JP2018167130A - Superior limb rehabilitation support device - Google Patents

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久義 杉原
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圭一 北城
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Shingo Shimoda
真吾 下田
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Abstract

To provide a superior limb rehabilitation support device which allows a user to perform various kinds of operation, and which applies a sufficient load in the operation time by applying a gravity load.SOLUTION: An upper limb rehabilitation support device comprises: a first rotation mechanism comprising a first rotary shaft which is rotatably provided toward a vertical direction with respect to a gravity direction, and a first handle which is connected to the first rotary shaft, is gripped by a right hand of a trainee, and is rotated; a second rotary mechanism comprising a second rotation mechanism which is rotatably provided toward the vertical direction with respect to the gravity direction and a second handle which is connected to the second rotary shaft, is gripped by a left hand of the trainee, and is rotated; connection means for connecting the first and second rotary shafts of the first and second rotation mechanism, and making rotations of the first and second handles be linked to each other; and switching means for switching, when one of the first and second handles is rotated, a direction of rotation to be linked by the connection means to the other handle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、訓練者の上肢のリハビリを支援する上肢リハビリ支援装置に関する。   The present invention relates to an upper limb rehabilitation support device that supports rehabilitation of an upper limb of a trainee.

水平面上を前後左右に移動可能であり、互いに左右鏡面対称な位置になるように構成された一対のステージと、各のステージに固定された前腕手関節動作支援部とを有する上肢リハビリ支援装置が知られている（特許文献１参照）。   An upper limb rehabilitation support device having a pair of stages that can move back and forth and right and left on a horizontal plane and that are mirror-symmetrical with each other and a forearm wrist joint operation support unit fixed to each stage. It is known (see Patent Document 1).

特開２０１０−２０１１１１号公報JP 2010-201111 A

上記上肢リハビリ支援装置においては、ステージの動作が左右鏡面対称な（逆相の）動作に制限されるため、多様な動作を行うことが困難である。また、重力負荷が掛からないため、その動作時の負荷が小さくなり十分な負荷を掛けたリハビリ訓練を行うことができないことがある。   In the above-mentioned upper limb rehabilitation support apparatus, since the stage operation is limited to a left-right mirror-symmetric (reverse phase) operation, it is difficult to perform various operations. In addition, since a gravity load is not applied, the load during the operation becomes small, and rehabilitation training with a sufficient load may not be performed.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、多様な動作を行うことができ、重力負荷を掛けることでその動作時に十分な負荷を掛けることができる上肢リハビリ支援装置を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and can perform various operations, and can apply a sufficient load during the operation by applying a gravity load. The main purpose is to provide

上記目的を達成するための本発明の一態様は、重力方向に対して垂直方向に向けて回転可能に設けられた第１回転軸と、該第１回転軸に連結され訓練者の右手が把持し回転操作する第１ハンドルと、を有する第１回転機構と、重力方向に対して垂直方向に向けて回転可能に設けられた第２回転軸と、該第２回転軸に連結され訓練者の左手が把持し回転操作する第２ハンドルと、を有する第２回転機構と、前記第１及び第２回転機構の第１及び第２回転軸を連結し、前記第１及び第２ハンドルの回転を連動させる連結手段と、前記第１及び第２ハンドルの一方のハンドルを回転させたときに他方のハンドルに対して前記連結手段により連動させる回転の方向を切替える切替手段と、を備える、ことを特徴とする上肢リハビリ支援装置である。
この一態様によれば、第１及び第２回転軸は、重力方向に対して垂直方向に向けて回転可能に設けられ、第１及び第２回転軸に連結され第１及び第２ハンドルを訓練者の手が把持し夫々回転操作する。これにより、第１及び第２ハンドルを操作する腕に重力負荷を掛けることでその動作時に十分な負荷を掛けることができる。さらに、第１及び第２ハンドルの一方のハンドルを回転させたときに他方のハンドルに対して連結手段により連動させる回転の方向を切替える。これにより、第１及び第２ハンドルの回転を連動させ、あるいは、第１及び第２ハンドルの回転方向を切替えることで、多様な動作を行うことができる。
この一態様において、前記第１及び第２回転機構の第１及び第２ハンドルの径を変更するための径変更手段を更に備えていてもよい。これにより、リハビリ訓練の目的に応じて、最適な径の第１及び第２ハンドルを選択でき、リハビリ訓練の効果を高め、その回復を早めることができる。
この一態様において、土台部を更に備え、前記土台部には、前記第１及び第２回転機構の第１及び第２ハンドルを回転軸方向に可動させる可動部が設けられており、前記可動部は、前記第１及び第２ハンドルに対して回転軸方向の外力が掛かると前記第１及び第２ハンドルを回転軸方向に弾性的に移動させ、前記第１及び第２ハンドルが回転軸方向の外力から解放させると、前記第１及び第２ハンドルを元の位置に弾性的に戻してもよい。これにより、例えば、訓練者の麻痺肢の動作に応じて、第１及び第２ハンドルを弾性的に回転軸方向に移動させることで、麻痺肢を動かし易くすることができる。
この一態様において、前記第１及び第２回転機構の第１及び第２回転軸の方向を、水平方向と重力方向との間で変更する回転軸方向変更手段を更に備えていてもよい。これにより、リハビリ訓練の目的に応じて、第１及び第２ハンドルの角度を最適に設定し、リハビリ訓練の効率をより高めることができる。
この一態様において、前記第１回転機構の第１ハンドルと前記第２回転機構の第２ハンドルとの間の距離を変更する距離変更手段を更に備えていてもよい。これにより、体格の異なる訓練者でも同一の運動を与えて最適なリハビリ訓練を行うことができる。
この一態様において、前記切替手段は、前記第１及び第２ハンドルを同方向に連動させて回転させる第１状態と、前記第１及び第２ハンドルを相互に逆方向に連動させて回転させる第２状態と、前記第１及び第２ハンドルを夫々独立して回転させる第３状態と、に切替わってもよい。これにより、第１及び第２ハンドルの回転を連動させ、あるいは、第１及び第２ハンドルの回転方向を切替えることで、多様な動作を行うことができる。
この一態様において、前記第１ハンドルの第１回転軸には、第１歯車が連結されており、前記連結手段は、前記第２ハンドルの第２回転軸に連結された第２プーリーと、第２歯車と、該第２歯車に連結された第１プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとを連結するベルト部材と、を有しており、前記切替手段は、相互に噛合う第３及び第４歯車と、該第３及び第４歯車の位置を変更する切替えレバーと、を有すると共に、前記切替えレバーの操作に応じて、前記第３及び第４歯車を移動させて、前記第１歯車と前記第３歯車を噛合わせ、前記第３歯車と前記第２歯車を噛合わせる第１状態と、前記第３及び４歯車を移動させて、前記第１歯車と前記第３歯車を噛合わせ、前記第３歯車と前記第４歯車を噛合わせ、前記第４歯車と前記第２歯車を噛合わせる第２状態と、前記第３及び第４歯車を移動させて、前記第１及び第２歯車のうちの少なくとも一方が前記第３歯車と噛合わず、前記第１及び第２歯車を非連結状態にする第３状態、とに切替わってもよい。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention includes a first rotating shaft that is rotatably provided in a direction perpendicular to the direction of gravity, and a trainee's right hand that is connected to the first rotating shaft. A first rotating mechanism having a first handle that rotates, a second rotating shaft rotatably provided in a direction perpendicular to the direction of gravity, and a trainee's link connected to the second rotating shaft. A second rotation mechanism having a second handle that is gripped and rotated by a left hand; and the first and second rotation shafts of the first and second rotation mechanisms are connected to rotate the first and second handles. Connecting means for interlocking; and switching means for switching the direction of rotation to be interlocked by the connecting means with respect to the other handle when one of the first and second handles is rotated. This is an upper limb rehabilitation support device.
According to this aspect, the first and second rotating shafts are provided so as to be rotatable in a direction perpendicular to the direction of gravity, and are connected to the first and second rotating shafts to train the first and second handles. A person's hand grasps and rotates each. Thereby, it is possible to apply a sufficient load during the operation by applying a gravity load to the arms that operate the first and second handles. Further, when one of the first and second handles is rotated, the direction of rotation to be interlocked with the other handle by the connecting means is switched. Accordingly, various operations can be performed by interlocking the rotations of the first and second handles or by switching the rotation directions of the first and second handles.
In this aspect, a diameter changing means for changing the diameters of the first and second handles of the first and second rotating mechanisms may be further provided. Thereby, according to the objective of rehabilitation training, the 1st and 2nd steering wheel of the optimal diameter can be selected, the effect of rehabilitation training can be heightened, and the recovery can be accelerated.
In this aspect, the base portion is further provided with a movable portion that moves the first and second handles of the first and second rotation mechanisms in the direction of the rotation axis. When the external force in the rotation axis direction is applied to the first and second handles, the first and second handles are elastically moved in the rotation axis direction, and the first and second handles are moved in the rotation axis direction. When released from an external force, the first and second handles may be elastically returned to their original positions. Thereby, for example, the paralyzed limb can be easily moved by elastically moving the first and second handles in the direction of the rotation axis in accordance with the motion of the paralyzed limb of the trainee.
In this aspect, the rotating shaft direction changing means for changing the directions of the first and second rotating shafts of the first and second rotating mechanisms between a horizontal direction and a gravity direction may be further provided. Thereby, according to the objective of rehabilitation training, the angle of a 1st and 2nd handle | steering-wheel can be set optimally, and the efficiency of rehabilitation training can be improved more.
In this aspect, the apparatus may further include distance changing means for changing a distance between the first handle of the first rotating mechanism and the second handle of the second rotating mechanism. Thereby, even trainees with different physiques can perform the same rehabilitation training by giving the same exercise.
In this aspect, the switching means includes a first state in which the first and second handles are rotated in the same direction and a first state in which the first and second handles are rotated in the opposite directions. It is possible to switch between two states and a third state in which the first and second handles are independently rotated. Accordingly, various operations can be performed by interlocking the rotations of the first and second handles or by switching the rotation directions of the first and second handles.
In this aspect, a first gear is connected to the first rotating shaft of the first handle, and the connecting means includes a second pulley connected to the second rotating shaft of the second handle, and a first pulley. Two gears, a first pulley connected to the second gear, and a belt member connecting the first pulley and the second pulley, and the switching means engages with each other. 3 and a fourth gear, and a switching lever for changing the positions of the third and fourth gears, and the third and fourth gears are moved in response to an operation of the switching lever to move the third gear and the fourth gear. A first state in which the first gear and the third gear are meshed, the third gear and the second gear are meshed, and the third and fourth gears are moved to mesh the first gear and the third gear. The third gear and the fourth gear, and the fourth gear The second state in which the second gear is meshed, and the third and fourth gears are moved so that at least one of the first and second gears does not mesh with the third gear, You may switch to the 3rd state which makes a 2nd gearwheel a non-connection state.

本発明によれば、多様な動作を行うことができ、重力負荷を掛けることでその動作時に十分な負荷を掛けることができる上肢リハビリ支援装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an upper limb rehabilitation support device that can perform various operations and can apply a sufficient load during the operation by applying a gravity load.

本発明の実施形態１に係る上肢リハビリ支援装置の概略的構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the upper limb rehabilitation assistance apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１のＡ部を拡大した図であり、第１回転機構側を示す図である。It is the figure which expanded the A section of FIG. 1, and is a figure which shows the 1st rotation mechanism side. 図１のＢ部を拡大した図であり、第２回転機構側を示す図である。It is the figure which expanded the B section of FIG. 1, and is a figure which shows the 2nd rotation mechanism side. 切替機構の概略的構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of a switching mechanism. 第１状態における第１乃至第４歯車の状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state of the 1st thru | or 4th gearwheel in a 1st state. 第２状態における第１乃至第４歯車の状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state of the 1st thru | or 4th gearwheel in a 2nd state. 第３状態における第１乃至第４歯車の状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state of the 1st thru | or 4th gearwheel in a 3rd state. 可動部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a movable part. ヒンジ部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a hinge part. 第１及び第２ハンドルが水平方向から垂直方向へ変化させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which changed the 1st and 2nd handle from the horizontal direction to the perpendicular direction. 第１及び第２ハンドルの一変形例を示す図である。It is a figure showing one modification of the 1st and 2nd handle.

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態１に係る上肢リハビリ支援装置は、例えば、脳卒中等の脳疾患が原因で上肢が片麻痺になった患者などの訓練者の上肢の動作を回復させるためのリハビリ訓練を支援する装置である。 Embodiment 1
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The upper limb rehabilitation support device according to the first embodiment of the present invention supports rehabilitation training for recovering the movement of the upper limb of a trainee such as a patient whose upper limb has become hemiplegic due to a brain disease such as stroke. Device.

図１は、本発明の実施形態１に係る上肢リハビリ支援装置の概略的構成を示す斜視図である。本実施形態１に係る上肢リハビリ支援装置１は、土台部２と、土台部２に設けられ、訓練者の手が把持し夫々回転操作する第１及び第２ハンドル３、４を回転させる第１及び第２回転機構５、６と、第１及び第２ハンドル３、４の回転を連動させる連結機構７と、第１及び第２ハンドル３、４の回転方向を切替える切替機構８と、を備える。   FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an upper limb rehabilitation support apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The upper limb rehabilitation support apparatus 1 according to the first embodiment is provided with a base part 2 and a first part 2 that is provided on the base part 2 and rotates first and second handles 3 and 4 that are gripped and rotated by a trainee's hand. And a second rotation mechanism 5, 6, a coupling mechanism 7 that interlocks the rotation of the first and second handles 3, 4, and a switching mechanism 8 that switches the rotation direction of the first and second handles 3, 4. .

上肢リハビリ支援装置１において、訓練者は、例えば、第１ハンドル３を健常肢の右腕で回転操作する。第１ハンドル３に連結機構７を介して連動して第２ハンドル４が回転することで、第２ハンドル４の麻痺肢の左腕を回転動作させる。このように、健常肢及び麻痺肢の両腕を協調させて運動する。これにより、脳の可塑性を利用した神経回路の再構築を誘発する可能性があり、リハビリ訓練の効果を高めることができる。あるいは、麻痺肢の筋電が発生し易くなり、麻痺肢の回復を早めることができる。本実施形態１に係る上肢リハビリ支援装置１は、上述のような、脳の神経構造の特性を考慮した所謂ニューロリハビリを行うものである。   In the upper limb rehabilitation support apparatus 1, the trainee rotates, for example, the first handle 3 with the right arm of the healthy limb. When the second handle 4 rotates in conjunction with the first handle 3 via the connecting mechanism 7, the left arm of the paralyzed limb of the second handle 4 is rotated. In this way, the arms of the healthy limb and the paralyzed limb are coordinated and exercised. Thereby, there is a possibility of reconstructing a neural circuit using the plasticity of the brain, and the effect of rehabilitation training can be enhanced. Alternatively, myoelectricity of the paralyzed limb is likely to occur, and the recovery of the paralyzed limb can be accelerated. The upper limb rehabilitation support apparatus 1 according to the first embodiment performs the so-called neurorehabilitation considering the characteristics of the neural structure of the brain as described above.

土台部２は、矩形状かつ板状の天板２１と、天板２１に上下方向へ伸縮可能に設けられた一対の脚部２２と、各脚部２２の伸縮動作をダンピングする伸縮部２３と、第１及び第２回転機構５、６が左右方向（レール部２４の長手方向）に摺動可能に連結されるレール部２４と、を有している。伸縮部２３は、例えば、ペダル足踏み式のガススプリングとして構成されている。伸縮部２３は、ピストン２３１及びシリンダ２３２で構成され、シリンダ２３２内にガスが封入されている。ペダル２３４の踏み込みに応じて、シリンダ２３２内のガスが入出することで、ピストン２３１が上下動し、脚部２２が伸縮する。なお、上記伸縮部２３の構成は一例でありこれに限定されない。   The base portion 2 includes a rectangular and plate-like top plate 21, a pair of leg portions 22 provided on the top plate 21 so as to be extendable in the vertical direction, and an extension / contraction portion 23 that damps the extension / contraction operation of each leg portion 22. The first and second rotating mechanisms 5 and 6 have a rail portion 24 that is slidably connected in the left-right direction (longitudinal direction of the rail portion 24). The expansion / contraction part 23 is comprised as a pedal stepping type gas spring, for example. The expansion / contraction part 23 includes a piston 231 and a cylinder 232, and gas is sealed in the cylinder 232. As the gas in the cylinder 232 enters and exits in response to depression of the pedal 234, the piston 231 moves up and down and the leg portion 22 expands and contracts. In addition, the structure of the said expansion-contraction part 23 is an example, and is not limited to this.

脚部２２を伸縮させることで、レール部２４に設けられた第１及び第２回転機構５、６の第１及び第２ハンドル３、４の高さ位置を調整することができる。これにより、例えば、第１及び第２ハンドル３、４の中心を訓練者の肩の高さ位置に合わせることができるため、体格の異なる訓練者に対しても同一の運動を与えて最適なリハビリ訓練を行うことができる。   By expanding and contracting the leg portion 22, the height positions of the first and second handles 3 and 4 of the first and second rotating mechanisms 5 and 6 provided on the rail portion 24 can be adjusted. As a result, for example, the centers of the first and second handles 3 and 4 can be adjusted to the height position of the trainee's shoulder, so that the same exercise is given to trainees having different physiques for optimal rehabilitation. Training can be done.

図２は、図１のＡ部を拡大した図であり、第１回転機構側を示す図である。図３は図１のＢ部を拡大した図であり、第２回転機構側を示す図である。レール部２４には、上面及び側面に左右方向へ延在する一対の上面溝部２４１及び側面溝部２４２が夫々形成されている。   FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 and shows the first rotating mechanism side. FIG. 3 is an enlarged view of part B of FIG. 1 and shows the second rotating mechanism side. In the rail portion 24, a pair of upper surface groove portions 241 and side surface groove portions 242 extending in the left-right direction are formed on the upper surface and the side surfaces, respectively.

第１回転機構５は、訓練者から見て土台部２の右側に設けれている。第１回転機構５は、訓練者の右手が把持し回転操作する第１ハンドル３と、第１ハンドル３に一端が連結された第１回転軸５１と、第１回転軸５１の他端に連結された第１歯車５２と、第１回転軸５１を回転可能に軸支する第１軸受け５３と、を有している。   The first rotation mechanism 5 is provided on the right side of the base portion 2 when viewed from the trainee. The first rotating mechanism 5 is connected to the first handle 3 that is gripped and rotated by the right hand of the trainee, the first rotating shaft 51 having one end connected to the first handle 3, and the other end of the first rotating shaft 51. The first gear 52 and the first bearing 53 that rotatably supports the first rotating shaft 51 are provided.

第１回転軸５１は、重力方向に対して垂直方向に向けて（水平方向に向けて）回転可能に第１軸受け５３に軸支されている。第１軸受け５３は、第１回転軸５１が挿入され回転する一対のベアリング５３１と、各ベアリング５３１を保持する保持部材５３２と、を有している。保持部材５３２は、土台部２のレール部２４の上面溝部２４１に、例えば４つのボルト及びナットで連結されている。ボルト及びナットを緩めることで、保持部材５３２、すなわち、第１回転機構５を、上面溝部２４１に沿って、左右方向へ移動させることができる。   The first rotating shaft 51 is pivotally supported by the first bearing 53 so as to be rotatable in the direction perpendicular to the direction of gravity (in the horizontal direction). The first bearing 53 has a pair of bearings 531 into which the first rotating shaft 51 is inserted and rotated, and a holding member 532 that holds each bearing 531. The holding member 532 is connected to the upper surface groove portion 241 of the rail portion 24 of the base portion 2 by, for example, four bolts and nuts. By loosening the bolt and nut, the holding member 532, that is, the first rotation mechanism 5 can be moved in the left-right direction along the upper surface groove 241.

第２回転機構６は、訓練者から見て土台部２の左側に設けれている。第２回転機構６は、訓練者の左手が把持し回転操作する第２ハンドル４と、第２ハンドル４に一端が連結された第２回転軸６１と、第２回転軸６１を回転可能に軸支する第２軸受け６２と、を有している。第２軸受け６２は、第２回転軸６１が挿入され回転する一対のベアリング６２１と、各ベアリング６２１を保持する保持部材６２２と、を有している。保持部材６２２は、土台部２のレール部２４の上面溝部２４１に、例えば４つのボルト及びナットで連結されている。ボルト及びナットを緩めることで、保持部材６２２、すなわち、第２回転機構６を、上面溝部２４１に沿って、左右方向へ移動させることができる。   The 2nd rotation mechanism 6 is provided in the left side of the base part 2 seeing from a trainee. The second rotating mechanism 6 includes a second handle 4 that is gripped and rotated by the left hand of the trainee, a second rotating shaft 61 that is connected to the second handle 4 at one end, and a shaft that can rotate the second rotating shaft 61. And a second bearing 62 to be supported. The second bearing 62 has a pair of bearings 621 into which the second rotating shaft 61 is inserted and rotated, and a holding member 622 that holds each bearing 621. The holding member 622 is connected to the upper surface groove portion 241 of the rail portion 24 of the base portion 2 by, for example, four bolts and nuts. By loosening the bolts and nuts, the holding member 622, that is, the second rotation mechanism 6 can be moved in the left-right direction along the upper surface groove 241.

訓練者は、上述のような第１及び第２回転機構５、６の第１及び第２ハンドル３、４を両腕で回転操作することで、上肢の上下運動、左右運動、回転運動といった運動を組み合わせて多様な運動を行うことができる。   The trainee rotates the first and second handles 3 and 4 of the first and second rotating mechanisms 5 and 6 as described above with both arms, thereby moving the upper limb up and down, left and right, and rotational motion. Various exercises can be performed in combination.

第１及び第２ハンドル３、４には、訓練者の手が容易に把持でき、第１及び第２ハンドル３、４を回転操作するための略球状の把持部３１、４１が設けられていてもよい。さらに、例えば、麻痺肢の手が把持する第１又は第２ハンドル３、４には、麻痺肢の手が把持する位置に、その手を固定する麻痺肢固定装具が設けられていてもよい。これにより、麻痺肢を第１又は第２ハンドル３、４に確実に固定することができる。したがって、麻痺肢を動き易くすることができ、リハビリ訓練の効率を向上させることができる。特に、麻痺の程度にもよるが、第１及び第２ハンドル３、４を全く把持できない場合や、第１及び第２ハンドル３、４を回転操作する際に手が同一平面上をなぞることが困難な場合に有効である。   The first and second handles 3, 4 are provided with substantially spherical gripping portions 31, 41 that can be easily gripped by the hands of the trainee and for rotating the first and second handles 3, 4. Also good. Furthermore, for example, the first or second handle 3 or 4 held by the hand of the paralyzed limb may be provided with a paralyzed limb fixing device that fixes the hand at a position where the hand of the paralyzed limb holds. Thereby, the paralyzed limb can be reliably fixed to the first or second handle 3 or 4. Therefore, the paralyzed limb can be moved easily, and the efficiency of rehabilitation training can be improved. In particular, depending on the degree of paralysis, when the first and second handles 3 and 4 cannot be gripped at all, or when the first and second handles 3 and 4 are rotated, the hands may trace on the same plane. Effective in difficult cases.

第１及び第２ハンドル３、４は、例えば、第１及び第２回転軸５１、６１に形成されたキー部に嵌合し、その軸の端面で止めネジにより連結されている。この止めネジは工具を使わずに手で簡易に操作できる形状となっている。したがって、第１及び第２ハンドル３、４を第１及び第２回転軸５１、６１に対して容易に着脱することができる。また、複数の異なる径を有する第１及び第２ハンドル３、４が予め用意されている（径変更手段の一例）。リハビリ訓練に応じて、最適な径の第１及び第２ハンドル３、４を選択し、第１及び第２回転軸５１、６１に取り付けることができる。   For example, the first and second handles 3 and 4 are fitted to key portions formed on the first and second rotating shafts 51 and 61, and are connected to each other at the end surfaces of the shafts by set screws. The set screw has a shape that can be easily operated by hand without using a tool. Therefore, the first and second handles 3 and 4 can be easily attached to and detached from the first and second rotating shafts 51 and 61. Further, first and second handles 3 and 4 having a plurality of different diameters are prepared in advance (an example of a diameter changing unit). According to the rehabilitation training, the first and second handles 3 and 4 having the optimum diameter can be selected and attached to the first and second rotating shafts 51 and 61.

例えば、脳の可塑性を利用した神経回路の再構築を誘発する運動をしたい場合は、第１及び第２ハンドル３、４を速く回転させる。このため、径の小さい第１及び第２ハンドル３、４を選択し、第１及び第２回転軸５１、６１に取り付ける。一方、筋電をより多く発生させたい場合は、腕を大きく動作させる。このため、径の大きい第１及び第２ハンドル３、４を選択し、第１及び第２回転軸５１、６１に取り付ける。このように、リハビリ訓練の目的に応じて、最適な径の第１及び第２ハンドル３、４を選択し、第１及び第２回転軸５１、６１に取り付けることで、リハビリ訓練の効果を高め、その回復を早めることができる。   For example, when it is desired to exercise to induce the reconstruction of the neural circuit using the plasticity of the brain, the first and second handles 3 and 4 are rotated rapidly. Therefore, the first and second handles 3 and 4 having a small diameter are selected and attached to the first and second rotating shafts 51 and 61. On the other hand, to generate more myoelectricity, the arm is moved greatly. For this reason, the first and second handles 3 and 4 having a large diameter are selected and attached to the first and second rotating shafts 51 and 61. Thus, according to the objective of rehabilitation training, the 1st and 2nd handle | steering-wheels 3 and 4 of an optimal diameter are selected, and the effect of rehabilitation training is heightened by attaching to the 1st and 2nd rotating shafts 51 and 61. , Can speed up its recovery.

なお、第１及び第２ハンドル３、４の把持部３１、４１が径方向に移動可能に設けられていてもよい。把持部３１、４１を径方向に移動させることで、上記ハンドルの径を実質的に変更することができる。例えば、ハンドルの径方向に把持部を固定するための固定部（雌ネジなど）が複数設けれ、必要とする径に応じて固定部を選択し、その固定部に把持部を固定する。   Note that the grip portions 31 and 41 of the first and second handles 3 and 4 may be provided so as to be movable in the radial direction. The diameter of the handle can be substantially changed by moving the grip portions 31 and 41 in the radial direction. For example, a plurality of fixing portions (such as female screws) for fixing the gripping portion in the radial direction of the handle are provided, the fixing portion is selected according to the required diameter, and the gripping portion is fixed to the fixing portion.

ところで、従来の上肢リハビリ支援装置においては、操作方向が制限されるため、訓練対象の上肢の多様な動作を行うことが困難であった。また、その動作時の負荷が小さくなり十分な負荷を掛けたリハビリ訓練を行うことができないことがあった。   By the way, in the conventional upper limb rehabilitation support apparatus, since the operation direction is limited, it is difficult to perform various movements of the upper limb to be trained. In addition, the load during operation becomes small, and rehabilitation training with a sufficient load may not be performed.

これに対し、本実施形態１に係る上肢リハビリ支援装置１において、第１及び第２回転軸５１、６１は、上述の如く、重力方向に対して垂直方向に向けて回転可能に設けられ、第１及び第２回転軸５１、６１に連結され第１及び第２ハンドル３、４を訓練者の手が把持し夫々回転操作する。これにより、第１及び第２ハンドル３、４を操作する腕に重力負荷を掛けることでその動作時に十分な負荷を掛けることができる。例えば、重力に逆らった腕の上下動作が多くなり、その結果、上腕あるいは肩周りの筋肉負荷が大きくなる。したがって、麻痺肢の筋電をより多く発生し、麻痺肢の回復を早めることができる。   On the other hand, in the upper limb rehabilitation support device 1 according to the first embodiment, the first and second rotation shafts 51 and 61 are provided so as to be rotatable in a direction perpendicular to the direction of gravity as described above. A trainee's hand holds the first and second handles 3 and 4 connected to the first and second rotating shafts 51 and 61 and rotates them. Thereby, it is possible to apply a sufficient load during the operation by applying a gravity load to the arms that operate the first and second handles 3 and 4. For example, the vertical movement of the arm against gravity increases, and as a result, the muscle load around the upper arm or shoulder increases. Therefore, more myoelectricity of the paralyzed limb can be generated, and the recovery of the paralyzed limb can be accelerated.

さらに、本実施形態１に係る上肢リハビリ支援装置１は、第１及び第２回転機構５、６の第１及び第２回転軸５１、６１を連結し、第１及び第２ハンドル３、４の回転を連動させる連結機構７と、第１及び第２ハンドル３、４の一方のハンドルを回転させたときに他方のハンドルに対して連結機構７により連動させる回転の方向を切替える切替機構８と、を備える。これにより、第１及び第２ハンドル３、４の回転を連動させ、あるいは、第１及び第２ハンドル３、４の回転方向を切替えることで、多様な動作を行うことができる。   Furthermore, the upper limb rehabilitation support apparatus 1 according to the first embodiment connects the first and second rotation shafts 51 and 61 of the first and second rotation mechanisms 5 and 6, and connects the first and second handles 3 and 4. A connection mechanism 7 for interlocking rotation, and a switching mechanism 8 for switching the direction of rotation to be interlocked by the connection mechanism 7 with respect to the other handle when one of the first and second handles 3 and 4 is rotated; Is provided. Accordingly, various operations can be performed by interlocking the rotations of the first and second handles 3 and 4 or switching the rotation directions of the first and second handles 3 and 4.

連結機構７は、連結手段の一具体例である。連結機構７は、第１及び第２回転機構５、６の第１及び第２回転軸５１、６１を連結し、第１及び第２ハンドル３、４の回転を連動させる機能を有している。
連結機構７は、第１プーリー７１と、第１プーリー軸７２と、第２歯車７３と、第１プーリー軸受け７４と、第２プーリー７５と、第３プーリー軸７６と、第３プーリー７７と、第４プーリー軸７８と、第４プーリー７９と、第５プーリー８０と、第５プーリー軸８１と、第５プーリー軸支持部８２と、第６プーリー８３と、第６プーリー軸８４と、第６プーリー軸支持部８５と、ベルト部材８６と、を有している。 The connection mechanism 7 is a specific example of connection means. The connecting mechanism 7 has a function of connecting the first and second rotating shafts 51 and 61 of the first and second rotating mechanisms 5 and 6 and interlocking the rotation of the first and second handles 3 and 4. .
The coupling mechanism 7 includes a first pulley 71, a first pulley shaft 72, a second gear 73, a first pulley bearing 74, a second pulley 75, a third pulley shaft 76, a third pulley 77, The fourth pulley shaft 78, the fourth pulley 79, the fifth pulley 80, the fifth pulley shaft 81, the fifth pulley shaft support portion 82, the sixth pulley 83, the sixth pulley shaft 84, and the sixth A pulley shaft support portion 85 and a belt member 86 are provided.

第１プーリー７１には、第１プーリー軸７２の一端が連結されている。第１プーリー軸７２の他端には、第２歯車７３が連結されている。したがって、第１プーリー７１と第２歯車７３は、第１プーリー軸７２を介して、同期して回転する。第１プーリー軸受け７４は、第１プーリー軸７２を軸支する。第１プーリー軸受け７４は、第１回転機構５側の土台部２のレール部２４の上面溝部２４１にボルト及びナットにより連結されている。このボルト及びナットを緩めることで、第１プーリー７１、第１プーリー軸７２、第１プーリー軸受け７４、及び第２歯車７３を一体で、上面溝部２４１に沿って、左右方向へ移動させることができる。   One end of a first pulley shaft 72 is connected to the first pulley 71. A second gear 73 is connected to the other end of the first pulley shaft 72. Therefore, the first pulley 71 and the second gear 73 rotate synchronously via the first pulley shaft 72. The first pulley bearing 74 supports the first pulley shaft 72. The first pulley bearing 74 is connected to the upper surface groove portion 241 of the rail portion 24 of the base portion 2 on the first rotating mechanism 5 side by bolts and nuts. By loosening these bolts and nuts, the first pulley 71, the first pulley shaft 72, the first pulley bearing 74, and the second gear 73 can be integrally moved in the left-right direction along the upper surface groove 241. .

第２プーリー７５は、第２回転軸６１の他端に連結されている。したがって、第２プーリー７５は、第２回転軸６１を介して、第２ハンドル４と同期して回転する。第３プーリー軸７６は、ブラケット介して、第１プーリー軸受け７４に回転可能に連結されている。第３プーリー７７は、第３プーリー軸７６に回転可能に連結され、第３プーリー軸７６を中心に回転する。第１プーリー７１及び第３プーリー７７は一体で左右方向に移動する。
第４プーリー軸７８は、ブラケットを介して、第２軸受け６２に回転可能に連結されている。第４プーリー７９は、第４プーリー軸７８に回転可能に連結され、第４プーリー軸７８を中心に回転する。第２プーリー７５及び第４プーリー７９は、一体で左右方向に移動する。 The second pulley 75 is connected to the other end of the second rotating shaft 61. Accordingly, the second pulley 75 rotates in synchronization with the second handle 4 via the second rotation shaft 61. The third pulley shaft 76 is rotatably connected to the first pulley bearing 74 via a bracket. The third pulley 77 is rotatably connected to the third pulley shaft 76 and rotates about the third pulley shaft 76. The first pulley 71 and the third pulley 77 integrally move in the left-right direction.
The fourth pulley shaft 78 is rotatably connected to the second bearing 62 via a bracket. The fourth pulley 79 is rotatably connected to the fourth pulley shaft 78 and rotates about the fourth pulley shaft 78. The second pulley 75 and the fourth pulley 79 move integrally in the left-right direction.

第５プーリー８０は、第５プーリー軸８１に回転可能に連結されている。第５プーリー軸８１は、第５プーリー軸支持部８２によって軸支されている。第５プーリー軸支持部８２は、第１回転機構５側の土台部２のレール部２４の側面溝部２４２にボルト及びナットにより連結されている。   The fifth pulley 80 is rotatably connected to the fifth pulley shaft 81. The fifth pulley shaft 81 is pivotally supported by a fifth pulley shaft support portion 82. The fifth pulley shaft support portion 82 is connected to the side surface groove portion 242 of the rail portion 24 of the base portion 2 on the first rotation mechanism 5 side by bolts and nuts.

第６プーリー８３は、第６プーリー軸８４に回転可能に連結されている。第６プーリー軸８４は、第６プーリー軸支持部８５によって軸支されている。第６プーリー軸支持部８５は、第２回転機構６側の土台部２のレール部２４の側面溝部２４２にボルト及びナットにより連結されている。   The sixth pulley 83 is rotatably connected to the sixth pulley shaft 84. The sixth pulley shaft 84 is pivotally supported by a sixth pulley shaft support portion 85. The sixth pulley shaft support portion 85 is connected to the side groove portion 242 of the rail portion 24 of the base portion 2 on the second rotation mechanism 6 side by bolts and nuts.

ベルト部材８６は、例えば、ゴムなどの弾性部材でリング状に形成されている。ベルト部材８６は、第１回転機構５側では、その内側が第１プーリー７１、外側が第３プーリー７７、および内側が第５プーリー８０に係り、第２回転機構６側では、その内側が第２プーリー７５、外側が第４プーリー７９、および、内側が第６プーリー８３に掛かる。   The belt member 86 is formed in a ring shape with an elastic member such as rubber, for example. The belt member 86 is engaged with the first pulley 71 on the first rotating mechanism 5 side, the third pulley 77 on the outer side, and the fifth pulley 80 on the inner side, and on the second rotating mechanism 6 side, the inner side is the first pulley 71. 2 pulleys 75, the outer side is engaged with the fourth pulley 79, and the inner side is engaged with the sixth pulley 83.

このベルト部材８６を介して、第１乃至第６プーリー７１、７５、７７、７９、８０、８３は、連動して回転する。第１プーリー７１が、例えば、時計方向に回転すると、第３プーリー７７は反時計方向、第５プーリー８０は時計方向、第２プーリー７５は時計方向、第４プーリー７９は反時計方向、第６プーリー８３は時計方向に夫々回転する。   Via the belt member 86, the first to sixth pulleys 71, 75, 77, 79, 80, 83 rotate in conjunction with each other. For example, when the first pulley 71 rotates clockwise, the third pulley 77 is counterclockwise, the fifth pulley 80 is clockwise, the second pulley 75 is clockwise, the fourth pulley 79 is counterclockwise, The pulleys 83 rotate in the clockwise direction.

第１歯車５２と第２歯車７３の歯数が同一となっており、第１プーリー７１と第２プーリー７５の径は同一となっている。このため、後述の如く、第１及び第２回転軸５１、６１が連結し第１及び第２ハンドル３、４が連動する際は、この第１及び第２ハンドル３、４の回転数は同一となる。   The first gear 52 and the second gear 73 have the same number of teeth, and the first pulley 71 and the second pulley 75 have the same diameter. For this reason, as described later, when the first and second rotating shafts 51 and 61 are connected and the first and second handles 3 and 4 are interlocked, the rotation speeds of the first and second handles 3 and 4 are the same. It becomes.

なお、訓練する麻痺肢の状態に応じて、第１歯車５２と第２歯車７３と歯数が異なるように、あるいは、第１プーリー７１と第２プーリー７５の径が異なるように構成してもよい。例えば、麻痺状態が良好でない場合、健常肢側の第１ハンドル３の回転操作に対して、麻痺肢側の第２ハンドル４をゆっくり連動させる。この場合、例えば、麻痺肢側の第２ハンドル４が健常肢側の第１ハンドル３に対して遅く回転するように、第１歯車５２の歯数を第２歯車７３の歯数よりも少なく、あるいは、第１プーリー７１の径を第２プーリー７５の径よりも小さくしてもよい。   It should be noted that the first gear 52 and the second gear 73 may have different numbers of teeth, or the first pulley 71 and the second pulley 75 may have different diameters depending on the state of the paralyzed limb to be trained. Good. For example, when the paralysis state is not good, the second handle 4 on the paralyzed limb side is slowly interlocked with the rotation operation of the first handle 3 on the healthy limb side. In this case, for example, the number of teeth of the first gear 52 is less than the number of teeth of the second gear 73 so that the second handle 4 on the paralyzed limb side rotates slowly with respect to the first handle 3 on the healthy limb side, Alternatively, the diameter of the first pulley 71 may be smaller than the diameter of the second pulley 75.

第１及び第２回転機構５、６を、上述の如く、土台部２のレール部２４の上面溝部２４１に沿って、左右方向へ移動させることで、第１及び第２ハンドル３、４の第１及び第２回転軸５１、６１の軸間距離を任意に調整できる（距離変更手段の一具体例）。これにより、例えば、第１及び第２ハンドル３、４の第１及び第２回転軸５１、６１の軸間距離を訓練者の肩幅に合わせることができるため、体格の異なる訓練者でも同一の運動を与えて最適なリハビリ訓練を行うことができる。   As described above, the first and second rotating mechanisms 5 and 6 are moved in the left-right direction along the upper surface groove portion 241 of the rail portion 24 of the base portion 2, so that the first and second handles 3 and 4 The inter-axis distance between the first and second rotating shafts 51 and 61 can be arbitrarily adjusted (one specific example of the distance changing means). Thereby, for example, since the distance between the axes of the first and second rotating shafts 51 and 61 of the first and second handles 3 and 4 can be adjusted to the shoulder width of the trainee, even trainees having different physiques can perform the same exercise. Can provide optimal rehabilitation training.

なお、第１及び第２回転機構５、６の軸間距離を調整する際に、第１回転機構５と切替機構８と、連結機構７の第１プーリー７１及び第３プーリー７７とは、一体で土台部２のレール部２４の上面溝部２４１に沿って、左右方向へ移動する。同様に、第１及び第２回転機構５、６の軸間距離を調整する際に、第２回転機構５と、連結機構７の第２プーリー７５及び第４プーリー７９と、は、一体で土台部２のレール部２４の上面溝部２４１に沿って、左右方向へ移動する。このとき、第５プーリー８０及び第６プーリー８３の位置は固定されている。したがって、第１及び第２回転機構５、６の軸間距離が短くなるあるいは長くなることで、ベルト部材８６の長さを調整する必要がない。このように、第１及び第２ハンドル３、４の第１及び第２回転軸５１、６１の軸間距離を、ベルト部材８６を付け替えることなく、簡易に調整できる。   In addition, when adjusting the center distance of the 1st and 2nd rotation mechanisms 5 and 6, the 1st rotation mechanism 5, the switching mechanism 8, and the 1st pulley 71 and the 3rd pulley 77 of the connection mechanism 7 are integrated. Then, it moves in the left-right direction along the upper surface groove portion 241 of the rail portion 24 of the base portion 2. Similarly, when adjusting the distance between the axes of the first and second rotating mechanisms 5 and 6, the second rotating mechanism 5 and the second pulley 75 and the fourth pulley 79 of the coupling mechanism 7 are integrated as a base. It moves in the left-right direction along the upper surface groove portion 241 of the rail portion 24 of the portion 2. At this time, the positions of the fifth pulley 80 and the sixth pulley 83 are fixed. Accordingly, it is not necessary to adjust the length of the belt member 86 because the distance between the axes of the first and second rotating mechanisms 5 and 6 is shortened or lengthened. As described above, the distance between the first and second rotating shafts 51 and 61 of the first and second handles 3 and 4 can be easily adjusted without changing the belt member 86.

切替機構８は、切替手段の一具体例である。切替機構８は、第１及び第２ハンドル３、４を同方向に連動させて回転させる第１状態と、第１及び第２ハンドル３、４を相互に逆方向に連動させて回転させる第２状態と、第１及び第２ハンドル３、４を夫々独立して回転させる第３状態と、に切替わる。   The switching mechanism 8 is a specific example of switching means. The switching mechanism 8 includes a first state in which the first and second handles 3 and 4 are rotated in the same direction and a second state in which the first and second handles 3 and 4 are rotated in the opposite directions. The state is switched to a third state in which the first and second handles 3 and 4 are independently rotated.

図４は、切替機構の概略的構成を示す図である。
切替機構８は、土台部２のレール部２４に移動可能に設けられた第３及び第４回転軸９１、９２と、第３回転軸９１に連結された第３歯車９３と、第４回転軸９２に連結され、第３歯車９３と噛合う第４歯車９４と、第３及び第４回転軸９１、９２を移動させる切替えレバー９５と、切替えレバー９５の位置を固定するインデックスプランジャ９６と、を有している。第４歯車９４は、例えば、第３歯車９３よりも径が小さく歯数も少ない。 FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the switching mechanism.
The switching mechanism 8 includes third and fourth rotation shafts 91 and 92 movably provided on the rail portion 24 of the base portion 2, a third gear 93 connected to the third rotation shaft 91, and a fourth rotation shaft. 92, a fourth gear 94 that meshes with the third gear 93, a switching lever 95 that moves the third and fourth rotating shafts 91 and 92, and an index plunger 96 that fixes the position of the switching lever 95. Have. For example, the fourth gear 94 has a smaller diameter and a smaller number of teeth than the third gear 93.

切替レバー９５は、訓練者が搖動操作可能なレバーである。切替えレバー９５を搖動操作し第１乃至第３位置に移動させることで、第３及び第４回転軸９１、９２が一体で移動する。そして、切替えレバー９５をインデックスプランジャ９６によって、第１乃至第３位置で固定する。   The switching lever 95 is a lever that can be manually operated by the trainee. The third and fourth rotating shafts 91 and 92 are integrally moved by swinging the switching lever 95 and moving it to the first to third positions. Then, the switching lever 95 is fixed at the first to third positions by the index plunger 96.

切替えレバー９５を第１位置（左位置）に位置させると、第１歯車５２と第３歯車９３とが噛合い、かつ第３歯車９３と第２歯車７３が噛合う位置（第１状態）に第３及び第４回転軸９１、９２が移動する。このとき第４歯車９４は、第１及び第２歯車５２、７３に噛合っておらず、第３歯車９３のみに噛合っている。この第１状態では、第１及び第２ハンドル３、４は、同方向に連動して回転する。   When the switching lever 95 is positioned at the first position (left position), the first gear 52 and the third gear 93 are engaged, and the third gear 93 and the second gear 73 are engaged (first state). The third and fourth rotation shafts 91 and 92 move. At this time, the fourth gear 94 is not meshed with the first and second gears 52, 73 but meshed only with the third gear 93. In the first state, the first and second handles 3 and 4 rotate in the same direction.

この第１状態で、例えば、図５に示す如く、第１ハンドル３を時計方向に回転させると、第１ハンドル３に第１回転軸５１を介して連結された第１歯車５２は時計方向、第１歯車５２に噛合う第３歯車９３は反時計方向、第３歯車９３に噛合う第２歯車７３は時計方向、第２歯車７３に第１プーリー軸７２に連結された第１プーリー７１は時計方向、第１プーリー７１にベルト部材８６で連結された第２プーリー７５は時計方向、第２プーリー７５に第２回転軸６１を介して連結された第２ハンドル４は第１ハンドル３と同方向の時計方向に回転する。   In this first state, for example, as shown in FIG. 5, when the first handle 3 is rotated clockwise, the first gear 52 connected to the first handle 3 via the first rotation shaft 51 is clockwise, The third gear 93 that meshes with the first gear 52 is counterclockwise, the second gear 73 that meshes with the third gear 93 is clockwise, and the first pulley 71 connected to the first pulley shaft 72 is coupled to the second gear 73. The second pulley 75 connected to the first pulley 71 by the belt member 86 is clockwise, and the second handle 4 connected to the second pulley 75 via the second rotating shaft 61 is the same as the first handle 3. Rotate clockwise in the direction.

切替えレバー９５を第２位置（中央位置）に位置させると、第１歯車５２と第３歯車９３が噛合い、第３歯車９３と第４歯車９４が噛合い、第４歯車９４と第２歯車７３が噛合う位置（第２状態）に第３及び第４回転軸９１、９２が移動する。この第２状態では、第１及び第２ハンドル３、４は、相互に逆方向に連動して回転する。   When the switching lever 95 is positioned at the second position (center position), the first gear 52 and the third gear 93 are engaged, the third gear 93 and the fourth gear 94 are engaged, and the fourth gear 94 and the second gear are engaged. The third and fourth rotary shafts 91 and 92 move to a position where the 73 meshes (second state). In this second state, the first and second handles 3 and 4 rotate in conjunction with each other in opposite directions.

この第２状態で、例えば、図６に示す如く、第１ハンドル３を時計方向に回転させると、第１ハンドル３に第１回転軸５１を介して連結された第１歯車５２は時計方向、第１歯車５２に噛合う第３歯車９３は反時計方向、第３歯車９３に噛合う第４歯車９４は時計方向、第４歯車９４に噛合う第２歯車７３は反時計方向、第２歯車７３に第１プーリー軸７２に連結された第１プーリー７２は反時計方向、第１プーリー７２にベルト部材８６で連結された第２プーリー７５は反時計方向、第２プーリー７５に第２回転軸６１を介して連結された第２ハンドル４は第１ハンドル３と反対方向の反時計方向に回転する。   In this second state, for example, as shown in FIG. 6, when the first handle 3 is rotated clockwise, the first gear 52 connected to the first handle 3 via the first rotation shaft 51 is clockwise, The third gear 93 that meshes with the first gear 52 is counterclockwise, the fourth gear 94 that meshes with the third gear 93 is clockwise, the second gear 73 that meshes with the fourth gear 94 is counterclockwise, and the second gear. 73, the first pulley 72 connected to the first pulley shaft 72 is counterclockwise, the second pulley 75 connected to the first pulley 72 by the belt member 86 is counterclockwise, and the second pulley 75 is connected to the second rotating shaft. The second handle 4 connected via 61 rotates in the counterclockwise direction opposite to the first handle 3.

切替えレバー９５を第３位置（右位置）に位置させると、第１歯車５２と第３歯車９３が噛合い、第３歯車９３と第２歯車７３が噛合わない位置（第３状態）に第３及び第４回転軸９１、９２が移動する。なお、第１歯車５２と第３歯車９３が噛合わず、第３歯車９３と第２歯車７３が噛合う位置（第３状態）に第３及び第４回転軸９１、９２が移動してもよい。このとき第４歯車９４は、第１及び第２歯車５２、７３に噛合っておらず、第３歯車９３のみに噛合っている。この第３状態では、第１及び第２ハンドル３、４は、夫々独立して回転する。   When the switching lever 95 is positioned at the third position (right position), the first gear 52 and the third gear 93 are engaged, and the third gear 93 and the second gear 73 are not engaged (the third state). 3 and 4th rotating shafts 91 and 92 move. Even if the third and fourth rotary shafts 91 and 92 move to a position (third state) where the first gear 52 and the third gear 93 do not mesh with each other and the third gear 93 and the second gear 73 mesh with each other (third state). Good. At this time, the fourth gear 94 is not meshed with the first and second gears 52, 73 but meshed only with the third gear 93. In the third state, the first and second handles 3 and 4 rotate independently of each other.

この第３状態で、例えば、図７に示す如く、第１ハンドル３を時計方向に回転させると、第１ハンドル３に第１回転軸５１を介して連結された第１歯車５２は時計方向、第１歯車５２に噛合う第３歯車９３は反時計方向、第３歯車９３に噛合う第４歯車９４は時計方向、に回転する。しかし、第３歯車９３と第２歯車７３は噛合っていないため、ここで、第１ハンドル３の回転力の、第２ハンドル４側へ伝達が遮断される。一方で、第２ハンドル４を時計方向に回転させると、第２ハンドル４に第２回転軸６１を介して連結された第２プーリー７５は時計方向、第２プーリー７５にベルト部材８６で連結された第１プーリー７１は時計方向、第１プーリー７１に第１プーリー軸７２を介して連結された第２歯車７３は時計方向、に回転する。しかし、第２歯車７３と第３歯車９３は噛合っていないため、ここで、第２ハンドル４の回転力の、第１ハンドル３側へ伝達が遮断される。したがって、第１ハンドル３と第２ハンドル４とは全く独立して回転することとなる。   In this third state, for example, as shown in FIG. 7, when the first handle 3 is rotated clockwise, the first gear 52 connected to the first handle 3 via the first rotation shaft 51 is clockwise, The third gear 93 that meshes with the first gear 52 rotates counterclockwise, and the fourth gear 94 that meshes with the third gear 93 rotates clockwise. However, since the third gear 93 and the second gear 73 are not meshed with each other, the transmission of the rotational force of the first handle 3 to the second handle 4 side is interrupted here. On the other hand, when the second handle 4 is rotated in the clockwise direction, the second pulley 75 connected to the second handle 4 via the second rotating shaft 61 is connected in the clockwise direction to the second pulley 75 by the belt member 86. The first pulley 71 rotates in the clockwise direction, and the second gear 73 connected to the first pulley 71 via the first pulley shaft 72 rotates in the clockwise direction. However, since the second gear 73 and the third gear 93 are not engaged with each other, the transmission of the rotational force of the second handle 4 to the first handle 3 side is interrupted here. Therefore, the first handle 3 and the second handle 4 rotate completely independently.

以上、本実施形態１において、第１及び第２回転軸５１、６１は、重力方向に対して垂直方向に向けて回転可能に設けられ、第１及び第２回転軸５１、６１に連結された第１及び第２ハンドル３、４を、訓練者の手が把持し夫々回転操作する。これにより、第１及び第２ハンドル３、４を操作する訓練者の腕に重力負荷を掛けることでその動作時に十分な負荷を掛けることができる。したがって、麻痺肢の筋電をより多く発生し、麻痺肢の回復を早めることができる。   As described above, in the first embodiment, the first and second rotating shafts 51 and 61 are provided so as to be rotatable in a direction perpendicular to the gravity direction, and are connected to the first and second rotating shafts 51 and 61. The trainee's hands hold the first and second handles 3 and 4 and rotate them. Thereby, it is possible to apply a sufficient load during the operation by applying a gravity load to the arm of the trainee who operates the first and second handles 3 and 4. Therefore, more myoelectricity of the paralyzed limb can be generated, and the recovery of the paralyzed limb can be accelerated.

さらに、本実施形態１において、第１及び第２回転機構５、６の第１及び第２回転軸５１、６１を連結し、第１及び第２ハンドル３、４の回転を連動し、第１及び第２ハンドル３、４の一方のハンドルを回転させたときに他方のハンドルに対して連結機構７により連動させる回転の方向を切替える。これにより、第１及び第２ハンドル３、４の回転を連動させ、あるいは、第１及び第２ハンドル３、４の回転方向を切替えることで、多様な動作を行うことができる。   Furthermore, in the first embodiment, the first and second rotating shafts 51 and 61 of the first and second rotating mechanisms 5 and 6 are connected, and the rotation of the first and second handles 3 and 4 is interlocked, and the first When one handle of the second handles 3 and 4 is rotated, the direction of the rotation interlocked by the connecting mechanism 7 with respect to the other handle is switched. Accordingly, various operations can be performed by interlocking the rotations of the first and second handles 3 and 4 or switching the rotation directions of the first and second handles 3 and 4.

実施形態２
本発明の実施形態２において、土台部２の天板２１の両端には、第１及び第２回転機構５、６の第１及び第２ハンドル３、４を回転軸方向に可動させる一対の可動部９が設けられている（図８）。これにより、第１及び第２ハンドル３、４に回転軸方向に外力が付加されると、第１及び第２ハンドル３、４はその外力に応じて弾性的に回転軸方向へ移動することができる。したがって、例えば、訓練者の麻痺肢の動作に応じて、第１及び第２ハンドル３、４を弾性的に回転軸方向に移動させることで、麻痺肢を動かし易くすることができる。 Embodiment 2
In the second embodiment of the present invention, a pair of movable members that move the first and second handles 3 and 4 of the first and second rotation mechanisms 5 and 6 in the direction of the rotation axis are provided at both ends of the top plate 21 of the base portion 2. A portion 9 is provided (FIG. 8). Thus, when an external force is applied to the first and second handles 3 and 4 in the direction of the rotation axis, the first and second handles 3 and 4 can elastically move in the direction of the rotation axis in accordance with the external force. it can. Therefore, for example, the paralyzed limb can be easily moved by elastically moving the first and second handles 3 and 4 in the direction of the rotation axis in accordance with the movement of the paralyzed limb of the trainee.

なお、可動部９は一対、天板２１の両端に設けられているがこれに限定されず、取り付けられる可動部９の位置及び数は任意でよい。
可動部９は、第１及び第２ハンドル３、４に対して回転軸方向の外力が付加されると第１及び第２ハンドル３、４を回転軸方向に弾性的に移動させ、第１及び第２ハンドル３、４が回転軸方向の外力から解放させると、第１及び第２ハンドル３、４を元の位置に弾性的に戻すように構成されている。 In addition, although the movable part 9 is provided in a pair and both ends of the top plate 21, it is not limited to this, The position and number of the movable parts 9 to be attached may be arbitrary.
When an external force in the rotation axis direction is applied to the first and second handles 3 and 4, the movable portion 9 elastically moves the first and second handles 3 and 4 in the rotation axis direction. When the second handles 3 and 4 are released from the external force in the rotation axis direction, the first and second handles 3 and 4 are elastically returned to their original positions.

各可動部９は天板２１に固定されており、その先端部がレール部２４の側面に連結されている。可動部９は、天板２１に固定されたリニアベアリング部１１と、リニアベアリング部１１に軸方向へ摺動可能に軸支されたシャフト１２と、シャフト１２の外周に設けられた第１及び第２バネ１３、１４と、を有している。   Each movable portion 9 is fixed to the top plate 21, and the tip portion is connected to the side surface of the rail portion 24. The movable portion 9 includes a linear bearing portion 11 fixed to the top plate 21, a shaft 12 supported by the linear bearing portion 11 so as to be slidable in the axial direction, and first and first shafts provided on the outer periphery of the shaft 12. 2 springs 13 and 14.

シャフト１２の一端は、シャフトフォルダ１５を介してレール部２４の側面に固定されている。シャフト１２の他端は、シャフトフォルダ１６が連結されている。第１バネ１３は、シャフト１２の外周面上で、レール部２４の側面のシャフトフォルダ１５とリニアベアリング部１１との間に設けられている。第２バネ１４は、シャフト１２の外周面上で、リニアベアリング部１１とシャフトフォルダ１６との間に設けられている。   One end of the shaft 12 is fixed to the side surface of the rail portion 24 via the shaft folder 15. A shaft folder 16 is connected to the other end of the shaft 12. The first spring 13 is provided between the shaft holder 15 on the side surface of the rail portion 24 and the linear bearing portion 11 on the outer peripheral surface of the shaft 12. The second spring 14 is provided between the linear bearing portion 11 and the shaft holder 16 on the outer peripheral surface of the shaft 12.

例えば、第１及び第２ハンドル３、４に対して、回転軸方向かつ第１及び第２ハンドル３、４が土台部２から離間する方向Ｘ１に外力が付加されると、第１及び第２ハンドル３、４及びレール部２４を介して、シャフト１２がその方向Ｘ１に移動する。このとき、リニアベアリング部１１はシャフト１２に対して方向Ｘ１とは逆方向Ｘ２に相対移動することで、第１バネ１３が伸長し第２バネ１４が収縮する。これにより、第１及び第２ハンドル３、４は、その方向Ｘ１に弾性的に移動する。   For example, when an external force is applied to the first and second handles 3 and 4 in the direction of the rotation axis and in the direction X1 in which the first and second handles 3 and 4 are separated from the base portion 2, the first and second handles The shaft 12 moves in the direction X1 through the handles 3 and 4 and the rail portion 24. At this time, the linear bearing part 11 moves relative to the shaft 12 in the direction X2 opposite to the direction X1, whereby the first spring 13 extends and the second spring 14 contracts. Thereby, the 1st and 2nd handles 3 and 4 move elastically in the direction X1.

第１及び第２ハンドル３、４がその外力から解放されると、収縮した第２バネ１４の付勢力により、リニアベアリング部１１はシャフト１２に対して方向Ｘ１に相対移動する。これにより、第１及び第２ハンドル３、４が方向Ｘ２に移動し元の位置に弾性的に戻る。   When the first and second handles 3 and 4 are released from the external force, the linear bearing portion 11 moves relative to the shaft 12 in the direction X1 by the urging force of the contracted second spring 14. As a result, the first and second handles 3 and 4 move in the direction X2 and elastically return to their original positions.

実施形態３
本発明の実施形態３においては、第１及び第２回転機構５、６の第１及び第２回転軸５１、６１の方向を、水平方向と重力方向との間で変更する構成となっている（図９）。これにより、リハビリ訓練に応じて、第１及び第２ハンドル３、４の角度を最適に設定することができる。 Embodiment 3
In Embodiment 3 of this invention, it has the structure which changes the direction of the 1st and 2nd rotating shafts 51 and 61 of the 1st and 2nd rotating mechanisms 5 and 6 between a horizontal direction and a gravity direction. (FIG. 9). Thereby, according to rehabilitation training, the angle of the 1st and 2nd handle | steerings 3 and 4 can be set optimally.

レール部２４の両端は、一対のヒンジ部（回転軸方向変更手段の一具体例）１０を介して天板２１に固定されている。レール部２４は、ヒンジ部１０を介して、０°（第１及び第２ハンドル３、４が垂直方向であり第１及び第２回転軸５１、６１が水平方向）〜９０°（第１及び第２ハンドル３、４が水平方向であり第１及び第２回転軸５１、６１が重力方向）の範囲で搖動する。なお、レール部２４は、０°及び９０°の２位置でヒンジ部１０を介して固定する構成であるが、これに限定されない。例えば、レール部２４は、４５°の中間位置、あるいは、１０°、１５°、３０°などの任意の位置にヒンジ部１０を介して固定できるように構成されていてもよい。   Both ends of the rail portion 24 are fixed to the top plate 21 via a pair of hinge portions (one specific example of the rotation axis direction changing means) 10. The rail portion 24 is connected through the hinge portion 10 to 0 ° (the first and second handles 3 and 4 are in the vertical direction and the first and second rotating shafts 51 and 61 are in the horizontal direction) to 90 ° (the first and second axes). The second handles 3 and 4 swing in the horizontal direction and the first and second rotation shafts 51 and 61 swing in the direction of gravity). In addition, although the rail part 24 is the structure fixed via the hinge part 10 in two positions, 0 degree and 90 degrees, it is not limited to this. For example, the rail portion 24 may be configured to be fixed via the hinge portion 10 at an intermediate position of 45 ° or an arbitrary position such as 10 °, 15 °, and 30 °.

例えば、筋電をより多く発生させたい場合は、腕を大きく動作させる。このため、ヒンジ部１０を介してレール部２４を搖動させ、図１０に示す如く、第１及び第２ハンドル３、４を垂直方向（０°の位置であり、第１及び第２回転軸５１、６１が水平方向）に設定にする。脳の可塑性を利用した神経回路の再構築を誘発したい場合は、ヒンジ部１０を介してレール部２４を搖動させ、第１及び第２ハンドル３、４を水平方向（９０°の位置であり第１及び第２回転軸５１、６１が重力方向）に設定にする。   For example, to generate more myoelectricity, the arm is moved greatly. For this reason, the rail portion 24 is swung through the hinge portion 10, and the first and second handles 3 and 4 are moved in the vertical direction (position of 0 °, as shown in FIG. 61 is the horizontal direction). When it is desired to induce the reconstruction of the neural circuit using the plasticity of the brain, the rail portion 24 is swung through the hinge portion 10 and the first and second handles 3 and 4 are moved in the horizontal direction (90 ° position and the first position). The first and second rotating shafts 51 and 61 are set in the direction of gravity).

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施形態において、訓練者が操作する第１及び第２ハンドル３、４は、略円形状のハンドルであるが、これに限定されない。例えば、第１及び第２回転軸５１、６１にアーム部１７が連結され、アーム部１７に訓練者の手が把持するグリップ部１８が連結される構成であってもよい（図１１）。訓練者は、グリップ部１８を把持し、上記第１及び第２ハンドル３、４と同様の、回転操作を行う。
上記実施形態において、第１ハンドル３を健常肢側とし、第２ハンドル４を麻痺肢側としているが、これに限定されない。第１ハンドル３を麻痺肢側とし、第２ハンドル４を健常肢側としてもよい。
さらに、上記実施形態を任意に組み合わせる構成であってもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the first and second handles 3 and 4 operated by the trainee are substantially circular handles, but are not limited thereto. For example, the arm part 17 may be connected to the first and second rotating shafts 51 and 61, and the grip part 18 held by a trainee's hand may be connected to the arm part 17 (FIG. 11). The trainee grips the grip portion 18 and performs the same rotation operation as the first and second handles 3 and 4.
In the said embodiment, although the 1st handle 3 is made into the healthy limb side and the 2nd handle 4 is made into the paralyzed limb side, it is not limited to this. The first handle 3 may be on the paralyzed limb side and the second handle 4 may be on the healthy limb side.
Furthermore, the structure which combines the said embodiment arbitrarily may be sufficient.

１ 上肢リハビリ支援装置、２ 土台部、３ 第１ハンドル、４ 第２ハンドル、５ 第１回転機構、６ 第２回転機構、７ 連結機構、８ 切替機構、９ 可動部、１０ ヒンジ部、１１ リニアベアリング部、１２ シャフト、１３ 第１バネ、１４ 第２バネ、１７ アーム部、１８ グリップ部、２１ 天板、２２ 脚部、２３ 伸縮部、２４ レール部、３１ 把持部、５１ 第１回転軸、５２ 第１歯車、６１ 第２回転軸、７１ 第１プーリー、７２ 第１プーリー軸、７３ 第２歯車、７４ 第１プーリー軸受け、７５ 第２プーリー、７６ 第３プーリー軸、７７ 第３プーリー、７８ 第４プーリー軸、７９ 第４プーリー、８０ 第５プーリー、８１ 第５プーリー軸、８２ 第５プーリー軸支持部、８３ 第６プーリー、８４ 第６プーリー軸、８５ 第６プーリー軸支持部、８６ ベルト部材、９１ 第３回転軸、９２ 第４回転軸、９３ 第３歯車、９４ 第４歯車、９５ 切替レバー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper limb rehabilitation assistance apparatus, 2 base part, 3 1st handle, 4 2nd handle, 5 1st rotation mechanism, 6 2nd rotation mechanism, 7 connection mechanism, 8 switching mechanism, 9 movable part, 10 hinge part, 11 linear Bearing part, 12 shaft, 13 first spring, 14 second spring, 17 arm part, 18 grip part, 21 top plate, 22 leg part, 23 telescopic part, 24 rail part, 31 grip part, 51 first rotating shaft, 52 1st gear, 61 2nd rotating shaft, 71 1st pulley, 72 1st pulley shaft, 73 2nd gear, 74 1st pulley bearing, 75 2nd pulley, 76 3rd pulley shaft, 77 3rd pulley, 78 Fourth pulley shaft, 79 Fourth pulley, 80 Fifth pulley, 81 Fifth pulley shaft, 82 Fifth pulley shaft support, 83 Sixth pulley, 84 Sixth pulley shaft 85, sixth pulley shaft support, 86 belt member, 91 third rotating shaft, 92 fourth rotating shaft, 93 third gear, 94 fourth gear, 95 switching lever

Claims (7)

重力方向に対して垂直方向に向けて回転可能に設けられた第１回転軸と、該第１回転軸に連結され訓練者の右手が把持し回転操作する第１ハンドルと、を有する第１回転機構と、
重力方向に対して垂直方向に向けて回転可能に設けられた第２回転軸と、該第２回転軸に連結され訓練者の左手が把持し回転操作する第２ハンドルと、を有する第２回転機構と、
前記第１及び第２回転機構の第１及び第２回転軸を連結し、前記第１及び第２ハンドルの回転を連動させる連結手段と、
前記第１及び第２ハンドルの一方のハンドルを回転させたときに他方のハンドルに対して前記連結手段により連動させる回転の方向を切替える切替手段と、
を備える、
ことを特徴とする上肢リハビリ支援装置。 A first rotation having a first rotation shaft rotatably provided in a direction perpendicular to the direction of gravity, and a first handle connected to the first rotation shaft and gripped and rotated by a trainee's right hand. Mechanism,
A second rotation having a second rotation shaft rotatably provided in a direction perpendicular to the direction of gravity and a second handle connected to the second rotation shaft and gripped and rotated by the left hand of the trainee. Mechanism,
Connecting means for connecting the first and second rotating shafts of the first and second rotating mechanisms and interlocking the rotation of the first and second handles;
Switching means for switching the direction of rotation to be interlocked by the connecting means with respect to the other handle when one of the first and second handles is rotated;
Comprising
An upper limb rehabilitation support device characterized by that. 請求項１記載の上肢リハビリ支援装置であって、
前記第１及び第２回転機構の第１及び第２ハンドルの径を変更するための径変更手段を更に備える、
ことを特徴とする上肢リハビリ支援装置。 The upper limb rehabilitation support device according to claim 1,
A diameter changing means for changing the diameters of the first and second handles of the first and second rotating mechanisms;
An upper limb rehabilitation support device characterized by that. 請求項１又は２記載の上肢リハビリ支援装置であって、
土台部を更に備え、
前記土台部には、前記第１及び第２回転機構の第１及び第２ハンドルを回転軸方向に可動させる可動部が設けられており、
前記可動部は、前記第１及び第２ハンドルに対して回転軸方向の外力が掛かると前記第１及び第２ハンドルを回転軸方向に弾性的に移動させ、前記第１及び第２ハンドルが回転軸方向の外力から解放させると、前記第１及び第２ハンドルを元の位置に弾性的に戻す、
ことを特徴する上肢リハビリ支援装置。 An upper limb rehabilitation support device according to claim 1 or 2,
A base part,
The base portion is provided with a movable portion for moving the first and second handles of the first and second rotation mechanisms in the rotation axis direction,
The movable portion elastically moves the first and second handles in the rotation axis direction when an external force in the rotation axis direction is applied to the first and second handles, and the first and second handles rotate. When released from an external force in the axial direction, the first and second handles are elastically returned to their original positions.
Upper limb rehabilitation support device characterized by that. 請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の上肢リハビリ支援装置であって、
前記第１及び第２回転機構の第１及び第２回転軸の方向を、水平方向と重力方向との間で変更する回転軸方向変更手段を更に備える、
ことを特徴とする上肢リハビリ支援装置。 An upper limb rehabilitation support device according to any one of claims 1 to 3,
A rotating shaft direction changing means for changing the directions of the first and second rotating shafts of the first and second rotating mechanisms between a horizontal direction and a gravitational direction;
An upper limb rehabilitation support device characterized by that. 請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の上肢リハビリ支援装置であって、
前記第１回転機構の第１ハンドルと前記第２回転機構の第２ハンドルとの間の距離を変更する距離変更手段を更に備える、ことを特徴とする上肢リハビリ支援装置。 The upper limb rehabilitation support device according to any one of claims 1 to 4,
An upper limb rehabilitation support apparatus, further comprising distance changing means for changing a distance between the first handle of the first rotating mechanism and the second handle of the second rotating mechanism. 請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の上肢リハビリ支援装置であって、
前記切替手段は、前記第１及び第２ハンドルを同方向に連動させて回転させる第１状態と、前記第１及び第２ハンドルを相互に逆方向に連動させて回転させる第２状態と、前記第１及び第２ハンドルを夫々独立して回転させる第３状態と、に切替わる、
ことを特徴とする上肢リハビリ支援装置。 An upper limb rehabilitation support device according to any one of claims 1 to 5,
The switching means includes a first state in which the first and second handles are rotated in the same direction, a second state in which the first and second handles are rotated in the opposite directions, and Switching to a third state in which the first and second handles are independently rotated;
An upper limb rehabilitation support device characterized by that. 請求項６記載の上肢リハビリ支援装置であって、
前記第１ハンドルの第１回転軸には、第１歯車が連結されており、
前記連結手段は、
前記第２ハンドルの第２回転軸に連結された第２プーリーと、第２歯車と、該第２歯車に連結された第１プーリーと、前記第１プーリーと前記第２プーリーとを連結するベルト部材と、を有しており、
前記切替手段は、
相互に噛合う第３及び第４歯車と、該第３及び第４歯車の位置を変更する切替えレバーと、を有すると共に、
前記切替えレバーの操作に応じて、
前記第３及び第４歯車を移動させて、前記第１歯車と前記第３歯車を噛合わせ、前記第３歯車と前記第２歯車を噛合わせる第１状態と、
前記第３及び４歯車を移動させて、前記第１歯車と前記第３歯車を噛合わせ、前記第３歯車と前記第４歯車を噛合わせ、前記第４歯車と前記第２歯車を噛合わせる第２状態と、
前記第３及び第４歯車を移動させて、前記第１及び第２歯車のうちの少なくとも一方が前記第３歯車と噛合わず、前記第１及び第２歯車を非連結状態にする第３状態、
とに切替わる、
ことを特徴とする上肢リハビリ支援装置。 The upper limb rehabilitation support device according to claim 6,
A first gear is connected to the first rotation shaft of the first handle,
The connecting means includes
A second pulley coupled to the second rotating shaft of the second handle; a second gear; a first pulley coupled to the second gear; and a belt coupling the first pulley and the second pulley. A member, and
The switching means is
A third gear and a fourth gear meshing with each other; and a switching lever for changing the positions of the third and fourth gears;
Depending on the operation of the switching lever,
A first state in which the third gear and the fourth gear are moved, the first gear and the third gear are meshed, and the third gear and the second gear are meshed;
The third gear and the fourth gear are moved to mesh the first gear and the third gear, the third gear and the fourth gear are meshed, and the fourth gear and the second gear are meshed. Two states,
A third state in which the third and fourth gears are moved so that at least one of the first and second gears does not mesh with the third gear and the first and second gears are disconnected. ,
Switch to
An upper limb rehabilitation support device characterized by that.
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