7295263 歩行補助装置用フレーム、歩行補助装置及び歩行補助装置付きシューズ

(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】

(24)【登録日】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】歩行補助装置用フレーム、歩行補助装置及び歩行補助装置付きシューズ

(51)【国際特許分類】

   A61H 3/00 20060101AFI20230613BHJP

   A43B 7/14 20220101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

A61H3/00 B

A43B7/14 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021553940

(86)(22)【出願日】2019-10-29

(86)【国際出願番号】 JP2019042429

(87)【国際公開番号】W WO2021084628

(87)【国際公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000000310

【氏名又は名称】株式会社アシックス

(74)【代理人】

【識別番号】110001748

【氏名又は名称】弁理士法人まこと国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】市川 将

(72)【発明者】

【氏名】高増 翔

(72)【発明者】

【氏名】入江 瑞穂

(72)【発明者】

【氏名】兼松 慧

(72)【発明者】

【氏名】小澤 圭太

【審査官】関本 達基

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０９４３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５０７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０３７８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５１７３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０００５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１２５０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０４４９８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００３８１６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００１８４７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５８１６２９８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｈ ３／００

Ａ４３Ｂ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源に接続され、前記駆動源から伝達された駆動力によって、シューズの装着者の足首近傍を回動中心として前後方向に回動する歩行補助装置用フレームであって、
前記シューズのアッパーの底面より下方の位置において、前記シューズの底面に対してその前側が後側よりも下方に位置するように傾斜して、前記シューズに取り付けられたプレート部を備え、
前記歩行補助装置用フレームに駆動力が伝達される前記駆動源との接続箇所が、前記回動中心よりも前側に位置する、
ことを特徴とする歩行補助装置用フレーム。

【請求項2】

前記プレート部は、前記シューズのミッドソール中に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の歩行補助装置用フレーム。

【請求項3】

前記プレート部は、前記アッパーの底面と、前記シューズのミッドソールの上面との間に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の歩行補助装置用フレーム。

【請求項4】

前記プレート部は、前記シューズのミッドソールの底面と、前記シューズのアウトソールの上面との間に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載の歩行補助装置用フレーム。

【請求項5】

前記プレート部は、前側の幅の方が後側の幅よりも大きな略台形状である、
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の歩行補助装置用フレーム。

【請求項6】

請求項１から５の何れかに記載の歩行補助装置用フレームと、
前記駆動源と、を備える、
ことを特徴とする歩行補助装置。

【請求項7】

請求項６に記載の歩行補助装置と、
前記シューズと、を備える、
ことを特徴とする歩行補助装置付きシューズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装着者の歩行動作を補助する歩行補助装置用フレーム、歩行補助装置及び歩行補助装置付きシューズに関する。特に、本発明は、駆動源から伝達された駆動力によって発生するトルクを装着者の足裏に十分に伝達し、歩行動作を効果的に補助することが可能な歩行補助装置用フレーム、歩行補助装置及び歩行補助装置付きシューズに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、短下肢装具など、装着者の歩行動作を受動的に補助する（ユーザの体重を支持する）装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一方、モータ等の駆動源に接続され、駆動源から伝達された駆動力によって発生するトルクを装着者の足裏に伝達することで、装着者の歩行動作を能動的に補助する歩行補助装置も知られている。
特許文献２には、上記のように装着者の歩行動作を能動的に補助する歩行補助装置が提案されている。具体的には、特許文献２に記載の歩行補助装置は、ユーザの脚に装着されてユーザの歩行を補助する歩行補助装置であり、ユーザの脚に沿って配置される脚装具と、ユーザの足底に固定される足底装具と、脚装具の下端と足底装具をユーザの足首のピッチ軸回りに揺動可能に連結する足首ジョイントと、を備えており、足首ジョイントと足底装具が、ユーザが装着したときのユーザの足首のヨー軸回りに足首ジョイントと足底装具の取り付け角度が調整可能に連結されていることを特徴とする歩行補助装置である。
特許文献２に記載の歩行補助装置によれば、装着者（ユーザ）の歩行動作を能動的に補助することが可能である。

【0004】

しかしながら、特許文献２に記載の歩行補助装置では、ベースプレートが上側靴底と下側靴底との間に、上側靴底及び下側靴底に対して平行に挟まれている（特許文献２の図２）。仮に特許文献２に記載の上側靴底及び下側靴底をアッパーを有するシューズのミッドソールとして用いた場合には、ベースプレートがシューズの底面（シューズを水平面（地面など）に置いたときに、その水平面に平行な面）に対して平行に配置されることになる。
また、特許文献２に記載の歩行補助装置では、ベースプレートに駆動力が伝達される駆動源との接続箇所（揺動部材）が、靴底（上側靴底及び下側靴底）の前後方向について、ベースプレートの回動中心（足首ジョイント）と略同一の位置にある（特許文献２の図１、図２）。
このため、駆動源から伝達された駆動力によって発生するトルクがベースプレートに十分には伝達されない。この結果、トルクが装着者の足裏に十分に伝達されず、歩行動作を効果的に補助できないという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－３４０５１号公報

【文献】特開２０１０－１２５０３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、駆動源から伝達された駆動力によって発生するトルクを装着者の足裏に十分に伝達し、歩行動作を効果的に補助することが可能な歩行補助装置用フレーム、歩行補助装置及び歩行補助装置付きシューズを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するため、本発明は、駆動源に接続され、前記駆動源から伝達された駆動力によって、シューズの装着者の足首近傍を回動中心として前後方向に回動する歩行補助装置用フレームであって、前記シューズのアッパーの底面より下方の位置において、前記シューズの底面に対してその前側が後側よりも下方に位置するように傾斜して、前記シューズに取り付けられたプレート部を備え、前記歩行補助装置用フレームに駆動力が伝達される前記駆動源との接続箇所が、前記回動中心よりも前側に位置する、ことを特徴とする歩行補助装置用フレームを提供する。

【0008】

本発明に係る歩行補助装置用フレームにおいて、プレート部の前側は、プレート部が取り付けられるシューズの前側（シューズの装着者の足の前側（末節骨側））に対応する側を意味し、プレート部の後側は、シューズの後側（シューズの装着者の足の後側（踵骨側）に対応する側を意味する。
また、本発明に係る歩行補助装置用フレームにおいて、シューズの底面は、シューズを水平面（地面など）に置いたときに、その水平面に平行な面を意味する。
本発明に係る歩行補助装置用フレームによれば、駆動源から接続箇所に伝達された駆動力によって、シューズの装着者の足首近傍の回動中心周りに、歩行補助装置用フレームを回動させるトルク（モーメント）が発生する。このトルクをプレート部ひいては装着者の足裏に最も効率良く伝達するには、プレート部の法線方向を歩行補助装置用フレームの回動中心を中心とする円の接線方向に近づければよい。理論上は、プレート部の法線方向が前記円の接線方向に一致する場合が最も効率的である。本発明に係る歩行補助装置用フレームによれば、プレート部がシューズの底面に対してその前方が後方よりも下方に位置するように傾斜しているため、プレート部がシューズの底面に対して平行である場合に比べて、プレート部の法線方向が歩行補助装置用フレームの回動中心を中心とする円の接線方向に近づくことになる。このため、発生したトルクがプレート部に効率良く伝達される。
また、本発明に係る歩行補助装置用フレームによれば、歩行補助装置用フレームに駆動力が伝達される駆動源との接続箇所が、回動中心よりも前側に位置するため、シューズの前後方向について接続箇所と回動中心とが略同一の位置にある場合に比べて、回動中心から接続箇所までの距離が長くなる。このため、駆動力によって発生し、歩行補助装置用フレームを回動させるトルクが、距離が長い分だけ大きくなる。

【0009】

以上のように、本発明に係る歩行補助装置用フレームによれば、駆動源から伝達された駆動力によって発生するトルクが歩行補助装置用フレームに効率良く伝達され、装着者の足裏に十分に伝達する。このため、歩行動作を効果的に補助することが可能である。
また、本発明に係る歩行補助装置用フレームによれば、プレート部がシューズに取り付けられているため、プレート部がシューズのアッパーの底面上に載置されている（プレート部がアッパー内に単に挿入されている）場合に比べて、プレート部の位置が安定化し、装着者の歩行動作を確実に補助することが可能である。

【0010】

好ましくは、前記プレート部は、前記シューズのミッドソール中に取り付けられている。

【0011】

上記の好ましい構成によれば、プレート部と装着者の足裏との間に少なくともアッパーの底面及びミッドソールの一部が介在することになり、プレート部がシューズのアッパーの底面上に載置されている場合に比べて、装着者の足当たりが良くなるという利点を有する。

【0012】

好ましくは、前記プレート部は、前記アッパーの底面と、前記シューズのミッドソールの上面との間に取り付けられている。

【0013】

上記の好ましい構成によれば、プレート部と装着者の足裏との間に少なくともアッパーの底面が介在することになり、プレート部がシューズのアッパーの底面上に載置されている場合に比べて、装着者の足当たりが良くなるという利点を有する。

【0014】

好ましくは、前記プレート部は、前記シューズのミッドソールの底面と、前記シューズのアウトソールの上面との間に取り付けられている。

【0015】

上記の好ましい構成によれば、プレート部と装着者の足裏との間に少なくともアッパーの底面及びミッドソールが介在することになり、プレート部がシューズのアッパーの底面上に載置されている場合に比べて、装着者の足当たりが良くなるという利点を有する。

【0016】

好ましくは、前記プレート部の前後方向の範囲は、前記シューズの中足部に略対応する範囲を含む。

【0017】

上記の好ましい構成によれば、シューズの中足部に略対応する範囲を含む大きさのプレート部によって、装着者の歩行動作をより一層効果的に補助することが可能である。また、プレート部の前後方向の範囲をシューズの中足部に略対応させれば、装着者の足のＭＰ関節に対応する位置までプレート部が延びないため、シューズの屈曲性を阻害することがない。

【0018】

好ましくは、前記プレート部は、前側の幅の方が後側の幅よりも大きな略台形状である。

【0019】

上記の好ましい構成によれば、プレート部の前側の幅（前後方向に直交する方向の寸法）の方が後側の幅よりも大きいため、シューズの装着者の足の母指球の下までプレート部が位置し易く、装着者の歩行動作をより一層効果的に補助することが可能である。

【0020】

また、前記課題を解決するため、本発明は、前記何れかに記載の歩行補助装置用フレームと、前記駆動源と、を備える、ことを特徴とする歩行補助装置としても提供される。

【0021】

さらに、前記課題を解決するため、本発明は、前記歩行補助装置と、前記シューズと、を備える、ことを特徴とする歩行補助装置付きシューズとしても提供される。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、駆動源から伝達された駆動力によって発生するトルクを装着者の足裏に十分に伝達し、歩行動作を効果的に補助することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態に係る歩行補助装置付きシューズの概略構成を示す斜視図である。

【図2】図１に示す歩行補助装置付きシューズが備える歩行補助装置用フレーム及びミッドソールの概略構成を示す図である。

【図3】図１に示す歩行補助装置用フレームの作用効果を説明する側面図である。

【図4】シューズと足の骨との位置関係を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態に係る歩行補助装置用フレーム、歩行補助装置及び歩行補助装置付きシューズについて説明する。
なお、各図は、参考的に表したものであり、各図に表された構成要素の寸法、縮尺及び形状は、実際のものとは異なっている場合があることに留意されたい。

【0025】

最初に、図４を参照しつつ、本明細書で使用するシューズの「中足部」の用語の意味について説明する。
図４は、シューズと足の骨との位置関係を示す平面図である。
図４に示すように、「中足部」とは、楔状骨、舟状骨及び立方骨に概ね対応する（装着時にこれらの骨の下側にシューズ２０が備えるミッドソール４が位置する）部分を意味する。シューズ２０の全長を１００％とした場合、シューズ２０の後端から概ね３０～６０％の領域が中足部に対応する。
なお、「前足部」とは、趾骨、ＭＰ関節及び中足骨に概ね対応する（装着時にこれらの骨の下側にシューズ２０が備えるミッドソール４が位置する）部分を意味する。シューズ２０の全長を１００％とした場合、シューズ２０の後端から概ね６０～１００％の領域が前足部に対応する。
また、「後足部」とは、距骨及び踵骨に概ね対応する（装着時にこれらの骨の下側にシューズ２０が備えるミッドソール４が位置する）部分を意味する。シューズ２０の全長を１００％とした場合、シューズ２０の後端から概ね０～３０％の領域が後足部に対応する。

【0026】

図１は、本発明の一実施形態に係る歩行補助装置付きシューズの概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す歩行補助装置付きシューズが備える歩行補助装置用フレーム及びミッドソールの概略構成を示す図である。図２（ａ）は、歩行補助装置用フレームの平面図を示す。図２（ｂ）は、図１に示す矢符Ａの方向から見た（外足側から見た）ミッドソールの部分的側面図を示す。図２（ｃ）は、ミッドソールを構成する下部ミッドソールの部分的平面図を示す。図２（ｂ）では、歩行補助装置用フレームの図示を省略している。なお、「外足側」とは、シューズの装着者の足の小指側を意味する。また、「内足側」とは、シューズの装着者の足の母指側を意味する。
図１及び図２では、左足用を図示しているが、右足用は左足用と線対称の構造を有するので図示を省略し、以下、左足用についてのみ説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る歩行補助装置付きシューズ１００は、歩行補助装置１０と、シューズ２０と、を備えている。シューズ２０は、簡略化して外縁のみを図示したソックス状のアッパー３と、ミッドソール４と、ドット状のハッチングを施したアウトソール５と、を具備する。

【0027】

図１に示すように、歩行補助装置１０は、駆動源と、歩行補助装置用フレーム２と、を備えている。本実施形態の駆動源は、カバー部材１ａと、リンク１ｂ、１ｃと、を具備する。本実施形態のカバー部材１ａは、後述のように、軸１１ｄに接続される下端部近傍を除き、樹脂製である。また、リンク１ｂ、１ｃ及びカバー部材１ａの下端部近傍は、アルミニウム等の金属製である。
カバー部材１ａはアッパー３の前側に位置し、カバー部材１ａの内部には、モータ（図示せず）や、このモータを駆動するバッテリー（図示せず）等が内蔵されている。カバー部材１ａに内蔵されたモータが回転することで、リンク１ｂの一端部に接続された軸１１ａが回動するように構成されている。なお、カバー部材１ａは、ベルト（図示せず）等によって、アッパー３の上部に連結され、位置ズレしないようにアッパー３に固定されている。

【0028】

リンク１ｂは、その一端部が軸１１ａに固定して接続されており、軸１１ａが回動することで、リンク１ｂは軸１１ａ周りに軸１１ａと一体的に回動する。リンク１ｂの他端部は軸１１ｂに回動自在に接続され、同じ軸１１ｂにリンク１ｃの一端部が回動自在に接続されている。リンク１ｃの他端部は軸１１ｃに回動自在に接続され、同じ軸１１ｃに歩行補助装置用フレーム２のアーム部２ａ（図１において斜線のハッチングを施した部分）の下端部が回動自在に接続されている。カバー部材１ａの下端部は軸１１ｄに回動自在に接続され、同じ軸１１ｄに歩行補助装置用フレーム２のアーム部２ａの上端部が回動自在に接続されている。

【0029】

以上に述べたカバー部材１ａ、リンク１ｂ、１ｃ及びアーム部２ａがいわゆる４節リンク機構を構成している。本実施形態の駆動源は、前述のように、モータ等が内蔵されたカバー部材１ａ、リンク１ｂ、１ｃを具備し、上記４節リンク機構の一部を構成している。本実施形態の駆動源が具備するモータの回転によって、軸１１ａを介してリンク１ｂが回動することで、４節リンク機構が作動する。そして、駆動源の駆動力（モータの回転力）が軸１１ｃを介して（軸１１ｃを接続箇所として）アーム部２ａに伝達され、これによりアーム部２ａが軸１１ｄを回動中心として前後方向に回動することになる。

【0030】

図２（ａ）に示すように、歩行補助装置用フレーム２は、アーム部２ａと、アーム部２ａと一体的に形成されたプレート部２ｂと、を備えている。歩行補助装置用フレーム２は、その全体がアルミニウム等の金属製である。本実施形態のプレート部２ｂは、略平坦な形状を有し、図２（ａ）において白抜きで図示している部分が開口している。前述のように、アーム部２ａが軸１１ｄを回動中心として前後方向に回動することで、プレート部２ｂも軸１１ｄを回動中心として前後方向に回動することになる。
なお、歩行補助装置用フレーム２の回動中心（アーム部２ａ及びプレート部２ｂの回動中心）である軸１１ｄは、シューズ２０の装着者の足首近傍に設けられている。具体的には、シューズ２０の全長を１００％とした場合、シューズ２０の後端から概ね１５～３０％の領域が、シューズ２０の前後方向における装着者の足首近傍に対応する。

【0031】

プレート部２ｂは、シューズ２０のアッパー３の底面３ａ（図１参照）より下方の位置において、シューズ２０に取り付けられている。本実施形態では、プレート部２ｂは、シューズ２０のミッドソール４中に取り付けられている。アーム部２ａは、ミッドソール４及びアッパー３の外部（外足側）に位置している。
具体的には、図１及び図２（ｂ）に示すように、ミッドソール４は、上部ミッドソール４ａと、下部ミッドソール４ｂと、から構成されている。そして、図２（ｃ）に示すように、下部ミッドソール４ｂの上面には、プレート部２ｂの平面形状及び厚みに応じた平面形状及び深さを有する凹部４１（図２（ｃ）において斜線のハッチングを施した部分）が形成されている。プレート部２ｂは、下部ミッドソール４ｂの凹部４１上に嵌め込まれる。その上に上部ミッドソール４ａが配置され、凹部４１を除く下部ミッドソール４ｂの上面と、上部ミッドソール４ａの下面とが接着されることで、プレート部２ｂは、ミッドソール４中に取り付けられる。ミッドソール４の外足側の側面には、凹部４１に応じた形状を有する開口部４２が形成されているため、アーム部２ａと一体的に形成されたプレート部２ｂをミッドソール４中に取り付ける際に支障が生じない。
上記のように、本実施形態では、プレート部２ｂがシューズ２０のミッドソール４中に取り付けられているため、プレート部２ｂと装着者の足裏との間に少なくともアッパー３の底面３ａ及び上部ミッドソール４ａが介在することになり、プレート部２ｂがアッパー３の底面３ａ上に載置されている（プレート部２ｂがアッパー３内に挿入されている）場合に比べて、装着者の足当たりが良くなる。

【0032】

また、図１及び図４を参照すれば分かるように、本実施形態のプレート部２ｂの前後方向の範囲は、シューズ２０の中足部に略対応する。本実施形態では、シューズ２０の中足部に略対応する大きさのプレート部２ｂによって、装着者の歩行動作をより一層効果的に補助することが可能である。また、装着者の足のＭＰ関節（図４参照）に対応する位置までプレート部２ｂが延びていないため、シューズ２０の屈曲性を阻害することがない。

【0033】

さらに、図２（ａ）に示すように、本実施形態のプレート部２ｂは、前側の幅の方が後側の幅よりも大きな略台形状である。これにより、シューズ２０の装着者の足の母指球の下までプレート部２ｂが位置し易く、装着者の歩行動作をより一層効果的に補助することが可能である。

【0034】

本実施形態の歩行補助装置用フレーム２において、プレート部２ｂが、シューズ２０の底面に対してその前側が後側よりも下方に位置するように傾斜して、シューズ２０（本実施形態ではシューズ２０のミッドソール４中）に取り付けられている点が特徴的である。また、図１に示すように、本実施形態の歩行補助装置用フレーム２に駆動力が伝達される駆動源との接続箇所（軸１１ｃ）が、歩行補助装置用フレーム２の回動中心（軸１１ｄ）よりも前側に位置する点も特徴的である。
以下、上記の特徴点の作用効果について説明する。

【0035】

図３は、本実施形態の歩行補助装置用フレーム２の作用効果を説明する側面図である。図３において、ミッドソール４（図１参照）の図示は省略している。なお、図３において、破線２０ａは、シューズ２０の底面（図１参照）と平行な直線である。また、図３において、角度θは、歩行補助装置用フレーム２の回動中心（軸１１ｄ）からシューズ２０の底面（破線２０ａ）に下した垂線と、プレート部２ｂにおいて装着者の足裏に作用する力の作用点２１（実際にはプレート部２ｂの平面全体が作用点になるが、図３では説明の便宜上、１点のみを作用点２１として取り扱う）及び回動中心（軸１１ｄ）を結ぶ直線との成す角度を意味する。以下では、歩行補助装置１０によって装着者の背屈動作を補助する場合を例に挙げて説明する。
図３に示すように、プレート部２ｂは、シューズ２０の底面（破線２０ａ）に対して、その前側が後側よりも下方に位置するように傾斜角θｆだけ傾斜して取り付けられている。また、歩行補助装置用フレーム２に駆動力が伝達される駆動源との接続箇所（軸１１ｃ）が、歩行補助装置用フレーム２の回動中心（軸１１ｄ）よりも前側に位置している。

【0036】

装着者が背屈動作を行う際、駆動源（図３には、駆動源を構成するリンク１ｂ、１ｃのみを図示）から接続箇所（軸１１ｃ）に伝達された駆動力Ｆ’（軸１１ａが反時計回りに回動することで生じる駆動力）によって、シューズ２０の装着者の足首近傍の回動中心（軸１１ｄ）周りに、歩行補助装置用フレーム２を回動させる時計回りのトルクＴ（モーメント）が発生する。このトルクＴをプレート部２ｂひいては装着者の足裏に最も効率良く伝達するには、プレート部２ｂの法線方向を歩行補助装置用フレーム２の回動中心（軸１１ｄ）を中心とする円（軸１１ｄと作用点２１を結ぶ線分を半径とする円）の作用点２１における接線方向（図３に示す力Ｆ１の方向）に近づければよい。理論上は、プレート部２ｂの法線方向が前記円の接線方向に一致する場合が最も効率的である。

【0037】

本実施形態では、歩行補助装置用フレーム２において、プレート部２ｂがシューズ２０の底面（破線２０ａ）に対してその前方が後方よりも下方に位置するように傾斜角θｆだけ傾斜している。このため、プレート部２ｂがシューズ２０の底面（破線２０ａ）に対して平行である（すなわち、傾斜角θｆ＝０°である）場合に比べて、プレート部２ｂの法線方向が歩行補助装置用フレーム２の回動中心（軸１１ｄ）を中心とする円の接線方向に近づくことになる。具体的には、力Ｆ（プレート部２ｂの法線方向の力）の分力である力Ｆ１（前記接線方向の力）が装着者の足裏に作用し、この力Ｆ１が傾斜角θｆ＝０°の場合に比べて大きくなる。このため、発生したトルクがプレート部２ｂに効率良く伝達される。

【0038】

上記の力Ｆ１は、幾何学的に、下記の式（１）で表される。
Ｆ１＝Ｆ・ｓｉｎ（θ＋θｆ）・・・（１）
本実施形態では、角度θが４５°程度であるため、θｆを４５°程度にする（すなわち、ｓｉｎ（θ＋θｆ）≒１）ことで、式（１）の右辺がＦと同等になり、最も効率的である。しかしながら、θｆ＝４５°のプレート部２ｂをミッドソール４中に取り付けるには、過大なミッドソール４の厚みが必要になる。したがい、現実的な好ましい範囲としては、５°≦θｆ≦１５°である。本実施形態では、θｆ＝７°に設定している。

【0039】

また、歩行補助装置用フレーム２に駆動力が伝達される駆動源との接続箇所（軸１１ｃ）が、歩行補助装置用フレーム２の回動中心（軸１１ｄ）よりも前側に位置するため、シューズ２０の前後方向について接続箇所（軸１１ｃ）と回動中心（軸１１ｄ）とが略同一の位置にある場合に比べて、回動中心（軸１１ｄ）から接続箇所（１１ｃ）までの距離が長くなる。このため、駆動力Ｆ’によって発生し、歩行補助装置用フレーム２を回動させるトルクＴが、距離が長い分だけ大きくなる。

【0040】

以上のように、本実施形態に係る歩行補助装置用フレーム２によれば、駆動源から伝達された駆動力Ｆ’によって発生するトルクＴが歩行補助装置用フレーム２に効率良く伝達され、装着者の足裏に十分に伝達する。このため、歩行動作を効果的に補助することが可能である。
図３では、歩行補助装置１０によって装着者の背屈動作を補助する場合を例に挙げて説明したが、装着者の底屈動作を補助する場合も同様である。

【0041】

なお、本実施形態では、プレート部２ｂが、シューズ２０のミッドソール４中に取り付けられている場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、シューズ２０のアッパー３の底面３ａより下方の位置に取り付けられていればよい。例えば、プレート部２ｂを、アッパー３の底面３ａと、シューズ２０のミッドソール４の上面との間に取り付けることが考えられる。また、プレート部２ｂを、シューズ２０のミッドソール４の底面と、シューズ２０のアウトソール５の上面との間に取り付けることも考えられる。

【0042】

また、本実施形態では、駆動源が４節リンク機構の一部を構成している場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。歩行補助装置用フレーム２をシューズ２０の装着者の足首近傍を回動中心として前後方向に回動させる駆動力を付与することができる駆動源である限りにおいて、種々の構成を採用可能である。

【0043】

また、本実施形態では、プレート部２ｂの前後方向の範囲がシューズ２０の中足部に略対応する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものでなく、シューズの屈曲性を阻害することが無い限り、より広い範囲に亘るプレート部を採用することも可能である。例えば、プレート部の前後方向の範囲がシューズ２０の中足部から後足部に略対応するプレート部を採用することも可能である。

【0044】

また、本実施形態では、プレート部２ｂが略平坦な形状を有する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、前後方向に湾曲した形状のプレート部を採用することも可能である。この場合のプレート部の傾斜角θｆを、プレート部の表面の各点における前後の接線方向とシューズ２０の底面との成す角度とすると、何れの点における傾斜角θｆも５°≦θｆ≦１５°であることが好ましい。前後方向に湾曲した形状のプレート部を採用する場合には、特に、プレート部の前側に位置する点ほど傾斜角θｆが小さくなるように、下方が凸状に湾曲した形状であることが好ましい。

【0045】

さらに、本実施形態では、歩行補助装置用フレーム２のアーム部２ａが、ミッドソール４及びアッパー３の外部（外足側）に位置している場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、プレート部２ｂを、アッパー３の底面３ａと、シューズ２０のミッドソール４の上面との間に取り付ける場合には、アッパー３の底面３ａの一部に開口部を設け、その開口部にアーム部２ａを挿通して、アーム部２ａ及びこれに接続される駆動源をアッパー３の内部に配置することも可能である。

【符号の説明】

【0046】

１ａ・・・カバー部材
１ｂ、１ｃ・・・リンク
２・・・歩行補助装置用フレーム
３・・・アッパー
４・・・ミッドソール
５・・・アウトソール
１０・・・歩行補助装置
１１ｃ・・・軸（接続箇所）
１１ｄ・・・軸（回動中心）
２０・・・シューズ
１００・・・歩行補助装置付きシューズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】