JP5456635B2

JP5456635B2 - 歩行補助装置

Info

Publication number: JP5456635B2
Application number: JP2010220918A
Authority: JP
Inventors: 哲也井土; 敬士郎菊池; 英雄清水; 洋介遠藤; 泰司小山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: JP2011156344A

Description

本発明は、動力発生装置の動力を使用者の下肢に歩行補助力として付与する歩行補助装置に関する。

下肢部の筋力低下者のための歩行補助や歩行リハビリテーション等のために、使用者（着用者）の下肢部、特に大腿部に動力発生装置の動力を歩行補助力（歩行アシスト力）として付与する歩行補助装置が公知となっている（例えば、特許文献１〜４）。この種の歩行補助装置は、使用者の腰部に装着されて使用者の腰背部から左右の腰側部に延在する略Ｃ字形の腰部フレームと、腰部フレームの左右の腰側部に対応する部分に取り付けられた左右の動力発生装置と、動力発生装置が発生する動力を大腿部運動の補助力（歩行補助力）として大腿部に伝達する大腿部装具とを含む。

特開２００６−３２０３４９号公報特開２００６−３２０３５０号公報特開２００７−１５２０３５号公報特開２００９−９５６４５号公報

歩行補助装置の使用者は、下肢部だけでなく上半身部の筋力も低下している場合があるため、電源から動力発生装置への通電をオン・オフする電源スイッチ等の動力発生装置の操作スイッチは、操作しやすいことが望まれる。また、使用者だけでなく、使用者を補助する介助者にとっても、操作スイッチは操作しやすいことが好ましい。

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、使用者や介助者が操作しやすい歩行補助装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、動力発生装置（２６、２８）の動力を使用者の下肢に歩行補助力として付与する歩行補助装置（１０）であって、使用者の腰部に装着され、腰背部から左右の腰側部へと延出して２つの前端部分（２２Ｂ、２２Ｃ）を形成する略Ｃ字状の腰部フレーム（２２）と、電源（９２）を備え、前記腰部フレームに設けられた電装部（９１）と、前記腰部フレームの左右の腰側部に対応する部分に設けられた動力発生装置（２６、２８）とを有し、前記腰部フレームは、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給を使用者が操作するための操作スイッチ（９７、９８）を備え、前記操作スイッチの操作入力部材（９９、１００）は前記腰部フレームの前記前端部分に露呈し、前記操作入力部材は、前記腰部フレームの前記前端部分の端面に対向するように配置された下部（１５５）と、前記下部の上側に連続するとともに、前記腰部フレームの上面に沿って背部側へと延出した上部（１５６）とを有し、前記下部と前記上部との連続部において左右方向に延在する軸回りの回転軸（１５８）をもって前記腰部フレームに回動可能に設けられ、前記上部が前記腰部フレームの上面側へ近接する方向に回動されたときに、前記操作スイッチのスイッチ状態を変化させることを特徴とする。

この構成によれば、操作スイッチの操作入力部材が腰部フレームの前端に露呈して配置され、使用者に装着した状態で使用者の腰側部に配置されるため、使用者が操作入力部材を視認しやすくなる。また、使用者の手と操作入力部材との距離が近いことから、使用者は手を操作入力部材へと容易に移動させることができる。また、操作入力部材が腰部フレームの前端に設けられていることから、使用者は操作入力部材を視認しなくても、手を腰部フレームに這わせて操作入力部材の位置を容易に探りあてることができる。

この構成によれば、使用者はスイッチの操作を容易に行うことができる。使用者は、腰部フレームの前端に手をおいて操作入力部材の位置を確認した後、操作入力部材の上部を下方へと押し込むことによって、スイッチ操作を行うことができる。また、操作入力部材の下部が前端の端面側に押し込まれてもスイッチ操作は行われないため、使用者の正面側から腰部フレームの前端に物体が衝突しても意図しないスイッチ操作は行われない。

本発明の他の側面は、第１または第２の発明において、前記操作入力部は、外部から視認可能な表示部（１５２、１５３）を備え、前記表示部は、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給状態、前記電装部の動作状態、前記動力発生装置の動作状態の少なくとも１つに基づいて表示状態を変化させることを特徴とする。表示状態の変化には、発光色の変化や、点滅発光等の発光間隔の変化、発光強度の変化等が含まれる。

この構成によれば、使用者および介助者は、表示部の表示状態に基づいて歩行補助装置の状態を把握することができ、歩行補助装置の操作性を向上させることができる。

本発明の他の側面は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記電装部は、前記腰部フレームの使用者の背部に対応する部分に設けられるとともに、後面が外部に露呈し、前記電装部の後面には、主電源スイッチが設けられ、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給を可能とするために、前記主電源スイッチと前記操作スイッチとの操作を要求することを特徴とする。

この構成によれば、歩行補助装置が意図せず駆動することが防止される。

本発明の他の側面は、前記操作スイッチは、前記腰部フレームの２つの前記前端部分のそれぞれに設けられ、前記主電源スイッチがオンになることによって前記電装部が起動された待機状態となり、前記待機状態において、前記操作スイッチのうちで２つの前記前端部分のいずれかに設けられたものが操作されることによって、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給がなされる作動可能状態となり、前記作動可能状態において、前記操作スイッチのうちで２つの前記前端部分のいずれかに設けられたものが操作されることによって、前記待機状態に戻ることを特徴とする。

この構成によれば、腰部フレームの左右の前端のいずれかのスイッチを操作するだけで待機状態と作動状態とを切り換えることができ、歩行補助装置の操作性を向上させることができる。この効果は、例えば、介助者が歩行補助装置を着用した使用者の右側または左側から使用者を支持する場合や、使用者が右手または左手の一方を自由に動かすことができない場合等に有用である。

以上の構成によれば、使用者や介助者が操作しやすい歩行補助装置を提供することができる。

実施形態に係る歩行補助装置を示す斜視図実施形態に係る歩行補助装置を、腹部ベルトを除いて示す斜視図実施形態に係る歩行補助装置を示す分解斜視図実施形態に係る歩行補助装置を示す背面図図３のV−V断面図図３のVI−VI断面図図３のVII−VII断面図実施形態に係る歩行補助装置のヒンジ部の回動範囲を示す説明図実施形態に係る歩行補助装置の電気回路を模式的に示すブロック図

以下、図面を参照して、本発明を歩行補助装置に適用した一実施形態を詳細に説明する。以下の説明では、歩行補助装置の方向を各図に示す方向に基づいて説明する。歩行補助装置は、略左右対称な構造を有しており、使用者に装着された状態で、その前後方向が使用者の矢状軸に一致し、その左右方向が使用者の前額軸に一致する。

＜歩行補助装置の全体構成＞
図１〜図４に示すように、歩行補助装置１０は腰部装具２０を有する。腰部装具２０は、平面視で略Ｃ字形状をなすとともに、内部空間２２Ｄを備えた中空構造のメインフレーム（腰部フレーム）２２を備えている。メインフレーム２２は、使用者の腰部に装着された状態で、腰背部より左右の腰側部側かつ前方へ延出し、左前端部分２２Ｂおよび右前端部分２２Ｃを構成している。メインフレーム２２は、プラスチックの成形品で、例えば、ポリアミド樹脂やガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の高剛性（機械的強度）を有する材料により構成されている。

図３に示すように、メインフレーム２２の使用者の腰背部に対応する中間部分２２Ａには、前後方向に貫通する収容孔２５が形成されており、当該収容孔内には、電装ユニット９１が収容される。収容孔２５の周縁部には、収容孔２５の内方へと突出する舌片２９が突設されており、電装ユニット９１は図示しないゴムブッシュを介して舌片２９にボルト締結されている。電装ユニット９１は、内部にＣＰＵやメモリ等から構成されたマイクロコンピュータを含む制御装置（ＥＣＵ２００）を備えている。電装ユニット９１の前面には、略直方体状のバッテリ９２を収容するためのバッテリ取付孔９３が形成されている。

メインフレーム２２の中間部分２２Ａであって、収容孔２５の下方には、背部当て板２４がヒンジを介して回動自在に取り付けられている。背部当て板２４は、その先端を上方へと延在させることによって、電装ユニット９１の前方側を隠蔽することができる（図１の状態）とともに、背部当て板２４の先端を前方側へと回動させることによって、バッテリ９２を前方側に露出させ、電装ユニット９１からの着脱を可能にする（図３の状態）。背部当て板２４は、プラスチック製であり、通気性と柔軟性を得るために、上下方向に延在するスリット２４Ａを左右方向に所定間隔をおいて多数形成されている。

左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃの下側には、ヒンジ部１０１、１０２を介して動力発生装置である電動モータユニット２６および右側電動モータユニット２８が取り付けられている。各電動モータユニット２６、２８は、電動モータ２０５、２０６と、電動モータ２０５、２０６の出力部材の回動角度を検出する角度センサ２０７、２０８等（図９参照）をケーシング１１１内に内蔵している（図５参照）。

図３に示すように、電動モータユニット２６、２８は、メインフレーム２２の内部空間２２Ｄに配設されたケーブル９５、９６によって電装ユニット９１に電気的に接続され、電装ユニット９１から電力の供給を受けるとともに、駆動制御されている。ケーブル９５、９６は、一端が収容孔２５の左右側部に露出するとともに、内部空間２２Ｄに沿って中間部分２２Ａから左前端部分２２Ｂあるいは右前端部分２２Ｃへと延びている。ケーブル９５、９６の収容孔２５に露出する一端には、電装ユニット９１と着脱自在に接続可能なコネクタ（図示しない）が設けられている。

左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃには、操作スイッチ９７、９８が設けられており、前端部分２２Ｂ、２２Ｃの前端面および前端面に連続する上面には、操作スイッチ９７、９８の操作入力部材９９、１００が外部に露呈する形で設けられている。操作スイッチ９７、９８は、電装ユニット９１から左右の電動モータユニット２６、２８への電力供給のオン・オフを操作するためのスイッチであって、図示しないケーブルによって電装ユニット９１と接続されている。図４に示すように、電装ユニット９１の後面には、主電源スイッチ９４が設けられている。主電源スイッチ９４がオン状態で、左操作スイッチ９７または右操作スイッチ９８がオン状態になる、すなわち操作されると、電装ユニット９１から左右両方の電動モータユニット２６、２８に電力が供給されるとともに、左右の電動モータユニット２６、２８が電装ユニット９１によって駆動制御される。主電源スイッチ９４がオフ状態の場合には、左操作スイッチ９７または右操作スイッチ９８を操作しても左右の電動モータユニット２６、２８に電力は供給されない。主電源スイッチ９４がオンされた状態を待機状態といい、待機状態において左操作スイッチ９７または右操作スイッチ９８が操作され、電動モータユニット２６、２８に電力が供給されるとともに、左右の電動モータユニット２６、２８の電動モータ２０５、２０６が電装ユニット９１によって駆動制御可能になった状態を作動可能状態という。

メインフレーム２２の内側には使用者の腹部に巻き付けられる腹部ベルト３０が設けられている。腹部ベルト３０は、本実施形態では、左側ベルト３６と、右側ベルト３８と、前側ベルト４０と、左横腹部ベルト４４と、右横腹部ベルト４６とにより構成されている。これらのベルト３６、３８、４０、４４、４６は、織布や皮革等の可撓性材料から構成されている。

左側ベルト３６は、両端がメインフレーム２２の中間部分２２Ａの左側部分の上下部位に止め金（図示省略）によって連結され、長手方向における中間部分が折り返されてこの折り返し端が前方へ延出している。左側ベルト３６は、長手方向における中間部分にベルト長さを調節するバックル（図示省略）を有している。右側ベルト３８は、左右対称に配置されていることを除けば、左側ベルト３６と同様の構成を有している。

左側ベルト３６の中間部分には、左側ベルト３６のベルト幅と同等の横幅を有するフック形状部５１Ａと、ベルト通し開口５１Ｂとを備えたフック部材５１が、ベルト通し開口５１Ｂに左側ベルト３６が通された形態で取り付けられている。同様に、右側ベルト３８の折り返し先端部には、右側ベルト３８のベルト幅と同等の横幅を有するフック形状部５２Ａと、ベルト通し開口５２Ｂとを備えたフック部材５２が、ベルト通し開口５２Ｂに右側ベルト３８が通された形態で取り付けられている。フック部材５１、５２は、プラスチック材料や金属材料等から形成されている

前側ベルト４０の両端部には、係合部材５６、５８が取り付けられている。係合部材５６、５８は、フック形状部５１Ａ、５２Ａに係脱可能に係合する矩形開口部５６Ａ、５８Ａと、ベルト長さ調節バックル部５６Ｂ、５８Ｂとを備え、ベルト長さ調節バックル部５６Ｂ、５８Ｂには前側ベルト４０の各端部が取り付けられている。

前側ベルト４０は、係合部材５６、５８の矩形開口部５６Ａ、５８Ａがフック部材５１、５２のフック形状部５１Ａ、５２Ａに離脱可能に引っ掛けられることにより、それぞれの両端が左側ベルト３６と右側ベルト３８に係脱可能に連結される。

左側ベルト３６、右側ベルト３８、前側ベルト４０は、メインフレーム２２の中間部分２２Ａと協働して使用者の腹部を取り囲む閉ループをなし、これにより、メインフレーム２２は使用者の腰部に装着可能となっている。閉ループの大きさは、左右のベルト３６、３８に取り付けられたバックル（図示しない）およびベルト長さ調節バックル部５６Ｂ、５８Ｂによって調整可能になっている。

左横腹部ベルト４４は、左側ベルト３６の内側にあって、一端がメインフレーム２２の中間部分２２Ａの左側部分に止め金（図示省略）によって左側ベルト３６と共に取り付けられている。同様に、右横腹部ベルト４６は、右側ベルト３８の内側にあって、一端がメインフレーム２２の中間部分２２Ａの右側部分に止め金（図示省略）によって右側ベルト３８と共に取り付けられている。

左横腹部ベルト４４および右横腹部ベルト４６は、左側ベルト３６および右側ベルト３８より幅広であり、一部がメッシュ生地で構成されて通気性が高められている。左横腹部ベルト４４および右横腹部ベルト４６の外縁部には、弾性変形可能なプラスチックスワイヤ４４Ｂ、４６Ｂが縫い込まれている。プラスチックスワイヤ４４Ｂ、４６Ｂは、使用者の横腹部に対するフィット性を損ねることなく左右の横腹部ベルト４４、４６に適度な剛性を付与し、左右の横腹部ベルト４４、４６を使用者の横腹部の形状に倣った湾曲形状に保つ。

メインフレーム２２の左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃの内側部分には、止め金（図示省略）によって左側スタビライザ部材５３および右側スタビライザ部材５４の一端部が連結されている。各スタビライザ部材５３、５４は、止め金による連結部を中心としてメインフレーム２２に対して略上下方向に回動可能になっている。

左側スタビライザ部材５３、右側スタビライザ部材５４は、止め金によるメインフレーム２２との連結部より前方に延出しており、その先端部５３Ａ、５４Ａに左側ベルト３６、右側ベルト３８が通るベルト通し貫通孔５３Ｂ、５４Ｂが形成されている。貫通孔５３Ｂには左側ベルト３６の折り返し端近傍部が、貫通孔５４Ｂには右側ベルト３８の折り返し端近傍部が通されている。

各スタビライザ部材５３、５４の先端部５３Ａ、５４Ａは、その内側に配置された横腹部ベルト４４、４６の先端部近傍に、スポンジ等からなるクッション部材５５、５７を介して連結されている。

以上のようにして、左側スタビライザ部材５３は、左横腹部ベルト４４の先端部および左側ベルト３６の折り返し端近傍部、つまり、腹部ベルト３０の左側の中間部分と、メインフレーム２２の左側の前端部分２２Ｂとを接続する。同様に、右側スタビライザ部材５４は、腹部ベルト３０の右側の中間部分と、メインフレーム２２の右側の前端部分２２Ｂとを接続する。

各スタビライザ部材５３、５４は、加硫ゴム等のエラストマ材により板状に形成されている。各スタビライザ部材５３、５４は、ゴム硬さや厚さ、断面形状等の選定により、少なくとも自立でき、メインフレーム２２の左右の前端部分２２Ｂ、２２Ｃと腹部ベルト３０の中間部分とを接続する方向（前後方向）と、上下方向には比較的高い剛性（耐曲げ強度）を示し、左右方向（板厚方向）には比較的低い剛性（耐曲げ強度）を示す。つまり、各スタビライザ部材５３、５４は、上下方向に比して左右方向に弾性変形し易い。スタビライザ部材５３、５４は、板厚および板状形状（断面形状）、材質等を適宜調整することによって、仕様に適合した最適値に設定することができる。

各スタビライザ部材５３、５４は、腹部ベルト３０が使用者の腹部に締め付けられることにより、各々、左右方向の内側に弾性変形し、各々の先端部５３Ａ、５４Ａが使用者の左右の上前腸骨棘の上部に位置する。

電動モータユニット２６、２８には、電動モータの出力部材とトルク伝達関係で連結されるスイングアーム（大腿部フレーム）６０、６２の基端部６０Ａ、６２Ａが着脱可能に連結されている。

スイングアーム６０、６２は、アルミニウム等の軽金属や、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の高剛性を有する材料により構成され、使用者の股関節部の外側から使用者の大腿部前側へと太腿に沿って延びるように捩られた形状をし、大腿部前側に位置する先端部６０Ｂ、６２Ｂを有する。

スイングアーム６０、６２の先端部６０Ｂ、６２Ｂには、連結部６４、６６によって大腿前部当て板６８、７０が、首振り可能に取り付けられている。大腿前部当て板６８、７０は、プラスチック製で、大腿前部の形状に合った湾曲形状をしており、通気性と柔軟性を高めるために、上下方向に延在する多数のスリット６８Ａ、７０Ａを形成されている。

大腿前部当て板６８、７０には、フック形状部７１、７２が一体成形されている。また、大腿前部当て板６８、７０には、大腿部ベルト７３、７４の一端部が連結されている。大腿部ベルト７３、７４の先端部には、フック形状部７１、７２に係脱可能に係合する矩形開口部７５Ａ、７６Ａと、ベルト長さ調節バックル部７５Ｂ、７６Ｂとを含む係合部材７５、７６が取り付けられている。換言すると、大腿部ベルト７３、７４の先端部は、ベルト長さ調節バックル部７５Ｂ、７６Ｂにベルト長さ調節可能に取り付けられている。

大腿部ベルト７３、７４は、係合部材７５、７６の矩形開口部７５Ａ、７６Ａをフック形状部７１、７２に離脱可能に引っ掛けることにより、先端部を大腿前部当て板６８、７０に係脱可能に連結される。

大腿部ベルト７３、７４は、長手方向の中間部より上方に二股状に分岐した補助ベルト部８４、８６を一体に有する。補助ベルト部８４、８６の先端は、止め金８８、９０によってスイングアーム６０、６２の中間部分に枢動可能に連結されている。

補助ベルト部８４、８６を含む大腿部ベルト７３、７４は、織布や皮革等の可撓性を有する材料により構成されてよく、本実施形態では、通気性をよくするためにメッシュ生地により構成されている。大腿部ベルト７３、７４は、その外縁部に弾性変形可能なプラスチックスワイヤ７３Ａ、７４Ａが縫い込まれ、大腿前部当て板６８、７０に連結されていない状態においても大腿部を取り囲む形状を保持する。

以上のようにして、歩行補助装置１０は、メインフレーム２２が腹部ベルト３０によって使用者の腰部に装着され、スイングアーム６０、６２の先端部６０Ｂ、６２Ｂが大腿部ベルト７３、７４および大腿前部当て板６８、７０によって使用者の左右の大腿部に装着される。この状態で、使用者が歩行すると、歩行による大腿部の前後の振り運動によって各スイングアーム６０、６２が基端部６０Ａ、６２Ａを中心として前後に回動する。

このスイングアーム６０、６２の回動が電動モータユニット２６、２８の角度センサ２０７、２０８によって検出されることにより、使用者の歩行に応じて電動モータユニット２６、２８の電動モータが駆動され、左右のスイングアーム６０、６２が使用者の歩行に応じて回動駆動される。これにより、電動モータが発生する動力が使用者の下肢に歩行補助力として付与される。

＜ヒンジ部の構成＞
ヒンジ部１０１、１０２の構造は、互いに対称形をなすため、図５〜図７を参照して右前端部分２２Ｃに構成されるヒンジ部１０２のみについて説明する。ヒンジ部１０２は、メインフレーム２２の右前端部分２２Ｃの下部に形成された一対のメインフレーム側ブラケット（腰部フレーム側ブラケット）１０５、１０６と、右側電動モータユニット２８のケーシング１１１の上部に形成された一対のモータ側ブラケット（動力発生装置側ブラケット）１０７、１０８と、メインフレーム側ブラケット１０５、１０６とモータ側ブラケット１０７、１０８とを回動可能に連結する２つのシャフト１０９、１１０とから構成されている。

２つのメインフレーム側ブラケット１０５、１０６は、前後方向に所定の間隔を置いて互いに対向するように設けられている。前後のメインフレーム側ブラケット１０５、１０６には、前後方向に貫通する貫通孔１１３、１１４が形成されている。各貫通孔１１３、１１４は、互いに同軸かつ同径、軸線が前後方向に延在するように形成されている。

２つのモータ側ブラケット１０７、１０８は、前後方向に所定の間隔を置いて互いに対向するように設けられており、前側に配置された前側モータ側ブラケット１０７の前面が、前側メインフレーム側ブラケット１０５の後面に摺接し、かつ後側に配置された後側モータ側ブラケット１０８の後面が、後側メインフレーム側ブラケット１０６の前面に摺接するようになっている。前後モータ側ブラケット１０７、１０８には、前後方向に貫通する貫通孔１１５、１１６が形成されている。各貫通孔１１５、１１６は、貫通孔１１３、１１４と同軸となるように形成されている。貫通孔１１５は、孔内の後側に孔内へと突出する段部１１７を備えている。貫通孔１１６は、孔内の前側に孔内へと突出する段部１１８を備えている。

シャフト１０９は、小径部１２１と、円柱状の小径部１２１と段部１２２を介して軸線方向に同軸に連続する円柱状の大径部１２３とを有している。大径部１２３の小径部１２１側と相反する側の端部には、周方向に沿って延設された環状凹部１２４が形成されている。また、大径部１２３の周方向における一部分には、大径部１２３の小径部１２１と相反する側の端部から中間部まで延びる切欠部１２５が形成され、切欠部１２５の端部には段部１２６が形成されている。シャフト１１０は、シャフト１０９と同一の形状を有するため、同一の構成に対して同一の符号を付し、説明を省略する。

シャフト１０９は、貫通孔１１３の前側より挿入され、貫通孔１１５を通過する。シャフト１０９は、段部１２６が貫通孔１１５の段部１１７に当接し、挿入が規制されるまで貫通孔１１５に挿入され、貫通孔１１５を通過した環状凹部１２４に貫通孔１１５よりも大径の外径を有するＣリング１２８が嵌着されることによって貫通孔１１３および貫通孔１１５からの抜け止めがなされる。このとき、シャフト１０９の切欠部１２５は、貫通孔１１５の段部１１７に係合し、シャフト１０９とモータ側ブラケット１０７とは相対回転不能に結合される。また、大径部１２３の外径よりも小径の内径を有する軸受１２９が貫通孔１１３に圧入され、大径部１２３の抜去方向への移動が規制される。軸受１２９は、小径部１２１を回転可能に支持する。このようにして、シャフト１０９は、貫通孔１１５に対して相対回転不能に取り付けられる一方、軸受１２９に回動自在に支持される。

シャフト１１０は、シャフト１０９と同様にして、貫通孔１１４および貫通孔１１６に挿入され、抜け止めがなされる。また、シャフト１１０の後端を隠蔽するべく、後側メインフレーム側ブラケット１０６の後端部にはエンドキャップ１１９が取り付けられる。エンドキャップ１１９は、後側メインフレーム側ブラケット１０６と連続する表面を形成し、意匠性を向上させる。以上のようにして、右側電動モータユニット２８は、ヒンジ部１０２を介してメインフレーム２２に前後方向に延在する回転軸（矢状軸）回りに回動可能に支持される。

シャフト１０９の後端とシャフト１１０の前端との間には空隙１３０が形成されている。空隙１３０は、メインフレーム２２の内部空間２２Ｄと連続している。図６に示すように、前側モータ側ブラケット１０７と後側モータ側ブラケット１０８との間には、空隙１３０の左右側を囲むように、板状のモータ側カバー１３２、１３３が掛け渡されている。また、図３、４、５に示すように、前側メインフレーム側ブラケット１０５と後側メインフレーム側ブラケット１０６との間には、前後モータ側ブラケット１０７、１０８およびモータ側カバー１３２、１３３の左右側を囲むように、板状のメインフレーム側カバー１３４、１３５が掛け渡されている。これらのモータ側カバー１３２、１３３およびメインフレーム側カバー１３４、１３５によって、右側電動モータユニット２８がメインフレーム２２に対して回動しても空隙１３０が外部に露呈しないようになっている。

図７に示すように、前後モータ側ブラケット１０７、１０８のそれぞれの上端部には、第１凸部１４１と第２凸部１４２とがヒンジ部１０２の回転中心回りに所定の距離をおいて形成されている。メインフレーム２２の第１凸部１４１と第２凸部１４２との間の部分には、第３凸部１４３が形成されている。第１凸部１４１または第２凸部１４２が、第３凸部１４３と突き当たることによって、右側電動モータユニット２８のメインフレーム２２に対する回動範囲が規制される。すなわち、第１〜第３凸部１４１〜１４３は、メカニカルストッパを構成している。図８に示すように、メカニカルストッパによって、右側電動モータユニット２８は、メインフレーム２２に対して、上下方向に延在する初期位置から内方へと２０°回動（内旋）した位置（図中の２点鎖線で示す位置）と、初期位置から外方へと３０°回動（外旋）した位置（図中の実践で示す位置）との間で回動可能となっている。この回動範囲は、日常生活時における人間の股関節の回動を妨げない範囲で最小となるように設定されており、他の実施形態では任意の回動範囲を設定してもよい。

図５に示すように、ケーブル９６は、空隙１３０を通過して、右側電動モータユニット２８に到達している。また、図６に示すように、ケーブル９６は、シャフト１０９、１１０の軸線上、すなわちヒンジ部１０２の回転中心上を通過している。これにより、ヒンジ部１０２が回動する際のケーブル９６の引っ張りや、圧縮が低減される。また、上述したように、ヒンジ部１０２の回動範囲は、日常生活時における人間の股関節の回動を妨げない範囲で最小となるように制限されていることから、ケーブル９６に加わる付加が低減される。

＜操作スイッチの構成＞
左右の操作スイッチ９７、９８は構成が同様であるため、右操作スイッチ９８の構成についてのみ以下に説明する。図３および４に示すように、右操作スイッチ９８は、使用者が操作するための操作入力部材１００（９９）と、スイッチ基板１５１と、操作入力部材１００の外面に設けられた透光部１５２と、スイッチ基板１５１に設けられた２色ＬＥＤ１５３とを備えている。スイッチ基板１５１は、メインフレーム２２の内面に突設されたリブに固定され、内部空間２２Ｄ内に配置されている。２色ＬＥＤ１５３は、赤色または緑色に発光可能であり、透光部１５２を通して操作入力部材１００の外部から視認可能となっている。すなわち、透光部１５２と２色ＬＥＤ１５３とは表示部を構成する。２色ＬＥＤ１５３は、スイッチ基板１５１によって発光色および発光強度、発光間隔等の発光状態が制御されている。

操作入力部材１００は、右前端部分２２Ｃの前端面（前側メインフレーム側ブラケット１０５の前面）を覆うように配置される下部１５５と、下部１５５の上端から上方かつ後方側へとの延出する上部１５６とを備えている。操作入力部材１００は、下部１５５と上部１５６との連結部分（境界）付近において、メインフレーム２２の内面に左右方向に沿って突設されたシャフト１５８に回動自在に枢支されている。換言すると、操作入力部材１００は、右前端部分２２Ｃの前端面をなす前側メインフレーム側ブラケット１０５よりも上方に位置する部分でメインフレーム２２に左右方向に延びる回転軸をもって枢支されている。

メインフレーム２２の内壁と操作入力部材１００の上部１５６との間には捩りコイルばね１５９が介装され、操作入力部材１００は、下部１５５が前側メインフレーム側ブラケット１０５の前面に当接する回転方向に付勢されている。操作入力部材１００の外面は、下部１５５が前側メインフレーム側ブラケット１０５の前面に当接した状態で、メインフレーム２２の外面と滑らかに連続する意匠面を形成するように、成形されている。

上部１５６がメインフレーム２２の上面側に近接する方向の回転方向１９０に、操作入力部材１００が捩りコイルばね１５９の付勢力に抗して回動すると、スイッチ基板１５１に設けられたスイッチボタン１６１が操作入力部材１００によって押圧される。

図９に、電装ユニット９１の電気回路を模式的に示す。電装ユニット９１は、ＥＣＵ２００と、左電動モータ２０５を駆動するための左インバータ２０１と、右電動モータ２０６を駆動するための右インバータ２０２と、バッテリ９２の電位をＥＣＵ２００に適した電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ２０３とを備えている。主電源スイッチ９４をオンすることによってＥＣＵ２００および左右のインバータ２０１、２０２にバッテリ９２から電力が供給されるようになっている。右操作スイッチ９８のスイッチボタン１６１が押圧されると、スイッチ基板１５１は信号を電装ユニット９１に出力し、右電動モータユニット２８のスイッチ状態を変化させる。本実施形態では、主電源スイッチ９４が押圧されてオンとなっている場合に限り、右操作スイッチ９８はスイッチボタン１６１が押圧された際に信号を電装ユニット９１のＥＣＵ２００に出力する。右操作スイッチ９８から電装ユニット９１のＥＣＵ２００に信号が出力されることによって、電装ユニット９１から右電動モータユニット２８への電力の供給がオンまたはオフされ、待機状態と作動可能状態との間で切り換えられる。

なお、右操作スイッチ９８の操作によって右電動モータユニット２８のみを待機状態と作動可能状態との間で切り換えるだけでなく、左電動モータユニット２６も待機状態と作動可能状態との間で切り換えるようにしてもよい。また、左操作スイッチ９７の操作によって、左右の電動モータユニット２６，２８を同時に待機状態と作動可能状態との間で切り換えるようにしてもよい。すなわち、左右の操作スイッチ９７，９８のいずれかを操作するだけで、左右両方の電動モータユニット２６，２８を同時に待機状態と作動可能状態との間で切り換えるようにしてもよい。このようにすると、歩行補助装置１０を着用した使用者および使用者を介助する介助者は、左右一方の操作スイッチ９７，９８によって、歩行補助装置１０を操作することができ操作性が向上する。

２色ＬＥＤ１５３は、電装ユニット９１から右電動モータユニット２６への電力供給がオンとなっている状態で緑色に発光し、電力供給がオフとなっている状態で消光状態となる。これによって、歩行補助装置１０の使用者や介助者は、歩行補助装置１０の作動状態、すなわち左右の電動モータユニット２６、２８に電力が供給され、電動モータユニット２６、２８が歩行補助力（トルク）を発生可能な状態になっているか否かを視認することができる。

また、２色ＬＥＤ１５３は、スイッチ基板１５１を介して電装ユニット９１と接続されており、電装ユニット９１が電装ユニット９１または電動モータユニット２６、２８が異常状態にあると判定した際に、赤色に発光する。これにより、歩行補助装置１０の使用者や介助者は、歩行補助装置１０に異常が発生していることを視覚的に認識することができる。

＜歩行補助装置の作用効果＞
以上のように構成した歩行補助装置１０は、電動モータユニット２６、２８への電力供給（通電）を操作する操作スイッチ９７、９８を使用者の腰側部に配置されるメインフレーム２２の左右前端部分２２Ｂ、２２Ｃに設けたため、使用者は自身の手を操作スイッチ９７、９８へと到達させ易い。特に、操作スイッチ９７、９８がメインフレーム２２の左右前端部分２２Ｂ、２２Ｃに配置されているため、使用者は視認せずとも手の触覚をたよりに操作スイッチ９７、９８を容易に探りあてることができる。

また、操作スイッチ９７、９８は、左右前端部分２２Ｂ、２２Ｃに設けられているが、左右前端部分２２Ｂ、２２Ｃが突出する方向（前後方向）と平行な入力荷重に対してスイッチ状態を変化させない。そのため、例えば歩行補助装置１０を装着した使用者が転倒や前方衝突等した際に、操作スイッチ９７、９８が意図せずスイッチ操作されることが防止される。

また、使用者および解除者は、２色ＬＥＤ１５３の発光状態によって歩行補助装置１０の状態を容易かつ確実に把握することができるため、歩行補助装置１０を安全に使用することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、２色ＬＥＤ１５３は、公知の様々なＬＥＤや発光体（電球）等で代替が可能であり、発光色だけでなく、発光間隔（点灯等）や発光強度を変化させることによって、歩行補助装置の様々な状態を表示することができる。また、ブザー等の音声発生装置を歩行補助装置に設け、スイッチ操作が行われた際に音声を発生するようにしてもよい。これによれば、使用者等は、２色ＬＥＤの発光による視覚的な認識と、音声による聴覚的な認識とによって、歩行補助装置の状態をより確実に認識できるようになる。また、操作スイッチの意図しないスイッチ操作を確実に防止するために、操作入力部材への操作入力が長期間（例えば、１秒）継続した際にのみ、スイッチ状態を変化させるようにしてもよい。また、操作スイッチは、電動モータユニットへの電力供給のオン・オフ操作を行うだけでなく、例えば電動モータユニットの作動モードの変更を行う際の入力手段として使用されてもよい。

１０…歩行補助装置、２０…腰部装具、２２…メインフレーム（腰部フレーム）、２２Ａ…中間部分、２２Ｂ…左前端部分、２２Ｃ…右前端部分、２２Ｄ…内部空間、２６，２８…電動モータユニット（動力発生装置）、９１…電装ユニット、９２…バッテリ、９４…主電源スイッチ、９５，９６…ケーブル、９７，９８…操作スイッチ、９９，１００…操作入力部材、１０１，１０２…ヒンジ部、１０５，１０６…メインフレーム側ブラケット、１０７，１０８…モータ側ブラケット、１０９，１１０…シャフト、１１１…ケーシング、１１３…貫通孔、１１４…貫通孔、１１５…貫通孔、１１６…貫通孔、１３０…空隙、１３２，１３３…モータ側カバー、１３４，１３５…メインフレーム側カバー、１４１〜１４３…第１〜第３凸部（メカニカルストッパ）、１５１…スイッチ基板、１５２…透光部、１５３…２色ＬＥＤ、１５５…下部、１５６…上部、１５８…シャフト、１６１…スイッチボタン

Claims

動力発生装置の動力を使用者の下肢に歩行補助力として付与する歩行補助装置であって、
使用者の腰部に装着され、腰背部から左右の腰側部へと延出して２つの前端部分を形成する略Ｃ字状の腰部フレームと、
電源を備え、前記腰部フレームに設けられた電装部と、
前記腰部フレームの左右の腰側部に対応する部分に設けられた動力発生装置と
を有し、
前記腰部フレームは、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給を使用者が操作するための操作スイッチを備え、前記操作スイッチの操作入力部材は前記腰部フレームの前記前端部分に露呈し、
前記操作入力部材は、前記腰部フレームの前記前端部分の端面に対向するように配置された下部と、前記下部の上側に連続するとともに、前記腰部フレームの上面に沿って背部側へと延出した上部とを有し、前記下部と前記上部との連続部において左右方向に延在する軸回りの回転軸をもって前記腰部フレームに回動可能に設けられ、前記上部が前記腰部フレームの上面側へ近接する方向に回動されたときに、前記操作スイッチのスイッチ状態を変化させることを特徴とする歩行補助装置。
前記操作入力部材は、外部から視認可能な表示部を備え、
前記表示部は、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給状態、前記電装部の動作状態、前記動力発生装置の動作状態の少なくとも１つに基づいて表示状態を変化させることを特徴とする請求項１に記載の歩行補助装置。
前記電装部は、前記腰部フレームの使用者の背部に対応する部分に設けられるとともに、後面が外部に露呈し、
前記電装部の後面には、主電源スイッチが設けられ、
前記電装部から前記動力発生装置への電力供給を可能とするために、前記主電源スイッチと前記操作スイッチとの操作を要求することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の歩行補助装置。
前記操作スイッチは、前記腰部フレームの２つの前記前端部分のそれぞれに設けられ、
前記主電源スイッチがオンになることによって前記電装部が起動された待機状態となり、
前記待機状態において、前記操作スイッチのうちで２つの前記前端部分のいずれかに設けられたものが操作されることによって、前記電装部から前記動力発生装置への電力供給がなされる作動可能状態となり、
前記作動可能状態において、前記操作スイッチのうちで２つの前記前端部分のいずれかに設けられたものが操作されることによって、前記待機状態に戻ることを特徴とする請求項３に記載の歩行補助装置。