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WALKING ASSISTANCE DEVICE commons meetings

Patent code P120007155
File No. OP00773
Posted date Apr 3, 2012
Application number P2011-193411
Publication number P2013-052159A
Patent number P5725553
Date of filing Sep 5, 2011
Date of publication of application Mar 21, 2013
Date of registration Apr 10, 2015
Inventor
  • (In Japanese)▲高▼岩 昌弘
  • (In Japanese)則次 俊郎
  • (In Japanese)佐々木 大輔
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 岡山大学
Title WALKING ASSISTANCE DEVICE commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a walking assistance device made simple and inexpensive without using electric energy at all.
SOLUTION: This walking assistance device 20 including a lower leg brace 4, a foot brace 5, and an actuator 3 includes: a support shaft 7 swingably journaling the foot brace 5; and a pump means 2 disposed below a sole front part of a wearer. The actuator 3 includes: a case body 10; a volume variable means 13 to which compressed air is supplied from the pump means 2 to inflate and from which the compressed air is discharged to the pump means 2 to contract; a pressure reception member 11 disposed on one side of the volume variable means 13, receiving pressure at the time of the inflation of the volume variable means 13, and swinging the foot brace 5 in the plantar flexion direction to the lower leg brace 4; and an energizing member 12 energizing the volume variable means 13 through the pressure reception member 11 so as to contract the volume variable means 13. When a tiptoe of the wearer separates from the ground, the compressed air is discharged from the volume variable means 13 to the pump means 2 by the reaction force of the energizing member 12 to swing the foot brace 5 in the dorsiflexion direction to the lower leg brace 4.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


高齢者の事故要因の上位に歩行時の転倒があげられ、高齢者は一度転倒すると骨折しやすく寝たきりになるケースさえある。これは、高齢者が足関節背屈群筋の筋力低下のため歩行が摺足状となり、わずかな段差でもつまづきやすいためであると考えられる。また、高齢者のみならず、疾病やケガ等により下肢に障害を持つため、歩行が困難になる場合もある。自立した日常生活において歩行は不可欠であり、歩行を支援する装置の開発が進められている。



これまで幾つかの歩行支援装置が開発されており、歩行支援装置としてはバネ等の受動要素を用いたものと、アクチュエータを用いて能動的に歩行動作を支援するものに別けられる。前者における従来技術としては、踵に設置したバネの反力を利用して踵を持ち上げ易くするもの(特許文献1参照)や、足が上がる際のふくらはぎの筋肉の隆起を利用して爪先を持ち上げるように機構的な工夫をしたもの(特許文献2参照)、内圧の変化で剛性が調整できる空気圧受動要素を用いたもの(非特許文献1参照)などが報告されている。



一方、後者における従来技術としては、磁場で粘性が変化するMR流体を用いて足関節のモーメントを調整するもの(非特許文献2参照)、空気圧シリンダを用いて下肢全体の動作を支援するもの(非特許文献3)などがある。



また、非特許文献4に記載された技術は、本願発明者が従来実施していたもので、装着者の体重を利用するという観点では本願発明と原理は同じであるが、アクチュエータや駆動方法の観点で全く異なるものである。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、装着者の体重を利用して、装着者の歩行動作を支援する歩行支援装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
装着者の下腿に装着される下腿装具と、
前記装着者の足に装着され、前記下腿装具に底屈及び背屈方向に揺動可能に連結される足装具と、
前記下腿装具に対して前記足装具を揺動するアクチュエータと、を備えた歩行支援装置であって、
前記下腿装具の足関節部に設けられ、前記足装具を揺動可能に軸支する支持軸と、
前記装着者の足底前部の下方に配置され、立脚終期における前記装着者の体重移動の際に前記足底前部に踏まれることで、圧縮空気を生成するとともに圧送するポンプ手段と、を備え、
前記アクチュエータは、
前記足装具に一体的に固定されるケース体と、
前記ケース体内に設けられ、前記ポンプ手段に対して気密に連通され、前記ポンプ手段から圧縮空気が供給されて膨張するとともに前記ポンプ手段に圧縮空気が排出されて収縮することで容積が可変な容積可変手段と、
前記支持軸に取り付けられるとともに前記容積可変手段の一側に配置され、前記容積可変手段の膨張時の圧力を受けて、前記下腿装具に対して前記足装具を底屈方向に揺動する板状の受圧部材と、
前記容積可変手段を前記受圧部材を介して収縮させるように付勢する付勢部材と、を備え、
前記装着者の爪先が離地する際に、前記付勢部材の反力により前記容積可変手段から前記ポンプ手段に圧縮空気が排出されることで、前記下腿装具に対して前記足装具を背屈方向に揺動することを特徴とする歩行支援装置。

【請求項2】
 
前記受圧部材は、前記支持軸に一体的に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の歩行支援装置。

【請求項3】
 
前記受圧部材は、前記支持軸に所定の範囲で揺動可能に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の歩行支援装置。

【請求項4】
 
前記容積可変手段は、膨縮可能な袋体と、当該袋体を前記受圧部材との間で保持し、前記受圧部材に対する位置が可変である袋体保持部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の歩行支援装置。

【請求項5】
 
前記容積可変手段は、チューブ体により前記ポンプ手段と気密に連通することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の歩行支援装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
  • 4C046AA09
  • 4C046AA25
  • 4C046BB07
  • 4C046BB08
  • 4C046DD03
  • 4C046DD06
  • 4C046FF02
Drawing

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JP2011193411thum.jpg
State of application right Registered
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