JPH09253145A - 歩行補助装具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下肢麻痺者用の交互歩行の向上を図ることが
できる「歩行補助装具」を提供することを目的とする。 【解決手段】 体幹装具の左右各側の股関節継手に搖動
自在に結合された両脚長下肢装具を備え、両脚下肢支柱
の左右各側の大腿部の内側部は内側部股継手により連接
され、この股継手の回転中心は股関節継手の回転中心と
ほゞ一致した位置に配設され、内側部股継手は左右の前
記下肢支柱の動きを交互歩行となるごとく運動させるよ
うにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下肢麻痺等の歩行
障害者に自力歩行手段を与えるための歩行補助装具に関
する。

【０００２】

【従来の技術】脊髄の損傷により、両側下肢及び体幹下
部の感覚麻痺及び筋機能を喪失した歩行障害者が自力歩
行を行うため装着する装具としては、従来、股関節を固
定し、松葉杖で体重を支持し両側を同時に前に振り出す
「大振り歩行」を行なうものが主であった。しかし、こ
の歩行方法は非常に大きなエネルギーを必要とし、長距
離の歩行は困難であった。

【０００３】そこで健常者の歩行のように交互に左右の
脚を出して歩行する交互方向を可能とする装具が内外で
提案されている。従来知られているこの種の装置の最大
の問題点は、両脚支柱の長さが同じであるため、一方の
脚を振り出す場合、体を大きくかたむけなければ足底が
地面に支えて振り出すことができないので、身体を交互
にかたむけながら進んで行かねばならず、エネルギーの
消費も大きく、安定して歩行することができなかった。

【０００４】この点を改善した歩行補助装具として、下
肢を固定する左右一対の支柱を空気圧式支柱長可変機構
を用いて、歩行動作に対応させて交互に一方が他方より
長くなる如く伸縮させるようにした補装具が提案されて
いる。

【０００５】この構成により、歩行に際して身体を大き
く左右に交互に傾ける必要がなくなり、比較的少ないエ
ネルギー消費で安定して交互歩行をすることが可能とな
った。

【０００６】ところで、交互方向を行なう場合、一方の
脚を前に出すと他方の脚は身体に対して後に下がるので
あるが、健常者はこの動作を無意識に行なっている。し
かし、歩行障害者の場合は、交互に脚の強制的に出させ
るとともに一方の脚が前に出れば他方が後退するように
互いに連動させることが必要になる。その連動機構とし
ては、体幹装置の後部に軸支された連動軸と支柱の股関
節の下部とをリンク機構を介して連接されており、かか
る脚の連動を可能とさせている（特開平６−１１４０８
９号公報）。さらに、従来の装具では、歩行障害者に健
常者のような交互歩行動作をさせるために装具の剛性を
高める必要があるので、装具の重量増加をもたらすとと
もに、歩行障害者にとっての身体的負担を回避させるこ
とができなかった。また、両脚長下肢装置は単軸の継手
にて結合する機構としており、しかも、上記下肢の回転
中心と本来の股関節の回転中心とが一致するようにされ
ていないので、交互歩行動作において遊脚の下降が大き
くなるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来使用さ
れ、あるいは提案されている下肢麻痺者用の交互歩行用
歩行補助装具の上述の問題点にかんがみなされたもの
で、内側部股継手の回動運動のもとで充分な歩行力を付
与して安定した歩容が得られるとともに、体幹装具の剛
性を特に高めることなく、しかも、交互歩行動作におい
て遊脚の下降を低減できる優れた歩行補助装具を提供す
ることを課題とする。

【０００８】

【問題を解決するための手段】本発明による歩行補助装
具は、上記の課題を解決するために、骨盤体幹装具付き
両脚長下肢装具からなる歩行補助装具であって、前記体
幹装具の左右各側の下端にて歩行障害者の股関節の相等
位置にある股関節継手に結合された左右両脚下肢支柱か
らなる両脚長下肢装具を備え、前記支柱の左右各側の大
腿部の内側部は内側部股継手により連接され、前記内側
部股継手の回転中心は前記股関節継手の回転中心とほゞ
一致した位置に配設され、前記内側部股継手は左右の前
記下肢支柱の動きを交互歩行となるごとく運動させるこ
とを特徴とする。

【０００９】本発明は、両脚下肢装具からなる歩行補助
装具であって、前記両脚長下肢装具は左右両脚下肢支柱
からなり、前記支柱の左右各側の大腿部の内側部は内側
部股継手により連接され、前記内側部股継手の回転中心
は歩行障害者の股関節の相等位置の回転中心とほゞ一致
した位置に配設され、前記内側部股継手は左右の前記下
肢支柱の動きを交互歩行となるごとく運動させることを
特徴とする。

【００１０】本発明は、前記内側部股継手は、ハウジン
グ内にて固定軸に軸支され互に反対方向に回転する１対
の同期ギヤが配設され、各同期ギヤごとの左右各側に
は、夫々第１リンク材及び第２リンク材が配設されてお
り、該第１リンク材および第２リンク材の一端は夫々の
固定軸に挿着されるとともに、他端は取付台材の一側部
の遊動軸に遊合されており、取付台材の他側部は前記下
肢支柱の左右各側の内側に下肢支柱に対し直交方向をも
って締結されており、前記同期ギヤ、第１リンク、第２
リンクおよび取付台材は、左右の前記下肢支柱の動き
を、交互歩行となるごとく逆位相をもって運動させるこ
とを特徴とする。

【００１１】本発明は、前記内側部股継手は、ハウジン
グ内にて固定軸の中央部にて軸支され垂直方向に延びた
案内子と、該案内子の左右各側には夫々第１リンク材及
び第２リンク材とが配設されており、該第１リンク材及
び第２リンク材の一端は夫々固定軸に遊合されるととも
に、他端は取付台材の一側部の第１及び第２遊動軸に遊
合されており、前記案内子の左右各側には、前記第１リ
ンク材及び第２リンク材の下方にて取付台材の一側部と
前記案内子とを接合する第３リンク材が配設されてお
り、該第３リンク材の一端は取付台材の一側部の第３遊
動軸に遊合され、他端は前記案内子の直線状案内溝を滑
動するローラが配設されており、取付台材の他端部は下
肢支柱の左右各側の内側に下肢支柱に対し直交方向をも
って締結されており、前記第１リンク、第２リンク、第
３リンク、案内子および取付台材は、左右の前記下肢支
柱の動きを、交互歩行となるごとく逆位相をもって運動
させることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜９
を参照して説明する。図１は、本発明の第１発明の骨盤
体幹装具付きの歩行補助装具の全体構成を示す側面図、
図２は、図１の正面図、図３は、本発明の第２発明の両
脚長下肢装具からなる歩行補助装具の全体構成を示す側
面図、図４は、図３の正面図、図５は、本発明の内側部
股継手を示す側面図、図６は、図５の側部断面図、図７
は他の実施例の内側部股継手を示す側面図、図８は、図
７の側部断面図、図９は、図５とともにその作用を説明
する図である。

【００１３】本発明の第１発明の実施例について、図１
および図２を参照して説明する。図１および図２に示す
ように、この歩行補助装具１では、骨盤体幹装具２には
その両側に設けられた左右の股関節継手３Ｌ，３Ｒを介
して、脚の大腿部及び下腿部を支持する下肢支柱５Ｌ，
５Ｒが前後方向に揺動自在に枢着されている。各下肢支
柱５Ｌ，５Ｒの下端には装着者の足を保持する足機構６
が取付けられている。両脚長下肢装具４は、上記股関節
継手３、下肢支柱５、足機構６からなっている。

【００１４】２ａは体幹装具２に取付けられた装着ベル
ト、５ａ及び５ｂは下肢支柱５Ｌ，５Ｒに取付けられた
装着ベルトをそれぞれ示し、これら装着ベルト２ａ，５
ａ，５ｂを用いて装着者は骨盤体幹装具２、下肢支柱５
Ｌ，５Ｒ、足機構６に夫々、確実に保持される。

【００１５】本実施例の歩行補助装具１では、空気圧制
御により足機構６の厚さを変化させ、かつ踵の高さを変
化させて左右の支柱長を歩行動作に合せて交互に伸縮さ
せる支柱長可変機構が設けられている。図１および図２
には頬瑣をさけるために、これらの装置の図示を省略し
ている。

【００１６】上記歩行補助装具１には、内側部股継手３
０が具備されている。上記内側部股継手３０は、下肢支
柱５Ｌ，５Ｒの左右各側の大腿部の内側部において、上
記下肢支柱５Ｌ，５Ｒと連接しており、内側部股継手の
回転中心は股関節継手３Ｌ，３Ｒの回転中心とほゞ一致
した位置に配設されている。

【００１７】図５、図６において、内側部股継手３０
は、ハウジング３５内に第１軸３２ａと第２軸３２ｂと
に軸支され互に反対方向に回動するように配設された１
対の同期ギヤ３１ａ，３１ｂの左右各側に夫々がほゞ平
行となるように配設された第１リンク材３６Ｌ．３６Ｒ
及び第２リンク材３７Ｌ，３７Ｒと、第１リンク材３６
Ｌ，３６Ｒ及び第２リンク材３７Ｌ，３７Ｒと夫々下端
にて結合されるとともに、下肢支柱５Ｌ，５Ｒに対し直
交方向をもって締結されるように配設された取付台材３
４Ｌ，３４Ｒとから構成されている。

【００１８】さらに詳しくは、第１リンク材３６Ｌ，３
６Ｒ及び第２リンク材３７Ｌ，３７Ｒの上端は孔部をも
って夫々、上記第１軸３２ａと第２軸３２ｂとに挿着さ
れ、かつ同期ギヤ３１ａの右側において第１リンク材３
６Ｒの上端は止具をもって一体構造とされ、同期ギヤ３
１ｂの右側において、第２リンク材３７Ｒの上端は止具
を用いない分離構造とされている。

【００１９】そして、同期ギヤ３１ａの左側において、
第１リンク材３６Ｌの上端は止具を用いない分離構造と
され、同期ギヤ３１ｂの左側において第２リンク材３７
Ｌの上端は止具をもって一体構造とされている。

【００２０】上記第１リンク材３６Ｌ，３６Ｒ及び第２
リンク材３７Ｌ，３７Ｒの下端は孔部をもって上記取付
台材３４Ｌ，３４Ｒに所定の下部軸間距離４０をもって
設けた遊動軸３３，３３に遊合するように挿着される。
３８，３８はスラスト軸受を夫々しめし、ハウジング３
３の内側面と第１リンク材３６Ｌ，３６Ｒおよび第２リ
ンク材３７Ｌ，３７Ｒの一表面との間に介在されるとと
もに、また、遊動軸３３，３３の頭部面ならびに取付台
材３４Ｌ，３４Ｒの内側面と第１リンク材３６Ｌ，３６
Ｒおよび第２リンク材３７Ｌ，３７Ｒの両表面との間に
介在されて、これら部材間の運動を円滑にさせている。

【００２１】上記内側部股継手３０は、下肢支柱５Ｌ，
５Ｒとが図５に示すように夫々、前方及び後方となる位
置にある場合、下肢支柱５Ｌに配設された第１リンク材
３６Ｌおよび第２リンク材３７Ｌならびに取付台材３４
Ｌと下肢支柱５Ｒに配設された第１リンク材３６Ｒおよ
び第２リンク材３７Ｒならびに取付台材３４Ｒとは股関
節継手軸３に対して互に逆方向を指向するように作動さ
れる。しかも、第１リンク材３６および第２リンク材３
７の上部軸間距離３９および下部軸間距離４０は不変
で、一定距離を保持している。

【００２２】上記構成の本発明の第１発明の歩行補助装
具１では、上記内側部股継手３０の作用は、装着者の歩
行時に一側の下肢支柱（例えば右側下肢支柱５Ｒ）を股
関節継手３Ｒを軸として前方に振り出すと、取付台材３
４Ｒが前方に運動し、第１リンク材３６Ｒは第１軸３２
ａを反時計方向に回動させるとともに同期ギヤ３１ａは
反時計方向に回動され、同期回転のもとで同期ギヤ３１
ｂは時計方向に回動されて左側の第２リンク材３７Ｌは
第２軸３２ｂの回りに後方に逆回動され、右側の第２リ
ンク材３７Ｒは取付台材３４Ｒの前方運動に従動して第
２軸３２ｂの回りに遊動し反時計方向に回動される。第
２リンク材３７Ｌの逆回動に伴い左側下肢支柱４Ｌの取
付台材３４Ｌが後方に運動し、左側の第１リンク材３６
Ｌは取付台材３４Ｌの後方運動に従動して第１軸３２ａ
の回りに遊動し時計方向に回動される。

【００２３】そして、上記内側部股継手３０は同期ギヤ
３１の左右各側において、上記軸間距離３９の部分、取
付台材３４の下部軸間距離４０の部分、第１リンク材３
６及び第２リンク材３７により４節機構が形成される。
このように上記下肢の動きに対応して上記左右の４節機
構が１対の同期ギヤ３１を介して左右の下肢支柱５Ｌ，
５Ｒの動きが交互左右となるごとく逆位相をもって運動
されることが確実とされる。

【００２４】したがって、下肢支柱５Ｌ，５Ｒが交互作
用して運動する場合、股関節継手軸３を中心として大き
なトルクをもって下肢支柱５Ｌ，５Ｒ相互に歩行力を伝
達できて安定した歩容を得ることができる。しかも、下
肢支柱５Ｌ，５Ｒの交互作用にさいして重心点の高さの
変動を抑制することができるので、交互歩行の向上を図
ることができる。

【００２５】図９において、下肢支柱５Ｌ，５Ｒおよび
内側部股継手３０の作用について説明する。いずれも直
線モデルを用いて説明しているので、実際の形状とは一
致していない。図９（ａ）は、左右側の下肢支柱５Ｌ，
５Ｒの位置が重なって一致している状態を示し、これに
従い、内側部股継手３０の左右側の４節機構の位置が重
なって一致している状態を示している。図９（ｂ）は、
左右側の下肢支柱５Ｌ，５Ｒが１０°の角度をもって開
脚している状態を示し、内側部股継手３０の左右側の４
節機構が下肢の動きに対応して変形で、しかも逆位相を
もって変形している状態を示している。図９（ｃ）は、
左右側の下肢支柱５Ｌ，５Ｒが２０°の角度をもって開
脚している状態を示している。図９（ｄ）は、左右側の
下肢支柱５Ｌ，５Ｒが最大値である３０°の角度をもっ
て開脚している状態を示している。このように上記内側
股継手３０の４節機構、上部軸間距離３９の部分を固定
節とし、この固定節の回りに変形されることが明らかに
示されている。

【００２６】次に、本発明の第２発明の実施例につい
て、図３および図４を参照して説明する。図３および図
４に示すように、この歩行補助装具１Ａでは、両脚長下
肢装具４Ａからなり、内側部股継手３０が具備されてい
る。上記内側部股継手３０は、下肢支柱５Ｌ，５Ｒの左
右各側の大腿部の内側部において、上記下肢支柱５Ｌ，
５Ｒと連接しており、内側部股継手の回転中心は歩行障
害者の股関節の相等位置の回転中心とほゞ一致した位置
に配設されている。内側部股継手３０は、本発明の第１
発明の実施例において説明した図５および図６に示す構
成を適用しうる。

【００２７】この歩行補助装具１Ａは、脊髄損傷の部位
が低い、例えば、胸椎１０と腰椎との間の部位にある歩
行障害者に適用することが好適である。上記歩行補助装
具１Ａは、本発明の第１発明の実施例において説明した
図１および図２に示す骨盤体幹装具２の配設を省略した
構成としている。本発明の第２発明の実施例によると、
歩行補助装具１Ａの構成をコンパクトにできて、左右の
下肢支柱５Ｌ，５Ｒの動きを交互歩行となるごとく運動
させることができる。さらに、重量低減を可能とすると
ともに装着の簡便化を可能としているので、歩行障害者
にとっての身体的負担を著しく回避することができる。

【００２８】次に、本発明の第１発明の実施例における
内側部股継手３０の他の実施例について、図７および図
８を参照して説明する。本実施例においては、図７およ
び図８に示すように、内側部股継手５０は、ハウジング
５５内にて固定軸５２である第１軸５２ａと第２軸５２
ｂの中央部にて軸支され垂直方向に延びた案内子６４
と、案内子６４の左右各側には夫々がほゞ平行となるよ
うに配設された第１リンク材５６Ｌ，５６Ｒ及び第２リ
ンク材５７Ｌ，５７Ｒと、第１リンク材５６Ｌ，５６Ｒ
及び第２リンク材５７Ｌ，５７Ｒと夫々下端にて結合さ
れるとともに下肢支柱５Ｌ，５Ｒに対し直交方向をもっ
て締結されるように配設された取付台材５４Ｌ，５４
Ｒ、取付台材５４Ｌ，５４Ｒの一側部と案内子６４とを
接合する第３リンク材５８Ｌ，５８Ｒとから構成されて
いる。

【００２９】さらに詳しくは、第１リンク材５６Ｌ，５
６Ｒ及び第２リンク材５７Ｌ，５７Ｒの上端は孔部をも
って夫々、上記第１軸５２ａと第２軸５２ｂとに遊合す
るように挿着され、上記第１リンク材５６Ｌ，５６Ｒ及
び第２リンク材５７Ｌ，５７Ｒの下端は孔部をもって上
記取付台材３４Ｌ，３４Ｒに所定の下部軸間距離４０を
もって設けた第１及び第２遊動軸５３，５３に遊合する
ように挿着される。５９，５９はスラスト軸受を夫々し
めし、ハウジング３３の内側面と第１リンク材５６Ｌ，
５６Ｒおよび第２リンク材５７Ｌ，５７Ｒの一表面との
間に介在され、また、案内子６４の両側面と第１リンク
材５６Ｌ，５６Ｒおよび第２リンク材５７Ｌ，５７Ｒの
他表面との間に介在されるとともに、さらに、遊動軸５
３，５３の頭部面ならびに取付台材５４Ｌ，５４Ｒの内
側面と第１リンク材５６Ｌ，５６Ｒおよび第２リンク材
５７Ｌ，５７Ｒの両表面との間に介在されて、これら部
材間の運動を円滑にさせている。上記第３リンク材５８
Ｌ，５８Ｒの一端は取付台材５４Ｌ，５４Ｒの一側部に
設けられた第３遊動軸６２に遊合するように挿着される
とともに、他端はローラ６３を有するローラ軸６６に遊
合するように挿着されている。上記案内子６４は下部に
直線状の案内溝６５が設けられ、上記ローラ６３は案内
溝６５に沿って上下方向に滑動される。

【００３０】そして、上記内側部股継手５０は固定軸５
２の左右各側において、上記軸間距離６０の部分、取付
台材６１の下部軸間距離６１の部分、第１リンク材５６
及び第２リンク材５７により４節機構が形成され、さら
に第３リンク材５８と案内子６４との２節機構が付加さ
れ、６節機構が形成される。このように上記下肢の動き
に対応して上記左右の４節機構が付加された上記２節機
構を介して左右の下肢支柱５Ｌ，５Ｒの動きが交互作用
となるごとく逆位相をもって運動されることが確実とさ
れる。しかも、本実施例によれば、同期ギヤの配設を省
略しているので、内側部股継手５０の作動を円滑とし、
構造を簡易化させることができる。本実施例による内側
部股継手５０は、本発明の第１発明における図１および
図２に示す歩行補助装具１ならびに本発明の第２発明に
おける図３および図４に示す歩行補助装具１Ａにそれぞ
れ適用しうる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の歩行補助
装具によれば、下肢支柱に連接された内側部股継手の回
動運動のもとで充分な歩行力が付与されて、装着者の安
定した歩容が得られるとともに、重心点の高さの変動を
抑制することができ、交互歩行の向上を図ることがで
き、また体幹装具を省略して装着を簡便化し装着者の身
体的負担を回避することができる。また、本発明は、脊
髄損傷による下肢麻痺者に適用しうるものであるが、下
肢麻痺は、大腿部の切断に義足を装着した場合と物理的
にほぼ等価であるので、下肢の片側または両側の大腿部
を切断した障害者、或いは股関節より下肢の片側又は両
側を離断した障害者にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１発明の骨盤体幹装具付きの歩行補
助装具の全体構成を示す側面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】本発明の第２発明の両脚長下肢装具からなる歩
行補助装具の全体構成を示す側面図である。

【図４】図３の正面図である。

【図５】本発明の内側部股継手を示す側面図である。

【図６】図５の側部断面図である。

【図７】他の実施例の内側部股継手を示す側面図であ
る。

【図８】図７の側部断面図である。

【図９】図５とともにその作用を説明する図である。

【符号の説明】

１，１Ａ 歩行補助装具 ２ 骨盤体幹装具 ３ 股関節継手 ４，４Ａ 両脚長下肢装具 ５ 下肢支柱 ３０，５０ 内側部股継手 ３１ 同期ギヤ ３２，５２ 固定軸 ３３，５３ 遊動軸 ３４，５４ 取付台材 ３５，５５ ハウジング ３６，５６ 第１リンク材 ３７，５７ 第２リンク材 ５８ 第３リンク材 ６２ 遊動軸 ６３ ローラ ６４ 案内子 ６５ 案内溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 骨盤体幹装具付き両脚長下肢装具からな
   る歩行補助装具であって、前記体幹装具の左右各側の下
   端にて歩行障害者の股関節の相等位置にある股関節継手
   に結合された左右両脚下肢支柱からなる両脚長下肢装具
   を備え、前記支柱の左右各側の大腿部の内側部は内側股
   継手により連接され、前記内側部股継手の回転中心は前
   記股関節継手の回転中心とほゞ一致した位置に配設さ
   れ、前記内側部股継手は左右の前記下肢支柱の動きを交
   互歩行となるごとく運動させることを特徴とする歩行補
   助装具。
2. 【請求項２】 両脚長下肢装具からなる歩行補助装具で
   あって、前記両脚長下肢装具は左右両側下肢支柱からな
   り、前記支柱の左右各側の大腿部の内側部は内側部股継
   手により連接され、前記内側部股継手の回転中心は歩行
   障害者の股関節の相等位置の回転中心とほゞ一致した位
   置に配設され、前記内側部股継手は左右の前記下肢支柱
   の動きを交互歩行となるごとく運動させることを特徴と
   する歩行補助装具。
3. 【請求項３】 前記内側部股継手は、ハウジング内にて
   固定軸に軸支され互に反対方向に回転する１対の同期ギ
   ヤが配設され、各同期ギヤごとの左右各側には、夫々第
   １リンク材及び第２リンク材が配設されており、該第１
   リンク材および第２リンク材の一端は夫々の固定軸に挿
   着されるとともに、他端は取付台材の一側部の遊動軸に
   遊合されており、取付台材の他側部は前記下肢支柱の左
   右各側の内側に下肢支柱に対し直交方向をもって締結さ
   れており、前記同期ギヤ、第１リンク、第２リンクおよ
   び取付台材は、左右の前記下肢支柱の動きを、交互歩行
   となるごとく逆位相をもって運動させることを特徴とす
   る請求項第１項または第２項に記載の歩行補助装具。
4. 【請求項４】 前記内側部股継手は、ハウジング内にて
   固定軸の中央部にて軸支され垂直方向に延びた案内子
   と、該案内子の左右各側には夫々第１リンク材及び第２
   リンク材とが配設されており、該第１リンク材及び第２
   リンク材の一端は夫々固定軸に遊合されるとともに、他
   端は取付台材の一側部の第１及び第２遊動軸に遊合され
   ており、前記案内子の左右各側には、前記第１リンク材
   及び第２リンク材の下方にて取付台材の一側部と前記案
   内子とを接合する第３リンク材が配設されており、該第
   ３リンク材の一端は取付台材の一側部の第３遊動軸に遊
   合され、他端は前記案内子の直線状案内溝を滑動するロ
   ーラが配設されており、取付台材の他端部は下肢支柱の
   左右各側の内側に下肢支柱に対し直交方向をもって締結
   されており、前記第１リンク、第２リンク、第３リン
   ク、案内子および取付台材は、左右の前記下肢支柱の動
   きを、交互歩行となるごとく逆位相をもって運動させる
   ことを特徴とする請求項第１項または第２項に記載の歩
   行補助装具。