JP4326580B2 - 歩行補助装置の大腿部装具 - Google Patents

Description

本発明は、歩行補助装置に用いられる大腿部装具に関し、より詳細には、ヒトの大腿部に装着され、動力発生装置が発生する大腿部運動の補助力を大腿部に伝達するための大腿部装具に関する。

大腿部の筋力低下者のための歩行補助や歩行リハビリテーション等のために、腰側部に装着される電動モータ等による動力発生装置と、大腿部に装着される大腿部装具とを有し、動力発生装置が発生する大腿部運動の補助力を大腿部装具によって大腿部に伝達し、動力的に歩行補助を行う歩行補助装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

歩行補助装置の大腿部装具としては、動力発生装置に駆動連結されたアーム部の遊端側に設けられて大腿部の外側半周を覆う半筒状のものや（例えば、特許文献１）、動力発生装置に駆動連結されたアーム部の遊端側にヨーク形状のステー部材が略水平姿勢で取り付けられ、大腿部前側に位置するステー部材の一端部と大腿部後側に位置するステー部材の他端部の各々に硬質サポート板によってパッド部材が取り付けられ、前後一対のパッド部材によって大腿部を前後から挟むようにしたものがある（例えば、特許文献２）。
特開２０００−１６６９９７号公報 特開２００６−３２０３４９号公報

従来の大腿部装具は、以下のような不具合がある。大腿部の外側半周を覆う半筒状のものは、全体が硬質部材製で、フィッティング性に欠け、装着状態での圧迫感、違和感があり、大腿部後側にも硬い部材が存在するため、大腿部装具を装着したまま着座すると、使用者に大きい違和感を与えることになる。

前後一対のパッド部材によって大腿部を前後から挟むものは、大腿部との接触圧を分散できず、しかも梃子作用によって補助力が大腿部に局部的に掛かり、使用者に与える圧迫感、違和感が少ない歩行補助を行い難い。しかも、大腿部後側にも硬質サポート板、パッド部材が存在するため、大腿部装具を装着したまま、違和感なく着座することができない。

本発明が解決しようとする課題は、歩行補助装置の大腿部装具として、装着状態、歩行補助状態で、使用者に与える圧迫感、違和感が少なく、フィッティング性に優れ、補助力を大腿部に良好に伝え、しかも、装着したまま、違和感なく着座できるようにすることである。

本発明による歩行補助装置の大腿部装具は、腰側部に装着される動力発生装置が発生する大腿部運動の補助力を大腿部に伝達するために、大腿部に装着される歩行補助装置の大腿部装具であって、前記動力発生装置に駆動連結された基端部および当該基端部より大腿部外側部及び大腿部前側部に沿う形状に湾曲形成されて膝上の大腿部前側部に位置する遊端部を有する帯板状の硬質フレームと、前記硬質フレームの前記遊端部に連結された一端部および前記硬質フレームの前記基端部と前記遊端部との間の中間部に連結された他端部を有し、大腿部後側部を被う軟質ベルトとにより構成されている。

本発明による歩行補助装置の大腿部装具は、好ましくは、前記軟質ベルトは、両端部間の締付長さを調節する締付長さ機能を有する。

本発明による歩行補助装置の大腿部装具は、好ましくは、前記硬質フレームが大腿部との接触する側に、パッド部材を取り付けられている。

本発明による歩行補助装置の大腿部装具は、好ましくは、前記軟質ベルトと前記パッド部材の少なくとも何れか一方の表皮がナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンの織布、合成皮革、本皮の何れかにより構成されている。

本発明による歩行補助装置の大腿部装具は、硬質フレームと軟質ベルトとで、大腿部を襷掛けループ状に取り囲んで、動力発生装置が発生する大腿部運動の補助力を大腿部に伝達する。

この大腿部装具では、大腿部の外側乃至前側に硬質フレームが存在するが、大腿部の外側乃至前側は、外側広筋や大腿直筋等の硬い筋肉があり、筋肉の形状変化が少ないので、これらの部位を硬質フレームで固定しても、使用者に与える圧迫感、違和感が少ない。そして、硬質フレームの腰側部（股関節部）近くの基端部から膝上近くの遊端部までの大部分が、大腿部の長手方向に沿って大腿部外側部及び大腿部前側部に接触した形態で、補助力を大腿部に伝達するので、圧力が分散され、使用者に与える圧迫感、違和感が少ない。

比較的柔らかく、筋肉の形状変化の大きい大腿部後側部については、大きい形状変化に対応できる軟質ベルトによって補助力を伝達するので、フィッティング効果が良好で、接触面の分圧も高くならず、違和感が少ない。しかも、大腿部後側部には、硬質フレーム、プレートが存在しないので、装具を装着したまま、違和感なく着席することが可能になる。

以下に、本発明による歩行補助装置の大腿部装具一つの実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。

本実施形態の歩行補助装置は、腹部ベルト２０によってヒトの腰部に着脱可能に装着される装置本体（腰部装具）１０と、装置本体１０に取り付けられた左右の大腿部装具３０とにより構成されている。

装置本体１０は、腰背部に位置する中央部１１より左右両側に左右の腰側部まで延出した左右の延長部１２を有する硬質樹脂製の枠体１３と、枠体１３の中央部１１に設けられた電源・コントローラユニット部１４と、左右の延長部１２の各々の先端にヒンジ部１５によって取り付けられた大腿部運動の補助力発生用の動力発生装置である電動モータユニット１６とを有する。

電源・コントローラユニット部１４は、再充電可能な二次電池、マイクロコンピュータ等によるコントローラユニットを内蔵している。

電動モータユニット１６を吊り下げ支持するヒンジ部１５は、略水平で、ヒトの身体の前後方向に延在するヒンジ軸線を有する。これにより、左右の電動モータユニット１６は、各々、腰側部（股関節部）に吊り下げ式に装着され、しかも上述のヒンジ軸線を中心として揺動可能である。これにより、腰側部に装着される電動モータユニット１６がヒトの股関節の動きを拘束、阻害することがない。

電動モータユニット１６は、電動モータ（図示省略）を内蔵しており、電源・コントローラユニット部１４より電力供給されると共に通電制御され、大腿部運動の補助力、換言すると歩行補助のための補助力を発生する。

電動モータユニット１６が腰側部に接する側には、スポンジ等のクッション材を内蔵したパッド部材１７が取り付けられている。

腹部ベルト２０は、左側ベルト部材２０Ｌ、右側ベルト部材２０Ｒとを個別に含む。左側ベルト部材２０Ｌ、右側ベルト部材２０Ｒは、各々、一端を枠体１３の中央部１１の左右両側にピン止めされたベルト留め具２１に通されて長さ調整ベルトバックル２２によって長さ調整可能に係止されている。左側ベルト部材２０Ｌ、右側ベルト部材２０Ｒの他端は、各々、腹部中央部に位置する締結分離可能なバックル２３に通されて折り返し、これより枠体１３の左右の延長部１２にピン止めされたベルト留め具２４に通されて長さ調整ベルトバックル２６によって長さ調整可能に係止されている。

これにより、腹部ベルト２０は、Ｘ掛けの４点支持で、左右個別に長さ調整可能なベルト構造になり、比較的重い物も、使用者の腰に大きい負担を掛けることなく装備できるようになる。また、体格の異なるヒトや、ベルト装着の好みにも、幅広くフィットできるようになる。

大腿部装具３０は、電動モータユニット１６が発生する大腿部運動の補助力を大腿部に伝達するために、大腿部に装着される装具であり、硬質フレーム３１と、軟質ベルト３２とを有する。

硬質フレーム３１は、電動モータユニット１６に駆動連結された基端部３３および基端部３３より大腿部外側部及び大腿部前側部に沿う形状に湾曲形成されて膝上の大腿部前側部に位置する遊端部３４を有する帯板状のものであり、全体を、アルミニウム等の軽金属、カーボン、合成樹脂、繊維強化プラスチックス等、適度の硬度と剛性を有する材料により構成されている。

換言すると、硬質フレーム３１は、上端をなす基端部３３と下端をなす遊端部３４との間で９０°程度ねじれた短冊状をなしている。硬質フレーム３１の基端部３３には電動モータユニット１６の出力軸（図示省略）が貫通係合する軸貫通孔３８が明けられている。

硬質フレーム３１が大腿部に接する側（接触面側）には、スポンジ等のクッション材を内蔵したパッド部材３５が取り付けられている。

軟質ベルト３２は、硬質フレーム３１の遊端部３４に連結された一端部３６および硬質フレーム３１の基端部３３と遊端部３４との間の中間部に連結された他端部４０を有し、大腿部内側部と大腿部後側部を被う。

詳細には、軟質ベルト３２は、一端部３６を硬質フレーム３１の遊端部３４にねじ３７によって首振り可能に装着されたベルト留め具３９に固定され、他端部４０を硬質フレーム３１の基端部３３と遊端部３４との間の中間部にねじ４１によって首振り可能に装着されたベルト留め具４２に固定され、大腿部内側部と大腿部後側部を被う。

軟質ベルト３２は、織布、合成皮革、本皮等、可撓性を有して引張強度が高い材料により構成され、大腿部内側部と大腿部後側部を被う状態で、大腿部の形状に倣って自由に曲がり変形する。

軟質ベルト３２の一端部３６、他端部３９のベルト留め具３８、４２に対する固定は、マジックテープ（登録商標)と云われる面ファスナ４３、４４によって、着脱可能に、且つ、その各部における折り返し代の可変により、両端部間の締付長さを調節する締付長さ機能を付与された形態で行われている。

ベルト留め具４２による軟質ベルト３２の他端部４０の硬質フレーム３１に対する固定位置は、本実施形態では、硬質フレーム３１のより基端部３３に近い側にある。そして、この固定位置は、図示されているように、ねじ４１の通し孔４５を、硬質フレーム３１の長手方向（基端部３３と遊端部３４を結ぶ方向）に、所定間隔をおいて複数個設け、ボルト４１によるベルト留め具４２の取付位置変更によって、使用者の体格や好みに応じて変更できるようになっていてもよい。

軟質ベルト３２は、一端部３６と他端部４０との間の中間部に、硬質フレーム３１の横幅より充分広い幅広部４６を有している。

なお、パッド部材１７、３５、軟質ベルト３２の表皮は、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン等の織布、合成皮革、本皮等の高滑性材料により構成されていてよい。

本実施形態による歩行補助装置の大腿部装具の作用、効果は、以下の通りである。

１．硬質フレーム３１の腰側部（股関節部）近くの基端部３３から膝上近くの遊端部３４までの大部分が、大腿部の長手方向（脚長さ方向）に沿って大腿部外側部及び大腿部前側部の広域に亘って接触し、この形態で補助力を大腿部に伝達するので、補助力を大腿部に伝達する際の圧力が分散され、使用者に与える圧迫感、違和感が少なくなる。

従来のものように、フレーム先端に取り付けたパット部材を介して補助力を大腿部に伝達すると、梃子作用によって補助力が大腿部に局部的に掛かり、しかも、接触面がずれ易いが、上述の硬質フレーム３１による場合には、そのようなこともない。

２．大腿部の外側乃至前側に硬質フレーム３１が存在するが、大腿部の外側乃至前側は、外側広筋や大腿直筋等の硬い筋肉があり、筋肉の形状変化が少ないので、これらの部位を硬質フレーム３１によって固定しても、使用者に与える圧迫感、違和感が少なくなる。

３．比較的柔らかく、筋肉の形状変化の大きい大腿部後側部については、大きい形状変化に対応できる軟質ベルト３２によって補助力を伝達するので、フィッティング効果が良好で、接触面の分圧も高くならず、使用者に与える違和感が少なくなる。この分圧効果は、軟質ベルト３２の中間部が幅広部４６になっていることにより、向上する。

４．大腿部後側部には硬質のフレーム、プレートがないので、装具を装着したまま、違和感のない自然な着席が可能になる。

５．構造が簡単で、出っ張り部分が少なく小さいので、ズボンの下に装着した場合もシルエットを大きく崩さずに大腿部装具３０を装着できる。

６．軟質ベルト３２は、両端部間の締付長さを調節する締付長さ機能を有するので、ベルト長さを自由に調節できる。これにより、適度の締付状態を容易に得ることができ、個人の好み、体格等にも容易に対応できる。

７．硬質フレーム３１が大腿部との接触面側に、パッド部材３５が取り付けられているので、装具装着時に使用者に与える硬質フレーム３１の硬質感が緩和され、併せてフィッティング感が向上する。

８．パッド部材１７、３５、軟質ベルト３２の表皮が高滑性材料によって構成されていることにより、ヒトの動きと歩行補助装置の動きとに相違がある場合、ヒトの動きに対して大腿部装具３０が低摩擦でずれ動き、使用者に与える違和感を低減できる。

本発明による大腿部装具を適用された歩行補助装置の一つの実施形態の使用状態を示す前側斜視図である。 本発明による大腿部装具を適用された歩行補助装置の一つの実施形態の使用状態を示す後側斜視図である。 本実施形態による大腿部装具を適用された歩行補助装置の（軟質ベルトの図示省略）正面図である。 本実施形態による大腿部装具を適用された歩行補助装置の（軟質ベルトの図示省略）側面図である。 本実施形態による大腿部装具の斜視図である。

符号の説明

１０ 装置本体
１１ 中央部
１２ 延長部
１３ 枠体
１４ 電源・コントローラユニット部
１５ ヒンジ部
１６ 電動モータユニット
２０ 腹部ベルト
３０ 大腿部装具
３１ 硬質フレーム
３２ 軟質ベルト
３３ 基端部
３４ 遊端部
３５ パッド部材
３６ 一端部
３７ ねじ
３８ 軸貫通孔
３９ ベルト留め具
４０ 他端部
４１ ねじ
４２ ベルト留め具
４３、４４ 面ファスナ
４５ 通し孔
４６ 幅広部

Claims (4)

1. 腰側部に装着される動力発生装置が発生する大腿部運動の補助力を大腿部に伝達するために、大腿部に装着される歩行補助装置の大腿部装具であって、
   前記動力発生装置に駆動連結された基端部および当該基端部より大腿部外側部及び大腿部前側部に沿う形状に湾曲形成されて膝上の大腿部前側部に位置する遊端部を有する帯板状の硬質フレームと、
   前記硬質フレームの前記遊端部に連結された一端部および前記硬質フレームの前記基端部と前記遊端部との間の中間部に連結された他端部を有し、大腿部後側部を被う軟質ベルトと、
   により構成されている大腿部装具。
2. 前記軟質ベルトは、両端部間の締付長さを調節する締付長さ機能を有する請求項１に記載の大腿部装具
3. 前記硬質フレームは、大腿部との接触面側にパッド部材を取り付けられている請求項１または２に記載の大腿部装具。
4. 前記軟質ベルトと前記パッド部材の少なくとも何れか一方の表皮が、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンの織布、合成皮革、本皮の何れかにより構成されている請求項３に記載の大腿部装具。

Images