JPH0738869B2 - 下肢装具の靴底 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、両下肢麻痺者を対象
とする歩行補助装置である下肢装具の靴底に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】交通事故や転落事故により頚椎や脊椎を
打撲すると、上肢或いは下肢が麻痺する。現状では即座
に車椅子の生活となる。しかし、車椅子は患者の移動性
能は良いが、医学面或いは精神面でのデメリットが多い
ため、その改善の意味で患者の移動のための歩行補助装
置が考えられている。そのような歩行補助装置の一種と
して英国製パラウォーカーがある。このパラウォーカー
は股関節を除いて下半身全てを固定して上体の捻転動作
で前進するものである。この捻転動作による歩行動作で
は床と遊脚の間にクリアランスを設ける必要があるため
に捻転動作として患者は体を大きく傾ける必要がある
が、これは患者の大きな負担である。この負担を軽減す
るために患者の脚が床から離れる遊脚時には脚長を短く
し、また患者の脚が床に載る支持脚時には長くすること
によりそれほど大きく体を傾ける必要なしに歩行動作を
することができる負担の少ない歩行が実現できる。この
脚の長短・伸縮を交互に行わせる機構として靴底の厚み
を可変とした下肢装具が従来開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来開発されている厚
み可変の靴底は第４図に示すように靴底１００を上底１
０１と下底１０２とからなる２重底とし、この上底１０
１と下底１０２との上下方向の相対距離を可変とするも
ので、この上底１０１と下底１０２をリンク部材１０３
及び１０４並びに回転軸１０５からなる屈伸可能な連結
リンク機構１０６で連結し、この連結リンク機構１０６
を屈伸させることによって、上底１０１と下底１０２を
近ずけたり遠ざけたりして靴底１００の厚みを変える構
造になっている。しかるにこの連結リンク機構１０６を
屈伸駆動するためのアクチュエータとしては例えば空気
圧シリンダーが使用されるが、このアクチュエータ１０
７は上底１０１と下底１０２との間に配置されて靴底１
００に取り付けられているため、靴底１００の重量が大
きくなり、装着者に負担を掛けるだけでなく靴底１００
の厚みを小さくする場合でも、アクチュエータ１０７が
邪魔になって靴底１００の厚みを充分小さくすることが
できない。

【０００４】この発明は上記の如き事情に鑑みてなされ
たものであって、靴底の厚みを容易に変えることがで
き、かつ装着者の足先に大きな荷重が作用することな
く、構造が簡単でかつ遊脚時の靴底の厚みを充分に小さ
くすることができる下肢装具の靴底を提供することを目
的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の下肢装具の靴底は、相対距離可変の上底と下底
とからなる２重底を有する靴底であって、上底及び下底
を連結している屈伸可能な連結具と、連結具を駆動する
駆動機構と、連結具の動きを拘束するストッパーとを備
え、連結具は少なくとも一対の連結リンクを有し、それ
ぞれの連結リンクは第１の回転軸を介して回転可能に連
結している上リンク部材及び下リンク部材とを有し、上
リンク部材の上端は第２の回転軸を介して上底と連結し
ており、下リンクの下端は第３の回転軸を介して下底と
連結しており、駆動機構は靴底から離れた位置に配設さ
れているアクチュエータとアクチュエータに駆動されて
一対の連結リンクを同期して外側に屈折している原姿勢
から伸長させる駆動リンク部材と伸長した連結部材を原
姿勢に復帰させ得る復帰機構とを有し、かつストッパー
は連結リンクの内側に設けられていることを特徴として
いる。

【０００６】

【作用】靴底の厚みの調整操作は次のようになされる。
靴底の厚みを小さくする場合には、駆動機構を作用させ
て上リンク部材を第２の回転軸の回りに外側に回転さ
せ、連結リンクを外側に屈折させる。この連結リンクの
動きは他方の連結リンクに伝達され、１対の連結リンク
が同期して外側に屈折する。これによって上底及び下底
が接近し、靴底の厚みは小さくなる。

【０００７】次に、靴底の厚みを大きくする場合には、
反対に駆動機構を動作させて、上リンク部材を第２の回
転軸の回りに内側に回転させ、連結リンクを内側に回転
させ、連結リンクを伸長姿勢にする。この連結リンクの
動きは、他方の連結リンクに伝達され、１対の連結リン
クが同期して伸長姿勢となる。これによって、上底及び
下底が離隔し、靴底の厚みは大きくなる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面
について説明する。図１において１は靴底である。靴底
１は下半身麻痺の患者である使用者に装着する下肢装具
２の下端部を構成するものである。靴底１は上下に間隔
をおいて位置する上底３と下底４からなる２重底をなす
ものである。図２に示すように、上底３と下底４は屈伸
可能な連結具５によって連結されて上下方向の相対距離
が可変である。すなわち上底３と下底４の相対距離が大
きくなるということは、靴底の厚みが増えることを意味
し、また、上底３と下底４の相対距離が小さくなるとい
うことは、靴底１の厚みが小さくなることを意味する。

【０００９】連結具５は一対の連結リンク６ａ、６ｂを
備えている。連結リンク６ａ、６ｂは上リンク部材７及
び下リンク部材８を備えており、上リンク部材７の下端
と下リンク部材８の上端とは第１の回転軸１１を介して
回転可能に連結している。一方、上リンク部材７の上端
は第２の回転軸１２を介して上底３に回転可能に連結し
ており、また、下リンク部材８の下端は第３の回転軸１
３を介して下底４に回転可能に連結している。この上リ
ンク部材７と下リンク部材８が一直線上に位置している
状態は連結リンク６ａ、６ｂが伸長した状態を現してお
り、これが連結リンク６ａ、６ｂの伸長姿勢１４であ
る。この連結リンク６ａ、６ｂが伸長姿勢１４を取ると
き、上底３と下底４は上下方向に最も大きく離れてお
り、靴底１は最大の厚みを有している状態となる。

【００１０】この連結リンク６ａ、６ｂの屈伸は駆動機
構１０によって行なわれる。駆動機構１０ではそれぞれ
の連結リンク６ａ、６ｂに対向して連結リンク６ａ、６
ｂの内側にプーリー１５が配置されており、プーリー１
５は上底３に固定されてそこから伸びている回転軸１６
に回転可能に支持されている。プーリー１５はワイヤ１
７ａを巻き回してワイヤ１７ａの方向を転換しており、
ワイヤ１７ａの一端は第一の回転軸１１に連結し、ワイ
ヤ１７ａの他端は上底３に支持されている他のプーリー
１８に案内されてアクチュエータ２１に連結している。
一方、ワイヤ１７ｂは連結リンク６ｂのプーリー１５に
巻き回わされて一端が連結リンク６ｂの第１の回転軸１
１に連結し、他端は上底３に支持されている他のプーリ
ー２２、２３及び下肢装具２に支持されている他のプー
リー２４に案内されてアクチュエータ２１に連結してい
る。アクチュエータ２１は装着者のほぼ腰に相当する位
置で下肢装具２に取り付けられている。一方、上板３と
上リンク部材７との間には復帰機構３０のばね２５が設
けられており、ばね２５は連結リンク６ａ、６ｂが外側
に屈折する方向に連結リンク６ａ、６ｂにばね力を作用
させている。また、下リンク部材８の内側においてスト
ッパー２６が下底４に固定されている。このストッパー
２６は連結リンク６ａ、６ｂが伸長姿勢１４からさらに
内側に屈折することを阻止している。

【００１１】このように構成された靴底１における厚み
の調整操作は次のようになされる。使用者の脚１０が遊
脚である場合には、靴底１の厚みを小さくする必要があ
るが、これはアクチュエータ２１が作用せず、連結リン
ク６ａ、６ｂがフリーの状態において、ばね２５が上リ
ンク部材７を外側に押圧して、連結リンク６ａ、６ｂを
外側に屈折させる。この連結リンク６ａ、６ｂが外側に
屈折した状態にあるときが連結リンク６ａ、６ｂの原姿
勢２７である（図２において鎖線で示す）。次に使用者
の脚１０が支持脚となる場合には、靴底１の厚みを大き
くする必要があるが、この場合にはアクチュエータ２１
を動作させ、ワイヤ１７ａ、１７ｂを引っ張る。このワ
イヤ１７ａは他のプーリー１８に案内されてプーリー１
５に達し、ここで方向転換をして連結リンク６ａの第１
の回転軸１１に達している。

【００１２】一方ワイヤ１７ｂは他のプーリー２４、２
３、２２に案内されてプーリー１５に達し、ここで方向
転換をして連結リンク６ｂの第１の回転軸１１に達して
いる。アクチュエータ２１が動作してワイヤ１７ａ、１
７ｂを引っ張ると、第１の回転軸１１が内側に引かれ、
これによって連結リンク７ａ、８ｂが第１の回転軸１１
を中心として伸長して伸長姿勢１４となり、これによっ
て上底３と下底４が離隔し、靴底１の厚みは増加する。
ワイヤ１７ａとワイヤ１７ｂとはアクチュエータ２１に
より同じ量だけ引っ張られるので、連結リンク６ａと連
結リンク６ｂは同期して伸長する。

【００１３】この連結リンク６ａ、６ｂが伸長姿勢１４
にあるとき連結リンク６ａ、６ｂに上から荷重が作用し
た場合に連結リンク６ａ、６ｂは内側又は外側に屈折す
る可能性があるが、外側への屈折はワイヤ１７ａ、１７
ｂの引っ張りによって阻止され、また連結リンク６ａ、
６ｂの内側への屈折は下リンク部材８がストッパー２６
に衝突して回転を阻止される。こうして厚みが増大して
いる状態の靴底１の状態が保持される。

【００１４】このような構成の靴底１においては上底３
及び下底４との間にはアクチュエータ２１は存在せず、
プーリ１５が位置するだけなので、靴底の重量が増大す
ることを防ぐことができ、また、連結リンク６ａ、６ｂ
を折り畳んで靴底１の厚みを小さくする場合も、そのよ
うな動作を疎外する原因となるアクチュエータ２１が内
部に存在しないので、靴底の厚みを小さくすることがで
き、結局靴底の厚みの可変範囲を大きく取ることができ
る。こうして使用者の負担増大を避け、歩行動作を容易
にすることができる。

【００１５】図３はこの発明の他の実施例に関わる靴底
１ｂを示している。この他の実施例に関わる靴底１ｂで
は連結リンク６ａ、６ｂを屈伸駆動する駆動機構２０ｂ
の構造が図１に示す第１の実施例の駆動機構２０と異な
っている。すなわち第２の実施例においては第１の実施
例におけるワイヤ１７ａ、１７ｂ、プーリー１８、２
２、２３、２４及びばね２５を使用せず、そのかわり駆
動リンク機構３１ａ、３１ｂを使用する。すなわち駆動
リンク機構３１ａでは第１の駆動リンク部材３２及び第
２の駆動リンク部材３３を使用する。第１の駆動リンク
部材３２の一端は第２の回転軸１２を介して上リンク部
材７に連結し、また第２の駆動リンク部材３３は第４の
回転軸３４を介して上リンク部材７の途中に連結してい
る。第１の駆動リンク部材３２の他端と第２の駆動リン
ク部材３３の他端とは第５の回転軸３５を介して連結し
ている。一方、駆動リンク機構３１ｂでは第１の駆動リ
ンク部材３２及び第２の駆動リンク部材３３ｂを使用す
る。第１の駆動リンク部材３２ｂの一端は第２の回転軸
１２を介して上リンク部材７に連結し、また第２の駆動
リンク部材３３ｂは第４の回転軸３４ｂを介して上リン
ク部材７の途中に連結している。第１の駆動リンク部材
３２ｂの他端と第２の駆動リンク部材３３ｂの他端とは
第５の回転軸３５ｂを介して連結している。連結リンク
６ａの第５の回転軸３５と連結リンク６ｂの第５の回転
軸３５ｂとは連結リンク部材３６によって連結されてい
る。すなわち連結レバー部材３６は固定位置にある第６
の回転軸３７の回りに回転可能に設けられており、連結
レバー部材３６の両端にはスライド溝３８、４１が形成
されている。一方、連結リンク６ａの第５の回転軸３５
にはスライド溝３８に沿ってスライド可能であり、一
方、連結リンク６ｂの第５の回転軸３５ｂはスライド溝
４１に沿って、スライド可能である。こうして連結リン
ク６ａの動きは連結リンク６ｂに伝達される。連結リン
ク６ａの第５の回転軸３５を介して第１の駆動リンク部
材３２及び第２の駆動リンク部材３３にロッド４２の下
端が連結している。ロッド４２の上端はアクチュエータ
２１ｂに連結している。

【００１６】このように構成された靴底１ｂにおいて、
厚みの調整操作は次のようになされる。靴底１ｂの厚み
を小さくする場合には、アクチュエータ２１ｂを作用さ
せて第１の駆動リンク部材３２及び第２の駆動リンク部
材３３を介してロッド４２を引き上げて上リンク部材７
を第２の回転軸１２の回りに外側に回転させ、連結リン
ク６ａを外側に屈折させる。この連結リンク６ａの動き
は第５の回転軸３５、スライド溝３８、連結リンク部材
３６、スライド溝４１、連結リンク６ｂの第５の回転軸
３５ｂを介して連結リンク６ｂに伝達され、連結リンク
６ｂが同期して外側に屈折する。これによって上底３及
び下底４が接近し、靴底１ｂの厚みは小さくなる。

【００１７】次に、靴底１ｂの厚みを大きくする場合に
は、反対にアクチュエータ２１ｂを動作させて、ロッド
４２を押し下げ、第１の駆動リンク部材３２及び第２の
駆動リンク部材３３を介して上リンク部材７を第２の回
転軸１２の回りに内側に回転させ、連結リンク６ａを内
側に回転させ、連結リンク６ａを伸長姿勢にする。この
連結リンク６ａの動きは、第５の回転軸３５、スライド
溝３８、連結リンク部材３６、スライド溝４１、連結リ
ンク部材６ｂの第５の回転軸３５ｂを介して連結リンク
６ｂに伝達され、連結リンク６ｂが同期して伸長姿勢と
なる。これによって、上底３及び下底４が離隔し、靴底
１ｂの厚みは大きくなる。この第２の実施例の靴底１ｂ
においては、駆動機構２０ｂが剛性のあるロッド４２を
使用しているので、連結リンク６ａ、６ｂを伸長姿勢か
ら外側に屈折する原姿勢に復帰する場合にも機能し得る
ので第１の実施例における復帰用のばね２５を必要とせ
ず、構造が一層簡単になる。

【００１８】

【発明の効果】このように構成された靴底１、１ｂにお
いては、靴底の厚みをアクチュエータとリンク機構の動
作によって容易に変えることができ、また、そのアクチ
ュエータは靴底１、１ｂから離れた位置にあって、靴底
１、１ｂの上底と下底との間には存在しないので、使用
者の足先に大きな荷重が作用することがない。こうして
構造が簡単でかつ遊脚時の靴底の厚みを充分に小さくす
ることができる下肢装具の靴底を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】靴底の斜視説明図。

【図２】靴底の縦断面説明図。

【図３】他の実施例の靴底の縦断面説明図。

【図４】従来の靴底の縦断面説明図。

【符号の説明】 １、１ｂ 靴底 ２ 下肢装具 ３ 上底 ４ 下底 ５ 連結具 ６ａ、６ｂ 連結リンク ７ 上リンク部材 ８ 下リンク部材 １０ 使用者の脚 １１ 第１の回転軸 １２ 第２の回転軸 １３ 第３の回転軸 １４ 伸長姿勢 １５ プーリー １６ 回転軸 １７ａ、１７ｂ ワイヤ １８ 他のプーリー ２０、２０ｂ 駆動機構 ２１ アクチュエータ ２２ 他のプーリー ２３ 他のプーリー ２４ 他のプーリー ２５ ばね ２６ ストッパー ２７ 原姿勢 ３０ 復帰機構 ３１ａ、３１ｂ 駆動リンク機構 ３２、３２ｂ 第１の駆動リンク部材 ３３、３３ｂ 第２の駆動リンク部材 ３４、３４ｂ 第４の回転軸 ３５、３５ｂ 第５の回転軸 ３６ 連結リンク部材 ３７ 第６の回転軸 ３８ スライド溝 ４１ スライド溝 ４２ ロッド １００ 靴底 １０１ 上底 １０２ 下底 １０３ リンク部材 １０４ リンク部材 １０５ 回転軸 １０６ 連結リンク機構 １０７ アクチュエータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対距離可変の上底と下底とからなる２
   重底を有する靴底であって、前記上底及び前記下底を連
   結している屈伸可能な連結具と、前記連結具を駆動する
   駆動機構と、前記連結具の動きを拘束するストッパーと
   を備え、前記連結具は少なくとも一対の連結リンクを有
   し、それぞれの前記連結リンクは第１の回転軸を介して
   回転可能に連結している上リンク部材及び下リンク部材
   とを有し、前記上リンク部材の上端は第２の回転軸を介
   して前記上底と連結しており、前記下リンクの下端は第
   ３の回転軸を介して前記下底と連結しており、前記駆動
   機構は前記靴底から離れた位置に配設されているアクチ
   ュエータと前記アクチュエータに駆動されて前記一対の
   連結リンクを同期して外側に屈折している原姿勢から伸
   長させる駆動リンク部材と前記伸長した前記連結部材を
   原姿勢に復帰させ得る復帰機構とを有し、かつ前記スト
   ッパーは前記連結リンクの内側に設けられていることを
   特徴とする下肢装具の靴底。