歩行補助装置用大腿部装具

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【発明の名称】	歩行補助装置用大腿部装具
【発明者】	【氏名】藤井孝子【住所又は居所】京都府京都市南区吉祥院中島町２９番地株式会社ワコール内【氏名】平田崇【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内【氏名】島田圭【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内
【要約】	【課題】使用者自身の筋肉の運動を妨げることがなく、しかも装着状態がずれることのない歩行補助装置用大腿部装具を提供する。【解決手段】下肢の運動に補助力を与えるべく腰部に装着された動力発生装置（アクチュエータ４）の駆動軸から延出された補助力伝達アーム５の端部を大腿部Ｔに固定するための歩行補助装置用大腿部装具３において、その大腿部との接触部に、空気充填手段を備えたパッド２７を介設するものとする。これにより、エアパッドによる空気ばね作用によって例えば蹲踞姿勢をとった時などの大腿部の変形に対しても、エアパッドは容易に大変位し得る上、適宜にエアを出し入れすることができるので、高い装着性を容易に維持することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
下肢の運動に補助力を与えるべく腰部に装着された動力発生装置の駆動軸から延出された補助力伝達アームの端部を大腿部に固定するための歩行補助装置用大腿部装具であって、
当該大腿部装具の大腿部との接触部に、空気充填手段を備えたパッドを介設したことを特徴とする歩行補助装置用大腿部装具。
【請求項２】
当該大腿部装具は、大腿部の前面に当たるサポート板と、大腿部の後面に当たるサポート板とを有し、これら両サポート板は、前記補助力伝達アームの端部に取り付けられたステーに板ばねを介して結合されることを特徴とする請求項１に記載の歩行補助装置用大腿部装具。
【請求項３】
当該大腿部装具の大腿部表面との接触部に半流動体を充填したパッドを介設したことを特徴とする歩行補助装置用大腿部装具。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行補助装置用大腿部装具に関し、より詳しく言うと、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における補助力伝達アームの端部を大腿部に固定するための歩行補助装置用大腿部装具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筋力が低下して自力歩行が困難となった人のために、股関節や膝関節の近くに電動モータ等の動力発生装置を装着し、動力発生装置が発生する駆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（例えば、特許文献１を参照されたい）。
【０００３】
特許文献１に記載された歩行補助装置においては、使用者の大腿部に大腿用装着部を装着し、動力発生装置の駆動力を、大腿用装着部を介して大腿部に伝達するように構成されている。この大腿用装着部は、大腿部にしっかりと固定できるように、大腿部の全周を覆うような円筒形をなすと共に、伸縮性のある布、皮革、合成樹脂製シート等の軟質材料にて製作されており、その周方向の一部を開閉して大腿部に着脱し得るように構成されている。
【特許文献１】特開平７－１６３６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１に記載の大腿用装着部は、大腿部の殆ど全体に巻き付けるように構成されている。これによると、人の身体の中でも特に太い筋肉があり、筋肉の牽引収縮による断面積（周囲長）の変化が大きい大腿部の場合、筋肉が伸びている立位で丁度良いように装具を締め付けると、筋肉が収縮するしゃがんだ時には大腿部に強い圧迫感を覚えることとなり、この逆にしゃがんだ時に丁度良いように装具を締め付けると、立った時には弛みを生じてしまうことが考えられる。
【０００５】
本文献には、伸縮性のある材質を選ぶことが示唆されているが、実際のところ、筋肉の動きを阻害せず、違和感や苦痛を使用者に全く感じさせることのないように、動力発生装置の力を大腿部に伝達する装具を構成することは極めて困難であった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、使用者自身の筋肉の運動を妨げることがなく、しかも装着状態がずれることのない歩行補助装置用大腿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】
【０００７】
このような課題を解決するため、本発明の請求項１は、下肢の運動に補助力を与えるべく腰部に装着された動力発生装置（アクチュエータ４）の駆動軸から延出された補助力伝達アーム５の端部を大腿部Ｔに固定するための歩行補助装置用大腿部装具３において、その大腿部との接触部に、空気充填手段を備えたパッド２７を介設したことを特徴とするものとした。
特に、大腿部の前面に当たるサポート板２２Ｆと、大腿部の後面に当たるサポート板２２Ｒとを有するものとし、これら両サポート板を、補助力伝達アームの端部に取り付けられたステー２１に板ばね（可撓連結板）２４を介して結合するものとしたり（請求項２）、その大腿部表面との接触部に半流動体を充填したパッド２３を介設するものとしたり（請求項３）すると良い。
【発明の効果】
【０００８】
このような本発明によれば、エアパッドによる空気ばね作用によって例えば蹲踞姿勢をとった時などの大腿部の変形に対しても、エアパッドは容易に大変位し得る上、適宜にエアを出し入れすることができるので、高い装着性を容易に維持することができる。特に、サポート板を弾性的に支持するものとしたり、身体との接触部に半流動体を充填したパッドを当てたりすることにより、動力発生装置及び動力伝達装置の身体に対する固定点と身体の運動軸（関節中心）との位置が不一致であることに起因して生ずる装具と身体との間のズレが許容されるので、下肢の自然な運動を阻害せずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明に基づいて構成された歩行補助装置の概略構成図である。この歩行補助装置１は、腰部装具２と、大腿部装具３と、腰部装具２に結合された補助動力発生用アクチュエータ４とから構成されており、腰部装具２を腰部に装着することでアクチュエータ４を使用者の股関節の側方に固定すると共に、大腿部装具３を大腿部Ｔに装着することでアクチュエータ４の駆動軸から左右の大腿部Ｔの各外側面に沿うように延出された一対のトルクアーム５の遊端に作用する補助力を大腿部Ｔに伝達することができるようになっている。
【００１１】
トルクアーム５の遊端に結合された大腿部装具３は、図２に示すように、フラットバーを上面視略Ｕ字形に曲折してなるステー２１と、ステー２１の両端の対向内面に固定された薄板からなる一対のサポート板２２Ｆ・２２Ｒと、両サポート板２２Ｆ・２２Ｒの対向内面、つまり大腿部Ｔとの接触面に被着されるパッド２３とからなっている。両サポート板２２Ｆ・２２Ｒの外面には、板ばねの機能を発揮する可撓連結板２４がその上下両端を固定されており、その上下方向中間部に、ステー２１の各端が結合されている。これらのステー２１、両サポート板２２Ｆ・２２Ｒ、及び可撓連結板２４は、高剛性化と軽量化との両立を企図して例えばカーボンやケブラーなどの繊維で強化した合成樹脂材（ＦＲＰ）で形成されている。なお、トルクアーム５とステー２１との結合部並びにステー２１と両サポート板２２Ｆ・２２Ｒとの結合部は、例えば、ボルト／ナットを用い、ボルト孔を適宜なピッチで複数設ける等、使用者の体格の違いに応じてその結合位置が調節可能なように構成しておくと良い。
【００１２】
一対のサポート板２２Ｆ・２２Ｒは、パッド２３が被着された対向内面間に大腿部Ｔを前後から挟み込むように設けられており、大腿部Ｔの前面に当たるフロントサポート板２２Ｆの方が後面に当たるリアサポート板２２Ｒに比して縦長に形成され、且つリアサポート板２２Ｒの方がフロントサポート板２２Ｆに比して幅広に形成されている。そしてず３に示すように、両サポート板２２Ｆ・２２Ｒと共に大腿部Ｔの周囲にウェブベルト２５を巻き付け、そのウェブベルト２５の端部を例えば平面ファスナを用いて止め付けることにより、大腿部装具３が大腿部Ｔに固定されるようになっている。
【００１３】
ここでリアサポート板２２Ｒは、大腿二頭筋を中心としたハムストリングスに当接し、フロントサポート板２２Ｆは、大腿四頭筋に当接する。リアサポート板２２Ｒは、しゃがんだ時に膝裏と干渉しないように、その下端縁を上方へ持ち上げ、その分だけ、上下寸法を短くしている。通常、体重を支えるのに発揮すべき筋力は、大腿四頭筋がハムストリングスの１．６倍くらい大きいので、フロントサポート板２２Ｆの高さ寸法をより大きくして支持荷重を大きくすると共に、力学的な力の伝達中心を大腿骨と平行にレイアウトすることにより、トルクアーム５からの力の伝達効率を高められる。
【００１４】
大腿部Ｔに当接するパッド２３は、シート材を縫製してなる袋体内に合成樹脂製発泡粒子（ビーズ）を充填してなっている。
【００１５】
袋体を形成するシート材としては、柔軟性に富み滑り易い材質のものが好ましく、特に容易に保形性が得られる点に鑑み、例えば、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン等の熱可塑性合成樹脂が適している。これらの合成樹脂材を繊維化したものを、不織布やニット地もしくは織物の形態として用いると良い。なお、発汗に対する好ましい特性を得るためには吸湿性も重要であるが、このパッド２３は、一般的に着衣の上から装着されるので、最低限、高い通気性が得られるように形成することが好ましい。
【００１６】
袋体内に充填するビーズは、合成樹脂材を発泡させながら造粒するか、あるいは適度に発泡させた粒径の大きなものを更に粉砕して微粒化することによって容易に得ることができる。その材質としては、例えばポリスチレン、ポリプロピレン等のような分子に極性基がなく、低摩擦なものが好ましい。また、これらの粒径は、過度な微粒であると弾性変形し難いために硬く感じられて装着感が悪くなり、過度に粗粒であると外面に凹凸が目立つようになって外観を損ねるので、一般的には０．２～２ｍｍ程度の範囲が好ましい。
【００１７】
袋体内へのビーズの充填量は、過度に少ないと大腿部Ｔの外表面に対する形状追従性が損なわれるので、ビーズが袋体内で円滑に移動でき、しかも大腿部Ｔにパッド２３を圧接した際に、ビーズの層が過度に薄くなる部分ができない程度の量を充填すれば良い。
【００１８】
ごく軽いビーズと言えども非装着時には自重で下方に落ちてしまうので、図３に示したように、袋体内を適宜な数の小部屋に縫製で仕切り、ビーズを適度に分散させると良い。こうすることにより、大腿部装具３を大腿部Ｔに装着した際に、各小部屋の下方に溜まっていたビーズが装着者の大腿部Ｔの形状に応じて上方へ移動し、且つ強い圧力が加わる所から弱い所へ流動的に移動するので、パッド２３の全体が大腿部Ｔに均等に密接することとなる。このようにして、屈身時にも両サポート板２２Ｆ・２２Ｒと大腿部Ｔとの接触面積が維持され、大腿部に対する圧力が分散されるため、違和感を払拭できる。
【００１９】
また、大腿部Ｔの運動によって大腿部装具３と大腿部Ｔとの間にズレが生じた場合、パッド２３内のビーズ同士が互いに転がり接触しているためにパッド２３内をビーズが自由に移動し得る。従って、大腿部Ｔにパッド２３が密着していても、両サポート板２２Ｆ・２２Ｒと大腿部Ｔとの間の接触摩擦がビーズの転動によって減少するので、大腿部装具３と大腿部Ｔとの間の位置ズレが許容される。これにより、大腿部Ｔの特に内外転運動および内外旋運動が阻害されずに済む。
【００２０】
フロントサポート板２２Ｆの内面には、フロントサポート枚２２Ｆと概ね同一形状のバックアップ板２６で保持されたエアパッド２７が取り付けられている。このエアパッド２７は、軟質なエラストマ材で形成された扁平なブリスタ状をなし、図４に示すように、その適所にエアホース２８を介してハンドポンプ２９が接続されている。これにより、ウェブベルト２５を締め付けた後に、ハンドポンプ２９でエアパッド２７にエアを送り込むことにより、大腿部装具３が大腿部Ｔにより一層しっかりと結合される。このようにして大腿部装具３は、可撓連結板２４及びエアパッド２７の弾性を伴って大腿部Ｔに結合されるようになっている。
【００２１】
このエアパッド２７による空気ばね作用により、例えば蹲踞姿勢をとった時などの筋肉の隆起に起因した大腿部Ｔの外表面の変形に対しても、エアパッド２７が容易に大変位し得る上、必要に応じてエアを出し入れすることで締め付け力を容易に調節することができるので、高い装着性を維持することができる。しかも簡単な構造で大きな寸法差に追従し得るので、例えばＳ、Ｍ、Ｌなど、幾つかのサイズ違いを用意しておけば、万人の体格に対応可能となる。従って、大量生産が可能となるので、従来の使用者の体格に合わせた一品製作に比して、製造コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】大腿部装具の上面図である。
【図３】大腿部装具の斜視図である。
【図４】大腿部装具の前部サポートの斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１歩行補助装置
３大腿部装具
４アクチュエータ
５トルクアーム
２２Ｆ・２２Ｒサポート板
２３パッド
２４可撓連結板
２７エアパッド
Ｔ大腿部

【出願人】	【識別番号】０００１３９３９９【氏名又は名称】株式会社ワコールホールディングス【住所又は居所】京都府京都市南区吉祥院中島町２９番地【識別番号】０００００５３２６【氏名又は名称】本田技研工業株式会社【住所又は居所】東京都港区南青山二丁目１番１号
【出願日】	平成１７年５月１７日（２００５．５．１７）
【代理人】	【識別番号】１０００８９２６６【弁理士】【氏名又は名称】大島陽一
【公開番号】	特開２００６－３２０３５０（Ｐ２００６－３２０３５０Ａ）
【公開日】	平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【出願番号】	特願２００５－１４３４２３（Ｐ２００５－１４３４２３）