JP5626691B2 - リハビリ運動装置 - Google Patents

Description

本発明は、運動不足退行性疾患の根本的な原因とこれを克服できない理由を明らかにし、これに基づいて解決方案を研究したヘルスケアソリューションであって、特に、骨盤、腰、腹部、背中、肩などを含む身体コアを中心に運動の反復回数と運動負担を減少させながら効果的に鍛錬できるようにしたリハビリ運動装置に関するものである。

医学技術の発達とともに、感染性疾病は減少し、寿命が大いに伸びたが、運動不足退行性疾患が急増しながら老後の疾患が深刻な社会問題として台頭している。運動不足退行性疾患は、ほとんどが永久的なものであって、痛みと深刻な障害を伴う。すなわち、身動きが不便になり、体が衰えながら免疫力と抵抗力も低下し、様々な疾患が発生する。これによって莫大な医療費用が要され、福祉財政と医療保険財政における負担が大きい。疾患の様相が変化しながら病院を尋ねる痛みのある患者が急増しており、そのうち９０％程度が女性である。これは、女性たちが運動不足疾患を克服しておらず、これに対する対処方法を未だに発見していないことを示す。

一般に、腰痛は、頻繁に発生するものであるが、男性の場合、これを克服したり、堪えていたら自然になくなることもあり、事故でなければ腰痛のために手術を受けることはごく稀である。しかし、女性の場合は、痛みが深刻でかつ持続的であり、長いリハビリ過程を経た後で手術を受けることもある。腰と大腿骨に集中的に表れる骨粗鬆症は、女性に頻繁に発生する症状である。そして、股関節骨折壊死、尿失禁、脱肛、性不感症なども運動不足によって発生する女性疾患である。

男性とは異なって、女性に運動不足疾患が容易に発生する理由は、女性の場合、基礎体力が低いだけでなく、妊娠、出産、更年期につながるライフサイクルと長い間持続される運動不足状況によって体がさらに衰えたためである。

７０〜８０代の女性層で運動する人をほとんど見られない事実もこれを裏付けており、痛みのある患者の９０％以上が女性という事実も、女性たちが運動不足による身体的障害を克服していないことを如実に示す。

したがって、女性にとって、運動不足疾患は他のどの疾病よりも切迫した問題であり、至急解決すべき現代医学の当面の課題である。

まず、女性の身体特性と運動不足疾患との相関関係を説明する。

動物は雄と雌の区別なく、力と筋肉が同一に発達して素早い一方、人間の場合は、男女が異なる体力条件を有しており、これには奥深い理由がある。すなわち、脊椎動物の胎盤は、水平に安全に支えられており、妊娠中に椎骨が可動性を発揮できるが、人間の骨盤は、出口が下方に向かっている直立形態であるので、妊娠中には非常に不安定になる。そのため、女性の体は、胎児を保護するとともに妊娠と出産に適した体へと甚だしく変化してきた。そして、女性の筋肉と力が不十分であり、女性が柔軟でありながら物静かな性分を有することも、生命誕生を配慮した進化の結果と判断される。

周知のように、骨盤筋肉は、直腸、利尿器官及び生殖器官と結合され、これらを支える役割をし、尿道と肛門括約筋に直接的な影響を及ぼすので、女性の骨盤運動は必ず必要である。また、骨盤は、足に力を発生させる下肢運動の基盤であるので、骨盤衰弱は身動きを不便にする主な原因となる。このように、女性の骨盤は、筋肉と靭帯が柔らかくかつ弱い上に、運動不足によってさらに衰えたので、運動不足による問題がより深刻になっている。

さらに、骨盤は、重い体重を支える胴体の基盤であって、上方には上体を支持し、下方には足と連結される直立骨格の中心軸である。そして、股関節は、足を踏み出す反作用と上体荷重作用の衝突によって骨折が頻繁に発生する部位である。すなわち、人間の骨盤は、直腸、利尿器官及び生殖器官が周辺の運動筋肉に連結されて支えられる構造となっているので、完全に保存するためには運動が必ず必要である。また、女性の弱い身体的特性は、直立骨盤から起因したものであるので、女性にとって骨盤運動は健康のために非常に重要な要素である。

以下では、運動不足と退行性疾患との密接な相関関係を実際の事例と歴史的分析を通して説明する。

運動不足問題は、自ら解決すべき個人の問題という点から深く注目されていなかったので、これに対する誤解又は隠された秘密が多い。運動をするとしても、どの部位をどのように、なぜしなければならないかに関する具体的な説明もなく、科学的な裏づけもない。そして、運動不足によって発生する疾患が何かに関しても確実に糾明されておらず、これと関連した誤った情報が却って真理のように認識されることもある。調査の結果、健康な老人たちの生活習性が一般人と異なっていないので、退行性疾患は、運動不足でない遺伝子から起因するという主張も誤った情報の一つの例である。もちろん、ほとんど全ての生物体は、生存できるように進化した生命体であり、人間も立って歩けるように進化した完成した構造となっているので、運動不足の問題が発生できないとの主張もあるが、これはあくまでも生物学的な判断に過ぎない。

人間における退行問題は、重力に対抗して直立している力学的な理由から発生するものであるので、この問題は、人体工学、機械及び物理学的な視覚で分析することが定石である。

人間は、重力に対抗して直立しているので、腰と骨盤が垂直に圧力を受ける。したがって、体重を支える骨盤と腰器官は、靭帯、筋及びディスク組織が緩やかに退化する場合、引いて、揉んで、押す体重圧力に耐えられず、痛みが生じて損傷することは当然である。接骨治療時に２〜３ヶ月間ギプスをしていると骨と筋肉が萎縮するように、腰と骨盤も運動しないと退化する筋骨格である。骨粗鬆症が股関節の脚骨と腰骨に集中するという事実もこれを裏付ける。

このように、腰痛、尿失禁、骨粗鬆症などの運動不足退行性疾患は、股関節の骨盤と腰が弱くなって表れた疾患である。したがって、運動不足退行性疾患は、弱い腰と骨盤が体重を支えられないことから表れる物理的な現象である。これは、人間の直立構造が生物学的に存続されるのでなく、立って歩くことによって保存されるという事実を反証する根拠である。

韓国の例を見ると、主に歩いて生活をしていた１９９０年代以前には骨粗鬆症、尿失禁などの運動不足疾患が稀なものであったが、めったに歩かない今日には非常に頻繁に発生する疾患となった。そのため、退行性疾患の９０％がめったに歩かない運動不足から起因したことは否定できない事実である。

韓国の場合、退行性疾患のない時代と退行性疾患が頻繁に発生する時代を同世代で経験したので、退行が発現する原因、過程及びその結果を生々しく知ることができる。そのため、運動不足疾患は、科学的分析や試験研究を行うとしても、韓国で表れた事実よりも明らかにすることはできないと考えられるので、韓国の状況は運動不足退行性問題を糾明できる確実な根拠事例といえる。

以下では、腰と骨盤の退行性問題を直立メカニズムの力学的分析を通して説明する。

人間の直立構図は、重い上体が脆弱な腰に支持されている非常に不安定な逆三角形状であるが、実際には非常に安定的なメカニズムからなっている。上体を支える腰は、曲げるほど負担が大きく、重い物を持ち上げるときはさらに危険であるが、足から腰に連結されている大腰筋が前面で直接支えているので危機から逃れるようになる。腰の負担を足に分散させて力学的安定をなす大腰筋は、足を基盤にして上体を支え、下体を動かす股関節の主動筋肉である。

また、大腰筋は、脚骨から腰骨に直接連結されているので、脚の運動を通して腰関節を丈夫に補強する唯一の根本である事実に留意しなければならない。手足とは異なって、胴体はほとんど動かない直立姿勢を維持するので、それ分だけ脚の活動を通して大腰筋の運動をすることは腰の保存のための核心要素である。

腰椎の極端に連結される脊椎起立筋とは異なって、大腰筋は、腰骨の前方の両側面に広く付着されており、脚骨と直接連結されているので、脚の運動が及ぼす運動効果は直接的でかつ非常に大きい。

直立した人間に運動不足退行性疾患が発生する理由も、弱い大腰筋にある。大腰筋が連結された脚骨と大腿骨に骨粗鬆症が集中的に表れるという事実によって立証されるように、運動不足退行性の原因は、股関節の運動不足によって弱くなった骨盤と腰にあると結論付けられる。

以下では、直立を支えるメカニズムとして腹部の役割を説明する。

人体の骨格は、前方に曲げるようになっており、腕の動作も前面で行われるので、上体の荷重が前方に偏っている。ところが、人体の骨格を側面から見ると、後方に脊柱が立っており、前方は空の空間であるので相当不安に見えるが、実際には人間の体は前後に支えられている。このように人間の体を前後に支えるものは、重い物を持ち上げたり力を出すとき、怒ったり爆笑するときなどに腹部に力が加えられる反射柱である。腰の危機状況では、反射的に腹部が支える絶妙な調和のために危機から逃れるようになる。

力学的に、重い品物を持ち上げたり力を出すときに腹部に力が加えられることは、身体の活動基盤が腹部であることを示す証拠である。第３の法則から見ると、運動基盤は力を発生させる力量であるので、腹部の筋肉は、身体の力量であり、かつ体力である。そして、腹部の筋肉は、力を持続させる体力の基盤であるので、スタミナと関連している。レオナルド・ダ・ヴィンチ ダヴィンチの彫刻像、ローマの壁画に表れた腹部の筋肉は、力と体力を象徴しており、太っ腹などの用語の語源もこれを裏付ける。

そのため、よく発達した腹筋は、弱い腰と体力を充分にカバーすることができ、脇腹までタイトに引くことによってＳラインの主要なポイントとなる。このように腹部の筋肉は、身体的な効果の他に疾病に対する耐性効果も有するので、健康及び体力において非常に重要な要素である。

上述したように、退行の原因の９０％以上が運動不足にあることは、実質的な経験、力学的分析及び人体の直立メカニズムを通して確認した。前記で明らかにしたように、便利な生活習性により、体重を支える骨盤と腰部位に退行性変化が表れる。ところが、上体を支える腰、腹部、骨盤は、体重負担の大きい部位であるので運動が必要であるが、運動することが容易でない部位である。すなわち、これらの部位には運動の影響がほとんど及ぼさないので、短期間に運動成果を出すことが難しく、さらに、患者、女性、老弱者たちがこれら部位の運動を通して退行性疾患を克服することは不可能である。そのため、退行性疾患は、慢性化及び痼疾化され、投薬後にも頻繁に再発してしまう。老後に疾患のために病院ごとに身動きが不便な痛みのある患者が急増しており、薬と療法が多いということも、正確な治療方法がないことを反証する。

もちろん、前記のような問題の一部を解決し、所定の目的を達成するための対策として、本発明者の先発明である特許文献１、特許文献２を提案したことがあるが、これら特許文献に開示された運動装置は、多様な形態に開発し、腰を中心に上体又は下体を動かして腰部分を鍛錬できるという長所がある一方、腰の運動を行うために初期から多くの力が必要となるので、相対的に力の弱い女性や老弱者の場合は使用しにくく、特にリハビリ治療のために使用することは不適切であるという短所があった。すなわち、骨盤、腰、背中、肩部位は、一般の運動では運動影響がほとんど及ばないだけでなく、これら部位の運動のための女性、老弱者たちに適した方法はなかった。

また、構造的に非常に脆弱な腰を直接動かす運動療法を試みることもあるが、腰関節は上体と下体が互いに対称になる中間位置にあるので、いずれか一方が運動抵抗を受けると、他の一方が緊張し、ウェイトトレーニングが不可能であるだけでなく、シットアップなどの運動をするとしても、首、肩などの上体部位の筋肉が緊張するので、持続的に運動しにくいという特性がある。

もちろん、腰関節の運動は、骨盤と脊椎との間に連結された筋力の運動であるので、骨盤の固定を通して運動基盤を安定させることはできる。しかし、骨盤は脊椎長さの１／５にすぎないので、運動トルクの５倍に相当する物理力で骨盤を固定しなければならないが、これは実際には不可能である。

さらに、座った姿勢では、骨盤の前方は、大腿筋に埋められて固定されることが不可能である。また、腰は、支持骨格なしに骨関節で構成されている脆弱な構造であるだけでなく、下肢の神経が貫通しているため非常に敏感な部位である。骨盤が確固に固定されていない場合、運動の中心が腰から股関節に移動しながら強い力が共に移動するので、腰の運動時には骨盤の固定が必ず前提となるべきである。

このような観点から、特許文献３に開示されている先行技術は、膝を高く引いて座った姿勢で膝と大腿を座板にベルトで縛る方式である。このような方式は、下肢と骨盤が足載せ台と骨盤支えとの間に密着することによって物理的な固定を行っているが、腰の運動時に運動力が足載せ台にまで及ぶようになる。また、骨盤の前面が開放されているので、骨盤が動くという問題がある。

すなわち、実際の腰の運動時に発生する反撥力が足載せ台に及ぶようになるので、これは、足を踏み出して物を持ち上げる構図と相違ないものである。

したがって、前記のような従来の技術は、筋力テストとリハビリ過程の安定性及び効率性の側面から多くの論難があった。そして、ディスプレイで示す筋力値は、腰の固有の筋力でなく、下肢の力が合算される値として解釈するしかなく、背筋力テストの場合にもエラーが生じた。

その他の本発明者の先発明である特許文献４に開示されている先行技術は、均一な圧力で大腿と骨盤を加圧する最適なパッド固定方式を採択することによって、下体及び骨盤の固定効果を有し、かつ、固定時に発生する苦痛もある程度緩和するという効果を有する。しかし、骨盤を十分に固定できる程度に固定圧力を適用することが難しいので、多様な運動負荷を選択するにおいて限界があった。そのため、患者と老弱者が使用するには容易でなく、使用者に適した運動負荷を選択することが難しく、腰の問題のみを解決するだけでは胴体の運動不足問題を解消できないことが確認された。

米国特許第５，４９８，２２２号 米国特許第６，５３７，１８５号 米国特許第５，９２８，１１２号 米国特許第６，１１６，１４３号

本発明は、以上説明した事実を根拠にして研究・開発されたもので、本発明の主な目的は、退行性疾患の原因とこれを克服できない理由を明らかにしながら、疾患に効果的に対処するために直立コアを容易に鍛錬できるように構成したリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、上体を支える腰及び骨盤は運動影響がほとんど及ばない部位であるので、脂肪が容易に蓄積し、最も運動しにくい部位であるが、これを容易に克服できるように重力と振り子運動原理を用いたリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、脚から骨盤、腰及び腹部に連結される直立コアを直接運動療法で鍛錬し、背中、肩部位をストレッチングすることによって人体の退行問題を根本的に解決できるインフラを有するリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、既存の股関節屈折運動方式によると、下肢の運動力に対抗して背中、肩の筋肉が緊張するので、これを脱皮するためにうつ伏せになった方式を採択し、重力の影響を受けないようにした股関節を含むリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、既存の腰関節運動方式は骨盤固定が不完全であるので、横たわった姿勢で大腿と骨盤を一体に固定し、重力と振り子運動原理を用いて腹筋と腰筋肉を安全かつで容易に鍛錬できるリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、うつ伏せになった姿勢で下肢を並列に構成された４節リンクの支え台に支持し、シーソーで動く慣性を用いた運動が容易であり、大腿運動梃子と運動抵抗制御器の重錘機構を含み、梃子を対称構造でリンクさせ、初期の運動負荷を最小化することによって運動負担を減少させ、慣性を用いて強力な重量抵抗を誘導し、これに相応する運動効果をもたらすリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、重錘機構や電磁制御ブレーキ及び増幅器を活用して重量抵抗を微細に加減できるように構成し、誰もが使用できるように運動負担を減少させながら同一の装置を活用して準備運動とクールダウンを行えるストレッチング機能も兼備し、便宜性をより拡大させるリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、腰椎関節を引っ張る引張状態で前記足載せ台を基盤にして施行される股関節運動を可能にするリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、骨盤と下肢を固定し、背中の脊椎を曲げたり伸ばしたりする腰関節リハビリ運動装置として、立った姿勢で骨盤と大腿骨を同時に固定した固定技術を応用し、腰運動が腰関節を中心にした骨盤と背中の脊椎との間の腰関節筋力運動であり、かつ上体と下体との間の対称運動であることを根拠にし、運動基盤を安定させる確固な骨盤の固定をなし、横たわった姿勢で骨盤と大腿を一体化した固定方式を採択し、背中の脊椎の運動軸に対等な条件で対応することができ、腰関節の運動時に伴う連動現象と力の分散を根本的に遮断し、腰関節の運動基盤を確固にしながら安定的でかつ効率的な腰関節運動を行うリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、腰関節の運動基盤を確固に安定化させ、最大の抵抗力で筋肉収縮を誘導し、運動の反復回数を減少させながらも最大の運動効果を得るリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、運動初期に運動中心軸と一体化して対称に回動する梃子の荷重を最小化したシーソー運動機能で振り子運動の慣性を提供し、初期の運動負担を減少できるようにし、重力と同一の方向に固定して筋肉の緊張を相殺することによって、反射神経の反応を予め遮断することができ、重錘の変位とパウダーブレーキの抵抗による運動負荷の調節機能を発揮し、効果的な腰運動を可能にするリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、運動が施行される傾斜角度によって増加する重錘の荷重を負担なく収容する振り子運動機能を採択し、最大の抵抗力で筋肉収縮を誘導し、効果的な運動慣性の役割を持たせ、運動時間を短縮させたり運動努力を減少させるとしても、向上した運動効果を達成するリハビリ運動装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、振り子運動を行えるように構成された重錘、そして、増幅器を含むパウダーブレーキの抵抗力で運動トルクを得る運動抵抗制御器を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、骨盤関節、背中及び肩のストレッチングを施行し、運動不足問題を根本的に解決するソリューションを提供することにある。

本発明は、前記のような各目的を達成するために、座ったり立った姿勢、又は横たわったりうつ伏せになった姿勢で骨盤、腰、背中、肩を鍛錬して退行性疾患を予防・治癒するためのソリューションにおいて、うつ伏せになった姿勢で上体を固定し、重錘と対称に連動する下体運動によって骨盤、腹部及び腰を強化する股関節リハビリ運動装置と、座った姿勢で下体を固定し、重錘と連動する上体運動によって骨盤、腹部及び腰を強化する股関節リハビリ運動装置と、横たわった姿勢で下肢と骨盤を一直線に固定し、重錘と連動する上体運動によって腰と腹部を強化する腰関節リハビリ運動装置と、座った姿勢で手と腕を用いた背中及び肩の筋肉運動によって背中及び肩の筋肉の緊張と痛みを解消するストレッチングリハビリ運動装置とを含んで構成され、運動不足問題を順次統合して解消するリハビリ運動装置を提供する。

また、運動装置の固定フレームにうつ伏せになった姿勢で装着される運動フレームを設置し、前記運動フレームは、上体フレームと下体フレームを結合して構成し、前記上体フレームと前記下体フレームとの間の中間に位置する回動軸は、人体の股関節軸と共に連動するように前記固定フレームの一側に設置して構成され、前記運動フレームの上部にうつ伏せになった姿勢で上体運動又は下体運動によって骨盤、腹部及び腰を強化できるように構成されるリハビリ運動装置を提供する。

また、上体又は下体のうちいずれか一方を固定し、相手側の前記運動フレームに位置する前記回動軸には運動抵抗制御器を設置し、前記運動抵抗制御器には、前記運動フレームと連動しながら対称に回転する梃子を設置し、前記梃子には重錘機構を設置して構成され、重力に対抗しながら抵抗を誘導させる運動負荷機能及び重力相殺機能を提供し、慣性による振り子運動を用いて少ない力で激しいウェイトトレーニングを容易に誘導できるようにするリハビリ運動装置を提供する。

また、前記運動フレームの下体フレームは、前記回動軸と連動する大腿運動梃子と、前記大腿運動梃子に結合されて並列に回動する４軸リンクと、前記４軸リンクの下端に結合して設置され、大腿の長さに合わせて長さを調節できるようにモータが設置される脹脛支え台とを含んで構成され、慣性運動機能を提供するリハビリ運動装置を提供する。

また、前記運動抵抗制御器には、前記重錘機構の回動軸にブレーキホイールを設置し、前記ブレーキホイールと連動する別途の電磁ブレーキと増幅器を設置して構成されるリハビリ運動装置を提供する。

また、スライディングボードを備えた固定フレームの下端には、足載せ台と高さ調節が可能な膝支え台を設置し、前記スライディングボードには座板運動フレームをスライド運動可能に設置し、前記固定フレームには前記座板運動フレームと連動する運動抵抗制御器を設置し、前記上体支持台に連結された運動抵抗制御器によって腰椎関節を引っ張る引張状態で前記座板運動フレームが下降運動をするように構成し、足載せ台を基盤にして股関節運動を行えるように構成される股関節リハビリ運動装置を提供する。

また、座ったり横たわった姿勢で下肢又は下肢と骨盤を一体に固定し、股関節又は腰関節を中心に上体を曲げたり伸ばす運動によって腹部肥満及び腰痛を改善するリハビリ運動を行えるように構成される腰関節リハビリ運動装置において、横たわった姿勢で大腿又は大腿と骨盤が同時に一直線に整列された状態で固定されるように前方には脹脛を支えるための脹脛支えが位置し、前記脹脛支えの後部には大腿又は大腿と骨盤を同時に支えるための大腿骨盤支えが位置し、作動時に前記脹脛支えの上部に位置して脹脛を加圧・固定する脹脛固定具と、前記大腿骨盤支えの上部に位置して大腿と骨盤を加圧・固定する大腿骨盤固定具とを備えて構成され、前記固定フレームには、背板をなす背板フレームを回動軸を中心に角度回転を行えるように結合して設置し、前記回動軸の位置を人体の股関節又は腰関節と一致させるように構成し、前記回動軸には前記背板フレームと連動するように運動抵抗制御器を設置し、股関節又は腰関節を中心に上体を曲げたり伸ばす運動によって骨盤、腹部及び腰を鍛錬できるように構成されるリハビリ運動装置を提供する。

また、前記大腿骨盤支えを固定させるための固定フレームを設け、前記固定フレームには背板をなす背板フレームを回動軸を中心に角度回転を行えるように結合して設置し、前記回動軸の位置を人体の腰関節と一致させるように構成し、前記回動軸には前記背板フレームと連動するように運動抵抗制御器を設置し、前記運動抵抗制御器には、前記回動軸を中心に前記背板フレームを含む前記背板と連動しながら対称に回転する梃子を設置し、前記梃子には重錘機構を設置して構成され、前記背板の重力を相殺させる重力相殺機能、運動抵抗を加減するための運動負荷機能を提供し、慣性を用いて筋肉に重量抵抗を誘導させ、心理的な負担を緩和させる振り子運動機能を有するように構成され、前記背板フレームの高低は二重形態で調節され、前記背板フレームの上部には前・後進可能に構成された頭支えを設置し、前記背板フレームの上部には上体固定機構を設置し、前記運動抵抗制御器の回動軸には別途のコントロール連動ホイールを設置し、前記コントロール連動ホイールと連動する別途の電磁ブレーキと増幅器を設置して構成されるリハビリ運動装置が提供される。

また、前記固定フレームの一側には第１のヒンジ部を中心に回動できるように前記脹脛固定具を設置し、前記脹脛固定具には第２のヒンジ部を中心に回動できるように前記大腿骨盤固定具を設置し、前記固定フレームの他の一側には第３のヒンジ部を中心に回動できるように前記脹脛支えを設置し、前記固定フレームの他の一側には第４のヒンジ部を中心に回動できるように一対の腕掛け型加圧リンクを設置し、前記大腿骨盤固定具の両側には加圧ガイドレールを固定して設置し、作動時に前記加圧リンクが前記加圧ガイドレールを加圧し、非作動時には加圧を解除できるように構成され、前記脹脛固定具、前記脹脛支え及び前記加圧リンクは、前記固定フレームの内側に設置される第１の直動スクリューモータ、第２の直動スクリューモータ及び第３の直動スクリューモータとそれぞれ結合して設置し、伸縮往復運動を行いながら大腿又は大腿を含む骨盤を固定したり固定解除作動を行えるように構成され、前記脹脛支え、前記大腿骨盤支え、前記脹脛固定具及び前記大腿骨盤固定具は、人体と接する部位にそれぞれ固定加圧部材を一体に設置して構成し、前記固定加圧部材は、人体の骨格に符合するように軟質部と硬質部を組み合わせて構成されるリハビリ運動装置を提供する。

また、硬く固まっている背中及び肩筋肉の痛みを解消するストレッチング装置において、固定フレームに設けられた座板、前記座板の後部に設けられた背板、前記背板の両側にヒンジ部を中心に角度変位を行えるように設置した腕支持台、及び前記腕支持台にスライド前・後進可能に設置された両手でつかむ取っ手をそれぞれ備えて構成され、前記両手でつかむ取っ手に運動抵抗力を伝達するための第１の運動抵抗制御器は、バルブとセンサによって制御される空圧システムで構成され、背中及び肩のストレッチングを行えるように構成されるリハビリ運動装置を提供する。

また、前記固定フレームの回動軸に前記背板を設置し、骨盤と下肢が固定された状態で取っ手を含む腕支持台と前記背板を用いて脊椎を中心に回動できるように構成し、腰関節と周辺の筋肉をストレッチングするように構成され、前記固定フレームには互いにかみ合う主軸ギアによって連動する一対の主軸を設置し、前記主軸の下部前方には前記主軸と連動する足載せ台を設置し、前記主軸の上部前方には前記主軸と連動する大腿運動ボードをそれぞれ設置し、前記主軸ギアと連動する別途の第２の運動抵抗制御器によって構成され、骨盤関節の内転・外転筋肉を鍛錬できるように構成されるリハビリ運動装置を提供する。

さらに、前記両手でつかむ取っ手に運動抵抗力を伝達するための運動抵抗制御器として、バルブとセンサによって制御される空圧システムは、減速モータスクリューの直線運動によって作動するエアシリンダーと、これと連動するエア過入力調節センサがそれぞれ設置される運動負荷用シリンダーと、前記エアシリンダーと前記運動負荷用シリンダーを互いに連結して空圧を供給・制御する空圧供給制御ラインとを含んで構成され、前記空圧供給制御ラインの中間には一対の電子圧力センサを設置し、前記一対の圧力センサ間の位置にはエア加圧ソレノイドバルブ、逆流防止チェックバルブ及び排気ソレノイドバルブをそれぞれ設置して構成される運動抵抗制御器を採択して構成されるリハビリ運動装置を提供する。

本発明による股関節リハビリ運動装置は、うつ伏せになった姿勢で下肢を並列に構成された４節リンクの支え台に支持し、シーソーで動くように構成し、慣性を用いた運動を容易に行うことができ、大腿運動梃子と運動抵抗制御器の重錘機構を有する梃子を対称構造でリンクさせ、初期運動負荷を最小化しながら運動負担を減少させ、慣性を用いて股関節を中心にしたリハビリ運動を容易に行うことができ、必要時に強力な重量抵抗を誘導し、これに相応する運動効果を達成することができ、重錘機構によると、重量抵抗を微細に加減できるように構成し、誰もが使用できるように運動負担を減少させながら同一の装置を活用して準備運動とクールダウンを行えるストレッチング機能も行うことができ、便宜性をより拡大させることができる。そして、本発明による股関節リハビリ運動装置の変形例によると、腰椎関節を引っ張る引張状態でより容易に足載せ台を基準に施行する股関節屈折運動が可能になる。

また、本発明による腰関節リハビリ運動装置によると、骨盤と下肢を固定し、背中の脊椎を曲げたり伸ばす腰関節リハビリ運動装置として、立った姿勢で骨盤と大腿骨を一体に固定した固定技術を応用し、腰運動が腰関節を中心にした骨盤と背中の脊椎との間の筋力運動であり、かつ上体と下体との間の対称運動であることを根拠にして運動基盤を安定させる確固な骨盤固定をなし、横たわった姿勢で骨盤と大腿を一体化した固定方式を採択し、背中の脊椎の運動中心軸に対等な条件で対応することができ、腰関節運動時に伴う連動現象と力の分散を根本的に遮断し、腰関節の運動基盤を確固にしながら安定的でかつ効率的な腰関節運動を行うことができ、腰関節の運動基盤を確固に安定させ、最大の抵抗力で筋肉収縮を誘導し、運動の反復回数を減少させながらも最大の運動効果を達成することができ、運動初期に運動中心軸と一体に対称に回動する梃子の荷重を最小化したシーソー運動機能を提供し、初期の運動負担を減少させることができ、運動が施行される傾斜角度によって増加する重錘の荷重を負担なく収容する慣性運動機能を採択し、最大の抵抗力で筋収縮を誘導し、効果的な運動媒体の役割を持たせ、運動時間を短縮したり運動努力を減少させるとしても運動効果を得るようになる。

さらに、本発明によるストレッチング及び内・外転鍛錬リハビリ運動装置によると、座った姿勢で股関節を中心に鍛錬し、骨盤の括約筋、恥骨筋、内転及び外転筋肉を強化及びリハビリさせ、腕を真っ直ぐ伸ばした状態で背中及び肩の筋肉を鍛錬させ、脊椎線を中心に回動させることによって緊張した腰関節と周辺の筋肉をストレッチングさせ、運動不足によって弱くなりやすい骨盤、腰、背中、肩部位を中心に効果的な鍛錬及びリハビリ運動効果を得るようになる。

本発明の上記および他の目的、特徴および他の利点は、添付の図面を参照しながら、詳細な説明によりさらに明白に理解されるであろう。
本発明の好適な一例のリハビリ運動装置の外観を示す斜視図である。 図１の一部を省略した右側面図である。 図１の一部を省略した左側面図である。 図１の一部を省略した正面図である。 図１の一部を省略した平面図である。 図１の一部を省略した分解斜視図である。 図６の要部を分離して示した作動状態図である。 本発明で採択・活用される運動抵抗制御器の分解斜視図である。 本発明で採択される運動抵抗制御器における電磁ブレーキと増幅器の組立体の外観を示す斜視図である。 本発明の作動状態図である。 本発明の変形例を一部省略して示した要部側面図である。 本発明の変形例を一部省略して示した要部側面図である。 図１〜図１２に例示した実施例の変形例を例示した斜視図である。 図１３の作動状態図である。 本発明の他の好適な一例のリハビリ運動装置の外観を示す斜視図である。 他の方向から見た図１５の斜視図である。 図１５の一部を省略した左側面図である。 図１６の一部を省略した右側面図である。 図１５の一部を省略した正面図である。 図１５の一部を省略した平面図である。 本発明で採択される大腿と骨盤の固定を行う技術構成を中心に分離して示した分解斜視図である。 図２１の結合状態として作動前と作動中の状態を共に示す側面図である。 本発明で使用される大腿骨盤固定具の固定加圧部材を例示した要部平面図である。 図２２の要部断面図である。 本発明の背板の上部構造と、頭支えに結合された上体固定機構の分解斜視図である。 図２５の背板の上部の内部構造を示した作動状態図である。 図２５の結合状態を示した側面図である。 頭支えと結合された上体固定機構を共に示した作動状態図である。 本発明の運動抵抗制御器の分解斜視図である。 運動抵抗制御器の電磁ブレーキと増幅器の組立体の外観を示した斜視図である。 他の方向から見た図３０の斜視図である。 本発明による装置の運動前の状態を例示した側面図である。 図３２の運動直前の準備状態を例示した側面図である。 図３２の運動作動時を例示した側面図である。 本発明の更に他の実施例の外観を示す斜視図である。 図３５の一部の作動状態図である。 図３５の下部構造として、要部を分離して示した正面図である。 図３５の一部の外側構成を分離して示した斜視図である。 図３５〜図３８に例示した実施例の空圧システムを示した系統図である。 図３５〜図３９に例示した実施例の運動の一例を示した斜視図である。 図３５〜図３９に例示した実施例の運動の一例を示した斜視図である。 図３５〜図３９に例示した実施例の運動の他の一例を示した平面図。

本発明の好適な実施例によると、図１〜図１２に示すように、運動装置の固定フレーム１には、運動装置の骨格をなし、人体がうつ伏せになった姿勢で装着される運動フレーム２を設置し、前記運動フレーム２は、上体フレーム３と下体フレーム４を結合して構成され、前記上体フレーム３と前記下体フレーム４との間の中間に位置する回動軸５は、人体の股関節軸と共に連動するように前記固定フレーム１の一側に設置して構成され、前記運動フレーム２の上部にうつ伏せになった姿勢で上体運動又は下体運動によって骨盤、腹部及び腰を強化できるように構成される。

前記固定フレーム１は、前記運動フレーム２の作動が行われるように支持・固定された状態で前記運動フレーム２の側方及び底部にわたって固定された構造物の形態で構成される。

前記運動フレーム２のうち上体フレーム３は、胸支え３０と頭及び腕を含む首支え３２が上部に設置され、前記固定フレーム１と互いに固定設置された形態で構成することもでき、又は、一側が回動軸５と連動できるように設置し、固定フレーム２との間に固定ピン３４を結合又は分離することによって上体フレーム３の固定状態を維持したり、回動軸５を中心に角度回転による連動作動を行えるように構成することもできる。

また、前記運動フレーム２に位置する前記回動軸５には運動抵抗制御器６を設置し、前記運動抵抗制御器６には、前記運動フレーム２と連動しながら対称に回転する梃子７を設置し、前記梃子７には重錘機構７０を設置して構成され、重力に対抗しながら抵抗を誘導させ、重力相殺機能、運動負荷機能及び慣性運動機能を有するように構成する。

そして、前記運動抵抗制御器６は、前記回動軸５を中心に前記上体フレーム３又は前記下体フレーム４と連動するように設置し、前記梃子７には重錘機構７０を設置し、前記重錘機構７０は、駆動モータ７４によって回転するねじ棒７６にねじ式で結合され、駆動モータ７４が回転する正方向又は逆方向の回転方向によって重錘７２が前記ねじ棒７６に沿って梃子７上で動くようになり、変位可能に構成される。

また、前記運動フレーム２の下体フレーム４は、前記回動軸５と連動する大腿運動梃子４０と、前記大腿運動梃子４０と結合されて並列に回動する４軸リンク４２と、前記４軸リンク４２の下端に結合設置され、大腿の長さに合わせて長さを調節できるように設置される脹脛支え台４４とを含んで構成され、慣性運動機能を提供する。

すなわち、大腿運動梃子４０は、上部両側が回動軸５と連動するように固定フレーム１に結合設置され、前面には骨盤支え４０ａと大腿支え４０ｂがそれぞれ上下に位置し、中間部位の両側には、直動スクリューモータ４１によって昇降・下降する第１の連結部材４３と脹脛支え台４４の第２の連結部材４５とを第１のヒンジ軸４６によって互いに連結設置し、前記脹脛支え台４４の他の一側は後方梃子４７と第２のヒンジ軸４８によって連結設置し、前記後方梃子４７の上部は固定フレーム１と第３のヒンジ軸４９によってそれぞれ結合設置し、前記大腿運動梃子４０、前記脹脛支え台４４及び前記後方梃子４７は、第１及び第２のヒンジ軸４６、４８、固定フレーム１から一定距離だけ離隔した位置に設けられた回動軸５及び第３のヒンジ軸４９によって４軸リンク４２を構成するようになる。

このとき、大腿運動梃子４０に設置された直動スクリ2ューモータ４１によって回転するスクリュー部材４１ａと、このスクリュー部材４１ａに一側がねじ結合された第１の連結部材４３とが昇降・下降することによって、これに連結設置された脹脛支え台４４の高低を調節し、使用者の大腿の長さに合わせて適宜調節して活用するように構成する。

そして、前記運動フレーム２と連動する重錘機構７０に設置された重錘７２の重心を重力線に近い位置に位置させ、前記重錘７２を、重心の重力線と関節運動の初期位置とが互いに対称になるように位置させ、慣性を用いて少ない力で激しいウェイトトレーニングを容易に誘導できるようにする。

また、前記運動フレーム２のうち下体フレーム４を固定し、上体フレーム３を動かせるように構成し、前記下体フレーム４には股関節の下部を固定し、前記上体フレーム３を用いて運動を行えるようにする。

このとき、前記下体フレーム４を固定する方式は、例えば、図３に例示したように、後方梃子４７を固定フレーム１に固定ピン４７ａで固定し、いずれかの特定の位置で固定された状態に維持させ、前記上体フレーム３は、固定ピン３４を分離し、回動軸５を中心に動けるように構成し、前記上体フレーム３を前記回動軸５と共に運動抵抗制御器６の梃子７及び重錘機構７０と連動させ、図１０及び図１１に例示したように、上体フレーム３を上方位置で上体の体重によって下方に加圧すると、重錘７２が設置された梃子７は、回動軸５を中心に角度回転をして上方に動き、その反対に、加圧状態を解除し、上体フレーム３を上方に動かせると、重錘７２の重さによって梃子７が回動軸５を中心に角度回転をして下方に回転しながら、上体フレーム３が容易に上昇する作動が可能になり、このような上体フレーム３と梃子７の連動作動は、固定フレーム１に設置された回動ローラ３６と両側にそれぞれ固定設置されたワイヤ３８によって、前記ワイヤ３８が回動ローラ３６を経由しながら相互運動を行えるように構成することもできる。

さらに、前記運動抵抗制御器６の場合、前記重錘機構７０を除いて前記回動軸５に別途のブレーキホイール８を設置し、前記ブレーキホイール８と連動する別途の電磁ブレーキ８６と増幅器８８を設置して構成することができる。

このとき、前記電磁ブレーキ８６と増幅器８８は、前記ブレーキホイール８と連動するチェーンギア８８ａ、このチェーンギア８８ａと共に連動する複数のチェーンギア群８８ｂ、前記チェーンギア群８８ｂと連動する直流モータ８８ｃ、そして、前記直流モータ８８ｃとタイミングギア８８ｄ、８８ｅ及びタイミングベルト８８ｆによって連動する電磁ブレーキ８６とを含んで構成される。

前記電磁ブレーキ８６は、コイルに電流を加えるときに発生した磁束により、パウダーの結束及びパウダーと動作面との摩擦力によって運動トルクが伝達され、このときに加えられる電圧を調整することによって必要な運動トルクを選定し、リハビリ運動時に方向と負荷を調節できるように構成される。

そして、上述したように構成される本発明の作動過程を説明する。

まず、股関節リハビリ運動の準備過程を説明する。下体フレーム４において、人の体形がそれぞれ互いに異なることから大腿の長さが異なる場合、大腿運動梃子４０と脹脛支え台４４との間の位置及び間隔を調節するために使用者が脹脛支え台４４に膝を曲げて座った姿勢をとった後、適切な位置及び姿勢で直動スクリューモータ４１を作動させ、回転するスクリュー部材４１ａと、このスクリュー部材４１ａに一側がねじ結合された第１の連結部材４３とが昇降・下降することによって、これに連結設置された脹脛支え台４４の高低を調節し、使用者の大腿長さに合わせて適宜調節し、運動前の準備を行う。

次に、上体を固定位置させ、下体を用いて股関節リハビリ運動を行う場合、上体フレーム３を固定ピン３４によって固定フレーム１に固定設置した状態で運動を行えばよい。

このとき、上体は、上体フレーム３に楽な姿勢でうつ伏せになり、胸支え３０には胸が位置し、首支え３２には首と腕などが位置し、下体は、大腿運動梃子４０と脹脛支え台４４に骨盤、大腿、脛がそれぞれ楽に位置した状態で膝を曲げ、大腿運動梃子４０、脹脛支え台４４及び後方梃子４７が回動軸５、第１、第２及び第３のヒンジ軸４６、４８、４９を中心に構成される４軸リンク４２によってぶら下げられてスイング運動を行い、前後方向に股関節を中心にする運動が行われるようになる。

また、下体が元の場所に位置した状態で上体を用いて股関節リハビリ運動を行う場合、固定ピン３４を分離し、上体フレーム３が回動軸５を中心に動けるようにし、下体フレーム４を固定ピン４７ａによって固定フレーム１に固定設置した状態で上体を用いて運動を行えばよい。

このとき、固定位置した下体フレーム４の脹脛支え台４４に肩の下体の脛を位置させ、大腿運動梃子４０には大腿が位置するように密着させた状態で、上体は上体フレーム３に楽な姿勢でうつ伏せになり、胸支え３０には胸を位置させ、首支え３２には首と腕などを位置させた後、上体を用いて体重によって上体フレーム３を加圧すると、上体フレーム３が回動軸５を中心に角度回転を行いながら下降及び上昇の反復による股関節運動が可能になる。

このとき、前記のように上体や下体を用いて股関節を中心にするリハビリ運動を行う場合は、運動抵抗制御器６における梃子７の重錘機構７０を作動させ、駆動モータ７４のねじ棒７６の回転によって重錘７２の位置を変位させ、上体を用いて運動を行う場合は、上体フレーム３を基準にして行い、下体を用いて運動を行う場合は、下体フレーム４を基準にして行う。そして、相互間の負荷重力が相殺できるようにする場合、使用者は、運動時に負荷重力が互いに相殺された無負荷の状態で運動可能になり、結局、上体を固定した状態で下体を動かしたり、又は下体を固定した状態で上体を選択的に動かし、垂直の重力方向を中心に見たとき、前後方向に対称的な反復的なスイング運動が可能になり、作用及び反作用による慣性運動の実現が可能になる。

また、梃子７の重錘機構７０やブレーキホイール８、電磁ブレーキ８６及び増幅器８８の選択的な適用によって動くようになる上体又は下体に加えられる運動負荷力を多様に調節し、幅広い状態の運動負荷による股関節を中心にするリハビリ運動が可能になる。

そして、図１３及び図１４に例示した実施例は、上述した図１〜図１２に例示した実施例の変形例であって、スライディングボード１０を備えた固定フレーム１の一側に足載せ台１２を設置し、前記スライディングボード１０には運動フレーム２をスライド移動できるように設置し、前記固定フレーム１には前記運動フレーム２と連動する運動抵抗制御器６を設置し、前記運動フレーム２から前記運動抵抗制御器６によって腰椎関節を引っ張る引張状態で前記足載せ台１２を基盤にして施行される股関節運動を行えるように構成される股関節リハビリ運動装置を示す。

このとき、前記運動フレーム２は、前記スライディングボード１０上でスライド移動できるように設置される鞍２０と、前記鞍２０の一側に設置され、スプリング連動ベルト２１が設置された膝運動シート２２を有し、引張可能な運動梃子２３と、前記スライディングボード１０上でスライド移動できるように設置され、枕２４及び腕支え２５が設けられた背板２６とを含んで構成される。

前記連動ベルト２１は、一側が膝運動シート２２に設置され、固定フレーム１に設置された空転プーリ２７と鞍２０の底部に設置された空転プーリ２８を経由して鞍２０及び背板２６の底部にわたって設けられ、スプリング２９ａを備えた弾性支持具２９に残りの一側が設置され、膝を曲げたり伸ばすことによって行われる変位を、前記連動ベルト２１が動きながら収容できるように構成される。

また、前記足載せ台１２の下部はヒンジ設置され、前記スライディングボード１０の上下部にはヒンジ部１４、１６をそれぞれ設け、上部ヒンジ部１４が設置される上部支持台１８は高低を調節できるように構成される。

さらに、前記運動抵抗制御器６は、固定フレーム１の一側に設置し、例えば、圧縮スプリングを含む弾性機構の形態で構成し、前記運動フレーム２との間には、ワイヤ６０を上部支持台１８に設置された空転ローラ６２、６４を経由して連結設置し、前記スライディングボード１０上でスライド移動できるように設置される運動フレーム２を引っ張り、運動時に鞍２０に位置する使用者の腰椎関節も引っ張り、引っ張った状態でリハビリ運動を行えるように構成される。

そして、運動時には使用者が鞍２０に座って足載せ台１２に足を載せ、背板２６には背中を、枕２４には頭を、腕支え２５には腕をそれぞれ載せた安定した状態で、そして、運動抵抗制御器６とワイヤ６０で連結設置された運動フレーム２が上方に引っ張られる状態で足と膝を用いて足載せ台１２に力を加えると、股関節を中心にするリハビリ運動が可能になる。

本発明の他の実施例によると、図１５〜図３４に例示したように、本発明の好適な実施例が次のように構成される。

本発明によるリハビリ運動装置は、共通的に座ったり立った姿勢で下肢又は下肢と骨盤を同時に固定し、腰関節を中心に上体を曲げたり伸ばす運動によって腹部肥満及び腰痛を改善するリハビリ運動を行えるように構成される腰関節リハビリ運動装置において、横たわった姿勢で大腿又は大腿と骨盤が同時に一直線に整列された状態に固定されるように前方には脹脛を支えるための脹脛支え１０１が位置し、前記脹脛支え１０１の後部には大腿又は大腿と骨盤を同時に支えるための大腿骨盤支え１０２が位置し、作動時に前記脹脛支え１０１の上部に位置して脹脛を加圧・固定する脹脛固定具１０３と、前記大腿骨盤支え１０２の上部に位置して大腿と骨盤を加圧・固定する大腿骨盤固定具１０４とを備え、腰関節を中心に上体を曲げたり伸ばす運動によって腹部と腰を鍛錬できるように構成される。

また、本発明によるリハビリ運動装置は、前記大腿骨盤支え１０２を固定するための固定フレーム１０５を設け、前記固定フレーム１０５に背板１０６をなす背板フレーム１６０を回動軸１０７を中心に角度回転を行えるように結合設置し、前記回動軸１０７の位置を人体の腰関節と一致させるように構成し、前記回動軸１０７には前記背板フレーム１６０と連動する運動抵抗制御器１０８を設置して構成される。

このとき、本発明によるリハビリ運動装置において、前記運動抵抗制御器１０８は、前記回動軸１０７を中心に前記背板フレーム１６０を含む前記背板１０６と連動しながら対称に回転する梃子１８０を設置し、前記梃子１８０には重錘機構１８２を設置して構成され、前記背板１０６の重力を相殺させる重力相殺機能、運動抵抗を加減するための運動負荷機能を提供し、慣性を用いて筋肉に重量抵抗を誘導させ、心理的な負担を緩和させる慣性運動機能を有するように構成される。

また、本発明によるリハビリ運動装置は、前記固定フレーム１０５の一側には第１のヒンジ部１１０を中心に回動できるように前記脹脛支え１０１を設置し、前記固定フレーム１０５の他の一側には第３のヒンジ部１３０を中心に回動でいるように前記脹脛固定具１０３を設置し、前記脹脛固定具１０３には第４のヒンジ部１４０を中心に回動できるように前記大腿骨盤固定具１０４を設置し、前記固定フレーム１０５の他の一側には第２のヒンジ部１２０を中心に回動できるように一対の腕掛け型加圧リンク１０４ａを設置し、前記大腿骨盤固定具１０４の両側には加圧ガイドレール１０４ｂを固定設置し、作動時に前記加圧リンク１０４ａが前記加圧ガイドレール１０４ｂを加圧し、非作動時には加圧解除を行えるように構成され、前記脹脛支え１０１、前記加圧リンク０４ａ及び前記脹脛固定具１０３は、前記固定フレーム１０５に一側が設置される第１の直動スクリューモータ１１２、第２の直動スクリューモータ１２２及び第３の直動スクリューモータ１３２にそれぞれ結合設置され、往復運動を行いながら大腿又は大腿を含む骨盤を固定したり固定解除作動を行えるように構成される。

このとき、前記脹脛支え１０１、前記大腿骨盤支え１０２、前記脹脛固定具１０３及び前記大腿骨盤固定具１０４は、人体と接する部位にそれぞれ固定加圧部材１１４、１３４、１４４を一体に設置して構成し、前記固定加圧部材１１４、１２４、１３４、１４４は、人体の骨格に符合するように軟質部と硬質部を組み合わせて構成し、例えば、図２３及び図２４に例示したように、前記大腿骨盤固定具１０４における固定加圧部材１１４は、軟質部１４４ａと硬質部１４４ｂを区分して組み合わせて構成し、該当する固定部位に大腿と骨盤を固定するときにより効果的に作動が行われるように構成する。

また、本発明によるリハビリ運動装置は、前記背板フレーム１６０の高低は二重形態で調節し、前記背板フレーム１６０の上部には前進及び後進可能に構成された頭支え１６２を設置し、前記背板フレーム１６０の上部には上体固定機構１０９を設置し、前記運動抵抗制御器１０８には前記回動軸１０７に別途のブレーキホイール１８４を設置し、前記ブレーキホイール１８４と連動する別途の電磁ブレーキ１８６及び増幅器１８８を設置して構成される。

このとき、前記背板フレーム１６０は、図２５及び図２６に例示したように、下部の固定フレーム１６０ａ及び上部の可動フレーム１６０ｂを含む二重形態で構成し、これら固定フレーム１６０ａと可動フレーム１６０ｂとの間の中央には直動スクリューモータ１６０ｃを設置し、前記直動スクリューモータ１６０ｃの両側にはガイダー１６０ｄ、１６０ｄをそれぞれ設置し、前記直動スクリューモータ１６０ｃの正回転又は逆回転方向によって可動フレーム１６０ｂが上昇又は下降できるように構成される。

また、前記頭支え１６２は、図２８に示すように、前記背板フレーム１６０の上部に固定設置される頭支えフレーム１６２ａに固定設置され、前記頭支え１６２は、後部可動軸１６２ｂにスプリング１６２ｃが挟められて設置され、スプリング１６２ｃに弾性的に支持された状態で前進又は後進可能に設置される。

次に、図２５、図２７及び図２８に例示したように、前記上体固定機構１０９は、前記頭支えフレーム１６２ａの先端にヒンジ部１９０を中心に上下方向に取っ手１９２を備えた支持フレーム１９４が回転可能に設置され、前記支持フレーム１９４の一側としての前記取っ手１９２の対向側には固定パッド１９６が設置されて構成される。

次に、前記運動抵抗制御器１０８は、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１〜図３１に示すように、前記回動軸１０７を中心に前記背板フレーム１６０を含む前記背板１０６と連動しながら対称に回転する梃子１８０を設置し、前記梃子１８０には重錘機構１８２を設置し、前記回動軸１０７には別途のブレーキホイール１８４を設置し、前記ブレーキホイール１８４と連動する別途の電磁ブレーキ１８６と増幅器１８８を設置して構成され、前記重錘機構１８２は、駆動モータ１８２ａによって回転するねじ棒１８２ｂにねじ式で結合され、駆動モータ１８２ａが回転する正方向又は逆方向の回転方向によって重錘１８２ｃが前記ねじ棒１８２ｂに沿って梃子１８０上で動くようになり、変位可能に構成される。

また、前記電磁ブレーキ１８６と増幅器１８８は、前記ブレーキホイール１８４と連動するチェーンギア１８８ａと、このチェーンギア１８８ａと共に連動する複数のチェーンギア群１８８ｂと、前記チェーンギア群１８８ｂと連動する直流モータ１８８ｃと、前記直流モータ１８８ｃとタイミングギア１８８ｄ、１８８ｅ及びタイミングベルト１８８ｆによって連動する電磁ブレーキ１８６とを含んで構成される。

このとき、前記電磁ブレーキ１８６は、コイルに電流を加えるときに発生した磁束により、パウダーの結束及びパウダーと動作面との摩擦力によって運動トルクが伝達され、このときに加えられる電圧を調整し、必要な運動トルクを選定し、リハビリ運動時に方向と負荷を調節できるように構成される。

以下では、上述したように構成される本発明の作動過程を説明する。

運動準備過程として下肢又は下肢と骨盤を同時に固定する過程を説明する。
まず、大腿骨盤支え１０２上に尻と大腿を位置させ、脹脛は脹脛支え１０１に位置させた姿勢で第１の直動スクリューモータ１１２を作動させると、脹脛支え１０１は、第１のヒンジ部１１０を中心に角度回転を行い、先端部が上昇しながら脹脛支え１０１の上部に脹脛が位置するようにストレッチング状態を維持するようになる。

そして、大腿骨盤固定具１０４は第４のヒンジ部１４０を中心に角度回転を行い、使用者の上部が腕掛け型加圧リンク１０４ａと結合し、大腿骨盤固定具１０４の加圧ガイドレール１０４ｂを加圧リンク１０４ａの固定加圧部材１４４と結合し、連動する脹脛固定具１０３は、第３の直動スクリューモータ１３２を作動させ、第３のヒンジ部１３０を中心に角度回転を行い、脹脛固定具１０３は、脹脛の上部に位置する脛部分を上部から加圧し、第２の直動スクリューモータ１２２を作動させると、加圧リンク１０４ａは、第２のヒンジ部１２０を中心に角度回転を行いながら下方に移動し、その結果、大腿又は大腿と骨盤を同時に加圧して固定する作動が行われる。

このとき、使用者の脹脛、大腿及び骨盤を含む身体の体形や身体状態によって第１〜第３の直動スクリューモータ１１２、１２２、１３２の作動を調節し、加圧・固定する状態を調節することができ、このような作動によって使用者の下肢及び骨盤を固定する準備作業を行うようになる。

そして、使用者は、背板１０６にもたれた状態で直流スクリューモータ１６０ｃを作動させ、可動フレーム１６０ｂの上昇又は下降によって体形に合わせて背板１０６の大きさを調節し、上体固定機構１０９を取っ手１９２で調節し、ヒンジ部１９０を中心に前方に角度回転を行い、固定パッド１９６を胸の上部に位置させ、上体を背板１０６に固定させて運動を準備するようになる。

また、使用者の状態によって運動抵抗制御器１０８を調節し、梃子１８０と重錘機構１８２による調節方式を採択したり、コントロールホイール１８４、電磁ブレーキ１８６及び増幅器１８８を用いた調節方式を採択したり、又は前記の二つの方式を同時に採択して調節する。

前記のような運動のための準備過程が完了すると、使用者は、腰関節を中心に背板１０６と共に上体を曲げたり伸ばす動作を行いながら腹部及び腰の運動を行うようになる。

このとき、背板１０６と背板１０６に結合されている上体固定機構１０９などによって生成される負荷重力とこれと対向して位置した梃子１８０と重錘機構１８２のうち重錘１８２ｃの位置を駆動モータ１８２ａによって調節し、前記負荷重力を相殺できる位置に変位させると、使用者は、運動時に重力が互いに相殺された無負荷の状態で運動することができ、上体を曲げたり伸ばす過程で作用及び反作用による慣性力が発生し、慣性的な運動が可能になる。

もちろん、重錘機構１８２や電磁ブレーキ１８６及び増幅器１８８を活用して上体の変位による運動負荷力の変化が行われるように多様に調節し、幅広い形態の運動負荷による腹部及び腰の鍛錬が可能であり、腹部肥満や腰の痛みを改善するにも大いに寄与できるようになる。

次に、図３５〜図４２に例示した実施例は、背中や肩のストレッチング腰関節や周辺の筋肉に対するストレッチング、及び骨盤関節の内転・外転筋肉を鍛錬できるように構成したリハビリ運動装置を例示した本発明の他の実施例を示すもので、これは、硬く固まっている背中、肩の筋肉の痛みを解消するストレッチング装置において、固定フレーム２０１に設けられた座板２０２と、前記座板２０２の後部に設けられた背板２０３と、前記背板２０３の両側にヒンジ部２０４ａを中心に角度変位を行えるように設置された腕支持台２０４と、前記腕支持台２０４にスライド前後進を行えるように設置された両手でつかむ取っ手２０５とをそれぞれ備えて構成され、前記両手でつかむ取っ手２０５に運動抵抗力を伝達するための第１の運動抵抗制御器２０６は、バルブとセンサによって制御される空圧システムで構成され、背中、肩のストレッチングを行えるように構成されるリハビリ運動装置を示す。

また、前記固定フレーム２０１の回動軸２０７に前記背板２０３を設置し、骨盤と下肢が固定された状態で取っ手２０５を含む腕支持台２０４と前記背板２０３を用いて脊椎を中心に水平回動を行えるように構成し、腰関節と周辺の筋肉をストレッチングするように構成される。

また、前記固定フレーム２０１に互いにかみ合う主軸ギア２０８によって連動する一対の主軸２０９を設置し、前記主軸２０９の下部前方には前記主軸２０９と連動する足載せ台２１０を設置し、前記主軸２０９の上部前方には前記主軸２０９と連動する大腿運動ボード２１１をそれぞれ設置し、前記主軸ギア２０８と連動する別途の第２の運動抵抗制御器２１６は、パウダーブレーキ２１７と増幅器２１８の組み合わせによって構成され、骨盤関節の内転・外転筋肉を鍛錬できるように構成される。

さらに、前記両手でつかむ取っ手２０５に運動抵抗力を伝達するための制１の運動抵抗制御器２０６は、バルブとセンサによって制御される空圧システムが減速モータスクリュー２６１の直線運動によって作動するエアシリンダー２６２と、前記腕支持台２０４の内側に設置され、取っ手２０５と連動し、エア過入力検出センサ２６３がそれぞれ設置される運動負荷用シリンダー２６４と、前記エアシリンダー２６２と前記運動負荷用シリンダー２６４を互いに連結して空圧を供給・制御する空圧供給制御ライン２６５とを含んで構成され、前記空圧供給制御ライン２６５の中間には一対の電子圧力センサ２６６を設置し、前記一対の圧力センサの間の位置にはエア加圧ソレノイドバルブ２６７、逆流防止チェックバルブ２６８及び排気ソレノイドバルブ２６９をそれぞれ設置して構成される。

上述した実施例によると、背中や肩のストレッチング、腰関節と周辺の筋肉に対するストレッチング、及び骨盤関節の内転・外転筋肉を鍛錬したり、リハビリ運動を行えるようになる。

すなわち、座板２０２に座って足載せ台２１０に足を載せ、背板２０３にもたれた状態で腕支持台２０４上に腕を真っ直ぐ伸ばし、取っ手２０５をつかんでヒンジ部２０４ａ、２０４ａを中心に下方に角度変位を行い、ストレッチングのための準備状態が完了する。電気的に第１の運動抵抗制御器２０６を作動させると、減速モータスクリュー２６１によるエアシリンダー２６２の作動によって内部で発生した空圧は、空圧供給ライン２６５を経由して運動負荷用シリンダー２６１を作動させ、図３５の状態から図３６の状態に取っ手２０５を前進させるようになり、使用者の手を通して肩及び背中を通したストレッチング機能を行うようになる。

このとき、空圧供給制御ライン２６５を通して運動負荷用シリンダー２６４に供給される空気圧力は、電子圧力センサ２６６によって検出され、圧力が不足な低空圧状態ではエア加圧ソレノイドバルブ２６７によって内部圧力をより高くすることができ、その反対に、圧力が過度な場合は排気ソレノイドバルブ２６９が開放されながら圧力を低下させ、適正な所望の圧力が維持される場合は、これらバルブ２６７を全て閉鎖し、同一の圧力状態を維持できるように制御可能になる。

そして、骨盤と下肢は、固定した状態で両側の腕支持台２０４が使用者の脊椎線に該当する位置に設けられた回動軸２０７を中心に水平方向回転によるスイング運動を図４０及び図４１に示すように行い、腰関節の水平回動によるストレッチングを行うことによって、緊張した腰関節と周辺の筋肉をストレッチングし、腰関節のリハビリ及びストレッチング運動が可能になる。

また、上体は動かずに座板２０２に座って足載せ台２１０に足を載せ、大腿運動ボード２１１に大腿を据え置いた状態で、図４２に示すように股関節を中心に大腿を開いたり閉じる運動を行うと、パウダークラッチ２１７と増幅器２１８によって構成される第２の運動制御器２１６によって大腿運動抵抗力を受けるが、前記第２の運動制御器２１６から発生する運動抵抗力は、かみ合った主軸ギア２０８及び主軸２０９を経てこの主軸２０９と連動する大腿運動ボード２１１にまで伝達され、大腿のリハビリ運動が行われ、結局、骨盤の括約筋、恥骨筋、内転筋肉及び外転筋肉を含む内転及び外転運動による鍛錬が行われるようになり、尿失禁、排尿、排便問題を改善する機能を行うようになる。

このとき、前記第２の運動制御器２１６は、上述したパウダークラッチ２１７と増幅器２１８で構成した例を中心に説明したが、その他にも、空圧シリンダーやその他の適切な運動制御器を選択して活用することができる。

本発明のリハビリ運動装置によると、骨盤、腰、腹部、背中、肩などを含む身体コアを中心に運動の反復回数と運動負担を減少させながら効果的に鍛錬することができ、結局、本発明は産業上の利用可能性を有する。

Claims (4)

1. 骨盤、腹部、あるいは腰部に対してリハビリ運動を行うためのリハビリ運動装置であって、前記リハビリ運動装置は、
   前記リハビリ運動装置全体を支える固定フレーム、使用者の上体を支える上体フレーム、使用者の下体を支える下体フレーム、前記固定フレームに固定され前記上体フレームおよび前記下体フレームのうちのいずれかを回転可能に係合する回動軸、前記回動軸に連動して回転する、重錘機構が設置された梃子を含む運動抵抗制御器、を備え、
   前記上体フレームおよび前記下体フレームのうち前記回動軸に回転可能に係合されない側のフレームを固定フレームに固定し、他のフレームを使用者が動かすことによってリハビリ運動を行い、
   前記リハビリ運動装置の使用時、前記上体フレームおよび前記下体フレームのうちの使用者が動かす側のフレームに対して作用する重力が前記重錘機構によって相殺され、かつ、相殺量が調整可能であり、
   前記リハビリ運動装置は、うつ伏せになった姿勢で上体を固定し、重錘と対称に連動する上体または下体運動によって骨盤、腹部及び腰を強化することを目的とし、
   前記リハビリ運動装置の固定フレームにうつ伏せになった姿勢で装着される運動フレームを設置し、
   前記運動フレームは、前記上体フレームと前記下体フレームを結合して構成され、
   前記上体フレームと前記下体フレームとの間の中間に位置する前記回動軸は、人体の股関節軸と共に連動するように前記固定フレームの一側に設置されて構成され、
   前記運動フレームの上部にうつ伏せになった姿勢で上体運動又は下体運動によって骨盤、腹部及び腰を強化できるように構成され、
   前記上体フレーム又は前記下体フレームのうちいずれか一方を固定し、相手側の前記運動フレームに位置する前記回動軸には前記運動抵抗制御器を設置し、
   前記運動抵抗制御器は、前記運動フレームと連動しながら対称に回転する前記梃子を設置し、前記梃子には前記重錘機構を設置して構成され、重力に対抗しながら抵抗を誘導させる運動負荷機能及び重力相殺機能を提供し、慣性による振り子運動を用いて小さい力で激しいウェイトトレーニングを容易に誘導できるようにすることを特徴とする、リハビリ運動装置。
2. 前記運動抵抗制御器が前記重錘機構の前記回動軸にブレーキホイールを設置し、
   前記ブレーキホイールと連動する別途の電磁ブレーキと増幅器を設置して構成されることを特徴とする、請求項１に記載のリハビリ運動装置。
3. 骨盤、腹部、あるいは腰部に対してリハビリ運動を行うためのリハビリ運動装置であって、前記リハビリ運動装置は、
   前記リハビリ運動装置全体を支える固定フレーム、使用者の上体を支える上体フレーム、使用者の下体を支える下体フレーム、前記固定フレームに固定され前記上体フレームおよび前記下体フレームのうちのいずれかを回転可能に係合する回動軸、前記回動軸に連動して回転する、重錘機構が設置された梃子を含む運動抵抗制御器、を備え、
   前記上体フレームおよび前記下体フレームのうち前記回動軸に回転可能に係合されない側のフレームを固定フレームに固定し、他のフレームを使用者が動かすことによってリハビリ運動を行い、
   前記リハビリ運動装置の使用時、前記上体フレームおよび前記下体フレームのうちの使用者が動かす側のフレームに対して作用する重力が前記重錘機構によって相殺され、かつ、相殺量が調整可能であり、
   前記リハビリ運動装置は、横たわった姿勢で下肢と骨盤を一直線に固定し、重錘と連動する上体運動によって腰と腹部を強化することを目的とし、
   横たわった姿勢で大腿又は大腿と骨盤が同時に一直線に整列された状態で固定されるように前方には脹脛を支えるための脹脛支えが位置し、
   前記脹脛支えの後部には大腿又は大腿と骨盤を同時に支えるための大腿骨盤支えが位置し、
   作動時に前記脹脛支えの上部に位置して脹脛を加圧・固定する脹脛固定具と、前記大腿骨盤支えの上部に位置して大腿と骨盤を加圧・固定する大腿骨盤固定具と、を備えて構成され、前記固定フレームには、背板をなす背板フレームを前記回動軸を中心に角度回転を行えるように結合して設置し、
   前記回動軸の位置を人体の股関節又は腰関節と一致させるように構成し、前記回動軸には前記背板フレームと連動する前記運動抵抗制御器を設置し、
   股関節又は腰関節を中心に上体を曲げたり伸ばす運動によって骨盤、腹部及び腰を鍛錬できるように構成され、
   前記回動軸の位置を人体の腰関節と一致させるように構成し、
   前記回動軸には前記背板フレームと連動するように前記運動抵抗制御器を設置し、前記運動抵抗制御器は、前記回動軸を中心に前記背板フレームを含む前記背板と連動しながら対称に回転する前記梃子を設置し、前記梃子には前記重錘機構を設置して構成され、
   前記背板の重力を相殺させる重力相殺機能、運動抵抗を加減するための運動負荷機能、及び慣性を用いて筋肉に重量抵抗を誘導させて心理的負担を緩和させる振り子運動機能を有するように構成され、
   前記背板フレームの高低は二重形態で調節され、前記背板フレームの上部には前後進可能に構成された頭支えを設置し、前記背板フレームの上部には上体固定機構を設置し、前記運動抵抗制御器の回動軸には別途のコントロール連動ホイールを設置し、前記コントロール連動ホイールと連動する別途の電磁ブレーキと増幅器を設置して構成されることを特徴とする、リハビリ運動装置。
4. 骨盤、腹部、あるいは腰部に対してリハビリ運動を行うためのリハビリ運動装置であって、前記リハビリ運動装置は、
   前記リハビリ運動装置全体を支える固定フレーム、使用者の上体を支える上体フレーム、使用者の下体を支える下体フレーム、前記固定フレームに固定され前記上体フレームおよび前記下体フレームのうちのいずれかを回転可能に係合する回動軸、前記回動軸に連動して回転する、重錘機構が設置された梃子を含む運動抵抗制御器、を備え、
   前記上体フレームおよび前記下体フレームのうち前記回動軸に回転可能に係合されない側のフレームを固定フレームに固定し、他のフレームを使用者が動かすことによってリハビリ運動を行い、
   前記リハビリ運動装置の使用時、前記上体フレームおよび前記下体フレームのうちの使用者が動かす側のフレームに対して作用する重力が前記重錘機構によって相殺され、かつ、相殺量が調整可能であり、
   前記リハビリ運動装置は、横たわった姿勢で下肢と骨盤を一直線に固定し、重錘と連動する上体運動によって腰と腹部を強化することを目的とし、
   横たわった姿勢で大腿又は大腿と骨盤が同時に一直線に整列された状態で固定されるように前方には脹脛を支えるための脹脛支えが位置し、
   前記脹脛支えの後部には大腿又は大腿と骨盤を同時に支えるための大腿骨盤支えが位置し、
   作動時に前記脹脛支えの上部に位置して脹脛を加圧・固定する脹脛固定具と、前記大腿骨盤支えの上部に位置して大腿と骨盤を加圧・固定する大腿骨盤固定具と、を備えて構成され、前記固定フレームには、背板をなす背板フレームを前記回動軸を中心に角度回転を行えるように結合して設置し、
   前記回動軸の位置を人体の股関節又は腰関節と一致させるように構成し、前記回動軸には前記背板フレームと連動する前記運動抵抗制御器を設置し、
   股関節又は腰関節を中心に上体を曲げたり伸ばす運動によって骨盤、腹部及び腰を鍛錬できるように構成され、
   前記固定フレームの一側には第１のヒンジ部を中心に回動できるように前記脹脛固定具を設置し、
   前記脹脛固定具には第２のヒンジ部を中心に回動できるように前記大腿骨盤固定具を設置し、
   前記固定フレームの他の一側には第３のヒンジ部を中心に回動できるように前記脹脛支えを設置し、
   前記固定フレームの他の一側には第４のヒンジ部を中心に回動できるように一対の腕掛け型加圧リンクを設置し、
   前記大腿骨盤固定具の両側には加圧ガイドレールを固定して設置し、作動時に前記加圧リンクが前記加圧ガイドレールを加圧し、非作動時には加圧解除を行えるように構成され、
   前記脹脛固定具、前記脹脛支え及び前記加圧リンクは、前記固定フレームの内側に設置される第１の直動スクリューモータ、第２の直動スクリューモータ及び第３の直動スクリューモータとそれぞれ結合して設置し、
   伸縮往復運動が行われながら大腿又は大腿を含む骨盤を固定したり、固定解除作動を行えるように構成され、
   前記脹脛支え、前記大腿骨盤支え、前記脹脛固定具及び前記大腿骨盤固定具は、人体と接する部位にそれぞれ固定加圧部材を一体に設置して構成し、前記固定加圧部材は、人体の骨格に符合するように軟質部と硬質部を組み合わせて構成されることを特徴とする、リハビリ運動装置。

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