JP2021186395A - 歩行アシスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの下腿部の形状によらず、ユーザに圧迫感を与えずに、固定しやすい歩行アシスト装置を提供する。【解決手段】歩行アシスト装置Ａは、下腿部の前面を覆う下腿部装具１と、下腿部装具１の前方に配置され、下腿部装具１に対してピッチ軸方向に延びる第１軸線ａ１を中心として回動自在な下腿部フレーム３と、下腿部装具１に対する下腿部フレーム３の姿勢を固定するロック機構５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザの足部に足部を底屈又は背屈させるアシスト力を付与して、ユーザの前後方向の歩行を補助する歩行アシスト装置に関する。

従来、ユーザの足部に装着される足部装具を、ユーザのくるぶし（すなわち、足首関節のピッチ軸）に対応する位置にあるピッチ軸周りに回動させることによって、ユーザの足部に足部を底屈又は背屈させるアシスト力を付与して、ユーザの前後方向の歩行を補助する歩行アシスト装置が知られている。

この種の歩行アシスト装置としては、ユーザの下腿部に巻き付けて固定する面ファスナーで構成されたバンドを、下腿部装具として採用し、その下腿部装具に、下腿部フレームを固定したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−３３６４１号公報

ところで、近年開発された歩行アシスト装置には、駆動ユニット等を下腿部フレームに内蔵させるとともに、その下腿部フレームを、ユーザが歩行アシスト装置を装着している状態でユーザの下腿部の前面に位置させるタイプのものがある。そのような歩行アシスト装置では、付与するアシスト力を安定させるために、下腿部フレームにある程度剛性を持たせる必要がある。

しかし、人間の下腿部の形状は個人によって異なっているので、下腿部フレームの形状が、ユーザの下腿部の形状に対応できていない場合がある。そのような場合、下腿部フレームが剛性を持つ硬い素材で構成されていると、装着状態で、ユーザの下腿部に圧迫感を与えてしまうおそれがあった。

そのような圧迫感を緩和する方法としては、下腿部フレームとユーザの下腿部との間に位置する下腿部装具に、柔軟性を持たせるという方法がある。しかし、その柔軟性が適切でなければ、下腿部装具及び下腿部フレームを、ユーザの下腿部に対して十分に固定できなくなるおそれがあった。ひいては、下腿部フレームから伝達される駆動力が不安定になり、その駆動力に基づくアシスト力が安定しなくなってしまうおそれがあった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、ユーザの下腿部の形状によらず、ユーザに圧迫感を与えずに、固定しやすい歩行アシスト装置を提供することを目的とする。

本発明の歩行アシスト装置は、
ユーザの足部に前記足部を底屈又は背屈させるアシスト力を付与して、前記ユーザの前後方向の歩行を補助する歩行アシスト装置であって、
前記ユーザの下腿部に装着される下腿部装具と、
前記足部に装着される足部装具と、
前記下腿部装具が取り付けられている下腿部フレームと、
前記足部装具が取り付けられている足部フレームと、
駆動力を生成する駆動源と、
前記足部フレームに接続され、前記駆動源からの駆動力によって前記足部フレームとともに前記足部装具を前記下腿部装具に対して移動させて、前記足部装具を介して前記足部に前記アシスト力を付与する動力伝達機構と、
前記下腿部装具に対する前記下腿部フレームの姿勢を固定するロック機構とを備え、
前記下腿部装具は、少なくとも前記下腿部の前面を覆い、
前記下腿部フレームは、装着状態で前記下腿部装具の前方側に位置する本体部を有し、
前記本体部は、ピッチ軸方向に延びる第１軸線を中心として、前記下腿部装具に回動自在に接続されていることを特徴とする。

このように、本発明の歩行アシスト装置では、下腿部フレームの本体部が、ピッチ軸方向に延びる第１軸線を中心として、ユーザの下腿部の前面を覆う下腿部装具に回動自在に接続されている。また、ロック機構により、下腿部装具に対する下腿部フレームの姿勢を、任意の位置で固定することができる。

これにより、この歩行アシスト装置では、下腿部フレームの姿勢を、下腿部装具に対して、変更して固定することができる。すなわち、下腿部フレームと下腿部装具で構成されている部分の形状を、ユーザの下腿部の前面の形状に応じて、変更することができる。

したがって、この歩行アシスト装置によれば、ユーザの下腿部に固定される部分の形状をそのユーザの下腿部の形状に対応するように変更することができるので、ユーザの下腿部の形状が異なる場合であっても、ユーザに圧迫感を与えることを抑制しつつ、容易に固定することができる。

また、本発明の歩行アシスト装置においては、
前記本体部は、上下方向における上端部又は中央部で、前記第１軸線を中心として、前記下腿部装具の下端部に回動自在に接続されていることが好ましい。

一般に、下腿部フレームは、歩行アシスト装置の構成部材のうちでは、比較的重量の大きい部材である。そのような下腿部フレームが高い位置に位置していると、ユーザの下腿部に対して、その重量に起因するモーメント等が加わりやすくなる。その結果、そのモーメント等に起因する違和感をユーザに与えてしまうおそれがある。

そこで、このように下腿部フレームが下腿部装具に対して下方にずれた位置に位置するように構成すると、その重量の大きい下腿部フレームを、比較的下方に配置することができる。これにより、下腿部フレームの重量に起因してユーザの下腿部に加わる影響を抑制して、ユーザに与える違和感も抑制することができる。

また、本発明の歩行アシスト装置においては、下腿部フレームが下腿部装具に対して下方にずれた位置に位置するように構成されている場合、
前記本体部の下端部の内面側は、装着状態で後方側ほど上方に位置するように湾曲していることが好ましい。

下腿部フレームが下腿部装具に対して下方にずれた位置に位置するように構成されている場合、下腿部フレームの下端部を後方側に回動させると、その下端部がユーザの下腿部の前面に近づくことになる。

そこで、その下端部の内面側をこのような湾曲形状にすると、下腿部フレームの下端部とユーザの下腿部の前面との距離を大きくすることができる。これにより、下腿部フレームを後方側に回動させた場合であっても、その下端部がユーザの下腿部の前面に接触してしまうことを抑制することができる。

また、本発明の歩行アシスト装置においては、
前記下腿部装具の形状は、装着状態で前記ユーザの下腿部の前面を覆う半筒状であり、
前記下腿部装具は、上端部の両側部の各々に取り付けられている一対の第１バックルと、前記第１バックルに連結されている第１ベルトと、下端部の両側部の各々に取り付けられている一対の第２バックルと、前記第２バックルに連結されている第２ベルトとを有し、
前記第１バックルは、ピッチ軸方向に延びる第２軸線を中心として、前記下腿部装具に回動自在に接続され、
前記第２バックルは、ピッチ軸方向に延びる第３軸線を中心として、前記下腿部装具に回動自在に接続されていることが好ましい。

このように構成すると、第１ベルトをユーザの下腿部背面の上方部分（具体的には、ふくらはぎの上部）に掛け渡し、第２ベルトをユーザの下腿部背面の下方部分（具体的には、ふくらはぎの下部）に掛け渡しやすくなる。そして、そのように掛け渡した場合には、第１ベルト及び第２ベルトによって、ユーザの下腿部の筋肉の動作を阻害しにくい。

これにより、ユーザの下腿部に下腿部装具及び下腿部フレームをしっかりと固定した場合であっても、固定するためのベルトによってユーザの下腿部の筋肉の動作を阻害しにくいので、ベルトを介してユーザに与える圧迫感を抑制することができる。

また、本発明の歩行アシスト装置においては、
前記下腿部装具の形状は、装着状態で前記ユーザの下腿部の前面を覆う半筒状であり、
前記下腿部装具の両側部の少なくとも一方は、該下腿部装具の中心軸線に対して接近又は離間するように可撓性を有していることが好ましい。

人間の下腿部の筋肉は、歩行等の運動を行う際に、平面視で膨張及び伸縮するように動作する。そのため、ユーザの下腿部に装着される下腿部装具をその下腿部の周囲を覆う半筒状に構成した場合、ある状態では下腿部装具がユーザの下腿部にしっかりと固定されていたとしても、下腿部の筋肉の動作した他の状態では十分に固定できなくなってしまったり、圧迫感を与えてしまったりたりするおそれがある。

そこで、このように、下腿部装具の両側部の少なくとも一方に、下腿部装具の中心軸線に対して接近又は離間するような可撓性を持たせると、下腿部装具をユーザの下腿部の筋肉の動作に追従して変形させることができる。これにより、下腿部の筋肉が動作した場合であっても、圧迫感を抑制しつつ、固定状態を維持することができる。

また、本発明の歩行アシスト装置においては、
前記第１軸線は、側面視で、装着状態で、前記ユーザのくるぶしに対応する位置と前記足部装具と前記足部フレームとの接続部との間に位置していることが好ましい。

下腿部フレームの回動中心となる第１軸線に対応する位置には、鉛直方向に下腿部フレームの重量が加わる。そこで、その第１軸線の位置をこのような位置にすると、歩行アシスト装置の重量の前後方向のバランスを良好なものにすることができる。ひいては、この歩行アシスト装置を使用している際に、ユーザの下腿部に与えてしまう重量の影響を抑制することができる。

実施形態に係る歩行アシスト装置の側方外側から見た側面図。 図１の歩行アシスト装置の正面図。 図１の歩行アシスト装置の下腿部装具のパッド及び下腿部フレームの内周部材の前面側の形状を示す斜視図。 図１の歩行アシスト装置の下腿部装具のパッド及び下腿部フレームの内周部材の背面側の形状を示す斜視図。 図１の歩行アシスト装置の平面図。 図１の歩行アシスト装置の下腿部フレームを下腿部装具に対して回動させた状態を示す側面図。 図１の歩行アシスト装置を装着したユーザが膝をついた状態を示す側面図。

以下、図面を参照して、実施形態に係る歩行アシスト装置Ａについて説明する。この歩行アシスト装置Ａは、ユーザＵの足部に足部を底屈又は背屈させるアシスト力を付与して、ユーザＵの前後方向の歩行を補助する歩行アシスト装置である。

なお、以下の説明においては、ユーザＵが歩行アシスト装置Ａを装着している状態（以下、「装着状態」という。）で、ユーザＵの前方となる方向を「前方」、後方となる方向を「後方」とする。また、正面視で、左右方向において、ユーザＵの身体の中心を通るヨー軸側を「内側」、その反対となる側を「外側」という。

そのため、図１及び図２に示す図は、装着状態、且つ、ユーザＵが直立しており、ユーザＵの足部が底屈又は背屈していない状態（以下、「基準状態」という。）における歩行アシスト装置Ａを、側方外側から見た側面図及び正面図である。

図１及び図２に示すように、歩行アシスト装置Ａは、ユーザＵの脛部前面に装着される下腿部装具１と、ユーザＵの足部を収容するシューズ型の足部装具２と、下腿部装具１の前面に取り付けられている下腿部フレーム３と、下腿部フレーム３に接続され、装着状態で足部装具２の側方外側に位置する足部フレーム４と、下腿部装具１に対する下腿部フレーム３の姿勢を固定するロック機構５と、下腿部フレーム３の内部に収容されている駆動ユニット６（駆動源）と、駆動ユニット６及び足部フレーム４に接続されているリンク機構７（動力伝達機構）とを備えている。

下腿部装具１は、ユーザＵの脛部前面に当接するパッド１０と、パッド１０の上端部に取り付けられている一対の第１バックル１１と、それらの第１バックル１１に連結されている第１ベルト１２と、パッド１０の下端部に取り付けられている一対の第２バックル１３と、それらの第２バックル１３に連結されている第２ベルト１４とを備えている。

図１、図３及び図４に示すように、パッド１０は、装着状態でユーザの脛部（すなわち、下腿部）の前面を覆う半筒状の部材として構成されている。ここで、「半筒状」とは、筒の周方向の一部が開放されている形状を指す。そのため、その基準となる形状は、円筒状に限らず、断面多角形状の筒状等も含まれる。

パッド１０の前面の中央部には、ピッチ軸方向に延びる第１軸線ａ１を中心として、下腿部フレーム３が回動自在に接続されている。パッド１０の前面の上端部には、ロック機構５が接続されている。

パッド１０の両側部１０ａの上端部の各々には、ピッチ軸方向に延びる第２軸線ａ２を中心として、第１バックル１１が回動自在に接続されている。第１バックル１１に連結されている第１ベルト１２の向きは、ユーザＵの下腿部の形状に応じて調整される。具体的には、第１ベルト１２は、装着状態で、ユーザＵのふくらはぎの上部に掛け渡されるように調整される。

パッド１０の両側部１０ａの下端部の各々には、ピッチ軸方向に延びる第３軸線ａ３を中心として、第２バックル１３が回動自在に接続されている。第２バックル１３に連結されている第２ベルト１４の向きは、ユーザＵの下腿部の形状に応じて調整される。具体的には、第２ベルト１４は、装着状態で、ユーザＵのふくらはぎの下部に掛け渡されるように調整される。

図１及び図２に示すように、足部装具２は、装着状態でユーザＵの足部を収容する収容部２０と、収容部２０の底面側に取り付けられ、装着状態でユーザＵの側部の底面を覆うソール部２１とを有している。足部装具２は、いわゆるスニーカーとして構成されている。そのため、収容部２０は、合成樹脂、布等の柔軟性のある素材によって形成されている。また、ソール部２１は、ゴム等のクッション性のある素材で形成されている。

なお、本発明の足部装具は、このようなスニーカー型のものに限定されるものではなく、ユーザの足部に装着され、アシスト力を付与できるような形状のものであればよい。そのため、例えば、足部装具は、ユーザの下腿部下方部分及び足部を収容するブーツ型であってもよいし、足部の上面の一部と下面を覆うサンダル型等であってもよい。

図１及び図２に示すように、下腿部フレーム３は、装着状態でパッド１０の前方側に位置してパッド１０の前面側を覆う半筒状の本体部３０と、本体部３０の外側の下縁から下方に向かって延設されている略棒状の延設部３１とを有している。

本体部３０は、その外周側を形成する外周部材３０ａ（図１及び図２参照）と、その外周部材３０ａの内周側に配置されている内周部材３０ｂ（図３及び図４参照）とによって構成されている。

図１及び図２に示すように、足部フレーム４は、略棒状の部材である。足部フレーム４は、ユーザＵの足部の側方外側で、基準状態では前方側ほど下方に位置するように配置されている。

足部フレーム４の一方側の端部は、ピッチ軸方向に伸びる軸線である第４軸線ａ４を中心として、下腿部フレーム３の延設部３１の下端部に回動自在に接続されている。足部フレーム４の他方側の端部は、足部装具２のソール部２１に固定されている。また、足部フレーム４の他方側の端部には、リンク機構７が、ピッチ方向の軸線である第５軸線ａ５を中心として、回動自在に接続されている。

第４軸線ａ４は、装着状態でユーザＵのくるぶしに対応する位置に位置している。第５軸線ａ５は、基準状態では、足部フレーム４が前方側ほど下方に位置するように配置されているものであるので、側面視（図１参照）で、第４軸線ａ４よりも前方側、且つ、下方側に位置する。

足部フレーム４の第４軸線ａ４を中心とした回動（ひいては、足部フレーム４によって導かれる足部装具２の回動）は、第４軸線ａ４がくるぶしに対応した位置となっているので、ユーザＵの足部の底屈又は背屈に近似したものになっている。これにより、ユーザＵの足部に対して、足部装具２からスムーズにアシスト力を付与することができるようになっている。

図３に示すように、ロック機構５は、下腿部装具１のパッド１０に回動自在に接続されている左右一対の第１固定リンク５０と、下腿部フレーム３に回動自在に接続されている左右一対の第２固定リンク５１と、第１固定リンク５０と第２固定リンク５１とを回動自在に接続している連結軸５２と、第１固定リンク５０と第２固定リンク５１との相対的な姿勢を固定するための固定ピン５３とを有している。

固定ピン５３を開放状態（図３に示す矢印の方向に倒した状態）にすることによって、第１固定リンク５０と第２固定リンク５１との相対的な回動が可能となる。これにより、下腿部フレーム３は、第１軸線ａ１を中心として、下腿部装具１に対して回動可能となる。

一方、固定ピン５３を固定状態（図３に示す状態）に戻すことによって、第１固定リンク５０と第２固定リンク５１との相対的な回動ができなくなり、第１固定リンク５０と第２固定リンク５１との姿勢が固定される。これにより、第１固定リンク５０が接続されている下腿部装具１と、第２固定リンク５１が接続されている下腿部フレーム３との相対的な姿勢も、固定される。

これにより、歩行アシスト装置Ａでは、使用するユーザＵの下腿部の形状に合わせて、下腿部装具１に対する下腿部フレーム３の姿勢を、図１に示す状態から図６に示す状態まで無段階で回動させて調整することができるようになっている。なお、その回動可能な範囲は、第１軸線ａ１を中心として、約５度の範囲となっている。

なお、本発明のロック機構は、このような構成に限定されるものではなく、下腿部装具に対する下腿部フレームの姿勢を固定できるものであればよい。そのため、例えば、部材間の距離を固定自在な伸縮機構を用いてロック機構を構成してもよい。また、下腿部フレーム及び下腿部装具に、係止爪及びそれが係止される係止部のような係合機構を設け、それらでロック機構を構成してもよい。

図１及び図２に示すように、駆動ユニット６は、下腿部フレーム３の下方部分に内蔵されている。駆動ユニット６は、駆動源であり駆動力を生成するアクチュエータ、変速機等によって構成されている。アクチュエータは、その出力軸６０がピッチ軸に沿う方向となるように配置されており、その出力軸６０の先端部は、下腿部フレーム３の下端部の側方外側から露出している。

本説明においては図示省略しているが、歩行アシスト装置Ａは、下腿部フレーム３又は足部フレーム４の内部に、ＩＭＵセンサ等のセンサ及び制御装置を備えている。歩行アシスト装置Ａでは、センサの検出結果に応じて、制御装置が、ユーザＵの歩容を認識するとともに、その認識結果に基づいて駆動ユニット６の動作を制御して、ユーザＵの足部に付与するアシスト力を制御する。

リンク機構７は、略棒状の第１駆動リンク７０と、第１駆動リンク７０よりも長い略棒状の第２駆動リンク７１とを備えている。

第１駆動リンク７０は、基準状態では、ユーザＵの側方外側で、前後方向に延びるように配置されている。第１駆動リンク７０は、基準状態で下腿部フレーム３の外周に沿うようにして側方外側に向かって湾曲している。これにより、第１駆動リンク７０は、使用している状態でも、他の構成部材に接触しないようになっている。

第１駆動リンク７０の前方側の端部は、駆動ユニット６のアクチュエータの出力軸６０に接続されている。そのため、第１駆動リンク７０は、ピッチ軸方向に延びる軸線である第６軸線ａ６を中心として、駆動ユニット６を内蔵している下腿部フレーム３に対して、駆動ユニット６からの駆動力に応じて回動自在となっている。

第２駆動リンク７１は、ユーザＵの足部の側方外側で、基準状態では前方側ほど下方に位置するように配置されている。第２駆動リンク７１は、下方ほど側方外側となるように、わずかに湾曲している。これにより、第２駆動リンク７１は、使用している状態でも、他の構成部材に接触しないようになっている。

第２駆動リンク７１の前方側の端部は、足部フレーム４に、第５軸線ａ５を中心として、回動自在に接続されている。また、第２駆動リンク７１の後方側の端部は、第１駆動リンク７０の基準状態で後方側に位置する先端部に、ピッチ軸方向に延びる軸線である第７軸線ａ７を中心として、回動自在に接続されている。

歩行アシスト装置Ａでは、リンク機構７と、下腿部フレーム３の本体部３０の下方部分及び延設部３１と、足部フレーム４とによって、いわゆる四節リンクが構成されている。

そして、歩行アシスト装置Ａでは、その四節リンクを介して駆動ユニット６から伝達された駆動力によって、足部フレーム４とともに足部装具２を下腿部フレーム３（ひいては、下腿部装具１）に対して移動させて、足部装具２を介してユーザＵの足部にアシスト力を付与する。そのようにして付与されたアシスト力によって、ユーザＵの前後方向の歩行が補助される。

ところで、歩行アシスト装置Ａのように、駆動ユニット６等を下腿部フレーム３に内蔵させるとともに、その下腿部フレーム３を装着状態でユーザＵの下腿部の前面に位置させる場合、付与するアシスト力を安定させるためには、下腿部フレーム３にある程度剛性を持たせる必要がある。

一方、人間の下腿部の形状は個人によって異なっている。例えば、一般に、人間の下腿部は脛部から足首部に向かって細くなるので、下腿部の前面は下方側ほど後側に位置するように傾斜しているが、その傾斜の度合いは、個人によって異なっている。

そのため、下腿部フレーム３の形状が、ユーザＵの下腿部の形状に対応できていない場合がある。そのような場合に、下腿部フレーム３が剛性を持つ硬い素材で構成されていると、装着状態で、ユーザＵの下腿部に、圧迫感を与えてしまうおそれがあった。

そのような圧迫感を緩和する方法としては、下腿部フレーム３とユーザＵの下腿部との間に位置する下腿部装具１に、柔軟性を持たせるという方法がある。しかし、その柔軟性が適切でなければ、下腿部装具１及び下腿部フレーム３を、ユーザＵの下腿部に対して十分に固定できなくなるおそれがあった。ひいては、下腿部フレーム３から伝達される駆動力が不安定になり、その駆動力に基づくアシスト力が安定しなくなってしまうおそれがあった。

そこで、歩行アシスト装置Ａでは、下腿部フレーム３の本体部３０が、第１軸線ａ１を中心として、下腿部装具１に回動自在に接続されている。また、ロック機構５により、下腿部装具１に対する下腿部フレーム３の姿勢を、任意の位置で固定することができるようになっている。

これにより、歩行アシスト装置Ａでは、下腿部フレーム３の姿勢を、下腿部装具１に対して、変更して固定することができる。すなわち、下腿部フレーム３と下腿部装具１で構成されている部分の形状を、ユーザＵの下腿部の前面の形状に応じて、変更することができる。

したがって、歩行アシスト装置Ａによれば、ユーザＵの下腿部に固定される部分の形状をそのユーザＵの下腿部の形状に対応するように変更することができるので、ユーザＵの下腿部の形状が異なる場合であっても、ユーザに圧迫感を与えることを抑制しつつ、容易に固定することができる。

なお、歩行アシスト装置Ａでは、このようにして下腿部フレーム３を下腿部装具１に対して回動自在に接続しているが、下腿部フレーム３は、下腿部装具１に対して下方にずれた位置に配置されている。そのため、下腿部フレーム３の下端部を後方側に回動させると、その下端部がユーザＵの前面に近づくことになる。すなわち、その下端部が、ユーザＵの下腿部の前面に接触しやすくなる。

そこで、図４に示すように、歩行アシスト装置Ａでは、下腿部フレーム３の本体部３０の内周面側を構成している内周部材３０ｂの下端部の内面側を、装着状態で後方側ほど上方に位置するように湾曲させている。

すなわち、湾曲させていない場合に比べて、下腿部フレーム３とユーザＵの下腿部の前面との距離が大きくなっている。これにより、下腿部フレーム３を後方側に回動させた場合であっても、その下端部がユーザＵの下腿部の前面に接触しにくくなっている。

なお、本発明の下腿部フレームの形状は、このような構成に限定されるものではない。そのため、例えば、下腿部フレームの大きさ、配置位置によっては、その内面側の形状を湾曲させたものとしなくてもよい。

ところで、人間の下腿部の筋肉は、歩行等の運動を行う際に、平面視で膨張及び伸縮するように動作する。そのため、ユーザＵの下腿部に到着されるパッド１０をその下腿部の周囲を覆う半筒状に構成した場合、ある状態ではパッド１０がユーザＵの下腿部にしっかりと固定されていたとしても、下腿部の筋肉の動作した他の状態では十分に固定できなくなってしまったり、圧迫感を与えてしまったりたりするおそれがある。

そこで、図５に示すように、歩行アシスト装置Ａでは、パッド１０の両側部１０ａに、パッド１０の中心軸線ｃａに（厳密には、中心軸線ｃａを含み前後方向に広がる平面に対して）、接近又は離間することができるような可撓性を持たせている。これにより、パッド１０をユーザＵの下腿部の筋肉の動作に追従して変形させることができるようになっている。

また、そのパッド１０を固定するための第１ベルト１２及び第２ベルト１４は、ふくらはぎの上部及び下部に掛け渡される。これにより、第１ベルト１２及び第２ベルト１４によっても、下腿部の筋肉の動作が阻害されにくくなっている。

そのため、この歩行アシスト装置Ａでは、装着状態でユーザＵの下腿部の筋肉が動作した場合であっても、下腿部装具１を構成するパッド１０並び第１ベルト１２及び第２ベルト１４による圧迫感を抑制しつつ、固定状態を維持しやすくなっている。

なお、本発明の下腿部装具は、このような構成に限定されるものではなく、ユーザの下腿部の前面を覆うように装着され、下腿部フレームが回動自在に接続されるものであればよい。

そのため、例えば、パッドを半筒状ではなくユーザの下腿部の周方向全域を覆う筒状としてもよい。また、半筒状とする場合であっても、全体に柔軟性を持たせてもよいし、逆に両側部に柔軟性を持たせなくてもよい。また、例えば、ベルトを連結するバックルは、パッドに回動自在に接続しなくてもよい。また、ベルトは、上下一対の２つではなく、ふくらはぎの上部に掛け渡す１つだけでもよいし、逆に、３つ以上であってもよい。

ところで、下腿部フレーム３には、駆動ユニット６、制御装置、センサ等が内蔵されており、他の構成部材に比べ、比較的重量の大きい部材となっている。そのため、下腿部フレーム３が高い位置に位置していると、ユーザＵの下腿部に対して、その重量に起因するモーメント等が加わりやすくなる。その結果、そのモーメント等に起因する違和感をユーザに与えてしまうおそれがある。

また、下腿部フレーム３は、それらを内蔵可能とするために、ある程度のサイズを有している。そのため、そのような下腿部フレーム３が高い位置に位置していると、ユーザＵが装着状態で膝をついた場合に、下腿部フレーム３が地面等に接触してしまうおそれがある。

そこで、この歩行アシスト装置Ａでは、下腿部フレーム３の本体部３０を、その上下方向における中央部で、第１軸線ａ１を中心として、下腿部装具１のパッド１０の下端部に回動自在に接続している。すなわち、下腿部フレーム３が下腿部装具１に対して下方にずれた位置に位置するように構成されている。

これにより、下腿部フレーム３を比較的下方に位置させて、その重量に起因してユーザＵの下腿部に加わる影響を抑制して、ユーザＵに与える違和感も抑制している。

また、一般に、人間の下腿部は、脛部から足首部に向かって細くなるので、下腿部の前面は、下方側ほど後側に位置するように傾斜している。そのため、下腿部フレーム３を下方に位置させるほど、下腿部フレーム３を後方に位置させることができる。ひいては、図７に示すように、ユーザＵが装着状態で膝をついた状態における地面からの距離を大きくして、下腿部フレーム３が地面等に接触しにくくなっている。

また、下腿部フレーム３は重量のある部材であるので、その回動中心となる第１軸線ａ１に対応する位置が適切な位置でない場合、ユーザＵの下腿部に違和感を与えてしまうおそれがある。

そこで、図１及び図３に示すように、歩行アシスト装置Ａでは、第１軸線ａ１を、側面視で、装着状態で、ユーザＵのくるぶしに対応する位置（すなわち、第４軸線ａ４）と足部装具２と足部フレーム４との接続部との間に位置させている。

これにより、歩行アシスト装置Ａの重量の前後方向のバランスを良好なものにして、歩行アシスト装置Ａを使用している際に、ユーザＵの下腿部に与えてしまう重量の影響を抑制している。

なお、本発明の下腿部フレームは、そのような構成に限定されるものではなく、ピッチ軸方向に延びる軸線を中心として、下腿部装具に回動自在に接続されているものであればよい。

そのため、例えば、下腿部フレームの重量がそれほど大きくない場合等には、下腿部フレームを、その上端部又は中央部で、下腿部装具の上端部又は中央部に接続してもよい。また、例えば、第１軸線の位置を、足部装具と足部フレームとの接続部よりも前方に位置させてもよい。

１…下腿部装具、２…足部装具、３…下腿部フレーム、４…足部フレーム、５…ロック機構、６…駆動ユニット（駆動源）、７…リンク機構（動力伝達機構）、１０…パッド、１０ａ…両側部、１１…第１バックル、１２…第１ベルト、１３…第２バックル、１４…第２ベルト、２０…収容部、２１…ソール部、３０…本体部、３０ａ…外周部材、３０ｂ…内周部材、３１…延設部、５０…第１固定リンク、５１…第２固定リンク、５２…連結軸、５３…固定ピン、６０…出力軸、７０…第１駆動リンク、７１…第２駆動リンク、Ａ…歩行アシスト装置、Ｕ…ユーザ、ａ１…第１軸線、ａ２…第２軸線、ａ３…第３軸線、ａ４…第４軸線、ａ５…第５軸線、ａ６…第６軸線、ａ７…第７軸線、ｃａ…中心軸線。

Claims (6)

1. ユーザの足部に前記足部を底屈又は背屈させるアシスト力を付与して、前記ユーザの前後方向の歩行を補助する歩行アシスト装置であって、
   前記ユーザの下腿部に装着される下腿部装具と、
   前記足部に装着される足部装具と、
   前記下腿部装具が取り付けられている下腿部フレームと、
   前記足部装具が取り付けられている足部フレームと、
   駆動力を生成する駆動源と、
   前記足部フレームに接続され、前記駆動源からの駆動力によって前記足部フレームとともに前記足部装具を前記下腿部装具に対して移動させて、前記足部装具を介して前記足部に前記アシスト力を付与する動力伝達機構と、
   前記下腿部装具に対する前記下腿部フレームの姿勢を固定するロック機構とを備え、
   前記下腿部装具は、少なくとも前記下腿部の前面を覆い、
   前記下腿部フレームは、装着状態で前記下腿部装具の前方側に位置する本体部を有し、
   前記本体部は、ピッチ軸方向に延びる第１軸線を中心として、前記下腿部装具に回動自在に接続されていることを特徴とする歩行アシスト装置。
2. 請求項１に記載の歩行アシスト装置において、
   前記本体部は、上下方向における上端部又は中央部で、前記下腿部装具の下端部に接続されていることを特徴とする歩行アシスト装置。
3. 請求項２に記載の歩行アシスト装置において、
   前記本体部の下端部の内面側は、装着状態で後方側ほど上方に位置するように湾曲していることを特徴とする歩行アシスト装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の歩行アシスト装置において、
   前記下腿部装具の形状は、装着状態で前記ユーザの下腿部の前面を覆う半筒状であり、
   前記下腿部装具は、上端部の両側部の各々に取り付けられている一対の第１バックルと、前記第１バックルに連結されている第１ベルトと、下端部の両側部の各々に取り付けられている一対の第２バックルと、前記第２バックルに連結されている第２ベルトとを有し、
   前記第１バックルは、ピッチ軸方向に延びる第２軸線を中心として、前記下腿部装具に回動自在に接続され、
   前記第２バックルは、ピッチ軸方向に延びる第３軸線を中心として、前記下腿部装具に回動自在に接続されていることを特徴とする歩行アシスト装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の歩行アシスト装置において、
   前記下腿部装具の形状は、装着状態で前記ユーザの下腿部の前面を覆う半筒状であり、
   前記下腿部装具の両側部の少なくとも一方は、該下腿部装具の中心軸線に対して接近又は離間するような可撓性を有していることを特徴とする歩行アシスト装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の歩行アシスト装置において、
   前記第１軸線は、側面視で、装着状態で、前記ユーザのくるぶしに対応する位置と前記足部装具と前記足部フレームとの接続部との間に位置していることを特徴とする歩行アシスト装置。

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