JP2007283004A - 下肢運動補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下肢運動補助装置において、コンパクトで且つ低廉としつつ、実際の歩行をするときの下肢の動きによく似た運動がその場で行うことができ、ダイエット、運動不足解消、姿勢矯正、筋力アップなどに好適に使用可能とする。
【解決手段】基板２と、基板２上に互いに隣接並行して設けられる左右一対の足載せ部材３，４と、左右の足載せ部材３，４の同側となる一端部を基板２上で支持しつつ各足載せ部材３，４の他端部を自由端として上下揺動又は前後揺動自在に保持する揺動支持部７と、左右の足載せ部材３，４の自由端側を上下動又は前後動させる原動部２０とを有し、左右の各足載せ部材３，４は、上下動の動きに前後動を組み合わせた疑似歩行動作が可能になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイエット、運動不足解消、姿勢矯正、筋力アップなどに好適に使用可能な下肢運動補助装置に関するものである。

今日、ダイエットや健康志向等のブームに乗り、ペダル式で自転車漕ぎを行う装置や、ベルトコンベア式で歩行を行う装置など、主に下肢を動かすための運動補助装置が各種開発されているが、最近では、これら以外にも足踏み式の運動補助装置が各種開発されている。
この足踏み式の運動補助装置は、揺動支点部から片持ち状に突出して上下揺動する左右一対のレバーにペダルが設けられ、各レバーにシリンダ型の油圧ダンパ等の負荷装置が設けられたものであった（例えば、特許文献１や２等参照）。

この足踏み式運動補助装置の使用者は、揺動支点側を前向きに見てペダル上に乗り、左右の足を交互に踏むようにする（踵側を上げ下げさせる）ことで、負荷装置を圧縮させる力が負荷となって下肢の運動になる仕組みになっている。
なお、この足踏み式運動補助装置に類するものとして、ペダルの上下動を電動モータにより行わせる装置も提案されている（特許文献３参照）。この装置は、電動モータによって回転駆動するカムの動作により、ペダルを上昇させるときには滑らかに押し上げ、ペダルを下降させるときには急速に降下させることで、上に乗る使用者に対し、歩行時に生じるような上下方向の小刻みな振動を与え、これを仙骨への刺激とさせ、もって健康の増進を図ろうとするものである。
特開２００４−１４１２９２号公報 特開２００４−８６２５号公報 特開２００３−３３９８００号公報

足踏み式運動補助装置は、ペダル式で自転車漕ぎを行う装置や、ベルトコンベア式で歩行を行う装置などに比べてコンパクトであり、また価格も低廉である点で優れている。
しかし、従来の足踏み式運動補助装置（特許文献１や２等）は、左右の足を単純に交互に上下動させるだけのもので、まさに青竹踏み運動と同じである。このような動きは歩行時の動作に似て非なるものであり、日常生活の中には存在しない動きであるというも決して過言ではない。そのため、スポーツ選手など、特定箇所の筋力アップを目指す使用者は別として、一般の使用者には使用感に違和感や面倒臭さを隠し得ないものとなる。

結果、すぐに飽きられて長続きせず、十分に活用されないといったことになりがちである。
なお、仙骨への上下方向刺激を与えるために伝動モータ駆動のカムを用いる装置（特許文献３）でも、ペダル自体の動きは単純な左右交互の上下動である。従って、仙骨への刺激が得られるとする点を除けば、従来の足踏み式運動補助装置（特許文献１や２等）と同様な問題を生じるものと言わざるを得ない。
一方、従来におけるこれらの装置は、その使用方法がワンパターンの足踏み運動に限られているのが普通で、高級機種といえども、足踏み速度を調節できるのがせいぜいであった。このことが、使用者にすぐに飽きられてしまう原因の一つでもあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ペダル式で自転車漕ぎを行う装置や、ベルトコンベア式で歩行を行う装置などに比べてコンパクトで且つ低廉であるという利点を活かしつつ、実際の歩行をするときの下肢の動きによく似た運動がその場で行うことができ、ダイエット、運動不足解消、姿勢矯正、筋力アップなどに好適に使用可能な下肢運動補助装置を提供することを目的とする。
また本発明は、使用者の目的や状態、体調などに応じて様々な使い方ができるようにした下肢運動補助装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る下肢運動補助装置は、基板上に互いに隣接並行して設けられる左右一対の足載せ部材と、左右の足載せ部材の同側となる前後方向の一端部を基板上で支持しつつ各足載せ部材の前後方向の他端部を自由端として上下揺動及び／又は前後揺動自在に保持する揺動支持部と、左右の足載せ部材の自由端側を上下動及び／又は前後動させることで、各足載せ部材に対し上下動の動きに前後動を組み合わせた疑似歩行動作を行わせる原動部とを有している。

そして、左右の各足載せ部材は、上下動の動きに前後動を組み合わせた疑似歩行動作が可能になっている。
すなわち、左右の各足載せ部材は、上昇しながら前方へ移動し、その後、下降しながら後方へ戻るといった複合動作（前進時の疑似歩行動作）や、これとは反対に、上昇しながら後方へ戻り、その後、下降しながら前方へ移動するといった複合動作（後退時の疑似歩行動作）を行うことができる。
このような前進方向や後退方向の疑似歩行動作は、まさに歩行時における足の動きである。よって、本発明に係る下肢運動補助装置を使用する者は、その場にて、効果的な疑似歩行運動が行えるというものである。

なお、左右の足載せ部材の各疑似歩行動作は、原動部によって駆動されるものであり、従来の足踏み式運動補助装置（特許文献１や２等）とは異なって、使用者自身がペダルを踏み込むような負荷を必要とするものではない。
このことは、日常生活のなかでの実際の歩行時には、左右の足で路面を強く踏み込むような不自然な動きをしないことに照らし合わせると、本発明に係る下肢運動補助装置による疑似歩行動作の方が、より、日常生活のなかでの実際の歩行動作に近い（似ている）と言うことができることになる。従って、ダイエット、運動不足解消、姿勢矯正、筋力アップなどに好適に（無理のかからない範囲で）使用できるものである。

前記原動部は、各足載せ部材の下部で左右方向を向く回転軸周りに回転自在に設けられた偏心カム部材と、前記各足載せ部材の下面に固定されて前記偏心カム部材のまわりに相対回転自在な状態で摺接される伝動部材と、前記偏心カム部材を回転駆動するカム駆動具とを有している。
このような偏心カム構造により、左右の足載せ部材をそれらの自由端側で上下動させつつ前後動させることができるようになる。さらに、この構造は、部品点数が少なく、構造簡潔にして且つ丈夫であり、破損や故障がし難いうえに低廉化が可能になる。

殊に、前記伝動部材は、偏心カム部材の外周部を全周で取り囲む円形筒体を有していることが好ましい。
前記伝動部材の左右の幅は、足載せ部材の自由端側の幅の１／２以上、１以下となるように設定されていることが好ましい。
このようにすることで、伝動部材が足載せ部材の自由端側を強固に支持することができ、足載せ部材の自由端側に使用者の荷重が集中的に掛かったとしても足載せ部材が左右方向に捻れることなく、当該足載せ部材をスムーズに疑似歩行動作をさせることができる。

前記足載せ部材は、足を載せる足載せ部と、前記足載せ部の幅方向の両側から下側に突出する左右一対の側壁と、足載せ部の前側から下側に突出する前壁とを有していることが好ましい。
このようにすることで、足載せ部と基板との空間部に使用者の手や足などが入り難くすることが可能となり、足載せ部材が上下動又は前後動した際に、足載せ部と基板との間で、使用者の手や足などが挟まれることを防止することができる。
前記偏心カム部材の回転に伴って足載せ部材が上下動及び／又は前後動した際に足載せ部材と回転軸との干渉を防止するための半月状の切り欠き部が、前記左右一対の側壁にそれぞれ形成されていることが好ましい。

このようにすることで、挟み込みを防止するために、足載せ部の左右両側から下方に突出する側壁を設ける構造にしたとしても、足載せ部材が上下動又は前後動する際には、側壁が回転軸に当たることが回避でき、これによって、足載せ部を移動させる構成と挟み込み防止する構成とを両立させることができる。
カム駆動具は、基板上において左右の足載せ部材を所定間隔だけ離すことによって形成された中間スペースに配置するのが好適である。
このようにすることで、左右の足載せ部材相互間に必然的に生じる空間（標準的体型の使用者が無理のない姿勢で立ったときの股幅に相当）をデッドスペースとすることなく活用でき、しかも、装置全体としての嵩を低く（薄く）抑えることが可能になる。

加えて、前記足載せ部材の一端部側には軸心が左右方向を向く支持軸が設けられ、この支持軸が基板上に設けられた前後方向を向く長孔に摺動自在に嵌り込むことで、足載せ部材が基板に支持される構成とするとよい。
前記基板と足載せ部材との間には、当該足載せ部材を上方に付勢する付勢部材を設けることが好ましい。
このようにすることで、付勢部材の付勢力によって足載せ部材が上方に移動し易くなるため、これによって、より実際の歩行動作に似ている動作をさせることが可能となる。

前記基板の左右両側には、把持可能な棒状の把持部材が設けられていることが好ましい。
このようにすることで、使用者が把持部材を持ちながら、安定的に疑似歩行運動ができるようになり、ダイエット、運動不足解消、姿勢矯正、筋力アップなどの効果を一層向上させることができる。
前記伝動部材は、円形筒体から突出して足載せ部材の自由端側が取り付けられる取付部を有しており、前記取付部は円形筒体の中心部よりも偏心状態で当該円形筒体から突出していることが好ましい。

このようにすることで、使用者が足載せ部材に足を載せた際に、取付部上に使用者のつま先が位置し易くなるため、疑似歩行運動によって使用者のつま先にかかる荷重を無理なく安定的に受けることができる。

本発明に係る下肢運動補助装置では、ペダル式で自転車漕ぎを行う装置や、ベルトコンベア式で歩行を行う装置などに比べてコンパクトで且つ低廉であるという利点を活かしつつ、実際の歩行をするときの下肢の動きによく似た運動がその場で行うことができ、ダイエット、運動不足解消、姿勢矯正、筋力アップなどに好適に使用可能となる。
また、使用者の目的や状態、体調などに応じて様々な使い方ができるようになる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
［第１の実施形態］
図２〜１３は、本発明に係る下肢運動補助装置１の第１実施の形態を示している。この下肢運動補助装置１は、基板２と、この基板２上で互いに隣接し並行して設けられる左右一対の足載せ部材３，４とを有している。
なお、各図においてケーシングの図示は省略してあるが、実際の使用下（実施化）では足載せ部材３，４の各上面に対応する領域を除いて、基板２の上方を覆うかたちで適宜ケーシングが設けられる。また好ましくは、各足載せ部材３，４の上面やその周囲を取り囲むように、柔軟性又は伸縮性を有するカバーが設けられ、防塵対策と共に、人体やペット、虫などが各足載せ部材３，４の動作部分へ侵入しないようになっている。

また以下では、左右の足載せ部材３，４について、図３の向かって左側を「左側の足載せ部材３」とし、図３の向かって右側を「右側の足載せ部材４」として説明するが、これは説明の便宜上のもので、これによって装置の前後向きを特定するものではない。
これら左右の足載せ部材３，４は、それぞれ、片足を載せることができる程度の大きさで長方形等を呈する板材３ａ，４ａに対し、その上面に軟質板３ｂ，４ｂを貼り付けたものとしてある。両足載せ部材３，４の相互間には、使用者（標準的体型の者を想定）が無理の無いごく自然な姿勢で立つときの股幅に相当する空間（後述する中間スペース５）が形成されている。前記した軟質板３ｂ、４ｂは、ゴムや軟質樹脂、スポンジ、布、絨毯素材、人工芝等であって、各足載せ部材３，４上に乗る者の滑止めや肌触り感を良好にさせる作用を有している。

なお、本実施形態において左右の足載せ部材３，４の隣接並行状態は「平行」としているが、やや「ハの字状」を呈するように、両足載せ部材３，４の一端部同士又は他端部同士が幅狭で反対側が幅広となる配置にしてもよいものとする。また板材３ａ，４ａは長方形以外の形状（例えば長円形など）でもよいし、軟質板３ｂ、４ｂは必須不可欠ではない。
左右の足載せ部材３，４において、それらの同側となる一端部は、基板２上に設けられた揺動支持部７により支持されている。この揺動支持部７は軸心を左右方向へ向けた支持軸８を有したもので、各足載せ部材３，４がそれらの他端部を自由端として上下揺動するように保持する、いわゆるヒンジ的作用を奏する。

支持軸８は、基板２の左右方向に互いに所定間隔をおいて設けられた複数のブラケット部材９の間を架け渡されている。本実施形態では、左側の足載せ部材３を挟む左右両側位置に各１個のブラケット部材９が設けられ、これらで一組の揺動支持部７が形成されていると共に、右側の足載せ部材４を挟む左右両側位置に各１個のブラケット部材９が設けられ、これらで他の一組の揺動支持部７が形成されている（即ち、二組の揺動支持部７がある）ものとした。
支持軸８には、左右の足載せ部材３，４の下部を横切る部分に、足載せ部材３，４の後側を支持する支持体１５が設けられている。この支持体１５は、円柱形を横倒させた形状のスリーブで構成され、このスリーブ１５に支持軸８が串刺し状に挿通されており、このスリーブ１５を介して各足載せ部材３，４が支承されている。

図４，５に示すように、このスリーブ１５の外周面の一部に対し、各足載せ部材３，４の下面が当接され、この状態で足載せ部材３，４（板材３ａ，４ａ）の上面からスリーブ１５へ向けてネジ１６によるネジ止めがなされている。また支持軸８は、スリーブ１５の中心位置を貫通した状態とされ、セットネジやキー、或いは回り止めピンなどの回り止め手段によってこのスリーブ１５と相対回転不能（一体回転可能）に固定されている。そのため、左右の足載せ部材３，４の上下揺動時には、スリーブ１５及び支持軸８が一緒に回動する。

各ブラケット部材９は、支持軸８を支持する部分が前後方向に長い長孔１７として形成されており、この長孔１７内で支持される支持軸８は、回転自在であると共に長孔１７の長手方向に沿って移動自在になっている。
すなわち、この揺動支持部７は左右の足載せ部材３，４を揺動自在に保持する部分が基板２上で前後動自在となっている。本実施形態の場合、前記長孔１７の長さは約７ｃｍ〜１０ｃｍであり、前後動のストロークも約７ｃｍ〜１０ｃｍ程度となっている。
左右の足載せ部材３，４において、それらの自由端側となる方の端部は、原動部２０によって上下動するものとされている。この原動部２０は、左右の足載せ部材３，４に対して各別に設けられた偏心カム部材２１と、これら各カム部材２１を回転駆動するカム駆動具２２とを有している。

偏心カム部材２１は円盤形に形成されたもので、その円形中心から偏心した位置に回転軸２３が串刺し状に貫設されている。本実施形態では、図６に示すように、回転軸２３の軸方向で足載せ部材３，４の各板幅に合わせた間隔を保持させて２枚の偏心カム部材２１が設けられ、これら２枚の偏心カム部材２１の相互間に、各偏心カム部材２１の外周部を全周的に取り囲む伝動部材２４が嵌められたものとしてある。即ち、伝動部材２４は、横倒した円筒形を呈して偏心カム部材２１の外周部を全周的に取り囲む円形筒部２４ａを有したものとなっている。

各偏心カム部材２１は、回転軸２３に対してセットネジやキー、或いは回り止めピンなどの回り止め手段２５によってこの回転軸２３と相対回転不能（一体回転可能）に固定されている。
言うまでもなく、２枚の偏心カム部材２１が回転軸２３に対して偏心する位置付けは同じであり、回転軸２３の軸心と伝動部材２４の軸心とは互いに平行関係にある。偏心カム部材２１の外周面と伝動部材２４の内周面との間は相対回転自在（空転自在）となっている。

この伝動部材２４の外周面の一部に対し、各足載せ部材３，４の下面が当接され、この状態で足載せ部材３，４（板材３ａ，４ａ）の上面から伝動部材２４へ向けてネジ２８によるネジ止めがなされている。
回転軸２３は、基板２の左右方向に互いに所定間隔をおいて設けられた複数のブラケット部材２６の間を架け渡され、各ブラケット部材２６に設けられたベアリング等の軸受け２７により回転自在に保持されている。本実施形態では、図３に示すように、左側の足載せ部材３の左側位置に設けられた１個のブラケット部材２６と、右側の足載せ部材４を挟む左右両側位置に設けられた各１個のブラケット部材２６との計３個のブラケット部材２６が用いられている。

このようなことから、回転軸２３を回転駆動させるとそのまわりで偏心カム部材２１は偏心回転し、このとき偏心カム部材２１のまわりで伝動部材２４がスリップ（空転）するようになり、このことから、左右の足載せ部材３，４には、偏心カム部材２１の偏心回転に含まれる上下方向の動作成分や、前後方向の動作成分が複合的に伝えられることになる。
前記したように、揺動支持部７は左右の足載せ部材３，４をそれぞれ、前後動自在に保持していることから、左右の各足載せ部材３，４に上下動成分及び前後動成分が加えられることにより、左右の各足載せ部材３，４は、上昇しながら前方へ移動し（図５参照）、その後、下降しながら後方へ戻る（図４参照）といった前進方向の疑似歩行動作や、これとは反対に（回転軸２３を逆回転させたときに）、上昇しながら後方へ戻り、その後、下降しながら前方へ移動するといった後退方向の疑似歩行動作を行うものとなっている。

カム駆動具２２は、基板２上で左右の足載せ部材３，４の相互間に形成された中間スペース５に配置されている。図７に示すように、このカム駆動具２２は、回転軸２３に一体回転可能に設けられたウォームホイル３０を、電動モータ３１の出力軸に設けたウォームギヤ３２によって減速しつつ回転させる構造である。
なお、図３に示すように、左側の足載せ部材３を駆動する左側偏心カム部材２１の回転軸２３Ａと、右側の足載せ部材４を駆動する右側偏心カム部材２１の回転軸２３Ｂとは軸心同一ではあるが、前記したカム駆動具２２の片側位置で分離されている。そして、この分離部分に半回転クラッチ機構４０が設けられている。

図８,９に示すように、この半回転クラッチ機構４０は、一方の回転軸２３Ａに設けられたカップ型継ぎ手４１と、他方の回転軸２３Ｂに設けられたプランジャ型継ぎ手４２とを有している。
回転軸２３Ａとカップ型継ぎ手４１との接続部、及び回転軸２３Ｂとプランジャ型継ぎ手４２との接続部には、それぞれセットネジやキー、或いは回り止めピンなどの回り止め手段４６が設けられており、各回転軸２３Ａ，２３Ｂと相対回転不能（一体回転可能）に固定されている。

カップ型継ぎ手４１のカップ内部は円形凹部に形成されていると共に、プランジャ型継ぎ手４２の一部（又は全部）が、このカップ内部に嵌まる円柱形に形成されており、相対回動が可能になっている。
本実施例では、カップ型継ぎ手４１の内周面とプランジャ型継ぎ手４２の外周面との間にゴム板等により形成された摩擦帯４３が挟みこまれ、両継ぎ手４１，４２間を相対回動させるためには所定以上の回転トルクが必要になっている。
そして、カップ型継ぎ手４１には、これに接続される回転軸２３Ａがカップ内へ突き出た軸端寄りに、その径方向へ突出する規制ピン４４が設けられており、これに対してプランジャ型継ぎ手４２には、規制ピン４４が半回転するのを許容する半月状の切欠４５が形成されている。

このような構造であるため、両回転軸２３Ａ，２３Ｂの間では、摩擦帯４３によって設定された回転トルク内の駆動が与えられている間は、カップ型継ぎ手４１とプランジャ型継ぎ手４２とが一体回転する。すなわち、回転軸２３Ａ，２３Ｂが１本の回転軸２３として一体回転する。
しかし、両回転軸２３Ａ，２３Ｂの間に、摩擦帯４３によって設定された回転トルクを越えた駆動が生じると、カップ型継ぎ手４１とプランジャ型継ぎ手４２とはスリップ（空転）を起こす。このスリップは、規制ピン４４が切欠４５内を回動する範囲、即ち、半回転分だけに限定され、規制ピン４４が切欠４５内の一方の内壁に当接した後は、カップ型継ぎ手４１とプランジャ型継ぎ手４２とが一体回転し、回転軸２３Ａ，２３Ｂが１本の回転軸２３として一体回転するようになる。

その結果、この半回転クラッチ機構４０に対して所定の回動トルクを与えるか否かの選択により、回転軸２３Ａ，２３Ｂを一体回転させるときの互いのねじれ角度を二者択一的に選択できることになる。この回転軸２３Ａ，２３Ｂのねじれ角度は、左側の足載せ部材３を駆動させる偏心カム部材２１と、右側の足載せ部材４を駆動させる偏心カム部材２１との両者について、偏心向きを１８０°ずらせたものとさせるか、又は同一とさせるかの選択である。
偏心向きを１８０°ずらせた状態では、図１０に示すように、左右の足載せ部材３，４は左右交互に上下及び前後の複合動作を行うことになる。これに対し、偏心向きを同一にした状態では、図１１に示すように、左右の足載せ部材３，４はそれらの上面を面一に揃えて同時に上下・前後の複合動作を行うことになる。

回転トルクを与える方法は簡単であり、一方の足載せ部材３又は４の上面（偏心カム部材２１寄りとするのが好適）に、足等で強く押さえ込む等して集中荷重を負荷させたまま、カム駆動具２２を作動させればよいだけである。
以上、詳説したように、本発明に係る下肢運動補助装置１では、以下のような使い方ができる。
まず、図１２に示すように、足載せ部材３，４に対し、低位側へ踵を向け、つま先側を高位側向ける状態で乗る。そして、左右の足載せ部材３，４を図１０に示すような交互動作状態、又は図１１に示すような同時動作状態に設定したうえで、上下動及び前後動の複合動作を行わせる。

このとき使用者は、立っていても、壁や介助者などに捕まり立ちしていても、或いは椅子などに腰掛けた状態でもよい。
また、図１１に示すような同時動作状態に設定したうえで、左右の足載せ部材３，４の傾斜度合いを好みの角度に調整し（カム駆動具２２を少しずつ動かして好み位置を選べばよい）、カム駆動具２２は動作させず（左右の足載せ部材３，４を停止させたまま）、その上に立っているような使い方もできる。
これらの使い方をすることにより、主に、足首をはじめ、脹ら脛（ふくらはぎ）などの運動やストレッチ、ツボ刺激などができる。

また図１３に示すように、足載せ部材３，４に対し、低位側へつま先を向け、踵側を高位側へ向ける状態で乗り、その他は前記したような各種の使い方をすることもできる。
この場合は、主に、足首をはじめ、脛（すね）などの運動やストレッチ、ツボ刺激などができる。
前記した各種の使い方をするうち、左右の足載せ部材３，４に図１０に示すような交互動作をさせるときには、左右の足載せ部材３，４に乗った使用者の左右の足が、まさに前進歩行時又は後退歩行時における足の運びに似たものとなるため、使用者は、その場にて、極めて効果的な疑似歩行動作が行えるものである。
［第２の実施形態］
図１,１４〜１７は、本発明に係る下肢運動補助装置１の第２の実施形態を示している。

第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比べ、主に、全体の外観と、足載せ部材３，４の形状と、伝動部材２４の形状とが異なるものであり、第１の実施形態と同様の構造は同一符号を付して説明を省略する。図１５の紙面を見て、説明の便宜上、右手側が前側とし、左手側が後側とする。また、図１５の紙面貫通方向を左右方向とする。
図１に示すように、下肢運動補助装置１は、基板２と、この基板２上で互いに隣接し並行して設けられる左右一対の足載せ部材３，４と、基板２を上から覆うケーシング５０を有している。

基板２の左右両端側には、当該基板２から上方に延びる棒状の把持部材５１が立設され、使用者が把持部材５１を手で持った状態で、下肢運動補助装置１を使用することができるようになっている。把持部材５１の先端側には、樹脂やゴムなどの弾性体からなるカバー５３が当該先端部を覆うように設けられている。
図１、図１４〜１６に示すように、把持部材５１の基端側は、基板２上に固定されたブラケット５２に支持されている。前記ブラケット５２には、軸心が左右を向くピン５４が取り付けられており、このピン５４に把持部材５１の基端側が枢支されている。また、把持部材５１はケーシング５０の左右両端側に設けられた長孔５５に挿通されることで上方に立ち上がっている。

したがって、使用者がカバー５３で覆われている把持部材５１の先端側を持ち、当該使用者が足載せ部材３，４の動作に応じて把持部材５１の先端側を前後方向に揺動させることで、安定した状態で疑似歩行運動ができるようになっている。
足載せ部材３，４は、足を載せる足載せ部６０と、前記足載せ部６０の幅方向の両側から下側に突出する左右一対の側壁６１，６１と、足載せ部６０の前側から下側に突出する前壁６２とを有している。
足載せ部６０は板状のもので、当該足載せ部６０の上面に足を載せることができるようになっている。側壁６１，６１は板状のもので、足載せ部６０から基板２に向けて延びている。

側壁６１，６１の下方に突出する突出長さは、足載せ部６０材３，４が上下動又は前後した際に、左右方向から使用者の手や足等が足載せ部６０の下側（裏側）に入れることができない長さとされている。さらに詳しくは、側壁６１，６１の下方に突出する突出長さは、足載せ部６０材３，４が上下動する範囲よりも長く設定されている。
したがって、足載せ部材３，４が上下動又は前後動しても、側壁６１，６１によって足載せ部６０の裏側に使用者の手や足が入らないので、挟み込みを防止することができる。
図１４,１７に示すように、側壁６１，６１の前側には、足載せ部材３，４が上下動又は前後動した際に、足載せ部材３，４と回転軸２３との干渉を防止する切り欠き部６３が形成されている。

詳しくは、切り欠き部６３は、半月状又は円形状のもので、回転軸２３が通過する側壁６１，６１部分を切り欠くことによって構成されたものである。なお、切り欠き部６３は、足載せ部材３，４と回転軸２３との干渉を防止するものであれば、その形状は四角形や三角形などの形状であってもよい。
切り欠き部６３の前後範囲Ｌ１は、足載せ部材３，４の前側が前後移動する範囲よりも大きく設定され、切り欠き部６３の上下範囲Ｌ２は、足載せ部材３，４の前側が上下移動する範囲よりも大きく設定されている。

したがって、足載せ部６０の左右両側から下方に突出する側壁６１，６１を挟み込みを防止するために設けた構造にしたとしても、足載せ部材３，４が上下動又は前後動する際には、挟み込みを防止するための側壁６１，６１が回転軸２３に当たることが回避でき、これによって、足載せ部材３，４を移動させる構成と挟み込み防止する構成とを両立させることができる。
側壁６１，６１の後側には、支持部材１５が嵌り込む嵌合部６４が設けられている。詳しくは、側壁６１，６１において、支持軸８が通過する部分に前記嵌合部６４が形成されており、この嵌合部６４に支持部材１５の両端部が嵌め込まれている。

前壁６２は板状のもので、足載せ部６０の前側から基板に向けて延びている。前壁６２の下方に突出する突出長さは、足載せ部材３，４が上下動又は前後した際に、前方から使用者の手や足等が足載せ部６０の下側（裏側）に入らないようにガードできる長さとされている。さらに詳しくは、前壁６２の下方に突出する突出長さは、足載せ部材３，４が上下動する範囲よりも長く設定されている。
前記足載せ部６０、左右一対の側壁６１，６１及び前壁６２は、樹脂等により一体的に構成されており、足載せ部６０上には金属製の補強板が設けられている。

詳しくは、足載せ部６０の上面上でその略全域を補強板が覆っており、これによって、足載せ部６０の強度が向上している。補強板の上側には上面やその周囲を取り囲むように、柔軟性又は伸縮性を有するカバー５３が設けられている（図１参照）。
図１６に示すように、基板２の前側には、左右方向に間隔をおいて、４つのブラケット部材２６が設けられており、４つのブラケット部材２６によって１本の回転軸２３を回転自在に支持している。即ち、この実施の形態では、半回転クラッチ機構４０が設けられておらず、基板２上には、当該基板２の左側（一端側）から右側（他端側）に亘って延びる１本の回転軸２３が配置され、この回転軸２３の両端部及び中途部を４つのブラケット部材２６によって支持されている。この回転軸２３には、偏心カム部材２１が回転自在に設けられ、この偏心カム部材２１に伝動部材２４が嵌合している。

伝動部材２４の左右の幅Ｌ３は、足載せ部材３，４の自由端側の幅Ｌ４の１／２以上、１以下となるように設定されている。
詳しくは、伝動部材２４は、偏心カム部材２１の外周部を全周で取り囲む円形筒体２４ａと、この円形筒体２４ａから突出して足載せ部材３，４の自由端側が取り付けられる取付部２４ｂを有している。
この取付部２４ｂの左右の幅が、前記伝動部材２４の左右の幅Ｌ３とされ、足載せ部６０の前側の幅が、前記足載せ部材３，４の自由端側の幅Ｌ４とされている。

即ち、取付部２４ｂの左右の幅が、足載せ部６０の前側の幅の１／２以上、１以下となるように設定されている。
取付部２４ｂは、前壁部７０、後壁部７１、側壁部７２を有する角筒状に形成されており、当該角筒状の取付部２４ｂは円形筒体２４ａの中心部よりも偏心状態で当該円形筒体２４ａから径外方向に突出している。
側壁部７２は円形筒体２４ａの左右両側から径外方向に延設されていて、この側壁部７２の前後が前壁部７０及び後壁部７１によって連結されている。この角筒状の取付部２４ｂに足載せ部６０の前側が固定されている。

したがって、取付部２４ｂの左右の幅Ｌ３を、足載せ部６０の前側の幅Ｌ４の１／２以上としていることから、足載せ部６０の前側を取付部２４ｂに取り付けた際に、当該足載せ部６０の左右方向における取付範囲において、その半分以上が取付部２４ｂによって支持されることとなる。その結果、足載せ部材３，４を上下及び／又は前後に揺動させても当該足載せ部材３，４が左右方向に捻れることはなく足載せ部６０が安定化する。
これに加え、取付部２４ｂの左右の幅Ｌ３を、足載せ部６０の前側の幅Ｌ４の１以下としていることから、足載せ部６０を支持するための取付部２４ｂの左右の幅Ｌ３が大き過ぎることもなく、足載せ部６０を安定的に支持する構成にも関わらず、下肢運動補助装置１の左右の幅を小さくコンパクトにしている。

基板２と足載せ部材３，４との間には、当該足載せ部材３，４を上方に付勢する付勢部材７３が設けられている。詳しくは、付勢部材７３の下側が基板２に取り付けられ、付勢部材７３の上側が足載せ部６０の裏側に当接して当該足載せ部６０を上方に付勢している。この付勢部材７３は、左右方向に間隔をおいて配置された一対のバネ７４，７４と、このバネ７４，７４を連結する連結部材７５と、連結部材７５に回転自在に支持されたローラ７６とで構成されている。
ローラ７６は、軸心が左右方向を向いて連結部材７５に支持された軸７７に回転自在に支持されており、ローラ７６の外周面が足載せ部６０の裏側と当接している。

したがって、足載せ部材３，４の前後動に伴ってローラ７６は足載せ部６０の裏側を転動しつつ足載せ部６０を上方に押し上げることができる。
ところで、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、偏心カム部材２１は、左右一対の円盤とする以外に、１枚だけの円盤としたり、軸方向に長い円柱形などとして形成することもできる。また伝動部材２４は、偏心カム部材２１の前後面と上面との３点に接する形状であれば特に限定されるものではないので、円筒形とする他、例えば側面視がコの字状（溝型を倒立させた形状）を呈したものとすることができる。

カム駆動具２２は、左右の偏心カム部材２１に対して各別に設けることも可能である。またスピードコントロールができるような制御回路を付加することも可能である。
足載せ部材３，４の上面に、足裏のツボ位置に対応させてマッサージ用の突起を設けるようにしてもよい。この場合、この突起を、足載せ部材３，４とは別部材としておき、必要に応じて足載せ部材３，４に対して着脱自在にしてもよい。

第２実施の形態における下肢運動補助装置の全体斜視図である。 第１実施の形態における下肢運動補助装置の斜視図である。 図２に示した下肢運動補助装置の平面図である。 図３に対応する右側面図であって足載せ部材を高位位置から下降させる動作状況を付記した側面図である。 図３に対応する右側面図であって足載せ部材を下位位置から上昇させる動作状況を付記した側面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線矢視図である。 図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図８のＤ−Ｄ線断面図である。 図３のＥ−Ｅ線矢視状態で使用例を説明した図である。 図３のＥ−Ｅ線矢視状態で図１０とは別の使用例を説明した図である。 図２に示した下肢運動補助装置に乗った様子を示した側面図である。 図２に示した下肢運動補助装置に図１２とは逆向きに乗った様子を示した側面図である。 下肢運動補助装置の内部の側面図である。 下肢運動補助装置の内部の斜視図である。 下肢運動補助装置の内部の平面図である。 図１６のＦ−Ｆ線断面図である。

符号の説明

１ 下肢運動補助装置
２ 基板
３ 足載せ部材
４ 足載せ部材
７ 揺動支持部
２０ 原動部
２１ 偏心カム部材
２４ 伝動部材
２４ａ 円形筒体
２４ｂ 取付部
５１ 把持部材
６０ 足載せ部
６１ 側壁
６２ 前壁
６３ 切り欠き部

Claims (10)

1. 基板（２）と、
   前記基板（２）上に互いに隣接並行して設けられる左右一対の足載せ部材（３，４）と、
   前記左右の足載せ部材（３，４）の同側となる前後方向の一端部を基板（２）上で支持しつつ各足載せ部材（３，４）の前後方向の他端部を自由端として上下揺動及び／又は前後揺動自在に保持する揺動支持部（７）と、
   前記左右の足載せ部材（３，４）の自由端側を上下動及び／又は前後動させることで、各足載せ部材（３，４）に対し上下動の動きに前後動を組み合わせた疑似歩行動作を行わせる原動部（２０）とを有していることを特徴とする特徴とする下肢運動補助装置。
2. 前記原動部（２０）は、
   各足載せ部材（３，４）の下部で左右方向を向く回転軸（２３）周りに回転自在に設けられた偏心カム部材（２１）と、
   前記各足載せ部材（３，４）の下面に固定されて前記偏心カム部材（２１）のまわりに相対回転自在な状態で摺接される伝動部材（２４）と、
   前記偏心カム部材（２１）を回転駆動するカム駆動具（２２）とを有し、
   前記伝動部材（２４）は、偏心カム部材（２１）の外周部を全周で取り囲む円形筒体（２４ａ）を有していることを特徴とする請求項１記載の下肢運動補助装置。
3. 前記伝動部材（２４）の左右の幅は、足載せ部材（３，４）の自由端側の幅の１／２以上１以下となるように設定されていることを特徴とする請求項２記載の下肢運動補助装置。
4. 前記足載せ部材（３，４）は、
   足を載せる足載せ部（６０）と、
   前記足載せ部（６０）の幅方向の両側から下側に突出する左右一対の側壁（６１,６１）と、
   前記足載せ部（６０）の前側から下側に突出する前壁（６２）とを有していることを特徴とする請求項２又は３に記載の下肢運動補助装置。
5. 前記偏心カム部材（２１）の回転に伴って足載せ部材（３，４）が上下動及び／又は前後動した際に足載せ部材（３，４）と回転軸（２３）との干渉を防止すべく、半月状の切り欠き部（６３）が前記左右一対の側壁（６１，６１）にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項４に記載の下肢運動補助装置。
6. 前記カム駆動具（２２）は、基板（２）上において左右の足載せ部材（３，４）を所定間隔だけ離すことによって形成された中間スペース（５）に配置されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の下肢運動補助装置。
7. 前記足載せ部材（３，４）の一端部側には軸心が左右方向を向く支持軸（８）が設けられ、この支持軸（８）が基板（２）上に設けられた前後方向を向く長孔（１７）に摺動自在に嵌り込むことで、前記足載せ部材（３，４）が基板（２）に支持されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の下肢運動補助装置。
8. 前記基板（２）と足載せ部材（３，４）との間には、当該足載せ部材（３，４）を上方に付勢する付勢部材（７３）が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の下肢運動補助装置。
9. 前記基板（２）の左右両側には、把持可能な棒状の把持部材（５１）が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の下肢運動補助装置。
10. 前記伝動部材（２４）は、前記円形筒体（２４ａ）から径外方向へ突出し且つ足載せ部材（３，４）の自由端側が取り付けられる取付部（２４ｂ）を有しており、前記取付部（２４ｂ）は円形筒体（２４ａ）の中心部よりも偏心状態で当該円形筒体（２４ｂ）から突出していることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の下肢運動補助装置。

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