運動補助装置
【課題】より好適に脚部の運動を行うことが可能な運動補助装置を提供する。
【解決手段】臀部支持部１３は、揺動駆動装置１２により前後方向及び左右方向に揺動運動する。揺動駆動装置１２は、伸縮可能な連結機構１９を介して足置き装置２０と連結されている。足置き装置２０を構成する足置き部２１は、前後方向にスライド可能に設けられるとともに、足で押されて前方へスライドした位置から元の位置へ戻すために必要な付勢力でコイルばね２３により後方へ付勢されている。足置き部２１はストッパ２７に当たることで前方への最大移動量が、臀部支持部１３の前方への最大移動量よりも小さく規制されている。このため、臀部支持部１３が前方へ移動するときに足置き部２１がストッパ２７に当たることにより、使用者の脚部の過伸展が抑えられるとともに脚部に適度な反力が加わるようになっている。
【解決手段】臀部支持部１３は、揺動駆動装置１２により前後方向及び左右方向に揺動運動する。揺動駆動装置１２は、伸縮可能な連結機構１９を介して足置き装置２０と連結されている。足置き装置２０を構成する足置き部２１は、前後方向にスライド可能に設けられるとともに、足で押されて前方へスライドした位置から元の位置へ戻すために必要な付勢力でコイルばね２３により後方へ付勢されている。足置き部２１はストッパ２７に当たることで前方への最大移動量が、臀部支持部１３の前方への最大移動量よりも小さく規制されている。このため、臀部支持部１３が前方へ移動するときに足置き部２１がストッパ２７に当たることにより、使用者の脚部の過伸展が抑えられるとともに脚部に適度な反力が加わるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脚部の運動を行うことができる運動補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脚部の運動を可能とする運動補助装置としては、例えば室内でランニングを可能とするトレッドミルや自転車の漕ぎ運動を模したフィットネスバイクなどが広く知られている。トレッドミルやフィットネスバイクのような運動補助装置では、膝関節の屈伸を伴ったり、膝関節に強い負荷が作用したりすることから、高齢者や膝痛者などの使用者には、過度な負荷となり、運動を継続することが難しい。
【０００３】
このような問題を改善するべく、使用者の膝にかかる負荷を抑えて脚部（特に大腿部）の運動を可能とする運動補助装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の運動補助装置は、使用者の臀部を支持する臀部支持部と、使用者の足部を支持する足置き部（足台（ステップ））とを備え、臀部支持部を揺動駆動部によって揺動動作させる。そして、臀部支持部が前方へ移動したときに、使用者の臀部に作用していた自重の一部を脚部側に作用させて脚部の運動を行う。
【０００４】
また、特許文献２には、座席部材がモータにより前後に揺動するとともに踏板がモータにより上下に移動し、座席部材の傾斜角度が大きくなるほど踏板を下方に移動させて、使用者の膝間接の屈曲角度をほとんど変化させることなく、使用者の自重により脚に作用する負荷を変化させて脚のトレーニングを行う脚部トレーニング装置が開示されている。この特許文献２には、踏板の下部にばね材を設け、荷重の大きさに対して踏板が望ましい降下量となる構成も開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、使用者が座る可動部（座部）に、乗馬を模した前後左右の揺動運動を行わせる駆動部を備えた揺動型運動装置と、可動部に座った使用者の足先を載せるステップ板を有するステップ部とを備えた訓練装置が開示されている。ステップ板は上下方向に可動に支持されるとともにばねで上方へ付勢され、ステップ板の踏み込み動作に対してばね負荷が加えられることで、より確実に膝まわりの筋肉を鍛えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６４３２０号公報
【特許文献２】特開２００７−１８１７３１号公報（例えば段落［００４４］［００５１］等）
【特許文献３】特開２００９−１６０１８７号公報（例えば段落［０００７］［００１３］等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、特許文献１〜３に記載の運動補助装置は、臀部支持部（座部）を前後に揺動させて、脚部にかかる自重を変化させて脚部をトレーニングするものである。ところで、この種の運動補助装置において、臀部支持部が前方へ移動するときに足置き部から脚部に加わる反力を巧く利用して脚部の筋活動を促進できると、さらに効果的な脚部トレーニングの実現を期待できる。しかし、従来の運動補助装置は、足置き部（足台、踏板）から脚部に加わる反力を巧く利用できるものではなかった。よって、より好適に脚部の運動を行うことが可能な運動補助装置の開発が望まれている。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、より好適に脚部の運動を行うことが可能な運動補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、使用者の臀部を支持する臀部支持部と、前記使用者の足を置く足置き部と、前記臀部支持部を少なくとも前後方向に揺動させる揺動駆動手段とを備えた運動補助装置であって、前記臀部支持部に着座した使用者の脚の伸展方向へ前記足置き部を移動可能とする機構を有し、前記足置き部の前記伸展方向への最大移動量が、前記臀部支持部の前方への最大移動量である第１移動量よりも小さな第２移動量に規制されていることを要旨とする。
【００１０】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部を前記伸展方向へ移動した位置から元の位置へ戻すために必要な付勢力を前記足置き部に与える弾性体を更に備えることが好ましい。
【００１１】
本発明の運動補助装置において、前記機構は、前記足置き部を前後方向に移動可能とすることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の前記第２移動量を超える移動を規制するストッパを備えることが好ましい。
【００１２】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の足置き面は、凸曲面又は略鉛直面であることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記機構は前記足置き部をスライドさせるスライド機構であることが好ましい。
【００１３】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は左右独立してスライド可能に二個設けられていることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、直径１５〜３０ｃｍの円柱状の周面の少なくとも一部を前記足置き面とする形状を有していることが好ましい。
【００１４】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、踵を踵接地部につけたときに足腹部から足指付け根の間を接触しうる高さに配置されたロッドを備えることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、回動部と、前記回動部を回動させる回動軸とを備え、前記回動部の前記回動軸を挟んだ両側に左右の足を置くための一対の足置き面を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の運動補助装置において、前記回動部は前記回動軸を中心として±２０度以下の所定回動範囲に規制されることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の前記足置き面は、略鉛直面であり、かつ前記使用者の足のＭＰ関節部からつま先部を接触させうる面であることが好ましい。
【００１６】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、足置き面の内側にクッション層を有することが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、足置き面の内側に、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層を有することが好ましい。
【００１７】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、前記クッション層と、前記衝撃吸収層とを有していることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部に置く足の踵を接地するための踵接地部を備え、前記踵接地部は、前記足置き部の移動方向と略平行な面を有することが好ましい。
【００１８】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部が足で押されるときの移動方向を前方下側となるように当該足置き部を支持する斜面を有する台部を備えることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の前記足置き面には、足裏を刺激可能な複数の凸部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、より好適に脚部の運動を行うことが可能な運動補助装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）（ｂ）第１実施形態における運動補助装置の斜視図。
【図２】運動補助装置の側面図。
【図３】運動補助装置に備えられる揺動駆動装置の分解斜視図。
【図４】運動補助装置に備えられる揺動駆動装置の側面図。
【図５】（ａ）（ｂ）足置き装置の側面図。
【図６】足置き装置の斜視図。
【図７】足置きパッドの部分断面図。
【図８】（ａ）（ｂ）運動補助装置を用いたトレーニングを説明する側面図。
【図９】（ａ）（ｂ）運動補助装置を用いたトレーニングを説明する側面図。
【図１０】（ａ）実施形態、（ｂ）比較例の各運動補助装置でトレーニングを行ったときの脚の筋活動を示すグラフ。
【図１１】第２実施形態の足置き装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図１２】足置き装置の動作を説明し、（ａ）（ｂ）は平面図、（ｃ）（ｄ）は背面図。
【図１３】（ａ）（ｂ）スライド式の足置き装置の変形例を示す側面図。
【図１４】（ａ）（ｂ）回動式の足置き装置の変形例を示す側面図。
【図１５】（ａ）（ｂ）変形例の足置きパッドの部分断面図。
【図１６】（ａ）（ｂ）変形例の足置き装置を備えた運動補助装置の側面図。
【図１７】変形例の回動式の足置き装置の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）変形例の足置き装置を説明する説明図。
【図１９】変形例の足置き装置を示し、（ａ）（ｂ）平面図、（ｃ）は側断面図、（ｄ）は側面図。
【図２０】（ａ）（ｂ）変形例の足置き部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
次に、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すように、運動補助装置１０は、その基台１１が図示しない床面に載置されるとともに、基台１１上に設けられた揺動駆動装置１２と、この揺動駆動装置１２により揺動する臀部支持部１３とを備えている。臀部支持部１３は上面に、使用者が着座可能なシート１３ａ（座部）を備える。揺動駆動装置１２は、臀部支持部１３に対して前後方向Ｘの揺動運動と左右方向Ｙの揺動運動とを与える。このとき、臀部支持部１３は、前後方向に２回の揺動運動を行う間に、左右方向に１回の揺動運動を行う横８の字を描くように揺動運動する。
【００２２】
臀部支持部１３の後方には、背もたれ部１５が基台１１から延出する複数本の支持部材１６に支持された状態で配置されている。背もたれ部１５にはその幅方向（左右方向Ｙ）両側から前方へ延出する肘置き部１７が一体に形成されており、使用者は肘置き部１７の上面に肘を置くことが可能になっている。そして、基台１１、揺動駆動装置１２、臀部支持部１３、背もたれ部１５及び肘置き部１７等により、シート揺動タイプの椅子１８が構成される。
【００２３】
また、基台１１の前部には、前後方向Ｘに多段階（本例では３段階）に伸縮可能な連結機構１９が設けられている。この連結機構１９の前端部には足置き装置２０が固定されている。よって、足置き装置２０は、連結機構１９を伸縮させることにより、臀部支持部１３に対する前後方向Ｘの相対位置を任意に調整可能となっている。つまり、シート１３ａに着座した使用者の脚の長さに合わせて、シート１３ａに対する足置き装置２０の前後方向Ｘにおける相対位置を位置調整可能となっている。また、連結機構１９を収縮させることにより、足置き装置２０を、図１（ｂ）に示すように椅子１８側に寄せた収納位置に配置できるようになっている。このため、不使用時には足置き装置２０をコンパクトに収納できるので、運動補助装置１０は室内に置いてもさほど邪魔にならない。図１及び図２に示すように、足置き装置２０には、使用者の左右の足を独立して置くことが可能な左右一対の足置き部２１を備えている。
【００２４】
次に、足置き装置２０の詳細な構造を、図１、図２、図４を用いて説明する。
足置き装置２０は、連結機構１９を構成する連結部１９ａの先端部（前端部）に固定された基台２２を有している。基台２２上には、左右一対の足置き部２１が前後方向Ｘに移動可能な状態で設けられている。左右一対の足置き部２１はコイルばね２３により椅子１８側の方向（後方）へ付勢されている。このため、使用者が足で足置き部２１を押して前方へ移動させた状態で、足の押す力を弱めれば足置き部２１は元の位置（初期位置）に復帰するようになっている。なお、コイルばね２３により足置き部２１を後方へ付勢する付勢力は、特許文献３に記載のばねのように膝まわりの筋肉を鍛えられるほどの強さはなく、単に足置き部２１を元の初期位置に戻すために必要な比較的弱い強さに設定されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、足置き部２１は、円柱状の足置きパッド２４と、足置きパッド２４を支持する支持台２５とを備える。図２に示すように、支持台２５は、リニアガイド２６を介して基台２２上を前後方向Ｘに移動可能に設けられている。詳しくは、基台２２の上面にはガイドレール２６ａが組み付けられ、支持台２５の底部にはガイドレール２６ａ上を移動可能な可動ガイド２６ｂが固定されている。基台２２上における支持台２５の前方側の位置にはストッパ２７が固定され、足置き部２１は、足置きパッド２４を支持する支持台２５がストッパ２７に当たるまでのストロークを移動可能になっている。本実施形態では、前述のようにコイルばね２３による後方への付勢力が比較的弱いため、臀部支持部１３が前方へ移動したときに使用者が足置き部２１を足で押すときにばね負荷はほとんど感じることなく支持台２５がストッパ２７に当たる。そして、足置き部２１を前方へ押し込んだ力が一定以下に弱まれば、足置き部２１は元の初期位置に復帰する。
【００２６】
本実施形態では、足置き部２１が初期位置にあるときの支持台２５がストッパ２７に当たるまでのストロークに相当する足置き部２１の最大移動量は、臀部支持部１３（シート１３ａ）が前方へ移動するときの最大移動量である第１移動量よりも小さな第２移動量に設定されている。このため、使用者は、運動補助装置１０のシート１３ａに着座し、股関節、膝関節が適度に屈曲された状態で足裏を足置きパッド２４に置き、臀部支持部１３が前方に移動したときに使用者の脚部に足置き部２１から反力がかかり易くなっている。また、椅子１８と足置き装置２０とが連結機構１９を介して連結されているので、足置き部２１から脚への反力が生じるともに、反力が生じたときに椅子１８が背部側に倒れることを防いでいる。なお、足置き装置２０の詳細や脚トレーニングの詳細については後述する。
【００２７】
次に図３及び図４を参照して、揺動駆動装置１２の詳細な構造について説明する。
揺動駆動装置１２は、シート１３ａが固定された台座１３ｂをモータ４１により幅方向Ｙ及び高さ方向Ｚと奥行方向（前後方向）Ｘ回りで揺動運動させることにより、台座１３ｂとともにシート１３ａを揺動運動させるようになっている。
【００２８】
また本実施形態の揺動駆動装置１２においては、シート１３ａの角度を調整する昇降機構７０が設けられている。
揺動駆動装置１２は、前方の端部と後方の端部が同程度の高さとなる状態で脚部の上面に固定されるベース３１と、揺動運動が可能となるように台座１３ｂを支持する筐体３３とを備える。また、揺動駆動装置１２は、筐体３３及び台座１３ｂを互いに接続する連結リンク３６と、連結リンク３６を介して台座１３ｂを揺動運動させるための駆動部４０とを備える。
【００２９】
連結リンク３６は、側板３８と接続される。連結リンク３６としては、奥行方向Ｘにおいて所定の間隔をおいて配置された２つのリンク、すなわち前リンク３６Ａ及び昇降機構７０が設けられている。
【００３０】
連結リンク３６は、次のように台座１３ｂ及び側板３８に連結されている。連結リンク３６の前リンク３６Ａの下端は、下軸ピン３９Ａにより側板３８に対して回転可能な状態で側板３８の前端に連結されている。また連結リンク３６の前リンク３６Ａの上端は、上軸ピン３９Ｂにより台座１３ｂに対して回転可能な状態で台座１３ｂの前端に連結されている。
【００３１】
昇降機構７０は、次のように台座１３ｂ及び側板３８に連結されている。昇降機構７０の下端は、下軸ピン３９Ｃにより側板３８に対して回転可能な状態で側板３８の後端に連結されている。昇降機構７０の上端は、上軸ピン３９Ｄにより台座１３ｂに対して回転可能な状態で台座１３ｂの後端に連結されている。
【００３２】
台座１３ｂの前端部は下軸ピン３９Ａを中心とする円弧上を移動し、台座１３ｂの後端部は下軸ピン３９Ｃを中心とする円弧上を移動するように、台座１３ｂの移動範囲が規制されている。ここで、後リンク３６は前リンク３６よりも長寸に形成してあり、台座１３ｂの前端部と後端部との回転半径が異なることにより、台座１３ｂは前後に移動するのに伴って上面の傾斜角度を変化させることになる。
【００３３】
奥行方向Ｘの後方側に設けられる昇降機構７０が伸長及び縮小することにより、台座１３ｂ及びシート１３ａが前傾状態及び後傾状態の間で動作する。昇降機構７０が最大限まで伸長または最大限まで縮小したときの台座１３ｂ及びシート１３ａの傾斜角度は、昇降機構７０が各下軸ピン３９Ａ，３９Ｃを中心に回転したときの最大の傾斜角度よりも大きい。
【００３４】
図３に示されるように、筐体３３の左側及び右側の端のそれぞれは、奥行方向Ｘに沿う形状の側板３８により形成されている。筐体３３の前方及び後方の端のそれぞれは、高さ方向Ｚに沿う形状の連結板３４により形成されている。
【００３５】
図４に示されるように、ベース３１には、奥行方向Ｘに並べられた２つの軸支板３２（図３参照）が設けられている。各軸支板３２には、支軸３５により軸支板３２に対して回転可能な状態で連結板３４が連結されている。すなわち支軸３５は、前後方向Ｘ回りの回転が可能な状態で筐体３３を支持している。
【００３６】
次に台座１３ｂと連結リンク３６との関係について説明する。
連結リンク３６が各下軸ピン３９Ａ，３９Ｃを中心に前方に向けて回転したとき、高さ方向Ｚにおいて昇降機構７０がベース３１に対して傾斜する。このため、高さ方向Ｚにおいて台座１３ｂの後方の端部が前方の端部よりも低くなる。すなわち、奥行方向Ｘにおいて前方から後方に向かうにつれて高さ方向Ｚにおいて上方から下方に向けて台座１３ｂが傾斜する。
【００３７】
連結リンク３６が各下軸ピン３９Ａ，３９Ｃを中心に後方に向けて回転したとき、高さ方向Ｚにおいて昇降機構７０がベース３１に対して傾斜する。このため、高さ方向Ｚにおいて台座１３ｂの後方の端部が前方の端部よりも低くなる。すなわち、奥行方向Ｘにおいて前方から後方に向かうにつれて高さ方向Ｚにおいて上方から下方に向けて台座１３ｂが傾斜する。
【００３８】
昇降機構７０は、ウォームギヤ及びウォームホイール（いずれも図示略）が内部に設けられたギヤボックス７１と、ウォームギヤを回転するためのモータ７２と、モータ７２の回転に基づいて直線運動するボールねじ７３とを備える。ボールねじ７３は、ウォームホイールに噛み合わされている。また、ボールねじ７３の上端は台座１３ｂに左右方向Ｙ回りに回転可能に連結されている。
【００３９】
また、ギヤボックス７１はギヤボックス支持板７１Ａを介して筐体３３に左右方向Ｙ回りに回転可能に連結されているモータ７２の回転にともないウォームホイールが回転することにより、ウォームギヤが回転する。これにより、ウォームギヤの回転がボールねじ７３に伝達される。そして、ボールねじ７３が回転に応じて直線運動することにより、昇降機構７０が伸長または縮小する。
【００４０】
図３を参照して、駆動部４０の詳細な構造について説明する。
駆動部４０は、高さ方向Ｚに沿うように配置される出力軸４２を有するモータ４１と、幅方向Ｙに沿うように配置される第１シャフト４４とを備える。また、駆動部４０は、出力軸４２に設けられるモータギヤ４３と、第１シャフト４４に設けられてモータギヤ４３に噛み合わされる第１ギヤ４５とを備える。また、駆動部４０は、台座１３ｂを奥行方向Ｘにおいて運動させるための第１駆動部５０と、台座１３ｂを幅方向Ｙにおいて運動させるための第２駆動部６０とを備える。モータ４１は、側板３８に固定されている。第１シャフト４４の両端は、それぞれ側板３８により支持されている。
【００４１】
第１駆動部５０は、第１シャフト４４の両端に接続される２つの偏心クランク５１と、一端が偏心クランク５１に接続される２つのアームリンク５３とを備える。また、図４に示されるように、各偏心クランク５１と各アームリンク５３の一端とを互いに接続する軸ピン５２と、前リンク３６Ａと各アームリンク５３の他端とを互いに接続する軸ピン５４とを備える。
【００４２】
第２駆動部６０の詳細な構造について説明する。
第２駆動部６０は、第１シャフト４４に固定される連動ギヤ６３と、連動ギヤ６３に噛み合わされる第２ギヤ６１と、第２ギヤ６１が設けられる第２シャフト６２と、第２シャフト６２に連結される偏心ロッド６４とを備える。また、第２駆動部６０は、偏心ロッド６４の下端が回転可能な状態で連結された連結金具６６と、偏心ロッド６４の下端と連結金具６６とを互いに回転可能に連結する軸ピン６７とを備える。また、第２シャフト６２は、第２シャフト６２の左端と偏心ロッド６４の上端とを互いに連結する軸ピン６５を備える。
【００４３】
第２シャフト６２は、幅方向Ｙに沿うように配置されるとともに筐体３３により支持されている。偏心ロッド６４は、第２シャフト６２の回転中心に対して偏心して同シャフト６２に連結されている。
【００４４】
次に、図４を参照して、揺動駆動装置１２の駆動態様並びに運動補助装置１０の作用について説明する。
モータ４１の出力軸４２が回転するとき、出力軸４２の回転がモータギヤ４３を介して第１ギヤ４５に伝達される。これにより、第１ギヤ４５とともに第１シャフト４４が回転する。このとき、各偏心クランク５１が第１シャフト４４に対して回転運動する。そして、偏心クランク５１の回転運動にともないアームリンク５３が第１シャフト４４に対して偏心運動を行ない、前リンク３６Ａが奥行方向Ｘに往復運動し、これにともないシート１３ａが図中の矢印Ｍの方向に往復運動する。
【００４５】
出力軸４２の回転にともない第１シャフト４４が回転するとき、同シャフト４４の回転が連動ギヤ６３を介して第２ギヤ６１に伝達される。これにより、第２ギヤ６１とともに第２シャフト６２が回転する。このとき、第２シャフト６２の回転にともない偏心ロッド６４の上端が第２シャフト６２に対して偏心運動する。そして、この偏心ロッド６４の偏心運動が同偏心ロッド６４の上端及び第２シャフト６２を介して筐体３３に伝達される。台座１３ｂ及びシート１３ａが幅方向Ｙに往復運動する。
【００４６】
そして、上述したシート１３ａの２つの往復運動、すなわち図４中矢印Ｍの方向の往復運動及び幅方向Ｙの往復運動が組み合わされることにより、シート１３ａが幅方向Ｙ及び高さ方向Ｚと奥行方向Ｘ回りの揺動運動を行う。
【００４７】
揺動駆動装置１２においては、シート１３ａが幅方向Ｙに１往復する間にシート１３ａが奥行方向Ｘに２往復するように第１駆動部５０及び第２駆動部６０の各ギヤが構成されている。このため、運動補助装置１０の平面視においてシート１３ａが例えば乗馬を模した８の字状に揺動運動する。
【００４８】
そして、例えば、揺動駆動装置１２にて臀部支持部１３が前後方向Ｘに揺動されることで臀部支持部１３が前方に動作して使用者の身体がそれに伴って移動する場合に、足置き部２１に置かれた使用者の脚部に負荷がかかり脚部を鍛えることができるようになっている。また、揺動駆動装置１２にて臀部支持部１３が左右方向Ｙに揺動されることで、例えば使用者の腰の筋肉にも負荷を与えることができる。
【００４９】
次に、このような揺動運動をするシート１３ａに着座した使用者が、トレーニング時に足を置く足置き部２１を有する足置き装置２０の詳細な構成を説明する。
次に足置き装置２０の詳細な構成を説明する。図５、図６に示すように、足置き部２１は、基台２２上をリニアガイド２６を介して前後方向Ｘにスライド可能な支持台２５と、支持台２５に支持された足置きパッド２４とを備える。足置きパッド２４は、少なくとも足裏が置かれる可能性のある部分が、直径１５〜３０ｃｍの円柱状の一部（本例では約１／４円周分）となる形状を有している。足置きパッド２４は、その円弧面上に足を置くことができるように軸心がＹ方向と一致する向きに配置されている。本例の足置きパッド２４では、足裏が置かれる足置き面２１ａが、円柱状の周面の少なくとも一部からなる円弧面（凸曲面）となっている。支持台２５の下部は、リニアガイド２６を構成する可動ガイド２６ｂが固定されている。前述のとおり、基台２２の上部にはリニアガイド２６を構成するガイドレール２６ａがその長手方向（レール延在方向）が前後方向Ｘとなる状態で組み付けられている。このため、足置き部２１は、支持台２５がガイドレール２６ａに沿って移動することにより、前後方向Ｘにスライド可能となっている。
【００５０】
基台２２の前端には上方へ垂直に延出する延出部２２ａが設けられている。基台２２上には、延出部２２ａの内側（図５における左側）となる位置にブロック２８が固定されており、ブロック２８と支持台２５との間には、前後方向Ｘに延びる軸部２９がその一端部（図５における右端部）をブロック２８に固定する状態で支持されている。軸部２９には、軸部２９が挿通された状態でコイルばね２３が外装されている。軸部２９の他端部（図５における左端部）は、支持台２５の前端面（図５における右端面）に開口する孔（図示省略）に挿入されている。
【００５１】
また、図５及び図６に示すように、支持台２５の前端面に対して前後方向Ｘに対向する基台２２上の位置には、支持台２５一個につき２個ずつのストッパ２７が配置されている。各ストッパ２７は、左右方向Ｙにおいてコイルばね２３及びブロック２８を避けた位置に配置されている。
【００５２】
図５及び図６に示す足置き部２１は、足で押圧されていない状態（非押圧状態）では、コイルばね２３の付勢力により、図５（ａ）及び図６に示す初期位置に配置されている。そして、使用者がトレーニング時にシート１３ａが前方へ移動する過程で、足で足置き部２１を前方へ押すと、足置き部２１は、支持台２５がストッパ２７に当接しそれ以上の前方への移動が規制された図５（ｂ）に示す停止位置まで変位する。
【００５３】
ここで、シート１３ａが後傾状態から前傾状態に移動する際の前方への最大移動量をΔＸ１（第１移動量）とおく。また、足置き部２１が、図５（ａ）に示す初期位置から図５（ｂ）に示す停止位置まで移動するまでの足置き部２１の前方への最大移動量ΔＸ２（第２移動量）とおく。本実施形態では、足置き部２１の前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ２は、シート１３ａが後傾状態と前傾状態との間で揺動する際における前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ１に比べ、小さく設定されている（ΔＸ１＞ΔＸ２）。
【００５４】
また、コイルばね２３は、前方へ移動した足置き部２１を初期位置に復帰させるための付勢力を与えるもので、トレーニング時の負荷を与える目的はない。このため、コイルばね２３の付勢力はかなり小さい。使用者がシート１３ａの前方への移動時に、特に脚部を曲げたり伸ばしたりしなければ、シート１３ａが前方へほぼΔＸ１だけ移動した時点で、足置き部２１はストッパ２７に当接する。そして、足置き部２１がストッパ２７に当接した時点から、シート１３ａが前方へさらに移動量（ΔＸ１−ΔＸ２）だけ移動するときに、脚部には足置き部２１から反力を受けるようになっている。
【００５５】
このとき、最大移動量ΔＸ２が最大移動量ΔＸ１より大きいと、足置き部２１がストッパ２７に当たらず、足置き部２１から脚部に反力が得られにくくなる虞がある。また、最大移動量ΔＸ２が最大移動量ΔＸ１より小さすぎて、その差（ΔＸ１−ΔＸ２）が大きいと、足置き部２１がストッパ２７に当たってからさらにシート１３ａが前方へ大きく移動することになるので、脚部を大きく屈曲させなければならなくなる。この場合、脚部を大きく屈曲させてしまうと、膝に負荷がかかり易くなるうえ、反力に対して脚部を突っ張らせるトレーニングが困難となる。このため、シート１３ａと足置き部２１の前後方向Ｘにおける移動量の差分（ΔＸ１−ΔＸ２）は、例えば１〜１０ｃｍの範囲が好ましい。また、反対に、差分（ΔＸ１−ΔＸ２）が小さ過ぎると、足置き部２１から脚部への反力が得られにくくなり、膝を適度に曲げた状態で反力を利用して脚部を突っ張らせて行うトレーニングがしにくくなるからである。
【００５６】
また、足置き部２１の前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ２は、シート１３ａの前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ１に対して５〜５０％であることが好ましい。そして、特に、前記１〜１０ｃｍの範囲かつ５〜５０％の範囲であることが望ましい。足置き部２１のストローク（最大移動量ΔＸ２）は、足置き部２１から足へ適切な反力が得られるように、足置き部２１のスライドにより、足関節、膝関節、股関節が過伸展にならない長さに設定されている。もちろん、トレーニング時に足置き部２１がストッパ２７に当たって反力を受けられるのであれば、これらの数値範囲に限定されるものではない。
【００５７】
図７に示すように、足置きパッド２４は複数層構造を有している。具体的には、足置きパッド２４は、外側から順に、合成樹脂製シートからなる表皮２４ａ、スポンジ又は発泡ウレタン等の多孔質樹脂材料からなるクッション層２４ｂと、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層２４ｃと、芯材２４ｄとを備える。芯材２４ｄは、金属又は樹脂よりなる円柱状又は円筒状の部材よりなる。芯材２４ｄの外周には衝撃吸収層２４ｃが配置され、さらにその外側にクッション層２４ｂが配置されている。クッション層２４ｂは、足置き部２１を押すときの足の痛みを軽減する機能があり、衝撃吸収層２４ｃは、足裏が足置き部２１から受ける反力の衝撃を吸収する機能がある。なお、本実施形態では、足置き部２１の最大移動量ΔＸ２には、足で押圧された際の足置きパッド２４の凹み量も含まれている。これは、足の前後方向Ｘの位置を決める足置きパッド２４の凹み分も、足置き部２１から脚部が受ける反力の強さや、反力を受けるときの膝の角度を決める要因になるからである。
【００５８】
本実施形態の運動補助装置１０では、図８及び図９に示す以下の２通りのトレーニングを行うことができる。
図８、図９に示すように、使用者Ｕは、椅子１８のシート１３ａに座り足置き部２１に足を置く。シート１３ａが前後方向や左右方向に揺動することにより、使用者Ｕは左右の脚に交互に負荷をかける歩行運動を行う。１つめのトレーニングは、図８に示すように、足に力を入れて足置き部２１を押すことにより、足置き部２１からの反力を脚部にかかるようにし、反力を利用して脚部の筋力をトレーニングするクローズド・キネティック・チェーン（ＣＫＣ）（閉鎖運動連鎖）トレーニングである。足置き部２１には、両足の足指の付け根の関節（中足指節関節（metatarsophalangeal joint））（以下、「ＭＰ関節」という。）からつま先部を当てる。シート１３ａが前方に移動したとき、足部を突っ張るようにすると、足置き部２１が足裏の基節骨周辺を中心として力を受け反力が生じる。足の基節骨周辺で力をうけることにより反力により脚部、特に大腿前部の運動に効果がある。ＣＫＣトレーニングでは、主に大腿前部の大腿四頭筋の筋活動を生じ、その他に、大腿後部のハムストリング、股関節屈曲筋、足底屈筋群、足背屈筋群も協調的に筋活動が生じるため、下腿・足を含む脚部のトータル的なトレーニングが可能となる。つまり、ＣＫＣトレーニングでは、膝などに大きな負荷をかけることなく、脚部全体及び腰部の筋力を鍛えるトレーニングである。
【００５９】
また、２つめのトレーニングは、図９に示すように、足置き部２１に力を入れずに足を載せ、足置き部２１に足の力を伝達せずに、足関節、膝関節、股関節、腰部関節が過伸展しない範囲で、これら各関節の他動の屈曲と伸展を繰り返すＲＯＭ（Range of Motion）トレーニング（間接可動域運動）である。ＲＯＭトレーニングを行う場合は、足の裏（例えば土踏まず）を足置き部２１の上部に載せる。ＲＯＭトレーニングでは、膝部や腰部などの間接部を他動で曲げたり伸ばしたりして、筋力を使わずに、膝部や腰部などの間接部を曲げたり伸ばしたりできるので、筋肉や関節部に負荷をかけず間接可動域を訓練するとともに、体液の循環を促進させることが可能である。
【００６０】
ここで、歩行時の筋活動を詳しく見ると、遊脚時(足が地面から離れ足を前に振り出している時期)は脚の腹側筋群大腿四頭筋や前傾骨筋が活動し、立脚時(足が地面についているとき)は脚の背側の筋群大殿筋、ハムストリング、ひ腹筋が活動し体幹を前に押し出している。足が地面についた初期は地面からの反力を受け脚全ての筋群が活動する。これらの筋活動は足関節、膝関節、股関節への衝撃を干渉する役割も担う。さらに、足が地面に設置する少し前には、脚のひ腹筋などが少ないが筋活動し、地面接地への衝撃の準備をするように脳内でプログラムされている。
【００６１】
このように反力を受ける前に事前に少しの筋活動をし、反力による衝撃への準備をする役目が足置き部２１のスライドである。シート１３ａが前方へ移動して足が前方に行くときに、足に力を入れると、足置き部２１のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き部２１を足で押すときには、脚にほとんど負荷にならないレベルであるが、コイルばね２３により弱い反力が生じ、脚筋群が少し活動する。足置き部２１が前方へスライドして脚部に衝撃準備期間を与えつつ、コイルばね２３により弱い反力を与えることは、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。このため、本実施形態では、足置き部２１のストローク量（最大移動量ΔＸ２）は脚部の衝撃準備に適切な長さに設定されている。
【００６２】
以下、運動補助装置１０の作用を説明する。
まず図８を用いて、ＣＫＣトレーニングを行う場合を説明する。ＣＫＣトレーニングを行う場合は、まず使用者Ｕは、連結機構１９を伸縮調整して、椅子１８に対する足置き装置２０の前後方向Ｘの相対位置を適切な位置に位置調整する。使用者Ｕは、シート１３ａに着座し、脚部を前方へ伸ばし、図８（ａ）に示すように、膝部の角度を例えば約１４０°に軽く曲げた状態で、足裏（例えば内側足根小球）を足置きパッド２４の後側面やや上側に当てる。また、昇降用スイッチ（図示せず）を操作してモータ７２を正転又は逆転駆動させることによりシート１３ａの高さを調整する。
【００６３】
足置き部２１が図８（ａ）に示す初期位置にある状態で、運転スイッチ（図示せず）を操作する。すると、モータ４１が回転駆動する。モータ４１が回転駆動することにより、駆動部５０による臀部支持部１３の前後方向Ｘの揺動運動と、駆動部６０による臀部支持部１３の左右方向Ｙの揺動運動とが組み合わされ、シート１３ａが例えば横８の字状に揺動運動をする。このとき、臀部支持部１３が前後方向Ｘに１回揺動する度に、シート１３ａの左右方向Ｙの傾き方向が切り換わるので、使用者Ｕは歩行運動を行うことができる。
【００６４】
例えばシート１３ａが左側に傾いた状態で、図８（ａ）に示す後傾状態から、図８（ｂ）に示す前傾状態に前方へ第１移動量ΔＸ１だけ移動するときに、左足に力を入れてその力を足置き部２１に伝達すると、足置き部２１が第２移動量ΔＸ２だけスライドした後にストッパ２７に当たる。その結果、図８（ｂ）に示すように、使用者Ｕは足置き部２１から左足に反力を受けることになる。この反力は、左足から膝部及び腰部へ伝わるため、この反力によって脚部全体と腰部の筋肉が鍛えられる。そして、シート１３ａが前傾状態から後傾状態に戻るときに、足置き部２１に対する左足の押圧力が弱まると、足置き部２１はコイルばね２３の付勢力により初期位置に復帰する。使用者Ｕがこの歩行運動でシート１３ａが左方向に傾いて左脚に力を入れるときには、右脚は休んでいる。
【００６５】
そして、次にシート１３ａが後傾状態から前傾状態へ揺動するときは、シート１３ａは右側に傾いた状態にある。このため、シートが後傾状態から前傾状態に前方へ第１移動量ΔＸ１だけ移動するときに、右足に力を入れてその力を足置き部２１に伝達すると、足置き部２１が第２移動量ΔＸ２だけスライドした後にストッパ２７に当たる。その結果、図８（ｂ）に示すように、使用者Ｕは足置き部２１から右足に反力を受けることになる。この反力は、右足から膝部及び腰部へ伝わるため、この反力によって脚部全体と腰部の筋肉が鍛えられる。そして、シート１３ａが前傾状態から後傾状態に戻るときに、足置き部２１に対する右足の押圧力が弱まると、足置き部２１はコイルばね２３の付勢力により初期位置に復帰する。使用者Ｕがこの歩行運動でシート１３ａが右方向に傾いて右脚に力を入れるときには、左脚は休んでいる。
【００６６】
こうして臀部支持部１３が前後方向Ｘに揺動を繰り返すことにより、使用者Ｕは足置き部２１から反力を受けつつ左右の脚で歩行運動を行うことにより、継続的にＣＫＣトレーニングを行うことができる。例えば両脚同時にトレーニングを行う方法であると、ある程度の回数に達した時点で筋肉が疲労してそれ以上のトレーニングの継続が困難になる。これに対して、本実施形態の運動補助装置１０では、左右の脚を交互にトレーニングし、一方の脚がトレーニングしている期間は他方の脚がトレーニングを休憩しているので、トレーニングをより多くの回数に亘って継続しやすい。
【００６７】
足置き部２１がスライドすることにより、反力を受ける前に事前に少しの筋活動をし、反力による衝撃への準備をする。このとき、足に力を入れると足置き部２１のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き部２１を押すとコイルばね２３により弱いが反力が生じ、脚筋群が少し活動する。脚部がスライドし、コイルばね２３により弱い反力を得ることは、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。さらに足置き部２１がスライドすることは使用者Ｕの運動実感も上げることができる。また、足置き部２１の最大移動量ΔＸ２が、足関節、膝関節、股関節がスライドにより過伸展にならない長さに設定されているので、足置き部２１からの適切な反力が得られる。
【００６８】
次に図９を用いて、ＲＯＭトレーニングを行う場合を説明する。ＲＯＭトレーニングを行う場合も、使用者Ｕは、シート１３ａの高さ調整と、椅子１８に対する足置き装置２０の前後方向Ｘの位置調整とを行う。そして、使用者Ｕは、シート１３ａに着座し、脚部を前方へ伸ばし、図９（ａ）に示すように、膝部の角度を例えば約１４０°に軽く曲げた状態で、足の裏（例えば土踏まず）を足置き部２１の上部に載せる。
【００６９】
足置き部２１が図９（ａ）に示す初期位置にある状態で、運転スイッチ（図示せず）を操作すると、モータ４１が駆動し、シート１３ａが横８の字状の揺動運動をする。このとき、臀部支持部１３が前後方向Ｘに１回揺動する度に、シート１３ａの左右方向Ｙの傾き方向が切り換わるので、使用者Ｕは歩行運動を行うことができる。
【００７０】
例えばシート１３ａが左側に傾いた状態で、図９（ａ）に示す後傾状態から図９（ｂ）に示す前傾状態に前方へ移動するときには、使用者Ｕは足の力を入れない。このとき、使用者Ｕの足は足置き部２１の上部に載せてあるだけなので、シート１３ａが前方へ移動するときに右脚及び腰部は他動により屈曲する。このとき、ＣＫＣトレーニング時のように足置き部２１から比較的強い反力を受けることはない。そして、シート１３ａが前傾状態から後傾状態に戻るときに、臀部の位置が後方へ移動するため、左脚及び腰部が元の間接角度まで伸展する。
【００７１】
そして、次にシート１３ａが後傾状態から前傾状態へ揺動するときは、シート１３ａは右側に傾いた状態にある。このため、シート１３ａが後傾状態から前傾状態へ揺動するときに、右脚及び腰部は他動により屈曲する。そして、シート１３ａは前傾状態から後傾状態に戻るときに、臀部の位置が後方へ移動するため、右脚及び腰部が元の間接角度まで伸展する。
【００７２】
こうして使用者Ｕは左右交互に脚部及び腰部の間接の屈伸を繰り返すことにより、膝関節及び股関節のＲＯＭトレーニングが継続的に行われる。このように脚部及び腰部を他動により屈曲させるので、膝部などに負担をかけることなく、各間接部の可動域訓練を行いつつ体液の循環が促進される。このとき、足を円柱状の足置きパッド２４の上部に載せることで、使用者Ｕはリラックスポジションをとりやすいので、膝と股関節の角度が大きくなり、膝伸展の筋群、股関節屈曲の筋群がさらに緩んだ状態になり、膝関節及び股関節のＲＯＭ運動の運動効果が上がり易い。
【００７３】
図１０は、本実施形態の運動補助装置１０と比較例の運動補助装置とで、トレーニングを行ったときに使用する筋肉の筋活動を比較したグラフである。図１０（ａ）が本実施形態の運動補助装置１０を使用したときの筋活動の様子を示すグラフ、図１０（ｂ）が比較例の運動補助装置を使用したときの筋活動の様子を示すグラフである。比較例の運動補助装置は、手でハンドルを握った状態でシート（座部）に着座し、左右の足を左右のペダル（踏み台）にそれぞれ載せ、座部がモータの動力で前後左右に揺動することで、他動によりペダルを交互に踏み込む歩行運動を行う装置である（例えば特許文献１）。両装置とも、膝角度を約１４０度に調整してトレーニングを行ったときの筋電位を測定した。
【００７４】
図１０において一番下のグラフは、シート（座部）の動作を示す（シートの揺動運動）を示し、横軸が時間（秒）、縦軸がシートの前後方向の変位を示す。前後に揺動するシートはサイン波形を描き、最小値から最大値へ向かう過程がシートの前方への移動過程、最大値から最小値へ向かう過程がシートの後方への移動過程となる。
【００７５】
図１０においてシート動作のグラフの上側に示された５つのグラフが、脚部の各筋肉の筋電位を示す。詳しくは、図１０において、上から順番に、大腿直筋の筋電位Ｖ１、内側広筋の筋電位Ｖ２、外側広筋の筋電位Ｖ３、大腿二頭筋の筋電位Ｖ４、ひ腹筋の筋電位Ｖ５の各グラフを示す。
【００７６】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の運動補助装置１０では、太股の筋肉は、前側・内側・外側の筋肉（大腿直筋、内側広筋、外側広筋）だけでなく、後側の筋肉（大腿二頭筋）も一様に鍛えられることが分かる。また、グラフから、ふくらはぎの筋肉（ひ腹筋）も鍛えられることも分かる。これに対して、比較例の運動補助装置は、図１０（ｂ）に示すように、太股の前側・内側・外側（大腿直筋、内側広筋、外側広筋）の筋肉が鍛えられるものの、後側の筋肉（大腿二頭筋）が鍛えられにくいことが分かる。また、ふくらはぎの筋肉（ひ腹筋）も鍛えられにくいことが分かる。このように本実施形態の運動補助装置１０によれば、太股の筋肉を前後一様に鍛えることができるうえ、ふくらはぎの筋肉も鍛えることができる。
【００７７】
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）臀部支持部１３（シート１３ａ）が前方へ移動する際の移動量ΔＸ１に比べ、足置き部２１が前方へ移動する移動量ΔＸ２の方が小さい（ΔＸ１＞ΔＸ２）ので、足置き部２１から受ける反力を利用して脚部のトレーニングを行うことができる。このとき、反力を利用するので、図１０（ａ）のグラフに示すように脚部全体をトレーニングすることができる。すなわち、足置き部２１の最大移動量ΔＸ２は、足関節角度、膝関節角度、股関節角度に依存し、どの関節もスライドにより過伸展にならない長さに設定しているので、足置き部２１からの反力を確実に得ることができる。
【００７８】
（２）円柱状の足置きパッド２４を採用したので、足置き部２１に対する足を置く位置を替えることにより、ＣＫＣトレーニングとＲＯＭトレーニングを切り換えることができる。足置きパッド２４は少なくとも直径１５〜３０ｃｍの円柱状の一部（本例では１／４円周分）の形状を有しているため、ＭＰ間接部からつま先部を足置き部２１に当てることができる。このため、ＲＯＭトレーニングにおいて、シート１３ａが前方に移動するときに、足に力を入れて足置き部２１を押すと、足置き部２１から足に適切な反力が得られ、大腿前部の大腿四頭筋の筋活動をはじめとして、大腿後部のハムストリング、股関節屈曲筋、足底屈筋群、足背屈筋群も協調的に筋活動し、トータル的な脚のトレーニングを行うことができる。また、トレーニング時に踵を床面に接地させる必要がないので、踵がすれることがない。
【００７９】
（３）足を足置きパッド２４の上部に載せて足に力を入れずにトレーニングを行った場合は、膝にあまり負荷を与えることなく、脚部及び腰部の屈曲と伸展とを繰り返すＲＯＭトレーニングを行うことができる。このため、膝部に負担をかけることなく、間接可動域を大きくすることができるうえ、体液の循環を促進させることができる。
【００８０】
（４）足置き装置２０は、足より加わった方向（前方）にスライド可能な足置き部２１と、足置き部２１のスライド量を一定距離（第２移動量ΔＸ２）に規制するストッパ２７と、加わった力がなくなるとスライドした足置き部２１を元の位置に戻すコイルばね２３（弾性体）とを備える。足置き部２１が前方へスライドすることにより、反力を受ける前に事前に、反力による衝撃への準備をすることができる。また、シート１３ａが前方へ移動するときに、足に力を入れると足置き部２１のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き部２１を押したときにコイルばね２３により足が弱い反力を受けて僅かに筋活動することにより、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。
【００８１】
（５）足置き部２１を左右独立して設けたので、歩行運動を行うことができる。このように足置き部が左右独立で配置することにより、右足、左足を強く意識させることができる。シート１３ａの前後方向Ｘの揺動に合わせて、足置き部２１を踏む側を右足、左足と交互に踏むことにより、歩行リズムの脳内運動中枢の再教育につながるともに、歩行のリズムが運動を飽きさせないで継続させることもできる。さらに、両足同時に反力を受けることは両足全部の筋群を活動させることになり、脚の筋肉に非活動時間帯がなくなる。このような運動は一期に血圧を上昇させることにつながり、高血圧の使用者や高齢者には使用しないのが一般的である。本実施形態のように、足置き部２１を左右独立に設ければ、使用者Ｕに左右交互に脚に反力がかかるように足置き部２１を押すことを意識させることができる。さらに、シート１３ａが前後動作に左右動作を合成させた横８の字動作をするので、シート１３ａが前後方向のみに揺動する構成に比べ、左右の足で交互に足置き部２１を踏む運動が一層容易になる。
【００８２】
（６）コイルばね２３の付勢力により、足からの押す力がなくなると、足置き部２１を初期位置へ復帰させるようにしたので、歩行運動で休憩している側の脚に対応する足置き部２１が元の位置に戻る。このため、左右の脚部を交互に切り換えながら歩行運動を行うことができる。また、足に力を入れることで足置き部２１がスライドすることは、使用者Ｕの運動実感を上げることもできる。
【００８３】
（７）椅子１８と足置き装置２０とを双方の相対位置の変更が可能な状態で連結する連結機構１９を設けた。このため、運動補助装置１０を不使用時にはコンパクトに収納できるうえ、トレーニングを行うときには椅子１８に対する足置き部２１の位置をトレーニングに適した適切な位置（例えば膝角度が約１４０度になる位置）に配置することができる。
【００８４】
（８）臀部支持部１３を構成するシート１３ａの後部には、使用者Ｕの背部をもたれさせる背もたれ部１５が備えられる。背もたれ部１５によって使用者Ｕの身体が後部に逃げることを抑えることができるため、使用者Ｕの脚部の筋力に作用する力（負荷）を背もたれ部１５が省略した構成と比較して大きくできる。これにより、より好適に使用者Ｕの脚部の運動を行うことができる。
【００８５】
（９）使用者Ｕの肘を置くことが可能な肘置き部１７が備えられる。これにより、肘を置くことができ、利便性を向上できる。更に、肘置き部１７を利用することで、シート１３ａにのみ使用者Ｕの自重が作用することによる腰の痛みを和らげることも可能となる。
【００８６】
（１０）シート１３ａが揺動駆動装置１２により前後方向及び左右方向に動作される。これにより、左右方向の揺動動作によって使用者Ｕの脚部の一方に対して負荷を与えることができ、より効果的な運動を行うことができる。
【００８７】
（１１）足置き部２１を構成する足置きパッド２４のうち少なくとも足裏が接触する部分の内側に、発砲ウレタンやスポンジ等の柔らかい多孔質樹脂材料からなるクッション層２４ｂを設けた。このため、足置き部２１の足置きパッド２４を押すときの足の痛みを軽減できる。
【００８８】
（１２）足置き部２１を構成する足置きパッド２４のうち少なくとも足裏が接触する部分の内側に、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層２４ｃを設けた。このため、足置きパッド２４から脚部に反力が加わる際の衝撃力を吸収し、足、膝、股関節を衝撃力から守ることができる。
【００８９】
（１３）特に本実施形態では、クッション層２４ｂと衝撃吸収層２４ｃの両方を備えたので、足置きパッド２４を押すときの足の痛みを軽減できるとともに、足置きパッド２４から脚部に反力が加わる際の衝撃力を吸収し、足、膝、股関節を衝撃力から守ることができる。
【００９０】
（１４）特許文献１〜３に記載の運動補助装置は、臀部支持部が前方へ移動したときに自重の一部が加わった側の足で足置き部を踏み込む構成であり、足裏全体を載せることが前提の足置き部（踏台や踏板）であったので、足のＭＰ間接部からつま先部を当てることが難しかった。このため、足置き部から足に反力が得られにくくＣＫＣトレーニングを行うことが困難であった。これに対して、本実施形態の運動補助装置１０では、足置き面２１ａが円弧面（凸曲面）なので、足のＭＰ間接部からつま先部を足置き部２１に当てることができるので、適切な反力を得てＣＫＣトレーニングを行うことができる。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図１１及び図１２に従って説明する。第２実施形態では、足置き部の構成のみが第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明の一部又は全部を省略する。
【００９２】
図１１に示すように、足置き装置８１を構成する基台８２の上面には、四角板状の足置き板８３の幅方向中央位置に固定された１本の回動軸８４が回動自在に支持されている。このため、足置き板８３は、その幅方向中央位置の回動軸８４を中心として回動可能となっている。なお、回動軸８４の下端部は、基台８２に対して軸受（図示省略）を介して支持されている。
【００９３】
基台８２上において足置き板８３の後側（図１１（ａ）では上側）となる位置には、左右一対の四角板状のストッパ８５が固定されている。各ストッパ８５は、図１１（ａ）に示すように回動軸８４に対して左斜め後方位置と右斜め後方位置にそれぞれ配置されている。足置き板８３は、図１１（ａ）における時計方向に回動したときに左側のストッパ８５に当たり、反時計方向に回動したときに右側のストッパ８５に当たることにより、その回動量が所定角度範囲に規制されている。本実施形態では、足置き板８３のストッパ８５と反対側の面が、足を置く足置き面８３ａとなっている。図１１（ｂ）に示すように、足置き面８３ａは、基台８２の上面（水平面）に対して直交する略鉛直面となっており、回動軸８４の両側に配置された右足用の足置き面と左足用の足置き面とを有する。足置き面８３ａが略鉛直面であるので、足のＭＰ間接部からつま先部を足置き面８３ａに当てることができる。
【００９４】
足置き面８３ａが左右方向Ｙと平行となる図１１（ａ）に示す初期位置（初期姿勢）にあるときの足置き板８３の回動角（姿勢角）を基準角度「０度」とした場合に、所定角度範囲は±２０度以下に設定されている。但し、足、膝、股関節が過伸展にならない範囲の所定角度範囲である。本例では、例えば足置き板８３が左右方向幅４０ｃｍ以下であれば、所定角度範囲「±２０度以下」は、使用が想定される体格の使用者Ｕであれば脚部が過伸展にならない範囲となる。
【００９５】
また、各ストッパ８５には前後方向Ｘに貫通する透孔（図示せず）が設けられ、この透孔に軸部８６が前後方向Ｘに延びる状態で挿通されている。軸部８６の前端部（図１１（ａ）における下端部）は足置き板８３の裏面（後面）に対し、左右方向Ｙに相対移動可能な状態で係合している。詳しくは、図１２（ｃ）に示すように、足置き板８３の裏面における軸部８６の係合位置に相当する箇所には、軸部８６の直径より若干大きなサイズでかつ左右方向Ｙに延びる形状のガイド溝８３ｂが形成されている。軸部８６の前端部は、ガイド溝８３ｂに挿入され、ガイド溝８３ｂに沿って左右方向Ｙに相対移動可能かつ抜け止めされた状態で係合している。
【００９６】
なお、軸部８６の前端部の近傍に足置き板８３から僅かに離間可能な位置に板部を固定し、板部とストッパ８５との間にコイルばね８７を介装させる構成とすることが好ましい。この構成の場合、コイルばね８７の一端（前端）が足置き板８３の裏面に押圧されることがなくなり、このコイルばね８７の一端が足置き板８３の裏面に押し付けられたときの摩擦力に起因して、軸部８６のガイド溝８３ｂに沿った相対移動がしにくくなる事態を回避しやすくなって、足置き板８３をスムーズに回動させることができる。
【００９７】
図１１（ａ）に示すように、ストッパ８５と足置き板８３との間には、軸部８６が挿通された状態でコイルばね８７が介装されている。コイルばね８７は足置き板８３を初期位置に復帰させるためのものであり、その付勢力（弾性力）は、足置き板８３がトレーニング時に足から受ける押圧力（回動力）に比べ十分に小さい。
【００９８】
次に、足置き装置８１を備えた運動補助装置１０を用いてトレーニングを行うときの作用を説明する。トレーニングを行うときには、図１２（ａ）に示すように、足置き板８３の足置き面８３ａにおける左側部分に左足を当て、右側部分に右足を当てる。このとき、足のＭＰ間接部からつま先部を足置き面８３ａに当てる。運転スイッチを入れると、シート１３ａの揺動運動が開始される。例えばシート１３ａが右側に傾動した状態で前方へ揺動するとき、右側に体重が載るので、右足で足置き板８３の右側部分を押すことになる。この結果、図１２（ｂ）に示すように、右足で強く押された足置き板８３は反時計方向に回動する。このとき、回動した足置き板８３は直ぐにストッパ８５に当たりそれ以上の回動が規制される（図１２（ｂ）の状態）。このとき、図１２（ｄ）に示すように、足置き板８３の回動に伴って各軸部８６の前端部は、ガイド溝８３ｂに係合されたままガイド溝８３ｂに沿って左右方向外側へ相対移動する。これによりコイルばね８７に付勢された状態での足置き板８３の回動が可能となる。
【００９９】
本実施形態では、足置き板８３が回動可能な所定角度範囲が±２０度以下であるので、足置き板８３の押し込みストロークが短い。つまり、シート１３ａが後傾姿勢から前傾姿勢になるまでの前方への最大移動量ΔＸ１に比べ、足置き板８３の回動に伴う足の前方への最大移動量ΔＸ２の方が小さい。このため、シート１３ａが前方へ移動するときに、足に力を入れると、少しの前方へのスライドを伴った後、足置き板８３がストッパ８５に当たったときに、足置き板８３から足が反力を受ける。この反力を利用して膝に負担をかけずに脚部及び腰部を鍛えるＣＫＣトレーニングを行うことができる。
【０１００】
一方、力を入れない反対側の足は、体幹側（後方）へ移動し、膝関節及び股関節は、第１実施形態の足置き装置２０を採用する場合に比べ、より屈曲することになる。このため、このような運動により血圧上昇も防ぐことができる。また、片方の脚を伸展し力を入れたときは、その足置き板８３からの反力により筋活動が生まれ、もう一方の足は膝関節及び股関節が曲がることから、立った状態でいえばその場で足踏みをしている状態と非常に類似し、歩行リズムの脳内運動中枢の再教育につながる。
【０１０１】
回動する足置き板８３と接触する部分にストッパ８５を配置し、足置き板８３とストッパ８５との間に足置き板８３に初期位置に戻すために必要な付勢力を与えるコイルばね８７（弾性体）を設けた。足置き板８３が回動して脚が前方へスライドすることにより、反力を受ける前に事前に、反力による衝撃への準備をすることができる。また、シート１３ａが前方へ移動するときに、足に力を入れると足置き板８３の回動による足のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き板８３を押したときにコイルばね８７により足が弱い反力を受けて僅かに筋活動することにより、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。
【０１０２】
なお、実施形態は、以下に示す態様で実現することもできる。
・足置き装置を構成する基台にトレーニング時に踵を接地する踵接地部を設けてもよい。例えば第１実施形態では、図１３に示すように、足置き装置２０を構成する基台２２を後方（同図の右方向）へ延ばし、トレーニング時に踵を接地する踵接地部２２ｂを設ける。この構成によれば、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、踵を踵接地部２２ｂに接地できるので、踵から爪先に至る足の角度を調整し、足置き部２１（詳しくは足置きパッド２４）に置く足の位置を調整しやすい。また、第２実施形態では、図１４に示すように、足置き装置８１を構成する基台８２を後方（同図の右方向）へ延ばし、トレーニング時に踵を接地する踵接地部２２ｂを設ける。この構成によれば、図１４（ａ）に示すように、踵を踵接地部２２ｂに接地できるので、踵から爪先に至る足の角度を調整し、足置き板８３に置く足の位置を調整しやすい。もちろん、図１４（ｂ）に示すように、踵を接地させずに浮かせた状態で足を足置き板８３に置いてトレーニングを行うことも可能である。また、図１３及び図１４において、踵接地部２２ｂ又は８２ａをゴム部材等の滑り止めの役割を担う部材を採用し、足の位置ずれを抑えることが可能な構成としてもよい。
【０１０３】
・前記第１実施形態では、足置きパッド２４を衝撃吸収層２４ｃとクッション層２４ｂとの２層を含む複数層構造とした。これに対して、図１５（ａ）に示すように、クッション層２４ｂを無くし衝撃吸収層２４ｃを含む複数層構造を採用したり、図１５（ｂ）に示すように、衝撃吸収層２４ｃを無くしクッション層２４ｂを含む複数層構造を採用したりしてもよい。
【０１０４】
・シートが前方へ移動する際に脚部が伸展する方向に沿って足置き部がスライド又は回動するようにしてもよい。例えば図１６に示すように、スライド式の足置き装置２０において、使用者Ｕの脚の伸展方向（伸展時の力の向き）に沿って足置き部がスライドするように、脚の伸展方向の勾配をもつ斜面９１ａを有する台部９１を設け、斜面９１ａに沿って足置き部２１がスライドするようにする。ここで、図１６（ａ）は勾配が大きい場合の台部９１の例、図１６（ｂ）は勾配が小さい場合の台部９１の例である。これらの構成によれば、脚の伸展時の力の向きが斜めでも、足置き部２１がスムーズにスライドし脚部の運動がしやすくなる。また、例えば第２実施形態で示した回動式の足置き板（足置き部）において、脚の伸展方向（伸展時の力の向き）と平行な勾配をもつ斜面を有する台部を設け、斜面に垂直に立てた回動軸を中心に足置き板を回動可能に設けた構成とする。この構成によれば、脚の伸展時の力の向きが斜めでも足置き板がスムーズに回動し脚部の運動がしやすくなる。
【０１０５】
・図１６に示す足置き装置２０において、斜面９１ａを後方上側へ延ばして踵接地部を設け、踵を接地させた状態でトレーニングを行える構成としてもよい。
・足置き部を初期位置に復帰させるためのばねを廃止してもよい。例えば図１７（ａ），（ｂ）に示すように、基台８２上に回動軸８４を中心に回動可能に設けられた足置き板８３の後方（図１７（ａ）では上側）に、左右一対の円柱状のストッパ９４が配置されるのみで、ばね（弾性体）が廃止された構成とする。このようなばねのない構成の場合でも、足置き板８３の前面右側を足で押した力により足置き板８３が回動することで、足置き板８３の左側が手前（後方）に戻るので、左右の脚部を交互に使って押す歩行運動は行うことができる。
【０１０６】
・スライド式の足置き部２１の場合、足置きパッド２４が支持台２５に支持された構成に限定されない。例えば図１８（ａ）に示すように、基台９６の幅方向両側から上方へ延出する左右一対の直方板状の支持部材９７の対向面に、硬質な円柱棒からなるロッド９８（例えば鉄棒）がその両端部が前後方向Ｘに相対移動可能な状態で支持された足置き部であってもよい。図１８（ｂ）に示すように、支持部材９７の側面（対向面）には、ロッド９８の直径より若干大きな第１ガイド溝９７ａが前後方向Ｘに延びるように形成されており、ロッド９８は第１ガイド溝９７ａに沿って前後方向Ｘに移動可能な状態で支持部材９７に支持されている。ロッド９８の両端部には凸部９８ａ（図１８における紙面直交方向奥側の１つのみ図示）が軸方向外側へ突出し、この凸部９８ａは支持部材９７の側面（対向面）に形成された第２ガイド溝９７ｂに挿入された状態で前後方向Ｘに移動可能となっている。第２ガイド溝９７ｂには、凸部９８ａの後側の領域にコイルばね９９が収容されている。コイルばね９９はその一端（後端）が第２ガイド溝９７ｂの後端面に当接し、その他端（前端）が凸部９８ａに当接している。ロッド９８が後方へ押されて凸部９８ａが後方へ移動すると、コイルばね９９が圧縮され、ロッド９８への押圧力が弱まる又は無くなると、コイルばね９９の付勢力により図１８（ａ），（ｂ）に示す初期位置に復帰するようになっている。両足のＭＰ関節からつま先部をロッド９８（足置き部）に当てることで反力が発生することに着目し、踵が踵接地部９６ａ（又は床）に着いた状態で足腹部から足指付け根の間でロッド９８が足裏と接触しうる高さにロッド９８を配置している。
【０１０７】
トレーニングを行うときには、図１８（ｃ）に示すように基台９６の踵接地部９６ａに踵を接地させた状態でロッド９８に左右の足を置く。運転スイッチを入れると、図１８（ｄ）に示すシート１３ａが揺動運動を開始し、シート１３ａが前方へ移動するときに使用者Ｕは足に力を入れ、ロッド９８を押してロッド９８がストッパ９７ｃ（第１ガイド溝９７ａの後端面）に当たる。このとき、ロッド９８から脚部に反力が発生する。この反力が脚部に加わることで、主に大腿前部の大腿四頭筋の筋活動をはじめ、大腿後部のハムストリング、股関節屈曲筋、足底屈筋群、足背屈筋群も協調的に筋活動が生じ、トータル的な脚部及び腰部のトレーニングが可能となる。
【０１０８】
・図１８に示すロッドを左右独立してスライド可能に２個設けた構成も採用できる。この場合、左右の脚を交互にＣＫＣトレーニングする歩行運動が可能になるので、両脚に同時に負荷をかけるトレーニングに比べ、トレーニングをより多くの回数継続できる。
【０１０９】
・前記各実施形態では、足置き部がスライド又は回動する構成であったが、固定式の足置き部を採用してもよい。例えば図１９（ａ）に示す足置き装置１０１は、足置き部１０２を構成する１本の円柱状の足置きパッド１０３が連結機構１９を介して椅子１８と連結された構成である。また、図１９（ｂ）に示す足置き装置１０５は、２個の足置き部１０６を構成する円柱状の足置きパッド１０７が共通の連結機構１９を介して椅子１８と連結された構成である。これらの足置きパッド１０３（１０７）は、第１実施形態の足置きパッド２４と同様に、外側から順に、表皮１０８ａ、クッション層１０８ｂ、衝撃吸収層１０８ｃ及び芯材１０８ｄが配置された複数層構造を有している。図１９（ｄ）に示すように、足で押したときに足置きパッド１０３，１０７が脚の伸展方向に凹み、この凹み量ΔＸ３（第２移動量）が、シート１３ａが前方へ移動するときの最大移動量ΔＸ１（第１移動量）よりも小さくなっている。このため、足が凹み量ΔＸ３だけ沈みこむことによって、反力を受ける前に事前に少しの筋活動をし、反力による衝撃への準備をする役目を果たすとともに、その準備後、足置きパッド１０３，１０７から受ける反力により、脚部のトータル的なトレーニングを行うことができる。
【０１１０】
・図２０（ａ），（ｂ）に示すように、足置き部２１又は足置き板８３の足と接する表面の領域に、足裏を刺激可能な先端形状が半球面状となった柱状の凸部１１０を、足裏を刺激可能な適度な間隔を開けて一面に多数設け、凹凸状の表面としてもよい。また、図１７に示す足置き板８３の足置き面に複数の凸部を設けたり、図１８に示すロッド９８の表面（足置き面）に複数の凸部を設けたりしてもよい。これらの構成によれば、脚部のトレーニングを行いながら、足裏を刺激してマッサージ効果が得られるので、血行がよくなる。
【０１１１】
・円柱状の足置きパッドを、その軸線方向中央部に設けた回動軸を中心に回動させる構成も採用できる。
・足置き部を元の位置に戻すために付勢する弾性体は、コイルばねに限定されず、板ばねなどの他のばねでもよい。
【０１１２】
・凸曲面の足置き面を有する足置き部は、足置きパッドやロッドのように円柱状であることに限定されない。例えば断面が楕円状のように曲率が変化する凸曲面を有する形状でもよい。
【０１１３】
・足置き部は足置き板８３のような板状であることに限定されない。足裏が置かれる足置き面が略鉛直面となっていればよい。例えば三角柱状や半円柱状でもよい。
・足置き板８３を回動式に替えて、スライド式にしてもよい。さらにスライド式とした場合、左右独立してスライドする２個の足置き板を設けた構成としてもよい。また、スライド式の足置き板は、図１８に示したロッドに替えて、足のＭＰ関節部からつま先部を接触させうる程度のサイズの足置き板を、ＭＰ関節部からつま先部を接触させうる高さに配置した構成でもよい。
【０１１４】
・踵接地部を廃止し、踵の接地される位置に相当する領域が開口し、その開口位置の床面に踵を接地する構成でもよい。この場合、図１８のロッドは、踵を床面につけたときに足腹部から足指付け根の間を接触しうる高さに配置する。
【０１１５】
・回動板を、足置き面の内側にクッション層と衝撃吸収層のうち少なくとも一方の層を備えた構成とすることができる。特に回動板を足置き面の外側から順に、表皮、クッション層、衝撃吸収層、基板が配置された複数層構造とすることが望ましい。
【０１１６】
・背もたれ部１５の角度を変更可能な構成、つまりリクライニング機構を備えた構成を採用してもよい。
・基台１１に設けられる伸縮式の連結機構１９（位置調整手段）により足置き装置をシート１３ａの下方近くまで移動させて収容する構成としたが、収容不能な構成を採用してもよい。また、足置き部の前後方向における位置を調整不能、つまり足置き部の前後方向における位置を固定する構成としてもよい。
【０１１７】
・揺動駆動装置１２により臀部支持部１３（シート１３ａ）を前後方向及び左右方向の揺動を組み合わせて横８の字状に揺動運動させる構成としたが、少なくとも前後方向に揺動させる構成であればよい。例えばシート１３ａが、横８の字以外のＶ字、Ｗ字状に揺動動作する構成してもよい。もちろん、シート１３ａが前後方向のみに揺動する構成でもよい。さらに前後方向の揺動は、シート１３ａが円弧軌跡を描くように往復回動する揺動に限らず、シート１３ａが直線軌跡を描くようにスライド往復運動をする揺動でもよい。
【０１１８】
・臀部支持部１３を構成するシート１３ａと背もたれ部１５とを一体形成し、背もたれ部１５も揺動する構成を採用してもよい。
・肘置き部１７を無くしてもよい。また、背もたれ部１５を無くしてもよい。
【０１１９】
・使用者が手で握るとともに前後に傾動する把持部を設けてもよい。この場合、把持部は使用者が自らの腕の力で傾動動作させる構成や、モータの動力により他動で把持部を傾動動作させる構成を採用できる。
【０１２０】
・足置き部を上下方向に位置調整可能な構成を採用してもよい。この場合、使用者の好みの高さで足置き部を使用することが可能となる。
・前記第１実施形態において、足置き部２１を左右独立に２個設ける構成に替え、両足を置けるサイズのものを１つ設けてもよい。この場合、左右独立に２個設ける構成に比べ、運動補助装置の部品点数を少なく抑えることができる。
【０１２１】
・足置き部をモータやアクチュエータ等の動力源により他動で脚の伸展方向（例えば前方）へ移動させる構成も採用できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…運動補助装置、１２…揺動駆動手段としての揺動駆動装置、１３…臀部支持部、１３ａ…シート、１５…背もたれ部、１７…肘置き部、１８…椅子、１９…連結機構、２０…足置き装置、２１…足置き部、２１ａ…足置き面、２２…基台、２２ｂ…踵接地部、２３…弾性体としてのコイルばね、２４…足置きパッド、２４ｂ…クッション層、２４ｃ…衝撃吸収層、２４ｄ…芯材、２６…機構及びスライド機構を構成するリニアガイド、２７…ストッパ、２９…軸部、４１…揺動駆動手段を構成するモータ、８１…足置き装置、８２…基台、８２ａ…踵接地部、８３…足置き部及び回動部としての足置き板、８３ａ…足置き面、８４…機構を構成する回動軸、８５…ストッパ、８７…弾性体としてのコイルばね、９１…台部、９１ａ…斜面、９４…ストッパ、９６…基台、９６ａ…踵接地部、９７…支持部材、９７ａ…第１ガイド溝、９７ｂ…第２ガイド溝、９７ｃ…ストッパ、９８…足置き部としてのロッド、９９…弾性体としてのコイルばね、１０１…足置き装置、１０２…足置き部、１０３…足置きパッド、１０５…足置き装置、１０６…足置き部、１０７…足置きパッド、１０８ｂ…クッション層、１０８ｃ…衝撃吸収層、１１０…凸部、ΔＸ１…第１移動量としてのシートの最大移動量、ΔＸ２…第２移動量としての足置き部の最大移動量、Ｘ…前後方向（奥行方向）、Ｙ…左右方向（幅方向）、Ｚ…高さ方向（上下方向）、Ｕ…使用者。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脚部の運動を行うことができる運動補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
脚部の運動を可能とする運動補助装置としては、例えば室内でランニングを可能とするトレッドミルや自転車の漕ぎ運動を模したフィットネスバイクなどが広く知られている。トレッドミルやフィットネスバイクのような運動補助装置では、膝関節の屈伸を伴ったり、膝関節に強い負荷が作用したりすることから、高齢者や膝痛者などの使用者には、過度な負荷となり、運動を継続することが難しい。
【０００３】
このような問題を改善するべく、使用者の膝にかかる負荷を抑えて脚部（特に大腿部）の運動を可能とする運動補助装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の運動補助装置は、使用者の臀部を支持する臀部支持部と、使用者の足部を支持する足置き部（足台（ステップ））とを備え、臀部支持部を揺動駆動部によって揺動動作させる。そして、臀部支持部が前方へ移動したときに、使用者の臀部に作用していた自重の一部を脚部側に作用させて脚部の運動を行う。
【０００４】
また、特許文献２には、座席部材がモータにより前後に揺動するとともに踏板がモータにより上下に移動し、座席部材の傾斜角度が大きくなるほど踏板を下方に移動させて、使用者の膝間接の屈曲角度をほとんど変化させることなく、使用者の自重により脚に作用する負荷を変化させて脚のトレーニングを行う脚部トレーニング装置が開示されている。この特許文献２には、踏板の下部にばね材を設け、荷重の大きさに対して踏板が望ましい降下量となる構成も開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、使用者が座る可動部（座部）に、乗馬を模した前後左右の揺動運動を行わせる駆動部を備えた揺動型運動装置と、可動部に座った使用者の足先を載せるステップ板を有するステップ部とを備えた訓練装置が開示されている。ステップ板は上下方向に可動に支持されるとともにばねで上方へ付勢され、ステップ板の踏み込み動作に対してばね負荷が加えられることで、より確実に膝まわりの筋肉を鍛えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６４３２０号公報
【特許文献２】特開２００７−１８１７３１号公報（例えば段落［００４４］［００５１］等）
【特許文献３】特開２００９−１６０１８７号公報（例えば段落［０００７］［００１３］等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、特許文献１〜３に記載の運動補助装置は、臀部支持部（座部）を前後に揺動させて、脚部にかかる自重を変化させて脚部をトレーニングするものである。ところで、この種の運動補助装置において、臀部支持部が前方へ移動するときに足置き部から脚部に加わる反力を巧く利用して脚部の筋活動を促進できると、さらに効果的な脚部トレーニングの実現を期待できる。しかし、従来の運動補助装置は、足置き部（足台、踏板）から脚部に加わる反力を巧く利用できるものではなかった。よって、より好適に脚部の運動を行うことが可能な運動補助装置の開発が望まれている。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、より好適に脚部の運動を行うことが可能な運動補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、使用者の臀部を支持する臀部支持部と、前記使用者の足を置く足置き部と、前記臀部支持部を少なくとも前後方向に揺動させる揺動駆動手段とを備えた運動補助装置であって、前記臀部支持部に着座した使用者の脚の伸展方向へ前記足置き部を移動可能とする機構を有し、前記足置き部の前記伸展方向への最大移動量が、前記臀部支持部の前方への最大移動量である第１移動量よりも小さな第２移動量に規制されていることを要旨とする。
【００１０】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部を前記伸展方向へ移動した位置から元の位置へ戻すために必要な付勢力を前記足置き部に与える弾性体を更に備えることが好ましい。
【００１１】
本発明の運動補助装置において、前記機構は、前記足置き部を前後方向に移動可能とすることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の前記第２移動量を超える移動を規制するストッパを備えることが好ましい。
【００１２】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の足置き面は、凸曲面又は略鉛直面であることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記機構は前記足置き部をスライドさせるスライド機構であることが好ましい。
【００１３】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は左右独立してスライド可能に二個設けられていることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、直径１５〜３０ｃｍの円柱状の周面の少なくとも一部を前記足置き面とする形状を有していることが好ましい。
【００１４】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、踵を踵接地部につけたときに足腹部から足指付け根の間を接触しうる高さに配置されたロッドを備えることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、回動部と、前記回動部を回動させる回動軸とを備え、前記回動部の前記回動軸を挟んだ両側に左右の足を置くための一対の足置き面を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の運動補助装置において、前記回動部は前記回動軸を中心として±２０度以下の所定回動範囲に規制されることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の前記足置き面は、略鉛直面であり、かつ前記使用者の足のＭＰ関節部からつま先部を接触させうる面であることが好ましい。
【００１６】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、足置き面の内側にクッション層を有することが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、足置き面の内側に、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層を有することが好ましい。
【００１７】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部は、前記クッション層と、前記衝撃吸収層とを有していることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部に置く足の踵を接地するための踵接地部を備え、前記踵接地部は、前記足置き部の移動方向と略平行な面を有することが好ましい。
【００１８】
本発明の運動補助装置において、前記足置き部が足で押されるときの移動方向を前方下側となるように当該足置き部を支持する斜面を有する台部を備えることが好ましい。
本発明の運動補助装置において、前記足置き部の前記足置き面には、足裏を刺激可能な複数の凸部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、より好適に脚部の運動を行うことが可能な運動補助装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）（ｂ）第１実施形態における運動補助装置の斜視図。
【図２】運動補助装置の側面図。
【図３】運動補助装置に備えられる揺動駆動装置の分解斜視図。
【図４】運動補助装置に備えられる揺動駆動装置の側面図。
【図５】（ａ）（ｂ）足置き装置の側面図。
【図６】足置き装置の斜視図。
【図７】足置きパッドの部分断面図。
【図８】（ａ）（ｂ）運動補助装置を用いたトレーニングを説明する側面図。
【図９】（ａ）（ｂ）運動補助装置を用いたトレーニングを説明する側面図。
【図１０】（ａ）実施形態、（ｂ）比較例の各運動補助装置でトレーニングを行ったときの脚の筋活動を示すグラフ。
【図１１】第２実施形態の足置き装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図１２】足置き装置の動作を説明し、（ａ）（ｂ）は平面図、（ｃ）（ｄ）は背面図。
【図１３】（ａ）（ｂ）スライド式の足置き装置の変形例を示す側面図。
【図１４】（ａ）（ｂ）回動式の足置き装置の変形例を示す側面図。
【図１５】（ａ）（ｂ）変形例の足置きパッドの部分断面図。
【図１６】（ａ）（ｂ）変形例の足置き装置を備えた運動補助装置の側面図。
【図１７】変形例の回動式の足置き装置の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）変形例の足置き装置を説明する説明図。
【図１９】変形例の足置き装置を示し、（ａ）（ｂ）平面図、（ｃ）は側断面図、（ｄ）は側面図。
【図２０】（ａ）（ｂ）変形例の足置き部を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
次に、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すように、運動補助装置１０は、その基台１１が図示しない床面に載置されるとともに、基台１１上に設けられた揺動駆動装置１２と、この揺動駆動装置１２により揺動する臀部支持部１３とを備えている。臀部支持部１３は上面に、使用者が着座可能なシート１３ａ（座部）を備える。揺動駆動装置１２は、臀部支持部１３に対して前後方向Ｘの揺動運動と左右方向Ｙの揺動運動とを与える。このとき、臀部支持部１３は、前後方向に２回の揺動運動を行う間に、左右方向に１回の揺動運動を行う横８の字を描くように揺動運動する。
【００２２】
臀部支持部１３の後方には、背もたれ部１５が基台１１から延出する複数本の支持部材１６に支持された状態で配置されている。背もたれ部１５にはその幅方向（左右方向Ｙ）両側から前方へ延出する肘置き部１７が一体に形成されており、使用者は肘置き部１７の上面に肘を置くことが可能になっている。そして、基台１１、揺動駆動装置１２、臀部支持部１３、背もたれ部１５及び肘置き部１７等により、シート揺動タイプの椅子１８が構成される。
【００２３】
また、基台１１の前部には、前後方向Ｘに多段階（本例では３段階）に伸縮可能な連結機構１９が設けられている。この連結機構１９の前端部には足置き装置２０が固定されている。よって、足置き装置２０は、連結機構１９を伸縮させることにより、臀部支持部１３に対する前後方向Ｘの相対位置を任意に調整可能となっている。つまり、シート１３ａに着座した使用者の脚の長さに合わせて、シート１３ａに対する足置き装置２０の前後方向Ｘにおける相対位置を位置調整可能となっている。また、連結機構１９を収縮させることにより、足置き装置２０を、図１（ｂ）に示すように椅子１８側に寄せた収納位置に配置できるようになっている。このため、不使用時には足置き装置２０をコンパクトに収納できるので、運動補助装置１０は室内に置いてもさほど邪魔にならない。図１及び図２に示すように、足置き装置２０には、使用者の左右の足を独立して置くことが可能な左右一対の足置き部２１を備えている。
【００２４】
次に、足置き装置２０の詳細な構造を、図１、図２、図４を用いて説明する。
足置き装置２０は、連結機構１９を構成する連結部１９ａの先端部（前端部）に固定された基台２２を有している。基台２２上には、左右一対の足置き部２１が前後方向Ｘに移動可能な状態で設けられている。左右一対の足置き部２１はコイルばね２３により椅子１８側の方向（後方）へ付勢されている。このため、使用者が足で足置き部２１を押して前方へ移動させた状態で、足の押す力を弱めれば足置き部２１は元の位置（初期位置）に復帰するようになっている。なお、コイルばね２３により足置き部２１を後方へ付勢する付勢力は、特許文献３に記載のばねのように膝まわりの筋肉を鍛えられるほどの強さはなく、単に足置き部２１を元の初期位置に戻すために必要な比較的弱い強さに設定されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、足置き部２１は、円柱状の足置きパッド２４と、足置きパッド２４を支持する支持台２５とを備える。図２に示すように、支持台２５は、リニアガイド２６を介して基台２２上を前後方向Ｘに移動可能に設けられている。詳しくは、基台２２の上面にはガイドレール２６ａが組み付けられ、支持台２５の底部にはガイドレール２６ａ上を移動可能な可動ガイド２６ｂが固定されている。基台２２上における支持台２５の前方側の位置にはストッパ２７が固定され、足置き部２１は、足置きパッド２４を支持する支持台２５がストッパ２７に当たるまでのストロークを移動可能になっている。本実施形態では、前述のようにコイルばね２３による後方への付勢力が比較的弱いため、臀部支持部１３が前方へ移動したときに使用者が足置き部２１を足で押すときにばね負荷はほとんど感じることなく支持台２５がストッパ２７に当たる。そして、足置き部２１を前方へ押し込んだ力が一定以下に弱まれば、足置き部２１は元の初期位置に復帰する。
【００２６】
本実施形態では、足置き部２１が初期位置にあるときの支持台２５がストッパ２７に当たるまでのストロークに相当する足置き部２１の最大移動量は、臀部支持部１３（シート１３ａ）が前方へ移動するときの最大移動量である第１移動量よりも小さな第２移動量に設定されている。このため、使用者は、運動補助装置１０のシート１３ａに着座し、股関節、膝関節が適度に屈曲された状態で足裏を足置きパッド２４に置き、臀部支持部１３が前方に移動したときに使用者の脚部に足置き部２１から反力がかかり易くなっている。また、椅子１８と足置き装置２０とが連結機構１９を介して連結されているので、足置き部２１から脚への反力が生じるともに、反力が生じたときに椅子１８が背部側に倒れることを防いでいる。なお、足置き装置２０の詳細や脚トレーニングの詳細については後述する。
【００２７】
次に図３及び図４を参照して、揺動駆動装置１２の詳細な構造について説明する。
揺動駆動装置１２は、シート１３ａが固定された台座１３ｂをモータ４１により幅方向Ｙ及び高さ方向Ｚと奥行方向（前後方向）Ｘ回りで揺動運動させることにより、台座１３ｂとともにシート１３ａを揺動運動させるようになっている。
【００２８】
また本実施形態の揺動駆動装置１２においては、シート１３ａの角度を調整する昇降機構７０が設けられている。
揺動駆動装置１２は、前方の端部と後方の端部が同程度の高さとなる状態で脚部の上面に固定されるベース３１と、揺動運動が可能となるように台座１３ｂを支持する筐体３３とを備える。また、揺動駆動装置１２は、筐体３３及び台座１３ｂを互いに接続する連結リンク３６と、連結リンク３６を介して台座１３ｂを揺動運動させるための駆動部４０とを備える。
【００２９】
連結リンク３６は、側板３８と接続される。連結リンク３６としては、奥行方向Ｘにおいて所定の間隔をおいて配置された２つのリンク、すなわち前リンク３６Ａ及び昇降機構７０が設けられている。
【００３０】
連結リンク３６は、次のように台座１３ｂ及び側板３８に連結されている。連結リンク３６の前リンク３６Ａの下端は、下軸ピン３９Ａにより側板３８に対して回転可能な状態で側板３８の前端に連結されている。また連結リンク３６の前リンク３６Ａの上端は、上軸ピン３９Ｂにより台座１３ｂに対して回転可能な状態で台座１３ｂの前端に連結されている。
【００３１】
昇降機構７０は、次のように台座１３ｂ及び側板３８に連結されている。昇降機構７０の下端は、下軸ピン３９Ｃにより側板３８に対して回転可能な状態で側板３８の後端に連結されている。昇降機構７０の上端は、上軸ピン３９Ｄにより台座１３ｂに対して回転可能な状態で台座１３ｂの後端に連結されている。
【００３２】
台座１３ｂの前端部は下軸ピン３９Ａを中心とする円弧上を移動し、台座１３ｂの後端部は下軸ピン３９Ｃを中心とする円弧上を移動するように、台座１３ｂの移動範囲が規制されている。ここで、後リンク３６は前リンク３６よりも長寸に形成してあり、台座１３ｂの前端部と後端部との回転半径が異なることにより、台座１３ｂは前後に移動するのに伴って上面の傾斜角度を変化させることになる。
【００３３】
奥行方向Ｘの後方側に設けられる昇降機構７０が伸長及び縮小することにより、台座１３ｂ及びシート１３ａが前傾状態及び後傾状態の間で動作する。昇降機構７０が最大限まで伸長または最大限まで縮小したときの台座１３ｂ及びシート１３ａの傾斜角度は、昇降機構７０が各下軸ピン３９Ａ，３９Ｃを中心に回転したときの最大の傾斜角度よりも大きい。
【００３４】
図３に示されるように、筐体３３の左側及び右側の端のそれぞれは、奥行方向Ｘに沿う形状の側板３８により形成されている。筐体３３の前方及び後方の端のそれぞれは、高さ方向Ｚに沿う形状の連結板３４により形成されている。
【００３５】
図４に示されるように、ベース３１には、奥行方向Ｘに並べられた２つの軸支板３２（図３参照）が設けられている。各軸支板３２には、支軸３５により軸支板３２に対して回転可能な状態で連結板３４が連結されている。すなわち支軸３５は、前後方向Ｘ回りの回転が可能な状態で筐体３３を支持している。
【００３６】
次に台座１３ｂと連結リンク３６との関係について説明する。
連結リンク３６が各下軸ピン３９Ａ，３９Ｃを中心に前方に向けて回転したとき、高さ方向Ｚにおいて昇降機構７０がベース３１に対して傾斜する。このため、高さ方向Ｚにおいて台座１３ｂの後方の端部が前方の端部よりも低くなる。すなわち、奥行方向Ｘにおいて前方から後方に向かうにつれて高さ方向Ｚにおいて上方から下方に向けて台座１３ｂが傾斜する。
【００３７】
連結リンク３６が各下軸ピン３９Ａ，３９Ｃを中心に後方に向けて回転したとき、高さ方向Ｚにおいて昇降機構７０がベース３１に対して傾斜する。このため、高さ方向Ｚにおいて台座１３ｂの後方の端部が前方の端部よりも低くなる。すなわち、奥行方向Ｘにおいて前方から後方に向かうにつれて高さ方向Ｚにおいて上方から下方に向けて台座１３ｂが傾斜する。
【００３８】
昇降機構７０は、ウォームギヤ及びウォームホイール（いずれも図示略）が内部に設けられたギヤボックス７１と、ウォームギヤを回転するためのモータ７２と、モータ７２の回転に基づいて直線運動するボールねじ７３とを備える。ボールねじ７３は、ウォームホイールに噛み合わされている。また、ボールねじ７３の上端は台座１３ｂに左右方向Ｙ回りに回転可能に連結されている。
【００３９】
また、ギヤボックス７１はギヤボックス支持板７１Ａを介して筐体３３に左右方向Ｙ回りに回転可能に連結されているモータ７２の回転にともないウォームホイールが回転することにより、ウォームギヤが回転する。これにより、ウォームギヤの回転がボールねじ７３に伝達される。そして、ボールねじ７３が回転に応じて直線運動することにより、昇降機構７０が伸長または縮小する。
【００４０】
図３を参照して、駆動部４０の詳細な構造について説明する。
駆動部４０は、高さ方向Ｚに沿うように配置される出力軸４２を有するモータ４１と、幅方向Ｙに沿うように配置される第１シャフト４４とを備える。また、駆動部４０は、出力軸４２に設けられるモータギヤ４３と、第１シャフト４４に設けられてモータギヤ４３に噛み合わされる第１ギヤ４５とを備える。また、駆動部４０は、台座１３ｂを奥行方向Ｘにおいて運動させるための第１駆動部５０と、台座１３ｂを幅方向Ｙにおいて運動させるための第２駆動部６０とを備える。モータ４１は、側板３８に固定されている。第１シャフト４４の両端は、それぞれ側板３８により支持されている。
【００４１】
第１駆動部５０は、第１シャフト４４の両端に接続される２つの偏心クランク５１と、一端が偏心クランク５１に接続される２つのアームリンク５３とを備える。また、図４に示されるように、各偏心クランク５１と各アームリンク５３の一端とを互いに接続する軸ピン５２と、前リンク３６Ａと各アームリンク５３の他端とを互いに接続する軸ピン５４とを備える。
【００４２】
第２駆動部６０の詳細な構造について説明する。
第２駆動部６０は、第１シャフト４４に固定される連動ギヤ６３と、連動ギヤ６３に噛み合わされる第２ギヤ６１と、第２ギヤ６１が設けられる第２シャフト６２と、第２シャフト６２に連結される偏心ロッド６４とを備える。また、第２駆動部６０は、偏心ロッド６４の下端が回転可能な状態で連結された連結金具６６と、偏心ロッド６４の下端と連結金具６６とを互いに回転可能に連結する軸ピン６７とを備える。また、第２シャフト６２は、第２シャフト６２の左端と偏心ロッド６４の上端とを互いに連結する軸ピン６５を備える。
【００４３】
第２シャフト６２は、幅方向Ｙに沿うように配置されるとともに筐体３３により支持されている。偏心ロッド６４は、第２シャフト６２の回転中心に対して偏心して同シャフト６２に連結されている。
【００４４】
次に、図４を参照して、揺動駆動装置１２の駆動態様並びに運動補助装置１０の作用について説明する。
モータ４１の出力軸４２が回転するとき、出力軸４２の回転がモータギヤ４３を介して第１ギヤ４５に伝達される。これにより、第１ギヤ４５とともに第１シャフト４４が回転する。このとき、各偏心クランク５１が第１シャフト４４に対して回転運動する。そして、偏心クランク５１の回転運動にともないアームリンク５３が第１シャフト４４に対して偏心運動を行ない、前リンク３６Ａが奥行方向Ｘに往復運動し、これにともないシート１３ａが図中の矢印Ｍの方向に往復運動する。
【００４５】
出力軸４２の回転にともない第１シャフト４４が回転するとき、同シャフト４４の回転が連動ギヤ６３を介して第２ギヤ６１に伝達される。これにより、第２ギヤ６１とともに第２シャフト６２が回転する。このとき、第２シャフト６２の回転にともない偏心ロッド６４の上端が第２シャフト６２に対して偏心運動する。そして、この偏心ロッド６４の偏心運動が同偏心ロッド６４の上端及び第２シャフト６２を介して筐体３３に伝達される。台座１３ｂ及びシート１３ａが幅方向Ｙに往復運動する。
【００４６】
そして、上述したシート１３ａの２つの往復運動、すなわち図４中矢印Ｍの方向の往復運動及び幅方向Ｙの往復運動が組み合わされることにより、シート１３ａが幅方向Ｙ及び高さ方向Ｚと奥行方向Ｘ回りの揺動運動を行う。
【００４７】
揺動駆動装置１２においては、シート１３ａが幅方向Ｙに１往復する間にシート１３ａが奥行方向Ｘに２往復するように第１駆動部５０及び第２駆動部６０の各ギヤが構成されている。このため、運動補助装置１０の平面視においてシート１３ａが例えば乗馬を模した８の字状に揺動運動する。
【００４８】
そして、例えば、揺動駆動装置１２にて臀部支持部１３が前後方向Ｘに揺動されることで臀部支持部１３が前方に動作して使用者の身体がそれに伴って移動する場合に、足置き部２１に置かれた使用者の脚部に負荷がかかり脚部を鍛えることができるようになっている。また、揺動駆動装置１２にて臀部支持部１３が左右方向Ｙに揺動されることで、例えば使用者の腰の筋肉にも負荷を与えることができる。
【００４９】
次に、このような揺動運動をするシート１３ａに着座した使用者が、トレーニング時に足を置く足置き部２１を有する足置き装置２０の詳細な構成を説明する。
次に足置き装置２０の詳細な構成を説明する。図５、図６に示すように、足置き部２１は、基台２２上をリニアガイド２６を介して前後方向Ｘにスライド可能な支持台２５と、支持台２５に支持された足置きパッド２４とを備える。足置きパッド２４は、少なくとも足裏が置かれる可能性のある部分が、直径１５〜３０ｃｍの円柱状の一部（本例では約１／４円周分）となる形状を有している。足置きパッド２４は、その円弧面上に足を置くことができるように軸心がＹ方向と一致する向きに配置されている。本例の足置きパッド２４では、足裏が置かれる足置き面２１ａが、円柱状の周面の少なくとも一部からなる円弧面（凸曲面）となっている。支持台２５の下部は、リニアガイド２６を構成する可動ガイド２６ｂが固定されている。前述のとおり、基台２２の上部にはリニアガイド２６を構成するガイドレール２６ａがその長手方向（レール延在方向）が前後方向Ｘとなる状態で組み付けられている。このため、足置き部２１は、支持台２５がガイドレール２６ａに沿って移動することにより、前後方向Ｘにスライド可能となっている。
【００５０】
基台２２の前端には上方へ垂直に延出する延出部２２ａが設けられている。基台２２上には、延出部２２ａの内側（図５における左側）となる位置にブロック２８が固定されており、ブロック２８と支持台２５との間には、前後方向Ｘに延びる軸部２９がその一端部（図５における右端部）をブロック２８に固定する状態で支持されている。軸部２９には、軸部２９が挿通された状態でコイルばね２３が外装されている。軸部２９の他端部（図５における左端部）は、支持台２５の前端面（図５における右端面）に開口する孔（図示省略）に挿入されている。
【００５１】
また、図５及び図６に示すように、支持台２５の前端面に対して前後方向Ｘに対向する基台２２上の位置には、支持台２５一個につき２個ずつのストッパ２７が配置されている。各ストッパ２７は、左右方向Ｙにおいてコイルばね２３及びブロック２８を避けた位置に配置されている。
【００５２】
図５及び図６に示す足置き部２１は、足で押圧されていない状態（非押圧状態）では、コイルばね２３の付勢力により、図５（ａ）及び図６に示す初期位置に配置されている。そして、使用者がトレーニング時にシート１３ａが前方へ移動する過程で、足で足置き部２１を前方へ押すと、足置き部２１は、支持台２５がストッパ２７に当接しそれ以上の前方への移動が規制された図５（ｂ）に示す停止位置まで変位する。
【００５３】
ここで、シート１３ａが後傾状態から前傾状態に移動する際の前方への最大移動量をΔＸ１（第１移動量）とおく。また、足置き部２１が、図５（ａ）に示す初期位置から図５（ｂ）に示す停止位置まで移動するまでの足置き部２１の前方への最大移動量ΔＸ２（第２移動量）とおく。本実施形態では、足置き部２１の前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ２は、シート１３ａが後傾状態と前傾状態との間で揺動する際における前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ１に比べ、小さく設定されている（ΔＸ１＞ΔＸ２）。
【００５４】
また、コイルばね２３は、前方へ移動した足置き部２１を初期位置に復帰させるための付勢力を与えるもので、トレーニング時の負荷を与える目的はない。このため、コイルばね２３の付勢力はかなり小さい。使用者がシート１３ａの前方への移動時に、特に脚部を曲げたり伸ばしたりしなければ、シート１３ａが前方へほぼΔＸ１だけ移動した時点で、足置き部２１はストッパ２７に当接する。そして、足置き部２１がストッパ２７に当接した時点から、シート１３ａが前方へさらに移動量（ΔＸ１−ΔＸ２）だけ移動するときに、脚部には足置き部２１から反力を受けるようになっている。
【００５５】
このとき、最大移動量ΔＸ２が最大移動量ΔＸ１より大きいと、足置き部２１がストッパ２７に当たらず、足置き部２１から脚部に反力が得られにくくなる虞がある。また、最大移動量ΔＸ２が最大移動量ΔＸ１より小さすぎて、その差（ΔＸ１−ΔＸ２）が大きいと、足置き部２１がストッパ２７に当たってからさらにシート１３ａが前方へ大きく移動することになるので、脚部を大きく屈曲させなければならなくなる。この場合、脚部を大きく屈曲させてしまうと、膝に負荷がかかり易くなるうえ、反力に対して脚部を突っ張らせるトレーニングが困難となる。このため、シート１３ａと足置き部２１の前後方向Ｘにおける移動量の差分（ΔＸ１−ΔＸ２）は、例えば１〜１０ｃｍの範囲が好ましい。また、反対に、差分（ΔＸ１−ΔＸ２）が小さ過ぎると、足置き部２１から脚部への反力が得られにくくなり、膝を適度に曲げた状態で反力を利用して脚部を突っ張らせて行うトレーニングがしにくくなるからである。
【００５６】
また、足置き部２１の前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ２は、シート１３ａの前後方向Ｘの最大移動量ΔＸ１に対して５〜５０％であることが好ましい。そして、特に、前記１〜１０ｃｍの範囲かつ５〜５０％の範囲であることが望ましい。足置き部２１のストローク（最大移動量ΔＸ２）は、足置き部２１から足へ適切な反力が得られるように、足置き部２１のスライドにより、足関節、膝関節、股関節が過伸展にならない長さに設定されている。もちろん、トレーニング時に足置き部２１がストッパ２７に当たって反力を受けられるのであれば、これらの数値範囲に限定されるものではない。
【００５７】
図７に示すように、足置きパッド２４は複数層構造を有している。具体的には、足置きパッド２４は、外側から順に、合成樹脂製シートからなる表皮２４ａ、スポンジ又は発泡ウレタン等の多孔質樹脂材料からなるクッション層２４ｂと、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層２４ｃと、芯材２４ｄとを備える。芯材２４ｄは、金属又は樹脂よりなる円柱状又は円筒状の部材よりなる。芯材２４ｄの外周には衝撃吸収層２４ｃが配置され、さらにその外側にクッション層２４ｂが配置されている。クッション層２４ｂは、足置き部２１を押すときの足の痛みを軽減する機能があり、衝撃吸収層２４ｃは、足裏が足置き部２１から受ける反力の衝撃を吸収する機能がある。なお、本実施形態では、足置き部２１の最大移動量ΔＸ２には、足で押圧された際の足置きパッド２４の凹み量も含まれている。これは、足の前後方向Ｘの位置を決める足置きパッド２４の凹み分も、足置き部２１から脚部が受ける反力の強さや、反力を受けるときの膝の角度を決める要因になるからである。
【００５８】
本実施形態の運動補助装置１０では、図８及び図９に示す以下の２通りのトレーニングを行うことができる。
図８、図９に示すように、使用者Ｕは、椅子１８のシート１３ａに座り足置き部２１に足を置く。シート１３ａが前後方向や左右方向に揺動することにより、使用者Ｕは左右の脚に交互に負荷をかける歩行運動を行う。１つめのトレーニングは、図８に示すように、足に力を入れて足置き部２１を押すことにより、足置き部２１からの反力を脚部にかかるようにし、反力を利用して脚部の筋力をトレーニングするクローズド・キネティック・チェーン（ＣＫＣ）（閉鎖運動連鎖）トレーニングである。足置き部２１には、両足の足指の付け根の関節（中足指節関節（metatarsophalangeal joint））（以下、「ＭＰ関節」という。）からつま先部を当てる。シート１３ａが前方に移動したとき、足部を突っ張るようにすると、足置き部２１が足裏の基節骨周辺を中心として力を受け反力が生じる。足の基節骨周辺で力をうけることにより反力により脚部、特に大腿前部の運動に効果がある。ＣＫＣトレーニングでは、主に大腿前部の大腿四頭筋の筋活動を生じ、その他に、大腿後部のハムストリング、股関節屈曲筋、足底屈筋群、足背屈筋群も協調的に筋活動が生じるため、下腿・足を含む脚部のトータル的なトレーニングが可能となる。つまり、ＣＫＣトレーニングでは、膝などに大きな負荷をかけることなく、脚部全体及び腰部の筋力を鍛えるトレーニングである。
【００５９】
また、２つめのトレーニングは、図９に示すように、足置き部２１に力を入れずに足を載せ、足置き部２１に足の力を伝達せずに、足関節、膝関節、股関節、腰部関節が過伸展しない範囲で、これら各関節の他動の屈曲と伸展を繰り返すＲＯＭ（Range of Motion）トレーニング（間接可動域運動）である。ＲＯＭトレーニングを行う場合は、足の裏（例えば土踏まず）を足置き部２１の上部に載せる。ＲＯＭトレーニングでは、膝部や腰部などの間接部を他動で曲げたり伸ばしたりして、筋力を使わずに、膝部や腰部などの間接部を曲げたり伸ばしたりできるので、筋肉や関節部に負荷をかけず間接可動域を訓練するとともに、体液の循環を促進させることが可能である。
【００６０】
ここで、歩行時の筋活動を詳しく見ると、遊脚時(足が地面から離れ足を前に振り出している時期)は脚の腹側筋群大腿四頭筋や前傾骨筋が活動し、立脚時(足が地面についているとき)は脚の背側の筋群大殿筋、ハムストリング、ひ腹筋が活動し体幹を前に押し出している。足が地面についた初期は地面からの反力を受け脚全ての筋群が活動する。これらの筋活動は足関節、膝関節、股関節への衝撃を干渉する役割も担う。さらに、足が地面に設置する少し前には、脚のひ腹筋などが少ないが筋活動し、地面接地への衝撃の準備をするように脳内でプログラムされている。
【００６１】
このように反力を受ける前に事前に少しの筋活動をし、反力による衝撃への準備をする役目が足置き部２１のスライドである。シート１３ａが前方へ移動して足が前方に行くときに、足に力を入れると、足置き部２１のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き部２１を足で押すときには、脚にほとんど負荷にならないレベルであるが、コイルばね２３により弱い反力が生じ、脚筋群が少し活動する。足置き部２１が前方へスライドして脚部に衝撃準備期間を与えつつ、コイルばね２３により弱い反力を与えることは、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。このため、本実施形態では、足置き部２１のストローク量（最大移動量ΔＸ２）は脚部の衝撃準備に適切な長さに設定されている。
【００６２】
以下、運動補助装置１０の作用を説明する。
まず図８を用いて、ＣＫＣトレーニングを行う場合を説明する。ＣＫＣトレーニングを行う場合は、まず使用者Ｕは、連結機構１９を伸縮調整して、椅子１８に対する足置き装置２０の前後方向Ｘの相対位置を適切な位置に位置調整する。使用者Ｕは、シート１３ａに着座し、脚部を前方へ伸ばし、図８（ａ）に示すように、膝部の角度を例えば約１４０°に軽く曲げた状態で、足裏（例えば内側足根小球）を足置きパッド２４の後側面やや上側に当てる。また、昇降用スイッチ（図示せず）を操作してモータ７２を正転又は逆転駆動させることによりシート１３ａの高さを調整する。
【００６３】
足置き部２１が図８（ａ）に示す初期位置にある状態で、運転スイッチ（図示せず）を操作する。すると、モータ４１が回転駆動する。モータ４１が回転駆動することにより、駆動部５０による臀部支持部１３の前後方向Ｘの揺動運動と、駆動部６０による臀部支持部１３の左右方向Ｙの揺動運動とが組み合わされ、シート１３ａが例えば横８の字状に揺動運動をする。このとき、臀部支持部１３が前後方向Ｘに１回揺動する度に、シート１３ａの左右方向Ｙの傾き方向が切り換わるので、使用者Ｕは歩行運動を行うことができる。
【００６４】
例えばシート１３ａが左側に傾いた状態で、図８（ａ）に示す後傾状態から、図８（ｂ）に示す前傾状態に前方へ第１移動量ΔＸ１だけ移動するときに、左足に力を入れてその力を足置き部２１に伝達すると、足置き部２１が第２移動量ΔＸ２だけスライドした後にストッパ２７に当たる。その結果、図８（ｂ）に示すように、使用者Ｕは足置き部２１から左足に反力を受けることになる。この反力は、左足から膝部及び腰部へ伝わるため、この反力によって脚部全体と腰部の筋肉が鍛えられる。そして、シート１３ａが前傾状態から後傾状態に戻るときに、足置き部２１に対する左足の押圧力が弱まると、足置き部２１はコイルばね２３の付勢力により初期位置に復帰する。使用者Ｕがこの歩行運動でシート１３ａが左方向に傾いて左脚に力を入れるときには、右脚は休んでいる。
【００６５】
そして、次にシート１３ａが後傾状態から前傾状態へ揺動するときは、シート１３ａは右側に傾いた状態にある。このため、シートが後傾状態から前傾状態に前方へ第１移動量ΔＸ１だけ移動するときに、右足に力を入れてその力を足置き部２１に伝達すると、足置き部２１が第２移動量ΔＸ２だけスライドした後にストッパ２７に当たる。その結果、図８（ｂ）に示すように、使用者Ｕは足置き部２１から右足に反力を受けることになる。この反力は、右足から膝部及び腰部へ伝わるため、この反力によって脚部全体と腰部の筋肉が鍛えられる。そして、シート１３ａが前傾状態から後傾状態に戻るときに、足置き部２１に対する右足の押圧力が弱まると、足置き部２１はコイルばね２３の付勢力により初期位置に復帰する。使用者Ｕがこの歩行運動でシート１３ａが右方向に傾いて右脚に力を入れるときには、左脚は休んでいる。
【００６６】
こうして臀部支持部１３が前後方向Ｘに揺動を繰り返すことにより、使用者Ｕは足置き部２１から反力を受けつつ左右の脚で歩行運動を行うことにより、継続的にＣＫＣトレーニングを行うことができる。例えば両脚同時にトレーニングを行う方法であると、ある程度の回数に達した時点で筋肉が疲労してそれ以上のトレーニングの継続が困難になる。これに対して、本実施形態の運動補助装置１０では、左右の脚を交互にトレーニングし、一方の脚がトレーニングしている期間は他方の脚がトレーニングを休憩しているので、トレーニングをより多くの回数に亘って継続しやすい。
【００６７】
足置き部２１がスライドすることにより、反力を受ける前に事前に少しの筋活動をし、反力による衝撃への準備をする。このとき、足に力を入れると足置き部２１のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き部２１を押すとコイルばね２３により弱いが反力が生じ、脚筋群が少し活動する。脚部がスライドし、コイルばね２３により弱い反力を得ることは、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。さらに足置き部２１がスライドすることは使用者Ｕの運動実感も上げることができる。また、足置き部２１の最大移動量ΔＸ２が、足関節、膝関節、股関節がスライドにより過伸展にならない長さに設定されているので、足置き部２１からの適切な反力が得られる。
【００６８】
次に図９を用いて、ＲＯＭトレーニングを行う場合を説明する。ＲＯＭトレーニングを行う場合も、使用者Ｕは、シート１３ａの高さ調整と、椅子１８に対する足置き装置２０の前後方向Ｘの位置調整とを行う。そして、使用者Ｕは、シート１３ａに着座し、脚部を前方へ伸ばし、図９（ａ）に示すように、膝部の角度を例えば約１４０°に軽く曲げた状態で、足の裏（例えば土踏まず）を足置き部２１の上部に載せる。
【００６９】
足置き部２１が図９（ａ）に示す初期位置にある状態で、運転スイッチ（図示せず）を操作すると、モータ４１が駆動し、シート１３ａが横８の字状の揺動運動をする。このとき、臀部支持部１３が前後方向Ｘに１回揺動する度に、シート１３ａの左右方向Ｙの傾き方向が切り換わるので、使用者Ｕは歩行運動を行うことができる。
【００７０】
例えばシート１３ａが左側に傾いた状態で、図９（ａ）に示す後傾状態から図９（ｂ）に示す前傾状態に前方へ移動するときには、使用者Ｕは足の力を入れない。このとき、使用者Ｕの足は足置き部２１の上部に載せてあるだけなので、シート１３ａが前方へ移動するときに右脚及び腰部は他動により屈曲する。このとき、ＣＫＣトレーニング時のように足置き部２１から比較的強い反力を受けることはない。そして、シート１３ａが前傾状態から後傾状態に戻るときに、臀部の位置が後方へ移動するため、左脚及び腰部が元の間接角度まで伸展する。
【００７１】
そして、次にシート１３ａが後傾状態から前傾状態へ揺動するときは、シート１３ａは右側に傾いた状態にある。このため、シート１３ａが後傾状態から前傾状態へ揺動するときに、右脚及び腰部は他動により屈曲する。そして、シート１３ａは前傾状態から後傾状態に戻るときに、臀部の位置が後方へ移動するため、右脚及び腰部が元の間接角度まで伸展する。
【００７２】
こうして使用者Ｕは左右交互に脚部及び腰部の間接の屈伸を繰り返すことにより、膝関節及び股関節のＲＯＭトレーニングが継続的に行われる。このように脚部及び腰部を他動により屈曲させるので、膝部などに負担をかけることなく、各間接部の可動域訓練を行いつつ体液の循環が促進される。このとき、足を円柱状の足置きパッド２４の上部に載せることで、使用者Ｕはリラックスポジションをとりやすいので、膝と股関節の角度が大きくなり、膝伸展の筋群、股関節屈曲の筋群がさらに緩んだ状態になり、膝関節及び股関節のＲＯＭ運動の運動効果が上がり易い。
【００７３】
図１０は、本実施形態の運動補助装置１０と比較例の運動補助装置とで、トレーニングを行ったときに使用する筋肉の筋活動を比較したグラフである。図１０（ａ）が本実施形態の運動補助装置１０を使用したときの筋活動の様子を示すグラフ、図１０（ｂ）が比較例の運動補助装置を使用したときの筋活動の様子を示すグラフである。比較例の運動補助装置は、手でハンドルを握った状態でシート（座部）に着座し、左右の足を左右のペダル（踏み台）にそれぞれ載せ、座部がモータの動力で前後左右に揺動することで、他動によりペダルを交互に踏み込む歩行運動を行う装置である（例えば特許文献１）。両装置とも、膝角度を約１４０度に調整してトレーニングを行ったときの筋電位を測定した。
【００７４】
図１０において一番下のグラフは、シート（座部）の動作を示す（シートの揺動運動）を示し、横軸が時間（秒）、縦軸がシートの前後方向の変位を示す。前後に揺動するシートはサイン波形を描き、最小値から最大値へ向かう過程がシートの前方への移動過程、最大値から最小値へ向かう過程がシートの後方への移動過程となる。
【００７５】
図１０においてシート動作のグラフの上側に示された５つのグラフが、脚部の各筋肉の筋電位を示す。詳しくは、図１０において、上から順番に、大腿直筋の筋電位Ｖ１、内側広筋の筋電位Ｖ２、外側広筋の筋電位Ｖ３、大腿二頭筋の筋電位Ｖ４、ひ腹筋の筋電位Ｖ５の各グラフを示す。
【００７６】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の運動補助装置１０では、太股の筋肉は、前側・内側・外側の筋肉（大腿直筋、内側広筋、外側広筋）だけでなく、後側の筋肉（大腿二頭筋）も一様に鍛えられることが分かる。また、グラフから、ふくらはぎの筋肉（ひ腹筋）も鍛えられることも分かる。これに対して、比較例の運動補助装置は、図１０（ｂ）に示すように、太股の前側・内側・外側（大腿直筋、内側広筋、外側広筋）の筋肉が鍛えられるものの、後側の筋肉（大腿二頭筋）が鍛えられにくいことが分かる。また、ふくらはぎの筋肉（ひ腹筋）も鍛えられにくいことが分かる。このように本実施形態の運動補助装置１０によれば、太股の筋肉を前後一様に鍛えることができるうえ、ふくらはぎの筋肉も鍛えることができる。
【００７７】
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）臀部支持部１３（シート１３ａ）が前方へ移動する際の移動量ΔＸ１に比べ、足置き部２１が前方へ移動する移動量ΔＸ２の方が小さい（ΔＸ１＞ΔＸ２）ので、足置き部２１から受ける反力を利用して脚部のトレーニングを行うことができる。このとき、反力を利用するので、図１０（ａ）のグラフに示すように脚部全体をトレーニングすることができる。すなわち、足置き部２１の最大移動量ΔＸ２は、足関節角度、膝関節角度、股関節角度に依存し、どの関節もスライドにより過伸展にならない長さに設定しているので、足置き部２１からの反力を確実に得ることができる。
【００７８】
（２）円柱状の足置きパッド２４を採用したので、足置き部２１に対する足を置く位置を替えることにより、ＣＫＣトレーニングとＲＯＭトレーニングを切り換えることができる。足置きパッド２４は少なくとも直径１５〜３０ｃｍの円柱状の一部（本例では１／４円周分）の形状を有しているため、ＭＰ間接部からつま先部を足置き部２１に当てることができる。このため、ＲＯＭトレーニングにおいて、シート１３ａが前方に移動するときに、足に力を入れて足置き部２１を押すと、足置き部２１から足に適切な反力が得られ、大腿前部の大腿四頭筋の筋活動をはじめとして、大腿後部のハムストリング、股関節屈曲筋、足底屈筋群、足背屈筋群も協調的に筋活動し、トータル的な脚のトレーニングを行うことができる。また、トレーニング時に踵を床面に接地させる必要がないので、踵がすれることがない。
【００７９】
（３）足を足置きパッド２４の上部に載せて足に力を入れずにトレーニングを行った場合は、膝にあまり負荷を与えることなく、脚部及び腰部の屈曲と伸展とを繰り返すＲＯＭトレーニングを行うことができる。このため、膝部に負担をかけることなく、間接可動域を大きくすることができるうえ、体液の循環を促進させることができる。
【００８０】
（４）足置き装置２０は、足より加わった方向（前方）にスライド可能な足置き部２１と、足置き部２１のスライド量を一定距離（第２移動量ΔＸ２）に規制するストッパ２７と、加わった力がなくなるとスライドした足置き部２１を元の位置に戻すコイルばね２３（弾性体）とを備える。足置き部２１が前方へスライドすることにより、反力を受ける前に事前に、反力による衝撃への準備をすることができる。また、シート１３ａが前方へ移動するときに、足に力を入れると足置き部２１のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き部２１を押したときにコイルばね２３により足が弱い反力を受けて僅かに筋活動することにより、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。
【００８１】
（５）足置き部２１を左右独立して設けたので、歩行運動を行うことができる。このように足置き部が左右独立で配置することにより、右足、左足を強く意識させることができる。シート１３ａの前後方向Ｘの揺動に合わせて、足置き部２１を踏む側を右足、左足と交互に踏むことにより、歩行リズムの脳内運動中枢の再教育につながるともに、歩行のリズムが運動を飽きさせないで継続させることもできる。さらに、両足同時に反力を受けることは両足全部の筋群を活動させることになり、脚の筋肉に非活動時間帯がなくなる。このような運動は一期に血圧を上昇させることにつながり、高血圧の使用者や高齢者には使用しないのが一般的である。本実施形態のように、足置き部２１を左右独立に設ければ、使用者Ｕに左右交互に脚に反力がかかるように足置き部２１を押すことを意識させることができる。さらに、シート１３ａが前後動作に左右動作を合成させた横８の字動作をするので、シート１３ａが前後方向のみに揺動する構成に比べ、左右の足で交互に足置き部２１を踏む運動が一層容易になる。
【００８２】
（６）コイルばね２３の付勢力により、足からの押す力がなくなると、足置き部２１を初期位置へ復帰させるようにしたので、歩行運動で休憩している側の脚に対応する足置き部２１が元の位置に戻る。このため、左右の脚部を交互に切り換えながら歩行運動を行うことができる。また、足に力を入れることで足置き部２１がスライドすることは、使用者Ｕの運動実感を上げることもできる。
【００８３】
（７）椅子１８と足置き装置２０とを双方の相対位置の変更が可能な状態で連結する連結機構１９を設けた。このため、運動補助装置１０を不使用時にはコンパクトに収納できるうえ、トレーニングを行うときには椅子１８に対する足置き部２１の位置をトレーニングに適した適切な位置（例えば膝角度が約１４０度になる位置）に配置することができる。
【００８４】
（８）臀部支持部１３を構成するシート１３ａの後部には、使用者Ｕの背部をもたれさせる背もたれ部１５が備えられる。背もたれ部１５によって使用者Ｕの身体が後部に逃げることを抑えることができるため、使用者Ｕの脚部の筋力に作用する力（負荷）を背もたれ部１５が省略した構成と比較して大きくできる。これにより、より好適に使用者Ｕの脚部の運動を行うことができる。
【００８５】
（９）使用者Ｕの肘を置くことが可能な肘置き部１７が備えられる。これにより、肘を置くことができ、利便性を向上できる。更に、肘置き部１７を利用することで、シート１３ａにのみ使用者Ｕの自重が作用することによる腰の痛みを和らげることも可能となる。
【００８６】
（１０）シート１３ａが揺動駆動装置１２により前後方向及び左右方向に動作される。これにより、左右方向の揺動動作によって使用者Ｕの脚部の一方に対して負荷を与えることができ、より効果的な運動を行うことができる。
【００８７】
（１１）足置き部２１を構成する足置きパッド２４のうち少なくとも足裏が接触する部分の内側に、発砲ウレタンやスポンジ等の柔らかい多孔質樹脂材料からなるクッション層２４ｂを設けた。このため、足置き部２１の足置きパッド２４を押すときの足の痛みを軽減できる。
【００８８】
（１２）足置き部２１を構成する足置きパッド２４のうち少なくとも足裏が接触する部分の内側に、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層２４ｃを設けた。このため、足置きパッド２４から脚部に反力が加わる際の衝撃力を吸収し、足、膝、股関節を衝撃力から守ることができる。
【００８９】
（１３）特に本実施形態では、クッション層２４ｂと衝撃吸収層２４ｃの両方を備えたので、足置きパッド２４を押すときの足の痛みを軽減できるとともに、足置きパッド２４から脚部に反力が加わる際の衝撃力を吸収し、足、膝、股関節を衝撃力から守ることができる。
【００９０】
（１４）特許文献１〜３に記載の運動補助装置は、臀部支持部が前方へ移動したときに自重の一部が加わった側の足で足置き部を踏み込む構成であり、足裏全体を載せることが前提の足置き部（踏台や踏板）であったので、足のＭＰ間接部からつま先部を当てることが難しかった。このため、足置き部から足に反力が得られにくくＣＫＣトレーニングを行うことが困難であった。これに対して、本実施形態の運動補助装置１０では、足置き面２１ａが円弧面（凸曲面）なので、足のＭＰ間接部からつま先部を足置き部２１に当てることができるので、適切な反力を得てＣＫＣトレーニングを行うことができる。
【００９１】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図１１及び図１２に従って説明する。第２実施形態では、足置き部の構成のみが第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、その説明の一部又は全部を省略する。
【００９２】
図１１に示すように、足置き装置８１を構成する基台８２の上面には、四角板状の足置き板８３の幅方向中央位置に固定された１本の回動軸８４が回動自在に支持されている。このため、足置き板８３は、その幅方向中央位置の回動軸８４を中心として回動可能となっている。なお、回動軸８４の下端部は、基台８２に対して軸受（図示省略）を介して支持されている。
【００９３】
基台８２上において足置き板８３の後側（図１１（ａ）では上側）となる位置には、左右一対の四角板状のストッパ８５が固定されている。各ストッパ８５は、図１１（ａ）に示すように回動軸８４に対して左斜め後方位置と右斜め後方位置にそれぞれ配置されている。足置き板８３は、図１１（ａ）における時計方向に回動したときに左側のストッパ８５に当たり、反時計方向に回動したときに右側のストッパ８５に当たることにより、その回動量が所定角度範囲に規制されている。本実施形態では、足置き板８３のストッパ８５と反対側の面が、足を置く足置き面８３ａとなっている。図１１（ｂ）に示すように、足置き面８３ａは、基台８２の上面（水平面）に対して直交する略鉛直面となっており、回動軸８４の両側に配置された右足用の足置き面と左足用の足置き面とを有する。足置き面８３ａが略鉛直面であるので、足のＭＰ間接部からつま先部を足置き面８３ａに当てることができる。
【００９４】
足置き面８３ａが左右方向Ｙと平行となる図１１（ａ）に示す初期位置（初期姿勢）にあるときの足置き板８３の回動角（姿勢角）を基準角度「０度」とした場合に、所定角度範囲は±２０度以下に設定されている。但し、足、膝、股関節が過伸展にならない範囲の所定角度範囲である。本例では、例えば足置き板８３が左右方向幅４０ｃｍ以下であれば、所定角度範囲「±２０度以下」は、使用が想定される体格の使用者Ｕであれば脚部が過伸展にならない範囲となる。
【００９５】
また、各ストッパ８５には前後方向Ｘに貫通する透孔（図示せず）が設けられ、この透孔に軸部８６が前後方向Ｘに延びる状態で挿通されている。軸部８６の前端部（図１１（ａ）における下端部）は足置き板８３の裏面（後面）に対し、左右方向Ｙに相対移動可能な状態で係合している。詳しくは、図１２（ｃ）に示すように、足置き板８３の裏面における軸部８６の係合位置に相当する箇所には、軸部８６の直径より若干大きなサイズでかつ左右方向Ｙに延びる形状のガイド溝８３ｂが形成されている。軸部８６の前端部は、ガイド溝８３ｂに挿入され、ガイド溝８３ｂに沿って左右方向Ｙに相対移動可能かつ抜け止めされた状態で係合している。
【００９６】
なお、軸部８６の前端部の近傍に足置き板８３から僅かに離間可能な位置に板部を固定し、板部とストッパ８５との間にコイルばね８７を介装させる構成とすることが好ましい。この構成の場合、コイルばね８７の一端（前端）が足置き板８３の裏面に押圧されることがなくなり、このコイルばね８７の一端が足置き板８３の裏面に押し付けられたときの摩擦力に起因して、軸部８６のガイド溝８３ｂに沿った相対移動がしにくくなる事態を回避しやすくなって、足置き板８３をスムーズに回動させることができる。
【００９７】
図１１（ａ）に示すように、ストッパ８５と足置き板８３との間には、軸部８６が挿通された状態でコイルばね８７が介装されている。コイルばね８７は足置き板８３を初期位置に復帰させるためのものであり、その付勢力（弾性力）は、足置き板８３がトレーニング時に足から受ける押圧力（回動力）に比べ十分に小さい。
【００９８】
次に、足置き装置８１を備えた運動補助装置１０を用いてトレーニングを行うときの作用を説明する。トレーニングを行うときには、図１２（ａ）に示すように、足置き板８３の足置き面８３ａにおける左側部分に左足を当て、右側部分に右足を当てる。このとき、足のＭＰ間接部からつま先部を足置き面８３ａに当てる。運転スイッチを入れると、シート１３ａの揺動運動が開始される。例えばシート１３ａが右側に傾動した状態で前方へ揺動するとき、右側に体重が載るので、右足で足置き板８３の右側部分を押すことになる。この結果、図１２（ｂ）に示すように、右足で強く押された足置き板８３は反時計方向に回動する。このとき、回動した足置き板８３は直ぐにストッパ８５に当たりそれ以上の回動が規制される（図１２（ｂ）の状態）。このとき、図１２（ｄ）に示すように、足置き板８３の回動に伴って各軸部８６の前端部は、ガイド溝８３ｂに係合されたままガイド溝８３ｂに沿って左右方向外側へ相対移動する。これによりコイルばね８７に付勢された状態での足置き板８３の回動が可能となる。
【００９９】
本実施形態では、足置き板８３が回動可能な所定角度範囲が±２０度以下であるので、足置き板８３の押し込みストロークが短い。つまり、シート１３ａが後傾姿勢から前傾姿勢になるまでの前方への最大移動量ΔＸ１に比べ、足置き板８３の回動に伴う足の前方への最大移動量ΔＸ２の方が小さい。このため、シート１３ａが前方へ移動するときに、足に力を入れると、少しの前方へのスライドを伴った後、足置き板８３がストッパ８５に当たったときに、足置き板８３から足が反力を受ける。この反力を利用して膝に負担をかけずに脚部及び腰部を鍛えるＣＫＣトレーニングを行うことができる。
【０１００】
一方、力を入れない反対側の足は、体幹側（後方）へ移動し、膝関節及び股関節は、第１実施形態の足置き装置２０を採用する場合に比べ、より屈曲することになる。このため、このような運動により血圧上昇も防ぐことができる。また、片方の脚を伸展し力を入れたときは、その足置き板８３からの反力により筋活動が生まれ、もう一方の足は膝関節及び股関節が曲がることから、立った状態でいえばその場で足踏みをしている状態と非常に類似し、歩行リズムの脳内運動中枢の再教育につながる。
【０１０１】
回動する足置き板８３と接触する部分にストッパ８５を配置し、足置き板８３とストッパ８５との間に足置き板８３に初期位置に戻すために必要な付勢力を与えるコイルばね８７（弾性体）を設けた。足置き板８３が回動して脚が前方へスライドすることにより、反力を受ける前に事前に、反力による衝撃への準備をすることができる。また、シート１３ａが前方へ移動するときに、足に力を入れると足置き板８３の回動による足のスライドが感知され、もうすぐ反力が加わると脳内の運動中枢に合図を送れる。また、足置き板８３を押したときにコイルばね８７により足が弱い反力を受けて僅かに筋活動することにより、歩行時の筋活動と類似し、脚関節への衝撃準備が可能となる。
【０１０２】
なお、実施形態は、以下に示す態様で実現することもできる。
・足置き装置を構成する基台にトレーニング時に踵を接地する踵接地部を設けてもよい。例えば第１実施形態では、図１３に示すように、足置き装置２０を構成する基台２２を後方（同図の右方向）へ延ばし、トレーニング時に踵を接地する踵接地部２２ｂを設ける。この構成によれば、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、踵を踵接地部２２ｂに接地できるので、踵から爪先に至る足の角度を調整し、足置き部２１（詳しくは足置きパッド２４）に置く足の位置を調整しやすい。また、第２実施形態では、図１４に示すように、足置き装置８１を構成する基台８２を後方（同図の右方向）へ延ばし、トレーニング時に踵を接地する踵接地部２２ｂを設ける。この構成によれば、図１４（ａ）に示すように、踵を踵接地部２２ｂに接地できるので、踵から爪先に至る足の角度を調整し、足置き板８３に置く足の位置を調整しやすい。もちろん、図１４（ｂ）に示すように、踵を接地させずに浮かせた状態で足を足置き板８３に置いてトレーニングを行うことも可能である。また、図１３及び図１４において、踵接地部２２ｂ又は８２ａをゴム部材等の滑り止めの役割を担う部材を採用し、足の位置ずれを抑えることが可能な構成としてもよい。
【０１０３】
・前記第１実施形態では、足置きパッド２４を衝撃吸収層２４ｃとクッション層２４ｂとの２層を含む複数層構造とした。これに対して、図１５（ａ）に示すように、クッション層２４ｂを無くし衝撃吸収層２４ｃを含む複数層構造を採用したり、図１５（ｂ）に示すように、衝撃吸収層２４ｃを無くしクッション層２４ｂを含む複数層構造を採用したりしてもよい。
【０１０４】
・シートが前方へ移動する際に脚部が伸展する方向に沿って足置き部がスライド又は回動するようにしてもよい。例えば図１６に示すように、スライド式の足置き装置２０において、使用者Ｕの脚の伸展方向（伸展時の力の向き）に沿って足置き部がスライドするように、脚の伸展方向の勾配をもつ斜面９１ａを有する台部９１を設け、斜面９１ａに沿って足置き部２１がスライドするようにする。ここで、図１６（ａ）は勾配が大きい場合の台部９１の例、図１６（ｂ）は勾配が小さい場合の台部９１の例である。これらの構成によれば、脚の伸展時の力の向きが斜めでも、足置き部２１がスムーズにスライドし脚部の運動がしやすくなる。また、例えば第２実施形態で示した回動式の足置き板（足置き部）において、脚の伸展方向（伸展時の力の向き）と平行な勾配をもつ斜面を有する台部を設け、斜面に垂直に立てた回動軸を中心に足置き板を回動可能に設けた構成とする。この構成によれば、脚の伸展時の力の向きが斜めでも足置き板がスムーズに回動し脚部の運動がしやすくなる。
【０１０５】
・図１６に示す足置き装置２０において、斜面９１ａを後方上側へ延ばして踵接地部を設け、踵を接地させた状態でトレーニングを行える構成としてもよい。
・足置き部を初期位置に復帰させるためのばねを廃止してもよい。例えば図１７（ａ），（ｂ）に示すように、基台８２上に回動軸８４を中心に回動可能に設けられた足置き板８３の後方（図１７（ａ）では上側）に、左右一対の円柱状のストッパ９４が配置されるのみで、ばね（弾性体）が廃止された構成とする。このようなばねのない構成の場合でも、足置き板８３の前面右側を足で押した力により足置き板８３が回動することで、足置き板８３の左側が手前（後方）に戻るので、左右の脚部を交互に使って押す歩行運動は行うことができる。
【０１０６】
・スライド式の足置き部２１の場合、足置きパッド２４が支持台２５に支持された構成に限定されない。例えば図１８（ａ）に示すように、基台９６の幅方向両側から上方へ延出する左右一対の直方板状の支持部材９７の対向面に、硬質な円柱棒からなるロッド９８（例えば鉄棒）がその両端部が前後方向Ｘに相対移動可能な状態で支持された足置き部であってもよい。図１８（ｂ）に示すように、支持部材９７の側面（対向面）には、ロッド９８の直径より若干大きな第１ガイド溝９７ａが前後方向Ｘに延びるように形成されており、ロッド９８は第１ガイド溝９７ａに沿って前後方向Ｘに移動可能な状態で支持部材９７に支持されている。ロッド９８の両端部には凸部９８ａ（図１８における紙面直交方向奥側の１つのみ図示）が軸方向外側へ突出し、この凸部９８ａは支持部材９７の側面（対向面）に形成された第２ガイド溝９７ｂに挿入された状態で前後方向Ｘに移動可能となっている。第２ガイド溝９７ｂには、凸部９８ａの後側の領域にコイルばね９９が収容されている。コイルばね９９はその一端（後端）が第２ガイド溝９７ｂの後端面に当接し、その他端（前端）が凸部９８ａに当接している。ロッド９８が後方へ押されて凸部９８ａが後方へ移動すると、コイルばね９９が圧縮され、ロッド９８への押圧力が弱まる又は無くなると、コイルばね９９の付勢力により図１８（ａ），（ｂ）に示す初期位置に復帰するようになっている。両足のＭＰ関節からつま先部をロッド９８（足置き部）に当てることで反力が発生することに着目し、踵が踵接地部９６ａ（又は床）に着いた状態で足腹部から足指付け根の間でロッド９８が足裏と接触しうる高さにロッド９８を配置している。
【０１０７】
トレーニングを行うときには、図１８（ｃ）に示すように基台９６の踵接地部９６ａに踵を接地させた状態でロッド９８に左右の足を置く。運転スイッチを入れると、図１８（ｄ）に示すシート１３ａが揺動運動を開始し、シート１３ａが前方へ移動するときに使用者Ｕは足に力を入れ、ロッド９８を押してロッド９８がストッパ９７ｃ（第１ガイド溝９７ａの後端面）に当たる。このとき、ロッド９８から脚部に反力が発生する。この反力が脚部に加わることで、主に大腿前部の大腿四頭筋の筋活動をはじめ、大腿後部のハムストリング、股関節屈曲筋、足底屈筋群、足背屈筋群も協調的に筋活動が生じ、トータル的な脚部及び腰部のトレーニングが可能となる。
【０１０８】
・図１８に示すロッドを左右独立してスライド可能に２個設けた構成も採用できる。この場合、左右の脚を交互にＣＫＣトレーニングする歩行運動が可能になるので、両脚に同時に負荷をかけるトレーニングに比べ、トレーニングをより多くの回数継続できる。
【０１０９】
・前記各実施形態では、足置き部がスライド又は回動する構成であったが、固定式の足置き部を採用してもよい。例えば図１９（ａ）に示す足置き装置１０１は、足置き部１０２を構成する１本の円柱状の足置きパッド１０３が連結機構１９を介して椅子１８と連結された構成である。また、図１９（ｂ）に示す足置き装置１０５は、２個の足置き部１０６を構成する円柱状の足置きパッド１０７が共通の連結機構１９を介して椅子１８と連結された構成である。これらの足置きパッド１０３（１０７）は、第１実施形態の足置きパッド２４と同様に、外側から順に、表皮１０８ａ、クッション層１０８ｂ、衝撃吸収層１０８ｃ及び芯材１０８ｄが配置された複数層構造を有している。図１９（ｄ）に示すように、足で押したときに足置きパッド１０３，１０７が脚の伸展方向に凹み、この凹み量ΔＸ３（第２移動量）が、シート１３ａが前方へ移動するときの最大移動量ΔＸ１（第１移動量）よりも小さくなっている。このため、足が凹み量ΔＸ３だけ沈みこむことによって、反力を受ける前に事前に少しの筋活動をし、反力による衝撃への準備をする役目を果たすとともに、その準備後、足置きパッド１０３，１０７から受ける反力により、脚部のトータル的なトレーニングを行うことができる。
【０１１０】
・図２０（ａ），（ｂ）に示すように、足置き部２１又は足置き板８３の足と接する表面の領域に、足裏を刺激可能な先端形状が半球面状となった柱状の凸部１１０を、足裏を刺激可能な適度な間隔を開けて一面に多数設け、凹凸状の表面としてもよい。また、図１７に示す足置き板８３の足置き面に複数の凸部を設けたり、図１８に示すロッド９８の表面（足置き面）に複数の凸部を設けたりしてもよい。これらの構成によれば、脚部のトレーニングを行いながら、足裏を刺激してマッサージ効果が得られるので、血行がよくなる。
【０１１１】
・円柱状の足置きパッドを、その軸線方向中央部に設けた回動軸を中心に回動させる構成も採用できる。
・足置き部を元の位置に戻すために付勢する弾性体は、コイルばねに限定されず、板ばねなどの他のばねでもよい。
【０１１２】
・凸曲面の足置き面を有する足置き部は、足置きパッドやロッドのように円柱状であることに限定されない。例えば断面が楕円状のように曲率が変化する凸曲面を有する形状でもよい。
【０１１３】
・足置き部は足置き板８３のような板状であることに限定されない。足裏が置かれる足置き面が略鉛直面となっていればよい。例えば三角柱状や半円柱状でもよい。
・足置き板８３を回動式に替えて、スライド式にしてもよい。さらにスライド式とした場合、左右独立してスライドする２個の足置き板を設けた構成としてもよい。また、スライド式の足置き板は、図１８に示したロッドに替えて、足のＭＰ関節部からつま先部を接触させうる程度のサイズの足置き板を、ＭＰ関節部からつま先部を接触させうる高さに配置した構成でもよい。
【０１１４】
・踵接地部を廃止し、踵の接地される位置に相当する領域が開口し、その開口位置の床面に踵を接地する構成でもよい。この場合、図１８のロッドは、踵を床面につけたときに足腹部から足指付け根の間を接触しうる高さに配置する。
【０１１５】
・回動板を、足置き面の内側にクッション層と衝撃吸収層のうち少なくとも一方の層を備えた構成とすることができる。特に回動板を足置き面の外側から順に、表皮、クッション層、衝撃吸収層、基板が配置された複数層構造とすることが望ましい。
【０１１６】
・背もたれ部１５の角度を変更可能な構成、つまりリクライニング機構を備えた構成を採用してもよい。
・基台１１に設けられる伸縮式の連結機構１９（位置調整手段）により足置き装置をシート１３ａの下方近くまで移動させて収容する構成としたが、収容不能な構成を採用してもよい。また、足置き部の前後方向における位置を調整不能、つまり足置き部の前後方向における位置を固定する構成としてもよい。
【０１１７】
・揺動駆動装置１２により臀部支持部１３（シート１３ａ）を前後方向及び左右方向の揺動を組み合わせて横８の字状に揺動運動させる構成としたが、少なくとも前後方向に揺動させる構成であればよい。例えばシート１３ａが、横８の字以外のＶ字、Ｗ字状に揺動動作する構成してもよい。もちろん、シート１３ａが前後方向のみに揺動する構成でもよい。さらに前後方向の揺動は、シート１３ａが円弧軌跡を描くように往復回動する揺動に限らず、シート１３ａが直線軌跡を描くようにスライド往復運動をする揺動でもよい。
【０１１８】
・臀部支持部１３を構成するシート１３ａと背もたれ部１５とを一体形成し、背もたれ部１５も揺動する構成を採用してもよい。
・肘置き部１７を無くしてもよい。また、背もたれ部１５を無くしてもよい。
【０１１９】
・使用者が手で握るとともに前後に傾動する把持部を設けてもよい。この場合、把持部は使用者が自らの腕の力で傾動動作させる構成や、モータの動力により他動で把持部を傾動動作させる構成を採用できる。
【０１２０】
・足置き部を上下方向に位置調整可能な構成を採用してもよい。この場合、使用者の好みの高さで足置き部を使用することが可能となる。
・前記第１実施形態において、足置き部２１を左右独立に２個設ける構成に替え、両足を置けるサイズのものを１つ設けてもよい。この場合、左右独立に２個設ける構成に比べ、運動補助装置の部品点数を少なく抑えることができる。
【０１２１】
・足置き部をモータやアクチュエータ等の動力源により他動で脚の伸展方向（例えば前方）へ移動させる構成も採用できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…運動補助装置、１２…揺動駆動手段としての揺動駆動装置、１３…臀部支持部、１３ａ…シート、１５…背もたれ部、１７…肘置き部、１８…椅子、１９…連結機構、２０…足置き装置、２１…足置き部、２１ａ…足置き面、２２…基台、２２ｂ…踵接地部、２３…弾性体としてのコイルばね、２４…足置きパッド、２４ｂ…クッション層、２４ｃ…衝撃吸収層、２４ｄ…芯材、２６…機構及びスライド機構を構成するリニアガイド、２７…ストッパ、２９…軸部、４１…揺動駆動手段を構成するモータ、８１…足置き装置、８２…基台、８２ａ…踵接地部、８３…足置き部及び回動部としての足置き板、８３ａ…足置き面、８４…機構を構成する回動軸、８５…ストッパ、８７…弾性体としてのコイルばね、９１…台部、９１ａ…斜面、９４…ストッパ、９６…基台、９６ａ…踵接地部、９７…支持部材、９７ａ…第１ガイド溝、９７ｂ…第２ガイド溝、９７ｃ…ストッパ、９８…足置き部としてのロッド、９９…弾性体としてのコイルばね、１０１…足置き装置、１０２…足置き部、１０３…足置きパッド、１０５…足置き装置、１０６…足置き部、１０７…足置きパッド、１０８ｂ…クッション層、１０８ｃ…衝撃吸収層、１１０…凸部、ΔＸ１…第１移動量としてのシートの最大移動量、ΔＸ２…第２移動量としての足置き部の最大移動量、Ｘ…前後方向（奥行方向）、Ｙ…左右方向（幅方向）、Ｚ…高さ方向（上下方向）、Ｕ…使用者。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の臀部を支持する臀部支持部と、前記使用者の足を置く足置き部と、前記臀部支持部を少なくとも前後方向に揺動させる揺動駆動手段とを備えた運動補助装置であって、
前記臀部支持部に着座した使用者の脚の伸展方向へ前記足置き部を移動可能とする機構を有し、
前記足置き部の前記伸展方向への最大移動量が、前記臀部支持部の前方への最大移動量である第１移動量よりも小さな第２移動量に規制されていることを特徴とする運動補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運動補助装置において、
前記足置き部を前記伸展方向へ移動した位置から元の位置へ戻すために必要な付勢力を前記足置き部に与える弾性体を更に備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動補助装置において、
前記機構は、前記足置き部を前後方向に移動可能とすることを特徴とする運動補助装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の前記第２移動量を超える移動を規制するストッパを備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の足置き面は、凸曲面又は略鉛直面であることを特徴とする運動補助装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記機構は前記足置き部をスライドさせるスライド機構であることを特徴とする運動補助装置。
【請求項７】
請求項６に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は左右独立してスライド可能に二個設けられていることを特徴とする運動補助装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、直径１５〜３０ｃｍの円柱状の周面の少なくとも一部を前記足置き面とする形状を有していることを特徴とする運動補助装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、踵を踵接地部につけたときに足腹部から足指付け根の間を接触しうる高さに配置されたロッドを備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、回動部と、前記回動部を回動させる回動軸とを備え、前記回動部の前記回動軸を挟んだ両側に左右の足を置くための一対の足置き面を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の運動補助装置において、
前記回動部は前記回動軸を中心として±２０度以下の所定回動範囲に規制されることを特徴とする運動補助装置。
【請求項１２】
請求項５、１０、１１のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の前記足置き面は、略鉛直面であり、かつ前記使用者の足のＭＰ関節部からつま先部を接触させうる面であることを特徴とする運動補助装置。
【請求項１３】
請求項１〜８、１０〜１２のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、足置き面の内側にクッション層を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１４】
請求項１〜８、１０〜１２のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、足置き面の内側に、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、請求項１３に記載のクッション層と、請求項１４に記載の衝撃吸収層とを有している運動補助装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部に置く足の踵を接地するための踵接地部を備え、
前記踵接地部は、前記足置き部の移動方向と略平行な面を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部が足で押されるときの移動方向を前方下側となるように当該足置き部を支持する斜面を有する台部を備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の足置き面には、足裏を刺激可能な複数の凸部が設けられていることを特徴とした運動補助装置。
【請求項１】
使用者の臀部を支持する臀部支持部と、前記使用者の足を置く足置き部と、前記臀部支持部を少なくとも前後方向に揺動させる揺動駆動手段とを備えた運動補助装置であって、
前記臀部支持部に着座した使用者の脚の伸展方向へ前記足置き部を移動可能とする機構を有し、
前記足置き部の前記伸展方向への最大移動量が、前記臀部支持部の前方への最大移動量である第１移動量よりも小さな第２移動量に規制されていることを特徴とする運動補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運動補助装置において、
前記足置き部を前記伸展方向へ移動した位置から元の位置へ戻すために必要な付勢力を前記足置き部に与える弾性体を更に備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運動補助装置において、
前記機構は、前記足置き部を前後方向に移動可能とすることを特徴とする運動補助装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の前記第２移動量を超える移動を規制するストッパを備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の足置き面は、凸曲面又は略鉛直面であることを特徴とする運動補助装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記機構は前記足置き部をスライドさせるスライド機構であることを特徴とする運動補助装置。
【請求項７】
請求項６に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は左右独立してスライド可能に二個設けられていることを特徴とする運動補助装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、直径１５〜３０ｃｍの円柱状の周面の少なくとも一部を前記足置き面とする形状を有していることを特徴とする運動補助装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、踵を踵接地部につけたときに足腹部から足指付け根の間を接触しうる高さに配置されたロッドを備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、回動部と、前記回動部を回動させる回動軸とを備え、前記回動部の前記回動軸を挟んだ両側に左右の足を置くための一対の足置き面を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の運動補助装置において、
前記回動部は前記回動軸を中心として±２０度以下の所定回動範囲に規制されることを特徴とする運動補助装置。
【請求項１２】
請求項５、１０、１１のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の前記足置き面は、略鉛直面であり、かつ前記使用者の足のＭＰ関節部からつま先部を接触させうる面であることを特徴とする運動補助装置。
【請求項１３】
請求項１〜８、１０〜１２のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、足置き面の内側にクッション層を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１４】
請求項１〜８、１０〜１２のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、足置き面の内側に、衝撃吸収材からなる衝撃吸収層を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の運動補助装置において、
前記足置き部は、請求項１３に記載のクッション層と、請求項１４に記載の衝撃吸収層とを有している運動補助装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部に置く足の踵を接地するための踵接地部を備え、
前記踵接地部は、前記足置き部の移動方向と略平行な面を有することを特徴とする運動補助装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部が足で押されるときの移動方向を前方下側となるように当該足置き部を支持する斜面を有する台部を備えたことを特徴とする運動補助装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の運動補助装置において、
前記足置き部の足置き面には、足裏を刺激可能な複数の凸部が設けられていることを特徴とした運動補助装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−１７６３７（Ｐ２０１３−１７６３７Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３０８６（Ｐ２０１１−１５３０８６）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
[ Back to top ]