(57)【要約】【課題】膝が完全に伸展した状態で立脚しているときの膝の屈曲を抑制すること。【解決手段】荷重を支持する荷重支持具２ａと、ユーザの一方の脚の大腿に装着され、一端部が荷重支持具２ａに揺動可能に連結され、他端部に大腿係合部３ａを有する長尺状の大腿リンク２ｂ１と、一端部が、前述した他端部に回動可能に連結される長尺状の下腿リンク２ｂ２と、下腿リンク２ｂ２に配置され、一端部が大腿係合部３ａと係合可能な下腿係合部３ｂ１を有する係合部材３ｂと、接地を検出する接地センサ３ｂ３と、を備え、接地センサ３ｂ３が接地を検出したときに、ユーザの膝が伸展している場合、大腿係合部３ａと下腿係合部３ｂ１が係合して大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回動を止め、ユーザの膝が伸展していない場合、大腿係合部３ａと下腿係合部３ｂ１が係合しないようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、
荷重を支持する荷重支持具と、
ユーザの一方の脚の大腿に装着され、一端部が前記荷重支持具に揺動可能に連結され、他端部に第１の係合部を有する長尺状の大腿リンクと、
一端部が、前記他端部に回動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、
前記下腿リンクに配置され、一端部が前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と、
接地を検出する接地センサと、
を備え、
前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が伸展している場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合して前記大腿リンクと前記下腿リンクの相対回動を止め、前記ユーザの膝が伸展していない場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合しないことを特徴とする歩行補助装置。
【請求項２】
前記接地センサが接地を検出していないとき、前記第１の係合部と前記第２の係合部は係合しない請求項１に記載の歩行補助装置。
【請求項３】
前記係合部材は、前記接地センサの接地の検出にともない、前記第２の係合部を前記第１の係合部に近接させる弾性部材を有する請求項１または２に記載の歩行補助装置。
【請求項４】
ユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、
荷重を支持する荷重支持具と、
ユーザの一方の脚の大腿に装着され、上端が荷重支持具に揺動可能に連結される長尺状の大腿リンクと、
一端部が、前記大腿リンクの下端に揺動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、
一端部が前記大腿リンクの中央付近に揺動可能に連結され、他端部が下腿リンクに摺動可能に連結される第１の係合部と、
前記下腿リンクに配置され、一端部がユーザの膝が完全に伸展したとき前記第１の係合部の前記他端部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と、
接地を検出する接地センサと、
を備え、
前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が伸展している場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合して前記大腿リンクと前記下腿リンクの相対回動を止め、前記ユーザの膝が伸展していない場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合しないことを特徴とする歩行補助装置。
【請求項５】
前記接地センサが接地を検出していないとき、前記第１の係合部と前記第２の係合部は係合しない請求項４に記載の歩行補助装置。
【請求項６】
前記係合部材は、前記接地センサの接地の検出にともない、前記第２の係合部を前記第１の係合部に近接させる弾性部材を有する請求項４または５に記載の歩行補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歩行補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体に装着して下肢への荷重負担を軽減する種々の歩行補助装置が開発されてきている。これらの中には、モータなどの動力装置を使用することなく、ユーザの体重によって膝が屈曲する運動をユーザの体重自体を利用することによって制動し、ユーザの脚への負担を軽減する装置も開発されている。また、装置自体を人の二足歩行に似せたものにし、装置の自重を利用して装置の脚の屈曲動作を制御する歩行装置も開発されている。そのような技術として、例えば特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６１８８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人の通常の平地歩行では、遊脚期から立脚期に移行する瞬間、すなわち接地の瞬間には、必ず、膝が完全に伸展した状態で接地することになり、なお且つ、この接地後の全期間に亘って、膝を屈曲することはない。
【０００５】
従って、人の通常の平地歩行では、立脚期間中の膝が完全に伸展した状態を維持させつつ体重を支持する機能だけで十分に下肢への荷重負担の軽減が実現することになる。
【０００６】
特許文献１に記載の装置では、対をなす脚部を交互に動かして歩行機を歩行させる歩行時に、下腿部の着地部が着地面に着地すると、回転規制部が膝関節部の座屈を規制する。これにより、使用者が歩行機を使用する際、不用意な膝関節部の座屈を抑制している。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の歩行機が歩行機の座屈を防ぐために採用している膝部の回転規制部の構成に関する技術をユーザの身体に装着するタイプの歩行補助装置に応用すると想定した場合には、次のような問題がある。
【０００８】
特許文献１の発明について、その請求項１では「前記回転規制部は、前記着地部が着地面に着地した際に前記膝関節部の屈曲動作を規制する」という回転規制部についての一般的な機能が述べられている。その後、その規制の仕方について具体的には、「前記着地部が着地面に着地した際、前記第２の係合部を前記退避位置から前記係合位置へ移動させて前記第１の係合部に係合させることにより、前記膝関節部の屈曲動作を規制する」と記載されているだけである。
【０００９】
従って、特許文献１の発明は、歩行機の膝部の特定の屈曲角度における屈曲動作のみを規制する機能を実現する技術の提供を目指したものではない。換言すると、歩行機の膝部の特定の屈曲角度以外における屈曲動作を規制するのか、規制しないのかは問題にされていない。
【００１０】
このため、特許文献１の発明が提供する回転規制部の構成に関する技術を、後述する開示の歩行補助装置が備えているような荷重支持具を取り付けた歩行補助装置（以下、「対比用歩行補助装置」と言う）に応用する場合を検討してみると、次のような問題が生じる。
【００１１】
対比用歩行補助装置は、ユーザの膝が完全に伸展している場合の立脚時にのみユーザの膝の屈曲を防止し、ユーザの膝が完全には伸展していない場合の立脚時にはユーザの膝の十分な屈曲を規制しないような構成にはならない。その理由を以下で述べる。
【００１２】
特許文献１の明細書では、回転規制部５２の具体的な規制の仕組みについて、「このため、定径部５６ｂにロッド５２が挿入されると、ロッド５２と直交する方向へのロッド５２の移動は規制される」（段落［００２９］参照）と記載されているに過ぎず、定径部５６ｂにロッド５２が挿入されない場合に、回転規制部５２は対比用歩行補助装置を装着するユーザの膝の屈曲を規制するのか、それとも規制しないのかについて参考になる具体的な説明が何もない。
【００１３】
特許文献１の明細書の図面によれば、対比用歩行補助装置を装着するユーザの膝が屈曲して立脚した場合は、定径部５６ｂにロッド５２が挿入されないと解釈される。そうすると、ロッド５２の先端は、異径部５６ａのどこかに衝突する筈であるから、ロッド５２の先端は、ロッド５２を押し上げる力に対する反力を受けることになる。
【００１４】
ロッド５２を押し上げる力は、対比用歩行補助装置の荷重支持部にかかるユーザの体重などの一部による床反力であり、ロッド５２の部材自体の重量による荷重ではないから、かなり大きな力である。ロッド５２は高剛性である（段落［００２９］参照）から、この反力を弱めることなくそのままユーザの足部にある回転部材３７に伝達することになる。
【００１５】
そこで、回転部材３７が高剛性であれば、ロッド５２と衝突する異径部５６ａの衝突部分、または、ロッド５２の先端部分、または、回転部材３７が足部に支持されている部分のいずれかに変形や破損が生じる虞がある。もし、「回転部材３７を弾性変形可能な材質により形成する」（段落［００５６］参照）とした場合、つまり、「回転部材３７自身が、所謂板ばねを構成する」（段落［００５６］参照）とした場合には、このような事態を回避できる可能性は確かにある。
【００１６】
しかし、特許文献１の明細書と図面で示されるような板ばねの設置方法を対比用歩行補助装置に採用すると、２つの問題がある。１つは、特許文献１の図面から明らかなように、ユーザの膝の屈曲が十分に保障されないことである。このことは、「大腿部２１と下腿部２３とが相対回転可能な角度は一定角度に規制されている」（段落［００２７］参照）という特許文献１の明細書の記述からも明らかである。
【００１７】
もう１つは、ロッド５２の先端が、異径部５６ａのどこかに衝突した場合、ロッド５２は、ロッド５２を押し上げる力に対する反力を受けて押し戻され、従ってまた、その板ばねも押し戻されることになるから、その板ばねが押し戻されるだけの距離を予め設定しておくことになる。
【００１８】
そうなると、立脚期には板ばねと床面とが前述した距離の分だけ離れていることになる。すなわち、対比用歩行補助装置の踵部は、板ばねという弾性部材の上で安定しない状態に置かれることになるから、歩行補助装置として好ましい状態ではない。
【００１９】
従って、弾性変形可能な材質により形成された板ばねを利用する方法は、対比用歩行補助装置に求められる問題に対して有効な解決策ではない。板ばね以外に考えられる対策は圧縮ばね５４を利用することである。しかし、特許文献１の明細書では、圧縮ばね５４のこのような利用法について何も記載されていない。圧縮ばね５４は、特許文献１の明細書では、「回転部材３７を第２の位置から第１の位置へ移動させる」役割（段落［００５４］、［００５５］参照）を持たされているに過ぎない。
【００２０】
逆に、「圧縮ばね５４を省略しても良い」（段落［００５６］参照）と記載されている。 圧縮ばね５４が省略された場合、圧縮ばね５４に代わるような対策は何も記載されていない。
【００２１】
以上の考察から、特許文献１の発明に係る歩行機の回転規制部の構成に関する技術は、「ユーザの膝が完全に伸展している場合の立脚時にのみユーザの膝の屈曲を抑制し、ユーザの膝が完全には伸展していない場合の立脚時にはユーザの膝の屈曲を規制しない」という点について、有効な解決法ではないと言える。
１つの側面では、本発明は、膝が完全に伸展した状態で立脚しているときの膝の屈曲を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、開示の第１の歩行補助装置および第２の歩行補助装置が提供される。第１の歩行補助装置は、ユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、荷重を支持する荷重支持具と、ユーザの一方の脚の大腿に装着され、一端部が荷重支持具に揺動可能に連結され、他端部に第１の係合部を有する長尺状の大腿リンクと、一端部が、他端部に回動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、下腿リンクに配置され、一端部が第１の係合部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と接地を検出する接地センサと、を備え、接地センサが接地を検出したときに、ユーザの膝が伸展している場合、第１の係合部と第２の係合部が係合して大腿リンクと下腿リンクの相対回動を止め、ユーザの膝が伸展していない場合、第１の係合部と第２の係合部が係合しない。
【００２３】
第２の歩行補助装置は、ユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、荷重を支持する荷重支持具と、ユーザの一方の脚の大腿に装着され、上端が荷重支持具に揺動可能に連結される長尺状の大腿リンクと、一端部が、大腿リンクの下端に揺動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、一端部が大腿リンクの中央付近に揺動可能に連結され、他端部が下腿リンクに摺動可能に連結される第１の係合部と、下腿リンクに配置され、一端部がユーザの膝が完全に伸展したとき第１の係合部の他端部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と、接地を検出する接地センサと、を備え、接地センサが接地を検出したときに、ユーザの膝が伸展している場合、第１の係合部と第２の係合部が係合して大腿リンクと下腿リンクの相対回動を止め、ユーザの膝が伸展していない場合、第１の係合部と第２の係合部が係合しない。
開示の第１の歩行補助装置および第２の歩行補助装置の用語と表現について説明する。
【００２４】
開示の第１の歩行補助装置および第２の歩行補助装置においては、ユーザの一方の脚に装着された場合について記述されている。従って、ユーザの脚、大腿、下腿、膝、足底という語は全てユーザの一方の脚についての記述であり、他方の脚の大腿、下腿、膝、足底について記述されたものではない。同様に、開示の歩行補助装置の各構成部分を表現した、大腿リンク、下腿リンク、大腿係合部、下腿係合部、接地センサ、第１の係合部、第２の係合部という語もユーザの一方の脚に装着された場合について記述されたものであり、他方の脚に装着された場合について記述されたものではない。
【００２５】
また、荷重支持具とは、例えばユーザの体重による荷重、または、ユーザの担う人又は物の重量による荷重を支持する器具である。具体的には、荷重支持具とは、ユーザの担う人又は物の重量を含めたユーザの体重を支持する荷重支持具（以下ではこれを第１荷重支持具と記す）と、荷重の支持部を主にユーザの体重のみを支持する部分（体重支持部と記す）とユーザの担う人又は物の重量による荷重のみを支持する部分（荷重支持部と記す）に分離した荷重支持具（第２荷重支持具と記す）と、ユーザの体重は支持しないでユーザの担う人又は物の重量による荷重のみを支持する荷重支持具（第３荷重支持具と記す）という３種類の荷重支持具から選択して備えることができる歩行補助装置であるということを表現したものである。
＜第１の歩行補助装置の大腿係合部と下腿係合部と係合部材＞
【００２６】
第１の歩行補助装置の大腿係合部とは、例えば大腿リンクの下端に設けられた窪み、穴または突起のいずれかである。下腿係合部とは、例えば下腿リンクに配置され、上端が大腿係合部と係合可能な形状で、下腿リンクの上端において大腿係合部と係合可能な位置に配置される棒状部材である。
【００２７】
第１の歩行補助装置の係合部材は、上端が下腿係合部であり、下端が接地センサであって、且つ、下腿係合部の下端と接地センサの上端との間に、押しばねなどの弾性部材が組み込まれて形成されるのが好ましい。
＜第２の歩行補助装置の第１の係合部と第２の係合部と係合部材＞
【００２８】
第２の歩行補助装置の第１の係合部は、例えば上端が大腿リンクの中央付近の位置に連結され、下端が下腿リンクに摺動可能に連結される棒状の部材である。大腿リンクの中央付近とは、例えば大腿リンクの長径方向の中央付近の意味である。中央付近と表記したのは、第２の歩行補助装置では、第１の係合部の上端の位置をかなり広い範囲から選択して設定することが可能なためである。
【００２９】
第２の歩行補助装置の第２の係合部は、例えば下腿リンクに配置され、前端が第１の係合部の下端と係合可能な形状で、第１の係合部の下端と係合する位置と、第１の係合部の下端と係合しないで待機している位置との間を移動可能な突起状の部材である。
【００３０】
第２の歩行補助装置の係合部材は、第２の係合部の突起状部材の後端と接地センサの上端との間に、板ばねなどの弾性部材が組み込まれて形成されるのが好ましい。
＜第１の歩行補助装置の構成＞
【００３１】
最初に第１の歩行補助装置の構成を説明する。第１の歩行補助装置は、例えばユーザの体重などによる荷重を支持するための荷重支持部と、ユーザの膝の屈曲を規制するための回転規制部とを有している。荷重支持部は、例えばユーザの体重、または、ユーザの担う人又は物の重量による荷重を支持する荷重支持具と、荷重支持具を支持する脚部とを有している。更に、脚部は、ユーザの一方の大腿に装着され、上端が荷重支持具に揺動可能に連結される大腿リンクと、上端が大腿リンクの下端に揺動可能に連結され、下端が前述した脚の足底に至る下腿リンクとを有することができる。
【００３２】
一方、回転規制部は、大腿リンクの下端で、大腿リンクと下腿リンクの相対回転の回転軸の下方（回転軸の直下、またはその前か後）に設けられた大腿係合部と、下腿リンクに配置され、上端が第２の係合部であり、下端が接地センサであって、第２の係合部の下端と接地センサの上端との間に押しばね等の弾性部材を組み込んで形成される係合部材とを有することができる。
【００３３】
更に、回転規制部は、ユーザの脚が立脚期で且つユーザの膝が完全に伸展している場合には、大腿係合部と下腿係合部とが係合して大腿リンクと下腿リンクの相対回転を止め、ユーザの脚が立脚期で且つユーザの膝が完全には伸展していない場合には、大腿係合部と下腿係合部とが係合しないで大腿リンクと下腿リンクの相対回転を許可する一方、ユーザの脚が遊脚期にある場合には、大腿係合部と下腿係合部とが係合しないで大腿リンクと下腿リンクの相対回転を許可することができる。
＜第１の歩行補助装置の作用＞
【００３４】
第１の歩行補助装置が、接地センサが接地を検出し、ユーザの膝が完全に伸展した状態での立脚時にのみ、大腿係合部と下腿係合部が係合することによって、ユーザの膝の屈曲を停止させるという様に、立脚時のユーザの膝の屈曲を規制する機能を最小限に限定している。
【００３５】
第１の歩行補助装置の機能を実現可能にしている技術の要点は、ユーザの脚の立脚時にユーザの膝の完全伸展時以外では、大腿係合部と下腿係合部が係合しないことと、更にこのとき、大腿係合部と下腿係合部の各先端部分が衝突する事態が生じても、係合部の長さが押しばねなどの弾性部材の弾性変形によって短縮することにより部材の変形、破損の虞を回避できることである。
【００３６】
また、第１の歩行補助装置は、ユーザの膝の完全伸展時以外では、立脚したままユーザの膝が屈曲して行く運動を制動する機能を有していない。このように余分な機能を持たない分だけ余分な構造物を省くことによって、薄型で、軽量な歩行補助装置を実現できる。
＜第２の歩行補助装置の構成＞
【００３７】
第２の歩行補助装置は、例えばユーザの体重などによる荷重を支持するための荷重支持部と、ユーザの膝の屈曲を規制するための回転規制部とを有している。荷重支持部は、ユーザの体重、または、ユーザの担う人又は物の重量による荷重を支持する荷重支持具と、荷重支持具を支持する脚部とを有している。更に、脚部は、ユーザの一方の大腿に装着され、上端が荷重支持具に揺動可能に連結される大腿リンクと、上端が大腿リンクの下端に揺動可能に連結され、下端が前述した脚の足底に至る下腿リンクとを有することができる。
【００３８】
一方、回転規制部は、上端が大腿リンクの中央付近に揺動可能に連結され、下端が下腿リンクに摺動可能に連結される第１の係合部と、下腿リンクに配置され、上端が第２の係合部であり、下端が接地センサであって、第２の係合部の後端と接地センサの上端との間に板ばね等の弾性部材を組み込んで形成される係合部とを有することができる。
【００３９】
更に、回転規制部は、ユーザの脚が立脚期で且つユーザの膝が完全に伸展している場合には、第１の係合部と第２の係合部が係合して大腿リンクと下腿リンクの相対回転を止め、ユーザの脚が立脚期で且つユーザの膝が完全には伸展していない場合には、第１の係合部と第２の係合部が係合しないで大腿リンクと下腿リンクの相対回転を許可する一方、ユーザの脚が遊脚期にある場合には、第１の係合部と第２の係合部が係合しないで大腿リンクと下腿リンクの相対回転を許可することができる。
＜第２の歩行補助装置の作用＞
【００４０】
第２の歩行補助装置が、接地センサが接地を検出し、ユーザの膝が完全に伸展した状態での立脚時にのみ、第１の係合部と第２の係合部が係合することによって、ユーザの膝の屈曲を停止させるという様に、立脚時のユーザの膝の屈曲を規制する機能を最小限に限定している。第２の歩行補助装置に特徴的なこの機能を実現可能にしている技術の要点は、ユーザの脚の立脚時でユーザの膝が屈曲する場合には、屈曲角度の増大と共に第１の係合部が第２の係合部から遠ざかることによって両者の相互の係合を回避できるように構成されていることと、更にこのとき、ユーザの膝の屈曲によって、第３突起の先端が、第１突起の側面に衝突する事態が生じても、板ばねなどの弾性部材の弾性変形によって第３突起が元の位置に戻ることにより、部材の変形、破損の虞を回避できる構成になっていることである。また、第２の歩行補助装置は、ユーザの膝の完全伸展時以外では、立脚したままユーザの膝が屈曲して行く運動を制動する機能を有していない。このように余分な機能を持たない分だけ余分な構造物を省くことによって、薄型で、軽量な歩行補助装置を実現できる。
＜第１の応用例＞
【００４１】
第１の歩行補助装置を、立脚したまま膝が屈曲して行く運動の大半を制動する機能を併せ持った歩行補助装置に変えることは勿論、可能ではある。しかし、そのような歩行補助装置は、モータ等の動力装置を使わずにユーザの体重のみを利用する方法を採ったとしても、膝の屈曲度合いの増大に伴う回転力（モーメント）の急激な増大により、大腿リンクと下腿リンクの連結部の部材及び回転規制部の部材にかなりの大きさと強度が要求され、装置が大型になって、重くなり、費用も嵩む。但し、費用が嵩むことや装置が大型化することがそれほど問題にならないという場合には、膝が次第に屈曲して行く運動を立脚期の大半の期間に亘って制動するタイプの歩行補助装置に第１の歩行補助装置の構造を応用することは可能である。
＜第２の応用例＞
【００４２】
第２の歩行補助装置を、立脚したまま膝が屈曲して行く運動の大半を制動する機能を併せ持った歩行補助装置に変えることは容易に可能である。第２の歩行補助装置の回転規制部は、第１の歩行補助装置の回転規制部と違って、かなり大きな回転力（モーメント）に耐えられる構造になっている。第２の歩行補助装置を、特に荷物運搬装置として利用する場合には、第２の歩行補助装置の構造を、立脚したまま膝が屈曲して行く運動の大半を制動する機能を併せ持った歩行補助装置に応用することは有用である。
【発明の効果】
【００４３】
１態様では、膝が完全に伸展した状態で立脚しているときの膝の屈曲を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施の形態の歩行補助装置を示す図である。
【図２】荷重支持具の変形例を説明する図である。
【図３】ユーザの脚が遊脚期に伸展している場合を説明する図である。
【図４】ユーザの脚が遊脚期に屈曲している場合を説明する図である。
【図５】ユーザの脚が立脚期に伸展している場合を説明する図である。
【図６】ユーザの脚が立脚期に屈曲している場合を説明する図である。
【図７】第１の実施形態の歩行補助装置をユーザが装着した場合の左側面の概要を説明する図である。
【図８】第２の実施形態の歩行補助装置をユーザが装着した場合の左側面の概要を説明する図である。
【図９】第２の実施の形態の回転規制部を説明する図である。
【図１０】第３の実施の形態の歩行補助装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、実施の形態の歩行補助装置を、図面を参照して詳細に説明する。
【００４６】
以下の図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲等に限定されない。
実施の形態において単数形で表される要素は、文面で明らかに示されている場合を除き、複数形を含むものとする。
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態の歩行補助装置を示す図である。
図１中、紙面上方向を「上」、紙面下方向を「下」と言う。
【００４７】
第１の実施の形態の歩行補助装置１は、例えば、下肢に重度の機能低下はないが、怪我や老化などにより歩行に幾らか困難を感じている人、及び、下肢の機能には全く問題はない健康体であるが、出来るだけ足への負担を少なくしたいと望む人などが歩行するとき、および立位の姿勢を維持するときの脚への荷重負担を軽減する装置である。
図１は、歩行補助装置１をユーザが装着した状態を示している。ユーザの図示を省略し、装置のみの左側面の概略を示している。
左側の脚部は遊脚期の状態、右側の脚部は立脚期の状態を示している。
歩行補助装置１は左右対称に作られているので、以下では、図１に基づいて歩行補助装置の左側についてのみ説明する。
歩行補助装置１は、荷重支持部２と回転規制部３とを有している。
【００４８】
荷重支持部２は、ユーザの主に坐骨部でユ−ザの体重を支持する体重支持部２ａ１を有する荷重支持具２ａと、荷重支持具２ａに掛かる荷重を支持する脚部２ｂとを有している。荷重支持具２ａの垂下部２ａ２と脚部２ｂの上端は、連結部材４によって連結されている。
【００４９】
連結部材４により、脚部２ｂは垂下部２ａ２に対しユーザの腰の前屈方向には揺動可能になっている。また、脚部２ｂは垂下部２ａ２に対しユーザの腰の後屈方向には揺動不可能になっている。
脚部２ｂは、ユーザの大腿に配置される大腿リンク２ｂ１とユーザの下腿に配置される下腿リンク２ｂ２とを有している。
【００５０】
大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２は、大腿リンク２ｂ１の下端と下腿リンク２ｂ２の上端に形成された連通孔に挿通される回転軸によって、ユーザの膝の屈伸に同期して揺動できるように連結されている。
一方、回転規制部３は、大腿リンク２ｂ１の下端にある大腿係合部３ａと、下腿リンク２ｂ２に配置される係合部材３ｂとを有している。
【００５１】
係合部材３ｂは、下腿係合部３ｂ１と押しばね３ｂ２と接地センサ３ｂ３とが下腿リンク２ｂ２の長手方向に直線状にこの順に並んで形成されている。下腿係合部３ｂ１と押しばね３ｂ２と接地センサ３ｂ３は、それぞれ支持部５ａ、５ｂ、５ｃに摺動可能に把持されている。これにより、係合部材３ｂの上端、すなわち、下腿係合部３ｂ１の上端が大腿係合部３ａの下端との衝突により大腿係合部３ａの下端からの反力によって下方に移動するとき、押しばね３ｂ２の長さの短縮が起こるが、係合部材３ｂ全体としては１本の棒状の部材として機能できるように形成されている。回転規制部３は、係合部材３ｂの上下移動の動きに応じて、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の運動を規制する。
＜荷重支持具＞
【００５２】
荷重支持具２ａは、ユーザの坐骨部に掛る荷重を支持する。荷重支持具２ａは、この荷重をユーザのベルト部２ａ３から垂下部２ａ２に伝達できる機能と構造を有していれば、その形状と構成部材は随意に決めて良い。
図２は、荷重支持具の変形例を説明する図である。
図２（ａ）に示す荷重支持具２ａは、ユーザの体重を支持する部位に加えて荷物を配置できる荷重配置部２ａ４を有している。
図２（ｂ）に示す荷重支持具２ａは、体重支持部２ａ１が省略されている。
再び図１に戻って説明する。
＜大腿係合部３ａと下腿係合部３ｂ１＞
【００５３】
大腿係合部３ａは大腿リンク２ｂ１の下端に形成された窪み、穴又は突起のいずれかを有している。図１では大腿係合部３ａは窪みになっている。下腿係合部３ｂ１は、大腿係合部３ａと係合できる形状で下腿リンク２ｂ２の上端に形成された窪み又は穴又は突起を有している。図１では下腿係合部３ｂ１は突起になっている。大腿係合部３ａの窪みは、大腿リンク２ｂ１の長径方向と平行で、且つ、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の回転面に対して垂直になる側面を有する。同様に、下腿係合部３ｂ１の突起は、下腿リンク２ｂ２の長径方向と平行で、且つ、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の回転面に対して垂直になる側面を有する。大腿係合部３ａの側面は下腿係合部３ｂ１の側面より膝の後方に位置するように配置される。大腿係合部３ａと下腿係合部３ｂ１が係合している状態は、下腿係合部３ｂ１の側面が大腿係合部３ａの側面に下方から摺動しながら接近することによって当接している状態である。
＜押しばね３ｂ２＞
【００５４】
押しばね３ｂ２の付勢力は、下腿係合部３ｂ１の自重によるばねの縮みがゼロとなる位に十分に強く、また、下腿係合部３ｂ１を素早く押し戻すのに十分なほど強く、更に、荷重支持部２に掛かると予想される力より十分に弱い力であるように設定される。
＜係合部材３ｂ＞
【００５５】
係合部材３ｂの下端、即ち接地センサ３ｂ３の下端は、ユーザの脚の遊脚期に下腿リンク２ｂ２の下端より一定距離だけ下方に停止しているように予め設定されている。この一定距離をｈ（図３参照）とする。このとき係合部材３ｂの上端即ち下腿係合部３ｂ１の上端の位置は、ある程度の範囲内で随意に決めることができる。以下では、ユーザの脚の遊脚期に大腿係合部３ａの下端と下腿係合部３ｂ１の上端が、接触寸前の位置に設定されているとして説明する。
＜構成部材＞
【００５６】
荷重支持具２ａのベルト部２ａ３と垂下部２ａ２と体重支持部２ａ１、大腿リンク２ｂ１、下腿リンク２ｂ２、大腿係合部３ａ、下腿係合部３ｂ１及び接地センサ３ｂ３は、ユーザの体重などに耐えられるだけの強度を持った部材、例えば金属、硬質プラスチックなどで形成される。
＜具体的な仕組み＞
以下、実施の形態の歩行補助装置１の仕組みについて、次の３つの場合に分けて説明する。
図３および図４は、ユーザの脚が遊脚期にある場合を説明する図である。
図３は、ユーザの脚が遊脚期に伸展している場合を説明する図である。
【００５７】
ユーザの脚が遊脚期にあって、膝が完全に伸展している場合は、係合部材３ｂの下端、すなわち接地センサ３ｂ３の下端が下腿リンク２ｂ２の下端（ユーザの足底の位置）より、一定距離ｈだけ下方に停止している。また、膝が完全に伸展している場合は、係合部材３ｂの上端、すなわち下腿係合部３ｂ１の上端は大腿係合部３ａの下端と接触寸前の位置にある。
図４は、ユーザの脚が遊脚期に屈曲している場合を説明する図である。
【００５８】
ユーザの脚が遊脚期のときにユーザの膝が屈曲した場合には、大腿リンク２ｂ１の下端は大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の回転軸の回りを時計まわり（図４中、下向きの矢印）に回転し、係合部の上端すなわち下腿係合部３ｂ１の上端は、大腿リンク２ｂ１の下端と接触寸前のままの位置を保ちながら、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の回転軸の回りを反時計まわり（図４中、上向きの矢印）に回転することになる。
【００５９】
すなわち、この場合は、下腿係合部３ｂ１の突起の側面は、大腿リンク２ｂ１の下端の窪みの側面と当接（係合）しないから、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の運動を停止させる力が発生しない。
従って、この場合、回転規制部３は大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の運動を規制する（停止させる）ことはない。
図５および図６は、ユーザの脚が立脚期にある場合を説明する図である。
図５は、ユーザが膝を完全に伸展した状態で立脚した場合を説明する図である。
【００６０】
この場合、まず、接地センサ３ｂ３の下端は、遊脚期の位置として予め設定されていた位置から上に移動して下腿リンク２ｂ２の下端と同じ位置になる。このとき、押しばね３ｂ２の付勢力は下腿係合部３ｂ１の自重による押しばねの縮みがゼロとなる位に十分に強いから、係合部材３ｂは長さを変ずる（短縮する）ことなく、距離ｈだけ上に移動することになる。すると、下腿係合部３ｂ１の上端、即ち突起の上端の側面も、大腿係合部３ａの窪みの側面に沿って摺動しながら距離ｈだけ上に移動することになる。つまり、大腿係合部３ａの窪みの側面と下腿係合部３ｂ１の突起の側面とが距離ｈだけ当接することになる。
【００６１】
従って、ユーザが膝を完全に伸展した状態で立脚している場合、立脚したまま膝を屈曲させようとしても、大腿係合部３ａの窪みの側面が時計回りに回転する力（モーメント）は、下腿係合部３ｂ１の突起の側面が反時計回りに回転する力（モーメント）による反作用を受ける。このため、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の運動は停止する。
【００６２】
なお、この場合、大腿係合部３ａの窪みの深さ、すなわち、大腿係合部３ａの側面の上下方向の長さは、係合部材３ｂの移動する距離ｈより僅かに短くても、長くても、同じでも構わない。もし、大腿係合部３ａの窪みの深さが、距離ｈより僅かに短い場合は、下腿係合部３ｂ１の突起の上端が、大腿係合部３ａの窪みの底面に衝突して大腿係合部３ａの窪みの底面からの反力を受ける。しかし、この反力は係合部材３ｂの押しばね３ｂ２を短縮させる力に変換されるから、諸部材の変形や破損を生じることは無い。また、大腿係合部３ａの窪みの深さが、距離ｈより長い場合、または同じ場合は、下腿係合部３ｂ１の突起の上端が、大腿係合部３ａの窪みの底面に衝突しないから、やはり諸部材の変形や破損を生じることは無い。
図６は、ユーザの脚が立脚期に屈曲している場合（ユーザが膝を完全には伸展していない状態で立脚した場合）を説明する図である。
【００６３】
この場合も立脚期であるから、まず、接地センサ３ｂ３の下端は、遊脚期の位置として予め設定されていた位置から上に距離ｈだけ移動して下腿リンク２ｂ２の下端と同じ位置になる。しかし、下腿係合部３ｂ１の突起の上端は、大腿リンク２ｂ１の下端の窪み以外の部分に衝突することになり、大腿係合部３ａの窪みの側面と下腿係合部３ｂ１の突起の側面とが当接することはない。
【００６４】
従って大腿係合部３ａの窪みの側面が時計回りに回転する力（モーメント）は、下腿係合部３ｂ１の突起の側面が反時計回りに回転する力（モーメント）による反作用を受けないため、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回転の運動は規制されない（停止させられない）。すなわち、ユーザの膝の屈曲伸展の動作は妨げられない。また、下腿係合部３ｂ１の突起の上端と大腿リンク２ｂ１の下端の窪み以外の部分との衝突による大腿リンク２ｂ１の下端からの反力は、押しばねを短縮させる力に変換されるから、この場合も、やはり諸部材の変形や破損を生じることは無い。
【００６５】
以上説明したように、実施の形態の歩行補助装置１によれば、荷重を支持する荷重支持具２ａと、ユーザの一方の脚の大腿に装着され、一端部が荷重支持具２ａに揺動可能に連結され、他端部に大腿係合部３ａを有する長尺状の大腿リンク２ｂ１と、一端部が、前述した他端部に回動可能に連結される長尺状の下腿リンク２ｂ２と、下腿リンク２ｂ２に配置され、一端部が大腿係合部３ａと係合可能な下腿係合部３ｂ１を有する係合部材３ｂと、接地を検出する接地センサ３ｂ３と、を備え、接地センサ３ｂ３が接地を検出したときに、ユーザの膝が伸展している場合、大腿係合部３ａと下腿係合部３ｂ１が係合して大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２の相対回動を止め、ユーザの膝が伸展していない場合、大腿係合部３ａと下腿係合部３ｂ１が係合しないようにした。
これにより、杖のように体重の一部を支持できる荷重支持具２ａを積極的に利用して下肢への荷重負担を軽減することができる。
【００６６】
具体的には、歩行補助装置１は、できるだけ単純で、薄型で、軽量にするために、ユーザの歩行時及び立位の姿勢を維持するときに、ユーザの膝が完全に伸展した状態で立脚している時にのみ体重を支持することによって、下肢への荷重負担を軽減できる。
これにより、ユーザの歩行や日常生活の動作における膝の屈伸動作を妨げない形で実現される。
【００６７】
前述したように、人体に装着して下肢への荷重負担を軽減する歩行補助装置においては、立脚期間中の膝が完全に伸展した状態を維持させるために、膝が完全に伸展した状態で立脚している時の膝の屈曲のみを抑制する技術の確立が重要である。この問題が解決されれば、少なくとも平地歩行においては、下肢への荷重負担を軽減することの大半が解決したことになる。それ以上に、膝が完全には伸展していない状態で立脚しているときの膝の屈曲をも規制する技術を追求すると、装置が複雑で大きく、重くなり、費用も嵩むことになる。
【００６８】
従って、少なくとも平地歩行においては、膝が完全に伸展した状態で立脚している時の膝の屈曲のみを防止し、且つ、膝が完全には伸展していない状態で立脚している時の膝の屈曲を規制しない技術が実現すれば、下肢への荷重負担の軽減という課題の大半が解決したことになる。これは、脚に特別な機能障害を持たない人を使用対象とする歩行補助装置の開発において特に考慮されるべきことと思われる。
＜構造の変更による変形例１＞
【００６９】
大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２を、ユーザの膝の内側と外側に分枝するように構成し、この構成に合わせて、回転規制部３をユーザの膝の内側と外側に設置する構成にしても良い。
＜構造の変更による変形例２＞
図示していないが、荷重支持具２ａの垂下部をなくし、荷重支持具２ａの坐骨相当部と大腿リンク２ｂ１の上端を直接に連結する構成にしても良い。
＜構成要素の追加による変形例３＞
【００７０】
重量物を担いながら膝を屈曲して行く時などにおいては、ユーザの足底を上げなくても膝を屈曲出来るように、手動で大腿係合部３ａと下腿係合部３ｂ１の係合状態を解除する係合解除装置をユーザの腰部などに備えさせても良い。
＜構成要素の追加による変形例４＞
【００７１】
ユーザの膝が完全に伸展するときは、通常、大腿リンク２ｂ１と下腿リンク２ｂ２が一直線に並ぶようになるが、何らかの理由で、ユーザの膝がこれより幾らか屈曲した状態にしか伸展できない場合も想定される。
【００７２】
しかし、次のような簡便な方法で本装置の構成を殆ど変えずに対処することができる。まず、大腿係合部３ａの窪みの側面と同じ形状の薄い（例えば、０．６ｍｍ程度の）金属板を複数枚準備しておく。歩行補助装置１では、大腿係合部３ａの窪みの側面は、第２の係合部の突起の先端の側面と接触する位置に配置されているが、本変形例では、大腿係合部３ａの窪みの側面をこの位置より僅かにユーザの膝の後方にずらして形成しておく。このようにユーザの膝の後方に僅かにずらすことによって得られた空所に、その空所を満たすように前述した複数の金属板のうちの適当な枚数をはめ込む。このようにして形成された大腿係合部３ａの窪みの側面は、やはり、下腿係合部３ｂ１の突起の先端の側面と接触する位置に配置されていることになるから、膝が完全に伸展出来るユーザがこの装置を利用するときには、変更する前の装置と同様に機能する。
【００７３】
一方、膝が完全には伸展出来ないユーザがこの装置を利用するときには、大腿係合部３ａの窪みの側面にはめ込まれていた複数の金属板のうちの適当な枚数を取り除くことによって、その取り除いた金属板の厚さの分だけ、大腿係合部３ａの突起の側面と下腿係合部３ｂ１の突起の側面に隙間が出来る。この場合、両側面が接触する、すなわち、係合するのはユーザの膝が完全に伸展した状態でなく、幾らか屈曲した状態の時に初めて起こることになる。このようにすれば、大勢のユーザのそれぞれの膝の伸展度合いに応じた大腿係合部３ａの側面を予め多数形成して置かなくても済むことになるという利点がある。
＜変形例５＞
図７は、実施の形態の歩行補助装置の装着形態を説明する図である。
図７（ａ）に示すように、歩行補助装置１の大部分が着用した衣類の外部に見えるように装着してもよい。
図７（ｂ）に示すように、荷重支持具２ａを着用した上からスラックスを履き、脚部２ｂの一部が衣類の外部に見えるように装着してもよい。
図７（ｃ）に示すように、荷重支持具２ａを着用した上からスラックスを履き、歩行補助装置１のほぼ全てが衣類の内部に配置されるように装着してもよい。
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態の歩行補助装置について説明する。
以下、第２の実施の形態の歩行補助装置について、前述した第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図８は、第２の実施形態の歩行補助装置をユーザが装着した場合の左側面の概要を説明する図である。
【００７４】
第２の実施の形態の歩行補助装置１ａは左右対称に作られている。以下では、図８と図９に基づいて歩行補助装置１ａの左側についてのみ説明する。右側も同様の構成をなしている。
図８では、左側の脚部は遊脚期の状態、右側の脚部は立脚期の状態を示す。
【００７５】
歩行補助装置１ａは、荷重支持部６と回転規制部７とを有している。荷重支持部６は、主に坐骨部でユ−ザの体重を支持する体重支持部を有する荷重支持具６ａと、荷重支持具に掛かる荷重を支持する脚部６ｂとを有している。荷重支持具６ａの垂下部６ａ１と脚部６ｂの上端は、ユーザの腰の前屈方向には揺動可能に接続されている。また、垂下部６ａ１と脚部６ｂの上端は、ユーザの腰の後屈方向には揺動不可能に連結されている。
【００７６】
脚部６ｂは、ユーザの大腿に配置される大腿リンク６ｂ１とユーザの下腿に配置される下腿リンク６ｂ２とを有している。大腿リンク６ｂ１と下腿リンク６ｂ２は、大腿リンク６ｂ１の下端と下腿リンク６ｂ２の上端に形成された連通孔に挿通される回転軸６ｂ３によって、ユーザの膝の屈伸に同期して揺動できるように連結されている。
図９は、第２の実施の形態の回転規制部を説明する図である。
【００７７】
回転規制部７は、上端が大腿リンク６ｂ１の中央付近の位置に揺動可能に連結され、下端が下腿リンク６ｂ２に摺動可能に連結される係合部材７ａと、下腿リンク６ｂ２に配置される係合部７ｂとを有している。
【００７８】
係合部材７ａは、ユーザの体重などの一部を支持できるだけの強度を持った棒状部材７ａ１を有している。係合部材７ａの下端は、ユーザの膝の後方に向かって突出するように形成された第１突起７ａ２と、棒状部材７ａ１の両側に突出する形で、大腿リンク６ｂ１と下腿リンク６ｂ２の回転軸の軸方向に平行になるように形成された第２突起７ａ３を有する。
第１突起７ａ２と第２突起７ａ３によって形成される間隙が係合部７ａ４を形成している。
【００７９】
棒状部材７ａ１の幅は、下腿リンク６ｂ２において下腿リンク６ｂ２の長手方向に平行に形成された２本の棒状部材６ｂ５、６ｂ６により形成される溝部６ｂ７の幅とほぼ等しくなっている。
【００８０】
また、第２突起７ａ３の両端部は、棒状部材６ｂ５、６ｂ６それぞれに設けられた凹部（図９では凹部６ｂ６１のみを引出線で表記している）に嵌合している。このため、第２突起７ａ３は、凹部６ｂ６１内を図９中、上下方向に摺動できるようになっている。
これにより、棒状部材７ａ１は、溝部６ｂ７に沿って下腿リンク６ｂ２を図９中、上下方向に摺動できるようになっている。
係合部７ａ４は、ユーザの膝の完全伸展時に係合部７ｂの下端と同じ高さになる位置に配置される。
【００８１】
係合部７ｂは、係合部７ａ４の下端と係合可能な形状で、係合部７ａ４に係合する位置と、係合部７ａに係合しないで待機している位置との間を移動可能な第３突起７ｂ１を有する。
第３突起７ｂ１は、下腿リンク６ｂ２に固定されている固定部６ｂ８の開口部に挿通されることによって、図９中、左右方向に移動可能に配置されている。
＜板ばね８＞
【００８２】
板ばね８の上端は、第３突起７ｂ１の左端に接するように配置される。板ばね８の下端は、接地センサ６ｂ４の上端と接するように配置される。板ばね８は、大腿リンク６ｂ１と下腿リンク６ｂ２の相対回転の回転面に直交する面上を僅かに回転できるように、板ばね８の下部の適当な一点を回転中心とする回転軸８ａによって下腿リンク６ｂ２に連結されている。
【００８３】
ユーザの脚の立脚期には、接地センサ６ｂ４が上方に移動することにより、第３突起７ｂ１の左端部に配置された板ばね８の先端が第３突起７ｂ１を右側に押圧する。これにより、第３突起７ｂ１が、係合部７ａ４に摺動しながら進入する。これによって、係合部７ｂは、係合部７ａ４と係合する。
【００８４】
第３突起７ｂ１は、板ばね８を介して接地センサ６ｂ４に連結されている。このため、第３突起７ｂ１が係合部７ａ４と衝突しても、第１突起７ａ２の側面から受ける反力が、板ばね８を弾性変形させることにより、第３突起７ｂ１は元の位置へ押し戻されることになる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、溝部６ｂ７によって、棒状部材７ａ１を挟み込むようにした。しかし、これに限らず、例えば、棒状部材６ｂ５、６ｂ６の代わりに１本のレール状の部材を配置し、係合部７ａ４の下端の第２突起７ａ３を、このレール状の部材を両側から挟む形のカギ状の部材に変えても良い。
＜構成部材＞
【００８６】
荷重支持具６ａのベルト部と垂下部６ａ１と体重支持部６、大腿リンク６ｂ１、下腿リンク６ｂ２、係合部７ａ４、係合部材７ａの第１突起７ａ２、第２突起７ａ３、係合部７ｂ、第３突起７ｂ１、および接地センサ６ｂ４は、ユーザの体重などによる荷重に耐えられるだけの強度を持った部材、例えば金属、硬質プラスチックなどで形成される。
第２の実施の形態の歩行補助装置１ａの具体的な仕組みについて、次の３つの場合に分けて説明する。
（１）ユーザの脚が遊脚期にある場合（図９参照）
図９は、ユーザの脚が遊脚期で、ユーザの膝が完全に伸展している場合の回転規制部７の様子を示している。
【００８７】
まず、ユーザの膝が完全に伸展しているときの第１突起７ａ２の下面と第３突起７ｂ１の上面の高さは同じになるように設定されており、また、第１突起７ａ２と第３突起７ｂ１は接触寸前の位置に配置されている。ユーザの脚の遊脚期には、ユーザの膝が伸展していても、屈曲していても、接地センサ６ｂ４が板ばね８を押し上げないので、板ばね８の先端は第３突起７ｂ１の方に向かって押し出されず、従って第３突起７ｂ１は移動を開始しない。このため、ユーザの脚が遊脚期にある場合は係合部７ａ４と、係合部７ｂは係合しない。このため、係合部材７ａの棒状部材７ａ１は上方へも下方へも移動できる。すなわち、ユーザの脚が遊脚期にある場合は、回転規制部７は大腿リンク６ｂ１と下腿リンク６ｂ２の相対回転の運動を規制する（停止させる）ことはない。
（２）ユーザが膝を完全に伸展した状態で立脚した場合
【００８８】
まず、ユーザが膝を完全に伸展した状態では、ユーザの脚が立脚期でも遊脚期でも、第２突起７ｂ１の位置（高さ）は変わらない。そこで、図９を参照して説明する。ユーザが膝を完全に伸展した状態で立脚した場合は、接地センサ６ｂ４が上方に押し上げられて、板ばね８の下端を押し上げる。その結果、板ばね８の先端は、板ばね８の回転軸を回転の中心として紙面上、僅かに時計回りに回転する。これにより、第３突起７ｂ１が係合部７ａ４の方へ向かって移動し、その結果、第３突起７ｂ１と係合部７ａ４が係合する。従って、棒状部材７ａ１の下方への移動が規制される。すなわち、ユーザが膝を完全に伸展した状態で立脚した場合、回転規制部７は大腿リンク６ｂ１と下腿リンク６ｂ２の相対回転の運動を規制する（停止させる）。
（３）ユーザが膝を完全には伸展していない状態で立脚した場合
【００８９】
まず、ユーザが膝を完全には伸展していない場合は、係合部７ａ４の下端の位置（高さ）は、係合部７ｂの位置（高さ）より低くなる（そのように予め構成されている）。従って当然、係合部７ａ４と第３突起７ｂ１とは係合しない。但し、ユーザの膝の屈曲角度が小さい場合には、第３突起７ｂ１が第１突起７ａ２の側面と衝突することがある。しかし、この場合には、第３突起７ｂ１が第１突起７ａ２の側面から受ける反力は、板ばね８を弾性変形させる力に変換されるから、諸部材の変形や破損は生じない。また、棒状部材７ａ１は上方へも下方へも移動できる。すなわち、ユーザが膝を完全には伸展していない状態で立脚した場合、回転規制部７は大腿リンク６ｂ１と下腿リンク６ｂ２の相対回転の運動を規制する（停止させる）ことはない。
第２の実施の形態の歩行補助装置１ａによれば、第１の実施の形態の歩行補助装置１と同様の効果が得られる。
＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態の歩行補助装置について説明する。
【００９０】
以下、第３の実施の形態の歩行補助装置について、前述した第１の実施の形態および第２の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３の実施の形態の歩行補助装置１ｂは、大腿係合部と下腿係合部の形状及び係合部の構造が第１の実施の形態および第２の実施の形態と異なっている。
図１０は、第３の実施の形態の歩行補助装置を説明する図である。
【００９１】
第２の実施の形態の歩行補助装置１ａでは、係合部７ａ４に第３突起７ｂ１が直線的に進入して係合する方法を採っているが、第３の実施の形態の歩行補助装置１ｂは、凹部に凸部が嵌合することにより係合する。
第３の実施の形態の大腿リンク９は、凹型の窪みを有する係合部９ａを備えている。
大腿リンク９と下腿リンク１０とは、回転軸９ｂにより回動可能に接続されている。
【００９２】
また、下腿リンク１０には、板ばね１１が取り付けられている。この板ばね１１は、回転軸１０ａにより支持されている。回転軸１０ａは、下腿リンク１０が有する固定部材１０ｂに一部が突入されている。板ばね１１は、回転軸１０ａを軸として時計回りおよび反時計回りに回動可能となっている。
この板ばね１１は、係合部９ａに係合できる形状の凸型の突起を有する係合部１１ａを備えている。
板ばね１１は、固定部材１０ｂに取り付けられた引きばね１２により、反時計回り方向に付勢されている。
板ばね１１の下端部には、接地センサ６ｂ４が配置されている。接地センサ６ｂ４の上昇に伴い、板ばね１１は、回転軸１０ａを軸として時計回りに回動する。
また、下腿リンク１０には、係合部１１ａの突起を押さえる突起押さえ１０ｃが設けられている。
【００９３】
突起押さえ１０ｃは、係合部９ａと係合部１１ａとが係合している状態で、膝の屈曲により大腿リンク９が時計回りに回転しようとするとき、係合部１１ａが反時計まわりに回転することになる。そこで、膝の屈曲を押さえるためには、係合部１１ａが反時計まわりに回転するのを抑制すれば良い。突起押さえ１０ｃは、この係合部１１aの反時計まわりの回転を抑制する働きを有している。
【００９４】
なお、図示していないが、凹凸の組み合わせは逆になっていても良い。すなわち、係合部９ａが凸型の突起を有し、係合部１１ａは、係合部９ａの突起に係合できる凹部を有していてもよい。
【００９５】
なお、係合部９ａも係合部１１ａも共に凸型の突起であってもよい。この場合は、係合部９ａの突起が係合部１１ａの突起よりユーザの膝の後方に位置するように配置する。
【００９６】
以下では、図１０に示すように係合部９ａを凹型の窪みに、係合部１１ａを凸型の突起に形成した場合について説明する。凹型の窪みの側面は丸みを帯びないで底面に対し垂直になるように形成する。底面の形状は円形を除く任意の形で良く、複雑な形でも良い。係合部１１ａの形状は、係合部９ａの形状と基本的に同じである。多少違っても、係合部１１ａの突起が係合部９ａの凹型の窪みにぴったり嵌まりこむことができ、それによって両者が係合可能なように構成されていれば十分である。係合部１１ａの凸型の突起の前方部分は後方部分よりも下腿リンク１０の表面から離れた、僅かに高い位置になるように配置する。すなわち、突起の先端部分が、突起の両側面の一定の部分を回転軸として、大腿リンク９と下腿リンク１０の相対回転の回転面に直交する面上を僅かに回転可能となるように、係合部１１ａの突起の両側面の一定の部分を下腿リンク１０に回動可能に連結する。
【００９７】
さらに、係合部１１ａの突起の先端は、遊脚期に係合部９ａの凹型の窪みの上面より僅かに上にあるように配置しておき、接地センサ６ｂ４が接地を検出すると、これが直線的に移動するのでなく、大腿リンク９と下腿リンク１０の相対回転の回転面に対し垂直な面上を僅かに回転して係合部９ａの凹型の窪みに接近し、進入するように形成されている。
【００９８】
これにより、ユーザの脚が立脚期で、膝が屈曲している場合、膝の屈曲角度が僅かでも、または大きくても、係合部９ａの窪みの底面の形状が円形でない限り、係合部９ａの窪みに係合部１１ａの突起の先端がぴったりとは嵌まらないことになる、すなわち、嵌合しないことになる。しかもその場合、係合部１１ａの突起が板ばねの弾性変形により押し戻されることが可能である。
この歩行補助装置１ｂによっても歩行補助装置１ａと同様の効果が得られる。
【００９９】
以上、本発明の歩行補助装置を、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１  歩行補助装置
２  荷重支持部
２ａ  荷重支持具
２ａ１  体重支持部
２ａ２  垂下部
２ａ３  ベルト部
２ａ４  荷重配置部
２ｂ  脚部
２ｂ１  大腿リンク
２ｂ２  下腿リンク
３  回転規制部
３ａ  大腿係合部
３ｂ  係合部材
３ｂ１  下腿係合部
３ｂ２  押しばね
３ｂ３  接地センサ
４  連結部材
５ａ、５ｂ、５ｃ  支持部
―――第２の実施の形態―――
１ａ  歩行補助装置
６  荷重支持部
６ａ  荷重支持具
６ｂ  脚部
６ｂ１  大腿リンク
６ｂ２  下腿リンク
６ｂ３  回転軸
６ｂ４  接地センサ
６ｂ５、６ｂ６  棒状部材
６ｂ６１  凹部
６ｂ７  溝部
６ｂ８  固定部
７  回転規制部
７ａ  係合部材
７ｂ  係合部
７ａ１  棒状部材
７ａ２  第１突起
７ａ３  第２突起
７ａ４  係合部
７ｂ１  第３突起
８  板ばね
８ａ  回転軸
―――第３の実施の形態―――
１ｂ  歩行補助装置
９  大腿リンク
９ａ  係合部
９ｂ  回転軸
１０  下腿リンク
１０ａ  回転軸
１０ｂ  固定部材
１０ｃ  突起押さえ
１１  板ばね
１１ａ  係合部
１２  引きばね
【図１】
2020130218.tif 000003
【図２】
2020130218.tif 000004
【図３】
2020130218.tif 000005
【図４】
2020130218.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020130218.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月5日(2019.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、
荷重を支持する荷重支持具と、
ユーザの一方の脚の大腿に装着され、一端部が前記荷重支持具に揺動可能に連結され、他端部に第１の係合部を有する長尺状の大腿リンクと、
一端部が、前記他端部に回動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、
前記下腿リンクに配置され、一端部が前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と、
接地を検出する接地センサと、
を備え、
前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が伸展している場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合して前記大腿リンクと前記下腿リンクの相対回動を止め、前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が伸展していない場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合しないことを特徴とする歩行補助装置。
【請求項２】
前記接地センサが接地を検出していないとき、前記第１の係合部と前記第２の係合部は係合しない請求項１に記載の歩行補助装置。
【請求項３】
前記係合部材は、前記接地センサの接地の検出にともない、前記第２の係合部を前記第１の係合部に近接させる弾性部材を有する請求項１または２に記載の歩行補助装置。
【請求項４】
ユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、
荷重を支持する荷重支持具と、
ユーザの一方の脚の大腿に装着され、上端が荷重支持具に揺動可能に連結される長尺状の大腿リンクと、
一端部が、前記大腿リンクの下端に揺動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、
一端部が前記大腿リンクの中央付近に揺動可能に連結され、他端部が下腿リンクに摺動可能に連結される第１の係合部と、
前記下腿リンクに配置され、一端部がユーザの膝が完全に伸展したとき前記第１の係合部の前記他端部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と、
接地を検出する接地センサと、
を備え、
前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が伸展している場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合して前記大腿リンクと前記下腿リンクの相対回動を止め、前記ユーザの膝が伸展していない場合、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合しないことを特徴とする歩行補助装置。
【請求項５】
前記接地センサが接地を検出していないとき、前記第１の係合部と前記第２の係合部は係合しない請求項４に記載の歩行補助装置。
【請求項６】
前記係合部材は、前記接地センサの接地の検出にともない、前記第２の係合部を前記第１の係合部に近接させる弾性部材を有する請求項４または５に記載の歩行補助装置。
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月2日(2019.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平地歩行に使用するときにユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、
荷重を支持する荷重支持具と、
ユーザの一方の脚の大腿に装着され、一端部が前記荷重支持具に揺動可能に連結され、他端部に第１の係合部を有する長尺状の大腿リンクと、
一端部が、前記他端部に回動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、
前記下腿リンクに配置され、一端部が前記第１の係合部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と、
接地を検出する接地センサと、
を備え、
前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が完全に伸展している場合の立脚時は、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合して前記大腿リンクと前記下腿リンクの相対回動を止め、前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が完全には伸展していない場合の立脚時は、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合しないことを特徴とする歩行補助装置。
【請求項２】
前記接地センサが接地を検出していないとき、前記第１の係合部と前記第２の係合部は係合しない請求項１に記載の歩行補助装置。
【請求項３】
前記係合部材は、前記接地センサの接地の検出にともない、前記第２の係合部を前記第１の係合部に近接させる弾性部材を有する請求項１または２に記載の歩行補助装置。
【請求項４】
平地歩行に使用するときにユーザの脚への荷重負担を軽減する歩行補助装置であって、
荷重を支持する荷重支持具と、
ユーザの一方の脚の大腿に装着され、上端が荷重支持具に揺動可能に連結される長尺状の大腿リンクと、
一端部が、前記大腿リンクの下端に揺動可能に連結される長尺状の下腿リンクと、
一端部が前記大腿リンクの中央付近に揺動可能に連結され、他端部が下腿リンクに摺動可能に連結される第１の係合部と、
前記下腿リンクに配置され、一端部がユーザの膝が完全に伸展したとき前記第１の係合部の前記他端部と係合可能な第２の係合部を有する係合部材と、
接地を検出する接地センサと、
を備え、
前記接地センサが接地を検出したときに、前記ユーザの膝が完全に伸展している場合の立脚時は、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合して前記大腿リンクと前記下腿リンクの相対回動を止め、前記ユーザの膝が完全には伸展していない場合の立脚時は、前記第１の係合部と前記第２の係合部が係合しないことを特徴とする歩行補助装置。
【請求項５】
前記接地センサが接地を検出していないとき、前記第１の係合部と前記第２の係合部は係合しない請求項４に記載の歩行補助装置。
【請求項６】
前記係合部材は、前記接地センサの接地の検出にともない、前記第２の係合部を前記第１の係合部に近接させる弾性部材を有する請求項４または５に記載の歩行補助装置。