JP5986240B2 - Lower limb stimulator - Google Patents
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Description
本発明は、背臥位または長坐位で膝関節および股関節を刺激することができる下肢刺激装置に関するものである。 The present invention relates to a lower limb stimulation apparatus capable of stimulating a knee joint and a hip joint in a supine position or a long sitting position.
従来より、本発明者は、いわゆる貧乏揺すりを自動的に行って健康を改善するための健康器具として、足底の踵部が載置可能となされた動作板を上下動するように構成した下肢振動装置を提案している(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the present inventor has developed a lower limb vibration configured to move up and down a motion plate on which a heel portion of a sole can be placed as a health device for automatically improving so-called poor shaking. An apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上記従来の下肢振動装置の場合、いわゆる貧乏揺すり運動によって股関節に振動刺激を加えることができるが、その前提として動作板に足底の踵部を載置させたまま上下動させなければならない。したがって、足関節を痛めていたり、その付近のじん帯や腱を負傷していたりする等の理由により、下肢をリラックスさせておくことができないような使用者の場合、動作板に足底の踵部を常に載せた状態で、足底の解剖学的肢位(ゼロポイント)と背屈とを繰り返すことができず、股関節に振動刺激を加えることができない。 However, in the case of the above-described conventional lower limb vibration device, vibration stimulation can be applied to the hip joint by so-called poor rocking motion. Therefore, for users who cannot relax their lower limbs due to injury to the ankle joint or injury to the nearby ligaments or tendons, the sole of the sole of the sole is In a state in which the foot is always placed, the anatomical limb position (zero point) of the sole and dorsiflexion cannot be repeated, and vibration stimulation cannot be applied to the hip joint.
そのため、足底全体を動作板に乗せて足底全体を上下動させることで、股関節に振動刺激を加えることが考えられるが、このような場合であっても、足関節が柔らかく柔軟性に富む使用者の場合には、動作板による上下動が足関節によって吸収され易くなり、股関節に有効な振動刺激を加えることができないことが考えられる。 For this reason, it is conceivable to apply vibration stimulation to the hip joint by placing the entire sole on the motion plate and moving the entire sole up and down. Even in such a case, the ankle joint is soft and flexible. In the case of the user, it is conceivable that the vertical movement caused by the action plate is easily absorbed by the ankle joint, and that effective vibration stimulation cannot be applied to the hip joint.
また、上記従来の下肢振動装置の場合、股関節の刺激だけを考慮したものであって、膝関節に有効な振動刺激を加えることができない。 Further, in the case of the above-described conventional leg vibration device, only the hip joint stimulation is considered, and effective vibration stimulation cannot be applied to the knee joint.
本発明は、係る実情に鑑みてなされたものであって、膝関節および股関節に有効な刺激を加えることができる下肢刺激装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a lower limb stimulation apparatus that can apply effective stimulation to a knee joint and a hip joint.
上記課題を解決するための本発明の下肢刺激装置は、基盤上に設けられたモータの駆動によって、上下動する一対のスライダーが設けられ、スライダーには、それぞれ膝関節の裏側が載置可能な支持板が設けられ、支持板は、下動位置で、基盤から支持板の上面までの高さが、背臥位または長坐位での膝関節の裏側を支持できる低い位置に設けられるとともに、上動位置で、股関節を屈曲させることができるようになされ、下動位置と上動位置との間は、股関節を中心に大腿骨を回転半径とした軌跡と合致する位置となるように、垂線に対してスライダーが、5度〜10度斜めに設けられ、当該スライダーに設けられた支持板が、5度〜10度斜めに上下するようになされ、上動位置で、歩行時の股関節の屈曲角度に相当するように、下動位置から上動位置までのスライダーに沿った支持板の移動距離が6cm〜16cmの範囲となされたものである。
The lower limb stimulation apparatus of the present invention for solving the above problems is provided with a pair of sliders that move up and down by driving a motor provided on a base, and the back side of the knee joint can be placed on each slider. A support plate is provided, and the support plate is provided at a lower position where the height from the base to the upper surface of the support plate is low enough to support the back side of the knee joint in the supine or long sitting position. The hip joint can be bent at the moving position, and the vertical position is between the lower moving position and the upper moving position so that the position matches the trajectory centered on the hip joint and the femur as the rotation radius. slider for is provided obliquely 5 to 10 degrees, the support plate provided to the slider, is adapted to vertically
上記下肢刺激装置において、垂線に対してスライダーが、7.5度斜めに設けられ、当該スライダーに設けられた支持板は、垂線に対して7.5度斜めに上下するようになされたものであってもよい。 In the lower limb stimulation apparatus, a slider is provided at an angle of 7.5 degrees with respect to the vertical line, and the support plate provided on the slider is configured to move up and down at an angle of 7.5 degrees with respect to the vertical line. There may be.
上記下肢刺激装置において、支持板は、9cm〜12cmとなされたものであってもよい。 In the lower limb stimulation apparatus, the support plate may be 9 cm to 12 cm .
また、上記下肢刺激装置は、基盤上に設けられたモータと、ギアとの間がクランクによって連結され、モータの回転で駆動するクランクによってギアが回動可能となされ、ギアに巻回されたチェーンの両端には、ギアの両側に位置し、上下動するスライダーが設けられ、スライダーには、それぞれ膝関節の裏側が載置可能な支持板が設けられ、ギアの回動によって支持板が交互に上下動することで、当該支持板に載置させた膝関節を左右交互に上下動させるようになされたものであってもよい。 Further, the lower limb stimulation apparatus includes a chain in which a motor provided on a base and a gear are connected by a crank, the gear can be rotated by a crank driven by the rotation of the motor, and is wound around the gear. Both ends of the gear are provided with sliders that move up and down on both sides of the gear, and each slider is provided with a support plate on which the back side of the knee joint can be placed. The knee joint placed on the support plate may be moved up and down alternately by moving up and down.
以上述べたように、本発明によると、支持板が斜めに上下動するようになっているので、使用者は、膝関節をスムーズに伸展および屈曲させることが可能となり、この膝関節の伸展および屈曲によって膝関節および股関節を可動させて刺激することができる。 As described above, according to the present invention, the support plate is configured to move up and down diagonally, so that the user can smoothly extend and bend the knee joint. The knee joint and the hip joint can be moved and stimulated by bending.
また、本発明の下肢刺激装置は、支持板を6〜16cm上下させるものでり、膝関節や股関節は、歩行時に動く約10〜20度程度の屈曲にとどめ、過度に可動域を広げるものではないため、股関節が硬くなった高齢者や手術後のリハビリ患者などであっても、スムーズに膝関節や股関節を他動運動させることができる。 Further, the lower limb stimulation apparatus of the present invention moves the support plate up and down 6 to 16 cm, and the knee joint and the hip joint are limited to about 10 to 20 degrees of flexion that moves when walking, and the range of motion is not excessively widened. Therefore, even the elderly with a hard hip joint or a rehabilitation patient after surgery can smoothly move the knee joint and the hip joint.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1および図2は本発明に係る下肢刺激装置1を示し、図3および図4は同下肢刺激装置1の使用状態を示している。
1 and 2 show a lower
この下肢刺激装置1は、基盤10上に設けられたモータ2と、ギア3との間がクランク4によって連結され、モータ2の回転で駆動するクランク4によってギア3が回動可能となされ、ギア3に巻回されたチェーン5の両端にはスライダー6が設けられ、スライダー6には、それぞれ膝関節の裏側が載置可能な支持板7が設けられ、ギア3の回動によって支持板7が交互に上下動することで、膝関節を左右交互に上下動させるようになされ、支持板7は、下動位置で、背臥位または長坐位での膝関節の裏側を支持できる低い位置に設けられるとともに、上動位置で、股関節を屈曲させることができるようになされ、下動位置と上動位置との間を、垂線に対して7.5度斜めに上下するようになされている。
In this lower
基盤10は、モータ2を安定的に設けることができる大きさの板状に形成されており、その中央部にモータ2が固定される。基盤10に固定されたモータ2の前方には、長板状のフレーム11が、当該基盤10から上方に延設するように固定されている。このフレーム11はリブ11aで補強されており、垂線に対して7.5度傾斜するようになされている。
The board |
モータ2の回転軸21は、フレーム11背後からフレーム11の表面に突出するようになされており、フレーム11の表面に突出した先端部にはずみ車22を固定するようになされている。
The rotating
ギア3は、クランクギア31と、当該クランクギア31の駆動伝達によって回動する回動ギア32とからなる。クランクギア31は、フレーム11の上部に回動可能に固定され、その外周に延設されたジョイント部31aと前記モータ2のはずみ車22との間がクランク4によって連結されている。そして、モータ2の回転によるクランク4の駆動伝達によってクランクギア31は、図1の矢符Aに示すように、回動するようになされている。回動ギア32は、回動ギア32と歯合する小ギア32aと、チェーン5と歯合する大ギア32bとが一体化されてなり、小ギア32aが、クランクギア31と歯合するようにフレーム11の上部に回動可能に固定されている。そして、モータ2の回転によるクランク4の駆動伝達で回動するクランクギア31の回動が小ギア32aを介して回動ギア32に伝達されるようになされている。
The
チェーン5は、その両端が、回動ギア32の大ギア32bの両側に位置するように架け渡され、回動ギア32の回動によって一方側にチェーン5を送ったり、他方側にチェーン5を送ったりするようになされている。
The
スライダー6は、チェーン5の両側にそれぞれ固定されている。このスライダー6は、フレーム11に沿って、当該フレーム11の両側にそれぞれ設けられたスライドガイド60を上下に滑動できるようになされている。
The
これにより、スライダー6は、回動ギア32の回動によって一方側にチェーン5が送られた場合には、送られた一方側のチェーン5の端部に固定されたスライダー6が下がり、他方側のチェーン5の端部に固定されたスライダー6が上がり、他方側にチェーン5が送られた場合には、送られた他方側のチェーンの端部に固定されたスライダー6が下がり、一方側のチェーン5の端部に固定されたスライダー6が上がることとなる。
Thereby, when the
このスライダー6からは、それぞれ両外方向に向けて水平に支持軸61が延設されている。この支持軸61の基端部は、スライダー6の下端部に溶接固定されている。この支持軸61には、支持板7が溶接固定されている。
From this
支持板7は、断面円弧状で膝関節の幅に相当する長さに形成された支持板本体71の一端に内側板72が設けられ、他端に外側板73が設けられて構成されている。この支持板7は、支持板本体71の円弧部分が上となるように支持軸61に溶接固定される。また、この状態で、支持板本体71に設けられる膝関節の裏側が、支持板本体71から脱落しないように、膝関節の内側部分は内側板72によって保護され、外側部分は外側板73によって保護されるようになされている。このうち、内側板72は、支持板7に膝関節を設ける際に邪魔にならないので大きく形成されているのに対し、外側板73は、簡単に乗り越えて支持板本体71に膝関節裏を設けることができる大きさに形成されている。また、膝関節を上下させる際に過度に動きが規制されないように、外側板73は、支持板本体71に溶接された部分から上方に離れるにしたがって外方向に拡径するように溶接固定されている。
The
また、支持板7は、スライダー6が最も下がった状態、すなわち、当該スライダー6に溶接固定された支持軸61が最も下がって、この支持軸61に溶接固定された支持板7が最も下がった低い位置となった状態で、基盤10から支持板本体71の上面までの高さHが30mm±15mmの範囲に位置決めされ、背臥位または長坐位で膝関節の裏側にできる隙間に入り込んで、当該膝関節の裏側を支持することができるようになされている。
The
さらに、支持板7は、スライダーが最も下がった状態から最も上がった状態までの移動距離Dが9cm〜12cmの範囲となるように設定されている。
Further, the
このようにして構成される下肢刺激装置1は、モータ2、フレーム11、ギア3、クランク4、チェーン5、スライダー6の全体を被覆するようにカバー部材12が設けられる。この際、カバー部材12からは、支持軸61および支持板7が外部に露出し、支持軸61および支持板7の上下動と緩衝しないように、カバー部材12にはスリット(図示省略)が形成されている。
The lower
また、フレーム11の上端部に設けられたモータ2のスイッチ20が、このカバー部材12の天面に露出するようになされており、このスイッチ20のオンオフによってモータ2を駆動することで、支持板7を左右交互に上下動させることができるようになされている。
Further, the
さらに、カバー部材12には、下肢刺激装置1全体を持ち上げて運ぶ際に使用する取っ手13が設けられている。
Furthermore, the
次に、このようにして構成される下肢刺激装置1の使用方法について説明する。
Next, a method of using the lower
使用者8は、図3に示すように、背臥位で横になった際の膝関節の裏側を支持板7に載せるようにして下肢刺激装置1を位置決めする。
As shown in FIG. 3, the
この状態になったらモータ2を作動させて運動を開始する。モータ2を作動させると、支持板7が左右交互に上下動し、支持板7に載せた膝関節が交互に上下動することとなって、膝関節および股関節の屈曲運動が左右交互に繰り返されることとなる。したがって、膝関節および股関節には、屈曲による刺激が加えられることとなり、この刺激によって、可動域が改善されるとともに、下肢の血行促進を図ることができることとなる。また、下肢刺激装置1は、フレーム11を垂線に対して7.5度傾斜させているので、支持板7は、このフレーム11に設けたスライダー6に沿って斜めに上下動することとなる。この支持板7の斜めの上下は、股関節を中心に大腿骨を回転半径として回動させた際の軌跡と合致することとなるので、上下動に伴って大腿部が引っ張られたり詰まったりすることなく、股関節を無理なく屈曲できることとなる。
If it will be in this state, the
また、支持板7は、9cm〜12cmの範囲で上下動するように構成しているため、歩行時の膝関節および股関節の屈曲角度に相当する約15度の屈曲角度で膝関節および股関節を屈曲させることができる。したがって、股関節の可動域が低下した高齢者や手術後の患者などであっても、屈曲角度が小さいので、無理なく屈曲できることとなる。
Further, since the
特に、変形性股関節症を発症し、キアリ骨盤骨切術の手術を受けた患者の場合、大腿骨頭と骨盤との間に隙間ができて軟骨が再生すれば完治となるが、この下肢刺激装置1を使用することで、股関節に力を入れず継続的に動かし続けることができるので、軟骨の再生を促すことができ、当該キアリ骨盤骨切術後のリハビリ装置として優れた効果を発揮することができることとなる。 In particular, for patients who have osteoarthritis of the hip and who have undergone Chiari pelvic osteotomy surgery, there is a gap between the femoral head and the pelvis, and the cartilage is regenerated. 1 can be continuously moved without applying any force to the hip joint, so that regeneration of cartilage can be promoted, and an excellent rehabilitation device after Chiari pelvic osteotomy can be demonstrated. Will be able to.
同様に、膝関節の手術を受けた患者の場合も、この下肢刺激装置1を使用することで、膝関節に力を入れずに継続的に動かし続けることができるので、軟骨の再生を促すことができ、膝関節手術後のリハビリ装置として優れた効果を発揮することができることとなる。
Similarly, in the case of a patient who has undergone surgery on the knee joint, by using this lower
なお、上記実施の形態では、背臥位において使用する場合について述べているが、図4に示すように長坐位で使用することも可能である。 In addition, although the case where it uses in a supine position was described in the said embodiment, as shown in FIG. 4, it can also be used in a long sitting position.
また、背臥位で使用する場合、下肢刺激装置1は、カバー部材12の天面にスイッチ20を設けているため、長坐位でスイッチ20を入れてから背臥位とならなければならない。この場合に股関節の可動域が低下している高齢者や手術後の患者の場合、負担が大きいので、スイッチ20は、股関節刺激装置1のモータ2へ電力供給する電源コード(図示省略)の途中に設けられ、背臥位のままスイッチ20のオンオフができるようになされたものであってもよいし、下肢刺激装置1から別途スイッチ20が設けられたコード(図示省略)が延設されたものであってもよい。
In addition, when used in the supine position, the lower
図5に示すように、本発明に係る下肢刺激装置1において、フレーム11の傾斜角度αは、股関節を中心に大腿骨を回転半径として15度の屈曲角度で股関節を屈曲させたことを前提として設定した角度である。すなわち、歩行時の股関節の屈曲角度に相当する15度の屈曲角度を得るため、その半分である7.5度の傾斜をフレーム11に持たせてある。しかし、使用者8の個々の体型には個人差があるため、特に股関節を15度屈曲させることを前提として7.5度の傾斜角度αをフレーム11に持たせたものに限定する必要はなく、個人差の幅を考慮して股関節を10度〜20度屈曲させる設計、すなわち、その半分の5度〜10度の傾斜角度αをフレーム11に持たせたものであってもよい。この範囲であれば、股関節の屈曲角度が過剰になったり不足したりすることを防止して好適に股関節を刺激することができる。
As shown in FIG. 5, in the lower
また、支持板7は、9cm〜12cmの移動距離Dの範囲で上下動するように設定しているが、これは、平均の大腿骨長Lを40cmとし、これに子供や大柄な人の使用を考慮して±5cmの幅を持たせた35cmから45cmの範囲を大腿骨長Lとし、これをD=sin(α)×L×2の計算式に当てはめて算出したものである。
In addition, the
ただし、9cm〜12cmの移動距離Dの範囲は、上記式において傾斜角度α=7.5、L=35cm〜45cmとして計算した結果である。したがって、上記したように股関節を10度〜20度屈曲させる設計、すなわち、傾斜角度αを5〜10とし、大腿骨長Lを35cm〜45cmとして上記式に当てはめて算出したD=6cm〜16cmであってもよい。 However, the range of the moving distance D of 9 cm to 12 cm is the result of calculation with the inclination angle α = 7.5 and L = 35 cm to 45 cm in the above formula. Therefore, as described above, the hip joint is bent by 10 to 20 degrees, that is, the inclination angle α is 5 to 10 and the femur length L is 35 cm to 45 cm and calculated by applying the above formula to D = 6 cm to 16 cm. There may be.
また、使用者8の大腿骨長Lがわかっている場合には、上記した計算式に当てはめて、専用の股関節刺激装置1を構成するものであってもよいし、大腿骨長Lの長さ毎に、移動距離Dが異なる複数種類の下肢刺激装置1を構成するものであってもよい。
Further, when the femoral length L of the
本発明に係る下肢刺激装置は、背臥位または長坐位の姿勢を取ることが可能な各種の使用環境において健康増進やリハビリに用いられる。 The lower limb stimulation apparatus according to the present invention is used for health promotion and rehabilitation in various usage environments in which a posture in a supine position or a long sitting position can be taken.
1 下肢刺激装置
10 基盤
2 モータ
3 ギア
4 クランク
5 チェーン
6 スライダー
7 支持板
8 使用者
1 Lower
Claims (4)
スライダーには、それぞれ膝関節の裏側が載置可能な支持板が設けられ、
支持板は、下動位置で、基盤から支持板の上面までの高さが、背臥位または長坐位での膝関節の裏側を支持できる低い位置に設けられるとともに、下動位置と上動位置との間は、股関節を中心に大腿骨を回転半径とした軌跡と合致する位置となるように、垂線に対してスライダーが、5度〜10度斜めに設けられ、当該スライダーに設けられた支持板が、5度〜10度斜めに上下するようになされ、上動位置で、歩行時の股関節の屈曲角度に相当するように、下動位置から上動位置までのスライダーに沿った支持板の移動距離が6cm〜16cmの範囲となされたことを特徴とする下肢刺激装置。 A pair of sliders that move up and down by driving a motor provided on the base are provided,
Each slider is provided with a support plate on which the back side of the knee joint can be placed.
The support plate is a downward position, the height from the base to the upper surface of the support plate is provided in an lower position where the rear side of the knee joint can be supported in the supine or long sitting position, the lower turned position and upward position The slider is provided at an angle of 5 degrees to 10 degrees with respect to the perpendicular so that the position coincides with the trajectory with the hip bone as the rotation radius centered on the hip joint, and the support provided on the slider The support plate extends along the slider from the downward movement position to the upward movement position so that the board moves up and down at an angle of 5 to 10 degrees and corresponds to the flexion angle of the hip joint when walking at the upward movement position. A lower limb stimulation apparatus characterized in that a moving distance is in a range of 6 cm to 16 cm .
ギアに巻回されたチェーンの両端には、ギアの両側に位置し、上下動するスライダーが設けられ、
スライダーには、それぞれ膝関節の裏側が載置可能な支持板が設けられ、
ギアの回動によって支持板が交互に上下動することで、当該支持板に載置させた膝関節を左右交互に上下動させるようになされた請求項1ないし3の何れか一に記載の下肢刺激装置。 The motor provided on the base and the gear are connected by a crank, and the gear can be rotated by the crank driven by the rotation of the motor.
At both ends of the chain wound around the gear, there are sliders located on both sides of the gear and moving up and down,
Each slider is provided with a support plate on which the back side of the knee joint can be placed.
The lower limb according to any one of claims 1 to 3, wherein the support plate is alternately moved up and down by the rotation of the gear so that the knee joint placed on the support plate is moved up and down alternately. Stimulator.
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