WO2002030521A1 - Machine d'entrainement pour le renforcement fonctionnel - Google Patents

Description

明 糸田 機能強化訓練機 技術分野

本発 明 は機能強化訓練機 に 関す る 。 さ ら に詳 し く は、 体力 の な い老若男女の下半身強化、 下半 身 に 障害 を も つ 身体障害者 ま た はス ポー ツ 関係者 の補助運動 ま た は機能 回復 （以下、 リ ノ、 ピ リ と い う ） な ど 、 と く に病上が り の 人 の下半 身機能 を室内で 、 座 り なが ら 簡単 に訓練 し 、 筋 力 強化 に よ り 回復 さ せ る こ と がで き る と と も に 、 脳 出血 や小脳変成疾患な ど に よ る 手足 の麻痺の リ 八 ビ リ に用 い ら れ る 機能強化訓練機 に 関す る 。 背景技術

従来 の訓練装置 と し て 、 脳卒 中 の 人 々 の立位か ら 歩行 訓練 に移行する 時期な ど の訓練 に両足でペ ダル を漕 ぐ こ と に よ り 、 こ れ ら の 人 々 の脚部の運動機能 を 回復 さ せ る も の が あ る (特 開平 4 - 1 7 4 6 6 6 号公報な ど ) 。 か か る 自 転車方式 の訓練装置で は 、 自 力 でペ ダル を 回転 さ せ る た め の 筋力 が必要で あ り 、 自 力 でぺ ダル を長 い 時間 回転 さ せ る ま で の筋力 が回復 し て い な い 人た ち ゃ体力 の な い老若男女な ど に と つ て は体力 的 に負 担が掛か る と い う 問題 が あ る 。 ま た、 ぺ ダリレ の 回転位置はな る ベ く 身体 の芯 （座部 ) に近づけ る よ う に作 ら れて い る た め 、 ぺ ダ ル の位置 と 身体 の位置 を 自 在 に変更 さ せて脚部 の運動 を 行な う こ と がで き な い 。 ち な み に、 一般的 な 自 転車 に お け る 大体 の基準値は、 ペ ダル の芯カ ら 座部 ま で の高 さ は 6 5 c mで あ り 、 ま た ペ ダル の 芯 と 座部 を結ぶ直線 の水 平線 に対す る 角度 は 7 7 ° で あ る 。

従来 、 機械で勝手 に動かせ る も の は、 負担が掛か ら な い た め 、 無駄 と 言 う 風潮で あ つ た が、 た と え ば乗用 車 に 乗 り 長距離走行すれば、 運転者 よ り も 単 に リ ク ラ イ ン二 グで座 っ て い る 人 の方が揺れに よ り 疲れ る と い う こ とや、 体重 の 重 い 人 と そ う でな い 人 と で は同 じ 距離 を単 に歩 く に し て も 、 体重が重 い 人 の方が き つ く 、 疲れる と言われ て い る 。 そ こ で 、 本発 明者 は、 自 分で動か な く て も そ の 状態 に よ り 体 に負担が掛か る と い う 考え に着 目 し て 、 ぺ ダル の 回転 を 自 動 に し た り 、 ペ ダルの位置 と 身体の 座部 位置 を変更で き る よ う し て、 訓練装置 に よ る機能強化 の 効果 を 向上 さ せ る 必要があ る と 考 え た。

ま た 、 脳 出血や 小脳変成疾患な ど に よ り 手足が麻痺 し て い る 人た ち に負担が掛か ら な い よ う に リ 八 ピ リ をす る と き に 、 足お よ び腕の両方の機能 回復が手軽 に で き る 機 能訓練機が望 ま れて い る 。

本発 明 は、 叙上 の事情 に鑑み 、 体力 の な い老若男女の 下半身強化、 下半 身 に 障害 を も つ 身体障害者 ま たはス ポ — ッ 関係者 の リ 八 ピ リ な ど、 と く に病上が り の 人 の 下半 身機能 を室内で 、 座 り なが ら 簡単 に訓練 し 、 筋力強化 に よ り 回復 さ せ る こ と がで き る と と も に 、 脳 出血や小脳変 成疾患な ど に よ る 手足 の麻痺な ど に よ り 手足が動かせな い と き の リ ノヽ ピ リ に用 い ら れ る 機能強化訓練機 を提供す る こ と を 目 的 と す る 。 発明 の 開 示

本発 明 の機能強化訓練機は、 本体 と 、 該本体 に 内蔵 さ れ る 回転駆動機構 と 、 該回転駆動機構 を 制御す る 駆動制 御器 と 、 前記 回転駆動機構 に連結 さ れ る 足用 のペダル機 構 と 、 前記本体 を移動 自 在 に す る 移動手段 を備え て な る こ と を 特徴 と す る 。

ま た 、 本発明 の機能強化訓練機 は、 本体 と 、 該本体 の 上部 に載置 さ れ る 座 い す と 、 前記本体 に 内蔵 さ れる 回転 駆動機構 と 、 該回転駆動機構 を 制御す る 駆動制御器 と 、 前記回転駆動機構 に連結 さ れ る ペ ダル機構 と 、 前記座 い す を本体の 前後進方向 に移動 自 在 にする ス ラ イ ド機構 と 、 前記座 いす の 背 も たれ部 の 背角 度 を変更 自 在 にす る リ ク ラ イ ニ ン グ機構 と 、 前記座 いす を昇降 自 在 にす る 昇降 機構 と 、 前記本体を移動 自 在 にす る 移動手段 を備 え て な る こ と を特徴 と する 。

ま た 、 本発 明 の機能強化訓練機 は、 本体 と 、 該本体 に 内蔵 さ れる 回転駆動機構 と 、 該回転駆動機構 を制御す る 駆動制御器 と 、 前記回転駆動機構 に連結 さ れる 足用 の ぺ ダル機構 と 、 前記本体 を移動 自 在 にす る 移動手段 と 、 前 記足用 の ペ ダル機構の上部 に設 け ら れ る 腕用 の ペダル機 構 と 、 前記 回転駆動機構 と 腕用 の ペ ダル機構 を連結す る 腕用 回転伝動部 を備え てな る こ と を特徴 と す る 。

さ ら に本発明 の機能強化訓練機 は、 本体 と 、 該本体 の 上部 に載置 さ れ る 座いす と 、 前記本体 に 内蔵 さ れ る 回転 駆動機構 と 、 該回転駆動機構 を 制御す る 駆動制御器 と 、 前記 回転駆動機構 に連結 さ れ る 足用 のペ ダル機構 と 、 前 記座い す を 本体 の前後進方向 に移動 自 在 にす る ス ラ イ ド 機構 と 、 前記座 いすの背 も たれ部 の 背角 度 を変更 自 在 に す る リ ク ラ イ ニ ン グ機構 と 、 前記座 いす を昇降 自 在 にす る 昇降機構 と 、 前記本体 を移動 自 在 にす る 移動手段 と 、 前記足用 のペ ダル機構 の上部 に設 け ら れ る 腕用 の ペ ダル 機構 と 、 前記 回転駆動機構 と 腕用 の ぺダル機構 を連結す る 腕用 回転伝動部 を備 え て な る こ と を特徴 と す る 。 図面 の簡単な説 明

図 1 は本発 明 の機能強化訓練機 の 実施 の形態 1 に かか わ る 下半身機能強化訓練機 を示す側面図 、 図 2 は図 1 の I 一 ： [ 線断面 図、 図 3 は図 1 の下半 身機能強化訓練機 の 正面 図 、 図 4 は図 1 の の平面図 、 図 5 は座いすが前進 し た と き の使用 状態 を 説 明す る 斜視 図、 図 6 は座い すが後 退 し た と き の使用 状態 を 説明す る 斜視図 、 図 7 は本発 明 の機能強化訓練機の実施の形態 2 に かか わ る 下半 身機能 強化訓練機 を示す側面 図 、 図 8 は本発明 の機能強化訓練 機 の 実施の形態 3 にか か わ る 下半 身機能強化訓練機 を示 す側面図 、 図 9 は図 8 の I I 一 I I 線断面 図、 図 1 0 は 本発明 の機能強化訓練機 の 実施 の形態 4 にかかわ る 下半 身機能強化訓練機 を示す側面図 、 図 1 1 は転倒 防止用 の ァ ゥ 卜 ト リ ガ一 を本体 に取付 けた下半身機能強化訓練機 を示す側面 図 、 図 1 2 は図 1 1 の下半 身機能強化訓練機 を示す正面図 で あ る 。 発明 を 実施す る た め の最良 の形態 以下、 添付図面 に基づい て本発 明 の機能強化訓練機 を 説明 す る 。

図 1 〜 4 に示 さ れ る よ う に 、 本発明 の実施の 形態 1 に かか わ る 下半 身機能強化訓練機 は、 方形 の本体 1 の 上部 に載置 さ れ る 座 い す 2 、 前記本体 1 に 内蔵 さ れ る 回転駆 動機構 A 、 駆動制御器 B 、 ペダル機構 （ 、 昇降機構 D 、 ス ラ イ ド 機構 E 、 リ ク ラ イ ニ ン グ機構 F お よ び移動手段 G か ら 構成 さ れて い る 。

前記座いす 2 は、 背 も たれ部 3 、 座部 4 お よ びひ じ掛 け部 5 か ら な り 、 該背 も たれ部 3 の背角 度 0 は前記 リ ク ラ イ ニ ン グ機構 F に よ り 変更 自 在 に さ れて い る 。 座部 4 の前部 の左右 に は、 ひ ざや太 も も を動 き 易 く さ せ る た め の切欠 き が形成 さ れて い る 。 前記 リ ク ラ イ ニ ン グ機構 F に は手動式 ま た は 自 動式が あ る 。 手動式 と し て は、 た と え ば座部 4 の後端 に連結 さ れ る 背 も たれ部 3 の支軸 6 に 固定 さ れる つ め 車 （図示せず） を 用 い た ラ チ エ ツ ト 機構 な ど を用 い る こ と がで き る 。 か か る ラ チ エ ツ ト 機構な ど に よ り 、 操作ハ ン ド ル 7 を 手元 に 引 く と 背 も たれ部 3 を 傾斜 さ せ、 該操作ハ ン ド ル 7 を 離す と 背 も たれ部 3 の傾 斜位置 をそ の位置 に保持 さ せ る こ と がで き る 。 ま た 、 自 動式 と し て は、 前記背 も た れ部 3 の支軸 6 に連結 さ れ る ギ ア群 と伝動モ ー タ を 操作ペ ン ダ ン ト 8 のス ィ ツ チ に よ り 操作 し て背 も た れ部 3 を 傾斜 さ せ る 伝動機構な ど を 用 レ る こ と がで き る 。

前記回転駆動機構 A は、 回転伝動部 9 、 正逆回転 自 在 な駆動モー タ 1 0 お よ び電磁 ク ラ ッ チな ど の ク ラ ッ チ機 構 1 1 か ら 構成す る こ と がで き る 。該回転伝動部 9 に は、 た と え ばベル ト 伝動式 ま た はチ ェ 一 ン伝動式があ る が、 潤滑油 を必要 と せず、 周辺 を清潔 に保て る 点でベル ト 伝 動式が好ま し く 、 駆動 プー リ 1 2 、 従動 プー リ 1 3 お よ びベル ト 1 4 か ら 構成する こ と ができ る 。 こ のベル ト 1 4 の種類 に は、 平ベ ル ト 、 V ベル ト ま た は歯付き ベル ト が あ り 、 各ベル ト の 種類 に よ り 前記駆動 プー リ 1 2 お よ び 従動 プー リ 1 3 の外周形状 を選定す る 。 前記駆動 プー リ 1 2 は、 そ の支持軸 1 2 a が前記本体 1 に取 り 付 け ら れ る 前記 ク ラ ッ チ機構 1 1 と 軸受 1 5 に よ り 回転 自 在 に支 持 さ れて い る 。 ま た 、 前記従動 プー リ 1 3 は、 そ の支持 軸 1 3 a が前記本体 1 に取 り 付 け ら れる 2 つ の軸受 1 6 に よ り 回転 自 在 に支持 さ れて い る 。 前記支持軸 1 3 a の 両端 に は、 前記ペ ダル機構 C が連結 さ れて い る 。 こ の べ ダル機構 C は、左右 のペダル レバー 1 7 お よ びペダル 1 8 か ら 構成 さ れて い る 。 ま た 、 こ の ペ ダル 1 8 に は、 ス キ —靴 を取外 し 自 在 にで き る よ う な締め金具 を用 い て足掛 けベル ト 1 9 を 着脱 自 在 に取 り 付 け る の が好 ま し い 。 本 実施の形態で は、 前記操作ペ ン ダ ン ト 8 の ス ィ ッ チ に よ り ク ラ ッ チ機構 1 1 を O N (作動） に し 、 前記駆動モ ー 夕 1 0 を始動 さ せ る と 、 ク ラ ッ チ機構 1 1 を介 し て支持 軸 1 2 a お よ び駆動 プー リ 1 2 が回転す る 。 つ い で駆動 プー リ 1 2 か ら ベル ト 1 4 を介 し て従動 プー リ 1 3 お よ び支持軸 1 3 a が回転す る 。 そ し て前記駆動モー タ 1 0 の 回転駆動力 がペ ダル レノ 一 1 7 を 介 し てペ ダル 1 8 に 伝達 さ れる 。 前記 ク ラ ッ チ機構 1 1 を 〇 F F (切 り ） に する こ と に よ り 、ニ ュ ー ト ラ ル に変換する こ と がで き る 。 かか る ニ ュ ー ト ラ ルの場合、 自 分 の 力 で正逆回転運動 を す る こ と がで き る 。

前記駆動制御器 B は、 5 0 H z お よ び 6 0 H z 対応型 制御器で あ り 、 前記回転駆動機構 A を制御す る た め の 各 種制御回路 を備えて い る 。た と え ば前記ク ラ ッ チ機構 1 1 の切 り 換え を 作動 さ せ る切換回路 と 、 前記駆動モ 一 タ 9 を正転 ま た は逆転 さ せ る 回転駆動回路 と 、 前記駆動モ 一 夕 9 の 回転速度 を 可変速にする 変速回路 と を 少な く と も 備 えて い る 。 こ れ ら の 制御 回路 に よ り 、 正転お よ び逆転 を適宜組み合わせ る こ と がで き る 。 た と え ば洗濯機 の よ う に 、 正転 と 逆転 を半 回転ずつ 交互 に く り 返す こ と も で き る 。 ま た 、 前記回転駆動回路 に 、 安全 の た め の過負荷 防止回路 を 接続 さ せた り 、 所定 の 時 間経過 し た の ち に 、 前記駆動モー タ 9 への給電 を 遮断 し て該駆動モー タ 9 を 自 動停止 さ せ る タ イ マ 一 を接続 さ せた り 、 ま た は前記二 ユ ー ト ラ ル状態 の と き に使用者 の体力 に 合わせて 回転負 荷 を調節でき る負荷調節 回路 を接続 させる のが好 ま し い。 な お 、 前記昇降機構 D 、 ス ラ イ ド 機構 E お よ び リ ク ラ イ ニ ン グ機構 F が 自 動式機構で あ る 場合、 前記駆動制御器 B に 、 各機構 D 、 E 、 F を 同調 し て作動 さ せ る た め の機 構 同調 回路 を含 ま せる のが好 ま し い 。

前記昇降機構 D に は、 手動式 ま た は 自 動式が あ る 。 手 動式の場合、 通常使用 さ れ る 座上下調節 ガス シ リ ン ダー を 用 い る ガス 圧 リ フ ト 装置 と す る こ と がで き る 。 こ の ガ ス 圧 リ フ ト 装置で は、 座部 4 の裏側 の左前 に あ る レノ 一 2 0 の操作で ガス シ リ ン ダ一式 の リ フ ト マ ス 夕 一が作動 し て座 いす 2 を 昇降 自 在 にす る こ と がで き る 。 ま た はハ ン ド ル を 回 し て座 いす 2 を 昇降 さ せ る ね じ ジ ャ ヅ キ 、 ラ ッ ク 駆動 ジ ャ ッ キ ま た は油圧ジ ャ ッ キな ど と 座 いす 2 の 昇降位置 を保持す る ス ッ ト パー と か ら 構成す る こ と がで き る 。 自 動式 の 場合、 電動で作動す る ね じ ジ ャ ッ キ 、 ラ ッ ク 駆動 ジ ャ ッ キ ま た は油圧 ジ ャ ッ キな ど を用 い る こ と ができ る 。

前記ス ラ イ ド 機構 E は、 手動式 と 自 動式があ る 。 手動 式 と し て は、 た と え ば座 いす 2 の 昇降機構 D を支持す る 移動台 2 1 に螺入 さ れ る ス ク リ ユ ーね じ （ 図示せず） に 連結 さ れ る ハ ン ド ル （ 図示せず） を右回転 ま た は左 回転 さ せ る こ と に よ り 、 座 いす 2 を本体 1 の 前進方向 ま た は 後進方向 に移動 自 在 に し 、 八 ン ド ル の 回転 を 止め る と 、 そ の移動位置 に 固定 さ せ る こ と がで き る 。自 動式の 場合 、 座 い す 2 の昇降機構 D を支持す る 移動台 2 1 と 、 該移動 台 2 1 の両端部 を ボール ま た は こ ろ を介 し て案内支持す る 一対 の案内 レール 2 2 と 、 前記移動台 2 1 の下部 に連 結 さ れる と と も に 、 前記案内 レ ール 2 2 の長手方 向 の 中 央部 に て支持 さ れ る ポールね じ 装置 ま た はポ一ルス ブ ラ イ ン （共 に 図示せず） と 、 当 該ね じ 軸 ま た はス プ ラ イ ン 軸 を 回転 さ せ る モ 一 夕 （ 図示せず） と か ら 構成す る こ と がで き る 。

前記移動手段 G は、 前記本体 1 を移動 自 在 にで き る も ので あ れば、 と く に限定 さ れ る も の で はな い が、 通常使 用 さ れ る キ ャ ス 夕 一 2 3 と す る こ と がで き る 。 本実施 の 形態 1 で は、 5 個 の キ ャ ス タ ー 2 3 が本体 1 の下面 に 回 転 自 在に取 り 付け ら れて い る 。 ま た、 こ の キ ャ ス 夕 一 2 3 に は、 所定 の 場所 に移動 さ せた の ち に 、 移動 さ せな い よ う に ス ト ツ パ 一 2 4 を 備 え て い る の が好 ま し い。

本実施 の 形態 1 では、 背 も た れ部 3 は 身体 の芯 （座い す 2 の芯） か ら ペ ダル 1 8 ま で の 距離に よ っ て 、 背角 度 0 が 自 由 に変更で き 、 座 いす 2 の高 さ 調整 も 自 由 に変更 で き る た め 、 使用 者は体形 （体格 の大小） お よ び運動姿 勢 に応 じ て 自 由 な角 度、 距離お よ び高 さ を選定す る こ と がで き 、 た と え ば身体 の高 さ 、 ペ ダル に対す る 離れ具合 な どそれぞれ の 角 度位置 を変 え る こ と に よ り 、 下半 身機 能 の訓練 をす る こ と がで き る 。 か か る 角 度、 距離お よ び 高 さ と し て は、 つ ぎの よ う に設定す る こ と がで き る と と も に 、 こ れ ら の 関係 の一例 を表 1 に示す。 ①角 度は 7 7 ° 〜 2 8 ° で あ る 。

②身体 の 芯 （ 座 い す の 芯 ） か ら ペ ダ ル ま で の 距 離 は 約 1 0 0 〜 4 5 0 m mで あ る 。 な お 、 座 い す をペダルに近 づけて 、 足 を 回転 さ せて も 脚部が座部 に 当 ら ず、 太 も も と ひ ざが 自 由 に 回転で き る た め の 距離 （ 自 由 にペ ダル を 回転 さ せ る こ と がで き る 最小距離） は座 いす の芯 よ り ぺ ダルの芯 ま で の 1 0 O m mで あ る の で、 こ の 1 0 0 m m を考慮 し て算 出 さ れて い る 。

③高 さ は 2 5 0 〜 4 0 0 m mで あ る 。

なお 、 表 1 に お い て 、 最上段 の 各数値 は参考の た め に 載せた 一般的な 自 転車 の数値で あ り 、 2 段 目 以下 の各数 値は本発 明 の訓練機 に お い て種 々 変更 し 得 る 数値 の例で あ る 。

背角 度が変わ り 、 身体が倒れ る か ま た は離れ る こ と に よ り 、 何 も し な く て も ペ ダル に 力 カゝ る 重 さ が変化 し て い

< と と い 姿勢でペ ダル を 踏 も う と すれば大変な労 力 がか か り 、 4 5 ° 以下 に か た む けて は、 到底苦 し く て 動かせな い が、 自 動の 力 を借 り て 、 足先〜 ヒ ザ〜太 も も 足全体 を大 き く 動かせ る こ と に よ り 運動効果があ る 。 い い か え れば背角 度が大 き い ほ ど足 の動 き が縦方向 よ り 横 上下運動 と な り 自 力 で は、 と う て い苦 し く てで き な い こ の 負荷が、 自 動 の 力 に よ り ス ト レ ッ チ効果 と な り 運動効 果が上 げ ら れ る 。

本実施の形態 1 で は、 図 5 に示 さ れ る よ う に使用者 M は座 い す 2 に座 り 、両足 M a を ペ ダル 1 8 に掛けた の ち 、 操作ペ ン ダ ン ト の ス ィ ツ チ に よ り 駆動モ ー タ を始動 さ せ る と 、 ペ ダル 1 8 が所定の 回転速度 に よ り 前方回転 ま た は後方回転 に 回転 し 、 座いす 2 に 座 り な が ら 使用 者 M の 脚部が他力 に て動か さ れ る 。 こ の ペ ダル の 回転速度は操 作ペ ン ダ ン ト の速度ス ィ ッ チ を 切 り 替 え る こ と に よ り 無 段変速する こ と ができ る 。

つ ぎに 図 6 に示さ れ る よ う に使用 者 M ま た は付添 い 人 に よ り 、 昇降機構、 ス ラ イ ド 機構お よ び リ ク ラ イ ン機構 を操作 し て座いす 2 を 後方位置 に移動 さ せ る 。 つ いで前 記運転操作 と 同様 に 、 操作ペ ン ダ ン ト の ス ィ ッ チ に よ り 駆動モ ー タ を始動 さ せ る と 、 ペダル 1 8 が所定の 回転速 度 に よ り 前方回転 ま た は後方回転 に 回転 し 、 座い す 2 に 寝な が ら 使用 者 M の脚部が他力 に て動か さ れ、 下半 身機 能 の訓練 を行な う こ と がで き る 。

こ の よ う に 、 ペダル よ り 離れた運動姿勢では脚部が 自 力 で は対応で き な い が、 本実施 の 形態 1 で は、 高 さ お よ びあ ら ゆる 背角度 に身体 を変更 さ せる こ と ができ る ため、 角 度 を 浅 く すればす る 程 自 転車式 回転 の よ う に 回転速度 を あ げて一定 の動 き よ り も さ ら に大 き く 下半身 を 動かせ る 。 なお 、 従来 に はな い逆回転 に よ り 脚部各筋肉 の 正反 対の動 き に よ り 一層運動 の効果 を あ げる こ と がで き る の で あ る が、 か か る 動 き に つ い て 、 ぺ ダルが一番遠い位置 に あ る と き 、 下か ら ペ ダルが け り 上が つ た瞬間 に左右そ れぞれ の脚部 の裏の筋 肉 がつ つ ば る な ど顕著な反応が現 われる

さ ら に ペ ダル シ ャ フ ト の長 さ を変更で き る よ う に す る と に よ り 、 ペ ダル シ ャ フ ト の長短 に よ る 運動量の 増減 を 図 る こ と がで き る 。 ま た 、 使用 者 の体格 に合わせて座 いすの位置 を調整 し て座 いす と ペ ダル シ ャ フ ト の距離 を 更で き る た め 、 体格 の大小 に 関 わ り な く （体型 の規格 関わ り な く ） 使用 す る こ と がで き る 。

ま た 、 使用 者 の リ ノ、 ピ リ の 形態 に応 じ ら れる よ う に予 め使用 者の デー タ を駆動制御器 の マ イ コ ン に記憶 さ せて < こ と に よ り 、 個 々 の使用 者 に ふ さ わ し い運動形態お び運動量な ど をマイ コ ン制御で得 ら れる よ う にでき る 。 刖記マ イ コ ン に フ ア ジ一制御機能 を記憶 さ せ る こ と も で る 。 こ れ に よ り 、 た と え ば使用 者の リ ノ、 ピ リ の形態 に 応 じ て ペダル の 一定回転 を速 く し た り 遅 く し た り 、 徒歩 動 に近 い 正逆半回転 ま た は 円運動 の 回転 を一転 し て正 反対 に動かすな ど の 自 在 に運動で き る よ う に し て 、 効 的な リ ハ ビ リ を行な え る よ う に で き る 。

ま た 、 ひ ざが悪 く て あ ま り ひ ざ を 曲 げる 運動がで き な い使用 者の場合 に は、 左右 の ペ ダル レバ一 の取 り 付 け位 を支持軸 に対 し て変更 し て 、 ペ ダル を 前方 に 向 けて両 ぺダル レバ一 が床面 に ほぼ水平 に な る よ う に取 り 付 ける 。

の状態で、 ペ ダル レバー を 僅か な角度で揺動 さ せて ぺ ダル を 左右交互 に上下動 さ せ る と 、 ひ ざを 楽な 状態 、 た と え ばま っ す ぐに伸 ば し た状態で運動 さ せる こ と がで き る た め 、 ひ ざ周 り の 筋 肉 を鍛え る こ と がで き る 。

さ ら に本実施 の 形態 1 で は、 前記ペダル レバ一 に 設 け ら れ る ペダル の位置は 固定 さ れて い る が、 本発明で は、 こ れ に 限 ら れ る も の で はな く 、 た と え ばペ ダルの位置 を リ ノ \ ピ リ の 形態 に応 じ て 4 箇所 に変 え ら れる よ う にす る こ と も で き る 。 こ の 4 箇所の ペ ダル の位置 を A (た と え ば支持軸か ら の 距離 7 5 m m ) 、 B (た と え ば支持軸か ら の距離 1 2 0 m m ) 、 C (た と え ば支持軸か ら の 距離 1 6 O m m ) 、 D (た と え ば支持軸か ら の距離 2 0 O m m ) と す る と 、 位置 C の と こ ろ は通常使用す る ペ ダル の位置 と し て、 こ の位置か ら 順次支持軸 に近づ く 位置 B お よ び 位置 A に形成 さ れ る ね じ 孔 に ペ ダル の取付 けね じ を ね じ 込んで取 り 付 け ら れ る よ う にす る 。 こ の位置 B お よ び位 置 A に取 り 付け ら れ る ペ ダルは、 前記位置 C に取 り 付け ら れて い た ペ ダルで あ る 。 ペダル の位置 を位置 C か ら 位 置 B 、 位置 A へ と 変更す る と 、 支持軸か ら の 回転 ト ル ク が増加す る 。 と く に前述 の よ う に位置 A の芯 を ペ ダル の 支持軸 の芯か ら 7 5 m m に設定す る と 、 当 該位置 A に お け る ペ ダル を 足で踏む 力 を 、 た と え ば 1 5 c m の高 さ の 階段 を 上 り 下 り で き る 程度 に設定で き る た め 、 階段 の 上 り 下 り 訓練 を座 いすに座 っ た ま ま で行な う こ とがで き る 。 なお 、ペダル の位置 を変更で き る ペ ダル シ ャ フ ト の 場合 、 支持軸か ら 離れた位置 D に お け る ペダル を 回転 さ せ る と き に 、 ペ ダル シ ャ フ ト の側部が足 に接触 ま た は 当 ら な い よ う に 、 該ペダル シ ャ フ ト に テーパ面 を形成 し て 、 該ぺ ダル シ ャ フ 卜 の板厚 を 支持軸か ら 先端 に 向か う ほ ど薄 く す る の が好 ま し い 。 ま た 、 前記上 り 下 り 訓練 を 立 っ た状 態で行な う と き に 、 使用 者が 自 分 の体重 を掛 けて訓練で き る よ う に 、 自 分 を支 え ら れ る 頑丈な支持ケー ジ を 別途 用 意 し て も よ い 。 こ の支持ケ一 ジ は、 平面が ほ ぼ U字状 を呈 し てお り 、 少な く と も ひ じ か け部 を有 し て い る 。 そ し て 、 使用 時 に は座いす の周 り に配置 さ れる 。

本実施の形態 1 の訓練機 に は、 座 いすが備 え ら れて い る が、 本発 明 に お いて は、 こ れ に 限定 さ れ る も の で はな く 、 図 7 に示 さ れ る よ う に 、 座 い す を備 え て いな い足専 用 の訓練機 と す る こ と がで き る 。 本実施 の形態 2 の訓練 機 は、 前記実施 の形態 1 と 同様 に本体 2 5 に は、 図 2 に 示 さ れ る 回転駆動機構 A 、 駆動制御器 B 、 ペ ダル機構 C お よ び移動手段 G を備 え て い る 。 ま た 、 本体 2 5 の 前面 に は操作 し やす い よ う に操作ペ ン ダ ン ト 8 を 収納す る ポ ケ ッ ト 2 6 が設 け ら れて い る 。 実施の形態 2 の訓練機 を 使用 す る 場合、 本体 2 5 の前方位置に移動 し な い よ う に 座 いす 2 7 を据付 け る 。 そ し て、 使用者は、 操作ベ ン ダ ン ト 8 の設定 を 操作 し た の ち 、 ペ ダル 1 8 に足 を載せて か ら 、 作動 さ せて使用 者 の リ ハ ビ リ に応 じ て足 の機能強 化運動 を行な う 。

ま た 、 本発明 に お い て は、 足 の機能強化訓練機 だ けで な く 、 脳出血や 小脳変成疾患な ど に よ る 手足 の 麻痺な ど に よ り 手足が動かせな い と き の リ ノ、 ビ リ の訓練機 と し て 使用 で き る よ う に 、腕用 の ペ ダル を備え る こ と も で き る 。 実施の 形態 3 で は、 た と え ば図 8 に示 さ れ る よ う に 、 前 記実施 の形態 1 の訓練機 1 に延長部 1 a を 設 けて腕用 の ペダル機構 C 1 を組み付 け る 構成 と す る こ と がで き る 。 し たが っ て 、 図 8 〜 9 に示 さ れ る 本実施の形態 3 に かか わ る 訓練機で は、 図 2 に示さ れ る 回転駆動機構 A 、 駆動 制御器 B 、 ペ ダル機構 C 、 移動手段 G と と も に 、 腕用 回 転伝動部、 左右 の ペ ダル レバ一 2 8 と ペ ダル 2 9 か ら な る ペ ダル機構 C 1 か ら 構成 さ れ る 。 前記腕用 回転伝動部 と し て は、前記 ペ ダル レバ一 2 8 に連結 さ れ る と と も に 、 延長部 1 a に取 り 付 け ら れ る 軸受 （ 図示せず） に 回転 自 在 に支持 さ れ る 支持軸 3 0 と 、 該支持軸 3 0 に 固着 さ れ る 上部 の従動 プー リ 3 1 と 、 支持軸 1 3 a に連結 さ れ る 切替 え ク ラ ッ チ機構 3 2 と 、 こ の ク ラ ッ チ機構 3 2 に接 続 さ れる下部 の従動 プー リ 3 3 お よび従動 プー リ 3 4 と 、 支持軸 1 2 a に ク ラ ッ チ機構 3 5 を介 し て接続 さ れ る 駆 動 プー リ 3 6 と 、 該駆動 プー リ 3 6 と 従動 プー リ 3 4 と の あ い だに配設 さ れ る 逆転機構 3 7 と 、 上下部 の従動 プ — リ 3 1 、 3 3 に巻き付け ら れたベル ト 3 8 と 、 従動プ ー リ 3 4 、 駆動 プー リ 3 6 お よ び逆転機構 3 7 に巻き 付 け ら れた ベル ト 3 9 、 4 0 と か ら 構成 さ れ る も の を用 い る こ と がで き る 。前記切替え ク ラ ッ チ機構 3 2 と し て は、 支持軸 1 3 a と 従動 プー リ 3 3 と の あ い だ に配設 さ れ る 第 1 ク ラ ッ チお よ び従動プー リ 3 3 と 従動 プー リ 3 4 と の あ い だ に配設 さ れ る 第 2 ク ラ ッ チか ら な る も の を 用 い る こ と がで き る 。 ま た 、 前記逆転機構 3 7 は、 本体 1 に 取 り 付 け ら れ る 軸受部 4 1 に 回転 自 在 に支持 さ れ る 一対 の支持軸 4 2 、 中 間 プー リ 4 3 お よ び歯車 4 4 か ら 構成 さ れ る 。 な お 、 前記切替え ク ラ ッ チ機構 に 2 方 向 ク ラ ッ チな ど を用 い る こ と に よ り 逆転機構 を省 く こ と も でき る 。

本実施の 形態 3 で は、 前記切替え ク ラ ッ チ機構 3 2 の 第 1 ク ラ ッ チ を O N (作動） に し 、 第 2 ク ラ ッ チ を O F F (切 り ） に す る と と も に 、 ク ラ ッ チ機構 3 5 を O F F (切 り ） に する と 、 駆動 プー リ 1 2 お よ び従動 プー リ 1 3 か ら 伝達 さ れ る 正転駆動力 が直接従動 プー リ 3 3 伝達 さ れ る 。 こ れ に よ り 、 前記足用 の ペ ダル 1 8 と 腕用 の ペ ダル 2 9 を 同 時 に正転方向 に 回転 さ せ る こ と がで き る 。 逆 に 前記切替 え ク ラ ッ チ機構 3 2 の第 1 ク ラ ッ チ を O F F (切 り ） に し 、 第 2 ク ラ ッ チ を O N (作動） にす る と と も に 、 ク ラ ッ チ機構 3 5 を 0 N (作動） にす る と 、 駆動 プー リ 1 2 お よ び従動 プー リ 1 3 か ら 伝達 さ れ る 正転駆動力 が 直接従動 プー リ 3 3 伝達 さ れる と と も に、駆動プー リ 3 6 か ら の駆動力 が逆転機構 3 2 を介 し て従動 プー リ 3 4 お よ び従動 プー リ 3 2 に伝達 さ れ る 。 こ れ に よ り 、 前記足 用 の ペ ダル 1 8 を正転方向 に 回転 さ せ る こ と がで き る 。 こ れ に対 し 、 駆動 プ一 リ 3 6 の 正転方向 の 回転は、 逆転 機構 3 7 に よ り 逆回転 さ れる の で 、 従動 プー リ 3 4 お よ び従動 プー リ 3 2 には逆転方向 の回転駆動力 が伝達さ れ、 腕用 の ペ ダル 2 9 は逆回転方向 に 回転 さ れ る 。そ の結果、 本実施 の 形態 3 で は、 切替 え ク ラ ッ チ機構 3 2 お よ びク ラ ッ チ機構 3 5 の O N O F F を 切替 え る こ と に よ り 、 足用 の ペ ダル 1 8 と 腕用 の ペ ダル 2 9 の 回転 を 同方向 に し た り 、 逆方向 に し て 、 使用 者 は座 いす 2 に座 っ た ま ま 一人で手足 を 上下 同時方向 ま た は上下反対方 向 の機能強 化訓練 を行な う こ と がで き る 。 し た がっ て 、 足 を ペ ダル 1 8 に 載せ る と と も に 、 手 を ペ ダル 2 9 に載せ る だ けで 自 分で は 日 頃使わ な い筋肉 の運動 を す る こ と も で き る 。 ま た 、 前記上部 の従動 プー リ 3 1 に ク ラ ッ チ を設 け 、 こ の ク ラ ッ チお よ びその ほか の ク ラ ッ チ を O F F にす る と 、 訓練機はニュー ト ラル状態 にな り 自 力 で足用 のペダル 1 8 と 腕用 の ペ ダル 2 9 を正転逆転 さ せ る こ と も で き る 。

ま た 、 本実施 の形態 3 で は、 本体 1 の 前方位置 に移動 し な い よ う に座 い す 4 5 を据付 け る こ と に よ り 、 座 いす 2 に座 る 使用者が下部 の 足用 の ペ ダル 1 8 を 使用 し 、 座 いす 4 5 に座 る 使用者が上部の腕用 の ペ ダル 2 9 を使用 す る こ と がで き る 。 こ の よ う に 、 本実施 の形態 3 で は、 一人で手足 の機能強化訓練 を行な う こ と がで き る と と も に 、 二人 の使用 者が同 時 にそれぞれ の足 と腕の機能強化 訓練 を行な う こ と も で き る 。 なお 、 本実施 の形態 3 に お け る 腕用 回転伝動部 は、 切替え ク ラ ッ チ機構 を備え て い る が、 本発 明 に お い て は 、 こ れ に 限定 さ れ る も の で はな く 、 こ の切替え ク ラ ッ チ機構 を 省 い て足用 のペ ダル と 腕 用 のペダルの正転逆転専用 の訓練機 とする こ と ができ る 。

ま た 、 本実施 の形態 3 の訓練機 に は、 座 いすが備 え ら れて い る が、 本発 明 に お いて は、 こ れ に 限定 さ れる も の で はな く 、 図 1 0 に示 さ れる よ う に 、 座いす を備 え て い な い訓練機 と す る こ と がで き る 。 図 1 0 に示 さ れる 実施 の形態 4 に かか わ る 訓練機は、 前記実施 の形態 3 と 同様 に本体 4 6 に は 、 回転駆動機構 A 、 駆動制御器、 ぺ ダル 機構 C 、 C 1 、 移動手段 G 、 腕用 回転伝動部 を備え て い る 。

本体 4 6 の前面 に は操作 し やす い よ う に操作ペ ン ダ ン ト 8 を 収納す る ポ ケ ッ ト 2 6 が設 け ら れて い る 。 実施の 形態 4 の訓練機 を使用 す る 場合 、 本体 4 6 の前方位置 に 移動 し な よ う に 座 い す 4 5 を据付 け る 。 そ し て、 使用者 は、 操作ペ ンダン ト 8 の設定を操作 し た の ち 、 ペダル 1 8 に足 を 載せ る と と も に 、 ペ ダル 2 9 に 手 を載せてか ら 、 作動 さ せて使用 者 の リ ハ ビ リ に応 じ て手足 の機能強化運 動 を行な う 。

なお 、 前記実施 の形態 2 お よ び実施 の形態 4 にお い て は、 本体 に座い す を備 え て い な い の で、 本体 の長 さ を 縮 め て コ ンパ ク ト にす る こ と がで き る 。 ま た 、 本体後部 の 横幅 を 大 き く し て 、上 に テ レ ビや ラ ジオな ど を 載せ た り 、 内部 に交換ペ ダルや交換工具な ど を 収納 さ せ る こ と がで さ る 。

ま た 、 本実施 の 形態で は、 安全性 の た め に前記駆動制 御器 の マ イ コ ン に 緊急時 の た め の ス ト ッ プ機能 メ モ リ を 搭載 さ せてお く の が好 ま し い 。 ま た は図 1 1 〜 1 2 に示 さ れ る よ う に転倒 防止用 の支柱部材、 た と え ばア ウ ト ト リ ガ 一 5 1 を取 り 付 け る こ と も で き る 。 か 力 る ア ウ ト ト リ ガ 一 5 1 を取 り 付け る こ と に よ り 、 訓練機 を使用 す る と き に は、ア ウ ト ト リ ガ ー 5 1 の 脚部 5 2 を 降下 さ せて 、 該脚部 5 2 を床面 5 3 に 接触 さ せ、 訓練機本体 を支持す る こ と がで き る 。 ま た 、 訓練機 を使用 場所 ま た は保管場 所な ど に移動 さ せ る と き は、 該 ア ウ ト ト リ ガー 5 1 の脚 部 5 2 を上昇 さ せて、 床面 5 3 と の あ い だ に 隙 間 を確保 し 、 キ ャ ス 夕 一 2 3 を 回転で き る よ う にす る 。

以上説明 し た と お り 、 本発明 に よ れ ば、 体力 の な い老 若男女、 病気上が り の 人 ま た はス ポ ー ツ 関係者 の リ ノ、 ビ リ と し て 、 下半身機能 の強化 を体調 に応 じ て 、 心臓 の 負 担 を 軽 く し た ソ フ ト カ ら やや多 く の汗 を か く ノ、 ー ド ま で 行な う こ と がで き る 。

ま た 、 そ の 結果、 単な る 今 ま で の運動具 よ り 1 歩進 ん で 、 あ ら ゆ る 角 度 に て姿勢 を 変 え ま た は 回転 を 逆 に 使 う こ と に よ り 身体 に掛か る 負担点移動 の変化 と と も に 、 今 ま で よ り 一方的な運動 よ り も 動体範囲 の 大 き さ に 対応で き る と と も に 、 強 い 回転や緩い 回転 （正逆共 に ） に対応 で き 、 か つ あ ら ゆ る 運動状態 に対応す る こ と がで き る 。 ま た 、 自 動 に す る こ と に よ り 、 自 分 自 身でで き な い 動 き を助 けな が ら 、よ り 効果的な ス ト レ ツ チな ど を 行え 得 る 。

ま た 、 本発明 に よ れ ば、 ペ ダル を 手で漕げ る よ う に す る こ と に よ り 、 脳 出血や 小脳変成疾患な ど に よ る 手足 の 麻痺な ど に よ り 手足が動かせな レゝ と き の リ 八 ビ リ に 手軽 に用 い ら れ る こ と がで き る 。

な お 、 本発 明 の 訓練機 は、 前述 し た リ 八 ピ リ 以外 に も 健康な者が 日 頃 の運動不足 を解消 し た り 、 シ エ イ プア ッ プす る た め に も 用 い る こ と がで き る 。 と く に 心臓や 呼吸 な ど に 余 り 負担が掛カゝ ら な い よ う に運動方法 、 た と え ば 酸素摂取量が 4 0 〜 6 0 % で あ る 有酸素運動（動的運動） がで き る 。 産業上 の利用 可能性

本発 明 に よ れ ば、 体力 の な い 老若男女 の下半身強化 、 下半 身 に 障害 を も つ 身体障害者 ま た はス ポー ツ 関係者 の リ ノ、 ピ リ な ど 、 と く に病上が り の 人 の下半身機能 を 室 内 で 、 座 り なが ら 簡単 に 訓練 し 、 筋力 強化 に よ り 回復 さ せ る こ と がで き る と と も に 、 脳 出 血や 小脳変成疾患な ど に よ る 手足 の麻痺な ど に よ り 手足が動かせ な い と き の リ ハ ピ リ に 用 い ら れ る 。

Claims

言青 求 の 範 囲 本体 と 、 該本体 に 内蔵 さ れる 回転駆動機構 と 、 該 回 転駆動機構 を 制御す る 駆動制御器 と 、 前記 回転駆動機 構 に連結 さ れ る 足用 の ペ ダル機構 と 、 前記本体 を移 動 自 在 にす る 移動手段 を備 えて な る 機能強化訓練機。 本体 と 、 該本体 の 上部 に載置 さ れ る 座 いす と 、 前記 本体 に 内蔵 さ れ る 回転駆動機構 と 、 該回転駆動機構 を 制御す る 駆動制御器 と 、 前記回転駆動機構 に連結 さ れ る 足用 の ペ ダル機構 と 、 前記座 い す を本体の前後進方 向 に移動 自 在 にす る ス ラ イ ド 機構 と 、 前記座い すの 背 も たれ部の背角 度 を変更 自 在 にす る リ ク ラ イ ニ ン グ機 構 と 、 前記座 い す を 昇降 自 在 にす る 昇降機構 と 、 前記 本体 を移動 自 在 に す る 移動手段 を備 えて な る 機能強化 訓練機。 本体 と 、 該本体 に 内蔵 さ れ る 回転駆動機構 と 、 該 回 転駆動機構 を 制御す る 駆動制御器 と 、 前記回転駆動機 構 に連結 さ れ る 足用 の ペ ダル機構 と 、 前記本体 を移動 自 在 にす る 移動手段 と 、 前記足用 の ペ ダル機構 の上部 に 設 け ら れ る 腕用 の ペ ダル機構 と 、 前記回転駆動機構 と 腕用 のペダル機構 を 連結する 腕用 回転伝動部 を備 え てな る 機能強化訓練機。 本体 と 、 該本体 の上部 に載置 さ れ る 座 いす と 、 前記 本体 に 内蔵 さ れ る 回転駆動機構 と 、 該回転駆動機構 を 制御す る 駆動制御器 と 、 前記回転駆動機構 に 連結 さ れ る 足用 の ペ ダル機構 と 、 前記座 い す を本体の前後進方 向 に 移動 自 在 に す る ス ラ イ ド 機構 と 、 前記座 い すの 背 も た れ部 の背角 度 を変更 自 在 にす る リ ク ラ イ ニ ン グ機 構 と 、 前記座 いす を 昇降 自 在 にす る 昇降機構 と 、 前記 本体 を移動 自 在 にす る 移動手段 と 、 前記足用 の ペ ダル 機構 の 上部 に設 け ら れ る 腕用 の ペ ダル機構 と 、 前記 回 転駆動機構 と 腕用 の ペ ダル機構 を連結す る 腕用 回転伝 動部 を備 え てな る 機能強化訓練機。 前記腕用 回転伝動部が、 前記足用 の ペダル機構 と 腕 用 の ペ ダル機構 を 切替 え る 切替 え ク ラ ッ チ機構 と 、 該 足用 の ペ ダル機構 と 腕用 の ペ ダル機構 の 回転 を 逆転 さ せ る 逆転機構 を備 え て な る 請求の範 囲第 3 項 ま た は第 4 項記載 の機能強化訓練機。 前記 回転駆動機構が、 回転伝動部、 駆動モ ー タ お よ びク ラ ッ チ機構か ら な る 請求 の範 囲第 1 項、 第 2 項、 第 3 項、 第 4 項 ま た は第 5 項記載 の機能強化訓練機。 前記駆動制御器が、 前記回転駆動機構 に お け る ク ラ ツ チ機構 の 切 り 換 え を作動 さ せ る 切換回路 と 、 前記駆 動モー タ を正転 ま た は逆転 さ せ る 回転駆動回路 と 、 前 記駆動モ 一 夕 の 回転速度 を可変速 にす る 変速回路 と か ら な る 請求 の 範囲第 6 項記載の機能強化訓練機。 前記駆動制御器が、 前記ス ラ イ ド 機構、 昇降機構お よ び リ ク ラ イ ニ ン グ機構 を連動 さ せ る 機構同調 回路 を 含む請求の 範 囲第 7 項記載 の機能強化訓練機。 前記ス ラ イ ド 機構が、 前記座 い す を支持す る 移動台 と 、 該移動台 を案 内す る案内 レ ール と 、 前記移動台 に 螺入 さ れ る ス ク リ ュ ー ね じ と 、 該 ス ク リ ュ ーね じ を 回 転 さ せ る ノ、 ン ド ル と か ら な る 請求 の 範囲第 2 項 ま た は 第 4 項記載の機能強化訓練機。 前記昇降機構が 、 前記座 いす を 支持す る 移動台 と 、 該移動台 に取 り 付 け ら れ る ジ ャ ッ キ と か ら な る 請求 の 範囲第 2 項 ま た は第 4 項記載 の機能強化訓練機。

1 . 前記足用 の ペ ダル機構 に お け る 左右 の ペ ダル レバー の取 り 付 け位置が支持軸 に対 し て変更で き る請求の 範 囲第 1 項、 第 2 項、 第 3 項、 第 4 項、 第 5 項、 第 6 項、 第 7 項、 第 8 項、 第 9 項 ま た は第 1 0 項記載の機能強 化訓練機。

2 . 前記足用 の ペ ダル機構 に お け る 左右 の ペ ダル レバー に 設 け ら れ る ペ ダルの位置 を リ ノ、 ビ リ の 形態 に応 じ て 変 え ら れ る 請求 の 範囲第 1 項、 第 2 項、 第 3 項、 第 4 項、 第 5 項、 第 6 項、 第 7 項、 第 8 項、 第 9 項、 第 1 0 項 ま た は第 1 1 項記載の機能強化訓練機。

3 . 前記本体が転倒 防止用 の支柱部材 を備 え てな る 請求 の範 囲第 1 項、 第 2 項、 第 3 項、 第 4 項、 第 5 項、 第 6 項、 第 7 項、 第 8 項、 第 9 項、 第 1 0 項、 第 1 1 項 ま た は第 1 2 項記載の機能強化訓練機。

4. 前記支柱部材が昇降可能な ア ウ ト ト リ ガーで あ る 請 求の範囲第 1 3 項記載 の機能強化訓練機。