(57)【要約】【課題】  相対移動する機器間を電気配線で接続する際に、移動体に電気配線が引っ掛かることがない案内機構を提供する。【解決手段】  案内機構１００は、案内軌道を有する案内体３１と、案内軌道に沿って移動するように案内される可動体３２と、一端部が可動体３２に接続され、一端部から案内体３１に沿って延びるコイル状の弾性体１０２と、弾性体１０２を案内体３１に沿って支持する第１の支持体１０６及び第２の支持体１０８とを備える。弾性体１０２には、電気機器を接続する電気配線Ｗが挿通される。【選択図】  図４
2010110476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内軌道を有する案内体と、
前記案内軌道に沿って移動するように案内される可動体と、
一端部が前記可動体に固定され、前記一端部から前記案内体に沿って延びる弾性体と、
前記弾性体を前記案内体に沿って支持する支持体とを備え、
前記弾性体には、機器間を接続するための接続部材が挿通されることを特徴とする案内機構。
【請求項２】
請求項１記載の案内機構において、
前記支持体は、前記案内体の外周壁部の溝幅方向中央部に形成したスリットを挟んで一対の第１の支持体及び第２の支持体が設けられることを特徴とする案内機構。
【請求項３】
請求項２記載の案内機構において、
前記支持体は、前記第１の支持体及び前記第２の支持体の横断面の欠部が対向するように形成され、前記弾性体は、前記可動体に接続される箇所から前記第２の支持体の前方に延びて前記案内体の所定の箇所で屈曲されて第１の支持体の後方に延びることを特徴とする案内機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の案内機構において、
前記弾性体は、コイル状に形成されることを特徴とする案内機構。
【請求項５】
利用者が跨ぐようにして着座する着座部材と、着座部材を下方から支える脚リンクとを備える歩行補助装置であって、
前記着座部材と前記脚リンクとは、前記着座部材に連結され前記着座部材の上方に曲率中心を持つ前後方向に長手の円弧状の案内軌道を有する案内体と、前記脚リンクの上端に連結され案内軌道に複数の回転体を介して移動可能に係合する可動体とから成る曲率案内機構を介して連結されるものにおいて、
一端部が前記可動体に接続され、前記一端部から前記案内体に沿って延びるコイル状の弾性体と、
前記弾性体を前記案内体に沿って支持する支持体とを備え、
前記弾性体には、電気的接続のための配線部材が挿通されることを特徴とする歩行補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円弧状の案内軌道に沿って可動体を案内する案内機構及びこの案内機構を用いた歩行補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の歩行補助装置として、利用者が跨ぐようにして着座する着座部材と、着座部材を下方から支える脚リンクとを備え、利用者の体重の少なくとも一部を着座部材を介して脚リンクで受けることにより、利用者の脚に作用する荷重を軽減して歩行を補助するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
着座部材と脚リンクとは、着座部材に連結され着座部材の上方に曲率中心を持つ前後方向に長手の円弧形状の案内軌道を有する案内体と、脚リンクの上端に連結され案内軌道に複数の回転体を介して移動可能に係合する可動体とから成る曲率案内機構を介して連結される。
【特許文献１】特開２００７−０２０９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術では、利用者の脚に作用する荷重を軽減して歩行を補助するために、脚リンクに設けられている各種センサから信号を着座部材側に設けられている制御装置に送信する必要があり、各種センサからの信号に基づいて制御装置は、脚リンクに設けられている駆動源の制御をする必要がある。従って、着座部材側に設けられている制御装置と脚リンクに設けられている各種センサ及び駆動源とを電気配線により接続する必要があるが、電気配線と曲率案内機構の移動体である案内体又は可動体とが引っ掛かる可能性があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、相対移動する機器間を接続部材で接続する際に、移動体に接続部材が引っ掛かることがない案内機構及びこれを用いた歩行補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の案内機構は、案内軌道を有する案内体と、前記案内軌道に沿って移動するように案内される可動体と、一端部が前記可動体に固定され、前記一端部から前記案内体に沿って延びる弾性体と、前記弾性体を前記案内体に沿って支持する支持体とを備え、前記弾性体には、機器間を接続するための接続部材が挿通されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、機器を接続する接続部材が案内体に沿って支持される弾性体に挿入されるので、相対移動する機器間を接続部材で接続する際に、移動体に接続部材が引っ掛かることを防止することができる。
【０００８】
また、本発明の案内機構は、前記支持体は、前記案内体の外周壁部の溝幅方向中央部に形成したスリットを挟んで一対の第１の支持体及び第２の支持体が設けられることが好ましい。
【０００９】
この好ましい形態によれば、相対移動する機器間を接続する接続部材が、第１の支持体及び第２の支持体で確実に案内される。
【００１０】
また、本発明の案内機構は、前記支持体は、前記第１の支持体及び前記第２の支持体の横断面の欠部が対向するように形成され、前記弾性体は、前記可動体に接続される箇所から前記第２の支持体の前方に延びて前記案内体の所定の箇所で屈曲されて第１の支持体の後方に延びることが好ましい。
【００１１】
この好ましい形態によれば、相対移動する機器間を接続する接続部材が、横断面の欠部が対向するように形成されている第１の支持体及び第２の支持体で確実に案内される。
【００１２】
また、本発明の案内機構は、前記弾性体は、コイル状に形成されることが好ましい。
【００１３】
この好ましい形態によれば、相対移動する機器間を接続する接続部材が、コイル状の弾性体で確実に案内される。
【００１４】
本発明の歩行補助装置は、利用者が跨ぐようにして着座する着座部材と、着座部材を下方から支える脚リンクとを備える歩行補助装置であって、前記着座部材と前記脚リンクとは、前記着座部材に連結され前記着座部材の上方に曲率中心を持つ前後方向に長手の円弧形状の案内軌道を有する案内体と、前記脚リンクの上端に連結され案内軌道に複数の回転体を介して前記案内体に対して移動可能に係合する可動体とから成る曲率案内機構を介して連結されるものにおいて、一端部が前記可動体に接続され、前記一端部から前記案内体に沿って延びるコイル状の弾性体と、前記弾性体を前記案内体に沿って支持する支持体とを備え、前記弾性体には、電気的接続のための配線部材が挿通されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、着座部材側に設けられている制御装置と脚リンクに設けられている各種センサ及び駆動源とを接続する電気配線が案内体に沿って支持される弾性体に挿入されるので、電気配線と曲率案内機構の移動体である案内体又は可動体とが引っ掛かることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１及び図２は、本発明の歩行補助装置の一例を示す図である。図１は、歩行補助装置の側面図、図２は、歩行補助装置の正面図である。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材１と、着座部材１を下方から支える左右一対の脚リンク２，２とを備えている。
【００１７】
各脚リンク２は、着座部材１に後述する曲率案内機構３を介して前後方向に揺動自在に連結される大腿リンク部４と、大腿リンク部４の下端に回転式の膝関節部５を介して連結される下腿リンク部６とを備える屈伸自在なリンクで構成される。また、下腿リンク部６の下端には、足首関節部７を介して、利用者Ｐの左右の各足平に装着される足平装着部８が連結されている。
【００１８】
また、各脚リンク２には、膝関節部５用の駆動源９が搭載されている。そして、駆動源９による膝関節部５の回転駆動で各脚リンク２に伸び方向の力を加え、利用者Ｐ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)を発生させようにしている。各脚リンク２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の胴体に伝達され、利用者Ｐの脚に作用する荷重が軽減される。
【００１９】
駆動源９は、大腿リンク部４の上端部外側面に取付けた減速機９ａ付きの電動モータで構成されている。そして、減速機９ａの出力部材たる駆動プーリ９ｂと、下腿リンク部６に膝関節部５の関節軸５ａと同心に固定した従動プーリ６ａとをワイヤ、チェーン、ベルト等の巻掛け伝動部材９ｃを介して連結している。
【００２０】
これによれば、駆動源９から減速機９ａを介して出力される動力が巻掛け伝動部材９ｃを介して下腿リンク部６に伝達され、下腿リンク部６が大腿リンク部４に対し関節軸５ａを中心にして揺動して、脚リンク２が屈伸される。尚、大腿リンク部４には、巻掛け伝動部材９ｃを覆うカバー４ａが取付けられている。
【００２１】
着座部材１は、利用者Ｐが着座するサドル状のシート部１ａと、シート部１ａを支持する下面の支持フレーム１ｂと、シート部１ａの後側で立上る支持フレーム１ｂの後端の立ち上がり部に取り付けた腰当て部１ｃとで構成されている。また、腰当て部１ｃには、利用者Ｐが把持可能なアーチ状の把持部１ｄが設けられている。
【００２２】
各足平装着部８は、靴８ａと、靴８ａに固定した上方にのびる連結部材８ｂとを備えている。そして、この連結部材８ｂに各脚リンク２の下腿リンク部６が３軸構造の足首関節部７を介して連結されている。
【００２３】
また、図１に示すように、靴８ａ内に設けられる中敷８ｃの下面に、利用者Ｐの足平の中趾節関節(ＭＰ関節)部分と踵部分とに作用する荷重を検出する前後一対の圧力センサ１０，１０が取付けられている。更に、足首関節部７には２軸の力センサ１１が組み込まれている。これら圧力センサ１０及び力センサ１１の検出信号は着座部材１の支持フレーム１ｂに収納したコントローラ１２に入力される。
【００２４】
コントローラ１２は、圧力センサ１０及び力センサ１１からの信号に基づき、駆動源９を制御して脚リンク２の膝関節部５を駆動し、上記アシスト力を発生させる歩行アシスト制御を実行する。
【００２５】
ここで、アシスト力は、横方向から見て、着座部材１に対する脚リンク２の前後方向の揺動支点３ａと、足首関節部７における脚リンク２の前後方向の揺動支点とを結ぶ線(以下、基準線という)上に作用する。
【００２６】
そこで、歩行アシスト制御では、基準線上に作用する実際のアシスト力(正確にはアシスト力と着座部材１及び各脚リンク２の重量による力との合力)を力センサ１１で検出される２軸方向の力の検出値に基づいて算出する。
【００２７】
また、各足平装着部８の圧力センサ１０の検出圧力に基づいて、利用者Ｐの両足平に作用する全荷重に対する各足平の作用荷重の割合を算出する。
【００２８】
次に、予め設定されるアシスト力の設定値に各足平の荷重割合を乗算した値を、各脚リンク２で発生すべきアシスト力の制御目標値として算出する。そして、力センサ１１の検出値に基づいて算出される実際のアシスト力が制御目標値になるように駆動源９を制御する。
【００２９】
次に、本発明の歩行補助装置に適用される案内機構１００について説明する。案内機構１００は、着座部材１側に設けられているコントローラ１２と、脚リンク２に設けられている駆動源９、圧力センサ１０及び力センサ１１とを電機配線（接続部材）Ｗで接続するハーネスの構造を有するものである。案内構造１００は、曲率案内機構３、弾性体１０２、及び支持体１０４から構成されている。
【００３０】
曲線案内機構３は、着座部材１に連結され着座部材１の上方に曲率中心３ａを持つ前後方向に長手の円弧形状の案内軌道を有すると共に、着座部材１の支持フレーム１ｂの後端の立ち上がり部に前後方向の支軸３ｂを介して横方向に揺動自在に連結した案内体３１と、脚リンク２の上端に連結され案内軌道に複数の回転体を介して移動可能に係合する可動体３２とから構成されている。案内体３１には、案内軌道となる前後方向に長手の円弧形状の案内溝３３が形成されている。案内溝３３の円弧形状の曲率中心３ａは着座部材１のシート部１ａの上面より上方に位置する。
【００３１】
以下，図３〜図５を参照して、案内体３１、可動体３２、弾性体１０２、及び支持体１０４について説明する。図３は、歩行補助装置の曲率案内機構の部分横断面図である。図４は、歩行補助装置の曲率案内機構の斜視図である。図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【００３２】
案内体３１は、案内溝３３の曲率中心３ａに近い内周側の溝壁面３３ａを構成する内周壁部３１１と、案内溝３３の曲率中心３ａから遠い外周側の溝壁面３３ｂを構成する外周壁部３１２と、内周壁部３１１と外周壁部３１２とを案内溝３３の長手方向（前後方向）及び円弧形状の曲率半径方向（上下方向）に直交する溝幅方向（横方向）両側で連結する一対の縦壁部３１３，３１３と、外周壁部３１２の溝幅方向中央部に形成したスリット３１４とを有する断面Ｃ形の型材から成り、この型材の内部空間で案内溝３３が画成されている。尚、図４では脚リンク２を省略している。
【００３３】
可動体３２は、案内体３１のスリット３１４を通して案内溝３３に挿入される挿入部３２１を有している。そして、挿入部３２１の溝幅方向一側と他側とに、案内溝３３の長手方向に離隔して配置される各１個の内側回転体３４１と外側回転体３４２とから成る回転体列を１列宛設けている。従って、可動体３２には、回転体列が溝幅方向に離隔して２列設けられることになる。
【００３４】
弾性体１０２は、一端部が可動体３２に接続され、一端部から案内体３２沿って延びているコイル状の弾性体である。弾性体１０２には、着座部材１側に設けられているコントローラ１２と、脚リンク２に設けられている駆動源９、圧力センサ１０、及び力センサ１１とを電気的に接続する電気配線Ｗが挿通されている。弾性体１０２としては、コイルバネが挙げられる。
【００３５】
支持体１０４は、弾性体１０２を案内体３１に沿って支持するものである。支持体１０４は、案内体３１の下方に案内体３１に沿って設けられている。支持体１０４は、案内体３１の外周壁部３１２の溝幅方向中央部に形成したスリット３１４を挟んで一対の第１の支持体１０６及び第２の支持体１０８が設けられている。
【００３６】
第１の支持体１０６は、案内体３１の外周壁部３１２に案内体３１の長手方向に延びて設けられている支持内周壁部１１０、支持内周壁部１１０から下方に所定の距離離間して設けられている支持外周壁部１１２、及び支持内周壁部１１０と支持外周壁部１１２とを内側で連結する支持縦壁部１１４から構成される断面Ｃ形に形成されている。第１の支持体１０６には第１の支持溝１１６が画成されている。
【００３７】
第２の支持体１０８は、案内体３１の外周壁部３１２に案内体３１の長手方向に延びて設けられている支持内周壁部１１０、支持内周壁部１１０から下方に所定の距離離間して設けられている支持外周壁部１１２、及び支持内周壁部１１０と支持外周壁部１１２とを外側で連結する支持縦壁部１１８から構成される断面Ｃ形に形成されている。第２の支持体１０８には第２の支持溝１２０が画成されている。
【００３８】
従って、第１の支持体１０６及び第２の支持体１０８は、横断面がＣ字形状で欠部が対向している。
【００３９】
弾性体１０２は、可動部３２が案内体３１から下方に突出している突出部１２２に一端部１２４が固定されている。
【００４０】
弾性体１０２は、可動体３２が案内体３１の中央部にある場合には、可動体３２の突出部１２２に接続されている箇所から第２の支持体１０８の第２の支持溝１２０の前方に延びて案内体３１の所定の箇所で屈曲されて第１の支持体１０６の第１の支持溝１１６の後方に延びている。
【００４１】
以上、本実施形態によれば、着座部材１側に設けられているコントローラ１２と、脚リンク２に設けられている駆動源９、圧力センサ１０及び力センサ１１とを接続する電気配線Ｗが案内体３１に沿って支持される弾性体１０２に挿入されるので、電気配線Ｗと曲率案内機構３の移動体である案内体３１又は可動体３２とが引っ掛かることを防止することができる。
【００４２】
尚、本実施形態において、機器間を接続する接続部材は電気配線Ｗとしたが、接続部材は、エア配管、油圧配管等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の歩行補助装置の一例を示す正面図である。
【図２】本発明の歩行補助装置の一例を示す側面図である。
【図３】歩行補助装置の曲面案内機構の部分横断面図である。
【図４】歩行補助装置の曲面案内機構の斜視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…着座部材、１ａ…シート部、１ｂ…支持フレーム、１ｃ…腰当て部、１ｄ…把持部、２…脚リンク、３…曲線案内機構、３ａ…曲率中心、３ｂ…支軸、４…大腿リンク部、４ａ…カバー、５…膝関節部、５ａ…関節軸、６…下腿リンク部、６ａ…従動プーリ、７…足首関節部、８…足平装着部、８ａ…靴、８ｂ…連結部材、８ｃ…中敷、９…駆動源、９ａ…減速機、９ｂ…駆動プーリ、９ｃ…伝動部材、１０…圧力センサ、１１…力センサ、１２…コントローラ、３１…案内体、３２…可動体、３３…案内溝、３３ａ…溝壁面、３３ｂ…溝壁面、３４１…内側回転体、３４２…外側回転体、３１１…内周壁部、３１２…外周壁部、３１３…縦壁部、３１４…スリット、３２１…挿入部、１００…案内構造、１０２…弾性体、１０４…支持体、１０６…第１の支持体、１０８…第２の支持体、１１０…支持内周壁部、１１２…支持外周壁部、１１４…支持縦壁部、１１６…第１の支持溝、１１８…支持縦壁部、１２０…第２の支持溝、１２２…突出部、Ｐ…利用者、Ｗ…電気配線。
【図１】
2010110476.tif 000003
【図２】
2010110476.tif 000004
【図３】
2010110476.tif 000005
【図４】
2010110476.tif 000006
【図５】
2010110476.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月26日(2008.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
弾性体１０２は、一端部が可動体３２に接続され、一端部から案内体３１に沿って延びているコイル状の弾性体である。弾性体１０２には、着座部材１側に設けられているコントローラ１２と、脚リンク２に設けられている駆動源９、圧力センサ１０、及び力センサ１１とを電気的に接続する電気配線Ｗが挿通されている。弾性体１０２としては、コイルバネが挙げられる。