JP5362018B2 - ボディを移動させるための装置ならびにそのような装置の使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、対象者のボディを移動させ得るよう構成された装置に関するものであって、より詳細には、脊椎軸線を移動させ得るような、脊椎軸線に対して骨盤関節を移動させ得るような、また、脊椎軸線に対して下肢を移動させ得るような、装置に関するものである。

よって、本発明は、中心を通過している無限数の軸線に関して振動し得るプラットホームまたはトレイを具現することによって、ボディの移動に関する研究の一部を形成するものである。それらの様々な振動は、ランダムに具現することができる。

現在までのところ、生体の全体的な力学的構造を修正して修復するための操作を実行し得るような様々な装置が、提案されてきた。これらは、本来的には、トレーニング目的のためのものであり、特に、スポーツマンのための筋力トレーニングのためのものである。

例えば米国特許出願公開第２ ８２７ ８９４号明細書（特許文献１）または米国特許出願公開第４ ２９０ ６０１号明細書（特許文献２）に記載されているように、そのような装置は、一般に、中心支持ピボットに関して振動し得るプラットホームを備えている。プラットホームの移動は、そのプラットホーム上に立っている対象者のアンバランスを誘発する。そして、対象者の一部に関する反応を好適に誘発して、必要に応じて様々な生体力学的構造を移動させる、特に、脊柱と骨盤帯と関節とを移動させる。

欧州特許明細書第１ ０２３ １１１号（特許文献３）も、また、プラットホームが回転移動と振動移動との双方に関して駆動されるような装置を開示している。言い換えれば、この特許文献３に開示された装置の動力学は、振幅および速度が調節可能とされた回転振動に限定されている。しかしながら、この装置は、特に、具現が複雑であることがわかっている。その上、振動移動は、それ自体の構造によって、その振幅が限定されている。同じ理由により、振動のランダムさを、得ることができない。

国際公開第２００７／１４１４２９号（特許文献４）は、この種のタイプの他の装置を提案している。しかしながら、特許文献４においても、振動という観点において自由度が限定されている。それは、設置されているプラットホームの支持モードおよび動力化のためである。これにより、振動のランダムさの欠如のために、処置の可能性および効果が低減されてしまう。

米国特許出願公開第２ ８２７ ８９４号明細書 米国特許出願公開第４ ２９０ ６０１号明細書 欧州特許明細書第１ ０２３ １１１号 国際公開第２００７／１４１４２９号

本発明は、上記タイプの装置に関するものであり、本発明による装置を使用することにより、多数の自由度の振動をプラットホームに対して印加することができる、言い換えれば、プラットホームの中心を実質的に通過する軸線に対しての無限数の傾斜をプラットホームに対して印加することができる。無限数の様々な傾斜を具現するは、また、ランダムな振動を具現することは、特に、リハビリテーションに好適なものであり、また、スポーツマンにとってのトレーニングにさえ好適なものである。

よって、本発明は、ボディを移動させるための装置に関するものであって、本発明による装置は、固定シャーシに対して移動可能とされた受領プラットホームであるとともに、処置対象をなす対象者をこの対象者が立位とされた状態で支持し得るよう構成された受領プラットホームを具備している。

本発明においては、プラットホームは、シャーシに対して、二重の回転可能な連結によって連結されており、プラットホームは、このプラットホームに対して連結された単一シャフトに対して回転可能に連結されたアクチュエータによって、このプラットホームの中心を通過する軸線まわりに振動移動的に、駆動され、アクチュエータ自体が、シャーシ上において回転可能とされている。

より詳細には、プラットホームは、剛直な上フレームすなわち骨組み上において、水平方向第１回転軸線まわりに回転可能とされ、上フレーム自体は、シャーシと一体化された剛直な骨組み上において、水平方向第１回転軸線に対して垂直な水平方向第２回転軸線まわりに回転可能とされている。

プラットホームのシャフト（あるいは、中央軸線、あるいは、中心軸線、あるいは、アーム）は、プラットホームがなす平面に対して垂直に延出されたものであり、アクチュエータの数は、２つとされ、これらアクチュエータは、カルダンカップリングによって、シャフトの自由端に対して連結され、アクチュエータは、互いに垂直に配置されている。

アクチュエータは、直線的なアクチュエータとして構成され、特に、電気的なかつ直線的なアクチュエータとして構成され、アクチュエータがシャーシに対して固定されているポイントは、カルダンカップリングタイプの回転可能な連結とされている。

有利には、本発明による装置には、ハンドルが設けられ、すなわち、一般的な意味においては任意のハンドル手段が設けられ、ハンドルまたはハンドル手段により、処置対象をなす対象者またはトレーニングを実施している対象者は、その対象者が立っているプラットホームに対して振動が印加された場合にその対象者がバランス不均衡を受けたとしても、その対象者の上肢によって安定を維持することができる。

本発明は、また、上述のような装置の使用方法に関するものであり、この使用方法においては、プラットホームに対して印加される振動移動の強度および向きが、予め設定されたプログラムに従って、または、ランダムな振動モードに従って、調節される。

これに代えて、振動移動の強度および向きは、ボディの移動を制御している操作者または医師が操作しているジョイスティックからのリアルタイムでの命令に従って、プラットホームに対して印加される。この場合、プラットホームのレスポンスは、即応的かつ直接的なものであり、ジョイスティックを介して付与される命令によって操作者の動作に対して忠実に追従する。

本発明によるボディを移動させるための装置の動作原理を示す斜視図である。 本発明によるボディを移動させるための装置の動作原理を、図１とは異なる方向に沿って示す斜視図である。 本発明の１つの実施形態を示す分解斜視図である。 本発明による装置を示すＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明による装置を示すＢ−Ｂ線矢視断面図であり、Ａ−Ａ線とＢ−Ｂ線とは互いに直交するものである。 本発明による装置を示す底面図である。

本発明の実施態様、および、本発明に基づく利点は、添付図面を参照しつつ、以下の実施形態に関する説明を読むことにより、明瞭となるであろう。以下の実施形態に関する説明が、例示に過ぎないこと、および、本発明の範囲を何ら限定するものでないことは、理解されるであろう。

図１および図２には、概略的な斜視図が示されており、これらの図は、本発明による装置の動作原理を好適に図示している。

基本的に、本発明による装置は、プラットホーム１を具備している。プラットホーム１は、正方形という形状のものとして概略的に図示されている。しかしながら、プラットホーム１は、他の任意の形状とすることができ、特に、円形または楕円形とすることができる。

このプラットホーム１は、剛直な上フレーム３上において、剛直な骨組み２によって、図１において一点鎖線として示された水平方向回転軸線Ａ−Ａまわりに、回転される。言い換えれば、この上フレーム３上におけるプラットホーム１の連結は、ピボット連結（回転可能な連結）であり、したがって、プラットホーム１は、水平方向回転軸線Ａ−Ａまわりに回転することができる。

したがって、上フレーム３は、それ自体が、水平方向回転軸線Ａ−Ａに関して垂直とされかつ一点鎖線で示された水平方向回転軸線Ｂ−Ｂまわりに、装置のシャーシと一体とされた剛直な骨組み４上において、回転される。

言い換えれば、プラットホーム１は、装置のシャーシに対して、二重のピボット連結によって、連結されている。

したがって、この二重のピボット連結により、プラットホーム１は、初期的な水平面に対して、無限数の向きを呈することができる。

実際にこの多数の配向性を可能とし得るよう、したがってその結果として、プラットホーム上の対象者を、その対象者のバランスを変えて所望の様々な移動を引き起こす目的で、無限数の振動移動を引き起こし得るよう、プラットホーム１は、シャフト６によって下向きに延長されている。シャフト６は、プラットホームの中心に対して実質的に連結されており、例えばネジ等といったような任意の手段によって、連結されている。よって、この例においては、シャフト６は、プラットホーム１によって規定された平面に対して、垂直な向きとされている。

このシャフト６の自由端は、言い換えれば、シャフト６のうちの、プラットホーム１とは反対側の端部は、２つのアクチュエータ８，９に対して、ピボット連結によって、連結されている。この場合、２つのアクチュエータは、電気的なかつ直線的なアクチュエータとされている。

アクチュエータは、それら自体が、それぞれ対応するピボット連結１０，１１によって、装置のシャーシに対して連結されている。カルダンカップリングの場合には、アクチュエータに関して、水平面内における移動量を知ることができる。

より詳細には、アクチュエータ８，９の各々は、ボールネジから構成されている。ボールネジは、それぞれ対応するブラシレスモータ１２，１３によって、双方向に回転することができる。必要であれば、エンコーダを設けることができ、また、減速機を設けることさえできる。各ボールネジの自由端は、カルダンカップリングによって、シャフト６の下端かつ自由端７に対して、連結されている。この場合にも、これにより、シャフト６の自由端７に対しての、ボールネジの端部の角度的変位量を知ることができる。２つのアクチュエータ８，９は、プラットホーム１が休止位置にある場合には、言い換えればプラットホーム１が水平な場合には、互いに垂直な向きをなす。

一方においては、ブラシレスモータ１２，１３の各回転速度を利用することにより、他方においては、ボールネジの回転方向を利用することにより、シャフト６に関して、およびその結果、シャフトに対して直接的に連結されているプラットホーム１に関して、すべての可能な向きを把握することができる。しかしながら、シャフト６の移動は、構成的に限定される。この場合には、剛直な骨組み４内に形成された開口５によって、限定される。

追求すべき目的は、プラットホームに関する無用に多数の傾斜を知ることではなく、プラットホームに関しての、無制限のかつ不確定数の向きを知ることである、したがって、中心軸線６に関しての可能な配向性の数を増加させることである。

本発明による装置の特定の実施形態が、図３〜図６に図示されている。よって、この装置は、マウント２０によって構成されている。マウント２０は、足２１によって地面上に立っている。足２１は、この場合６つのものとされ、有利には、滑り止めコーティングが施されている。

このマウント２０は、上シャーシ２２を受領しているとともに、例えば溶接といったような手法によって、上シャーシ２２に対して直接的に連結されている。

この上シャーシ２２には、剛直な骨組み４を固定するための２つのプレート２３，２４を備えている。これら２つの固定プレートは、互いに離間しており、上シャーシ２２と協同して、シャフト６の移動度合いを制限するための開口５を形成している。

剛直な骨組み４には、その中央位置に、貫通穴２５が設けられている。貫通穴２５は、シャフト６を挿通させることを目的としたものである。剛直な骨組み４は、プレート２３，２４上へと複数のネジによって固定されている。剛直な骨組み４には、さらに、径方向において互いに反対側に位置した鉛直方向起立部分２６，２７が設けられている。鉛直方向起立部分２６，２７の各外面は、回転可能な（あるいは、アーティキュレーション）コッターピン（あるいは、割りピン、止めピン）２８を受領する。コッターピン２８は、上フレーム３の周縁まわりに配置された貫通オリフィス２９に対して係合するのに適したものである。

上フレーム３も、また、その中央位置において、同様にシャフト６を挿通させる目的で、穴開けされている。さらに、上フレーム３は、互いに径方向反対側に位置したさらなる２つの貫通オリフィス３０を備えている。しかしながら、図１，２におけるＡ−Ａ線に対応するような、２つの貫通オリフィス３０を結ぶ軸線は、図１，２におけるＢ−Ｂ線に対応するような、２つの貫通オリフィス２９を結ぶ軸線に対して、９０°をなすものとされている。

貫通オリフィス３０の各々は、回転コッターピン３１を回転可能に受領する。回転コッターピン３１は、剛直な骨組み２の周縁上に設けられた貫通オリフィス３２と係合するのに適したものである。剛直な骨組み２には、上面が設けられており、この上面上には、プラットホーム１からなるトレイに対して取り付けられたプレート３３が、ネジ止めされている。プレート３３は、また、ネジ止めによって、シャフト６の上端に対して連結されている。

トレイの一部分は、剛直な骨組み２の上面上に、ボルト止めされている。剛直な骨組み２には、ボルトやナットを受領することを目的としたハウジング３４が設けられている。

アクチュエータ８，９の位置は、図６に示されている。アクチュエータ８，９は、装置ユニットよりも下方に配置されており、マウント２０と上シャーシ２２との間によって規定された容積内に収容されている。アクチュエータは、ピボット連結１０，１１によって、マウント２０のそれぞれ対応するコーナーに対して連結されている。ピボット連結１０，１１の軸線は、マウントに対して一体化された取付タブ３５，３６を通過している。

アクチュエータを構成しているボールネジ３７，３８の端部は、カルダンカップリング３９，４０によって、シャフト６の下端に固定されている。

プラットホームの可能な傾斜移動が無限数であることのために、最終結果として、脊椎軸線の意義深い移動が引き起こされることは、理解されるであろう。これにより、本発明による装置は、脊椎軸線に関して頻繁に遭遇する病状に対して、最も適切なものである。

さらに、本発明による装置は、他の用途においても、使用可能である。限定するものではないけれども、他の用途には、次のようなものがある。
・再成形（re-shaping）；
・ボディバランス；
・痩身法；
・リハビリテーション、特に、肩、膝、腰、脊柱；
・スポーツマンおよびスポーツウーマンのためのトレーニング、特に、ハイレベルのトレーニング。

検出された病状に応じて、また、想定される用途に応じて、様々な振動速度プログラムや様々な振動角度プログラムを、プログラム可能なロジックコントローラによって２つのアクチュエータの各ブラスレスモータに対して直接的に作用させることにより、実施することができる。

したがって、また、対象者を観測している医師が例えば「ジョイスティック」を直接的に操作することによって、プラットホームの特定の移動を引き起こすことが想定される。その場合、「ジョイスティック」の移動が、プラットホームに誘起される移動に対応する。よって、検出された病状に応じて、非常に正確な態様で、ケア（あるいは、対処）を実施することができる。さらに、対象者の病状に関連した特定の軌道をプログラムすることが想定され、また、セルフサービスモードで自動的に実施することが想定される。

本発明による装置には、さらに、通常のユーザーにとっての実質的に胴の高さ位置のところに配置されたハンドル（図示せず）が設けられる。これにより、ユーザーがプラットホーム上に立って振動移動を付与されたとしても、ユーザーは、しっかりと立つことができ、転倒のリスクを避けることができる。それらハンドルは、さらに、必要なリハビリテーション動作または必要なボディビル動作を最適化するのに適したような移動態様でもって、駆動されることができる。

１ プラットホーム
３ 剛直な上フレーム、剛直な骨組み
４ 剛直な骨組み
６ シャフト
８ アクチュエータ
９ アクチュエータ
１０ 回転可能な連結
１１ 回転可能な連結
１２ ブラシレスモータ
１３ ブラシレスモータ
２０ シャーシ
２２ シャーシ
３７ ボールネジ
３８ ボールネジ
３９ カルダンカップリング
４０ カルダンカップリング
Ａ−Ａ 水平方向第１回転軸線
Ｂ−Ｂ 水平方向第２回転軸線

Claims (8)

1. ボディを移動させるための装置であって、
   固定シャーシ（２０，２２）に対して移動可能とされた受領プラットホーム（１）であるとともに、処置対象をなす対象者をこの対象者が立位とされた状態で支持し得るよう構成された受領プラットホーム（１）を具備し、
   前記プラットホーム（１）が、前記シャーシに対して、二重の回転可能な連結によって連結されており、
   前記プラットホーム（１）が、このプラットホームに対して連結された単一シャフト（６）に対して回転可能に連結されたアクチュエータ（８，９）によって、このプラットホームの中心を通過する軸線まわりに振動移動的に、駆動され、
   前記アクチュエータ（８，９）自体が、前記シャーシ上において回転可能とされていることを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記プラットホーム（１）が、剛直な上フレームすなわち骨組み（３）上において、水平方向第１回転軸線（Ａ−Ａ）まわりに回転可能とされ、
   前記上フレーム（３）自体が、前記シャーシ（２０，２２）と一体化された剛直な骨組み（４）上において、前記水平方向第１回転軸線（Ａ−Ａ）に対して垂直な水平方向第２回転軸線（Ｂ−Ｂ）まわりに回転可能とされていることを特徴とする装置。
3. 請求項２記載の装置において、
   前記プラットホーム（１）の前記シャフト（６）が、前記プラットホーム（１）がなす平面に対して垂直に延出されたものであり、
   前記アクチュエータ（８，９）の数が、２つとされ、
   これらアクチュエータ（８，９）が、カルダンカップリング（３９，４０）によって、前記シャフトの自由端に対して連結され、
   前記アクチュエータ（８，９）が、互いに垂直に配置されていることを特徴とする装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、
   前記アクチュエータ（８，９）が、直線的なアクチュエータとして構成され、特に、電気的なかつ直線的なアクチュエータとして構成され、
   前記アクチュエータが前記シャーシに対して固定されているポイントが、カルダンカップリングタイプの回転可能な連結（１０，１１）とされていることを特徴とする装置。
5. 請求項４記載の装置において、
   前記アクチュエータが、ブラシレスモータ（１２，１３）によって双方向に回転可能とされたボールネジ（３７，３８）によって構成され、
   前記アクチュエータには、エンコーダが付設され、さらには、減速機もが付設されていることを特徴とする装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、
   前記装置が、さらに、ハンドルまたはハンドル手段を具備し、
   前記ハンドルにより、処置対象をなす対象者またはトレーニングを実施している対象者は、その対象者が立っている前記プラットホーム（１）に対して振動が印加された場合にその対象者がバランス不均衡を受けたとしても、その対象者の上肢によって安定を維持することができることを特徴とする装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載された装置を、人体の治療を除く用途に使用する場合の、使用方法であって、
   前記プラットホーム（１）に対して印加される振動移動の強度および向きを、予め設定されたプログラムに従って、または、ランダムな振動モードに従って、調節することを特徴とする使用方法。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載された装置を、人体の治療を除く用途に使用する場合の、使用方法であって、
   振動移動の強度および向きを、ボディの移動を制御している操作者または医師が操作しているジョイスティックからのリアルタイムでの命令に従って、前記プラットホーム（１）に対して印加することを特徴とする使用方法。

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