(57)【要約】【課題】使用者を座した状態でその姿勢を保持し、腿上下、腿開脚、足首上下運動等の基本的な生活運動を自然な動作で簡単に行うことが可能な運動補助具を提供する。【解決手段】臀部を支持する腰掛け座（１０）と左右大腿部を独立して支持する大腿部掛け座（２０）と左右足裏部を支持する足置き座（３０）を次のように構成する。足置き座には足裏と甲部を支持する甲部装着部材（３７）を設けこの足置き座と大腿部掛け座を左右夫々アーム状脚部材（３３）で連動するように連結する。大腿部掛け座（２０）には設置フレーム５０などに腿部開脚方向に折曲可能な第１節部（２１）と腿部上下方向に折曲可能な第２節部（２２）を、左右のアーム状脚部材には膝部に折曲可能な第３節部（３４）を、左右の足置き座には踝部に折曲可能な第４節部（３５）を夫々設ける。この第１、第２、第３、第４節部を折り曲げることにより腿開脚、腿上下、足首上下の各運動を可能とする。【選択図】図２
2008110149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛錬者を座した状態で支持して下肢若しくは上肢の曲げ運動を補助するチェア式トレーニング装置であって、
臀部を座する状態で支持する腰掛け座と、
臀部に連なる左右大腿部を独立して乗せ置き支持する左右一対の大腿部掛け座と、
左右足裏部を乗せ置き支持する左右一対の足置き座と、
を備え、
上記足置き座には足裏と同時に甲部を支持するように甲部装着部材が設けられ、
上記足置き座と上記大腿部掛け座とはその左右をそれぞれアーム状脚部材で連動するように連結され、
上記左右一対の大腿部掛け座は、それぞれ適宜フレームに腿部開脚方向に折曲可能な第１節部と腿部上下方向に折曲可能な第２節部とを有するように取付けられ、
上記左右のアーム状脚部材には膝部に折曲可能な第３節部が、上記左右の足置き座には踝部に折曲可能な第４節部がそれぞれ設けられ、
上記アーム状脚部材で連動するように連結された大腿部掛け座と上記足置き座とは、
（１）上記第１節部を中心に略々水平方向に回動することによって腿開脚運動が、
（２）上記第２節部を中心に略々鉛直方向に上下回動することによって腿上下が、
（３）上記第４節部を中心に略々上下方向に上下回動することによって足首上下運動が、
それぞれ可能に構成されていることを特徴とするチェア式トレーニング装置。
【請求項２】
前記腰掛け座若しくは適宜フレームに鍛錬者の背部を支持する背当て支持座が設けられ、
この背当て支持座は、前記腰掛け座に対して背面方向に折曲自在な第５節部を有し、
この第５節部を中心に上記背当て支持座を回動することによって背延び運動が可能であることを特徴とする請求項１に記載のチェア式トレーニング装置。
【請求項３】
前記第１節部と第２節部は、適宜フレームに配置した第１回転軸と、大腿部掛け座に配置した第２回転軸で構成され、
上記第１回転軸と第２回転軸は一方が略々鉛直方向に他方が略々水平方向に回動可能に連結され、前記左右の大腿部掛け座はこの第１回転軸と第２回転軸を中心にそれぞれ回転可能に適宜フレームに支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のチェア式トレーニング装置。
【請求項４】
前記左右一対の大腿部掛け座とこれに連動するように連結された足置き座とは、左右それぞれ前記第１回転軸と第２回転軸を中心に回動可能に構成され、左右独立して前記腿開脚運動、腿上下運動が可能であることを特徴とする請求項３に記載のチェア式トレーニング装置。
【請求項５】
前記アーム状脚部材で連結された左右一対の大腿部掛け座と足置き座には、少なくとも前記第１節部と第２節部の折曲げ負荷を増大するスプリング、油圧シリンダその他の負荷付与手段が設けられ、
この負荷付与手段は、上記第１節部と第２節部の折曲げ動作の往動作又は復動作の一方向に負荷を付与するか若しくは双方向に負荷を付与するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載のチェア式トレーニング装置。
【請求項６】
前記第１回転軸及び／又は第２回転軸には回動負荷を付与するスプリングが嵌装され、
このスプリングには上記回転軸の回転方向に応じて弾発力の作用方向を切換える負荷方向切換え手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のチェア式トレーニング装置。
【請求項７】
前記第１回転軸及び／又は第２回転軸には回動負荷を付与するスプリングが嵌装され、
このスプリングは適宜フレームに設けられたストッパ手段と前記大腿部掛け座との間に弾発力を生ずるように係合され、
上記ストッパ手段は上記第１回転軸及び／又は第２回転軸に係脱自在に上記ストッパ手段に係合され、
上記ストッパ手段は操作ハンドルで構成される負荷方向切換手段によって係脱制御されることを特徴とする請求項６に記載のチェア式トレーニング装置。
【請求項８】
前記第１回転軸及び第２回転軸中心の回動運動に回転負荷を付与する摩擦ブレーキ手段が設けられ、
この摩擦ブレーキ手段は上記回転軸の正方向回転と逆方向回転で略々等しい摩擦負荷を付与することを特徴とする請求項５に記載のチェア式トレーニング装置。
【請求項９】
前記アーム状脚部材で連動するように連結された左右一対の大腿部掛け座と足置き座は、前記第１節部と第２節部と第３節部と第４節部の少なくとも１つには駆動手段が備えられ、この駆動手段で（１）前記第１節部を中心に略々水平方向に回動することによって腿開脚運動、（２）前記第２節部を中心に略々垂直方向に上下回動することによって腿上下運動、（３）前記第４節部を中心に略々上下方向に上下回動することによって足首上下運動の少なくとも１つの運動を強制的に実行することを特徴とする請求項１乃至８の何れかの項に記載のチェア式トレーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の筋力を養成する運動或いはリハビリ用の運動補助具に係わり、椅子に座った状態で上半身と下半身の伸縮運動及び屈伸運動を補助するトレーニング装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にこの種の運動補助具は下肢運動用、上肢運動用など主に個々の筋力養成運動に応じた器具として種々のものが使用されている。特に最近では歩行、屈伸など基本的な生活運動に必要な筋力を養成する必要性が高まり、例えば高齢者或いは疾病後のリハビリなどに適した運動補助具が要求されるに至っている。
【０００３】
このように衰えた筋力を回復するための運動補助具としてはベッドなどに寝た状態で運動するか、椅子に腰掛けた状態で運動するか、或いは歩行補助具などで姿勢を保持しながら運動する装置（トレーニング装置）が使用者の状態（症状）に応じて使用されている。例えば特許文献１（特開２００６−２３８号公報）にはベッドに寝た状態で姿勢を保護して下肢部を上下屈曲させる運動補助具が提案されている。また特許文献２（特許第３５０６４５５号公報）には椅子に腰掛けた状態で足蹴り運動（膝関節の屈伸）と開脚運動を行う装置（器具）が提案されている。そして同公報には腰掛け座とこの腰掛け座の左右から前方に突出したアーム部材に左右足部を装着支持する足置き部材が設けられている。このような構成で開脚運動（股関節屈伸）と足蹴り運動（膝関節の屈伸）に負荷を及ぼさせて筋力を養成する器具が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２３８号公報
【特許文献２】特許第３５０６４５５号公報（図３８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、椅子に座った状態で例えば腿開脚運動（股関節左右屈伸）、腿上下運動（股関節上下屈伸）、足首運動（踝関節屈伸）などの複数の運動を安定して補助するには次の問題がある。まず使用者は椅子状の座部に腰掛けて体重をあずけた状態で左右大腿部は股関節を中心に左右（腿開脚運動）又は上下（腿上下運動）するため、不安定な運動を余儀なくされる。つまりその体重を大退部側に偏って腰掛けた場合には運動の都度その重心が左右又は上下に移動するため椅子と一緒に転倒することがある。このため従来は椅子部を転倒しづらい頑丈で大型の支脚を設け、その重量も必要以上に重く構成して運動時の安定を計っている。
【０００５】
これと同時に従来は、板状腰掛け座（１つの座面）に臀部と左右大腿部を腰掛け支持し、この状態で股関節を左右水平方向に或いは上下鉛直方向に動かす運動を行っているため、使用者はこれらの運動を行う際は左右の大腿部は（１つの）座面を摺りながら左右或いは上下に運動しているため体の自由度が損なわれ制約された状態での運動を余儀なくされている。つまり使用者は一枚或いは一体の腰掛け座（前掲特許文献２の図６９参照）に臀部と左右大腿部を支持して姿勢を保持し、この状態で大腿部を左右或いは上下に運動しているため十分な運動効果が得られないものであった。これは例えば右側大腿部だけを開脚しようとしても右側と同時に左側大腿部も一緒に右側に運動してしまうため右股関節開脚の運動効果が得られないことからも理解される。
この場合に例えば前掲特許文献２には左右大腿部を分離して支持し、この大腿部支持台を個別に運動できるようにしたものも知られているが、同文献のものは大腿部支持台に大腿部を締結具で拘束する機構であるため、締結具の使用が鍛錬者のみでは困難であり補助者が必要となる。これと同時に腿開脚運動のみであり限られた運動を補助するのみである。
【０００６】
このように使用者の左右大腿部を座面に腰掛けた状態で股関節運動する従来の器具にあっては腿開脚運動或いは腿上下運動に適度な負荷を掛けるためには足首或いは足部を拘束して運動と反対方向にスプリング、油圧シリンダなどの負荷を及ぼすか、或いは左右膝部か腿部を帯状締結具などで拘束して負荷を及ぼさなければならない。ところが大腿部の運動に負荷を及ぼそうとするときに足部に負荷手段を作用させると使用者は足首から下肢、膝を経て大腿部に負荷が伝搬されるため、足首或いは膝部に負傷を抱える使用者には適用に問題がある。一方、大腿部或いは膝部などを拘束する締結具の場合にはその着脱が面倒であり高齢者、身障者などにとつては訓練補助者が必要となる。
【０００７】
特に高齢者の筋力養成、疾病後のリハビリなどに適した運動補助具は、介助者を必要とせず器具の装着・離脱などが容易で、基本的な生活運動を束縛感なく自然な動作で行うことが出来るトレーニング装置が求められている。これと同時に、設置スペースが小さく、小型・軽量で安価であることが希求されるに至っている。
そこで本発明者は椅子に座った状態で基本的な生活運動を補助し、安定した姿勢で束縛感なく自然な運動動作が可能であるチェア式トレーニング装置を案出するに至った。
【０００８】
従って本発明は、使用者を座した状態で安定してその姿勢を保持し、腿上下、腿開脚、足首上下運動などの基本的な生活運動を自然な動作で簡単に行うことが可能なチェア式トレーニング装置の提供をその主な課題としている。また本発明は、使用者の体（上肢及び下肢）を必要以上に拘束することなく束縛感のない負荷運動が可能であるトレーニング装置の提供を課題としている。
更に本発明は、基礎体力の衰えた高齢者などに歩行、体屈伸などの基本的な生活運動を鍛錬することが可能なトレーニング装置を簡単な構造で安価に提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するため本発明は以下の構成を採用する。
まず、本発明は前記第１の課題を達成するため、腰掛け座に腰掛けた状態で使用者の体を安定した状態で支持し、この状態で腿開脚、腿上下及び／又は足踏み、足首上下の各運動を自然な動作で行えるようにしたことを特徴としている。このため鍛錬者の臀部を座する状態で支持する腰掛け座（１０）とこの臀部に連なる左右大腿部を独立して乗せ置き支持する左右一対の大腿部掛け座（２０）と左右足裏部を乗せ置き支持する左右一対の足置き座（３０）とを次のように構成する。
【００１０】
上記足置き座（３０）には足裏と同時に甲部を支持するように甲部装着部材（３７）を設け、この足置き座（３０）と大腿部掛け座（２０）とを左右それぞれのアーム状脚部材（３３）で連結する。そして左右一対の大腿部掛け座（２０）は、それぞれ適宜フレーム（設置フレーム（５０）など）に腿部開脚方向に折曲可能な第１節部（２１）と腿部上下方向に折曲可能な第２節部（２２）と、上記左右のアーム状脚部材（３３）の膝部に折曲可能な第３節部（３４）を、上記左右の足置き座の踝部に折曲可能な第４節部（３５）をそれぞれ設ける。そこでアーム状脚部材（３３）で連結された大腿部掛け座（２０）と足置き座（３０）とは、（１）第１節部を中心に略々水平方向に回動することによって腿開脚運動が、（２）第２節部を中心に略々鉛直方向に上下回動することによって腿上下運動が、（３）第４節部を中心に略々上下方向に上下回動することによって足首上下運動が行えるように構成する。
【００１１】
次に本発明は上記各運動を使用者の下肢を締結部材などで束縛することなく左右大腿部を腰掛け状に支持すると共に足部（足裏と甲部）を履物状に装着するのみで運動負荷を及ぼすことを特徴としている。このため上述のように腰掛け座（１０）とは分離した左右大腿部を乗せ置き支持する左右一対の大腿部掛け座（２０）と足置き座（３０）を左右それぞれのアーム状脚部材（３３）で膝部を折曲げ可能に第３節部（３４）を設けて連結する。そしてこの足置き座（３０）に足裏と同時に甲部を支持するように甲部装着部材（３７）を設ける。これによって乗せ置く状態の大腿部掛け座（２０）とこれに連結された足置き座（３０）とで腿上下運動と腿開脚運動による負荷を使用者の体に及ぼすことが可能であり、器具装着は至って簡単で束縛感なく負荷運動を行うことが出来る。
【００１２】
更に本発明は前記腰掛け座（１０）若しくは適宜フレームに鍛錬者の背部を支持する背当て支持座（４０）を設け、この背当て支持座（４０）には腰掛け座（１０）に対して背面方向に折曲自在な第５節部（４３）を設けることによって更に使用者は座った状態で背延び運動をすることが可能となる。
【００１３】
更に本発明は、上記トレーニング装置を簡単な構造で安価に提供することをその特徴としている。このため第１節部（２１）と第２節部（２２）は、適宜フレーム（例えば設置フレーム（５０））に配置した第１回転軸（２３）と、上記左右の大腿部掛け座（２０）にそれぞれ配置した第２回転軸（２５）で構成し、この第１回転軸（２３）と第２回転軸（２５）は一方が略々鉛直方向に他方が略々水平方向に回動可能に連結する。これによって左右の大腿部掛け座（２０）はこの第１回転軸（２３）と第２回転軸（２５）を中心にそれぞれ回転可能に装置フレーム（５０）に支持されることとなり、例えば設置脚部材を備えた装置フレーム（５０）に第１回転軸（２３）を設け、この第１回転軸（２３）に直交方向に回動する第２回転軸（２５）を取り付けることによって簡単な構造で腿開脚と腿上下運動が可能となる。
【００１４】
これと同時に、上記左右一対の大腿部掛け座（２０）とこれに連結された足置き座（３０）とは、左右それぞれ前記第１回転軸（２３）と第２回転軸（２５）を中心に回動可能に構成され、左右独立して前記腿開脚運動、腿上下運動が可能となる。これによって使用者の状態、例えば左右一方の膝部に負傷を抱える使用者であっても他方の下肢を鍛錬することが出来る。
【００１５】
また、本発明における負荷運動は次のように構成する。上記アーム状脚部材（３３）で連結された左右一対の大腿部掛け座（２０）と足置き座（３０）には、少なくとも前記第１節部（２１）と第２節部（２２）の折曲げ負荷を増大するスプリング、油圧シリンダその他の負荷付与手段（後述の腿部負荷付与手段（２７））を設ける。この負荷付与手段（２７）は、上記第１節部（２１）と第２節部（２２）の折曲げ動作の往動作又は復動作の一方向に負荷を付与するか若しくは双方向で負荷を付与するように構成する。
【００１６】
そして上記第１回転軸（２３）及び第２回転軸（２５）には回動負荷を付与するスプリング（Ｓｐ１、Ｓｐ２）を嵌装し、このスプリングには上記回転軸の回転方向に応じて弾発力の作用方向を切換える負荷方向切換手段（２７ｘ）を設けることによって使用者は例えば腿開脚運動で開方向運動のとき負荷を及ぼさせるか閉方向運動のとき負荷を及ぼさせるか選択することが可能となる。
【００１７】
一方、上記第１回転軸（２３）及び第２回転軸（２５）による回動運動に負荷を付与する摩擦ブレーキ手段（６２）を設け、この摩擦ブレーキ手段は上記回転軸の正方向回転と逆方向回転で略々等しい摩擦負荷を付与することによっても腿開脚運動或いは腿上下運動の往復動作それぞれに負荷を及ぼすことが出来る。
【００１８】
前記アーム状脚部材（３３）で連結された左右一対の大腿部掛け座（２０）と足置き座（３０）とは、前記第１節部（２１）と第２節部（２２）と第３節部（３４）と第４節部（３５）の少なくとも１つには駆動手段（Ｍ１、Ｍ２）を設け、この駆動手段（Ｍ１、Ｍ２）で（１）前記第１節部（２１）を中心に略々水平方向に回動することによって腿開脚運動が、（２）前記第２節部（２２）を中心に略々垂直方向に上下回動することによって腿上下運動が、（３）前記第４節部（３５）を中心に略々上下方向に上下回動することによって足首上下運動の少なくとも１つの運動を強制的に動作させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、使用者の臀部を支持する腰掛け座と大腿部を乗せ置き支持する大腿部掛け座を左右独立して適宜フレームに設け、この左右の大腿部掛け座に左右足部を乗せ置く足置き座をアーム状脚部材で連結し、大腿部受け座に腿開脚方向の第１節部と腿上下方向の第２節部を設け、アーム状支持部材の膝部に第３節部を、足置き座の踝部に第４節部を設けたものであるから、使用者は腰掛けた状態で第１節部を中心に略々水平方向に回動することによって腿開脚運動を、第２節部を中心に略々鉛直方向に上下回動することによって腿上下運動を、第４節部を中心に略々上下方向に上下回動することによって足首上下運動をそれぞれ行うことが出来る。従って歩行に要する基本的な生活運動を無理なく鍛錬することが出来る。
【００２０】
特に使用者はその体重を腰掛け座に支持され、その左右大腿部は運動（腿上下、腿開脚）方向に折り曲げ可能な節部を有する大腿部掛け座で支持されるため安定した姿勢を保持することが出来、従来の単一構造の座部に支持される場合に比べ大腿部の運動が自由で自然な運動を行うことが出来る。
また、上記左右の大腿部掛け座には膝部に折曲げ自在の節部を有するアーム状脚部材で足置き座が連結されているため腿上下運動も、又足首上下運動も比較的自由な状態で行うことができる。
【００２１】
更に本発明は上記各運動を使用者の下肢を締結部材などで束縛することなく左右大腿部を腰掛け状に支持すると共に足部（足裏と甲部）を履物状に装着するのみで運動負荷を及ぼすことが可能となる。つまり左右の大腿部を乗せ置く状態で支持する大腿部掛け座とこれに連結された足置き座とで腿上下運動と腿開脚運動の負荷を使用者の体に及ぼすことが可能となり、器具装着は至って簡単で束縛感なく負荷運動を行うことが出来る。
【００２２】
同様に、その為の構成は左右大腿部を支持する大腿部掛け座を、適宜フレームに配置した第１回転軸と、これと直交する方向の第２回転軸に取付けることにより簡単な構造で腿開脚と腿上下運動が可能となり、これと同時に大腿部掛け座と足置き座とを膝部に折曲げ可能な節部を有するアーム状脚部材で連結するのみで腿上下運動も足首運動も可能となり装置を簡単な構造でコンパクトに提供することが可能である。
また、左右大腿部と足部はそれぞれ独立した機構で支持されることとなり、例えば左右下肢の一方のみ運動するなど多様な運動が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下図示の好適な実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図１Ａ及び図１Ｂは本発明に係わるトレーニング装置における基本的な運動の説明図であり、図２は本発明のトレーニング装置の全体説明図であり、図３乃至図６は大腿部掛け座の構造説明図、図８は足置き座の構造説明図である。
【００２４】
［基本運動の説明］
本発明は使用者（鍛錬者；以下同様）が椅子に座した状態で主に歩行など下肢部の基本運動を補助して鍛錬するトレーニング装置Ａに関する。まず、図１Ａ及び図１Ｂに基づいて基本運動についての説明をすると、後述するトレーニング装置Ａは図１Ａ（ａ）、（ｂ）、図１Ｂ（ｃ）に示すように使用者が座った状態で歩行に要する下肢の基本運動を行うか、或いは図１Ｂ（ｄ）に示すように背伸びなど上肢の基本運動を補助する。
【００２５】
図１Ａ（ａ）は「腿上下運動」であり、左右の下肢を交互に上下動するように左右大腿部（ｋ１）を上下方向に補助し、膝部（ｋ２）と踝部（ｋ３）を折曲げ自在に補助する。このとき左右大腿部ｋ１の図示角度αは自由に設定できるように補助する。これはより自然な腿上下運動のときの図示角度αには個人差があるためである。
図１Ａ（ｂ）は「腿開脚運動」であり、左右大腿部ｋ１を相反方向に開閉するように補助する。このとき、片側大腿部のみを開閉可能に補助することで片側大腿部のみの運動が可能となる。また膝部ｋ２と踝部ｋ３は個人体型に合わせて自由な角度（図示β角度）で開閉するように支持することが好ましい。これは例えば膝に疾病を抱える使用者には開脚時の角度βを自由に設定できるように補助する必要がある為である。
図１Ｂ（ｃ）は「足首の上下運動」であり、踝部を上下折曲げ自在に補助する。このとき大腿部の開角度（図示α）と腿傾斜角度（図示β）は個人体型に合わせて自由な角度で設定できるようにすることが好ましい。
図１Ｂ（ｄ）は「体幹運動」であり、使用者の背中部を支持して所定角度範囲で屈曲するように支持する。このとき大腿部などの下肢部は自由な角度に設定できるようにすることがより広範な運動体型が得られる。
【００２６】
［装置基本構成］
上述の基本的な生活運動を補助するトレーニング装置Ａは、使用者を座した状態で姿勢保持する腰掛け座１０と、この腰掛け座１０を設置保持する据付フレーム（以下設置フレームという）５０を備える。そして上述の各運動を補助するため使用者の体の各部を保持する座（運動のバックアップ部材）を備える。図示のものは左右大腿部を支持する大腿部掛け座２０と、左右足部を支持する足置き座３０とを備える。そして大腿部掛け座２０は右大腿部掛け座２０ａと左大腿部掛け座２０ｂとに分離独立して構成され、上記設置フレーム５０又は腰掛け座１０に取付けられている。足置き座３０は右足置き座３０ａと左足置き座３０ｂとに分離独立して設けられ、右足置き座３０ａは右大腿部掛け座２０ａに右アーム状脚部材３３ａで連結支持されている。同様に左足置き座３０ｂは左大腿部掛け座２０ｂに左アーム状脚部材３３ｂで連結支持されている。また、上記腰掛け座１０に座した使用者の背中を支持する背当て支持座４０が腰掛け座１０又は設置フレーム５０に取付けられている。
【００２７】
上記各座は使用者が前述の基本運動を行う際に使用者の上下肢を支持するように構成される。つまり体の各部の重さを支えるのと同時に運動時の反力（例えばキック力など）を支えるような機械的強度で構成され、これらの力は設置フレーム５０で転倒することのないように支持される。以下各座の構成について説明する。
【００２８】
［設置フレーム及び腰掛け座の構成］
設置フレーム５０は設置脚５１と、各座を支持する本体ステム５２とから構成されている。図示の設置脚５１は四方に４足の脚５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄで形成され、安定して床などに据え付けられるようになっている。この設置脚５１は３脚或いは５脚であっても良く、装置の移動を考慮してキャスタ（車輪）、或いは折り畳み構造など種々の構成が可能である。この設置脚５１には１本或いは複数本の本体ステム５２が固定され、この本体ステム５２で腰掛け座１０の高さが設定される。図示の本体ステム５２は２本の支柱５２ａ、５２ｂで構成され、両支柱間に取付座５２ｃが固定されている。そしてこの取付座５２ｃに腰掛け座１０が固定される。この腰掛け座１０は使用者の臀部を乗せ置く形状で、特に尾底骨部分を載置する形状で、適宜スポンジなどのパッドが内蔵されている。以上設置フレーム５０及び腰掛け座１０は通常のチェアと同様の構成で装置仕様或いはデザインに応じて例えばソファ形状など適宜の椅子形状に構成される。
【００２９】
［大腿部掛け座の構成］
上記本体ステム５２には使用者の臀部に連続する左右大腿部を乗せ置き支持する大腿部掛け座２０が取付けられている。この大腿部掛け座２０は左右の大腿部を独立して支持するように右大腿部掛け座２０ａと左大腿部掛け座２０ｂとに分離して構成されている。
以下この左右の大腿部掛け座２０ａ、２０ｂは同一構造であるのでその一方について説明し、右大腿部掛け座の構造は符号ａを左大腿部掛け座は符号ｂを付する。
【００３０】
そこでこの左右の大腿部掛け座２０ａ、２０ｂは腿開脚方向に折曲げ（回動）自在の第１節部２１と腿上下方向に折曲げ（回動）自在の第２節部２２を備える。この為前記本体ステム５２を構成する支柱５２ａ、５２ｂ内には図４に示すような右回転軸２３ａと左回転軸２３ｂが鉛直方向に配置され、この左右の回転軸（以下第１回転軸という）２３には開脚レバー２４が揺動自在に軸受け支持されている。従って本体ステム５２には左右の支柱５２ａ、５２ｂにそれぞれ略々鉛直方向の第１回転軸２３が設けられ、この第１回転軸２３に左右の開脚レバー２４が略々水平面上で揺動自在（矢視ａ方向；図６参照）に支持されている。上記開脚レバー２４には補強プレート２４ｘが固定され、この補強プレート２４ｘに第２回転軸２５が固定支持され、この第２回転軸２５に座取付枠２６が脚上下方向（矢視ｂ方向）に揺動自在に軸承されている。このような構成の右側の座取付枠２６ａに右大腿部掛け座２０ａが、左側の座取付枠２６ｂに左大腿部掛け座２０ｂがそれぞれ取付けられている。
【００３１】
従って、左右一対の大腿部掛け座２０ａ、２０ｂは本体ステム５２にそれぞれ分離独立して取付けられ、上記第１回転軸２３を中心に腿開脚方向に回動自在であり、この第１回転軸２３が第１節部２１を構成している。また大腿部掛け座２０は上記第１回転軸２３に開脚レバー２４を介して連結された第２回転軸２５を中心に腿上下方向に回動自在であり、この第２回転軸２５が第２節部２２を構成している。この第１及び第２回転軸２３、２５には後述する腿部負荷付与手段２７が装備され、腿開脚方向の運動負荷及び腿上下方向の運動負荷を付与するようになっている。
【００３２】
［足置き座の構成］
前記足置き座３０は足底支持プレート３１で左右足をそれぞれ独立して支持するように左右同一構造で構成され、右側には符号ａを、左側には符号ｂを付してその一方について説明する。そこで足底支持プレート３１には図２に示す甲部装着部材３７が設けられ使用者の足の甲部上方を覆うように支持している。これは後述する負荷運動を行う際、特に足を上方に上げる際に下肢全体に負荷を及ぼすためである。従ってこの甲部装着部材３７は図示する履物形状（スリッパ形状）に限らず締結バンド形状或いは足底支持プレート３１との間で甲部を挟み支持する棒形状であっても良い。
【００３３】
このように構成された足置き座３０は前記左右の大腿部掛け座２０にアーム状脚部材３３で連結されている。図示のアーム状脚部材３３は間隔を隔てた一対のアーム３３ｘ、３３ｙで構成され、その基端部は前記大腿部掛け座２０ａ及び２０ｂに連結ピン３３ｐで連結されている。そしてこの連結ピン３３ｐは膝部で折曲げ自在にアーム状脚部材３３を連結し、この連結ピン３３ｐ（以下第３回転軸という）が第３節部３４を構成している。つまりアーム３３ｘと３３ｙは上部アームと下部アームが連結ピン３３ｐ（第３回転軸）で回動自在に連結されている。
【００３４】
尚図示の足置き座３０は前記左右の大腿部掛け座２０からアーム状脚部材３３で連結されているが、このアーム状脚部材３３は前記設置フレーム５０に連結して大腿部掛け座２０と連動するように構成しても良く、実質的に大腿部掛け座２０に連結されていれば良い。
また上記アーム３３ｘと３３ｙは下端部の連結アーム３３ｚ（以下第４回転軸という）で連結され、この連結アーム（第４回転軸）３３ｚに足底支持プレート３１が軸嵌合部３１ｘで揺動自在に軸固定されている。従ってこの連結アーム（第４回転軸）３３ｚが第４節部３５を構成している。また、この連結アーム（第４回転軸）３３ｚには後述する足部負荷付与手段３６が装備される。尚図示のアーム３３ｘ、３３ｙはいずれも伸縮自在に構成され、使用者の体型に合わせてその長さを調整できるようになっている。その構造は図示しないが、例えばアーム３３ｘ、３３ｙを互いに嵌合した上下２つのパイプ部材で構成し、この両者を螺合ネジ部で長さ調整するように構成すれば良い。
【００３５】
従って、足置き座３０は左右それぞれ分離して構成されている。つまり前記右大腿部掛け座２０ａに右足置き座３０ａが右アーム状脚部材３３ａで連結され、同様に左大腿部掛け座２０ｂに左足置き座３０ｂが左アーム状脚部材３３ｂで連結されている。そして膝部に第３節部３４ａ、３４ｂが形成され、踝部には第４節部３５ａ、３５ｂが形成されることとなる。
【００３６】
［背当て支持座の構成］
前記設置フレーム５０には次のように背当て支持座４０が取付けられている。前記設置フレーム５０には第５回転軸４１が水平方向に設けられ、この第５回転軸４１に背当てプレート４２が軸支持され、この背当てプレート４２に弾性パッドなどを内蔵した背当て支持座４０が取付けられている。従ってこの背当て支持座４０は第５回転軸４１を中心に背面方向（矢視ｄ方向；図２参照）に回動自在となり、第５回転軸４１が第５節部４３を構成し、この第５回転軸４１には後述する背部負荷付与手段４６が装備されている。尚この背当て支持座４０は、所定角度以上回動しないように図示しないストッパで係止される。図示４４は運動時のハンドルであり右ハンドル４４ａと左ハンドル４４ｂが設けられている。また、前記設置フレーム５０には腰掛け座１０の左右にアームレスト４５ａと４５ｂが設けられ、運動時に使用者が左右腕部を当ててその運動を補助するようになっている。
【００３７】
［負荷付与手段の構成］
以上説明した構成で、図１Ａ及び図１Ｂの各基本運動を行うが、その際左右の大腿部掛け座２０ａ、２０ｂと足置き座３０ａ、３０ｂは前記各節部（第１乃至第５節部）の摩擦抵抗で適度の負荷を与える。従ってこの状態で自然な運動が可能となり、使用者は恰も描かれた軌跡に従って腿開脚、腿上下などの運動を行うことが可能となる。しかし、筋力を養成するためには適度な負荷を更に付与する必要がある。この負荷付与機構について種々の実施形態を説明する。
【００３８】
まず、負荷付与機能は前記基本運動の往動作、例えば開脚時、足下げ時に負荷を及ぼす場合と、復動作、例えば閉脚時、足上げ時に負荷を及ぼす場合と往復双方向で負荷を及ぼす場合がそれぞれ可能である。前述の図２に示す装置は前記第１節部２１と第２節部２２に往動作、復動作のいずれか一方に切換える負荷方向切換手段２７ｘを備えた腿部負荷付与手段２７が装備され、前記第４節部３５と第５節部４３には一方向に負荷を付与する足部負荷付与手段３６と背部負荷付与手段４６が装備されている。
【００３９】
まず、腿部負荷付与手段２７について説明すると、前記第１節部２１を構成する第１回転軸２３には付勢スプリングＳｐ１が、第２節部２２を構成する第２回転軸２５には付勢スプリングＳｐ２が嵌装されている。この両付勢スプリングの構造は同一であるので図７に基づいてこの両者を説明する。
【００４０】
［腿部負荷付与手段の構成］
回転軸Ｘ（第１回転軸２３、第２回転軸２５）にはコイルバネから成る付勢スプリングＳｐが嵌装されバネの基端６８ｘと先端６８ｙは図７（ａ）のように構成されている。つまり回転軸Ｘには回転自在のバネカバー６８ｈが嵌合されこのバネカバー６８ｈには第２バネ基端６８ｚが固定（溶接など）してある。このバネカバー６８ｈにバネ基端６８ｘが掛け止め固定されている。従って第２バネ基端６８ｚを同図（ｃ）の矢視ｃ方向に回動するとバネ基端６８ｘも一体に回動することとなる。そして他方のバネ先端６８ｙは第２バネ基端６８ｚと距離を隔てて対向するように配置されている。この対向する第２バネ基端６８ｚとバネ先端６８ｙの間には初張力が作用する状態で大腿部掛け座２０ａ、２０ｂが係合するようになっている。図示２０ｘはその係合部である。このように付勢スプリングＳｐを係合部２０ｘに初張力を付与するように連結したのは運動初期（腿上下、腿開脚の動作開始時）に負荷が作用するようにするためであり、この場合に同図（ｄ）に示すように係合部２０ｘとスプリングＳｐとの係合状態（初張力調整）をネジ２０ｙなどで調整することも可能である。同図に於ける鎖線は初張力のかからないバネ端部を示す。
【００４１】
一方、第１ストッパピン６９Ａと第２ストッパピン６９Ｂが揺動レバー７１に固定され、この揺動レバー７１は設置フレーム５０に固定されている。そして揺動レバー７１を揺動させることによって第１ストッパピン６９Ａがバネ先端６８ｙに係合し、第２ストッパピン６９Ｂが第２バネ基端６８ｚに背反的に係合するようになっている。また揺動レバー７１の中点では第１第２ストッパピン６９Ａ、６９Ｂはいずれもバネ端と係合しない状態に設定されている。従って揺動レバー７１を操作レバー２７ｘで揺動させることによって付勢スプリングＳｐはフリーの状態と同図（ｂ）の矢視ｂ方向に負荷を作用させる場合と同図（ｃ）の矢視ｃ方向に負荷を作用させる場合に切り換えられるようになっている。
【００４２】
従って操作レバー２７ｘと揺動レバー７１が負荷方向切換手段を構成することとなる。各状態を説明すると、同図（ｂ）の状態は第２ストッパピン６９Ｂが第２バネ基端６８ｚと係合し、矢視ｂ方向に負荷が作用する。従って大腿部掛け座２０ａ、２０ｂを腿上下運動の場合は腿を下方に移動するとき負荷が及び腿開脚運動の場合は開脚方向に負荷が及ぶこととなる。次に同図（ｃ）の状態は第１ストッパピン６９Ａがバネ先端６８ｙと係合し、矢視ｃ方向に負荷が作用する。従って大腿部掛け座２０ａ、２０ｂを腿上下運動の場合は腿を上方に移動するとき負荷が及び腿開脚運動の場合は閉脚方向に負荷が及ぶこととなる。
【００４３】
［ロック機構］
また、上記操作レバー２７ｘには回転軸Ｘをロックするロック機能を付加することも出来、このロック機構を設けることによって大腿部掛け座２０を所定角度（前記α角度）位置に固定することが出来、例えば前記足首運動の際に大腿部掛け座２０を所定角度位置に固定した状態で足首の上下運動を行うことが出来る。
【００４４】
［重量補正バネ］
尚、上記左右の第２回転軸２５ａ、２５ｂにはそれぞれ重量補正バネ７０ａ、７０ｂが取付けられ、この各重量補正バネ７０ａ、７０ｂは一端を設置フレーム５０側に固定され、その自由端を左右の大腿部掛け座２０ａ、２０ｂに係合してあり常時大腿部掛け座を上方に付勢している。従ってこの重量補正バネにより使用者の大腿部にかかる重量が吸収されるようになっている。図示のものは予めバネ力を設定してあるが、これは使用者の個人差に応じてバネ強さを調整するように構成しても良い。
【００４５】
［足部負荷付与手段の構成］
次に足部負荷付与手段３６について説明すると、図８（ａ）にこれを示すが、第４節部３５を構成する前記第４回転軸（連結アーム）３３ｚにはブラケット３３ｗが設けられ、このブラケットに第４回転軸３３ｚに嵌装した付勢スプリングＳｐ３の基端部が係止（ストッパとして図示）されている。そしてこのスプリングＳｐ３の基端３８ｘ、３８ｙとの間には第４回転軸３３ｚに軸支持された足底支持プレート３１のバネ係合部３８ｚが掛け止めされている。従って同図（ｂ）に示すようにプレート３１は同図矢視ａ方向（足首上げ運動）に移動するときにも、矢視ｂ方向（足首下げ運動）に移動するときにもバネ力が作用して負荷を付与することとなる。従って使用者は踝関節を上方向又は下方向に足底支持プレート３１を上下動する際に負荷運動を行うことが出来る。尚図示のものは足底プレート３１に及ぼす負荷は付勢スプリングＳｐ３によって一定に設定してあるが、この負荷は後述するように大小調整することが可能である。
【００４６】
［背部負荷付与手段の構成］
同様に前記第５回転軸４１に軸承された背当て支持座４０には、この回転軸４１に背部負荷付与手段４６が配置されている。図９にこれを示すが、回転軸４１には付勢スプリングＳｐ４が嵌装されている。そしてこのスプリングの基端部は前記設置フレーム５０側に固定され、その自由端側は背当てプレート４２に弾圧固定されている。図示４７Ｓはフレーム５０側のストッパを、４７ｈは背当て支持座４０側のバネ係合部を示す。そしてスプリングＳｐ４は常時背当てプレート４２を矢視方向（背当て起立方向）に付勢してある。従って使用者には背当て支持座４０を、回転軸４１を中心に後方側に押し倒す体幹運動の際にスプリングＳｐ４によって負荷を付与することが可能となる。尚図示のものは背当てプレート４２に及ぼす負荷は付勢スプリングＳｐ４によって一定に設定してあるが、この負荷は後述するように大小調整することが可能である。
【００４７】
尚、本発明にあって背当て支持座４０の背部負荷付与手段４３と足置き座３０の足部負荷付与手段３６は運動の一方向のみに負荷が作用するように構成したが、前記腿部負荷付与手段２７と同様に運動の双方向に選択的に負荷が作用するように構成しても良いことは勿論である。また、各負荷付与手段はいずれもコイルスプリングを用いる場合について説明したがこれは例えば油圧シリンダを用いても良い。
【００４８】
［負荷付与手段の異なる実施形態］
上述の各負荷付与手段は次のように構成することによって運動の双方向で負荷を付与することが出来る。図１０に示すように回転軸６０（前述の第１、第２、第４、第５回転軸）に回転自在に嵌合する回転部材６１（前述の第１開脚レバー２４、座取付枠２６、アーム３３ｘ、３３ｙの下部アーム、足底支持プレート３１の軸嵌合部３１ｘ）に回転軸６０中心のプーリ６７を設ける。そしてこのプーリ６７は回転部材６１に固定し、これにブレーキバンド６２（摩擦ブレーキ手段）を捲回してその端部を設置フレーム５０に牽引固定する。この場合バンド６２を耐熱・耐摩耗性の高摩擦部材で形成すると、回転軸６０を中心に回転部材６１は時計方向に回転しても、また反時計方向に回転しても略々同一の負荷が及ぶこととなる。そしてブレーキバンド６２と設置フレーム５０との間にテンションスプリング６３と張力調整ネジ６４を設ける。これによって回転部材６１に及ぶ負荷を大小調整することが出来る。従って使用者は個人の体力レベルに応じた負荷を図１Ａ及び図１Ｂで説明した基本生活運動に設定することが可能となる。
【００４９】
［駆動手段］
図１１に示すように回転軸６５（前述の第１、第２、第４、第５回転軸）に駆動手段を設けることによって図１Ａ及び図１Ｂの運動を強制的に行わせることが出来る。例えば前記第１回転軸２３と第２回転軸２５（図９には回転軸６５として図示する）にパルスモータＭなどの駆動手段を連結し、この回転軸を所定角度範囲内で正逆転するように構成する。この角度制御は例えばＤＣモータとエンコーダ（図示せず）で行っても良い。この駆動手段Ｍ１で左右の第１回転軸２３ａ、２３ｂを所定角度範囲で正逆転すると大腿部掛け座２０ａ、２０ｂは図示矢印ａ方向に往復動し腿開脚運動を強制する。同様に駆動手段Ｍ２で左右の第２回転軸２５を所定角度範囲で正逆転すると大腿部掛け座２０ａ、２０ｂは図示矢印ｂ方向に往復動し腿上下運動を強制することが可能となる。
【００５０】
［動作説明］
本発明は上述の構成において図１Ａ及び図１Ｂで説明した基本的生活運動を行うことが出来る。特に前述の大腿部掛け座２０ａ、２０ｂは第１節部２１（第１回転軸２３）と第２節部２２（第２回転軸２５）を略々直交する方向に鉛直方向と水平方向に備えているから使用者の体型に応じた運動が可能となる。例えば腿上下運動のとき使用者は角度α（図１Ａ参照）を自由に設定することが出来、開脚気味の腿上下運動も、閉脚気味の腿上下運動も自由に設定して行うことが出来る。つまり前記第１回転軸２３を中心に大腿部掛け座２０を水平方向に回動させて角度αを設定することが出来る。
【００５１】
同様に腿開脚運動の場合も膝部を第３節部３４で角度β（図１Ａ参照）を伸ばした姿勢で開脚することも、膝部を折り曲げた状態で開脚することも自由に設定して運動することが可能である。つまり、前記第３節部３４の第３回転軸３３ｐを中心に足置き座３０を上下方向に回動させることにより膝部の折曲げ角度を自由に設定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】本発明に係わるトレーニング装置によって補助する運動の態様を示し、（ａ）は腿上下運動などの腿上下運動を、（ｂ）は腿開脚運動を示す。
【図１Ｂ】本発明に係わるトレーニング装置によって補助する運動の態様を示し、（ｃ）は足首上下運動を、（ｄ）は体幹運動などの上身屈曲運動を示す。
【図２】本発明に係わるチェア式トレーニング装置Ａの全体構成を示す斜視図。
【図３】図２の装置に於ける腰掛け座及び設置フレームの構造を示す説明図。
【図４】図２の装置に於ける大腿部掛け座の構造を示す説明図。
【図５】図２の装置に於ける足置き座及びアーム状脚部材の構造を示す説明図。
【図６】図２の装置に於ける腿部負荷付与手段の構造を示す説明図。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）本発明に係わる装置における負荷付与手段の構造図を示す。
【図８】（ａ）は図２の装置に於ける足部負荷付与手段の構造を示す説明図であり、（ｂ）は要部拡大図である。
【図９】（ａ）は図２の装置に於ける背部負荷付与手段の構造を示す説明図であり、（ｂ）は要部拡大図である。
【図１０】図２の装置と異なる負荷付与手段の構成を示す概念図。
【図１１】図２の装置に駆動手段を装備する場合の構造を示す概念図。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ      トレーニング装置
ｋ１    左右大腿部
ｋ２    膝部
ｋ３    踝部
１０    腰掛け座
２０    大腿部掛け座
２０ａ  右大腿部掛け座
２０ｂ  左大腿部掛け座
２３    第１回転軸（第１節部２１）
２３ａ  右回転軸
２３ｂ  左回転軸
２４    開脚レバー
２４ｘ  補強プレート
２５    第２回転軸（第２節部２２）
２５ａ  右アーム状脚部材
２５ｂ  左アーム状脚部材
２６    座取付枠
２７    腿部負荷付与手段
２７ｘ  負荷方向切換手段
３０    足置き座
３０ａ  右足置き座
３０ｂ  左足置き座
３１    足底支持プレート
３１ｘ  軸嵌合部
３３    アーム状脚部材
３３ａ  右アーム状脚部材
３３ｂ  左アーム状脚部材
３３ｘ、３３ｙ  一対のアーム
３３ｐ  連結ピン（第３回転軸）（第３節部３４）
３３ｚ  連結アーム（第４回転軸）（第４節部３５）
３３ｗ  ブラケット
３６    足部負荷付与手段
３７    甲部装着部材
４０    背当て支持座
４１    第５回転軸（第５節部４３）
４２    背当てプレート
４６    背部負荷付与手段
５０    設置フレーム（据付フレーム）
５１    設置脚
５１ａ乃至５１ｄ  脚
５２    本体ステム
５２ａ、５２ｂ  支柱
５２ｃ  取付座
６０    回転軸
６１    回転部材
６２    ブレーキバンド
６３    テンションスプリング
６４    調整ネジ
６５    回転軸
６７    プーリ
６９Ａ  第１ストッパピン
６９Ｂ  第２ストッパピン
７１    揺動レバー
Ｍ１、Ｍ２  駆動手段
Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３、Ｓｐ４    付勢スプリング
【図１Ａ】
2008110149.tif 000003
【図１Ｂ】
2008110149.tif 000004
【図２】
2008110149.tif 000005
【図３】
2008110149.tif 000006
【図４】
2008110149.tif 000007
【図５】
2008110149.tif 000008
【図６】
2008110149.tif 000009
【図７】
2008110149.tif 000010
【図８】
2008110149.tif 000011
【図９】
2008110149.tif 000012
【図１０】
2008110149.tif 000013
【図１１】
2008110149.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月9日(2006.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
まず、負荷付与機能は前記基本運動の往動作、例えば開脚時、足下げ時に負荷を及ぼす場合と、復動作、例えば閉脚時、足上げ時に負荷を及ぼす場合と往復双方向で負荷を及ぼす場合がそれぞれ可能である。前述の図２に示す装置は前記第１節部２１と第２節部２２に往動作、復動作のいずれか一方に切換える負荷方向切換手段２７ｘを備えた腿部負荷付与手段２７が装備され、前記第４節部３５には双方向に負荷を付与する足部負荷付与手段３６が、また第５節部４３には一方向に負荷を付与する背部負荷付与手段４６が装備されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
尚、本発明にあって背当て支持座４０の背部負荷付与手段４３と足置き座３０の足部負荷付与手段３６は、前記腿部負荷付与手段２７と同様に運動の双方向に選択的に負荷が作用するように構成しても良いことは勿論である。また、各負荷付与手段はいずれもコイルスプリングを用いる場合について説明したがこれは例えば油圧シリンダを用いても良い。