(57)【要約】【課題】車椅子生活における運動器の衰えを防止し、または回復が見込める患者のリハビリ訓練を行える車椅子を提供する。【解決手段】車椅子１００は、椅子本体の前方側の２本のフットレスト用フレーム９９に、フットレスト部の代わりに、下肢トレーニング装置１０が取りつけられている。下肢トレーニング装置１０は、台座フレーム２０と、左右それぞれ用の二つの足載せ部３０と、台座フレーム２０と足載せ部３０とを回動可能に連結する２軸バネヒンジ型連結部４０とを備える。足載せ部３０は、水平の基準位置から底屈方向及び背屈方向の両方に回動可能であり、回動（底背屈）で基準位置から離れると基準位置に戻る作用が働く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車椅子であって、
椅子前側のフレームに回動可能に取りつけられ、ユーザーの足底を載せる足載せ部と、
前記足載せ部と前記フレームとを回動可能に連結する連結部と、
前記フレームと前記足載せ部との回動において、前記足載せ部が、基準位置から底屈方向および背屈方向に可動であって、前記足載せ部が前記基準位置から遠ざかる方向に動くときに、抵抗を作用させる抵抗部と、
を備える車椅子。
【請求項２】
前記連結部と前記抵抗部は、それらが一体として構成された２軸バネヒンジ機構である、請求項１に記載の車椅子。
【請求項３】
前記連結部と前記抵抗部は、それらが一体として構成された板バネまたはトーションバネである、請求項１に記載の車椅子。
【請求項４】
前記抵抗部は、人工筋肉チューブを含む、請求項１に記載の車椅子。
【請求項５】
前記足載せ部の動きを検知するセンサと、
前記センサによる検知結果を所定の表示装置に表示する制御部と、
を更に備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車椅子。
【請求項６】
前記制御部が、前記センサの動きに対応して前記表示装置に表示する映像を変化させるゲーム機能を備える、請求項５に記載の車椅子。
【請求項７】
前記足載せ部が、右足用及び左足用にそれぞれ設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車椅子に係り、特に着座したユーザーの下肢の底背屈運動等を行うことが可能な車椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
下肢の運動機能に障がいがある患者に対するリハビリを支援する様々な技術が提案されている（例えば特許文献１参照。）
【０００３】
特許文献１に開示の技術では、足首ストレッチについて、下腿を保持しつつ、足首の関節を他動的に動かして、上記足首関節の関節可動域訓練を行うと共に上記足首周辺にある筋肉のストレッチ運動を行う機能について説明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１６９６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
下肢に障がいを有する患者にとって、車椅子は、下肢に負担をかけることなく移動できる点で便利である。しかし、一旦車椅子の生活に慣れてしまうと、足を動かす機会が殆どなくなり、その結果、運動器の衰えが急激となり、健康寿命が短くなる等のデメリットもある。
【０００６】
本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、車椅子生活における運動器の衰えを防止し、または回復が見込める患者のリハビリ訓練を行える車椅子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、車椅子であって、椅子前側のフレームに回動可能に取りつけられ、ユーザーの足底を載せる足載せ部と、前記足載せ部と前記フレームとを回動可能に連結する連結部と、前記フレームと前記足載せ部との回動において、前記足載せ部が、基準位置から底屈方向および背屈方向に可動であって、前記足載せ部が前記基準位置から遠ざかる方向に動くときに、抵抗を作用させる抵抗部と、を備える車椅子である。
【０００８】
車椅子において、前記連結部と前記抵抗部は、それらが一体として構成された２軸バネヒンジ機構であることが好ましい。前記連結部と前記抵抗部は、それらが一体として構成された板バネまたはトーションバネであってもよい。また、前記抵抗部は、人工筋肉チューブを含むものでもよい。
【０００９】
更に車椅子は、前記足載せ部の動きを検知するセンサと、前記センサによる検知結果を所定の表示装置に表示する制御部と、を更に備えるものでもよい。また、車椅子は、前記制御部が、前記センサの動きに対応して前記表示装置に表示する映像を変化させるゲーム機能を備えるものでもよい。
【００１０】
車椅子は、前記足載せ部が、右足用及び左足用にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車椅子生活における運動器の衰えを防止し、または回復が見込める患者のリハビリ訓練を行える車椅子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る、下肢トレーニング装置を備える車椅子を示す図である。
【図２】本実施形態に係る、下肢トレーニング装置を示す図である。
【図３】本実施形態に係る、足載せ部に載せた足の底背屈運動に着目した図である。
【図４】本実施形態に係る、ゲーム機能を有する下肢トレーニング装置を示す図である。
【図５】本実施形態の変形例に係る、下肢トレーニング装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１４】
図１は本実施形態に係る、下肢トレーニング装置１０を備える車椅子１００を示し、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は正面図を示している。また、図２は下肢トレーニング装置１０を示す図であって、図２（ａ）は側面図であり、図２（ｂ）は平面図である。
【００１５】
車椅子１００においては、椅子本体の前方側のフレーム、具体的には、一般的な車椅子においてフットレスト部が取りつけられる２本のフットレスト用フレーム９９に、フットレスト部の代わりに、下肢トレーニング装置１０が取りつけられている。下肢トレーニング装置１０は、下肢（足１）の底背屈運動を同時に実現する機能を有し、その機能を用いない場合は、フットレスト機能として使用される。
【００１６】
より具体的には、下肢トレーニング装置１０は、台座フレーム２０と、左右それぞれ用の二つの足載せ部３０と、台座フレーム２０と足載せ部３０とを回動可能に連結する２軸バネヒンジ型連結部４０とを備える。
【００１７】
これら構成要素は、足１を載せることを考慮した構造・強度を有する。なお、ここでは二つの足載せ部３０が独立して動く構成の下肢トレーニング装置１０について例示している。二つの足載せ部３０を連結して一体に動くように構成してもよい。
【００１８】
ここで、左右のフットレスト用フレーム９９の下端近傍に、台座フレーム２０が水平に亘され固定されている。台座フレーム２０には、前方に延びる二つの足載せ部３０が、それぞれ２軸バネヒンジ型連結部４０を介して回動可能に連結されている。それぞれの足載せ部３０は片足を載せることができる板状を呈し、載せた足を固定するための固定バンド３１が設けられている。
【００１９】
２軸バネヒンジ型連結部４０は、いわゆるスプリング自由蝶番であって、拮抗状態（ここでは水平の基準状態）から上下に回動することができる。すなわち、台座本体２２に取り付けられた足載せ部３０は、水平の基準位置から底屈方向（下方向）及び背屈方向（上方向）の両方に回動可能であり、回動（すなわち底背屈）で基準位置から離れると基準位置に戻る作用が働く。なお、拮抗状態として水平状態となる構成を例示しているが、一般的な車椅子のフットレスト部の取付角度のように、前方側が少し高く傾斜した状態が拮抗状態として設定されてもよい。
【００２０】
図３は足載せ部３０に載せた足１の底背屈運動に着目した図である。なお、図中の吹き出しの内部に、２軸バネヒンジ型連結部４０の動きを模式的に示している。
【００２１】
図３（ａ）は、足１を足載せ部３０に載せた基準状態を示している。ユーザーは、足１の踵部分を２軸バネヒンジ型連結部４０の周辺に載せる。この状態では、二つのトーションバネ軸の弾性力によって、足１に力を入れない限り拮抗状態が維持される。
【００２２】
図３（ｂ）は底屈状態を示している。ユーザーが踵を支点に、弾性力（すなわちバネ反力）に抗してつま先を下げる底屈動作をすると２軸バネヒンジ型連結部４０の前側のトーションバネ軸部分が開き、足載せ部３０が底屈方向（下方向）に動く。
【００２３】
図３（ｃ）は背屈状態を示している。ユーザーが踵を支点に、弾性力に抗してつま先を上げる背屈動作をすると２軸バネヒンジ型連結部４０の後側のトーションバネ軸部分が開き、足載せ部３０が背屈方向（上方向）に動く。
【００２４】
なお、２軸バネヒンジ型連結部４０として、各トーションバネ軸部分でバネ反力を調整可能なスプリング自由蝶番を用いることで、底屈方向と背屈方向のそれぞれのバネ反力を調整することができ、ユーザーのリハビリ強度を調整できる。
【００２５】
このように、下肢トレーニング装置１０は、足１（下肢）の底背屈運動に対応する機構を、特に２軸バネヒンジ型連結部４０において簡易的な構造で実現できるので、低コスト、安全及び軽量な装置として実現できる。また、車椅子１００のフットレスト部の代わりに、下肢トレーニング装置１０を取りつけることができるため、比較的容易に簡単な構造で実現でき、かつ変更コストも抑えることができる。、
【００２６】
つづいて、下肢トレーニング装置１０の機能を拡張した車椅子１００の構成について説明する。
【００２７】
図４は、表示・ゲーム機能を有する下肢トレーニング装置１０を示している。下肢トレーニング装置１０は、上述の構成の足載せ部３０（ここでは底面）に取りつけられセンサ３５と、センサ３５の出力を取得しその検知結果を表示部６０に出力するトレーニング制御部５０とを備える。
【００２８】
センサ３５は、例えば３軸地磁気センサを含むモーションセンサであって、足載せ部３０の前後方向、左右方向及び上下方向の動きを検知し、トレーニング制御部５０へ出力する。センサ３５からトレーニング制御部５０へのデータ通信は、無線ＬＡＮやブルートゥース（登録商標）通信等が用いられてもよい。
【００２９】
トレーニング制御部５０は、センサ３５の検知結果を表示部６０に表示出力する。表示する検知結果として、底背屈運動の回数や速さ（１分間の回数）等がある。また、トレーニング制御部５０は、そのような表示出力機能の一つとしてゲーム機能を有する。
【００３０】
図４のゲームの例では、ユーザーは、表示部６０に表示される自機アイコン６１を足載せ部３０の上下動、すなわち底背屈運動で上下動させて、障害物６２のアイコンを避けるようにして進み、途中でエネルギーアイコン６３等を取得する。このようなゲーム機能を付加することで、下肢トレーニング装置１０のユーザーは、トレーニングのモチベーションを維持し、リハビリに積極的に取り組むことが期待できる。
【００３１】
なお、底背屈運動の検知の観点では、センサ３５は、上下方向の動きを検知できればよいが、センサ３５がモーションセンサであるので、車椅子１００の動き（前後左右の動きや回転）をも反映したゲーム機能を実現できる。
【００３２】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３３】
図５は変形例に係る下肢トレーニング装置１１０を示す図であり、図２（ａ）に示した構成（側面図）の変形例として示している。
【００３４】
この下肢トレーニング装置１１０は、２軸バネヒンジ型連結部４０の代わりに、ヒンジ型連結部１４０が足載せ部３０と台座フレーム２０の連結部材として用いられている。ヒンジ型連結部１４０は、回動に抵抗（トルク）が生じないシンプルなヒンジ機構となっている。なお、回動に抵抗が生じるトルクヒンジが用いられてもよい。
【００３５】
また、足載せ部３０の側面の前後中間位置と、フットレスト用フレーム９９の上部付近との間に、人工筋肉チューブ１４５が取りつけられている。なお、人工筋肉チューブ１４５の駆動制御機能については、例えば図４のトレーニング制御部５０に設けられてもよい。また、ここでは片足側の足載せ部３０に関して、１本の人工筋肉チューブ１４５を例示しているが、複数の人工筋肉チューブ１４５を用いることで、底屈方向と背屈方向のそれぞれの方向の抵抗を適切に設定することができる。また、人工筋肉チューブ１４５であるので、抵抗の調整を細かくできる。
【符号の説明】
【００３６】
１  足（下肢）
１０、１１０  下肢トレーニング装置
２０  台座フレーム
３０  足載せ部
３１  固定バンド
３５  センサ
４０  ２軸バネヒンジ型連結部（連結部、抵抗部）
５０  トレーニング制御部（制御部）
６０  表示部
６１  自機アイコン
６２  障害物
６３  エネルギーアイコン
９９  フットレスト用フレーム
１００  車椅子
１４０  ヒンジ型連結部（連結部）
１４５  人工筋肉チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2019118658.tif 000006
【図５】
2019118658.tif 000007