JPH10179659A - 医療器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 障害のある脚部を強制的に動かす作業を、最
適かつ効率的に、自動的に実行するための医療器具を提
供する 【解決手段】 水平面に対して第１の角度αをなして配
置された一対の足置板１２と、前記一対の足置板１２
を、水平面に対して第２の角度βをなす方向において互
いに逆向きに往復運動させる駆動手段とを有する医療器
具である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、治療段階を終えた
疾病や外傷の後遺症をもつ人に対して、身体機能の減退
を防止し、また、その回復を図る医療器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、疾病や外傷の医学的治療を一応終
えた後であっても、未だ完全に身体機能の回復していな
い人に対しては、いわゆるリハビリテーション等の療法
が必要とされる場合が多い。例えば、事故等で脚部に重
い外傷を負った場合、その外傷自体は一応癒えたとして
も、長期に亘る治療期間中に筋肉を使用していなかった
ために本来の運動機能が失われている。このようなと
き、使用していなかった筋肉を強制的に動かすことによ
り運動機能の回復を図る療法がしばしば行われる。ま
た、運動機能を回復する目的の他に、運動機能の減退を
防止して維持するためにこのような療法が必要とされる
こともある。従来、上記のような療法は、理学療法士等
の手により、障害のある身体部分を強制的に動かす作業
を繰り返すことによって行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、障害のある
身体部分を強制的に動かす作業を、最適かつ効率的に、
自動的に実行するための医療器具を提供することを目的
とする。本発明は、特に、脚部の障害に対して効果的に
適用できるリハビリテーション用医療器具を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するべ
く本発明は、次の構成を有する医療器具を提供する。本
発明による医療器具の第１の態様は、水平面に対して第
１の角度をなして配置された一対の足置板と、前記一対
の足置板を、水平面に対して第２の角度をなす方向にお
いて互いに逆向きに往復運動させる駆動手段とを有す
る。

【０００５】本発明による医療器具の第２の態様は、前
記駆動手段が、各々の前記足置板に一端が取り付けられ
る一対のベルトと、各々の前記ベルトの他端を接続しか
つ回転方向を制御可能なプーリーモータとを有し、前記
プーリーモータの回転による前記ベルトの巻取り又は解
放を行うことにより、前記足置板を前記第２の角度をな
す方向に往復運動させることができ、前記プーリーモー
タが、前記一対のベルトのうち一方のベルトの巻取りを
行うときに他方のベルトの解放を行うべく回転すること
により、前記一対の足置板を互いに逆向きに往復運動さ
せるものである。

【０００６】本発明による医療器具の第３の態様は、前
記プーリーモータの回転速度を制御することにより、前
記足置板の往復運動の速度を制御可能なものである。

【０００７】本発明による医療器具の第４の態様は、前
記プーリーモータの一方向への回転時間を制御すること
により、前記往復運動のストロークの大きさを制御可能
なものである。

【０００８】本発明による医療器具の第５の態様は、水
平面に対して第１の角度をなして配置された一対の足置
板と、前記一対の足置板を、水平面に対して第２の角度
をなす方向において各々往復運動させる駆動手段とを有
する。

【０００９】

【作用】上記のように構成された本発明による医療器具
を使用する場合、使用者は、椅子等にすわって本医療器
具の一対の足置板上に左右の足をそれぞれ置き、モータ
の駆動を開始する。すると、例えば上記第２の態様の場
合、プーリーモータにより左右のベルトが交互に巻取り
と解放を繰り返し、それに対応して左右の足置板が所定
の方向、速度及びストロークでそれぞれ往復運動する。
その結果、足置板上に置かれた足が所定の方向に交互に
動かされることとなる。すなわち、強制的に足首や膝の
関節が曲げさせられ、脹ら脛や腿の筋肉が動かされるこ
とになる。これにより、所望する療法が実行される。

【００１０】また、モータの駆動速度を制御することに
より、運動の速度を調整することができ、処方に応じて
使用可能である。

【００１１】さらに、モータの一方向への時間を制御す
ることにより、一方向への移動距離すなわちストローク
を調整することができ、これもまた処方に応じて使用可
能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を例示することにより説明する。図１は、本発
明による医療器具の一実施形態の例を示す概略的側面構
成図である。図１の医療器具１０は、水平面上に置かれ
るベース台３０上に各構成要素が配置固定される。使用
者の足が置かれる一対の足置板１２は、左右それぞれの
足を置くために支柱１４を挟んで両側に配置されてい
る。足置板１２は、水平面に対して所定の角度αをなし
て設置される。この所定の角度αは、構造を簡単とする
ためには、人間工学的に決定される一般的な人体の足の
自然な角度に固定されることが好適である

【００１３】足置板１２は、ベース台３０から所定の角
度βで斜め上方に延びるように設置された支柱３２に対
して、支柱３２の軸方向に滑動可能に取り付けられる。
支柱３２の角度βも、構造を簡単とするためには、上記
の角度αと同様に人間工学的に決定される一般的な角度
に固定されることが好適である。この角度βにより、足
置板１２の往復運動（図中、矢印）の方向が決定され
る。図１の例では、足置板１２には、取付具１６により
ベルト１４が取り付けられており、足置板１２はベルト
１４に引っ張られることにより上方へ移動する。ｄは、
足置板１２の最大移動距離すなわちストロークの大きさ
を示す。

【００１４】図２は、図１の支柱３２の部分のＡ−Ａ断
面を示す図である。支柱３２は、その中央に関して左右
対称に構成される。支柱３２の両側には、足置板１２の
支持部１２ａを受容しかつ滑動させる凹部であるレール
部３２ａが設けられている。足置板支持部１２ａは、支
柱レール部３２ａの内壁に当接して足置板１２の滑動に
従って転動するレール車１３を有する。これにより足置
板１２の円滑な往復運動が確保される。足置板支持部１
２ａの上面にはベルト取付具１６が配置される。従っ
て、ベルト１４は、このレール部３２ａの空間内に位置
する。

【００１５】再び図１を参照すると、足置板支持部１２
ａの下面と支柱レール部３２ａの基底部との間にはコイ
ルバネが取り付けられている。このコイルバネは、足置
板１２の円滑で安定した動きに寄与する。ベルト１４
は、支柱３２ａの頂点部に設けられたプーリー１８に架
けられ、そしてベルト１４の他端はプーリー１８を経て
プーリーモータ２２へ接続される。図示の例では、ベル
ト１４の他端がワイヤー２０により延長されてプーリー
モータ２２へと接続されているが、ベルト１４を直接モ
ータ２２へ接続してもよい。プーリーモータ２２の電源
６０は、外部から供給される。さらに、プーリーモータ
２２は、配線５０を介して制御部４０へ接続される。制
御部４０は、プーリーモータ２２の駆動を制御する電子
回路を内蔵し、各操作を行うためのスイッチ等４２を配
置した操作パネルを具備する。制御部４０内の電子回路
は、プーリーモータ２２のオンオフ、回転方向、回転速
度、一方向への回転時間（すなわち、１ストロークの時
間）等を制御する。また、プーリーモータ２２を駆動さ
せる時間をタイマーで設定できるようにしてもよい。ま
た、操作パネル上には、ワンタッチでモータを停止させ
ることができる安全スイッチを設けることが好適であ
る。

【００１６】プーリーモータ２２の駆動及び足置板１２
の動作を説明する。例えば、一対のベルト１４に対して
それぞれプーリーモータ２２が接続されている場合、す
なわち一対のプーリーモータ２２が設けられる場合、各
プーリーモータ２２を互いに逆方向に所定の速度で所定
の時間だけ回転させ、所定の時間が経過するとリレー
（図示せず）により各プーリーモータの回転方向を切り
換えて再び所定の速度で所定の時間だけ回転させる。こ
れを繰り返すことにより、左右のベルト１４の巻取りと
解放が交互に行われる結果、左右の足置板１２は、支柱
３２に沿って互い違いに往復運動を行うこととなる。こ
のとき、左右の足置板１２に載せた脚部は、強制的に足
踏みと同じ動作をさせられることとなる。

【００１７】プーリーモータ２２の回転速度を調整する
と、足置板１２の運動速度を変えることができる。ま
た、プーリーモータ２２の一方向への回転時間を調整す
ると、足置板１２のストロークの大きさを変えることが
できる。

【００１８】プーリーモータ２２の駆動制御は、簡単な
リレーを用いてもよく、又は、さらに一連のシーケンス
を実行するプログラムを用いて行なってもよい。このよ
うなプログラム制御を行うと、一定の運動の繰り返しで
はなく複雑な組合せの運動も可能であり、使用者の症状
に応じた最適な処方が可能となる。

【００１９】使用者は、図１に示すような椅子７０に座
って、各足を各足置板１２に載せた状態で使用する。こ
のような椅子７０は、別途用意してもよいし、又は、医
療器具１０のベース台３０と一体にしてもよい。後者の
場合、さらに椅子の前後の位置や高さを調整可能として
もよい。

【００２０】図１及び図２に示した本発明による医療器
具は、一例であって、各構成要素の配置はこの例に限定
されるものではない。図３は、本発明の基本的な原理を
示す構成図である。本発明による医療器具は、基本的
に、一対の足置板１２が水平面Ｈ（実施例ではベース台
３０）に対して第１の角度αをなして設置され、これら
の足置板１２を水平面Ｈに対して第２の角度βをなす方
向に往復運動（図中、実線矢印）させる駆動手段を有す
る。上記の例では、構造を簡単とするために、角度α及
びβを固定したが、使用者の体型や症状に応じて調整で
きるようにしてもよい。例えば、図３中、破線矢印のよ
うに、足置板１２は軸１２ｂの周りに、また支柱３２は
軸３２ｂの周りに所定の角度範囲内で回動可能とする。
尚、当然ながら、足置板１２及び支柱３２が回動可能で
あるのみでなく、調整後にその位置で固定する固定手段
も必要である。

【００２１】また、図１及び図２に示した他の構成要素
については、例えば、プーリーモータ２２や制御部４０
は、他の位置に設けることもできる。また上記の例で
は、プーリーモータを一対設けているが、１つのプーリ
ーモータのみを設けて、それぞれのベルトを逆向きにプ
ーリーに巻き付けることにより、一対のベルトの一方を
巻き取ると同時に他方を解放するように構成してもよ
い。さらにまた、足置板１２の取付支持手段及び移動手
段も図１及び図２に示した例に限定されない。

【００２２】さらに、足置板１２を所定の方向に円滑に
往復運動させることができる機構であれば、いずれの機
構も採用できる。図４は、足置板１２を所定の方向に往
復運動させるための機構の例を示す図である。（Ａ）
は、クランク機構を用いた例であり、クランク軸１１８
を回転させることにより連接棒１１６の先端に接続され
た支持棒１１４が往復運動し、それに伴って足置板１２
が往復運動する。（Ｂ）は、円錐カム２１６を用いた例
であり、円錐カム２１６を回転させることにより支持棒
２１４が往復運動し、その結果、足置板１２が往復運動
する。（Ｃ）は、ハートカム３１６を用いた例であり、
ハートカム３１６を回転させることにより支持棒３１４
が往復運動し、その結果、足置板１２が往復運動する。
この場合、足置板１２は等速運動する。（Ｄ）は斜板カ
ム４１６を用いた例であり、斜板カム４１６を回転させ
ることにより支持棒４１４が往復運動し、その結果、足
置板４１２が往復運動する。図４の各例に示した回転運
動は、一般的なモータを設けることにより実現できる。
尚、これらの機構を利用して本医療器具を実施する場
合、足置板１２を動かす機構の可動部分は、安全のため
に筐体等で覆うことが望ましい。

【００２３】上記の本発明の好適例では、一対の足置板
１２が互いに逆向きに往復運動する構成とした。これ
は、人間の歩行時における自然な脚の運動に合わせたも
のであり、最もよく使用される態様と考えられるからで
ある。しかしながら、本発明による医療器具の態様は、
このような逆向き往復運動にのみ限定されるものではな
い。左右の足置板１２のそれぞれの駆動手段を独立に制
御可能とすることにより、左右の足置板１２をそれぞれ
別個に動かすことが可能となる。例えば、双方の足置板
１２を同高さに揃えて同方向に動かしたり、必要に応じ
て片方の足置板１２のみを動かしたりすることができ
る。このようにすることにより、使用者にとって最適な
運動を実現することが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】本発明よる医療器具によれば、専門の理
学療法士によらずともリハビリテーションのための最適
な処方を自動的に実行することができる。

【００２５】また、本発明による医療器具は、構造が単
純かつコンパクトであり、安価に製造でき、医療機関の
みならず家庭に設置して使用するにも簡便である。従っ
て、本発明は、リハビリテーション医療に多大に寄与す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による医療器具の一実施形態の例を示す
概略的側面構成図である。

【図２】図１の支柱の部分のＡ−Ａ断面を示す図であ
る。

【図３】本発明の基本的な原理を示す構成図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ足置板を所定の方
向に往復運動させるための機構の例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 医療器具 １２、１１２、２１２、３１２、４１２ 足置板 １２ａ 足置板支持部 １２ｂ 足置板回動軸 １３ レール車 １４ 昇降ベルト １５ レール車軸 １６ ベルト取付具 １８ プーリー １９ ベルト接続具 ２０ 巻取りワイヤ ２２ プーリーモータ ２４ コイルバネ ３０ ベース台 ３２ 支柱 ３２ａ 支柱レール部 ３２ｂ 支柱回動軸 ４０ 制御部 ４２ 制御スイッチ ５０ 配線 ６０ 電源コード ７０ 椅子 １１６ 連接棒 １１８ クランク棒 １１４、２１４、３１４、４１４ 昇降棒 ２１６ 円錐カム ３１６ ハートカム ４１６ 斜板カム

【手続補正書】

【提出日】平成９年３月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 医療器具

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面に対して第１の角度をなして配置
   された一対の足置板と、 前記一対の足置板を、水平面に対して第２の角度をなす
   方向において互いに逆向きに往復運動させる駆動手段と
   を有することを特徴とする医療器具。
2. 【請求項２】 前記駆動手段が、各々の前記足置板に一
   端が取り付けられる一対のベルトと、各々の前記ベルト
   の他端を接続しかつ回転方向を制御可能なプーリーモー
   タとを有し、 前記プーリーモータの回転による前記ベルトの巻取り又
   は解放を行うことにより、前記足置板を前記第２の角度
   をなす方向に往復運動させ、 前記プーリーモータが、前記一対のベルトのうち一方の
   ベルトの巻取りを行うときに他方のベルトの解放を行う
   べく回転することにより、前記一対の足置板を互いに逆
   向きに往復運動させることを特徴とする請求項１に記載
   の医療器具。
3. 【請求項３】 前記プーリーモータの回転速度を制御す
   ることにより、前記足置板の往復運動の速度を制御可能
   であることを特徴とする請求項２に記載の医療器具。
4. 【請求項４】 前記プーリーモータの一方向への回転時
   間を制御することにより、前記往復運動のストロークの
   大きさを制御可能であることを特徴とする請求項２に記
   載の医療器具。
5. 【請求項５】 水平面に対して第１の角度をなして配置
   された一対の足置板と、 前記一対の足置板を、水平面に対して第２の角度をなす
   方向において各々往復運動させる駆動手段とを有するこ
   とを特徴とする医療器具。