JP2019146658A - 歩行支援具 - Google Patents

Abstract

【課題】下腿の荷重支持と歩行周期に合せて膝が曲げられることを可能にして、歩行の支援を行うことを比較的簡単で小型の機構で歩行支援を実現する。【解決手段】使用者の歩行を支援する歩行支援具１０であって、大腿に支持される第１リンク部１５と、下腿または足に支持される第２リンク部２５と、第１リンク部１５と第２リンク部２５とを連結するとともに回動を許容するリンク連結部６０と、第１リンク部１５と第２リンク部２５の間に介在し、第１リンク部１５と第２リンク部２５とを所定の角度に固定するストッパ部材１００とを備え、リンク連結部６０（６１、６４）において、第１リンク部１５と第２リンク部２５とが互いに連結して回動する位置を変更可能にする。【選択図】図７

Description

この発明は、使用者の膝から下の脚部にかかる体重を支持しつつ歩行を支援する装着具に係り、より詳しくは使用者の膝に掛かる体重の一部を支持して膝への負荷を低減しつつ膝を曲げ伸ばしての歩行を可能とする歩行支援具に関する。

一般に歩行は、片足が接地してから接地面を離れまた接地するまでの歩行周期を繰り返している。この歩行周期には、足が接地面についている立脚期と足が地面から離れている遊脚期に分かれている。この立脚期には、右足の右立脚期と左足の左立脚期が生じ、この右立脚期と左立脚期が重なり両足で立脚する両脚支持期がある。また、片側の足の立脚期は単脚支持期とも言われている。そして、一回の歩行周期には両脚支持期と単脚支持期が２か回ずつ生じていることになる。

従来から、歩行に際して膝に何らかの支障があったり、膝が弱っていたりする場合、これらにかかる体重の一部を支えて歩行を支援する支援具が知られている。そして、歩行に際しては単に体重の一部を支えて固定するのみではなく、遊脚期にある足は他方の足の立脚期の状態に応じ多少膝の曲げ伸ばし、すなわち、屈曲と伸展を可能にすることが歩行時のバランスをとるために必要とされている。

このため、たとえば特許文献１のものは、使用者の大腿に支持された大腿フレームＲ1と下腿に支持されるとともに使用者の足が接地しないように位置させる接地部を有する下腿フレームＲ２が示されている。この大腿フレームＲ１と下腿フレームＲ２は、膝付近に旋回点ＲＫを有して旋回可能とする旋回支持機構を備えている。

この旋回支持機構は、同文献１の図１に示されるように、大腿フレームＲ１に取り付けられた湾曲形状で中空のカートリッジＣＴと、下腿フレームＲ２に取り付けられ上記のカートリッジＣＴ内を摺動する湾曲形状のトラックＴＲを有している。この旋回支持機構におけるカートリッジＣＴとトラックＴＲは、ここでは図示していないが、同文献１の図２にされるように使用者の歩行周期の立脚期において体重を支え固定する状態（同文献１図２のＡ、Ｆ、Ｇ）と、遊脚期において膝の屈曲と伸展を可能にする状態（同文献１図２のＢ〜Ｅ）が可能となり、旋回支持機構の装着側の足の遊脚時に、膝の曲げを行うことができ、歩行時のバランスが取れる。

また、特許文献２のものも、大腿に支持された大腿リンクＲ１と下腿に支持された下腿リンクＲ２との間に、リンク軸ＲＫを含んで四節リンク機構を介して構成されている。この装置は、膝が１８０°〜１８５°の膝折れ禁止状態には、膝関節への負荷を軽減するようになっている。さらに、この装置は、膝折れ禁止状態から膝折れ状態に移行する際、膝折り移行状態になったことを報知する。また、不意に膝折れ状態にならないように，四節リンク機構のカムにピンが係合部して抵抗力として作用する抵抗発生手段も備え、無暗に膝折れ状態に戻ったり、移行したりしないようにしている。

米国特許９，３７５，３７７号公報 特開２０１３−１３５８０４号公報

上記のように、歩行周期に合わせて立脚時には下腿の荷重を支持するとともに遊脚時には歩行周期に合せて膝が曲げられることが求められている。特許文献１では、中空のカートリッジＣＴとこの中を摺動するトラックＴＲからなる旋回支持機構でこれを実現している。しかしながら、この旋回支持機構は膝の背面（後膝部）側で比較的大型の機構となっている。したがって、使用者へのこの機構の装着や取り外しが簡単にはできない。また、たとえば、この旋回支持機構を装置したまま、椅子に座ることは難しい。

また、特許文献２も立脚期の荷重支持と遊脚時の膝の折り曲げが可能であるが、立脚時から遊脚時への移行は、駆動モータなどの別の駆動手段を用いて抵抗発生手段より大きな力で移行することが必要となり、簡単な機構では歩行の補助がなされない。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、歩行周期に合わせて立脚時には下腿の荷重を支持するとともに遊脚時には歩行周期に合せて膝が曲げられるよう進展と屈曲を可能にして、歩行の支援を行うことを比較的簡単かつ小型の機構で実現するとともに、支援具の着脱や歩行がスムーズに行える歩行支援具を提供することにある。

ここでの開示は、上記課題を解決するため以下の手段を有する。
すなわち、使用者の歩行を支援する歩行支援具であって、大腿に支持される第１リンク部と、下腿または足に支持される第２リンク部と、前記第１リンク部と第２リンク部とを連結するとともに回動を許容するリンク連結部と、前記第１リンク部と第２リンク部の間に介在し、前記第１リンク部と第２リンク部とを所定の角度に固定するストッパ部材とを備え、前記リンク連結部において、第１リンクと第２リンクとが互いに連結して回動する位置を変更可能にするものである。

上記構成によれば、歩行周期に合わせて立脚時には下腿の荷重を支持するとともに遊脚時には歩行周期に合せて膝が曲げられるよう進展と屈曲を可能にして、歩行の支援を行うことを比較的簡単で小型の機構で実現するとともに、支援具の着脱や歩行がスムーズに行える歩行支援具が提供できる。

使用者の右下肢に装着された状態の歩行支援具の全体側面図。 使用者の右下肢に装着された状態の歩行支援具の全体正面図。 図１の下肢を省略した状態の歩行支援具の全体側面図。 図３の裏面側を示す歩行支援具裏面の全体側面図。 図２の下肢を省略した状態の歩行支援具の全体正面図。 右下肢を省略した状態の歩行支援具のリンク連結部を拡大した斜視図。 使用者の歩行状態に応じたリンク連結部(角度設定部)の状態を示す図で、図７（ａ）は使用者の歩行周期の立脚期初期を示す図。図７（ｂ）は図７（ａ）の歩行状態に対応するリンク連結部の説明図。図７（ｃ）は図７（ｂ）の状態のリンク連結部の裏面を示す説明図。 図７に続く使用者の歩行状態に応じたリンク連結部(角度固定部)の状態を示す図で、図８（ａ）は使用者の立脚期初期に続き右脚に体重が移動した図。図８（ｂ）は図８（ａ）の歩行状態に対応するリンク連結部の説明図。図８（ｃ）は図８（ｂ）の状態のリンク連結部の裏面を示す説明図。 図８に続く使用者の歩行状態に応じたリンク連結部(角度固定部)の状態を示す図で、図９（ａ）は右脚の立脚期（単脚支持期）を示す図。図９（ｂ）は図９（ａ）の歩行状態に対応するリンク連結部の説明図。図９（ｃ）は図９（ｂ）の状態のリンク連結部の裏面を示す説明図。 図９に続く使用者の歩行状態に応じたリンク連結部(角度固定部)の状態を示す図で、図１０（ａ）は使用者の右脚の立脚期からの移行開始（単脚支持期から両脚支持期への移行）を示す図。図１０（ｂ）は図１０（ａ）の歩行状態に対応するリンク連結部の説明図。図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の状態のリンク連結部の裏面を示す説明図。 図１０に続く使用者の歩行状態に応じたリンク連結部(角度固定部)の状態を示す図で、図１１（ａ）は使用者の歩行周期の立脚期の終期（両脚支持期／遊脚期への移行）を示す図。図１１（ｂ）は（ａ）の歩行状態に対応するリンク連結部の説明図。（ｃ）は（ｂ）の状態のリンク連結部の裏面を示す説明図。 使用者の歩行周期に合わせて歩行支援具の作用を簡易に説明するで、図１２（ａ）は歩行周期と歩行支援具の状態を説明する図。図１２（ｂ）はここで開示の歩行支援具の基本構成とその作用を説明する図。 図６に関連し使用者の下肢を省略した膝固定角度調整機構を説明する図で、図１３（ａ）は膝固定角度調整機構の斜視図。図１３（ｂ）は、上記斜視図を矢視Ａからの一部透過状態とした説明図。図１３（ｃ）は、膝固定角度調整機構の一部を透過状態とした分解斜視図 図１３に示された角度調整機構の各角度（三段階）に調整された歩行支援具の比較で、図１４（ａ）は最も小さい角度（ａ°）とした説明図。図１４（ｂ）は中間の角度（ｂ°）とした説明図。図１４（ａ）は最も大きい角度（ｃ°）とした説明図。 歩行支援具の足載置台と接地部にセットされるインソールを説明する図で、図１５（ａ）は三層のインソールの説明図。図１５（ｂ）は最大厚さのインソールを歩行支援具の足部に挿入した外観図。図１５（ｃ）は上記図１５（ｂ）の踵から足先の断面説明図。 歩行支援具の角度調整を行い足載置台と接地部にセットされるインソールを段階的に挿入した状態を説明する図で、図１６（ａ）はもっとも厚い三層のインソールを挿入し接地面との間で大きい角度（ａｆ°）の状態の外観図。図１６（ｂ）は中間厚さの二層のインソールを歩行支援具の足部に挿入し接地面との間で中間角度（ｂｆ°）の状態の外観図。図１６（ｃ）はもっとも薄い一層のインソールを歩行支援具の足部に挿入し挿入し接地面との間で小さい角度（ｃｆ°）の状態の外観図。 図１６の踵から足先の断面図で、図１７（ａ）は図１６（ａ）に対応した三層のインソールを挿入した状態での断面説明図。図１７（ｂ）は図１６（ｂ）に対応した二層のインソールを挿入した状態での断面説明図。図１７（ｃ）は図１６（ｃ）に対応した一層のインソールを挿入した状態での断面説明図。 歩行支援具の足部における接地部の説明図で、図１８（ａ）は接地部の一部断面説明図。図１８（ｂ）は接地部の底面側からの斜視図。図１８（ｃ）は接地部の底面図。 膝固定角度調整と足裏荷重の相関を説明する図で、図１９（ａ）は図１４でも示した三段階の角度に調整した説明図。図１９（ｂ）は、膝固定各角度とインソール部材のクッション性の相関を説明するグラフ。図１９（ｃ）は、膝固定各角度と大腿部（第１リンク）支持する荷重と足載置台に掛かる荷重の分散の相関を説明するグラフ。 従来技術の説明図。 図２０とは異なる従来技術を説明する図で、図２１（ａ）は使用者に歩行支援具を装着した説明図。図２１（ｂ）は図２１（ａ）のリンク部拡大図。図２１（ｃ）は、図２１（ｂ）における係止状態の説明図。

図１から図５を参照してここに開示の歩行支援具を説明する。図１は使用者の右下肢に装着された状態の歩行支援具の全体側面図であり、図２は使用者の右下肢に装着された状態の歩行支援具の全体正面図である。また、図３は図１の下肢を省略した状態の歩行支援具の全体側面図であり、図４は図３の裏面側を示す歩行支援具裏面の全体側面図である。図５は図２の下肢を省略した状態の歩行支援具の全体正面図を示している。

ここで、各図における歩行支援具の符号の付与について説明する。ここで開示の歩行支援具は左右の足の両方または片方に装着可能になっている。そして図２のように右脚を膝の外側と内側に同じ機構で挟んで装着されている。したがって、１つの部材は膝の内側と外側に位置とする場合がある。ここでは１つの部材に対して、内側と外側そしてこれらを統合した符号（以下、統合符号）が付与されている。

そして、図１のように外側側面の図では統合符号を優先し、外側の符号をかっこ書きあるいは省略して表記している。しかし図２のように外側、内側が現れる正面図などでは、外側、内側の符号を優先し、かっこ書きで統合表記するか省略する場合がある。また、たとえば、図１は歩行支援具の膝の外側であるとともに膝から離れた表側を示し、ここでは表側という。一方、図３は膝に近い側の裏側を示し、ここでは裏側として説明する。

［歩行支援具全体構成］
図１及び図３に示されるように、ここで開示の歩行支援具１０は、使用者の右脚に装着した場合の全体側面図である。図１は使用者の下肢１に装着した図であり、図３は使用者の下肢１を省略している。歩行支援具１０は、使用者の大腿３の下側に装着され支持する第１リンク部１５（第１リンク部外１７）と、これにリンク連結部６０で連結され下腿に沿って伸び接地面ＧＰに接地する接地部７５部を有する第２リンク部２５（第２リンク部外２７）から構成されている。

［第１リンク部の支持]
第１リンク部１５は、大腿部の股関節部１２（図１９参照）に近いほうを上保持ベルト４５で、膝９に近いほうを下保持ベルト５０で確りと保持し、必要に応じて使用者の体重を受け止めることができる。
また、上保持ベルト４５や下保持ベルト５０と大腿３との間にはクッション性のある部材からなる大腿カバー２０が配置され、これらのベルトによる締め付け感を緩和させるように、いわゆるカフ状に設けられている。

また、この第１リンク部１５は、膝９の側方に延びる第１リンク部下部８５（第１リンク部下部外８７）を有し、膝９付近で第２リンク部２５と連結するリンク連結部６０の一部を構成している。

［第２リンク部の支持］
次に、第２リンク部２５は第１リンク部１５にリンク連結部６０を介して連結されている。この第２リンク部２５は、下腿５に沿って接地面ＧＰ側に延び踵連結部３５（踵連結部外３７）に軸支されて踵部３０を連結している。この踵部３０は、接地面ＧＰに接地する接地部７５が位置している。

この第２リンク部２５は、膝９に近い側にリンク連結部６０で第１リンク部１５に連結されるリンクプレート９５と、このリンクプレート９５を固定する第２リンク部上部９０（第２リンク部上部外９１）と、踵連結部３５側に延びる第２リンク下腿部８１（第２リンク下腿部外８２）から構成されている。

したがって、第１リンク部１５の体重の一部である荷重は、リンク連結部６０、リンクプレート９５、第２リンク部上部９０、第２リンク下腿部８１、踵連結部３５、踵部３０を経て接地部７５に支持されて接地面ＧＰで受けることになる。

[踵部の支持]
上記の踵部３０は、接地面ＧＰに接地する接地部７５とその上方で使用者の足７の足裏を載せる足載置台６８が配置されている。足載置台６８はクッション性のあるインソール７０で構成されている。また、使用者の足７は、踵部３０に設けられた足保持ベルト５５で足載置台６８との間で保持されるようになっている。ここの保持は、比較的緩く通常に靴を履くような感覚が得られる程度としている。

［膝の角度固定］
上述した歩行支援具１０は、負荷を軽減したい膝９の側に装着して使用するものであるが、もっとも膝９に負荷がかかる時は、歩行の歩行周期における立脚期で、さらに片側のみで体重を支える単脚支持期である。膝９にもっとも負荷のかかる歩行の単脚支持期には、ここで開示の歩行支援具１０が使用者の体重を受けるように膝９を固定する角度固定部８０が設けられている。

この膝９の角度固定部８０は、リンク連結部６０で回動可能に連結され大腿３を支持する第１リンク部１５と下肢に沿って伸び接地部７５を有する第２リンク部２５を所定の角度に固定する。この所定角度の固定は、大腿３を支持する第１リンク部１５の中ほどに設けられたストッパ回動部１１０（ストッパ回動部外１１１）に回動可能に第２リンク部２５に向って垂下したストッパ部材であるストッパレバー１００が設けられている。

なお、ここで開示の説明における、膝の固定角度とは、角度は膝の裏側の曲げ角度をいい、後膝部側の後大腿部（もも）と後下腿部（ふくらはぎ）がなす角度である。また、より正確には、後に説明する図１９で記載した、使用者の股関節部１２と膝側方の回動位置を通る直線と、使用者の踝と膝側方の回動位置を通る直線をいう。したがって、多少の角度誤差が生じるが上述のいずれも膝の角度と表現する。

このストッパレバー１００は、図１及び図３に示すように第２リンク部２５に位置する受け部１１５（受け部外１１７）にその下端が当接している。この状態で使用者の体重を、第１リンク部１５の荷重として受けるとストッパレバー１００が荷重を受け部１１５に与え、第２リンク部２５の下端の接地部７５を介して接地面ＧＰで多くの荷重を受けることになる。この時の膝９の曲げ角度は、リンク連結部６０で回動自在の第１リンク部１５と第２リンク部２５との所定の開き角度に受け部１１５に当接するストッパレバー１００によって支えられている。この状態は使用者の歩行周期の単脚支持期であり、膝９に与える負荷が軽減される。この受け部１１５に当接するストッパレバー１００とで膝９を所定角度で固定する角度固定部８０を構成する。

なお、この角度固定部８０には、受け部１１５からストッパレバー１００を移動するトリガー部材としての外しばね１２０（外しばね外１２２）がリンク連結部６０の第１リンクピン６１との間に張設されている。また、この外しばね１２０によりストッパレバー１００が戻される位置を規定するストッパピン１３０（ストッパピン外１３１）が第１リンク部１５に設けられている。

［リンク連結部／リンクプレート］
ここで、上記のリンク連結部６０の一部を構成するリンクプレート９５について述べる。図３に示されているように、第１リンク部１５と第２リンク部２５はリンク連結部６０で回動可能に連結されている。上記のリンクプレート９５は、第２リンク部２５の第２リンク部上部９０に取り付けビス９９により所定角度に固定されて取り付けられ、第２リンク部２５を構成している。このリンクプレート９５は上記のストッパレバー１００や、第２リンク部上部９０にリンクプレート９５を取り付ける角度を調整する角度設定レバー１５０（角度設定レバー外１５１）が設けられている。

また、このリンクプレート９５には、第１リンク部１５の第１リンク部下部８５（第１リンク部下部外８７）に設けられた第１リンクピン６１（第１リンクピン外６２）が嵌合される第２リンク溝６４（第２リンク溝外６５）が設けられている。したがって、この第１リンク部１５の第１リンクピン６１が第２リンク部２５の第２リンク溝６４に嵌合（溝係合）することによりリンク連結部６０係合部を構成し、回動かつ回動支点位置の変更が可能なっている。言い換えると、前記リンク連結部において、前記第１リンク部１５と前記第２リンク部２５とが互いに連結して回動する位置を変更可能にしている。

さらに、このリンクプレート９５には、第１リンクピン６１とストッパレバー１００との間にストッパレバー１００の受け部１１５からの離脱を行う外しばね１２０が位置している。このリンク連結部６０のさらなる構成や動作は、図６以下の説明の中で述べる。

［片側下肢への装着］
ここからは、歩行支援具１０の使用者の前から見た正面図を用いて説明する。この歩行支援具１０は、左右の下肢に装着してもよく、また何れか一方の下肢の内側のみにも装着してもよいが、ここでは、図２及び図５により右側の下肢１の外側と内側に装着した歩行支援具１０を説明する。図２は右側の下肢１に装着した場合の正面図であり、図５は、説明の都合上、下肢１を省略した正面図である。

既に図１及び図３の側面図で説明した部材と重複する部材は、説明を簡略するが、図２
には、第１リンク部外１７と第１リンク部内１８が大腿３に上保持ベルト４５と下保持ベルト５０によって大腿３を支持して装着される。この第１リンク部外１７は第１リンク部下部外８７にリンク連結部６０を構成する第１リンクピン外（係合部）６２が設けられている。同様に第１リンク部内１８にも第１リンク部下部内８８にリンク連結部６０を構成する第１リンクピン内（係合部）６３が設けられている。

右脚の下腿５には、リンク連結部６０で連結された第２リンク部上部外９１から接地部７５に下腿５に沿って伸びる第２リンク下腿部外８２で第２リンク部外２７を構成している。また、同様に第２リンク部上部内９２から接地部７５に下腿５に沿って伸びる第２リンク下腿部内８３で第２リンク部内２８を構成している。そしてそれぞれにストッパ部材であるストッパレバー外１０２とストッパレバー内１０３が設けられ、これらの先端を受ける受け部外１１７と受け部内１１8が設けられている。

さらに、第２リンク部外２７の第２リンク下腿部外８２の端部には接地部７５を支持する踵連結部外３７が設けられている。また、第２リンク部内２８の第２リンク下腿部内８３の端部には接地部７５を支持する踵連結部内３８が設けられている。したがって、足載置台６８を保持する接地部７５は第２リンク下腿部外８２と第２リンク下腿部内８３に挟まれて支持されている。また、右の足７は踵部３０に設けられた下保持ベルト５０によって、実施的に第２リンク部２５に支持される。なお上記の足載置台６８は、インソール７０の上面が足裏の接地面として構成されている。

図５に示すように、第２リンク部２５の下端側においては、特に詳しい図示はしていないが、下腿５の太さに対して調整できるように別構造となっている。また、第２リンク部上部外９１と第２リンク部上部内９２は別構造として構成され、これらの間には互いの間隔を調整する第２リンク幅調整ネジ２９が設けられている。この第２リンク幅調整ネジ２９から足載置台６８方向にかけては大きく切欠きが設けられ、第２リンク空洞部３２となっている。また、この内側と外側の別構成は第１リンク部１５も第１リンク部外１７と第１リンク部内１８で図示破線のように別構成となっている。この第１リンク部外１７と第１リンク部内１８も特に図示していないがその幅を調整可能なっている。

これらの構成により、使用者の体型に合わせて調整可能とするとともに歩行支援具１０自体の軽量化を図っている。この歩行支援具１０の素材は、たとえば、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂などの何れかの樹脂材料から形成し、より軽量化を図っている。また、第２リンク部２５は上記の樹脂をシートとして筒形状にしてある。この樹脂シートの筒形状は、第２リンク部２５の横方向断面では円弧上を構成しているため、樹脂シートに、いわゆる腰が生じ、荷重が掛かる方向には比較的強度が増す。したがって、ここで開示の歩行支援具１０は、軽量かつ薄型でありながら一定の強度を保つようにしてある。

［歩行支援具の裏面構成］
ここからは、図４を参照して、図３で示された歩行支援具１０の裏面側（膝９に近い側）を説明する。ここでは、足７を支持する踵部３０や足載置台６８は足先側から踵にかけての断面図としてある。

［ブレーキ部］
すでに説明したように、第２リンク部２５の第２リンク部上部９０にはリンク連結部６０を構成するリンクプレート９５（リンクプレート外９６）が取り付けビス９９で複数個所が取り付け固定されている。このリンクプレート９５には、すでに説明したように表側で第１リンク部１５の第１リンク部下部８５に設けられた第１リンクピン６１が設けられ、裏側には第１リンク回動部１３５（第１リンク回動部外１３６）が図示のように円弧形状に設けられている。

一方、リンクプレート９５には、上記の第１リンク回動部１３５の外周から少し下方に離れた位置にブレーキ受け部１４０（ブレーキ受け部外１４１）が突出して設けられている。さらにこのブレーキ受け部１４０にはその周辺に第１リンク回動部１３５と接合した際には、制動作用を与えるブレーキシュー１４５（ブレーキシュー外１４７）がやはり円弧状に設けられている。したがって、この第１リンク回動部１３５とブレーキ受け部１４０とこれに取り付けられたブレーキシュー１４５でブレーキ部１３４を構成している。

［膝付近の構成］
ここからは、図６の斜視図を参照して、これまで説明したリンク連結部６０、（膝）角度固定部８０、膝固定角度調整部９４、ブレーキ部１３４について確認する。この図６は、図１から図５までの右側下肢１の膝付近を示しており、膝９を省略して内側と外側及び外側の表側と内側の裏側を表している。

これまでも、述べたように第１リンク部１５と第２リンク部２５はリンク連結部６０で回動しまた互いの回動支点が移動可能になっている。リンク連結部６０は、第１リンク部１５の第１リンク部下部８５に設けられた第１リンクピン６１が、第２リンク部２５の第２リンク部上部９０に固定して取り付けられたリンクプレート９５の第２リンク溝６４に溝係合部して、回動及び溝内を第１リンクピン６１が回動支点を変えられるようになって係合部を構成している。なお、この係合は、特に図示されていないが、第１リンク部１５側にリンク溝を設け、第２リンク部２５側にリンクピンを設けて溝係合をさせてもよい。

単脚支持期における膝の角度固定部８０は、第１リンク部１５の中ほどのストッパ回動部１１０（ストッパ回動部外１１１）から回動自在に取り付けられて垂下するストッパレバー１００（ストッパレバー外１０２）と、第２リンク部２５に固定して設けられたリンクプレート９５（リンクプレート外９６）の先端に当接する受け部１１５（受け部外１１７）から構成される。また、リンクプレート９５にはストッパレバー１００を受け部１１５から第１リンクピン６１側に牽引する外しばね１２０（外しばね外１２２）が設けられている。この外しばね１２０は第１リンク部１５に掛かった荷重が軽減するとストッパレバー１００を引き、受け部１１５から外す。

また、この外しばね１２０によって受け部１１５との間の係止が解除されたストッパレバー１００は、ストッパ回動部１１０と第１リンクピン６１との間に位置するストッパピン１３０（ストッパピン外１３１）によって戻る位置が規定されている。この角度固定部８０は図６（図２と図５の正面図）に示されるように、片側の下肢１の内側と外側に設けられている。この角度固定部８０の動作や作用については、追って図７から図１２の説明で述べる。

膝固定角度調整部９４は、上述した角度固定部８０による膝を固定する曲げ角度を調整するもので、ここで開示の歩行支援具１０では、１４０°から１７０゜の間での三段に設定可能となっている。この膝固定角度調整部９４は、第２リンク部２５の第２リンク部上部９０とリンクプレート９５（リンクプレート外９６）との取り付け位置を角度設定レバー１５０（角度設定レバー外１５１）で変更することによって行う。

ところで、角度設定レバー１５０で角度変更した後に、図３や図４で示すように、第２リンク部上部９０２とリンクプレート９５を取り付けビス９９によって固定すると互いの位置を固定できるが、この取り付けビス９９を省略してもよい。なお、膝固定角度調整部９４は、ストッパレバー１００や受け部１１５の位置や長さを変えてもよいが、細かな調整が必要となるので、第２リンク部上部９０とリンクプレート９５との固定角度を変えることにより、より簡便化が図れる。

次に、ブレーキ部１３４は、外側と内側の歩行支援具１０の裏面側（膝９に近い側）に設けられている。このブレーキ部１３４は、角度固定部８０のストッパレバー１００が受け部１１５に係止される前（単脚支持期開始時）から、あるいはストッパレバー１００が解除されている状態で第１リンク部１５に荷重がかけられたときに膝折れ状態を軽減するように、制動作用を発生させている。図６では、第１リンク部内１８の裏側が示され、第１リンク部内１８の第１リンク部下部８５の先端の円形状の第１リンク回動部内１３７が位置している。

この第１リンク回動部内１３７の外周に対してリンクプレート内９７に固定されたブレーキ受け部内１４２が位置している。このブレーキ受け部内１４２には、制動力を強めるためブレーキシュー内１４７が設けられている。したがって第１リンク回動部内１３７がブレーキ受け部内１４２に当接する方向に移動すると第１リンク回動部内１３７とブレーキ受け部内１４２の間に制動力が発生しブレーキとなって、第１リンク部外１７の第２リンク部外の回動が規制される。このブレーキ動作については、図８の説明で再度触れる。

なお、ここで開示の歩行支援具１０は、表側（膝から遠い側）に（膝）角度固定部８０が、裏側（膝に近い側）にブレーキ部１３４が設けられていることになる。また、この歩行支援具１０は、特に図示していないが両方の下肢または、片側下肢の内側のみに設けてもよいことはすでに述べたとおりである。

［歩行支援の動作］
ここからは、図７から図１２により使用者の歩行周期に合わせた歩行支援具１０作用について説明する。最初に、図１２（ａ）により使用者の歩行周期について述べ、この歩行に応じた歩行支援具１０の動作について図７から図１１によって説明し、再び図１２でまとめの説明を行う。

図１２（ａ）は、使用者（人）の歩行周期を示す図で、ここで開示する歩行支援具１０を右脚に装着しているので、右脚をやや太い線で示している。この図での歩行周期は右脚の立脚期から遊脚時に移行する。この場合、右脚の立脚期においては、左脚も接地する両脚支持期と右脚のみが接地する単脚支持期がある。歩行周期は右脚の立脚期と遊脚期があり、これと交互に左脚の立脚期と遊脚期がある。また、立脚期においては、人の体重移動がなされて体重がかかり、遊脚期には、逆に荷重が軽減して体重が抜ける。

図１から図１２までに示した歩行支援具１０では、立脚期の荷重を受けるときには、ブレーキ部１３４により制動を発生し、もっとも膝に負担がかかる立脚期の（右脚）単脚支持期には角度固定部８０によって荷重を支え、膝へ荷重負担を軽減する。また、ここに開示の歩行支援具１０は、遊脚期に移行する単脚支持期から両脚支持期への移行で（右足指の）蹴り出しと、遊脚期における（右脚の）膝の曲げ伸ばしが比較的自由に行えて、歩行のバランスをとることができる。これらにより、開示の歩行支援具１０は、歩行がよりスムーズに行えるように支援できる。なお、図１２（ａ）中に示す（）内の数字は、これから説明する各歩行状態を示す図面番号を示している。

以下、図７から図１２により使用者（人）の歩行状態に応じた歩行支援具１０の状態を示すが、これらの各図の（ａ）は使用者（人）の歩行状態を示している。各図（ｂ）は、右脚に装着された歩行支援具１０の外側の表側で、特にリンク連結部６０と角度固定部８０の状態を示している。また、各図（ｃ）は、右脚に装着した歩行支援具１０の外側の裏側で、特にブレーキ部の状態を示している。なお、各図（ｂ）の二点鎖線図の円内は、リンク連結部６０における第１リンク部１５の第１リンクピン６１と第２リンク部２５に固定されたリンクプレート９５に設けられた第１リンクピン６１が嵌合する第２リンク溝６４の嵌合状態を示している。

［立脚期初期］
まず、図７から説明する。図７（ａ）は使用者の歩行周期の立脚期初期を示す図ある。この立脚期は左脚との両脚支持期となっていて、第１リンク部１５に少し荷重が掛かり始めている。これに対応する図７（ｂ）でこの状態のリンク連結部６０は、第１リンクピン６１が第２リンク溝６４の上部から離れながら回動を開始している。ストッパレバー１００は、外しばね外１２２によりストッパピン１３０に当接したまま回動を開始する。この状態では、ストッパレバー１００の先端は受け部１１５に接触していない状態である。図７（ｃ）に示す裏面のブレーキ部１３４では、第１リンク部１５の第１リンク回動部１３５が多少下降し第２リンク部２５に固定されたリンクプレート９５に設けられたブレーキシュー１４５に接触していないが、間隔が縮まっている状態を示している。

［立脚期の体重移動］
次に、図８は、図７に続く使用者の歩行状態の図である。図８（ａ）は使用者の立脚期初期に続き右脚に体重が移動している。これにより第１リンク部１５に荷重が掛かりつつある。これに対応する図８（ｂ）では、リンク連結部６０は、図示二点鎖線内に示すように第１リンクピン６１が第２リンク溝６４の下部に移動して回動を行っている。ストッパレバー１００の先端は、受け部１１５に当接して回動している。この当接しての回動により、外しばね１２０の弾性力に抗して伸ばされる。図８（ｃ）に示す裏面のブレーキ部１３４では、第１リンク部１５の第１リンク回動部１３５が、下降して第２リンク部２５に固定されたリンクプレート９５に設けられたブレーキシュー１４５に接触して制動を受けている。したがって、膝９は、ブレーキ部１３４により制動がかけられながらに、角度固定部８０により固定される。この場合、このブレーキ部は、ストッパレバー１００が受け部１１５部に当接する前に制動をかける。これにより急激な係止が防げる。

［単脚支持期］
図９は、図８に続く使用者の歩行状態を示す図である。ここでの図９（ａ）は右脚の立脚期（単脚支持期）を示す図で、体重はほとんど右脚に移行する。これに対応する図９（ｂ）でこの状態のリンク連結部６０のストッパレバー１００はその先端が、受け部１１５に当接した状態でより体重移動がされる（同図の荷重Ｗで表記）。この状態では、ストッパレバー１００は受け部１１５に当接しているので、この図以上に移動することはできず、荷重が掛かると今度は第１リンク部１５が図示反時計方向の矢印に移動する。したがって、リンク連結部６０は、同図二点鎖線に示すように、第１リンクピン６１が第２リンク溝６４の上部に移動する。

膝９は、ストッパレバー１００と受け部１１５及びリンク連結部６０からなる角度固定部８０で、所定角度に固定されて、体重の多くの荷重をこの歩行支援具１０で受ける。ここでは、膝９をある程度曲げた状態で荷重を支持するので、第１リンク部１５の上に大腿３が乗る状態となるので、第１リンク部１５の大腿３の取付けによる痛みなどは、垂直な支持よりも軽減される。

一方、裏面は図９（ｃ）に示す裏面のブレーキ部１３４では、第１リンク部１５の第１リンク回動部１３５(第１回動部)が第２リンク部２５に固定されたリンクプレート９５に設けられたブレーキ受け部１４０(第２回動部)のブレーキシュー１４５から離れた状態となっている。これは、上述の第１リンクピン６１の第２リンク溝６４を上昇していることにより、ブレーキ部１３４をなす第１リンク回動部１３５がブレーキシュー１４５から離間して制動作用は生じていない。なお、膝の角度固定部８０による単脚支持期で固定する膝の角度は、ここで開示の歩行支援具１０では、１４０゜から１７０°の範囲で変えられるようになっているが、この膝固定角度調整部については、後ほど説明する。

［立脚期からの移行／単脚支持期から両脚支持期へ］
図１０は、図９に続く使用者の歩行状態を示す図である。（ａ）は使用者の右脚の立脚期からの移行開始（単脚支持期から両脚支持期への移行）を示す図である。 ここに移行すると、図１０（ｂ）に示すように、使用者の下肢１の伸ばし動作が始まり体重が抜け第１リンク部１５の荷重が軽減する。すると、外しばね１２０により弾性的に牽引されているストッパレバー１００は、図示矢印のように，同図右側に回動移動して、受け部１１５から離脱するようになる。ここでは、リンク連結部６０は、同図二点鎖線に示すように、第１リンクピン６１が第２リンク溝６４の上部に移動したままであり、荷重のみが第１リンク部１５から軽減した状態となっている。

一方、裏面は図１０（ｃ）に示す裏面のブレーキ部１３４も、第１リンク部１５の第１リンク回動部１３５が第２リンク部２５に固定されたリンクプレート９５に設けられたブレーキシュー１４５から離れた状態を維持している。ここでも、上述の第１リンクピン６１の第２リンク溝６４を上昇していることにより、ブレーキ部１３４をなす第１リンク回動部１３５がブレーキシュー１４５から離間して制動作用は生じていない。したがって、膝９の曲げ伸ばしが抵抗少なく行え、歩行における体重の移動などにバランスが取れ、歩行がスムーズに行うことができる。

［立脚期の終期／遊脚期への移行］
図１１は、図１０に続く使用者の歩行状態に応じた図である。ここでの図１０（ａ）は使用者の歩行周期の立脚期の終期（両脚支持期から遊脚期への移行）を示す図で、使用者はさらに膝９を後方に蹴り出しつつある。図１０（ｂ）はこれに対応するリンク連結部６０を示し、ストッパレバー１００は受け部１１５から外しばね１２０により、完全に外れストッパピン１３０により規制されている。この状態では、膝９は、ほぼ自由に曲げられることが可能となり、図１０（ａ）の右足先が図示のように、この歩行支援具１０で蹴り出し可能となる。この蹴り出しについては、図１８を参照して、後に述べる。

また、裏面は図１１（ｃ）に示す裏面のブレーキ部１３４も、図１０（ｃ）同様に、第１リンク部１５の第１リンク回動部１３５が第２リンク部２５に固定されたリンクプレート９５に設けられたブレーキシュー１４５から離れた状態を維持している。上述の第１リンクピン６１の第２リンク溝６４を上昇していることにより、ブレーキ部１３４をなす第１リンク回動部１３５がブレーキシュー１４５から離間して制動作用は生じていない。したがって、ここでも、膝９のさらなる曲げ伸ばしが抵抗少なく行え、歩行における体重の移動や右足指蹴り出しなどが行え、歩行がスムーズに行うことができる。

なお、図１０や図１１において、ストッパレバー１００を受け部１１５から移動して離脱させるのに、ここでの開示では外しばね１２０を用いたが、使用者が膝９を伸ばすことにより、たとえば錘などをつけて当接解除を行ってもよい。こうしても、リンク連結部６０の第１リンクピン６１が第２リンク溝６４の回動位置が、荷重の係はじめと、荷重が移動した後で互いの係合位置が異なることにより、荷重の軽減によりストッパレバー１００から受け部１１５から離脱することが可能となる。また、この歩行支援具１０の足指は蹴り出しが可能なように構成されている。 上述した図１１の動作後、図１２（ａ）にあるように、今度は左側の足の立脚期を経て、図７に示した右脚の立脚期初期に移行して歩行周期を繰り返す。

［歩行支援のまとめ］
以上のように、ここに開示の歩行支援具１０は、図７から図１１の使用者の歩行周期に合わせて膝９を固定して大腿３での荷重を支持するともに、歩行による体重移動（体重抜け）を利用して、膝９の固定を解除して膝の屈曲と接地部での蹴り出しを実現したものである。

また、図１２（ｂ）は、これまで説明してきた歩行支援具１０の体重を受ける荷重支持を、これまで説明してきた部材と共通の符号を付して示したものである。この歩行支援具１０は、大腿３を支持して、大腿を支持する第１リンク部１５と、この下端に設けられた第１リンク部下部８５と、下腿５に沿って設けられ接地面ＧＰに接地する接地部７５と、この接地部７５を支持する第２リンク下腿部８１を備えた第２リンク部２５と、この第１リンク部１５と第２リンク部２５を互いにリンクして連結部回動可能に支持するリンク連結部６０と、このリンク連結部６０で連結された第１リンク部１５と第２リンク部２５との間に介在して膝９を所定の角度で固定するストッパレバー１００を備えている。

［荷重の分散支持］
また、接地部７５は、使用者の足を載せる足載置台６８が接地部７５に弾性部材（ばね）６９を介して支持されている。したがって、使用者の立脚期の体重（Ｆ１）は、その大部分を第１リンク部１５の大腿３の支持部で受け、また、足７が載せられる足載置台６８でも受けて足裏支持（Ｆ３）をする。言い換えると、接地部７５では、立脚期のすべての体重の荷重（Ｆ１）を受けることになるが、この荷重（Ｆ１）は、膝９を折り曲げた状態で、第１リンク部１５の大腿支持（Ｆ２）と、足裏支持（Ｆ３）とで荷重を分散して支持することになり、大腿３の荷重負荷を低減するとともに、足裏にも荷重の感覚を与えて、足裏に何も刺激のないものに比べて、より歩行を実感できるようになる。なお、ここに開示の歩行支援具１０は、膝９の固定角度を変更して大腿支持（Ｆ２）と、足裏支持（Ｆ３）とで支持する分散比率を変えているが、この点以下に述べる。

次に、膝９の単脚支持期に膝を所定の角度で固定することは、すでに述べた。図６の説明でも、多少述べたが、膝固定角度調整部９４について、図１３と図１４を参照して説明する。図１３は、膝固定角度調整部９４を説明する図で、図１３（ａ）は膝固定角度調整機構の斜視図である。この図では、図６のリンク連結部６０を表側から表している。すなわち、第１リンク部１５の下端に位置し第１リンクピン６１を有する第１リンク回動部１３５が、第２リンク部上部９０に固定されるリンクプレート９５の第２リンク溝６４に嵌合している。そして、ストッパレバー１００の下端が受け部１１５に当接して、膝を角度固定している。

［膝の固定角度調整］
ここに開示の歩行支援具１０は、膝下付近に膝固定角度調整部９４を有する。すなわち、膝の固定角度調整を第２リンク部上部９０とリンクプレート９５の取付け角度（位置）を角度設定レバー１５０で、リンクプレート９５と第２リンク部上部９０との圧着と圧着解除を行う。このように構成することにより、膝９の付近で膝の固定角度調整を容易に行うことができる。

［角度変更のリンクプレート構成］
この膝固定角度調整部９４をさらに説明する。図１３（ｂ）は、上記斜視図を矢視Ａからの一部透過状態とした説明図であり。図１３（ｃ）は、膝固定角度調整機構の一部を透過状態とした分解斜視図である。これらによれば、リンクプレート９５は、ブレーキシュー１４５の横に、リンクプレート９５と第２リンク部上部９０を離間状態として、角度変更を可能とするプレート離間部１６５と、リンクプレート９５と第２リンク部上部９０を固定するプレート圧着部１６７と、プレート離間部１６５とプレート圧着部１６７との間に設けられたプレート傾斜部１６６が配置されているリンクプレート９５には、角度変更のためにリンクプレート凸部１６３が設けられている。

［角度変更の第２リンク部上部構成］
一方、第２リンク部上部９０には、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示されるように、リンクプレート９５のリンクプレート凸部１６３が圧着状態で嵌合する第２リンク第１凹部１７1と第２リンク第２凹部１７２と第２リンク第３凹部１７３が設けてある。ここで開示のものは、リンクプレート凸部１６３が第２リンク第３凹部１７３に嵌合した場合は、膝の固定角度を約１４０°に設定している。また、リンクプレート凸部１６３が、第２リンク第２凹部１７２に嵌合した場合は、膝の固定角度を約１５０°とし、第２リンク第３凹部１７３に嵌合した場合は、膝の固定角度を約１７０°に設定している。

［角度設定レバー］
この膝固定角度調整部９４は、リンクプレート９５上に設けられ、膝９付近で操作可能な位置に角度設定レバー１５０を回動して行う。膝の固定角度を調整する場合は、角度設定レバー１５０をプレート圧着部１６７からプレート傾斜部１６６を経てプレート離間部１６５に移動する。このプレート離間部１６５では、リンクプレート９５と第２リンク部上部９０の圧着が解除され、たとえば、リンクプレート凸部１６３が第２リンク第１凹部１７1との圧着を解除し、リンクプレート凸部１６３を第２リンク第２凹部１７２に嵌合する。この後再び、角度設定レバー１５０をプレート離間部１６５からプレート傾斜部１６６を経て、プレート圧着部１６７に移行するとレバー係止部１５３でリンクプレート９５と第２リンク部上部９０を圧着する。

この変更により膝を固定する曲げ角度が、１４０°から１５０°に変更できる。なお、角度設定レバー１５０は、リンクプレート９５に設けられた貫通孔１６０と、第２リンク部上部９０に設けられた第２リンク移動部１７５を通って角度固定ネジ１５５で固定される。第２リンク移動部１７５は、第２リンク第１凹部１７1、第２リンク第２凹部１７２、第２リンク第３凹部１７３に角度設定レバー１５０のレバーが移動可能なように、各凹部間に挿通できるようになっている。

なお、これらの図では、リンクプレート９５と第２リンク部上部９０との固定に角度設定レバー１５０のみで固定しているが、図３や図４に示したように、角度変更後に取り付けビス９９で固定してもよいことは言うまでもない。

［三段階の膝固定角度］
次に、上述した膝固定角度調整部９４により、開示の歩行支援具１０では、図１４に示す様に、単脚支持期に固定する膝の角度を三段階に設定できるようになっている。すなわち、膝固定角度調整部９４の角度設定レバー１５０で、図１４（ａ）は最も折り曲げが深い角度（ａ°／角度の値は小さい）としたもので、リンクプレート凸部１６３に対して第２リンク第３凹部１７３を選択して圧着し、ここで開示のものは、約１４０゜を設定している。また、図１４（ｂ）は膝の角度を中間の角度（ｂ°／角度設の値は中間）としたもので、リンクプレート凸部１６３に対して第２リンク第２凹部１７２を選択して圧着し、ここで開示のものは約１５０°を設定している。さらに、図１４（ｃ）は最も折り曲げの角度が浅い角度（ｃ°／角度の値は大きい）としたもので、リンクプレート凸部１６３に対して第２リンク第３凹部１７３を選択して圧着し、ここで開示ものは、１７０°を設定している。

以上のように、歩行支援具１０では、膝角度を図１３（ａ）のａ°、図１３（ｂ）のｂ°、図１３（ｃ）のｃ°の三段階に変更できることにより、膝の荷重負荷を大きく軽減したいときはａ°を、中間のときはｂ°を、荷重負荷が少しの軽減でよいときはｃ°を選択する。このように選択できることにより、より通常の単脚支持期に近くなり、歩行を膝の程度で支援のレベルを変えることができる。しかも、膝９の側方付近に膝固定角度を調整する角度設定レバー１５０を設けたので調整がしやすくなる。

［足首の角度］
なお、図１４には、足首の角度がａｎ°として示してあるが、膝の角度がａ°、ｂ°、ｃ°変更したとしても、ほぼ９０°の状態に維持できるように、踵連結部３５で回動可能となっている。これは、歩行時の足首の角度が無理のないようにするためである。これにより、足載置台６８の表面の傾斜角度と接地面ＧＰ面との角度は、図１４（ａ）の場合はａｆ°となり、ここで開示の角度は約１５°になる。また、図１４（ｂ）の場合はｂｆ°となり、ここで開示の角度は約１０°、図１４（ｃ）の場合はｃｆ°となり、ここで開示の角度は約５°になる。

これらの角度の変更により、接地部７５と使用者の足裏も隙間が異なるようになるが、この隙間には、クッション性の異なるインソール７０を挿入して、足裏にも図１２で説明した負荷を生じさせて、歩行支援具１０を装着した側の足裏にも歩行の実感が生じるようにしている。この点は追って触れる。

なお、図１４においては膝の角度を、ａ°（膝の折り曲げが深い、角度１４０°）、ｂ°（膝の折り曲げは中間、 角度は中間１５０°）、ｃ°（膝の折り曲げは浅い、角度は１７０°）の三段階としたが、無段階のリニアーで膝の固定する角度を設定してもよい。さらに、この歩行支援具１０の曲げ角度の最大角度は９０゜から１８０°としているので、上記の角度を超えて固定角度としてもよい。

［インソールの挿入］
先に、接地部７５と使用者の足裏との間に、クッション性の異なるインソール７０を挿入することを述べたが、このインソール７０について図１５により説明する。まず、図１５（ａ）は単体のインソール７０で素材は、ポリウレタン、ポリエステル、ポリプロピレンなどの弾性力（クッション性）のある熱可塑性プラスチックからなる。そして、弾性の異なる三層からなり、上部層７１は比較的硬くかつクッション性も低く構成されていいて足裏に直に接して支える。中間層７２は上層部より柔らかくクッション性もって構成されている。下部層７３は中間層よりさらに柔らかくもっともクッション性を持つように構成されている。

そして、図１４（ａ）で示した膝の角度ａ°で踵部の角度（足載置台６８の表面の傾斜角度と接地面ＧＰ面との角度）がａｆ゜のときは、上部層７１、中間層７２、下部層７３の三層のインソール７０を挿入する。図１４（ｂ）で示した膝の角度ｂ°で踵部の角度がｂｆ゜のときは、上部層７１、中間層７２の二層のインソール７０を挿入する。図１４（ｃ）で示した膝の角度ｃ°で踵部の角度がｃｆ゜のときは、上部層７１のみのインソール７０を挿入する。なお、ここからは、使用者の足裏に接するインソール７０表面を足載置台６８として説明する。

このようにして、いずれの膝の角度の場合も、使用者の足裏に荷重負荷を変化させ、膝の角度ａ°のときは、最もやわらかで足裏での荷重を少なくしている。膝の角度ｂ°のときは中間の柔らかさで足裏に掛かる荷重を多少多くしている。そして、膝の角度ｃ°のときは、柔らかさが少なく足裏に掛かる荷重を多くする。これにより、通常の方向になるほど足裏の荷重を増加して歩行の実感をより得るようにしてある。この点については、図１９でさらに述べる。

［インソールの実装］
図１５（ｂ）は最大厚さのインソールを歩行支援具の足部に挿入した外観図で、ここでは膝の角度をａ°として、三層のインソール７０を挿入している。ここでは、これまで説明したようにインソール７０の上部層７１の表面が足載置台６８となっている。図１５（ｃ）は上記図１５（ｂ）の先端側７７から踵側７８への断面説明図であり、上記同様に三層のインソール７０を示している。

引き続き、図１６は歩行支援具の単脚支持期に固定する膝の角度調整を行いセットされるインソールを段階的に実装した状態を示している。これによれば、図１４（ａ）に対応する図１６（ａ）では、もっとも厚い三層のインソール（７１、７２、７３）を挿入し接地面との間で大きい角度（ａｆ°）の状態の外観を示している。また、図１６（ｂ）は図１４（ｂ）に対応して、中間厚さの二層のインソール（７１、７２）を実装した中間角度（ｂｆ°）の状態の外観を示したものである。また、図１６（ｃ）は図１４（ｃ）に対応して、薄い一層のインソール（７１）を実装した小さい角度（ｃｆ°）の状態の外観を示したものである。

次に図１７は、使用者の足７を外した状態での、図１６の先端側７７を一部断面図とした状態の図で、図１７（ａ）は図１６（ａ）に対応した三層のインソール（７１、７２、７３）を挿入した状態での断面図である。この場合には、足裏の荷重がないのでインソール７０の表面をなす足載置台６８は多少膨らんだ状態でａｆ°+αとなる。図１７(ｂ)は、図１６（ｂ）に対応した二層のインソール(７１，７２)を挿入した状態での断面図である。この場合にも、足裏の荷重がないのでインソール７０の表面をなす足載置台６８は多少膨らんだ状態でｂｆ°+αとなる。また、図１７（ｃ）は図１６（ｃ）に対応した一層のインソール(７１)を挿入した状態での断面図である。この場合も、足裏の荷重がないのでインソール７０の表面をなす足載置台６８は多少膨らんだ状態でｃｆ°+αとなる。すなわち、ここで開示のインソール７０は接地部７５で支持され、足荷重により伸縮する。たとえば、足７を載置しない場合には、足７を載置した場合より１０ミリ程度膨出した状態となる。ただ、足裏の荷重のかかり方によりこの膨出の程度が異なることも考慮する。

なお、上記のαは、各層のインソール材料や弾力性(クッション性)により多少の違いがあるのは言うまでもない。また、これまでの説明では、インソール７０部材の表面を、上部層７１とするとともに足裏に接する足載置台６８として示したが、インソール７０の代わりに足載置台６８と接地部７５の間に弾性部材、たとえばばねを介在してもよい。また、上述の開示では、インソール７０を上部層７１、中間層７２、下部層７３の三層からなるとしたが、前述の踵角度(ａｆ°、ｂｆ°、ｃｆ°)ごとに厚さ及びクッション性の異なる部材をインソール部材としてもよい。要は、使用者の足裏に弾性力を与える部材を位置させることができればよい。

［接地部の構成］
ここからは、図１８により、歩行支援具１０の第２リンク下腿部８１に位置して使用者の荷重を受ける接地部７５について説明する。図１８（ａ）は、接地部７５の先端側７７のみを断面とし、他は側面とした図である。接地部７５は、これまで説明した接地面ＧＰに対して、単脚支持期は使用者の体重を受けるとともに、立脚期の終期では、図１１（ａ）及び図１２（ａ）において示した、蹴り出しを行うように構成されている。

ここでの接地部７５は、踵部３０の下側で接地する第１接地部である踵接地部１８１と、使用者の足指の付け根付近の外側で接地する第３接地部である足指付け根接地部外１８３と、同じく足指付近の内側で接地する第２接地部である足指付け根接地部内１８５の３点で、足裏を支える。また、足指に対応する位置で第４接地部である先端接地部１８７を備えている。

［底面支持部のばね構成］
これらは、図１８（ｂ）は接地部の底面側からの斜視図に示したように、踵部３０と一体の底面支持部１８０のつま先側に中央ばね取付け部１９３が設けられている。この中央ばね取付け部１９3の端部には中央バネ１９２がもうけられ、上記の踵接地部１８１が取り付けられている。この底面支持部１８０の踵側には、外側ばね取付け部１９１と内側ばね取付け部１９５が踵接地部１８１を挟んでこの底面支持部１８０に取り付けられている。この外側ばね取付け部１９１には外側板ばね１９０が設けられ、その先端には上記の足指付け根接地部外１８３が設けられている。

また、内側ばね取付け部１９５には内側板ばね１９４が設けられ、その先端には足指付け根接地部内１８５が設けられている。これらの外側板ばね１９０、中央ばね１９２、内側板ばね１９４はそれぞれ取り付け位置から接地面ＧＰ側に傾斜して設けられている。これにより、接地面ＧＰに３点で接地するともに、図１８（ａ）に湾曲した破線で示す様に、実質的に接地部７５にアーチ型の弾性力が作用するように構成されている。このアーチ型の３点支持は人の足と同様に機能するようにして、歩行支援具１０を装着しての歩行がより自然に行えるようにしている。

［先端接地部の構成］
さらに、ここで開示の歩行支援具１０の接地部７５は、足７の指先に対応して先端接地部１８７を備える。この先端接地部１８７は、上記の中央ばね取付け部１９３に回動可能にばね支持されている。このばねはコイルばねからなり、このコイルばねは足指付け根付近に対応する位置から足指先側に対応する位置にそれぞれ座を持って長手方向に配置されている。このコイルばねは、図示のように中央バネ取付け部１９３に取り付けられたコイルばね外１９６とコイルばね内１９８の２本で構成されている。このコイルばね外１９６とコイルばね内１９８はその先端に先端接地部１８７が取り付けられている。

また、この先端接地部１８７は底面支持部１８０とは隙間を持ってコイルばね外１９６とコイルばね内１９８により支持してある。したがって、すでに図１１や図１２（ａ）で説明した使用者の歩行周期の立脚期の終期（両脚支持期から遊脚期への移行）の場合に、歩行支援具１０を装着した接地部７５が接地面ＧＰを蹴り出す様に作用する。このような蹴り出し作用が行えることで、人の足の蹴り出しと同様の機能を得ることができ、歩行支援具を装着した場合もより自然な歩行行える。

なお、先端接地部１８７を支持する弾性体としてコイルばねを用いたが、板バネも使用できる。一方、ここで開示のようにコイルばねの長手方向を用いこれと交差する方向に弾性力を作用させることで、板バネを使用した場合よりも、小型の割に耐久性のある弾性作用を得ることができ、歩行時の蹴り出し作用を効果的に得られる。

［膝の固定角度と足裏荷重の相関］
ここで、膝固定角度調整部９４による単脚支持期に固定する膝の角度と足裏との相関関係について、図１９を参照して説明する。図１９（ａ）は、図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）と同じ内容の図面で、図１９（ａ1）は、膝固定角度調整部９４により膝の角度をａ°（約１４０°）とした図である。図１９（ａ２）は、膝固定角度調整部９４により膝の角度をｂ°（約１５０°）とした図である。また、図１９（ａ３）は、膝固定角度調整部９４により膝の角度をｃ°（約１７０°）とした図である。ここでも、図示の膝の角度とは、単脚支持期に使用者の股関節部１２と膝側方の回動位置を通る直線と、使用者の踝と膝側方の回動位置を通る直線とでなす角度をいう。したがって、多少の角度誤差が生じるがいずれも「膝の角度」と表現している。

また、接地部７５上には、これまで説明したインソール７０の上部層７１か足裏を載置する足載置台６８として示してある。ここでは、足載置台６８の傾斜線で部分がクッション性のあるインソール７０が挿入されていることで接明する。ここでこのインソール７０のクッション性は膝の角度で変更することも図１４から図１７で述べたとおりであるが、この点を図１９（ｂ）ではグラフで表している。このグラフでは、縦軸にインソール７０のクッション性を示し、横軸に膝の角度（膝固定角度）を示している。このグラフが示す様に、単脚支持期に膝への負担を軽減するａ°(約１４０)では、クッション性のかなりあるものを、一方、通常の単脚支持期に近い場合にはクッション性の少ないものを選択することにより、足裏にも適度の刺激や感覚が生じ、これまでのものに比べより歩行が実感しやすくなる。

［大腿と足裏の荷重分散支持］
また、すでに図１２（ｂ）を参照して説明したように、使用者の足を載せるインソール７０の上部層７１（足載置台６８）が接地部７５にインソール７０を介して支持されていることになる。 ここでも使用者の立脚期の体重（Ｆ１）は、その大部分を第１リンク部１５の大腿３の支持部で受け、また、足７が載せられる足載置台６８でも受けて足裏支持（Ｆ３）をすることになる。すなわち図１２（ｂ）同様に接地部７５では、立脚期のすべての体重の荷重（Ｆ１）を受けることになるが、この荷重（Ｆ１）は、膝９を折り曲げた状態で、第１リンク部１５の大腿支持（Ｆ２）と、足裏支持（Ｆ３）とで荷重を分散して支持することになることもこれまで述べた通りである。

そして、この点を図１９(ｃ)のグラフで示し、膝の角度と大腿部（第１リンク）支持する荷重と足載置台６８(インソール７０の上部層７１の足裏接地面)に掛かる荷重の分散の相関を示している。このグラフは、縦軸に大腿支持と足裏支持の荷重支持割合を表し、横軸に膝固定角度を示している。このグラフで示す様に、この歩行支援具１０では、膝にあまり負担をかけないようにする角度ａ°(約１４０°)では、かなりの割合(約７０％)を大腿(第１リンク部１５)で受け、残りを足裏(足載置台６８)で受けることになる。一方、膝の角度にかなり負担をかけてもよい場合の膝の角度をｃ°(約１７０°)で固定すると、かなりの割合(約８０％)を足裏で受け、残りを大腿で受うけることができる。

このように、ここに開示の歩行支援具１０では、膝に負担をかけてもよい状態に応じで、膝固定角度調整部９４で単脚支持期の膝を固定する角度調整できるようにし、この調整で足裏の荷重も変化するようにしたので、歩行支援具１０を装着しない通常の歩行に近い感覚で歩行することができる。また、歩行支援具１０を装着しても歩行周期に合わせて、遊脚期にはひざの折り曲げもできるので、歩行バランスがより取りやすくなる。

この発明はここで開示した実施の形態に限定されず、この発明を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項のすべてがこの発明の対象となる。これまでの実施の形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、この明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

１０ 歩行支援具
１５ 第１リンク部
２５ 第２リンク部
３５ 踵連結部
６０ リンク連結部
６１ 第１リンクピン６１（係合部）
６４ 第２リンク溝６４（係合部）
６８ 足載置台
６９ バネ（弾性部材）
７０ インソール（インソール部材）
７５ 接地部
８０ 角度固定部
８１ 第２リンク下腿部
８５ 第１リンク部下部
９０ 第２リンク部上部
９４ 膝固定角度調整部
９５ リンクプレート
１００ ストッパレバー（ストッパ部材）
１１０ ストッパ回動部
１１５ 受け部（ストッパ受け）
１２０ 外しバネ（トリガー部材）
１３０ ストッパピン
１３４ ブレーキ部
１３５ 第１リンク回動部(第１回動部／回動部)
１４０ ブレーキ受け部(第２回動部／回動受け部)
１４５ ブレーキシュー
１５０ 角度設定レバー
１６３ リンクプレート凸部
１７０ 第２リンク凹部
１７１ 第２リンク第１凹部
１７２ 第２リンク第２凹部
１７３ 第２リンク第３凹部
１８０ 底面支持部
１８１ 踵接地部(第１接地部)
１８３ 足指付け根接地部外(第３接地部)
１８５ 足指付け根接地部内(第２接地部)
１８７ 先端接地部(第４接地部)
１９０ 外側板バネ
１９２ 中央バネ
１９４ 内側板バネ
１９６ コイルばね外
１９８ コイルばね内
ＧＰ 接地面

Claims (12)

1. 使用者の歩行を支援する歩行支援具であって、
   大腿に支持される第１リンク部と、
   下腿または足に支持される第２リンク部と、
   前記第１リンク部と前記第２リンク部とを連結するとともに回動を許容するリンク連結部と、
   前記第１リンク部と前記第２リンク部の間に介在し、前記第１リンク部と前記第２リンク部とを所定の角度に固定するストッパ部材とを備え、
   前記リンク連結部において、前記第１リンク部と前記第２リンク部とが互いに連結して回動する位置を変更可能にすることを特徴とする歩行支援具。
2. 前記ストッパ部材は、その一端が前記第１リンク部に回動自在に支持され、他端が前記第２リンク部に設けられた受け部に当接して前記第１リンク部と前記第２リンク部とを所定角度に固定し、前記受け部から前記ストッパ部が離脱して前記所定角度での固定を解除するトリガー部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の歩行支援具。
3. 前記第１リンク部と前記第２リンク部のリンク連結部は、前記ストッパ部材が前記受け部に当接している状態で大腿からの荷重を受けることで、連結して回動する位置が前記受け部から離れる方向に移動し、荷重が減少することで前記受け部から前記ストッパ部材が離脱することを特徴とする請求項２に記載の歩行支援具。
4. 前記リンク連結部は、前記第１リンク部の回動支点に設けられた回動ピンと、前記第２リンク部の回動支点に設けられ上記回動ピンが嵌り合う溝部からなり、前記回動ピンは溝部に移動可能であることを特徴とする請求項３に記載の歩行支援具。
5. 前記受け部材は、回動自在のコロから構成され荷重が減少することによる前記受け部から前記ストッパ部材の離脱は、前記コロを前記ストッパの当接面が乗り越えることにより行われることを特徴とする請求項４に記載の歩行支援具。
6. 前記トリガー部材は、前記リンク連結部側に前記ストッパ部材を牽引するばね部材からなり、前前記第１リンク部にはこのばね部材による牽引されるストッパ部材の位置を規制する位置決め部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の歩行支援具。
7. 前記第１リンク部とこの第１リンク部に前記リンク連結部で回動可能に連結された第２リンク部が使用者の片側下肢の内側に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の歩行支援具。
8. 使用者の歩行を支援する歩行支援具であって、
   大腿に支持される第１リンク部と、
   下腿または足に支持される第２リンク部と、
   前記第１リンク部と前記第２リンク部とを連結するとともに回動を許容するリンク連結部と、
   前記第１リンク部と前記第２リンク部の間に介在し、前記第１リンク部と前記第２リンク部とを所定の角度に固定するストッパ部材と、
   前記ストッパ部材は、その一端が前記第１リンク部に回動自在に支持され、他端が前記第２リンク部に設けられた受け部に当接して前記第１リンク部と前記第２リンク部とを所定の角度に固定し、前記受け部からストッパ部が離脱して前記所定角度での固定を解除するばね部材とを設け、
   前記第１リンク部と前記第２リンク部の前記リンク連結部は、前記ストッパ部材が前記受け部に当接している状態で大腿からの荷重を受けることで、連結して回動する位置が前記受け部から離れる方向に移動し、荷重が減少することで前記受け部から前記ストッパ部材が離脱するようにリンク連結部する位置を変更可能とすることを特徴とする歩行支援具。
9. 前記リンク連結部は、前記第１リンク部または前記第２リンク部に回動支点に設けられた回動ピンと、前記第１リンク部または前記第２リンク部の回動支点に設けられ上記回動ピンが嵌り合う溝部からなり、前記回動ピンは前記溝部で移動可能であることを特徴とする請求項８に記載の歩行支援具。
10. 前記受け部材は、回動自在のコロから構成され、荷重が減少することによる前記受け部から前記ストッパ部材の離脱は、前記コロを前記ストッパの当接面が乗り越えることにより行われることを特徴とする請求項９に記載の歩行支援具。
11. 前記第１リンク部とこの第１リンク部に前記リンク連結部で回動可能に連結された前記第２リンク部が使用者の片側下肢の内側と外側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の歩行支援具。
12. 前記第１リンク部とこの第１リンク部に前記リンク連結部で回動可能に連結された前記第２リンク部が使用者の両下肢の内側と外側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の歩行支援具。

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