JP3750168B2 - 歩行屈伸動作補助装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高齢者やリハビリテーションを必要とする下肢の衰えた利用者の立ち上がる動作や座る動作（屈伸動作）及び歩行動作の補助装置に係り、特に歩行動作を補助するのに好適な歩行屈伸動作補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歩行屈伸動作補助装置においては、公知例１として特開平４−７１５５４号公報に記載の電動歩行機のように４輪車輪移動機構により構成し、前２輪（前輪が２輪）もしくは後２輪（後輪が２輪）を電動駆動とし、後２輪もしくは前２輪を自在車輪（キャスタ）とし、電動駆動部と駆動輪とは使用者の指示に基づき連結及び分離が可能なものが知られている。
また、公知例２として特開平５−７６０９号公報に記載の電動歩行機のように、公知例１をベ−スとして、歩行機が障害物に衝突する場合に、電動駆動部と駆動輪が分離されかつストッパが車輪に当接し車輪の回転を停止し、動作を停止できる構成のものが知られている。
また、公知例３として実開平７−３１０２３号公報のように、立ち上がり動作や座る動作（屈伸動作）と歩行動作を補助する装置であって、手動で任意の方向へ動ける４輪キャスタの車輪移動機構が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の歩行動作補助装置あっては、装置を電動でも手動でも動かすことができる構造であるが、屋内外でしばしばみられる段差を低衝撃で乗り越えることはできない（公知例１）。そして、障害物に衝突すると動作を停止する構成となっているため、屋内外でしばしばみられる段差を低衝撃で乗り越えることはできない（公知例２）。また、４輪キャスタであるため、屋内外でしばしばみられる段差を低衝撃でかつ小さい手押し力で乗り越えることはできない（公知例３）等の問題点がある。
【０００４】
本発明の目的は、屋内外でしばしばみられる段差を、自動車等で用いられているサスペンションのような複雑な機構を用いることなく、低衝撃でかつ小さい手押し力で乗り越えることのできる歩行屈伸動作補助装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る歩行屈伸動作補助装置は、使用者を支持する支持部と、該支持部を駆動し前記使用者の屈伸動作を補助する屈伸動作補助部と、段差を乗り越える動作を補助する歩行動作補助部とを備えた歩行屈伸動作補助装置において、前記歩行動作補助部を、前２輪と後２輪と中間２輪とよりなる６輪車輪移動機構で形成し、前記前２輪及び前記後２輪をキャスタで形成するとともに前記中間２輪を固定車輪で形成し、前記中間２輪の下面を、前記前２輪及び前記後２輪の下面に接する共通接平面より下方に所定のオフセット量で位置させるものとし、前記オフセット量は、前記段差に対する前記前２輪の当接量と、前記段差に対する前記中間２輪の当接量とを同等に近づけて設定されることを特徴とする。
【０００６】
また、オフセット量については、段差に対する前２輪の当接量に基づき算出される手押し力と、段差に対する中間２輪の当接量に基づき算出される手押し力とを同等に近づけて設定できる。
【０００９】
そして乗り越える段差が２０ｍｍに対し、前２輪の径が１５０ｍｍでかつ中間２輪の径が２００ｍｍの際、オフセット量は、２〜４ｍｍである構成でもよい。
【００１０】
また、本発明によれば、中間２輪の下面は、前２輪及び後２輪の下面を結ぶ共通接平面より所定のオフセット量下方に位置するため、段差にさしかかると、図６に示すように本体の重心を後ろに傾け、前輪を浮かせてそれに作用する床反力を零に低減し、段差に到達し、車輪の乗り越える高さが段差の高さと比較して小さいため小さい手押し力で乗り越えられる。また、中間輪が段差にさしかかった際は、図１０に示すように段差を乗り越えた前輪と後方にある後輪とが接地し、中間輪は、段差と当接するが、車輪の乗り越える高さが段差の高さと比較して小さいため小さい手押し力で乗り越えられる。さらに、後輪が段差にさしかかった際は、図１４に示すように本体の重心を前に傾け、後輪を浮かせてそれに作用する床反力を零に低減し、段差を乗り越えられる。また段差降り動作の場合も同様に低衝撃で段差を乗り越えられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図５を参照しながら説明する。図１〜図５に示すように、使用者Ｕを支持する体幹支持具１０等の支持部と、支持部を駆動し使用者Ｕの屈伸動作を補助する直動軸７ａ，７ｂ等の屈伸動作補助部と、使用者Ｕの歩行動作を補助する歩行動作補助部とを備えた歩行屈伸動作補助装置であって、歩行動作補助部を、前２輪４ａ，４ｂと後２輪６ａ，６ｂと中間２輪５ａ，５ｂとよりなる６輪車輪移動機構で形成し、前２輪４ａ，４ｂ及び後２輪６ａ，６ｂをキャスタで形成するとともに中間２輪５ａ，５ｂを固定車輪で形成し、中間２輪５ａ，５ｂの下面を、前２輪４ａ，４ｂ及び後２輪６ａ，６ｂの下面に接する共通接平面より下方に所定のオフセット量で位置させる構成とする。
【００１２】
すなわち歩行屈伸動作補助装置１は、左胴体部２ａ及び右胴体部２ｂをもつ双胴の構造であり、左胴体部２ａ及び右胴体部２ｂはその上部を上部材２ｃで連結されている。各胴体部２ａ，２ｂの前部からはそれぞれ前脚３ａ，３ｂが前方に突出し、それら前脚３ａ，３ｂの先にはキャスタのように上下方向に回転軸を持つ回転可能な前輪（前２輪）４ａ，４ｂがそれぞれ設けられている。また、各胴体部２ａ，２ｂの下方には、水平方向に回転軸を持つ回転可能な中間輪（中間２輪）５ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。また、各胴体部２ａ，２ｂの後方には、先端にキャスタのように上下方向に回転軸を持つ回転可能な後輪（後２輪）６ａ，６ｂがそれぞれ設けられている。各車輪の位置関係は、図４に示すように、前輪の下面と後輪の下面とに接する共通接線（共通接平面）より、中間輪５ａ，５ｂの下面が下方にオフセット量ｄで位置するように形成されている。そしてオフセット量ｄは、乗り越えようとする最大段差に対して、前輪４ａ，４ｂ及び中間輪５ａ，５ｂのそれぞれと段差との当接量又は手押し力がほぼ等しくかつ最小値となるように決められるものとする。
【００１３】
各胴体部２ａ，２ｂには直動軸７ａ，７ｂが収納され、直動軸７ａ，７ｂは、各胴体部２ａ，２ｂとの連結部に設けられる駆動機構によって、軸方向に上下動するようになっている。直動軸７ａ，７ｂの軸方向は、前方に向かって倒れる傾きを有している。直動軸７ａ，７ｂの上端には、コの字形をしたフレーム８が後方に開口部を持つようにほぼ水平に設けられ、フレーム８の上には使用者が腕等を載せることができる台座９が設けられる。台座９はゴムやクッション等の緩衝性能を持つ材質を用いて形成されてもよいし、金属樹脂等の硬質の部材であってもよい。また、フレーム８と台座９とを一体構造としてもよく、以下の説明では、これらをまとめてハンドルＨと称す。また、これらハンドルＨは必ずしも水平に設けられる必要はなく、傾斜をつけてもよいし、傾斜角度が調整可能な機構を備えてもよい。
【００１４】
ハンドルＨの後部には例えば皮革、布、合成繊維又はあまり伸びないゴム等を用いた体幹支持具１０が設けられる。さらに、ハンドルＨの前部と後部とにはグリップ１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂが設けられているが、これらは必ずしも必要なものではなく、設けられる位置及び個数はこの例に限られない。また、ハンドルＨには直動軸７ａ，７ｂ等を駆動するスイッチ等が設けられる。
【００１５】
次に、駆動機構の詳細について図２及び図３を用いて説明する。図２は、本歩行屈伸動作補助装置を左側からみた側面図であり、左胴体部２ａ及び左右胴体部２ａ，２ｂに内蔵された駆動機構を示している。図３は、本装置を正面からみた図であって、内蔵された駆動機構の様子を示したものである。直動軸７ａ，７ｂ（この例ではラック１７ａ，１７ｂといってもよい）の駆動機構は、モータ１３の回転動力をウォーム１４及びウォームホィール１５を介してピニオンギア１６ａ，１６ｂに伝達し、ピニオンギア１６ａ，１６ｂとそれぞれかみあうラック１７ａ，１７ｂを直線駆動する。左右のラック１７ａ，１７ｂはハンドルに連結されている。また、ラックは６ケのカムフォロア１８で３方向より支持されている。また、モータ１３の軸と同軸上にブレーキ１９が設けられ、電源オフ時又は非常停止時に直動軸７ａ，７ｂが上下にずれないよう固定する。ここでは、直動軸の駆動機構としてラック・ピニオン方式を示したが、ボールネジ方式であってもよい。
【００１６】
このような構成の装置の屈伸動作は図５に示すようになり、使用者が体幹支持具によって支えられている体幹部、つまり体幹支持具と使用者の下肢を支持する部分との接点の動作軌道はＢ⇒Ｂ’⇒Ｃ⇒Ｄのようになり、動作開始時及び動作終了時の体幹部位置Ｂ，Ｄを結ぶ線分の下側に膨らんだ動作軌道となる。このような下膨らみの動作軌道は、使用者の膝部及び足首部に要求される力の小さい立ち上がり方であるため、使用者の機能回復に役立つ。
【００１７】
次に、第１の実施の形態の動作について、図６〜図１９を用いて説明する。まず、段差昇り動作について図６〜図１６を用いて高さｈの段差を乗り越える際の動作について説明する。まず、前輪は、図６に示すように段差に当接するため、車輪部の詳細を示す図７を用いて当接条件を検討する。なお、径Ｄ2の中間輪の下面が径Ｄ1の前輪及び径Ｄ3の後輪の下面より下部にオフセット量ｄで位置しているものとする（図４参照）。ここで図７を参照すると、床から前輪の中心までの高さを左辺又は右辺に示した等式は、（数１）式のように表される。数１式のａ １ は、歩行屈伸動作補助装置の進行方向側の先端から中間輪の中心までの進行方向における長さを示す。ここでの進行方向は、共通接平面と平行である。ａ ３ は、歩行屈伸動作補助装置の進行方向側の先端から前輪の中心までの進行方向における長さを示す。α １ は、前輪が段差に当接するときの前輪の姿勢を示す角度であり、前輪の中心と段差当接部（Ｐ）を結ぶ線分の鉛直方向に対する傾斜角を示す。
【００１８】
【数１】
【００１９】
これから、α1が求められる。ここで、θ1は本体（共通接平面）の水平面に対する傾き角を示し、（数２）式で求められる。
【００２０】
【数２】
【００２１】
図示した当接量δ1は（数３）式のように求められる。ここで当接量δ 1 とは、前輪が段差に当接するときの段差当接部（Ｐ）から前輪の下面までの垂直方向の距離である。
【００２２】
【数３】
【００２３】
ここで、段差を乗り越える条件は、（数４）式で示すように装置を押す力Ｑ1とし、段差を乗り越え後に前輪に作用する床反力Ｗ1とすると、装置を押す力が点Ｐまわりに上がろうとするモーメントが、落ちようとするモーメントより大きいことである。
【００２４】
【数４】
【００２５】
これは、（数５）式のように簡略表現できる。
【００２６】
【数５】
【００２７】
ここで、段差として、ｈ＝０．０２ｍのものを想定し、各部の寸法をＤ1＝Ｄ2＝０．１５ｍ、Ｄ3＝０．０７７ｍ、ａ1＝ａ2＝０．３５３ｍ、ａ3＝０．０５ｍ及びａ4＝０．０３ｍとした場合の当接量δ1及び当接角α1とオフセット量ｄの関係を図８に示す。また、使用者に要求される手押し力Ｑ1は、 装置質量２０ｋｇ、使用者の装置に預ける質量２０ｋｇとし、全体の重心が前後方向の後１／４の位置にある場合、Ｗ1＝１００Ｎとなることを考慮すると、図９の結果が得られた。これから、オフセット量ｄを大きくすると、当接量δ1、当接角α1及び手押し力Ｑ1は小さくなる。特にｄ＝１１．１７ｍｍでは、当接角α1＝０°となり、０．０２ｍの段差を衝撃力が零で乗り越えることができる。
【００２８】
次に、中間輪の場合は、図１０に示すような当接をする。車輪部詳細を示した図１１を用いて当接条件を検討する。なお、中間輪が前輪及び後輪より下部にオフセット量ｄで位置しているものとする（図４参照）。ここで図１１を参照すると、床から中間輪の中心までの高さを左辺又は右辺に示した等式は、（数６）式のように表される。数６式のａ ２ は、中間輪の中心から歩行屈伸動作補助装置の後端までの進行方向における長さを示す。ａ ４ は、後輪中心から歩行屈伸動作補助装置の後端までの進行方向における長さを示す。α ２ は、中間輪が段差に当接するときの中間輪の姿勢を示す角度であり、中間輪の中心と段差当接部（Ｐ）を結ぶ線分の鉛直方向に対する傾斜角を示す。
【００２９】
【数６】
【００３０】
これから、α2が求められる。ここで、θ2は本体の傾き角を示し、（数７）式で求められる。
【００３１】
【数７】
【００３２】
図示した当接量δ2は（数８）式のように求められる。ここで当接量δ 2 とは、中間輪が段差に当接するときの段差当接部（Ｐ）から中間輪の下面までの垂直方向の距離である。
【００３３】
【数８】
【００３４】
ここで、段差を乗り越える条件は、（数９）式で示すように装置を押す力Ｑ2とし、段差を乗り越え後に中間輪に作用する床反力Ｗ2とすると、装置を押す力が点Ｐまわりに上がろうとするモーメントが、落ちようとするモーメントより大きいことである。
【００３５】
【数９】
【００３６】
これは、（数１０）式のように簡略表現できる。
【００３７】
【数１０】
【００３８】
ここで、段差として、ｈ＝０．０２ｍのものを想定し、各部の寸法は同上とした場合の当接量δ2及び当接角α2とオフセット量ｄの関係を図１２に示す。また、使用者に要求される手押し力Ｑ2は、装置質量２０ｋｇ、使用者の装置に預ける質量２０ｋｇとし、全体の重心が前後方向の後１／８にある場合、Ｗ2＝１００Ｎとなることを考慮すると、図１３の結果が得られた。これから、オフセット量ｄ＝０ｍｍでは、当接量δ2、当接角α2及び手押し力Ｑ2ともに最小であるが、ｄの増大とともに当接量δ2、当接角α2及び手押し力Ｑ2ともに増大し、段差乗り越えに大きい衝撃力が作用し、かつ大きい手押し力が要求されることがわかる。これは、前輪の結果とは反対の傾向であり、前輪とは上下方向の位置について最適値（トレードオフ）がある。
次に後輪の当接状況であるが、図１４に示すようになり、装置の重心を前方に寄せることにより、後輪は浮き、段差と当接することはない。
【００３９】
以上から、最適なオフセット量を選ぶには、前輪と中間輪との間にトレードオフがある。そこで、当接量とオフセット量との関係及び手押し力とオフセット量との関係について前輪と中間輪とを併記した内容を図１５及び図１６に示す。これから、当接量については、オフセット量ｄ＝４ｍｍとすると、前輪が当接する場合の当接量δ １ と中間輪が当接する場合の当接量δ ２ が等しくなり、その他のオフセット量では、当接量δ １ と当接量δ ２ は乖離する（図１５）。一方、手押し力については、オフセット量ｄ＝２．４ｍｍとすると、前輪が段差を乗り越える場合の手押し力Ｑ １ と中間輪が段差を乗り越える場合の手押し力Ｑ ２ が等しくなり、その他のオフセット量では、手押し力Ｑ １ と手押し力Ｑ ２ が乖離する（図１６）。したがって、使用者は、前輪及び中間輪の当接量もしくは手押し力が最小となるようにオフセット量を決めて使用するのが望ましい。例えば段差の高さが２０ｍｍ、前輪の径が１５０ｍｍ、中間輪の径が２００ｍｍの場合、オフセット量は２〜４ｍｍが望ましい。
【００４０】
次に、段差降り動作における当接条件について、図１７〜図１９を用いて説明する。図１７、図１８及び図１９はそれぞれ、前輪、中間輪及び後輪が段差にさしかかった際の当接状況示している。前輪が段差にさしかかると、装置の重心を後方に寄せると、図１７に示すように前輪が浮き、ゆっくりと装置を下げることにより、大きい衝撃なく前輪が段差を降りることができる。次に、中間輪が段差にさしかかると、図１８に示すように、前輪と後輪とで装置が支持されるため、中間輪が直接、段差下面に衝突しないため、低衝撃で段差を降りることができる。また、後輪が段差にさしかかると、図１９に示すように、中間輪が浮いた状態からゆるやかに接地するため、後輪は低衝撃で段差を降りることができる。このように段差降り時は、手押し力は、段差によって増大することはなく、平地を移動しているのと同じ力で進むことができる。段差での上下方向の衝撃は、前記の理由により本構造では、小さくできる利点がある。
【００４１】
以上から、第１の実施の形態では、段差昇り時は、前輪及び後輪下面の共通接平面と中間輪下面のオフセット量を適切な一定値に選ぶことにより、小さい手押し力で段差を乗り越えることができる。また、段差降り時は、手押し力は、平地移動時と同じで段差での上下方向の衝撃力が小さい状態で、段差を乗り越えることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２０〜図２４を用いて説明する。本実施の形態は、前輪及び後輪下面の共通接平面と中間輪下面のオフセット量を可変にする機構を備えることにより、どんな動作でも、段差乗り越え時の衝撃力をほぼ零とするものである。中間輪５ａ，５ｂは、図示しないオフセット量可変機構により斜め上下方向に移動可能である。使用者は、動作指示部２０を操作することにより所望の動作を実現できる。
【００４３】
オフセット量可変機構の例を図２１及び図２２を用いて説明する。図２１に示すように、使用者は、図２０に示すクリップ１１に設けられた動作指示部２０（図２１に示す２０ａ）を押すと、ソレノイド３３が作動し、左胴体部２ａ，右胴体部２ｂと結合された部材に設けられている回転軸２６のまわりに揺動可能な動作指示板３４を回動させ、ガススプリングＧＳ１，ＧＳ２（下方取付部２２ａ，２２ｂが車輪取付部材２１ａ，２１ｂと連結されており、上方取付部２２ｃ，２２ｄが左胴体部２ａ，右胴体部２ｂと結合されている）のピストンロッド２４をシリンダ２３に対して伸縮可能とする。このような構造をとることにより、中間輪５ａ，５ｂは、左胴体部２ａ，右胴体部２ｂに対して斜め上下方向に昇降可能な構造となっている。図２２にガススプリングの構造を示した。
【００４４】
ガススプリングＧＳは、シリンダ２３内のピストン２９の下部に、所定圧力の圧縮ガスとオイルとの混合体２７が封入され、ピストン２９の上部に、オイルが封入されており、シール部３０で全体が密閉されている。ピストンロッド２４はピストン２９と一体に動作するが、ピストンロッド２４と同軸配置されたピン２５が独立して上下方向に動作可能で、この動作によりバルブ２８が開閉され、バルブ２８が開くと、オリフィス３１を介してシリンダ内部の両室が連通し、ピストン２９がフリーで動作可能になる。また、バルブ２８が閉じると、ピストン２９が動かなくなりロックされる。このようにしてピン２５の動作を制御することによりピストン２９及びピストンロッド２４の動作を制御することができる。
【００４５】
したがって、使用者が、動作指示部２０ａを押さず、動作指示板３４がピン２５ａ，２５ｂを押し込まない状態では、バルブ２８は閉じており、ピストンロッド２４に間接的に連結されている車輪５ａ，５ｂは上下方向にロックされているが、動作指示部２０ａを押して、動作指示板３４がピン２５ａ，２５ｂを押し込む状態では、バルブ２８は開き、ピストンロッド２４に間接的に連結されている車輪５ａ，５ｂは上下方向にフリーとなり、車輪が浮いた状態では自重で降下する等の動作を実現できるため、適切な量だけ降下したところで、動作指示部２０ａを操作してロックすることにより所望のオフセット量を得ることができる。
【００４６】
これを実際の動作で検討すると、図２３に前輪の段差昇りの場合、図２４に中間輪の段差昇りの場合を示す。前輪の段差昇り時は、前輪が段差に当接し中間輪が浮いた状態で、中間輪を上下方向にフリーにすると、中間輪が降下し、接地する。接地したところで中間輪をロックすると、小さい手押し力で段差を昇ることができる。次に、中間輪の段差昇り時は、中間輪が浮いた状態で段差に当接した状態で、中間輪を上下方向にフリーにすると、中間輪が段差より力を受けて上昇し、段差を乗り越えたところで中間輪をロックすると、接地する。よって、小さい手押し力で段差を昇ることができる。この例では、オフセット量可変機構として受動的な機械要素を制御する方式を示したが、モータで能動的に制御してもよい。
第２の実施の形態によれば、段差をより低衝撃で乗り越えることが可能になる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、６輪車輪移動機構を備え、中間輪の下面を前輪及び後輪の下面に接する共通接平面より下部に位置するようオフセットしたため、段差を乗り越え時に手押し力と衝撃力とを小さくできる。また、オフセット量を使用者の動作指示に基づき可変できる機構を備えることにより、段差を乗り越え時に手押し力と衝撃力とをさらに小さくできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す外形図である。
【図２】図１の駆動機構を示す側面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】第１の実施の形態のオフセットを示す図である。
【図５】第１の実施の形態の屈伸動作を示す図である。
【図６】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図７】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の車輪部の詳細図である。
【図８】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の前輪の当接量を示す図である。
【図９】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の前輪の手押し力を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の車輪部の詳細図である。
【図１２】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の中間輪の当接量を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の中間輪の手押し力を示す図である。
【図１４】第１の実施の形態の後輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態の前輪と中間輪の段差昇り時の当接量を示す図である。
【図１６】第１の実施の形態の前輪と中間輪の段差昇り時の手押し力を示す図である。
【図１７】第１の実施の形態の前輪の段差降り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１８】第１の実施の形態の中間輪の段差降り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１９】第１の実施の形態の後輪の段差降り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態を示す外形図である。
【図２１】図２０オフセット量可変機構の一例を示す図である。
【図２２】図２１に示すオフセット量可変機構で用いる機械要素であるガススプリングの構造図である。
【図２３】第２の実施の形態の前輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図２４】第２の実施の形態の中間輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【符号の説明】
１ 歩行屈伸動作補助装置
２ 胴体部
３ 前脚
４ 前輪
５ 中間輪
６ 後輪
７ 直動軸
８ フレーム
９ 台座
１０ 体幹支持具
１１ グリップ
１２ グリップ
１３ モータ
１４ ウォーム
１５ ウォームホィール
１６ ピニオンギア
１７ ラック
１８ カムフォロア
１９ ブレーキ
２０ 動作指示部
２１ 車輪取付部
２２ 取付部
２３ ガススプリングシリンダ
２４ ガススプリングピストンロッド
２５ ガススプリングピン
２６ 回転軸
２７ ガスとオイルの混合体
２８ バルブ
２９ ピストン
３０ シール
３１ オリフィス
３２ オイル
３３ ソレノイド
３４ 動作指示板
【発明の属する技術分野】
本発明は、高齢者やリハビリテーションを必要とする下肢の衰えた利用者の立ち上がる動作や座る動作（屈伸動作）及び歩行動作の補助装置に係り、特に歩行動作を補助するのに好適な歩行屈伸動作補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歩行屈伸動作補助装置においては、公知例１として特開平４−７１５５４号公報に記載の電動歩行機のように４輪車輪移動機構により構成し、前２輪（前輪が２輪）もしくは後２輪（後輪が２輪）を電動駆動とし、後２輪もしくは前２輪を自在車輪（キャスタ）とし、電動駆動部と駆動輪とは使用者の指示に基づき連結及び分離が可能なものが知られている。
また、公知例２として特開平５−７６０９号公報に記載の電動歩行機のように、公知例１をベ−スとして、歩行機が障害物に衝突する場合に、電動駆動部と駆動輪が分離されかつストッパが車輪に当接し車輪の回転を停止し、動作を停止できる構成のものが知られている。
また、公知例３として実開平７−３１０２３号公報のように、立ち上がり動作や座る動作（屈伸動作）と歩行動作を補助する装置であって、手動で任意の方向へ動ける４輪キャスタの車輪移動機構が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の歩行動作補助装置あっては、装置を電動でも手動でも動かすことができる構造であるが、屋内外でしばしばみられる段差を低衝撃で乗り越えることはできない（公知例１）。そして、障害物に衝突すると動作を停止する構成となっているため、屋内外でしばしばみられる段差を低衝撃で乗り越えることはできない（公知例２）。また、４輪キャスタであるため、屋内外でしばしばみられる段差を低衝撃でかつ小さい手押し力で乗り越えることはできない（公知例３）等の問題点がある。
【０００４】
本発明の目的は、屋内外でしばしばみられる段差を、自動車等で用いられているサスペンションのような複雑な機構を用いることなく、低衝撃でかつ小さい手押し力で乗り越えることのできる歩行屈伸動作補助装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る歩行屈伸動作補助装置は、使用者を支持する支持部と、該支持部を駆動し前記使用者の屈伸動作を補助する屈伸動作補助部と、段差を乗り越える動作を補助する歩行動作補助部とを備えた歩行屈伸動作補助装置において、前記歩行動作補助部を、前２輪と後２輪と中間２輪とよりなる６輪車輪移動機構で形成し、前記前２輪及び前記後２輪をキャスタで形成するとともに前記中間２輪を固定車輪で形成し、前記中間２輪の下面を、前記前２輪及び前記後２輪の下面に接する共通接平面より下方に所定のオフセット量で位置させるものとし、前記オフセット量は、前記段差に対する前記前２輪の当接量と、前記段差に対する前記中間２輪の当接量とを同等に近づけて設定されることを特徴とする。
【０００６】
また、オフセット量については、段差に対する前２輪の当接量に基づき算出される手押し力と、段差に対する中間２輪の当接量に基づき算出される手押し力とを同等に近づけて設定できる。
【０００９】
そして乗り越える段差が２０ｍｍに対し、前２輪の径が１５０ｍｍでかつ中間２輪の径が２００ｍｍの際、オフセット量は、２〜４ｍｍである構成でもよい。
【００１０】
また、本発明によれば、中間２輪の下面は、前２輪及び後２輪の下面を結ぶ共通接平面より所定のオフセット量下方に位置するため、段差にさしかかると、図６に示すように本体の重心を後ろに傾け、前輪を浮かせてそれに作用する床反力を零に低減し、段差に到達し、車輪の乗り越える高さが段差の高さと比較して小さいため小さい手押し力で乗り越えられる。また、中間輪が段差にさしかかった際は、図１０に示すように段差を乗り越えた前輪と後方にある後輪とが接地し、中間輪は、段差と当接するが、車輪の乗り越える高さが段差の高さと比較して小さいため小さい手押し力で乗り越えられる。さらに、後輪が段差にさしかかった際は、図１４に示すように本体の重心を前に傾け、後輪を浮かせてそれに作用する床反力を零に低減し、段差を乗り越えられる。また段差降り動作の場合も同様に低衝撃で段差を乗り越えられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１〜図５を参照しながら説明する。図１〜図５に示すように、使用者Ｕを支持する体幹支持具１０等の支持部と、支持部を駆動し使用者Ｕの屈伸動作を補助する直動軸７ａ，７ｂ等の屈伸動作補助部と、使用者Ｕの歩行動作を補助する歩行動作補助部とを備えた歩行屈伸動作補助装置であって、歩行動作補助部を、前２輪４ａ，４ｂと後２輪６ａ，６ｂと中間２輪５ａ，５ｂとよりなる６輪車輪移動機構で形成し、前２輪４ａ，４ｂ及び後２輪６ａ，６ｂをキャスタで形成するとともに中間２輪５ａ，５ｂを固定車輪で形成し、中間２輪５ａ，５ｂの下面を、前２輪４ａ，４ｂ及び後２輪６ａ，６ｂの下面に接する共通接平面より下方に所定のオフセット量で位置させる構成とする。
【００１２】
すなわち歩行屈伸動作補助装置１は、左胴体部２ａ及び右胴体部２ｂをもつ双胴の構造であり、左胴体部２ａ及び右胴体部２ｂはその上部を上部材２ｃで連結されている。各胴体部２ａ，２ｂの前部からはそれぞれ前脚３ａ，３ｂが前方に突出し、それら前脚３ａ，３ｂの先にはキャスタのように上下方向に回転軸を持つ回転可能な前輪（前２輪）４ａ，４ｂがそれぞれ設けられている。また、各胴体部２ａ，２ｂの下方には、水平方向に回転軸を持つ回転可能な中間輪（中間２輪）５ａ，５ｂがそれぞれ設けられている。また、各胴体部２ａ，２ｂの後方には、先端にキャスタのように上下方向に回転軸を持つ回転可能な後輪（後２輪）６ａ，６ｂがそれぞれ設けられている。各車輪の位置関係は、図４に示すように、前輪の下面と後輪の下面とに接する共通接線（共通接平面）より、中間輪５ａ，５ｂの下面が下方にオフセット量ｄで位置するように形成されている。そしてオフセット量ｄは、乗り越えようとする最大段差に対して、前輪４ａ，４ｂ及び中間輪５ａ，５ｂのそれぞれと段差との当接量又は手押し力がほぼ等しくかつ最小値となるように決められるものとする。
【００１３】
各胴体部２ａ，２ｂには直動軸７ａ，７ｂが収納され、直動軸７ａ，７ｂは、各胴体部２ａ，２ｂとの連結部に設けられる駆動機構によって、軸方向に上下動するようになっている。直動軸７ａ，７ｂの軸方向は、前方に向かって倒れる傾きを有している。直動軸７ａ，７ｂの上端には、コの字形をしたフレーム８が後方に開口部を持つようにほぼ水平に設けられ、フレーム８の上には使用者が腕等を載せることができる台座９が設けられる。台座９はゴムやクッション等の緩衝性能を持つ材質を用いて形成されてもよいし、金属樹脂等の硬質の部材であってもよい。また、フレーム８と台座９とを一体構造としてもよく、以下の説明では、これらをまとめてハンドルＨと称す。また、これらハンドルＨは必ずしも水平に設けられる必要はなく、傾斜をつけてもよいし、傾斜角度が調整可能な機構を備えてもよい。
【００１４】
ハンドルＨの後部には例えば皮革、布、合成繊維又はあまり伸びないゴム等を用いた体幹支持具１０が設けられる。さらに、ハンドルＨの前部と後部とにはグリップ１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂが設けられているが、これらは必ずしも必要なものではなく、設けられる位置及び個数はこの例に限られない。また、ハンドルＨには直動軸７ａ，７ｂ等を駆動するスイッチ等が設けられる。
【００１５】
次に、駆動機構の詳細について図２及び図３を用いて説明する。図２は、本歩行屈伸動作補助装置を左側からみた側面図であり、左胴体部２ａ及び左右胴体部２ａ，２ｂに内蔵された駆動機構を示している。図３は、本装置を正面からみた図であって、内蔵された駆動機構の様子を示したものである。直動軸７ａ，７ｂ（この例ではラック１７ａ，１７ｂといってもよい）の駆動機構は、モータ１３の回転動力をウォーム１４及びウォームホィール１５を介してピニオンギア１６ａ，１６ｂに伝達し、ピニオンギア１６ａ，１６ｂとそれぞれかみあうラック１７ａ，１７ｂを直線駆動する。左右のラック１７ａ，１７ｂはハンドルに連結されている。また、ラックは６ケのカムフォロア１８で３方向より支持されている。また、モータ１３の軸と同軸上にブレーキ１９が設けられ、電源オフ時又は非常停止時に直動軸７ａ，７ｂが上下にずれないよう固定する。ここでは、直動軸の駆動機構としてラック・ピニオン方式を示したが、ボールネジ方式であってもよい。
【００１６】
このような構成の装置の屈伸動作は図５に示すようになり、使用者が体幹支持具によって支えられている体幹部、つまり体幹支持具と使用者の下肢を支持する部分との接点の動作軌道はＢ⇒Ｂ’⇒Ｃ⇒Ｄのようになり、動作開始時及び動作終了時の体幹部位置Ｂ，Ｄを結ぶ線分の下側に膨らんだ動作軌道となる。このような下膨らみの動作軌道は、使用者の膝部及び足首部に要求される力の小さい立ち上がり方であるため、使用者の機能回復に役立つ。
【００１７】
次に、第１の実施の形態の動作について、図６〜図１９を用いて説明する。まず、段差昇り動作について図６〜図１６を用いて高さｈの段差を乗り越える際の動作について説明する。まず、前輪は、図６に示すように段差に当接するため、車輪部の詳細を示す図７を用いて当接条件を検討する。なお、径Ｄ2の中間輪の下面が径Ｄ1の前輪及び径Ｄ3の後輪の下面より下部にオフセット量ｄで位置しているものとする（図４参照）。ここで図７を参照すると、床から前輪の中心までの高さを左辺又は右辺に示した等式は、（数１）式のように表される。数１式のａ １ は、歩行屈伸動作補助装置の進行方向側の先端から中間輪の中心までの進行方向における長さを示す。ここでの進行方向は、共通接平面と平行である。ａ ３ は、歩行屈伸動作補助装置の進行方向側の先端から前輪の中心までの進行方向における長さを示す。α １ は、前輪が段差に当接するときの前輪の姿勢を示す角度であり、前輪の中心と段差当接部（Ｐ）を結ぶ線分の鉛直方向に対する傾斜角を示す。
【００１８】
【数１】
これから、α1が求められる。ここで、θ1は本体（共通接平面）の水平面に対する傾き角を示し、（数２）式で求められる。
【００２０】
【数２】
図示した当接量δ1は（数３）式のように求められる。ここで当接量δ 1 とは、前輪が段差に当接するときの段差当接部（Ｐ）から前輪の下面までの垂直方向の距離である。
【００２２】
【数３】
ここで、段差を乗り越える条件は、（数４）式で示すように装置を押す力Ｑ1とし、段差を乗り越え後に前輪に作用する床反力Ｗ1とすると、装置を押す力が点Ｐまわりに上がろうとするモーメントが、落ちようとするモーメントより大きいことである。
【００２４】
【数４】
これは、（数５）式のように簡略表現できる。
【００２６】
【数５】
ここで、段差として、ｈ＝０．０２ｍのものを想定し、各部の寸法をＤ1＝Ｄ2＝０．１５ｍ、Ｄ3＝０．０７７ｍ、ａ1＝ａ2＝０．３５３ｍ、ａ3＝０．０５ｍ及びａ4＝０．０３ｍとした場合の当接量δ1及び当接角α1とオフセット量ｄの関係を図８に示す。また、使用者に要求される手押し力Ｑ1は、 装置質量２０ｋｇ、使用者の装置に預ける質量２０ｋｇとし、全体の重心が前後方向の後１／４の位置にある場合、Ｗ1＝１００Ｎとなることを考慮すると、図９の結果が得られた。これから、オフセット量ｄを大きくすると、当接量δ1、当接角α1及び手押し力Ｑ1は小さくなる。特にｄ＝１１．１７ｍｍでは、当接角α1＝０°となり、０．０２ｍの段差を衝撃力が零で乗り越えることができる。
【００２８】
次に、中間輪の場合は、図１０に示すような当接をする。車輪部詳細を示した図１１を用いて当接条件を検討する。なお、中間輪が前輪及び後輪より下部にオフセット量ｄで位置しているものとする（図４参照）。ここで図１１を参照すると、床から中間輪の中心までの高さを左辺又は右辺に示した等式は、（数６）式のように表される。数６式のａ ２ は、中間輪の中心から歩行屈伸動作補助装置の後端までの進行方向における長さを示す。ａ ４ は、後輪中心から歩行屈伸動作補助装置の後端までの進行方向における長さを示す。α ２ は、中間輪が段差に当接するときの中間輪の姿勢を示す角度であり、中間輪の中心と段差当接部（Ｐ）を結ぶ線分の鉛直方向に対する傾斜角を示す。
【００２９】
【数６】
これから、α2が求められる。ここで、θ2は本体の傾き角を示し、（数７）式で求められる。
【００３１】
【数７】
図示した当接量δ2は（数８）式のように求められる。ここで当接量δ 2 とは、中間輪が段差に当接するときの段差当接部（Ｐ）から中間輪の下面までの垂直方向の距離である。
【００３３】
【数８】
ここで、段差を乗り越える条件は、（数９）式で示すように装置を押す力Ｑ2とし、段差を乗り越え後に中間輪に作用する床反力Ｗ2とすると、装置を押す力が点Ｐまわりに上がろうとするモーメントが、落ちようとするモーメントより大きいことである。
【００３５】
【数９】
これは、（数１０）式のように簡略表現できる。
【００３７】
【数１０】
ここで、段差として、ｈ＝０．０２ｍのものを想定し、各部の寸法は同上とした場合の当接量δ2及び当接角α2とオフセット量ｄの関係を図１２に示す。また、使用者に要求される手押し力Ｑ2は、装置質量２０ｋｇ、使用者の装置に預ける質量２０ｋｇとし、全体の重心が前後方向の後１／８にある場合、Ｗ2＝１００Ｎとなることを考慮すると、図１３の結果が得られた。これから、オフセット量ｄ＝０ｍｍでは、当接量δ2、当接角α2及び手押し力Ｑ2ともに最小であるが、ｄの増大とともに当接量δ2、当接角α2及び手押し力Ｑ2ともに増大し、段差乗り越えに大きい衝撃力が作用し、かつ大きい手押し力が要求されることがわかる。これは、前輪の結果とは反対の傾向であり、前輪とは上下方向の位置について最適値（トレードオフ）がある。
次に後輪の当接状況であるが、図１４に示すようになり、装置の重心を前方に寄せることにより、後輪は浮き、段差と当接することはない。
【００３９】
以上から、最適なオフセット量を選ぶには、前輪と中間輪との間にトレードオフがある。そこで、当接量とオフセット量との関係及び手押し力とオフセット量との関係について前輪と中間輪とを併記した内容を図１５及び図１６に示す。これから、当接量については、オフセット量ｄ＝４ｍｍとすると、前輪が当接する場合の当接量δ １ と中間輪が当接する場合の当接量δ ２ が等しくなり、その他のオフセット量では、当接量δ １ と当接量δ ２ は乖離する（図１５）。一方、手押し力については、オフセット量ｄ＝２．４ｍｍとすると、前輪が段差を乗り越える場合の手押し力Ｑ １ と中間輪が段差を乗り越える場合の手押し力Ｑ ２ が等しくなり、その他のオフセット量では、手押し力Ｑ １ と手押し力Ｑ ２ が乖離する（図１６）。したがって、使用者は、前輪及び中間輪の当接量もしくは手押し力が最小となるようにオフセット量を決めて使用するのが望ましい。例えば段差の高さが２０ｍｍ、前輪の径が１５０ｍｍ、中間輪の径が２００ｍｍの場合、オフセット量は２〜４ｍｍが望ましい。
【００４０】
次に、段差降り動作における当接条件について、図１７〜図１９を用いて説明する。図１７、図１８及び図１９はそれぞれ、前輪、中間輪及び後輪が段差にさしかかった際の当接状況示している。前輪が段差にさしかかると、装置の重心を後方に寄せると、図１７に示すように前輪が浮き、ゆっくりと装置を下げることにより、大きい衝撃なく前輪が段差を降りることができる。次に、中間輪が段差にさしかかると、図１８に示すように、前輪と後輪とで装置が支持されるため、中間輪が直接、段差下面に衝突しないため、低衝撃で段差を降りることができる。また、後輪が段差にさしかかると、図１９に示すように、中間輪が浮いた状態からゆるやかに接地するため、後輪は低衝撃で段差を降りることができる。このように段差降り時は、手押し力は、段差によって増大することはなく、平地を移動しているのと同じ力で進むことができる。段差での上下方向の衝撃は、前記の理由により本構造では、小さくできる利点がある。
【００４１】
以上から、第１の実施の形態では、段差昇り時は、前輪及び後輪下面の共通接平面と中間輪下面のオフセット量を適切な一定値に選ぶことにより、小さい手押し力で段差を乗り越えることができる。また、段差降り時は、手押し力は、平地移動時と同じで段差での上下方向の衝撃力が小さい状態で、段差を乗り越えることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態を図２０〜図２４を用いて説明する。本実施の形態は、前輪及び後輪下面の共通接平面と中間輪下面のオフセット量を可変にする機構を備えることにより、どんな動作でも、段差乗り越え時の衝撃力をほぼ零とするものである。中間輪５ａ，５ｂは、図示しないオフセット量可変機構により斜め上下方向に移動可能である。使用者は、動作指示部２０を操作することにより所望の動作を実現できる。
【００４３】
オフセット量可変機構の例を図２１及び図２２を用いて説明する。図２１に示すように、使用者は、図２０に示すクリップ１１に設けられた動作指示部２０（図２１に示す２０ａ）を押すと、ソレノイド３３が作動し、左胴体部２ａ，右胴体部２ｂと結合された部材に設けられている回転軸２６のまわりに揺動可能な動作指示板３４を回動させ、ガススプリングＧＳ１，ＧＳ２（下方取付部２２ａ，２２ｂが車輪取付部材２１ａ，２１ｂと連結されており、上方取付部２２ｃ，２２ｄが左胴体部２ａ，右胴体部２ｂと結合されている）のピストンロッド２４をシリンダ２３に対して伸縮可能とする。このような構造をとることにより、中間輪５ａ，５ｂは、左胴体部２ａ，右胴体部２ｂに対して斜め上下方向に昇降可能な構造となっている。図２２にガススプリングの構造を示した。
【００４４】
ガススプリングＧＳは、シリンダ２３内のピストン２９の下部に、所定圧力の圧縮ガスとオイルとの混合体２７が封入され、ピストン２９の上部に、オイルが封入されており、シール部３０で全体が密閉されている。ピストンロッド２４はピストン２９と一体に動作するが、ピストンロッド２４と同軸配置されたピン２５が独立して上下方向に動作可能で、この動作によりバルブ２８が開閉され、バルブ２８が開くと、オリフィス３１を介してシリンダ内部の両室が連通し、ピストン２９がフリーで動作可能になる。また、バルブ２８が閉じると、ピストン２９が動かなくなりロックされる。このようにしてピン２５の動作を制御することによりピストン２９及びピストンロッド２４の動作を制御することができる。
【００４５】
したがって、使用者が、動作指示部２０ａを押さず、動作指示板３４がピン２５ａ，２５ｂを押し込まない状態では、バルブ２８は閉じており、ピストンロッド２４に間接的に連結されている車輪５ａ，５ｂは上下方向にロックされているが、動作指示部２０ａを押して、動作指示板３４がピン２５ａ，２５ｂを押し込む状態では、バルブ２８は開き、ピストンロッド２４に間接的に連結されている車輪５ａ，５ｂは上下方向にフリーとなり、車輪が浮いた状態では自重で降下する等の動作を実現できるため、適切な量だけ降下したところで、動作指示部２０ａを操作してロックすることにより所望のオフセット量を得ることができる。
【００４６】
これを実際の動作で検討すると、図２３に前輪の段差昇りの場合、図２４に中間輪の段差昇りの場合を示す。前輪の段差昇り時は、前輪が段差に当接し中間輪が浮いた状態で、中間輪を上下方向にフリーにすると、中間輪が降下し、接地する。接地したところで中間輪をロックすると、小さい手押し力で段差を昇ることができる。次に、中間輪の段差昇り時は、中間輪が浮いた状態で段差に当接した状態で、中間輪を上下方向にフリーにすると、中間輪が段差より力を受けて上昇し、段差を乗り越えたところで中間輪をロックすると、接地する。よって、小さい手押し力で段差を昇ることができる。この例では、オフセット量可変機構として受動的な機械要素を制御する方式を示したが、モータで能動的に制御してもよい。
第２の実施の形態によれば、段差をより低衝撃で乗り越えることが可能になる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、６輪車輪移動機構を備え、中間輪の下面を前輪及び後輪の下面に接する共通接平面より下部に位置するようオフセットしたため、段差を乗り越え時に手押し力と衝撃力とを小さくできる。また、オフセット量を使用者の動作指示に基づき可変できる機構を備えることにより、段差を乗り越え時に手押し力と衝撃力とをさらに小さくできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す外形図である。
【図２】図１の駆動機構を示す側面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】第１の実施の形態のオフセットを示す図である。
【図５】第１の実施の形態の屈伸動作を示す図である。
【図６】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図７】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の車輪部の詳細図である。
【図８】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の前輪の当接量を示す図である。
【図９】第１の実施の形態の前輪の段差昇り時の前輪の手押し力を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１１】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の車輪部の詳細図である。
【図１２】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の中間輪の当接量を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態の中間輪の段差昇り時の中間輪の手押し力を示す図である。
【図１４】第１の実施の形態の後輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態の前輪と中間輪の段差昇り時の当接量を示す図である。
【図１６】第１の実施の形態の前輪と中間輪の段差昇り時の手押し力を示す図である。
【図１７】第１の実施の形態の前輪の段差降り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１８】第１の実施の形態の中間輪の段差降り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図１９】第１の実施の形態の後輪の段差降り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態を示す外形図である。
【図２１】図２０オフセット量可変機構の一例を示す図である。
【図２２】図２１に示すオフセット量可変機構で用いる機械要素であるガススプリングの構造図である。
【図２３】第２の実施の形態の前輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【図２４】第２の実施の形態の中間輪の段差昇り時の車輪の当接状況を示す図である。
【符号の説明】
１ 歩行屈伸動作補助装置
２ 胴体部
３ 前脚
４ 前輪
５ 中間輪
６ 後輪
７ 直動軸
８ フレーム
９ 台座
１０ 体幹支持具
１１ グリップ
１２ グリップ
１３ モータ
１４ ウォーム
１５ ウォームホィール
１６ ピニオンギア
１７ ラック
１８ カムフォロア
１９ ブレーキ
２０ 動作指示部
２１ 車輪取付部
２２ 取付部
２３ ガススプリングシリンダ
２４ ガススプリングピストンロッド
２５ ガススプリングピン
２６ 回転軸
２７ ガスとオイルの混合体
２８ バルブ
２９ ピストン
３０ シール
３１ オリフィス
３２ オイル
３３ ソレノイド
３４ 動作指示板
Claims (3)
- 使用者を支持する支持部と、該支持部を駆動し前記使用者の屈伸動作を補助する屈伸動作補助部と、段差を乗り越える動作を補助する歩行動作補助部とを備えた歩行屈伸動作補助装置において、前記歩行動作補助部を、前２輪と後２輪と中間２輪とよりなる６輪車輪移動機構で形成し、前記前２輪及び前記後２輪をキャスタで形成するとともに前記中間２輪を固定車輪で形成し、前記中間２輪の下面を、前記前２輪及び前記後２輪の下面に接する共通接平面より下方に所定のオフセット量で位置させるものとし、
前記オフセット量は、前記段差に対する前記前２輪の当接量と、前記段差に対する前記中間２輪の当接量とを同等に近づけて設定されることを特徴とする歩行屈伸動作補助装置。 - 使用者を支持する支持部と、該支持部を駆動し前記使用者の屈伸動作を補助する屈伸動作補助部と、段差を乗り越える動作を補助する歩行動作補助部とを備えた歩行屈伸動作補助装置において、前記歩行動作補助部を、前２輪と後２輪と中間２輪とよりなる６輪車輪移動機構で形成し、前記前２輪及び前記後２輪をキャスタで形成するとともに前記中間２輪を固定車輪で形成し、前記中間２輪の下面を、前記前２輪及び前記後２輪の下面に接する共通接平面より下方に所定のオフセット量で位置させるものとし、
前記オフセット量は、前記段差に対する前記前２輪の当接量に基づき算出される手押し力と、前記段差に対する前記中間２輪の当接量に基づき算出される手押し力とを同等に近づけて設定されることを特徴とする特徴とする歩行屈伸動作補助装置。 - 請求項１又は２に記載の歩行屈伸動作補助装置において、乗り越える段差が２０ｍｍに対し、前２輪の径が１５０ｍｍでかつ中間２輪の径が２００ｍｍの際、オフセット量は、２〜４ｍｍであることを特徴とする歩行屈伸動作補助装置。
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