JP7029179B2 - 腹部運動機 - Google Patents

Description

本発明は、使用者の腹部の筋力を鍛える腹部運動機に関する。

従来、使用者が腹部の筋力を鍛えてトレーニングするにあたっては、例えば、床面に仰向けに寝た姿勢から、腹部の筋力を収縮させて刺激を与えて、腰部を持ち上げて上体を大きく起こし、また寝た姿勢に戻ることを繰り返す反復動作を行う腹筋トレーニングが挙げられる。また、床面に仰向けに寝た姿勢から、腹部の筋力を収縮させて刺激を与えて、腰部を床面から離さずに腹部を覗き込むように上体を少しだけ起こし、寝た姿勢に戻ることを繰り返す反復動作を行う腹筋トレーニングなどもある。

このような、腹部の筋力を鍛えてトレーニングする際に補助する装置として、特許文献１に開示されたものがある。

特許４５７５７１１号公報

しかしながら、特許文献１は、背もたれ部が上下方向に長い座椅子型の構造となっているため、腹筋トレーニングを行っているとき、その背もたれ部に大きくもたれ掛かってしまう虞がある。
すなわち、特許文献１の装置では、使用者の腹部の筋肉に負荷がかからないような状況になる可能性があるので、腹部に対するトレーニングの効果が低いものとなってしまう虞がある。

また、特許文献１の装置は、座部内にクランク機構を備えた大掛かりな装置であり、腹筋トレーニングする際、大きなスペースが必要となる。また、特許文献１の装置は、大きな収納スペースも必要となる。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、コンパクトであり且つ、使用する状況によって、腹部の筋肉に対する負荷を変更することができる構成とすることにより、効果的に腹筋トレーニングを行うことができる腹部運動機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる腹部運動機は、使用者が着座可能な座部と、当該座部の後部に設けられ、前記使用者の腰部を支持する腰部支持部と、前記座部内に格納され、前記腰部支持部を上昇と下降を繰り返す往復揺動運動させる揺動機構と、を有し、前記腰部支持部は、前記座部に着座した前記使用者の腰椎までの腰部を支持する高さとされていることを特徴とする。

好ましくは、前記揺動機構は、前記腰部支持部の傾斜角度を切り替える傾斜切替部を有していて、前記傾斜切替部は、前記腰部支持部を起立させた位置、又は、前記腰部支持部を倒した位置に切り替え可能な構成となっているとよい。
好ましくは、前記揺動機構は、前記傾斜切替部により、前記腰部支持部を起立させた位置、及び、前記腰部支持部を倒した位置に切り替えたそれぞれにおいて、当該腰部支持部を往復揺動運動させるとよい。

好ましくは、前記揺動機構は、前記腰部支持部が往復揺動するための駆動力を付与する前後動部材の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部で検出された信号に基づいて前記前後動部材の移動方向を制御する制御部と、を有しているとよい。
好ましくは、前記位置検出部は、前記前後動部材が前端又は後端に到達した位置を検出し、前記制御部は、前記位置検出部により検出された信号に基づいて、前記駆動部に対して前記駆動力を逆方向にする信号を送信するとよい。

好ましくは、前記揺動機構は、前後方向に直線運動する機構を有していて、前記直線運動機構により、前記腰部支持部を上方に跳ね上がるように、上昇と下降を繰り返す往復揺動運動を行わせる構成とされているとよい。
好ましくは、前記揺動機構は、前後方向に移動することにより、前記腰部支持部を往復揺動運動させる前後動部材と、駆動力を発生する駆動部と、前記駆動力により、前記前後動部材を前後方向に直線運動させる直動部材と、を有しているとよい。
なお、本発明の最も好ましい形態は、使用者が着座可能な座部と、当該座部の後部に設けられ、前記使用者の腰部を支持する腰部支持部と、前記座部内に格納され、前記腰部支持部を上昇と下降を繰り返す往復揺動運動させる揺動機構と、を有し、前記腰部支持部は、前記座部に着座した前記使用者の腰椎までの腰部を支持する高さとされており、前記揺動機構は、前記腰部支持部の傾斜角度を切り替える傾斜切替部を有していて、前記傾斜切替部は、前記腰部支持部を起立させた位置、又は、前記腰部支持部を倒した位置に切り替え可能な構成となっていることを特徴とする。

本発明によれば、使用する状況によって、腹部の筋肉に対する負荷を変更することができる構成とすることにより、効果的に腹筋トレーニングを行うことができる。

本発明にかかる腹部運動機の概略を模式的に示した図である。 本発明の腹部運動機に格納された揺動機構の概略を模式的に示した図である（第１の姿勢）。 第１の姿勢（腰部支持部が起きた状態）における腹部運動機を側方から見た使用態様図である。 本発明の腹部運動機に格納された揺動機構の概略を模式的に示した図である（第２の姿勢）。 第２の姿勢（腰部支持部が寝た状態）における腹部運動機を側方から見た使用態様図である。

以下、本発明にかかる腹部運動機１の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。また、図面に関して、見やすくするため、構成部品の一部を省略したり、スケルトン図で描いている。
また、腹部運動機１の前後及び左右等の方向については、図１～図５などに示す通りである。これは腹部運動機１の座部２に着座した使用者Ｕから見た方向と一致する。以降の説明においては、図１～図５などにおいて示す方向を、本発明の腹部運動機１を説明する際の方向とする。

図１～図５は、本発明にかかる腹部運動機１の実施形態を示している。
図１に示すように、本発明にかかる腹部運動機１は、使用者Ｕの腹部の筋力を鍛えてトレーニングする際に補助する装置である。すなわち、腹部運動機１は、使用者Ｕが座部２に着座し仰向けに寝た姿勢から、腹部の筋力を収縮させて上体を起こすときに、腰部支持部３を起き上がらせることで、腹筋トレーニングの補助を行う装置である。

本発明の腹部運動機１は、使用者Ｕが着座可能な座部２と、その座部２の後部に設けられ、使用者Ｕの腰部Ｗを支持する腰部支持部３と、座部２内に格納され、腰部支持部３を往復揺動運動させる揺動機構４と、を有している。
座部２は、使用者Ｕが座ることができる程度の面積を有し、床面Ｆに載置可能とされている。この座部２は、内部が空間とされたケース体とされている。この座部２の内部には、後述する揺動機構４が格納されている。なお、座部２は、クッション材で覆われている。

座部２の後部には、外部と、座部２の内部とを連通状態にする開口部５が形成されている。開口部５は、前後方向に長いものとされ、左右一対配備されている。開口部５には、腰部支持部３の脚部材８が挿入される。
開口部５の外側には、腰部支持部３を下方から回動自在に支持する支持部材６が設けられている。支持部材６は、座部２の後部であって、座部２の上面（座面）の左右方向の両端部にそれぞれ設けられている。

この支持部材６は、座部２から上方向に向かって突設されている。その支持部材６の上部には、軸心が左右を向く貫通孔７が形成されている。貫通孔７には、腰部支持部３に設けられた揺動軸１３が挿入される。支持部材６は、貫通孔７に挿入された揺動軸１３の軸心回りに、ベアリング（図示略）を介して、腰部支持部３を回転自在に支持する。
腰部支持部３は、座部２の後端側に配備されていて、その座部２に対して上下方向に揺動自在に設けられている。

本発明は、使用者Ｕの腰部Ｗのみを支持する腰部支持部３の形状に特徴がある。すなわち、腰部支持部３は、座部２に着座した使用者Ｕの腰椎までの腰部Ｗを支持する高さとされている。つまり、腰部支持部３は、高さが一般的な座椅子などの背もたれ部より、より低いものとなっており、使用者Ｕが大きくもたれ掛かる部材とはなっていない。
腰部支持部３は、幅が使用者Ｕの腰幅よりやや広く、且つ、上下方向に短尺な板形状（プレート形状）である。腰部支持部３は、高さが座部２の前後方向の長さより短尺であるといえる。

このように、腰部支持部３の高さをより低いものとすることで、トレーニング時に、使用者Ｕの腹部の筋力により負荷を与えることができる。
一方、腰部支持部３の下部には、脚部材８が設けられている。脚部材８は、腰部支持部３の長手方向中央から下方に向かって突設されている。この脚部材８は、左右一対配備されている。本実施形態においては、脚部材８は、下方を向き且つ、後方に屈曲して形成されている。すなわち、腰部支持部３は、長手方向中央から下端に向かって、後方に屈曲している。

また、脚部材８の上部、すなわち腰部支持部３の長手方向中央部には、揺動機構４を構成する揺動軸１３が設けられている。揺動軸１３は、軸心が左右方向を向き、外側（右外側乃至は左外側）に向かって突設されている。なお、右側の揺動軸１３の軸心と、左側の揺動軸１３の軸心は、同一軸線上となっている。腰部支持部３は、揺動軸１３の軸心回りに回動するようになっている。

腰部支持部３は、左右両側の揺動軸１３が支持部材６で回転自在に支持されていることにより、座部２から浮いたような状態となっている。
図２、図４に示すように、揺動機構４は、前後方向に直線運動する機構を有している。揺動機構４は、直線運動機構により、腰部支持部３を上方に跳ね上がるように、上昇と下降を繰り返す往復揺動運動を行わせる構成とされている。

揺動機構４は、前後方向に移動することにより、腰部支持部３を往復揺動運動させる前後動部材９と、駆動力を発生する駆動部１０と、駆動力により、前後動部材９を前後方向に直線運動させる直動部材１１と、前後動部材９を前後方向に案内する案内部材１２と、腰部支持部３を揺動自在に支持する揺動軸１３と、を有している。これら駆動部１０と直動部材１１と案内部材１２が、直線運動機構とされている。

揺動機構４は、直動部材１１の後方移動により、前後動部材９を後方向に移動させることにより、腰部支持部３の下端を後方向に移動させ、当該腰部支持部３を上方へ揺動させる。また、揺動機構４は、直動部材１１の前方移動により、前後動部材９を前方向に移動させることにより、腰部支持部３の下端を前方向に移動させ、当該腰部支持部３を下方へ揺動させる。

駆動部１０は、回転駆動力を出力する駆動モータ１４と、その回転駆動力を所定の速度に減速するギアケース１５と、を有している。この駆動部１０は、座部２内の前側であって、座部２の内部上面に取り付けられている。
駆動モータ１４は、出力軸１４ａが右方向を向いて配設されている。その出力軸１４ａは、ギアケース１５内に挿入されている。

ギアケース１５内には、ウォームホイール１６が格納されている。なお、本実施形態においては、ウォームホイール１６が座部２に干渉することを防ぐため、座部２の上部に盛り上がり形状の逃げ部１７が形成されている。
ウォームホイール１６は、出力軸１４ａに取り付けられたウォームギア（図示せず）に歯合している。ウォームホイール１６は、軸心が前後方向を向き、直動部材１１を構成する棒材１８（ねじ軸１８）の前端が嵌入されている。

直動部材１１は、直線運動する部材とされていて、長尺で且つ円柱状の棒材１８と、棒材１８上を移動する移動部材１９と、を有している。詳しくは、直動部材１１は、長尺の棒材１８であって、その外周面に外ねじが形成されている「ねじ軸１８」と、そのねじ軸１８上を移動する移動部材１９と、を有している。
直動部材１１としては、例えば、ボールねじ、すべりねじ、台形ねじなど、駆動モータ１４の回転駆動力を直線運動に変換する機構を有する部材が挙げられる。

ねじ軸１８は、座部２の中央に配設されていて、軸心が前後方向を向いている。ねじ軸１８は、ギアケース１５内に挿入され、ベアリング２１を介して回転自在に支持されている。ねじ軸１８は、駆動モータ１４が出力する回転駆動力によりウォームホイール１６が回転すると、それに伴って回転する。
移動部材１９は、内周面にねじ軸１８に対応する内ねじが形成されている。なお以降、移動部材１９をナット部材１９と呼ぶこととする。ナット部材１９は、ねじ軸１８が回転すると、ねじの噛み合いにより、ねじ軸１８上を滑るように前後方向に移動する。ナット部材１９は、前後動部材９に取り付けられている。

前後動部材９は、座部２内の後側であって、腰部支持部３の下端（脚部材８）の前側に配設されている。この前後動部材９は、腰部支持部３の下端（脚部材８）の前側と接触している。
前後動部材９は、左右方向（幅方向）に長尺な矩形状の部材である。前後動部材９の左右方向の長さは、腰部支持部３の左端と右端のそれぞれから突設された脚部材８の一対の間隔と略同じである。

すなわち、前後動部材９は、左右一対の脚部材８を後方に押す部材である。この前後動部材９が左右一対の脚部材８を後方に押すことで、揺動軸１３に回動自在に支持された腰部支持部３を揺動させる。言い換えれば、前後動部材９は、前後方向の運動を、上下方向の揺動運動に変換する部材といえる。
この腰部支持部３は、揺動軸１３に回動自在（回転フリー）に支持されているため、基本的には、腰部支持部３は後方へ倒れ込む状態となっている。この倒れを規制し腰部支持部３が後方へ傾斜した位置を位置決めしているのが、前後動部材９である。

そのため、腰部支持部３が後方へ倒れ込んだ状態にあっても、その位置より前方への揺動は自由な状態にあり、例えば人の手により腰部支持部３を前側へ揺動させることができる、故に、腰部支持部３が後方へ倒れ込んだ状態にあって、後方側に存在する物体を挟み込むようなことがあっても、腰部支持部３は、その位置よりも更に倒れ込むことはない。言い換えれば、腰部支持部３は、前後動部材９の作用によりに更に後へは移動しないことになり、使用者の自重が作用するのみであるため、挟み込みの状況を回避することが可能となる。

とはいえ、腰部支持部３の揺動軸１３に付勢部材を設け、腰部支持部３を前方側に付勢する（腰部支持部３を倒すと前方に戻ろうとする力が強くなるように付勢する）ことにより、更に効果的な腹筋運動を付与することが可能となる。また、付勢部材が存在することで、腰部支持部３が勝手に後方に倒れることを防ぐことができたり、使用者の腹筋運動（特に起き上がり時）の動作を助けることができるようになり、体力の弱い使用者であっても効果的な腹筋運動が可能となる。

この付勢部材による付勢力は、腰部支持部３の傾き姿勢により異なる。例えば、腰部支持部３が後方に深く倒れた状態では、付勢力が大きく働くこととなる。このように付勢部材による付勢力の調整は、案内部材１２の位置を前後することにより調整することができる。
逆に、腰部支持部３の揺動軸１３に付勢部材を設け、腰部支持部３を後方側に付勢することにより、脚部材８が常に前後動部材９に接する状態を維持することが可能となり、腰部支持部３の急な倒れ込みを防止することが可能となる。また、付勢部材による後方への付勢力のみが腰部支持部３に作用しているため、腰部支持部３による万が一の挟み込みの状況を容易に回避することが可能となる。

前後動部材９は、左右方向の略中央に、上部が開放状とされた溝部２０が形成されている。溝部２０は、軸心が前後方向を向き、前後動部材９の前端と後端を貫いて形成されている。その溝部２０には、ねじ軸１８が配設されている。
また、溝部２０は、前後方向の略中央に、矩形状の切り欠き部２１が形成されている。切り欠き部２１は、溝部２０の幅よりも大きい幅で形成されている。その切り欠き部２１には、ナット部材１９が嵌入されている。

さらに、前後動部材９には、軸心が前後方向を向く貫通孔２２が設けられている。貫通孔２２は、軸心が前後方向を向き、前後動部材９の前端と後端を貫いて形成されている。すなわち、貫通孔２２は、溝部２０と平行に設けられている。
その貫通孔２２は、溝部２０を挟むように、左右一対設けられている。それぞれの貫通孔２２には、案内部材１２が配設されている。

案内部材１２は、長尺で且つ円柱状の棒材とされていて、ねじ軸１８と平行に配設されている。案内部材１２は、ねじ軸１８に対して左右方向において、等間隔に一対配設されている。すなわち、案内部材１２は、ねじ軸１８を挟んで左右一対配備されている。なお、本実施形態においては、案内部材１２は、ねじ軸１８より短い部材とされている。
この案内部材１２は、前後動部材９に形成された貫通孔２２に、摺動自在に嵌め込まれている。つまり、案内部材１２は、前後動部材９を案内するものとなっている。

案内部材１２は、前端と後端がそれぞれ支持部材２３，２６に支持されている。前側の支持部材２３は、前後動部材９より前方に設けられていて、座部２に取り付けられている。後側の支持部材２４は、前後動部材９より後方に設けられていて、座部２に取り付けられている。
これら前端の支持部材２３と後端の支持部材２４は、前後動部材９を前後方向おいて挟むように設けられている。すなわち、案内部材１２を支持する前端の支持部材２３と後端の支持部材２４との間は、前後動部材９の移動範囲となっている。

ここでまとめると、揺動機構４は、駆動モータ１４の回転駆動力により、直動部材１１のねじ軸１８を回転させて、ナット部材１９をねじ軸１８上を前後方向に移動させる。揺動機構４は、ナット部材１９の前後方向に移動に伴って、前後動部材９を前後方向に移動させる。前後動部材９は、腰部支持部３の下端（脚部材８）を前後方向に移動させる。腰部支持部３は、前後動部材９の前後方向の移動により、揺動軸１３の軸心回りに回動するようになり、上昇と下降を繰り返す反復動作を行うこととなる。

なお、揺動機構４は、腰部支持部３の傾斜角度を切り替える傾斜切替部（図示略）を有していてもよい。この場合、傾斜切替部は、腰部支持部３を起立させた位置、又は、腰部支持部３を倒した位置に切り替え可能な構成となっているようにするとよい。
本実施形態においては、図２、図３に示す、腰部支持部３が起きた状態を、腹部運動機１の「第１の姿勢」とする。すなわち、腰部支持部３は、第１の姿勢のとき、傾斜切替部により、腰部Ｗが当接する面が前方向を向いて、起立するように配備される。

一方、図４、図５に示す、腰部支持部３が寝た状態を、腹部運動機１の「第２の姿勢」とする。すなわち、腰部支持部３は、第２の姿勢のとき、傾斜切替部により、腰部Ｗが当接する面が上方向を向いて、傾斜して配備される。
なお、第１の姿勢と第２の姿勢については、本実施形態を説明する上での例示であり、これらの姿勢（傾斜角度）に限定されない。つまり、これらの姿勢の他に、複数の姿勢を有するようにしてもよい。

傾斜切替部の具体例としては、ねじ軸１８の回転角度や回転数などを計測し、その計測値に基づいて、腰部支持部３の傾斜角度の制御を行う。ねじ軸１８の回転角度や回転数などを計測するにあたっては、回転計測部（図示略）を設けておく。
この回転計測部には、外縁に切り欠きなどを形成した円板をねじ軸１８に設けておき、その切り欠きを通過したフォトセンサの透過光を検出することで、ねじ軸１８の回転角度や回転数を検出する光学式のエンコーダを採用することができる。

計測されたねじ軸１８の回転角度や回転数は、ナット部材１９が移動範囲内の端部に移動したことを示す。すなわち、計測されたねじ軸１８の回転角度や回転数は、前後動部材９が前端又は後端に到達したことを示す。
制御部は、回転計測部で検出されたねじ軸１８の回転角度に基づいて、ねじ軸１８の回転を停止して、正方向と逆方向とに切り替える。ねじ軸１８の回転が切り替わることにより、ナット部材１９がねじ軸１８上を逆方向へ移動すると共に、前後動部材９も逆方向へ移動する。

例えば、ねじ軸１８が０～５００回転する範囲内を、腰部支持部３を起立させた位置「第１の姿勢」において、腰部支持部３を往復揺動運動させる場合、ナット部材１９は、０～５００回転する範囲でねじ軸１８上を前後方向に移動する。
すなわち、前後動部材９が０～５００回転する範囲内でねじ軸１８上を前後方向に移動するので、腰部支持部３は、腰部支持部３を起立させた位置「第１の姿勢」において、上昇と下降を繰り返す往復揺動運動するようになる。

また例えば、ねじ軸１８が５００～１０００回転する範囲内を、腰部支持部３を倒した位置「第２の姿勢」において、腰部支持部３を往復揺動運動させる場合、ナット部材１９は、５００～１０００回転する範囲内でねじ軸１８上を前後方向に移動する。
すなわち、前後動部材９が５００～１０００回転する範囲内でねじ軸１８上を前後方向に移動するので、腰部支持部３は、腰部支持部３を倒した位置「第２の姿勢」において、上昇と下降を繰り返す往復揺動運動するようになる。

このように、傾斜切替部を設けることにより、揺動機構４は、腰部支持部３を起立させた位置、及び、腰部支持部３を倒した位置のそれぞれにおいて、当該腰部支持部３を往復揺動運動させることができる。
つまり、傾斜切替部を設けることにより、使用者Ｕの腹部の筋力への負荷を変更することができるようになる。

また、揺動機構４は、前後動部材９の位置を検出する位置検出部（図示略）を有していてもよい。この位置検出部として、リミットスイッチを採用してもよい。例えば、リミットスイッチを、案内部材１２の前端と後端にそれぞれ配設しておく。つまり、案内部材１２の前方に配設され、前後動部材９が前端に移動したときの位置を検出する前側リミットスイッチと、案内部材１２の後方に配設され、前後動部材９が後端に移動したときの位置を検出する後側リミットスイッチと、を設けておく。

制御部は、位置検出部で検出された信号に基づいて、前後動部材９の移動方向を制御する。
揺動機構４は、位置検出部で前後動部材９の前端及び後端の位置を検出すると、腰部支持部３の揺動の方向を切り替える。
例えば、前後動部材９が前端とされた所定の位置に到達すると、前側リミットスイッチがその前端位置を検出する。制御部は、前側リミットスイッチで検出された信号に基づいて、ねじ軸１８の回転を切り替えることにより、ナット部材１９（前後動部材９）を後方に移動させる。すると、腰部支持部３の揺動の方向が、上昇する方向に切り替わる。

一方、前後動部材９が後端とされた所定の位置に到達すると、後側リミットスイッチがその後端位置を検出する。制御部は、後側リミットスイッチで検出された信号に基づいて、ねじ軸１８の回転を切り替えることにより、ナット部材１９（前後動部材９）を前方に移動させる。すると、腰部支持部３の揺動の方向が、下降する方向に切り替わる。
［作動態様］
次いで、本発明の腹部運動機１の作動態様について、図を参照しながら説明する。

まず、第１の姿勢のときの腹部運動機１の作動態様について、説明する。
図３に示すように、腰部支持部３は、第１の姿勢のとき、使用者Ｕの腰部Ｗが当接する面が前方向を向いて、起立するように配備される。このとき、前後動部材９は、案内部材１２の後端側に位置している（図３中の破線）。
使用者Ｕは、例えば、床面Ｆに設置した腹部運動機１の座部２に着座して、第１の姿勢の腰部支持部３に、もたれ掛からずに腰部Ｗを当接させる。使用者Ｕは、腰部Ｗを腰部支持部３に当接した状態で、腹部運動機１の電源をＯＮにする。

ここで、使用者Ｕが床面Ｆに対して斜め上方を向いた姿勢にするため、腰部支持部３を倒した状態にする。制御部より、駆動部１０に対して回転駆動力の信号が揺動機構４に入力される。
揺動機構４は、入力された信号に基づき、駆動部１０の駆動モータ１４より回転駆動力を出力する。出力された回転駆動力をギアケース１５で減速し、その回転駆動力を直動部材１１のねじ軸１８に伝達する。

すると、ねじ軸１８が回転し、ナット部材１９がねじ軸１８上を前方向に移動するようになる。前後動部材９は、切り欠き部２１に嵌め込まれているナット部材１９により、溝部２０に沿って前方向に移動する。このとき、前後動部材９は、貫通孔２２に摺動自在に嵌め込まれている案内部材１２により、前方向に案内される。
前後動部材９が前方移動するので、腰部支持部３の下端（脚部材８）は前方向へ移動する。すると、腰部支持部３は、揺動軸１３の軸心回りに後方向に回転することにより、下方へ揺動する（図３中の一点破線）。

使用者Ｕは、上体が起きた姿勢から、腰部支持部３の下方への揺動に伴って、腹部の筋力に対して少し力を入れながら、腰部Ｗを下げながら、上体を寝かせてゆく。なお、下降する腰部支持部３には、使用者Ｕの上体の重みが若干かかっている。
このとき、腰部支持部３の高さを低くしていることにより、使用者Ｕは背筋を真っ直ぐに維持するようになるため、腹部の筋力に対して少し力を入れるようになる。このようにすると、腹筋トレーニングの効果がある。

腰部支持部３の下方への揺動は、前後動部材９が所定の位置に到達すると、停止する。
なお、前後動部材９の前後方向における移動範囲は、制御部より制御されている。例えば、前後動部材９の前端位置を、ねじ軸１８の回転角度に基づくものとして、制御部内に記憶しておき、記憶したねじ軸１８の回転角度になったと検出されると、前後動部材９が前端の支持部材２３に接触する前に、前方移動を停止するようにする。

前後動部材９が所定の位置において移動が停止すると、制御部より駆動部１０に対して回転駆動力を逆方向にする信号が入力される。揺動機構４は、入力された信号に基づき、駆動モータ１４より逆方向の回転駆動力を出力する。逆方向の回転駆動力は、ギアケース１５を介して、直動部材１１のねじ軸１８に伝達される。
すると、ねじ軸１８が逆方向に回転するようになり、ナット部材１９がねじ軸１８上を後方向に移動するようになる。前後動部材９は、切り欠き部２１に嵌め込まれているナット部材１９により、溝部２０に沿って後方向に移動する。このとき、前後動部材９は、貫通孔２２に摺動自在に嵌め込まれている案内部材１２により、後方向に案内される。

前後動部材９が後方移動するので、腰部支持部３の下端（脚部材８）は後方向へ移動する。すると、腰部支持部３は、揺動軸１３の軸心回りに前方向に回転することにより、上方へ揺動する。
使用者Ｕは、上方を向いた姿勢から、腰部支持部３の上方への揺動に伴って、腹部の筋力を収縮させて刺激を与えて、腰部Ｗを持ち上げながら、上体を大きく起こす。

腰部支持部３の上方への揺動は、前後動部材９が後端の支持部材２４に近づくことにより、停止する。
次に、第２の姿勢のときの腹部運動機１の作動態様について、説明する。
図５に示すように、腹部運動機１に設けられた姿勢切り替えボタンを操作して、腰部支持部３を、第１の姿勢から、第２の姿勢へ切り替える。つまり、腰部支持部３を、使用者Ｕの腰部Ｗが当接する面が上方向を向いた傾斜状態にする。このとき、前後動部材９は、案内部材１２の長手方向中途部より、少し後方に位置している（図５中の一点破線）。

ここで、揺動機構４を駆動させて、腰部支持部３を倒した状態（使用者Ｕを床面Ｆに対して上方を向いた姿勢）にする。すなわち、駆動部１０により、ねじ軸１８が回転し、ナット部材１９がねじ軸１８上を前方向に移動する。前後動部材９は、案内部材１２の前端に位置するまで前方向に移動する（図５中の破線）。これにより、腰部支持部３の下端（脚部材８）は前方向へ移動する。腰部支持部３は、揺動軸１３の軸心回りに後方向に回転することにより、下方へ揺動し寝た姿勢となる。

使用者Ｕは、上体がやや斜めとなった姿勢から、腰部支持部３の下方への揺動に伴って、腹部の筋力に対して少し力を入れながら、腰部Ｗを下げながら、上体を寝かせてゆく。
腰部支持部３の下方への揺動は、前後動部材９が所定の位置に到達すると、停止する。
揺動機構４は、腰部支持部３を上昇させて起こす。すなわち、駆動部１０により、ねじ軸１８が逆回転し、ナット部材１９がねじ軸１８上を後方向に移動する。前後動部材９は、案内部材１２の所定の位置まで前方向に移動する。これにより、腰部支持部３の下端（脚部材８）は後方向へ移動する。腰部支持部３は、揺動軸１３の軸心回りに前方向に回転することにより、上方へ揺動し起きた姿勢となる。

使用者Ｕは、上体が寝た姿勢から、腰部支持部３の上方への揺動に伴って、腹部の筋力を収縮させて刺激を与えて、腰部Ｗを持ち上げながら、上体を起こす。使用者Ｕの上体は、やや斜めの姿勢となっている。腰部支持部３の上方への揺動は、前後動部材９が所定の位置に到達すると、停止する。
このように、腹部運動機１は、揺動機構４により、腰部支持部３の上昇と下降を繰り返す往復揺動運動を行うことで、使用者Ｕの上体を起こして寝かせることを繰り返す反復動作（腹筋トレーニング）のサポートを行うこととなる。

揺動機構４を制御する制御部が前後動部材９の移動距離を検出しているので、前後動部材９が前端の支持部材２３及び後端の支持部材２４に接触しないように制御されている。
なお、図３や図５に示す如く、座部２は、前部側（腰部支持部３から遠い側）の厚みが、後部側（腰部支持部３に近い側）の厚みに比して厚いものとなっている。言い換えれば、座部の上面（使用者の臀部が接する面）は、前部から後部にかけて下方に傾斜するようになっている。

それ故、本発明の腹部運動機１の座部２に着座した使用者は、着座した時点で少しだけ後方に倒れた姿勢となり、腹筋や他の筋肉に力を入れる必要がある。この姿勢から、上述したような腰部支持部３の上昇と下降を繰り返す往復揺動運動により、通常の腹筋運動に引けを取らない筋肉運動を行うことが可能となる。
以上、本発明の腹部運動機１によれば、使用する状況によって、腹部の筋肉に対する負荷を変更することができる構成とすることにより、効果的に腹筋トレーニングを行うことができる。

また、本発明の腹部運動機１は、腰部支持部３の高さが低いものとなっているので、腰部支持部３を揺動させずに、腰部支持部３を倒した状態（第２の姿勢）で着座しただけでも、使用者Ｕの腹部の筋力に負荷を与えることができる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。

特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、作動条件や操作条件、構成物の寸法、重量などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。
例えば、腰部支持部３を前方へ傾動可能とし、且つ、開口部５を座部２の後端まで連通状に形成し、腰部支持部３を座部２と重ね合わせるように、前方向に折りたたみ可能に構成してもよい。この場合、コンパクトとなり、小さなスペースに収納することができるようになる。

１ 腹部運動機
２ 座部
３ 腰部支持部
４ 揺動機構
５ 開口部
６ 支持部材
７ 貫通孔
８ 脚部材
９ 前後動部材
１０ 駆動部
１１ 直動部材
１２ 案内部材
１３ 揺動軸
１４ 駆動モータ
１４ａ 出力軸
１５ ギアケース
１６ ウォームホイール
１７ 逃げ部
１８ 棒材（ねじ軸）
１９ 移動部材（ナット部材）
２０ 溝部
２１ 切り欠き部
２２ 貫通孔
２３ 支持部材（前端）
２４ 支持部材（後端）
Ｕ 使用者
Ｗ 腰部
Ｆ 床面

Claims (6)

1. 使用者が着座可能な座部と、当該座部の後部に設けられ、前記使用者の腰部を支持する腰部支持部と、前記座部内に格納され、前記腰部支持部を上昇と下降を繰り返す往復揺動運動させる揺動機構と、を有し、前記腰部支持部は、前記座部に着座した前記使用者の腰椎までの腰部を支持する高さとされており、
   前記揺動機構は、前記腰部支持部の傾斜角度を切り替える傾斜切替部を有していて、前記傾斜切替部は、前記腰部支持部を起立させた位置、又は、前記腰部支持部を倒した位置に切り替え可能な構成となっている
   ことを特徴とする腹部運動機。
2. 前記揺動機構は、前記傾斜切替部により、前記腰部支持部を起立させた位置、及び、前記腰部支持部を倒した位置に切り替えたそれぞれにおいて、当該腰部支持部を往復揺動運動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の腹部運動機。
3. 前記揺動機構は、前記腰部支持部が往復揺動するための駆動力を付与する前後動部材の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部で検出された信号に基づいて前記前後動部材の移動方向を制御する制御部と、を有している
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の腹部運動機。
4. 前記位置検出部は、前記前後動部材が前端又は後端に到達した位置を検出し、
   前記制御部は、前記位置検出部により検出された信号に基づいて、前記駆動部に対して前記駆動力を逆方向にする信号を送信する
   ことを特徴とする請求項３に記載の腹部運動機。
5. 前記揺動機構は、前後方向に直線運動する機構を有していて、
   前記直線運動機構により、前記腰部支持部を上方に跳ね上がるように、上昇と下降を繰り返す往復揺動運動を行わせる構成とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の腹部運動機。
6. 前記揺動機構は、前後方向に移動することにより、前記腰部支持部を往復揺動運動させる前後動部材と、駆動力を発生する駆動部と、前記駆動力により、前記前後動部材を前後方向に直線運動させる直動部材と、を有している
   ことを特徴とする請求項５に記載の腹部運動機。

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