JP5032838B2 - 運動補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、主として使用者が立位で使用し、脚部の筋肉を他動運動により伸縮させる運動補助装置に関するものである。

従来から、使用者が自発的に筋力を発揮することなく使用者の身体に外力を与えて筋群を伸縮させることにより、運動効果を得られるようにした他動運動による運動補助装置が種々提案されている。この種の運動補助装置には、関節の屈伸によって当該関節に関連した筋群の伸縮を促す構成のものと、身体に刺激を与えることにより神経系の反射によって筋群を伸縮させる構成のものとが知られている。

また、伸縮させようとする筋群に応じて使用時の姿勢は様々であり、主として変形性膝関節症の予防や歩行訓練を目的として使用者が立位で使用するものでは、歩行運動を模擬する装置が提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１に記載された訓練装置は、左右の足をそれぞれ載せる一対のステップを有したものであり、各ステップを前後左右の直進往復運動を組み合わせた動きとして擬似的なスケート動作を使用者に行わせるものである。また、特許文献１に記載のものは、前後動における左右のステップの位相差と、左右動における左右のステップの位相差とを０度〜３６０度の範囲で設定できるものであって、始動直後には１８０度としその後、位相差を変化させて左右の足が同一の前後方向に動く期間を増やす動作が記載されている。各ステップは駆動装置により移動するから、使用者は自発的ないし能動的に運動を行う必要はなく、単にステップに足を載せているだけで、ステップの移動に伴い他動的に運動することが可能になる。

特許文献１に記載のものは、使用者の重心の位置を前後および左右にずらすことによってバランスを保つように神経系の反射を生じさせ、これによって筋群を伸縮させようとするものであるから、重心位置が前後および左右に同時に偏移するようにステップの移動軌跡をほぼ平行に設定している。

また、特許文献２に記載された歩行体験装置は、左右一対の歩行板を歩行板水平駆動装置により駆動する構成であって、歩行訓練や仮想現実体験に用いるものであるから、前後方向における足位置のほか足の向きを変化させるために左右の回転が可能であり、また足の高さ位置や足裏の傾斜角度を変化させる構成も備えている。
特開２００３−２９０３８６号公報 特開平１０−５５１３１号公報

ところで、特許文献１に記載の構成では、左右のステップを前後左右に自由に移動させるために、左右駆動用の駆動機構と前後駆動用の駆動機構とを各ステップごとに設けてあり、各駆動機構ごとにサーボモータを設けている。したがって、サーボモータは合計４個が必要になっており、ステップの前後左右の位置を自由に制御することができるもののサーボモータの個数が多いという問題を有している。

また、特許文献２に記載された構成は、歩行動作を模擬するために歩行時と同様に脚部の筋群を伸縮させるものであるから、左右の歩行板をきわめて複雑に移動させる構成が採用されており、駆動力を発生させるための独立した多数個の駆動装置が必要になるという問題を有している。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、駆動力を発生させる駆動源を１個だけ用いながらも脚部のさまざまな筋群を刺激することを可能にした運動補助装置を提供することにある。

請求項１の発明は、使用者の左右の足をそれぞれ載せる左足支持台および右足支持台と、左足支持台と右足支持台との移動経路を拘束する案内部と、左足支持台と右足支持台とを関連付けてそれぞれ移動させる駆動装置とをベース板上に有し、駆動装置は、駆動力を発生させる１個の駆動源と、駆動力を左足支持台と右足支持台とにそれぞれ伝達される２系統に分離する系統分離部と、駆動力を用いて左足支持台と右足支持台とをベース板の上面に沿って前後方向と左右方向とを複合した移動経路で往復移動させる往復駆動部とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記駆動源は回転モータであって、前記系統分離部は、回転モータの出力軸に取り付けられた第１歯車と、第１歯車に噛合する一対の第２歯車とを備え、前記往復駆動部は、各第２歯車の回転力をそれぞれ左足支持台と右足支持台との往復移動に変換する変換機構を備えることを特徴とする。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記第１歯車はウォームであり、前記第２歯車はウォームに噛合するウォームホイールであり、前記変換機構は、ウォームホイールの回転力を前記左足支持台と前記右足支持台との往復移動に変換するクランクロッドであることを特徴とする。

請求項４の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記系統分離部は、前記左足支持台と前記右足支持台との往復移動に位相差を付与することを特徴とする。

請求項５の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明において、前記左足支持台および前記右足支持台は足を載せるための足置板をそれぞれ備え、左足支持台および右足支持台の往復移動に連動させて基準面に対する足置板の上面の角度を変化させる傾斜付与部が付加され、傾斜付与部は、足置板と前記架台との一方に形成され左足支持台および右足支持台が移動する方向に沿って傾斜する傾斜面を少なくとも一部に有するガイド面と、足置板と架台との他方に設けられ左足支持台および右足支持台の移動中にガイド面に当接することにより足置板の上面の基準面に対する角度をガイド面に沿って変化させる倣い突部とを備えることを特徴とする。

請求項６の発明では、請求項５の発明において、前記案内部は、前記架台に対して移動可能であって移動経路が拘束された台車を備え、前記傾斜付与部は、前記傾斜面に沿って前記足置板の上面が傾斜する際の回動中心となる軸部と、台車に対する位置が固定され軸部を支承する軸受板とを備えることを特徴とする。

請求項７の発明では、請求項５または請求項６の発明において、前記倣い突部の先端部には前記ガイド面の上で転動するローラを備えることを特徴とする。

請求項１の発明の構成によれば、１個の駆動源の駆動力を系統分離部により２系統に分離し、各系統別の駆動力を用いて左足支持台と右足支持台とを往復移動させるとともに左足支持台と右足支持台との移動経路を案内部で拘束し、左足支持台と右足支持台とをベース板の上面に沿って前後方向と左右方向とを複合した移動経路で往復移動させているから、駆動力を発生させる駆動源を１個だけ用いながらも左右の足の筋群を個別に刺激することができ、運動によって脚部のさまざまな筋群を刺激することが可能になる。しかも、左足支持台と右足支持台とを別系統の駆動力を用いて前後方向と左右方向とを複合した移動経路で往復移動させるから、両者に異なる動きを付与することが可能になる。

請求項２の発明の構成によれば、回転モータの出力軸に第１歯車を取り付け、第１歯車に噛合する一対の第２歯車の回転力をそれぞれ変換機構により左足支持台と右足支持台との往復移動に変換するから、第１歯車と第２歯車との噛み合わせ位置を変化させるだけで、左足支持台と右足支持台とに位相差を付与することができる。また、第１歯車と第２歯車とを噛合させるから、ベルトにより２系統に分離する場合に比較すると滑りによる位置ずれの可能性が少なく、左足支持台と右足支持台とを設計どおりに移動させることができるとともに、経時変化による位置ずれが少なくなる。

請求項３の発明の構成によれば、ウォームとウォームホイールとを噛合させ、ウォームホイールの回転力をウォームホイールにより分離し、さらにウォームホイールの回転をクランクロッドにより左足支持台と右足支持台との往復移動に変換しているから、回転モードの出力軸を左足支持台および右足支持台が往復移動する面に沿って配置することが可能になり、左足支持台および右足支持台の上面に交差する方向の厚み寸法を小さくすることができる。つまり、装置の薄型化が可能になる。

請求項４の発明の構成によれば、系統分離部において左足支持台と右足支持台との往復移動に位相差を付与するから、１個の駆動源を用いながらも左足支持台と右足支持台との往復移動に位相差を付与することができる。ここに、請求項２、３の発明のように、系統分離部に歯車を用いる場合には、第１歯車（ウォーム）と第２歯車（ウォームホイール）とを噛合させる位置を調節するだけで位相差を容易に付与することができる。

請求項５の発明の構成によれば、左足支持台および右足支持台と架台との一方にガイド面を設け、他方にはガイド面に当接する倣い突部を設けているから、左足支持台および右足支持台の往復移動に伴って足置板を傾動させることが可能になる。すなわち、足置板を前後左右に移動させるだけではなく、１個の駆動源のみで足置板を架台に対して傾斜させることも可能になる。足置板にこのような複雑な動きを付与することにより、使用者の脚部の様々な筋群を刺激することが可能になる。しかも、駆動源は１個であるから低コストでの提供が可能である。

請求項６の発明の構成によれば、足置板の回動中心と足との位置関係が固定され、目的とする筋群や関節を絞って運動することができる。

請求項７の発明の構成によれば、倣い突部の先端部にガイド面の上で転動するローラを設けているから、左足支持台および右足支持台に使用者の荷重が作用している状態でも倣い突部を滑らかに移動させることができる。

本実施形態では、床上に載置して使用する構成を例示するが、床に埋め込んで使用する構成を採用することもできる。また、定位置に固定する構成を採用するか、位置移動が可能な構成を採用するかも適宜に選択することができる。本実施形態では、図１および図２に示すように、床上に載置するための架台としてベース板１ａを備える。ベース板１ａは直方体状のものを図示しているが、ベース板１ａの外周形状にはとくに制限はない。以下では、説明を簡単にするために、ベース板１ａを床上に載置した状態でベース板１ａの上面が床面と平行になるものとする。したがって、図１および図２における上下が使用時の上下になる。

ベース板１ａの上方には上板１ｂが配設され、ベース板１ａと上板１ｂとを結合することによりハウジング１が形成される。ベース板１ａの上には、使用者の左右の足をそれぞれ載せる左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂと、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの位置をそれぞれ移動させる駆動装置３とが配置される。以下の説明では、図１および図２において矢印Ｘの向きを前方とする。また、他の図においても矢印Ｘを記載している場合には、その向きが前方になる。

上板１ｂには左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂをそれぞれ露出させる２個の開口窓１１ａ，１１ｂが厚み方向に貫設される。各開口窓１１ａ，１１ｂは、それぞれ矩形状に開口する。ただし、各開口窓１１ａ，１１ｂは、長手方向に沿った中心線がハウジング１の前後方向に対して傾斜し、両中心線間の距離がハウジング１の前端側で後端側よりも大きくなるように形成してある。

各開口窓１１ａ，１１ｂの幅方向の両側部には、図３に示すように、スライド溝１２が開口窓１１ａ，１１ｂの内側に臨む形で開口する。スライド溝１２には、足置カバー２２に形成したフランジ部２２ｂがスライド可能に挿入される。足置カバー２２は、使用者が足を載せるための足置板２１とともに左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂを構成するものであって、矩形筒状に形成された本体部２２ａを有しており、フランジ部２２ｂは本体部２２ａの一方の開口面（上面）に沿って本体部２２ａの全周に亘って延設されている。足置カバー２２の本体部２２ａの内側には下部において取付板２２ｃが一体に形成される。

本体部２２ａは長手方向の寸法および幅方向の寸法が開口窓１１ａ，１１ｂよりも小さく、フランジ部２２ｂは長手方向の寸法および幅方向の寸法が開口窓１１ａ，１１ｂよりも大きく形成されている。さらに、スライド溝１２の底間の距離はフランジ部２２ｂの先端縁間の距離よりも大きく形成される。したがって、足置カバー２２は、幅方向においてはスライド溝１２の範囲内において移動可能になり、また長手方向においても移動可能になる。

足置板２１は、足置カバー２２における本体部２２ａの内周縁よりもやや小さい矩形板状に形成されており、使用者の足全体を載せることができる寸法に形成される。また、足置板２１の上面には摩擦係数を大きくする材料ないし形状が採用される。足置板２１の下面周部にはそれぞれコ字状に折曲されたカバー体２１ａ，２１ｂが一体に設けられる。さらに、足置板２１の下面であってカバー体２１ａ，２１ｂに囲まれる部位には足置板２１の幅方向に離間した一対の軸受２１ｃが足置板２１と一体に設けられる。

足置カバー２２に設けた取付板２２ｃの上面には上方に開放された断面コ字状の軸受板２３が固定される。足置板２１に設けた軸受２１ｃは、軸受板２３の各脚片２３ａの外側面に当接する。さらに、軸受板２３の両脚片２３ａおよび両軸受２１ｃを通る軸部２４が設けられる。したがって、軸部２４は足置板２１の幅方向に沿って配置され、足置板２１は、足置カバー２２に対して長手方向の前後が上下するように軸部２４の周りに回動可能になる。上述したカバー体２１ａ，２１ｂは、足置板２１が足置カバー２２に対して回動する際に、足置板２１の下面と足置カバー２２との間に隙間が生じるのを防止するために設けられている。

足置カバー２２に設けた取付板２２ｃの下面には下面に開放された断面コ字状の台車４１が取り付けられる。台車４１の両脚片４１ａの外側面には各２個ずつの車輪４２が取り付けられる。ベース板１ａの上面には左足支持台２ａと右足支持台２ｂとに対してそれぞれ２本ずつのレール４３が固定されており、レール４３の上面に設けたレール溝４３ａの中で車輪４２が転動するように、レール４３上に台車４１が載置される。また、レール４３の上面には車輪４２がレール溝４３ａから脱落するのを防止するために、脱輪防止板４４が固定される（図４参照）。

ところで、レール４３の長手方向はハウジング１に設けた開口窓１１ａ，１１ｂの長手方向とは異なる方向としてある。上述したように開口窓１１ａ，１１ｂは長手方向の中心線がハウジング１の前端側で後端側よりも大きくなるように傾斜しており、レール４３の長手方向もハウジング１の前後方向に対して同様に傾斜している。

ただし、レール４３ではハウジング１の前後方向に対する角度が開口窓１１ａ，１１ｂよりもさらに大きくなっている。たとえば、ハウジング１の前後方向に対する角度が、開口窓１１ａ，１１ｂの長手方向で３０度とすれば、レール４３の長手方向は４５度などに設定される。すなわち、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂに足を載せ、開口窓１１ａ，１１ｂの長手方向に足の中心線を一致させた状態において、レール４３に沿って左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂを移動させることにより足の位置を変化させても膝に剪断力が作用しない方向に、レール４３の長手方向が設定される。なお、本実施形態では、望ましい動作として、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂが前後方向と左右方向とを複合
した移動経路で移動する例を示しているが、レール４３を配置する方向により左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂを前後方向や左右方向に移動させることも可能である。

上述の構成によって、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂはレール４３の長手方向に沿って往復移動することが可能になり、レール４３の長手方向は開口窓１１ａ，１１ｂの長手方向の中心線に対して傾斜しているから、足置板２１および足置カバー２２は開口窓１１ａ，１１ｂの中で長手方向に対して交差した方向に移動することになる。すなわち、上述した台車４１と車輪４２とレール４３と脱輪防止板４４とは、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの移動経路を拘束する案内部４として機能する。

左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂを移動させる駆動装置３は、図５に示すように、駆動力を発生させる駆動源３１と、駆動力を左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂにそれぞれ伝達するように２系統に分離する系統分離部３２と、駆動力を用いて台車４１をレール４３に沿って往復移動させる往復駆動部３３とを有する。本実施形態では、図５（ａ）のように系統分離部３２により駆動力を分離し、分離された駆動力を往復駆動部３３に伝達する構成を採用しているが、図５（ｂ）のように往復駆動部３３により得られる往復駆動の駆動力を系統分離部３２で２系統に分離することも可能である。

駆動装置３について、さらに具体的に説明する。駆動源３１には回転モータ（以下、単にモータと略称し、符号３１を用いる）を採用しており、モータ３１の出力軸３１ａには系統分離部３２が連結される。

系統分離部３２は、モータ３１の出力軸３１ａに連結されたウォーム（第１歯車）３２ａと、ウォーム３２ａに噛合する一対のウォームホイール（第２歯車）３２ｂとを備える。ウォーム３２ａおよび２個のウォームホイール３２ｂはベース板１ａに固定されるギアボックス３４に収納される。ギアボックス３４は、上面に開口を有するギアケース３４ａと、ギアケース３４ａの開口面に覆着される蓋板３４ｂとにより形成される。ギアケース３４ａと蓋板３４ｂとの間にはウォーム３２ａの長手方向の両端部を支承する一対の軸受３２ｃが取り付けられる。

ウォームホイール３２ｂには、ギアケース３４ａと蓋板３４ｂとに保持される回転軸３５が挿通され、ウォームホイール３２ｂの回転に伴って回転軸３５が回転するように、ウォームホイール３２ｂと回転軸３５とを結合してある。回転軸３５の上端部には断面が非円形状（図示例では矩形状）に形成された結合部３５ａが形成される。

モータ３１は、ギアケース３４ａに設けた口受部３４ｃとベース板１ａに固定した口受板１３ａとに載置され、ギアケース３４ａに覆着される蓋板３４ｂと口受け板１３ａに結合される押さえ板１３ｂとによりベース板１ａに固定される。

図６に示すように、往復駆動部３３は、回転軸３５の結合部３５ａに一端部が結合されるクランク板３６と、クランク板３６にクランク軸３７を介して結合されたクランクロッド３８とを備える。クランク軸３７の一端部はクランク板３６に固定され、他端部はクランクロッド３８の一端部に保持された軸受３８ａに保持される。つまり、クランクロッド３８の一端部はクランク板３６に対して回動自在に結合される。クランクロッド３８の他端部は台車４１に対して軸体３８ｂを用いて結合され、クランクロッド３８の他端部は台車４１に対して回動自在に結合される。

上述の構成から明らかなように、クランクロッド３８は、ウォームホイール３２ｂの回転力を台車４１の往復移動に変換する変換機構として機能する。クランクロッド３８はウォームホイール３２ｂごとに設けられ、台車４１は左足支持台２ａと右足支持台２ｂとにおいて個別に設けられているから、クランクロッド３８は、ウォームホイール３２ｂの回転力をそれぞれ左足支持台２ａと右足支持台２ｂとの往復移動に変換する変換機構として機能する。

台車４１は上述したように車輪４２とレール４３とにより移動経路が拘束されているから、ウォームホイール３２ｂの回転に伴って台車４１がレール４３の長手方向に沿って往復移動する。つまり、モータ３１の回転がウォーム３２ａおよびウォームホイール３２ｂを介してクランク板３６に伝達され、さらに、クランク板３６に結合されたクランクロッド３８により台車４１がレール４３に沿った直線上で往復移動を行うのである。その結果、台車４１に結合されている足置カバー２２がレール４３に沿って往復移動する。つまり、左足支持台２ａと右足支持台２ｂとがレール４３の長手方向において往復移動する。

本実施形態では、ウォーム３２ａと２個のウォームホイール３２ｂとにより駆動力を２系統に分離し、各系統ごとに左足支持台２ａと右足支持台２ｂとの駆動力として用いるから、駆動装置３により左足支持台２ａと右足支持台２ｂとが関連付けて駆動される。ここで、各ウォームホイール３２ｂがウォーム３２ａに噛合する位置を１８０度異ならせてあり、したがって左足支持台２ａが移動範囲の後端に位置するときには、右足支持台２ｂは移動範囲の前端に位置する。左足支持台２ａの移動範囲における後端は左足支持台２ａの移動範囲の右端であって、右足支持台２ｂの移動範囲における前端は右足支持台２ｂの移動範囲の右端であるから、左右方向においては、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂは同じ向きに移動することになる。

なお、上述の構成から明らかなように、ウォーム３２ａとウォームホイール３２ｂとを噛み合わせる位置に応じて、左足支持台２ａと右足支持台２ｂとの移動における位相差を適宜に付与することが可能である。左足支持台２ａと右足支持台２ｂとの上に立って立位で使用する場合には、本実施形態のように１８０度の位相差を付与すれば、使用者の前後方向の重心移動が少なくなるからバランス機能が低下している使用者でも使用できる。あるいは、位相差を持たないようにすれば、使用者の前後方向の重心移動が生じるから、単に脚部の筋群の運動になるだけではなく、バランス機能を保つための腰背部などの筋群の運動にも役立つ。

ところで、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂに設けた足置板２１は足置カバー２２に対して軸部２４の周りで回動可能であるから、図７に示すように、足置板２１の前端部と後端部との高さ位置を変化させることが可能になっている。つまり、足置板２１の上に置いた足の爪先と踵との高さ位置を変化させることにより、足関節の底屈と背屈とが可能になっている。

ここで、軸部２４の周りでの足置板２１の回動をレール４３に沿った往復移動に連動させるために、ベース板１ａには、図８に示すように、足置板２１の移動経路に沿って少なくとも一部に傾斜面１４ａを有したガイド面１４が形成され、足置板２１の下面にはガイド面１４に当接する倣い突部２５が設けられている。図示例では、ガイド面１４の全長に亘ってベース板１ａの上面に対して一定角度で傾斜する傾斜面１４ａを形成しているが、ガイド面１４の形状はとくに限定されるものではなく、一部に傾斜面１４ａを含んでいればよい。倣い突部２５の先端部は、ガイド面１４に対する摩擦係数が小さくなるように材料および形状を選択しておけばよいが、本実施形態では、ガイド面１４の上で転動するローラ２５ａを倣い突部２５の先端部に設けている。

上述のように、ガイド面１４に当接する倣い突部２５を設けていることにより、モータ３１の回転に伴って左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂが往復移動を行う際に、倣い突部２５がガイド面１４に設けた傾斜面１４ａに当接する際には、足置板２１が軸部２４の周りで回動することにより足置板２１のベース板１ａに対する角度が変化し、結果的に足関節の底屈および背屈が行われる。

なお、上述の例では、ガイド面１４をベース板１ａに設け、倣い突部２５を足置板２１に設けているが、図９のように、ガイド面１４を足置板２１に設け倣い突部２５をベース板１ａに設けるようにしても同様に動作する。

上述した構成例では、駆動装置３における系統分離部３２の構成として、ウォーム３２ａとウォームホイール３２ｂとを用いることにより、モータ３１の出力軸３１ａとウォームホイール３２ｂとともに回転する回転軸３５との直角軸間の伝達を可能にするとともに減速を行う構成例を示したが、モータ３１の出力軸３１ａと回転軸３５との直角軸間の伝達をベルトにより行う構成を採用してもよい。この場合、ウォームホイール３２ｂに代えてベルトを掛け回すプーリを用い、ウォーム３２ａを省略することができる。

また、上述の構成例では、モータ３１の出力軸３１ａがベース板１ａの上面に沿って配置されているが、出力軸３１ａがベース板１ａの上面に直交するように配置する場合には、ウォーム３２ａとウォームホイール３２ｂとの組み合わせではなく、平歯車の組み合わせによって回転力の伝達と系統の分離とを行うことが可能である。この構成において平歯車をプーリに置き換えたり、プーリ間で回転力をベルトで伝達するように構成したりすることが可能である。

往復駆動部３３の構成としては、クランク板３６とクランクロッド３８とを用いる代わりに、モータ３１の回転力を溝付きカムに伝達して溝付きカムを回転させ、溝付きカムのカム溝に従動するカムフォロワをクランクロッド３８に代えて用いる構成を採用することも可能である。この種の構成において、ウォームホイール３２ｂに代えてモータ３１の出力軸３１ａと平行な回転軸を有する溝付きカムを用いる構成を採用すれば、出力軸３１ａから溝付きカムにピニオンによって回転力を伝達することが可能である。

さらに、溝付きカムを１個だけ用い、モータ３１の出力軸３１ａの回転力を溝付きカムに伝達する構成を採用する場合には、溝付きカムのカム溝に２個のカムフォロワを配置することで、系統分離部３２と往復駆動部３３との機能を溝付きカムとカムフォロワとにより実現することも可能である。

ところで、装置の使用にあたり、立位で使用する場合には、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂが停止位置している初期位置において、左右の足をそれぞれ左足支持台２ａと右足支持台２ｂとに載せて左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの上に立ち、駆動装置３の運転を開始させる。図１０に示すように、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの長手方向Ｄｘは前後方向（矢印Ｘの向き）に対して、たとえば９度程度の角度をなすように配置され、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの上に立ったときに、使用者の脚部に捻れを生じることがなく、自然な立ち位置になるようにしてある。

初期位置では、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂは前後方向において同位置に位置する。つまり、初期位置では左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂが左右方向の一直線上に並ぶ。したがって、初期位置で使用者が左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの上に載ると、使用者の重心から鉛直方向に下ろした直線は左足支持台２ａと右足支持台２ｂとの間でほぼ中央を通ることになる。

上述した構成から明らかなように、駆動装置３の運転を開始すると、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂはそれぞれ前後方向に位置を変化させるとともに、前後方向の位置変化に伴って左右方向の位置も変化させる。ここで、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂはレール４３に沿った一直線上を往復移動し、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂは足の前後方向とは異なる方向に移動する。たとえば、ハウジング１の前後方向に対して４５度をなす方向に移動する。この移動距離は、たとえば２０ｍｍなどに設定する。

また、上述したように、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂがレール４３に沿って往復移動するのと同時に、足置板２１が軸部２４の周りに回動する。足置板２１が前方に移動する際には倣い突起２５がガイド面１４の傾斜面１４ａを昇るから、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの前端位置において足関節が背屈し、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの後端位置において足関節が底屈することになる。軸部２４の位置は足裏において踵付近に設定し、底屈と背屈との角度はベース板１ａの上面を基準面として基準面に対してそれぞれ１０度程度に設定する。

なお、左足支持台２ａおよび右足支持台２ｂの前後の位置と底屈および背屈との関係は上述の例とは逆にすることが可能であり、また基準面に対する底屈および背屈の角度は異ならせてもよい。これらの動作はガイド面１４の形状を適宜に設定することにより、容易に実現することができる。

実施形態を示す平面図である。 同上の分解斜視図である。 同上の後方から見た要部断面図である。 同上の要部断面図である。 （ａ）（ｂ）はそれぞれ同上に用いる駆動装置の機能説明図である。 同上の右側方から見た要部断面図である。 同上の要部斜視図である。 （ａ）（ｂ）は同上の要部の動作説明図である。 （ａ）（ｂ）は他の構成例の要部の動作説明図である。 同上の使用時の足位置を示す説明図である。

符号の説明

１ ハウジング
１ａ ベース板（架台）
１ｂ 上板
２ａ 左足支持台
２ｂ 右足支持台
３ 駆動装置
４ 案内部
１４ ガイド面
１４ａ 傾斜面
２１ｃ 軸受
２３ 軸受板
２４ 軸部
２５ 倣い突部
２５ａ ローラ
３１ モータ（回転モータ、駆動源）
３１ａ 出力軸
３２ 系統分離部
３２ａ ウォーム（第１歯車）
３２ｂ ウォームホイール（第２歯車）
３３ 往復駆動部
３８ クランクロッド（変換機構）

Claims (7)

1. 使用者の左右の足をそれぞれ載せる左足支持台および右足支持台と、左足支持台と右足支持台との移動経路を拘束する案内部と、左足支持台と右足支持台とを関連付けてそれぞれ移動させる駆動装置とをベース板上に有し、駆動装置は、駆動力を発生させる１個の駆動源と、駆動力を左足支持台と右足支持台とにそれぞれ伝達される２系統に分離する系統分離部と、駆動力を用いて左足支持台と右足支持台とをベース板の上面に沿って前後方向と左右方向とを複合した移動経路で往復移動させる往復駆動部とを備えることを特徴とする運動補助装置。
2. 前記駆動源は回転モータであって、前記系統分離部は、回転モータの出力軸に取り付けられた第１歯車と、第１歯車に噛合する一対の第２歯車とを備え、前記往復駆動部は、各第２歯車の回転力をそれぞれ左足支持台と右足支持台との往復移動に変換する変換機構を備えることを特徴とする請求項１記載の運動補助装置。
3. 前記第１歯車はウォームであり、前記第２歯車はウォームに噛合するウォームホイールであり、前記変換機構は、ウォームホイールの回転力を前記左足支持台と前記右足支持台との往復移動に変換するクランクロッドであることを特徴とする請求項２記載の運動補助装置。
4. 前記系統分離部は、前記左足支持台と前記右足支持台との往復移動に位相差を付与することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の運動補助装置。
5. 前記左足支持台および前記右足支持台は足を載せるための足置板をそれぞれ備え、左足支持台および右足支持台の往復移動に連動させて基準面に対する足置板の上面の角度を変化させる傾斜付与部が付加され、傾斜付与部は、足置板と前記架台との一方に形成され左足支持台および右足支持台が移動する方向に沿って傾斜する傾斜面を少なくとも一部に有するガイド面と、足置板と架台との他方に設けられ左足支持台および右足支持台の移動中にガイド面に当接することにより足置板の上面の基準面に対する角度をガイド面に沿って変化させる倣い突部とを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の運動補助装置。
6. 前記案内部は、前記架台に対して移動可能であって移動経路が拘束された台車を備え、前記傾斜付与部は、前記傾斜面に沿って前記足置板の上面が傾斜する際の回動中心となる軸部と、台車に対する位置が固定され軸部を支承する軸受板とを備えることを特徴とする請求項５記載の運動補助装置。
7. 前記倣い突部の先端部には前記ガイド面の上で転動するローラを備えることを特徴とする請求項５または請求項６記載の運動補助装置。

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