JP2007267943A - 歩行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化可能な歩行支援装置を提供する。
【解決手段】支柱２と、支柱２の支点１４で上下方向に往復するシーソー運動を行うように取付けられた吊棒３と、吊棒３の支点１４よりも後側に位置する他端部１２に設けられた人体吊下げ点６と、吊棒３の支点１４よりも前側に位置する一端部１５に設けられた機構吊下げ点４と、機構吊下げ点４に繋がれるとともに支柱２や支柱２に連結された装置フレーム９に取付けられた吊上げ装置（定荷重ばね装置５Ａ）とを備え、支点１４が人体の腰の高さ位置に対応した位置に形成され、人体吊下げ点６が人体の腰の高さ位置に対応した位置で上下動可能に形成されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型化可能な歩行支援装置に関する。

使用者の体を吊って使用者の体重の一部を軽減（免荷）した状態で使用者の歩行を支援する歩行支援装置が知られている。
しかしながら、上記歩行支援装置は、人体を人体の上方から吊る方式なので、装置の高さが高くなり、装置が大型化してしまう。
特開２００５−２７９００９号公報

発明が解決しようとする課題は、従来の歩行支援装置は、装置の高さが高く、装置が大型となる点である。

本発明の歩行支援装置は、支柱と、支柱の支点で上下方向に往復するシーソー運動を行うように取付けられた吊棒と、吊棒の支点よりも後側に位置する他端部に設けられた人体吊下げ点と、吊棒の支点よりも前側に位置する一端部に設けられた機構吊下げ点と、機構吊下げ点に繋がれるとともに支柱や支柱に連結された装置フレームに取付けられた吊上げ装置とを備え、支点が人体の腰の高さ位置に対応した位置に形成され、人体吊下げ点が人体の腰の高さ位置に対応した位置で上下動可能に形成されたことを特徴とする。
吊上げ装置が定荷重ばね装置により形成され、吊棒の支点から吊棒の機構吊下げ点までの一端側寸法が、吊棒の支点から吊棒の人体吊下げ点までの他端側寸法よりも長いことも特徴とする。
吊上げ装置がコイルばねを備えた弾性伸縮機構により形成され、吊棒の支点から吊棒の人体吊下げ点までの他端側寸法が、吊棒の支点から吊棒の機構吊下げ点までの一端側寸法よりも長いことも特徴とする。

本発明の歩行支援装置によれば、吊棒の支点が人体の腰の高さ位置に対応した位置に形成され、人体吊下げ点が人体の腰の高さ位置に対応した位置で上下動可能に形成されたことによって、装置の高さを低くでき、装置を小型化できる。
吊上げ装置を定荷重ばね装置により形成し、吊棒の支点から吊棒の機構吊下げ点までの一端側寸法を、吊棒の支点から吊棒の人体吊下げ点までの他端側寸法よりも長くすれば、定荷重ばね装置のばね力に対応した吊上力よりも大きな吊上力を人体吊下げ点に付与できる。例えば、人体吊下げ点に５０ｋｇの吊上力を付与したい場合、機構吊下げ点に５０ｋｇよりも小さいばね力のぜんまいばねを内蔵した定荷重ばね装置を繋げれば良い。従って、安価な定荷重ばね装置を搭載して大きな吊上力を実現できる安価な歩行支援装置を得ることができる。
吊上げ装置をコイルばねによる弾性伸縮機構で形成し、吊棒の支点から吊棒の人体吊下げ点までの他端側寸法を、吊棒の支点から吊棒の機構吊下げ点までの一端側寸法よりも長くすれば、人体吊下げ点の上下移動可能幅を大きくできるとともに人体吊下げ点に付与される吊上力を大きくできる。即ち、人体吊下げ点で吊下げられた使用者の上下移動可能幅を大きくできるとともに使用者の体重負荷を軽減するための吊上力を大きくできる。したがって、使用者の体重負荷を軽減できるとともに使用者の歩行動作に伴う使用者の上下動にも追従できて自然な歩行を支援できる歩行支援装置が得られる。また、機構吊下げ点の上下移動可能幅を人体吊下げ点の上下移動可能幅よりも小さくできるので、人体吊下げ点で吊下げられた使用者の上下移動に伴う吊上力の変動を小さくできる。

図１及び図２は本発明の最良の形態による歩行支援装置を示す。図１は歩行支援装置を横から見て示し、図２は定荷重ばね装置の構造を示す。

図１を参照し、歩行支援装置１を説明する。歩行支援装置１は、支柱２、吊棒３、機構吊下げ点４、定荷重ばね装置５Ａ、人体吊下げ点６、装置フレーム９、走行部１０を備える。

支柱２は上下に延長する。装置フレーム９は支柱２に連結される。装置フレーム９は、支柱２の下部より左右に延長した後に後側に延長した形状の土台フレーム部９ａ、支柱の上部に設けられた掴まりフレーム部９ｂなどにより形成される。土台フレーム部９ａには走行部１０が設けられる。走行部１０は、複数の走行体１１により形成される。走行体１１は、走行面１０ａを転がる車輪を備える例えばロック機構付きのキャスターのような車輪装置により形成される。

吊棒３は、吊棒３の長さ方向の中央部より他端部１２に近い部分が回転中心軸１３により支柱２に回転可能に取付けられることによって、回転中心軸１３を支点１４として他端部１２と一端部１５とが互いに上下方向に往復するシーソー運動を行う。この支点１４は、使用者１９の人体の腰の高さ位置に対応した位置に形成される。

支点１４よりも前側に位置する吊棒３の一端部１５に設けられた機構吊下げ点４には、定荷重ばね装置５Ａのロープ１２２の終端が直接に繋がれたり、あるいは、ロープ１２２の終端が図外の連結ロープによって繋がれる。定荷重ばね装置５Ａは土台フレーム部９ａに取付けられる。

支点１４よりも後側に位置する吊棒３の他端部１２に設けられた人体吊下げ点６には、吊ロープ２７が吊り下げられ、吊ロープ２７の下端部には装着具１００が吊り下げられる。装着具１００は、吊棒３の支点１４よりも後側に位置する人体吊下げ点６に使用者１９の人体を支えるために吊り下げられる。尚、吊棒３の他端部１２は、分岐部３ａにより左右に二股に分かれていて、使用者の腰の左右両側にそれぞれ人体吊下げ点６が対応する。

最良の形態では、人体吊下げ点６が使用者１９の人体の腰の高さ位置に対応した位置で上下動可能に形成されたとともに、吊棒３の支点１４から機構吊下げ点４までの一端側寸法ａを、吊棒３の支点１４から人体吊下げ点６までの他端側寸法ｂよりも長くした。

図２を参照し、定荷重ばね装置５Ａを説明する。尚、図２（ａ）の左を前、図２（ａ）の右を後と定義して説明する。定荷重ばね装置５Ａは、ばね部１１１、ロープ部１１２を備える。ばね部１１１は、ケース１１３、軸１１４、ぜんまいばね１１５を備える。ケース１１３は円筒箱形状である。ケース１１３の前板１１６及び後板１１７には軸受孔１１８が形成される。軸１１４が軸受孔１１８を貫通して軸受孔１１８に回転可能に支持される。ぜんまいばね１１５はケース１１３内に取付けられる。ぜんまいばね１１５の一端１１９は軸１１４に固定され、ぜんまいばね１１５の他端１２０はケース１１３の内面に固定される。ロープ部１１２は、ドラム１２１、ロープ１２２を備える。ドラム１２１は、中心軸１２３と巻枠１２４とを備えた独楽のような形状に形成される。巻枠１２４は、中心軸１２３を中心とした外周の径が前部から後部にかけて徐々に大きくなるように形成された円錐状の外周面１２５を備える。巻枠１２４の外周面１２５にはロープ巻取ガイド溝１２６が前部から後部にかけて螺旋状に形成される。ロープ１２２は、巻枠１２４の外周面１２５の前端部に始端が固定され、外周面１２５の前部から後部にかけて外周面１２５のロープ巻取ガイド溝１２６内に嵌り込みながら外周面１２５に螺旋状に巻き付けられる。ロープ１２２の終端には図外の係留フックのような連結具が取付けられる。軸１１４の前端とドラム１２１の中心軸１２３の後端とがカップリングやねじ結合のような結合装置１３０により互いに結合される。ぜんまいばね１１５は、ロープ１２２が矢印ａの方向に引かれて中心軸１２３が矢印ｂの方向に回転した場合に渦巻きが締まってばね力ｆが大きくなる向きに取付けられる。ロープ１２２が矢印ａの方向に引かれた場合にはばね力ｆは大きくなるが、巻枠１２４の外周面１２５におけるロープ１２２の引き出し点１３１が巻枠１２４の前部側に近づくので中心軸１２３から引き出し点１３１までの距離ｘ（即ち、中心軸１２３から引き出し点１３１までの巻枠１２４の半径寸法）は短くなる。例えば、図２（ａ）のように、ロープ１２２が矢印ａの方向に引かれてロープの引き出し点１３１が実線の位置から想像線の位置まで移動した場合、ばね力ｆは大きくなるが、中心軸１２３から引き出し点１３１までの距離ｘは短くなる。定荷重ばね装置５Ａによる吊上力（免荷量）は、ばね力ｆ×距離ｘにより決まるので、引き出し点１３１がどこであっても吊上力が変わらないように、使用するぜんまいばね１１５及びドラム１２１の外周の大きさや外周面の勾配などが設計されることによって、使用者の上下動で引き出し点１３１が変わっても、使用者に常に一定の吊上力を付与できる定荷重ばね装置５Ａが得られる。

定荷重ばね装置５Ａによる吊上力の変更は、ぜんまいばね１１５のばね力を変更することで可能である。即ち、結合装置１３０を解除して軸１１４と中心軸１２３とを分離し、軸１１４をいずれかの方向に回転させてぜんまいばね１１５の渦巻きが締まる方向あるいは渦巻きが緩まる方向に変更した後に軸１１４と中心軸１２３とを再び結合装置１３０によって互いに結合させればよい。この際、ぜんまいばね１１５の渦巻きの締まる方向あるいは緩まる方向に軸１１４を回転させてばね力を変更した後に、軸１１４をその位置に維持した状態で軸１１４と中心軸１２３とを結合装置１３０で互いに結合させるため、何らかの軸位置固定装置が必要である。この軸位置固定装置としては、例えば、係合ロック機構１３２を用いる。係合ロック機構１３２は、例えば、ケース１１３の後板１１７の外面に対向してかつ図外の固定ピン貫通孔の形成された図外の固定板を軸１１４に固定的に連結して軸１１４と一緒に回転するように設けるとともに、後板１１７の外面において軸１１４と同心円の円周上に所定間隔で図外の固定孔を形成しておき、ぜんまいばね１１５のばね力を変更した後に固定ピンを固定ピン貫通孔と固定孔とに嵌め込んで軸１１４の回転を阻止した状態で軸１１４と中心軸１２３とを互いに結合させる構成のものを用いればよい。軸１１４と中心軸１２３とを互いに結合させた後は、軸１１４が回転できるように固定ピンを抜き取ればよい。尚、軸１１４には、軸受孔１１８からの軸１１４の抜け防止のために抜止めナット１３３のような抜止具が取付けられる。

歩行支援装置１の使用方法を説明する。まず、介護者などが装着具１００を使用者１９に装着し、かつ、装着具１００に取付けられた吊ロープ２７の上端を吊棒３の人体吊下げ点６に連結する。これにより、装着具１００で支えられた使用者１９は、定荷重ばね装置５Ａのばね力による吊上力によって体重負荷の一部が免荷された状態となるので、歩行が容易となる。

最良の形態では、支点１４が使用者１９の人体の腰の高さ位置に対応した位置に形成され、人体吊下げ点６が人体の腰の高さ位置に対応した位置で上下動可能に形成されたことによって、歩行支援装置１の高さを低くでき、歩行支援装置１を小型化できた。
また、吊棒３の支点１４から定荷重ばね装置５Ａの繋がれる吊棒３の機構吊下げ点４までの一端側寸法ａを、吊棒３の支点１４から人体吊下げ点６までの他端側寸法ｂよりも長くしたことにより、定荷重ばね装置５Ａのばね力に対応した吊上力よりも大きな吊上力を吊棒３の人体吊下げ点６に付与できる。よって、安価な定荷重ばね装置５Ａを搭載して大きな吊上力を実現できる安価な歩行支援装置１を得ることができる。例えば、一端側寸法ａと他端側寸法ｂとの比を２：１とした場合において、人体吊下げ点に５０ｋｇの吊上力を付与したい場合は、機構吊下げ点４に２５ｋｇのばね力のぜんまいばねを内蔵した定荷重ばね装置５Ａを繋げれば良いので、２５ｋｇのばね力のぜんまいばねを内蔵した安価な定荷重ばね装置５Ａを搭載して人体吊下げ点に５０ｋｇの吊上力を付与できる安価な歩行支援装置１を得ることができる。一端側寸法ａと他端側寸法ｂとの比を３：１とした場合において、人体吊下げ点に５０ｋｇの吊上力を付与したい場合は、５０ｋｇの１／３のばね力のぜんまいばねを内蔵した定荷重ばね装置５Ａを機構吊下げ点４に繋げればよい。すなわち、一端側寸法ａを他端側寸法ｂよりも長くしたことによって、人体吊下げ点６に付与したい所望の吊上力×（他端側寸法ｂ／一端側寸法ａ）のばね力のぜんまいばねを内蔵した定荷重ばね装置５Ａを機構吊下げ点４に繋げば、所望の吊上力に対応するばね力を内蔵した定荷重ばね装置５Ａより安価な定荷重ばね装置５Ａを用いて、当該安価な定荷重ばね装置５Ａのばね力より大きな所望の吊上力を人体吊下げ点６に付与できる安価な歩行支援装置１を得ることができる。

他の形態１
図３に示すように、定荷重ばね装置５Ａの代わりに弾性伸縮機構５と巻取機構７とを設けて、さらに、吊棒３の支点１４から吊棒３の人体吊下げ点６までの他端側寸法ｂを、吊棒３の支点１４から吊棒３の機構吊下げ点４までの一端側寸法ａよりも長くした。機構吊下げ点４に、機構吊ロープ２０が吊り下げられ、機構吊ロープ２０の下端２１と弾性伸縮機構５の上端連結部２２とが互いに連結される。即ち、弾性伸縮機構５が機構吊ロープ２０により機構吊下げ点４に吊り下げられる。

調整ロープ６Ａの一端６ａと弾性伸縮機構５の下端連結部２４とが互いに連結され、調整ロープ６Ａの他端６ｂと巻取機構７の巻枠２６とが互いに連結される。調整ロープ６Ａは巻枠２６によって巻き取り及び巻き出し可能なように巻枠２６に連結される。

巻取機構７は、人体吊下げ点６より吊下げられた装着具１００によって支えられた使用者１９を吊る吊上力を調整するために、支柱２の下部に取付けられて調整ロープ６Ａを巻き取ったり巻き出したりする機構である。巻取機構７は、土台フレーム部９ａの前部に止ねじや溶接などによって取付けられる。巻取機構７の巻枠２６は、ラチェット機構やロック機構のような機構を備え、これにより、巻取状態を維持できる。

図１；図２を参照し、弾性伸縮機構５を説明する。弾性伸縮機構５は、図１に示すように、弾性体としてのコイルばね５１、収納ケース５２を備える。図２に示すように、収納ケース５２は、上端開口下端閉塞の大径筒体５３、下端開口上端閉塞の小径筒体５４、締結キャップ５５を備える。大径筒体５３の筒の内径ｄは小径筒体５４の筒の外径よりも大きい。大径筒体５３の筒壁には溝５８が形成される。溝５８は筒壁の内周面５６から外周面５７に貫通するとともに上端開口５９から下端６０に向けて一直線状に延長する。外周面５７における溝５８の横には溝５８の上下方向に渡って吊上力の目盛部６１が設けられる。小径筒体５４の筒の外周面６２の下部には外周面６２より外側に突出する指針軸６３が設けられる。小径筒体５４が大径筒体５３の筒内に収納された場合に、指針軸６３が溝５８を経由して溝５８よりも大径筒体５３の外周面５７の外側に突出して溝５８内を上下に移動可能である。指針軸６３が目盛部６１のある目盛値の横に位置された場合に、その目盛値が吊上力を示すように目盛部６１が形成される。大径筒体５３の上端開口５９側の外周面５７にはねじ部６４が形成される。締結キャップ５５の筒の内壁にはねじ部６４にねじ嵌合するねじ部６４ａ（図３参照）が形成される。図３に示すように、弾性伸縮機構５は、大径筒体５３の筒の底面に設けられた係留部６５にコイルばね５１の一端６６が連結され、小径筒体５４の筒の底面に設けられた係留部６７にコイルばね５１の他端６８が連結され、小径筒体５４の下端開口側の筒部が大径筒体５３の上端開口５９側の筒の内側に嵌め込まれるとともに指針軸６３が溝５８内に嵌め込まれ、締結キャップ５５が小径筒体５４の上端閉塞側から小径筒体５４の外周面６２に挿入されて大径筒体５３のねじ部６４に締結される。コイルばね５１の両端の引掛部を係留部６５及び係留部６７などに引っ掛けることでコイルばね５１を小径筒体５４と大径筒体５３とに連結できる。そして、弾性伸縮機構５の機構吊下げ点４と弾性伸縮機構５の上端連結部２２とが機構吊ロープ２０により互いに連結され、調整ロープ６Ａの一端６ａが弾性伸縮機構５の下端連結部２４に固定され、調整ロープ６Ａの他端６ｂが巻取機構７の巻枠２６に固定される。以上の構成により、巻取機構７の操作ハンドル２７ａを操作して調整ロープ６Ａを巻き取ることによって、大径筒体５３が下方に移動して、コイルばね５１が上下方向に伸びる。この際の、コイルばね５１が元の状態に戻ろうとする力（コイルばね５１が縮もうとする力）が吊上力となり、その吊上力の値はそのときの指針軸６３の横の目盛値で示される。つまり、巻取機構７を操作して、調整ロープ６Ａを巻き取れば吊上力を大きくでき、調整ロープ６Ａを巻き出せば吊上力を小さくできる。すなわち、装着具１８を装着した使用者１９の体を吊り上げる吊上力（体重免荷量）が巻取機構７による調整ロープ６Ａの巻取量によって決定される歩行支援装置１となり、吊上力を変更するための操作を容易とできて、吊上力を容易に変更可能な歩行支援装置１が得られる。

歩行支援装置１の使用方法を説明する。まず、介護者などが、装着具１８を使用者１９に装着し、手巻式ウインチ装置による巻取機構７の操作ハンドル２７を操作して、所望の吊上力となるまで調整ロープ６Ａを巻き取ってロック機構により巻枠２６をロックすることで吊上力を設定する。使用者が、掴まりフレーム部９ｂなどに掴まりながら歩行すると走行体１１が走行面１０ａを転がって歩行支援装置１も移動する。歩行支援装置１を移動させたくない場合には走行体１１をロック機構でロックしておけばよい。

最良の形態では、吊棒３の支点１４から吊棒３の人体吊下げ点６までの他端側寸法ａを、吊棒３の支点１４から吊棒３の機構吊下げ点４までの一端側寸法ｂよりも長くしたので、人体吊下げ点６で吊下げられた使用者１９の上下移動可能幅を大きくできる。つまり、人体吊下げ点６の上下移動可能幅＝機構吊下げ点４の上下移動可能幅×（ａ／ｂ）となる。したがって、使用者１９の歩行動作に伴う使用者１９の上下動に追従できるようになるとともに使用者１９の体重負荷を軽減するための吊上力を大きくできる。よって、自力で体重を支えきれない使用者１９であっても自然な歩行を行えるように歩行支援できる歩行支援装置１が得られる。

また、人体吊下げ点６に吊上力が作用している状態から使用者１９の歩行動作に伴って人体吊下げ点６の位置が上下に移動した場合には吊上力が変動するが、他端側寸法ａを一端側寸法ｂよりも長くしたので、機構吊下げ点４の上下移動可能幅を人体吊下げ点６の上下移動可能幅よりも小さくでき、人体吊下げ点６で吊下げられた使用者１９の上下移動に伴う吊上力の変動を小さくできる。

他端側寸法ａと一端側寸法ｂとを同じにした場合や他端側寸法ａを一端側寸法ｂよりも短くした場合と、他端側寸法ａを一端側寸法ｂよりも長くした場合とを比較すると、他端側寸法ａを一端側寸法ｂよりも長くした場合の方が、人体吊下げ点６で吊下げられた使用者１９の上下移動可能幅を大きくできるとともに使用者１９の体重負荷を軽減するための吊上力を大きくでき、しかも、使用者１９の上下移動に伴う吊上力の変動を小さくできる。

また、最良の形態の歩行支援装置１によれば、巻取機構７を備え、吊上力を巻取機構７による調整ロープ６Ａの巻取量で決定される構成としたため、巻取機構７を操作して調整ロープ６Ａを巻き取ったり、巻き出したりすることによって、吊上力を容易に変更でき、吊上力を変更するための操作の容易な歩行支援装置１が得られる。
また、弾性伸縮機構５の弾性体としてコイルばね５１を用いたので、弾性伸縮機構５の構成を簡単にでき、吊上力を容易に変更可能な構成の歩行支援装置１を安価に得ることができる。
また、巻取機構７として手巻式ウインチ装置を用いたことによって、吊上力の変更操作を容易とできる。
また、巻取機構７を、支柱２の下部における、一般的な成人が立ったまま操作ハンドル２７ａを操作しやすい位置に取付けたので、巻取機構７の操作性の良い歩行支援装置１を得ることができる。

他の形態２
巻取機構７を用いずに、弾性伸縮機構５の下端部２４と支柱２や装置フレーム９とを互いに連結し、機構吊ロープ２０の下端部と弾性伸縮機構５の上端部２２とを互いに連結した構成としてもよい。即ち、弾性伸縮機構５を、機構吊下げ点４に繋がれるとともに支柱２や装置フレーム９に取付けられた吊上げ装置として用いても良い。

一端側寸法ａと他端側寸法ｂとを同じ長さにしてもよい。この場合でも、使用者１９の腰に体重負荷の一部を軽減する吊上力を付与できて使用者の歩行に伴う上下動に追従できる小型の歩行支援装置１が得られる。

歩行支援装置の側面図（最良の形態）。 定荷重ばね装置を示す構造図（一部断面）（最良の形態）。 歩行支援装置の側面図（一部断面）（他の形態１）。 弾性伸縮機構の収納ケースを示す分解斜視図（他の形態１）。

符号の説明

１ 歩行支援装置、２ 支柱、３ 吊棒、４ 機構吊下げ点、５ 弾性伸縮機構、
５Ａ 定荷重ばね装置、６ 人体吊下げ点、９ フレーム、１４ 支点、
ａ 一端側寸法、ｂ 他端側寸法。

Claims (3)

1. 支柱と、支柱の支点で上下方向に往復するシーソー運動を行うように取付けられた吊棒と、吊棒の支点よりも後側に位置する他端部に設けられた人体吊下げ点と、吊棒の支点よりも前側に位置する一端部に設けられた機構吊下げ点と、機構吊下げ点に繋がれるとともに支柱や支柱に連結された装置フレームに取付けられた吊上げ装置とを備え、支点が人体の腰の高さ位置に対応した位置に形成され、人体吊下げ点が人体の腰の高さ位置に対応した位置で上下動可能に形成されたことを特徴とする歩行支援装置。
2. 吊上げ装置が定荷重ばね装置により形成され、吊棒の支点から吊棒の機構吊下げ点までの一端側寸法が、吊棒の支点から吊棒の人体吊下げ点までの他端側寸法よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置。
3. 吊上げ装置がコイルばねを備えた弾性伸縮機構により形成され、吊棒の支点から吊棒の人体吊下げ点までの他端側寸法が、吊棒の支点から吊棒の機構吊下げ点までの一端側寸法よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の歩行支援装置。

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