WO2008023505A1 - Dispositif d'aide à la marche - Google Patents

Description

明 細 書

歩行補助装置

技術分野

[0001] 本発明は、例えば高齢者や歩行機能障害者等の利用者の歩行を補助する歩行補 助装置に関する。

背景技術

[0002] 高齢者等の利用者の歩行を補助する装置として、日本特許第 3156367号公報に 示されるように、利用者が着座可能な着座部材としてサドル状の着座部を有し、これ に利用者が跨って歩行するのに伴い移動可能な歩行介助装置が知られている。そ の着座部の両側には、着座部を支持する支持部材として、主脚と補助脚を左右に 1 本ずつ配置して構成した多関節形の脚部が装設され、主脚及び補助脚は、それぞ れー又は複数個の関節を備えた多関節機構で構成されている。脚部の各関節部に は、駆動用モータや減速機など力もなる関節駆動機構が装着されている。

[0003] 上記のような着座部を有する歩行補助装置においては、利用者が着座部に跨った 状態で、例えば歩幅を広げて歩行するために腰を振る場合には、利用者の骨盤が 回旋しょうとする力 着座部は前後方向に向いているために、利用者は着座部から抵 抗カを受けて腰の動きが重く感ずる。

発明の開示

[0004] 本発明の目的は、利用者が腰を振って歩行しょうとする際に着座部力も受ける抵抗 を低減して使用感を向上させることができる歩行補助装置を提供することである。

[0005] 本発明は、利用者が跨ぐようにして着座可能な着座部材と、該着座部材の下側に 設けられる支持部材とを有する歩行補助装置であって、前記着座部材は、前記支持 部材に対し該着座部材において利用者と接触する前後幅の中間部に位置する支軸 を中心として左右に揺動可能に連結する連結部を備えることを特徴とする。

[0006] 本発明の歩行補助装置によれば、利用者が着座部材に跨った状態で腰を振って 歩行する場合には、その動きに追従して、着座部材が横方向に揺動するので、利用 者にとって着座部から受ける抵抗感が軽減され、歩行補助装置の使用感が向上する [0007] 本発明の歩行補助装置において、前記支持部材は、前記着座部材の下側に位置 して前記連結部を介して前記着座部材を揺動自在に支持する支持フレームを備え、 前記連結部は、前記着座部材に設けた孔に前記支持フレーム上に立設した支軸を 回転自在に嵌合する構造になっていることが好ましい。これにより、着座部材が支持 部材に対して左右方向に揺動自在に支持される。

[0008] また、前記連結部は、前記支持フレームに対して前記着座部材が前記支軸を中心 として左右方向に回転したときそれを戻す方向に付勢する付勢手段を有することが 好ましい。この場合、利用者が着座部材に跨った状態で腰を振ると、着座部材は左 右に揺動し、付勢手段により元の位置に戻る方向に付勢される。このため、着座部材 を揺動させる力が解除されると、本来の前後方向に向いた位置に復帰するので、着 座部材の安定性を確保したまま、利用者の使用感が向上する。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明の実施形態の歩行補助装置の斜視図。

[図 2]実施形態の歩行補助装置の側面図。

[図 3]実施形態の歩行補助装置の正面図。

圆 4]実施形態の歩行補助装置の着座部材の斜視図。

[図 5]着座部材と支持フレームを示す斜視図。

[図 6]上記着座部材と支持フレームとの連結部分を示す部分断面図。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、本発明の実施形態の歩行補助装置について説明する。

[0011] 図 1〜図 3に示す歩行補助装置は、利用者 Pが跨ぐようにして着座する着座部を構 成するサドル状の着座部材 1と、左右一対の脚リンク 2L, 2Rとを備えている。

[0012] 脚リンク 2L, 2Rは、着座部材 1の下側に位置する支持フレーム laに連結され、この 支持フレーム laと脚リンク 2L, 2Rとで、着座部材 1を支持する支持部材が構成され る。着座部材 1については、後で詳細に説明する。

[0013] 各脚リンク 2L, 2Rは、支持フレーム laの下面側に設けた第 1関節部 3に連結される 上方の第 1リンク部 4と、この第 1リンク部 4の下端に第 2関節部 5を介して連結される 下方の第 2リンク部 6とを備える屈伸自在なリンクで構成される。第 2リンク部 6の下端 には、第 3関節部 7を介して、利用者の左右の各足平に装着される接地部材 8が連 結されている。

[0014] 第 2リンク部 6は、第 2関節部 5に連結される筒状の上半部 61と、これに摺動自在に 挿通してロックナット 63により任意の長さで支持される下半部 62とで伸縮可能に構成 されており、利用者 Pの脚の長さに応じて脚リンク長を調節できるようになつている。

[0015] 更に、各脚リンク 2L, 2Rには第 2関節部 5用の駆動源 9が搭載され、この駆動源 9 による第 2関節部 5の回転駆動で、各脚リンク 2L, 2Rに接地部材 8と着座部材 1との 間の距離を伸ばす方向、すなわち各脚リンク 2L, 2Rを伸長させる方向の力を加え、 利用者の体重の少なくとも一部を支持する支持力（以下、「体重免荷アシスト力」とい う）を発生させる。各脚リンク 2L, 2Rで発生された体重免荷アシスト力は、着座部材 1 を介して利用者 Pの体幹に伝達され、利用者 Pの脚に作用する荷重が軽減される。

[0016] 本実施形態の歩行補助装置は、利用者 Pが足平に接地部材 8を装着して着座部 材 1に着座するだけで使用することができ、殆ど束縛感を受けない。また、脚リンク 2L , 2Rの第 1関節部 3及び第 1リンク部 4は利用者 Pの股下に位置するため、歩行時の 腕振りに際し、利用者の手が第 1関節部 3や第 1リンク部 4に当たることがなぐ自由な 腕振りが可能になる。更に、装置が小型になって、狭い場所でも使用でき、束縛感の 軽減及び腕振りの自由さの確保と相俟って、使い勝手が著しく向上する。

[0017] また、各脚リンク 2L, 2Rの第 1関節部 3は、利用者が着座部材 1に着座した状態で 利用者の左右の大腿骨頭間の横方向幅内に位置するように配置されている。そのた め、体重免荷アシスト力は、利用者の左右の大腿骨頭間において着座部材 1に作用 することになり、体重免荷アシスト力が確実に利用者の体幹に伝達される。

[0018] 本実施形態において、第 1関節部 3は、支持フレーム laの下側に設けられた前後 方向に長い円弧状のガイドレール 31を備えている。このガイドレール 31には、各脚リ ンク 2L, 2Rが、第 1リンク部 4の上端部に固定されるスライダ 41に軸着した複数の口 ーラ 42を介して移動自在に係合されている。カゝくして、各脚リンク 2L, 2Rは、ガイドレ ール 31の曲率中心を中心として前後方向に揺動することになる。

[0019] ガイドレール 31の曲率中心、すなわち各脚リンク 2L, 2Rの第 1関節部 3における前 後方向の揺動支点 3aは、着座部材 1の上方に位置する。ここで、利用者 Pが上半身 を前傾する等して、着座部材 1に対する利用者 Pの上半身の体重の作用点が各脚リ ンク 2L, 2Rの前後方向の揺動支点 3aの前方にずれると、着座部材 1が前下がりに 傾斜する。そして、着座部材 1がこのまま傾斜し続けると、着座部材 1が利用者 Pに対 し後方にずれてしまう。しかし、本実施形態では、着座部材 1の前下がりの傾斜に伴 い、体重作用点が揺動支点 3aの下側で後方に変位し、この揺動支点 3aと体重作用 点との間の前後方向距離が減少して、着座部材 1に作用する回転モーメントも減少 する。そして、体重作用点が揺動支点 3aの真下の位置まで変位したところで、着座 部材 1に作用する回転モーメントが零になり、この状態で着座部材 1が安定する。この ようにして着座部材 1が自動的に安定状態に収束するため、着座部材 1が利用者 P の股下で前後方向にずれるのを抑制できる。

[0020] また、各脚リンク 2L, 2Rの上端部のスライダ 41は、各脚リンク 2L, 2Rの第 3関節部 7と前後方向の揺動支点 3a (ガイドレール 31の曲率中心）とを結ぶ線 Lよりも後方に 位置するガイドレール 31の部分に係合している。これにより、利用者 Pの各脚の前方 への振り出しに追従する各脚リンク 2L, 2Rの前方への揺動ストロークを、ガイドレー ル 31の長さを大きくすることなく確保することができる。

[0021] 更に、左右の脚リンク 2L, 2R用の各ガイドレール 31は、支持フレーム laに設けた 前後方向の支軸 32 (図 5)を介して支持されている。これにより、各ガイドレール 31は 、支持フレーム laに対し横方向に揺動自在に連結されることになり、横方向への揺 動を許容して利用者 Pの脚を外転できるようにして 、る。

[0022] 本実施形態において、第 2関節部 5用の駆動源 9は、電動モータ 91と遊星歯車機 構力もなる減速機 92とで構成されている。第 2関節部 5は、電動モータ 91により減速 機 92と動力伝達機構 10とを介して駆動される。詳細には、第 2関節部 5は、第 1リンク 部 4の下端部に第 2リンク部 6の上端部を横方向の関節軸 51を介して回動自在に連 結することで構成されている。また、動力伝達機構 10は、減速機 92の出力側に設け た第 1クランクアーム 11と、上記関節軸 51より上方に延びる第 2リンク部 6と一体の第 2クランクアーム 12と、両クランクアーム 11, 12を連結するロッド 13とで構成されてい る。この構成により、減速機 92の回転出力が第 1クランクアーム 11とロッド 13を介して 第 2クランクアーム 12に伝達され、第 2リンク部 6が第 1リンク部 4に対し関節軸 51を中 心として揺動し、各脚リンク 2L, 2Rが図 1に示す伸長状態から図 3に示すように屈曲 する。

[0023] 各接地部材 8は、靴 81と、この靴内から上方に突出する連結部材 82とを備えており 、この連結部材 82に各脚リンク 2L, 2Rの第 2リンク部 6が第 3関節部 7を介して連結 されている。第 3関節部 7は、横方向の第 1軸 71と、上下方向の第 2軸 72と、前後方 向の第 3軸 73 (図 2)とを有する 3軸構造として構成されている。また、第 3関節部 7に は 2軸の力センサ 74が組み込まれている。ここで、上記体重免荷アシスト力は、側面 側から見て、第 1関節部 3における脚リンク 2L, 2Rの前後方向の揺動支点 3aと、第 3 関節部 7における脚リンク 2L, 2Rの前後方向の揺動支点となる第 1軸 71とを結ぶ線 (以下、基準線という) L上に作用する。この基準線 L上に作用する実際の体重免荷 アシスト力（正確には、体重免荷アシスト力と着座部材 1及び脚リンク 2L, 2Rの重量 との合力）は、力センサ 74で検出される 2軸方向の力の検出値に基づいて算出され る。

[0024] ここで、本実施形態における着座部材 1とこれを支持する連結部について、詳細に 説明する。

[0025] 図 4に示すように、着座部材 1は、前後方向中間に横幅が前部及び後部よりも狭い 「くびれ」部 lcを有する形状の着座部を構成している。その前部 Idは、上方に湾曲し 、かつ後部と共に横幅が広く形成されている。そして、着座部材全体は、側面から見 て着座した利用者の股間を包み込むような U字形状になっている。

[0026] 本実施形態では、着座部材 1は、カーボンファイバー等で形成される芯材 101から 成り、この芯材 101の上面にクッション材 102を取り付け、これら芯材 101とクッション 材 102とをカバー 103で覆うことで着座部を形成している。

[0027] 図 5に示すように、芯材 101は、その前部 101bが横方向中間部を切欠いた二又形 状に形成されると共に、上面となる表面側では、前部 101bからくびれ部 101cを経て 後部 101aまで横方向中央に延びる溝ないし窪み 104が形成されており、この窪み 1 04の両側にクッション材 102を取り付けている。また、前部 101bは、アーチ状の断面 形状に形成されている。更に、二又形状に分かれる分岐部の基部となる中央部には 略円形の貫通孔 105が設けられ、この孔 105に後述の円盤状の連結部材 106が嵌 合することにより、芯材 101を含む着座部材 1が、支持部材としての脚リンクの上部に 位置する支持フレーム la上に支持されるようになって 、る。

[0028] 下面となる裏面側では、上面側に湾曲した前部 101bの下端力も後部 101aまでほ ぼ平坦に形成されると共に、芯材 101の周縁部は肉厚が薄ぐ側方からの脚の当接 力を柔軟に吸収できるようにして 、る。

[0029] 支持フレーム laは、その前部が立ち上がるように上方に湾曲した形状に形成され、 その上端部の中心位置に、前述の支軸 32が前方に突出するように設けられている。 この支持フレーム laの中央部の上面には、円形の基盤 107が固着され、その上に連 結部を構成する円盤状の連結部材 106が設置されて ヽる。

[0030] この連結部材 106は、図 6に示すように、支持フレーム la上の基盤 107の中心から 上方に立設した円柱状の支軸 106aの上端に、直径の異なる 2つの円盤状部材 106 b, 106cを上下に (小径の円盤状部材 106bが上側、大径の円盤状部材 106cが下 側）離間して固定することによって構成されている。

[0031] 上記のように着座部材 1を支持フレーム la上に設置するためには、連結部材 106 の上方の円盤 106bを芯材 101の底面側力も貫通孔 105を押し広げるように入れて、 芯材 101の貫通孔 105内に張り出した円形の周縁部を上方の円盤 106bと下方の円 盤 106cとの間に挟むことで、 2つの円盤 106b, 106cを貫通孔 105内に嵌合させる 。これにより、支持フレーム la上に着座部材 1が支軸 106aを中心として左右方向に 揺動自在すなわち回転自在に支持される。

[0032] また、連結部材 106の下方の円盤状部材 106cと支持フレーム la上の基盤 107と の間には、支軸 106aを周回するコイルばね 108が装填され、このコイルばね 108の 上端は、下方の円盤 106cの底面に沿って後方に延びて直線状の延長部 108aを形 成している。そして、この延長部 108aの先端 (後端）は、芯材 101の底面側に突設し た固定部材 109に結合されている。従って、支持フレーム la上に支持された着座部 材 1が、これに跨った利用者の腰の動きにより、連結部材 106の支軸 106aを中心とし て横方向に回転したときには、コイルばね 108の直線状延長部 108aが、回転した着 座部材 1を元の位置に戻そうとする復元力を持つこととなる。すなわち、コイルばね 1 08は、左右方向に揺動する着座部材 1を戻す方向に付勢する付勢手段の一例のト ーシヨンばねとして作用する。

[0033] 上記の着座部材 1とこれを揺動自在に支持する連結部の構成によれば、利用者 P が着座部材 1に跨った状態で腰を振る、例えば歩幅を広げて歩行するため或 、は腰 を振りながら歩くために骨盤を回旋させる場合には、着座部材 1が支持フレーム la上 で連結部材 106の支軸 106aを中心として横方向に回転する。すなわち、利用者 Pの 骨盤を回旋する動きに追従して、着座部材 1が横方向に回動するので、利用者 Pにと つて着座部から受ける抵抗感が軽減され、歩行補助装置の使用感が向上する。

[0034] また、上記連結部にお!、て付勢手段として設けられたコイルばね 108は、利用者 P が着座部材 1に跨った状態で腰を振ると、上記の復元力を持つように付勢される。こ のとき、着座部材 1は、利用者 Pの股の間に挟まれているので、コイルばね 108の復 元力により元の位置に戻る方向に付勢される。このため、着座部材 1は、これを横方 向に揺動させる力が解除されれば、本来の前後方向に向いた位置に復帰するので、 着座部は安定性を確保することができ、これに着座する利用者にとって安定感のある ものとなる。

[0035] 本実施形態によれば、図 1及び図 3に示すように、カバー 103で覆った着座部材 1 に対し、利用者 Pは左右の脚をくびれ部 lcの横方向両側に位置させて着座する。こ のとき、着座部材 1の前部 Idは、利用者 Pの鼠径部に接触することとなるので、着座 部材 1はしつ力り保持され、利用者 Pが歩行する時に着座部材 1が後方に位置ずれし ないように防止される。

[0036] また、着座部材 1の後部は、中間のくびれ部 lcよりも横幅が広く形成されているの で、利用者の身体の背面側で脚の付け根部分に接触して、利用者に対し着座部材 1 が前方に位置ずれするのを防止できる。更に、この後部は、利用者の左右の坐骨を 受けるのに十分な横幅 (例えば、最大で 120 mm)を有することにより、利用者に対し 、坐骨接触にて体重免荷アシスト力を確実に伝達することができる。

[0037] 本実施形態では、上記のように着座部材 1の横幅が広い後部と前部により、利用者 に対する着座部材 1の前後方向の位置ずれを抑制するので、利用者は前後方向に 安定して着座することができる。 [0038] また、着座部材 1を構成する芯材 101の前部 101bを二又形状に形成したことで、 着座部材 1の前部 Idは、左右方向の弾性率が小さくなり、横方向に橈み易くなる。そ のため、前方に振り出される脚が着座部材 1の前部 Idに当接しても、その当接力を 前部 Idの橈みで吸収し、脚の当接で着座部材 1がョーイングするのを抑制できる。

[0039] 更に、芯材 101の前部 101bの二又形状に分岐した各分岐部の断面形状がアーチ 状に形成されることで、前後方向の弾性率が大きくなつている。これにより、前部 101 bが前後方向に橈みに《なり、前部 101bが前後方向に橈むことで着座部材 1が利 用者に対して後方に位置ずれするのを防止できる。

[0040] 着座部材 1の前部 Idは、二又形状に形成されない場合でも、前後方向の弾性率が 左右方向の弾性率より大きくなるように形成することにより、同様の効果が得られる。

[0041] 上記のように、本実施形態の着座部材 1は、利用者の着座時の股間部との接触状 態や利用者の腰の動きを考慮した構成を有することにより、歩行補助装置の使用感 を向上させるものである。

[0042] 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定さ れるものではない。例えば、複数の車輪を有する小型の台車状の接地部材に立設さ れる自立可能な単一の脚リンクを着座部材の下面の連結部に連結し、利用者の歩行 に合わせて車輪を駆動するようにしても良!、。

[0043] また、上記実施形態では、第 1関節部を円弧状のガイドレールを有するものに構成 して、これに各脚リンクの上端部を軸着しているが、各脚リンクの上端部を前後方向 に揺動自在に軸支する横方向の軸を有する簡潔な構造の関節部で第 1関節部を構 成してちょい。

[0044] 更に、片方の脚が骨折等で不自由な利用者の歩行を補助するため、上記実施形 態の左右の脚リンク 2L, 2Rのうち利用者の不自由な脚側の脚リンクのみを残して、 他方の脚リンクを省略することも可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 利用者が跨ぐようにして着座可能な着座部材と、該着座部材の下側に設けられる 支持部材とを有する歩行補助装置であって、

前記着座部材は、前記支持部材に対し該着座部材にお!/ヽて利用者と接触する前 後幅の中間部に位置する支軸を中心として左右に揺動可能に連結する連結部を備 えることを特徴とする歩行補助装置。

[2] 請求項 1記載の歩行補助装置において、

前記支持部材は、前記着座部材の下側に位置して前記連結部を介して前記着座 部材を左右に揺動自在に支持する支持フレームを備え、

前記連結部は、前記着座部材に設けた孔に前記支持フレーム上に立設した支軸 を回転自在に嵌合する構造になって！/ヽることを特徴とする歩行補助装置。

[3] 請求項 2記載の歩行補助装置にお 、て、

前記連結部は、前記支持フレームに対して前記着座部材が前記支軸を中心として 左右方向に回転したときそれを戻す方向に付勢する付勢手段を有することを特徴と する歩行補助装置。