(57)【要約】      （修正有）【課題】リハビリを受ける手関節の可動域を広くしてリハビリ効果を向上すると共に、動作がスムーズで安定性を確保することができる手関節運動支援装置を提供すること。【解決手段】手関節の掌屈・背屈運動を支援する手関節運動支援装置であって、前腕を載置可能な上面を備える筐体１０と、筐体外に立設して配置され、ユーザが手で握ることが可能なポール７と、平面視く字状に形成され、ポールを先端部で支持すると共に、筐体内から筐体に設けられた開口部を介して外に延在するアーム２０と、アームのく字状の屈曲部を回動中心として、アームを水平方向に回動可能に軸支する回動軸３０と、筐体に一端が固定され他端がスライダ４０に固定されるベローズ８０と、一端がアームに連結され、他端がスライダに連結されるコネクタ５０と、配管を通じて、ベローズへの動作流体の供給、及び、ベローズからの動作流体の排出を行う内圧調整部と、を備える。【選択図】図６
2019072247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの手関節の掌屈・背屈運動を支援する手関節運動支援装置であって、
ユーザの前腕を載置可能な上面を備える筐体と、
ユーザの前腕を上記筐体に固定可能なベルトと、
上記筐体外に立設して配置され、ユーザが前腕を上記筐体の上面に載置した状態で手で握ることが可能なポールと、
平面視く字状若しくは平面視逆く字状に形成され、上記ポールを先端部で支持すると共に、上記筐体内から上記筐体に設けられた開口部を介して外に延在するアームと、
上記アームのく字状若しくは逆く字状の屈曲部を回動中心として、上記アームを上記筐体に対して水平方向に回動可能に軸支する回動軸と、
上記筐体に一端が固定され、他端がスライダに固定され、上記スライダを上記筐体内で水平方向に往復移動可能なベローズと、
一端が上記アームの基端部に水平方向に回動可能に連結され、他端が上記スライダに水平方向に回動可能に連結されるコネクタと、
上記ベローズと連通する配管と、
上記配管を通じて、上記ベローズへの動作流体の供給、及び、上記ベローズからの動作流体の排出を行い、手関節の掌屈・背屈運動を支援する力を発生させる内圧調整部と、を備える、
ことを特徴とする手関節運動支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の手関節運動支援装置において、
上記コネクタは、平面視く字状若しくは平面視逆く字状であって、上記アームが平面視く字状に配置される場合は平面視逆く字状に連結され、上記アームが平面視逆く字状に配置される場合は平面視く字状に連結される、ことを特徴とする手関節運動支援装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の手関節運動支援装置において、
上記筐体の上面には、ユーザの前腕を載置可能な載置面と、上記載置面の上記ポール側に配置され、上記載置面より高低差が低い面である回避面が形成されている、ことを特徴とする手関節運動支援装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の手関節運動支援装置において、
上記スライダの往復移動を案内するシリンダを設ける、ことを特徴とする足首関節運動支援装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の手関節運動支援装置において、
上記シリンダにスリット孔を設け、上記スライダに上記スリット孔に係入する突起部を設ける、ことを特徴とする足首関節運動支援装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の手関節運動支援装置において、
上記筐体は、ユーザの前腕を載置可能な裏面を備えており、上記ポールは、上記アームから着脱可能に取り付けられると共に上記アームの上面側及び裏面側に取り付けることができる、ことを特徴とする手関節運動支援装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の手関節運動支援装置において、
上記スライダは、上記筐体の上面に載置された前腕の直下で、上記筐体の上面に載置された前腕の軸方向と平行方向に往復移動する、ことを特徴とする手関節運動支援装置。
【請求項８】
請求項７記載の手関節運動支援装置において、
上記筐体は、上記スライダの往復移動方向と直行方向の側面に凹溝を設ける、ことを特徴とする手関節運動支援装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の手関節運動支援装置において、
上記動作流体は、空気である、ことを特徴とする手関節運動支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手関節の掌屈・背屈運動を支援することができる手関節運動支援装置に関する。
【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登場している。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回復を図るための治療体操・運動を支援するものがある。かかる患者の運動を支援する装置の一つとして、脳梗塞などの中枢神経障害や交通事故等により手関節が動かなくなってしまった場合に、手関節を動かすのを支援する装置として手関節運動支援装置がある。
【０００３】
手関節運動支援装置について一例を挙げると、手関節の伸展側に配置され関節運動を支援する力を発生させる伸縮自在なベローズと、ベローズ内の空気圧を調整可能な空気圧調整部と、一方側がベローズに接続されるとともに他方側が空気圧調整部に接続される配管と、長板状の金属板を長手方向に対して垂直に折り曲げた形状であって、ベローズの両端部側に接続されるとともにベローズの伸縮に起因する手関節運動を支援する回動力を手関節に伝える伝達部材と、ベローズの複数の環状溝の配列方向と垂直な方向であり、かつ、手関節と対向する側でベローズを弾性的に拘束する弾性部材と、伝達部材を上肢に装着するベルト部材を備えている手関節運動支援装置が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載のものは、ベローズへの空気の供給が行われるとベローズが略円孤状に伸張し、手関節を掌屈させる回動方向の力を発生させる。また、ベローズへの空気の排出が行われるとベローズが収縮し、手関節を背屈させる回動方向の力を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４７１６４５６号公報（特許請求の範囲，段落００３５〜００４０，図３Ａ，図３Ｂ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
手関節の掌屈可能な角度は０〜９０度程度であって、背屈可能な角度は０〜７０度程度である。この点、特許文献１に記載のものは、手関節の掌屈可能な角度の範囲内において、手関節を掌屈させる回動方向の力を発生させることはできるが、ベローズが最大収縮した状態が最大の背屈角となるため、手関節の背屈可能な角度の範囲内において、手関節を背屈させる回動方向の力を発生させることは困難である。このため、リハビリを受ける手関節の可動域（回動可能角度）が狭くリハビリ効果が低下する虞があった。
【０００７】
また、特許文献１に記載のものは、ベローズをユーザの手関節を中心として円弧状に伸張するようにベルト部材で固定する必要があるが、ベルト部材の取り付け位置が使用開始から時間が経過するとズレが発生する虞があった。ベルト部材の取り付け位置にズレが発生することにより、ベローズがユーザの手関節を中心として円弧状に伸張しなくなるような場合、例えばベローズが略Ｕ字状や略Ｌ字状に座屈変形すると、ベローズの伸張力が円弧状の伸張方向以外の方向に働いてしまい、動作がスムーズではなくなる。また、ベルト部材の取り付け位置が一度ずれると、ベローズの伸張力のうち円弧状の伸張方向以外の方向に働く力が強まってベルト部材の固定が緩んでしまい、ベルト部材の取り付け位置が更にズレが生じるという悪循環に陥り易くなり、安定性に欠ける虞があった。
【０００８】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、リハビリを受ける手関節の可動域を広くしてリハビリ効果を向上すると共に、動作がスムーズで安定性がある手関節運動支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る手関節運動支援装置は、ユーザの手関節の掌屈・背屈運動を支援する手関節運動支援装置であって、ユーザの前腕を載置可能な上面を備える筐体と、ユーザの前腕を上記筐体に固定可能なベルトと、上記筐体外に立設して配置され、ユーザが前腕を上記筐体の上面に載置した状態で手で握ることが可能なポールと、平面視く字状若しくは平面視逆く字状に形成され、上記ポールを先端部で支持すると共に、上記筐体内から上記筐体に設けられた開口部を介して外に延在するアームと、上記アームのく字状若しくは逆く字状の屈曲部を回動中心として、上記アームを上記筐体に対して水平方向に回動可能に軸支する回動軸と、上記筐体に一端が固定され、他端がスライダに固定され、上記スライダを上記筐体内で水平方向に往復移動可能なベローズと、一端が上記アームの基端部に水平方向に回動可能に連結され、他端が上記スライダに水平方向に回動可能に連結されるコネクタと、上記ベローズと連通する配管と、上記配管を通じて、上記ベローズへの動作流体の供給、及び、上記ベローズからの動作流体の排出を行い、手関節の掌屈・背屈運動を支援する力を発生させる内圧調整部と、を備える、ことを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
ベローズへ動作流体の供給が行われると、ベローズが伸張し、ベローズに固定されたスライダは伸張方向に移動する。スライダは、スライダに連結されたコネクタに伸張方向の力を伝え、コネクタは、コネクタに連結されたアームの基端部に対し伸張方向の力を伝える。アームは、平面視く字状若しくは平面視逆く字状に形成されており、屈曲部を回動中心として回動軸に軸支されているため、伝えられた力により、アームの先端部に支持されたポールが回動する。このため、手関節を手関節の掌屈・背屈運動方向させる方向の力を発生させることができる。
【００１１】
また、ベローズから動作流体の排出が行われると、ベローズが収縮し、ベローズに固定されたスライダは収縮方向に移動する。スライダは、スライダに連結されたコネクタに収縮方向の力を伝え、コネクタは、コネクタに連結されたアームの基端部に対し収縮方向の力を伝える。アームは、平面視く字状若しくは平面視逆く字状に形成されており、屈曲部を回動中心として回動軸に軸支されているため、伝えられた力により、アームの先端部に支持されたポールが回動する。このため、手関節を手関節の掌屈・背屈運動方向させる方向の力を発生させることができる。
【００１２】
このように、ベローズが直線状に収縮・伸張する力をポールの回動力にすることができるため、ベローズを使用する手関節運動支援装置でありながら、長時間使用しても動作がスムーズでかつ安定性を確保することができる。
【００１３】
この場合、上記コネクタは、平面視く字状若しくは平面視逆く字状であって、上記アームが平面視く字状に配置される場合は平面視逆く字状に連結され、上記アームが平面視逆く字状に配置される場合は平面視く字状に連結される方がよい（請求項２）。
【００１４】
このように構成することによって、ベローズが伸張した際の、コネクタと回動軸の接触を回避することができるので、ポールの可動域（回動可能角度）を拡大することができる。
【００１５】
この場合、上記筐体の上面には、ユーザの前腕を載置可能な載置面と、上記載置面の上記ポール側に配置され、上記載置面より高低差が低い面である回避面が形成されている方がよい（請求項３）。
【００１６】
このように構成することによって、手関節運動支援装置を使用して手関節運動をする際に、筐体の上面と手が擦り合わされて怪我が生じないようにすることができるため、安全性を確保することができる。
【００１７】
この場合、上記スライダの往復移動を案内するシリンダを設ける方がよい（請求項４）。
【００１８】
このように構成することによって、ベローズを確実に直線状に収縮・伸張することができるため、内圧調整部が発生させる力を効率よく回動力に変えることができる。
【００１９】
この場合、上記シリンダにスリット孔を設け、上記スライダに上記スリット孔に係入する突起部を設ける方がよい（請求項５）。
【００２０】
このように構成することによって、スライダの移動を規制してポールが過度に回動するのを防止できるため、手関節への負担を減少することができると共に安全性を確保することができる。
【００２１】
この場合、上記筐体は、ユーザの前腕を載置可能な裏面を備えており、上記ポールは、上記アームから着脱可能に取り付けられると共に上記アームの上面側及び裏面側に取り付けることができる方がよい（請求項６）。
【００２２】
このように構成することによって、右左両方の手関節の掌屈・背屈運動を支援することができる。例えば、上面側でユーザの右前腕を載置して右手関節の掌屈・背屈運動を支援し、裏面側でユーザの左前腕を載置して左手関節の掌屈・背屈運動を支援することができる。
【００２３】
この場合、上記スライダは、上記筐体の上面に載置された前腕の直下で、上記筐体の上面に載置された前腕の軸方向と平行方向に往復移動する方がよい（請求項７）。
【００２４】
このように構成することによって、ベローズの軸方向が前腕の軸方向と平行になり、ベローズが伸縮するのに必要な略筒状のスペースを、前腕の直下に配置することができるため、筐体を縮小化することができる。
【００２５】
この場合、上記筐体は、上記スライダの往復移動方向と直行方向の側面に凹溝を設ける方がよい（請求項８）。
【００２６】
このように構成することによって、凹溝が胴体の曲線にフィットするため、ユーザが長時間使用しても苦にならない。
【００２７】
この場合、上記動作流体は、空気である方がよい（請求項９）。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の手関節運動支援装置によれば、上記のように構成されているので、リハビリを受ける手関節の可動域を広くしてリハビリ効果を向上すると共に、動作がスムーズで安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係る手関節運動支援装置を示す概略平面図である。
【図２】装置本体の斜視図である。
【図３】装置本体の平面図（ａ），底面図（ｂ）である。
【図４】装置本体の分解斜視図である。
【図５】図４のα部拡大図である。
【図６】装置本体の上蓋及びシリンダを省略した状態において、ベローズ内を負圧にした際の状態を説明するための概略平面図（ａ）、ベローズ内を正圧にした際の状態を説明するための概略平面図（ｂ）である。
【図７】装置本体の上蓋を省略した状態において、ベローズ内を負圧にした際の状態を説明するための概略平面図（ａ）、ベローズ内を正圧にした際の状態を説明するための概略平面図（ｂ）である。
【図８】ベローズ内を負圧にした際の使用状態を説明するための概略平面図（ａ）、ベローズ内を正圧にした際の使用状態を説明するための概略平面図（ｂ）である。
【図９】この発明における内圧調整部の構成を説明するための概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態に係る手関節運動支援装置について、図面を参照して説明する。この発明に係る手関節運動支援装置１は、図１に示すように、装置本体２と、装置本体２に内蔵されるベローズ８０と連通する配管９０と、配管９０を通じて、ベローズ８０への動作流体の供給、及び、ベローズ８０からの動作流体の排出を行い、手関節の掌屈・背屈運動を支援する力を発生させる内圧調整部１００と、で主に構成されている。
【００３１】
装置本体２は、図２，３の外観図で示すように、筐体１０と、ユーザの前腕を筐体１０に固定可能なベルト５と、筐体１０外に立設して配置され、ユーザが前腕を筐体１０の上面に載置した状態で手で握ることが可能なポール７と、ベローズ８０の一端が螺合し配管９０が接続する接続管路が設けられたキャップ８１と、を備えている。
【００３２】
筐体１０は、図４で示すように、装置本体２を構成する部材の一部を収納するものであって、樹脂製の上部筐体１０Ａに樹脂製の下部筐体１０Ｂを連結して組み立てられる。筐体１０は、図２，３で示すように、水平断面が丸みを帯びた豆型をしており、豆型状の天井板１１と、豆型状の底板１２と、底板１２の左右の辺に垂直に立設される側板１３，１４と、底板１２の正面背面の辺に垂直に立設される側板１５，１６と、で主に構成されている。
【００３３】
図２，３で示すように、天井板１１の上面には、ユーザの前腕を載置することができる第１載置面１１Ａと、第１載置面１１Ａのポール７側に配置され、第１載置面１１Ａより高低差が低い面である第１回避面１１Ｂと、が形成されている。底板１２の底面には、筐体１０を逆さにした際に、ユーザの前腕を載置することができる第２載置面１２Ａと、第２載置面１２Ａのポール７側に配置され、第２載置面１２Ａより高低差が低い面（筐体１０を逆さにした際）である第２回避面１２Ｂと、が形成されている。第１回避面１１Ｂと第２回避面１２Ｂを設けることにより、手関節運動支援装置１を使用して手関節運動をする際に、筐体１０の上面（底面）と手が擦り合わされて怪我が生じないようにすることができるため、安全性を確保することができる。
【００３４】
図２，３で示すように、側板１３は、平面視円弧状であって、キャップ８１を嵌合するための孔部が形成されている。図２，３で示すように、側板１４は、平面視円弧状であって。スリット状の開口部１４Ａが横一線に形成されている。開口部１４Ａは、後述するアーム２０の回動域に応じて大きさが決定される。図３で示すように、側板１６は、平面視円弧状に形成されている。図２，３で示すように、側板１５は、平面視で内包側に湾曲した円弧状の凹溝が形成されている。このように構成することにより、筐体１０に後述するスライダ４０の往復移動方向と直行方向の側面１５に凹溝を形成することができる。
【００３５】
ベルト５は、例えばナイロン製であって、図２，３で示すように、長さ調節機構であるアジャスタ（図示せず）を備えており、第１載置面１１Ａ又は第２載置面１２Ａに載置されたユーザの前腕を筐体１０に固定することができる。
【００３６】
ポール７は、例えば金属製の棒状体であって、図１〜３で示すように、側板１４の外方に立設して配置され、ユーザが前腕を筐体１０の第１載置面１１Ａに載置した状態で手で握ることが可能な位置に設けられている。ポール７は、ポール７の下端部に形成されるねじ部７Ａが、後述するアーム２０の先端部に形成されたねじ孔２６に螺合されている（図３（ｂ）参照）。この場合、アーム２０の先端部に形成されたねじ孔２６は貫通孔である。ポール７は、アーム２０から着脱可能に取り付けられると共にアーム２０の上面側及び裏面側の方向に立設してアーム２０に取り付けることができる。
【００３７】
筐体１０内には、図４，５で示すように、平面視く字状に形成され、ポール７を先端部で支持すると共に、筐体１０内から筐体１０に設けられた開口部１４Ａを介して外に延在するアーム２０と、アーム２０のく字状の屈曲部２１を回動中心として、アーム２０を筐体１０に対して水平方向に回動可能に軸支する回動軸３０と、筐体１０に一端が固定され、他端がスライダ４０に固定され、スライダ４０を筐体１０内で水平方向に往復移動可能なベローズ８０と、一端がアーム２０の基端部に水平方向に回動可能に連結され、他端がスライダ４０に水平方向に回動可能に連結されるコネクタ５０と、スライダの往復移動を案内するシリンダ６０と、が主に収納されている。
【００３８】
アーム２０は、図５で示すように、例えば金属製平板であって、例えば８０度の角度で屈曲する屈曲部２１と、屈曲部２１からポール７側に延設される第１取付片２２と、屈曲部２１からベローズ８０側に延設される第１連結片２３と、を備え、平面視く字状に形成される。上述したように、第１取付片２２の先端部には、ポール７の下端部に形成されるねじ部７Ａが螺合可能なねじ孔２６が形成されている。第１連結片２３の基端部には、後述するコネクタに対して軸３１により連結するための軸孔（図示せず）が形成されている。
【００３９】
図５で示すように、アーム２０の屈曲部２１には、筐体１０に対して回動軸３０により連結するための軸孔２４が形成されている。回動軸３０は、図６，７で示すように、アーム２０の屈曲部２１を回動中心として、アーム２０を筐体１０に対して水平方向に回動可能に軸支している。この場合、回動軸３０の配置は、ユーザが前腕を筐体１０の上面に載置した状態で手関節が載置される部位の直下にすることが好ましい。この位置であればユーザは違和感を少なくしてリハビリをすることができる。
【００４０】
ベローズ８０は、図４〜７で示すように、例えば樹脂により形成され、一端が開放された有底中空筒状の筒状体であって、側面には等間隔で軸方向に山部と谷部が連続する蛇腹構造が形成され軸方向に伸縮自在に形成されている。また、ベローズ８０の開放側の端部にはねじ山が形成されており、上述したキャップ８１が螺合可能に形成されている。ベローズ８０は、軸方向が水平方向かつ前腕の軸方向と平行になる方向で、開放側端部が後述するシリンダ６０を介して筐体１０に固定され、閉鎖側端部に後述するスライダ４０が固定される。このようにベローズ８０を配置することにより、ベローズ８０の閉鎖側端部に固定されるスライダ４０が、筐体１０の上面に載置された前腕の直下で、筐体１０の上面に載置された前腕の軸方向と平行方向に往復移動することができる。このように構成することによって、ベローズの８０軸方向が前腕の軸方向と平行になり、ベローズ８０が伸縮するのに必要な略筒状のスペースを、前腕の直下に配置することができるため、筐体１０を縮小化することができる。
【００４１】
スライダ４０は、図５で示すように、例えば金属製であって、左の側面に開口が設けられた箱状体であって、右側の側面には、ベローズ８０の閉鎖側端部を挟持して固定可能な挟持部（図示せず）が形成されており、上面及び底面には、後述するシリンダ６０のスリット孔６２に係入する突起部４１が突設されている。また、上面及び底面には、後述するコネクタ５０に対して軸３２により連結するための軸孔４２が形成されている。
【００４２】
コネクタ５０は、図５で示すように、例えば断面コ字状の金属製であって、１４０度の角度で屈曲する第２屈曲部５１と、第２屈曲部５１からポール７側に延設される第２連結片５２と、第２屈曲部５１からベローズ８０側に延設される第２取付片５２と、を備え、平面視逆く字状に形成される。第２連結片５２の先端部には、アーム２０の第１連結片２３に対して軸３１により連結するための軸孔５３が形成されている。第２取付片５３の基端部には、上述したスライダ４０に対して軸３２により連結するための軸孔５４が形成されている。このように、コネクタ５０は、一端がアーム２０の基端部に水平方向に回動可能に連結され、他端がスライダ４０に水平方向に回動可能に連結されている。
【００４３】
コネクタ５０は、図５，７（ａ）で示すように、アーム２０が平面視く字状に配置される場合は、平面視逆く字状に連結する。一方で、アーム２０が平面視逆く字状に配置される場合は、平面視く字状に連結すればよい。このように構成することによって、ベローズ８０が伸張した際の、コネクタ５０と回動軸３０の接触を回避することができるので、ポール７の可動域（回動可能角度）を拡大することができる。なお、本発明において、コネクタ５０は、必ずしも平面視く字状若しくは平面視逆く字状である必要はなく、例えば直線状であってもよい。
【００４４】
シリンダ６０は、図４，７で示すように、シリンダ６０及びベローズ８０を収納するものであって、下部筐体１０Ｂにねじにより固定された金属製の下部シリンダ６０Ｂに金属製の上部シリンダ６０Ａを固定して組み立てられる。シリンダ６０は、左の側面に開口が設けられた左右方向に長い箱状体である。シリンダ６０の正面背面方向の垂直断面における中空部は、スライダ４０の垂直断面における外周より若干大きく設定されている。スライダ４０は、シリンダ６０の内包空間を左右方向に往復移動することができると共に、想定外の方向に移動することが規制される。このため、シリンダ６０は、スライダの往復移動を案内することができる。このように構成することによって、ベローズ８０を確実に直線状に収縮・伸張することができるため、内圧調整部１００が発生させる力を効率よく回動力に変えることができる。
【００４５】
図４で示すように、シリンダ６０の右側の側面６１には、ベローズ８０の開放側の端部が挿入可能な挿入孔が設けられ、ベローズ８０の開放側の端部を挿入孔に挿入した状態でキャップ８１を螺合すれば、筐体１０に固定されたシリンダ６０とベローズ８０を強固に固定することができる。
【００４６】
図４，７で示すように、シリンダ６０の上面及び底面には、左右方向に長いスリット孔６２が形成されている。スリット孔６２には、スライダ４０の上面及び底面に形成された突起部４１が係入され、突起部４１がスリット孔６２に係止されることにより、スライダ４０の移動を規制することができる。このように構成することによって、スライダ４０の移動を規制しポール７が過度に回動するのを防止できるため、手関節への負担を減少することができると共に安全性を確保することができる。
【００４７】
配管９０は、可撓性を有する樹脂製であり、図１に示すように、一端がベローズ８０と連通し他端が内圧調整部１００と連通する。
【００４８】
内圧調整部１００は、図９に示すように、ベローズ８０への動作流体である空気の供給を行う加圧タンク１０１と、ベローズ８０からの空気の排出を行う真空タンク１０２と、流路切換三方向弁と圧力制御弁（比例ソレノイド）とを備える電気−空気圧制御弁１０３と、加圧タンク１０１と電気−空気圧制御弁１０３を連通する配管１０１ａと、配管１０１ａに介設される開閉弁１０１ｂと、真空タンク１０２と電気−空気圧制御弁１０３を連通する配管１０２ａと、配管１０２ａに介設される開閉弁１０２ｂと、電気−空気圧制御弁１０３、開閉弁１０１ｂ，１０２ｂを制御する制御部１０４と、で主に構成されている。
【００４９】
制御部１０４は、例えば、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサとその周辺回路を有する演算処理部を備えたコンピュータにより構成され、ベローズ８０内の空気の供給／排出の切り換えを実行させるための実行用プログラム等を格納するプログラム格納部（図示せず）と、加圧速度、減圧速度、稼働時間等に関するデータ等を記憶するための記憶部（図示せず）と、例えば開始指令やオペレータが加圧速度、減圧速度等のパラメータを設定入力可能な入力部（図示せず）と、を主に備えている。
【００５０】
また、制御部１０４は、図９で示すように、電気−空気圧制御弁１０３，開閉弁１０１ｂ、１０２ｂと電気的に接続されており、制御部１０４からの制御信号に基づいて、開閉弁１０１ｂ、１０２ｂの開閉動作，電気−空気圧制御弁１０３の弁切換動作等が行われるようになっている。
【００５１】
制御部１０４は、入力部からの開始指令を受けると、実行用プログラムを実行し、電気−空気圧制御弁１０３へ向けて、真空タンク１０２と接続されている流路に切り換えるべき旨の制御信号を送信すると共に、開閉弁１０２ｂに向けて、開閉弁１０２ｂを開放する制御信号を送信し、真空タンク１０２が所定時間をかけて所定の減圧速度でベローズ８０からの空気の排出を行い、ベローズ８０内の空気圧を所定の圧力にまで下げるようになっている。また、制御部１０４は、電気−空気圧制御弁１０３に向けて、加圧タンク１０１と接続されている流路に切り換えるべき旨の制御信号を送信すると共に、開閉弁１０１ｂに向けて、開閉弁１０１ｂを開放する制御信号を送信し、所定時間をかけて所定の加圧速度でベローズ８０への空気の供給を行い、ベローズ８０内の空気圧を所定の圧力にまで上昇させる。
【００５２】
このように構成される内圧調整部１００は、配管９０を通じて、ベローズ８０内の動作流体を供給し、ベローズ８０の内圧を正圧にしてベローズ８０を伸張させ、回動軸３０を中心としてポール７を掌屈方向に回動させることができる。このため、内圧調整部１００は、手関節の掌屈運動を支援する力を発生させることができる。
【００５３】
また、内圧調整部１００は、配管９０を通じて、ベローズ８０内の動作流体を排出し、ベローズ８０の内圧を負圧にしてベローズ８０を収縮させ、回動軸３０を中心としてポール７を背屈方向に回動させることができる。このため、内圧調整部１００は、手関節の背屈運動を支援する力を発生させることができる。
【００５４】
次に、上記のように構成される手関節運動支援装置の装着方法について説明する。図１に示すように、ユーザは、膝の上に装置本体２の載置した後、右前碗を第１載置面１１Ａに載置した状態で、右前碗と筐体１０をベルト５で固定する。次いで、ユーザは、右手でポール７を握ればよい。以上で装着は終了である。上述したように、筐体１０の側板１５には凹溝が形成されている。図１に示すように、この側板１５を胴体と対向する面に配置すれば、胴体の曲線にフィットするため、ユーザが長時間使用しても苦にならない。
【００５５】
次に、上記のように構成される手関節運動支援装置の動作態様について説明する。手関節運動支援装置１は、ユーザが内圧調整部１００の制御部１０４の表示部から、開始指令を入力することにより開始する。制御部１０４は、開始指令を受けると、実行用プログラムを起動して配管９０を通じて、ベローズ８０への空気の供給、及び、ベローズ８０からの空気の排出を切り換えて行う。
【００５６】
最初の動作として、内圧調整部１００が、配管９０を通じてベローズ８０への空気の供給を行うとベローズ８０内の空気圧が徐々に上昇し、ベローズ８０が徐々に伸張する（図６（ａ）参照）。ベローズ８０が左方向に伸張すると、ベローズに固定されたスライダ４０を伸張方向である左方向に移動する。スライダ４０は、スライダ４０に連結されたコネクタ５０に左方向の力を伝え、コネクタ５０は、コネクタ５０に連結されたアーム２０の基端部に対し左方向の力を伝える。アームは、平面視く字状に形成されており、屈曲部２１を回動中心として回動軸３０に軸支されているため、伝えられた力により、アーム２０の先端部に支持されたポール７が図６（ａ）の矢印の方向に回動する。このため、手関節を手関節の掌屈運動させる方向の力を発生させることができる。
【００５７】
この際、図７（ａ），（ｂ）で示すように、スライダ４０の上面及び底面に突設された突起部４１は、シリンダ６０のスリット孔６２内を左方向に移動し、ポール７があらかじめ設定された掌屈限界角度となった時点で、突起部４１がスリット孔６２に係止される構造になっている。このように構成することによって、スライダ４０の移動を規制することができる結果、ポール７が過度に回動するのを防止できるため、手関節への負担を減少することができると共に安全性を確保することができる。
【００５８】
図６（ｂ），図７（ｂ），図８（ｂ）は、ベローズ８０内の空気圧が徐々に上昇し、ベローズ８０の内圧が最大正圧になると共にスライダ４０の突起部４１がシリンダ６０のスリット孔６２に係止され、ポール７があらかじめ設定された掌屈限界角度となった状態である。
【００５９】
次の動作として、内圧調整部１００が、配管９０を通じてベローズ８０への空気の排出を行うとベローズ８０内の空気圧が徐々に低下し、ベローズ８０が徐々に収縮する（図６（ｂ）参照）。ベローズ８０が右方向に収縮すると、ベローズに固定されたスライダ４０を収縮方向である右方向に移動する。スライダ４０は、スライダ４０に連結されたコネクタ５０に右方向の力を伝え、コネクタ５０は、コネクタ５０に連結されたアーム２０の基端部に対し右方向の力を伝える。アーム２０は、平面視く字状に形成されており、屈曲部２１を回動中心として回動軸３０に軸支されているため、伝えられた力により、アーム２０の先端部に支持されたポール７が図６（ｂ）の矢印の方向に回動する。このため、手関節を手関節の背屈運動させる方向の力を発生させることができる。
【００６０】
この際、図７（ａ），（ｂ）で示すように、スライダ４０の上面及び底面に突設された突起部４１は、シリンダ６０のスリット孔６２内を右方向に移動する。
【００６１】
図６（ａ），図７（ａ），図８（ａ）は、ベローズ８０内の空気圧が徐々に低下し、ベローズ８０の内圧が最大負圧になり、ポール７があらかじめ設定された背屈限界角度となった状態である。
【００６２】
次いで、内圧調整部１００は、ベローズ８０への空気の供給、及び、ベローズ８０からの空気の排出を順次切り換えて行い、補助者が内圧調整部１００の制御部１０４の表示部から停止指令を入力するまで図６（ａ）と図６（ｂ）に示す状態を交互に形成する。この結果、受動的に手関節に掌屈・背屈運動が行われる。
【００６３】
このように本発明の手関節運動支援装置１によれば、リハビリを受ける手関節の可動域を広くしてリハビリ効果を向上すると共に、動作がスムーズで安定性を確保することができる。
【００６４】
なお、上述した実施形態においては、右手関節の掌屈・背屈運動を支援したが、手関節運動支援装置１は、左手関節の掌屈・背屈運動を支援することができる。左手関節の掌屈・背屈運動を支援するは、ポール７をアーム２０のねじ孔２６から外し、次いで、ポール７をアーム２０のねじ孔２６に裏面側の方向に立設してアーム２０に取り付ける。次いで、筐体１０を逆さにする。次いで、右手関節と同様にユーザの左前腕を第２載置面１２Ａに載置して装着すればよい。
【００６５】
本発明は上記の実施形態及び実施例の例示に限定されるものでなく、特許請求の範囲の技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１  手関節運動支援装置
５  ベルト
７  ポール
１０  筐体
１１Ａ  第１載置面（載置面）
１１Ｂ  第１回避面（回避面）
１２Ａ  第２載置面（載置面）
１２Ｂ  第２回避面（回避面）
１４Ａ  開口部
１５  側面（凹溝）
２０  アーム
２１  屈曲部
３０  回動軸
４０  スライダ
４１  突起部
５０  コネクタ
６０  シリンダ
６２  スリット孔
８０  ベローズ
９０  配管
１００  内圧調整部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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