JP5995585B2 - 運動装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気圧差を利用した運動装置に関するものである。

従来、空気圧差を利用した運動装置は、主として、トレーニング装置、あるいは、下肢部の筋力低下者や麻痺患者等に対する歩行訓練用のリハビリ装置として使用されてきた。このような運動装置は、特許文献１に示されるように、トレッドミル等の運動器具と、運動器具を覆い、使用者が出入可能な開口部を有するチャンバと、使用者とチャンバの開口部との間に配置され、チャンバ内を気密にするシール部材と、チャンバ内の圧力を調整する圧力調整装置とで構成されている。使用者は、開口部からチャンバ内に入り、チャンバの開口部に取り付けられたシール部材を腰部に装着することでチャンバ内を気密にした後、チャンバ内を高圧にする。これにより、チャンバ内外に圧力差が生じて、使用者の身体に上向きの力が働き、使用者の脚部に掛かる使用者自身の体重の負荷が軽減される。その結果、着地衝撃や床面蹴り出しに必要な力を適度に減少することができ、関節などへの負担を低減した歩行や走行トレーニングが可能になっている。

米国特許第５１３３３３９号

しかしながら、特許文献１に示されるシール部材はチャンバの開口部に直接取り付けられているため、運動装置を使用する際に、使用者がシール部材を着脱することが困難であるという問題が生じていた。また、シール部材を介してチャンバが使用者の腰部にまとわり付くため、使用者が運動を行いにくいという問題が生じていた。さらに、シール部材がチャンバの開口部に直接取り付けられていると、シール部材が使用者の動きに順応しないため、使用者の動きに応じてシール部材と使用者との間に隙間ができて、チャンバ内を十分に気密にできないという問題が生じていた。また、シール部材の中で使用者と密着し、使用者の汗が最も付着する部分がシール部材と一体になってチャンバの開口部に取り付けられているため、その密着部分を容易に洗濯できず、衛生上の問題が生じていた。これらは、運動装置を激しい運動を伴うトレーニング装置として使用する場合に、特に顕著に問題となっていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、チャンバ内の気密性が保たれ且つ使用者が容易に着脱できるとともに、衛生的なシール部材を備える運動装置を提供する。

本発明に係る運動装置は、使用者が出入可能な開口部を備えるチャンバと、前記チャンバの前記開口部を気密に閉じるシール部材と、前記チャンバ内を加圧する圧力調整装置と、前記チャンバに収容される運動器具とを備える運動装置であって、前記チャンバの前記開口部には、係合リングが設けられ、前記シール部材は、前記係合リングと係脱するスカートと、使用者に着用され前記スカートに着脱自在に取り付けられるスパッツと、前記スカートの外周端に取り付けられるチューブとを備え、前記チューブは、弾性を有しており、前記チューブは、前記スカートの外周端を前記係合リングに接触させており、前記スカートは、前記チャンバ内が加圧されることにより、前記係合リングに密接される。

本発明では、チャンバとシール部材とが別個に設けられている。そのため、使用者はシール部材を装着した後にチャンバ内に入ることができ、又、チャンバから出た後にシール部材を外すことができる。これにより、使用者はシール部材の着脱を容易に行うことができる。また、シール部材は、チャンバ内が加圧されることにより、スカートの外周端が係合リングに密接される。これにより、使用者の運動に伴ってシール部材が動いたとしてもチャンバ内が加圧されている間はチャンバとシール部材との密着性は損なわれず、チャンバ内を十分に気密に保つことができる。さらに、使用者に直接着用されて汗が付着するスパッツがスカートと別個に設けられているため、スパッツをスカートから取り外して容易に洗濯することができ、スパッツを清潔に保つことができる。

上記運動装置において、スパッツは、通気性を有する素材により形成されてもよい。このように、通気性の良い素材でスパッツを形成することにより、スパッツの着用で、使用者の腹部、腰部、臀部、大腿部などが蒸れることを防止でき、使用者が不快感を覚えることなく快適に運動装置を使用することができる。

また、上記運動装置において、スカートは、使用者がスパッツの上から着用するパンツを一体に備えることができる。スカートには、チャンバ内が加圧されることにより、使用者の身体を持ち上げる力が働く。ここでスカートにパンツを一体に設けておくことで、使用者の身体を持ち上げる力がパンツの股部を介して使用者に確実に伝搬される。これにより、使用者は、チャンバ内の加圧量に応じた体重の免荷を確実に受けることができる。

本発明に係る運動装置によれば、使用者がシール部材を容易に着脱することができるとともに、シール部材の使用者に直接着用されるスパッツを外して容易に洗濯することができるので、衛生状態を良好にすることもできる。

本発明の運動装置の一実施形態を示す部分断面側面図である。 図１の運動装置の側面図である。 図１の運動装置のチャンバを縮めた時の側面図である。 図１の運動装置のシール部材付近の拡大図である。 図４のＡ部の拡大図である。 図１の運動装置のシール部材の斜視図である。 図６のシール部材のスカート及びパンツの斜視図である。 図６のシール部材のスパッツの斜視図である。

以下、本発明に係る運動装置の一実施形態について添付図面を参照して説明する。図１に示すように、運動装置１は、トレッドミルなどの運動器具２、チャンバ１０、シール部材２０、圧力調整装置３０から構成されている。以下では、運動器具２を使用する使用者４０が向く方向を前方向として、前後左右方向を定義する。

運動器具２には、一般に市販されている種々のトレッドミルを使用可能である他、エアロバイクなどの様々な運動器具を使用可能である。なお、陸上競技トレーニングに使用するためには、相応の速度が出せるものが好ましい。この運動器具２は、台座３上に配置されている。台座３は、運動器具２を配置するのに十分な大きさを有しており、運動器具２上で使用者４０がトレーニングを行った場合でも耐え得るように形成されている。台座３には、伸縮可能な脚４及びキャスター５が取り付けられても良い。これにより、運動装置１を使用するときには、脚４を伸ばして台座３が動かないように固定することができ、運動装置１を移動させたい場合は、脚４を縮めることで、キャスター５を使用して任意の場所に移動させることができる。

次に、図２及び図３を併せて参照して、チャンバ１０について説明する。チャンバ１０は、気密性を有するシートで形成され、端部が台座３の外周端に取り付けられ、袋状に形成されている。シートには、透明なシート、又は不透明なシートを使用することができる。また、不透明シートを使用する場合には、前後左右の一部に透明シートで形成された透明窓１１を設けることが好ましい。これにより、外部からトレーナーが使用者４０のトレーニング状態を把握することができる。

チャンバ１０の上端部には、使用者４０の下半身部が出入可能な大きさの円形状の開口部１２が形成されている。図４及び図５に示すように、この開口部１２の内周端には、後述するシール部材２０のスカート２２に取り付けられるチューブ２４が係脱自在に係合可能な所定の幅を有した係合リング１３が取り付けられている。この係合リング１３は、内径が開口部１２より小さく且つ外径が開口部１２より大きいサイズで形成されている。また、係合リング１３は、シール部材２０と密接してチャンバ１０を気密に閉じることができるように、剛性の高い材料で形成されている。係合リング１３の内周端には、下方よりに、スカート２２を保護する断面略円形状の保護リング１４が取り付けられており、係合リング１３の外周側には、チャンバ１０の内部に突出するストッパー１５が取り付けられている。ストッパー１５は、開口部１２を覆う所定の位置にスカート２２を保持するために設けられるもので、係合リング１３の外周の全周にわたって取り付けられても良く、又、係合リング１３の周方向の一部分にのみ取り付けられても良い。

また、チャンバ１０の開口部１２の左右両側には、図２に示すように、チャンバ１０を上下に伸縮させるための一対のレバー１６，１６が取り付けられている。各レバー１６は、台座３の左右両側部に取り付けられた一対のスライドバー６，６に上下動可能に支持されており、スライドバー６，６に沿って上下に移動し、任意の高さでスライドバー６，６上に保持される。これにより、使用者４０の身長にかかわらず、使用者４０の腰部あたりにチャンバ１０の上端を位置させることができる。また、使用者４０が運動装置１を使用する際には、図３に示すように、レバー１６，１６をスライドバー６，６の下端付近まで下げてチャンバ１０を下方に圧縮することができ、これにより、使用者４０は、容易に開口部１２を介してチャンバ１０内に入ることができる。一対のスライドバー６，６は、チャンバ１０の後部に設けられることが好ましい。これにより、スライドバー６，６で使用者４０の前方の視界を遮ることがなくなり、使用者４０がトレーニングに専念しやすくなる。

また、チャンバ１０の前側には、使用者４０が運動装置１を使用するための使用者用操作パネル５０が取り付けられている。

次に、図４〜図８を参照して、シール部材２０について説明する。シール部材２０は、運動装置１の使用に際して予め使用者４０に装着されるものであり、使用者４０に着用されるスパッツ２１及びスパッツ２１が着脱自在に取り付けられるスカート２２を備える。スパッツ２１は、使用者４０の腹部及び腰部から大腿部までを覆う衣類で、通気性を有する素材により形成されている。特に、水着素材が好ましく、とりわけ、ナイロンとポリウレタンとを混合した素材が好ましい。このように、スパッツ２１に通気性の良い素材を用いることで、スパッツ２１が着用される使用者４０の腹部、腰部、臀部、大腿部などが蒸れることを防止でき、使用者４０の発汗量を減らすことができる。

スカート２２には、使用者４０がスパッツ２１の上から着用するパンツ２３が一体に設けられており、使用者４０がパンツ２３を穿いたときに使用者４０の腰部の周囲にスカート２２が装着されるようになっている。スカート２２は、係合リング１３の内径より大きく且つストッパー１５の取り付け位置よりも小さいサイズのドーナツ状で形成されている。スカート２２は、気密性のある素材でできた生地を使用して、例えば、生地を複数枚重ねたり、表裏の生地の間にクロロプレンゴム等を挟んだりして形成されている。後述するように、運動装置１を使用する際にチャンバ１０内を高圧にするが、このように生地を重ねてスカート２２を形成しているため、チャンバ１０内が高圧となってもスカート２２が膨らむことが抑えられる。その結果、スカート２２の膨らみにより、スカート２２が係合リング１３から抜け出ることが防止される。パンツ２３は、使用者４０の腹部及び腰部から大腿部近位までを覆う衣類で、伸縮性や弾性に優れた素材が使用されている。着用時のフィット感を高めるためには、ウエットスーツ等に用いられるクロロプレンゴム等の合成ゴムからなる素材が使用されるのが好ましい。パンツ２３及びスパッツ２１には、使用者４０が着用した際に互いに対応する位置に面テープが取り付けられており、スパッツ２１の面テープ２１ａとパンツ２３の面テープとを貼り合わせることで、スパッツ２１とパンツ２３との間の気密性を保ちつつスカート２２をスパッツ２１に装着できるようになっている。

スカート２２の外周端には、チューブ２４が取り付けられている。このチューブ２４は、ポリウレタン等の弾性のある素材で形成される環状のものであり、スカート２２の下面の外周端に全周にわたって取り付けられている。

再度、図１を参照すると、チャンバ１０には、前方に送風口１７、後方に排気口１８が備えられている。排気口１８は、チャンバ１０の外部と貫通するように備えられており、チャンバ１０から常時一定の空気が排出されるようになっている。一方、送風口１７には、圧力調整装置３０が取り付けられている。この圧力調整装置３０には、例えば、ブロア等の送風機が使用でき、チャンバ１０の外部の空気を吸気して、送風口１７を介してチャンバ１０内に空気を供給している。そして、圧力調整装置３０によって、排出口１８から排出される空気よりも多くの空気を供給することで、チャンバ１０内の圧力を高めている。一方、圧力調整装置３０によって、排出口１８から排出される空気よりも少ない空気を供給することで、チャンバ１０内の圧力を下げている。このようにして、圧力調整装置３０によってチャンバ１０内の圧力が調整されている。

また、チャンバ１０内には、特に運動器具２の前方に設けられるカバー内に、送風機３１が配置されている。この送風機３１は、チャンバ１０内の空気を吸気し、使用者４０に対して前方から風を当てることができる。この風は、特に使用者４０の脚部に直接当るため、使用者４０の下半身部、特に脚部を冷却することができる。また、送風機３１によってチャンバ１０内の空気が吸引されて、その空気が送風機３１から排出されることにより、チャンバ１０内を循環する空気の流れが発生する。運動装置１によるトレーニングの際には、チャンバ１０内がシール部材２０により気密になっているため、使用者４０の走行等の運動に伴う発汗によりチャンバ１０内の湿度が上昇し、チャンバ１０内が蒸れることがしばしばある。しかしながら、チャンバ１０に送風機３１を設け、チャンバ１０内の空気を循環させることで、チャンバ１０内の湿度の上昇及び蒸れによる不快感を解消することができる。

次に、運動装置１の使用方法について説明する。まず、使用者４０は、スパッツ２１を穿き、スカート２２の中央開口から両脚を挿入してスパッツ２１の上からパンツ２３を穿く。そして、スパッツ２１及びパンツ２３に取り付けられている面テープを互いに貼り合わせることで、スカート２２を使用者４０の腰部に装着する。

そして、図３に示すように、レバー１６を下げ、チャンバ１０の上端を台座３付近まで下げる。その後、使用者４０は開口部１２を介してチャンバ１０内に入り、レバー１６を上昇させてチャンバ１０の上端を腰部まで上げて固定する。その状態で、使用者４０はチューブ２４を撓めて縮径させることで、開口部１２を通過させてチャンバ１０内にスカート２２を入れる。このとき、チューブ２４の弾性による復元力によりスカート２２がチャンバ１０内に広げられる。係合リング１３にはストッパー１５が設けられているため、チューブ２４はストッパー１５に当る位置に留められて、ストッパー１５の内方でスカート２２が位置決めされる。そして、スカート２２の外径は係合リング１３の内径より大きいため、スカート２２の下面の外周端に取り付けられたチューブ２４が係合リング１３と係合することで、スカート２２の外周端が係合リング１３と密接する。これにより、スカート２２が開口部１２を覆う所定の位置に保持され、スカート２２が一方へ偏ることにより、スカート２２が係合リング１３から抜け出ることが防止されている。

その後、使用者４０は、手元の使用者用操作パネル５０を操作して、圧力調整装置３０を作動させ、チャンバ１０内の圧力を高める。チャンバ１０内の圧力が高まると、チャンバ１０の内部とチャンバ１０の外部とで圧力差が生じ、図５の矢印Ｂに示すように、スカート２２に内圧が掛かる。この内圧によりスカート２２が膨らみ、係合リング１３に押し付けられると同時に、スカート２２は、保護リング１４とぴったりとくっつき、これにより、スカート２２と係合リング１３及び保護リング１４とが密接して、開口部１２が気密に閉じられる。このとき、係合リング１３の内周端に取り付けられた保護リング１４により、係合リング１３の内周端がスカート２２の生地に接触してスカート２２が傷つくことが防止されている。また、スカート２２に内圧が掛かると、開口部１２が気密に閉じられるとともに、スカート２２に上向きの力が働く。このスカート２２に働く上向きの力が、スカート２２と一体に設けられるパンツ２３、パンツ２３に装着されるスパッツ２１へと伝搬し、この力によってスパッツ２１を着用する使用者４０の身体が持ち上げられる。これにより、使用者４０は、自身の体重が免荷された状態で運動装置１を使用することができる。

以上のように、本発明では、チャンバ１０とシール部材２０とが別個に設けられている。これにより、使用者４０は、チャンバ１０内に入る前に予めシール部材２０を腰部に装着させることが可能であるとともに、チャンバ１０内から出た後にシール部材２０を外すことが可能であり、シール部材２０を容易に着脱することができる。また、使用者４０は、シール部材２０を腰部に装着した状態でチャンバ１０内に出入するため、チャンバ１０内の出入の際にシール部材２０を腰部に装着する必要がなく、チャンバ１０への出入を容易に行うことができる。加えて、チャンバ１０内を加圧することでスカート２２に内圧がかかり、自動的にスカート２２と係合リング１３及び保護リング１４とが密接する。そして、使用者４０が激しい運動を行って、シール部材２０が使用者４０と共に動いたとしても、内圧によりスカート２２と係合リング１３及び保護リング１４との密着性は保たれるため、チャンバ１０内を十分に気密に保つことができる。さらに、チャンバ１０とシール部材２０とが別部材であるため、シール部材２０のみが使用者４０の動きに追従し、チャンバ１０が使用者４０にまとわり付くことがなく、使用者４０は運動を行いやすくなる。

また、シール部材２０は、スパッツ２１とスカート２２とを分離できるため、使用者４０に直接着用されて汗が付着するスパッツ２１をスカート２２から取り外して洗濯することができ、スパッツ２１を清潔に保つことができる。さらに、各使用者４０が専用のスパッツ２１を保有することもでき、使用者４０の肌に密着するスパッツ２１を他人と共有することによる不快感がなくなり、快適に運動装置１を使用することができる。また、シール部材２０は、パンツ２３の丈を短くし、通気性のよい素材で形成されたスパッツ２１のみが使用者４０の大腿部を覆っている。そのため、使用者４０の大腿部にはチャンバ１０内を循環する空気が十分に当り、大腿部が蒸れることがなく快適に運動装置１を使用することができる。

さらに、スカート２２にパンツ２３を一体に設け、スパッツ２１の上からパンツ２３を穿くことで、スカート２２にスパッツ２１を装着している。スカート２２には、チャンバ１０内が加圧されることにより、使用者４０の身体を持ち上げる力が働くが、スカート２２にパンツ２３を一体に設けることにより、使用者の身体を持ち上げる力が、パンツ２３の股部を介して使用者４０に確実に伝搬される。これにより、使用者４０は、チャンバ１０内の加圧量に応じた体重の免荷を確実に受けることができる。また、使用者４０が丈の長いスパッツ２１を着用した上にパンツ２３を装着することで、スパッツ２１と使用者４０の身体との接触面が広くなり、この接触面に使用者４０の身体を持ち上げる力が分散されるため、使用者４０は体に痛みを伴わず快適に運動装置１を使用することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、スカート２２にパンツ２３を一体に設けているが、スカート２２の内周端に面テープを取り付けてスカート２２を直接スパッツ２１に装着しても良い。また、スカート２２の内周端にゴム等を取り付け、ゴム等により使用者４０の腰部に保持できるようにしても良い。このようにしてスカート２２をスパッツ２１に装着することで、特にパンツ２３を設けなくてもよい。

また、上記実施形態では、係合リング１３の内周端に保護リング１４を設けているが、スカート２２と係合リング１３とで開口部１２の気密性が十分に保たれ且つスカート２２が係合リング１３により傷つけられる恐れがない場合には、特に保護リング１４を設ける必要はない。また、係合リング１３の内周端を剛性の低い材料で覆うことで、スカート２２を保護することもできる。

また、上記実施形態では、開口部１２及びスカート２２の形状を、円形状としているが、開口部１２及びスカート２２の形状は、円形状に限られず、楕円形状、矩形状、多角形状等の種々の形状とすることができる。このとき、係合リング１３は、開口部１２と相似の形状に形成され、保護リング１４及びストッパー１５、並びに、チューブ２４は、それぞれ係合リング１３及びスカート２２の形状に沿うように設けられる。また、必ずしも開口部１２とスカート２２とは相似形状である必要もなく、スカート２２が開口部１２の内周端に取り付けられる係合リング１３と密接できるように形成され、開口部１２の十分な気密性を保てるものであればよい。

また、上記実施形態では、チャンバ１０を上下に伸縮させるために、一対のレバー１６，１６をチャンバ１０の開口部１２の左右両側に設けたが、例えば、チャンバ１０の開口部１２の前方又は後方に、一本の棒状のレバーを設けても良い。このレバーの左右両端は、一対のスライドバー６，６に、それぞれ上下可能に支持されている。このようにレバーを設けることで、チャンバ１０の伸縮に際して左右のレバー１６，１６を同時に操作する必要はなく、一本のレバーを操作するだけで、容易にチャンバ１０を伸縮させることができる。

また、上記実施形態では、外部に設けた圧力調整装置３０により、チャンバ１０内の圧力を調整し、送風機３１により、チャンバ１０内の空気を循環させているが、必ずしも、図１の実施形態には限られない。例えば、圧力調整装置３０を、台座３の内部に設け、台座３の側面から外気を吸気し、台座３の上面からチャンバ１０内に空気を挿入してもよい。これにより、運動装置１をよりコンパクトにすることができる。さらに、送風機３１は、必ずしも設ける必要はなく、圧力調整装置３０が送風機３１の機能を兼ね備えても良い。

１ 運動装置
２ 運動器具
１０ チャンバ
１２ 開口部
１３ 係合リング
２０ シール部材
２１ スパッツ
２２ スカート
２３ パンツ
２４ チューブ
３０ 圧力調整装置
４０ 使用者

Claims (3)

1. 使用者が出入可能な開口部を備えるチャンバと、前記チャンバの前記開口部を気密に閉じるシール部材と、前記チャンバ内を加圧する圧力調整装置と、前記チャンバに収容される運動器具とを備える運動装置であって、
   前記チャンバの前記開口部には、係合リングが設けられ、
   前記シール部材は、前記係合リングと係脱するスカートと、使用者に着用され前記スカートに着脱自在に取り付けられるスパッツと、前記スカートの外周端に取り付けられるチューブとを備え、
   前記チューブは、弾性を有しており、
   前記チューブは、前記スカートの外周端を前記係合リングに接触させており、
   前記スカートは、前記チャンバ内が加圧されることにより、前記係合リングに密接される運動装置。
2. 前記スパッツは、通気性を有する素材により形成される請求項１に記載の運動装置。
3. 前記スカートは、前記使用者が前記スパッツの上から着用するパンツを一体に備える請求項１又は２に記載の運動装置。

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