JP5081740B2 - 歩行補助装置用腰部装具 - Google Patents

Description

本発明は、歩行補助装置用腰部装具に関し、更に詳細には、歩行補助力の発生源である動力発生手段を使用者の腰部に装着するための歩行補助装置用腰部装具に関する。

障害や加齢により筋力が低下した人のために、あるいは作業者の作業負荷低減のために、大腿部の運動に補助力を与える歩行補助装置として、使用者の腰部に装着される腰部装具と、前記腰部装具に取り付けられて使用者の左右の股関節部に対応する位置に配置される電動モータ等による動力発生手段と、上端を前記動力発生手段の出力部材に連結された動力伝達アームと、前記動力伝達アームの下端に取り付けられ使用者の大腿部に装着される大腿部装具と有するものが知られている（例えば、特許文献１）。
特許第３９５５３０４号公報

腰部装具は、歩行補助力の発生源である動力発生手段を使用者の腰部に装着するためのものであり、動力発生手段が発生する歩行補助力（トルク)の反力を適切に受け止めること、使用者の身体に良好にフィットし、使用者に違和感を与えないことを要求される。

このことに対して従来のものは十分ではない。特に、従来のものは、バックフレームの前額軸周りの回転を阻止する能力が低いために、バックフレームが、動力発生手段が発生する歩行補助力の反力によって前額軸周りに回転し、反力の受け止めを十分に行えないと云う問題を残している。

本発明が解決しようとする課題は、歩行補助装置用腰部装具として、反力の受け止めを十分に行え、その上で、使用者の身体に良好にフィットし、使用者に違和感を与えないことである。

本発明による歩行補助装置用腰部装具は、歩行補助力の発生源である動力発生手段を使用者の腰部に装着するための歩行補助装置用腰部装具であって、使用者の腰背部を取り囲む形状を形成され、前記動力発生手段を取り付けられる剛体製のバックフレームと、前記バックフレームの内側に取り付けられた腰背部パッドと、一端を各々前記腰背部パッドの左右両端に連結され、他端を開放可能に互いに締結される左右の腹部ベルトと、一端を前記腰背部パッドの左右中間部に連結され、他端を前記左右の腹部ベルトの中間部に連結されるベルト長さ調整可能な左右の補助ベルトとを有する。

この発明による歩行補助装置用腰部装具によれば、左右の腹部ベルトは、上前腸骨棘の外側を通って丹田に至ってバックフレームを使用者の身体にホールドし、その上で、左右の補助ベルトが腸骨陵の上側を通って丹田に至り、腰背部パッドを介してバックフレームを使用者の身体にホールドするので、バックフレームの身体に対するホールドが左右それぞれ上下になるツーウェイで行われ、バックフレームが骨盤にしっかり装着されるようになる。このことにより、バックフレームの前額軸周りの回転を阻止する能力が改善され、動力発生手段が発生する歩行補助力の反力によってバックフレームが前額軸周りに回転し難くなり、反力の受け止めが十分に行われ得るようになる。このツーウェイホールドは骨格に沿って無理なく行われるので、使用者の身体に良好にフィットし、使用者に違和感を与えないことがない。

本発明による歩行補助装置用腰部装具は、好ましくは、更に、前記左右の腹部ベルトの中間部と前記バックフレームとを接続するベルト長さ調整可能な左右のサイドベルトを有する。

この発明による歩行補助装置用腰部装具によれば、左右のサイドベルトのベルト長さ調整によって左右の腹部ベルトによる腹部締め付け具合を加減できる。このことにより、バックフレーム、腰背部パッドの身体に対するフィッテングが更に改善される。

本発明による歩行補助装置用腰部装具は、好ましくは、更に、前記腰背部パッドは左右方向中央部にて前記バックフレームと固定連結され、当該腰背部パッドの左右両側部分と前記バックフレームの左右両側部分との間に、各々、前記腰背部パッドを前記バックフレームに対して前方へ付勢する弾性部材が設けられている。

この発明による歩行補助装置用腰部装具によれば、弾性部材によって腰背部パッドがバックフレームに対して弾力的にフローティング支持され、腰背部パッドの身体に対するフィッテングが更に改善される。

本発明による歩行補助装置用腰部装具によれば、バックフレームの身体に対するホールドが左右それぞれ上下になるツーウェイで行われ、バックフレームが骨盤にしっかり装着されるようになる。このことにより、バックフレームの前額軸周りの回転を阻止する能力が改善され、動力発生手段が発生する歩行補助力の反力によってバックフレームが前額軸周りに回転し難くなり、反力の受け止めが十分に行われ得るようになると共に、ツーウェイホールドが骨格に沿って無理なく行われることにより、使用者に違和感を与えないことがない。

以下に、本発明による腰部装具および当該腰部装具が適用される歩行補助装置の一つの実施形態を、図１、図２を参照して説明する。

本実施形態の歩行補助装置は、全体を符号１０により示されている。歩行補助装置１０は、使用者の腰部に装着される腰部装具２０と、腰部装具２０に取り付けられて使用者の左右の股関節部に対応する位置に配置される動力発生手段である電動モータ５０Ｌ、５０Ｒと、上端を各々電動モータ５０Ｌ、５０Ｒの出力部材（出力回転軸)５１Ｌ、５１Ｒに連結された動力伝達アーム６０Ｌ、６０Ｒと、動力伝達アーム６０Ｌ、６０Ｒの下端に取り付けられ使用者の大腿部に装着される大腿部装具７０Ｌ、７０Ｒと有する。

腰部装具２０は、大別して、バックフレーム２１と、腰背部パッド２２と、左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒと、左右の補助ベルト２６Ｌ、２６Ｒと、左右のサイドベルト２７Ｌ、２７Ｒとにより構成されている。

バックフレーム２１は、剛体製、例えば金属で、使用者の腰背部を余裕をもって取り囲む形状を形成されている。

腰背部パッド２２は、軟質プラスチックスにより構成され、バックフレーム２１の内側に取り付けられている。詳細には、腰背部パッド２２は、固定ピン２８によって左右方向中央部をバックフレーム２１の左右方向中央部に固定連結され、左右両端がバックフレーム２１より前方に離れた自由端になっている。

バックフレーム２１の左右両側部分には、各々、板ばね、樹脂板等、弾性を有する材料により構成された弾性板１９Ｌ、１９Ｒが固定されている。弾性板１９Ｌ、１９Ｒは、腰背部パッド２２の左右両側部分とバックフレーム２１の左右両側部分との間の間隙に配置され、腰背部パッド２２の自由端側をバックフレーム２１に対して前方へ弾力的に付勢している。

左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒは、織物、皮革、ビニル等、可撓性を有する材料により構成されており、一端を各々腰背部パッド２２の左右両端に固定連結され、他端をワンタッチ式のベルトバックル２３によって開放可能に互いに締結されるベルト構造になっている。

左右の補助ベルト２６Ｌ、２６Ｒは、織物、皮革、ビニル等、可撓性を有する材料により構成されており、一端を腰背部パッド２２の背面側の左右中間部に固定連結され、他端を左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒの中間部にピン２５によって枢動可能に連結されている。補助ベルト２６Ｌ、２６Ｒは、長さ調整バックル２９Ａを取り付けられ、ベルト長さを調整できるようになっている。

左右のサイドベルト２７Ｌ、２７Ｒも、織物、皮革、ビニル等、可撓性を有する材料により構成されており、一端を左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒの中間部（ピン２５より腰背部パッド２２との連結側)に固定接続され、他端をバックフレーム２１の左右両端に固定接続されている。サイドベルト２７Ｌ、２７Ｒのバックフレーム２１に対する固定は、バックフレーム２１の左右両端に各々形成されたスリット２１Ａにサイドベルト２７Ｌ、２７Ｒを通し、その折り返し部２７Ｂを面ファスナー２７Ａによってサイドベルト２７Ｌ、２７Ｒの一端側に剥離可能に貼り付けることにより行われている。この左右のサイドベルト２７Ｌ、２７Ｒは、面ファスナー２７Ａによる折り返し部２７Ｂの貼り付け位置の調整によりベルト長さ調整可能になっている。

動力伝達アーム６０Ｌ、６０Ｒは、電動モータ５０Ｌ、５０Ｒの出力を大腿部装具７０Ｌ、７０Ｒに伝達するものであり、当該動力伝達アーム６０Ｌ、６０Ｒの下端部は、上下逆転Ｙ字形の二股形状になってばねを有し、その二股先端に各々に使用者の大腿部を前後から挟むパッドによる大腿部装具７０Ｌ、７０Ｒが取り付けられている。

動力伝達アーム６０Ｌ、６０Ｒの下端部に対する大腿部装具７０Ｌ、７０Ｒの取り付けは、着脱可能なねじ式になっていて、取付位置を上下左右に調整できるようになっている。

バックフレーム２１の左右両端部にはヒンジ軸支持部材３０Ｌ、３０Ｒが固定されている。ヒンジ軸支持部材３０Ｌ、３０Ｒは、横転コの字形をしていて前後二つの脚片間に掛け渡されたヒンジ軸３５Ｌ、３５Ｒを支持している。ヒンジ軸３５Ｌ、３５Ｒは、使用者の前後水平方向、つまり矢状軸方向に延在する中心軸線を有する。

ヒンジ軸３５Ｌ、３５Ｒには、ヒンジ連結部材３６Ｌ、３６Ｒが、当該ヒンジ軸３５Ｌ、３５Ｒの中心軸線周りに回動可能に取り付けられている。ヒンジ連結部材３６Ｌ、３６Ｒは電動モータ５０Ｌ、５０Ｒの上部側に一体形成された取付舌片５２Ｌ、５２Ｒに固定連結されている。

つぎに、本実施形態による歩行補助装置用腰部装具２０の装着手順について説明する。

まず、腰背部パッド２２を腰背部に当て、左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒを下腹部中央（丹田)にてベルトバックル２３によって互いに締結する。つぎに、面ファスナー２７Ａによる折り返し部２７Ｂの貼り付け位置の調整により、左右のサイドベルト２７Ｌ、２７Ｒのベルト長さを調整し、左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒの腹部締め付け具合（密着具合)を、適度に加減する。

この調整は、スリット２１Ａに通されたサイドベルト２７Ｌ、２７Ｒの折り返し部２７Ｂを引っ張ることにより行われるので、滑車の原理により、少ない力でおこなうことができる。

腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒの締め付けに伴って、弾性板１９Ｌ、１９Ｒが撓み、撓みにより、左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒの密着具合に併せてバックフレーム２１、腰背部パッド２２の腰背部に対する密着具合、つまり、バックフレーム２１、腰背部パッド２２の身体に対するフィッテングが改善される。

つぎに、補助ベルト２６Ｌ、２６Ｒが身体にフィットするように、長さ調整バックル２９Ａによって補助ベルト２６Ｌ、２６Ｒのベルト長さを調整する。これにより、腰部装具２０の身体に対する装着を完了する。この後に、左右の大腿部装具７０Ｌ、７０Ｒを左右の大腿部に装着すればよい。

上述のように装着された腰部装具２０では、左右の腹部ベルト２４Ｌ、２４Ｒは、図３に符号Ａで示す上前腸骨棘の外側を通って丹田Ｃに至ってバックフレーム２１を使用者の身体にホールドし、その上で、左右の補助ベルト２６Ｌ、２６Ｒが図３に符号Ｂで示す腸骨陵の上側を通って丹田Ｃに至り、腰背部パッド２２を介してバックフレーム２１を使用者の身体にホールドするので、バックフレーム２１の身体に対するホールドが左右それぞれ上下になるツーウェイで行われ、バックフレーム２１が骨盤にしっかり装着されるようになる。

このことにより、バックフレーム２１の前額軸周りの回転を阻止する能力が改善され、バックフレーム２１に取り付けられた電動モータ５０Ｌ、５０Ｒが発生する歩行補助力の反力によってバックフレーム２１が前額軸周りに回転し難くなり、反力の受け止めが十分に行われ得るようになる。このツーウェイホールドは骨格に沿って無理なく行われるので、使用者の身体に良好にフィットし、使用者に違和感を与えないことがない。

また、本実施形態では、電動モータ５０Ｌ、５０Ｒが、ヒンジ軸３５Ｌ、３５Ｒ、ヒンジ連結部材３６Ｌ、３６Ｒによって、腰部装具２０に対して矢状軸方向（使用者の前後方向)のヒンジ軸線周り（矢状軸周り)に回動可能であることにより、使用者の股関節の内外転の自由度を確保でき、内外転時に股関節に違和感を与えることがない。

本発明による腰部装具が適用される歩行補助装置の一つの実施形態を示す斜視図である。 本発明による歩行補助装置用腰部装具の一つの実施形態を示す分解斜視図である。 ヒトの骨盤部分の骨格構造を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 歩行補助装置
１９Ｌ、１９Ｒ 弾性板
２０ 腰部装具
２１ バックフレーム
２２ 腰背部パッド
２４Ｌ、２４Ｒ 腹部ベルト
２６Ｌ、２６Ｒ 補助ベルト
２７Ｌ、２７Ｒ サイドベルト
３５Ｌ、３５Ｒ ヒンジ軸
３６Ｌ、３６Ｒ ヒンジ連結部材
５０Ｌ、５０Ｒ 電動モータ
６０Ｌ、６０Ｒ 動力伝達アーム
７０Ｌ、７０Ｒ 大腿部装具

Claims (3)

1. 歩行補助力の発生源である動力発生手段を使用者の腰部に装着するための歩行補助装置用腰部装具であって、
   使用者の腰背部を取り囲む形状を形成され、前記動力発生手段を取り付けられる剛体製のバックフレームと、
   左右中央部のみを前記バックフレームの内側に固定された板状の腰背部パッドと、
   一端を各々前記腰背部パッドの左右両端に連結され、他端を開放可能に互いに締結される左右の腹部ベルトと、
   一端を前記腰背部パッドの左右中間部に連結され、他端を前記左右の腹部ベルトの中間部に連結されるベルト長さ調整可能な左右の補助ベルトと、
   を有する歩行補助装置用腰部装具。
2. 前記左右の腹部ベルトの中間部と前記バックフレームとを接続するベルト長さ調整可能な左右のサイドベルトを有する請求項１に記載の歩行補助装置用腰部装具。
3. 前記腰背部パッドの左右両側部分と前記バックフレームの左右両側部分との間に、各々、前記腰背部パッドを前記バックフレームに対して前方へ付勢する弾性板が設けられている請求項１または２に記載の歩行補助装置用腰部装具。

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