JP2005081038A

JP2005081038A - 携帯式電動歩行補助装置システム

Info

Publication number: JP2005081038A
Application number: JP2003319310A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kawanishi; 幸雄川西
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】健康増進のためウオーキングが盛んになり、もつと速く・遠くへとの、強い要望があります。この要望を叶える為、携帯式電動歩行補助装置システムを提供する。
【解決手段】
歩行する人の背・腰にバツテリー電源、直流モータ類で構成する、小型携帯式電動回転装置の、入つた収納バツグ図1−A、を装着する。歩行靴下部に、ローラーを組付けた歩行機能部、図1−B、を装着し上記回転力をフレキシブルシャフト図1−7、で伝達し、ローラー回転により前進歩行を補助する装置である。
上記歩行機能部は、3ブロツクで構成され、ヒンジで連結された角度折れにより、歩行時の体重移動に対応した機構であり、且つ歩行進行方向と、人の足の外向き角度との補正機能を有し、左・右対象な装置である。前期歩行機能部には、スムーズで安全な歩行確保のため、クラツチ・ブレーキの保護装置及び、手元スイツチの操作機能を有した装置である。
【選択図】図1

Description

本発明は、人が健康増進のために行う、普通道の歩行（ウオーキング）において、人の体力による歩行に、より早く、より遠方へとの要望を叶えるため、携帯式電動歩行補助装置の製作に該当する、システム装置の製造と制御ソフトを構築するものである。

特開平6−238028 従来技術は、上記案件に見られる様にスケータの上に人が乗り競技をする電動遊戯具としての技術はあるが、これらは人の足に装着して歩行を行う構造とはその目的が異なる。従来技術は、一定範囲の平面地に於いてスポーツ感覚で、自走又は走行する用具であり、本考案のように、遠距離歩行に供するために、電動力による歩行を補助する装置をシステム化し携帯する装置とは異なる分野の技術である。

従来、健康増進のため歩行（ウオーキング）が盛んに行われていますが、人々の間ではもつと遠方へ、もつと速く行きたいとの要望が強くあります。従来のラインローラー等は、靴下部のローラー部全体が一対形に固定化された構造であり歩行時の体重の踵から前方向・指部への体重移動に対応する事が出来ないので歩行器具としての使用には困難であり、且つ長距離歩行は体力的に、足の動きに限界を伴い歩行（ウオーキング）の継続性に問題がある。

本発明は、遠距離の歩行を補助する事を課題としており、携帯用電動力源と、歩行時の体重移動に添う歩行機能装置を得る事を目的としており、さらに該装置の製造方法を提供する事を目的としている。そして、通常道歩行の現状では、1日4時間歩行の場合で約 20Kｍ位の歩行であるが、これを1日4時間歩行の場合35Km位に歩行距離を延ばす事を課題とし、より多くの人が遠距離歩行を楽しみ健康増進に役立つことを願つている。

上記目的を達成する為に、小型・軽量な携帯式の電動回転力発生装置を、収納バツグに納め、人の背・腰部に装着して、身体の前部でバンド、クランプを用いて収納バツグを固定する。

電動力の電源は、直流式低電圧バツテリーを使用する、バツテリーは収納バツグの開閉チヤツクを開いて、ロツクレバーを解除して、バツテリー収納ケースより取り出し、一般家庭用電源の充電器で充電して、繰り返し使用する。

バツテリーの電気は収納ケースの電源端子より、電気回線を経由して制御BOX内のターミナル・速度制御ドライバーを流れ、DCギヤードモータ・（R・L）を回転させる。この回転力は変速ギヤー部より出力され、フレキシブルシャフト（R・L）に電達される。

上記制御BOX内の、速度制御ドライバー及びI・Cコントローラにより、モーターの回転速度を調整する、又この回転数より歩行の速さと距離を計測する。この計測値を歩行時、手元スイツチのペンダント部に歩行速度・歩行距離として変換表示する。又、手元スイツチのペンダント表示ボタンの操作で,モーターのスタート及び、ストツプを制御BOXに指示する。そして、バツテリーの残量もペンダントに表示している。

バツテリー・DCモーター・速度制御ドライバー・フレキシブルシャフト類の機器は、メーカーの標準品を利用して、制御BOX、手元スイツチ・ペンダント、電気回線を組合せて、クツション・プレート上に配置しネジ類等で固定・取り付けした装置を、収納バツク内に収める。

モーターより出力された回転力は、手元スイツチのボタン指示により変速され、フレキシブル・シャフトの回転軸に伝達されて靴部の車輪の回転力となる。フレキシブル・シャフトは、歩行機能部とワンタツチ・カプラーで、脱着が容易に行なえ、回転方向は左足・右足対象であり、バランスを保つている。又このフレキシブル・シャフト（R・L)の、中間部を膝の裏部で歩行時の邪魔にならない様、マジツクテープ類でズボンに止めた。

フレキシブル・シャフトにより伝導された回転力は、靴部の歩行機能部の後部よりクラツチ・ベアリングの回転軸に伝わり、車輪ブロツク中央の歯車で直交方向に変換、され歯車軸を経由しローラーを回転させ前進運動をする。直交歯車は、その軸部をベアリング軸受けで保持され、ブラケツトにネジ類で固定された構造である。

上記直交歯車のローラー側の歯車裏面にV字溝を設けてあり、且つ後部ブロツクと前部ブロツクのローラー車輪軸のV字溝間にベルト・ワイヤーを架けて、後部・前部の車軸を回転させ、後部・中央・前部の各ローラーを連携回転して、前進運動をする事により歩行の補助の働きをする。

後部・中央・前部・の車輪ブロツクは、ヒンジ・機構で連結しており、且つその上部に歩行靴を安定固定するため、後部は歩行靴固定・後受、中央は歩行靴固定・中央バンドで締め付け、前部は歩行靴固定・前受をそれぞれに設けて歩行靴を装着した。

前記の、後部・中央・前部の車輪ブロツクは、その上面をスプリング性の、薄いステンレス板にネジ類で固定して一体化している。このステンレス板を、吸振材でカバーすることにより歩行時の振動が、歩行靴を通じ人体へ伝わる衝撃を緩和する事が可能となつた。

前期の、後部・中央・前部のローラー受けブラケツトは、研究試作品はステンレス鋼鈑材を使用しプレス加工で製作した。今後は、硬質樹脂成型方式の導入に依り増産・軽量化し、コスト面の向上と、品質面の安定を追及し商品化を目指している。

通常道の人の歩行で遠距離歩行をする場合に下り坂・平地は問題なく歩けるが登り坂ではかなりの労力を要するので、歩行断念となるケースが多いのが現実です。登り坂を含め、本考案の携帯式電動歩行補助装置システムの使用により、労力の軽減が出来る事で、現状より多くの人が遠距離歩行（ウオーキング）を楽し事が可能となり、これが健康増進に寄与する事が大である。本装置の、研究成果は目標とする、1日4時間歩行で35Kmを目前にしており、軽量化及び、安全性を更に追求して商品化を目指している。商品化に依り地域経済に、少し貢献する事も可能と期待している。

本発明の実施の形態として一実施例を図4・図5に基いて説明する。図4の車輪ブロツク・中央 2、のブラケツト14、はステンレス板1.5ミリ厚材の外形・穴等の展開形状をレーザー・プレスで切断し、ブレーキ・プレスにて折り曲げた、コの字形の内側品・外側品の2個の部品を、スポツト溶接により圧接電気溶接を行い一体品に製作した。

このブラケツト14に、樹脂製の直径５０ミリ・厚み15ミリ程のローラー9、をローラー軸 8、にて組み立てる。又ローラー軸 8、とローラー9、は焼き付け加工にて固定する。ローラー軸８、の両面にベアリングを組み付けスムーズな回転を得る。

2個のローラー9、の内側のローラーの軸は、内端部に直交カサ歯車 7、を取付け沈みキーで固定する。この直交カサ歯車 7、の裏面にV字溝を2本設け、前部ローラーと、後部ローラー軸のV字溝に伝導ベルトワイヤー11、を架け回転力を伝達する。

直交カサ歯車 7、の相方歯は軸シャフトにキーで固定の上、軸部をベアリング10、で軸受けしローラー受けブラケツト14、に固定ネジ16、で止め組み付けする。軸シャフトの後部に、ベアリング・クラツチ 6、を組み込みワンタツチ・カプラー5、をを経由してフレキシブル・シャフト 4、に繋がる構造である。

ローラー受け、ブラケツト・中央14、の前端部はブラケツト・前部15、の後部と、又、後端部はブラケツト・後部13、の前部と、それぞれがヒンジ19、で連結している。このヒンジ19、によりブラケツト・後部13・中央14・前部15、が角度折れする。このヒンジ19、の角度折れにより、歩行時の体重移動と、ローラーの動きがスムーズに動き歩行が楽に行える様になつた。

ブラケツト・前部15、はローラー 9、１個で構成され寸法は直径30ミリ厚み・35ミリ程となり歩行時に爪先部が、キツク状況に対応可能となる。又、ブラケツト・前部15、の製作方法は、ブラケツト・中央14、外側部品と同一製作工程である（寸法は異なる）。

ブラケツト・後部 13、は２個のローラーの内側ローラー 9、は回転力が伝達される構造であるが、外側ローラー 9、はフリーの動きをする。ローラー９、の後部に硬質樹脂製のブレーキ・ブロツク 12、を2個設けてあり体重を踵部に移動して地面との摩擦によりブレーキの役目をする。

ブラケツト後部13、中央14、前部15、は前後にヒンジ19、で連結してあり、その上面をブラケツトプレート、クツションカバー17、にブラケツト・固定ネジ16、で組付けする。且つ、ブラケツト・後部13、の上部に歩行靴固定・後受22、を組み付けしている。ブラケツト・中央14、の上部に歩行靴固定・中央バンド20、を組み付けしている。ブラケツト・前部15、の上部に歩行靴固定・前受18、を組み付けた構造である。そして、歩行靴固定・後受22、と歩行靴固定・前受18、に歩行靴21、を入れ歩行靴固定・中央バンド20、にて歩行靴21、の甲部を固定装着する構造である。又、歩行機能部は、人の歩行時の進行方向に対し、補正角度（図4−23）を持つた構造である。

本発明の、携帯式電動歩行補助装置を、人の身体に装着した図。同装置の収納バツグ図（バツテリーによる回転力発生装置）同装置の手元スイツチ部の図同装置の歩行機能部図図4のブラケツトA-B線断面図

符号の説明

図1−A 収納バツク（回転動力供給部）
図1−B 歩行機能部
図1−13 装着バンド
図1−17 手元スイツチ
図2−1 バツテリー電源
図2−2 電源端子
図2−3 電気回線
図2−4 制御BOX
図2−5 モーター配線
図2−6 DCギヤード・モーター（ R・L ）
図2−7 フレキシブルシャフト（図1−7）
図2−8 ロツクレバー（バツテリー）
図2−9 バツテリー収納ケース
図2−10 クツション・プレート
図2−11 収納バツグ（図1−A)
図2−12 開閉チヤツク（収納バツグ）
図2−13 装着バンド（収納バツグ）
図2−14 固定クランプ
図2−15・16 電気回線
図2−17 手元スイツチ・ペンダント
図3−18・21 ペンダント（表示・操作面）
図3−19 バンド（手元スイツチ）
図3−20 クランプ（手元スイツチ）
図4−1 車輪ブロツク・後部
図4−2 車輪ブロツク・中央
図4−3 車輪ブロツク・前部
図4−4 フレキシブルシャフト（図1−7）
図4−5 ワンタツチ・カプラー（フレキシブルシャフト）
図4−6 ベアリング・クラツチ
図4−7 直交かさ歯車
図4−8 ローラー軸
図4−9 ローラー
図4−10 ベアリング・サポート
図4−11 ベルト・ワイヤー
図4−12 ブレーキ・ブロツク
図4−13 ブラケツト・後部
図4−14 ブラケツト・中央
図4−15 ブラケツト・前部
図4−16 ブラケツト固定ネジ
図4−17 ブラケツトプレート、クツション・カバー
図4−18 歩行靴固定・前受
図4−19 ヒンジ
図4−20 歩行靴固定・中央バンド
図4−21 歩行靴
図4−22 歩行靴固定・後受

Claims

人の背・腰部に電源（充電式バツテリー）と是に依る駆動モーター及び,回転変速機構、制御機能を配置する回転動力供給部の収納バツグ（図1−A）と、人の足に履く歩行靴の下部に、歩行車輪回転機能を組み込んだ歩行機能部左・右一対（図1−B)と、上記A部よりB部に回転動力を伝達するフレキシブルシャフト（図1−7)と歩行状況を操作・表示する手元スイツチ部（図1−17）から構成される携帯式電動歩行補助装置システムである。
請求項 1のA部（図1−A)は、充電式バツテリーと端子・変速モーター・制御BOX・接続回線により構成されており、これらの部品類は人体への振動影響と漏電防止及び部材保護の為、クツシヨン性プレートに組み付け、バツグに収納して人の背・腰部にバンド類で装着してフレキシブルシャフトヘ回転力を伝導する装置である。又、制御BOXより回線を通じて、動く・止まる・速さ調整の操作及び歩行速度・歩行距離・バツテリー量の表示を司る手元スイツチに連動している装置である。
請求項１のB部（図1−B)は、人の前向き歩行時に人の体重は、踵・土踏まず・指部へと移動している。この体重移動に対応するため、フレキシブルシャフトから伝達された回転力により、前進する歩行機能部は、複数列のブロツク部より構成され、歩行回転動力が体重移動に対応して伝達される機能を有した装置である。又、傾斜のスピード変化に応じ、クラツチ機構とブレーキの安全機能を備え、靴部を靴部固定ブラケツト（複数）及び、締め付けバンド類で足に装着する装置である。そして人の足は、人体構造から、人の歩行時の進行方向に対して、両足がそれぞれに、外向きの一定の範囲の固有角度（男・女・年齢等によりバラツキがあるも約5度から9度程度）がある、これに対応する機能として、歩行機能部は足部に対して適正な補正角度（図4−23）を保持した構造である。