JPH11151277A - 自立歩行支援機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上肢支持部とフレームや昇降機構の間に身体
や障害物が存在している場合に、確実に昇降機構を停止
させて使用者や第三者の被害を最少限に留めて安全が確
保できるようにした自立歩行支援機を提供する。 【解決手段】 障害物判定手段は、ベース部材１７下部
の両側に設けた取付具２０と、取付具２０に軸支された
上下動可能な棒部材２１と、ベース部材１７に取付けた
マイクロスイッチ２２により構成され、上肢支持部１２
下部の下側に身体又は障害物がある場合、上肢支持部１
２の下降中に身体または障害物が棒部材２１に当たって
棒部材２１がマイクロスイッチ２２の押しボタン２３を
押圧し、マイクロスイッチ２２が障害物検出信号を出力
すると昇降スイッチ１３の出力信号を無視して昇降機構
を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、下肢機能に障害を
持つ人のために歩行、起立、着座動作を支援する自立歩
行支援機に関するもので、特に、身体の一部や障害物の
挾み込みを防止できるようにした安全性に優れた自立歩
行支援機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下肢機能に障害を持つ人の起立、
着座動作を支援するための電動の昇降機構を備えた装置
として、（１）使用者の身体を支える支持体が機枠に上
下移動自在に支持される構成とし、上下動を行うために
モータと複数のギヤを備え、上下動の操作は、支持部上
部の掴持部に設けた上昇スイッチと下降スイッチを操作
するようにした立上り補助装置（例えば、特開平１−２
８４２４７号公報参照）、（２）人体の上肢を支持する
支持体、駆動機構、操作部、基部などからなり駆動機構
によって支持体が昇降するものであり、駆動機構は油圧
シリンダと油圧供給機を備えたものやモータと複数のギ
ヤを備えたもので、昇降動作は、支持体に設けた操作部
の操作によって行うようにした起立動作支援装置（例え
ば、実開平７−３１０２３号公報参照）、あるいは、
（３）台車、支柱、可動支柱、電動アクチュエータ、使
用者の上半身を支えるための上半身保持手段などからな
り、電動アクチュエータの伸縮動作により可動支柱が起
伏作動して、結果的に上半身保持手段が上下動するもの
であり、上下動作は、上半身保持手段に設けた操作スイ
ッチの操作によって行うようにした電動立上り訓練機
（例えば、特開平８−７１１１４号公報参照）などが、
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術で述べた上記（１）、（２）及び（３）の装置は、
いずれも使用者の身体を支え上下動する支持体と上下動
するための電動の昇降機構を備えているが、昇降動作時
における身体の一部や障害物の挾み込み防止を行うため
の手段は具体的に採られておらず、従って、万一、下降
動作中に使用者又は第三者が誤って身体の一部を支持体
の下部に入れた状態で、操作スイッチの操作を続行した
場合は、非常に危険であるという問題点を有していた。

【０００４】一方、前記の状態となった場合の検出手段
としては、身体や障害物を挾み込んだ場合に昇降機構の
モータ等に発生する過電流を検出して昇降機構を停止す
る方法が知られているものの、この方法の場合には挾み
込みの状態によっては発生する過電流値が異なるため、
挾み込み状態であるにも拘わらず検出できないといった
場合が想定されるので、確実性に欠けるという問題点が
あった。

【０００５】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたもので、上肢支持部とフレーム
や昇降機構との間に身体や障害物が存在している場合
に、確実に昇降機構の停止を可能として、使用者や第三
者の被害を最少限に留めることができるようにした安全
性に優れた自立歩行支援機を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、フレームと、複数の車輪からなる移動機
構と、フレームに挿抜自在に設けられた昇降部材と、前
記フレームに内蔵され、昇降部材の昇降動作により使用
者の身体を起立位置から着座位置、又は着座位置から起
立位置まで上下動させる昇降機構と、前記昇降部材の上
端に設けられ使用者側に略コの字形に開口して使用者の
上肢を支える上肢支持部と、使用者が昇降動作を行うた
めの昇降スイッチとを備えた自立歩行支援機であって、
前記上肢支持部の下部、又は前記フレームの上部、ある
いは前記上肢支持部の下部と前記フレームの上部との間
に障害物判定手段を設け、該障害物判定手段の信号によ
り前記昇降機構が昇降スイッチの出力信号を無視するこ
とを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、障害物判定手段が、接触式センサを備えた
ものであることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、障害物判定手段が、非接触式センサ、また
は一対の素子からなる非接触式センサを備えたものであ
ることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】フレームは、前脚、後脚を含む左
フレームと、右フレームと、左右のフレームを結ぶセン
ターフレームから構成される。なお、フレーム構成は、
前脚、後脚を含めて左右フレームを各々一体化したり、
さらには、左右フレームとセンターフレームを一体化す
るようにしてもよい。移動機構は、前輪、中間輪及び後
輪からなり、左右フレームの下部に取付けられるが、車
輪構成としては特に６輪である必要はない。

【００１０】昇降機構は、センターフレームに内蔵され
たモータと、複数のギヤと、左右フレームに挿抜自在に
設けられた昇降部材により構成され、昇降部材の上部
に、使用者側に向けて略コの字形に開口した使用者の上
肢を支えるための上肢支持部が設けられる。また、上肢
支持部の前側に昇降スイッチが備えられるが、昇降スイ
ッチの位置は使用者の使い勝手を優先して最適位置に取
付けられ、その位置は特に限定されない。

【００１１】そして、使用者が昇降スイッチを操作する
と、モータが回転し、モータの発生力が複数のギヤを介
して昇降部材に伝達され、結果的に昇降部材の上端に設
けた上肢支持部が昇降して、使用者の身体を起立位置か
ら着座位置、又は着座位置から起立位置まで上下動させ
るのである。

【００１２】障害物判定手段としては、上肢支持部の下
部両側に取付けた取付具に上下動可能に軸支した棒部材
と、上肢支持部の下部に設けたマイクロスイッチとで構
成して、上肢支持部の下側に身体や障害物がある場合、
上肢支持部の下降中に身体や障害物が棒部材に当たっ
て、この棒部材がマイクロスイッチの押しボタンを押圧
してマイクロスイッチが障害物検出信号を出力し、障害
物検出信号を出力すると、昇降スイッチの昇降機構の上
下動するための出力信号を無視して昇降機構を停止する
手段がある。なお、障害物判定手段には、接触式センサ
として上記のマイクロスイッチに代えて、リミツトスイ
ッチやタッチスイッチ等を使用してもよく、また、上肢
支持部の下部にテープスイッチを設けるようにしてもよ
い。

【００１３】さらに、障害物判定手段として、光電スイ
ッチなどの非接触式センサを使用することもできる。こ
の光電スイッチは受光素子と発光素子が一対で用いられ
る透過型のものがあり、受光素子と発光素子の間の物体
を検出して信号を出力する。従って、例えば、上肢支持
部の下部に発光素子を設け、フレームの上部に受光素子
を設けることで障害物判定手段とすることもできる。ま
た、光電スイッチには、受光素子と発光素子が一体化さ
れた受発光素子と反射板を一対で用いる回帰反応型や、
物体そのものを反射板の代用とする拡散反応型があり、
これらを上肢支持部の下部、センターフレームの上部、
あるいは上肢支持部の下部とセンターフレームの上部と
の間に設けることで障害物判定手段として使用すること
ができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る自立歩行支援機の実施例
について、図１乃至図４を参照しながら詳細に説明す
る。

【００１５】図１及び図２は本発明の第１実施例を示
し、図１（ａ）は自立歩行支援機の正面図、図１（ｂ）
は図１（ａ）に示した自立歩行支援機のフレーム部分の
側面方向からの縦断面図、図２（ａ）は図１に示した自
立歩行支援機における上肢支持部の正面側の要部縦断面
図、図２（ｂ）は上肢支持部の側面側の要部部分断面
図、図２（ｃ）は図２（ａ）及び（ｂ）中におけるマイ
クロスイッチの説明外観図であり、図３は本発明の第２
実施例を示し、図３（ａ）は自立歩行支援機の正面図、
図３（ｂ）は図３（ａ）に示した自立歩行支援機におけ
る上肢支持部の側面側の要部部分断面図、図３（ｃ）は
図３（ａ）及び（ｂ）中におけるテープスイッチの構成
を示す説面断面図であり、図４は本発明の第３実施例を
示し、図４（ａ）は自立歩行支援機の正面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）中における光電スイッチの作動説明
図である。

【００１６】（実施例１）まず、図１及び図２により本
発明の第１実施例について説明すると、図１において、
フレームは、前脚１ａ、後脚１ｂを含む左フレーム１
と、右フレーム２と、左右フレーム１、２を結ぶセンタ
ーフレーム３から構成される。移動機構は、前輪４、中
間輪５、後輪６からなり、左右フレーム１、２の下部に
取付けられている。昇降機構は、センターフレーム３に
内蔵されたモータ７と、モータ軸に取付けられたウォー
ム８と、ウォーム８と噛み合うウォームホイール９と、
ウォームホイール９と同軸のピニオン１０と、左右フレ
ーム１、２に挿抜自在に設けた昇降部材１１により構成
され、ピニオン１０と昇降部材１１の一面に設けた歯面
が噛み合っている。

【００１７】上肢支持部１２は、図２（ａ）及び（ｂ）
中に示す左チャンネル部材１７ａと、右チャンネル部材
１７ｂと、中央チャンネル部材１７ｃとを略Ｈ形に組合
せたベース部材１７と、このベース部材１７上に載置し
て固定した軟質部材１８により構成され、ベース部材１
７が昇降部材１１の上端部に接続部材１９を介して設け
られている。

【００１８】なお、図示は省略したが、軟質部材１８
は、使用者の側に略コの字形に開口した形状に形成され
ており、さらに、上肢支持部１２の前側には昇降スイッ
チ１３と、歩行の際に使用者が手でつかまるためのグリ
ップ１４を設けている。なお、左右フレーム１、２及び
センターフレーム３は合成樹脂製などからなるカバー１
５で覆われ、昇降部材１１の左右フレーム１、２の外側
の部分は、伸縮自在の蛇腹で覆われている。

【００１９】使用者が昇降スイッチ１３を操作すると、
モータ７が回転し、モータ７の発生力が複数のギヤ８、
９、１０を介して昇降部材１１に伝達されて上肢支持部
１２が昇降し、使用者の身体を起立位置から着座位置、
又は着座位置から起立位置まで上下動させる。

【００２０】上肢支持部１２とフレームや昇降機構との
間に身体や障害物が存在している場合に、昇降機構の停
止を可能とし使用者や第三者の被害を最少限に留めるた
めの障害物判定手段は、図２中に示すように、上肢支持
部１２下部の両側に設けた取付具２０と、取付具２０に
設けた長孔２０ａに軸支され上下動可能とした金属製か
らなる棒部材２１と、ベース部材１７に取付けたマイク
ロスイッチ２２により構成されている。そして、上肢支
持部１２の下側に身体または障害物がある場合、上肢支
持部１２の下降中に、身体または障害物が棒部材２１に
当たって棒部材２１がマイクロスイッチ２２の押しボタ
ン２３を押圧し、マイクロスイッチ２２が障害物検出信
号を出力すると、昇降スイッチ１３の出力信号を無視し
て昇降機構を停止させることで、身体や障害物の挾み込
みを防止する。

【００２１】（実施例２）次に、本発明に係る自立歩行
支援機の第２実施例について、図３（ａ）、（ｂ）及び
（ｃ）に基づいて説明する。実施例１と同様の構成とし
た自立歩行支援機におけるベース部材１７の中央チャン
ネル部位１７ｃの長手方向に走設した取付具２５を介し
て、障害物判定手段としてのテープスイッチ２４を固定
する。このテープスイッチ２４の構造は、図３（ｃ）に
示すように、テープ状の上部電導板２６と、テープ状の
下部電導板２７と、上部電導板２６を支持するテープ状
のバックアップ板２８と、上部電導板２６と下部電導板
２７の間隔を保持する中間絶縁材２９と、上部電導板２
６と下部電導板２７とバックアップ板２８と中間絶縁材
２９を覆う被覆材３０からなり、被覆材３０の下部中央
に突起部３１を有している。通常においては、下部電導
板２７と上部電導板２６が離れているためオフ信号が出
力され、テープスイッチ２４の突起部３１に所定値以上
の力が加わった場合、下部電導板２７が上方向に撓んで
上部電導板２６に接触することによってオン信号が出力
されるようになっている。

【００２２】従って、障害物判定手段として使用する場
合、上肢支持部１２の下降中に、身体または障害物がテ
ープスイッチ２４の突起部３１に当たると、テープスイ
ッチ２４が障害物検出信号を出力して、昇降スイッチ１
３の出力信号を無視して昇降機構を停止させることで身
体や障害物の挾み込みを防止する。なお、テープスイッ
チ２４として、（株）東京センサ製、商品名１４１−Ｂ
ＰＭ型（動作圧２３０ｇ／ｃｍ²）を使用した。

【００２３】（実施例３）さらに、本発明に係る自立歩
行支援機の第３実施例として、障害物判定手段に光電ス
イッチを使用した例を図４（ａ）及び（ｂ）により説明
すると、光電スイッチは、受光素子３２と発光素子３３
が一対で用いられる透過型であり、図４（ｂ）に示すよ
うに、物体３４が前記両素子間に存在すると、発光素子
３３からの光は遮断されて物体３４を検出し、信号を出
力する。

【００２４】従って、図４（ａ）に示すように、発光素
子３３を自立歩行支援機におけるベース部材１７の下部
に設け、受光素子３２をセンターフレーム３の上部を覆
うカバーの外部に設けることにより、障害物判定手段と
して使用した場合、身体や障害物が前記受光素子３２と
発光素子３３との両素子間に存在すると障害物検出信号
を出力して、昇降スイッチの出力信号を無視して昇降機
構を停止させることで身体や障害物の挾み込みを防止す
るのである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る自立歩
行支援機によれば、上肢支持部とフレームや昇降機構の
間に、身体や障害物が存在している場合に、確実に昇降
機構を停止させて使用者や第三者の被害を最少限に留
め、安全を確保することができるという効果を有する。

【００２６】また、自立歩行支援機を使用する際に安全
であるので、安心感をもって起立動作及び着座動作を行
うことができて使用者に自立感を与えることができると
ともに、メンテナンス作業などの二人作業となる場合に
おいても安全である効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自立歩行支援機の第１実施例を示
し、（ａ）は自立歩行支援機の正面図、（ｂ）は（ａ）
に示した自立歩行支援機のフレーム部分の側面方向から
の縦断面図である。

【図２】（ａ）は図１に示した自立歩行支援機における
上肢支持部の正面側の要部縦断面図、（ｂ）は上肢支持
部の側面側の要部部分断面図、（ｃ）は（ａ）及び
（ｂ）中におけるマイクロスイッチの説明外観図であ
る。

【図３】本発明に係る自立歩行支援機の第２実施例を示
し、（ａ）は自立歩行支援機の正面図、（ｂ）は（ａ）
に示した自立歩行支援機における上肢支持部の側面側の
要部部分断面図、（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）中における
テープスイッチの構成を示す説面断面図である。

【図４】本発明に係る自立歩行支援機の第３実施例を示
し、（ａ）は自立歩行支援機の正面図、（ｂ）は（ａ）
中における光電スイッチの作動説明図である。

【符号の説明】

１…左フレーム １ａ…前脚 １ｂ…後脚 ２…右フレ
ーム ３…センターフレーム ４…前輪 ５…中間輪 ６…後輪 ７…モータ ８…ウォーム ９…ウォームホイール １０…ピニオン １１…昇降部材 １２…上肢支
持部 １３…昇降スイッチ １４…グリッ
プ １５…カバー １６…蛇腹 １７…ベース部材 １８…軟質部
材 １９…接続部材 ２０…取付具 ２１…棒部材 ２２…マイク
ロスイッチ ２３…押しボタン ２４…テープ
スイッチ ２５…取付具 ２６…上部電
導板 ２７…下部電導板 ２８…バック
アップ板 ２９…絶縁材 ３０…被覆材 ３１…突起部 ３２…受光素
子 ３３…発光素子 ３４…物体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームと、複数の車輪からなる移動機
   構と、フレームに挿抜自在に設けられた昇降部材と、前
   記フレームに内蔵され、昇降部材の昇降動作により使用
   者の身体を起立位置から着座位置、又は着座位置から起
   立位置まで上下動させる昇降機構と、前記昇降部材の上
   端に設けられ使用者側に略コの字形に開口して使用者の
   上肢を支える上肢支持部と、使用者が昇降動作を行うた
   めの昇降スイッチとを備えた自立歩行支援機であって、
   前記上肢支持部の下部、又は前記フレームの上部、ある
   いは前記上肢支持部の下部と前記フレームの上部との間
   に障害物判定手段を設け、該障害物判定手段の信号によ
   り前記昇降機構が昇降スイッチの出力信号を無視するこ
   とを特徴とする自立歩行支援機。
2. 【請求項２】 障害物判定手段が、接触式センサを備え
   たものであることを特徴とする請求項１記載の自立歩行
   支援機。
3. 【請求項３】 障害物判定手段が、非接触式センサ、又
   は一対の素子からなる非接触式センサを備えたものであ
   ることを特徴とする請求項１記載の自立歩行支援機。