(57)【要約】【課題】  例えば、前腕部等の屈曲や伸展に伴い鍛錬部用装具と動作部用装具の距離や角度等が変化したような場合でも、前腕部がスムーズに動かせる筋力増強器に関する。【解決手段】  筋力増強器Ｋ１は、連結装置３で回動可能に連結してある上腕部用装具１と前腕部用装具２を備えている。上腕部用装具１の内側には電気刺激部１２，１３が設けてある。電気刺激部１２，１３はコントローラー４と電気的に接続してある。連結装置３は、上腕部側連結体３０と、前腕部側連結体３１と、スイッチ部材３２を備えている。上腕部側連結体３０は、上腕部用基材１０に固定してある。前腕部側連結体３１は、連結腕部材３１０の先部側を固定部材３１２内に入れた状態で前腕部用基材２０に固定してある。上腕部側連結体３０と前腕部側連結体３１は、回動ピンＰを中心として回動可能に連結されている。【選択図】        図１
2005253539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主動筋となる筋肉を収縮させて拮抗筋となる筋肉が伸張するときに、主動筋となる筋肉または拮抗筋となる筋肉に電気的刺激を与えて収縮させることにより筋力を増強する筋力増強器であって、
筋肉に電気的刺激を与えて収縮させる電気刺激部を備えた鍛錬部用装具と、
連結手段を介して鍛錬部用装具と連結してあり、動作部に装着される動作部用装具と、
鍛錬部用装具と動作部用装具の角度が変化したことまたは変化していることを検知する角度検知手段と、
電気刺激部に電気を供給する電気供給部と、
角度検知手段が、鍛錬部用装具と動作部用装具の角度が変化したことまたは変化していることを検知したときに、電気供給部から電気刺激部へ電気を供給するよう制御する制御手段と、
を備えており、
上記連結手段は、動作部の動きに伴って鍛錬部用装具と動作部用装具の互いの位置が変化しても、動作部の動作を妨げないよう構成されていることを特徴とする、
筋力増強器。
【請求項２】
連結手段は、鍛錬部用装具側に取り付けられる鍛錬部側連結体と、動作部用装具側に取り付けられる動作部側連結体とを軸部によって回動可能に繋いだ構成を有しており、角度検知手段は、鍛錬部側連結体と動作部側連結体の角度が変化したときに、回動した鍛錬部側連結体または動作部側連結体より遅れて追動するよう設けてあり、動いた方向によって鍛錬部用装具または動作部用装具の回動方向が検知できるよう構成されていることを特徴とする、
請求項１記載の筋力増強器。
【請求項３】
主動筋となる筋肉を収縮させて拮抗筋となる筋肉が伸張するときに、主動筋となる筋肉または拮抗筋となる筋肉に電気的刺激を与えて収縮させることにより筋力を増強する筋力増強器であって、
装着部に密着または実質的に密着した状態で装着でき、かつ変形可能な性質を有しており、筋肉に電気的刺激を与えて収縮させる電気刺激部を備えた装具と、
装具に変形可能に設けてあり、装具が変形したことまたは変形していることを検知する変形検知手段と、
電気刺激部に電気を供給する電気供給部と、
変形検知手段が、装具が変形したことまたは変形していることを検知したときに、電気供給部から電気刺激部へ電気を供給するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、
筋力増強器。
【請求項４】
変形検知手段は、一端側が装具の一端側に固定してあり他端側が固定されていない案内部材と、一端側が装具の他端側に固定してあり他端側の固定されていない部分が案内部材に案内されるよう設けてある被案内部材とを備えており、装着部の動きに伴い、案内部材に設けた基準点と被案内部材に設けた基準点との間の距離が変化することによって、案内部材と被案内部材の相対的な移動を検知し、変形した装具の変形方向または／及び変形量が検知できるよう構成してあることを特徴とする、
請求項３記載の筋力増強器。
【請求項５】
主動筋となる筋肉を収縮させて、拮抗筋となる筋肉が伸張するときに、主動筋となる筋肉または拮抗筋となる筋肉に電気的刺激を与えて収縮させることにより筋力を増強する筋力増強器であって、
筋肉に電気的刺激を与えて収縮させる電気刺激部を備えた装具と、
主動筋が動くことにより発生する筋電を検知する筋電検知手段と、
電気刺激部に電気を供給する電気供給部と、
筋電検知手段が、主動筋が動くことにより発生する筋電を検知したときに、電気供給部から電気刺激部へ電気を供給するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、
筋力増強器。
【請求項６】
制御手段は、検知した筋電の値によって、電気刺激部に供給する電圧または電流が調整できるよう構成してあることを特徴とする、
請求項５記載の筋力増強器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主動筋となる筋肉が収縮し、拮抗筋となる筋肉が伸張するときに、電気的刺激を与えて主動筋となる筋肉または拮抗筋となる筋肉を収縮させることにより筋力の増強を図る筋力増強器に関する。
更に詳しくは、例えば、前腕部等の屈曲や伸展に伴い鍛錬部用装具と動作部用装具の距離や角度等が変化したような場合でも、前腕部がスムーズに動かせるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、閉鎖性運動連鎖による運動が可能な筋力増強器として、例えば、特許第３０２６００７号公報に開示されたものが知られている。「閉鎖性運動連鎖による運動」とは、主動筋と共に拮抗筋もはたらく運動のことをいう。ここで用語について説明しておく。本明細書及び特許請求の範囲で示す「主動筋」という用語は、「収縮して膝や肘等を伸展屈曲させる筋肉」のことを意味している。また、「拮抗筋」という用語は、「主動筋によって膝や肘等が伸展屈曲されるときに伸張する筋肉」のことを意味している。この主動筋と拮抗筋は、対抗してはたらき合うもので、互いに反対の動きを同時に営んでいる。
【０００３】
この筋力増強器によれば、主動筋を収縮させるときに拮抗筋を収縮させることができるので、主動筋と共に拮抗筋の筋力の維持または増強もできる。しかも主動筋にかかる負荷が開放性運動連鎖による場合よりも増すので、主動筋の筋力の維持や増強のための効率が開放性運動連鎖による場合よりも良いという効果がある。
【０００４】
上記公報の実施例には、大腿部に装着する大腿部用装具と、大腿部用装具と協働して下腿部に装着する下腿部用装具を備えており、大腿部に大腿部用装具を動かないよう装着し、同様に下腿部に下腿部用装具を動かないよう装着して、この状態で下腿部を伸展または屈曲して下腿部用装具をゴニオメーターを中心として往復回動させて使用されるものが開示されている。
【特許文献１】特許第３０２６００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この筋力増強器は、下記に示す点について構成が十分でなかった。
上記した筋力増強器は、大腿部用装具と下腿部用装具がゴニオメーターを中心とした回動しかできないように構成されていた。人間の腕や脚等における屈曲や伸展は、骨格だけを見れば関節部分を略中心として動かす運動のようであるが、この運動のためには関節周りの筋肉が複雑に伸縮しているので、その動きは単純な回動運動ではない。つまり、筋力増強器は、大腿部用装具と下腿部用装具を動かないように装着して使用するものであり、ゴニオメーターを中心とした回動しかできなかったので、下腿部を伸展、屈曲といった単純な動作でも動きを妨げるような抵抗が生じやすく動かし難かった。
【０００６】
また、大腿部用装具と下腿部用装具が、単純な往復回動しかできないよう連結されており、装着した状態で関節運動の方向が制限されていたので、自由に動かすことができなかった。そのため例えば、筋力増強器を装着したままで日常生活を送るといった使い方はできなかった。
本発明の目的は、上記課題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために講じた本発明の手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
主動筋となる筋肉を収縮させて拮抗筋となる筋肉が伸張するときに、主動筋となる筋肉または拮抗筋となる筋肉に電気的刺激を与えて収縮させることにより筋力を増強する筋力増強器であって、
筋肉に電気的刺激を与えて収縮させる電気刺激部を備えた鍛錬部用装具と、
連結手段を介して鍛錬部用装具と連結してあり、動作部に装着される動作部用装具と、
鍛錬部用装具と動作部用装具の角度が変化したことまたは変化していることを検知する角度検知手段と、
電気刺激部に電気を供給する電気供給部と、
角度検知手段が、鍛錬部用装具と動作部用装具の角度が変化したことまたは変化していることを検知したときに、電気供給部から電気刺激部へ電気を供給するよう制御する制御手段と、
を備えており、
上記連結手段は、動作部の動きに伴って鍛錬部用装具と動作部用装具の互いの位置が変化しても、動作部の動作を妨げないよう構成されていることを特徴とする、
筋力増強器である。
【０００８】
第２の発明にあっては、
連結手段は、鍛錬部用装具側に取り付けられる鍛錬部側連結体と、動作部用装具側に取り付けられる動作部側連結体とを軸部によって回動可能に繋いだ構成を有しており、角度検知手段は、鍛錬部側連結体と動作部側連結体の角度が変化したときに、回動した鍛錬部側連結体または動作部側連結体より遅れて追動するよう設けてあり、動いた方向によって鍛錬部用装具または動作部用装具の回動方向が検知できるよう構成されていることを特徴とする、
第１の発明に係る筋力増強器である。
【０００９】
第３の発明にあっては、
主動筋となる筋肉を収縮させて拮抗筋となる筋肉が伸張するときに、主動筋となる筋肉または拮抗筋となる筋肉に電気的刺激を与えて収縮させることにより筋力を増強する筋力増強器であって、
装着部に密着または実質的に密着した状態で装着でき、かつ変形可能な性質を有しており、筋肉に電気的刺激を与えて収縮させる電気刺激部を備えた装具と、
装具に変形可能に設けてあり、装具が変形したことまたは変形していることを検知する変形検知手段と、
電気刺激部に電気を供給する電気供給部と、
変形検知手段が、装具が変形したことまたは変形していることを検知したときに、電気供給部から電気刺激部へ電気を供給するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、
筋力増強器である。
【００１０】
第４の発明にあっては、
変形検知手段は、一端側が装具の一端側に固定してあり他端側が固定されていない案内部材と、一端側が装具の他端側に固定してあり他端側の固定されていない部分が案内部材に案内されるよう設けてある被案内部材とを備えており、装着部の動きに伴い、案内部材に設けた基準点と被案内部材に設けた基準点との間の距離が変化することによって、案内部材と被案内部材の相対的な移動を検知し、変形した装具の変形方向または／及び変形量が検知できるよう構成してあることを特徴とする、
第３の発明に係る筋力増強器である。
【００１１】
第５の発明にあっては、
主動筋となる筋肉を収縮させて、拮抗筋となる筋肉が伸張するときに、主動筋となる筋肉または拮抗筋となる筋肉に電気的刺激を与えて収縮させることにより筋力を増強する筋力増強器であって、
筋肉に電気的刺激を与えて収縮させる電気刺激部を備えた装具と、
主動筋が動くことにより発生する筋電を検知する筋電検知手段と、
電気刺激部に電気を供給する電気供給部と、
筋電検知手段が、主動筋が動くことにより発生する筋電を検知したときに、電気供給部から電気刺激部へ電気を供給するよう制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、
筋力増強器である。
【００１２】
第６の発明にあっては、
制御手段は、検知した筋電の値によって、電気刺激部に供給する電圧または電流が調整できるよう構成してあることを特徴とする、
第５の発明に係る筋力増強器である。
【００１３】
変形検知手段は、変形した装具の変形方向または変形量の一方を検知することもできるし、変形方向及び変形量の両方を検知することもできる。
【００１４】
制御手段が検知する筋電の値としては、例えば、絶対値の平均した値（実効値）等を挙げることができる。
【００１５】
本発明に係る筋力増強器は、主動筋と拮抗筋の関係にあり、電気的刺激が伝わる筋肉に対して使用することができる。この主動筋と拮抗筋の関係にある筋肉は、例えば、肩関節であれば広背筋、三角筋後部線維と三角筋前部線維、三角筋中部線維と大胸筋、肘関節であれば上腕三頭筋と上腕二頭筋、手関節であれば長・短橈側手根伸筋と橈側手根屈筋、尺側手根伸筋と尺側手根屈筋、股関節であれば大臀筋と大腿四頭筋、中臀筋と大・短・長内転筋、膝関節であれば大腿四頭筋と大腿屈筋、足関節であれば前脛骨と腓腹筋やヒラメ筋、などが挙げられる。
【００１６】
（作  用）
本発明に係る筋力増強器は次の作用を有する。
本発明に係る筋力増強器は、鍛錬部用装具と動作部用装具を装着し、動作部の動きに伴って鍛錬部用装具と動作部用装具の互いの位置が変化しても、連結手段が動作部の動きを妨げることはない。
【００１７】
本発明に係る筋力増強器は、鍛錬部用装具側に取り付けられる鍛錬部側連結体と、動作部用装具側に取り付けられる動作部側連結体とを繋ぐ軸部を中心として鍛錬部用装具または動作部用装具が回動する。角度検知手段は、鍛錬部側連結体と動作部側連結体の角度が変化したときに、回動した鍛錬部側連結体または動作部側連結体より遅れて追動する。また、角度検知手段が動いた方向によって鍛錬部用装具または動作部用装具の回動方向が検知される。
【００１８】
本発明に係る筋力増強器は、装具を装着部に密着した状態で装着する。筋力増強器は、関節運動を行うと装具や変形検知手段が変形する。
【００１９】
案内部材と被案内部材を備えた変形検知手段を有するものは、装着部の動きに伴い、案内部材に設けた基準点と被案内部材に設けた基準点との間の距離が変化し、これにより案内部材と被案内部材の相対的な移動を検知して、変形した装具の変形方向や変形量が検知できる。
【００２０】
本発明に係る筋力増強器は、装具を装着部に装着し、主動筋が動くことにより発生する筋電を筋電検知手段が検知したときに電気供給部から電気刺激部に電気が供給される。
【００２１】
本発明に係る筋力増強器は、制御手段が検知した筋電の実効値によって、電気刺激部に供給する電圧または電流が調整できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成を備え、次の効果を有する。
（ａ）本発明に係る筋力増強器は、鍛錬部用装具と動作部用装具を装着し、動作部の動きに伴って鍛錬部用装具と動作部用装具の互いの位置が変化しても、連結手段が動作部の動きを妨げることはないので、動作部は動かし易い。
【００２３】
（ｂ）本発明に係る筋力増強器は、装着した状態で関節運動を行っても、装具が関節運動の動きの方向に対応できるので、例えば、装着したままで日常生活も送ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態を図面に基づき更に詳細に説明する。
図１ないし図３は本発明に係る筋力増強器の第１の実施の形態を示している。
図１は筋力増強器を上腕部と前腕部に装着した状態を示す使用状態説明図、
図２は図１に示す連結装置の要部を拡大して示す横断面説明図、
図３は筋力増強器を装着した状態から前腕部を屈曲し、その後、伸展したときの連結装置の動きを示す縦断面説明図である。
（ａ）はスイッチ部材３２が前腕部９１の運動を検知していない初期状態を示している。
（ｂ）は（ａ）の状態から前腕部９１を屈曲して、スイッチ部材３２が運動を検知したときの状態を示している。
（ｃ）は（ｂ）の状態から前腕部９１を伸展して、スイッチ部材３２が運動を検知したときの状態を示している。
【００２５】
筋力増強器Ｋ１は、装着部である上腕部９０及び前腕部９１に装着して、上腕三頭筋と上腕二頭筋の筋力を増強するためのものである。筋力増強器Ｋ１は、上腕部９０に装着する鍛錬部用装具である上腕部用装具１と、この上腕部用装具１と協働し、動作部となる前腕部９１に装着する動作部用装具である前腕部用装具２を有している。 
【００２６】
上腕部用装具１は、変形性、可撓性または柔軟性を有する合成樹脂板で形成された展開時平板状の上腕部用基材１０を有している。上腕部用基材１０には、巻き付けて上腕部９０に動かない状態で装着する面ファスナー１１，１１が設けられている。
【００２７】
上腕部用装具１は、図１に示す状態から面ファスナー１１，１１の係合状態を解除し、上腕部用基材１０を展開することで上腕部９０から取り外すことができる。
なお、上腕部用基材１０は、上腕部９０に装着できれば上記した形状のものに限定せず、例えば、柔軟性を有する布状のものや、剛性を有し蝶番等を使用して開閉できるようにしたものでも良い。また、材料も特に限定するものではなく、例えば、合成樹脂（ＦＲＰ：fiber-reinforced plasticsを含む）、金属、化学繊維や天然繊維を織成したもの等を用いることができる。更に、上腕部用装具１を上腕部９０に装着する手段も、上記した面ファスナー１１に限定せず、例えば、フック、ホック、ベルト（紐を含む）などでも良い。 
【００２８】
上腕部用基材１０の内側には、電気的刺激を与えて筋肉を収縮させる手段であり、柔軟性を有する薄板状の電気刺激部１２，１３が二箇所に設けられている。各電気刺激部１２，１３は、上腕部用装具１を上腕部９０に装着したときに、それぞれ上腕二頭筋と上腕三頭筋に対応するような位置に設けられている。電気刺激部１２，１３は、金属糸を織り込んで形成された基材と、基材の表面に設けてあり、通電可能なゲル状の粘着層を備えた構造を有している。しかし、電気刺激部１２，１３は、上記したものに限定せず、筋肉に電気刺激を与えることができるような構成であれば良い。また、上腕部用装具１には、電気刺激部１２，１３に電気が供給できるように電気コード１４が設けられている。
上腕部用装具１は、上腕部用基材１０を撓ませて上腕部９０に巻き付け、電気刺激部１２，１３の粘着層を皮膚に密着させて装着される。
電気刺激部１２，１３は、それぞれ電気コード１４を介して後述するコントローラー４と電気的に接続されている。
【００２９】
前腕部用装具２は、電気刺激部１２，１３以外、上記した上腕部用装具１と略同じ構成を有している。即ち、変形性等を有する合成樹脂板で形成された展開時平板状の前腕部用基材２０を有しており、所要位置には前腕部９１に巻き付けて装着できるようにする面ファスナー２１，２１が設けられている。前腕部用装具２も、面ファスナー２１，２１の係合を解除し、展開することで前腕部９１から取り外すことができる。なお、前腕部用基材２０は、前腕部９１に装着できれば上記したものに限定せず、例えば、柔軟性を有する布状のものや、剛性を有し蝶番等を使用して開閉できるようにしたものでも良い。また、材料も特に限定するものではなく、例えば、合成樹脂（ＦＲＰを含む）、金属、化学繊維や天然繊維を織成したもの等を用いることができる。更に、前腕部用装具２を前腕部９１に装着する手段も、上記した面ファスナー２１に限定せず、例えば、フック、ホック、ベルト（紐を含む）などでも良い。
【００３０】
上腕部用装具１と前腕部用装具２は、連結手段である連結装置３により回動可能に連結されている。連結装置３は、上腕部用基材１０に設けられる鍛錬部側連結体である上腕部側連結体３０と、前腕部用基材２０に設けられる動作部側連結体である前腕部側連結体３１と、上腕部用装具１と前腕部用装具２が回動して角度が変わったこと及びその回動方向を検知する角度検知手段であるスイッチ部材３２を備えており、各部材とも容易に変形しない金属で形成されている。スイッチ部材３２は、前腕部９１が伸展または屈曲して上腕部用装具１と前腕部用装具２の角度が変わることで、筋肉の動きを検出するものである。なお、連結装置３の各部材は、金属で形成したものに限定するものではなく、例えば、合成樹脂で形成したものを使用することもできる。また、若干の可撓性を備えたもので形成することもできる。
【００３１】
上腕部側連結体３０は所要の長さを有しており、その先部側に回動部３００を設けた構造を有している。回動部３００は、内蔵した回動軸３０１により軸周方向に回動可能である。
図２参照を参照する。
回動部３００の先端側には、前腕部用装具２及びスイッチ部材３２を挿し込む溝部３０２が形成されている。溝部３０２を構成する壁部には取り付け用の回動ピンＰを設けるための軸穴３０３が形成されている。
【００３２】
上腕部側連結体３０は、上腕部用装具１を装着したときに上腕部９０の長さ方向と略同じ方向を向き、回動部３００が上腕部用基材１０からやや突出した状態となるよう、基部側を上腕部用基材１０に固定して取り付けてある。
【００３３】
一方、前腕部側連結体３１は、所要の長さを有する連結腕部材３１０と、連結腕部材３１０を内部にスライド可能に入れることのできる固定部材３１２を備えている。連結腕部材３１０の基端側には軸穴３１１が形成されており、軸穴３１１にはベアリング３１４を取り付けてある。
【００３４】
前腕部側連結体３１は、連結腕部材３１０の先部側を固定部材３１２内に入れた状態で、前腕部用装具２を装着したときに前腕部９１の長さ方向と略同じ方向を向くように、固定部材３１２を前腕部用基材２０に固定して取り付けてある。
【００３５】
図３参照を参照する。
スイッチ部材３２は基部材３２１を備えており、基部材３２１には軸穴３２０が形成してある。基部材３２１には、二つのマイクロスイッチ３２２，３２３が、スイッチ部材３２を回動ピンＰに取り付けた状態において連結腕部材３１０を間に挟んだ両側に配置される位置に設けられている。
【００３６】
マイクロスイッチ３２２（３２３）は、板状のレバー部材３２６（３２７）が、常態で連結腕部材３１０側に開いて（拡がって）設けられている。レバー部材３２６（３２７）の基部側の内側には、接点３２８（３２９）が突出して設けられている。マイクロスイッチ３２２（３２３）は、レバー部材３２６（３２７）によって接点３２８（３２９）が押されることにより、前腕部９１が動いたことを検知する。
マイクロスイッチ３２２，３２３は、それぞれ電気コード３２５を介して後述するコントローラー４と電気的に接続されている。
【００３７】
図２を参照する。
上腕部側連結体３０と前腕部側連結体３１は、連結腕部材３１０の基端側を回動部３００の溝部３０２内に入れて、軸部である回動ピンＰを軸穴３０３とベアリング３１４に通して連結されている。また、上腕部側連結体３０とスイッチ部材３２は、基部材３２１の基端側を溝部３０２内に、一方の壁部と接触するように入れて、上記した回動ピンＰを軸穴３２０に通して連結されている。連結腕部材３１０の両側にはスペーサＳが設けてあり、連結腕部材３１０とスイッチ部材３２の位置が決めてある。こうしてスイッチ部材３２は、壁面と擦れて摩擦抵抗を生じた状態で回動する。
【００３８】
コントローラー４は、前腕部９１を動かして上腕部用装具１と前腕部用装具２の角度が変わったことをスイッチ部材３２が検知したときに、電気刺激部１２，１３に電気を供給するよう制御する制御手段である。
コントローラー４は、電気刺激部１２，１３に電気を供給する電気供給部と、動きを検知したマイクロスイッチ３２２，３２３の一方または他方によって、電気刺激部１２や電気刺激部１３に電気を供給するよう制御したりする制御部と、マイクロスイッチ３２２，３２３とは関係なく、任意に電気刺激部１２や電気刺激部１３に電気を供給して筋肉に電気的刺激を与える制御部が備えてある。更に、これら制御部を選択するための手段が備えてある。この選択手段は、コントローラー４に設けてある切換スイッチ４０により操作される。
【００３９】
切換スイッチ４０を操作することで、電気刺激部１２，１３へは次の６つの態様で電気を供給することができる。
（１） 前腕部９１の伸展をスイッチ部材３２が検知したときに、拮抗筋である上腕二頭筋の側に設けてある電気刺激部１２に電気を供給する。
（２） 前腕部９１の伸展をスイッチ部材３２が検知したときに、主動筋である上腕三頭筋の側に設けてある電気刺激部１３に電気を供給する。
（３） 前腕部９１の屈曲をスイッチ部材３２が検知したときに、拮抗筋である上腕三頭筋の側に設けてある電気刺激部１３に電気を供給する。
（４） 前腕部９１の屈曲をスイッチ部材３２が検知したときに、主動筋である上腕二頭筋の側に設けてある電気刺激部１２に電気を供給する。
（５） スイッチ部材３２の動作とは関係なく、上腕二頭筋の側に設けてある電気刺激部１２に電気を供給する。
（６） スイッチ部材３２の動作とは関係なく、上腕三頭筋の側に設けてある電気刺激部１３に電気を供給する。 
【００４０】
電気刺激部１２，１３に与える電気的刺激の加減は、コントローラー４に設けてあるレベル調整つまみ４１で調節することができる。なお、コントローラー４は、公知技術のものを使用するため、構造についての詳細な説明は省略する。 
【００４１】
（作  用）
図１ないし図３を参照し、前腕部９１の屈曲と伸展に伴う連結装置３の動き、筋力増強器Ｋ１の作用、筋肉の運動を説明する。
【００４２】
筋力増強器Ｋ１は、上腕部用装具１を上腕部９０に取り付けて、前腕部用装具２を前腕部９１に取り付けて装着する。より詳しくは、上腕部用基材１０を上腕部９０に巻き付けて面ファスナー１１により動かないよう取り付け、前腕部用基材２０を前腕部９１に巻き付けて面ファスナー２１により動かないよう取り付けて装着される。
【００４３】
筋力増強器Ｋ１を装着したときの初期状態として、連結装置３は図３（ａ）に示す状態になっているものとする。このときの連結装置３は、両レバー部材３２６，３２７が開いてスイッチが入っておらず、電気刺激部１２，１３に電気が供給されない状態である。また、コントローラー４は切換スイッチ４０により、上記（１）と（３）の態様を有するよう設定しておく。
【００４４】
前腕部９１を屈曲する場合について説明する。
前腕部９１を屈曲する運動は、主動筋である上腕二頭筋が収縮することにより行われる。上腕二頭筋が収縮すると、同時に拮抗筋である上腕三頭筋が伸張する。
【００４５】
図３（ａ）に示す状態から前腕部９１を屈曲すると、連結装置３の前腕部側連結体３１が回動ピンＰを中心として回動し始める。前腕部側連結体３１はベアリングＢを介して上腕部側連結体３０と連結してあり、スイッチ部材３２は基部材３２１が壁部と接触した状態で上腕部側連結体３０に連結してあるので、摩擦抵抗の値が異なることから始めは前腕部側連結体３１だけが回動し、スイッチ部材３２は回動しない。
【００４６】
前腕部側連結体３１が回動することにより連結腕部材３１０がレバー部材３２６と当たり、レバー部材３２６が開いた状態から閉じる方向に回動して接点３２８が押される。接点３２８が押されることによってマイクロスイッチ３２２は「ＯＮ」になり、前腕部９１が屈曲方向に動いていることを検知する。
【００４７】
マイクロスイッチ３２２が前腕部９１の屈曲方向への動きを検知すると、その情報がコントローラー４に伝わり、コントローラー４から拮抗筋である上腕三頭筋の側に設けてある電気刺激部１３に電気が供給される。
【００４８】
そして、前腕部９１を更に屈曲して前腕部側連結体３１を回動することにより、マイクロスイッチ３２２が前腕部側連結体３１に押されて、スイッチ部材３２も追従して溝部３０２内の壁部と摺動しながら回動する（図３（ｂ）参照）。スイッチ部材３２が回動しているときは、レバー部材３２６によって接点３２８が押されているので、電気刺激部１３に連続して電気が供給されている。
【００４９】
このように前腕部９１を屈曲したときでは、上腕部用装具１に対する前腕部用装具２の距離が変わっても、前腕部側連結体３１が連結腕部材３１０の先部側を固定部材３１２内に入れてスライドできるように設けた構造を有しているので、固定部材３１２と連結腕部材３１０が相対的に動いて距離を変えることができる。従って、前腕部９１はスムーズに屈曲できる。
【００５０】
また、筋力増強器Ｋ１では、前腕部側連結体３１を連結する回動部３００が、回動軸３０１により軸周方向に回動可能に設けられているので、前腕部用装具２を装着した状態でねじる方向にも動かすことができる。
【００５１】
屈曲した前腕部９１を伸展する場合について説明する。
前腕部９１を伸展する運動は、主動筋である上腕三頭筋が収縮することにより行われる。上腕三頭筋が収縮すると、同時に拮抗筋である上腕二頭筋が伸張する。
【００５２】
図３（ｂ）に示す状態から前腕部９１を伸展すると、前腕部側連結体３１が回動ピンＰを中心として屈曲時とは逆方向に回動し始める。前腕部側連結体３１はベアリングＢを介して上腕部側連結体３０と連結してあり、スイッチ部材３２は基部材３２１が壁部と接触した状態で上腕部側連結体３０に連結してあるので、この場合も屈曲と同様、まずは前腕部側連結体３１だけが回動し、スイッチ部材３２は回動しない。
【００５３】
前腕部側連結体３１だけが回動することにより、今まで押されていたレバー部材３２６は元の開いた状態を維持するよう復帰する。これにより接点３２８が突出してマイクロスイッチ３２２は「ＯＦＦ」となり、電気刺激部１３への電気の供給は停止される。
【００５４】
そして更に前腕部側連結体３１が回動することにより、連結腕部材３１０がレバー部材３２７と当たり、レバー部材３２７が閉じる方向に回動して接点３２９が押される。接点３２９が押されることによってマイクロスイッチ３２３は「ＯＮ」になり、前腕部９１が伸展方向に動いていることを検知する。
【００５５】
マイクロスイッチ３２３が前腕部９１の伸展方向への動きを検知すると、その情報がコントローラー４に伝わり、次に、拮抗筋である上腕二頭筋の側に設けてある電気刺激部１２に電気が供給される。
【００５６】
そして、前腕部９１を更に伸展して前腕部側連結体３１を回動することにより、マイクロスイッチ３２３が前腕部側連結体３１に押されて、スイッチ部材３２も追従して摺動しながら回動する（図３（ｃ）参照）。スイッチ部材３２が回動しているときは、レバー部材３２７によって接点３２９が押されているので、電気刺激部１２に連続して電気が供給されている。
【００５７】
このように前腕部９１を伸展したときでも、上腕部用装具１に対する前腕部用装具２の距離が変われば、固定部材３１２と連結腕部材３１０が相対的に動いて距離を変えることができる。従って、前腕部９１はスムーズに伸展できる。
【００５８】
筋力増強器Ｋ１では、前腕部側連結体３１の全体の長さが自由に変わるよう構成してあるので、屈曲や伸展に伴い上腕部用装具１に対する前腕部用装具２の距離が変化した場合でも移動することができる。このため筋力増強器Ｋ１は、上腕部用装具１や前腕部用装具２を装着した状態でも前腕部９１が動かし易い。
【００５９】
図４ないし図７は本発明に係る筋力増強器の第２の実施の形態を示している。
図４は筋力増強器を上腕部と前腕部に装着した状態を示す使用状態説明図、
図５は図４に示す装着状態から前腕部を屈曲した状態を示す使用状態説明図、
図６は検出装置の内部構造を示す説明図である。
なお、図４ないし図６において、上記図１ないし図３で示したものと同一または同等箇所には同一の符号を付して示している。また、以下の説明において構造について上記で示した箇所と重複する説明は、必要な事項を除き省略する。
筋力増強器Ｋ２は、上腕部９０及び前腕部９１に装着して、上腕三頭筋と上腕二頭筋の筋力を増強するためのものである。
【００６０】
筋力増強器Ｋ２は、前腕部９１から上腕部９０にかけて装着する装具５を備えている。装具５は、柔軟性、伸縮性または弾性を有し、上腕部９０から前腕部９１にかけて密着した状態で装着できる材料で形成してあり、前記状態で装着できる形状に形成してある。装具５を形成する材料としては、例えば、ジャージー（伸縮性のある厚地のメリヤス地）やスポンジゴム等の材料で形成したもの等が使用できる。
【００６１】
装具５の一端側の内側には、電気刺激部１２，１３が二箇所に設けられている。電気刺激部１２，１３は、装具５を装着したときに、それぞれ上腕二頭筋と上腕三頭筋に対応する位置に設けられている。装具５は、内部に腕を挿入して、前腕部９１と上腕部９０の皮膚に密着させて装着される。
【００６２】
装具５を装着したときにおいて前腕部９１から上腕部９０の裏側（肘側）にあたる箇所には、所要長さを有する検出装置６が、装具５の長さ方向に沿うよう取り付けられている。検出装置６は、装具５を装着して腕を曲げて変形させた場合に、装具５の形状に沿って変形する変形性または柔軟性を有している。検出装置６は、装具５が変形していること及び装具５の変形方向を検知するものである。
【００６３】
検出装置６は、所要長さを有し中空筒形状に形成してある案内部材であるケース部材６０と、ケース部材６０の内部に出入り可能に収容される被案内部材であるスライド部材６１を備えている。
【００６４】
ケース部材６０内の所要位置には、スライド部材６１の動きを検知するための変位検知手段であるスイッチ部材６００，６０１が対向するよう二箇所に固定されている。スイッチ部材６００，６０１の互いに向き合う面には、押されたときに内部に収容可能な可動接点６０５，６０６が、対向するように突出して設けられている。可動接点６０５，６０６は常態で突出した状態を維持するよう設けられている。
【００６５】
スライド部材６１は、所要の長さを有しており、長さ方向に沿う両側にはそれぞれ複数の固定接点６１１・・・と、固定接点６１２・・・が形成されている。固定接点６１１・・・と固定接点６１２・・・は、それぞれ長さ方向に所定の隙間を形成するよう等間隔で設けてある。更に、固定接点６１１・・・と固定接点６１２・・・とでは、対向しないように固定接点６１２・・・が固定接点６１１・・・よりも、固定接点６１１の一端から隣接する固定接点６１１の一端までの距離を１周期としたときの１／４周期だけ位相をずらした位置に形成されている。なお、固定接点６１１と固定接点６１２の設置位置は、上記したものに限定するものではなく、制御部にて屈曲または伸展していると検知されるようにできれば良い。
【００６６】
検出装置６は、ケース部材６０の内部にスライド部材６１を出入り自在に収容して構成されている。詳しくは、スイッチ部材６００，６０１は、内部に収容されたスライド部材６１を挟むようにして、スライド部材６１の固定接点６１１・・・（６１２・・・）と可動接点６０５（６０６）が当たったときに、この可動接点６０５（６０６）が押されて内部に収容され、可動接点６０５（６０６）が固定接点６１１間（固定接点６１２間）の凹部に位置したときは収容された状態から突出するような位置に所要間隔をもって固定されている。
【００６７】
検出装置６は、スライド部材６１の先端を装具５の先部側に固定し、ケース部材６０の基端側を装具５の基部側に固定して取り付けてある。本実施の形態において検出装置６は、前腕部９１が伸展した状態で、装具５に固定した箇所を除き、スライド部材６１の全部がケース部材６０内に収容された状態になるよう設定してある。
【００６８】
検出装置６は、スイッチ部材６００の可動接点６０５と、スイッチ部材６０１の可動接点６０６が押されることにより、前腕部９１が曲がったことを検知した状態となる。
検出装置６は、電気コード６２を介してコントローラー４と電気的に接続されている。
【００６９】
コントローラー４は、装具５の基部側に固定して設けられている。コントローラー４は装具５の変形を検出装置６が検知したときに、電気刺激部１２、１３に電気を供給するよう制御する制御手段である。
コントローラー４は、検出装置６による情報で形成される波形によって装具５の変形方向（前腕部の伸展または屈曲方向）を検知して、電気刺激部１２や電気刺激部１３に電気を供給するよう制御したりする制御部等が備えてある。なお、本実施の形態においてコントローラー４が有する電気供給部は蓄電池で構成されており、検出装置６が消費する電力もこの蓄電池によって賄われている。また、変形検知手段は検出装置６だけでなく、場合によってはコントローラーの制御部も含んで構成される。
【００７０】
（作  用）
図７は検出装置が形成する波形と、その状態を示す説明図である。
図４ないし図７を参照し、前腕部９１の屈曲と伸展に伴う、検出装置６の動き、筋力増強器Ｋ２の作用を説明する。
なお、上記した筋力増強器Ｋ１と共通する構成により生じる同様の作用、効果については説明を省略し、相違する点についてのみ説明する。
【００７１】
筋力増強器Ｋ２は装具５内に腕を挿入して、電気刺激部１２が上腕二頭筋に対応し、電気刺激部１３が上腕三頭筋に対応するように設けて、前腕部９１と上腕部９０の皮膚に密着させて装着する。
筋力増強器Ｋ２を装着したときの初期状態として、前腕部９１を伸展し、検出装置６のケース部材６０とスライド部材６１は、図６に示す状態になっているものとする。このときの電気刺激部１２，１３には電気が供給されない状態である。また、コントローラー４は上記（１）と（３）の態様を有するよう設定しておく。
【００７２】
前腕部９１を屈曲する場合について説明する。
前腕部９１を伸展した状態で検出装置６は、スライド部材６１がケース部材６０内に全部収容された状態になっている。検出装置６は、スライド部材６１の先端とケース部材６０の基端側が装具５に固定してあるので、この状態から前腕部９１を屈曲すると、装具５が曲げに伴って変形し、この変形により検出装置６も変形する。こうしてスライド部材６１の固定箇所（基準点）とケース部材６０の固定箇所（基準点）との間の距離が拡がり始め、収容されていたスライド部材６１の一部がケース部材６０の外部に露出する（図５参照）。
【００７３】
図７を参照する。
このとき検出装置６では、可動接点６０５，６０６が、固定接点６１１・・・、６１２・・・に押されて内部に収容されることによってスイッチ部材６００、６０１は「ＯＮ」になったり、突出することによって「ＯＦＦ」になったりしている。この情報はコントローラー４の制御部に伝わり、これによりＯＮ・ＯＦＦの波形が計測される。
【００７４】
具体的に説明する。なお、実際の動作においてケース部材６０とスライド部材６１は両方とも動いているが、ここでは便宜上、スライド部材６１は動かず、スイッチ部材６００，６０１のみが動いていると仮定して説明する。
図６に示す状態から前腕部９１を屈曲した場合では、スイッチ部材６００，６０１が左方向に移動する状態となる。このようにしてスイッチ部材６００（６０１）の可動接点６０５（６０６）が固定接点６１１（６１２）によって押されているときは、「ＯＮ」になりＯＮ状態を示す波形が形成される。またスイッチ部材６００（６０１）の可動接点６０５（６０６）が収容された状態から突出したときは、「ＯＦＦ」になり、ＯＦＦ状態を示す波形が形成される。更に、スイッチ部材６００とスイッチ部材６０１は対向して設けてあるが、固定接点６１２・・・と固定接点６１１・・・とでは、対向しないように位相をずらして設けてある。こうして図７に図示したＡ部側の波形が計測される。
【００７５】
このように前腕部９１を屈曲するとスイッチ部材６００，６０１では、
(イ)「スイッチ部材６００がＯＮでスイッチ部材６０１もＯＮ」から「スイッチ部材６００がＯＮでスイッチ部材６０１はＯＦＦ」に、
(ロ)「スイッチ部材６００がＯＮでスイッチ部材６０１はＯＦＦ」から「スイッチ部材６００がＯＦＦでスイッチ部材６０１もＯＦＦ」に、
(ハ)「スイッチ部材６００がＯＦＦのときスイッチ部材６０１もＯＦＦ」から屈曲時「スイッチ部材６００がＯＦＦのときスイッチ部材６０１はＯＮ」に、
(ニ)「スイッチ部材６００がＯＦＦのときスイッチ部材６０１はＯＮ」から屈曲時「スイッチ部材６００がＯＮのときスイッチ部材６０１もＯＮ」に
変化するいずれかのパターンが表れるようになる。
これらの各パターンは予めコントローラー４の制御部に、［屈曲している状態］として記憶させてある。従って、いずれかのパターンが計測されることにより、制御部にて屈曲していると検知され、コントローラー４から拮抗筋である上腕三頭筋の側に設けてある電気刺激部１３に電気が供給される。
【００７６】
屈曲した前腕部９１を伸展する場合について説明する。
前腕部９１を屈曲した状態から伸展すると、装具５が曲げに伴って変形し、この変形によりスライド部材６１の固定箇所とケース部材６０の固定箇所との間の距離が縮まり始める。こうしてスライド部材６１がケース部材６０内に収容される。
【００７７】
図７を参照する。
このときも検出装置６では、可動接点６０５，６０６が、固定接点６１１・・・、６１２・・・に押されて内部に収容されることによってスイッチ部材６００、６０１は「ＯＮ」になったり、突出することによって「ＯＦＦ」になったりしている。これにより波形が計測される。
【００７８】
具体的に説明する。なお、ここでもスライド部材６１は動かず、スイッチ部材６００，６０１のみが動いていると仮定して説明する。
図６に示す状態から前腕部９１を伸展した場合では、スイッチ部材６００，６０１が右方向に移動する状態となる。こうして図７に図示したＢ部側の波形が計測される。
【００７９】
このように前腕部９１を伸展するとスイッチ部材６００，６０１では、
(ホ)「スイッチ部材６００がＯＦＦでスイッチ部材６０１はＯＮ」から「スイッチ部材６００がＯＦＦでスイッチ部材６０１もＯＦＦ」に、
(ヘ)「スイッチ部材６００がＯＦＦでスイッチ部材６０１もＯＦＦ」から「スイッチ部材６００がＯＮでスイッチ部材６０１はＯＦＦ」に、
(ト)「スイッチ部材６００がＯＮでスイッチ部材６０１はＯＦＦ」から「スイッチ部材６００がＯＮでスイッチ部材６０１もＯＮ」に、
(チ)「スイッチ部材６００がＯＮでスイッチ部材６０１もＯＮ」から「スイッチ部材６００がＯＦＦでスイッチ部材６０１はＯＮ」に
変化するいずれかのパターンが表れるようになる。
これらの各パターンは、上記した［屈曲している状態］とは異なったものである。そして、これらの各パターンは予めコントローラー４の制御部に、［伸展している状態］として記憶させてある。従って、いずれかのパターンが計測されることにより、制御部にて伸展していると検知され、コントローラー４から拮抗筋である上腕二頭筋の側に設けてある電気刺激部１２に電気が供給される。
【００８０】
なお、本実施の形態では具体的に説明しなかったが、コントローラー４は、計測した波形の「ＯＮ」あるいは「ＯＦＦ」の部分の数が計測できるようにすることもできる。これにより前腕部９１の屈曲量（屈曲した角度）や伸展量（伸展した角度）を測ることが可能である。
【００８１】
筋力増強器Ｋ２は、装具５が柔軟性、伸縮性または弾性を有する材料で形成してあり、装具５に沿って設けられた検出装置６も変形性または柔軟性を有し、しかも、装具５を装着した状態で曲げると、ケース部材６０とスライド部材６１が基準点間の距離を拡縮するようスライドできる。これにより装着した状態で関節運動の動きの方向に対応できる。従って、筋力増強器Ｋ２によれば、例えば、装着したままで日常生活を送ることも可能である。
【００８２】
図８ないし図１１は本発明に係る筋力増強器の第３の実施の形態を示している。
図８は筋力増強器を上腕部と前腕部に装着した状態を示す使用状態説明図、
図９は検出装置の内部構造を示す説明図である。
図１０は図９に示す検出装置の断面図である。
なお、図８ないし図１０において、上記図１ないし図７で示したものと同一または同等箇所には同一の符号を付して示している。また、以下の説明において構造について上記で示した箇所と重複する説明は、必要な事項を除き省略する。
【００８３】
筋力増強器Ｋ３の検出装置７は、所要長さを有し中空筒形状に形成してあるケース部材７０と、ケース部材７０の内部に収容され、摺動して出入り可能な被案内部材であるスライド部材７１を備えている。
【００８４】
ケース部材７０内の所要位置には、スライド部材７１の動きを検知するための光学式のセンサ７００，７０１が動かないよう固定されている。このセンサ７００，７０１は、内部にスライド部材７１を通して案内することができるよう構成されている。センサ７００，７０１は、図９において点線の位置で示す計測点において、上部側の照射部７０２から照射した光を下部側の受光部７０３が受光したときに「ＯＮ」になり、光が遮断されて受光部７０３が受けていないときに「ＯＦＦ」になるものである。
【００８５】
スライド部材７１には、所定幅の窓孔７１０（開口部）が長さ方向に等間隔で形成されている。
センサ７００とセンサ７０１における計測点の間の距離は、窓孔７１０，７１０間を１とすると、これより１／４幅短くなるよう設定されている。なお、センサ７００とセンサ７０１における計測点の間の距離と、窓孔７１０，７１０間の距離は、上記したものに限定するものではなく、制御部にて屈曲または伸展していると検知されるようにできれば良い。
【００８６】
検出装置７は、スライド部材７１をセンサ７００，７０１内に貫通させた状態でケース部材７０内に収容し、この状態でスライド部材７１の先端を装具５の先部側に固定し、ケース部材７０の基端側を装具５の基部側に固定して取り付けてある。本実施の形態において検出装置７は、前腕部９１が伸展した状態で、装具５に固定した箇所を除き、スライド部材７１の全部がケース部材７０内に収容された状態になるよう設定してある。
【００８７】
（作  用）
図１１は検出装置が形成する波形と、その状態を示す説明図である。
図８ないし図１１を参照し、前腕部９１の屈曲と伸展に伴う、検出装置７の動き、筋力増強器Ｋ３の作用を説明する。
なお、上記した筋力増強器Ｋ１、Ｋ２と共通する構成により生じる同様の作用、効果については説明を省略し、相違する点についてのみ説明する。
【００８８】
筋力増強器Ｋ３を装着したときの初期状態として、前腕部９１を伸展し、検出装置７のケース部材７０とスライド部材７１は、図９及び図１０に示す状態になっているものとする。このときの電気刺激部１２，１３には電気が供給されない状態である。また、コントローラー４は上記（１）と（３）の態様を有するよう設定しておく。
【００８９】
前腕部９１を屈曲する場合について説明する。
前腕部９１を伸展した状態で検出装置７は、スライド部材７１がケース部材７０内に全部収容された状態になっている。検出装置７は、スライド部材７１の先端とケース部材７０の基端側が装具５に固定してあるので、この状態から前腕部９１を屈曲すると、装具５が曲げに伴って変形し、この変形により検出装置７も変形する。こうしてスライド部材７１の固定箇所（基準点）とケース部材７０の固定箇所（基準点）との間の距離が拡がり始め、収容されていたスライド部材７１の一部がケース部材７０の外部に露出する（図８参照）。
【００９０】
図１１を参照する。
このとき検出装置７では、照射部７０２の光がスライド部材７１の窓孔７１０を通って受光部７０３に受光されることによってセンサ７００（７０１）は「ＯＮ」になったり、照射部７０２の光がスライド部材７１で遮断されることによって「ＯＦＦ」になったりしている。この情報はコントローラー４の制御部に伝わり、これによりＯＮ・ＯＦＦの波形が計測される。
【００９１】
具体的に説明する。なお、実際の動作においてケース部材７０とスライド部材７１は両方とも動いているが、ここでは便宜上、スライド部材７１は動かず、センサ７００，７０１のみが動いていると仮定して説明する。
図９及び図１０に示す状態から前腕部９１を屈曲した場合では、センサ７００，７０１が左方向に移動する状態となる。このようにして照射部７０２の光が窓孔７１０を通って受光部７０３が受光しているときは、「ＯＮ」になりＯＮ状態を示す波形が形成される。また光が遮断されて受光部７０３が受けていないときは、「ＯＦＦ」になりＯＦＦ状態を示す波形が形成される。更に、上記したようにセンサ７００，７０１は、計測点の間の距離が窓孔７１０，７１０間の距離よりも１／４幅短くなるよう設定されている。こうして図１１に図示したＡ部側の波形が計測される。
【００９２】
このように前腕部９１を屈曲するとセンサ７００，７０１では、
(イ)「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１はＯＮ」から「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１もＯＦＦ」に、
(ロ)「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１もＯＦＦ」から「センサ７００がＯＮでセンサ７０１はＯＦＦ」に、
(ハ)「センサ７００がＯＮでセンサ７０１はＯＦＦ」から「センサ７００がＯＮでセンサ７０１もＯＮ」に、
(ニ)「センサ７００がＯＮでセンサ７０１もＯＮ」から「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１はＯＮ」に、
変化するいずれかのパターンが表れるようになる。
これらの各パターンは予めコントローラー４の制御部に、［屈曲している状態］として記憶させてある。従って、いずれかのパターンが計測されることにより、制御部にて屈曲していると検知され、コントローラー４から拮抗筋である上腕三頭筋側に設けてある電気刺激部１３に電気が供給される。
【００９３】
屈曲した前腕部９１を伸展する場合について説明する。
前腕部９１を屈曲した状態から伸展すると、装具５が変形し、この変形に伴いスライド部材７１の固定箇所とケース部材７０の固定箇所との間の距離が縮まり始め、スライド部材７１がケース部材７０内に収容される。
【００９４】
図１１を参照する。
このときも検出装置７では、照射部７０２の光がスライド部材７１の窓孔７１０を通って受光部７０３に受光されることによってセンサ７００（７０１）は「ＯＮ」になったり、照射部７０２の光がスライド部材７１で遮断されることによって「ＯＦＦ」になったりしている。これによりＯＮ・ＯＦＦの波形が計測される。
【００９５】
具体的に説明する。なお、ここでもスライド部材７１は動かず、センサ７００，７０１のみが動いていると仮定して説明する。
図９及び図１０に示す状態から前腕部９１を伸展した場合では、センサ７００，７０１が右方向に移動する状態となる。こうして図１１に図示したＢ部側の波形が計測される。
【００９６】
このように前腕部９１を伸展するとセンサ７００，７０１では、
(ホ)「センサ７００がＯＮでセンサ７０１もＯＮ」から「センサ７００がＯＮでセンサ７０１はＯＦＦ」に、
(へ)「センサ７００がＯＮでセンサ７０１はＯＦＦ」から「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１もＯＦＦ」に、
(ト)「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１もＯＦＦ」から「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１はＯＮ」に、
(チ)「センサ７００がＯＦＦでセンサ７０１はＯＮ」から「センサ７００がＯＮでセンサ７０１もＯＮ」に、
変化するいずれかのパターンが表れるようになる。
これらの各パターンは、上記した［屈曲している状態］とは異なったものである。そして、これらの各パターンは予めコントローラー４の制御部に、［伸展している状態］として記憶させてある。従って、いずれかのパターンの波形が計測されることにより、制御部にて伸展していると検知され、コントローラー４から拮抗筋である上腕二頭筋の側に設けてある電気刺激部１２に電気が供給される。
【００９７】
図１２は本発明に係る筋力増強器の第４の実施の形態を示している。
図１２は筋力増強器を上腕部に装着した状態を示す使用状態説明図である。
なお、図１２において、上記図１ないし図１１で示したものと同一または同等箇所には同一の符号を付して示している。また、以下の説明において構造について上記で示した箇所と重複する説明は、必要な事項を除き省略する。
筋力増強器Ｋ４は、装着部である上腕部９０に装着して、上腕二頭筋と上腕三頭筋の筋力を増強するためのものである。
【００９８】
筋力増強器Ｋ４は、上腕部９０に装着する装具８を備えている。装具８は、上記した装具５と略同じ材料で形成されている。
【００９９】
装具８の内側には、電気刺激部１２，１３と、主動筋が動くことにより発生する筋電を検知する筋電検知手段である筋電検知部材８５，８６が設けられている。
【０１００】
筋電検知部材８５，８６は、主動筋が動くことにより発生する筋電を検知するものである。筋電検知部材８５，８６は、筋電を検知したときに、その情報がコントローラー４の制御部に送られるよう構成してある。なお、筋電検知部材８５，８６は、公知技術のものを使用するため、構造についての詳細な説明は省略する。
【０１０１】
電気刺激部１２と筋電検知部材８５は装具８を装着したときに上腕二頭筋と対応し、電気刺激部１３と筋電検知部材８６は上腕三頭筋に対応する位置に設けられている。装具８は、内部に腕を挿入して、上腕部９０の皮膚に密着させて装着される。
【０１０２】
コントローラー４は装具８に固定して設けられている。コントローラー４は筋電検知部材８５，８６が筋電を検知したときに、電気刺激部１２、１３に電気を供給するよう制御する制御手段である。
コントローラー４には、筋電を検知した筋電検知部材８５，８６の一方または他方側によって前腕部９１の動きの方向を検知して、電気刺激部１２や電気刺激部１３に電気を供給するよう制御したりする制御部、その他に、検知した筋電を増幅する増幅部、バンドパスフィルター部（周波数をある範囲（帯域幅）毎に複数分割する機能を有する）、信号の実効値を求める整流平滑部等が備えてある。
なお、本実施の形態において電気供給部は蓄電池で構成されており、筋電検知部材８５，８６が消費する電力もこの蓄電池によって賄われている。また、筋電検知手段は筋電検知部材８５，８６だけでなく、場合によってはコントローラーの制御部も含んで構成される。
【０１０３】
（作  用）
図１２を参照し、前腕部９１の屈曲と伸展に伴う、筋力増強器Ｋ４の作用を説明する。
なお、上記した筋力増強器Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３と共通する構成により生じる同様の作用、効果については説明を省略し、相違する点についてのみ説明する。
筋力増強器Ｋ４は装具８内に腕を挿入して、電気刺激部１２及び筋電検知部材８５が上腕二頭筋に対応し、電気刺激部１３及び筋電検知部材８６が上腕三頭筋に対応するよう上腕部９０の皮膚に密着させて装着する。
【０１０４】
筋力増強器Ｋ４を装着したときの初期状態として、筋電が検知されておらず、電気刺激部１２，１３にも電気が供給されていない状態になっているものとする。また、コントローラー４は上記（１）と（３）の態様を有するよう設定しておく。
【０１０５】
前腕部９１を屈曲する場合について説明する。
前腕部９１を屈曲すると、主動筋である上腕二頭筋から筋電が発生し、この筋電が筋電検知部材８５によって検知される。筋電検知部材８５が筋電を検知すると、その情報がコントローラー４に伝わり、コントローラー４から拮抗筋である上腕三頭筋の側に設けてある電気刺激部１３に電気が供給される。
【０１０６】
屈曲した前腕部９１を伸展する場合について説明する。
前腕部９１を屈曲した状態から伸展すると、主動筋である上腕三頭筋から筋電が発生し、この筋電が筋電検知部材８６によって検知される。筋電検知部材８６が筋電を検知すると、その情報がコントローラー４に伝わり、コントローラー４から拮抗筋である上腕二頭筋の側に設けてある電気刺激部１２に電気が供給される。
【０１０７】
なお、コントローラー４の制御部は、筋電検知部材８５，８６が検知した筋電の値によって、自動的に電気刺激部１２，１３に供給する電流や電圧を増やしたり、減らしたりできるように構成することもできる。これにより例えば、筋肉の疲労度に応じ、筋電の周波数スペクトルの高周波成分が運動初期の値より低値を示すときは、刺激強度を小さくするようにしたりすることができる。
【０１０８】
本実施の形態ではコントローラー４を上記（１）と（３）の態様を有するよう設定した場合を例に挙げて説明したが、筋力増強器Ｋ１、Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４の使い方はこれに限定するものではなく、その他の態様を有するよう設定して使用することもできる。例えば、上記（２）と（４）の態様を有するよう設定した場合では、主動筋となる筋肉が収縮しているときに、更にこの主動筋にとなる筋肉に電気的刺激を与えることもできる。これにより例えば、高齢者、障害者で筋力の弱い患者などの主動筋の収縮を介助するように機能させることもできる。更に、上記（５）と（６）の態様を有するよう設定した場合では、麻痺のある患者など能動的な運動ができない状態でも、主動筋を強制的に収縮させて、受動的に集中的に増強することができる。
【０１０９】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】筋力増強器を上腕部と前腕部に装着した状態を示す使用状態説明図。
【図２】図１に示す連結装置の要部を拡大して示す横断面説明図。
【図３】筋力増強器を装着した状態から前腕部を屈曲し、その後、伸展したときの連結装置の動きを示す縦断面説明図。
【図４】筋力増強器を上腕部と前腕部に装着した状態を示す使用状態説明図。
【図５】図４に示す装着状態から前腕部を屈曲した状態を示す使用状態説明図。
【図６】検出装置の内部構造を示す説明図。
【図７】検出装置が形成する波形と、その状態を示す説明図。
【図８】筋力増強器を上腕部と前腕部に装着した状態を示す使用状態説明図。
【図９】検出装置の内部構造を示す説明図。
【図１０】図９に示す検出装置の断面図。
【図１１】検出装置が形成する波形と、その状態を示す説明図。
【図１２】筋力増強器を上腕部に装着した状態を示す使用状態説明図。
【符号の説明】
【０１１１】
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４  筋力増強器
Ｂ  ベアリング
Ｐ  回動ピン
Ｓ  スペーサ
１  上腕部用装具
１０  上腕部用基材
１１  面ファスナー
１２，１３  電気刺激部
１４  電気コード
２  前腕部用装具
２０  前腕部用基材
２１  面ファスナー
３  連結装置
３０  上腕部側連結体
３００  回動部
３０１  回動軸
３０２  溝部
３０３  軸穴
３１  前腕部側連結体
３１０  連結腕部材
３１１  軸穴
３１２  固定部材
３１４  ベアリング
３２  スイッチ部材
３２０  軸穴
３２１  基部材
３２２，３２３  マイクロスイッチ
３２５  電気コード
３２６，３２７  レバー部材
３２８，３２９  接点
４  コントローラー
４０  切換スイッチ
４１  レベル調整つまみ
５  装具
６  検出装置
６０  ケース部材
６００，６０１  スイッチ部材
６０５，６０６  可動接点
６１  スライド部材
６１１，６１２  固定接点
６２  電気コード
７  検出装置
７０  ケース部材
７００，７０１  センサ
７０２  照射部
７０３  受光部
７１  スライド部材
７１０  窓孔
８  装具
８５，８６  筋電検知部材
９０  上腕部
９１  前腕部
【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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【図１１】
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【図１２】
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