JPWO2009084495A1 - 運動補助装置 - Google Patents

Abstract

運動補助装置は、使用者の身体を支持する支持部（１）と、駆動装置（２）とを備える。支持部（１）は、使用者の左右の足をそれぞれ載せる載置部（４０）を有した一対の足支持台（４）を具備する。駆動装置（２）は、使用者の下肢にかかる負荷が変化するように使用者の身体を支持部（１）により動かすように構成される。運動補助装置は、さらに傾動装置（Ａ）を備える。傾動装置（Ａ）は、荷重検出部（５）と、傾動機構部（６）と、制御部（８）とを備える。荷重検出部（５）は、載置部（４０）の外側部（４０ａ）および内側部（４０ｂ）それぞれに設けられた２つの荷重センサ（５０）からなる。傾動機構部（６）は、載置部（４０）を足の外側または内側に傾けるように構成される。制御部（８）は、２つの荷重センサ（５０）それぞれで検出した荷重間の差が小さくなるように傾動機構部（６）を制御するように構成される。

Description

本発明は、自発的（能動的）な運動を行わなくても運動効果が得られる運動補助装置に関するものである。

従来から、他動運動により使用者に運動効果を与える運動補助装置が種々提案されている。他動運動とは、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運動である。すなわち、このような運動補助装置を用いることで、使用者は自発的に筋力を発揮した場合と同様の運動効果を得ることができる。

この種の運動補助装置の構成としては、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と、身体に刺激を与えて神経系の反射を起こさせることによって筋群を伸縮させる構成とが知られている。

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る。例えば、使用者が立位で使用する運動補助装置がある。特に、日本国公開特許公報特開２００３−２９０３８６号や、日本国公開特許公報特開平１０−５５１３１号には、歩行運動を模擬する装置が記載されている。

前記日本国公開特許公報特開２００３−２９０３８６号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ている。当該訓練装置では、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。つまり、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て、筋群を伸縮させる。そのため、使用者は自発的ないし能動的に運動を行う必要がなく、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。また、前記日本国公開特許公報特開平１０−５５１３１号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を有する。当該歩行体験装置は、歩行訓練や仮想現実体験に用いられる。

前記日本国公開特許公報特開２００３−２９０３８６号や、前記日本国公開特許公報特開平１０−５５１３１号に示すような装置は、膝痛などを有する人が下肢の訓練をする際に用いられることが多い。ここで、膝痛の主要な原因としては変形性膝関節症が挙げられる。変形性膝関節症は、Ｏ脚やＸ脚などの下肢の骨格が歪んだ状態、つまり下肢の荷重軸（股関節と足関節を通る軸）が膝の中心から外れた状態が長く続くことにより発症する場合がある。そのため、膝痛を予防するためには、下肢の骨格の歪みを解消することが重要である。しかしながら、前記日本国公開特許公報特開２００３−２９０３８６号や、前記日本国公開特許公報特開平１０−５５１３１号に示す装置では、下肢の骨格の歪みを解消するという点については何ら考慮されていなかった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、下肢の骨格の歪みを解消することができる運動補助装置を提供することにある。

本発明に係る運動補助装置は、使用者の身体を支持する支持部と、駆動装置とを備えている。前記支持部は、使用者の左右の足をそれぞれ載せる載置部を有した一対の足支持台を具備している。前記駆動装置は、使用者の下肢にかかる負荷が変化するように使用者の身体を前記支持部により動かすように構成されている。本発明に係る運動補助装置は、さらに傾動装置を備えている。前記傾動装置は、前記載置部において足の外側に対応する外側部にかかる荷重と足の内側に対応する内側部にかかる荷重との差が小さくなるように、前記載置部の少なくとも一部を傾斜させるように構成されている。

この発明によれば、載置部の外側部にかかる荷重と内側部にかかる荷重との差が小さくなるように載置部の少なくとも一部を傾斜させる。そのため、載置部の外側部にかかる荷重が内側部にかかる荷重よりも大きい場合（つまりＯ脚であるような場合）には、足幅方向が水平方向となっているときよりも下肢の内側にかかる荷重が増える。これによって、下肢の内側の筋群を集中的に鍛えることができる。一方、載置部の内側部にかかる荷重が外側部にかかる荷重よりも大きい場合（つまりＸ脚であるような場合）には、足幅方向が水平方向となっているときよりも下肢の外側にかかる荷重が増える。これによって、下肢の外側の筋群を集中的に鍛えることができる。したがって、Ｏ脚、Ｘ脚のいずれの場合においても、下肢の外側の筋群と内側の筋群とのバランス（能力不均衡）を改善することができる。その結果、下肢の骨格の歪みを解消する（下肢の骨格のアライメントを整える）ことができる。その上、下肢にかかる荷重のバランスを整えた（下肢の外側にかかる荷重と内側にかかる荷重とを略等しくした）状態で使用者に運動させることが可能になる。これによって、膝関節にかかる負荷が低減されるから、運動時（訓練中）における膝痛を緩和することができる。したがって、歩行動作時などに膝痛を感じる人であっても、無理なく他動運動を行うことができる。

好ましい形態では、前記傾動装置は、前記足支持台に設けられ前記載置部にかかる荷重を検出する荷重検出部と、前記載置部の少なくとも一部を足の外側または内側に傾ける傾動機構部とを有している。さらに、前記傾動装置は、荷重検出部で検出した荷重の大きさに基づいて傾動機構部を制御する制御部を有している。

この発明によれば、荷重検出部で検出した荷重の大きさに基づいて載置部の少なくとも一部が足の外側または内側に傾く。そのため、載置部の傾きを使用者にとって好適な傾きとすることができる。

より好ましい形態では、前記荷重検出部は、前記載置部の前記外側部および前記内側部それぞれに設けられた２つの荷重センサからなる。前記制御部は、前記２つの荷重センサそれぞれで検出した荷重間の差が小さくなるように傾動機構部を制御するように構成されている。

この発明によれば、載置部の外側部にかかる荷重と内側部にかかる荷重とを検出する。そのため、使用者の下肢の歪みを正しく把握することができる。よって、載置部の傾きを使用者にとって好適な傾きとすることができる。

より好ましい形態では、前記荷重検出部は、前記載置部の前記外側部と前記内側部のいずれか一方に設けられた荷重センサからなる。前記制御部は、荷重センサで検出した荷重の大きさと所定の閾値との比較により、前記外側部にかかる荷重と前記内側部にかかる荷重との差を求めるように構成されている。

この発明によれば、荷重センサの数が１つで済む。よって、低コスト化が図れる。

Ａは実施形態１の運動補助装置の要部のブロック図、Ｂは同上の運動補助装置の要部の概略断面図である。 同上の運動補助装置の平面図である。 同上の運動補助装置の動作説明図である。 実施形態２の運動補助装置の動作説明図である。 同上の運動補助装置の他例における要部の動作説明図である。 同上の運動補助装置の他例における要部の動作説明図である。 同上の運動補助装置の他例を示し、Ａは概略側面図、Ｂは概略上面図である。

（実施形態１）
本実施形態１の運動補助装置は、床上に設置して使用される。運動補助装置は、図１および図２に示すように、使用者Ｍ（図３参照）の身体を支持する支持部１と、駆動装置２と、ハウジング３とを備えている。ここで、支持部１は、使用者Ｍの左右の足をそれぞれ載せる一対の足支持台４を具備している。駆動装置２は、一対の足支持台４にそれぞれ左右の足を載せた使用者Ｍの下肢にかかる負荷が変化するように使用者Ｍの身体を一対の足支持台４により動かすように構成されている。ハウジング３には、支持部１と駆動装置２とが収納されている。

ハウジング３は、床上に載置するための架台となる直方体状のベース板３０を有している。このベース板３０上には、一対の足支持台４と、駆動装置２とが配置される。なお、本実施形態ではベース板３０を直方体状としているが、ベース板３０の外周形状はとくに制限しない。また、以下では、説明を簡単にするために、ベース板３０を床上に載置した状態でベース板３０の上面（厚み方向における一面）が床面と平行になるとする。したがって、図１Ｂにおける上下が運動補助装置の使用時の上下となる。

ベース板３０の上方には上板３１が配設されている。ベース板３０と上板３１とを結合することによりハウジング３が形成される。なお、以下の説明では、図２における矢印Ｘの向きをハウジング３の前方とする。また、図２では上板３１の図示を省略している。

上板３１には、一対の足支持台４それぞれを露出させる２個の開口窓３１ａが厚み方向に貫設されている。各開口窓３１ａは、それぞれ矩形状に開口している。ただし、各開口窓３１ａは長手方向に沿った中心線がハウジング３の前後方向に対して傾斜している。また、各開口窓３１ａの中心線間の距離は、ハウジング３の前端側において後端側よりも大きくなっている。

一対の足支持台４は、それぞれ使用者Ｍの片足を載せる足置板からなる載置部４０を有している。なお、以下の説明では、一対の足支持台４を区別するために必要に応じて、使用者Ｍの左足を載せる足支持台４を左足支持台と称して符号４Ａで表す。また、使用者Ｍの右足を載せる足支持台４を右足支持台と称して符号４Ｂで表す。さらに、一対の足支持台４は、同様な構造を有している。そのため、左足支持台４Ａについてのみ図１Ｂを参照して説明し、右足支持台４Ｂについての説明は省略する。

左足支持台４Ａは、使用者Ｍの左足を載せる載置部４０を有している。載置部４０は、矩形板状に形成されている。載置部４０の大きさは、使用者Ｍの足全体を載せることができる大きさである。載置部４０において使用者Ｍが足を載せる載置面（図１Ｂにおける上面）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。

載置部４０には、載置部４０にかかる荷重を検出する荷重検出部５が設けられている。荷重検出部５は、２つの荷重センサ５０を有している。一方の荷重センサ５０（以下、必要に応じて符号５０Ａで表す）は、載置部４０において足の外側に対応する外側部（図１Ｂにおける左側の部位）４０ａに設けられている。他方の荷重センサ５０（以下、必要に応じて符号５０Ｂで表す）は、載置部４０において足の内側に対応する内側部（図１Ｂにおける右側の部位）４０ｂに設けられている。すなわち、荷重検出部５は、外側部４０ａにかかる荷重の検出に用いられる荷重センサ５０Ａと、内側部４０ｂにかかる荷重の検出に用いられる荷重センサ５０Ｂとからなる。なお、荷重センサ５０としては、半導体を利用して形成されたセンサを採用することができる。また、荷重センサ５０としては、ひずみゲージを利用したロードセルなどを採用することもできる。

載置部４０の下方（載置部４０とベース板３０との間）には、載置部４０を枢着する基台部４１が配置される。基台部４１における載置部４０の内側部４０ｂとの対向面（図１Ｂにおける上面）には、側壁部４２が突設されている。側壁部４２の先端部には、載置部４０を枢着するための傾動軸部４３が形成されている。これに対応して載置部４０の内側部４０ｂの下面（背面）には、傾動軸部４３用の軸孔４４ａを有した傾動軸受部４４が設けられている。ここで、傾動軸部４３は、その中心軸方向が、使用者Ｍの足の前後方向に沿う方向となるように形成されている。そのため、載置部４０を傾動軸部４３の周りに回動させることで、載置部４０を使用者Ｍの左足の外側（図１Ｂにおける左側）または内側（図１Ｂにおける右側）に傾けることができる。載置部４０を傾けた際には、載置部４０において使用者Ｍが足を載せる載置面も傾くことになる。

ところで、足支持台４には、載置部４０の傾きを調整するための傾き調整部４５が設けられている。傾き調整部４５は、載置部４０の外側部４０ａの下面側に設けられたラック４５ａを備えている。また、傾き調整部４５は、基台部４１に設けられる歯車４５ｂを備えている。歯車４５ｂは、ラック４５ａと噛合している。さらに、傾き調整部４５は、歯車４５ｂを正逆両方向に回転させるステッピングモータ（パルスモータ）からなる調整モータ４５ｃを備えている。なお、基台部４１にはラック４５ａ用の挿通孔４１ａが厚み方向に貫設されている。

傾き調整部４５では、調整モータ４５ｃを駆動して歯車４５ｂを正方向あるいは逆方向に回転させる。これによって、ラック４５ａが歯車４５ｂに対して上下動して、足支持台４の幅方向他端側（載置部４０の外側部４０ａ）において載置部４０と基台部４１との距離が変わる。そのため、載置部４０の傾きが変わる。なお、図２では、基台部４１、側壁部４２、傾動軸部４３、傾動軸受部４４、および傾き調整部４５の図示を省略している。

上述したように左足支持台４Ａには、載置部４０にかかる荷重（使用者Ｍの左足によりかけられる荷重）を検出する荷重検出部５と、載置部４０を足（左足）の外側または内側に傾ける傾動機構部６とが設けられている。同様に、右足支持台４Ｂには、載置部４０にかかる荷重（使用者Ｍの右足によりかけられる荷重）を検出する荷重検出部５と、載置部４０を足（右足）の外側または内側に傾ける傾動機構部６とが設けられている。なお、以下の説明では、左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとで荷重検出部５および傾動機構部６を区別するために、必要に応じて、左足支持台４Ａの荷重検出部５を符号５Ａ、傾動機構部６を符号６Ａで表す。また、右足支持台４Ｂの荷重検出部５を符号５Ｂ、傾動機構部６を符号６Ｂで表す。

また、基台部４１の下面には、一対の軸受４６が基台部４１と一体に設けられる。一対の軸受４６は、載置部４０の幅方向において互いに離間している。そして基台部４１には、上方に開放された断面コ字状の軸受板４７が枢着される。軸受板４７の枢着には、軸受板４７の両脚片４７ａおよび両軸受４６を通る軸部４８が用いられる。このようにして軸部４６は載置部４０の幅方向に沿って配置されている。また、載置部４０は、軸受板４７に対して長手方向の前後が上下するように軸部４８の周りに回動可能することができる。なお、図１Ｂでは、軸受４６、軸受板４７、および軸部４８の図示は省略している。

ところで、軸受板４７は、足置カバー（図示せず）の上面に取り付けられている。当該足置カバーは、ベース板３０にスライド移動自在に取り付けられている。この足置カバーの下面には、台車７０が取り付けられている。台車７０は、下面に開放された断面コ字状に形成されている。

台車７０の外側面には、各２個ずつの車輪７１が取り付けられている。ベース板３０の上面には、左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとに対してそれぞれ２本ずつのレール７２が固定されている。台車７０は、レール７２の上面に設けたレール溝７２ａの中で車輪７１が転動するように、レール７２上に載置されている。また、レール７２の上面には、車輪７１がレール溝７２ａから脱落するのを防止するために、脱輪防止板（図示せず）が固定されている。

ところで、レール７２の長手方向はハウジング３に設けた開口窓３１ａ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３１ａは長手方向の中心線がハウジング３の前端側で後端側よりも大きくなるように傾斜している。また、レール７２の長手方向もハウジング３の前後方向に対して同様に傾斜している。

ただし、レール７２では、ハウジング３の前後方向に対する角度が開口窓３１ａよりもさらに大きくなっている。例えば、ハウジング３の前後方向に対する角度が、開口窓３１ａの長手方向で３０度とすれば、レール７２の長手方向は４５度などに設定される。すなわち、レール７２の長手方向は、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂに足を載せ、開口窓３１ａ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７２に沿って左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂ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設定されている。また、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂの長手方向は前後方向（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設定されている。これによって、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂの上に立ったときに、使用者の脚部に捻れを生じることなく、自然な立ち位置になるようにしてある。なお、本実施形態では、望ましい動作として、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂ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。しかしながら、レール７２を配置する方向により左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂ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４Ａおよび右足支持台４Ｂはレール７２の長手方向に沿って往復移動することが可能になる。ここで、レール７２の長手方向は開口窓３１ａの長手方向の中心線に対して傾斜している。そのため、載置部４０は開口窓３１ａの中で長手方向に対して交差した方向に移動する。すなわち、上述した台車７０と車輪７１とレール７２とは、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂの移動経路を拘束する案内部７として機能する。なお、図１Ｂでは案内部７を簡略化して示している。

駆動装置２は、一対の足支持台４をそれぞれ移動させるために設けられている。駆動装置２では、一対の足支持台４を移動させる駆動力を発生させる駆動源として回転モータからなる駆動モータ２０を採用している。また、駆動装置２は、系統分離部２１と、往復駆動部２２とを有している。系統分離部２１は、駆動モータ２０が発生する駆動力を左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂそれぞれに伝達するように２系統に分離するように構成されている。往復駆動部２２は、当該駆動力を用いて台車７０をレール７２に沿って往復移動させるように構成されている。なお、本実施形態では、系統分離部２１により駆動モータ２０が発生する駆動力を分離し、分離された駆動力を往復運動部２２に伝達する構成を採用している。しかしながら、往復駆動部２２により得られる往復駆動の駆動力を系統分離部２１で２系統に分離することも可能である。

系統分離部２１は、ウォーム（第１歯車）２１ａと、一対のウォームホイール（第２歯車）２１ｂとを備えている。ウォーム２１ａは、駆動モータ２０の出力軸２０ａに連結されている。各ウォームホイール２１ｂは、ウォーム２１ａに噛合されている。ウォーム２１ａおよび２個のウォームホイール２１ｂはベース板３０に固定されるギアボックス（図示せず）に収納されている。ギアボックス内には、一対の軸受（図示せず）が取り付けられている。当該一対の軸受は、ウォーム２１ａの長手方向の両端部を支承するように構成されている。

ウォームホイール２１ｂには、ギアボックス内に収納された回転軸２１ｃが挿通されている。ここで、ウォームホイール２１ｂと回転軸２１ｃとは、ウォームホイール２１ｂの回転に伴って回転軸２１ｃが回転するように結合されている。回転軸２１ｃの上端部には結合部２１ｄが形成されている。結合部２１ｄは、断面が非円形状（図示例では矩形状）に形成されている。

往復運動部２２は、クランク板２２ａと、クランク軸２２ｂと、クラックロッド２２ｃとを備えている。クランク板２２ａは、回転軸２１ｃの結合部２１ｄに一端部が結合されている。クランクロッド２２ｃは、クランク板２２ａにクランク軸２２ｂを介して結合されている。ここで、クランク軸２２ｂの一端部は、クランク板２２ａに固定されている。また、クランク軸２２ｂの他端部は、クランクロッド２２ｃの一端部に保持された軸受２２ｄに保持されている。つまり、クランクロッド２２ｃの一端部はクランク板２２ｂに対して回動自在に結合されている。クランクロッド２２ｃの他端部は台車７０に対して軸体２２ｅを用いて結合されている。よって、クランクロッド２２ｃの他端部は台車７０に対して回動自在に結合されている。

上述の構成から明らかなように、クランクロッド２２ｃは、ウォームホイール２１ｂの回転力を台車７０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２２ｃはウォームホイール２１ｂごとに設けられている。台車７０は左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとにおいて個別に設けられている。そのため、クランクロッド２２ｃは、ウォームホイール２１ｂの回転力をそれぞれ左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとの往復移動に変換する変換機構として機能する。

台車７０は上述したように車輪７１とレール７２とにより移動経路が拘束されている。そのため、台車７０は、ウォームホイール２１ｂの回転に伴ってレール７２の長手方向に沿って往復移動する。ここで、駆動モータ２０の駆動力は、ウォーム２１ａおよびウォームホイール２１ｂを介してクランク板２２ｂに伝達される。そのため、クランク板２２ｂに結合されたクランクロッド２２ｃにより台車７０がレール７２に沿った直線上で往復移動を行う。これによって、台車７０に結合されている載置部４０がレール７２に沿って往復移動する。このようにして左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとがレール７２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２１ａと２個のウォームホイール２１ｂとにより駆動力を２系統に分離している。そして、系統ごとに左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとの駆動力として用いている。そのため、駆動装置２により左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとが関連付けて駆動される。ここで、各ウォームホイール２１ｂがウォーム２１ａと噛合する位置を１８０度異ならせている。したがって、左足支持台４Ａが移動範囲の後端に位置するときには、右足支持台４Ｂは移動範囲の前端に位置する。左足支持台４Ａの移動範囲における後端は左足支持台４Ａの移動範囲の右端である。一方、右足支持台４Ｂの移動範囲における前端は右足支持台４Ｂの移動範囲の右端である。よって、左右方向においては、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂ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２１ａとウォームホイール２１ｂとを噛み合わせる位置によって、左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとの移動における位相差を適宜に付与することができる。左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂ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ることが好ましい。このようにすれば、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。逆に、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多くなる。したがって、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、各足支持台４は軸部４８の周りで回動可能である。そのため、載置部４０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である。つまり、載置部４０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で、足関節の底屈と背屈とが可能になっている。本実施形態では、軸部４８の周りでの載置部４０の回動をレール７２に沿った往復移動に連動させるために、次の構成を採用している。すなわち、ベース板３０に、載置部４０の移動経路に沿って少なくとも一部に傾斜面を有したガイド面（図示せず）を形成している。また、基台部４１の下面にはガイド面に当接する倣い突部（図示せず）を設けている。この倣い突部の先端部には、ガイド面の上で転動するローラを設けている。ただし、ローラを設ける代わりに、倣い突部の先端部は、ガイド面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もよい。

上記構成を設けた場合には、駆動モータ２０の回転に伴って各足支持台４が往復移動を行う際に、倣い突部がガイド面に設けた傾斜面に当接する。このとき、基台部４１が軸部４８の周りで回動することにより載置部４０および基台部４１のベース板３０に対する角度が変化する。これによって、足関節の底屈および背屈が行われる。

本実施形態の運動補助装置において、駆動装置２の制御（駆動装置２の駆動モータ２０の動作制御）と、傾動機構部６の制御（傾動機構部６の調整モータ４５ｃの動作制御）とは、制御部８により行われる。

制御部８は、例えば、マイクロコンピュータ（マイコン）などからなる。制御部８は、図示しない電源から駆動モータ２０や調整モータ４５ｃに供給する電力を制御することで、駆動モータ２０の動作の開始、停止、および回転数の調整などを行う。なお、制御部８は、ハウジング３に設けられたスイッチ（図示せず）がオンになると、駆動モータ２０の動作を開始させ、前記スイッチがオフになると、駆動モータ２０の動作を停止させるように構成されている。

また、制御部８は、前記電源から傾動機構部６の調整モータ４５ｃにパルス電力を供給することにより、載置部４０の傾きを調整するように構成されている。

ここで、制御部８は、載置部４０の傾きを調整するにあたり、各荷重検出部５の検出結果を参酌する。制御部８は、荷重検出部５を構成する２つの荷重センサ５０Ａ，５０Ｂそれぞれで検出した荷重間の差が小さくなるように傾動機構部６を制御する（載置部４０を傾斜させる）。特に、本実施形態では、制御部８は、２つの荷重センサ５０Ａ，５０Ｂの差が略０になる（換言すれば２つの荷重センサ５０Ａ，５０Ｂで検出した荷重が等しくなる）ように傾動機構部６を制御する。

したがって、本実施形態の運動補助装置では、２つの荷重センサ５０からなる荷重検出部５と、傾動機構部６と、制御部８とが、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差が小さくなるように載置部４０を傾斜させる傾動装置Ａを構成している。

以下に、本実施形態の運動補助装置の動作について説明する。なお、初期状態では、前記スイッチがオフであり、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂが所定の初期位置に位置しているとする。この初期位置では、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂ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４Ａおよび右足支持台４Ｂ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Ｍが左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂの上に載ると、使用者Ｍの重心から鉛直方向に下ろした直線は左足支持台４Ａと右足支持台４Ｂとの間でほぼ中央を通ることになる。

載置部４０は、上述したように荷重センサ５０Ａ，５０Ｂで検出した荷重が等しくなるように、その傾きが調整される。そのため、前記初期状態において、使用者Ｍが足を足支持台４に載せる前は、載置部４０の載置面はほぼ水平面となる。

ここで、使用者Ｍが両足を足支持台４に載せたときには、次のような動作が行われる。

例えば、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重が内側部４０ｂにかかる荷重よりも大きい場合（つまり図３Ａに示すように使用者ＭがＯ脚であるような場合）には、載置部４０は、傾動装置Ａにより外側部４０ａが内側部４０ｂよりも上方に位置するように（換言すれば、内側に）傾けられる（図３Ｂ参照）。また、載置部４０は、上述したように２つの荷重センサ５０Ａ，５０Ｂで検出した荷重間の差が０となるまで傾けられる。このように載置部４０の外側部４０ａが内側部４０ｂよりも上方に位置すると、足幅方向が水平方向となっている（載置部４０の載置面が水平面である）場合に比べれば下肢の内側にかかる荷重が増える。そのため、下肢の内側の筋群を集中的に鍛えることができるようになる。ただし、荷重間の差を厳密な意味で０にする必要は必ずしもなく、荷重間の差がほとんどないとみなせる程度であればよい。

一方、載置部４０の内側部４０ｂにかかる荷重が外側部４０ａにかかる荷重よりも大きい場合（つまり使用者ＭがＸ脚であるような場合）には、載置部４０は、傾動装置Ａにより内側部４０ｂが外側部４０ａよりも上方に位置するように（換言すれば、外側に）傾けられる。また、載置部４０は、上述したように２つの荷重センサ５０Ａ，５０Ｂで検出した荷重間の差が０となるまで傾けられる。このように載置部４０の外側部４０ａが内側部４０ｂよりも上方に位置すると、足幅方向が水平方向となっている（載置部４０の載置面が水平面である）場合に比べれば下肢の内側にかかる荷重が増える。そのため、下肢の内側の筋群を集中的に鍛えることができるようになる。ただし、荷重間の差を厳密な意味で０にする必要は必ずしもなく、荷重間の差がほとんどないとみなせる程度であればよい。

ところで、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重とが等しい場合（つまり使用者ＭがＯ脚やＸ脚ではないような場合）には、載置部４０は、傾動装置Ａにより傾けられない。

上述した初期状態から運動補助装置を動作させるには、前記スイッチをオンにすればよい。前記スイッチをオンにすれば、制御部８が駆動モータ２０に電力を供給し、これによって、駆動モータ２０の動作が開始される。駆動モータ２０の動作が開始されると、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂ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４Ａおよび右足支持台４Ｂはレール７２に沿った一直線上を往復移動し、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂは足の前後方向とは異なる方向に移動する。例えば、ハウジング３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、例えば２０ｍｍ程度である。

さらに、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂがレール７２に沿って往復移動するのと同時に、載置部４０および基台部４１が軸部４８の周りに回動する。載置部４０が前方に移動する際には倣い突部がガイド面の傾斜面を昇る。よって、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂの前端位置において足関節が背屈し、左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂの後端位置において足関節が底屈する。軸部４８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３０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４Ａおよび右足支持台４Ｂ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る。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。

本実施形態の運動補助装置は、上述したように左足支持台４Ａおよび右足支持台４Ｂを移動させることによって、使用者Ｍに他動運動を行わせる。

以上述べたように、本実施形態の運動補助装置によれば、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差が小さくなるように載置部４０を傾斜させる。そのため、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重が内側部４０ｂにかかる荷重よりも大きい場合（つまりＯ脚であるような場合）には、足幅方向が水平方向となっているときよりも下肢の内側にかかる荷重が増える。これによって、下肢の内側の筋群を集中的に鍛えることができる。一方、載置部４０の内側部４０ｂにかかる荷重が外側部４０ａにかかる荷重よりも大きい場合（つまりＸ脚であるような場合）には、足幅方向が水平方向となっているときよりも下肢の外側にかかる荷重が増える。これによって、下肢の外側の筋群を集中的に鍛えることができる。したがって、Ｏ脚、Ｘ脚のいずれの場合においても、下肢の外側の筋群と内側の筋群とのバランス（能力不均衡）を改善することができる。その結果、下肢の骨格の歪みを解消する（下肢の骨格のアライメントを整える）ことができる。また、運動時（訓練中）における膝痛を緩和することができる。そのため、歩行動作時などに膝痛を感じる人であっても、無理なく他動運動を行うことができる。

また、荷重検出部５の２つの荷重センサ５０Ａ，５０Ｂにより、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重とをそれぞれ検出する。そのため、使用者の下肢の歪みを正しく把握することができる。そして、これら２つの荷重センサ５０Ａ，５０Ｂそれぞれで検出した荷重間の差が小さくなるように傾動機構部６を制御することで、載置部４０を足の外側または内側に傾ける。そのため、載置部４０の傾きを使用者Ｍにとって好適な傾きとすることができる。

ところで、傾動機構部６の構成は、上述の例に限定されない。例えば、傾動機構部６には、回転モータと送りネジや、回転モータとベルト、回転モータとパンタグラフ機構、ソレノイドを利用した直動機構、エアバッグを利用した直動機構など、従来周知の構成を採用することができる。

また、上述した構成例では、系統分離部２１は、ウォーム２１ａとウォームホイール２１ｂとを備えている。この系統分離部２１では、駆動モータ２０の出力軸２０ａとウォームホイール２１ｂとともに回転する回転軸２１ｃとの直角軸間の伝達を可能にするとともに減速を行う。しかしながら、系統分離部２１は、駆動モータ２０の出力軸２０ａと回転軸２１ｃとの直角軸間の伝達をベルトにより行うように構成されていてもよい。この場合、ウォームホイール２１ｂに代えてベルトを掛け回すプーリを用いる。また、ウォーム２１ａを省略することができる。

さらに、上述の構成例では、駆動モータ２０の出力軸２０ａがベース板３０の上面に沿って配置されている。ここで、出力軸２０ａをベース板３０の上面に直交するように配置する場合には、ウォーム２１ａとウォームホイール２１ｂ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２２の構成は、クランク板２２ａとクランクロッド２２ｃとを用いる構成に限られない。例えば、往復駆動部２２の構成には、駆動モータ２０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２２ｃ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２１ｂに代えて、駆動モータ２０の出力軸２０ａ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ることができる。この場合、出力軸２０ａ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、駆動モータ２０の出力軸２０ａの回転力を溝付きカムに伝達する構成を採用することができる。この場合には、溝付きカムのカム溝に２個のカムフォロワを配置する。これによって、系統分離部２１と往復駆動部２２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ができる。

また、上述の例では、ガイド面をベース板３０に設け、倣い突部を基台部４１に設けている。しかしながら、ガイド面を基台部４１に設け、倣い突部をベース板３０に設けるようにしても同様に動作する。

ところで、本実施形態の運動補助装置は、荷重検出部５を有している。そのため、運動補助装置は、載置部４０の傾きを自動的に設定している。しかしながら、荷重検出部５は必ずしも設ける必要はない。すなわち、使用者が自らの脚の状態（例えば、Ｘ脚であるかＯ脚であるか）に基づいて、載置部４０の傾きを手動で設定することができるようにしてもよい。この場合には、例えば、傾動機構部６を操作するための操作部（図示せず）をハウジング３に設ければよい。

なお、本実施形態の運動補助装置の構成は、床上に載置して使用する構成であるが、床に埋め込んで使用する構成であってもよい。また、運動補助装置として、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。以上述べたような点は後述する実施形態２においても同様である。

（実施形態２）
本実施形態の運動補助装置は、傾動装置Ａの構成が実施形態１と異なっている。なお本実施形態の運動補助装置のその他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態における傾動装置Ａでは、荷重検出部５は、図４Ａ〜Ｃに示すように、載置部４０の内側部４０ｂにかかる荷重を検出する荷重センサ５０よりなる。つまり、本実施形態における荷重検出部５は、実施形態１とは異なり、１つの荷重センサ５０のみからなる。

本実施形態における制御部８は、この１つの荷重センサ５０で検出した荷重に基づいて傾動機構部６を制御する。ここで、制御部８は、荷重センサ５０で検出した荷重の大きさと所定の閾値とを比較することで、外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差を求めるように構成されている。前記所定の閾値としては、使用者Ｍにより載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂとに均等に荷重がかけられているときの内側部４０ｂにかかる荷重を採用することができる。この場合、荷重センサ５０で検出した荷重が当該閾値からどの程度ずれているかによって、外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差を求める。なお、前記所定の閾値は、使用者Ｍの体重より推定することができる。よって、使用者Ｍは、運動補助装置の使用にあたり、予め自分の体重を運動補助装置に入力する。また、前記所定の閾値は、各足支持台４の荷重検出部５の荷重センサ５０の検出結果から推定することもできる。

また、制御部８は、荷重センサ５０で検出した荷重と比較する値として、前記閾値の他に、判定値を有している。当該判定値は、足支持台４に使用者Ｍの足が載せられているか否かを判定するための値である。制御部８は、荷重センサ５０で検出した荷重が当該判定値未満であれば、足支持台４に足が載せられていないと判定する。このとき、制御部８は、各足支持台４の載置部４０の載置面が水平面となるように傾動機構部６を制御する。

本実施形態における制御部８は、前記電源から傾動機構部６の調整モータ４５ｃにパルス電力を供給して載置部４０を傾けることによって、外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差を小さくする。上述したように、前記閾値が、使用者Ｍにより載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂとに均等に荷重がかけられているときの内側部４０ｂにかかる荷重である場合には、制御部８は、荷重センサ５０で検出した荷重が前記閾値となるように載置部４０を傾斜させる。

本実施形態の運動補助装置では、１つの荷重センサ５０からなる荷重検出部５と、傾動機構部６と、制御部８とによって、傾動装置Ａが構成されている。

以下に本実施形態の運動補助装置の動作について説明する。

前記初期状態において使用者Ｍが足を足支持台４に載せる前は、荷重センサ５０で検出した荷重が前記判定値未満となる。そのため、制御部８は、載置部４０の載置面が水平面となるように傾動機構部６を制御する（図４Ａ参照）。

ここで、使用者Ｍが両足を足支持台４に載せたときには、次のような動作が行われる。

例えば、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重が内側部４０ｂにかかる荷重よりも大きい場合には、載置部４０は、傾動装置Ａにより外側部４０ａが内側部４０ｂよりも上方に位置するように（換言すれば、内側に）傾けられる（図４Ｂ参照）。ここで、載置部４０は、上述したように荷重センサ５０で検出した荷重と前記閾値との差が０になるまで傾けられる。このように載置部４０の外側部４０ａが内側部４０ｂよりも上方に位置すると、足幅方向が水平方向となっている（載置部４０の載置面が水平面である）場合に比べれば下肢の内側にかかる荷重が増える。そのため、下肢の内側の筋群を集中的に鍛えることができる。

一方、載置部４０の内側部４０ｂにかかる荷重が外側部４０ａにかかる荷重よりも大きい場合には、載置部４０は、傾動装置Ａにより内側部４０ｂが外側部４０ａよりも上方に位置するように（換言すれば、外側に）傾けられる（図４Ｃ参照）。ここで、載置部４０は、上述したように荷重センサ５０で検出した荷重と前記閾値との差が０になるまで傾けられる。このように載置部４０の外側部４０ａが内側部４０ｂよりも上方に位置すると、足幅方向が水平方向となっている（載置部４０の載置面が水平面である）場合に比べれば下肢の内側にかかる荷重が増える。そのため、下肢の内側の筋群を集中的に鍛えることができる。

なお、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重とが等しい場合には、載置部４０は、傾動装置Ａにより傾けられない（図４Ａ参照）。

そして、使用者Ｍが両足それぞれを足支持台４に載せた後に、前記スイッチを操作することで、上述した他動運動が可能となる。

以上述べた本実施形態の運動補助装置によれば、実施形態１と同様に、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差が小さくなるように載置部４０を傾斜させる。そのため、使用者ＭがＯ脚であるような場合には、下肢の内側の筋群を集中的に鍛えることができる。また、使用者ＭがＸ脚であるような場合には、下肢の外側の筋群を集中的に鍛えることができる。したがって、Ｏ脚、Ｘ脚のいずれの場合においても、下肢の外側の筋群と内側の筋群とのバランス（能力不均衡）を改善することができる。その結果、下肢の骨格の歪みを解消する（下肢の骨格のアライメントを整える）ことができる。また、運動時（訓練中）における膝痛を緩和することができる。そのため、歩行動作時などに膝痛を感じる人であっても、無理なく他動運動を行うことができる。

また、荷重検出部５の荷重センサ５０で検出した荷重の大きさに基づいて、載置部４０が足の外側または内側に傾く。そのため、載置部４０の傾きを使用者にとって好適な傾きとすることができる。特に本実施形態では、実施形態１とは異なり荷重検出部５に用いる荷重センサ５０の数が１つで良いから、低コスト化が図れる。

上述の例では、荷重センサ５０によって内側部４０ｂの荷重を検出しているが、外側部４０ａの荷重を検出するようにしてもよい。この場合、前記所定の閾値は、使用者Ｍにより載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂとに均等に荷重がかけられているときの外側部４０ａにかかる荷重とすることができる。また、上述の例では、制御部８は、荷重センサ５０で検出した荷重が前記閾値となるように傾動機構部６を制御して載置部４０を傾けるようにしている。この他、制御部８は、載置部４０の傾斜角度を段階的に変えるように構成されていてもよい。このような制御部８は、例えば、荷重センサ５０で検出した荷重が第１の閾値以上であれば、載置部４０を外側に水平方向に対して所定角度だけ傾ける。また、制御部８は、荷重センサ５０で検出した荷重が第２の閾値以下であれば、載置部４０を内側に水平方向に対して所定角度だけ傾ける。そして、制御部８は、荷重センサ５０で検出した荷重が第２の閾値超過第１の閾値未満であれば、載置部４０を水平にする。

ところで、運動補助装置としては、図５Ａ〜Ｃに示すものも考えられる。図５に示す運動補助装置は、足支持台４の構成が図４に示す例や実施形態１と異なっている。なお、その他の構成については図４に示す例や実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図５に示す足支持台４では、載置部４０と基台部４１との間に、載置部４０と基台部４１との間隔を規定する一対のエアバッグ（エアセル）６０が設けられている。一対のエアバッグ６０それぞれは同形状である。一対のエアバッグ６０それぞれは、載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂそれぞれを支持するように配置されている。そのため、一方のエアバッグ６０が他方のエアバッグ６０よりも膨張、あるいは収縮することによって、載置部４０が傾くことになる。つまり、図５に示す運動補助装置では、一対のエアバッグ６０により傾動機構部６が構成されている。なお、ハウジング３内には、各エアバッグ６０に給気するエアポンプ（図示せず）が収納されている。また、基台部４１には、その幅方向両端部に規制片４１ｂが設けられている。この規制片４１ｂは、載置部４０の傾動範囲を規定している。

このようなエアバッグ６０には、弁体（図示せず）が設けられている。前記弁体は、エアバッグ６０内の圧力が所定値を越えるまでは、排気路６０ａを閉じるように構成されている。ここで、前記所定値は、足支持台４の載置部４０の載置面が水平面となるようにエアバッグ６０に給気することが可能な値である。言い換えれば、前記所定置は、エアバッグ６０により載置面が水平面となるように載置部４０を支持しているときは、エアバッグ６０より排気されないような値である。

図５に示す載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂそれぞれには、保持部４０ｃが設けられている。保持部４０ｃは、載置部４０との間でエアバッグ６０の排気路６０ａを狭持するように構成されている。載置部４０において保持部４０ｃと対向する部位には、排気弁４９用の貫挿孔４０ｄが厚み方向に貫設されている。排気弁４９は、排気路６０を開閉する弁部４９ａと、弁部４９ａより側方に突出された荷重検知部４９ｂとを一体に備えるＬ字状に形成されている。ここで、弁部４９ｂは、貫挿孔４０ｄに貫挿されている。この排気弁４９はエアバッグ６０の排気路６０ａを強制的に閉じるために使用される。

排気弁４９の荷重検知部４９ｂと載置部４０との間には弾性部材５１が介在されている。この弾性部材５１は、ゴムなどの弾性材料を利用して、所定値以上の荷重がかけられた際に縮むように形成されている。ここで、弾性部材５１に前記所定値以上の荷重がかけられていないときには、排気弁４９は、弾性部材５１により排気路６０ａを開く位置に保持される。一方、弾性部材５１に前記所定値以上の荷重がかけられたときには、弾性部材５１は縮み、これによって、排気弁４９は、排気路６０を閉じる配置まで移動する。ここで、前記所定値としては、使用者Ｍにより載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂとに均等に荷重がかけられているときの外側部４０ａ（あるいは内側部４０ｂ）にかかる荷重よりやや小さい値が選択される。なお、このような弾性部材５１は従来周知のものにより構成することができるから、詳細な説明は省略する。

図５に示す例では、エアバッグ６０、排気弁４９、および弾性部材５１を利用して、傾動装置Ａが構成されている。なお、以下の説明では、一対のエアバッグ６０、一対の排気弁４９、一対の弾性部材５１をそれぞれ区別するために、必要に応じて、外側部４０ａに対応するエアバッグ６０、排気弁４９、弾性部材５１を、それぞれ符号６０Ａ、４９Ａ、５１Ａで表す。また、外側部６０ａに対応するエアバッグ６０、排気弁４９、弾性部材５１を、それぞれ符号６０Ｂ、４９Ｂ、５１Ｂで表す。

以下に、図５に示す運動補助装置の動作について説明する。まず、初期状態においては、各エアバッグ６０は、エアポンプにより載置部４０の載置面が水平面となるように給気される。そして、前記初期状態において使用者Ｍが足を足支持台４に載せる前は、前記弁体によってエアバッグ６０の排気路６０ａが閉じている。よって、図５Ａに示すように、載置部４０はエアバッグ６０により載置面が水平面となるように支持される。

ここで、使用者Ｍが両足を足支持台４に載せたときには、次のような動作が行われる。例えば、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重とが同じ場合には、エアバッグ６０Ａ，６０Ｂの前記弁体はほぼ同じタイミングで開く。そして、エアバッグ６０内から空気が排出された後に、弾性部材５１Ａ，５１Ｂがほぼ同じタイミングで縮む。これによって、排気弁４９Ａ，４９Ｂは同じタイミングでエアバッグ６０Ａ，６０Ｂそれぞれの排気路６０ａを閉じる。そのため、載置部４０は傾くことなく、載置面が水平面となった状態が維持される。

載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重が内側部４０ｂにかかる荷重よりも大きい場合には、エアバッグ６０Ａ，６０Ｂそれぞれから空気が排出されるが、弾性部材５１Ｂよりも先に弾性部材５１Ａが縮むことになる。つまり、エアバッグ６０Ｂよりも先にエアバッグ６０Ａの排気路６０ａが閉じられる。これによって外側部４０ａにおいては、載置部４０と基台部４１との距離はエアバッグ６０Ａにより一定に保たれる（図５Ｂ参照）。そうすると、内側部４０ｂにかかる荷重が大きくなっていき、やがて弾性部材５１Ｂが縮むことになる。これによって、エアバッグ６０Ｂの排気路６０ａが閉じられ、内側部４０ｂにおいても、載置部４０と基台部４１との距離はエアバッグ６０Ｂにより一定に保たれる（図５Ｃ参照）。このようにして両エアバッグ６０Ａ，６０Ｂの排気路６０ａが閉じられたときには、先に排気路６０ａが閉じられるエアバッグ６０Ａのほうが、後に排気路６０ａが閉じられるエアバッグ６０Ｂよりもエアバッグ６０内の空気量が多くなる。そのため、載置部４０と基台部４１との間隔は、内側部４０ｂよりも外側部４０ａにおいて広くなる。その結果、載置部４０は内側に傾くことになる。

載置部４０の内側部４０ｂにかかる荷重が外側部４０ａにかかる荷重よりも大きい場合には、エアバッグ６０Ａ，６０Ｂそれぞれから空気が排出されるが、弾性部材５１Ａよりも先に弾性部材５１Ｂが縮むことになる。つまり、エアバッグ６０Ａよりも先にエアバッグ６０Ｂの排気路６０ａが閉じられる。これによって内側部４０ｂにおいては、載置部４０と基台部４１との距離はエアバッグ６０Ｂにより一定に保たれる。そうすると、内側部４０ｂにかかる荷重が大きくなっていき、やがて弾性部材５１Ａが縮むことになる。これによって、エアバッグ６０Ａの排気路６０ａが閉じられ、外側部４０ａにおいても、載置部４０と基台部４１との距離はエアバッグ６０Ａにより一定に保たれる。このようにして両エアバッグ６０Ａ，６０Ｂの排気路６０ａが閉じられたときには、先に排気路６０ａが閉じられるエアバッグ６０Ｂのほうが、後に排気路６０ａが閉じられるエアバッグ６０Ａよりもエアバッグ６０内の空気量が多くなる。そのため、載置部４０と基台部４１との間隔は、外側部４０ａよりも内側部４０ｂにおいて広くなる。その結果、載置部４０は外側に傾くことになる。

このように図５に示す運動補助装置においても、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差が小さくなるように載置部４０を傾斜させることができる。そのため、下肢の外側の筋群と内側の筋群とのバランス（能力不均衡）を改善することができる。その結果、下肢の骨格の歪みを解消する（下肢の骨格のアライメントを整える）ことができる。また、運動時（訓練中）における膝痛を緩和することができる。そのため、歩行動作時などに膝痛を感じる人であっても、無理なく他動運動を行うことができる。また、荷重検出部５などの電気回路が不要になるから、製造コストの低下が期待できる。

ところで、図５に示す運動補助装置において、載置部４０は、必ずしも一の板材により形成する必要はない。例えば、図６Ａに示すように、足幅方向において２分割した構成であってもよい。なお、図５に示す運動補助装置と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図６Ａに示す例では、載置部４０は、矩形板状の外側部４０ａと内側部４０ｂとに分割されている。外側部４０ａおよび内側部４０ｂそれぞれは、基台部４１の幅方向中央部に設けられた一対の側壁部４２それぞれに、傾動軸部４３および傾動軸受部４４を用いて枢着されている。したがって、図６Ａに示す例では、載置部４０は、外側部４０ａと内側部４０ｂとが別個に傾動することになる。

したがって、図６Ａに示す例では、エアバッグ６０、排気弁４９、および弾性部材５１によって、傾動装置Ａが構成されている。

このように載置部４０を分割する構成は図４に示す例および実施形態１にも採用することができる。つまり、傾動装置Ａは、載置部４０の全部ではなく、少なくとも一部を、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差が小さくなるように傾斜させるものであればよい。また、載置部４０は、上述の例に限らず、載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂとにかかる荷重のバランスを変更できるように構成されていればよい。

上述した図５および図６に示す例では、エアバッグ６０を膨らませた状態から収縮させることで、載置部４０を傾けている。この他の例としては、エアバッグ６０にエアポンプより給気することで、エアバッグ６０を膨張させて、載置部４０を傾けることも考えられる。

図６Ｂに示す例では、保持部４０ｃは、載置部４０の外側部４０ａおよび内側部４０ｂそれぞれの後面側において、外側部４０ａまたは内側部４０ｂとともに傾動軸部４３に枢着されている。また、載置部４０の外側部４０ａおよび内側部４０ｂそれぞれには、排気路６０ａの弁として用いられる突片４０ｅが形成されている。外側部４０ａおよび内側部４０ｂそれぞれと保持部４０ｃとの間には、それぞれ弾性部材５１が配置されている（ただし、図６Ｂでは弾性部材５１の図示を省略している）。この弾性部材５１は、所定荷重より大きい荷重がかけられた際に縮んで、突片４０ｅにより排気路６０ａを閉じることができるように構成されている。ここで、前記所定荷重は、例えば、使用者Ｍにより載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂとに均等に荷重がかけられているときに外側部４０ａ（あるいは内側部４０ｂ）にかかる荷重である。

また、図６Ｂに示すものでは、保持片４０ｃと基台部４１との間にエアバッグ６０が配置されている。両エアバッグ６０の給気路６０ｂは上述のエアポンプに接続されている。このエアポンプは、使用者Ｍにより載置部４０の外側部４０ａと内側部４０ｂとに均等に荷重がかけられているときに、載置部４０の外側部４０ａおよび内側部４０ｂそれぞれの載置面が水平面となるように、両エアバッグ６０に給気する（両エアバッグ６０を与圧する）ように構成されている。

次に、図６Ｂに示す運動補助装置の動作について説明する。使用者Ｍが両足を足支持台４に載せた際に、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重とが同じ場合（つまり使用者ＭがＯ脚やＸ脚ではないような場合）には、弾性部材５１Ａ，５１Ｂは縮まない。そのため、エアバッグ６０Ａ，６０Ｂそれぞれの排気路６０ａは閉じられない。この場合、エアポンプの予圧によって、外側部４０ａおよび内側部４０ｂそれぞれの載置面が水平面となる。

一方、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重が内側部４０ｂにかかる荷重よりも大きい場合には、弾性部材５１Ｂよりも先に弾性部材５１Ａが縮む。よって、エアバッグ６０Ｂよりも先にエアバッグ６０Ａの排気路６０ａが閉じられる。この場合、エアバッグ６０Ａはエアポンプからの給気によって膨張するから、外側部４０ａはエアバッグ６０Ａにより持ち上げられる。そうすると、内側部４０ｂにかかる荷重（つまり弾性部材５１Ｂにかかる荷重）が大きくなる。その結果、弾性部材５１Ｂが縮んで、エアバッグ６０Ｂの排気路６０ａが閉じられる。そうすると、弾性部材５１Ａにかかる荷重が小さくなるから、エアバッグ６０Ａの排気路６０ａが開かれる。この場合、エアバッグ６０Ｂが膨張するとともに、エアバッグ６０Ａが収縮するから、内側部４０ｂが持ち上げられて内側部４０ｂにかかる荷重が小さくなる。その結果、外側部５０ａにかかる荷重が大きくなる。そうすると、今度は、エアバッグ６０Ａの排気路６０ａが閉じられるとともに、エアバッグ６０Ｂの排気路６０Ｂが開かれる。このような動作が繰り返されることで、外側部４０ａと内側部４０ｂにかかる荷重が等しくなるように外側部４０ａおよび内側部４０ｂそれぞれが傾動される。このような点は、載置部４０の内側部４０ｂにかかる荷重が外側部４０ａにかかる荷重よりも大きい場合であっても同様である。

このように、図６Ｂに示す運動補助装置においても、載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差が小さくなるように載置部４０を傾斜させる。そのため、下肢の外側の筋群と内側の筋群とのバランス（能力不均衡）を改善することができ、その結果、下肢の骨格の歪みを解消する（下肢の骨格のアライメントを整える）ことができる。また、運動時（訓練中）における膝痛を緩和することができる。そのため、歩行動作時などに膝痛を感じる人であっても、無理なく他動運動を行うことができる。また、荷重検出部５などの電気回路が不要になるから、製造コストの低下が期待できる。

ところで、本発明の技術的思想は、図７Ａ，Ｂに示す運動補助装置にも適用することができる。

図７に示す運動補助装置は、床などの定位置に置かれる架台３０を有している。架台３０の上には、支持台３２と、ハンドルポスト３３が設けられている。支持台３２は、使用者Ｍの臀部を載せるシート部９を上端部に備えている。ハンドルポスト３３は、使用者Ｍが必要に応じて手で把持するハンドル３３ａを備えている。架台３０において支持台３２とハンドルポスト３３との間の部位には、一対の足支持台４が設けられている。この足支持台４は、実施形態１や図４〜図６に示す足支持台４と同様の構成を有している。このような図７に示す運動補助装置では、一対の足支持台４とシート部９とによって支持部１を構成している。

支持台３２には、シート部９を揺動させる駆動装置２が設けられている。駆動装置２は、シート部９に臀部を載せるとともに各足支持台４に足を載せた状態の使用者Ｍに対して、駆動源（図示せず）を用いて支持部１の一部であるシート部９を揺動させて臀部の位置を変化させる。これによって、駆動装置２は、使用者Ｍの脚部に作用する自重を変化させる。つまり、使用者Ｍの体重を臀部と脚部とに分散して支持している状態において、臀部の位置を変化させることにより臀部で支持する自重を増減させる。このようにすれば、結果的に脚部に作用する自重を変化することになる。

ここで、膝を所定角度だけ曲げていると、シート部９で体重を支持する割合が減少したときに、使用者Ｍの大腿部に作用する負荷が増加する。これによって、スクワット運動を行って膝を曲げているときと同様に、大腿部の筋群を筋収縮させることが可能になる。つまり、シート部９を駆動装置２により揺動させると、使用者Ｍの自発的な運動ではない他動的な運動によって、大腿部の筋群が緊張と弛緩を繰り返すことになる。そのため、主として大腿部の筋群の運動が可能になる。

図７に示す運動補助装置においても、各足支持台４の載置部４０の外側部４０ａにかかる荷重と内側部４０ｂにかかる荷重との差が小さくなるように載置部４０を傾斜させる。そのため、Ｏ脚、Ｘ脚のいずれの場合においても、下肢の外側の筋群と内側の筋群とのバランス（能力不均衡）を改善することができる。その結果、下肢の骨格の歪みを解消する（下肢の骨格のアライメントを整える）ことができる。また、運動時（訓練中）における膝痛を緩和することができる。よって、歩行動作時などに膝痛を感じる人であっても、無理なく他動運動を行うことができる。

Claims (4)

1. 使用者の身体を支持する支持部と、
   駆動装置とを備え、
   前記支持部は、使用者の左右の足をそれぞれ載せる載置部を有した一対の足支持台を具備し、
   前記駆動装置は、使用者の下肢にかかる負荷が変化するように使用者の身体を前記支持部により動かすように構成されている運動補助装置において、
   傾動装置を備え、
   前記傾動装置は、前記載置部において足の外側に対応する外側部にかかる荷重と足の内側に対応する内側部にかかる荷重との差が小さくなるように、前記載置部の少なくとも一部を傾斜させるように構成されていることを特徴とする運動補助装置。
2. 前記傾動装置は、前記足支持台に設けられ前記載置部にかかる荷重を検出する荷重検出部と、前記載置部の少なくとも一部を足の外側または内側に傾ける傾動機構部と、荷重検出部で検出した荷重の大きさに基づいて傾動機構部を制御する制御部とを有していることを特徴とする請求項１記載の運動補助装置。
3. 前記荷重検出部は、前記載置部の前記外側部および前記内側部それぞれに設けられた２つの荷重センサからなり、
   前記制御部は、前記２つの荷重センサそれぞれで検出した荷重間の差が小さくなるように傾動機構部を制御するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の運動補助装置。
4. 前記荷重検出部は、前記載置部の前記外側部と前記内側部のいずれか一方に設けられた荷重センサからなり、
   前記制御部は、荷重センサで検出した荷重の大きさと所定の閾値との比較により、前記外側部にかかる荷重と前記内側部にかかる荷重との差を求めるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の運動補助装置。

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