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歩行補助装置

国内特許コード P110004698
整理番号 S2007-1217-N0
掲載日 2011年8月12日
出願番号 特願2009-535989
登録番号 特許第5283282号
出願日 平成20年4月25日(2008.4.25)
登録日 平成25年6月7日(2013.6.7)
国際出願番号 JP2008058084
国際公開番号 WO2009044568
国際出願日 平成20年4月25日(2008.4.25)
国際公開日 平成21年4月9日(2009.4.9)
優先権データ
  • 特願2007-258994 (2007.10.2) JP
発明者
  • 小林 宏
  • 唐渡 健夫
  • 入江 和隆
  • 平松 万明
  • 佐藤 裕
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 歩行補助装置
発明の概要 歩行補助装置10は、歩行器12と台車14とで構成される。歩行器12は、使用者の腰部に装着される腰フレーム16と、使用者の下腿に装着される膝下フレーム34と、腰フレーム16と膝下フレーム34とを第1関節部K1、第2関節部K2を介して連結する膝上フレーム26と、補助力付与装置102を備える。補助力付与装置102は、第1関節部K1を屈曲させる補助力を発生する第1アクチュエータ104と、第2関節部K2を屈曲させる補助力を発生する第2アクチュエータ106と、第2関節部K2を伸展させる補助力を発生する第3アクチュエータ108と、第1関節部K1を伸展させる補助力を発生する第4アクチュエータ110とを備える。
従来技術、競合技術の概要


脳性麻痺などによる歩行障害者は、痙性が強い場合、筋活動の不随意性を伴う場合、あるいは筋活動の低緊張などで立位姿勢の保持ならびに正常歩行パターンの獲得が大変困難とされてきた。さらに脊椎損傷や二分脊椎などによる下肢機能全麻痺、では下肢運動神経への情報伝達が遮断されており、本来随意的に下肢を動かすことができず、移動手段は車椅子となっている。長期的な車椅子の利用では、下肢へ荷重がかからず、筋萎縮や関節拘縮など下肢機能の廃用を来す。加えて循環器系,消化器系機能の低下はQOL、ADLの低下につながっている。このため,歩行障害者への負担を軽減させつつ立位姿勢をとり歩行の練習を行うことが新しいリハビリテーションとして肝要である。



これらの例として次のようなものがある(例えば、2004年1月作成の「The David Hart Clinic」のカタログ参照)。



台車のフレームに一端を固定したゴムひもの他端を歩行運動者の足首付近に固定することで、歩行補助力を付与するようになっているもの(図21参照)や、長下肢装具(図22参照)や、懸垂式歩行訓練器(図23参照)等である。



また、神経、脳の不全のため四肢を動かすことができないと、関節が拘縮し、可動域が狭くなり、ついに動かなくなってしまう。そのため、立位姿勢を取ることで循環器系や消化器系の活動を活性化させることも必要である。これらの訓練装置は、他動運動訓練装置であり電動斜面台(図24参照)や下肢用他動運動訓練装置(図25参照)等である。



従来の装置では、拘縮防止、可動域の確保、立位訓練が主であった。



脳性麻痺などによる歩行障害児では、歩行の獲得のために歩行訓練器を用い、保護者や訓練士が背後から体幹を支えて介助歩行の訓練をすることがあるが、大腿部内転によるはさみ足などが連続したステップを阻害するため十分な成果は得られていない。この点は脳梗塞などの患者に対する歩行訓練でも同様である。特に成人の場合には、リハビリテーション医学で急性期からの歩行訓練の必要性が叫ばれているにもかかわらず、歩行訓練の前にまず立位姿勢を取らせることが困難なケースが多く、転倒防止が確実にできる歩行器の開発が強く望まれている。

産業上の利用分野


本発明は、神経経路が完全に遮断された全麻痺(脊髄損傷、頸椎損傷、二分脊椎)、及び遮断されずに経路が残っている不全麻痺(脳性麻痺、脊髄損傷、頸椎損傷、二分脊椎)等の障害を有する歩行障害者に対し、歩行機能を獲得または再獲得させようとする歩行補助装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数個の車輪を備えた台車と、
前記台車のフレームに立設され、前記台車に立設された支柱と、この支柱へ連結され、歩行障害者の腰部及び胸部を保持する保持機構から成り、歩行障害者の起立姿勢を保持する起立姿勢保持機構と、
前記起立姿勢保持機構へ連結され歩行障害者の下肢に装着され、前記起立姿勢保持機構へ連結されるとともに、歩行障害者の腰部へ装着される腰フレームと、前記腰フレームを装着した歩行者の股関節に対応する前記腰フレームの位置へその一端が回転可能に接続され他端が膝関節の位置まで伸びる第1フレームと、前記第1フレームの膝関節位置に回転可能に接続され、膝関節から足首方向へ向かって伸びる第2フレームと、前記第2フレームへ設けられ、歩行者の膝関節近傍及び足首近傍へ前記第2フレームを固定する複数の固定部材とから成る連結体と、を備える歩行器と、
前記第1フレームを股関節周りに、膝上げ方向へ回動させる第1アクチュエータと、前記第2フレームを膝関節周りに後方向へ回動させる第2アクチュエータと、前記第2フレームを膝関節周りに前方向へ回動させる第3アクチュエータと、前記第1フレームを股関節周りに後ろ方向へ回動させる第4アクチュエータと、前記第1乃至第4アクチュエータを駆動制御することにより前記第1、第2フレームを介して装着者に歩行動作を実行させる制御装置とを備え、前記歩行器へ組み込まれ、健常者の歩行モードを模擬した態様にしたがって前記歩行器へ歩行アシスト動作を行わせる歩行アシスト機構と、
を備え、
前記第1乃至第4のアクチュエータは、内部へ空気を供給することにより短縮しながら短縮方向へ力を発生する空気圧式アクチュエータであり、
前記歩行アシスト機構は、更に、空気供給源と、この空気供給源から前記第1乃至第4のアクチュエータへの空気の給排切換えを行うエアー給排切換器とを有し、
前記制御装置は、前記エアー給排切換器を制御することによって、前記左右いずれか一方の連結体の第1、第2アクチュエータの短縮動作をオンにし、第3、第4アクチュエータの短縮動作をオフにするとともに、他方の連結体の第1、第2アクチュエータの短縮動作をオフにし、第3、第4アクチュエータの短縮動作をオンにする第1ステップと、当該一方の連結体の第1、第2アクチュエータの短縮動作をオフにし、第3、第4アクチュエータの短縮動作をオンにするとともに、当該他方の連結体の第1、第2アクチュエータの短縮動作をオンにし、第3、第4アクチュエータの短縮動作をオフにする第2ステップと、を順次繰り返して実行する、歩行補助装置。

【請求項2】
前記連結体は、前記腰フレームを装着した歩行者の左右両側面にそれぞれ1式が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の歩行補助装置。

【請求項3】
前記制御装置は、前記第1ステップから第2ステップへ移行する際に、当該一方の連結体においては第1アクチュエータの短縮動作のオフタイミングを第2アクチュエータの短縮動作のオフタイミングより遅らせるとともに、第3アクチュエータの短縮動作のオンタイミングを第4アクチュエータの短縮動作のオンタイミングより先にし、
当該他方の連結体においては、第1アクチュエータの短縮動作のオンタイミングを第2アクチュエータの短縮動作のオンタイミングより先にし、第3アクチュエータと第4アクチュエータの短縮動作を同時にオフすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の歩行補助装置。

【請求項4】
前記第1乃至第4アクチュエータの短縮動作は、前記制御装置によって自動制御されることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の歩行補助装置。

【請求項5】
前記制御装置は、前記第1乃至第4アクチュエータの短縮動作のオン/オフ切換を手動で行うための複数のスイッチを備えていることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の歩行補助装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009535989thum.jpg
出願権利状態 登録
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