歩行推進力発生装置
【課題】登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくする。
【解決手段】足の裏で地面を蹴って推進力を得ることに代えて、電動リール１３によるワイヤー１６の巻取りによって圧縮した圧縮コイルばね８の復元力を足の裏に与えることによって推進力を得る。
【解決手段】足の裏で地面を蹴って推進力を得ることに代えて、電動リール１３によるワイヤー１６の巻取りによって圧縮した圧縮コイルばね８の復元力を足の裏に与えることによって推進力を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の歩行に必要な推進力を発生する技術、特に登山のように傾斜を登るのに必要な推進力を発生する技術に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
人間が歩行する場合、足の裏で地面を蹴って左右の足を交互に前方へ送ることによって前進する。すなわち、足の裏で地面を蹴った反作用が推進力になって前進する。
【０００３】
足の裏で地面を蹴ると体力を消費することになるが、特に傾斜を登る場合は重力に逆らう分だけ余計に地面を強く蹴らなければならないので体力の消費は多くなり、体には大きな負担がかかる。したがって、登山のように傾斜を登ることは多くの人間にとって苦痛である。
【０００４】
そこで、本発明は、このような課題の解決、すなわち、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明は、第１の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採っている。
【０００６】
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第２の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＮ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と連結された状態）になるとともに前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第２の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。
【０００７】
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第２の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記電動リールのスプール逆回転防止機構（一方向クラッチ又はロック型の逆入力遮断クラッチ等）によって止められた状態になる。
【０００８】
その後に前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＦＦ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と分離された状態）になると、前記第２の板は前記電動リールのスプール逆回転防止機構によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置に戻るように回転移動して前記第２の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方に押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。
【０００９】
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくても歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。
【００１０】
本発明は、また、第２の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００１１】
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第２の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＮ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と連結された状態）になるとともに前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第２の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。前記第２の板の後端が前記係止手段を通過する際は、前記係止手段は前記第２の板の移動を妨げない。
【００１２】
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第２の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記係止手段によって止められた状態になる。
【００１３】
その後に前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＦＦ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と分離された状態）になるとともに前記電動スライダが前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させると、前記第２の板は前記係止手段によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置に戻るように回転移動して前記第２の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方に押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段は、前記弾性手段の復元力によって元の位置に戻る。
【００１４】
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくても歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。また、前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第２の板が移動しようとするのを第１の構成のように前記電動リールにスプール逆回転防止機構を設けることによって止めるのではなく前記係止手段を設けることによって止めているので、前記電動リールの駆動系には負荷がかかっておらず、前記電動クラッチ機構を負荷による抵抗なしにスムースにＯＦＦ状態にすることができる。
【００１５】
本発明は、また、第３の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００１６】
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第２の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第２の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。前記第２の板の後端が前記係止手段を通過する際は、前記係止手段は前記第２の板の移動を妨げない。
【００１７】
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第２の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記係止手段によって止められた状態になる。
【００１８】
その後に前記制御手段による制御によって前記電動スライダが前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させると、前記第２の板は前記係止手段によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置へ戻るように回転移動して前記第２の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方へと押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段は、前記弾性手段によって元の位置に戻る。
【００１９】
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくとも歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。また、前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置へ戻るように回転移動する際の前記電動リールのスプールの回転の駆動系への不伝達を電動クラッチ機構によるスプールと駆動系の分離ではなくフリー型の逆入力遮断クラッチによる空転によって実現しているので、容易に且つ電力を消費することなく実現することができる。
【００２０】
本発明は、また、第４の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００２１】
この構成により、第１の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。
【００２２】
本発明は、また、第５の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００２３】
この構成により、第２の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。
【００２４】
本発明は、また、第６の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００２５】
この構成により、第３の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。
【００２６】
本発明は、また、第１乃至６のいずれかの構成において、前記圧縮コイルばねの各コイルの同一箇所に前記コイルよりも小さなリングを設け、前記ワイヤーを前記各リングの中に通す構成を採ることもできる。
【００２７】
この構成により、第１乃至６のいずれかの構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって圧縮される際にたわむのを防ぐことができる。
【００２８】
本発明は、また、第１乃至３のいずれかの構成において、前記圧縮コイルばねに代えてねじりコイルばねを前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けて前記第１の板に一端を連結するとともに前記第２の板に他端を連結する構成を採ることもできる。
【００２９】
この構成により、前記第２の板は圧縮コイルばねを用いた場合と同様に回転移動するので、第１乃至３のいずれかの構成と同様に上述した課題が解決される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の側面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態における電動スライダ及び電動リールのブロック図である。
【図３】本発明に係る第１の実施形態における電動リールの電動クラッチ機構及び電動スライダのスライド機構の側面図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態における電動リールのスプール中央部の回転軸方向の断面図である。
【図５】本発明に係る第１の実施形態における制御手段のブロック図である。
【図６】本発明に係る第２の実施形態における電動スライダ及び電動リールのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る第１及び第２の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る第１の実施形態の側面図である。靴底１の上面には第１の板２が重なるように設けられている。嵌合又はねじ止め等のように任意に着脱可能に設けるのが望ましく、それによって靴底１を別の靴底又はアイゼンに容易に交換することができる。第１の板２は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。
【００３３】
第１の板２の先端には第１の板２の先端及び後端を通る直線に垂直であって第１の板２に平行な直線である回転軸３を中心として回転可能に第２の板４が先端を連結されている。第２の板４は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。第２の板４には靴を固定する固定手段であるバンド５が設けられている。
【００３４】
第２の板４の下面には第２の板４の先端及び後端を通る直線に垂直であって第２の板４に平行な直線である回転軸６を中心として回転可能に第３の板７が先端を連結されている。第３の板７は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。
【００３５】
第１の板２と第３の板７の間には圧縮コイルばね８が第１の板２の上面に一端を連結されるとともに第３の板７の下面に他端を連結されて設けられている。圧縮コイルばね８の各コイルの同一箇所にはコイルよりも小さなリング９が設けられている。
【００３６】
第１の板２の後端の上方であって圧縮コイルばね８が最も圧縮された場合の第２の板４の後端の位置より高い位置には係止手段である係止棒１０が設けられている。係止棒１０は上方へは移動できないが下方へは係止棒１０の後端に設けられた回転軸を中心として回転移動できるようになっており、回転移動した後は回転軸に設けられたねじりコイルばねの復元力によって元の位置に戻るようになっている。
【００３７】
係止棒１０の後端には係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させる後述の電動スライダ１１が連結されており、電動スライダ１１によって第２の板４と接触しない位置に移動した係止棒１０を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段である後述の圧縮コイルばね１２も設けられている。
【００３８】
第１の板２の後端には後述の電動リール１３が設けられている。電動スライダ１１、圧縮コイルばね１２及び電動リール１３はカバー１４で覆われている。カバー１４の内部には後述の制御手段１５（操作部を除く）も設けられており、制御手段１５にはカバー１４の外部に存在する電源であるバッテリー（図示せず）が接続されている。
【００３９】
第２の板４の下面にはワイヤー１６の一端が連結されている。ワイヤー１６は第２の板４の下面から第３の板７を貫通して各リング９の中を通り、そして滑車１７及び１８に導かれて電動リール１３に巻取り可能に連結されている。ワイヤー１６の所定の箇所には制御手段１５が検知可能な第１及び第２の磁石がそれぞれ設けられている。第１の磁石は圧縮コイルばね８が最も圧縮された状態に達したことを制御手段１５に認識させるためのものであり、第２の磁石は圧縮コイルばね８が自然長の状態に戻ったことを制御手段１５に認識させるためのものである。
【００４０】
図２は、電動スライダ１１及び電動リール１３のブロック図である。電動スライダ１１及び電動リール１３は駆動源として両軸型のモータ１９を共有しており、別々に駆動源を有するよりもスペース、重量及び製造コストを削減することができる。実線の矢印はモータ１９の正回転（ワイヤー１６を巻き取る方向の回転）の伝達を表しており、破線の矢印はモータ１９の逆回転の伝達を表している。これらの回転の伝達には、横方向の矢印にあっては軸、縦方向の矢印にあっては歯車又はベルト等を用いる。
【００４１】
モータ１９の回転軸の一端から減速機構２０及び一方向クラッチ２１を経て電動クラッチ機構２２へのモータ１９の正回転の伝達はスプール２３を回転させてワイヤー１６を巻き取るためのものであり、モータ１９の回転軸の他端から一方向クラッチ２４及び減速機構２５を経て電動クラッチ機構２２へのモータ１９の正回転の伝達は後述するように電動クラッチ機構２２をＯＮ状態にするためのものである。
【００４２】
モータ１９の回転軸の一端から減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経て電動クラッチ機構２２へのモータ１９の逆回転の伝達は後述するように電動クラッチ機構２２をＯＦＦ状態にするためのものであり、同じくモータ１９の回転軸の一端から減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経た後に電動クラッチ機構２２の方向から分岐して減速機構２７を経てスライド機構２８へのモータ１９の逆回転の伝達は後述するように係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させるためのものである。減速機構２７はモータ１９の逆回転の伝達が電動クラッチ機構２２をＯＦＦ状態にするよりも遅くに係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させるために設けられている。
【００４３】
図３は、電動リール１３の電動クラッチ機構２２及び電動スライダ１１のスライド機構２８の側面図である。この図においては、電動クラッチ機構２２はＯＮ状態になっている。
【００４４】
まず、電動リール１３の電動クラッチ機構２２について説明する。電動クラッチ機構２２のＯＮ状態においてモータ１９が逆回転すると、モータ１９の逆回転は減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経てキャリア２９に伝達されて、キャリア２９は矢印Ａの方向に回転する。キャリア２９が矢印Ａの方向に回転すると、キャリア２９に設けられた突起３０が一緒に矢印Ａの方向に回転してスライドプレート３１に当接して押す。
【００４５】
スライドプレート３１は一対のガイドレール３２及び長孔３３によって矢印Ｂ又はＣの方向にのみ移動可能になっているため、突起３０に押されたスライドプレート３１は矢印Ｂの方向に移動し、スライドプレート３１に設けられた一対の突起３４が傾斜部（×印の部分）からクラッチプレート３５の下に潜り込んでクラッチプレート３５を押し上げたところで突起３０との当接が終わって移動は終わる。
【００４６】
クラッチプレート３５はスプール回転軸（スプール２３の回転軸）３６に平行な一対のガイド棒３７によってスプール回転軸３６に平行な方向にのみ移動可能になっているとともに一対の圧縮コイルばね３８によってスライドプレート３１の方向に押圧されているため、突起３４に押し上げられたクラッチプレート３５は圧縮コイルばね３８の復元力に逆らって突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動する。
【００４７】
クラッチプレート３５は、また、スプール回転軸３６を回転軸とするピニオン３９（断面は円形であるが、後述するようにモータ１９の正回転をスプール２３に伝達するための部分の断面は正方形である）の外周に形成された円周溝４０に嵌合されているため、クラッチプレート３５が突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動するとピニオン３９もそれに従って突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動し、後述するように電動クラッチ機構２２はＯＦＦ状態になる。
【００４８】
電動クラッチ機構２２のＯＦＦ状態においてモータ１９が正回転すると、モータ１９の正回転は一方向クラッチ２４及び減速機構２５を経てキャリア４１に伝達されて、キャリア４１は矢印Ｄの方向に回転する。キャリア４１が矢印Ｄの方向に回転すると、キャリア４１に設けられた突起４２が一緒に矢印Ｄの方向に回転してスライドプレート３１に当接して押す。
【００４９】
突起４２に押されたスライドプレート３１は一対のガイドレール３２及び長孔３３によって矢印Ｃの方向に移動し、クラッチプレート３５の下に潜り込んでクラッチプレート３５を押し上げていた突起３４がクラッチプレート３５の下から移動したところで突起４２との当接が終わって移動は終わる。
【００５０】
クラッチプレート３５の下から突起３４が移動すると、クラッチプレート３５は圧縮コイルばね３８の復元力によって押し下げられて突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動することになる。クラッチプレート３５が突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動すると、ピニオン３９もそれに従って突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動し、後述するように電動クラッチ機構２２はＯＮ状態になる。
【００５１】
次に、電動スライダ１１のスライド機構２８について説明する。モータ１９が逆回転すると、モータ１９の逆回転は減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経た後に電動クラッチ機構２２の方向から分岐して減速機構２７を経てキャリア４３に伝達されて、キャリア４３は矢印Ｅの方向に回転する。キャリア４３が矢印Ｅの方向に回転すると、キャリア４３に設けられた突起４４が一緒に矢印Ｅの方向に回転して係止棒１０の後端に連結されたスライド棒４５の下面に設けられた突起４６に当接して押す。
【００５２】
スライド棒４５は矢印Ｆ又はＧの方向にのみ移動可能になっているため、矢印Ｅの方向に回転した突起４４に突起４６を押されたスライド棒４５は係止棒１０とともに圧縮コイルばね１２の復元力に逆らって矢印Ｆの方向に移動し、係止棒１０が第２の板４と接触しない位置に移動したところで突起４４と突起４６の当接が終わって移動は終わる。矢印Ｆの方向への移動を終えたスライド棒４５及び係止棒１０は圧縮コイルばね１２の復元力によって矢印Ｇの方向に移動して元の位置に戻る。
【００５３】
図４は、電動リール１３のスプール２３中央部の回転軸方向の断面図である。この図においては、電動クラッチ機構２２はＯＮ状態になっている。
【００５４】
電動クラッチ機構２２のＯＮ状態においてモータ１９が正回転すると、モータ１９の正回転は減速機構２０及び一方向クラッチ２１を経てスプール駆動軸４７に伝達されて、スプール駆動軸４７はスプール回転軸３６を回転軸として回転する。
【００５５】
スプール駆動軸４７の先端にはピニオン３９の先端がスプール回転軸３６に垂直な方向の断面が正方形の形で嵌合されている（スプール駆動軸４７とピニオン３９の径を同一にする場合は両者の先端に爪を設けて噛合させてもよい）ため、スプール駆動軸４７がスプール回転軸３６を回転軸として回転すると、それに従ってピニオン３９もスプール回転軸３６を回転軸として同一の方向に回転する。
【００５６】
ピニオン３９はスプール２３の中央部のスプール回転軸３６付近において同様に断面が正方形の形でスプール２３に貫通して嵌合されているため、ピニオン３９がスプール回転軸３６を回転軸として回転すると、それに従ってスプール２３もスプール回転軸３６を回転軸として同一の方向に回転し、ワイヤー１６が巻き取られることになる。
【００５７】
電動クラッチ機構２２のＯＮ状態においてモータ１９が逆回転すると、図３を用いて説明したようにピニオン３９は突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向である矢印Ｈの方向に移動するので、ピニオン３９の先端はスプール駆動軸４７の先端との嵌合から離脱して、電動クラッチ機構２２はＯＦＦ状態になる。
【００５８】
電動クラッチ機構２２のＯＦＦ状態においてモータ１９が正回転すると、図３を用いて説明したようにピニオン３９は突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向である矢印Ｉの方向に移動するので、ピニオン３９の先端はスプール駆動軸４７の先端に再び嵌合されて、電動クラッチ機構２２はＯＮ状態に戻る。
【００５９】
図５は、制御手段１５のブロック図である。マイクロコントローラ４８には、操作部として電源スイッチ４９、モード選択スイッチ５０、タイミング設定ダイヤル５１、スタートボタン５２、ストップボタン５３及び電動スライダ作動ボタン５４が接続されており、ワイヤー１６に設けられた第１及び第２の磁石を検知するセンサ５５が接続されており、そして、マイクロコントローラ４８からの指令に応じてモータ１９を駆動するモータドライバ（モータ駆動回路）５６が接続されている。操作部は登山の際に使用されるストックのグリップ部分に装着可能にするのが望ましい。
【００６０】
制御手段１５によって電動スライダ１１及び電動リール１３の動作を制御するためには、まず電源スイッチ４９によってバッテリー（図示せず）から電力の供給を受ける。次にモード選択スイッチ５０によってオートモード又はマニュアルモードのいずれかを任意に選択する。オートモードとは電動スライダ１１及び電動リール１３の動作のすべてを自動で制御することであり、マニュアルモードとは電動スライダ１１の作動のタイミングのみを手動で制御することである。オートモードを選択した場合は、次にタイミング設定ダイヤル５１によって電動リール１３によるワイヤー１６の巻取り終了後の電動スライダ１１の作動のタイミングを設定する。設定したタイミングによって歩行の速さが決まる。
【００６１】
オートモードを選択してタイミングを設定した後又はマニュアルモードを選択した後は、スタートボタン５２を押して電動スライダ１１及び電動リール１３の動作の制御を開始する。スタートボタン５２を押すと、マイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を正回転させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９を正回転させる。モータ１９が正回転すると、図２乃至４を用いて説明したように電動クラッチ機構２２がＯＮ状態になるとともにスプール２３がワイヤー１６を巻き取る方向に回転し、ワイヤー１６の巻取りによって第２の板４は圧縮コイルばね８を圧縮しながら回転軸３を中心として回転移動する。
【００６２】
圧縮コイルばね８が最も圧縮された状態に達すると、センサ５６がワイヤー１６の所定の箇所に設けられた第１の磁石を検知し、これに応じてマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９の正回転を停止させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９の正回転を停止させる。モータ１９の正回転が停止するとワイヤー１６の巻取りは終了し、第２の板４は圧縮コイルばね８の復元力によって元の位置に戻ろうとするのを係止棒１０によって止められた状態になる。
【００６３】
ワイヤー１６の巻取りが終了した後は、オートモードを選択している場合にあっては設定したタイミングでマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を逆回転させるよう指令し、マニュアルモードを選択している場合にあっては任意のタイミングで電動スライダ作動ボタン５４を押すとマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を逆回転させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９を逆回転させる。モータ１９が逆回転すると、図２乃至４を用いて説明したように電動クラッチ機構２２がＯＦＦ状態になるとともにスライド機構２８が係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させる。係止棒１０が第２の板４と接触しない位置に移動すると、第２の板４は係止棒１０によって止められた状態から解放されて圧縮コイルばね８の復元力によって回転軸３を中心として元の位置に戻るように回転移動する。
【００６４】
圧縮コイルばね８が自然長の状態に戻ると、センサ５６がワイヤー１６の所定の箇所に設けられた第２の磁石を検知し、これに応じてマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を正回転させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９を正回転させる。
【００６５】
以後はストップボタン５３が押されるまで同様にモータ１９の正回転、正回転の停止及び逆回転が繰り返されることになる。ストップボタン５３を押すと、圧縮コイルばね８が自然長の状態に戻ってセンサ５６が第２の磁石を検知したところで電動スライダ１１及び電動リール１３の動作の制御は終了する。
【００６６】
図６は、本発明に係る第２の実施形態における電動スライダ及び電動リールのブロック図である。第２の実施形態は第１の実施形態とは電動スライダ及び電動リールの構成が異なる以外は同様の構成であり、制御手段による電動スライダ及び電動リールの動作の制御も同様であるので、図６を用いて電動スライダ及び電動リールの構成についてのみ説明する。
【００６７】
電動スライダ及び電動リールは駆動源として両軸型のモータ５７を共有している。実線の矢印はモータ５７の正回転（ワイヤーを巻き取る方向の回転）の伝達を表しており、破線の矢印はモータ５７の逆回転の伝達を表している。これらの回転の伝達には、横方向の矢印にあっては軸、縦方向の矢印にあっては歯車又はベルト等を用いる。
【００６８】
モータ５７の回転軸の一端から一方向クラッチ５８、減速機構５９及びフリー型の逆入力遮断クラッチ６０を経てスプール６１へのモータ５７の正回転の伝達はスプール６１を回転させてワイヤーを巻き取るためのものであり、モータ５７の回転軸の他端から一方向クラッチ６２及び減速機構６３を経てスライド機構６４（第１の実施形態における電動スライダ１１のスライド機構２８と同様の構成である）へのモータ５７の逆回転の伝達は係止棒を第２の板と接触しない位置に移動させるためのものである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 靴底
２ 第１の板
３ 回転軸
４ 第２の板
５ バンド
６ 回転軸
７ 第３の板
８ 圧縮コイルばね
９ リング
１０ 係止棒
１１ 電動スライダ
１２ 圧縮コイルばね
１３ 電動リール
１４ カバー
１５ 制御手段（操作部を除く）
１６ ワイヤー
１７ 滑車
１８ 滑車
２９ キャリア
３０ 突起
３１ スライドプレート
３２ ガイドレール
３３ 長孔
３４ 突起
３５ クラッチプレート
３６ スプール回転軸
３７ ガイド棒
３８ 圧縮コイルばね
３９ ピニオン
４０ 円周溝
４１ キャリア
４２ 突起
４３ キャリア
４４ 突起
４５ スライド棒
４６ 突起
４７ スプール駆動軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の歩行に必要な推進力を発生する技術、特に登山のように傾斜を登るのに必要な推進力を発生する技術に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
人間が歩行する場合、足の裏で地面を蹴って左右の足を交互に前方へ送ることによって前進する。すなわち、足の裏で地面を蹴った反作用が推進力になって前進する。
【０００３】
足の裏で地面を蹴ると体力を消費することになるが、特に傾斜を登る場合は重力に逆らう分だけ余計に地面を強く蹴らなければならないので体力の消費は多くなり、体には大きな負担がかかる。したがって、登山のように傾斜を登ることは多くの人間にとって苦痛である。
【０００４】
そこで、本発明は、このような課題の解決、すなわち、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明は、第１の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採っている。
【０００６】
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第２の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＮ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と連結された状態）になるとともに前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第２の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。
【０００７】
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第２の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記電動リールのスプール逆回転防止機構（一方向クラッチ又はロック型の逆入力遮断クラッチ等）によって止められた状態になる。
【０００８】
その後に前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＦＦ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と分離された状態）になると、前記第２の板は前記電動リールのスプール逆回転防止機構によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置に戻るように回転移動して前記第２の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方に押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。
【０００９】
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくても歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。
【００１０】
本発明は、また、第２の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００１１】
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第２の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＮ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と連結された状態）になるとともに前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第２の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。前記第２の板の後端が前記係止手段を通過する際は、前記係止手段は前記第２の板の移動を妨げない。
【００１２】
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第２の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記係止手段によって止められた状態になる。
【００１３】
その後に前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がＯＦＦ状態（前記電動リールのスプールが駆動系と分離された状態）になるとともに前記電動スライダが前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させると、前記第２の板は前記係止手段によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置に戻るように回転移動して前記第２の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方に押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段は、前記弾性手段の復元力によって元の位置に戻る。
【００１４】
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくても歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。また、前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第２の板が移動しようとするのを第１の構成のように前記電動リールにスプール逆回転防止機構を設けることによって止めるのではなく前記係止手段を設けることによって止めているので、前記電動リールの駆動系には負荷がかかっておらず、前記電動クラッチ機構を負荷による抵抗なしにスムースにＯＦＦ状態にすることができる。
【００１５】
本発明は、また、第３の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００１６】
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第２の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第２の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。前記第２の板の後端が前記係止手段を通過する際は、前記係止手段は前記第２の板の移動を妨げない。
【００１７】
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第２の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記係止手段によって止められた状態になる。
【００１８】
その後に前記制御手段による制御によって前記電動スライダが前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させると、前記第２の板は前記係止手段によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置へ戻るように回転移動して前記第２の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方へと押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段は、前記弾性手段によって元の位置に戻る。
【００１９】
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくとも歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。また、前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第１の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置へ戻るように回転移動する際の前記電動リールのスプールの回転の駆動系への不伝達を電動クラッチ機構によるスプールと駆動系の分離ではなくフリー型の逆入力遮断クラッチによる空転によって実現しているので、容易に且つ電力を消費することなく実現することができる。
【００２０】
本発明は、また、第４の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００２１】
この構成により、第１の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。
【００２２】
本発明は、また、第５の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００２３】
この構成により、第２の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。
【００２４】
本発明は、また、第６の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。
【００２５】
この構成により、第３の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。
【００２６】
本発明は、また、第１乃至６のいずれかの構成において、前記圧縮コイルばねの各コイルの同一箇所に前記コイルよりも小さなリングを設け、前記ワイヤーを前記各リングの中に通す構成を採ることもできる。
【００２７】
この構成により、第１乃至６のいずれかの構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって圧縮される際にたわむのを防ぐことができる。
【００２８】
本発明は、また、第１乃至３のいずれかの構成において、前記圧縮コイルばねに代えてねじりコイルばねを前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けて前記第１の板に一端を連結するとともに前記第２の板に他端を連結する構成を採ることもできる。
【００２９】
この構成により、前記第２の板は圧縮コイルばねを用いた場合と同様に回転移動するので、第１乃至３のいずれかの構成と同様に上述した課題が解決される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の側面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態における電動スライダ及び電動リールのブロック図である。
【図３】本発明に係る第１の実施形態における電動リールの電動クラッチ機構及び電動スライダのスライド機構の側面図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態における電動リールのスプール中央部の回転軸方向の断面図である。
【図５】本発明に係る第１の実施形態における制御手段のブロック図である。
【図６】本発明に係る第２の実施形態における電動スライダ及び電動リールのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る第１及び第２の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る第１の実施形態の側面図である。靴底１の上面には第１の板２が重なるように設けられている。嵌合又はねじ止め等のように任意に着脱可能に設けるのが望ましく、それによって靴底１を別の靴底又はアイゼンに容易に交換することができる。第１の板２は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。
【００３３】
第１の板２の先端には第１の板２の先端及び後端を通る直線に垂直であって第１の板２に平行な直線である回転軸３を中心として回転可能に第２の板４が先端を連結されている。第２の板４は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。第２の板４には靴を固定する固定手段であるバンド５が設けられている。
【００３４】
第２の板４の下面には第２の板４の先端及び後端を通る直線に垂直であって第２の板４に平行な直線である回転軸６を中心として回転可能に第３の板７が先端を連結されている。第３の板７は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。
【００３５】
第１の板２と第３の板７の間には圧縮コイルばね８が第１の板２の上面に一端を連結されるとともに第３の板７の下面に他端を連結されて設けられている。圧縮コイルばね８の各コイルの同一箇所にはコイルよりも小さなリング９が設けられている。
【００３６】
第１の板２の後端の上方であって圧縮コイルばね８が最も圧縮された場合の第２の板４の後端の位置より高い位置には係止手段である係止棒１０が設けられている。係止棒１０は上方へは移動できないが下方へは係止棒１０の後端に設けられた回転軸を中心として回転移動できるようになっており、回転移動した後は回転軸に設けられたねじりコイルばねの復元力によって元の位置に戻るようになっている。
【００３７】
係止棒１０の後端には係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させる後述の電動スライダ１１が連結されており、電動スライダ１１によって第２の板４と接触しない位置に移動した係止棒１０を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段である後述の圧縮コイルばね１２も設けられている。
【００３８】
第１の板２の後端には後述の電動リール１３が設けられている。電動スライダ１１、圧縮コイルばね１２及び電動リール１３はカバー１４で覆われている。カバー１４の内部には後述の制御手段１５（操作部を除く）も設けられており、制御手段１５にはカバー１４の外部に存在する電源であるバッテリー（図示せず）が接続されている。
【００３９】
第２の板４の下面にはワイヤー１６の一端が連結されている。ワイヤー１６は第２の板４の下面から第３の板７を貫通して各リング９の中を通り、そして滑車１７及び１８に導かれて電動リール１３に巻取り可能に連結されている。ワイヤー１６の所定の箇所には制御手段１５が検知可能な第１及び第２の磁石がそれぞれ設けられている。第１の磁石は圧縮コイルばね８が最も圧縮された状態に達したことを制御手段１５に認識させるためのものであり、第２の磁石は圧縮コイルばね８が自然長の状態に戻ったことを制御手段１５に認識させるためのものである。
【００４０】
図２は、電動スライダ１１及び電動リール１３のブロック図である。電動スライダ１１及び電動リール１３は駆動源として両軸型のモータ１９を共有しており、別々に駆動源を有するよりもスペース、重量及び製造コストを削減することができる。実線の矢印はモータ１９の正回転（ワイヤー１６を巻き取る方向の回転）の伝達を表しており、破線の矢印はモータ１９の逆回転の伝達を表している。これらの回転の伝達には、横方向の矢印にあっては軸、縦方向の矢印にあっては歯車又はベルト等を用いる。
【００４１】
モータ１９の回転軸の一端から減速機構２０及び一方向クラッチ２１を経て電動クラッチ機構２２へのモータ１９の正回転の伝達はスプール２３を回転させてワイヤー１６を巻き取るためのものであり、モータ１９の回転軸の他端から一方向クラッチ２４及び減速機構２５を経て電動クラッチ機構２２へのモータ１９の正回転の伝達は後述するように電動クラッチ機構２２をＯＮ状態にするためのものである。
【００４２】
モータ１９の回転軸の一端から減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経て電動クラッチ機構２２へのモータ１９の逆回転の伝達は後述するように電動クラッチ機構２２をＯＦＦ状態にするためのものであり、同じくモータ１９の回転軸の一端から減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経た後に電動クラッチ機構２２の方向から分岐して減速機構２７を経てスライド機構２８へのモータ１９の逆回転の伝達は後述するように係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させるためのものである。減速機構２７はモータ１９の逆回転の伝達が電動クラッチ機構２２をＯＦＦ状態にするよりも遅くに係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させるために設けられている。
【００４３】
図３は、電動リール１３の電動クラッチ機構２２及び電動スライダ１１のスライド機構２８の側面図である。この図においては、電動クラッチ機構２２はＯＮ状態になっている。
【００４４】
まず、電動リール１３の電動クラッチ機構２２について説明する。電動クラッチ機構２２のＯＮ状態においてモータ１９が逆回転すると、モータ１９の逆回転は減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経てキャリア２９に伝達されて、キャリア２９は矢印Ａの方向に回転する。キャリア２９が矢印Ａの方向に回転すると、キャリア２９に設けられた突起３０が一緒に矢印Ａの方向に回転してスライドプレート３１に当接して押す。
【００４５】
スライドプレート３１は一対のガイドレール３２及び長孔３３によって矢印Ｂ又はＣの方向にのみ移動可能になっているため、突起３０に押されたスライドプレート３１は矢印Ｂの方向に移動し、スライドプレート３１に設けられた一対の突起３４が傾斜部（×印の部分）からクラッチプレート３５の下に潜り込んでクラッチプレート３５を押し上げたところで突起３０との当接が終わって移動は終わる。
【００４６】
クラッチプレート３５はスプール回転軸（スプール２３の回転軸）３６に平行な一対のガイド棒３７によってスプール回転軸３６に平行な方向にのみ移動可能になっているとともに一対の圧縮コイルばね３８によってスライドプレート３１の方向に押圧されているため、突起３４に押し上げられたクラッチプレート３５は圧縮コイルばね３８の復元力に逆らって突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動する。
【００４７】
クラッチプレート３５は、また、スプール回転軸３６を回転軸とするピニオン３９（断面は円形であるが、後述するようにモータ１９の正回転をスプール２３に伝達するための部分の断面は正方形である）の外周に形成された円周溝４０に嵌合されているため、クラッチプレート３５が突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動するとピニオン３９もそれに従って突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動し、後述するように電動クラッチ機構２２はＯＦＦ状態になる。
【００４８】
電動クラッチ機構２２のＯＦＦ状態においてモータ１９が正回転すると、モータ１９の正回転は一方向クラッチ２４及び減速機構２５を経てキャリア４１に伝達されて、キャリア４１は矢印Ｄの方向に回転する。キャリア４１が矢印Ｄの方向に回転すると、キャリア４１に設けられた突起４２が一緒に矢印Ｄの方向に回転してスライドプレート３１に当接して押す。
【００４９】
突起４２に押されたスライドプレート３１は一対のガイドレール３２及び長孔３３によって矢印Ｃの方向に移動し、クラッチプレート３５の下に潜り込んでクラッチプレート３５を押し上げていた突起３４がクラッチプレート３５の下から移動したところで突起４２との当接が終わって移動は終わる。
【００５０】
クラッチプレート３５の下から突起３４が移動すると、クラッチプレート３５は圧縮コイルばね３８の復元力によって押し下げられて突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動することになる。クラッチプレート３５が突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動すると、ピニオン３９もそれに従って突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向に移動し、後述するように電動クラッチ機構２２はＯＮ状態になる。
【００５１】
次に、電動スライダ１１のスライド機構２８について説明する。モータ１９が逆回転すると、モータ１９の逆回転は減速機構２０及び一方向クラッチ２６を経た後に電動クラッチ機構２２の方向から分岐して減速機構２７を経てキャリア４３に伝達されて、キャリア４３は矢印Ｅの方向に回転する。キャリア４３が矢印Ｅの方向に回転すると、キャリア４３に設けられた突起４４が一緒に矢印Ｅの方向に回転して係止棒１０の後端に連結されたスライド棒４５の下面に設けられた突起４６に当接して押す。
【００５２】
スライド棒４５は矢印Ｆ又はＧの方向にのみ移動可能になっているため、矢印Ｅの方向に回転した突起４４に突起４６を押されたスライド棒４５は係止棒１０とともに圧縮コイルばね１２の復元力に逆らって矢印Ｆの方向に移動し、係止棒１０が第２の板４と接触しない位置に移動したところで突起４４と突起４６の当接が終わって移動は終わる。矢印Ｆの方向への移動を終えたスライド棒４５及び係止棒１０は圧縮コイルばね１２の復元力によって矢印Ｇの方向に移動して元の位置に戻る。
【００５３】
図４は、電動リール１３のスプール２３中央部の回転軸方向の断面図である。この図においては、電動クラッチ機構２２はＯＮ状態になっている。
【００５４】
電動クラッチ機構２２のＯＮ状態においてモータ１９が正回転すると、モータ１９の正回転は減速機構２０及び一方向クラッチ２１を経てスプール駆動軸４７に伝達されて、スプール駆動軸４７はスプール回転軸３６を回転軸として回転する。
【００５５】
スプール駆動軸４７の先端にはピニオン３９の先端がスプール回転軸３６に垂直な方向の断面が正方形の形で嵌合されている（スプール駆動軸４７とピニオン３９の径を同一にする場合は両者の先端に爪を設けて噛合させてもよい）ため、スプール駆動軸４７がスプール回転軸３６を回転軸として回転すると、それに従ってピニオン３９もスプール回転軸３６を回転軸として同一の方向に回転する。
【００５６】
ピニオン３９はスプール２３の中央部のスプール回転軸３６付近において同様に断面が正方形の形でスプール２３に貫通して嵌合されているため、ピニオン３９がスプール回転軸３６を回転軸として回転すると、それに従ってスプール２３もスプール回転軸３６を回転軸として同一の方向に回転し、ワイヤー１６が巻き取られることになる。
【００５７】
電動クラッチ機構２２のＯＮ状態においてモータ１９が逆回転すると、図３を用いて説明したようにピニオン３９は突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向である矢印Ｈの方向に移動するので、ピニオン３９の先端はスプール駆動軸４７の先端との嵌合から離脱して、電動クラッチ機構２２はＯＦＦ状態になる。
【００５８】
電動クラッチ機構２２のＯＦＦ状態においてモータ１９が正回転すると、図３を用いて説明したようにピニオン３９は突起３４の高さの分だけスプール回転軸３６に平行な方向である矢印Ｉの方向に移動するので、ピニオン３９の先端はスプール駆動軸４７の先端に再び嵌合されて、電動クラッチ機構２２はＯＮ状態に戻る。
【００５９】
図５は、制御手段１５のブロック図である。マイクロコントローラ４８には、操作部として電源スイッチ４９、モード選択スイッチ５０、タイミング設定ダイヤル５１、スタートボタン５２、ストップボタン５３及び電動スライダ作動ボタン５４が接続されており、ワイヤー１６に設けられた第１及び第２の磁石を検知するセンサ５５が接続されており、そして、マイクロコントローラ４８からの指令に応じてモータ１９を駆動するモータドライバ（モータ駆動回路）５６が接続されている。操作部は登山の際に使用されるストックのグリップ部分に装着可能にするのが望ましい。
【００６０】
制御手段１５によって電動スライダ１１及び電動リール１３の動作を制御するためには、まず電源スイッチ４９によってバッテリー（図示せず）から電力の供給を受ける。次にモード選択スイッチ５０によってオートモード又はマニュアルモードのいずれかを任意に選択する。オートモードとは電動スライダ１１及び電動リール１３の動作のすべてを自動で制御することであり、マニュアルモードとは電動スライダ１１の作動のタイミングのみを手動で制御することである。オートモードを選択した場合は、次にタイミング設定ダイヤル５１によって電動リール１３によるワイヤー１６の巻取り終了後の電動スライダ１１の作動のタイミングを設定する。設定したタイミングによって歩行の速さが決まる。
【００６１】
オートモードを選択してタイミングを設定した後又はマニュアルモードを選択した後は、スタートボタン５２を押して電動スライダ１１及び電動リール１３の動作の制御を開始する。スタートボタン５２を押すと、マイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を正回転させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９を正回転させる。モータ１９が正回転すると、図２乃至４を用いて説明したように電動クラッチ機構２２がＯＮ状態になるとともにスプール２３がワイヤー１６を巻き取る方向に回転し、ワイヤー１６の巻取りによって第２の板４は圧縮コイルばね８を圧縮しながら回転軸３を中心として回転移動する。
【００６２】
圧縮コイルばね８が最も圧縮された状態に達すると、センサ５６がワイヤー１６の所定の箇所に設けられた第１の磁石を検知し、これに応じてマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９の正回転を停止させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９の正回転を停止させる。モータ１９の正回転が停止するとワイヤー１６の巻取りは終了し、第２の板４は圧縮コイルばね８の復元力によって元の位置に戻ろうとするのを係止棒１０によって止められた状態になる。
【００６３】
ワイヤー１６の巻取りが終了した後は、オートモードを選択している場合にあっては設定したタイミングでマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を逆回転させるよう指令し、マニュアルモードを選択している場合にあっては任意のタイミングで電動スライダ作動ボタン５４を押すとマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を逆回転させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９を逆回転させる。モータ１９が逆回転すると、図２乃至４を用いて説明したように電動クラッチ機構２２がＯＦＦ状態になるとともにスライド機構２８が係止棒１０を第２の板４と接触しない位置に移動させる。係止棒１０が第２の板４と接触しない位置に移動すると、第２の板４は係止棒１０によって止められた状態から解放されて圧縮コイルばね８の復元力によって回転軸３を中心として元の位置に戻るように回転移動する。
【００６４】
圧縮コイルばね８が自然長の状態に戻ると、センサ５６がワイヤー１６の所定の箇所に設けられた第２の磁石を検知し、これに応じてマイクロコントローラ４８はモータドライバ５５にモータ１９を正回転させるよう指令し、モータドライバ５５はモータ１９を正回転させる。
【００６５】
以後はストップボタン５３が押されるまで同様にモータ１９の正回転、正回転の停止及び逆回転が繰り返されることになる。ストップボタン５３を押すと、圧縮コイルばね８が自然長の状態に戻ってセンサ５６が第２の磁石を検知したところで電動スライダ１１及び電動リール１３の動作の制御は終了する。
【００６６】
図６は、本発明に係る第２の実施形態における電動スライダ及び電動リールのブロック図である。第２の実施形態は第１の実施形態とは電動スライダ及び電動リールの構成が異なる以外は同様の構成であり、制御手段による電動スライダ及び電動リールの動作の制御も同様であるので、図６を用いて電動スライダ及び電動リールの構成についてのみ説明する。
【００６７】
電動スライダ及び電動リールは駆動源として両軸型のモータ５７を共有している。実線の矢印はモータ５７の正回転（ワイヤーを巻き取る方向の回転）の伝達を表しており、破線の矢印はモータ５７の逆回転の伝達を表している。これらの回転の伝達には、横方向の矢印にあっては軸、縦方向の矢印にあっては歯車又はベルト等を用いる。
【００６８】
モータ５７の回転軸の一端から一方向クラッチ５８、減速機構５９及びフリー型の逆入力遮断クラッチ６０を経てスプール６１へのモータ５７の正回転の伝達はスプール６１を回転させてワイヤーを巻き取るためのものであり、モータ５７の回転軸の他端から一方向クラッチ６２及び減速機構６３を経てスライド機構６４（第１の実施形態における電動スライダ１１のスライド機構２８と同様の構成である）へのモータ５７の逆回転の伝達は係止棒を第２の板と接触しない位置に移動させるためのものである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 靴底
２ 第１の板
３ 回転軸
４ 第２の板
５ バンド
６ 回転軸
７ 第３の板
８ 圧縮コイルばね
９ リング
１０ 係止棒
１１ 電動スライダ
１２ 圧縮コイルばね
１３ 電動リール
１４ カバー
１５ 制御手段（操作部を除く）
１６ ワイヤー
１７ 滑車
１８ 滑車
２９ キャリア
３０ 突起
３１ スライドプレート
３２ ガイドレール
３３ 長孔
３４ 突起
３５ クラッチプレート
３６ スプール回転軸
３７ ガイド棒
３８ 圧縮コイルばね
３９ ピニオン
４０ 円周溝
４１ キャリア
４２ 突起
４３ キャリア
４４ 突起
４５ スライド棒
４６ 突起
４７ スプール駆動軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項２】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項３】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項４】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項５】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項６】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の歩行推進力発生装置において、前記圧縮コイルばねの各コイルの同一箇所に前記コイルよりも小さなリングを設け、前記ワイヤーを前記各リングの中に通したことを特徴とする歩行推進力発生装置。
【請求項８】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けられて前記第１の板に一端を連結されるとともに前記第２の板に他端を連結されたねじりコイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項９】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けられて前記第１の板に一端を連結されるとともに前記第２の板に他端を連結されたねじりコイルばねと、前記第１の板の後端の上方に設けられて前記第２の板が前記ねじりコイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項１０】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けられて前記第１の板に一端を連結されるとともに前記第２の板に他端を連結されたねじりコイルばねと、前記第１の板の後端の上方に設けられて前記第２の板が前記ねじりコイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項１】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項２】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項３】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第２の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項４】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項５】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項６】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第２の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第２の板の下面に先端を連結された第３の板と、前記第１の板の上面に一端を連結されるとともに前記第３の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第１の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第２の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第２の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板又は前記第３の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の歩行推進力発生装置において、前記圧縮コイルばねの各コイルの同一箇所に前記コイルよりも小さなリングを設け、前記ワイヤーを前記各リングの中に通したことを特徴とする歩行推進力発生装置。
【請求項８】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けられて前記第１の板に一端を連結されるとともに前記第２の板に他端を連結されたねじりコイルばねと、前記第１の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項９】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けられて前記第１の板に一端を連結されるとともに前記第２の板に他端を連結されたねじりコイルばねと、前記第１の板の後端の上方に設けられて前記第２の板が前記ねじりコイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【請求項１０】
靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第１の板と、前記第１の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第１の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第１の板の先端に先端を連結された第２の板と、前記第２の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第２の板の回転方向にねじれるように前記第２の板の回転軸に設けられて前記第１の板に一端を連結されるとともに前記第２の板に他端を連結されたねじりコイルばねと、前記第１の板の後端の上方に設けられて前記第２の板が前記ねじりコイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第２の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第２の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第２の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第１の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第２の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる歩行推進力発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−８７９４６（Ｐ２０１１−８７９４６Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【公開請求】
【出願番号】特願２０１０−２６８８０７（Ｐ２０１０−２６８８０７）
【出願日】平成２２年１１月１３日（２０１０．１１．１３）
【出願人】（５１０３１７９３３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８８０７（Ｐ２０１０−２６８８０７）
【出願日】平成２２年１１月１３日（２０１０．１１．１３）
【出願人】（５１０３１７９３３）
【Ｆターム（参考）】
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