JP6344813B2

JP6344813B2 - 揺動運動機

Info

Publication number: JP6344813B2
Application number: JP2014087677A
Authority: JP
Inventors: 木下典郎; 脇元幸一
Original assignee: Minato Medical Science Co Ltd
Current assignee: Minato Medical Science Co Ltd
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2018-06-20
Anticipated expiration: 2034-04-21
Also published as: JP2014223295A

Description

本発明は、腰椎から骨盤にかけての関節運動機能や配列（アラインメント）や関節周囲の筋等に異常が生じ、慢性の疼痛が生じたり、脊柱から末梢への運動連鎖に異常が生じた場合に腰椎から骨盤にかけての関節運動をおこない、前述の異常を治療する揺動運動機に関するものである。

人の脊柱は、頸椎から腰椎までの２４の椎骨と仙椎及び尾椎で構成され、椎骨間には椎間板があり、椎骨と椎骨は椎間関節で結合され、全体として略Ｓ字型の形状を呈している。
骨盤は股関節を介して大腿骨で支持され、脊柱の仙椎は仙腸関節を介して骨盤に支持されている。

脊柱運動はすべての動作の起始となり、末梢に連鎖し、動きを増幅する。例えば歩行では、腰椎の運動が骨盤から下肢に伝わって脚運動となり、同時に、腰椎の運動は胸椎から上肢に伝わって腕振り運動となる。
脊柱の運動機能に異常が生じると、脊柱から末梢への運動連鎖がスムーズにいかず、滑らかな運動ができなくなる。また、このような状態で運動をおこなうと、脊柱運動の異常を代償するように末梢側の運動をおこなわなければならないため、末梢の関節に負担がかかり、障害が生じやすい。さらに、このような代償運動は、通常の連鎖運動と異なるため、関節のレセプタから異常な体性感覚情報が出力され、この信号を受けた中枢は異常を補償する信号を出し、脊柱傍筋の筋収縮が生じ、血流が阻害され、これが持続すると筋スパズムとなり、慢性疼痛となり、筋出力が抑制される。

腰椎や骨盤には大きな体重負荷がかかるため、骨のアラインメントに歪みが生じ、近傍の筋に筋スパズムが生じ、運動連鎖にも異常が生じ、慢性的な疼痛が生じる。

腰椎や骨盤の近傍にこのような異常が生じたとき、これを治療する手段として、理学療法や運動療法が用いられる。

理学療法は温熱や電流などの物理エネルギーを用いて疼痛治療や血流増加などをおこなうものである。しかし、表在性の筋スパズムや疼痛の治療には有効であるが、体の深部には影響が及びにくく、治療効果が得られにくいという問題がある。

運動療法は、腰椎や骨盤の関節運動と脊柱傍筋のストレッチをおこなって、関節の運動機能と骨のアラインメントを改善し、脊柱傍筋の筋スパズムを解消し、疼痛を緩和し、筋出力の抑制を改善しようとするものである。

腰椎や骨盤の関節運動をおこなう装置については、既にいくつかの技術が開示されている。
例えば特許文献１には、着座部（シート部）を弾性的な部材（コイルばね）で支持し、揺動運動をおこなう装置の技術が開示されている。
特許文献２には、座部と受部の間に凸部を設け、弾性体で結合して椅子状にし、着座者が座位で上半身を傾けるだけで全方向に揺動できる揺動椅子の技術が開示されている。

特表平７−５０３３９２特開２００５−５８７１９

しかし、前述のような従来技術では、傾動の速度を所定の値にすることはできず、使用者に適した運動ができないという問題があった。又、傾動や水平に戻る速度が早すぎると、十分に関節の運動と関節周囲の筋のストレッチができなかったり、関節や関節周囲の組織にダメージを与えることがあり、逆に、遅すぎると、治療の時間がかかって効率が低下する、頃斜時のバランスが悪い状態が長いため転落の危険がある、等の問題があった。つまり、安全で効果的な運動ができなかった。

本発明は、このような従来装置の課題を解決し、安全に、腰椎から骨盤にかけての関節運動をおこない、関節近傍の筋のストレッチをおこない、腰椎から骨盤にかけての関節の運動機能を回復し、骨のアラインメントを正常に戻し、筋スパズムや疼痛を緩和し、脊柱から末梢への運動連鎖を改善し、筋出力の低下を改善する、新たな揺動運動機を提供することを目的とする。

これを解決するために、本発明の揺動運動機は、装置全体を載置する基台と、前記基台に立設した支柱と、前記支柱上に載置され前記支柱に対して傾斜可能な傾動軸と、前記傾動軸上に載置され被訓練者を着座させる着座部と、傾斜した前記着座部を略水平に戻す弾性的な部材と、前記着座部の傾動速度を決定する傾動速度設定手段とを備え、前記傾動軸は、前記支柱上に設けたパッドに面接触で載置されるとともに前記被訓練者が前記着座部上で体を傾けることにより前記支柱に対して傾斜可能であり、前記傾動速度設定手段は、前記傾動軸の前記パッドに対する接触抵抗の程度を調整することにより形成されてなることを特徴とした。

本発明により、腰椎から骨盤にかけての関節運動を安全におこない、関節近傍の筋のストレッチを効果的におこなうことができる。
腰椎から骨盤にかけての関節の運動機能を回復し、骨のアラインメントを正常に戻し、筋スパズムや疼痛を緩和し、脊柱から末梢への運動連鎖を改善し、筋出力の低下を改善することができる。

本発明の実施例を示す（Ａ）は装置の斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は揺動機構部の拡大図である。（Ａ）は特許文献１に、（Ｂ）は特許文献２に記載された従来例である。参考例を示す（Ａ）はモータによる揺動機構部の拡大図であり、（Ｂ）は揺動機構の動作の説明図である。

本発明に係る揺動運動機は、装置全体を載置する基台と、前記基台に立設した支柱と、前記支柱上に載置され前記支柱に対して傾斜可能な傾動軸と、前記傾動軸上に載置され被訓練者を着座させる着座部と、傾斜した前記着座部を略水平に戻す弾性的な部材と、前記着座部の傾動速度を決定する傾動速度設定手段とを備え、前記傾動軸は、前記支柱上に設けたパッドに面接触で載置されるとともに前記被訓練者が前記着座部上で体を傾けることにより前記支柱に対して傾斜可能であり、前記傾動速度設定手段は、前記傾動軸の前記パッドに対する接触抵抗の程度を調整することにより形成されてなるものである。

図１は本請求項記載の発明の実施例であり、装置は、
装置全体を載置する基台１と、
基台１に立設した支柱２と、
エアシリンダを載置した着座部３と、
使用者が把持するリップ５を設けたアーム４と、
アーム４に設けた用者が運動時に把持するグリップ５と、
着座部３を傾動させる傾動軸６と、
傾動軸６の先端に設け、着座部３を滑らかに傾動させる半球状の凸部７と、
座席支持部１１に設けた、凸部７を受ける半球状の凹状のパッド８と、
凸部に設けたＡ固定部９と
パッド８を支持するＢ固定部１０と、
支柱２の先端部に設けて、パッド８から着座部３までの全体を載置する座席支持部１１と、
傾斜した着座部３を略水平に戻すバネ１２と、
レバー１３と
を有する。
支柱２は、図には示していないが、エアシリンダで長さを（着座部３の高さ）を調節できるようにしており、レバー１３はエアシリンダの空気弁を開閉させるものである。

支柱２の先端部に座席支持部１１設け、Ｂ固定部１０を載置し、さらに、Ｂ固定部１０にパッド８を載置している。
一方、着座部３には傾動軸６を設け、傾動軸６の先端に凸部７を設けている。
パッド８の上側の面は半球状の凹面をなしており、凸部７と面接触するようにして、着座部３を頃斜させることができるようにしている。
凸部７とパッド８が面接触し、着座部３が滑らかに傾動するように、着座部３と座席支持部１１の間隔を決め、着座部３と座席支持部１１の間にバネ１２を設置している。
このようにして、傾動手段を構成している。

傾動軸６にＡ固定部９を固定している。
座席支持部１１の上面には、着座部３が傾動したときの傾動軸６の移動範囲以上の大きさの開口を設けている。
図には記載していないが、Ａ固定部９とＢ固定部１０の間隔を調節する抵抗調節手段を設けている。この抵抗調節手段を調節すると、凸部７とパッド８の接触の程度を調節することができる。凸部７とパッド８の接触を強くすると、パッド８に沿って凸部７の間の接触抵抗が大きくなり、着座部３を傾動させるとき大きな力が必要になる。凸部７とパッド８の接触を弱くすると、弱い力で着座部３を傾動させることができる。
揺動運動は使用者の体重を利用するため、一定の質量で、体を傾けて着座部３を傾動させる。このため、接触抵抗を大きくすると、傾動速度が小さくなり、接触抵抗を小さくすると、傾動速度が大きくなる。
このようにして、抵抗調節手段で凸部７とパッド８の接触の程度を調節することで、着座部３の傾動速度を調節することができる。
このようにして、傾動速度設定手段を構成している。

使用者は、身長に合わせてレバー１３を操作してエアシリンダを作動させて着座部３の高さを調節した後、着座部３に着座し、グリップ５を把持し、ゆっくりと体を所望の方向に傾けると、その方向に傾動することができる。運動は、前後左右に、又は回転するように、使用者に適した方向に運動をおこなえばよい。
傾動した後、水平に戻すとき、バネ１２の作用で、軽い力で、水平に戻すことができる。

本実施例に記載の発明により、使用者や疾患に適した傾動速度で揺動運動をおこなうことができるため、腰椎から骨盤にかけての関節運動を安全におこない、関節近傍の筋のストレッチを効果的におこなう。
腰椎から骨盤にかけての関節の運動機能を回復し、骨のアラインメントを正常に戻し、筋スパズムや疼痛を緩和し、脊柱から末梢への運動連鎖を改善し、筋出力の低下を改善することができる。

（参考例）
また、傾動手段に、モータを含む能動的駆動手段を用いた参考例を示す。

図３は、モータを含む能動的駆動手段を用いた揺動機構の参考例である。特に図１のバネ１２を使った揺動機構を利用してモータを用いた機構部であり、図３に記載した以外の機構、例えばアクチュエータ等を代わりに用いることも可能である。
図３（Ａ）では、図１（Ｃ）の揺動機構部に加え、モータ２１、第１ギア２２、カム２３、バネ基台２４による機構部を設けている。図３の実施例では、揺動動作を発生させるカム２３を４個使用し配した例を示したが、必要とする用途機能に応じて増減は可能である。モータ２１により発生した回転運動は、第１ギア２２を通じてカム２３に伝達される。そしてカム２３が回転し、バネ基台２４の四方に配された４個のカム２３がバネ基台２４が揺動するよう各々連動して回転する。図３（Ｂ）に、四方に配された４個のカム２３の配置、及びバネ１２の配置の様子を示す。

この構造を用いることで、四方に配されたバネ１２が有する反力がバネ基台２４が上下することにより、連動して強弱され、よって着座部に自然に揺動動作が発生し、着座する人が積極的に揺動運動をせずとも、揺動運動ができるようになる。図１に示す揺動機能のみの自発運動では、体の前方に傾動させる際、自然と体が前のめりになってしまい揺動運動によるストレッチが若干し難い傾向がある。図３の機構を用いると、自動的に着座部３が前方に傾動するため、ストレッチがし易くなる。
なお、ここで特にモータ２１を制御する電気系統を有する制御部は、図中に記載していないが、当然に包含している。ここでは、一般的技術であり、省略した。

本参考例では、モータを含む能動的駆動手段を用いて、他動的に腰椎から骨盤にかけての関節運動をおこない、関節近傍の筋のストレッチをおこなう。
このため、余分な筋緊張は生じず、リラックスして、より効果的に、腰椎から骨盤にかけての関節の運動機能を回復し、骨のアラインメントを正常に戻し、筋スパズムや疼痛を緩和し、脊柱から末梢への運動連鎖を改善し、筋出力の低下を改善することができる。
なお、モータを用いると、モータの速度制御をすることで着座部３の傾動速度を調節できるため、前記の抵抗調節手段を必要としない。

１：基台
２：支柱
３：着座部
４：アーム
５：グリップ
６：傾動軸
７：凸部
８：パッド
９：Ａ固定部
１０：Ｂ固定部
１１：座席支持部１１
１２：バネ
１３：レバー
２１：モータ
２２：第１ギア
２３：カム
２４：バネ基台

Claims

装置全体を載置する基台と、前記基台に立設した支柱と、前記支柱上に載置され前記支柱に対して傾斜可能な傾動軸と、前記傾動軸上に載置され被訓練者を着座させる着座部と、傾斜した前記着座部を略水平に戻す弾性的な部材と、前記着座部の傾動速度を決定する傾動速度設定手段とを備え、前記傾動軸は、前記支柱上に設けたパッドに面接触で載置されるとともに前記被訓練者が前記着座部上で体を傾けることにより前記支柱に対して傾斜可能であり、前記傾動速度設定手段は、前記傾動軸の前記パッドに対する接触抵抗の程度を調整することにより形成されてなる揺動運動機。
前記傾動速度設定手段は、前記傾動軸の先端に配した半球状の凸部と、前記支柱上に設けた半球状の凹状のパッドとの接触抵抗の程度を調整することにより形成されてなる請求項１記載の揺動運動機。