JP2005066060A - Training machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、起立動作機能を回復するためのトレーニング装置に関するものである。 The present invention relates to a training apparatus for restoring a standing motion function.
筋力の衰えた傷病者や高齢者の歩行、立ち上がりや着座の動作を介助する器具あるいは装置、また機能回復を図ったトレーニング装置として多くの技術が特許文献等に公開されている。たとえば、
臀部受座を懸垂した横杆が牽引装置に牽引されて前上方に傾斜した方向に昇降し、膝嵌め込み用縦溝形マットに膝を当て、上下方向に連動する腕もたれ用円筒マットに腕を託した使用者が起立・着座動作を介助される装置がある(特許文献1参照)。
Many techniques are disclosed in patent documents and the like as an instrument or device for assisting the walking, standing up and sitting movements of a disabled person or an elderly person whose muscle strength has weakened, and a training device for functional recovery. For example,
The recumbent suspension of the buttock seat is pulled up and down in a direction inclined forward and upward by the traction device. There is an apparatus in which a user who has been entrusted is assisted in standing up and sitting (see Patent Document 1).
また、リクライニング可能な背もたれを備えた着座部があって、その前縁の位置から下方に伸びて先端に踏み台が設けられた足置き台が、電動伸縮アームに駆動されて前縁直下の蝶番の位置で回動して水平になるまで押し上げられるものであって、足置き台の反復回動によって、踏み台に乗せた足と着座面に乗せた大腿部を伸縮性バンドで固定した両脚の膝関節を屈伸させる装置がある。また足置き台が水平に押し上げられた位置で、レバー操作によって踏み台を傾斜移動することができ、腰、膝および足首関節を屈伸することができる(特許文献2参照)。 Also, there is a seat with a backrest that can be reclined, and a footrest that extends downward from the position of the front edge and is provided with a step on the tip is driven by the electric telescopic arm, and the hinge just below the front edge The knees of both legs, which are pushed up to the level by rotating at the position, and the legs placed on the platform and the thighs placed on the seating surface are fixed with an elastic band by repeated rotation of the footrest. There are devices that flex and extend joints. Further, at the position where the footrest is pushed up horizontally, the footrest can be tilted by lever operation, and the hip, knee and ankle joint can bend and stretch (see Patent Document 2).
また、バックパックに駆動電源と制御手段を収納し、制御手段が角度センサおよびジャイロセンサの出力に基づいて各運動モードにおける股関節および膝関節の必要トルクを算出し、この必要トルクから使用者の状態に応じて予め設定された閾値を差し引いたトルクを電気アクチュエータに発生させ、股関節および膝関節を伸展・屈曲駆動させる、歩行補助装置がある。歩行、階段の昇降あるいは着座・起立動作をアシストすることによって、その運動を促進して筋力低下の抑制や歩行形態の矯正を図るものである(特許文献3参照)。
「体力の劣化は足腰から」と言われるように足腰の鍛錬は、傷病者や高齢者に限らず生活上不可欠であって簡単に使用できるものが望ましい。通常の椅子としても使用できる形態であって、且つ座ってスイッチを入れるだけで使用できる起立動作機能を回復するためのトレーニング装置であって、股関節および膝関節の筋力の増強を図れることを課題とする。 As it is said that “deterioration of physical fitness starts from the legs and feet”, it is desirable that the training of the feet and legs is indispensable in daily life, not limited to the sick and the elderly, and can be used easily. It is a training device for recovering the standing motion function that can be used as a normal chair and that can be used simply by sitting and switching on, and is intended to increase the strength of the hip and knee joints. To do.
また、起立動作をアシストする着座面の押し上げ力を任意に設定することができ、あるいは繰り返し回数および昇降の上端・下端位置も任意に設定できるものであって、使用者の体力に合わせたトレーニングを可能にすることを課題とする。 In addition, the seating surface push-up force that assists standing motion can be set arbitrarily, or the number of repetitions and the upper and lower positions of lifting and lowering can also be set arbitrarily, and training that matches the physical strength of the user The challenge is to make it possible.
本発明によるトレーニング装置の基本構成は、基礎台と、着座部と、該着座部を略鉛直方向に昇降駆動する昇降装置と、該昇降装置の動力源である駆動アクチュエータと、上限閾値設定要素を備えて昇降駆動力を可変に制御できる昇降力制御手段と、昇降動作の開始を操作することができる操作装置とを備えており、開始を操作することによって昇降を繰り返した後停止して終了するものである。 The basic configuration of the training device according to the present invention includes a base, a seating portion, a lifting device that lifts and lowers the seating portion in a substantially vertical direction, a drive actuator that is a power source of the lifting device, and an upper threshold setting element. And a lifting force control means capable of variably controlling the lifting drive force and an operating device capable of operating the start of the lifting operation. Is.
また更に、昇降動作の開始または停止の原点位置、上限位置Aおよび下限位置Bいずれかまたは全てを制御できる位置制御手段と、昇降の繰り返し回数を任意に設定できる回数設定要素を備え、開始を操作すると設定した回数の昇降を繰り返した後に原点位置あるいは上限位置Aで停止して所定終了する動作制御手段とを備えたものである。 Furthermore, it has a position control means that can control the origin position of the start or stop of the lifting operation, any one or all of the upper limit position A and the lower limit position B, and a number setting element that can arbitrarily set the number of repetitions of the lifting operation. Then, the apparatus is provided with an operation control means for stopping at the origin position or the upper limit position A after repeating the set number of times of raising and lowering and ending the predetermined.
また、前記昇降力制御手段が、昇降過程中に使用者の体重が乗った着座部の荷重を検知入力し、設定された昇降駆動力の上限閾値と比較演算して、荷重が上限閾値に達している場合は待機信号を発信する判定手段Mを備え、
該待機信号を受信している間は、着座部の昇降を一時停止状態で待機させ、停信すると一時停止状態が解除されて昇降運動が継続され、且つ受信継続時間が予め設定された時間に達すると待機終了信号を発信する待機手段を備え、
該待機終了信号を受信して、判定手段Mおよび待機手段の制御をキャンセルし、着座部を原点位置あるいは上限位置Aまで復帰させて前記駆動アクチュエータを停止する待機終了手段を備えている。
In addition, the lifting force control means detects and inputs the load of the seating portion on which the user's weight has been placed during the lifting process, and compares it with the set upper limit threshold of the lifting driving force, so that the load reaches the upper limit threshold. If there is a determination means M for transmitting a standby signal,
While the standby signal is being received, the seat portion is lifted and stopped in a temporarily stopped state, and when stopped, the temporarily stopped state is canceled and the lifting motion is continued, and the reception duration time is set to a preset time. When it reaches, it has a standby means for transmitting a standby end signal,
A standby end means is provided for receiving the standby end signal, canceling the control of the determining means M and the standby means, returning the seating portion to the origin position or the upper limit position A, and stopping the drive actuator.
また、前記駆動アクチュエータが、モーターの正逆転によって駆動されるネジ嵌合および伝動クラッチにより構成されており、
前記判定手段Mが、着座部あるいは前記昇降装置のいずれかに設けられた圧力センサーによって着座部の荷重を検知入力して比較演算し、荷重が上限閾値に達している場合は待機信号を発信するものであって、
前記待機手段が、該待機信号を受信している間は、前記伝動クラッチの連結を遮断することによって着座部の昇降を一時停止状態で待機させ、且つ遅延タイマーを作動して待機時間を計測することができ、待機信号の受信・停信に伴って伝動クラッチの遮断・連結および待機時間の計測開始・初期復帰を繰り返し、該遅延タイマーの計測時間が予め設定された時間に達すると待機終了信号を発信するものであって、
前記待機終了手段が、該待機終了信号の受信によって判定手段および待機手段の制御をキャンセルし、伝動クラッチを再び連結して着座部がいったん上限位置Aまで上昇した後に原点位置まで下降停止して、待機終了するものであって、
前記位置制御手段が、スイッチ作動片によって入・切される上下方向に配置された複数の検出スイッチの位置を可変に固定できるものであり、
前記動作制御手段が、上限位置A、下限位置Bの検出スイッチから入・切信号を受信してモーターの正逆転切り替えを制御し、且つ上限位置Aの検出スイッチから通過回数をカウントし、設定した回数の昇降を繰り返した後に原点位置で停止させ、所定終了するものである。
Further, the drive actuator is constituted by a screw fitting and a transmission clutch driven by forward / reverse rotation of the motor,
The determination means M detects and inputs the load of the seating portion by a pressure sensor provided in either the seating portion or the lifting device, and compares and calculates. When the load reaches the upper limit threshold value, a standby signal is transmitted. And
While the standby means is receiving the standby signal, the lifting / lowering of the seating portion is caused to wait in a suspended state by disconnecting the transmission clutch, and the delay timer is operated to measure the standby time. When the standby signal is received / stopped, the transmission clutch is disengaged / engaged and the standby time measurement start / initial return is repeated, and when the measured time of the delay timer reaches a preset time, the standby end signal Is to send
The standby end means cancels the control of the determination means and the standby means by receiving the standby end signal, re-engages the transmission clutch, and once the seating portion has been raised to the upper limit position A, it is lowered to the origin position and stopped. It will end waiting,
The position control means can variably fix the positions of a plurality of detection switches arranged in the vertical direction that are turned on and off by the switch operating piece,
The operation control means receives an on / off signal from the detection switch at the upper limit position A and the lower limit position B to control forward / reverse switching of the motor, and counts and sets the number of passes from the detection switch at the upper limit position A. After repeatedly raising and lowering the number of times, the operation is stopped at the origin position, and predetermined completion is performed.
また、前記昇降力制御手段が、昇降動作開始時および下限位置B到達時に作動し、上限位置A到達時に復帰する判定タイマーを備えてその都度上昇時間を計測し、予め設定された時間が経過すると待機終了信号を発信する判定手段Pを備え、
該待機終了信号を受信して判定手段Pの制御をキャンセルし、着座部を原点位置あるいは上限位置Aまで復帰させて前記駆動アクチュエータを停止する待機終了手段を備えている。
In addition, the lifting force control means is provided with a determination timer that operates when the lifting operation starts and when the lower limit position B is reached and returns when the upper limit position A is reached. A determination means P for transmitting a standby end signal;
A standby end means is provided for receiving the standby end signal, canceling the control of the judging means P, returning the seating portion to the origin position or the upper limit position A, and stopping the drive actuator.
また、前記駆動アクチュエータが可動ピストンを備えた主エアシリンダーおよび補助エアシリンダーであって、後者は所定の動作時には圧縮空気の供給を受けることなく前者の駆動力によって昇降運動に追随していて、待機終了時にのみ駆動出力するものであって、
前記昇降力制御手段が、昇降駆動力の上限閾値を可変に制御できる圧縮空気の圧力調節弁を備えており、
前記待機終了手段が、補助動力として補助エアシリンダーを作動し、主エアシリンダーと共に着座部を駆動し上限位置Aまで復帰させて待機終了するものであり、
前記位置制御手段が、原点位置、上限位置Aおよび下限位置Bのいずれかまたは全てにそれぞれ複数の検出スイッチ群を上下方向に配置して備えており、スイッチ作動片の移動によって入・切するものであり、
前記動作制御手段が、それぞれの検出スイッチ群の入・切信号の一つを選択できる群選択要素を備えており、選択した上限位置A、下限位置Bの入・切信号を受信してピストンの動作方向切り替えを制御し、且つ選択した上限位置Aの入・切信号を受信して通過回数をカウントし、設定した回数の昇降を繰り返した後に選択した上限位置Aで停止させ、所定終了するものである。
Further, the drive actuator is a main air cylinder and an auxiliary air cylinder having a movable piston, and the latter follows a lifting motion by the former driving force without receiving supply of compressed air during a predetermined operation, Drive output only at the end,
The lifting force control means includes a pressure control valve for compressed air that can variably control the upper limit threshold of the lifting driving force,
The standby end means operates the auxiliary air cylinder as auxiliary power, drives the seating portion together with the main air cylinder, returns to the upper limit position A, and ends standby.
The position control means is provided with a plurality of detection switch groups arranged vertically in any or all of the origin position, the upper limit position A and the lower limit position B, and is turned on / off by the movement of the switch operating piece And
The operation control means includes a group selection element capable of selecting one of the on / off signals of each detection switch group, and receives the on / off signal of the selected upper limit position A and lower limit position B to receive the piston. Controls the switching of the operation direction, receives the on / off signal of the selected upper limit position A, counts the number of passes, repeats the set number of times, stops at the selected upper limit position A, and finishes predetermined It is.
また、前記昇降装置は、上方の支点と下方の支点が鉛直方向、前方の支点と後方の支点が水平方向に配置された前上杆、前下杆、後下杆、後上杆からなる一対の菱形リンクが左右に等距離を隔てて設けられ、その上方に駆動アクチュエータの可動部および着座部が取り付けられた天板が配置され、その両側方で左右のリンクと連結される構成であって、
前上杆は両支点位置よりさらに前後方向へそれぞれ直線的に傾斜して伸び、その前下端には回動支点部が備わり、且つその後上端は前記天板の後方に備わった案内溝に前後方向への移動および回動自在に支承されており、前下杆は下方の支点位置よりさらに後下方へ直線的に傾斜して伸び、その後端が前記基礎台の後方に備わった案内溝に前後方向への移動および回動自在に支承されており、後下杆は下方の支点位置よりさらに前下方へ直線的に傾斜して伸び、その前端は前記基礎台の前方に備わった支承部に回動自在に支承されており、後上杆は上方の支点位置よりさらに前上方へ直線的に傾斜して伸び、その前端は前記天板の前方に備わった支承部に回動自在に支承されており、
前記着座部は、下面に二つの回動被承部が設けられ、後方の回動被承部が天板の左右両側に設けられた回動支承部に回動自在に支承され、前方の回動被承部が連結杆上端の回動支点に回動自在に支承され、該連結杆下端の回動支点が前上杆の前端の前記回動支点部に回動自在に支承されている。
The lifting device includes a pair of a front upper heel, a front lower heel, a rear lower heel, and a rear upper heel in which an upper fulcrum and a lower fulcrum are arranged in a vertical direction, and a front fulcrum and a rear fulcrum are arranged in a horizontal direction. The rhombus links are provided equidistantly on the left and right, and a top plate to which the movable part and the seating part of the drive actuator are attached is arranged above and is connected to the left and right links on both sides thereof. ,
The front upper eaves extend linearly in the front-rear direction from both fulcrum positions, the front lower end is provided with a pivot fulcrum, and the upper upper end is in the guide groove provided at the rear of the top plate in the front-rear direction The front and lower rods extend linearly from the lower fulcrum position to the rear and lower, and the rear end of the front lower rod extends in the guide groove provided at the rear of the foundation. The rear lower arm extends linearly from the lower fulcrum position to the front and lower, and its front end pivots to the support provided at the front of the base. The rear upper collar extends linearly from the upper fulcrum position to the front upper direction, and the front end of the rear upper collar is rotatably supported by a support part provided in front of the top plate. ,
The seating portion is provided with two pivot receiving portions on the lower surface, and the rear pivot receiving portions are rotatably supported by the pivot supporting portions provided on the left and right sides of the top plate. A movable support portion is rotatably supported on a rotation fulcrum at the upper end of the connection rod, and a rotation fulcrum at the lower end of the connection rod is rotatably supported on the rotation fulcrum portion at the front end of the front upper rod.
また、昇降駆動力の上限閾値の設定値、繰り返し昇降回数の設定値、上限位置Aおよび下限位置Bの設定値、トレーニングの開始から終了までの所要時間、および待機終了に至った場合の昇降回数のいずれかまたは全てを記録印字できるものである。 In addition, the setting value of the upper limit threshold of the lifting drive force, the setting value of the repeated raising / lowering times, the setting value of the upper limit position A and the lower limit position B, the required time from the start to the end of the training, and the number of times of raising / lowering when the standby end is reached Any or all of these can be recorded and printed.
本発明のトレーニング装置は、通常の椅子としても使用できる形態であって、且つ座ってスイッチを入れるだけの極めて簡単な操作で、起立動作機能の回復トレーニングを開始することができ、股関節および膝関節の筋力を増強するための反復運動を図れるものである。
また、起立動作をアシストする着座面の押し上げ力を任意に設定することができ、あるいは繰り返し回数および昇降の上端・下端位置も任意に設定できるものであって、使用者の体力に合わせたトレーニングを可能にするという利点がある。
またこれらの利点によって、使用者が体力の変化度合いを自覚できるのみならず、担当医師がトレーニング結果の記録書により使用者の現状体力やリハビリの進行状況を把握できることも本発明の効果である。
The training device of the present invention is a form that can be used as a normal chair, and can start recovery training of the standing motion function with an extremely simple operation of sitting and switching on. It is possible to perform repetitive movements to strengthen the muscle strength of the sword.
In addition, the seating surface push-up force that assists standing motion can be set arbitrarily, or the number of repetitions and the top and bottom positions of lifting and lowering can be set arbitrarily, and training that matches the physical strength of the user There is an advantage of making it possible.
In addition, due to these advantages, not only the user can be aware of the degree of physical strength change, but also the doctor in charge can grasp the current physical strength of the user and the progress of rehabilitation from the training result record.
本発明に係わるトレーニング装置の好適な二つの実施例の形態を添付図面に基づいて説明する。 Two preferred embodiments of a training apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、請求項4の発明を適用した実施例1の原点位置に停止した状態で一部を断面して示す側面図である。図2は、下限位置Bにおける一部を断面して示す側面図である。
駆動アクチュエータ3が電動モーター31の正逆転によって駆動されるネジ嵌合および伝動クラッチ32で構成されている。
基礎台1と平行な上板15が上方に配置されたその間に、軸受けを介して雄ネジシャフト33が回転自在に取り付けられ、支柱16と取付柱18が鉛直に取り付け固定される。
電動モーター31がブラケットを介して基礎台1に取り付け固定されており、伝動クラッチ32および歯車を介して雄ネジシャフト33を回転駆動する。
昇降装置7は、雄ネジシャフト33に嵌合する雌ネジ34を介して昇降駆動され、且つ支柱16に嵌合するリニアガイド17を介してガイドされる。
なお、雄ネジシャフトが回転を許容されずに取り付け固定され、これに嵌合する雌ネジが昇降装置7に軸受けを介して回転自在に取り付けられ、昇降装置7に取り付け固定された電動モーターが、伝動クラッチおよび歯車を介して該雌ネジを回転駆動する構成のものによっても本発明を実施できるがここでは図示しない。
取付柱18には、原点位置、上限位置Aおよび下限位置Bを検出するスイッチ61、62および63が位置調節可能に取り付けられており、昇降装置7には、上記3位置のスイッチを作動させるスイッチ作動片64が取り付けられている(位置制御手段6)。
繰り返して昇降荷重を支える枠体を構成する基礎台1、上板15、支柱16および取付柱18は、鋼あるいはアルミ等の金属で形成され、昇降装置7はアルミあるいは強化樹脂または両者の組み合わせ材によって形成されており、雄ネジシャフト33と雌ネジ34の嵌合がボールネジであり、リニアガイド17もボールガイドタイプのものであって、スムーズな昇降運動を図っている。
自転車のサドル状の着座部2が、背もたれおよび肘掛けとともに、圧力センサー21を介して昇降装置7の前端に取り付けられる。
また本実施例では操作装置5が昇降装置7に取り付けられているが、基礎台1に取り付けたりあるいはその一部をリモコンに搭載することもできる。駆動部カバー19は、背もたれより後方の可動部を覆っているが、省略して一部のみ図示した。
FIG. 1 is a side view showing a part in a cross-section while stopping at the origin position of Embodiment 1 to which the invention of
The drive actuator 3 is composed of a screw-fitting and
While the
An
The
An electric motor in which a male screw shaft is attached and fixed without being allowed to rotate, a female screw fitted to the male screw shaft is rotatably attached to the elevating
The base 1, the
A saddle-like seating portion 2 of the bicycle is attached to the front end of the
In the present embodiment, the operating device 5 is attached to the
操作装置5は、操作開始スイッチ51と昇降力の上限閾値設定要素41および繰り返し昇降の回数設定要素66を備え、動作制御手段65および昇降力制御手段4を内包している。
動作制御手段65は、上限位置A、下限位置Bの検出スイッチ62、63から入・切信号を入力して電動モーター31の正逆転切り替えを制御し、且つ上限位置Aの検出スイッチ62から通過回数をカウントし、回数設定要素66により設定した回数の昇降を繰り返した後に原点位置で停止させ、所定終了する制御回路および素子を備えている。
昇降力制御手段4は、判定手段Mが、圧力センサー21から着座部の荷重を検知入力して、上限閾値設定要素41により設定された昇降力の上限閾値とを比較演算し、荷重が上限閾値に達している場合は待機信号を発信し、
待機手段が、該待機信号を受信している間は、伝動クラッチ32の連結を遮断することによって着座部2の昇降を一時停止状態で待機させ、且つ遅延タイマーを作動して待機時間を計測しており、待機信号の受信・停信に伴って伝動クラッチ32の遮断・連結および待機時間の計測開始・初期復帰を繰り返し、なお且つ遅延タイマーの計測時間が予め設定された時間に達すると待機終了信号を発信し、
待機終了手段が、該待機終了信号の受信によって判定手段および待機手段の制御をキャンセルし、伝動クラッチ32を再び連結して着座部2がいったん上限位置Aまで上昇した後に原点位置まで下降停止して、待機終了する制御回路および素子を備えている。
The operating device 5 includes an
The operation control means 65 controls the forward / reverse switching of the
In the lifting force control means 4, the determination means M detects and inputs the load of the seating part from the
While the standby means is receiving the standby signal, the lifting and lowering of the seating part 2 is made to wait in a temporarily stopped state by disconnecting the
The standby end means cancels the control of the determination means and the standby means by receiving the standby end signal, re-engages the
上記のトレーニング装置によって、設定した力でアシストされて設定した回数の起立トレーニングを行うことができる。また途中で起立が困難になってしまった場合は待機終了手段が作動して、着座部が原点位置まで復帰して終了する。アシスト力、昇降回数あるいは上限・下限の位置の設定をし直すことによって使用者の体力に合わせたトレーニングが可能である。 The training apparatus can perform the standing training for the set number of times with the assistance of the set force. Further, when it becomes difficult to stand up on the way, the standby end means operates to return the seating portion to the origin position and end. Training that matches the user's physical strength is possible by resetting the assist force, the number of times of ascending and descending, or the upper and lower limit positions.
図3は、請求項6および7の発明を適用した実施例2の原点位置に停止した状態で一部を断面しして示す側面図である。図4および図5は、下限位置Bおよび上限位置Aにおける一部を断面して示す側面図である。
駆動アクチュエータ3が可動ピストンを備えた主エアシリンダー35および補助エアシリンダー36であって、後者は所定の動作時には圧縮空気の供給を受けることなく前者の駆動力によって昇降運動に追随していて、待機終了時にのみ駆動出力するものであって、両者とも可動ピストンの先端部が基礎台1の上面に取り付け固定される。
昇降装置7は、左右に等距離を隔てて基礎台1の上方に設けられた前上杆71、前下杆72、後下杆73、後上杆74からなる一対の菱形リンク70が上方の支点75と下方の支点76が鉛直方向、前方の支点77と後方の支点78が水平方向に配置されたものであって、その上方にエアシリンダーの可動部および着座部2が取り付けられた天板8が配置され、その両側方で左右のリンクと連結される構成である。なお、左右一対の菱形リンク70の右側即ち図示の手前側は省略して図示していない。
前上杆71は両支点位置よりさらに前後方向へそれぞれ直線的に傾斜して伸び、その前下端には回動支点部79が備わり、且つその後上端は前記天板8の後方に備わった案内溝81に前後方向への移動および回動自在に支承されており、前下杆72は下方の支点位置よりさらに後下方へ直線的に傾斜して伸び、その後端が基礎台1の後方に備わった案内溝11に前後方向への移動および回動自在に支承されており、後下杆73は下方の支点位置よりさらに前下方へ直線的に傾斜して伸び、その前端は基礎台1の前方に備わった支承部12に回動自在に支承されており、後上杆74は上方の支点位置よりさらに前上方へ直線的に傾斜して伸び、その前端は天板8の前方に備わった支承部82に回動自在に支承されている。
FIG. 3 is a side view showing a part in a cross-section while stopping at the origin position of the second embodiment to which the inventions of
The drive actuator 3 is a
The
The front
着座部2は下面に二つの回動被承部が設けられて、後方の回動被承部が天板8の左右両側に設けられた回動支承部83に回動自在に支承され、前方の回動被承部が連結杆22上端の回動支点に回動自在に支承され、該連結杆22下端の回動支点が前上杆71の前端の回動支点部79に回動自在に支承される。
基礎台1、天板8、左右一対の菱形リンク70を構成するそれぞれ4つの各杆71、72、73、74および連結杆22はアルミ等の金属、強化樹脂あるいは両者を組み合わせて形成され、互いにリンクする各支点部、支承部は、軸やピンまたはリベットによって回動自在に連結されている。なお本実施例においては着座部2の座面が臀部全体を乗せる一般的な形態のものであって、連結杆22の作用によって昇降運動にリンクして傾斜して行き、膝関節を屈伸する使用者の大腿部の角度にフィットした傾斜運動を行う。
基礎台1に直立して設けられた取付柱18には、原点位置を検出するスイッチ61と、上限位置Aおよび下限位置Bを検出する複数のスイッチ群62および63が取り付け固定されており、天板8には、上記3位置のスイッチおよびスイッチ群を作動させるスイッチ作動片64が取り付けられている(位置制御手段6)。
また本実施例では、背もたれ、肘掛けおよび操作装置5が昇降装置7の天板8に取り付けられているが、操作装置5を基礎台1に取り付けたりあるいはその一部をリモコンに搭載することもできる。駆動部カバー19は昇降装置の可動部を覆っているが、図示を省略した。
The seat portion 2 is provided with two pivot receiving portions on the lower surface, and the rear pivot receiving portions are pivotally supported by the
The four
A mounting
In this embodiment, the backrest, the armrest and the operation device 5 are attached to the
操作装置5は、操作開始スイッチ51と、位置検出スイッチ群の群選択要素67、68と、昇降力の上限閾値設定要素41と、繰り返し昇降の回数設定要素66とを備え、動作制御手段65および昇降力制御手段4を内包している。
動作制御手段65は、上限位置A、下限位置Bの検出スイッチ群の入・切信号の一つを選択できるそれぞれの群選択要素67、68の設定によって選択した上限位置A、下限位置Bの入・切信号を受信して主エアシリンダー35の動作方向を切り替え制御し、且つ選択した上限位置Aの入・切信号を受信して通過回数をカウントし、設定した回数の昇降を繰り返した後に選択した上限位置Aで停止させ、所定終了する制御回路および素子を備えている。
昇降力制御手段4は、昇降駆動力の上限閾値設定要素41として圧縮空気の圧力調節弁37を備えており、判定手段Pが昇降動作開始時および下限位置B到達時に作動し、上限位置A到達時に復帰する判定タイマーを備えてその都度上昇時間を計測し、予め設定された時間が経過すると待機終了信号を発信し、
待機終了手段が、該待機終了信号を受信して判定手段Pの制御をキャンセルし、補助動力として補助エアシリンダー36を作動し、主エアシリンダー35と共に着座部2を駆動し上限位置Aまで復帰させて待機終了する制御回路および素子を備えている。
The operating device 5 includes an
The operation control means 65 inputs the upper limit position A and the lower limit position B selected by the setting of the respective
The lifting force control means 4 includes a compressed air
The standby end means receives the standby end signal, cancels the control of the determination means P, operates the
実施例1と同様に、設定した力でアシストされて設定した回数の起立トレーニングを行うことができる。また途中で起立が困難になってしまった場合は待機終了手段が作動し、着座部が上限位置Aまで復帰して終了する。アシスト力、昇降回数あるいは上限・下限の位置の設定をし直すことによって使用者の体力に合わせたトレーニングが可能である。 As in the first embodiment, the set-up training can be performed with the set number of assists. Further, when it becomes difficult to stand up on the way, the standby end means operates, and the seating portion returns to the upper limit position A and ends. Training that matches the user's physical strength is possible by resetting the assist force, the number of times of ascending and descending, or the upper and lower limit positions.
本発明による起立動作のアシスト機構は、車椅子の使用者が介助者の手を借りずに起立・着座をするためにも利用できるものである。 The assisting mechanism for the standing motion according to the present invention can also be used for a user of a wheelchair to stand and sit without helping an assistant.
1 基礎台
11 基礎台の案内溝
12 基礎台の支承部
15 上板
16 支柱
17 リニアガイド
18 取付柱
19 駆動部カバー
2 着座部
21 圧力センサ
22 連結杆
3 駆動アクチュエータ
31 電動モーター
32 伝動クラッチ
33 雄ネジシャフト
34 雌ネジ
35 主エアシリンダー
36 補助エアシリンダー
37 圧力調節弁
4 昇降力制御手段
41 上限閾値設定要素
5 操作装置
51 操作開始スイッチ
6 位置制御手段
61 原点位置検出スイッチ
62 上限位置A検出スイッチ
63 下限位置B検出スイッチ
64 スイッチ作動片
65 動作制御手段
66 回数設定要素
67 上限位置A検出スイッチ群の群選択要素
68 下限位置B検出スイッチ群の群選択要素
7 昇降装置
70 菱形リンク
71 前上杆
72 前下杆
73 後下杆
74 後上杆
75 上方の支点
76 下方の支点
77 前方の支点
78 後方の支点
79 回動支点部
8 天板
81 天板の案内溝
82 天板の支承部
83 天板の回動支承部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base stand 11
Claims (8)
該着座部を略鉛直方向に昇降駆動する昇降装置と、
該昇降装置の動力源である駆動アクチュエータと、
上限閾値設定要素を備えて昇降駆動力を可変に制御できる昇降力制御手段と、
昇降動作の開始を操作することができる操作装置とを備え、開始を操作することによって昇降を繰り返した後停止して終了することを特徴とするトレーニング装置。 A base stand, a seating section,
An elevating device that drives the seat to move up and down in a substantially vertical direction;
A drive actuator that is a power source of the lifting device;
Lifting force control means comprising an upper threshold setting element and capable of variably controlling the lifting driving force;
A training apparatus comprising: an operating device capable of operating a start of an elevating operation, and stopping and ending after repeating the elevating operation by operating the start.
昇降の繰り返し回数を任意に設定できる回数設定要素を有し、開始を操作すると設定した回数の昇降を繰り返した後に原点位置あるいは上限位置Aで停止して所定終了する動作制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1記載のトレーニング装置。 Position control means capable of controlling any or all of the origin position, the upper limit position A and the lower limit position B for starting or stopping the lifting operation;
It has a number setting element that can arbitrarily set the number of repetitions of ascending and descending, and provided with an operation control means that stops at the origin position or upper limit position A and repeats a predetermined end after repeating ascending and descending a set number of times when the start is operated. The training apparatus according to claim 1.
該待機信号を受信している間は、着座部の昇降を一時停止状態で待機させ、停信すると一時停止状態が解除されて昇降運動が継続され、且つ受信継続時間が予め設定された時間に達すると待機終了信号を発信する待機手段を備え、
該待機終了信号を受信して、判定手段Mおよび待機手段の制御をキャンセルし、着座部を原点位置あるいは上限位置Aまで復帰させて前記駆動アクチュエータを停止する待機終了手段を備えたことを特徴とする請求項2記載のトレーニング装置。 The lifting force control means detects and inputs the load of the seating portion on which the weight of the user has been riding during the lifting process, compares it with the set upper limit threshold of the lifting drive force, and the load reaches the upper limit threshold In the case, a determination means M for transmitting a standby signal is provided,
While the standby signal is being received, the seat portion is lifted and stopped in a temporarily stopped state, and when stopped, the temporarily stopped state is canceled and the lifting motion is continued, and the reception duration time is set to a preset time. When it reaches, it has a standby means for transmitting a standby end signal,
And a standby end means for receiving the standby end signal, canceling the control of the determination means M and the standby means, returning the seating portion to the origin position or the upper limit position A, and stopping the drive actuator. The training device according to claim 2.
前記判定手段Mが、着座部あるいは前記昇降装置のいずれかに設けられた圧力センサーによって着座部の荷重を検知入力して比較演算し、荷重が上限閾値に達している場合は待機信号を発信するものであって、
前記待機手段が、該待機信号を受信している間は、前記伝動クラッチの連結を遮断することによって着座部の昇降を一時停止状態で待機させ、且つ遅延タイマーを作動して待機時間を計測することができ、待機信号の受信・停信に伴って伝動クラッチの遮断・連結および待機時間の計測開始・初期復帰を繰り返し、該遅延タイマーの計測時間が予め設定された時間に達すると待機終了信号を発信するものであって、
前記待機終了手段が、該待機終了信号の受信によって判定手段および待機手段の制御をキャンセルし、伝動クラッチを再び連結して着座部がいったん上限位置Aまで上昇した後に原点位置まで下降停止して、待機終了するものであって、
前記位置制御手段が、スイッチ作動片によって入・切される上下方向に配置された複数の検出スイッチの位置を可変に固定できるものであり、
前記動作制御手段が、上限位置A、下限位置Bの検出スイッチから入・切信号を受信してモーターの正逆転切り替えを制御し、且つ上限位置Aの検出スイッチから通過回数をカウントし、設定した回数の昇降を繰り返した後に原点位置で停止させ、所定終了することを特徴とする請求項3記載のトレーニング装置。 The drive actuator is constituted by a screw fitting and a transmission clutch driven by forward and reverse rotation of the motor,
The determination means M detects and inputs the load of the seating portion by a pressure sensor provided in either the seating portion or the lifting device, and compares and calculates. When the load reaches the upper limit threshold value, a standby signal is transmitted. And
While the standby means is receiving the standby signal, the lifting / lowering of the seating portion is caused to wait in a suspended state by disconnecting the transmission clutch, and the delay timer is operated to measure the standby time. When the standby signal is received / stopped, the transmission clutch is disengaged / engaged and the standby time measurement start / initial return is repeated, and when the measured time of the delay timer reaches a preset time, the standby end signal Is to send
The standby end means cancels the control of the determination means and the standby means by receiving the standby end signal, re-engages the transmission clutch, and once the seating portion has been raised to the upper limit position A, it is lowered to the origin position and stopped. It will end waiting,
The position control means can variably fix the positions of a plurality of detection switches arranged in the vertical direction that are turned on and off by the switch operating piece,
The operation control means receives an on / off signal from the detection switch at the upper limit position A and the lower limit position B to control forward / reverse switching of the motor, and counts and sets the number of passes from the detection switch at the upper limit position A. The training apparatus according to claim 3, wherein the training apparatus is stopped at the origin position after repeatedly raising and lowering the number of times and predetermined completion.
該待機終了信号を受信して判定手段Pの制御をキャンセルし、着座部を原点位置あるいは上限位置Aまで復帰させて前記駆動アクチュエータを停止する待機終了手段を備えたことを特徴とする請求項2記載のトレーニング装置。 The lifting / lowering force control means operates when the lifting / lowering operation is started and when the lower limit position B is reached, and includes a determination timer that returns when the upper limit position A is reached, and measures the rising time each time. A determination means P for transmitting a signal;
3. A standby end means for receiving the standby end signal, canceling the control of the judging means P, returning the seating portion to the origin position or the upper limit position A and stopping the drive actuator. The training device described.
前記昇降力制御手段が、昇降駆動力の上限閾値を可変に制御できる圧縮空気の圧力調節弁を備えており、
前記待機終了手段が、補助動力として補助エアシリンダーを作動し、主エアシリンダーと共に着座部を駆動し上限位置Aまで復帰させて待機終了するものであり、
前記位置制御手段が、原点位置、上限位置Aおよび下限位置Bのいずれかまたは全てに上下方向に配置された複数の検出スイッチ群を備えており、スイッチ作動片によって入・切するものであって、
前記動作制御手段が、それぞれの検出スイッチ群の入・切信号の一つを選択できる群選択要素を備えており、選択した上限位置A、下限位置Bの入・切信号を受信してピストンの動作方向切り替えを制御し、且つ選択した上限位置Aの入・切信号を受信して通過回数をカウントし、設定した回数の昇降を繰り返した後に選択した上限位置Aで停止させ、所定終了することを特徴とする請求項5記載のトレーニング装置。 The drive actuator is a main air cylinder and an auxiliary air cylinder having a movable piston, and the latter follows a lifting motion by the former driving force without receiving supply of compressed air during a predetermined operation, and at the end of standby Only drive output,
The lifting force control means includes a pressure control valve for compressed air that can variably control the upper limit threshold of the lifting driving force,
The standby end means operates the auxiliary air cylinder as auxiliary power, drives the seating portion together with the main air cylinder, returns to the upper limit position A, and ends standby.
The position control means includes a plurality of detection switch groups arranged in the vertical direction at any or all of the origin position, the upper limit position A, and the lower limit position B, and is turned on / off by a switch operating piece. ,
The operation control means includes a group selection element capable of selecting one of the on / off signals of each detection switch group, and receives the on / off signal of the selected upper limit position A and lower limit position B to receive the piston. Control movement direction switching, receive on / off signal of selected upper limit position A, count the number of passes, stop at selected upper limit position A after repeatedly raising and lowering the set number of times, and finish predetermined The training device according to claim 5.
前上杆は両支点位置よりさらに前後方向へそれぞれ直線的に傾斜して伸び、その前下端には回動支点部が備わり、且つその後上端は前記天板の後方に備わった案内溝に前後方向への移動および回動自在に支承されており、前下杆は下方の支点位置よりさらに後下方へ直線的に傾斜して伸び、その後端が前記基礎台の後方に備わった案内溝に前後方向への移動および回動自在に支承されており、後下杆は下方の支点位置よりさらに前下方へ直線的に傾斜して伸び、その前端は前記基礎台の前方に備わった支承部に回動自在に支承されており、後上杆は上方の支点位置よりさらに前上方へ直線的に傾斜して伸び、その前端は前記天板の前方に備わった支承部に回動自在に支承されており、
前記着座部は、下面に二つの回動被承部が設けられ、後方の回動被承部が天板の左右両側に設けられた回動支承部に回動自在に支承され、前方の回動被承部が連結杆上端の回動支点に回動自在に支承され、該連結杆下端の回動支点が前上杆の前端の前記回動支点部に回動自在に支承されることを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載のトレーニング装置。 The lifting device has a pair of rhombuses consisting of a front upper heel, a front lower heel, a rear lower heel, and a rear upper heel, in which an upper fulcrum and a lower fulcrum are arranged vertically, and a front fulcrum and a rear fulcrum are arranged horizontally. A link is provided at equal distances on the left and right, and a top plate to which a movable part and a seating part of the drive actuator are attached is disposed above, and is connected to the left and right links on both sides thereof.
The front upper eaves extend linearly in the front-rear direction from both fulcrum positions, the front lower end is provided with a pivot fulcrum, and the upper upper end is in the guide groove provided at the rear of the top plate in the front-rear direction The front and lower rods extend linearly from the lower fulcrum position to the rear and lower, and the rear end of the front lower rod extends in the guide groove provided at the rear of the foundation. The rear lower arm extends linearly from the lower fulcrum position to the front and lower, and its front end pivots to the support provided at the front of the base. The rear upper collar extends linearly from the upper fulcrum position to the front upper direction, and the front end of the rear upper collar is rotatably supported by a support part provided in front of the top plate. ,
The seating portion is provided with two pivot receiving portions on the lower surface, and the rear pivot receiving portions are rotatably supported by the pivot supporting portions provided on the left and right sides of the top plate. The movable support portion is rotatably supported on the pivot fulcrum at the upper end of the connecting rod, and the pivot fulcrum at the lower end of the coupled rod is pivotally supported on the pivot fulcrum at the front end of the front upper rod. The training device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
Any of the set value of the upper limit threshold value of the ascending / descending driving force, the set value of the repeated raising / lowering times, the set value of the upper limit position A and the lower limit position B, the time required from the start to the end of the training, and the number of times of raising / lowering when the standby end is reached The training apparatus according to claim 3, wherein all or all of them can be recorded and printed.
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