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Patent Searching and Data


Title:
MUSCLE FORCE ASSISTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/119018
Kind Code:
A1
Abstract:
A muscle force assisting device comprises a first attachment (10) arranged along one bone of a joint, a second attachment (20) arranged along the other bone of a joint, and an artificial muscle (80) for extension having one end provided in the first attachment (10) and the other end provided in the second attachment (20), wherein an actuator extensible by supplying or discharging a substance of gas, liquid or solid or a mixture thereof is employed as the artificial muscle (80) for extension in order to assist motion of a user's joint such as an elbow, knee or a wrist, the first attachment (10) is provided with a protective member (90) as a portion for regulating the path of the artificial muscle (80) for extension, approach of the artificial muscle (80) for extension to a joint is regulated by means of the protective member (90), the human body can be prevented from being pressed even if the path of the artificial muscle (80) is changed by flexing/extending motion, and the drive force of the artificial muscle (80) can be converted efficiently into extending torque.

Inventors:
KAWAKAMI TAKASHI
ISHIKO TOSHIHIKO
UEDA KEISUKE
Application Number:
PCT/JP2009/001051
Publication Date:
October 01, 2009
Filing Date:
March 10, 2009
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC CORP (JP)
KAWAKAMI TAKASHI
ISHIKO TOSHIHIKO
UEDA KEISUKE
International Classes:
A61F2/08; A61F2/68; A61H1/02; A61H3/00; B25J17/00; B25J19/00
Domestic Patent References:
WO2007043308A12007-04-19
WO2004087033A12004-10-14
Foreign References:
JP2007167484A2007-07-05
US20040267331A12004-12-30
JPH0588523U1993-12-03
JP3984641B22007-10-03
JP2004105263A2004-04-08
Attorney, Agent or Firm:
ABE, Shinichi et al. (JP)
Shin-ichi Abe (JP)
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Claims:
 関節の一方の骨に沿って配置される第1の装着具と、
前記関節の他方の骨に沿って配置される第2の装着具と、
前記第1の装着具に一端を、前記第2の装着具に他端を設ける人工筋とを備え、
前記人工筋として、気体、液体、若しくは固体の物質、又はこれらの混合物の供給又は排出によって伸縮するアクチュエータを用い、
使用者の肘、膝、又は手首などの関節の動作を支援する筋力補助装置であって、
前記第1の装着具又は前記第2の装着具に、前記人工筋の経路を規制する経路規制部を設けたことを特徴とする筋力補助装置。
前記経路規制部を前記第1の装着具に設け、前記経路規制部によって前記人工筋の前記関節への近接を規制することを特徴とする請求項1に記載の筋力補助装置。
 前記経路規制部を前記第1の装着具に回動可能に設けることを特徴とする請求項2に記載の筋力補助装置。
 前記経路規制部を、前記第1の装着具に取り付ける支持部材と、前記人工筋を保持する保持部材とから構成し、前記支持部材のピン穴と前記保持部材のピン穴とを連結ピンによって連結し、前記支持部材又は前記保持部材の前記ピン穴を長穴とすることを特徴とする請求項2に記載の筋力補助装置。
 前記経路規制部を、前記第1の装着具に取り付ける支持部材と、前記人工筋を保持する保持部とから構成し、前記支持部材と前記保持部材とを前記人工筋の長手方向にスライド可能に設けることを特徴とする請求項2に記載の筋力補助装置。
 前記支持部材を、前記第1の装着具の一方の側部に設ける一方支持片と、前記第1の装着具の他方の側部に設ける他方支持片とより構成することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の筋力補助装置。
 平行に2つの前記人工筋を配置し、前記保持部材を、一方の前記人工筋を保持する一方保持片と、他方の前記人工筋を保持する他方保持片とより構成し、前記一方保持片を前記一方支持片に設け、前記他方保持片を前記他方支持片に設けることを特徴とする請求項6に記載の筋力補助装置。
 前記第1の装着具が、一方側第1の装着具と他方側第1装着具とに分離し、前記第2の装着具が、一方側第2の装着具と他方側第2装着具とに分離し、前記一方保持片と前記他方保持片とが分離していることを特徴とする請求項7に記載の筋力補助装置。
 前記人工筋の他端を、ガイド機構を介して前記第2の装着具に設け、前記人工筋の他端が前記ガイド機構に沿って移動することを特徴とする請求項2に記載の筋力補助装置。
 前記人工筋の他端を、前記人工筋の引っ張り方向に弾性部材によって付勢することを特徴とする請求項9に記載の筋力補助装置。
 前記第1の装着具が上腕に、前記第2の装着具が前腕に配置され、前記人工筋が肘の外側に配置されることを特徴とする請求項2に記載の筋力補助装置。
前記第2の装着具に、前記他方の骨に沿ってガイドを設け、前記経路規制部を、前記ガイドの前記関節側の端部に設けたことを特徴とする請求項1に記載の筋力補助装置。
 前記経路規制部の終端と前記人工筋の前記第1の装着具の固定端を結ぶ直線が、前記関節の外方に常に配置されることを特徴とする請求項12に記載の筋力補助装置。
 前記人工筋の他端を、前記ガイドに摺動自在に設けたことを特徴とする請求項12に記載の筋力補助装置。
 前記人工筋の他端を一端側に引っ張る張力付加部材を設けたことを特徴とする請求項12に記載の筋力補助装置。
 前記張力付加部材としてワイヤーを設け、前記ワイヤーの一端を前記人工筋の他端に取り付け、前記ワイヤーの他端を前記第1の装着具に取り付けたことを特徴とする請求項15に記載の筋力補助装置。
 前記ワイヤーの経路を前記経路規制部によって規制したことを特徴とする請求項16に記載の筋力補助装置。
 前記第1の装着具が上腕に、前記第2の装着具が前腕に配置され、前記人工筋が肘の外側に配置されることを特徴とする請求項12に記載の筋力補助装置。
Description:
筋力補助装置

 本発明は、気体、液体、若しくは固体の 質、又はこれらの混合物の供給又は排出に って伸縮するアクチュエータを用い、使用 の肘、膝、又は手首などの関節の動作を支 する筋力補助装置に関する。

 気体・液体・固体の物質またはそれらの混 体を注入すると、長手方向は拘束され径方 に膨らむことを特徴とするチューブを持ち そのチューブの外部に、長手方向及び径方 に伸縮する円筒型スリーブを配置する。そ て、チューブの両端を拘束し、片端に注入 を設ける。そして、チューブにポリエステ 系・ポリアミド系・ポリエチレン系・ポリ ミド系・ポリスチレン系・ポリカーボネー 系のいずれか/もしくは混合されたフィルム または繊維を用いた動力装置が既に提案され ている(特許文献1)。
 また、この種の動力装置を利用した筋力補 装置を、本出願人が既に提案している(特許 文献2)。
 特許文献2で提案した筋力補助装置を図13か 図15に示す。
 図13は従来の筋力補助装置の伸展状態を示 要部斜視図、図14は同筋力補助装置の屈曲状 態を示す要部斜視図である。図15は同筋力補 装置において人工筋の無負荷状態で伸展動 を行った状態を示す要部斜視図である。
 この筋力補助装置は、関節の一方の骨に沿 て配置される第1の装着具10と、関節の他方 骨に沿って配置される第2の装着具20と、第1 の装着具10に一端31を、第2の装着具20に他端32 を設ける人工筋30とを備えている。第1の装着 具10は上腕に配置され、第2の装着具20は前腕 配置される。
 人工筋30は、気体、液体、若しくは固体の 質、又はこれらの混合物の供給又は排出に って、少なくとも長手方向に伸縮するアク ュエータである。
 第1の装着具10には、スイングアーム40を設 ている。このスイングアーム40の反関節側端 部が回動支点41となり、スイングアーム40の 節側端部が変位端となる。そして、人工筋30 の一端31は、スイングアーム40の変位端に設 られている。
 第1の装着具10には、補助人工筋50を設けて る。この補助人工筋50は、その一端51を第1の 装着具10の反関節側端部に設け、他端52をス ングアーム40の変位端に設けている。
 第1の装着具10には、ガイドプレート60を設 ている。このガイドプレート60にはガイド穴 61を備え、スイングアーム40の変位端をガイ 穴61に沿って変位させている。
 第1の装着具10と第2の装着具20とはバネ関節7 0で連結している。
 肘側には、伸展用人工筋80を備えている。 展用人工筋80は、図14に示す状態で最も伸展 た状態を示しており、図13に示す状態で最 収縮した状態を示している。
 以上のように、従来の筋力補助装置は、第1 の装着具10と第2の装着具20とをバネ関節70で 結し、バネ関節70としてコイルバネを用いる ことで、筋力補助装置と関節とのずれがある 場合でも、スムーズな動作を確保することが できる。

特開2004-105263号公報

特願2007-340673号

 しかしながら、伸展用人工筋80は、図14に示 す屈曲時において、肘側に近接して使用者を 圧迫する場合がある。
 また、図14に示すような屈曲時に、伸展用 工筋80の曲がり方によっては、伸展動作時に 駆動力が効率的にトルクを発生させない場合 が生じる。
 更に、図14に示す屈曲時には、伸展用人工 80は無負荷の状態にあるが、伸展用人工筋80 不自然な曲げ動作や他の部材との機構的な 擦の発生によって、不要な規制力が発生す 場合がある。
 一方、図15に示すように、伸展用人工筋80を 駆動させることなく、無負荷状態で伸展用人 工筋80の伸展動作を行うと、伸展用人工筋80 自然長さのままであるために、たるみを生 る。このようなたるみは、伸展用人工筋80の 他の部材への干渉や、伸展用人工筋80の折れ がりで生じる応力集中による損傷の原因と る。

 そこで本発明は、屈曲伸展動作によって人 筋の経路が変化しても、人体を圧迫したり 無用なたるみを生じたりすることを防ぐと もに、人工筋の駆動力を伸展のトルクに効 的に変換することができる筋力補助装置を 供することを目的とする。
 また本発明は、人工筋の無負荷状態におけ 不要な規制力の発生を防止することができ 筋力補助装置を提供することを目的とする

 請求項1記載の本発明の筋力補助装置は、関 節の一方の骨に沿って配置される第1の装着 と、前記関節の他方の骨に沿って配置され 第2の装着具と、前記第1の装着具に一端を、 前記第2の装着具に他端を設ける人工筋とを え、前記人工筋として、気体、液体、若し は固体の物質、又はこれらの混合物の供給 は排出によって伸縮するアクチュエータを い、使用者の肘、膝、又は手首などの関節 動作を支援する筋力補助装置であって、前 第1の装着具又は前記第2の装着具に、前記人 工筋の経路を規制する経路規制部を設けたこ 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 力補助装置において、前記経路規制部を前 第1の装着具に設け、前記経路規制部によっ 前記人工筋の前記関節への近接を規制する とを特徴とする。
 請求項3記載の本発明は、請求項2に記載の 力補助装置において、前記経路規制部を前 第1の装着具に回動可能に設けることを特徴 する。
 請求項4記載の本発明は、請求項2に記載の 力補助装置において、前記経路規制部を、 記第1の装着具に取り付ける支持部材と、前 人工筋を保持する保持部材とから構成し、 記支持部材のピン穴と前記保持部材のピン とを連結ピンによって連結し、前記支持部 又は前記保持部材の前記ピン穴を長穴とす ことを特徴とする。
 請求項5記載の本発明は、請求項2に記載の 力補助装置において、前記経路規制部を、 記第1の装着具に取り付ける支持部材と、前 人工筋を保持する保持部とから構成し、前 支持部材と前記保持部材とを前記人工筋の 手方向にスライド可能に設けることを特徴 する。
 請求項6記載の本発明は、請求項4又は請求 5に記載の筋力補助装置において、前記支持 材を、前記第1の装着具の一方の側部に設け る一方支持片と、前記第1の装着具の他方の 部に設ける他方支持片とより構成すること 特徴とする。
 請求項7記載の本発明は、請求項6に記載の 力補助装置において、平行に2つの前記人工 を配置し、前記保持部材を、一方の前記人 筋を保持する一方保持片と、他方の前記人 筋を保持する他方保持片とより構成し、前 一方保持片を前記一方支持片に設け、前記 方保持片を前記他方支持片に設けることを 徴とする。
 請求項8記載の本発明は、請求項7に記載の 力補助装置において、前記第1の装着具が、 方側第1の装着具と他方側第1装着具とに分 し、前記第2の装着具が、一方側第2の装着具 と他方側第2装着具とに分離し、前記一方保 片と前記他方保持片とが分離していること 特徴とする。
 請求項9記載の本発明は、請求項2に記載の 力補助装置において、前記人工筋の他端を ガイド機構を介して前記第2の装着具に設け 前記人工筋の他端が前記ガイド機構に沿っ 移動することを特徴とする。
 請求項10記載の本発明は、請求項9に記載の 力補助装置において、前記人工筋の他端を 前記人工筋の引っ張り方向に弾性部材によ て付勢することを特徴とする。
 請求項11記載の本発明は、請求項2に記載の 力補助装置において、前記第1の装着具が上 腕に、前記第2の装着具が前腕に配置され、 記人工筋が肘の外側に配置されることを特 とする。
 請求項12記載の本発明は、請求項1に記載の 力補助装置において、前記第2の装着具に、 前記他方の骨に沿ってガイドを設け、前記経 路規制部を、前記ガイドの前記関節側の端部 に設けたことを特徴とする。
 請求項13記載の本発明は、請求項12に記載の 筋力補助装置において、前記経路規制部の終 端と前記人工筋の前記第1の装着具の固定端 結ぶ直線が、前記関節の外方に常に配置さ ることを特徴とする。
 請求項14記載の本発明は、請求項12に記載の 筋力補助装置において、前記人工筋の他端を 、前記ガイドに摺動自在に設けたことを特徴 とする。
 請求項15記載の本発明は、請求項12に記載の 筋力補助装置において、前記人工筋の他端を 一端側に引っ張る張力付加部材を設けたこと を特徴とする。
 請求項16記載の本発明は、請求項15に記載の 筋力補助装置において、前記張力付加部材と してワイヤーを設け、前記ワイヤーの一端を 前記人工筋の他端に取り付け、前記ワイヤー の他端を前記第1の装着具に取り付けたこと 特徴とする。
 請求項17記載の本発明は、請求項16に記載の 筋力補助装置において、前記ワイヤーの経路 を前記経路規制部によって規制したことを特 徴とする。
 請求項18記載の本発明は、請求項12に記載の 筋力補助装置において、前記第1の装着具が 腕に、前記第2の装着具が前腕に配置され、 記人工筋が肘の外側に配置されることを特 とする。

 本発明によれば、屈曲伸展動作によって 工筋の経路が変化しても、人体を圧迫する とを防ぐことができる。また、人工筋の駆 力を伸展のトルクに効率的に変換すること できる。また、人工筋の無負荷状態におけ 不要な規制力の発生を防止することができ 。また、人工筋のたるみによる干渉や損傷 防止することができる。

本発明の一実施例における筋力補助装 の屈曲及び伸展状態を示す側面図 同筋力補助装置の斜視図 同筋力補助装置の他の方向から見た斜 図 同筋力補助装置に用いる保護部材の斜 図 本実施例の保護部材の他の方向から見 斜視図 同保護部材の正面図 本発明の他の実施例による保護部材の 展状態を示す斜視図 同保護部材の屈曲状態を示す斜視図 本発明の他の実施例による保護部材の 面図 本発明の更に他の実施例による保護部 材の側面図 本発明の他の実施例における筋力補助 装置の伸展状態を示す側面図 同筋力補助装置の屈曲状態を示す側面 図 従来の筋力補助装置の伸展状態を示す 要部斜視図 同筋力補助装置の屈曲状態を示す要部 斜視図 同筋力補助装置において人工筋の無負 荷状態で伸展動作を行った状態を示す要部斜 視図

符号の説明

 10 第1の装着具
 20 第2の装着具
 70 バネ関節
 80 伸展用人工筋
 81 一端
 82 他端
 83 ガイド機構
 84 固定部材
 85 可動部材
 90 保護部材(経路規制部)
 91 支持部材
 92,96 保持部材
 93A,93B ピン穴
 94A,94B ピン穴
 95A,95B 孔
 97 ガイド
 98 経路規制部
 99 張力付加部材
 100 張力発生部

 本発明の第1の実施の形態による筋力補助装 置は、第1の装着具又は第2の装着具に、人工 の経路を規制する経路規制部を設けたもの ある。本実施の形態によれば、人工筋の予 外の経路変化を抑えることができる。
 本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の 態による筋力補助装置において、経路規制 を第1の装着具に設け、経路規制部によって 工筋の関節への近接を規制するものである 本実施の形態によれば、屈曲伸展動作によ て人工筋の経路が変化しても、人体を圧迫 ることを防ぐとともに、人工筋の駆動力を 展のトルクに効率的に変換することができ 。 本発明の第3の実施の形態は、第2の実施 の形態による筋力補助装置において、経路規 制部を第1の装着具に回動可能に設けるもの ある。本実施の形態によれば、人工筋の経 変化を規制しすぎることを防止することが きる。
 本発明の第4の実施の形態は、第2の実施の 態による筋力補助装置において、経路規制 を、第1の装着具に取り付ける支持部材と、 工筋を保持する保持部材とから構成し、支 部材のピン穴と保持部材のピン穴とを連結 ンによって連結し、支持部材又は保持部材 ピン穴を長穴とするものである。本実施の 態によれば、装着者の体型の相違や装着ず によって生じる負荷を長穴によって緩和す ことができ、経路規制部の破損を防止する とができる。
 本発明の第5の実施の形態は、第2の実施の 態による筋力補助装置において、経路規制 を、第1の装着具に取り付ける支持部材と、 工筋を保持する保持部とから構成し、支持 材と保持部材とを人工筋の長手方向にスラ ド可能に設けるものである。本実施の形態 よれば、人工筋の伸縮による経路規制部と 工筋とのこすれを緩和することができる。
 本発明の第6の実施の形態は、第4又は第5の 施の形態による筋力補助装置において、支 部材を、第1の装着具の一方の側部に設ける 一方支持片と、第1の装着具の他方の側部に ける他方支持片とより構成するものである 本実施の形態によれば、装着具の両側部で 持部材を支持するため、安定した動作を確 することができる。
 本発明の第7の実施の形態は、第6の実施の 態による筋力補助装置において、平行に2つ 人工筋を配置し、保持部材を、一方の人工 を保持する一方保持片と、他方の人工筋を 持する他方保持片とより構成し、一方保持 を一方支持片に設け、他方保持片を他方支 片に設けるものである。本実施の形態によ ば、2つの人工筋の動作を安定して行わせる ことができ、平行に配置した2つの人工筋に ってねじれの少ない屈曲伸展動作を行わせ ことができる。
 本発明の第8の実施の形態は、第7の実施の 態による筋力補助装置において、第1の装着 が、一方側第1の装着具と他方側第1装着具 に分離し、第2の装着具が、一方側第2の装着 具と他方側第2装着具とに分離し、一方保持 と他方保持片とが分離しているものである 本実施の形態によれば、装着具を一方側と 方側に分離することができるため、使用者 の装着を容易に行うことができる。
 本発明の第9の実施の形態は、第2の実施の 態による筋力補助装置において、人工筋の 端を、ガイド機構を介して第2の装着具に設 、人工筋の他端がガイド機構に沿って移動 るものである。本実施の形態によれば、人 筋の無負荷状態における不要な規制力の発 を防止することができる。
 本発明の第10の実施の形態は、第9の実施の 態による筋力補助装置において、人工筋の 端を、人工筋の引っ張り方向に弾性部材に って付勢するものである。本実施の形態に れば、機構的な摩擦の発生によって、人工 の無負荷状態における不要な規制力の発生 防止することができる。
 本発明の第11の実施の形態は、第2の実施の 態による筋力補助装置において、第1の装着 具が上腕に、第2の装着具が前腕に配置され 人工筋が肘の外側に配置されるものである 本実施の形態によれば、肘の屈曲動作によ 人工筋の肘への圧迫を防止することができ 。
 本発明の第12の実施の形態は、第1の実施の 態による筋力補助装置において、第2の装着 具に、他方の骨に沿ってガイドを設け、経路 規制部を、ガイドの関節側の端部に設けたも のである。本実施の形態によれば、屈曲伸展 動作によって人工筋の経路が変化しても、人 体を圧迫することを防ぐとともに、人工筋の 駆動力を伸展のトルクに効率的に変換するこ とができる。
 本発明の第13の実施の形態は、第12の実施の 形態による筋力補助装置において、経路規制 部の終端と人工筋の第1の装着具の固定端を ぶ直線が、関節の外方に常に配置されるも である。本実施の形態によれば、肘を圧迫 ず、駆動力を有効なトルクに変換すること できる。
 本発明の第14の実施の形態は、第12の実施の 形態による筋力補助装置において、人工筋の 他端を、ガイドに摺動自在に設けたものであ る。本実施の形態によれば、人工筋の他端を 摺動させることでたるみを防止することがで きる。
 本発明の第15の実施の形態は、第12の実施の 形態による筋力補助装置において、人工筋の 他端を一端側に引っ張る張力付加部材を設け たものである。本実施の形態によれば、屈曲 時に人工筋の自由端を関節側に引っ張ること で、人工筋がプレートやガイドに引っかかり 、屈曲動作の妨げとなることを防止できる。
 本発明の第16の実施の形態は、第15の実施の 形態による筋力補助装置において、張力付加 部材としてワイヤーを設け、ワイヤーの一端 を人工筋の他端に取り付け、ワイヤーの他端 を第1の装着具に取り付けたものである。本 施の形態によれば、ワイヤーによって第1の 着具側から引っ張ることで、人工筋の自由 を確実に摺動させることができる。
 本発明の第17の実施の形態は、第16の実施の 形態による筋力補助装置において、ワイヤー の経路を経路規制部によって規制したもので ある。本実施の形態によれば、ワイヤーの安 定した動作を確保できる。
 本発明の第18の実施の形態は、第12の実施の 形態による筋力補助装置において、第1の装 具が上腕に、第2の装着具が前腕に配置され 人工筋が肘の外側に配置されるものである 本実施の形態によれば、肘の屈曲動作によ 人工筋の肘への圧迫を防止できる。

 以下に、本発明の筋力補助装置の一実施例 ついて説明する。
 図1は本発明の一実施例における筋力補助装 置の屈曲及び伸展状態を示す側面図、図2は 筋力補助装置の斜視図、図3は同筋力補助装 の他の方向から見た斜視図、図4は同筋力補 助装置に用いる保護部材の斜視図、図5は本 施例の保護部材の他の方向から見た斜視図 図6は同保護部材の正面図である。
 図7は本発明の他の実施例による保護部材の 伸展状態を示す斜視図、図8は同保護部材の 曲状態を示す斜視図である。
 また、図9は本発明の他の実施例による保護 部材の側面図、図10は本発明の更に他の実施 による保護部材の側面図である。
 なお、屈曲動作及び伸展動作を補助するた には、図13及び図14に示す構成を前提とする が、本実施例では屈曲動作に必要な部材につ いては省略して説明する。

 本実施例による筋力補助装置は、図1から図 3に示すように、関節の一方の骨に沿って配 される第1の装着具10と、関節の他方の骨に って配置される第2の装着具20と、第1の装着 10に一端81を、第2の装着具20に他端82を設け 伸展用人工筋80とを備えている。
 本実施例のように、肘に設ける場合には、 1の装着具10は上腕に配置され、第2の装着具 20は前腕に配置される。伸展用人工筋80は、 の外側に配置される。図3に示すように、平 に2つの伸展用人工筋80A,80Bを配置すること 好ましい。
 伸展用人工筋80は、気体、液体、若しくは 体の物質、又はこれらの混合物の供給又は 出によって、少なくとも長手方向に伸縮す アクチュエータである。図示はしないが、 展用人工筋80を収縮させる動力源を備えてい る。
 第1の装着具10と第2の装着具20とはバネ関節7 0で連結している。このバネ関節70には、コイ ルバネを用いる。そして、コイルバネによる バネ関節70の回転軸のずれが、関節の回動軸 ずれと等しくなるように、コイルバネの長 を調節している。

 伸展用人工筋80の他端82は、ガイド機構83を して第2の装着具20に設けている。ガイド機 83は、ガイド溝を形成する固定部材84と、こ のガイド溝に沿って移動する可動部材85とで 成される。固定部材84は第2の装着具20に固 され、可動部材85は他端82を保持する。この うに、伸展用人工筋80の他端82を、ガイド機 構83に沿って移動させることで、伸展用人工 80の無負荷状態における不要な規制力の発 を防止することができる。
 なお、図示はしないが、可動部材85に弾性 材を設け、伸展用人工筋80を引っ張り方向に 付勢することが好ましい。このように、伸展 用人工筋80の他端82を、伸展用人工筋80の引っ 張り方向に弾性部材によって付勢することで 、機構的な摩擦の発生によって、伸展用人工 筋80の無負荷状態における不要な規制力の発 を防止することができる。

 第1の装着具10には、伸展用人工筋80の経路 規制する経路規制部として保護部材90を設け 、この保護部材90によって伸展用人工筋80の 節への近接を規制している。
 図4から図6に保護部材90を示す。
 経路規制部の保護部材90は、第1の装着具10 取り付ける支持部材91と、伸展用人工筋80を 持する保持部材92とから構成される。
 支持部材91は、第1の装着具10の一方の側部 設ける一方支持片91Aと、第1の装着具10の他 の側部に設ける他方支持片91Bとより構成す 。このように、支持部材91を、第1の装着具10 の一方の側部に設ける一方支持片91Aと、第1 装着具10の他方の側部に設ける他方支持片91B とにより構成することで、第1の装着具10の両 側部で支持部材91が支持されるため、安定し 動作を確保することができる。
 また、保持部材92は、一方の伸展用人工筋80 Aを保持する一方保持片92Aと、他方の伸展用 工筋80Bを保持する他方保持片92Bとから構成 る。このように、平行に2つの伸展用人工筋8 0A,80Bを配置し、保持部材92を、一方の伸展用 工筋80Aを保持する一方保持片92Aと、他方の 展用人工筋80Bを保持する他方保持片92Bとよ 構成することで、ねじれの少ない屈曲伸展 作を行わせることができる。
 そして、一方保持片92Aは一方支持片91Aに設 、他方保持片92Bは他方支持片91Bに設ける。

 支持部材91にはピン穴93A,93Bを、保持部材92 はピン穴94A,94Bを設ける。そして、支持部材9 1のピン穴93Aと保持部材92のピン穴94Aとに連結 ピン(図示せず)を挿入し、支持部材91のピン 93Bと保持部材92のピン穴94Bとに連結ピンを挿 入することで、支持部材91と保持部材92とが 結される。
 この実施例では、保持部材92のピン穴94A,94B 長穴としている。なお、保持部材92のピン 94A,94Bに代えて、支持部材91のピン穴93A,93Bを 穴としてもよい。このように、支持部材91 ピン穴93A,93B又は保持部材92のピン穴94A,94Bの どちらか一方側のピン穴を長穴とすること 、装着者の体型の相違や装着ずれによって じる負荷を緩和することができるとともに 保護部材の破損を防止することができる。
 そして、保護部材90は、支持部材91に設けた 孔95A,95Bによって、第1の装着具10に回動可能 設けられる。このように、保護部材90を、第 1の装着具10に対して所定角度だけ回動可能に 設けることで、伸展用人工筋80の経路変化を 制しすぎることを防止することができる。
 また、保護部材90は、屈曲伸展を行っても 伸展用人工筋80の経路が関節に干渉しないよ うに構成されている。
ただし、保護部材90が第1の装着具10に固定さ ていては、屈曲の曲げ角が大きくなった場 に、伸展用人工筋80と保護部材90が鋭角に当 接し、負荷が大きくなる。このため、保護部 材90を、第1の装着具10に対して回動可能とし 屈曲動作時に関節の接線方向に近い位置に 動することで、伸展用人工筋80と保護部材90 の間に生じる負荷を軽減するように構成され ている。
この場合、伸展用人工筋80だけではなく保護 材90も、屈曲動作によって関節と干渉しな ように構成されている。
 また、伸展用人工筋80の経路は、屈曲伸展 行っても、関節の外側の位置に維持できる うに、保護部材90により規制されている。伸 展用人工筋80の経路規制が不十分な場合、伸 用人工筋80が関節の側面に逃げて、関節の くや内側に位置する場合がある。
このような場合、伸展用人工筋80が駆動して 、その力を伸展のトルクに変換できないば りか、関節を圧迫したり、無理な方向への 荷を発生させたりするので、怪我などの原 となる。
 また、本実施例では、図支持部材91が、バ 関節70を上下から挟み込む形で溝を形成する ことでバネ経路規制部91C、91Dを設けている。
これにより、屈曲伸展によるバネ関節70の変 に伴って、支持部材91が追従して回動し、 展用人工筋80からの負荷に対しては、経路規 制となって負荷を受け止めるように構成され ている。
 なお、保護部材90の回動や規制については この他、リンク機構、弾性体によるバイア 力などによって実現することができる。

 図7及び図8に、他の実施例による保護部材90 Bを示す。上記実施例と同一機能部材には同 符号を付して説明を省略する。
 本実施例による保護部材90Bは、バネ経路規 部91C、91Dを筒状部材によって構成し、バネ 節70をこのバネ経路規制部91C、91Dの空洞内 配置している。本実施例のように、バネ経 規制部91C、91Dを筒状部材によって構成し、 ネ関節70をこのバネ経路規制部91C、91Dの空洞 内に配置することで、上記実施例のように溝 によって規制する場合に比較して、より確実 にバネ関節70の配置を規制することができる

 上記実施例では、一方保持片92Aと他方保持 92Bとを連結した構成を示したが、一方保持 92Aと他方保持片92Bとを分離した構成として よい。
 特に、第1の装着具10が、一方側第1の装着具 と他方側第1装着具とに分離し、第2の装着具2 0が、一方側第2の装着具と他方側第2装着具と に分離している場合には、一方保持片92Aと他 方保持片92Bとを分離することで、使用者への 装着を容易に行うことができる。
 次に、本発明の他の実施例、ならびに更に の実施例による保護部材について説明する
 図9及び図10に示す保護部材は、支持部材91 保持部材92とを、伸展用人工筋80の長手方向 スライド可能に設けたものである。なお同 部材には同一符号を付して説明を省略する
 図9に示す保護部材90Cでは、保持部材96を、 持部材91との連結部を構成する第1の保持部 96Aと、伸展用人工筋80の保持を行う第2の保 部片96Bとに分割する。そして、第2の保持部 片96Bを、第1の保持部片96Aに対してスライド 能にしつつ、第1の保持部片96Aと第2の保持部 片96Bとを、スライダー96Cで連結したものであ る。
 図10に示す保護部材90Dでは、保持部材92にイ ンナースリーブ92Dを設け、伸展用人工筋80を のインナースリーブ92Dで保持する。そして インナースリーブ92Dを、保持部材92に対し スライド可能にしたものである。なお、保 部材92には、長溝92Eを形成し、インナースリ ーブ92Dに形成したガイドピン92Fを長溝92E内に 配置することで、インナースリーブ92Dのスラ イド範囲を規制している。
 以上のように、支持部材91と保持部材92とを 、伸展用人工筋80の長手方向にスライド可能 設けることで、伸展用人工筋80の伸縮によ 保護部材90と伸展用人工筋80とのこすれを緩 することができる。

 以上のように、本実施例の筋力補助装置は 第1の装着具10に、伸展用人工筋80の経路を 制する保護部材90を設けたものである。この ように、この保護部材90によって伸展用人工 80の関節への近接を規制することで、屈曲 展動作によって伸展用人工筋80の経路が変化 しても、人体を圧迫することを防ぐとともに 、伸展用人工筋80の駆動力を伸展のトルクに 率的に変換することができる。
 なお、伸展動作だけを補助する場合には、 13及び図14に示す屈曲動作のための部材を備 えなくてもよい。
 また、本実施例では伸展用人工筋について 明したが、屈曲用人工筋についても適用す ことができる。

 以下に、本発明の筋力補助装置の他の実施 について説明する。
 図11は本発明の他の実施例における筋力補 装置の伸展状態を示す側面図、図12は同筋力 補助装置の屈曲状態を示す側面図である。
 なお、屈曲動作及び伸展動作を補助するた には、図13及び図14に示す構成を前提とする が、本実施例では屈曲動作に必要な部材につ いては省略して説明する。

 本実施例による筋力補助装置は、図11及び 12に示すように、関節の一方の骨に沿って配 置される第1の装着具10と、関節の他方の骨に 沿って配置される第2の装着具20と、第1の装 具10に一端81を、第2の装着具20に他端82を設 る伸展用人工筋80とを備えている。
 本実施例のように、肘に設ける場合には、 1の装着具10は上腕に配置され、第2の装着具 20は前腕に配置される。伸展用人工筋80は、 の外側に配置される。図示はしないが、平 に2つの伸展用人工筋を配置することが好ま い。
 伸展用人工筋80は、気体、液体、若しくは 体の物質、又はこれらの混合物の供給又は 出によって、少なくとも長手方向に伸縮す アクチュエータである。図示はしないが、 展用人工筋80を収縮させる動力源を備えてい る。
 第1の装着具10と第2の装着具20とはバネ関節7 0で連結している。このバネ関節70には、コイ ルバネを用いる。そして、コイルバネによる バネ関節70の回転軸のずれが、関節の回動軸 ずれと等しくなるように、コイルバネの長 を調節している。

 伸展用人工筋80の他端82は、ガイド97を介し 第2の装着具20に設けている。ガイド97は、 腕、すなわち他方の骨に沿って設けており ガイド97の関節側の端部には、伸展用人工筋 80の経路を規制する経路規制部98を設けてい 。
 また、伸展用人工筋80の他端82は、ガイド97 対して所定の範囲で摺動できるように設け いる。図11及び図12において、他端82Aの位置 は、伸展用人工筋80を駆動し、他端82を関節 へ摺動させた状態の位置を示している。即 、この他端82Aの位置まで他端82が摺動可能と なっている。
 また、伸展用人工筋80の他端82には、張力付 加部材99であるワイヤーの一端が取り付けら 、ワイヤーの他端は張力発生部100を介して 1の装着具10に取り付けられている。
 そして、経路規制部98は、張力付加部材99で あるワイヤーの経路も規制している。

 以上のように、本実施例の筋力補助装置は 前腕に取り付ける第2の装着具20にガイド97 設け、ガイド97の関節側の端部に伸展用人工 筋80の経路を規制する経路規制部98を設けた のである。このように、肘を曲げた状態で 、経路規制部98の終端と伸展用人工筋80の第1 の装着具10の固定端となる一端81とを結ぶ直 を、常に関節の外方となるように、経路規 部98を配置したことで、曲げ角が深い位置で 伸展用人工筋80が収縮しても、使用者への圧 を防ぐとともに、伸展用人口筋80の駆動力 伸展のトルクに効率的に変換することがで る。
 なお、関節よりも外方とは、関節と干渉し い位置であり、本実施例では、経路規制部9 8が関節の外側に配置された場合を示してい が、関節の両側部に配置してもよい。
 このとき、伸展用人工筋80は、肘を曲げた に、使用者や装具等と干渉しないように十 な長さが必要である。そこで、伸展用人工 80の他端82を摺動可能とすることで、肘を曲 た際に必要とする長さを確保することがで るとともに、自然長で伸展した場合に発生 る大きなたるみを防止することができる。
 なお、本実施例では、伸展用人工筋80の他 82を摺動可能としたが、他端82に代えて一端8 1を摺動可能としてもよい。

 本実施例では、伸展用人工筋80を規制する 路規制部98を第2の装着具20に設けたが、伸展 用人工筋80の固定端である第1の装着具10から 展用人工筋80の自由端側に向けて、経路規 部98を設ける構成でもよい。この構成により 、伸展用人工筋80を自然長で屈曲させた場合 生じる、伸展用人工筋80と他の部材とのこ れや、伸展用人工筋80の曲げの阻害を防止す ることができる。
 また、張力付加部材99で、伸展用人工筋80の 自由端における固定端からの距離(経路)を規 する。この規制により、前腕における自由 が肘の関節方向に移動するため、伸展用人 筋80が第2の装着具20のプレートやガイドな に干渉することを防ぐことができる。本実 例では、張力付加部材99としてワイヤーを用 いて説明したが、板バネを用いてもよく、自 由端を関節方向に移動させるに十分な張力を 付加できればよい。
 なお、伸展動作だけを補助する場合には、 13及び図14に示す屈曲動作のための部材を備 えなくてもよい。
 また、本実施例では伸展用人工筋について 明したが、屈曲用人工筋についても適用す ことができる。

 本発明は、肘、膝、又は手首などの関節 の動作を支援する筋力補助装置として利用 きる。