KR20090037451A - 보행 보조 장치 - Google Patents

Abstract

보행 보조 장치는 이용자(P)가 다리를 벌리고 걸터타듯이 하여 착좌할 수 있는 착좌 부재(1)와, 이 착좌 부재(1)를 지지하는 지지 부재(2L, 2R)를 갖는 보행 보조 장치로서, 착좌 부재(1)에 착좌하는 이용자(P)에 대하여 착좌 부재(1)가 후방으로 위치 벗어나는 것을 방지하는 후방이동 방지부(1b)를 구비하고, 후방이동 방지부(1b)는 이용자(P)의 서혜부(Q)에 접촉하도록 구성된다. 이용자(P)에 대한 착좌 부재(1)의 후방으로의 벗어남을 억제하여, 착좌시의 안정성을 향상할 수 있다.

보행 보조 장치, 착좌 부재, 지지 부재, 후방이동 방지부, 전방이동 방지부

Description

보행 보조 장치{WALKING ASSISTANCE DEVICE}

본 발명은, 예를 들면, 고령자나 보행기능 장해자 등의 이용자의 보행을 보조하는 보행 보조 장치에 관한 것이다.

이용자의 보행을 보조하는 장치로서, 일본 특허 제3156367호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 이용자가 착좌 가능한 착좌 부재로서 새들 형상의 착좌부를 갖고, 이용자의 보행에 따라 이동가능한 보행 도움 장치가 알려져 있다. 그 착좌부는, 이용자의 허리부를 전후에서 끼우도록 측면에서 보아 U자 형상으로 형성되고, 착좌부의 표면에는, 보행자가 미치게 하는 힘을 검출하는 압력 센서를 배치한 검출기가 설치되어 있다. 착좌부의 양측에는, 주다리와 보조다리를 좌우에 1개씩 배치하여 구성한 다관절형의 다리가 장설되고, 주다리 및 보조다리는 각각 1 또는 복수개의 관절을 구비한 다관절기구로 구성되어 있다. 다리의 각 관절부에는, 구동용 모터나 감속기 등으로 이루어지는 관절구동기구가 장착되어 있다. 주다리의 선단에는 회전구동기구, 클러치, 브레이크를 구비한 구동륜을 구비함과 아울러, 보조다리의 선단에는 자유롭게 회전하는 종동륜을 구비하고 있다.

착좌 부재로서 상기의 착좌부를 구비한 보행 도움 장치에서는, 착좌부의 전방부가 보행자의 하복부에 접촉하기 때문에, 보행시에 착좌부가 연한 하복부를 밀 면서 후방으로 벗어나기 쉽다. 또, 보행시에 다리와 착좌부가 간섭하여, 보행 도움 장치가 상하방향 축의 주위로 회전하여, 안정감이 손상된다.

(발명의 개시)

본 발명의 목적은 이용자에 대한 착좌 부재의 후방으로의 벗어남을 억제하여 착좌시의 안정성을 향상할 수 있는 보행 보조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 이용자가 다리를 벌리고 걸터타듯이 착좌할 수 있는 착좌 부재와, 이 착좌 부재를 지지하는 지지 부재를 갖는 보행 보조 장치로서, 착좌 부재에는, 이것에 착좌하는 이용자에 대하여 이 착좌 부재가 후방으로 위치 벗어나는 것을 방지하는 후방이동 방지부를 구비하고, 이 후방이동 방지부는 이용자의 서혜(鼠徑)부에 접촉하도록 구성된다.

본 발명의 보행 보조 장치에 의하면, 착좌 부재에 착좌하는 이용자와 접촉하는 부위의 전단부가 당해 이용자의 서혜부에 접촉한다. 여기에서, 서혜부란 인체의 정면측에서 다리가 동체와 연결되는 부위로, 이 부위는 하복부와 다리의 밑동부 사이에 있어서의 오목부로 되어 있다. 이용자가 착좌했을 때는, 그 최저부에 착좌 부재의 전단부가 맞닿으므로, 착좌 부재는 확실히 유지되고, 보행시에 후방으로 벗어나는 것이 방지된다. 따라서, 착좌시의 안정성을 향상할 수 있는 보행 보조 장치가 제공된다.

본 발명의 보행 보조 장치에 있어서, 착좌 부재의 후방이동 방지부는 좌우로 분기되는 두 갈래 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 후방이동 방지부는 좌우방향으로 휘기 쉬워지므로, 이용자의 전방으로 흔들어 내밀어지는 다리가 착좌 부재에 맞닿아도, 그 맞닿는 힘을 후방이동 방지부의 휨으로 흡수하여, 다리의 맞닿음에 의한 착좌 부재의 요잉을 억제하는, 즉 이용자가 착좌 부재로부터 받는 상하방향 축 주위의 회전력을 저감할 수 있다.

또한, 후방이동 방지부의 두 갈래 형상은 상기에 한하지 않고, 적어도 이용자의 서혜부에 접촉하는 두 갈래부가 있으면 된다. 예를 들면, 후방이동 방지부는 두 갈래부를 갖고, 그 선단이 합쳐져 있는 형상, 또는 두 갈래부의 사이를 탄성률이 작은 부재로 연결한 형상이어도 된다.

또, 착좌 부재의 후방이동 방지부는 전후 방향의 탄성률이 좌우 방향의 탄성률보다 커지도록 형성되는 것이 바람직하다. 여기에서, 후방이동 방지부의 좌우 방향의 탄성률은 착좌 부재의 요잉을 방지하는 점에서 비교적 작게 하는 것이 요구되지만, 후방이동 방지부의 전후방향의 탄성률도 작게 하면, 후방이동 방지부가 이용자에게 맞닿아 전후방향으로 휘기 쉬워지고, 이 휨으로 착좌 부재가 이용자에 대하여 후방으로 벗어날 가능성이 있다. 그렇지만, 후방이동 방지부의 전후 방향의 탄성률이 커지도록 형성함으로써, 후방이동 방지부가 전후 방향으로 휘기 어렵게 되어, 착좌 부재가 이용자에 대하여 후방으로 위치 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 착좌 부재는, 이용자의 신체의 배면측에 접촉하여, 이 착좌 부재가 전방으로 위치 벗어나는 것을 방지하는 전방이동 방지부를 갖는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 이용자에 대한 착좌 부재의 전방으로의 위치 벗어남을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 보행 보조 장치의 사시도.

도 2는 제1 실시형태의 보행 보조 장치의 측면도.

도 3은 제1 실시형태의 보행 보조 장치의 정면도.

도 4는 제1 실시형태의 보행 보조 장치의 착좌 부재의 사시도.

도 5(A)는 착좌 부재의 심재의 표면측에서 본 사시도, (B)동 심재의 이면도.

도 6은 제1 실시형태의 제1 관절부의 부분의 사시도.

도 7은 제1 실시형태의 착좌부분의 측면도.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명의 실시형태의 보행 보조 장치에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시하는 보행 보조 장치는, 이용자(P)가 다리를 벌리고 걸터타듯이 하여 착좌하는 착좌부를 구성하는 착좌 부재(1)와, 이 착좌 부재(1)를 지지하는 지지 부재로서의 좌우 한 쌍의 다리 링크(2L, 2R)를 구비하고 있다.

각 다리 링크(2L, 2R)는, 착좌 부재(1)의 하면에 설치한 제1 관절부(3)에 연결되는 제1 링크부(4)와, 제1 링크부(4)의 하단에 회전식의 제2 관절부(5)를 통하여 연결되는 제2 링크부(6)를 구비하는 굴신 자유로운 링크로 구성된다. 또한, 제2 링크부(6)의 하단에는, 제3 관절부(7)를 통하여, 이용자의 좌우의 각 족평에 장착되는 접지 부재(8)가 연결되어 있다. 또한, 각 다리 링크(2L, 2R)에는 제2 관절부(5)용의 구동원(9)이 탑재되고, 이 구동원(9)에 의한 제2 관절부(5)의 회전구동 으로, 각 다리 링크(2L, 2R)에 접지 부재(8)와 착좌 부재(1) 사이의 거리를 길게 하는 뻗기 방향의 힘을 더하여, 이용자의 체중의 적어도 일부를 지지하는 지지력(이하, 「체중부하 감쇠 어시스트력」이라고 함)을 발생시킨다. 각 다리 링크(2L, 2R)에서 발생된 체중부하 감쇠 어시스트력은 착좌 부재(1)를 통하여 이용자(P)의 동체에 전달되어, 이용자(P)의 다리에 작용하는 하중이 경감된다.

제1 관절부(3)는 이용자가 착좌 부재(1)에 착좌한 상태에서 이용자의 좌우의 대퇴골두 사이의 횡방향 폭 내에 위치하도록 배치되어 있다. 그 때문에, 체중부하 감쇠 어시스트력은 이용자의 좌우의 대퇴골두 사이에서 착좌 부재(1)에 작용하게 되어, 체중부하 감쇠 어시스트력이 확실하게 이용자의 동체에 전달된다.

본 실시형태의 보행 보조 장치는, 이용자(P)가 족평에 접지 부재(8)를 장착하여 착좌 부재(1)에 착좌하는 것만으로 사용할 수 있으며, 거의 속박감을 받지 않는다. 또, 다리 링크(2L, 2R)의 제1 관절부(3) 및 제1 링크부(4)는 이용자(P)의 가랑이 아래에 위치하기 때문에, 보행시의 팔 흔들기 시에, 이용자의 손이 제1 관절부(3)나 제1 링크부(4)에 부딪치지 않고, 자유스러운 팔 흔들기가 가능하게 된다. 또한, 장치가 소형으로 되어, 좁은 장소에서도 사용할 수 있고, 속박감의 경감 및 팔 흔들기의 자유로움의 확보와 아울러, 사용 편리성이 현저하게 향상된다.

착좌 부재(1)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 전후 방향 중간에 횡폭이 후방부(1a) 및 전방부(1b)보다도 좁은 「잘록」부(1c)를 갖는 형상의 착좌부를 구성하고 있다. 그 전방부(1b)는 상방으로 만곡하고, 또한 후방부(1)와 함께 횡폭이 넓게 형성되어 있다. 그리고, 착좌부 전체는, 측면에서 보아 착좌한 이용자의 가랑 이 사이를 감싸는 것과 같은 U자 형상으로 이루어져 있다.

본 실시형태에서는, 착좌 부재(1)는 탄소섬유 등으로 형성되는 심재(101)로 이루어지고, 이 심재(101)의 상면에 쿠션재(102)를 부착하고, 이들 심재(101)와 쿠션재(102)를 커버(103)로 덮음으로써 착좌부를 형성하고 있다.

심재(101)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 전방부(101b)가 횡방향 중간부를 절결한 두 갈래 형상으로 형성됨과 아울러, 상면이 되는 표면측에서는, 전방부(101b)로부터 잘록부(101c)를 통하여 후방부(101a)까지 횡방향 중앙으로 뻗어 있는 홈 내지 오목부(104)가 형성되어 있으며, 이 오목부(104)의 양측에 쿠션재(102)를 부착하고 있다. 또, 전방부(101b)의 두 갈래 형상으로 분기된 각 분기부는 아치 형상의 단면 형상으로 형성되어 있다.

하면이 되는 이면측에서는, 상면측으로 만곡한 전방부(101b)의 하단으로부터 후방부(101a)까지 거의 평탄하게 형성됨과 아울러, 심재(101)의 주연부는 두께가 얇아, 측방으로부터의 다리의 맞닿음력을 유연하게 흡수할 수 있게 하고 있다.

본 실시형태에 의하면, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 커버(103)로 덮은 착좌 부재(1)에 대하여, 이용자(P)는 좌우의 다리를 잘록부(1c)의 횡방향 양측에 위치시켜 착좌한다. 이 때, 착좌 부재(1)의 전방부(1b)는 이용자(P)의 서혜부(Q)에 접촉하게 된다. 이 때문에, 착좌 부재(1)는 확실하게 유지되어, 이용자(P)가 보행할 때에 착좌 부재(1)가 후방으로 위치 벗어나지 않도록 방지된다. 즉, 착좌 부재(1)의 전방부(1b)는 이용자에 대하여 착좌 부재가 후방으로 위치 벗어나는 것을 방지하는 후방이동 방지부로 되어있다.

또, 착좌 부재(1)의 후방부(1a)는 중간의 잘록부(1c)보다도 횡폭이 넓게 형성되어 있으므로, 이용자의 신체의 배면측, 구체적으로는 이용자를 후방에서 보았을 때에 보이는 부분에서, 다리의 밑동부 부분에 접촉하여, 이용자에 대하여 착좌 부재(1)가 전방으로 위치 벗어나는 것을 방지하는 전방이동 방지부로 되어 있다. 또한, 이 후방부(1a)는 이용자의 좌우의 좌골을 받는데 충분한 횡폭(예를 들면, 최대 120mm)을 가짐으로써, 이용자에 대하여, 좌골 접촉으로 체중부하 감쇠 어시스트력을 확실하게 전달할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상기한 바와 같이 착좌 부재(1)의 횡폭이 넓은 후방부(1a)와 전방부(1b)에 의해, 이용자에 대한 착좌 부재(1)의 전후 방향의 위치 벗어남을 억제하므로, 이용자는 전후 방향으로 안정하게 착좌할 수 있다.

또, 착좌 부재(1)를 구성하는 심재(101)의 전방부(101b)를 두 갈래 형상으로 형성했으므로, 착좌 부재(1)의 후방이동 방지부를 이루는 전방부(1b)는 좌우 방향의 탄성률이 작아져, 횡방향으로 휘기 쉬워진다. 그 때문에, 전방으로 흔들어 내밀어지는 다리가 착좌 부재(1)의 전방부(1b)에 맞닿아도, 그 맞닿음력을 전방부(1b)의 휨으로 흡수하여, 다리의 맞닿음으로 이용자가 착좌 부재(1)로부터 받는 상하 방향 축 주위의 회전력을 저감할 수 있다.

또한, 전방부(101b)의 두 갈래 형상으로 분기된 각 분기부의 단면 형상이 아치 형상으로 형성됨으로써 전후 방향의 탄성률이 커져 있다. 이것에 의해, 전방부(101b)가 전후 방향으로 휘기 어렵게 되어, 전방부(101b)가 전후 방향으로 휨으로써 착좌 부재(1)가 이용자에 대하여 후방으로 위치 벗어나는 것을 방지할 수 있 다.

착좌 부재(1)의 전방부(1b)는 두 갈래 형상으로 형성되지 않는 경우에도, 전후 방향의 탄성률이 좌우 방향의 탄성률보다 크게 되도록 형성하는 것, 예를 들면, 좌우 방향의 중심선(좌우 방향의 중심을 통과하여 전후 방향으로 뻗는 선)을 따라 탄성체를 설치함으로써 좌우 방향으로는 휘기 쉽고, 전후 방향으로는 휘기 어렵게 할 수 있다. 이것에 의해, 두 갈래 형상으로 형성한 경우와 동일한 효과가 얻어진다.

이상과 같이, 착좌 부재(1)는 이용자의 착좌시의 가랑이 사이나 접촉부의 상태 등을 고려한 좌면의 형상을 갖는 등, 그 형태에 연구를 시행한 것인데, 본 실시형태에서는, 착좌 부재(1)를 더욱 안정화시키기 위하여 여러 연구를 시행하고 있다. 이하, 이것에 대하여 설명한다.

도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 각 다리 링크(2L, 2R)용의 각 제1 관절부(3)는, 전후 방향으로 긴 원호 형상의 안내 궤도(32)와 이것을 지지하는 지지판(33)으로 이루어지는 관절 부재(31)로 구성되어 있다. 또한, 안내 궤도(32)는 지지판(33)에 형성하는 원호 형상의 홈으로 구성하는 것도 가능하다.

각 다리 링크(2L, 2R)의 제1 링크부(4)의 상단부에는, 안내 궤도(32)를 상하에서 끼우는 상하 각 한 쌍의 롤러(41a)를 갖는 슬라이더(41)가 부착되어 있고, 안내 궤도(32)에 슬라이더(41)가 롤러(41)를 통하여 이동 자유롭게 걸어맞추어진다. 이렇게 하여, 각 다리 링크(2L, 2R)는 안내 궤도(32)의 곡률 중심을 중심으로 하여 전후 방향으로 요동하게 되고, 각 다리 링크(2L, 2R)의 전후 방향의 요동 지지점은 안내 궤도(32)의 곡률 중심으로 된다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 안내 궤도(32)의 곡률 중심, 즉, 각 제1 관절부(3)에서의 각 다리 링크(2L, 2R)의 전후 방향의 요동 지지점(3a)은 착좌 부재(1)의 상방에 위치한다. 여기에서, 이용자(P)가 상반신을 전방으로 기울이는 등 하여, 착좌 부재(1)에 대한 이용자(P)의 상반신의 체중의 작용점이, 각 다리 링크(2L, 2R)의 전후 방향의 요동 지지점(3a)의 전방으로 벗어나면, 착좌 부재(1)가 전방 하향으로 경사진다. 그리고, 착좌 부재(1)가 이대로 계속해서 경사지면, 착좌 부재(1)가 이용자(P)에 대하여 후방에 벗어나 버린다. 그러나, 본 실시형태에서는, 착좌 부재(1)의 전방 하향의 경사에 따라 체중 작용점은 요동 지지점(3a)의 하측에서 후방으로 변위되고, 이 지지점(3a)과 체중 작용점 사이의 전후 방향 거리가 감소하여, 착좌 부재(1)에 작용하는 회전 모멘트도 감소한다. 그리고, 체중 작용점이 요동 지지점(3a)의 바로 아래의 위치까지 변위된 곳에서, 착좌 부재(1)에 작용하는 회전 모멘트가 0으로 되고, 이 상태에서 착좌 부재(1)가 안정된다. 이와 같이 하여 착좌 부재(1)가 자동적으로 안정 상태로 수속되기 때문에, 착좌 부재(1)가 이용자(P)의 가랑이 아래에서 전후 방향으로 벗어나는 것을 억제할 수 있다.

각 다리 링크(2L, 2R)의 상단부에 설치된 슬라이더(41)는 각 다리 링크(2L, 2R)의 제2 관절부(5)와 각 다리 링크(2L, 2R)의 전후 방향의 요동 지지점(3a)(안내 궤도(32)의 곡률 중심)을 연결하는 선(L1)보다도 후방에 위치하는 안내 궤도(32)의 부분에 걸어 맞추어져 있다. 이것에 의해, 이용자(P)의 각 다리의 전방으로의 흔들어 내밀기에 추종하는 각 다리 링크(2L, 2R)의 전방으로의 요동 스크로크를 안내 궤도(32)의 길이를 그 정도로 길게 하지않고 확보할 수 있다. 또한, 안내 궤도(32)의 전후의 각 단부에는, 제1 링크부(4)의 이탈 방지를 위한 스토퍼(32a)가 부착되어 있다.

각 다리 링크(2L, 2R)용의 각 제1 관절부(3)를 구성하는 각 관절 부재(31)는 착좌 부재(1)의 하면의 횡방향 중앙에 부착되는 전후 한 쌍의 지지 블록(34, 34)에 각각 지지시킨 전후 방향의 지지축(35, 35)에, 지지판(33)의 전후의 상단부에 부착한 힌지 부재(36, 36)에서 횡방향으로 요동 자유롭게 축지지된다. 따라서, 각 제1 관절부(3)는, 각 다리 링크(2L, 2R)의 전후 방향의 요동을 허용하는 자유도와 더불어, 각 다리 링크(2L, 2R)의 횡방향으로의 요동을 허용하는 자유도를 가지게 되어, 이용자(P)의 다리를 외전(外轉)할 수 있게 된다.

또, 좌측의 다리 링크(2L)용의 관절 부재(31)와, 우측의 다리 링크(2R)용의 관절 부재(31)는 공통의 지지축(35)으로 축지지되어 있다. 즉, 좌측의 다리 링크(2L)의 횡방향의 요동 지지점과, 우측의 다리 링크(2R)의 횡방향의 요동 지지점이 전후 방향의 동일 축선 상에 위치한다.

이 실시형태에서는, 외다리 지지 상태에서, 미착지 다리측 다리 링크의 중량의 작용 개소인 미착지 다리측 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점이 지지 다리측의 횡방향의 요동 지지점과 동일 축선(지지축(35)) 상에 위치하기 때문에, 착좌 부재(1)에 지지 다리측 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점을 중심으로 하는 횡전(橫轉) 모멘트는 작용하지 않는다. 따라서, 외다리 지지 상태에서의 착좌 부재(1)의 롤링을 방지할 수 있다. 또한, 미착지 다리측의 다리 링크의 중량은 지지 다리측 의 다리 링크를 통하여 바닥면에 전달되어, 착좌 부재(1)에는, 미착지 다리측의 다리 링크의 중량은 작용하지 않는다.

또, 제 1 관절부(3)에서의 각 다리 링크(2L, 2R)의 전후 방향의 요동 지지점(3a)과 제3 관절부(7)를 연결하는 선을 기준선(L2)(도 2 참조)으로 하면, 각 다리 링크(2L, 2R)는 이용자(P)의 직립 상태에서도, 제2 관절부(5)가 기준선(L2)의 전방으로 튀어나오는 굴곡 상태로 되는 것과 같은 길이로 형성되어 있다. 그리고, 구동원(9)의 제어에서 착좌 부재(1)의 높이를 이용자(P)에 맞추어 자동적으로 조절할 수 있게 하고 있다. 그 때문에, 개인마다 전용의 장치를 제작하거나 다리 링크의 길이를 조절하거나 할 필요가 없이, 범용성이 있어 비용절감을 도모할 수 있다.

또한, 각 다리 링크(2L, 2R)의 상단의 슬라이더(41)에는, 전후 방향에서 기준선(L2)에 대하여 제2 관절부(5)와는 반대측인 후방으로 튀어나오는 판 부재로 이루어지는 튀어나옴부(42)가 부착되고, 이 튀어나옴부(42)에 구동원(9)을 탑재하고 있다. 이것에 의하면, 이용자(P)의 직립시에, 구동원(9)을 제외한 각 다리 링크(2L, 2R)의 중량에 의해 각 다리 링크(2L, 2R)에 발생하는, 제3 관절부(7)를 중심으로 한 전방경사 방향의 요동 모멘트가 구동원(9)의 중량에 의해 발생하는 역방향의 요동 모멘트에 의해 감쇄된다. 즉, 구동원(9)이 카운터 웨이트로서 기능하여, 구동원(9)을 포함하는 다리 링크(2L, 2R) 전체의 요동 모멘트는 작아진다. 그 결과, 착좌 부재(1)에 작용하는 전방으로의 누르는 힘도 작아져, 안정성을 확보할 수 있다.

또, 이용자(P)의 다리를 전방으로 흔들어 내밀 때는, 구동원(9)의 중량에 의 하여 전후 방향의 요동 지지점(3a)을 중심으로 한 전방으로의 요동 모멘트가 발생하고, 이 모멘트로 다리의 전방으로의 흔들어 내밀기가 어시스트된다. 따라서, 제2 관절부(5)가 기준선(L2)의 전방으로 튀어나오도록 다리 링크(2L, 2R)가 굴곡되어 있는 경우에 문제가 되는, 다리의 전방으로의 흔들어 내밀기에 대한 저항감을 해소할 수 있다. 또, 중량물인 구동원(9)과 요동 지지점(3a) 사이의 거리가 짧아지므로, 제1 관절부(3) 주위의 다리 링크(2L, 2R)의 관성 모멘트가 작아진다. 따라서, 보행시에 이용자(P)의 다리가 다리 링크(2L, 2R)의 관성 모멘트를 받아 무겁게 느끼는 것을 방지할 수 있다.

구동원(9)에 의해 발생하는 구동력은 구동력 전달 수단(91)을 통하여 제2 관절부(5)에 전달된다. 구동력 전달 수단(91)은, 경량화와 비용절감을 도모하기 위하여, 제2 관절부(5)와 구동원(9)을 연결하는 와이어(91a)를 사용한 와이어식 전달기구로 구성되어 있다. 또한, 구동력 전달 수단(91)으로서는, 제2 링크부(6)의 제2 관절부(5)로부터 떨어진 부분에 제1 링크부(4)와 평행하게 연결되는 링크를 사용한 평행 링크 기구나, 유압 실린더를 사용한 유압 전달 기구도 사용할 수 있다.

구동원(9)으로부터는 2개의 와이어(91a)가 도출되어 있고, 구동원(9)으로부터 일방의 와이어(91a)가 풀려질 때 타방의 와이어(91a)가 구동원(9)에 끌려 들어간다. 구동원(9)은 전동 모터와, 이 모터에 의해 구동되는 와이어(91a)용의 구동 풀리로 구성된다. 양 와이어(91a, 91a)는, 제1 링크부(4)의 제2 관절부(5)의 근방 부분에 형성한 플랜지(43)와 구동원(9) 사이에 배열 설치한 2개의 가이드 튜브(91b, 91b)에 삽입통과되어 있다. 또, 제2 링크부(6)에 제2 관절부(5)의 축(51) 과 동축 상의 풀리(52)를 고정하고, 이 풀리(52)에 2개의 와이어(91a, 91a)를 서로 역방향으로 둘러 감고, 각 와이어(91a)의 단말을 풀리(52)에 고정하고 있다. 이렇게 하여, 구동원(9)에 의한 와이어(91a, 91a)의 풀어내기와 끌어들이기에 의해 풀리(52)가 회전되고, 이 회전에 의해, 제2 링크부(6)가 제1 링크부(4)에 대하여 제2 관절부(5)의 축(51)을 중심으로 하여 요동하고, 다리 링크(2L, 2R)가 굴신된다. 또한, 도시하지 않지만, 풀리(52)의 측면에 원호 형상의 홈을 형성함과 아울러, 제1 링크부(4)에 이 홈에 걸어맞추어지는 돌기부를 형성하고, 제1 링크부(4)에 대한 제2 링크부(6)의 요동 스크로크를 소정 범위로 규제하고 있다.

제3 관절부(7)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제2 링크부(6)의 하단에 2축의 힘 센서(10)를 통하여 연결되는 요크(71)와, 요크(71)의 하단부에 횡방향으로 설치한 축(72)에 회전 자유롭고 또한 축방향으로 경동 자유롭게 연결한 가동자(73)로 이루어지는 프리 조인트로 구성된다. 여기에서, 전술의 체중부하 감쇠 어시스트력은 횡방향에서 보아, 제1 관절부(3)에서의 다리 링크(2L, 2R)의 전후 방향의 요동 지지점(3a)과 제3 관절부(7)를 연결하는 상기 기준선(L2) 상에 작용한다. 그리고, 기준선(L2) 상에 작용하는 실제의 체중부하 감쇠 어시스트력(정확하게는, 체중부하 감쇠 어시스트력과 착좌 부재(1) 및 각 다리 링크(2L, 2R)의 중량에 의한 힘의 합력)을, 힘 센서(10)에서 검출되는 2축방향의 힘의 검출값에 기초하여 산출하고 있다.

접지 부재(8)는 구두(81)와, 구두(81)에 편입된 고강성의 등자 형상 연결 링(82)을 구비하고 있다. 연결 링(82)의 상면에는 칼라(83)가 세워 설치되고, 이 칼라(83)에 제3 관절부(7)의 가동자(73)의 하단이 연결되어 있다. 또, 도 2에 도시하는 바와 같이, 연결 링(82)의 하변부에는 구두(81)의 중간 깔개가 되는 탄성판(84)이 올려져 있고, 탄성판(84)의 하면에, 이용자의 족평의 중지절관절(MP 관절) 부분과 발뒤꿈치 부분에 작용하는 하중을 검출하는 전후 한 쌍의 압력 센서(85, 85)가 부착되어 있다. 그리고, 각 접지 부재(8)의 양 압력 센서(85, 85)의 검출값에 기초하여 이용자의 양 족평에 작용하는 전체 하중에 대한 각 족평의 작용하중의 비율을 산출하고, 미리 설정되는 체중부하 감쇠 어시스트력의 설정값에 각 족평의 하중비율을 승산한 값을, 각 다리 링크에서 발생해야 할 체중부하 감쇠 어시스트력의 제어 목표값으로 하고, 상기 힘 센서(10)의 검출값에 기초하여 산출되는 실제의 체중부하 감쇠 어시스트력이 제어 목표값이 되도록 구동원(9)을 제어하고 있다.

또한, 외다리 지지 상태에서는, 지지 다리측의 다리 링크만으로 설정값의 체중부하 감쇠 어시스트력을 발생시킨다. 이 경우, 미착지 다리측의 다리 링크의 구동원의 구동을 정지하여, 제2 관절부(5)를 자유회전 상태로 해도 되는데, 미착지 다리측의 다리 링크에 구동원에 의해 굴곡방향의 힘을 더하여, 미착지 다리의 족평의 들어올림을 어시스트하는 것도 가능하다.

또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제3 관절부(7)가 접지 부재(8)의 횡폭 중앙보다 횡방향 안쪽에 위치하도록, 연결 링(82)의 상면의 칼라(83)가 횡방향 벗어나 배치된다. 이것에 의해, 지지축(35)과 제3 관절부(7) 사이의 횡방향 거리가 짧아지고, 접지 부재(8) 및 착좌 부재(1)에 작용하는 횡력이 작아져, 접지 부재(8)와 착좌 부재(1)의 안정성이 확보된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였는데, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 복수의 차륜을 갖는 소형의 대차 형상의 접지 부재에 세워 설치되는 자립가능한 단일의 다리 링크를 착좌 부재의 하면의 연결부에 연결하고, 이용자의 보행에 맞추어 차륜을 구동하도록 해도 된다. 또, 한 쪽의 다리가 골절 등으로 부자유한 이용자의 보행을 보조하기 위하여, 상기 실시형태의 좌우의 다리 링크(2L, 2R) 중 이용자의 부자유한 다리측의 다리 링크만을 남기고 타방의 다리 링크를 생략하는 것도 가능하다. 또, 다리 링크(2L, 2R)의 중간의 제2 관절부(5, 5')용의 구동원을 다리 링크(2L, 2R)에 탑재하지 않고, 착좌 부재(1)의 후방에 부착하는 브래킷에 탑재해도 된다. 또한 제2 관절부(5, 5')를 펴기 방향(접지 부재(8)와 착좌 부재(1) 사이의 거리를 길게 하는 방향)으로 힘을 가하는 가압 수단을 설치하고, 구동원을 생략하는 것도 가능하다.

Claims (4)

1. 이용자가 다리를 벌리고 걸터타듯이 하여 착좌할 수 있는 착좌 부재와, 이 착좌 부재를 지지하는 지지 부재를 갖는 보행 보조 장치로서,

   상기 착좌 부재는 이것에 착좌하는 이용자에 대해 이 착좌 부재가 후방으로 위치 벗어나는 것을 방지하는 후방이동 방지부를 구비하고, 이 후방이동 방지부는 상기 이용자의 서혜부에 접촉하도록 구성되어있는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 후방이동 방지부는 좌우로 분기되는 두 갈래 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 후방이동 방지부는 전후 방향의 탄성률이 좌우 방향의 탄성률보다 커지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
4. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 착좌 부재는 상기 이용자의 신체의 배면측에 접촉하여, 이 착좌 부재가 전방으로 위치 벗어나는 것을 방지하는 전방이동 방지부를 갖는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.

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