JP2002119555A - リハビリテーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 患者の下肢及び上肢の受動的関節運動を行う
リハビリテーション装置の小型軽量化を図る。 【解決手段】 装置本体１内の往復運動機構部２によ
り、下肢または上肢を固定した台部材３の往復運動を行
い、股、膝、足または肩、肘、手の屈曲及び伸展を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機能障害が生じた
患者の下肢及び上肢の受動的関節運動を行うリハビリテ
ーション装置に係り、特に小型軽量で安価なリハビリテ
ーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】急性の脳血管機能障害や背推機能障害が
生じた患者では、下肢及び上肢の麻痺が発生し、受動的
関節運動が不足すると、下肢における肢関節、膝関節及
び足首関節、上肢における肩関節、肘関節及び手首関節
の硬直や筋萎縮が発生しやすい。この結果、患者が長期
間寝たきりの状態となり、辱創を生ずることがある。従
って、このように状況が悪化する前に各関節への適切な
リハビリテーション治療を行うことが望ましい。

【０００３】このため従来から種々のリハビリテーショ
ン装置が提案されている。例えば特公平６−２０４７８
号公報に記載された下肢機能訓練装置は、ベースに大腿
支持体と脛部支持体とからなる関節装置を装着し、ベー
スに基準水平軸を中心として回動自在にビームを設け、
このビームを駆動手段により回動させてビームに連結さ
れた脛部支持体の末端部をベースの支持面上で載置しつ
つ走行させるようにしたものである。

【０００４】また特開平６−１０５８７７号公報に記載
された膝蓋骨訓練装置は、膝蓋骨に接触する接触パット
により膝の伸展時には膝蓋骨を上へ押し、膝の伸展時に
は膝蓋骨を下へ押す運動を連続的に行なうようにしたも
のである。

【０００５】さらに特開平１１−７０１４８号公報に記
載された麻痺した下肢のリハビリテーション装置は、縦
方向スライドレールを回転駆動する球面継手により、大
腿部を内向き引込み及び外向き伸張の往復運動させるよ
うにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の各
公報に記載された従来のリハビリテーション装置は、複
雑な機構であり価格も高く高価になるという問題があっ
た。このため患者自身が購入して自宅で治療することは
困難であった。また従来のリハビリテーション装置は下
肢の治療を行うものが多く、上肢の治療については配慮
されていなかった。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、下肢及び上肢の治療を行うことのできる、小型
軽量で安価なリハビリテーション装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、下肢または上肢の受動的関節運動を行うリハビリテ
ーション装置であって、水平位置、垂直位置及び傾斜位
置に於いて使用可能な装置本体と、該装置本体に移動可
能に設けられ、前記下肢または上肢が装着される台部材
と、前記装置本体に設けられ、前記台部材を所定距離範
囲内で往復移動させる往復運動機構部とを備えることを
特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記台部材の移
動量は、前記往復運動機構部に設けられ、下肢関節また
は上肢関節の最大可動範囲を超えない範囲に規制する移
動量調整部により規制されることを特徴とする．

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記台部材に膝
下部及び足部が装着でき、かかと近傍に回転中心を持つ
Ｌ形の保持具を回動可能に設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項４に記載の発明は、前記台部材また
は保持具の表面に、患者が装着する専用靴または専用手
袋を着脱可能に固定する接着部材を設けたことを特徴と
する。

【００１２】請求項５に記載の発明は、前記装置本体の
左右両側面に、それぞれ一端にゴム足が装着されたアー
ムの他端を回動及び固定可能に設けたことを特徴とす
る。

【００１３】請求項６に記載の発明は、前記往復運動機
構部は、モータによって回転駆動される送りネジと、該
送りネジに螺合し案内レールにより軸方向に案内され前
記台部材が固定されたスライドテーブルとからなること
を特徴とする．

【００１４】請求項７に記載の発明は、前記往復運動機
構部は、空気圧によりシリンダチューブ内で移動するピ
ストンを有するロッドレスシリンダを備え、前記台部材
を前記ピストンに固定したことを特徴とする。

【００１５】請求項８に記載の発明は、前記装置本体内
に前記往復運動機構部の速度、トルク、ストローク及び
動作時間のうち少くとも１つを設定する調節ツマミと、
装置の起動停止を行うボタンとからなる制御部を設けた
ことを特徴とする。

【００１６】請求項９に記載の発明は、前記調節ツマミ
及びボタンを、前記装置本体に電気的に接続され本体外
に配置されたリモートコントロールボックスに設けたこ
とを特徴とする。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、上肢の受動的
関節運動を行うリハビリテーション装置であって、一端
が装置本体に固定されたリハビリテーションユニットの
本体に回動可能に取り付けられ、他端に手指が装着され
る支軸が連結された伸縮自在の駆動アームと、一端が前
記ユニット本体に回動可能に取り付けられ、他端が前記
駆動アームの前記支軸側の一端に連結された、複数個の
関節部を介して屈曲可能な揺動運動アームと、前記駆動
アームを前記ユニット本体側の一端を中心として回動駆
動する駆動機構とを備えることを特徴とする。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、前記駆動機構
は、前記装置本体内に設けられ、往復運動機構部によっ
て所定距離範囲内で往復移動する台部材と、該台部材に
固定され往復移動方向に設けられたラック歯車と、前記
駆動アームの前記ユニット本体側の一端に固定され前記
ラック歯車との噛合するピニオン歯車とからなることを
特徴とする。

【００１９】請求項１２に記載の発明は、前記装置本体
に、前記駆動機構を被覆するカバーを取り付けたことを
特徴とする。

【００２０】請求項１３に記載の発明は、前記駆動機構
は、前記駆動アームの前記ユニット本体に回動可能に取
り付けられた一端と連結する回転軸を有するモータを備
え、該モータの回転により前記駆動アームを回動駆動す
るようにしたことを特徴とする。

【００２１】請求項１４に記載の発明は、前記ユニット
本体または前記カバーの前記手指が装着される支軸に対
向する位置に、手関節の内側部を支持する手関節受け具
及び前腕部を支持する前椀台のうち少くとも一方を設け
たことを特徴とする。

【００２２】請求項１５に記載の発明は、前記駆動機構
の速度、トルク、ストローク及び動作時間のうち少くと
も１つを設定する調節ツマミと、駆動機構の起動停止を
行うボタンを有する制御部を設けたことを特徴とする。

【００２３】請求項１６に記載の発明は、前記調節ツマ
ミ及びボタンを、前記装置本体に電気的に接続され本体
外に配置されたリモートコントロールボックスに設けた
ことを特徴とする。

【００２４】請求項１７に記載の発明は、前記駆動アー
ムの先端に設けられた支軸に手指を装着するときに用い
られ、内部に緩衝材が挿入された専用手袋を備えること
を特徴とする。

【００２５】請求項１に記載の第１の発明によるリハビ
リテーション装置においては、下肢または上肢を装置本
体に設けられた台部材上に装着し、往復運動機構部によ
り台部材を所定距離範囲内で往復移動させることによ
り、患者の下肢の股関節、膝関節及び足首関節、患者の
上肢の肩関節、肘関節及び手首関節に、適切な負荷を適
切な時間かけ、受動的関節運動を援助することができ
る。

【００２６】請求項１０に記載の第２の発明によるリハ
ビリテーション装置においては、駆動アームの支軸に手
指を装着し、駆動機構により駆動アームを回転駆動する
ことにより、患者の上肢の指関節に適切な負荷を適切な
時間かけ、受動的関節運動を援助することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のリハビリテーショ
ン装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】図１は本発明の第１の発明のリハビリテー
ション装置の構成例を示す全体外観斜視図である。図１
において、角函状の装置本体１内には後述する往復運動
機構部２が内蔵されている。装置本体１の上面中心には
長手方向に矩形状の開口部１ａが形成されており、装置
本体上面には開口部１ａを介して往復運動機構部２によ
り往復移動される台部材３が摺動自在に設けられてい
る。台部材３上には下肢または上肢を固定する接着部材
からなる固定用バンド４が取り付けられている。

【００２９】装置本体１の底面にはＬ字型のゴム足５が
底面及び側面に沿って取り付けられている。また装置本
体１の長手方向の両側面には、一端にアームゴム足６が
設けられた後述するアーム７の他端が回動可能に取り付
けられている。アーム７は固定用ネジ８により装置本体
１の側面に固定される。符号９は往復運動機構部２に設
けられた移動量調節部としての位置決めセンサであり、
台部材３のストロークを調節する。

【００３０】装置本体１にはケーブル１０を介して往復
運動機構部２の動作を遠隔操作するリモートコントロー
ルボックス１１が接続されている。リモートコントロー
ルボックス１１には動作を開始するときに押すスタート
ボタン１２、動作を停止するときに押すストップボタン
１３、速度を所定範囲で調節する速度調節ツマミ１４、
トルクを所定範囲で調節するトルク調節ツマミ１５、動
作時間を所定範囲で調節する動作時間調節ツマミ１６、
装置本体１に電源を供給する電源コンセント１７が設け
られている。なお、ストップボタン１３は緊急停止時の
操作性を考慮して大きな形状となっている。

【００３１】符号１８、１９は後述する第２の発明のリ
ハビリテーション装置に於いて用いられるそれぞれラッ
ク歯車固定ネジ孔及びユニット本体固定ネジ孔である。

【００３２】図２は往復運動機構部２の一例の構成を示
す外観斜視図である。図２において、基板２０の両端に
はそれぞれエンドブラケット２１と図示しないモータを
保持するモータ側ブラケット２２が設けられている。ブ
ラケット２１、２２間には前記モータにより回転駆動さ
れる送りネジ２３が回転自在に配設されており、送りネ
ジ２３には、送りネジ２３に噛合するナット部材２４を
有するスライドテーブル２５が装着されている。

【００３３】スライドテーブル２５は基板２０の両側に
平行に設けられた案内レール２６に案内され、送りネジ
２３の回転により移動する。このとき動力源としてＤＣ
モータを使用した場合には、モータに加える電圧を制御
することで送りネジ２３の回転数、すなわちスライドテ
ーブル２５の移動速度を調節することができ、電流を制
御することでトルクを調節することができる。なお符号
２７、２８はそれぞれブラケット２１、２２に設けら
れ、スライドテーブル２５の移動端を規制するストッパ
である。

【００３４】図３は往復運動機構部２の他の一例の構成
を示す外観斜視図である。この例は空気圧を動力源とし
た公知のロッドレスシリンダ方式の機構を用いている。
この種のロッドレスシリンダとしては特開平５−１０６
６１１号公報や特開平９−２１００１２号公報などに記
載されたものが公知である。図３において、長尺で中空
状のシリンダチューブ２９内には図示しないピストンが
軸方向に摺動自在に設けられている。シリンダチューブ
２９の両端にはそれぞれエア注入口３０ａ、３１ａが形
成されたエンドキャップ３０、３１が固定されている。
シリンダチューブ２９の上面には図示しないスリットが
軸方向に形成されており、前記ピストンと一体的に構成
された図示しないヨークが前記スリットから外部に突出
している。このヨークの突出端には案内溝３２、３３に
案内されて軸方向に移動可能なスライドテーブル３４が
取り付けられている。またスリットはシールベルト３５
により気密にシールされている。

【００３５】上記のように構成されたロッドレスシリン
ダにおいて、エア注入口３０ａ、３１ａのいずれか一方
にエアを供給することにより、ピストンが往復運動し、
ピストンにヨークを介して取り付けられたスライドテー
ブル３４の往復移動が可能となる。なお図２に示すスラ
イドテーブル２５及び図３に示すスライドテーブル３４
には、それぞれ図１に示す台部材３が取り付けられる。

【００３６】図４は、図１に示すアーム７の装置本体１
の側面への取付構造を示す分解斜視図である。装置本体
１の両側面の一端にはそれぞれアーム固定基部３６が取
り付けられており、そのほぼ中心にはアーム７を装置本
体１に固定する固定用ネジ８のネジ孔３６ａが形成され
ている。またアーム固定基部３６には３本の位置決めピ
ン３６ｂ、３６ｃ、３６ｄがそれぞれネジ孔３６ａから
等しい距離の位置に立設されている。一方、アーム７の
一端近傍には固定用ネジ８が挿通されるネジ用孔７ａ
と、位置決めピン３６ｂ、３６ｃ、３６ｄのいずれか一
本が嵌合する位置決め用孔７ｂとが、幅方向の中心線上
に形成されている。

【００３７】上記のように構成されたアーム７の取付構
造において、図１に示すようにアーム７を装置本体１の
側面に平行に収納するときは、アーム７の位置決め用孔
７ｂを位置決めピン３６ｂに合わせ、固定用ネジ８をネ
ジ用孔７ａに通しネジ孔３６ａに螺着固定する。また図
５に示すように装置本体１を床面３７に対して傾斜させ
て使用する場合は、同様にアーム７の位置決め用孔７ｂ
を位置決めピン３６ｄに合わせて、固定用ネジ８で固定
する。さらに図６に示すように装置本体１を床面に対し
て垂直にして使用する場合は、同様にアーム７の位置決
め用孔７ｂを位置決めピン３６ｃに合わせて、固定用ネ
ジ８で固定する。この場合は下肢または上肢を支持する
ために、台部材３をＬ字型とする。

【００３８】図７に本装置の台部材３に下肢または上肢
を固定する方法を示す。図７において、下肢の足３８を
専用靴３９に挿入する。専用靴３９の下面には圧着性を
有する固定テープ４０が接着されている。一方台部材３
の上面にも同様の固定テープ４１が接着されており、足
３８を挿入した専用靴３９を固定テープ４０、４１を介
して台部材３に固定する。符号４２は足３８を専用靴３
９に挿入した後に、足３８が抜けないようにするための
固定バンドである。

【００３９】同様に上肢４３の手首４３ａを専用手袋４
４に挿入し、手袋４４の内側に接着された固定テープ４
５を台部材３の固定テープ４１に圧着固定する。符号４
６は手首４３ａが専用手袋４４から抜けないようにする
ための固定バンドである。

【００４０】図８乃至図１０に下肢が安定して保持で
き、患者の内転や外転が生じないようにする股関節及び
肘関節運動専用の保持具４７の構成を示す。図８は保持
具４７を装置本体１の台部材３に取り付けた状態を示す
側面図、図９は図８に示す保持具４７の斜視図、図１０
は図９のＡ矢視図である。

【００４１】図８乃至図１０において、保持具４７は板
状の固定部４８とＬ字型の回動部４９とから構成されて
いる。固定部４８の両側面はネジ５０で台部材３に固定
される。回動部４９の屈曲部は回転軸５１で固定部４８
の一端に回動可能に連結されている。固定部４８の回転
軸５１に対して反対側の端部近傍上面には、回動部４９
が回動して固定部４８に当接するときの衝撃を緩和する
ための一対のゴム足４８ａが設けられている。なお符号
４９ａ、４９ｂはそれぞれ回動部４９の一端に設けら
れ、後述する固定バンドを用いる場合に使用される位置
決め板及びホックである。

【００４２】回動部４９の外側の面には、それぞれ圧着
性を有する固定テープ４９ｃ、４９ｄが接着されてい
る。そして図８に示すように下肢５２を保持具４７の回
動部４９上にのせたときとき、圧着性を有する固定バン
ド５３、５４によりそれぞれ膝下部５２ａと足首５２ｂ
とが回動部４９に固定される。このとき固定バンド５
３、５４の中心部はそれぞれ回動部に設けられた固定テ
ープ４９ｃ、４９ｄに圧着固定される。

【００４３】図１１及び図１２に下肢５２を回動部４９
にさらに安定して保持することのできる固定バンド５５
の構成を示す。図１１は表面図、図１２は裏面図であ
る。図１１、１２において、クッション収容袋５６内に
は３分割されたクッション材５７が収容されている。ク
ッション材５７はクッション収容袋５６の側面に開閉可
能に設けられたファスナ５８を介して出し入れ可能とな
っている。クッション収容袋５６の裏面両端にはそれぞ
れ舌片状のバンド５９、６０の一端が接着固定されてお
り、バンド５９、６０の下面には圧着性を有する固定テ
ープ５９ａ、６０ａが接着されている。なお、クッショ
ン材５７は３分割に限定されず、足に適合すれば一体で
あってもよい。

【００４４】クッション収容袋５６の裏面中央には一方
の側が開口した袋状物６１と舌片状のホック６２とが接
着固定されている。ホック６２は袋状物６１の開口側の
一端に対向する位置において、固定バンド５５の外周か
ら突出している。そして固定バンド５５を図９に示す回
動部４９に装着するときは、袋状物６１内に位置決め板
４９ａを差し込み、ホック６２を回動部側のホック４９
ｂに止める。このようにして固定バンド５５を回動部４
９対して位置決めすることができ、脱落を防止すること
ができる。下肢５２を回動部４９に固定する構造は図
８、９に示す場合と同様であり、固定バンド５５に設け
られた固定テープ５９ａ、６０ａを回動部側の固定テー
プ４９ｃ、４９ｄに圧着する。

【００４５】図１３乃至図１６に保持具４７を台部材３
に取り付ける方法を示す。図１３は保持具４７の回動部
４９を固定部４８に対して回動可能に取り付ける場合を
示す斜視図、図１４は図１３のＢ矢視図、図１５は保持
具４７の回動部４９を固定部４８に対して固定して取り
付ける場合を示す斜視図、図１６は図１５のＣ矢視図で
ある。台部材３の一端の下面両側には、側面から突出可
能の軸６３ａを有するスライド軸６３が設けられてい
る。また、保持具４７の固定部４８及び回動部４９のそ
れぞれ前部両側には、それぞれ軸６３ａが係合可能な位
置に係合孔４８ｂ、４９ｅが形成されている。

【００４６】回動部４９を固定部４８に対して回動可能
とする場合には、台部材３の両側に設けられたスライド
軸６３の軸６３ａを、図１３、１４に示すように固定部
４８の係合孔４８ｂにのみ係合させる。回動部４９を固
定部４８に対して固定する場合には、軸６３ａを図１
５、１６に示すように固定部４８の係合孔４８ｂ及び回
動部４９の係合孔４９ｅの両方に係合させる。

【００４７】図１７乃至図２４に下肢の受動的関節運動
の動作例を示す。図１７、１９、２１、２３は側面図、
図１８、２０、２２、２４はそれぞれの場合の運動角度
を示す線図である。これらの例では患者の股関部５２ｃ
と肘関部５２ｄとの間の長さを５０ｍｍ、膝関節５２ｄ
と足首関節５２e との間の長さを５０ｃｍとし、台部材
３のストロークを５０ｃｍと設定した。

【００４８】図１７，１８は装置本体１を水平位置に設
置し、座位の患者の足首５２ｂを板状の台部材３に固定
した場合を示す。股関節５２ｃ、膝関節５２ｄ、足首関
節５２ｅの運動角度は図１８に示すようにそれぞれ１０
度、７０度、６２度となる。この場合は膝関節５２ｄ及
び足首関節５２ｅに対しては十分な運動を提供できる
が、股関節５２ｄの運動量は不足している。

【００４９】図１９，２０は装置本体１を垂直位置に設
置し、座位の患者の足首５２ｂを図６に示すようなＬ字
型の台部材３の一辺上に固定した場合を示す。股関節５
２ｃ、膝関節５２ｄ、足首関節５２ｅの運動角度は図２
０に示すようにそれぞれ９０度、９０度、２０度とな
る。この場合は股関節５２ｃ及び膝関節ｄに対しては十
分な運動量を提供できるが、足首関節５２ｅの運動量は
不足している。

【００５０】図２１，２２は装置本体１を垂直位置に設
置し、仰向け位置の患者の足首５２ｂを板状の台部材３
に固定した場合を示す。股関節５２ｃ、膝関節５２ｄ、
足首関節５２ｅの運動角度は図２２に示すようにそれぞ
れ１５度、３７度、５０度となる。この場合は足首関節
５２ｅ及び膝関節５２ｄに対しては中低位の運動量であ
るが、股関節５２ｃに対しては十分な運動量を提供でき
ない。

【００５１】図２３，２４は装置本体１を水平位置に設
置し、座位の患者の足首５２ｂを図８に示す保持具４７
の回動部４９に固定した場合を示す。股関節５２ｃ、膝
関節５２ｄ、足首関節５２ｅの運動角度は図２４に示す
ようにそれぞれ３３度、９６度、０度となる。この場合
は膝関節５２ｄに対しては大きな運動量を、股関節５２
ｃにはそれに次ぐ運動量をそれぞれ提供できるが、足首
関節５２ｅは回動部４９に９０度の状態で固定されるの
でその運動量はゼロである。

【００５２】図示していないが図２３における装置本体
１を図５に示すように傾斜させた場合は、膝関節５２ｄ
の運動量を最大にすることができ、患者の下肢５２をリ
ラックスした状態で回動部４９に固定して内転及び外転
を防止できる。

【００５３】上述したように、患者の姿勢、台部材３の
種類及び装置本体１の位置の組み合わせにより、下肢５
２のどの関節の運動量をどの程度確保するかを自由に選
択できる。

【００５４】図２５乃至図２８に上肢の受動的関節運動
の動作例を示す。図２５，２７は側面図、図２６，２８
はそれぞれの場合の運動角度を示す線図である。

【００５５】図２５，２６は装置本体１を水平位置に設
置し、座位の患者の上肢４３の手首４３ａを板状の台部
材３に固定した場合を示す。肩関節４３ｂ、肘関節４３
ｃ、手首関節４３ｄの運動量は図２６に示すようにそれ
ぞれ５９度、７２度、１３度となる。この場合は肘関節
４３ｃが最大の運動量を、肩関節４３ｂがそれに次ぐ運
動量を確保できるが、手首関節４３ｄの運動量は僅かで
ある。

【００５６】図２７、２８は装置本体１を垂直位置に設
置し、座位の患者の上肢４３の手首４３ａを図６に示す
ようなＬ字型の台部材３の一辺上に固定した場合を示
す。肩関節４３ｂ、肘関節４３ｃ、手首関節４３ｄの運
動量は図２８に示すようにそれぞれ４２度、６６度、７
３度となる。この場合は手首関節４３ｄが最大の運動量
を、肘関節４３ｃがそれに次ぐ運動量を確保できるが、
肩関節４３ｂの運動量は小さくなる。

【００５７】上述したように、患者の姿勢、台部材３の
種類及び装置本体１の位置の組合せにより、下肢５２の
場合と同様に上肢４３のどの関節の運動量をどの程度確
保するかを自由に選択できる。

【００５８】次に本発明の第２の発明のリハビリテーシ
ョン装置の実施の形態を図２９乃至図３４を参照して詳
細に説明する。第２の発明のリハビリテーション装置
は、上肢の手指のリハビリテーションを行うものであ
る。図２９はリハビリテーションユニットを装置本体１
に取り付けた状態を示す外観斜視図、図３０及び図３１
はその駆動機構の構成例を示すそれぞれ平面図及び側面
図である。これらの図において、第１の発明の構成例で
示した部分に対応する部分には同一の符号を付してあ
り、その説明は適宜省略する。

【００５９】図２９において、ユニット本体６４のフレ
ームには後述する駆動機構が取り付けられており、両側
下端は外側に折り曲げられて支持部６４ａ、６４ｂとな
っている。支持部６４ａ、６４ｂは図１に示す装置本体
１に設けられた４個のユニット本体固定ネジ孔１９に固
定ノブ６５などで取り付けられる。支持部６４ｂは装置
本体１の側面から突出しており、その両端近傍の下面に
はユニット本体６４を安定して支持するゴム足付補助脚
６６が設けられている。

【００６０】次に駆動機構について、図３０、３１及び
図２９を参照して説明する。ラック歯車６７は台部材３
に移動方向に平行に取り付けられており、図１に示す台
部材３に設けられたラック歯車固定ネジ孔１８にネジ６
８などで固定される。ユニット本体６４の一方の側面に
は駆動アーム軸６９ａを介して駆動アーム６９の下端が
回動可能に取り付けられている。駆動アーム軸６９ａは
フレームに設けられた駆動アーム軸受７０に回動可能に
支持されており、駆動アーム軸６９ａのフレーム６４の
内側に突出する一端には、ラック歯車６７に噛合するピ
ニオン歯車７１が固定されている。また、駆動アーム６
９は軸方向に伸縮可能な２段構造となっている。このよ
うな構造により台部材３の往復運動に伴なってピニオン
歯車７１が回転し、駆動アーム６９が駆動アーム軸６９
ａを中心として回転する。

【００６１】フレームの駆動アーム６９が取り付けられ
た側と同じ側面には揺動運動アーム軸受７２を介して揺
動運動アーム７３の一端が回動可能に取り付けられてい
る。揺動運動アーム７３は第１関節回転部７４ａ、第２
関節回転部７４ｂ、第３関節回転部７４ｃを介して屈曲
可能となっており、第３関節回転部７４ｃで連結された
先端は軸７５を介して駆動アーム６９の先端に回転可能
に連結されている。軸７５がユニット本体６４から外側
に向って突出する部分には後述する手袋を装着する手袋
装着軸７６が同軸上に設けられている。

【００６２】フレームの側面には揺動運動アーム７３の
回転を所定の位置で停止させる揺動運動アームストップ
軸７７が設けられている。また、フレームの支持部６４
ｂ上には前腕を安定して保持する前腕台７８が設けられ
ており、フレームの側面には手関節を回転しやすいよう
に支持する丸棒状の手関節受け具７９が設けられてい
る。なお、図示してないが前腕台７８の表面にウレタン
等のクッション材を取り付けることが望ましい。

【００６３】次に上記のように構成された第２の発明の
リハビリテーション装置の動作について説明する。図１
に示す第１の発明と同様に台部材３が往復運動機構部２
により図３１に示す矢印Ｘ方向に移動すると、台部材３
に固定されたラック歯車６７に噛合するピニオン歯車７
１は矢印Ｙ方向に回転する。この結果、ピニオン歯車７
１に一端が固定された駆動アーム６９も矢印Ｙ方向に回
動する。

【００６４】駆動アーム６９の回転が進むと揺動運動ア
ーム７３はストップ軸７７に当り運動が停止する。駆動
アーム６９が更に回転すると図３１に２点鎖線で示すよ
うに揺動運動アーム７３は各関節回転部７４を介して屈
曲する。このとき指が挿入された後述する手袋を手袋装
着軸７６に装着しておくと、親指を除く全ての指関節の
運動を行うことができる。

【００６５】上述したように構成された手−指のリハビ
リテーションユニットの最大運動範囲は、図１に示すス
トローク調節のための位置決めセンサ９により調節され
た条件に合うように、ラック歯車６７とピニオン歯車７
１のギヤ比を設定することで決められる。当然のことと
して上記位置決めセンサの位置によりユニットの運動範
囲も決められるので、患者の状態によって広範囲に対応
できる。

【００６６】次に上述したリハビリテーションユニット
で使用される手−指運動専用手袋について、図３２乃至
図３４を参照して説明する。図３２は手−指運動専用手
袋８０の平面図、図３３は図３２のＤ矢視図、図３４は
図３２の側面図である。専用手袋８０は左右対称の形状
となっており、両側の突出部８０ａのいずれか一方にそ
れぞれ右手または左手の親指が装着できる。また、中央
部８０ｂには他の４本の指が装着できる。

【００６７】専用手袋８０の外装８０ｃは布または化学
繊維などの丈夫な素材で形成されているが、特に材質は
限定されない。専用手袋８０の内面には手及び指関節運
動をソフトに行うためのウレタンなどで形成された緩衝
材８０ｄが設けられている。また、専用手袋８０の中央
部８０ｂの先端外側には圧着テープなどでループ状に形
成され、手袋装着軸７６に固定されるバンド８０ｅが設
けられている。バンド８０ｅは手袋装着軸７６に固定可
能な輪状のシートであってもよい。さらに専用手袋８０
の手前側には手袋と手がズレないようにするための圧着
テープなどで形成された手首バンド８０ｆが設けられて
いる。

【００６８】上述した第２の発明によるリハビリテーシ
ョンユニットでは、駆動アーム６９を回転駆動する動力
源は装置本体１の往復運動機構部２から供給されている
が、リハビリテーションユニットに独立した動力源を設
けてもよい。この場合の構成例を図３５乃至図３７に示
す。図３５は装置全体を示す外観斜視図、図３６及び図
３７はその駆動機構の構成例を示すそれぞれ平面図及び
側面図である。これらの図において図２９乃至図３１に
示す部分に対応する部分には同一の符号を付してあり、
その説明は適宜省略する。

【００６９】本構成例の特徴は駆動アーム６９の駆動ア
ーム軸６９ａをモータ８１によって回転駆動させるよう
にした点にある。従って、台部材から動力を供給される
必要がなくなり、ラック歯車６７、ピニオン歯車７１は
不要となる。他の部分の構造は図２９乃至図３１に示す
構成例と同様である。モータ８１はギャヘッド付ＤＣモ
ータまたはギャヘッド付リバーシブルＡＣモータなどが
用いられ、その回転軸８１ａは駆動アーム軸６９ａと同
心状に直結される。

【００７０】ＤＣモータを用いた場合には、回転速度と
トルクの設定が容易に行え、リバーシブルモータを用い
た場合には頻繁な正逆回転を容易に行うことができる。
運動範囲はフレーム上にリミットスイッチを所定位置に
取り付けることで自由に決められる。またモータ８０は
前述したリハビリテーション装置と同様に、リモートコ
ントロールボックス１１により速度、トルク、タイマの
設定と起動、停止を行うことができる。

【００７１】上述したようにモータ８０を用いたリハビ
リテーション装置は、手−指リハビリテーションを行う
単独の装置として使用することができる。

【００７２】上記各実施の形態の構成例においては、図
３０及び図３１に示すように駆動アーム軸６９ａ、揺動
運動アーム７３及び手関節受け具７９はそれぞれユニッ
ト本体６４の一方の側面のみに片持ち支持構造となって
いるが、図３８に示すようにユニット本体６４の反対側
の側面に駆動アーム軸受７０ｂ及び揺動運動アーム軸受
７２ｂを設け、駆動アーム軸６９ａ及び揺動運動アーム
７３の軸部を延長し、それぞれの軸受７０ａ、７０ｂ及
び７２ａ、７２ｂに係合させてもよい。このことにより
安定した動力の伝達機構が実現できる。また手関節受け
具７９についても丸棒を延長し、ユニット本体６４の一
方の側面を貫通し、反対側の側面で固定することによ
り、より安定した固定方法が実現できる。

【００７３】同様に図３６及び図３７に示す構成例では
揺動運動アーム７３及び手関節受け具７９はそれぞれユ
ニット本体６４の一方の側面のみに片持支持構造となっ
ているが、図３９に示すようにユニット本体６４の反対
側の側面に揺動運動アーム軸受７２ｂを設け、揺動運動
アーム７３の軸部を延長し、軸受７２ａ、７２ｂに係合
させてもよい。このとにより前述した場合と同様により
安定した動力の伝達機構が実現できる。また手関節受け
具７９についても同様に丸棒を延長し、ユニット本体６
４の一方の側面を貫通し、反対側の側面で固定すること
により、より安定した固定方法が実現できる。

【００７４】また図２９乃至図３１及び図３５乃至図３
７に示す揺動運動アーム７３を省略し、図４１に示すよ
うにスライド軸を持たないＬ形の固定した駆動アーム６
９のみとしてもい。駆動アーム６９と揺動運動アーム７
３とを組み合せれば、十分な手−指運動を行うことがで
きるが、その反面運動機構が複雑となり高価となる。そ
こで揺動運動アーム７３を省略した。この場合手−指運
動は前記と比較して第１関節及び第２関節の曲げ角度は
半減するが、他の関節の曲げ角度は十分にとれる。なお
この場合でも図示してないが駆動アーム６９及び手関節
受け具７９は図３８、図３９に示す場合と同様に両持ち
構造とすることが望ましい。

【００７５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
のリハビリテーション装置は、下肢または上肢を台部材
上に装着して往復運動させるようにしたので、小型軽量
で安価な装置により麻痺した患者の上肢及び下肢の各関
節の伸展及び屈曲運動を行うことができ、各関節の硬直
を防止しまたは硬直した障害を緩和することができる。

【００７６】第２の発明のリハビリテーション装置は、
駆動機構により回転駆動される駆動アームの先端に設け
られた支軸に手指を装着して揺動運動させるようにした
ので、小型軽量で安価な装置により手の各関節の背屈及
び掌屈運動と指の屈曲及び伸展運動を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の発明のリハビリテーション装置
の構成例を示す全体外観斜視図。

【図２】図１の往復運動機構部の他の一例の構成を示す
外観斜視図。

【図３】図１の往復運動機構部の他の一例の構成を示す
外観斜視図。

【図４】図１のアームの装置本体の側面への取付機構を
示す分解斜視図。

【図５】図１の装置本体を傾斜させて使用する場合を示
す外観斜視図。

【図６】図１の装置本体を垂直にして使用する場合を示
す外観斜視図。

【図７】図１の台部材に下肢または上肢を固定する方法
を示す斜視図。

【図８】図１の台部材に下肢を保持する保持具を取り付
けた状態を示す側面図。

【図９】図８に示す保持具の斜視図。

【図１０】図９のＡ矢視図。

【図１１】図８に示す保持具に下肢を保持する固定バン
ドの構成を示す表面斜視図。

【図１２】図１１の裏面斜視図。

【図１３】図８に示す保持具の回動部を固定部に回動可
能に取り付ける場合を示す斜視図。

【図１４】図１３のＢ矢視図。

【図１５】図８に示す保持具の回動部を固定部に固定し
て取り付ける場合を示す斜視図。

【図１６】図１５のＣ矢視図。

【図１７】座位の患者が水平位置のリハビリテーション
装置を使用した場合の下肢の運動を示す側面図。

【図１８】図１７に示す運動の各関節部の運動角度例を
示す線図。

【図１９】座位の患者が垂直位置のリハビリテーション
装置を使用した場合の下肢の運動を示す側面図。

【図２０】図１９に示す運動の各関節部の運動角度例を
示す線図。

【図２１】仰向けの患者が垂直位置のリハビリテーショ
ン装置を使用した場合の下肢の運動を示す側面図。

【図２２】図２１に示す運動の各関節部の運動角度例を
示す線図。

【図２３】座位の患者が水平位置のリハビリテーション
装置に設けられた図８に示す保持具を使用した場合の下
肢の運動を示す側面図。

【図２４】図２３に示す運動の各関節部の運動角度例を
示す線図。

【図２５】座位の患者が水平位置のリハビリテーション
装置を使用した場合の上肢の運動を示す側面図。

【図２６】図２５に示す運動の各関節部の運動角度例を
示す線図。

【図２７】座位の患者が垂直位置のリハビリテーション
装置を使用した場合の上肢の運動を示す側面図。

【図２８】図２７に示す運動の各関節部の運動角度例を
示す線図。

【図２９】本発明の第２のリハビリテーション装置にお
ける手−指リハビリテーションユニットを装置本体に取
り付けた状態を示す外観斜視図。

【図３０】図２９のリハビリテーションユニットの駆動
機構の構成例を示す平面図。

【図３１】図３０の側面図。

【図３２】図２９のリハビリテーションユニットで使用
される手−指運動専用手袋の構造を示す平面図。

【図３３】図３２のＤ矢視図。

【図３４】図３２の側面図。

【図３５】図２９に示すリハビリテーションユニットの
駆動源を独立させた場合の構成例を示す外観斜視図。

【図３６】図３５に示すリハビリテーションユニットの
駆動機構の構成例を示す平面図。

【図３７】図３６の側面図。

【図３８】図３０の変形例の構成を示す平面図。

【図３９】図３６の変形例の構成を示す平面図。

【図４０】図３０の他の変形例の構成を示す平面図。

【図４１】図４０の側面図。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 往復運動
機構部 ３ 台部材 ４ 固定用バ
ンド（接着部材） ５ ゴム足 ７ アーム ９ 位置決めセンサ（移動量調節部） １１ リモート
コントロールボックス １２，１３，１４，１５，１６ ボタン ２３ 送りネ
ジ ２５，３４ スライドテーブル ２６ 案内レ
ール ２９ シリンダチューブ ３９ 専用靴 ４３ 上肢 ４４ 専用手
袋 ４７ 保持具 ５２ 下肢 ６４ ユニット本体 ６７ ラック
歯車 ６９ 駆動アーム ６９ａ 駆動
アーム軸 ７１ ピニオン歯車 ７３ 揺動運
動アーム ７４ 関節回転部 ７６ 手袋装
着軸 ７８ 前腕台 ７９ 手関節
受け具 ８０ 専用手袋 ８０ｄ 緩衝
材 ８１ モータ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下肢または上肢の受動的関節運動を行う
   リハビリテーション装置であって、 水平位置、垂直位置及び傾斜位置に於いて使用可能な装
   置本体と、 該装置本体に往復移動可能に設けられ、前記下肢または
   上肢が装着される台部材と、 前記装置本体に設けられ、前記台部材を所定距離範囲内
   で往復移動させる往復運動機構部とを備えることを特徴
   とするリハビリテーション装置。
2. 【請求項２】 前記台部材の移動量は、前記往復運動機
   構部に設けられ、下肢関節または上肢関節の最大可動範
   囲を超えない範囲に規制する移動量調整部により規制さ
   れることを特徴とする請求項１記載のリハビリテーショ
   ン装置。
3. 【請求項３】 前記台部材に肘下部及び足部が装着で
   き、かかと近傍に回転中心を持つＬ形の保持具を回動可
   能に設けたことを特徴とする請求項１または２記載のリ
   ハビリテーション装置。
4. 【請求項４】 前記台部材または保持具の表面に、患者
   が装着する専用靴または専用手袋を着脱可能に固定する
   接着部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至３いず
   れかに記載のリハビリテーション装置。
5. 【請求項５】 前記装置本体の左右両側面に、それぞれ
   一端にゴム足が装着されたアームの他端を回動及び固定
   可能に設けたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか
   に記載のリハビリテーション装置。
6. 【請求項６】 前記往復運動機構部は、モータによって
   回転駆動される送りネジと、該送りネジに螺合し案内レ
   ールにより軸方向に案内され前記台部材が固定されたス
   ライドテーブルとからなることを特徴とする請求項１乃
   至５いずれかに記載のリハビリテーション装置。
7. 【請求項７】 前記往復運動機構部は、空気圧によりシ
   リンダチューブ内で移動するピストンを有するロッドレ
   スシリンダを備え、前記台部材を前記ピストンに固定し
   たことを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載のリ
   ハビリテーション装置。
8. 【請求項８】 前記装置本体内に前記往復運動機構部の
   速度、トルク、ストローク及び動作時間のうち少くとも
   １つを設定する調節ツマミと、装置の起動停止を行うボ
   タンとからなる制御部を設けたことを特徴とする請求項
   １乃至７いずれかに記載のリハビリテーション装置。
9. 【請求項９】 前記調節ツマミ及びボタンを、前記装置
   本体に電気的に接続され本体外に配置されたリモートコ
   ントロールボックスに設けたことを特徴とする請求項８
   記載のリハビリテーション装置。
10. 【請求項１０】 上肢の受動的関節運動を行うリハビリ
    テーション装置であって、 一端が装置本体に固定されたリハビリテーションユニッ
    トの本体に回動可能に取り付けられ、他端に手指が装着
    される支軸が連結された伸縮自在の駆動アームと、 一端が前記ユニット本体に回動可能に取り付けられ、他
    端が前記駆動アームの前記支軸側の一端に連結された、
    複数個の関節部を介して屈曲可能な揺動運動アームと、 前記駆動アームを前記ユニット本体側の一端を中心とし
    て回動駆動する駆動機構とを備えることを特徴とするリ
    ハビリテーション装置。
11. 【請求項１１】 前記駆動機構は、前記装置本体内に設
    けられ、往復運動機構部によって所定距離範囲内で往復
    移動する台部材と、該台部材に固定され往復移動方向に
    設けられたラック歯車と、前記駆動アームの前記ユニッ
    ト本体側の一端に固定され前記ラック歯車との噛合する
    ピニオン歯車とからなることを特徴とする請求項１０記
    載のリハビリテーション装置。
12. 【請求項１２】 前記装置本体に、前記駆動機構を被覆
    するカバーを取り付けたことを特徴とする請求項１０ま
    たは１１記載のリハビリテーション装置。
13. 【請求項１３】 前記駆動機構は、前記駆動アームの前
    記ユニット本体に回動可能に取り付けられた一端と連結
    する回転軸を有するモータを備え、該モータの回転によ
    り前記駆動アームを回動駆動するようにしたことを特徴
    とする請求項１０記載のリハビリテーション装置。
14. 【請求項１４】 前記ユニット本体または前記カバーの
    前記手指が装着される支軸に対向する位置に、手関節の
    内側部を支持する手関節受け具及び前腕部を支持する前
    腕台のうち少くとも一方を設けたことを特徴とする請求
    項１０乃至１３いずれかに記載のリハビリテーション装
    置。
15. 【請求項１５】 前記装置本体内に前記駆動機構の速
    度、トルク、ストローク及び動作時間のうち少くとも１
    つを設定する調節ツマミと、駆動機構の起動停止を行う
    ボタンを有する制御部を設けたことを特徴とする請求項
    １０乃至１３いずれかに記載のリハビリテーション装
    置。
16. 【請求項１６】 前記調節ツマミ及びボタンを、前記装
    置本体に電気的に接続され本体外に配置されたリモート
    コントロールボックスに設けたことを特徴とする請求項
    １５記載のリハビリテーション装置。
17. 【請求項１７】 前記駆動アームの先端に設けられた支
    軸に手指を装着するときに用いられ、内部に緩衝材が挿
    入された専用手袋を備えることを特徴とする請求項１０
    乃至１６いずれかに記載のリハビリテーション装置。