JP2011139868A - 歩行補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 歩行補助装置において、腰部フレームと電動モータユニットとを連結するヒンジ部を跨いで配設されるケーブルに加わる負荷を低減する。
【解決手段】 歩行補助装置１０であって、腰部フレーム２２と、電源９２を備え、腰部フレームに設けられた電装部９１と、腰部フレームの左右の腰側部に対応する部分にヒンジ部１０１を介して取り付けられた電動モータユニット２６とを有し、ヒンジ部は、一対の腰部フレーム側ブラケット１０５、１０６と、腰部フレーム側ブラケットのそれぞれに互いに同軸となるように支持され、かつ軸線方向に離間した一対のシャフト１０９、１１０と、シャフトのそれぞれに支持された一対のモータ側ブラケット１０７、１０８とを備え、一対のシャフト間に形成された空隙１３０に、電装部と電動モータユニットとを電気的に接続するケーブル９５が配設されたことを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、動力発生装置の動力を使用者の下肢に歩行補助力として付与する歩行補助装置に関する。

下肢部の筋力低下者のための歩行補助や歩行リハビリテーション等のために、使用者（着用者）の下肢部、特に大腿部に動力発生装置の動力を歩行補助力（歩行アシスト力）として付与する歩行補助装置が公知となっている（例えば、特許文献１〜４）。この種の歩行補助装置は、使用者の腰部に装着されて使用者の腰背部から左右の腰側部に延在する略Ｃ字形の腰部フレームと、腰部フレームの左右の腰側部に対応する部分に取り付けられた左右の動力発生装置と、動力発生装置が発生する動力を大腿部運動の補助力（歩行補助力）として大腿部に伝達する大腿部装具とを含む。

特開２００６−３２０３４９号公報 特開２００６−３２０３５０号公報 特開２００７−１５２０３５号公報 特開２００９−９５６４５号公報

上記のような歩行補助装置には、使用者の股関節側方に配置される動力発生装置が下肢の外旋運動および内旋運動（股関節を中心とした前額面に沿った回動運動）を阻害しないように、矢状軸回りの回転軸を有するヒンジ部を介して腰部フレームに動力発生装置が吊り下げられた形で支持されたものがある。このような歩行補助装置では、動力発生装置の駆動制御および電力供給を行う電装部を腰部フレームに設けた場合に、電装部と動力発生装置を電気的に接続するケーブルを、ヒンジ部を跨ぐように配設する必要がある。この場合、ケーブルはヒンジ部の回転中心となる軸部を迂回して配設されるため、ヒンジ部の回動に応じて、ケーブルに引張力や圧縮力が加わる。そのため、ケーブルの長寿命化を図ることが難しいという問題がある。また、ケーブルに規制されて、ヒンジ部の回動可能範囲が制限されるという問題がある。

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、歩行補助装置において、腰部フレームと動力発生装置とを連結するヒンジ部を跨いで配設されるケーブルに加わる負荷を低減するとともに、ケーブルがヒンジ部の回動を阻害しないようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、動力発生装置（２６、２８）の動力を使用者の下肢に歩行補助力として付与する歩行補助装置（１０）であって、使用者の腰部に装着され、腰背部から左右の腰側部へと前端部分（２２Ｂ、２２Ｃ）が延出して略Ｃ字状をなすとともに内部空間（２２Ｄ）を備えた中空構造の腰部フレーム（２２）と、電源（９２）を備え、前記腰部フレームに設けられた電装部（９１）と、前記腰部フレームの左右の腰側部に対応する部分にヒンジ部（１０１、１０２）を介して取り付けられた動力発生装置（２６、２８）とを有し、前記ヒンジ部は、前記腰部フレームに設けられた一対の腰部フレーム側ブラケット（１０５、１０６）と、前記腰部フレーム側ブラケットのそれぞれに互いに同軸となるように支持され、かつ軸線方向に離間した一対のシャフト（１０９、１１０）と、前記シャフトのそれぞれに支持されるとともに、前記動力発生装置に連結された一対の動力発生装置側ブラケット（１０７、１０８）とを備え、前記一対のシャフト間には前記腰部フレームの前記内部空間に連続する空隙（１３０）が形成され、前記電装部と前記動力発生装置とを電気的に接続するケーブル（９５、９６）が、前記腰部フレームの前記内部空間および前記空隙を通過して前記動力発生装置に到ることを特徴とする。

この構成によれば、ケーブルはヒンジ部の回転中心上または回転中心近傍を通過して配置されるため、ヒンジ部が回動する際にケーブルに加わる負荷（引張、圧縮および屈曲等）が低減される。また、ヒンジ部が回動する際に、ケーブルが引っ張れたり、圧縮されたりすることが低減されることから、ケーブルがヒンジ部の回動を阻害することが防止される。

第２の発明は、第１の発明において、前記一対のシャフトは、使用者についての矢状軸と平行になるように前記腰部フレームに支持され、前記シャフトの１つの一端は、前記腰部フレームの前端部分の端面に露呈し、前記腰部フレームの前記端面は、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給を使用者が操作するためのスイッチ（９７、９８）の操作入力部材（９９、１００）によって覆われていることを特徴とする。

この構成によれば、シャフトの端部が隠蔽され、意匠性が向上する。また、スイッチの操作入力部材がシャフトの端面を隠蔽する部材として併用されるため、部品点数を削減することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記空隙を覆うカバー部材（１３２〜１３５）が、前記要部フレームおよび前記動力発生装置の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、ヒンジ部においてケーブルが外部に露呈しないため、ケーブルが他の物体を巻き込むことが防止されるとともに、意匠性が向上する。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記ヒンジ部は、前記腰部フレームに対する前記動力発生装置の回動角度を規制するメカニカルストッパ（１４１〜１４３）を備えることを特徴とする。

この構成によれば、ヒンジ部の過剰な回動が防止され、ケーブルに加わる負荷が低減される。

以上の構成によれば、歩行補助装置において、腰部フレームと動力発生装置とを接続するべくヒンジ部を跨いで配設されるケーブルに加わる負荷が低減されるとともに、ケーブルがヒンジ部の回動を阻害することが防止される。

実施形態に係る歩行補助装置を示す斜視図 実施形態に係る歩行補助装置を、腹部ベルトを除いて示す斜視図 実施形態に係る歩行補助装置を示す分解斜視図 実施形態に係る歩行補助装置を示す背面図 図３のV−V断面図 図３のVI−VI断面図 図３のVII−VII断面図 実施形態に係る歩行補助装置のヒンジ部の回動範囲を示す説明図

以下、図面を参照して、本発明を歩行補助装置に適用した一実施形態を詳細に説明する。以下の説明では、歩行補助装置の方向を各図に示す方向に基づいて説明する。歩行補助装置は、略左右対称な構造を有しており、使用者に装着された状態で、その前後方向が使用者の矢状軸に一致し、その左右方向が使用者の前額軸に一致する。

＜歩行補助装置の全体構成＞
図１〜図３に示すように、歩行補助装置１０は腰部装具２０を有する。腰部装具２０は、平面視で略Ｃ字形状をなすとともに、内部空間２２Ｄを備えた中空構造のメインフレーム（腰部フレーム）２２を備えている。メインフレーム２２は、使用者の腰部に装着された状態で、腰背部より左右の腰側部側かつ前方へ延出し、左前端部分２２Ｂおよび右前端部分２２Ｃを構成している。メインフレーム２２は、プラスチックの成形品で、例えば、ポリアミド樹脂やガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の高剛性（機械的強度）を有する材料により構成されている。

図３に示すように、メインフレーム２２の使用者の腰背部に対応する中間部分２２Ａには、前後方向に貫通する収容孔２５が形成されており、当該収容孔内には、電装ユニット９１が収容される。収容孔２５の周縁部には、収容孔２５の内方へと突出する舌片２９が突設されており、電装ユニット９１は図示しないゴムブッシュを介して舌片２９にボルト締結されている。電装ユニット９１は、内部にＣＰＵやメモリ等から構成されたマイクロコンピュータを含む制御装置（図示しない）を備えている。電装ユニット９１の前面には、略直方体状のバッテリ９２を収容するためのバッテリ取付孔９３が形成されている。

メインフレーム２２の中間部分２２Ａであって、収容孔２５の下方には、背部当て板２４がヒンジを介して回動自在に取り付けられている。背部当て板２４は、その先端を上方へと延在させることによって、電装ユニット９１の前方側を隠蔽することができる（図１の状態）とともに、背部当て板２４の先端を前方側へと回動させることによって、バッテリ９２を前方側に露出させ、電装ユニット９１からの着脱を可能にする（図３の状態）。背部当て板２４は、プラスチック製であり、通気性と柔軟性を得るために、上下方向に延在するスリット２４Ａを左右方向に所定間隔をおいて多数形成されている。

左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃの下側には、ヒンジ部１０１、１０２を介して動力発生装置である電動モータユニット２６および右側電動モータユニット２８が取り付けられている。各電動モータユニット２６、２８は、電動モータと、電動モータの出力部材の回動角度を検出する角度センサ等（図示省略）をケーシング１１１内に内蔵している（図５参照）。

図３に示すように、電動モータユニット２６、２８は、メインフレーム２２の内部空間２２Ｄに配設されたケーブル９５、９６によって電装ユニット９１に電気的に接続され、電装ユニット９１から電力の供給を受けるとともに、駆動制御されている。ケーブル９５、９６は、一端が収容孔２５の左右側部に露出するとともに、内部空間２２Ｄに沿って中間部分２２Ａから左前端部分２２Ｂあるいは右前端部分２２Ｃへと延びている。ケーブル９５、９６の収容孔２５に露出する一端には、電装ユニット９１と着脱自在に接続可能なコネクタ（図示しない）が設けられている。

左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃには、操作スイッチ９７、９８が設けられており、前端部分２２Ｂ、２２Ｃの前端面および前端面に連続する上面には、操作スイッチ９７、９８の操作入力部材９９、１００が外部に露呈する形で設けられている。操作スイッチ９７、９８は、電装ユニット９１から左右の電動モータユニット２６、２８への電力供給のオン・オフを操作するためのスイッチであって、図示しないケーブルによって電装ユニット９１と接続されている。図５に示すように、電装ユニット９１の後面には、主電源スイッチ９４が設けられている。主電源スイッチ９４がオン状態で、左操作スイッチ９７または右操作スイッチ９８がオン状態になると、電装ユニット９１から左右両方の電動モータユニット２６、２８に電力が供給されるとともに、左右の電動モータユニット２６、２８が電装ユニット９１によって駆動制御される。主電源スイッチ９４がオフ状態の場合には、左操作スイッチ９７または右操作スイッチ９８を操作しても左右の電動モータユニット２６、２８に電力は供給されない。

メインフレーム２２の内側には使用者の腹部に巻き付けられる腹部ベルト３０が設けられている。腹部ベルト３０は、本実施形態では、左側ベルト３６と、右側ベルト３８と、前側ベルト４０と、左横腹部ベルト４４と、右横腹部ベルト４６とにより構成されている。これらのベルト３６、３８、４０、４４、４６は、織布や皮革等の可撓性材料から構成されている。

左側ベルト３６は、両端がメインフレーム２２の中間部分２２Ａの左側部分の上下部位に止め金（図示省略）によって連結され、長手方向における中間部分が折り返されてこの折り返し端が前方へ延出している。左側ベルト３６は、長手方向における中間部分にベルト長さを調節するバックル（図示省略）を有している。右側ベルト３８は、左右対称に配置されていることを除けば、左側ベルト３６と同様の構成を有している。

左側ベルト３６の中間部分には、左側ベルト３６のベルト幅と同等の横幅を有するフック形状部５１Ａと、ベルト通し開口５１Ｂとを備えたフック部材５１が、ベルト通し開口５１Ｂに左側ベルト３６が通された形態で取り付けられている。同様に、右側ベルト３８の折り返し先端部には、右側ベルト３８のベルト幅と同等の横幅を有するフック形状部５２Ａと、ベルト通し開口５２Ｂとを備えたフック部材５２が、ベルト通し開口５２Ｂに右側ベルト３８が通された形態で取り付けられている。フック部材５１、５２は、プラスチック材料や金属材料等から形成されている

前側ベルト４０の両端部には、係合部材５６、５８が取り付けられている。係合部材５６、５８は、フック形状部５１Ａ、５２Ａに係脱可能に係合する矩形開口部５６Ａ、５８Ａと、ベルト長さ調節バックル部５６Ｂ、５８Ｂとを備え、ベルト長さ調節バックル部５６Ｂ、５８Ｂには前側ベルト４０の各端部が取り付けられている。

前側ベルト４０は、係合部材５６、５８の矩形開口部５６Ａ、５８Ａがフック部材５１、５２のフック形状部５１Ａ、５２Ａに離脱可能に引っ掛けられることにより、それぞれの両端が左側ベルト３６と右側ベルト３８に係脱可能に連結される。

左側ベルト３６、右側ベルト３８、前側ベルト４０は、メインフレーム２２の中間部分２２Ａと協働して使用者の腹部を取り囲む閉ループをなし、これにより、メインフレーム２２は使用者の腰部に装着可能となっている。閉ループの大きさは、左右のベルト３６、３８に取り付けられたバックル（図示しない）およびベルト長さ調節バックル部５６Ｂ、５８Ｂによって調整可能になっている。

左横腹部ベルト４４は、左側ベルト３６の内側にあって、一端がメインフレーム２２の中間部分２２Ａの左側部分に止め金（図示省略）によって左側ベルト３６と共に取り付けられている。同様に、右横腹部ベルト４６は、右側ベルト３８の内側にあって、一端がメインフレーム２２の中間部分２２Ａの右側部分に止め金（図示省略）によって右側ベルト３８と共に取り付けられている。

左横腹部ベルト４４および右横腹部ベルト４６は、左側ベルト３６および右側ベルト３８より幅広であり、一部がメッシュ生地で構成されて通気性が高められている。左横腹部ベルト４４および右横腹部ベルト４６の外縁部には、弾性変形可能なプラスチックスワイヤ４４Ｂ、４６Ｂが縫い込まれている。プラスチックスワイヤ４４Ｂ、４６Ｂは、使用者の横腹部に対するフィット性を損ねることなく左右の横腹部ベルト４４、４６に適度な剛性を付与し、左右の横腹部ベルト４４、４６を使用者の横腹部の形状に倣った湾曲形状に保つ。

メインフレーム２２の左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃの内側部分には、止め金（図示省略）によって左側スタビライザ部材５３および右側スタビライザ部材５４の一端部が連結されている。各スタビライザ部材５３、５４は、止め金による連結部を中心としてメインフレーム２２に対して略上下方向に回動可能になっている。

左側スタビライザ部材５３、右側スタビライザ部材５４は、止め金によるメインフレーム２２との連結部より前方に延出しており、その先端部５３Ａ、５４Ａに左側ベルト３６、右側ベルト３８が通るベルト通し貫通孔５３Ｂ、５４Ｂが形成されている。貫通孔５３Ｂには左側ベルト３６の折り返し端近傍部が、貫通孔５４Ｂには右側ベルト３８の折り返し端近傍部が通されている。

各スタビライザ部材５３、５４の先端部５３Ａ、５４Ａは、その内側に配置された横腹部ベルト４４、４６の先端部近傍に、スポンジ等からなるクッション部材５５、５７を介して連結されている。

以上のようにして、左側スタビライザ部材５３は、左横腹部ベルト４４の先端部および左側ベルト３６の折り返し端近傍部、つまり、腹部ベルト３０の左側の中間部分と、メインフレーム２２の左側の前端部分２２Ｂとを接続する。同様に、右側スタビライザ部材５４は、腹部ベルト３０の右側の中間部分と、メインフレーム２２の右側の前端部分２２Ｂとを接続する。

各スタビライザ部材５３、５４は、加硫ゴム等のエラストマ材により板状に形成されている。各スタビライザ部材５３、５４は、ゴム硬さや厚さ、断面形状等の選定により、少なくとも自立でき、メインフレーム２２の左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃと腹部ベルト３０の中間部分とを接続する方向（前後方向）と、上下方向には比較的高い剛性（耐曲げ強度）を示し、左右方向（板厚方向）には比較的低い剛性（耐曲げ強度）を示す。つまり、各スタビライザ部材５３、５４は、上下方向に比して左右方向に弾性変形し易い。スタビライザ部材５３、５４は、板厚および板状形状（断面形状）、材質等を適宜調整することによって、仕様に適合した最適値に設定することができる。

各スタビライザ部材５３、５４は、腹部ベルト３０が使用者の腹部に締め付けられることにより、各々、左右方向の内側に弾性変形し、各々の先端部５３Ａ、５４Ａが使用者の左右の上前腸骨棘の上部に位置する。

電動モータユニット２６、２８には、電動モータの出力部材とトルク伝達関係で連結されるスイングアーム（大腿部フレーム）６０、６２の基端部６０Ａ、６２Ａが着脱可能に連結されている。

スイングアーム６０、６２は、アルミニウム等の軽金属や、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の高剛性を有する材料により構成され、使用者の股関節部の外側から使用者の大腿部前側へと太腿に沿って延びるように捩られた形状をし、大腿部前側に位置する先端部６０Ｂ、６２Ｂを有する。

スイングアーム６０、６２の先端部６０Ｂ、６２Ｂには、連結部６４、６６によって大腿前部当て板６８、７０が、首振り可能に取り付けられている。大腿前部当て板６８、７０は、プラスチック製で、大腿前部の形状に合った湾曲形状をしており、通気性と柔軟性を高めるために、上下方向に延在する多数のスリット６８Ａ、７０Ａを形成されている。

大腿前部当て板６８、７０には、フック形状部７１、７２が一体成形されている。また、大腿前部当て板６８、７０には、大腿部ベルト７３、７４の一端部が連結されている。大腿部ベルト７３、７４の先端部には、フック形状部７１、７２に係脱可能に係合する矩形開口部７５Ａ、７６Ａと、ベルト長さ調節バックル部７５Ｂ、７６Ｂとを含む係合部材７５、７６が取り付けられている。換言すると、大腿部ベルト７３、７４の先端部は、ベルト長さ調節バックル部７５Ｂ、７６Ｂにベルト長さ調節可能に取り付けられている。

大腿部ベルト７３、７４は、係合部材７５、７６の矩形開口部７５Ａ、７６Ａをフック形状部７１、７２に離脱可能に引っ掛けることにより、先端部を大腿前部当て板６８、７０に係脱可能に連結される。

大腿部ベルト７３、７４は、長手方向の中間部より上方に二股状に分岐した補助ベルト部８４、８６を一体に有する。補助ベルト部８４、８６の先端は、止め金８８、９０によってスイングアーム６０、６２の中間部分に枢動可能に連結されている。

補助ベルト部８４、８６を含む大腿部ベルト７３、７４は、織布や皮革等の可撓性を有する材料により構成されてよく、本実施形態では、通気性をよくするためにメッシュ生地により構成されている。大腿部ベルト７３、７４は、その外縁部に弾性変形可能なプラスチックスワイヤ７３Ａ、７４Ａが縫い込まれ、大腿前部当て板６８、７０に連結されていない状態においても大腿部を取り囲む形状を保持する。

以上のようにして、歩行補助装置１０は、メインフレーム２２が腹部ベルト３０によって使用者の腰部に装着され、スイングアーム６０、６２の先端部６０Ｂ、６２Ｂが大腿部ベルト７３、７４および大腿前部当て板６８、７０によって使用者の左右の大腿部に装着される。この状態で、使用者が歩行すると、歩行による大腿部の前後の振り運動によって各スイングアーム６０、６２が基端部６０Ａ、６２Ａを中心として前後に回動する。

このスイングアーム６０、６２の回動が電動モータユニット２６、２８の角度センサによって検出されることにより、使用者の歩行に応じて電動モータユニット２６、２８の電動モータが駆動され、左右のスイングアーム６０、６２が使用者の歩行に応じて回動駆動される。これにより、電動モータが発生する動力が使用者の下肢に歩行補助力として付与される。

＜ヒンジ部の構成＞
ヒンジ部１０１、１０２の構造は、互いに対称形をなすため、図５〜図７を参照して右前端部分２２Ｃに構成されるヒンジ部１０２のみについて説明する。ヒンジ部１０２は、メインフレーム２２の右前端部分２２Ｃの下部に形成された一対のメインフレーム側ブラケット（腰部フレーム側ブラケット）１０５、１０６と、右側電動モータユニット２８のケーシング１１１の上部に形成された一対のモータ側ブラケット（動力発生装置側ブラケット）１０７、１０８と、メインフレーム側ブラケット１０５、１０６とモータ側ブラケット１０７、１０８とを回動可能に連結する２つのシャフト１０９、１１０とから構成されている。

２つのメインフレーム側ブラケット１０５、１０６は、前後方向に所定の間隔を置いて互いに対向するように設けられている。前後のメインフレーム側ブラケット１０５、１０６には、前後方向に貫通する貫通孔１１３、１１４が形成されている。各貫通孔１１３、１１４は、互いに同軸かつ同径、軸線が前後方向に延在するように形成されている。

２つのモータ側ブラケット１０７、１０８は、前後方向に所定の間隔を置いて互いに対向するように設けられており、前側に配置された前側モータ側ブラケット１０７の前面が、前側メインフレーム側ブラケット１０５の後面に摺接し、かつ後側に配置された後側モータ側ブラケット１０８の後面が、後側メインフレーム側ブラケット１０６の前面に摺接するようになっている。前後モータ側ブラケット１０７、１０８には、前後方向に貫通する貫通孔１１５、１１６が形成されている。各貫通孔１１５、１１６は、貫通孔１１３、１１４と同軸となるように形成されている。貫通孔１１５は、孔内の後側に孔内へと突出する段部１１７を備えている。貫通孔１１６は、孔内の前側に孔内へと突出する段部１１８を備えている。

シャフト１０９は、小径部１２１と、円柱状の小径部１２１と段部１２２を介して軸線方向に同軸に連続する円柱状の大径部１２３とを有している。大径部１２３の小径部１２１側と相反する側の端部には、周方向に沿って延設された環状凹部１２４が形成されている。また、大径部１２３の周方向における一部分には、大径部１２３の小径部１２１と相反する側の端部から中間部まで延びる切欠部１２５が形成され、切欠部１２５の端部には段部１２６が形成されている。シャフト１１０は、シャフト１０９と同一の形状を有するため、同一の構成に対して同一の符号を付し、説明を省略する。

シャフト１０９は、貫通孔１１３の前側より挿入され、貫通孔１１５を通過する。シャフト１０９は、段部１２６が貫通孔１１５の段部１１７に当接し、挿入が規制されるまで貫通孔１１５に挿入され、貫通孔１１５を通過した環状凹部１２４に貫通孔１１５よりも大径の外径を有するＣリング１２８が嵌着されることによって貫通孔１１３および貫通孔１１５からの抜け止めがなされる。このとき、シャフト１０９の切欠部１２５は、貫通孔１１５の段部１１７に係合し、シャフト１０９とモータ側ブラケット１０７とは相対回転不能に結合される。また、大径部１２３の外径よりも小径の内径を有する軸受１２９が貫通孔１１３に圧入され、大径部１２３の抜去方向への移動が規制される。軸受１２９は、小径部１２１を回転可能に支持する。このようにして、シャフト１０９は、貫通孔１１５に対して相対回転不能に取り付けられる一方、軸受１２９に回動自在に支持される。

シャフト１１０は、シャフト１０９と同様にして、貫通孔１１４および貫通孔１１６に挿入され、抜け止めがなされる。また、シャフト１１０の後端を隠蔽するべく、後側メインフレーム側ブラケット１０６の後端部にはエンドキャップ１１９が取り付けられる。エンドキャップ１１９は、後側メインフレーム側ブラケット１０６と連続する表面を形成し、意匠性を向上させる。以上のようにして、右側電動モータユニット２８は、ヒンジ部１０２を介してメインフレーム２２に前後方向に延在する回転軸（矢状軸）回りに回動可能に支持される。

シャフト１０９の後端とシャフト１１０の前端との間には空隙１３０が形成されている。空隙１３０は、メインフレーム２２の内部空間２２Ｄと連続している。図６に示すように、前側モータ側ブラケット１０７と後側モータ側ブラケット１０８との間には、空隙１３０の左右側を囲むように、板状のモータ側カバー１３２、１３３が掛け渡されている。また、図３、４、５に示すように、前側メインフレーム側ブラケット１０５と後側メインフレーム側ブラケット１０６との間には、前後モータ側ブラケット１０７、１０８およびモータ側カバー１３２、１３３の左右側を囲むように、板状のメインフレーム側カバー１３４、１３５が掛け渡されている。これらのモータ側カバー１３２、１３３およびメインフレーム側カバー１３４、１３５によって、右側電動モータユニット２８がメインフレーム２２に対して回動しても空隙１３０が外部に露呈しないようになっている。

図７に示すように、前後モータ側ブラケット１０７、１０８のそれぞれの上端部には、第１凸部１４１と第２凸部１４２とがヒンジ部１０２の回転中心回りに所定の距離をおいて形成されている。メインフレーム２２の第１凸部１４１と第２凸部１４２との間の部分には、第３凸部１４３が形成されている。第１凸部１４１または第２凸部１４２が、第３凸部１４３と突き当たることによって、右側電動モータユニット２８のメインフレーム２２に対する回動範囲が規制される。すなわち、第１〜第３凸部１４１〜１４３は、メカニカルストッパを構成している。図８に示すように、メカニカルストッパによって、右側電動モータユニット２８は、メインフレーム２２に対して、上下方向に延在する初期位置から内方へと２０°回動（内旋）した位置（図中の２点鎖線で示す位置）と、初期位置から外方へと３０°回動（外旋）した位置（図中の実践で示す位置）との間で回動可能となっている。この回動範囲は、日常生活時における人間の股関節の回動を妨げない範囲で最小となるように設定されており、他の実施形態では任意の回動範囲を設定してもよい。

図５に示すように、ケーブル９６は、空隙１３０を通過して、右側電動モータユニット２８に到達している。また、図６に示すように、ケーブル９６は、シャフト１０９、１１０の軸線上、すなわちヒンジ部１０２の回転中心上を通過している。これにより、ヒンジ部１０２が回動する際のケーブル９６の引っ張りや、圧縮が低減される。また、上述したように、ヒンジ部１０２の回動範囲は、日常生活時における人間の股関節の回動を妨げない範囲で最小となるように制限されていることから、ケーブル９６に加わる付加が低減される。

＜操作スイッチの構成＞
左右の操作スイッチ９７、９８は構成が同様であるため、右操作スイッチ９８の構成についてのみ以下に説明する。図３および４に示すように、操作スイッチ９８は、使用者が操作するための操作入力部材１００（９９）と、スイッチ基板１５１と、操作入力部材１００の外面に設けられた透光部１５２と、スイッチ基板１５１に設けられた２色ＬＥＤ１５３とを備えている。スイッチ基板１５１は、メインフレーム２２の内面に突設されたリブに固定され、内部空間２２Ｄ内に配置されている。２色ＬＥＤ１５３は、赤色または緑色に発光可能であり、透光部１５２を通して操作入力部材１００の外部から視認可能となっている。すなわち、透光部１５２と２色ＬＥＤ１５３とは表示部を構成する。２色ＬＥＤ１５３は、スイッチ基板１５１によって発光色および発光強度、発光間隔等の発光状態が制御されている。

操作入力部材１００は、右前端部分２２Ｃの前端面（前側メインフレーム側ブラケット１０５の前面）を覆うように配置される下部１５５と、下部１５５の上端から上方かつ後方側へとの延出する上部１５６とを備えている。操作入力部材１００は、下部１５５と上部１５６との連結部分（境界）付近において、メインフレーム２２の内面に左右方向に沿って突設されたシャフト１５８に回動自在に枢支されている。換言すると、操作入力部材１００は、右前端部分２２Ｃの前端面をなす前側メインフレーム側ブラケット１０５よりも上方に位置する部分でメインフレーム２２に左右方向に延びる回転軸をもって枢支されている。

メインフレーム２２の内壁と操作入力部材１００の上部１５６との間には捩りコイルばね１５９が介装され、操作入力部材１００は、下部１５５が前側メインフレーム側ブラケット１０５の前面に当接する回転方向に付勢されている。操作入力部材１００の外面は、下部１５５が前側メインフレーム側ブラケット１０５の前面に当接した状態で、メインフレーム２２の外面と滑らかに連続する意匠面を形成するように、成形されている。

上部１５６がメインフレーム２２の上面側に近接する方向の回転方向２００に、操作入力部材１００が捩りコイルばね１５９の付勢力に抗して回動すると、スイッチ基板１５１に設けられたスイッチボタン１６１が操作入力部材１００によって押圧される。スイッチボタン１６１が押圧されると、スイッチ基板１５１は信号を電装ユニット９１に出力し、右電動モータユニット２６のスイッチ状態を変化させる。本実施形態では、主電源スイッチ９４が押圧されてオンとなっている場合に限り、操作スイッチ９７はスイッチボタン１６１が押圧された際に信号を電装ユニット９１に出力する。操作スイッチ９７から電装ユニット９１に信号が出力されることによって、電装ユニット９１から右電動モータユニット２６への電力の供給がオンまたはオフされる。

２色ＬＥＤ１５３は、電装ユニット９１から右電動モータユニット２６への電力供給がオンとなっている状態で緑色に発光し、電力供給がオフとなっている状態で消光状態となる。これによって、歩行補助装置１０の使用者や介助者は、歩行補助装置１０の作動状態、すなわち左右の電動モータユニット２６、２８に電力が供給され、電動モータユニット２６、２８が歩行補助力（トルク）を発生可能な状態になっているか否かを視認することができる。

＜歩行補助装置の作用効果＞
本実施形態に係る歩行補助装置１０のヒンジ部１０２では、ケーブル９６が空隙１３０に配設され、ヒンジ部１０２の回転中心上を通過可能となっているため、ヒンジ部１０２が回動する際に、ケーブル９６に加わる引張力または圧縮力が低減される。また、ケーブル９６がヒンジ部１０２の回動を阻害しない。空隙１３０は、前後モータ側ブラケット１０７、１０８、モータ側カバー１３２、１３３、メインフレーム側カバー１３４、１３５によって外部から隠蔽されているため、ケーブル９６は外部に露呈することがない。そのため、ヒンジ部１０２の意匠性が向上し、さらにヒンジ部１０２およびケーブル９６の間に他の物体を巻き込むことが防止される。また、シャフト１０９の前端が操作スイッチ９８の操作入力部材１００に隠蔽され、意匠性が高められている。

また、ヒンジ部１０２は、第１〜第３凸部１４１〜１４３により構成されるメカニカルストッパによって回動範囲が制限されているため、ケーブル９６の過度な屈曲が防止されている。以上の効果によって、ケーブル９６に加わる負荷が低減され、ケーブル９６の長寿命化が図れる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、モータ側ブラケットおよびメインフレーム側ブラケットをそれぞれ３つ以上設け、それらの間に少なくとも１つ以上の空隙を形成するようにしてもよい。また、一対のシャフト１０９、１１０を連結するとともに、両シャフトの連結部に貫通孔を形成し、当該貫通孔を空隙としてもよい。

１０…歩行補助装置、２０…腰部装具、２２…メインフレーム（腰部フレーム）、２２Ａ…中間部分、２２Ｂ…左前端部分、２２Ｃ…右前端部分、２２Ｄ…内部空間、２６，２８…電動モータユニット（動力発生装置）、９１…電装ユニット、９２…バッテリ、９４…主電源スイッチ、９５，９６…ケーブル、９７，９８…操作スイッチ、９９，１００…操作入力部材、１０１，１０２…ヒンジ部、１０５，１０６…メインフレーム側ブラケット、１０７，１０８…モータ側ブラケット、１０９，１１０…シャフト、１１１…ケーシング、１１３…貫通孔、１１４…貫通孔、１１５…貫通孔、１１６…貫通孔、１３０…空隙、１３２，１３３…モータ側カバー、１３４，１３５…メインフレーム側カバー、１４１〜１４３…第１〜第３凸部（メカニカルストッパ）、１５１…スイッチ基板、１５２…透光部、１５３…２色ＬＥＤ、１５５…下部、１５６…上部、１５８…シャフト、１６１…スイッチボタン

Claims (4)

1. 動力発生装置の動力を使用者の下肢に歩行補助力として付与する歩行補助装置であって、
   使用者の腰部に装着され、腰背部から左右の腰側部へと前端部分が延出して略Ｃ字状をなすとともに内部空間を備えた中空構造の腰部フレームと、
   電源を備え、前記腰部フレームに設けられた電装部と、
   前記腰部フレームの左右の腰側部に対応する部分にヒンジ部を介して取り付けられた動力発生装置と
   を有し、
   前記ヒンジ部は、前記腰部フレームに設けられた一対の腰部フレーム側ブラケットと、前記腰部フレーム側ブラケットのそれぞれに互いに同軸となるように支持され、かつ軸線方向に離間した一対のシャフトと、前記シャフトのそれぞれに支持されるとともに、前記動力発生装置に連結された一対の動力発生装置側ブラケットとを備え、
   前記一対のシャフト間には前記腰部フレームの前記内部空間に連続する空隙が形成され、
   前記電装部と前記動力発生装置とを電気的に接続するケーブルが、前記腰部フレームの前記内部空間および前記空隙を通過して前記動力発生装置に到ることを特徴とする歩行補助装置。
2. 前記一対のシャフトは、使用者についての矢状軸と平行になるように前記腰部フレームに支持され、前記シャフトの１つの一端は、前記腰部フレームの前端部分の端面に露呈し、
   前記腰部フレームの前記端面は、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給を使用者が操作するためのスイッチの操作入力部材によって覆われていることを特徴とする、請求項１に記載の歩行補助装置。
3. 前記空隙を覆うカバー部材が、前記要部フレームおよび前記動力発生装置の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の歩行補助装置。
4. 前記ヒンジ部は、前記腰部フレームに対する前記動力発生装置の回動角度を規制するメカニカルストッパを備えることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の歩行補助装置。

Images