JP3406500B2 - 運動療法装置 - Google Patents
運動療法装置Info
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Description
運動量を測定することにより、運動者の左右下肢別の運
動機能能力(筋力)を正確に把握することができる運動
療法装置に関するものである。
号公報に開示された従来の運動療法装置を示す構成図で
あり、図において、1はペダル2に結合したプーリー、
3はプーリー1とモータ7との間に設けられたプーリ
ー、4はプーリー1とプーリー3にかけられたベルト、
5はプーリー3と併設されたプーリー、6はプーリー5
とモータ7にかけられたベルト、8,9はプーリー1,
5に取り付けられたマグネット、10,11はマグネッ
ト8,9を検知するホール素子、12はホール素子1
0,11からの信号を入力しプーリー1とプーリー5と
の回転数を算出するコンピュータ、13はこのコンピュ
ータ12からの回転数に基づいてモータ7の負荷を制御
する負荷制御装置である。
転はこのプーリー1とプーリー3にかけられたベルト4
によってプーリー5に伝えられて増速され、さらにベル
ト6によりモータ7に伝えられる。プーリー1とプーリ
ー5の1回転毎にホール素子10,11よりパルスがコ
ンピュータ12に出力される。そして、このコンピュー
タ12はこのパルスの数を算出した後、負荷制御装置1
3に出力する。負荷制御装置13ではこのパルスの数に
基づいて回転数を決定し、モータ7の負荷を制御する。
合には、位相角をπだけずらして大負荷と小負荷とを繰
り返す。すなわち、今、右下肢によって踏む場合に最も
踏みやすい場所での負荷を大きくし、この位相角からπ
だけ回転させた場所(左下肢によって踏む場合に最も踏
みやすい場所)での負荷を小さくすると、左下肢にかか
る負荷より右下肢にかかる負荷の方が大きくなり、特
に、右下肢を鍛えたい場合に効果的であった。
荷制御装置13しか設けられていなかったため、負荷を
一定(定量負荷)にし、左右ペダル2別の運動量を測定
する場合に、例えば運動機能が制限されている右下肢の
回転運動に対して、正常な運動機能を有する左下肢がそ
の回転運動を助けるように動かされた場合に、右下肢の
運動量を正確に測定することができなかった。
以上のように構成されているので、左右のペダル2別に
負荷を変えることはできるが、左右ペダル2別の運動量
を正確に測定することができなかった。すなわち、運動
者の左右下肢別の運動量を正確に測定することができ
ず、このため、運動者の左右下肢別の運動機能能力を正
確に把握することができないなどの課題があった。
めになされたもので、左右ペダル別の運動量を算出する
ことにより、運動者の左右下肢別の運動機能能力を正確
に把握することができる運動療法装置を得ることを目的
とする。
装置は、ペダル軸プーリーおよびモータを左右一組ずつ
設けるとともに、左側の上記ペダル軸プーリーおよび右
側の上記ペダル軸プーリーが個別的に回転運動する左右
独立負荷機構を設け、負荷制御装置が左側及び右側のペ
ダル軸プーリーの回転速度を検出して、その回転速度か
ら左足加減速分トルク及び右足加減速分トルクを算出
し、その左足加減速分トルクと予め設定された負荷量を
加算し、その加算結果を累積処理して左側の実効運動量
を算出し、その右足加減速分トルクと予め設定された負
荷量を加算し、その加算結果を累積 処理して右側の実効
運動量を算出するようにしたものである。
プーリー、中間プーリー、およびモータを左右一組ずつ
設けるとともに、左側のペダル軸プーリーと左側の中間
プーリー、および右側のペダル軸プーリーと右側の中間
プーリーが個別的に回転運動する左右独立負荷機構を設
け、負荷制御装置が左側及び右側のペダル軸プーリーの
回転速度を検出して、その回転速度から左足加減速分ト
ルク及び右足加減速分トルクを算出し、その左足加減速
分トルクと予め設定された負荷量を加算し、その加算結
果を累積処理して左側の実効運動量を算出し、その右足
加減速分トルクと予め設定された負荷量を加算し、その
加算結果を累積処理して右側の実効運動量を算出するよ
うにしたものである。
荷機構は、連結して動作させるようにしたものである。
説明する。 実施の形態1. 図1はこの発明の実施の形態1による運動療法装置の全
体外観を示す構成図である。図において、20は図2お
よび図3に示すような左右独立負荷機構を有する定量負
荷型の運動療法本体部、21はペダル22を有するペダ
ル軸プーリー、23はベルト(第1のベルト:伝達手
段)24を介してペダル軸プーリー21に回転運動を伝
える中間プーリー、25はベルト(第2のベルト:伝達
手段)26を介して回転に抗する抵抗を中間プーリー2
3に付加するモータ、27はこのモータ25の負荷量が
一定になるように制御する負荷制御装置である。28は
運動療法本体部20に設けられたハンドルポールであ
る。
ポール28に設けられたハンドル、30はハンドル29
の上方でかつ運動者に向けて装着された表示部であり、
ペダリング運動を行うにあたって、各種の負荷や、プロ
グラム内容の設定を行うことができる。31は運動療法
本体部20に対面して設けられたリクライニング式のイ
スであり、スライドレバー32を操作することにより、
イス土台33上を表示部30に対して前後にスライドす
る。34は運動療法本体部20とイス31とを一体化す
るレールベースであり、長さ方向の端部には移動用の車
輪35が設けられている。
荷機構を説明する。図2はこの発明の実施の形態1によ
る運動療法装置において左右独立負荷機構を独立したと
きの状態を示す斜視図、図3は図2における左右独立負
荷機構を連結したときの状態を示す斜視図である。図に
おいて、ペダル軸プーリー21、ペダル22、中間プー
リー23、ベルト24、モータ25、およびベルト26
は左右別に1組ずつ設けられている。40は一方のペダ
ル軸プーリー21に摺動自在に取り付けられ、先端に六
角形状の連結突起41を形成するペダル摺動軸(左右独
立負荷機構)、42は他方のペダル軸プーリー21に固
定され、先端に連結突起41が嵌合する連結穴43を形
成するペダル固定軸(左右独立負荷機構)、44はペダ
ル摺動軸40をペダル軸プーリー21に固定するロック
ピン(左右独立負荷機構)、45は一方の中間プーリー
23に摺動自在に取り付けられ、先端に六角形状の連結
突起46を形成するプーリー摺動軸(左右独立負荷機
構)、47は他方の中間プーリー23に固定され、先端
に連結突起46が嵌合する連結穴48を形成するプーリ
ー固定軸(左右独立負荷機構)、49はプーリー摺動軸
45を中間プーリー23に固定するロックピン(左右独
立負荷機構)である。
立負荷機構を独立して使用する場合は、図2に示すよう
に、一方のペダル軸プーリー21のペダル摺動軸40に
取り付けられているロックピン44を緩めた後、ペダル
摺動軸40とペダル固定軸42との連結を解除し、再び
ロックピン44によりペダル摺動軸40を一方のペダル
軸プーリー21に固定する。また、一方の中間プーリー
23のプーリー摺動軸45に取り付けられているロック
ピン49を緩めた後、プーリー摺動軸45とプーリー固
定軸47との連結を解除し、再びロックピン49により
プーリー摺動軸45を一方の中間プーリー23に固定す
る。したがって、左右のペダル軸プーリー21を独立し
て回転させることができる。
る場合は、図3に示すように、一方のペダル軸プーリー
21のペダル摺動軸40に取り付けられているロックピ
ン44を緩めた後、一方のペダル軸プーリー21の連結
突起41をペダル固定軸42の連結穴43に嵌合させ、
再びロックピン44によりペダル摺動軸40を一方のペ
ダル軸プーリー21に固定する。この場合には、一方の
ペダル22と他方のペダル22とは180度の位置で固
定されている。一方の中間プーリー23のプーリー摺動
軸45に取り付けられているロックピン49を緩めた
後、プーリー摺動軸45の連結突起46をプーリー固定
軸47の連結穴48に嵌合させ、再びロックピン49に
よりプーリー摺動軸45を一方の中間プーリー23に固
定する。したがって、左右のペダル軸プーリー21を連
動して回転させることができる。なお、ベルト24およ
びベルト26(伝達手段)は、チェーンでもよい。ま
た、中間プーリー23を省略してペダル軸プーリー21
とモータ25とを1つのベルトで連絡して力を伝達して
もよい。
いて説明する。 図4はこの発明の実施の形態1による
運動療法装置の負荷制御装置の動作の流れを示す構成図
である。まず、負荷制御装置27は左側のペダル軸プー
リー21に設けられたエンコーダ(図示なし)から左足
ペダル部回転速度を検出し(ステップST1)、この左
足ペダル部回転速度から左足加減速分トルクを算出する
(ステップST2)。また、同時に右側のペダル軸プー
リー21に設けられたエンコーダ(図示なし)から右足
ペダル部回転速度を検出し(ステップST3)、この右
足ペダル部回転速度から右足加減速分トルクを算出する
(ステップST4)。また、運動療法本体部20の表示
部30を介して入力された負荷量は負荷トルク設定器5
0に設定されているので、左足用のモータ25は負荷制
御装置27内の左負荷トルク制御回路51を介して負荷
量が設定され、右足用のモータ25は負荷制御装置27
内の右負荷トルク制御回路52を介して負荷量が設定さ
れる
で算出した左足加減速分トルクと負荷トルク設定器50
に設定されている負荷量とを加算し(ステップST
5)、左足出力実効トルクを算出する(ステップST
6)。また、ステップST4で算出した右足加減速分ト
ルクと負荷トルク設定器50に設定されている負荷量と
を加算し(ステップST7)、右足出力実効トルクを算
出する(ステップST8)。その後、負荷制御装置27
はステップST6とステップST8とで得られた左足出
力実効トルクと右足出力実効トルクとを加算し(ステッ
プST9)、両足出力実効トルクを算出する(ステップ
ST10)。なお、ステップST5またはステップST
7での加算器(図示なし)に入力する負荷トルク設定器
50からの値は、各モータ25に基づく負荷値(モータ
入力電流値)を入力してもよい。
で得られた左足出力実効トルクを累積処理し(ステップ
ST11)、左足実効仕事量(運動量)を算出する(ス
テップST12)。また、ステップST8で得られた右
足出力実効トルクを累積処理し(ステップST13)、
右足実効仕事量(運動量)を算出する(ステップST1
4)。その後、負荷制御装置27はステップST12と
ステップST14とで得られた左足実効仕事量と右足実
効仕事量とを加算し(ステップST15)、両足実効仕
事量を算出する(ステップST16)。
プST6で得られた左足出力実効トルク、ステップST
8で得られた右足出力実効トルク、ステップST10で
得られた両足出力実効トルク、ステップST12で得ら
れた左足実効仕事量、ステップST14で得られた右足
実効仕事量、およびステップST16で得られた両足実
効仕事量を表示部30に表示させることができる。
ば、ペダル軸プーリー21、ペダル22、中間プーリー
23、ベルト24、モータ25、およびベルト26は左
右別に1組ずつ設けられているとともに、負荷制御装置
27は左右のペダル22別の実効仕事量(運動量)を算
出することができるため、左右独立負荷機構を独立して
使用した場合には、運動者の左右下肢別の運動機能能力
(筋力)を正確に把握することができるなどの効果が得
られる。また、ペダル22を押す筋力とペダル22を引
く筋力とを同時に鍛えることができるなどの効果が得ら
れる。
た場合には、左右のペダル22の角度を自由に設定する
ことができるため、運動者の左右下肢別の運動機能能力
(筋力)を正確に把握しつつ、種々の回転動作(例え
ば、ウサギ飛びのような運動)を実行させることができ
るなどの効果が得られる。
ル軸プーリーおよびモータを左右一組ずつ設けるととも
に、左側の上記ペダル軸プーリーおよび右側の上記ペダ
ル軸プーリーが個別的に回転運動する左右独立負荷機構
を設け、負荷制御装置が左側及び右側のペダル軸プーリ
ーの回転速度を検出して、その回転速度から左足加減速
分トルク及び右足加減速分トルクを算出し、その左足加
減速分トルクと予め設定された負荷量を加算し、その加
算結果を累積処理して左側の実効運動量を算出し、その
右足加減速分トルクと予め設定された負荷量を加算し、
その加算結果を累積処理して右側の実効運動量を算出す
るように構成したので、運動者の左右下肢別の運動機能
能力を正確に把握することができる効果がある。
間プーリー、およびモータを左右一組ずつ設けるととも
に、左側のペダル軸プーリーと左側の中間プーリー、お
よび右側のペダル軸プーリーと右側の中間プーリーが個
別的に回転運動する左右独立負荷機構を設け、負荷制御
装置が左側及び右側のペダル軸プーリーの回転速度を検
出して、その回転速度から左足加減速分トルク及び右足
加減速分トルクを算出し、その左足加減速分トルクと予
め設定された負荷量を加算し、その加算結果を累積処理
して左側の実効運動量を算出し、その右足加減速分トル
クと予め設定された負荷量を加算し、その加算結果を累
積処理して右側の実効運動量を算出するように構成した
ので、運動者の左右下肢別の運動機能能力を正確に把握
することができる効果がある。
結して動作させるように構成したので、運動者の左右下
肢別の運動機能能力を正確に把握しつつ、種々の回転動
作を実行させることができる効果がある。
の全体外観を示す構成図である。
において左右独立負荷機構を独立したときの状態を示す
斜視図である。
きの状態を示す斜視図である。
の負荷制御装置の動作の流れを示す構成図である。
ーリー、24 ベルト(第1のベルト:伝達手段)、2
5 モータ、26 ベルト(第2のベルト:伝達手
段)、27 負荷制御装置、40 ペダル摺動軸(左右
独立負荷機構)、42 ペダル固定軸(左右独立負荷機
構)、44,49 ロックピン(左右独立負荷機構)、
45 プーリー摺動軸(左右独立負荷機構)、47 プ
ーリー固定軸(左右独立負荷機構)。
Claims (3)
- 【請求項1】 運動者がペダルを介して回転させるペダ
ル軸プーリーと、伝達手段を介して回転に抗する抵抗を
上記ペダル軸プーリーに付加するモータと、このモータ
の負荷量が一定になるように制御する負荷制御装置とを
備えた運動療法装置において、上記ペダル軸プーリーお
よびモータを左右一組ずつ設けるとともに、左側の上記
ペダル軸プーリーおよび右側の上記ペダル軸プーリーが
個別的に回転運動する左右独立負荷機構を設け、上記負
荷制御装置は左側及び右側のペダル軸プーリーの回転速
度を検出して、その回転速度から左足加減速分トルク及
び右足加減速分トルクを算出し、その左足加減速分トル
クと予め設定された負荷量を加算し、その加算結果を累
積処理して左側の実効運動量を算出し、その右足加減速
分トルクと予め設定された負荷量を加算し、その加算結
果を累積処理して右側の実効運動量を算出することを特
徴とする運動療法装置。 - 【請求項2】 運動者がペダルを介して回転させるペダ
ル軸プーリーと、第1のベルトを介して上記ペダル軸プ
ーリーの回転運動が伝えられる中間プーリーと、第2の
ベルトを介して回転に抗する抵抗を上記中間プーリーに
付加するモータと、このモータの負荷量が一定になるよ
うに制御する負荷制御装置とを備えた運動療法装置にお
いて、上記ペダル軸プーリー、中間プーリー、およびモ
ータを左右一組ずつ設けるとともに、左側の上記ペダル
軸プーリーと左側の上記中間プーリー、および右側の上
記ペダル軸プーリーと右側の上記中間プーリーが個別的
に回転運動する左右独立負荷機構を設け、上記負荷制御
装置は左側及び右側のペダル軸プーリーの回転速度を検
出して、その回転速度から左足加減速分トルク及び右足
加減速分トルクを算出し、その左足加減速分トルクと予
め設定された負荷量を加算し、その加算結果を累積処理
して左側の実効運動量を算出し、その右足加減速分トル
クと予め設定された負荷量を加算し、その加算結果を累
積処理して右側の実効運動量を算出することを特徴とす
る運動療法装置。 - 【請求項3】 左右独立負荷機構を連結して動作させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の運動療
法装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34039197A JP3406500B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 運動療法装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34039197A JP3406500B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 運動療法装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11169483A JPH11169483A (ja) | 1999-06-29 |
JP3406500B2 true JP3406500B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=18336510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34039197A Expired - Lifetime JP3406500B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 運動療法装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3406500B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101081703B1 (ko) * | 2005-10-06 | 2011-11-09 | 전북대학교산학협력단 | 자전거형 운동장치 |
JP4934333B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2012-05-16 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 自転車エルゴメータ |
JP5308685B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2013-10-09 | パナソニックヘルスケア株式会社 | 受動型運動機器 |
KR101623575B1 (ko) * | 2009-07-21 | 2016-06-08 | 주식회사 디랙스 | 측정 정확도가 향상된 근력 운동 및 계측 시스템 |
KR20240031565A (ko) * | 2022-08-31 | 2024-03-08 | (재)예수병원유지재단 | 편마비 환자의 환측 강화를 위한 재활장치 |
KR20240031566A (ko) * | 2022-08-31 | 2024-03-08 | (재)예수병원유지재단 | 편마비 환자의 환측 강화를 위한 재활기기를 이용한 재활방법 |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP34039197A patent/JP3406500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11169483A (ja) | 1999-06-29 |
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