(57)【要約】      （修正有）【課題】足または手の屈曲と伸展運動と脚の上げ下げ運動に連動して、ボールが鉛直方向に順番に移動する機能を有する関節の拘縮防止と筋力アップを目的としたゲーム性を有するリハビリ器具を提供する。【解決手段】ボールの下方落下を阻止する逆流防止弁と、ボール１３が鉛直一列に整列されるボール収納箱１４と、足または手の屈曲伸展運動に連動して羽根板１１を揺動させ、羽根板１１の揺動に連動した押し上げ棒１８の上下動によって傾斜板１６の所定位置に静止するボール１３を運動回数分だけ順番に一定方向にだけ移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボールを収納するボール収納部と、前記ボール収納部から前記ボールを所定の位置まで連続して供給するボール供給部と、両端部が上下方向に支点を中心に揺動でき、上面に足または手が載せられる羽根板と、連結部材により前記羽根板と連結され、前記羽根板の揺動に連動して上下動し、前記所定の位置に供給された前記ボールを上方に持ち上げる押し上げ棒と、を備えたリハビリ器具。
【請求項２】
前記所定の位置の直上に配置され、前記押し上げ棒の連続上下動によって押し上げられた複数のボールを下端部の開口部から収納する管状タワーと、前記管状タワーの開口部の直下に取付けられ、前記管状タワーに収納された前記ボールの落下を阻止する弾性部材で形成された逆流防止弁と、を更に備えた請求項１に記載のリハビリ器具。
【請求項３】
前記管状タワーの上端に連結され、前記管状タワーの上端に位置する前記ボールを前記収納部へ落下させるための曲管を、更に有することを特徴とする請求項２に記載のリハビリ器具。
【請求項４】
前記逆流防止弁は、ボール直径の長さより短い間隔で平行に配置した一対の弾性部材で形成されたことを特徴とする請求項２または３に記載のリハビリ器具。
【請求項５】
前記所定の位置の直上に配置され、先端からボールを発射する発射スプリングであって、先端の内径がボールの直径より５〜１０％小さい先細り形状で、金属、プラスチック又はゴムの弾性を利用した発射スプリングを、更に設けることを特徴とする請求項１に記載のリハビリ器具。
【請求項６】
前記連結部材は、前記羽根板と前記押し上げ棒の連結位置を調整できるように、前記押し上げ棒に沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１〜５に記載のリハビリ器具。
【請求項７】
前記羽根板の支点と前記押し上げ棒の間に足または手を固定するベルトを配置したことを特徴とする請求項１〜６に記載のリハビリ器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自発的に足または手の屈曲と伸展を繰り返すことで、関節が硬くなる拘縮の改善を目的としたゲーム性を有するリハビリ器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
病気または怪我が原因で足首と膝または手首や肘を長期間動かさなかった人は、関節が硬くなり足首と膝または手首と肘の関節の可動範囲が狭くなる。
【０００３】
運動不足と加齢によって足首の屈曲が困難になった高齢者は、踵から着地する通常の歩行がむずかしくなるため、つま先から着地するすり足となり前方の隆起した障害物に接触して転倒する事故が多くなる。
【０００４】
高齢者以外にも、脳梗塞や脳内出血によって麻痺が残る人は筋肉が持続的に収縮し長期間足首と膝または手首と肘の関節を動かすことができないために、関節が硬くなり運動不足と麻痺の悪循環が生じる。
【０００５】
現在、特許文献１や特許文献２のような関節の硬化を予防する電動式運動器具がたくさん開発されている。
【０００６】
また特許文献３のストレッチ器具の場合、足首を鋭角に屈曲した状態で傾斜足場に立ち、支柱を中心に腰をひねる運動のため、収縮した足の筋肉のストレッチと腰の周りの筋力アップには効果はある。
【０００７】
また特許文献４の場合、スプリング反力に逆らって足首を伸展させる運動のため、足首の伸展動作に大事なふくらはぎの腓腹筋とヒラメ筋の筋力アップは期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２２６０６９
【特許文献２】特開平２−５２６５５
【特許文献３】特表２０１４−５１５９７８
【特許文献４】特開２０００−３３４０６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電動モータや空気圧力によって足首の関節を強制的に曲げる運動器具は、足首の関節の可動範囲を広げる効果はあるが、自分の筋肉を使う運動器具でないために筋力アップには効果的とは云えない。特許文献１や特許文献２の場合、自分の筋肉を使って足首または手首を屈曲伸展させるリハビリ器具ではないため機械任せになり自発性が期待できない。また、特許文献３のストレッチ器具の場合、足首を伸展させる運動はできない。さらに、特許文献４の場合、足首を屈曲させる運動のときにはスプリングの補助が働き、スプリング任せになり足首の屈曲リハビリ器具として物足りない。
【００１０】
また麻痺のリハビリ治療には、収縮した筋肉のストレッチやマッサージを多用されているが、回復期の人は自分の意志で手足を動かす運動も重要とされている。
【００１１】
総じて、電動式または空気圧力式の他力運動器具は関節の拘縮予防には効果があるが、麻痺の治療には脳からの指令によって手足を動かす自力運動を併用するリハビリ治療が推奨される。
【００１２】
床に固定する自転車ペダル漕ぎ運動器具は、自分の筋肉を使う運動器具ではあるが、足首を上方に屈曲させる運動に特化した足首運動器具ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のリハビリ器具は、複数のボールを収納するボール収納部と、前記ボール収納部から前記ボールを所定の位置まで連続して供給するボール供給部と、両端部が上下方向に支点を中心に揺動でき、上面に足または手が載せられる羽根板と、連結部材により前記羽根板と連結され、前記羽根板の揺動に連動して上下動し、前記所定の位置に供給された前記ボールを上方に持ち上げる押し上げ棒と、を備えたリハビリ器具を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、電気や空気エネルギーを使わずに、脳からの指令によって自分の筋肉で足首又は手首を交互に屈曲伸展させる運動に特化したリハビリ器具のため、関節の硬化予防以外に、関節の可動範囲拡大、筋力アップおよび麻痺治療の効果が同時に期待できる。
【００１５】
また単純な運動のリハビリ治療にゲーム性を持たせたことで、リハビリ治療を楽しく継続できる。
【００１６】
特に、足首のリハビリ器具として使用する場合には、足首を鋭角に屈曲させる運動によって脛の前脛骨筋が鍛えられ、足首の伸展させる運動ではふくらはぎの腓腹筋とヒラメ筋が鍛えられる。
【００１７】
足首の可動範囲の拡大と筋力アップによって、正常な踵着地の歩行が可能になり、危険なつま先着地のすり足が改善でき、最終的には高齢者の転倒事故の予防が期待できる。
【００１８】
また単純な動作を繰り返すリハビリ治療は飽き易いが、本発明はゲーム性を付加したリハビリ器具のため達成感を味わいながら楽しくリハビリ治療が続けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】リハビリ器具の原理図
【図２】ボール循環式リハビリ器具の原理図
【図３】ボール発射式リハビリ器具の原理図
【図４】太ももと腰の筋肉のリハビリ応用例
【図５】ゴム製ボール逆流防止弁の外観図
【図６】金属製ボール発射スプリングの外観図
【図７】手のリハビリ器具の外観図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施する形態の基本原理の構成について図１で説明する。
【００２１】
複数のボール１３を収納する収納箱１４と、足または手を上面に乗せた状態で足首または手首の屈曲と伸展の運動に連動して両端が上下に揺動できる羽根板１１と、羽根板１１の支点になる回転軸１２と、収納箱１４の底部穴から落下したボール１３を所定位置に供給する傾斜板１６と、羽根板１１と押し上げ棒１８を連結する連結部材２２と、羽根板１１の揺動動作に連動して上下動する押し上げ棒１８と、から構成される。
【００２２】
次にボール１３の一連の流れについて説明する。複数のボール１３をランダムにボール収納箱１４に投入すると、ボールはボール収納箱の中で縦一列に整列されて、一個ずつ順番に重力によって傾斜板１６に落下し、落下したボール１３は傾斜板１６の傾斜に沿って自然流下の原理で所定の位置である最下部の開口孔１５に着座して静止する。
【００２３】
ボール１３が開口孔１５に着座した後に、傾斜板１６に複数のボール１３が並ぶとボール収納箱１４から傾斜板１６へのボール１３の落下は停止し、一列に整列した状態を維持する。このとき、羽根板１１は押し上げ棒１８の側に重心があるため、回転軸１２を支点にして羽根板１１は押し上げ棒１８の側を下に傾けた状態で静止している。
【００２４】
次に、羽根板１１の上面に足または手を乗せた状態で、自分の筋肉を使って足首または手首を屈曲伸展させて、支点の回転軸１２を中心にして羽根板１１の両端を上下に揺動させると連結部材２２のよって連結された押し上げ棒１８に上下運動が生じ、開口孔１５で待機する最先頭の一番ボール１３ａを押し上げ棒１８の先端開口部に乗せた状態で上方に持ち上げる。次に、押し上げ棒１８は羽根板１１の下方向の揺動によって元の位置まで下降する。
【００２５】
このとき押し上げ棒１８の上端開放部に乗っていた一番ボール１３ａは押し上げ棒１８と一緒に下降するが、傾斜板１６に待機している別な二番ボール１３が最初の一番ボール１３ａの下に回り込み、押し上げ棒１８が開口孔１５から隠れるまで完全に下降すると、二番ボール１３が開口孔１５に嵌り静止する。
【００２６】
次に、２回目の羽根板１１の揺動運動によって押し上げ棒１８は再び上昇し、開口孔１５に静止していた二番ボール１３を押し上げ棒１８の先端開口部に乗せ、一番ボール１３ａと二番ボール１３の２球を一緒に重ねた状態で持ち上げることで一番ボール１３ａだけは系外に排出される。
【００２７】
次の押し下げ棒１８の上下動によって、三番ボール１３が二番ボール１３を系外に排出する。これら一連の動作を次々に繰り返すことで、ボール１３を連続的に系外に排出する流れが可能になり、足または手の屈曲伸展運動によって複数のボール１３を系外に連続的に排出するリハビリ器具を提供できる。
【００２８】
次にボール循環式リハビリ器具の実施例を図２で説明する。
【００２９】
ボール循環式リハビリ器具は、図１の基本原理にボールの循環に必要な管状タワー１７と逆流防止弁１９ａを追加した構造をしている。
【００３０】
足または手を乗せた状態で足首または手首の屈曲と伸展の運動に連動して両端が上下に揺動できる羽根板１１と、羽根板１１の支点になる回転軸１２と、所定位置にボール１３を誘導するボール傾斜板１６と、羽根板１１の揺動動作に連動する上下動によって所定位置のボール１３を上方押し上げる押し上げ棒１８と、羽根板１１と押し上げ棒１８を連結する連結部材２２と、所定位置の上方に配置しボール１３を管状内部に積み上げる管状タワー１７と、管状タワー１７の下部の開口部に配置した弾性部材のゴム製逆流防止弁１９ａと、管状タワー１７の先端に接続した曲管２１と、落下したボール１３を回収する捕獲網２０と、回収したボールを一列に整列させる収納箱１４と、収納箱１４の底部穴から落下したボール１３を自然流下の原理で所定位置である開口孔１５まで誘導する傾斜板１６と、から構成される。
【００３１】
前記ゴム製逆流防止弁１９ａは、図５の通り、ボール直径より短く押し上げ棒の直径より大きい間隔に２本のゴム紐を水平平行に配置している。
【００３２】
次に、半永久的に循環するボール１３の流れについて説明する。
【００３３】
収納箱１４の底部穴から落下し傾斜板１６の所定位置である開口孔に静止している一番ボール１３ｂは押し上げ棒１８によって上方に押し上げられ、ゴム製逆流防止弁１９ａの２本のゴム紐の間を無理やり押し広げながら通過するが、一番ボール１３ｂの通過後は２本のゴムの間隔はゴムの弾性力によってボール直径より小さい元の距離に収縮するため、一番ボール１３ｂの落下が阻止され２本のゴム紐の上に着座する。
【００３４】
押し上げ棒１８が完全に下降すると、傾斜板１６に空きスペースができ二番ボール１３が所定位置の開口孔１５に着座すると同時に、ボール収納箱１４の内部のボール１３は傾斜板１６に落下し、複数のボール１３が傾斜板１６７内に一列に整列する。
【００３５】
次に、２回目のボール押し上げ棒１８の上下動によって、開放孔１５に静止している二番ボール１３が逆流防止弁１９ａに着座していた一番ボール１３ｂを下方から管状タワー１７の内部へ突き上げ押し込むと、一番と二番の２個のボール１３は縦に重なった状態で管状タワー１７の中で静止する。
【００３６】
管状タワー１７の内部に複数個のボール１３が積み重なり、ボール１３ｂが管状タワー１７の上端まで積み上がると、上端ボール１３ｂが管状タワー先端の曲管２１から捕獲網２０に落下した後、収納箱１４に回収される。
【００３７】
ボール収納箱１４に回収されたボール１３ｂはボール収納箱１４の内部で順番に整列された後は、傾斜板１６に落下しボール１３の半永久的な循環が成立する。
【００３８】
このようにボール１３が系外に排出されることなく、ボール１３が半永久的に循環するため、ボール１３の補充作業に人の助けが必要なくなる。
【００３９】
また管状タワー１７を透明にすれば、管状タワー１７の管内を順番に上昇するボール１３の動きと管状タワー１７の上端の曲管２１から落下するボール１３の動きが観察できることで、単純動作のリハビリ治療にゲーム性が生まれ、長い時間楽しくリハビリ治療が続けられる。
【００４０】
使用するボール１３に赤色、白色、黄色などのボールを混在させることで、管状タワー１７を上昇するボールの景色がカラフルになりリハビリ治療の楽しさが増大する。
【００４１】
また使用するボール数個の１個に特別の印を付け、この特別な玉の循環回数だけ記録すれば、ボールの総数と循環回数の掛け算によって運動総回数が算出でき、運動した達成感が得られる。  
【００４２】
次に、前記の基本原理を応用したボール発射式リハビリ器具の実施例を図３で説明する。
【００４３】
ボール発射式リハビリ器具は、循環式リハビリ器具で使用した管状タワーとゴム製逆流防止弁の代わりに、ボール発射台２６とボール発射スプリング１９ｂを配置する。  
【００４４】
ボール発射スプリング１９ｂは、図６の通り、金属、プラスチックまたはゴムの弾性を有し、下側の入口内径はボール直径の５〜１０％大きく、先端の出口内径はボールの直径より５〜２０％小さい直径まで萎んだ編み笠のような先細り形状をしており、押し上げ棒１８の上方に配置する。
【００４５】
押し上げ棒１８によってボール発射スプリング内部に押し込まれたボール１３がボール発射スプリング１９ｂの先端出口を通過した直後は、ボール発射スプリング１９ｂの先端出口が元の先細い形状に復元しようとする弾性力によって、ボール１３ｃは上方の系外に弾き飛ばされる。
【００４６】
弾き飛ばされたボール１３ｃを一定方向に誘導するボール１３より少し大きい内径の曲がり管を有し水平方向に３６０度自在に回転できるボール発射台２６をボール発射スプリング１９ｂの上方に配置すれば、高齢者もボール発射スプリング１９ｂの弾性力を利用して発射方向を調整しながらボール１３ｃを勢い良く斜め上方に飛ばすことができる。
【００４７】
利用者は遠方に配置した標的の籠を目掛けてボール１３ｃを発射し、籠に貯まったボール１３の数を数え、勝敗を競うゲームを楽しみながらリハビリができる。
【００４８】
次に、足首の屈曲伸展運動ではなく、太ももと腰のリハビリ器具としての応用例を図４で説明する。
【００４９】
前述までは、足裏を羽根板１１の上面に触れた状態で足首を屈曲伸展運動して羽根板１１を揺動させていたが、太ももと腰の筋力増強リハビリの場合には、足裏を羽根板１１の上面から離した状態で羽根板の押し上げ棒１８と回転軸１２の間に配置した半円状のベルト２４に足先を挿入した状態を保持しながら、太ももで羽根板１１を持ち上げたり持ち下げたりする繰り返し運動によって羽根板１１を揺動させる。
【００５０】
上記の運動は足を中空に持ち上げた状態を維持しながら運動するため、足を持ち上げるときも下げる時も、足の重さを太ももから腰で支えるため膝から上の筋肉を増強するリハビリ器具として有効である。特に、腰骨と脚を連結する大腰筋の筋力増強に有効で、正しく歩く運動器具として利用できる。
【００５１】
次に、負荷の調整機能について説明する。足首の可動範囲は人によって相違があるので、利用者の負担が調整できるように利用者の力量に応じて押し上げ棒１８の始動位置を調整して使用することもできるように工夫した。
【００５２】
つまり洗濯バサミのようなクリップ機能を有する半月形状の弾性部材の連結部材２２を考案した。この連結部材２２を押し上げ棒１８に外嵌すれば、羽根板１１と押し上げ棒１８を連結する高さ位置を簡単に変更調整できる。
【００５３】
足首が硬いために足首を水平面より上方に屈曲させることがむずかしい高齢者も少なくない。高齢者が足首を鋭角に屈曲できないために羽根板１１を水平面以上に引き上げることができない場合には、連結部材２２を押し上げ棒１８の最下部に外嵌して、足首の可動範囲が狭くてもボール１３を押し上げられるように工夫している。
【００５４】
逆に、足首が上方に屈曲できる人の場合には、連結部材22を押し上げ棒１８の上端に外嵌して、足首を水平より上方に屈曲させなければボール１３を持ち上げられないように調整する。
【００５５】
次に、足首でなく手首のリハビリ器具として使用例を図７で説明する。
【００５６】
近年骨粗鬆症の高齢者が転倒して手首を骨折損傷する事故が増加しているが、手術後は手の関節の固着を防止する目的で早期のリハビリが推奨されている。この術後のリハビリ治療に本発明のリハビリ器具が使用できる。
【００５７】
前腕部を枕に置き手の甲をベルト２４で固定した状態で手首を屈曲伸展させることで羽根板１１を揺動させ、押し上げ棒１８の上下往復運動によってボール１３を順番に系外に排出させる。また前記のように管状タワー１７を設置すれば、足首のリハビリと同様に半永久的にボール１３を循環させることも可能なる。
【００５８】
足首のリハビリと同様に、手首の回復度合いに応じて、連結部材２２で押し上げ棒１８の始動位置を変更し、運動の難易度を調整できる。
【００５９】
ボールにはピンポン玉、木球、ゴルフボール、スパーボウルなどが使用でき、架台の材質としては木材やプラスチックも使用できる。    
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ゲーム性を有する足と手首のリハビリ器具として利用でき、高齢者施設やリハビリ病院で楽しくリハビリ治療が続けられる。特に、ボール発射式リハビリ器具を高齢者施設で使用する場合には、２〜３人で遠方の籠を目掛けて発射して、成功したボールの数を競う玉入れゲームが体験できる。
【００６１】
本発明は、自分の筋肉を動かして運動するため、高齢者だけでなく脳卒中などで麻痺が残る人のリハビリ器具として使用できる。また足のリハビリだけでなく、損傷した手首の手術後のリハビリ器具としても利用できる。
【００６２】
管状タワー１７の下部と発射台２６の下部に埋め込んだ強力磁石と躯体２５上面に固定した金属円板との磁力吸着によって管状タワー１７または発射台２６が固定されているため、工具を使用することなく、管状タワー１７と発射台２６が簡単に交換でき、リハビリゲームの種類が簡単に変更できる。
【００６３】
病院やリハビリ型デーサービスなどの施設に設置すれば、患者や利用者が順番に楽しく利用できるため、高齢者の転倒予防、外科手術後のリハビリ及び麻痺治療など幅広い治療に使用できる。  
【符号の説明】
【００６４】
１１      羽根板
１２      回転軸（支点）
１３      ボール
１３ａ    排出ボール
１３ｂ    落下ボール
１３ｃ    発射ボール
１４      ボール収納箱（ボール収納部）
１５      開口孔
１６      傾斜板（ボール供給部）
１７      管状タワー
１８      ボール押し上げ棒
１９ａ    ゴム製逆流防止弁
１９ｂ    ボール発射スプリング
２０      捕獲網
２１      曲管
２２      連結部材
２３ａ    上部軸受
２３ｂ    下部軸受
２４      ベルト
２５      躯体
２６      ボール発射台
２７      足     
２８      手
２９      枕     
【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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