JP4393892B2 - 脚部屈伸運動機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ベッドの上で仰向けになってあるいは椅子に座って脚部の屈伸運動をする場合などにおいて用いられる脚部屈伸運動機器に関する。

おもりやバネ、ゴム等を、脚部に負荷を与える手段とし、身障者や高齢者が、寝床に仰向けになったまま脚部の屈伸運動を行うことができるようになされた往復移動式の脚部屈伸運動機器は、従来より種々提供されている。

しかしながら、脚力の衰えで寝床につくことの多い、あるいは、寝たきりの身障者や高齢者のなかには、たとえ、それらの機器の負荷を小さく設定したり、あるいは、負荷のない設定にしても、身体への負担が大きく、脚部の屈伸運動を行えない者が少なくない。

そこで、それが具体的にどのような事情によるものであるかを究明するため、本発明者は、機器を用いた脚部の屈伸運動を行えない状況を、特定の寝たきり高齢者等を対象にして調査を行ったところ、次のような事実を突き止めた。

即ち、機器に備えられている負荷がおもりやバネ、ゴム等によるものである場合には、脚部を屈折させた状態から延ばしていくことは、負荷に耐えて行うことができても、脚部を延ばした状態から屈折させていく過程で、依然として上記の負荷が脚部に作用し、その力に耐えながら脚部を屈折させていかなければならず、それが肉体的にも精神的にも大きな負担となって、脚部を再度延ばしていくのに大きなためらいをもってしまうのであった。

また、負荷をなくしてしまった脚部屈伸運動機器についての調査も行ったところ、屈折させた脚部を延ばすことはできるが、延ばした脚部を屈折させていくことが自らの脚力によってはできず、それが原因で、屈伸運動を継続することができないのであった。

更に、寝たきりの身障者や高齢者のなかには、逆に、脚部を延ばした状態から屈折させていくことはできても、脚部を屈折させた状態から延ばしていくのが大きな負担となる者もあった。

本発明は、このような具体的な事実解明に基づいてなされたものであって、上記のような身障者や高齢者に対してであっても脚部の効果的な屈伸運動を行わせることができて、脚部屈伸運動のできる対象者の範囲を拡大することができる、脚部屈伸運動機器を提供することを課題とする。

上記の課題は、ベースと足受けとが備えられ、脚部の屈伸によって足受けがベースにガイドされて往復移動するようになされた脚部屈伸運動機器であって、
脚部を屈折させた状態から延ばしていく過程と、脚部を延ばした状態から屈折させていく過程のいずれか一方を、運動する者の脚力によって行わせ、もう一方を、脚力によらずに、機器に備えられた足受け駆動部の駆動力によって行わせることができるようになされていることを特徴とする脚部屈伸運動機器によって解決される。

この脚部屈伸運動機器では、脚部を屈折させた状態から延ばしていくことを脚力によって行うことができるが、脚部を延ばした状態から屈折させていくことが脚力によっては困難である者、あるいは逆に、脚部を延ばした状態から屈折させていくことを脚力によって行うことはできるが、脚部を屈折させた状態から延ばしていくことが脚力によっては困難である者、であっても、この機器を用いることで、できる方向の過程を自らの脚力で行えば、困難な方向の過程は足受け駆動部の駆動力によって行われるから、脚部の屈伸運動を継続的に行っていくことができ、脚部屈伸運動のできる対象者の範囲を拡大することができる。

しかも、脚部を屈折させた状態から延ばしていく過程と、脚部を延ばした状態から屈折させていく過程のいずれか一方を、運動する者の脚力によって行わせる構成としているから、すべての過程を他力で行わせる場合に比べて、運動効果を高いものにすることができる。

本発明の脚部屈伸運動機器は、以上のとおりのものであるから、脚部屈伸運動のできる対象者の範囲を拡大することができ、しかも、脚力を使わせて高い運動効果を発揮することができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１乃至図５に示す実施形態の脚部屈伸運動機器１は、図５に示すように、ベッド２で仰向けになって脚部の同期屈伸運動を行うことができるようになされたもので、ベース３と足受け４とが備えられ、足受け４は、両足を受ける形式のもので、かかとと足裏とを受ける側面視Ｌ字形状のものからなっており、ベッド２の上で仰向けになった者が両足を足受け４に受けさせた状態で水平方向に往復移動し、脚部を屈伸させることができるようになされている。

そして、本実施形態の脚部屈伸運動機器１は、脚部を屈折させた状態から延ばしていく過程を、運動する者の脚力によって行わせ、脚部を延ばした状態から屈折させていく過程を、機器１に備えられた足受け駆動部の駆動力によって行わせるようになされている。

即ち、ベース３は、内部中空の扁平板状のものからなっていて、ベース３内には、図１（イ）に示すように、油圧等の液圧式のロッドレスシリンダー５が備えられ、シリンダー５ａ内のピストン５ｂがマグネット機構で足受け４に連結され、足受け４とピストン５ｂとが一体的に往復移動するようになされている。そして、シリンダー５ａ内のピストン５ｂを挟む一方の第１室５ｃと、もう一方の第２室５ｄとが、シリンダー５ａの外で、配管６によって連通接続されると共に、該配管６に電動ポンプ７が介設され、更に、配管６にはポンプ７を挟む前後にバイパス管８が接続されている。なお、本実施形態では、該バイパス管８に可変型の流量制御弁９が介設されている。

また、ベース３内には、図１（ロ）に示すように、足受け４が脚部屈折位置に位置したのを検知する第１位置検知センサー１０と、脚部を延ばした位置に位置したのを検知する第２位置検知センサー１１とが備えられると共に、ポンプ７の駆動を制御する制御部１２が備えられている。

制御部１２では、脚部の屈伸運動において、図１（ロ）に示すように、足受け４が、実線で示す脚部屈折位置から仮想線で示す脚部伸展位置へと向かう過程ではポンプ７を停止状態に保持し、仮想線で示す脚部伸展位置から実線で示す脚部屈折位置へと向かう過程ではポンプ７を駆動状態に保持する制御を行うようになされていて、これら状態の切換えが、第１、第２のセンサー１０，１１による足受け４の位置の検知信号に基づいて行われるようになされている。

上記の脚部屈伸運動機器１では、図２（イ）に示すように、脚部屈折位置にある足受け４に両足を載せて脚部を伸展させていく過程では、ポンプ７は停止しており、自らの脚力で脚部を伸展させていかなければならない。この過程では、図２（ロ）に示すように、シリンダー５ａの第１室５ｃ内の作動流体はバイパス管８を通じて第２室５ｄへと移動していく。

その際、バイパス管８の可変型流量制御弁９の開度が小さく設定されていると、脚部にかかる負荷は大きく、開度が大きく設定されていると、脚部にかかる負荷は小さいか、あるいは、負荷のない状態が形成される。

そして、足受け４が脚部伸展位置に達して脚部の伸展過程を終えると、それを第２センサー１１が検知し、図３（ロ）に示すように、ポンプ７が駆動を開始し、シリンダー５ａの第２室５ｄの作動流体が配管６を通じて第１室５ｃに送り込まれていき、足受け４は、図３（イ）に示すように、ポンプ７の駆動力によって脚部屈折位置へと移動していく。それによって、運動者は、脚力で足受けを引いていかなくても、あるいは、脚力で足受けを押し支えるようにしなくても、脱力状態にしていれば、脚部は屈折状態に戻されていく。

また、本実施形態の脚部屈伸運動機器１では、図４（イ）（ロ）に示すように、足受け４がポンプ７の駆動力で脚部伸展位置から脚部屈折位置へと移動していく途中に、何らかの理由で、運動者が、足受け４の動きを脚力で停止し、あるいは、足受け４を脚力で脚部伸展位置へと移動させようとすると、作動流体がバイパス管８を循環することで、それが許容され、ポンプ７の駆動力によって脚部に大きな負担がかかってしまわないようになっている。

このように、上記の脚部屈伸運動機器１によれば、脚部を屈折させた状態から延ばしていくことを脚力によって行うことができるが、脚部を延ばした状態から屈折させていくことが脚力によっては困難である者であっても、この機器１を用いることで、脚部の屈伸運動を行っていくことができ、これまで脚部の屈伸運動を機器を使って行うのが困難であった者が、脚部の屈伸運動をすることができるようになり、脚部屈伸運動のできる対象者の範囲を拡大することができる。

しかも、脚部を屈折させた状態から延ばしていく過程は、運動する者の脚力によって行わせるようになされているから、すべての過程を他力、例えば上記のような電動ポンプ７とロッドレスシリンダー５の駆動で行わせる場合に比べて、運動効果の高い屈伸運動を行うことができる。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、脚部伸展過程を運動する者の脚力によって行わせ、脚部屈折過程をロッドレスシリンダー５の駆動力によって行わせるようになされているが、脚部伸展過程をロッドレスシリンダー５の駆動力によって行わせ、脚部屈折過程を運動する者の脚力によって行わせるように構成してもよい。

また、これら二つの運動モードうちのいずれか一方又は両方の運動モードとの組み合わせにおいて、脚部の伸展・屈折の両過程をいずれも脚力によらずにロッドレスシリンダー５の駆動力によって行わせる運動モードと、脚部の伸展・屈折の両過程をいずれも脚力によって行わせる運動モードのうちのいずれか一方又は両方の運動モードを備え、それらの運動モードを切り替えて脚部の屈伸運動を行うことができるようになされた脚部屈伸運動機器に構成されていてもよい。

更に、本発明における足受け駆動部は、ポンプで駆動されるロッドレスシリンダーにかぎられるものではなく、電気をエネルギーとして駆動される各種駆動部であればよい。

また、上記の実施形態では、ベッドの上で脚部を水平方向に往復移動させて屈伸運動を行う場合を示したが、椅子に座って脚部を斜め方向に往復移動させて屈伸運動を行う場合の機器として用いられてもよい。

実施形態の脚部屈伸運動機器を示すもので、図（イ）は駆動側の油圧回路図、図（ロ）は機器の側面図である。 図（イ）は脚部伸展過程を示す側面図、図（ロ）は同過程における駆動側の作動流体の動きを示す回路図である。 図（イ）は脚部屈折過程を示す側面図、図（ロ）は同過程における駆動側の作動流体の動きを示す回路図である。 図（イ）は脚部屈折過程で足受けを脚部伸展方向に押したときの側面図、図（ロ）は同過程における駆動側の作動流体の動きを示す回路図である。 図（イ）は機器の使用方法を示す側面図、図（ロ）は機器の全体斜視図である。

符号の説明

１…脚部屈伸運動機器
３…ベース
４…足受け
５…ロッドレスシリンダー（駆動部）
７…電動ポンプ（駆動部）
１０…第１位置検知センサー
１１…第２位置検知センサー
１２…制御部

Claims (1)

1. ベースと足受けとが備えられ、脚部の屈伸によって足受けがベースにガイドされて往復移動するようになされた脚部屈伸運動機器であって、
   脚部を屈折させた状態から延ばしていく過程と、脚部を延ばした状態から屈折させていく過程のいずれか一方の過程を、運動する者の脚力によって行わせ、もう一方の過程を、脚力によらずに、機器に備えられた足受け駆動部の駆動力によって行わせることができるようになされており、
   前記足受け駆動部は、
   内部のピストンに前記足受けが連結され、該ピストンと足受けとが一体的に往復移動するように備えられた液圧式のシリンダーと、
   該シリンダー内のピストンを挟む一方の室と、もう一方の室とをシリンダーの外で連通接続する配管と、
   該配管に介設された電動ポンプと、
   該ポンプを挟む前後において前記配管に接続されたバイパス管と、
   足受けが脚部屈折位置に位置したのを検知する第１位置検知センサーと、
   足受けが脚部を延ばした位置に位置したのを検知する第２位置検知センサーと、
   該第１，第２の位置検知センサーによる足受けの位置検知信号に基づいて、前記一方の過程で前記ポンプを停止状態に保持し、前記もう一方の過程でポンプを駆動状態に保持する切換えの制御を行う制御部と
   を備え、
   運動する者の脚力によって行われるポンプ停止状態の前記一方の過程において、作動流体がシリンダーの一方の室からバイパス管を通じてもう一方の室に移動していくようになされていると共に、
   ポンプ駆動状態の前記もう一方の過程において、ポンプの駆動力によって作動流体がシリンダーの前記もう一方の室から前記配管を通じて前記一方の室に移動しくようになされており、かつ、
   ポンプ駆動状態の前記もう一方の過程において、足受けの動きを脚力で停止し、あるいは、足受けを脚部で逆方向に移動させようとすると、作動流体が前記配管とバイパス管とを循環して、それが許容されるようになされていることを特徴とする脚部屈伸運動機器。

Images