(57)【要約】  使用者が力を加えることを可能にする手段（２）と、該力を加える手段（２）によって使用者が実施する動作によって案内路に沿って移動する負荷（３）とを備える、体操及び機能回復機械であって、負荷が辿る経路は、曲線状であり、平面内及び空間内で可変の幾何学的形状で移動時にさまざまな非直線軌道を与える、体操及び機能回復機械。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が力を加えることを可能にする手段（２）と、該力を加える手段（２）によって使用者が実施する動作によって案内路に沿って移動する負荷（３）とを備える、体操及び機能回復機械（１）であって、閉鎖運動連鎖で前記負荷が辿る経路は、曲線状である、すなわち、その軌道が直線基準軸から離れることを特徴とする、体操及び機能回復機械。
【請求項２】
前記基準軸は垂直軸であることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
【請求項３】
前記案内路は曲線状のガイド（４）によって画定されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の機械。
【請求項４】
壁又は垂直支持体（Ｐ）に対する固定構造（５）を備え、前記ガイド（４）は、その上方部分（４０）の方が壁から遠く下方部分（４１）の方が前記壁（Ｐ）に近いような形状であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の機械。
【請求項５】
使用者の足を地面に位置決めするようになっている領域が、前記軌道の到着点の垂直線上に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
【請求項６】
前記負荷は、ガイド（４）に沿って摺動し且つ所定の質量を有するキャリッジ（３）から成ることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
【請求項７】
前記キャリッジ（３）に、前記質量を定める１つ又は複数のディスク（３１）を収容する支持体（３０）が設けられることを特徴とする、請求項６に記載の機械。
【請求項８】
前記負荷は、使用者の手用のハンドル（２）が固定されるキャリッジ（３）から成り、ヘッドレスト（２０）が、前記ハンドルの中央に配置されて使用者の項領域用になっていることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
【請求項９】
前記ガイド（４）は、湾曲又は傾斜部分（４０）を特徴とし、その湾曲又は傾斜は、所与の運動の実施によって達成すべき目的に従って予め決められることを特徴とする、請求項３に記載の機械。
【請求項１０】
使用者に合わせて曲げることができるフットボード（７）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
【請求項１１】
前記負荷が従う前記案内路は曲線状であり、前記負荷は、平面内及び空間内で可変の幾何学的形状で移動時にさまざまな非直線軌道を与える曲線状のガイド（４）に沿って摺動するキャリッジから成ることを特徴とする、請求項１に記載の機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体操及び機能回復機械に関する。
【０００２】
特に、本発明は、負荷と相互作用し得る適当な手段を用いて使用者が力を加えることを可能にする体操機械に関する。
【背景技術】
【０００３】
「スクワット」と呼ばれる既知の可能な運動は、運動選手（及び／又は機能回復治療下にある人物）が一連の脚の屈伸を行うことができるように自分の肩に負荷をかけたままにし、通常は下肢を曲げながら膝を曲げることを意図する。この運動は、自由負荷器具、例えばバランサー、又はこの目的用の体操機械の両方で実施することが可能である。このタイプの運動は、多くの運動選手にとって有効であるが、関節区域に対して過度の摩擦を引き起こし、この不都合は、特に機能回復期にある被験者において顕在化する。
【０００４】
実際、上述の運動は、脛部と大腿部との連動をもたらし、この運動の効果を弱め得るとともに有害なものになり得る切断力を生む。換言すれば、この運動では、運動を行っている人物の垂直基準軸と一致する直線垂直案内路に沿って負荷が移動することにより、膝によって画定されるヒンジ点と、垂直軸に沿って整列する肢の脛部及び大腿部との両方からの、同時回転並進を引き起こすようになる。実際には、既存の機械では、例えば負荷の直線的な拳上、下降、又は移動を意図する運動の実施中に、膝の並進成分と回転成分とを十分に分離することは不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記不都合を克服することが可能な機械を提供することである。本発明が示す解決手段により、負荷（最初は軸外にある）が、被験者が支持しやすい基準軸上へ移される。この行為は、膝関節及び足首関節に対する摩擦を大幅に制限する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有する機械の概念を採用することによってこれらの結果が得られた。さらなる特徴は、従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明の利点のいくつかを、以下に列挙し説明する。
【０００８】
下肢専用の実施形態に関して（図１〜図４を参照）、本機械は、関節に対する過度の摩擦を引き起こすことなく下肢の筋肉の、特にいわゆる「抗重力タイプ」の正しい訓練を可能にし、特に、切断力の瞬間的な変動を制限する。
【０００９】
この可能性は、脚筋が等尺性の動作をすることと、動作時に接地させられたままの全身によって構成される運動連鎖の二重閉鎖との両方によって与えられるとともに、図示されている例ではヒト椎体に対する機能的過負荷を制限するように背骨の生理学的湾曲を考慮に入れた曲線形である、過負荷用の摺動ガイドによっても与えられる。
【００１０】
脛部は、地面と基本的に直交する位置で実質的に不動のままであり、足首の角度は、踵を持ち上げさせることなく固定される。
【００１１】
摺動ガイドの特別な形状が、垂直軸外での過負荷の支持を可能にすることにより、続いて過負荷を軸自体の上へ運ぶことができるようになるとともに摺動を伴わない純粋な回転が関節で生じるようになる（切断力がない）。換言すれば、リフティングは、負荷自体を垂直軸上に保つこと及び体の各部位をその「下」に再整列させることによる負荷のリフティングを意図する既知の機械と同じようには行われない。
【００１２】
本機械は、重心が周期的に足の支持点の「上」を通過することが意図される遊歩のいくつかの態様を模擬することによって、血液循環に有益な効果を達成するために、使用者がこの活動に関与する関節の可動性を訓練することを可能にする。足の支持点で地面に対して垂直な線は、偶力が互いに消し合うときの軸を表し、本発明の機械の主題は、負荷を軸の「上」へ運ぶことを可能にするのであって、（トレッドミル上での歩行時に意図されるように）足の支持点を負荷の「下」で移動させる結果として関節バランスを維持するのではない。
【００１３】
本機械によって得られるさらなる利点は、関節に負担をかけずに偏心的動作を実行することが可能なことである。実際には、本発明の機械を用いて、負荷のリフティング時に同心的動作の実施だけでなく、それに対応した膝の屈曲で得られる負荷自体の下降によって、遠心性動作を行わせることも可能である。既知の機械では、負荷を垂直基準軸に沿って移動させるため、負荷を用いた膝の屈曲での下降を意図する運動は関節にとって危険であろうという理由から、この解決手段は不可能であった。操作者が過負荷を用いて「遠心性」動作を実行することを可能にする従来の機械では、概して、開放運動連鎖型の運動の実施が可能であるが、この場合は反対に、閉鎖運動連鎖でも過負荷を用いて運動を実施することが可能である。
【００１４】
下肢の運動の実施に関する上記情報は、サイズ及び位置が異なるとしても上肢用機械にも有効である。実際には、操作者が基準軸に関してその向きと無関係に可変動作を引き起こす力を作用させることを可能にする、曲線状の展開ガイドを用いることによって、下肢の各部位間での正しい操作が上肢の２つの部分間でも得られる。
【００１５】
当業者には、限定的な意味でみなすべきではない本発明の実施の形態としての以下の説明及び添付図面により、本発明のこれらの利点及びさらなる利点並びに特徴がよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による機械の可能な実施形態の概略斜視図である。
【図２】図１の例の正面図を示す。
【図３】図１の例の側面図を示す。
【図４】図１の例の上面図を示す。
【図５】既知の機械で実行されたスクワット運動の一段階を表す図である。
【図６】既知の機械で実行されたスクワット運動の一段階を表す図である。
【図７】図５に類似しているが、本発明に従って作られた機械で実行された運動を表す図を示す。
【図８】図６に類似しているが、本発明に従って作られた機械で実行された運動を表す図を示す。
【図９】フットボードに関する細部の可能な実施形態の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付図面を参照すると、本発明による機械１は、使用者が力を加えることを可能にする手段２と、該力を加える手段２によって使用者が実施する動作によって一経路に沿って移動する負荷３とを備える。
【００１８】
本発明によれば、この機械は、負荷３が辿る案内路が曲線状であり、且つ直線基準軸から逸れている軌道を意図することを特徴とする。
【００１９】
図示の例を参照すると、負荷３は、軸外始点を有する非直線軌道を辿り、終点のみが外れて重力と一致する垂直軸上にある。この機械の他の実施形態では、上記基準軸が異なる向きにあってもよい。図示の例では、案内路が曲線状のガイド４によって画定されている。この機械は、壁又は別の垂直支持体Ｐに固定するための構造５を備え、ガイド４は、その上方部分４０の方が壁から遠く下方部分４１の方が壁Ｐに近いような形状である。ガイド４に沿った負荷３の進行範囲を定めるために、上方バンパーストップ６２及び下方バンパーストップ６１がそれぞれ設けられる。
【００２０】
使用者の足を地面に位置決めするようになっている領域は、ガイド４の下端又はベース４２と一致し、使用者は、後述するハンドル２が最上位置にあるときにその垂直突起に自分の手を置くことができる。
【００２１】
特に、ガイド４は、湾曲又は傾斜部分４０を特徴とし、その湾曲又は傾斜は、スクワット運動で達成すべき目的に従って決まる。使用者に従ってガイド４の高さを変えるために接続要素又は充填部材５５を含むことが可能である。
【００２２】
実際には、負荷が直線垂直案内路に沿って案内される従来の機械とは異なり、本発明によれば、負荷が辿る軌道が直線軸に沿っておらず、反対に、異なるガイド形状を用いることによって、２次元又は３次元の案内路（平面内及び空間内）を得ることが可能である。図面を参照すると、負荷３は、ガイドに沿って動いているときに、垂直方向（ｙ軸）及び壁Ｐに対して接離する水平方向（ｘ軸）の両方で、さまざまな動きで（非直線状に）移動する。
【００２３】
図示のように、負荷は、ガイド４に沿って摺動する所定の質量を有するキャリッジ３から成り得る。特に、キャリッジ３には、キャリッジの質量を定める１つ又は複数のディスク３１を収容する支持体３０が設けられる。さらに、使用者の手用のハンドル２が、キャリッジ３に固定され、使用者の首の後部領域用になっているヘッドレスト２０が、上記ハンドルの中央に含まれる。
【００２４】
さらにまた、この機械には、使用者の足用のフットボード７を設けることができ、これは、種々の角度に従って安定した位置決めを可能にするように所望の角度に固定する手段を具備する。フットボードは、図９に概略的に表されており、矢状の軸上で曲がることができ、且つ足の水平支持面を変えることができる。
【００２５】
図５〜図８は、本発明の機械が既知の機械とは異なることを概略的に示している。既知の機械１’には、使用者が負荷３を摺動させる際に沿わせる２つの垂直ガイド４’が設けられた基体を有している。負荷は、基準軸と一致する垂直軌道を辿る。既知の機械では、負荷を移動させる領域で膝９３が回転並進せざるを得ず、これが悪影響をもたらし得る。実際、足９１に対する脛部９２及び脛部９２自体に対する大腿部９４の２つの同時回転が生じることは推測しやすい。負荷を押し上げると（すなわち、負荷が図５の構成から図６の構成へ移ると）、膝９３は、矢印Ｔで強調されている並進を行い、大腿部９４及び足９１それぞれと脛部９２が画定する角度が同時に変化する。
【００２６】
本発明の機械の主題では、その代わりに、脛部９２が足９１と形成する角度が固定されたままであり、基本的に９０度に等しい。
【００２７】
運動を実施するには、使用者の足を、ガイド４に沿った軌道の端にある負荷の到着点の垂直線上に配置し、使用者の手を、ガイド４の下方バンパーストップ６１に隣接する負荷３のハンドル２に置く。この構成では、最初は基準軸外にあった負荷が、軸自体の上に移されており、そこで負荷は支持され、そこから移動中に負荷を支持するガイドに沿って負荷を下降させることによって負荷を再び軸外に移すことが可能であり、その際に関節に対する切削力を引き起こすことも脊椎体に機能的過負荷をかけることもない。
【００２８】
使用者が最初に実行する動き（上方への動き及び壁又は後部支持体Ｐから負荷を遠ざける動き）が、基準軸上へ、すなわち足の支持点上へ負荷を移す。
【００２９】
換言すれば、上方進行（ストローク）時に、基準軸に対する負荷の或る種の「再整列」が行われる。
【００３０】
負荷の上方ストロークでは、運動の実施を同心的として定義することができるが、帰路では、運動の実施が偏心的になる。このように、本来ならば実行できない動きを得ることが可能であるが、この動きは、「不自然な形」での偶力の形成を可能にし、この力は、切断力によって引き起こされ得る過度の摩擦を伴わずにできる限り「自然な」関節の回転を可能にする。これは、運動機能回復療法で極めて有用であることが分かっている。
【００３１】
要素の形状、サイズ、配置、及び使用材料の種類に関して、採用した解決概念の範囲内で、且つ本特許によって与えられる保護の範囲内で、実施の詳細は等しく変わり得る。
【符号の説明】
【００３２】
１：体操及び機能回復機械、
２：力を加える手段（ハンドル）、
３：負荷（キャリッジ）、
４：ガイド、
５：固定構造、
７：フットボード、
２０：ヘッドレスト、
３０：支持体、
３１：ディスク、
４０：上方部分（傾斜部分）、
４１：下方部分、
４２：ベース、
５５：充填部材、
６１：下方バンパーストップ、
６２：上方バンパーストップ、
９１：足、
９２：脛部、
９３：膝、
９４：大腿部
Ｐ：後部支持体（垂直支持体、壁）
Ｔ：矢印。
【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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【国際調査報告】
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