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LOWER EXTREMITY ORTHOSIS

Patent code P200016933
File No. OU-0334
Posted date Jun 11, 2020
Application number P2016-189970
Publication number P2018-050928A
Patent number P6749016
Date of filing Sep 28, 2016
Date of publication of application Apr 5, 2018
Date of registration Aug 13, 2020
Inventor
  • (In Japanese)菊池 武士
  • (In Japanese)阿部 功
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人大分大学
Title LOWER EXTREMITY ORTHOSIS
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To downsize a lower extremity orthosis and prevent deviation of a leg worn part by reducing upward reaction in a plantar flexion brake of a foot part.
SOLUTION: A lower extremity orthosis 1 includes: a leg worn part 10 to be worn on a leg part at a proximal side from an ankle of a wearer; a foot worn part 20 to be worn on a foot part at a distal side with respect to the ankle of the wearer and being movable in a three-dimensional direction with respect to the leg worn part 10; C-shaped springs 30 and 31 for connecting the leg worn part 10 and the foot worn part 20; and circular elastic bodies 40 and 41 disposed inside the C-shaped springs 30 and 31.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

高齢者の現状として、ロコモティブシンドローム、サルコペニアの症状を有し、筋量低下に伴う筋力低下、歩行や運動機能の低下、転倒や骨折の危険性の増加が発生している。疾病や要介護にならないように高齢者の歩行を工学的にサポートする必要がある。特に、遊脚期におけるつま先-地面間のクリアランスを確保することでつまずき・転倒を防止できる。

下肢機能障害者の歩容を改善する目的で短下肢装具(Angle-foot orthosis:AFO)が適用されることが多い(非特許文献1参照)。一般的なAFOは、プラスチック型若しくは金属支柱型であり、立位安定性の向上と遊脚期におけるつま先-地面間のクリアランス確保を主な機能としている(非特許文献2参照)。プラスチック型は軽量であるが一般的には回転軸が無く、足部を固定する目的で使用される。金属支柱型は可動軸を有するものもあるが、AFOの回転軸と使用者の関節軸の厳密な調整が必要である。また、これら一般的な短下肢装具は足関節回りの補助トルクを調節できない。

補助トルクをマニュアルで調節するために継手部分に油圧式ダンパを組込んだ短下肢装具(非特許文献3参照)も商品化されている。さらに、補助トルクを自動制御可能なロボット化されたAFOも開発されている(非特許文献4~8参照)。多くがDCモータ等を用いたアクティブなものであるが、重量・安全面から一般用途向けへの普及は難しい。

そこで、自動制御型短下肢装具の軽量化と安全性向上を目指してコンパクト型MR流体(Magneto Rheological Fluid)ブレーキ(非特許文献9参照)を用いたi-AFOの開発を実施したが、センサ・バッテリ・コントローラ等を有する装置はコストが普及の障害になる。さらに、これらはいずれも使用者に合わせた関節軸の厳密な調整が必須である。

前述の課題を解決するために、i-AFOで得られた知見をもとにセンサレス、バッテリレス、コントローラレスで同等の機能を有する下肢装具を開発する取り組みを実施した。第一試作として、C形ばねと、踵部に配置したゴムダンパと、を有する柔軟関節を開発し、下肢装具の回転軸と装着者の関節軸とにミスアライメントがあっても遊脚期の背屈保持及び立脚初期の底屈制動を実現できることが分かった(特許文献1参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、下肢機能障害者の歩行時の足部の背底屈を補助する下肢装具に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
装着者の足首から近位側の脚部に装着される脚装着部と、
前記装着者の足首より遠位側の足部に装着されて前記脚装着部に対して三次元方向に移動可能な足装着部と、
前記脚装着部及び前記足装着部を連結するC形ばねと、
前記C形ばねの内部に配置されていて前記C形ばねの概ね中央の一部分のみに固定される円形弾性体と、
を具備する下肢装具。

【請求項2】
 
前記円形弾性体が前記C形ばねの内径に概ね等しい外径を有する、請求項1に記載の下肢装具。

【請求項3】
 
前記C形ばねが円弧状に湾曲する板ばねであり、前記円形弾性体が前記板ばねの内面に面接触する円柱体である、請求項1又は2に記載の下肢装具。

【請求項4】
 
前記円形弾性体がハニカム構造を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の下肢装具。

【請求項5】
 
前記C形ばね及び前記円形弾性体が前記装着者の外果部の近傍のみに配置される、請求項1から4のいずれか一項に記載の下肢装具。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016189970thum.jpg
State of application right Registered
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