(57)【要約】【課題】回転軸に依存しないひねり動作を与えるために、摩擦力を利用した動作支援装置を提供すること。【解決手段】本発明の動作支援装置は、身体の一部にひねり動作を与えるもので、身体の一部を載置する駆動ローラ１０と、駆動ローラ１０と軸２１を平行に配置する一対の補助ローラ１１と、駆動ローラ１０を駆動するモータ部３０と、モータ部３０に電力を供給する制御部４０とを有し、駆動ローラ１０の回転により身体の一部にひねり動作を与えることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の一部にひねり動作を与える動作支援装置であって、
前記身体の一部を載置する駆動ローラと、
前記駆動ローラと軸を平行に配置する一対の補助ローラと、
前記駆動ローラを駆動するモータ部と、
前記モータ部に電力を供給する制御部と
を有し、
前記駆動ローラの回転により前記身体の一部にひねり動作を与えることを特徴とする動作支援装置。
【請求項２】
前記モータ部は、中心部にステータを、外周部にロータを配置し、
前記駆動ローラは、駆動ローラ軸に対して回転し、
前記ステータと前記駆動ローラ軸とを結合し、
前記ロータと前記駆動ローラとを結合し、
前記モータ部を前記駆動ローラの内部に収納したことを特徴とする請求項１に記載の動作支援装置。
【請求項３】
一対の前記補助ローラの間隔を変更する補助ローラ間隔変更手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動作支援装置。
【請求項４】
前記駆動ローラ軸の角度を変更する軸角度変更手段を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の動作支援装置。
【請求項５】
前記駆動ローラ軸の高さを変更する軸高さ変更手段を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の動作支援装置。
【請求項６】
前記制御部により、前記駆動ローラを正転及び逆転させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の動作支援装置。
【請求項７】
前記制御部により、前記駆動ローラの回転速度を変更することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の動作支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の一部にひねり動作を与える動作支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に上肢麻痺などにより腕・手首の屈伸がうまく動かせない患者のリハビリ装置、食事支援生活支援装置としてスプリングバランサーがある。スプリングバランサーは，主に手首部を保持するサポートアームと肘部を保持するスイングアームから構成されているが、手首部を保持するサポートアームは支えるだけであり、手首部のひねり（回内外動作）がない。
現在、前腕部、とくに手首部のひねり・ねじり（回内外動作）の支援装置が研究されているが、前腕部の骨配置・関節形状により回転軸が１つに定まらない動作であるため、装置との回転軸のズレにより、関節の屈折、伸展の動作がスムーズに行われにくく、使用者に過度の負担がかかるという課題がある。
一方で、前腕部の回内、回外動作を支援する装置がいくつか既に提案されている。
特許文献１に開示されている前腕回内外運動用装具は、対となる棒状部材を有し、この棒状部材の先部を繋ぐ連結部材の中央に指挿入部を有する。また対となる棒状部材間に外側環状部材が取り付けられている。そして、前腕回内外運動用装具は、外側環状部材に対して内側環状部材が回転かつ固定可能に設けられる環状部材と、患者の手首を固定するための手首固定手段と、手首固定手段に取り付けられ、内側環状部材に設けるフックに掛止され前記手首固定手段に弾性力を付与する弾性部材とから構成されている。
特許文献２に開示されている前腕用回旋運動器は、前腕遠位回旋支持部と前腕近位固定部とを有し、前腕遠位回旋支持部をモータによって駆動する。
特許文献３に開示されているリハビリ装置は、第２の装着具の外周に第１の装着具を設け、第２の装着具の外周面と第１の装着具の内周面との間に回動機構を設けることで、関節の一方の骨に対して他方の骨にねじりを与える。
特許文献4に開示されている上肢手指機能回復訓練装置や特許文献5に開示されている手拇指運動支援装置は、前腕保持部材を装着し、前腕に回内運動および回外運動を付与するもので、半円筒状に形成されて周方向へ回転が可能に配設された前腕支持体、および前腕支持体を回転させる駆動手段によって構成され、前腕保持部材に回転運動を付与する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１２５８９号公報
【特許文献２】特開平４−２６１６５７号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７９４７１号公報
【特許文献４】特開２００８−６７８５２号公報
【特許文献５】特開２００９−２１９８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１から特許文献５では、いずれも腕部外周を装具で包み込むことで動作を与えている。
しかし、このように腕部を包み込んで回転を与える場合には、回転軸に依存してしまい、使用者に過度の負担を強いてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、回転軸に依存しないひねり動作を与えるために、摩擦力を利用した動作支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明の動作支援装置は、身体の一部にひねり動作を与える動作支援装置であって、前記身体の一部を載置する駆動ローラと、前記駆動ローラと軸を平行に配置する一対の補助ローラと、前記駆動ローラを駆動するモータ部と、前記モータ部に電力を供給する制御部とを有し、前記駆動ローラの回転により前記身体の一部にひねり動作を与えることを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の動作支援装置において、前記モータ部は、中心部にステータを、外周部にロータを配置し、前記駆動ローラは、駆動ローラ軸に対して回転し、前記ステータと前記駆動ローラ軸とを結合し、前記ロータと前記駆動ローラとを結合し、前記モータ部を前記駆動ローラの内部に収納したことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の動作支援装置において、一対の前記補助ローラの間隔を変更する補助ローラ間隔変更手段を有することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の動作支援装置において、前記駆動ローラ軸の角度を変更する軸角度変更手段を有することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の動作支援装置において、前記駆動ローラ軸の高さを変更する軸高さ変更手段を有することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の動作支援装置において、前記制御部により、前記駆動ローラを正転及び逆転させることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の動作支援装置において、前記制御部により、前記駆動ローラの回転速度を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、駆動ローラとの摩擦によって身体の一部にひねり動作を与えるため、骨配置や関節形状による一軸ではない身体動作と回転軸とのずれによる使用者への過度の負荷を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例による動作支援装置の要部斜視図
【図２】同装置の要部上面図
【図３】同装置の補助ローラ間隔変更手段の動作を示す図
【図４】同装置の補助ローラ間隔変更手段の動作を示す図
【図５】同装置の駆動ローラを正転させた状態動作を示す図
【図６】同装置の駆動ローラを逆転させた状態動作を示す図
【図７】装置の軸角度変更手段及び軸高さ変更手段を示す図
【図８】装置の軸角度変更手段及び軸高さ変更手段を示す図
【図９】装置の軸角度変更手段及び軸高さ変更手段を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態による動作支援装置は、身体の一部を載置する駆動ローラと、駆動ローラと軸を平行に配置する一対の補助ローラと、駆動ローラを駆動するモータ部と、モータ部に電力を供給する制御部とを有し、駆動ローラの回転により身体の一部にひねり動作を与えるものである。本実施の形態によれば、駆動ローラとの摩擦によって身体の一部にひねり動作を与えるため、骨配置や関節形状による一軸ではない身体動作と回転軸とのずれによる使用者への過度の負荷を無くすことができる。
【００１０】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による動作支援装置において、モータ部は、中心部にステータを、外周部にロータを配置し、駆動ローラは、駆動ローラ軸に対して回転し、ステータと駆動ローラ軸とを結合し、ロータと駆動ローラとを結合し、モータ部を駆動ローラの内部に収納したものである。本実施の形態によれば、モータ部を駆動ローラ外に配置する場合に比べて装置外形に対して駆動ローラを大きくすることができるとともに、モータ部や駆動伝達部を見せないことで使用者に安心感を与えることができる。
【００１１】
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による動作支援装置において、一対の補助ローラの間隔を変更する補助ローラ間隔変更手段を有するものである。本実施の形態によれば、補助ローラによる身体のホールド力を変更でき、駆動ローラに載置する身体に与える摩擦力を変更することができる。
【００１２】
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態による動作支援装置において、駆動ローラ軸の角度を変更する軸角度変更手段を有するものである。本実施の形態によれば、駆動ローラに載置する身体に合わせた角度とすることができ、身体への負担を軽減することができる。
【００１３】
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４の実施の形態による動作支援装置において、駆動ローラ軸の高さを変更する軸高さ変更手段を有するものである。本実施の形態によれば、駆動ローラに載置する身体に合わせた高さとすることができ、身体への負担を軽減することができる。
【００１４】
本発明の第６の実施の形態は、第１から第５の実施の形態による動作支援装置において、制御部により、駆動ローラを正転及び逆転させるものである。本実施の形態によれば、例えば前腕部での回内及び回外動作を支援し、リハビリ効果を高めることができる。
【００１５】
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６の実施の形態による動作支援装置において、制御部により、駆動ローラの回転速度を変更するものである。本実施の形態によれば、例えば上肢麻痺などの重度に応じて動作速度を変更できるため、リハビリ効果を高めることができる。
【実施例】
【００１６】
以下本発明の一実施例による動作支援装置について説明する。
図１は本実施例による動作支援装置の要部斜視図、図２は同装置の要部上面図である。本実施例による動作支援装置は、前腕部を対象として、前腕部に回内、回外動作を行わせるものである。
【００１７】
本実施例による動作支援装置は、前腕部を載置する駆動ローラ１０と、駆動ローラ１０の駆動ローラ軸１１と平行に軸２１を配置する一対の補助ローラ２０と、駆動ローラ１０を駆動するモータ部３０と、モータ部３０に電力を供給する制御部４０とを有し、駆動ローラ１０の回転により前腕部にひねり動作を与える。
駆動ローラ１０は、駆動ローラ軸１１に対して回転する。モータ部３０は、駆動ローラ１０の内部に収納している。モータ部３０は、中心部にステータ３１を、外周部にロータ３２を配置し、ステータ３１と駆動ローラ軸１１とを結合し、ロータ３２と駆動ローラ１０とを結合している。
駆動ローラ１０及び一対の補助ローラ２０の表面は、ポリ塩化ビニル樹脂などで被覆することが好ましい。
制御部４０は、駆動ローラ１０を正転及び逆転させることができるとともに、駆動ローラ１０の回転速度を変更することができる。
基台５０は、駆動ローラ軸１１と補助ローラ２０の軸２１とを保持するとともに、一対の補助ローラ２０の間隔を変更する補助ローラ間隔変更手段２２を有する。駆動ローラ軸１１の軸端は、断面がＤとなるようにカットされ、このＤカット形状に基台５０の保持部を当接させることで、駆動ローラ軸１１は基台５０に対して回動しない。
【００１８】
図３及び図４に補助ローラ間隔変更手段の動作を示す。
前腕部Ｘを駆動ローラ１０に載置する状態では、図３に示すように補助ローラ間隔変更手段２２によって一対の補助ローラ２０の間隔を広くしていることが好ましい。
前腕部Ｘを駆動ローラ１０に載置した後に、補助ローラ間隔変更手段２２によって一対の補助ローラ２０の間隔を狭くする。補助ローラ２０の間隔によって、補助ローラ２０による前腕部Ｘのホールド力を変更でき、駆動ローラ１０に載置する前腕部Ｘに与える摩擦力を変更することができる。
【００１９】
図５及び図６に本実施例による動作支援装置の動作を示す。
図５は制御部４０によって駆動ローラ１０を正転させた状態を、図６は制御部４０によって駆動ローラ１０を逆転させた状態を示している。
図示では、補助ローラ２０の間隔を広く設定した場合であり、駆動ローラ１０の回転に伴って前腕部Ｘは回動させられる。補助ローラ２０は、前腕部Ｘが接触すると、前腕部Ｘの回動に合わせて回転する。
制御部４０によって、図５に示す正転回転と図６に示す逆転回転を繰り返して行うことで、前腕部Ｘの回内及び回外動作を支援することができる。
以上のように、制御部４０により、駆動ローラ１０を正転及び逆転させることで、例えば前腕部Ｘでの回内及び回外動作を支援し、リハビリ効果を高めることができる。
また、制御部４０により、駆動ローラ１０の回転速度を変更することで、例えば上肢麻痺などの重度に応じて動作速度を変更できるため、リハビリ効果を高めることができる。
【００２０】
図７から図９に本実施例による動作支援装置の軸角度変更手段及び軸高さ変更手段を示す。
基台５０は、水平アーム５１に保持されている。水平アーム５１は、垂直アーム５２に取り付けられている。基台５０は、水平アーム５１に対して角度を変更する軸角度変更手段５３を有する。また、水平アーム５１は、垂直アーム５２に対して高さを変更する軸高さ変更手段５４を有する。
図８の状態は、図７の状態に対して軸高さ変更手段５４によって水平アーム５１の高さを変更している。すなわち、軸高さ変更手段５４によって駆動ローラ軸１１の高さを変更することができる。
図９の状態は、図８の状態に対して軸角度変更手段５３によって基台５０の角度を変更している。すなわち、軸角度変更手段５３によって、駆動ローラ軸１１の角度を変更することができる。
【００２１】
以上のように、駆動ローラ軸１１の高さを変更する軸高さ変更手段５４を有することで、駆動ローラ１０に載置する前腕部Ｘに合わせた高さとすることができ、身体への負担を軽減することができる。
また、駆動ローラ軸１１の角度を変更する軸角度変更手段５３を有することで、駆動ローラ１０に載置する前腕部Ｘに合わせた角度とすることができ、身体への負担を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、前腕部以外に、例えば頭部や背骨にひねり動作を与える動作支援装置としても用いることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  駆動ローラ
１１  駆動ローラ軸
２０  補助ローラ
２１  軸
２２  補助ローラ間隔変更手段
３０  モータ部
３１  ステータ
３２  ロータ
４０  制御部
５３  軸角度変更手段
５４  軸高さ変更手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014004092.tif 000008
【図７】
2014004092.tif 000009
【図８】
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【図９】
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