(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源スイッチ(24)により電源がＯＮ・ＯＦＦされる電動モータ(2)を含む駆動機構(3)により周回移動させられるエンドレスベルト(6)と、前記電動モータの駆動と停止を選択可能とする駆動制御回路(23)を備え、前記エンドレスベルトの上方に形成された歩行運動空間(S)に臨んで安全バー(12)を配設して成るトレッドミル形式の歩行運動機において、
前記安全バー(12)は、テーブルユニット(10)から歩行運動空間(S)の両側に向けて手摺フレーム(11)(11)を延設する支持部(10a)(10a)に架設されたグリップバー(13)により構成されており、少なくとも一方の端部(12a)を支持部(10a)に設けられた移動許容手段(20)により前方向(F)及び後方向(B)に移動自在に保持され、常時は弾性保持手段(21)(21)により所定姿勢(X)を保持すると共に、外力を受けたとき前記弾性保持手段(21)に抗して前向き又は後向きの偏位姿勢となるように構成され、
前記安全バー(12)の端部(12a)の前側と後側に位置して、端部(12a)が所定姿勢(X)とされているときは非検知信号(N)を出力することにより電動モータ(2)の駆動を許すが、端部(12a)が所定姿勢(X)から前方向(F)及び後方向(B)に所定距離を移動したときは該移動をそれぞれ検知することにより検知信号(Y)を出力する一対の非常検知手段(22)(22)を設けており、
前記駆動制御回路(23)は、前記非常検知手段(22)の検知信号(Y)を受けたとき電動モータ(2)を強制的に停止させる停止手段(25a)と、停止と同時に電源スイッチ(24)をＯＦＦさせるリセット手段(25b)を備えた制御手段(25)を設けており、
該制御手段(25)は、非常検知手段(22)から検知信号(Y)を受けて電動モータ(2)を強制的に停止させたときは、安全バー(12)が所定姿勢(X)に復帰して非常検知手段(22)から非検知信号(N)を受けたときでも電動モータ(2)を再始動させないように構成されて成ることを特徴とするトレッドミル形式の歩行運動機。
【請求項２】
前記安全バー(12)が偏位姿勢に向けて所定距離を移動しかつ前記非常検知手段(22)が検知信号を出力した状態で、該安全バーが更に偏位姿勢に向けて移動することを阻止するストッパー手段(30)を設けて成ることを特徴とする請求項１に記載のトレッドミル形式の歩行運動機。
【請求項３】
前記駆動機構(3)は、電動モータの駆動源軸(14)と、エンドレスベルトの駆動ローラ軸(15)の間に、少なくとも１本の中間駆動軸(16)を設けており、
前記駆動源軸(14)と中間駆動軸(16)の間に第１減速手段(17)を設け、前記中間駆動軸(16)と駆動ローラ軸(15)の間に第２減速手段(18)を設けて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のトレッドミル形式の歩行運動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高齢者の運動歩行や障害者のリハビリ歩行等に適したトレッドミル形式の歩行運動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内でランニングやウォーキング等の運動を行うため、電動モータを含む駆動機構により周回移動させられるエンドレスベルトを備えたトレッドミルが提供されている。
【０００３】
しかしながら、例えば、高齢者が運動のための歩行を行う場合や、障害者がリハビリのための歩行を行う場合は、エンドレスベルトを低速で移動させる必要があり、しかも、ユーザの足腰が不安定であるため、身体を支えるために手で握持可能なハンドルを設ける等、転倒事故防止のための安全対策が必要である。
【０００４】
このため、従来、緊急停止ボタンを設けたトレッドミル形式の歩行運動機が提供されている。これによれば、ユーザが危険を察知したとき、前記ボタンを押すことにより、直ちにエンドレスベルトを停止させることができる。しかしながら、高齢者や障害者等は、前記ボタンを押す暇もなく、危険の察知と同時に転倒するおそれがあり、或いは、立ち止まるとベルトに追従して後退してしまい、前記ボタンに手が届かなくなるので、効果的ではない。
【０００５】
また、歩行運動機にソケットを設けると共に、ユーザの身体から延びる索条にプラグを設け、プラグをソケットに挿脱自在に挿入したトレッドミル形式の歩行運動機が提供されている。これによれば、ユーザが立ち止まってソケットから後退すると、プラグが抜けることにより、直ちにエンドレスベルトを停止させることができる。しかしながら、プラグがソケットから抜かれるときには、ユーザが身体を支持できない転倒中の危険な状態にあるから、矢張り効果的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３８６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トレッドミルの安全装置として本出願人が提案した特許文献１によれば、電動モータの駆動制御回路に故障が生じ、停止ボタンを操作しても駆動停止できない非常事態における安全性を確保するため、電動モータの電圧が基準電圧を越えたとき電力供給を強制的に遮断する保安回路を設けている。
【０００８】
従って、高齢者や障害者等の身体弱者ためのトレッドミル形式の歩行運動機に関しても、電動モータに対する電力供給を強制的に遮断する安全装置を設けることが好ましい。
【０００９】
しかしながら、安全装置を作動させる手段として、上述のような緊急停止ボタンによる構成やソケット及びプラグによる構成は、高齢者や障害者等の安全対策として効果的ではなく、従って、高齢者や障害者等の身体弱者の安全を図る上で特有の問題を解決すべき課題がある。
【００１０】
更に、従来のトレッドミル形式の歩行運動機の駆動機構は、電動モータに設けた駆動源軸の小プーリと、エンドレスベルトに設けた駆動ローラ軸の大プーリをベルトで連動連結することにより、単一の減速手段を構成しているため、高齢者や障害者に適した低速（例えば０．８ｋｍ／ｈ）で電動モータを運転させると、トルク不足が生じ、ユーザの体重を受けた状態でエンドレスベルトを好適に移動させることができなくなる。従って、この点に関しても解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決したトレッドミル形式の歩行運動機を提供するものであり、その手段として構成したところは、電源スイッチにより電源がＯＮ・ＯＦＦされる電動モータを含む駆動機構により周回移動させられるエンドレスベルトと、前記電動モータの駆動と停止を選択可能とする駆動制御回路を備え、前記エンドレスベルトの上方に形成された歩行運動空間に臨んで安全バーを配設して成るトレッドミル形式の歩行運動機において、前記安全バーは、テーブルユニットから歩行運動空間の両側に向けて手摺フレームを延設する支持部に架設されたグリップバーにより構成されており、少なくとも一方の端部を支持部に設けられた移動許容手段により前方向及び後方向に移動自在に保持され、常時は弾性保持手段により所定姿勢を保持すると共に、外力を受けたとき前記弾性保持手段に抗して前向き又は後向きの偏位姿勢となるように構成され、前記安全バーの端部の前側と後側に位置して、端部が所定姿勢とされているときは非検知信号を出力することにより電動モータの駆動を許すが、端部が所定姿勢から前方向及び後方向に所定距離を移動したときは該移動をそれぞれ検知することにより検知信号を出力する一対の非常検知手段を設けており、前記駆動制御回路は、前記非常検知手段の検知信号を受けたとき電動モータを強制的に停止させる停止手段と、停止と同時に電源スイッチをＯＦＦさせるリセット手段を備えた制御手段を設けており、該制御手段は、非常検知手段から検知信号を受けて電動モータを強制的に停止させたときは、安全バーが所定姿勢に復帰して非常検知手段から非検知信号を受けたときでも電動モータを再始動させないように構成されて成る点にある。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態は、前記安全バーが偏位姿勢に向けて所定距離を移動しかつ前記非常検知手段が検知信号を出力した状態で、該安全バーが更に偏位姿勢に向けて移動することを阻止するストッパー手段を設けている。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態において、前記駆動機構は、電動モータの駆動源軸と、エンドレスベルトの駆動ローラ軸の間に、少なくとも１本の中間駆動軸を設けており、前記駆動源軸と中間駆動軸の間に第１減速手段を設け、前記中間駆動軸と駆動ローラ軸の間に第２減速手段を設けている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電動モータ２を駆動し、エンドレスベルト６の上で、ユーザは、歩行運動空間Ｓの両側に配設された手摺フレーム１１、１１や、該手摺フレームの支持部１０ａ、１０ａに架設されたグリップバー１３を構成する安全バー１２のような身体安定のための補助部材に手を掛けることにより安心した状態で歩行運動を行うことができる。この際、ユーザに異常がないときは、安全バー１２は、弾性保持手段２１により所定姿勢Ｘを保持しているので、非常検知手段２２は作動せず、エンドレスベルト６を所望の速度で周回移動させる。そこで、ユーザが異常を感じたときや、身体の姿勢を崩したときは、前方を横切って配置された安全バー１２を掴めば良く、これにより、弾性保持手段２１の弾力に抗して安全バー１２の端部１２ａが前方Ｆ又は後方Ｂに向けて移動して姿勢を偏位させられると、非常検知手段２２が作動することにより検知信号Ｙを出力し、これにより電動モータ２を直ちに強制的に停止するので、ユーザの転倒等を防止し、身体の安全を確保することができる。
しかも、非常検知手段２２が作動し、駆動制御回路２３により電動モータ２が強制的に停止させられたときは、同時に電源スイッチ２４がリセットされてＯＦＦ状態とされるので、ユーザが姿勢を整えることにより、安全バー１２が所定姿勢Ｘに復帰し、非常検知手段２２から非検知信号Ｎが出力される場合でも、不意に電動モータ２が再始動することによりベルト６を突然駆動することはなく、ユーザの安全を確保することができる。
【００１６】
この際、請求項２に記載の本発明によれば、非常検知手段２２が作動した状態で、安全バー１２が更に偏位姿勢に向けて移動することを阻止するストッパー手段３０を設けているので、非常検知手段２２を保護すると共に、安全バー１２に体重を預けたユーザの身体を好適に支持することができる。
【００１８】
更に、請求項３に記載の本発明によれば、高トルクを出力する大型の電動モータを使用する必要がなく、小型ないし中型の電動モータ２を使用する場合でも、低速回転により、ユーザの体重に耐えるトルクでエンドレスベルト６を周回移動させることができ、高齢者や障害者等の弱者に適した低速運転が可能な歩行運動機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】第１実施形態における安全装置の駆動制御回路と、エンドレスベルトの駆動機構を示す斜視図である。
【図３】安全装置を構成する弾性保持手段と非常検知手段を示す拡大斜視図である。
【図４】前記安全装置の安全バーが所定姿勢とされた状態の作用を示す側面図である。
【図５】前記安全装置の安全バーが偏位姿勢とされたときの作用を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るトレッドミル形式の歩行運動機の全体を示しており、歩行運動機は、ユーザの運動姿勢を基準とする前後及び左右に関して、前部に位置して床面に設置される基台１に電動モータ２を含む駆動機構３を内装したハウジング４を搭載し、該ハウジング４の両側から後方に向けて延設された支持フレーム５、５の間にエンドレスベルト６（以下、単に「ベルト６」という。）を配設しており、該ベルト６の上方に歩行運動空間Ｓを形成している。
【００２２】
前記ベルト６は、前後に配置された駆動ローラ７と従動ローラ８に巻掛けされ、電動モータ２を駆動源として駆動ローラ７を駆動回転することにより、ベルト６を周回移動させ、図示矢印のように、上側の往動部６ａを従動ローラ８に向けて後方移動させ、その上をユーザが歩行することにより、歩行運動を行うように構成されている。尚、歩行運動機は、高齢者や障害者等の身体弱者が低速で歩行しながら運動することを目的としているが、電動モータ２の回転数を上げ、ベルト６を高速で移動することにより、健常者がランニング運動を行うことを除外排斥するものではない。
【００２３】
前記基台１には、前記ハウジング４の両側に位置して支柱９、９が立設されており、該支柱９、９の上端部には、制御盤等を有するテーブルユニット１０が搭載され、該テーブルユニット１０の両側に設けられた支持部１０ａ、１０ａから後方に向けて手摺フレーム１１、１１を延設すると共に、前記支持部１０ａ、１０ａに安全バー１２を構成するグリップバー１３を架設しており、前記グリップバー１３及び手摺フレーム１１、１１を前記歩行運動空間Ｓに臨ませることにより、ベルト６の上で歩行運動を行うユーザが手で握持できるように構成している。図示実施形態の場合、前記手摺フレーム１１は、基台１に向けて下向きに延びる補助支柱１１ａにより支持されており、支柱９及び基台１に対して折畳み自在となるように構成することが好ましい。
【００２４】
尚、図示省略しているが、前記テーブルユニット１０の制御盤は、操作パネルや表示パネルを備えており、操作パネルにより前記駆動機構３の駆動開始及び停止や、駆動パターンのプログラムの選択等を可能とし、表示パネルにより各種情報の表示を可能とする。
【００２５】
図２に示すように、前記駆動機構３は、電動モータ２のモータ軸から成る駆動源軸１４と、ベルト６を駆動する駆動ローラ７の軸１５（以下、「駆動ローラ軸１５」という。）の間に、少なくとも１本の中間駆動軸１６を設けており、前記駆動源軸１４に設けた小プーリ１４ａと前記中間駆動軸１６に設けた大プーリ１６ａに駆動ベルト１７ａを巻掛けすることにより第１減速手段１７を構成し、前記中間駆動軸１６に設けた小プーリ１６ｂと前記駆動ローラ軸１５に設けた大プーリ１５ａに駆動ベルト１８ａを巻掛けすることにより第２減速手段１８を構成している。
【００２６】
これにより、電動モータ２の回転数は、前記第１減速手段１７により減速され、更に、前記第２減速手段１８により減速された状態で、前記駆動ローラ７を駆動回転する。このため、ベルト６の移動速度を高齢者や障害者の歩行運動に適した低速（例えば０．８ｋｍ／ｈ）に設定した状態で電動モータ２を低回転させる場合でも、トルク不足を生じることはなく、人体の荷重に耐えながらベルト６を好適に移動させることができる。
【００２７】
前記減速機構は、図例の場合、１本の中間駆動軸１６を介して第１減速手段１７と第２減速手段１８から成る２段階の減速を可能としているが、中間駆動軸の本数を増加させ、各軸の間に減速手段を構成することにより、３段階以上の減速を可能にするように構成しても良い。
【００２８】
前記グリップバー１３により構成された安全バー１２には、ベルト上で歩行運動を行うユーザの転倒事故等を防止するために、電動モータ２の強制的停止を可能にする安全装置が設けられており、図１に示すカバー１９により被われている。
【００２９】
安全装置を構成するため、前記安全バー１２は、図３及び図４に示す所定姿勢Ｘから、図５に示すような前後方向の偏位姿勢に向けて移動自在となるように保持されている。図示実施形態の場合、安全バー１２の一方の端部を一方の支持部１０ａに揺動自在に保持すると共に、図３に示すように、安全バー１２の他方の端部１２ａを他方の支持部１０ａに設けた長孔等の移動許容手段２０に前後方向移動自在に挿入保持させ、常時は安全バー１２を所定姿勢Ｘとなるように保持する弾性保持手段２１を設けている。
【００３０】
これにより、安全バー１２は、前後方向の外力を受けたとき、前記弾性保持手段２１に抗して前後の偏位姿勢に向けて移動するように構成されており、該安全バー１２が偏位姿勢に向けて所定距離を移動したとき、該移動を検知することにより検知信号を出力する非常検知手段２２が設けられている。
【００３１】
上述のテーブルユニット１０に設けられた制御盤の操作パネルを操作することにより電動モータ２の駆動と停止を選択可能とする駆動制御回路２３が設けられており、該回路２３は、図２に示すように、少なくとも、電動モータ２の電源をＯＮ・ＯＦＦするための電源スイッチ２４と、前記非常検知手段２２の検知信号Ｙを受けたとき、電動モータ２を強制的に停止させる停止手段２５ａと、停止と同時に電源スイッチ２４をＯＦＦさせるリセット手段２５ｂを備えた制御手段２５を設けている。
【００３２】
従って、安全バー１２が所定姿勢Ｘから偏位姿勢に向けて移動すると、前記非常検知手段２２から検知信号Ｙが出力され、制御手段２５の停止手段２５ａにより電動モータ２が直ちに強制的に停止させられる。この際、リセット手段２５ｂにより電源スイッチ２４がリセットされてＯＦＦ状態となるので、その後、安全バー１２が所定姿勢Ｘに復帰しても、電動モータ２が始動することはない。
【００３３】
そこで、図３に示すように、安全バー１２が所定姿勢Ｘを保持し、前記非常検知手段２２から非検知信号Ｎが出力されている状態で、電源スイッチ２４をＯＮにすると、この場合に電動モータ２が始動するように構成されている。
【００３４】
このような非常検知手段２２と制御手段２５は、非常検知手段２２として光学的又は磁気的センサー等を使用し、制御手段２５としてプログラム制御されるマイクロコンピュータ等を使用した電子回路により構成しても良く、あるいは、非常検知手段２２として接点式の開閉スイッチを使用し、制御手段２５としてリレー等を使用した開閉式の電気回路により構成しても良い。従って、非常検知手段２２から出力される検知信号Ｙや非検知信号Ｎは、積極的に発信される信号に限らず、電流回路の閉路又は開路により検出可能な消極的な信号でも良いことを理解されたい。
【００３５】
第１実施形態の場合、図３ないし図５に示すように、安全バー１２の端部１２ａに第１部材２６を設けると共に、前記支持部１０ａに第２部材２７を設け、両部材の間で、前記弾性保持手段２１を構成すると共に、非常検知手段２２を検知作動させるための手段を構成している。
【００３６】
前記弾性保持手段２１は、前記第１部材２６から前記偏位姿勢の方向に延設したロッド２８と、これに対向する第２部材２７の受部２８ａと、前記ロッド２８に外挿された状態で前記第１部材２６と受部２８ａに連結されたコイルスプリングから成るスプリング２９により構成され、常時は、安全バー１２を所定姿勢Ｘに保持し、該所定姿勢Ｘから安全バー１２が前後方向の偏位姿勢に向けて移動すると、前記スプリング２９が圧縮又は伸長されることにより弾力を蓄積する。
【００３７】
図例の場合、前記第１部材２６の一部により被検知部２６ａが形成され、これに対向するように配置された非常検知手段２２が前記第２部材２７の座部２７ｂに設けられている。従って、安全バー１２が偏位姿勢に向けて移動すると、これに同行する前記被検知部２６ａが非常検知手段２２を作動し、検知信号を出力させるように構成している。
【００３８】
図示のように、安全バー１２の前方Ｆと後方Ｂの両側に位置して、第１部材２６及び第２部材２７を設け、前記弾性保持手段２１と非常検知手段２２から成る安全装置の２組を対称となるように配置することが好ましいが、何れか一方だけを配置しても良い。
【００３９】
また、図示実施形態においては、上述のように、安全バー１２の両端部のうち、一方の端部を一方の支持部１０ａに揺動自在に保持し、前後方向に移動自在とされた他方の端部１２ａに弾性保持手段２１と非常検知手段２２から成る安全装置を設けた例を示しているが、安全バー１２の両端部を前後方向に移動自在に構成し、該両端部に前記と同様の安全装置を設けた構成としても良い。
【００４０】
第１実施形態によれば、電動モータ２を駆動し、ベルト６の上で歩行運動中のユーザに異常がないときは、図４に示すように、安全バー１２は、所定姿勢Ｘに保持されているので、非常検知手段２２は作動しない。この際、ユーザは、安全バー１２を構成するグリップバー１３に手を掛けることにより、安心して歩行運動を行うことができる。
【００４１】
そこで、ユーザが異常を感じ、安全バー１２を手指で握持した状態から、弾性保持手段２１に抗して該安全バー１２を偏位姿勢に向けて移動させると、図５に示すように、前記被検知部２６ａが非常検知手段２２を作動することにより検知信号Ｙを出力するので、これにより電動モータ２が直ちに強制的に停止させられ、ユーザの転倒等を防止する。図例の場合、非常検知手段２２は、接点を開閉する押しボタンにより構成され、被検知部２６ａが押しボタンを押し込むことにより作動し、検知信号Ｙを出力するが、この状態で、弾性保持手段２１のロッド２８が受部２７ａに当接することにより安全バー１２を支持するストッパー手段３０を構成しているので、非常検知手段２２が保護されると共に、安全バー１２に体重を預けたユーザの身体を好適に支持することができる。
【００４２】
上述のように非常検知手段２２が作動し、駆動制御回路２３の制御手段２５により電動モータ２が強制的に停止させられたとき、同時に電源スイッチ２４もリセットされてＯＦＦ状態とされるので、ユーザが姿勢を整えることにより、弾性保持手段２１により安全バー１２が所定姿勢Ｘに復帰し、非常検知手段２２から非検知信号Ｎが出力される場合でも、不意に電動モータ２が再始動することによりベルト６を突然駆動することはなく、ユーザの安全を確保する。
【符号の説明】
【００５２】
１  基台
２  電動モータ
３  駆動機構
４  ハウジング
５  支持フレーム
６  エンドレスベルト
６ａ  往動部
７  駆動ローラ
８  従動ローラ
９  支柱
９ａ  枢軸
１０  テーブルユニット
１０ａ  支持部
１０ｂ  カバー
１１  手摺フレーム
１１ａ  補助支柱
１２  安全バー
１３  グリップバー
１４  駆動源軸
１４ａ  小プーリ
１５  駆動ローラ軸
１５ａ  大プーリ
１６  中間駆動軸
１６ａ  大プーリ
１６ｂ  小プーリ
１７  第１減速手段
１７ａ  駆動ベルト
１８  第２減速手段
１８ａ  駆動ベルト
１９  カバー
２０  移動許容手段
２１  弾性保持手段
２２  非常検知手段
２３  駆動制御回路
２４  電源スイッチ
２５  制御手段
２５ａ  停止手段
２５ｂ  リセット手段
２６  第１部材
２６ａ  被検知部
２７  第２部材
２７ａ  受部
２７ｂ  座部
２８  ロッド
２９  スプリング
３０  ストッパー手段
【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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