JP6004557B1 - フォーム習得型の運動補助装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】使用者が踏む台状体を下方から支持する本体の上方に配設され且つ使用者の胴体部を前方から当接して保持する保持体を有することで、それぞれの使用者に応じた運動フォームを習得させる。【解決手段】使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置である。使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、保持体4は、本体3に保持体支材41を介して前後揺動自在に枢支されると共に、保持体支材41と使用者Uとの相対位置を変更可能な位置変更機構42を備えている。【選択図】図8

Description

本発明は、使用者が腕部及び/又は脚部を動かす運動を補助する運動補助装置、運動補助システム、及び、運動補助装置で運動する使用者を撮像した使用者像コンテンツ等を保存している記録媒体に関する。
従来、トレーニング装置が知られている(特許文献1参照)。
このトレーニング装置は、本体フレームに座部より後の位置に立設された中空状の背面支柱と、前記背面支柱若しくは前記本体フレームに装着されている背もたれと、前記背もたれの上端部より上部位置において前記背面支柱に固定支持されている水平軸回りに揺動自在に装着された上腕屈伸用アームと、前記本体フレームに装着された揺動駆動源と、前記揺動駆動源の揺動出力を上腕屈伸用アームに伝達する前記背面支柱内に長手方向移動自在に支持されている連結棒を含む連結リンクとを有する。
更に、特許文献1には、本体フレームの左側面の下部には、水平軸回りに揺動自在に装着された下肢屈伸用アームも開示されている。
特開2007−82946号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたトレーニング装置は、水平軸を中心とする各アームの揺動で利用者の上腕や下肢を屈伸させため、老若男女を問わず、所定の軌道に沿った運動しか利用者にさせることが出来ず、利用者それぞれの体格・体力に応じた運動は不可能である。
このため、利用者が、エアロビック(ダイエット)運動、リハビリ(リハビリテーション)運動、ランニング運動、ウォーキング運動、エクササイズトレーニング運動、アスリートトレーニング運動などを意図していたとしても、特許文献1のトレーニング装置によって、自らに合わない運動をすることで、逆に身体を痛める虞もある。
更に、上述した何れの運動においても、正しい身体の使い方(つまり、理想的なフォーム)をした際に最も効果が上がるものの、特許文献1のトレーニング装置における各アームの所定の揺動で利用者の上腕や下肢を屈伸させる構成であれば、各利用者は、理想的なフォームの習得は出来ず、十分な運動効果を得られない。
本発明は、このような点に鑑み、使用者が踏む台状体と、この台状体を下方から支持する本体と、この本体の上方に配設され且つ使用者の胴体部を前方から当接して保持する保持体を有することで、それぞれの使用者に応じた運動フォームの習得を実現できる運動補助装置、運動補助システム、及び、運動補助装置を使用する使用者を撮像した使用者像等を保存する記録媒体を提供することを目的とする。
本発明に係る運動補助装置1は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、前記保持体4は、前記本体3に保持体支材41を介して前後揺動自在に枢支されると共に、前記保持体支材41と使用者Uとの相対位置を変更可能な位置変更機構42を備え、この位置変更機構42は、前記保持体支材41と本体3の相対位置を変更することなく、前記保持体4と保持体支材4)の相対位置を変更することを第1の特徴とする。
本発明に係る運動補助装置1の第2の特徴は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、前記台状体2は、前記本体3に台揺動軸21で上下揺動自在に枢支され、前記保持体4は、前記本体3に保持揺動軸43で前後揺動自在に枢支され、前記台状体2に台揺動軸21から所定距離の位置に配設された台噛合部22’と、前記保持体4に保持揺動軸43から所定距離の位置に配設された保持噛合部44’が噛み合うことで、前記台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換して、前記使用者Uの前傾を規制していて、前記保持揺動軸43は、前記台揺動軸21の略鉛直上方に位置し、側面視において、前記保持揺動軸43と台揺動軸21の間の高さ位置且つ前記保持揺動軸43と台揺動軸21を結ぶ線に略沿った位置で、前記保持噛合部44’と台噛合部22’が接触している点にある。
本発明に係る運動補助装置1の第3の特徴は、上記1又は2の特徴に加えて、前記運動補助装置での運動の仕方を教える教示コンテンツTCを前記使用者Uに提示する教示部60を有している点にある。
その他、本発明に係る運動補助装置1は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、前記使用者Uの運動中における当該運動補助装置全体の位置ズレを抑える位置ズレ抑制機構50を有していることとしても良い。
その他、本発明に係る運動補助装置1は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、前記台状体2は、前記本体3に台揺動軸21で上下揺動自在に枢支され、前記保持体4は、前記本体3に保持揺動軸43で前後揺動自在に枢支され、前記台状体2の台揺動軸21と略同軸の台ギア22と、前記保持体4の保持揺動軸43と略同軸の保持ギア44が噛み合うことで、前記台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換して、前記使用者Uの前傾を規制していることとしても良い。
その他、本発明に係る運動補助装置1は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、前記使用者Uの運動中に当該運動補助装置が発する音を抑える音抑制部55を有していることとしても良い。
本発明に係る運動補助装置1の第4の特徴は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、前記使用者Uから保持体4に掛かる前進力R2を測る保持センサ72を少なくとも有し、前記前進力R2の値を含むセンサコンテンツSCを前記使用者Uに提示するセンサ提示部70を有している点にある。
その他、本発明に係る運動補助装置1は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、当該運動補助装置で運動する前記使用者Uを撮像した使用者像コンテンツUCを前記使用者Uに提示する使用者像提示部80を有していることとしても良い。
その他、本発明に係る運動補助装置1は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置であって、前記使用者Uが踏む台状体2と、この台状体2を下方から支持する本体3と、この本体3の上方に配設された保持体4を有し、この保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持し、前記使用者Uが置かれる環境の仮想像コンテンツVCを前記使用者Uに提示する仮想像提示部90を有していることとしても良い。
これらの特徴により、使用者Uが踏む台状体2と、台状体2を下方から支持する本体3と、本体3の上方に配設された保持体4を有して、保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持することによって、使用者Uは、自らの腕部A及び脚部Lを動かす軌跡に制限はなく(自由度が上がり)、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォームの習得が可能となる。
これと同時に、保持体4を、本体3に保持体支材41を介して前後揺動自在に枢支し、使用者Uとの相対位置を変更可能な位置変更機構42を備えることによって、使用者Uが本発明の運動補助装置1を使用する際に、腕部A及び脚部L等の末端部を動かせるだけでなく、保持体4に対する使用者Uの重心G位置も移動可能となることで、腕部A及び脚部L等の自由度が更に向上すると共に、各使用者Uに応じたランニング等の運動フォームをより習得し易くなる。
更に加えて、この位置変更機構42により、保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して使用者Uの体重を支えながら、運動中にかかる使用者Uの胴体部T(腹部等)への圧を位置変更する方向(例えば、上下方向等)へ逃がすことが可能となって、運動補助装置1で運動する時間が長く(乗り易く)なったり、使用者Uに応じたランニング等の運動フォームを持続し易くなり、使用者Uに応じた運動フォームが身に着けられる(フォーム固めが出来る)と共に、使用者Uによる運動時間が延びることで、エアロビック(ダイエット)効果など生じる。
特に、運動補助装置1にて使用者Uがランニング等の運動を行っている際には、保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して使用者Uの体重を支えながら、しかも保持体4等の撓りやガタを低減できるため、骨盤が膝上に乗り込む感覚を得ながら使用者Uの股関節Kを確り伸展させつつ、いずれの使用者Uにも、走る、歩くなどの実動作に限りなく近い動作を行い易くなり、「骨盤を前に送りながらの重心移動」と、大筋群の筋収縮による有酸素運動のトレーニング効果の向上が実現できる。
尚、位置変更機構42が、保持体支材41と保持体4との相対位置が変更可能であれば、使用者Uの胴体部Tと保持体4の当接面4aとの摺れ感や、後述する運動補助装置1全体の位置ズレ、運動補助装置1が発する音等を抑制するとも言える(つまり、位置変更機構42は、後述する位置ズレ抑制機構50や音抑制部55であるとも言える)。
本発明における「及び/又は」とは、「少なくとも何れか一方」を意味し、例えば、「腕部A及び/又は脚部L」であれば、「腕部Aと脚部Lのうち、少なくとも何れか一方」を意味する。
又、本発明において「使用者Uと保持体支材41との相対位置を変更可能」とは、保持体支材41と保持体4との相対位置が変更可能であることによって、使用者Uと保持体支材41との相対位置を変更可能にさせる場合と、保持体4の当接面4aで保持体4に対して使用者Uが位置ズレする(滑る)等ことによって、使用者Uと保持体支材41との相対位置を変更可能にさせる場合を含む。
又、台状体2を本体3に上下揺動自在に枢支し、保持体4を本体3に前後揺動自在に枢支し、台状体2の台噛合部22’と保持体4の保持噛合部44’が噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換して、使用者Uの前傾(前傾姿勢Z)を規制することによって、特許文献1のように、上腕屈伸用アームにおける揺動中心である水平軸から作用点(利用者からの力が作用する点)までの距離が長くないため、保持体4(上述した保持体4の保持体支材41)の撓り(しなり)や、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタが生じ難く、使用者Uが動かす腕部A及び/又は脚部Lの軌道のズレも抑えられる。
このような撓りやガタ、軌道ズレの抑制により、使用者それぞれの体格・体力に応じたランニング、ウォーキング等の運動フォームをより習得し易くなる。
尚、台状体2の台噛合部22’と保持体4の保持噛合部44’が噛み合うことが、保持体4の撓りや、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタ、使用者Uの腕部A及び/又は脚部Lの軌道ズレを抑制できることで、後述する運動補助装置1全体の位置ズレ、運動補助装置1が発する音等を抑制するとも言える(つまり、台状体2の台噛合部22’と保持体4の保持噛合部44’の噛合いは、後述する位置ズレ抑制機構50や音抑制部55であるとも言える)。
ここで、本発明における「上下揺動」とは、略上下方向に沿った移動分のみを有した上下揺動の他、上下方向に沿った移動分に加えて前後方向に沿った移動分も有する場合でも、この前後方向に沿った移動分が上下方向に沿った移動分より小さければ良く、台状体2が台揺動軸21で枢支されているのであれば、リンクを介した上下移動や、直動(直線的な移動)、曲線状のローラガイドやレール等に沿った移動などを一部に含んでいても構わない。
本発明における「前後揺動」も、同様で、略前後方向に沿った移動分のみを有した前後揺動の他、前後方向に沿った移動分に加えて上下方向に沿った移動分も有する場合でも、この上下方向に沿った移動分が前後方向に沿った移動分より小さければ良く、保持体4が保持揺動軸43で枢支されているのであれば、リンクを介した前後移動や、直動(直線的な移動)、曲線状のローラガイドやレール等に沿った移動などを一部に含んでいても構わない。
その他、使用者Uの運動中における当該運動補助装置全体の位置ズレを抑える位置ズレ抑制機構50を有した場合には、使用者Uが運動をより安定して行えるため、使用者Uが動かす腕部A及び/又は脚部Lの軌道のズレ(運動フォームの崩れ)も抑えられると同時に、自らに応じた運動フォームの習得に集中できる。
その他、台状体2を本体3に上下揺動自在に枢支し、保持体4を本体3に前後揺動自在に枢支し、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換して、使用者Uの前傾(前傾姿勢Z)を規制した場合には、特許文献1のように、上腕屈伸用アームにおける揺動中心である水平軸から作用点(利用者からの力が作用する点)までの距離が長くないため、保持体4(上述した保持体4の保持体支材41)の撓り(しなり)や、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタが生じ難く、使用者Uが動かす腕部A及び/又は脚部Lの軌道のズレも抑えられる。
このような撓りやガタ、軌道ズレの抑制により、使用者それぞれの体格・体力に応じたランニング、ウォーキング等の運動フォームをより習得し易くなる。
尚、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛み合うことが、保持体4の撓りや、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタ、使用者Uの腕部A及び/又は脚部Lの軌道ズレを抑制できることで、後述する運動補助装置1全体の位置ズレ、運動補助装置1が発する音等を抑制するとも言える(つまり、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44の噛合いは、後述する位置ズレ抑制機構50や音抑制部55であるとも言える)。
その他、使用者Uの運動中に当該運動補助装置が発する音を抑える音抑制部55を有した場合には、運動補助装置1の音で使用者Uの集中力が削がれることも抑えられて、自らに応じた運動フォームの習得に繋がると同時に、結果として、運動補助装置1自体の振動も抑制するため、使用者Uが運動をより安定して行え、使用者Uが動かす腕部A及び/又は脚部Lの軌道のズレ(運動フォームの崩れ)も抑えられる。
尚、後述する教示部60も有する場合には、例えば、当該教示部60が提示する教示コンテンツTCの音をより鮮明に聞き取れ、使用者Uに応じた運動フォームが習得し易くなると言える。
又、運動補助装置1での運動の仕方を教える教示コンテンツTCを使用者Uに提示する教示部60を有することによって、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォーム習得の早期化が図れる。
この教示コンテンツTCは、運動補助装置1での運動の仕方を教えるものであれば、何れの構成でも良いが、例えば、使用者Uが台状体2を踏むタイミングを示した音や、使用者Uの胴体部Tのどの位置に保持体4を当接させるかを教示する映像、運動補助装置1の乗り方のコツを解説した映像、運動補助装置1で上手く運動をしている他の使用者Uの映像などであっても良い。
この他の教示コンテンツTCとして、例えば、運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際において、使用者Uの運動フォームと、その使用者Uの身長、体重等から理想とされる運動フォームの違いを色等を使って表した映像であっても良く、使用者Uは、自らの運動フォームの改善点をリアルタイムで視覚的に認識でき、更なる運動フォーム習得性の向上が図れる。
尚、本発明における「映像」とは、静止画である「画像」、動く画像である「動画」の他、「音」、文字等及びそれらの組合せを含む。
又、教示コンテンツTCには、後述するセンサコンテンツSC、使用者像コンテンツUC、仮想像コンテンツVCの少なくとも何れか1つが含まれていても良い。
更に、台状体2に使用者Uの踏力R1を測る台センサ71と、保持体4に使用者Uの前進力R2を測る保持センサ72の少なくとも何れか一方と、踏力R1及び/又は前進力R2の値を含むもの(センサコンテンツSC)を使用者Uに提示するセンサ提示部70を有することによって、使用者Uが、運動補助装置1で運動しながら、台状体2への踏力R1と保持体4への前進力R2を客観的に把握でき、自ら運動フォームを修正することが可能となる。
特に、運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際には、使用者Uが、リアルタイムで、踏力R1と前進力R2の値を把握できるため、足の踏み込み時に骨盤が膝上に乗り込む感覚が得やすくなり、使用者Uに、走る、歩くなどの実動作により近い動作をさせることが出来る。
尚、上述した教示部60も有する場合には、例えば、当該教示部60で、センサコンテンツSCを踏まえた教示コンテンツTCを提示することによっても、使用者Uに応じた運動フォームが習得し易くなると言える。
その他、運動補助装置1で運動する使用者Uを撮像した使用者像コンテンツUCを使用者Uに提示する使用者像提示部80を有した場合には、使用者Uが、運動補助装置1で運動しながら、リアルタイム又は撮像した後に、で自らの運動フォーム(例えば、左右のバランスや、前傾の深さ、腕部Aや脚部Lの動き等)を把握でき、各使用者Uに適した運動フォーム習得がより容易になる。
特に、運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際には、より運動フォーム習得性が発揮される。
実際に、使用者U等の人物が走ったり、歩いたりしている際の運動フォームを撮る場合には、カメラ等の撮像機器も走る又は歩く人物の脇を略同じスピードで追跡しつつ撮像したり、その人物が走る又は歩くコースの全体を捉えられる距離から撮像機器の光軸をターン (回転)させながら撮像すると同時に、その人物は、走る又は歩く等の運動のしながら、自分の運動フォームを視ることは出来ない。
一方、本発明の運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際には、使用者Uが、走る、歩くなどの実動作により近い「骨盤を前に送りながらの重心移動」の動作をしながら、その場で留まった状態を撮像機器で撮像できるため、追跡やターンする機構が無くとも良い(撮像機器の簡素化)と同時に、使用者Uは、走る、歩くなどの実動作に近い運動をしながら、自らの運動フォームをリアルタイムで視覚的に認識でき、飛躍的に運動フォームの習得性が向上する。よって、運動補助装置1は、例えば、身体のバランスや癖により左右の差が大きい使用者Uや、正しい動作を行いにくい使用者U、より精密な動作改善(フォーム習得)が必要なアスリートのスプリントトレーニング等に適する。
その他、使用者Uが置かれる環境の仮想像コンテンツVCを使用者Uに提示する仮想像提示部90を有した場合には、使用者Uは、様々な環境を想定した運動フォームの習得が可能となる。
この環境の仮想像コンテンツVCの例としては、事前に撮像したマラソンコースの映像や、その他、大自然(森林、山、草原、川や海、湖等の水辺、砂浜、動物等)や街中の映像、実際の短距離走の競技会にて隣接するレーンを走る他の競技者の映像であっても良い。
特に、実際の短距離走の競技会にて隣接するレーンを走る他の競技者の映像は、隣接するレーンに他の競技者がいる際に、フォームが崩れたり、動きが固くなる等の使用者Uに用いても良い。
その他、本発明に係る運動補助システム100は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置1を備えた運動補助システムであって、前記運動補助装置1での運動の仕方を教える教示コンテンツTCと、前記運動補助装置1で運動する前記使用者Uを撮像した使用者像コンテンツUCと、前記運動補助装置1の使用者Uが置かれる環境の仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを含むコンテンツCを前記使用者Uに提示する提示部を備え、この提示部は、前記教示コンテンツTCと使用者像コンテンツUCと仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを入手可能にネットワークWに接続されていることとしても良い。
上述した教示コンテンツTCと使用者像コンテンツUCと仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを含むコンテンツCを使用者Uに提示する提示部を備え、この提示部を、各コンテンツTC、UC、VCのうち少なくとも1つを入手可能にネットワークWに接続した場合には、使用者Uは、自らの腕部A及び脚部Lを動かす軌跡に制限はなく(自由度が上がり)、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォーム習得を運動補助装置1により可能とする。
これと共に、使用者Uは、ネットワークW(クラウドサーバ等)から入手した各コンテンツTC、UC、VCを用いた場合には、使用者Uに応じた運動フォームの習得性を向上することが出来る。
尚、ネットワークWに接続して入手可能な教示コンテンツTCと使用者像コンテンツUCと仮想像コンテンツVCは、ここまで上述した各コンテンツTC、UC、VCをはじめ、例えば、過去に撮像された使用者U自らの運動フォームを撮像した使用者像コンテンツUCであっても良い。
その他、本発明に係る記録媒体200は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置1での運動の仕方を教える教示コンテンツTCと、前記運動補助装置1で運動する前記使用者Uを撮像した使用者像コンテンツUCと、前記運動補助装置1の使用者Uが置かれる環境の仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを含むコンテンツCを保存していることとしても良い。
教示コンテンツTCと使用者像コンテンツUCと仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを含むコンテンツCを保存した場合には、使用者Uは、自らの腕部A及び脚部Lを動かす軌跡に制限はなく、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォーム習得を運動補助装置1により可能と共に、使用者Uは、各種の記録媒体に保存された各コンテンツTC、UC、VCを用いることで、使用者Uに応じた運動フォームの習得性を向上することが出来る。
尚、本発明における「記録媒体(記憶媒体)」とは、映像やデジタル情報、アナログ情報を記録・保存するための媒体であって、記録媒体は、何れの構成であっても良いが、例えば、磁気テープ、DDS(デジタル・データ・ストレージ)、フロッピー(登録商標)ディスク(FD)やハードディスクドライブ(HDD)等の磁気ディスク、コンパクトディスク(CDをはじめ)や、レーザーディスク(登録商標)(LD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、ブルーレイディスク(Blue-ray Disc 、BD)等の光ディスク、ミニディスク(MD)等の光磁気ディスク、フラッシュディスク(Solid State Drive 、SSD)、メモリーカード、USBメモリ等のフラッシュメモリなどを含む。
本発明に係る運動補助装置、運動補助システム、記録媒体によると、使用者が踏む台状体と、この台状体を下方から支持する本体と、この本体の上方に配設され且つ使用者の胴体部を前方から当接して保持する保持体を有したり、そのような運動補助装置を用いることで、それぞれの使用者に応じた運動フォームの習得を実現できる。
本発明の第1実施形態に係る運動補助装置(保持体を「High」とした状態)を示す斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置を示す平面図である。 第1実施形態の運動補助装置を示す正面図である。 第1実施形態の運動補助装置の保持体を「High」とした状態を示す側面図である。 第1実施形態の運動補助装置の保持体を「Low」とした状態を示す側面図である。 第1実施形態の運動補助装置の保持体を示す概要図であって、(a)は保持体の前面側を示す斜視概要図であり、(b)は保持体と保持体支材との相対位置を固定する状態と変更可能な状態を示す側面概要図である。 第1実施形態の運動補助装置の保持体を示す概要図であって、(a)は保持体の後面側を示す斜視概要図であって、(b)は保持体を示す平面概要図である。 本発明の第1実施形態に係る運動補助装置の変形例、本発明の第3実施形態に係る運動補助装置を示す前方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例、本発明の第3、4実施形態に係る運動補助装置を示す後方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例を示す側面図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例において、本体・保持体のカバー体を外した状態を示す側方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例において、本体・保持体のカバー体を外した状態を示す上方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例において、本体・保持体のカバー体及び転倒抑制部材を外した状態を示す前方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例における保持体及び保持体支材を示す側方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例における台ギア及び保持ギア等を示す上方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例における台ギア及び保持ギア等を示す側方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例において、本体・保持体のカバー体及び転倒抑制部材を外した状態の台状体、本体及び上方付勢機構等を示す後方斜視図である。 第1実施形態の運動補助装置の変形例における台状体、本体及び上方付勢機構等を示す後方拡大斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る運動補助装置を示す概要図である。 本発明の第4〜7実施形態に係る運動補助装置を示す概要図である。 本発明の第4〜7実施形態に係る運動補助装置、本発明に係る運動補助システム及び記録媒体を示す概要図である。 本発明の第8実施形態に係る運動補助装置(保持体を「High」とした状態)を示す斜視図である。 第8実施形態の運動補助装置の一部を示す正面図である。 第8実施形態の運動補助装置を示す側面図である。 第8実施形態の運動補助装置(保持体を上下方向の中途位置とした状態)を示す後方斜視図である。 第8実施形態の運動補助装置における台噛合部及び保持噛合部等を示す後方斜視図である。 第8実施形態の運動補助装置における台噛合部及び保持噛合部等を示す側断面図である。 第8実施形態の運動補助装置の保持体を示す後方斜視投影図である。
<第1実施形態の運動補助装置>
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1〜7には、本発明の第1実施形態に係る運動補助装置1が示されている。
この運動補助装置1は、使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助するものであって、使用者Uが踏む台状体2と、台状体2を下方から支持する本体3と、本体3の上方に配設された保持体4を有している。
この保持体4で、運動補助装置1は使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持している。
これにより、使用者Uが踏む台状体2と、台状体2を下方から支持する本体3と、本体3の上方に配設された保持体4を有して、保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持することによって、使用者Uは、自らの腕部A及び脚部Lを動かす軌跡に制限はなく(自由度が上がり)、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォームの習得が可能となる。
運動補助装置1は、台状体2、本体3、保持体4の他に部材を有していても良く、第1実施形態では、上方付勢機構5や、転倒抑制部材6も有しているとして以下を述べる。
運動補助装置1の大きさは、特に制限はないが、例えば、台状体2、本体3及び保持体4を含めた全体の前後長さ(最も前後に長い本体3の前後長さ等)が1180mm以上2400mm以下、好ましくは1380mm以上2200mm以下、更に好ましくは1580mm以上2000mm以下(1983.8mmなど)でも良く、2000mm以下であるとしても構わない。
運動補助装置1における台状体2、本体3及び保持体4を含めた全体の左右長さ(最も左右に幅広な本体3の左右幅等)は、例えば、480mm以上900mm以下、好ましくは520mm以上800mm以下、更に好ましくは560mm以上700mm以下(500mmや600mmなど)でも良い。
運動補助装置1における台状体2、本体3及び保持体4を含めた全体の上下長さ(本体3の下端から保持体4の上端までの高さ等)は、例えば、1400mm以上2100mm以下、好ましくは1500mm以上2000mm以下、更に好ましくは1600mm以上1900mm以下(1709.1mmなど)でも良く、又は、800mm以上1200mm以下であるとしても構わない。
<台状体2>
図1〜5に示されたように、台状体2は、使用者Uが踏むものであって、台状体2を本体3に上下搖動自在に枢支する台揺動軸21と、この台揺動軸21と略同軸の台ギア22を有している。
台状体2は、使用者Uが踏めるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、前後に長い台フレーム枠20と、この台フレーム枠20上に設けられ且つ踏み面2aを備えた踏み面枠23も有していても良い。
台状体2の大きさも、特に制限はないが、例えば、台状体2における踏み面枠23の前後長さが700mm以上1300mm以下、好ましくは800mm以上1200mm以下、更に好ましくは900mm以上1100mm以下(989.5mmなど)でも良い。
又、台状体2における踏み面枠23前端の本体3下面からの上下位置(高さ位置)は、特に制限はないが、例えば、190mm以上320mm以下、好ましくは210mm以上300mm以下、更に好ましくは230mm以上280mm以下でも良い。
<台フレーム枠20>
台フレーム枠20は、前後に延びる左右の台フレーム24a、24bと、この左右の台フレーム24a、24bの間を連結する連結材25を有している。
左右の台フレーム24a、24bは、中空状の角柱であって、本体3より短い前後長さを持つ。各台フレーム24a、24bの断面は、上下に長い矩形状に形成されている。
台フレーム枠20における連結材25は、複数(例えば、4つ)であり、前から順に、台揺動軸21に最も近い位置で左右の台フレーム24a、24bを連結する前連結材25aと、左右の台フレーム24a、24bを前後中間位置で連結する前後2本の支持連結材25b、25cと、左右の台フレーム24a、24bの後端部を連結する後連結材25dであっても良い。
又、それぞれの連結材25も、中空状の角柱であって、各連結材25の長さ、つまり左右の台フレーム24a、24b間の距離は、使用者Uの肩幅と同じか若干広くても良い。
尚、前から3番目の支持連結材25cは、左右の台フレーム24a、24bを連結すると共に、上方付勢機構5の上端を支持している。
左右の台フレーム24a、24bの後端部には、略円錐台状の緩衝材(ストッパ)26が、左右それぞれに下方突出状に設けられており、これらの緩衝材26の下面は、台状体2が所定角度だけ下方揺動した際に、本体3における後述の本体フレーム枠30の上面に当接する。
緩衝材(ストッパ)26は、ゴム等の弾性材の他、スプリングなど衝撃を吸収する素材であったり、当該ストッパ26の高さを変更できる構成でも良く、又、この緩衝材26があることによって、台状体2と本体3が当たる音や、当った衝撃による本体3(運動補助装置1全体)のブレを吸収しているとも言える(緩衝材(ストッパ)26も、後述する位置ズレ抑制機構50や音抑制部55であるとも言える)。
<台揺動軸21>
図1〜5に示したように、台揺動軸21は、台状体2を本体3に対して上下揺動自在に枢支するものであって、左右の台フレーム24a、24bの前端部24a’、24b’を貫通状に取り付けられており、本体3前部の上面に設けられた軸受部31で軸承されている。尚、台フレーム24a、24bにおける左右の前端部24a’、24b’間の距離は、台フレーム24a、24bにおける他の部分より幅狭となっており、平面視で略三角形状の支持板が取り付けられていても良い。
従って、台状体2は、この台揺動軸21回りに円運動することとなる。ただし、円運動といっても、台状体2の揺動角度が、ごく限られていると同時に、台フレーム枠20の前後長さを、本体3の前後長さに近づけるなど出来るだけ長く設定することで、台状体2の動きを、上下方向に沿った直線的な移動に近似でき、この移動距離が台状体2の踏込み量であると言える。
この台状体2の踏込み量も、特に制限はないが、例えば、6mm以上24mm以下、好ましくは8mm以上22mm以下、更に好ましくは10mm以上20mm以下でも良い。
又、この台状体2の踏込み量は、上述した緩衝材(ストッパ)26の高さを変更することで調整できる。
<台ギア22>
図1〜5に示したように、台ギア22は、台揺動軸21と略同軸のギア(歯車)である。
つまり、台ギア22は、台揺動軸21の軸周面に設けられた歯車であって、台ギア22の軸材(軸)が台揺動軸21であるとも言える。
尚、本発明における「歯車」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.1.1.1に準じ、「歯を順次かみ合わせることによって、運動を他に伝える、又は運動を他から受け取るように設計された歯を設けた部品」を言う。
よって、台ギア22は、後述する保持ギア44と噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換できるのであれば何れの構成でも良いが、例えば、台ギア22は、保持ギア44と平行軸歯車対をなす外歯車(平歯車(歯が台揺動軸21に略平行に形成された歯車)や、はすば歯車(歯が台揺動軸21に対して斜めに形成された歯車)、やまば歯車(同じ傾斜でねじれ方向が逆向きのはすば歯車を2つ組み合わせた歯車)等の円筒歯車や、かさ歯車などであったり、保持ギア44と平行軸歯車対をなす内歯車(平歯車、はすば歯車、やまば歯車等の円筒歯車や、かさ歯車など)であっても良い。
尚、台ギア22は、はすば歯車や、やまば歯車とすることで、歯あたりする箇所が分散するため、音が静かになるとも言え、はすば歯車ややまば歯車である台ギア22は、使用者Uの運動中に運動補助装置1が発する音を抑える音抑制部55を構成しているとも言える。
ここまでで述べた 本発明における「歯車対」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.1.1.2に準じ、「相対的位置を固定した軸の周りに回転できる二つの歯車からなり、歯が順次かみ合うことによって、その一方の歯車が他方を回転させる機構」を言い、本発明における「平行軸歯車対」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.1.1.4に準じ、「軸が平行である歯車対」を言っても良い。
又、本発明における「外歯車」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.2.2.7に準じ、「歯先面が歯底面の外側にある歯車」を言い、本発明における「内歯車」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.2.2.8に準じ、「歯先面が歯底面の内側にある歯車」を言っても良い。
更に、本発明における「平歯車」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.2.6.1に準じ、「基準歯すじが基準円筒の直線母線である円筒歯車」を言い、本発明における「はすば歯車」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.2.6.3に準じ、「基準歯すじがつるまき線である円筒歯車」を言い、本発明における「やまば歯車」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.2.6.6に準じ、「右ねじれの歯をもつ歯幅の部分と左ねじれの歯をもつ歯幅の部分をもつ円筒歯車であって、両者の間に溝のあるもの及びないものがある円筒歯車」を言っても良い。
これらの各歯車の定義や、以下で述べるピッチ円直径等の定義は、後述する保持ギア44においても同様である。
台ギア22の歯数は、後述する保持ギア44と噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換できるのであれば特に限定はないが、例えば、保持ギア44の歯数より多くても良い。
この場合、台ギア22のピッチ円直径は、保持ギア44のピッチ円直径より大きい(つまり、台ギア22は、保持ギア44より大径である)と言える。
又、台ギア22のピッチ円直径(詳しくは、保持ギア44のピッチ円直径に対する台ギア22のピッチ円直径)を変更することで、当然、台ギア22と保持ギア44のギア比も変更でき、台状体2の上下搖動幅(踏み幅)に対する保持体4の前後揺動幅(前後移動幅)を調整できる。
このギア比の調整によって、使用者Uの重心Gの前方移動距離(骨盤を前に送りながらの重心移動)や、使用者Uの軸足(台状体2を踏み込んだ側の脚部L)における股関節Kの伸展具合を制御できる。
更に、台ギア22と保持ギア44の間の遊びやガタツキを抑制するために、台ギア22と保持ギア44の何れか一方のギアを2分割(左右に2分割)し、分割した左右ギアを、ギア周方向に適度にずらして構成しても良い。
このように左右ギアをずらすことによって、一方のギアにおける左右ギアの歯それぞれが、他方のギアにおける溝(前の歯と後の歯の間にある溝)に噛み合う際に、前の歯と後ろの歯それぞれに同時に当たるために、台ギア22と保持ギア44の間の遊びやガタツキを抑制できる。
ここで、本発明における「ピッチ円直径」とは、JIS−B−0102−1:2013の3.1.1.9に準じ、「ピッチ円の直径」を言い、本発明における「ピッチ円」とは、JIS−B−0102−1:2013の3.1.1.7に準じ、「歯車の軸に垂直な平面によりピッチ円筒の断面」を言い、本発明における「ピッチ円筒」とは、JIS−B−0102−1:2013の3.1.1.2に準じ、「平行軸歯車対におけるそれぞれの円筒歯車のピッチ面」を言い、本発明における「ピッチ面」とは、JIS−B−0102−1:2013の2.1.4.1に準じ、「与えられた歯車対で、相手歯車の相対運動の瞬間軸が、考えている歯車に対して描く幾何学的な面であって、平行軸歯車対及び交差軸歯車対のピッチ面は、滑ることなく互いに転がり、食い違い軸(円筒及びハイポイド)歯車対のピッチ面は、歯面に沿った滑りを伴う面」を言う。
<踏み面枠23>
台状体2の踏み面枠23は、前後に延びる左右の面フレーム27a、27bと、この左右の面フレーム27a、27bの間を連結する連結材と、これらの面フレーム27a、27b、連結材を上から覆う踏み面材28を有している。
踏み面枠23における左右の各面フレーム27a、27bは、同一形状の2枚の板材である。
各面フレーム27a、27bの上端辺は、側面視で、前端から所定距離だけ真っ直ぐ後方へ進んだ後、後方へいくほど徐々に高くなる後上り状に形成されている。
尚、各面フレーム27a、27bの後端辺は、フレーム後部から真っ直ぐに後上方へ向かうよう形成されている。
左右の面フレーム27a、27b間の距離は、上述の台フレーム24a、24b間より幅広で、使用者Uの肩幅と同じか若干広い。
又、各面フレーム27a、27bの長さは、使用者Uが走ったときの歩幅より十分大きい長さであり、この各面フレーム27a、27bの長さが、上述の踏み面材28の上面部28a(踏み面2a)の前後長さとなる。
踏み面枠23における連結材も、複数(例えば、5つ)であり、前から順に、左右の面フレーム27a、27bの上端形状に沿って、略等間隔に設けられている。
それぞれの連結材も、中空状の角柱で、断面が前後に長い矩形状に形成されている。
各連結材の長さは、左右の台フレーム24a、24b間の距離よりも長く、使用者Uの肩幅や、左右足間よりも十分広い長さとなる。
尚、この連結材の長さが、踏み面材28の上面部28a(踏み面2a)の左右幅となる。
踏み面枠23の踏み面材28は、左右の面フレーム27a、27b及び複数の連結材に対して上から被せて覆うものである。
踏み面材28は、上面部28aと、前面部と、左右側面部と、後面部を有している。
踏み面材28の上面部28a(つまり、踏み面2a)は、後上り状の各台フレーム24a、24b上端に沿って被さるため、上面部28a前端から所定距離だけ後方へ延びる平坦な部分2bと、この平坦な部分の後端から徐々に高くなる後上り部分2cとを有することとなる。尚、使用者Uは、平坦な部分2bから後上り部分2cへの変わり目を踏む(着地する)と、台状体2(踏み面2a)からの反発を得やすい。
踏み面材28の前面部は、左右の面フレーム27a、27bの前端を前方から覆うところ、前面部の上下高さが、各面フレーム27a、27bの上下高さと、略同一のため、前面部によって、前方向からは各面フレーム27a、27bが見えない。
尚、踏み面2aは、表面がラバー等で覆われるなど、滑り止めが施され、使用者Uが足で踏むのに十分に広さを有している。
これと同様に、左右の側面部は、左右の面フレーム27a、27bを左右外方から覆うところ、側面部の形状が、各面フレーム27a、27bの形状と、側面視で略同一か、若干後方に長いため、側面部によって、左右外方からは各面フレーム27a、27b、各連結材が見えない。
尚、踏み面材28の後面部は、左右の面フレーム27a、27bの後上端面だけを後上方方から覆うため、各面フレーム27a、27bの後上端面は見えないが、それ以外の範囲を覆わないために、踏み面枠23は、後方開口状に形成されている。
上述した以外に、踏み面枠23は、台フレーム枠20に対する相対位置を変更可能に構成されていても良く、その1例として、踏み面枠23は、台フレーム枠20に対する取付部を有していても良い。
この取付部は、各台フレーム24a、24bと略同じ幅を持ち且つ前後に細長い板材の左右端縁から、前後細長い2枚の板材がそれぞれ下方突出し、この2枚の板材の間に前記各台フレーム24a、24bが嵌る状態で、台フレーム24a、24bに上方から被さるように形成されている。
取付部の前後長さは、各面フレーム27a、27b及び踏み面材28の前後長さより若干短く、各面フレーム27a、27bで前後真っ直ぐに延びる下端辺(詳しくは、面フレーム27a、27bの前端やや後方から、面フレーム27a、27b後端面が後上り始める地点のやや前方まで)の長さより多少短く形成されている。
この前後に長い取付部は、少なくとも前端部及び後端部に、それぞれ取付孔が設けられており、この取付孔と、各台フレーム24a、24bの中途部に設けられた複数ある受孔の何れかと挿通させて、取付ネジ等の固定具によって、台フレーム枠20に対して、踏み面枠23を固定する。
尚、取付孔に挿通させる際に、複数の受孔から適宜選択することで、使用者Uの体格や目的に応じて、台フレーム枠20に対する踏み面枠23の前後位置を変更することが出来ることとしても良い。
ここまで述べた台状体2は、その上面である踏み面2aを、後述する保持体4(パッド体45)の当接面4a(45a)が前傾している場合などに応じた角度としたり、左右に2分割され(つまり、台状体2が、左台状体と右台状体で構成され)ていても良い。
このように2分割された左右の台状体2、2に対し、上述した上方付勢機構5も左右それぞれに設け(左上方付勢機構、右上方付勢機構とし)ても良く、この場合には、使用者Uが左右の脚部Lで左右の台状体2、2を踏み込んだ際における左右の反発の強さを左右それぞれで変えたり、左右で沈み込む量を変えることによって、左右アンバランスな使用者Uのフォームを改善したり、左右何れかに怪我等をした際のリハビリが可能となる。
又、台状体2は、左右に2分割されていなくとも、1つの台状体2全体が左右何れかの方向に傾斜することによって、左右アンバランスな使用者Uのフォームを改善したり、左右何れかに怪我等をした際のリハビリが可能としても良い。
<本体3>
図1〜5に示されたように、本体3は、上述した台状体2を下方から支持するものである。
本体3は、台状体2を下方から支持するのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、前後に長い本体フレーム枠30と、この本体フレーム枠30の前端部で台状体2及び後述の保持体4を揺動自在に枢支する軸受部31を有していても良い。
本体3の大きさも、特に制限はないが、例えば、本体3の前端から後端までの前後長さ(つまり、運動補助装置1全体の前後長さが1180mm以上2400mm以下、好ましくは1380mm以上2200mm以下、更に好ましくは1580mm以上2000mm以下(1983.8mmなど)でも良く、2000mm以下であるとしても構わない。
<本体フレーム枠30>
本体フレーム枠30は、前後に延びる左右の本体フレーム32a、32bと、この左右の本体フレーム32a、32bの前端及び後端をそれぞれ結ぶ前脚33a、後脚33bと、左右の本体フレーム32a、32bの間を連結する連結材34を有している。
左右の本体フレーム32a、32bも、中空状の角柱であって、各台フレーム24a、24bよりも、軸受部31や、後述する転倒抑制部材6の基端部等の分だけ長く形成されている。
又、各本体フレーム32a、32bの断面も、上下に長い矩形状に形成されているが、その上下長さ、左右幅共に、各台フレーム24a、24bより大きく形成されている(つまり、台フレーム24a、24bより太い)。
次に、本体3における前後脚33a、33bについて述べる。
前脚33a及び後脚33bは、中空状の角柱を左右に向けて配置する等して、実動作を行う使用者U及び運動補助装置1を支えるものであれば良いが、例えば、以下のようなものであっても構わない。
まず、前脚33aについて述べると、前脚33aは、本体フレーム32a、32bの左右前端に亘って取り付けた梁材と、この梁材の左右端からそれぞれ斜めに延設された左右の前脚材を備えている。尚、前脚33aは、前脚材を有さなくとも良い。
この場合において、梁材は、各本体フレーム32a、32bと略同じ太さの中空状の角柱を左右に向け、断面が上下に長い矩形状となる向きに配置されている。梁材の左右長さは、本体フレーム32a、32bの左右外側面間の距離よりも大きく、更に、上述した台状体2における踏み面2aの左右幅よりも大きい。
梁材の各端から延びる左右の前脚材のうち、左前脚材は、梁材の左端から左斜め前下方に向けて延設され、この延設された先端側には、各本体フレーム32a、32bの長手方向と略平行な接地面が形成されている。
右前脚材も、左前脚材と同様に、梁材の右端から右斜め前下方に向けて延設され、延設された先端側に、各本体フレーム32a、32bの前後方向(長手方向)と略平行な接地面が形成されている。
これら左右の前脚材における先端間の距離は、本体フレーム32a、32bの左右外側面間の距離よりも大きく、更に、上述した台状体2における踏み面2aの左右幅よりも大きい。
このように、前脚33aの左右幅(左右の前脚材における先端間の距離)を大きくすることで、運動補助装置1の更なる安定化を図り、台状体2、保持体4を確り支え、台状体2の上で、使用者Uが安定して歩く、走る等の実動作を行うことが出来る。
尚、後脚33bは、本体フレーム32a、32bの左右後端に亘って取り付けた点以外は、梁材、左右の後脚材については、同様の構成を備えている。
本体3における連結材も、複数(例えば、3つ)であり、前から順に、軸受部31の下方位置に設けられた前連結材34aと、左右の本体フレーム32a、32bの前端から略2分の1の位置に設けられた中連結材34bと、左右の本体フレーム32a、32bの前端から略4分の3の位置に設けられた後連結材34cであっても良い。
又、それぞれの連結材34も、中空状の角柱であって、各連結材34の長さ、つまり、左右の本体フレーム32a、32b間の距離は、左右の台フレーム24a、24b間の距離と略同一で、使用者Uの肩幅と同じか若干広い。
尚、後連結材34cは、左右の本体フレーム32a、32bを連結すると共に、上述した上方付勢機構5の下端を支持していても良い。
又、本体3における本体フレーム枠30後下部には、上方付勢機構5の下端を支持するための支持板が設けられていても良い。
この支持板は、各本体フレーム32a、32bの左右内面と、後脚33bにおける梁材の前面とに亘って、接合されている。
尚、支持板の下面は、左右の本体フレーム32a、32b下面と、後脚33bの梁材の下面と略面一状になっている。
尚、本体フレーム枠30の後端上部には、台状体2の下方揺動を規制する揺動ストッパ材が設けられていても良い。
この揺動ストッパ材は、例えば、断面が前後に長い矩形状で中空の角材(低い部分)と、この角材の高さが約2倍で断面が略正方形の角材(高い部分)を前後に並べて側面視略L字状(階段状)としたものを、本体フレーム枠30の後脚33bの梁材の上面に配置される。
揺動ストッパ材は、開口している左右外方側をそれぞれ側面板で塞ぎ、この側面板を前下方へ所定距離だけ延ばして、各本体フレーム32a、32bの左右外面を左右外方から被さる。
この被さった部分に形成された前後方向に長い長孔に、ネジ等の固定具を挿通させて、揺動ストッパ材を左右の本体フレーム32a、32bに固定する。
この固定具での固定位置を長孔の前寄りにすると、台フレーム枠20後下面の緩衝材26が、揺動ストッパ材のうち低い部分の上面に当接することとなって、台状体2の下方揺動範囲が広くなる。
これとは逆に、固定位置を長孔の後寄りにすると、台フレーム枠20の緩衝材26が、揺動ストッパ材の高い部分の上面に当接し、台状体2の下方揺動範囲が狭まる。
このように、揺動ストッパ材を用いた場合には、使用者Uに応じて、台状体2の揺動範囲を変更できる。
尚、この揺動ストッパ材が許容する揺動範囲が浅い(小さい)場合、使用者Uは、「踏み面2aと踏み込む途中で、底を付く」接地感が得られる(例えば、所定スピードをそのまま維持して走る中間走(中間疾走)のイメージ)。
又、揺動ストッパ材が許容する揺動範囲が深く(大きい)場合、使用者Uは、「踏み面2aを踏んだだけ沈み込み、その分、反力が大きくなる」感覚が得られ、踏み面2aからの反発を得て、足を上げるのではなく上がる(例えば、スピードを徐々に上げる加速走のイメージ)。
<軸受部31>
本体3における軸受部31は、本体フレーム枠30前後中途部(前端から略4分の3の位置)に立設された左右一対の軸承部材35a、35bによって、台状体2の台揺動軸21と、後述する保持揺動軸43を回動自在に支持している。
各軸承部材35は、上下方向に長い板材で構成され、この板材の前後縁が左右外方に屈曲してフランジが形成されており、各軸承部材35の強度を向上させている。
尚、軸受部31(軸承部材35)は、台状体2上の使用者Uの体重や、実動作での踏込みによる反動を十分に支えられる強度、素材、肉厚等で、台揺動軸21とその軸承部材が形成されている。
<保持体4>
図1〜7に示されたように、保持体4は、本体3の上方に配設されたものであって、使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持する。
保持体4は、使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持する当接部分(後述のパッド体45)だけでなく、この当接部分を支持するものや、当接部分を本体3と連結するものも含む構成であったり、その他、保持体4は、運動補助装置1を室内に設置する場合には、天井や壁に取り付けられた保持体4を、使用者Uの後方からその胴体部T(腹部など)の前面に回りこんで、使用者Uの胴体部Tを前面から支える構成であっても良い。
よって、保持体4は、本体3に保持体支材41を介して前後揺動自在に枢支され、保持体支材41と使用者Uとの相対位置を変更可能な位置変更機構42を備えていても良い。
保持体4は、本体3に前後搖動自在に枢支する保持揺動軸43と、この保持揺動軸43と略同軸の保持ギア44を有していても良い。
保持体4は、本体3の上方に配設され、保持体支材41や位置変更機構42を備えていたり、保持揺動軸43と保持ギア44を有しているのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、その他に、高さ調整機構46を有していても良い。
保持体4自体の構成は、本体3の上方に配設され且つ使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持するのであれば、何れであっても良いが、例えば、使用者Uの胴体部Tにおける腰部前面から胸部前面に当接する当接面45a(4a)を有したパッド体45であっても良い。
又、本発明では、このパッド体45と、パッド体45を前後揺動(移動)自在に支持する保持体支材41など全体で、保持体4を構成する場合に限らず、パッド体45自体で、保持体4を構成する場合も含む。
パッド体45については、後に詳解する。
<保持体支材41>
図1〜7に示されたように、保持体支材41は、本体3と保持体4(パッド体45)との間を繋ぎ、保持体4を支持するものであって、例えば、本体3に前後揺動自在に枢支されたアーム状であっても良い。
この場合、保持体支材41は、本体3から上方へ立設した支材下部アーム41aと、この支材下部アーム41aの上端から斜め後上方へ延設した支材上部アーム41bを有していても良い。
支材下部アーム41aは、その下端が上述した保持揺動軸43及び/又は保持ギア44に略直立した状態で連結されており(つまり、支材下部アーム41aは保持揺動軸43及び/又は保持ギア44から上方に立設しており)、保持揺動軸43や保持ギア44が回転することで、支材下部アーム41aも前後に揺動する。
又、支材下部アーム41aは、大径の筒体41a’内で摺動可能な棒状体41a”を備えており、この棒状体41a”が筒体41a’から出退することで、支材下部アーム41aの長さ(高さ)を伸縮させることが可能となる。
この支材下部アーム41aにおける伸縮する構成が、上述した保持体4の高さ調整機構46であるとも言える。
尚、支材下部アーム41aにおける伸縮幅(筒体41a’から突出した棒状体41a”の長さ)も、特に制限はないが、例えば、20mm以上500mm以下、好ましくは30mm以上470mm以下、更に好ましくは40mm以上440mm以下でも良い。
又、支材下部アーム41aは、保持揺動軸43及び/又は保持ギア44から着脱自在としても構わない。
支材上部アーム41bは、その下端が上述した支材下部アーム41aに斜め後上方に寝かせた状態で連結されており(つまり、支材上部アーム41bは支材下部アーム41aの上端から斜め後上方へ延設されており)、保持揺動軸43や保持ギア44が回転することで、支材下部アーム41aにつれて、当然支材上部アーム41bも前後に揺動する。
又、支材上部アーム41bは、支持下部アーム41aが伸縮することで、その高さ位置が変更され、当然に、支材上部アーム41b先端に取り付けられた保持体4(パッド体45)も同様に、その高さ位置が変更されることとなる。
このような保持体4(パッド体45)の台状体2からの高さ位置(厳密には、台状体2における踏み面枠23の前上端から、保持体4(パッド体45)における当接面4a(45a)の後下端までの上下長さ)も、特に制限はないが、所定の伸縮幅を持つ支材下部アーム41aが伸縮することで変更され、例えば、保持体4の台状体2からの高さ位置は、最も低い位置(「Lowポジション」)が650mm以上950mm以下、好ましくは700mm以上900mm以下、更に好ましくは750mm以上850mm以下(800mmなど)であっても良い。
一方、保持体4の台状体2からの高さ位置は、最も高い位置(「Highポジション」)も、特に制限はなく、例えば、1050mm以上1350mm以下、好ましくは1100mm以上1300mm以下、更に好ましくは1150mm以上1250mm以下(1200mmなど)であっても良い。
又、支材上部アーム41bも、支材下部アーム41aから着脱自在としても良く、運動補助装置1を運搬し易くなるとも言える。
尚、この支材上部アーム41b自体が伸縮する構成であっても良く、支材上部アーム41bが伸縮することによって、支材下部アーム41aと支材上部アーム41bの接続部分41cから保持体4(パッド体45)の当接面4a(45a)までの前後長さを変更できる。
このように、接続部分41cから当接面45aまでの前後長さを変更できるため、使用者Uの体重・体格(胴体部Tの周長さ(腹囲など))に応じて、適切な運動フォームを習得することが可能となる。
尚、支材下部アーム41aと支材上部アーム41bの接続部分からパッド体45の当接面45aまでの前後長さも、特に制限はないが、例えば、700mm以上1300mm以下、好ましくは800mm以上1200mm以下、更に好ましくは900mm以上1100mm以下(650mmなど)でも良く、又は、600mm以上であるとしても構わない。
<位置変更機構42>
図1〜7に示されたように、位置変更機構42は、上述した保持体支材41と使用者Uとの相対位置を変更可能なものであって、例えば、所定方向(例えば、上下方向、前後方向又は/及び左右方向)に延びた直線状や曲線状(後方に反っていたり、前方へ曲がっているもの)のガイドレール42aの溝に沿ってベアリングやローラ(コマ状のもの)を介して上下、前後及び/又は左右に摺動可能なブロック42b(ガイドレール42aとブロック42bを合わせてスライドガイドとも言う)や、前記ガイドレール42aに沿ってブレを抑制しながら上下、前後及び/又は左右に移動可能なランナー部材を有した構成であっても良い。
位置変更機構42は、上述したガイドレール42a側にパッド体45を取り付け、ブロック42b側を、角度調整部材42cを介して支材上部アーム41bの先端に取り付けたり、その逆に、ガイドレール42a側に支材上部アーム41bを、ブロック42b側にパッド体45を取り付けても良い。
又、位置変更機構42は、上述したブロック42bに対してパッド体45が左右等に首振自在に取り付けられたり、ブロック42bとパッド体45の間に弾性部材(バネやダンパーなど)を設けてパッド体45が前後移動可能な構成の他、ガイドレール42aそのものが左右方向に延びてパッド体45の当接面45aを使用者Uに正対させたままでパッド体45を左右に平行移動させる構成でも良い。
このように位置変更機構42を構成することで、パッド体45が台状体2や本体3に対して3次元方向に移動可能となる(同時に、使用者Uの重心も3次元方向に移動可能となる)。これにより、使用者Uの運動する方向に制限がかかり難く、使用者Uの腹部への負担軽減に繋がると共に、スタート練習、加速期のダイナミックな前方移動や左右移動の多い練習、等速期の全体的に動きを抑えた練習など様々な目的の練習(トレーニング)を、使用者Uに応じて行わせることが可能となる。
このパッド体45には、ガイドレール42aやブロック42bをベース板42dを介して取り付けたり、このベース板42dには、運動補助装置1で運動している使用者Uの汗等が上から落ちてきても、この汗等をガードする構造42d’を有しても良い。
位置変更機構42において、ガイドレール42aとブロック42bとの間のベアリングやローラや、ランナー部材は、1つであっても複数であっても、何れでも構わない。
又、位置変更機構42において、上下方向にガイドレール42aが延びる場合に、ブロック42bをバネ等の付勢部材によって上方付勢する構成でも良く、この構成であれば、ブロック42bがガイドレール42aの最下部へ落ちることはなく、ブロック42bを介して使用者Uへも上方付勢する力が働き、使用者Uの腹部への負担を軽減できる。
尚、本発明における「保持体支材41と使用者Uとの相対位置を変更可能」とは、上述したような保持体4(パッド体45)と保持体支材41(支材上部アーム41b)の相対位置を変更することで、保持体支材41と使用者Uの相対位置を変更できる構成だけでなく、保持体4と保持体支材41の相対位置を変更する構成は有していないものの、保持体4(パッド体45)における当接面4a(45a)を、フッ素素材等の合成樹脂でコーティングするなどで使用者Uの胴体部Tの前面が保持体4に対して滑り易い材質としたりする他、保持体4の当接面4aを滑り易い素材とすると同時に、保持体4と保持体支材41の相対位置を変更する構成を有するなどでも良い。
更に、本発明における「保持体支材41と使用者Uとの相対位置を変更可能」とは、常に保持体支材41と使用者Uの相対位置を変更できる構成だけでなく、保持体支材41と使用者Uの相対位置を変更できる状態と、保持体支材41と使用者Uの相対位置を固定する状態を切替できる構成も含まれる。
ここで、保持体支材41と使用者Uの相対位置を固定する状態にする固定部材42eは、保持体4が保持体支材41に対して相対的に移動できる構成を固定(ロック)できるのであれば、何れの構成であっても良く、例えば、保持体4(パッド体45)の上面及び/又は下面と、保持体支材41側に設けられた部材(上述のガイドレール42aやブロック42b)の上面及び/下面とに亘って設けられた閂部材であっても良い。
位置変更機構42における保持体支材41側に設けられた部材(ガイドレール42a、ブロック42b等)は、支材上部アーム41b先端との間の角度を調整可能な構成であったり、保持体支材41側に設けられた部材と支材上部アーム41b先端との間を所定の角度で固定可能な構成であっても良い。
尚、上述したガイドレール42aの上下長さ(、前後長さ及び/又は左右長さ)は、後述する保持体4(パッド体45)の上下長さより短く構成しても良い。
ガイドレール42aの上下長さには、特に限定はないが、例えば、95mm以上155mm以下、好ましくは105mm以上145mm以下、更に好ましくは115mm以上135mm以下(125mmなど)でも良い。
又、位置変更機構42における保持体支材41と使用者Uとの相対位置の変更幅(スライドストローク)も、特に制限はないが、例えば、30mm以上90mm以下、好ましくは40mm以上80mm以下、更に好ましくは50mm以上70mm以下(60mmなど)であったり、この他、240mm以上360mm以下、好ましくは260mm以上340mm以下、更に好ましくは280mm以上320mm以下(300mmなど)であっても良い。
尚、この変更幅(スライドストローク)は、使用者Uが左右の脚部Lを踏み込んだり、上下させるタイミング等にも関係するとも言える(例えば、スライドストロークが大き過ぎる場合には、使用者Uが脚部Lを動かすタイミングと合い難くなったり、保持体4(パッド体45)自体(特に、上下長さ)が大きくなり過ぎたりするとも言える。一方、スライドストロークが小さ過ぎる場合には、使用者Uが運動補助装置1で運動中に、パッド体45がすぐにスライドストロークの端に当たってしまうとも言える。)。
ここまで述べたように、本発明は、保持体4を、本体3に保持体支材41を介して前後揺動自在に枢支し、使用者Uとの相対位置を変更可能な位置変更機構42を備えることによって、使用者Uが本発明の運動補助装置1を使用する際に、腕部A及び脚部L等の末端部を動かせるだけでなく、保持体4に対する使用者Uの重心G位置も移動可能となることで、腕部A及び脚部L等の自由度が更に向上すると共に、各使用者Uに応じたランニング等の運動フォームをより習得し易くなる。
更に加えて、この位置変更機構42により、保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して使用者Uの体重を支えながら、運動中にかかる使用者Uの胴体部T(腹部等)への圧を位置変更する方向(例えば、上下方向等)へ逃がすことが可能となって、運動補助装置1で運動する時間が長く(乗り易く)なったり、使用者Uに応じたランニング等の運動フォームを持続し易くなり、使用者Uに応じた運動フォームが身に着けられる(フォーム固めが出来る)と共に、使用者Uによる運動時間が延びることで、エアロビック(ダイエット)効果など生じる。
特に、運動補助装置1にて使用者Uがランニング等の運動を行っている際には、保持体4で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して使用者Uの体重を支えながら、しかも保持体4等の撓りやガタを低減できるため、骨盤が膝上に乗り込む感覚を得ながら使用者Uの股関節Kを確り伸展させつつ、いずれの使用者Uにも、走る、歩くなどの実動作に限りなく近い動作を行い易くなり、「骨盤を前に送りながらの重心移動」と、大筋群の筋収縮による有酸素運動のトレーニング効果の向上が実現できる。
尚、位置変更機構42が、保持体支材41と保持体4との相対位置が変更可能であれば、使用者Uの胴体部Tと保持体4の当接面4aとの摺れ感や、後述する運動補助装置1全体の位置ズレ、運動補助装置1が発する音等を抑制するとも言える。
この他、位置変更機構42は、保持体支材41と保持体4との相対位置の変更を補助(アシスト)する変更アシスト部材を有していても良い。
この変更アシスト部材は、バネやゴム、エアダンパなどによって、保持体4(パッド体45)を上方(又は前上方)に付勢しており、使用者Uがその胴体部Tの前面に保持体4(パッド体45)を当接させながら、重心Gを前方(又は前上方)に移動させる動作を補助することとなる。
変更アシスト部材により、リハビリを行う使用者Uであったり、使用者Uが高齢者である場合にも、運動補助装置1での運動が低負荷となって、当該運動をし易くなり、又、長時間の運動も当然し易くなるため、使用者Uが有酸素運動をすることとなり脂肪の燃焼を促進する。
更に、変更アシスト部材を有することにより、使用者Uが運動補助装置1で走る動作(又は歩く動作)をしている際に、使用者Uの上半身と下半身の動き(腕部Aの振りや脚部Lの上げ下げなど)のタイミングが取り易くなり、使用者U自らに応じた運動フォームを効率良く学習でき、適切な運動フォームの習得に繋がる。
変更アシスト部材が補助する方向は、上方(又は前上方)に限定されず、逆に、保持体4(パッド体45)を下方(又は下後方)に付勢する構成でも良く、アスリートが運動補助装置1を用いる際のトレーニング効果(トレーニング強度)を上げられるだけでなく、使用者Uが向かい風の中で走る(又は歩く)場合に近い状況を作り出すことが出来るとも言える。
<保持揺動軸43>
図1〜5に示されたように、保持揺動軸43は、保持体4を本体3に対して前後揺動自在に枢支するものであって、上述した保持体支材41の支材下部アーム41aに位置し、上述した本体3の軸受部31で軸承されている。
従って、保持体4は、この保持揺動軸43回りに円運動することとなる。ただし、円運動といっても、保持体4の揺動角度が、ごく限られていると同時に、保持揺動軸43から保持体4(パッド体45)までの距離(保持体支材41の長さ)を、使用者Uに応じた所定の値に設定することで、保持体4の動きを、前後方向に沿った直線的な移動に近似でき、この移動距離が保持体4の押込み量であると言える。
この保持体4の押込み量も、特に制限はないが、例えば、12mm以上48mm以下、好ましくは16mm以上44mm以下、更に好ましくは20mm以上40mm以下でも良い。
又、この保持体4の押込み量は、上述した台状体2における緩衝材(ストッパ)26の高さを変更することによって、噛み合う保持ギア44と台ギア22を介して調整できる。
<保持ギア44>
図1〜5に示したように、保持ギア44は、保持揺動軸43と略同軸のギア(歯車)である。
つまり、保持ギア44も、保持揺動軸43の軸周面に設けられた歯車であって、保持ギア44の軸材(軸)が保持揺動軸43であるとも言える。
保持ギア44は、上述した台ギア22と噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換できるのであれば何れの構成でも良いが、上述したように、例えば、保持ギア44も、台ギア22と平行軸歯車対をなす外歯車や、はすば歯車、やまば歯車等の円筒歯車や、かさ歯車などであったり、保持ギア44と平行軸歯車対をなす内歯車であっても良い。
尚、保持ギア44も、台ギア22と同様に、はすば歯車や、やまば歯車とすることで、歯あたりする箇所が分散するため、音が静かになるとも言え、はすば歯車ややまば歯車である保持ギア44は、使用者Uの運動中に運動補助装置1が発する音を抑える音抑制部55を構成しているとも言える。
保持ギア44の歯数は、上述した台ギア22と噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換できるのであれば特に限定はないが、例えば、台ギア22の歯数より少なくても良い。
この場合、保持ギア44のピッチ円直径は、台ギア22のピッチ円直径より大きい(つまり、保持ギア44は、台ギア22より小径である)と言える。
又、保持ギア44のピッチ円直径(台ギア22のピッチ円直径に対する保持ギア44のピッチ円直径)を変更することで、当然、保持ギア44と台ギア22のギア比も変更でき、台状体2の上下搖動幅(踏み幅)に対する保持体4の前後揺動幅(前後移動幅)を調整できる。
尚、保持ギア44と台ギア22の両方のピッチ円直径を変更することで、ギア比を変更しても良い。
尚、保持ギア44と台ギア22のギア比γについても、特に限定はないが、上述したように、保持ギア44が台ギア22より小径である場合には、当然、保持ギア44の歯数が台ギア22の歯数より少なく、保持ギア44と台ギア22のギア比γの具体的な値は、例えば、1.0:1.5以上1.0:4.5以下、好ましくは1.0:2.0以上1.0:4.0以下、更に好ましくは1.0:2.0以上1.0:3.5以下(1.0:2.0(つまり、保持ギア44の歯数が台ギア22の歯数の1/2(2分の1))などであっても良い。
尚、保持ギア44と台ギア22のギア比γを変更する際には、保持ギア44や台ギア22の何れか一方だけを歯数の異なるものと交換(つまり、保持揺動軸43及び/又は保持ギア44を本体3の軸受部31(左右の軸承部材35a、35bから着脱自在と)したり、両ギア22、44の歯数を異なるものと交換することとしても良い。
これらのギア比の調整によって、使用者Uの重心Gの前方移動距離(骨盤を前に送りながらの重心移動)や、使用者Uの軸足(台状体2を踏み込んだ側の脚部L)における股関節Kの伸展具合を制御できることを、台ギア22の場合と同様である。
又、保持ギア44と台ギア22の間の遊びやガタツキを抑制するために、保持ギア44と台ギア22何れか一方のギアを二分割(左右に二分割)し、分割した左右ギアを、ギア周方向に適度にずらして構成しても良い。
ここまで述べたように、本発明は、台状体2を本体3に上下揺動自在に枢支し、保持体4を本体3に前後揺動自在に枢支し、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換して、使用者Uの前傾(前傾姿勢Z)を規制することによって、特許文献1のように、上腕屈伸用アームにおける揺動中心である水平軸から作用点(利用者からの力が作用する点)までの距離が長くないため、保持体4(上述した保持体4の保持体支材41)の撓り(しなり)や、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタが生じ難く、使用者Uが動かす腕部A及び/又は脚部Lの軌道のズレも抑えられる。
このような撓りやガタ、軌道ズレの抑制により、使用者それぞれの体格・体力に応じたランニング、ウォーキング等の運動フォームをより習得し易くなる。
尚、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛み合うことが、保持体4の撓りや、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタ、使用者Uの腕部A及び/又は脚部Lの軌道ズレを抑制できることで、後述する運動補助装置1全体の位置ズレ、運動補助装置1が発する音等を抑制するとも言える。
<パッド体45>
図1〜7に示したように、パッド体45は、本体3の上方に配設されたものであって、使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持するものであれば、何れの構成でも良く、例えば、使用者Uの腕部Aの振りや、脚部Lの軌道を制限せず、使用者Uの骨盤(重心G)を支える形状・大きさであっても良い。
例えば、パッド体45の正面視における形状は、使用者Uの骨盤(重心G)を支えるために、横長(左右方向に長い)形状であったり、使用者Uが初心者や高齢者等でも、骨盤を前に送りながらの重心移動をし易くするために、縦長(上下方向に長い)形状や略円形状であっても構わない。
その他、パッド体45の正面視形状は、横長(左右方向に長い)略矩形状や、当該矩形状における左右下方の角がえぐれているもの(図6参照)などであっても良い。
更に、パッド体45の正面視形状として、使用者Uがうつ伏せに寝たまま、運動補助装置1で運動できるようにパッド体45の当接面45aの前傾角度を大きくし(つまり、当接面45aを後上方から略上方に向け)、使用者Uの脚部Lにかかる負担を軽くしても良く、高齢者のリハビリ用となるとも言える。
尚、パッド体45の前傾角度は、特に限定はないが、例えば、0°以上40°以下、好ましくは0°以上35°以下、更に好ましくは0°以上30°以下であっても良い。
パッド体45の平面視における形状も、使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持するものであれば、特に制限はないが、例えば、使用者Uの胴体部T(腹部など)にかかる圧を軽減するために、左右方向における中央部が前方へ窪んでいる形状であったり、この窪みは緩やかなカーブ形状であっても良い。
その他、パッド体45の平面視形状は、使用者Uの胴体部Tにおいて、特に、骨盤の左右前面のみを支える形状でも良く、この場合には、骨盤を支える部分が左右別体であったり、逆に、左右の骨盤を支える部分が一体でも(つまり、上述したように、左右方向の中央部が窪んでいても)構わない。
これらのようにパッド体45が平面視で左右方向の中央部が前方に窪んでいる際には、この窪みに嵌った使用者Uに巻きつく別体のベルト状の部材(換言すれば、転倒抑制部材6)を、パッド体45に設けていても良い。
パッド体45の大きさも、特に制限はないが、例えば、パッド体45の左右長さ(幅)が260mm以上390mm以下、好ましくは280mm以上370mm以下、更に好ましくは300mm以上350mm以下でも良い。
又、パッド体45の上下長さ(高さ)も、特に制限はないが、例えば、160mm以上220mm以下、好ましくは170mm以上210mm以下、更に好ましくは180mm以上200mm以下でも良い。
パッド体45は、使用者Uが運動補助装置1で有酸素運動を行う時や、アスリートが運動補助装置1でスプリントトレーニングを行う時などに、低反発素材、高反発素材、ゲル状の素材から構成されていても良く、使用者Uの胴体部T(腹部など)への圧(当り)を調整できるとも言える。
その他、パッド体45の素材は、ウレタン等の合成樹脂を発泡させたフォームを、シート状物で覆ったものや、ゴム等の弾性素材で構成されたり、衝撃を吸収するゲル状の素材などを内部に有していても良く、前傾する使用者Uの体重がかかっても、十分に凹んで使用者U(胸部)を柔軟に支える。
パッド体45は、上述した構成の他に、内部にエアー(空気)が入ったものであっても良く、エアーが入ったパッド体45の場合、使用者Uの胴体部T(腹部など)への圧を調整できたり、使用者Uがパッド体45に体重をかけた際に左右方向にブレ易くなり、逆に、使用者Uの左右バランス保持能力を向上させるとも言える。
又、エアーが入ったパッド体45は、その内部において、左右方向のエアー(空気)の移動を抑制するために、パッド体45内部を左右で遮断(隔離)していたり、左右に1つずつにエアーが入ったパッド体45で構成(つまり、エアーが入ったパッド体45を合計2つ左右に並べて構成)されていても良い。
更に、パッド体45は、遠赤外線を発する(照射する)などの温熱機能や、振動機能を有していても良く、使用者Uの姿勢(運動フォーム、立ち姿など)を矯正したり、使用者Uの胴体部T(腹部など)を引き締めたり、使用者Uの脂肪燃焼を促進させるとも言える。
この他、使用者Uは、その胴体部T(腹部など)を覆うサポーターを着用しても良く、このサポーターが、遠赤外線を発する(照射する)などの温熱機能を有した場合にも、使用者Uの胴体部T(腹部など)を引き締めたり、使用者Uの脂肪燃焼を促進させるとも言える。
又、パッド体45は、縦長(上下方向に長い)略半円柱状であっても良く、この場合の当接面45aは、後方への凸型アール面状(後方へ膨出状)であっても良い。
このようなパッド体45であれば、使用者Uが前傾を深くしたい際には、パッド体45の当接面45aにおける上部に自らの胴体部Tを当接させることが出来、使用者Uが前傾を浅くしたい際には、パッド体45の当接面45aにおける下部寄りに自らの胴体部Tを当接させることも可能となる。
更に、このようなパッド体45は、その取付角度を調整する機構を有することなく、使用者Uが前傾する角度の適正範囲(例えば、10°以上15°以下、使用者Uがリハビリ等の目的であれば、10°以上30°以下)で、使用者U自身の前傾する角度を所定の角度幅の範囲(例えば、5°等)で調節できると共に、取付角度を調整する機構がないため、ガタツキの抑制、生産コストの低減も図れる。
尚、サポーターも、使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持しているものの一部であることから、保持体4に含まれるとも言える。
パッド体45は、使用者Uとの当接面4a越しに使用者Uの血流の拍動を測定し、測定した拍動を演算部によって心拍数に変換するセンサを取り付けても良い。
<上方付勢機構5>
図1〜5に示すように、上方付勢機構5は、使用者Uの台状体2の踏み面2aに対する踏込みに抗って、台状体2を上方へ付勢するものであり、例えば、スプリング、エアシリンダ、オイルシリンダや、これらの組み合わせたものなどで構成される。
上方付勢機構5は、上述したように、上端が台状体2における前から3番目の支持連結材25cに支持され、下端が本体3における後連結材34cに支持されている。
ここで、上方付勢機構5の付勢方向は、本体の後連結材34cから台状体2の支持連結材25cに向かって、前上方であり、使用者Uが前傾姿勢Zをとった際の踏み込み方向を十分に受け得る向きに構成されている。
つまり、上方付勢機構5の付勢力に抗って、使用者Uは、台状体2をより強い力で踏み込むこととなるため、トレーニング負荷を上げることも可能となる。
尚、上方付勢機構5の付勢力は、噛み合う台ギア22及び保持ギア44を介して、保持体4を前方揺動させる力として伝わっている。
上方付勢機構5として、スプリングを用いた場合、使用者Uは、踏み込みに対する反発・反応が早く、踏み面2aの踏み込み距離(下方移動距離)に比例した反力を、踏み面2aから得ることとなる一方、上方付勢機構5として、例えば、エアダンパを用いた場合、使用者Uは、踏み込みに対して、踏み面2aから少し遅れて反発が返ってくる感覚となる。
上方付勢機構5は、その下端位置を変更可能な構成としても良く、下端位置を前寄りに変更した場合は、上方付勢機構5における上端と下端の間の距離が短くなるため、上方への付勢力が大きくなる。
逆に、上方付勢機構5の下端位置を後寄りに変更した場合は、上端と下端の間の距離が長くなるため、上方への付勢力が小さくなる大きくなることから、上方付勢機構5の下端位置を変更するものは、付勢力調整機構5aであるとも言える。
この付勢力調整機構5aは、下端位置が変更できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、リニアシャフトに沿って前後方向に移動可能なブロックを有し、このブロックをリニアシャフトに対してハンドルを回転させて位置決めするものでも良い。
この場合、ハンドルの回転に応じて上方付勢機構5の下端位置が移動する距離を目盛で表した目盛板を備えていたり、この目盛板の1目盛をハンドル一回転について下端位置が移動する所定幅を示す構成としても良い。
付勢力調整機構5a(上方付勢機構5)における下端位置の変更幅も、特に制限はないが、例えば、16mm以上34mm以下、好ましくは19mm以上31mm以下、更に好ましくは22mm以上28mm以下(25mmなど)でも良い。
尚、付勢力調整機構5aにおける下端位置の変更幅を、例えば、4分割した場合には、上述の目盛板は、4目盛となり、ハンドルを一回転させると変動幅の4分の1進むこととなる。
この目盛については、4目盛以上64目盛以下の間で自由に変更可能であったり、20目盛、25目盛、50目盛から選択可能であったり、一旦セットした目盛の位置で上方付勢機構5の下端位置を固定するロック部材を備えていても構わない。
このような付勢力調整機構5aの調整によって、上方付勢機構5による付勢力は、無段階に変更可能であったり、所定数の段階(例えば、80kg、100kg、120kg、140kg、160kgの5段階など)に変更可能であっても良い。
上方付勢機構5は、このような下端位置の変更や、上述したスプリング、エアシリンダ、オイルシリンダなどを組み合わせて、台状体2から使用者Uへの反発の負荷や質・タイミングなどを変えることによって、例えば、アスファルトの上を走る(又は歩く)反発や、陸上競技場のタータン(登録商標の一部)の上を走る(又は歩く)反発、砂浜を走る(又は歩く)反発などを模して調整しても良い。
上方付勢機構5は、複数設けられていても良く、例えば、左右一対で左右対称位置に配備されていても良く、このような左右2つの上方付勢機構5によって、台状体2やその上の使用者Uの左右方向のブレ(軌道ズレ)を軽減することが出来るとも言える(つまり、使用者Uの脚部Lの軌道ズレを抑制できることで、運動補助装置1全体の位置ズレ、運動補助装置1が発する音等を抑制するとも言え、上方付勢機構5も、後述する位置ズレ抑制機構50や音抑制部55であるとも言える)。
<転倒抑制部材6>
図1〜5に示すように、転倒抑制部材6は、運動補助装置1で運動中の使用者Uが転倒することを抑制するものであって、例えば、手摺り状であったり、その他、ボード状(板状)やネット状のもの等の他、パッド体45に設けた上述のベルト状の部材など使用者Uの転倒を抑制できるのであれば、何れの構成であっても良い。
以下は、転倒抑制部材6は手摺り状であるとして述べる。
転倒抑制部材6は、左右一対に設けられた手摺り状物であって、左右それぞれが、本体3の前脚33a上面における左右端部から、逆ハ字状に左右外方へ徐々に広がりながら上方へ延設した後、保持体支材41(支材下部アーム41a)の上下方向中途部で湾曲して後方へ延設されている。
転倒抑制部材(手摺り状物)6は、その基端部が連結する本体3の前脚33a上面からの高さが、保持体4(パッド体45)より若干低い(パッド体45のHighポジションより低い)か、又は、略同じ(パッド体45のLowポジションと略同じ)である。
又、転倒抑制部材(手摺り状物)6は、その後端の前後位置が、保持体4(パッド体45)の当接面4a(45a)と略同じ位置か、若干前寄りの位置である。
このような高さや前後位置である転倒抑制部材(手摺り状物)6により、使用者Uが、運動補助装置1で運動している時(つまり、保持体4(パッド体45)で使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持している時)には、使用者Uが、手摺り状物6の後部を把持し易くなると言える。
転倒抑制部材(手摺り状物)6は、その後端が保持体4(パッド体45)の当接面4a(45a)より後方まで延びても支障はないが、運動補助装置1で運動中の使用者Uの真横まで手摺り状物6が延設されていなくとも良く、その他、転倒抑制部材(手摺り状物)6は、その後端が更に延設して下方に湾曲した後、本体3に再び連結するループ状であっても良い。
その他、転倒抑制部材6における左右の手摺り状物の間の距離(間隔)は、使用者Uが運動補助装置1で運動している際に支障がなければ、何れの値でも良いが、例えば、740mm以上950mm以下、好ましくは760mm以上900mm以下、更に好ましくは780mm以上850mm以下(800mmなど)であっても良い。
転倒抑制部材(手摺り状物)6の太さも、特に制限はないが、使用者Uが把持できる太さであれば良い。
尚、転倒抑制部材(手摺り状物)6には、運動補助装置1で運動中の使用者Uが視認できる位置に、運動時間(トレーニング時間)と休憩時間(インターバル時間)のタイマー機能などを有したトレーニング用タイマーが、取り付けられていても良く、このタイマーは、トレーニング時間やインターバル時間を調節可能な構成でも良い。
<第1実施形態の運動補助装置1の変形例>
図8〜18には、本発明の第1実施形態の変形例に係る運動補助装置1が示されている。尚、図11〜18では、パッド体45は外されている。
この変形例において第1実施形態と最も異なるのは、台状体2において、台フレーム枠20と踏み面枠23が一体となっている点であり、その他、本体3、保持体4及び転倒抑制部材6等の形状が、変形例と第1実施形態で異なっている。
<台状体2の変形例>
図8、9、11〜13、15〜17に示したように、台状体2の変形例も、第1実施形態と同様に、使用者Uが踏むものであって、台状体2を本体3に上下搖動自在に枢支する台揺動軸21と、この台揺動軸21と略同軸の台ギア22を有している。
一方、台状体2の変形例は、第1実施形態と異なり、上述した台フレーム枠20の上面を直接踏み面材28が覆うことで、一体の枠として形成されている。
変形例における台フレーム枠20も、前後に延びる左右の台フレーム24a、24bと、この左右の台フレーム24a、24bの間を連結する連結材25を有しているが、第1実施形態とは異なり、左右の台フレーム24a、24bに、直接、台揺動軸21が取り付けられていない。
変形例の台フレーム枠20における連結材25は、複数(例えば、5つ)であり、前から順に、台揺動軸21に最も近い位置で左右の台フレーム24a、24bを連結する前連結材25aと、左右の台フレーム24a、24bを前後中間位置で連結する前後3本の支持連結材25b、25c、25dと、左右の台フレーム24a、24bの後端部を連結する後連結材25eであっても良い。
このような変形例の台フレーム枠20における左右の台フレーム24a、24b及び連結材25に対して、直接上から被せて覆っており、変形例の台状体2は、第1実施形態より薄型になっている。
変形例の台フレーム枠20における前連結材25a前面には、左右の軸承フレーム29a、29bが延設されており、これら左右の軸承フレーム29a、29bの前端部に、台揺動軸21が貫通状に取り付けられている。
尚、それぞれの台フレーム24a、24bや連結材25、軸承フレーム29が連結される部分には、略三角形状の補強材を取り付けていても良い。
又、台状体2の変形例における後端部は、踏み面材28が側面視で略三角形状に隆起しており、この隆起部分が、使用者Uが台状体2の変形例における踏み面2aを所定距離だけ踏み込んだ際には、後述する本体3の変形例における連結材(ストッパ)36cに当たって止まることとなる。尚、連結材(ストッパ)36cは有さずとも良い。
<本体3の変形例>
図11〜18に示したように、本体3の変形例も、第1実施形態と同様に、上述した台状体2の変形例を下方から支持するものであって、本体フレーム枠30と軸受部31を有している。
一方、本体3の変形例は、第1実施形態と異なり、上述した台状体2の変形例の上面(踏み面2a)に沿って立設された左右のガイドフレーム36a、36bと、本体フレーム枠30における連結材34及び前後脚33a、33bが本体フレーム32a、32bより左右外方に延びる延設部37を有すると共に、軸受部31が第1実施形態より幅広に形成されている。
又、変形例の本体フレーム枠30における連結材34は、複数(例えば、2つ)であり、前から略3分の1の位置で左右の本体フレーム32a、32bを連結する前連結材34aと、前から略3分の2の位置で左右の本体フレーム32a、32bを連結する後連結材34bであっても良い。
尚、前脚33aは前脚材を有しておらず、後脚33bも後脚材を有していない。
本体3の変形例における左右のガイドフレーム36a、36bは、本体フレーム枠30の連結材(前脚33aの次の連結材)34における左右の延設部37から立設する前部材と、後脚33bにおける左右の延設部37から立設する後部材と、これらの上端を結ぶ中部材とを有している。
尚、この中部材が、上述した台状体2の変形例における踏み面2aに沿っており、台状体2の踏み面2aとガイドフレーム36a、36bが略面一状となっている。
この他、左右のガイドフレーム36a、36bにおける後上端部間を連結する連結材36cが設けられており、この連結材36cは、使用者Uが台状体2の変形例における踏み面2aを所定距離だけ踏み込んだ際に、台状体2の変形例における踏み面材28の隆起部分に当たり、連結材36cはストッパ36cであるとも言える。
本体3の変形例における連結材34及び前後脚33a、33bの延設部37には、転倒抑制部材6の変形例の一部(後述のベースフレーム)が取り付けられる。
本体3の変形例における軸受部31は、左右の軸承部材35a、35b間の距離が、第1実施形態より大きいため、台ギア22、保持ギア44と各軸承部材35a、35bとの距離も大きくなっている。このため、各ギア22、44の交換がし易いとも言える。
<保持体4の変形例>
図11〜14に示したように、保持体4の変形例も、第1実施形態と同様に、本体3の上方に配設されたものであって、使用者Uの胴体部Tを前方から当接して保持する。
一方、保持体4の変形例は、第1実施形態と異なり、保持体支材41における支材下部アーム41aの基端側から、支材上部アーム41bの先端側に亘る支持部材が設けられている。
<上方付勢機構5、転倒抑制部材6の変形例>
図11〜13、17、18に示したように、上方付勢機構5の変形例は、本体3の変形例における本体フレーム32a、32b、連結材34及び後脚33bに亘る支持板に載置され、付勢力調整機構5a(上方付勢機構5)における下端位置を変更させるハンドルは、本体3の変形例における後面に設けられている。
図8〜12に示したように、転倒抑制部材6の変形例は、本体3の変形例における各延設部37に亘る左右のベースフレームと、これら左右のベースフレーム前部の上面から左右それぞれ立設する部材と、これら左右それぞれの立設する部材の上端に亘る手摺り状物を有している。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1実施形態と同様である。
<第2実施形態の運動補助装置1>
図19は、本発明の第2実施形態に係る運動補助装置1を示している。
この第2実施形態において第1実施形態と最も異なるのは、運動補助装置1の位置ズレを抑える位置ズレ抑制機構50を有している点である。
<位置ズレ抑制機構50>
位置ズレ抑制機構50としては、使用者Uの運動中における当該運動補助装置1全体の位置ズレを抑える(抑制する)ものであって、何れの構成でも良いが、例えば、運動補助装置1(本体3)の下に4隅が隆起したゴムなどの防滑性素材のマット状物を敷き、隆起した4隅の中に運動補助装置1を設置したり、同様の防滑性素材のマット状物の中央部をくり抜き、くり抜いて形成される孔の中に運動補助装置1(本体3)を設置しても良い。
又、位置ズレ抑制機構50として、枠体の内側に取り付けたゴム等のクッション部材で受け止めたり、運動補助装置1(本体3等)自体を、その設置面に対してアンカーボルト等のアンカー部材で固定しても良い。
又、位置ズレ抑制機構50として、使用者Uが台状体2の踏み面2aを踏み込んだ際に、台状体2の変形例における踏み面材28が本体3の連結材(ストッパ)36cに当たる部分に緩衝材を取り付けても良く、更に、連結材(ストッパ)36cと左右のガイドフレーム36a、36bとの間に、振動を吸収する素材(例えば、産業用防振ゴムなど)を挟んでいても良い。
この他、位置ズレ抑制機構50として、上述したように、上方付勢機構5を左右2本にしても良く、この場合には、運動補助装置1全体の左右方向の位置ズレが抑えられる。
ここまで、位置ズレ抑制機構50の構成を例示したが、位置ズレ抑制機構50は、使用者Uの運動中における当該運動補助装置1全体の位置ズレを抑えるものであれば、運動補助装置1の(特に、本体3)全体の動きを抑えるものでなくとも良く、例えば、運動補助装置1が保持体支材41と保持体4との相対位置が変更可能な位置変更機構42を有することで、運動中の使用者Uの体重により保持体4(パッド体45)や運動補助装置1(本体3)自体にかかる力を逃がすこととなり、結果的に、使用者Uが運動する反動で運動補助装置1全体が動く(ズレる)ことを抑えることとなる。
従って、位置変更機構42は、位置ズレ抑制機構50であるとも言える。
これは、位置変更機構42だけでなく、例えば、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛み合うことで、保持体4の撓りや、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタ、使用者Uの腕部A及び/又は脚部Lの軌道ズレを抑制できることになる。
よって、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛合いも、位置ズレ抑制機構50であるとも言える。
このような位置ズレ抑制機構50を有することによって、本発明は、使用者Uが運動をより安定して行えるため、使用者Uが動かす腕部A及び/又は脚部Lの軌道のズレ(運動フォームの崩れ)も抑えられると同時に、自らに応じた運動フォームの習得に集中できる。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<第3実施形態の運動補助装置1>
図8、9は、本発明の第3実施形態に係る運動補助装置1も示している。
この第3実施形態において第1、2実施形態と最も異なるのは、運動補助装置1が発する音を抑える音抑制部55を有している点である。
<音抑制部55>
音抑制部55は、使用者Uの運動中に当該運動補助装置1が発する音を抑えるものである。
ここで、運動補助装置1において、音が発生し易いところは、使用者Uが台状体2の踏み面2aを踏み込んだ際に、台状体2と本体3が当る部分(たとえな、台状体2の緩衝材(ストッパ)26が本体3に当たる部分、台状体2の変形例における踏み面材28が本体3の連結材(ストッパ)36cに当たる部分など)や、使用者Uが保持体4(パッド体45)に当接する部分などである。
そこで、音抑制部55として、例えば、台状体2の緩衝材(ストッパ)26や、台状体2の変形例における連結材(ストッパ)36cに取り付けた緩衝材を、側面視で波形や凹凸を付けるなど本体3と当たる面積を小さくしても良い。
この他、音抑制部55として、本体3や保持体4の保持体支材41の下部などをカバー体で覆うことによって、台状体2と本体3が当ることによって生じる音が、運動補助装置1の外に漏れることを抑え、更に、カバー体の内面側に不織布等の吸音材を貼り付けても良い。
ここまで、音抑制部55の構成を例示したが、位置ズレ抑制機構50は、使用者Uの運動中に当該運動補助装置1が発する音を抑えるものであれば、例えば、運動補助装置1が保持体支材41と保持体4との相対位置が変更可能な位置変更機構42を有することで、運動中の使用者Uから保持体4(パッド体45)にかかる力を逃がすことで、結果的に運動補助装置1が発する音を抑制することとなる。
又、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛み合う場合も同様で、保持体4の撓りや、それぞれの台揺動軸21や保持揺動軸43におけるガタ、使用者Uの腕部A及び/又は脚部Lの軌道ズレを抑制でき、運動補助装置1が発する音を抑制できると言える。
従って、位置変更機構42や、台状体2の台ギア22と保持体4の保持ギア44が噛合いは、音抑制部55であるとも言える。
このような音抑制部55を有することによって、運動補助装置1の音で使用者Uの集中力が削がれることも抑えられて、自らに応じた運動フォームの習得に繋がると同時に、結果として、運動補助装置1自体の振動も抑制するため、使用者Uが運動をより安定して行え、使用者Uが動かす腕部A及び/又は脚部Lの軌道のズレ(運動フォームの崩れ)も抑えられる。
尚、後述する教示部60も有する場合には、例えば、当該教示部60が提示する教示コンテンツTCの音をより鮮明に聞き取れ、使用者Uに応じた運動フォームが習得し易くなると言える。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1、2実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<第4実施形態の運動補助装置1>
図9、20、21は、本発明の第4実施形態に係る運動補助装置1が示している。
この第4実施形態において第1〜3実施形態と最も異なるのは、教示コンテンツTCを提示する教示部60を有している点である。
尚、図20、21における運動補助装置1は、台状体2、本体3、保持体4の形状が異なるのみで、その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、上述した第1実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<教示部60>
教示部60は、運動補助装置1での運動の仕方を教える教示コンテンツTCを使用者Uに提示するものである。
ここで、教示コンテンツTCは、運動補助装置1での運動の仕方を教えるものであれば、何れの構成でも良いが、例えば、使用者Uが台状体2を踏むタイミングを示した音であっても良い。
教示コンテンツTCが音である場合には、図9に示したように、教示部60は、例えば、メトロノームや記憶させた音を再生するスピーカなど、使用者Uが台状体2を踏むタイミングを示した音を所定リズムで発する機器となる。
この教示部60が音を発するタイミングは、特に制限はないが、例えば、1分間当りに150回以上250回(つまり、1分間当り150歩以上250歩以下で、ランニングの動作(走る実動作)に相当する回数)であったり、1分間当りに80回以上140回(つまり、1分間当り80歩以上140歩以下で、ウォーキングの動作(歩く実動作)に相当する回数)であっても良い。
又、教示部60は、所定時間ごとに音を発するのではなく、スキップや、幅跳び、高跳び、三段跳びの助走など、リズムを変えて音を発しても良く、このようなリズムの切替が可能な構成(例えば、1分間当りに音を発するタイミングを調節可能なツマミ(アナログインターフェイス)を有していたり、1分間当りに音を発するタイミングを表示する表示部とこのタイミングを増減させるボタン(デジタルインターフェイス)を有する構成など)であっても良い。
このような音の切替がし易いように、メトロノームやスピーカ等の教示部60を、保持体4における保持体支材41(支材下部アーム41a)や、転倒抑制部材6などに設けていても構わない。
その他、教示コンテンツTCとしては、後述する踏力R1や前進力R2の値を含むセンサコンテンツSCそのものや、このセンサコンテンツSCを踏まえ、運動中の使用者Uにおける踏力R1又は前進力R2の何れかの値・割合を増減させる(使用者Uの前傾姿勢Zの前傾角度を調整する)よう指示する映像であっても良い。
又、教示コンテンツTCは、使用者Uの胴体部Tのどの位置に保持体4を当接させるかを教示する映像や、運動補助装置1の乗り方のコツを解説した映像、運動補助装置1で上手く運動をしている他の使用者Uの映像などであっても良い。
更に、教示コンテンツTCは、後述する使用者像コンテンツUCそのものであったり、運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際において、使用者Uの運動フォームと、その使用者Uの身長、体重等から理想とされる運動フォームの違いを色等を使って表した映像や、運動中の使用者Uにおける使用者像コンテンツUCに対し、左右のアンバランスや運動中の使用者Uの重心G(股関節Kの伸展具合)などの改善点を色・矢印等で表した映像であったり、それ以外に、仮想像コンテンツVCそのものや、仮想像コンテンツVCに指示等(例えば、事前に撮像したマラソンコースの映像におけるコースの指示(次は何処で曲がるか、折り返し地点までの距離)や、砂浜や街中等の映像における注意喚起(地面に足をとられない旨や、地面が硬い旨)など)を含む映像であっても良い。
教示コンテンツTCが映像である場合には、図20、21で示したように、教示部60は、例えば、使用者Uの運動に支障がない映像の提示機器(運動中の使用者Uが身に着ける眼鏡型やゴーグル型等のウェアラブル端末や、使用者Uがそれほど腕部Aを振らない場合には腕時計型のウェアラブル端末、運動中の使用者Uが視認可能な位置にあるディスプレイなど)となる。
教示部60として、音を発するスピーカや、上述したメトロノームを同時に有していても良く、これにより、教示部60は、静止画である「画像」、動く画像である「動画」、文字等だけでなく、これらに「音」を組合せた「映像」を、教示コンテンツTCとして、使用者Uに提示できる。
このような教示部60を有することによって、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォーム習得の早期化が図れる。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1〜3実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<第5実施形態の運動補助装置1>
図20、21は、本発明の第5実施形態に係る運動補助装置1が示している。
この第5実施形態において第1〜4実施形態と最も異なるのは、踏力R1を測る台センサ71と、前進力R2を測る保持センサ72の少なくとも何れか一方と、踏力R1及び/又は前進力R2等を提示するセンサ提示部70を有している点である。
<センサ提示部70>
センサ提示部70は、踏力R1及び/又は前進力R2の値を含むセンサコンテンツSCを使用者Uに提示するものである。
ここで、センサコンテンツSCは、上述し台センサ71が測った踏力R1と、保持センサ72が測った前進力R2の少なくとも何れか一方を含むものであれば、何れの構成でも良い。
図20、21で示したように、センサコンテンツSCにおける踏力R1や前進力R2等の値を映像で使用者Uに提示する場合には、センサ提示部70は、例えば、使用者Uの運動に支障がない映像の提示機器(運動中の使用者Uが身に着ける眼鏡型等のウェアラブル端末や、運動中の使用者Uが視認可能な位置にあるディスプレイなど)となる。
<台センサ71>
台センサ71は、台状体2に使用者Uから掛かる踏力R1を測るものであって、特に構成は限定されないが、例えば、台状体2の踏み面2a側に埋め込まれて、踏み面2aにかかる圧力を測定する圧力センサでも良い。
圧力センサ(台センサ)71としては、ひずみゲージを用いる構成や、コンデンサにおける静電容量の変化を測定する構成であっても良く、これにより、使用者Uが台状体2(踏み面2a)を踏み込む力(踏み込む脚の強さ)や、使用者Uが脚部Lで台状体2を踏み込む(接地する)タイミングなどが分かる。
この他、台センサ71は、台状体2自体の上下搖動(沈み込み)に反応するセンサであっても良く、例えば、台揺動軸21に取り付けられたロータリエンコーダや、緩衝材(ストッパ)26に取り付けられた接触センサ、所定深さ以上に沈み込んだ台状体2が光を遮ることを検知する光センサなどでも構わない。
この場合、台センサ71は、使用者Uが台状体2を踏み込んだ回数(接地回数)や、踏込み時間(接地時間)の測定が出来る。
尚、本発明における「踏力R1」とは、使用者Uから台状体の踏み面2aにかかる圧力を含むことは当然であるが、その他に、上述した踏み込んだ回数(接地回数)や、踏込み時間(接地時間)、踏み込むタイミング(接地タイミング)も、踏力R1に関わることから、踏力R1に含めても良い。
<保持センサ72>
保持センサ72は、保持体4に使用者Uから掛かる前進力R2を測るものであって、特に構成は限定されないが、例えば、保持体4(パッド体45)の当接面4a(45a)側に埋め込まれて、当接面4aにかかる圧力を測定する圧力センサでも良い。
圧力センサ(保持センサ)72としては、台センサ71と同様に、ひずみゲージを用いたり、コンデンサにおける静電容量の変化を測定しても良く、これにより、使用者Uが保持体4(当接面4a)を前方へ押す力(骨盤が乗り込む強さ)や、使用者Uの骨盤(重心G)で保持体4を押す(乗り込み)タイミングなどが分かる。
この他、保持センサ72は、保持体4(パッド体45)自体の前後搖動(前方移動)に反応するセンサであっても良く、例えば、保持揺動軸43に取り付けられたロータリエンコーダや、所定距離以上に前方へ移動した保持体4(パッド体45)が光を遮ることを検知する光センサなどでも構わない。
この場合、保持センサ72は、使用者Uが保持体4を押した(乗り込んだ)回数(乗込み回数)や、押している時間(乗り込んでいる時間)の測定が出来る。
尚、本発明における「前進力R2」とは、使用者Uから保持体4(パッド体45)の当接面4a(45a)にかかる圧力を含むことは当然であるが、その他に、上述した押した回数(乗込み回数)や、押している時間(乗り込んでいる時間)、押すタイミング(乗込みタイミング)も、前進力R2に関わることから、前進力R2に含めても良い。
ここまで述べたセンサ提示部70によって、踏力R1及び前進力R2それぞれを別個に使用者Uに提示しても良いが、踏力R1及び前進力R2を同時に(例えば、1つの映像画面で)使用者Uに提示しても良い。
更に、センサ提示部70は、台センサ71によって測った踏力R1における踏み込む(接地する)タイミングと、保持センサ72によって測った前進力R2における押す(乗り込み)タイミングを提示したり、「骨盤を前に送りながらの重心移動」を行うために接地タイミングと乗込みタイミングをどう修正するか等を、使用者Uに提示しても良い。
その他、センサ提示部70として、前進力R2が踏力R1等と比較して極端に小さい場合(例えば、使用者Uが前に進むのではなく上に飛んでいるような場合)には、前進力R2が踏力R1の値の所定割合しかない場合には、音を発して使用者Uに知らせる構成としても良く、その場合には、音を発するスピーカも有していても良い。
又、センサ提示部70は、身体のアンバランスや運動フォームの癖により、使用者Uにおける腕部A及び/又は脚部Lの動きに左右差がある場合もあるため、台状体2における踏み面2aに台センサ71を左右一対に埋め込んだり、保持体4(パッド体45)における当接面4a(45a)に保持センサ72を左右一対に埋め込んで、左右それぞれの踏力R1や前進力R2の値や、その左右差をセンサコンテンツSCに含めても良い。
又、運動補助装置1は、左右差のある使用者Uが運動フォームを改善する場合には、台状体2や本体3を左右何れかに傾けて、左右の踏力R1や前進力R2の値を測っても良く、左右の踏力R1や前進力R2に基づいて、使用者Uによる細かなフォーム習得も出来る。
更に、運動補助装置1は、左右差のある使用者Uが運動フォームを改善する場合に、上述のように、台状体2を2分割としたり、左右方向に傾斜させた際に、台状体2の踏み面2aに埋め込んだ上述の左右一対の台センサ71等によって、使用者Uの動き(身体のアンバランスや運動フォームの癖など)、左右の踏み込んだ強さや方向を感知し、保持体4の動きの方向を制御する構成としても良い。これにより、スタート練習・加速期の練習・等速期の練習など目的に応じた設定で、トレーニングを使用者Uに行わせることが可能となる。
尚、ここで述べた台センサ71等で感知した使用者Uの動き(左右アンバランスな動きなど)に応じて保持体4の動きの方向を制御する構成や、上述したパッド体45(使用者Uの重心)を3次元方向に移動可能とする構成、後述する台状体2と保持体4が連動せず独立して動く構成などによって、様々な動きや力の方向で運動する使用者Uから、台状体2や保持体4が受ける力の方向性を多様化し分散させることで、使用者Uの身体にかかる負担を減らすと同時に、運動補助装置1全体のガタつきや位置ズレ、撓り等を抑える事が出来、使用者Uの乗り心地を改善できる。
ここまで述べたセンサ提示部70を有することによって、使用者Uが、運動補助装置1で運動しながら、台状体2への踏力R1と保持体4への前進力R2を客観的に把握でき、自ら運動フォームを修正することが可能となる。
特に、運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際には、使用者Uが、リアルタイムで、踏力R1と前進力R2の値を把握できるため、足の踏み込み時に骨盤が膝上に乗り込む感覚が得やすくなり、使用者Uに、走る、歩くなどの実動作により近い動作をさせることが出来る。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1〜4実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<第6実施形態の運動補助装置1>
図20は、本発明の第6実施形態に係る運動補助装置1も示している。
この第6実施形態において第1〜5実施形態と最も異なるのは、使用者像コンテンツUCを提示する使用者像提示部80を有している点である。
<使用者像提示部80>
使用者像提示部80は、運動補助装置1で運動する使用者Uを撮像した使用者像コンテンツUCを使用者Uに提示するものである。
ここで、使用者像コンテンツUCは、運動補助装置1で運動する使用者Uを撮像したものであれば、何れの構成でも良く、例えば、図20に示したように、使用者像コンテンツUCは、使用者Uを右から(及び/又は左から)撮像した映像や、使用者Uを背後から撮像した映像などでも良く、この他、使用者Uを前から撮像したり、頭上(頭頂)から撮像した際の映像、及び、これら様々な方向から撮像した映像を組み合わせたものでも構わない。
図20で示したように、使用者像コンテンツUCを使用者Uに提示する際には、使用者像提示部80は、例えば、使用者Uの運動に支障がない映像の提示機器(運動中の使用者Uが身に着ける眼鏡型等のウェアラブル端末や、図示しない運動中の使用者Uが視認可能な位置にあるディスプレイなど)となる。
従って、使用者像提示部80は、使用者Uを左右前後、頭上のうち少なくとも1方向から撮像するための撮像機器81を有しており、この撮像機器81は、1つでも複数であっても良い。
撮像機器81は、有線でも(図20中の81a)、無線(図20中の81b)でも何れであっても構わず、又、撮像装置81は、三脚により設置されていたり、運動補助装置1が設置されている室内の天井や壁等に備え付けられていたり、使用者Uとは別の撮像者の手で持たれていても良い。
その他、使用者像提示部80は、撮像機器81によって撮像した使用者像コンテンツUCを、リアルタイムで、運動補助装置1で運動中の使用者Uに提示する構成(換言すれば、フィードバック機構)でも良い。
このフィードバック機構は、例えば、身体のアンバランスや運動フォームの癖により、使用者Uにおける腕部A及び/又は脚部Lの動きに左右差がある場合や、より精密な動作改善が必要なアスリートが使用者Uである場合などに、更に好ましい。
つまり、使用者像提示部80のフィードバック機構は、左右差や適切でない動作の使用者Uに口頭によって正しい動作を行わせたり、事前に撮像した使用者U自身の映像などを見た後に改めて正しい動作を行わせようとしても、実際には、使用者Uは、自分の腕部Aや脚部L、胴体部Tの動きを把握できず、使用者Uの意識と、実際の腕部Aや脚部L、胴体部Tの動きにズレがある場合であっても、使用者Uに、自らの運動フォームをリアルタイムで視覚的に認識させ、飛躍的に運動フォームの習得性を向上させる。
ここまで述べた使用者像提示部80を有することによって、使用者Uが、運動補助装置1で運動しながら、リアルタイム又は撮像した後に、で自らの運動フォーム(例えば、左右のバランスや、前傾の深さ、腕部Aや脚部Lの動き等)を把握でき、各使用者Uに適した運動フォーム習得がより容易になる。
特に、運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際には、より運動フォーム習得性が発揮される。
実際に、使用者U等の人物が走ったり、歩いたりしている際の運動フォームを撮る場合には、カメラ等の撮像機器も走る又は歩く人物の脇を略同じスピードで追跡しつつ撮像したり、その人物が走る又は歩くコースの全体を捉えられる距離から撮像機器の光軸をターン (回転)させながら撮像すると同時に、その人物は、走る又は歩く等の運動のしながら、自分の運動フォームを視ることは出来ない。
一方、本発明の運動補助装置1にてランニング、ウォーキング等の運動を行っている際には、使用者Uが、走る、歩くなどの実動作により近い「骨盤を前に送りながらの重心移動」の動作をしながら、その場で留まった状態を撮像機器で撮像できるため、追跡やターンする機構が無くとも良い(撮像機器の簡素化)と同時に、使用者Uは、走る、歩くなどの実動作に近い運動をしながら、自らの運動フォームをリアルタイムで視覚的に認識でき、飛躍的に運動フォームの習得性が向上する。よって、運動補助装置1は、例えば、身体のバランスや癖により左右の差が大きい使用者Uや、正しい動作を行いにくい使用者U、より精密な動作改善(フォーム習得)が必要なアスリートのスプリントトレーニング等に適する。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1〜5実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<第7実施形態の運動補助装置1>
図21は、本発明の第7実施形態に係る運動補助装置1も示している。
この第7実施形態において第1〜6実施形態と最も異なるのは、仮想像コンテンツVCを前記使用者Uに提示する仮想像提示部90を有している点である。
<仮想像提示部90>
仮想像提示部90は、使用者Uが置かれる環境の仮想像コンテンツVCを使用者Uに提示するものである。
ここで、仮想像コンテンツVCは、使用者Uが置かれる環境のものであれば、何れの構成でも良く、例えば、事前に撮像したマラソンコースの映像や、その他、大自然(森林、山、草原、川や海、湖等の水辺、砂浜、動物等)や街中の映像、実際の短距離走の競技会にて隣接するレーンを走る他の競技者の映像であっても良い。
図21で示したように、仮想像コンテンツVCを使用者Uに提示する際には、仮想像提示部90は、例えば、運動中の使用者Uが視認可能な位置にあるディスプレイや、図示しない使用者Uの運動に支障がない映像の提示機器(運動中の使用者Uが身に着ける眼鏡型等のウェアラブル端末など)となる。
このような仮想像提示部90を有することによって、使用者Uは、様々な環境を想定した運動フォームの習得が可能となる。
特に、実際の短距離走の競技会にて隣接するレーンを走る他の競技者の映像は、隣接するレーンに他の競技者がいる際に、フォームが崩れたり、動きが固くなる等の使用者Uに用いても良い。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1〜6実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<第8実施形態の運動補助装置1>
図22〜28は、本発明の第8実施形態に係る運動補助装置1も示している。
この第8実施形態において第1〜7実施形態と最も異なるのは、台状体2の台ギア22と、保持体4の保持ギア44が噛み合う代わりに、台状体2の台噛合部22’と、保持体4の保持噛合部44’が噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換して、使用者Uの前傾を規制している点である。
<台噛合部22’>
図22〜27(特に、図26、27)に示したように、台噛合部22’は、台状体2に、その台揺動軸21から所定距離(台軸距離)d1の位置に配設され、後述する保持体4の保持噛合部44’と噛み合うものである。
台噛合部22’は、台揺動軸21から台軸距離d1の位置に配設され、保持噛合部44’と噛み合うのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、台状体2において上述の左右の台フレーム24a、24bの前端部24a’、24b’から上方へ板状に延設し(つまり、各台フレーム24a、24bが、側面視で略L字状に形成され)、この上方延設した部分(上方延設部)を上方から側面視で略U字状に切り欠いた左右一対の切欠であっても構わない。
尚、この切欠22’が形成された台フレーム24a、24bにおける略L字状部分の角度(台フレーム24a、24bそのものの長手方向と、上方延設部とが成す角度)は、特に限定はないが、例えば、直角より小さい角であっても良い。
切欠(台噛合部)22’が形成された略L字状の台フレーム24a、24bは、言うならば、切欠22’も含めると、てこの原理を用いた釘抜き状に構成されているとも言える。
切欠(台噛合部)22’が保持噛合部44’と噛み合える(上下方向に所定長さ切り欠いている)のであれば、略U字状ではなく、側面視で略矩形状等であっても良い。
又、台噛合部(切欠)22’と台揺動軸21の間の台軸距離d1とは、台揺動軸21から台噛合部(切欠)22’における何れの部分までの距離であっても良いが、例えば、側面視における台揺動軸21の軸心から台噛合部(切欠)22’が保持噛合部44’と噛み合っている(接触している)部分までの距離や、側面視における台揺動軸21の軸心から保持噛合部(後述する突起)44’の中心部分までの距離であっても良い。
更に、台噛合部(切欠)22’の切欠深さ(上下方向長さ)や切欠幅(前後方向長さ)は、特に限定はないが、後述する保持噛合部44’と噛み合った際、この保持噛合部44’が切欠22’内で動く(切欠22’に対して相対移動する)のに支障がない長さであれば良い。
その他、台噛合部22’は、切欠状だけでなく、台揺動軸21から台軸距離d1の位置に配設され、保持噛合部44’と噛み合うのであれば、切欠の開口部分を塞いだり、各台フレーム24a、24bにおける板状の上方延設部を貫通された孔(長孔や、丸孔など)であっても良い。このように台噛合部22’において、切欠を塞いだり、貫通された孔によって構成されることで、台噛合部22’の強度を向上させることが出来ると言える。
<保持噛合部44’>
図22〜27(特に、図26、27)に示したように、保持噛合部44’は、保持体4に、その保持揺動軸43から所定距離(保持軸距離)d2の位置に配設され、上述した台状体2の台噛合部22’と噛み合うものである。
保持噛合部44’は、保持揺動軸43から保持軸距離d2の位置に配設され、保持噛合部44’と噛み合うのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、保持体4の保持体支材41の下部の左右外面における保持揺動軸43から下方へ保持軸距離d2だけ離れた位置に、左右外方に突出した側面視で略円形状(略円柱状)の左右一対の突起であっても構わない。
この突起44’の直径は、上述した台噛合部(切欠)22’に噛み合うことが出来るのであれば、何れの値でも良く、又、突起44’は、台噛合部(切欠)22’内を動くことが出来るように、切欠22’の切欠幅より少し小さくても良い。
突起44’の突出距離も、台噛合部(切欠)22’に噛み合うことが出来るのであれば、特に限定はなく、上述した台フレーム24a、24bの前端部24a’、24b’における板状の上方延設部の厚みと、略同じ突出距離であっても良い。
このように、保持噛合部(突起)44’と、台噛合部(釘抜き状の台フレーム24a、24bに形成された切欠)22’が噛み合うことによって、使用者Uが台状体2を踏んだ際の力(踏力R1)を保持体4を前方へ傾ける力(前進力R2)に変換する(つまり、台状体2の上下揺動を、保持体4の前後揺動に変換する)ことが可能となる。
詳解すれば、使用者Uが台状体2を踏み込んだ(踏んだ)場合には、台状体2全体は台揺動軸21回りに下方揺動すると同時に、台状体2の一部である台噛合部(切欠)22’は台揺動軸21回りに後方へ揺動する。
この切欠22’の後方揺動に連れて、切欠22’に噛み合っている保持噛合部(突起)44’も保持揺動軸43回りに後方へ揺動する。
この突起44’の後方揺動と同時に、当然、保持体4(保持体支材41)全体も保持揺動軸43回りに揺動するが、保持体4のパッド体45は、突起44’とは保持揺動軸43を挟んで反対側にあるため、保持揺動軸43回りに前方へ揺動する。
一方、使用者Uが台状体2の上で踏み込んだ脚部Lを振り上げたり、一瞬、左右両方の脚部Lが浮いた場合には、上述した上方付勢機構5の付勢力によって、台状体2全体は台揺動軸21回りに上方揺動すると同時に、台状体2の一部である台噛合部(切欠)22’は台揺動軸21回りに前方へ揺動する。
この切欠22’の前方揺動に連れて、切欠22’に噛み合っている保持噛合部(突起)44’も保持揺動軸43回りに前方へ揺動する。
この突起44’の前方揺動と同時に、当然、保持体4(保持体支材41)全体も保持揺動軸43回りに揺動するが、保持体4において、突起44’とは保持揺動軸43を挟んで反対側にあるパッド体45は、保持揺動軸43回りに後方へ揺動する。
ここまで述べたように、第8実施形態において、台状体2の台噛合部(切欠)22’と、保持体4の保持噛合部(突起)44’が噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換して、使用者Uの前傾を規制しても良いが、切欠と突起を逆にして(つまり、台状体2の台噛合部22’を突起で形成し、保持体4の保持噛合部44’を切欠で構成して)、台状体2の台噛合部22’と、保持体4の保持噛合部44’を噛み合わせて、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換し、使用者Uの前傾を規制しても構わない。
尚、台噛合部22’と保持噛合部44’には、上述した台ギア22と保持ギア44のうち互いに噛み合っている歯の部分が含まれるとも言える(つまり、台噛合部22’の一種として台ギア22があり、保持噛合部44’の一種として保持ギア44がある)。
保持噛合部(突起)44’は、保持体支材41の下部から突出していれば、何れの構成でも良いが、例えば、保持体支材41の下部(左右の板材)を貫通する孔(貫通孔)47に挿通されたボルト部材の頭部であって、このボルト部材に螺合するナット部材によって、保持体支材41の下部に設けられていても構わない。
保持噛合部(突起)44’と保持揺動軸43の間の保持軸距離d2とは、側面視における保持揺動軸43から保持噛合部(突起)44’の中心部分(ボルト部材の軸心)までの距離であっても良い。
又、保持体支材41の下部の貫通孔47は、突起(ボルト部材)44’が貫通できるのであれば、何れの形状であっても良いが、例えば、側面視で上下方向に長い長孔状であっても良い。
ここで、貫通孔47が長孔状である場合には、上下に長い貫通孔47における何れの上下位置に突起(ボルト部材)44’を設けるかによって、上述した台状体2の上下揺動から保持体4の前後揺動に変換する割合(比)が変わってくる。
詳解すれば、突起(ボルト部材)44’が長孔状の貫通孔47の上方に取り付けられるほど(つまり、保持軸距離d2が大きくなり、台軸距離d1が小さくなるほど)、保持体4(パッド体45)の前後揺動幅が大きくなる。
一方、突起(ボルト部材)44’が長孔状の貫通孔47の下方に取り付けられるほど(つまり、保持軸距離d2が小さくなり、台軸距離d1が大きくなるほど)、保持体4(パッド体45)の前後揺動幅が小さくなる。
この台状体2の上下揺動から保持体4の前後揺動に変換する割合(すなわち、台軸距離d1と保持軸距離d2の割合)は、何れの値であっても良いが、例えば、台軸距離d1:保持軸距離d2=6:1〜1:1、好ましくは5.5:1〜1.5:1、更に好ましくは5:1〜2:1(保持軸距離d2を1.0とした場合、台軸距離d1は、1.0以上6.0以下、好ましくは1.5以上5.5以下、更に好ましくは2.0以上5.0以下)であって、台軸距離d1:保持軸距離d2=3.5:1.0(保持軸距離d2を1.0とした場合、台軸距離d1が3.5など)でも構わない。
このように、保持噛合部(突起)44’の長孔状の貫通孔47の位置を調整するだけで、台状体2の上下揺動から保持体4の前後揺動に変換する割合を容易に変更(調整)でき、台ギア22と保持ギア44のように、各ギア22、44そのものをわざわざ本体3(軸受部31)から外し、別の大きさの各ギア22、44を付け直す手間がなくなる。
尚、保持噛合部(突起)44’の長孔状の貫通孔47の位置(台軸距離d1と保持軸距離d2の割合)は、一定の値で固定する構成(固定式)でも良い。
<高さ調整機構46、付勢力調整機構5a、位置変更機構42>
この他、第8実施形態の運動補助装置1は、保持体4(パッド体45)の高さ位置(最も高い位置(「Highポジション」)や、最も低い位置(「Lowポジション」)、これらHighポジションとLowポジションの間の上下方向の中途位置などの任意の高さ位置)に調整する機構として、保持体支材41の支持下部アーム41aが伸縮するのではなく、保持体支材41が枠体で構成されると同時に、モータ等の駆動源にてパッド体45の高さ位置を調整可能な高さ調整機構を有していても良い(図22、23、25、26)。
又、第8実施形態の運動補助装置1は、上述した付勢力調整機構5aにおける下端位置幅をハンドルで調整するのではなく、高さ調整機構のように、モータ等の駆動源にてエアダンパやスプリングなどの上方付勢機構5の下端位置を変更可能な構成に、付勢力調整機構5aをしても良い(図22〜25)。
更に、第8実施形態の運動補助装置1は、保持体4の位置変更機構42において、ブロック42bがガイドレール42aの最下部へ落ちることはないように、ブロック42bをバネ等の付勢部材によって上方付勢する構成としても良い(図22、28)。
そして、第8実施形態の運動補助装置1も、手摺り状物等の転倒抑制部材6を有していても良い。
その他の運動補助装置1の構成、作用効果及び使用態様は、第1〜7実施形態や第1実施形態の変形例と同様である。
<運動補助システム100>
図21には、本発明に係る運動補助システム100が示されている。
この運動補助システム100は、ここまで述べた運動補助装置1をはじめとする使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置1を備えたものであって、上述した教示コンテンツTCと、上述した使用者像コンテンツUCと、上述した仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを含むコンテンツCを提示する提示部を備えている。
この提示部は、教示コンテンツTCと使用者像コンテンツUCと仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを入手可能にネットワークWに接続されている。
ここで、提示部は、教示コンテンツTCを提示する場合には、上述した教示部60であり、使用者像コンテンツUCを提示する場合には、上述した使用者像提示部80であり、仮想像コンテンツVCを提示する場合には、上述した仮想像提示部90である。
尚、本発明における「ネットワークW」とは、個々のコンピュータネットワーク(ローカルエリアネットワーク(LAN))を接続して、データのやりとりにTCP/IPというプロトコルを用いて、世界的規模で通信サービスを行えるようにしたローカルエリアネットワーク(LAN)の集合体である「インターネット」(オープンネットワーク)をはじめ、各「ローカルエリアネットワーク(LAN)」や、「メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)」、「ワイドエリアネットワーク(WAN)」など、何れのコンピュータネットワークであっても構わない。
本発明における「ローカルエリアネットワーク(LAN)」とは、JIS−X−0009:1997で規定された「利用者の構内に設置され、地理的に限られた範囲のコンピュータネットワーク」を言い、クローズドネットワークであるとも言える。
本発明における「メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)」も、JIS−X−0009:1997で規定された「同じ都市内のローカルエリアネットワークを接続するための網」を言い、本発明における「ワイドエリアネットワーク(WAN)」は、JIS−X−0009:1997の規定による「ローカルエリアネットワーク又はメトロポリタンネットワークよりも広域に通信サービスを提供するネットワーク」を言う。
又、本発明においては、Wi−Fi(登録商標の少なくとも一部)や、Bluetooth(登録商標)などの無線通信手法も含め「LAN」として扱う。
提示部がネットワークWを介して通信する運動補助システム100は、上述した教示コンテンツTC、使用者像コンテンツUC、仮想像コンテンツVCなどのコンテンツCをネットワークW上に置かれていても良い。
このために、ネットワークWには、使用者Uが事前にアップロードしたり、業者により提供される教示コンテンツTC、使用者像コンテンツUC、仮想像コンテンツVCを置くためのアプリケーションサーバ(クラウドサーバ)が設けられており、このアプリケーションサーバに、提示部がネットワークWを介して接続されている。
尚、本発明における「サーバ」とは、JIS−X−0009:1997で規定された「データ網を介して、ワークステーション、その他の機能装置に共有サービスを提供する機能装置」を言う。
又、ネットワークW上に様々なコンテンツCをアプリケーションサーバ(クラウドサーバ)が設けられていることから、運動補助システム100は、ネットワークW上にコンテンツCを置いたままで、使用者Uに、教示コンテンツTC、使用者像コンテンツUC、仮想像コンテンツVCなどのコンテンツCを提示させることが可能となる。
従って、使用者Uは、場所・時間を問わず、提示するコンテンツCを選択することが出来、使用者Uは、より適切な運動フォームの習得が図れる。
ここで、運動補助システム100が、ネットワークW上にコンテンツCを置いたままで、選択したコンテンツCを使用者Uに提示するシステムであることを鑑みれば、このコンテンツCを「共用の構成可能なコンピュータリソース」とみることが出来、本発明は、「クラウドコンピューティング」システムであると言える。
尚、本発明における「クラウドコンピューティング」システムとは、米国国立標準技術研究所(NIST)による定義から、「共用の構成可能なコンピューティングリソース(ネットワーク、サーバ、ストレージ、アプリケーション、サービス)の集積に、どこからでも、簡便に、必要に応じて、ネットワーク経由でアクセスすることを可能とするモデルであり、最小限の利用手続きまたはサービスプロバイダとのやりとりで速やかに割当てられ提供される(翻訳は、独立行政法人情報処理推進機構(IPA))」システムを言う。
ここまで述べた運動補助システム100によって、使用者Uは、自らの腕部A及び脚部Lを動かす軌跡に制限はなく(自由度が上がり)、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォーム習得を運動補助装置1により可能とする。
これと共に、使用者Uは、ネットワークW(クラウドサーバ等)から入手した各コンテンツTC、UC、VCを用いることで、使用者Uに応じた運動フォームの習得性を向上することが出来る。
尚、ネットワークWに接続して入手可能な教示コンテンツTCと使用者像コンテンツUCと仮想像コンテンツVCは、ここまで上述した各コンテンツTC、UC、VCをはじめ、例えば、過去に撮像された使用者U自らの運動フォームを撮像した使用者像コンテンツUCであっても良い。
<記録媒体200>
図21には、本発明に係る記録媒体(記憶媒体)200も示されている。
この記録媒体200は、ここまで述べた運動補助装置1をはじめとする使用者Uが腕部A及び/又は脚部Lを動かす運動を補助する運動補助装置1について、上述した教示コンテンツTCと、上述した使用者像コンテンツUCと、上述した仮想像コンテンツVCのうち少なくとも1つを含むコンテンツCを保存している。
この特徴を持った記録媒体200により、使用者Uは、自らの腕部A及び脚部Lを動かす軌跡に制限はなく、使用者Uに応じたランニングやウォーキングなどの運動フォーム習得を運動補助装置1により可能と共に、使用者Uは、各種の記録媒体に保存された各コンテンツTC、UC、VCを用いることで、使用者Uに応じた運動フォームの習得性を向上することが出来る。
尚、本発明における「記録媒体」とは、映像やデジタル情報、アナログ情報を記録・保存するための媒体であって、記録媒体は、何れの構成であっても良いが、例えば、磁気テープ、DDS(デジタル・データ・ストレージ)、フロッピー(登録商標)ディスク(FD)やハードディスクドライブ(HDD)等の磁気ディスク、コンパクトディスク(CDをはじめ)や、レーザーディスク(登録商標)(LD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、ブルーレイディスク(Blue-ray Disc 、BD)等の光ディスク、ミニディスク(MD)等の光磁気ディスク、フラッシュディスク(Solid State Drive 、SSD)、メモリーカード、USBメモリ等のフラッシュメモリなどを含む。
<その他>
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。運動補助装置1、運動補助システム100、記録媒体200等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
運動補助装置1は、身体のアンバランスや運動フォームの癖により、使用者Uにおける腕部A及び/又は脚部Lの動きに左右差がある使用者Uや、自らに適した運動フォーム(正しい動作)が行い難い使用者U、運動フォームのより精密な改善が必要な使用者U(アスリート)等のために、台状体2や本体3を左右何れかに傾斜させても良い。
これにより、運動補助装置1は、使用者Uの重心Gの位置を敢えて変化させ、使用者Uの身体の傾きや脚部Lにかかる力を制御し、使用者Uに、腕部A、脚部L及び胴体部Tにおける筋肉の出力の仕方を学習させ、自らに適した運動フォーム(例えば、ランニングフォーム、ウォーキングフォームなど)を習得させることが出来る。
尚、運動補助装置1は、台状体2や本体3を左右何れかに傾斜させる際、その傾きをセンサ(角度センサ)で計測しても良い。
運動補助装置1は、使用者Uの腕部Aの振り(腕振り)をガイドする部材(ガイド部材)を有していても良い。
このガイド部材は、使用者Uの腕振りをガイドするのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、前方から貼られたゴムやワイヤー等で構成され、このガイド部材を使用者Uが引くことにより腕振りの軌道修正や腕部Aのシェイプアップを促しても良い。
尚、ゴムやワイヤー等のガイド部材は、運動補助装置1が設置された室内の壁面や床、天井等に設けられた係止部に一端側が係止され、他端を使用者Uが把持する構成としても良い。
運動補助装置1は、使用者Uの股関節Kの伸展を補助(アシスト)する股関節伸展アシスト機構を有していても良い。
この股関節伸展アシスト機構、使用者Uの股関節Kの伸展を補助できるのであれば、何れの構成でも良いが、例えば、台状体2の踏み面2a側に無端ベルト状物が内蔵され、この無端ベルト状物を、使用者Uが台状体2の踏み面2a側を踏み込む(着地・接地)すると同時に後方へスライドすることとしても良い。
尚、この場合、無端ベルト状物における後方へのスライドは、モータ等の駆動源によるものや、使用者Uの踏込みによるもの(自走式)など何れの構成でも良いが、使用者Uが保持体4を前方へ押せる(乗り込める)範囲内で行うものとする。
運動補助装置1は、水平器を有していても良く、この水平器は、運動補助装置1がその設置面に対して水平であるかを確認する器具であって、気泡管水平器、レーザー水平器、デジタル式など何れのものでも構わない。
運動補助装置1は、レベリングボルトを有していても良く、このレベリングボルトは、本体3の前後脚33a、33bの下面や、本体3の本体フレーム枠30の下面など、運動補助装置1の設置面と接する部分の何れかに取り付けられていても構わない。
運動補助装置1は、使用者Uの保持体4の当接面4aに対する前方への押しに抗って、保持体4を後方に付勢する後方付勢機構を有していても良く、台ギア22と保持ギア44が噛み合うことで、台状体2の上下揺動を保持体4の前後揺動に変換する場合には、結果的に、上方付勢機構5により台状体2を上方へ付勢することとなる。
後方付勢機構も、上方付勢機構5と同様に、例えば、スプリング、エアシリンダ、オイルシリンダや、これらの組み合わせたものなどで構成されていても良い。
上方付勢機構5は、使用者Uによる台状体2の踏込みに抗う際、上方への付勢(反発)のタイミングやその強さを制御する構成としても良く、この場合、使用者Uは、より素早く、強い力の伝え方や運動フォームを習得することが出来る。
上方付勢機構5における反発のタイミングや強さの制御は、スプリング、エアシリンダ、オイルシリンダや、これらの組み合わせによって実現しても良いが、その他、モータ等の駆動源によりタイミングや強さを制御しても良い。
運動補助装置1は、表示部を有していても良く、この表示部は、保持体4の保持体支材41(支材下部アーム41a等)に設けられていても構わない。
表示部は、運動補助装置1で使用者Uが行えるメニューを表示したり、使用者Uの体重、性別、年齢等のパーソナルデータ(属性)を入力したり、TV視聴や音楽再生などを制御する構成としても良く、表示部は、筐体に設けられていても構わない。
表示部は、台状体2における踏み面2aの位置や、保持体4におけるパッド体45の高さなどを電動等で変更可能である場合には、表示部におけるメニュー画面から、使用者Uの体格、体力等に応じて、台状体2における踏み面2aの前後左右位置や傾斜(負荷調整)、保持体4におけるパッド体45の高さ位置を調整する調整画面に移ることとしても良い。
尚、表示部は、タッチパネル(タッチボタン)で構成されていても良く、表示部のタッチボタンを操作することによって、踏み面2aの位置(ベースポジション)や、パッド体45の位置(パッドポジション)、踏み面2aの傾斜や、ジョギング、ランニング、ダッシュ等の動作の選択や、実動作の時間を入力で調整できる。
入力された使用者Uのパーソナルデータに基づき、使用者Uに適した値(台状体2の踏み面2aの位置や、保持体4のパッド体45の高さ、使用者U自体の前傾角度、移動速度、移動距離)を計算する演算部が、筐体に内蔵されていても構わない。
尚、筐体には、使用者Uのパーソナルデータを記憶したUSBを差し込むUSBポートを備えていても良く、この場合には、USBからパーソナルデータを読み取ったり、演算部で計算したトータル距離や、総消費カロリーなどをUSBに記録しても良い。更に、筐体に、携帯電話の充電器やドリンクホルダを備えていても良い。
運動補助装置1は、上方付勢機構5や転倒抑制部材6を有していなくとも良い。
運動補助装置1は、台状体2と保持体4が連動して動くことが基本であるが、台状体2と保持体4それぞれが連動せず、独立して動く構成であっても良い。
本発明に係る運動補助装置1、運動補助システム100、記録媒体200は、使用者Uの走る(ランニング)、歩く(ウォーキング)における運動フォームの習得だけでなく、その他の陸上競技(走り幅跳びや走り高跳び、三段跳び、棒高跳びなど)における踏切り時のフォームの習得や、使用者Uの股関節Kのストレッチにも利用可能である。
1 運動補助装置
2 台状体
3 本体
4 保持体
21 台揺動軸
22 台ギア
22’ 台噛合部
41 保持体支材
42 位置変更機構
43 保持揺動軸
44 保持ギア
44’ 保持噛合部
50 位置ズレ抑制機構
55 音抑制部
60 教示部
70 センサ提示部
71 台センサ
72 保持センサ
80 使用者像提示部
90 仮想像提示部
100 運動補助システム
200 記録媒体
U 使用者
A 使用者の腕部
L 使用者の脚部
T 使用者の胴体部
R1 使用者の踏力
R2 使用者の前進力
TC 教示コンテンツ
SC センサコンテンツ
UC 使用者像コンテンツ
VC 仮想像コンテンツ
C コンテンツ
W ネットワーク

Claims (4)

  1. 使用者(U)が腕部(A)及び/又は脚部(L)を動かす運動を補助する運動補助装置であって、
    前記使用者(U)が踏む台状体(2)と、この台状体(2)を下方から支持する本体(3)と、この本体(3)の上方に配設された保持体(4)を有し、
    この保持体(4)で使用者(U)の胴体部(T)を前方から当接して保持し、
    前記保持体(4)は、前記本体(3)に保持体支材(41)を介して前後揺動自在に枢支されると共に、前記保持体支材(41)と使用者(U)との相対位置を変更可能な位置変更機構(42)を備え、
    この位置変更機構(42)は、前記保持体支材(41)と本体(3)の相対位置を変更することなく、前記保持体(4)と保持体支材(41)の相対位置を変更することを特徴とする運動補助装置。
  2. 使用者(U)が腕部(A)及び/又は脚部(L)を動かす運動を補助する運動補助装置であって、
    前記使用者(U)が踏む台状体(2)と、この台状体(2)を下方から支持する本体(3)と、この本体(3)の上方に配設された保持体(4)を有し、
    この保持体(4)で使用者(U)の胴体部(T)を前方から当接して保持し、
    前記台状体(2)は、前記本体(3)に台揺動軸(21)で上下揺動自在に枢支され、
    前記保持体(4)は、前記本体(3)に保持揺動軸(43)で前後揺動自在に枢支され、
    前記台状体(2)に台揺動軸(21)から所定距離の位置に配設された台噛合部(22’)と、前記保持体(4)に保持揺動軸(43)から所定距離の位置に配設された保持噛合部(44’)が噛み合うことで、前記台状体(2)の上下揺動を保持体(4)の前後揺動に変換して、前記使用者(U)の前傾を規制していて、
    前記保持揺動軸(43)は、前記台揺動軸(21)の略鉛直上方に位置し、
    側面視において、前記保持揺動軸(43)と台揺動軸(21)の間の高さ位置且つ前記保持揺動軸(43)と台揺動軸(21)を結ぶ線に略沿った位置で、前記保持噛合部(44’)と台噛合部(22’)が接触していることを特徴とする運動補助装置。
  3. 前記運動補助装置での運動の仕方を教える教示コンテンツ(TC)を前記使用者(U)に提示する教示部(60)を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の運動補助装置。
  4. 使用者(U)が腕部(A)及び/又は脚部(L)を動かす運動を補助する運動補助装置であって、
    前記使用者(U)が踏む台状体(2)と、この台状体(2)を下方から支持する本体(3)と、この本体(3)の上方に配設された保持体(4)を有し、
    この保持体(4)で使用者(U)の胴体部(T)を前方から当接して保持し、
    前記使用者(U)から保持体(4)に掛かる前進力(R2)を測る保持センサ(72)を少なくとも有し、
    前記前進力(R2)の値を含むセンサコンテンツ(SC)を前記使用者(U)に提示するセンサ提示部(70)を有していることを特徴とする運動補助装置。
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