腹臥位式爬行運動器具

本発明は、運動器具に関し、特に動物の爬行動作を模倣した腹臥位式爬行運動器具に関する。

動物の爬行の模倣は、新型のフィットネスの方法であり、多くの国で流行している。 爬行運動によるフィットネスの主な原理と機能は、以下のとおりである。

ヒトと動物の最大の違いは、ヒトは直立して歩くことができることである。 しかしながら、四肢を下向きにして爬行する動物に比べ、ヒトは直立歩行するため、ヒトの身体に欠陥および弊害がもたらされている。 中でも、最も主要な欠陥および弊害は以下の２点である。

１つ目は、人体の脊椎が力を受ける状態が不合理なことである。 人体の脊椎は、主に頚椎、胸椎、腰椎、仙骨および尾骨からなる。 ヒトの脊椎の力学構造から見て、直立歩行には適していない。 人体が直立するときに、頭部の重量は主に頚椎に依存して支持され、上肢全体の重量はほぼすべて腰椎に依存して支持される。 このように長期にわたって負荷が加えられた脊椎は、変形、脱臼、増殖、椎間板ヘルニアが起こり、疾患がもたらされやすい。 頚椎疾患、腰椎疾患、腰の筋肉の張りなど、各種の脊椎に関連する疾患を患う人が増えていることが認められている。

２つ目は、血液の流れの方向の不合理である。 人体が直立歩行するときに、人体は地面と垂直になり、血液の流れの方向上、心臓から大脳へは垂直に上向きに流れ、地球の引力を克服する必要があるため、心血管の消耗エネルギーが大きくなる。 かつ、下肢の血液が心臓に戻るのも比較的困難である。 そのため、ヒトは心・脳血管疾患にかかりやすい。

それに対し、爬行運動は、これらの不合理な状態を改変することができ、これによって、ヒトが直立歩行することにより生じる欠陥および弊害を克服することができる。

第一に、爬行時に、人体の脊椎の力学構造および力を受ける状態が改変される。 爬行時に、体重が手足に分散され、これによって、頚椎、胸椎、腰椎の負担が大幅に軽減する。 さらに重要なことは、爬行時に、人体の脊椎は合理的な力学構造状態に戻り、すなわち自由で弛緩したＳ字形の水平な位置にある。 このとき、頚椎、胸椎、腰椎は、正常な生理解剖構造の位置に戻る。 このようにして、腰の筋肉の張り、坐骨神経痛、頚椎疾患および腰椎疾患などの脊椎に関連する疾患の予防と治療の目的を達成することができる。

第二に、爬行時に、血液の流れの方向が改変される。 爬行時に、血液の流れの方向上、心臓から大脳へは、ほぼ地面と平行な線をなし、全身の大部分の血液は心臓と同一水平の位置にある。 ヒトが立って横方向に運動するときの血液の垂直の流れと比べ、爬行時には、動脈と静脈の循環がさらに円滑であり、さらに十分であり、心血管は大きなエネルギーを消耗せずに、人体の各部の血液の栄養の需要を満たすことができ、そのために循環系の仕事量が大幅に減る。 これによって、脳への血液供給不足、動脈硬化などの心・脳血管疾患の予防および治療に対して相当の受益をもたらす。 爬行運動は、大多数の哺乳動物の歩行、走行および疾走の主な活動方式である。 そのため、爬虫類および４つ足で歩行する哺乳類は、心・脳血管疾患にかかることがほとんどない。 また、心臓の位置を下げることは、下肢の血液が心臓に戻ることを助け、下肢静脈瘤および痔の発生を比較的よく予防することができる。

また、爬行時に、呼吸方法が改変される。 ヒトは、立っているときには胸式呼吸が主であるが、爬行時には複式呼吸が主である。 複式呼吸時には、横隔膜の上下運動の幅が増大し、肺胞が拡大する。 腹腔の各種臓器、血管も、呼吸頻度に伴い律動的に運動し、肺活量が大きくなり、心肺機能が強化される。

爬行運動は、確実に比較的よいフィットネス方法である。 しかしながら、爬行運動は場所の制限を受け、運動の強さも調節や制御が難しく、特に屋外で爬行する場合には、良好な保護を行わないと、手足や膝などを怪我する可能性がある。

現在、大部分のフィットネス器材の設計は、現在流行しているランニングマシン、クロストレーナー、ローイングマシンなど、人体が直立または着座した状態で使用することを基礎としている。 こうした人体が直立した状態で使用するフィットネス器材は、ヒトが直立歩行および運動することによりヒトの身体自体に生じる前記欠陥および弊害をなくし、克服することはできない。 プッシュアップバー、車輪式腹臥位トレーニングマシン（特許文献１）など、人体が腹臥位にある状態で使用するフィットネス器材も現れている。 しかしながら、これらのフィットネス器材は、主に筋力トレーニング用であり、腹臥位状態で手足の動作を協調させる運動や、身体の腰、腹部または下肢部分で異なる運動量を行うトレーニングはできない。 特に、高齢者や体が弱い人、上肢に障害がある人などは使用することができない。 最近、英国の発明者ジンナー・アクメトフの特許「心血管脊椎運動器具」（特許文献２）において、使用者がその上に横になり（またはうつ伏せになり）、手足を協調させて運動するフィットネス器材を提供しているが、その提供する運動の動作は、爬行動作には及ばず、手足を一定のラジアンで振り動かすだけである。

本発明は、動物の爬行動作に類似した腹臥位式爬行運動器具を提供することを目的とする。

本発明が提供する腹臥位式爬行運動器具は、上肢サポートと、左右レッグスライドと、軌道装置と、プーリケーブル装置とを含む。 左右レッグスライドには、いずれも車輪が装着されている。 軌道装置は、相互に平行した２本の左右軌道と、軌道サポートとを含む。 左右軌道は、地面から一定距離離れて軌道サポート上に取り付けられ、上肢サポートは、左右軌道または軌道サポート上に取り付けられている。 左右レッグスライドは、左右軌道上に取り付けられ、前記車輪によってそれぞれ左右軌道上を摺動することができる。 プーリケーブル装置は、プーリとケーブルとを含み、前記プーリは軌道装置上に取り付けられ、ケーブルは前記プーリ上に巻かれ、少なくとも左右レッグスライドを一緒に接続する。

本発明で提供するこの種の腹臥位式爬行運動器具の第一実施形態は、上肢サポートと、左右レッグスライドと、軌道装置と、プーリケーブル装置とを含む。

前記上肢サポートは、左右アームスライドと、左右アームスライド上に取り付けられた車輪とを含む。 前記左右アームスライドは、それぞれ左右軌道上に取り付けられ、車輪によって前記左右軌道上を摺動することができる。 プーリケーブル装置のケーブルは、左右アームスライドおよび左右レッグスライドを一緒に接続し、前記左右アームスライドおよび左右レッグスライドを左右軌道上で同方向または逆方向に前後に交互に移動させることができる。

本発明で提供するこの種の腹臥位式爬行運動器具の第二実施形態は、上肢サポートと、左右レッグスライドと、軌道装置と、プーリケーブル装置とを含む。

前記上肢サポートは、上肢サポートキャリッジと、左右肘サポートパッドと、左右ハンドルバーとを含む。 上肢サポートキャリッジは軌道装置上に取り付けられ、左右肘サポートパッドおよび左右ハンドルバーは上肢サポートキャリッジ上に取り付けられ、かつ左右軌道の上方に位置する。 前記プーリケーブル装置のケーブルは、左右レッグスライドを接続し、前記左右レッグスライドを左右軌道上で前後に交互に移動させることができる。

本発明で提供するこの種の腹臥位式爬行運動器具の第三実施形態は、上肢サポートと、左右レッグスライドと、軌道装置と、プーリケーブル装置とを含む。

前記上肢サポートは、左右アームスライドと、上肢サポートキャリッジと、左右肘サポートパッドと、左右ハンドルバーとを含む。 上肢サポートキャリッジは軌道装置上に取り付けられ、左右肘サポートパッドおよび左右ハンドルバーは上肢サポートキャリッジ上に取り付けられ、かつ左右軌道の上方に位置する。 前記左右アームスライド上にはそれぞれ車輪が取り付けられ、車輪によって左右アームスライドはそれぞれ摺動可能に左右軌道上に装着されている。 前記プーリケーブル装置のケーブルは前記プーリ上に巻かれ、左右アームスライドおよび左右レッグスライドを一緒に接続し、前記左右アームスライドおよび左右レッグスライドを左右軌道上で同方向または逆方向に前後に交互に移動させることができる。

本発明で提供するこの種の腹臥位式爬行運動器具の第二および第三実施形態における前記プーリケーブル装置中のプーリは、左右軌道の前端に取り付けられた少なくとも２個のフロントプーリと、左右軌道の後端に取り付けられた少なくとも２個のリアプーリと、左右軌道の中央に取り付けられた少なくとも４個のミドルプーリとを含み、少なくとも２個のミドルプーリは同軸で取り付けられている。

本発明で提供するこの種の腹臥位式爬行運動器具は、運動の強さを調整可能な抵抗装置を含む。

本発明は、使用者の脊椎を正常な生理解剖構造および正常な力を受ける状態にし、すなわち自由で弛緩したＳ字形の水平な位置で、手足を下向きにした腹臥位の状態で使用できるようにし、動物の爬行動作に類似したものを実現することができる。 運動の強さを自由に調節可能であり、各種体質および様々な年齢の使用者に適しており、上肢障害者にも適している。 身体の腰、腹部、骨盤または下肢部に重点をおいて様々な運動量のトレーニングを行うことができる。

本発明の腹臥位式爬行運動器具を使用してトレーニングを行うとき、脊椎が自由で弛緩したＳ字形の水平な状態にあるため、頚椎、胸椎、腰椎が正常な生理解剖構造の位置に戻るだけでなく、手足が協調し一致した動作によって、使用者は以下の独特な運動効果を得ることができる。

脊椎で完全なトレーニングが得られ、脊椎の柔軟性、伸展性、平衡性が高まる。 このようにして、腰の筋肉の張り、坐骨神経痛、頚椎疾患および腰椎疾患などの脊椎に関連する疾患の予防と治療の目的を達成することができる。

大脳の血液供給を改善し、大脳の酸素含有量を高め、脳の疲れを取り除く。 大脳の休息および健康に役立ち、頭がすっきりするだけでなく、聴覚や視覚がはっきりとし、足腰が活発になり、頭脳労働者に対する長所は非常に顕著である。 特に、脳への血液供給不足、動脈硬化などの心・脳血管疾患に対して、予防と補助治療の効果を有する。

下肢の血液が心臓に戻るのを助け、下肢静脈瘤および痔の発生を比較的良好に予防することができる。

肺活量を上げ、心肺機能が強化される。

大脳を刺激し、脳細胞の退化プロセスを阻止および遅延し、認知症の予防に非常に有益である。

本発明の実施形態の１種の使用状態の概略図である。

本発明の実施形態のもう１種の使用状態の概略図である。

本発明の好ましい実施形態の正面図である。

本発明の好ましい実施形態の上面図である。

本発明の好ましい実施形態の左側面図である。

本発明の好ましい実施形態の正面図図３のＡ−Ａ断面図である。

本発明の好ましい実施形態のプーリケーブルシステムの概略図である。

本発明の好ましい実施形態のプーリケーブルシステムの正面図である。

本発明の好ましい実施形態のレッグスライドの概略図である。

次に、最も好ましい実施形態によって、図面と合わせ、本発明の爬行運動器具についてさらに説明する。

本実施形態の具体的な構造は、図３〜図９のとおりである。

図３〜図５に示すように、本発明は、上肢サポート１と、左右レッグスライド３、４と、軌道装置２と、プーリケーブル装置５とを含む。

軌道装置２は、左軌道２１と、右軌道２２と、軌道サポート２３とを含む。 前記軌道サポートは、左軌道ブラケット２１１、２１２、２１３、２１４、２１５と、右軌道ブラケット２２１、２２２、２２３、２２４、２２５と、フロントクロスバー２３６と、ミドルクロスバー２３７と、リアクロスバー２３８と、ミドルサポートボード２３９とを接続してなり、左軌道２１および右軌道２２は平行に軌道サポート２３上に取り付けられている。

左右レッグスライド３、４内には、カムを有する車輪がそれぞれ４対装着され（左レッグスライド内に装着された４対の車輪３１、右レッグスライド内に装着された４対の車輪４１）、両レッグスライドは、いずれも対応する車輪によって左右軌道２１、２２上に取り付けられ、左右レッグスライド３、４が軌道上で前後に自由に摺動できるようにし、軌道から脱線しないようにする。 前記レッグスライドの前部には、ソフトライニングを有するニーパッド３２、４２がさらに装着され、各ニーパッド３２、４２はそのレッグスライドのパネルよりも高く、かつレッグスライドのパネルと挟角ａを形成する（図９参照）。 レッグスライドの後部には、フットプレート３３、３４が装着され、フットプレートの位置は、使用者の下肢の長短によって調節することができる。 図３、４に示すように、前記左右レッグスライド３、４の後部に、それぞれストップブロック７が装着されている。 また、左軌道２１および右軌道２２の後部にも、それぞれストップブロック８が装着されている。 両レッグスライドが後ろ向きに摺動するときに、ストップブロック７がストップブロック８に当たり、これによって制限の作用をもたらす。 ストップブロックの位置も、前後に調節することができ、これによってレッグスライドのストロークを調節する。

上肢サポート１の構造によって、本発明の爬行運動器具が全身爬行運動なのか上肢静止下肢爬行運動なのかが決まる。 次に、３種類の実施形態を開示する。

実施形態１は、全身爬行運動を採用する場合である（図１参照）。 上肢サポート１は、左アームスライド１１と、右アームスライド１２とを含む。 各アームスライド内には、カムを有する車輪がそれぞれ３対装着され（左アームスライド内の３対の車輪１１１、右アームスライド内の３対の車輪１２１）、２対は軌道の上方に装着され、１対は軌道の下方に装着される。 左右アームスライド１１、１２上には、ソフトライニングを有するハンドルバー１１２、１２２がそれぞれ装着され、使用者が握れるようにする。

このとき、これに対応するプーリケーブル装置を採用する。 前記装置の構造は、図７および図８のとおりである、図に示すように、プーリケーブル装置５は、プーリ５１とケーブル５２からなる。 プーリ５１は、フロントプーリ５１１、５１２と、ミドルプーリ５１３、５１４、５１５、５１６と、リアプーリ５１７、５１８とを含む。 ミドルプーリ５１５、５１６は、１対の同軸で接続された上下プーリセットである。 ケーブル５２は、左軌道の前部のプーリ５１１から始まり、右軌道の前部のプーリ５１２を貫通し、右軌道の中央の上下プーリセットの上プーリ５１５を貫通する。 折り返して左軌道の中央のプーリ５１４を貫通してから、軌道の後部のプーリ５１７、５１８を貫通し、右軌道の中央の上下プーリセットの下プーリ５１６を貫通する。 折り返して左軌道の中央のプーリ５１３を貫通し、最後に左軌道の前部のプーリ５１１に戻る。

図７に示すように、図中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各点は、それぞれ左右アームスライド２１、２２および左右レッグスライド３、４を表す。 ケーブル５２上のＡ点が前に移動したとき、Ｂ点は後ろに移動し、同時に、Ｃ点が後ろに移動したときに、Ｄ点は前に移動する。 このようにして、アームスライド１１、１２およびレッグスライド３、４がいずれも前後に交互に移動することができるだけでなく、アームスライドおよびレッグスライドは、同方向または逆方向の移動を保つことができる。 このような移動の順序および相互の位置によって、爬行動作は協調が保たれ、一致し、動物の爬行の動作に基本的に合致する。 左右アームスライド１１、１２と左右レッグスライド３、４との間の距離、および爬行の幅は、各自ケーブル５２上の位置を変えることによって調整することができる。

この種の実施形態は、若い人または体質の比較的よい人に比較的適している。

実施形態２は、上肢静止下肢爬行運動を採用する場合である（図２参照）。 上肢サポート１は、上肢サポートキャリッジ１３と、左右肘サポートパッド１４と、左右ハンドルバー１５とを含む。 上肢サポートキャリッジ１３は、軌道装置２のフロントクロスバー２３６およびミドルクロスバー２３７上に取り付けられ、左右軌道２１、２２の間に位置する。 前記上肢サポートキャリッジ１３は、縦バー１３７と、接続バー１３１と、Ｕ字型構造の左右アーム１３２、１３３からなり、接続バー１３１上には調整穴１３４が開けられている。 左右ハンドルバー１５は、接続バー１３１上に前後に調節して装着することができる。 前記Ｕ字型構造の左右アーム１３２、１３３は、ミドルクロスサポートプレート２３９上に固定した左右スリーブ管２３８中に直立部分を被せ、Ｕ字型構造の他端は、接続バー１３１上に接続する。 左右アーム１３２、１３３上には、ソフトライニングを有する肘サポートパッド１４がそれぞれ装着されている。 左右アーム１３２、１３３上には、その上下位置を調節するための調節穴１３５があけられ、縦バー１３７上には、接続バー１３１の上下位置を調節するための調節穴１３８があけられている。 両者を同時に調節することにより、上肢サポートキャリッジ１３を上下に移動させることができる。 これによって、左右ハンドルバー１５および左右肘サポートパッド１４の高さを調節する。 このとき、これに対応するプーリケーブル装置には、ミドルプーリ２個およびリアプーリ２個の４個のプーリしか必要ない。 ケーブルは、４個のプーリを１周して環状をなし、左右レッグスライドをケーブルに接続すればよい。 図３、４、５に示すように、本実施形態の縦バー１３７の上端には、マイクロコンピュータ・プログラム・コントローラと、ディスプレイ９とが装着されている。 左右ハンドルバー１５上には、脈拍心拍数センサー１０が装着されている。 ディスプレイには、心拍数または脈拍の動く状況を表示することができる。 この種の実施形態は、上肢に障害のある人または身体が比較的虚弱で全身爬行運動ができない人に比較的適している。

実施形態３は、全身爬行運動も上肢静止下肢爬行運動も行うことができる実施形態である（図１および図２参照）。 本実施形態における上肢サポート１は、実施形態１および実施形態２に記載された上肢サポートのすべての構成要素が含まれ、かつ各構成要素の取り付け位置は変わらない。 プーリケーブル装置５は、実施形態１に記載のものを採用する。

本実施形態の使用時に、全身爬行運動をして疲れを感じた場合には上肢静止下肢爬行運動に切り替え、上肢を休ませることができる。 この実施形態は、各種グループのトレーニングに適している。

図３、５、６に示すように、前記３種類の実施形態の左右レッグスライド３、４の下方には、抵抗装置６がそれぞれ装着されている。 前記抵抗装置は、エアシリンダ、液圧シリンダ、螺旋ばねまたは錘とすることができる。 本実施例で採用するのは、一端はミドルクロスバー２３７上に固定され、他端はレッグスライドの下方に固定されたエアシリンダである。 レッグスライドが後ろに摺動するときに、抵抗装置６のエアシリンダとして、そのピストンロッドをシリンダの中から引き出し、これによって抵抗力を得る。 図４に示すように、左右レッグスライド３、４の後部には、それぞれストップブロック７が装着されているとともに、左軌道２１および右軌道２２の後部にも、それぞれストップブロック８が装着されている。 レッグスライドが後ろに摺動するときに、ストップブロック７がストップブロック８に当たり、これによって制限の作用をもたらす。 ストップブロック７、８の位置も、前後に調節することができ、これによってレッグスライドのストロークを調節する。

本発明の使用方法：
まず、
左右のアームスライドの間の移動幅とレッグスライドの間の移動幅、
ソフトニーパッドとフットプレートとの間の距離、
上肢サポートキャリッジの軌道面に対する高さ、
ハンドルバーと肘サポートパッドとの間の距離、
トレーニングの負荷に必要なレベル、
を調節する。

本発明の腹臥位式爬行運動器具の操作は以下のように行う。 使用者は、前記上肢サポートキャリッジの左右アームに手をかけ、ゆっくりと腰を曲げてしゃがみ、前記レッグスライドの前部のソフトニーパッドに膝を置く。 レッグスライド後部のフットプレートに足の裏を後ろ向きに置く。 次いで、アームスライドのハンドグリップを両手でそれぞれ握る。 このようにして、使用者は、両手と両膝で支えた手足が下に向いた爬行姿勢で爬行運動器具上に乗る。 使用者は、頭をやや上げ、前方を見て、両手と両足を前後に交互に移動させて動作が協調した爬行運動を容易に行うことができる。 脈拍および心拍数を測定する場合、または上肢を休める必要がある場合には、下肢で爬行運動を行うだけで、両手をアームスライドから離し、上肢サポートキャリッジ前方のセンサーを有するハンドルバーを握り、両肘を上肢サポートキャリッジの左右肘サポートパッド上に乗せることができる。 このとき、使用者の上半身は、実際に上肢サポートキャリッジ上にうつ伏せ（または腹ばい）になっており、両足を前後に交互に移動させるだけで、腰、腹部、骨盤および下肢に対して重点的なトレーニングを行うことができる。 この種の下肢爬行の姿勢は、上肢で身体を支える力のない高齢者や体の弱い人、または腰、腹部、骨盤および下肢に対して重点的なトレーニングを行う必要のある使用者、さらには上肢障害者に特に適している。