(57)【要約】使用者の左右の足をそれぞれ載せる左右一対のステップを前後且つ左右方向に往復スライド移動させるとともに上記両ステップの前端側と後端側との高さ位置関係を上記往復スライド移動に伴って変化させるステップ駆動手段を備える。上記両ステップの往復スライド移動の軌跡はその左右方向間隔が往復スライド移動の両端において異なるものとなっている。足位置が時間経過に伴って変化するために膝にかかる負担が少ない。
2009122943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の左右の足をそれぞれ載せる左右一対のステップと、両ステップを前後且つ左右方向に往復スライド移動させるとともに上記両ステップの前端側と後端側との高さ位置関係を上記往復スライド移動に伴って変化させるステップ駆動手段とを備え、上記ステップ駆動手段による上記両ステップの往復スライド移動の軌跡が非平行であって、往復スライド移動ストロークの両端において両軌跡の左右方向間隔が異なっていることを特徴とする運動補助装置。
【請求項２】
ステップ駆動手段は、往復スライド移動の前端側における上記左右方向間隔を往復スライド移動の後端側における上記左右方向間隔よりも大とした軌跡を両ステップに行わせるものであることを特徴とする請求項１記載の運動補助装置。
【請求項３】
ステップは前後且つ左右方向に往復スライド自在に支持されているスライドブロック上に回転軸によって回動自在に取り付けられているとともに、前端側もしくは後端側に上下動用機構が連結されたものであり、上記上下動用機構は上記スライド動作と連動して上下位置を変化させてステップの前端側と後端側との高さ位置関係を変化させるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の運動補助装置。
【請求項４】
上記上下動用機構は、ステップに一端が連結され且つ他端が固定点に回動自在に連結されたリンクであって、該リンクの回動でステップとリンクとの連結点の高さを変化させるものであることを特徴とする請求項３記載の運動補助装置。
【請求項５】
上記上下動用機構はカム機構であることを特徴とする請求項４記載の運動補助装置。
【請求項６】
ステップ駆動手段は、上記上下動用機構部を介してスライドブロックにスライド動作の動力を伝えているものであることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の運動補助装置。
【請求項７】
ステップ駆動手段は、スライドブロックに往復スライド動作を行わせる動力を直接伝えており、上下動用機構は該往復スライド動作に応じてステップの前端側と後端側との高さ位置関係を変化させるものであることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の運動補助装置。
【請求項８】
左右一対のステップが上面に配されているとともにステップ駆動手段が内部に配された基台を備えるとともに、上記ステップ上に立つ使用者の前方乃至側方に位置する手摺りが上記基台に設けられており、該手摺りには上記ステップ駆動手段の停止用の非常停止スイッチが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の運動補助装置。
【請求項９】
左右一対のステップが上面に配されているとともにステップ駆動手段が内部に配された基台を備えており、基台上面よりも常に高い位置にある上記ステップの周囲には、基台上面に形成されて上記ステップ駆動手段とステップとの連結部分を通している開口部を覆うスライドカバーが設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の運動補助装置。
【請求項１０】
上記往復スライド移動及び回動を行うステップに足を載せることで他動式の運動を行う使用者の運動に関する情報を取得して表示する情報呈示手段を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の運動補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の脚部の運動を促す運動補助装置、殊に他動運動を脚部に与える運動補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用者が自発的に筋力を発揮するのではなく、使用者の身体に外力を与えることで使用者の筋群に伸縮を行わせる他動運動によって運動効果を得る運動補助装置が種々提案されており、脚部を対象とし且つ使用者が立位で使用するものとしては、変形性膝関節症の予防や歩行訓練を目的として歩行運動を模擬する装置が提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。【０００３】
特許文献１に記載の訓練装置は、左右の足をそれぞれ載せる一対のステップに、前後左右の直進往復運動を組み合わせた動きを与えることで、擬似的なスケーティング動作を使用者に行わせるとともに、前後動における左右のステップの位相差と、左右動における左右のステップの位相差とを０度〜３６０度の範囲で設定することができるようにしたもので、始動直後には位相差を１８０度とし、その後、位相差を変化させて左右の足が同一の前後方向に動く期間を増やす動作が記載されている。各ステップは駆動装置によって上記動きを行うことから、上記ステップに左右の足を載せた使用者は自発的ないし能動的に運動を行う必要はなく、ステップの移動に伴い他動運動を脚部が行うことになる。【０００４】
この特許文献１に記載のものでは、使用者の重心の位置を前後および左右にずらすことによってバランスを保つための神経系反射を使用者に生じさせ、これによって筋群を伸縮させようとするものであるために、重心位置が前後および左右に同時に偏移するようにステップの移動軌跡をほぼ平行に設定している。【０００５】
また、特許文献２に記載の歩行体験装置は、左右一対の歩行板を歩行板水平駆動装置により駆動するとともに、足の高さ位置や足裏の傾斜角度を変化させるために歩行板を前後方向において回動させる構成も備えており、更には足の向きを変化させるために左右の回転も可能なものとなっている。
【特許文献１】特開２００３−２９０３８６号公報
【特許文献２】特開平１０−５５１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のものは、足位置と重心位置とをずらすスケーティング動作で大腿直筋やハムストリングスを中心とした筋肉を鍛えることを想定しており、このために腓腹筋やひらめ筋のような下腿部の筋群を伸縮させるべく、ステップをジンバルで支持してステップの傾斜角度が自由に変化するようにしている。このために、使用するにあたっては脚部に筋力がないと、安定した運動を得ることはできない上に、一般的にスケーティング動作は膝への負担が大きいことから変形性膝関節症の予防のための運動は可能でも膝痛が生じていると使用できないおそれがある。【０００７】
特許文献２に記載のものは、脚部筋群に歩行時と同じ伸縮を行わせる歩行動作を模擬することを想定したものであり、静脈環流の促進という点では好ましいものとなっている。しかし、膝関節への負担は歩行時と同程度となるために、膝痛が生じている使用者では使用できない可能性がある。【０００８】
ここにおいて、下腿部の筋群の伸縮を促して脚部の静脈環流を促進するにあたり、膝痛を伴わないものが特にリハビリテーションを目的とする場合に強く望まれている。【０００９】
本発明はこのような点に鑑みて為されたもので、足位置を時間経過に伴って変化させて下腿部の筋群の伸縮を促すことで静脈環流の促進を図りながらも膝にかかる負担が少なくてすむ他動式の運動補助装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、使用者の左右の足をそれぞれ載せる左右一対のステップと、両ステップを前後且つ左右方向に往復スライド移動させるとともに上記両ステップの前端側と後端側との高さ位置関係を上記往復スライド移動に伴って変化させるステップ駆動手段とを備え、上記ステップ駆動手段による上記両ステップの往復スライド移動の軌跡が非平行であって、往復スライド移動ストロークの両端において両軌跡の左右方向間隔が異なっていることに特徴を有している。【００１１】
上記ステップ駆動手段は、往復スライド移動の前端側における上記左右方向間隔を往復スライド移動の後端側における上記左右方向間隔よりも大とした軌跡を両ステップに行わせるものを好適に用いることができる。【００１２】
また、ステップは前後且つ左右方向に往復スライド自在に支持されているスライドブロック上に回転軸によって回動自在に取り付けられているとともに、前端側もしくは後端側に上下動用機構が連結されたものであり、上記上下動用機構は上記スライド動作と連動して上下位置を変化させてステップの前端側と後端側との高さ位置関係を変化させるものを好適に用いることができる。【００１３】
この場合、上下動用機構としては、ステップに一端が連結され且つ他端が固定点に回動自在に連結されたリンクであって、該リンクの回動でステップとリンクとの連結点の高さを変化させるもの、あるいはカム機構を用いることができる。【００１４】
上記ステップ駆動手段は、上記上下動用機構部を介してスライドブロックにスライド動作の動力を伝えているものであっても、スライドブロックに往復スライド動作を行わせる動力を直接伝えて、上下動用機構は該往復スライド動作に応じてステップの前端側と後端側との高さ位置関係を変化させるものであってもよい。【００１５】
このほか、左右一対のステップが上面に配されているとともにステップ駆動手段が内部に配された基台を備えるとともに、上記ステップ上に立つ使用者の前方乃至側方に位置する手摺りが上記基台に設けられており、該手摺りには上記ステップ駆動手段の停止用の非常停止スイッチが設けられていることが好ましい。【００１６】
また左右一対のステップが上面に配されているとともにステップ駆動手段が内部に配された基台を備えており、基台上面よりも常に高い位置にある上記ステップの周囲には、基台上面に形成されて上記ステップ駆動手段とステップとの連結部分を通している開口部を覆うスライドカバーが設けられていてもよい。【００１７】
更には上記往復スライド移動及び回動を行うステップに足を載せることで他動式の運動を行う使用者の運動に関する情報を取得して表示する情報呈示手段を備えているとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の運動補助装置は、ステップ駆動手段による上記両ステップの往復スライド移動の軌跡が非平行であって、往復スライド移動ストロークの両端において両軌跡の左右方向間隔が異なっているために、使用者の正面方向に足位置を移動させる場合に比較して、膝関節にかかるせん断力を低減することができる。またバランス保持に必要な神経系を刺激し、必要な筋群の収縮を誘発させるので、バランス訓練を行わせることができる。しかも、両ステップの前端側と後端側との高さ位置関係が往復スライド移動に伴って変化するために、足関節に底屈及び背屈の動きを与えることができ、ふくらはぎの筋群を伸縮させて静脈環流の促進になる上に、背屈と底屈とが足位置の移動と同時になされることから、足裏に作用する体重負荷の変化によりさらに大きく筋収縮を誘発することができる。【００１９】
そしてステップ駆動手段が、往復スライド移動の前端側における上記左右方向間隔を往復スライド移動の後端側における上記左右方向間隔よりも大とした軌跡を両ステップに行わせるものであると、使用者の足の移動軌跡が正面方向にＶ字状をなすことになるために、膝関節にかかるせん断力を更に小さくすることができる。【００２０】
そして、ステップは前後且つ左右方向に往復スライド自在に支持されているスライドブロック上に回転軸によって回動自在に取り付けられているとともに、前端側もしくは後端側に上下動用機構が連結されたものであり、上記上下動用機構は上記スライド動作と連動して上下位置を変化させてステップの前端側と後端側との高さ位置関係を変化させるものであると、上記動作をステップに行わせることを簡便な機構で得ることができる。【００２１】
この時の上下動用機構としては、ステップに一端が連結され且つ他端が固定点に回動自在に連結されたリンクであって、該リンクの回動でステップとリンクとの連結点の高さを変化させるもの、あるいはカム機構がステップの回動についての動作を確実に得ることができる点で好まし。【００２２】
上記ステップ駆動手段は、上記上下動用機構部を介してスライドブロックにスライド動作の動力を伝えているものであっても、スライドブロックに往復スライド動作を行わせる動力を直接伝えて、上下動用機構は該往復スライド動作に応じてステップの前端側と後端側との高さ位置関係を変化させるものであっても、ステップの往復スライド移動とこれに伴うステップの前後端の高さ位置関係の変更の両動作を得ることを簡便な機構で効率良く行うことができる。【００２３】
左右一対のステップが上面に配されているとともにステップ駆動手段が内部に配された基台を備えるとともに、上記ステップ上に立つ使用者の前方乃至側方に位置する手摺りが上記基台に設けられており、該手摺りには上記ステップ駆動手段の停止用の非常停止スイッチが設けられていると、手摺りが存在するために、バランス機能が低下している使用者でも安全に運動を行うことができるものであり、しかも手摺りに非常停止スイッチを設けているために、バランスを崩して転倒しそうになった時の非常停止を容易に行うことができる。【００２４】
左右一対のステップが上面に配されているとともにステップ駆動手段が内部に配された基台を備えており、基台上面よりも常に高い位置にある上記ステップの周囲には、基台上面に形成されて上記ステップ駆動手段とステップとの連結部分を通している開口部を覆うスライドカバーが設けられていると、ステップが基台よりも常に高い位置にある上にスライドカバーが存在するために、ステップから足がはみ出しても基台との間で足を挟んでしまう事態を避けることができる。【００２５】
また、上記往復スライド移動及び回動を行うステップに足を載せることで他動式の運動を行う使用者の運動に関する情報を取得して表示する情報呈示手段を備えたものとすれば、情報呈示手段で表示される情報により、使用者は運動を継続することについての意欲を保ちやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の一例の外観を示す斜視図である。
【図２】同上のステップとステップ駆動手段を示す透視平面図である。
【図３】同上のステップ駆動手段の動作を示す説明図である。
【図４】ステップ駆動手段の他の例を示す平面図である。
【図５】同上の側面図である。
【図６】同上の正面図である。
【図７】同上のステップを外した状態の平面図である。
【図８】ステップ駆動手段の更に他例を示す分解斜視図である。
【図９】(a)(b)(c)(d)はステップ駆動手段の別の例の動作を示す部分側面図である。
【図１０】ステップ駆動手段の更に別の例を示す側面図である。
【図１１】同上の透視平面図である。
【図１２】基台の部分断面図である。
【図１３】基台の他例の部分断面図である。
【図１４】基台の更に他例の部分断面図である。
【図１５】(a)(b)(c)は操作パネルのディスプレー表示の例を示す正面図である。
【図１６】同上のブロック回路図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  基台
２  ステップ
３  手摺り
４  操作パネル
５  ステップ駆動手段
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明すると、図示例に係る運動補助装置は、上面に左右一対のステップ２，２が配されている基台１と、この基台１から立ち上がる左右の手摺り３，３と、基台１の前方側に上記手摺り３，３を利用して配設した操作パネル４と、上記基台１内に配設されて上記ステップ２，２の駆動を担うステップ駆動手段５とからなり、使用者は左右の手摺り３，３を掴んで上記ステップ２，２に左右の足を載せて立ち、この状態で上記ステップ駆動手段５を作動させてステップ２，２を動かすことで、使用者の脚部に対して他動運動を行わせるものである。【００２９】
上記ステップ２，２は、使用者の足裏全体を載せることができる寸法のもので、その上面は摩擦係数を大きくする材料ないし形状が用いられており、ステップ駆動手段５による前後左右方向への往復スライド動作に伴い、ステップ２の前端側と後端側との高さ位置関係を変化させることで、ステップ２に載せた使用者の足に対し、そのつま先側を下げる底屈(plantar flexion)動作と、つま先側を上げる背屈(dorsi flexion)動作とを繰り返し行わせる。ステップ２，２にこの動きを行わせるステップ駆動手段５を図２及び図３に示す。【００３０】
ここで示すステップ駆動手段５は、ステップ２の往復スライド移動に加えて、該スライド移動に伴ってステップ２の前端側と後端側との高さ位置関係を変化させるもので、ベース板５０（もしくは基台１の底板）の左右上面に夫々ガイドレール５１，５１が固定されており、各ガイドレール５１にはガイドレール５１に沿ってスライド自在なスライダー部を底部に備えたスライドブロック５２が夫々取り付けられている。そして各スライドブロック５２の上面側には回転軸５３が設けられており、この回転軸５３によってプレート状のステップ２が回転軸５３の軸回りに回動自在に支持されている。また、これらのステップ２，２は、その一端（後端）側とベース板５０とがリンク５４によって連結されている。なお、リンク５４一端とベース板５０との連結部及びリンク５４他端とステップ２との連結部には、夫々自在継手６０，６０が設けられている。【００３１】
ベース板５０上の左右のスライドブロック５２，５２間には、駆動用のモータ５５が設置されて、その出力軸にはウォーム５６が設けられており、一対のウォームホイール５７，５７がウォーム５６の左右に配設されている。上記ウォーム５６に共に噛み合うウォームホイール５７，５７は各々偏心軸５８，５８を備えており、該偏心軸５８がコネクティングロッド５９によって上記リンク５４に連結されている。なお、偏心軸５８を備えるウォームホイール５７と上記リンク５４とは上記ガイドレール５１の長手方向において離れたところに位置し、この両者をつなぐコネクティングロッド５９の一端と偏心軸５８との連結部並びにコネクティングロッド５９他端とリンク５４との連結部にも自在継手６０，６０が設けられている。【００３２】
今、モータ５５によってウォーム５６及びウォームホイール５７を介して偏心軸５８を回転させる時、偏心軸５８と共にクランク機構を構成するコネクティングロッド５９はリンク５４にそのベース板５０側の自在継手６０を中心とした揺動動作を行わせる。この揺動動作のうち、ガイドレール５１の長手方向と一致する成分の動きによって、スライドブロック５２，５２及びステップ２はガイドレール５１に沿った方向の往復スライド動作を行う。【００３３】
ここにおいて、図示例では左右のガイドレール５１，５１を平行に設けずに、前端側（ステップ２に足を載せた時につま先側が位置する方）のガイドレール５１，５１間の間隔を、後端側の間隔よりも広くしてベース板５０に設けていることから、Ｖ字形配置となっているガイドレール５１，５１に夫々取り付けられたスライドブロック５２及びステップ２は、前方側に移動する時に側方に広がるように移動する。【００３４】
ちなみに図示例でのＶ字形配置となっている両ガイドレール５１，５１の開き角αは
ほぼ９０°に設定しているが、使用者の膝に作用するせん断力をさらに小さくすることができるとともに脚の筋収縮が効果的に作用する角度であれば、この角度に限定されるものではなく、図４〜図７の実施例に示すように、１５０°といった値に設定する場合もある。前記ベース板５０を基台１に対して移動させることができるようにしておくことで、上記開き角αを可変としておくことも好ましい。【００３５】
また、リンク５４の揺動動作により、リンク５４とステップ２との連結部は上下方向にも動き、これに伴ってステップ２は回転軸５３を中心とする回動も行うことになるが、上記スライド動作のストロークの中程（図３中の右上と右下）でステップ２が水平状態となり、上記ストロークの一端（図３中の左上）ではリンク５４が接続されたステップ２の後端側が持ち上げられ、上記ストロークの他端（図３中の左下）ではステップ２の後端側が引き下げられるように偏心軸５８とリンク５４とをコネクティングロッド５９で連結している。【００３６】
このために、ステップ２はガイドレール５１に沿ったスライド動作を行うと同時に、前方側に移動した時につま先側が下がり、後方側に移動した時に踵側が下がる回動動作も行う。つまり、本例においてはステップ駆動手段５におけるリンク５４が往復スライド動作とステップ２の回動の両方の動作の動力伝達を担っている。【００３７】
また、図２からも明らかなように、ステップ２の回動中心となる回転軸５３は、ステップ２の長手方向と直交する方向で且つステップ２の長手方向中央よりも後端寄りの位置に設けているとともに、回転軸５３の軸方向はガイドレール５１の長手方向と直交させずに、ステップ２の前端側（つま先側）がガイドレール５１よりも内側に振った方向に位置するようにしてある。【００３８】
ここで、両ステップ２，２の間隔はその前端側が後端側より広くなっているのであるが、この開き角βは１０〜３０°の範囲に設定してある。このために使用者は立位において脚部の筋群を弛緩させた状態（リラックスした状態）で足を両ステップ２，２に載せることができる。【００３９】
また、ステップ駆動手段５による左右のステップ２，２の駆動は、ウォーム５６と噛み合う一対のウォームホイール５７，５７に設けた偏心軸５８の位置をずらして、右足側のステップ２が前進する時、左足側のステップ２が後退し、左足側のステップ２が前進する時、右足側のステップ２が後退するように、つまりは互いに逆位相で動作するように設定してある。この両ステップ２，２の動きは、ウォーム５６に噛み合う二つのウォームホイール５７、５７で左右に動力を振り分けているために常に同期したものとなっている。【００４０】
上記コネクティングロッド５９は、リンク５４にではなく、スライドブロック５２に連結してもよい。この場合、スライドブロック５２と共にステップ２がスライド移動する時、ベース板５０とステップ２とを連結しているリンク５４がベース板５０側の一端を中心に回動し、リンク５４とステップ２との接続点の高さを変化させることでステップ２に回転軸５３を中心とする回動を行わせる。【００４１】
図４〜図７はステップ駆動手段５の他の例を示しており、ベース５０上の左右のガイドレール５１、５１に沿って左右一対のスライドブロック５２，５２を前後左右にスライド自在にしている点と、各スライドブロック５２上に回転軸５３を介してステップ２を配している点は上記の実施例と同じであるが、ここでは左右のスライドブロック５２，５２間に位置しているとともに、モータ５５の回転が減速部８０を介して伝達される出力軸８１にクランク軸部８２を設けて、このクランク軸部８２と左右のスライドブロック５２，５２とを夫々ロッド８３，８３で連結し、クランク軸部８２の回転によって左右のスライドブロック５２，５２が共にガイドレール５１に沿った図４中の矢印で示す方向にスライド移動を行うようにしている。【００４２】
また、スライドブロック５２上の各ステップ２は、その前端寄りの部分が各々リンク５４，５４によってベース５０に連結されており、スライドブロック５２のスライドと共にステップ２がスライドする時、ステップ２は回転軸５３を中心とする上下方向の回動も行う。なお、上記ロッド８３の両端及びリンク５４の両端は、自在継手を介してベース５０あるいはスライドブロック５２あるいはステップ２に連結されている。【００４３】
図示例ではロッド５２，５２を通じて動力が伝達されるようにしているが、左右のスライドブロック５２，５２間を単一のロッドで直結し、前記実施例で示した偏心軸５８とコネクティングロッド５９とを少なくとも一方のリンク５４に連結することで、上記ステップ２の上記スライド動作と上記上下回動動作とが得られるようにしてもよい。【００４４】
図８は更に他の実施例を示しており、ここでのスライドブロック５２は、四隅が夫々リンク８５でベース５０に連結されて平行リンクを構成して、上下方向移動を少し伴う図中矢印方向のスライド動作を行うものとなっている。スライドブロック５２上の回転軸５３でステップ２が支持されている点並びにステップ２の前端寄りの部分がリンク５４でベース５０に自在継手を介して連結されているのは上記のものと同じである。なお、図８は一方のスライドブロック５２及びステップ２のみを示しており、他方のスライドブロック５２及びステップ２は図示のものと対称に形成されている。【００４５】
この図８に示す実施例においても、回転駆動される偏心軸５８に一端を連結したコネクティングロッド５９の他端を、いずれかのリンク８５またはスライドブロック５２あるいはリンク５４に連結することによって、スライドブロック５２及びステップ２の往復スライド動作と、ステップ２の上下回動動作とを得ることができる。【００４６】
図９にステップ駆動手段５の別の例を示す。これは図２及び図３に示したリンク５４に代えて、カム板６１と連結プレート６３とを用いたもので、ベース板５０に固定されたカム板６１は前後方向と上下方向とに変位する直線をなす溝状のカム６２を備えている。【００４７】
連結プレート６３は上記斜め溝であるカム６２に沿ってスライド移動する矩形状のカムフォロア６４を一体的に備えるとともにステップ２の後端部に回動自在に連結される軸６５を備えている。なお、ステップ２はスライド自在に支持されているスライドブロック５２に回転軸５３によって回動自在に支持されている。また、上記連結プレート６３には、一端が回転駆動される偏心軸６７に連結されているアーム６８の他端が軸６６によって連結されている。【００４８】
このものにおいて、連結プレート６３の下方側に配した偏心軸６７を回転させたならば、アーム６８が連結プレート６３をカム６２に沿って移動させる。この時、カムフォロア６４は上述のように矩形状で且つ連結アーム６３に固定されたものであるために、連結アーム６３は図に示す姿勢を保ったまま、上下に移動すると同時に前後にも移動する。【００４９】
このために連結アーム６３に連結されているステップ２の連結アーム６３との連結点である後端側が上下に動かされると同時にステップ２が前後にも移動するものであり、ステップ２が前進する時、ステップ２の後端側が持ち上げられてステップ２の前端側（つま先側）が下がり、ステップ２が後退する時にはステップ２の後端側が引き下げられて前端側（つま先側）が上がる。なお、本例においてもステップ２のスライド方向と回転軸５３の軸方向とが直交する関係になくてもよい。【００５０】
図１０はステップ駆動手段５の更に別の例を示しており、前述の偏心軸５８とコネクティングロッド５９とからなるクランク機構によって往復動を行うスライドブロック５２に回転軸５３でステップ２が回動自在に支持されており、該ステップ２の前端側の下面にはローラ型カムフォロア２７が設けられている。またベース板１０上には上記カムフォロア２７が載るガイドカム１７が設置されている。【００５１】
ステップ２のスライド動作によってローラ型カムフォロア２７が走行する上記ガイドカム１７は、ステップ２のスライド動作に合わせてステップ２の前端側を上下動させることになる曲面をなす溝状のカムを備えており、ステップ２が前方側に移動した時にはステップ２前端がステップ２の後端よりも低いところに位置し、ステップ２が後方側に移動した時にはステップ２の前端が押し上げられてステップ２の後端よりも前端が高いところに位置する。このためにステップ２の上面に足を載せている時、底屈と背屈の動きを得ることができる。また、本例でも図１１に示すように最初の実施例と同様にステップ２，２の開き角βとステップ２，２のスライド動作の開き角αとを異ならせることができる。【００５２】
ステップ駆動手段５を内部に納めた前記基台１は、その天板１０に開口部１１を備えており、天板１０よりも上方側に位置するステップ２と基台１内に配されたステップ駆動手段５とは上記開口部１１内において連結されている。更にステップ２は図１２に示すようにステップ駆動手段５によって駆動される時、前後動に伴う回動で前端側が下がったり後端側が下がっても、ステップ２全体は常に天板１０よりも上方に位置する高さに設置されている。【００５３】
このためにステップ２に載せた足がステップ２の上面から周囲にはみ出ることがあっても、天板１０との間で挟み込まれてしまうことはない。また、図１２に示すように、ステップ２の周縁にスカート部２２を設けるとともに、該ステップ２周囲を囲んでステップ２の前後左右動に合わせて天板１０に対してスライドするスライドカバー２４を設ければ、より安全に使用することができる。【００５４】
図１３に示すように、ステップ２の外周縁と上記開口部１１の内周縁との間を大きく開けてステップ２から足が少々ずれても天板１０に足が接触することがないようにすると同時に、上記両者の間を蛇腹のような伸縮性のあるカバー２５で連結してステップ２の外周縁と上記開口部１１の内周縁との間の隙間に足が入り込んでしまうことがないようにしてもよい。特にカバー２５を天板１０やステップ２の表面と異なる色や透明材で形成すると、ステップ２外周と開口部１１内周との間のカバー２５で覆われた隙間部分を使用者は明確に認識することができて、足がステップ２からずれてしまわないようにすることが容易となる。【００５５】
図１４に示すように、開口部１１の内周縁から基台１内に向けて幕板１２を下げておくことも好ましい。足が滑ったりすることでステップ２から足が大きくはみ出しても、ステップ２と天板１０下面との間で足を挟んでしまう事態が生じることを上記幕板１２で防ぐことができる。【００５６】
このほか、ステップ２上に足を固定するためのストラップのような足固定手段を設けることで足の位置ずれを防ぐようにしてもよい。【００５７】
上記のように構成した運動補助装置を用いて運動を行うにあたっては、手摺り３を掴んだ状態で左右のステップ２，２上に左足と右足とを載せて立ち、操作パネル４に配されている動作スイッチを投入することで上記ステップ駆動手段５を作動させれば、前述のように左右のステップ２，２は前後左右への動きを逆位相で行うとともに、各ステップ２は前進時に前端側が下がり、後退時に後端側が下がる回動動作を行う。【００５８】
このためにステップ２，２に足を載せた使用者は、ステップ２の動きに併せて前後且つ左右に足が動かされることになるとともに、ステップ２の回動によって足関節に底屈と背屈の動作が加えられることになる。この場合、左右のステップ２，２は１８０°の位相差を持って前後左右に動くために、ステップ２，２上に立つ使用者の前後方向の重心移動が少なく、このためにバランス機能が低下している使用者であっても、ステップ２の移動でバランスを崩してしまうことは殆どない。しかも左右方向への重心移動があるために、バランス保持に必要な神経系を刺激し、必要な筋群の収縮を誘発させるので、恐怖感を与えることなくバランス訓練を行わせるのに最適なものとなる。【００５９】
上記ステップ２，２の前後左右方向の逆位相の動きに伴う足位置の変化は、歩行運動に近い位置変化となるために、少なくとも下腿部の筋群を歩行時と同様に伸縮させることになる。また、前後動における後端位置では足位置が使用者の重心よりも後方になるために、端位置では大腿部の後側から臀部の筋肉を緊張させることができる。【００６０】
通常の歩行運動では主として前後方向に足位置を移動させることになるが、左右方向への移動も複合させた動きの場合、前後のみ、あるいは左右のみの場合に比して、使用者の体幹が捻れる結果、内臓に刺激を与えることができるとともに、使用者のバランスをより積極的に複合的な方向に崩すことになることから、下腿部と大腿部とのより多くの筋群（内転筋、大腿直筋、内側広筋、外側広筋、大腿二頭筋、半腱様筋、半膜様筋など）に刺激を与えることができるために、他動運動であり且つ軽負荷であるものの、筋が取り込む糖量が多くなるために、２型糖尿病の改善効果を期待することができる。【００６１】
そして、上記背屈時にはアキレス腱が伸長されるために、足首の可動範囲を広げることができ、底屈時には爪先に力がかかることによって外反母趾を軽減することができる。また、底屈と背屈とを繰り返すことで、腓腹筋やひらめ筋を主とする下腿部の筋群を伸縮させることができ、これらの筋群の伸縮は脚部における静脈環流を増加させて脚部のむくみを解消することができる。【００６２】
上記動作スイッチの投入によるステップ駆動手段５の作動は、動作スイッチの再投入で停止するようにしているほか、予め設定した時間が経過すれば停止するようにしてもよく、更には動作時間を使用者が調節することができるようにしておいてもよい。【００６３】
左右のステップ２，２の前後左右のスライド動作の位相差は、図２及び図３に示したステップ駆動手段５を備えるものにおいては、ウォームホイール５７に設けた偏心軸５８の位置で定まることから、つまりはウォームホイール５７とウォーム５６との噛み合わせ位置に応じて定まることから、この噛み合わせ位置の変更により、任意の位相差に設定することができ、両ステップ２，２を同位相で動かすことも容易に行うことができる。そして、同位相で動かした場合、使用者には前後の重心移動が生じることから、単に脚部の筋群の運動になるだけでなく、バランスを保つための腰背部などの筋群も運動させることができる。【００６４】
手摺り３を掴んで他動の運動を行うことができるために、バランスを崩すことがあっても、転倒などを招くことはないが、図１に示した例ではバランスを崩した場合の安全性の向上のために、手摺り３にステップ駆動手段５の作動を停止させる非常停止スイッチ３１を設けて、何らかのアクシデントが生じた時、手摺り３を掴む手で非常停止スイッチ３１を容易に押すことができるようにしてある。【００６５】
ステップ２に圧力センサーなどで構成した荷重検出スイッチＳを配置し、ステップ駆動手段５でステップ２を動かしている間に加重検出スイッチＳで加重が検出されなくなった時にステップ駆動手段５を停止させるようにしてもよく、この場合、バランスを崩してステップ２から足が離れたならば、自動的に停止するものを得ることができる。【００６６】
なお、ステップ２の駆動開始時や停止時には、モータ５５の速度を徐々に変化させるようにしておくことが好ましい。急な加速や減速はステップ２の動きに足がついていかずに使用者がバランスを崩してしまうおそれが高くなるからである。【００６７】
また、停止にあたっては、両ステップ２，２が共に水平状態となるところで停止するようにモータ５５の回転を制御することで、ステップ２，２に対する乗降を行いやすくすることができる。ステップ２，２に設けた荷重検出スイッチが共にオンになっていないと、前記動作スイッチを操作してもステップ駆動手段５が作動しないようにしておくことも好ましい。【００６８】
ところで、この種の他動式の運動補助装置を用いた運動は、使用者に目的意識がなければ継続することが難しい。このために運動量の測定機能を持たせるとともに目標運動量を設定することができるものとし、目標運動量と現在までの運動量とを比較表示することができるようにしておくとよい。【００６９】
たとえば一月の目標運動量を設定すれば、１日当たりの測定運動量の累積値と目標値との関係を操作パネル４におけるディスプレー４１に線グラフで表示（図１５(a)参照）したり、目標運動量を達成するのに必要な日々の運動量をグラフで表示（図１５(b)参照）したりするのである。運動を行った日をカレンダー上に表示する運動履歴表示機能（図１５(c)参照）や、目標運動量の運動を行ったならばその報償となるものがディスプレー４１に表示されたりするようにしてもよい。【００７０】
運動量を例えば歩行距離に換算して歩行距離として表示するようにしてもよく、この場合、ディスプレー４１に走破コースが設定された地図を表示し、地図上のスタート点からゴール地点に向かう歩行距離を地図の上記コース上に表示することも可能であり、使用者にしてみれば目標運動量の達成をより楽しむことができるものとなる上に、走破コースを予め複数種類用意しておけば、今日はどのコースを走破するかという楽しみも味わうことができる。もちろん、コース途中の実写もしくはＣＧ映像がディスプレー４１上に表示されるようにしておけば、更に楽しみが増すものとなる。【００７１】
図１６に上記の運動量の測定機能や履歴表示機能等を備えたものについてのブロック図を示す。図中７はステップ駆動手段５におけるモータ５５のためのモータ駆動回路７１を制御する制御回路であり、１チップマイクロコンピュータからなる制御回路７には、操作パネル４に設けた各種スイッチやディスプレー４１が接続されているほか、運動履歴情報や目標運動量、地図情報などを格納する記憶部７２が接続されており、操作パネル４から入力された（もしくは荷重検出スイッチＳで検出した）使用者の体重と作動時間とモータ速度等を参照して運動量を算出したり、算出した１日の運動量を日付とともに上記記憶部７２に記憶したり、１月分の運動量を記憶部７２から呼び出して合計をとることで累積運動量を算出するとともに目標運動量との比較を行ったり、上記比較結果をディスプレー４１に表示したり、累積運動量の歩行距離への換算結果を上記の地図上に表示するといった機能を担う。なお、上記記憶部７２への記憶は、複数の使用者毎に行えるものとしておく。【００７２】
使用者の運動量や運動履歴などを使用者に呈示するにあたっては、上記ディスプレー４１に代えて、音声報知やＬＥＤの発光などを利用してもよく、更には使用者の心拍等の生理情報を取得する手段も備えたものとし、取得した生理情報も使用者に示すことができるようにしておいてもよい。
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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