JPS609827B2

JPS609827B2 - 筋肉運動装置

Info

Publication number: JPS609827B2
Application number: JP749878A
Authority: JP
Inventors: 恒夫熊木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-26
Filing date: 1978-01-26
Publication date: 1985-03-13
Also published as: JPS54103136A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は被訓練者（主に筋肉の切断もしくはマヒ等によ
る筋肉障害者）の自律的筋肉運動を議出して筋肉の回復
および増強を目的とする等尺性訓練、等張性訓練および
等速性訓練を行うことができる新規の医療用の筋肉連動
装置を提供するものであって、瞬時に停止にいたらしめ
る形式の電気ブレーキと、駆動力に反抗するトルク−速
度を連続的に与える形式の電気ブレーキとを備え、これ
等両形式のブレーキを任意に選択して主軸に択一に制動
をかける構造とし、この主軸の外端に被訓練者の前腕の
回内、回外、ひざの関節の屈曲・伸展、股関節の屈曲・
伸展、肩関節の屈曲・伸展等の各所関節の屈曲・伸展な
どに応じて交換できる適宜の附属品の装着部を設けたこ
とを要旨とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に依拠して説明するに、図
中１は昇降用モーター、２はキャスター３付きの座台４
を備えたポール、５は上記の昇降用モーター１により回
転する昇降ネジ、６は同昇降ネジ５により昇降するサド
ル、７は同サドル６に固定したエンジンボックス、８は
被訓練者の肩関節９び外転、股関節屈曲・伸展、肩関節
９０ｏ屈曲・伸展、肘関節屈曲・伸展に使用する附属品
８′を具備したハンドル、９は主軸、１川ま原動鞠２１
に瞬時に停止にいたる電磁ブレーキ、１１は電動力より
駆動する原動軸２１の駆動力にトルク一回転を連続的に
与えるヒステリシスブレーキ、１２は被訓練者により主
軸９に加えられるトルクを検出するトルク検出装置、１
３はべベルギャ装置、１４，１４ｒは平歯車、１５はセ
ンサ用回転板、１６は回転センサ、１７は主軸９の回転
角を検出する角度検出装置、１８は角度設定ツマミ、１
９は遊星歯車（図示せず）による減速機、２２はエンジ
ンボックス７の原動軸２１を駆動する駆動部に設定され
たトルクと速度に於ける回転制御を行なわしめるための
制御駆動出力を与えるトルク−速度設定部であって、ス
イッチＳ，で選択切替される入力抵抗Ｒ，．，Ｒ，２，
Ｒ，３と電流増中器２３の帰還回路のスイッチＳ２で選
択切替される帰還抵抗Ｒ２，，Ｒ２２との組合せにより
増中度を決定して設定トルクを作り出す電流値を与える
と共に速度設定器２４により速度制御信号を与えるよう
にしたものであり、２８はトルク検出装置１２からのト
ノク信号を所定の測定表示レベルまで増中する増器であ
って、この増中器２８の出力は関節の伸に対して正のト
ルク測定出力を、逆回転となる節の屈曲に対して負のト
ルク測定出力を夫々与えるようにしてある。

このように増中器２８の出は伸展に対して（正）、屈曲
に対して（負）となるようにしてあるため「設定トルク
値に到達した回数を計数表示する回路は、比較器３０「
比較力器３１、インバ−夕３２、アンドゲート３３およ
び表示器３４を備えた伸展用のものと、同様に比較器３
６、比較入力器３７、ィンバー夕３８、アンドゲ−ト３
９および表示器４０を備えた屈曲用のものとの並列表示
回路で構成されている。食１は増中器２８の出力の正・
負に応じて伸展用と屈曲用の表示回路を切換えるための
零設定器であって、伸展用のアンドゲート３３にはイン
バータ４２，４３を介して出力を印加し、屈曲用アンド
ゲート３９にはインバータ４２を介して出力を印加する
ようにしてある、４５は角度検出装置１７からの角度信
号を増中する増中器であって、主軸９の回転が設定角度
に到達した回数を表示する回路として伸展用と屈曲用と
の並列回路を備えているものであり、当該並列回路は比
較器４７、比較入力器４８、インバータ４９、アンドゲ
ート５０および表示器５１を備えた伸展角度用回路と比
較器５２、比較入力器５３、ィンバータ５４、アンドゲ
ート５５および表示器５６を備えた屈曲角度用回路とで
構成されている。５８は増中器４５の出力の正・負に応
じて伸展用と屈曲用の表示回路を切換えるための零設定
器であって、伸展用のアンドゲート５０１こはィンバ−
夕５９，６０を介して出力を印加し、屈曲用アンドゲー
ト５５にはインバータ５９を介して印加するようにして
ある。

６２，６３は記録計用出力端子であり、６４は角度表示
用広角度メーターであり、６５は正負目盛を備えたトル
クメーターであり、６６は正負目盛を備えた角度メータ
ーである。

即ち、図に示す上記の実施例はヒステリシスブレーキ１
１を解放状態としておいて電磁ブレーキ１０‘こより主
軸９に制動をかけることによって等尺性訓練を、また電
磁ブレーキ１０を解放状態としておいてヒステリシスブ
レーキ１１により主軸９に適量の力および速度の制動を
かけることによって等糠性訓練および等速性訓練を夫々
任意に選んで行い得るようにしたものである。因に、等
尺性訓練（ｌｓｏｍｅｔｒｉｃＥｘｅｒｃｉｓｅ）とは
例えば机に手を押しつけたり手を伸ばした状態で力こぶ
を作ったりする訓練であり、近年、その有効性が重視さ
れ注目されている。

これは関節の動きは全くなく、１００％熱になり仕事量
は０である。負荷は筋収縮の能力に等しく対応する。等
張性訓練（ＬｓｏにｎｉｃＥｘｅｒｃｉｓｅ）とは砂袋
や重錘等を利用して行う一般的な方法であって、抵抗が
一定で関節の動きの早さ（スピード）がまちまちである
。この場合７５％位が熱となり、２５％程度が仕事量に
なる。この訓練では或る角度での筋運動が障害等の理由
で弱まっている場合、それに正しく適応した負荷を与え
る事は大変に難しく、また関節運動を行う場合、他の角
度では負荷か弱くなり、関節可動城の全てでその角度に
適応した抵抗を与えることは不可能である。等速性訓練
（ｌｓｃｋｉｎｅｔｉｃＥｘｅｒｃｉｓｅ）とは全開節
可動域にわたって正しく適合する抵抗訓練を一定のスピ
ードで運動する訓練である。

本発明は上記の通りであるので、例えば腕を真下にさげ
た位置から真横に伸した位置に廻す肩関節９０度外転（
側方挙上）運動に際して等尺性訓練を行う場合には、先
ず昇降モーター１でエンジンボックス７を肩の高さとし
てハンドル８が上記の腕の運動にマッチして動くように
し、然るのち角度設定ッマミ１８で主軸９を真下から真
横の間で揺動を繰り返すように設定して原動軸２１を駆
動状態とすると共にヒステリシスフレーキ１１を解放状
態としておいて電磁プレーキー０１こより主軸９にべベ
ルギャ１３等を介して制動をかけ、この制動をかけた状
態に於てハンドル８に取付けた附属品８′を手指で握る
と共に上記の制動に抗する力を腕に入れればよく「また
し上記の肩関節９０度外転運動に際して等張性訓練を行
う場合には上記と同様に原動軸２１を駆動状態とすると
共に電磁ブレーキ１０を解放状態としておいてヒステリ
シスブレーキ１１によりべベルギャ１３等を介して主軸
９にトルク設定による適量の力の制動をかけ、この制動
をかけた状態で附属品８′を手指で握ると共に上記のト
ルク設定による制動に勝つ力を腕に入れればよく、更に
、上記の肩関節９０度外転運動に際して等速性訓練を行
う場合には上記と同様に原動軸２１を駆動状態とすると
共に電磁ブレーキ１０を解放状態としておいてヒステリ
シスブレーキ１１により主軸９にべベルギャ１３等を介
して速度設定による適度の速さの制動をかけ、この制動
をかけた状態で附属品８′を手指で握りのってハンドル
８の揺動で腕を同様に揺動させればよい。

尚、第４図に示す附属品８″はハンドル８に取付けてひ
ざ関節の屈曲・伸展、股関節外転・内転、肩関節水平位
外転・内転等の運動に使用するものであり、また第５図
に示す附属品８肌は主軸９にハンドル８と交換して取付
けて前腕の回内・回外等の運動に使用するものである。

本発明は瞬時に停止にいたらしむる形式の電気ブレーキ
をコントロールして等尺性訓練を、また駆動力に反抗す
るトルクを連続的に与える形式の電気ブレーキをコント
ロールして等張性訓練および等速性訓練を夫々任意の選
択により行う筋肉運動機器の実施を可能とするものであ
って、即ち頭書の目的達成に極めて好都合で使い易い利
便さがあるのみならず主要部が所謂電気的構造であって
従来の同部が所謂機械構造のものに比してさめの細い訓
練を可能としリハビリテーションの効果の向上に多大に
貢献するものである。本発明は電磁ブレーキの代りにデ
ィスクブレーキもしくはバンドブレーキ等電気ブレーキ
をまたヒステリシスブレーキの代物こパウダーブレーキ
もしくはゥズ電流ブレーキ等電気ブレーキを使用して実
施する場合もある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明筋肉運動装置の実施例を示すものであって第
１図は全体の斜視図、第２図は第１図Ａ−Ａ線に沿う断
面図、第３図は電気回路のダイヤグラム、第４図および
第５図は第１図および第２図に示す附属品以外の各種附
属品を示す斜視図である。１…昇降用モータ、２…ポール、３・・・キャスター、
４・・・座台、５・・・昇降ネジ、６・・・サドル、７
・・・エンジンボックス、８…ハンドル、８′，８″，
８川・・・附属品、９・・・主軸、１０・・・電磁ブレ
ーキ、１１…ヒステリシスブレーキ、１２…トルク検出
装置、１３…べベルギャ装置、１４，１４′・・・平歯
車、１５・・・センサ用回転板、１６・・・回転センサ
、１７・・・角度検出装置、１８…角度設定ッマミ、１
９・・・減速機、２１・・・原動機、２２・・・トルク
−速度設定部、Ｓ，，Ｓ２・・・スイッチ、Ｒ，．，Ｒ
・２，Ｒ・３・・・入力抵抗、Ｒ２，，Ｒ２２・・・帰
還抵抗、２３・・・増中器、２４…速度設定器、２８・
・・増中器、３０，３６，４７，５２・・・比較器、３
１，３７，４８，５３・・・比較入力器、３２，３８，
４２，４３，４９’５４，５９，６０…インバータ、３
３，３９，５０，５５…アンドゲート、３４，４０，５
１，５６・・・表示器、４１，５８・・・零設定器、４
５・・・増中器、６２，６３・・・記録計用出力端子、
６４・・・広角度メーター、６５・・・トルクメーター
、６６・・・角度メーター。第１図第２図第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

１瞬時に停止にいたらしめる形式の電気ブレーキと、
駆動力に反抗するトルク−速度を連続的に与える形式の
電気ブレーキとを備え、これ等両形式のブレーキを任意
に選択して主軸に択一に制動をかける構造とし、この主
軸の外端に被訓練者の前腕の回内、回外、ひざ関節の屈
曲・伸展、股関節の屈曲・伸展、肩関節の屈曲・伸展等
の各所関節の屈曲・伸展などに応じて交換できる適宜の
附属品の装着部を設けたことを特徴とする筋肉運動装置
。