WO2005053799A1 - 運動器具用サドルおよび同サドルを用いた運動器具 - Google Patents

運動器具用サドルおよび同サドルを用いた運動器具 Download PDF

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WO2005053799A1
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WO
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saddle
user
exercise
curved concave
seat member
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PCT/JP2004/017926
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Takahisa Ozawa
Youichi Shinomiya
Kazuhiro Ochi
Original Assignee
Matsushita Electric Works, Ltd.
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Publication date
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    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
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    • A63B23/02—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for the abdomen, the spinal column or the torso muscles related to shoulders (e.g. chest muscles)
    • A63B23/0205—Abdomen
    • A63B23/0227—Abdomen moving torso or lower limbs laterally, i.e. substantially in the frontal plane

Definitions

  • the present invention relates to a saddle used for an exercise apparatus that is not only capable of performing exercise for solving lack of exercise or shape-up but also effective for training a leg of a user having knee pain. It relates to the exercise equipment used.
  • an object of the present invention is to provide an exercise apparatus used for a user to exercise on a leg in a sitting posture.
  • An object of the present invention is to provide a saddle for exercise equipment that can reduce variation in exercise effects caused by a user's sitting posture such as a sitting position and a sitting direction.
  • the exercise apparatus using the saddle according to the present invention is a pedestal that is installed at a fixed position and is used such that at least a part of the user's own weight acts on the legs including the thighs.
  • the support section supports a part of the user's body, and the support section is configured so that the load acting on the legs is changed by the user's own weight due to the change in the relative position between the user's foot position and the center of gravity.
  • a coupling mechanism for restricting the movable direction of the support so that the displacement direction of the relative position between the foot position and the center of gravity is restricted to the bending direction of the knee joint.
  • the support portion supports a user's buttocks, and has a pair of curved concave portions formed so that a part of the user's thighs fits around the buttocks of the user.
  • the thigh is positioned on the saddle and is suitable for leg movement immediately.
  • a stable exercise effect can be obtained with good reproducibility by suppressing variations in the seating position and orientation.
  • the curved concave portion when the user places his / her foot on the foot while the user is seated on the saddle, substantially coincides with the bending direction of the left and right knee joints. It is preferable that it is formed as follows. More specifically, the curved concave portion is preferably formed so that the user's leg opening angle is in the range of 30 to 70 degrees, particularly 60 degrees, when the user sits on the saddle. In this case, the user can exercise the legs more effectively in a comfortable posture.
  • a further object of the present invention is to provide an exercise apparatus using the saddle.
  • the exercise equipment of the present invention has a base installed at a fixed position and a less weight of the user. And a support part that supports a part of the user's body in such a way that a part acts on the leg including the thigh, and the user's own weight due to the displacement of the relative position between the user's foot position and the center of gravity
  • the support part is movably connected to the base so that the load acting on the leg changes, and the displacement direction of the relative position between the foot position and the center of gravity is limited to the bending direction of the knee joint.
  • a coupling mechanism for restricting the movable direction of the part wherein the support part includes a saddle for supporting the buttocks of the user, and the saddle has a part of the thigh of the user on its outer periphery. It has a pair of curved recesses formed to fit.
  • FIG. 1 is a schematic view of an exercise apparatus that works in a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of a saddle.
  • FIG. 3 is a side view of a saddle.
  • (A) and (B) are explanatory diagrams of the operation of the exercise equipment when the treadle is movable. [FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of a saddle with a backrest according to the present invention.
  • FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams showing the operation of saddle length adjusting means.
  • FIG. 8 (A) and (B) are schematic diagrams showing the operation of the saddle angle adjusting means. [FIG.
  • FIG. 9 (A)-(D) is a schematic view showing the operation of the saddle width adjusting means.
  • FIG. 10 (A) and (B) are explanatory views of the operation of the exercise equipment without a tread plate.
  • the leg training apparatus includes a gantry 1 installed on the floor, a seat member 2 for supporting a user's buttocks, and a tread plate 3 on which the user's feet are placed. And The seat member 2 and the tread 3 are attached to the gantry 1 via coupling mechanisms 4 and 5, respectively. Motors 6 and 7 as driving sources are connected to the coupling mechanisms 4 and 5, respectively, and the motors 6 and 7 are controlled by the control unit 10. The pair of left and right treads 3 is provided, and the motor 7 is provided in each tread 3.
  • the seat member 2 includes a post 21, a saddle 22 attached to an upper end of the post 21 to support a user's buttocks, and a saddle attached to the post so as to provide translation and rotation of the saddle with respect to the post. And a connecting portion 23 to be connected.
  • the lower end of the post 21 is connected to the coupling mechanism 4.
  • the exercise apparatus has a user with an outer periphery as shown in FIG.
  • a saddle 22 having a pair of curved concave portions 24 having a shape such that a part of the thigh C is fitted (fitted) is used.
  • the curved concave portion 24 for example, an outer peripheral surface of a column can be adopted.
  • the pair of curved concave portions 24 be seated on the saddle 22, and that the leg opening angle ⁇ of the user substantially coincides with the bending direction of the left and right knee joints with the foot placed on the tread plate 3.
  • the upper limit is 70 degrees, at which a person can easily take a sitting position
  • the lower limit is 30 degrees for women who are ashamed to open their hips and those who have stiff hips. It is preferably formed to have a range of 70 degrees, particularly 60 degrees. In other words, as shown in FIG.
  • the angle ( ⁇ 2) between the central axis along the longitudinal direction of the saddle and the center line of the curved concave portion in the plan view of the saddle 22 is in the range of 15 ° to 35 °, particularly 30 °. It is preferable to form the curved concave portions 24 so as to intersect at a degree. By setting this angle range, the user can sit on the saddle in a comfortable posture, and as described later, the angle is suitable for the exercise of applying a load to each leg.
  • the pair of curved concave portions 24 are arranged such that the inclination angle ⁇ of the thigh C of the user with respect to the vertical direction is 30 degrees to 50 degrees while the saddle 22 is seated and the foot is placed on the tread plate 3.
  • it is preferably formed to be 40 degrees.
  • the angle ⁇ between the center line of the curved concave portion 24 and the virtual axis in the vertical direction is in the range of 30 ° to 50 °, particularly 40 °. It is desirable to form the curved concave portion 24 as described above.
  • the angle ⁇ is determined based on the maximum value of the knee angle at which knee pain hardly occurs.
  • the angle ⁇ is set so that the knee angle becomes 40 degrees when the lower leg J (the tibia) stands vertically with respect to the gantry 1! At such an angle, it becomes possible to apply a load to the knee joint with almost no knee pain. As a result, Even a user who has pain in the knee joint, such as knee osteoarthritis, can exercise comfortably without worrying about adverse effects such as pain and illness.
  • the upper surface of the saddle 22 is formed as a smooth curved surface such that the central portion in the front-rear direction is more concave than the front portion and the rear portion.
  • a first raised portion 25 provided on the front side and a second raised portion 26 provided on the rear side are provided on the upper surface of the saddle 22. It is provided in a region between the first and second ridges.
  • a front portion of the saddle constituting the first raised portion 25 of the saddle 22 is formed to be removable.
  • the front portion of the saddle is lower than the central portion of the saddle where the curved concave portion is provided, and the rear portion of the saddle is located at the central portion.
  • the upper surface of the saddle is formed by a smooth curved line at a higher position than that of the saddle.
  • the anterior part which can reduce the variation in the seating position, is located below the central part, so that even if the user has a disease or obstacle in the leg joint, it can be easily used without raising the leg. You can get on and off the saddle 22.
  • the weight of the leg is likely to be applied, and the driving strength can be increased.
  • the first raised portion 25 can be attached to the saddle to prevent displacement of the buttocks during exercise.
  • a flat portion for supporting the buttocks of the user at the center of the upper surface of the saddle 22 in the front-rear direction.
  • the load from the buttocks can be evenly received over a relatively large area, and the tailbone is compressed or a load is applied to a specific portion of the buttocks such as the ischial tuberosity. This enables comfortable exercise over a long period of time without concentration.
  • the coupling mechanism 4 has a rotation axis in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the post 21 can swing back and forth around the left-right rotation axis, and the left-right rotation axis.
  • the joint part including the shaft can swing right and left around the axis in the front-rear direction. I'm using Therefore, according to this coupling mechanism, the post 21 can swing back and forth and left and right with the lower end as a fulcrum.
  • the coupling mechanism 4 uses two motors 6 to swing the post 21 in an arbitrary direction.
  • the post 21 is formed so as to be expandable and contractible in the height direction by nesting the lower end and the upper end.
  • a motor 8 as a drive source is provided at a longitudinally intermediate portion of the post 21.
  • the expansion and contraction length of the post 21 can be made variable by the rotation of the motor 8.
  • a motor 9 as a drive source is also provided at a connecting portion 23 connecting the post 21 and the saddle 22, and this motor 9 swings the saddle 22 in the front-rear direction with respect to the post 21. Becomes possible.
  • the coupling mechanism 5 for the tread 3 includes a pantograph 51 mounted on the gantry 1, and the tread 3 is mounted on the pantograph 51.
  • the coupling mechanism 5 is also provided with a motor 7 as a drive source. By rotating the motor 7, the pantograph 51 can be expanded and contracted to move the tread plate 3 up and down.
  • the seat member 2 can swing back and forth and left and right by the motor 6, the tread plate 3 can be moved up and down by the motor 7, the post 21 can be extended and contracted by the motor 8, and the saddle 22
  • the angle of the post 21 with respect to the post 21 can be adjusted by the motor 9. Since two motors 6 and 7 are provided for the seat member 2 and the tread plate 3, respectively, by controlling a total of six motors 6-9, a combination of the above-described operations becomes possible.
  • each of the motors 6-9 is controlled by the control unit 10 having a microcomputer as a main component.
  • the control unit 10 sets a plurality of sets of time-series data on the rotation angles of the motors 6-9 to obtain an appropriate exercise load. By selecting an appropriate set of the time-series data, a desired operation is performed. Can be done.
  • Which motor 6-9 is to be driven can be selected according to the type of exercise, but basically the motor 6 is always driven and the seat member 2 swings. Further, the seat member 2 may be oscillated alone and the other motors 7-9 may be stopped, but at least one of the motor 7 for driving the tread plate 3 and the motor 9 for driving the saddle 22 is a seat member. It is desirable to drive in synchronization with the motor 6 that drives 2.
  • one leg is placed on a pair of treads 3, and Operate while sitting.
  • the saddle 22 is seated, it is necessary to make the sole touch the footboard 3, and by adjusting at least one of the height position of the footboard 3 and the extension length of the post 21, Adjust the position of the saddle 22 according to the user's leg length.
  • the position of the center of gravity of the user is displaced from the position of the foot of the user.
  • the position of the center of gravity when the user sits on the seat member 2 is located slightly forward of the buttocks.
  • the position of the center of gravity of the user also moves forward.
  • the proportion of the user's own weight acting on the legs including the thighs increases.
  • the load due to the user's own weight mainly acts on one leg on the side where the seat member 2 is inclined.
  • the swing direction of the seat member 2 (that is, the position of the foot placed on the tread plate 3 and the user
  • the motor 6 is driven such that the displacement direction of the relative position with respect to the position of the center of gravity of the knee is limited to the bending direction of the knee joint. That is, the direction of movement of the center of gravity of the user is parallel to the direction of bending and extension of the knee joint of the user.
  • the operation of the coupling mechanism 4 restricts the swing direction of the seat member 2. Will be.
  • the motor 6 when the motor 6 is driven, it is preferable to limit the movable range of the seat member 2 so that the bending range of the knee joint becomes a constant angle of extension position force, for example, 40 degrees.
  • the direction in which the knee joint bends and extends without torsion of the knee joint is limited, and the range of flexion and extension (angle range) of the knee joint is limited, causing pain in the joint as in osteoarthritis of the knee. Even a certain user can exercise with peace of mind without adverse effects such as increased pain and illness of symptoms.
  • the swing direction of the seat member 2 is changed to the knee joint in order to limit the bending and extension directions of the knee joint.
  • marks for deciding the position and direction of the foot are written on the tread plate 3.
  • the foot position and the direction of the foot can be determined only by placing the foot on the tread plate 3. It is more effective to provide a toe clip portion on the tread plate 3 for inserting a toe like a tip of a slipper or a sandal.
  • the coupling mechanism 4 swings the seat member 2 in two planes including the portion of the seat member 2 supporting the buttocks of the user and the second finger of each foot of the user.
  • FIG. 4 (A) when the seat member 2 is in a substantially vertical posture with respect to the gantry 1, the ratio of the seat member 2 supporting the weight of the user M is larger than that of the tread plate 3.
  • FIG. 4 (B) when the seat member 2 is inclined with respect to the gantry 1 as shown in FIG. 4 (B), the ratio of the tread 3 supporting the weight of the user M becomes larger than in the case of FIG. 4 (A).
  • the load on the thigh due to the weight of the user M becomes larger than in the state of FIG. 4 (A).
  • a part of the user M's own weight is still supported by the seat member 2, so that the squat motion in which the user M's total weight acts on the legs as a load is performed.
  • the load is lighter in comparison.
  • the maximum inclination angle of the seat member 2 is desirably 3-5 degrees. It is desirable that the number of times of swinging the seat member 2 per second is 0.3-2 times.
  • the state in which the seat member 2 stands substantially vertically with respect to the gantry 1 also tilts the seat member 2 with the force directed to one of the left and right tread plates 3.
  • the tread 3 opposite to the tread 3 existing in the direction in which the seat member 2 is tilted may be moved slightly upward. Incorporating this kind of movement can apply a greater load to the legs in the direction in which the seat member 2 tilts due to the user's trunk tilting. It will work.
  • a relatively large load can be applied to the thigh while the angle at which the seat member 2 is tilted is reduced, and the ratio of the load acting on the legs to the energy for tilting the seat member 2 increases,
  • the load can be efficiently applied to the legs.
  • the tilting of the seat member 2 can be repeated by only one of the right and left sides.
  • the above-described control can be realized by synchronizing the control of the motor 6 for tilting the seat member 2 and the motor 7 for raising and lowering the tread plate 3.
  • the seat is arranged such that the displacement direction of the relative position between the foot position and the center of gravity is the bending direction of the knee joint for each leg.
  • the swing direction of the member 2 can be restricted.
  • the user places the leg on the tread 3 with the leg opened at the above-mentioned open leg angle.
  • the seat member 2 swings between a position in which the seat 1 stands vertically with respect to the gantry 1 which does not swing in the front-rear direction and a position in which the seat member 2 is inclined in the front right direction or the front left direction.
  • the load can be applied one leg at a time, and the other leg can be rested while the load is applied to one leg.
  • the maximum load can be increased (for example, the maximum load is set to 50% or more of the user's own weight) as compared with the case where both legs are aligned and a load is applied equally to both legs.
  • the load when the load is applied with both legs aligned, a greater load acts on one leg than the other due to differences in left and right muscular strength and differences in the degree of pain in the knee joint. Force that may not be able to be applied By applying a load to one leg at a time, it becomes possible to apply a load equally to both legs. If the treadle 3 is fixed at a fixed position or the user aligns his / her feet and places his / her feet on the gantry 1, a load is simultaneously applied to both legs by swinging the seat member 2 back and forth. be able to.
  • FIG. 5 (A) shows the position of the tread plate 3 when the seat member 2 is in a substantially vertical position
  • FIG. 5 (B) shows the position of the tread plate 3 when the seat member 2 is in an inclined position. I have. From these figures, it can be seen that the position of the tread plate 3 is located lower when the seat member 2 is in the inclined posture.
  • Such control is realized by synchronizing the control of the motor 6 for tilting the seat member 2 and the control of the motor 7 for raising and lowering the tread plate 3.
  • the tread plate 3 on the side opposite to the tread plate 3 existing on the side where the seat member 2 is tilted may be moved slightly upward. Incorporating such an operation makes it possible to apply a greater load to the legs in the direction in which the seat member 2 is tilted by tilting the trunk of the user. In other words, a relatively large load can be applied to the legs while reducing the angle at which the seat member 2 is tilted, and the ratio of the load acting on the legs to the energy for tilting the seat member 2 increases, and A load can be given efficiently.
  • the tilting of the seat member 2 can be repeated only on one of the left and right sides.
  • the user's bending angle (knee angle) of the user is hardly changed.
  • the load acting on the leg can be changed by its own weight. That is, the muscle of the leg can be contracted in a state close to the isometric expansion and contraction, and the muscle can be contracted without increasing the burden on the knee. Since the seat member 2 and the tread plate 3 are driven by the motors 6 and 7, the user can obtain a high exercise effect by following the movement of the seat member 2 and the tread plate 3 without actively moving the body. Can be.
  • the configuration of the tread is not particularly limited.
  • a configuration in which a single spring material is placed below the tread plate, and a configuration in which multiple spring materials with different spring constants contribute according to the magnitude of the load to adjust the amount of descent for example, a nonlinear spring constant Using a two-stage spring
  • selecting the number of multiple springs with the same spring constant to select the appropriate amount of drop according to the user's weight and load target. Is also good.
  • a configuration may be employed in which the amount of air of an air piston disposed below the tread is adjusted in accordance with the weight of the user and the amount of load at a certain moment to adjust the amount of descent of the tread.
  • the position of the tread plate may be controlled by expanding and contracting the air bag (air tube) located below the tread plate according to the load applied to the tread plate.
  • a configuration is adopted in which the saddle 22 slides in the negative direction (front-rear direction) in a plane intersecting the axial direction of the post 21. May be.
  • the motor 9 slides the saddle 22 with respect to the post 21.
  • the saddle 22 slides forward, so that the user's buttocks move forward, so that the user approaches a standing state and the load acting on the legs is reduced.
  • the four motors 6-9 use the four motors 6-9 to tilt the seat member 2 with respect to the gantry 1, the position of the tread plate 3 with respect to the gantry 1, the telescopic length of the seat member 2, and the saddle 22 with respect to the post 21.
  • the motor 9 that drives the saddle 22 Can be omitted.
  • a removable backrest 27 at the rear of the saddle 22.
  • the configuration for attaching and detaching the backrest 27 to and from the saddle 22 can be adopted as the configuration for attaching and detaching the backrest 27 to and from the saddle 22.
  • a separable hinge may be provided at the front of the backrest 27, and the rear surface of the backrest 27 and the rear surface of the saddle 22 may be fixed using a belt and a buckle.
  • the backrest 27 is mounted, a relatively large load can be applied while maintaining the user's posture at an appropriate position. Conversely, if the load is too large for the user, the load can be reduced by removing the backrest 27.
  • a saddle length adjusting means for changing the length of the saddle 22 in the front and rear directions is provided. It is preferred that In this case, even if the user has a large thigh, the thigh can be easily fitted into the curved concave portion 24 by extending the saddle length. Exercise can be easily performed with the specified leg opening angle. It is also effective for keeping the user in a proper sitting posture during exercise.
  • the saddle length adjusting means of the present embodiment the saddle The screw is formed by a pair of parts (22A, 22B) that can be divided in the front-rear direction, and the two are connected by a screw member 70. By rotating the screw member 70 from the front of the saddle, the insertion amount of the part 22A into the part 22B can be adjusted, and as a result, the saddle length can be changed.
  • the saddle 22 with an angle adjusting means for changing the inclination angle of the inner surface 29 of the curved concave portion 24.
  • the fit can be improved by adjusting the inclination angle of the inner surface 29 of the curved concave portion 24.
  • the angle adjusting means of the present embodiment if the screw members (80, 82) provided on the side surfaces of the saddle are rotated as shown in FIG.
  • the angle between the surface and the vertical direction can be reduced, and conversely, if the screw members (80, 82) provided on the side of the saddle are rotated as shown in Fig. 8 (B), the inclination of the inner surface 29 can be reduced. More gently, that is, the angle between the vertical and the inner surface can be greater.
  • the saddle width adjusting means for changing the length of the saddle 22 in the left-right direction.
  • the optimal buttocks support area can be secured according to the body shape of various users, and a comfortable and stable seating feeling can be provided for the user who sits on the saddle 22 and places his / her feet on the tread plate 3.
  • the saddle width adjusting means of the present embodiment the saddle 22 is composed of a pair of parts (22C, 22D) divided in the width direction, and a pair of screw members (90, 92) is provided between both parts.
  • the exercise equipment having the treads 3 has been described, but the treads 3 may be omitted as necessary.
  • a coupling mechanism capable of tilting the seat member 2 with respect to the gantry 1 is adopted, but the tread plate 3 is omitted. Therefore, the user M sits on the floor on which the gantry 1 is installed or on a saddle (not shown) provided on the seat member 2 with his feet placed on the gantry 1.
  • a directional support plate 44 that can rotate in a plane parallel to the upper surface of the gantry 1 is provided on the gantry, and an arrow-shaped mark 45 is written on the directional support plate 44.
  • the direction in which the seat member 2 undulates can be matched with the bending and stretching direction of the knee joint.
  • the figure shows a configuration in which the seat member 2 swings only in two directions.
  • the seat member 2 may be configured to swing in two directions so that loads can be applied alternately to both legs. ,.
  • the saddle according to the present invention may be applied to an exercise device that simulates a horse riding exercise using only the above-described device.
  • an exercise device that simulates a horse riding exercise using only the above-described device.
  • glucose metabolism is promoted by efficiently applying a load to the leg muscles including the thighs of the user sitting on the saddle. It can promote muscle contraction of the thigh, which is effective. Further, since the saddle is provided with a pair of curved concave portions formed so as to fit a part of the user's thighs, it is possible to reduce the fluctuation of the exercise effect due to the sitting posture.
  • the saddle of the present invention is suitable for prevention of lifestyle-related diseases Z improvement and shape-up Z diet exercise, and also requires rehabilitation exercise of a user having a knee disease and leg exercise. This makes it possible for users to provide exercise equipment that can provide appropriate exercise effects with good reproducibility, and further expansion of the use of saddles and exercise equipment using the same is expected.

Abstract

　使用者が着座姿勢で運動を行うための運動器具に使用され、着座姿勢のバラツキを抑制して安定した運動効果を達成できるサドルを提供する。運動器具は、基台と、使用者の臀部を支持するサドルと、使用者の足位置と重心位置との相対位置の変位により使用者の自重で脚部に作用する負荷が変化するように支持部を基台に対して可動に結合し、かつ足位置と重心位置との相対位置の変位方向が膝関節の屈伸方向に制限されるように支持部の可動方向を制限する結合機構とを具備する。サドルは、その外周に使用者の大腿部の一部がフィットするように形成される一対の湾曲凹部を有する。

Description

明 細 書
運動器具用サドルおよび同サドルを用いた運動器具
技術分野
[0001] 本発明は、運動不足解消やシェイプアップを目的とした運動を行えるだけでなぐ 膝痛を有する使用者の脚部のトレーニングにも有効な運動器具に使用されるサドル 、及び同サドルを用いた運動器具に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、増加傾向にある生活習慣病の改善には、有酸素運動によって体脂肪を減少 させることが有効であるとされている。また、積極的に筋収縮を起こさせて糖代謝を高 め、インスリン感受性を改善することが、生活習慣病の改善に寄与すると考えられて いる。使用者が自発的に運動を行う運動器具としては、例えば、自転車漕ぎ運動を 模擬する装置 (エアロバイク)やランニングを模擬する装置（トレッドミル)が広く知られ ている。その一方で、使用者に受動的に運動させることにより、腰背部など主として体 幹部の筋収縮を促すなどの運動効果を提供する運動器具としては、乗馬運動を模 擬する装置 (たとえば、特開平 11—155836号公報）が知られて 、る。
[0003] 筋収縮による糖代謝を効率よく行うには、体積の大きい筋肉である大腿部に筋収縮 を起こさせることが有効と考えられるが、糖尿病患者はそもそも高度の肥満を伴って Vヽることが多 ヽために膝を痛めて!/ヽる者がおり、また高齢者の過半数近くが膝痛を伴 つているとの報告があり、大腿部の筋収縮のためにスクワット運動などを行うのはもち ろんのこと、散歩のようなきわめて一般的な運動でさえも、膝の痛みが強くなつたり、 症状が悪ィ匕したりするなどの問題がある。上述したエアロバイクやトレッドミルのような 運動補助装置では、膝関節の屈伸を伴ったり、膝関節に使用者の自重よりも大きな 負荷が作用したりするので、膝痛を持つ使用者には推奨されない。一方、乗馬を模 擬する運動補助装置においては、使用者が座席に着座した状態で運動を行うので 膝への負担は少な 、ものの、その着座姿勢によって運動効果にバラツキが生じやす ぐまた主に腰背部の筋収縮が誘発されるために、脚部への所望の運動効果を安定 して得難 ヽと ヽぅ問題がある。 [0004] このように、運動不足解消やシェイプアップを目的とした使用者だけでなぐ膝痛を 持つ使用者にとっても安心して所望の運動効果を得ることができる運動器具の開発 が待たれている。
発明の開示
[0005] そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ は、使用者が着座姿勢で脚部への運動を行うための運動器具に使用され、着座位 置や着座の向きのような使用者の着座姿勢によって生じる運動効果のバラツキを低 減できる運動器具用サドルを提供することにある。
[0006] すなわち、本発明にかかるサドルが使用される運動器具は、定位置に設置される架 台と、使用者の自重の少なくとも一部が大腿部を含む脚部に作用するように使用者 の身体の一部を支持する支持部と、使用者の足位置と重心位置との相対位置の変 位により使用者の自重で脚部に作用する負荷が変化するように支持部を基台に対し て可動に結合し、かつ足位置と重心位置との相対位置の変位方向が膝関節の屈伸 方向に制限されるように支持部の可動方向を制限する結合機構とを具備し、サドル は前記支持部として使用者の臀部を支持し、その外周に使用者の大腿部の一部が フィットするように形成される一対の湾曲凹部を有する。
[0007] 本発明によれば、使用者の大腿部の一部がフィット (嵌入)する湾曲凹部を設けてい るので、サドル上における大腿部の位置決めを行いやすぐ脚部の運動に適した姿 勢を再現性よく提供できる。これにより、着座の位置や向きのばらつきを抑制して安 定した運動効果を再現性よく得ることができる。
[0008] 本発明において、上記湾曲凹部は、サドルに使用者が着座した状態で、足位置に 足を載置したとき、使用者の開脚角度が左右の膝関節の屈伸方向に略一致するよう に形成されることが好ましい。より具体的には、上記湾曲凹部は、サドルに使用者が 着座した状態で、使用者の開脚角度が 30— 70度の範囲、特に 60度になるように形 成されることが好ましい。この場合は、使用者は楽な姿勢で脚部の運動をより効果的 に行なえる。
[0009] 本発明のさらなる目的は、上記サドルを用いた運動器具を提供することにある。す なわち、本発明の運動器具は、定位置に設置される基台と、使用者の自重の少なく とも一部が大腿部を含む脚部に作用する形で使用者の身体の一部を支持する支持 部と、使用者の足位置と重心位置との相対位置の変位により使用者の自重で脚部に 作用する負荷が変化するように支持部を基台に対して可動に結合し、かつ足位置と 重心位置との相対位置の変位方向が膝関節の屈伸方向に制限されるように支持部 の可動方向を制限する結合機構とを具備し、しかるに、前記支持部は、使用者の臀 部を支持するサドルを含み、前記サドルは、その外周に使用者の大腿部の一部がフ イットするように形成される一対の湾曲凹部を有する。
[0010] 本発明のさらなる目的および効果は、以下の発明を実施するための最良の形態か らより明確に理解することができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の好ましい実施形態に力かる運動器具の概略図である。
[図 2]サドル上面図である。
[図 3]サドルの側面図である。
圆 4] (A)および (B)は、運動器具の動作説明図である。
[図 5] (A)および (B)は、踏板可動時における運動器具の動作説明図である。
[図 6]本発明の背もたれ付きサドルの斜視図である。
[図 7] (A)および (B)は、サドル長さ調節手段の動作を示す概略図である。
[図 8] (A)および (B)は、サドルの角度調節手段の動作を示す概略図である。
[図 9] (A)一 (D)は、サドル幅調節手段の動作を示す概略図である。
[図 10] (A)および (B)は、踏板なしの運動器具の動作説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、添付図面を参照しながら、本発明を好ましい実施形態に基づいて詳述する。
[0013] 本実施形態の脚部トレーニング装置は、図 1に示すように、床面に設置される架台 1と、使用者の臀部を支持する座席部材 2と、使用者の足を載せる踏板 3とを含む。 座席部材 2と踏板 3は、架台 1に対してそれぞれ結合機構 4、 5を介して取り付けられ る。結合機構 4、 5にはそれぞれ駆動源としてのモータ 6、 7が連結され、モータ 6、 7 は制御部 10で制御される。踏板 3は左右一対設けられ、モータ 7は各踏板 3に設けら れる。 [0014] 座席部材 2は、ポスト 21と、ポスト 21の上端に取り付けられて使用者の臀部を支持 するサドル 22と、ポストに対するサドルの平行移動と回転移動を提供するようにサド ルをポストに結合する連結部 23とを含む。ポスト 21の下端部は結合機構 4に連結さ れる。
[0015] 本運動器具では、着座した使用者の位置、向き、姿勢が運動中の負荷の大きさや 使用者の膝痛に及ぼす影響を低減するため、図 2に示すように、外周に使用者の大 腿部 Cの一部がフィット (嵌入)するような形状でなる一対の湾曲凹部 24を有するサド ル 22が使用されている。湾曲凹部 24としては、例えば、円柱の外周面を採用するこ とがでさる。
[0016] 一対の湾曲凹部 24は、サドル 22に着座するとともに踏板 3に足を載せた状態で使 用者の開脚角度 Θが、左右の膝関節の屈伸方向に略一致することが好ましい。具体 的には、人が着座姿勢を楽にとることができる 70度の角度を上限に、股関節を開くこ とが恥ず力しい女性や股関節が堅い人のために 30度を下限として、 30度一 70度の 範囲、特に 60度になるように形成されることが好ましい。換言すると、図 2に示すよう に、サドル 22の平面視においてサドルの前後方向に沿った中心軸と湾曲凹部の中 心線とがなす角度 (ΘΖ2)が 15度一 35度の範囲、特に 30度で交差するように湾曲 凹部 24を形成することが好ましい。この角度範囲とすることで、使用者は楽な姿勢で サドルに着座できるとともに、後述するように、片脚ずつに負荷を与える運動に適した 角度となる。
[0017] また、一対の湾曲凹部 24は、サドル 22に着座するとともに踏板 3に足を載せた状態 で、鉛直方向に対する使用者の太腿部 Cの傾斜角度 φが 30度一 50度の範囲、特に 40度になるように形成されることが好ましい。換言すると、図 3に示すように、サドル 2 2の側面視において、湾曲凹部 24の中心線と鉛直方向の仮想軸との間の角度 φが 30度一 50度の範囲、特に 40度になるように湾曲凹部 24を形成することが望ましい。 この角度 φは、膝痛がほどんど生じない膝角度の最大値に基づいて決定されている 。つまり、角度 φは、下腿部 J (脛骨)を架台 1に対して垂直方向に立てた状態におい て膝角度が 40度になるようにになるように設定されて!、る。この程度の角度であれば 膝痛をほとんど伴うことなく膝関節に荷重をかけることが可能になる。結果として、変 形性膝関節症のように膝関節に痛みがある使用者であっても、痛みや症状の悪ィ匕の ような悪影響を心配せずに快適に運動を行うことができる。
[0018] サドル 22の上面は、図 3に示すように、前後方向の中央部が前部および後部よりも 凹むように滑らかな曲面で形成されている。例えば、本実施形態においては、サドル 22の上面には、前方側に設けられる第 1隆起部 25と、後方側に設けられる第 2隆起 部 26とが設けられ、一対の湾曲凹部 24はこれら第 1および第 2隆起部の間の領域に 設けられる。この構成によれば、使用者がサドルに着座すると臀部と骨盤とが前後か ら保持され、サドル上での臀部の位置が定まりやすぐ着座の位置のばらつきが低減 されて安定した運動効果が得られる。
[0019] また、サドル 22の第 1隆起部 25を構成するサドル前部は取り外し可能に形成するこ とが好ましい。サドル力も第 1隆起部 25を取り外した状態においては、図 3の番号 28 によって示されるように、サドル前部が湾曲凹部の設けられるサドル中央部に比べて 低い位置となり、サドル後部が前記中央部に比べて高い位置となるように滑らかな曲 線でサドル上面が形成される。この場合は、着座の位置のばらつきを低減できるだけ でなぐ前部が中央部よりも下方に位置しているから、使用者が脚部の関節に疾患や 障害を持つ場合でも脚を上げることなく楽にサドル 22に乗り降りすることができる。ま た、使用者にとって負荷が少なすぎる場合には、脚部に自重がかかりやすくなり、運 動強度を高めることができる。また、使用者が着座した後、必要に応じて、第 1隆起部 25をサドルに装着して運動時における臀部の位置ずれを防止することも可能である
[0020] また、サドル 22の上面の前後方向における中央部には、使用者の臀部を支持する 平面部を設けることが好ましい。この場合は、使用者の臀部を平面部で支持するから 、比較的広い面積で臀部からの荷重を均等に受けることができ、尾てい骨が圧迫さ れたり、坐骨結節などの臀部の特定箇所に荷重が集中したりすることがなぐ長時間 に亘つての快適な運動が可能になる。
[0021] 本実施形態では、結合機構 4が前後方向および左右方向の回転軸を有し、たとえ ば左右方向の回転軸の回りでポスト 21を前後に揺動可能とし、かつ左右方向の回転 軸を含むジョイント部分を前後方向の軸回りで左右方向に揺動可能とする構成を採 用している。したがって、この結合機構によれば、ポスト 21は下端部を支点として前 後左右に揺動可能になる。本実施形態においては、結合機構 4は 2個のモータ 6を 用いてポスト 21を任意の方向に揺動可能としている。
[0022] ポスト 21は、下端部と上端部とを入れ子状に形成することによって高さ方向に伸縮 可能に形成されている。ポスト 21の長手方向の中間部には駆動源としてのモータ 8 が設けられている。このモータ 8の回転によってポスト 21の伸縮長を可変とすることが できる。さらに、ポスト 21とサドル 22とを結合している連結部 23にも駆動源としてのモ ータ 9が設けられ、このモータ 9はサドル 22をポスト 21に対して前後方向に揺動させ ることが可能になる。
[0023] 踏板 3のための結合機構 5は、架台 1の上に取り付けたパンタグラフ 51を備え、パン タグラフ 51の上に踏板 3が取り付けられる。結合機構 5にも駆動源としてのモータ 7が 設けられ、モータ 7を回転させることによりパンタグラフ 51を伸縮させて踏板 3を上下 に移動させることができる。
[0024] 要するに、座席部材 2はモータ 6により前後左右に揺動可能であり、踏板 3はモータ 7により上下方向に移動可能であり、ポスト 21はモータ 8により伸縮可能であり、サド ル 22はモータ 9によりポスト 21に対する前後方向の角度調節が可能になっている。 座席部材 2と踏板 3のためのモータ 6、 7は各 2個ずつ設けられるので、合計 6個のモ ータ 6— 9を制御することによって、上述の動作の組合せが可能になる。前記したよう に、各モータ 6— 9はマイクロコンピュータを主構成とする制御部 10により制御される 。制御部 10には、適正な運動負荷を得るための各モータ 6— 9の回転角度に関する 時系列データが複数セット設定されており、時系列データの適宜セットを選択するこ とによって所望の動作を行わせることができる。
[0025] どのモータ 6— 9を駆動するかは、運動の種類に応じて選択可能であるが、基本的 にモータ 6はつねに駆動され、座席部材 2が揺動する。また、座席部材 2を単独で揺 動させ、他のモータ 7— 9を停止させてもよいが、踏板 3を駆動するモータ 7とサドル 2 2を駆動するモータ 9との少なくとも一方は、座席部材 2を駆動するモータ 6と同期さ せて駆動することが望ま 、。
[0026] 上述した運動器具の使用に際しては、一対の踏板 3に片脚ずつ載せ、サドル 22に 着座した状態で動作させる。サドル 22に着座した状態においては踏板 3に足裏を接 触させることが必要であって、踏板 3の高さ位置とポスト 21の伸縮長との少なくとも一 方を調節することによって、踏板 3とサドル 22の位置関係を使用者の脚長に応じて調 節する。
[0027] 使用者がサドル 22に着座した状態で座席部材 2を揺動させると、使用者の足位置 に対して使用者の重心位置が変位する。座席部材 2に使用者が着座した時の重心 位置は臀部のやや前方に位置する。座席部材 2を垂直位置カゝら前方に傾斜させると 、使用者の重心位置も前方に移動する。これによつて使用者の自重のうち大腿部を 含む脚部に作用する割合が増加する。また、使用者の左右方向に座席部材 2を傾斜 させると、使用者の自重による負荷は主として座席部材 2を傾斜させた側の片脚に作 用する。このように、使用者の自重の一部をサドル 22で受けながら、座席部材 2の揺 動運動によって脚部 (とくに、比較的体積の大きい筋肉を有する大腿部）に作用する 負荷を変化させることで筋代謝を促してインシュリン抵抗性の向上が期待できる。しか も、他の部位に比較して体積の大きい筋肉を備えた大腿部に負荷を作用させるから 、効率のよい筋代謝を実現できる。
[0028] ところで、使用者が膝関節に痛みを持つような場合、本実施形態の運動器具にお いては、座席部材 2の揺動方向（つまり、踏板 3に載せた足の位置と使用者の重心位 置との相対位置の変位方向）が、膝関節の屈伸方向に制限されるようにモータ 6を駆 動させる。すなわち、使用者の重心の移動方向が、使用者の膝関節の屈伸方向と平 行になるようにする。例えば、座席部材 2が膝関節の屈伸方向に揺動するようにモー タ 6に関する時系列データを制御部 10に設定すれば、結合機構 4の動作が座席部 材 2の揺動方向を制限することになる。また、モータ 6の駆動に際しては、膝関節の屈 伸範囲が伸展位置力 一定角度、例えば 40度になるように座席部材 2の可動範囲を 制限することが好ましい。このように、膝関節の捻れを伴わずに膝関節を屈伸させる 方向を制限し、しかも膝関節の屈伸範囲 (角度範囲)を制限しているから、変形性膝 関節症のように関節に痛みがある使用者であっても、痛みの増加や症状の悪ィ匕のよ うな悪影響を与えることなく安心して運動を行うことができる。
[0029] 上述のように、膝関節の屈伸方向を制限するために座席部材 2の揺動方向を膝関 節の屈伸方向に一致させるには、座席部材 2の揺動方向を制御するだけでなぐ踏 板 3の上での足位置および足先の向きを決める力、足位置および足先の向きを適宜 のセンサによって検出することが好ましい。本実施形態では、踏板 3の上に足位置お よび向きを決めるためのマークを表記してある。これにより、踏板 3に足を載せるだけ で足位置と足先の向きとを決めることができる。尚、踏板 3にスリッパあるいはサンダル の先端部のように足先を差し入れるトークリップ部を設ければさらに効果的である。
[0030] 次に、片脚にのみ負荷を与えて運動を行う場合について説明する。まず、片脚だけ を一方の踏板 3に載せる。この状態において結合機構 4は、座席部材 2において使 用者の臀部を支持している部位と使用者の各足の第 2指とをそれぞれ含む 2面内で 座席部材 2を揺動運動させる。例えば、図 4(A)に示すように、架台 1に対して座席部 材 2が略垂直姿勢にある状態では踏板 3よりも座席部材 2が使用者 Mの体重を支え る割合が大きい。一方、図 4(B)に示すように架台 1に対して座席部材 2が傾斜した状 態では図 4(A)の場合よりも踏板 3が使用者 Mの体重を支える割合が大きくなる。つま り、図 4(B)の状態は図 4(A)の状態よりも使用者 Mの自重による大腿部への負荷が大 きくなる。ここで、図 4(B)の状態においても、使用者 Mの自重の一部は依然として座 席部材 2によって支持されるから、使用者 Mの全自重を負荷として脚部に作用させる スクワット運動に比較すると軽負荷となる。このように、脚部に作用する負荷を調節す ることで膝関節に障害を持つ使用者にも使用可能となる。また、捻れを伴わずに膝関 節を屈伸させることができるから、膝関節の痛みを増加させたり症状を悪化させたり することがない。なお、座席部材 2の最大傾斜角度は 3— 5度が望ましぐ座席部材 2 を 1秒間に揺動させる回数は 0. 3— 2回が望ましい。これらの数値は実験結果に基 づくものである。
[0031] また、片脚ずつに効率よく負荷を与えるために、架台 1に対して座席部材 2が略垂 直に立っている状態力も左右の一方の踏板 3に向力つて座席部材 2を傾動させるとと もに、座席部材 2を傾動させた向きに存在する踏板 3のみを下方に移動させることも 好ましい。また、座席部材 2を傾動させた向きに存在する踏板 3とは反対の踏板 3を やや上方に移動させるようにしてもよい。このような動作を取り入れると、使用者の体 幹が傾くことによって座席部材 2が傾いた方向の脚により大きな負荷を与えることが可 能になる。すなわち、座席部材 2を傾動させる角度を小さくしながらも大腿部に比較 的大きい負荷を作用させることができ、座席部材 2を傾動させるエネルギに対して脚 に作用する負荷の比率が大きくなり、脚に効率よく負荷を与えることができる。ここに、 座席部材 2の傾動は左右の一方のみで繰り返すことが可能である力 左右交互に傾 動させてもよい。上述した制御は、座席部材 2を傾斜させるモータ 6と踏板 3を昇降さ せるモータ 7との制御を同期させることによって可能になる。
[0032] 本実施形態では、両足を載せるために一対の踏板 3を設けているので、片脚毎に 足位置と重心位置との相対位置の変位方向が膝関節の屈伸方向になるように座席 部材 2の揺動方向を制限することができる。つまり、使用者は脚を上記した開脚角度 によって開いた状態で踏板 3に載せる。次に、座席部材 2は前後方向に揺動させる のではなぐ架台 1に対して垂直姿勢に立つ位置と、前右方向または前左方向にお いて傾斜姿勢となる位置の間で揺動する。この動作によって片脚ずつ負荷を力ける ことができ、一方の脚に負荷をかけている間に他方の脚を休ませることができる。また 、両脚を揃えて両脚に均等に負荷を作用させる場合に比較すると最大負荷を高める (たとえば、最大負荷を使用者の自重の 50%以上とする）ことが可能になる。さらに、 両脚を揃えて負荷を与えると左右の筋力差や膝関節の痛みの程度の差異などによ つて一方の脚に他方の脚よりも大きい負荷が作用して、左右の脚に均等に負荷を与 えることができない場合がある力 片脚ずつに負荷を与えることによって、両脚に均 等に負荷を与えることが可能になる。尚、踏板 3を定位置に固定するか、使用者が足 を揃えて架台 1に足を置くかすれば、座席部材 2を前後方向に揺動させることによつ て、両脚に同時に負荷を与えることができる。
[0033] 上述したように、踏板 3は架台 1に対して上下方向に移動可能であって、踏板 3の 動作は座席部材 2の揺動に同期（連動）して制御可能である。すなわち、図 5(A)は座 席部材 2が略垂直姿勢にある時の踏板 3の位置を示し、図 5(B)は座席部材 2が傾斜 姿勢にある時の踏板 3の位置を示している。これらの図から座席部材 2の傾斜姿勢時 において踏板 3の位置がより下方に位置しているのがわかる。このような制御は、座 席部材 2を傾斜させるモータ 6と踏板 3を昇降させるモータ 7との制御を同期させること によって実現される。 [0034] また、座席部材 2を傾動させた側に存在する踏板 3とは反対側の踏板 3をやや上方 に移動させるようにしてもよい。このような動作を取り入れると、使用者の体幹が傾くこ とによって座席部材 2が傾いた方向の脚により大きな負荷を与えることが可能になる。 すなわち、座席部材 2を傾動させる角度を小さくしながらも脚に比較的大きい負荷を 作用させることができ、座席部材 2を傾動させるエネルギに対して脚に作用する負荷 の比率が大きくなり、脚に効率よく負荷を与えることができる。座席部材 2の傾動は左 右の一方のみで繰り返すことが可能である力 左右交互に傾動させてもよ 、。
[0035] このように、架台 1に対する座席部材 2の傾斜角度が大きくなるほど踏板 3を下方に 移動させるようにすれば、膝関節の屈曲角度 (膝角度)をほとんど変化させることなく使 用者の自重によって脚に作用する負荷を変化させることができる。すなわち、脚の筋 肉を等尺性伸縮に近い状態で収縮させることが可能になり、膝への負担を小さくしな 力 筋収縮を行わせることができる。し力も、座席部材 2と踏板 3はモータ 6、 7により 駆動されるので、使用者は能動的に身体を動かすことなく座席部材 2と踏板 3の動作 に追従することで高い運動効果を得ることができる。また、変形性膝関節症の使用者 であっても膝角度を 40度以下とすれば強い痛みを伴うことなく運動できることが実験 的に確認されており、膝角度は 90度に近いほうがサドル 22に対する着座が容易であ り、なおかつ大腿部に力かる負荷（回転モーメント）が大きく効率的に負荷をかけられ るので、膝角度を 40度にするのが望ましいと言える。
[0036] 踏板の構成に特に限定はないが、例えば、座席部材 2と踏板 3を機械的に連結さ せる構成、荷重の大きさに対して望ま 、降下量となるようにばね定数が設定された 単一のばね材を踏板の下部に配置する構成、荷重の大きさに応じて異なるばね定 数を有する複数のばね材が寄与して降下量を調節する構成 (例えば、非線形ばね定 数を有する 2段ばねの使用）、使用者の体重や荷重目標に応じて適切な降下量とな るように同じばね定数を有する複数のばねの使用数を選択する構成のいずれかを採 用しても良い。また、使用者の体重やある瞬間における荷重量に応じて、踏板の下 部に配置されたエアピストンのエア量を調節して踏板の降下量を調節する構成を採 用しても良い。さらに、踏板に力かる荷重に応じて踏板の下部に配置されたエアバッ グゃエアチューブを膨張収縮させて踏板の位置制御を行ってもょ ヽ。これらの構成 では、踏板 3の駆動源が不要となる。
[0037] サドル 22については、ポスト 21の上端に対する前後方向の傾斜角度を変化させる 代わりに、ポスト 21の軸方向に交差する面内においてサドル 22がー方向（前後方向 )にスライドする構成を採用してもよい。この構成においては、モータ 9がサドル 22を ポスト 21に対してスライド移動させる。座席部材 2の傾斜角度が大きくなるほど、サド ル 22が前方にスライド移動されるので、使用者の臀部が前方に移動することによって 、使用者は立った状態に近くなり脚部に作用する負荷が増加する。尚、上述した構 成では、 4個のモータ 6— 9によって、架台 1に対する座席部材 2の傾斜角度と、架台 1に対する踏板 3の位置と、座席部材 2の伸縮長と、ポスト 21に対するサドル 22の位 置の 4種類の状態を制御している力 座席部材 2の傾斜角度の変化とポスト 21に対 するサドル 22の位置変化とを連動させる構成を採用する場合、サドル 22を駆動する モータ 9を省略することができる。
[0038] 本実施形態の変更例として、図 6に示すように、サドル 22の後部に着脱可能な背も たれ 27を設けることがさらに好ましい。この場合は、使用者がサドルに着座した状態 において使用者の腰部が背もたれ 27に当接するので、使用者の上半身が後方に傾 くのを防止して着座姿勢のばらつきを抑制することができる。背もたれ 27をサドル 22 に対して着脱する構成は種々構成を採用することができる。たとえば、背もたれ 27の 前部に分離可能なヒンジを設け、背もたれ 27の後面とサドル 22の後面とをベルトお よびバックルを用いて固定すればよい。また、背もたれ 27を装着した状態では、使用 者の姿勢を適正な位置に保ちながら比較的大きな負荷を与えることが可能になる。 反対に、使用者にとって負荷が大きすぎる場合には背もたれ 27を外すことによって 負荷を軽減できる。
[0039] 本実施形態の別の変更例として、図 7(A)および図 7(B)に示すように、サドル 22の前 後方向における長さを変化させるためのサドル長さ調節手段を設けることが好ましい 。この場合は、太腿が太い使用者であっても、サドル長さを延長することにより湾曲凹 部 24内に太腿を楽にフィットさせることができ、使用者の体型によらず、使用者が所 定の開脚角度で運動を行いやすくなる。また、運動中の使用者を適正な着座姿勢に 保つのにも有効である。例えば、本実施形態のサドル長さ調節手段においては、サド ルは前後方向に分割可能な一対のパーツ（22A、 22B)で形成されており、両者の間 はネジ部材 70によって連結されている。サドル前方から、このネジ部材 70を回転さ せることによりパーツ 22B内へのパーツ 22Aの挿入量を調節できるので、結果として サドル長さを変更することができる。
[0040] また、図 8(A)および図 8(B)に示すように、湾曲凹部 24の内表面 29の傾斜角度を変 化させるための角度調節手段をサドル 22に設けることも好ましい。この構成によれば 、臀部の形状によって使用者の太腿が湾曲凹部 24にフィットしにくい場合でも、湾曲 凹部 24の内表面 29の傾斜角度を調節することでフィット感を改善することができる。 例えば、本実施形態の角度調節手段においては、サドルの側面に設けたネジ部材（ 80、 82)を図 8(A)に示すように回転させれば、内表面 29がより急勾配、すなわち内 表面と鉛直方向との間のなす角度を小さくでき、反対にサドルの側面に設けたネジ 部材 (80、 82)を図 8(B)に示すように回転させれば、内表面 29の傾斜をより緩やかに 、すなわち鉛直方向と内表面の間のなす角度をより大きくすることができる。
[0041] さらに、図 9(A)—図 9(D)に示すように、サドル 22の左右方向における長さを変化さ せるためのサドル幅調節手段を設けることが好ましい。この場合は、種々の使用者の 体型に応じて最適な臀部支持面積を確保することができ、サドル 22に着座するととも に踏板 3に足を載せた状態の使用者に快適且つ安定した着座感を提供することがで きる。例えば、本実施形態のサドル幅調節手段においては、サドル 22は、幅方向に おいて分割される一対のパーツ（22C、 22D)で構成され、両パーツ間は一対のネジ 部材（90、 92)によって連結されている。図 9(A)に示すように、サドル側面から両方の ネジ部材（90、 92)を同じ方向に回転させることにより、パーツ 22Cのパーツ 22D内 への挿入量を大きくして、全体としてサドルの上部面積を小さくすることができる。反 対に、図 9(B)に示すように、サドル側面から両方のネジ部材（90、 92)を図 9(A)の場 合とは反対の方向に回転させることにより、パーツ 22Cのパーツ 22D内への挿入量を 小さくして、全体としてサドルの上部面積を大きくすることができる。さらに、図 9(C)や 図 9(D)のように、サドル側面から両方のネジ部材（90、 92)を互いに反対方向に回転 させることにより、サドル後方部のみ上部面積を大きくしたり（図 9(C))、前方部の上部 面積のみ大きくしたりすることができる（図 9(D))。このように、使用者の体型に応じて 最適な臀部支持面積を得ることが可能になる。
[0042] 本実施形態においては、踏板 3を有する運動器具については説明したが、必要に 応じて、踏板 3を省略してもよい。例えば、図 10(A)および図 10(B)においては、架台 1に対して座席部材 2を傾斜可能な結合機構を採用して ヽるが、踏板 3は省略されて いる。したがって使用者 Mは架台 1を設置した床面あるいは架台 1の上に足を載せて 座席部材 2に設けたサドル（図示せず）に着座する。ここでは、架台 1の上面と平行な 面内で回転可能な方向支持板 44を架台に設けるとともに、方向支持板 44に矢印状 のマーク 45を表記してあり、マーク 45の延長線上に足を置くことによって、座席部材 2が起伏する方向を膝関節の屈伸方向に一致させることができる。図では座席部材 2 力 つの方向にのみ揺動する構成を示している力 両脚に交互に負荷を与えることが できるように、座席部材 2が 2つの方向に揺動するように構成してもよ 、。
[0043] 尚、本発明にかかるサドルは、上記した装置だけでなぐ乗馬運動を模擬する運動 器具に採用してもよい。使用者の大腿部の位置を定位置に位置決めすることにより、 着座の位置や姿勢を安定に保つことが可能になり、結果的に乗馬運動の効果のばら つきを抑制することができる。
産業上の利用可能性
[0044] 上記のように、本発明のサドルを用いた運動器具によれば、サドルに着座した使用 者の大腿部を含む脚部の筋肉に効率よく負荷を与えることで糖代謝を促進するのに 有効である大腿部の筋収縮を促すことができる。また、サドルには使用者の大腿部の 一部がフィットするように形成される一対の湾曲凹部を設けているので、着座姿勢に よる運動効果のノ ラツキ低減を図れる。
[0045] このように、本発明のサドルは、生活習慣病の予防 Z改善やシェイプアップ Zダイ エツト運動に好適であるだけでなぐ膝に疾患を有する使用者や脚のリハビリ運動を 必要とする使用者にも適切な運動効果を再現性よく提供できる運動器具を可能にす るものであり、サドルおよびそれを用いた運動器具のさらなる利用の拡大が期待され る。

Claims

請求の範囲
[1] 使用者が着座姿勢で運動を行うための運動器具用サドルであって、前記運動器具 は：
定位置に設置される架台と、
使用者の自重の少なくとも一部が大腿部を含む脚部に作用するように使用者の身体 の一部を支持する支持部と、
使用者の足位置と重心位置との相対位置の変位により使用者の自重で脚部に作用 する負荷が変化するように支持部を基台に対して可動に結合し、かつ足位置と重心 位置との相対位置の変位方向が膝関節の屈伸方向に制限されるように支持部の可 動方向を制限する結合機構とを具備し、
しかるに、前記サドルは前記支持部として使用者の臀部を支持し、その外周に 使用者の大腿部の一部がフィットするように形成される一対の湾曲凹部を有する。
[2] 請求項 1のサドルにおいて、上記湾曲凹部は、サドルに使用者が着座した状態で前 記足位置に足を載置したとき、使用者の開脚角度が、左右の膝関節の屈伸方向に 略一致するように形成される。
[3] 請求項 1のサドルにおいて、上記湾曲凹部は、サドルに使用者が着座した状態で、 使用者の開脚角度が 30度から 70度の範囲になるように形成される。
[4] 請求項 1のサドルにおいて、上記湾曲凹部は、サドルに使用者が着座した状態で、 鉛直方向に対する使用者の太腿の傾斜角度が 30度から 50度の範囲になるように形 成される。
[5] 請求項 1のサドルにおいて、サドル上面は、前方側に設けられる第 1隆起部と、後方 側に設けられる第 2隆起部とを有し、上記湾曲凹部は第 1および第 2隆起部の間に設 けられる。
[6] 請求項 1のサドルにおいて、サドルの前方部は、上記湾曲凹部が設けられるサドル中 央部に比べて低 、位置にあり、サドルの後方部が前記中央部に比べて高 、位置に ある。
[7] 請求項 1のサドルは、サドルの後部に着脱可能に取り付けられる背もたれをさらに含 む。
[8] 請求項 1のサドルは、サドルの前後方向における長さを変化させるためのサドル長さ 調節手段をさらに含む。
[9] 請求項 1のサドルは、サドルの幅方向における長さを変化させるためのサドル幅調節 手段をさらに含む。
[10] 請求項 1のサドルは、上記湾曲凹部の内表面の傾斜角度を変化させるための角度調 節手段をさらに含む。
[11] 以下の構成を含む運動器具：
定位置に設置される基台と、
使用者の自重の少なくとも一部が大腿部を含む脚部に作用する形で使用者の身体 の一部を支持する支持部と、
使用者の足位置と重心位置との相対位置の変位により使用者の自重で脚部に作用 する負荷が変化するように支持部を基台に対して可動に結合し、かつ足位置と重心 位置との相対位置の変位方向が膝関節の屈伸方向に制限されるように支持部の可 動方向を制限する結合機構とを具備し、
しかるに、前記支持部は、使用者の臀部を支持するサドルを含み、前記サドル は、その外周に使用者の大腿部の一部がフィットするように形成される一対の湾曲凹 部を有する。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5032883B2 (ja) * 2007-05-14 2012-09-26 パナソニック株式会社 運動補助装置
CN102014841A (zh) * 2008-03-31 2011-04-13 松下电工株式会社 锻炼器械
JPWO2009122479A1 (ja) * 2008-03-31 2011-07-28 パナソニック電工株式会社 運動装置
FR2937532B1 (fr) * 2008-10-27 2012-01-20 Lpg Finance Ind Dispositif de mobilisation corporelle et utilisation d'un tel dispositif
CN109875692B (zh) * 2019-03-16 2021-04-09 青岛大学附属医院 面向微创手术体表投影调整装置的轴调整件
WO2020240562A1 (en) * 2019-05-30 2020-12-03 Birger Alon Pelvis training device
EP4304921A1 (en) * 2021-03-11 2024-01-17 Jon A. Petty Adjustable saddle
USD1009493S1 (en) 2022-05-06 2024-01-02 Jon A. Petty Bicycle saddle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05329226A (ja) * 1992-05-29 1993-12-14 Takehiko Ikebe 揺動及び回転可能な椅子
JPH11155836A (ja) 1997-09-25 1999-06-15 Matsushita Electric Works Ltd 運動分析方法および運動補助装置
JP2000245567A (ja) * 1999-02-26 2000-09-12 Hoshino Gakki Kk ドラム椅子の背もたれ構造
JP2002328674A (ja) * 2001-05-02 2002-11-15 Hoshino Gakki Co Ltd ドラム用椅子

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US604347A (en) * 1898-05-17 Bicycle-saddle
US483266A (en) * 1892-09-27 schindler
US1790653A (en) * 1931-02-03 Thekla u
US3480A (en) * 1844-03-13 oliver halsted
US608682A (en) * 1898-08-09 Cycle-saddle
AT3948B (ja) 1900-01-29 1901-04-25 Oesterreichisch Ungarische Mag
US1283210A (en) * 1917-12-17 1918-10-29 Samuel D Mackinnon Mechanical-movement exerciser.
US2707465A (en) * 1954-02-16 1955-05-03 Nemeth Steffen Paul Mechanical exercise and physical therapy device
US3463145A (en) * 1967-01-11 1969-08-26 Christian A Whitaker Electrically activated therapeutic chair
US3432162A (en) * 1967-02-20 1969-03-11 Leonard P Flemming Movable seat type exerciser
US4130263A (en) * 1977-06-17 1978-12-19 Wilkhahn, Wilkening & Hahne Chairs
US4332381A (en) * 1979-10-12 1982-06-01 Lyons Sanford D Exercising device
WO1990014865A1 (en) * 1989-06-07 1990-12-13 Ultra-Klean Ltd Exercise and toning apparatus
AT394806B (de) * 1990-04-17 1992-06-25 Bumba Walter Ing Vorrichtung zur messung von muskelkraft
US5094450A (en) * 1990-06-22 1992-03-10 Stearns Kenneth W Abdominal exercise machine
JPH04174666A (ja) * 1990-08-20 1992-06-22 Toyama Pref Gov Shakai Fukushi Sogo Center 運動機能回復用訓練装置
FR2669290A1 (fr) * 1990-11-16 1992-05-22 Christol Lilian Selle a dosseret escamotable pour vehicule a deux roues.
WO1996002221A1 (en) * 1994-07-14 1996-02-01 Jensen Robert J Dynamic continuous passive motion chair
AUPN350595A0 (en) * 1995-06-14 1995-07-06 Nelson, Paul Damian A seat
US5810751A (en) * 1995-08-14 1998-09-22 Spectrum Therapy Products, Inc. Back-spine-neurological therapy apparatus
AU705011B2 (en) 1996-01-11 1999-05-13 Hiroshi Kasuga Kick type training equipment
US5728049A (en) * 1996-07-10 1998-03-17 Alberts; Susan Therapeutic seating apparatus
DE19734742A1 (de) * 1997-08-12 1999-02-18 Steffen Heintz Ergo-Sattel
FR2769510B1 (fr) * 1997-10-14 1999-11-26 Alain Bardon Appareil de reequilibrage du corps humain
ITVI980034A1 (it) * 1998-02-19 1999-08-19 Did Italia Srl Sella per biciclette
WO2000000379A1 (en) * 1998-06-26 2000-01-06 Graeme Stafford Murray Saddles for cycles
AU3141400A (en) * 1999-03-18 2000-10-09 Thomas Walser Seating device with an elastic support element and seat element for a seating device
US6488640B2 (en) * 1999-11-08 2002-12-03 Robert T. Hood, Jr. Method and device for continuous passive lumbar motion (CLMP) for back exercise
US6189908B1 (en) * 2000-02-18 2001-02-20 Tech Cycle Industrial Co., Ltd. Shock-absorbing frame structure for bicycle
EP1291041B1 (en) * 2000-06-07 2006-08-16 Matsushita Electric Works, Ltd. Balance training device
US6422647B1 (en) * 2001-01-11 2002-07-23 Bob Turudich Bicycle seat
US20030038515A1 (en) * 2001-08-23 2003-02-27 Judy Martin Adjustable split bicycle seat
DE20202141U1 (de) * 2002-02-12 2002-04-11 Koala Design Gmbh Sitzmöbel in Form eines Kinderhockers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05329226A (ja) * 1992-05-29 1993-12-14 Takehiko Ikebe 揺動及び回転可能な椅子
JPH11155836A (ja) 1997-09-25 1999-06-15 Matsushita Electric Works Ltd 運動分析方法および運動補助装置
JP2000245567A (ja) * 1999-02-26 2000-09-12 Hoshino Gakki Kk ドラム椅子の背もたれ構造
JP2002328674A (ja) * 2001-05-02 2002-11-15 Hoshino Gakki Co Ltd ドラム用椅子

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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KR100764064B1 (ko) 2007-10-09
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CN100415324C (zh) 2008-09-03
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US20070123401A1 (en) 2007-05-31

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