JP2003284751A

JP2003284751A - 伸縮松葉杖およびそれを用いた直立式移動装置

Info

Publication number: JP2003284751A
Application number: JP2002088944A
Authority: JP
Inventors: Zenichi Mori; 善一森; Takeshi Zengo; 武志前後; Kazuhiro Takayama; 和宏高山
Original assignee: Tama TLO Co Ltd
Current assignee: Tama TLO Co Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】運動神経麻痺等による歩行障害を持つ人の歩
行を補助する伸縮松葉杖、特に、階段の上り降り等に便
利な伸縮松葉杖を提供する。【解決手段】脇当て部材３を有する筒状の松葉杖本体
２と、該松葉杖本体２内に挿入された支持脚５と、該支
持脚５を松葉杖本体２に対してその長手方向に直線往復
移動させるボールネジ機構１０と、前記松葉杖本体２に
装着され前記ボールネジ機構１０に連結された正逆回転
可能なモータ１３と、該モータ１３を制御する制御機構
とからなる伸縮松葉杖である。前記ボールネジ機構１０
は、筒状の支持脚５に設けられたネジ孔と、同ネジ孔に
螺通されるボールネジ棒１１とからなり、該ボールネジ
棒１１が前記モータ１３に連結されているように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運動神経麻痺等に
よる歩行障害を持つ人の歩行を補助する伸縮松葉杖であ
り、特に、階段の上り降り等に便利な伸縮松葉杖に関す
るものである。更には、車椅子から開放された立位姿勢
での移動を実現する直立式移動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】健常な人間は２本の足でバランスを良好
にとりながら自力歩行できるが、事故、病気等により頸
骨や脊髄を損傷すると下肢や上肢に麻痺等を起こし、健
常者同様の歩行ができず、車椅子等を用いて移動するこ
とになる。このような障害者が車椅子等の座位姿勢で長
期間生活すると、１．視線が低いことによる精神的ストレス２．下肢の血行障害３．腹部の持続的圧迫による排便障害４．関節障害等の生理的に好ましくない二次障害が生じる恐れがあ
る。これらを改善するために毎日一時間程度の立位姿勢
を保つことが必要とされている。そのため、かかる障害
者にも立位歩行を可能にすべく種々の歩行補助装具が開
発されている。

【０００３】一方、歩行障害者は車椅子を用いることが
当然視され、現今の社会システムは車椅子を前提に構築
されている場合が多い。しかし人間本来の２足歩行、即
ち立位歩行を前提とした歩行補助機器を開発し、車椅子
に替えて常時使用することができれば、歩行障害者の生
活を根本的に改革できる。更には、人間という生体自体
の回復・再生能力を生かして障害の克服・治癒にも有効で
ある。しかし、現状では、このような観点からの開発は
皆無である。

【０００４】

【従来の技術】先ず、足に障害を持つ人は、立位歩行に
際して松葉杖を必須とする。車椅子から脱出して２足歩
行する場合には、松葉杖が歩行補助具の中で最も重要な
機器となる。さて、従来の松葉杖は単なる棒状のもので
あり、その長さは変化しない。このため、使用者は、例
えば、車椅子から立ち上がったり、階段を上ったりする
際には、松葉杖を突いた状態で身体を腕の力で押し上げ
ねばならず、それらの動作を楽に行うことができなかっ
た。また、松葉杖の長さは通常の歩行に適した長さに設
定されているので、車椅子から立ち上がったり座ったり
する際、或いは階段の上り降りの際には、松葉杖が適し
た長さではなくなる。その結果、使用者は、松葉杖を使
用しても、階段の上り降り等の動作を安定した姿勢で行
うことができず、それらの動作の充分な補助にはならな
かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、松葉杖の長
さを変えることが可能な杖の提案が幾つかなされてい
る。例えば、特開平８−６６４３８号公報に記載された
発明ではネジ棒とモータとの組合せで杖を伸縮させてい
るが、通常の螺旋ネジを切ったネジ棒をモータで制御し
ているために長さを変えるのに時間を要して歩行の速度
と一致せず、また、杖の長さはモータを制御することで
のみ可能となる等の欠点がる。また、歩行に際しては靴
と地面との摩擦が大きいために、靴を浮かせて歩行しな
ければならず、靴、即ち足を浮かせることで歩行が不安
定となり、安全に歩行できない原因の一つとなってい
た。

【０００６】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、松葉杖の長さの変化を
迅速に行えて歩行の速度に対応でき、更に、杖の長さを
手動で自由に変えることができ、車椅子等から立ち上が
ったり座ったりする動作や階段の上り降りを楽に行い得
る伸縮松葉杖を提供するものである。また、かかる伸縮
松葉杖とクローラ型移動台車とを組み合せることによ
り、より歩行が容易な直立式移動装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、脇当
て部材を有する筒状の松葉杖本体と、該松葉杖本体内に
挿入された支持脚と、該支持脚を松葉杖本体に対してそ
の長手方向に直線往復移動させるボールネジ機構と、前
記松葉杖本体に装着され前記ボールネジ機構に連結され
た正逆回転可能なモータと、該モータを制御する制御機
構とからなる伸縮松葉杖である。

【０００８】請求項２の発明は、前記ボールネジ機構
は、筒状の支持脚に設けられたネジ孔と、同ネジ孔に螺
通されるボールネジ棒とからなり、該ボールネジ棒が前
記モータに連結されている請求項１に記載の伸縮松葉杖
である。

【０００９】請求項３の発明は、脇当て部材を有する筒
状の松葉杖本体と、該松葉杖本体内に挿入された支持脚
と、該支持脚を松葉杖本体に対してその長手方向に直線
往復移動させるボールネジ機構と、前記松葉杖本体に装
着され前記ボールネジ機構に連結された正逆回転可能な
モータと、該モータを制御する制御機構とからなる伸縮
松葉杖と、足部に取付けるクローラ型移動台車とからな
ることを特徴とする直立式移動装置である。

【００１０】本発明によれは、ボールネジ機構を使用し
ているので杖の伸縮動作が早く使用者の歩行速度に追随
することができ、かつ、モータに電源を繋ぐ前でも杖の
長さは手動で自由に変えることができる。更に、モータ
をコンピュータで制御することにより歩行に合わせて杖
の長さを変えられるので歩行が安定し、電気的にバネダ
ンパー係数を変化させて使用者の衝撃を緩和しうる。

【００１１】本発明では、上述した伸縮松葉杖が第一の
発明であり、歩行障害者のなかでもこれだけで２足立位
歩行ができ、車椅子から開放されるケースが多々ある。
また、第二の発明は、伸縮松葉杖に加えて足部に移動装
置を併用する場合である。移動装置とは、障害者がその
上に脚（足）を載せて、移動する装置であり、不整地走
行性の高いクローラ型移動装置をベースとする。該クロ
ーラ型移動台車に動力を取付ければ、スイッチ操作で前
後方向もしくは全方位方向への移動が可能にできる。移
動装置のサイズは、通常の靴よりも若干大きい程度と
し、左右の足にそれぞれ装着する。

【００１２】なお、本発明の伸縮松葉杖および移動台車
に更に、腰部分、膝間接、足首に動力屈伸機能付きアシ
スト装置を併用することにより、直立、移動、座位の全
ての姿勢において体のバランスを保つアシスト機構を加
えることもでき、人間本来の２足歩行、即ち立位歩行を
前提とした歩行補助機器として、歩行障害者の生活を根
本的に改革でき、人間という生体自体の回復・再生能力
を生かして障害の克服・治癒に有効となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図面により詳細に説明する。
図において、１は本発明の松葉杖で、該松葉杖は脇当て
部材３を有する筒状の松葉杖本体２と、該松葉杖本体２
内に挿入された支持脚５とで構成されている。１０は支
持脚５を松葉杖本体２に対してその長手方向に直線往復
移動させるボールネジ機構で、該ボールネジ機構１０は
松葉杖本体２内に挿入されたボールネジ棒１１と支持脚
に設けられたベアリングを有する螺子結合部材１２とで
構成され、該ボールネジ棒１１のネジ溝にベアリングを
有する螺子結合部材１２を螺合した構成となっている。

【００１４】前記ボールネジ棒１１は正逆回転可能なモ
ータ１３に連結され、該モータ１３は松葉杖本体２内に
設けたモータ固定盤１４に固定されている。モータ１３
とボールネジ棒１１との連結機構は、連結部品１５、ボ
ールネジ棒１１を回転支持するベアリング固定盤１６、
並びにベアリングストッパー１７とで構成されている。
なお、図中７は脇当て部材３を支持する脇当て部材支持
筒、８、９は制御スイッチである。モータ１３の制御機
構は、例えば図示しないマイクロコンピュータで制御さ
れ、制御電源は、使用者が背負うか、ウエストポーチの
中へ入れて携帯する。

【００１５】次に、本発明松葉杖１（以下杖という場合
がある）の操作につき説明する。先ず松葉杖１の長さを
手動で調整する。本発明はボールネジ機構１０を使用し
ているので松葉杖本体２から支持脚５を手動で伸縮する
ことにより簡単に長さを調整することができる。なお、
モータ１３を駆動させて長さを調整できることは勿論で
ある。

【００１６】長さを調整したならば図示しない電源のス
イッチをオンにしてモータ１３の電源を入れる。モータ
１３の動作は予めコンピュータに入力してあるプログラ
ムにより制御する。即ち、モータ１３に電源を投入する
とモータ１３に制動がかかり、松葉杖１の長さは固定さ
れ、ボールネジ機構１０は手動では回転できなくなる。
従って、杖の伸縮はモータ１３をスイッチ８、９で操作
することにより可能となる。

【００１７】杖１の長さを長くするにはモータ１３の一
方のスイッチ８を操作してモータを起動しボールネジ棒
１１を回転させ、ボールネジ棒１１の回転で該ボールネ
ジ棒１１に螺合のベアリングを有する螺子結合部材１２
が下方に移動し、それに従って支持脚５が下方に下が
り、杖１は伸びる。逆に杖１を短くする場合にはモータ
１３の他方のスイッチ９を操作してモータ１３を起動し
ボールネジ棒１１を逆回転させ、ボールネジ棒１１の逆
回転で該ボールネジ棒１１に螺合のベアリングを有する
螺子結合部材１２が上方に移動し、それに従って支持脚
５が上方に上がり、杖は縮む。この操作は何れもコンピ
ュータで制御され、杖の長さを変えることが可能とな
る。

【００１８】このように杖の長さを可変できるため、使
用者の背の高さに合わせて杖の長さをきめ、使用者のサ
イズ毎に杖を作成する必要がなくなる。なお、杖１の長
さの変化は６０ｃｍ程度あれば、殆どの大人に適用可能
となる。

【００１９】本発明ではモータ１３をコンピュータによ
り制御する。コンピュータでモータ１３を制御すること
により、モータ１３を介して松葉杖本体２と支持脚５と
の間に電気的バネダンパー機構を付与することができ、
バネ係数はソフト的に変えることができる。従って、杖
１の伸縮に弾力性をもたせることができ、使用者に過度
の衝撃を与えることがない。

【００２０】次いで、本実施形態の松葉杖１の使用方法
につき説明する。通常歩行時は支持脚５を松葉杖本体２
内に所定の長さ収容した状態、つまり身長に合わせた長
さに調整して従来から存在する松葉杖と同様に使用する
ことができる。松葉杖１は使用者の脇の下の部分を中心
に円運動する。このために、杖が身体の脇を通るときが
地面と一番近くなる。一般の松葉杖は歩行に際して伸縮
しないため、松葉杖が身体の脇を通るとき上体をやや上
方に浮かせる必要がある。しかし、本発明の松葉杖１は
伸縮自在でかつ動作が早いために杖の長さを適切に変え
ることで脇の下を中心として杖を回転させた時に地面に
対して杖の先端が常に平行になるようにコンピュータ制
御することが可能となり、松葉杖が身体の脇を通るとき
に身体を浮かせる必要がなく、安定した姿勢で杖を操る
ことができる。なお、松葉杖１の長さはモータに直付け
されているエンコーダ１８で計測できる。

【００２１】本発明において、松葉杖１の長さの大きな
変更はボタンの操作で能動的に行うことができる。ま
た、松葉杖１を伸縮するモータ１３にはマイクロコンピ
ュータにより制動がかかり、自動電気的バネダンパー機
構が付与されているので、使用者の体重移動による重力
により杖は受動的に伸縮する。このように、松葉杖１を
能動的に操作し、かつ、受動的な伸縮により、使用者は
身体を浮き上がらすことなく水平に近い状態で安定した
歩行（移動）が可能となる。

【００２２】次に階段を上がる状態につき説明する。階
段２０を上がる時には、まず図２（ａ）に示すように、
使用者Ａは上段に片足を掛けた状態にて脇当て部材３に
体重を掛けながらスイッチ８を操作して松葉杖１を伸長
させる。図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、松葉杖１の
伸長動作により、松葉杖１が階段面に突き当てられた支
持脚５に対して上方に持ち上がり（ｂ）、その伸長力に
より階段２０を上がる（ｃ）（ｄ）。次の段へ昇る際に
は、伸長状態にある松葉杖１を一旦収縮状態に戻して
（ｅ）、前記動作を繰り返す。

【００２３】図示しないが、階段２０を降りる際には、
昇る場合とは逆に松葉杖１を伸長状態にして下段に支持
脚５を突き当てる。そして、脇当て部材３に体重を掛け
ながらスイッチ９を操作して、松葉杖１を収縮させなが
らそれに従って片足ずつ下段に下ろしていく。このよう
に松葉杖１が収縮されることにより、使用者Ａの身体が
松葉杖１により支えられつつ、安定した姿勢で降りるこ
とが可能になる。さらに次段へ降りる際には、収縮状態
にある松葉杖１を再度伸長状態に戻して前記動作を繰り
返せば良い。なお、支持脚５の下端部にゴムキャップ６
を挿嵌固定することにより松葉杖１の滑りが防止され、
松葉杖１に体重を掛けた際に滑るようなことがない。

【００２４】また、椅子等から立ち上がる場合には、図
３（ａ）〜（ｃ）に示すように車椅子或いは普通の椅子
３０に座った状態で松葉杖１の脇当て部材３を脇の下に
当て（ａ）、次いで松葉杖１の伸長動作を行えば
（ｂ）、その伸長力が立ち上がる際の補助力となり、楽
に立ち上がることができる（ｃ）。また、着座する場合
においては、松葉杖１に体重を掛けながら収縮動作を行
えば、使用者Ａの身体が支えられつつ、楽に着座するこ
とができる。

【００２５】本発明の松葉杖をＤＣモータとボールネジ
を使用し、アルミニウム材で製作した。全長は１１００
ｍｍ、伸縮可能範囲を６００ｍｍとした結果、杖1本あ
たりの重量は２．６５ｋｇ、となり、最大発生力は７
５．３ｋｇｆであり、無負荷状態では秒速６２１ｍｍで
伸縮させることができた。

【００２６】図中４０はクローラ型移動台車で、図４に
示すように使用者Ａの靴４等に取付け、歩行を補助する
ものである。該クローラ型移動台車のサイズは、通常の
靴よりも若干大きい程度とし、左右の足にそれぞれ装着
する。そして、本発明の松葉杖１と組合わせて使用する
ことにより歩行がより容易になり、移動台車４０はクロ
ーラ型なので図示するように多少の不整地４２でも移動
することが可能となる。

【００２７】該クローラ型移動台車４０に動力を取付け
れば、松葉杖１に設けるスイッチ操作で前後方向もしく
は全方位方向への移動が可能となる。また、歩行に際し
ては靴と地面との摩擦が大きいために、靴を浮かせて歩
行しなければならず、靴、即ち足を浮かせることで歩行
が不安定となり、安全に歩行できないが、クローラ型移
動台車４０により足を浮かせることなく歩行が可能とな
り、歩行はより安定したものとなる。

【００２８】以上のように本実施形態においては、松葉
杖１を任意に伸縮させることにより、歩行の際には安定
した姿勢で歩行でき、階段２０の上り降り、あるいは椅
子３０からの立ち上がりや着座動作を楽に行い得る。ま
た、クローラ型移動台車４０により足を浮かせることな
く歩行が可能となり、歩行はより安定したものとなる。

【００２９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で実施
できることは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】上述したように、発明によれば、障害者
の歩行は勿論、車椅子等からの立ち上がりや着座動作或
いは階段の上り降り等を楽に行い得る優れた効果を有す
るものである。そして、車椅子生活を当然のこととして
受け入れざるを得なかった歩行障害者の生活を根本的に
改革し、また障害の治癒・回復・再生を促すという意味
で生体機能的にも合理的な歩行補助機器である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の伸縮松葉杖の一実施形態を示す説明図
である。

【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明松葉杖を使用して階段
を上がる状況を示す説明図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明松葉杖を使用して椅子
から立ち上がる状況を示す説明図である。

【図４】本発明松葉杖とクローラ型移動台車とによる不
整地歩行の状況を示す説明図である。

【符号の説明】

１松葉杖２松葉杖本体３部材４靴５支持脚６ゴムキャップ８スイッチ９スイッチ１０ボールネジ機構１１ボールネジ棒１２螺子結合部材１３モータ１４モータ固定盤１５連結部品１６ベアリング固定盤１７ベアリングストッパー２０階段３０椅子４０移動台車Ａ使用者

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脇当て部材を有する筒状の松葉杖本体と、
該松葉杖本体内に挿入された支持脚と、該支持脚を松葉
杖本体に対してその長手方向に直線往復移動させるボー
ルネジ機構と、前記松葉杖本体に装着され前記ボールネ
ジ機構に連結された正逆回転可能なモータと、該モータ
を制御する制御機構とからなることを特徴とする伸縮松
葉杖。
【請求項２】前記ボールネジ機構は、筒状の支持脚に
設けられたネジ孔と、同ネジ孔に螺通されるボールネジ
棒とからなり、該ボールネジ棒が前記モータに連結され
ていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮松葉杖。
【請求項３】脇当て部材を有する筒状の松葉杖本体
と、該松葉杖本体内に挿入された支持脚と、該支持脚を
松葉杖本体に対してその長手方向に直線往復移動させる
ボールネジ機構と、前記松葉杖本体に装着され前記ボー
ルネジ機構に連結された正逆回転可能なモータと、該モ
ータを制御する制御機構とからなる伸縮松葉杖と、足部
に取付けるクローラ型移動台車とからなることを特徴と
する直立式移動装置。