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公開番号2025039374
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-21
出願番号2023146438
出願日2023-09-08
発明の名称歩行補助装置
出願人国立大学法人三重大学,株式会社ルミナスジャパン
代理人個人,個人
主分類A61H 3/00 20060101AFI20250313BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】小型軽量化を図りつつ適切な歩行訓練を安全に行うことができる歩行補助装置を提供する。
【解決手段】大腿部A1に装着される第1サポート体10Aと、下腿部A2に装着される第2サポート体10Bとは、膝関節A3の屈伸動作を許容するよう姿勢変位可能に連結される。第1サポート体10Aと、第2サポート体10Bとの相対的な姿勢変位に連動して回転変位するラチェット歯車を備える。膝関節A3の屈曲動作に伴うラチェット歯車の回転変位を規制する規制状態と、回転変位を許容する許容状態および回転変位を制限する制限状態とに変位するラチェット爪部材およびストッパ爪部材を備える。制御ユニットは、角度検知センサおよび荷重検知センサの検知結果に基づいて作動モータを駆動制御して、ラチェット爪部材およびストッパ爪部材を歩行周期に合わせた状態とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
膝関節を挟んで大腿部に装着される第１部材と、該第１部材に前記膝関節の屈伸動作を許容するよう姿勢変位可能に連結され、下腿部に装着される第２部材とを備えた歩行補助装置であって、
前記第１部材および第２部材の相対的な姿勢変位に連動して回転変位する可動部材と、
駆動手段の駆動に伴い、前記膝関節の屈曲動作に伴う前記可動部材の回転変位を規制する規制状態、前記膝関節の屈曲動作に伴う前記可動部材の回転変位を許容する許容状態、および前記膝関節の屈曲動作に伴う前記可動部材の回転変位を制限する制限状態に変位する可動規制部と、
前記可動部材の回転角度を検知する角度検知手段と、
前記下腿部に加わる荷重を検知する荷重検知手段と、
前記角度検知手段および荷重検知手段の検知結果に基づいて、前記可動規制部の状態を切り替えるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、を備える
ことを特徴とする歩行補助装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記第１部材を備え、前記大腿部に着脱自在に装着される第１装具と、
前記第２部材を備え、前記下腿部に着脱自在に装着される第２装具と、を備え、
前記第１装具および第２装具は、対応する大腿部および下腿部の外周方向に分離する複数の身体保持部材と、複数の身体保持部材に係合する紐状体と、を備え、
前記紐状体を引っ張って複数の身体保持部材を相互に接近するように移動することで、該複数の身体保持部材を大腿部および下腿部の形状に倣わせて、前記第１部材および第２部材を対応する大腿部および下腿部に装着するよう構成した請求項１記載の歩行補助装置。
【請求項３】
前記第２部材は、前記第１部材に対して前記可動部材の回転軸に対して傾動可能に構成した請求項１記載の歩行補助装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記角度検知手段および荷重検知手段の検知結果に基づいて、前記膝関節の屈曲が必要でない時期と判定した場合に、前記可動規制部を規制状態とするよう前記駆動手段を駆動制御し、該膝関節の屈曲が必要でない時期から屈曲が必要な時期に移行する時期と判定した場合に、前記可動規制部を制限状態とした後に許容状態とするよう前記駆動手段を駆動制御するようにした請求項１～３の何れか一項に記載の歩行補助装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の脚に装着して歩行動作を補助する歩行補助装置に関するものである。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
脳卒中等の病気や外傷等で機能低下した脚の機能を回復させるリハビリテーションを行う際に、脚に装着して歩行動作を補助する各種の歩行補助装置が用いられている。例えば、脳卒中等で片麻痺となった患者は、歩行する際には麻痺側の脚では体重を支えきれず膝折れして歩行が困難となってしまうため、この膝折れを防止する機能を備えた歩行補助装置(例えば、特許文献１参照)が提案されている。特許文献１に開示の歩行補助装置は、膝関節部分に対応して装置の大腿部側の第１部材と、下腿部側の第２部材とが継手で回動可能に接続され、第１部材に対して第２部材をアクチューエータユニットによって姿勢変位させることで、歩行訓練において膝折れすることなく歩行できるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６１４８７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された歩行補助装置は、アクチューエータユニットが第１部材に装備されているため、該装置が大型になると共に重量が嵩む問題がある。このため、歩行補助装置の小型軽量化が希求されているが、大腿部(第１部材)に対する下腿部(第２部材)の動作に力を与えるものには一定程度のトルクが必要とされるため、アクチューエータユニットの大型化が避けられず、充分な小型化や軽量化が図られていないのが現状である。
【０００５】
すなわち本発明は、前述した従来技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、小型軽量化を図りつつ適切な歩行訓練を安全に行うことができる歩行補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る歩行補助装置は、
膝関節(A3)を挟んで大腿部(A1)に装着される第１部材(20)と、該第１部材(20)に前記膝関節(A3)の屈伸動作を許容するよう姿勢変位可能に連結され、下腿部(A2)に装着される第２部材(57)とを備えた歩行補助装置であって、
前記第１部材(20)および第２部材(57)の相対的な姿勢変位に連動して回転変位する可動部材(61)と、
駆動手段(69,70)の駆動に伴い、前記膝関節(A3)の屈曲動作に伴う前記可動部材(61)の回転変位を規制する規制状態、前記膝関節(A3)の屈曲動作に伴う前記可動部材(61)の回転変位を許容する許容状態、および前記膝関節(A3)の屈曲動作に伴う前記可動部材(61)の回転変位を制限する制限状態に変位する可動規制部(65,66)と、
前記可動部材(61)の回転角度を検知する角度検知手段(S1)と、
前記下腿部(A2)に加わる荷重を検知する荷重検知手段(S2)と、
前記角度検知手段(S1)および荷重検知手段(S2)の検知結果に基づいて、前記可動規制部(65,66)の状態を切り替えるように前記駆動手段(69,70)を駆動制御する制御手段(16)と、を備えることを要旨とする。
請求項１の発明では、可動規制部を、許容状態、規制状態または制限状態に変位して、使用者の歩行に合わせて第１部材に対する第２部材の姿勢変位を許容したり規制したりすることで歩行を補助するよう構成した。すなわち、下腿部(第２部材)の動作に力を与えることなく歩行を補助するものであるので、可動規制部を変位させる駆動手段として小型かつ軽量のものを採用可能であり、装置全体の小型軽量化を図ることができる。また、角度検知手段および荷重検知手段の検知結果に基づいて駆動手段を駆動制御することで、可動規制部を、歩行に合わせた適正な状態に変位することができ、適切な歩行訓練を安全に行うことができる。
【０００７】
請求項２の発明は、
前記第１部材(20)を備え、前記大腿部(A1)に着脱自在に装着される第１装具(12,80)と、
前記第２部材(57)を備え、前記下腿部(A2)に着脱自在に装着される第２装具(13,81)と、を備え、
前記第１装具(12,80)および第２装具(13,81)は、対応する大腿部(A1)および下腿部(A2)の外周方向に分離する複数の身体保持部材(21,22,23,82)と、複数の身体保持部材(21,22,23,82)に係合する紐状体(48,49)と、を備え、
前記紐状体(48,49)を引っ張って複数の身体保持部材(21,22,23,82)を相互に接近するように移動することで、該複数の身体保持部材(21,22,23,82)を大腿部(A1)および下腿部(A2)の形状に倣わせて、前記第１部材(20)および第２部材(57)を対応する大腿部(A1)および下腿部(A2)に装着するよう構成したことを要旨とする。
請求項２の発明では、使用者の体格に合わせて第１部材および第２部材を大腿部および下腿部にフィットするように装着できるので、使用者の体格に合わせた専用の装具を製作する必要はなく、汎用性を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、
前記第２部材(57)は、前記第１部材(20)に対して前記可動部材(61)の回転軸に対して傾動可能に構成したことを要旨とする。
請求項３の発明では、歩行時において下腿部が外側に変位する外反を許容することができ、スムーズな歩行をなし得る。
【０００９】
請求項４の発明は、
前記制御手段(16)は、前記角度検知手段(S1)および荷重検知手段(S2)の検知結果に基づいて、前記膝関節(A3)の屈曲が必要でない時期と判定した場合に、前記可動規制部(65,66)を規制状態とするよう前記駆動手段(69,70)を駆動制御し、該膝関節(A3)の屈曲が必要でない時期から屈曲が必要な時期に移行する時期と判定した場合に、前記可動規制部(65,66)を制限状態とした後に許容状態とするよう前記駆動手段(69,70)を駆動制御するようにしたことを要旨とする。
請求項４の発明では、歩行時において、膝関節の屈曲が必要でないときには、可動規制部を規制状態として可動部材の回転変位を規制することで、膝折れの発生を防ぐことができる。また、膝関節の屈曲が必要でない時期から屈曲が必要な時期に移行する初期に、可動規制部を制限状態とすることで、膝関節の過度な屈曲を防ぎつつ足部の挙上を許容して正常な歩行を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、歩行補助装置の小型軽量化を図りつつ、適切な歩行訓練を安全に行うことができ、機能回復効果を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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