JP4112542B2 - 歩行補助装置用装着具 - Google Patents

Description

本発明は、歩行補助装置用装着具に関し、より詳しく言うと、主に下肢機能が低下した人に筋力補助動力を加えるための歩行補助装置を下肢に装着する装着具に関するものである。

主として外傷や疾病、あるいは加齢による筋力低下で自力歩行が困難となった人のために、股関節や膝関節にトルクアクチュエータを装着し、トルクアクチュエータが発生する回転力で下肢の運動を補助するようにした歩行補助装置が種々提案されている。

このような歩行補助装置を下肢に装着するための装着具として、軟質合成樹脂材で形成したコルセット様の腹帯をビンディングで腹部に固定するようにしたものが知られている（特許文献１を参照されたい）。
特開２００２−３０１１２４号公報

しかるに、上記文献１に開示されたものは、骨格のない腹部に装着するものであるため、締め付け加減によって腹部の圧迫感が強くなり過ぎたり、緩んでアクチュエータのトルクを受け止めることができなくなったりするといった欠点がある上、腹部の比較的広い範囲を覆うものであるため、前屈運動や捻回運動が著しく阻害されるという不都合もあった。また、体形差に対する適応性が低いため、汎用化が困難であり、製作費用が嵩みがちであった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、ずれ難く快適な装着感が得られ、しかも体形差に容易に適応可能な歩行補助装置用装着具を提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明による歩行補助装置用装着具は、使用者の股関節に対応する位置にトルク発生手段（トルクアクチュエータＴＡ１）を装着するための歩行補助装置用装着具であって、仙骨関節部（２４）および左右の腸骨陵部（２３）に対応する部分を取り囲む上面視コの字形の剛体からなり、前記トルク発生手段を取り付けられる基部（１ａ）と、一端を各々前記基部の左右両端に固定されて左右の腸骨棘部（２５）に対応する部分に延在し、先端が自由端で、腸骨棘部に弾発力を伴って当接する左右一対の開閉片部（開閉部１ｂ）とを有し、前記左右一対の開閉片部間に、前方への開放部を備えている。

本発明による歩行補助装置用装着具は、好ましくは、前記左右一対の開閉片部は、前記基部に対する固定位置を前後方向に変更可能であり、前記基部は、左右方向幅を変更可能であり、更には、前記基部は仙骨関節部と左右の腸骨陵部に対応する部位に固定点を有し、前記左右一対の開閉片部は左右の腸骨棘部に対応する部位に固定点を有し、各固定点に対応する部位に各々パッドを有する。

本発明による歩行補助装置用装着具によれば、トルク発生手段が取り付けられる基部を剛体で構成するので、トルク発生手段の力の伝達効率を高めることができる。また、骨盤の体表面に比較的近い突出部、即ち皮下脂肪の比較的少ない部位で装着具を支持することができるので、位置合わせがやり易く、且つ体形の違いにあまり影響されずに高い安定性が得られる。しかも前腹部が開放されているので、装着時に腹腔への圧迫感を与えずに済む。また、左右一対の開閉片部の基部に対する固定位置が前後方向に変更可能、基部の左右方向幅が変更可能であることにより、体形の違いに対する適応性がより一層高められる。更には、５箇所の固定点に対応する部位に各々パッドが設けられていると、接触圧を分散して装着時の快適性がより一層高められる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された外骨格型歩行補助装置の全体を示す斜視図であり、図２は、使用者への装着状態を示す側面図である。図１に示すように、この歩行補助装置は、使用者の腰部に装着される腰部支持具１と、使用者の左右の大腿部に装着される上下に長い棒状をなす大腿部支持具２と、使用者の左右の下腿部に装着される上下に長い棒状をなす下腿部支持具３と、使用者が履いた靴に装着される足部支持具４とからなっている。

腰部支持具１は、図３に示すように、比較的剛性の高い部材で上面視略Ｕ字形（コの字形）に形成された基部１ａと、基部１ａの前端部に結合した弾性に富む薄板材で形成された左右一対の開閉部１ｂとからなり、全体として前方中央部が開放されたＣ字形をなしている。また基部１ａの中央部には、左右方向への伸縮機構２１が設けられ、左右の開閉部１ｂには、前後方向への摺動機構２２が設けられており、これらは、使用者の体格に応じた適正寸法に設定した上で、例えばねじ手段などをもって固定されるようになっている。

腰部支持具１の側部前端および大腿部支持具２の上端には、左右の股関節にトルクを付与するトルクアクチュエータＴＡ１（図２）を取り付けるための左右一対の股関節アクチュエータベース５が設けられている。また大腿部支持具２の下端および下腿部支持具３の上端には、左右の膝関節にトルクを付与するトルクアクチュエータＴＡ２（図２）を取り付けるための左右一対の膝関節アクチュエータベース６が設けられている。

大腿部支持具２の股関節アクチュエータベース５並びに膝関節アクチュエータベース６との連結部は、回動軸が前後方向に延在するヒンジ７ａ・７ｂを介して屈曲自在に連結されている。また下腿部支持具３の膝関節アクチュエータベース６並びに足部支持具４との連結部も、回動軸が前後方向に延在するヒンジ８ａ・８ｂを介して屈曲自在に連結されている。そして大腿部支持具２及び下腿部支持具３は、上下に伸縮可能にされると共に、使用者の体格に応じた適正寸法に設定した上で、例えばねじ手段などをもってその長さが固定されるようになっている。

各アクチュエータベース５・６に個々に取り付けられるトルクアクチュエータＴＡ１・ＴＡ２は、クラッチ及び減速機付き電動モータからなり、腰部支持具１並びに大腿部支持具２の下端のそれぞれにモータハウジングが固定され、大腿部支持具２並びに下腿部支持具３の各上端のそれぞれにロータが固定される。これにより、股関節並びに膝関節の運動に対応した補助的なトルクが、腰部支持具１の側部前端と大腿部支持具２の上端との連結部および大腿部支持具２の下端と下腿部支持具３の上端との連結部に与えられる。なお、両トルクアクチュエータＴＡ１・ＴＡ２は、それぞれ対応する各アクチュエータベース５・６に対して反復着脱可能なねじ手段などを介して取り付けられており、保守・整備の簡略化が図られている。

大腿部支持具２の上下方向中間位置には、一対の弾性Ｃ字形部材を適宜な上下間隔をおいて連結してなる大腿部結合クリップ９が、所定範囲を上下に摺動可能に結合している。また下腿部支持具３の上下方向中間位置にも、一対の弾性Ｃ字形部材を適宜な上下間隔をおいて連結してなる下腿部結合クリップ１０が、所定範囲を上下に摺動可能に結合している。

下腿部支持具３と足部支持具４との連結部１１は、左右方向に延在する軸上で回動可能になっており、足首の運動に追従可能になっている。

腰部支持具１の中央部には、図示されない上肢との結合部が設けられる背当て板１２が取り付けられている。なお、制御回路やバッテリー等の補機類は、背当て板１２に取り付けられる。

このような構成の歩行補助装置を使用者の下肢に装着するには、先ず、腰部支持具１の一対の開閉部１ｂを、弾性変形させつつ水平面上で前方へ傾動させることによってその遊端間を拡開し、使用者の腰部Ｈに装着する（図３参照）。腰部Ｈの後背面に背当て板１２が当接したところで両開閉部１ｂを放せば、両開閉部１ｂは材料自体の弾性でその遊端間を閉じる。これにより、図３に示したように、左右の腸骨陵部２３（骨盤側面端点）から仙腸関節２４（脊柱と骨盤の接合点）の後背面に対応する部位にＵ字形をなす基部１ａが当接し、左右の腸骨棘部２５（骨盤前面端点）に対応する部位に左右一対の開閉部１ｂが弾発力を伴って当接し、使用者の腰骨のところに腰部支持具１が位置決めされる。

ここで腰部支持具１と使用者の腰部Ｈとの接触部に、分割型のパッド２６ａ〜２６ｅを介設したり（図４参照）、一体型のパッド２７を使用者の腰部Ｈに巻き付けたり（図５参照）すると、腰部支持具１の腰回りに対する接触圧を分散し、装着時の快適性をより一層高めることができる。またパッドの圧縮変形で体形差を吸収し得るので、パッドを個人別に製作すれば、腰部支持具１自体はある程度標準化することができるので、製造コストの低減に寄与することができる。

次に、大腿部結合クリップ９並びに下腿部結合クリップ１０の開放端側を拡開し、使用者の大腿部並びに下腿部の外側方から使用者の大腿部並びに下腿部に各クリップ９・１０を抱着させることにより、大腿部支持具２並びに下腿部支持具３が使用者の脚部に装着される。この時、クラッチを切って両トルクアクチュエータＴＡ１・ＴＡ２をフリーにしておけば、大腿部支持具２並びに下腿部支持具３の上下各端部がヒンジ７ａ・７ｂ・８ａ・８ｂから側方へ折れ曲がるので、椅子に腰掛ける等した体勢で歩行補助装置を脚部に容易に装着することができる。

各クリップ９・１０は、対応する各支持具２・３に対して上下方向に摺動可能に結合しているので、使用者の大腿部並びに下腿部と、これらに対応する各支持具２・３との間に運動時にずれが生じても、太もも並びにふくらはぎに対して各クリップ９・１０は位置ずれを起こさないので、装着時の違和感を低減することができる。

本発明が適用された歩行補助装置の装着具の全体斜視図である。 歩行補助装置の装着状態を示す側面図である。 腰部支持具の装着状態を示す上面図である。 分割型パッドを介装した状態を示す腰部支持具の上面図である。 一体型パッドを介装した状態を示す腰部支持具の上面図である。

符号の説明

１ 腰部支持具（歩行補助装置用装着具）
１ａ 基部（剛体からなる部分）
１ｂ 開閉部（左右の腸骨棘部に対応する部分）
２１ 伸縮機構
２２ 摺動機構
２３ 腸骨陵部
２４ 仙骨関節部
２５ 腸骨棘部
２６・２７ パッド
ＴＡ１ トルクアクチュエータ（トルク発生手段）

Claims (4)

1. 使用者の股関節に対応する位置にトルク発生手段を装着するための歩行補助装置用装着具であって、
   仙骨関節部および左右の腸骨陵部に対応する部分を取り囲む上面視コの字形の剛体からなり、前記トルク発生手段を取り付けられる基部と、
   一端を各々前記基部の左右両端に固定されて左右の腸骨棘部に対応する部分に延在し、先端が自由端で、腸骨棘部に弾発力を伴って当接する左右一対の開閉片部とを有し、
   前記左右一対の開閉片部間に、前方への開放部を備えていることを特徴とする歩行補助装置用装着具。
2. 前記左右一対の開閉片部は、前記基部に対する固定位置を前後方向に変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の歩行補助装置用装着具。
3. 前記基部は、左右方向幅を変更可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の歩行補助装置用装着具。
4. 前記基部は仙骨関節部と左右の腸骨陵部に対応する部位に固定点を有し、前記左右一対の開閉片部は左右の腸骨棘部に対応する部位に固定点を有し、各固定点に対応する部位に各々パッドを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに一項に記載の歩行補助装置用装着具。

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