(57)【要約】  体内埋め込み型歩行アシスト装置（１）は、股関節（１２）に繋がる大腿骨（１４）の髄腔に挿入される髄内釘（２１）と、髄内釘（２１）を大腿骨（１４）に固定するためのスクリューねじ（２２）と、股関節（１２）に繋がる骨盤側の腸骨（１６）の部分に固定されるスクリューねじ（２３）と、股関節（１２）の支点を中心とする大腿骨（１４）の動きをアシストするためのアシスト力をスクリューねじ（２２、２３）に伝達する回転アクチュエータ（２４）とを有している。関節、骨等に過大な負担を掛けることなく、歩行等の動作をアシスト可能な体内埋め込み型歩行アシスト装置を実現できる。
2016148257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者の関節部に繋がる第１の骨を補強するために当該第１の骨の髄腔に挿入される第１の髄内釘と、
前記第１の髄内釘を前記第１の骨に固定するための第１の固定具と、
前記関節部に繋がる第２の骨に固定される第２の固定具と、
前記関節部の支点を中心とする前記第１の骨および前記第２の骨の動きをアシストするためのアシスト力を、それぞれ、前記第１の固定具および前記第２の固定具に伝達するアクチュエータと、
を有している体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の骨の髄腔内に挿入される第２の髄内釘を有し、
前記第２の固定具は、前記第２の骨に前記第２の髄内釘を固定するための固定具である体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の髄内釘は、股関節に繋がる大腿骨に挿入されるものであり、前記第２の固定具は、股関節に繋がる寛骨に固定されるものである体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記第１の髄内釘は、膝関節に繋がる大腿骨に挿入されるものであり、前記第２の髄内釘は、股関節に繋がる脛骨に挿入されるものである体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記アクチュエータは、電動モータおよび減速機を備えた回転アクチュエータであり、
当該回転アクチュエータは、予め設定した旋回中心線回りに、前記第１、第２の固定具を相対的に接近する方向および離れる方向に旋回させる旋回力を前記アシスト力として前記第１、第２の固定具に伝達する体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１、第２の固定具の前記旋回中心線は、前記回転アクチュエータの出力回転軸の中心軸線に対して所定量だけオフセットしている体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記回転アクチュエータによって、前記旋回中心線を中心として逆方向に同期して旋回可能な第１および第２の旋回腕を有し、
前記第１、第２の旋回腕のうちの一方は、前記第１の固定具あるいは前記第２の固定具にヒンジ結合されており、
前記旋回力が、前記第１、第２の旋回腕を介して、前記第１、第２の固定具のそれぞれに伝達される体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項８】
請求項１または２において、
前記アクチュエータの駆動を制御する体内埋め込み型の制御部と、
前記アクチュエータおよび前記制御部に駆動電力を供給する体内埋め込み型のバッテリー電源とを有している体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項９】
装着者の股関節を中心とする動きをアシストする股関節アシストユニット、および、装着者の膝関節を中心とする動きをアシストする膝関節アシストユニットを有し、
前記股関節アシストユニットは、請求項３に記載の体内埋め込み型動作アシスト装置であり、
前記膝関節アシストユニットは請求項４に記載の体内埋め込み型動作アシスト装置である体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記股関節アシストユニットおよび前記膝関節アシストユニットにおける前記アクチュエータのそれぞれは、電動モータおよび減速機を備えた回転アクチュエータであり、
当該回転アクチュエータは、予め設定した旋回中心線回りに、前記第１、第２の固定具を相対的に接近する方向および離れる方向に旋回させる旋回力を前記アシスト力として前記第１、第２の固定具に伝達する体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第１、第２の固定具の前記旋回中心線は、前記回転アクチュエータの出力回転軸の中心軸線に対して所定量だけオフセットしている体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記回転アクチュエータによって、前記旋回中心線を中心として逆方向に同期して旋回可能な第１および第２の旋回腕を有し、
前記第１、第２の旋回腕のうちの一方は、前記第１の固定具あるいは前記第２の固定具にヒンジ結合されており、
前記旋回力が、前記第１、第２の旋回腕を介して、前記第１、第２の固定具のそれぞれに伝達される体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１３】
請求項９において、
前記アクチュエータの駆動を制御する体内埋め込み型の制御部と、
前記アクチュエータおよび前記制御部に駆動電力を供給する体内埋め込み型のバッテリー電源とを有している体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装着者の体内に埋め込まれて関節部の動きをアシストする体内埋め込み型動作アシスト装置、および、歩行動作において股関節、膝関節等の動きをアシストする体内埋め込み型歩行アシスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置としては、特許文献１に開示の動力付き人工関節および特許文献２に開示の埋込型動作補助装置が知られている。特許文献１に開示の動力付き人工関節では、人工関節内にアクチュエータが組み込まれ、人工関節を動かすためのアシスト力を人工関節に加えるようにしている。特許文献２に開示の埋込型動作補助装置では、電動モータによって駆動される２本のリムのそれぞれを関節で繋がっている各骨に固定し、電動モータからの補助力を各骨に加えるようにしている。当該特許文献２の図２３には、装着者の関節の両側に動作補助ユニットを取り付けて、関節の動きを補助する構成も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６１９７号公報
【特許文献２】特開２００９−９５３８２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に開示の動力付き人工関節は、関節の病気により腕や足を動かすことができない人の場合には適している。しかしながら、人工関節を前提としており、関節部分は健常であるが筋力の低下等により歩行等の動作が困難な人には不向きである。【０００５】
特許文献２に開示の埋込型動作補助装置では、電動モータの回転力を、関節で繋がっている各骨に対してリムを介して伝達している。電動モータと各骨の連結部分はリムによって補強されるものの、骨が弱っている場合等においては骨に過大な負担が掛かる。【０００６】
本発明の課題は、装着者の関節、骨等に過大な負担を掛けることなく、歩行等の動作をアシスト可能な体内埋め込み型動作アシスト装置、および体内埋め込み型歩行アシスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置は、
関節部に繋がる第１の骨を補強するために当該第１の骨の髄腔に挿入される第１の髄内釘と、
第１の髄内釘を第１の骨に固定するための第１の固定具と、
関節部に繋がる第２の骨に固定される第２の固定具と、
関節部の支点を中心とする第１の骨および第２の骨の動きをアシストするためのアシスト力を、第１の固定具および第２の固定具のそれぞれに伝達するアクチュエータと
を有していることを特徴としている。【０００８】
本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置では、骨折の治療、関節疾患を患っている患者等に使用されている髄内釘技術に着目し、髄内釘と、当該髄内釘を骨に固定するための固定具とを利用して、アシスト対象の関節部に繋がっている骨にアクチュエータから出力されるアシスト力を伝達するようにしている。【０００９】
髄内釘は骨の中心を通る髄腔に挿入されるので、骨の外側面に沿ってリム等の連結板の取り付けスペースを確保する必要がない。そのため、人体の関節部の周囲の部分に与えるダメージが少なくて済む。また、アクチュエータからのアシスト力は、固定具から髄内釘および骨に伝達される。髄内釘は一般に骨のほぼ全長に亘って配置されるので、アシスト力の伝達部分に応力が集中してしまうことがない。さらに、髄内釘によって骨が補強されるので、より大きなアシスト力を加えることが可能になり、関節部の動きを健常者に近い円滑な動きにすることが可能になる。【００１０】
本発明によれば、装着者の関節、骨等に過大な負担を掛けることなく、歩行等の動作をより円滑に行わせることの可能な体内埋め込み型動作アシスト装置を実現できる。【００１１】
本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置を、股関節に適用する場合には、関節部に繋がっている一方の大腿骨に第１の髄内釘が挿入されて第１の固定具で固定され、他方の寛骨などの骨盤側の骨には第２の固定具が固定され、アクチュエータからのアシスト力が第１、第２の固定具を介して各骨に伝達される。本発明を肩関節に適用する場合には、関節部に繋がっている一方の上腕骨に第１の髄内釘が挿入されて第１の固定具で固定され、他方の肩甲骨には第２の固定具が固定され、アクチュエータからのアシスト力が第１、第２の固定具を介して各骨に伝達される。【００１２】
本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置を、大腿骨と脛骨の間の膝関節に適用する場合には、大腿骨に第１の髄内釘が挿入されて第１の固定具で固定され、他方の脛骨には第２の髄内釘が挿入されて第２の固定具で固定され、アクチュエータからのアシスト力が第１、第２の固定具を介して各骨に伝達される。【００１３】
本発明において、前記アクチュエータとして、電動モータおよび減速機を備えた回転アクチュエータを用いることができる。回転アクチュエータは、予め設定した旋回中心線回りに、第１、第２の固定具を相対的に接近する方向および離れる方向に旋回させる旋回力をアシスト力として、当該第１、第２の固定具に伝達するように構成される。【００１４】
体内埋め込み型動作アシスト装置の構成部品の中で、回転アクチュエータが最も大きな部品である。人体の構造上、関節部の横方の部位に、回転アクチュエータを埋め込むための十分なスペースが無い場合が多い。従来の埋め込み型動作アシスト装置では、関節部の関節軸線に同軸に電動モータ等からなる回転アクチュエータを埋め込むようにしている。そのため、膝関節、肘関節などの横方の部位には回転アクチュエータを埋め込み可能なスペースを確保することが困難である。【００１５】
本発明においては、回転アクチュエータの埋め込み位置を関節部の横方位置から外れた位置に配置できるようにするために、第１、第２の固定具の旋回中心線を、回転アクチュエータの出力回転軸の中心軸線に対して所定量だけオフセットさせるようにしている。アシスト対象の関節部回りの人体構造に応じてオフセット量を適切に設定することで、回転アクチュエータを無理なく人体内に埋め込むことができ、体内に埋め込まれた状態においては、旋回中心線を関節部の支点に一致させることができる。【００１６】
股関節等は所謂、多自由度の球関節であるので、このような関節部の動きに柔軟に対応できるように、アシスト力の伝達経路を構成することが望ましい。【００１７】
本発明においては、回転アクチュエータによって旋回中心線を中心として逆方向に同期して旋回する第１および第２の旋回腕を配置し、第１、第２の旋回腕のうちの一方を、第１の固定具あるいは第２の固定具にヒンジ結合するようにしている。これにより、アシスト力伝達部材がリジッドに各骨に連結される従来の場合とは異なり、関節部の柔軟な動きに追従可能になるので好ましい。【００１８】
本発明において、回転アクチュエータの駆動制御を司る制御部を、装着者の体内に埋め込み可能な体内埋め込み型の制御部とすることができる。同様に、回転アクチュエータおよび制御部に駆動電力を供給する電源を装着者の体内に埋め込み可能な体内埋め込み型のバッテリー電源とすることができる。【００１９】
特に、本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置は、体内埋め込み型歩行アシスト装置として、歩行が困難な高齢者や障害者、脳神経疾患等で歩行が困難あるいは不可能な人に適用することができる。【００２０】
この場合の体内埋め込み型歩行アシスト装置は、例えば、装着者の股関節を中心とする動きをアシストする股関節アシスト装置と、装着者の膝関節を中心とする動きをアシストする膝関節アシスト装置とを備えた構成とすることができる。股関節アシスト装置は、２つの髄内釘、２つの固定具、および、アクチュエータを備えた構成とされる。膝関節アシスト装置も同様に、２つの髄内釘、２つの固定具、および、アクチュエータを備えた構成とされる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した体内埋め込み型歩行アシスト装置の実施の形態を示す説明図である。
【図２】図１の股関節アシストユニットおよび膝関節アシストユニットの部分を拡大して示す説明図である。
【図３】回転アクチュエータの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施の形態は体内埋め込み型歩行アシスト装置に関するものであるが、本発明は、歩行以外の動作、例えば、腕の上げ下げ、肘の屈伸などの動作をアシストするための体内埋め込み型動作アシスト装置として用いることができる。
【００２３】
（全体構成）
図１は本実施の形態に係る体内埋め込み型歩行アシスト装置の概略構成を示す説明図である。図２（ａ）は体内埋め込み型歩行アシスト装置の股関節アシストユニットの部分を示す説明図であり、図２（ｂ）はその膝関節アシストユニットの部分を示す説明図である。
【００２４】
体内埋め込み型歩行アシスト装置１（以下、「歩行アシスト装置１」と呼ぶ。）は装着者の体内、本例では左足１１内に埋め込まれて、左足１１の動きをアシストする。歩行アシスト装置１は、左の股関節１２を中心とする動きをアシストする股関節アシストユニット２と、装着者の左の膝関節１３を中心とする動きをアシストする膝関節アシストユニット３とを備えている。また、これらの電力駆動源である非接触充電式の体内埋め込み型のバッテリー電源４を備えている。
【００２５】
体内埋め込み型のバッテリー電源４は、例えば、骨盤の腸骨１６の上側に埋め込まれる。バッテリー電源４からは給電用コード４１、４２が延びている。一方の給電用コード４１は上側の股関節アシストユニット２に接続され、他方の給電用コード４２は左足内を通って下側の膝関節アシストユニット３まで延び、当該ユニット３に接続されている。
【００２６】
（股関節アシストユニット）
図１、図２（ａ）を参照して、股関節アシストユニット２について説明する。股関節アシストユニット２は、大腿骨１４（第１の骨）の髄腔内に挿入される髄内釘２１（第１の髄内釘）と、髄内釘２１を大腿骨１４に固定するスクリューねじ２２（第１の固定具）と、骨盤側の寛骨１５（第２の骨）の側に固定されるスクリューねじ２３（第２の固定具）と、股関節１２の支点を通るように設定された旋回中心線２７ａを中心としてスクリューねじ２２、２３を相対的に開閉方向に旋回させる旋回力をアシスト力として伝達する回転アクチュエータ２４とを備えている。
【００２７】
髄内釘２１は、股関節１２に繋がる大腿骨１４を補強するために、大腿骨１４の髄腔内に挿入される。髄内釘２１は全体として直線状に延びる金属製の円形断面の細長い棒であり、大腿骨１４の上側の骨端１４ａの上端面から挿入されており、その下側の骨端の近傍位置まで延びている。髄内釘２１の上端部は大腿骨１４の上端面から上方の所定寸法だけ突出している。
【００２８】
大腿骨１４の上側の骨端１４ａの部分には、左外側上方から内側下方に向かって斜めに髄内釘固定用のスクリューねじ２２がねじ込まれている。スクリューねじ２２は大腿骨１４の上側の骨端１４ａの部分の内部に位置する髄内釘２１の上端側部分２１ａを貫通して延びている。スクリューねじ２２によって大腿骨１４の骨端１４ａの部分に髄内釘２１が固定される。スクリューねじ２２の頭部２２ａは大腿骨１４から所定量だけ突出している。
【００２９】
一方、スクリューねじ２３は、股関節１２に繋がる上側の骨盤側の寛骨１５において、その腸骨１６の部分に左外側から内側に向けて斜め上方にねじ込まれて固定されている。腸骨１６の部分に固定されるスクリューねじ２３の頭部２３ａも所定量だけ腸骨１６の部分から突出している。
【００３０】
回転アクチュエータ２４は、電動モータ２４ａと、この出力を減速して出力する減速機２４ｂと、電動モータ２４ａの駆動制御を行う制御部２４ｃから構成されている。回転アクチュエータ２４の出力回転によって、上下一対の旋回腕２５、２６が、股関節１２の関節中心を通る旋回中心線２７ａ回りに、相対的に、開閉する方向に旋回可能となっている。
【００３１】
すなわち、上側の旋回腕２５の一端は、回転アクチュエータ２４のハウジング２４Ａに固定され、その他端（上側の端）は、スクリューねじ２３の頭部２３ａに固定されている。下側の旋回腕２６は、その一端がハウジング２４Ａに固定した旋回中心軸２７に支持されており、その中心軸線である旋回中心線２７ａを中心として回転可能である。旋回腕２６の他端（下側の端）は、スクリューねじ２２の頭部２２ａに、ヒンジ結合部２９を介して連結されている。旋回中心軸２７によって支持されている旋回腕２６に、回転アクチュエータ２４からの出力回転が不図示の歯車列などの伝達機構を介して伝達され、当該旋回腕２６が旋回中心線２７ａを中心として旋回する。
【００３２】
回転アクチュエータ２４の埋め込み位置は、股関節１２の左横方位置から上方に外れた位置とされる。この位置に配置できるようにするために、旋回腕２５、２６の旋回中心軸２７は、回転アクチュエータ２４の出力回転軸の中心軸線２４ｄに対して所定量だけ下方にオフセットさせてある。オフセット量Δ１を適切に設定することで、回転アクチュエータ２４を無理なく装着者の体内に埋め込むことができる。また、埋め込まれた状態において、旋回腕２５、２６の旋回中心線２７ａを股関節１２の支点に合わせることができる。
【００３３】
（膝関節アシストユニット）
次に、図１および図２（ｂ）を参照して、膝関節アシストユニット３について説明する。膝関節アシストユニット３は、大腿骨１４（第１の骨）の髄腔内に挿入される上述した髄内釘２１（第１の髄内釘）と、髄内釘２１の下端側部分２１ｂを大腿骨１４に固定する横止め釘３２（第１の固定具）と、脛骨１７（第２の骨）に挿入される髄内釘３１（第２の髄内釘）と、髄内釘３１の上端側部分３１ａを脛骨１７に固定するスクリューねじ３３（第２の固定具）と、膝関節１３の支点を通る旋回中心線３７ａを中心としてスクリューねじ３２、３３を相対的に開閉方向に旋回させる旋回力をアシスト力として伝達する回転アクチュエータ３４とを備えている。
【００３４】
髄内釘２１の下端側部分２１ｂは、大腿骨１４の下側の骨端１４ｂの上側部分に左外側から内側にねじ込み固定されたスクリューねじ３２によって大腿骨１４に固定される。スクリューねじ３２の頭部３２ａは大腿骨１４から左外側横方に突出している。
【００３５】
他方の髄内釘３１は、膝関節１３に繋がる脛骨１７を補強するために、脛骨１７の髄腔内に挿入される。髄内釘３１は、髄内釘２１と同様に、全体として直線状に延びる金属製の円形断面の細長い棒であり、脛骨１７の上側の骨端１７ａの上端面から挿入されており、その下側の骨端１７ｂまで延びている。
【００３６】
髄内釘３１は、脛骨１７の上側の骨端１７ａに横方からねじ込み固定したスクリューねじ３３によって脛骨１７に固定されている。スクリューねじ３３の頭部３３ａは脛骨１７から外側横方に突出している。また、髄内釘３１は、その上端側部分３１ａおよび下端側部分３１ｂにおいて、複数本の横止め釘４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・・によって脛骨１７に固定されている。なお、図１において、横止め釘のうち横止め釘４０ｂ、４０ｃは、脛骨１７の一方の側から他方の側に貫通した状態で当該脛骨１７に固定してある。これらの横止め釘は、必要に応じて、貫通させた状態あるいは貫通しない状態で骨に固定することができる。他のスクリューねじの場合も同様である。
【００３７】
回転アクチュエータ３４は、電動モータ３４ａと、この出力を減速して出力する減速機３４ｂと、電動モータ３４ａの駆動制御用の制御部３４ｃから構成されている。回転アクチュエータ３４の出力回転によって、上下一対の旋回腕３５、３６が膝関節１３の関節中心を通る旋回中心線３７ａ回りに、相互に開閉する方向に旋回可能となっている。
【００３８】
すなわち、上側の旋回腕３５の下端は、回転アクチュエータ３４のハウジング３４Ａに固定され、その他端（上側の端）は、スクリューねじ３２の頭部３２ａに固定されている。下側の旋回腕３６は、その上端がハウジング３４Ａに固定した旋回中心軸３７に支持され、その中心軸線である旋回中心線３７ａを中心として回転可能である。旋回腕３６の下端は、スクリューねじ３３の頭部３３ａに、ヒンジ結合部３９を介して連結されている。旋回中心軸３７によって支持されている旋回腕３６に、回転アクチュエータ３４からの出力回転が不図示の歯車列などの伝達機構を介して伝達され、当該旋回腕３６が旋回中心線３７ａを中心として旋回する。
【００３９】
回転アクチュエータ３４の埋め込み位置は、膝関節１３の左横方位置から上方に外れた位置とされる。この位置に埋め込むことができるように、旋回腕３５、３６の旋回中心軸３７は、回転アクチュエータ３４の出力回転軸の中心軸線３４ｄに対して所定量だけ下方にオフセットさせてある。オフセット量Δ２を適切に設定することで、回転アクチュエータ３４を無理なく装着者の体内に埋め込むことができる。また、埋め込まれた状態において、旋回腕３５、３６の旋回中心線３７ａを膝関節１３の支点に合わせることができる。
【００４０】
（駆動制御系の例）
この構成の歩行アシスト装置１において、股関節アシストユニット２の制御部２４ｃ、膝関節アシストユニット３の制御部３４ｃは、例えば、位相振動子モデルを用いた同調制御により、各関節部に作用する装着者による作用トルクに同期させて適切な駆動トルクが関節に加わるように電動モータ２４ａ、３４ａの駆動制御を行う。この場合には、エンコーダを用いて関節角度を検出し、トルクセンサを用いて相互作用トルクを検出し、これらの検出値に基づき駆動トルクが演算される。このような位相振動モデルを用いた同調制御については、例えば、特開２０１２−６６３７５号公報、「位相振動子を用いたロボティックスーツの同調制御」（予稿集、第１３回建設ロボットシンポジウム、２０１２年９月１１日開催）において詳しく論じられている。
【００４１】
（回転アクチュエータの例）
図３は回転アクチュエータの一例を示す概念図である。例えば、膝関節１３に取り付けられている回転アクチュエータ３４として使用可能な回転アクチュエータ５０は、偏平な円筒状ケース５１（ハウジング）内に組み込まれたアウターロータ型の電動モータ５２、波動歯車減速機５３および制御基板５４を備えている。
【００４２】
波動歯車減速機５３はフラット型波動歯車減速機であり、静止側の内歯車５５と、駆動側の内歯車５６と、これらの内側に配置された円筒状の可撓性の外歯車５７と、この内側に装着した波動発生器５８とを備えている。波動発生器５８によって外歯車５７は楕円状に撓められて、その長軸両端の位置において内歯車５５、５６にかみ合っている。
【００４３】
波動発生器５８は、外周面が楕円状輪郭の剛性プラグを備え、この剛性プラグは電動モータ５２の駆動マグネットを備えたアウターロータ５２ａとして機能する。波動発生器５８の内側には電動モータ５２の駆動コイルを備えたステータ５２ｂが配置されている。
【００４４】
静止側の内歯車５５は円筒状ケース５１に固定されており、円筒状ケース５１には、旋回腕３５が一体形成されている。他方の駆動側の内歯車５６は、その外周面にも外歯６１が形成されており、当該外歯６１は、円筒状ケース５１に固定した旋回中心軸３７によって回転自在の状態で支持されている伝達歯車６２にかみ合っている。伝達歯車６２には旋回腕３６が一体形成されており、伝達歯車６２の回転中心線が旋回腕３６の旋回中心線３７ａを規定している。内歯車５６の回転により、旋回中心線３７ａを中心として旋回腕３６が旋回可能である。
【００４５】
電動モータ５２を駆動してそのアウターロータが回転すると、ここに一体形成されている波動発生器５８も回転する。波動発生器５８が回転すると、当該波動発生器５８によって楕円状に撓められている外歯車５７と内歯車５５、５６との間のかみ合い位置も、それぞれ円周方向に移動する。外歯車５７と駆動側の内歯車５６とは同一の歯数であり、静止側の内歯車５５は、これらよりも歯数が例えば２枚多い。したがって、波動発生器５８が１回転すると、歯数差分の相対回転が内歯車５５、５６の間に発生する。したがって、内歯車５５、５６の相対回転によって、旋回腕３５、３６は旋回中心線３７ａを中心として相対的に旋回する。
【００４６】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例は、装着者の関節部に本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置を取り付けたものである。装着者の関節に障害がある場合等においては、人工関節を埋め込み、当該人工関節に本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置を取り付けることも可能である。
【００４７】
また、本発明の体内埋め込み型動作アシスト装置の各構成部品の材質としては、チタン等の金属、セラミックス、繊維強化プラスチック等、各種の材質のものを用いることが可能である。
【図１】
2016148257.tif 000003
【図２】
2016148257.tif 000004
【図３】
2016148257.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月28日(2016.7.28)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者の関節部に繋がる第１の骨を補強するために当該第１の骨の髄腔に挿入される第１の髄内釘と、
前記第１の髄内釘を前記第１の骨に固定するための第１の固定具と、
前記関節部に繋がる第２の骨に固定される第２の固定具と、
前記関節部の支点を中心とする前記第１の骨および前記第２の骨の動きをアシストするためのアシスト力を、それぞれ、前記第１の固定具および前記第２の固定具に伝達するアクチュエータと、
を有している体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の骨の髄腔内に挿入される第２の髄内釘を有し、
前記第２の固定具は、前記第２の骨に前記第２の髄内釘を固定するための固定具である体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の髄内釘は、股関節に繋がる大腿骨に挿入されるものであり、前記第２の固定具は、股関節に繋がる寛骨に固定されるものである体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記第１の髄内釘は、膝関節に繋がる大腿骨に挿入されるものであり、前記第２の髄内釘は、膝関節に繋がる脛骨に挿入されるものである体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記アクチュエータは、電動モータおよび減速機を備えた回転アクチュエータであり、
当該回転アクチュエータは、予め設定した旋回中心線回りに、前記第１、第２の固定具を相対的に接近する方向および離れる方向に旋回させる旋回力を前記アシスト力として前記第１、第２の固定具に伝達する体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１、第２の固定具の前記旋回中心線は、前記回転アクチュエータの出力回転軸の中心軸線に対して所定量だけオフセットしている体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記回転アクチュエータによって、前記旋回中心線を中心として逆方向に同期して旋回可能な第１および第２の旋回腕を有し、
前記第１、第２の旋回腕のうちの一方は、前記第１の固定具あるいは前記第２の固定具にヒンジ結合されており、
前記旋回力が、前記第１、第２の旋回腕を介して、前記第１、第２の固定具のそれぞれに伝達される体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項８】
請求項１または２において、
前記アクチュエータの駆動を制御する体内埋め込み型の制御部と、
前記アクチュエータおよび前記制御部に駆動電力を供給する体内埋め込み型のバッテリー電源とを有している体内埋め込み型動作アシスト装置。
【請求項９】
装着者の股関節を中心とする動きをアシストする股関節アシストユニット、および、装着者の膝関節を中心とする動きをアシストする膝関節アシストユニットを有し、
前記股関節アシストユニットは、請求項３に記載の体内埋め込み型動作アシスト装置であり、
前記膝関節アシストユニットは請求項４に記載の体内埋め込み型動作アシスト装置である体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記股関節アシストユニットおよび前記膝関節アシストユニットにおける前記アクチュエータのそれぞれは、電動モータおよび減速機を備えた回転アクチュエータであり、
当該回転アクチュエータは、予め設定した旋回中心線回りに、前記第１、第２の固定具を相対的に接近する方向および離れる方向に旋回させる旋回力を前記アシスト力として前記第１、第２の固定具に伝達する体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第１、第２の固定具の前記旋回中心線は、前記回転アクチュエータの出力回転軸の中心軸線に対して所定量だけオフセットしている体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記回転アクチュエータによって、前記旋回中心線を中心として逆方向に同期して旋回可能な第１および第２の旋回腕を有し、
前記第１、第２の旋回腕のうちの一方は、前記第１の固定具あるいは前記第２の固定具にヒンジ結合されており、
前記旋回力が、前記第１、第２の旋回腕を介して、前記第１、第２の固定具のそれぞれに伝達される体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【請求項１３】
請求項９において、
前記アクチュエータの駆動を制御する体内埋め込み型の制御部と、
前記アクチュエータおよび前記制御部に駆動電力を供給する体内埋め込み型のバッテリー電源とを有している体内埋め込み型歩行アシスト装置。
【国際調査報告】
2016148257.tif 000006
2016148257.tif 000007