CN101378717A - 步行辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种步行辅助装置，具有使用者(P)能够以跨过的方式就座的就座构件(1)和设置于该就座构件(1)下侧的支承构件(2L，2R)。就座构件(1)具有连接部(106)，该连接部(106)以支轴(106a)为中心可左右摆动地连接在支持构件(2L，2R)上，其中，该支轴(106a)位于所述就座构件(1)中与使用者(P)接触的前后宽度的中间部。在使用者(P)扭腰要进行步行时，能减少来自就座部的阻力，提高使用舒适度。

Description

步行辅助装置

技术领域

本发明涉及一种步行辅助装置，其辅助例如高龄者及步行功能障碍者等使用者的步行。

背景技术

作为辅助高龄者等使用者的步行的装置，已知的有日本专利第3156367号公报所示的步行辅助装置，该步行辅助装置具有鞍状就座部，并随着使用者跨进该就座部进行步行而可移动，其中，该就座部作为使用者可就座的就座构件。在该就座部的两侧，作为支承该就座部的支承构件，安装了多关节形的腿部，该多关节形的腿部通过在左右分别配置一条主腿和辅助腿来构成，而主腿和辅助腿分别由具有一个或多个关节的多关节机构来构成。在腿部的各关节部处，安装了由驱动用发动机和减速机等构成的关节驱动机构。

对于具有如上所述的就座部的步行辅助装置，在使用者跨进就座部的状态下，例如为了加大步幅行走而扭动腰部时，使用者的骨盆虽然要转动，但是，因为就座部朝着前后方向，所以使用者受到来自就座部的阻力，感觉腰部的动作变得费劲。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步行辅助装置，其能减小使用者要扭腰步行时受到的来自就座部的阻力，从而提高使用舒适度。

本发明的步行辅助装置，具有使用者能够以跨过的方式就座的就座构件和设置在所述就座构件下侧的支承构件，其特征在于，还具有连接部，所述连接部以支轴为中心将所述就座构件可左右摆动地连接在所述支承构件上，其中，所述支轴位于所述就座构件中与使用者接触的前后宽度的中间部。

根据本发明的步行辅助装置，当使用者在跨进就座构件的状态下要扭腰步行时，就座构件跟踪该动作而在横向上摆动，因此，对使用者而言，减轻了受到的来自就座部的阻力感，提高了步行辅助装置的使用舒适度。

在本发明的步行辅助装置中，所述支承构件具有支承架，该支承架位于所述就座构件的下侧，并通过所述连接部摆动自如地支承住所述就座构件，所述连接部以形成如下构造为佳，即将设置在所述支承架上的支轴转动自如地嵌合在开设于所述就座构件处的孔中。由此，就座构件相对于支承构件在左右方向上被摆动自如地支承住。

另外，所述连接部具有施力装置，该施力装置在所述就座构件以所述支轴为中心相对于所述支承架在左右方向上旋转时，对所述就座构件向使该就座部件返回的方向上施力。这种情况下，使用者在跨进就座构件的状态下扭动腰部时，就座构件左右摆动，通过施力装置将就座构件往返回原来位置的方向施力。因此，一旦解除使就座构件摆动的力，就座构件就会回到朝着前后方向的原来位置上，因此，在确保了就座构件的稳定性的情况下，提高使用者的使用舒适度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的步行辅助装置的立体图

图2是实施方式的步行辅助装置的侧面图

图3是实施方式的步行辅助装置的正面图

图4是实施方式的步行辅助装置的就座构件的立体图

图5是表示就座构件合支承架的立体图

图6是表示上述就座构件和支承架之间的连接部分的一部分剖视图

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式的步行辅助装置进行说明。

图1～图3所示的步行辅助装置，具有鞍状的就座构件1和左右一对腿连杆2L、2R，其中，该就座构件1构成使用者P跨过去就座的就座部。

腿连杆2L、2R连接在位于就座构件1下侧的支承架1a上，支承就座构件1的支承构件由该支承架1a及腿连杆2L、2R构成。关于就座构件1，在后面进行详细说明。

各腿连杆2L、2R由伸缩自如的连杆构成，该连杆具有位于上方的第1连杆部4和位于下方的第2连杆部6，第1连杆部4连接在设置于支承架1a下表面一侧的第1关节部3上，第2连杆部6通过第2关节部5连接于该第1连杆部4的下端。在第2连杆部6的下端，通过第3关节部7，连接了安装于使用者的左右各脚板上的接地构件8。

第2连杆部6通过上半部61和下半部62可伸缩地构成，其中，上半部61连接在第2关节部5上并呈筒状，下半部62滑动自如地插入上半部61，并通过制动螺母63被支承在任意长度上，且，第2连杆部6能根据使用者P的腿的长度来调节腿连杆的长度。

此外，各腿连杆2L、2R中搭载了用于第2关节部5的驱动源9，通过由该驱动源9对第2关节部5进行转动驱动，向各腿连杆2L、2R施加接地构件8和就座构件1之间的拉伸距离方向、即使各腿连杆2L、2R伸长方向上的力，使产生支承使用者的至少一部分体重的支承力(以下，称为“体重减荷辅助力”)。在各腿连杆2L、2R处发生的体重减荷辅助力通过就座构件1传递到使用者P的躯干，减轻了作用于使用者P的腿上的负荷。

本实施方式中的步行辅助装置，使用者P只要在脚板上安装接地构件8并就座在就座构件1上即可使用，几乎不会有束缚感。另外，因为腿连杆2L、2R的第1关节部3和第1连杆部4位于使用者P的胯下，所以在步行中摆臂时，使用者的胳膊不会碰到第1关节部3及第1连杆部4，自由摆臂成为可能。而且，装置比较小，即使在狭小的地方也能使用，束缚感的减轻和自由摆臂的确保相互作用，显著提高使用的方便度。

另外，各腿连杆2L、2R的第1关节部3以如下方式来设置，即在使用者就座于就座构件1上的状态下，其位于使用者的左右大腿骨间的横向宽度内。因此，体重减荷辅助力在使用者的左右大腿骨之间作用于就座构件1上，并被确切地传递至使用者的躯干上。

在本实施方式中，第1关节部3具有导轨31，该导轨31设置在支承架1a下侧，并在前后方向上呈长圆弧状。各腿连杆2L、2R通过轴装在滑块41上的多个滚子42移动自如地卡合在该导轨31上，其中，滑块41固定在第1连杆部4的上端部。这样一来，各腿连杆2L、2R以导轨31的曲率中心为中心在前后方向上摆动。

导轨31的曲率中心，即第1关节部3处的、各腿连杆2L、2R在前后方向上的摆动支点3a，位于就座构件1的上方。在此，使用者P进行上半身前倾等动作，则使用者P上半身的体重相对于就座构件1的作用点偏移至各腿连杆2L、2R在前后方向上的摆动支点3a的前方，这样，就座构件1的前面部分就会往下倾斜。而且，如果就座构件1继续这样倾斜，就座构件1就会相对于使用者P偏移至后方。但是，在本实施方式中，随着就座构件1的前面部分往下倾斜，体重作用点在摆动支点3a的下侧变位至后方，该摆动支点3a和体重作用点之间的前后方向上的距离减少，作用于就座构件1上的转矩也较少。于是，在体重作用点变位至摆动支点3a的正下方位置时，作用于就座构件1上的转矩为零，在这种状态下，就座构件1会稳定。这样一来，因为就座构件1自动地收敛于稳定状态，因此能抑制就座构件1在使用者P的胯下前后偏移。

另外，各腿连杆2L、2R上端部的滑块41卡合在导轨31中位于线L后方的部分，其中，该线L是连接各腿连杆2L、2R的第3关节部7和前后方向的摆动支点3a(导轨31的曲率中心)之间的线。由此，可以不必设置很长的导轨31，也能确保各腿连杆2L、2R跟踪使用者P各腿向前方的伸出而往前方摆动的行程。

而且，用于左右腿连杆2L、2R的各导轨31通过设置在支承架1a上的呈前后方向的支轴32(图5)来支承。由此，各导轨31相对于支承架1a在横向上呈摆动自如地连接，从而容许往横向摆动，使用者P的腿能往外侧运动。

在本实施方式中，用于第2关节部5的驱动源9是由电动机91和减速机92构成的，其中，减速机92由行星齿轮装置构成。第2关节部5由电动机91通过减速机92和动力传递装置10来驱动。具体而言，第2关节部5是通过如下方式来构成的，即将第2连杆部6的上端部通过横向的关节轴51转动自如地连接于第1连杆部4的下端部。另外，动力传递装置10由第1曲臂11、第2曲臂12和杆13构成，其中，第1曲臂11设置在减速机92的输出侧，第2曲臂12与延伸至上述关节轴51上方的第2连杆部6成一体，杆13连接两曲臂11、12。通过该构成，减速机92的转动输出通过第1曲臂11和杆13传递至第2曲臂12处，第2连杆部6以关节轴51为中心相对于第1连杆部4摆动，各腿连杆2L、2R从图1所示的伸长状态转换至图3所示的弯曲状态。

各接地构件8具有鞋81和自该鞋内突出至上方的连接构件82，各腿连杆2L、2R的第2连杆部6通过第3关节部7连接到该连接构件82上。第3关节部7是作为具有横向的第1轴71、上下方向的第2轴72和前后方向的第3轴73(图2)的3轴构造来构成的。另外，第3关节部7中装入了2轴的力传感器74。在此，从侧面看，上述体重减免辅助力作用在线(以下称为“标准线”)L上，该标准线L连接第1关节部3处的、腿连杆2L、2R在前后方向上的摆动支点3a和第1轴71，其中，第1轴71为第3关节部7处的、腿连杆2L、2R在前后方向上的摆动支点。作用在标准线L上的实际体重减免辅助力(准确地说，是体重减免辅助力和就座构件1、腿连杆2L、2R的重量的合力)，基于力传感器74测定的2轴方向的力的测定值来算出。

在此，对本实施方式中的就座构件1和支承该就座构件1的连结部进行详细说明。

如图4所示，就座构件1构成了具有“中间细小”部1c的形状的就座部，其中该“中间细小”部1c是由就座构件1在前后方向上的中间部的横向宽度窄于其前部及后部的宽度来形成的。就座构件1的前部1d形成为，向上方弯曲，且横向宽度与后部一样都比较宽。而且，从侧面来看，整个就座构件形成了包住就座的使用者胯股的U字型形状。

在本实施方式中，就座构件1由碳素纤维等形成的型芯材料101构成，在该型芯材料101的上表面装有软垫材料102，通过用罩103覆盖住这些型芯材料101及软垫材料102来形成就座部。

如图5所示，对于型芯材料101，其前部101b形成了切去横向中间部后的两股形状，同时在其上表面一侧，从前部101b经中间细小部101c至后部101a，形成了在横向中央部延伸的槽或凹部104，在该凹部104的两侧装有软垫材料102。另外，前部101b形成了拱状的断面形状。而且，分成两股形状的分叉部的根部处于中央部，在该中央部上安装有大致呈圆形的贯穿孔105，通过在该孔105上嵌合后述圆盘状的连接构件106，含有型芯材料101的就座构件1被支承在支承架1a上，其中该支承架1a位于作为支承构件的腿连杆的上部。

在成为下表面的里面一侧，从向上表面侧弯曲的前部101b的下端至后部101a形成为大致平坦，同时型芯材料101的周边缘部的厚度比较薄，能柔和地吸收来自侧面的腿的抵接力。

支承架1a形成了其前部向上竖起而呈向上方弯曲的形状，在其上端部的中心位置上，以向前方突出的方式设置了所述支轴32。在该支承架1a的中央部上表面上，固定有圆形的底座107，在该底座107上，设置了构成连接部的圆盘状连接构件106。

该连接构件106以图6所示的方式来构成，即，在自支承架1a上的底座107的中心向上方设置的圆柱状支轴106a的上端，呈上下方向地固定有直径不同的两个圆盘状构件106b、106c(直径小的圆盘状构件106b在上侧，直径大的圆盘状构件106c在下侧)，且该两个圆盘状构件106b、106c之间有间隔。

为了将就座构件1以如上所述的方式设置在支承架1a上，将连接构件106中位于上方的圆盘106b自型芯材料101的底面一侧以撑开贯穿孔105的方式压入贯穿孔105中，通过在位于上方的圆盘106b和位于下方的圆盘106c之间夹有圆形的周边部，使两个圆盘106b、106c嵌合在贯穿孔105内，其中，该圆形的周边部在型芯材料101的贯穿孔105内突出。由此，就座构件1以支轴106a为中心在左右方向上摆动自如、即转动自如地被支承在支承架1a上。

另外，在连接构件106中处于下方的圆盘状构件106c和位于支承架1a上的底座107之间，装有绕着支轴106a的螺旋弹簧108，该螺旋弹簧108的上端，沿着位于下方的圆盘106c的底面向后方延伸，形成了直线状的延伸部108a。而且，该延伸部108a的顶端(后端)嵌合在固定构件109中，该固定构件109突出设置在型芯材料101的底面一侧。因此，支承在支承架1a上的就座构件1，通过跨进了该就座构件1的使用者的腰部动作，而以连接构件106的支轴106a为中心转到了横向上时，螺旋弹簧108的直线状延伸部108a具有使转动后的就座构件1回到原来位置的恢复力。即，螺旋弹簧108作为扭转弹簧进行作用，而该扭转弹簧是将左右方向上摆动的就座构件1往返回方向施力的施力装置的一个例子。

根据所述就座构件1及摆动自如地支承住该就座构件1的连接部的构成，使用者P在跨进就座构件1的状态下扭动腰部、例如为了加大步幅步行或者边扭腰边步行而转动骨盆的情况下，就座构件1在支承架1a上以连接构件106的支轴106a为中心在横向转动。即，因为就座构件1跟踪使用者P转动骨盆的动作在横向上转动，所以对使用者P而言，减轻了来自就座部的阻力感，提高了步行辅助装置的使用舒适度.

另外，作为施力装置而设置在所述连接部上的螺旋弹簧108，在使用者P跨进就座构件1的状态下扭动腰部时，就会具有上述恢复力而进行施力。此时，因为就座构件1夹在使用者P的胯间，因此由螺旋弹簧108的恢复力来往返回原来位置的方向施力。因此，如果解除了使就座构件1向横向摆动的力，则就座构件1就会恢复至朝着前后方向的原来位置上，所以能确保就座部的稳定性，而对于就座在该就座部上的使用者来说，也具有了安全感。

根据本实施方式，如图1及图3所示，对于被罩103所覆盖的就座构件1，使用者P将左右两腿放在中间细小部1c的横向两侧上来就座。此时，因为就座构件1的前部1d与使用者P的腹股沟接触，所以结实地支承住就座构件1，防止使用者P步行时就座构件1偏移到后方位置。

另外，因为就座构件1的后部横向宽度比中间的中间细小部1c宽，所以在使用者的身体背面侧接触到腿根部分，能防止就座构件1相对于使用者偏移至前方。且，该后部具有可接受使用者的左右坐骨的充分宽度(例如，最大为120mm)，由此能通过坐骨接触向使用者确切地传递体重减荷辅助力。

在本实施方式中，如上所述，通过就座构件1的横向宽度比较宽的前部及后部，来抑制就座构件1相对于使用者在前后方向上的位置偏移，因此使用者能稳定就座在前后方向上。

另外，通过使构成就座构件1的型芯材料101的前部101b形成两股的形状，就座构件1的前部1d在左右方向上的弹性模数变小，在横向上变得容易挠曲。因此，即使向前方伸出的腿抵接在就座部件1的前部1d上，也能在前部1d的挠曲处吸收该抵接力，从而能抑制就座构件1因腿的抵接而左右摇摆。

而且，通过型芯材料101的前部101b分叉成两股的各分叉部的断面形状形成了拱状，前后方向的弹性模数变大。由此，前部101b难以在前后方向上挠曲，能防止就座构件1由于前部101b在前后方向上挠曲而相对于使用者偏移到后方位置。

即使在就座构件1的前部1d未形成两股形状的情况下，通过形成为前后方向的弹性模数大于左右方向的弹性模数，能得到同样的效果。

如上所述，本实施方式中的就座构件1为，通过具有如下构成、即考虑了与使用者就座时的胯骨间的接触状态和使用者的腰部动作的构成，提高了步行辅助装置的使用舒适度。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不仅仅限于上述实施方式。例如，也可以将设置在具有多个车轮的小型台车状的接地构件上的、能自立的单一腿连杆连接在就座构件下表面的连接部上，结合使用者的步行来驱动车轮。

另外，在上述实施方式中，第1关节部具有圆弧状的导轨，并将各腿连杆的上端部轴装在该第1关节部上，但是也可由简洁构造的关节部来构成第1关节部，其中该简洁构造的关节部具有将各腿连杆的上端部摆动自如地轴支承在前后方向上的横向轴。

而且，为了辅助其中一条腿因骨折等而呈不方便的使用者的步行，可以在上述实施方式的左右腿连杆2L、2R中，只保留使用者不方便的那条腿一侧的腿连杆，而省去另一侧的腿连杆。

Claims (3)

1.一种步行辅助装置，具有使用者能够以跨过的方式就座的就座构件和设置于该就座构件下侧的支承构件，其特征在于，

所述就座构件具有连接部，所述连接部以支轴为中心能够左右摆动地连接在所述支承构件上，其中，所述支轴位于所述就座构件中与使用者接触的前后宽度的中间部。

2.如权利要求1所述的步行辅助装置，其特征在于，

所述支承构件具有支承架，所述支承架位于所述就座构件的下侧，并通过所述连接部而左右摆动自如地支承所述就座构件，

所述连结部形成了如下构造，即：将竖立设置在所述支承架上的支轴转动自如地嵌合在设置于所述就座构件的孔中。

3.如权利要求2所述的步行辅助装置，其特征在于，

所述连接部具有施力装置，该施力装置在所述就座构件以所述支轴为中心相对于所述支承架在左右方向上旋转时，对所述就座构件向使该就座部件返回的方向上施力。

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