JP6080332B1 - 運動器具 - Google Patents

Abstract

【課題】足首・足指の屈伸運動及びジグリング運動を個別に又は同時に行うことが可能な運動器具を提供する。【解決手段】床面等に設置する本体部と、本体部の左右両側に配置されるステップベースと、ステップベース上に設置され、かつステップベースの一端を支点として回動可能なジグリングベースと、本体部内に配置され、ステップベースとジグリングベースをそれぞれ動作させるための２つの駆動装置を含み、駆動装置からステップベース及びジグリングベースへ動力を伝達する回転軸は、どちらか一方の回転軸が中空の回転軸であり、他方の回転軸は前記中空の回転軸の中に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は運動器具、特に足首の屈伸運動及びジグリング運動を行うことが可能な運動器具に関する。

足首や足指の屈伸運動は、腓腹筋、ヒラメ筋、前脛骨筋等を伸縮させ、結果として下肢の血流やリンパの代謝を促進する運動になることは良く知られている。また近年、ジグリング（いわゆる貧乏ゆすり）が、下肢の運動、股関節の機能回復に良いとされる研究成果が発表され話題となっている。

こうした運動を行うことができる運動器具として、例えば足首の屈伸運動が出来るものは特許文献１に、また足先の指の屈伸運動ができるものは特許文献２に開示されたものがある。

特許文献１に開示された運動器具は、屈伸速度を変えることはできるが屈伸角度は一定であり、個人差のある関節の可動域に対応できないという問題がある。また、特許文献２に開示された運動器具は、空気袋を足先上下に配して足指を背屈（上側に屈伸させる）及び底屈（下側に屈伸させる）させているが、構造的に複雑でコストがかかると言った問題がある。

またジグリング運動を強制的に行うことができる発明は、例えば特許文献３に開示されたものもあるが機能が限定的であり、また片足で使用する構造であるため、両足の運動を行うには不便であると言った問題がある。

特開２００７−２３６８８１号公報 特開２００７−２０６１７８号公報 特開２０１３−２３６７５９号公報

本発明は、コンパクトな構造でありながら、足首・足指の屈伸運動及びジグリング運動を個別に又は同時に、一台で行うことが可能な運動器具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願発明は、足首・足指の屈伸運動及びジグリング運動を個別に又は同時に行うことが可能な運動器具であって、床面等に設置する本体部と、前記本体部の左右両側に配置されるステップベースと、前記ステップベース上に設置され、かつ前記ステップベースの一端を支点として回動可能なジグリングベースと、前記本体部内に配置され、前記ステップベースと前記ジグリングベースをそれぞれ動作させるための２つの駆動装置を含み、前記駆動装置から前記ステップベース及び前記ジグリングベースへ動力を伝達する回転軸は、どちらか一方の回転軸が中空の回転軸であり、他方の回転軸は前記中空の回転軸の中に配置されている、ことを特徴とする。

上記した本願発明によれば、コンパクトな構造でありながら、足首・足指の屈伸運動によって、腓腹筋、ヒラメ筋、前脛骨筋等の伸縮を促し、下肢の血流やリンパの代謝を促進することができるとともに、合わせて下肢の運動、股関節の機能回復に良いとされるジグリング（いわゆる貧乏ゆすり）も、一台で合わせて行うことができる。

本願発明の実施形態に係る運動器具の全体の斜視図である。 運動器具を構成する主なパーツを分解した参考図である。 構造部の駆動機構を示す図（その１）である。 構造部の駆動機構を示す図（その２）である。 構造部の駆動機構を示す図（その３）である。 本体部を裏側から見た図である。 ステップとインソールを示す図である。 操作部を示す図である。 ステップとステップクッションの関係を示す図である。 各モードの基準ポジション（開始角度）を示す図である。 本願発明に係る運動器具のステップモードを用いて足首運動をしている様子を示す図である。 ステップモードの際に足の角度を変えて使用する様子を示す図である。 本願発明に係る運動器具のスリープモードを用いて足首運動をしている様子を示す図である。 本願発明に係る運動器具のマッサージモードを用いている様子を示す図である。 本願発明に係る運動器具のジグリングモードを用いてジグリング運動をしている様子を示す図である。 本願発明に係る運動器具の別のジグリングモードを用いて腹筋運動を実施している様子を示す図である。 本体部を傾けることができる変形例を示す図である。 構造部の別の駆動機構を示す図である。

以下、本願発明の実施形態につき、各図を用いて詳細に説明する。なお、本願発明は、以下説明する実施形態の構成に限らず、本願発明の目的を達成し、特許請求の範囲に記載した範囲内におけるあらゆる具体的形態を含むものである。

本願発明の実施形態に係る運動器具は、自宅等で使用する電動の運動器具であり、図１、図２に示すとおり、床面等に設置する本体部と、本体部の左右両側に配置されるステップ部と、当該ステップを回転及び／又はジグリングさせるための構造部（駆動部）から構成されている。ステップ１には、使用者の足をセットするフットバンド１１付きのインソール１０が収容されている（詳細は後述）。また本体部には、電源のＯＮ、ＯＦＦとともに各種の運動モード等を選択できるモード選択ボタン（後述）、ステップの角度や速度を調整するリモコン２と、電源コードの収納ボックス１２が設けられている。

図３〜５は、構造部（駆動部）の構造を示す図である。本願発明は、足首・足指の屈伸運動とジグリング運動を個別に、又は同時に行うことができるように、足首・足指の屈伸運動用のステップベース４１とジグリングベース３８を有し、ステップベース４１とジグリングベース３８を動作させるためのステップ用モータ３２とジグリング用モータ３１が設けられている。

ステップ用モータ３２は、回転角を制御できるステッピングモータ等を使用しセンターギアユニット３３を回動させてステップ用シャフト３４を通じてステップベース４１へ動力を伝えている。ステップ１の回転角、速度はリモコン２を利用して変更することが可能となっている。ステップ用モータ３２及びジグリング用モータ３１は、本体部の構造体に固定されている。

図４に示す通り、各モードの基準ポジションの制御（ステップ１の回転角の制御）にはセンターギアユニット３３に設置したセンサー３５を利用して位置決めをしている。本実施形態ではフォトセンサーを利用しているが、角度センサーや別の方法であっても良い。全ての動作制御は電子基盤３９に組み込まれたプログラムによって行う。

ジグリング用シャフト３６は中空のパイプ状シャフトであり、その中空内部にステップ用シャフト３４が配置され、それぞれ独立に駆動させることができるようになっている。なお各シャフトは、ステップ用シャフト３４が中空外側、ジグリング用シャフト３６中空内の構造であっても良い。この構造により、後述するステップモード、スリープモード、マッサージモードを実施中であっても、ジグリング運動を同時に行うことが可能となっている。またジグリング運動は、図８に示すリモコン２のジグリングボタン２５を押すことでＯＮ、ＯＦＦの切り替えが可能となっている。

図５に示すとおり、ジグリングベース３８の長手方向一端は、ステップベース４１に対して回動可能なように軸支されており（使用者がステップ１に足を乗せた際のつま先側に回転軸がある）、ジグリング用シャフト３６の端部には偏芯カム３７が固定され、ジグリングベース３８の下面と接触するようになっている。ジグリング用シャフト３６の回転によって偏芯カムがジグリングベース３８の下面に当接することによってジグリングベース３８を押し上げ、ジグリングベース３８が上記回転軸を中心にして、ステップベース４１の上方において、かかと側が上下運動を繰り返すことでジグリング（いわゆる貧乏ゆすり）を強制的に行うことができるようになっている。

図６は、本願発明の実施形態に係る運動器具を裏面から見た図である。本体部の裏面には、床を傷つけないよう弾力性があり、かつ滑らない材質からなるベースクッション１０が固定されている。また、本体部の後部にはキャスター１２が設置されており、高齢者や力の弱い人でも取っ手８（図８参照）を把持して持ち上げ、斜めにしてキャスターで移動させることが出来る様になっている。

図７は、ジグリングベース３８及びステップベース４１を覆い包む樹脂製のステップ１と、当該ステップ１内に収容されるインソール１０を示す図である。インソール１０には足を固定するフットバンド１１を有し、ステップ１から容易に分離可能な構造としており、万が一、足首が大きく曲げられてもステップ１からインソール１０が抜けることにより、怪我の危険性を防止できるようになっている。インソール１０の中央部には、土踏まずに合わせる形で半球状の膨らみを設けている。土踏まずの部分に当接することで使い心地を高めるとともに、足を外旋、内旋、外反、内反させて利用する際に使いやすくしている。なお、ステップ１とインソール１０とは面ファスナー等で固定しても良い。

またステップ１の形状は、以下説明するマッサージモードの際、ふくらはぎを安定して支え包むために、ひざ裏が当たる部分を円弧状に窪ませている。また踵部分が周辺に比較して高くなっているのは、以下説明するスリープモードの際、踵を支えるためである。またステップ１の外側の形状は先端部分から下方向に湾曲して踵部分へ上昇する曲線を描いているが、これは図５に示す様に、以下説明するジグリングモードの際、ステップベース４１とジグリングベース３８の間に隙間ができるため、指等を挟まない様にするためである。

図８は、本実施形態に係る運動器具の操作部を示す図であり、本体部上面中央には、リモコン２、主電源スイッチ３、及び４つのモードを切り替えるスイッチ４〜７、持ち運び用の取っ手８が配置されている。リモコン２は有線であり手元で操作可能である。コードは図１に示す本体部のコード収納ボックス１２に収納可能な構造となっている。有線にしているのは、施設等で複数台利用するときなど無線のリモコンにした場合、信号の混線、誤操作、紛失を防ぐためであるが、無線リモコンでも良い。

また本実施形態に係る運動器具には、図９に示す通り、本体部前面下部に半球状のステップクッション９が設けられている。このステップクッション９は、ステップ１が底屈した際にその先端側を衝撃なく接地させる為のものである。一般的に電動機器の場合、手や腕等の挟み込みに留意する必要があるが、本願発明は、図９−２に示すように、あえて接地させて足指の背屈を促す様にしているものである。ステップクッション９及びステップ１の素材はクッション性のある素材（例えば、発砲ウレタンやＥＶＡ等）で形成されており、指等を挟んでも痛くない構造である。このため、足指の背屈の為のモータやエアーコンプレッサー等が不要となり構造も簡素化できる。

図９−２はステップ１がステップクッション９に当接して先端が曲がり、足指を背屈させている図である。足指を背屈させることで、腓腹筋、ヒラメ筋への刺激が高まり血行及びリンパの代謝が促進される。

以上の構成からなる本実施形態に係る運動器具の使用方法、実現できる各種の運動について以下、説明する。本実施形態に係る運動器具は４つのモード、即ち、ステップモード、スリープモード、マッサージモード、ジグリングモードの各モードを実現することが可能となっている。

ステップモードとは、図１１に示すように、使用者が椅子等に座った状態で足を乗せ、足首及び足指の屈伸運動を行うモードであり、スリープモードとは、図１３に示すように、使用者が仰向けに寝ころんだ状態で足を乗せて足首の屈伸運動を行うモードであり、マッサージモードとは、図１４に示すように、使用者が仰向けに寝ころんだ状態でふくらはぎを乗せてマッサージを行うモードであり、ジグリングモードとは、図１５に示すように、足先を接地した状態で踵を上下させて強制的に貧乏ゆすりを行うモードである。

図１０は、上記したステップモード、スリープモード、マッサージモード、ジグリングモードの基準ポジション（開始角度）を図示したものである。各モードによって基準ポジションは大きく違う。モード切替えは、図８に示したモード切替えスイッチを押すことによって実現される。

本実施形態では、モード切替えスイッチを押し続けることで、各基準ポジションになるように設定している。その理由は、例えばステップモードとスリープモードの基準ポジションは角度が大きく違う為、使用者が足を載せたままモードが勝手に切り替わってしまうと足首の角度が大きく変化し、怪我の危険性があるからである。そのため、使用者が危険を察知したらスイッチを離すことですぐに停止できるようにしている。

モード切替えはステップ１から足を外した状態で行うのが基本であるが、誤使用による危険性があるため、本実施形態ではスイッチを押し続ける仕様としている。なお、こうした危険性があるものの、操作の容易性を優先して、スイッチを１回押すだけで各ポジションに自動的に切り替えるようにしても良い。また、ステップ１に対して強いトルクがかかった場合も停止し、元の位置に戻る仕様となっている。これは、使用者による怪我の防止だけでなく、モータの焼きつけを防ぐ為でもある。

図１１は本実施形態に係る運動器具を用いて椅子に座り、ステップモードを選択して足首の運動をしている様子を示す図である。使用者は、ステップ１に両足を乗せ、長さ調整ができる面ファスナーを利用したフットバンド１１につま先を通して使用する。長さを調整する方法は他の方法でも良い。図７に示す様にフットバンド１１は、インソール１０に固定されている。これも固定する方法として着脱可能な面ファスナー等を利用しても良いし他の方法でもかまわない。

ステップモードを使用する際、ステップ１の位置がステップモード以外の状態であればステップモードスイッチ４押し続け、ステップ１をステップモードの基準ポジションにする。次にリモコン２のスタートボタン２１を押すことで、ステップ用モータ３２が回転してステップ１（ステップベース４１）が回動し、指定の最大角度、最少角度になった時、一時停止して逆方向に回動する。これを指定時間まで繰り返す。最大角度、最少角度になった時、一時停止するのは、ストレッチ効果を高める為である。角度調整ボタン２２で背屈及び底屈の回転角度を、また速度調整ボタン２３で回転速度をそれぞれ調整可能である。タイマーボタン２４を押すことで動作時間を設定することも可能である。タイマーは、全てのモードに共通である。

図１２は、上記ステップモード時に、ステップ１に乗せる足の置き方を変えて使用している図である。図１２−１は内旋（つま先が正面から中心に向く）している図であり、図１２−２は外旋（つま先が正面から外側に向く）している図である。図１２−３は内反（親指側が上、小指側が下になる方向）している図であり、図１２−４は外反（小指側が上、親指側が下になる方向）している図である。図７に示す様にインソール１０は、中央に半球状の隆起があり足裏の土踏まずの部分が当たる様にしているが、このように足を内旋、外旋、内反、外反させて利用する時にも有効である。内旋、外反して利用すると下肢の外側の筋肉が刺激され、外旋、内反して利用すると下肢の内側の筋肉が刺激される。

図１３は本実施形態に係る運動器具を用いて仰臥位となり、スリープモードを選択して足首の屈伸運動をしている様子を示す図である。ステップ１は踵部分が高くなっているので踵を支え脱落を防いでいる。スリープモードを使用する際、ステップ１がスリープモード以外の状態であればスリープモードスイッチ６押し続け、ステップ１をスリープモードの基準ポジションにする。次にリモコンのスタートボタン２１を押すことでステップ用モータ３２が回転してステップ１（ステップベース４１）が回動し、スリープモードによる足首の屈伸運動が始まる。寝たきりの状態の人は、足の筋力低下が顕著であり、これを実施することで筋力維持、強化や足のむくみの改善等が期待できる。

図１４は本実施形態に係る運動器具を用いて仰臥位となり、ステップ１にふくらはぎを乗せマッサージモードを選択している様子を示す図である。マッサージモードを使用する際、ステップ１がマッサージモード以外の状態であればマッサージモードスイッチ５押し続け、ステップ１をマッサージモードの基準ポジションにする。次にリモコンのスタートボタン２１を押すことでステップ用モータ３２が回転してステップ１（ステップベース４１）が回動し、ふくらはぎをマッサージするためのステップ１の動作、即ち一定角度の範囲内での往復回動が始まる。図７に示す様にステップ１の形状は、ひざ裏部分が当たるところが円弧状に窪んでおり、ふくらはぎを安定して支え包む様になっており、ステップ１が一定角度の範囲内で往復回動することによってふくらはぎを適度に刺激することで血行及びリンパの代謝が促進される。また、足を心臓より高く上げている状態なので足のむくみ改善等にも効果的である。

図１５は、本実施形態に係る運動器具を用いて椅子に座り、ジグリングモードの基本形を選択している様子を示す図である。基本形のジグリングモードを使用する際、ステップ１が基本形のジグリングモード以外の状態であればジグリングモードスイッチ７を押し続け、ステップ１をジグリングモードの基準ポジションにする。次にリモコンのスタートボタン２１を押すことで、ジグリング用モータ３１が回転してジグリングベース３８を上下動させ、ステップ１の踵部分が高速（１分間に１２０回〜２５０回程度）で数センチ上下動する。これは図５に示すジグリング用モータ３１が回転してギアを介してジグリング用シャフト３６と連結した偏芯カム３７を回すことでジグリングベース３８がステップベース４１をから離れステップ１を上下させる。上下する速度はリモコン２の速度調整ボタン２３で調整可能である。ジグリングモード実施中は、角度調整ボタン２２は使えないようにしている。

図１６は、床に座った状態で、ステップ１をスリープモードの基準ポジションにした状態で、リモコン２のジグリングボタン２５を押し、ジグリング運動を行っている様子を示す図である。この状態でジグリング運動を行う場合、膝が胸に近い位置で上下運動することで腹部を繰り返し圧迫し腹筋を刺激するだけでなく、不安定な状態を手で支えることになるので腹斜筋も刺激することができる。なお、このジグリング運動は、仰向けに寝た状態で行っても良い。例えば、寝たきりの状態の人が使用することで血行を促し、足のむくみの改善等が期待できる。

なお前記のとおり、本願発明に係る運動器具は、ステップモード、スリープモード、マッサージモードを実施中であっても、使用者の好みに応じてジグリング運動を追加して、同時に行うことが可能となっている。ジグリング運動は、図８に示すリモコン２のジグリングボタン２５を押すことでＯＮ、ＯＦＦの切り替えが可能である。

図１７は、本体部を床面等に対して傾斜させて、各モードにおけるステップ１と使用者の足の位置関係を調整できるようにした例である。また、図１８は、構造部（駆動部）の他の実施形態を示す例であり、ジグリング用モータ３１をセンターギアユニット３３に固定し、同期して回動するようにしたもの、即ち、ジクリング用モータ３１をステップ用モータ３２の回転に同期して動くようにしたものであるが、各モータをどのように配置するかは適宜に設計すれば良い。

以上のとおり本願発明によれば、コンパクトな構造でありながら、足首・足指の屈伸運動によって、腓腹筋、ヒラメ筋、前脛骨筋等の伸縮を促し、下肢の血流やリンパの代謝を促進することができるとともに、合わせて下肢の運動、股関節の機能回復に良いとされるジグリング（いわゆる貧乏ゆすり）や腹部の運動も、一台で合わせて行うことができる。また、寝たきりの人や下肢のリハビリにも利用可能である。

１ ステップ
２ リモコン
３ 主電源スイッチ
４ ステップモードスイッチ
５ マッサージモードスイッチ
６ スリープモードスイッチ
７ ジグリングモードスイッチ
８ 取っ手
９ ステップクッション
１０ インソール
１１ フットバンド
１２ コード収納ボックス
２１ スタートボタン
２２ 角度調整ボタン
２３ 速度調整ボタン
２４ タイマーボタン
２５ ジグリングボタン
３１ ジグリング用モータ
３２ ステップ用モータ
３３ センターギアユニット
３４ ステップ用シャフト
３５ センサー
３６ ジグリング用シャフト
３７ 偏芯カム
３８ ジグリングベース
３９ 電子基盤
４１ ステップベース

Claims (8)

1. 足首・足指の屈伸運動及びジグリング運動を個別に又は同時に行うことが可能な運動器具であって、
   床面等に設置する本体部と、
   前記本体部の左右両側に配置されるステップベースと、
   前記ステップベース上に設置され、かつ前記ステップベースの一端を支点として回動可能なジグリングベースと、
   前記本体部内に配置され、前記ステップベースと前記ジグリングベースをそれぞれ動作させるための２つの駆動装置を含み、
   前記駆動装置から前記ステップベース及び前記ジグリングベースへ動力を伝達する回転軸は、どちらか一方の回転軸が中空の回転軸であり、他方の回転軸は前記中空の回転軸の中に配置されている、
   ことを特徴とする運動器具。
2. 前記ジグリングベースへ動力を伝達する回転軸の先端には、前記ジグリングベースの底部と当接する偏芯カムが固定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の運動器具。
3. 前記ステップベース及び前記ジグリングベースを覆い包む樹脂製のステップを更に有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の運動器具。
4. 前記本体部には、前記ステップの先端と接触するクッションが設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の運動器具。
5. 前記ステップに収容されるインソールを更に含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の運動器具。
6. 前記インソールは、中央部に半球状の膨らみがある、
   ことを特徴とする請求項５に記載の運動器具。
7. 前記本体部に対する前記ステップベースの回動角度は調節可能である、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の運動器具。
8. 前記ステップベースの回動速度及び／又は前記ジグリングベースの動作速度は調整可能である、
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の運動器具。