(57)【要約】      （修正有）【課題】入浴者に継続的に運動させることができる浴槽装置を提供する。【解決手段】浴槽２と、前記浴槽に設けられ、背もたれ可能な第一の浴槽壁面２ａと、前記第一の浴槽壁面に対向して設けられた第二の浴槽壁面２ｂと、前記第二の浴槽壁面に設けられ、足裏に噴流を吐水する第一の吐水部及び第二の吐水部３と、前記第一の吐水部及び前記第二の吐水部から吐水するための吐水駆動部４と、前記第一の吐水部及び前記第二の吐水部から吐水する噴流の状態を制御する制御部５と、を備え、前記制御部は、前記噴流の噴流量を所定値以上に増加させる過程で足を屈曲させることを可能とし、かつ前記噴流を減少させる過程で屈曲した足を伸展させることを可能とし、前記第一の吐水部からの噴流を減少させる過程において、所定噴流値以上の状態で前記第二の吐水部からの噴流を増加させるように制御することを特徴とする浴槽装置１。【選択図】図１
2010046377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽と、
前記浴槽に設けられ
背もたれ可能な第一の浴槽壁面と、
前記第一の浴槽壁面に対向して設けられた第二の浴槽壁面と、
前記第二の浴槽壁面に設けられ、足裏に噴流を吐水する第一の吐水部及び第二の吐水部と、
前記第一の吐水部及び前記第二の吐水部から吐水するための吐水駆動部と、
前記第一の吐水部及び前記第二の吐水部から吐水する噴流の状態を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記噴流の噴流量を所定値以上に増加させる過程で足を屈曲させることを可能とし、
かつ前記噴流を減少させる過程で屈曲した足を伸展させることを可能とし、
前記第一の吐水部からの噴流を減少させる過程において、所定噴流値以上の状態で
前記第二の吐水部からの噴流を増加させるように制御することを特徴とする浴槽装置。
【請求項２】
前記制御部の制御が、前記第一の吐水部および前記第二の吐水部に対して、交互に行われることを特徴とする請求項１に記載の浴槽装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記左右の足を屈曲および伸展を行わせる際に、前記第一の吐水部および前記第二の吐水部から前記左右の足が同時に離間している状態を含むように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の浴槽装置。
【請求項４】
前記吐水駆動部は、前記第一の吐水部と前記第二の吐水部へ噴流を分配する分配部を有し、
前記制御部の制御は、前記分配部に対して行われることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の浴槽装置。
【請求項５】
前記第一の吐水部と前記第二の吐水部が水平方向に配列された一対の吐水部であって、
前記第一の吐水部と前記第二の吐水部が水平方向に配列されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の浴槽装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽装置に関し、特に、入浴者に運動させる浴槽装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康やリラクゼーションへの関心が高まり求められている。そして、一般家庭浴槽において、水流浴機能を備える商品が広く展開されている。水流浴商品の主目的は、水流による入浴者へのマッサージ、疲労回復、そして、癒しとなっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一様流ではなく流水循環ポンプの回転数を変速可能にして、流水の吐出量及び吐出圧を制御することが記載されている。
【０００４】
また、部分的なマッサージとして、特許文献２に、浴槽内部に足置き部が設けられ、この足置き部に噴流を噴出する吐出口が設けられた循環式浴槽が開示されている。
【０００５】
一方、浴槽内での運動を行う提案もある。特許文献３には、浴槽内に踏み込み可能な踏み台を設ける技術が開示されている。踏み台にはバネによって踏み込み負荷が与えられており、入浴者は座位姿勢のまま片足で踏み台を踏み込むことにより、運動することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１６５６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２８７５４１号公報
【特許文献３】特開２００３−２３６０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、一般家庭浴槽での水流浴では水流による入浴者へのマッサージが主流となっており、マッサージ効果のために流量を制御することを目的としている。そのため、筋力強化を目的としているものが少ない。また、浴槽内に踏み込み可能な踏み台を設ける技術は普段から運動習慣の無い人が運動を行うには、自ら運動しようという相当な意志の力を要する。特に、入浴時はリラックスした精神状態になっているため、意志の力を発揮することは困難である。このため、浴槽内に運動器具を設置しても、運動が長続きしないことが予想される。また、運動器具の取付・取り外しが面倒という問題もある。
本発明の目的は、入浴者に継続的に運動させることができる浴槽装置を提供することで
ある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一様態によれば、浴槽と、前記浴槽に設けられ、背もたれ可能な第一の浴槽壁面と、前記第一の浴槽壁面に対向して設けられた第二の浴槽壁面と、前記第二の浴槽壁面に設けられ、足裏に噴流を吐水する第一の吐水部及び第二の吐水部と、前記第一の吐水部及び前記第二の吐水部から吐水するための吐水駆動部と、前記第一の吐水部及び前記第二の吐水部から吐水する噴流の状態を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記噴流の噴流量を所定値以上に増加させる過程で足を屈曲させることを可能とし、かつ前記噴流を減少させる過程で屈曲した足を伸展させることを可能とし、前記第一の吐水部からの噴流を減少させる過程において、所定噴流値以上の状態で前記第二の吐水部からの噴流を増加させるように制御することを特徴とする浴槽装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入浴者に継続的に運動させることができる浴槽装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る浴槽装置を例示する模式的断面図である。
【００１１】
浴槽装置１には、浴槽２が設けられている。浴槽２の形状は例えば略直方体形状となる。そして、長手方向の一端部の内側面は、入浴者Ｍが入浴姿勢を保持し、入浴者の背面ｍ１で背もたれ可能な第一の浴槽壁面２ａとなっている。また、浴槽長手方向において、第一の浴槽壁面２ａと対向して第二の浴槽壁面２ｂが設けられており、入浴者Ｍの足裏ｍ２が接触する壁面となっている。第一の浴槽壁面２ａと第二の浴槽壁面２ｂとは、底面２ｃと接している。
【００１２】
浴槽２の長手方向の長さ、すなわち、浴槽２における第二の浴槽壁面２ｂと第一の浴槽壁面２ａとの間の長さは、標準的な体格の入浴者Ｍが入浴姿勢をとった時、背中ｍ１を浴槽２の第一の浴槽壁面２ａに充てて、足裏ｍ２を第二の浴槽壁面２ｂに対向させた時に、足裏ｍ２で吐水部３を覆うことができる程度の長さである。また、臀部においては、浴槽２の底面２ｃに接触させるようにする。
【００１３】
浴槽２の第二の浴槽壁面２ｂには、左脚用の吐水部３Ｌ及び右脚用の吐水部３Ｒ（以下総称して「吐水部３」とも言う）が設けられている。この吐水部３は、入浴者Ｍの足裏を中心とした両脚部へ噴流を交互に吐水することを可能にする吐水駆動部４と接続されている。この噴流の方向は、第二の浴槽壁面２ｂから第一の浴槽壁面２ａに向かう方向である。これらの一対の吐水部３は、水平方向に配列されており、例えば、第二の浴槽壁面において上下方向に延びる中心線に関して対象となる位置に配置されている。
【００１４】
尚、図１においては、図示の便宜上、吐水部３Ｌ及び３Ｒはを相互にずらして描いているが、実際には左足裏に配置された第一の吐水部３Ｌ及び右足裏側に配置された第二の吐水部３Ｒは同じ高さに配置されている。後述するほかの断面図におていも同様である。
【００１５】
また、吐水駆動部４の吸入口４ｓは浴槽２の内部に連通されている。これにより、吐水駆動部４は浴槽２内から水を汲み上げ、汲み上げられた水は、吐水部３へ送られ噴流を吐水する。
【００１６】
また、吐水駆動部４は、第一の吐水部３Ｌと第二の吐水部３Ｒからの吐水する水量を調節する。例えば、第一の吐水部３Ｌで “噴流を減少させる過程”の場合、第二の吐水部３Ｒにおいては、所定噴流値以上の状態で、“噴流を増加させる過程”となるように調節する。吐水駆動部４によって生成される水量は、吐水駆動部４に接続す制御部５の信号によって制御される。
【００１７】
次に、本実施形態の動作について図１から図４を用いて説明する。
【００１８】
図１に示すように、浴槽２内に水（湯）Ｗを入れた状態で、入浴者Ｍが浴槽２内に入り、入浴姿勢をとる。すなわち、入浴者Ｍは、臀部を浴槽２の底面２ｃに接触させ、背中ｍ１を浴槽２の第一の浴槽壁面２ａに当接させ、足裏ｍ２を第二の浴槽壁面２ｂに対向させる。そして、入浴者Ｍは、両足裏ｍ２で吐水部３Ｌ及び３Ｒを覆うように、足裏ｍ２を配置し、吐水部３から吐水される水流を足裏ｍ２で捉える初期姿勢をとる。
【００１９】
このとき、入浴者Ｍはリラックスした状態にあるが、浮力の働きによって身体が湯水内に水没しないよう、脚部（足裏）、臀部、体幹部（背中）で浮力に抗じるため、各支持点周りの筋群は微小な筋の活動を行うこととなる。しかしながら、これら筋群の活動は微小であり、無意識に行われているため入浴者は、上述した入浴の姿勢を普段入浴する時と同様に楽に保持することが可能となる。さらに、入浴者Ｍは、入浴者自身に加わる浮力の働きが入浴姿勢のバランスを乱し、それに対して、入浴者は、無意識に全身の筋肉を働かせて姿勢を安定させようとする補償動作を行う。その際に身体の広い範囲で筋の活動が起こる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る浴槽装置１の動作を例示する模式的平面図であり、左足裏に配置された第一の吐水部３Ｌ及び右足裏側に配置された第二の吐水部３Ｒから噴流が交互に噴出される場合を示す。
まず、吐水駆動部４及び制御部５を作動させる。これにより、吐水駆動部４が浴槽２内の水を吸入口４ｓから汲み上げて水流を生成する。そして、制御部５からの指令を受けて、吐水駆動部４が第一の吐水部３Ｌ及び第二の吐水部３Ｒより交互に噴出される水（噴流）量を調節する。
【００２１】
吐水部３Ｌ及び３Ｒからの左右交互吐水の動作状態について説明する。ｔ１では、第一の吐水部３Ｌより所定値Ｑａ以上の水量で吐水する。そして、ｔ２では、第一の吐水部３Ｌから吐水される水量は、所定値Ｑａから脚部が屈曲しない状態にまで水量を減少させる吐水状態Ｑｄｏｗｎとなる。次に、ｔ３においては、第一の吐水部３Ｌから吐水される水量は脚部が屈曲しない状態となる、そして、ｔ４では、第一の吐水部３Ｌから吐水される水量は、脚部が屈曲しない状態から水量が所定値Ｑａ以上で吐水するように流量を増加させる状態Ｑｕｐとなる。
【００２２】
一方の第二の吐水部３Ｒでは、ｔ１において、第二の吐水部３Ｒより吐水される水量は、脚部が屈曲しない状態である。次に、ｔ２において、吐水される水量は、脚部が屈曲しない状態から所定値Ｑａ以上となるまで水量を増加させる状態Ｑｕｐとなる。そして、ｔ３において、第二の吐水部３Ｒより吐水の水量は所定値Ｑａ以上で吐水する状態となる。そして、ｔ４において、第二の吐水部３Ｒから吐水の水量は所定値Ｑａから脚部が屈曲しない状態へ吐水の水量を減少する状態Ｑｄｏｗｎとなる。
【００２３】
ここで、所定値Ｑａは、足が伸展した状態から屈曲した状態へ移行する、すなわち、足裏が吐水部から離れる水（噴流）量の値である。
【００２４】
次に、上記吐水状態によって導かれる脚部の状態を説明する。
ｔ１において第一の吐水部３Ｌから所定値Ｑａ以上で吐水されているとき、入浴者Ｍの左脚の足関節、膝関節及び股関節は屈曲した状態であり、左足部が、第二の浴槽壁面２ｂから離れることとなる。次に、ｔ２において、第一の吐水部３Ｌから吐水される水量は、減少する状態Ｑｄｏｗｎであり、入浴者Ｍの左脚の足関節、膝関節及び股関節は屈曲した状態から徐々に伸展する状態へと移行される。
【００２５】
次に、ｔ３において第一の吐水部３Ｌから吐水される水量は、脚部が屈曲しない状態となる。このとき、入浴者Ｍの左脚の足関節、膝関節及び股関節は伸展した状態となる。そして、ｔ４において、第一の吐水部３Ｌは、水量を増加させる状態Ｑｕｐで吐水し、所定値Ｑａに達すると、入浴者Ｍの左脚の足関節、膝関節及び股関節は、伸展した状態から屈曲する状態へと移行される。
【００２６】
図３の（ａ）から（ｅ）は、横軸に時間をとって本実施形態に係る浴槽装置１からの吐水の水量を例示するグラフ図であり、（ａ）の縦軸は第一の吐水部３Ｌから吐水される水量を表し、（ｂ）の縦軸は第二の吐水部３Ｒから吐水される水量を表す。（ｃ）の縦軸は左足の屈曲伸展の状態を表し、（ｄ）の縦軸は、右足の屈曲伸展の状態を表す。そして、（ｅ）の縦軸は両吐水部から吐水される合計吐水量の理論値を表す。
【００２７】
図３の（ａ）と（ｂ）、（ｅ）を用いて、吐水状態の時間変化について説明する。
ある時刻ｔ１において、第一の吐水部３Ｌから、所定値Ｑａ以上で吐水されている状態であり、第二の吐水部３Ｒから吐水される水量は、脚部を屈曲しない状態である。次に、ｔ２時刻では、第一の吐水部３Ｌから、噴流を減少させていく過程において、第一の吐水部３Ｌからの吐水の水量が所定噴流値Ｑｂになるまでに、第二の吐水部３Ｒから右足裏が吐水部から離れるＱａ以上になるように吐水される水量を増加させる。
【００２８】
次に、ｔ３時刻において、第一の吐水部３Ｌから吐水する水量は、脚部を屈曲しない状態となり、第二の吐水部３Ｒからの吐水される水量は、所定値Ｑａ以上で吐水する状態となる。そして、ｔ４時刻では、第二の吐水部３Ｒから、噴流を所定値Ｑａから減少させていく過程において、第二の吐水部３Ｒからの吐水の水量が所定噴流値Ｑｂになるまでに、第一の吐水部３Ｌから、足裏が吐水部から離れる所定値Ｑａ水量以上になるよう吐水される水量を増加させる。
【００２９】
ここで、所定噴流値Ｑｂとは、一方の足が吐水部から十分離れた屈曲状態から伸展状態へ移行し足裏が吐水部に当接する直前の間で、他方の足が吐水部から離れる所定値Ｑａ噴流を吐水する、すなわち、両方の足が吐水部から離れている状態（以下、オーバーラップとも言う）を作り出す水（噴流）量の値である。
本実施例では、所定値Ｑａは、例えば、１１０リットル／分以上が良い。より交互脚部を連動して動かすための吐水には、所定値Ｑａは、１５０リットル／分とすることが良く、さらに好ましくは、１８０リットル／分が良い。
また、所定噴流値Ｑｂは、５０リットル／分とし、好ましくは、８０リットル／分、さらに好ましくは、９０リットル／分が良い。
【００３０】
時刻ｔ２の区間、時刻ｔ４区間に示される通り、第一の吐水部３Ｌと第二の吐水部３Ｒから吐水される噴流の増減は、タイミングに差があるように制御するとよい。入浴者Ｍが足裏にて受ける噴流は、吐水駆動部４を止めても慣性の力によって、足を押圧する力が直ぐに無くならない。それゆえ、左右足を同時かつ連続して交互に振り出すには、遅れ時間を考慮して吐水する必要がある。よって、時刻ｔ２及びｔ４での吐水の方法は、左右足が同時かつ連続して交互に振り出すことを実現させる手段となる。これにより使用者へ運動感を与えるとともに、座った姿勢でありながらより歩行動作に近い水中ウォーキング動作を使用者へ提供することが可能となる。
【００３１】
図３（ｅ）に示す合計の吐水量は、時刻ｔ２の区間、時間ｔ４区間にて増減することが示されている。この合計の吐水量の増減はポンプの回転数を制御する等で可能となる。
【００３２】
次に、吐水される流量変化によって起こる入浴者Ｍの脚部屈伸運動を、図３の（ｃ）と（ｄ）、図４より説明する。
ある時刻ｔ１では、第一の吐水部３Ｌが、所定値Ｑａ以上で吐水されており、入浴者は左足裏で噴流からの押圧する力を受け、左脚部の足関節、膝関節及び股関節が屈曲した状態となる。一方、第二の吐水部３Ｒからは吐水されておらず、右足裏へは押圧する力が加わらないため、右脚部の足関節、膝関節及び股関節は、伸展した状態となる。この際の入浴者Ｍは、図４（ａ）に図示された姿勢になる。
【００３３】
次に、ｔ２時刻において、第一の吐水部３Ｌから吐水する噴流量は、減少させていく過程となる。このとき、第一の吐水部３Ｌから吐水される噴流量が所定噴流値Ｑｂになるまでに、第二の吐水部３Ｒから、噴流を増加させ所定値Ｑａ以上になるようにする。
このとき、入浴者Ｍは、図４（ｂ）に図示するように、左足裏を押圧する力が、水量の低下と共に弱くなるため、左脚部の足関節、膝関節及び股関節が自然に伸び、左足部は第二の浴槽壁面２ｂに向かって移動する状態となる。また、右脚部の足関節、膝関節及び股関節は、伸展した状態から徐々に屈曲状態へと移行する。そして、両足裏が吐水部から離れたオーバーラップ状態となる。
【００３４】
水量の低下と共に脚部が伸展する際、弱まる水流は、呼び水の如く入浴者の足部を吐水部３Ｒの位置近傍へ誘導する。もしくは入浴者が慣れない場合、吐水部３を覆うように足の位置を微調節することにより、足部を吐水部３の近傍に戻す。
【００３５】
また、第一の吐水部３Ｌから噴流を減少させていく過程において、第二の吐水部３Ｒからの吐水は、第一の吐水部３Ｌから噴流が減少し始める時間よりΔｔ時間遅れて吐水が始まることとなる。この遅れ時間によって、入浴者Ｍの伸展する脚部の位相と、屈曲する脚部の位相が一致する。これにより左右脚部は同時かつ連続的に交互に屈伸運動を行うことが可能となる。
【００３６】
そして、ｔ３時刻において、図４（ｃ）に図示されるように、第一の吐水部３Ｌから吐水される水量は、脚部を屈曲しない状態となり、第二の吐水部３Ｒは、水量が所定値Ｑａ以上で吐水する状態となる。この時、入浴者の左脚部の足関節、膝関節及び股関節は伸展した状態となり、右脚部の足関節、膝関節及び股関節は、屈曲した状態となっている。
【００３７】
ｔ４時刻では、第二の吐水部３Ｒから、噴流を減少させる過程において、第二の吐水部３Ｒからの吐水が所定噴流値Ｑｂになるまでに、第一の吐水部３Ｌから、噴流を増加させ所定値Ｑａ以上になるようにする。この時、入浴者の右脚部の足関節、膝関節及び股関節は、屈曲した状態から伸展した状態へと移行し、また、左脚部の足関節、膝関節及び股関節は、伸展した状態から徐々に屈曲状態へと移行する。
【００３８】
このとき、左足裏を押圧する噴流は、増えていくことで、入浴者Ｍの左脚部の足関節、膝関節及び股関節が、伸展した状態から屈曲する状態へと移る。一方、右足裏を押圧する力が、水量の低下と共に弱くなるため、入浴者Ｍの右脚部の足関節、膝関節及び股関節が自然に伸び、屈曲した状態から伸展する状態へと移る。すなわち、右脚部は第二の浴槽壁面２ｂに向かって移動することとなる。入浴者Ｍは、図４（ｄ）に図示された両足裏が吐水部から離れたオーバーラップ状態となる。
【００３９】
さらには、第二の吐水部３Ｒから噴流を減少させていく過程において、第二の吐水部３Ｒからの吐水は、第一の吐水部３Ｌから噴流が減少し始める時間よりΔｔ時間遅れて吐水が始まる。この遅れ時間によって、入浴者Ｍの伸展する脚部の位相と、屈曲する脚部の位相が一致する。これにより左右脚部は同時かつ連続的に交互に屈伸運動を行うことが可能となる。
【００４０】
吐水時間ｔ１〜ｔ４を通して脚部動作の１周期とする。例えば、吐水時間ｔ１〜ｔ４を、１〜２秒にすると、ウォーキング動作に近づけることができるとともに、沢山の脚部屈伸運動を実現でき、運動効果を生み出すことが可能となる。一方、吐水時間ｔ１〜ｔ４をゆっくりとした３〜６秒程度にすると足裏で水流を受ける時間が長くなる。すなわち、不安定な水流の中で足を保持しつつ屈伸運動を行うことでバランス能力に必要な筋群を鍛えることができる。
【００４１】
以上、上述の吐水状態を左右の吐水部３Ｌ及び３Ｒにおいて繰り返すことにより、入浴者は、吐水部３Ｌ及び３Ｒから交互に吐水される噴流によって、左右脚部を交互に屈伸運動を行う。左右脚部の交互屈伸運動は、図４（ａ）〜（ｄ）を繰り返すことで説明できる。
【００４２】
左右脚部の交互屈伸運動をより、ウォーキング動作に近づけるためには、左右足が同時に動く図４（ｂ）と（ｄ）のオーバーラップ状態が、重要となる。この左右足が同時に動く状態を作るための、吐水状態について、図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は、横軸に位相をとって本実施形態に係る浴槽装置１からの吐水量を例示するグラフ図である。そして、図５（ｂ）は、横軸に位相をとって本実施形態に係る浴槽装置１からの吐水によって動く左右足裏と第二の浴槽壁面２ｂ間の距離（足部移動量）を例示するグラフ図である。
【００４３】
図５（ａ）では、左足裏への吐水を減少させていく過程において、右足裏への吐水を増加させていることを示している。この時、右足裏への吐水は、左足裏への吐水が減少し始める位相より遅れて開始される。この吐水区間の遅れによって、入浴者Ｍの左右脚部は、連続的かつ交互に左右脚部を屈伸運動させることが可能となる。
【００４４】
この時、左右足が絶えず動き続けている状態は、脚部の運動のみならず全身運動への波及効果をもたらすことが筋活動を調べた実験より確認されている（図６）。また、入浴者へウォーキング動作を行っているような運動感を誘発させることも主観評価より分かっている。
【００４５】
さらに、左右足裏への同時吐水区間Ｘが、吐水の１周期に対して１０％程度とした場合、左右足部が同時に動く区間Ｙは、足部の移動周期の約３０％程度となることが実験より確認されている。また、左右足裏への同時吐水区間Ｘが、吐水の１周期に対して２０％程度とした場合、左右足部が同時に動く区間Ｙは、足部の移動周期の約７０％程度となることが実験より確認されている。
【００４６】
また、屈曲する状態を作る噴流は、足部を包むように流れ場を生成するため、噴流から足部が外れないように力が働く。これと同じ現象は、噴水の上にピンポン玉を載せた時にピンポン玉が噴流の中心で留まる現象である。これによって効率よく噴流によって入浴者は脚部の屈伸運動ができる。
【００４７】
従って、吐水部３Ｌ及び３Ｒが交互に水流を吐水することにより、入浴者の左右足部が浴槽２の長手方向に沿って交互に往復し、結果、入浴者の左右の脚部を交互に屈伸運動させることが可能となる。すなわち、本発明の装置は、座った姿勢でありながら入浴者に歩行を模した水中ウォーキングの運動を行わせることができる。
【００４８】
図７の（ａ）と（ｂ）より、具体的に、他動的な屈伸運動によって起こる筋の活動を説明する。図７の（ａ）は、水流によってもたらされる他動運動によって活動する筋群を例示した図であり、（ｂ）で示されている筋群の位置を示す。（ｂ）は、縦軸に筋の活動量を示し、横軸に時間をとり、吐水状態に応じて脚部の異なる筋が活動していることを示す。吐水のＳ１時間に伴う脚部の屈曲より前脛骨筋Ｍ５が活動し始める。足部が第二の浴槽壁面より離れ、第一の浴槽壁面へ移動している状態で筋の活動が起こっている事を意味する。
【００４９】
そして、次にＳ２時間で吐水しない状態となり、Ｓ３時間において入浴者の足部が第二の浴槽壁面２ｂへ移動し、吐水部３と第二の浴槽壁面２ｂに当接する。入浴者の足部が第二の浴槽壁面２ｂに接すると、ハムストリングス（大腿二頭筋他）が活動することを図７の（ｂ）より示している。このように、噴流量の増減に伴って起こる脚部の屈伸運動は、異なる筋群を働かせることで運動効果を高める。
【００５０】
図７に図示されていた前脛骨筋Ｍ４は、ヒトの身体セグメントにおける下腿部に備わった筋である。前脛骨筋Ｍ５の働きは、歩行時、地面と足部とのクリアランスをとるために働く筋肉として知られている。よって、前脛骨筋Ｍ５を活動させる運動とは、転倒予防に貢献する運動を意味する。
【００５１】
同じく、図７に図示されたハムストリングスＭ５は、ヒトの身体セグメントにおける大腿部に備わった筋群である。ハムストリングスは、大腿二頭筋Ｍ５、半膜様筋、半腱様筋、そして大内転筋によってなる筋群である。大腿二頭筋Ｍ５の働きは、主として歩行時における蹴りだす力、推進力を生成する筋として知られている。よって、ハムストリングスを刺激する運動とは、歩行速度の維持と歩行機能の向上に貢献できる運動を意味する。
【００５２】
吐水部３から吐水する足を屈曲させる水量は、入浴者Ｍが背中ｍ１を第一の浴槽壁面２ｂに当接させ、足裏ｍ２を吐水部３に対向させたときに、入浴者Ｍの足関節、膝関節及び股関節を同時に屈曲させることが可能な量であり、例えば、８０〜３００リットル／分である。尚、水流の大きさが８０リットル／分未満であると、入浴者の足裏ｍ２が吐水部３から離れないことがあり、３００リットル／分を超えると、浴槽２から水が溢れ出すことがある。
【００５３】
吐水される水量が１１０リットル／分を超えると吐水される噴流の押圧によって脚部移動距離が１４０ｍｍ以上になり、この条件を境に使用者が、水流による屈伸運動で運動感を感じることが確認されている。尚、モニター人数３５名において、１１０リットル／分を超えると吐水で足部が１４０ｍｍ以上移動し、運動感を感じることを確認している。
【００５４】
さらに屈伸運動において効果的で高い運動効果を得るには、１５０リットル／分程度の水流で運動を行うことが良く。さら好ましくは、１８０リットル／分程度の水流による運動が効果的である。なお、この水流の大きさは、一般家庭用浴槽を対象とした循環式浴槽において、マッサージ用に噴出される水流の大きさよりもかなり大きい。
【００５５】
上述した通り、噴流の流量を増やすことで足裏を押圧する力を増加させるとともに屈伸運動の可動範囲を広くする。この噴流の増加に伴って、足裏に備わる感覚器と脚部に備わる腱器官をより効果的に刺激する事で歩行に働く機能を効果的促進させることが可能となる。
【００５６】
また、利用する浴槽内の水（湯）の水温は常温でも使用できるが、水温を、３６〜４１℃帯域で使用するのが好ましい。例えば、温度が体温に近く、温熱の負荷が低い場合の３６〜３８℃では、吐水の水量を多くし屈伸運動の回動量を増やす、もしくは、吐水の周期を早くすることで屈伸運動の回数を増やすことにより運動強度を高め、効果的な運動を入浴者へ提供することが可能となる。
【００５７】
一方、比較的短い時間で十分な運動を求める場合は、湯温度を高めに設定し（例えば３９〜４１℃）、温熱と運動の効果の相乗効果によって、湯の温度を低く設定した時に比べ、短い時間でエネルギー消費を起こし、効果的な運動を短い時間で行うことができる。
【００５８】
温熱の効果と運動効果について、図８において説明する。
図８は、縦軸に脂肪の燃焼効率を示す呼吸商を示し、横軸に経過の時間を図示し、速歩と水流による他動運動を行った際の呼吸商を比較した値を示している。条件は、陸上での時速４．３キロ程のウォーキングと湯温３９度で吐水量が１８０リットル／分程度の水流を選択した本発明による水中ウォーキングの場合を呼吸商より比較した。結果、高い脂肪燃焼効果が得られる領域に本発明による装置を用いた水中ウォーキングが、陸上のウォーキングより速い時間帯で突入したことを示している。上記結果は、本装置が温熱と運動の相乗効果によって高い運動効果を生成することを示すものである。
【００５９】
本実施形態の効果について説明する。
このように、本実施形態によれば、入浴者Ｍに運動をさせることができる。この運動は外部から与えられる他力的な他動運動となる。一般的な浴槽内で入浴姿勢をとると、実は、使用者の取り得る入浴姿勢は、浮力に抗じるように姿勢を保持するために無意識のうちに微小な筋の活動を起こす。この微小な筋活動を誘発した状態で、入浴者は、噴流を吐水部３Ｌ及び３Ｒより交互に受ける。その結果、入浴者Ｍが噴流によって座った姿勢でありながら他動的に水中ウォーキング運動を行う。そして、脚部筋群や脚部を支える体幹部に備わる筋を活動させることができる。
【００６０】
さらに、入浴者Ｍは、吐水部３より吐水される噴流と、入浴者自身に加わる浮力の働きが入浴姿勢のバランスを乱し、それに対して、入浴者は、無意識に全身の筋肉を働かせて姿勢を安定させようとする補償動作を行う。これによっても全身の運動をすることができる。このため、入浴者の意志力に依存する部分が少なく、長続きしやすい運動を本装置によって提供することが可能となる。また、この運動は入浴姿勢のまま行うことができるため、通常の入浴から運動へと移行がし易く、生活習慣の中で無理なく行える運動となる。この結果、運動を継続しやすい。
【００６１】
上述の運動を３５名が体験した。その結果、入浴中の水中ウォーキングが入浴姿勢から、水流によって無理なく行われること。そして継続して水中ウォーキングを行うと運動感、筋の使用感を感じる。また風呂から出たあと、足が温かい。ジョギングよりも運動感を感じる、といった運動の効果を体験者が体感していることを確認している。さらに、５分を経たずに、発汗作用が促進されることなども体感しており、ダイエット効果にも適しておりメタボリック対策になるなどの感想も得られた。
【００６２】
更に本実施形態によれば、左脚用の吐水部３Ｌと右脚用の吐水部３Ｒから左右交互に入浴者の足裏へ噴流を吐水するため、入浴者は、脚部の屈伸運動に加え骨盤を中心とした旋回運動を起こすこととなる。その結果、脚部周りの筋群への運動効果に加えて、腹直筋、腹斜筋そして背筋群などへの運動効果が得られることを確認している。このように、上述の運動を浴槽内で行うことにより、脚部のみならず身体の広い範囲に対しての運動となり、効果的な運動を入浴者が得られることができる。
【００６３】
更に本実施形態によれば、入浴者は、両足の吐水部３Ｌ及び３Ｒから吐水される水量に応じて屈伸運動より得る運動感が異なる。図９に示す実線Ｌは、吐水部３からの噴流によって入浴者が屈伸運動を起こった時の脚部が噴流によって第二の浴槽壁面から離れて移動する距離と吐水の流量との関係を表している。
【００６４】
実線Ｌに示すように、足部の移動距離と吐水の流量には相関関係があり、吐水量が多くなると脚部移動量が増える。足部の異動距離が第二の浴槽壁面より離れるのは８０リットル／分程度より、足部の移動開始し屈伸運動を行える。より効果的な運動を入浴者が行うには、吐水量を１１０リットル／分とするとよい。
【００６５】
本実施例では、足部の移動距離は１４０ｍｍ程度となっていた。さらにより効果的な運動を得ようとすると、入浴者は吐水量、１８０リットル／分を選択し、さらに高い効果的な運動を得ようとすると、２００リットル／分となるように水量を調節してもよい。その際の脚部の移動距離は２５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度となっていることが実験より分かっている。
【００６６】
本具体例においては、浴槽２内に水（湯）Ｗを溜めた状態で、入浴者Ｍが浴槽２内に入り、入浴姿勢をとる。そして、制御部４の操作ボタンを操作することにより、浴槽装置１１による運動の実行時間及び屈伸運動の周期を任意に設定する。なお、制御部４の中に予め複数の種類の運動モードが設定されており、入浴者が好みの運動モードを選択するようにしてもよい。
【００６７】
例えば、入浴者が、運動負荷の高いモードを選択すると、タイマーが比較的短い周期で吐水する状態、吐水しない状態へと水量を切替える制御を、制御部５から吐水駆動部４に対して出力する。又は、運動時間及び運動周期はタイマーが自動的に設定してもよい。例えば、湯の設定温度が３９℃であるとき、タイマーは、１セットの運動時間を１０分間に設定する。
このように、本具体例によれば、運動の負荷を入浴者の好みに応じて任意に設定することができる。本具体例における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００６８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１０は、第１の実施形態に係る浴槽装置の変形例を例示する模式的断面図である。図１０に示すように、本実施形態に係る浴槽装置１１においては、前述の第１の実施形態に係る浴槽装置１（図１参照）に対して、吐水駆動部４が分配部４１を備えることが異なる。吐水駆動部４に含まれる分配部４１は第一の吐水部３Ｌ及び第二の吐水部３Ｒと接続されている。
【００６９】
また、吐水駆動部４に含まれる分配部４１は、第一の吐水部３Ｌと第二の吐水部３Ｒからの吐水する水量を調節する。その際、第一の吐水部３Ｌで“噴流を減少させる過程”の場合、所定噴流値になるまでに、第二の吐水部３Ｒにおいては、“噴流を増加さえる過程”となり足裏が吐水部から離れるように調節される。吐水駆動部４に含まれる分配部４１の動作は、制御部５の信号によって制御される。
【００７０】
図１１は、本実施形態に係る浴槽装置１１の動作を例示する模式的平面図であり、左足裏に配置された第一の吐水部３Ｌ及び右足裏側に配置された第二の吐水部３Ｒから噴流が交互に噴出される場合を示す。まず、吐水駆動部４、分配部４１及び制御部５を作動させる。これにより、吐水駆動部４が浴槽２内の水を吸入口４ｓから汲み上げて水流を生成する。そして、吐水駆動部４に含まれる分配部４１が、制御部５からの指令を受けて第一の吐水部３Ｌ及び第二の吐水部３Ｒより交互に噴出される噴流水量を調節する。
【００７１】
吐水駆動部４に含まれる分配部４１の働きによって第一の吐水部３Ｌ及び第二の吐水部３Ｒに水流を分配され、入浴者Ｍは、吐水部３Ｌ及び３Ｒより交互に吐水される噴流を左右足裏に受けることで水中ウォーキングを行う。また、吐水駆動部４に含まれる分配部４１は、切替弁、切替バルブ、そして、電磁弁などが代用される。また、分配部４１の制御には、シーケンサー、タイマーなどを用いる。
【００７２】
尚、切替弁とポンプを用いて説明したが、本実施例は上記内容に限られるものではない。例えば、流路を切替える方法に、ポンプの回転方向を正転と反転させる場合もある。または、駆動部を用いずに逆支弁をつかうことで、配管を流れる噴流の抵抗を使うことで切替るものであってもよい。さらには、電磁弁やボールバルブなどをポンプの吐水口に備えることで噴流の流路を切替える機構を備えるものであっても良い。
【００７３】
次に図１２を用いて本実施形態の動作について説明する。
図１２の（ａ）から（ｅ）は、横軸に時間をとって本実施形態に係る浴槽装置１からの吐水量を例示するグラフ図であり、（ａ）の縦軸は第一の吐水部３Ｌからの吐水量を表し、（ｂ）の縦軸は第二の吐水部３Ｒの吐水量を表す。（ｃ）の縦軸は左足の伸展屈曲の状態を表し、（ｄ）の縦軸は、右足の伸展屈曲の状態を表す。そして、（ｅ）の縦軸は両吐水部から吐水される合計吐水量の理論値を表す。
【００７４】
図１２の（ａ）と（ｂ）から、吐水状態の時間変化について説明する。
ある時刻ｔ１において、第一の吐水部３Ｌから吐水する水量は、所定値Ｑａ以上であり、一方、第二の吐水部３Ｒから吐水する水量は、脚部を屈曲させない状態である。次に、ｔ２時刻において、第一の吐水部３Ｌから吐水する水量は、減少させていく過程において、第一の吐水部３Ｌから吐水が所定噴流値Ｑｂになるまでに、第二の吐水部３Ｒから吐水する水量を増加させ、右足裏が吐水部から離れる。
【００７５】
次に、ｔ３時刻において、第一の吐水部３Ｌから吐水する水量は、脚部が屈曲しない状態となり、第二の吐水部３Ｒから吐水する水量は、所定値Ｑａ以上で吐水する状態となる。次に、ｔ４時刻において、第二の吐水部３Ｒから吐水する水量が、減少させていく過程において、第二の吐水部３Ｒから吐水する水量が所定噴流値Ｑｂになるまでに、第一の吐水部３Ｌから、噴流を増加させ左足裏が吐水部から離れるようになる。
【００７６】
時刻ｔ２の区間、時間ｔ４区間に示される通り、第一の吐水部３Ｌから噴流を増加させる過程と第二の吐水部３Ｒから吐水を減少させる過程、もしくは、第一の吐水部３Ｌから噴流を減少させる過程と第二の吐水部３Ｒから吐水を増加させる過程の時間間隔は、同時となる。この時刻ｔ２及びｔ４での吐水の方法が、左右足が連続して交互に振り出すことを実現させる。
【００７７】
時刻ｔ２及びｔ４での吐水の方法が、左右足を連続して交互に振り出すことを図１２の（ｃ）と（ｄ）より説明する。ｔ２時刻において、第一の吐水部３Ｌから吐水する水量が、減少させていく過程において、第一の吐水部３Ｌからの吐水が所定噴流値Ｑｂ以上の状態で、第二の吐水部３Ｒから、噴流を増加させる。この時、入浴者の左脚部の足関節、膝関節及び股関節は、屈曲した状態から徐々に伸展状態へと移行し、入浴者の右脚部の足関節、膝関節及び股関節は、伸展した状態から徐々に屈曲状態へと移行する。
【００７８】
このとき、左足裏を押圧する力が、水量の低下と共に弱くなるため、脚部の足関節、膝関節及び股関節が自然に伸び、左足部は第二の浴槽壁面２ｂに向かって移動する状態となる。左足裏への吐水の水量が減少する際、水の慣性力が働くため、左足部の移動は吐水の減少過程より遅れて伸展する。一方、右足裏への吐水の水量が増加する過程では、吐水駆動部４１より高い圧力で噴流が吐水されるため、吐水変化と足部の移動に差は殆どない。そのため、左右足の伸展の状態と屈曲の状態は、相反的な動きにならない（図１２（ｃ）と（ｄ））。
【００７９】
同様に、ｔ４時刻でも、第二の吐水部３Ｒから、噴流を減少させていく過程において、第一の吐水部３Ｒからの吐水が所定噴流値Ｑｂ以上の状態で、第一の吐水部３Ｌから、噴流を増加させる。この時、入浴者の右脚部の足関節、膝関節及び股関節は、屈曲した状態から伸展した状態へと移行し、また、左脚部の足関節、膝関節及び股関節は、伸展した状態から徐々に屈曲状態へと移行する。その際、左右足の伸展の状態と屈曲の状態は、相反的な動きにならない。
【００８０】
このような左右足の伸展の状態と屈曲の状態が、少しの遅れをもって行われる動作は、より陸上のウォーキング動作に近くなる。陸上でのウォーキング動作を考えると地面に足を支持する状態を意味する立脚期と足を振り出し空中を動いている状態を意味する遊脚期の比率は６割、４割となっていることが広く知られている。それ故、左右の伸展屈曲の動作に遅れを持たすことで、座った姿勢でありながらより歩行に近い水中ウォーキング動作を使用者へ提供することとなる。それにより、運動効果、運動のしやすさなどが向上すると考えられる。さらに図１２（ｅ）に示す合計の吐水量は、一定となることが示されている。これによりポンプの回転数の変動が少なく、低周波のうなるような騒音を小さくすることを可能にする。
【００８１】
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。
図１３は、第１の実施形態に係る浴槽装置の変形例を例示する模式的断面図である。図１３に示すように、本実施形態に係る浴槽装置１１においては、前述の第１の実施形態に係る浴槽装置１（図１参照）に対して、第一の浴槽壁面２ａと第二の浴槽壁面２ｂ、そして、底面２ｃに接する浴槽側壁面２ｄに、浴槽手すり７が備わっていることが異なる。
【００８２】
この第１の実施形態の変形例において、入浴者Ｍは、手すり７を握ることで第一の浴壁面２ａに背中ｍ１を接することのない入浴姿勢を保持する。この入浴姿勢において、入浴者Ｍは、吐水部３より吐水される噴流を受けて水中ウォーキングを行う。この際、噴流が足裏を押圧する力は、下肢を伝わり、上肢に伝達される。すなわち、手すり７を力点として前腕部、上腕部において力に抗じようと腕周りの筋群も活動することとなる。もちろん、下肢と上肢の間に位置する腹回りの筋群も活動する。よって、全身運動を可能にする。
【００８３】
さらに、入浴者Ｍは、手すり７を使うことで、背中ｍ１を第一の浴槽壁面２ａにもたれることが出来ない場合においても、浴槽２のサイズと関係なく吐水部３Ｌ及び３Ｒより吐水される噴流によって、座った姿勢でありながら水中ウォーキングを行うことが可能となる。尚、手すり７に変わり浴槽リムを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る浴槽装置を例示する模式的断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る浴槽装置の動作を例示する模式的平面図である。
【図３】本発明の本実施形態に係る浴槽装置からの時間と吐水量を例示するグラフ図である。
【図４】本発明の本実施形態に係る使用者の脚部の伸展および屈曲している状態を例示する図である。
【図５】本発明の浴槽装置によって起こされる噴流の流量変化とその噴流によって起こされる足部の移動量変化を例示する図である。
【図６】本発明の本浴槽装置によって起こされる様々な筋群の活動を説明する図である。
【図７】本発明の本浴槽装置によって起こされる筋の活動を説明する図である。
【図８】本発明の浴槽装置によって起こされる運動効果を説明する図である。
【図９】本発明の浴槽装置によって起こされる噴流の流量と脚部の移動量との関係を例示する図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る浴槽装置を例示する模式的断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る浴槽装置の動作を例示する模式的平面図である。
【図１２】本発明の本実施形態に係る浴槽装置からの時間と吐水量を例示するグラフ図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る浴槽装置の変形例を例示する模式的断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  １１  ２１  浴槽装置、２ 浴槽、２ａ 第一の浴槽壁面、２ｂ 第二の浴槽壁面、２ｃ底面、３  吐水部、３Ｌ  第一の吐水部、３Ｒ  第二の吐水部、４ 吐水駆動部、４１  分配部、４ｓ 吸入口、５ 制御部、６０ 浴室ユニット、６１ 防水パン、６２  壁パネル、７  手すり、Ｍ 入浴者、ｍ１ 背中、ｍ２ 足、Ｗ 水  
【図１】
2010046377.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010046377.tif 000010
【図９】
2010046377.tif 000011
【図１０】
2010046377.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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