特許 6809785 歩行支援機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6809785

(24)【登録日】2020年12月14日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】歩行支援機

(51)【国際特許分類】

   A61H 3/00 20060101AFI20201221BHJP

【ＦＩ】

   A61H3/00 B

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-250597(P2015-250597)

(22)【出願日】2015年12月22日

(65)【公開番号】特開2017-113193(P2017-113193A)

(43)【公開日】2017年6月29日

【審査請求日】2018年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】304021277

【氏名又は名称】国立大学法人 名古屋工業大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000143639

【氏名又は名称】株式会社今仙電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100129676

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼荒 新一

(74)【代理人】

【識別番号】100158067

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 基

(72)【発明者】

【氏名】佐野 明人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 光久

(72)【発明者】

【氏名】植田 勝

(72)【発明者】

【氏名】多良 信太郎

【審査官】 今関 雅子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１６４４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５９７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３６７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５２３１１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｈ １／０２− ３／００

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用者の大腿部の側方に配置される第１リンク部と、
身体に直接又は間接的に固定され、第１回転支持部が取り付けられるベースとなるベース部を備えた支持部と、
前記支持部に対して前記第１リンク部を回転可能に支持し、かつ前記第１リンク部を前方向への付勢又は後方向への付勢に切り替え可能であるトルク発生装置を有する第１回転支持部と、
前記第１リンク部に直接又は間接的に設けられた使用者の大腿部又は下腿部に装着される腿装着部材と、
を備え、
前記第１回転支持部は、突起部を外周に有し中心からの距離が前記突起部に近づくほど長くなる偏心円に形成されており、前記ベース部に固定されている回転プレートと、前記回転プレートの周面を押圧する付勢力発生装置と、を有し、
前記付勢力発生装置の位置を移動させて前記突起部を超えて反対側に移動させることによって、前記第１リンク部を前方向への付勢及び後方向への付勢に切り替え可能である前記トルク発生装置を有することを特徴とする歩行支援機。

【請求項2】

前記トルク発生装置に固定的に取付けられる角度調整部材を有し、前記角度調整部材は前記ベース部に回転可能に取付けられ、前記角度調整部材を操作することによって、前記トルク発生装置の前記ベース部に対する角度を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の歩行支援機。

【請求項3】

前記第１回転支持部は、前記トルク発生装置が複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の歩行支援機。

【請求項4】

前記第１回転支持部は、前記トルク発生装置が前記ベース部に対して両側に対称配置となるように設けられ、それぞれの前記トルク発生装置は、前記ベース部に対する取付角度がそれぞれ異なるように取付けられていることを特徴とする請求項３に記載の歩行支援機

【請求項5】

前記トルク発生装置には、角度センサーが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の歩行支援機。

【請求項6】

前記支持部の少なくとも一部は、弾性部材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の歩行支援機。

【請求項7】

前記腿装着部材は、腿当部が腿の前側に配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の歩行支援機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歩行支援機に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明者らは、脚を患った人に有効な歩行支援機として、使用者の腰に装着される腰装着部材と、使用者の大腿部の側方に配置される第１リンク部と、前記腰装着部材と第１リンク部を回転可能に支持する第１回転支持部と、使用者の大腿部又は下腿部に装着される腿装着部材と、前記腿装着部材と前記第１リンク部を回転可能に支持する第２回転支持部と、を備え、前記第１リンク部は、複数の棒状部材からなることを特徴とする歩行支援機を提案している（特許文献１）。

【0003】

かかる歩行支援機は、腰に装着して使用される歩行支援機であり、主として、片麻痺等の歩行能力の弱くなった人に対して自然な歩行を補助するために軽いアシストを行なう装置である。そのため、健常者に対して荷物運搬等の重労働の肉体的負担を軽減する目的で使用したり、山道等の補助を目的で使用したりする場合には、アシスト力が小さい上、アシスト方向も一定方向のみであったため、有効性が低かった。

【0004】

健常者へのアシストは、筋肉により自ら脚を動かすことが可能であるため、筋肉のつき方の違いなどで使用者によって欲するアシストが異なるものとなり、また使用者の使用目的によっても欲するアシストが異なる場合がある。例えば、登山をする際において、通常の登山者の場合、大腿を上げる動作における筋力の余力が少なく、ボトルネックとなり、疲労を感じやすい。この場合は、股関節を屈曲方向にアシストすることが効果的であると考えられる。これに対し、登山上級者の場合、大腿部を上げる筋力が十分に備わっており、大腿部を大きく上げることのない歩き方を習得しているといった具合に、大腿部を上げる動作に関する筋力に余力がある者も多い。こうした登山上級者の場合、大腿部を上げる動作をアシストするよりも、伸展する方向にアシストした方が疲労軽減に対して貢献する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特願２０１４−１６４４８３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで、本発明は、こうした課題を鑑みてなされたものであり、付勢力の発生範囲を調整可能とするとともに、付勢力の方向も変更可能な歩行支援機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】

【0007】

本発明は、上述の目的を達成するために、以下の手段を採った。

【0008】

本発明の歩行支援機は、使用者の大腿部の側方に配置される第１リンク部と、身体に直接又は間接的に固定される支持部と、前記支持部に対して前記第１リンク部を回転可能に支持し、かつ第１リンク部を前方向への付勢又は後方向への付勢に切り替え可能であるトルク発生装置を有する第１回転支持部と、第１リンク部に直接又は間接的に設けられた使用者の大腿部又は下腿部に装着される腿装着部材と、を備えていることを特徴とする。本発明にかかる歩行支援機によれば、アシスト方向が股関節を屈曲する方向と伸展する方向の切り替え、すなわち、脚を前方向に運ぶ方向と後方向に運ぶ方向の切り替えを可能とすることができる。そのため、使用者に応じて、必要な方向のアシストを行なうことができる。

【0009】

また、本発明にかかる歩行支援機において、前記トルク発生装置は、支持部に対して角度を調整可能な角度調整部材を有していることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、角度調整部材によって付勢力を発生させる範囲を変更することができる。これにより、使用者に応じて最適な位置でアシストすることが可能になる。また、歩行支援機を装着したまま、歩いた状態でもアシスト位置を変更することができるようになる。

【0010】

さらに、本発明にかかる歩行支援機において、前記第１回転支持部は、トルク発生装置が複数設けられていることを特徴とするものであってもよい。第１回転支持部に複数のトルク発生装置を設けることで強い回転力を得て、第１リンク部をより強い力で移動させることができ、健常者に対しても最適なアシストをすることができる。

【0011】

さらに、本発明にかかる歩行支援機において、複数の前記トルク発生装置は、それぞれの取り付け角度が変更可能であることを特徴とするものであってもよい。複数のトルク発生装置の取付角度をそれぞれ別々に調整することで、トルク特性及びアシスト範囲の調整を行なうことができるようになる。

【0012】

さらに、本発明にかかる歩行支援機において、前記トルク発生装置には、角度センサーが設けられていることを特徴とするものであってもよい。かかる角度センサーを設けておくことよって、使用者の歩行中の作動角度、歩幅アシスト力、アシスト範囲、方向設定等のログを取ることで、種々のデータ処理を行なうことができるようになる。

【0013】

さらに、本発明にかかる歩行支援機において、前記支持部の少なくとも一部は、弾性部材であることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、第１回転支持部自体に力が加わった場合に、位置を変更させたり、捻る方向等に移動させることができるので、使用者による微妙な脚の動きの違いに対応させることができるようになる。

【0014】

さらに、本発明にかかる歩行支援機において、前記腿装着部は、腿当部が腿の前側に配置されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、より効率的に脚にアシスト力を伝えることができるようになる。

【発明の効果】

【0015】

本発明にかかる歩行支援機によれば、付勢力の発生範囲を調整可能とするとともに、付勢力の方向も変更可能とすることができる歩行支援機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態にかかる歩行支援機１００の構成の概略を示す正面斜視図である。

【図2】図２は、実施形態にかかる歩行支援機１００の第１回転支持部２０の構成の概略を示す分解斜視図である。

【図3】図３は、実施形態にかかる歩行支援機１００の第１回転支持部２０の構成の概略を示す側面図である。

【図4】図４は、実施形態にかかる歩行支援機１００の回転プレート２１を示す模式図である。

【図5】図５は、実施形態にかかる歩行支援機１００の第１回転支持部２０の構成の概略を示す側面図である。

【図6】図６は、実施形態にかかる歩行支援機１００の腿装着部材５０を示す部分斜視図である。

【図7】図７は、実施形態にかかる歩行支援機１００の使用状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態にかかる歩行支援機１００を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではない。なお、各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。なお、本発明の歩行支援機１００は、両脚用であっても片脚用であってもよいが、片脚用の歩行支援機１００は、両脚用の歩行支援機１００のいずれか一方のみを取り付けるのみの違いであるので、両脚用の歩行支援機１００を説明することによって片脚用の歩行支援機１００の説明に代える。また、右脚用と左脚用とは、左右対称であるので、使用者の左脚に装着して使用される左脚用の歩行支援機１００を説明することにより、右脚用の歩行支援機１００の説明に代える。

【0018】

図１は、第１実施形態にかかる歩行支援機１００の斜視図である。本実施形態の歩行支援機１００は、図１に示すように、主として、身体に直接又は間接的に固定される支持部１０と、第１リンク部３０と、支持部１０に対して第１リンク部３０を回転自在に支持する第１回転支持部２０と、大腿部に装着する腿装着部材５０と、を有する。図１には、左右一対の歩行支援機１００と、この歩行支援機１００が取り付けられる背負子９０とが図示されている。

【0019】

支持部１０は、第１回転支持部２０がトルクを発生させて第１リンク部３０を回転させる際に、第１回転支持部２０の固定側、いわゆる支点としての機能を有する。支持部１０は、図２に示すように、身体や背負子等に固定される固定部１１、第１回転支持部２０が取り付けられるベースとなるベース部１２、及びこれら固定部１１とベース部１２との間に配置される弾性部材からなる緩衝部材１３とを組み合わせて作製されている。固定部１１は、身体に直接に、又は間接的に取り付けられて支持部１０全体の位置を固定する機能を有する。第１実施形態は、背負子９０に固定されている例が示されている。ベース部１２は、後述する第１回転支持部２０が取り付けられる部材である。図２に示すように、後述する角度調整部材６０を回転可能に支持するため回転軸１２ａを略中心に有し、その周囲には、角度調整部材６０の回転を確保するために円弧状に設けられた円弧部１２ｂと、この円弧部１２ｂの外周側に、角度調整部材６０の角度を把握するための角度目盛１２ｃが設けられている。緩衝部材１３は、プラスチック、金属、その他の弾性部材で作製されており、剛性を有しつつ、一定の捻り、伸張又は短縮が可能な形態を有している。緩衝部材１３は、長手方向の伸張、圧縮等にも対応可能とするため、屈曲して形成されている。これら固定部１１、ベース部１２及び緩衝部材１３は、螺合部材９５によってそれぞれ固定されている。固定部１１と緩衝部材１３とは、第１回転支持部２０を使用者の大転子の側方に配置するため、その位置を調整可能なように複数の異なる位置に取り付けられるように設けられている。

【0020】

支持部１０には、第１回転支持部２０が第１リンク部３０を回転させるために加えられたトルクに対応する反力が加わることになる。そのため、支持部１０は、この反力に対して負けない力で支持、固定される必要がある。一方で、第１回転支持部２０に一切のがたつきがなくなるほど完全に固定してしまうと、第１リンク部３０が脚の動きに合わせて動きづらくなる可能性がある。すなわち、完全に前後方向のみの移動のみで、足の運び時の多少の捻り等にも対応できなくなってしまう可能性がある。そこで、支持部１０は、固定部１１、ベース部１２、及びこれら固定部１１とベース部１２との間に固定される緩衝部材１３とを組み合わせて作製されており、支持部１０に緩衝機能、弾性機能を持たせてある。これにより、緩衝部材１３が若干捻られたり、伸ばされたりすることで脚の複雑な動きに追従させることができるようになる。一方で、従来のように腰ベルト等で固定した場合には、腰への固定が緩いためベルト自体が移動したり、変形したりして第１回転支持部２０が大きく移動しやすく、第１リンク部３０に力が効果的に伝達されないおそれがある。そこで、固定部１１で確実に固定を確保しつつ、緩衝部材１３による適度に捻りや撓みで脚の動きに追従可能にした。なお、固定部１１を固定する部位は特に限定するものではないが、好ましくは、上半身又は上半身に取り付けられた部材（例えば背負子、金属の入った防護服等）に取り付けると良い。より好ましくは、少なくとも臍より上方の位置に取り付けることが好ましい。臍より上方に取り付けることで第１回転支持部２０からの距離を確保することができ、より弱い力でベース部１２を支持し、上半身にかかる力を低減することができるからである。身体に直接取り付ける場合は、例えば、胸ベルトを延設部に設けて胸にベルトを巻回して固定する方法等が考えられる。また、間接的に上半身に取り付けられる部材の例としては、背負子、消防士のボンベ、金属の入った防護服等に取り付けることが考えられる。勿論、これらに限定されるものではなく、その他の場所に取り付けても良い。

【0021】

第１回転支持部２０は、図１に示すように、第１リンク部３０にトルクをかけて回転させるための部材である。第１回転支持部２０は、図２に示すように、主として、２つのトルク発生装置２９で作製されている。トルク発生装置２９は、略円盤状の回転プレート２１と、この回転プレート２１を回転自在となるように内側に配置する外側ハウジング２２と、この外側ハウジング２２に設けられている付勢力発生装置２４と、を備えている。

【0022】

回転プレート２１は、図３に示すように、円盤状に形成されており、その略中心には取付孔が設けられており、この取付孔を利用して固定用螺合部材９１で外側ハウジング２２内に回転自在に取り付けられている。回転プレート２１は、図４に示すように、側面の一部から側方方向に突出する突起部２１ａを有しており、この突起部２１ａの先端と中心を結ぶ線Ｃに対して線対称に形成されている。外周は、中心からの距離が突起部２１ａに近づくほど長くなる偏心円に形成されている。すなわち、線分Ｄ、線分Ｅ、線分Ｆと順に長くなるように形成されている。回転プレート２１には、複数のネジ孔２１ｂが設けられており、後述する角度調整部材６０に固定される。

【0023】

外側ハウジング２２は、図２に示すように、回転プレート２１が収容可能な凹部を有しており、その周囲には、第１リンク部３０を固定する第１リンク取付部２３と、外側ハウジング２２を一定の回転方向に付勢させる付勢力発生装置２４と、が設けられている。

【0024】

第１リンク取付部２３は、図２に示すように、第１リンク部３０が挿入される２つの第１リンク部挿入孔２３ａと、この２つの第１リンク部挿入孔２３ａを締め付けることが可能な締付用片２３ｄと、締付用ボルト２３ｅとを有している。第１リンク部３０は、第１リンク部挿入孔２３ａに挿入した後、締付用ボルト２３ｅで締め付けることにより、第１リンク取付部２３に固定される。なお、ここに示した第１リンク部３０の取付方法はあくまで一例であり、その取付方法は特に限定するものではなく、他の方法によって固定しても構わない。なお、第１リンク取付部２３の第１リンク部挿入孔２３ａは、固定に必要な長さ以上の長さ（深さ）を有する孔に形成しておくとよい。かかる構成を採用することで、第１リンク部３０を構成する棒状部材の差し込み量によって、第１リンク部３０の長さを調整することができる。

【0025】

付勢力発生装置２４は、図２に示すように、外側ハウジング２２から歩行支援機１００を身体に取り付けた状態で略下方に延出するように設けられている。付勢力発生装置２４は、図３に示すように、筒状部材２４ａと、この筒状部材２４ａに内蔵された圧縮バネ２４ｃとを備えている。圧縮バネ２４ｃは、先端にローラーが設けられた押圧部２４ｂを備えており、回転プレート２１の周面を押圧している。回転プレート２１は、前述したように偏心に形成されており、半径Ｄの位置から半径Ｆの位置に向かって、徐々に半径が長くなるように形成されていることから、矢印αの方向に回転プレート２１が回転移動するに従って圧縮バネ２４ｃは圧縮されて弾性エネルギーが蓄勢されていく。よって、回転プレート２１は、矢印αとは反対の方向に付勢されることになる。実際には、回転プレート２１は、ベース部１２を介して身体の腰の部分に回転できないように固定されているため、歩行支援機１００が身体に取り付けられている状態では、外側ハウジング２２側が矢印βの方向に付勢され、第１リンク部３０が付勢されて脚をアシストする。さらに、図５に示すように、付勢力発生装置２４の位置をさらに移動させて、突起部２１ａを越えて線Ｃの反対側に移動させることによって、外側ハウジング２２側が矢印γの方向に付勢され、第１リンク部３０は逆方向に付勢されることになる。

【0026】

こうして作製されたトルク発生装置２９は、図２に示すように、ベース部１２に対して両側にそれぞれ１つずつが対称配置となるように、それぞれ角度調整部材６０を介して取り付けられる。なお、両側に取り付けられるそれぞれのトルク発生装置２９は、対称の形態をしている。角度調整部材６０とトルク発生装置２９は、移動不可能に固定的に取り付けられる。角度調整部材６０のうちのいずれか一方には、操作しやすいように操作者が把持可能なレバー部６１が設けられている。角度調整部材６０は、ベース部１２の両側からボルト９３等によって挟持するように固定される。この際にボルトは、円弧部１２ｂ内を通過するように配置される。この際の固定力は、歩行支援機１００のアシストによる反力に耐えて移動しない適度な摩擦力を有するとともに、使用者がレバー部６１を操作することによって、トルク発生装置２９のベース部１２に対する角度を変更可能な程度の強度で取り付けられる。よって、この角度調整部材６０に固定的に取り付けられるトルク発生装置２９は、歩行支援機１００を使用中に操作することなく移動することはないが、使用者自らがレバー部６１を動かすことで中心軸を中心に回転移動させることができる。なお、角度調整部材６０には、現在の角度が分かるように、角度目盛１２ｃを指す指針部６４が設けられている。なお、図２に示すように、トルク発生装置２９には、角度センサー又は傾斜センサー等の各種センサーを内蔵させてもよい。

【0027】

第１リンク部３０は、腿装着部材５０に力を伝える伝達部材であり、主として、歩行支援機１００が身体に取り付けられた際に、脚の大腿部の外側方に配置される。本実施形態においては、図１に示すように、第１リンク部３０は、２本の弾性を有する棒状部材が前後に平行又はほぼ平行に配置されて形成されているものを使用している。勿論、これに限定するものではなく、一枚の大きな金属製の板材等で第１リンク部３０を構成してもよい。２本の弾性を有する棒状部材を使用することで、それぞれの棒状部材が個別に湾曲したりすることが可能であるため、より捻りや押圧に対して緩衝しやすくすることができる。すなわち、重量物を持ち運んだり、斜面を登坂したりする際に、人それぞれの脚に応じてかかる負担の場所と部位が若干異なるものであるが、この相違をさらに緩衝することができる。棒状部材の素材としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が挙げられる。棒状部材の断面形状としては、四角形、三角形、円形等種々の断面形状のものを使用することができる。また、中空の筒状部材（パイプ状部材）を使用してもよい。使用者に直接接触する可能性があることや、いずれの曲げ方向にも同様の曲げ弾性を有し、かつ弾性を調整しやすいこと等の理由からパイプ状のＣＦＲＰを使用するとよい。２本の棒状部材は、異なる太さの棒状部材を使用したり、異なる素材からなる棒状部材を使用したりして、２本の棒状部材の弾性力、ねじり剛性等が異なる物性を有するものを使用してもよい。このように、本実施形態における歩行支援機１００によれば、第１リンク部３０の剛性、捻り、湾曲等をより細やかに調整することができる。また、２本の棒状部材を非平行に配置してもよい。例えば、上側（第１回転支持部２０側）の間隔が狭く下側（第２回転支持部４０側）の間隔が広くなるように配置したり、またこの逆に配置したりしてもよい。

【0028】

腿装着部材５０は、図６に示すように、プラスチック、布等で作製された腿に当てがわれる腿当部５４と、この腿当部５４に形成された貫通孔５４ａに通され大腿部に巻回する腿装着ベルト５５（図７参照）と、腿当部５４を腿の大腿部の正面側に配置させるための架設部材５３と、を備えており、第１リンク部３０の先端に取り付けられる。腿当部５４を正面側に配置し、かつ腿当部５４の両端に腿装着ベルト５５を配置することにより、腿を屈曲する方向にアシストする場合には、腿当部５４の両端で引っ張ることにより、腿を伸展させる方向にアシストする場合には、腿当部５４で押すようにアシストすることになる。かかる構成を採用することによって、腿に巻く腿装着ベルトの圧迫感を感じにくくすることができ、腿にフィットするため、横への脚の運びに対してもずれることなく、追従しやすくすることができる。また、アシスト方向を切り替えても、ズレによるロスがなく、効率よくアシスト力を脚に伝達することができる。

【0029】

こうして作製された歩行支援機１００は、図１に示すように、背負子９０の両側に右脚用及び左脚用のものがそれぞれ取り付けられて使用される。歩行支援機は。図７に示すように、それぞれの第１回転支持部２０が使用者の大転子の側方に配置されるように調整して取り付けられる。

【0030】

こうして使用者に装着された歩行支援機１００は、以下のように作用する。まず初めに、大腿部を前に移動させるアシスト、すなわち、股関節を屈曲させる方向にアシストする場合について説明する。使用者が歩行する際には、歩行支援機１００が取り付けられた脚は、支持脚と遊脚とを繰り返すことになる。歩行支援機１００は、第１リンク部３０が大腿部に沿って移動し、自然な遊脚と支持脚の動きに合わせて移動する。この際に、第１リンク部３０は、付勢力発生装置２４によって第１リンク部３０が前方方向へ付勢されている。そのため、脚が遊脚となった場合には、下腿部が前方方向へ振り出されるように促進される。このように前方へ脚を押し出す力が付加されるため、重い荷物を運搬している場合や坂道を登坂する場合であっても第１回転支持部２０による強いトルクにより、普段の力若しくは普段の力よりも弱い力で脚を容易に移動させることができる。また、歩行支援機１００は、脚が外側へ広がることを同時に防止するので、重い荷物を運んでいる際のよろめき等を効果的に防止することができる。この際に最も強い付勢力を欲する範囲が使用者によって異なることがある。こうした場合には、レバー部６１を移動させることによって、付勢力の働く範囲を変更させることができる。付勢力が必要な範囲は、異なる使用者間だけでなく、例えば同じ登山者であっても坂の角度等の路面状況によったり、同じ荷物運搬業者であっても運ぶ荷物の重さ等によって必要な範囲が異なったりする場合がある。こうした場合にレバー部６１の位置を変更することによって、歩行支援機１００を取り外すことなく、その付勢力のかかる範囲を変更することができる。

【0031】

脚が前方へ移動すると、付勢力発生装置２４の弾性エネルギーが解放されるが、脚が地面に着地し支持脚となり、反対側の脚が前方に押し出されると、第１リンク部３０は、第１回転支持部２０を中心に後方側へ回転移動する。すると、再度、回転プレート２１によって圧縮バネ２４ｃが押圧され、弾性エネルギーが蓄勢される。そして、再度遊脚となったときに遊脚を前方へ押し出すことができる。こうして、歩行時において遊脚となった場合には常に前方へ脚を押し出すことができる。

【0032】

次に、大腿部を後方に移動させる場合、すなわち、股関節を伸展させる方向にアシストする場合について説明する。アシストする方向を逆転させるには、先述したように、付勢力発生装置２４の押圧部２４ｂが突起部を越えて反対側に位置するように外側ハウジング２２を移動させることで、反対側方向に付勢力が発生する。そして、レバー部６１によって最適な位置に付勢力が発生するように、調整する。こうして後方方向へのアシストにすると、例えば登山の場合に、坂の前方かつ上方に脚を移動した後に、股関節を伸展させる方向にアシストされ、上半身を上方へ移動させようとする方向へ補助が働くことになる。このようにアシスト方向の切り替えも脚により押圧部２４ｂの位置を変更させ、かつレバー部６１で付勢力のかかる位置を変更することで歩行支援機１００を身体から取り外すことなく変更することができる。

【0033】

このように本発明にかかる歩行支援機１００によれば、付勢力の発生する範囲を自由に設定することができる。しかも、歩行支援機１００を身体に取り付けた状態に加え、歩行中であってもレバー部６１によって変更することができる。また、同様に、歩行支援機１００を身体に取り付けた状態で脚によって付勢力発生装置２４の押圧部２４ｂの位置を変更することで、反対方向に付勢力を変更することができる。

【0034】

また、トルク発生装置２９を複数設けることによって、トルク発生装置２９を一つ設けた場合と比較して、第１回転支持部２０の直径を大きくすることなく、大きなトルクを発生させることができる。また、それぞれのトルク発生装置２９に係る負荷は、１つのトルク発生装置２９を設けた場合と同様の力しかかからないので、それぞれの部品に与える負荷が大きくなることはない。そのため、トルクは強くなっているにもかかわらず、１つの場合と同様の信頼度及び寿命を有した第１回転支持部２０を提供することができる。また、２つの第１回転支持部２０を取り付けるのに際して、それぞれのトルク発生曲線が異なるように、すなわち、それぞれのトルク発生装置２９のそれぞれの取付角度が異なるように設けることで、第１リンク部３０の位置に応じて負荷を調整することができるようになる。例えば、荷物を持ち上げる動作に必要な脚の動きに応じて、最も力が必要な部位でトルクを最も発生させたり、登山等で斜面を歩く場合に、筋力の余力の大きい股関節の伸展動作部でばねに力を蓄えて、余力の小さい股関節の屈曲時に第１回転支持部２０の回転トルクを配分し、屈曲動作をアシストさせたりといった具合である。なお、トルクそのものの強さの調整は、付勢力発生装置２４によって調整することができる。

【0035】

また、使用者が実際に歩行する場合には、脚が完全に前後運動するものではなく、外側に広がるような円弧を描きながら、脚は移動していくことから、第１リンク部３０には、捻りの力が加わる場合がある。また、歩行時の腰の捻りや足の着地時において足が急激に向きを替えたりする場合において、支持部１０及び第１リンク部３０によってこの捻りを吸収することができる。そのため、脚に余計な力が加わることなく、自然な状態で歩くことができる。こうした支持部１０及び第１リンク部３０の捻りは、歩行時のみではなく、起立時に身体を捻ろうとした場合や、着座をする場合等にも捻りの力が加わることがあるが、こうした状況においても捻りの力を吸収することができる。さらに、この捻りの吸収に２本の弾性を有する棒状部材や弾性部材を使用することによって、金属板等を使用した場合と比較して、初期状態に戻りやすくなる。この捻れを復帰しようとする力によって、使用者は正しい歩行に規制されることになる。

【0036】

また、第１回転支持部２０には、角度センサー又は傾斜センサーが設けられているので、支持部１０に対する第１回転支持部２０の回転角度等のデータから、歩行中の作動角度、歩幅、アシスト力、アシスト範囲、方向設定等のログを蓄積することで、今後の歩行支援機に必要かつ有効な様々なデータを収集することができる。

【0037】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施しうる。

【産業上の利用可能性】

【0038】

上述した実施の形態で示すように、健常者の肉体的負担の軽減を行なう歩行支援機として産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0039】

１０…支持部、１１…固定部、１２…ベース部、１２ａ…回転軸、１２ｂ…円弧部、１２ｃ…角度目盛、１３…緩衝部材、２０…第１回転支持部、２１…回転プレート、２１ａ…突起部、２１ｂ…ネジ孔、２２…外側ハウジング、２３…第１リンク取付部、２３ａ…第１リンク部挿入孔、２３ｄ…締付用片、２３ｅ…締付用ボルト、２４…付勢力発生装置、２４ａ…筒状部材、２４ｂ…押圧部、２４ｃ…圧縮バネ、２９…トルク発生装置、３０…第１リンク部、５０…腿装着部材、５３…架設部材、５４…腿当部、５４ａ…貫通孔、５５…腿装着ベルト、６０…角度調整部材、６１…レバー部、６４…指針部、９０…背負子、９１…固定用螺合部材、９５…螺合部材、１００…歩行支援機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】