WO2006123516A1

WO2006123516A1 - 腰部装具

Info

Publication number: WO2006123516A1
Application number: PCT/JP2006/308552
Authority: WO
Inventors: Takashi Hirata; Kei Shimada; Takako Fujii
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2006-11-23
Also published as: EP1889593A4; US20090306564A1; JP2006320351A; JP3955304B2; EP1889593B1; EP1889593A1; US8545424B2

Description

腰部装具

技術分野

[0001] 本出願は、 2005年 5月 17日に出願された特願 2005— 143424に基づき、且つその優先権を主張するものであり、ここで参照したことによりこの文献の開示内容全体が本願明細書の一部となる。

[0002] 本発明は、下肢機能が低下した人の筋力を補助する力を発生する動力発生装置を備えた歩行補助装置等の重量物を腰部により支持するための腰部装具に関するものである。

背景技術

[0003] 外傷や疾病、あるいは加齢による筋力低下で自力歩行が困難となった人のために、股関節や膝関節にァクチユエータを装着し、ァクチユエータが発生する動力で下肢の運動を補助するようにした歩行補助装置が種々提案されている。従来、これらの歩行補助装置は、ベルト等を締め付けて大腿部および下腿部に固定する装具を介してァクチユエータを下肢に固定することが一般的であった。

[0004] また、歩行補助装置にあっては、腰部にベルトを回して腰部側の装具を装着している。

その場合には、直立姿勢の維持に対する補助力をも好適に発揮し、しかも装着時の圧迫感が軽減されることが好ましぐそのような要求に対応できるようにした歩行補助装置がある（例えば特開 2005— 634号公報参照)。

[0005] なお、装具の腰部への装着にあっては腰部への負担をできるだけ軽減する必要があり、例えば腰用サポータを適用することが考えられる。腰用サポータとしては、中腹部を過度に圧迫することなぐ背当て部に有効に圧力をかけて背骨を矯正できる、としたものがある（例えば特開平 8— 317947号公報参照)。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 一方、歩行補助装置の装具 (外骨格装具)を体 (腰部）に装着する場合には身体形状に合うというフィット性が重要である。そのようなフィット性を高める手法として、従来の医療装具において例えば熱可塑性榭脂材力なる部材を用い、使用者の身体に当てて直接型取りしているものがある。それにより、使用者毎に高いフィット性を有する装具を提供することができ、使用感が良くなる。

[0007] し力しながら、使用者毎に型取りするため、手間が力かるば力りでなく単品生産と同様になってコスト高になるという問題がある。また、上記腰用サポータを適用しようとしても、その背当て部が腰部位を広く覆う略ひし型形状に形成されていると共に背当て部の柔軟性の方向を制限する複数のリブが設けられているため、姿勢によってはその剛性感を違和感として受けてしまうという問題がある。

[0008] このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的は、体型の違いに対応できると共に使用中の違和感を低減可能な腰部装具を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明によれば、このような課題を解決するために、重量物を支持するべく剛体からなるフレーム (7)を使用者の腰部に装着するための腰部装具であって、前記腰部に巻かれる、前記使用者の身体形状に追従可能な柔軟性を有する腰部保護帯 (4) と、前記腰部保護帯と前記フレームとの両者間に介装され、前記腰部保護帯と前記フレームとの変形差を弾性変形により吸収するように、前記フレームと前記腰部保護帯との両者間の剛性を有する中間体 (5, 6)とを有することを特徴とする腰部装具が提供される。

[0010] このようにすれば、重量物を支持するために剛体力なるフレームを用いる場合に

、腰部に巻く腰部保護帯とフレームとの間に中間体を設け、その中間体をフレームと腰部保護帯との中間の剛性とすることにより、フレームの剛性感が中間体で緩和されて腰部保護帯に伝わるため、装着状態での姿勢変形時にフレームによる圧迫感を装着者が感じることを防止できる。また、腰部保護帯が身体形状に応じて容易に変形するのに対してフレームは変形しな、ため、体型の違いに対して両者間に変形の違ヽによる差 (隙間）が生じても、その変形差を中間体により弾性変形にて吸収することができ、装着者の体格の違いに対してある程度の幅をもって許容し得る大きさのフレームを用いることができる。これにより、例えば S 'M'Lの 3種類の大きさの違うフレームを用意するだけでほとんどの人に装着可能になるため、個人別に形状を合わせたものに対して部品の共通化による低コストィ匕を実現し得る。

[0011] 特に、前記中間体が、前記身体側に配設されかつ前記腰部の外周形状に合うように変形し得る可撓性の身体側プレート（5)と、前記身体側プレートの外側に配設されかつ前記身体側プレートよりも高い剛性をもって前記身体側プレートに対して部分的に当接するようにされた外側プレート（6)とを有するものとすると良い。両プレートは、弾性変形可能な板材カもなるものであって良い。このようにして、腰部保護帯とフレームとの剛性の違いを中間体により順次変化させることができると共にフレーム側の押圧力が外側プレートを介して身体側プレートに伝わるようになるため、剛体からなるフレームによる圧迫感が直接的に身体に伝わることを防止し得る。

[0012] 使用者の腰部の断面形状及び解剖学的な特性を考慮すると、前記外側プレート ( 6)が、前記使用者の脊柱の両側にて互いに間隔をおいて、前記身体側プレート（5) と前記フレームとの間に配置された 2つの部分を有し、前記各部分が、前記フレームに枢支された中間部と、前記フレーム力離反する向きに湾曲し、かつ前記身体側プレートに係合する両端部を有するものとするこことが特に好ましい。同様な理由により、前記腰部保護帯が、背中に当たる部分が最も積層数が多ぐその左右に至るにつれて積層数が減らされた多層構造に形成されていると良い。このように、腰部保護帯を背中に当たる部分が最も積層数が多い多層構造とすることにより、背中の凹みに対応させることができ、腰部保護帯の装着状態の安定ィ匕を促進し得る。

[0013] 前記腰部装具が、前記フレームにより支持されたァクチユエータなどの重量物が身体に直接的に当接することを防止するために、重量物と身体との間に介在させる保護パッド (13)を一体的に有すると良い。また、最も人体に密接する前記腰部保護帯は、十分な柔軟性を有するように、概ね布又は不織布力なると良い。最終的に腰部装具を使用者の腰部に装着するためには、前記フレームの両端から、前記腰部保護帯の外面に沿って前記使用者腰部を巡るように掛け渡される締結ベルト（14)を更に有すると良い。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図 1は、本発明が適用された歩行補助装置の人体 (二点鎖線)への装着状態を示して!/ヽる。この歩行補助装置は、腰部装具 1と、下腿部装具 2と、補助動力を発生する駆動ユニット 3とから構成されており、腰部に腰部装具 1を装着し、大腿部に大腿部装具 2を装着し、腰部装具 1に支持されかつ両装具 1 · 2同士を連結するように設けられた駆動ユニット 3が発生する回転トルクを大腿部装具 2を介して大腿部に伝えることにより、低下した筋力を補う力を人体に与える機能を備えている。

[0015] 腰部装具は、図 2に併せて示されるように、腰部に巻き付けるための例えば布製の腰部保護帯 4と、腰部保護帯 4の外側に配置された身体側プレートとしての可撓性プレート 5と、可撓性プレート 5の外側に配置された外側プレートとしての左右一対の押圧プレート 6と、それら押圧プレート 6の外側に配置されたフレーム 7とにより構成されている。なお、可撓性プレート 5と押圧プレート 6とにより中間体が構成されている。

[0016] 腰部保護帯 4にあっては、背中に対応する部分が最も厚くなり、長手方向中央部から両端部に至るにつれて順次薄くなるように多層構造に形成されている。例えば同じ素材及び厚さの布を用い、図 3に示されるように、腰部保護帯 4の全体を形成する長尺の布 4aと、それよりも短い布 4b及びさらに短い布 4cと、背中の中央部分に所定の幅で当たる大きさの布 4dとを左右対称となるように重ねて腰部保護帯 4を形成する。これにより、腰部回りにおける背中部分の凹み形状に対応することができ、腰部に卷いた状態の腰部保護帯 4が安定ィ匕する。なお、腰部保護帯 4の両端部には面ファスナ一が設けられており、腰部への巻き付け長さを腰部のサイズ違いに容易に対応可能にしている。

[0017] 可撓性プレート 5は、例えば合成樹脂材の成形品力もなり、布製の腰部保護帯 4に対しては剛性が高、が、外力により腰部に巻き付くように変形可能な柔軟性を有するものである。本図示例では、可撓性プレート 5は、腰部の背中部分及び左右の側方部分を外囲する長さの弧状に形成され、その長手方向中央部をフレーム 7の中央部にピンなどで結合されてフレーム 7と一体ィ匕されている。

[0018] 押圧プレート 6は、可撓性プレート 5よりは高い剛性を有する合成樹脂材の成形品であって良ぐ腰部における大腿部の付け根部分を覆うような長皿状に形成されている。フレーム 7の内周面であって上記付け根部分に対応する位置にはばね材カもなる弾性支持体 10が取り付けられており、その弾性支持体 10に押圧プレート 6の中央部が固着されている。弾性支持体 10はフレーム 7の長手方向（腰部の周方向）に橈むように形成されている。このようにして、押圧プレート 6は、フレーム 7の内周面に対してシーソー運動し得るように設けられている。弾性支持体 10による弾性ヒンジに代えて、枢軸を備えた通常のヒンジを用いることもできる。

[0019] フレーム 7は、押圧プレート 6よりも剛性が高い剛体として例えば金属製であって良ぐ腰部の背中部分及び左右の側方部分を外囲する弧状をなし、その内方に上記した腰部保護帯 4·可撓性プレート 5 ·押圧プレート 6を受容し得る大きさに形成されている。特に、フレーム 7は、腰部の各個人による大きさの違いを所定量許容して部分的に外囲する所定の形状に形成されている。

[0020] 駆動ユニット 3にあっては、腰部の左右側部に位置するようにフレーム 5により一体的に支持された一対のァクチユエータ 8と、各ァクチユエータ 8により駆動されかつ左右の脚の各外側に延在するように設けられた一対のアーム 9と、アーム 9の下端部にて前後方向に延出された延出アーム 9aを介して支持された大腿部用パッド 11とが設けられている。大腿部用パッド 11は、図 1に示されるように、大腿部の前後で当接するように左右のアーム 9毎に前後一対設けられて、る。

[0021] なお、ァクチユエータ 8には図示されないバッテリから電力が供給されており、脚を前後いずれかに動かすと、その動きがアーム 9を介してァクチユエータ 8内で検出され、その検出値に応じてァクチユエータ 8内のモータが回転し、その回転トルクがァーム 9を介して動力した脚の大腿部に伝わり、歩行時の補助力が発生する。

[0022] ァクチユエータ 8は、フレーム 7の左右の各端部にヒンジ 12を介して支持されている。ァクチユエータ 8のヒンジ 12による傾動方向は脚の側方の方向であり、体型の違いにより大腿部に当たる大腿部用パッド 11の位置が身体の側方に対してずれて、それによりアーム 9が側方に傾動しても対応し得るようになつている。また、了クチユエータ 8が大腿部の側部に直接当たることを防止するために、腰部保護帯 4に一体的に取り付けられた保護パッド 13が設けられている。

[0023] 図 4に示されるように、フレーム 7の左右の各端部に互いにバックルにより結合可能な装具固定用ベルト 14が取り付けられており、フレーム 7を腰部にベルト締めにて固定することができるようになつている。装具固定用ベルト 14は長さ調整可能であり、体型違いや締め付け力の調整をすることができるようになつている。なお、フレーム 7に可撓性プレート 5及び押圧プレート 6が取り付けられており、それらをフレーム 7側のユニットとして一体ィ匕し、腰部保護帯 4とは別個に取り扱うことができるようになって!/ヽる。したがって、本腰部装具 1の装着にあっては、腰部に腰部保護帯 4を巻き、腰部保護帯 4の背中側及び左右の側部を覆うように可撓性プレート 5を当てた状態で装具固定用ベルト 14よりフレーム 7側を固定する。

[0024] フレーム 7により支持されているァクチユエータ 8は、上記したようにモータを内蔵する等ある程度の重量があり、また図示されないバッテリも装置として一体ィ匕する場合にはフレーム 7により支持することが考えられるため、それら重量物を支持するためにはフレーム 7を剛体により形成することになる。したがって、人体にとってフレーム 7は変形しない部材となり、歩行時の姿勢変化により、フレーム 7による圧迫を感じて違和感が生じる虞がある。

[0025] 本発明による腰部装具 1にあっては、上記したようにまた図 5に併せて示されるように、腰部 (身体)側から腰部保護帯 4 ·可撓性プレート 5 ·押圧プレート 6 ·フレーム 7がこの順に配設され、かつ最も腰部側の腰部保護帯 4が最も柔らかぐ外側に向けて順次剛性が高くなるようにされている。これにより、腰部保護帯 4を上記したように例えば布製とすることにより身体形状に合わせて腰部に巻くことができるため、どのような体型の人に対しても腰部保護帯 4を巻き付けることができる。その外側には腰部保護帯 4よりも剛性の高い可撓性プレート 5が配設され、さらに可撓性プレート 5よりも剛性の高い押圧プレート 6を介してフレーム 7が配設されているため、身体形状に応じた形状となる腰部保護帯 4と剛体力もなるフレーム 7との間の形状違いを両プレート 5 · 6により吸収し、かつフレーム 7の剛性感は両プレート 5 · 6を介することにより緩和される。

[0026] 身体に直接触れる部分は腰部の全周に巻かれた腰部保護帯 4であるが、その素材は布など柔らかなものであり、姿勢変形による違和感はほとんど生じない。その外側には可撓性プレート 5が背中部分を外囲する略半周に渡って設けられている。可撓性プレート 5は、布製の腰部保護帯 4よりは剛性が高いものであるが、装着時に腰部の形状に合う程度に変形し得るが、姿勢変形に対しては略追従し得る程度の素材で形成されていると良い。これにより、可撓性プレート 5が変形しないほどの剛性ではないため、姿勢変形時に可撓性プレート 5から受ける圧迫感などは生じない。

[0027] それに対して、フレーム 7は、剛体力もなることから姿勢変形に対して追従しないが、そのフレーム 7に弾性支持された押圧プレート 6が可撓性プレート 5に当接するようになっている。したがって、フレーム 7が可撓性プレート 5の全体に当接することはない。なお、押圧プレート 6は、上記したようにまた図 5の矢印 Aに示されるようにフレーム 7の長手方向かつ内周面に対して傾動し得るように弾性支持体 10により支持されているため、体型違いにより可撓性プレート 5の外形が変化しても両端（図 5における弧状形状の両端)が平均的に可撓性プレート 5に当接でき、体型違いに対応し得る。

[0028] また、押圧プレート 6は部分的に可撓性プレート 5に当接している力その当接による圧力は可撓性プレート 5により分散されて腰部保護帯 4に伝えられる。したがって、フレーム 7の剛性感を局部的な圧力として身体が感じることがないため、姿勢変形時に剛体力もなるフレーム 7を違和感として感じることを防止し得る。

[0029] なお、全ての体型に対応させることは難しいが、例えばフレーム 7の大きさを、体格の違いに対して段階的に対応し得るように、例えば S (小） ·Μ (中） *L (大）の各大きさに形成しておくと良い。これにより、従来の熱変形榭脂材で個人毎に型取りしてフレームなどを形成して、たものに対して、少な、サイズ近、のものを用意しておけば良くなるため、それぞれを量産することも可能となり、装具を低コスト化し得る。

産業上の利用可能性

[0030] 本発明にかかる腰部装具は、重量物を支持するべく剛体力もなるフレームを装着するために適し、かつ体型違いに対しても対応可能であり、歩行補助装置の装具に限られず、腰部に剛性の高いフレームを装着するための腰部装具として有用である。図面の簡単な説明

[0031] [図 1]本発明が適用された歩行補助装置の人体への装着状態を示す図である。

[図 2]腰部装具を示す分解組立斜視図である。

[図 3]腰部保護帯を示す平面図である。

圆 4]腰部への装着要領を示す斜視図である。

[図 5]装着状態を示す平面図である。符号の説明

1 腰部装具

4 腰部保護帯

4a-4b-4c-4d 布（多層構造）

5 可撓性プレート (身体側プレート）

6 押圧プレート（外側プレート）

7 フレーム

10 弾性支持体 (弾性変形により吸収する手段) 13 保護パッド

Claims

請求の範囲

[1] 重量物を支持するべく剛体からなるフレーム（7)を使用者の腰部に装着するための腰部装具であって、

前記腰部に巻かれる、前記使用者の身体形状に追従可能な柔軟性を有する腰部保護帯 (4)と、

前記腰部保護帯と前記フレームとの両者間に介装され、前記腰部保護帯と前記フレームとの変形差を弾性変形により吸収するように、前記フレームと前記腰部保護帯との両者間の剛性を有する中間体 (5, 6)とを有することを特徴とする腰部装具。

[2] 前記中間体が、前記身体側に配設されかつ前記腰部の外周形状に合うように変形し得る可撓性の身体側プレート (5)と、前記身体側プレートの外側に配設されかつ前記身体側プレートよりも高い剛性をもって前記身体側プレートに対して部分的に当接するようにされた外側プレート（6)とを有することを特徴とする請求項 1に記載の腰部装具。

[3] 前記外側プレート (6)力前記使用者の脊柱の両側にて互いに間隔をお、て、前記身体側プレート (5)と前記フレームとの間に配置された 2つの部分を有し、前記各部分が、前記フレームに枢支された中間部と、前記フレーム力離反する向きに湾曲し、かつ前記身体側プレートに係合する両端部を有することを特徴とする請求項 2に記載の腰部装具。

[4] 前記腰部装具が、前記フレームにより支持された前記重量物に対して身体との間に介在させる保護パッド（13)を一体的に有することを特徴とする請求項 1に記載の腰部装具。

[5] 前記腰部保護帯が、背中に当たる部分が最も積層数が多ぐその左右に至るにつれて積層数が減らされた多層構造に形成されて、ることを特徴とする請求項 1に記載の腰部装具。

[6] 前記腰部保護帯が、概ね布又は不織布力なることを特徴とする請求項 1に記載の腰部装具。

[7] 前記外側プレート (6)及び身体側プレート (5)が、弾性変形可能な板材カもなることを特徴とする請求項 1に記載の腰部装具。前記フレームの両端から、前記腰部保護帯の外面に沿って前記使用者腰部を巡るように掛け渡される締結ベルト（14)を更に有することを特徴とする請求項 1に記載の腰部装具。