JP4150406B2 - トレーニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、利用者が着座状態で、装置から与えられる負荷に抗しながら脚部の屈伸運動を行うことで訓練を行うトレーニング装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているようなトレーニング装置（マルチエクササイズマシーン）が知られている。このトレーニング装置は、所定のフレーム上に水平面に対して角度調節可能に設けられた着座席と、この着座席の前縁部側のフレームに基端部を支点として回動自在に設けられたＶ字型アームと、このＶ字型アームの各先端部にそれぞれ取り付けられた互いに平行な水平方向に延びる一対のローラパッド（足掛けパッド部）と、特に前方のローラパッドに着脱自在に装着されるウエイトとを備えている。

かかるトレーニング装置によれば、当該トレーニング装置をレッグエクステンション装置（足を伸ばすときに負荷がかかるようになされた装置）として使用するに際し、利用者は、所定の角度に調節された着座席に着座した状態で、両脚部を一対のローラパッド間に差し入れて脚部を屈伸させることにより、脚部を伸ばすときにウエイトを有するローラパッドの負荷が脚部に加わり、これによって脚部を鍛錬することができる。

これに対し、トレーニング装置をレッグカール装置（脚部を屈するときに負荷がかかるようになされた装置）として使用するに際しては、利用者は、背凭れも含めて全体的に水平に設定された着座席上に伏臥（腹這い）した状態で、両脚部を一対のローラパッド間に差し入れて脚部を屈伸させることにより、脚部を屈するときにウエイトを有するローラパッドの負荷が脚部に加わり、これによって脚部を鍛錬することができる。

また、特許文献２には、支点回りに揺動自在に垂下されたアームの初期姿勢を設定可能にするとともに、このアームの先端に軸回りに回動可能にパッド角度規制板が取り付けられ、このパッド角度規制板にローラパッドが装着されている脚部筋力鍛錬装置が記載されている。前記パッド角度規制板には、前記軸の軸心を中心とした円軌跡上に複数の透孔が穿設されている一方、アームには透孔に対応した位置に貫通孔が穿設され、この貫通孔および選択された透孔にピンを挿通することによってローラパッドの初期の軸回りの位相を設定し得るようになっている。

かかる特許文献２のトレーニング装置によれば、アームの初期姿勢およびローラパッドの軸回りの初期位相を種々変更することによってローラパッドの初期の高さ位置を、利用者の性別、身長さらには体調等に合わせて自由に調節することができるため、トレーニング装置は、汎用性に富んだものになる。
実公平７−１７３２５号公報 実公平７−４５２４１号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の脚部筋力鍛錬装置は、着座席が最初から前端部が傾斜した状態のままとなっており、例えば高齢者や要介助者にとっては、着座するためには、高い位置まで腰を移動させて乗り込む必要があり、不便なものとなっていた。また、いずれもローラパッドに負荷を与えるものとして着脱自在のウエイトが採用されているため、ローラパッドの負荷を鍛錬者の体調等に合わせて増減させるに際しては、一々ウエイトを増減させなければならないが、この操作は非常に面倒であり、鍛錬者の要望に対して即座に対応することができないという問題点を有している。

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、特に高齢者や要介助者にとっても着座が容易であり、且つローラパッドに加えられるべき負荷を極めて容易に調節することができ、これによって即座に所望の状態で脚部筋力のトレーニングに供することができるトレーニング装置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、装置本体上に設けられた着座席と、着座席の前方に設けられ、利用者の脚部に運動を行わせる機構を有するトレーニング機構部と、前記トレーニング機構部の動きに電気的に調整される制動力を与える負荷付与部と、前記着座席の前端部を上下方向に傾斜させる傾斜調整部とを備え、前記トレーニング機構部は、水平に配置された、利用者の脚部を挟むための一対のローラパッドと、前記一対のローラパッドを、利用者の脚部を挟む第１の姿勢と、脚部の挟みを開放する第２の姿勢との間で切り替える切替構造とを備え、前記一対のローラパッドが前記第１の姿勢及び前記第２の姿勢の少なくとも一方の姿勢にあることを検出する検出部を有し、前記傾斜調整部は、前記検出部によって前記一対のローラパッドが前記第１の姿勢にあることが検出されると、前記着座席の前記傾斜動作を禁止するものであることを特徴とするものである。

上記構成によれば、着座席の前端部が上下方向に傾斜させる傾斜調整部を備えていることから、利用者が本トレーニング装置に乗り込む際には着座席を水平状態としておくことによって、その着座を容易にすることができる。特に利用者が高齢者や要介助者にとっては、従来装置に乗り込む際のように腰を高く上げて着座する必要がなく、単に椅子に座るようにして着座することができ非常に有用である。そして、利用者が着座した後は、着座席の前端部を上方に傾斜させることで、トレーニングを行える位置に変位させることができる。

また、本装置においては、負荷付与部は、トレーニング機構部の動きに電気的に調整される制動力（すなわち負荷）を与えるようになっているため、電気的に制御することにより負荷を容易に、かつ、即座に調整することが可能になる。従って、従来は、ウエイトを交換したり、増減したりしなければ負荷を調節することができず、非常に面倒で利用者の要望に即座に対応することができなかったという不都合が解消され、トレーニング装置が非常に使い易い、かつ、汎用性に富んだものになる。さらに、本装置では電気的に負荷を与えているため、利用者が脚部（脛部）を下方から上方に上げる（脚部を伸ばす）際に装置から下向きに負荷をかける、いわゆるレッグエクステンション装置として使用できると共に、脚部を上方から下方に下げる（脚部を折り曲げる）際に装置から上方に負荷をかけるいわゆるレッグカール装置としても使用でき、同一装置で自在にトレーニング種目を容易に変えることができる。

なお、上記請求項１に記載の発明において、利用者の脚部に運動を行わせる機構を有するトレーニング機構部は、利用者が自身の力で積極的に脚部を運動させる場合に機能するもの以外に、利用者は自身の力で脚部を運動させずに所定の駆動手段の駆動により他動的に脚部に運動させるように機能するものも含む。

また、本装置においては、前方を向いて着座席に着座した利用者は、トレーニング時に脚部を一対のローラパッド間に挟み込ませることにより、脚部は、伸長時および屈曲時の双方について一対のローラパッドのいずれか一方に当たることになるため、脚部がローラパッドから外れることが確実に防止される。そして、ローラパッドをレッグエクステンション装置（脚部を伸ばすときに負荷がかかるようになされた装置）として利用するときは、前方のローラパッドが負荷付与の当接部として機能する一方、ローラパッドをレッグカール装置（脚部を屈するときに負荷がかかるようになされた装置）として利用するときは、後方のローラパッドが負荷付与の当接部として機能する。

従って、利用者は、ローラパッドをレッグエクステンション装置として利用するか、またはレッグカール装置として利用するかに拘わらず、前方に向いて着座席に着座した姿勢でトレーニングを実行することができるため、従来のようにいずれで使用するかによって着座席上に着座したり、伏臥（腹這い）したりすることが不要になり、トレーニング装置が非常に使い易いものになる。

そして、一対のローラパッドは、少なくとも一方が、脚部を挟む第１の姿勢と、脚部の挟みを開放する第２の姿勢との間で切り替える切替構造を備えているため、切替構造により一方のロードパッドを第２の姿勢に姿勢設定した状態で脚部を一対のローラパッドにより挟まれ得る位置に位置させ、その後、一方のローラパッドを第２の姿勢から第１の姿勢に戻すことにより、脚部は、一対のローラパッドに容易に挟まれる。

また、本装置においては、一対のローラパッドが第１の姿勢に姿勢設定されていることを検出部が検出すると、即ち、利用者の脚部をローラパッドが挟んでいる状態である場合には、着座席は傾斜動作を行わないように制御される。このように制御する理由は、もし利用者の脚部を挟んだ状態のまま着座席が傾斜すると、利用者の脚部に対するローラパッドの接触状態がほぼ固定された状態のまま、着座席だけが動くことになるので利用者の脚部に無理な負荷がかかる可能性があるためである。例えば、トレーニング開始前の着座席が水平な状態において、もし利用者の脚部がローラパッドに挟まれ、その状態で着座席だけが上方に傾斜すると、利用者の脚部はいわば一部が固定されたまま引き伸ばされるような力が加わることになるので望ましくない。逆に、トレーニング終了後に利用者の脚部がローラパッドに挟まれたまま、着座席だけが下降すると、上記とは逆に脚部が縮められる方向に力が加わることになるので、やはり望ましくない。この点、本請求項の構成によれば、予め、ローラパッドが利用者の脚部を挟んでいる可能性のある場合を検出部によって検知し、上記事態が発生しないように制御しているので、利用者の脚部に負荷がかかり得るような不都合を事前に回避できる。

また、検出部は、一方のローラパッドが第１の姿勢及び第２の姿勢の少なくとも一方の姿勢にあることを検出するようになされているため、両方の姿勢を設定するべく２つの検出部を設ける場合に比較し、部品点数が削減される。

なお、上記請求項１に記載の発明において、ローラパッドが利用者の脚部を挟んでいる場合を検知した場合に着座席の傾斜を禁止するようにしているが、他の形態としては、逆にローラパッドが利用者の脚部を挟んでいない（少なくとも一方のローラパッドが開いている）状態を検出し、このような場合にのみ、着座席の傾斜を許可するという制御もとり得る。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記一対のローラパッドは、前記第１の姿勢においては、互いに平行で且つ上面視で利用者に対して前後方向に配設され、前記第２の姿勢においては、前方側に配設される一方のローラパッドが該ローラパッドの端部に設けられる前記切替構造によって立直姿勢とされることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、利用者の脚部を挟み込む一対のローラパッドの内、前方のローラパッドを水平姿勢から立直姿勢に向けて跳ね上げることができ、利用者は後方のローラパッドの上に脚部を置いた状態で上から前方のローラパッドをかぶせるようにして降ろすだけで脚部の挟み込みを実現できる。従って、例えば一対のローラパッドが固定状態にあるような装置であれば、ローラパッドの横側からその隙間に対して脚部を入れ込み、適当な位置まで脚部を滑らせて移動するといった動作が必要となり極めて不便であるが、本装置によればそのような問題は解消される。これも、特に高齢者や要介助者の利便性を図ったものであり、装置の使用に当って利用者が無理な姿勢や動作をとらなくてもよいという非常に有用な効果を奏するものである。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記一方のローラパッドの前記第２の姿勢を保持するロック構造と、前記ロック構造のロック状態を解除する操作部とを備え、前記操作部は、前記着座席に着座した利用者が操作し得る位置に設けられていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、一方のローラパッドは、第１および第２のいずれかの姿勢に設定された状態でロック構造によってロックされるため、トレーニング中については利用者の脚部の屈伸運動によっても一方のローラパッドが第２の姿勢に向かってしまうような不都合の生じることがなく、一方のローラパッドの第１の姿勢が維持される。また、利用者の着座席に対する乗降時に第２の姿勢に設定されたローラパッドがロック構造によりロックされた状態では、当該第２の姿勢のローラパッドが立直姿勢を維持するため、ローラパッドを一々手で押さえるような面倒な操作を行う必要がなくなり、利用者の着座席に対する乗降動作が容易になる。

また、操作部は、着座席に着座した利用者が操作し得る位置に設けられているため、着座席に着座した利用者は、他の人に頼ることなく自身で操作部を操作してローラパッドの設定された姿勢のロックおよびロック解除を行い得るようになり便利である。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記装置本体の左右方向に延びる軸に揺動可能に軸支され、前記一対のローラパッドを支持するアームと、前記アームと前記一対のローラパッド間に介設され、前記アームの長手方向に対する位置が調整可能にされた中継部材とを備えることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、着座席に着座した利用者が一対のローラパッド間に脚部を挟んで屈伸させることにより、アームが装置本体の左右方向に延びる軸回りに回動し、利用者の脚部は、この回動によって負荷を受けて鍛錬される。そして、アームと一対のローラパッド間には、アームの長手方向に対する位置が調整可能にされた中継部材が介設されているため、この中継部材により利用者の性別や体格等に応じてアームの長さを設定することにより、ローラパッドは、利用者の脚部の屈伸運動により性別や体格等に応じたものになり、トレーニングが適正に行われる。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記検出部は、利用者に対して前後方向に配設された一対のローラパッドの内、前方側に配設されたローラパッドの姿勢を検出するものであることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、前方側のローラパッドが第１の姿勢（水平姿勢）及び第２の姿勢（立直姿勢）のいずれに設定されているかが検出部によって検出される。このことは、前方側のローラパッドが姿勢変更可能であることを示しており、後方側のローラパッドが姿勢変更可能な場合に比べて前方側のローラパッドが姿勢変更可能なことで利用者の着座席への乗降および一対のローラパッド間への脚部の挟み込みが容易になる。

請求項６記載の発明は、請求項３乃至５のいずれかに記載の発明において、利用者による装置本体に対する操作入力を受け付ける入力装置をさらに備え、前記傾斜調整部は、前記入力装置への入力操作継続中のみ前記着座席を傾斜動作させるものであることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、操作部への入力操作継続中のみ（すなわち、操作部の操作が継続され続けている間だけ）着座席の傾斜角度が順次変更されるため、着座席に着座した利用者は、順次変更される角度および自分の脚部の状態を逐一体感することができ、適度に脚部を休めさせたりしながら、任意に角度調整を行なうことができる。従って、例えば操作部の１回の操作で着座席が予め設定した角度まで自動的に角度変更されるような場合には、変更速度によっては脚部に無理な負荷が加わってしまうような不都合の生じることも考えられるが、請求項６の発明によればこのような事態を事前に回避できる。

請求項１記載の発明によれば、着座席の前端部が上下方向に傾斜させる傾斜調整部を備えていることから、利用者が本トレーニング装置に乗り込む際には着座席を水平状態としておくことによって、その着座を容易にすることができる。特に利用者が高齢者や要介助者にとっては、従来装置に乗り込む際のように腰を高く上げて着座する必要がなく、単に椅子に座るようにして着座することができ非常に有用である。

また、一対のローラパッドは、少なくとも一方が、脚部を挟む第１の姿勢と、脚部の挟みを開放する第２の姿勢との間で切り替える切替構造を備えているため、切替構造により一方のロードパッドを第２の姿勢に姿勢設定した状態で脚部を一対のローラパッドにより挟まれ得る位置に位置させ、その後、一方のローラパッドを第２の姿勢から第１の姿勢に戻すことにより、脚部を一対のローラパッドに容易に挟み込ませることができる。また、一対のローラパッドが第１の姿勢に姿勢設定されていることを検出部が検出すると、即ち、利用者の脚部をローラパッドが挟んでいる状態である場合には、着座席は、傾斜動作を行わないように制御されるので、利用者の脚部に負荷がかかり得るような不都合を事前に回避できる。

請求項２記載の発明によれば、利用者の脚部を挟み込む一対のローラパッドの内、前方のローラパッドを水平姿勢から立直姿勢へ跳ね上げることができ、利用者は後方のローラパッドの上に脚部を置いた状態で上から前方のローラパッドをかぶせるようにして降ろすだけで脚部の挟み込みを実現でき、装置の使用に当って利用者が無理な姿勢や動作をとらなくてもよいという非常に有用な効果を奏する。

請求項３記載の発明によれば、前方のローラパッドは、第１および第２のいずれの姿勢に設定された状態でロック構造によってロックされるため、トレーニング中については利用者の脚部の屈伸運動によっても前方のローラパッドが第２の姿勢に向かってしまうような不都合の生じることがなく、前方のローラパッドの第１の姿勢を維持することができる。

また、利用者の着座席に対する乗降時に第２の姿勢に設定されたローラパッドが動くことがないため、ローラパッドを一々手で押さえるような面倒な操作を行う必要がなくなり、利用者は、着座席に対して容易に乗降することができる。

また、操作部は、着座席に着座した利用者が操作し得る位置に設けられているため、着座席に着座した利用者は、他の人に頼ることなく自身で操作部を操作してローラパッドの設定された姿勢のロックおよびロック解除を行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、着座席に着座した利用者が一対のローラパッド間に脚部を挟んで屈伸させることにより、アームが装置本体の左右方向に延びる軸回りに回動し、利用者の脚部は、この回動によって負荷を受けて鍛錬される。そして、アームと一対のローラパッド間には、アームの長手方向に対する位置が調整可能にされた中継部材が介設されているため、この中継部材により利用者の性別や体格等に応じてアームの長さを設定することにより、ローラパッドは、利用者の脚部の屈伸運動により性別や体格等に応じたものになり、これによってトレーニングを適正に行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、前方側のローラパッドが第１の姿勢及び第２の姿勢のいずれに設定されているかが検出部によって検出され、この検出結果に基づき前方側のローラパッドに所定の姿勢変更を行わせることにより、後方側のローラパッドが姿勢変更可能な場合に比べて利用者の着座席への乗降および一対のローラパッド間への脚部の挟み込みを容易に行うことができる。

請求項６記載の発明によれば、操作部への入力操作継続中のみ（すなわち、操作部の操作が継続され続けている間だけ）着座席の角度が順次変更されるため、着座席に着座した利用者は、順次変更される角度および自分の脚部の状態を逐一体感することができ、適度に脚部を休めさせたりしながら、任意に角度調整を行なうことができる。

図１は、本発明に係るトレーニング装置１０の一実施形態を示す一部切欠き分解斜視図である。なお、図１においては、本発明の内容を理解し易くするべく、各部品の詳細な部分の図示を省略し簡略化して示している。また、図２および図３は、図１に示すトレーニング装置１０の表装材が設けられていない状態の組み立て斜視図であり、図２は、右側面から見た図、図３は、左側面から見た図である。

さらに、図４および図５は、図１に示すトレーニング装置１０の表装材が設けられた状態の組み立て斜視図であり、図４は、一対のローラパッドがホームポジションに位置設定され、かつ、前方ローラパッドが起立した立直姿勢に設定された状態、図５は、一対のローラパッドが初期位置に位置設定され、かつ、前方ローラパッドが第１の姿勢に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。

なお、図１〜図５のおけるＸおよびＹによる方向表示については、Ｘ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。

図１に示すように、トレーニング装置１０は、支持体としての基台（装置本体）２０を有し、この基台２０に、利用者が着座する着座部３０と、この着座部３０に着座した利用者がその脚部を鍛錬（トレーニング）するローラパッド部（トレーニング機構部）４０と、このローラパッド部４０に発生した負荷を提供する負荷付与部５０と、トレーニングに関する情報を入出力する入出力部６０と、この入出力部６０からの入力情報および各所に設けられたセンサからの検出信号に基づきトレーニング装置１０の動作を制御する制御部７０とが設けられている。

前記基台２０に着座部３０、ローラパッド部４０、負荷付与部５０、入出力部６０および制御部７０が配設された状態で図２および図３に示すような骨格構造が形成され、この骨格構造に、当該骨格構造の外観形状に沿った薄板からなる包装材を装着することにより図４および図５に示すようなトレーニング装置１０が製作されている。

前記基台２０は、平面視で矩形状を呈する第１基台２１と、第１基台２１の左右一方側、ここでは左方側に配置され、平面視で矩形状を呈する第２基台２２とからなっている。そして、第２基台２２の後半部分が第１基台２１の左側部上に重ねられて固定されることにより、図２に示すように、平面視でＬ字状に設定された基台２０が形成されている。

前記第１基台２１は、平板状を呈し、その略右半分の位置に逆Ｕ字状を呈する前後方向に延びた左右一対の着座部装着フレーム２１１が備えられている。

前記第２基台２２は、後縁部が前記第１基台２１の左前縁部に当接される平面視で矩形状の平板基台２２１と、この平板基台２２１の前方よりの位置に立設された縦長の直方体状を呈する縦長フレーム２２２と、この縦長フレーム２２２の後面から後方に向かって延設された高さ寸法が縦長フレーム２２２の略半分で前後方向に長尺の直方体状を呈する横長フレーム２２３とからなっている。

前記縦長フレーム２２２は、平板基台２２１上の前縁部に立設された板体と、平板基台２２１の後部の左右の角部に立設された断面視でＬ形を呈するいわゆるアングル材からなる２本の支柱と、これら板体および２本の支柱の上端部間に架設された天板とを備えている。一方、横長フレーム２２３は、アングル材を外観視で直方体状になるように組み合わせて形成されている。かかる横長フレーム２２３が第１基台２１の左方位置上に固定されることにより基台２０が形成されている。

前記着座部３０は、着座席支持体３１と、この着座席支持体３１に支持された着座席３２と、前記着座席支持体３１を介して着座席３２の水平面に対する角度を適宜に変更する電動リニアアクチュエータ（傾斜調整部）３３とを備えている。

前記着座席支持体３１は、正面視で逆Ｕ字状を呈する前後方向に延びた支持体本体３１１と、この支持体本体３１１の前後方向中央部より若干後方位置から立設された背凭れ支持支柱３１２と、この背凭れ支持支柱３１２の頂部に前後動可能に付設された着座席３２の前後位置を調節する長尺体、ここでは筒体３１３とを備えている。背凭れ支持支柱３１２の上部には、位置決めハンドル３１４が螺着されている。背凭れ支持支柱３１２の上部には、筒体３１３を摺接状態で前後方向に向けて貫通させる筒部３１２ａが設けられ、筒体３１３は、この角筒に嵌め込まれることによって前後動が可能になっている。

一方、筒体３１３の位置決めハンドル３１４と対応した位置には前後方向に並設された複数の係止孔３１５が穿設され、筒体３１３の位置決めを行った後に位置決めハンドル３１４の回転操作で当該位置決めハンドル３１４の先端を係止孔３１５に嵌入することにより、筒体３１３が背凭れ支持支柱３１２に固定されるようになっている。位置決めハンドル３１４は、単に係止孔３１５への差し込み操作を行うものでもよい。

前記支持体本体３１１の裏面側には、当該支持体本体３１１を左右方向に横断した状態で固定された支持軸３１６が設けられている一方、前記一対の着座部装着フレーム２１１の上縁部には、左右方向で互いに対向した軸受２１２が設けられている。そして、支持軸３１６の各端部がこれらの軸受２１２にそれぞれ支持されることにより、着座席支持体３１は、支持軸３１６回りに回動して角度調節可能になっている。

また、前記支持軸３１６の右端面には、第１被検出板３４が固定される一方、右側の着座部装着フレーム２１１には、第１被検出板３４に対応した位置に所定の角度センサ２３が設けられている。かかる角度センサ２３は、当該角度センサ２３に対する第１被検出板３４の対向度合いによって支持体本体３１１の水平面に対する角度を検出し得るようになっている。

また、前記支持体本体３１１の前方右縁部には、逆Ｕ字形状を呈した左手摺３５が設けられているとともに、第１基台２１の前方右縁部には、上部が前方に向かって傾斜した傾斜支柱３６１が固定されているとともに、この傾斜支柱３６１の上部に右手摺３６が固定されている。右手摺３６は前方が円弧状に形成され、訓練者は、この右手摺３６の円弧状の部分を把持することにより着座席３２への着座し易くなっている。

前記着座席３２は、利用者が着座するシートボトム３２１と、このシートボトム３２１に着座した利用者が背中を凭れ掛からせるシートバック３２２とを備えている。前記シートボトム３２１は、前記支持体本体３１１における前記背凭れ支持支柱３１２より前方位置にねじ止めで固定されている。

前記シートバック３２２は、その背面中央部に後方に向かって突設された各筒状の角筒突起３２３を有している。この筒体３１３は、前記着座席支持体３１の筒体３１３に摺接状態で内嵌し得るように寸法設定されている。かかる角筒突起３２３が筒体３１３の前方から当該筒体３１３に嵌め込まれて固定されることにより、シートバック３２２が着座席支持体３１に装着されるようになっている。

従って、かかるシートバック３２２は、利用者が自身の体格に合うように前記筒体３１３を前後動することにより前後位置が変更されることになる。なお、本実施形態においては、シートバック３２２の前後位置は可変とされている一方、シートボトム３２１は固定されているが、シートボトム３２１をシートバック３２２と一体化し、これによってシートボトム３２１もシートバック３２２と同時に前後動可能に構成してもよい。

前記電動リニアアクチュエータ３３は、着座席支持体３１の支持体本体３１１に固定されたシートボトム３２１の水平面に対する角度を調節するためのものであり、第１基台２１における一対の着座部装着フレーム２１１間に据え付けられている。かかる電動リニアアクチュエータ３３は、第１基台２１に装着されたシリンダ３３１と、このシリンダ３３１に摺接状態で嵌入されて上部が外方に突出したピストンロッド３３２とを備えている。

前記シリンダ３３１には、図略のサーボモータと、このサーボモータの駆動回転で軸心回りに回転するシリンダ３３１内で筒心方向に延びた図略のスパイラルロッドとが付設されている一方、前記ピストンロッド３３２は、シリンダ３３１内でスパイラルロッドに螺着されている。従って、サーボモータの駆動でスパイラルロッドが軸心回りに回転することにより、ピストンロッド３３２がシリンダ３３１に対して進退する。

一方、前記支持体本体３１１の裏面側には、ピストンロッド３３２の先端に対応した位置にブラケット３１７が設けられ、このブラケット３１７にピストンロッド３３２の先端がピンを介して相対回転可能に互いに連結されている。従って、ピストンロッド３３２がシリンダ３３１に対して進退することにより、支持体本体３１１が支持軸３１６回りに回動し、これによってシートボトム３２１の水平面にたいする角度が変更可能になっている。

そして、本実施形態においては、シートボトム３２１は、利用者がトレーニングを実行するための傾斜姿勢に姿勢設定された状態でその前端縁部がローラパッド４３の揺動中心である後述する支点軸４１３と対向するように設置位置が設定されている。このようにされる理由は、着座席３２に着座した利用者が脚部を屈伸させるときの関節の位置と、ローラパッド４３の揺動中心とを一致させるためである。こうすることによって利用者の脚部の屈伸運動が円滑に行われる。

前記ローラパッド部４０は、図５に示すように、着座席３２に着座した利用者がその足先を挟み込ませて脚部の屈伸運動を行うことにより、当該脚部を鍛錬するものである。かかるローラパッド部４０は、上端部の適所（後述する支点軸４１３）を支点として揺動するアーム４１と、このアーム４１右面側に固定された前後方向に延びるローラパッド支持プレート４２と、このローラパッド支持プレート４２の右面の両端部からそれぞれ右方に向かって互いに平行に突設された一対のローラパッド４３とを備えている。

前記アーム４１は、角柱状のアーム本体４１１と、このアーム本体４１１に摺接状態で外嵌された角筒状の角筒アーム体（中継部材）４１２とからなっている。前記アーム本体４１１の上端部には、左方に向けて突設された軸心回りにアーム本体４１１と一体回動可能な支点軸４１３が設けられ、この支点軸４１３が後述する負荷伝達軸５７１に同心で軸心回りに一体回転可能に連結されている。

前記角筒アーム体４１２には、その上部後面側に後方に向かって突設された調節ノブ４１４が設けられている。この調節ノブ４１４は、その先端が図略の付勢手段の付勢力によって角筒アーム体４１２内に没入してアーム本体４１１の後面に穿設された上下方向に並設状態の複数の係止孔のいずれかに嵌り込み、これによって角筒アーム体４１２がアーム本体４１１に対して位置決めされるようになっている。角筒アーム体４１２のアーム本体４１１に対する位置を変更するに際しては、前記付勢手段の付勢力に抗してアーム本体４１１を外方に向かって引っ張り、調節ノブ４１４の先端の係止孔への嵌入を解消させた状態で当該調節ノブ４１４を動かせばよい。こうすることで角筒アーム体４１２のアーム本体４１１に対する位置を変更することができる。

前記ローラパッド支持プレート４２は、一対のローラパッド４３（前方ローラパッド４３ａおよび後方ローラパッド４３ｂ）を支持するものであり、アーム４１が後述の負荷伝達軸５７１から垂下された状態（図４）で、後端側が前端側より若干上位になるようにその中央部が角筒アーム体４１２に固定されている。

かかるローラパッド支持プレート４２には、前後の端部から右方に向かって突設された一対のローラパッド支持軸４４（前方支持軸４４ａおよび後方支持軸４４ｂ）を有し、これらのローラパッド支持軸４４にローラパッド４３がそれぞれ軸心回りに回転可能に軸支されている。

前記ローラパッド４３は、前記ローラパッド支持軸４４に回転可能に外嵌される金属や硬質合成樹脂等の剛体材料製の円筒体４３１と、この円筒体４３１に同心で一体回転可能に外嵌された軟質の合成樹脂や発泡性合成樹脂等の柔軟材料製のローラパッド本体４３２とからなっている。かかるローラパッド４３は、ローラパッド支持軸４４に外嵌された状態で当該ローラパッド支持軸４４の先端面に抜け止め部材４３３が装着されることにより、ローラパッド支持軸４４から外れるのが防止されるようになっている。

そして、本実施形態においては、一対のローラパッド４３のうち前方ローラパッド４３ａは、ローラパッド支持プレート４２から右方に向かって水平に延びた図５に示す水平姿勢（第１の姿勢）Ｓ１と、前方支持軸４４ａの基端部が折れ曲がることにより立直した図４に示す立直姿勢（第２の姿勢）Ｓ２との間で姿勢変更可能になっているとともに、各姿勢に設定された状態でその姿勢がロック構造４５によってロックされるようになっている。

図６は、前方ローラパッド４３ａのロック構造４５を説明するための一部切欠き斜視図であり、図６（Ａ）は、分解斜視図、図６（Ｂ）は、組み立て斜視図である。なお、図６におけるＸおよびＹによる方向表示は、図１の場合と同様（Ｘは左右方向（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方）、Ｙは前後方向（−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方））である。

まず、前方ローラパッド４３ａを支持する前方支持軸４４ａは、図６に示すように、ローラパッド支持プレート４２から突設された円柱状を呈する先端が二股になった円柱ブラケット４４１と、この円柱ブラケット４４１に連結された支持軸本体４４２とからなっている。

前記円柱ブラケット４４１には、先端面から左方に向けて切り込まれることによって形成した上下方向に延びる隙間４４３が形成されている一方、支持軸本体４４２の左端面には、隙間４４３に嵌め込み得る舌片４４４が突設されている。

この舌片４４４には、支持軸本体４４２の中心線が通る位置の適所に連結孔４４４ａが貫設されている一方、前記円柱ブラケット４４１にも前記連結孔４４４ａと対応した位置に隙間４４３を挟んで連結孔４４１ａが貫設されている。

そして、舌片４４４が隙間４４３に嵌め込まれた状態でこれらの連結孔４４１ａ，４４４ａに連結ピン４４５が差し通されてかしめられることにより、支持軸本体４４２が連結ピン４４５回りに回動可能に円柱ブラケット４４１に連結されるようになっている。かかる支持軸本体４４２（すなわち前方ローラパッド４３ａ）は、図６（Ｂ）に示すように、前方ローラパッド４３ａが連結ピン４４５回りに回動操作されることにより右方へ延びた水平姿勢Ｓ１と、連結ピン４４５から立直した立直姿勢Ｓ２との間で姿勢変更可能とされるようになっている。

前記舌片４４４は、図６（Ａ）に示すように、前方ローラパッド４３ａが水平姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態で下縁部が下方に膨出した扇状部４４４ｂを有している。この扇状部４４４ｂは、前記連結孔４４４ａの孔心を曲率中心と円弧状に形成されている。かかる扇状部４４４ｂには、連結孔４４４ａの孔心を曲率中心とした同心円上において、図４（Ａ）に示す状態で右方側に第１係止孔４４４ｃが穿設されている一方、同左方側に第２係止孔４４４ｄが穿設されている。

そして、前記連結孔４４４ａの孔心と第１係止孔４４４ｃの孔心とを結ぶ直線と、連結孔４４４ａの孔心と第２係止孔４４４ｄの孔心とを結ぶ直線とによって形成される角度αは、略９０°に設定されている。

また、前記ローラパッド支持プレート４２の右面側における円柱ブラケット４４１の直前方下部位置には、所定距離だけ右方に向かって突設されたブラケット４２２が設けられているとともに、このブラケット４２２の右端部には、後述する係止ピン４５４が前後動可能に貫通されるガイド筒体４２３が固定されている。このガイド筒体４２３は、舌片４４４の後面側で前記第１および第２係止孔４４４ｃ，４４４ｄと対向し得るように設置位置が設定されている。

そして、前方ローラパッド４３ａを水平姿勢Ｓ１と立直姿勢Ｓ２との間で切り替える本発明に係る切替構造は、前記円柱ブラケット４４１に形成された隙間４４３、この隙間４４３に嵌め込まれる支持軸本体４４２の舌片４４４、並びに隙間４４３に嵌め込まれた舌片４４４および円柱ブラケット４４１に貫通される連結ピン４４５等からなっている。

そして、前記ロック構造４５は、ローラパッド支持プレート４２の中央部に穿設された中央孔４２１に装着されて右方へ突出する突設軸４５１と、この突設軸４５１回りに回動可能に外嵌された操作レバー４５２と、前記基端部円筒体４５２ａの周面から前方に向かって突設された突設ロッド片４５３ａの前端から垂下された矩形状を呈する、上下方向に延びた係止孔４５３ｂを備えた係止板４５３と、この係止板４５３の突設軸４５１回りの回動によって前記第１係止孔４４４ｃまたは第２係止孔４４４ｄに嵌入される係止ピン４５４とを備えている。

前記係止板４５３は、操作レバー４５２がローラパッド支持プレート４２に装着された状態でその係止孔４５３ｂが、図６（Ｂ）に示すように、前記ガイド筒体４２３の後端面と対向するように設置位置が設定されている。係止孔４５３ｂは、孔幅寸法が前記係止ピン４５４の径寸法より僅かに幅広に設定され、これによって係止ピン４５４が挿通され得るようになっている。

前記係止ピン４５４は、ガイド筒体４２３に摺接状態で貫通されるピン本体４５４ａと、このピン本体４５４ａの後端部から若干前方に寄った位置に外嵌されて固定されたフランジ４５４ｂと、ピン本体４５４ａの後端部に螺設された雄ネジに螺着されるナット４５４ｃとからなっている。かかる係止ピン４５４は、図６（Ｂ）に示すように、そのピン本体４５４ａのフランジ４５４ｂより前方部分がガイド筒体４２３に貫通されるとともに、フランジ４５４ｂより後方部分が係止板４５３の係止孔４５３ｂに貫通された状態で、前記ナット４５４ｃがピン本体４５４ａの後端部に螺着され、これによって抜け止め状態でガイド筒体４２３および係止板４５３の双方に装着されるようになっている。

また、このような係止ピン４５４は、操作レバー４５２が、図６（Ｂ）に実線で示すように、後方へ傾倒された状態で、ガイド筒体４２３の前端部から突出して第１または第２係止孔４４４ｃ，４４４ｄに貫通し得るようになる一方、操作レバー４５２が前方に向けて操作されることにより、図６（Ｂ）に二点鎖線で示すように、係止板４５３を介して後方へ向けて移動し、これによって第１または第２係止孔４４４ｃ，４４４ｄから外れるように長さ寸法が設定されている。

そして、図６（Ｂ）に示すように、係止ピン４５４が第１係止孔４４４ｃに嵌入された状態では、前方ローラパッド４３ａの水平姿勢Ｓ１がロックされる一方、係止ピン４５４が第２係止孔４４４ｄに嵌入された状態では、前方ローラパッド４３ａの立直姿勢Ｓ２がロックされるようになっている。いずれにせよ前方ローラパッド４３ａの姿勢がロックされた状態では、操作レバー４５２は後方へ傾倒した状態になる。

このような前方ローラパッド４３ａのロックされた状態の姿勢を変更するには、操作レバー４５２を前方に向けて操作し操作レバー４５２を突設軸４５１回りに反時計方向に回動させればよい。こうすることによってピン本体４５４ａの後部が係止孔４５３ｂに貫通された係止板４５３が突設軸４５１回りに反時計方向に回動してナット４５４ｃを後方に向けて押圧するため、係止ピン４５４が後方に向けて移動する。

この係止ピン４５４の後方に向かう移動によってピン本体４５４ａの前端が第１または第２係止孔４４４ｃ，４４４ｄ（図６（Ｂ）に実線で示す例では第１係止孔４４４ｃ）から外れ、これによって前方ローラパッド４３ａのロック状態は解消される。このロックが解消された状態でローラパッド４３を連結ピン４４５回りに回動操作することにより、前方ローラパッド４３ａは姿勢変更されることになる。

そして、姿勢変更が行われた後に、前方に向けて操作した操作レバー４５２を元の後方へ向かって操作すれば、係止板４５３が突設軸４５１回りに時計方向に向けて回転し、これによって、係止板４５３が係止孔４５３ｂに貫通しているピン本体４５４ａのフランジ４５４ｂを前方に向けて押圧するため、当該ピン本体４５４ａの前端が第１または第２係止孔４４４ｃ，４４４ｄに嵌入して前方ローラパッド４３ａの姿勢（水平姿勢Ｓ１または立直姿勢Ｓ２）がロックされる。

なお、図６では図示していないが、ローラパッド支持プレート４２の適所に付勢部材を設け、この付勢部材によって操作レバー４５２を突設軸４５１回りに時計方向へ向けて付勢するようにすれば、当該操作レバー４５２を一旦反時計方向に向け回動操作して前方ローラパッド４３ａのロックを解除し、前方ローラパッド４３ａを連結ピン４４５回りに若干回動させた後、操作レバー４５２から手を離すと、付勢手段の付勢力で係止ピン４５４の前端が前方ローラパッド４３ａの回動操作に応じて扇状部４４４ｂの後面を相対的に摺動する。

そして、後方ローラパッド４３ｂを略９０°回動させて係止ピン４５４の前端が第１または第２係止孔４４４ｃ，４４４ｄと対向した位置に到達すると、係止ピン４５４は、付勢手段の付勢力によって自走的に第１または第２係止孔４４４ｃ，４４４ｄに嵌入するため、特にこのとき操作レバー４５２を操作しなくても前方ローラパッド４３ａは姿勢変更後の姿勢がロックされる。

そして、かかるロック構造４５において利用者が着座席３２に乗り込むときや、着座席３２から降りるときに操作レバー４５２が操作され、前方ローラパッド４３ａの水平姿勢Ｓ１のロックが解除された状態で前方ローラパッド４３ａは、図４に示すように立直姿勢Ｓ２に姿勢設定され、これによって着座席３２の前方位置が着座に際して障害となるものがない状態になるため、利用者は着座席３２に対して容易に乗降することができる。

また、前記操作レバー４５２は、利用者が着座席３２に着座した状態で一方の手で操作し得る位置に設けられているため、利用者は、トレーニングが終わった後に人の手を借りることなく自身で操作レバー４５２を操作してロックを解除し、水平姿勢Ｓ１であった前方ローラパッド４３ａを立直姿勢Ｓ２に姿勢変更させた後に着座席３２から容易に降りることができる。

また、前方ローラパッド４３ａが立直姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態で着座席３２に乗り込んだ利用者は、自身で前方ローラパッド４３ａを水平姿勢Ｓ１に姿勢変更させることにより、利用者の足先は、図５に示すように、自ら前方ローラパッド４３ａと後方ローラパッド４３ｂとに挟まれた状態になるため、着座席３２に着座してから足先を一対のローラパッド４３間に差し込むような面倒なことを行う必要がなくなり便利である。

また、ローラパッド支持プレート４２における右面側の円柱ブラケット４４１の上方位置）にローラパッド位置検出センサ４６（特許請求の範囲の検出部に相当）が設けられているが、この機能について以下説明する。制御部７０は、このローラパッド位置検出センサ４６からの検出信号に応じて、着座席３２の傾斜動作を禁止する。具体的には、ローラパッド位置検出センサ４６によって利用者の脚部をローラパッド４３が挟んでいることが検出されている場合には、着座席３２は傾斜動作を行わないように制御される。このように制御する理由は、もし利用者の脚部を挟んだ状態のまま着座席３２が傾斜すると、利用者の脚部に対するローラパッド４３の接触状態がほぼ固定された状態のまま、着座席３２だけが動くことになるので利用者の脚部に無理な負荷がかかる可能性があるためである。例えば、トレーニング開始前の着座席が水平な状態において、もし利用者の脚部がローラパッド４３に挟まれ、その状態で着座席３２の前端部（より詳細には、着座席３２を構成するシートボトム３２１の前端部であるが、以下、着座席３２の前端部として説明する。）だけが上方に傾斜すると、利用者の脚部はいわば一部が固定されたまま引き伸ばされるような力が加わることになるので望ましくない。逆に、トレーニング終了後に利用者の脚部がローラパッド４３に挟まれたまま、着座席３２の前端部だけが下降すると、上記とは逆に脚部が縮められる方向に力が加わることになるので、やはり望ましくない。この点、予め、ローラパッド４３が利用者の脚部を挟んでいる可能性のある場合をローラパッド位置検出センサ４６によって検知し、上記事態が発生しないように制御しているので、利用者の脚部に負荷がかかり得るような不都合を事前に回避できる。従って、本実施形態において、前方ローラパッド４３ａが水平姿勢Ｓ１、即ち、一対のローラパッド４３で利用者の脚部が挟まれている可能性のある場合には、着座部３２は傾斜せず、前方ローラパッド４３ａが立直姿勢Ｓ２、即ち、ローラパッド４３が開放されている状態で、且つ、入力装置６３の角度調節スイッチが操作されているときのみ、着座部３２は傾斜動作を行う。

なお、上記においては、ローラパッド４３が利用者の脚部を挟んでいる場合を検知した場合に着座席３２の傾斜を禁止しているが、他の形態としては、逆にローラパッド４３が利用者の脚部を挟んでいない（即ち、少なくとも一方のローラパッドが開いている）状態を検出し、このような場合にのみ、着座席３２の傾斜を許可するという制御もとり得る。

前記ローラパッド位置検出センサ４６は、前方ローラパッド４３ａが立直姿勢Ｓ２に姿勢設定されることにより前方支持軸４４ａの支持軸本体４４２によって機械的に押圧されるリミットスイッチであってもよいし、支持軸本体４４２によって光路が遮蔽されるように構成されたフォトカプラー（光結合素子）を用いる、いわゆる光学的センサであってもよい。また、センサの設置箇所についても、ローラパッド４３が利用者の脚部を挟み得る状態にあるのか、開放状態にあるのか、を判別できるのであれば、上記の位置に限定されるものではない。

図１に戻り、前記負荷付与部５０は、利用者の脚部の屈伸運動によるローラパッド４３の揺動に対し負荷を与えるものであり、前記第２基台２２側に設けられている。

かかる負荷付与部５０は、横長フレーム２２３の下部に配設された（実際は第２基台２２が第１基台２１に合わされた状態で第１基台２１の左方位置に据え付けられる）サーボモータ（電気的負荷発生手段）５１と、このサーボモータ５１の駆動軸に同心で一体回転可能に軸支された第１スプロケット５２と、縦長フレーム２２２における平板基台２２１上に固定された二股状の下部ブラケット５３と、この下部ブラケット５３の二股間に架設された架設軸５３１回りに同心で一体回転可能に軸支された第２スプロケット５４と、この第２スプロケット５４と前記第１スプロケット５２との間に張設された第１チェーン５５と、前記下部ブラケット５３１に同心で一体回転可能に軸支された第３スプロケット５６と、前記縦長フレーム２２２の頂部に設けられた二股状の上部ブラケット５７と、この上部ブラケット５７の二股間に架設された左右方向に延びる負荷伝達軸５７１に同心で一体回転可能に軸支された第４スプロケット５８と、この第４スプロケット５８と前記第３スプロケット５６との間に張設された第２チェーン５９とを備えている。

前記第１チェーン５５および第２チェーン５９は、いずれも図示を省略した緊張用のスプロケットによって常に緊張状態が維持されるようになっている。

前記負荷伝達軸５７１は、その右端面に同心で穿設された装着孔５７２を有し、この装着孔５７２に前記ローラパッド部４０のアーム本体４１１から突設された支点軸４１３が嵌入された状態で図略のピンが負荷伝達軸５７１および支点軸４１３に差し通されることにより、ローラパッド４３の揺動が支点軸４１３を介して負荷伝達軸５７１に伝達されるようになっている。

前記サーボモータ５１は、着座席３２に着座した利用者が脚部を伸ばすことによってローラパッド４３が支点軸４１３回りに時計方向に向けて回動されたとき、制御部７０の制御によって当該回動方向と反対方向に向かう所定の負荷を付与するようになされている。逆に利用者が一旦伸ばした脚部を元の屈曲状態に戻すことによりローラパッド４３が支点軸４１３回りに反時計方向に回動されるときには、制御部７０の制御によってサーボモータ５１への電力供給が遮断され、これによってローラパッド４３は、略無負荷状態で反時計方向に向けて回動するようになっている。

制御部７０がサーボモータ５１に対してこのような制御を行うために、負荷伝達軸５７１の左端面には、図３に示すように、第２被検出板５７３が一体回転可能に設けられている一方、縦長フレーム２２２の適所には、第２被検出板５７３と対向した位置に当該第２被検出板５７３の回動方向を検出する方向センサ２４が設けられ、この方向センサ２４によって第２被検出板５７３の回動方向（すなわち、ローラパッド４３の支点軸４１３回りの回動（揺動）方向）が検出されるようになっている。

前記入出力部６０は、トレーニングに係る各種の情報を入力するとともに、トレーニングの状況を出力するためのものである。かかる入出力部６０は、上部ブラケット５７内に上から装着される脚部６１の頂部に設けられた、図略の垂直軸回りに回転自在の回転円盤６２に外観視で箱形の入力装置６３が装着されることによって構成されている。

前記脚部６１は、二股状に形成され、この二股部分が前記負荷伝達軸５７１を跨ぐようにして上部ブラケット５７内に装着された状態で縦長フレーム２２２の天板に固定されている。

前記入力装置６３は、箱形のケーシングにおける着座席３２に向いた一面にＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）からなる表示部６３１が設けられているとともに、同一面に図略の複数の入力キーが設けられ、この入力キーから利用者の個人情報や所望する鍛錬内容等をするようになっている。かかる個人情報等は、入力確認のために表示部６３１に表示される。

また、訓練が開始されると、訓練実行時間や脚部の屈伸運動の回数等が表示部６３１へ表示され、これによって利用者は、現に実行しているトレーニングの状況を逐一認識し得るようになっている。

なお、前記回転円盤６２を垂直軸回りに回転させることで、当該回転円盤６２に装着された入力装置６３の表示部６３１の向きを着座席３２に着座している利用者が見易いようにすることができる。

また、本実施形態においては、入力装置６３にシートボトム３２１の角度を調節する角度調節スイッチ（操作部）６３２が設けられ、この角度調節スイッチ６３２を中立位置から一方向へ向けて操作することにより、当該操作を行っている間だけ電動リニアアクチュエータ３３のピストンロッド３３２が突出してシートボトム３２１の水平面に対する角度が漸次増大していき所定の一定角度に到達する一方、他方向へ向けて操作し続けることによりシートボトム３２１の角度が漸次減少していき元の角度に戻るようになされている。そして、シートボトム３２１の角度が所定の一定角度に到達した後、あるいは元の角度に戻った後に角度調節スイッチ６３２から手を離すと、当該角度調節スイッチ６３２は元の中膣位置に戻るようになされている。

上記のように、角度調節スイッチ６３２の入力操作継続中のみ着座席３２の角度が順次変更されるため、着座席３２に着座した利用者は、順次変更される角度および自分の脚部の状態を逐一体感することができ、適度に脚部を休めさせたりしながら、任意に角度調整を行なうことができる。従って、例えば１回の操作で着座部が予め設定した角度まで自動的に変更されるような場合には、変更速度によっては脚部に無理な負荷が加わってしまうような不都合の生じることも考えられるが、本実施形態によればこのような事態を事前に回避できる。

なお、本実施形態では、着座席３２の傾斜角度を利用者によらず、一定のものとしている。

前記制御部７０は、トレーニング装置１０によるトレーニングに係るローラパッド４３の初期位置やサーボモータ５１による負荷、さらにはシートボトム３２１の傾斜角度等を制御するものである。制御部７０は、記憶部に格納されている所定のプログラムが実行されることで入力装置６３から入力された利用者の前記入力情報に基づき、角度センサ２３からの検出信号や方向センサ２４からの検出信号を参照しつつ電動リニアアクチュエータ３３およびサーボモータ５１へ制御信号を出力し、これによってシートボトム３２１の傾斜角度を設定するとともに、アーム４１の初期角度を設定し、さらにはローラパッド４３に加わる負荷のレベル（制動力）を設定するようになっている。

かかる制御を行うために、制御部７０が有する記憶装置には、利用者の性別、年齢および身長等の入力情報や、利用者が設定したシートボトム３２１の角度毎にローラパッド４３の初期位置（初期の高さ位置）およびローラパッド４３に加えられる負荷の値を設定したテーブルが記憶されている。そして、制御部７０は、利用者の入力装置６３からの入力情報を前記テーブルに照らして当該利用者を対象としてローラパッド４３の初期位置および負荷量を設定するようになっている。

以上説明した構造の本実施形態によるトレーニング装置の使用方法の順序について、下記に説明する。まず、利用者は、図４に示されるように着座席３２が水平状態となっており、且つ一対のローラパッド４３のうち、前方に配置されるローラパッド４３ａが立直姿勢Ｓ２となっている装置に対して着座する。もし、ローラパッド４３ａも水平姿勢Ｓ１となっていれば、操作レバー４５２を操作してローラパッド４３ａのロック状態（固定状態）を解除し、さらに手を添えて持ち上げ立直姿勢Ｓ２とする。図４からも明らかなように、この状態においては、着座席３２はトレーニング用の傾斜状態とはなっておらず、またローラパッド４３ａも着座に際して障害とならない位置にあるので、利用者はあたかも椅子に腰掛けるような容易さで着座席３２に着座することができる。

次に利用者は着座状態で入力装置６３の角度調節スイッチ６３２を操作することで、着座席３２の前端面を上方に傾斜させる。このとき、ローラパッド４３ａは立直姿勢Ｓ２のままである。この理由は前述の通り、もし脚部を挟んだまま着座席３２が傾斜すると脚部に無理な負荷がかかる虞があるためである。ローラパッド４３ａの姿勢はやはり前述のとおり、ローラパッド位置検出センサ４６によって検知されており、水平姿勢Ｓ１になっていれば（要するに利用者の脚部を挟んでいる可能性のある状態においては）、着座席３２の傾斜動作は禁止されるので上記傾斜動作も行われない。

次に、所定の角度まで着座席３２が傾斜した段階で（それ以上は傾斜しない）、利用者は操作レバー４５２を操作して、ローラパッド４３ａのロック状態を解除して下方に倒す。実際には、利用者が左手でローラパッド４３ａを支えながら下方に下ろすことになる。これによって利用者の脚部は一対のローラパッド４３によって挟まれる形となる。このように、本実施形態においては片側のローラパッドの開閉を利用して脚部の挟み込みを行っているので、例えば一対の固定のローラパッドの隙間に脚部を挿入するようなことはなく、利用者は無理な体勢をとらなくて済む。この状態を示したものが、図番が戻るが図２である。

そして、この状態において利用者はトレーニングを開始することとなる。トレーニングが終了した後は、上記と逆のステップを踏むことになる。即ち、利用者はまず、操作レバー４５２を操作して、ローラパッド４３ａの水平姿勢Ｓ１にあるロック状態を解除して立直姿勢Ｓ２に姿勢変更する。実際には利用者はローラパッド４３ａに手を添えて上方に持ち上げる動作を行う。ここで、このようにローラパッド４３ａが立直姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態においては、利用者の脚部と一対のローラパッドの密着状態は開放され、また、着座席３２は傾斜動作が可能となる。利用者は次に、入力装置６３の角度調節スイッチ６３２を操作して、着座席３２の前端部を水平状態となるよう下方に向かって傾斜させる。着座席３２が水平になった状態で、利用者は着座席３２から降り、トレーニングを終了する。

図７は、トレーニング終了後の着座席３２とローラパッド４３との位置関係を示すものであり、後述するように、本実施形態においては着座席３２の前端部とローラパッド４３とが干渉しないような動作を行っていることを説明するための図である。図７（Ａ）は、トレーニングが終了した直後の状態、図７（Ｃ）は、シートボトム３２１が水平姿勢に戻された状態であり、図７（Ｂ）はその途中経過を示す図である。いずれも側面視の図面である。なお、図７におけるＹによる方向表示は、図１の場合と同様（−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方）である。

図７（Ａ）に示すように、トレーニング終了時点においては、着座席３２はその前端部が上方に傾斜した状態となっている。一方、ローラパッド４３を有するアーム４１は図示のように支点軸４１３から垂下した状態となっている。トレーニング終了後は、利用者は着座席３２から降りるため、まず着座席３２を水平状態に戻すことになる。ところが、図７（Ａ）のようにアーム４１が垂下した状態のまま着座席３２を下降させると、ローラパッド４３の位置によっては、ローラパッド４３と着座席３２の前端部とが干渉してしまう可能性がある。これは、前述の通り、角筒アーム体４１２のアーム本体４１１に対する位置が変更可能とされているので、利用者によってはその体型に合わせて、角筒アーム体４１２をアーム本体４１１に沿って上位に位置するように、即ち、ローラパッド４３も上位に位置するように設定する場合があるためである。そこで、本実施形態においては、図７（Ｂ）に示すように、着座席３２を水平に戻す前にまず、アーム４１を所定角度、前方に移動させる。この移動角度は、前記角筒アーム体４１２がアーム本体４１１に沿って最上位に位置する箇所に設定された場合でも、下降してくる着座席３２と干渉しない角度に予め設定する。なお、同図において、利用者は着座席３２を下降させる前に、ローラパッド４３の前方側である４３ａを上方に跳ね上げ、脚部が自由になるように解放させる。この状態においては前述のように、ローラパッド位置検出センサ４６によってローラパッド４３が利用者の脚部を挟んでいる状態ではなくオープンになっていることが検知されているので、着座席３２の下降動作は禁止されない。その後、利用者は図７（ｃ）に示すように、着座席３２を下降させて水平状態とする。この後、利用者は着座席３２から降りてトレーニングは終了する。

そして、利用者は、アーム４１が傾斜姿勢に姿勢変更されたことを見届けた上で、前記角度調節スイッチ６３２（図１）を操作し、シートボトム３２１を、図７（Ｃ）に示すように、水平姿勢に戻すようにしている。この状態で利用者は着座席３２から降りることになる。

以上詳述したように、本実施形態による脚部のトレーニング装置１０は、着座部３２の前端部が上下方向に傾斜させる構成を備えており、利用者が本トレーニング装置に乗り込む際には着座席を水平状態としておくことによって、その着座を容易にすることができる。特に利用者が高齢者や要介助者にとっては、従来装置に乗り込む際のように腰を高く上げて着座する必要がなく、単に椅子に座るようにして着座することができ非常に有用である。

さらに、利用者の脚部を挟み込む一対のローラパッドの内、前方のローラパッドを水平姿勢Ｓ１から立直姿勢Ｓ２に跳ね上げることができ、利用者は後方のローラパッドの上に脚部を置いた状態で上から前方のローラパッドをかぶせるようにして降ろすだけで脚部の挟み込みを実現できる。従って、例えば一対のローラパッドが固定状態にあるような装置であれば、ローラパッドの横側からその隙間に対して脚部を入れ込み、適当な位置まで脚部を滑らせて移動するといった動作が必要となり、極めて不便であるが、本装置によればそのような問題は解消される。これも、特に高齢者や要介助者の利便性を図ったものであり、装置の使用に当って利用者が無理な姿勢や動作をとらなくてもよいという非常に有用な効果を奏するものである。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、シートボトム３２１の上方への傾斜後の角度を利用者によらず一定角度としているが、鍛錬のための負荷レベル、鍛錬者の身長等を入力装置６３を介して入力することにより、制御部７０によって各利用者にとって最適の角度を求めるようにしてもよい。

（２）上記の実施形態においては、前方ローラパッド４３ａは、本発明に係る第２の姿勢としては立直姿勢Ｓ２が採用されているが、本発明は、第２の姿勢が立直姿勢Ｓ２であることに限定されるものではなく、例えば、前方に向けて水平に回動して着座席３２の前方位置に乗降のための空間を確保するようにしてもよいし、設計上可能であれば下方に向けて回動させてもよい。

（３）上記の実施形態においては、利用者が装置によって与えられる負荷に抗して脚部を動かすことで脚部のトレーニングを行うものであるが、利用者が負荷に抗する運動を行うことなく、装置側に完全に受動的に動かされるようなモードを設けてもよい。即ち、利用者によっては、脚部が負傷等のために十分なトレーニングを行う段階にはないものの、リハビリによって運動機能を維持または復活させるべき場合や、高齢化に伴って柔軟性を失った脚部の可動範囲を少しでも広げるべきであるような場合もある。このような場合には、装置側が往復運動を自動的に行い、一方、利用者はその動きに脚部を委ねて、脚部の屈伸運動のみを行うというようなモードを設けてもよい。

本発明に係るトレーニング装置の一実施形態を示す一部切欠き分解斜視図である。 図１に示すトレーニング装置の表装材が設けられていない状態の右側面から見た組み立て斜視図である。 図１に示すトレーニング装置の表装材が設けられていない状態の左側面から見た組み立て斜視図である。 図１に示すトレーニング装置に表装材が設けられた状態の組み立て斜視図であり、一対のローラパッドがホームポジションに位置設定された状態を示している。 図１に示すトレーニング装置に表装材が設けられた状態の組み立て斜視図であり、一対のローラパッドが初期位置に位置設定された状態を示している。 前方ローラパッドのロック構造を説明するための一部切欠き斜視図であり、（Ａ）は、分解斜視図、（Ｂ）は、組み立て斜視図である。 トレーニング終了後の着座席とローラパッドとの位置関係を示す側面視の図であり、図７（Ａ）は、トレーニングが終了した直後の状態、図７（Ｃ）は、シートボトムが水平姿勢に戻された状態、図７（Ｂ）はその途中経過をそれぞれ示している。

符号の説明

１０ トレーニング装置
２０ 基台（装置本体）
２３ 角度センサ
２４ 方向センサ
３２ 着座席
３２１ シートボトム
３２２ シートバック
３３ 電動リニアアクチュエータ（傾斜調整部）
４０ ローラパッド部（トレーニング機構部）
４１ アーム
４１１ アーム本体
４１２ 角筒アーム体（中継部材）
４１３ 支点軸
４３ ローラパッド
４３ａ 前方ローラパッド
４３ｂ 後方ローラパッド
４４ ローラパッド支持軸
４４３ 隙間（切替構造）
４４４ 舌片（切替構造）
４４５ 連結ピン（切替構造）
４５２ 操作レバー（操作部）
４５ ロック構造
４６ ローラパッド位置検出センサ（検出部）
５０ 負荷付与部
５１ サーボモータ（電気的負荷発生手段）
６０ 入出力部
６３ 入力装置
６３１ 表示部
６３２ 角度調節スイッチ
７０ 制御部
Ｓ１ 水平姿勢（第１の姿勢）
Ｓ２ 立直姿勢（第２の姿勢）

Claims (6)

1. 装置本体上に設けられた着座席と、着座席の前方に設けられ、利用者の脚部に運動を行わせる機構を有するトレーニング機構部と、前記トレーニング機構部の動きに電気的に調整される制動力を与える負荷付与部と、前記着座席の前端部を上下方向に傾斜させる傾斜調整部とを備え、前記トレーニング機構部は、水平に配置された、利用者の脚部を挟むための一対のローラパッドと、前記一対のローラパッドを、利用者の脚部を挟む第１の姿勢と、脚部の挟みを開放する第２の姿勢との間で切り替える切替構造とを備え、前記一対のローラパッドが前記第１の姿勢及び前記第２の姿勢の少なくとも一方の姿勢にあることを検出する検出部を有し、前記傾斜調整部は、前記検出部によって前記一対のローラパッドが前記第１の姿勢にあることが検出されると、前記着座席の前記傾斜動作を禁止するものであることを特徴とするトレーニング装置。
2. 前記一対のローラパッドは、前記第１の姿勢においては、互いに平行で且つ上面視で利用者に対して前後方向に配設され、前記第２の姿勢においては、前方側に配設される一方のローラパッドが該ローラパッドの端部に設けられる前記切替構造によって立直姿勢とされることを特徴とする請求項１に記載のトレーニング装置。
3. 前記一方のローラパッドの前記第２の姿勢を保持するロック構造と、前記ロック構造のロック状態を解除する操作部とを備え、前記操作部は、前記着座席に着座した利用者が操作し得る位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のトレーニング装置。
4. 前記装置本体の左右方向に延びる軸に揺動可能に軸支され、前記一対のローラパッドを支持するアームと、前記アームと前記一対のローラパッド間に介設され、前記アームの長手方向に対する位置が調整可能にされた中継部材とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトレーニング装置。
5. 前記検出部は、利用者に対して前後方向に配設された一対のローラパッドの内、前方側に配設されたローラパッドの姿勢を検出するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のトレーニング装置。
6. 利用者による装置本体に対する操作入力を受け付ける入力装置をさらに備え、
   前記傾斜調整部は、前記入力装置への入力操作継続中のみ前記着座席を傾斜動作させるものであることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のトレーニング装置。

Images