JP2004358058A - 電動ステッパー - Google Patents

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JP2004358058A JP2003162234A JP2003162234A JP2004358058A JP 2004358058 A JP2004358058 A JP 2004358058A JP 2003162234 A JP2003162234 A JP 2003162234A JP 2003162234 A JP2003162234 A JP 2003162234A JP 2004358058 A JP2004358058 A JP 2004358058A
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崇 矢吹
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Abstract

【課題】この発明は、使用者が左右の踏み板上に乗り、電源を入れるだけで自動的に足踏み運動をすることができ、健康の維持、増進、リハビリをすることができる電動ステッパー提案を目的とする。
【解決手段】基台上に動力手段によって駆動されるリンク機構を介して交互に傾動運動をする左右の踏み板を備えるとともに、前記左右の踏み板の前方に設置した支柱と、当該支柱に取り付けたハンドル、及び、前記動力発生手段の操作部及び表示部を備え、つま先側を支点とした傾動運動を実現できるように構成した電動ステッパーとして、前記課題を解決した。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、使用者が左右の踏み板上に乗り、電源を入れるだけで自動的に足踏み運動をすることができ、健康の維持、増進、リハビリをすることができる電動ステッパーに関する。
【0002】
【従来の技術】
(1) 従来、自宅に居ながら手軽に足踏み運動をすることができる器具として、スプリングやエアシリンダ等を組み込んだステッパーが普及している。
しかし、このようなタイプのステッパーは、使用者自らが、自らの意思に基づいて踏み板を踏み込まなければならず、なかなか長続きがしないという問題がった。また、運動の強度も、スプリングやエアシリンダ等の強さを調節することによって行えるものもあるが、使用中には当該調整を行えず、面倒であった。
【0003】
(2) 電動式の器具としては、特開2002−369894号公報に、モータの駆動によって動き、使用者が体重をかけて装置の動きにあわせるだけで適度な運動をすることができる装置の発明が開示されている。
【0004】
【特許文献1】特開2002−369894号公報
【0005】
【発明により解決しようとする課題】
然し乍、従来の装置は、踏み板が前後方向にスライドする動きが加えられており、大腿部に作用する力がそれ程高くない構成となっている。
【0006】
大腿部、特に大腰筋を刺激すると、関節硬直の予防改善の効果があるのみならず、アルツハイマー病や、パーキンソン病、脳卒中の症状を緩和、予防する効果があると考えられている。
【0007】
そこで、この発明は、特に大腰筋を刺激することができ、筋力の鍛錬だけでなく、種々の症状のリハビリにも利用することのできる装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、モータ等の動力発生手段によって駆動される踏み板に足を乗せるだけで、その場で足踏み運動をするのと同等の運動を実現するようにして前記課題を解決したのである。
【0009】
すなわち、この発明の電動ステッパーは、基台上に動力手段によって駆動されるリンク機構を介して交互に傾動運動をする左右の踏み板を備えるとともに、前記左右の踏み板の前方に設置した支柱と、当該支柱に取り付けたハンドル、及び、前記動力発生手段の操作部及び表示部を備えたことを特徴とする電動ステッパーである(請求項1)。
【0010】
この発明の電動ステッパーは、踏み板を前後方向にスライドさせることなく、恰も、その場で軽く足踏み運動をしているような動き、すなわち使用者のつま先側を支点とした、傾動運動を実現するものである。そのため、このような動きを実現するものであれば、リンク機構はどのような構成であってもよい。
【0011】
例えば、リンク機構は、基台に対して横方向に取り付けたロール軸を支点として、左右の踏み板を傾動運動させる構成とすることができる(請求項7)。
【0012】
また、この発明の電動ステッパーは、左右の踏み板の下面にそれぞれ取り付けた球体と、当該左右の踏み板に対して横方向に配置され、当該左右の踏み板の間を支点としてシーソー運動をする支持部材を備え、前記球体を前記支持部材の両側にそれぞれ当接させて左右の踏み板を支持した構成とすることができる(請求項2)。さらに、左右の踏み板の傾動運動の速度及び回数を検知するセンサーを備えた構成とすることができる(請求項3)。
【0013】
また、動力発生手段に当該動力発生手段の制御を行うコントロールボックスを接続し、前記動力発生手段による前記左右の踏み板の駆動力を、使用者側の入力によって前記踏み板の踏み替え回数を変化できる程度の大きさに制御したり(請求項4)、ハンドル、操作部及び表示部は、支柱へ脱着可能として、当該支柱は、基台に回動自在に取り付けると共に、複数の部分に分割可能である構成としたりすることができる(請求項5)。さらに、基台の後部から上方へ延びる脱着自在の背もたれ及び/又は椅子を備えた構成とすることもできる(請求項6)。
【0014】
【発明の実施の形態】
この発明の真空ロボットの好ましい実施の形態について説明する。
【0015】
(1) この発明の電動ステッパーは、動力により、使用者が自ら脚を動かさなくても、運動をしたのと同等またはそれ以上の効果を与えること目的としている。特に、大腿部を高く上げたいわゆる「腿上げ」に似た運動の効果を与えることを目的としている。「腿上げ」運動をすると、大腿部の表側の足の付け根付近の筋肉が動く。
そこで、動力発生手段によって駆動される左右のリンク機構3、4を基台5に取り付け、使用者が搭乗して交互に踏み替える左右の踏み板6、7をその搭乗面6a、7aの角度が変化するように、すなわち、左右の踏み板6、7がつま先側を支点とした傾動運動ができるように左右のリンク機構3、4にそれぞれ取り付けている。
動力発生装置は、モータ2を用いるのが一般的であるが、他の装置を用いることも、もちろん可能である。
リンク機構は、図示のように左右の踏み板6、7毎に別個のもの3、4を用意して取り付け、動力発生装置(モータ2)からの入力を左右別々に行うようにしてもよい。要は、交互に踏み替える左右の踏み板6、7の搭乗面6a、7aの角度を、交互に変化させることができるような機構であればどのような機構であってもよい。例えば、エアーシリンダの圧力を制御して踏み板6、7を交互に動かすようにしてもよい。
このようなリンク機構3、4は、前記踏み板6又は7を取り付け、基台5に対して横方向に取り付けたロール軸17又は18を支点とし、当該踏み板6又は7の搭乗面の角度を変化させるリンクを少なくとも備えている構成とすることが望ましい。
なお、本明細書に置いて、横方向とは図2中、矢示14の方向をいい、前後方向とは、矢示15の方向をいうものとする。
【0016】
(2) 左右の踏み板6、7の下面、又は左右の踏み板6、7を取り付けたリンクの下面にそれぞれ球体6b、7bを取り付け、左右の踏み板6、7の間を支点12としてシーソー運動をする支持部材13を基台5に対して横方向に配置して基台5に取り付け、球体6b、7bを支持部材13の両側13a、13bにそれぞれ当接させて左右の踏み板を支持する構成とする。このような構成とすれば、一方の踏み板、例えば図4図示のように踏み板6が下がると、支持部材13の符号13a側が下がり、同時に符号13b側が支点12を支点として上昇する。これにより踏み板7が持ち上げられる。踏み板7は、もちろんリンク機構4によって上昇するが、支持部材13によって持ち上げられることにより、よりスムーズな上昇を実現している。この作用が連続することによって装置全体の動きが滑らかとなり、使用者の違和感を緩和させることができる。
球体6b、7bを用いたのも、摩擦を少なくし、スムーズな動きを実現する為である。
【0017】
(3) この発明の電動ステッパー1は、左右の踏み板6、7に搭乗し、さらに当該踏み板6、7は自動で動くものであるから、使用者は何かに掴まりながら使用できればバランスがとれるし、安全である。そこで、この発明の電動ステッパー1では、基台5の左右の踏み板6、7の前方に支柱8を取り付けてある。
支柱8には、ハンドル9と動力発生手段(モータ2)の操作部10及び表示部11を取り付けてある。表示部11は、プログラム設定/表示切り替えスイッチ11aを備えることができる。
この発明の電動ステッパー1は、左右の踏み板6、7の搭乗面6a、7aの角度の変化の速度、回数を検知するセンサーを備えた構成とすることができるが、このセンサーによる計測値から、種々のデータ、例えば消費カロリー等を計算して表示部11に表示させることができる。また、運動時間等の表示も可能である。
(4) また、動力発生手段(モータ2)に動力発生手段(モータ2)の制御を行うコントロールボックス16を接続し、動力発生手段(モータ2)による左右の踏み板6、7の駆動力を、使用者側の入力によって踏み替え回数を変化できる程度の大きさに制御することができる。このとき、コントロールボックス16は、前記センサーによる情報を取り込んで解析することができる。
このように制御すれば、運動の強さを変えることができ、例えば、電動ステッパー1を用いてリハビリを行うようなときは、回復の度合いに応じた運動の強さとすることができる。
【0018】
(5) 電動ステッパー1は、使用しないときなどは、コンパクトに分解し、折り畳めると便利である。そこで、ハンドル9、操作部10、表示部11を、支柱8へ脱着可能なものとし、支柱8も、複数の部分8a、8bに分割できるようにし、最基端に位置する部分8aは、基台5に回動自在に取り付けるようにすることができる。
なお、ハンドル9は、支柱8にT字状に取付部を設け、当該取付部に左右の把手を差し込み、ボタンを押して脱着できるようにすることもできる。
【0019】
(6) 電動ステッパー1を使用するときは、使用者はハンドル9を握って運動することができる。
しかし、立った状態で使用すると、使用者の体重が足腰にかかり、強制的に脚を動かされると、過負荷がかかって、却って、足腰の負担になることが考えられる。
そこで、基台5の後部から上方へ延びる脱着自在の背もたれ及び/又は椅子27を備えた構成とすることができる。
【0020】
【実施例1】
以下、この発明の電動ステッパー1の実施例について説明する。
【0021】
(1) 電動ステッパー1の基本的構成は、基台5に左右のリンク機構3、4を取り付け、このリンク機構にそれぞれ踏み板6、7を取り付ける。さらに、モータ2と、コントロールボックス16を取り付け、ハンドル9、操作部10、表示部11を取り付けた支柱8を立設してなる。
【0022】
(2) 基台5は、横向きに配置した前後の脚部材5a、5bを、長手方向を前後方向としたセンターフレーム5cで繋なぎ、このセンターフレーム5c上に間隔を開けて前柱5dと、後柱5eを立設し、前柱5dに前方に向かってモータ2設置用のステー5fを取り付けてある。
ステー5fには、ギアボックス2aが装着したモータ2を取り付けてあり、ステーの両側からは、回転軸2b、2cが突出している。
また、前柱5dには、リンク機構3、4を取り付けるためのロール軸17、18が取り付けてある。
さらに、基台5の後側の脚材5bには踏み板6、7の後端が最下点に来たときに接触するゴム製の緩衝材25、25が取り付けてある。
【0023】
(3) 次にリンク機構3、4について説明する。リンク機構3、4は同一のもであるので、リンク機構3について説明し、リンク機構4についての説明は省略する。
リンク機構3は、レール部材3a、短リンク3b、中リンク3c、長リンク3d、L字状リンク3eからなる。図3は、短リンク3b、中リンク3c、長リンク3d、L字状リンク3eを分解した状態の説明図である。
各リンクの接続は、まず、レール部材3aを基台5のセンターフレーム5cの側面に水平に取り付ける。このレール部材3aは、前後方向の溝3a1を備えている。
短リンク3bは、一端側3b1をモータ2の回転の回転軸2bに取り付け、短リンク3bの他端側3b2は、長リンク3dの一端側3d1とを連結する。長リンク3dの他端側3d2は、中リンク3cの一端側3c1と連結し、中リンク3cの他端側3c2とL字状リンク3eの短節側の端部3e1と連結する。
長リンク3は、中リンク3cとの連結を行った他端側3b2の先端部にピン3d3を取り付け、このピン3d3をレール部材3aの溝3a1に摺動自在に装着する。
L字状リンク3eは、角部3eを前柱5dに取り付けたロール軸17に回動自在に装着する。また、L字状の長節に踏み板6を取り付ける。これにより、踏み板3は、角部3eを支点として、踏み板6を動かすことができる。
また、左右の踏み板6、7を取り付けたL字状リンク3e、4eの下面にそれぞれ球体6b、7bを取り付けてある。
【0024】
(4) 基台5の後柱5eには、基台5に対して横方向に配置した支持部材13を支点12で取り付けてある。この支持部材13の両側13a、13bには踏み板6、7の球体6b、7bをそれぞれと当接させてある。
後柱5eには、センサー19、19を取り付けてあり、また、支持部材13にセンサー19、19に対向する位置に磁石20、20を取り付けてある。このような構成とすることにより、支持部材13がシーソー運動をしたときに、センサー19、19が、磁石20、20の通過したことを感知して、運動の速度や回数を算出する為の基礎データを収集することができる。
【0025】
(5) 基台5の前柱5dには、支柱8を立設してある。また、支柱8には、ハンドル9、操作部10、表示部11を取り付けてある。
ハンドル9は、図示のようにオーバル形状の一部分を切り取った形状となっており、取付部分は、9aは螺子止めされており、この螺子21を弛めることによって種々の角度に設定することができる。このハンドル9は、使用者の体型等にあわせて、角度を変更でき、オーバル形状のどの部分を握ってもよい。
また、表示部11は、支柱8の上縁に設けたステー(不図示)に係止して装着してある。操作部10は、ダイアル式であり、ダイアルを回すことによって踏み板6、7の傾動運動の速度を変化させることができる。
支柱8は、図7図示のように下側部分8aと上側部分8bとに分割でき、下側部分8aは、前柱5dに回動自在に取り付けるようにすることができる。
これにより、収納時は、支柱8は、収納時は、ハンドル9、表示部11を取り外し、下側部分8aから矢示23のように上側部分8bを分割し、下側部分8aを矢示24の折り畳んで、コンパクトに収納することができる。
【0026】
(6) コントロールボックス16は、モータ2とセンサー19、19、さらに表示部11と接続されている。コントロールボックスには、運動の強さを設定するプログラムを組み込んであるが、当該プラグラムにより、モータ2の出力を、踏み板6、7の駆動力が、使用者側の入力によって踏み板6、7の踏み替え回数を変化できる程度の大きさに制御できるようにしてある。このような制御により、使用者自らの意思を反映した運動をすることもできる。
【0027】
(7) 以上のように構成した電動ステッパー1は、使用者が左右の踏み板6、7に搭乗し、操作部10を操作して運動を開始する。このとき、表示部11に表示する種々の情報を見ながら運動を続けることができる。また、プログラム設定/表示切り替えスイッチ11aを操作して、プラグラム設定を行うことができる。
【0028】
【実施例2】
この発明の電動ステッパーの他の実施例について、図8を用いて説明する。
【0029】
図8図示の電動ステッパー26が、実施例1の電動ステッパー1と異なる点は、基台5の後部から上方へ延びる脱着自在の椅子を備えている点である。椅子27は、脚部27aと支柱27b、座面27cとからなっており、各部は、分解可能で、コンパクトに収納することができる。また、前後の位置や、高さも調節できる。
電動ステッパー26の使用者は、座面27cに腰掛けたり、寄り掛かったりしながら、運動を行うことができる。このように使用すれば、使用者の全体重がかかることがないので、使用者への負荷を軽減することができる。
【0030】
【発明の効果】
この発明によれば、動力手段によって駆動されるリンク機構を介して交互に傾動運動をする左右の踏み板を備えているので、使用者の意思によらず、適度な運動をすることができる効果がある。
【0031】
また、支柱にハンドルを取り付けたので、使用者は、ハンドルを掴んで、安定した状態で安全に運動をすることができる。
【0032】
また、左右の踏み板の下面にそれぞれ取り付けた球体と、当該左右の踏み板に対して横方向に配置され、当該左右の踏み板の間を支点としてシーソー運動をする支持部材を備えているので、踏み板の傾動運動がスムーズである。
【0033】
さらに、踏み板の傾動運動の速度及び回数を検知するセンサーを備え、当該センサーにより得られたデータに基づいて、表示部に種々の情報が提示されるので、使用者はそれらの情報を見ながら運動をすることができる。また、当該データを使用し、プラグラムに基づいた運動をすることができる。
【0034】
このプログラムで、動力発生手段による踏み板の駆動力を、使用者側の入力によって前記踏み板の踏み替え回数を変化できる程度の大きさに制御することにより、使用者に適度の負荷を与えることができ、リハビリなどにも有効に使用することができる。
【0035】
さらに、各部を取り外し、折り畳むことができるようにしたので、コンパクトに収納することができる。
【0036】
また、基台の後部から上方へ延びる脱着自在の背もたれ及び/又は椅子を備えているので、使用者の全体重がかからない状態で使用することができ、使用者への負荷を軽減することができる。
【0037】
リンク機構を、基台に対して横方向に取り付けたロール軸を支点として、左右の踏み板を傾動運動させることができるように構成したので、つま先側を支点とした傾動運動を行うことができる。
【0038】
本発明の電動ステッパーを使用することにより、大腿部、特に大腰筋を刺激することができ、筋力リハビリや、関節硬直の予防改善の効果があるのみならず、アルツハイマー病や、パーキンソン病、脳卒中の症状を緩和、予防する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の電動ステッパーの正面図。
【図2】同じく、支柱を取り外した状態の拡大平面図。
【図3】図1図示の電動ステッパーに用いられるリンク機構を構成する各リンクを分解した説明図。
【図4】同じく、右側の踏み板が下がった状態の一部拡大側面図。
【図5】同じく、左側の踏み板が下がった状態の一部拡大側面図。
【図6】図5図示の状態の、一部拡大正面図。
【図7】各部を分解する状態を説明する側面説明図。
【図8】椅子を取り付けた実施例の側面図。
【符号の説明】
1、26 電動ステッパー
2 モータ
3、4 リンク機構
5 基台
6、7 踏み板
8 支柱
9 ハンドル
10 操作部
11 表示部
12 支点
13 支持材
16 コントロールボックス
17、18 ロール軸
19 センサー
27 椅子

Claims (7)

  1. 基台上に動力手段によって駆動されるリンク機構を介して交互に傾動運動をする左右の踏み板を備えるとともに、前記左右の踏み板の前方に設置した支柱と、当該支柱に取り付けたハンドル、及び、前記動力発生手段の操作部及び表示部を備えたことを特徴とする電動ステッパー。
  2. 左右の踏み板の下面にそれぞれ取り付けた球体と、当該左右の踏み板に対して横方向に配置され、当該左右の踏み板の間を支点としてシーソー運動をする支持部材を備え、
    前記球体を前記支持部材の両側にそれぞれ当接させて左右の踏み板を支持したことを特徴とする請求項1記載の電動ステッパー。
  3. 左右の踏み板の傾動運動の速度及び回数を検知するセンサーを備えたことを特徴とする請求項1記載の電動ステッパー。
  4. 動力発生手段に当該動力発生手段の制御を行うコントロールボックスを接続し、前記動力発生手段による前記左右の踏み板の駆動力を、使用者側の入力によって前記踏み板の踏み替え回数を変化できる程度の大きさに制御することを特徴とする請求項1記載の電動ステッパー。
  5. ハンドル、操作部及び表示部は、支柱へ脱着可能として、当該支柱は、基台に回動自在に取り付けると共に、複数の部分に分割可能であることを特徴とする請求項1記載の電動ステッパー。
  6. 基台の後部から上方へ延びる脱着自在の背もたれ及び/又は椅子を備えたことを特徴とする請求項1記載の電動ステッパー。
  7. リンク機構は、基台に対して横方向に取り付けたロール軸を支点として、左右の踏み板を傾動運動させることを特徴とする請求項1乃至6記載の電動ステッパー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008023258A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Matsushita Electric Works Ltd 足首訓練装置
CN101502471B (zh) * 2008-02-08 2011-08-31 三洋电机株式会社 被动运动器
KR200471029Y1 (ko) 2012-11-29 2014-01-24 로, 유안-훙 직립식 승마 운동기
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