(57)【要約】  関節運動アシスト装置を手部に装着するには、まず、手部装着部（１１０）を手背及び手掌に装着する。次に、母指関節運動アシスト部（１２０）を母指に装着する場合は、母指関節運動アシスト部（１２０）に取り付けられた指サックを母指の指先に装着し、次いで、母指関節運動アシスト部（１２０）を、手部装着部（１１０）に取り付ける。引き続き、母指を伸ばして、バンド部材を利用し、母指の基節部位を母指関節運動アシスト部（１２０）に固定する。次いで、示指関節運動アシスト部（１３０2）を示指に装着する場合は、示指関節運動アシスト部（１３０2）に取り付けられた指サックを示指の指先に装着し、次いで、示指関節運動アシスト部（１３０2）を、手部装着部（１１０）に取り付ける。引き続き、示指を伸ばして、バンド部材を利用し、示指の中節部位及び基節部位を示指関節運動アシスト部（１３０2）に固定する。
2016135857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置であって、
前記所定対象物における関節運動をアシストすべき関節ごとに用意され、前記関節の回動運動の回動軸に対して垂直方向の関節部分に配置された場合に、前記関節運動をアシストする力を発生させる少なくとも１つの伸縮自在なベローズと；
前記ベローズの端部に接続され、前記関節に接続される接続部位に配置された場合に、前記ベローズの伸縮に起因する前記関節運動をアシストする力を、前記関節に伝える伝達部材と；
前記関節運動をアシストすべき関節及び前記関節に接続される接続部位を含む関節運動部分に装着される第１装着部と；
前記所定対象物における前記関節運動部分以外の部位に装着される柔軟性の第２装着部と；を備え、
前記第１装着部は、
前記ベローズに接続された前記伝達部材を固定的に取り付け、
前記関節運動アシスト装置が前記所定対象物に装着される場合に、前記関節運動部分上に配置される装着部材、前記関節運動部分の端部を固定する端部固定部、及び、前記関節に接続される接続部位と前記伝達部材とを固定する接続部位固定部を有し、
着脱可能に前記第２装着部に取り付けられる、
ことを特徴とする関節運動アシスト装置。
【請求項２】
前記第１装着部は、面ファスナで前記第２装着部に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の関節運動アシスト装置。
【請求項３】
前記関節運動をアシストすべき関節は、手指の少なくとも１つの関節であり、
前記第１装着部の前記端部固定部は、前記手指の指先に装着される指サックである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の関節運動アシスト装置。
【請求項４】
前記第２装着部には、嵌入穴が形成され、
前記嵌入穴に母指が嵌入されて、前記第２装着部が手背及び手掌に装着された後に、前記指サックが前記手指の指先に装着され、この後、前記第１装着部は前記第２装着部に取り付けられる、
ことを特徴とする請求項３に記載の関節運動アシスト装置。
【請求項５】
前記第１装着部は、
母指に装着される母指装着部；示指に装着される示指装着部；中指に装着される中指装着部；薬指に装着される薬指装着部；及び、小指に装着される小指装着部；の少なくとも１つの指装着部を備え、
前記少なくとも１つの指装着部のそれぞれは、互いに分離している装着部である、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の関節運動アシスト装置。
【請求項６】
前記母指装着部には、
母指の第１関節の関節運動をアシストする母指第１関節対応ベローズの一方側端部に接続され、末節骨に沿って配置される母指末節骨対応伝達部材と、
前記母指第１関節対応ベローズの他方側端部に接続されるとともに、母指の第２関節の関節運動をアシストする母指第２関節対応ベローズの一方側端部に接続され、基節骨に沿って配置される母指基節骨対応伝達部材と、
前記母指第２関節対応ベローズの他方側端部に接続され、中手骨に沿って配置される母指中手骨対応伝達部材と、が固定されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の関節運動アシスト装置。
【請求項７】
前記示指装着部、前記中指装着部、前記薬指装着部及び前記小指装着部のそれぞれには、
第１関節の関節運動をアシストする第１関節対応ベローズの一方側端部に接続され、末節骨に沿って配置される末節骨対応伝達部材と、
前記第１関節対応ベローズの他方側端部に接続されるとともに、第２関節の関節運動をアシストする第２関節対応ベローズの一方側端部に接続され、中節骨に沿って配置される中節骨対応伝達部材と、
前記第２関節対応ベローズの他方側端部に接続されるとともに、第３関節の関節運動をアシストする第３関節対応ベローズの一方側端部に接続され、基節骨に沿って配置される基節骨対応伝達部材と、
前記第３関節対応ベローズの他方側端部に接続され、中手骨に沿って配置される中手骨対応伝達部材と、が固定されている、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の関節運動アシスト装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の関節運動アシスト装置の装着方法であって、
前記第２装着部を、前記所定対象物における前記関節運動部分以外の部位に装着する装着工程と；
前記第１装着部の前記端部固定部を、前記関節運動部分の端部に固定する第１固定工程と；
前記第１装着部を、前記第２装着部に取り付ける取付工程と；
前記第１装着部の前記接続部位固定部により、前記接続部位と前記伝達部材とを固定する第２固定工程と；
を備えることを特徴とする関節運動アシスト装置の装着方法。
【請求項９】
前記関節運動をアシストすべき関節を伸展状態にする関節伸展工程を更に備え、
前記関節伸展工程は、前記取付工程の後、かつ、前記第２固定工程の前に行われる工程である、
ことを特徴とする請求項８に記載の関節運動アシスト装置の装着方法。
【請求項１０】
前記関節伸展工程では、前記ベローズが関節伸展運動を行う力を発生させて、前記関節を伸展状態にする、ことを特徴とする請求項９に記載の関節運動アシスト装置の装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節運動アシスト装置及び当該関節運動アシスト装置の装着方法に係り、より詳しくは、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置、及び、所定対象物に装着する関節運動アシスト装置の装着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リハビリテーションに用いられる様々な装置が提案されている。こうした装置の中には、理学療法士等に代って、患者の基本的動作の機能の回復を図るための治療体操・運動をアシストするものがある。【０００３】
かかる患者の運動をアシストする装置の一つとして、脳梗塞などの中枢神経障害により手指が麻痺して拘縮してしまった場合等に、ベローズの伸縮を利用して、手指の関節運動をアシストする装置がある（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。かかる従来例のように、ベローズを用いた関節運動アシスト装置は、モータ及びワイヤにより駆動するアクチュエータを用いる方式の装置よりも軽量であるため、実用性が高い。また、ベローズを用いた関節運動アシスト装置は、低圧力での駆動が可能であるため、ダイヤフラム式ポンプやベーン式ポンプなどの低振動、低騒音のポンプを使用することができる。こうした点からも、伸縮可能なベローズを用いた関節運動アシスト装置は、実用性が高いといえる。【０００４】
この従来例の技術では、伸縮可能なベローズがアシスト対象となる関節に配置される。そして、当該ベローズの一方側端部に接続された一方側伝達部材が、アシスト対象となる関節に接続された一方側部位に装着される。また、当該ベローズの他方側端部に接続された他方側伝達部材が、アシスト対象となる関節に接続された他方側部位に装着される。こうした装着状態のもとで、ベローズからの空気の強制的排出が行われた場合には、ベローズが収縮することにより、関節屈曲状態から関節伸展状態へと変化する関節運動のアシストを行う。また、ベローズへの空気の強制的供給が行われた場合には、ベローズが膨張することにより、関節伸展状態から関節屈曲状態へと変化する関節運動のアシストを行うようになっている。【０００５】
ここで、従来例の技術では、母指、示指、中指、薬指及び小指（以下、「五指」とも記す）のそれぞれに装着される５つの関節運動アシスト部、並びに、手背に装着される装着用シート等から構成されている。そして、５つの関節運動アシスト部と装着用シートとは、一体構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０４３０９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、手指が曲がった状態で拘縮している手部に関節運動アシスト装置を装着するには、手指を伸ばす必要がある。そして、手指を伸ばして手部に関節運動アシスト装置を装着するときには、被装着者の身体的負担や、装着をサポートする者の負荷を極力減らすことが望ましい。【０００８】
上述した従来例の技術では、五指に装着される関節運動アシスト部と手背に装着される装着用シートとが一体構造となっている。この結果、従来例の技術では、手部に関節運動アシスト装置を装着する場合に、五指全ての手指を一度に伸ばす必要があった。このため、手指が曲った状態で拘縮しているときには、手指に関節運動アシスト部を装着することが困難であるとともに、手背に装着シートを確実に装着することが困難であった。したがって、従来例の技術の関節運動アシスト装置では、手指が曲った状態で拘縮している手部に、容易に装着することができるとは言い難い。  【０００９】
このため、関節運動アシスト装置を利用する際に、手指が曲った状態で拘縮している場合であっても、関節運動アシスト装置を容易に手部に装着し、被装着者の負担の軽減や、装着をサポートする者の負荷の軽減を図ることのできる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。【００１０】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、容易に装着することができる新たな関節運動アシスト装置及び当該関節運動アシスト装置の装着方法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】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置であって、前記所定対象物における関節運動をアシストすべき関節ごとに用意され、前記関節の回動運動の回動軸に対して垂直方向の関節部分に配置された場合に、前記関節運動をアシストする力を発生させる少なくとも１つの伸縮自在なベローズと；前記ベローズの端部に接続され、前記関節に接続される接続部位に配置された場合に、前記ベローズの伸縮に起因する前記関節運動をアシストする力を、前記関節に伝える伝達部材と；前記関節運動をアシストすべき関節及び前記関節に接続される接続部位を含む関節運動部分に装着される第１装着部と；前記所定対象物における前記関節運動部分以外の部位に装着される柔軟性の第２装着部と；を備え、前記第１装着部は、前記ベローズに接続された前記伝達部材を固定的に取り付け、前記関節運動アシスト装置が前記所定対象物に装着される場合に、前記関節運動部分上に配置される装着部材、前記関節運動部分の端部を固定する端部固定部、及び、前記関節に接続される接続部位と前記伝達部材とを固定する接続部位固定部を有し、着脱可能に前記第２装着部に取り付けられる、ことを特徴とする関節運動アシスト装置である。【００１２】
この関節運動アシスト装置では、柔軟性の第２装着部が、所定対象物における関節運動部分以外の部位に装着される。また、ベローズの端部に接続された伝達部材を取り付けて固定する第１装着部が、関節運動をアシストすべき関節及び当該関節に接続される接続部位を含む関節運動部分に装着される。ここで、第１装着部を関節運動部分に装着するに際して、関節運動部分の端部に端部固定部が固定される。また、第１装着部を関節運動部分に装着するに際して、接続部位固定部が、関節運動部分の接続部位と伝達部材とを固定する。そして、第１装着部が、第２装着部に取り付けられることにより、関節運動アシスト装置が、所定対象物に装着される。このため、関節運動アシスト装置を所定対象物に装着するに際して、所定対象物における関節運動部分以外の部位への第２装着部の装着と、関節運動部分への第１装着部の装着とを、別個に行うことができる。【００１３】
したがって、本発明の関節運動アシスト装置によれば、関節運動部分に装着される第１装着部、及び、関節運動部分以外の部位に装着される第２装着部が、一体構造となっていないため、所定対象物に容易に装着することができる。【００１４】
なお、軽量の柔らかい樹脂製のベローズを構成要素とすれば、関節運動アシスト装置の重さの軽量化を図ることができ、装着をサポートする者の負荷や被装着者の身体的負担を軽減させて、関節運動アシスト装置を容易に装着することができる。【００１５】
本発明の関節運動アシスト装置では、前記第１装着部は、面ファスナで前記第２装着部に取り付けられる、ようにすることができる。この場合には、面ファスナを使用して、容易に、第１装着部を第２装着部に取り付けることができる。このため、関節運動アシスト装置を所定対象物により容易に装着することができる。【００１６】
また、本発明の関節運動アシスト装置では、前記関節運動をアシストすべき関節は、手指の少なくとも１つの関節であり、前記第１装着部の前記端部固定部は、前記手指の指先に装着される指サックである、ようにすることができる。この場合には、手指に第１装着部を装着するに際して、まず、手指の指先に指サックを装着する。次に、接続部位固定部により、手指の関節の接続部位と伝達部材とを固定する。このため、確実に、第１装着部を手指に装着することができる。【００１７】
関節運動をアシストすべき関節を手指の少なくとも１つの関節とした場合に、前記第２装着部には、嵌入穴が形成され、前記嵌入穴に母指が嵌入されて、前記第２装着部が手背及び手掌に装着された後に、前記指サックが前記手指の指先に装着され、この後、前記第１装着部は前記第２装着部に取り付けられる、ようにすることができる。この場合には、第２装着部の嵌入穴に母指を嵌入した後、第２装着部を手背及び手掌に装着する。そして、第２装着部を手背及び手掌に装着した後、手指の指先に指サックを装着し、第１装着部を第２装着部に取り付ける。【００１８】
このため、手指が曲がった状態で拘縮している場合であっても、容易かつ確実に、第２装着部を、フィットさせた状態で、関節運動部分以外の部位である手背及び手掌に装着することができる。また、手背及び手掌への第２装着部の装着と、手指への第１装着部の装着とを、別個に行うことができ、関節運動アシスト装置を手部に容易に装着することができる。【００１９】
本発明の関節運動アシスト装置では、前記第１装着部は、母指に装着される母指装着部；示指に装着される示指装着部；中指に装着される中指装着部；薬指に装着される薬指装着部；及び、小指に装着される小指装着部；の少なくとも１つの指装着部を備え、前記少なくとも１つの指装着部のそれぞれは、互いに分離している装着部である、ようにすることができる。【００２０】
この場合には、母指装着部、示指装着部、中指装着部、薬指装着部及び小指装着部のそれぞれを、対応する手指に一つずつ装着することができる。この結果、関節運動アシスト装置を手部に装着するに際して、手指を一つずつ伸ばすようにして、当該伸ばした手指に指装着部を装着することができる。このため、関節運動アシスト装置を手部に容易に装着することができ、被装着者の負担の軽減や、装着をサポートする者の負荷の軽減を図ることができる。また、この場合には、五指のうちの任意の１つ手指又は２つ以上の任意の手指を、アシスト対象とすることができる。【００２１】
第１装着部が母指装着部を備える場合に、前記母指装着部には、母指の第１関節の関節運動をアシストする母指第１関節対応ベローズの一方側端部に接続され、末節骨に沿って配置される母指末節骨対応伝達部材が固定されるようにすることができる。また、前記母指装着部には、前記母指第１関節対応ベローズの他方側端部に接続されるとともに、母指の第２関節の関節運動をアシストする母指第２関節対応ベローズの一方側端部に接続され、基節骨に沿って配置される母指基節骨対応伝達部材が固定されるようにすることができる。さらに、前記母指装着部には、前記母指第２関節対応ベローズの他方側端部に接続され、中手骨に沿って配置される母指中手骨対応伝達部材が固定されるようにすることができる。【００２２】
この場合には、手部に容易に装着することができる関節運動アシスト装置により、母指の第１関節及び第２関節の関節運動を適切にアシストすることができる。【００２３】
また、第１装着部が示指装着部、中指装着部、薬指装着部及び小指装着部の少なくとも１つの指装着部を備える場合に、前記示指装着部、前記中指装着部、前記薬指装着部及び前記小指装着部のそれぞれには、第１関節の関節運動をアシストする第１関節対応ベローズの一方側端部に接続され、末節骨に沿って配置される末節骨対応伝達部材が固定されるようにすることができる。また、前記示指装着部、前記中指装着部、前記薬指装着部及び前記小指装着部のそれぞれには、前記第１関節対応ベローズの他方側端部に接続されるとともに、第２関節の関節運動をアシストする第２関節対応ベローズの一方側端部に接続され、中節骨に沿って配置される中節骨対応伝達部材が固定されるようにすることができる。また、前記示指装着部、前記中指装着部、前記薬指装着部及び前記小指装着部のそれぞれには、前記第２関節対応ベローズの他方側端部に接続されるとともに、第３関節の関節運動をアシストする第３関節対応ベローズの一方側端部に接続され、基節骨に沿って配置される基節骨対応伝達部材が固定されるようにすることができる。さらに、前記示指装着部、前記中指装着部、前記薬指装着部及び前記小指装着部のそれぞれには、前記第３関節対応ベローズの他方側端部に接続され、中手骨に沿って配置される中手骨対応伝達部材が固定されるようにすることができる。【００２４】
この場合には、手部に容易に装着することができる関節運動アシスト装置により、示指の第１関節、第２関節及び第３関節の関節運動を適切にアシストすることができる。また、この場合には、手部に容易に装着可能な関節運動アシスト装置により、中指の第１関節、第２関節及び第３関節の関節運動を適切に行うことができる。さらに、この場合には、手部に容易に装着可能な関節運動アシスト装置により、薬指の第１関節、第２関節及び第３関節の関節運動を適切にアシストすることができる。さらに、この場合には、手部に容易に装着可能な関節運動アシスト装置により、小指の第１関節、第２関節及び第３関節の関節運動を適切にアシストすることができる。【００２５】
本発明は、第２の観点からすると、上述した関節運動アシスト装置の装着方法であって、前記第２装着部を、前記所定対象物における前記関節運動部分以外の部位に装着する装着工程と；前記第１装着部の前記端部固定部を、前記関節運動部分の端部に固定する第１固定工程と；前記第１装着部を、前記第２装着部に取り付ける取付工程と；前記第１装着部の前記接続部位固定部により、前記接続部位と前記伝達部材とを固定する第２固定工程と；を備えることを特徴とする関節運動アシスト装置の装着方法である。【００２６】
この関節運動アシスト装置の装着方法では、まず、装着工程において、柔軟性の第２装着部を、所定対象物における関節運動部分以外の部位に装着する。次に、第１固定工程において、第１装着部の端部固定部を、関節運動部分の端部に固定する。次いで、取付工程において、関節運動部分の端部が固定された第１装着部を第２装着部に取り付ける。引き続き、第２固定工程において、第１装着部の接続部位固定部により、関節運動部分の接続部位と伝達部材とを固定する。【００２７】
したがって、本発明の関節運動アシスト装置の装着方法によれば、第２装着部を所定対象物における関節運動部分以外の部位に装着した後に、関節運動部分への第１装着部の装着、及び、第１装着部の第２装着部への取り付けを行うため、第１装着部及び第２装着部が一体になっているときに比べて、関節運動アシスト装置を所定対象物に容易に装着することができる。【００２８】
本発明の関節アシスト運動装置の装着方法では、前記関節運動をアシストすべき関節を伸展状態にする関節伸展工程を更に備え、前記関節伸展工程は、前記取付工程の後、かつ、前記第２固定工程の前に行われる工程である、ようにすることができる。この場合には、アシストすべき関節を伸展させた状態で、第１装着部の接続部位固定部を、関節運動部分の接続部位に固定することができる。このため、関節運動アシスト装置を所定対象物により容易に装着することができる。【００２９】
また、本発明の関節運動アシスト装置の装着方法では、前記関節伸展工程では、前記ベローズが関節伸展運動を行う力を発生させて、前記関節を伸展状態にする、ようにすることができる。この場合には、装着をサポートする者の負荷を軽減させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明の関節運動アシスト装置、及び、当該関節運動アシスト装置装着方法によれば、容易に装着することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】人体の手部の骨格構造を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る関節運動アシスト装置の外観図である。
【図３】図２の手部装着部を説明するための図（その１）である。
【図４】図２の手部装着部を説明するための図（その２）である。
【図５】図２の母指関節運動アシスト部の構成を説明するための図である。
【図６】図５の母指装着部の構成を説明するための図である。
【図７】図２の手指関節運動アシスト部の構成を説明するための図である。
【図８】図７の手指装着部の構成を説明するための図である。
【図９】図２の調整部の構成を説明するための図である。
【図１０】関節運動アシスト装置の装着方法を説明するための図（その１）である。
【図１１】関節運動アシスト装置の装着方法を説明するための図（その２）である。
【図１２】関節運動アシスト装置の装着方法を説明するための図（その３）である。
【符号の説明】
【００３２】
１００…関節運動アシスト装置、１１０…手部装着部、１１１1，１１１2，１１１3，１１１4，１１１5…フック面、１２０…母指関節運動アシスト部、１３０j（ｊ＝２，…，５）…手指関節運動アシスト部、１３０2…示指関節運動アシスト部、１３０3…中指関節運動アシスト部、１３０4…薬指関節運動アシスト部、１３０5…小指関節運動アシスト部、１８０…調整部、１８１…加圧ポンプ、１８２…減圧ポンプ、１８３…電気−空気圧制御弁、１８４…制御部、１８５，１８６…配管、２２１…伝達部材（母指末節骨対応伝達部材）、２２３…伝達部材（母指基節骨対応伝達部材）、２２４…伝達部材（母指中手骨対応伝達部材）、２３１，２３２…配管、２４１…ベローズ（母指第１関節対応ベローズ）、２４２…ベローズ（母指第２関節対応ベローズ）、２５０…母指装着部、２５１…装着部材、２５２…指サック（端部固定部）、２５３…バンド部材（接続部位固定部）、２５４…フック面、２５５…ループ面、２５９…ループ面、３２１…伝達部材（末節骨対応伝達部材）、３２２…伝達部材（中節骨対応伝達部材）、３２３…伝達部材（基節骨対応伝達部材）、３２４…伝達部材（中手骨対応伝達部材）、３３１，３３２，３３３…配管、３４１…ベローズ（第１関節対応ベローズ）、３４２…ベローズ（第２関節対応ベローズ）、３４３…ベローズ（第３関節対応ベローズ）、３５０…手指装着部、３５０2…示指装着部、３５０3…中指装着部、３５０4…薬指装着部、３５０5…小指装着部、３５１…装着部材、３５２…指サック（端部固定部）、３５３…バンド部材（接続部位固定部）、３５４…フック面、３５５…ループ面、３５６…バンド部材（接続部位固定部）、３５７…フック面、３５８…ループ面、３５９…ループ面、ＴＨ…嵌入穴
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の一実施形態を、図１〜図１２を参照して説明する。なお、本実施形態においては、所定対象物としての人体の右手における手指の指関節の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置を例示して説明する。また、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３４】
［骨格構造］
本実施形態に係る関節運動アシスト装置の説明に先立って、人体の手部の骨格構造について説明する。
【００３５】
図１には、手掌（手の平）側から視た右手の骨格構造が示されている。手部の骨格は、図１に示されるように、手根骨に母指、示指、中指、薬指及び小指の「中手骨」が接続されている。母指の中手骨には、「基節骨」及び「末節骨」から構成される指骨が接続されている。母指については、指先の末節骨は「第１関節」により基節骨に接続され、当該基節骨は「第２関節」により母指の中手骨に接続されている。
【００３６】
また、示指、中指、薬指及び小指の中手骨のそれぞれには、「基節骨」、「中節骨」及び「末節骨」から構成される指骨が接続されている。示指、中指、薬指及び小指については、指先の末節骨は「第１関節」により中節骨に接続され、当該中節骨は「第２関節」により基節骨に接続されている。そして、当該基節骨は「第３関節」により中手骨に接続されている。なお、以下の説明では、末節骨を骨格とする手指の部位を「末節部位」といい、中節骨を骨格とする手指の部位を「中節部位」というものとする。また、基節骨を骨格とする手指の部位を「基節部位」というものとする。さらに、「中手骨」を骨格とする部位を「中手部位」というものとする。
【００３７】
［構成］
図２には、一実施形態に係る関節運動アシスト装置１００の外観図が示されている。図２は、右手の手背（手の甲）に装着された関節運動アシスト装置１００を、手指の関節が伸展状態にあるときに手背側から眺めた外観図である。
【００３８】
図２に示されるように、関節運動アシスト装置１００は、手部装着部１１０と、母指関節運動アシスト部１２０とを備えている。また、関節運動アシスト装置１００は、示指関節運動アシスト部１３０2と、中指関節運動アシスト部１３０3と、薬指関節運動アシスト部１３０4と、小指関節運動アシスト部１３０5とを備えている。さらに、関節運動アシスト装置１００は、調整部１８０を備えている。ここで、手部装着部１１０は、第２装着部に対応している。
【００３９】
なお、以下の説明では、示指関節運動アシスト部１３０2、中指関節運動アシスト部１３０3、薬指関節運動アシスト部１３０4、小指関節運動アシスト部１３０5を総称して、「手指関節運動アシスト部１３０j（ｊ＝２，…，５）」又は「手指関節運動アシスト部１３０」とも記す。
【００４０】
＜手部装着部１１０＞
上記の手部装着部１１０について、説明する。手部装着部１１０は、例えば、布製の部材であり、右手の手背及び手掌に装着される。図３には、手背及び手掌に装着されていない手部装着部１１０が示されている。また、図４には、手背及び手掌に装着され、母指関節運動アシスト部１２０及び手指関節運動アシスト部１３０が取り付けられていない手部装着部１１０が示されている。
【００４１】
図３，４により総合的に示されるように、手部装着部１１０には、母指を嵌入する嵌入穴ＴＨが形成されている。また、手部装着部１１０には、面ファスナのフック面１１１1，１１１2，１１１3，１１１4，１１１5が取り付けられている。なお、以下の説明では、フック面１１１1，１１１2，１１１3，１１１4，１１１5が取り付けられている側を表側とする。
【００４２】
フック面１１１1は、母指関節運動アシスト部１２０に取り付けられた面ファスナのループ面に、剥離可能に貼り付けられるようになっている。また、フック面１１１j（ｊ＝２，…，５）は、手指関節運動アシスト部１３０jに取り付けられた面ファスナのループ面に、剥離可能に貼り付けられるようになっている。
【００４３】
また、手部装着部１１０の表側には、面ファスナのフック面ＭＦ１，ＭＦ２が取り付けられている。また、手部装着部１１０の裏側には、フック面ＭＦ１，ＭＦ２に対応する面ファスナのループ面ＭＬ１，ＭＬ２が取り付けられている。
【００４４】
かかる手部装着部１１０を関節運動部分以外の部位である手背及び手掌に装着する際には、手部装着部１１０の裏側から母指を嵌入穴ＴＨに嵌入して、手部装着部１１０を手背側に配置する。そして、手掌部分で、フック面ＭＦ１をループ面ＭＬ１に剥離可能に貼り付けるとともに、手掌側の手首部分で、フック面ＭＦ２をループ面ＭＬ２に剥離可能に貼り付けて、手部装着部１１０を手背及び手掌に装着する。
【００４５】
＜母指関節運動アシスト部１２０の構成＞
上記の母指関節運動アシスト部１２０の構成について、説明する。母指関節運動アシスト部１２０は、手部装着部１１０が手背及び手掌に装着されている状態で、母指の指（末節部位、基節部位）及び中手部位上に装着され、母指の関節運動をアシストする。母指関節運動アシスト部１２０は、図１及び図５（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、ベローズ２４１，２４２と、配管２３１，２３２と、伝達部材２２１，２２３，２２４とを備えている。また、母指関節運動アシスト部１２０は、第１装着部の一部としての母指装着部２５０を備えている。
【００４６】
図５（Ａ），（Ｂ）における座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、母指が伸びている状態で、指先方向を＋Ｙ方向、各関節の屈曲側から伸展側へ向かう方向を＋Ｚ方向、Ｙ方向及びＺ方向に直交し、小指側へと向かう方向を＋Ｘ方向とする座標系である。ここで、図５（Ａ）は、母指に装着された母指関節運動アシスト部１２０を、＋Ｚ方向側から視た図である。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示される母指関節運動アシスト部１２０を、−Ｘ方向側から視た図である。
【００４７】
ここで、ベローズ２４１は、母指第１関節対応ベローズに対応し、ベローズ２４２は、母指第２関節対応ベローズに対応している。また、伝達部材２２１は、母指末節骨対応伝達部材に対応し、伝達部材２２３は、母指基節骨対応伝達部材に対応し、伝達部材２２４は、母指中手骨対応伝達部材に対応している。
【００４８】
上記のベローズ２４１は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、母指の第１関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。ベローズ２４１の一方側端部は、伝達部材２２３の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ２４１の他方側端部は、伝達部材２２１の一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ２４１は、伝達部材２２３に対する伝達部材２２１の運動、すなわち、第１関節の関節運動をアシストする力を発生する。
【００４９】
上記のベローズ２４２は、ベローズ２４１と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、母指の第２関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。ベローズ２４２の一方側端部は、伝達部材２２４のベローズ２４２側の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ２４２の他方側端部は、伝達部材２２３の一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ２４２は、伝達部材２２４に対する伝達部材２２３の運動、すなわち、第２関節の関節運動をアシストする力を発生する。
【００５０】
ここで、ベローズ２４１、ベローズ２４２間は、可撓性を有する樹脂製の配管２３１により、連通している。そして、ベローズ２４２と調整部１８０との間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管２３２を通じて、２つのベローズ内の空気圧が変化すると、当該２つのベローズが膨縮する。この結果、ベローズ２４１、２４２が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。本実施形態では、配管２３２は、ベローズ２４２に対して着脱可能になっている。
【００５１】
上記の伝達部材２２１は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、一方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材２２１の長板部の一方の端部には、ベローズ２４１を介して、伝達部材２２３が接続されている。そして、伝達部材２２１の一方の端部の接続部は、ベローズ２４１の他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材２２１の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００が装着されている時において、母指の第１関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材２２３に接続されるようになっている。この伝達部材２２１の長板部は、母指装着部２５０を介して、母指の末節部位に装着される。
【００５２】
上記の伝達部材２２３は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材２２３の長板部の一方の端部には、ベローズ２４２を介して、伝達部材２２４が接続されている。そして、伝達部材２２３の一方の端部の接続部は、ベローズ２４２の他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材２２３の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００が装着されている時において、母指の第２関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材２２４に接続されるようになっている。
【００５３】
また、伝達部材２２３の長板部の他方の端部には、ベローズ２４１を介して、伝達部材２２１が接続されている。そして、伝達部材２２３の他方の端部側の接続部は、ベローズ２４１の一方側端部に接続されている。この伝達部材２２３の長板部は、母指装着部２５０を介して、母指の基節部位に装着される。
【００５４】
上記の伝達部材２２４は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、他方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材２２４の長板部の他方の端部には、ベローズ２４２を介して、伝達部材２２３が接続されている。そして、伝達部材２２４の他方の端部の接続部は、ベローズ２４２の一方側端部に接続されている。この伝達部材２２４の長板部は、母指装着部２５０を介して、母指の中手部位上に装着される。
【００５５】
《母指装着部２５０の構成》
上記の母指装着部２５０の構成について、説明する。母指装着部２５０は、関節運動部分である母指の指（末節部位、基節部位）及び中手部位上に装着される。図６（Ａ）には、母指に装着された母指装着部２５０を、−Ｘ方向側から視た図が示されている。また、図６（Ｂ）には、母指に装着されていない母指装着部２５０を、−Ｚ方向側から視た図が示されている。
【００５６】
図６（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、母指装着部２５０は、装着部材２５１と、指サック２５２とを備えている。また、母指装着部２５０は、バンド部材２５３を備えている。ここで、指サック２５２は、端部固定部に対応している。また、バンド部材２５３は、接続部位固定部に対応している。
【００５７】
上記の装着部材２５１は、例えば、弾力性のある長形状の布製の部材であり、母指が延びる方向に沿って、母指の指及び中手部位上の手背側に配置される。装着部材２５１の＋Ｚ方向側には、伝達部材２２１，２２３，２２４の長板部が固定されている。また、装着部材２５１における伝達部材２２４が固定されている部分の反対側（−Ｚ方向側）には、面ファスナのループ面２５９が取り付けられている。
【００５８】
上記の指サック２５２は、例えば、皮製の部材であり、装着部材２５１の指先側に固定される。そして、指サック２５２は、母指関節運動アシスト部１２０を母指に装着する際に、母指の指先に固定される。
【００５９】
上記のバンド部材２５３は、例えば、長形状の布製の部材であり、伝達部材２２３の長板部が延びる方向と略直交し、かつ、伝達部材２２３の長板部と交差するようにして、装着部材２５１に固定される。そして、バンド部材２５３は、母指関節運動アシスト部１２０を母指に装着する際に、端部に取り付けられた面ファスナのフック面２５４及びループ面２５５を利用して、基節部位と伝達部材２２３の長板部とを固定する。
【００６０】
＜手指関節運動アシスト部１３０j（ｊ＝２，…，５）の構成＞
上記の手指関節運動アシスト部１３０j（ｊ＝２，…，５）の構成について、説明する。
【００６１】
ここで、手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０2は、示指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部（中指関節運動アシスト部）１３０3は、中指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部（薬指関節運動アシスト部）１３０4は、薬指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部（小指関節運動アシスト部）１３０5は、小指の関節運動をアシストする。手指関節運動アシスト部１３０j（ｊ＝２，…，５）のそれぞれは、手部装着部１１０が手背及び手掌に装着されている状態で、これらの手指の指（末節部位、中節部位、基節部位）及び中手部位上に装着される。
【００６２】
図７（Ａ），（Ｂ）には、手指関節運動アシスト部１３０jの代表として、手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０2の構成図が示されている。図７（Ａ），（Ｂ）における座標系（Ｕ，Ｖ，Ｗ）は、示指が伸びている状態で、指先方向を＋Ｖ方向、各関節の屈曲側から伸展側へ向かう方向を＋Ｗ方向、Ｖ方向及びＷ方向に直交し、小指側へと向かう方向を＋Ｕ方向とする座標系である。
【００６３】
ここで、図７（Ａ）は、示指に装着された手指関節運動アシスト部１３０2を、＋Ｗ方向側から視た図である。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示される手指関節運動アシスト部１３０2を、−Ｕ方向側から視た図である。本実施形態では、手指関節運動アシスト部１３０3，１３０4，１３０5についても、手指関節運動アシスト部１３０2と同様に構成されている。
【００６４】
手指関節運動アシスト部１３０j（ｊ＝２，…，５）のそれぞれは、図２及び図７（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、ベローズ３４１j，３４２j，３４３jと、配管３３１j，３３２j，３３３jと、伝達部材３２１j，３２２j，３２３j，３２４jとを備えている。また、手指関節運動アシスト部１３０jのそれぞれは、第１装着部の一部としての手指装着部３５０jを備えている。
【００６５】
ここで、ベローズ３４１jは、第１関節対応ベローズに対応し、ベローズ３４２jは、第２関節対応ベローズに対応し、ベローズ３４３jは、第３関節対応ベローズに対応している。また、伝達部材３２１jは、末節骨対応伝達部材に対応し、伝達部材３２２jは、中節骨対応伝達部材に対応し、伝達部材３２３jは、基節骨対応伝達部材に対応し、伝達部材３２４jは、中手骨対応伝達部材に対応している。
【００６６】
また、手指装着部３５０2は示指装着部に対応し、手指装着部３５０3は中指装着部に対応している。また、手指装着部３５０4は薬指装着部に対応し、手指装着部３５０5は小指装着部に対応している。
【００６７】
なお、以下の説明においては、ベローズ３４１j，３４２j，３４３jのそれぞれを、「ベローズ３４１，３４２，３４３」とも記す。また、配管３３１j，３３２j，３３３jのそれぞれを、「配管３３１，３３２，３３３」とも記す。また、伝達部材３２１j，３２２j，３２３j，３２４jのそれぞれを、「伝達部材３２１，３２２，３２３，３２４と」とも記す。さらに、手指装着部３５０jを「手指装着部３５０」とも記す。
【００６８】
上記のベローズ３４１は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第１関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。ベローズ３４１の一方側端部は、伝達部材３２２の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ３４１の他方側端部は、伝達部材３２１の一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ３４１は、伝達部材３２２に対する伝達部材３２１の運動、すなわち、第１関節の関節運動をアシストする力を発生する。
【００６９】
上記のベローズ３４２は、ベローズ３４１と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第２関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。ベローズ３４２の一方側端部は、伝達部材３２３の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ３４２の他方側端部は、伝達部材３２２の一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ３４２は、伝達部材３２３に対する伝達部材３２２の運動、すなわち、第２関節の関節運動をアシストする力を発生する。
【００７０】
上記のベローズ３４３は、ベローズ３４１，３４２と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第３関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。ベローズ３４３の一方側端部は、伝達部材３２４のベローズ３４３側の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ３４３の他方側端部は、伝達部材３２３の一方の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ３４３は、伝達部材３２４に対する伝達部材３２３の運動、すなわち、第３関節の関節運動をアシストする力を発生する。
【００７１】
ここで、ベローズ３４１、ベローズ３４２間は、可撓性を有する樹脂製の配管３３１により、連通している。そして、ベローズ３４２と調整部１８０との間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管３３２を通じて、２つのベローズ内の空気圧が変化すると、当該２つのベローズが膨縮する。この結果、ベローズ３４１、３４２が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。
【００７２】
また、ベローズ３４３と調整部１８０との間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管３３３を通じて、ベローズ３４３内の空気圧が変化すると、ベローズ３４３が膨縮する。この結果、ベローズ３４３が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。
【００７３】
本実施形態では、配管３３２は、ベローズ３４２に対して着脱可能になっている。また、配管３３３は、ベローズ３４３に対して着脱可能になっている。
【００７４】
上記の伝達部材３２１は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、一方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材３２１の長板部の一方の端部には、ベローズ３４１を介して、伝達部材３２２が接続されている。そして、伝達部材３２１の一方の端部側の接続部は、ベローズ３４１の他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材３２１の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００が装着されている時において、第１関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材３２２に接続されるようになっている。この伝達部材３２１の長板部は、手指装着部３５０を介して、手指の末節部位に装着される。
【００７５】
上記の伝達部材３２２は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、両方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材３２２の長板部の一方の端部には、ベローズ３４２を介して、伝達部材３２３が接続されている。そして、伝達部材３２２の一方の端部側の接続部は、ベローズ３４２の他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材３２２の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００が装着されている時において、第２関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材３２３に接続されるようになっている。
【００７６】
また、伝達部材３２２の長板部の他方の端部には、ベローズ３４１を介して、伝達部材３２１が接続されている。そして、伝達部材３２２の他方の端部側の接続部は、ベローズ３４１の一方側端部に接続されている。この伝達部材３２２の長板部は、手指装着部３５０を介して、手指の中節部位に装着される。
【００７７】
上記の伝達部材３２３は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、両方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材３２３の長板部の一方の端部には、ベローズ３４３を介して、伝達部材３２４が接続されている。そして、伝達部材３２３の一方の端部側の接続部は、ベローズ３４３の他方側端部に接続されている。ここで、伝達部材３２３の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００が装着されている時において、第３関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に伝達部材３２４に接続されるようになっている。
【００７８】
また、伝達部材３２３の長板部の他方の端部には、ベローズ３４２を介して、伝達部材３２２が接続されている。そして、伝達部材３２３の他方の端部側の接続部は、ベローズ３４２の一方側端部に接続されている。この伝達部材３２３の長板部は、手指装着部３５０を介して、手指の基節部位に装着される。
【００７９】
上記の伝達部材３２４は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、他方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。伝達部材３２４の長板部の他方の端部には、ベローズ３４３を介して、伝達部材３２３が接続されている。そして、伝達部材３２４の他方の端部の接続部は、ベローズ３４３の一方側端部に接続されている。この伝達部材３２４の長板部は、手指装着部３５０を介して、手指の中手部位上に装着される。
【００８０】
《手指装着部３５０j（ｊ＝２，…，５）の構成》
上記の手指装着部３５０j（ｊ＝２，…，５）の構成について、説明する。手指装着部３５０jは、関節運動部分である手指の指（末節部位、中節部位、基節部位）及び中手部位上に装着される。図８（Ａ）には、示指に装着される手指装着部３５０2を、−Ｕ方向側から視た図が示されている。また、図８（Ｂ）には、示指に装着されていない手指装着部３５０2を、−Ｗ方向側から視た図が示されている。
【００８１】
図８（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、手指装着部３５０j（ｊ＝２，…，５）のそれぞれは、装着部材３５１jと、指サック３５２jとを備えている。また、手指装着部３５０jのそれぞれは、バンド部材３５３j，３５６jを備えている。ここで、指サック３５２jは、端部固定部に対応している。また、バンド部材３５３j，３５６jは、接続部位固定部に対応している。
【００８２】
なお、以下の説明においては、装着部材３５１jを「装着部材３５１」とも記す。また、指サック３５２jを「指サック３５２」とも記す。さらに、バンド部材３５３j，３５６jを「バンド部材３５３，３５６」とも記す。
【００８３】
上記の装着部材３５１は、例えば、弾力性のある長形状の布製の部材であり、手指が延びる方向に沿って、手指の指及び中手部位上の手背側に配置される。装着部材３５１の＋Ｗ方向側には、伝達部材３２１，３２２，３２３，３２４の長板部が固定されている。また、装着部材３５１における伝達部材３２４が固定されている部分の反対側（−Ｗ方向側）には、面ファスナのループ面３５９（以下、「ループ面３５９j」とも記す）が取り付けられている。
【００８４】
上記の指サック３５２は、例えば、皮製の部材であり、装着部材３５１の指先側に固定される。そして、指サック３５２は、手指関節運動アシスト部１３０を手指に装着する際に、手指の指先に固定される。
【００８５】
上記のバンド部材３５３は、例えば、長形状の布製の部材であり、伝達部材３２２の長板部が延びる方向と略直交し、かつ、伝達部材３２２の長板部と交差するようにして、装着部材３５１に固定される。そして、バンド部材３５３は、手指関節運動アシスト部１３０を手指に装着する際に、端部に取り付けられた面ファスナのフック面３５４及びループ面３５５を利用して、中節部位と伝達部材３２２の長板部とを固定する。
【００８６】
上記のバンド部材３５６は、例えば、長形状の布製の部材であり、伝達部材３２３の長板部が延びる方向と略直交し、かつ、伝達部材３２３の長板部と交差するようにして、装着部材３５１に固定される。そして、バンド部材３５６は、手指関節運動アシスト部１３０を手指に装着する際に、端部に取り付けられた面ファスナのフック面３５７及びループ面３５８を利用して、基節部位と伝達部材３２３の長板部とを固定する。
【００８７】
＜調整部１８０の構成＞
上記の調整部１８０の構成について、説明する。調整部１８０は、配管２３２を介して母指関節運動アシスト部１２０のベローズ２４１，２４２と連通している。また、調整部１８０は、配管３３２jを介して手指関節運動アシスト部１３０jのベローズ３４１j，３４２jと連通している。さらに、調整部１８０は、配管３３３jを介して手指関節運動アシスト部１３０jのベローズ３４３jと連通している。以下の説明においては、これらのベローズを総称して、単に「ベローズ」とも記す。
【００８８】
かかる構成を有する調整部１８０は、図９に示されるように、加圧ポンプ１８１と、減圧ポンプ１８２と、電気−空気圧制御弁１８３と、制御部１８４と、配管１８５，１８６とを備えている。
【００８９】
上記の加圧ポンプ１８１は、配管１８５を介して、電気−空気圧制御弁１８３のポンプ側接続口の一方側に接続されている。この加圧ポンプ１８１は、ベローズへの空気の強制的供給を行う際に利用される。上記の減圧ポンプ１８２は、配管１８６を介して、電気−空気圧制御弁１８３のポンプ側接続口の他方側に接続されている。この減圧ポンプ１８２は、ベローズからの空気の強制的排出を行う際に、利用される。
【００９０】
上記の電気−空気圧制御弁１８３は、流路切換弁と、圧力制御弁（比例ソレノイドバルブ）とを備えて構成されている。この流路切換弁の入口側の一方が加圧ポンプ１８１に接続されているとともに、入口側の他方が減圧ポンプ１８２に接続されている。
【００９１】
そして、流路切換弁は、制御部１８４による制御のもとで、ベローズへの空気の強制的供給を行う際には、加圧ポンプ１８１に接続されている配管１８５と指定されたベローズと連通している配管とを接続して流路を形成する。また、流路切換弁は、制御部１８４による制御のもとで、ベローズからの空気の強制的排出を行う際には、減圧ポンプ１８２に接続されている配管１８６と指定されたベローズと連通している配管とを接続して流路を形成する。
【００９２】
例えば、母指関節運動アシスト部１２０のベローズ２４１，２４２への強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管２３２とを接続して流路を形成する。また、ベローズ２４１，２４２からの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管２３２とを接続して流路を形成する。
【００９３】
また、手指関節運動アシスト部１３０jのベローズ３４１j，３４２jへの強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管３３２jとを接続して流路を形成する。また、ベローズ３４１j，ベローズ３４２jからの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管３３２jとを接続して流路を形成する。さらに、ベローズ３４３jへの強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管３３３jとを接続して流路を形成する。また、ベローズ３４３jからの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管３３３jとを接続して流路を形成する。
【００９４】
また、圧力制御弁は、制御部１８４による制御のもとで、空気圧力を制御して、ベローズ内の空気圧を変化させる。
【００９５】
上記の制御部１８４は、ベローズからの空気の強制的排出、及び、ベローズへの空気の強制的供給の切り換え、並びに、ベローズ内の空気圧の制御を行う。かかる制御に際して、ベローズへの空気の強制的供給を行う場合には、制御部１８４は、電気−空気圧制御弁１８３が加圧ポンプ１８１と関節運動を行うベローズとを接続する流路を形成し、ベローズ内の空気圧力を調整するように、制御する。また、ベローズからの空気の強制的排出を行う場合には、制御部１８４は、電気−空気圧制御弁１８３が減圧ポンプ１８２と関節運動を行うベローズとを接続する流路を形成し、ベローズ内の空気圧力を調整するように、制御する。
【００９６】
こうした制御は、実験、シミュレーション、経験等を加味した脳波、筋力に関する生体情報に基づいて行われるようになっている。ここで、脳波、筋力に関する生体情報は、不図示の検出部が、脳波、筋電図、筋肉の硬さ等を検出することで、取得するようにすることができる。
【００９７】
＜装着方法＞
以上のようにして構成された関節運動アシスト装置１００について、当該関節運動アシスト装置１００を右手に装着する装着方法を説明する。
【００９８】
なお、関節運動アシスト装置１００を装着する右手は、全ての手指が曲がった状態で拘縮しているとする。
【００９９】
関節運動アシスト装置１００を右手に装着するには、まず、手部装着部１１０を、手背及び手掌に装着する。手部装着部１１０を手背及び手掌に装着する際には、例えば、装着をサポートする者が、手部装着部１１０に形成された嵌入穴ＴＨに、被装着者の母指を嵌入して、手部装着部１１０を手背側に配置する。そして、手掌部分で、フック面ＭＦ１をループ面ＭＬ１に貼り付けるとともに、手掌側の手首部分で、フック面ＭＦ２をループ面ＭＬ２に貼り付ける。この結果、手部装着部１１０が、手背及び手掌に装着される。こうして手部装着部１１０が手背及び手掌に装着された状態が、図１０に示されている。
【０１００】
そして、例えば、母指関節運動アシスト部１２０を母指に装着する場合には、母指関節運動アシスト部１２０を母指の指及び中手部位上に配置し、母指の指先に、母指装着部２５０に固定された指サック２５２を装着する。次に、母指装着部２５０に取り付けられたループ面２５９を、手部装着部１１０に取り付けられたフック面１１１1に貼り付ける。次いで、装着をサポートする者が、拘縮している母指をゆっくり伸ばす。そして、母指装着部２５０に固定されたバンド部材２５３を利用して、母指の基節部位と伝達部材２２３の長板部とを固定する（図５（Ａ），（Ｂ）参照）。この結果、母指関節運動アシスト部１２０が、母指に装着される。図１１には、こうして母指関節運動アシスト部１２０が母指に装着された状態が示されている。
【０１０１】
次いで、例えば、示指関節運動アシスト部１３０2を示指に装着する場合には、示指関節運動アシスト部１３０2を示指の指及び中手部位上に配置し、示指の指先に、手指装着部３５０2に固定された指サック３５２2を装着する。次に、手指装着部３５０2に取り付けられたループ面３５９2を、手部装着部１１０に取り付けられたフック面１１１2に貼り付ける。次いで、装着をサポートする者が、拘縮している示指をゆっくり伸ばす。そして、手指装着部３５０2に固定されたバンド部材３５３2を利用して、示指の中節部位と伝達部材３２２2の長板部とを固定し、バンド部材３５６2を利用して、示指の基節部位と伝達部材３２３2の長板部とを固定する（図７（Ａ），（Ｂ）参照）。この結果、示指関節運動アシスト部１３０2が、示指に装着される。図１２には、こうして示指関節運動アシスト部１３０2が示指に装着された状態が示されている。
【０１０２】
引き続いて、中指関節運動アシスト部１３０3の中指への装着、薬指関節運動アシスト部１３０4の薬指への装着、小指関節運動アシスト部１３０5の小指への装着を、上述した示指関節運動アシスト部１３０2の示指への装着と同様の工程で行う。この結果、関節運動アシスト装置１００が、右手に装着される。
【０１０３】
以上説明したように、本実施形態では、関節運動アシスト装置１００を手部に装着する際に、まず、手部装着部１１０を手背及び手掌に装着する。そして、母指関節運動アシスト部１２０を母指に装着する場合には、母指関節運動アシスト部１２０を母指の指及び中手部位上に配置し、母指の指先に、母指装着部２５０に固定された指サック２５２を装着する。次いで、母指装着部２５０に取り付けられたループ面２５９を、手部装着部１１０に取り付けられたフック面１１１1に貼り付ける。そして、拘縮している母指を伸ばして、母指装着部２５０に固定されたバンド部材２５３を利用して、母指の基節部位と伝達部材２２３の長板部とを固定する。
【０１０４】
次いで、示指関節運動アシスト部１３０2を示指に装着する場合には、示指関節運動アシスト部１３０2を示指の指及び中手部位上に配置し、示指の指先に、手指装着部３５０2に固定された指サック３５２2を装着する。次いで、手指装着部３５０2に取り付けられたループ面３５９2を、手部装着部１１０に取り付けられたフック面１１１2に貼り付ける。そして、拘縮している示指を伸ばして、手指装着部３５０2に固定されたバンド部材３５３2を利用して、示指の中節部位と伝達部材３２２2の長板部とを固定するとともに、バンド部材３５６2を利用して、示指の基節部位と伝達部材３２３2の長板部とを固定する。
【０１０５】
中指関節運動アシスト部１３０3の中指への装着、薬指関節運動アシスト部１３０4の薬指への装着、小指関節運動アシスト部１３０5の小指への装着についても、示指関節運動アシスト部１３０2の示指への装着と同様の工程で行う。
【０１０６】
この結果、関節運動アシスト装置１００を手部に装着する際に、関節運動部分以外の部位である手背及び手掌への手部装着部１１０の装着と、関節運動部分である手指及び中手部位上への母指関節運動アシスト部１２０、手指関節運動アシスト部１３０jの装着とを、別個に行うことができる。また、関節運動アシスト装置１００を手部に装着するに際して、母指関節運動アシスト部１２０、手指関節運動アシスト部１３０jの対応する手指への装着を、別個に行うことができる。このため、関節運動アシスト装置を利用する際に、手指が曲った状態で拘縮している場合であっても、関節運動アシスト装置を容易に手部に装着し、被装着者の負担の軽減や、装着をサポートする者の負荷の軽減を図ることができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、手部装着部１１０を手背及び手掌に装着する際には、母指を、手部装着部１１０に形成された嵌入穴ＴＨに嵌入して、手部装着部１１０を手背側に配置する。そして、手掌部分で、フック面ＭＦ１をループ面ＭＬ１に貼り付けるとともに、手首部分で、フック面ＭＦ２をループ面ＭＬ２に貼り付ける。
【０１０８】
このため、手指が曲がった状態で拘縮している場合であっても、被装着者の負担の軽減や、装着をサポートする者の負荷の軽減を図り、容易かつ確実に、フィットさせた状態で、手部装着部１１０を手背及び手掌に装着することができる。また、面ファスナを使用して、手部装着部１１０を手背及び手掌に装着するため、簡易に、手部装着部１１０を手背及び手掌に装着することができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、母指関節運動アシスト部１２０及び手指関節運動アシスト部１３０jを対応する手指に装着する際には、まず、母指の指先に指サックを装着し、次いで、バンド部材を利用して、手指の骨格部分と伝達部材とを固定する。このため、容易かつ確実に、母指関節運動アシスト部１２０及び手指関節運動アシスト部１３０jを対応する手指に装着することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、母指関節運動アシスト部１２０及び手指関節運動アシスト部１３０jを手部装着部１１０に取り付ける際には、面ファスナを使用する。このため、容易に、関節運動アシスト装置１００を手部に装着することができる。
【０１１１】
したがって、本実施形態によれば、関節運動アシスト装置を、手部に容易に装着することができる。
【０１１２】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１１３】
例えば、上記の実施形態では、母指、示指、中指、薬指、小指の順番で、対応する手指に、母指関節運動アシスト部１２０及び手指関節運動アシスト部１３０j（以下、「関節運動アシスト部」とも記す）を装着するようにしたが、手背及び手掌に手部装着部を装着した後であれば、関節運動アシスト部を対応する手指に装着する順番は、任意であってよい。
【０１１４】
このように、関節運動アシスト部を対応する手指に装着する順番を任意にするときには、例えば、装着をサポートする者が、最初に、棒等の器具を使用して、拘縮して閉じてしまっている小指をこじ開けて当該小指を伸ばし、小指に関節運動アシスト部を装着するようにしてもよい。こうして小指を最初に伸ばした場合には、薬指、中指の拘縮が緩和されることがあるので、次いで、薬指及び中指に、関節運動アシスト部を装着するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上記の実施形態では、母指、示指、中指、薬指及び小指の五指に、関節運動アシスト部を装着するようにしたが、五指のうちの任意の１つ手指に関節運動アシスト部を装着するようにしてもよいし、また、五指のうちの２つ以上の任意の手指に関節運動アシスト部を装着するようにしてもよい。
【０１１６】
また、上記の実施形態では、指先に指サックを装着して、関節運動アシスト部を手部装着部に貼り付けた後に、装着をサポートする者が、拘縮している手指を伸ばすようにした。これに対して、関節運動アシスト部を手部装着部に貼り付けた後に、当該関節運動アシスト部に備えられたベローズを収縮させて、拘縮している手指を伸ばすようにしてもよい。
【０１１７】
また、上記の実施形態では、母指関節運動アシスト部の構成要素であるベローズ２４１、ベローズ２４２間を、可撓性を有する樹脂製の配管により連通させていた。これに対して、ベローズ２４１と調整部との間を配管で直接連通させるとともに、ベローズ２４２と調整部との間を別の配管で連通させるようにしてもよい。この場合には、母指の第１関節の関節運動及び第２関節の関節運動を独立してアシストすることができる。
【０１１８】
こうした場合には、母指の第１関節を動かしてはいけない患者に対しては、ベローズ２４１内の空気圧を大気開放状態にし、ベローズ２４２内の空気圧を調整することで、母指の第２関節のみの関節運動のアシストを行うことができる。また、母指の第２関節を動かしてはいけない患者に対しては、ベローズ２４２内の空気圧を大気開放状態にし、ベローズ２４１内の空気圧を調整することで、母指の第１関節のみの関節運動のアシストを行うことができる。
【０１１９】
また、上記の実施形態では、手指関節運動アシスト部の構成要素であるベローズ３４１、ベローズ３４２間を、可撓性を有する樹脂製の配管により連通させていた。これに対して、ベローズ３４１と調整部との間を配管で直接連通させるとともに、ベローズ３４２と調整部との間を別の配管で連通させるようにしてもよい。この場合には、手指の第１関節の関節運動、第２関節の関節運動及び第３関節の関節運動を独立してアシストすることができる。
【０１２０】
こうした場合には、例えば、手指の第１関節を動かしてはいけない患者に対して、第２関節及び第３関節のみの関節運動のアシストを行うことができるように、アシストすべき関節のみの関節運動をアシストすることができる。
【０１２１】
また、上記の実施形態では、面ファスナを利用して、手部装着部を手背及び手掌に装着するようにしたが、例えば、ボタンを利用する等、他の方法で、手部装着部を手背及び手掌に装着するようにしてもよい。
【０１２２】
また、上記の実施形態では、面ファスナを利用して、関節運動アシスト部を手部装着部に取り付けるようにしたが、例えば、ボタンを利用する等、他の方法で、関節運動アシスト部を手部装着部に取り付けるようにしてもよい。
【０１２３】
また、上記の実施形態では、関節運動アシスト部を手指に装着する際に、指サックで指先を固定したが、バンド部材で指先を固定するようにしてもよい。こうした場合には、手指への関節運動アシスト部の装着に際し、例えば、加齢により手指が太くなったり又は細くなったりした被装着者等、手指の太さが様々な複数の被装着者に対応することができる。
【０１２４】
また、上記の実施形態では、バンド部材は、装着部材に固定されるようにしたが、装着部材に固定されていなくてもよい。
【０１２５】
また、上記の実施形態では、装着をサポートする者が、被装着者の手部に関節運動アシスト装置を装着するようにしたが、関節運動アシスト装置を装着する者自身で、関節運動アシスト装置を自身の手部に装着するようにしてもよい。
【０１２６】
また、上記の実施形態では、人体の右手の手指の運動をアシストする関節運動アシスト装置を説明したが、左手の手指の運動をアシストする関節運動アシスト装置であってもよいことは勿論である。
【０１２７】
また、本実施形態においては、樹脂製のベローズを採用したが、伸縮自在であり、人体に装着される装置の重さ等の負担をかけることがない素材であれば、他の素材であってもよい。
【０１２８】
また、本発明の関節運動アシスト装置は、作動流体を空気としたが、他の気体や、水や油等の液体であってもよい。
【０１２９】
本発明の関節運動アシスト装置は、介護や福祉の分野で利用する場合には、リハビリテーション用として装着するだけでなく、力が弱っている者がパワーアシスト用の装置としても利用することができる。また、本発明の関節運動アシスト装置は、介護や福祉の分野以外で、物を掴む等のパワーアシスト装置としても利用することができる。
【０１３０】
また、上記の実施形態においては、人体の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置に本発明を適用したが、関節機構を有する人体以外の内骨格形の哺乳類、内骨格形のロボット等の所定対象物の関節運動アシスト装置にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
以上説明したように、本発明の関節運動アシスト装置は、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置に適用することができる。また、本発明の関節運動アシスト装置の装着方法は、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置の装着に適用することができる。
【図１】
2016135857.tif 000003
【図２】
2016135857.tif 000004
【図３】
2016135857.tif 000005
【図４】
2016135857.tif 000006
【図５】
2016135857.tif 000007
【図６】
2016135857.tif 000008
【図７】
2016135857.tif 000009
【図８】
2016135857.tif 000010
【図９】
2016135857.tif 000011
【図１０】
2016135857.tif 000012
【図１１】
2016135857.tif 000013
【図１２】
2016135857.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月25日(2017.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置であって、
前記所定対象物における関節運動をアシストすべき関節ごとに用意され、前記関節の回動運動の回動軸に対して垂直方向の関節部分に配置された場合に、前記関節運動をアシストする力を発生させる少なくとも１つの伸縮自在なベローズと；
前記ベローズの端部に接続され、前記関節に接続される接続部位に配置された場合に、前記ベローズの伸縮に起因する前記関節運動をアシストする力を、前記関節に伝える伝達部材と；
前記関節運動をアシストすべき関節及び前記関節に接続される接続部位を含む関節運動部分に装着され、前記伝達部材が固定的に取り付けられた第１装着部と；
前記所定対象物における前記関節運動部分以外の部位に装着される柔軟性の第２装着部と；を備え、
前記第１装着部は、
前記関節運動アシスト装置が前記所定対象物に装着される場合に、前記関節運動部分上に直接配置される面状の装着部材、前記関節運動部分の端部を固定する端部固定部、及び、前記関節に接続される接続部位の位置に前記伝達部材を固定する接続部位固定部を有し、
前記第２装着部は、
前記柔軟性を有する一枚状の部材であり、
前記一枚状の部材を前記関節運動部分以外の部位に巻き付け、前記一枚状の部材における前記巻き付け方向の両端を固定することで、前記第２装着部は前記関節運動部分以外の部位に装着され、
前記第１装着部における前記装着部材の一端側の領域が、着脱可能に前記第２装着部に直接的に取り付けられる、
ことを特徴とする関節運動アシスト装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置であって、前記所定対象物における関節運動をアシストすべき関節ごとに用意され、前記関節の回動運動の回動軸に対して垂直方向の関節部分に配置された場合に、前記関節運動をアシストする力を発生させる少なくとも１つの伸縮自在なベローズと；前記ベローズの端部に接続され、前記関節に接続される接続部位に配置された場合に、前記ベローズの伸縮に起因する前記関節運動をアシストする力を、前記関節に伝える伝達部材と；前記関節運動をアシストすべき関節及び前記関節に接続される接続部位を含む関節運動部分に装着され、前記伝達部材が固定的に取り付けられた第１装着部と；前記所定対象物における前記関節運動部分以外の部位に装着される柔軟性の第２装着部と；を備え、前記第１装着部は、前記関節運動アシスト装置が前記所定対象物に装着される場合に、前記関節運動部分上に直接配置される面状の装着部材、前記関節運動部分の端部を固定する端部固定部、及び、前記関節に接続される接続部位の位置に前記伝達部材を固定する接続部位固定部を有し、前記第２装着部は、前記柔軟性を有する一枚状の部材であり、前記一枚状の部材を前記関節運動部分以外の部位に巻き付け、前記一枚状の部材における前記巻き付け方向の両端を固定することで、前記第２装着部は前記関節運動部分以外の部位に装着され、前記第１装着部における前記装着部材の一端側の領域が、着脱可能に前記第２装着部に直接的に取り付けられる、ことを特徴とする関節運動アシスト装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この関節運動アシスト装置では、柔軟性の第２装着部が、所定対象物における関節運動部分以外の部位に装着される。ここで、当該第２装着部は、柔軟性を有する一枚状の部材であり、当該一枚状の部材を関節運動部分以外の部位に巻き付け、一枚状の部材における当該巻き付け方向の両端を固定することで、第２装着部は前記関節運動部分以外の部位に装着されるようになっている。また、ベローズの端部に接続された伝達部材を取り付けて固定する第１装着部が、関節運動をアシストすべき関節及び当該関節に接続される接続部位を含む関節運動部分に装着される。ここで、第１装着部を関節運動部分に装着するに際して、関節運動部分の端部に端部固定部が固定される。また、第１装着部を関節運動部分に装着するに際して、面状の装着部材が関節運動部分上に直接配置され、接続部位固定部が、関節運動部分の接続部位と伝達部材とを固定する。そして、第１装着部における装着部材の一端側の領域が、第２装着部に直接的に取り付けられることにより、関節運動アシスト装置が、所定対象物に装着される。このため、関節運動アシスト装置を所定対象物に装着するに際して、所定対象物における関節運動部分以外の部位への第２装着部の装着と、関節運動部分への第１装着部の装着とを、別個に行うことができる。
【国際調査報告】
2016135857.tif 000015
2016135857.tif 000016