行走辅助机.pdf

本发明提供一种行走辅助机(1)，该行走辅助机(1)包括：腰穿戴带(2)，其被穿戴在腰(U3)上，具有用于贴在使用者(U1)的腰侧部(U31)的垫部(21a)；大腿连杆部(3)，其配置于大腿(U11)的侧方；小腿连杆部(4)，其配置于小腿(U12)的侧方；小腿穿戴部(5)，其被穿戴在小腿(U12)上且安装于小腿连杆部(4)；腰关节部(6)，其保持大腿连杆部(3)的上端而将大腿连杆部(3)支承为摆动自如的状态，该腰关节部(6)以与垫部(21a)相对的形式安装于腰穿戴带(2)；以及膝关节部(7)，其用于将大腿连杆部(3)和小腿连杆部(4)以相互摆动自如的状态连接起来，大腿连杆部(3)和小腿连杆部(4)各自的前后方向上的刚性和上下方向上的刚性均大于各自的左右方向上的刚性，并分别能够以沿着长度方向延伸的轴线为中心弹性地扭转。

1.  一种行走辅助机，其被穿戴在使用者的腿上，辅助所述使用者的行走，其特征在于，
该行走辅助机包括：
腰穿戴带，其以围着所述使用者的腰缠绕的形式穿戴，具有用于贴在所述使用者的腰侧部的垫部；
大腿连杆部，其配置于所述使用者的大腿的侧方且形成为长条状；
小腿连杆部，其配置于所述使用者的小腿的侧方且形成为长条状；
小腿穿戴部，其被穿戴在所述使用者的小腿上且安装于所述小腿连杆部；
腰关节部，其保持所述大腿连杆部的上端，以使所述大腿连杆部在所述使用者的前后方向上摆动自如，该腰关节部安装于所述腰穿戴带的垫部；以及
膝关节部，其保持所述大腿连杆部的下端，并且保持所述小腿连杆部的上端，将所述大腿连杆部和所述小腿连杆部以相互摆动自如的状态连接起来，
所述大腿连杆部和所述小腿连杆部各自的前后方向上的刚性和上下方向上的刚性均大于各自的左右方向上的刚性，分别能够以沿着长度方向延伸的轴线为中心弹性地扭转。

2.  根据权利要求1所述的行走辅助机，其中，
所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别具有：一对筒柱部，该一对筒柱部以相互保持间隔且相互平行地排列的形式配置，并且在内侧具有中空部；以及连结部，其为板状，该连结部配置于所述一对筒柱部之间，将所述筒柱部彼此连结起来。

3.  根据权利要求1或2所述的行走辅助机，其中，
所述大腿连杆部和所述小腿连杆部各自的长度方向上的长度能够伸缩。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的行走辅助机，其中，
所述腰关节部将所述大腿连杆部的上端保持为能够装卸的状态，
所述膝关节部将所述大腿连杆部的下端和所述小腿连杆部的上端分别保持为能够装卸的状态。

5.  根据权利要求1至4中任一项所述的行走辅助机，其中，
所述大腿连杆部能够从长度方向上的长度等条件互不相同的多种大腿连杆部组中选择，
所述小腿连杆部能够从长度方向上的长度等条件互不相同的多种小腿连杆部组中选择。

6.  根据权利要求1至5中任一项所述的行走辅助机，其中，
所述小腿穿戴部能够从周长等条件互不相同的多种小腿穿戴部组中选择。

7.  根据权利要求1至6中任一项所述的行走辅助机，其中，
该行走辅助机包括配重，该配重以能够相对于所述大腿连杆部和/或所述小腿连杆部装卸的方式安装于所述大腿连杆部和/或所述小腿连杆部。

8.  根据权利要求7所述的行走辅助机，其中，
所述配重能够从重量等条件互不相同的多种配重组中选择。

9.  根据权利要求1至8中任一项所述的行走辅助机，其中，
所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别包括组合件，该组合件是通过将由板状构件构成的1组长条状的加工构件以彼此相对的状态组合而成的。

10.  根据权利要求1至9中任一项所述的行走辅助机，其中，
所述腰关节部具有：腰轴；保持部，在该保持部上固定有该腰轴的一端，该保持部保持所述大腿连杆部的上端；主体部，其与所述保持部相连接，该主体部使所述大腿连杆部以所述腰轴为中心在前后方向上摆动；旋转板，其以相对于所述腰轴旋转自如的状态枢轴支承于所述腰轴并固定于所述主体 部；以及安装板，其以能够与所述旋转板一起旋转的方式固定于所述旋转板，该安装板经由所述垫部安装于腰穿戴带，
该行走辅助机包括转矩产生装置，该转矩产生装置具有：
压缩弹簧；
决定部，其与所述压缩弹簧的一端相抵接，用于决定所述一端的位置；
位移部，其与所述压缩弹簧的另一端相抵接，与所述压缩弹簧的伸缩相对应地进行位移；
凸轮从动件，其与所述位移部相连接；以及
凸轮部，其具有外周面，该外周面与所述凸轮从动件压接而将所述压缩弹簧压缩，并且该外周面的距所述腰轴的距离沿着周向发生变化，该凸轮部形成在所述旋转板的周缘部。

11.  根据权利要求1所述的行走辅助机，其中，
所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别能够以沿着长度方向延伸的轴线为中心在+70°～－70°的范围内弹性地扭转。

行走辅助机
技术领域
本发明涉及一种被穿戴在人的腿上以辅助行走的行走辅助机。
背景技术
如专利文献1所示，公知有一种被穿戴在人的腿上以辅助行走的行走辅助机。该行走辅助机以被称作被动行走的行走原理为基础，是由本申请发明者研究开发而成的。公知的是，被动行走是最接近人的自然行走的行走原理，近年来，应用有该原理的行走辅助机尤其受到关注。
另外，所述行走辅助机与例如专利文献2所示的另一行走辅助机不同，其为不需要电动马达等驱动器的构造。基于被动行走的原理的专利文献1所记载的行走辅助机构成为，通过将没有穿戴有行走辅助机的一个腿(健全腿)的动作经由使用者(穿戴者)的腰(骨盆)传递至行走辅助机，从而使行走辅助机自然地做动作而辅助使用者的行走。因此，这样的行走辅助机能够谋求轻型化、低成本化等，并期待减轻使用者在使用上和经济上的负担。
专利文献1：国际公开2012/002078号
专利文献2：日本特开2012－50718号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，要求进一步提高以被动行走为基础的行走辅助机的行走辅助功能。
用于解决问题的方案
本发明的目的在于，提供一种进一步提高了以被动行走为基础的行走辅 助机的行走辅助功能等诸多功能的技术。
本发明提供一种行走辅助机，其被穿戴在使用者的腿上，辅助所述使用者的行走，其特征在于，该行走辅助机包括：腰穿戴带，其以围着所述使用者的腰缠绕的形式穿戴，具有用于贴在所述使用者的腰侧部的垫部；大腿连杆部，其配置于所述使用者的大腿的侧方；小腿连杆部，其配置于所述使用者的小腿的侧方；小腿穿戴部，其被穿戴在所述使用者的小腿上且安装于所述小腿连杆部；腰关节部，其保持所述大腿连杆部的上端，以使所述大腿连杆部在所述使用者的前后方向上摆动自如，该腰关节部安装于所述腰穿戴带的垫部；以及膝关节部，其保持所述大腿连杆部的下端并且保持所述小腿连杆部的上端，将所述大腿连杆部和所述小腿连杆部以相互摆动自如的状态连接起来，所述大腿连杆部和所述小腿连杆部各自的前后方向上的刚性和上下方向上的刚性均大于各自的左右方向上的刚性，并分别能够以沿着长度方向延伸的轴线为中心弹性地扭转。在所述行走辅助机中，通过使所述大腿连杆部和所述小腿连杆部具有所述结构，从而使所述大腿连杆部和所述小腿连杆部各自的前后方向上的刚性和上下方向上的刚性大于左右方向上的刚性。因此，在所述行走辅助机中，当被施加有以沿着长度方向延伸的轴线(旋转轴)为中心进行扭转那样的力时，能够易于弹性变形而进行扭转。因而，穿戴有所述行走辅助机的使用者能够在比较狭小的空间中一边使腰旋转一边容易地进行方向转换。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别具有：一对筒柱部，该一对筒柱部以相互保持间隔且相互平行地排列的形式配置，并且在内侧具有中空部；以及连结部，其为板状，该连结部配置于所述一对筒柱部之间，将所述筒柱部之间连结起来。在所述行走辅助机中，由于所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别具有：一对筒柱部，该一对筒柱部以相互保持间隔且相互平行地排列的形式配置，并且在内侧具有中空部；以及连结部，其配置于所述一对筒柱部之间，将所述筒柱部之间连结起来，因此能够谋求轻型化。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述大腿连杆部和所述小腿连杆部各自的长度方向上的长度能够伸缩。当所述大腿连杆部和所述小腿连杆部各自的长度方向上的长度能够伸缩时，能够根据使用者的体格等来适当地调节行走辅助机的大小。
在所述行走辅助机中，也可以是，将所述大腿连杆部的上端保持为能够装卸的状态，所述膝关节部将所述大腿连杆部的下端和所述小腿连杆部的上端分别保持为能够装卸的状态。通过使所述腰关节部和所述膝关节部具有这样的结构，能够将所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别更换为其他大腿连杆部和其他小腿连杆部。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述大腿连杆部能够从长度方向上的长度等条件互不相同的多种大腿连杆部组中选择，所述小腿连杆部能够从长度方向上的长度等条件互不相同的多种小腿连杆部组中选择。这样，在所述行走辅助机中，通过分别从多种大腿连杆部组和小腿连杆部组中选择大腿连杆部和小腿连杆部，能够根据使用者的要求(例如，使用者的身体尺寸)来适当地设定大腿连杆部和小腿连杆部的长度等。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述小腿穿戴部能够从周长等条件互不相同的多种小腿穿戴部组中选择。这样，在所述行走辅助机中，通过从周长等条件互不相同的多种小腿穿戴部组中选择所述小腿穿戴部，能够根据使用者的要求(例如，使用者的身体尺寸)来适当地设定小腿穿戴部的周长等。
也可以是，所述行走辅助机包括配重，该配重以能够相对于所述大腿连杆部和/或所述小腿连杆部装卸的方式安装于所述大腿连杆部和/或所述小腿连杆部。当所述行走辅助机具有这样的结构时，能够使所述行走辅助机的所述大腿连杆部和所述小腿连杆部的摆动模式发生变化。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述配重能够从重量等条件互不相同的多种配重组中选择。这样，通过从多个配重组中选择所述配重，能够根据使用者的要求来适当地设定所述行走辅助机的所述大腿连杆部和所述小腿连杆部的摆动模式。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别包括组合件，该组合件是通过将由板状构件构成的1组长条状的加工构件以彼此相对的状态组合而构成的。在所述行走辅助机中，通过使所述大腿连杆部和所述小腿连杆部具有所述结构，能够确保可沿扭转方向进行弹性变形的状态，并且确保所述大腿连杆部的刚性。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述腰关节部具有：腰轴；保持部，在该保持部上固定有该腰轴的一端，该保持部用于保持所述大腿连杆部的上端；主体部，其与所述保持部相连接，该主体部使所述大腿连杆部以所述腰轴为中心在前后方向上摆动；旋转板，其以相对于所述腰轴旋转自如的状态枢轴支承于所述腰轴，并且固定于所述主体部；以及安装板，其以能够与所述旋转板一起旋转的方式固定于所述旋转板，该安装板经由所述垫部安装于腰穿戴带，该行走辅助机包括转矩产生装置，该转矩产生装置具有：压缩弹簧；决定部，其与所述压缩弹簧的一端相抵接，用于决定所述一端的位置；位移部，其与所述压缩弹簧的另一端相抵接，能与所述压缩弹簧的伸缩相对应地进行位移；凸轮从动件，其与所述位移部相连接；以及凸轮部，其具有外周面，该外周面与所述凸轮从动件压接而将所述压缩弹簧压缩，并且该外周面的距所述腰轴的距离沿着周向发生变化，该凸轮部形成在所述旋转板的周缘部。通过使所述行走辅助机具有所述结构，能够谋求削减转矩产生装置的零件件数、使转矩产生装置小型化、薄型化等。
在所述行走辅助机中，也可以是，所述大腿连杆部和所述小腿连杆部分别能够以沿着长度方向延伸的轴线为中心在+70°～－70°的范围内弹性地扭转。当所述大腿连杆部和所述小腿连杆部在所述范围内弹性地扭转时，所述大腿连杆部和所述小腿连杆部具有在使用者的行走时易于适度地扭转且易于使扭转适度地恢复的特性，由此，不会约束穿戴有行走辅助机的使用者的包括旋转在内的行走动作且能够矫正使用者的行走动作。
发明的效果
采用本发明，能够提供一种进一步提高以被动行走为基础的行走辅助机的行走辅助功能等诸多功能的技术。
附图说明
图1是实施方式1的行走辅助机的侧视图。
图2是行走辅助机所具有的腰穿戴带的说明图。
图3是被穿戴在使用者的状态下的行走辅助机的说明图。
图4是大腿连杆部的侧视图。
图5是图4的A－A’剖视图。
图6是从内侧观察时的腰关节部的侧视图。
图7是图6的C－C’剖视图。
图8是膝关节部的剖视图。
图9是从后方观察的状态下的大腿接触部的放大图。
图10是示意性地表示使用者穿戴着行走辅助机行走的情形的说明图。
图11是表示转矩产生装置的转矩特性的说明图。
图12是表示中空腿构件的扭转角θ(°)与所产生的扭矩τ(Nm)之间的关系的线图的说明图。
图13是自实施方式2的行走辅助机的后方观察时的大腿接触部的放大图。
图14是自前方观察实施方式3的行走辅助机所使用的小腿穿戴部的说明图。
图15是从上方观察实施方式3的行走辅助机所使用的小腿穿戴部的说明图。
图16是表示实施方式4的行走辅助机所使用的凸轮调节装置的立体图。
图17是自内侧观察实施方式4的行走辅助机所使用的凸轮调节装置的侧 视图。
图18是实施方式5的行走辅助机的侧视图。
图19是实施方式5的大腿连杆部的侧视图。
图20是实施方式5的行走辅助机中的膝关节部附近的分解立体图。
图21是装有配重后的行走辅助机的侧视图。
图22是安装于大腿连杆部的配重的放大图。
图23是图22的C－C’剖视图。
图24是模仿行走辅助机的双连杆模式的说明图。
图25是表示以腰轴为中心摆动的大腿连杆部与通过膝轴的中心的铅垂线之间的角度(绝对角度)θ10随时间变化的线图、以及以膝轴为中心相互摆动的大腿连杆部与小腿连杆部之间的角度(相对角度)θ20随时间变化的线图的说明图。
图26是示意性地表示行走周期的说明图。
图27是表示行走辅助机(具有配重和不具有配重)中的角度θ10和角度θ20随时间变化的线图。
图28是大腿连杆部的变形例的剖视图。
图29是大腿连杆部的变形例的剖视图。
图30是大腿连杆部的变形例的剖视图。
图31是另一实施方式的行走辅助机的说明图。
图32是腰穿戴带的变形例的说明图。
图33是安装板的变形例的说明图。
图34是表示在双腿上穿戴有行走辅助机的状态的说明图。
具体实施方式
实施方式1
行走辅助机1
参照图1～图11说明本发明的一实施方式的行走辅助机1。图1是实施方式1的行走辅助机1的侧视图，图2是行走辅助机1所具有的腰穿戴带2的说明图(立体图)，图3是被穿戴在使用者U的状态下的行走辅助机1的说明图。本实施方式的行走辅助机1是被动行走型，主要包括腰穿戴带2、大腿连杆部3、小腿连杆部4、小腿穿戴部5、腰关节部6、膝关节部7、大腿接触部8、以及转矩产生装置9。本实施方式的行走辅助机1是右腿用的，以被穿戴在使用者U的右腿U1上的方式使用。右腿用的行走辅助机1应用于例如使用者U的右腿U1为患腿且左腿U2为健全腿的情况。此外，在其他实施方式中，也可以是，在右腿为健全腿且左腿为患腿的情况下，以将右腿用的行走辅助机1穿戴在使用者的右腿上的方式使用。以图1的右侧为前方、该图左侧为后方、该图上侧为上方、该图下侧为下方来说明行走辅助机1。另外，图3中的纸面近前侧为前方，该图的纸面进深侧为后方，该图上侧为上方，该图下侧为下方。
腰穿戴带2
腰穿戴带2用于将行走辅助机1的连杆机构部分固定在使用者U，该腰穿戴带2以围着腰U3缠绕的形式被穿戴在使用者U。腰穿戴带2包括：主体部21，其在整体上为大致扁平的圆弧状，配置在自腰U3的后方到腰U3的左右的侧部(腰侧部)的范围内；以及调节部22，其以将该主体部21的左右的前端部之间连接起来的形式配置，用于调节腰穿戴带2的系紧程度。在主体部21的内侧中的、用于贴在腰U3的右侧的腰侧部U31上的部分设有具有缓冲性的垫部21a，该垫部21a由树脂制的独立气泡发泡体等构成。此外，在主体部21的内侧中的、用于贴在腰U3的左侧的腰侧部U32的部分上也设有具有缓冲性的垫部21b。在使用者U穿戴上腰穿戴带2时，一个垫部21a贴紧于右侧的腰侧部U31，另一个垫部21b贴紧于左侧的腰侧部U32。此时，右侧的垫部21a成为隔着腰U3(骨盆)与左侧的垫部21b(左侧的腰侧部U32)相对的形式。
在主体部21的内部含有树脂制的扁平的芯材。因此，主体部21具有在内侧支承所述各垫部21a、21b的功能。另外，主体部21具有挠性，能够以左右的前端部彼此相互接近或相互离开的方式变形。在主体部21中的、位于右侧的垫部21a的外侧的部分设有向下方敞开的袋状(口袋状)的容纳部23。容纳部23是用于容纳构成行走辅助机1的腰关节部6的板状(平板状)的安装板60的上端侧的部分。此外，如后述那样，安装板60为相对于腰关节部6所具有的腰轴61旋转(摆动)自如的状态。在安装板60的上端侧的表面中的、至少朝向外侧的表面(朝向图1的纸面近前侧的表面)上设有面连接件60d。另外，在容纳部23的内侧(内表面)，以能够相对于该面连接件60d装卸的方式设有配合侧的面连接件(未图示)。安装板60以其上端部分被插入到容纳部23内的形式利用面连接件彼此的粘接力安装于腰穿戴带2。另外，安装板60在其上端部分被容纳在容纳部23内的状态下成为与腰穿戴带2的垫部21a相对的形式。也就是说，垫部21a和安装板60的上端部分成为相互重叠的状态。
调节部22具有延伸设置于主体部21的右侧的前端部的带状的右侧带部22a和延伸设置于主体部21的左侧的前端部的带状的左侧带部22b。右侧带部22a和左侧带部22b分别以能够调节长度的状态安装于主体部21的各前端部。另外，右侧带部22a和左侧带部22b分别具有以能够相互装卸的状态嵌合连接的连接部24(24a、24b)。
腰穿戴带2具有如下功能：在容纳部23安装有安装板60的状态下，主要利用垫部21a来接受没有穿戴有行走辅助机1的左腿(健全腿)U2的动作(力)，将该接受到的动作(力)经由安装板60传递给腰关节部6、大腿连杆部3等。垫部21a由具有缓冲性的弹性材料构成，能够以追随腰U3(腰侧部U31)的表面形状的形式进行弹性变形。另外，垫部21a具有适度的强度和追随性(弹性)，从而不易在垫部21a与腰侧部U31之间形成间隙，能够将力可靠地传递至行走辅助机1的大腿连杆部3等。此外，对于垫部21a的大小、强度、弹性(缓冲性)等诸多条件，能够考虑使用者U的腰侧部U31的大小、形状等来适当设定。
大腿连杆部3
图4是大腿连杆部3的侧视图。大腿连杆部3是主要配置于右腿U1的大腿U11的侧方(外侧)的部分(参照图3)，其在整体上具有呈细长状延伸的柱状(长条状)的外观形状。大腿连杆部3包括通过将电镀锌钢板(SECC)等金属板(金属制板状构件)加工成规定形状而构成的构件。图5是图4的A－A’剖视图。如图5所示，大腿连杆部3包括通过将两个长条状的构件以相对的状态组合(叠合)成筒状而构成的构件。在构成大腿连杆部3的两个构件(加工构件)之中的一个构件是配置于大腿U11侧的大腿内侧构件31，另一个构件是以与大腿内侧构件31相对的状态配置于大腿内侧构件31的外侧的大腿外侧构件32。在本实施方式的情况下，使用于大腿内侧构件31和大腿外侧构件32的各金属板(金属制板状构件)的厚度为0.4mm。作为使用于大腿内侧构件31和大腿外侧构件32的各金属板(金属制板状构件)，使用如下那样具有适度的强度和挠性(柔软性)的金属板，以便在该金属板最终成为大腿连杆部3的形状时能够发挥弹性力。此外，在图5中，在右侧示出了大腿内侧构件31，在左侧示出了大腿外侧构件32。
大腿内侧构件31主要包括：内侧主体部31a，其由呈细长状延伸的大致矩形形状的板状部分构成；内侧凸部(第1内侧凸部)31b，其由内侧主体部31a的中央部分自大腿U11侧朝向大腿外侧构件32侧去呈凸状鼓出的部分构成且与大腿外侧构件32相接触；以及内侧卡合部31c、31c，该内侧卡合部31c、31c是通过将内侧主体部31a的长度方向(自图5的纸面近前侧朝向进深侧去的方向)上的端部以自大腿U11侧向大腿外侧构件32侧接近的形式呈台阶状加工而成的部分，该内侧卡合部31c、31c与配合侧的大腿外侧构件32的长度方向上的各端部相卡合。内侧凸部31b沿着大腿内侧构件31(内侧主体部31a)的长度方向呈直线状设置。此外，在自大腿U11侧观察大腿内侧构件31时，内侧凸部31b构成呈细长状延伸的凹状的槽那样的形状。多个通孔31d以相互间保持间隔且排成一列的形式设于内侧凸部31b。大腿内侧构件31能够通过 利用例如作为一种深冲加工(日文：絞り加工：)的“无加压成形(pressless forming)制作方法(プレスレスフォーミング工法(注册商标))”等来对呈细长状延伸的矩形形状的金属制板状构件进行加工而形成。
大腿外侧构件32主要包括：外侧主体部32a，其由呈细长状延伸的大致矩形形状的板状部分构成；外侧凸部(第1外侧凸部)32b，其由外侧主体部32a的中央部分自外侧朝向大腿内侧构件31(大腿U11)侧去呈凸状鼓出的部分构成且与大腿内侧构件31相接触；以及外侧被卡合部32c、32c，该外侧被卡合部32c、32c由外侧主体部32a的长度方向上的各端部朝向大腿内侧构件31(大腿U11)侧立起的部分构成且与内侧卡合部31c、31c相重叠地卡合。大腿外侧构件32的长度(长度方向上的长度)被设定为与配合侧的大腿内侧构件31的长度(长度方向上的长度)相同。外侧凸部32b沿着大腿外侧构件32(外侧主体部32a)的长度方向呈直线状设置。此外，在从外侧观察大腿外侧构件32时，外侧凸部32b构成呈细长状延伸的凹状的槽那样的形状。与内侧凸部31b同样地，多个通孔32d也以相互间保持间隔且排成一列的形式设于外侧凸部32b。此外，设于外侧凸部32b的各通孔32d和设于内侧凸部31b的各通孔31d以彼此相互重叠的方式设置，是在固定大腿接触部8时使用的。另外，将通孔32d的大小设定为与通孔31d的大小相同。大腿外侧构件32能够通过利用所述“无加压成形制作方法(プレスレスフォーミング工法(注册商标))”等来对宽度比大腿内侧构件31的宽度宽(短边方向上的长度较长)的矩形形状的金属制板状构件进行加工而形成。
如图5所示，构成大腿连杆部3的大腿外侧构件32的外侧凸部32b贴紧于配合侧的大腿内侧构件31中的内侧凸部31b。并且，大腿外侧构件32的各外侧被卡合部32c、32c以将大腿内侧构件31拉向外侧主体部32a侧的方式分别与内侧卡合部31c、31c相卡合。因此，大腿外侧构件32成为包住大腿内侧构件31那样的状态。此外，在内侧凸部31b和外侧凸部32b相互贴紧的部分与各内侧卡合部31c、31c和各外侧被卡合部32c、32c彼此相互卡合的部分之间，形成有沿着大腿连杆部3的长度方向配置的空间。在将大腿内侧构件31和大 腿外侧构件32相互组合时，大腿内侧构件31一边自大腿外侧构件32的一端朝向另一端滑动一边插入到位于大腿外侧构件32的内侧的空间中。
如上所述，大腿连杆部3在整体上构成将两个长条状的加工构件(大腿内侧构件31和大腿外侧构件32)组合成在内部具有空间的筒状(柱状)的形状。并且，各构件的内侧凸部31b和外侧凸部32b尤其作为提高大腿连杆部3的强度的增强构件发挥功能。因此，大腿连杆部3相对于在使用行走辅助机1时等受到的、沿着长度方向的力(例如，以沿着长度方向拉伸大腿连杆部3的方式起作用的力、以沿着长度方向压缩大腿连杆部3的方式起作用的力)具有充分的刚性，从而防止大腿连杆部3的断裂、弯折。另外，即使在使用行走辅助机1时等大腿连杆部3被施加有使大腿连杆部3的长度方向上的两端部相互接近的力，由于大腿连杆部3具有刚性，因此也能够防止弯折。也就是说，大腿连杆部3在以腰轴61为中心作用的转矩的朝向、以膝轴71为中心作用的转矩的朝向上均具有足够作为行走辅助机1的刚性。
但是，对于本实施方式的大腿连杆部3，当大腿连杆部3被施加有以沿着长度方向延伸的轴线(旋转轴)为中心进行扭转那样的力时，大腿连杆部3能够变形而略微扭转。用于构成大腿连杆部3的大腿内侧构件31和大腿外侧构件32均是通过对具有弹性的金属制板材进行加工而构成的，并且所述大腿内侧构件31和大腿外侧构件32没有完全地相互固定，因此，在大腿连杆部3被施加有扭转时，大腿连杆部3的整体能够沿该扭转方向进行弹性变形。例如，大腿内侧构件31的内侧卡合部31c和大腿外侧构件32的外侧被卡合部32c虽然以相互重叠的状态卡合，但并不是完全地相互固定。
此外，能够通过对用于构成大腿连杆部3的各构件31、32的板厚、金属的种类、以及大腿外侧构件32的外侧凸部32b、大腿内侧构件31的内侧凸部31b的大小、形状、大腿连杆部3的内部的中空部分的大小、内侧卡合部31c、31c与外侧被卡合部32c、32c之间的卡合强度等进行适当设定来调节大腿连杆部3的刚性和沿扭转方向进行弹性变形的程度等。例如，通过将用于构成各构件31、32的材料从通常的SECC变成高强度的不锈钢材料、弹簧钢，能 够提高大腿连杆部3的强度。另外，当增大大腿连杆部3的内部的中空部的大小(直径)时，由于提高了圆筒轴向上的强度而使截面惯性矩变大，因此也使弯曲强度提高。但是，由于扭转强度也增加，因此，要与使用者的腿力相对应地设定大腿连杆部3的内部的中空部的大小(直径)。
如后述那样，大腿连杆部3的一个端部(上端部)3a与腰关节部6相连接，另一个端部(下端部)3b与膝关节部7相连接。
以如下方式对大腿连杆部3的长度(长度方向上的长度)进行设定：在将上端部3a与腰关节部6相连接且将下端部3b与膝关节部7相连接的状态下将腰关节部6的腰轴61的中心相对于使用者U的腰侧部U31分配在比大转子的位置略微靠上方的位置(例如，距大转子几厘米的上方的位置。也就是说，使用者U的大致髋关节的位置)时，使膝关节部7的膝轴71的中心位于例如比使用者U的膝关节的位置略微靠上方的位置。此外，膝关节部7的膝轴71的中心位置也可以适当设定在自使用者U的膝关节部分的上端到下端的范围内(即膝关节部分的范围内)。在为本实施方式的情况下，将大腿连杆部3的长度设定为300mm。
此外，所述大腿连杆部3包括：一对筒柱部33、34，该一对筒柱部33、34以相互间保持间隔且相互平行地排列的形式配置，并且在内侧具有中空部33a、34a；以及连结部35，其为板状，该连结部35配置在所述一对筒柱部33、34之间而将所述筒柱部33、34彼此连结起来。筒柱部33、34由大腿内侧构件31和大腿外侧构件32形成。另外，连结部35也由大腿内侧构件31和大腿外侧构件32形成。
小腿连杆部4
小腿连杆部4是主要配置于右腿U1的小腿U12的侧方(外侧)的部分(参照图3)，与所述大腿连杆部3同样地，其在整体上具有呈细长状延伸的柱状(长条状)的外观形状。但是，与大腿连杆部3相比，将小腿连杆部4的长度方向上的长度、宽度(短边方向上的长度)、以及厚度设定得略小。与大腿 连杆部3同样地，小腿连杆部4也包括通过将电镀锌钢板(SECC)等金属板(金属制板状构件)加工成规定形状而构成的构件。具体而言，与大腿连杆部3同样地，小腿连杆部4包括通过将两个长条状的构件以相对的状态组合(叠合)成筒状而构成的构件。
对于本实施方式的小腿连杆部4而言，与大腿连杆部3同样地，当小腿连杆部4被施加有以沿着长度方向延伸的轴线(旋转轴)为中心进行扭转那样的力时，小腿连杆部4能够略微变形而扭转。
小腿连杆部4的一个端部(上端部)4a配置于大腿连杆部3侧，如后述那样成为与膝关节部7相连接的部分。小腿连杆部4的另一个端部(下端部)4b成为配置于使用者U的脚踝侧的部分，如图1和图2所示，在下端部4b上覆盖有保护盖10。此外，保护盖10还具有防止小腿连杆部4等发生弯折的效果。
保护盖10包括通过将铝、镁等金属材料加工成规定形状而构成的构件。在保护盖10上设有供小腿连杆部4的下端部4b插入的插入孔。利用粘接剂等将小腿连杆部4的下端部4b固定于保护盖10的插入孔。通过如此将下端部4b固定于插入孔，能够利用保护盖10来保护小腿连杆部4的下端部4b。
如上所述，将小腿连杆部4的长度(长度方向上的长度)设定得比大腿连杆部3的长度(长度方向上的长度)短。确保小腿连杆部4的长度，以便能够将安装于小腿连杆部4的小腿穿戴部5(后述)穿戴在使用者U的小腿U12上。在本实施方式的情况下，将小腿连杆部4的长度设定为250mm。此外，其他实施方式中的小腿连杆部4的长度也可以短于本实施方式中的小腿连杆部4的长度。此外，如图3所示，在穿戴有行走辅助机1时，小腿连杆部4的下端部4b的位置被配置在比使用者的脚踝靠上方的位置。另外，如图3所示，小腿连杆部4成为被配置在比大腿连杆部3靠内侧的位置的部分。
小腿穿戴部5
如图1、图3等所示，小腿穿戴部(胫套(日文：脛カフ))5是被穿戴在使用者U的右腿U1的小腿U12上的部分，在整体上构成大致U字状且构成自 前后方向包住小腿U12那样的形状。小腿穿戴部5具有用于将小腿连杆部4的动作(力)传递(输出)至使用者U的小腿U12的功能。在自小腿穿戴部5的固定于小腿连杆部4的外侧(右侧)观察小腿穿戴部5于平面上时，小腿穿戴部5成为将数字8平放而成的形状，即，小腿穿戴部5的前方部分朝向后方弯曲且小腿穿戴部5的后方部分朝向前方弯曲的形状。从轻型化、提高弹性力等目的考虑，在小腿穿戴部5上设有开口部5a。此外，小腿穿戴部5构成自上方朝向下方去顶端略微变细的形状(锥状)。在小腿穿戴部5的前方部分的端部与后方部分的端部之间具有沿上下方向延伸的间隙，小腿U12能够通过该间隙相对于小腿穿戴部5进行穿脱。小腿穿戴部5包括通过将合成树脂加工成规定形状而构成的构件，其具有适度的强度和适度的弹性。因此，能够将小腿穿戴部5以适度略微张开了的状态贴紧于小腿U12。此外，在小腿穿戴部5相对于小腿U12而言过大时、和小腿穿戴部5过于张开时(过于柔软时)等情况下，不能将小腿连杆部4的动作经由小腿穿戴部5良好地传递至小腿U12。因此，能够考虑使用者U的小腿U12的大小、形状、位置等来对小腿穿戴部5的大小、强度、弹性等诸多条件进行适当设定。利用螺纹状的固定构件51将小腿穿戴部5以能够拆卸的状态固定于小腿连杆部4的内侧。螺纹状的固定构件51贯穿被设于小腿连杆部4的通孔42d、41d而固定于小腿连杆部4。此外，若改变被设于小腿连杆部4的通孔42d、41d的位置，则能够适当地调节小腿穿戴部5的在高度方向上的安装部位。另外，若在前后方向上改变小腿穿戴部5相对于固定构件51的安装角度，则还能够适当地调节小腿穿戴部5在前后方向上的倾斜。
腰关节部6
腰关节部6构成为，保持大腿连杆部3的上端(上端部3a)而将大腿连杆部3支承为在使用者U的前后方向上摆动自如的状态，其以与垫部21a相对的形式安装于腰穿戴带2。图6是从内侧观察的腰关节部6的侧视图，图7是图6 的C－C’剖视图。在图7中示出了在利用图6所示的由在腰轴61的中心O相交的两个线段构成的C－C’线进行剖切时的腰关节部6附近的截面构造。如图6和图7所示，腰关节部6包括：腰轴61，其形成为大致圆柱状；旋转板62，其以相对于该腰轴61旋转自如的状态枢轴支承于该腰轴61；壳体(主体部)63，在该壳体63上固定有腰轴61的一端，该壳体63用于容纳旋转板62；防脱部64，其固定于腰轴61的另一端，用于防止被枢轴支承于腰轴61的旋转板62脱落；保持部65，其一体地形成于壳体63，用于保持大腿连杆部3的上端部3a，以便将腰关节部6和大腿连杆部3连接起来；以及安装板60，其以能够与旋转板62一起旋转的方式固定于旋转板62，并以与垫部21a相对的形式安装于腰穿戴带2。用于构成腰关节部6的各构件包括通过利用公知的加工技术(例如，切削加工)将铝、镁等金属材料加工成规定形状而构成的构件。此外，在其他实施方式中，也可以利用工程塑料等其他材料来形成用于构成腰关节部6的各构件。
如上所述，腰轴61的一端固定于壳体63。壳体(主体部)63在整体上构成圆形的浅底的盘状，在壳体63的靠内侧的大致中央部分竖立设置有腰轴61。此外，在腰轴61的周面上形成有用于降低其与旋转板62的轴孔62b的周面之间的摩擦等的树脂层61b。旋转板62由金属材料构成并如图6所示那样构成大致圆盘状。旋转板62包括：主体部62a，其为大致圆盘状；轴孔62b，其为通孔状，该轴孔62b设于该主体部62a的大致中央部分，腰轴61贯穿该轴孔62b；以及固定孔62c、62c，其由设于大致圆盘状的主体部62a的至少1组通孔构成，该固定孔62c、62c配置在与轴孔62b隔开间隔且彼此相对的部位。此外，如图6所示，在旋转板62的主体部62a上设有5组(也就是说合计10个)固定孔62c。在本实施方式的情况下，针对各个沿着旋转板62的周向相邻的固定孔62c、62c，将形成于将中心O与各固定孔62c的中心连结起来的直线之间的角度θx设定为15°。在利用螺纹状的固定构件(未图示)将安装板60固定于旋转板62时，使用固定孔62c。
在腰轴61的另一端安装有圆盘状的防脱部64，该防脱部64具有比腰轴61的直径大的直径。在腰轴61和防脱部64各自的中心分别设有供螺纹状的固定构件(未图示)贯穿的螺纹孔61a、64a。通过将螺纹状的固定构件(未图示)贯穿并旋装于各螺纹孔61a、64a，从而将防脱部64固定于腰轴61的另一端。能够利用防脱部64来防止枢轴支承于腰轴61的旋转板62在行走辅助机1的使用中等情况下意外地自腰轴61脱离。
在此，说明安装板60。如上所述，安装板60的上端侧安装于腰穿戴带2。并且，安装板60的下端侧被固定于以相对于腰轴61旋转自如的状态枢轴支承于腰轴61的旋转板62。安装板60在整体上构成大致矩形形状，而安装板60的下端侧构成与壳体63的圆弧状的周缘形状相匹配的形状(即圆弧状)。安装板60由塑料材料、金属材料形成。在本实施方式的情况下，安装板60由丙烯酸、超高分子量聚乙烯、聚碳酸酯等树脂材料形成。安装板60包括：主体部60a，其为板状；暴露部60b，其为通孔状，用于使固定于腰轴61的防脱部64暴露；以及固定孔60c，其是在将安装板60固定于旋转板62时使用的。
在要将安装板60固定于旋转板62时，以使安装板60的固定孔60c和旋转板62的固定孔62c相互重叠的方式将安装板60和旋转板62重叠。此外，虽然没有在图7中图示，但在安装板60上，以与暴露部60b隔开间隔且彼此相对的形式设有至少1组固定孔60c(即两个固定孔60c)。在本实施方式的情况下，以使安装板60所具有的两个固定孔60c分别与图6所示的旋转板62的固定孔62c中的、1组固定孔62c1、62c1相重叠的方式使旋转板62和安装板60相重叠。
然后，使螺栓状的固定构件(未图示)贯穿相互重叠的固定孔62c(62c1)和固定孔60c。此外，在设于旋转板62的固定孔62c中设有用于容纳螺母状的固定构件(未图示)的空间62g。因此，通过在将螺母状的固定构件容纳于所述空间62g内的基础上使螺栓状的固定构件贯穿安装板60的固定孔60c和旋转板62的固定孔62c并将螺栓状的固定构件旋装于所述螺母状的固定构件，从而将安装板60固定于旋转板62。也就是说，与旋转板62同样地，安装板60以相对于腰轴61在前后方向上旋转(摆动)自如的状态安装。此外，在 旋转板62上，如后述那样设有用于构成转矩产生装置9的凸轮部62d。另外，在旋转板62的外侧面(与壳体63相对的面)上形成有树脂制的滑动部62f，该滑动部62f构成包围轴孔62b的周围那样的圆环状，利用该滑动部62f来降低旋转板62与壳体63之间的摩擦、旋转板62等的磨损。
保持部65一体地形成于壳体(主体部)63的下端部分。保持部65在整体上构成朝向下方开口的方筒状。在保持部65的下端设有供大腿连杆部3的上端部3a插入的插入孔65a。利用粘接剂等将大腿连杆部3的上端部3a固定于保持部65的插入孔65a。通过如此将上端部3a固定于插入孔65a，保持部65能够保持大腿连杆部3。
如上所述，在将腰关节部6安装于腰穿戴带2的状态下，腰关节部6能够将大腿连杆部3保持为以腰轴61为中心在前后方向上旋转(摆动)自如的状态。
膝关节部7
图8是膝关节部7的剖视图，其相当于图1的L－L’线剖视图。膝关节部7是用于将大腿连杆部3和小腿连杆部4以相互旋转(摆动)自如的状态连接起来的部分。膝关节部7包括：膝轴71，其构成大致圆柱状；小腿侧膝关节部72，其用于保持小腿连杆部4的上端部4a；大腿侧膝关节部73，其用于保持大腿连杆部3的下端部3b；以及固定构件74，其为螺纹状，用于将膝轴71固定于大腿侧膝关节部73。小腿侧膝关节部72和大腿侧膝关节部73成为相互重叠且借助膝轴71相互旋转(摆动)自如的状态。本实施方式的小腿侧膝关节部72和大腿侧膝关节部73均是利用公知的加工技术(例如切削加工)将铝等金属材料加工成规定形状而形成的。
如图8所示，在膝轴71的中心(轴线P上)设有供螺纹状的固定构件74贯穿的贯穿孔71a。与膝轴71中的配置于大腿侧膝关节部73的一侧的一端相比，膝轴71中的位于与大腿侧膝关节部73的一侧相反的一侧的另一端的直径被设定得较大。利用该直径被设定得较大的部分71b来防止被膝轴71枢轴支 承着的小腿侧膝关节部72自膝轴71脱离而脱出。此外，从降低摩擦等的目的考虑，在膝轴71的直径被设定得较小的所述一端的周面形成有树脂层71c。
小腿侧膝关节部72主要包括：主体部72a，其是相对于大腿侧膝关节部73重叠的部分，构成大致圆盘状；以及保持部72b，其是与该主体部72a的下端相连接的部分，用于保持小腿连杆部4的上端部4a。在主体部72a上设有供膝轴71贯穿的通孔状的轴孔72d。该轴孔72d的与大腿侧膝关节部73的一侧相反的一侧的部分的内径被设定为大于该轴孔72d的靠大腿侧膝关节部73侧的部分的内径，在轴孔72d的、内径被设定得较大的部分容纳有膝轴71的、直径被设定得较大的部分71b。并且，在轴孔72d的配置于大腿侧膝关节部73侧的内径被设定得较小的部分插入有膝轴71的、直径被设定的较小的部分。
保持部72b在整体上构成向下方开口的方筒状，并一体地形成于主体部72a。在保持部72b的下端设有供小腿连杆部4的上端部4a插入的插入孔72c。利用粘接剂等将小腿连杆部4的上端部4a固定于保持部72b所具有的插入孔72c。通过如此将上端部4a固定于插入孔72c，小腿侧膝关节部72的保持部72b能够保持小腿连杆部4。
大腿侧膝关节部73主要包括：主体部73a，其是相对于小腿侧膝关节部72重叠的部分，构成大致圆盘状；以及保持部73b，其是与该主体部73a的上端相连接的部分，用于保持大腿连杆部3的下端部3b。在主体部73a上设有有底的轴孔73d，能够使螺纹状的膝轴71的顶端部分插入并旋装于该轴孔73d。该轴孔73d设置在膝轴71的轴线P上。
保持部73b在整体上构成向上方开口的方筒状，并一体地形成于主体部73a。在保持部73b的上端设有供大腿连杆部3的下端部3b插入的插入孔73c。利用粘接剂等将大腿连杆部3的下端部3b固定于保持部73b所具有的插入孔73c。通过如此将下端部3b固定于插入孔73c，大腿侧膝关节部7的保持部73b能够保持大腿连杆部3。
如上所述，膝关节部7成为将大腿连杆部3和小腿连杆部4经由膝轴71(以膝轴71为中心)以相互旋转(摆动)自如的状态连接起来的部分。此外，从 降低小腿侧膝关节部72与大腿侧膝关节部73之间的摩擦、磨损等的目的考虑，也可以在膝关节部7的小腿侧膝关节部72和大腿侧膝关节部73相接触的部分上设置树脂制的滑动部。
大腿接触部8
图9是从后方观察的状态下的大腿接触部8的放大图。如图3等所示，大腿接触部8是贴在使用者的右腿U1的大腿U11上来支承大腿U11的部分。大腿接触部8的大小小于所述小腿穿戴部5，在整体上构成在前后方向上呈扁平状扩展的形状且构成沿着大腿U11的侧面形状弯曲的形状。另外，与小腿穿戴部5同样地，大腿接触部8包括通过将合成树脂加工成规定形状而构成的构件。大腿接触部8包括：接触部81，其为弯曲的扁平状，用于贴在大腿U11上；以及固定部83，其为圆柱状，该固定部83竖立设置于该接触部81且固定于大腿连杆部3的主体部3c。此外，从轻型化等目的考虑，在接触部81上设有开口部82。
利用固定部83将大腿接触部8以接触部81贴在大腿U11的形式并以固定部83介于大腿连杆部3与大腿U11之间的方式固定于大腿连杆部3。在大腿连杆部3上设有通孔32d、31d，在该通孔32d、31d上贯穿有螺纹状的固定构件84(参照图1)，并且，通过将该固定构件84旋装于大腿接触部8的固定部83，从而将大腿接触部8固定于大腿连杆部3的规定部位。在本实施方式的情况下，将大腿接触部8以贴在大腿U11的、在高度方向(上下方向)上的位于比大腿U11的中央部分靠上侧的位置的部分的方式安装于大腿连杆部3。另外，大腿接触部8设定为贴在大腿U11的在前后方向上的大致中央部分。若改变固定部83的固定角度，则能够适当地调节大腿接触部8的接触部81的角度。此外，在其他实施方式中，既可以是，对大腿接触部8的相对于大腿连杆部3的安装位置进行设定而使大腿接触部8能贴在大腿U11的比中央部分靠下侧的部分上，也可以是，对大腿接触部8的相对于大腿连杆部3的安装位置进行设定而使大腿接触部8能贴在大腿U11中的最向外侧突出的部分上。只要将大腿 接触部8的相对于大腿连杆部3的安装位置设定为能将大腿接触部8至少贴在大腿U11上即可。
在将大腿接触部8设置在行走辅助机1上，穿戴有行走辅助机1的使用者U在立起时容易保持立起姿势。通过由腰穿戴带2、小腿穿戴部5以及大腿接触部8构成的3点的支承效果，使用者U容易保持在利用穿戴有行走辅助机1的右腿U1进行单脚站立时的平衡(左右方向上的平衡)。此外，能够想到：在使用者U穿戴着行走辅助机1行走的情况下，在右腿U1成为支承腿(与地面接触侧的腿)时也能够获得上述右腿U1在左右方向上的平衡的稳定化。另外，在使用者U行走时，易于将力经由小腿穿戴部5和大腿接触部8从行走辅助机1传递至右腿U1。
转矩产生装置9
转矩产生装置9是用于利用凸轮－弹簧机构来绕腰轴61产生关节转矩的装置。如图6和图7所示，转矩产生装置9主要包括：压缩弹簧91；决定部92，其为圆柱状，该决定部92与压缩弹簧91的一端相抵接，用于决定所述一端的位置；位移部93，其与压缩弹簧91的另一端相抵接而能与压缩弹簧91的伸缩相对应地进行位移；凸轮从动件(辊从动件)94，其与该位移部93相连接；凸轮部62d，其具有外周面62e，该外周面62e与凸轮从动件94压接而将压缩弹簧91压缩，并且该外周面62e的距腰轴61的距离沿着周向发生变化，该凸轮部62d形成在该旋转板62的周缘的一部分上；筒状容纳部95，其用于容纳决定部92、压缩弹簧91以及位移部93；凸轮从动件容纳部96，其与该筒状容纳部95相连接，用于容纳沿着压缩弹簧91的伸缩方向进行位移的凸轮从动件94。
压缩弹簧91由具有规定的弹簧系数的线圈状的构件(压缩螺旋弹簧)构成，其容纳在筒状容纳部95内。在容纳在筒状容纳部95内的压缩弹簧91的一端配置有金属制的圆柱状的决定部92。决定部92以与压缩弹簧91的一端相抵接的方式配置在筒状容纳部95内。在决定部92的外周面形成有螺旋状的螺纹 外周面92a，通过将该螺纹外周面92a与形成于筒状容纳部95的内周面的螺旋状的螺纹内周面95e螺纹接合，从而将决定部92固定在筒状容纳部95内。此外，在决定部92的端面形成有一字槽(未图示)，当将一字螺丝刀等工具插入到该槽中而使决定部92旋转时，决定部92在筒状容纳部95内上升或下降，从而调节压缩弹簧91的端部位置(即压缩弹簧91的弹簧压缩量)。此外，在筒状容纳部95的一个端部(顶端部)，以能够相对于筒状容纳部95装卸的状态安装有盖部97。盖部97用于将处于筒状容纳部95的顶端部的开口部95b封堵，在盖部97的外周面上设有能够与螺纹内周面95e螺纹接合的螺纹面。在对决定部92的位置(即压缩弹簧91的端部位置)进行调节时，将盖部97自筒状容纳部95拆卸，在适当地对决定部92的位置进行调节之后，再次安装盖部97而封堵筒状容纳部95的开口部95b。此外，在使用于行走辅助机1的转矩产生装置9中，存在比较频繁地对产生转矩进行调节的机会。例如，需要与使用者U的身体状况(患腿的功能恢复的程度、疲劳度等)、行走的场所(平坦的地面、倾斜的地面等)相对应地对所产生的转矩适当地进行微调。因此，如本实施方式那样，需要利用所述那样的结构来对用于决定压缩弹簧91的压缩量的决定部92的位置适当地进行调节。
位移部93配置于筒状容纳部95的另一个端部侧(根部侧)，其构成与压缩弹簧91的另一端相抵接且与决定部92之间夹持压缩弹簧91的结构。另外，位移部93成为能在筒状容纳部95内沿着压缩弹簧91的伸缩方向(筒状容纳部95的轴线方向)进行位移的部分。在该位移部93上安装有凸轮从动件94，该凸轮从动件94具有与凸轮部62d的外周面62e压接的辊部94a。辊部94a以相对于被固定在位移部93上的轴部94b旋转自如的状态安装于轴部94b。，当辊部94a的位置因凸轮部62d的外周面62e的形状而被上推时，位移部93与凸轮从动件94一起上升而将压缩弹簧91压缩。与此相对，当与凸轮部62d的外周面62e的形状相对应地辊部94a的位置下降时，因压缩弹簧91的伸长而位移部93和凸轮从动件94一起被压下。此外，在筒状容纳部95的根部侧设有用于容纳凸轮从动件94的辊部94a的凸轮从动件容纳部96。凸轮从动件94的辊部94a以 能够沿着筒状容纳部95的轴线方向(压缩弹簧91的伸缩方向)进行位移(升降)的方式容纳在该凸轮从动件容纳部96内。
凸轮部62d一体地形成于旋转板62，且由与旋转板62相同的金属材料构成。旋转板62如所述那样为大致圆盘状，旋转板62的周缘部分构成圆弧状。以被分配于该旋转板62的圆弧状的周缘部分的形式形成有凸轮部62d的外周面(凸轮面)62e。如图6所示，凸轮部62d虽然构成大致半圆形状，但大致设定为，自腰轴61的中心O起到外周面62e为止的距离自前方到后方去在整个周向上逐渐变大。另外，在本实施方式中，如图6所示，旋转板62以凸轮部62d朝向前方的斜下方的形式枢轴支承于腰轴61。例如，如图6所示，当对凸轮部62d的靠前侧的部分的半径r1和比该部分靠后侧的部分的半径r2进行比较时，半径r2较大。压缩弹簧91的弹簧压缩量随着凸轮部62d的半径变大而变大，其结果，绕腰轴61产生的转矩也变大。凸轮部62d设置在以相对于腰轴61旋转自如的状态枢轴支承于腰轴61的旋转板62上，并且，旋转板62如所述那样固定于安装板60。也就是说，凸轮部62d以相对于安装板60的安装位置(角度)被定位了的状态固定于安装板60。
此外，通过对旋转板62相对于安装板60的安装角度适当地调节，能够改变凸轮部62d的安装角度。具体而言，自设于旋转板62的多组(本实施方式的情况下，为5组)固定孔62c、62c中适当地选择与安装板60的固定孔60c、60c相重叠的固定孔62c、62c，进而能够在利用选择出的固定孔62c、62c和安装板60的固定孔60c、60c和规定的固定构件将旋转板62和安装板60固定，并且改变凸轮部62d的安装角度。当如此改变凸轮部62d的安装角度时，能够改变凸轮从动件94的辊部94a与凸轮部62d的外周面62e之间的相对位置关系。另外，凸轮从动件94的辊部94a成为如下结构：能够随着以腰轴61为中心在前后方向上旋转(摆动)的大腿连杆部3的动作而沿着凸轮部62d的外周面62e在前后方向上移动。
另外，如图6所示，凸轮部62d的前端62d1和后端62d2分别构成呈凸状隆起的形状。也就是说，在凸轮部62d的外周面62e被夹在前端62d1与后端62d2 之间的区间中，如上所述，自腰轴61的中心O起到外周面62e为止的距离随着自前方到后方去而逐渐变大。但是，前端62d1和后端62d2的所述距离被设定为大于除了前端62d1和后端62d2以外的其他部分的所述距离，从而不使凸轮从动件94的辊部94a越过前端62d1和后端62d2。
由转矩产生装置9产生的转矩作用于大腿连杆部3而使大腿连杆部3向前方移动。由于本实施方式的行走辅助机1具有转矩产生装置9，因此易于使大腿连杆部3和小腿连杆部4向前方摆出，并且，与此同时，使用者U的膝关节易于弯曲。其结果，使用者U在行走时不易跌倒。
在本实施方式的行走辅助机1中，大腿连杆部3的上端部3a与具有腰轴61的腰关节部6相连接，大腿连杆部3的下端部3b与具有膝轴71的膝关节部7相连接。并且，小腿连杆部4的上端部4a与具有膝轴71的膝关节部7相连接。因此，本实施方式的行走辅助机1成为具有大腿连杆部3和小腿连杆部4的双连杆系统。行走辅助机1以被动行走为基础，腰关节部6的腰轴61和膝关节部7的膝轴71均为单轴(俯仰轴)。
使用方法
在此，说明行走辅助机1的使用方法。首先，说明行走辅助机1的穿戴方法的一个例子。对于行走辅助机1，如图3所示，以将一个垫部21a贴在右侧的腰侧部U31上且将另一个垫部21b贴在左侧的腰侧部U32上的方式将腰穿戴带2穿戴在使用者U的腰U3上。腰穿戴带2以围着使用者U的腰U3缠绕的形式穿戴。对腰穿戴带2系紧程度进行调节，使得各垫部21a、21b分别贴紧于各腰侧部U31、U32。此外，通过对调节部22的右侧带部22a和左侧带部22b的长度适当地进行改变，能够调节腰穿戴带2的系紧程度。此外，使用者U既可以在坐在椅子等上的状态下穿戴这样的腰穿戴带2，也可以在立起的状态下穿戴这样的腰穿戴带2。
另外，优选的是，以使腰轴61的位置比使用者U的骨盆的大转子的位置略微向上方偏移的方式来穿戴腰穿戴带2。如上所述，利用面连接件将腰穿 戴带2和腰关节部6以能够装卸的状态相互固定起来。因此，通过对腰关节部6的安装板60的相对于腰穿戴带2(容纳部23)的安装位置适当地进行调节，能够将腰轴61的位置调节至期望的位置。例如，即存在因使用者U的不同而使腰U3极度弯曲的情况，也存在难以预先确定腰关节部6相对于腰穿戴带2的安装位置的情况。即使在这样的情况下，在本实施方式的行走辅助机1中，由于腰关节部6能够相对于腰穿戴带2装卸，因此也能够适当地调节腰轴61的位置。通过本申请发明者的研究而确认出：当使用者U如所述那样以使腰轴61的位置比大转子的位置略微向上方偏移的状态来穿戴行走辅助机1时，易于将力传递至右腿U1，从而能够使右腿U1以更为自然的形式摆出。
接着，使用者U以略微蹲下的状态将脚踝附近的部位插入到小腿穿戴部5内。之后，当使用者U在将小腿U12插入到小腿穿戴部5内的状态下抬起上身而维持立起的姿势时，小腿穿戴部5向上方移动而使小腿穿戴部5的内表面贴合于使用者U的小腿U12的前后侧，从而将小腿穿戴部5穿戴在小腿U12上。采用以上那样的方式来将行走辅助机1穿戴在使用者。此外，若穿戴上腰穿戴带2和小腿穿戴部5，则大腿接触部8会自动地贴在使用者U的大腿U11的规定部位上。这样，行走辅助机1的穿戴非常容易且还能够在数秒左右的时间内完成穿戴。此外，作为其他穿戴方法，还可以列举出例如如下方法：预先将行走辅助机1中的腰穿戴带2和除了腰穿戴带2以外的其他部分分离，在将腰穿戴带2和除了腰穿戴带2以外的其他部分分别穿戴在使用者U身上的基础上，利用面连接件将腰穿戴带2和除了腰穿戴带2以外的其他部分相互固定。
立起时
当使用者U以穿戴上行走辅助机1的状态在水平的地面X上立起时，大腿连杆部3和小腿连杆部4被沿着铅垂方向配置为大致笔直。若穿戴本实施方式的行走辅助机1，则通过由腰穿戴带2、小腿穿戴部5以及大腿接触部8构成的3点的支承效果，使用者U容易保持在利用作为患腿的右腿U1进行单脚站立时的平衡(左右方向上的平衡)，能够以稳定的状态立起。在本实施方式的 行走辅助机1中，如上所述，在大腿连杆部3上设有用于从外侧支承大腿U11的大腿接触部8。通过具有该大腿接触部8，从而提高右腿U1的稳定性并获得所述3点的支承效果，由此，容易保持在利用穿戴有行走辅助机1的右腿U1进行单脚站立时的平衡，能够以稳定的状态立起。此外，本申请发明者确认出：当在将大腿接触部8自大腿连杆部3拆卸下来的状态下仅利用右腿U1进行单腿站立时，使用者U的姿势会变得不稳定。但是，在其他实施方式中，也可以根据需要，在将大腿接触部8拆卸下来的状态下利用行走辅助机1。
此外，转矩产生装置9的筒状容纳部95以朝向前方的斜下方的方式设置为与腰关节部6的壳体63相连接的形式。因此，防止了在立起状态下的使用者U坐在椅子等上的情况下筒状容纳部95与椅子等相干涉。另外，防止了在行走状态的使用者U沿前后摆动手的情况下手与筒状容纳部95相干涉。
行走时
接着，说明穿戴有行走辅助机1的状态下的使用者U的行走。在人(使用者U)的行走中，在右腿U1与左腿U2之间交替地进行一个腿作为与地面接触的支承腿发挥功能且另一个腿作为离开地面的摆腿发挥功能这样的动作。图10是示意性地表示使用者U穿戴着行走辅助机1行走的情形的说明图。在图10中，示出了左腿(健全腿)U2作为支承腿与地面X相接触且穿戴有行走辅助机1的右腿(患腿)U1作为摆腿离开地面X的状态。能够看成是，本实施方式的行走辅助机1以被动行走为基础，将使用者的左腿U2经由腰U3(骨盆)与被穿戴在右腿U1上的行走辅助机1相连结。也就是说，腰穿戴带2的垫部21a具有将左腿(健全腿)U2的动作(力)经由以与垫部21a相对的形式安装的安装板60(腰关节部6)传递至大腿连杆部3、小腿连杆部4等的功能。其结果，通过左腿(健全腿)U2的动作，从而使被穿戴在右腿U1上的行走辅助机1自然进行腿运动即交替地重复进行摆腿的动作和支承腿的动作。也就是说，使用者U通过将作为健全腿的左腿U2的动作传递至被穿戴在右腿U1上的 行走辅助机1，从而利用行走辅助机1来辅助(assist)右腿U1的行走动作中的腿运动。
另外，如上所述，本实施方式的行走辅助机1具有基于凸轮－弹簧功能的转矩产生装置9。因此，在右腿U1进行摆腿时，利用转矩产生装置9所产生的转矩来更有力地促进右腿U1的摆出。这使用了储存于压缩弹簧91的弹性能量。此外，在右腿U1作为支承腿时的后半段动作内，弹性能量储存于压缩弹簧91。此时，能够抑制右腿U1倒向前方，其结果，能够减轻摆腿时的左腿U2与地面X相接触时的冲击。
此外，在右腿U1的摆出初期，需要避免使膝关节弯曲而与地面X相接触，以便防止跌倒。通过本申请发明者的研究而确认出：当将小腿穿戴部5以相对于小腿连杆部4的长度方向后倾的状态安装时，行走辅助机1的膝关节部7会先于右腿U1的膝关节弯曲。其结果，行走辅助机1成为能够引导右腿U1的腿运动的状态，能够将力(转矩)高效地传递至右腿U1，从而易于使右腿U1的膝关节弯曲。此时，还确认了：使用者U较强烈地感觉到脚被提起(膝关节较大地弯曲)。此外，小腿穿戴部5相对于小腿连杆部4的长度方向向后方倾斜的角度并没有特别限定，但优选为例如15°～30°。
另外，在本实施方式的行走辅助机1中，能够改变转矩产生装置9的转矩使用区域。图11是表示转矩产生装置9的转矩特性的说明图。图11所示的线图的横轴(凸轮从动件角度θ1)表示通过腰轴61的中心O的、凸轮部62d的中心线M与通过凸轮从动件94的中心和腰轴61的中心O这两者的直线C’所成的角θ1(°)(参照图6)。另外，所述线图的纵轴表示绕腰轴61产生的转矩(Nm)。
例如，在行走时，在上身(腰U3)直立的状态下，安装于被穿戴在腰U3上的腰穿戴带2的安装板60也同样地成为沿大致铅垂方向G直立的状态。在该状态下，凸轮从动件94被配置为相对于铅垂方向G向前方偏移20°的角度。并且，在该状态下，若对凸轮部62d的安装位置(旋转板62的安装位置)进行设定而使凸轮从动件94被配置为自凸轮部62d的中心线M向后方偏移－ 20°的角度，则在大腿连杆部3相对于铅垂方向自后方的－20°(绝对角度)摆出至前方的20°时，凸轮从动件94会在－40°到0°的范围内做动作，从而产生与θ1的该角度区间相对应的转矩。
与此相对，若对凸轮部62d的安装位置(旋转板62的安装位置)进行设定而使凸轮从动件94被配置为自凸轮部62d的中心线M向后方偏移－35°的角度，则在大腿连杆部3相对于铅垂方向自后方的－20°(绝对角度)摆出至前方的20°时，凸轮从动件94会在－55°到－15°的范围内做动作，从而产生与θ1的该角度区间相对应的转矩，由此能使用比所述产生转矩大的转矩区域。如上所述，通过改变凸轮从动件94相对于外周面62e移动的移动区间，能够改变转矩产生装置9的转矩使用区域。因而，使用者U通过根据使用状况等来适当地改变凸轮从动件94的移动区间，能够适当地调节转矩产生装置9的转矩使用区域。
另外，对于本实施方式的行走辅助机1而言，通过利用螺丝刀等工具来调节筒状容纳部95内6的决定部92的位置，能够适当地改变压缩弹簧91的弹簧压缩量。也就是说，通过改变决定部92的位置，能够容易地调节压缩弹簧91的弹簧压缩量，进而能够调节转矩产生装置9的产生转矩。
另外，本实施方式的行走辅助机1具有指导使用者U进行正确的行走动作的功能。本实施方式的行走辅助机1以被认为是最接近人的行走动作的被动行走的原理为基础。如本实施方式的使用者U那样，公知的是，在例如单腿(右腿U1)为患腿的情况下，即使使用者U欲进行正确的行走动作，但作为患腿的右腿U1也会在摆腿时一边划出向外侧扩展那样的圆弧一边自后方朝向前方做动作。然而，若穿戴本实施方式的行走辅助机1，则在使用者U的患腿(右腿U1)进行动作时，能够利用行走辅助机1来防止患腿(右腿U1)向外侧扩展并沿前后方向正确地引导患腿(右腿U1)。
效果
在本实施方式的行走辅助机1中，如上所述，大腿连杆部3包括通过将由 金属制板状构件加工成规定形状而成的一对构件(大腿内侧构件31和大腿外侧构件32)组合成筒状而构成的组合件。与由例如金属制的棒状构件构成的大腿连杆部相比，这样的大腿连杆部3为轻型，能够大大减轻使用者U的负担。另外，在本实施方式的行走辅助机1中，小腿连杆部4也采用与大腿连杆部3同样的结构。因此，与例如由金属制的棒状构件构成的小腿连杆部相比，小腿连杆部4也为轻型，能够大大减轻使用者U的负担。另外，如上所述，由于大腿连杆部3和小腿连杆部4均实现了轻型化，因此，本实施方式的行走辅助机1还便于搬运。
另外，在本实施方式的行走辅助机1中，对于大腿连杆部3而言，如上所述，各构件的内侧凸部31b和外侧凸部32b尤其作为用于提高大腿连杆部3的强度的增强构件发挥功能。因此，这样的大腿连杆部3成为确保行走辅助机1具有充分的强度并能够使行走辅助机1薄型化的构造。另外，在本实施方式的行走辅助机1中，由于小腿连杆部4也采用与大腿连杆部3同样的结构，因此，根据同样的理由，小腿连杆部4成为确保行走辅助机1具有充分的强度并能够使行走辅助机1薄型化的构造。
另外，由于本实施方式的行走辅助机1具有所述那样的结构的大腿连杆部3和小腿连杆部4，因此，使用者U能够在穿戴有行走辅助机1的状态下一边使腰U3旋转一边改变使用者U的朝向(前后方向)。例如，在使用者U穿戴有行走辅助机1的状态下想要以左肩向后方移动且右肩向前方移动(沿逆时针方向)的方式使身体(腰U3)旋转的情况(想要进行扭转的情况)下，也会分别对配置于右腿U1的大腿U11的侧方的大腿连杆部3、配置于右腿U1的小腿U12的侧方的小腿连杆部4施加扭转的力。但是，由于本实施方式的大腿连杆部3和小腿连杆部4均在某一程度上成为能够向扭转方向进行弹性变形的构造，因此，不易妨碍使用者U想要使身体(腰U3)旋转(想要进行扭转)的动作。因而，使用者U还能够与使身体(腰U3)如所述那样旋转的动作相连动地使穿戴有行走辅助机1的右腿U1移动。其结果，使用者U能够在穿戴 有行走辅助机1的状态下在狭小空间(例如，厨房的通路空间、洗手间的单室空间等)内以扭转身体的方式进行旋转移动。另外，使用者U1还能够在穿戴有行走辅助机1的状态下沿与所述情况相反的方向(即沿顺时针方向)旋转。
另外，可以说，本实施方式的行走辅助机1的指导使用者U进行正确的行走动作的功能强大。如上所述，本实施方式的行走辅助机1以被认为是最接近人的行走动作的被动行走的原理为基础。并且，如所述那样，本实施方式的行走辅助机1还包括具有能够沿扭转方向进行弹性变形的构造的大腿连杆部3和小腿连杆部4。因此，例如，即使穿戴有行走辅助机1的使用者U想要使作为患腿的右腿U1在摆腿时一边划出向外侧扩展那样的圆弧一边自后方朝向前方做动作，也能够在大腿连杆部3和小腿连杆部4所具有的弹性力的作用下，将该动作修正(限制)为以被动行走为基础的正确的动作。因而，可以说，行走辅助机1指导使用者U进行正确的行走动作的功能强大。
另外，在本实施方式的行走辅助机1中，转矩产生装置9所具有的凸轮部62d以能够相对于腰关节部6所具有的腰轴61沿前后方向旋转(摆动)的状态枢轴支承于腰关节部6所具有的腰轴61并设置在被固定于安装板60的旋转板62上。这样，通过不使凸轮部62d为单独的零件，而是将凸轮部62d一体地形成在将与大腿连杆部3相连接的腰关节部6和安装于腰穿戴带2的安装板60以能够相互旋转(摆动)的状态连接起来的零件(旋转板62)上，能够谋求削减转矩产生装置9的零件件数、使转矩产生装置9小型化、薄型化等。
另外，在本实施方式的行走辅助机1中，转矩产生装置9所具有的凸轮部62d为金属制的，因此能够抑制凸轮从动件94的辊部94a嵌入凸轮部62d。其结果，与凸轮部62d由树脂制的凸轮部等构成的情况相比，抑制了由转矩产生装置9产生的转矩因凸轮部62d而减少的情况。另外，通过使凸轮部62d由金属制成，还不易使凸轮部62d磨损。
另外，在本实施方式的行走辅助机1中，通过适当地改变旋转板62的相对于安装板60的安装角度，能够对转矩产生装置9所具有的凸轮部62d的相对 于凸轮从动件94的安装角度进行调节。如上所述，在本实施方式的情况下，在旋转板62设有5组固定孔62c、62c，各组之间以在旋转板62的周向上相互错开15°的状态配置。因此，在本实施方式的情况下，能够以每15°为单位来调节凸轮部62d的相对于凸轮从动件94的安装角度。
另外，在本实施方式的行走辅助机1中，构成膝关节部7的小腿侧膝关节部72和大腿侧膝关节部73能够在没有穿戴行走辅助机1时经由膝轴71(以膝轴71为中心)相互最大旋转360°。因此，例如，还能够以使小腿连杆部4和大腿连杆部3相互重叠的方式配置小腿连杆部4和大腿连杆部3。因而，还能够将本实施方式的行走辅助机1较小地折叠起来。
另外，在本实施方式的行走辅助机1中，腰穿戴带2成为以围着使用者U的腰U3缠绕的形式进行穿戴的结构。并且，腰穿戴带2具有自左右方向经由各垫部21a、21b夹持使用者U的腰U3那样的构造。另外，利用面连接件将腰关节部6所具有的安装板60安装在腰穿戴带2的容纳部23上。在具有这样的结构的本实施方式的行走辅助机1中，能够仅靠腰穿戴带2来支承行走辅助机1的大腿连杆部3、小腿连杆部4等。此外，在其他实施方式中，也可以辅助性地使用肩带，该肩带是两端连接于腰穿戴带2的带状构件，其悬挂在使用者U的肩上。
扭转特性
在此，说明本实施方式的行走辅助机1的大腿连杆部3和小腿连杆部4的扭转特性。如所述那样，大腿连杆部3和小腿连杆部4包括通过将由较薄的金属制板材构成的两个长条状的加工构件以在内部具有空间的方式组合成筒状(柱状)(以下，有时称作“中空腿构件”)而构成的组合件。
人(使用者U)的下肢通常能够自朝向正面的状态分别向外侧和内侧在大约40°～50°的范围内进行扭转(转动)。另外，人的下肢通常能够产生1Nm左右的扭矩。行走辅助机1的大腿连杆部3和小腿连杆部4能够以在这样的人(使用者U)的下肢的扭转范围内以沿着长度方向延伸的轴线(旋转轴)为 中心向左右两方向扭转的方式进行弹性变形。
图12是表示中空腿构件中的扭转角θ(°)与所产生的扭矩τ(Nm)之间的关系的线图的说明图。图12的线图的横轴表示扭转角θ(°)，图12的线图的纵轴表示扭矩τ(Nm)。图12所示的直线X1同中空腿构件的扭转角θ(°)与所产生的扭矩τ(Nm)之间的关系相对应。作为中空腿构件，使用了用于大腿连杆部3的构件(长度40cm)。
另外，若所扭转角θ(°)在0≤θ≤70的范围内，则中空腿构件能够进行弹性变形，当扭转角θ超过该范围时，中空腿构件会进行塑性变形。如图12所示，根据通常人所产生的扭矩的范围(≤1Nm)，使中空腿构件能够扭转的角度(扭转角)θ(°)在0≤θ≤50的范围内。当考虑到偏差时，能够进行弹性变形的范围、即，使中空刚构件能够以沿着长度方向延伸的轴线为中心弹性地进行扭转的扭转角θ(°)在0≤θ≤70的范围内。因此，若在该范围内，则能够以可弹性变形的状态来使用中空腿构件。
另外，在图12中，作为比较对象，还示出了对铝材切削而形成的实心腿构件的情况下的线图X2。如图12所示，相对于人所产生的扭矩的范围(≤1Nm)，实心腿构件能够扭转的角度(扭转角)θ(°)大致为0。可知，当扭转角θ(°)在这样的范围内时，不能自实心腿构件获得扭转的效果。
也就是说，行走辅助机1的大腿连杆部3和小腿连杆部4具有在人(使用者U)的行走时(还包括方向转换)易于适度地扭转且易于使扭转适度地恢复的特性(扭转刚性)。其结果，不会约束穿戴有行走辅助机1的使用者U的行走动作且能够矫正使用者U的行走动作。
此外，当如所述比较对象(实心腿构件)的情况那样大腿连杆部和小腿连杆部的扭转刚性过高时，仅靠1Nm左右的转矩，无法使腿(下肢)充分地扭转，扭转动作被约束。与此相对，当大腿连杆部和小腿连杆部的扭转刚性过低时，不能产生适当的转矩以使人(使用者U)的腿(下肢)恢复至标准的位置，而保持扭转后的状态。
根据以上情况，优选行走辅助机1的大腿连杆部3和小腿连杆部4分别能 够以沿着长度方向延伸的轴线为中心在+70°～－70°的范围内弹性地扭转。此外，在此，以+表示向腿(下肢)的外侧扭转的情况，以－表示向腿(下肢)的内侧扭转的情况。
实施方式2
接着，参照图13说明本发明的实施方式2。图13是自实施方式2的行走辅助机的后方观察的状态下的大腿接触部8A的放大图。在本实施方式的行走辅助机中，将包括弹性体的大腿接触部8A用作贴在使用者U的大腿U11上的部分。该大腿接触部8A例如包括以覆盖实施方式1的大腿接触部8的表面的方式安装弹性体而构成的构件。作为用于该大腿接触部8A的弹性体，其特别优选为由易于追随大腿U11的表面形状的延迟弹性型的树脂发泡体构成的弹性体。例如，也可以将用于Tempur(注册商标)的弹性体加工成规定形状而成的构件用作本实施方式的弹性体。包括这样的弹性体的大腿接触部8A能够抑制在穿戴有行走辅助机时力过度集中于大腿U11的情况。因而，即使大腿接触部8A与大腿U11相接触，使用者U也不易感觉到因接触而产生的疼痛。此外，在其他实施方式中，也可以将由形成得比实施方式1的大腿接触部8小一圈的物体等构成并在固定于大腿连杆部3的芯材上安装所述弹性体而成的构件用作大腿接触部。此外，本实施方式的行走辅助机中的除了大腿接触部8A以外的其他结构与实施方式1相同。
实施方式3
接着，参照图14和图15说明本发明的实施方式3。图14是从前方观察实施方式3的行走辅助机所使用的小腿穿戴部5A的说明图。另外，图15是从上方观察实施方式3的行走辅助机所使用的小腿穿戴部5A的说明图。此外，本实施方式的行走辅助机中的除了小腿穿戴部5A以外的其他结构与实施方式1相同。小腿穿戴部(胫套)5A是被穿戴在使用者U的右腿U1的小腿U12上的部分，整体上构成大致U字状且构成自前后方向包住小腿U12那样的筒形状。 将如此构成筒形状的部分称作小腿穿戴部5A的主体部50A。主体部50A构成自上方朝向下方去顶端略微变细的形状(锥状)。另外，在自固定于小腿连杆部4的外侧(右侧)观察该小腿穿戴部5A的主体部50A于平面上时，也可以说，主体部50A是构成将在内侧具有开口5Aa的环状(日文：ループ状)构件以自能前后方向包住使用者的小腿U12的方式弯曲而成的形状。并且，主体部50A具有以将开口5Aa夹在中间而分成上下两层的方式配置的部分。在构成分成上下两层地配置的环状的主体部50A中的仅下层部分50A2与固定于小腿连杆部4的基部52A相连接，上层部分50A1成为与基部52A分离的状态。因此，在上层部分50A1与基部52A之间形成有间隙5Ac。
如图15所示，在构成筒形状的主体部50A的内侧具有沿上下方向延伸的空间5Ab，将小腿U12容纳在该空间5Ab内。此外，在主体部50A的前方部分的端部与后方部分的端部之间具有沿着上下方向延伸的间隙5Ad，小腿U12能够自该间隙相对于小腿穿戴部5A的主体部50A(即空间5Ab)装卸。本实施方式的小腿穿戴部5A包括通过将合成树脂加工成规定形状而构成的构件，其具有适度的强度和适度的弹性。并且，在本实施方式的小腿穿戴部5A中，主体部50A中的上层部分50A1成为能够相对于固定于小腿连杆部4的基部52A分离而能够在某一程度上沿前后左右和上下移动的构造。因此，小腿穿戴部5A的主体部50A能够以适度略微张开的状态贴紧于小腿U12，且主体部50A的上层部分50A1能够与小腿U12的动作相对应地在某一程度上沿前后左右移动。在本实施方式的小腿穿戴部5A中，容许使用者U的小腿U12(尤其是小腿U12的上方部分)相对于小腿连杆部4在某一程度上沿前后左右做动作。其结果，在本实施方式的行走辅助机中，能够抑制因小腿穿戴部5A过度地抵接于使用者U的小腿U12(前方的胫部分、后方的小腿肚部分)而使小腿U12产生疼痛。
此外，能够考虑使用者U的小腿U12的大小、形状、位置等来对小腿穿戴部5A的大小、强度、弹性等诸多条件进行适当设定。利用两个螺纹状的固 定构件51A、51A将小腿穿戴部5A以能够拆卸的状态固定于小腿连杆部4的内侧。各螺纹状的固定构件51A、51A贯穿被设置在小腿连杆部4上的通孔42d、41d而固定于小腿连杆部4。以将各螺纹状的固定构件51A、51A的顶端插入到小腿穿戴部5A的基部52A的形式将固定构件51A、51A旋装。
实施方式4
接着，参照图16和图17说明本发明的实施方式4。图16是表示实施方式4的行走辅助机所使用的凸轮调节装置100的立体图，图17是从内侧观察实施方式4的行走辅助机所使用的凸轮调节装置100的侧视图。本实施方式的行走辅助机包括用于对形成于旋转板62B的凸轮部62Bd与凸轮从动件94B的辊部94Ba之间的相对位置关系进行调节的凸轮调节装置100。凸轮调节装置100主要包括伺服马达101、第1带轮102、同步带103以及第2带轮104。
在本实施方式的行走辅助机中，与实施方式1同样地，腰关节部6B所具有的腰轴61B的一端固定于壳体63B。但是，在本实施方式的情况下，腰轴61B的另一端固定于安装板60B。与实施方式1同样地，本实施方式的安装板60B也以上端部分容纳在腰穿戴带2的容纳部23内的形式安装。另外，虽然本实施方式的旋转板62B与实施方式1同样地被腰轴61B枢轴支承为能够沿前后方向旋转(摆动)的状态，但其没有固定于安装板60B。并且，第2带轮(齿状带轮)104也枢轴支承于本实施方式的腰轴61B。第2带轮104配置于旋转板62B与安装板60B之间。另外，第2带轮104固定于旋转板62B。也就是说，当第2带轮104在腰轴61B上旋转时，旋转板62B也同时旋转。此外，旋转板62B的主体部62Ba的外观形状与实施方式1相同。也就是说，在本实施方式的旋转板62B上也形成有与实施方式1同样的凸轮部62Bd、外周面(凸轮面)62Be等。在第2带轮104上架设有同步带(齿状带)103。
如图16所示，伺服马达101安装于腰穿戴带2的后方部分(主体部21的后方部分)。伺服马达101利用自未图示的电源装置供给的电力来使驱动轴(未图示)旋转。另外，伺服马达101根据来自未图示的控制装置的指令对驱动 轴的旋转进行控制。在伺服马达101所具有的驱动轴的顶端安装有第1带轮102。该第1带轮102的直径被设定为小于第2带轮104的直径。并且，在第1带轮102上也架设有同步带103。也就是说，当对伺服马达101的驱动轴进行旋转驱动而使第1带轮102旋转时，架设于第1带轮102的同步带103会连动地旋转，进而使架设有同步带103的第2带轮104旋转。也就是说，当第2带轮104旋转时，固定于第2带轮104的旋转板62B也旋转，从而设于旋转板62B的凸轮部62Bd的相对于凸轮从动件94B(辊部94Ba)的位置改变。
例如，在控制装置(未图示)接收到由使用者U输入的规定信号而向伺服马达101发送驱动信号时，伺服马达101的驱动轴进行旋转驱动而利用同步带103使第2带轮104旋转，使得凸轮部62Bd的相对于凸轮从动件94B(辊部94Ba)的位置偏移规定角度。通过这样设置，在本实施方式的行走辅助机中，也能够利用凸轮调节装置100来改变转矩产生装置9B的转矩使用区域。也就是说，在本实施方式中，能够在不拆解行走辅助机的腰关节部6B的情况下改变转矩使用区域。
此外，本实施方式的转矩产生装置9B的转矩特性与图11所示的实施方式1的转矩特性相同。利用将图11所示的线图的横轴(凸轮从动件角度θ1)替换成凸轮从动件角度θ2(通过腰轴61B的中心O的凸轮部62Bd的中心线M与通过凸轮从动件94B的中心和腰轴61B的中心O这两者的直线所成的角(°))后的线图来表示转矩产生装置9B的转矩特性。
同样地，在本实施方式中，例如，在行走时，在上身(腰U3)直立的状态下，安装于被穿戴在腰U3上的腰穿戴带2的安装板60B也同样地成为沿大致铅垂方向直立的状态。在该状态下，与实施方式1同样地，凸轮从动件94B被配置为相对于铅垂方向G向前方偏移20°的角度。并且，在该状态下，若对凸轮部62Bd的安装位置(旋转板62的安装位置)进行设定而使凸轮从动件94B被配置为自凸轮部62Bd的中心线M向后方偏移－20°的角度，则在大腿连杆部3相对于铅垂方向自后方的－20°(绝对角度)摆出至前方的20°的范围内时，与实施方式1同样地，凸轮从动件94B会从0°动作至－40°，从而产生与θ2 的该角度区间相对应的转矩。
与此相对，若对伺服马达101进行驱动而使第2带轮104旋转从而改变凸轮部62Bd的安装位置(旋转板62B的安装位置)、使得凸轮从动件94B被配置为自凸轮部62d的中心线M向后方偏移－40°的角度，则在大腿连杆部3相对于铅垂方向自后方的－20°(绝对角度)摆出至前方的20°时，凸轮从动件94B会从－20°动作至－60°，从而产生与θ2的该角度区间相对应的转矩，由此能使用比所述产生转矩大的转矩区域。如上所述，通过利用凸轮调节装置10来改变凸轮从动件B94相对于外周面62Be移动的移动区间，即使在行走中，也能够自动且容易地改变转矩产生装置9B的转矩使用区域。
实施方式5
接着，参照图18～图20说明本发明的实施方式5。图18是实施方式5的行走辅助机1A的侧视图。本实施方式的行走辅助机1A主要包括腰穿戴带2、大腿连杆部3A、小腿连杆部4A、小腿穿戴部5A、腰关节部6A、膝关节部7A、大腿接触部8A以及转矩产生装置9。此外，行走辅助机1A所具有的腰穿戴带2和转矩产生装置9与实施方式1的腰穿戴带2和转矩产生装置9相同。
在本实施方式的行走辅助机1A中，大腿连杆部3A和小腿连杆部4A构成为能够自组件化了的腰关节部6A、膝关节部7A拆卸下来。图19是实施方式5的大腿连杆部3A的侧视图。与实施方式1同样地，大腿连杆部3A和小腿连杆部4A包括通过将金属板加工成规定形状而构成的构件。具体而言，大腿连杆部3A包括通过将大腿内侧构件31A和大腿外侧构件32A以彼此相对的状态进行组合而构成的组合件。大腿连杆部3A包括一对筒柱部33A、34A和配置于一对筒柱部33A、34之间的、用于将筒柱部33A、34A彼此连结起来的板状的连结部35A。另外，小腿连杆部4A包括通过将小腿内侧构件41A和小腿外侧构件42A以彼此相对的状态进行组合而构成的组合件。小腿连杆部4A包括一对筒柱部43A、44A和配置于一对筒柱部43A、44A之间的、用于将筒柱部43A、44A彼此连结起来的板状的连结部45A。
大腿连杆部3A的上端部3Aa以能够相对于腰关节部6A的保持部65A拆卸的状态安装于腰关节部6A的保持部65A。另外，大腿连杆部3A的下端部3Ab以能够相对于膝关节部7A的大腿侧膝关节部73A拆卸的状态安装于膝关节部7A的大腿侧膝关节部73A。另外，小腿连杆部4A的上端部4Aa以能够相对于膝关节部7A的小腿侧膝关节部72A拆卸的状态安装于膝关节部7A的小腿侧膝关节部72A。此外，膝关节部7A所具有的膝轴71和固定构件74的构造与实施方式1的膝轴71和固定构件74的构造相同。
图20是实施方式5的行走辅助机1A中的膝关节部7A附近的分解立体图。在此，参照图20等来说明大腿连杆部3A的下端部3Ab和膝关节部7A的大腿侧膝关节部73A之间的安装构造。大腿侧膝关节部73A主要包括：主体部73Aa，其是与小腿侧膝关节部72A重叠的部分，构成大致圆盘状；以及保持部73Ab，其是与该主体部73Aa的上端相连接的部分，用于保持大腿连杆部3A的下端部3Ab。
保持部73Ab包括竖立设置在主体部73Aa上的第1保持部173Ab和相对于该第1保持部173Ab独立设置的第2保持部273Ab。保持部73Ab以在第1保持部173Ab与第2保持部273Ab之间夹持大腿连杆部3A的下端部3Ab的形式来保持下端部3Ab。大腿连杆部3A的下端部3Ab(下端面)被保持为与主体部73Aa的竖立设置有第1保持部173Ab的上表面73Aa1相抵接的状态。
在第1保持部173Ab与第2保持部273Ab之间具有用于容纳大腿连杆部3A的下端部3Ab的间隙73Ac。该间隙73Ac的大小与下端部3Ab的厚度相当。在第1保持部173Ab上设有凸部173Ab1。凸部173Ab1嵌入到由大腿连杆部3A的筒柱部33A、34A和板状的连结部35A形成的槽状部分中。另外，在第2保持部273Ab上也设有凸部273Ab1，凸部273Ab1嵌入到由大腿连杆部3A的筒柱部33A、34A和板状的连结部35A形成的槽状部分中。
第1保持部173Ab具有贯穿凸部173Ab1的通孔173Ab2。另外，第2保持部273Ab具有贯穿凸部273Ab1的螺纹孔273Ab2。并且，在大腿连杆部3A的下端部3Ab设有贯穿连结部35A的通孔232Ad。以使螺纹件273穿过通孔 173Ab2、通孔232Ad以及螺纹孔273Ab2的形式进行旋装。这样，以利用螺纹件273将大腿连杆部3A的下端部3Ab夹持在第1保持部173Ab与第2保持部273Ab之间的形式利用保持部73Ab来保持下端部3Ab。此外，通过松开螺纹件273而将螺纹件273自通孔173Ab2、通孔232Ad以及螺纹孔273Ab2拔出，能够易于将大腿连杆部3A自保持部73Ab拆卸下来。
接着，参照图20等说明小腿连杆部4A的上端部4Aa与膝关节部7A的小腿侧膝关节部72A之间的安装构造。小腿侧膝关节部72A主要包括：主体部72Aa，其是与大腿侧膝关节部73A重叠的部分，构成大致圆盘状；以及保持部72Ab，其是与该主体部72Aa的下端相连接的部分，用于保持小腿连杆部4A的上端部4Aa。
小腿侧膝关节部72A中的保持部72Ab的基本结构与所述大腿侧膝关节部73A中的保持部73Ab的基本结构相同。具体而言，保持部72Ab包括设于主体部72Aa的下端的第1保持部172Ab和相对于该第1保持部172Ab独立设置的第2保持部272Ab。保持部72Ab以在第1保持部172Ab与第2保持部272Ab之间夹持小腿连杆部4A的上端部4Aa的形式来保持上端部4Aa。小腿连杆部4A的上端部4Aa(上端面)被保持为与主体部72Aa的竖立设置有朝下的第1保持部172Ab的下表面72Aa1相抵接的状态。
第1保持部172Ab包括凸部172Ab1和通孔172Ab2，第2保持部272Ab包括凸部272Ab1和螺纹孔272Ab2。另外，在第1保持部172Ab与第2保持部272Ab之间具有用于容纳小腿连杆部4A的上端部4Aa的间隙72Ac。该间隙72Ac的大小与上端部4Aa的厚度相当。并且，在小腿连杆部4A的上端部4Aa设有贯穿连结部45A的通孔142Ad。
以使螺纹件272穿过通孔172Ab2、通孔142Ad以及螺纹孔272Ab2的形式进行旋装。这样，利用螺纹件272的同时，利用保持部72Ab以将小腿连杆部4A的上端部4Aa夹持在第1保持部173Ab与第2保持部273Ab之间的形式保持上端部4Aa。此外，通过松开螺纹件272而将螺纹件272自通孔172Ab2、通孔142Ad以及螺纹孔272Ab2拔出，能够易于将小腿连杆部4A自保持部72Ab拆 卸下来。
另外，腰关节部6A的保持部65A具有与所述小腿侧膝关节部72A的保持部72Ab相同的构造，保持部65A将大腿连杆部3A的上端部3Aa保持为能够拆卸的状态。在大腿连杆部3A的上端部3Aa上设有在向腰关节部6A的保持部65A进行安装时使用的通孔132Ad。
此外，如图18所示，在小腿连杆部4A的下端部4Ab覆盖有与实施方式1相同种类的保护盖10A。保护盖10A成为能够相对于小腿连杆部4A的下端部4Ab装卸(装卸自如)的状态。
在本实施方式的行走辅助机1A中，能够将大腿连杆部3A和小腿连杆部4A分别更换为其他的大腿连杆部和小腿连杆部。例如，作为大腿连杆部3A，预先准备长度方向上的长度每隔20mm互不相同的7种大腿连杆部(大腿连杆部组的一个例子)。具体而言，预先准备了全长分别为200mm、220mm、240mm、260mm、280mm、300mm以及320mm的各大腿连杆部3A。另外，作为小腿连杆部4A，预先准备了长度方向上的长度每隔60mm互不相同的两种小腿连杆部(小腿连杆部组的一个例子)。具体而言，预先准备了全长分别为200mm和260mm的各小腿连杆部4A。能够根据存在需求的使用者的体格来适当地设定所述那样预先准备的大腿连杆部3A和小腿连杆部4A的种类。这是以日本人的体格为基础进行设定的，能够应对大部分的日本使用者。对于日本人以外人种，也能够通过重新设定所述全长的最大值、最小值来进行应对。
使用者、医生、理疗医生等实施者等从多种大腿连杆部3A之中选择1种大腿连杆部3A，并将所选择的大腿连杆部3A应用于行走辅助机1A。另外，使用者、所述实施者等从多种小腿连杆部4A之中选择1种小腿连杆部4A，并将所选择的小腿连杆部4A应用于行走辅助机1A。
组件化
如本实施方式那样，通过使大腿连杆部3A和小腿连杆部4A构成为能够 相对于组件化了的腰关节部6A和膝关节部7A装卸(自如)，从而能够根据使用者的要求(例如，使用者的身体尺寸)来适当地设定大腿连杆部和小腿连杆部的长度。
此外，在其他实施方式中，也可以将行走辅助机1A的大腿连杆部3A、小腿连杆部4A分别更换为相同种类的大腿连杆部3A、小腿连杆部4A(例如，相同种类(尺寸)的新品的大腿连杆部3A、小腿连杆部4A)。
另外，考虑到使用者的小腿(还存在具有下肢矫形器(日文：下肢装具)的情况)的大小、形状等，能够从周长等不同的多种小腿穿戴部5A(小腿穿戴部组)中适当地选择小腿穿戴部5A。
实施方式6
接着，参照图21～图27说明本发明的实施方式6。在本实施方式中，说明装有配重(weight)的行走辅助机。图21是装有配重200的行走辅助机1A的侧视图。在图21中，示出了在所述实施方式5的行走辅助机1A上装有配重200的状态。
配重200分别安装于行走辅助机1A的大腿连杆部3A和小腿连杆部4A。有时，将安装于大腿连杆部3A的配重200特别表示为配重200a，将安装于小腿连杆部4A的配重200特别表示为配重200b。
图22是安装于大腿连杆部3A的配重200a的放大图，图23是图22的C－C’剖视图。配重200a在整体上构成呈细长状延伸的棒状，其以嵌入由大腿连杆部3A的筒柱部33A、34A和连结部35A形成的槽状部分的形式进行安装。在配重200a上设有能够嵌入到大腿连杆部3A的槽状部分的凸部201。
配重200a主要由黄铜等金属系材料构成。在本实施方式的情况下，配重200a内置有磁体(未图示)，其以磁力吸附在金属制的大腿连杆部3A上。并且，利用呈大致半圆弧状的固定构件210a(210)将配重200a固定于大腿连杆部3A。固定构件210a(210)由塑料材料、金属材料等构成。如图23所示，固定构件210a(210)的两端部211、211以彼此相对的形式分别构成呈钩状 弯曲的形状。通过将两端部211、211以弹性变形的方式钩挂在大腿连杆部3A的端部上，从而将固定构件210a(210)固定于大腿连杆部3A。并且，配重200a成为被夹持在固定构件210a(210)与大腿连杆部3A之间的形式。另外，当施加使固定构件210a(210)离开大腿连杆部3A的力时，端部211会向外侧进行弹性变形，从而能够易于将固定构件210a(210)拆卸。通过这样设置，能够将配重200a以相对于大腿连杆部3A装卸自如的状态安装于大腿连杆部3A。
另外，安装于小腿连杆部4A的配重200b的基本结构与所述大腿连杆部3A用的配重200a相同，利用固定构件210b(210)将配重200b安装于小腿连杆部4A。
此外，在其他实施方式中，也可以不在配重200上设置磁体，也可以是，例如，仅利用所述固定构件210将配重200安装于大腿连杆部3A、小腿连杆部4A的规定部位。
在本实施方式的情况下，安装于大腿连杆部3A的配重200a的重量为130g，安装于小腿连杆部4A的配重200b的重量为60g。安装于大腿连杆部3A的配重200a的重量和安装于小腿连杆部4A的配重200b的重量能够根据使用者的要求而适当地变更。例如，能够根据要穿戴行走辅助机的使用者的患腿的状态由使用者自身或医生、理疗医生等实施者与使用者的症状、行走状态相对应地从重量不同的多种配重(配重组)之中适当地选择。此外，配重200既可以安装于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A这两者，也可以仅安装于大腿连杆部3A或小腿连杆部4A。
另外，配重200a的在大腿连杆部3A上的安装位置既可以位于大腿连杆部3A的上端部3Aa侧，也可以位于大腿连杆部3A的下端部3Ab侧。另外，配重200a的所述安装位置也可以位于大腿连杆部3A的中央部分。也就是说，配重200a的所述安装位置并不受特别限定，能够由使用者自身或医生、理疗医生等实施者与使用者的症状、行走状态相对应地适当地设定。
针对带配重的行走辅助机的运动的模拟
在此，利用计算机对装有配重的行走辅助机中的大腿连杆部和小腿连杆部的各动作进行了模拟。模拟条件如下。
图24是对行走辅助机进行模仿时的双连杆模式的说明图。在图24中，示出了绕腰轴61的中心O摆动的大腿连杆部3A与通过膝轴71的中心P的铅垂线G1之间的角度(绝对角度)θ10、和绕膝轴71的中心P相互摆动的大腿连杆部3A与小腿连杆部4A之间的角度(相对角度)θ20。此外，图24中所示的箭头F的朝向是行走辅助机的前方。如图24所示，使用模仿了行走辅助机1A的大腿连杆部3A和小腿连杆部4A的双连杆模式(双摆模式)进行了模拟。双连杆模式的大腿连杆部3A和小腿连杆部4A的长度分别为320mm和260mm。大腿连杆部3A和小腿连杆部4A的重量分别为100g和70g。安装于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A的配重的重量分别为130g和60g。在模拟中，大腿连杆部3A和小腿连杆部4A均为笔直的状态，且在使该笔直的状态的大腿连杆部3A和小腿连杆部4A自铅垂方向向后方倾斜了10°的初始状态下绕腰轴61的中心O施加转矩而使大腿连杆部3A和小腿连杆部4A进行了双摆运动。在此，在大腿连杆部3A以30°的幅度摆动期间，转矩从1Nm减少至0Nm(参照图25)。此外，模拟是以在大腿连杆部3A和小腿连杆部4A各自的上端侧、中央部分、以及下端侧设定了配重的3种方式进行的。
图25是表示绕腰轴61的中心O摆动的大腿连杆部3A与通过膝轴71的中心P的铅垂线G1之间的角度(绝对角度)θ10随时间变化的线图和表示绕膝轴71的中心P相互摆动的大腿连杆部3A与小腿连杆部4A之间的角度(相对角度)θ20随时间变化的线图的说明图。此外，对于绕腰轴61的中心O摆动的大腿连杆部3A与通过膝轴71的中心P的铅垂线G1之间的角度(绝对角度)θ10，利用+来表示大腿连杆部3A相对于铅垂线G1位于前方的情况，相反地，利用－来表示大腿连杆部3A相对于铅垂线G1位于后方的情况(参照图24)。并且，图25中的附图标记L1是配重均设定于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A各自的上端侧的情况，附图标记L2是配重均设定于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A 各自的中央部分的情况，附图标记L3是配重均设定于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A各自的下端侧的情况。
另外，对于绕膝轴71的中心P相互摆动的大腿连杆部3A与小腿连杆部4A之间的角度(相对角度)θ20，在大腿连杆部3A和小腿连杆部4A在一直线上排列的情况下，角度θ20为0°。并且，当大腿连杆部3A和小腿连杆部4A相互接近时，θ20的值大于0°。图25中的附图标记L11是配重均设定于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A各自的上端侧的情况，附图标记L12是配重均设定于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A各自的中央部分的情况，附图标记L13是配重均设定于大腿连杆部3A和小腿连杆部4A各自的下端侧的情况。
如图25所示，当配重位于上端侧和中央部分时，大腿连杆部3A的摆动角度θ10随时间变化(线图的倾斜)略微变大，并且膝角度θ20的最大值变大，行走的间距(时间)变短。另一方面，当配重位于下端侧时，膝角度θ20的最大值变小，行走的间距(时间)变长。如上所述，行走辅助机为无动力方式，但能够根据配重的设置部位的不同来使摆动模式变化。因而，通过与使用者的症状、行走状态相对应地谋求适于行走辅助机的重量平衡(配重的重量、配重的安装位置的平衡)，能够期待改善行走的效果。
针对带配重的行走辅助机的运动的实际测量
接着，让使用者在穿戴着带配重的行走辅助机的状态下行走，利用以下所示的步骤对该行走时的行走辅助机中的大腿连杆部和小腿连杆部的动作进行了分析。
在图21所示的带配重的行走辅助机1A中，在腰关节部(腰轴)、膝关节部(膝轴)、以及小腿连杆部4A的下端部(保护盖10A)上分别安装了标记(日文：マーカー)。安装有标记的所述行走辅助机1A被穿戴在使用者(测试对象)的右腿上并让使用者行走。此外，行走辅助机1A的大腿连杆部3A的长度为320mm，在大腿连杆部3A的靠上端侧的位置上安装有重量190g的配重。另外，小腿连杆部4A的长度为260mm，在小腿连杆部4A的靠上端侧的 位置安装有重量190g的配重。
接着，利用高速度照相机对穿戴着所述行走辅助机1A行走的使用者进行拍摄，取得了所述行走辅助机1A的运动图像。从取得的运动图像(图像数据)中提取各标记的轨迹数据，根据该提取结果取得了绕腰轴61的中心O摆动的大腿连杆部3A与通过膝轴71的中心P的铅垂线G1之间的角度(绝对角度)θ10随时间变化的数据、和绕膝轴71的中心P相互摆动的大腿连杆部3A与小腿连杆部4A之间的角度(相对角度)θ20随时间变化的数据。此外，角度θ10和角度θ20的取得方法与所述模拟中的角度的取得方法相同(参照图24)。
另外，作为所述角度θ10和所述角度θ20，取得了与行走的1个周期相对应的数据。另外，在本实施方式的情况下，将穿戴有所述行走辅助机1A的右腿放在后方地面上且将左腿放在前方地面上的状态下的双脚支承期(DS：Double support phase)作为行走周期的开始。图26是示意性地表示行走周期的说明图。将取得的所述角度θ10和所述角度θ20的数据以线图的形式表示在图27中。另外，作为比较对象，还同样地取得了在拆卸了配重的状态下的行走辅助机1A中的所述角度θ10和所述角度θ20的数据。将这些数据也以线图的形式表示在图27中。
图27中的附图标记L21(实线)是具有配重的状态下的行走辅助机1A中的θ20(膝角度)的数据(线图)，L22(虚线)是不具有配重的状态下的行走辅助机1A中的θ20(膝角度)的数据(线图)。另外，图27中的附图标记L31(实线)是具有配重的状态下的行走辅助机1A中的θ10(大腿连杆部的摆动角度)的数据(线图)，附图标记L32(虚线)是不具有配重的状态下的行走辅助机1A中的θ10(大腿连杆部的摆动角度)的数据(线图)。此外，在图27中所示的期间t1表示具有配重的情况下的双脚支承期，期间t2表示不具有配重的情况下的双脚支承期。
如图27所示，在行走辅助机1A为摆腿期时，与不具有配重的情况相比，具有配重的情况的角度θ20(膝角度)的最大值略微变小(参照图27的0.2秒～0.4秒附近)，另外，角度θ10(大腿连杆部的摆动角度)随时间的变化(线 图的倾斜)略微变大(图27的0.2秒前后)。就身体感觉而言，在具有配重的情况下，与脚被提起的感觉相比，脚被向前方摆出而使步幅扩大的感觉更强烈。此外，对于此时的脚的移动量，在不具有配重的情况下为123cm，在具有配重的情况下为134cm。另外，与不具有配重的情况相比，在具有配重的情况下，行走的间距(时间)变短。通过穿戴行走辅助机1A，能够使步幅扩大而速度良好地行走，这是行走的一个改善效果。
其他实施方式
本发明并不限定于利用所述叙述和附图说明的实施方式，例如如下那样的实施方式也包含在本发明的保护范围内。
(1)在所述实施方式中，例示了被穿戴在右腿上的方式的行走辅助机，但在其他实施方式中，也可以相反地将行走辅助机穿戴在左腿上。
(2)在所述实施方式中，仅在单腿(右腿)上穿戴有行走辅助机，但在其他实施方式中，也可以是，例如，使用在1个腰穿戴带的左右分别安装左右的行走辅助机而成的行走辅助机。
(3)所述实施方式的行走辅助机成为将大腿连杆部和小腿连杆部经由膝关节部相互连接的结构，但在其他实施方式中，也可以是，例如，将实施方式1的行走辅助机中的膝关节部、小腿连杆部、小腿穿戴部等省略后的结构的行走辅助机用作行走辅助机。即使是这样的行走辅助机，也能够对穿戴行走辅助机的使用者的腿(例如右腿)进行在行走动作中的腿运动的辅助(assist)。此外，在该情况下，优选在大腿接触部8上设置带并将该带缠绕在大腿U11上。
(4)所述实施方式成为将大腿接触部安装于大腿连杆部的结构，但在其他实施方式中，也可以省略大腿接触部。
(5)在所述实施方式中，安装板利用面连接件安装于腰穿戴带，但在其他实施方式中，也可以利用其他的公知的安装部件来进行安装。此外，如所述实施方式那样，优选安装板以能够相对于腰穿戴带装卸的方式安装于腰 穿戴带。
(6)在所述实施方式3的小腿穿戴部5A中，在用于将小腿穿戴部5A固定于小腿连杆部4的基部52A与主体部50A的上层部分50A1之间形成有间隙5Ac。在其他实施方式中，也可以是，例如，以将基部52A与上层部分50A1连结的形式设有铰接部。通过如此设置铰接部，能够容许小腿穿戴部5A的主体部50A中的上层部分50A1主要沿前后方向移动并抑制上层部分50A1沿上下方向移动。也就是说，通过设置铰接部，能够抑制小腿穿戴部在上下方向上的移动，从而易于将小腿连杆部的动作高效地传递至使用者的小腿。
(7)在所述实施方式中，用于构成大腿连杆部和小腿连杆部的各构件分别由金属制的板状构件构成，但在其他实施方式中，用于构成大腿连杆部和小腿连杆部的各构件也可以由例如树脂构件(例如树脂成型品)构成。
(8)在所述实施方式中，转矩产生装置是用于产生使大腿连杆部朝向使用者的前方移动的转矩的结构，但在其他实施方式中，也可以适当地改变由转矩产生装置产生的转矩模式。也可以是，例如，与实施方式1相反地，转矩产生装置是用于产生使大腿连杆部朝向使用者的方向移动的转矩的结构。
(9)在所述实施方式1中，在安装板60上设有1组固定孔60c、60c，但在其他实施方式中，也可以在安装板60上设置两组以上的固定孔60c、60c，此时，在例如将相邻的组之间的间隔设定为10°的情况(也就是说，以腰轴61为中心以每隔10°设定固定孔60c的情况)下，通过将固定孔60c、60c与设置在旋转板62上的各组固定孔62c、62c(以15°间隔相邻)相组合，能够以每隔5°改变设于旋转板62的凸轮部62d(外周面62e)的安装位置(相对于凸轮从动件94(辊部94a)的位置)。这样，不仅能够利用旋转板62的各固定孔62c、62c，还能够利用设于安装板60侧的各固定孔60c、60c来调节凸轮部62d的安装位置(角度)。
(10)图28是大腿连杆部3B的变形例的剖视图。该大腿连杆部3B包括将圆筒状(管状)的金属构件压扁成板状而形成连结部35B、并以自两侧夹 着该连结部35B的方式形成长条状的筒柱部33B、34B的构件。此外，在图28中，示出了形成于大腿连杆部3B的上端部的通孔132Bd。这样，也可以利用对一根圆筒状构件进行加工而制得的大腿连杆部3B。此外，也可以将与大腿连杆部3B相同的构造应用于小腿连杆部。另外，大腿连杆部3B的筒柱部33B、34B的截面形状并不限于圆形，也可以是楕圆形、多边形状(例如四边形状)。
(11)图29是大腿连杆部3C的变形例的剖视图。该大腿连杆部3C包括通过将一张金属制板材的两端部分加工成圆筒状而构成的构件。大腿连杆部3C包括配置于中央部分的板状的连结部35C和自两侧夹持该连结部35C的一对筒柱部33C、34C。连结部35C的厚度能够根据大腿连杆部3C所要求的强度等适当地进行设定。另外，也可以对构成筒柱部33C、34C的部分的所述板材适当地实施焊接等连接处理。此外，在图29中，示出了形成于大腿连杆部3C的上端部的通孔132Cd。这样，也可以利用对一张金属制板材进行加工而制得的大腿连杆部3C。此外，也可以将与大腿连杆部3C相同的构造应用于小腿连杆部。
(12)图30是大腿连杆部3D的变形例的剖视图。该大腿连杆部3D包括通过将一张金属制板材的两端部分加工成方筒状而构成的构件。大腿连杆部3D包括配置于中央部分的板状的连结部35D和自两侧夹持该连结部35D的一对筒柱部33D、34D。连结部35D的厚度能够根据大腿连杆部3D所要求的强度等适当地进行设定。另外，也可以对用于构成筒柱部33D、34D的部分的所述板材适当地实施焊接等连接处理。此外，在图30中，示出了形成于大腿连杆部3D的上端部的通孔132Dd。这样，也可以利用对一张金属制板材进行加工而制得的大腿连杆部3D。此外，也可以将与大腿连杆部3D相同的构造应用于小腿连杆部。
(13)作为用于大腿连杆部的构件，除了SECC以外，也可以利用冷轧钢板(SPCC)、热轧钢板(SPHC)等公知的金属制构件。另外，也可以对所述金属制构件实施镀锌、涂装等表面处理。
(14)图31是另一实施方式的行走辅助机1B的后视图。该行走辅助机1B 的大腿连杆部3A和小腿连杆部4B与所述实施方式5的行走辅助机1A的大腿连杆部和小腿连杆部相同，另外，腰关节部6A和膝关节部7A也与实施方式5的腰关节部6A和膝关节部7A相同。没有在该行走辅助机1B的小腿连杆部4A上安装小腿穿戴部，而以使用于保护小腿连杆部4A的下端的保护盖10A朝向上方的方式使小腿连杆部4A在图31中的左右方向上与大腿连杆部3A相重叠。并且，将大腿接触部8B安装于小腿连杆部4A的内侧(朝向使用者的大腿部的一侧)。此外，大腿接触部8B还利用螺纹状的固定部件80连同小腿连杆部4A一起固定于大腿连杆部3A。此时，进一步在大腿接触部8B上设置带(未图示)并将该带缠绕在使用者的大腿部上而进行固定。这样，也可以利用处于小腿连杆部4A与大腿连杆部3A相重叠的状态的行走辅助机1B。
(15)图32是腰穿戴带2C的变形例的说明图。该腰穿戴带2C的基本结构与所述实施方式1相同。但是，腰穿戴带2C的容纳部23C与实施方式1的袋状的容纳部不同，其为开闭式。具体而言，容纳部23C包括用于贴在腰关节部6的安装板60的里侧的容纳主体部23C1和用于覆盖安装板60的表侧的容纳盖部23C2。容纳盖部23C2的靠后方侧的端部一体地连接于容纳主体部23C1。与此相对，容纳盖部23C2的靠前方侧的端部成为相对于容纳主体部23C1装卸自如的状态。在容纳盖部23C2上设有多个凸状的卡合部25，在容纳主体部23C1上设有多个凹状的被卡合部26，该被卡合部26通过与所述卡合部25相卡合而固定于所述卡合部25。通过卡合部25与被卡合部26相卡合，从而将容纳盖部23C2安装于容纳主体部23C1，另外，通过解除所述卡合，从而将容纳盖部23C2自容纳主体部23C1拆卸。在容纳主体部23C1的表面上安装有面连接件27，该面连接件27与设于安装板60的配合侧的面连接件(未图示)相粘接。由于该腰穿戴带2C的容纳部23C如所述那样为开闭式，因此能够在打开容纳盖部23C2的状态下进行将安装板60安装于容纳部27C(面连接件27)的作业。另外，与此相反地，在打开容纳盖部23C2的状态下，也能够进行将安装板60自容纳部27C(面连接件27)拆卸的作业。因而，利用该腰穿戴带2C，易于进行安装板60的装卸作业。
(16)图33是安装板60D的变形例的说明图。该安装板60D与所述实施方式1同样地安装于腰穿戴带2。但是，安装板60D与实施方式1不同，板状的主体部60Da被分割成上部侧主体部60Da1和下部侧主体部60Da2，上部侧主体部60Da1和下部侧主体部60Da2通过铰接部H相互连接起来。进行设定而使主体部60Da的铰接部H的位置位于腰关节部6与腰穿戴带2的容纳部23之间。安装板60D能够以使铰接部H向外侧移动且使上部侧主体部60Da1和下部侧主体部60Da2相互接近的方式进行折弯。若在安装板60D上如此设置铰接部H，则能够使安装板60D沿着使用者U的腰侧部的形状折弯，其结果，能够调节行走辅助机的大腿连杆部和小腿连杆部相对于下肢的穿戴角度。
(17)图34是表示在双腿上穿戴有行走辅助机1的状态的说明图。如图34所示，也可以在使用者U的双腿分别各穿戴1个本发明的行走辅助机1。右腿的行走辅助机1和左腿的行走辅助机1成为彼此左右对称的关系，但基本构造是相同的。这样，即使在将行走辅助机1穿戴在双腿上的情况下，也能够辅助和改善(矫正)使用者U的行走动作。
附图标记说明
1、行走辅助机；2、腰穿戴带；21a、垫部；3、大腿连杆部；3a、上端部；3b、下端部；4、小腿连杆部；4a、上端部；4b、下端部；5、小腿穿戴部；6、腰关节部；61、腰轴；7、膝关节部；71、膝轴；8、大腿接触部；9、转矩产生装置，U、使用者(穿戴者)；U1、右腿(患腿)；U11、大腿；U12、小腿；U2、左腿(健全腿)；U3、腰；U31、右侧的腰侧部。