運動補助具
【課題】下半身の筋肉が極端に衰えた人でも膝や腰に負担をかけることなく立ち上がることが可能な運動補助具を提供する。
【解決手段】運動補助具１は、支柱２０ａ，２０ｂの両側に配設されたハンドレバー４０ａ，４０ｂを手で持ちながら屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子５０を常に使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段３０を備える。昇降手段３０は、椅子５０を昇降させる移動部材２５を上昇方向へ付勢する弾性部材３９ａ〜３９ｄと、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの支点と移動部材２５及び基台１０との間に組み付けられてリンク機構を構成する第１〜第４のリンクとを備え、これらのリンクは、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの上下方向の動きとは逆方向に椅子５０を動かすように変化する。
【解決手段】運動補助具１は、支柱２０ａ，２０ｂの両側に配設されたハンドレバー４０ａ，４０ｂを手で持ちながら屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子５０を常に使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段３０を備える。昇降手段３０は、椅子５０を昇降させる移動部材２５を上昇方向へ付勢する弾性部材３９ａ〜３９ｄと、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの支点と移動部材２５及び基台１０との間に組み付けられてリンク機構を構成する第１〜第４のリンクとを備え、これらのリンクは、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの上下方向の動きとは逆方向に椅子５０を動かすように変化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動補助具に関し、さらに詳しくは、使用者の屈伸運動をアシストするための椅子を常に使用者の動作に合わせて腰及び膝への負担をかけることなく臀部近傍に位置させるように上下移動できるようにした運動補助具に関する。
【背景技術】
【０００２】
わが国の高齢化は急速に進展しており、現在、６人に１人が６５歳以上の高齢者であるといわれている。一般に、高齢者の多くは足腰の衰えや関節痛に悩まされている。そのため、次第に日常生活に不自由をきたすようになり、そして、その不自由さが原因でますます運動から遠ざかり一層の運動機能の低下が進むという悪循環が生じている。そのため、そのような問題を解消するために従来から様々な運動器具が開発され、提供されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す運動補助具がある。この運動補助具は、屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子を常に当該使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段を備えている。そして、この昇降手段は、その一端が支柱に沿って上下移動可能に配設された移動部材に取り付けられたワイヤ部材、このワイヤ部材が巻き付けられる巻取部材、及び下端側が固定され上端側が巻取部材に巻き付けられたワイヤ部材の他端に連結された一又は複数の弾性部材を備えて構成されている。このように構成された運動補助具は小型化及びコンパクト化を図りながら安全性を向上させ、更に使用者の体力に合った屈伸運動を容易に行うことができる。
【０００４】
また、特許文献２に示される運動補助具は、屈伸運動中の使用者がいつでも腰掛けることができるように屈伸運動によって上下移動する使用者の臀部近傍に使用者の身体を支えるための椅子を常に位置させる昇降手段を設け、それによって安全に屈伸運動を行うことができるようにしたものである。この昇降手段は、使用者が運動補助具を利用して立ち上がると共に腕を引くと、その腕を引く動作に連動して椅子を上昇させるようになっている。
尚、上述した２つの運動補助具は、使用者がアームを手で下から上へ引き上げる動作によって起立運動が行え、かつ、手でアームを上から下へ下げる動作によって膝を曲げる運動が行えることにより、アームの往復操作によって屈伸運動が行えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４０７６４号公報
【特許文献２】特許３８３０４８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の運動補助具は、脚力が落ちたとはいえ少なくとも自分で屈伸運動が行える高齢者や健常者が使用するに効果があるが、自力歩行が困難であるような脚の筋力が低下した、例えば、車椅子の利用者等のように、自ら立ち上がることに著しい困難を伴う者はうまく使用することができないという問題があった。これは、この運動補助具はレバーを引き上げる動作と共に立ち上がる動作を行うように構成されているため、レバーを引き上げる動作をすると重心が後側になるので、脚力の衰えた使用者の場合には完全に椅子に座った状態となって使用者自身の体重によって椅子を押し下げてしまい、自ら立ち上がることができる程度の脚力を有していなければ立ち上がることが困難となるためである。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、レバーの引き上げ操作によって椅子が上昇し、レバーの引き下げ操作によって椅子が下降するという機構としないことで、下半身の筋肉が極端に衰えた人でも膝や腰に負担をかけることなく立ち上がることが可能な運動補助具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】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、両側に水平状態に配設された一対のハンドレバーを手で持ちながら屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子を常に当該使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段を備えた運動補助具において、昇降手段は、椅子を昇降させる移動部材を上昇方向へ付勢する弾性部材と、ハンドレバー支軸と移動部材及び基台との間に組み付けられた複数のリンクによるリンク機構とを備え、このリンク機構は、使用者の操作による一対のハンドレバーの上下方向の動きに対して逆方向に椅子が動くようにリンク結合の状態が変化することを特徴とする運動補助具を提供する。
【０００９】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の運動補助具において、弾性部材は、圧力調節ハンドルによって張力を調整可能な複数の平行に配設された弾性部材からなることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の運動補助具において、リンク機構は、基台と移動部材との間に開脚可能に連結させて配置された第１及び第２のリンクと、第１のリンクと第２のリンクの連結部とハンドレバーとの間に開脚可能に連結させて配設された第３及び第４のリンクとを備え、第４のリンクは、その一端がハンドレバーの支軸に固定結合されていることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の運動補助具において、一対のハンドレバーは、その内側に伸びるグリップを備え、該グリップは使用者の体型等に合わせてハンドレバーの長手方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る運動補助具によれば、ハンドレバーを下に押し下げるのに伴って立ち上がる動作を行わせるようにしたので、腕の振りの反動を利用しつつ、上半身の体重を椅子の上昇力として利用する構成としたので、下半身の筋肉が極端に衰えて自力歩行が困難な人でも膝や腰に負担をかけることなく無理なく立ち上がることができ、屈伸運動を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る運動補助具の好ましい一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す運動補助具の背面図である。
【図３】図１に示す運動補助具の使用者の座り位置における側面図である。
【図４】図１に示す運動補助具の使用者の立ち位置における側面図である。
【図５】図１に示す運動補助具のグリップの構成（運動時）を示す断面図である。
【図６】ハンドレバーのグリップが装着される部位の構成を示す正面図である。
【図７】図５に示すグリップのロック解除時の状態を示す断面図である。
【図８】図５に示すグリップの移動時の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る運動補助具について、好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る運動補助具の一実施形態を示す斜視図、図２はその背面図、図３は使用者の座り位置における側面図、図４は使用者の立ち位置における側面図である。尚、図３及び図４においては背もたれの図示を省略している。
図示された運動補助具１は、概略として、床等に設置される基台１０と、基台１０の後部の両側に立設された一対の支柱２０ａ，２０ｂと、椅子５０を昇降させる昇降手段３０と、回動可能にして支柱２０ａ，２０ｂに延設された一対のハンドレバー４０ａ，４０ｂと、後方に背もたれ５１が立設された椅子５０と、を備えて構成されている。
【００１５】
基台１０は、長方形を成した板状体であり、その後部の両側には一対の支柱２０ａ，２０ｂが立設されている。そして、使用者はこの基台１０上に乗り屈伸運動を行う。尚、基台１０表面の使用者の立ち位置には足型等の所定の形状にした滑り止め１１が設けられている。この滑り止め１１は、ゴム等の摩擦の高い材料を基台１０上に取り付けるタイプのものや基台１０の表面にグレーティング様の溝を形成したタイプのもの等、摩擦効果が発揮されるものであれば特にその形式が限定されるものではない。
【００１６】
図３及び図４に示すように、一対の支柱（側板）２０ａ，２０ｂの内側には屈伸運動を行う使用者１００の動作をアシストするための椅子５０を常に使用者１００の臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段３０が設けられている。この昇降手段３０は、概略として、椅子５０及び背もたれ５１を昇降させる移動部材２５と、リンク機構を構成している第１〜第４のリンク３１，３２，３４，３５と、支柱２０ａ，２０ｂの上部に設けられた運動条件設定盤３６と、運動条件設定盤３６に設けられて必要に応じて使用者等により回転操作される圧力調節ハンドル３７と、移動部材２５の背面に取り付けられた係着具３８と、この係着具３８と圧力調節ハンドル３７との間に張架されたコイルバネ等による４本の弾性部材３９ａ〜３９ｄとを備えて構成されている。圧力調節ハンドル３７は、その回転軸３７０の側部に設けられた支軸３７１を備え、この支軸３７１に弾性部材３９ａ〜３９ｄの上端が係着している。
【００１７】
第１のリンク３１は回動自在にして一端が基台１０に取り付けられ、第２のリンク３２は、一端が第１のリンク３１の他端に回動自在かつＶ字形を成すように結合され且つ他端が移動部材２５に回動自在に結合されている。さらに、第３のリンク３４は、一端が第１，第２のリンク３１，３２の各端部間の相互間の連結部３３に回動自在に結合され、第４のリンク３５は一端が第３のリンク３４の他端に回動自在に結合され且つ他端がハンドレバー４０ａ，４０ｂの支点側に結合されている。このような構成のリンク機構は、図２に示すように両側に設けられている。
【００１８】
ハンドレバー４０ａ，４０ｂは金属パイプ等により形成されており、使用者１００が屈伸運動中に身体を両側から支えることができるように支柱２０ａ，２０ｂの上部の両側から前方へ延設されている。そして、ハンドレバー４０ａ，４０ｂは使用者１００の両側を支え且つ座った状態のときに腕に当たらないように“く”字形状等をなしている。さらに、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの先端部には、使用者１００が手で把持するためのグリップ４１ａ，４１ｂが内側に向けて取り付けられている。このグリップ４１ａ，４１ｂは使用者１００の腕の長さ、握りたい位置等に応じてハンドレバー４０ａ，４０ｂの長さ方向に移動でき、予め設定した４カ所のグリップ位置４３の１つを選択して固定できるようになっている。
【００１９】
グリップ４１ａ，４１ｂは図５に示すように構成されている。グリップ４１ａ，４１ｂは同一構成であるので、ここではグリップ４１ａについて説明する。グリップ４１ａは、概略として、ハンドレバー４０ａに沿って移動可能に外嵌されたパイプ形状の位置決め部材４１０と、先端がハンドレバー４０ａの側壁に出入可能にして位置決め部材４１０内に配設されたロックピン４１１と、ハンドレバー４０ａ内を移動可能にしてロックピン４１１を保持する保持部材４１２と、位置決め部材４１０の側部より膨出するパイプ状の取付片４１３と、取付片４１３に取り付けられたグリップ支持体４１４と、グリップ支持体４１４に外嵌された合成樹脂、ゴム等によるグリップ部材４１５と、ロックピン４１１に連結させてグリップ支持体４１４の中心に配設された連結ボルト４１６と、連結ボルト４１６を移動可能に保持する保持パイプ４１７と、ロック時に一部がグリップ部材４１５から露出するように連結ボルト４１６の先端に設けられると共に使用者１００によって操作されるロックボタン４１８と、保持パイプ４１７とロックボタン４１８との間に配設されたコイルバネ４１９とを備えて構成されている。このグリップ４１ａ，４１ｂの操作及び動作については後述する。
【００２０】
尚、ハンドレバー４０ａ，４０ｂにはグリップ４１ａ，４１ｂを移動させるために図６に示すように内側に長溝４０１が設けられており、その所定の複数箇所（例えば４箇所）にグリップ位置４３に対応したロックピン４１１の先端部が嵌入する円形の開口４０２が設けられている。開口４０２に比べて長溝４０１の幅は小さく、その幅はロックピン４１１のピン部が嵌入できる程度となっている。尚、開口４０２（即ち、グリップ位置４３）は４箇所に限定されるものではなく、任意の数を設けることができる。
【００２１】
移動部材２５は、支柱２０ａ，２０ｂに沿って上下移動が可能に配設されている。そして、移動部材２５の中央部の前面には片持ち張り状に支持板２５ａが固定されており、この支持板２５ａに椅子５０が取り付けられている。また、移動部材２５には、弾性部材３９ａ〜３９ｄによって常に上方へ引き上げられる力が付勢されている。この移動部材２５には支持板２５ａを介して椅子５０が取り付けられているため、移動部材２５及び弾性部材３９ａ〜３９ｄによって使用者１００の屈伸運動がアシストされると共に、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの引き下げ動作に伴う姿勢によって使用者の上半身の体重を椅子５０の上昇力として利用することができるようになっている。
【００２２】
椅子５０は、その高さ位置に応じて水平位置と斜め位置との間で角度が連続的に変化するように配設されている。ここで、図３は、屈伸運動中の使用者１００が膝を曲げて椅子５０にしゃがみこんだときの運動補助具１の状態を示しており、この状態では椅子５０は基台１０に対して座部（座面）が水平に近い状態となっている。これに対して、図４は使用者１００が立ち上がったときの運動補助具１の状態を示しており、この状態では椅子５０は基台１０に対して座部が尻から足にかけてのラインに沿う角度となっている。すなわち、椅子５０はその高さ位置によって座部の角度が連続的に変化するようになっており、それにより椅子５０は常に使用者１００の臀部近傍に密着するようになると共に、使用者１００はいつでも椅子５０に座ることができるようになっている。
【００２３】
運動条件設定盤３６は使用者１００の運動回数等の運動条件の設定、設定した運動回数をカウント及び表示等を行うものである。また、圧力調節ハンドル３７は、これを左右に回転させるとそれに応じて支軸３７１が昇降し、これにより弾性部材３９ａ〜３９ｄの張力状態が変化しハンドレバー４０ａ，４０ｂの使用者１００に対する負荷状態を調節できるようになっている。
【００２４】
［運動補助具の動作］
次に、上述した運動補助具１の動作について図５、図７及び図８を参照して説明する。まず、使用者１００または補助員は運動条件設定盤３６を操作して運動回数等を設定する。次に、使用者１００はハンドレバー４０ａ，４０ｂの間を通って、図３に示すように椅子５０に着座する。次に、使用者１００は手を伸ばし、掌がグリップ４１ａ，４１ｂを容易に握れるか否かを確認する。ここで、現状の取付位置のグリップ４１ａ，４１ｂに掌が届きにくかったり、高さが合わなかったりした場合、グリップ４１ａ，４１ｂの取り付け位置を変更する。この変更についてグリップ４１ａを例に図５、図７及び図８を参照して説明する。
【００２５】
グリップ４１ａの取り付け位置を変更したいときは、使用者１００は、グリップ４１ａ（４１ｂ）のロックボタン４１８を手１０１で押す。この操作によって連結ボルト４１６がロックピン４１１によって押されて図５の左側へ移動し、これによりロックピン４１１の先端（図５の右側端）がハンドレバー４０ａ内に引っ込み、図７の状態になってロックが解除される。このまま、例えばハンドレバー４０ａの先端方向（図７の上方向）へ位置決め部材４１０を手１０１で移動させると連結ボルト４１６の先端が開口４０２から長溝４０１へ進入する。すると、ロックピン４１１の先端は長溝４０１を通過できないため、連結ボルト４１６はコイルバネ４１９によって戻されることなく図８の状態を維持する。このまま隣接するグリップ位置４３に到達すると、その開口４０２にロックピン４１１の先端が嵌入し、同時に連結ボルト４１６が連結ボルト４１６の付勢力によって図５の右方向へ移動することによりグリップ４１ａがロックされる。尚、このグリップ位置４３が所望の位置でなかった場合、再度ロックボタン４１８を手１０１で押して図７及び図８の状態にし、位置決め部材４１０を移動させればよい。同様にしてグリップ４１ｂの位置調整も実施する。
【００２６】
使用者１００によるグリップ４１ａ，４１ｂの位置調整が終了したら、次に、使用者１００は両手でグリップ４１ａ，４１ｂを握り、図３に示す状態から、グリップ４１ａ，４１ｂを押し下げるようにして立ち上る動作を行う。すると、使用者１００の上半身がやや前のめりの状態となり、上半身が前へ傾いた際の重みがグリップ４１ａ，４１ｂを介してハンドレバー４０ａ，４０ｂに伝わって、ハンドレバー４０ａ，４０ｂを押し下げる力となる。そして、この力がハンドレバー４０ａ，４０ｂから第１〜第４のリンク３１，３２，３４，３５に伝わって弾性部材３９ａ〜３９ｄによる移動部材２５の引き上げ力が補助されて椅子５０が使用者１００の身体を支えながら上昇する。その結果、椅子５０の座部は使用者１００の立ち上がり姿勢に追従しながら、しかも使用者１００の臀部に密着するようにして上昇、即ち臀部を持ち上げるように作用することになる。従って、使用者１００が車椅子常用者などのように下半身の筋肉が極端に衰えた人であったとしても、膝と腰に加わる負荷は椅子５０の昇降圧力によって軽減されるので脚力に衰えがあっても無理なく立ち上がる動作を行うことが可能となる。
【００２７】
上述したようにグリップ４１ａ，４１ｂ及びハンドレバー４０ａ，４０ｂの先端部が使用者１００の手で押し下げられると、ハンドレバー４０ａ，４０ｂは支軸（支点）４２を中心にして図３に示す反時計方向へ回動する。支軸４２が回動すると第４のリンク３５が時計方向へ回動し、これに伴って第３のリンク３４及び第１のリンク３１が上方へ引き上げられ、さらに、第２のリンク３２が上昇と同時に下端が前方へ回動することで、移動部材２５が押し上げられる。使用者１００が完全に立ち上がると、第１のリンク３１及び第３のリンク３４が図４に示すように一直線状に並び、この状態のときのハンドレバー４０ａ，４０ｂの高さが最下位置になる。したがって、ハンドレバー４０ａ，４０ｂは図３の高さ位置から図４の高さ位置までの範囲を往復動することになる。
【００２８】
次に、使用者１００が図４に示す立ち位置からしゃがむ動作を行う場合、使用者１００はグリップ４１ａ，４１ｂを手で握ってハンドレバー４０ａ，４０ｂを持ち上げるようにすると同時に臀部を椅子５０の座部に押し当てるようにする。この動作によって、第２のリンク３２に対して第１のリンク３１及び第３のリンク３４が共にＶ字形状を成すように連結部３３を後方へ押し出す力が生じる。すると、移動部材２５が押し下げられ、これに伴って椅子５０が下降し始め、最終的には予め設定した下限位置にまで下降し、図３の状態になる。上述した如くにして図３の状態と図４の状態とが交互に形成されることにより、使用者１００は屈伸運動を連続的に行うことができる。尚、椅子５０は弾性部材３９ａ〜３９ｄによって支持されているので椅子５０は使用者１００を支えながらゆっくりと下降する。運動条件設定盤３６で設定した回数が終了すると運動条件設定盤３６は効果音、ブザー等、或いは音声メッセージをスピーカから流すなどして使用者１００に通知する。
【００２９】
［実施形態の効果］
本実施形態に係る運動補助具によれば、グリップ４１ａ，４１ｂを持ってハンドレバー４０ａ，４０ｂを押し下げる動作に対応して移動部材２５及び椅子５０が上昇することにより臀部が押し上げられて使用者１００の起立運動がアシストされ、且つ、ハンドレバー４０ａ，４０ｂを持ち上げるようにして臀部を椅子５０の座部に乗せるようにすると椅子５０が下降して膝が曲がるようにアシストされるため、下半身の筋肉が極端に衰えた人でも膝や腰に負担をかけることなく屈伸運動が行えるという効果がある。
因みに、従来の運動補助具は、本実施形態とは逆に、使用者１００がアームを手で下から上へ引き上げる動作によって起立運動、アームを上から下へ下げる動作によって膝を曲げる運動が行われることで屈伸運動が行われているため、下半身の筋肉が衰えた人の膝や腰に大きな負担がかかっていた。
【００３０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１ 運動補助具
１０ 基台
１１ 滑り止め
２０ａ 支柱
２０ｂ 支柱
２１ カバー
２５ 移動部材
２５ａ 支持板
３０ 昇降手段
３１ 第１のリンク
３２ 第２のリンク
３３ 連結部
３４ 第３のリンク
３５ 第４のリンク
３６ 運動条件設定盤
３７ 圧力調節ハンドル
３８ 係着具
３９ａ 弾性部材
３９ｂ 弾性部材
３９ｃ 弾性部材
３９ｄ 弾性部材
４０ａ ハンドレバー
４０ｂ ハンドレバー
４１ａ グリップ
４１ｂ グリップ
４２ 支軸
４３ グリップ位置
５０ 椅子
１００ 使用者
１０１ 手
３７０ 回転軸
３７１ 支軸
４０１ 長溝
４０２ 開口
４１０ 位置決め部材
４１１ ロックピン
４１２ 保持部材
４１３ 取付片
４１４ グリップ支持体
４１５ グリップ部材
４１６ 連結ボルト
４１７ 保持パイプ
４１８ ロックボタン
４１９ コイルバネ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動補助具に関し、さらに詳しくは、使用者の屈伸運動をアシストするための椅子を常に使用者の動作に合わせて腰及び膝への負担をかけることなく臀部近傍に位置させるように上下移動できるようにした運動補助具に関する。
【背景技術】
【０００２】
わが国の高齢化は急速に進展しており、現在、６人に１人が６５歳以上の高齢者であるといわれている。一般に、高齢者の多くは足腰の衰えや関節痛に悩まされている。そのため、次第に日常生活に不自由をきたすようになり、そして、その不自由さが原因でますます運動から遠ざかり一層の運動機能の低下が進むという悪循環が生じている。そのため、そのような問題を解消するために従来から様々な運動器具が開発され、提供されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す運動補助具がある。この運動補助具は、屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子を常に当該使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段を備えている。そして、この昇降手段は、その一端が支柱に沿って上下移動可能に配設された移動部材に取り付けられたワイヤ部材、このワイヤ部材が巻き付けられる巻取部材、及び下端側が固定され上端側が巻取部材に巻き付けられたワイヤ部材の他端に連結された一又は複数の弾性部材を備えて構成されている。このように構成された運動補助具は小型化及びコンパクト化を図りながら安全性を向上させ、更に使用者の体力に合った屈伸運動を容易に行うことができる。
【０００４】
また、特許文献２に示される運動補助具は、屈伸運動中の使用者がいつでも腰掛けることができるように屈伸運動によって上下移動する使用者の臀部近傍に使用者の身体を支えるための椅子を常に位置させる昇降手段を設け、それによって安全に屈伸運動を行うことができるようにしたものである。この昇降手段は、使用者が運動補助具を利用して立ち上がると共に腕を引くと、その腕を引く動作に連動して椅子を上昇させるようになっている。
尚、上述した２つの運動補助具は、使用者がアームを手で下から上へ引き上げる動作によって起立運動が行え、かつ、手でアームを上から下へ下げる動作によって膝を曲げる運動が行えることにより、アームの往復操作によって屈伸運動が行えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４０７６４号公報
【特許文献２】特許３８３０４８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の運動補助具は、脚力が落ちたとはいえ少なくとも自分で屈伸運動が行える高齢者や健常者が使用するに効果があるが、自力歩行が困難であるような脚の筋力が低下した、例えば、車椅子の利用者等のように、自ら立ち上がることに著しい困難を伴う者はうまく使用することができないという問題があった。これは、この運動補助具はレバーを引き上げる動作と共に立ち上がる動作を行うように構成されているため、レバーを引き上げる動作をすると重心が後側になるので、脚力の衰えた使用者の場合には完全に椅子に座った状態となって使用者自身の体重によって椅子を押し下げてしまい、自ら立ち上がることができる程度の脚力を有していなければ立ち上がることが困難となるためである。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、レバーの引き上げ操作によって椅子が上昇し、レバーの引き下げ操作によって椅子が下降するという機構としないことで、下半身の筋肉が極端に衰えた人でも膝や腰に負担をかけることなく立ち上がることが可能な運動補助具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】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、両側に水平状態に配設された一対のハンドレバーを手で持ちながら屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子を常に当該使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段を備えた運動補助具において、昇降手段は、椅子を昇降させる移動部材を上昇方向へ付勢する弾性部材と、ハンドレバー支軸と移動部材及び基台との間に組み付けられた複数のリンクによるリンク機構とを備え、このリンク機構は、使用者の操作による一対のハンドレバーの上下方向の動きに対して逆方向に椅子が動くようにリンク結合の状態が変化することを特徴とする運動補助具を提供する。
【０００９】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の運動補助具において、弾性部材は、圧力調節ハンドルによって張力を調整可能な複数の平行に配設された弾性部材からなることを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の運動補助具において、リンク機構は、基台と移動部材との間に開脚可能に連結させて配置された第１及び第２のリンクと、第１のリンクと第２のリンクの連結部とハンドレバーとの間に開脚可能に連結させて配設された第３及び第４のリンクとを備え、第４のリンクは、その一端がハンドレバーの支軸に固定結合されていることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の運動補助具において、一対のハンドレバーは、その内側に伸びるグリップを備え、該グリップは使用者の体型等に合わせてハンドレバーの長手方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る運動補助具によれば、ハンドレバーを下に押し下げるのに伴って立ち上がる動作を行わせるようにしたので、腕の振りの反動を利用しつつ、上半身の体重を椅子の上昇力として利用する構成としたので、下半身の筋肉が極端に衰えて自力歩行が困難な人でも膝や腰に負担をかけることなく無理なく立ち上がることができ、屈伸運動を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る運動補助具の好ましい一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す運動補助具の背面図である。
【図３】図１に示す運動補助具の使用者の座り位置における側面図である。
【図４】図１に示す運動補助具の使用者の立ち位置における側面図である。
【図５】図１に示す運動補助具のグリップの構成（運動時）を示す断面図である。
【図６】ハンドレバーのグリップが装着される部位の構成を示す正面図である。
【図７】図５に示すグリップのロック解除時の状態を示す断面図である。
【図８】図５に示すグリップの移動時の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る運動補助具について、好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る運動補助具の一実施形態を示す斜視図、図２はその背面図、図３は使用者の座り位置における側面図、図４は使用者の立ち位置における側面図である。尚、図３及び図４においては背もたれの図示を省略している。
図示された運動補助具１は、概略として、床等に設置される基台１０と、基台１０の後部の両側に立設された一対の支柱２０ａ，２０ｂと、椅子５０を昇降させる昇降手段３０と、回動可能にして支柱２０ａ，２０ｂに延設された一対のハンドレバー４０ａ，４０ｂと、後方に背もたれ５１が立設された椅子５０と、を備えて構成されている。
【００１５】
基台１０は、長方形を成した板状体であり、その後部の両側には一対の支柱２０ａ，２０ｂが立設されている。そして、使用者はこの基台１０上に乗り屈伸運動を行う。尚、基台１０表面の使用者の立ち位置には足型等の所定の形状にした滑り止め１１が設けられている。この滑り止め１１は、ゴム等の摩擦の高い材料を基台１０上に取り付けるタイプのものや基台１０の表面にグレーティング様の溝を形成したタイプのもの等、摩擦効果が発揮されるものであれば特にその形式が限定されるものではない。
【００１６】
図３及び図４に示すように、一対の支柱（側板）２０ａ，２０ｂの内側には屈伸運動を行う使用者１００の動作をアシストするための椅子５０を常に使用者１００の臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段３０が設けられている。この昇降手段３０は、概略として、椅子５０及び背もたれ５１を昇降させる移動部材２５と、リンク機構を構成している第１〜第４のリンク３１，３２，３４，３５と、支柱２０ａ，２０ｂの上部に設けられた運動条件設定盤３６と、運動条件設定盤３６に設けられて必要に応じて使用者等により回転操作される圧力調節ハンドル３７と、移動部材２５の背面に取り付けられた係着具３８と、この係着具３８と圧力調節ハンドル３７との間に張架されたコイルバネ等による４本の弾性部材３９ａ〜３９ｄとを備えて構成されている。圧力調節ハンドル３７は、その回転軸３７０の側部に設けられた支軸３７１を備え、この支軸３７１に弾性部材３９ａ〜３９ｄの上端が係着している。
【００１７】
第１のリンク３１は回動自在にして一端が基台１０に取り付けられ、第２のリンク３２は、一端が第１のリンク３１の他端に回動自在かつＶ字形を成すように結合され且つ他端が移動部材２５に回動自在に結合されている。さらに、第３のリンク３４は、一端が第１，第２のリンク３１，３２の各端部間の相互間の連結部３３に回動自在に結合され、第４のリンク３５は一端が第３のリンク３４の他端に回動自在に結合され且つ他端がハンドレバー４０ａ，４０ｂの支点側に結合されている。このような構成のリンク機構は、図２に示すように両側に設けられている。
【００１８】
ハンドレバー４０ａ，４０ｂは金属パイプ等により形成されており、使用者１００が屈伸運動中に身体を両側から支えることができるように支柱２０ａ，２０ｂの上部の両側から前方へ延設されている。そして、ハンドレバー４０ａ，４０ｂは使用者１００の両側を支え且つ座った状態のときに腕に当たらないように“く”字形状等をなしている。さらに、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの先端部には、使用者１００が手で把持するためのグリップ４１ａ，４１ｂが内側に向けて取り付けられている。このグリップ４１ａ，４１ｂは使用者１００の腕の長さ、握りたい位置等に応じてハンドレバー４０ａ，４０ｂの長さ方向に移動でき、予め設定した４カ所のグリップ位置４３の１つを選択して固定できるようになっている。
【００１９】
グリップ４１ａ，４１ｂは図５に示すように構成されている。グリップ４１ａ，４１ｂは同一構成であるので、ここではグリップ４１ａについて説明する。グリップ４１ａは、概略として、ハンドレバー４０ａに沿って移動可能に外嵌されたパイプ形状の位置決め部材４１０と、先端がハンドレバー４０ａの側壁に出入可能にして位置決め部材４１０内に配設されたロックピン４１１と、ハンドレバー４０ａ内を移動可能にしてロックピン４１１を保持する保持部材４１２と、位置決め部材４１０の側部より膨出するパイプ状の取付片４１３と、取付片４１３に取り付けられたグリップ支持体４１４と、グリップ支持体４１４に外嵌された合成樹脂、ゴム等によるグリップ部材４１５と、ロックピン４１１に連結させてグリップ支持体４１４の中心に配設された連結ボルト４１６と、連結ボルト４１６を移動可能に保持する保持パイプ４１７と、ロック時に一部がグリップ部材４１５から露出するように連結ボルト４１６の先端に設けられると共に使用者１００によって操作されるロックボタン４１８と、保持パイプ４１７とロックボタン４１８との間に配設されたコイルバネ４１９とを備えて構成されている。このグリップ４１ａ，４１ｂの操作及び動作については後述する。
【００２０】
尚、ハンドレバー４０ａ，４０ｂにはグリップ４１ａ，４１ｂを移動させるために図６に示すように内側に長溝４０１が設けられており、その所定の複数箇所（例えば４箇所）にグリップ位置４３に対応したロックピン４１１の先端部が嵌入する円形の開口４０２が設けられている。開口４０２に比べて長溝４０１の幅は小さく、その幅はロックピン４１１のピン部が嵌入できる程度となっている。尚、開口４０２（即ち、グリップ位置４３）は４箇所に限定されるものではなく、任意の数を設けることができる。
【００２１】
移動部材２５は、支柱２０ａ，２０ｂに沿って上下移動が可能に配設されている。そして、移動部材２５の中央部の前面には片持ち張り状に支持板２５ａが固定されており、この支持板２５ａに椅子５０が取り付けられている。また、移動部材２５には、弾性部材３９ａ〜３９ｄによって常に上方へ引き上げられる力が付勢されている。この移動部材２５には支持板２５ａを介して椅子５０が取り付けられているため、移動部材２５及び弾性部材３９ａ〜３９ｄによって使用者１００の屈伸運動がアシストされると共に、ハンドレバー４０ａ，４０ｂの引き下げ動作に伴う姿勢によって使用者の上半身の体重を椅子５０の上昇力として利用することができるようになっている。
【００２２】
椅子５０は、その高さ位置に応じて水平位置と斜め位置との間で角度が連続的に変化するように配設されている。ここで、図３は、屈伸運動中の使用者１００が膝を曲げて椅子５０にしゃがみこんだときの運動補助具１の状態を示しており、この状態では椅子５０は基台１０に対して座部（座面）が水平に近い状態となっている。これに対して、図４は使用者１００が立ち上がったときの運動補助具１の状態を示しており、この状態では椅子５０は基台１０に対して座部が尻から足にかけてのラインに沿う角度となっている。すなわち、椅子５０はその高さ位置によって座部の角度が連続的に変化するようになっており、それにより椅子５０は常に使用者１００の臀部近傍に密着するようになると共に、使用者１００はいつでも椅子５０に座ることができるようになっている。
【００２３】
運動条件設定盤３６は使用者１００の運動回数等の運動条件の設定、設定した運動回数をカウント及び表示等を行うものである。また、圧力調節ハンドル３７は、これを左右に回転させるとそれに応じて支軸３７１が昇降し、これにより弾性部材３９ａ〜３９ｄの張力状態が変化しハンドレバー４０ａ，４０ｂの使用者１００に対する負荷状態を調節できるようになっている。
【００２４】
［運動補助具の動作］
次に、上述した運動補助具１の動作について図５、図７及び図８を参照して説明する。まず、使用者１００または補助員は運動条件設定盤３６を操作して運動回数等を設定する。次に、使用者１００はハンドレバー４０ａ，４０ｂの間を通って、図３に示すように椅子５０に着座する。次に、使用者１００は手を伸ばし、掌がグリップ４１ａ，４１ｂを容易に握れるか否かを確認する。ここで、現状の取付位置のグリップ４１ａ，４１ｂに掌が届きにくかったり、高さが合わなかったりした場合、グリップ４１ａ，４１ｂの取り付け位置を変更する。この変更についてグリップ４１ａを例に図５、図７及び図８を参照して説明する。
【００２５】
グリップ４１ａの取り付け位置を変更したいときは、使用者１００は、グリップ４１ａ（４１ｂ）のロックボタン４１８を手１０１で押す。この操作によって連結ボルト４１６がロックピン４１１によって押されて図５の左側へ移動し、これによりロックピン４１１の先端（図５の右側端）がハンドレバー４０ａ内に引っ込み、図７の状態になってロックが解除される。このまま、例えばハンドレバー４０ａの先端方向（図７の上方向）へ位置決め部材４１０を手１０１で移動させると連結ボルト４１６の先端が開口４０２から長溝４０１へ進入する。すると、ロックピン４１１の先端は長溝４０１を通過できないため、連結ボルト４１６はコイルバネ４１９によって戻されることなく図８の状態を維持する。このまま隣接するグリップ位置４３に到達すると、その開口４０２にロックピン４１１の先端が嵌入し、同時に連結ボルト４１６が連結ボルト４１６の付勢力によって図５の右方向へ移動することによりグリップ４１ａがロックされる。尚、このグリップ位置４３が所望の位置でなかった場合、再度ロックボタン４１８を手１０１で押して図７及び図８の状態にし、位置決め部材４１０を移動させればよい。同様にしてグリップ４１ｂの位置調整も実施する。
【００２６】
使用者１００によるグリップ４１ａ，４１ｂの位置調整が終了したら、次に、使用者１００は両手でグリップ４１ａ，４１ｂを握り、図３に示す状態から、グリップ４１ａ，４１ｂを押し下げるようにして立ち上る動作を行う。すると、使用者１００の上半身がやや前のめりの状態となり、上半身が前へ傾いた際の重みがグリップ４１ａ，４１ｂを介してハンドレバー４０ａ，４０ｂに伝わって、ハンドレバー４０ａ，４０ｂを押し下げる力となる。そして、この力がハンドレバー４０ａ，４０ｂから第１〜第４のリンク３１，３２，３４，３５に伝わって弾性部材３９ａ〜３９ｄによる移動部材２５の引き上げ力が補助されて椅子５０が使用者１００の身体を支えながら上昇する。その結果、椅子５０の座部は使用者１００の立ち上がり姿勢に追従しながら、しかも使用者１００の臀部に密着するようにして上昇、即ち臀部を持ち上げるように作用することになる。従って、使用者１００が車椅子常用者などのように下半身の筋肉が極端に衰えた人であったとしても、膝と腰に加わる負荷は椅子５０の昇降圧力によって軽減されるので脚力に衰えがあっても無理なく立ち上がる動作を行うことが可能となる。
【００２７】
上述したようにグリップ４１ａ，４１ｂ及びハンドレバー４０ａ，４０ｂの先端部が使用者１００の手で押し下げられると、ハンドレバー４０ａ，４０ｂは支軸（支点）４２を中心にして図３に示す反時計方向へ回動する。支軸４２が回動すると第４のリンク３５が時計方向へ回動し、これに伴って第３のリンク３４及び第１のリンク３１が上方へ引き上げられ、さらに、第２のリンク３２が上昇と同時に下端が前方へ回動することで、移動部材２５が押し上げられる。使用者１００が完全に立ち上がると、第１のリンク３１及び第３のリンク３４が図４に示すように一直線状に並び、この状態のときのハンドレバー４０ａ，４０ｂの高さが最下位置になる。したがって、ハンドレバー４０ａ，４０ｂは図３の高さ位置から図４の高さ位置までの範囲を往復動することになる。
【００２８】
次に、使用者１００が図４に示す立ち位置からしゃがむ動作を行う場合、使用者１００はグリップ４１ａ，４１ｂを手で握ってハンドレバー４０ａ，４０ｂを持ち上げるようにすると同時に臀部を椅子５０の座部に押し当てるようにする。この動作によって、第２のリンク３２に対して第１のリンク３１及び第３のリンク３４が共にＶ字形状を成すように連結部３３を後方へ押し出す力が生じる。すると、移動部材２５が押し下げられ、これに伴って椅子５０が下降し始め、最終的には予め設定した下限位置にまで下降し、図３の状態になる。上述した如くにして図３の状態と図４の状態とが交互に形成されることにより、使用者１００は屈伸運動を連続的に行うことができる。尚、椅子５０は弾性部材３９ａ〜３９ｄによって支持されているので椅子５０は使用者１００を支えながらゆっくりと下降する。運動条件設定盤３６で設定した回数が終了すると運動条件設定盤３６は効果音、ブザー等、或いは音声メッセージをスピーカから流すなどして使用者１００に通知する。
【００２９】
［実施形態の効果］
本実施形態に係る運動補助具によれば、グリップ４１ａ，４１ｂを持ってハンドレバー４０ａ，４０ｂを押し下げる動作に対応して移動部材２５及び椅子５０が上昇することにより臀部が押し上げられて使用者１００の起立運動がアシストされ、且つ、ハンドレバー４０ａ，４０ｂを持ち上げるようにして臀部を椅子５０の座部に乗せるようにすると椅子５０が下降して膝が曲がるようにアシストされるため、下半身の筋肉が極端に衰えた人でも膝や腰に負担をかけることなく屈伸運動が行えるという効果がある。
因みに、従来の運動補助具は、本実施形態とは逆に、使用者１００がアームを手で下から上へ引き上げる動作によって起立運動、アームを上から下へ下げる動作によって膝を曲げる運動が行われることで屈伸運動が行われているため、下半身の筋肉が衰えた人の膝や腰に大きな負担がかかっていた。
【００３０】
以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１ 運動補助具
１０ 基台
１１ 滑り止め
２０ａ 支柱
２０ｂ 支柱
２１ カバー
２５ 移動部材
２５ａ 支持板
３０ 昇降手段
３１ 第１のリンク
３２ 第２のリンク
３３ 連結部
３４ 第３のリンク
３５ 第４のリンク
３６ 運動条件設定盤
３７ 圧力調節ハンドル
３８ 係着具
３９ａ 弾性部材
３９ｂ 弾性部材
３９ｃ 弾性部材
３９ｄ 弾性部材
４０ａ ハンドレバー
４０ｂ ハンドレバー
４１ａ グリップ
４１ｂ グリップ
４２ 支軸
４３ グリップ位置
５０ 椅子
１００ 使用者
１０１ 手
３７０ 回転軸
３７１ 支軸
４０１ 長溝
４０２ 開口
４１０ 位置決め部材
４１１ ロックピン
４１２ 保持部材
４１３ 取付片
４１４ グリップ支持体
４１５ グリップ部材
４１６ 連結ボルト
４１７ 保持パイプ
４１８ ロックボタン
４１９ コイルバネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両側に水平状態に配設された一対のハンドレバーを手で持ちながら屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子を常に当該使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段を備えた運動補助具において、
前記昇降手段は、前記椅子を昇降させる移動部材を上昇方向へ付勢する弾性部材と、
前記ハンドレバーの支軸と前記移動部材及び基台との間に組み付けられた複数のリンクによるリンク機構とを備え、このリンク機構は、前記使用者の操作による前記一対のハンドレバーの上下方向の動きに対して逆方向に前記椅子が動くようにリンク結合の状態が変化することを特徴とする運動補助具。
【請求項２】
請求項１に記載の運動補助具において、
前記弾性部材は、圧力調節ハンドルによって張力を調整可能な複数の平行に配設された弾性部材からなることを特徴とする運動補助具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動補助具において、
前記リンク機構は、前記基台と前記移動部材との間に開脚可能に連結させて配置された第１及び第２のリンクと、
前記第１のリンクと前記第２のリンクの連結部と前記ハンドレバーとの間に開脚可能に連結させて配設された第３及び第４のリンクとを備え、
前記第４のリンクは、その一端がハンドレバーの支軸に固定結合されていることを特徴とする運動補助具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の運動補助具において、
前記一対のハンドレバーは、その内側に伸びるグリップを備え、該グリップは使用者の体型等に合わせて前記ハンドレバーの長手方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする運動補助具。
【請求項１】
両側に水平状態に配設された一対のハンドレバーを手で持ちながら屈伸運動を行う使用者をアシストするための椅子を常に当該使用者の動作に合わせて臀部近傍に位置させるように上下移動させる昇降手段を備えた運動補助具において、
前記昇降手段は、前記椅子を昇降させる移動部材を上昇方向へ付勢する弾性部材と、
前記ハンドレバーの支軸と前記移動部材及び基台との間に組み付けられた複数のリンクによるリンク機構とを備え、このリンク機構は、前記使用者の操作による前記一対のハンドレバーの上下方向の動きに対して逆方向に前記椅子が動くようにリンク結合の状態が変化することを特徴とする運動補助具。
【請求項２】
請求項１に記載の運動補助具において、
前記弾性部材は、圧力調節ハンドルによって張力を調整可能な複数の平行に配設された弾性部材からなることを特徴とする運動補助具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動補助具において、
前記リンク機構は、前記基台と前記移動部材との間に開脚可能に連結させて配置された第１及び第２のリンクと、
前記第１のリンクと前記第２のリンクの連結部と前記ハンドレバーとの間に開脚可能に連結させて配設された第３及び第４のリンクとを備え、
前記第４のリンクは、その一端がハンドレバーの支軸に固定結合されていることを特徴とする運動補助具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の運動補助具において、
前記一対のハンドレバーは、その内側に伸びるグリップを備え、該グリップは使用者の体型等に合わせて前記ハンドレバーの長手方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする運動補助具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−５５４４７（Ｐ２０１２−５５４４７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２００４１９（Ｐ２０１０−２００４１９）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（３０１０４１５０８）株式会社オージーエー (9)
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（３０１０４１５０８）株式会社オージーエー (9)
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