JP4804982B2 - 下肢運動器具 - Google Patents

Description

本発明は、下肢（膝関節）を伸ばす（エクステンション）動作や曲げる（フレクション）動作のトレーニングを行うための下肢運動器具に関する。

従来より、膝関節のエクステンション動作やフレクション動作のトレーニングを行うための下肢運動器具が提供されている。下肢運動器具は、所定の負荷が与えられた足パッドを運動者が下肢で押して動かすことで、膝関節のエクステンション動作やフレクション動作のトレーニングを行う器具である。この下肢運動器具によって、エクステンション動作のトレーニングを行う場合は、足パッドを運動者の膝の下方位置に配置させるとともに、運動者の膝関節を曲げた状態にして、下肢の前方面（向う脛側の面）を足パッドに当接させる。そして、運動者は、膝関節を伸ばすことで、負荷がかかった足パッドを前方側に押し上げ、エクステンション動作のトレーニングを行う。一方、フレクション動作のトレーニングを行う場合は、足パッドを運動者の膝の前方位置に配置させるとともに、運動者の膝関節を伸ばした状態にして、下肢を足パッド上に載せて下肢の後方面（ふくらはぎ側の面）を足パッドに当接させる。そして、運動者は、膝関節を曲げることで、負荷がかかった足パッドを後方側に押し降ろし、フレクション動作のトレーニングを行う（例えば、特許文献１参照。）。

下肢運動器具には、足パッドに負荷を与える負荷導入手段が備えられている。従来の負荷導入手段の概略構成は、図１７に示すように、足パッド１０１を支持する支持アーム１０２と、左右方向に延在する回転軸１０７と、鉛直方向に回転する回転体１０３と、上下方向に移動自在のウエイト１０４と、ウエイト１０４の上方に配置された支点ローラ１０５によって上下に折り返され、一端が回転体１０３に取り付けられて他端がウエイト１０４に取り付けられたベルト１０６とからなっている。この負荷導入手段によれば、運動者が下肢で足パッド１０１を押すことで、回転体１０３が回転され、回転体１０３に形成された円弧面１０３ａにベルト１０６の一端部が巻き掛けられる。回転体１０３の円弧面１０３ａにベルト１０６一端部が巻き掛けられると、ベルト１０６は回転体１０３に巻き取られた状態になり、ベルト１０６の他端部は引き上げられて、ベルト１０６の他端に取り付けられたウエイト１０４が吊り上げられる。吊り上げられるウエイト１０４の荷重によってベルト１０６に引張力が生じ、足パッド１０１に負荷が与えられる。

従来の下肢運動器具１００は、支持アーム１０２が回転体１０３に対して回転可能に取り付けられており、回転体１０３に対するアーム１０２の相対的な角度が調整可能になっている。つまり、回転体１０３を回転させずに支持アーム１０２だけを回転させることができる構成になっている。具体的には、回転体１０３の回転中心位置には、ロッド状の回転軸１０７が回転可能に挿通されており、この回転軸１０７には、支持アーム１０２の端部が固定されているとともに、回転体１０３の表面に対向する係止アーム１０８が固定されている。また、回転体１０３には所定ピッチであけられた複数の孔１０３ｂ…が形成されているとともに、係止アーム１０８には何れかの孔１０３ｂに嵌入されて係止されるプランジャ１０９が付設されている。支持アーム１０２と回転軸１０７と係止アーム１０８とは一体的に形成されており、回転体１０３に対して回転可能である。そして、アーム１０２と回転軸１０７と係止アーム１０８とを一体的に回転させて、支持アーム１０２を所定の角度に調整させた後、プランジャ（係止部材）１０９を孔１０３ｂに嵌入させることで、支持アーム１０２等は回転体１０３に係止されて一体に回転される構成となる。このような構成からなる下肢運動器具１００によれば、回転体１０３を回転させずに支持アーム１０２の角度を調整することで、足パッド１０１の初期位置を調節することができ、エクステンションとフレクションの切替えを行うことができるとともに、運動者に応じて足パッド１０１の初期位置を微調節することができる。

また、膝関節のエクステンション動作やフレクション動作のトレーニングを行う場合、膝関節の屈曲状態に応じた適正な負荷で運動させる必要がある。図６（ａ）はエクステンション動作における足パッドにかける最適な負荷曲線Ａ０を示す図であり、図６（ｂ）はフレクション動作における足パッドにかける最適な負荷曲線Ａ０を示す図である。図６（ａ），図６（ｂ）における「θ」は、各々の動作における基準初期位置（膝関節が完全に伸びた状態や略直角に曲った状態）からの膝関節の屈曲角度であり、図６（ａ），図６（ｂ）における「Ｔ」は、足パッドにかける最適な負荷（トルク）である。図６（ａ），図６（ｂ）に示すように、膝関節が完全に伸びた状態や略直角に曲った状態では、足パッドにかける負荷を低くし、膝関節が若干曲った状態から直角に曲る手前までの間では、足パッドにかける負荷を高くする必要がある。従来の下肢運動器具１００では、上記した最適な負荷曲線Ａ０を実現するために、回転体１０３の円弧面１０３ａは、真円状になってなく、足パッド１０１にかける負荷が最適な負荷曲線Ａ０になるような楕円状に形成されている。
特表２０００−５０８５５４号公報

しかしながら、上記した従来の下肢運動器具１００では、足パッド１０１の初期位置を設定するときに、回転体１０３と切り離された状態で、回転軸１０７を回転中心にしてアーム１０２を回転させ、足パッド１０１を円弧状に移動させて行うため、基準初期位置からずれた位置（基準初期位置から所定角度θ１，θ２だけ回動させた位置）に足パッド１０１を配置させ、その位置から膝関節のエクステンション動作やフレクション動作のトレーニングを行うと、膝関節の屈曲状態に応じた適正な負荷で運動ができなくなるという問題がある。これは、足パッド１０１にかかる初期負荷が基準初期位置における初期負荷となり、実際の膝関節の屈曲状態に応じた負荷にならず、図６（ａ），図６（ｂ）に示すように、現実の負荷曲線Ａ１が最適な負荷曲線Ａ０からずれてしまうためである。つまり、基準初期位置からずれた位置から動作を開始させた場合であっても、基準初期位置から動作を開始した場合における負荷のかかり方と同様になり、最適な負荷曲線Ａ０に沿った負荷のかかり方とならないためである。

本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、足パッドの初期位置を調節した場合であっても、膝関節の屈曲状態に応じた適正な負荷で膝関節のトレーニングを行うことができる下肢運動器具を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、運動者を着座させる座部と、座部の前方に配置され、前記運動者の下肢によって押されることで円弧状に移動する足パッドと、前記運動者の下肢によって押される前記足パッドに負荷を与える負荷導入手段とが備えられ、該負荷導入手段は、上下方向に移動自在のウエイトと鉛直方向に回転自在の回転体とが、上下に折り返されて延在するベルトを介してつるべ井戸状に接続されているとともに、前記回転体に、該回転体の回転によって前記ベルトが巻き掛けられる円弧面が形成され、さらに、前記回転体の回転軸に、該回転軸に交差する方向に延在して前記足パッドを支持する支持アームが固定されている構成からなり、前記運動者の下肢によって前記足パッドが押されて、前記回転体が回転され、前記円弧面に前記ベルトが巻き掛けられて該ベルトが牽引され、前記ウエイトが吊り上げられることで、前記足パッドに負荷が与えられるとともに、前記円弧面が、最適な負荷曲線で足パッドに負荷がかかるような形状に形成されている下肢運動器具において、前記ウエイトと回転体の間で、前記ベルトの一部にそれぞれ巻き掛けられて該ベルトの一部をジグザグ状に延在させる複数のローラと、該複数のローラのうちの少なくとも一つのローラの位置を変更させるローラ位置変更手段とが備えられていて、前記ローラ位置変更手段によって前記ローラの位置を変更させることで、前記ベルトが緩みまたは引っ張られ、これに応じて前記回転体が回転されて足パッドの初期位置を調整するようにしたことを特徴としている。

このような特徴により、ローラ位置変更手段によってローラの位置を変更させることで、回転体側のベルトの端部が緩み或いは引っ張られる。ベルトが緩められると、回転体は円弧面でベルトを巻き取るように回転し、回転体の円弧面にベルトが巻き掛けられる。一方、回転体の円弧面にベルトが巻き掛けられた状態にあるときに、ベルトが引っ張られると、回転体は、円弧面に巻き掛けられたベルトを送り出すように回転する。上記のように回転体が何れかの方向に回転することで、回転軸がそれと同じ方向に軸回転するとともに支持アームも回転軸を中心にして鉛直方向に回転し、足パッドは円弧状に移動される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の下肢運動器具において、前記ローラ位置変更手段は、前記複数のローラをそれぞれ保持する回転保持体を鉛直方向に回転させるものであることを特徴としている。

このような特徴により、回転保持体を鉛直方向に回転させることで、ローラの位置が変更され、回転体側のベルトの端部が緩み或いは緊張される。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の下肢運動器具において、前記ローラ位置変更手段は、前記複数のローラのうちの少なくとも一つを直線的に移動させるものであることを特徴としている。

このような特徴により、ローラを直線的に移動させることで、ローラの位置が変更され、回転体側のベルトの端部が緩み或いは緊張される。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の下肢運動器具において、前記ローラ位置変更手段には、前記回転保持体を回転させるセルフロック機能を有するウォームギア機構が備えられており、該ウォームギア機構は、前記回転保持体の回転軸に設けられたウォームホイールと、該ウォームホイールに噛合されたウォームとを備えた構成からなることを特徴としている。

このような特徴により、ウォームギア機構によって、回転保持体の回転角度が無段階で調整可能である。また、ウォームギア機構のセルフロック機能（自己保持機能）により、出力側（ウォームホイール側）から回転できない状態を得ることができ、何らかの要因で回転保持体を回転させようとする力が働いても、ウォームギア機構のセルフロック機能によって回転保持体の回転が規制される。

本発明に係る下肢運動器具によれば、ローラ位置変更手段によってローラの位置を変更させることで、回転体側のベルトの端部が緩み或いは引っ張られ、これによって、回転体が回転されて足パッドは円弧状に移動されるため、足パッドの初期位置を適宜調整することができ、トレーニングを行う際の膝関節の初期角度を調整することができる。さらに、足パッドの初期位置が調整されるとき、足パッドの初期位置が変化するとともにベルトもそれに応じた所定の円弧面の部分に巻き掛けられた状態になるため、膝関節の屈曲状態に応じた適正な負荷で膝関節のトレーニングを行うことができる。例えば、膝関節を若干曲げた状態を初期位置とし、その状態からフレクション動作のトレーニングを行う場合、その初期位置における負荷は、基準となる初期位置（膝関節が真直ぐに伸ばされた状態の位置）における負荷にはならず、膝関節を若干曲げた実際の状態に適した大きさの負荷となり、さらに、負荷のかかり方が最適な負荷曲線のとおりになる。つまり、如何なる膝関節の屈曲状態からトレーニングを開始しても、膝関節の屈曲角度に応じた最適な負荷曲線上の何れかの位置でスタートされてその最適な負荷曲線に沿って負荷が変化することになり、常に膝関節の屈曲状態に適した負荷を足パッドに与えることができる。

また、複数のローラをそれぞれ保持する回転保持体を鉛直方向に回転させるローラ位置変更手段を用いて、回転保持体を鉛直方向に回転させることで、ローラの位置が変更され、回転体側のベルトの端部が緩み或いは引っ張られるため、上記した下肢運動器具を簡易な構成で実現することができる。

また、複数のローラのうちの少なくとも一つを直線的に移動させるローラ位置変更手段を用いて、ローラを直線的に移動させることで、ローラの位置が変更され、回転体側のベルトの端部が緩み或いは引っ張れるため、上記した下肢運動器具を簡易な構成で実現することができる。

また、ローラ位置変更手段に、回転保持体を回転させるセルフロック機能を有するウォームギア機構が備えられ、このウォームギア機構は、回転保持体の回転軸に設けられたウォームホイールと、ウォームホイールに噛合されたウォームとを備えた構成とすることで、足パッドの初期位置の微調整が可能となり、トレーニングを行う際の膝関節の初期角度を微調整することができる。また、セルフロック機能によって、所定のトルク以下ではウォームギア機構が逆転することがないため、器具の破損を防止することができるとともに安全性を向上させることができる。

以下、本発明に係る下肢運動器具の第１、第２の実施の形態について、図面に基いて説明する。

［第１の実施の形態］
まず、本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態について説明する。
図１は下肢運動器具１の側面図であり、図２は下肢運動器具１の正面図である。なお、説明の便宜上、図１における左側を前方、右側を後方とし、図２における左右側を側方とする。

図１，図２に示すように、下肢運動器具１は、床面上に載置された基盤フレーム２と、基盤フレーム２の一側部に立設された側壁フレーム３と、基盤フレーム２上に設けられて側壁フレーム３の一側方に配置された座部４と、座部４の前方に配置された足パッド５と、座部４の上方に配置された腿パッド６と、運動者の下肢によって押される足パッド５に負荷を与える負荷導入手段７と、足パッド５の初期位置を調整する足パッド位置調整手段８とから構成されている。

基盤フレーム２は、断面視矩形の鋼管からなる長尺部材を枠状に組んだ構成からなっている。
側壁フレーム３は、断面視矩形の鋼管からなる長尺部材を枠状に組み、その外側面を側板で塞いだ構成からなっている。側壁フレーム３の中央部には、上下にそれぞれ延在する２本平行のガイドロッド９，９が付設されている。

座部４は、運動者を着座させるための部位であり、運動者の臀部を載置させる座面部１０と運動者の背中を支持する背もたれ部１１とから構成されている。また、座部４には、座面部１０を鉛直方向に回転させて座面部１０の傾斜角度を調整する座面角度調整機構１２と、背もたれ部１１を前後方向に移動させて背もたれ部１１の位置は調整する背もたれ位置調整機構１３とが備えられている。また、座面部１０の両側には、運動者が手で握るためのグリップ１４，１４がそれぞれ設けられている。

足パッド５は、運動者の下肢によって押されることで円弧状に移動する部材であり、左右方向に延在する芯材１５に、左右方向に連なって配置された２つの円柱部材１６，１６が回転可能にそれぞれ外装され、さらにこの円柱部材１６，１６の外周面に緩衝材１７，１７がそれぞれ被覆された構成からなっている。

腿パッド６は、運動者の太腿の上面に当接されて運動者の太腿が上がることを防止するものであり、基板１９の表面（下側面）に緩衝材２０が付設された構成からなっている。腿パッド６は、その傾斜角度と高さが調整可能になっており、また、運動者の太腿に当接する箇所から太腿に接触しない箇所まで移動可能になっている。具体的には、基板１９の裏面（上側面）に円筒材２１が付設され、この円筒材２１の中に水平方向に延在する丸形のパイプ２２が一端を円筒材２１の外に突出させて挿設されている。円筒材２１はパイプ２２に対して回転自在に挿装されており、腿パッド６はパイプ２２を軸にして鉛直方向に回転可能となっている。また、円筒材２１には、円筒材２１の内側にボルト状に締め込まれる締込部材２３，２３が付設されており、この締込部材２３，２３の先端部がパイプ２２に当接されて腿パッド６の回転が係止される。また、パイプ２２の一端には鉛直方向に延在するロッド２４が固定されており、パイプ２２とロッド２４とによって腿パッド６を支持するＬ字状の支持部材２５が形成されている。ロッド材２４は、鉛直方向に延在する筒材２６内に回転および出入れ可能に挿装されており、支持部材２５は水平方向に回転可能になっているとともに上下に昇降可能になっている。また、筒材２６には、ロッド材２４に当接されてロッド材２４の回転や出入れを係止する係止部材２７が付設されている。筒材２６は、基盤フレーム２上に立設された支持フレーム２７に固定されており、座部４の側方に配置されている。

負荷導入手段７は、上下方向に移動自在のウエイト２８…と鉛直方向に回転自在の回転体（カム）２９とが、上下に折り返されて延在するベルト３０を介してつるべ井戸状に接続されているとともに、回転体２９に、回転体２９の回転によってベルト３０が巻き掛けられる円弧面３１ａ，３１ｂ（後述する図３に示す。）が形成され、さらに、回転体２９の回転軸３２に、回転軸３２に交差する方向に延在して足パッド５を支持する支持アーム３３が固定されている構成からなっている。

ウエイト２８…は、足パッド５に負荷抵抗を与えるための部材であり、適宜質量に分割された板状の金属塊であり、複数枚が上下方向に積み重ねられている。ウエイト２８…の両端には図示せぬ鉛直貫通孔がそれぞれ形成されており、この鉛直貫通孔にガイドロッド９，９がそれぞれ貫通されている。これによって、ウエイト２８…はガイドロッド９，９に案内されて上下方向に移動可能となっている。

また、ウエイト２８…の中央部にも図示せぬ鉛直貫通孔が形成されており、この鉛直貫通孔には、図示せぬ水平孔が所定ピッチであけられたロッド材３４が挿通されている。このロッド材３４の上端は、ベルト固定具３５を介してベルト３０の一端部に固定されている。また、ウエイト２８…の側面中央部にも水平貫通孔２８ａが形成されており、この水平貫通孔２８ａは、上記したロッド材３４が挿通される図示せぬ鉛直貫通孔と交差して形成されており、ウエイト２８…の水平貫通孔２８ａとロッド材３４の図示せぬ水平孔とは孔合わせされて連通されている。そして、所定のウエイト２８の水平貫通孔２８ａに、図示せぬ係止ピンを挿入して貫通させ、さらにその奥のロッド材３４の図示せぬ水平孔にも当該係止ピンを挿入させることで、ベルト３０で吊り上げられるウエイト２８…の枚数が決定されてベルト３０に作用する重量が設定される。

また、２本のガイドロッド９，９のうちの一方には、ウエイト２８…の上昇を規制するエンドストッパー３６が付設されている。このエンドストッパー３６はガイドロッド９に掴持させた状態で取り付けられており、運動範囲を無段階で調節させることができる。また、最上段のウエイト２８の側面中央部には、図示せぬラバーウエイトを取り付けるための水平孔２８ｂが形成されている。そして、この水平孔２８ｂに図示せぬラバーウエイトの芯材を挿入させて、金属塊のウエイト２８…よりも軽量であるラバーウエイトを最上段のウエイト２８に付設させることで、ベルト３０で吊り上げられるウエイト２８…にラバーウエイトの重量が加算され、足パッド５に与える負荷が細かく設定される。

図３は回転体２９を外側（図２における左側）からみた図である。図１，図２，図３に示すように、回転体２９は、左右方向（図２における横方向）に延在する回転軸３２を中心に鉛直方向に回転自在に設けられている扇状の板状部材であり、回転体２９の回転中心位置に形成された図示せぬ孔に回転軸３２が回転自在に貫設されている。回転軸３２は、丸棒状のロッド材からなり、側壁フレーム３と支持フレーム２７とにそれぞれ付設され且つ回転体２９の両側にそれぞれ配置されたブラケット３７，３７に回転自在にそれぞれ貫設されている。

また、回転体２９には、円弧状の外周面の略真中位置から回転体２９の中心側に向かってベルト３０が嵌め込まれる溝３８が形成されており、この溝３８の中心側の端部には溝３８の幅寸法よりも大きい寸法の開口３９が形成されている。開口３９内には、ベルト３０の他端部を固定するベルト固定具４０が設けられている。

図４はエクステンション動作のトレーニングにおける回転体２９の動きを表す側面図であり、図５はフレクション動作のトレーニングにおける回転体２９の動きを表す側面図である。図３，図４，図５に示すように、回転体２９の外縁部には、回転体２９の回転によってベルト３０が巻き掛けられる円弧面３１ａ，３１ｂがベルト３０（溝３８）を挟んで両側にそれぞれ形成されている。この円弧面３１ａ，３１ｂは、膝関節のエクステンション・フレクション動作のトレーニングに最適な負荷のかかり方（負荷曲線）が実現されるように楕円弧状に形成されている。具体的には、前方側（図３における右側）の円弧面３１ａは、足パッド５にかかる負荷のかかり方が、図６（ａ）に示すようなエクステンション動作のトレーニングにおける最適な負荷曲線Ａ０になるように、横長の楕円弧状に形成されている。一方、後方側の（図３における左側）の円弧面３１ｂは、足パッド５にかかる負荷のかかり方が、図６（ｂ）に示すようなフレクション動作のトレーニングにおける最適な負荷曲線Ａ０になるように、縦長の楕円弧状に形成されている。また、図１に示すように、回転体２９の内側（図２における右側）の面には、回転体２９の回転中心を中心にして円弧状に並設された複数の被係止孔２９ａ…が形成されている。

また、図１，図２に示すように、回転軸３２の中間部には、回転体２９の内側（図２における右側）に対向する係止アーム４１が突設されており、この係止アーム４１の先端には、回転体２９に形成された複数の被係止孔２９ａ…のうちの適宜選択されたいずれか一つに嵌入されるプランジャからなる係止部材４２が付設されている。係止部材４２が被係止孔２９ａ…に嵌入されることで、回転体２９と回転軸３２とが一体的に回転されるようになり、回転軸３２に固定された支持アーム３３に支持された足パッド５が回転軸３２を中心にして円弧状に動かされたとき、回転軸３２とともに回転体２９も鉛直方向に回転される。なお、回転体２９に形成される被係止孔２９ａ…は、少なくとも、足パッド５を運動者の膝の下方位置（エクステンション動作時の基準初期位置）に配置させるものと、足パッド５を運動者の膝の前方位置（フレクション動作時の基準初期位置）に配置させるものがあればよく、好ましくは、足パッド５をエクステンション動作時の基準初期位置とフレクション動作時の基準初期位置との中間位置に配置させるものがあることが望ましい。

足パッド５を支持する支持アーム３３は、回転軸３２の内側（図２における右側）の端部に取り付けられている。支持アーム３３は、回転軸３２に直交する方向に延在されて且つクランク状に形成されたロッド材である。支持アーム３３は、係止部材４２を被係止孔２９ａ…から外すことで、回転体２９との間で相対的に回転可能になっており、回転体２９を回転させずに、支持アーム３３を回転させることができる構成になっている。

支持アーム３３の基端部は、回転軸３２に固定されており、その先端部には、軸線方向に延在する長孔４３が形成されている。この長孔４３には足パッド５の芯材１５の端部が挿通されており、足パッド５は、支持アーム３３に対して長孔４３に沿って移動可能になっている。また、芯材１５端部には支持アーム３３を両側から挟み込み足パッド５を固定する固定具４４が設けられており、長孔４３に沿って移動可能な足パッド５は適宜任意の位置で固定される。

また、回転軸３２の外側（図２における左側）の端部には、回転軸３２を介して足パッド５および支持アーム３３との間でバランスをとるカウンターウエイト４５が設けられている。このカウンターウエイト４５は、回転軸３２に直交する方向に延在されているアーム４６の先端に円柱形状の質量体４７が設けられた構成からなっている。質量体４７を支持するアーム４６は、足パッド５を支持する支持アーム３３の反対方向に向けて延在されており、これによって足パッド５および支持アーム３３との間でバランスが保たれている。

ベルト３０は、一端がウエイト２８…に、他端が回転体２９にそれぞれ取り付けられた可撓性を有する帯状の部材である。ベルト３０は、ウエイト２８…及び回転体２９の上方に配置されて側壁フレーム３の上部に取り付けられた支点ローラ４８，４８によって上下に折り返えされて延在されている。

図３，図４，図５に示すように、回転体２９の上方には、ベルト３０を案内する一対のガイドローラ４９，４９が設けられている。一対のガイドローラ４９，４９は、互いに近接させて配置されており、ベルト３０を挟むようにベルト３０の前後（図１における左右側）にそれぞれ配置されている。
また、一対のガイドローラ４９，４９は、側壁フレーム３に固定された筐体５０内にそれぞれ回転可能に軸支されている。

図１，図２に示すように、足パッド５の初期位置を調整する足パッド位置調整手段８は、一対のガイドローラ４９，４９の上方に設けられている。足パッド位置調整手段８は、ベルト３０の一部にそれぞれ巻き掛けられてベルト３０の一部をジグザグ状に延在させる一対のローラ５１ａ，５１ｂと、一対のローラ５１ａ，５１ｂの位置を変更させるローラ位置変更手段５２とから構成されている。

一対のローラ５１ａ，５１ｂは、支点ローラ４８，４８から下方に延在するベルト３０を上方に向けて折り返す一方のローラ５１ａと、その一方のローラ５１ａから上方に延在するベルト３０を下方に折り返す他方のローラ５１ｂとからなっており、ベルト３０は一対のローラ５１ａ，５１ｂにＳ字状に巻回されている。

図７は足パッド位置調整手段８を内側（図２における右側）からみた拡大側面図であり、図８は足パッド位置調整手段８の断面図である。図１，図７，図８に示すように、ローラ位置変更手段５２は、一対のローラ５１ａ，５１ｂをそれぞれ保持する回転保持体５３を鉛直方向に回転させて一対のローラ５１ａ，５１ｂの位置を変更させるものであり、具体的には、側壁フレーム３に固定された基盤５４と、この基盤５４に回転可能に取り付けられた回転保持体５３と、回転自在の回転保持体５３を所定の位置で係止させる係止部材５６と、回転自在の回転保持体５３を一定の範囲内で回転させるストッパー５７とから構成されている。

基盤５４は、鉛直に配置された半円形状の板部５８に、円柱形の内周孔を有する筒部５９が突設された構成からなる部材であり、筒部５９を、側壁フレーム３に形成された孔３ａに嵌合させることで取り付けられている。筒部５９は、半円形状の板部５８の円中心の位置に設けられている。また、板部５８は、外側（図２における左側）の面がフラットであり、内側（図２における右側）の面の中央が半円状に窪んだ形状になっており、外周部が中央部よりも厚く形成されている。また、板部５８の外周部には、係止部材５６を嵌入させるための複数の孔５４ａ…が形成されている。これらの複数の孔５４ａ…は、板部５８の円周に沿って円弧状に並設されている。

回転保持体５３は、一対のローラ５１ａ，５１ｂを両側から挟み込む略半円形状の一対のプレート６０，６１と、対向する一対のプレート６０，６１間に架設されて一対のローラ５１ａ，５１ｂをそれぞれ軸支する枢軸部材６２，６２と、基盤５４側のプレート６０に突設されて基盤５４の筒部５９に枢着される円柱形状の回転軸５５とから構成されている。基盤５４側のプレート６０は、板部５８の窪み部分に対向して配置されている。もう一方のプレート６１は、基盤５４側のプレート６０のよりも大径のものであり、その外周部が板部５８の外周部に対向されている。枢軸部材６２，６２は、一対のローラ５１ａ，５１ｂにベアリング６３，６３を介して回転可能にそれぞれ貫設されている。回転軸５５は、基盤５４側のプレート６０に接合されているとともに、基盤５４の筒部５９内に回転可能に嵌合されている。

図９は係止部材５６を表す拡大断面図である。図７，図９に示すように、係止部材５６は、表側（基盤５４側と反対側）のプレート６１のうち、基盤５４の孔５４ａ…に対向する位置（外周部）に付設されており、回転保持体５３に付設されて基盤５４に形成された複数の孔５４ａ…のうちの適宜選択されたいずれか一つに嵌入される部材である。具体的には、ノブ５６ａを回転或いは押し引きすることでピン５６ｂが基盤５４の孔５４ａ内から出し入れされる部材であり、例えばプランジャ等である。この係止部材５６のピン５６ｂが基盤５４の孔５４ａ…に嵌入されることで、回転自在の回転保持体５３が係止され、一対のローラ５１ａ，５１ｂが一定の位置に保持される。

図１０はストッパー５７を表す拡大断面図である。図７，図１０に示すように、ストッパー５７は、基盤５４側のプレート６０の外周部に突設されたピン部材であり、基盤５４の板部５８の縁に当接される。また、ストッパー５７が当接される箇所の板部５８には、ストッパー５７が入り込む凹部５８ａが形成されている。ストッパー５７が板部５８に当接することで、回転保持体５３の回転が規制され、回転保持体５３が一定以上回転できないようになっており、これによって、一対のローラ５１ａ，５１ｂの移動範囲が規制されている。

次に、上記した構成からなる下肢運動器具１の使用方法について説明する。
まず、エクステンション動作のトレーニングを行う場合について説明する。

初めに、図１，図２に示すように、運動者を座部４に着座させる。このとき、予め、座面角度調整機構１２によって座面部１０の傾斜角度を運動者に合わせて調整するとともに、背もたれ位置調整機構１３によって背もたれ部１１の位置を運動者に合わせて調整する。また、運動者を座部４に着座させる際は、腿パッド６を運動者から離した位置に移動させておき、運転者が座部４に着座した後、腿パッド６を運転者の太腿の上に配置する。

また、運動者を座部４に着座させる際は、足パッド５を、運転者の邪魔にならない位置、例えばフレクション動作のトレーニングにおける初期位置に配置させておき、運転者が座部４に着座した後、足パッド５を運転者の下肢（向うすね）に当接させる。具体的には、運動者を座部４に着座させる際は、係止アーム４１の先端に付設された係止部材４２を、後方側（図１における右側）の被係止孔２９ａ内に嵌入させて、足パッド５を運動者の膝の前方位置に配置させておく。そして、運転者が座部４に着座した後、後方側の被係止孔２９ａ内から係止部材４２を引き抜いて、回転軸３２を軸にして支持アーム３３及び足パッド５（およびカウンターウエイト４５）を一体的に回転させ、係止部材４２を前方側（図１における左側）の被係止孔２９ａ内に嵌入させて、足パッド５を運動者の膝の下方位置に配置させ、足パッド５を運転者の向うすねに当接させる。

このとき、図４（ａ）に示すように、回転体２９は、回転体２９に形成された溝３８が一対のガイドローラ４９，４９間に向けられた状態になっており、ベルト３０は、両側の円弧面３１ａ，３１ｂのどちらにも巻き掛けられてなく、溝３８の出口部分から一対のガイドローラ４９，４９間に向けて略真直ぐ延在されている。また、ローラ位置変更手段５２の係止部材５６は、基盤５４の上側の端にある孔５４ａに嵌入されており、足パッド位置調整手段８の一対のローラ５１ａ，５１ｂは、一方のローラ５１ａが他方のローラ５１ｂよりも下に配置された上下並びの状態になっている。

次いで、図１１に示すように、ローラ位置変更手段５２によって一対のローラ５１ａ，５１ｂを回転させることで、足パッド５の位置を微調整し、足パッド５の初期位置を設定する。
具体的には、当初の足パッド５の位置よりも前方側に足パッド５の初期位置を調整する場合、ローラ位置変更手段５２の係止部材５６を引き抜き、一対のローラ５１ａ，５１ｂを、例えば横並びになる状態、或いは一対のローラ５１ａ，５１ｂが上下逆転する状態まで回転させ、基盤５４の孔５４ａ…のうち所定の位置の孔５４ａ…に係止部材５６を嵌入させる。これにより、ローラ５１ｂより先（回転体２９側）の部分のベルト３０が緩み、回転体２９が前方側の円弧面３１ａにベルト３０を巻き掛けながら図１における時計回りに回転する。これによって、係止部材５６によって回転体２９と一体になっている回転軸３２が回転体２９と同じ方向に回転し、回転軸３２に支持アーム３３を介して接合された足パッド５は前方側に向かって円弧状に移動する。

また、上記のように前方側に向かって移動された足パッド５を後方側に戻して足パッド５の初期位置を調整する場合、ローラ位置変更手段５２の係止部材５６を基盤５４の孔５４ａから引き抜き、一対のローラ５１ａ，５１ｂを上記した方向と反対方向に回転させる。これにより、回転体２９側のベルト３０端部が引っ張られ、前方側の円弧面３１ａに巻き掛けられたベルト３０を送り出しつつ回転体２９が図１における反時計回りに回転し、係止部材５６によって回転体２９と一体になっている回転軸３２が回転体２９と同じ方向に回転し、回転軸３２に支持アーム３３を介して接合された足パッド５は後方側に向かって円弧状に移動する。

次いで、所定の初期位置に配置された足パッド５を運動者が下肢で押し上げることで、膝関節のエクステンション動作のトレーニングを行う。具体的には、図４（ａ）に示すように、足パッド５を運動者が下肢で押し上げると、回転軸３２が図４における反時計回りに回転し、係止部材５６により回転軸３２に係止された回転体２９は同じく図４における反時計回りに軸回転する。回転体２９が回転することで、図４（ｂ）に示すように、ベルト３０を巻き取るように前方側の円弧面３１ａにベルト３０が巻き掛けられ、ベルト３０が牽引される。ベルト３０が牽引されることで、ベルト３０に取り付けられたウエイト２８…が吊り上げられ、このウエイト２８…の重量によって円弧状に動かされる足パッド５に負荷が与えられる。

次に、フレクション動作のトレーニングを行う場合について説明する。
初めに、上述したエクステンション動作の場合と同様にして、運動者を座部４に着座させる。このとき、運動者を座部４に着座させる際は、足パッド５を、運転者の邪魔にならない位置に配置させておく必要があるが、足パッド５は、運動者を座部４に着座させる前に、予め、係止部材４２を後方側（図１における左側）の被係止孔２９ａ内に嵌入させて足パッド５を運動者の膝の前方位置（フレクション動作における基準初期位置）に配置させておいてもよく、或いは、運転者が座部４に着座した後、回転軸３２を軸にして支持アーム３３及び足パッド５を一体的に回転させ、足パッド５をフレクション動作における基準初期位置まで移動させてもよい。

また、このとき、上述したエクステンション動作の場合と同様に、図５（ａ）に示すように、回転体２９は、回転体２９に形成された溝３８が一対のガイドローラ４９，４９間に向けられた状態になっており、ベルト３０は、両側の円弧面３１ａ，３１ｂのどちらにも巻き掛けられてなく、溝３８の出口部分から一対のガイドローラ４９，４９間に向けて略真直ぐ延在されている。また、ローラ位置変更手段５２の係止部材５６は、基盤５４の上側の端にある孔５４ａに嵌入されており、足パッド位置調整手段８の一対のローラ５１ａ，５１ｂは、一方のローラ５１ａが他方のローラ５１ｂよりも下に配置された上下並びの状態になっている。

次に、上述したエクステンション動作の場合と同様に、図１１に示すように、ローラ位置変更手段５２によって一対のローラ５１ａ，５１ｂを回転させることで、足パッド５の位置を微調整し、足パッド５の初期位置を設定する。このとき、一対のローラ５１ａ，５１ｂを、例えば横並びになる状態、或いは一対のローラ５１ａ，５１ｂが上下逆転する状態まで回転させることで、ローラ５１ｂよりも回転体２９側のベルト３０が緩み、回転体２９が後方側の円弧面３１ｂにベルト３０を巻き掛けながら図１における反時計回りに回転する。これによって、係止部材５６によって回転体２９と一体になっている回転軸３２が回転体２９と同じ方向に回転し、回転軸３２に支持アーム３３を介して接合された足パッド５は後方に向かって円弧状に移動する。

次に、所定の初期位置に配置された足パッド５を運動者が下肢で押し下げることで、膝関節のフレクション動作のトレーニングを行う。具体的には、図５（ａ）に示すように、足パッド５を運動者が下肢で押し下げると、回転軸３２が図５における時計回りに回転し、係止部材５６により回転軸３２に係止された回転体２９は同じく図５における時計回りに回転する。回転体２９が回転することで、，図５（ｂ）に示すように、ベルト３０を巻き取るように後方側の円弧面３１ａにベルト３０が巻き掛けられ、ベルト３０が牽引される。ベルト３０が牽引されることで、ベルト３０に取り付けられたウエイト２８…が吊り上げられ、このウエイト２８…の重量によって円弧状に動かされる足パッド５に負荷が与えられる。

上記した構成からなる下肢運動器具１によれば、ベルト３０の一部にそれぞれ巻き掛けられてベルト３０の一部をジグザグ状に延在させる一対のローラ５１ａ，５１ｂと、一対のローラ５１ａ，５１ｂの位置を変更させるローラ位置変更手段５２とが備えられた構成になっており、このローラ位置変更手段５２によって一対のローラ５１ａ，５１ｂの位置を変更させることで、回転体２９側のベルト３０の端部が緩み或いは引っ張られる。これによって、回転体２９が回転されて足パッド５は円弧状に移動され、足パッド５の初期位置を適宜調整することができ、トレーニングを行う際の膝関節の初期角度を調整することができる。

さらに、足パッド５の初期位置が調整されるとき、足パッド５の初期位置が変化するとともにベルト３０もそれに応じた所定の円弧面３１ａ，３１ｂの部分に巻き掛けられた状態になるため、膝関節の屈曲状態に応じた適正な負荷で膝関節のトレーニングを行うことができる。例えば、下肢を若干上げた状態を初期位置とし、その状態からエクステンション動作のトレーニングを行う場合、その初期位置における負荷は、基準となる初期位置（膝関節が略直角に曲げられた状態の位置）における負荷にはならず、下肢を若干上げた実際の状態に適した大きさの負荷となり、さらに、負荷のかかり方が図６（ａ）に示す最適な負荷曲線Ａ０のとおりになる。一方、膝関節を若干曲げた状態を初期位置とし、その状態からフレクション動作のトレーニングを行う場合、その初期位置における負荷は、基準となる初期位置（膝関節が真直ぐに伸ばされた状態の位置）における負荷にはならず、膝関節を若干曲げた実際の状態に適した大きさの負荷となり、さらに、負荷のかかり方が図６（ｂ）に示す最適な負荷曲線Ａ０のとおりになる。つまり、如何なる膝関節の屈曲状態からトレーニングを開始しても、膝関節の屈曲角度に応じた最適な負荷曲線Ａ０上の何れかの位置でスタートされてその最適な負荷曲線Ａ０に沿って負荷が変化することになり、常に膝関節の屈曲状態に適した負荷を足パッド５に与えることができる。

また、一対のローラ５１ａ，５１ｂをそれぞれ保持する回転保持体５３を鉛直方向に回転させるローラ位置変更手段５２が備えられた構成になっているため、回転保持体５３を鉛直方向に回転させることで、一対のローラ５１ａ，５１ｂの位置が変更され、回転体２９側のベルト３０の端部が緩み或いは引っ張られる。これによって、上記した下肢運動器具１を簡易な構成で実現することができる。

また、支持アーム３３が回転体２９との間で相対的に回転可能に取り付けられて、また、回転体２９には、ベルト３０を挟んで両側に円弧面３１ａ，３１ｂがそれぞれ形成された構成になっているため、回転体２９を回転させずに支持アーム３３を回転させることで、足パッド５の初期位置が切替可能となるとともに、このとき、回転体２９が何れの方向に回転した場合であってもベルト３０が円弧面３１ａ，３１ｂに巻き掛けられ、足パッド５に適正な負荷が与えられる。これによって、支持アーム３３の角度を切り替えるだけで、エクステンション動作とフレクション動作との切替えを行うことができ、一台で両方のトレーニングを適正な負荷で行うことができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明に係る下肢運動器具の第２の実施の形態について説明する。なお、上記した第１の実施の形態と同様の構成についてはその説明を省略し、また、第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付す。

図１２はローラ位置変更手段５２’を内側からみた側面図であり、図１３はローラ位置変更手段５２’を外側からみた側面図であり、図１４は図１２に示すＸ−Ｘ間の断面図であり、図１５は図１２に示すＹ−Ｙ間の断面図である。
図１２、図１３、図１４、図１５に示すように、ローラ位置変更手段５２’は、一対のローラ５１ａ，５１ｂをそれぞれ保持する回転保持体５３’と、回転保持体５３’を回転させるウォームギア機構６４と、ウォームギア機構６４を駆動させるノブ６５と、側壁フレーム３に取り付けられたウォーム受け金具６６とから構成されている。

回転保持体５３’は、一対のローラ５１ａ，５１ｂを両側から挟み込む円形状の一対のプレート６０’，６１’と、対向する一対のプレート６０’，６１’間に架設されて一対のローラ５１ａ，５１ｂをそれぞれ軸支する枢軸部材６２，６２と、側壁フレーム３側（外側）のプレート６０’に突設された円柱形状の回転軸５５’とから構成されている。回転軸５５’は、側壁フレーム３側のプレート６０の中心位置に接合されているとともに、側壁フレーム３に取り付けられた筒部５９に挿通されて筒部５９内に回転可能に嵌合されている。なお、筒部５９は、側壁フレーム３に形成された孔３ａの中に嵌合されている。

ウォームギア機構６４は、回転保持体５３’の回転軸５５’に設けられたウォームホイール６７と、ウォームホイール６７に噛合されたウォーム６８とから構成されている。ウォームホイール６７は、外周面に凸凹の歯６７ａが形成された円盤状の歯車であり、側壁フレーム３から外側に配置されている。ウォームホイール６７は、側壁フレーム３から外側に突出された回転軸５５’の外側端（回転保持体５３’の反対側の端部）に取り付けられており、ウォームホイール６７が回転すると回転軸５５’が軸回転して回転保持体５３’が回転する仕組みになっている。ウォーム６８は、ウォーム受け金具６６に軸回転可能に保持された雄ネジ状の部材であり、その外周面には螺旋状に延在するネジ山状のウォーム歯６８ａが形成されている。ウォームギア機構６４は、ウォームホイール６７の歯６７ａとウォーム６８のウォーム歯６８ａとがすべり接触することで、ウォーム６８からウォームホイール６７へ動力が伝達されるものであり、ウォーム６８が軸回転すると、当該ウォーム６８に噛合されたウォームホイール６７が回転する。

また、ウォームギア機構６４は、セルフロック機能（自己保持機能）を有している。このセルフロック機能は、ウォーム６８からウォームホイール６７への動力伝達のみを可能にする、つまり、ウォーム６８からしか駆動できない状態にして、所定のトルク以下であれば出力側（ウォームホイール６７側）から回転させることができない状態にする機能である。このセルフロック機能によれば、ウォームホイール６７が所定トルク以下で回転しようとしてもウォームギア機構６４がロックされた状態になって、ウォームホイール６７の回転が規制される。なお、上記したセルフロック機能は、ウォーム６８の進み角を小さくするとその効率が低下し、また、荷重の変化や振動によって出力側から逆転することがある。したがって、ウォームギア機構６４の減速比は１／４０〜１／６０の範囲に設定することが好ましい。

ノブ６５は、ウォーム６８を軸回転させるためのものであり、ウォーム６８のシャフト６９の上端に取り付けられている。このノブ６５を回転させると、シャフト６９が軸回転し、ウォーム６８が軸回転される。
なお、符号７０はウォームギア機構６４を覆うカバーであり、図１３では当該カバー７０が省略されている。

上記した構成からなるローラ位置変更手段５２’を備える下肢運動器具によれば、ウォームギア機構６４によって、回転保持体５３’の回転角度が無段階で調整可能である。つまり、例えば、上記した第１の実施の形態におけるローラ位置変更手段５２では、基盤５４に形成された孔５４ａ…のうちの何れか１つにピン５６ｂを差し込んで係止させる構成であるため、孔５４ａ…のピッチ間隔でしか回転保持体５３’の回転角度を調整することができないが、上記した構成からなるローラ位置変更手段５２’によれば、連続的な無段階調整が可能であるため、回転角度の微調整が可能となる。これによって、足パッド５の初期位置の微調整が可能となり、トレーニングを行う際の膝関節の初期角度を微調整することができる。

また、ウォームギア機構６４のセルフロック機能により、出力側（ウォームホイール６７側）から回転できない状態を得ることができ、何らかの要因で回転保持体５３’を回転させようとする力が働いても、上記セルフロック機能によって回転保持体５３’の回転が規制される。
例えば、上記した第１の実施の形態におけるローラ位置変更手段５２では、基盤５４に形成された孔５４ａ…のうちの何れか１つにピン５６ｂを差し込んで係止させる構成であるため、不注意や不慮の事態によって、ベルト３０にテンションがかかった状態のときにピン５６ｂが引き抜かれると、ベルト３０が引張られて回転保持体５３が急回転する。この場合、器具が破損するおそれがあるとともに、ピン５６ｂを引き抜いた者や当該下肢運動器具に座っていた者に危害が及ぶ危険性があるため、当該下肢運動器具を使用する際、ベルト３０にテンションがかかった状態のときにピン５６ｂが引き抜かれる事が無いように相当の注意を払う必要がある。
これに対し、上記したセルフロック機能付きのウォームギア機構６４を備えるローラ位置変更手段５２’では、所定のトルク以下ではウォームギア機構６４が逆転することがないため、器具の破損を防止することができるとともに安全性を向上させることができる。

以上、本発明に係る下肢運動器具の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、一対のローラ５１ａ，５１ｂをそれぞれ保持する回転保持体５３を鉛直方向に回転させるローラ位置変更手段５２、が備えられた構成になっているが、本発明は、図１６に示すように、一対のローラ５１ａ，５１ｂのうち一方を直線的に移動させるローラ位置変更手段５２”が備えられた構成であってもよい。一方のローラ５１ａを直線的に移動させる機構としては、例えば、直線的に形成された図示せぬガイドレールに図示せぬランナーを嵌合させ、このランナーにローラ５１ａを取り付ける機構があり、或いは、図示せぬシリンダーのピストンの先端にローラ５１ａを取り付けた機構であってもよく、ローラ５１ａを移動させる機構は周知の機構を適宜適用することが可能である。なお、本発明は、一つのローラ５１ａを直線移動させる場合に限らず、複数のローラをそれぞれ直線移動させてもよい。

また、上記した実施の形態では、一対（２つ）のローラ５１ａ，５１ｂが備えられた構成になっているが、本発明は、３つ以上のローラが備えられた構成になっていてもよく、ローラの数は適宜変更可能である。

また、上記した実施の形態では、一対のローラ５１ａ，５１ｂをそれぞれ保持する回転保持体５３を手動で回転させ、所定位置で係止部材５６を基盤５４の孔５４に嵌入させ、回転保持体５３を係止させる構成になっているが、本発明は、回転保持体５３をモータ等で回転させる構成であってもよく、その他、ラックとピニオンとからなる機構やギヤとベルトとからなる機構によって回転保持体を回転させる構成であってもよく、回転保持体を回転させる手段は適宜変更可能である。

また、上記した実施の形態では、エクステンション動作およびフレクション動作の両方のトレーニングが行えるように、支持アーム３３が回転体２９との間で相対的に回転可能に取り付けられて、また、回転体２９には、ベルト３０を挟んで両側に円弧面３１ａ，３１ｂがそれぞれ形成された構成になっているが、本発明は、エクステンション動作又はフレクション動作のいずれか一方のみのトレーニングを行う下肢運動器具であってもよく、この場合、回転体と回転軸と支持アームと足パッドとが一体的に形成され、また、回転体に形成される円弧面も何れか一方のみとなる。

また、上記した実施の形態において、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、下肢運動器具１の各部の構造や材料等について他の構成を採用しても構わず、本発明は、上記した構成を適宜組み合わせた他の構成であってもよい。

本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するための側面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するための正面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するための回転体の側面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するためのエクステンション動作のトレーニング時における回転体の動作を表した図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するためのフレクション動作のトレーニング時における回転体の動作を表した図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するための足パッドの最適な負荷曲線を表した図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するためのローラとローラ位置変更手段とを表した側面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するためのローラとローラ位置変更手段とを表した断面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するためのローラ位置変更手段の部分詳細図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するためのローラ位置変更手段の部分詳細図である。 本発明に係る下肢運動器具の第１の実施の形態を説明するためのローラとローラ位置変更手段との動きを表した側面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第２の実施の形態を説明するためのローラ位置変更手段を表した側面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第２の実施の形態を説明するためのローラ位置変更手段を表した側面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第２の実施の形態を説明するためのローラ位置変更手段を表した断面図である。 本発明に係る下肢運動器具の第２の実施の形態を説明するためのローラ位置変更手段を表した断面図である。 本発明に係る下肢運動器具の他の実施の形態を説明するための側面図である。 従来の下肢運動器具を説明するための側面図である。

符号の説明

４ 座部
５ 足パッド
７ 負荷導入手段
２８ ウエイト
２９ 回転体
３０ ベルト
３１ａ，３１ｂ 円弧面
３２ 回転軸
３３ 支持アーム
５１ａ，５１ｂ ローラ
５２，５２’，５２” ローラ位置変更手段
５３，５３’ 回転保持体
５５’ 回転軸
６４ ウォームギア機構
６７ ウォームホイール
６８ ウォーム

Claims (4)

1. 運動者を着座させる座部と、座部の前方に配置され、前記運動者の下肢によって押されることで円弧状に移動する足パッドと、前記運動者の下肢によって押される前記足パッドに負荷を与える負荷導入手段とが備えられ、
   該負荷導入手段は、上下方向に移動自在のウエイトと鉛直方向に回転自在の回転体とが、上下に折り返されて延在するベルトを介してつるべ井戸状に接続されているとともに、前記回転体に、該回転体の回転によって前記ベルトが巻き掛けられる円弧面が形成され、さらに、前記回転体の回転軸に、該回転軸に交差する方向に延在して前記足パッドを支持する支持アームが固定されている構成からなり、
   前記運動者の下肢によって前記足パッドが押されて、前記回転体が回転され、前記円弧面に前記ベルトが巻き掛けられて該ベルトが牽引され、前記ウエイトが吊り上げられることで、前記足パッドに負荷が与えられるとともに、前記円弧面が、最適な負荷曲線で足パッドに負荷がかかるような形状に形成されている下肢運動器具において、
   前記ウエイトと回転体の間で、前記ベルトの一部にそれぞれ巻き掛けられて該ベルトの一部をジグザグ状に延在させる複数のローラと、該複数のローラのうちの少なくとも一つのローラの位置を変更させるローラ位置変更手段とが備えられていて、
   前記ローラ位置変更手段によって前記ローラの位置を変更させることで、前記ベルトが緩みまたは引っ張られ、これに応じて前記回転体が回転されて足パッドの初期位置を調整するようにしたことを特徴とする下肢運動器具。
2. 請求項１記載の下肢運動器具において、
   前記ローラ位置変更手段は、前記複数のローラをそれぞれ保持する回転保持体を鉛直方向に回転させるものであることを特徴とする下肢運動器具。
3. 請求項１記載の下肢運動器具において、
   前記ローラ位置変更手段は、前記複数のローラのうちの少なくとも一つを直線的に移動させるものであることを特徴とする下肢運動器具。
4. 請求項２記載の下肢運動器具において、
   前記ローラ位置変更手段には、前記回転保持体を回転させるセルフロック機能を有するウォームギア機構が備えられており、
   該ウォームギア機構は、前記回転保持体の回転軸に設けられたウォームホイールと、該ウォームホイールに噛合されたウォームとを備えた構成からなることを特徴とする下肢運動器具。

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