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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023063790
(43)【公開日】2023-05-10
(54)【発明の名称】誘導補助装置
(51)【国際特許分類】
   A61G 5/14 20060101AFI20230428BHJP
   A61H 1/02 20060101ALI20230428BHJP
   A61G 7/053 20060101ALI20230428BHJP
【FI】
A61G5/14
A61H1/02 N
A61G7/053
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021173805
(22)【出願日】2021-10-25
(71)【出願人】
【識別番号】000001317
【氏名又は名称】株式会社熊谷組
(74)【代理人】
【識別番号】100111202
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 周彦
(74)【代理人】
【識別番号】100177644
【弁理士】
【氏名又は名称】児玉 和樹
(72)【発明者】
【氏名】小林 英一
【テーマコード(参考)】
4C040
4C046
【Fターム(参考)】
4C040AA08
4C040GG14
4C046AA03
4C046AA08
4C046AA09
4C046AA27
4C046AA42
4C046AA45
4C046AA49
4C046BB01
4C046BB07
4C046CC01
4C046CC04
4C046DD02
4C046DD07
4C046DD12
4C046DD16
4C046DD33
4C046EE02
(57)【要約】
【課題】使用者が重心を前方に移動させて起立動作と着座動作を行うことができる誘導補助装置を提供する。
【解決手段】
誘導補助装置1は、往復移動可能な手すり部10の移動中に逆方向へ移動することを規制する移動機構部11と、使用者99の足99Bが載せられる台座部15と、を備え、使用者99を起立させる場合、移動機構部11は、手すり部10を上端位置P1から下端位置まで移動させることで使用者99を前傾姿勢にしながら臀部99Cを座面91から離間させ、手すり部10を下端位置から上端位置P1まで移動させることで使用者99を起立させ、使用者99を着座させる場合、移動機構部11は、手すり部10を上端位置P1から下端位置まで移動させることで使用者99を前傾姿勢にしながら臀部99Cを座面91に接近させ、手すり部10を下端位置から上端位置P1まで移動させることで使用者99を着座させる。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
座面上に着座した使用者を起立させるように誘導し、且つ起立した前記使用者を着座させるように誘導する誘導補助装置であって、
前記使用者が手を掛ける手すり部と、
上下方向または前方に向かって下り勾配となる傾斜方向に沿って前記手すり部を往復移動可能に支持し、上端位置と下端位置とを除いた前記手すり部の移動中に逆方向へ移動することを規制する移動機構部と、
前記移動機構部を垂直姿勢または傾斜姿勢に支持し、設置面に配置され、前記使用者の足が載せられる台座部と、を備え、
前記手すり部に手を掛けて着座した前記使用者を起立させる場合、前記移動機構部は、前記手すり部を前記上端位置から前記下端位置まで移動させることで前記使用者を前傾姿勢にしながら前記使用者の臀部を前記座面から離間させ、前記手すり部を前記下端位置から前記上端位置まで移動させることで前記前傾姿勢となった前記使用者を起こしながら起立させ、
前記手すり部に手を掛けて起立した前記使用者を着座させる場合、前記移動機構部は、前記手すり部を前記上端位置から前記下端位置まで移動させることで前記使用者を前記前傾姿勢にしながら前記使用者の前記臀部を前記座面に接近させ、前記手すり部を前記下端位置から前記上端位置まで移動させることで前記前傾姿勢となった前記使用者を起こしながら着座させることを特徴とする誘導補助装置。
【請求項2】
前記移動機構部は、
軸周りに回転する回転部材と、
前記手すり部を支持し、前記手すり部を往復移動させることで軸周りに揺動する揺動部材と、
前記回転部材と前記揺動部材とに回転可能に連結され、前記回転部材の回転と前記揺動部材の揺動とを連動させる連結部材と、
前記回転部材の一方への回転を許容し、他方への回転を規制する回転規制部と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の誘導補助装置。
【請求項3】
前記移動機構部は、
軸周りに回転する回転部材と、
前記手すり部を支持し、前記手すり部と共に往復移動するスライダーと、
前記回転部材と前記スライダーとに回転可能に連結され、前記回転部材の回転と前記スライダーを往復移動とを連動させる連結部材と、
前記回転部材の一方への回転を許容し、他方への回転を規制する回転規制部と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の誘導補助装置。
【請求項4】
前記移動機構部は、前記回転部材と共に回転して運動エネルギーを蓄積し、前記下端位置から前記上端位置へ向かう前記手すり部の移動を補助する弾み車を更に有していることを特徴とする請求項2または3に記載の誘導補助装置。
【請求項5】
前記弾み車は、
前記回転部材と共に回転する回転板と、
前記回転板に着脱可能に設けられ、前記回転板の回転中心からの距離を変更可能とされる錘部と、を有していることを特徴とする請求項4に記載の誘導補助装置。
【請求項6】
前記移動機構部は、前記回転部材を回転駆動させる駆動源を有していることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1項に記載の誘導補助装置。
【請求項7】
前記移動機構部は、前記台座部に対して傾斜角度を変更可能に支持されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の誘導補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、座面上に着座した使用者を起立させるように誘導し、且つ起立した使用者を着座させるように誘導する誘導補助装置に関する。
【背景技術】
【0002】
脚力が衰えた高齢者や下肢等に障害をもつ使用者の着座および起立を補助する補助装置が知られている(特許文献1)。この補助装置は、側壁に取り付けられ、一方の端部が上方を向き、他方の端部が側方を向いた円弧状のレールを具備するレールユニットと、長手方向が側壁に沿い且つレールの接線方向を向きながらレールに摺動可能に保持された移動バーと、を有している。また、レールに沿って2つのばねが直列に設けられ、レールの上端部に向けて移動バーを付勢している。使用者は、移動バーに体重をかけ、移動バーを2つのばねの付勢力に抗してレールの他方の端部に向けて移動させて着座する。起立する際には、使用者は、移動バーに体重をかけ、2つのばねの付勢力を利用して起立する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004-243075号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、使用者は体幹を大きく前傾させる(重心を前方に移動させる)ことで、足裏に重心を乗せた状態で着座や起立を行うことができる。しかしながら、上記した補助装置では、使用者が移動バーに体重を預け、2つのばねの付勢力に頼って着座や起立を行っており、使用者が重心を前方に移動させて着座や起立を行うことが困難であった。したがって、上記した補助装置を用いたとしても、使用者の運動機能が回復する可能性は低かった。
【0005】
本発明は、上記事情を考慮し、使用者が重心を前方に移動させて起立動作と着座動作を行うように誘導する誘導補助装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、座面上に着座した使用者を起立させるように誘導し、且つ起立した前記使用者を着座させるように誘導する誘導補助装置であって、前記使用者が手を掛ける手すり部と、上下方向または前方に向かって下り勾配となる傾斜方向に沿って前記手すり部を往復移動可能に支持し、上端位置と下端位置とを除いた前記手すり部の移動中に逆方向へ移動することを規制する移動機構部と、前記移動機構部を垂直姿勢または傾斜姿勢に支持し、設置面に配置され、前記使用者の足が載せられる台座部と、を備え、前記手すり部に手を掛けて着座した前記使用者を起立させる場合、前記移動機構部は、前記手すり部を前記上端位置から前記下端位置まで移動させることで前記使用者を前傾姿勢にしながら前記使用者の臀部を前記座面から離間させ、前記手すり部を前記下端位置から前記上端位置まで移動させることで前記前傾姿勢となった前記使用者を起こしながら起立させ、前記手すり部に手を掛けて起立した前記使用者を着座させる場合、前記移動機構部は、前記手すり部を前記上端位置から前記下端位置まで移動させることで前記使用者を前記前傾姿勢にしながら前記使用者の前記臀部を前記座面に接近させ、前記手すり部を前記下端位置から前記上端位置まで移動させることで前記前傾姿勢となった前記使用者を起こしながら着座させる。
【0007】
この場合、前記移動機構部は、軸周りに回転する回転部材と、前記手すり部を支持し、前記手すり部を往復移動させることで軸周りに揺動する揺動部材と、前記回転部材と前記揺動部材とに回転可能に連結され、前記回転部材の回転と前記揺動部材の揺動とを連動させる連結部材と、前記回転部材の一方への回転を許容し、他方への回転を規制する回転規制部と、を有してもよい。
【0008】
この場合、前記移動機構部は、軸周りに回転する回転部材と、前記手すり部を支持し、前記手すり部と共に往復移動するスライダーと、前記回転部材と前記スライダーとに回転可能に連結され、前記回転部材の回転と前記スライダーを往復移動とを連動させる連結部材と、前記回転部材の一方への回転を許容し、他方への回転を規制する回転規制部と、を有してもよい。
【0009】
この場合、前記移動機構部は、前記回転部材と共に回転して運動エネルギーを蓄積し、前記下端位置から前記上端位置へ向かう前記手すり部の移動を補助する弾み車を更に有してもよい。
【0010】
この場合、前記弾み車は、前記回転部材と共に回転する回転板と、前記回転板に着脱可能に設けられ、前記回転板の回転中心からの距離を変更可能とされる錘部と、を有してもよい。
【0011】
この場合、前記移動機構部は、前記回転部材を回転駆動させる駆動源を有してもよい。
【0012】
この場合、前記移動機構部は、前記台座部に対して傾斜角度を変更可能に支持されてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、使用者が重心を前方に移動させて起立動作と着座動作を行うように誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置および着座した使用者等を示す側面図である。
図2】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を示す断面図である。
図3図2のIII-III断面図である。
図4図3のIV-IV断面図である。
図5】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を用いた起立動作を説明する断面図であって、手すり部が上端位置にある状態を示している。
図6】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を用いた起立動作を説明する断面図であって、手すり部が上端位置から下端位置に向かう途中を示している。
図7】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を用いた起立動作を説明する断面図であって、手すり部が下端位置にある状態を示している。
図8】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を用いた起立動作を説明する断面図であって、手すり部が下端位置から上端位置に向かう途中を示している
図9】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を用いた起立動作を説明する断面図であって、手すり部が再び上端位置に戻った状態を示している。
図10】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を用いた着座動作を説明する断面図であって、手すり部が下端位置にある状態を示している。
図11】本発明の第1実施形態に係る誘導補助装置を用いた着座動作を説明する断面図であって、手すり部が下端位置から上端位置に向かう途中を示している。
図12】本発明の第2実施形態に係る誘導補助装置を示す断面図である。
図13】本発明の第3実施形態に係る誘導補助装置を示す断面図である。
図14】本発明の第4実施形態に係る誘導補助装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、図面に示すFr、Rr、L、R、U、Dは、前、後、左、右、上、下を示している。本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、本明細書では方向や位置を示す用語は、使用者を基準にした方向や位置としている。
【0016】
[第1実施形態:誘導補助装置]
図1ないし図4を参照して、第1実施形態に係る誘導補助装置1について説明する。
図1は誘導補助装置1および着座した使用者99等を示す側面図である。図2は誘導補助装置1を示す断面図である。図3は、図2のIII-III断面図である。図4は、図3のIV-IV断面図である。
【0017】
誘導補助装置1は、例えば、脚力が衰えた者や下肢(脚)等に障害をもつ者(使用者99)が起立および着座に必要な運動機能の回復トレーニングに使用される。誘導補助装置1は、椅子90の座面91上に着座した使用者99を起立させるように誘導し、且つ起立した使用者99を着座させるように誘導する。なお、使用者99が着座する椅子90は、使用者99の臀部99Cを支持する座面91に4本の脚部と背もたれとを設けた一般的なものである(図1参照)。また、使用者99が着座する対象物は、椅子90に限らず、ソファー、ベッド、便器(便座)、車椅子等であってもよい(いずれも図示せず)。
【0018】
図1ないし図3に示すように、誘導補助装置1は、手すり部10と、移動機構部11と、台座部15と、を備えている。
【0019】
<手すり部>
手すり部10は、使用者99が手99Aを掛ける部位である。手すり部10は、例えば、左右方向に延びた円柱状に形成されている。手すり部10は、例えば、スチール等の金属製丸パイプの表面を、ポリウレタン等の合成樹脂で被覆したものである。なお、手すり部10の素材や形状等は自由に変更してもよい。手すり部10は、取っ手のようなものでもよい。また、「使用者99が手99Aを掛ける」とは、手すり部10を把持したり、手すり部10に手99Aを置く等、軽く触れたりすることも含む意味である。
【0020】
<移動機構部>
移動機構部11は、上下方向または(後方から)前方に向かって下り勾配となる傾斜方向に沿って手すり部10を往復移動可能に支持している。図2および図3に示すように、移動機構部11は、回転部材20と、揺動部材21と、連結部材22と、回転規制部23と、弾み車24と、を有している。回転部材20、揺動部材21、連結部材22、回転規制部23および弾み車24は、ケース25に収容されている。なお、回転部材20等は、ケース25に収容されずにフレーム(図示せず)に支持されていてもよい。
【0021】
(回転部材)
回転部材20は、回転軸20Aから径方向に伸長するアーム状に形成されている。回転軸20Aはケース25に固定され、回転部材20は軸周りに回転するように回転軸20Aに支持されている。
【0022】
(揺動部材)
揺動部材21は、揺動軸21Aから径方向に伸長するアーム状に形成されている。揺動軸21Aはケース25に固定され、揺動部材21は軸周りに揺動するように揺動軸21Aに支持されている。揺動部材21の先端部には、手すり部10が支持(固定)されている。手すり部10は、揺動部材21に対して略直交し、揺動部材21から略水平に延設された片持ち梁状に設けられている(図3参照)。詳細は後述するが、揺動部材21は、手すり部10を往復移動(昇降)させることで軸周りに揺動する。なお、ケース25には、手すり部10の往復移動の経路に沿って移動溝25Aが開口しており、揺動部材21から延設された手すり部10は移動溝25Aから外部に露出している。
【0023】
(連結部材)
連結部材22は、略棒状に形成され、回転部材20と揺動部材21との先端部の間に架設されている。連結部材22は、ピン22Aを介して回転部材20と揺動部材21とに回転可能に連結されている。連結部材22は、回転部材20の回転力を揺動部材21に伝達し、且つ揺動部材21の揺動力を回転部材20に伝達する。つまり、連結部材22は、回転部材20の回転と揺動部材21の揺動とを連動させる。
【0024】
回転部材20、揺動部材21および連結部材22は、リンク機構(てこクランク機構)を構成している。揺動部材21は回転部材20よりも長く形成され、連結部材22は揺動部材21よりも長く形成されている。また、回転軸20Aと揺動軸21Aと(軸心間)を結ぶ長さは揺動部材21よりも長く形成されている。すなわち、回転部材20、揺動部材21および連結部材22は、それぞれ思案点をもたないような長さに形成され、回転部材20が連続的に回転するようになっている。詳細は後述するが、使用者99が手すり部10を上下方向に往復移動させると、手すり部10と共に揺動部材21は上下方向に揺動し、揺動部材21を揺動させる力(揺動力)は連結部材22を介して回転部材20に伝達され、回転部材20を一方向に回転させる。なお、回転部材20、揺動部材21および連結部材22の長さを変更することで、手すり部10(揺動軸21A)の往復移動長さ(ストローク長)を変更することができる。
【0025】
(回転規制部)
図2に示すように、回転規制部23は、歯車23Aと爪部23Bとを有するフリーホイール機構である。歯車23Aは、回転部材20の回転軸20Aと同軸上に設けられ、回転部材20と共に回転する。歯車23Aは、内側に図2で時計回りに傾いた複数の歯を有している。爪部23Bは、板バネ等の弾性体23Cを介してケース25の一部に固定されている。爪部23Bは、弾性体23Cに付勢されて歯車23Aの歯に噛み合っている。爪部23Bは、弾性体23Cを圧縮しながら一方(図2で反時計回り)に回転する歯車23Aの歯を乗り越えることができ、歯車23A(回転部材20)の一方への回転を許容する。また、爪部23Bは、他方(図2で時計回り)に回転しようとする歯車23Aの歯に食い込み、歯車23A(回転部材20)の他方への回転を規制する。つまり、回転部材20は一方向にのみ回転する。
【0026】
(弾み車)
図3および図4に示すように、弾み車24は、回転板24Aと、複数(例えば4つ)の錘部24Bと、を有している。回転板24Aは、回転部材20の回転軸20Aと同軸上に設けられ、回転部材20と共に回転する。複数の錘部24Bは、回転板24Aの周方向に略等間隔に配置されている。各錘部24Bは、例えば、ボルト24Dを介して回転板24Aに着脱可能に設けられている。例えば、回転板24Aには径方向に間隔をあけて複数(例えば3つ)のネジ穴24Cが形成されており、各錘部24Bは、選択されたネジ穴24Cにボルト24Dを螺合させることで、回転板24Aの回転中心(回転軸20A)からの距離を変更可能とされている。弾み車24は、回転部材20と共に回転して運動エネルギーを蓄積する。複数の錘部24Bが回転板24Aの回転中心から径方向に離れる程、弾み車24の慣性モーメントが大きくなる。
【0027】
<台座部>
図1ないし図3に示すように、台座部15は、矩形平板状に形成され、設置面FL(床面)に配置される。台座部15は、例えば、スチール等の金属製薄板の表面(上面)を合成繊維で被覆したものである。椅子90は台座部15(移動機構部11)よりも後方に配置され、台座部15には、椅子90に座った、または立ち上がった使用者99の足99Bが載せられる。使用者99が台座部15上に載ることで、誘導補助装置1の転倒が防止され、誘導補助装置1を安定させることができる。
【0028】
また、台座部15には、移動機構部11(ケース25)を垂直姿勢または傾斜姿勢に支持する支持部16が設けられている。支持部16は、一対の支持板16Aと、一対の支持軸16Bと、一対の固定ネジ16Cと、を有している。一対の支持板16Aは、ケース25の下端部を左右方向から挟み込むように台座部15の前部左側に立設されている。一対の支持軸16Bは、ケース25の下部の左右両側面に突設され、一対の支持板16Aに回動可能に支持されている。移動機構部11(ケース25)は、支持軸16Bを中心に揺動可能とされ、台座部15に対して傾斜角度を変更可能に支持されている。各固定ネジ16Cは、支持板16Aに穿設された湾曲溝16Dを貫通してケース25に螺合している。一対の固定ネジ16Cを締め付けることで、移動機構部11(ケース25)は台座部15に対して所望の角度で固定される。なお、移動機構部11(ケース25)は、支持部16(台座部15)に着脱可能に支持されている。
【0029】
[誘導補助装置の使用方法]
図5ないし図11を参照して、誘導補助装置1の使用方法(起立動作および着座動作のトレーニング)について説明する。図5ないし図9は誘導補助装置1を用いた起立動作を説明する断面図である。図10および図11は誘導補助装置1を用いた着座動作を説明する断面図である。なお、誘導補助装置1の初期状態として、移動機構部11は台座部15から上斜め後方に延びた傾斜姿勢に保持され、手すり部10を傾斜方向に往復移動するように支持している。また、手すり部10は上端位置P1(最も上方となる位置)に配置されている(図5参照)。ここで、「起立動作」とは、座面91に着座した使用者99が、自ら重心Gを前方に移動させながら自身の脚で立ち上がるまでの動作である。また、「着座動作」とは、起立した使用者99が、自ら重心Gを後方に移動させながら座面91に着座するまでの動作である。
【0030】
<起立動作のトレーニング>
図5に示すように、使用者99は、上半身の姿勢を正して椅子90の座面91に着座し、上肢を前方に伸ばして両手(または片手)で手すり部10を把持する(または手すり部10に手99Aを置く)。この状態で、使用者99の重心Gは、座面91の上方に位置している。
【0031】
図6に示すように、使用者99は、上肢を伸ばした状態(または僅かに曲げた状態)を維持しながら上半身を前方に倒し、手すり部10を上端位置P1から斜め下方に押し下げる。手すり部10の押し下げに伴って、揺動部材21は揺動軸21Aを中心にして下方に回動し、回転部材20は回転軸20Aを中心にして一方(図6で反時計回り)に回転する。弾み車24も、回転部材20と一体となって回転する。使用者99は手すり部10の押し下げに伴って前方に倒れ、使用者99の重心Gは前方に移動する。使用者99は、重心Gの移動による勢いを利用して、臀部99Cを座面91から離間させる。この状態で、手すり部10は上端位置P1から下端位置P2(最も下方となる位置)に向かって移動している途中である(下端位置P2には到達していない)。
【0032】
仮に、臀部99Cを座面91から離間させた使用者99がバランスを崩し、重心Gが後方に移動して手すり部10を引き上げようとしても、回転規制部23の機能によって回転部材20は他方(図6で時計回り)に回転しないため、手すり部10(揺動部材21)が上方に移動することはない。したがって、使用者99が手すり部10を把持している限り、使用者99が座面91側に勢いよく倒れることを防止することができる。
【0033】
手すり部10の押し下げが更に進むと使用者99は更に前方に倒れ、図7に示すように、手すり部10が下端位置P2まで到達すると使用者99の前方への倒れが停止する。この状態で、使用者99は、膝を曲げて上半身を前傾させた前傾姿勢となる。また、使用者99の重心Gは着座した状態(図5参照)よりも斜め上前方に移動しており、使用者99は自身の足99Bの裏で体重の大部分を支え、手すり部10を把持した上肢で体重の一部を支えている。
【0034】
手すり部10と共に揺動部材21が下端位置P2まで到達したとしても、回転部材20と一体に回転する弾み車24の慣性モーメントが大きいため、回転部材20は、回転を停止することなく、弾み車24に蓄積された運動エネルギーによって一方に回転し続ける。これにより、手すり部10と共に下端位置P2まで到達した揺動部材21は、移動方向を反転し、揺動軸21Aを中心にして上方に回動し始める。このように、弾み車24は、下端位置P2から上端位置P1へ向かう手すり部10の移動を補助する。
【0035】
図8に示すように、使用者99は、手すり部10を把持した上肢を伸ばした状態(または僅かに曲げた状態)を維持し、弾み車24によって手すり部10が押し上げられることを利用して前傾姿勢となった上半身を起こす。手すり部10の押し上げが進むにつれて、弾み車24に蓄積された運動エネルギーが消費され、手すり部10を押し上げる力が弱まる。この状態で、手すり部10は下端位置P2から上端位置P1に向かって移動している途中である(上端位置P1には到達していない)。
【0036】
仮に、ある程度まで上半身を起こした使用者99がバランスを崩し、上半身を引き起こせない状況となったとしても、回転規制部23の機能によって手すり部10(揺動部材21)が下方に移動することはない。したがって、使用者99が手すり部10を把持している限り、使用者99が前方へ勢いよく倒れることを防止することができる。
【0037】
ある程度まで上半身を起こした使用者99は、図9に示すように、手すり部10を上端位置P1まで引き上げながら更に上半身を起こし、下肢に力を入れて膝を伸ばしながら起立する。この状態で、使用者99の重心Gは更に上方に移動し、使用者99は略全体重を自身の足99Bの裏で支えた立位姿勢となる。
【0038】
以上によって、使用者99の起立動作が完了し、誘導補助装置1は初期状態に戻る(図9参照)。なお、手すり部10と共に上端位置P1まで到達した揺動部材21は、移動方向を反転し、揺動軸21Aを中心にして下方に回動するようになる。移動機構部11(回転規制部23)は、上端位置P1と下端位置P2とでは手すり部10の移動方向の反転を許すが、上端位置P1と下端位置P2とを除いた手すり部10の移動中に逆方向へ移動することを規制する。
【0039】
<着座動作のトレーニング>
立位姿勢となった使用者99は、上肢を前方に伸ばして両手(または片手)で手すり部10を把持する(または手すり部10に手99Aを置く)(図9参照)。この状態で、使用者99の重心Gは、台座部15の上方に位置している。
【0040】
図10に示すように、使用者99は、膝を曲げると共に、上肢を伸ばした状態(または僅かに曲げた状態)を維持しながら上半身を前方に倒し、手すり部10を上端位置P1から下端位置P2まで押し下げる。手すり部10の押し下げに伴って、揺動部材21は下方に回動し、回転部材20および弾み車24は一方に回転する。使用者99は手すり部10の押し下げに伴って前傾姿勢となり、使用者99の重心Gは下方に移動する。手すり部10が下端位置P2まで到達すると、使用者99の前方への倒れが停止する。
【0041】
図11に示すように、前傾姿勢となった使用者99は、手すり部10を把持した上肢を伸ばした状態(または僅かに曲げた状態)を維持し、弾み車24によって手すり部10が押し上げられることを利用して上半身を起こしながら重心Gを後方に移動させ、臀部99Cを座面91に接近させる。手すり部10の押し上げが進むにつれて、弾み車24に蓄積された運動エネルギーが消費され、手すり部10を押し上げる力が弱まる。すると、慣性モーメントの大きな弾み車24が回転部材20を回転し難くするため、手すり部10の上方への移動に抵抗が付される。これにより、手すり部10を把持した使用者99はゆっくりと重心Gを後方に移動させることができ、臀部99Cが座面91に接触する際の衝撃を緩和することができる。
【0042】
使用者99は、手すり部10を上端位置P1まで引き上げながら更に上半身を起こし、上半身の姿勢を正して椅子90の座面91に着座した着座姿勢となる(図5参照)。この状態で、使用者99の重心Gは、座面91の上方に位置している。
【0043】
以上によって、使用者99の着座動作が完了し、誘導補助装置1は初期状態に戻る(図5参照)。以降、使用者99は、起立動作と着座動作とを交互に繰り返すことで、起立および着座に必要な運動機能の回復を図る。
【0044】
以上説明した第1実施形態に係る誘導補助装置1では、手すり部10に手99Aを掛けて着座した使用者99を起立させる場合、移動機構部11は、手すり部10を上端位置P1から下端位置P2まで移動させることで使用者99を前傾姿勢にしながら使用者99の臀部99Cを座面91から離間させ、手すり部10を下端位置P2から上端位置P1まで移動させることで前傾姿勢となった使用者99を起こしながら起立させる構成とした。また、手すり部10に手99Aを掛けて起立した使用者99を着座させる場合、移動機構部11は、手すり部10を上端位置P1から下端位置P2まで移動させることで使用者99を前傾姿勢にしながら使用者99の臀部99Cを座面91に接近させ、手すり部10を下端位置P2から上端位置P1まで移動させることで前傾姿勢となった使用者99を起こしながら着座させる構成とした。この構成によれば、手すり部10に手99Aを掛けた使用者99が重心Gを移動させて起立動作と着座動作を行うように誘導することができる。これにより、正しい姿勢・手順で起立・着座する動作のトレーニングを使用者99が一人で行うことができ、使用者99の運動機能の回復を期待することができる。
【0045】
また、本実施形態に係る誘導補助装置1は所望の場所に置くだけで設置が完了するため、簡単に短時間で設置作業を行うことができ、設置場所の変更も容易に行うことができる。これにより、誘導補助装置1を部屋の壁や床等に取り付ける工事が必要ないため、施工に係る費用や時間を削減することができる。
【0046】
また、第1実施形態に係る誘導補助装置1によれば、回転規制部23が回転部材20の回転方向を一方向に限定することで、移動中の手すり部10が逆戻りすることを規制することができる。これにより、使用者99は、トレーニング中における意図しない姿勢の崩れに対応できるため、介助者の力を借りることなく、安全に正しい手順で起立・着座する動作のトレーニングを行うことができる。
【0047】
また、第1実施形態に係る誘導補助装置1では、弾み車24が回転部材20と共に回転して運動エネルギーを蓄積し、下端位置P2から上端位置P1へ向かう手すり部10の移動を補助する構成とした。この構成によれば、弾み車24に蓄積された運動エネルギーによって手すり部10を下端から押し上げて、手すり部10に手99Aを掛けた使用者99を垂直姿勢に起こすことができる。これにより、モーター等の駆動源を用いることなく、使用者99は自力で起立動作を行うことができる。
【0048】
また、本実施形態に係る誘導補助装置1では、各錘部24Bが回転板24Aに着脱可能に設けられ、各錘部24Bと回転板24Aの回転中心との距離を変更可能な構成とした。この構成によれば、弾み車24の慣性モーメントを増減することができる。これにより、使用者99の体格、筋力または障害の程度等に応じて、重さの異なる錘部24Bに変更することなく、手すり部10の往復移動に必要な力の大きさ(重さ)を変更することができる。
【0049】
また、第1実施形態に係る誘導補助装置1によれば、台座部15に対する移動機構部11の傾斜角度を変更することができるため、設置場所の広さ、使用者99の体格、筋力または障害の程度等に応じて、手すり部10の往復移動の角度を調節することができる。例えば、前後方向に十分なスペースを確保することができない場合、手すり部10が上下方向(垂直方向)に往復移動するように、移動機構部11が垂直姿勢で台座部15に支持されてもよい。また、例えば、高身長(上肢の長い)の使用者99であれば、手すり部10が水平方向に近い角度で往復移動するように、移動機構部11が傾斜姿勢で台座部15に支持されてもよい。
【0050】
[第2実施形態]
次に、図12を参照して、第2実施形態に係る誘導補助装置2について簡単に説明する。図12は誘導補助装置2を示す断面図である。なお、以下の説明では、上記した第1実施形態に係る誘導補助装置1と同一または対応する構成には同一の符号を付し、同様の説明は省略する。
【0051】
第1実施形態に係る誘導補助装置1では、移動機構部11がリンク機構(てこクランク機構)を含んでいたが、第2実施形態に係る誘導補助装置2では、移動機構部12がスライダークランク機構(ピストンクランク機構)を含んでいる。
【0052】
具体的には、移動機構部12は、第1実施形態に係る移動機構部11の揺動部材21に代えて、スライダー26を有している。スライダー26は、ケース25の内部に固定されたガイドレール27に沿って直線的に往復移動可能に設けられている。スライダー26は、手すり部10を支持し、手すり部10と共に往復移動する。連結部材22は、ピン22Aを介して回転部材20とスライダー26とに回転可能に連結され、回転部材20の回転とスライダー26の往復移動とを連動させる。
【0053】
回転部材20、スライダー26および連結部材22は、スライダークランク機構(ピストンクランク機構)を構成している。使用者99が手すり部10を上下方向に往復移動させると、手すり部10と共にスライダー26は上下方向に往復移動し、スライダー26を往復移動させる力は連結部材22を介して回転部材20に伝達され、回転部材20を一方向に回転させる。なお、回転部材20の長さを変更することで、手すり部10(スライダー26)の往復移動長さ(ストローク長)を変更することができる。
【0054】
以上説明した第2実施形態に係る誘導補助装置2(移動機構部12)によれば、手すり部10に手99Aを掛けた使用者99が重心Gを前方に移動させて起立・着座する動作を行うように誘導することができる等、上記した第1実施形態に係る誘導補助装置1(移動機構部11)と同様の作用、効果を得ることができる。
【0055】
[第3実施形態]
次に、図13を参照して、第3実施形態に係る誘導補助装置3について簡単に説明する。図13は誘導補助装置3を示す断面図である。なお、以下の説明では、上記した第1実施形態に係る誘導補助装置1と同一または対応する構成には同一の符号を付し、同様の説明は省略する。
【0056】
第1実施形態に係る誘導補助装置1では、使用者99が自らの力で手すり部10を往復移動させることで、回転部材20を一方向に回転させる構成であったが、第3実施形態に係る誘導補助装置3では、移動機構部13が回転部材20を一方向に回転駆動させる駆動源28を有している。駆動源28は、例えば、ギア列等の動力伝達装置(図示せず)を介して回転部材20に接続された電動モーターである。また、駆動源28は、制御回路を介してバッテリーや商用電源(交流)を直流に変換する電源ユニット等の電力供給源に接続され(図示せず)、駆動に必要な電力の供給を受ける。
【0057】
なお、使用者99が操作して駆動源28のオン・オフを切り替える切換スイッチが手すり部10に設けられてもよい(図示せず)。手すり部10が上端位置P1から下端位置P2を経由して上端位置P1に戻った時に駆動源28をオフするリミットスイッチが設けられてもよい(図示せず)。
【0058】
以上説明した第3実施形態に係る誘導補助装置3(移動機構部13)によれば、駆動源28が回転部材20を回転させて手すり部10を往復移動させることで、手すり部10に手99Aを掛けた使用者99を前傾姿勢に誘導することができる。これにより、使用者99が重心Gを前方に移動させて起立・着座する動作を補助することができる。
【0059】
なお、第3実施形態に係る誘導補助装置3の移動機構部13では、第1実施形態に係る誘導補助装置1の移動機構部11に駆動源28等を適用していたが、これに限らず、駆動源28等が第2実施形態に係る誘導補助装置2の移動機構部11に適用されてもよい(図示せず)。また、移動機構部13の他の例として、ラックアンドピニオン機構であってもよい(図示せず)。この場合、回転規制部23や弾み車24が省略され、ピニオンが駆動源28に回転駆動されてラックを往復移動するように構成され、手すり部10はピニオンに支持させるとよい(図示せず)。また、この場合、上端位置P1と下端位置P2とを検出するリミットスイッチを設け、リミットスイッチの検出結果に基づいて駆動源28の回転方向を切り替えるとよい(図示せず)。
【0060】
[第4実施形態]
次に、図14を参照して、第4実施形態に係る誘導補助装置4について簡単に説明する。図14は誘導補助装置4を示す断面図である。なお、以下の説明では、上記した第1実施形態に係る誘導補助装置1と同一または対応する構成には同一の符号を付し、同様の説明は省略する。
【0061】
第1~第3実施形態に係る誘導補助装置1~3では、移動機構部11~13がてこクランク機構やスライダークランク機構であったが、第4実施形態に係る誘導補助装置4では、移動機構部14が、回転軸30Aを中心に回転可能に設けられた上下一対のプーリー30と、一対のプーリー30に掛け回されたベルト31と、を有するプーリー機構とされている。回転規制部23および弾み車24が一方(下方)のプーリー30(回転軸30A)と同軸上に設けられ、手すり部10がベルト31に固定されている。また、ケース25の移動溝25Aは、ベルト31に沿って楕円環状に形成されている(図示せず)。なお、ベルト31の走行を安定させるガイドレールがベルト31の軌道に沿って設けられてもよい(図示せず)。また、一対のプーリー30のいずれか一方が駆動源28によって回転駆動されてもよい(図示せず)。
【0062】
なお、第1~第4実施形態に係る誘導補助装置1~4では、回転規制部23が、所謂フリーホイール機構であったが、これに限らず、カムクラッチ等のワンウェイクラッチであってもよい(図示せず)。
【0063】
また、第1~第4実施形態に係る誘導補助装置1~4では、弾み車24が複数(4つ)の錘部24Bを備えていたが、これに限らず、錘部24Bは1つ以上設けられていればよい。また、錘部24Bの形状や配置は自由に変更されてもよい。また、第1~第3実施形態に係る誘導補助装置1~3では、錘部24Bと回転板24Aの回転中心との距離を変更することで、弾み車24の慣性モーメントが増減されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、錘部24Bの重さを変更することで、弾み車24の慣性モーメントが増減されてもよい。また、錘部24Bは、回転板24Aに着脱不能に固定されてもよい。さらに、弾み車24は、必須ではなく、省略されてもよい。
【0064】
なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る運動補助装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。
【符号の説明】
【0065】
1,2,3,4 運動補助装置
10 手すり部
11,12,13,14 移動機構部
15 台座部
20 回転部材
21 揺動部材
22 連結部材
23 回転規制部
24 弾み車
24A 回転板
24B 錘部
26 スライダー
28 駆動源
91 座面
99 使用者
99A 手
99B 足
99C 臀部
FL 設置面
P1 上端位置
P2 下端位置
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14