JPH0539518U

JPH0539518U - 身体装着型腕筋力用補装具

Info

Publication number: JPH0539518U
Application number: JP5849591U
Authority: JP
Inventors: 浩道堀; 純生滝川
Original assignee: 株式会社飯倉総合研究所
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】駆動系に小型で軽量かつ人の筋肉の動きと類
似する動作をなす、空気圧で作動するゴム製の人工筋を
使用し、これを日常的に使用することを可能とし、着衣
や治療用のバンド等に組み込むことも可能であって、場
合によっては、筋力の機能回復訓練用としても使用でき
る補装具。【構成】障害を有する腕側の肩前部に支持される肩固
定具１と、上腕と、下腕に夫々支持される上腕固定具３
及び下腕固定具４とよりなり、上腕固定具と下腕固定具
は、肘部で連結されると共に、肩固定具と下腕固定具間
に内部の空気圧を変化することによって伸縮可能となし
たゴム製人工筋７を懸架したことを特徴とする身体装着
型腕筋力用補装具。両端が口金によって閉鎖された円筒
状ゴム製ホ−スであって、縦糸及び横糸にて織成された
織布がゴム層内に埋入され、この縦糸及び横糸がホ−ス
長手方向に対して傾斜角度をもっている腕筋力用補装
具。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は腕の筋力の欠損者における身体装着型の補装具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、身体障害者の社会活動への参加が言われ、又、社会復帰への途も開かれてきている。しかるに、交通事故に見舞われたり、筋ジストロフィ−、脳障害、神経障害等による腕の筋力を失った障害者が、社会生活の中でその機能を発揮するための補助装置にあっては、未だ充分なものが存在せず、一般にはギブス等の位置を固定する補装具であり、腕や手、指等を障害者の意志によって、手動操作により任意の位置に留めることを目的とした補装具は存在しない。

【０００３】一方、障害機能の回復訓練用として、腕を自動的に反復繰り返し作動させる訓練装置はあるが、これは身体へ装着したまま移動することを目的としていないことにより、その駆動源がモ−タ−による電動式或いは油圧式によっている。従って、身体に装着したままで移動することは、重量が大きくかつ容積もかさばるために、日常的にこれを身体に装着して用いることは不可能であった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、以上のような従来の技術によってはなし得なかった、身体装着型の補装具を提案するものである。そして、その補装具にあっては、駆動系に小型で軽量かつ人の筋肉の動きと類似する動作をなす、空気圧で作動するゴム製の人工筋を使用するものであって、このことにより、これを日常的に身体に装着して使用することが可能となったものであり、勿論着衣や治療用のバンド等に組み込むことも可能であって、その利便性は大きく、一方、失った筋力の機能回復訓練用としても使用できる補装具である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の目的を達成するために開発を重ねた結果、以下の構成を採ることにより目的を達成したものである。即ち、本考案の要旨は、障害を有する腕側の肩前部に支持される肩固定具と、上腕と、下腕とに夫々支持される上腕固定具及び下腕固定具とよりなり、前記上腕固定具と下腕固定具は、肘部において連結されると共に、肩固定具と下腕固定具間に内部の空気圧を変化することによって伸縮可能となしたゴム製人工筋を懸架したことを特徴とする身体装着型腕筋力用補装具であって、前記上腕固定具と下腕固定具とは、肘部において揺動可能に連結された腕筋力用補装具である。そして、特に言えば、前記ゴム製人工筋は、両端が口金によって閉鎖された円筒状ゴム製ホ−スと、縦糸及び横糸にて織成された織布が前記ホ−ス内に埋設され、或いは前記ホ−ス表面を覆ってなり、この縦糸及び横糸がホ−ス長手方向に対して傾斜角度をもっており、この傾斜角度は、５４度以下である腕筋力用補装具にかかるものである。

【０００６】

【作用】

本考案は、以上の通り、ゴム製人工筋を肩固定部と下腕固定部間に懸架し、伸縮する人工筋内へ空気を出入することによって伸縮が自在に行われ、伸縮に伴って下腕部を任意の位置にまで上げ下げできることとしたものである。そして、特に上腕固定具と下腕固定具との連結を選択することによって、スム −ズな動きを与えるものであって、筋力回復のためのリハビリテ−ション用装置としても使用することができるものである。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を具体例をもって更に詳しく説明する。図１は本考案の補装具を身体に装着した際の全体図である。図にあって、１は肩前部に当接支持された肩固定具であって、これにはその前部に後述するゴム製人工筋を支持する懸架部材２が備えられている。３は上腕固定具、４は下腕固定具であって、これらは夫々バンド等によって各腕部に着脱自在に装着支持される。この例にあっては、肘の内側においてこの両者３、４が回動自在に軸支５されている。この下腕固定具３には、ゴム製人工筋を支持する懸架部材６が、前記した懸架部材２と対向して備えられている。

【０００８】かかる２つの懸架部材２と６との間に、ゴム製人工筋７の両端を懸架して全体が構成される。このゴム製人工筋７にあっては、この内部に空気を充填し或いは排気するために、スイッチ８を備えた電磁弁９及び調整弁１０がホ−ス１１にて連結されているものである。

【０００９】即ち、本考案の身体装着型腕筋力用補装具は、肩部における肩固定具１と、肘の上下を固定する上腕及び下腕固定具３、４及びゴム製人工筋７、更には空気圧の制御系によって構成されるものである。そして、肩固定具１にあっては、一般には肩前部の位置に固定するために、鎖骨バンド等によって支持されるものである。

【００１０】一方、肘の上下即ち上腕と下腕の固定具３、４は、いずれも腕に固定するためのベルト、場合によっては手首バンド（いずれも図示せず）を備えており、これによって夫々が支持固定される。この固定具３、４は一体型であっても、別体型であってもよいが、いずれにしても肘の部分で連結されており、この部分で揺動可能とされるのが好ましい。従って、この両者はかかる部分が柔軟なベルトにて連結されたり、ピン等をもって軸支されることとなる。尚、場合によっては、予め一定の角度をもって両者が固定されているケ−スも考えられる。

【００１１】そして駆動系であるゴム製人工筋７は、両端に備えたフックをもって前記した懸架部材２及び６に懸架され、この人工筋７の長さが空気圧によって伸縮し、この伸縮力によって下腕固定具４が動き得るのである。かかるゴム製の人工筋７は、中空のゴムホ−スよりなり、このゴム層中に、所定の傾斜角をもった縦糸と横糸とによって織成された織布が埋入されたものであり、或いはこのホ−スの表面を前記織布が覆うものであって、かかる織布を構成する縦糸と横糸にこの傾斜角をつけてあるために、ホ−ス内に充填される空気圧によってホ−スが伸縮して駆動源となるのである。かかるゴムホ−スの外周には、安全のためにプラスチック等の蛇腹管がはめこまれるのが好ましい。

【００１２】又、駆動源である空気圧の制御系にあっては、主として動作の範囲を規制するための精密圧力調整弁１０と、手動のＯＮ、ＯＦＦ動作で作動する三方電磁弁９とが、ホ−ス１１によって連結されて構成されるものである。

【００１３】図２はかかる補装具を模式的に表わしたものであり、Ａは上腕、Ｂは下腕を示し、Ｐ_O は肩固定具１の懸架部材の位置、Ｐ₁ は肘の位置を示している。そして、人工筋７は、肩固定具１の懸架部材２と下腕固定具の懸架部材６（Ｐ ₂ の位置）との間に懸架される。

【００１４】さて、電磁弁９を吸気に設定し、圧力の調整弁１０を用いて人工筋のゴムホ− ス内の空気圧を上げていくと、図３のように人工筋７は変位Δθ₀ が得られることとなる。勿論、人工筋の最大出力時、即ちゴムホ−スの最大収縮時の変位は、人体の骨格上の限界可動角を越えないよう、機構上の停止機能は備えられるのは当然である。

【００１５】以上のように、障害者の使用目的によって、人工筋７内の空気圧を高めることによって簡単に変位Δθ₀ を得ることが可能となり、後はスイッチを用いて吸気及び排気をなし、腕の上昇或いは下降を任意に行うことができることとなったのである。

【００１６】さて、図２においてＰ₁ の位置、即ち上腕及び下腕の固定具３、４間を、可動タイプで連結することも好ましく、この場合にあっては、調整弁１０を次第に開けて人工筋７内に吸気を続けることで、図４に示すようにまずＰ₁ の部分をその可動可能な角度Δθ₁ まで曲げることができ、その後、図５にて示すようにＰ₀ の部分が先に述べたようにΔθ₀ の変位をなすものである。これは使用目的に応じて予め可動可能なΔθ₁ の角度を設定（例えばギア比等を変更）すれば、単に肘をギブス等で固定することで目的に合せるのではなく、肘と肩を人工筋一本で常に連動させ、バランスの良い腕全体の動作を得ることができる。

【００１７】特に、本考案の補装具にあっては、スイッチの部分を簡単なタイマ−或いはプログラム可能なシ−ケンサ−等に置き換えることによって、単に補装具の機能だけではなく、主として肘関節部位のリハビリテ−ションや、更にマイクロプロセッサ−等により、筋力測定やトレ−ニング装置としてもその適用範囲を広げることが可能となったものである。

【００１８】図６及び図７は、本考案に使用されるゴム製人工筋７の詳細を示すものであって、図６は吸気前、図７は吸気後の人工筋７の一部切り欠き側面図である。人工筋７は、ゴム製のホ−スが主体であって、これはゴム１２中に織布１３が埋入している例である。そしてこの織布１３を形成する縦糸１４と横糸１５は、ゴムホ−スの長手方向に対して５４度以内の角度φに配置されている。

【００１９】この角度φは、ゴムホ−ス等において内圧をかけた場合、５４度の拡角度をもってホ−スがこれ以上径を大きくしない、いわゆる静止角というものであって、これはよく知られた事実である。即ち、予めこの静止角度よりも小さい角度をもって織布１３がゴム中に埋入された場合、ゴムホ−スの内圧を高めると、かかる静止角度（５４度）にまで径を大きくすることができ得るものであって、逆に言えばホ−ス長さは縮むこととなる。

【００２０】図７はこのゴムホ−スの内圧が高められ、ホ−スの長さが縮んだ状態を示し、この織布１３を形成する糸の角度は、５４度の静止角に近い角度となったものである。尚、図中、１６は安全のためにゴムホ−スの外周に備えられた蛇腹管である。

【００２１】尚、上記のゴム製人工筋の例においては、ゴム層中に織布を埋入した例をもって説明したが、ゴムホ−スの表面をかかる織布をもって覆ったものであっても、同様な伸縮機能が得られることは言うまでもない。

【００２２】図８は本考案に使用される下腕固定具４の一例を示すものであって、符号１７はプラスチック製基体であり、固定具４の基体をなすものである。そしてこの基体１７には、ウレタンフォ−ム１８が裏打ちされており、その基体１７の両端には肘及び手首への固定部１９、２０が形成され、この固定にあっては、図例ではいわゆる貼着ファスナ−２１、２２によって固定されることとなるのである。図中、基体１７には人工筋７との懸架部材６が突出されている。かかる例は下腕固定具４を代表して説明したが、同様趣旨の構造のものを上腕固定具３として用いてもよいことは勿論である。

【００２３】これら固定具３、４は肘の部分で連結されるのがよく、特にこの連結部にあって、ギアによって連結されている場合には、このギア比の変更を可能とする装置を備えることも望ましく、このため上腕の上がる角度の調整ができることともなるのである。

【００２４】

【考案の効果】

本発明は、以上のような身体装着型腕筋力用補装具であるため、様々な体形や体重の異なる障害者が利用するに際して、特別な制御用の電子回路（コントロ− ラ−）等を必要とせず、ゴム製人工筋の特徴である空気圧とそれに伴う収縮率に応じたバネ特性を活用することで、動作の範囲を簡単に設定することができることとなったのである。従って、障害者の腕の重さ、長さに関係なく操作ができ、又、小型かつ軽量化が図られるために、備え付けの装置ではなく、身体へ装着して自由に移動できるものである。このため、かかる装置は筋力を回復するリハビリテ−ション用の装置としても効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の補装具を身体に装着した際の全
体図である。

【図２】図２はかかる補装具を模式的に表わしたもので
ある。

【図３】図３は人工筋の変位を示す模式図である。

【図４】図４は人工筋の変位の別例を示す模式図であ
る。

【図５】図５は図４における人工筋の最終変位の模式図
である。

【図６】図６は吸気前のゴム製人工筋の詳細を示す一部
切り欠き側面図である。

【図７】図７は吸気後のゴム製人工筋の詳細を示す一部
切り欠き側面図である。

【図８】図８は本考案に使用される下腕固定具の一例を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１‥‥肩固定具、２、６‥‥懸架部材、３‥‥上腕固定具、４‥‥下腕固定具、７‥‥ゴム製人工筋、８‥‥スイッチ、９‥‥電磁弁、１０‥‥調整弁、１１‥‥ホ−ス、１２‥‥ゴム、１３‥‥織布、１４‥‥縦糸、１５‥‥横糸、１６‥‥蛇腹管、１７‥‥プラスチック製基体、１８‥‥ウレタンフォ−ム、１９、２０‥‥肘及び手首への固定部、２１、２２‥‥貼着ファスナ−、Ａ‥‥上腕、Ｂ‥‥下腕、Ｐ_O ‥‥肩固定具の懸架部材の位置、Ｐ₁ ‥‥肘の位置、Ｐ₂ ‥‥下腕固定具の懸架部材の位置、 Δθ₀ 、Δθ₁ ‥‥変位、 φ‥‥傾斜角。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】障害を有する腕側の肩前部に支持される
肩固定具と、上腕と、下腕とに夫々支持される上腕固定
具及び下腕固定具とよりなり、前記上腕固定具と下腕固
定具は、肘部において連結されると共に、肩固定具と下
腕固定具間に内部の空気圧を変化することによって伸縮
可能となしたゴム製人工筋を懸架したことを特徴とする
身体装着型腕筋力用補装具。
【請求項２】前記上腕固定具と下腕固定具とは、肘部
において揺動可能に連結された請求項第１項記載の腕筋
力用補装具。
【請求項３】前記ゴム製人工筋は、両端が口金によっ
て閉鎖された円筒状ゴム製ホ−スと、縦糸及び横糸にて
織成された織布が前記ホ−ス内に埋設され、或いは前記
ホ−ス表面を覆ってなり、この縦糸及び横糸がホ−ス長
手方向に対して傾斜角度をもっている請求項第１項記載
の腕筋力用補装具。
【請求項４】前記傾斜角度は、５４度以下である請求
項第３項記載の腕筋力用補装具。