JP4747723B2 - 運動補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、住宅内での運動を手軽に行う運動補助装置に関するものである。

従来から宅内において手軽に運動するために提供されている運動補助装置が多数知られている。この種の運動補助装置のうち使用者が載って使用する構成のものには、自転車のペダル漕ぎ運動を模擬するもの、歩行動作を模擬するもの、スキーによる歩行運動を模擬するものなど種々形式のものが知られている。

この種の運動補助装置には、バランス能力が低い使用者でも安全に使用することができるように、使用者が把持するハンドルあるいは手摺部を備えるものがある（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された運動補助装置は、使用者が跨いで座る鞍を有し、鞍の前方に設けたハンドルを握るように構成され、鞍を前後に反復移動させる駆動機構部を備えている。
特開平７−６７９２４号公報

上述のように特許文献１に記載された運動補助装置に代表されるようなハンドルないし手摺部（以下、まとめて手摺部という）を備える運動補助装置では、人が載る装置本体に対して支柱などを介して手摺部を結合しているものであるから、運動補助装置が嵩高くなり大型化するという問題を有している。また、一般に装置本体は移動可能なように比較的軽量に形成されているから、装置本体に載らずに手摺部を持つと装置本体が移動することがあり、場合によって装置本体が転倒するおそれもある。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、装置本体の使用時に把持する手摺部を装置本体から分離し住宅に設けた手摺部を用いることにより、手摺部の固定強度を高めかつ装置本体の大型化を回避した運動補助装置を提供することにある。

請求項１の発明は、使用者が載るとともに設置面に対して相対的に移動可能な可動部を備えた装置本体を有し、可動部に載った使用者が住宅内の設備に設けられている手摺部を手で把持している状態で可動部を移動させることにより使用者の支点と重心との相対位置を変化させ、バランスを保とうとする反射によって使用者のいずれかの筋肉に筋収縮を生じさせることを特徴とする。

この構成によれば、使用者の支点と重心との相対位置を変化させ、バランスを保とうとする反射によって使用者のいずれかの筋肉に筋収縮を生じさせる装置本体を用い、装置本体の使用時において使用者が把持する手摺部を装置本体から分離して住宅に設けた手摺部を用いるから、装置本体に手摺部を設ける場合よりも手摺部の位置が安定する。また、装置本体に手摺部を設ける場合には、手摺部を装置本体に取り付けるための構造が必要であって、装置本体が大型化したり装置本体の重量が大きくなるが、装置本体から手摺部を分離していることにより、装置本体の小型化が可能になる。言い換えると、装置本体の設置スペースが省スペースになる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記装置本体は、設置面である床に載置される基台を備え、前記可動部は基台に対して移動可能であることを特徴とする。

この構成によれば、基台を床に載置する装置本体を用いるから、基台の移動が可能であって、不使用時には片づけておくことができる。

請求項３の発明では、請求項１または請求項２の発明において、前記可動部は、立姿勢の使用者が足を載せる足置部であって、足置部は使用者の脚部に筋収縮を生じさせるように駆動機構部により動力駆動されて移動することを特徴とする。

この構成によれば、手摺部を把持した状態で足置部を前後あるいは左右に移動（直進と傾きとの少なくとも一方）させれば、支点と重心との位置変化により使用者はバランスを保とうとして反射などにより脚部の筋肉を筋収縮させることになる。しかも、使用者が立っている状態で脚部の筋収縮が生じる運動を行うから、運動するための姿勢をとったり運動用の器具を持ったりする必要がなく、立った姿勢のままで手軽に運動をすることができ、運動に対して強い動機付けを持たない場合でも、運動をする機会を増加させることができる。さらに、使用者の意思に関わりなく足置部が自動的に移動するから、使用者に運動の意思がなくとも、人体の反射などによって筋収縮が自動的に生じ、いわゆる他動的な運動が可能になる。

本発明の構成によれば、使用者の支点と重心との相対位置を変化させ、バランスを保とうとする反射によって使用者のいずれかの筋肉に筋収縮を生じさせる装置本体を用い、装置本体の使用時において使用者が把持する手摺部を装置本体から分離して住宅に設けた手摺部を用いるから、装置本体に手摺部を設ける場合よりも手摺部の取付強度が高くなり、また手摺部の位置が安定し、使用者にとっては安心感が得られるという利点を有する。また、装置本体から手摺部を分離していることにより、装置本体の小型化が可能になり、装置本体の設置スペースが省スペースになるという利点がある。

本発明の運動補助装置としては、使用者に他動的に筋収縮を生じさせる構成のものを用いる。他動的に筋収縮を生じさせるとは、使用者が意識して筋力を発揮するのではなく、運動補助装置の動作によって使用者に筋収縮を自動的に生じさせることを意味する。この種の運動補助装置には、使用者の身体の一部を支持する可動部を有し可動部を動力駆動する構成がある。

すなわち、使用者が足あるいは臀部を載せる可動部を備えその可動部の位置が変化することにより支点と重心との位置を変化させバランスを保とうとする反射によって筋収縮させる構成を採用する。

本実施形態では、立姿勢で足を載せて使用しバランスを保とうとする反射によって筋収縮させる構成を例示する。この構成では、モータのような動力源を備え可動部３ａを動力駆動する図示しない駆動機構部を備える。また、制御データが与えられることによって、駆動機構部による運転時間や運動速度や動作パターンを制御する制御部（図示せず）を備える。

図１は立姿勢で使用する運動補助装置３であって、基台（図示せず）の上に可動部３ａとしての足置部７ｂを設けた装置本体７を有している。図示例では、基台を床ＦＬに埋め込む形で床ＦＬに固定してあり、足置部７ｂは無端ベルト状であって上面を左右方向に移動させることが可能になっている。つまり、トレッドミルの無端ベルトを前後方向ではなく左右方向に配置した形を有する。また、足置部７ｂは駆動機構部により左右に往復移動するように動力駆動される。

図示例では装置本体７を洗面化粧台ＣＢの前に設置してある。したがって、使用者Ｈが洗面化粧台ＣＢに設けた手摺部としての手摺ＨＮを把持し、足置部７ｂに載った状態で装置本体７の運転を開始させると、使用者Ｈの荷重を支える支点である足と使用者Ｈの重心位置との位置関係が変化し、使用者Ｈはバランスを保とうとする反射によって脚部、腹部、腰背部などの筋肉を筋収縮させることになる。

図示のように洗面化粧台ＣＢの前に装置本体７を設置している場合には、使用者Ｈは洗面時に意識することなく可動部３ａの上に載るから、駆動機構部の運転開始や運転停止などを指示する操作部として設けたスイッチを投入し装置本体７の運転を開始させるだけで他動的な運動を行うことができる。スイッチは、手摺ＨＮに設けておけば、手摺ＨＮを握ったまま操作することができるから便利である。スイッチは運転開始および運転停止だけではなく、運動強度や運動時間や運動パターンなどを指示することができるようにしておけば、利便性が一層高くなる。

この構成では、手摺ＨＮを持って使用するから使用者Ｈは転倒することなく安全に運動を行うことができる。しかも、住宅ＨＳに据え付けた洗面化粧台ＣＢに手摺ＨＮを設けているから、装置本体７に手摺を設ける場合に比較すると装置本体７の設置スペースを小さくすることができる。

なお、運動時に使用者Ｈが把持する手摺ＨＮは洗面化粧台ＣＢに限らず、システムキッチン、ユニットバスなどの他の設備に設けてもよく、また住宅ＨＳの壁などに設けてもよい。壁は住宅の内壁のほか外壁でもよい。住宅用の設備に手摺ＨＮを設けている場合には、これらの設備の使用のついでに運動もできるから、運動に対して特別な意欲がなくとも手軽に運動することができ、毎日使用する設備であれば運動の習慣付けにもなる。たとえば、洗面時に歯を磨きながら洗面化粧台ＣＢに設けた手摺ＨＮを把持して運動を行ったり、調理時に待ち時間が生じるとシステムキッチンに設けた手摺ＨＮを把持して運動を行ったりすることができる。

図２では、装置本体７を使用する使用者Ｈが把持する手摺部として、各種の設備や壁に手摺ＨＮを設けた例を示している。ただし、設備の一部が手摺部として使用できる形状を有していれば、別途に手摺ＨＮを設けることなく設備の一部を手摺部として使用してもよい。たとえば、ベッドのヘッドボードを手摺部として使用したり洗面化粧台のカウンタの周部を手摺部として使用することも可能である。また、装置本体７は、必ずしも床ＦＬに埋設したものに限らず、床ＦＬ上に載置して固定したものでもよく、あるいはまた床ＦＬに固定せずに載置するものでもよい。床ＦＬに載置する構成の装置本体７では手摺ＨＮを一体に設けていると、使用者Ｈが足置部７ｂに載る際に手摺ＨＮに横向き荷重が作用して装置本体７が転倒する可能性があるが、本実施形態のように手摺ＨＮを装置本体７とは分離し、住宅ＨＳの壁ないし住宅ＨＳに据え付けた設備に手摺ＨＮを設けていることにより、装置本体７を安全に使用することができる。

上述の例では足置部７ｂを左右に往復移動させる例を示したが、足置部７ｂが、前後方向あるいは上下方向に往復移動する構成、あるいはまた前後方向あるいは左右方向の傾斜角度が変化する構成、あるいはまた上下軸回りで往復回転する構成などを採用してもよい。あるいはまた、これらのいずれか２種類以上を組み合わせる動作を採用してもよい。

参考までに、座姿勢で使用する運動補助装置３としては、図３に示す構成がある。この構成では、基台７ａの上に、使用者Ｈが片方ずつの足を載せる足置部７ｂが設けられ、さらに足置部７ｂに足を載せた使用者Ｈの臀部を支持する座席状の支持部７ｃが設けられている。支持部７ｃは、基台７ａに立設した支持脚７ｄの上端部に設けた機器収納部４に収納した駆動機構部によって傾き角度を変化させるように駆動される。また、足置部７ｂも駆動機構部による支持部７ｃの傾動に同期して位置が変化するように駆動される。つまり、足置部７ｂと支持部７ｃとが可動部３ａになる。

この構成は、使用者Ｈの膝関節の屈伸を伴わずに脚部の筋肉を筋収縮させようとするものであり、支持部７ｃの傾斜角度を変化させることにより、足置部７ｂに作用する使用者Ｈの荷重と支持部７ｃに作用する使用者Ｈの荷重との割合を変化させ、結果的に使用者Ｈの脚部に作用する荷重を変化させるようになっている。また、支持部７ｃの傾斜角度が変化しても膝関節の角度が変化しないように、支持部７ｃに連動させて足置部７ｂの位置を変化させるようになっている。さらに、支持部７ｃが傾く方向は膝関節に剪断力が作用しない方向としてあり、この動作によって膝痛を持つ使用者Ｈでも使用することが可能になっている。

この運動補助装置３を使用する際には、使用者Ｈは壁などに設けた手摺ＨＮを把持すれば、支持部７ｃが傾いたときに支持部７ｃから滑り落ちるという不安感を持たずに使用することができ、筋力が衰えている使用者Ｈでも安心して使用することができる。

なお、足置部７ｂと支持部７ｃとに荷重センサを配置し、脚部のリンクモデルに対して荷重センサの出力データを適用することで膝関節に作用する力を推定し、膝関節に剪断力が作用しないように駆動機構部をフィードバック制御する構成を採用することも可能である。あるいはまた、足置部７ｂには適宜のばねによる復帰力を作用させ、支持部７ｃの傾斜角度のみを変化させる構成を採用してもよい。この場合でも、足置部７ｂに復帰力を作用させるばねを適切に設計すれば、膝関節の屈伸を伴わずに脚部に作用する荷重を変化させることが可能である。

実施形態の一例を示す斜視図である。 同上の使用例を示す概略構成図である。 同上の他例を示す斜視図である。

符号の説明

３ 運動補助装置
３ａ 可動部
７ 装置本体
７ａ 基台
７ｂ 足置部
７ｃ 支持部
ＣＢ 洗面化粧台
ＦＬ 床
Ｈ 使用者
ＨＮ 手摺（手摺部）
ＨＳ 住宅

Claims (3)

1. 使用者が載るとともに設置面に対して相対的に移動可能な可動部を備えた装置本体を有し、可動部に載った使用者が住宅内の設備に設けられている手摺部を手で把持している状態で可動部を移動させることにより使用者の支点と重心との相対位置を変化させ、バランスを保とうとする反射によって使用者のいずれかの筋肉に筋収縮を生じさせることを特徴とする運動補助装置。
2. 前記装置本体は、設置面である床に載置される基台を備え、前記可動部は基台に対して移動可能であることを特徴とする請求項１記載の運動補助装置。
3. 前記可動部は、立姿勢の使用者が足を載せる足置部であって、足置部は使用者の脚部に筋収縮を生じさせるように駆動機構部により動力駆動されて移動することを特徴とする請求項１または請求項２記載の運動補助装置。

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