特許ウォッチ

公開番号2025075802
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187227
出願日2023-10-31
発明の名称歩行支援装置
出願人株式会社アイシン,個人
代理人個人
主分類A61F 5/14 20220101AFI20250508BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】駆動機構によりモータの駆動力を伝達する場合において、歩行時におけるガタつきを低減することが可能な歩行支援装置を提供する。
【解決手段】この歩行支援装置100は、靴の底部分に配置され、人体の足の裏を支持するとともに、爪先方向周りに回動する支持部材20と、支持部材20の回動の駆動源となるモータ30と、モータ30の駆動力を支持部材20に伝達する駆動機構40と、歩行時における人体の足の爪先方向周りの傾きに合わせて、モータ30の回転角を制御することにより支持部材20の回動角度を調整する制御部70と、を備える。制御部70は、歩行時において支持部材20が配置された底部分が地面から離れている遊脚期間中に、駆動機構40におけるバックラッシュに起因する足の接地時のガタつきが詰められた状態となるように、支持部材20の回動角度を調整する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
靴の底部分に配置され、人体の足の裏を支持するとともに、人体の足の踵部から爪先部に向かう爪先方向周りに回動する支持部材と、
前記支持部材の回動の駆動源となるモータと、
歯部が噛み合うことによって前記モータの駆動力を前記支持部材に伝達する駆動機構と、
歩行時における人体の足の前記爪先方向周りの傾きに合わせて、前記モータの回転角を制御することにより前記支持部材の回動角度を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、歩行時において前記支持部材が配置された前記底部分が地面から離れている遊脚期間中に、前記駆動機構におけるバックラッシュに起因する足の接地時のガタつきが詰められた状態となるように、前記支持部材の前記回動角度を調整する、歩行支援装置。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記爪先方向周りのうちの足の接地時に荷重が加えられる側に回動させることによって前記支持部材の前記回動角度を調整する場合に、目標となる前記回動角度の調整量に前記バックラッシュ分を加えた分だけ前記モータを回転させた後に、前記バックラッシュ分だけ前記モータを反対側に回転させることによって、前記支持部材の前記回動角度を調整する、請求項１に記載の歩行支援装置。
【請求項３】
前記支持部材が所定の基準角度に配置された状態において、前記爪先方向周りのうちの足の接地時に荷重が加えられる側における前記支持部材の回動を抑制するストッパ部をさらに備える、請求項１または２に記載の歩行支援装置。
【請求項４】
歩行時における人体の足の前記爪先方向周りの傾きを検出する傾き検出部をさらに備え、
前記制御部は、予め設定された前記バックラッシュの大きさと、前記傾き検出部による検出結果とに基づいて、前記支持部材の前記回動角度を調整する、請求項１または２に記載の歩行支援装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行支援装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、歩行補助装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、ウォームギア機構により動作する駆動手段を備える歩行補助装置が記載されている。上記特許文献１に記載の歩行補助装置は、踵が載る踵部材と、脚に取り付けられ、踵部材が回動可能に連結されるフレームと、踵部材を前後に回動させる駆動手段とを備えている。駆動手段は、腰に取り付けられたモータからフレキシブルシャフトを介して駆動力が伝達されるウォームと、踵部材の回転軸に設けられ、ウォームと噛み合うウォームホイールとを有すウォームギアである。上記特許文献１に記載の歩行補助装置は、駆動手段により踵部材がフレームに対して前方に回動することによって、歩行時に足先を持ち上げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－２２６１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の歩行補助装置（歩行支援装置）のように、ウォームギア機構などの機械的な構造の駆動機構によってモータの駆動力を伝達する場合には、駆動機構のギア間における機械的な隙間であるバックラッシュに起因して歩行時にガタつきが生じる。このため、歩行時において足が接地する際に、ガタつきによる違和感が生じる。そのため、駆動機構によりモータの駆動力を伝達する場合において、歩行時におけるガタつきを低減することが望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、駆動機構によりモータの駆動力を伝達する場合において、歩行時におけるガタつきを低減することが可能な歩行支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における歩行支援装置は、靴の底部分に配置され、人体の足の裏を支持するとともに、人体の足の踵部から爪先部に向かう爪先方向周りに回動する支持部材と、支持部材の回動の駆動源となるモータと、歯部が噛み合うことによってモータの駆動力を支持部材に伝達する駆動機構と、歩行時における人体の足の爪先方向周りの傾きに合わせて、モータの回転角を制御することにより支持部材の回動角度を調整する制御部と、を備え、制御部は、歩行時において支持部材が配置された底部分が地面から離れている遊脚期間中に、駆動機構におけるバックラッシュに起因する足の接地時のガタつきが詰められた状態となるように、支持部材の回動角度を調整する。
【０００８】
この発明の一の局面における歩行支援装置は、上記のように、制御部は、歩行時において支持部材が配置された底部分が地面から離れている遊脚期間中に、駆動機構におけるバックラッシュに起因する足の接地時のガタつきが詰められた状態となるように、支持部材の回動角度を調整する。これにより、遊脚期間中にガタつきが詰められた状態となるように支持部材の回動角度を調整することによって、足の接地時のガタつきが抑制されるため、歩行における違和感を低減することができる。その結果、駆動機構によりモータの駆動力を伝達する場合において、歩行時における違和感を低減することができる。また、制御部が歩行時における足の傾きに合わせて足の裏を支持する支持部材の回動角度を調整することにより、歩行時における膝関節の位置を適正化することができる。そのため、歩行時における姿勢を補正することができる。
【０００９】
上記一の局面による歩行支援装置において、好ましくは、制御部は、爪先方向周りのうちの足の接地時に荷重が加えられる側に回動させることによって支持部材の回動角度を調整する場合に、目標となる回動角度の調整量にバックラッシュ分を加えた分だけモータを回転させた後に、バックラッシュ分だけモータを反対側に回転させることによって、支持部材の回動角度を調整する。
【００１０】
ここで、足の接地時に荷重が加えられる側に支持部材を回動させる場合には、荷重が加えられる側にバックラッシュに起因するガタつきが生じる。これに対して、本発明では、調整量にバックラッシュ分を加えた分だけモータを回転させた後に、バックラッシュ分だけモータを反対側に回転させることによって、足の接地時に荷重が加えられる側に支持部材を回動させる場合にも、荷重が加えられる側のガタつきを詰めることができる。そのため、足の接地時に荷重が加えられる側に支持部材を回動する場合に、足の接地時のガタつきが抑制されるため、歩行時における違和感を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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