(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームに座部より後の位置に立設された中空状の背面支柱と、
前記背面支柱若しくは前記本体フレームに装着されている背もたれと、
前記背もたれの上端部より上部位置において前記背面支柱に固定支持されている水平軸回りに揺動自在に装着された上腕屈伸用アームと、
前記本体フレームに装着された揺動駆動源と、
前記揺動駆動源の揺動出力を上腕屈伸用アームに伝達する前記背面支柱内に長手方向移動自在に支持されている連結棒を含む連結リンクと
を有することを特徴とするトレーニング装置。
【請求項２】
前記上腕屈伸用アームは、前記水平軸に遊嵌された中空パイプに基部を固着して支持されていることを特徴とする請求項１に記載のトレーニング装置。
【請求項３】
前記連結棒は、前記背面支柱自身若しくは背面支柱内に固着された摺動支持部材をもって長手方向移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトレーニング装置。
【請求項４】
前記摺動支持部材は、前記連結棒と組立状態として前記背面支柱に内装され、その後に背面支柱に固着して組立てられることを特徴とする請求項３に記載のトレーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーニング装置に係り、特に少なくとも上腕の屈伸運動を行なうのに好適なトレーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高齢者の運動を支援するトレーニング装置として、駆動源によって上腕や下肢を屈伸運動させるアームを自動的に揺動させるトレーニング装置が提案されている。
【０００３】
このような従来のトレーニング装置は、例えば図  〜図  に示すように形成されている。即ち、架台２によって形成されている本体フレーム１に座部３と背もたれ４とを固着し、座部３の下方位置にギアモータ等からなる揺動駆動源５を固定している。背もたれ４の最上部の後側の架台２には２個の軸受け６、６により水平軸７を回転自在に支持し、その水平軸７の両端部にそれぞれ上腕屈伸用アーム８、８が固着されている。前記揺動駆動源５の揺動出力をリンク機構９を介して水平軸７に伝達して、上腕屈伸用アーム８を揺動させるようにしている。リンク機構９は、揺動駆動源５より水平軸７に向けて順に説明すると、揺動駆動源５の出力軸に固着されて揺動する揺動プレート１０と、この揺動プレート１０と架台２の下部に回転自在に支持されている中間水平軸１２に固定されている連結アーム１３とを連結する第１連結棒１１と、この中間水平軸１１に固定されている他の連結アーム１４と水平軸７に固着されている連結アーム１６とを連結する第２連結棒１５とにより形成されている。
【０００４】
上腕の屈伸運動をする場合には、揺動駆動源５をＯＮにすると、揺動プレート１０が揺動し、その揺動が第１連結棒１１、連結アーム１３、中間水平軸１２、連結アーム１４、第２連結棒１５、連結アーム１６、水平軸７を順に通して上腕屈伸用アーム８に伝達されて、上腕屈伸用アーム８が自動的に揺動させられる。利用者は座部３に着座して両手で上腕屈伸用アーム８の把持部８ａをつかむことにより、揺動する上腕屈伸用アーム８によって上腕の屈伸運動が自動的に施される。
【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、前記従来例においては、上腕屈伸用アーム８の揺動中心となる水平軸７が、側面から見たときに、背もたれ４の上端面より下方であり、かつ、背もたれ４の後面より後側に配置されているために、利用者に対して最適な上腕屈伸用アーム８の把持部８ａの運動軌跡を提供できないことがあった。なぜならば、水平軸７が背もたれ４の上端面より下方の比較的低い位置に設定されているために、上腕屈伸用アーム８が水平位置を越えて水平軸７回りに上昇すると、把持部８ａの位置が後方上部に移動するために、当該把持部８ａの位置が後になりすぎて利用者がのけぞった形になってしまっていた。このことは、当該把持部８ａの上下の運動軌跡の全体についてみると、利用者に対するストレッチ運動の強弱加減が一定にならず途中から変化してしまい、利用者によっては、負担がかかりすぎるという不都合があった。
【０００６】
更に、揺動駆動源５と中間水平軸１２との間を連結するリンクおよび中間水平軸と水平軸７との間を連結するリンクが、それぞれ第１連結棒１１および第２連結棒１５を可動部の中間とした４節リンクであり、各連結棒１１、１５が長手方向に直線運動をしないで揺動する。このような各連結棒１１、１５の揺動を許容するための空間を背もたれ４の背部や座部３の下部に設ける必要があるために、トレーニング装置全体が大型化してしまうという不都合があった。また、比較的細い水平軸７および中間水平軸１２に対して各連結アーム１６、１３、１４を固着するものであるために、各固着部にそれぞれ大きな応力が作用するものであった。
【０００７】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、装置全体を小型に形成することができ、利用者にストレッチ運動のストローク中に負荷が過度に急変しない適正な運動を行なわせることができ、駆動系の各部に作用する応力も小さく抑えて耐久性の高いトレーニング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】
【０００８】
前述した目的を達成するため請求項１に係る発明のトレーニング装置の特徴は、本体フレームに座部より後の位置に立設された中空状の背面支柱と、前記背面支柱若しくは前記本体フレームに装着されている背もたれと、前記背もたれの上端部より上部位置において前記背面支柱に固定支持されている水平軸回りに揺動自在に装着された上腕屈伸用アームと、前記本体フレームに装着された揺動駆動源と、前記揺動駆動源の揺動出力を上腕屈伸用アームに伝達する前記背面支柱内に長手方向移動自在に支持されている連結棒を含む連結リンクとを有することを特徴とする。そして、このような構成を採用したことにより、装置全体を小型に形成することができ、利用者にストレッチ運動のストローク中に負荷が過度に急変しない適正な運動を行なわせることができ、駆動系の各部に作用する応力も小さく抑えて耐久性を高くすることができる。
【０００９】
また、請求項２に係る本発明のトレーニング装置は、前記上腕屈伸用アームが前記水平軸に遊嵌された中空パイプに基部を固着して支持されていることを特徴とする。そして、このような構成を採用したことにより、上腕屈伸用アームの基部に作用する応力を非常に小さく抑えて耐久性を高くすることができる。
【００１０】
また、請求項３に係る本発明のトレーニング装置は、前記連結棒が前記背面支柱自身若しくは背面支柱内に固着された摺動支持部材をもって長手方向移動自在に支持されていることを特徴とする。そして、このような構成を採用したことにより、連結棒を背面支柱内に直線運動自在に収容することができる。
【００１１】
また、請求項４に係る本発明のトレーニング装置は、前記摺動支持部材が前記連結棒と組立状態として前記背面支柱に内装され、その後に背面支柱に固着して組立てられることを特徴とする。そして、このような構成を採用したことにより、摺動支持部材と連結棒とを背面支柱内に簡単に組立てることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように請求項１に係る本発明によれば、装置全体を小型に形成することができ、利用者にストレッチ運動のストローク中に負荷が過度に急変しない適正な運動を行なわせることができ、駆動系の各部に作用する応力も小さく抑えて耐久性を高くすることができる。
【００１３】
また、請求項２に係る本発明によれば、上腕屈伸用アームの基部に作用する応力を非常に小さく抑えて耐久性を高くすることができる。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明によれば、連結棒を背面支柱内に直線運動自在に収容することができる。
【００１５】
また、請求項４に係る本発明によれば、摺動支持部材と連結棒とを背面支柱内に簡単に組立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のトレーニング装置の実施の一形態を図面により説明する。
【００１７】
図１〜図６は本発明のトレーニング装置の１実施形態を示す。
【００１８】
本実施形態のトレーニング装置２０は、カバーや架台を兼ねた本体フレーム２１を有している。この本体フレーム２１の上面前方には座部２２が固着されている。この座部２２より後の位置には、中空状の各筒状の背面支柱２３が若干後に傾斜するようにして立設されている。この背面支柱２３の前方位置には背もたれ２４が配置されており、その背もたれ２４の背面に突設した２本の角柱２５を背面支柱２３の高さの中間位置の左右両側面に固着した角筒状の支持筒２６内に前後位置を調節自在に挿通して取付けられている。背もたれ２４は支持筒２６から角柱２５に向けて図示しない位置決め孔に位置決めピン２７を挿通して位置決めするように形成されている。なお、この背もたれ２４は背面支柱２３若しくは本体フレーム２１に固定してもよい。
【００１９】
背面支柱２３の背もたれ２４の上端部より高い位置には前方に開いている略Ｕ字形の支持ステー２８が固着されており、その支持ステー２８の両先端部の間に水平軸２９が横架されている。この水平軸２９には図示しない軸受けを介して大径の支持パイプ３０が回動自在に遊嵌されており、支持パイプ３０の両端部からそれぞれ上腕屈伸用アーム３１が前方に向けて基部を溶接することにより突設されている。これにより上腕屈伸用アーム３１が背面支柱２３の上部に前記背もたれの上端部より上部位置において固定支持されている水平軸２９回りに揺動自在に装着される。
【００２０】
本体フレーム２１の内部と支持パイプ３０との間には、図３から図６に示すような上腕屈伸用アーム３１を揺動駆動する駆動機構が配設されている。更に説明すると、図３に示すように、本体フレーム２１にはギアモータ等の揺動駆動源３２が装着されている。背面支柱２３の内部には連結棒３３が上下２箇所の摺動支持部材３４であって背面支柱２３の内部に固定ボルト３５（図４参照）をもって固着されている摺動支持部材３４によって長手方向に摺動自在に支持されている。摺動支持部材３４は予め連結棒３３に組立てておいて、背面支柱２３内に一緒に挿入して組立てるようにすると、組立作業が容易になる。また、背面支柱２３の内面によって連結棒３３の摺動を支持するようにして、摺動支持部材３４を省くこともできる。この連結棒３３の上端部と支持パイプ３０とは、支持パイプ３０から突設した連結アーム３６と連結リンク３７とによってヒンジ結合されていて、連結アーム３６を駆動リンクとするクランク機構によって連結棒３３を直線運動させるようにしている。連結アーム３６と連結リンク３７との揺動を可能とするために、図４に示すように、背面支柱２３に開口部２３ａが開設されているとともに、カバー３８によって覆われるようになっている。また、連結棒３３の下端部にも連結棒３３を直線運動させるクランク機構が連結されている。即ち、本体フレーム２１に水平に設置した支持軸３９に駆動リンク４０を揺動自在に装着し、その駆動リンク４０と連結棒３３の下端とを連結リンク４１によってヒンジ結合することにより、駆動リンク４０の揺動により連結棒３３を直線運動させるようにしている。更に、揺動駆動源３２の出力軸３２ａに揺動プレート４２を固着し、この揺動プレート４２と駆動リンク４０とをヒンジ結合することにより連結リンク４３とによって連結して、駆動リンク４０を揺動させるようにしている。
【００２１】
図１および図２に示すように、本体フレーム２１の左側面の下部には、揺動軸４４に下肢屈伸用アーム４５が基部を支持されて水平軸回りに揺動自在に装着されている。この下肢屈伸用アーム４５の先端部には、中央方向に伸びる支持軸４６が片持ち梁状に突設されており、その支持軸４６に利用者が足を載せる２個のペダル４７が支持軸回りに回動自在に装着されている。揺動駆動源３２から揺動軸４４にたしては、公知例と同様にして揺動力が伝達されるようになっている。また、本体フレーム２１の下端の左右前方からはそれぞれ安定ステー４８が突設されており、右側の安定ステー４８の先端部にはＣＰＵや入力手段を装着した制御部４９がスタンド５０によって取付けられている。
【００２２】
次ぎに、本実施形態の作用を説明する。
【００２３】
まず、利用者は自身の体格に合わせるように背もたれ２４の位置を角柱２５、支持筒２６および位置決めピン２７をもって適正な位置に設定する。これにより利用者の体格に応じて適正なトレーニングを施すことができる。
【００２４】
次ぎに、利用者が座部２２に座り制御部４９によりトレーニング開始の指令を発信させる。これにより揺動駆動源３２がＯＮとなり出力軸３２ａを揺動させる。その揺動出力は揺動プレート４２、連結リンク４３を通して駆動リンク４０、連結リンク４１を通して連結棒３３に伝達され、連結棒３３を背面支柱２３内において直線的に往復動させる。この連結棒３３の往復動は連結リンク３７、連結アーム３６を通して支持パイプ３０に伝達され、上腕屈伸用アーム３１が水平軸２９回りに上下に揺動させられる。
【００２５】
これにより利用者が上腕屈伸用アーム３１の先端部の把持部３１ａを把持することにより、自動的に上腕部の伸縮運動を行なうトレーニングを行なうことができる。
【００２６】
本実施形態においては、上腕屈伸用アーム３１が背もたれ２４の上端部より上部位置において背面支柱２３に固定支持されている比較的高い位置の水平軸２９を中心として揺動自在に装着されているために、上腕屈伸用アー３１が水平位置に到達するまでに上昇するストロークが長くなり、当該ストローク中においては把持部３１ａの位置が前方向に移動するだけですむ。これにより、ストレッチ運動のストローク中に利用者に係る負荷が過度に急変することがなくなり、利用者が不安に感じない、より安全で適正な運動を提供することができる。
【００２７】
同様にして、下肢屈伸用アーム４５も揺動軸４４回りに上下に揺動することにより、利用者が足をペダル３７に載せていると、下肢を屈伸させる運動を行なうことができる。
【００２８】
上腕と下肢の運動は両者が同時に伸びて、同時に縮むようにすると全身の屈伸運動も行なうことができる。
【００２９】
本実施形態によれば、トレーニング装置２０の装置全体を小型に形成することができ、利用者にストレッチ運動のストローク中に負荷が過度に急変しない適正な運動を行なわせることができ、駆動系の各部に作用する応力も小さく抑えて構成各部の耐久性を高くすることができる。
【００３０】
特に、上腕屈伸用アーム３１を比較的大径の支持パイプ３０に一体的に固着するので、当該アーム３１の基部に作用する応力を非常に小さく抑えて耐久性を高くすることができる。
【００３１】
また、連結棒３３を背面支柱２３内に直線運動自在に収容することができ、より一層装置の小型化を図ることができる。
【００３２】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るトレーニング装置の一実施形態を示す側面図
【図２】本実施形態のトレーニング装置の後方からみた斜視図
【図３】本実施形態の上腕屈伸用アームを駆動する駆動機構の全体を示す斜視図
【図４】図３の上部の正面側からみた拡大斜視図
【図５】上腕屈伸用アーム部の組立状態の正面側からみた斜視図
【図６】図３の下部の拡大斜視図
【図７】従来のトレーニング装置を示す斜視図
【図８】従来のトレーニング装置におけるリンク機構を示す一部省略斜視図
【符号の説明】
【００３４】
２０  トレーニング装置
２１  本体フレーム
２２  座部
２３  背面支柱
２４  背もたれ
２９  水平軸
３１  上腕屈伸用アーム
３２  揺動駆動源
３３  連結棒
３４  摺動支持部材
【図１】
0004741330.tif 000002
【図２】
0004741330.tif 000003
【図３】
0004741330.tif 000004
【図４】
0004741330.tif 000005
【図５】
0004741330.tif 000006
【図６】
0004741330.tif 000007
【図７】
0004741330.tif 000008
【図８】
0004741330.tif 000009