JPH05337146A - 遊脚相コントロール義足 - Google Patents

遊脚相コントロール義足

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JPH05337146A
JPH05337146A JP4149315A JP14931592A JPH05337146A JP H05337146 A JPH05337146 A JP H05337146A JP 4149315 A JP4149315 A JP 4149315A JP 14931592 A JP14931592 A JP 14931592A JP H05337146 A JPH05337146 A JP H05337146A
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JP
Japan
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leg
data
artificial leg
prosthesis
receiver
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JP4149315A
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Masashi Sawamura
誠志 澤村
Sakuya Nakajima
咲哉 中島
Kunio Amemori
邦夫 雨森
Hidehisa Oku
英久 奥
Akio Nakagawa
昭夫 中川
Ichiro Kitayama
一郎 北山
Mikio Yuki
幹雄 幸
Shiro Horiguchi
史郎 堀口
Yoshihisa Araki
芳尚 荒木
Shigeru Yuki
滋 結城
Toshihiro Hamada
俊博 浜田
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HYOGO PREF GOV SHAKAI FUKUSHI
HYOGO PREF GOV SHAKAI FUKUSHI JIGYODAN
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
HYOGO PREF GOV SHAKAI FUKUSHI
HYOGO PREF GOV SHAKAI FUKUSHI JIGYODAN
Kobe Steel Ltd
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    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 遊脚相コントロール義足においてその歩行速
度に応じた屈曲動作をなし得るように外部から条件設定
ができるようにすること。 【構成】 大腿フレーム１２と下腿フレーム１３とが膝
部１４において屈曲可能に枢着されており，この大腿フ
レーム１２と下腿フレーム１３とはエアシリンダ３にて
連結されている。そして，上記エアシリンダ３のピスト
ンに設けられたバルブをステッピングモータ１５にて動
作させてその開度を適宜調節することにより，両フレー
ムが予め設定された歩行速度に応じた屈曲動作をし得る
ように空気の流動抵抗が変化させられる。これにより，
上記ピストンの摺動速度が制御される。この場合，上記
エアシリンダ３に係る教示データは，設定器２からの信
号にてその外部から義足１に与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，義足に係り，詳しく
は，屈曲時の緩慢な動作のパターンを記憶して再生し得
る機能を備えた記憶再生型の遊脚相コントロール義足に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】義足は一見して下肢切断者とわからない
ように，また下肢切断者に精神的負担及び肉体的負担を
かけないように，種々のものが提案されている。例えば
特公昭５２−４７６３８号公報に開示の技術では，相対
的に屈曲可能に枢着された大腿フレームと下腿フレーム
との間に例えば空気が封入されたシリンダが介装されて
おり，該シリンダのピストンに設けられたバルブを動作
させてその開度を適宜調節し，両フレームが予め設定さ
れた歩行速度に応じた屈曲動作をし得るように上記空気
の流動抵抗を変化させて上記ピストンの摺動速度を制御
するように構成されている。ところが，上記公報に開示
の義足では，エアシリンダにおける空気流動抵抗をある
値に調整して，その調整値に応じた速度でなければ歩行
ができず，非常に不自由であるとの指摘がなされてい
た。そこで近年，例えば特開平１−２４４７４７号公報
において，義足装着者に応じて予め設定された複数の歩
行速度の中から義足装着者の現在の意志に従って，自動
的に速度変更をなし得る機能を備えた遊脚相コントロー
ル義足が提案されている。上記公報に開示の義足では，
該義足を装着した状態で歩行訓練の過程において各種デ
ータが設定される。即ち，まず速度設定スイッチが低速
の位置に設定されると共に，ステッピングモータにて駆
動される調整ネジにてシリンダバルブの開度を適宜調整
することにより，低速の歩行速度が設定される。引き続
き，このように設定された歩行速度で歩行する過程にお
いて，遊脚相と立脚相の検出が例えば体重検出手段によ
り行われる。即ち，上記歩行速度による歩行中において
義足が着地している時（以下立脚相）は上記体重検出手
段が作動して体重を検出する。この立脚相時において体
重検出手段が作動している時間を歩数で割ることによ
り，立脚相平均時間が求められ，この立脚相平均時間及
びこの時の上記シリンダバルブの開度が低速時のデータ
として記憶される。上記のような設定動作が歩行速度の
中速，高速の場合においてもそれぞれ実施される。上記
のように歩行速度に応じて立脚相平均時間及びバルブ開
度が記憶されると，義足装着者は次に任意の速度で歩き
始める。この時，体重検出手段の作動している時間によ
り立脚相時間が求められ，この立脚相時間と予め記憶さ
れた立脚相平均時間が所定の計算式によって比較され，
その結果予め記憶されたバルブ開度の中から所定開度が
選択されて義足装着者はそのバルブ開度による速度に従
って歩行できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで，実生活で
は，義足本体に足を型どったソフトカバーが装着される
のが一般的である。上記従来の義足では，調整ネジ及び
速度設定スイッチが義足本体に設けられていることか
ら，上記ソフトカバーを装着した状態のもとではこれら
の調整並びに設定作業をなし得ない。しかし，ソフトカ
バー装着状態では，下腿を振る時にソフトカバーの抵抗
を受けるため，ソフトカバーの非装着状態のこれら設定
値とソフトカバー装着状態における場合とでは当然異な
るものとなる。そこで，本発明は，上記事情に鑑みて創
案されたものであり，歩行動作にかかわる各種データの
設定を例えば義足本体の表面にソフトカバーが装着され
た状態のもとでもその外部より簡便に行い得る機能を備
えた遊脚相コントロール義足の提供を目的とするもので
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，相対的に屈曲可能に枢着された大腿フレームと
下腿フレームとの間にシリンダを介装すると共に該シリ
ンダのピストンに設けられたバルブをアクチュエータに
て動作させてその開度を適宜調節し，両フレームが予め
設定された動作速度に応じた屈曲動作をし得るように上
記ピストンの摺動速度を制御する遊脚相コントロール義
足において，少なくとも上記バルブの開度に係るデータ
を入力する入力手段及びこのデータを送信する送信手段
を備えた遠隔操作手段と，当該義足の内部に配設され，
上記遠隔操作手段の上記送信手段から送信された上記デ
ータを受信する受信手段と，当該義足の内部に配設さ
れ，上記受信手段により受信された上記データに基づい
て上記アクチュエータを制御する制御手段とを具備して
なる点に係る遊脚相コントロール義足である。
【０００５】
【作用】本発明に係る遊脚相コントロール義足では，た
とえソフトカバーが装着された状態のもとでも，当該義
足の外部より遠隔操作にて少なくともバルブの開度に係
るデータを送信して簡便に設定することができる。従っ
て，ソフトカバーの装着した現実の使用状態に応じた制
御をなし得る。
【０００６】
【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明に係る義足の構成を示すブロック図，
図２は本発明の一実施例に係る義足の概略構成図，図３
は上記実施例に係る義足の要部のブロック図である。本
発明に係る遊脚相コントロール義足（以下義足）１で
は，従来の義足とその機構的構成をほぼ同様とし，この
従来の義足との相違点は，図１，図２及び図３に示す如
く，義足１の外部に配設される設定器２を構成し，例え
ばエアシリンダ３に設けられたバルブの開度及び歩行速
度に係るデータを入力する設定スイッチ７及びこのデー
タを送信する送信機４と，上記義足１の内部に配設され
て上記送信機４から送信された上記データを受信する受
信機５と，同じく上記義足１の内部に配設されて上記受
信機５により受信された上記データに基づいて上記エア
シリンダ３を制御する義足コントローラ６とを具備した
ことである。引き続き，上記構成について詳述する。上
記設定器２では，例えば速度閾値やエアシリンダ３の各
速度に対する設定値を設定入力するための上記設定スイ
ッチ７が設定コントローラ８に接続されており，該設定
コントローラ８は送信アンプ９を介して上記送信機４に
接続されている。上記送信機４は赤外線送信機及び電波
送信機（不図示）により構成されており，上記受信機５
を構成する赤外線受信機１０及び電波受信機１１との間
で信号の授受を行う。
【０００７】即ち，赤外線に関する回路が常時作動状態
にあって，電波に関する回路は義足コントローラ６から
の指令によりオン／オフされる（電波に関する回路の電
源も同様に義足コントローラ６からの指令によりオン／
オフされる）。そこで，設定器２から各歩行動作に関す
る設定動作（以下教示）を開始するための信号が赤外線
によって赤外線発信機から赤外線受信機１０に向けて送
信されると，義足コントローラ６は電波回路をオン状態
とすべく信号を送出する。これにより，電波受信機１１
がオン状態とされ，上記電波送信機と電波受信機１１と
の間で教示にかかる各設定が電波を用いて行われる。上
記設定を終了する場合，上記赤外線発信機から赤外線受
信機１０に向けて設定終了にかかる信号が送信され，こ
れにより上記義足コントローラ６が電波回路にかかるオ
ン状態をオフに設定する信号を送出する。尚この場合，
この設定終了に係る信号は，赤外線に代えて電波を用い
るようにしても良い。上記義足１では，大胆フレーム１
２と下腿フレーム１３とが膝部１４にて屈曲可能に枢着
されており，上記大腿フレーム１３と下腿フレーム１３
との間には，その本体部分を上記下腿フレーム１３側に
収容されて空気を封入した上記エアシリンダ３が介装さ
れている。上記エアシリンダ３内のピストンには空気の
流動抵抗を変化させるためのバルブが設けられており，
該バルブは，上記エアシリンダ３のロッド３a の先端部
に設けられたステップモータ１５にてその開度が調節さ
れる。この調節指令は，上記義足コントローラ６から送
出される。そして，上記バルブが上記ステッピングモー
タ１５にて動作させられてその開度を適宜調節すること
により，両フレーム１２，１３が予め設定された歩行速
度に応じた屈曲動作をし得るように，上記空気の流動抵
抗が変化させられて上記ピストンの摺動速度が制御され
る。この場合の上記バルブの開度に係るデータは，前述
の教示にて与えられてメモリ１６内に予め記憶されてい
る。上記義足１全体は，その表面をソフトカバー１７に
て覆われており，このソフトカバー１７の上記膝部１４
においては，屈曲動作を容易になし得るように薄肉に形
成されている。そして，この薄肉部分に対応させて，上
記赤外線受信機１０が配設されている。これにより，出
力の弱い赤外線信号をも容易に受信することができ，消
費電力の低減に寄与することができる。この場合，各教
示に係るデータの送受信は，出力の比較的大きな電波に
よって実施されることから，その教示動作は確実に行わ
れ，しかもその距離が離れていても信頼性は高い。更
に，上記構成により，教示時以外には電波受信に係る回
路がオフ状態となっていることから，実生活での義足歩
行に対する消費電力を更に低減させることができる。
【０００８】更にまた，上記構成においては，義足コン
トローラ６，赤外線受信機１０及び電波受信機１１等が
共に下腿フレーム１３内において全て配線されているこ
とから，実生活上の歩行動作において断線する可能性が
ない。本発明実施例に係る義足は上記したように構成さ
れているため，歩行動作に係る各種データの設定をソフ
トカバー１７が装着された状態のもとでもその外部より
簡便に行うことができる。従って，これによる設定値
は，ソフトカバー１７を装着した実際の歩行動作に適合
した内容とすることができる。尚，上記構成に係る義足
１において，設定値の送受信に際しては，設定値毎に１
回ずつ送受信を行っても良いが，全設定値をまとめて送
受信するようにすると，データ開始コードと終了コード
とをそれぞれ１回のみ送信すれば良いことになり，消費
電力を更に低減させることができる。この場合，設定器
２に送信用のボタンを付加し，当該ボタンをオンするこ
とにより送信可能とすれば良い。これにより，全設定値
の確認を行った後，送信することが可能となり，送信回
数を低減させて消費電力の更なる低下に寄与することが
できる。尚，本発明に係る義足においては，上記実施例
に係る電波発信機及び電波受信機１１を省略し，赤外線
発信機及び赤外線受信機１０にて各種教示に係る全ての
データの送受信を行うようにしても良い。逆に，これら
全てのデータの送受信を，赤外線発信機及び赤外線受信
機１０を省略して電波発信機及び電波受信機１１にて行
うようにしても良い。更にまた，本発明に係る義足にお
いては，義足１及び設定器２の双方に，それぞれ送信機
及び受信機を設け，データの教示時に設定器側で設定さ
れた歩行条件で義足装着者が実際にどのような歩行を行
っているかをモニタし得るようにすると，この義足装着
者に最適な調整を第三者が客観的に考察して行うことが
できる。
【０００９】
【発明の効果】本発明は，上記したように，相対的に屈
曲可能に枢着された大腿フレームと下腿フレームとの間
にシリンダを介装すると共に該シリンダのピストンに設
けられたバルブをアクチュエータにて動作させてその開
度を適宜調節し，両フレームが予め設定された動作速度
に応じた屈曲動作をし得るように上記ピストンの摺動速
度を制御する遊脚相コントロール義足において，少なく
とも上記バルブの開度に係るデータを入力する入力手段
及びこのデータを送信する送信手段を備えた遠隔操作手
段と，当該義足の内部に配設され，上記遠隔操作手段の
上記送信手段から送信された上記データを受信する受信
手段と，当該義足の内部に配設され，上記受信手段によ
り受信された上記データに基づいて上記アクチュエータ
を制御する制御手段とを具備してなることを特徴とする
遊脚相コントロール義足であるから，歩行動作に係る各
種データの設定を例えば義足本体の表面にソフトカバー
が装着された状態のもとでもその外部より簡便に行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る義足の構成を示すブロック図。
【図２】 本発明の一実施例に係る義足の概略構成図。
【図３】 上記実施例に係る義足の要部のブロック図。
【符号の説明】
１…義足 ２…設定器 ３…エアシリンダ ４…送信機 ５…受信機 ６…義足コントローラ ７…設定スイッチ ８…設定コントローラ ９…送信アンプ １０…赤外線受信機 １１…電波受信機 １２…大腿フレーム １３…下腿フレーム １４…膝部 １５…ステッピングモータ １６…メモリ １７…ソフトカバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雨森 邦夫 神戸市垂水区狩口台２丁目25−204 (72)発明者 奥 英久 明石市西新町２丁目２−16−208 (72)発明者 中川 昭夫 伊丹市梅ノ木町４丁目５−13 (72)発明者 北山 一郎 神戸市西区竹の台５丁目13−17 (72)発明者 幸 幹雄 明石市鳥羽863−１ (72)発明者 堀口 史郎 神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式 会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者 荒木 芳尚 神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式 会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者 結城 滋 神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式 会社神戸製鋼所神戸本社内 (72)発明者 浜田 俊博 神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 株式 会社神戸製鋼所神戸本社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相対的に屈曲可能に枢着された大腿フレ
    ームと下腿フレームとの間にシリンダを介装すると共に
    該シリンダのピストンに設けられたバルブをアクチュエ
    ータにて動作させてその開度を適宜調節し，両フレーム
    が予め設定された動作速度に応じた屈曲動作をし得るよ
    うに上記ピストンの摺動速度を制御する遊脚相コントロ
    ール義足において，少なくとも上記バルブの開度に係る
    データを入力する入力手段及びこのデータを送信する送
    信手段を備えた遠隔操作手段と，当該義足の内部に配設
    され，上記遠隔操作手段の上記送信手段から送信された
    上記データを受信する受信手段と，当該義足の内部に配
    設され，上記受信手段により受信された上記データに基
    づいて上記アクチュエータを制御する制御手段とを具備
    してなることを特徴とする遊脚相コントロール義足。
  2. 【請求項２】 上記送信手段と上記受信手段との間にお
    けるデータの送受信を赤外線により行うと共に，上記受
    信手段を当該義足の屈曲部近傍に配設した請求項１に記
    載の遊脚相コントロール義足。
  3. 【請求項３】 上記送信手段を赤外線送信機及び電波送
    信機により，上記受信手段を赤外線受信機及び電波受信
    機によりそれぞれ構成すると共に，上記赤外線受信機を
    当該義足の屈曲部近傍に配設し，上記電波受信機の入／
    切を赤外線により行うと共にデータの送受信を電波によ
    り行うようにした請求項１に記載の遊脚相コントロール
    義足。
JP4149315A 1992-06-09 1992-06-09 遊脚相コントロール義足 Pending JPH05337146A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4149315A JPH05337146A (ja) 1992-06-09 1992-06-09 遊脚相コントロール義足
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Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4149315A JPH05337146A (ja) 1992-06-09 1992-06-09 遊脚相コントロール義足

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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Country Status (4)

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US (1) US5443524A (ja)
JP (1) JPH05337146A (ja)
DE (1) DE4318901C2 (ja)
GB (1) GB2268070A (ja)

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