JP5725553B2 - 歩行支援装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電気エネルギーを一切使用せず、簡便で安価な歩行支援装置を提供することを目的とする。
装着者の下腿に装着される下腿装具と、
前記装着者の足に装着され、前記下腿装具に底屈及び背屈方向に揺動可能に連結される足装具と、
前記下腿装具に対して前記足装具を揺動するアクチュエータと、を備えた歩行支援装置であって、
前記下腿装具の足関節部に設けられ、前記足装具を揺動可能に軸支する支持軸と、
前記装着者の足底前部の下方に配置され、立脚終期における前記装着者の体重移動の際に前記足底前部に踏まれることで、圧縮空気を生成するとともに圧送するポンプ手段と、を備え、
前記アクチュエータは、
前記足装具に一体的に固定されるケース体と、
前記ケース体内に設けられ、前記ポンプ手段に対して気密に連通され、前記ポンプ手段から圧縮空気が供給されて膨張するとともに前記ポンプ手段に圧縮空気が排出されて収縮することで容積が可変な容積可変手段と、
前記支持軸に取り付けられるとともに前記容積可変手段の一側に配置され、前記容積可変手段の膨張時の圧力を受けて、前記下腿装具に対して前記足装具を底屈方向に揺動する板状の受圧部材と、
前記容積可変手段を前記受圧部材を介して収縮させるように付勢する付勢部材と、を備え、
前記装着者の爪先が離地する際に、前記付勢部材の反力により前記容積可変手段から前記ポンプ手段に圧縮空気が排出されることで、前記下腿装具に対して前記足装具を背屈方向に揺動するものである。
前記受圧部材は、前記支持軸に一体的に取り付けられるものである。
前記受圧部材は、前記支持軸に所定の範囲で揺動可能に取り付けられるものである。
前記容積可変手段は、膨縮可能な袋体と、当該袋体を前記受圧部材との間で保持し、前記受圧部材に対する位置が可変である袋体保持部を備えるものである。
前記容積可変手段は、チューブ体により前記ポンプ手段と気密に連通するものである。
先ず、本発明の第1の実施形態に係る歩行支援装置20について図1、図2を用いて説明する。
なお、図1においては、歩行支援装置20を靴に搭載する状態を考慮して、靴の踵部15も模式的に記載している。
なお、図1においては、上向き矢印方向(時計回り方向)が底屈方向を示し、下向き矢印方向(反時計回り方向)が背屈方向を示す。
図5に歩行時の足関節角度の変化を示す。足関節角度は直立した状態を基準(0[deg.])とし、背屈(爪先を上に持ち上げる動作)方向を正とする。踵が地面から離れ(図中HO:Heel Off)てから急速に尖足し、爪先が離地(図中TO:Toe Off)した後約20[deg.]背屈している。また、本願発明者が行った先行研究で足を尖足した状態から20[deg.]背屈させるのに必要な足関節モーメントは約2[Nm]である。これより、背屈モーメント2[Nm]、背屈角度20[deg.]を支援率100%時の目標値とする。
なお、第2の実施形態に係る歩行支援装置40については、前述した歩行支援装置20と同様の部材及び同様の機能を有する部分については、その説明を省略し、歩行支援装置20と異なる部分について、その説明を行うものとする。
なお、図9においては、上向き矢印方向(時計回り方向)が底屈方向を示し、下向き矢印方向(反時計回り方向)が背屈方向を示す。
2 ポンプ手段
3 アクチュエータ
4 下腿装具
4a 足関節部
5 足装具
7 支持軸
10 ケース体
11、31 ベーン(受圧部材)
12 ねじりコイルばね(付勢部材)
13 容積可変手段
13a バルーン
13b 袋体保持部
20、40 歩行支援装置
Claims (5)
- 装着者の下腿に装着される下腿装具と、
前記装着者の足に装着され、前記下腿装具に底屈及び背屈方向に揺動可能に連結される足装具と、
前記下腿装具に対して前記足装具を揺動するアクチュエータと、を備えた歩行支援装置であって、
前記下腿装具の足関節部に設けられ、前記足装具を揺動可能に軸支する支持軸と、
前記装着者の足底前部の下方に配置され、立脚終期における前記装着者の体重移動の際に前記足底前部に踏まれることで、圧縮空気を生成するとともに圧送するポンプ手段と、を備え、
前記アクチュエータは、
前記足装具に一体的に固定されるケース体と、
前記ケース体内に設けられ、前記ポンプ手段に対して気密に連通され、前記ポンプ手段から圧縮空気が供給されて膨張するとともに前記ポンプ手段に圧縮空気が排出されて収縮することで容積が可変な容積可変手段と、
前記支持軸に取り付けられるとともに前記容積可変手段の一側に配置され、前記容積可変手段の膨張時の圧力を受けて、前記下腿装具に対して前記足装具を底屈方向に揺動する板状の受圧部材と、
前記容積可変手段を前記受圧部材を介して収縮させるように付勢する付勢部材と、を備え、
前記装着者の爪先が離地する際に、前記付勢部材の反力により前記容積可変手段から前記ポンプ手段に圧縮空気が排出されることで、前記下腿装具に対して前記足装具を背屈方向に揺動することを特徴とする歩行支援装置。 - 前記受圧部材は、前記支持軸に一体的に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の歩行支援装置。
- 前記受圧部材は、前記支持軸に所定の範囲で揺動可能に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の歩行支援装置。
- 前記容積可変手段は、膨縮可能な袋体と、当該袋体を前記受圧部材との間で保持し、前記受圧部材に対する位置が可変である袋体保持部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の歩行支援装置。
- 前記容積可変手段は、チューブ体により前記ポンプ手段と気密に連通することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の歩行支援装置。
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JP2011193411A JP5725553B2 (ja) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | 歩行支援装置 |
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