CN104510589B - 手指辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手指辅助装置。将第二部件以能够向手指的屈曲方向转动的方式连结于第一部件，从而形成手指辅助装置。而且，在第一部件以及第二部件的任意一方设置使第二部件相对于第一部件的相对位置向与能够转动的方向不同的方向变更的相对位置变更部。这样一来，以与佩戴者的手指的长度、形状对应的方式对第二部件相对于第一部件的相对位置进行变更，由此能够以第一部件以及第二部件与手指的佩戴位置一致的方式对手指辅助装置进行定制(调整)。其结果是，能够以将手指辅助装置适当地佩戴于手指的方式对手指的屈曲适当地进行辅助。

Description

手指辅助装置

技术领域

本发明涉及一种手指辅助装置。

背景技术

开发有一种供因事故、疾病等使手指的屈伸产生障碍的人、握力下降的人、或由于年高而力量变弱的老年人等佩戴于手指，对手指的动作进行辅助的装置(手指辅助装置)。例如，在专利文献1中提出有一种沿着手指佩戴的部件向手指的屈曲方向旋转，由此对手指的屈曲动作进行辅助的手指辅助装置。

专利文献1：日本特开2011-115248号公报

但是，在上述所提出的手指辅助装置中，存在难以以与佩戴者的手指的长度、形状(倾斜)等个人差异对应的方式进行定制(Customize)的问题。而且，在现有的以特定的尺寸、形状标准化的手指辅助装置中，存在无法适当地佩戴，而导致手指的屈伸困难、对手指添加负担的情况。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所具有的上述的课题而完成的，其目的在于提供一种能够以与佩戴者的手指的长度、形状一致的方式进行定制的手指辅助装置。

为了解决上述课题的至少一部分，本发明的手指辅助装置采用如下结构。即，

一种手指辅助装置，其特征在于，该手指辅助装置佩戴于手指并对上述手指屈曲的动作进行辅助，

上述手指辅助装置具有：

第一部件，其佩戴于上述手指；以及

第二部件，其佩戴于上述手指，且以能够向上述手指屈曲的方向转动的方式连结于上述第一部件，

上述第一部件以及上述第二部件的任意一方具备使上述第二部件相对于上述第一部件的相对位置向与上述手指屈曲的方向不同的方向变更的相对位置变更部。

在上述的本发明的手指辅助装置中，能够使第二部件相对于第一部件的相对位置与第二部件向手指的屈曲方向转动的动作独立地进行变更。因此，使第二部件相对于第一部件的相对位置以与佩戴者的手指的长度、形状对应的方式进行变更，由此能够以第一部件以及第二部件与手指的佩戴位置一致的方式对手指辅助装置进行定制(调整)。其结果是，能够将手指辅助装置适当地佩戴于手指而对手指的屈曲适当地进行辅助。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，也可以将相对位置变更部设置于第二部件，将第一部件与相对位置变更部以能够转动的方式连结。

上述的相对位置变更部配置为沿着手指的屈曲的部分(关节)，因此在佩戴者的手指的关节变形的(关节向与屈曲方向不同的方向弯曲等)情况下，能够以与关节的形状一致的方式对手指辅助装置进行定制。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，相对位置变更部也可以通过弯曲变形而对第二部件相对于第一部件的相对位置进行变更。

这样一来，即便在佩戴者的手指向与屈曲方向不同的方向倾斜的情况下，使相对位置变更部以与手指的倾斜对应的方式弯曲，由此也能够以第一部件以及第二部件与手指的佩戴位置一致的方式对手指辅助装置进行定制。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，相对位置变更部也可以通过扭转变形而对第二部件相对于第一部件的相对位置进行变更。

这样一来，即便在佩戴者的手指扭转的情况下，使相对位置变更部以与手指的扭转对应的方式扭转，由此也能够以第一部件以及第二部件与手指的佩戴位置一致的方式对手指辅助装置进行定制。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，相对位置变更部也可以通过塑性变形而对第二部件相对于第一部件的相对位置进行变更。

这样一来，若以与佩戴者的手指的形状一致的方式对手指辅助装置暂时进行定制，则能够维持其形态。因此，在下次以后将手指辅助装置佩戴于手指时，不需要进行调整，从而能够快速地进行佩戴。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，也可以在相对位置变更部设置槽。

这样一来，在设置槽的部分，与其他部分相比刚性低且应力集中，因此能够在相对位置变更部容易变形，并且对除此以外的部分的变形进行抑制。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，也可以在相对位置变更部设置切口。

这样一来，在切口的周边的部分，与其他部分相比刚性低且应力集中，因此能够在相对位置变更部容易变形，并且对除此以外的部分的变形进行抑制。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，也可以在相对位置变更部设置贯通孔。

这样一来，在贯通孔的周边的部分，与其他部分相比刚性低且应力集中，因此能够在相对位置变更部容易变形，并且对除此以外的部分的变形进行抑制。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，也可以将相对位置变更部的贯通孔沿规定方向并列地设置多个。

这样一来，沿着规定方向容易产生变形，因此能够将相对位置变更部的变形预先定向。

另外，在相对位置变更部具有贯通孔的本发明的手指辅助装置中，也可以将贯通孔形成为沿规定方向较长的长孔形状。

这样一来，沿着规定方向容易产生变形，因此能够将相对位置变更部的变形预先定向。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，也可以由与第一部件或第二部件中的相对位置变更部以外的部分相比刚性低的材料构成相对位置变更部。

这样一来，在第一部件或第二部件中，应力集中在刚性低的相对位置变更部，因此能够在相对位置变更部容易变形，并且对除此以外的部分的变形进行抑制。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，相对位置变更部也可以使第一部件与第二部件的间隔伸缩。

这样一来，以与佩戴者的手指的长度对应的方式使第一部件与第二部件的间隔伸出、缩短，由此能够以第一部件以及第二部件与手指的佩戴位置一致的方式对手指辅助装置进行定制。

另外，在这样的本发明的手指辅助装置中，也可以如下。首先，设置第三部件，该第三部件佩戴于手指或手指根部，以能够向手指的屈曲方向转动的方式连结于第二部件。然后，在第二部件以及第三部件的任意一方具备相对位置变更部，该相对位置变更部能够使第三部件相对于第二部件的相对位置向与手指的屈曲方向不同的方向变更。

这样一来，通过对手指的两个关节的屈曲进行辅助的手指辅助装置，使第二部件相对于第一部件的相对位置以及第三部件相对于第二部件的相对位置以与手指的长度、形状对应的方式进行变更，由此能够以第一部件至第三部件与手指或手指根部的佩戴位置一致的方式对手指辅助装置进行定制。其结果是，能够对手指的两个关节的屈曲适当地进行辅助。

另外，在上述的本发明的手指辅助装置中，也可以如下。首先，设置第四部件，该第四部件佩戴于手指根部，以能够向手指的屈曲方向转动的方式连结于佩戴于手指的第三部件。然后，在第三部件以及第四部件的任意一方具备相对位置变更部，该相对位置变更部使第四部件相对于第三部件的相对位置向与手指的屈曲方向不同的方向变更。

这样一来，通过对手指的三个关节的屈曲进行辅助的手指辅助装置，使第二部件相对于第一部件的相对位置、第三部件相对于第二部件的相对位置以及第四部件相对于第三部件的相对位置以与手指的长度、形状对应的方式进行变更，由此能够以第一部件至第四部件与手指或手指根部的佩戴位置一致的方式对手指辅助装置进行定制。其结果是，能够对手指的三个关节的屈曲适当地进行辅助。

另外，本发明也能够通过接下来的方式进行掌握。即，

一种手指辅助装置，其特征在于，具备：

第一部件；以及

第二部件，其以能够向规定方向转动的方式连结于上述第一部件，

在上述第一部件以及上述第二部件的任意一方设置有相对位置变更部，该相对位置变更部使上述第二部件相对于上述第一部件的相对位置向与上述规定方向不同的方向变更，

在上述第一部件设置有能够供手指插通的第一环状部，

在上述第二部件设置有能够供手指插通的第二环状部。

在上述的本发明的手指辅助装置中，能够使第二部件相对于第一部件的相对位置向与能够转动的规定方向不同的方向变更，因此能够以与插通于第一环状部以及第二环状部的手指的形状一致的方式对手指辅助装置进行定制(调整)。

此处，若着眼于手指的第三关节，则不仅能够进行握手方向的简单的屈曲动作，还能够进行向包括使手指与手指之间张开、闭合的方向(开闭方向)的多个方向运动的动作。因此，若欲对手指的第三关节进行辅助，则在仅在手指的屈曲方向的一方向具有可动方向的手指辅助装置中，存在无法与第三关节的动作对应，若佩戴手指辅助装置，则第三关节的动作被制约的问题。

为了能够与上述的手指的第三关节的动作对应，本发明的手指辅助装置也能够通过接下来的方式进行掌握。即，

作为本发明的其他方式的手指辅助装置的特征在于，

对手指屈曲的动作进行辅助，

上述手指辅助装置具有：

第一部件，其佩戴于上述手指；以及

第二部件，其佩戴于上述手指的根部与手腕之间，以能够向上述手指屈曲的方向转动的方式连结于上述第一部件，

上述第一部件以及上述第二部件的任意一方具备相对位置变更部，该相对位置变更部使上述第二部件相对于上述第一部件的相对位置向与上述指屈曲的方向不同的方向变更。

在上述的手指辅助装置中，若在佩戴了手指辅助装置的状态下使手指的第三关节向与屈曲方向不同的方向运动，则能够通过相对位置变更部使第二部件相对于第一部件的相对位置向与能够转动的方向(屈曲方向)不同的方向变更，因此能够使手指辅助装置追随手指的第三关节的动作。通过这样增加使手指辅助装置的追随手指的第三关节的动作的可动方向，由此能够对第三关节的屈曲进行辅助，而不会妨碍第三关节向手指的屈曲方向以外的方向的动作。

另外，在上述的手指辅助装置中，也可以通过相对位置变更部弹性变形而对第二部件相对于第一部件的相对位置进行变更。

这样一来，若相对位置变更部以与第三关节向手指的屈曲方向以外的方向的动作对应的方式进行变形，则在收回第三关节时，能够利用已变形的相对位置变更部的恢复力使手指辅助装置追随第三关节的动作。

另外，在上述的手指辅助装置中，相对位置变更部也可以通过第二部件相对于第一部件向与能够转动的方向不同的方向转动而对第二部件相对于第一部件的相对位置进行变更。

在上述的手指辅助装置中，通过使第二部件相对于第一部件的相对位置与能够向相互不同的方向变更的两个转动动作一致，能够使手指辅助装置追随手指的第三关节向多个方向的动作。

附图说明

图1是表示将第一实施例的手指辅助装置佩戴于人手的食指的样子的说明图。

图2是表示第一实施例的手指辅助装置的详细构造的说明图。

图3是表示压电马达的构造的立体图。

图4是表示压电马达的动作原理的说明图。

图5是表示手指辅助装置的动作的说明图。

图6是表示与佩戴者的手指的形状一致用的手指辅助装置的变形的说明图。

图7是表示以与食指的形状一致的方式对手指辅助装置进行定制而佩戴的样子的说明图。

图8是表示设置于第一变形例的手指辅助装置的输出部件的形状的说明图。

图9是表示设置于第二变形例的手指辅助装置的输出部件的形状以及变形的说明图。

图10是表示设置于第三变形例的手指辅助装置的输出部件的构造的说明图。

图11是表示第四变形例的手指辅助装置的构造的说明图。

图12是表示第五变形例的手指辅助装置的构造的说明图。

图13是表示第六变形例的手指辅助装置的构造的说明图。

图14是表示将第二实施例的手指辅助装置佩戴于食指的样子的说明图。

图15是表示通过第二实施例的手指辅助装置向食指的屈曲方向以外的方向动作用的输出部件的构造以及变形的说明图。

图16是例示了能够向与食指的屈曲方向不同的方向转动的输出部件的构造的说明图。

图17是表示对食指的第二关节以及第三关节的屈曲进行辅助的手指辅助装置的说明图。

图18是表示对食指的第一关节至第三关节的屈曲进行辅助的手指辅助装置的说明图。

具体实施方式

图1是表示将第一实施例的手指辅助装置100佩戴于人手的手指(食指)10的样子的说明图。图1的(a)示出了从手指肚侧(握手时成为内侧的表面侧)观察的状态，图1的(b)示出了从手指的侧面一侧观察的状态。此外，佩戴手指辅助装置100的对象不限定于人手的食指，也可以佩戴于手的其他手指，也可以佩戴于脚趾，也可以佩戴于人类以外的动物的手指或脚趾。

如图所示，手指辅助装置100具备以串联的方式连结的第一单元110与第二单元120。在第一单元110设置有用于安装于食指10的中间关节(第一关节与第二关节之间)的侧面的第一安装部112，在第二单元120设置有用于安装于食指10的基节(第二关节与第三关节之间)的侧面的第二安装部122。手指辅助装置100的详细构造后述，但第二单元120能够相对于第一单元110向食指10屈曲的方向转动，第一实施例的手指辅助装置100对食指10的第二关节的屈伸进行辅助。此外，第一实施例的第一单元110相当于本发明的“第一部件”，第一实施例的第二单元120相当于本发明的“第二部件”。

第一安装部112与第二安装部122基本相同，图1的(c)示出了在图1的(b)的A-A位置剖切第一单元110的情况下的剖视图。如图1的(c)所示，第一安装部112具备形成为缺少距第一单元110较远的一侧的圆弧形状的圆弧部112a、以及从圆弧部112a缺少的部分的一端架设于另一端的带部112b。圆弧部112a由硬质材料形成，与此相对，带部112b由橡胶等软质的材料形成。该带部112b的一端能够通过面钩扣等装卸于圆弧部112a，在取下带部112b的状态(图中虚线所示的状态)下将食指10放入圆弧部112a的内侧，如图中实线所示，通过将带部112b扣在圆弧部112a，能够将手指辅助装置100佩戴于食指10。

图2是表示第一实施例的手指辅助装置100的详细的构造的说明图。此外，在图2中省略了第一安装部112以及第二安装部122的图示。图2的(a)是从与沿着食指10的一侧相反的一侧观察的手指辅助装置100的主视图，图2的(b)是在图2的(a)的B-B位置剖切手指辅助装置100的情况下的剖视图。

首先，第二单元120具备如图2的(b)所示相互配置为相向的下框板124与上框板126，在下框板124设置有上述的第二安装部122。在下框板124与上框板126之间以能够以圆弧的中心为轴转动的方式设置有作为形成为使方形与半圆形合并在一起的形状的金属平板的输出部件130。在该输出部件130的方形侧通过连结螺钉114连结有第一单元110。另外，在第一实施例的输出部件130的第一单元110与第二单元120的上框板126之间的位置设置有沿与将第一单元110与第二单元120以串联的方式连结的方向(连结方向)交叉的方向形成的槽130a。此外，第一实施例的设置有槽130a的部分相当于本发明的“相对位置变更部”。

另外，在下框板124与上框板126之间设置有与输出部件130不在同一轴上转动的圆板形状的转子134、与转子134一同在同一轴上转动的正齿轮136、使转子134旋转的压电马达200等。在输出部件130的半圆形部分的外周设置有与正齿轮136啮合的齿(省略图示)，若转子134转动，则该转动经由正齿轮136以规定的比率减速并传递至输出部件130，从而输出部件130转动。

压电马达200螺纹固定于从下框板124突出设置的圆柱形状的两处的凸起138的顶面，并与转子134的外周面接触。另外，在压电马达200连接有通过供给驱动信号而对压电马达200的驱动进行控制的驱动控制部(省略图示)。以下，对压电马达200的构造进行说明。

图3是表示压电马达200的构造的立体图。如图所示，压电马达200成为在包括压电材料的形成为板状的两片压电元件(表面压电元件220、背面压电元件221)之间以夹着由金属平板形成的隔板210的方式贴合的层叠构造。以下，将压电马达200的长边方向称为X方向。另外，如图中所示，将与X方向正交的压电马达200的短边方向称为Y方向，将与X方向以及Y方向正交的压电马达200的厚度方向称为Z方向。

在表面压电元件220的与和隔板210接触的面相反的一侧的面(上表面)设置有用于对表面压电元件220施加电压的表面电极222，如图3所示，以对表面压电元件220的上表面呈格子状进行四分割的方式设置有四个矩形形状的表面电极222。另外，虽省略图示，但在背面压电元件221的与和隔板210接触的面相反的一侧的面(下表面)也同样地以对其下表面呈格子状进行四分割的方式设置有四个矩形形状的背面电极223。另外，金属制造的隔板210不仅加强压电元件(表面压电元件220、背面压电元件221)，还具有作为用于对表面压电元件220以及背面压电元件221施加电压的共同电极的作用，并接地。

在压电马达200的长边方向(X方向)的端部设置有凸部212。另外，在压电马达200的朝向短边方向(Y方向)的两侧面设置有一对支承部214，该一对支承部214用于在朝向设置有凸部212一侧施力的状态下支承压电马达200。上述凸部212以及支承部214与隔板210形成为一体。

图4是表示压电马达200的动作原理的说明图。对于压电马达200而言，在对压电马达200的表面电极222以及背面电极223以一定周期施加电压时，压电马达200的凸部212进行椭圆运动，由此进行动作。压电马达200的凸部212进行椭圆运动基于如下理由。此外，设置于表面压电元件220的表面电极222与设置于背面压电元件221的背面电极223在X-Y平面上面对称且基本相同，因此此处以表面电极222为例进行说明。

首先，如公知那样，包括压电材料的压电元件(表面压电元件220、背面压电元件221)具有施加正电压则伸长的性质。因此，如图4的(a)所示，在对四个表面电极222全部施加正电压之后，若以特定的频率重复解除施加电压，则压电马达200(表面压电元件220)能够产生沿长边方向(X方向)上伸缩的一种共振现象。此外，将压电马达200沿长边方向(X方向)重复伸缩的动作称为“伸缩振动”，将压电马达200伸缩的方向(图中的±X方向)称为“伸缩方向”。

另外，如图4的(b)或图4的(c)所示，将相互位于对角线的位置的两个表面电极222设为一组(表面电极222a以及表面电极222d的一组，或表面电极222b以及表面电极222c的一组)，若施加特定的频率的正电压，则压电马达200(表面压电元件220)能够产生长边方向(X方向)的前端部(设置有凸部212的部分)在附图上沿左右方向(Y方向)摆头的一种共振现象。例如，如图4的(b)所示，若对表面电极222a以及表面电极222d的一组施加特定的频率的正电压，则压电马达200重复长边方向的前端部向右方移动的动作。另外，如图4的(c)所示，若对表面电极222b以及表面电极222c的一组施加特定的频率的正电压，则压电马达200重复长边方向的前端部向左方移动的动作。将上述的压电马达200的动作称为“屈曲振动”，以下，将压电马达200屈曲振动的方向(图中的±Y方向)称为“屈曲方向”。

而且，若适当地选择表面压电元件220的物性、表面压电元件220的尺寸(宽度W、长度L、厚度T)，则能够在以“屈曲振动”共振的同时也引起“伸缩振动”的共振。其结果是，在以图4的(b)所示的方式对表面电极222a以及表面电极222d的一组施加了电压的情况下，压电马达200的前端部(设置有凸部212的部分)在附图上绕顺时针方向进行描绘椭圆的动作(椭圆运动)。另外，在以图4的(c)所示的方式对表面电极222b以及表面电极222c的一组施加了电压的情况下，压电马达200的前端部在附图上进行逆时针方向的椭圆运动。对于背面压电元件221而言，与表面压电元件220完全相同的情况也成立。

压电马达200利用上述的椭圆运动对被驱动体进行驱动。即，以将压电马达200的凸部212按压于被驱动体的状态使其产生椭圆运动。于是，凸部212重复如下动作：在压电马达200伸长时以按压于被驱动体的状态从左向右(或从右向左)移动，在压电马达200收缩时以远离被驱动体的状态恢复至初始位置。其结果是，被驱动体被从凸部212受到的摩擦力向一个方向驱动。

图5是表示基于压电马达200的驱动的手指辅助装置100的动作的说明图。第一实施例的搭载于第二单元120的压电马达200以按压凸部212的状态设置于转子134的外周面。因此，若驱动压电马达200，则转子134转动，该转动经由正齿轮136传递至输出部件130。而且，在输出部件130连结有第一单元110，因此通过驱动压电马达200，能够相对于第二单元120使第一单元110屈曲、伸长。

例如，如图5所示，若以第二单元120的转子134在附图上绕顺时针方向旋转的方式驱动压电马达200，则如图中空心箭头所示，第一单元110相对于第二单元120绕逆时针方向旋转而屈曲。另外，若在手指辅助装置100屈曲的状态下向相反方向驱动压电马达200而使转子134在附图上绕逆时针方向旋转，则第一单元110相对于第二单元120绕顺时针方向旋转而伸长。

对于上述的第一实施例的手指辅助装置100而言，将第一单元110安装于食指10的中间关节的侧面，将第二单元120安装于食指10的基节，从而第二单元120相对于第一单元110向食指10的屈曲方向转动，因此能够对食指10的第二关节的屈伸进行辅助。此外，将手指辅助装置100的第一单元110安装于食指10的基节，将第二单元120安装于食指10的中间关节，同样也能够对食指10的第二关节的屈伸进行辅助。另外，将手指辅助装置100的第一单元110以及第二单元120安装于食指10的末节(比第一关节更靠前端侧)以及中间关节，也能够对食指10的第一关节的屈伸进行辅助。

此处，在手指的形状存在个人差异，例如，存在因受伤、疾病等变形而使食指10的前端侧从第二关节向中指侧倾斜的情况。在上述的情况下，在通常的以食指10的形状标准化的手指辅助装置100中，可能产生无法佩戴，或者若强行佩戴，则手指的屈伸困难、对手指添加负担之类的不良情况。因此，在第一实施例的手指辅助装置100中，能够以与佩戴者的食指10的形状一致的方式进行变形(定制)。

图6是表示与佩戴者的手指的形状一致用的手指辅助装置100的变形的说明图。如上所述，在第一实施例的手指辅助装置100中，在金属平板的输出部件130形成有与连结方向交叉的方向的槽130a，该槽130a设置于第一单元110与第二单元120的上框板126之间的位置。若在固定了第二单元120的状态下对第一单元110向图中的空心箭头的方向(与第一单元110通过输出部件130的转动而屈曲的方向交叉的方向)施加规定的力，则在输出部件130中，应力集中在刚性低的槽130a的部分，因此输出部件130沿着槽130a塑性变形，从而能够变为使手指辅助装置100屈曲的姿势。如上，在第一实施例的手指辅助装置100中，能够使第一单元110相对于第二单元120的相对位置向与基于输出部件130的转动的手指辅助装置100的屈曲方向不同的方向(与手指辅助装置100的屈曲动作独立地)变更。

在上述的第一实施例的手指辅助装置100中，如图7所示的例子那样，即便在食指10的前端侧从第二关节向中指侧倾斜的情况下，使输出部件130在槽130a的位置弯曲，从而也能够以与食指10的第二关节的倾斜一致的方式将第一单元110定制(调整)为沿着食指10的中间关节。其结果是，能够将手指辅助装置100适当地佩戴于食指10而对食指10的第二关节的屈伸适当地进行辅助。

另外，在第一实施例的手指辅助装置100中，通过在输出部件130设置槽130a，使槽130a的部分的刚性比除此以外的部分低，因此能够使输出部件130在规定的位置(槽130a)容易变形(弯曲)，并且对其他位置的变形进行抑制。此外，输出部件130变形(弯曲)的方向与手指辅助装置100通过输出部件130的转动而屈曲的方向交叉，因此即使以与食指10的形状一致的方式使输出部件130弯曲，也不会对手指辅助装置100的屈曲动作带来影响。

另外，输出部件130塑性变形，从而若以与食指10的形状一致的方式对手指辅助装置100暂时进行定制，则能够维持其形状。因此，在下次以后将手指辅助装置100佩戴于食指10时，不需要调整，从而能够快速地进行佩戴。

在上述的第一实施例的手指辅助装置100中，存在几个变形例。以下，以与第一实施例不同的点为中心对这些变形例简单地进行说明。此外，在以下的变形例中，对与第一实施例共同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。

图8是表示设置于第一变形例的手指辅助装置100的输出部件130的形状的说明图。在上述的第一实施例的输出部件130的供用于与第一单元110连结的连结螺钉114插通的连结螺孔130b与转动轴130c之间的位置设置有槽130a，但在第一变形例的输出部件130中除了槽130a之外，还设置有贯通孔130d。图8的(a)示出了设置有沿与连结方向交叉的方向较长的长孔形状的贯通孔130d的例子，图8的(b)示出了沿与连结方向交叉的方向并列地设置有多个贯通孔130d的例子。此外，第一变形例的设置有贯通孔130d的部分相当于本发明的“相对位置变更部”。

如上，在输出部件130设置贯通孔130d，由此在设置有贯通孔130d的部分附近，与其他部分相比刚性低且应力集中，因此能够使输出部件130在规定的位置容易变形(弯曲)。另外，将贯通孔130d沿规定方向并列多个、形成长孔形状，由此沿着规定方向容易产生变形，因此能够将输出部件130的变形定向。

图9是表示设置于第二变形例的手指辅助装置100的输出部件130的形状以及变形的说明图。如图9的(a)所示，在第二变形例的输出部件130的连结螺孔130b与转动轴130c之间的位置的与连结方向交叉的方向的两侧设置有切口130e，在两个切口130e之间的部分，与其他的部分相比，宽度变窄。此外，第二变形例的设置有切口130e的部分相当于本发明的“相对位置变更部”。

如上，在输出部件130设置切口130e，由此在两个切口130e之间的部分，向图9的(b)中空心箭头所示的方向(与第一单元110通过输出部件130的转动而屈曲的方向交叉的方向)变形的刚性与其他部分相比低且应力容易集中，因此输出部件130向该方向的弯曲变形变得容易。

另外，在两个切口130e之间的部分，如图9的(c)所示，向相对于输出部件130的半圆形侧扭转方形侧的方向变形的刚性与其他部分相比低且应力容易集中，因此输出部件130的设置切口130e的位置的扭转变形变得容易。因此，即便在佩戴者的食指10的前端侧从第二关节扭转的情况下，对输出部件130施加扭转变形，从而也能够以与食指10的第二关节的扭转一致的方式将第一单元110定制(调整)为沿着食指10的中间关节的侧面。此外，对于上述的第一实施例的槽130a、第一变形例的贯通孔130d而言，也适当地设置连结方向的宽度，从而输出部件130的扭转变形变得容易。

图10是表示设置于第三变形例的手指辅助装置100的输出部件130的构造的说明图。在第三变形例的输出部件130未设置槽130a、贯通孔130d、切口130e，取代它们而在连结螺孔130b与转动轴130c之间设置有由与其他的部分相比刚性低的材料构成的部分(低刚性部)130f。此外，第三变形例的低刚性部130f相当于本发明的“相对位置变更部”。如上，在设置有低刚性部130f的输出部件130中，应力集中在低刚性部130f，因此能够使输出部件130的低刚性部130f的弯曲变形、扭转变形变得容易，并且对在其他的部分(设置有连结螺孔130b、转动轴130c的部分)的变形进行抑制。

此外，用于使手指辅助装置100与食指10的形状一致的输出部件130的变形并不局限于塑性变形，也可以是弹性变形。在弹性变形的情况下，以与食指10的形状(倾斜、扭转)一致的方式使输出部件130变形，并且将手指辅助装置100的第一安装部112以及第二安装部122安装于食指10的中间关节以及基节，从而能够将手指辅助装置100适当地佩戴于食指10。另一方面，在塑性变形的情况下，能够预先以与食指10的形状一致的方式使输出部件130变形。

图11是表示第四变形例的手指辅助装置100的构造的说明图。在上述的第一实施例的手指辅助装置100中，在输出部件130设置有槽130a，与此相对，在第四变形例的手指辅助装置100中，在第一单元110侧设置有槽118a。如图11所示，第四变形例的第一单元110具备设置有上述的第一安装部112的基体116、与通过连结螺钉114连结于输出部件130的金属平板的连结板118。而且，在该连结板118的基体116与输出部件130之间的位置设置有沿与连结方向交叉的方向形成的槽118a。第四变形例的设置有槽118a的部分相当于本发明的“相对位置变更部”。

在上述的第四变形例的手指辅助装置100中，在连结板118中，槽118a的部分的刚性与除此以外的部分相比低，因此连结板118的沿着应力集中的槽118a的变形(弯曲)变得容易。而且，即使在第四变形例的手指辅助装置100中，也与上述的第一实施例相同地，对连结板118施加变形，从而能够以与食指10的第二关节的形状一致的方式将第一单元110的基体116定制(调整)为沿着食指10的中间关节的侧面。

此外，在第四变形例的手指辅助装置100中，虽示出了在第一单元110的连结板118设置槽118a的例子，但也可以如上述的第一变形例至第三变形例那样，将贯通孔、切口或低刚性部设置于连结板118，从而使连结板118的弯曲变形、扭转变形变得容易。

图12是表示第五变形例的手指辅助装置100的构造的说明图。首先，图12的(a)示出了设置于第五变形例的手指辅助装置100的输出部件130的形状。如图所示，在第五变形例的输出部件130中，连结螺孔130b形成为沿连结方向较长的长孔形状。

图12的(b)示出了从与沿着食指10的一侧相反的一侧观察的手指辅助装置100的主视图，图12的(c)示出了手指辅助装置100的侧视图。如图12的(c)所示，第一单元110以及输出部件130通过由连结螺栓114与连结螺母115紧固而被连结。而且，将连结螺栓114插通于连结螺孔130b中距转动轴130c较远侧(图中左端)而对第一单元110与输出部件130进行了连结的情况(图中实线所示的状态)与将连结螺栓114插通于连结螺孔130b中距转动轴130c较近的一侧(图中右端)而对第一单元110与输出部件130进行了连结的情况(图中虚线所示的状态)相比更能够使第一单元110与上框板126(下框板124)的间隔扩大。此外，第五变形例的连结螺孔130b相当于本发明的“相对位置变更部”。

在上述的第五变形例的手指辅助装置100中，通过放松连结螺栓114与连结螺母115的紧固，能够在连结螺孔130b内使连结螺栓114的位置沿连结方向移动。通过使第一单元110与上框板126(下框板124)的间隔变更(伸缩)，能够以与佩戴者的食指10的长度一致的方式将手指辅助装置100定制(调整)为第一单元110佩戴于食指10的中间关节的适当的位置。

图13是表示第六变形例的手指辅助装置100的构造的说明图。图13示出了从手指肚侧观察佩戴于食指10的第六变形例的手指辅助装置100的状态。如图所示，第六变形例的手指辅助装置100相对于上述的第一实施例的手指辅助装置100追加了第三单元140。第三单元140与第二单元120基本相同，第二单元120的上框板126与第三单元140的输出部件150被连结。此外，第六变形例的第三单元140相当于本发明的“第三部件”。另外，第三单元140的输出部件150的设置有槽150a的部分相当于本发明的“相对位置变更部”。

而且，第一单元110通过第一安装部112安装于食指10的末节，第二单元120通过第二安装部122安装于食指10的中间关节，第三单元140通过第三安装部142安装于食指10的基节。因此，若对搭载于第二单元120的压电马达200进行驱动，则第二单元120相对于第一单元110转动，从而能够对第一关节的屈伸进行辅助。另外，若对搭载于第三单元140的压电马达200进行驱动，则第三单元140相对于第二单元120转动，从而能够对第二关节的屈伸进行辅助。

即使在上述的第六变形例的手指辅助装置100中，也与上述的第一实施例的手指辅助装置100相同地，使第二单元120的输出部件130在槽130a的位置变形、使第三单元140的输出部件150在槽150a的位置变形，从而能够以与食指10的第一关节、第二关节的形状一致的方式对手指辅助装置100进行定制(调整)。其结果是，能够将手指辅助装置100适当地佩戴于食指10而对食指10的第一关节以及第二关节的屈伸适当地进行辅助。

在以上进行了说明的第一实施例及其变形例中，虽以对食指10的第二关节或第一关节的屈伸进行辅助的方式佩戴，但也能够以对食指10的第三关节(根部的关节)的屈伸进行辅助的方式佩戴了手指辅助装置100。以下，对以对食指10的第三关节的屈伸进行辅助的方式佩戴的第二实施例的手指辅助装置100进行说明。此外，以与第一实施例不同的点为中心对第二实施例进行说明，对与第一实施例共同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。

图14是表示将第二实施例的手指辅助装置100佩戴于食指10的样子的说明图。图14的(a)示出了从手指肚侧观察的状态，图14的(b)示出了从手指的侧面一侧观察的状态。第二实施例的手指辅助装置100的构造与上述的第一实施例的手指辅助装置100基本相同，第一单元110与第二单元120的输出部件130被连结。其中，第二实施例的第一单元110通过第一安装部112安装于食指10的基节，第二单元120通过卷绕在手掌以及手背的安装带123安装于食指10的第三关节与大拇指的根部之间。

在上述的第二实施例的手指辅助装置100中，若对搭载于第二单元120的压电马达200进行驱动，则第二单元120相对于第一单元110向食指10的屈曲方向转动，因此能够对食指10的第三关节的屈伸进行辅助。此外，即使将第二实施例的手指辅助装置100的第一单元110安装于食指10的第三关节与大拇指的根部之间，将第二单元120安装于食指10的基节，也能够同样地对食指10的第三关节的屈伸进行辅助。

此处，手指的第三关节不仅能够进行握手方向的简单的屈曲动作，还能够进行向包括使手指与手指之间张开、闭合的方向(开闭方向)的多个方向运动的动作。因此，在仅在食指10的屈曲方向一方向具有可动方向的手指辅助装置100中，无法与第三关节的动作对应，若佩戴手指辅助装置100，则导致食指10的第三关节的动作被制约。因此，在第二实施例的手指辅助装置100中，也能够以与食指10的第三关节的动作对应的方式向手指的屈曲方向以外的方向进行动作。

图15是表示通过第二实施例的手指辅助装置100向食指10的屈曲方向以外的方向动作用的输出部件130的构造以及变形的说明图。如图15(a)所示，在第二实施例的输出部件130，在连结螺孔130b与转动轴130c之间设置有弹性变形部130g，该弹性变形部130g由与其他的部分相比刚性低且容易弹性变形的材料构成。

如上，在设置有弹性变形部130g的输出部件130中，若在半圆形侧被固定的状态下相对于方形侧向图15的(b)中的空心箭头所示方向(与第一单元110通过输出部件130的转动而屈曲的方向交叉的方向)施力，则在应力集中的弹性变形部130g引起弹性变形，因此输出部件130向力的方向屈曲。

在上述的第二实施例的手指辅助装置100中，例如，如图15的(c)所示，若欲在佩戴了手指辅助装置100的状态下使食指10与中指之间张开，则输出部件130向与食指10的屈曲方向交叉的方向弯曲。由此，使第一单元110相对于第二单元120的相对位置向食指10的开闭方向(使食指与中指之间张开、闭合的方向)变更，从而能够使手指辅助装置100追随食指10的第三关节的动作(能够使追随食指10的第三关节的动作的可动方向增加)。

而且，在第二实施例的手指辅助装置100中，使食指10基于输出部件130的转动而向屈曲方向的动作与食指10基于输出部件130的弹性变形而向开闭方向的动作一致，从而能够追随食指10的第三关节向包括屈曲方向以及开闭方向的两个方向的合成方向的动作，因此能够对第三关节的屈伸进行辅助，而不会妨碍食指10的第三关节向屈曲方向以外的方向的动作。

另外，在第二实施例的手指辅助装置100中，由于在输出部件130设置有弹性变形部130g，所以若弹性变形部130g以与食指10的第三关节向开闭方向的动作对应的方式弹性变形，则在收回第三关节时，能够利用已变形的弹性变形部130g的恢复力使手指辅助装置100追随第三关节的动作。

此外，在第二实施例的手指辅助装置100中，通过在输出部件130设置弹性变形部130g来使弹性变形变得容易，但也可以通过在输出部件130设置槽、贯通孔、切口等来使弹性变形变得容易(参照上述的第一实施例、第一变形例、第二变形例)。另外，也可以通过不在输出部件130侧，而在第一单元110侧设置槽、贯通孔、切口或弹性变形部来使第一单元110侧的弹性变形变得容易(参照上述的第一实施例的第四变形例)。并且，也能够使手指辅助装置100向食指10的屈曲方向以外的方向动作用的输出部件130的变形的方式并不局限于弹性变形，也可以向与食指10的屈曲方向不同的方向转动。

图16是例示了能够向与食指10的屈曲方向不同的方向转动的输出部件130的构造的说明图。如图16的(a)所示，已例示的输出部件130具备设置有连结螺孔130b的方形部131、与设置有转动轴130c的半圆形部132，上述方形部131与半圆形部132被与连结方向以及转动轴130c的轴向交叉的连接轴133连结为能够转动。

在上述的具有铰链构造的输出部件130中，如图16的(b)中空心箭头所示，方形部131能够相对于半圆形部132向与输出部件130通过转动轴130c转动的转动方向交叉的方向转动。因此，在具备图16的输出部件130的手指辅助装置100中，能够追随食指10的第三关节向开闭方向的动作而动作。此外，铰链构造也可以不设置于输出部件130侧，而设置于第一单元110侧。

另外，在第二实施例的手指辅助装置100中，除了对食指10的第三关节的屈伸进行辅助之外，也能够对第二关节的屈伸进行辅助。图17所示的手指辅助装置100相对于图14所示的手指辅助装置100追加了第三单元140。第三单元140与第二单元120基本相同，第二单元120的上框板126与第三单元140的输出部件150被连接。

而且，第一单元110通过第一安装部112安装于食指10的中间关节，第二单元120通过第二安装部122安装于食指10的基节，第三单元140通过安装带143安装于食指10的第三关节与大拇指的根部之间。因此，若对搭载于第二单元120的压电马达200进行驱动，则第二单元120相对于第一单元110转动，从而能够对第二关节的屈伸进行辅助。另外，若对搭载于第三单元140的压电马达200进行驱动，则第三单元140相对于第二单元120转动，从而能够对第三关节的屈伸进行辅助。

对于手指的第二关节而言，越不是第三关节，越能够向与屈曲方向不同的方向运动。因此，在图17所示的手指辅助装置100中，在第二单元120的输出部件130的弹性变形部130g与第三单元140的输出部件150的弹性变形部150g的位置向与食指10的屈曲方向交叉的方向弯曲，由此能够对第二关节以及第三关节的屈伸进行辅助，而不会妨碍食指10向屈曲方向以外的方向动作。并且，使第二单元120的输出部件130在弹性变形部130g(或上述的铰链构造)的位置变形，从而与上述的第一实施例相同地，能够以与食指10的第二关节的形状一致的方式对手指辅助装置100进行定制(调整)。

另外，图18所示的手指辅助装置100相对于图17所示的手指辅助装置100追加了第四单元160。第四单元160与第二单元120、第三单元140基本相同，第三单元140的上框板146与第四单元160的输出部件170被连结。此外，第四单元160相当于本发明的“第四部件”。

而且，第一单元110通过第一安装部112安装于食指10的末节，第二单元120通过第二安装部122安装于食指10的中间关节，第三单元140通过第三安装部142安装于食指10的基节，第四单元160通过安装带163安装于食指10的第三关节与大拇指的根部之间。因此，若对搭载于第二单元120的压电马达200进行驱动，则第二单元120相对于第一单元110转动，从而能够对第一关节的屈伸进行辅助。另外，若对搭载于第三单元140的压电马达200进行驱动，则第三单元140相对于第二单元120转动，从而能够对第二关节的屈伸进行辅助。并且，若对搭载于第四单元160的压电马达200进行驱动，则第四单元160相对于第三单元140转动，从而能够对第三关节的屈伸进行辅助。

在图18所示的手指辅助装置100中，在第二单元120的输出部件130的弹性变形部130g、第三单元140的输出部件150的弹性变形部150g以及第四单元160的输出部件170的弹性变形部170g的位置向与食指10的屈曲方向交叉的方向弯曲，由此能够对第一关节至第三关节的屈伸进行辅助，而不会妨碍食指10向屈曲方向以外的方向动作。另外，使第二单元120的输出部件130在弹性变形部130g的位置变形、使第三单元140的输出部件150在弹性变形部150g的位置变形，从而上述第一实施例相同地，能够以与食指10的第一关节以及第二关节的形状一致的方式对手指辅助装置100进行定制(调整)。

以上，虽对实施例以及变形例的手指辅助装置100进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例以及变形例，在不脱离其主旨的范围内能够通过各种实施方式来实施。

工业利用可能性

本发明相对于因脑中风等而麻痹的残疾人等能够利用于手指动作的康复，除此之外，相对于正常人也能够利用于手指动作的教授(熟练技能的传承、新动作的学习等)。

100…手指辅助装置；110…第一单元；112…第一安装部；120…第二单元；122…第二安装部；123…安装带；124…下框板；126…上框板；130…输出部件；130a…槽；130b…连结螺孔；130c…转动轴；130d…贯通孔；130f…低刚性部；130g…弹性变形部；131…方形部；132…半圆形部；133…连接轴；134…转子；136…正齿轮；138…凸起；140…第三单元；142…第三安装部；143…安装带；150…输出部件；150a…槽；150g…弹性变形部；200…压电马达；210…隔板；212…凸部；214…支承部；220…表面压电元件；221…背面压电元件；222…表面电极；223…背面电极。

Claims (14)

1.一种手指辅助装置，其特征在于，

该手指辅助装置佩戴于手指并对所述手指屈曲的动作进行辅助，

所述手指辅助装置具有：

第一部件，其佩戴于所述手指；以及

第二部件，其佩戴于所述手指，且以能够向所述手指屈曲的方向转动的方式连结于所述第一部件，

所述第一部件以及所述第二部件的任意一方具备相对位置变更部，该相对位置变更部使所述第二部件相对于所述第一部件的相对位置向与所述手指屈曲的方向不同的方向变更，

所述相对位置变更部沿着所述第二部件的转动轴线延伸的方向改变所述第二部件相对于所述第一部件的相对位置。

2.根据权利要求1所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述相对位置变更部设置于所述第二部件，

所述第一部件与所述相对位置变更部以能够转动的方式连结。

3.根据权利要求1或2所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述相对位置变更部通过弯曲变形而对所述第二部件相对于所述第一部件的相对位置进行变更。

4.根据权利要求1或2所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述相对位置变更部通过扭转变形而对所述第二部件相对于所述第一部件的相对位置进行变更。

5.根据权利要求3所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述相对位置变更部通过塑性变形而对所述第二部件相对于所述第一部件的相对位置进行变更。

6.根据权利要求3所述的手指辅助装置，其特征在于，

在所述相对位置变更部设置有槽。

7.根据权利要求3所述的手指辅助装置，其特征在于，

在所述相对位置变更部设置有切口。

8.根据权利要求3所述的手指辅助装置，其特征在于，

在所述相对位置变更部设置有贯通孔。

9.根据权利要求8所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述贯通孔沿规定方向并列地设置有多个。

10.根据权利要求8所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述贯通孔形成为沿规定方向较长的长孔形状。

11.根据权利要求3所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述相对位置变更部由与所述第一部件或所述第二部件中的所述相对位置变更部以外的部分相比刚性低的材料构成。

12.根据权利要求1或2所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述相对位置变更部使所述第一部件与所述第二部件的间隔伸缩。

13.根据权利要求1或2所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述手指辅助装置具有第三部件，该第三部件佩戴于所述手指，以能够向所述手指屈曲的方向转动的方式连结于所述第二部件，

所述第二部件以及所述第三部件的任意一方具备相对位置变更部，该相对位置变更部使所述第三部件相对于所述第二部件的相对位置向与所述手指屈曲的方向不同的方向变更。

14.根据权利要求13所述的手指辅助装置，其特征在于，

所述手指辅助装置具有第四部件，该第四部件佩戴于所述手指的根部，以能够向所述手指屈曲的方向转动的方式连结于佩戴于所述手指的所述第三部件，

所述第三部件以及所述第四部件的任意一方具备相对位置变更部，该相对位置变更部能够使所述第四部件相对于所述第三部件的相对位置向与所述手指屈曲的方向不同的方向变更。