(57)【要約】【課題】実際の歩行における負荷に類似した負荷、すなわち重力を利用した高い負荷を下肢に掛けながら、実際の歩行中の筋力の発揮の仕方に類似する筋力を下肢に受動的に発揮させて運動を行うことができ、また、高齢者等が安全に下肢の運動を行える、重力負荷運動装置を提供する。【解決手段】床面６０上に傾斜姿勢で支持される傾斜ガイド部材１０と、傾斜ガイド部材１０の長さ方向にスライド可能で、臀部１が載置される椅子部２０と、傾斜ガイド部材１０の長さ方向にスライド可能で、足部４が固定される足部固定部３０と、足部固定部３０を傾斜ガイド部材１０に沿って往復直線運動させ、重力負荷状態下で下肢を屈伸動作させる動力部４０とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面に対し傾斜姿勢で支持される傾斜ガイド部材と、
傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能で、臀部が載置される椅子部と、
傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能で、足部が固定される足部固定部と、
足部固定部を傾斜ガイド部材に沿って往復直線運動させ、重力負荷状態下で下肢を屈伸動作させる動力部と、
を備えることを特徴とする重力負荷運動装置。
【請求項２】
下肢に掛かる重力負荷を段階的又は無段階的に変更する重力負荷変更手段を備えることを特徴とする、請求項１記載の重力負荷運動装置。
【請求項３】
重力負荷変更手段は、床面に対する傾斜ガイド部材の傾斜角度を調整する手段から構成されることを特徴とする、請求項２記載の重力負荷運動装置。
【請求項４】
動力負荷変更手段は、椅子部に付加される重りから構成されることを特徴とする、請求項２記載の重力負荷運動装置。
【請求項５】
椅子部は、車輪を介して傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能なスライダーを有し、このスライダーの上面に臀部が載置される座椅子が固定される構成であることを特徴とする、請求項１ないし請求項４記載の重力負荷運動装置。
【請求項６】
座椅子は、座部に対し背もたれ部が着脱可能とされ、背もたれ部を外して、座部に対し背中を表にしてうつ伏せ姿勢が可能とされ、うつ伏せ姿勢の状態で、下肢を屈伸動作させることを特徴とする、請求項５記載の重力負荷運動装置。
【請求項７】
足部固定部は、車輪を介して傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能な足部固定板を有し、椅子部に臀部が載置された姿勢で、足部固定板に足部が固定される構成であることを特徴とする、請求項１ないし請求項６記載の重力負荷運動装置。
【請求項８】
左右の各足部に対応して、足部固定部が左右独立して設けられ、動力部が各々の足部固定部を傾斜ガイド部材に沿って独立して往復直線運動させる構成であることを特徴とする、請求項１ないし請求項７記載の重力負荷運動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重力を利用した負荷を下肢に掛けながら、受動的に下肢の運動を行える、重力負荷運動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の筋力トレーニング機器、例えば下肢の筋力トレーニング機器は、機器使用者自らが下肢の筋力を発揮させて負荷重量物を動かすことで負荷が作られていた。また、努力度合いが比較的大きい運動でもあった。これに対し、実際の重力環境下に生きる人間の歩行運動では、下肢の筋力は重量に抗するように受動的に発揮させられている。従来の機器には、そのような実際の歩行における負荷に類似した負荷を下肢に掛けながら、筋力トレーニングを行うものはなかった。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、ベースと、ベースに回動可能に連結されたリンク体と、リンク体に回動可能に連結された下腿部保持部と、リンク体および下腿部保持部を屈伸させる駆動手段とを備える装置であって、ベース上に臀部を載せ、下腿保持部上に下腿部を載せた状態で、駆動手段の駆動により、股関節および膝関節を持続的に屈伸させるようにした運動装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０４０８６１Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の運動装置は、下肢に対し、単に、駆動手段により屈伸動作させる運動を与えるに過ぎず、実際の歩行中の筋力の発揮の仕方に類似する筋力を発揮させるような運動は行えず、したがって、より実際的な筋力トレーニング機器としては、不十分なものであった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、実際の歩行における負荷に類似した負荷、すなわち重力を利用した高い負荷を下肢に掛けながら、実際の歩行中の筋力の発揮の仕方に類似する筋力を受動的に下肢に発揮させて運動を行えるようにした、重力負荷運動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、上記した重力を利用した負荷を、少ない努力度合いで下肢に掛けながら、下肢の運動を行える、重力負荷運動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
さらには、座っているだけで、安全に、歩行と同様の負荷を下肢に掛けることができ、高齢者等が安全に下肢の運動を行える、重量負荷運動装置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】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の重力負荷運動装置は、
床面に対し傾斜姿勢で支持される傾斜ガイド部材と、
傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能で、臀部が載置される椅子部と、
傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能で、足部が固定される足部固定部と、
足部固定部を傾斜ガイド部材に沿って往復直線運動させ、重力負荷状態下で下肢を屈伸動作させる動力部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の重力負荷運動装置によると、運動者が傾斜ガイド部材上のスライド自在な椅子部に着座した姿勢で、足部を固定した足部固定部を傾斜ガイド部材に沿って往復直線運動させると、重力を利用した高い負荷が下肢に掛かった状態で、足部固定部の往復直線運動に合わせて下肢の股、膝、足首の各関節が受動的（強制的）に屈伸動作させられ、各関節の屈伸動作に対して下肢の筋・腱連合体の伸縮運動が受動的に行なわれる。
【００１１】
運動者は椅子部に着座した安定した姿勢で、重力を利用した負荷を下肢に掛けることができるから、少ない努力度合いで、重力を利用した高い負荷を下肢に掛けながら、実際の歩行中の筋力の発揮の仕方に類似する高い筋力を下肢に発揮させて運動を行える。しかも、運動を安全に行える。なお、上記した筋・腱連合体には、筋・腱の動作に関わる神経系統も含まれる。
【００１２】
本発明に係る請求項２記載の重力負荷運動装置は、下肢に掛かる重力負荷を段階的又は無段階的に変更する重力負荷変更手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の重力負荷運動装置によると、下肢に掛かる重力負荷を段階的又は無段階的に変更する重力負荷変更手段を備えることにより、重力負荷のレベルを高齢者等の運動者の歩行能力や筋力のレベルに合わせて、あるいは運動者の運動プログラムに合わせて、最適な筋力トレーニングを行うことができる。
【００１４】
本発明に係る請求項３記載の重力負荷運動装置は、重力負荷変更手段が、床面に対する傾斜ガイド部材の傾斜角度を調整する手段から構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の重力負荷運動装置によると、重力負荷変更手段が、床面に対する傾斜ガイド部材の傾斜角度を調整する手段から構成されることにより、簡単な構成により、重力負荷のレベルを変更することができる。
【００１６】
本発明に係る請求項４記載の重力負荷運動装置は、動力負荷変更手段が、椅子部に付加される重りから構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の重力負荷運動装置によると、動力負荷変更手段が、椅子部に付加される重りから構成されることにより、簡単な構成により、重力負荷のレベルを変更することができる。
【００１８】
本発明に係る請求項５記載の重力負荷運動装置は、椅子部が、車輪を介して傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能なスライダーを有し、このスライダーの上面に臀部が載置される座椅子が固定される構成であることを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の重力負荷運動装置によると、傾斜ガイド部材に対し、椅子部を安定支持しつつ、スムーズにスライドさせることができる。
【００２０】
本発明に係る請求項６記載の重力負荷運動装置は、座椅子が、座部に対し背もたれ部が着脱可能とされ、背もたれ部を外して、座部に対し背中を表にしてうつ伏せ姿勢が可能とされ、うつ伏せ姿勢の状態で、下肢を屈伸動作させることを特徴とする。
【００２１】
請求項６記載の重力負荷運動装置によると、座椅子に着座した姿勢だけでなく、座部に対し背中を表にしてうつ伏せした姿勢で、下肢の筋・腱連合体を受動的に伸縮運動させることができ、様々なバリエーションの筋力トレーニングを行うことができる。
【００２２】
本発明に係る請求項７記載の重力負荷運動装置は、足部固定部が、車輪を介して傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能な足部固定板を有し、椅子部に臀部が載置された姿勢で、足部固定板に足部が固定される構成であることを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の重力負荷運動装置によると、傾斜ガイド部材に対し、足部固定部を安定支持しながら、スムーズに往復移動させることができる。これにより、下肢の運動、すなわち下肢の筋・腱連合体の伸縮運動をスムーズに行なわせることができる。
【００２４】
本発明に係る請求項８記載の重力負荷運動装置は、左右の各足部に対応して、足部固定部が左右独立して設けられ、動力部が各々の足部固定部を傾斜ガイド部材に沿って独立して往復直線運動させる構成であることを特徴とする。
【００２５】
請求項８記載の重力負荷運動装置によると、左右の各足部に対応して、足部固定部を左右独立して設け、動力部を各々の足部固定部を傾斜ガイド部材に沿って独立して往復直線運動させる構成とすることにより、下肢を左右交互に屈伸動作させて、下肢の左右の筋・腱連合体の伸縮運動を交互に独立して行なわせることができる。これによって、実際の歩行運動により近付いた形での、より実際的な下肢の筋力トレーニングを行なわせることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明に係る重力負荷運動装置は、床面に対し傾斜姿勢で支持される傾斜ガイド部材と、傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能で、臀部が載置される椅子部と、傾斜ガイド部材の長さ方向に沿ってスライド可能で、足部が固定される足部固定部と、足部固定部を傾斜ガイド部材に沿って往復直線運動させ、重力負荷状態下で下肢を屈伸動作させる動力部とを備える構成としたから、椅子に着座した楽な姿勢によって、少ない努力度合いで、重力を利用した高い負荷を下肢に掛けながら、実際の歩行中の筋力の発揮の仕方に類似する筋力を受動的に下肢に発揮させて運動を行えるという、優れた効果を奏する。これによって、実際の歩行運動に類似する形での下肢の筋力トレーニングを効率良く行えるという優れた効果を奏する。
【００２７】
また、実際の歩行運動訓練では転倒のおそれのある高齢者や患者が、椅子部に座っているだけで、安全に、実際の歩行と同様の負荷を下肢に掛けることができ、高齢者や患者が安全に下肢の筋力トレーニングや運動プログラムを実施でき、それによって、高齢者等が安全に自立歩行できるレベルまで容易に到達させることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に本発明に係る重力負荷運動装置の最良の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明に係る重力負荷運動装置を示す側面図である。
【００２９】
本発明に係る重力負荷運動装置は、傾斜ガイド部材１０、椅子部２０、足部固定部３０、動力部４０から基本構成されている。
【００３０】
傾斜ガイド部材１０は、鋼管製の長尺な角パイプ材からなるもので、図１ないし図３に示すように、床面６０上に対し前方が下向きとなるように傾斜した姿勢で支持されている。すなわち、床面６０上には傾斜ガイド部材１０の前端部１０ａを支持するための横長のベース１１が設置されており、このベース１１の上面に取付けられた軸受１２に対し、傾斜ガイド部材１０の前端部１０ａが、回動自在な回動軸１３を介して、回動可能に連結支持されている。一方、床面上のベース１１と反対側には、傾斜ガイド部材１０の後端部１０ｂ側を支持するための横長のベース１４が設置されている。ベース１４の上面には支柱１５が立設され、支柱１５の内面上部には左右一対の固定板１６，１６が取付けられている。固定板１６には、傾斜ガイド部材１０の後端部１０ｂ側の下面に固定された垂下部材１７が固定ボルト５０によって固定されている。これにより、床面上のベース１４上に立設された支柱１５に対して、傾斜ガイド部材１０の後端部１０ｂが、垂下部材１７を介して、連結支持されている。
【００３１】
垂下部材１７は、図１に示すように、回動軸１３を半径中心として、傾斜ガイド部材１０の下面から床面６０に向かって円弧状に延びている。この垂下部材１７には、円弧状の軸線に沿って、複数（図示例では５箇所）の貫通穴１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ・・・が等間隔（間隔Ｐ）に設けられている。一方、支柱１５側の固定板１６にも、円弧状の軸線に沿って、複数（図示例では２箇所）の貫通穴（図示せず）が等間隔（間隔Ｐ）に設けられている。固定板１６の貫通穴から垂下部材１７のいずれかの貫通穴１８Ａ，１８Ｂ・・・に固定ボルト５０を挿通して締結することにより、垂下部材１７を固定板１６に対し固定するようになっている。
【００３２】
傾斜ガイド部材１０は、床面６０に対する傾斜角度αを変更できるようになっている。図１の例は、傾斜ガイド部材１０の傾斜角度が４０度に設定されており、このときの垂下部材１７に対しては下から１番目の貫通穴１８Ａと下から２番目の貫通穴１８Ｂの１組に対し２本の固定ボルト５０が挿通されている。これを、例えば、図１の一点鎖線で示す傾斜角度２５度に変更するには、２本の固定ボルト５０を外して、傾斜ガイド部材１０を時計回りに回動させ、垂下部材１７の下から４番目の貫通穴１８Ｄと下から５番目の貫通穴１８Ｅの１組に対し固定ボルト５０を挿通し締結する。
【００３３】
傾斜ガイド部材１０は、図示例の場合、２５度から４０度の間で５度ずつ傾斜角度を段階的に変更することができるが、０度から９０度まで変更できることはいうまでもない。なお、貫通穴を円弧状の軸線に沿って延在させ、所定の角度範囲内で無段階的に変更することもできる。このようにして、傾斜ガイド部材１０の傾斜角度を段階的又は無段階的に変更することにより、椅子部２０に着座した運動者の下肢に掛かる重力負荷を段階的又は無段階的に変更することができる。
【００３４】
前方のベース１１および後方のベース１４には、それぞれ取付部材５１を介して、左右一対の自由車輪５２，５２が装備されている。各自由車輪５２はねじ込み式の軸部５３により取付部材５１から吊り下げられており、各ベース１１、１４を床面６０上に設置する時は、軸部５３を一方向に回して、図１に示すように、床面６０から各自由車輪５２を離間させるようにしている。軸部５３を他方向に回し、床面６０に対し各自由車輪５２を接地させると、装置を移動させることができる。すなわち、２本の固定ボルト５０を外すことで、装置を傾斜ガイド部材１０側の本体部分と、支柱１５部分に分割し、それぞれ、床面６０上を手軽に移動させることができる。
【００３５】
なお、後方の支柱１５の背面には移動の際に手を添える取っ手５７が装備されている。
【００３６】
椅子部２０は、図１ないし図３に示すように、傾斜ガイド部材１０の長さ方向に沿ってスライド可能なスライダー２１を有する。このスライダー２１の上面には座椅子２２が固定されている。この座椅子２２は、臀部が載置される座部２３と、着脱可能な背もたれ部２４を有し、座部２３に対し背もたれ部２４の角度が調整可能とされている。スライダー２１の底面には、傾斜ガイド部材１０の幅方向両側に配置される計一対の垂直部材２５，２５が固定されている。
【００３７】
図４に示すように、それぞれの垂直部材２５の内面には、傾斜ガイド部材１０上面に接触する前後２個、下面に接触する前後２個、計４個の自由車輪２６が回転自在に軸支されている。また、垂直部材２５の前後に位置するアタッチメント２７の下面には、傾斜ガイド部材１０側面に接触する前後２個の自由車輪２６が回転自在に軸支されている。これにより、椅子部２０のスライダー２１は、前後左右上下の合計１２個の自由車輪２６を介して傾斜ガイド部材１０の上に安定支持されるとともに、自由車輪２６を介して傾斜ガイド部材１０の長さ方向に円滑にスライド可能とされている。スライダー２１には、座部２３に臀部を載せた状態で身体の姿勢を安定させるべく着脱式のベルト２８が装備されるとともに、着座姿勢で左右の手を掴まらせるための取っ手２９，２９が側面に取り付けられている。
【００３８】
足部固定部３０は、椅子部２０の前方に位置し、傾斜ガイド部材１０の長さ方向に沿ってスライド可能な足部固定板３１を有する。この足部固定板３１は、椅子部１０に臀部が載置された姿勢で、足部が固定されるもので、足部固定板３１には、足裏を載せる足踏み板３２が直角に設けられている。足踏み板３２は、足首の関節をよりスムーズに屈曲可能とするために、足部固定板３１に対しヒンジを介して角度を変更するようにしてよい。例えば、足部固定板３１に対し１２０度まで開くようにしてよい。足踏み板３２には、足部を固定するためのベルト３３が装備されている。
【００３９】
足部固定板３１の底面には、傾斜ガイド部材１０の幅方向両側に配置される計一対の垂直部材３４，３４が固定されている。それぞれの垂直部材３４の内側には、前記垂直部材２５と同様に、傾斜ガイド部材１０上面に接触する前後２個、下面に接触する前後２個、計４個の自由車輪３５が回転自在に軸支されている。また、垂直部材３４の前後に位置するアタッチメント３６の下面には、傾斜ガイド部材１０側面に接触する前後２個の自由車輪３５が回転自在に軸支されている。これにより、足部固定部３０の足部固定板３１は、前後左右上下の合計１２個の自由車輪３５を介して傾斜ガイド部材１０上に安定支持されるとともに、自由車輪３５を介して傾斜ガイド部材１０の長さ方向に沿って円滑にスライド可能とされている。
【００４０】
動力部４０は、足部固定部３０を傾斜ガイド部材１０に沿って往復直線運動させて、重力を利用した負荷が下肢の筋・腱連合体に掛かる状態下で、下肢の股、膝、足首の各関節をそれぞれ屈伸動作させて、下肢の筋・腱連合体を受動的に伸縮運動させるためのものである。図１および図４に示すように、傾斜ガイド部材１０の底面に動力部４０を構成するエアシリンダー４１のシリンダー本体４２が固定されている。シリンダー本体４２内には傾斜ガイド部材１０の長さ方向に沿ってロッド４３が出没するようになっている。ロッド４３の先端４３ａには連結アタッチメント４４が取付けられ、連結アタッチメント４４は足部固定部３０の垂直部材３５，３５に連結されている。かかるエアシリンダー４１は、ロッド４３の伸長・縮小の各動作により、傾斜ガイド部材１０に沿って足部固定部３０を往復直線運動させることができるようになっている。
【００４１】
椅子部２０のスライダー２１の後方延長部２１ａの上面後端部（背もたれ部２４の後方）には、一対の軸受５４，５４が取付けられており、この軸受５４，５４に対して、両端に重り５５，５５を備えた鉄棒５６を着脱可能に支持させることができるようになっている（図１０参照）。鉄棒５６を着脱可能とするべく、各軸受５４には、鉄棒５６を軸受５４内の収容部５４ａに出し入れするための開口部５４ｂが後方に向けて設けられている。両端の重り５５，５５は、ダンベル（図示例では５Ｋｇ）の枚数を変更することにより、重量を適宜変更することができるようになっている。かかる重り５５，５５は、椅子部２０に着座した運動者の下肢に掛かる重力負荷を変更する重力負荷変更手段としての機能を有する。
【００４２】
スライダー２１の後方延長部２１ａの下面後端部には、傾斜ガイド部材１０の上面に接触する一対の自由車輪５７を備える軸受５８，５８が取付けられている。これにより、重り５５，５５の負荷をスライダー２１に付加した状態でも、スライダー２１を傾斜ガイド部材１０に沿って円滑にスライドさせることができるようになっている。
【００４３】
スライダー２１の側面には、着座姿勢で運動者が運動プログラムを設定変更するための、制御板５８が取付けられている。制御板５８上には、各種操作ボタン５９（足部固定部３０の往路速度の設定変更用、復路速度の設定変更用、緊急停止用を含む）が設けられている。
【００４４】
以上のように構成された重力負荷運動装置を用いて、高齢者等の運動者が筋力トレーニングを行う方法について、図５ないし図７を参照して説明する。
【００４５】
最初に、運動者の歩行能力や下肢の筋力のレベルに合わせて、傾斜ガイド部材１０の傾斜角度を設定する。傾斜ガイド部材１０を前端部の回動軸１３回りに回動可能として垂下部材１７の貫通穴１８Ａ〜１８Ｅのいずれか１組を選択し、２本の固定ボルト５０によって垂下部材１７を支柱１５側の固定板１６に固定する。図５の例では、傾斜角度αを４０度に設定するべく一番下に位置する貫通穴１８Ａ，１８Ｂの１組を選択する。なお、ここでは、重り５５，５５は事前に外して降ろしておく。
【００４６】
次に、傾斜ガイド部材１０上の座椅子２２の上に着座して座部２３上に臀部１を載置し、ベルト２７を装着し、足部固定板３１上に足部２を載せてベルト３３により足部２を固定する。傾斜角度αに合わせて、背もたれ部２４の角度を適宜調整する。図５の状態では、足部固定板３１が前方位置にあり、座椅子２２上に着座した運動者は自己の下肢の筋力でもって、傾斜ガイド部材１０に沿ってスライダー２１を後方へ押し上げ、膝関節を多少屈曲させた姿勢を取っている。
【００４７】
図７に示すように、運動者の身体には、床面６０の鉛直方向に重力Ｇが掛かるが、この重力Ｇの分力Ｇ１、が負荷として下肢の屈伸方向Ａに掛かる（下肢の屈伸方向Ａは傾斜ガイド部材１０の傾斜方向と一致している）。
【００４８】
図５の状態から、図示しない電源を入れて、エアシリンダー４１を駆動させ、ロッド４３を縮小させると、足部固定板３１が傾斜ガイド部材１０に沿って後方へ引上げられ、足部固定板３１の引上げに伴い、運動者の下肢の股、膝、足首の各関節がそれぞれ受動的（強制的）に屈曲させられる。このとき、下肢の股、膝、足首の各関節回りの筋・腱連合体には、股、膝、足首の各関節の屈曲動作に対して伸長方向への筋力が発揮させられ、図６の状態、すなわち、重力に抗してスライダー２１を押し上げて下肢の筋・腱連合体を伸長させる運動（ストレッチング運動）が受動的に行なわれる。
【００４９】
次いで、図６の状態から、エアシリンダー４１がロッド４３を伸長させると、足部固定板３１が傾斜ガイド部材１０に沿って前方へ移動し、足部固定板３１の前方移動に伴い、一時的に運動者の下肢の股、膝、足首の各関節がそれぞれ受動的（強制的）に伸長させられる。このとき、下肢の股、膝、足首の各関節回りの筋・腱連合体には、股、膝、足首の各関節の伸長動作に対して収縮方向への筋力が発揮させられ、下肢の筋・腱連合体を収縮させる運動（ショートニング運動）が受動的に行なわれる。
【００５０】
足部固定板３１の前方移動に伴い、スライダー２１も前方へ移動するが、足部固定板３１の停止後はスライダー２１に慣性力が働いて、スライダー２１がさらに前方へ移動しようとして、運動者の下肢の股、膝、足首の各関節がそれぞれ受動的（強制的）に屈曲させられ、図５に示す姿勢となる。このとき、下肢の股、膝、足首の各関節回りの筋・腱連合体には、股、膝、足首の各関節の屈曲動作に対して伸長方向への強い筋力が発揮させられ、重力負荷に対してスライダー２１を停止させて下肢の筋・腱連合体を伸長させる運動（ストレッチング運動）が再び受動的に行なわれる。
【００５１】
このように、本重力負荷運動装置を用いると、座椅子２２に着座した楽な姿勢によって、少ない努力度合いで重力を利用した高い負荷を下肢に掛けながら、足部固定板３１の往復直線運動による下肢の屈伸動作に合わせて、下肢の筋・腱連合体の伸縮運動が受動的に行なわれるようになり、これによって、実際の歩行運動中の筋力の発揮の仕方（重力負荷が歩行中の身体方向に掛かることで、下肢の屈曲時には伸長方向への筋力が働き、下肢の伸長時には収縮方向への筋力が働く）に類似する高い筋力を下肢に発揮させて、少ない度合いで運動を行うことができる。
【００５２】
また、本重力負荷運動装置によれば、運動者は座椅子２２に座っているだけで、安全に、実際の歩行と同様の負荷を下肢に掛けることができ、高齢者や患者が安心して、下肢の筋力トレーニングや運動プログラムを実施することができ、本装置を用いて、高齢者等が安全に自立歩行できるレベルまで容易に到達させることができる。また、本装置を用いて、高齢者等の自立歩行能力を維持すること、あるいは再建することの助けとなる運動プログラムを実施することができる。
【００５３】
図８は、傾斜ガイド部材１０の傾斜角度を２５度に低く設定した例を示している。傾斜ガイド部材１０の傾斜角度を２５度から４０度まで段階的に大きくしていくことにより、
運動者の下肢に掛かる負荷を徐々に増加させていき、運動者の歩行能力の進展に合わせて、徐々に実際の歩行運動に近付けていくような運動プログラムを実施できる。
【００５４】
エアシリンダー４１は、その速度、すなわち、ロッド４３の縮小速度・伸長速度を低速度から高速度まで段階的に変更して、足部２の往路、復路の直線速度を適宜設定変更することができるし、往路から復路へのリターン時間もゼロから数秒間の間で変更することができる。また、エアシリンダー４１の代わりに、動力部４０として、油圧シリンダー、電動モーター等を用いることができる。
【００５５】
傾斜ガイド部材１０は、油圧シリンダー等の動力手段によって、傾斜角度を段階的または無段階的に変更させることができる。例えば、傾斜ガイド部材１０と床面６０との間に油圧シリンダーを介在させて、同油圧シリンダーで傾斜ガイド部材１０を回動軸１３回りに所定角度だけ回動させるようにすることができる。あるいは、傾斜ガイド部材１０の垂下部材１７側にラックレールを取付け、固定板１６側にラックレールに噛合うピニオンギアを取り付けて、電動モータでピニオンギアを駆動して、傾斜ガイド部材１０を所定角度回動させるようにしてもよい。
【００５６】
図９および図１０は、重り５５を付加した状態下で、下肢の筋力トレーニングをする例を示している。両端に重り５５を備えた鉄棒５６をスライダー２１の後端部の両軸受５４，５４に支持させることにより、運動者の下肢に掛かる重力負荷をさらに増加させることができる。これにより、高齢者、患者だけでなく、運動競技者の筋力トレーニング機器としても好適である。
【００５７】
以上説明した実施形態では、椅子部２０に着座した姿勢で、足部固定部３０の往復直線運動による下肢の屈伸動作により、下肢の筋・腱連合体の伸縮運動を受動的に行わせる例を説明したが、使用例はこれに限られない。例えば、椅子部２０の背もたれ部２４を外して、座部２３にショルダー保持部を装着し、座部２３に対し背中を表にしてうつ伏せした姿勢で、足部を足部固定部３０に固定し、かかる姿勢で、下肢を屈伸動作させて、下肢の筋・腱連合体の伸縮運動を受動的に行わせるようにすることもできる。
【００５８】
本発明に掛かる重力負荷運動装置は、応用例として、病院や自宅の介護用ベッドへ組み込むことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る重力負荷運動装置は、高齢者等の運動プログラムや介護予防のためのトレーニング機器として利用することが可能である。また、リハビリテーション分野においても利用することが可能である。さらには、運動選手のトレーニング機器としても利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の重力負荷運動装置の側面図である。
【図２】図１に示す重力負荷運動装置を、図１のＸ方向から見た状態を示す図である。
【図３】図１に示す重力負荷運動装置の背面図である。
【図４】図１に示す重力負荷運動装置のＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図５】同重力負荷運動装置を用いて筋力トレーニングを実施している様子を示すもので、重力負荷状態下で、下肢の屈曲状態を示す側面図である。
【図６】同重力負荷運動装置を用いて筋力トレーニングを実施している様子を示すもので、重力負荷状態下で、下肢の伸長状態を示す側面図である。
【図７】重力の分力が傾斜ガイド部材に沿って下肢の屈伸方向に掛かる様子を示す説明図である。
【図８】傾斜ガイド部材の傾斜角度を変更する例を示す側面図である。
【図９】スライダーの後部両側に重りを装着した例を示す側面図である。
【図１０】スライダーの後部両側に装着した重りを、図９のＸ方向から見た状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  臀部
２  足部
３  大腿部
４  下腿部
１０  傾斜ガイド部材
１０ａ  前端部
１０ｂ  後端部
１１，１４  ベース
１２，５４  軸受
１３  回動軸
１５  支柱
１６  固定板
１７  垂下部材
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，１８Ｅ  貫通穴
２０  椅子部
２１  スライダー
２２  座椅子
２３  座部
２４  背もたれ部
２５，３４  垂直部材
２６，３５，５２，５７  自由車輪
２７，３６  アタッチメント
２８，３３  ベルト
２９，５７  取っ手
３０  足部固定部
３１  足部固定板
３２  足踏み板
４０  動力部
４１  エアシリンダー
４２  シリンダー本体
４３  ロッド
４３ａ  ロッドの先端
４４  連結アタッチメント
５０  固定ボルト
５１  取付部材
５３  軸部
５４ａ  軸受の収容部
５４ｂ  軸受の開口部
５５  重り
５６  鉄棒
５８  制御板
５９  操作ボタン
６０  床面
Ｇ  重力
Ｇ１  重力の分力
Ｐ  隣接する貫通穴の間隔
【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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