JP3195696U - 歩行機能回復支援用トレッドミル - Google Patents

Abstract

【課題】片方の足だけの歩行訓練及び左右の足のそれぞれに合わせた歩行訓練ができる歩行機能回復支援用トレッドミルを提供する。【解決手段】トレッドミルＴＭは、回転可能に並んで設けられた右足用と左足用の歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌと、これらの歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの左右両側及び前側を囲むように設けられたハウジング１２と、前側のハウジングの左右に垂設された支柱１３０ａ，１３０ｂに取り付けられた入力部１３と、ハウジング１２の左右両側及び入力部１３の下側に設けられた手すり１４Ｒ，１４Ｌ，１４Ｆとを備える。左右両側の手すり１４Ｒ，１４Ｌは、ハウジング１２の外側に垂設された４本の支柱１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄと、支柱１４１ａと支柱１４１ｂに取り付けられた握り棒１４２Ｌと、支柱１４１ｃと支柱１４１ｄに取り付けられた握り棒１４２Ｒとを有する。支柱１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄは段階的に伸縮させることができる。【選択図】図１

Description

本考案は、歩行機能の回復を支援するトレッドミルに関するものである。

近年、高齢人口の増加に伴って歩行困難者が急激に増加している。歩行困難になると外出する機会が大幅に少なくなり、身体の筋力が衰えて寝たきりになることが多い。

足の手術、脳機能障害などによって歩行困難となった者に対するリハビリテーションとして歩行回復支援装置が種々提案されている。

例えば、特許文献１，２では、右足用と左足用のスライド板又はベルト上にそれぞれの足を乗せると、左右のスライド板又はベルトが所定の移動量と速度で交互に前進と後退とを繰り返し歩行訓練が行える装置が提案されている。

特開２００４−３３７２７５号公報 特開２００５−１０２７９８号公報

足の手術や脳機能障害などによって歩行困難となる場合、初期段階では一方の足のみが歩行に支障を来していることが多い。そして、その後もう一方の健全であった足も動かさなくなる結果徐々に筋力が衰えてやがて両足とも悪くなることが多い。したがって、歩行訓練装置としては片方の足だけ行える装置が望ましく、さらには歩行訓練の強度や頻度などを左右の足の状態によって変えられる装置がより望ましい。

ところが、前記提案の装置では、左右のスライド板又はベルトは連動して交互に動くため、左右の足で歩行訓練の強度等は同じとなり、片方の足だけの歩行訓練や左右の足のそれぞれに合わせた適切な歩行訓練は行えない。

そこで、本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、片方の足だけの歩行訓練及び左右の足のそれぞれに合わせた歩行訓練ができる装置を提供することにある。

本考案によれば、右足用と左足用の２つの無端状の歩行ベルトが並設されたトレッドミルであって、前記２つの歩行ベルトは、それぞれ独立して所定の速度で前進方向及び後退方向に回転可能で、且つ、所定移動量及び所定速度で前進と後退の繰り返し移動が可能であることを特徴とする歩行機能回復支援用トレッドミルが提供される。

前記構成としてより具体的には、前記２つの歩行ベルトをそれぞれ独立して駆動させる２つの駆動部と、駆動させる歩行ベルトの選択、回転速度又は前後移動速度、前進移動幅、後退移動幅を入力する入力部と、前記２つの駆動部の駆動を制御する制御部とを有する構成とするのが好ましい。

また、前記２つの歩行ベルトの回転速度又は前進・後退移動速度として０．０５ｋｍ／ｈ〜５ｋｍ／ｈの範囲で設定可能としてもよい。

そしてまた、前記２つの歩行ベルトの前進移動幅及び後退移動幅として最長４０ｃｍまで設定可能としてもよい。

また、使用者を吊り上げて使用者の体重負荷を軽減する吊り上げ手段をさらに有する構成としてもよい。

より具体的には、前記吊り上げ手段が、支柱と、前記支柱の先端部に揺動自在に取り付けられたアームと、前記アームの長さ方向の途中部に一方端が軸支され、前記支柱の高さ方向の途中部に他方端が軸支された第１油圧シリンダーとを備える構成としてもよい。

さらには、前記吊り上げ手段が、前記アームの先端部から垂下するワイヤーと、前記ワイヤーを引き上げ及び引き下げる第２電動油圧シリンダーとをさらに備える構成としてもよい

本考案に係る歩行機能回復支援用トレッドミルでは、右足用と左足用の歩行ベルトがそれぞれ独立して回転又は移動可能であるので、片方の足だけの歩行訓練及び左右の足のそれぞれに合わせた歩行訓練ができる。

本考案に係る歩行機能回復支援用トレッドミルの一例を示す斜視図である。 歩行ベルトの前進と後退の移動幅等を示す側面図である。 図１の歩行機能回復支援用トレッドミルの駆動部及び制御部を説明するための部分平面図である。 入力部の一例を示す図である。 本考案に係る歩行機能回復支援用トレッドミルの他の実施形態を示す斜視図である。 吊り上げ装置の動きを説明する正面図である。

以下、本考案に係る歩行機能回復支援用トレッドミル（以下、単に「トレッドミル」と記すことがある）について図に基づいて説明するが、本考案はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。なお、本明細書における「前後」及び「左右」は図１に示す通りである。

図１に、本考案に係るトレッドミルＴＭの一例を示す斜視図を示す。この図に示すトレッドミルＴＭは、回転可能に並んで設けられた右足用と左足用の歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌと、これらの歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの左右両側及び前側を囲むように設けられたハウジング１２と、前側のハウジングの左右に垂設された支柱１３０ａ，１３０ｂに取り付けられた入力部１３と、ハウジング１２の左右両側及び入力部１３の下側に設けられた手すり１４Ｒ，１４Ｌ，１４Ｆとを備える。左右両側の手すり１４Ｒ，１４Ｌは、ハウジング１２の外側に垂設された４本の支柱１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄと、支柱１４１ａと支柱１４１ｂに取り付けられた握り棒１４２Ｌと、支柱１４１ｃと支柱１４１ｄに取り付けられた握り棒１４２Ｒとを有する。支柱１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄは段階的に伸縮させることができ、使用者の身長に合わせて握り棒１４２Ｌ，１４２Ｒの高さを調整できる。

歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌはそれぞれ独立して前進方向及び後退方向に回転可能である。また、所定の移動量で前進と後退の繰り返し移動も可能である。図２に、歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの側面図を示し、図３に、駆動部を露出させた部分平面図を示す。

図２及び図３に示すように、歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌは駆動ローラ１５Ｒ，１５Ｌと従動ローラ１６Ｒ，１６Ｌとに張架されており、駆動ローラ１５Ｒ，１５Ｌの回転により前進方向及び後退方向に回転する。なお、歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの撓みなどを抑制するために、歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの内周面に接触するようにローラや支持板などを設けても構わない。

駆動ローラ１５Ｒ，１５Ｌは、モーター（駆動部）ＭＲ，ＭＬからの回転が伝達されることによって回転駆動する。具体的には、モーターＭＲ，ＭＬの駆動軸に取り付けられたプーリー１６Ｒ，１６Ｌと、駆動ローラ１５Ｒ，１５Ｌの回転軸に設けられたプーリー１７Ｒ，１７ＬとにベルトＶが張架され、モーターＭＲ，ＭＬの回転が駆動ローラ１５Ｒ，１５Ｌに伝達される。駆動ローラ１５Ｒ，１５Ｌを回転させるモーターＭＲ，ＭＬは、歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌのそれぞれに設けられており、歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌはそれぞれ独立して回転する。

図３に示すように、モーターＭＲ，ＭＬの回転制御すなわち歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの回転制御は制御部１８によって行われる。歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの回転条件設定は入力部１３から入力され、制御部１８に送られる。図４に入力部１３の一例を示す。

入力部１３は、入力パネル１３２と表示パネル１３１とを有する。入力パネル１３２から入力された歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの駆動条件が表示パネル１３１に表示される。これにより、使用者は、設定入力された駆動条件を目視により確認できる。なお、図４に示す入力部１３は、左右のいずれか一方のみの歩行ベルトを駆動させるタイプのものである。もちろん、本考案のトレッドミルは、左右両方の歩行ベルトを同時に駆動させても構わない。以下、歩行ベルトの回転条件設定を入力する手順を説明する。

まず、入力パネル１３２の中央下方の「選択」ボタンを押圧することによって、右足用及び左足用のいずれの歩行ベルトを駆動させるかを選択する。右足用の歩行ベルトの駆動を選択した場合には、入力パネル１３２の右側の入力部が有効となり、左側の入力部は無効となる一方、左足用の歩行ベルトの駆動を選択した場合にはこの逆となる。次いで「前→後」ボタンを押圧して、歩行ベルトの駆動パターン（前進回転・後退回転・前後移動）を選択する。具体的には、「前→後」ボタンを押圧するごとに、表示パネルの中央下方の「前後」、「前進」、「後退」の表示ランプが順に点灯するので、「前→後」ボタンを押圧して所望の駆動パターンの表示ランプを点灯させる。

次に、入力パネル１３２の「モード」ボタンを押圧して設定入力する項目を選択する。具体的には、「モード」ボタンを押圧するごとに、表示パネル１３１の「スピード」や「前進幅」、「後退幅」などの項目の表示部が順に点滅する。表示部の点滅している項目が設定入力可能な項目である。そして、所望の項目を選択した後、入力パネル１３２の「↑」又は「↓」を押圧することによって設定値を入力する。例えば、設定する項目として「前進幅」を選択した場合には、標準値として２０ｃｍがまず表示されるので、入力パネル１３２の「↑」又は「↓」を押圧して所望の前進幅となるように設定値を変更した後、「入力」ボタンを押圧して入力する。

歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌのスピードの設定範囲に特に限定はないが、歩行機能の回復支援を目的とする場合には、０．０５ｋｍ／ｈの低速から通常歩行速度程度の５ｋｍ／ｈまで設定可能であるのが望ましい。より好ましい低速下限値は０．１ｋｍ／ｈである。

また、歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌの前後移動を選択した場合の「前進幅」及び「後退幅」に特に限定はないが、最長４０ｃｍまで設定可能であるのが望ましい。より望ましくは１０ｃｍ〜４０ｃｍの範囲である。

なお、入力パネル１３２の「ユーザー」ボタンは、記憶部１９（図３に図示）されている使用者（ユーザー）の既入力設定値を用いる場合に押圧されるボタンである。これにより、使用者は、装置を使用する度に設定入力作業を行う必要がなくなる。記憶部１９には、数十人程度の使用者の設定値が記憶できれば実使用上足りる。また、表示パネル１３１の「時間」には実際の歩行時間又は設定歩行時間が表示され、「距離」には実際の歩行距離又は設定歩行距離が表示される。「回数」には、歩行ベルトの前後移動を選択した場合の歩行ベルトの実際の往復回数又は設定往復回数が表示される。

このような構成のトレッドミルの使用方法について説明する。まず、使用者は、両足を右足用及び左足用の歩行ベルト１１Ｒ，１１Ｌにそれぞれ載置させる。そして、右足用及び左足用のいずれの歩行ベルトを駆動させるかを選択する。次いで、歩行ベルトの駆動パターン及び設定値を入力する。

足をまだ十分に上げることができない使用者の場合は、駆動パターンとして前後移動を選択する。使用者は、駆動する歩行ベルト上に足を載置した状態で、入力パネルの「スタート」を押圧する。すると、図２に示すように、歩行ベルトは載置位置から幅Ｄｆまで前進した後、幅（Ｄｆ＋Ｄｂ）まで後退し、再び幅（Ｄｂ＋Ｄｆ）まで前進する。この前進と後退の移動を繰り返す。このとき、歩行ベルトの移動速度も設定調整できる。このような歩行訓練は、例えば、股関節を手術した者などに対する歩行機能回復訓練として用いることができ、「前進幅」及び「後退幅」を数ｃｍから使用者の状態に合わせて段階的に広げて行く、また同時に歩行ベルトの移動速度を０．０５ｋｍ／ｈといった低速から段階的に速めて行くことによって足の可動域を無理なく効果的に広げて行くことができる。

一方、ある程度足を上げることができる使用者の場合は、駆動パターンとして「前進」又は「後退」を選択する。そして、入力パネルの「スタート」を押圧すると、歩行ベルトは前進方向又は後退方向に回転する。このとき、歩行ベルトの回転速度は、使用者の前方又は後方への踏み出し距離及び踏み出し位置から元の位置に戻すまでにかかる時間などから設定する。この歩行訓練では、歩行ベルトの回転速度を使用者の状態に合わせて０．０５ｋｍ／ｈといった低速から段階的に速めて行くことによって足の運びを無理なく効果的に円滑にして行くことができる。また同時に、歩行に必要な筋力を付けることもできる。

また、両方の歩行ベルトを同時に駆動可能とした場合には、さらに次のような歩行に近い訓練も可能となる。

足をまだ十分に上げることができない使用者の場合に、使用者の足が左右の歩行ベルトに載置された状態で、左右の歩行ベルトを交互に前後移動させる。このとき、使用者の状態に合わせて、左右の歩行ベルトの「前進幅」、「後退幅」、移動速度をそれぞれ異なった設定値にする。これにより歩行に近い足の動きが訓練できる。

また、ある程度足を上げることができる使用者の場合は、左右の歩行ベルトを同方向に回転させる。このとき、使用者の状態に合わせて、左右の歩行ベルトの回転速度をそれぞれ異なった設定値にする。このような訓練によれば、通常の歩行動作により近い足の動きが訓練できる。

図５に、本考案に係るトレッドミルの他の実施形態を示す斜視図を示し、図６に、吊り上げ装置２の説明図を示す。図５に示すトレッドミルは、図１に示したトレッドミルＴＭを装置本体として、この装置本体に吊り上げ装置２を装着したものである。装置本体としてのトレッドミルＴＭは図１のものと同じであるのでここでは説明を略し、吊り上げ装置２について以下説明する。

吊り上げ装置２は、略「コ」字状のベース枠体２０と、ベース枠体２０に垂設された支柱２１と、支柱２１の先端部に軸２１１を中心として揺動自在に取り付けられたアーム２２とを備える。ベース枠体２０の底面には複数個の車輪２０１が取付けられており、吊り上げ装置２は必要な場合にのみトレッドミル本体ＴＭに合体される。

アーム２２の長さ方向の略中央部と支柱２１の高さ方向の略中央部との間に第１油圧シリンダー２３が軸支されている。また、アーム２２の揺動軸側には第２油圧シリンダー２４が設けられている。そして、図６に示すように、一方端がアーム２２の略中央位置Ｐで固定されたワイヤーＷは、アーム２２の上方をアーム２２に沿って第２油圧シリンダー２４のロッド先端に取り付けられた滑車２５に至り、滑車２５で反転されてアーム２２の先端部に導かれ、アーム２２の先端から垂下している。ワイヤーＷの垂下した先端には、使用者に装着した吊り上げ用バンド３（図５に図示）を引っ掛けるためのフック２６が取り付けられている。また、第２油圧シリンダー２４のロッド２４２先端の下面にはコロ２７が設けられており、シリンダー２４１からロッド２４２が出入する際にアーム２２上面をコロ２７が転がりロッド２４２の移動を円滑にしている。

第１油圧シリンダー２３のロッド２３２がシリンダー２３１から突出すると、アーム２２は揺動軸２１１を中心として上方に回動し、図５に示すように、吊り上げ用バンド３（図５に図示）を装着した使用者を上方に釣り上げる。これによって、使用者は、足への体重負荷が軽減され歩行訓練が行い易くなる。また、車椅子の使用者に対しては、使用者を車椅子から立ち上がらせて歩行可能状態とすることもできる。

また、第２油圧シリンダー２４のロッド２４２がシリンダー２４１に引き入れられると、アーム２２の先端から垂下したワイヤーＷの端部のフック２６は上方に引き上げられる。一方、ロッド２４２がシリンダー２４１から突出すると、ワイヤーＷの先端部のフック２６は下方に下がる。

このように、吊り上げ装置２は、第１油圧シリンダー２３及び第２油圧シリンダー２４の一方だけでも使用者を吊り上げることができる。使用者の吊り上げに使用する油圧シリンダーは、使用者の体重や吊り上げ高さなどの状況を考慮し、第１油圧シリンダー２３及び第２油圧シリンダー２４のいずれを使用するか、あるいは両方を使用するか適宜決定すればよい。

本考案で使用する油圧シリンダー２３，２４としては従来公知のものが使用でき、中でも電動油圧シリンダーが好適に使用される。

なお、図５及び図６に示した実施形態では、吊り上げ装置２はトレッドミル本体ＴＭに対して合体及び分離可能であったが、吊り上げ装置２をトレッドミル本体ＴＭに固定的に設けても構わない。

本考案に係る歩行機能回復支援用トレッドミルは、片方の足だけの歩行訓練及び左右の足のそれぞれに合わせた歩行訓練ができる。

２ 吊り上げ装置
Ｗ ワイヤー
１１Ｌ 左足用の歩行ベルト
１１Ｒ 右足用の歩行ベルト
１３ 入力部
１８ 制御部
２１ 支柱
２２ アーム
２３ 第１油圧シリンダー
２４ 第２油圧シリンダー
ＴＭ トレッドミル
ＭＬ，ＭＲ モーター（駆動部）
Ｄｆ 前進幅
Ｄｂ 後退幅

Claims (7)

1. 右足用と左足用の２つの無端状の歩行ベルトが並設されたトレッドミルであって、
   前記２つの歩行ベルトは、それぞれ独立して所定の速度で前進方向及び後退方向に回転可能で、且つ、所定移動量及び所定速度で前進と後退の繰り返し移動が可能であることを特徴とする歩行機能回復支援用トレッドミル。
2. 前記２つの歩行ベルトをそれぞれ独立して駆動させる２つの駆動部と、
   駆動させる歩行ベルトの選択、回転速度又は前後移動速度、前進移動幅、後退移動幅を入力する入力部と、
   前記２つの駆動部の駆動を制御する制御部とを有する請求項１記載の歩行機能回復支援用トレッドミル。
3. 前記２つの歩行ベルトの回転速度又は前後移動速度が０．０５ｋｍ／ｈ〜５ｋｍ／ｈの範囲で設定可能である請求項２記載の歩行機能回復支援用トレッドミル。
4. 前記２つの歩行ベルトの前進移動幅及び後退移動幅が最長４０ｃｍまで設定可能である請求項２又は３記載の歩行機能回復支援用トレッドミル。
5. 使用者を吊り上げて使用者の体重負荷を軽減する吊り上げ手段をさらに有する請求項１〜４のいずれかに記載の歩行機能回復支援用トレッドミル。
6. 前記吊り上げ手段が、
   支柱と、
   前記支柱の先端部に揺動自在に取り付けられたアームと、
   前記アームの長さ方向の途中部に一方端が軸支され、前記支柱の高さ方向の途中部に他方端が軸支された第１油圧シリンダーと
   を備えている請求項５記載の歩行機能回復支援用トレッドミル。
7. 前記吊り上げ手段が、
   前記アームの先端部から垂下するワイヤーと、
   前記ワイヤーを引き上げ及び引き下げる第２油圧シリンダーと
   をさらに備える請求項５又は６記載の歩行機能回復支援用トレッドミル。