JP2005288097A

JP2005288097A - 歩行訓練装置

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Publication number: JP2005288097A
Application number: JP2004134839A
Authority: JP
Inventors: Masaru Mimura; 勝三村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】患者等が介護者の手を借りることなく脚部の筋力を回復させることができる脚部機能回復装置を提供する。
【解決手段】歩行訓練装置１として、一側に前後一対の偏心駆動輪９，１０をその偏心方向が同一方向となるようにそれぞれ前後に配置してなる回転軸１３，１４に軸架し、前記回転軸の他側に前後一対の偏心駆動輪１１，１２をその偏心方向が同一方向とで、かつ、前記偏心駆動輪の偏心方向と対抗方向となるように軸架してなり、前後における回転軸を正逆反対方向に回転するように駆動源に接続してなり、さらに、前記それぞれの一対の偏心駆動輪に踏板１５，１６を傾動可能に載置したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は歩行訓練装置に関し、特に、ペダルの動きに従って強制的に歩行させることによって脚部の筋力の回復を図り得る歩行訓練装置に関するものである。

従来、長期の入院患者や病弱な老人のようにベッドに寝ている時間が長い者、心臓の弱い者および過度の肥満者などは、歩行する機会が少ないため、脚部の筋力が低下し、自力で歩行できない状態になったり、そこまで行かなくとも長時間立っていたり、歩いたりできない状態になることがある。一旦低下した筋力はなかなか回復しないため、患者等は、通常は退院後の社会復帰や病気回復後の自立した日常生活を考慮して、入院中から自力で脚部を動かしたり、また自力で動かせない場合には、寝ながら脚部の屈伸運動を行ったり、介護者の助けを借りて脚部を動かしたりするなどして、脚部の歩行機能を回復させている。

しかしながら、自力で脚部の屈伸運動を行うことができる患者や老人などでは問題とならないが、介護者の助けを借りて脚部の機能を回復させなければならない患者等の場合には、リハビリの機会の多少は介護者の都合により左右されるため、リハビリを毎日行うことができない場合も生じる。このため、脚部の筋力を効果的に回復させることができず、社会復帰が遅れたり、老人の場合には筋力が戻らず寝たきりの生活を送らなければならなくなるといった問題がある。

また、介護者の立場からは、患者や老人の脚部のリハビリを毎日補助することは精神的にも肉体的にも、また時間的にも大変な負担となるという問題がある。

一方、脚部の機能を回復させる装置として、自転車状のサイクリングマシーンが一般的に知られている。かかるサイクリングマシーンは、室内に設置された状態でペダルを漕ぐことにより脚部の筋力を向上させることができるようになっている。しかし、このサイクリングマシーンは、リハビリ用ではなく、ある程度筋力を有している者が自力でペダルを漕ぐことによって筋力トレーニングを行ものである。このため、この装置には、筋力がない老人等が使用すれば、脚部に過度の負担がかかり、かえって脚部を痛めてしまうという問題がある。

また、患者等が介護者の手を借りることなく脚部の筋力を回復させることができる脚部機能回復装置として、本体部に設けられた座部と、本体部の座部の前方下方に設けられ、両足をそれぞれ載置可能に構成されると共に座部に対して接離動可能な一対のペダルと、本体部内に設けられ一対のペダルを交互に接離運動させる駆動機構とを備え他者が提案されている。

さらにまた、完全麻痺状態や高齢者などの歩行がまったく困難な患者等の下肢を強制的に歩行運動させ、早期の社会復帰のためのリハビリテーション効果を促進させ得る機能回復訓練装置として、枠体に取り付けられた座席部と、座席部の下方位置に設けられ患者等が座席部に乗架した状態でその足部を載置させて受けるペダルと、側面視前進方向を先鋭端とし後部側を袋部２５とする涙状の軌跡を移動するようにペダルを駆動させる駆動機構部と、を備える。ペダルを支持固定させたペダル支持体と、ペダル支持体にそれぞれ一端を枢着されペダル支持体のループ移動を行なわせる複数の操作アームを含む機構部と、により構成するので人の疑似歩行運動に近い軌道に近い動きでペダルを駆動させる構成を有する機能回復訓練装置が提案されている。

しかしながら、前記の先行技術に示される機能回復装置にあっては、長期の入院患者や病弱な老人、高齢者である使用者は、座席に座乗することが必要であり、かかる行為は、前述する運動機能の低下した人間が装置を使用するための最初の難関となり、このために介護者の介助を必要とし、介護者の極めて肉体的な負担を必要とすると共に、介助の為の人的資源が大きく費やされる。

特開平１０−３３６０５号公報特開２００３−６６１号公報

本発明は、前述する諸点に鑑みなされたものであり、患者等が自立姿勢による自己の体重を支持することから、機能の回復に従って肉体的負荷を調整し得るとともに、簡単な構成で歩行運動に近似した運動を再現することを目的とする。

前述の課題を解決するための本発明に係る歩行訓練装置の構成は、一側に前後一対の偏心駆動輪をその偏心方向が同一方向となるようにそれぞれ前後に配置してなる回転軸に軸架し、前記回転軸の他側に前後一対の偏心駆動輪をその偏心方向が同一方向とで、かつ、前記偏心駆動輪の偏心方向と対抗方向となるように軸架してなり、前後における回転軸を正逆反対方向に回転するように駆動源に接続してなり、さらに、前記それぞれの一対の偏心駆動輪に踏板を傾動可能に載置した点に存するものである。

また、前述する歩行訓練装置において、踏板を傾動可能に、かつ、前後方向に移動可能とした点に存するものである。

さらにまた、前述する歩行訓練装置において、偏心駆動輪の偏心量を調整可能とした点に存するものである。

前述の構成を有する本発明に係る歩行訓練装置にあっては、長期の入院患者や病弱な老人、高齢者である使用者の身体状態、即ち、症状に合わせて立ち姿勢から歩行運動までを選択的に行なうことができ、特に、自立した立ち姿勢をとることによって、全身に刺激を与えて決行を促進し、活性化を促進する効果を奏し、また、駆動機構も偏心機構を利用することからシンプルなものであり、利用者の症状に合わせて運動量を調整することが可能なものであり、運動機能回復の効果も絶大なものである。

以下、図示の実施例に基づいて本発明にかかる歩行訓練装置について説明するが、本発明を限定する意図のものではなく、技術的思想を逸脱しない範囲において変更しうるものであることは勿論である。歩行訓練装置１は、長期の入院患者や病弱な老人、高齢者である使用者（以下、単に利用者という。）の待機するベッドＢ、あるいは、車椅子Ｃ等の利用者に便利なように車輪３を有する移動台車２として構成され、移動台車２の前方位置に、利用者の身体を支える上部が湾曲したアーム５を有するフレーム４が立設され、このフレーム４は利用者の身長に合わせて高さ調整を可能とするために、アーム５の支柱６を筒状のフレーム４に昇降自在に嵌挿され、フレーム５にピン７により固定される。

移動台車２の後端は、車椅子の利用者に対して、車椅子ＣのフットレストＣ１の間に進入できるように移動台車２の一部を細幅２’に形成され、また、移動台車２の前後には衝突時に緩衝を行うバンパー８を固定するのが望ましい。

移動台車２には、両側には前後一対の偏心量ｅを有する偏心駆動輪９，１０および１１，１２がそれぞれ回転軸１３，１４に軸架され、この偏心駆動輪９，１０および１１，１２のそれぞれの上部に利用者が自立する踏板１５，１６が前後に揺動自在に軸受１７により軸支されている。前記踏板１５，１６のそれぞれには、利用者が自立すること確実さを期するために、是を固定しうる鼻緒あるいはバンド１８を設けるのが望ましい。

前述する偏心駆動輪９，１０および１１，１２の構成は、その概要を図３に示すように、偏心駆動輪９および１１は図示を省略しているが軸受に支承された回転軸１３に、また、偏心駆動輪１０および１２は回転軸１４に装着されてなり、その偏心方向は、偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２のそれぞれは同一方向に偏心され、他方、偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２とは偏心方向が反転されている。

前記回転軸１３は、電動機５０の回転軸に固定された歯車５１と、回転軸１３に固定してなる歯車１７を巻回してなるチェーン１８により同一方向に回転され、一方、回転軸１４はギアーボックス１９に軸支された前記歯車１７に噛合う歯車２０と回転軸１４に取り付けられた歯車２１とチェーン２２を介して連結駆動する構成を採用している。この結果、偏心駆動輪９、１０は相互に反対方向の回転をなし、偏心駆動輪９、１０、および、偏心駆動輪１１，１２に載置される踏板１５、１６は、交互の傾動運動（シーソー運動）を行うことになり、即ち、偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２とは偏心方向が反転して付与されていることから、踏板１５，１６のシーソー運動の方向が相互に反対方向となる。

偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２と踏板１５，１６は、歯車としての噛合い関係を有する。即ち、偏心駆動輪９、１０および偏心駆動輪１１，１２の外周面には所定の角度範囲において、また、偏心駆動輪の厚み方向の両側に間隔を隔ててセグメントギアー２３、２４が形成され、他方、踏板１５，１６の下面の所定範囲には歯２５が形成され、噛合い関係を持つもので、これにより踏板１５，１６に前後方向の往復移動を生起せしめるもので、また、踏板１５，１６の下面には偏心駆動輪に設けられた平滑部４４に当接する滑動面、あるいは、図示の実施例のごとく小径の空転するローラ４５を列設してなり、その作用については後で詳述する。

偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２の外周にセグメントギアー２３、２４を形成するに際して、特に限定するものではないが、環状リング２６，２７の外周に歯２６’、２７’を加工し、ベアリング２８，２９を介して偏心駆動輪に装架するのが好ましい。

また、偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２は図４に示される構成を採用する。即ち、偏心駆動輪９、１０、１１，１２はその中央部に摺動溝３０を設けてなり、この摺動溝３０に沿って移動可能に軸受箱３１を嵌装してなり、該軸受箱３１を介してそれぞれ回転軸１３，１４に軸支されている。軸受箱３１は、その頂部に設けられたＴ溝３２に契合するＴ型の突部３４を有するねじ軸３３が回転可能に連結され、このねじ軸３３は、支持部材３５により回転可能に支持されたナット３６に螺合してなり、ナット３６を回転することによって前記軸受箱３１を摺動溝３０に沿って上下動させ、即ち、軸受箱３１の位置を変更することによって偏心量ｅ、換言すれば、利用者に対する身体状況に応じた運動量に調整するものである。

前述する踏板１５，１６は、移動台車２上において傾動し、かつ、前後の往復運動を可能とするために、図５に示される構造が推奨されるが、これに止まらず種種の構成を採用しうるものであることを理解されたい。踏板１５，１６の軸受１７は、移動台車２上に固定された下部フレーム３７と、これにピン３９により揺動可能に枢支された上部フレーム３８とからなり、この上部フレーム３８に摺動移動を許容するスライダー４０を固定してなり。このスライダー４０に、踏板１５，１６の下面に支持フレーム４１に固定されたガイドロッド４２を嵌挿するとともに、スライダー４０の両サイドにおける支持フレーム４１との間にスプリング、ゴム等の弾性部材４３を介装してなる構成を有し、これにより、踏板１５，１６を常時中立の位置に復帰せしめる作用をなさしめる。

なお、図示を省略したが、偏心駆動輪の電動機を制御する制御機器、バッテリー（電源）、スイッチ類、移動台車のその位置に固定するブレーキ等々を移動台車に搭載することは当然である。
また、本実施例にあっては、移動台車として説明したが、これを固定式のものとすることも本発明の技術的範囲に属するものである。

上述の構成を有する歩行訓練装置１において、予め利用者に対する身体状況に応じた運動量となるように、偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２における偏心量ｅを調整する。即ち、ナット３６を回転させ、該ナット３６に螺合するねじ軸３３が回転し、にねじ軸３３はナット３６昇降することになり、これに連結されている軸受箱３１が摺動溝３０に沿って移動し、この結果、偏心量ｅが調整される。

ついで、利用者をベッドＢ、車椅子Ｃの近くまで移動させて歩行訓練を行わせるもので、利用者をフレーム４のアーム５を使用させて、踏板１５、１６の上に自立させる。この自立状態において利用者に上半身を揺する運動をさせるのみでも、自己の体重を支持することによる全身の血行促進がなされ、細胞組織の活性化が図られる。

利用者をして図示を省略した制御器の始動スイッチを入れ、電動機５０を駆動すると、チェーン１８，２２、ギアー１７，１９を介して連結され偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２は回転を開始する。偏心駆動輪９、１１と偏心駆動輪１０，１２の回転方向は、ギアー１９を介設している関係から相互に反対方向に回転する。この結果、踏板１５，１６はシーソー運動を行う。

踏板１５，１６はそれぞれその下面において偏心駆動輪９、１０と偏心駆動輪１１，１２のセグメントギアー２３、２４と噛合していることから、前後の移動が行われる。説明を簡単にするために一方向のものについて説明をすると、偏心駆動輪９、１０は同時に回転を開始するが、偏心駆動輪９と偏心駆動輪１０とは反対方向に、即ち、偏心駆動輪９は矢印図中Ｌの方向に、また、偏心駆動輪１０は図中矢印Ｒの方向に回転することとなり、偏心駆動輪９は偏心作用によって、踏板１５を持ち上げる作用を、また、偏心駆動輪１０はこれと反対に踏板１５を持ち下げる方向の回転を行いつつ、偏心駆動輪９の外周に形成したセグメントギアー２３が踏板１５の下面に設けられた歯２５と噛合うことから、踏板１５を前方に押し出し移動させ、このとき偏心駆動輪１０のセグメントギアー２３’は踏板１５の歯２５との噛み合いを行わず、偏心駆動輪１０の平滑面４４によって支持されることとなり、踏板１５は、その下面に固定したガイドロッド４２がスライダー４０に案内され，かつ、弾性部材４３ａの弾発力に抗して前進する。
なお、偏心駆動輪については、図面を簡単にするために偏心量ｅの調整機構を省略している

偏心駆動輪９、１０が所定角度範囲における回転すると、偏心駆動輪９のセグメントギアー２３との噛み合い関係が外れ、偏心駆動輪１０とセグメントギアー２３’とが噛み合いを開始し、戦術とは反対に、偏心駆動輪１０は偏心作用によって、踏板１５を持ち上げる作用を行いつつ踏板１５を後方に押し出し移動させることとなり、この一連の作動によって擬似歩行動作が行われることになる。

他方の踏板１６においても、前述すると同様の作用をなすが、偏心駆動輪１１、１２の偏心方向が偏心駆動輪９、１０と反転して形成されていることから、逆の運動家庭を経ることになり、これによって左右交互の擬似歩行動作が行われることになる。

本発明に係る歩行訓練装置の概略正面図本発明に係る歩行訓練装置の概略平面図偏心駆動輪の駆動関係を示す模式図偏心駆動輪の詳細を示す説明図踏板の支持機構を示す説明図偏心駆動輪の作動状態を示す説明図

符号の説明

１：歩行訓練装置
２：移動台車
９、１０、１１、１２：偏心駆動輪
１３、１４：回転軸
１５、１６：踏板

Claims

一側に前後一対の偏心駆動輪をその偏心方向が同一方向となるようにそれぞれ前後に配置してなる回転軸に軸架し、前記回転軸の他側に前後一対の偏心駆動輪をその偏心方向が同一方向とで、かつ、前記偏心駆動輪の偏心方向と対抗方向となるように軸架してなり、前後における回転軸を正逆反対方向に回転するように駆動源に接続してなり、さらに、前記それぞれの一対の偏心駆動輪に踏板を傾動可能に載置したことを特徴とする歩行訓練装置。
請求項１記載の歩行訓練装置において、踏板を傾動可能に、かつ、前後方向に移動可能としたことを特徴とする歩行訓練装置。
請求項１、２記載の歩行訓練装置において、偏心駆動輪の偏心量を調整可能としたことを特徴とする歩行訓練装置。