JP5623179B2 - 立ち上がり補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、座位状態の人が起立する際に、立ち上がり動作を補助する立ち上がり補助装置に関し、特に、立ち上がり動作時に、使用者の膝及び腰への負荷を低減できる立ち上がり補助装置に関する。

従来、例えば車椅子等の身体支持装置としては、使用者の立ち上がり動作を補助する機構を有するものが提案されている。

例えば、特許文献１には、車椅子の座部の下方に複数のリンク（部材）により構成されたリンク機構を設置し、このリンク機構により座部を傾動させて、車椅子上の人の立ち上がり動作を補助する技術が開示されている。

図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）は、座位状態の人が膝及び腰に大きな負荷をかけずに立ち上がる際において、姿勢の推移及び股関節の移動軌跡を示す模式図である。人は、座位状態（図１３（ａ））から体幹を前傾させながら（図１３（ｂ））、立ち上がる（図１３（ｃ））。このとき、人の股関節（図１３中の丸印の部分）は、ほぼ直線的に移動する。

図１４（ａ）乃至図１４（ｃ）は、座位状態の人が立ち上がる際の重心位置の推移を示す図である。なお、図１４（ａ）は自ら立ち上がることが困難でない若年者が、座部への反動を利用して立ち上がる場合、図１４（ｂ）は前記若年者が、座部への反動を利用せずにゆっくりと立ち上がる場合、図１４（ｃ）は自ら立ち上がることが困難でない高齢者が、座位状態から膝及び腰に大きな負荷をかけずに立ち上がる場合を示す。

図１４（ａ）に示すように、人が座部への反動を利用して立ち上がる場合には、腰部を中心として上体を若干前傾させ、足に体重の少なくとも一部が負荷される前に、重心を上昇させ始める。この場合、短時間のうちに、座部への反動を利用して立ち上がるため、人の膝関節及び腰関節への負荷（静的出力トルク）が大きくなり、また、人には、優れた速筋及びバランス維持能力が必要となる。

また、人が座部への反動を利用せずにゆっくりと立ち上がる場合においては、図１４（ｂ）に示すように、人は、上体を大きく前傾させて重心位置を前方へと十分に移動させた後、体重の大部分を足に負荷させた状態で、筋力により立ち上がって重心位置を垂直に移動させる。従って、膝及び腰の負荷は低減されるものの、垂直方向の重心の移動については、依然、大きな筋力を必要とする。

一方、自ら立ち上がることが困難でない高齢者が、座位状態から膝及び腰に大きな負荷をかけずに立ち上がる場合においては、図１４（ｃ）に示すように、上体を大きく前傾させて重心位置を前方へと移動させていきながら、体重の負荷を足へと移動させていき、上体の前傾と起立動作とを並行して行う。これにより、重心位置は、円弧を描くように移動していき、膝及び腰への負荷を低減しながら、大きな筋力も必要としない起立動作が可能となる。

上記特許文献１の立ち上がり補助装置においては、使用者の背中を支持する部分（バックレスト）が常時一定の傾斜のまま、座部を傾動させることにより、バックレストを持ち上げるように構成している。従って、使用者は、自ら上体を傾動させて重心を前方に移動させるか、又は立位に近い状態になるまでバックレストに背中を支えられたまま、重心を移動させていき、立位に近くなったときに、体重を短時間のうちに足に移動させ、足の筋力により体重を一気に垂直に持ち上げる動作が必要となる。従って、特許文献１の立ち上がり補助装置は、立ち上がり動作が、上記図１４（ａ）又は図１４（ｂ）に示す状態と同様になり、膝及び腰の負荷が大きくなったり、大きな筋力を必要とするものとなる。

この問題点を解決するために、本願発明者等は、非特許文献１において、座部の傾動に連動させてバックレストを傾動させるように構成した立ち上がり補助装置を提案した。図１５は、本願発明者等が非特許文献１において提案した立ち上がり補助装置のリンク機構を示す模式図である。

図１５に示すリンク８ａ乃至８ｆにより、所謂チェビシェフリンク機構が構成されている。リンク８ａ乃至８ｆからなるチェビシェフリンク機構は１対、相互に離隔して配置されており、少なくともリンク８ｃは、夫々、使用者の腰部を支持するための例えば座部（図示せず）に固定されている。そして、リンク８ａを固定節として、リンク８ｂ乃至８ｆが相互に連動することにより、座部を傾動させて、使用者の体幹を持ち上げる。このとき、使用者の股関節は、略直線状の軌跡を描くように移動される。また、相互に回転可能に連結されたリンク９ａ及び９ｂを、夫々、チェビシェフリンク機構のリンク８ｃ及びリンク８ｆに連結し、少なくともリンク９ａを使用者の背部を支持するための例えばバックレスト等の部材（図示せず）に固定することにより、座部の傾動に整合させてバックレストを傾動させ、使用者の前傾姿勢が誘導される。これにより、使用者の立ち上がり動作を補助する際に、重心の前方への移動と立ち上がり動作とを並行して補助することができ、膝及び腰への負担を低減した立ち上がり動作が可能となる。

特開２００２−８５４５８号公報

関東学生会第４８回学生員卒業研究発表講演会講演前刷集、日本機械学会、２００９年２月２０日、第３５５乃至３５６頁

しかしながら、上述の従来技術には以下のような問題点がある。上記の如く、特許文献１の立ち上がり補助装置は、バックレストが常時一定の角度に傾斜した状態で持ち上げるように構成しているため、立ち上がり動作時に、使用者の腰及び膝に印加される負荷が大きくなる。

また、非特許文献１において本願発明者等が提案した立ち上がり補助装置は、図１５に示すように、チェビシェフリンク機構を構成しているリンク８ａ及び８ｄが、側面視で使用者の脚と重複する場所に位置する。従って、例えば車椅子等の身体補助装置に適用する場合においては、リンク機構を装置の左右に配置する必要があると共に、リンク８ａ及び８ｄがリンク機構の前方に配置されているため、装置が大型化する。また、使用者が例えば立ち上がり補助装置からベッド又は車椅子等に移乗する際に、使用者の脚がリンク８ａ又は８ｄに干渉することにより、使用者の動作がリンク機構により阻害されてしまうという問題点がある。例えば、使用者の脚がリンク８ａ又は８ｄに接触して、使用者がつまずく虞がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、立ち上がり動作時に、使用者の膝及び腰への負荷を低減でき、使用者の動作を阻害することがない立ち上がり補助装置を提供することを目的とする。

本発明に係る立ち上がり補助装置は、基台と、人の腰部を支持する座部と、前記基台に対して前記座部を傾動させる第１リンク機構と、人の背部を支持するバックレストと、前記バックレストを前記座部の傾動に対応して上昇、下降及び傾動させる第２リンク機構と、を有し、前記第１リンク機構は、一端部が前記基台の前方部分に設けられた第１固定回動支点に回転可能に連結され前記座部を支持する第１リンクと、前記第１固定回動支点よりも後方に設けられた第２固定回動支点にて一端部が前記基台に回転可能に連結された第２リンクと、前記第１リンクの他端部に設けられた第１可動回動支点と前記第２リンクの他端部に設けられた第２可動回動支点とを連結する第３リンクと、を有し、前記第２リンク機構は、一端部が前記第１リンクの中間に設けられた第３可動回動支点に回転可能に連結され前記バックレストが固定された第４リンクと、前記第４リンクの他端部に設けられた第４可動回動支点と前記第３リンクの中間に設けられた第５可動回動支点とを連結する第５リンクと、を有し、前記第１リンクの長さは、前記第２リンク及び前記第３リンクの総長さよりも長いことを特徴とする。なお、固定回動支点とは、それ自体は移動せずにそれを中心として回動することができる支点であり、可動回動支点とは、それ自体が移動できると共にそれを中心として回動することができる支点である。

上述の立ち上がり補助装置において、例えば、前記座部を起立する方向に傾動させる際に、前記第１可動回動支点を中心とした前記第３リンクの回転方向は一方向であり、この第３リンクの回転により、前記第２可動回動支点は、前記第１リンクに対して、前記バックレスト側から前記基台の後方側へと移動する。

上述の立ち上がり補助装置において、例えば前記バックレストを前記基台の前方側に最も傾斜させた状態から前記第２固定回動支点を中心として前記第２リンクの他端部を前記基台の後方側に回転させることにより、前記座部及び前記バックレストは、水平となるように傾動する。

本発明に係る他の立ち上がり補助装置は、基台と、人の腰部を支持する座部と、前記基台に対して前記座部を傾動させる第１リンク機構と、人の背部を支持するバックレストと、前記バックレストを前記座部の傾動に対応して上昇、下降及び傾動させる第２リンク機構と、を有し、前記第１リンク機構は、一端部が前記基台の前方部分に設けられた第１固定回動支点に回転可能に連結され前記座部を支持する第１リンクと、前記第１固定回動支点よりも後方に設けられた第３固定回動支点にて一端部が前記基台に回転可能に連結された第６リンクと、前記第６リンクの他端部に設けられた第６可動回動支点にて一端部が前記第６リンクに回転可能に連結された第２リンクと、前記第１リンクの他端部に設けられた第１可動回動支点と前記第２リンクの他端部に設けられた第２可動回動支点とを連結する第３リンクと、を有し、前記第２リンク機構は、一端部が前記第１リンクの中間に設けられた第３可動回動支点に回転可能に連結され前記バックレストが固定された第４リンクと、前記第４リンクの他端部に設けられた第４可動回動支点と前記第３リンクの中間に設けられた第５可動回動支点とを連結する第５リンクと、を有し、前記第１リンクの長さは、前記第２リンク及び前記第３リンクの総長さよりも長く、前記第６リンクが拘束された状態で、前記バックレストを前記基台の前方側に最も傾斜させた状態から前記第６可動回動支点を中心として前記第２リンクの他端部を前記基台の後方側に回転させることにより、前記座部及び前記バックレストは、水平となるように傾動し、前記第６リンクは、前記第６可動回動支点側の端部が所定位置よりも後方とならないように、前記第３固定回動支点を中心とした回転角度が規制されており、前記第１リンクは、前記座部が所定位置よりも下方とならないように、前記第１固定回動支点を中心とした回転角度が規制されていることを特徴とする。この場合に、立ち上がり補助装置は、例えば前記第６リンクを駆動する駆動装置を有する。

また、立ち上がり補助装置は、例えば前記座部の前方部分に接続されたフットレストと、前記基台に対して前記フットレストを傾動させる第３リンク機構と、を有し、前記基台の下方には、前方部分に第３固定回動支点が設けられており、後方部分に第４固定回動支点が設けられており、前記第３リンク機構は、前記フットレストの下方に設けられた第７可動回動支点に回転可能に連結されその中間部分に第８可動回動支点及び第９可動回動支点を備えた第７リンクと、前記第３固定回動支点と前記第８可動回動支点とを連結する第８リンクと、前記第４固定回動支点と前記第９可動回動支点とを連結する第９リンクと、を有する。

上述の立ち上がり補助装置は、例えば前記第１リンクを駆動する駆動装置を有する。

本発明に係る身体支持装置は、例えば医療施設、養護施設、介護施設若しくはマッサージ店のベッド若しくは椅子、理髪店、美容室、航空機、自動車、電車、若しくは船舶の椅子又は洋式トイレで使用される。

本発明に係る立ち上がり補助装置は、基台に対して座部を傾動させる第１リンク機構を有し、第２リンク機構は、第１リンク機構の傾動に対応してバックレストを上昇、下降及び傾動させる。よって、使用者が立ち上がる際に、バックレストの傾動により、使用者の体幹を前傾させながら、座部の傾動により、使用者を自然な姿勢で起立させることができる。よって、本発明の立ち上がり補助装置によれば、立ち上がり動作時に、使用者の膝及び腰への負荷を低減することができる。

また、座部に固定された第１リンクは、第２リンク及び第３リンクの総長さ、又は第３リンクと第６リンクの総長さよりも長いため、第１リンクの他のリンクへの連結部は第１固定回動支点よりも後方となり、全てのリンクが座部の後方で連結されている。よって、本発明の立ち上がり補助装置は、各リンクが使用者の動作を阻害することがない。例えば、使用者が座位又は立位の状態で、使用者の脚がいずれのリンクにも干渉することはなく、これにより、例えば使用者がつまずくことはない。そして、本発明の立ち上がり補助装置は、必ずしも電動チェア等の装置の左右に配置する必要がなく、適用する装置全体の大型化を防止することもできる。

（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の実施形態に係る立ち上がり補助装置を電動チェアに適用した場合において、各リンクを示す模式図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明の第１実施形態に係る立ち上がり補助装置において、座位から立位に姿勢を変更する際の各リンクの動きを示す図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、本発明の第１実施形態に係る立ち上がり補助装置において、立位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンクの動きを示す図である。 第１実施形態の立ち上がり補助装置において、各リンク長を示す図である。 （ａ）は、起立時の人の体幹角度、股関節角度及び膝関節角度を示す図、（ｂ）は、座位から立位へと姿勢を変える際の時間と体幹角度及び股関節角度との関係を示すグラフ図である。 背支持面高さ及び座面高さを示す図である。 背支持面高さ及び座面高さによる重心位置の変化を示す図である。 膝関節及び腰関節への負荷（静的トルク）を示す図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、本発明の第２実施形態に係る立ち上がり補助装置において、座位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンクの動きを示す図である。 （ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第３実施形態に係る立ち上がり補助装置において、立位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンクの動きを示す図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、同じく立位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンクの動きを示す図であって、図１１（ａ）は図１０（ｄ）に続く動きを示す図である。 立ち上がり動作時における膝関節角度と膝関節トルクとの関係を示す図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、膝及び腰の負荷を小さくした状態で人が立ち上がる際の股関節の位置の推移を示す図である。 座位状態の人が立ち上がる際の重心位置の推移を示す図である。 従来の立ち上がり補助装置を一例として示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る立ち上がり補助装置について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）乃至図１（ｃ）は、本発明の実施形態に係る立ち上がり補助装置を電動チェアに適用した場合において、各リンク機構を示す模式図である。図２（ａ）乃至図２（ｅ）は、本発明の第１実施形態に係る立ち上がり補助装置において、座位から立位に姿勢を変更する際の各リンク機構の動きを示す図、図３（ａ）乃至図３（ｅ）は、本発明の第１実施形態に係る立ち上がり補助装置において、立位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンク機構の動きを示す図である。図１乃至図３に示すように、本実施形態の立ち上がり補助装置は、例えば電動チェア、電動ベッド等の身体支持装置等に適用することができる。なお、身体支持装置としては、例えば医療施設、養護施設及び介護施設等で使用される種々の設備の他、例えば理髪店及びマッサージ店等の椅子又は寝台、航空機、自動車、電車及び船舶等の旅客用の椅子、並びに洋式のトイレ設備等が挙げられるが、本発明に係る立ち上がり補助装置は、これらの用途に限らず、使用者が座位の状態から立ち上がる場合があるあらゆる身体支持装置に適用することができる。本実施形態においては、立ち上がり補助装置を電動チェアに適用した場合について説明する。

図１に示すように、本実施形態の立ち上がり補助装置１は、例えば電動チェア等の身体支持装置に適用され、身体支持装置において、使用者の立ち上がり動作を補助する。本実施形態の立ち上がり補助装置１は、図１乃至図３に示すように、電動チェアの基台２上に、使用者の腰部を支持する座部４が配置されており、座部４の後方にバックレスト３が接続されている。そして、このバックレスト３にて使用者の背部を支持する。座部４の前方（使用者の足側）にはフットレスト５が接続されており、このフットレスト５にて、使用者の膝よりも下方の部分を支える。本実施形態においては、図２及び図３に示すように、第１リンク１１、第２リンク１２及び第３リンク１３からなる３本のリンクにより、第１リンク機構が構成されており、１対の第１リンク機構が相互に離隔して身体支持装置の左右に夫々配置されている。そして、座部４は、第１リンク機構のうち、一端部が基台の第１固定回動支点２ａに回転可能に連結された第１リンク１１に、夫々、支持されている。これにより、座部４は、第１リンク機構の各リンクの連動により、第１リンク１１とともに傾動可能に構成されている。例えば第１リンク機構の３本のリンクのうち、第１リンク１１には、第１リンク１１を回転駆動するための駆動装置（図示せず）が接続されており、例えば第１リンク１１の固定回転軸と同軸的にモータが接続されているか、又は、第１リンク１１の中間の位置に直動シリンダのロッド部が接続されており、モータの回転又は直動シリンダのロッドの進出・退避により、第１リンク１１が回転駆動されるように構成されている。そして、この駆動装置による第１リンク１１の回動により、各リンクが第１リンク１１に連動して駆動される。

バックレスト３の後方には、第４リンク１４及び第５リンク１５により構成された第２リンク機構が、第１リンク機構の夫々に対応して身体支持装置の左右に設けられており、バックレスト３の後面は、第４リンク１４に固定されている。第２リンク機構の各リンクは、夫々の一端部側にて第１リンク機構に接続されており、第１リンク機構の各リンクに連動するように構成されている。よって、バックレスト３は、座部４の傾動に対応して上昇、下降及び傾動可能に構成されている。

第１リンク機構の３本のリンクのうち、第１リンク１１は、その長さが、座部４の前後方向の長さよりも長く、長手方向が例えば座部４の前後方向に伸びるように、例えば座部４の下方に配置されて座部４を支持している。そして、第１リンク１１は、長手方向の一端部にて基台２の前方に設けられた第１固定回動支点２ａに回転可能に連結されており、第１固定回動支点２ａへの連結部分から所定の区間にて座部４の下面を支持している。なお、本実施形態においては、左右１対の棒状の第１リンク１１により座部４を下方から支持しているが、第１リンク１１による座部４の支持は、本実施態様に限定されない。例えば、第１リンク１１の夫々を上方又は下方に延出するような形状として、延出部分の端部相互間を平板状の部材で連結し、この平板状部材により座部４を支持するように構成してもよく、棒状の第１リンク１１の相互間をコの字状部材又は円弧状に湾曲した部材により連結し、座部４をこれらの連結部材の中央部にて支持するように構成してもよい。第１リンク１１間を連結する部材についても、例えば樹脂、金属及び木材等を使用してもよく、繊維等の変形できる素材により構成することができる。第１リンク１１間を連結する部材により座部４を支持することにより、連結部材の形状により、第１リンク１１の位置に対して使用者の腰部の高さを調整することができる。また、座部４上に例えばマットレス又はクッション等を載置して使用者の腰部の位置を高くすることもできる。

第２リンク１２は、第１リンク１１よりも長さが短く、長手方向の一端部が、第１固定回動支点２ａよりも後方の第２固定回動支点２ｂにて、基台２に回転可能に連結されている。本実施形態においては、第２固定回動支点２ｂは、第１固定回動支点２ｂよりも上方に位置している。第１リンク１１の他端部には、第１可動回動支点１１ａが設けられており、第１可動回動支点１１ａには、第３リンクの一端部が回転可能に連結されている。また、第２リンク１２の他端部には、第２可動回動支点１２ａが設けられており、第２可動回動支点１２ａには、第３リンクの他端部が回転可能に連結されている。これにより、第３リンク１３は、第１リンク１１と第２リンク１２とを回転可能に連結している。本実施形態においては、第１リンク１１は、例えば第１固定回動支点２ａに同軸的に設けられたモータにより駆動され、第１固定回動支点２ａを中心として回転し、この第１リンク１１の動作に連動して、第３リンクは、第２固定回動支点２ｂを中心として第２リンク１２を回転させるように構成されている。第１リンク１１は、第２リンク１２及び第３リンクの総長さよりも長くなるように構成されている。従って、第１リンク１１は、他のリンクへの連結部が第１固定回動支点２ｂよりも後方となる。これにより、本発明においては、使用者の動作を阻害することがない領域に各リンクが配置されている。

第２リンク機構の２本のリンクのうち、第４リンク１４は、例えばバックレスト３の後面に沿って上下方向に伸びるように配置されており、その一端部は、第１リンクの中間の第３可動回動支点１１ｂに回転可能に連結されている。第３可動回動支点１１ｂは、バックレスト３と座部４との接続位置に近接して設けられている。第５リンク１５は、一端部が第４リンク１４の他端部に設けられた第４可動回動支点１４ａに回転可能に連結されており、第５リンク１５の他端部は、第３リンクの中間に設けられた第５可動回動支点１３ａに回転可能に連結されている。従って、第４リンク１４及び第５リンク１５は、第１リンク１１及び第３リンク１３の動きに合わせて動く。本実施形態においては、バックレスト３の下端部に座部４が回転可能に連結された第１の回転対偶が形成され、フットレスト５の下端部が基台２（後述する第３実施形態においては第７リンク１７）に回転可能に連結された第２の回転対偶が形成されており、第１リンク１１の傾動に連動して第４リンク１４がバックレスト３と共に上昇及び傾動し、これにより、第１リンク１１に支持された座部４は、後方部分がバックレスト３により引き上げられて傾動可能となる。即ち、座部４は、バックレスト３の上昇、下降及び傾動に対応して傾動可能に構成されている。なお、本実施形態においては、左右１対の棒状の第４リンク１４によりバックレスト３を後方から支持しているが、第１リンク１１の場合と同様に、バックレスト３の第４リンク１４の固定位置も、本実施態様に限定されない。例えば、第４リンク１４の夫々をその長手方向に垂直に（座位の状態における前方又は後方に）延出した形状とし、延出部分の端部相互間を例えば平板状部材で連結し、この平板状部材によりバックレスト３を支持するように構成してもよく、棒状の第４リンク１４の相互間をコの字状部材又は円弧状に湾曲した部材等により連結し、バックレスト３をその中央部にて支持するように構成してもよい。第４リンク１４間を連結する部材についても、例えば樹脂、金属及び木材等を使用してもよく、繊維等の変形できる素材により構成することができる。第４リンク１４間を連結する部材によりバックレスト３を支持することにより、連結部材の形状により、第４リンク１４の位置に対して使用者の背中の位置を調整することができる。また、バックレスト３上に例えばマットレス又はクッション等を設置して使用者が座位の状態における背中の位置を前方へと移動させることもできる。

第１リンク機構の３本のリンク及び第２リンク機構の２本のリンク同士は、夫々、同調する際に、他のリンク又は他の支持部材等と干渉しないように、例えば基台２の左右方向に伸びる回転軸への連結位置が相互に調整されている。

バックレスト３、座部４及びフットレスト５は、夫々、表面が例えば繊維等の触感が柔らかな素材により構成されているか、又はこれらの表面にクッション等が設置されており、例えばバックレスト３、座部４及びフットレスト５の主要部が木材又は金属等の硬い部材により構成されている場合において、この硬い部分に使用者の体が直接接触しないようにして、使用感が高められている。また、バックレスト３、座部４及びフットレスト５の表面に例えば座クッション、背クッション及び足クッション等の柔軟性のある部材を設置する場合においては、その厚さは、例えば１０乃至１５０ｍｍである。バックレスト３と座部、及び座部４とフットレスト５とは、例えば相互に回転可能に連結されている。

第１リンク機構及び第２リンク機構並びにこれらを連結する部材を以上のように構成することにより、本実施形態の立ち上がり補助装置においては、第１リンク１１の他のリンクへの連結部は第１固定回動支点２ａよりも後方となり、全てのリンクが座部の後方で連結されることになる。よって、本実施形態の立ち上がり補助装置は、必ずしも電動チェア等の左右に配置する必要がなく、電動チェア等の装置全体の大型化を防止することができる。例えば、第１乃至第５リンク１１乃至１５を１組だけ、例えばバックレスト３の後方及び座部４の下方に配置することができる。

次に、本実施形態の立ち上がり補助装置を適用した電動チェアの動作について説明する。先ず、図２を参照して、使用者が座位から立位となる際の各リンクの動きについて説明する。先ず、座位の状態（図２（ａ））において、全てのリンク１１乃至１５は、フットレスト５よりも後方に位置している。従って、使用者が座位の状態から、例えばベッド又は車椅子等に移乗する場合においても、使用者の脚がいずれのリンクにも干渉することはなく、これにより、例えば使用者がつまずくことはない。

図２（ａ）に示す座位の状態において、第２リンク１２は、第３リンク１３への連結部（第２可動回動支点１２ａ）が第１リンク１１に対してバックレスト３側に位置している。この状態から、例えばモータ等の駆動装置により第１リンク１１を駆動し、（図２のように使用者が左向きの座位の状態で）第１リンク１１を、第１固定回動支点２ａを中心として反時計回りに回転させ、第１固定回動支点２ａに対して逆側の端部（第１可動回動支点１１ａ）が基台の後方部分から離隔する方向に移動させる。これにより、第１リンク１１の所定区間にて第１リンク１１に支持された座部４（及び座クッション）は、第１リンク１１の動きにより、後方側が基台２から離隔していき、座部４が傾動し始める。このとき、第３リンク１３は、図２（ａ）に示す状態から、第１リンク１１への連結部（第３可動回動支点１１ｂ）と第２リンク１２への連結部（第２可動回動支点１２ａ）との距離を一定に保持しながら、基台２の後方部分から離隔するように上方へと持ち上げられる。よって、第１リンク１１及び第３リンク１３に夫々連結された第４リンク１４及び第５リンク１５も、第１リンク１１及び第３リンク１３の動きに連動して、基台２の後方部分から離隔するように上方へと持ち上げられる。よって、第４リンク１４により支持されたバックレストは、第１固定回動支点２ａを中心として傾動するように、傾動し始める。これにより、本実施形態においては、先ず、使用者を前傾姿勢に誘導する。この状態で座部４を傾動させていくことにより、座部４により支持された使用者の腰関節は、例えば直線的に近い移動軌跡を描くように移動していく。これにより、立ち上がり補助時において、使用者の膝及び腰への負荷を低減することができる。

第３リンク１３の他端部は、固定節である第２リンク１２の第２可動回動支点１２ａに回転可能に連結されている。よって、第３リンク１３の移動により、第２リンク１２は、第２固定回動支点２ｂを中心として反時計回りに回転する。第１リンク１１は、傾動により、側面視で、第１固定回動支点２ａよりも後方の第２固定回動支点２ｂの位置を越え（図２（ｂ））、第２リンク１２における第３リンク１３への連結部（第２可動回動支点１２ａ）へと近づいていく（図２（ｃ））。従って、第３リンク１３は、第１可動回動支点１１ａを中心として一方向（図２においては、反時計回り）に回転するように移動していき、第１リンク１１と第３リンク１３とがなす角度が徐々に小さくなっていく。

一方、第１リンク１１及び第３リンク１３に夫々連結された第４リンク１４及び第５リンク１５も、第１リンク１１及び第３リンク１３の傾動に対応して徐々に傾動していき、従って、第４リンク１４上のバックレスト３（及び背クッション）も傾動していく。これにより、使用者の背中は、バックレスト３（及び背クッション）に支えられた状態で、前方に傾動しながら上昇していく。従って、使用者の前傾と重心の移動とが同時に進行する。よって、本実施形態の立ち上がり補助装置によれば、使用者の重心位置は、例えば円弧を描くように移動していき、大きな筋力を必要とせずに使用者を自然な姿勢で起立させることができる。

第１リンク１１の傾斜角度が大きくなり、第１リンク１１と第３リンク１３とがなす角度が小さくなると、やがて、両者の位置が側面視で重なる位置となる。その後、図２（ｄ）に示すように、第１リンク１１は、側面視で、第２リンク１２における第３リンク１３の連結部（第２可動回動支点１２ａ）の位置を越え、従って、第３リンク１３は、第１リンク１１に対して基台２の後方側に位置する状態となり、第２リンク１２は第２固定回動支点２ｂを中心として、図２における時計回りに回転し始める。よって、第１リンク１と第３リンク１３とがなす角度は、第３リンク１３が第１リンク１１に対して後方側に位置した状態で大きくなっていく。これにより、第３リンク１３に接続された第５リンク１５は、第４リンク１４を後方側へと牽引し、バックレスト３の傾斜角度も小さくなっていく。そして、使用者が立位となることにより、バックレスト３は、使用者の背を離れる。図２（ｅ）に示すように、使用者が立位となった状態で、全てのリンク１１乃至１５は、バックレスト３、座部４及びフットレスト５よりも後方に位置する。従って、この状態で、使用者が例えば動作を開始しても、使用者の脚がいずれのリンクにも干渉することはなく、これにより、例えば使用者がつまずくことはない。

なお、本実施形態においては、座位から立位に姿勢を変更する場合を述べたが、第１及び第２リンク機構の各リンクの動作を上記の場合と逆転させることにより、立ち上がり補助装置により、使用者の姿勢を立位から座位へと変更することができる。

また、本実施形態においては、座部４は、バックレスト３に回転可能に連結されている場合について述べたが、座部４はバックレスト３に連結されていなくてもよく、第１リンク１１の傾動により、第１リンク１１に支持された座部４が傾動するように構成されていてもよい。

次に、本実施形態の立ち上がり補助装置について、各リンクの長さについて説明する。図４は、第１実施形態の立ち上がり補助装置において、各リンクを示す図、図５（ａ）は、起立時の人の体幹角度、股関節角度及び膝関節角度を示す図、図５（ｂ）は、座位から立位へと姿勢を変える際の時間と体幹角度、股関節角度及び膝関節角度との関係を示すグラフ図である。図４に示す第１実施形態のリンク機構について、図５（ａ）に示すような人体モデルを使用し、膝関節及び股関節に負荷が小さい体幹角度を検証した。その結果を図５（ｂ）に示す。なお、図５中の股関節及び体幹という記載は、膝及び腰に大きな負荷をかけずに立ち上がることが可能な理想的な股関節角度及び体幹角度の推移を示し、非特許文献２（江原義弘・山本澄子著、「ボディダイナミクス入門 立ち上がり動作の分析」、医歯薬出版株式会社、２００１年５月、ｐ．３乃至４）の記載を参考にして、本実施形態の立ち上がり補助装置に合わせて数値を補正したものである。但し、体幹角度について、非特許文献２においては、人の腰部を原点としたときに、鉛直方向下向きの直線と人の腰部から肩峰へと延びる直線とがなす角度を体幹角度としているが、本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、側面視で、人の股関節から後方へと水平方向に延びる直線と人の頭部から肩峰へと延びる直線とがなす角度を体幹角度とした。また、股関節角度について、非特許文献２においては、人の太腿よりも下方部分の角度を股関節角度としているのに対して、本実施形態においては、人の太腿よりも上方部分の角度を膝関節角度とした。図５（ｂ）に示すように、人が膝及び腰に大きな負荷をかけずに立ち上がるためには、体幹角度を股関節角度よりも小さく、且つ股関節角度の変化に連動するように、起立するまでの６０％程度の時間まで小さくしていき、その後、徐々に増加させればよい。この数値を基に、３種類の利用者の身長に合わせ、図４に示すリンク機構の各リンク長を検討した。下記表１に、各リンクの長さを一例として示す。また、図５（ｂ）に、夫々のサイズ（Ｌサイズ、Ｍサイズ及びＳサイズ）のリンク機構について、図５（ａ）に示す人体モデルにおける体幹角度の推移を示す。

図５（ｂ）に示すように、上記Ｌサイズ、Ｍサイズ及びＳサイズの夫々のリンク機構を使用した場合の体幹角度は、膝及び腰に大きな負荷をかけずに立ち上がることが可能な体幹角度に近い角度で推移し、起立にかかる時間の６０％程度の時点において、体幹角度は最も小さくなり、その後、徐々に増加している。従って、腰に大きな負荷をかけることなく、立ち上がり動作を行うことができる。

図１２は、立ち上がり動作時における膝関節角度と膝関節トルクとの関係を示す図である。図１２は、非特許文献３（Ｋｎａｐｉｋ， Ｊ． Ｊ． ｅｔ ａｌ．， 「Ｉｓｏｔｏｎｉｃ， ａｎｄ ｉｓｏｋｉｎｅｔｉｃ ｔｏｒｑｕｅ ｆｏｒ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｆｏｕｒ ｍｕｓｃｌｅ ｇｒｏｕｐｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｊｏｉｎｔ ｍｏｔｉｏｎ」，Ｊ． Ａｍ． Ｐｈｙｓ． Ｔｈｅｒ． Ａｓｓｏｃ．，１９８３，ｐ．９３８−９４７）に記載されたものであり、黒色の三角形のプロットは、膝の筋肉を等尺性収縮（ＩＳＯＭ）させた場合における膝関節角度と膝関節トルクとの関係を示す。なお、等尺性収縮（ＩＳＯＭ）とは、筋長さを変化させずに筋力を発揮させる筋肉の収縮動作のことである。図１２に示すように、膝の筋肉を等尺性収縮させる場合において、膝関節トルクを効果的に作用させるためには、膝関節角度を５７乃至７３度程度の範囲とすればよい。即ち、立ち上がり補助装置においては、使用者の膝関節角度が上記範囲となったときに立ち上がり補助を終了させれば、使用者は、その後、膝の筋肉の等尺性収縮により、膝に大きな負荷をかけることなく、容易に立ち上がることができる。本実施形態においては、上記Ｌサイズ、Ｍサイズ及びＳサイズのいずれのリンク機構の場合においても、使用者の膝関節角度が上記５７乃至７３度の範囲となったときに立ち上がり補助を終了させるように、各リンクの長さ及び連結位置等を調節する。

このように、各リンクの長さを調節することによって体幹角度の推移を調整し、更に、膝関節角度が等尺性収縮しやすい角度範囲内にあるときに立ち上がり補助を終了させることにより、本発明においては、膝及び腰への負荷を低減する効果を更に向上させることができる。また、各リンクの長さを調節することにより、使用者の身長によらず、上記効果を得ることができる。

次に、本実施形態の立ち上がり補助装置について、バックレスト３（及び背クッション）により使用者の背中を支持する面（以下、背支持面とよぶ）及び座面の高さについて説明する。図６は、本実施形態の立ち上がり補助装置を電動チェアに適用した場合における背支持面の高さ及び座面高さを示す図である。図６に示す電動チェアにおいて、背支持面の高さｘを種々変化させ、更に、座面高さｙを変化させて、人が立ち上がり動作を行う際の重心位置の推移を検証した。種々の背支持面高さｘ及び座面高さｙについて、人が立ち上がり動作を行う際の重心位置の変化を図７に示す。なお、図７においては、図６に示すように、側面視において、第３可動回動支点１１ｂを原点として、第３可動回動支点１１ｂと第４可動回動支点１４ａとを結ぶＹ座標軸と、これに垂直な方向のＸ座標軸とを設け、Ｘ軸については前方を正、Ｙ軸については上方を正とした場合に、背支持面高さｘ及び座面高さｙを以下のように定義した。即ち、第３可動回動支点１１ｂを背もたれの回転中心とし、座位における高齢者の座位殿・転子距離（臀部及び背部のうちバックレスト３側へ最も突出し、バックレスト３（又は背クッション）に接触する面から股関節までの距離）及び座位転子高（臀部及び大腿部のうち座部４側へ最も突出し、座部４（又は座クッション）に接触する面から股関節までの距離）の平均値を、夫々Ｘ_ｃ、Ｙ_ｃとし、股関節位置の座標を（Ｘ_ｈ，Ｙ_ｈ）としたときに、背支持面高さＸ_ｂ及び座面高さＹ_ｂは、次式により示される。

本実施形態においては、座位における高齢者の座位殿・転子距離及び座位転子高の平均値については、非特許文献４（河内まき子、横山一也、山下樹里、横井孝志、小木元、吉岡松太郎、渥美浩章、堀田明裕著、「設計のための人体寸法データ集」、生命工学工業技術研究所技術報告、１９９４年、第２巻第１号）に記載された数値である（Ｘ_ｂ，Ｙ_ｂ）＝（１０５，６４）を使用した。

図７に示すように、背支持面高さｘが低いほど、人の重心位置は直線状に推移するようになり、背支持面高さｘが高いほど、人の重心位置の軌跡は、円弧状に近くなる。また、座面高さｙが高いほど、重心位置は、水平方向に移動した後、垂直方向に移動するようになり、座面高さｙが低いほど、重心位置は、水平方向の移動と垂直方向の移動とが並行して推移するようになる。従って、背支持面高さｘを高く、座面高さｙを低くすれば、図１４（ｃ）に示すような重心位置の推移が得やすくなり、立ち上がり動作時に、膝及び腰への負荷を低減することができる。このように、本発明においては、座面高さ及び背支持面高さを調整することによっても、膝及び腰への負荷を低減する効果を更に向上させることができる。本実施形態においては、股関節位置の座標（Ｘ_ｈ，Ｙ_ｈ）＝（１６９，５４）（単位：ｍｍ）のときに、人の重心位置の軌跡が最も円弧状に近づき、更に、股関節の移動軌跡が直線軌道に近づき、最適な立ち上がり補助を行うことができる背支持面高さＸ_ｂ及び座面高さＹ_ｂとして、（Ｘ_ｂ，Ｙ_ｂ）＝（６４，−１０）（単位：ｍｍ）という数値を得た。

図８は、上記Ｍサイズのリンク機構を使用し、背支持面高さｘを６４ｍｍ、座面高さｙを−１０ｍｍとした場合における膝関節及び腰関節への負荷（静的トルク）と健常高齢者の立ち上がり動作時の膝関節及び腰関節への負荷とを比較して示す図である。なお、図８のグラフ図中において、波線部は、被験者が立ち上がりを開始してから、足が床面に接地して重心位置が移動していき、被験者の全体重が足に負荷されるまでの各負荷を示しており、実線部は、被験者の全体重が足に負荷されてから立ち上がって体幹が一直線状に延びた状態となるまでの各負荷を示している。図８に示すように、健常高齢者が補助なしに立ち上がり動作する場合に比して、本実施形態の立ち上がり補助装置を使用した場合においては、膝関節トルクτ_１の最大値は、２０７Ｎｍから１７１Ｎｍへと１８％低減され、股関節トルクτ_２の最大値は、７５Ｎｍから４２Ｎｍへと４４％低減された。

次に、本実施形態の立ち上がり補助装置において、立ち上がり動作後に、第１リンク機構の駆動を継続した場合について、図３を参照して説明する。図２（ｅ）の状態から第３リンク１３が第１リンク１１に対してなす角度が大きくなるように、例えばモータ等の駆動装置により第１リンク１１を図２における時計回りに回転駆動すると、第２リンク１２は、第３リンク１３（第２可動回動支点１２ａ側）側の端部が時計回りに回転していき、やがて、第３リンク１３が、第２リンク１２に対して一直線状となる状態を越える（図３（ａ））。この状態から、第１固定回動支点２ａを中心として第１リンク１１を時計回りに回転させると、第１リンク１１の所定区間にて第１リンク１１に支持された座部４（及び座クッション）は、後方側が基台２に近づくようにその傾斜角度を小さくしていく。第３リンク１３は、第１リンク１１に対してなす角度が大きくなるように、第１可動回動支点１１ａを中心に回転する。これにより、第２リンク１２は、第２固定回動支点２ｂを中心に時計回りに回転し、第３リンク１３側の端部が下降していく。よって、第１リンク機構の全てのリンクが、第１リンク１１に連動して下降していく（図３（ｂ）及び図３（ｃ））。第１リンク１１及び第３リンク１３に夫々連結された第４リンク１４及び第５リンク１５も、第１リンク１１及び第３リンク１３の動きに連動して、基台２の後方部分に近づくように下降していき、第１リンク１１及び第３リンク１３の傾動に対応して徐々に傾動する。これにより、第４リンク１４上のバックレスト３（及び背クッション）も傾斜角度が小さくなるように傾動し、基台２の後方部分に近づくように下降していく。

その後、第１リンク１１は、傾動により、側面視で、第１固定回動支点２ａよりも後方の第２固定回動支点２ｂの位置を越え（図３（ｄ））、第２リンク１２における第３リンク１３への連結部（第２可動回動支点１２ａ）へと近づいていく。そして、図３（ｅ）に示すように、バックレスト３及び座部４が水平に近い臥床位の状態となる。

なお、第１リンク１１を駆動リンクとした場合においては、第２リンク１２と第３リンクとが一直線状となる点（特異点と称する）にて第２リンクは、時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転可能となるため、立ち上がり補助を行う際には、図２（ｅ）に示すように、第２リンク１２及び第３リンク１３リンク１３が一直線状になる前に立ち上がり補助を終了させる。そして、立位から臥床位に姿勢を変更する際には、第２リンク１２と第３リンク１３とが一直線状にならないように、例えば、第２リンク１２及び第３リンク１３の夫々が回転する反動を利用して、両者が特異点にて回転が停止しないようにする。又は、例えば第２リンク１２を後方に引っ張るアクチュエータ等を設け、第２リンク１２の回転が特異点にて停止しないように構成してもよく、第２リンク１２と第３リンク１３との連結部（第２可動回動支点１２ａ）が特異点に到達した後、前方へと移動しないように、第２リンク１２と第３リンク１３との連結部（第２可動回動支点１２ａ）にストッパー等を設けてもよい。

以上のように、本実施形態の立ち上がり補助装置は、立位の状態から第１リンク機構を更に傾動させることにより、座部４及びバックレスト３を水平に近づくように傾動させ、臥床位の状態に変形することができる。なお、図３（ｅ）においては、座部４及びバックレスト３は第２固定回動支点１ａよりも下方に位置しているが、本発明においては、例えば第２固定回動支点１ａの位置及び／又は第２リンク１２の長さを調整することにより、座部４及びバックレスト３を第２固定回動支点１ａよりも上方に位置させれば、例えば臥床位に姿勢を変更できる電動チェアにおいて、例えば第１乃至第５リンク１１乃至１５を１組だけ、例えばバックレスト３の後方及び座部４の下方に配置することができ、これにより、装置の大型化を防止することができる。

なお、この場合においても、第１及び第２リンク機構の各リンクの動作を上記の場合と逆転させることにより、立ち上がり補助装置により、使用者の姿勢を臥床位から立位へと変更することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る立ち上がり補助装置について説明する。先ず、本第２実施形態に係る立ち上がり補助装置の構成について説明する。図９（ａ）乃至図９（ｆ）は、本発明の第２実施形態に係る立ち上がり補助装置において、座位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンク機構の動きを示す図である。図９に示すように、本実施形態においては、第１リンク機構は、更に第６リンク１６を有しており、その一端部が第１実施形態における第２固定回動支点２ｂよりも下方の第３固定回動支点２ｃに回転可能に連結されている。そして、この第６リンク１６の他端部の第６可動回動支点１６ａに第２リンク１２の一端部が回転可能に連結されている。即ち、第１実施形態においては、第２リンク１２の一端部は、固定回動支点に連結されたものではない。第６リンク１６の長さは、第２リンク１２と同程度である。そして、本実施形態においては、例えば第６リンク１６が略垂直の状態において、第６可動回動支点１６ａは、第１実施形態における第２固定回動支点２ｂの位置の近傍に位置するように構成されている。

第３固定回動支点２ｃの後方には、第６リンク１６の回転軌跡上に介在するように、例えば板状の第１規制部材６が例えば鉛直方向に延びて設けられており、これにより、第６リンク１６は、第１規制部材６に当接する位置にて回転が規制され、第２リンク１２への接続位置（第６可動回動支点１６ａ側の端部）が所定位置よりも後方とならないように、第３固定回動支点２ｃを中心とした回転角度が規制されている。また、本実施形態においては、基台２には、第３固定回動支点２ｃよりも後方であって、第１固定回動支点２ａよりも若干下方の位置には、第１リンク１１の回転軌跡上に介在するように、第２規制部材７が例えば水平方向に延びて設けられており、これにより、第１リンク１１は、第２規制部材７に当接する位置にて回転が規制され、座部４が所定位置よりも下方とならないように、第１固定回動支点２ａを中心とした回転角度が規制されている。即ち、本実施形態においては、第１リンク機構に新たに第６リンク１６を設け、相互間を回転可能に連結することにより、第１リンク機構の自由度は１から２となるが、第１規制部材６及び第２規制部材７によって固定節である第１リンク１１及び第６リンク１６の回転角度を規制することにより、座位から立位を経ずに臥床位へと姿勢を変えることができる。

次に、本実施形態の立ち上がり補助装置の動作について説明する。本実施形態においては、立ち上がり補助装置１は、座位で使用される状態（図９（ａ））において、例えば第６リンク１６を動かないように拘束した状態とすれば、第６可動回動支点１６ａは、第１実施形態における第２固定回動支点２ｂと同様の状態となり、第６可動回動支点１６ａを中心として第２リンク１２を回転させることにより、第１実施形態と同様に、座位の状態から座部４及びバックレスト３を傾動させて、立位の状態へと立ち上がり補助を行うことができる。このとき、第２リンク１２は、例えば第６可動回動支点１６ａに同軸的に設けたモータにより回転駆動させる。このときに得られる効果については、第１実施形態と同様である。

これに加えて、本実施形態においては、第６リンク１６の拘束を解除した状態で、例えばモータ等の駆動装置により第１リンク１１を駆動し、第１固定回動支点２ａを中心として第１リンク１１を時計回りに回転させて基台２の後方部分に近づくように移動させると、第３リンク１３により牽引され、第２リンク１２が同様に基台２の後方部分に近づくように移動し、この第２リンク１２により牽引され、第６リンク１６は、第３固定回動支点２ｃを中心として第２リンク１２側（第６可動回動支点１６ａ側）の端部が基台２に対して後方側に（時計回りに）回転する。そして、図９（ａ）に示すように、第６リンク１６が第１規制部材６に当接した状態になると、第６リンク１６は、第１規制部材６により回転が阻止される。この状態で、第６可動回動支点１６ａを中心として第２リンク１２を回転させて、第２リンク１２の第３リンク１３との連結部（第２可動回動支点１２ａ）を基台２の後方部分に更に近づけると、この第２リンク１２の傾動に連動して、第１リンク１１及び第３リンク１３も基台２の後方部分に近づくように移動し、やがて、第１リンク１１は、長手方向が水平に近くなり、第２規制部材７に当接する（図９（ｂ））。これにより、第１リンク１１は、第３リンク１３への接続位置が所定位置よりも下方とならないように、回転できる範囲が第２規制部材７により規制される。

引き続き、第１リンク１１を第２規制部材７に当接させた状態（第１リンク１１における第３リンク１３の接続位置を維持した状態）で、第６リンク１６を例えばモータ等の駆動装置により駆動し、第３固定回動支点２ｃを中心として第６リンク１６を回転させ、第２リンク１２側の端部を基台２に対して前方に移動させていく。すると、この第６リンク１６に牽引されて、第２リンク１２及び第３リンク１３は、基台２に対して前方に移動していく。一方、第３可動回動支点１１ｂにて第１リンク１１に連結された第４リンク１４、及び第５可動回動支点１３ａにて第３リンク１３に連結された第５リンク１５は、第１リンク１１及び第３リンク１３の動きに連動して、基台２に対して前方に移動していく。このとき、第１リンク１１と第３リンク１３とがなす角度は小さくなっていくため、第４リンク１４と第５リンク１５とがなす角度も小さくなっていき、第４リンク１４の傾斜角度が小さくなっていく。従って、第４リンクに支持されたバックレスト３（及び背クッション）は傾斜が小さくなっていき（図９（ｃ）乃至図９（ｅ））、やがて、水平の臥床位の状態となる（図９（ｆ））。

このように、本実施形態においては、第１リンク機構に新たに第６リンク１６を設け、第１リンク１１及び第６リンク１６を固定節として、第１リンク機構の各リンクの相互間を回転可能に連結することにより、座位から立位を経ずに臥床位へと姿勢を変形することができる。その他の効果については、第１実施形態と同様である。

なお、第１実施形態と同様に、本実施形態においても、第１及び第２リンク機構の各リンクの動作を上記の場合と逆転させることにより、立ち上がり補助装置により、使用者の姿勢を臥床位から立位を経ずに座位へと変更することができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る立ち上がり補助装置について説明する。先ず、本第３実施形態に係る立ち上がり補助装置の構成について説明する。図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）は、本発明の第３実施形態に係る立ち上がり補助装置において、立位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンク機構の動きを示す図、図１１（ａ）乃至図１１（ｃ）は、同じく立位から臥床位に姿勢を変更する際の各リンク機構の動きを示す図であって、図１１（ａ）は図１０（ｄ）に続く動きを示す図である。図１０に示すように、本実施形態においては、第１実施形態に係る立ち上がり補助装置において、更に第３リンク機構が設けられており、この第３リンク機構によりフットレスト５を傾動させることができる。

第３リンク機構は、フットレスト５の下方に設けられた第７可動回動支点５ａに回転可能に連結された第７リンク１７と、第７リンク１７を回転可能に支持する第８リンク１８及び第９リンク１９とにより構成されており、第７乃至第９リンク１７乃至１９の全てのリンクがバックレスト３及び座部４よりも下方となるように配置されている。図１０に示すように、第８リンク１８及び第９リンク１９は、長手方向の一端部が、夫々、基台２における第１固定回動支点２ａ及び第２固定回動支点２ｂよりも下方に設けられた第４固定回動支点２ｄ及び第５固定回動支点２ｅに回転可能に連結されている。そして、第８リンク１８及び第９リンク１９の他端部は、夫々、第７リンク１７の長手方向の中央部分の第８可動回動支点１７ａ及び第９可動回動支点１７ｂに回転可能に連結されている。座位及び立位の状態において、第７リンク１７におけるフットレスト５に連結された側の端部（第７可動回動支点５ａ）は、その逆側の端部に対して下方に位置するように、後方へと高さが高くなるように傾斜するように配置されている。これにより、座位及び立位の状態において、第７リンク１７の中央部における第７可動回動支点５ａ側に連結された第８リンク１８は、第４固定回動支点２ｄ側の端部が第８可動回動支点１７ａ側の端部よりも前方に位置し、第４固定回動支点２ｄ側から第８可動回動支点１７ａ側へと高さが高くなるように傾斜するように配置されている。また、第７リンク１７の中央部の他方の回動支点である第９可動回動支点１７ｂに連結された第９リンク１９は、略垂直となるように配置されている。そして、第７リンク１７における第７可動回動支点５ａに対して逆側の端部は、例えば立位から臥床位に姿勢を変更する際の第１リンク１１又は第２リンク１２の回転領域内であって、座位から立位に姿勢を変更する際及び立位から座位に姿勢を変更する際に他のリンクとは干渉しない位置に配置されている。そして、第１リンク１１又は第２リンク１２が傾動してその回転領域内に配置された第７リンク１７に当接すると、第７リンク１７は当接したリンクにより押圧され、前方のフットレスト５への連結部分（第７可動回動支点５ａ）が持ち上がるように、第８リンク１８及び第９リンク１９によって回転可能に支持された状態で傾動するように構成されている。本実施形態においては、第７リンク１７のフットレスト５に対して逆側の端部は、図１０に示すように、第２リンク１２が第２固定回動支点２ｂを中心として時計回りに回転したときの回転領域に介在するように配置されているものとして説明するが、第１リンク１１の回転領域に介在するように配置されている場合においても同様である。

次に、本実施形態の立ち上がり補助装置を適用した電動チェアの動作について説明する。本実施形態においては、第３リンク機構の３本のリンクは、座位から立位へと姿勢を変更する際及び立位から座位へと姿勢を変更する際における他のリンクと干渉しない位置に配置されている。従って、この場合においては、図１０（ａ）に示す位置に留まった状態であり、第１リンク機構の３本のリンク及び第２リンク機構の２本の動作は、第１実施形態と同様である。即ち、第３リンク機構の３本のリンクのうち、第７リンク１７は、フットレスト５側の端部が他端部よりも下方にくるように傾斜し、第８リンク１８は、第４固定回動支点２ｄ側から基台２の斜め後方へと高さが高くなるように延び、第９リンク１９は、第５固定回動支点２ｅ側から略垂直に上方に延びた状態である。よって、立位から臥床位へと姿勢を変更する場合についてのみ、以下に説明する。なお、座位から臥床位へと姿勢を変更する場合においても、以下と同様である。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第３リンク１３が第１リンク１１に対してなす角度が大きくなるように、図１０（ａ）に示す状態から、例えばモータ等の駆動装置により第１リンク１１を図１０における時計回りに回転駆動すると、第２リンク１２は、第３リンク１３（第２可動回動支点１２ａ側）側の端部が時計回りに回転していき、やがて、第３リンク１３が、第２リンク１２に対して一直線状となる状態を越え、その後、第１リンク１１の回転により、第１リンク１１の所定区間にて第１リンク１１に支持された座部４（及び座クッション）は、後方側が基台２に近づくようにその傾斜角度を小さくしていく。第２リンク１２及び第３リンク１３は、第１リンク１１に連動して、基台２に対して後方側へと下降していく（図１０（ａ）及び図１０（ｂ））。第１リンク１１及び第３リンク１３に夫々連結された第４リンク１４及び第５リンク１５も、第１リンク１１及び第３リンク１３の動きに連動して、基台２の後方部分に近づくように下降していき、第１リンク１１及び第３リンク１３の傾動に対応して徐々に傾動する。これにより、第４リンク１４上のバックレスト３（及び背クッション）も傾斜角度が小さくなるように傾動し、基台２の後方部分に近づくように下降していく。第２リンク１２は、やがて、その回転領域内に介在するように配置された第７リンク１７に当接する（図１０（ｃ））。第２リンク１２は、第７リンク１７のフットレスト５とは逆側の端部に当接する。なお、本実施形態においても、第２リンク１２及び第３リンク１３が特異点（一直線状となる点）を越えて動作するための構成については、第１実施形態と同様である。

図１０（ｃ）に示す状態で第１リンク１１を更に時計回りに回転させると、第２リンク１２は第２固定回動支点２ｂを中心に時計回りに回転しようとするため、第７リンク１７は、第２リンク１２により押圧される。第７リンク１７の中央部は、第８リンク１８及び第９リンク１９により、回転可能に支持されている。そして、第８リンク１８及び第９リンク１９の他端部は、夫々、基部２の第４固定回動支点２ｄ及び第５固定回動支点２ｅに回転可能に連結されている。従って、第７リンク１７は、第２リンク１２による押圧により、前方のフットレスト５への連結部分（第７可動回動支点５ａ）が持ち上がるように傾動する（図１０（ｄ））。これにより、フットレスト５の下端部が徐々に持ち上がり始める。

一方、第８リンク１８は、第８可動回動支点１７ａ（第７リンク１７）側の端部が徐々に持ち上がるように、第４固定回動支点２ｄを中心に回転し、第９リンク１９は、略垂直の状態から、第９可動回動支点１７ｂ（第７リンク１７）側の端部が徐々に高さが低くなるように、第５固定回動支点２ｅを中心に回転する。

以後、第１実施形態と同様に第１リンク１１の回動に連動して第２リンク１２が（時計回りに）回動することにより、第７リンク１７は、第２リンク１２により端部が押圧され、第８リンク１８及び第９リンク１９により回転可能に支持された状態で、その傾斜角度が小さくなっていき（図１１（ａ）及び図１１（ｂ））、やがて、水平となる（図１１（ｃ））。これにより、第７リンク１７に連結されたフットレスト５の端部は、第７リンク１７によりほぼ水平となるまで持ち上げられる。

以上のように、本実施形態においては、バックレスト３及び座部４よりも下方に３本のリンクを設け、２本のリンク（第８リンク１８及び第９リンク１９）により１本のリンクを回転可能に支持し、この１本のリンクの一端をフットレストの下端に連結し、他端部を他のリンク機構により押圧するように構成すれば、第１実施形態の電動チェアにおいて、臥床位に姿勢を変更する際の脚上げ機能を付与することができる。

なお、本実施形態においては、第１実施形態の電動チェアに脚上げ機能を付与したが、第２実施形態の電動チェアにおいて、第３リンク機構を設けた場合においても同様である。即ち、座位又は立位から臥床位に姿勢を変更する際に、第１リンク機構又は第２リンク機構のいずれかのリンクが第３リンク機構のいずれかのリンクを押圧することにより、第７リンク１７のフットレスト側の端部が持ち上がるように、第７リンク１７が傾動するように構成されていればよい。

また、第１及び第２実施形態と同様に、本実施形態においても、第１乃至第３リンク機構の各リンクの動作を上記の場合と逆転させることにより、立ち上がり補助装置により、使用者の姿勢を臥床位から立位又は座位へと変更することができる。

１：立ち上がり補助装置、２：基台、３：バックレスト、４：座部、５：フットレスト、６：第１規制部、７：第２規制部、１１：第１リンク、１２：第２リンク、１３：第３リンク、１４：第４リンク、１５：第５リンク、１６：第６リンク、１７：第７リンク、１８：第８リンク、１９：第９リンク、２ａ：第１固定回動支点、２ｂ：第２固定回動支点、２ｃ；第３固定回動支点、２ｄ：第４固定回動支点、２ｅ：第５固定回動支点、１１ａ：第１可動回動支点、１２ａ：第２可動回動支点、１１ｂ：第３可動回動支点、１４ａ：第４可動回動支点、１３ａ：第５可動回動支点、１６ａ：第６可動回動支点、５ａ：第７可動回動支点、１７ａ：第８可動回動支点、１７ｂ：第９可動回動支点

Claims (8)

1. 基台と、
   人の腰部を支持する座部と、
   前記基台に対して前記座部を傾動させる第１リンク機構と、
   人の背部を支持するバックレストと、
   前記バックレストを前記座部の傾動に対応して上昇、下降及び傾動させる第２リンク機構と、を有し、
   前記第１リンク機構は、一端部が前記基台の前方部分に設けられた第１固定回動支点に回転可能に連結され前記座部を支持する第１リンクと、前記第１固定回動支点よりも後方に設けられた第２固定回動支点にて一端部が前記基台に回転可能に連結された第２リンクと、前記第１リンクの他端部に設けられた第１可動回動支点と前記第２リンクの他端部に設けられた第２可動回動支点とを連結する第３リンクと、を有し、
   前記第２リンク機構は、一端部が前記第１リンクの中間に設けられた第３可動回動支点に回転可能に連結され前記バックレストが固定された第４リンクと、前記第４リンクの他端部に設けられた第４可動回動支点と前記第３リンクの中間に設けられた第５可動回動支点とを連結する第５リンクと、を有し、
   前記第１リンクの長さは、前記第２リンク及び前記第３リンクの総長さよりも長いことを特徴とする立ち上がり補助装置。
2. 前記座部を起立する方向に傾動させる際に、前記第１可動回動支点を中心とした前記第３リンクの回転方向は一方向であり、この第３リンクの回転により、前記第２可動回動支点は、前記第１リンクに対して、前記バックレスト側から前記基台の後方側へと移動するものであり、前記座部を立位から座位へと傾動させる際は、前記第１及び第２リンク機構の各リンクの動作を上記の場合と逆転させるものであることを特徴とする請求項１に記載の立ち上がり補助装置。
3. 前記バックレストを前記基台の前方側に最も傾斜させた状態から前記第２固定回動支点を中心として前記第２リンクの他端部を前記基台の後方側に回転させることにより、前記座部及び前記バックレストは、水平となるように傾動することを特徴とする請求項１又は２に記載の立ち上がり補助装置。
4. 基台と、
   人の腰部を支持する座部と、
   前記基台に対して前記座部を傾動させる第１リンク機構と、
   人の背部を支持するバックレストと、
   前記バックレストを前記座部の傾動に対応して上昇、下降及び傾動させる第２リンク機構と、を有し、
   前記第１リンク機構は、一端部が前記基台の前方部分に設けられた第１固定回動支点に回転可能に連結され前記座部を支持する第１リンクと、前記第１固定回動支点よりも後方に設けられた第３固定回動支点にて一端部が前記基台に回転可能に連結された第６リンクと、前記第６リンクの他端部に設けられた第６可動回動支点にて一端部が前記第６リンクに回転可能に連結された第２リンクと、前記第１リンクの他端部に設けられた第１可動回動支点と前記第２リンクの他端部に設けられた第２可動回動支点とを連結する第３リンクと、を有し、
   前記第２リンク機構は、一端部が前記第１リンクの中間に設けられた第３可動回動支点に回転可能に連結され前記バックレストが固定された第４リンクと、前記第４リンクの他端部に設けられた第４可動回動支点と前記第３リンクの中間に設けられた第５可動回動支点とを連結する第５リンクと、を有し、
   前記第１リンクの長さは、前記第２リンク及び前記第３リンクの総長さよりも長く、
   前記第６リンクが拘束された状態で、前記バックレストを前記基台の前方側に最も傾斜させた状態から前記第６可動回動支点を中心として前記第２リンクの他端部を前記基台の後方側に回転させることにより、前記座部及び前記バックレストは、水平となるように傾動し、
   前記第６リンクは、前記第６可動回動支点側の端部が所定位置よりも後方とならないように、前記第３固定回動支点を中心とした回転角度が規制されており、
   前記第１リンクは、前記座部が所定位置よりも下方とならないように、前記第１固定回動支点を中心とした回転角度が規制されていることを特徴とする立ち上がり補助装置。
5. 前記第６リンクを駆動する駆動装置を有することを特徴とする請求項４に記載の立ち上がり補助装置。
6. 前記座部の前方部分に接続されたフットレストと、
   前記基台に対して前記フットレストを傾動させる第３リンク機構と、を有し、
   前記基台の下方には、前方部分に第４固定回動支点が設けられており、後方部分に第５固定回動支点が設けられており、
   前記第３リンク機構は、前記フットレストの下方に設けられた第７可動回動支点に回転可能に連結されその中間部分に第８可動回動支点及び第９可動回動支点を備えた第７リンクと、前記第４固定回動支点と前記第８可動回動支点とを連結する第８リンクと、前記第５固定回動支点と前記第９可動回動支点とを連結する第９リンクと、を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の立ち上がり補助装置。
7. 前記第１リンクを駆動する駆動装置を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の立ち上がり補助装置。
8. 医療施設、養護施設、介護施設若しくはマッサージ店のベッド若しくは椅子、理髪店、美容室、航空機、自動車、電車、若しくは船舶の椅子又は洋式トイレで使用されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の立ち上がり補助装置。

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