JP5542170B2

JP5542170B2 - 腰部運動機

Info

Publication number: JP5542170B2
Application number: JP2012112522A
Authority: JP
Inventors: 輝男三原; 新策清水
Original assignee: Daito Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Daito Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: JP2013236806A

Description

本発明は、使用者の腰部に対して効果的な引っ張り乃至は捻り運動を付与することが可能な運動機に関する。

使用者の腰部に対して引っ張り力を付与する機器、言い換えれば使用者の腰椎を牽引する装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１の腰椎牽引装置は、骨盤を固定するベルトと、当該ベルトの一端を座部に係止する係止部と、当該ベルトの他端を巻き取るベルト巻取部と、ベルトの張力を検出するベルト張力検出部とを設けて、ベルトを患者の骨盤部に装着してその一端を座席部に係止し、ベルト巻取部を作動させて当該ベルトの他端を巻取ってベルトの張力が所定値になるようにして、骨盤を確実に固定するようにした構成を有している。この構成により、特許文献１に開示された腰椎牽引機器は、骨盤固定をより確実にして治療効果を向上させるとともに、介助者の手間を省力化するとしている。

特開２０１０−１２２４９号公報

しかしながら、特許文献１の腰椎牽引装置は、病院のような本格的な治療施設での使用を意図したものであって、非常に大型であり、一般の使用者が自宅で使用するには、困難を伴うものであった。通常、多くの人は、腰がだるいといった不快感を日常抱きがちであり、この不快感を自宅などで簡単に解消できる装置を所望するものであって、この要望に対しても、特許文献１の腰椎牽引装置は応えるものとはなっていない。

そこで、本発明は、上記した問題に鑑み、使用者が自宅などで簡単に腰部への牽引動作や捻り運動などを付与できる腰部運動機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る腰部運動機は、仰臥姿勢とされた使用者の下肢が載置される下肢載置部と、この下肢載置部を上下方向に往復移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る腰部運動機は、仰臥姿勢とされた使用者の下肢が載置される下肢載置部と、この下肢載置部を左右方向に往復移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る腰部運動機は、仰臥姿勢とされた使用者の下肢が載置される下肢載置部と、この下肢載置部を前後方向に往復移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る腰部運動機は、仰臥姿勢とされた使用者の下肢が掛けられ且つ前記下肢の膝窩が載置される下肢載置部と、この下肢載置部を少なくとも上下方向に往復揺動させる駆動機構と、を有し、前記駆動機構は、下肢載置部が上下方向に往復移動するに伴って、下肢載置部を左右方向及び前後方向に往復揺動させるように構成されていることを特徴とする。

上記した腰部運動機において、好ましくは、前記下肢載置部は、二叉に分かれた載置棒体を有しており、一方の載置棒体に使用者の一方の下肢が載置され、他方の載置棒体に使用者の他方の下肢が載置されるように構成されているとよい。
好ましくは、前記駆動機構は、下肢載置部を左右方向及び前後方向に往復移動させる第１の揺動機構を備えているとよい。

好ましくは、前記駆動機構は、下肢載置部を上下方向に往復移動させる第２の揺動機構
を備えているとよい。
なお、本実施形態に係る腰部運動機の最も好ましい形態は、仰臥姿勢とされた使用者の下肢が掛けられ且つ前記下肢の膝窩が載置される下肢載置部と、この下肢載置部を少なくとも上下方向に往復揺動させる駆動機構と、を有し、前記駆動機構は、下肢載置部が上下方向に往復移動するに伴って、下肢載置部をうねるように往復揺動させるように構成されていて、前記下肢載置部は、二叉に分かれた載置棒体を有しており、一方の載置棒体に使用者の一方の下肢が載置され、他方の載置棒体に使用者の他方の下肢が載置されるように構成されており、前記駆動機構は、下肢載置部が連結されていると共に前記下肢載置部をうねるように往復揺動させる第１の揺動機構と、前記第１の揺動機構の下方側に配置され且つ前記第１の揺動機構に連結された下肢載置部を上下方向に往復移動させる第２の揺動機構とを備えていて、前記第２の揺動機構で発生した上下方向の往復移動を、第１の揺動機構側へ伝えるべく、前記第１の揺動機構と第２の揺動機構とが、上下方向を向く第１クランク体及び第２クランク体により連結されており、前記第１クランク体は、下端部が前記第２の揺動機構に連結し、且つ当該第２の揺動機構で発生した上下方向の往復移動を伝達可能とされ、前記第２クランク体は、下端部が前記第１クランク体の上端部に対して前後軸心回りに揺動自在に連結され、上端部がボールジョイント機構を介して前記第１の揺動機構に連結されていることを特徴とする。

本発明に係る腰部運動機によれば、使用者が自宅などで簡単に腰部への牽引動作や捻り運動などを付与できるようになる。

本発明に係る腰部運動機の斜視図である。本発明に係る腰部運動機の左側面図である。本発明に係る腰部運動機の上面図である。本発明に係る腰部運動機の使用態様図である。揺動変換部の断面図である。

以下に、本発明の腰部運動機１を図を基に説明する。なお、説明においては、図２の左右方向を説明での後前方向とし、図２の上下方向を説明での上下方向とする。図３の左右方向を説明での左右方向とする。
図１、図２に示すように、本発明の腰部運動機１は、床面Ｆ上に載置される水平基板２とこの水平基板２の後方縁から垂直に立設された垂直基板３とを有している。垂直基板３の上側部からは前方に突出するよう下肢載置部４が設けられている。

図３に示すように、この下肢載置部４は、平面視でＴ字形状を呈しており、左右方向それぞれに突出する二叉に分かれた一対の載置棒体５（右載置棒体５Ｒ、左載置棒体５Ｌ）を有している。この下肢載置部４は、駆動機構６により、上下方向に往復揺動されるものとなっている。さらに、下肢載置部４は、駆動機構６により、左右方向や前後方向に往復揺動されるものとなっている。すなわち、駆動機構６は、下肢載置部４を上下方向に揺動させると共に、下肢載置部４を前後、左右に移動するようになっている。

すなわち、図１、図３の矢印に示すように、駆動機構６は、右載置棒体５Ｒが下に傾いたときには、左載置棒体５Ｌが上に傾き、右載置棒体５Ｒが上に傾いたときには、左載置棒体５Ｌが下に傾くように揺動する。同時に右載置棒体５Ｒが前側に移動した際には、左載置棒体５Ｌが後側に移動し、右載置棒体５Ｒが後側に移動した際には、左載置棒体５Ｌが前側に移動するようになり、うねるような動作（うねり運動）を呈するようになる。併せて、図２の矢印に示すように、このようなうねり運動をする一対の載置棒体５が、駆動機構６により、大きく上下に往復移動することとなる。

以上述べた下肢載置部４の動きを実現すべく、駆動機構６は、下肢載置部４を左右方向及び前後方向に往復揺動させる第１の揺動機構７を備えている。加えて、駆動機構６は、下肢載置部４を上下方向に往復移動させる第２の揺動機構８を備えている。第１の揺動機構７及び第２の揺動機構８の詳細な説明は後述する。
図４は、本発明の腰部運動機１の使用態様を示したものである。

本発明の腰部運動機１を使用して、腰部に対して牽引や捻り運動を付与させるにあたっては、使用者Ｕは、腰部運動機１を載置した床面Ｆ上に、上向きに寝る姿勢（仰臥姿勢）を取るようにする。その上で、下肢載置部４の上面に対し下肢の膝窩（ひざの後ろのくぼんでいる所、ひかがみ）が載置されるように、使用者Ｕの下肢を下肢載置部４に掛ける。具体的には、右の載置棒体５に使用者Ｕの右の下肢が載置され、左の載置棒体５に左の下肢が載置されるようにする。

なお、下肢載置部４に載置する下肢の部位は、膝窩に限定されない。ふくらはぎの部分でもよく足首の部分でもよい。使用者の膝から足先に亘ってのいずれかの部位を下肢載置部４に載置するようにするとよい。
その上で、腰部運動機１を動作させると、第１の揺動機構７により、左右一対の載置棒体５がうねるような動きをする。この動きは、下肢を通じて、使用者Ｕの腰部へと伝わる。使用者Ｕは床面Ｆ上に寝ているため、その上体は床面Ｆ上のほぼ一定の位置に存在することとなる（上体がほぼ固定された状態）。そのため、左右一対の載置棒体５のうねるような動きは、腰部へと作用し、腰部に対し捻り運動を付与するようになる。

同時に、第２の揺動機構８により、左右一対の載置棒体５が上下に往復移動する。この上下往復移動の動きは、下肢を通じて、使用者Ｕの腰部へと伝わる。使用者Ｕは床面Ｆ上
に寝ているため、その上体は床面Ｆ上のほぼ一定の位置に存在することとなる故、左右一対の載置棒体５の上下動は、腰部へと作用し、腰部に対し引っ張り（腰の牽引）運動を付与するようになる。

以上述べたように、本発明の腰部運動機１を用いることで、一般の使用者Ｕが自宅などで簡単に腰部への牽引動作やひねり運動などを付与できるようになる。本発明の腰部運動機１は、例えば、特許文献１の腰椎牽引装置のように、病院のような本格的な治療施設での使用を意図したものはなく、非常にコンパクトで、使用者Ｕが自宅などで使用するには、最適な装置となっている。腰がだるいといった不快感を日常抱きがちの使用者Ｕは、本装置を用いることで、係る腰の不快感を自宅などで簡単に解消できるようになる。

本発明に備えられた腰部運動機１の駆動機構６としては、様々な機構が採用可能であるが、本実施形態では、図１〜図３、図５に示すような機構を採用している。
まず、図１に示すように、腰部運動機１は、床面Ｆ上に載置される水平基板２とこの水平基板２の後方縁から垂直に立設された垂直基板３とを有している。
垂直基板３の上側部には、第１の揺動機構７が設けられている。すなわち、垂直基板３の上側部には、第１回転軸１０が左右方向を向くように設けられている。第１回転軸１０の両側は軸受部１２で回転自在に支持されている。左側の軸受部１２に関しては、第１回転軸１０が貫通状に設けられており、左側の軸受部１２のさらに左側に設けられた駆動モータ機構９に連結されるようになっている。

第１回転軸１０の略中央部からは、前方（使用者側）に突出するブラケット部１３が設けられている。第１回転軸１０はこのブラケット部１３の基端部（後端部）を貫通するように設けられており、このブラケット部１３の基端部には、第１回転軸１０の回転運動をブラケット部１３の揺動運動に変換する揺動変換部１４が設けられている。揺動変換部１４の詳細は後述する。

ブラケット部１３の先端部からは、上方に突出する突出部１５が設けられ、突出部１５の上面には左右方向に突出する二叉状の棒部材、すなわち左載置棒体５Ｌ及び右載置棒体５Ｒが突出している。この載置棒体５は使用者Ｕの下肢を引っかけることができる程度の長さを有しており、載置棒体５の上面には、使用者Ｕに下肢に対する当たりを柔らかくするために、クッション部材１６が貼り付けられている。

ブラケット部１３、ひいては左右一対の載置棒体５に左右、前後方向の揺動を与えるための揺動変換部１４は、以下のような構造を有している。
すなわち、図５に示すように、揺動変換部１４は、第１回転軸１０に取り付けられると共にこの第１回転軸１０の回転に伴い回転する回転ボス部２０と、回転ボス部２０の外側に嵌り込む環状嵌合部２１とで構成されている。回転ボス部２０は、第１回転軸１０の軸心方向中央部に配置され、回転ボス部２０は、回転軸に対して傾斜した略円形であって無端状の軌道（カム面２２）を有するものとなっている。

具体的には、回転ボス部２０は、略円柱形状で無端状の軌道（カム面２２）が外周面に形成されている内カム部材２３と、略円柱形状であって内カム部材２３の一方の端面に対面するような端面を有する外カム部材２４とで構成されている。この内外のカム部材２３，２４は、各端面が接するように付き合わされる共にネジでネジ止めされ一体となって組み合わされる。回転ボス部２０は、第１回転軸１０に相対回転できないように固定されている。

カム面２２は、内カム部材２３の端面に隣接する外周面に形成されている。回転ボス部２０のカム面２２は、回転軸に対して同じ向きに傾斜するようになっている。内カム部材２３のカム面２２には、ベアリング２５が摺動自在に嵌合され、環状嵌合部２１が回動自在になっている。
環状嵌合部２１は、回転ボス部２０のカム面２２上に嵌り込んだベアリング２５を外嵌し、回転ボス部２０の回転を揺動運動に変換するものである。環状嵌合部２１は、側面視略環状に形成され、略中央部には、回転ボス部２０の大きさの円状の開口部が開口されている。この開口部は、カム面２２上に嵌め込まれたベアリング２５の外周面を外嵌している。そのため、回転ボス部２０と環状嵌合部２１とが相対回動自在になっている。

図１、図２などに示すように、ブラケット部１３の先端部でその下面には、当該ブラケット部１３が第１回転軸１０の回転と供回りすることを規制するための規制部２８が配備されている。
この規制部２８は、ブラケット部１３の先端部の下面から下方突出するように形成された規制突起２９を有している。この規制突起２９の先端（下端）は、球状体３０とされている。この球状体３０は、後述する第２の揺動機構８を構成する第２クランク体３６の先端部に設けられた球状凹部３７に、摺動自在に嵌り込んでいる。この第２クランク体３６によりブラケット部１３は位置固定されている（所定範囲内のみで上下・前後・左右に移動可能）ため、第１回転軸１０が回転したとしても、ブラケット部１３は、第１回転軸１０と共に連れ回ることがなくなる。

一方、図１、図２に示すように、腰部運動機１を構成する水平基板２上の前後方向略中央部であって、ブラケット部１３の直下に対応する所には、第２回転軸３２が左右方向を向くように設けられている。第２回転軸３２の両側は軸受部１２で回転自在に支持されている。左側の軸受部１２に関しては、第２回転軸３２が貫通状に設けられており、左側の軸受部１２のさらに左側に設けられた駆動モータ機構９に連結されるようになっている。

第２回転軸３２の略中央部には、第２回転軸３２の軸心に対し直交方向に突出する突出片、言い換えればクランクスロー３４が設けられている。クランクスロー３４は左右一対で所定間隔を開けて設けられており、このクランクスロー３４の基端部は第２回転軸３２と一体回転するように固定されている。クランクスロー３４の先端部には左右軸心回りに回転自在となるように、長棒状で上下方向を向く第１クランク体３５（コネクティングロッド）の下端部が取り付けられている。この第１クランク体３５は単一の棒体で構成され、その下端部は左右一対に設けられたクランクスロー３４に挟まれるように配備されている。

第１クランク体３５の上端部には、この第１クランク体３５よりは短い棒状の第２クランク体３６が取り付けられている。第２クランク体３６の下端部は、第１クランク体３５の上端部に対して前後軸心回りに回動自在に連結されている。第２クランク体３６の上面（上端部）には、前述した球状凹部３７が形成されており、この球状凹部３７に、ブラケット部１３の先端の下部から突出するように形成された規制突起２９が摺動自在に嵌り込んでおり、ボールジョイント機構を形成している。

図１に示す如く、以上述べた第１回転軸１０及び第２回転軸３２に対して回転駆動力を与えるために、腰部運動機１の左側に、駆動モータ機構９が設けられている。この駆動モータ機構９は単一の電動モータ４０を備えており、この電動モータ４０は、水平基板２の上部から垂直基板３の前部に向けて斜めになるように配備されている（図２参照）。この電動モータ４０は、その上端側と下端側のそれぞれに駆動回転軸が突出状に設けられており、上側の駆動回転軸はウォームギア機構を介して第１回転軸１０へ繋がるようになっている。下側の駆動回転軸はウォームギア機構を介して第２回転軸３２へ繋がるようになっている。

以上述べた構成を有しているため、駆動モータ機構９の電動モータ４０を回転させると、その回転駆動力は、ウォームギア機構を介して第１回転軸１０へ伝達される。第１回転軸１０の回転駆動力は、揺動変換部１４により、ブラケット部１３、言い換えれば載置棒体５の揺動運動（主に左右、前後の往復揺動運動）へと変換される。同時に、電動モータ４０の回転駆動力は、ウォームギア機構を介して第２回転軸３２へ伝達される。第２回転軸３２の回転駆動力は、クランクスロー３４を左右軸心回り回転させることになり、それに伴って、第１クランク体３５及び第２クランク体３６を上下方向に往復移動させる。往復移動の振幅は、クランクスロー３４の長さの約２倍である。この上下往復移動は、規制部２８を介してブラケット部１３へ伝えられ、下肢載置部４の揺動運動（主に上下の往復揺動運動）へと変換される。

第２クランク体３６は、第１クランク体３５に対して前後軸心回りに揺動自在であり、ブラケット部１３と第２クランク体３６とはピボット揺動可能とされたボールジョイント機構で連結されているため、クランクスロー３４で生成された上下揺動の動きは、揺動変
換部１４により生成される揺動運動を妨げることにはならず、両揺動運動は互いに協働しあって作用し、下肢載置部４（右載置棒体５Ｒ、及び左載置棒体５Ｌ）に上下、左右、前後の揺動が混じり合った複雑な往復運動を実現するようになる。

この下肢載置部４の動き、言い換えれば、左右一対の載置棒体５のうねるような動きは、下肢を通じて、使用者Ｕの腰部へと伝わる。使用者Ｕは床面Ｆ上に寝ているため、その上体は床面Ｆ上のほぼ一定の位置に存在することとなる。そのため、左右一対の載置棒体５のうねるような動きは、腰部へと作用し、腰部に対し捻り運動や引っ張り運動を付与するようになり、一般の使用者Ｕが自宅などで簡単に腰部への牽引動作やひねり運動などを行うことができるようになる。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操作手順、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。

１腰部運動機
２水平基板
３垂直基板
４下肢載置部
５載置棒体
５Ｒ右載置棒体
５Ｌ左載置棒体
６駆動機構
７第１の揺動機構
８第２の揺動機構
９駆動モータ機構
１０第１回転軸
１２軸受部
１３ブラケット部
１４揺動変換部
１５突出部
１６クッション部材
２０回転ボス部
２１環状嵌合部
２２カム面
２３内カム部材
２４外カム部材
２５ベアリング
２８規制部
２９規制突起
３０球状体
３２第２回転軸
３４クランクスロー
３５第１クランク体
３６第２クランク体
３７球状凹部
４０電動モータ
Ｆ床面
Ｕ使用者

Claims

仰臥姿勢とされた使用者の下肢が掛けられ且つ前記下肢の膝窩が載置される下肢載置部と、この下肢載置部を少なくとも上下方向に往復揺動させる駆動機構と、を有し、
前記駆動機構は、下肢載置部が上下方向に往復移動するに伴って、下肢載置部をうねるように往復揺動させるように構成されていて、
前記下肢載置部は、二叉に分かれた載置棒体を有しており、一方の載置棒体に使用者の一方の下肢が載置され、他方の載置棒体に使用者の他方の下肢が載置されるように構成されており、
前記駆動機構は、下肢載置部が連結されていると共に前記下肢載置部をうねるように往復揺動させる第１の揺動機構と、前記第１の揺動機構の下方側に配置され且つ前記第１の揺動機構に連結された下肢載置部を上下方向に往復移動させる第２の揺動機構とを備えていて、
前記第２の揺動機構で発生した上下方向の往復移動を、第１の揺動機構側へ伝えるべく、前記第１の揺動機構と第２の揺動機構とが、上下方向を向く第１クランク体及び第２クランク体により連結されており、
前記第１クランク体は、下端部が前記第２の揺動機構に連結し、且つ当該第２の揺動機構で発生した上下方向の往復移動を伝達可能とされ、
前記第２クランク体は、下端部が前記第１クランク体の上端部に対して前後軸心回りに揺動自在に連結され、上端部がボールジョイント機構を介して前記第１の揺動機構に連結されている
ことを特徴とする腰部運動機。