JP6270663B2

JP6270663B2 - 歩行アシスト装置

Info

Publication number: JP6270663B2
Application number: JP2014167772A
Authority: JP
Inventors: 寿弘伊藤; 一司浜谷; 達哉野田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2018-01-31
Anticipated expiration: 2034-08-20
Also published as: US10098803B2; US20160051435A1; JP2016042927A

Description

本発明は、利用者の歩行を補助する歩行アシスト装置に関する。

従来、筋力の低下等により歩行が困難になった者等（以下、「使用者」という。）の脚部に、駆動源からの出力（以下、「アシスト力」という。）を作用させることによって、歩行を補助する歩行アシスト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この歩行アシスト装置は、使用者の歩行を補助するためのアシスト力を出力する駆動源（電動モータ）と、使用者の腰部に装着される第１装具（腹部ベルト及び腰背部パット）と、使用者の脚部に装着される第２装具（大腿部装具）と、第１装具によって使用者の腰部に固定される本体フレーム（バックフレーム）と、本体フレームと第２装具とを連結し、アシスト力を前記使用者の脚部に伝達する伝達部材（動力伝達アーム）とを備えている。

特許第５０８１７４０号公報

しかし、特許文献１に記載の歩行アシスト装置のように、第１装具によって使用者の腰部に固定されている本体フレームと使用者の脚部に固定されている第２装具とが伝達部材によって連結された構成の場合、使用者の体型によっては、本体フレームや伝達部材の一部に応力が集中し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、構成部材に応力の集中が生じにくい歩行アシスト装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の歩行アシスト装置は、使用者の歩行を補助するためのアシスト力を出力する駆動源と、使用者の腰部に装着される第１装具と、使用者の脚部に装着される第２装具と、第１装具によって使用者の腰部に固定される本体フレームと、本体フレームと第２装具とを連結し、アシスト力を使用者の脚部に伝達する伝達部材とを備え、本体フレームは、使用者の腰部に固定される第１フレームと、伝達部材が連結された第２フレームと、第１フレームに対する第２フレームの相対位置が使用者の脚部の動作に応じて変化するように第１フレーム及び第２フレームを連結する連結機構とを有し、第２フレームは、第１フレームの長さ方向に沿う方向に移動可能であることを特徴とする。
本発明の歩行アシスト装置では、第１装具と第２装具を装着した使用者が歩行する時に、本体フレームの第１フレーム、第２フレーム又は第２フレームに連結された伝達部材に応力が発生するような力が加わった場合、連結機構は、当該使用者の脚部の動作に応じて第１フレームに対する相対位置が変化するように第２フレームを変位させる。
また、本発明の歩行アシスト装置では、第２フレームを第１フレームの長さ方向に沿う方向に移動可能に構成しているので、使用者の歩行動作に対応して第２フレームがスムーズに移動しやすくなっている。
これにより、本体フレームに加えられた力が本体フレームやこれに連結した伝達部材の一部に対する応力として集中するのを回避することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の歩行アシスト装置は、使用者の歩行を補助するためのアシスト力を出力する駆動源と、使用者の腰部に装着される第１装具と、使用者の脚部に装着される第２装具と、第１装具によって使用者の腰部に固定される本体フレームと、本体フレームと第２装具とを連結し、アシスト力を使用者の脚部に伝達する伝達部材とを備え、本体フレームは、使用者の腰部に固定される第１フレームと、伝達部材が連結された第２フレームと、第１フレームに対する第２フレームの相対位置が使用者の脚部の動作に応じて変化するように第１フレーム及び第２フレームを連結する連結機構とを有し、連結機構は、第２フレームを第１フレームに対して弾性的に移動させるように構成されていることを特徴とする。
本発明の歩行アシスト装置では、第１装具と第２装具を装着した使用者が歩行する時に、本体フレームの第１フレーム、第２フレーム又は第２フレームに連結された伝達部材に応力が発生するような力が加わった場合、連結機構は、当該使用者の脚部の動作に応じて第１フレームに対する相対位置が変化するように第２フレームを変位させる。これにより、本体フレームに加えられた力が本体フレームやこれに連結した伝達部材の一部に対する応力として集中するのを回避することができる。
また、本発明の歩行アシスト装置では、第２フレームが弾性的に移動するように構成しているので、第２フレームの移動方向が激しく切り替わることがない。これにより、応力の集中する位置が激しく変化することがなくなり、第２フレームの移動方向の切り替わりの際に生じ得る応力の集中を回避することができる。

また、本発明の歩行アシスト装置においては、第１フレームに対する第２フレームの相対位置の変化可能な範囲を規定する規制部材を備えることが好ましい。

このような規制部材を備えることで、第１フレームに対する第２フレームの相対位置の変化可能な範囲を、応力集中の回避や効率的なアシスト力伝達のために適切な範囲に容易に規制することができる。

本発明の実施形態に係る歩行アシスト装置を使用者が装着した状態を示す側面図。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連結機構周辺（図２において二点鎖線で囲んだ部分）の構成を示す平面図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る歩行アシスト装置を説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態の歩行アシスト装置１の概略構成、及び、使用者Ｐへ加わるアシスト力について説明する。

図１に示すように、歩行アシスト装置１は、使用者Ｐの歩行を補助するためのアシスト力を出力する電動式のアクチュエータ１０（駆動源）と、使用者Ｐの腰部に装着される腰部装具２０（第１装具）と、使用者Ｐの大腿部の各々に装着される大腿部装具３０（第２装具）と、腰部装具２０によって使用者Ｐの腰部に固定される本体フレーム４０と、本体フレーム４０と大腿部装具３０とを連結し、アシスト力を使用者Ｐの脚部に伝達する左右一対の動力伝達アーム５０（伝達部材）とを備えている。

アクチュエータ１０は、本体フレーム４０の両端部（図２参照）に１つずつ設けられており、装着時に使用者Ｐの大腿部上方又は腰部の側方に位置する。動力伝達アーム５０は、本体フレーム４０の両端の各々から使用者Ｐの大腿部側に向かって延びるように設けられている。大腿部装具３０は、動力伝達アーム５０の本体フレーム４０側とは反対側の端部の各々に接続されている。

アクチュエータ１０から出力された駆動力は、動力伝達アーム５０を介して大腿部装具３０を使用者Ｐの前後方向に揺動させる。その結果、使用者Ｐにはアクチュエータ１０から出力された駆動力が、歩行を補助するためのアシスト力として作用する。

次に、図２及び図３を参照して、本実施形態の歩行アシスト装置１の使用者Ｐの腰部周辺部に位置する部分の構造について詳細に説明する。

図２に示すように、腰部装具２０は、装着時に使用者Ｐの腰部背面側に位置するパッド部２１と、パッド部２１から使用者Ｐの腰部前面側に延びる左右一対のベルト部２２と、ベルト部２２のパッド部２１側とは反対側の端部に設けられた締結部２３とを有している。一対のベルト部２２は、締結部２３によって開放可能に互いに締結される。また、締結部２３には長さ調整機構が設けられ、使用者Ｐの体型に応じて腰部装具２０の締め付け具合を調整可能になっている。

本体フレーム４０は、使用者Ｐの腰部に固定される第１フレーム４１と、動力伝達アーム５０が連結された左右一対の第２フレーム４２と、第１フレーム４１及び第２フレーム４２を連結する連結機構４３とを有している。

第１フレームは、両端部が第２フレーム４２側に向かうように湾曲した弧状の部材として形成されている。第１フレーム４１は、中央部内側で腰部装具２０のパッド部２１に固定されている。そのため、第１フレーム４１は、装着時に使用者Ｐの腰部背面側に固定される。

第２フレーム４２は、第１フレーム４１の両端部に１つずつ設けられており、装着時に使用者Ｐの大腿部上方又は腰部の側方に位置する。また、第２フレーム４２の各々にはアクチュエータ１０が取り付けられている。第２フレーム４２には、アクチュエータ１０を介して、動力伝達アーム５０が接続されている（図１参照）。

連結機構４３は、第１フレーム４１の両端部に設けられた孔部４３ａと、第２フレーム４２の第１フレーム４１側の端部に設けられ、孔部４３ａに挿抜自在であり摺動可能に挿入されたロッド部４３ｂと、第１フレーム４１の内部に設けられたダンパ機構（不図示）とによって構成されている。

連結機構４３を介して第１フレーム４１に連結されている第２フレーム４２は、第１フレーム４１の長さ方向に沿って移動可能になっている。そのため、第２フレーム４２は、使用者Ｐの矢状面に沿う方向の移動量と冠状面に沿う方向の移動量を有する。また、連結機構４３の伸長動作及び短縮動作は、スプリング又は空気バネを利用したダンパ機構によって弾性的な動作となっている。

歩行アシスト装置１ではこのような連結機構４３が設けられているので、使用者Ｐの歩行時に第１フレーム４１、第２フレーム４２又は第２フレーム４２に連結された動力伝達アーム５０に応力が発生するような力が加わった場合であっても、使用者Ｐの脚部の動作応じて変化して、第１フレーム４１に対する第２フレーム４２の相対位置が変位する。これにより、本体フレーム４０に加えられた力が本体フレーム４０やこれに連結した動力伝達アーム５０の一部に対する応力として集中するのを回避することができる。

また、連結機構４３は弾性的に動作するので、第２フレーム４２の移動方向が激しく切り替わる事が無く、応力が集中する位置が激しく変化することがない。その結果、第２フレーム４２の移動方向の切り替わりの際にも、過度の応力の集中が回避される。

図３に示すように、歩行アシスト装置１は、腰部装具２０と本体フレーム４０との間に規制ベルト６０（規制部材）を備えている。

規制ベルト６０は、腰部装具２０のパッド部２１と本体フレーム４０の第１フレーム４１との間から本体フレーム４０の第２フレーム４２側に延びるベルト部６１と、第２フレーム４２に取り付けられたバックル部６２とによって構成され、その長さが調製可能に構成されている。

この規制ベルト６０によって、第１フレーム４１に対する第２フレーム４２の相対位置の変化可能な範囲は、使用者Ｐの体型に合わせて調整される。その結果、その変化可能な範囲は、応力の集中の回避や効率的なアシスト力の伝達のために適切な範囲とすることができる。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態においては、本体フレーム４０を腰部装具２０のパッド部２１を介して、使用者Ｐの腰部背面に固定している。また、第２装具である大腿部装具３０を使用者Ｐの大腿部に固定している。しかし、本発明の歩行アシスト装置の使用者に対する固定位置はこのような位置に限定されるものではない。例えば、本体フレームを使用者の腰部前面や側面に固定するようにしてもよいし、第２装具を下腿部に固定するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、駆動源として電動式のアクチュエータ１０を用いている。しかし、本発明における駆動源は、そのような構成に限定されるものではない。例えば、油圧式のアクチュエータ等を用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、連結機構４３を、本体フレーム４０の第１フレーム４１に形成された孔部４３ａと、第２フレーム４２に設けられ、孔部４３ａに挿抜自在であり摺動可能に挿入されたロッド部４３ｂと、第１フレーム４１の内部に設けられたダンパ機構とによって構成されている。しかし、本発明の連結機構はそのような構成に限定されるものではない。例えば、第１フレームと第２フレームとを弾性部材を用いて連結するような構成であってもよい。また、ダンパ機構を有さない構成であってもよい。

また、上記実施形態においては、連結機構にダンパ機構を有する構成とし、第２フレームの移動が伸長方向であっても短縮方向であっても、弾性的な動作となるように構成している。しかし、本発明の歩行アシスト装置はそのような構成に限定されるものではない。例えば、第２フレームが伸長方向又は短縮方向のいずれか一方向のみに弾性的に動くように構成してもよい。

１…歩行アシスト装置、１０…アクチュエータ（駆動源）、２０…腰部装具（第１装具）、２１…パッド部、２２…ベルト部、２３…締結部、３０…大腿部装具（第２装具）、４０…本体フレーム、４１…第１フレーム、４２…第２フレーム、４３…連結機構、４３ａ…孔部、４３ｂ…ロッド部、５０…動力伝達アーム（動力伝達部材）、６０…規制ベルト、６１…ベルト部、６２…バックル部。

Claims

使用者の歩行を補助するためのアシスト力を出力する駆動源と、
前記使用者の腰部に装着される第１装具と、
前記使用者の脚部に装着される第２装具と、
前記第１装具によって前記使用者の腰部に固定される本体フレームと、
前記本体フレームと前記第２装具とを連結し、前記アシスト力を前記使用者の脚部に伝達する伝達部材とを備え、
前記本体フレームは、前記使用者の腰部に固定される第１フレームと、前記伝達部材が連結された第２フレームと、前記第１フレームに対する前記第２フレームの相対位置が前記使用者の脚部の動作に応じて変化するように前記第１フレーム及び前記第２フレームを連結する連結機構とを有し、
前記第２フレームは、前記第１フレームの長さ方向に沿う方向に移動可能であることを特徴とする歩行アシスト装置。
使用者の歩行を補助するためのアシスト力を出力する駆動源と、
前記使用者の腰部に装着される第１装具と、
前記使用者の脚部に装着される第２装具と、
前記第１装具によって前記使用者の腰部に固定される本体フレームと、
前記本体フレームと前記第２装具とを連結し、前記アシスト力を前記使用者の脚部に伝達する伝達部材とを備え、
前記本体フレームは、前記使用者の腰部に固定される第１フレームと、前記伝達部材が連結された第２フレームと、前記第１フレームに対する前記第２フレームの相対位置が前記使用者の脚部の動作に応じて変化するように前記第１フレーム及び前記第２フレームを連結する連結機構とを有し、
前記連結機構は、前記第２フレームを前記第１フレームに対して弾性的に移動させるように構成されていることを特徴とする歩行アシスト装置。
請求項１又は請求項２に記載の歩行アシスト装置であって、
前記第１フレームに対する前記第２フレームの相対位置の変化可能な範囲を規定する規制部材を有することを特徴とする歩行アシスト装置。