(57)【要約】【課題】リンク間に物が挟まれることを抑制しつつ、小型化を実現することができる歩行補助装置を提供すること。【解決手段】本発明にかかる歩行補助装置１は、大腿リンク１１と、下腿リンク１２と、第１の補助リンク１３と、第２の補助リンク１４と、を含むリンク機構を備える。また、第１及び第２の補助リンク１３、１４のピッチ軸方向を覆う第１及び第２の補助リンクカバー４３、４４を備える。第１及び第２の補助リンクカバー４３、４４は、大腿リンク１１、下腿リンク１２、第１の補助リンク１３、及び第２の補助リンク１４に囲まれた開口部９０の少なくとも一部を覆う。リンク機構が変位したとき、第１の補助リンクカバー４３の少なくとも一部と、第２の補助リンクカバー４４の少なくとも一部と、が開口部９０よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なる。【選択図】図８
2014183887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの大腿に装着される大腿リンクと、前記大腿リンクに対してピッチ軸回りに回転可能に連結しており、ユーザの下腿に装着される下腿リンクと、一端が前記大腿リンクに対してピッチ軸回りに回転可能に連結している第１の補助リンクと、一端が前記下腿リンクに対してピッチ軸回りに回転可能に連結しており、他端が前記第１の補助リンクの他端に回転可能に連結している第２の補助リンクと、を含むリンク機構と、
前記第１の補助リンクのピッチ軸方向を覆う第１の補助リンクカバーと、
前記第２の補助リンクのピッチ軸方向を覆う第２の補助リンクカバーと、を備え、
前記第１の補助リンクカバー及び前記第２の補助リンクカバーは、前記大腿リンク、前記下腿リンク、前記第１の補助リンク、及び前記第２の補助リンクに囲まれた開口部の少なくとも一部を覆い、
前記リンク機構が変位したとき、前記第１の補助リンクカバーの少なくとも一部と、前記第２の補助リンクカバーの少なくとも一部と、が前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なる歩行補助装置。
【請求項２】
前記大腿リンクのピッチ軸方向を覆う大腿リンクカバーをさらに備え、
前記大腿リンクカバーは、前記開口部の少なくとも一部を覆い、
前記リンク機構が変位したとき、前記第１の補助リンクカバーの少なくとも一部と、前記大腿リンクカバーの少なくとも一部と、が前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なる請求項１に記載の歩行補助装置。
【請求項３】
前記下腿リンクのピッチ軸方向を覆う下腿リンクカバーをさらに備え、
前記下腿リンクカバーは、前記開口部の少なくとも一部を覆い、
前記リンク機構が変位したとき、前記第２の補助リンクカバーの少なくとも一部と、前記下腿リンクカバーの少なくとも一部と、が前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なる請求項２に記載の歩行補助装置。
【請求項４】
前記第１の補助リンクカバー、前記第２の補助リンクカバー、前記大腿リンクカバー、及び前記下腿リンクカバーは、前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、前記開口部の全域を覆う請求項３に記載の歩行補助装置。
【請求項５】
前記第１の補助リンクカバーと前記第２の補助リンクカバーは、前記開口部よりもピッチ軸の前記第１の方向側及び前記第１の方向とは反対の第２の方向側において、ピッチ軸方向に重なり、前記開口部の少なくとも一部を覆う請求項１〜４のいずれか一項に記載の歩行補助装置。
【請求項６】
前記下腿リンク及び前記第２の補助リンクの少なくとも一方に、ピッチ軸回りに回転可能に設けられ、前記開口部を覆う側面補助カバーをさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の歩行補助装置。
【請求項７】
前記大腿リンクと前記第１の補助リンクとの連結部に設けられ、前記大腿リンクに対して前記第１の補助リンクをピッチ軸回りに回転させるアクチュエータをさらに備え、
前記側面補助カバーは、前記リンク機構が変位したとき、前記アクチュエータに当接することにより、前記下腿リンク及び前記第２の補助リンクの少なくとも一方に対してピッチ軸回りに回転する請求項６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、リンク機構及びアクチュエータによって積極的にユーザの脚の動きを補助する歩行補助装置が研究されている。このような歩行補助装置においては、ユーザの大腿に装着される大腿リンクと下腿に装着される下腿リンクとが、揺動可能に連結されている。アクチュエータが下腿リンクを揺動させることにより、歩行補助装置はユーザの歩行を補助する。例えば、特許文献１には、大腿リンク及び下腿リンクに加えて、第１補助リンク及び第２補助リンクを含む４節リンク機構を備える歩行補助装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４３３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、４節リンク機構では、各リンクによって囲まれる空間（開口部）が存在する。このとき、当該空間に物が挟まると、４節リンク機構の動作に支障をきたす恐れがある。
【０００５】
各リンクによって囲まれる空間に物が入り込むのを防ぐために、４節リンク機構全体を覆うハードカバー１００を設けることが考えられる（図１５参照）。しかし、ハードカバー１００は、各リンクの可動範囲の全域を覆う必要があり、カバーサイズが増大してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、リンク間に物が挟まれることを抑制しつつ、小型化を実現することができる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】
【０００７】
本発明の一態様にかかる歩行補助装置は、ユーザの大腿に装着される大腿リンクと、前記大腿リンクに対してピッチ軸回りに回転可能に連結しており、ユーザの下腿に装着される下腿リンクと、一端が前記大腿リンクに対してピッチ軸回りに回転可能に連結している第１の補助リンクと、一端が前記下腿リンクに対してピッチ軸回りに回転可能に連結しており、他端が前記第１の補助リンクの他端に回転可能に連結している第２の補助リンクと、を含むリンク機構と、前記第１の補助リンクのピッチ軸方向を覆う第１の補助リンクカバーと、前記第２の補助リンクのピッチ軸方向を覆う第２の補助リンクカバーと、を備え、前記第１の補助リンクカバー及び前記第２の補助リンクカバーは、前記大腿リンク、前記下腿リンク、前記第１の補助リンク、及び前記第２の補助リンクに囲まれた開口部の少なくとも一部を覆い、前記リンク機構が変位したとき、前記第１の補助リンクカバーの少なくとも一部と、前記第２の補助リンクカバーの少なくとも一部と、が前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なるものである。これにより、第１及び第２の補助リンクカバーが開口部を覆うため、リンク間に物が挟まれることを抑制できる。また、リンク機構が変位した場合でも、第１及び第２の補助リンクカバーはピッチ軸方向に重なって干渉しない。そのため、リンク機構の可動範囲の全域を覆う必要がないため、小型化を実現できる。
【０００８】
また、前記大腿リンクのピッチ軸方向を覆う大腿リンクカバーをさらに備え、前記大腿リンクカバーは、前記開口部の少なくとも一部を覆い、前記リンク機構が変位したとき、前記第１の補助リンクカバーの少なくとも一部と、前記大腿リンクカバーの少なくとも一部と、が前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なってもよい。これにより、開口部をさらに覆うことができ、開口部に物が挟まることをさらに抑制できる。
【０００９】
また、前記下腿リンクのピッチ軸方向を覆う下腿リンクカバーをさらに備え、前記下腿リンクカバーは、前記開口部の少なくとも一部を覆い、前記リンク機構が変位したとき、前記第２の補助リンクカバーの少なくとも一部と、前記下腿リンクカバーの少なくとも一部と、が前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なってもよい。これにより、開口部をさらに覆うことができ、開口部に物が挟まることをさらに抑制できる。
【００１０】
また、前記第１の補助リンクカバー、前記第２の補助リンクカバー、前記大腿リンクカバー、及び前記下腿リンクカバーは、前記開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、前記開口部の全域を覆ってもよい。これにより、開口部に物が挟まることをさらに抑制できる。
【００１１】
また、前記第１の補助リンクカバーと前記第２の補助リンクカバーは、前記開口部よりもピッチ軸の前記第１の方向側及び前記第１の方向とは反対の第２の方向側において、ピッチ軸方向に重なり、前記開口部の少なくとも一部を覆ってもよい。これにより、開口部をピッチ軸方向の両側から覆うことができる。
【００１２】
また、前記下腿リンク及び前記第２の補助リンクの少なくとも一方に、ピッチ軸回りに回転可能に設けられ、前記開口部を覆う側面補助カバーをさらに備えてもよい。これにより、開口部をさらに覆うことができ、開口部に物が挟まることをさらに抑制できる。
【００１３】
前記大腿リンクと前記第１の補助リンクとの連結部に設けられ、前記大腿リンクに対して前記第１の補助リンクをピッチ軸回りに回転させるアクチュエータをさらに備え、前記側面補助カバーは、前記リンク機構が変位したとき、前記アクチュエータに当接し、前記下腿リンク及び前記第２の補助リンクの少なくとも一方に対してピッチ軸回りに回転してもよい。これにより、補助カバーとアクチュエータが干渉しても、リンク機構の可動範囲は制限されない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、リンク間に物が挟まれることを抑制しつつ、小型化を実現することができる歩行補助装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１にかかる歩行補助装置の外観図である。
【図２】実施の形態１にかかる歩行補助装置の模式図である。
【図３】実施の形態１にかかるリンク機構の詳細な構成を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかるリンク機構の模式図である。
【図５】実施の形態１にかかるリンク機構の外観斜視図である。
【図６】実施の形態１にかかるリンク機構の側面図である。
【図７】実施の形態１にかかるリンク機構の側面図である。
【図８】実施の形態１にかかるリンクカバーの位置関係を説明するための側面図である。
【図９】実施の形態１にかかるリンクカバーの位置関係を説明するための側面図である。
【図１０】実施の形態１にかかるリンクカバーの模式図である。
【図１１】実施の形態１にかかるリンク機構の動作を説明するための側面図である。
【図１２】実施の形態１にかかるリンク機構の動作を説明するための側面図である。
【図１３】実施の形態２にかかる歩行補助装置の外観図である。
【図１４】実施の形態２にかかるリンク機構の動作を説明するための側面図である。
【図１５】関連する歩行補助装置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１７】
本実施の形態の歩行補助装置１は、図１に示すように、例えば使用者の脚部に装着され、使用者の歩行を支援するために好適に用いられる。図１は、歩行補助装置１の外観斜視図である。図２は、図１の歩行補助装置１の模式図である。図３は、図２に示すリンク機構の詳細構成を示す図である。この歩行補助装置１は、図２及び図３に示すように、大腿リンク１１と、下腿リンク１２と、第１の補助リンク１３と、第２の補助リンク１４と、足裏載置部１５と、膝装着部１６と、アクチュエータ１７と、を備えている。なお、図２及び図３においては、説明の便宜のため、各リンクのカバーの図示を省略している。
【００１８】
図面で用いる座標系について説明する。Ｘ軸はユーザの前後方向を示しており、Ｘ軸の正方向が「前方」に相当し、負方向が「後方」に相当する。Ｘ軸はロール軸とも呼ばれる。図面のＹ軸はユーザの左右方向（側方）を示している。Ｙ軸はピッチ軸とも呼ばれる。Ｚ軸は鉛直方向を示している。Ｚ軸はヨー軸とも呼ばれる。これらの座標系のとり方は、ロボットの技術分野において一般的に使われている手法である。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、それぞれ直交している。
【００１９】
大腿リンク１１は、ユーザの大腿部の側部に配置される。本実施の形態の大腿リンク１１は、ユーザの大腿部の左右両側部にそれぞれ配置される。大腿リンク１１の上端部は、大腿保持部１１１に連結されている。大腿リンク１１の一端は、下腿リンク１２に回転可能に連結されている。大腿リンク１１の他端は、第１の補助リンク１３に回転可能に連結されている。
【００２０】
下腿リンク１２は、ユーザの下腿部における脛部分の側部に配置される。本実施の形態の下腿リンク１２は、ユーザの脛部分の左右両側部にそれぞれ配置される。下腿リンク１２の上端は、大腿リンク１１の一端にピッチ軸回りに回転可能に連結されている。なお、ピッチ軸とは、ユーザの下腿部が大腿部に対して回動する際の回転軸のことを意味する。下腿リンク１２の下端は、足裏載置部１５にピッチ軸回りに回転可能に連結されている。
【００２１】
次に、大腿リンク１１と下腿リンク１２との連結部の構成について図２、図３の側面図を参照して詳細に説明する。図２（ａ）及び図３（ａ）は、ユーザの膝が伸展している状態を示す図である。図２（ｂ）及び図３（ｂ）は、ユーザの膝が屈曲している状態を示す図である。大腿リンク１１の一端と、下腿リンク１２の一端とは、膝連結部２１でピッチ軸回りに回転可能に連結されている。大腿リンク１１の他端と、下腿リンク１２の他端とは、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４を介して連結されている。なお、膝連結部２１は、ユーザが歩行補助装置１を装着した際に、膝の両側に位置する。
【００２２】
大腿リンク１１と第１の補助リンク１３とは、連結部２２でピッチ軸回りに回転可能に連結されている。アクチュエータ１７は、連結部２２を駆動させることにより、第１の補助リンク１３を大腿リンク１１に対して揺動させる（図２（ｂ）及び図３（ｂ）参照）。下腿リンク１２と第２の補助リンク１４とは、連結部２３でピッチ軸回りに回転可能に連結されている。第１の補助リンク１３と第２の補助リンク１４とは、連結部２４でピッチ軸回りに回転可能に連結されている。つまり、大腿リンク１１、下腿リンク１２、第１の補助リンク１３、及び第２の補助リンク１４は、閉リンク機構を構成している。このため、大腿リンク１１、下腿リンク１２、第１の補助リンク１３、及び第２の補助リンク１４に囲まれた空間（以下、開口部９０と称す）が生じる（図３参照）。
【００２３】
足裏載置部１５は、ユーザの足を支持する。本実施の形態の足裏載置部１５は、板状部材であって、ユーザの足裏が載置される。膝装着部１６は、左右の下腿リンク１２を連結する。
【００２４】
アクチュエータ１７は、大腿リンク１１と第１の補助リンク１３との連結部分に駆動力を伝達する。アクチュエータ１７は、ユーザの膝の角度や足裏の荷重位置等に基づいて、第１の補助リンク１３を揺動させる。これにより、ユーザの歩行動作を補助することができる。
【００２５】
ここで、図４に示す各リンクを線画で示した模式図を用いて、膝ロックの原理について説明する。図４は、本実施の形態の４節リンク（図２及び図３参照）の模式図である。歩行補助装置１は、側方から観察した場合（ピッチ軸方向視）、ユーザの膝が伸展している状態において、連結部２２、２３、２４の回転中心が略一直線に並ぶように構成されている（図４（ａ）参照）。言い換えると、ユーザが直立姿勢をとった場合に、連結部２２と連結部２４とを結ぶ直線（第１の補助リンク１３）と、連結部２３と連結部２４とを結ぶ直線（第２の補助リンク１４）と、がなす角が略１８０度となる。つまり、幾何学的に３節リンクと同等の構成となる。この状態において、膝連結部２１に外力トルクが作用しても、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４の長手方向に沿う力のみが作用する。つまり、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４に対して軸力は作用するが、モーメントは作用しない。その結果、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４は回転しないため、下腿リンク１２も回転しない。これにより、膝関節が幾何学的にロックされるため、膝折れを防止することができる。
【００２６】
勿論、膝ロック状態において、連結部２２、２３、２４の回転中心が厳密に一直線に並ばなくてもよいことは言うまでもない。例えば、連結部２２と連結部２４とを結ぶ直線と、連結部２３と連結部２４とを結ぶ直線とが、なす角が１８０±５度程度以内であればよい。なお、上記の膝関節のロックを実現するためには、図４に示した閉リンクが以下の条件を満たす必要がある。大腿リンク１１のリンク長をＬ１、下腿リンクのリンク長をＬ２、第１の補助リンク１３のリンク長をＬ３、第２の補助リンク１４のリンク長をＬ４とすると、Ｌ１＋Ｌ２＞Ｌ３＋Ｌ４、Ｌ２＞Ｌ３となる。
【００２７】
上記のように、膝関節が伸展状態において、膝連結部２１回りに外力トルクが作用しても下腿リンク１２は回転しない。一方、連結部２２において、アクチュエータ１７により第１の補助リンク１３にトルクが作用すると、第１の補助リンク１３は連結部２２回りに回転する。これにより、膝関節のロック状態は解除され、歩行動作を実現できる。
【００２８】
続いて、図５〜図７を参照して、リンクカバーの構成について詳細に説明する。図５は、本実施の形態にかかるリンク機構の拡大斜視図である。図６は、本実施の形態にかかるリンク機構の外側側面を示す図である。図７は、本実施の形態にかかるリンク機構の内側側面を示す図である。図５〜図７に示すリンク機構は、大腿リンクカバー４１と、下腿リンクカバー４２と、第１の補助リンクカバー４３と、第２の補助リンクカバー４４と、側面補助カバー４５と、を備える。なお、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４は、上記のカバーにより覆われているため、図５〜図７には示してない。
【００２９】
大腿リンクカバー４１は、ボルトを用いて大腿リンク１１に対して固定されている。大腿リンクカバー４１は、上面部４１１及び側面部４１２を有する。上面部４１１は、大腿リンク１１の上側の面（開口部と反対側の面）を覆っている。また、側面部４１２は、大腿リンク１１の側面に設けられている。具体的には、大腿リンクカバー４１は、大腿リンク１１のピッチ軸方向の側面を覆っている。
【００３０】
下腿リンクカバー４２は、ボルトを用いて下腿リンク１２に対して固定されている。下腿リンクカバー４２は、正面部（図示省略）と、側面部４２２を有する。正面部は、下腿リンク１２の前側の面（開口部と反対側の面）を覆っている。また、側面部４２２は、下腿リンク１２の側面に設けられている。具体的には、下腿リンクカバー４２は、下腿リンク１２のピッチ軸方向の側面を覆っている。
【００３１】
第１の補助リンクカバー４３は、ボルトを用いて第１の補助リンク１３に対して固定されている。第１の補助リンクカバー４３は、背面部４３１と、側面部４３２を有する。背面部４３１は、第１の補助リンク１３の後側の面（開口部と反対側の面）を覆っている。また、側面部４３１は、第１の補助リンク１３の側面に設けられている。具体的には、第１の補助リンクカバー４３は、第１の補助リンク１３のピッチ軸方向の側面を覆っている。
【００３２】
第２の補助リンクカバー４４は、ボルトを用いて第２の補助リンク１４に対して固定されている。第２の補助リンクカバー４４は、背面部４４１と、側面部４４２を有する。背面部４４１は、第２の補助リンク１４の後側の面（開口部と反対側の面）を覆っている。また、側面部４４１は、第２の補助リンク１４の側面に設けられている。具体的には、第２の補助リンクカバー４４は、第２の補助リンク１４のピッチ軸方向の側面を覆っている。
【００３３】
このように、図５〜図７に示した各リンクのカバーは、断面がコの字型をした部材であり、各リンクの側面及び開口部と反対の面を覆っている。なお、大腿リンクカバー４１、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び第２の補助リンクカバー４４は、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂等の硬質樹脂を用いて形成されることが好ましい。これにより、外力で変形しない剛性と軽量化を実現することができる。
【００３４】
側面補助カバー４５は、下腿リンク１２と第２の補助リンク１４との連結部に連結されている。より詳細には、側面補助カバー４５は、下腿リンク１２及び第２の補助リンク１４に対して、ピッチ軸回りに回転可能に連結されている。また、側面補助カバー４５の回転軸には、ねじりバネが内蔵されている（図示省略）。このため、側面補助カバー４５に対してピッチ軸回りの外力が働いた場合、ねじりバネの弾性力によって側面補助カバー４５は、元の姿勢に戻ろうとする。
【００３５】
ここで、図８及び図９を参照して、リンク機構に設けられた各リンクカバーのピッチ軸方向における位置関係について説明する。図８は、リンク機構を歩行補助装置１の内側から見た透視図である。つまり、図８は、ピッチ軸の第１の方向に向かってリンク機構を見た透視図である。図９は、リンク機構を歩行補助装置１の外側から見た透視図である。つまり、図９は、ピッチ軸の第１の方向と反対の第２の方向に向かってリンク機構を見た透視図である。図８（ａ）及び図９（ａ）は、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４が略直線に並んでいる状態（ユーザが直立状態。以下、基準状態と称す）におけるリンク機構を示す。図８（ｂ）及び図９（ｂ）は、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４が所定の角度曲がっている状態（ユーザが屈曲状態。以下、変位状態と称す）におけるリンク機構を示す。
【００３６】
まず、リンク機構が基準状態である場合について説明する。図８（ａ）に示すように、歩行補助装置１の内側において、大腿リンクカバー４１の一部は、第１の補助リンクカバー４３の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、大腿リンクカバー４１は、第１の補助リンクカバー４３よりも外側に位置している。また、下腿リンクカバー４２の一部は、第２の補助リンクカバー４４の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、下腿リンクカバー４２は、第２の補助リンクカバー４４よりも外側に位置している。
【００３７】
このとき、下腿リンクカバー４２は、ピッチ軸方向において歩行補助装置１の内側から開口部全域を覆っている。このため、基準状態において歩行補助装置１の内側から開口部に物が入り込むことを抑制することができる。
【００３８】
また、図９（ａ）に示すように、歩行補助装置１の外側において、大腿リンクカバー４１の一部は、第１の補助リンクカバー４３の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、大腿リンクカバー４１は、第１の補助リンクカバー４３よりも外側に位置している。また、側面補助カバー４５の一部は、下腿リンクカバー４２の一部とピッチ軸方向に重なっている。さらに、側面補助カバー４５の一部は、第２の補助リンクカバー４４の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、側面補助カバー４５は、下腿リンクカバー４２及び第２の補助リンクカバー４４よりも外側に位置している。
【００３９】
このとき、側面補助カバー４５は、ピッチ軸方向において歩行補助装置１の外側から開口部全域を覆っている。このため、基準状態において歩行補助装置１の外側から開口部に物が入り込むことを抑制することができる。
【００４０】
次に、リンク機構が変位状態である場合について説明する。なお、上述したように、大腿リンクカバー４１、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び第２の補助リンクカバー４４は、それぞれのリンクに位置固定されている。そのため、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、リンク機構の変位に伴って、各リンクカバーの相対的な位置関係が基準状態から変化する。また、リンク機構の変位に伴って、開口部の形状も変化する（図３参照）。
【００４１】
図８（ｂ）に示すように、歩行補助装置１の内側において、大腿リンクカバー４１の一部は、下腿リンクカバー４２の一部及び第１の補助リンクカバー４３の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、大腿リンクカバー４１は、下腿リンクカバー４２及び第１の補助リンクカバー４３よりも外側に位置している。また、下腿リンクカバー４２の一部は、第２の補助リンクカバー４４の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、下腿リンクカバー４２は、第２の補助リンクカバー４４よりも外側に位置している。また、第１の補助リンクカバー４３の一部は、第２の補助リンクカバーの一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、第１の補助リンクカバー４３は、第２の補助リンクカバー４４よりも外側に位置している。
【００４２】
このとき、大腿リンクカバー４１、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び第２の補助リンクカバー４４は、ピッチ軸方向において歩行補助装置１の内側から開口部全域を覆っている。このため、変位状態においても、歩行補助装置１の内側から開口部に物が入り込むことを抑制することができる。
【００４３】
また、図９（ｂ）に示すように、歩行補助装置１の外側において、大腿リンクカバー４１の一部は、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び側面補助カバー４５の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、大腿リンクカバー４１は、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び側面補助カバー４５よりも外側に位置している。また、側面補助カバー４５の一部は、下腿リンクカバー４２の一部及び第２の補助リンクカバー４４の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、側面補助カバー４５は、下腿リンクカバー４２及び第２の補助リンクカバー４４よりも外側に位置している。また、下腿リンクカバー４２の一部は、第２の補助リンクカバー４４の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、下腿リンクカバー４２は、第２の補助リンクカバー４４よりも外側に位置している。また、第１の補助リンクカバー４３の一部は、第２の補助リンクカバー４４の一部とピッチ軸方向に重なっている。具体的には、第１の補助リンクカバー４３は、第２の補助リンクカバー４４よりも外側に位置している。
【００４４】
このとき、大腿リンクカバー４１、第１の補助リンクカバー４３、第２の補助リンクカバー４４、及び側面補助カバー４５は、ピッチ軸方向において歩行補助装置１の外側から開口部全域を覆っている。このため、変位状態においても、歩行補助装置１の外側から開口部に物が入り込むことを抑制することができる。なお、図８（ｂ）及び図９（ｂ）から明らかなように、大腿リンクカバー４１は、リンク機構の変位状態において、大腿リンク１１の側面を覆うだけでなく、大腿リンク１１の側面を超えて開口部側に突出している。下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び第２の補助リンクカバー４４も同様に、リンク機構の変位状態において、各リンクの側面を覆うだけでなく、開口部側に突出している。これにより、各リンクカバーが開口部を覆うことができる。
【００４５】
上述のように、それぞれのリンクカバーは、基準状態及び変位状態において、隣接するリンクカバーとピッチ軸方向に重なる。つまり、コの字型形状のリンクカバーのピッチ軸方向のクリアランス幅は、それぞれ異なる。図１０にリンクカバーの模式図を示す。図１０に示すように、リンクカバー５１は、ピッチ軸方向に重なる側面部材５２ａ、５２ｂと、側面部材５２ａ、５２ｂを連結する連結部材５３と、から構成されるとする。このとき、リンクカバーのクリアランス幅５４とは、リンクカバーの側面部材５２ａの内面から５２ｂの内面までの距離を意味する。また、リンクカバーの幅５５とは、側面部材５２ａの外面から５２ｂの外面までの距離を意味する。
【００４６】
本実施の形態における歩行補助装置１においては、大腿リンクカバー４１のピッチ軸方向のクリアランス幅は、第１の補助リンクカバー４３のピッチ軸方向の幅よりも大きい。また、大腿リンクカバー４１のピッチ軸方向のクリアランス幅は、下腿リンクカバー４２のピッチ軸方向の幅と側面補助カバー４５のピッチ軸方向の厚さの合計よりも大きい。
【００４７】
また、下腿リンクカバー４２のピッチ軸方向のクリアランス幅は、第２の補助リンクカバー４４のピッチ軸方向の幅よりも大きい。第１の補助リンクカバー４３のピッチ軸方向のクリアランス幅も、第２の補助リンクカバー４４のピッチ軸方向の幅よりも大きい。このように、隣接するリンクカバーのピッチ軸方向の幅及びクリアランス幅を異なる大きさにすることにより、基準状態から変位状態に移行した場合、リンクカバーは隣接するリンクカバーのクリアランス内に入り込む。言い換えると、リンクカバーは隣接するリンクカバーをピッチ軸方向に覆う。そのため、隣接するリンクカバー同士が干渉してリンク機構の変位を制限してしまうことを回避できる。
【００４８】
続いて、本実施の形態にかかる歩行補助装置１のリンク機構の動作について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、歩行補助装置１の内側からピッチ軸の第１の方向にリンク機構を見た図である。図１２は、歩行補助装置１の外側からピッチ軸の第１の方向と反対の第２の方向にリンク機構を見た図である。なお、図１１（ａ）及び図１２（ａ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が０°の場合を示す。図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が略４０°の場合を示す。図１１（ｃ）及び図１２（ｃ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が略８０°の場合を示す。図１１（ｄ）及び図１２（ｄ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が略１２０°の場合を示す。なお、本実施の形態にかかる歩行補助装置１においては、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角度の範囲（可動範囲）は、０°〜１２０°であるが、これに限られるものではない。
【００４９】
まず、歩行補助装置１の内側から見たリンク機構の動作について説明する。大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が０°（基準状態）の場合、上述の通り、第１の補助リンクカバー４３は大腿リンクカバー４１のクリアランス内に入り込んでいる。同様に、第２の補助リンクカバー４４は、下腿リンクカバー４２のクリアランス内に入り込んでいる（図１１（ａ）参照）。このとき、下腿リンクカバー４２が歩行補助装置１の内側から開口部を覆っている。
【００５０】
さらに、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が４０°（変位状態）の場合、第２の補助リンクカバー４４が第１の補助リンクカバー４３のクリアランス内に入り込む。加えて、下腿リンクカバー４２が大腿リンクカバー４１のクリアランス内に入り込む。つまり、クリアランス幅が一番広い大腿リンクカバー４１以外のリンクカバーは、隣接するリンクカバーのクリアランス内に入り込んでいる。このとき、大腿リンクカバー４１、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び第２の補助リンクカバー４４は、各リンクの側面から開口部側に突出しているため、歩行補助装置１の内側から開口部を覆っている（図１１（ｂ）参照）。
【００５１】
大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が８０°、１２０°（変位状態）の場合も同様に、クリアランス幅が一番広い大腿リンクカバー４１以外のリンクカバーは、隣接するリンクカバーのクリアランス内に入り込んでいる。このため、各リンクカバーが隣接するリンクカバーに干渉することなく、リンク機構は変位することができる。また、大腿リンクカバー４１、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、及び第２の補助リンクカバー４４は、歩行補助装置１の内側から開口部を覆っている（図１１（ｃ）（ｄ）参照）。
【００５２】
次に、歩行補助装置１の外側から見たリンク機構の動作について説明する。なお、各リンクカバーの入り込み状態については、図１１において説明した状態と同様であるため、図１１においては、側面補助カバー４５の動作を主に説明する。また、側面補助カバー４５の動きを示すため、歩行補助装置１の外側の大腿リンクカバー４１の図示は省略している。
【００５３】
大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が０°（基準状態）の場合、側面補助カバー４５は、開口部及び第２の補助リンクカバー４４を歩行補助装置１の外側から覆っている（図１２（ａ）参照）。なお、上述したように、側面補助カバー４５は、下腿リンク１２と第２の補助リンク１４との連結部に連結されている。側面補助カバー４５の大腿リンク１１に対する姿勢は、下腿リンク１２の大腿リンク１１に対する姿勢の変化に伴って変化する。つまり、側面補助カバー４５と下腿リンク１２との相対的な位置関係は、側面補助カバー４５に外力が加わるまで変化しない。
【００５４】
大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が４０°（変位状態）の場合、図１２（ａ）の状態と比べて、側面補助カバー４５姿勢は、下腿リンク１２の姿勢の変化に伴って変化する（図１２（ｂ）参照）。このとき、側面補助カバー４５の一部は、歩行補助装置１の外側から開口部の一部を覆っている。なお、図１２おいては、開口部９０に覆われていない部分が示されているが、実際には、当該部分は、大腿リンクカバー４１によって覆われる。
【００５５】
大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が８０°（変位状態）の場合、図１２（ｂ）の状態と比べて、側面補助カバー４５姿勢は、下腿リンク１２の姿勢の変化に伴って変化する（図１２（ｃ）参照）。このとき、側面補助カバー４５の一部は、歩行補助装置１の外側から開口部の一部を覆っている。さらに、側面補助カバー４５の周面は、アクチュエータ１７に当接する。
【００５６】
さらに下腿リンク１２を屈曲させると、側面補助カバー４５は、当接したアクチュエータ１７から外力を受け、アクチュエータ１７の周面を滑りながら、下腿リンク１２と第２の補助リンク１４との連結部を回転中心として回転する。つまり、図１２（ｄ）に示すように、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が１２０°（変位状態）の場合、側面補助カバー４５と下腿リンク１２との相対的な位置関係が変化する。このように、側面補助カバー４５は、連結部を回転中心として回転するため、アクチュエータ１７と干渉した場合であっても、リンク機構の可動範囲は制限されない。さらに、側面補助カバー４５は、アクチュエータ１７に当接することにより、連結部を回転中心として回転しながら、常に開口部の少なくとも一部を覆う。このため、開口部に物が入り込むことを抑制できる。
【００５７】
なお、上述の通り、側面補助カバー４５の連結部（回転軸）には、ねじりバネが設けられている。このため、歩行補助装置１が屈曲状態から基準状態に戻るにつれて、バネの弾性力によって、側面補助カバー４５は、歩行補助装置１の外側から見て回転軸を中心として反時計回りに回る。そして、基準状態に戻ると、側面補助カバー４５も図１２（ａ）に示した姿勢に戻る。これにより、側面補助カバー４５は、基準状態及び屈曲状態に拘わらず、常に開口部９０の少なくとも一部を覆うことができる。
【００５８】
本実施の形態においては、側面補助カバー４５は、下腿リンク１２と第２の補助リンク１４との連結部に連結されていたが、これに限られるものではない。側面補助カバー４５は、下腿リンク１２及び第２の補助リンク１４の一方に連結されていればよい。また、側面補助カバー４５の回転軸もピッチ軸方向の軸であればよく、その位置は下腿リンク１２と第２の補助リンク１４との連結部に限られない。
【００５９】
以上のように、本実施の形態にかかる歩行補助装置１の構成によれば、第１の補助リンクカバー４３及び第２の補助リンクカバー４４は、開口部の少なくとも一部を覆う。このため、開口部に物が入り込み、リンク機構に挟まれることを抑制できる。また、リンク機構が変位したとき、第１の補助リンクカバー４３の少なくとも一部と、第２の補助リンクカバー４４の少なくとも一部と、が開口部よりもピッチ軸の第１の方向側において、ピッチ軸方向に重なる。このため、リンク機構が変位した際に、第１の補助リンクカバー４３と第２の補助リンクカバー４４とが干渉することを回避できる。その結果、リンク機構の変位（可動範囲）は制限されない。さらに、開口部を覆うために第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４の軌道の全てを覆う必要がないため、歩行補助装置１の小型化を実現できる。その結果、ユーザの装着感の向上や、リンクカバーと周囲の障害物との干渉の回避等を期待できる。
【００６０】
＜実施の形態２＞
本発明にかかる実施の形態２について説明する。本実施の形態にかかる歩行補助装置２のリンク機構の構成を図１３及び図１４に示す。図１３は、歩行補助装置２の外観斜視図である。図１４は、歩行補助装置２のリンク機構の透視図である。図１４（ａ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が０°の場合を示す。図１４（ｂ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が略４０°の場合を示す。図１４（ｃ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が略８０°の場合を示す。図１４（ｄ）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が略１２０°の場合を示す。図１４に示すように、本実施の形態にかかる歩行補助装置２は、各リンクに独立したリンクカバーを備えていない。本実施の形態にかかる歩行補助装置２は、リンク機構全体をカバーするフルカバー６０を備える。なお、その他の構成については歩行補助装置１と同様であるので、説明を適宜省略する。
【００６１】
フルカバー６０は、上部カバー６１と、中間カバー６２と、下部カバー６３と、を備える。上部カバー６１、中間カバー６２、及び下部カバー６３は、大腿リンク１１と下腿リンク１２との連結部に固定されている。また、中間カバー６２及び下部カバー６３は、同じ軸を中心に回転可能に形成されている。より詳細には、中間カバー６２及び下部カバー６３は、大腿リンク１１と下腿リンク１２との連結部を中心に回転可能である。
【００６２】
上部カバー６１は、大腿リンク１１に固定されている。上部カバー６１は、側面部と背面部とを有する。図１２及び図１３に示すように、上部カバー６１の側面は、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４を覆うと共に、開口部９０も覆っている。加えて、上部カバー６１は、中間カバー６２の一部及び下部カバー６３の一部を覆っている。つまり、上部カバー６１の側面の少なくとも一部は、ピッチ軸方向において、中間カバー６２の側面の一部及び下部カバー６３の側面一部と重なっている。言い換えると、上部カバー６１のピッチ軸方向のクリアランス幅は、中間カバー６２の幅及び下部カバー６３の幅よりも大きい。
【００６３】
中間カバー６２（第１の補助リンクカバー）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２との連結部を軸として回転可能に形成されている。中間カバー６２は、側面部と背面部とを有する。中間カバー６２の側面部は扇型をしている。中間カバー６２は、第１の補助リンク１３の側面を覆っている。中間カバー６２の側面の少なくとも一部は、ピッチ軸方向において、上部カバー６１の側面の一部及び下部カバー６３の側面の一部と重なっている。つまり、中間カバー６２の一部は、上部カバー６１のクリアランス内に入り込んでいる。また、中間カバー６２のピッチ軸方向のクリアランス幅は、下部カバー６３の幅よりも大きい。
【００６４】
下部カバー６３（第２の補助リンクカバー）は、大腿リンク１１と下腿リンク１２との連結部を軸として回転可能に形成されている。つまり、中間カバー６２と下部カバー６３とは、同じ軸を中心として回転可能である。下部カバー６３は、側面部と背面部とを有する。下部カバー６３の側面部は扇型をしている。下部カバー６３は、第２の補助リンク１４の側面を覆っている。下部カバー６３の少なくとも一部は、ピッチ軸方向において、中間カバー６２の側面の一部と重なっている。つまり、下部カバー６３の一部は、中間カバー６２のクリアランスに入り込んでいる。
【００６５】
続いて、本実施の形態にかかる歩行補助装置２の動作について説明する。まず、図１４（ａ）に示すように、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が０°（基準状態）の場合、フルカバー６０の側面は、略半円形状となる。このとき、下部カバー６３の側面は、開口部を覆っている。
【００６６】
歩行補助装置２が屈曲すると、下腿リンク１２の変位に伴って、下部カバー６３が変位する。つまり、下部カバー６３は、中間カバー６２側へ変位する（図１４（ｂ）参照）。具体的には、下部カバー６３は、大腿リンク１１及び下腿リンク１２の連結部を軸として、ピッチ軸回りに回転する。このため、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が８０°の場合、下部カバー６３のほとんどの部分が中間カバー６２のクリアランス内に入り込む（図１４（ｃ）参照）。このとき、中間カバー６２の側面及び下部カバー６３の側面が開口部９０を覆っている。
【００６７】
さらに歩行補助装置が屈曲すると、下腿リンク１２の変位に伴って、下部カバー６３に加えて、中間カバー６２も変位する。つまり、中間カバー６２及び下部カバー６３は、上部カバー６１側へ変位する。具体的には、中間カバー６２及び下部カバー６３は、大腿リンク１１及び下腿リンク１２の連結部を軸として、ピッチ軸回りに回転する。このため、大腿リンク１１と下腿リンク１２とがなす角が１２０°の場合、中間カバー６２及び下部カバー６３のほとんどの部分が上部カバー６１のクリアランス内に入り込む（図１４（ｄ）参照）。このとき、上部カバー６１の側面、中間カバー６２の側面、及び下部カバー６３の側面は、開口部９０を覆っている。
【００６８】
以上のように、本実施の形態にかかる歩行補助装置２の構成によれば、中間カバー６２及び下部カバー６３は、開口部の全域を覆っている。また、上部カバー６１、中間カバー６２、及び下部カバー６３は、第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４の可動範囲の側面及び背面の全てを覆っている。このため、開口部９０に物が入り込み、リンク機構に挟まれることを防止できる。さらに、リンク機構が変位したとき、下部カバー６３の少なくとも一部と、中間カバー６２の少なくとも一部と、がピッチ軸方向に重なる。つまり、下腿リンク１２に固定された下部カバー６３は、リンク機構の変位に伴って中間カバー６２のクリアランス内に入り込む。このため、下腿リンク１２が上方に変位するにつれて、フルカバー６０全体の大きさは縮小される。このため、歩行補助装置２の小型化を図ることができる。
【００６９】
なお、本実施の形態にかかる歩行補助装置２の構成によれば、図１４（ｄ）に示したように、屈曲時においてはフルカバー６０が小型化されるが、図１４（ａ）に示したように、直立時においてはフルカバー６０が第１の補助リンク１３及び第２の補助リンク１４の軌道を覆っている。このため、実施の形態１において説明した歩行補助装置１の構成の方が、より小型化を実現することができる。
【００７０】
また、フルカバー６０をジャバラ等の柔らかい部材で構成してもよい。ただし、柔らかい部材で構成すると、指などで押されてフルカバー６０の側面が押されて開口部に入り込んでしまう恐れがある。さらに、柔らかい部材は耐久性も乏しい。そのため、フルカバー６０は、剛性の高い部材（例えばＡＢＳ樹脂等）を用いて形成されることが好ましい。
【００７１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、大腿リンクカバー４１、下腿リンクカバー４２、第１の補助リンクカバー４３、第２の補助リンクカバー４４、及び側面補助カバー４５の形状は、上述した実施の形態の形状に限られない。
【符号の説明】
【００７２】
１、２  歩行補助装置
１１  大腿リンク
１２  下腿リンク
１３  第１の補助リンク
１４  第２の補助リンク
１５  足裏載置部
１６  膝装着部
１７  アクチュエータ
４１  大腿リンクカバー
４２  下腿リンクカバー
４３  第１の補助リンクカバー
４４  第２の補助リンクカバー
４５  側面補助カバー
６０  フルカバー
６１  上部カバー
６２  中間カバー
６３  下部カバー
９０  開口部
【図１】
2014183887.tif 000003
【図２】
2014183887.tif 000004
【図３】
2014183887.tif 000005
【図４】
2014183887.tif 000006
【図５】
2014183887.tif 000007
【図６】
2014183887.tif 000008
【図７】
2014183887.tif 000009
【図８】
2014183887.tif 000010
【図９】
2014183887.tif 000011
【図１０】
2014183887.tif 000012
【図１１】
2014183887.tif 000013
【図１２】
2014183887.tif 000014
【図１３】
2014183887.tif 000015
【図１４】
2014183887.tif 000016
【図１５】
2014183887.tif 000017