KR100907836B1 - 보행 보조 장치 - Google Patents

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쥰 아시하라
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혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
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Abstract

이용자가 걸터앉듯이 하여 착좌하는 착좌 부재(1)와, 착좌 부재(1)를 하방에서 지지하는 좌우 1쌍의 다리 링크(5, 5)를 구비하는 보행 보조 장치로서, 각 다리 링크(5)가 착좌 부재(1)에 횡방향으로 요동 자유롭게 연결되어 있는 보행 보조 장치에 있어서, 착좌 부재(1)가 다리 링크(5)의 횡방향의 요동 지지점이 되는 지지축(32)을 중심으로 하여 롤링하는 것을 억제하여, 착좌 부재(1)의 횡방향의 안정성을 향상시킨다. 지지축(32)에 축지지되는 좌우의 다리 링크(5, 5)의 상단의 관절 부재(31, 31) 사이에 착좌 부재(1)에 연결되는 스토퍼 부재(11)를 삽입한다. 또, 좌우의 다리 링크가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선에 직교하는 자세로 착좌 부재를 구속하는 구속 기구를 형성해도 된다.
보행 보조 장치, 착좌 부재, 다리 링크, 스토퍼 부재, 탄성 수단, 구속 기구

Description

보행 보조 장치{WALKING ASSISTING DEVICE}
본 발명은 이용자의 보행을 보조하는 보행 보조 장치에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 보행 보조 장치로서, 이용자의 허리 둘레에 장착되는 허리지지 벨트를 구비하고, 허리지지 벨트의 횡축방향 양측에 사람의 고관절에 상당하는 관절부를 통하여 좌우 1쌍의 다리 링크를 연결하여 이루어지는 것이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개2003-220102호 공보 참조).
상기한 종래예의 것에서는, 다리 링크에 의해 발생하는 지지력을 이용자의 동체에 확실하게 전달하기 위해서, 허리지지 벨트를 허리 둘레에 입어 장착할 필요가 있어, 이용자가 속박감을 받기 쉽다. 또한 이용자의 허리의 양측에 좌우의 다리 링크의 상단의 관절부가 튀어나오기 때문에, 보행 시에 팔을 흔들 때에 관절부나 관절부에 연결되는 다리 링크의 상부에 손이 부딪히기 쉬워 사용 편리성이 나쁘게 된다.
또, 종래, 이용자의 주변을 후측에서부터 횡방향 양측에 걸쳐서 둘러싸는 프레임에, 하단의 차륜을 갖는 4개의 지지다리를 늘어뜨려 설치함과 아울러, 이용자가 걸터앉듯이 하여 착좌하는 새들(saddle) 형상의 착좌 부재를 프레임에 부착하 고, 이용자에 의해 착좌 부재에 가해지는 힘을 검출하고, 이 힘이 소정의 목표값으로 되도록 차륜을 구동하는 보행 보조 장치도 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허 제3156367호 공보 참조).
이것에서는, 이용자의 속박감을 경감할 수 있지만, 장치가 대형으로 되어 좁은 장소에서는 사용할 수 없다. 또, 보행 시 팔을 흔들때에 프레임에 손이 부딪히지 쉬워, 사용 편리성은 양호하게 되지 않는다.
상기한 바와 같이 종래의 보행 보조 장치에는 여러 문제가 있다. 그래서, 본원 발명자들은, 이용자가 걸터앉듯이 착좌하는 착좌 부재를 좌우 1쌍의 다리 링크로 하방에서 지지하는 보행 보조 장치를 착상하는 것에 이르렀다. 이것에 의하면, 다리 링크에 의한 지지력을 착좌 부재를 통하여 이용자의 가랑이 아래로부터 동체에 확실하게 전달할 수 있다. 그리고, 이용자는 착좌 부재를 걸터앉듯이 하여 이것에 착좌하기만 하면 되므로, 이용자의 속박감이 경감된다. 또, 착좌 부재에 연결되는 다리 링크는 이용자의 가랑이 아래에 위치하게 되어, 보행 시 팔을 흔들 때에 다리 링크의 상부에 손이 부딪히지 않아, 자유로운 팔 흔들기가 가능하게 된다. 또한, 이용자를 둘러싸는 프레임을 구비하는 종래예의 것과 달리 장치가 소형으로 되어, 좁은 장소에서도 사용할 수 있어, 상기한 속박감의 경감 및 팔 흔들기의 자유스러움의 확보와 맞물려, 사용 편리성이 현저하게 향상된다.
여기에서, 다리 링크는 착좌 부재에 횡방향으로 요동 자유롭게 연결되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 이용자의 다리를 외전(外轉)시키는 것이 가능하게 되어, 이용자의 다리의 움직임의 자유도가 증가한다. 그러나, 이렇게 하 면, 이하의 문제를 일으킨다.
즉 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점을 중심으로 하여 착좌 부재가 횡방향으로 롤링 가능하게 된다. 그 때문에 착좌 부재에 대한 체중 작용점이 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점에 대하여 횡방향으로 벗어나면, 착좌 부재가 횡방향으로 크게 기울어버린다.
본 발명은 이상의 점을 감안하여, 착좌 부재에 다리 링크를 횡방향으로 요동 자유롭게 연결함에도 불구하고, 착좌 부재의 횡방향의 안정성을 향상할 수 있게 한 소형이고 사용 편리성이 좋은 보행 보조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
본 발명은, 이용자가 걸터앉듯이 하여 착좌하는 착좌 부재와, 착좌 부재를 하방에서 지지하는 좌우 1쌍의 다리 링크를 구비하는 보행 보조 장치로서, 각 다리 링크가 착좌 부재에 횡방향으로 요동 자유롭게 연결되어 있는 보행 보조 장치에 있어서, 상기 목적을 달성하기 위하여 이하의 사항을 채용한 것을 특징으로 한다. 즉 제 1 발명은 좌우의 다리 링크 사이에 착좌 부재에 연결되는 스토퍼 부재가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하고, 제 2 발명은 좌우의 다리 링크가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선에 직교하는 자세로 착좌 부재를 구속하는 구속 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 발명에 의하면, 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점을 중심으로 하여 착좌 부재가 횡방향으로 롤링하면, 스토퍼 부재가 좌우의 다리 링크의 일방에 맞닿아, 착좌 부재가 그것 이상 횡방향으로 기우는 것이 방지된다. 이와 같이 착좌 부재의 횡방향으로의 기울기가 제한되기 때문에, 착좌 부재의 횡방향의 안정성이 향상된다.
또, 제 2 발명에서는, 착좌 부재는 좌우의 다리 링크가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선에 직교하는 자세로 구속 기구에 의해 유지된다. 그 때문에, 제 2 발명에서도, 착좌 부재의 횡방향의 안정성이 향상된다. 한편, 제 2 발명에서는, 제 1 발명의 스토퍼 부재는 불필요하다.
그런데, 제 1 발명에서는, 좌우의 다리 링크가 횡방향으로 크게 벌어져 있으면, 스토퍼 부재가 다리 링크에 맞닿을 때까지 착좌 부재가 횡방향으로 크게 기울어버린다. 그 때문에, 제 1 발명에서는, 좌우의 다리 링크의 각각과 스토퍼 부재가 이루는 횡방향의 각도가 서로 동일하게 되는 방향으로 스토퍼 부재에 탄성력을 가하는 탄성 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 좌우의 다리 링크가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선에 직교하는 자세로 착좌 부재가 탄력적으로 유지되게 된다. 그 때문에, 좌우의 다리 링크가 횡방향으로 크게 벌여져 있는 상태에서의 착좌 부재의 횡방향의 안정성이 향상된다.
또, 상기 탄성 수단을 구비하는 경우, 착좌 부재는 스토퍼 부재를 포함하는 착좌 부재의 중심 위치가 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점보다 하방에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 좌우의 다리 링크가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선이 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점을 통과하는 연직선에 대하여 횡방향으로 기울면, 착좌 부재의 중량에 의한 상기 요동 지지점 주위의 모멘트가 발생하여, 스토퍼 부재가 상기 등각 2등분선에 대하여 상기 연직선측으로 옮겨간다. 여기에서, 상기 등각 2등분선이 상기 연직선에 대하여 횡방향으로 기우는 것은 이용자가 외다리 지지 상태에서 미착지 다리를 외전시킨 경우이다. 그리 고, 이 경우에 스토퍼 부재가 상기 등각 2등분선에 대하여 상기 연직선측으로 옮겨감으로써, 착좌 부재의 횡방향으로의 경사가 작게 억제되어, 보다 좋은 장착감이 얻어진다.
본 발명에 의하면, 착좌 부재에 다리 링크를 횡방향으로 요동 자유롭게 연결함에도 불구하고, 착좌 부재의 횡방향의 안정성을 향상할 수 있게 한 소형이고 사용 편리성이 좋은 보행 보조 장치를 제공할 수 있다.
(바람직한 실시형태의 상세한 설명)
이하, 본 발명의 실시형태의 보행 보조 장치에 대하여 설명한다. 보행 보조 장치는 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 이용자(P)가 걸터앉듯이 하여 착좌하는 착좌 부재(1)와, 이용자의 좌우의 족평(足平)에 장착되는 좌우 1쌍의 족평 장착 부재(2, 2)와, 착좌 부재(1)에 상단의 제 1 관절부(3)를 통하여 연결됨과 동시에 양 족평 장착 부재(2, 2)에 각각 하단의 제 2 관절부(4, 4)를 통하여 연결되고, 착좌 부재(1)를 하방에서 지지하는 좌우 1쌍의 다리 링크(5, 51)를 구비하고 있다.
각 다리 링크(5)는 제 1 관절부(3)와 제 2 관절부(4) 사이의 거리를 가변하는 굴신 자유로운 링크로 구성되어 있다. 즉, 각 다리 링크(5)는 착좌 부재(1)에 제 1 관절부(3)를 통하여 연결되는 상방의 제 1 링크부(6)와, 각 족평 장착 부재(2)에 제 2 관절부(4)를 통하여 연결되는 하방의 제 2 링크부(7)를 회동식의 제 3 관절부(8)에서 굴신 자유롭게 연결하여 이루어지는 것으로 구성되어 있다. 각 다리 링크(5)에는 제 3 관절부(8)용의 구동원(9)이 탑재되어 있다. 그리고, 각 다리 링크(5)에 구동원(9)에 의한 제 3 관절부(8)의 구동으로 제 1 관절부(3)와 제 2 관절부(4) 사이의 거리를 늘리는 방향의 힘, 즉 각 다리 링크(5)를 펴는 방향의 힘을 더하여, 이용자의 체중의 적어도 일부를 지지하는 지지력(이하, 체중부하 감쇄 어시스트력이라고 함)을 발생시킨다. 각 다리 링크(5)에서 발생된 체중부하 감쇄 어시스트력은 착좌 부재(1)를 통하여 이용자(P)의 체간에 전달되어, 이용자(P)의 다리에 작용하는 하중이 경감된다.
본 실시형태의 보행 보조 장치는 이용자(P)의 족평에 족평 장착 부재(2)를 장착하고 착좌 부재(1)에 착좌하는 것만으로 사용할 수 있어, 거의 속박감을 받지 않는다. 또, 다리 링크(5)는 이용자(P)의 가랑이 아래에 위치하기 때문에, 보행 시 팔을 흔들 때에는 사람이 다리 링크(5)에 부딪히지 않아, 자유로운 팔 흔들기가 가능하게 된다. 또한, 장치가 소형으로 되어, 좁은 장소에서도 사용할 수 있어, 속박감의 경감 및 팔 흔들기의 자유로움의 확보와 맞물려, 사용 편리성이 현저하게 향상된다.
착좌 부재(1)는 이용자(P)가 착좌하는 새들 형상의 시트부(1a)와, 시트부(1a)의 하측의 시트 프레임(1b)으로 구성되어 있다. 또, 각 다리 링크(5)는 상단에 제 1 관절부(3)용의 관절 부재(31)를 구비하고 있다. 이 관절 부재(31)에는, 전후 방향으로 긴 원호 형상의 안내 궤도(31a)가 형성되어 있다. 그리고, 각 다리 링크(5)의 제 1 링크부(6)의 상단에 슬라이더(61)를 연결하고, 슬라이더(61)를 이것에 회전 가능하게 부착한 복수의 롤러(62)를 통하여 안내 궤도(31a)에 이동 자유 롭게 걸어맞추고 있다. 이렇게 하여, 각 다리 링크(5)는 안내 궤도(31a)의 곡률 중심을 중심으로 하여 전후 방향으로 요동 자유롭게 된다.
도 1을 참조하여, 안내 궤도(31a)의 곡률 중심, 즉 각 다리 링크(5)의 전후 방향의 요동 지지점(5a)은 착좌 부재(1)의 상방에 위치한다. 여기에서, 이용자(P)가 상반신을 앞으로 기울이는 등 하여 착좌 부재(1)에 대한 이용자(P)의 상반신의 체중의 작용점이 각 다리 링크(5)의 전후 방향의 요동 지지점(5a)의 전방으로 벗어나면, 착좌 부재(1)가 전방 하향으로 경사진다. 그리고, 착좌 부재(1)가 이대로 계속해서 경사지면, 착좌 부재(1)가 이용자(P)에 대하여 후방으로 벗어나버린다. 그러나, 본 실시형태에서는, 착좌 부재(1)의 전방 하향의 경사에 따라 체중작용점은 요동 지지점(5a)의 하측에서 후방으로 변위하여, 이 지지점(5a)과 체중 작용점 사이의 전후 방향 거리가 감소되고, 착좌 부재(1)에 작용하는 회전 모멘트도 감소한다. 그리고, 체중작용점이 요동 지지점(5a)의 바로 아래의 위치까지 변위된 지점에서, 착좌 부재(1)에 작용하는 회전 모멘트가 0이 되고, 이 상태에서 착좌 부재(1)가 안정된다. 이렇게 하여 착좌 부재(1)가 자동적으로 안정 상태로 수습되기 때문에, 착좌 부재(1)가 이용자(P)의 가랑이 아래에서 전후 방향으로 벗어나는 것을 억제할 수 있다.
또, 각 다리 링크(5)의 슬라이더(61)는 각 다리 링크(5)의 제 3 관절부(8)와 각 다리 링크(5)의 전후 방향의 요동 지지점(5a)을 연결하는 선보다도 후방에 위치하는 안내 궤도(31a)의 부분에 걸어맞추어져 있다. 이것에 의해, 이용자(P)의 각 다리의 전방으로의 흔들어 내밀기에 추종하는 각 다리 링크(5)의 전방으로의 요동 스크로크를 안내 궤도(31a)의 길이를 그다지 길게 하지 않고 확보할 수 있다.
제 1 관절부(3)는 착좌 부재(1)의 시트 프레임(1b)의 전단의 기립부에 고정한 전후 방향의 지지축(32)을 구비하고 있다. 그리고, 좌우의 다리 링크(5, 5)의 상단의 관절 부재(31, 31)가 그 전단의 기립부에서 지지축(32)에 횡방향으로 요동 자유롭게 축지지되어 있다. 따라서, 각 다리 링크(5)는 각 관절 부재(31)를 통하여 착좌 부재(1)에 횡방향으로 요동 자유롭게 연결되게 되어, 이용자(P)의 다리를 외전할 수 있게 된다.
각 족평 장착 부재(2)는 구두(21)와, 구두(21) 내로부터 상방으로 돌출하는 연결 부재(22)를 구비하고 있다. 그리고, 이 연결 부재(22)에 각 다리 링크(5)의 제 2 링크부(7)가 제 2 관절부(4)를 통하여 연결되어 있다. 제 2 관절부(4)는 횡방향의 제 1 축(41)과, 상하방향의 제 2 축(42)과 전후 방향의 제 3 축(43)을 갖는 3축 구조의 것으로 구성되어 있다. 또, 제 2 관절부(4)에는 2축의 힘 센서(44)가 구비되어 있다. 여기에서, 상기 체중부하 감쇄 어시스트력은 횡방향으로 보아, 다리 링크(5)의 전후 방향의 요동 지지점(5a)과, 제 2 관절부(4)의 제 1 축(41)을 연결하는 선(이하, 기준선이라고 함)(L) 상에 작용한다. 그리고, 기준선(L) 상에 작용하는 실제의 체중부하 감쇄 어시스트력(정확하게는 체중부하 감쇄 어시스트력과 착좌 부재(1) 및 각 다리 링크(5)의 중량에 의한 힘과의 합력)을 힘 센서(44)에서 검출되는 2축방향의 힘의 검출값에 기초하여 산출하고 있다.
또, 도 1에 도시하는 바와 같이, 구두(21) 내에 설치되는 중간 깔개(23)의 하면에 이용자(P)의 족평의 중지절 관절(MP 관절) 부분과 발뒤꿈치 부분에 작용하 는 하중을 검출하는 전후 1쌍의 압력 센서(24, 24)가 부착되어 있다.
보행 어시스트 제어 시에는, 우선, 각 족평 장착 부재(2)의 양 압력 센서(24, 24)의 검출값에 기초하여, 이용자의 양 족평에 작용하는 전체 하중에 대한 각 족평의 작용 하중의 비율을 산출한다. 다음에, 미리 설정되는 체중부하 감쇄 어시스트력의 설정값에 각 족평의 하중 비율을 승산한 값을 각 다리 링크(5)에서 발생할 체중부하 감쇄 어시스트력의 제어 목표값으로서 산출한다. 그리고, 상기 힘 센서(44)의 검출값에 기초하여 산출되는 실제의 체중부하 감쇄 어시스트력이 제어 목표값으로 되도록 구동원(9)을 제어한다.
구동원(9)은 전동 모터(91)와 유성 기어식의 감속기(92)로 구성되어 있다. 그리고, 전동 모터(91)에 의해 감속기(92)와 동력전달 기구(10)를 통하여 제 3 관절부(8)가 구동된다. 제 3 관절부(8)는 제 1 링크부(6)의 하단부에 제 2 링크부(7)의 상단부를 횡방향의 관절축(81)을 통하여 회전 가능하게 부착하도록 구성되어 있다. 또, 동력전달 기구(10)는 감속기(92)의 출력측에 설치한 제 1 크랭크암부(101)와, 관절축(81)으로부터 상방으로 뻗어 있는 제 2 링크부(7)에 일체인 제 2 크랭크암부(102)와, 양 크랭크암부(101, 102)를 연결하는 로드(103)로 구성되어 있다. 이것에 의하면, 감속기(92)의 회전 출력이 제 1 크랭크암부(101)와 로드(103)를 통하여 제 2 크랭크암부(102)에 전달되고, 제 2 링크부(7)가 제 1 링크부(6)에 대하여 관절축(81)을 중심으로 하여 요동하고, 다리 링크(5)가 굴신한다.
그런데, 본 실시형태에서는, 외다리 지지 상태에서, 미착지 다리(족평이 이상(離床)하고 있는 다리) 측의 다리 링크(5)의 중량에 의해 착좌 부재(1)가 지지 다리(족평이 착상하고 있는 다리) 측의 다리 링크(5)의 횡방향의 요동 지지점을 중심으로 하여 횡방향으로 롤링하는 것을 방지하기 위해서, 좌우의 다리 링크(5, 5)를 공통의 지지축(32)으로 횡방향으로 요동 자유롭게 축지지하고 있다. 그러나, 이것으로는, 양다리 지지 상태에서, 지지축(32)을 중심으로 하여 착좌 부재(1)가 횡방향으로 롤링 가능하게 되어 착좌 부재(1)가 횡방향으로 크게 기울 우려가 있다.
그래서, 본 실시형태에서는, 좌우의 다리 링크(5, 5) 사이에 착좌 부재(1)에 연결되는 스토퍼 부재(11)를 삽입하고 있다. 보다 구체적으로는, 착좌 부재(1)의 시트 프레임(1b)의 전단의 기립부에, 지지축(32)의 하방으로 위치시켜 스토퍼 부재(11)가 고정되어 있다. 그리고, 좌우의 다리 링크(5, 5)의 상단에 설치된 관절 부재(31, 31) 사이에 스토퍼 부재(11)가 삽입되어 있다.
이것에 의하면, 지지축(32)을 중심으로 한 착좌 부재(1)의 횡방향의 롤링이 각 관절 부재(31)로의 스토퍼 부재(11)의 맞닿음으로 제한되어, 착좌 부재(1)의 횡방향의 안정성이 향상된다. 또한, 본 실시형태에서는 스토퍼 부재(11)를 판재로 형성하고 있지만, 스토퍼 부재(11)를 상자 모양으로 형성하고, 스토퍼 부재(11) 내에 보행 보조 장치에 설치되는 모터 드라이버 등의 부속품을 수납해도 된다.
그런데, 상기 제 1 실시형태의 것에서는, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 횡방향으로 크게 벌어지면, 스토퍼 부재(11)가 각 관절 부재(31)에 맞닿을 때까지, 착좌 부재(1)가 횡방향으로 크게 기울어버린다. 그래서, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 횡방향으로 크게 벌어진 상태에서도 착좌 부재(1)의 횡방향의 안정성을 향상할 수 있 게 한 실시형태에 대하여 이하에 설명한다.
도 3에 도시하는 제 2 실시형태에서는, 좌우의 다리 링크(5, 5)의 각각과 상기 스토퍼 부재(11)가 이루는 횡방향의 각도가 서로 동일하게 되는 방향으로 스토퍼 부재(11)를 가압하는 탄성 수단이 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 좌우의 다리 링크(5, 5)의 관절 부재(31, 31)의 각각과 스토퍼 부재(11) 사이에 탄성 수단인 인장 스프링(12, 12)을 팽팽하게 설치하고 있다.
이것에 의하면, 좌우 일방의 다리 링크(5)의 관절 부재(31)와 스토퍼 부재(11) 사이에 작용하는 일방의 인장스프링(12)의 탄성력과, 타방의 다리 링크(5)의 관절 부재(31)와 스토퍼 부재(11) 사이에 작용하는 타방의 인장스프링(12)의 탄성력과의 밸런스로, 좌우의 다리 링크(5, 5)의 각각과 스토퍼 부재(11)가 이루는 횡방향의 각도가 서로 동일하게 되는 방향으로 스토퍼 부재(11)가 탄성력을 받는다. 그 때문에, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선 A에 직교하는 자세로 착좌 부재(1)가 탄력적으로 지지된다. 따라서, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 횡방향으로 크게 벌어진 상태에서의 착좌 부재(1)의 횡방향의 안정성이 향상된다. 한편, 좌우의 각 다리 링크(5)의 관절 부재(31)와 스토퍼 부재(11) 사이에 각각 압축스프링을 끼워 설치하고, 이들 압축스프링으로 탄성 수단을 구성하는 것도 가능하다.
여기에서, 탄성 수단은 스토퍼 부재(11)와 좌우 일방의 다리 링크(5)가 이루는 횡방향의 각도와 스토퍼 부재(11)와 타방의 다리 링크(5)가 이루는 횡방향의 각도가 서로 동일하게 되는 방향으로 스토퍼 부재(11)가 가압되도록 구성되어 있으면 충분하고, 실제로 양 각도가 동일하게 되기까지를 요구하는 것은 아니다. 예를 들면, 스토퍼 부재(11)를 포함하는 착좌 부재(1)의 중심 위치가 다리 링크(5)의 횡방향의 요동 지지점인 지지축(32)으로부터 하방에 위치하도록 착좌 부재(1)를 형성한 경우, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선 A가 지지축(32)을 통과하는 연직선에 대하여 횡방향으로 기울면, 착좌 부재(1)의 중량에 의한 지지축(32) 주위의 모멘트가 발생하고, 스토퍼 부재(11)가 상기 등각 2등분선 A에 대하여 상기 연직선측으로 옮겨간다. 따라서, 상기 양 각도는 동일하지 않게 되는데, 이것은 장착감을 향상시키는 점에서 유리하게 작용한다. 즉, 상기 등각 2등분선 A가 상기 연직선에 대하여 횡방향으로 기우는 것은 외다리 지지 상태에서 미착지 다리를 외전시킨 경우이다. 그리고, 이 경우에 스토퍼 부재(11)가 상기 등각 2등분선 A에 대하여 상기 연직선측으로 옮겨감으로써, 착좌 부재(1)의 횡방향으로의 경사가 작게 억제되어, 보다 좋은 장착감이 얻어진다.
다음에 도 4에 도시하는 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 제 3 실시형태에서는, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선 A에 직교하는 자세로 착좌 부재(1)를 구속하는 구속 기구(13)를 설치하고 있다. 이 구속 기구(13)는 좌우의 다리 링크(5, 5)의 관절 부재(31, 31)에 각각 일단부를 축(131a)으로 피벗식 부착한 길이가 동일한 1쌍의 짧은 링크(131, 131)와, 착좌 부재(1)의 시트 프레임(1b)에 지지축(32)의 직하부에 위치시켜서 고정한 상하방향으로 긴 가이드 홈(132a)을 갖는 가이드 부재(132)로 구성되어 있다. 그리고, 양쪽 짧은 링크(131, 131)의 타단부끼리를 연결하는 축(131b)이 가이드 홈(132a)에 슬라이딩 자 유롭게 걸어맞추어져 있다.
여기에서, 축(131b)은 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도가 변화되는 것으로 상하방향으로 이동한다. 그리고, 양쪽 짧은 링크(131, 131)가 동일한 길이이므로, 축(131b)의 이동 궤적은 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선 A에 일치한다. 그 때문에 축(131b)이 걸어맞추어지는 가이드 부재(132)도 이 등각 2등분선 A에 일치하도록 위치결정된다. 그 결과, 착좌 부재(1)는 등각 2등분선 A에 직교하는 자세로 구속된다. 따라서, 착좌 부재(1)는 횡방향으로 롤링하지 않아, 착좌 부재(1)의 횡방향의 안정성이 향상된다.
그런데, 상기 제 1∼제 3 실시형태에서는, 좌우의 다리 링크(5, 5)를 공통의 지지축(32)으로 횡방향으로 요동 자유롭게 축지지했지만, 양다리 지지 상태에서의 착좌 부재(1)의 횡방향의 롤링 방지를 위해, 좌우 일방의 다리 링크(5)와 타방의 다리 링크(5)를 횡방향으로 이격한 각각의 별개의 지지축으로 횡방향으로 요동 자유롭게 축지지하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이것으로는, 양다리 지지 상태에서, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 횡방향으로 평행하게 움직일 수 있게 되어, 착좌 부재(1)가 횡방향으로 변위 가능하게 된다. 이 경우, 상기 제 1 실시형태와 동일하게, 좌우의 다리 링크(5, 5) 사이에 착좌 부재(1)에 연결되는 스토퍼 부재(11)가 삽입되어 있으면, 각 다리 링크(5)가 착좌 부재(1)에 대하여 횡방향 안쪽으로 소정 각도 이상 요동하는 것을 스토퍼 부재(11)로 저지할 수 있다. 그 때문에 양다리 지지 상태에서의 착좌 부재(1)의 횡방향의 변위가 억제되어, 착좌 부재(1)의 횡방향의 안정성이 향상된다.
또, 상기 제 2 실시형태나 제 3 실시형태와 같이 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선 A에 직교하는 자세로 착좌 부재(1)를 탄력적으로 유지하거나 또는 구속함으로써도, 착좌 부재(1)의 횡방향의 변위를 방지할 수 있다. 여기에서, 좌우의 다리 링크(5, 5)를 각각의 별개의 지지축으로 횡방향으로 요동 자유롭게 축지지하는 경우, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선 A에 직교하는 자세로 착좌 부재(1)를 구속하는 구속 기구(13)로서, 상기 제 3 실시형태와 동일한 기구를 채용하는 것도 가능하지만, 도 5나 도 6에 도시하는 바와 같이 간소한 기구를 채용하는 것도 가능하다. 이하, 이것에 대하여 설명한다.
도 5에 도시하는 제 4 실시형태에서는, 좌우의 다리 링크(5, 5)의 관절 부재(31, 31)에 각각 관절 부재(31, 31)를 축지지하는 각각의 별개의 지지축(32, 32)과 동심의 기어(133, 133)를 형성하고 있다. 그리고, 양쪽 기어(133, 133)를 서로 맞물리게 함으로써 구속 기구(13)를 구성하고 있다. 또, 도 6에 도시하는 제 5 실시형태에서는, 좌우의 다리 링크(5, 5)의 관절 부재(31, 31)에 각각 관절 부재(31, 31)를 축지지하는 각각의 별개의 지지축(32, 32)과 동심의 풀리(134, 134)를 고정하고 있다. 그리고, 양쪽 풀리(134, 134)에 벨트(135)를 교차시켜 걸므로써 구속 기구(13)를 구성하고 있다.
제 4와 제 5의 어느 실시형태에서도, 좌우의 다리 링크(5, 5)가 서로 반대 방향으로 동일한 각도로 요동한다. 그 때문에 좌우의 다리 링크(5, 5)의 각각과 양다리 링크(5, 5)의 지지축(32, 32)을 연결하는 연결선의 중점을 통과하는 수직선 과 이루는 각도가 동일하게 된다. 즉, 이 수직선은 좌우의 다리 링크(5, 5)가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선 A에 일치한다. 따라서, 착좌 부재(1)는 이 등각 2등분선 A에 직교하는 자세로 구속된다. 이것에 의해, 착좌 부재(1)의 횡방향의 변위를 방지할 수 있어, 착좌 부재(1)의 횡방향의 안정성이 향상된다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 각 다리 링크(5)의 하단에 족평 장착 부재(2)를 연결했지만, 족평 장착 부재(2)를 설치하지 않고, 각 다리 링크(5)의 하단부를 이용자의 각 다리의 종아리부에 고정하고, 이 고정부로부터 아래의 다리 부분을 반력 받이로 하여 체중부하 감쇄 어시스트력를 발생시키는 것도 가능하다. 또, 상기 실시형태에서는, 각 다리 링크(5)를 중간에 회동식의 제 3 관절부(8)를 갖는 굴신 자유로운 링크로 구성했지만, 제 3 관절부(8)를 직동식의 관절부로 한 신축 자유로운 링크로 각 다리 링크(5)를 구성해도 된다. 또한, 제 3 관절부(8)를 펴는 방향(제 1 관절부(3)와 제 2 관절부(4) 사이의 거리를 길게 하는 방향)으로 탄성력을 가하는 탄성 수단을 설치하여, 제 3 관절부(8)용의 구동원(9)을 생략하는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 보행 보조 장치의 측면도이고,
도 2는 제 1 실시형태의 보행 보조 장치의 정면도이고,
도 3은 제 2 실시형태의 보행 보조 장치의 주요부의 확대 정면도이고,
도 4는 제 3 실시형태의 보행 보조 장치의 주요부의 확대 정면도이고,
도 5는 제 4 실시형태의 보행 보조 장치의 주요부의 확대 정면도이고,
도 6은 제 5 실시형태의 보행 보조 장치의 주요부의 확대 정면도이다.

Claims (4)

  1. 이용자가 걸터앉듯이 하여 착좌하는 착좌 부재와, 제 1 관절부를 통하여 상기 착좌 부재에 연결되며 상기 착좌 부재를 하방에서 지지하는 좌우 1쌍의 다리 링크를 구비하는 보행 보조 장치로서, 상기 각 다리 링크가 제 1 관절부에 구비된 전후 방향의 지지축에 횡방향으로 요동 자유롭게 연결되어 있는 보행 보조 장치에 있어서,
    상기 좌우의 다리 링크의 관절 부재 사이에서 상기 착좌 부재에 연결되고, 또한, 각 관절 부재에 맞닿음으로써 상기 착좌 부재의 롤링을 제한하는 스토퍼 부재가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 좌우의 다리 링크의 각각과 상기 스토퍼 부재 사이에 배치되며 상기 좌우의 다리 링크의 각각과 상기 스토퍼 부재가 이루는 횡방향의 각도가 서로 동일하게 되는 방향으로 스토퍼 부재에 탄성력을 가하는 탄성 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 착좌 부재는, 상기 스토퍼 부재를 포함하는 착좌 부재의 중심 위치가 상기 다리 링크의 횡방향의 요동 지지점보다 하방에 위치하도록 형성되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
  4. 이용자가 걸터앉듯이 하여 착좌하는 착좌 부재와, 제 1 관절부를 통하여 상기 착좌 부재에 연결되며 상기 착좌 부재를 하방에서 지지하는 좌우 1쌍의 다리 링크를 구비하는 보행 보조 장치로서, 상기 각 다리 링크가 제 1 관절부에 구비된 전후 방향의 지지축에 횡방향으로 요동 자유롭게 연결되어 있는 보행 보조 장치에 있어서,
    상기 좌우의 다리 링크가 이루는 횡방향의 각도의 등각 2등분선에 직교하는 자세로 상기 착좌 부재를 구속함으로써 상기 착좌 부재의 롤링을 제한하는 구속 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 보행 보조 장치.
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