WO2021040053A1 - 杖及び杖用のシャフト - Google Patents

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WO2021040053A1
WO2021040053A1 PCT/JP2020/032969 JP2020032969W WO2021040053A1 WO 2021040053 A1 WO2021040053 A1 WO 2021040053A1 JP 2020032969 W JP2020032969 W JP 2020032969W WO 2021040053 A1 WO2021040053 A1 WO 2021040053A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cane
shaft
walking
grip
curved portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/032969
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
翔平 上野
裕太 堺
Original Assignee
株式会社Ｗｅｌｌｏｏｐ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｗｅｌｌｏｏｐ filed Critical 株式会社Ｗｅｌｌｏｏｐ
Publication of WO2021040053A1 publication Critical patent/WO2021040053A1/ja

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45B—WALKING STICKS; UMBRELLAS; LADIES' OR LIKE FANS
    • A45B9/00—Details

Definitions

  • the present invention relates to a cane and a shaft for a cane.
  • a cane has been widely used as a device to assist walking.
  • a general cane is composed of a rigid body such as wood or metal and a handle.
  • many canes that come into contact with the ground at one point when walking are commercially available.
  • canes that are in contact with the ground at four points and have a structure that is stable even when weight is applied are also used (see, for example, Patent Document 1).
  • the shaft for a cane is (a1) a first curved portion curved so as to be convex in the walking direction, and (a2) curved so as to be convex in the direction opposite to the walking direction.
  • a shaft for a cane with a second curved portion is provided.
  • the present invention is a shaft for a cane, and (b1) when walking with the cane, at least in the vertical direction by the pressing force between the grip for holding the cane and the ground contact surface. It is provided with a telescopic portion that sinks, and (b2) the telescopic portion is a shaft for a cane that generates at least a propulsive force in the walking direction by generating a restoring force when the cane tilts in the walking direction and separates from the ground contact surface.
  • a cane is provided.
  • a cane and a shaft for a cane that absorbs the reaction force from the floor and suppresses the impact on the body. Further, according to the present invention, it is possible to provide a cane that is easy to walk and a shaft for the cane.
  • the cane is used not only to assist the difficulty of walking due to old age, but also to rehabilitate and carry out daily life for people who have hemiplegia due to illness. People with hemiplegia often put on more weight when using a cane. Overuse of the cane under such conditions may cause symptoms such as carpal tunnel syndrome. When such a symptom occurs, it affects daily life and work such as opening and closing buttons of clothes and typing work of a personal computer. Also, for a hemiplegic person, the hand using the cane is a healthy hand, and the unparalyzed hand will also develop the disease.
  • canes that can reduce the risk of secondary disability caused by routine use of the cane (eg, carpal tunnel syndrome, periarthritis of the shoulder, etc.) and grips for constructing such canes. , Shafts and feet are required.
  • Shafts and feet are required.
  • providing a cane and a cane component that absorbs the reaction force from the floor and suppresses the impact on the body is of great social significance as well as a technical point of view.
  • split walking refers to walking in which the legs are advanced in a semicircle rather than the legs are advanced from the knees. This is often seen even when a cane with multi-point support such as 4 points is used. It is thought that this is because the cane supports the weight but does not consider the movement of human walking. Continued unnatural gait can come at a cost in other parts of the body and cause secondary disability. Therefore, there is a need for a cane that is easy to operate, does not put a burden on the body, and can walk naturally, and a grip, shaft, and foot for forming such a cane.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a cane according to the present embodiment.
  • the cane 1 of the present embodiment includes a grip 10, a shaft 20, and a foot portion 30.
  • the grip 10 is a portion where the user holds the cane by hand.
  • the grip 10 may be referred to as, for example, a handle or a grip.
  • the grip 10 is connected to the shaft 20.
  • the shaft 20 is a portion connected between the grip 10 and the foot portion 30.
  • the shaft 20 may be referred to as, for example, a handle or a strut.
  • the foot portion 30 is a portion that comes into contact with the ground or the like.
  • the foot portion 30 is connected to the shaft 20.
  • the foot portion may simply represent a portion that comes into contact with the ground.
  • the foot portion 30 may be integrated with the shaft 20, rubber or other elastic body attached to the lower part of the shaft, or the like.
  • the foot portion 30 may be referred to as, for example, a ground contact portion.
  • the grip 10, the shaft 20, and the foot 30 are configured as separate elements and are connected to each other to form the cane 1, but the grip 10, the shaft 20, and the foot 30 are integrally configured.
  • two of the grip 10, the shaft 20 and the foot 30 may be integrally formed and connected to the other one.
  • the grip 10 and the shaft 20 may be integrated. The detailed configuration of each part will be described later.
  • each direction is defined as follows.
  • the direction in which the user holds the cane 1 and walks is the front-back direction
  • the walking direction is the forward direction
  • the opposite is the rear direction.
  • the vertical direction is the vertical direction with respect to the horizontal ground
  • the ground side is the downward direction
  • the opposite is the upward direction.
  • the upper side of the cane 1 corresponds to the grip side in the longitudinal direction of the cane 1
  • the lower side of the cane 1 is defined as.
  • the direction orthogonal to the above-mentioned front-back direction and vertical direction is defined as the lateral direction (horizontal direction).
  • the direction may differ depending on whether the hand holding the cane 1 is the right hand or the left hand, assuming the hand holding the cane 1, the thumb side of the hand is the thumb direction (thumb side), and the little finger side of the hand is the little finger direction (pinkie side). Side). If the hand holding the cane 1 is turned upside down, the direction of the thumb and the direction of the little finger are reversed. That is, the cane 1 (particularly the grip 10) can be provided for the right hand and the left hand. If it is not related to the hand holding the cane 1, it may be simply lateral or horizontal.
  • the stance phase is the period from the attachment of the target leg to the attachment of the other leg
  • the swing phase is the period from the attachment of the other leg to the attachment of the target leg.
  • the stance phase transitions from the initial ground contact to the load response phase, the middle stance phase, and the final stance phase.
  • the load reaction period is roughly the period from the initial contact to the release of the toe of the other leg.
  • the mid-standing period is roughly the period after the load response period until the heel of the subject's leg rises.
  • the late stance is roughly the period after the middle stance until the other leg is attached.
  • the swing phase transitions in the order of the early swing leg, the early swing leg, the middle swing leg, and the final swing leg.
  • the early swing leg is roughly the period from the initial contact of the other leg to the release of the toe of the target leg.
  • the initial stage of the swing leg is roughly the period from the early stage of the swing leg until both feet are close to each other.
  • the middle swing period is roughly the period after the early swing leg until the tibia of the target leg becomes vertical.
  • the late swing leg is roughly the period after the middle swing leg until the target leg is attached.
  • the cane it is possible to refer to the same name as the above-mentioned leg.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of the shaft 20 according to the present embodiment.
  • 3 (a) is a perspective view
  • FIG. 3 (b) is a top view
  • FIG. 3 (c) is a front view
  • FIG. 3 (d) is a side view.
  • the shaft 20 is a shaft for the cane 1, and has a first curved portion 21 curved so as to be convex in the walking direction of the user and a second curved portion curved so as to be convex in the direction opposite to the walking direction. 22 and.
  • the first curved portion 21 and the second curved portion 22 are curved in opposite directions.
  • the first curved portion 21 is configured on the grip 10 side for holding the cane 1, for example, and the second curved portion 22 is configured on the foot portion 30 side on which the cane 1 touches the ground. That is, the first curved portion 21 is arranged above the second curved portion 22.
  • the curve of the first curved portion 21 is gentler than the curve of the second curved portion 22.
  • the curvature of the first curved portion 21 is smaller than the curvature of the second curved portion 22 (the radius of curvature of the first curved portion 21 is larger than the radius of curvature of the second curved portion 22).
  • the dimensions of the shaft 20 can be 20 mm in the horizontal direction and 720 mm in the longitudinal direction, but are not limited thereto.
  • the length in the longitudinal direction may be provided in a plurality of sizes such as S, M, and L depending on the height of the user.
  • a mechanism (length adjusting portion) capable of freely adjusting the length of the shaft 20 in the longitudinal direction may be provided.
  • the shaft 20 has a rectangular cross section as shown in FIG. 2, but may have a shape other than this.
  • the shaft 20 can be made of, for example, a material such as carbon fiber, resin, metal, or other material having a strength capable of supporting a part of the weight of the user.
  • the convex direction of the curve of the first curved portion 21 is not limited to the case where the convex direction of the curve of the first curved portion 21 is parallel to the walking direction. It may form a predetermined angle of less than 90 degrees with respect to the walking direction.
  • the convex direction of the curve of the first curved portion 21 may have at least a component in the walking direction.
  • the convex direction of the curve of the second curved portion 22 may have a component in the direction opposite to the walking direction at least in the convex direction opposite to the walking direction.
  • the above-mentioned predetermined angle can be, for example, within plus or minus 15 degrees, within plus or minus 30 degrees, or within plus or minus 45 degrees, but is not limited thereto.
  • the first curved portion 21 and the second curved portion 22 are bent by the pressing force between the grip 10 for holding the cane 1 and the ground contact surface.
  • the ratio of the degree to which the first curved portion 21 bends and the degree to which the second curved portion 22 bends when walking with the cane 1 changes. More specifically, the inclination of the cane 1 in the longitudinal direction and the contact surface of the cane 1 during walking changes from the time when the cane 1 touches the ground until it separates from the ground, and the grip 10 and the grip 10 change according to the change in the inclination.
  • the ratio of the degree of bending of the first curved portion 21 and the degree of bending of the second curved portion 22 due to the pressing force with the ground contact surface changes.
  • the shaft 20 has a first connecting portion 23 connected to a grip 10 whose walking direction is determined by how to hold the cane 1 by hand.
  • the first connecting portion 23 may have a direction designating portion (not shown) that determines the direction of the shaft 20 so that the curvature of the first curved portion 21 and the second curved portion 22 corresponds to the walking direction. That is, when the shaft 20 is attached to the grip 10 and the foot 30 by the direction designating portion, the shaft 20 can be attached to the grip 10 and the foot 30 so that the convex direction of the first curved portion 21 faces the walking direction.
  • the direction-designating portion may be, for example, a protrusion oriented in one direction, or may be configured to fit into a recess or notch formed in the grip 10 in one direction. As a result, the curvature of the shaft 20 can be correctly oriented with respect to the walking direction.
  • the shaft 20 has a second connecting portion 24 that connects to the foot portion 30 in which the walking direction is determined.
  • the second connecting portion 24 may have a direction designating portion (not shown) that determines the direction of the shaft 20 so that the curvature of the first curved portion 21 and the second curved portion 22 corresponds to the walking direction.
  • the direction-designating portion may be, for example, a protrusion directed in one direction, or may be configured to fit into a recess or notch formed in the foot 30 in one direction. As a result, the curvature of the shaft 20 can be correctly oriented with respect to the walking direction.
  • the direction designating portion of the first connecting portion 23 and the direction designating portion of the second connecting portion 24 may be provided in at least one of them.
  • the protrusion may be located on the grip 10 and / or the foot 30 side, and the first connection 23 and / or the second connection 24 may be provided with a recess or a notch.
  • the shaft 20 (for example, the second connecting portion 24 and the first connecting portion 23) may have a mechanism (tilt adjusting portion) capable of adjusting the inclination of the shaft 20 with respect to the ground plane.
  • the inclination here does not mean the inclination of the cane 1 (shaft 20) that changes with time in the walking motion, but the inclination of the cane 1 in a predetermined ground contact state.
  • the predetermined ground contact state may be, for example, a state in which each ground contact surface of the foot portion 30 is in contact with the ground, a state in which the cane 1 is hard to fall down and is stable, or a state in which the cane 1 is stable, or a predetermined state other than these.
  • the mechanism may be such that the inclination of the shaft 20 can be changed when the foot portion 30 is in the same ground contact state.
  • a mechanism capable of adjusting the inclination of the shaft 20 by adjusting the insertion depth of the shaft 20 into the foot portion 30 (or the grip 10) may be provided.
  • the slope may change.
  • the second connecting portion 24 of the shaft 20 may be inserted into the connecting portion 38 and may be fixed at an appropriate depth.
  • the connecting portion 38 of the foot portion 30 may be inserted into the second connecting portion 24 of the shaft 20.
  • the same configuration can be applied to the grip 10.
  • the mechanism (tilt adjusting unit) capable of adjusting the inclination of the shaft 20 with respect to the ground plane is not limited to this example, and may have an appropriate form.
  • the gap provided in the foot connection portion 38 is provided.
  • the shaft enters the (gap). Then, it may be fixed at a desired depth by, for example, screwing (see FIG. 1).
  • the connecting portion 38 of the foot portion 30 may be inserted into the second connecting portion 24 of the shaft 20.
  • a gap is formed in the second connecting portion 24 of the shaft 20 and the gap is formed.
  • the connection portion 38 of the foot portion may be inserted.
  • the shaft 20 in the horizontal direction (rotation around the vertical axis), has a rectangular cross section, and the grip 10 or the foot 30 has a notch having a shape corresponding to the shaft 20.
  • the grip 10 or the foot 30 has a notch having a shape corresponding to the shaft 20.
  • the first curved portion 21 has an angle of 1 to 5 degrees at the apex (inflection point) of the first curved portion 21 when the heel touches the ground during walking. Due to this bending, the floor reaction force can be released in a direction different from the grip direction (for example, the extension direction of the first curved portion 21 from the lower part of the inflection point: the F2 direction in FIG. 3D).
  • the first curved portion 21 and the second curved portion 22 together cause subduction due to bending of several mm to 20 mm.
  • the floor reaction force is transmitted upward (here, in the grip direction), and the pressure on the hand, elbow, and shoulder increases, but in the shaft 20 of the present embodiment, the first curved portion 21 and the first curved portion 21 and the first 2
  • the subduction of the curved portion 22 reduces the pressure on the hand, elbow and shoulder as compared with a conventional general cane.
  • the lower limbs on the cane gripping side are less lifted due to the subduction of the shaft 20 in the middle stage of stance, and the grip 10 can be smoothly moved in the traveling direction.
  • the cane may be tilted in order to prevent the upper limbs from being lifted, and the posture during walking tends to collapse.
  • the bending repulsion of the first curved portion 21 and the second curved portion 22 occurs at the timing of kicking out the ground of the foot, and moves forward. Produces the driving force of.
  • the shaft 20 of the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and can be configured as follows, for example.
  • the shaft 20 may include a telescopic portion that sinks at least in the vertical direction due to the pressing force between the grip 10 for holding the cane 1 and the ground contact surface when walking with the cane 1.
  • the telescopic portion corresponds to the first curved portion 21 and the second curved portion 22 described above.
  • the stretchable portion may have a plurality of stretchable portions having different degrees of stretch.
  • the telescopic portion generates at least a propulsive force in the walking direction by generating a restoring force when the cane tilts in the walking direction and separates from the ground contact surface.
  • the impact from the ground when the cane is used can be reduced.
  • the grip for holding the cane does not move in the vertical direction. Therefore, the user of the cane can easily walk even if the cane is grounded near the body. Therefore, it is possible to avoid the posture collapse and unnatural walking movement that may occur when the cane is grounded at a place away from the body and the cane is tilted to the left and right, and the secondary obstacle due to the use of the cane is avoided. obtain.
  • a restoring force from the sinking is generated, and at least a propulsive force in the walking direction can be generated.
  • FIG. 2 shows a configuration diagram of the grip 10 according to the present embodiment.
  • 2 (a) is a perspective view
  • FIG. 2 (b) is a top view
  • FIG. 2 (c) is a front view
  • FIG. 2 (d) is a side view.
  • the grip 10 includes an upper surface (upper part) 11, a lower surface (lower part) 12, a curved portion 13, and a connecting portion 14.
  • the grip 10 is a grip for a cane that the user grips by hand.
  • Each part of the grip 10 may be integrally formed.
  • the upper surface 11, the lower surface 12, and the curved portion 13 may be formed of an elastic body such as rubber, a highly repulsive material, or the like.
  • the upper surface 11 is a part on which the user of the cane 1 puts his / her palm.
  • the user's thumb folds downward from the portion of reference numeral 111 (in FIG. 2B, the back side of the paper surface) to grip the grip 10, and the other four fingers of the user
  • the grip 10 is gripped by folding downward from the position of the code 112.
  • the upper surface 11 has a width wider than the width of a plurality of fingers.
  • the upper surface 11 has a width wider than the width of four fingers other than the assumed user's thumb.
  • the grip 10 can provide various sizes such as S, M, and L according to the assumed size of the user's hand.
  • the example of FIG. 2 shows the grip 10 for the left hand, but the grip for the right hand may be flipped left and right.
  • the lower surface 12 is provided with a space (cavity) 15 separated from the upper surface 11.
  • the end of the lower surface 12 is connected to the end of the upper surface 11 by a curved portion 13.
  • the curved portion 13 curves downward from the front side of the upper surface 11 in the walking direction.
  • the upper surface 11 has a proximal lateral arch portion 113.
  • the proximal lateral arch portion 113 is located at a position corresponding to the carpal tunnel row of the user's hand when a plurality of fingers (for example, four fingers) of the user engage with the curved portion 13 to grip the grip 10. It is provided in.
  • the proximal lateral arch portion 113 extends in the lateral direction perpendicular to the walking direction and is curved upwardly.
  • the upper surface 11 has a distal lateral arch portion 114.
  • the distal lateral arch 114 is located at a position corresponding to the distal portion of the user's hand when a plurality of fingers (eg, four fingers) of the user grip the grip 10 with respect to the curved portion 13.
  • the distal lateral arch 114 extends laterally perpendicular to the walking direction and is curved upwardly.
  • the grip 10 of the present embodiment positions the user's hand with respect to the proximal lateral arch portion 113 and the distal lateral arch portion 114 by hooking the finger of the hand on the curved portion 13 (particularly, the hook portion described later). It is configured so that it can be done.
  • the proximal lateral arch portion 113 and the distal lateral arch portion 114 may be provided with only one of them.
  • the curved portion 13 curves downward from the front side of the upper surface 11 in the walking direction and then toward the rear in the walking direction (C1 in FIG. 2D). Further, the curved portion 13 may have a hook portion C2 that is further curved in the upward direction. For example, a fingertip is attached to the hook portion C2. The hook portion C2 may be omitted, and after the curvature C1 of the bending portion 13, the lower surface 12 may extend backward in the walking direction and further bend downward. Further, the curved portion 13 is bent by the pressing force between the user's hand and the floor.
  • the connecting portion 14 is connected to the shaft 20 of the cane 1.
  • the connecting portion 14 is provided on the lower surface 12 on the side facing the curved portion 13.
  • the connecting portion 14 is provided at the lower part of the position corresponding to the carpal portion of the user's hand when the user's finger engages with the curved portion 13 to grip the grip 10.
  • the connecting portion 14 determines that the orientation of the grip 10 corresponds to the walking direction. It may have a direction designation unit (not shown).
  • the direction designating portion can attach the grip 10 to the shaft 20 so that the curved portion 13 is fixed in a predetermined direction, for example, the curved portion 13 is on the walking direction side.
  • the direction-designating portion may be, for example, a recess or a notch (or a protrusion) directed in one direction, so as to fit into a protrusion (or a recess or a notch) formed in the shaft 20 in one direction. It may be configured. As a result, the grip 10 can be correctly oriented with respect to the walking direction.
  • the grip 10 (for example, the connecting portion 14) may have a mechanism (tilt adjusting portion) capable of adjusting the inclination of the shaft 20 with respect to the ground contact surface.
  • the inclination here does not mean the inclination of the cane 1 (shaft 20) that changes with time in the walking motion, but the inclination of the cane 1 in a predetermined ground contact state.
  • the predetermined ground contact state may be, for example, a state in which each ground contact surface of the foot portion 30 is in contact with the ground, a state in which the cane 1 is hard to fall down and is stable, or a state in which the cane 1 is stable, or a predetermined state other than these.
  • the mechanism may be such that the inclination of the shaft 20 can be changed when the foot portion 30 is in the same ground contact state.
  • a mechanism capable of adjusting the inclination of the shaft 20 by adjusting the insertion depth of the shaft 20 into the connecting portion 14 of the grip 10 may be provided.
  • the inclination of the insertion portion of the shaft 20 is changed so that the inclination of the connecting portion 14 with respect to the ground plane of the shaft 20 changes depending on the insertion depth of the shaft 20, and the first connecting portion 23 of the shaft 20 is connected. It may be inserted into the portion 14 and fixed at an appropriate depth.
  • the connecting portion 14 of the grip 10 may be inserted into the first connecting portion 23 of the shaft 20.
  • the mechanism (tilt adjusting unit) capable of adjusting the inclination of the shaft 20 with respect to the ground plane is not limited to this example, and may have an appropriate form.
  • the grip 10 is oriented in the left-right direction (rotation around the axis in the up-down direction) by having the shaft 20 having a rectangular cross section and the connecting portion 14 having a notch having a corresponding shape.
  • the shaft 20 having a rectangular cross section and the connecting portion 14 having a notch having a corresponding shape.
  • other appropriate configurations may be used.
  • a configuration in which the shaft 20 fitted into the connecting portion 14 and the connecting portion 14 are fastened with screws is illustrated, but the fixing method is not limited to this, and fixing means can be appropriately used.
  • the size of the grip 10 can be exemplified as follows, but is not limited to this.
  • the width of the grip 10 (for example, the width of the upper surface 11) is 96 mm
  • the length of the grip in the front-rear direction (from the front end of the curved portion 13 to the rear end of the upper surface 11) is 84 mm
  • Is 41 mm, from the upper end of the upper surface 11 to the lower end of the connecting portion 14 is 174 mm
  • the width of the connecting portion 14 is 20 mm.
  • the proximal lateral arch portion 113 maintains the arch shape of the hand even when a load is applied to the grip 10 on the palm surface, whereby the occurrence of carpal tunnel syndrome or the like can be prevented.
  • the grip 10 of the present embodiment has a proximal lateral arch portion 113 on the upper surface 11, and the user's finger so that the proximal lateral arch portion of the user's hand is located on the proximal lateral arch portion 113. Is configured to relate to the curved portion 13 and the hook portion C2.
  • the distal lateral arch portion 114 of the grip 10 of the present embodiment is, for example, a wrist joint dorsiflexion of 15 to 30 degrees, which is a functional limb position of the hand (a limb position that is relatively convenient for daily life), and flexion. From 5 to 15 degrees of flexion, the fingers can form an arch to match the curvature of the distal lateral arch when holding a slight flexion (a limb position that grips the ball).
  • the curved portion 13 can have the same shape as the curvature of the fingers when the fingers are lightly grasped. Further, when the hook portion C2 is provided, the hook portion C2 is further rounded. The fingertip can be fixed so as to be hooked on the hook portion C2. During normal use, hold the limb position as if you were lightly grasping your fingers, and attach the cane 1 without applying extra force. On the other hand, when the user is about to fall, the user's hand exerts a strong force on the hook portion C2, and the intrinsic muscles in the fingers work strongly to strengthen the gripping force on the cane 1. As a result, the cane 1 can be gripped with a light force, and walking can be continued without releasing the cane 1 even if the cane 1 is about to fall.
  • the shape in which the fingertip can be hooked on the hook portion C2 assists the cane 1 in swinging by rotating the grip 10 about the lateral axis when the cane 1 is swung out.
  • the cane 1 is gripped in a state where the cane 1 is tilted forward and the back of the hand is oriented toward the walking direction rather than the vertically upward direction. Simply lifting the cane 1 from this state has the effect of rotating the back of the hand and swinging the cane 1.
  • the curved portion 13 When a load is applied to the upper surface 11, the curved portion 13 lowers the upper surface 11 by about 1 mm to 10 mm with respect to the curved portion 13. Due to this bending, the structure of the proximal lateral arch portion 113 can be protected. Further, due to this bending, when the cane 1 is attached to the shaft 20 of the cane 1 and the cane 1 is used, the floor half force received by the user's hand can be dispersed. Further, the curved portion (second curved portion) between the lower surface 12 and the connecting portion 14 also has the lower surface 12 lowered by about 1 mm to 10 mm with the curved portion as an axis in the middle to late stages of stance. As a result, the floor reaction force against the dorsiflexion of the wrist joint can be further alleviated.
  • a connecting portion connected to the shaft of the cane, which is provided on the lower surface on the side facing the curved portion, may be further provided.
  • the upper surface may be an upper surface on which the user's palm is placed with the wrist on the back side in the walking direction.
  • FIG. 4 shows a configuration diagram of the foot portion 30 according to the present embodiment.
  • 4 (a) is a perspective view
  • FIG. 4 (b) is a top view
  • FIG. 4 (c) is a front view
  • FIG. 4 (d) is a side view.
  • the foot portion 30 may be referred to as a leg portion, a base portion, or a cane tip portion.
  • the foot portion 30 includes a plurality of ground contact portions 31, 32, 33 that are in contact with the ground and support the cane.
  • the ground is not limited to the outdoors, but may be an indoor floor, and is a walking road surface in an environment where the cane 1 is used for walking.
  • one grounding portion touches the ground.
  • the middle stage for example, the middle stage of stance
  • a plurality of two-dimensionally arranged ground contact portions touch the ground.
  • At the final stage of removing the cane from the ground for example, the final stage of stance
  • at least two ground contact portions arranged in the lateral direction perpendicular to the walking direction touch the ground.
  • the plurality of ground contact portions are arranged in the lateral direction perpendicular to the walking direction with the first ground contact portion 31 located on the rear side in the walking direction, and are arranged on the front side in the walking direction. It has a second grounding portion 32 and a third grounding portion 33 located. In this way, the first grounding portion 31 to the third grounding portion 33 are arranged two-dimensionally.
  • the first grounding portion 31 is grounded at the initial stage. In the middle stage, the first to third grounding portions 31 to 33 are grounded. At the final stage, the second grounding portion 32 and the third grounding portion 33 are grounded.
  • the first ground contact portion 31 is located on the rear side of the foot portion 30 in the walking direction, and when the foot portion 30 is swung forward while the grip 10 of the cane 1 is gripped by the user's hand, the cane reaches the maximum. Come to the bottom. Therefore, when the foot portion 30 of the cane is swung forward and the cane touches the ground, the first ground contact portion 31 touches the ground.
  • the ground contact surface by the first ground contact portion 31 is one place, and the cane 1 can be tilted 360 degrees in any direction with respect to the ground contact surface while the cane 1 is pierced by the ground, and the operability of the cane 1 can be achieved. Is excellent.
  • the cane 1 can be placed in parallel with respect to the next direction of travel in the transition to the middle stage of stance in the walking cycle.
  • the walking path is a curve
  • the cane (foot) can be rotated horizontally around the contact point as it bends, making the curve smooth. Easy to walk.
  • the fact that there is only one ground contact surface means that the ground contact surface may have a physical area or may be grounded at a small number of points.
  • the cane 1 when there is one ground contact surface, the cane 1 is likely to tilt in any direction when it is in contact with the ground, and when there are two ground contact surfaces, the cane 1 is in a specific direction (2) when it is in contact with the ground. It is difficult to tilt in the direction connecting the points), and it is easy to tilt in the direction perpendicular to the specific direction.
  • the three points where the ground planes are arranged in two dimensions mean which direction the cane 1 is in the grounded state. It is also difficult to tilt.
  • the second ground contact portion 32 and the third ground contact portion 33 are located side by side in the front side of the foot portion 30 in the walking direction.
  • the second grounding portion 32 and the third grounding portion 33 may be divided into two from the first grounding portion 31.
  • the foot portion 30 is grounded by the first to third ground contact portions 31 to 33.
  • the foot portion 30 has the second ground contact portion 32 and the third ground contact portion 33 in contact with the ground.
  • the late stance phase is the preparatory phase for the swing phase, and during the swing phase, the legs are swung forward.
  • the swing of the foot greatly affects the stride length of walking, and the larger the swing, the larger the stride length.
  • it is necessary to supplement the stability with a cane 1 or the like. With one-point support by a cane, the contact area with the ground is small, and it is weak as a compensation for stability.
  • support at three points (or support at four points or more) arranged in the two-dimensional direction with a cane leads to compensation of stability, but does not generate forward propulsion and leads to a large swing of the foot. Absent.
  • the support at the two locations arranged in the lateral direction has a larger contact surface between the cane 1 and the ground than the one-point support, and is positioned perpendicular to the traveling direction. Therefore, strong stability can be compensated.
  • the cane 1 can be tilted in the front-rear direction by, for example, 0 to 45 degrees while the second ground contact portion 32 and the third ground contact portion 33 are in contact with the ground. The inclination of 0 to 45 degrees in the front-back direction is generated in conjunction with walking, which also leads to the generation of propulsive force in walking.
  • the foot portion 30 may further have toe portions 34, 35 curved upward in the front direction on the front side of the second ground contact portion 32 and the third ground contact portion 33 in the walking direction.
  • the toe portions 34 and 35 may be configured to warp upward 5 degrees. The degree of warping is not limited to this, and may be an appropriate degree. Since the toes 34 and 35 are curved upward, the contact area with the ground can be secured and the stability can be maintained even when the above-mentioned inclination in the front-rear direction occurs.
  • the foot portion 30 may have arch portions 36, 37 that are convex upward in the vertical direction between the second ground contact portion 32, the third ground contact portion 33, and the first ground contact portion 31. Further, depending on the shapes of the second ground contact portion 32 and the third ground contact portion 33, an arch extending in the lateral direction and having a convex shape in the upper part in the vertical direction may be formed. In order to form this arch portion, each of the second ground contact portion 32 and the third ground contact portion 33 is configured such that one plate is twisted 90 degrees inward toward the tip end. These arches provide a function that facilitates attitude control in the front-back direction, the left-right direction, and the horizontal rotation direction. This further increases the stability of the cane 1.
  • the foot portion 30 further includes a connecting portion 38 that connects to the cane shaft 20.
  • the connecting portion 38 is located behind the foot portion 30 in the walking direction, in other words, above the first ground contact portion 31.
  • the connecting portion 38 is determined so that the direction of the foot portion 30 corresponds to the walking direction. It may have a direction designation unit (not shown). That is, when the foot portion 30 is attached to the shaft 20, the direction designation portion allows the toes portions 34 and 35 to be attached to the shaft 20 so as to face the walking direction.
  • the direction-designating portion may be, for example, a recess or a notch (or a protrusion) directed in one direction, so as to fit into a protrusion (or a recess or a notch) formed in the shaft 20 in one direction. It may be configured. As a result, the foot portion 30 can be correctly oriented with respect to the walking direction.
  • the foot portion 30 (for example, the connecting portion 38) may have a mechanism (tilt adjusting portion) capable of adjusting the inclination of the shaft 20 with respect to the ground contact surface.
  • the inclination here does not mean the inclination of the cane 1 (shaft 20) that changes with time in the walking motion, but the inclination of the cane 1 in a predetermined ground contact state.
  • the predetermined ground contact state may be, for example, a state in which each ground contact surface of the foot portion 30 is in contact with the ground, a state in which the cane 1 is hard to fall down and is stable, or a state in which the cane 1 is stable, or a predetermined state other than these.
  • the mechanism may be such that the inclination of the shaft 20 can be changed when the foot portion 30 is in the same ground contact state.
  • a mechanism capable of adjusting the inclination of the shaft 20 by adjusting the insertion depth of the shaft 20 into the connecting portion 38 of the foot portion 30 may be provided.
  • the inclination of the insertion portion of the shaft 20 may be changed so that the inclination of the connecting portion 38 with respect to the ground contact surface of the shaft 20 changes depending on the insertion depth of the shaft 20.
  • the second connecting portion 24 of the shaft 20 may be inserted into the connecting portion 38 and may be fixed at an appropriate depth.
  • the connecting portion 38 of the foot portion 30 may be inserted into the second connecting portion 24 of the shaft 20.
  • the mechanism (tilt adjusting unit) capable of adjusting the inclination of the shaft 20 with respect to the ground plane is not limited to this example, and may have an appropriate form.
  • the shaft 20 has a rectangular cross-section and the connecting portion 38 has a notch having a corresponding shape in the horizontal direction (rotation around the vertical axis) of the foot portion 30.
  • the connecting portion 38 has a notch having a corresponding shape in the horizontal direction (rotation around the vertical axis) of the foot portion 30.
  • other appropriate configurations may be used.
  • the size of the foot portion 30 can be exemplified as follows, but is not limited to this.
  • the foot portion 30 has a lateral width of 90 mm, a height (from the ground plane to the tip of the connecting portion 38) of 117 mm, a width of the connecting portion 38 of 20 mm, and a length in the front-rear direction (38 from the front end of the toe portion). The distance to the rear end is 151 mm).
  • the foot portion 30 can be formed mainly of carbon, but the bottom surface (or the ground contact portions 31 to 33) may be formed of, for example, a rubber material.
  • the bottom surface made of a rubber material may be adhered to the foot part made of carbon, or the foot part 30 may be formed by insert molding.
  • the present invention can be used for the manufacture and sale of canes and the manufacture and sale of components for canes.

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  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

床からの反力を吸収し、身体への衝撃を抑える杖及び杖用のシャフトを提供する。杖（１）は、適宜の形状のグリップ（１０）と、シャフト（２０）と、適宜の形状の足部（接地部）（３０）とを備える。シャフト（２０）は、歩行方向に凸となるように湾曲した第１湾曲部（２１）と、歩行方向と逆向きに凸となるように湾曲した第２湾曲部（２２）とを備える。第１湾曲部（２１）は、杖を持つためのグリップ（１０）側に構成され、第２湾曲部（２２）は、杖が接地する足部（３０）側に構成される。第１湾曲部（２１）は、第２湾曲部（２２）よりも小さな曲率で構成される。

Description

杖及び杖用のシャフト
　本発明は、杖及び杖用のシャフトに関する。
　従来より、歩行を助ける器具として杖が広く使用されている。一般的な杖は、木や金属などの剛体と持ち手部分から構成される。また、杖は、歩行時に１点で地面と接するものが多く市販されている。一方、病院及びリハビリ施設では、４点で地面と接し、体重をかけても安定する構造を有する杖も用いられている（例えば、特許文献１参照）。
登録実用新案公報３１９５８３６号
　杖を用いて歩行する場合、片手で杖を持ち、杖に体重をかける。このとき、手は床からの反力を受け、しびれなどの症状がでる場合もある。
　本発明は以上の点に鑑み、床からの反力を吸収し、身体への衝撃を抑える杖及び杖用のシャフトを提供することを目的とする。また、本発明は、歩行しやすい杖及び杖用のシャフトを提供することを目的とする。
　本発明の一態様によると、杖用のシャフトであって、（ａ１）歩行方向に凸となるように湾曲した第１湾曲部と、（ａ２）歩行方向と逆向きに凸となるように湾曲した第２湾曲部とを備えた杖用のシャフトが提供される。
　本発明の一態様によると、杖用のシャフトであって、（ｂ１）前記杖をついて歩行する際に、前記杖を持つためのグリップと接地面との間の押圧力によって、少なくとも鉛直方向に沈み込む伸縮部を備え、（ｂ２）前記伸縮部は、前記杖が歩行方向に傾いて接地面から離れる際に復元力を生じることで、少なくとも歩行方向への推進力を生じる杖用のシャフトが提供される。
　本発明の一態様によると、（ｃ１）上述の杖用のシャフトと、（ｃ２）前記杖用のシャフトに接続されたグリップと、（ｃ３）前記杖用のシャフトに接続された接地部とを備えた杖が提供される。
　本発明によると、床からの反力を吸収し、身体への衝撃を抑える杖及び杖用のシャフトを提供することができる。また、本発明によると、歩行しやすい杖及び杖用のシャフトを提供することができる。
本実施の形態における杖の構成図である。 本実施の形態におけるグリップの構成図である。 本実施の形態におけるシャフトの構成図である。 本実施の形態における足部（接地部）の構成図である。
　以下、図面を参照して本実施の形態を詳細に説明する。
１．杖の使用形態の例
　まず、本実施の形態の杖及び杖用のシャフトを説明する前に、杖の使用形態と課題の例を説明する。
　杖は、老齢などによる歩行の困難さを補助する場合に使用される他、病気などで片麻痺を呈した人がリハビリや日常生活を営む場合にも利用される。片麻痺の人は、杖を使用するときに、より大きな体重をかけることが多い。このような使用状態で杖を過使用すると、手根管症候群などの症状が生じる場合がある。このような症状が生じると、洋服のボタンの開け閉め、パソコンのタイピング作業など日常生活や仕事に影響がある。また、片麻痺の人にとっては、杖を用いる手は健常な側の手であり、麻痺のない手にも疾患を生じることになる。このような背景から、日常的な杖の使用によって起こる二次障害リスク（例えば、手根管症候群、肩関節周囲炎等）を軽減することができる杖及びそのような杖を構成するためのグリップ、シャフト及び足部が求められている。換言すると、床からの反力を吸収し、身体への衝撃を抑える杖及び杖用の構成要素を提供することは技術的な観点のみならず、社会的にも重要な意義がある。
　また、片麻痺患者は、いわゆる分回し歩行を行うことが多い。分回し歩行とは、足を膝から前方向に進めるのではなく、半円を描くように足を前に進めるような歩行をいう。これは、４点など多点支持の杖を用いた場合でも多くみられる。これは、杖が体重を支えるものの、人間の歩行という動きを考慮していないことにも理由があると考えられる。不自然な歩行が続くと、身体の別の箇所に代償が生じ、二次障害を発生し得る。したがって、操作性がよく、身体に負担がかかりにくく、自然な歩行が可能な杖及びそのような杖を構成するためのグリップ、シャフト及び足部が求められている。
　なお、上述の使用形態は杖を使用する一例であり、本実施の形態はこれに限定するものではない。
２．全体構成
　図１は、本実施の形態における杖の構成図である。本実施形態の杖１は、グリップ１０と、シャフト２０と、足部３０とを備える。グリップ１０は、使用者が手で杖を持つ部分である。グリップ１０は、例えば、持ち手、握りと称される場合もある。グリップ１０は、シャフト２０と連結される。シャフト２０は、グリップ１０と足部３０との間に連結される部分である。シャフト２０は、例えば、柄、支柱と称される場合もある。足部３０は、地面等に接地する部分である。足部３０は、シャフト２０と連結される。足部は、後述する構成以外にも、単に地面に接地する部分を表してもよい。例えば、足部３０は、シャフト２０と一体化していてもよいし、シャフトの下部に取り付けられるゴム又は他の弾性体などでもよい。足部３０は、例えば接地部と称される場合もある。
　本実施の形態では、グリップ１０、シャフト２０及び足部３０は別々の要素として構成され、互いに連結して杖１を構成するが、グリップ１０、シャフト２０及び足部３０を一体的に構成してもよいし、グリップ１０、シャフト２０及び足部３０のうち２つを一体的に構成し、他の１つと連結してもよい。例えば、グリップ１０とシャフト２０とを一体化してもよい。各部の詳細な構成は後述する。
　なお、以下の説明において、各方向を以下のように定義する。使用者が杖１を把持して歩行する方向を前後方向とし、歩く方向を前方向、その逆を後方向とする。水平な地面に対して鉛直方向を上下方向とし、地面側を下方向、その逆を上方向とする。なお、杖１は使用中に傾くが、上下を反転して使用することはないため、杖１の上側とは、杖１の長手方向におけるグリップ側に相当し、杖１の下側とは、杖１の長手方向における足部側に相当する。また、上述の前後方向及び鉛直方向に直交する方向を横方向（左右方向）とする。杖１を持つ手が右手か左手かによって方向が違う場合があるため、杖１を持つ手を想定して手の親指側を親指方向（親指側）とし、手の小指側を小指方向（小指側）とする。杖１を持つ手が左右逆になれば、親指方向と小指方向は逆向きとなる。つまり、杖１（特にグリップ１０）は、右手用と左手用を提供することができる。杖１を持つ手に関係がない場合は、単に横方向又は左右方向という場合もある。
　また、歩行時の状態遷移と各相の名称について概略的に説明する。歩行時は、主に立脚期と遊脚期に分かれる。立脚期は、対象の脚をついてから他方の脚がつくまでの期間であり、遊脚期は、他方の脚がついてから対象の脚がつくまでの期間である。立脚期は、初期接地から、荷重反応期、立脚中期、立脚終期の順に遷移する。荷重反応期は、概略、初期接地から他方の脚のつま先が離れるまでの期間である。立脚中期は、概略、荷重反応期の後、対象の脚のかかとが上がるまでの期間である。立脚後期は、概略、立脚中期の後、他方の脚が付くまでの期間である。遊脚期は、遊脚前期、遊脚初期、遊脚中期、遊脚終期の順に遷移する。遊脚前期は、概略、他方の脚の初期接地から対象の脚のつま先が離れるまでの期間である。遊脚初期は、概略、遊脚前期の後、両足が近接するまでの期間である。遊脚中期は、概略、遊脚前期の後、対象の脚の脛骨が鉛直になるまでの期間である。遊脚後期は、概略、遊脚中期の後、対象の脚がつくまでの期間である。なお、杖についても、上述の脚と同様の名称を参照することが可能である。
３．シャフトの構成と作用効果
（シャフトの構成例）
　図３に、本実施の形態におけるシャフト２０の構成図を示す。図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は上面図、図３（ｃ）は正面図、図３（ｄ）は側面図をそれぞれ示す。
　シャフト２０は、杖１用のシャフトであって、使用者の歩行方向に凸となるように湾曲した第１湾曲部２１と、歩行方向と逆向きに凸となるように湾曲した第２湾曲部２２とを備える。換言すると、第１湾曲部２１と第２湾曲部２２は、逆方向に湾曲している。第１湾曲部２１は、例えば、杖１を持つためのグリップ１０側に構成され、第２湾曲部２２は、杖１が接地する足部３０側に構成される。すなわち、第１湾曲部２１は、第２湾曲部２２よりも上側に配置される。第１湾曲部２１の湾曲（カーブ）は、第２湾曲部２２の湾曲（カーブ）よりも緩やかである。換言すると、第１湾曲部２１の曲率は、第２湾曲部２２の曲率よりも小さい（第１湾曲部２１の曲率半径は、第２湾曲部２２の曲率半径よりも大きい）。一例として、第１湾曲部２１の曲率半径Ｒ１及び第２湾曲部２２の曲率半径Ｒ２はそれぞれ、Ｒ１＝５００ｍｍ、Ｒ２＝９０ｍｍとすることができるが、これに限定するものではない。シャフト２０の寸法は、一例として、左右方向の幅が２０ｍｍ、長手方向の長さが７２０ｍｍとすることができるが、これに限定するものではない。長手方向の長さは、使用者の身長に応じて、Ｓ、Ｍ、Ｌなどの複数サイズを提供してもよい。また、シャフト２０の長手方向の長さを自由に調整できる機構（長さ調整部）を備えてもよい。また、本実施の形態では、シャフト２０は、図２に示すように断面が長方形の形状を有しているがこれ以外の形状でもよい。シャフト２０は、例えば、炭素繊維、樹脂、金属などの材料、又は使用者の体重の一部を支えることが可能な強度を持つその他の素材から構成することができる。
　ここで、使用者の歩行方向に凸であるとは、第１湾曲部２１の湾曲の凸方向と、歩行方向が平行である場合以外にも、第１湾曲部２１の湾曲の凸方向が、歩行方向に対して９０度未満の所定の角度を成してもよい。換言すると、第１湾曲部２１の湾曲の凸方向は、少なくとも歩行方向の成分を有していてもよい。一例として、歩行方向と逆向きに凸も同様に、第２湾曲部２２の湾曲の凸方向が、少なくとも歩行方向と逆方向の成分を有していてもよい。上述の所定の角度は、例えばプラスマイナス１５度以内、プラスマイナス３０度以内又はプラスマイナス４５度以内とすることができるが、これに限定するものではない。
　杖１をついて歩行する際に、杖１を持つためのグリップ１０と接地面との間の押圧力によって、第１湾曲部２１と第２湾曲部２２が撓む。歩行時の時系列でみると、杖１をついて歩行する際に第１湾曲部２１が撓む度合と第２湾曲部２２が撓む度合との割合が変化する。より具体的には、歩行時に杖１の長手方向と杖１の接地面との傾きは、杖１が接地してから地面から離れるまで変化するが、この傾きの変化に応じて、グリップ１０と接地面との間の押圧力による第１湾曲部２１が撓む度合と第２湾曲部２２が撓む度合との割合が変化する。
　また、シャフト２０は、杖１を手で持つ持ち方によって歩行方向が定まるグリップ１０に接続する第１接続部２３を有する。第１接続部２３は、第１湾曲部２１及び第２湾曲部２２の湾曲が歩行方向に対応するようにシャフト２０の向きを定める方向指定部（図示せず）を有してもよい。すなわち、方向指定部によって、シャフト２０がグリップ１０及び足部３０に取り付けられる際に、第１湾曲部２１の凸方向が歩行方向を向くようにグリップ１０及び足部３０に取り付けることができる。方向指定部は、例えば一方向に向けられた突起部でもよく、グリップ１０に形成される一方向に設けられた凹部又は切欠部に嵌合するよう構成されてもよい。これにより、シャフト２０の湾曲が歩行方向に対して正しく配向されることができる。
　シャフト２０は、歩行方向が定められた足部３０に接続する第２接続部２４を有する。第２接続部２４は、第１湾曲部２１及び第２湾曲部２２の湾曲が歩行方向に対応するようにシャフト２０の向きを定める方向指定部（図示せず）を有してもよい。方向指定部は、例えば一方向に向けられた突起部でもよく、足部３０に形成される一方向に設けられた凹部又は切欠部に嵌合するよう構成されてもよい。これにより、シャフト２０の湾曲が歩行方向に対して正しく配向されることができる。なお、第１接続部２３の方向指定部と第２接続部２４の方向指定部は、少なくともいずれか一方に設けられてもよい。また、突起部は、グリップ１０及び／又は足部３０側にあり、第１接続部２３及び／又は第２接続部２４に凹部又は切り欠け部を設けてもよい。
　また、シャフト２０（例えば第２接続部２４、第１接続部２３）は、接地面に対してシャフト２０の傾きを調整できる機構（傾き調整部）を有しても良い。ここでの傾きは、歩行動作において経時的に変化する杖１（シャフト２０）の傾きではなく、杖１の予め定められた接地状態における傾きを指す。予め定められた接地状態とは、例えば、足部３０の各接地面が接地した状態、又は、杖１が倒れにくく安定する状態でもよく、これら以外にも予め定められた状態でもよい。換言すると、足部３０が同じ接地状態のときに、シャフト２０の傾きを変えられる機構であってもよい。このような機構の一例として、足部３０（又はグリップ１０）へのシャフト２０の差し込む深さを調整することで、シャフト２０の傾きを調整できる機構を備えてもよい。例えば、第２接続部２４と接続される、足部３０に設けられた接続部３８が、シャフト２０の差し込む深さによってシャフト２０の接地面に対する傾きが変化するように、シャフト２０の挿入部分の傾斜が変化していてもよい。シャフト２０の第２接続部２４は接続部３８に挿入可能であって、適宜の深さで固定できるようにしてもよい。この例とは逆に、足部３０の接続部３８がシャフト２０の第２接続部２４に挿入される構成でもよい。グリップ１０に対しても同様の構成とすることができる。なお、接地面に対してシャフト２０の傾きを調整できる機構（傾き調整部）は、この例に限らず適宜の形態でもよい。補足して説明すると、例えば、足部の接続部３８がシャフト２０第２接続部２４に挿入される構成については、図３と図４の例では、足部の接続部３８に設けられた隙間（ギャップ）にシャフトが入り込む。そして、所望の深さで例えばねじ止めなどにより固定される構成としてもよい（図１参照）。これとは逆に、足部３０の接続部３８がシャフト２０の第２接続部２４に挿入される構成でもよく、この場合、シャフト２０の第２接続部２４にギャップが構成され、このギャップに足部の接続部３８が挿入される構成としてもよい。
　なお、本実施の形態において左右方向の向き（上下方向の軸周りの回転）については、シャフト２０が断面長方形の形状を有し、グリップ１０又は足部３０がシャフト２０に対応する形状の切欠を含む接続部を有することで配向されるが、これ以外の適宜の構成を用いてもよい。
（シャフトの作用効果）
　運動学では正常歩行時の膝の伸展－屈曲－伸展－屈曲という運動（ｄｏｕｂｌｅ　ｋｎｅｅ　ａｃｔｉｏｎ）は、踵接地時の地面からの衝撃軽減に役立つ。
　第１湾曲部２１は、歩行時の踵接地時に、第１湾曲部２１の頂点（変曲点）で、角度にして１～５度しなる。このしなりによって床反力を、グリップ方向とは別の方向（例えば、第１湾曲部２１の変曲点下部からの延長方向：図３（ｄ）のＦ２方向）に逃すことができる。
　また、歩行時の立脚中期では第１湾曲部２１と第２湾曲部２２で合わせて数ｍｍ～２０ｍｍのしなりによる沈み込みが起きる。従来の一般的な杖では床反力が上方向（ここではグリップ方向）へ伝わり、手部、肘及び肩への圧力が増大するが、本実施形態のシャフト２０では第１湾曲部２１と第２湾曲部２２の沈み込みによって、従来の一般な杖と比較して、手部、肘及び肩への圧力が減少する。
　また、立脚中期のシャフト２０の沈み込みにより杖把持側の上肢の持ち上がりが少なく、グリップ１０をスムーズに進行方向に動かすことができる。一方、通常の一本杖では上肢の持ち上がりを逃がすため杖を傾けて使用する場合があり、歩行時の姿勢が崩れやすい。
　また、歩行時の立脚後期では立脚中期での沈み込みを維持したまま、足部の地面の蹴り出しのタイミングで第１湾曲部２１と第２湾曲部２２のしなりの反発がおき、前方への推進力を生み出す。
（変形例）
　本実施の形態のシャフト２０は、上述の構成に限らず、例えば、以下のように構成することも可能である。シャフト２０は、杖１をついて歩行する際に、杖１を持つためのグリップ１０と接地面との間の押圧力によって、少なくとも鉛直方向に沈み込む伸縮部を備えてもよい。伸縮部は、上述の第１湾曲部２１と第２湾曲部２２に相当する。伸縮部は、伸縮度合いの異なる複数の伸縮部を有してもよい。伸縮部は、杖が歩行方向に傾いて接地面から離れる際に復元力を生じることで、少なくとも歩行方向への推進力を生じる。
（効果）
　以上のように、本実施形態のシャフトによると、杖の使用時の地面からの衝撃を軽減できる。また、本実施形態のシャフトによると、杖の使用時に上下方向に沈み、杖が接地点を中心として歩行方向に回転移動した場合に、杖を持つためのグリップは上下方向への移動が少ない。このため、杖の使用者は、杖を体に近い箇所に接地させても歩行がしやすい。したがって、杖を体から離れた箇所で接地して杖を左右方向に傾けて使用する場合に生じ得る姿勢の崩れや、不自然な歩行運動を回避でき、杖の使用による二次障害を回避し得る。さらに、杖を接地面から離す際に、沈み込みからの復元力が生じ、少なくとも歩行方向への推進力を生みだすことができる。
４．グリップの構成と作用効果
（グリップの構成例）
　図２に、本実施の形態におけるグリップ１０の構成図を示す。図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は上面図、図２（ｃ）は正面図、図２（ｄ）は側面図をそれぞれ示す。
　グリップ１０は、上面（上部）１１と、下面（下部）１２と、湾曲部１３と、接続部１４を備える。グリップ１０は、使用者が手で把持する杖用のグリップである。グリップ１０の各部は一体で形成されてもよい。また、上面１１、下面１２及び湾曲部１３は、ゴムなどの弾性体、高反発な素材などで形成されてもよい。
　上面１１は、杖１の使用者が手の平を乗せる部位である。図２（ｂ）において、使用者の親指が符号１１１の箇所から下側（図２（ｂ）では紙面の奥側）に折れてグリップ１０を把持し、使用者の他の４本の指が符合１１２の箇所から下側に折れてグリップ１０を把持する。上面１１は、複数の指の幅よりも広い幅を有している。例えば、上面１１は、想定される使用者の親指以外の４本の指の幅よりも広い幅を有している。グリップ１０は、想定される使用者の手の大きさに応じて、Ｓ、Ｍ、Ｌなどの各サイズを提供することができる。なお、図２の例は、左手用のグリップ１０を示すが、右手用のグリップは左右を反転すればよい。
　下面１２は、上面１１と空間（空洞）１５を空けて設けられている。下面１２の端部が上面１１の端部と湾曲部１３により接続されている。湾曲部１３は、上面１１の歩行方向の前側から、下方向に湾曲する。
　上面１１は、近位横アーチ部１１３を有する。近位横アーチ部１１３は、使用者の複数の指（例えば４本の指）が湾曲部１３に係ってグリップ１０を把持した場合に、使用者の手の手根管列に相当する位置に設けられる。近位横アーチ部１１３は、歩行方向に対して垂直な横方向に延び、上に凸に湾曲している。また、上面１１は、遠位横アーチ部１１４を有する。遠位横アーチ部１１４は、使用者の複数の指（例えば４本の指）が湾曲部１３に係ってグリップ１０を把持した場合に、使用者の手の遠位部に相当する位置に設けられる。遠位横アーチ部１１４は、歩行方向に対して垂直な横方向に延び、上に凸に湾曲している。本実施の形態のグリップ１０は、手の指を湾曲部１３（特に後述するフック部）にかけることにより、近位横アーチ部１１３及び遠位横アーチ部１１４に対して使用者の手を位置決めできるように構成されている。なお、近位横アーチ部１１３及び遠位横アーチ部１１４は、一方のみを備えてもよい。
　湾曲部１３は、上面１１の歩行方向の前側から、下方向に向かい、その後歩行方向の後ろ方向に向かって湾曲する（図２（ｄ）のＣ１）。また、湾曲部１３は、上方向にさらに湾曲するフック部Ｃ２を有してもよい。フック部Ｃ２には、例えば指先が係る。なお、フック部Ｃ２を省略し、湾曲部１３の湾曲Ｃ１の後、下面１２は歩行方向の後ろ方向に延び、さらに下方向に湾曲してもよい。また、使用者の手と床との間の押圧力によって、湾曲部１３がしなる。
　接続部１４は、杖１のシャフト２０と接続する。接続部１４は、下面１２において湾曲部１３と対向する側に設けられる。例えば、接続部１４は、使用者の指が湾曲部１３に係ってグリップ１０を把持した場合に、使用者の手の手根部に相当する位置の下部に設けられる。シャフト２０と足部３０の少なくとも一方の向きが、本実施の形態のように歩行方向に対して予め定められている場合、接続部１４は、グリップ１０の向きが歩行方向に対応するように定める方向指定部（図示せず）を有してもよい。すなわち、方向指定部によって、グリップ１０がシャフト２０に取り付けられる際に、例えば湾曲部１３が歩行方向側になるなど所定の方向に定まるようにグリップ１０をシャフト２０に取り付けることができる。方向指定部は、例えば一方向に向けられた凹部又は切欠部（若しくは突起部）でもよく、シャフト２０に形成される一方向に設けられた突起部（若しくは凹部又は切欠部）に嵌合するよう構成されてもよい。これにより、グリップ１０が歩行方向に対して正しく配向されることができる。
　また、グリップ１０（例えば接続部１４）は、接地面に対してシャフト２０の傾きを調整できる機構（傾き調整部）を有しても良い。ここでの傾きは、歩行動作において経時的に変化する杖１（シャフト２０）の傾きではなく、杖１の予め定められた接地状態における傾きを指す。予め定められた接地状態とは、例えば、足部３０の各接地面が接地した状態、又は、杖１が倒れにくく安定する状態でもよく、これら以外にも予め定められた状態でもよい。換言すると、足部３０が同じ接地状態のときに、シャフト２０の傾きを変えられる機構であってもよい。このような機構の一例として、グリップ１０の接続部１４へのシャフト２０の差し込む深さを調整することで、シャフト２０の傾きを調整できる機構を備えてもよい。例えば、接続部１４が、シャフト２０の差し込む深さによってシャフト２０の接地面に対する傾きが変化するように、シャフト２０の挿入部分の傾斜が変化しており、シャフト２０の第１接続部２３は接続部１４に挿入可能であって、適宜の深さで固定できるようにしてもよい。この例とは逆に、グリップ１０の接続部１４がシャフト２０の第１接続部２３に挿入される構成でもよい。なお、接地面に対してシャフト２０の傾きを調整できる機構（傾き調整部）は、この例に限らず適宜の形態でもよい。
　なお、本実施の形態においてグリップ１０の左右方向の向き（上下方向の軸周りの回転）については、シャフト２０が断面長方形の形状を有し、接続部１４が対応する形状の切欠を有することで配向されるが、これ以外の適宜の構成を用いてもよい。また、図示の例では、接続部１４にはめ込まれるシャフト２０と接続部１４とをネジで止める構成を例示しているが、固定方法はこれに限らず適宜に固定手段を用いることができる。
　グリップ１０の大きさは、以下のように例示することができるが、これに限定するものではない。例えば、グリップ１０の幅（例えば、上面１１の幅）が９６ｍｍ、グリップの前後方向の長さ（湾曲部１３の前端から上面１１の後端まで）が８４ｍｍ、上面１１の上端から下面１２の下端までが４１ｍｍ、上面１１の上端から接続部１４の下端までが１７４ｍｍ、接続部１４の幅が２０ｍｍである。
（グリップの各部の作用効果）
　近位横アーチ部１１３は、手掌面でグリップ１０に荷重を加えたとしても、手のアーチ形状を保ち、これにより、手根管症候群等の発生を予防し得る。本実施の形態のグリップ１０では、上面１１に近位横アーチ部１１３を有し、この近位横アーチ部１１３に、使用者の手の近位横アーチが位置するように、使用者の指が湾曲部１３及びフック部Ｃ２に係るように構成されている。
　遠位横アーチ部１１４の湾曲によって、手掌部とグリップ１０の上面１１における荷重分圧の偏りが減少する。なお、本実施の形態のグリップ１０の遠位横アーチ部１１４は、一例として、手の機能的肢位（生活上比較的便利な肢位）である手関節背屈１５～３０度、橈屈５～尺屈１５度、手指は軽度屈曲（ボールを握るような肢位）を保持したときの遠位横アーチの湾曲に合わせてアーチを形成することができる。
　湾曲部１３は、手指を軽く握ったときの手指の湾曲と同様の形状とすることができる。また、フック部Ｃ２を有する場合、フック部Ｃ２は、さらに丸め込まれるような形状をしている。指先をフック部Ｃ２に引っ掛けるように固定することができる。通常の使用時は、手指を軽く握ったような肢位を保持し、余分な力が入らない状態で杖１を付く。一方、いざ転倒しそうになった際は、使用者の手は、フック部Ｃ２に強く力を加え、手指内の内在筋が強く働き、杖１に対する把持力を強化する。これによって軽い力で杖１を把持することができ、かつ、いざ転倒しそうになったとしても杖１を離すことなく、歩行が継続できる。
　また、指先をフック部Ｃ２に引っ掛けることができる形状は、杖１を振り出すときに、グリップ１０が横方向を軸に軸回転して杖１の振り出しを補助する。例えば立脚後期などにおいては、杖１は前方に傾き、手の甲が鉛直上方向よりも歩行方向に向くような状態で杖１を把持している。この状態から杖１を持ち上げるだけで、手の甲が回転して杖１を振り出す効果がある。
　また、フック部Ｃ２の位置から延長した手根部の位置でシャフト２０と接続させる構成になっている。これにより、軸回転のモーメントの距離が長くなり、より軽い力で杖１を振り出すことができる。
　湾曲部１３は、上面１１に荷重をかけた際、上面１１が湾曲部１３を軸に１ｍｍ～１０ｍｍ程度下降するようにしなる。このしなりにより、近位横アーチ部１１３の構造を保護することができる。また、このしなりによって、杖１のシャフト２０に取り付けられて杖１を使用する際に、使用者の手が受ける床半力を分散することができる。また、下面１２と接続部１４の間の湾曲部（第２湾曲部）も、立脚中期から後期において、この湾曲部を軸に下面１２が１ｍｍ～１０ｍｍ程度下降するようにしなる。これにより、手関節背屈に対する床反力をさらに緩和することができる。
（効果）
　以上のように、本実施の形態のグリップによると、床からの反力を吸収し、身体への衝撃を抑えることができる。また、本実施の形態のグリップによると、杖が振り出しやすく、歩行しやすい。
（他の構成例）
　上述の構成は、以下のように表すこともできる。
［構成例１］
　使用者が手で把持する杖用のグリップであって、
　上面と、
　前記上面と空間を空けて設けられた下面と、
　前記上面と前記下面を接続し、歩行方向の前側に設けられ、使用者の複数の指よりも広い幅の湾曲部と
を備え、
　前記上面と前記湾曲部と前記下面がコの字型を形成してもよい。
［構成例２］
　上記構成例１の杖用のグリップにおいて、
　前記下面の、前記湾曲部と対向する側に設けられた、杖のシャフトと接続する接続部
をさらに備えてもよい。
［構成例３］
　使用者が手で把持する杖用のグリップであって、
　歩行方向の前側に設けられ、使用者の複数の指よりも広い幅を有し、グリップの上面の歩行方向の前側から、下方向及び歩行方向の後ろ方向に向かって湾曲する湾曲部
を備えてもよい。
［構成例４］
　上述の構成例１～３の杖用のグリップにおいて、
　上面は、使用者の手の平を、手首を歩行方向の後ろ側にして乗せる上面であってもよい。
５．足部の構成と作用効果
（足部の構成例）
　図４に、本実施の形態における足部３０の構成図を示す。図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は上面図、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）は側面図をそれぞれ示す。足部３０は、脚部、ベース部、杖先部と称されてもよい。
　足部３０は、地面と接して杖を支持する複数の接地部３１、３２、３３を備える。ここで、地面とは、屋外に限らず、屋内の床でもよく、杖１を使用して歩行する環境における歩行路面である。杖を突く初期段階（例えば、上述の初期接地）にはひとつの接地部が接地する。使用者の体重がかかる中期段階（例えば、立脚中期）には、２次元に配置された複数の接地部が接地する。杖を地面から離す終期段階（例えば、立脚終期）には、歩行方向に対して垂直な横方向に配置された少なくとも２つの接地部が接地する。
　本実施の形態の足部３０の例では、複数の接地部は、歩行方向の後ろ側に位置する第１接地部３１と、歩行方向に対して垂直な横方向に並び、歩行方向の前側に位置する第２接地部３２及び第３接地部３３とを有する。このように第１接地部３１～第３接地部３３は、２次元に配置されている。ここで、上記初期段階には第１接地部３１が接地する。上記中期段階には、第１乃至第３接地部３１～３３が接地する。上記終期段階には、第２接地部３２及び第３接地部３３が接地する。
　第１接地部３１は、足部３０のうち、歩行方向の後ろ側に位置し、使用者の手で杖１のグリップ１０を把持した状態で足部３０を前方に振り出すと、杖の最下端にくる。したがって、杖の足部３０を前方に振り出して杖を地面につくと、第１接地部３１が地面に接地する。
　第１接地部３１による接地面は１箇所であり、杖１を地面に突いた状態で、接地面を中心に杖１を３６０度どの方向に対しても傾けることができ、杖１の操作性に優れている。３６０度どの方向にも傾けることができることで、歩行周期における立脚中期への移行において次の進行方向に対し、並列に杖１を置くことができる。また、歩行経路がカーブのときに、接地面が１箇所であると曲がりに伴って水平方向にも接地点を軸に杖（わかりやすくは足部）を回転することができ、スムーズにカーブを歩行しやすい。
　なお、本実施の形態において、接地面が１箇所であるとは、接地面が物理的な面積を有してもよく、細かな多点で接地する態様でもよい。例えば、接地面が１箇所であるとは、接地した状態で杖１がどの方向にも傾きやすい状態であり、接地面が２箇所であるとは、接地した状態で杖１が特定方向（２箇所を結ぶ方向）には傾きにくく、当該特定方向と垂直な方向には傾きやすい状態であり、接地面が２次元に配置された３箇所であるとは、接地した状態で杖１がどの方向にも傾きにくい状態である。
　第２接地部３２及び第３接地部３３は、足部３０のうち、歩行方向の前側に、横方向に並んで位置する。第２接地部３２及び第３接地部３３は、第１接地部３１から２股に分かれて構成されてもよい。例えば立脚中期において、足部３０は第１乃至第３接地部３１～３３で接地する。接地面は３箇所であり、安定性に優れている。歩行では片脚立位状態で反対下肢を振り出している相において杖１と地面との接触面積を増やし、安定性を強化することができる。
　例えば立脚後期において、足部３０は第２接地部３２及び第３接地部３３が地面に接地している。ここでの接地面は２箇所である。立脚後期は遊脚期の準備期であり、遊脚期では前方方向へ足を振り出す。足の振り出しは歩行の歩幅に大きく影響し、振り出しが大きいほど歩幅も拡大するが、大きな振り出しのためには反対足の安定性の補填のために杖１等による安定の補填が必要である。杖による１点支持では地面との接触面積が少なく、安定性の補填としては弱い。また、杖による２次元方向に配置された３点での支持（又は４点以上の支持）では安定性の補填には繋がるが、前方への推進力は生まれず、足の大きな振り出しには繋がらない。本実施の形態のように、横方向に配置された２箇所での支持は、杖１と地面との接触面が１点支持に比べて大きく、かつ、進行方向に対して垂直に位置しているため、強い安定性が補填できる。また、第２接地部３２及び第３接地部３３が接地した状態で杖１を前後方向に例えば０～４５度傾けることができる。前後方向へ０～４５度の傾きが歩行に併せて発生することにより、歩行における推進力を生み出すことにもつながる。
　足部３０は、第２接地部３２及び第３接地部３３の歩行方向の前側に、前方向上側に反った、つま先部３４、３５をさらに有してもよい。例えば、つま先部３４、３５は、上方へ５度反り返る構成とすることができる。反り返る度合は、これに限らず適宜の度合でもよい。つま先部３４、３５が上方へ反り返っていることで、上述の前後方向への傾きが生じた際においても地面との接触面積を確保し、安定性を維持できる。
　また、足部３０は、第２接地部３２及び第３接地部３３と第１接地部３１との間に、鉛直方向上部に凸をなすアーチ部３６、３７を有してもよい。また、第２接地部３２及び第３接地部３３の形状により、横方向に延びるアーチであって、鉛直方向上部に凸をなすアーチが形成されてもよい。このアーチ部を構成するために、第２接地部３２及び第３接地部３３の各々は、１枚のプレートが、先端に向かって内側へ９０度ねじれるように構成されている。これらのアーチにより、前後方向、左右方向及び水平回転方向の姿勢制御を容易にする機能を提供する。これにより、杖１の安定性がさらに増す。
　足部３０は、杖のシャフト２０と接続する接続部３８をさらに備える。接続部３８は、足部３０のうち歩行方向の後ろ側、換言すると第１接地部３１の上に位置する。グリップ１０とシャフト２０の少なくとも一方の向きが、本実施の形態のように歩行方向に対して予め定められている場合、接続部３８は、足部３０の向きが歩行方向に対応するように定める方向指定部（図示せず）を有してもよい。すなわち、方向指定部によって、足部３０がシャフト２０に取り付けられる際に、つま先部３４、３５が歩行方向を向くようにシャフト２０に取り付けることができる。方向指定部は、例えば一方向に向けられた凹部又は切欠部（若しくは突起部）でもよく、シャフト２０に形成される一方向に設けられた突起部（若しくは凹部又は切欠部）に嵌合するよう構成されてもよい。これにより、足部３０が歩行方向に対して正しく配向されることができる。
　また、足部３０（例えば接続部３８）は、接地面に対してシャフト２０の傾きを調整できる機構（傾き調整部）を有しても良い。ここでの傾きは、歩行動作において経時的に変化する杖１（シャフト２０）の傾きではなく、杖１の予め定められた接地状態における傾きを指す。予め定められた接地状態とは、例えば、足部３０の各接地面が接地した状態、又は、杖１が倒れにくく安定する状態でもよく、これら以外にも予め定められた状態でもよい。換言すると、足部３０が同じ接地状態のときに、シャフト２０の傾きを変えられる機構であってもよい。このような機構の一例として、足部３０の接続部３８へのシャフト２０の差し込む深さを調整することで、シャフト２０の傾きを調整できる機構を備えてもよい。例えば、接続部３８が、シャフト２０の差し込む深さによってシャフト２０の接地面に対する傾きが変化するように、シャフト２０の挿入部分の傾斜が変化していてもよい。シャフト２０の第２接続部２４は接続部３８に挿入可能であって、適宜の深さで固定できるようにしてもよい。この例とは逆に、足部３０の接続部３８がシャフト２０の第２接続部２４に挿入される構成でもよい。なお、接地面に対してシャフト２０の傾きを調整できる機構（傾き調整部）は、この例に限らず適宜の形態でもよい。
　なお、本実施の形態において足部３０の左右方向の向き（上下方向の軸周りの回転）については、シャフト２０が断面長方形の形状を有し、接続部３８が対応する形状の切欠を有することで配向されるが、これ以外の適宜の構成を用いてもよい。
　足部３０の大きさは、以下のように例示することができるが、これに限定するものではない。例えば、足部３０は、横方向の幅が９０ｍｍ、高さ（接地面から接続部３８の先端まで）が１１７ｍｍ、接続部３８の幅が２０ｍｍ、前後方向の長さ（つま先部の前端から３８の後端までが１５１ｍｍ）である。また、足部３０は主にカーボンで形成することができるが、底面（又は、接地部３１～３３）は、例えばゴム素材で形成してもよい。例えば、カーボンで形成された足部にゴム素材で形成された底面を接着してもよいし、インサート成形により足部３０を形成してもよい。
（効果）
　以上のように、本実施の形態の足部によると、体重を支える安定性と歩行しやすさの双方を兼ね備えた杖を提供できる。また、歩行の過程に合わせて、安定性と歩行のしやすさを変化させて、歩行の過程に応じた所望の安定性と操作性を提供することができる。さらに、歩行における推進力を生み出すことができる。
　本発明は、杖の製造販売及び杖用の構成要素の製造販売に利用可能である。
１      杖
１０    グリップ
２０    シャフト
２１    第１湾曲部
２２    第２湾曲部
２３    第１接続部
２４    第２接続部
３０    足部

Claims (10)

  1. 　杖用のシャフトであって、
    　歩行方向に凸となるように湾曲した第１湾曲部と、
    　歩行方向と逆向きに凸となるように湾曲した第２湾曲部と
    を備えた杖用のシャフト。
  2. 　前記第１湾曲部は、前記第２湾曲部よりも小さな曲率で構成される
    請求項１に記載の杖用のシャフト。
  3. 　前記第１湾曲部は、前記杖を持つためのグリップ側に構成され、
    　前記第２湾曲部は、前記杖が接地する足部側に構成される
    請求項２に記載の杖用のシャフト。
  4. 　前記杖をついて歩行する際に、前記杖を持つためのグリップと接地面との間の押圧力によって、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部が撓む
    請求項１～３の何れかに記載の杖用のシャフト。
  5. 　前記杖をついて歩行する際に、前記杖の長手方向と前記杖の接地面との傾きの変化に応じて、持ち手と接地面との間の押圧力による前記第１湾曲部が撓む度合と前記第２湾曲部が撓む度合との割合が変化する
    請求項１～４の何れかに記載の杖用のシャフト。
  6. 　前記杖を手で持つ持ち方によって歩行方向が定まるグリップに接続する第１接続部であって、前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部の湾曲が歩行方向に対応するように前記シャフトの向きを定める方向指定部を有する第１接続部
    をさらに備えた
    請求項１～５の何れかに記載の杖用のシャフト。
  7. 　歩行方向が定められ接地面に接する足部に接続する第２接続部であって、前記第１湾曲部及び前記第２湾曲部の湾曲が歩行方向に対応するように前記シャフトの向きを定める方向指定部を有する第２接続部
    をさらに備えた
    請求項１～６の何れかに記載の杖用のシャフト。
  8. 　予め定められた接地状態における接地面に対する前記シャフトの傾きを調整する機構を有する第２接続部
    をさらに備えた
    請求項１～６の何れかに記載の杖用のシャフト。
  9. 　杖用のシャフトであって、
    　前記杖をついて歩行する際に、前記杖を持つためのグリップと接地面との間の押圧力によって、少なくとも鉛直方向に沈み込む伸縮部
    を備え、
    　前記伸縮部は、前記杖が歩行方向に傾いて接地面から離れる際に復元力を生じることで、少なくとも歩行方向への推進力を生じる杖用のシャフト。
  10. 　請求項１～９のいずれかに記載の杖用のシャフトと、
    　前記杖用のシャフトに接続されたグリップと、
    　前記杖用のシャフトに接続された接地部と、
    を備えた杖。
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