(57)【要約】【課題】四節リンク構造が膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わる前に、ユーザーが、遊脚状態にある下肢を地面に着地させてしまう問題を解決する技術を提供する。【解決手段】歩行補助装置１は、四節リンク機構Lを備える。四節リンク機構Lは、上部リンク２０と下部リンク２１間の屈曲が実質的に禁止されて、膝折れが禁止される膝折れ禁止状態と、上部リンク２０と下部リンク２１間の屈曲が実質的に許容されて、膝折れが許容される膝折れ許容状態と、の何れかの状態間で切り替え可能である。歩行補助装置１は、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わった際に、この切り替わりをユーザーUに通知する通知ユニットG（切り替わり通知手段）を更に備える。【選択図】図８
2013135804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの歩行を補助するための歩行補助装置であって、
大腿に固定される上部リンクと、
下腿に固定されると共に、前記上部リンクに回転可能に連結される下部リンクと、
前記上部リンクに回転可能に連結された上部補助リンクと、
前記下部リンクと前記上部補助リンクに回転可能に連結された下部補助リンクと、
前記上部補助リンクと前記下部補助リンクが最大限伸展した状態としての伸展状態から一方へ所定角度、屈曲した際にそれ以上の屈曲を機械的に規制する屈曲規制手段と、
を含む四節リンク機構を備え、
前記四節リンク機構は、前記上部補助リンクと前記下部補助リンクが、前記伸展状態、又は、前記伸展状態から前記一方へ屈曲している状態としての規制側屈曲状態となり、前記上部リンクと前記下部リンク間の屈曲が実質的に禁止されて、膝折れが禁止される膝折れ禁止状態と、前記上部補助リンクと前記下部補助リンクが、前記伸展状態から他方へ屈曲している状態としての反規制側屈曲状態となり、前記上部リンクと前記下部リンク間の屈曲が実質的に許容されて、膝折れが許容される膝折れ許容状態と、の何れかの状態間で切り替え可能であり、
前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わった際に、この切り替わりを前記ユーザーに通知する切り替わり通知手段を更に備えた、
歩行補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歩行補助装置であって、
前記切り替わり通知手段は、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わった際に音又は振動を発生させることで、この切り替わりを前記ユーザーに通知する、
歩行補助装置。
【請求項３】
請求項１に記載の歩行補助装置であって、
前記切り替わり通知手段は、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わった際に機械的に音又は振動を発生させることで、この切り替わりを前記ユーザーに通知する、
歩行補助装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の歩行補助装置であって、
前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わったら、前記四節リンク機構の動作に対する抵抗力を発生させる抵抗発生手段を更に備えた、
歩行補助装置。
【請求項５】
請求項４に記載の歩行補助装置であって、
前記抵抗発生手段は、前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ向かう前記四節リンク機構の動作よりも、前記膝折れ禁止状態から前記膝折れ許容状態へ向かう前記四節リンク機構の動作の際に、前記四節リンク機構の動作に対して強い抵抗力を発生させる、
歩行補助装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の歩行補助装置であって、
前記切り替わり通知手段は、前記抵抗発生手段を兼ねている、
歩行補助装置。
【請求項７】
請求項１に記載の歩行補助装置であって、
前記切り替わり通知手段は、前記上部リンクと前記上部補助リンクとの関節としての第１関節、又は、前記上部補助リンクと前記下部補助リンクとの関節としての第２関節、前記下部補助リンクと前記下部リンクとの関節としての第３関節、のうち少なくとも何れかの関節としての特定関節に設けられている、
歩行補助装置。
【請求項８】
請求項７に記載の歩行補助装置であって、
前記特定関節から見て一方のリンクとしての第１リンクには、切り欠きが形成されており、
前記特定関節から見て他方のリンクとしての第２リンクには、圧縮バネと、前記圧縮バネによって進退可能なピンと、が設けられており、
前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わると、前記ピンが前記切り欠きに挿入される、
歩行補助装置。
【請求項９】
請求項８に記載の歩行補助装置であって、
前記切り欠き又は前記ピンの少なくとも何れか一方は湾曲して形成されている、
歩行補助装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の歩行補助装置であって、
前記特定関節から見て一方のリンクとしての第１リンクには、第１係合爪が形成されており、
前記特定関節から見て他方のリンクとしての第２リンクには、第２係合爪が形成されており、
前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わると、前記第１係合爪と前記第２係合爪が係合する、
歩行補助装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の歩行補助装置であって、
前記第１係合爪又は前記第２係合爪の少なくとも何れか一方は複数で形成されている、
歩行補助装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の歩行補助装置であって、
前記第１係合爪又は前記第２係合爪の少なくとも何れか一方は、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わり易く、かつ、前記四節リンク機構が前記膝折れ禁止状態から前記膝折れ許容状態へと切り替わり難くなるように傾斜して形成されている、
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】
一般に、歩行に際しては、遊脚状態（下肢が地面から離れている状態）から立脚状態（下肢が地面に接している状態）へと移行する際に膝関節に大きな負荷が加わる。特許文献１は、この負荷を低減する歩行補助装置を開示している。この歩行補助装置は、ユーザーの下肢に沿って装着される脚装具で構成されている。脚装具は、ユーザーの大腿に固定される上部リンクと、ユーザーの下腿に固定される下部リンクと、上部リンクと下部リンクを連結する第２ジョイントに設けられるモータと、を備えて構成されている。そして、歩行補助装置は、ユーザーの歩行動作に合わせて膝関節にトルクを加えることで膝関節に加わる負担を低減し、もって、歩行動作を補助するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４２９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１を踏まえ、本願発明者らが開発した四節リンク構造では、上部リンクと下部リンクの間に補助リンクを追加し、この補助リンクによって立脚状態での膝折れを禁止している。
【０００５】
詳しくは、上記の四節リンク構造は、上部リンクと下部リンク間の屈曲が禁止されることで膝折れが禁止される膝折れ禁止状態と、上部リンクと下部リンク間の屈曲が許容されることで膝折れが許容される膝折れ許容状態と、を有している。ユーザーが歩行する際には、遊脚状態にある下肢を地面に着地させて立脚状態とする前に、上記の四節リンク構造を膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替えておく必要がある。
【０００６】
しかしながら、実際には、上記の四節リンク構造が膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わる前に、ユーザーが、遊脚状態にある下肢を地面に着地させてしまう場合があった。
【０００７】
本願発明の目的は、上記の四節リンク構造が膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わる前に、ユーザーが、遊脚状態にある下肢を地面に着地させてしまう問題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の観点によれば、ユーザーの歩行を補助するための歩行補助装置であって、大腿に固定される上部リンクと、下腿に固定されると共に、前記上部リンクに回転可能に連結される下部リンクと、前記上部リンクに回転可能に連結された上部補助リンクと、前記下部リンクと前記上部補助リンクに回転可能に連結された下部補助リンクと、前記上部補助リンクと前記下部補助リンクが最大限伸展した状態としての伸展状態から一方へ所定角度、屈曲した際にそれ以上の屈曲を機械的に規制する屈曲規制手段と、を含む四節リンク機構を備え、前記四節リンク機構は、前記上部補助リンクと前記下部補助リンクが、前記伸展状態、又は、前記伸展状態から前記一方へ屈曲している状態としての規制側屈曲状態となり、前記上部リンクと前記下部リンク間の屈曲が実質的に禁止されて、膝折れが禁止される膝折れ禁止状態と、前記上部補助リンクと前記下部補助リンクが、前記伸展状態から他方へ屈曲している状態としての反規制側屈曲状態となり、前記上部リンクと前記下部リンク間の屈曲が実質的に許容されて、膝折れが許容される膝折れ許容状態と、の何れかの状態間で切り替え可能であり、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わった際に、この切り替わりを前記ユーザーに通知する切り替わり通知手段を更に備えた、歩行補助装置が提供される。以上の構成によれば、前記ユーザーにとって、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わったことを認識できるようになるので、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ確実に切り替わってから、遊脚状態にある下肢を地面に着地させることができるようになる。
好ましくは、前記切り替わり通知手段は、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わった際に音又は振動を発生させることで、この切り替わりを前記ユーザーに通知する。
好ましくは、前記切り替わり通知手段は、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わった際に機械的に音又は振動を発生させることで、この切り替わりを前記ユーザーに通知する。
好ましくは、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わったら、前記四節リンク機構の動作に対する抵抗力を発生させる抵抗発生手段を更に備えた。以上の構成によれば、一度、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わると、不意に、前記四節リンク機構が前記膝折れ禁止状態から前記膝折れ許容状態へと戻ってしまうことを抑制できる。
好ましくは、前記抵抗発生手段は、前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ向かう前記四節リンク機構の動作よりも、前記膝折れ禁止状態から前記膝折れ許容状態へ向かう前記四節リンク機構の動作の際に、前記四節リンク機構の動作に対して強い抵抗力を発生させる。以上の構成によれば、前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ向かう前記四節リンク機構の動作を、前記膝折れ禁止状態から前記膝折れ許容状態へ向かう前記四節リンク機構の動作よりも優先させることができる。
好ましくは、前記切り替わり通知手段は、前記抵抗発生手段を兼ねている。
好ましくは、前記切り替わり通知手段は、前記上部リンクと前記上部補助リンクとの関節としての第１関節、又は、前記上部補助リンクと前記下部補助リンクとの関節としての第２関節、前記下部補助リンクと前記下部リンクとの関節としての第３関節、のうち少なくとも何れかの関節としての特定関節に設けられている。即ち、前記四節リンク機構の前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態への切り替わりは、前記特定関節における関節角の変化として直接的に現れ、一方、前記上部リンクと前記下部リンクとの関節における関節角の変化としては複雑な態様で現れる。従って、前記切り替わり通知手段は、前記特定関節に設けるのが合理的である。
好ましくは、前記特定関節から見て一方のリンクとしての第１リンクには、切り欠きが形成されており、前記特定関節から見て他方のリンクとしての第２リンクには、圧縮バネと、前記圧縮バネによって進退可能なピンと、が設けられており、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わると、前記ピンが前記切り欠きに挿入される。以上の構成によれば、前記切り替わり通知手段が簡素な構成で実現される。また、前記ピンが前記切り欠きに挿入されると、その後の前記第１リンクと前記第２リンク間での屈曲が抑制される。従って、一度、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わると、前記四節リンク機構が前記膝折れ禁止状態から前記膝折れ許容状態へと戻り難い構成が実現される。また、上記の構成は、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へとスムーズに切り替わることができる。
好ましくは、前記切り欠き又は前記ピンの少なくとも何れか一方は湾曲して形成されている。
好ましくは、前記特定関節から見て一方のリンクとしての第１リンクには、第１係合爪が形成されており、前記特定関節から見て他方のリンクとしての第２リンクには、第２係合爪が形成されており、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わると、前記第１係合爪と前記第２係合爪が係合する。以上の構成によれば、前記切り替わり通知手段が簡素な構成で実現される。
好ましくは、前記第１係合爪又は前記第２係合爪の少なくとも何れか一方は複数で形成されている。
好ましくは、前記第１係合爪又は前記第２係合爪の少なくとも何れか一方は、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へと切り替わり易く、かつ、前記四節リンク機構が前記膝折れ禁止状態から前記膝折れ許容状態へと切り替わり難くなるように傾斜して形成されている。以上の構成によれば、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へとスムーズに切り替わることができるし、一度、四節リンク機構が前記膝折れ禁止状態となったら、不意に、前記膝折れ許容状態に戻ってしまう虞がない。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明によれば、前記ユーザーにとって、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ切り替わったことを認識できるようになるので、前記四節リンク機構が前記膝折れ許容状態から前記膝折れ禁止状態へ確実に切り替わってから、遊脚状態にある下肢を地面に着地させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、ユーザーに装着された歩行補助装置の正面図である。（第１実施形態）
【図２】図２は、ユーザーに装着された歩行補助装置の側面図である。（第１実施形態）
【図３】図３は、歩行補助装置の機能ブロック図である。（第１実施形態）
【図４】図４は、メカニカルリミットによって屈曲が禁止された状態の四節リンク構造の正面図である。（第１実施形態）
【図５】図５は、屈曲が許容された状態の四節リンク構造の正面図である。（第１実施形態）
【図６】図６は、各状態の定義の説明図である。（第１実施形態）
【図７】図７は、各状態の定義の説明図である。（第１実施形態）
【図８】図８は、補助ジョイント部の関節角θ＝１７０°のときの通知ユニットGを示す図である。（第１実施形態）
【図９】図９は、補助ジョイント部の関節角θ＝１８０°のときの通知ユニットGを示す図である。（第１実施形態）
【図１０】図１０は、補助ジョイント部の関節角θ＝１８３°のときの通知ユニットGを示す図である。（第１実施形態）
【図１１】図１１は、補助ジョイント部の関節角θ＝１７０°のときの通知ユニットGを示す図である。（第２実施形態）
【図１２】図１２は、補助ジョイント部の関節角θ＝１７０°のときの通知ユニットGを示す拡大図である。（第２実施形態）
【図１３】図１３は、補助ジョイント部の関節角θ＝１８０°のときの通知ユニットGを示す拡大図である。（第２実施形態）
【図１４】図１４は、補助ジョイント部の関節角θ＝１８３°のときの通知ユニットGを示す拡大図である。（第２実施形態）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、図１〜１０を参照しつつ、本願発明の第１実施形態を説明する。
【００１２】
図１及び図２に示す歩行補助装置１は、ユーザーUの歩行を補助するための装置であって、本実施形態においてユーザーUの右脚に取り付けられている。歩行補助装置１は、大腿リンク２と、下腿リンク３と、足リンク４と、支持リンク５と、収容箱６と、を備えている。
【００１３】
大腿リンク２は、ユーザーUの右脚の大腿U1の長手方向に沿って設けられ、大腿U1にベルト等で固定されている。
【００１４】
下腿リンク３は、ユーザーUの右脚の下腿U2の長手方向に沿って設けられ、下腿U2にベルト等で固定されている。
【００１５】
足リンク４は、ユーザーUの右脚の足U3に設けられ、足U3にベルト等で固定されている。
【００１６】
収容箱６は、ユーザーUの腰部U4に設けられ、腰部U4にベルト等で固定されている。
【００１７】
そして、大腿リンク２と下腿リンク３は、膝ジョイント部７によって連結されている。膝ジョイント部７において、大腿リンク２と下腿リンク３は相対的に回転可能である。膝ジョイント部７における大腿リンク２と下腿リンク３の相対的な回転の回転軸は、ユーザーUの膝関節のピッチ軸と一致している。膝ジョイント部７には、膝ジョイント部７における大腿リンク２と下腿リンク３の相対的な角度を検出するための膝関節角センサ７ａが設けられている。また、膝ジョイント部７には、大腿リンク２に対して下腿リンク３を相対的に回転させるための膝関節モータ７ｂが設けられている。
【００１８】
下腿リンク３と足リンク４は、足首ジョイント部８によって連結されている。足首ジョイント部８において、下腿リンク３と足リンク４は相対的に回転可能である。足首ジョイント部８における下腿リンク３と足リンク４の相対的な回転の回転軸は、ユーザーUの足首関節のピッチ軸と一致している。足首ジョイント部８には、足首ジョイント部８における下腿リンク３と足リンク４の相対的な角度を検出するための足首関節角センサ８ａが設けられている。
【００１９】
大腿リンク２と収容箱６の間には、支持リンク５が介在している。
【００２０】
この支持リンク５と大腿リンク２は、股関節ジョイント部９によって連結されている。股関節ジョイント部９において、支持リンク５と大腿リンク２は相対的に回転可能である。股関節ジョイント部９における支持リンク５と大腿リンク２の相対的な回転の回転軸は、ユーザーUの股関節のピッチ軸と一致している。股関節ジョイント部９には、股関節ジョイント部９における支持リンク５と大腿リンク２の相対的な角度を検出するための股関節角センサ９ａが設けられている。
【００２１】
収容箱６内には、図３に示すように、制御装置１０とバッテリー１１が収容されている。制御装置１０は、歩行補助装置１の動作を制御する装置である。バッテリー１１は、制御装置１０等に電力を供給する。
【００２２】
そして、膝関節角センサ７ａ及び足首関節角センサ８ａ、股関節角センサ９ａから出力された検出信号は、制御装置１０に入力される。制御装置１０は、膝関節角センサ７ａ等から入力された検出信号に基づいて、膝関節モータ７ｂの動作を制御する。こうして、制御装置１０は、必要に応じてユーザーUの膝関節にトルクを付与することで、ユーザーUの歩行を補助するようになっている。
【００２３】
次に、図４及び図５を参照して、四節リンク機構Lを説明する。
【００２４】
本実施形態において、膝ジョイント部７には、四節リンク機構Lが形成されている。四節リンク機構Lは、上部リンク２０、下部リンク２１、上部補助リンク２２、下部補助リンク２３、によって構成されている。
【００２５】
上部リンク２０は、図１の大腿リンク２に対して固定されることで、大腿リンク２と一体化される。従って、上部リンク２０は、ユーザーUの大腿U1に対して間接的に固定されている。
【００２６】
下部リンク２１は、図１の下腿リンク３に対して固定されることで、下腿リンク３と一体化される。従って、下部リンク２１は、ユーザーUの下腿U2に対して間接的に固定されている。下部リンク２１は、膝ジョイント部７を介して上部リンク２０に回転可能に連結される。
【００２７】
上部補助リンク２２は、上部補助ジョイント部２４を介して上部リンク２０に回転可能に連結されている。膝関節モータ７ｂは、上部補助ジョイント部２４に設けられている。膝関節モータ７ｂは、上部リンク２０に対して上部補助リンク２２を回転駆動することができる。上部リンク２０に対して上部補助リンク２２を回転駆動することで、上部リンク２０に対して下部リンク２１が回転する。
【００２８】
下部補助リンク２３は、補助ジョイント部２５を介して上部補助リンク２２に回転可能に連結されており、下部補助ジョイント部２６を介して下部リンク２１に回転可能に連結されている。
【００２９】
図５に示すように、補助ジョイント部２５の関節角θは、関節角θを小さくすればするほど、膝ジョイント部７において上部リンク２０と下部リンク２１が大きく屈曲するように定義する。図５には、関節角θ＝１３５°の状態を示している。図５の状態から関節角θを徐々に大きくしていき、関節角θが１８０°を超えて、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３を更に屈曲させていくと、図４に示すように、関節角θが１８５°の状態で、下部補助リンク２３が、下部リンク２１に形成されたメカニカルリミット３０（屈曲規制手段）に接触し、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３とのそれ以上の屈曲が機械的に規制される。
【００３０】
図６に示すように、「伸展状態」は、関節角θ＝１８０°の状態を意味する。「規制状態」は、関節角θ＝１８５°となって、下部補助リンク２３が下部リンク２１に形成されたメカニカルリミット３０に接触し、関節角θがそれ以上大きくなるような、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３とのそれ以上の屈曲が機械的に規制される状態を意味する。「規制側屈曲状態」は、関節角θ＞１８０°の状態を意味する。「規制側屈曲状態」は、「規制状態」を含む。「反規制側屈曲状態」は、関節角θ＜１８０°の状態を意味する。そして、図７に示すように、「膝折れ禁止状態」は、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３が伸展状態又は規制側屈曲状態となり、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３間の屈曲が実質的に禁止されて、膝折れが禁止される状態を意味する。膝折れ禁止状態では、上部補助リンク２２の長手方向に沿って補助ジョイント部２５に荷重が加わると、下部補助リンク２３がメカニカルリミット３０側に押し付けられることになり、それ以上の屈曲が禁止される。「膝折れ許容状態」は、「反規制側屈曲状態」と同じ意味であって、このとき、上部リンク２０と下部リンク２１間の屈曲は実質的に許容され、膝折れが許容される。
【００３１】
四節リンク機構Lは、膝折れ禁止状態と膝折れ許容状態の何れかの状態間で切り替え可能となっている。そして、歩行補助装置１は、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わった際に、この切り替わりをユーザーUに通知する通知ユニットG（切り替わり通知手段、抵抗発生手段）を更に備えている。以下、通知ユニットGについて詳細に説明する。
【００３２】
図８には反規制側屈曲状態（膝折れ許容状態、関節角θ＝１７０°）を、図９には規制側屈曲状態であって伸展状態（膝折れ禁止状態、関節角θ＝１８０°）を、図１０には規制側屈曲状態（膝折れ禁止状態、関節角θ＝１８３°）を示している。本実施形態において通知ユニットGは、上部補助リンク２２に形成された切り欠き４０と、下部補助リンク２３に設けられた圧縮バネ４１及びピン４２と、によって構成されている。
【００３３】
上部補助リンク２２は、補助ジョイント部２５を中心とした円弧面２２ａを有している。切り欠き４０は、円弧面２２ａに形成されている。切り欠き４０は、湾曲して形成されている。
【００３４】
下部補助リンク２３は、圧縮バネ４１を収容するためのバネ収容部４３を有している。圧縮バネ４１は、バネ収容部４３に収容されている。ピン４２は、圧縮バネ４１の一端に保持されており、圧縮バネ４１によって進退可能に構成されている。ピン４２の先端は、湾曲して形成されている。
【００３５】
図８の膝折れ許容状態で、ピン４２は、圧縮バネ４１のバネ力によって上部補助リンク２２の円弧面２２ａに押さえ付けられている。そして、図９及び図１０に示すように、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わると、図１０に示すように、ピン４２が切り欠き４０内に勢い良く進入し、ピン４２と上部補助リンク２２との衝突に起因した衝突音や振動が機械的に発生する。この衝突音や振動によれば、ユーザーUは、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わったことを認識できるようになるので、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ確実に切り替わってから、遊脚状態にある下肢を地面に着地させることができるようになる。
【００３６】
また、図１０の膝折れ禁止状態から図８の膝折れ許容状態へと切り替わるには、ピン４２が圧縮バネ４１のバネ力に抗して切り欠き４０から離れる方向へ退避しなければならないので、膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態への切り替わりは、膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態への切り替わりと比較して相当に難しいものとなっている。これにより、一度、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わると、不意に、四節リンク機構Lが膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へと戻ってしまうことを抑制できる。ここで、「不意に」とあるのは、例えば、上部補助リンク２２や下部補助リンク２３に作用する自重が図１０において紙面右方向に作用した場合などが挙げられる。なお、四節リンク機構Lを膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へと積極的に切り替えるには、膝関節モータ７ｂのモータ出力を利用すればよい。
【００３７】
以上に本願発明の第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は、要するに、以下の特長を有する。
【００３８】
歩行補助装置１は、ユーザーUの歩行を補助するための装置である。歩行補助装置１は、四節リンク機構Lを備える。四節リンク機構Lは、大腿U1に固定される上部リンク２０と、下腿U2に固定されると共に、上部リンク２０に回転可能に連結される下部リンク２１と、上部リンク２０に回転可能に連結された上部補助リンク２２と、下部リンク２１と上部補助リンク２２に回転可能に連結された下部補助リンク２３と、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３が最大限伸展した状態としての伸展状態から一方へ所定角度（上記実施形態では５度）、屈曲した際にそれ以上の屈曲を機械的に規制するメカニカルリミット３０（屈曲規制手段）と、を含む。四節リンク機構Lは、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３が、伸展状態、又は、伸展状態から上記一方へ屈曲している状態としての規制側屈曲状態となり、上部リンク２０と下部リンク２１間の屈曲が実質的に禁止されて、膝折れが禁止される膝折れ禁止状態と、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３が、伸展状態から他方へ屈曲している状態としての反規制側屈曲状態となり、上部リンク２０と下部リンク２１間の屈曲が実質的に許容されて、膝折れが許容される膝折れ許容状態と、の何れかの状態間で切り替え可能である。歩行補助装置１は、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わった際に、この切り替わりをユーザーUに通知する通知ユニットG（切り替わり通知手段）を更に備える。以上の構成によれば、ユーザーUにとって、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わったことを認識できるようになるので、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ確実に切り替わってから、遊脚状態にある右脚（下肢）を地面に着地させることができるようになる。
【００３９】
なお、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わる前に、遊脚状態にある右脚を地面に着地させると、制御装置１０は、右膝関節の過度な屈曲を防ぐために膝関節モータ７ｂにトルク指令を出力する。ユーザーUにとってみれば、膝関節モータ７ｂで急に発生したトルクによってバランスを崩す虞がある。この意味でも、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ確実に切り替わってから、遊脚状態にある右脚（下肢）を地面に着地させることができる意義は大きいと言える。また、膝関節モータ７ｂの動作頻度が低減するので、バッテリー１１の消費も抑えられる。
【００４０】
通知ユニットGは、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わった際に機械的に音又は振動を発生させることで、この切り替わりをユーザーUに通知する。
【００４１】
通知ユニットGは、圧縮バネ４１の存在により、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わったら、四節リンク機構Lの動作に対する抵抗力を発生させる抵抗発生手段として機能する。以上の構成によれば、一度、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わると、不意に、四節リンク機構Lが膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へと戻ってしまうことを抑制できる。
【００４２】
膝折れ禁止状態では、補助ジョイント部２５にユーザーUの荷重が掛かっている立脚時では補助ジョイント部２５で屈曲する可能性は低い。しかし、その荷重が抜けた際は、上部補助リンク２２や下部補助リンク２３の自重や補助ジョイント部２５の自重などの荷重が補助ジョイント部２５に、関節角θが小さくなる方向へ掛かることで、膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へ移行してしまうことがある。上記の抵抗発生手段としての通知ユニットGは、このような問題を、電力を一切消費せずに解決する技術的意義を発揮するものである。
【００４３】
通知ユニットGは、膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ向かう四節リンク機構Lの動作よりも、膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へ向かう四節リンク機構Lの動作の際に、四節リンク機構Lの動作に対して強い抵抗力を発生させる。以上の構成によれば、膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ向かう四節リンク機構Lの動作を、膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へ向かう四節リンク機構Lの動作よりも優先させることができる。これは、膝折れ禁止状態の方が膝折れ許容状態よりもユーザーU及び歩行補助装置１にとって扱いやすいという技術思想が反映されたものである。
【００４４】
通知ユニットGは、切り替わり通知手段及び抵抗発生手段を兼ねている。以上の構成によれば、部品点数の削減に寄与する。
【００４５】
通知ユニットGは、上部リンク２０と上部補助リンク２２との関節としての上部補助ジョイント部２４（第１関節）、又は、上部補助リンク２２と下部補助リンク２３との関節としての補助ジョイント部２５（第２関節）、下部補助リンク２３と下部リンク２１との関節としての下部補助ジョイント部２６（第３関節）と、のうち少なくとも何れかの関節としての特定関節に設けられている。本実施形態において特定関節は補助ジョイント部２５である。即ち、四節リンク機構Lの膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態への切り替わりは、特定関節における関節角θの変化として直接的に現れ、一方、上部リンク２０と下部リンク２１との膝ジョイント部７における関節角θの変化としては複雑な態様（規制側屈曲状態となったとき、膝ジョイント部７で若干屈曲する。）で現れる。従って、通知ユニットGは、補助ジョイント部２５等の特定関節に設けるのが合理的である。
【００４６】
補助ジョイント部２５（特定関節）から見て一方のリンクとしての上部補助リンク２２（第１リンク）には、切り欠き４０が形成されている。補助ジョイント部２５から見て他方のリンクとしての下部補助リンク２３（第２リンク）には、圧縮バネ４１と、圧縮バネ４１によって進退可能なピン４２と、が設けられている。四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わると、ピン４２が切り欠き４０に挿入される。以上の構成によれば、通知ユニットGが簡素な構成で実現される。また、ピン４２が切り欠き４０に挿入されると、その後の上部補助リンク２２と下部補助リンク２３間での屈曲が抑制される。従って、一度、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わると、四節リンク機構Lが膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へと戻り難い構成が実現される。また、上記の構成は、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へとスムーズに切り替わることができる。
【００４７】
切り欠き４０とピン４２は湾曲して形成されているが、切り欠き４０とピン４２のうち何れか一方だけを湾曲して形成することとしてもよい。
【００４８】
以上に本願発明の第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は、例えば以下のように変更できる。
【００４９】
図８〜１０に示すように、ピン４２が切り欠き４０に進入するのは、関節角θ＝１８３°のときとした。しかし、これに代えて、図９に示すような関節角θ＝１８０°のとき、ピン４２が切り欠き４０に進入するようにしてもよいし、関節角θ＝１８５°のときでもよい。即ち、関節角θが１８０°以上１８５°以下のときにピン４２が切り欠き４０に進入するようにすれば、関節角θは任意に選択することができる。
【００５０】
また、下部補助リンク２３がメカニカルリミット３０に接触するときの関節角θは１８５°としたが、これに代えて、１８１°でも１９５°でもよく、１８０°を若干上回る程度であれば、下部補助リンク２３がメカニカルリミット３０に接触するときの関節角θは任意に選択することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、図１１〜１４を参照しつつ、本願発明の第２実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５２】
図１１及び図１２には、反規制側屈曲状態（膝折れ許容状態、関節角θ＝１７０°）を、図１３には規制側屈曲状態であって伸展状態（膝折れ禁止状態、関節角θ＝１８０°）を、図１４には規制側屈曲状態（膝折れ禁止状態、関節角θ＝１８３°）を示している。図１１及び図１２に示すように、本実施形態において、通知ユニットGは、上部補助リンク２２に形成された複数の第１係合爪５０と、下部補助リンク２３に形成された第２係合爪５１と、を備えて構成されている。そして、図１１〜１４に示すように、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へ切り替わると、複数の第１係合爪５０と第２係合爪５１が係合するようになっている。複数の第１係合爪５０と第２係合爪５１が係合すると、機械的に音や振動が発生する。以上の構成によれば、切り替わり通知手段が簡素な構成で実現される。
【００５３】
また、図１２に示すように、複数の第１係合爪５０は、膝折れ許容状態において、先端に向かうにつれて第２係合爪５１から遠ざかる方向へ傾斜して形成されている。換言すれば、複数の第１係合爪５０は、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へと切り替わり易く、かつ、四節リンク機構Lが膝折れ禁止状態から膝折れ許容状態へと切り替わり難くなるように傾斜して形成されている。以上の構成によれば、四節リンク機構Lが膝折れ許容状態から膝折れ禁止状態へとスムーズに切り替わることができるし、一度、四節リンク機構Lが膝折れ禁止状態となったら、不意に、膝折れ許容状態に戻ってしまう虞がない。
【符号の説明】
【００５４】
１  歩行補助装置
２  大腿リンク
３  下腿リンク
２０  上部リンク
２１  下部リンク
２２  上部補助リンク
２３  下部補助リンク
２５  補助ジョイント部
４０  切り欠き
４１  圧縮バネ
４２  ピン
G  通知ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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