(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の主に上体の荷重を支えることにより使用者の歩行を支援する歩行支援機であって、
走行車輪を備えたフレームと、
このフレームの前部に立設された支柱と、
この支柱に昇降可能に設けられた昇降部材と、
この昇降部材を昇降させる昇降駆動機構と、
前記昇降部材に、後方の後退位置から前方の前進位置まで前後移動可能に取り付けられ、前記使用者の腕が載せられて使用者の上体の荷重を受ける腕支持部材と、
この腕支持部材を前後移動させる前後駆動機構と、
前記昇降部材が高さ方向中間位置に位置したときにそれを検知するセンサと、
前記昇降部材が前記昇降駆動機構により、下降位置から前記センサにより検知される高さ方向中間位置まで上昇する上昇前期において前記腕支持部材を前後駆動機構を介して後退位置から前進位置まで移動させ、その後前記昇降部材が前記昇降駆動機構により高さ方向中間位置から上昇位置まで上昇する上昇後期において前記腕支持部材を前進位置のまま上昇させる一方、前記昇降部材が前記昇降駆動機構により上昇位置から前記センサにより検知される高さ方向中間位置まで下降する下降前期において前記腕支持部材を前進位置のまま下降させ、その後前記昇降部材が前記昇降駆動機構により高さ方向中間位置から下降位置まで下降する下降後期において前記腕支持部材を前記前後駆動機構を介して前進位置から後退位置まで移動させるように前記腕支持部材の移動形態を制御する制御手段とを具備することを特徴とする歩行支援機。
【請求項２】
前記支柱の近傍に、着座する前記使用者の膝が当てられるパッドが装着されていることを特徴とする請求項１に記載の歩行支援機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩行機能を回復させるための訓練や高齢者の歩行補助のために用いられる歩行支援機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長期にわたる療養後に患者が歩行機能を回復させる際や、歩行困難な高齢者が自身１人で歩行する場合などには、いわゆる歩行支援機が用いられている。この歩行支援機は、キャスタ式の走行車輪を備えたフレームの上方に腕支持部材が設けられ、この腕支持部材に使用者が両腕を載せて主に上体の荷重を預け、この姿勢で歩行することにより、足への負担が軽減されて歩行が補助されるといった構成のものが従来よりあった。
【０００３】
ところが、このような従来品では、使用者はまず立って腕支持部材に両腕を載せることになり、そのためには、使用者自身が手摺等のサポート部材で体重を支えたり、他の人の介助を要したりしていた。そこで、このような負担を軽減させるものとして、腕支持部材がガススプリング等の弾発部材により昇降可能に設けられたものがある。これによると、使用者は、椅子やベッドに座った状態で、下降状態の腕支持部材に両腕を載せ、そこから腕支持部材を上昇させることにより立つまでの負担が軽減し、かつ使用者１人で使用可能になるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような腕支持部材が昇降する形式のものを使用する場合、椅子に座った状態の使用者が、腕支持部材に両腕を載せて上体の体重を預けながら立つまでの間には、最初、両腕を含む上体を一旦前方へ倒す前傾の立ち上がり姿勢をとり、その後の後半には、単に立ち姿勢のまま垂直方向へ立ち上がる動きを伴う。このとき、勿論、使用者の重心も同様な動きをとる。しかしながら、前記従来の装置にあっては、両腕を載せる腕支持部材は上体とともに動かないことから、スムーズな使用感が得られず、使用者への負担が残るといった不満があった。また、腕支持部材を上昇あるいは下降しながら前後方向へ移動させるもの、つまり、腕支持部材を単に斜め上前方へあるいは斜め下後方へのみ移動させる形式のものも知られているが、この種の歩行支援機にあっても、腕支持部材の動きが現実の使用者の重心移動に対応しないため使いづらい、具体的には、例えば立ち上がり後半において、使用者が自ら後方へ体を立て直さなければならない無理な立ち上がり姿勢を強いられるという不満があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、使用者への負担をより軽減するとともに使用感の向上が図られる歩行支援機の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の手段をもって上記目的の達成を図っている。
すなわち、使用者の主に上体の荷重を支えることにより使用者の歩行を支援する歩行支援機であって、走行車輪を備えたフレームと、このフレームの前部に立設された支柱と、この支柱に昇降可能に設けられた昇降部材と、この昇降部材を昇降させる昇降駆動機構と、前記昇降部材に、後方の後退位置から前方の前進位置まで前後移動可能に取り付けられ、前記使用者の腕が載せられて使用者の上体の荷重を受ける腕支持部材と、この腕支持部材を前後移動させる前後駆動機構と、前記昇降部材が高さ方向中間位置に位置したときにそれを検知するセンサと、前記昇降部材が前記昇降駆動機構により、下降位置から前記センサにより検知される高さ方向中間位置まで上昇する上昇前期において前記腕支持部材を前後駆動機構を介して後退位置から前進位置まで移動させ、その後前記昇降部材が前記昇降駆動機構により高さ方向中間位置から上昇位置まで上昇する上昇後期において前記腕支持部材を前進位置のまま上昇させる一方、前記昇降部材が前記昇降駆動機構により上昇位置から前記センサにより検知される高さ方向中間位置まで下降する下降前期において前記腕支持部材を前進位置のまま下降させ、その後前記昇降部材が前記昇降駆動機構により高さ方向中間位置から下降位置まで下降する下降後期において前記腕支持部材を前記前後駆動機構を介して前進位置から後退位置まで移動させるように前記腕支持部材の移動形態を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
また、上記構成に加え、前記支柱の近傍に、着座する使用者の膝が当てられるパッドが装着されていることを含む。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は一実施形態に係る歩行支援機１の左側面を、また、図２は正面を示している。この歩行支援機１は、メインフレーム（フレーム）２と、このメインフレーム２の前部（図１で左側）に立設された支柱３と、使用者Ｐの上体を支える腕支持部材４とを主として構成されている。メインフレーム２は、図３に示すように、前部フレーム１０の左右端部に、後方に延びる側部フレーム１１が固着された左右対称の平面視略Ｕ字状に形成されたものである。各側部フレーム１１の前端部にはキャスタ式の前輪（走行車輪）１２が、また、後端部にはキャスタ式の後輪または固定式の後輪（走行車輪）１３が、それぞれ装着されている。なお、図１では固定式の後輪を搭載したものを示す。
【０００８】
前部フレーム１０の中央には昇降駆動機構２０が内蔵されたケーシング２１が立設され、このケーシング２１の後面に支柱３が固定されている。この支柱３は断面正方形の角筒で、椅子５に座った状態における使用者Ｐの肘あたりの高さを有しており、その内部には、この支柱３に沿って昇降自在に昇降軸（昇降部材）１４が挿入されている。この昇降軸１４は、断面正方形の角柱であり、各側面が支柱３の内面角部に対向するようにして支柱３の内部に挿入されている。昇降軸１４の下部には、４個一組のローラ１５が上下２段の状態で装着されており、これらローラ１５が支柱３の内面角部に接しながら転動することにより、昇降軸１４は支柱３に沿ってスムーズに昇降するようになっている。
【０００９】
昇降駆動機構２０は、図４に示すように、上下の軸受け２２に回動自在に支持された上下方向に延びるボールねじ２３と、このボールねじ２３を回動させるモータ２４と、ボールねじ２３に装着されたナット２５と、このナット２５と前記昇降軸１４とを連結する駆動ベルト２６とを備えている。ボールねじ２３の下端部にはプーリ２７が固着され、このプーリ２７とモータ２４とが駆動ベルト２６で連結されている。モータ２４によりボールねじ２３が回動させられるとナット２５が昇降し、ナット２５が昇降するに伴い駆動ベルト２６を介して昇降軸１４が昇降するようになっている。この場合、ナット２５が下降すると昇降軸１４が上昇し、上昇すると昇降軸１４は下降するようになっている。ケーシング２１の内面であってボールねじ２３の前方の適宜箇所には、昇降するナット２５の通過を検知するナットセンサ２８が取り付けられている。モータ２４はケーシング２１内に収納されたバッテリ２９を電源としている。なお、ケーシング２１の後面には、椅子５に着座する使用者Ｐの膝がちょうど当たるようにパッド３０が固定されている。
【００１０】
昇降軸１４の上端部には、図５に示すように、腕支持部材フレーム３１を介して腕支持部材４が取り付けられている。腕支持部材フレーム３１は、昇降軸１４の上端部に固定された左右に延びる前部フレーム３２の両端部に、後方に延びるレール３３が固着された平面視コ字状に形成されたものである。腕支持部材４は腕支持部材フレーム３１上に配され、図６に示すように、腕支持部材フレーム３１と同等の形状および寸法を有する平面視コ字状のベース４０の上に、クッション４３が取り付けられて構成されている。ベース４０は、左右に延びる前部ベース４１の両端部に後方に延びる側部ベース４２が固着されたもので、側部ベース４２に装着された複数のローラ４４が腕支持部材フレーム３１のレール３３上を転動することにより、腕支持部材フレーム３１上において前後に移動可能となっている。
【００１１】
図６に示すように、腕支持部材４を構成するクッション４３は、全体が左右対称に形成されており、前部ベース４１上の中央に固定された中央クッション４３ａと、この中央クッション４３ａの両側に配され前部ベース４１から側部ベース４２に沿って略Ｌ字状に形成されたアームクッション４３ｂとから構成されている。アームクッション４３ｂは、その上に使用者Ｐの腕が載せられるもので、ベース４０上において、使用者Ｐの好みに応じて左右方向に適宜距離スライド可能となっている。
【００１２】
また、図１および図２に示すように、前部ベース４１の前面には左右一対の直立型のハンドルグリップ５０が固定されている。これらハンドルグリップ５０のうちの一方には、後輪１３を制動するためのブレーキレバー５１が装着されている。このブレーキレバー５１を握ると、ブレーキワイヤ５３が作動して後輪１３が制動される。また、各ハンドルグリップ５０の上端部には、前記昇降駆動機構２０のモータ２４をＯＮ／ＯＦＦするスイッチが設けられている。この場合のスイッチは押している間はＯＮ、離せば戻ってＯＦＦとなるもので、使用者Ｐにとって右側が上昇スイッチ５２ａ、左側が下降スイッチ５２ｂである。なお、使用者が片腕しか使えないような場合には、その使える側のハンドルグリップ５０に、上昇、下降の両スイッチ５２ａ，５２ｂとブレーキレバー５１とを設けるようにする。
【００１３】
図５に示すように、腕支持部材フレーム３１の各レール３３の前後には、左右方向を軸とするプーリ６１が回転自在に装着されており、前後のプーリ６１にはタイミングベルト６２が卷回されている。また、各前側のプーリ６１は駆動軸６３で互いに連結され、この駆動軸６３は、腕支持部材フレーム３１の左側下方に配設されて前記バッテリ２９を電源とするモータ６４で回転させられるようになっている。タイミングベルト６２の上巻き側と側部ベース４２とは、前後一対の連結片６５で連結されている。これにより、モータ６４が駆動すると、駆動軸６３、前側のプーリ６１が回動してタイミングベルト６２が作動し、その作動が連結片６５を介して側部ベース４２に伝わり、側部ベース４２が前後に移動する。この場合、前後のプーリ６１、タイミングベルト６２およびモータ６４により、腕支持部材４を前進、後退させる前後駆動機構６０が構成されている。つまり、腕支持部材４は前後に移動し、なおかつ前記昇降軸１４とともに昇降するようになっている。
【００１４】
昇降軸１４の昇降ストロークは、昇降軸１４がもっとも下降した状態で、椅子５に座った使用者Ｐが腕をアームクッション４３ｂの上に載せられる高さに、また、昇降軸１４がもっとも上昇した状態で、使用者Ｐが腕をアームクッション４３ｂの上に載せて歩行できる高さに調節できるよう設定されている。なお、側部ベース４２には、ローラ４４およびタイミングベルト６２の外部への露出を防止するカバー４５が設けられている。
【００１５】
クッション４３を備えた腕支持部材４は、上述したように、昇降軸１４とともに昇降し、かつ前後に移動するが、その昇降および前後移動は、図示せぬコントローラ（制御手段）によって次のように制御される。
まず、昇降軸１４がもっとも下降した状態では、図１および図６の実線に示すように、腕支持部材４は後方に移動した使用前の後退位置にある。ここから上昇スイッチ５２ａを押すと、昇降駆動機構２０のモータ２４が昇降軸１４を上昇させる方向に作動し、ナット２５が下降する。と同時に、前後駆動機構６０のモータ６４が腕支持部材４を前進させる方向に作動する。すると、腕支持部材４は、昇降軸１４とともに上昇しながら前進し、昇降軸１４が高さ方向中間位置に達した時点、つまり、ナット２５がナットセンサ２８を通過した時点で、腕支持部材４は前方への移動限界位置である前進位置に達し、同方向への移動を停止する。その後は、昇降駆動機構２０によって腕支持部材４は単に上昇動作のみ行なう。
【００１６】
また、腕支持部材４が上昇位置にある場合に下降スイッチ５２ｂを押すと、モータ２４は昇降軸１４を下降させる方向に作動し、ナット２５が上昇する。ナット２５がナットセンサ２８を通過すると、モータ６４が腕支持部材４を後退させる方向に作動する。これにより、腕支持部材４は、昇降軸１４とともに下降しながら後退し、昇降軸１４がもっとも下降した時点で、後方の後退位置に戻る。
【００１７】
続いて、上記構成の歩行支援機１の使用方法ならびにそれに伴う作用を説明する。
まず、使用開始時の初期設定として、昇降軸１４はもっとも下降した状態で、かつ腕支持部材４は後退した後退位置にある。椅子５に座った使用者Ｐは上体が歩行支援機１の中に入るよう歩行支援機１を導いて膝をパッド３０に当て、左右の腕をそれぞれ腕支持部材４の左右のアームクッション４３ｂの上に載せるとともに、ハンドルグリップ５０を握る。このとき、安全のためブレーキレバー５１も握って歩行支援機１を停止させる。次いで、使用者Ｐは、上昇スイッチ５２ａを押し、腕をアームクッション４３ｂにつきながら上体を起こしていく。腕支持部材４は、昇降軸１４とともに上昇し、かつ、前進する。つまり斜め前方へ移動する。そして、ナット２５がナットセンサ２８を上から下に通過した時点で、腕支持部材４は前進位置に達し、前方への移動を停止する。その後は、上昇動作のみ行い、適宜高さ位置に達したときに、使用者が上昇スイッチ５２ａへの押圧を解除すると、腕支持部材４はその高さ位置に停止する。この状態で、実際に歩行できるようになり、使用者Ｐはブレーキレバー５１を離し、両腕をアームクッション４３ｂにつくことで上体の体重を腕支持部材４に預けながら、かつ歩行支援機１を走行させながら、歩行する。
【００１８】
次に、使用者Ｐが歩行を終えて椅子５に座るときには、椅子５に座れる位置まで戻ってから、まず、ブレーキレバー５１を握って歩行支援機１が動かないようにした後、下降スイッチ５２ｂを押す。腕支持部材４は、昇降軸１４とともに下降し、ナット２５がナットセンサ２８を下から上に通過してからは、下降とともに後退する。昇降軸１４がもっとも下降した時点で、腕支持部材４はもっとも後方の後退位置に停止する。この間、使用者Ｐは腕をアームクッション４３ｂにつき、上体の体重を腕支持部材４に預けながら腰を落としていき、最終的に椅子５に座る。
【００１９】
上記歩行支援機１によれば、腕支持部材４が、上昇前期において後退位置から上昇するに伴って前進するので、使用者Ｐが腕支持部材４のクッション４３（主にアームクッション４３ｂ）に腕をついて立ち上がるときに生じる上体の前方への移動を、常に支えることができる。また、座る際には、腕支持部材４は適宜高さ位置まで下降すると、下降しながら後退する。すなわち、腕支持部材４は、使用者Ｐの上体の動きに追従して、上昇、下降のみならず前進したり後退したりするので、スムーズな使用感が得られるとともに、使用するにあたっての負担が大幅に軽減する。
【００２０】
また、椅子５に座った状態から使用を開始する際、膝をパッド３０に当てることにより、使用者Ｐと歩行支援機１双方が安定し、安全である。また、腕支持部材４のクッション４３のうちの左右のアームクッション４３ｂは、左右に移動可能なので、使用者Ｐの体格や歩行姿勢に合わせてこれらアームクッション４３ｂの間の広がりを任意に設定でき、このことによっても使用感の向上が図られる。
【００２１】
図７は、上記一実施形態の昇降駆動機構２０の変更例を示している。この変更例の昇降駆動機構２０Ａは、前記ボールねじ２３が前記昇降軸１４の内部にねじ込まれて内蔵されており、駆動ベルト２６が省略されてボールねじ２３の駆動力が直接昇降軸１４に伝達するよう構成されている。この場合、昇降軸１４の昇降を検知して前後駆動機構６０のモータ６４に作動信号を送るための図示せぬ昇降軸センサが、支柱３内に取り付けられる。
【００２２】
なお、本発明は上記一実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、昇降駆動機構としては油圧や空気圧を利用したシリンダや、ラックとピニオンの組み合わせ等で構成されていてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用者の上体を支えて昇降部材とともに昇降する腕支持部材が、使用者の上体の動きに追従するよう、上昇前期並びに下降後期においてそれぞれ前後に移動する構成となっているから、使用感が大幅に向上するとともに、使用するにあたっての負担が大幅に軽減する。すなわち、無理のない自然な立ち上がり姿勢あるいは逆に立ち姿勢からの椅子への座り姿勢がとれることとなった（請求項１）。また、支柱の近傍に、着座する使用者の膝が当てられるパッドが装着されているから、使用を開始する際、膝をパッドに当てることにより、使用者と歩行支援機双方が安定し、安全に使用できる（請求項２）。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る歩行支援機の左側面図である。
【図２】  同正面図である。
【図３】  図１のIII−III線矢視図である。
【図４】  同歩行支援機の下部を示す一部断面側面図である。
【図５】  同歩行支援機の上部を示す一部断面側面図である。
【図６】  同歩行支援機の主に腕支持部材を示す平面図である。
【図７】  昇降駆動機構の変更例を示す側面図である。
【符号の説明】
１…歩行支援機、２…メインフレーム（フレーム）、３…支柱、４…腕支持部材、１２…前輪（走行車輪）、１３…後輪（走行車輪）、１４…昇降軸（昇降部材）、２０…昇降駆動機構、３０…パッド、６０…前後駆動機構、Ｐ…使用者。
【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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