JP2018192161A - 歩行支援機 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の体重を免荷しつつ、健常者同様の歩行動作を支援する歩行機を提供すること。【解決手段】歩行支援機１０は、使用者が着座するためのサドル２０と、サドルを支持するサドルフレーム３０と、サドルフレームの他端部で回動自在に支持されるメインホイール４０とを備えている。サドル２０は、メインホイールの回動軸４０ａの上方であって、かつ、その回動軸を通る垂直線に対し後方側に偏位する（傾く）位置に支持される。そして、サドル２０が傾くメインホイール４０の後方側であって、メインホイール４０の回動平面を挟む左右に一対のキャスタが配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、使用者の歩行を支援するための歩行支援機に関する。

近年、超高齢化社会の訪れとその深刻化に伴い、高齢者に対する支援が必要不可欠となっている。高齢者が寝たきりや要介護状態に陥る３大要因の一つとして運動器の衰えがある。また、高齢者における転倒・転落を原因とする死亡者数は交通事故による死亡者数よりも多いという統計もある。これらの事故を未然に防止するためには日々の運動が不可欠となり、歩行を支援する技術が必要となる。

歩行を支援する技術として、様々な技術が提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。特許文献１に開示の装置は、立体状の昇降機能を有するフレームとフレーム下部に設けられた移動機構（前輪、中間輪、後輪）を有し、使用者がフレーム上部に覆い被さるように荷重を預け移動するようになっている。特許文献２に開示の技術では、下部に４つの車輪を設けたフレームに、リンク機構で昇降自在に設けられた座部が設けられ、車椅子と歩行支援機を両立させている。

特開平９−２９９４２０号公報 特開２００４−８４６４号公報

ところで、高齢者等の外出を支援する機器として、シルバーカーや電動車椅子などがあり、上述のように各種の技術が提案されている。しかし、電動車椅子のように動力を持った移動支援機器では、移動範囲が広がる利点はあるが、自身の筋肉を利用した移動でないため、運動器の機能維持・向上の観点では、必ずしも全ての場合に勧められるわけではない。また、コストの観点でも気軽に利用できない。一方、杖などのような安価な歩行支援具もあるが、肉体にかかる負荷を低減する効果は低いとうい課題がある。特許文献１の技術は、基本的にはシルバーカー（手押し車）と同様の構造であって、着座する部分（下から支える部分）がなく、使用者がフレーム上部に覆い被さるように荷重を預け移動する構成であるため、歩行姿勢が不自然になってしまい、また、移動の自由度が低く又使用者の上肢側の負担が大きいとういう課題がある。特許文献２の技術は、車椅子の機能を前提としているため、構造が複雑になり、そのような機能を必要としない人に取っては無駄が多く、また、機動性に欠け、気軽に利用できないとい課題があった。

本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、運動器に衰えや障害がある使用者であっても、健常者同様の歩行姿勢や歩行動作が可能となる等の歩行支援技術を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、使用者の歩行を支援するための歩行支援機であって、使用者が着座するためのサドルと、前記サドルを、その一端部で支持するサドルフレームと、前記サドルフレームの他端部で回動自在に支持されるメインホイールとを備え、前記サドルフレームにより支持される前記サドルの支持点が、前記メインホイールが回動する仮想の回動平面上において、前記メインホイールの回動軸の上方であって、かつ、前記メインホイールの回動軸を通る垂直線に対し一側に偏位した位置にあり、前記回動平面を挟み、前記メインホイールに対して前記サドルの支持点が偏位する側に少なくとも一対のキャスタが更に設けられている歩行支援機である。

上記構成の歩行支援機は、使用者が把持するためのグリップ部を有するグリップフレームと、前記グリップフレームが取り付けられ一側が開放してＵ字状をなす上フレームと、前記サドルフレームから延設され前記上フレームに連結して該上フレームを支持する連結フレームと、前記キャスタをその下端部に設ける一対のキャスタフレームとを備え、前記一対のキャスタフレームの上端部が前記上フレームの各開放端部にそれぞれ連結しているものでもよい。

上記構成の歩行支援機は、使用者が把持するためのグリップ部をその上端部に有し前記キャスタをその下端部に設ける一対のキャスタフレームと、一側が開放してＵ字状をなしその各開放端部に前記一対のキャスタフレームがそれぞれ連結する上フレームと、前記サドルフレームから延設され前記上フレームに連結して該上フレームを支持する連結フレームとを備えているものでもよい。

上記構成の歩行支援機は、使用者が移乗するために、前記一対のキャスタフレームが離間して開放していることが好ましい。

上記構成の歩行支援機は、使用者が前記サドルに着座した状態で該使用者の体重を免荷しつつ、該使用者が二足で歩行面上を漕ぐ動作をすることで移動が可能とされていることが好ましい。

本発明に係る歩行支援機によれば、サドルに着座した使用者の体重を免荷しつつ、メインホイール及びキャスタに体重を分散させ、自然な二足歩行動作を支援することができる。

本発明の第一実施形態による前向き移乗タイプの歩行支援機の側面図である。 図１の歩行支援機の斜視図である。 図１の歩行支援機による二足歩行動作を説明するための図である。 本発明の第二実施形態による後向き移乗タイプの歩行支援機の側面図である。 図４の歩行支援機の斜視図である。 図４の歩行支援機による二足歩行動作を説明するための図である。

以下、本発明に係る歩行支援機の実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態による、前向き移乗タイプの歩行支援機１０の側面図である。また、図２は、その歩行支援機１０の斜視図である。歩行支援機１０は、使用者Ｕが着座するためのサドル２０と、サドル２０の下部を支持するサドルフレーム３０と、サドルフレーム３０の他端部で回動自在に支持されるメインホイール４０と、メインホイール４０の横への傾倒又は転倒を防止するための一対のキャスタ８０を備えたサポートフレーム部とを備えている。サポートフレーム部を含めた歩行支援機１０の全体の大きさは、例えば、高さ約１００ｃｍ×約幅８０ｃｍ×長さ約８０ｃｍである。

サドルフレーム３０は、その一端部がサドル２０に接合するポスト３１と、ポスト３１の下部から二股に延びるフォーク３２とが、管材により一体に形成されたフレーム部材である。サドルフレーム３０のフォーク３２先端部に、メインホイール４０の回動軸（ハブ）が軸支されている。サドルフレーム３０の素材としては、例えば、アルミニウム合金若しくはスチールなどの金属又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などの樹脂を用いることができる。

メインホイール４０は、歩行面に外周が接した状態で回動することにより、歩行面上を円滑に移動することができる要素である。また、メインホイール４０は、その場での旋回を容易かつ円滑にするということに鑑みて、ユニサイクルホイール（一輪車）であることが好ましい。

この歩行支援機１０においては、メインホイール４０が回動する回動平面上において、サドルフレーム３０により支持されるサドル２０の支持点３１ａが、メインホイール４０の回動軸４０ａの上方であって、かつ、メインホイール４０の回動軸４０ａを通る垂直線に対し後方側に偏位した支持位置にある。ここで、メインホイール４０の「回動平面」とは、回動軸４０ａに直交し、メインホイール４０のホイール幅における中心を通る仮想の垂直平面をいう。そして、サドル２０が前記支持位置となるように、所定角度（キャスタ角）を有して後方に傾倒したサドルフレーム３０を介して、サドル２０がメインホイール４０の回動軸４０ａに連結されている。サドル２０がメインホイール４０に対して若干後方に傾いて設置されているので、使用者Ｕが歩行支援機１０の後方から前向きで移乗するのを容易にしている。

また、歩行支援機１０において、一対のキャスタ８０は、メインホイール４０に対してサドル２０が偏位する（傾く）後方側であって、メインホイール４０の前記回動平面を挟む左右に配置されている。このような構成により、サドル２０に着座した使用者Ｕの体重を免荷しつつ、メインホイール４０及び２つのキャスタ８０に体重を分散させることができ、歩行支援機１０の接地を安定させることができる。

また、メインホイール４０は、ユニサイクルホイールであることから、サドル２０に着座して跨る使用者Ｕの足がメインホイール４０に干渉しない。また、メインホイール４０と歩行面とが１点で接するため、そこを中心に旋回を円滑に行うことができる。したがって、メインホイール４０と使用者Ｕの足との干渉の観点及び所望の旋回性を確保できる構成であれば、メインホイール４０は、ユニサイクルホイールに限定されない。

キャスタ８０を備えるサポートフレーム部は、複数の管材を要素とする枠体として形成される。サポートフレーム部を構成する管材の素材としては、例えば、アルミニウム合金若しくはスチールなどの金属又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などを用いることができる。

サポートフレーム部の構造を更に詳細に説明する。前向き移乗タイプの歩行支援機１０の場合、使用者Ｕが歩行支援機１０の後方から移乗可能とするために、サポートフレーム部の後方が開放している。

より詳細に、サポートフレーム部は、一対のグリップフレーム５１、上フレーム５２、２本の連結フレーム５３及び一対のキャスタフレーム５４を備えている。

グリップフレーム５１は、直角に曲げ加工がされた管部材からなり、垂直方向に延びるグリップフレーム垂直部５１１と、水平方向に延びるグリップフレーム水平部５１２とを有している。グリップフレーム垂直部５１１の上端部に、歩行支援機１０に搭乗する使用者Ｕが手で把持するためのグリップ部５１ａが設けられている。

上フレーム５２は、上から見た場合に略Ｕ字状を呈する管部材からなる。すなわち、上フレーム５２は、上フレーム前部５２１と、上フレームサイド部５２２、５２２を有するように略Ｕ字状に曲げ加工されて形成される。上フレームサイド部５２２、５２２は、使用者Ｕの両腕が届く程度の幅だけ離間し、その後方側が開放している。

上フレームサイド部５２２の前方部分には、グリップフレーム５１のグリップフレーム水平部５１２が溶接等により接合している。これにより、上フレーム前部５２１と上フレームサイド部５２２とが連結する上フレーム５２の屈曲部から、グリップフレーム垂直部５１１が垂直上向きに延びるようにして、グリップフレーム５１が上フレーム５２に取り付けられている。なお、グリップフレーム５１は、グリップフレーム垂直部５１１が上フレーム５２の屈曲部から若干上前向きに傾斜する態様で、上フレーム５２に取り付けられてもよい。

一対の連結フレーム５３は、それぞれ９０度以上の鈍角に曲げ加工がされた管部材からなる。連結フレーム５３、５３は、互いに平行にサドルフレーム３０から延設され、他端部が上フレーム５２の上フレーム前部５２１に連結して、上フレーム５２を支持している。

キャスタフレーム５４は、概ね垂直に延びる管部材からなり、その下端部にキャスタ８０が取り付けられている。キャスタ８０は、その小さな転がり摩擦抵抗により回動自在であり、また各車軸が垂直軸まわりに旋回して進行方向を向くように操舵される。なお、キャスタ８０は、ストッパ機能を有していることが好ましい。

一対のキャスタフレーム５４は、歩行支援機１０において使用者Ｕが移乗可能な程度の幅だけ左右に離間した２本の管部材から構成される。キャスタフレーム５４の上端部は、上フレーム５２の上フレームサイド部５２２の後端部に溶接等により接合している。キャスタフレーム５４と上フレームサイド部５２２とは略直交して接合されている。図１及び２に示すように、キャスタフレーム５４と上フレームサイド部５２２との間に掛け渡して、補強フレーム５５を設けることが好ましい。また、キャスタフレーム５４の下部を連結するキャスタフレーム連結部５４１を設けてもよい。キャスタフレーム連結部５４１は、使用者Ｕが歩行支援機１０に移乗する際の妨げにならないように、図２に示すように、その中央部が歩行面に向けて若干湾曲していることが好ましい。

なお、図示はしないが、上フレームサイド部５２２の上に、適宜のひじ掛け部を設けてもよい。

このような構成の歩行支援機１０を利用する場合、使用者Ｕは、上フレーム５２及びキャスタフレーム５４の後方の開放部分から前向きで移乗することができる。上フレーム５２の内部に進入した使用者Ｕは、中央のメインホイール４０を跨いでサドル２０に着座することができる。

サドル２０に着座した使用者Ｕは、図３に示すように、歩行面Ｓ（床面、地面）を足で漕ぐ動作で、前後方向に移動することができる。すなわち、「前に出した足に体重をかけ、後ろ足で地面を蹴って前に降り出す動作」である二足歩行の動作を行うことができる。また、使用者Ｕは、自分の足を使って、メインホイール４０を中心にその場で旋回（向きを変える）ことができる。したがって、足などの運動器に衰えや障害がある使用者Ｕであっても、健常者同様の歩行姿勢や歩行動作を支援することができ、運動器の機能向上を効果的に実現できる。また、着座により体重免荷も同時に機能しているため、使用者Ｕは長時間使用しても疲れが少なくてすみ、一層の機能向上が期待できる。

また、サドル２０の高さが調整可能である場合、使用者Ｕのそのときの歩行能力によって調整可能となり、体重免荷の程度を調整することができる。その結果、例えば、リハビリ時の負荷を調整することができる。

（第二実施形態）
図４は、本発明の第二実施形態による、後向き移乗タイプの歩行支援機１１の側面図である。また、図５は、その歩行支援機１１の斜視図である。歩行支援機１１は、使用者Ｕが着座するためのサドル２０と、サドル２０の下部を支持するサドルフレーム３０と、サドルフレーム３０の他端部で回動自在に支持されるメインホイール４０と、メインホイール４０の横への傾倒又は転倒を防止するための一対のキャスタ８０を備えたサポートフレーム部とを備えている。

例えば欧米においては、「椅子に座る」習慣が根付いており、そのような習慣や文化を持つ使用者にとっては、後向きでの移乗動作がむしろ自然の場合がある。そこで、第二実施形態による歩行支援機１１は、使用者が歩行支援機１１に前方から後向きで移乗可能とするために、サポートフレーム部の前方が開放している構造を採用している。

なお、第二実施形態による歩行支援機１１のサドル２０及びメインホイール４０その他の構造は、第一実施形態による歩行支援機１０のそれぞれと同様である。そのため、図４〜６において、第一実施形態と共通又は対応する構成要素には同一の符号が付され、これらの構造の詳細は、第一実施形態における説明が参照される。

この歩行支援機１１においては、メインホイール４０が回動する回動平面上において、サドルフレーム３０により支持されるサドル２０の支持点３１ａが、メインホイール４０の回動軸４０ａの上方であって、かつ、メインホイール４０の回動軸４０ａを通る垂直線に対し前方側に偏位した支持位置にある。そして、サドル２０が前記支持位置となるように、所定角度（キャスタ角）を有して前方に傾倒したサドルフレーム３０を介して、サドル２０がメインホイール４０の回動軸４０ａに連結されている。サドル２０がメインホイール４０に対して若干前方に傾いて設置されているので、使用者Ｕが歩行支援機１１の前方から後向きで移乗するのを容易にしている。

また、歩行支援機１１において、一対のキャスタ８０は、メインホイール４０に対してサドル２０が偏位する（傾く）前方側であって、メインホイール４０の前記回動平面を挟む左右に配置されている。このような構成により、サドル２０に着座した使用者Ｕの体重を免荷しつつ、メインホイール４０及び２つのキャスタ８０に体重を分散させることができ、歩行支援機１１の接地を安定させることができる。

また、メインホイール４０は、ユニサイクルホイールであることから、サドル２０に着座して跨る使用者Ｕの足がメインホイール４０に干渉しない。また、メインホイール４０と歩行面とが１点で接するため、そこを中心に旋回を円滑に行うことができる。したがって、メインホイール４０と使用者Ｕの足との干渉の観点及び所望の旋回性を確保できる構成であれば、メインホイール４０は、ユニサイクルホイールに限定されない。

キャスタ８０を備えるサポートフレーム部は、複数の管材を要素とする枠体として形成される。サポートフレーム部を構成する管材の素材としては、例えば、アルミニウム合金若しくはスチールなどの金属又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などを用いることができる。

次に第二実施形態による歩行支援機１１のサポートフレーム部の構造を更に詳細に説明する。後向き移乗タイプの歩行支援機１１の場合、使用者Ｕが歩行支援機１１の前方から移乗可能とするために、サポートフレーム部の前方が開放している。

より詳細に、サポートフレーム部は、一対のキャスタフレーム６１、上フレーム６２及び２本の連結フレーム６３を備えている。

一対のキャスタフレーム６１は、歩行支援機１１において使用者Ｕが移乗可能な程度の幅だけ左右に離間した２本の管部材から構成される。具体的には、キャスタフレーム６１は、キャスタフレーム傾斜部６１１と、キャスタフレーム傾斜部６１１の下部で屈曲し下方に延びるキャスタフレーム下縦部６１２とを有している。キャスタフレーム下縦部６１２の下端部にはキャスタ８０が取り付けられている。キャスタ８０は、その小さな転がり摩擦抵抗により回動自在であり、また各車軸が垂直軸まわりに旋回して進行方向を向くように操舵される。なお、キャスタ８０は、ストッパ機能を有していることが好ましい。キャスタフレーム６１の上端部には、歩行支援機１１に搭乗する使用者Ｕが手で把持するためのグリップ部６１ａが設けられている。

キャスタフレーム６１に連結する上フレーム６２は、上から見た場合に略Ｕ字状を呈する管部材からなる。すなわち、上フレーム６２は、上フレーム後部６２１と、上フレームサイド部６２２、６２２を有するように略Ｕ字状に曲げ加工されて形成される。上フレームサイド部６２２、６２２は、使用者Ｕの両腕が届く程度の幅だけ離間し、その前方側が開放している。

上フレームサイド部６２２の前端部には、キャスタフレーム６１の上部（詳細には、グリップ部６１ａの近接下部）が溶接等により接合している。図４及び５に示すように、キャスタフレーム６１と上フレームサイド部６２２との間に掛け渡して、補強フレーム６４を設けることが好ましい。なお、図示はしないが、一対のキャスタフレーム６１、６１の下部を連結するキャスタフレーム連結部を設けてもよい。キャスタフレーム連結部は、使用者Ｕが歩行支援機１１に移乗する際の妨げにならないように、その中央部が歩行面に向けて若干湾曲していることが好ましい。

一対の連結フレーム６３は、それぞれ９０度以上の鈍角に曲げ加工がされた管部材からなる。連結フレーム６３、６３は、互いに平行にサドルフレーム３０から延設され、他端部が上フレーム６２の上フレーム後部６２１に連結して、上フレーム６２を支持している。

また、図示はしないが、上フレームサイド部６２２の上に、適宜のひじ掛け部を設けてもよい。

このような構成の歩行支援機１１を利用する場合、使用者Ｕは、上フレーム６２及びキャスタフレーム６１の前方の開放部分から、後向きで歩行支援機１１に移乗することができる。図６に示すように、サドル２０に着座した使用者Ｕは、歩行面Ｓ（床面、地面）を足で漕ぐ動作で、前後方向に移動することができる。また、使用者Ｕは、自分の足を使って、メインホイール４０を中心にその場で旋回（向きを変える）ことができる。したがって、足などの運動器に衰えや障害がある使用者Ｕであっても、健常者同様の歩行姿勢や歩行動作を支援することができ、運動器の機能向上を効果的に実現できる。

以上、実施形態として説明した歩行支援機１０、１１は、従来よりも簡素な構成でありながら、機動性が高く、使用者が気軽に利用できる等のメリットがある。

１０、１１ 歩行支援機
２０ サドル
３０ サドルフレーム
３１ ポスト
３１ａ 支持点
３２ フォーク
４０ メインホイール
４０ａ 回動軸
５１ グリップフレーム
５１ａ グリップ部
５２ 上フレーム
５３ 連結フレーム
５４ キャスタフレーム
５５ 補強フレーム
６１ キャスタフレーム
６１ａ グリップ部
６２ 上フレーム
６３ 連結フレーム
６４ 補強フレーム
８０ キャスタ
Ｓ 歩行面
Ｕ 使用者

Claims (5)

1. 使用者の歩行を支援するための歩行支援機であって、
   使用者が着座するためのサドルと、
   前記サドルを、その一端部で支持するサドルフレームと、
   前記サドルフレームの他端部で回動自在に支持されるメインホイールとを備え、
   前記サドルフレームにより支持される前記サドルの支持点が、前記メインホイールが回動する仮想の回動平面上において、前記メインホイールの回動軸の上方であって、かつ、前記メインホイールの回動軸を通る垂直線に対し一側に偏位した位置にあり、
   前記回動平面を挟み、前記メインホイールに対して前記サドルの支持点が偏位する側に少なくとも一対のキャスタが更に設けられている歩行支援機。
2. 使用者が把持するためのグリップ部を有するグリップフレームと、前記グリップフレームが取り付けられ一側が開放してＵ字状をなす上フレームと、前記サドルフレームから延設され前記上フレームに連結して該上フレームを支持する連結フレームと、前記キャスタをその下端部に設ける一対のキャスタフレームとを備え、
   前記一対のキャスタフレームの上端部が前記上フレームの各開放端部にそれぞれ連結している、請求項１に記載の歩行支援機。
3. 使用者が把持するためのグリップ部をその上端部に有し前記キャスタをその下端部に設ける一対のキャスタフレームと、一側が開放してＵ字状をなしその各開放端部に前記一対のキャスタフレームがそれぞれ連結する上フレームと、前記サドルフレームから延設され前記上フレームに連結して該上フレームを支持する連結フレームとを備えている、請求項１に記載の歩行支援機。
4. 使用者が移乗するために、前記一対のキャスタフレームが離間して開放している、請求項２又は３に記載の歩行支援機。
5. 使用者が前記サドルに着座した状態で該使用者の体重を免荷しつつ、該使用者が二足で歩行面上を漕ぐ動作をすることで移動が可能とされている、請求項１〜４の何れか１項に記載の歩行支援機。
   

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