CN104921852A - 驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种指关节驱动装置,其具有:配置于手背的第一基座部、相对于第一基座部能够转动的第二基座部、使第二基座部转动的驱动部、以及装戴机构。另外,装戴机构具备在装戴状态下与手掌抵接的第一弯曲部、以及将第一弯曲部连结于第一基座部的第二弯曲部与第三弯曲部。该第一弯曲部在装戴状态下沿着生命线配置。因此,能够将指关节驱动装置相对于手稳定地固定,从而能够充分确保手指的自由度。
Description
技术领域
本发明涉及驱动装置。
背景技术
以往已知有装戴于手上,并在其装戴状态下辅助手指的动作、即、使指关节伸屈的指关节驱动装置(例如,参照专利文献1)。该专利文献1中记载的指关节驱动装置,具备动作辅助手套、被驱动部、驱动部、线状部件、生物体信号检测部、以及控制单元,整体形状是如手套那样的形状。在使用动作辅助手套时,以覆盖手整体的方式装戴。在这样的形态下,为了将动作辅助手套装戴于手上,需要将动作辅助手套的大小设定为比使用者的手更大。
然而,在专利文献1记载的指关节驱动装置中,在动作辅助手套装戴于手上的装戴状态下,手与动作辅助手套之间形成有少许间隙。因此,由于上述间隙部分,存在动作辅助手套相对于手而移动的可能性。即、在专利文献1记载的指关节驱动装置中,存在动作辅助手套相对于手的固定不充分的担忧。
专利文献1:日本特开2010-240285号公报
发明内容
本发明的目的在于,提供一种在将驱动装置装戴于例如手等对象物使用时,能够将驱动装置相对于对象物稳定地固定的驱动装置。
这样的目的通过下述的本发明实现。
应用例1
本发明的驱动装置,其特征在于,具备:第一部件;
第二部件,其以能够转动的方式设置于上述第一部件;
转动部,其使上述第二部件转动;以及
第三部件,其设置于上述第一部件或者上述第二部件、并具有钩挂部。
由此,在将驱动装置配置于手的情况下,能够由钩挂部钩挂在手上来固定。因此,例如与专利文献1中记载的动作辅助手套相比,能够将驱动装置稳定地固定在手上。
应用例2
在本发明的驱动装置中,优选上述转动部具有包含压电元件的振动部、以及上述振动部抵接并驱动的被驱动体。
由此,通过使驱动部成为压电元件,能够实现小型化。由此,在将驱动装置配置于手上的情况下,能够将驱动部配置于手指上。
应用例3
在本发明的驱动装置中,优选上述钩挂部具有第一钩挂部以及第二钩挂部。
由此,在将驱动装置配置于手上的情况下,与钩挂部为一个的情况相比,能够更稳定地固定在手上。
应用例4
在本发明的驱动装置中,优选在上述第三部件中,上述第一钩挂部与上述第二钩挂部连结。
由此,在将驱动装置配置于手上的情况下,与两个钩挂部不连结的情况相比,能够更稳定地固定在手上。
应用例5
在本发明的驱动装置中,优选该驱动装置是配置于手上的装置;
上述第一部件配置于上述手的手背;
上述第二部件配置于上述手的手指;
上述第三部件设置于上述第一部件;
上述钩挂部具有与上述手的手掌抵接的抵接部。
由此,在将驱动装置配置于手上的情况下,能够在抵接部与第一部件之间夹持手。
应用例6
在本发明的驱动装置中,优选上述钩挂部具有配置于上述手的大拇指以及食指之间的部分。
由此,能够有效地提高手指的自由度。
应用例7
在本发明的驱动装置中,优选上述钩挂部具有配置于上述手的大拇指的与上述手的食指相反的一侧的部分。
由此,能够有效地提高手指的自由度。
应用例8
在本发明的驱动装置中,优选上述钩挂部具有第一钩挂部以及第二钩挂部,
上述第一钩挂部配置于上述手的大拇指以及食指之间,
上述第二钩挂部配置于上述手的大拇指的与上述手的食指相反的一侧。
由此,能够有效地提高手指的自由度,并且将驱动装置更加稳定地固定于手上。
应用例9
在本发明的驱动装置中,上述钩挂部具有配置于上述手的小指的与无名指相反一侧的部分。
由此,能够有效地提高手指的自由度。
应用例10
在本发明的驱动装置中,优选上述第三部件具有沿着上述手的生命线配置的部分。
在各手指、特别是大拇指伸屈之时,生命线是成为“谷”的部分。通过沿着该生命线配置抵接部,能够更加有效地抑制装戴机构阻碍手指的动作的情况。因此,在装戴状态下,能够进一步提高手指的自由度。
应用例11
在本发明的驱动装置中,优选上述第三部件具有纵向弹性系数比上述第一部件的纵向弹性系数更低的部分。
由此,第三部件能够有效地进行弯曲变形,从而能够容易地成为装戴状态。
应用例12
在本发明的驱动装置中,优选上述第三部件由连续的一条线状体构成。
由此,能够容易地制造第三部件。
应用例13
在本发明的驱动装置中,优选为上述钩挂部具有第一钩挂部以及第二钩挂部,上述第一钩挂部与上述第二钩挂部一体地形成。
由此,能够容易地制造第三部件。
附图说明
图1(a)是表示本发明的驱动装置(第一实施方式)的使用状态的图(从手背侧观察的图),图1(b)是表示图1(a)所示的驱动装置的使用状态的图(从手掌侧观察的图)。
图2是图1中的A-A线剖视图。
图3是从图2所示的状态表示弯曲了手指的状态的剖视图。
图4是图1所示的驱动装置具备的驱动部的俯视图。
图5(a)~图5(c)表示驱动部的动作原理的说明图。
图6(a)是表示本发明的驱动装置(第二实施方式)的使用状态的图(从手背侧观察的图),图6(b)是表示图6(a)所示的驱动装置的使用状态的图(从手掌侧观察的图)。
图7(a)是表示本发明的驱动装置(第三实施方式)的使用状态的图(从手背侧观察的图),图7(b)是表示图7(a)所示的驱动装置的使用状态的图(从手掌侧观察的图)。
具体实施方式
以下,根据显示于附图的优选的实施方式对本发明的将驱动装置进行详细地说明。
第一实施方式
图1(a)是表示本发明的驱动装置(第一实施方式)的使用状态的图(从手背侧观察的图),图1(b)是表示图1(a)所示的驱动装置的使用状态的图(从手掌侧观察的图)。图2是图1中的A-A线剖视图。图3是从图2所示的状态表示弯曲了手指的状态的剖视图。图4是图1所示的驱动装置具备的驱动部的俯视图。图5(a)~图5(c)表示驱动部的动作原理的说明图。
此外,以下,为了说明的方便,将图1(a)、图1(b)中(对于图6(a)、图6(b)以及图7(a)、图7(b)也同样)的上侧称为“指尖侧”,将其相反的一侧称为“手腕侧”,将图2、图3中的左侧称为“指尖侧”,将其相反的一侧称为“手腕侧”。另外,将图4中的纸面近前侧称为“表面侧”,将其相反的一侧称为“背面侧”。
图1(a)、图1(b)所示的指关节驱动装置(本发明的驱动装置)1,装戴于例如由于事故和疾病等而在手指的弯曲伸展上产生障碍的人、握力降低的人、以及因为高龄而力气变弱的老人等的手100,即、在本实施方式中的食指101。而且,是用于辅助在该装戴状态下使食指101的指关节伸屈,即转动的装置。该指关节驱动装置1具备:第一基座部(第一部件)2、第一连杆部3、第二连杆部4、第二基座部(第二部件)5、以及装戴机构(第三部件)7。另外,第一基座部2、第一连杆部3、第二连杆部4以及第二基座部5从手腕侧朝向指尖侧顺序连结。以下,针对各部分的结构进行说明。
如图1~图3所示,第一基座部2在装戴状态下配置于手背105上。第一基座部2是外形形状形成为偏平的方框状的部件。另外,在第一基座部2的内部,内置有后述的控制部10和未图示的纽扣电池等。
另外,第一基座部2的厚度未特别地限定,例如,优选为2~20mm左右,更加优选为5~10mm左右。由此,能够减少使用者的手的动作受到限制的情况,并且能够确保充分的机械强度。
如图1(图2、图3也同样)所示,第二基座部5在装戴状态下配置于比第一基座部2更靠近指尖侧,即、食指101的近节102的手背105侧。由此,如后述那样,能够通过指关节驱动装置1使食指101的近节102与手背105之间的掌指关节(第三关节)108伸屈(参照图2、图3)。
第二基座部5是外形形状形成为扁平的方框状的部件。另外,第二基座部5的与近节102抵接的面51优选沿着中节103的形状弯曲。由此,对于指关节驱动装置1的使用者来说,第二基座部5舒适地配置在近节102上。另外,第二基座部5相对于近节102稳定地配置。
另外,第二基座部5经由装配带20而装戴于食指101的近节102。装配带20由长度能够调整的带体构成,其各端部分别固定于第二基座部5的各侧面。该装配带20绕至食指101的近节102的手掌106侧,能够使第二基座部5紧贴近节102。由此,能够防止第二基座部5从近节102脱离。
如图1所示,第一连杆部3设置于第一基座部2的指尖侧。第一连杆部3是全长比第一基座部2和第二基座部5的全长更长的部件。该第一连杆部3具有顶板31、以及分别从顶板31的两边缘部突出的侧壁32。而且,两个侧壁32之间夹入有第一基座部2。
另外,各侧壁32与第一基座部2的连结部21之间经由转动支承部11连结。转动支承部11由设置于侧壁32以及第一基座部2中的一方的轴、以及设置于另一方且供轴插入的轴承构成。另外,在假定掌指关节108通过伸屈而转动时的转动轴O108时,转动支承部11的转动轴O11与转动轴O108平行。通过这样的结构的转动支承部11,第一连杆部3能够相对于第一基座部2绕转动轴O11转动。
第二连杆部4设置于第一连杆部3的指尖侧。第二连杆部4,具有相对于第二基座部5滑动的滑动部41、以及从滑动部41上突出的突出部42。
如图2、图3所示,滑动部41是形成为筒状,即、具有中空部411的部分,且第二基座部5的导轨部53插通该中空部411。此外,导轨部53的全长比滑动部41的全长更充分地长,例如优选为滑动部41的全长的1.5~3倍,更加优选为1.7~2.3倍。滑动部41在导轨部53被引导并且滑动,由此第二基座部5能够相对于第一基座部2相对地靠近以及分离。图2表示第二基座部5相对于第一基座部2靠近的状态,图3表示第二基座部5相对于第一基座部2分离的状态。
突出部42被夹入于第一连杆部3的两个侧壁32之间。而且,突出部42与各侧壁32之间经由转动支承部12而连结。转动支承部12由设置于突出部42以及侧壁32中的一方的轴、以及设置于另一方且供轴插入的轴承构成。另外,转动支承部12的转动轴O12与转动轴O108平行。通过这样的结构的转动支承部12,第二连杆部4与第一连杆部3同样地能够绕与转动轴O108平行的转动轴O12转动。转动轴O11以及转动轴O12分别与转动轴O108平行,由此能够利用指关节驱动装置1使掌指关节108容易地伸屈、即防止掌指关节108受到过度的力伸屈。
第一基座部2、第一连杆部3、第二连杆部4、以及第二基座部5的构成材料并未特别地限定,例如,能够使用聚乙烯等各种树脂材料和铝等那样的各种金属材料。另外,装配带20的构成材料并未特别地限定,例如,能够使用硅酮橡胶等那样的各种橡胶材料。
另外,如图1所示,指关节驱动装置1还具备驱动部(转动部)6A和控制部10。
驱动部6A是负担使第一连杆部3经由转动支承部11而转动的转动驱动的机构部。
如图4所示,驱动部6A具有:同心地连结于转动支承部11的上述轴的第一转子61、使第一转子61旋转的第二转子62、使第二转子62旋转的第三转子63、以及作为使第三转子63旋转的振动部的压电马达64。
第一转子61是呈圆板状、并在其外边缘部具有齿611的齿轮。
第二转子62具有小齿轮621和大齿轮622。小齿轮621具有与第一转子61的齿611啮合的齿621a。大齿轮622是其基圆直径比小齿轮621的基圆直径更大的齿轮。该大齿轮622与小齿轮621同心地配置,并连结(固定)于小齿轮621的背面侧。
第三转子63具有小齿轮631和大圆板部632。小齿轮631具有与大齿轮622的齿622a啮合的齿631a。大圆板部632是圆板状、且其直径比小齿轮631的基圆直径更大的部件。该大圆板部632与小齿轮631同心地配置,并连结于小齿轮631的表面侧。
如图4所示,压电马达64具有:两块压电元件(压电元件)65,它们包含发挥压电效果的压电材料、并形成为板状;和垫板66,其被夹住并贴合于这些压电元件之间、并由金属平板构成。以下,将压电马达64的长边方向称为“x方向”,将与x方向正交的压电马达64的宽度方向称为“y方向”,将与x方向以及y方向正交的压电马达64的厚度方向称为“z方向”。
在各压电元件65分别设置有用于将电压施加于压电元件65的四个电极651。这些电极651以两行两列的行列状配置在压电元件65上,并电连接于作为电力供给源的纽扣电池等电池(未图示)。
另外,金属制的垫板66不仅加强各压电元件65,还具有作为用于将电压施加于各压电元件65的共用电极的作用,并与地线接地。
在压电马达64的x方向的端部设置有凸部67。凸部67与垫板66一体地形成。
在压电马达64的朝向y方向的两侧面设置有四个支承部68,这四个支承部68用于在将压电马达64朝向设置有凸部67的一侧推压的状态下支承压电马达64。这些支承部68与垫板66一体地形成,并配置于呈长方形的垫板66的四个角。此外,优选在x方向相邻的支承部68彼此经由连结板69连结。
针对这样的结构的压电马达64的动作原理,参照图5(a)~图5(c)进行说明。
压电马达64在以恒定周期对各压电马达64的电极651施加电压时,压电马达64的凸部67通过进行椭圆运动来动作。压电马达64的凸部67进行椭圆运动是由于以下原因。此外,设置于各压电元件65的电极651除配置位置不同以外具有相同的因素,因此针对表面侧的压电元件65的电极651代表性地进行说明。
首先,众所周知,包含压电材料的压电元件65具有若施加正电压则伸长的性质。因此,如图5(a)所示,若以特定的频率反复进行给全部的四个电极651施加正电压,之后解除施加电压的动作,则能够使压电马达64(压电元件65)产生在x方向伸缩的一种共振现象。此外,将压电马达64在x方向反复伸缩的动作称为“伸缩振动”,将压电马达64伸缩的方向(图中的±x方向)称为“伸缩方向”。
另外,如图5(b)或者图5(c)所示,将互相位于对角线的位置的两个电极651作为一组(电极651a以及电极651d的一组,或者电极651b以及电极651c的一组),若施加特定的频率的电压,则能够使压电马达64(压电元件65)产生x方向的前端部(设置有凸部67的部分)如沿附图中上下方向(y方向)点头那样的一种共振现象。例如,如图5(b)所示,若以一定周期将正电压施加于电极651a以及电极651d的一组,则压电马达64的x方向的前端部反复进行向下方移动的动作。另外,如图5(c)所示,若以一定周期将正电压施加于电极651b以及电极651c的一组,则压电马达64的x方向的前端部反复进行向上方移动的动作。将这样的压电马达64的动作称为“弯曲振动”。以下,将压电马达64弯曲振动的方向(图中的±y方向)称为“弯曲方向”。
而且,若适当地选择压电元件65的物性和压电元件65的尺寸(全长、宽度、厚度),则通过由“弯曲振动”使共振产生的同时,也能够引起“伸缩振动”的共振。其结果,在如图5(b)所示的状态下,在将电压施加于电极651a以及电极651d的一组的情况下,压电马达64的前端部(设置有凸部67的部分)进行如沿附图顺时针方向描绘椭圆那样的动作(椭圆运动)。另外,在如图5(c)所示的状态下,在将电压施加于电极651b以及电极651c的一组的情况下,压电马达64的前端部进行沿附图逆时针方向的椭圆运动。对于背面侧的压电元件65,与前侧的压电元件65完全相同。
压电马达64利用这样的椭圆运动来驱动作为被驱动体的第一连杆部3。
即、在将压电马达64的凸部67按压于第三转子63的大圆板部632的外边缘部632a的状态下使椭圆运动产生。由此,凸部67在压电马达64伸长之时,在被按压于被驱动体的状态下从左向右(或者从右向左)移动,在压电马达64收缩之时,反复进行在从被驱动体离开的状态下返回到原来的位置的动作。其结果,第三转子63通过从凸部67受到的摩擦力而单向旋转。而且,该转矩按顺序经由第三转子63的小齿轮631、第二转子的大齿轮62、小齿轮621、以及第一转子61传递。由此,经由转动支承部11,能够驱动第一连杆部3旋转。
这样,在指关节驱动装置1中,通过使用压电元件65的简单的结构,能够可靠地进行第一连杆部3的转动驱动。另外,使用压电元件65的结构也有助于指关节驱动装置1的小型化和轻薄化。
另外,压电马达64能够越向食指101的掌指关节108握住侧弯曲越为高分辨率,由此优选。
此外,驱动部6A在本实施方式中虽负担第一连杆部3的转动驱动,但不局限于此,也可以负担第二连杆部4的转动驱动。在该情况下也与上述相同,能够可靠地进行第二连杆部4的转动驱动。
控制部10基于预先存储的程序来控制驱动部6A的动作。该控制部10与向驱动部6A供给电力的纽扣电池等电池(未图示)共同内置于第一基座部2。此外,控制部10的结构并未特别地限定,例如,能够是具有微处理器和存储器的结构。
接下来,针对装戴机构7进行说明。装戴机构7是如图1(a)以及(b)所示那样维持装戴状态,即、在装戴状态下将指关节驱动装置1固定于手100的机构。该装戴机构7通过由横截面形状为圆形的一条线状体构成的钩挂部71而构成。另外,钩挂部71的两端部连结于第一基座部2的相互不同的位置。钩挂部71与第一基座部2一起成为环状。在本实施方式中,钩挂部71的两端部分别连结于第一基座部2的大拇指110侧的侧面23。
此外,在本说明书中,“钩挂部”例如是指作为能够钩挂于手指等对象物的钩挂部来发挥功能的机构。即,““钩挂部”的形状只要是有拐点的形状即可,比如U”字状、“O”字状、“J”字状等弯曲为圆弧状的形状、或者在中途弯曲的形状等,没有特别限定。
另外,钩挂部71具有弹性。此外,钩挂部71虽然施加外力就能够弯曲,但也具有在未施加外力的自然状态下不会因自重而发生挠性变形程度的刚性。
这样的钩挂部71能够分为,在装戴状态下配置于手掌106的第一弯曲部711、第二弯曲部(第一钩挂部)712、以及第三弯曲部(第二钩挂部)713。
第一弯曲部711成为在装戴状态下与手掌106抵接(接触)的抵接部。该第一弯曲部711在装戴状态下,以尽量沿着生命线200的方式从手腕侧朝向指尖侧延伸,并且以相对于图1中上下方向稍微倾斜的方式弯曲。
另外,第一弯曲部711在第一基座部2的俯视下,以与第一基座部2重叠的方式配置。由此,在装戴状态下,第一弯曲部711与第一基座部2经由手100而对置。即、第一弯曲部711能够在装戴状态下在与第一基座部2之间在厚度方向上夹持手100。因此,能够将指关节驱动装置1稳定地固定于手100。
另外,未装戴状态下的第一弯曲部711与第一基座部2的分离距离,例如,优选为10~40mm左右,更为优选为20~30mm左右。
这样的第一弯曲部711,通过第二弯曲部712以及第三弯曲部713连结于第一基座部2。
第二弯曲部712作为连结第一弯曲部711的指尖侧和第一基座部2的侧面23的指尖侧的端部的连结部发挥功能。该第二弯曲部712在装戴状态下,配置于大拇指110与食指101之间。另外,第二弯曲部712以跨越手掌106与手背105的方式弯曲。
另一方面,第三弯曲部713作为连结第一弯曲部711的手腕侧和第一基座部2的侧面23的手腕侧的端部的连结部发挥功能。该第三弯曲部713在装戴状态下,配置于大拇指110的与食指101相反的一侧、即、大拇指110的腕掌关节111附近。另外,第三弯曲部713以跨越手腕的手掌106侧与手腕的手背105侧的方式弯曲。
上述第二弯曲部712与第三弯曲部713可以与手100接触,也可以分离。
根据这样的结构,能够防止或者抑制第二弯曲部712以及第三弯曲部713在装戴状态下妨碍手指、特别是大拇指110以及食指101动作的情况。
钩挂部71的直径D并未特别地限定,优选为2~10mm左右,更为优选为4~8mm左右。由此,能够防止或者抑制在装戴状态下钩挂部71成为妨碍的情况,从而使用者能够舒适地使用指关节驱动装置1。
此处,在手掌106,当弯曲伸展手指、特别是大拇指110的腕掌关节(第三关节)时,以生命线200为边界,比生命线200更靠近大拇指110侧的部分主要进行动作。例如,若使大拇指110靠近其他手指,则生命线200在手掌106中成为“谷”。在指关节驱动装置1中,第一弯曲部711在装戴状态下沿着生命线200配置。由此,在装戴状态下即使手指伸屈,也能够防止或者抑制第一弯曲部711阻碍手指的伸屈。由此,在装戴状态下,能够确保足够的自由度。
另外,在从未使用状态变为装戴状态时,将大拇指110插入由钩挂部71和第一基座部2构成的环孔。此时,根据使用者的手100的厚度和第一弯曲部711与第一基座部2的分离距离等,大拇指110的根部和手背105钩挂于上述环孔,指关节驱动装置1的装戴不充分。
然而,如上所述,钩挂部71具有弹性。因此,即使在大拇指110的根部和手背105钩挂于上述环孔的情况下,钩挂部71也能够产生弯曲变形,从而能够成为装戴状态。在这种情况下,装戴状态中的第一弯曲部711通过钩挂部71的复原力将手掌106朝向第一基座部2推压。由此,第一弯曲部711能够在与第一基座部2之间可靠地夹持手。而且,钩挂部71具有弹性,由此能够对应手100的厚度不同的使用者,通用性优越。
此外,钩挂部71若具有纵向弹性系数比第一部件的纵向弹性系数更低的部分,则能够起到上述效果。
另外,在装戴机构7中,第一弯曲部711、第二弯曲部712以及第三弯曲部713由连续的一条线状体构成,并且,这些弯曲部一体地形成。与将第一弯曲部711、第二弯曲部712以及第三弯曲部713分体形成并将它们接合起来的情况相比,能够容易地制造装戴机构7。
此外,钩挂部71的构成材料并未特别地限定,能够使用各种树脂材料和各种金属材料。作为树脂材料,例如可举出,聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-1)、离聚物、丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、氟类树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、硅酮树脂、聚氨基甲酸乙酯等、或者以这些为主的共聚物、混合体、聚合物合金等,能够将上述中的1种或者2种以上组合而使用。
另外,上述金属材料并未特别地限定,例如可举出,铁、镍、不锈钢、铜、铝、钛等各种金属、或者包含这些的合金等。
接下来,针对指关节驱动装置1的动作进行说明。
在图2所示的状态下,指关节驱动装置1的第一基座部2装戴于手背105,第二基座部5装戴于近节102。此时,如图1(a)以及(b)所示,手100被第一弯曲部711以及第一基座部2所夹持,因此能够将指关节驱动装置1相对于手稳定地固定。
而且,如图3所示,若驱动部6A从该状态如上述那样动作,则能够使第二连杆部4沿图中的逆时针方向转动。由此,将食指101的近节102与第二基座部5一同朝向图3中的右对角线下方按压。其结果,食指101的掌指关节108弯曲。
另外,若从图3所示的状态使第二连杆部4与上述相反地转动,则如图2所示,将食指101的近节102与第二基座部5一同朝向图中的左对角线上方拉伸。其结果,食指101的掌指关节108伸长。
另外,当掌指关节108弯曲(或者伸长)时,第二基座部5相对于第一基座部2分离(或者靠近),但如上述那样,由于第二连杆部4与第二基座部5能够相对移动,因此能够迅速并且顺利地进行第二基座部5相对于第一基座部2的分离(或者靠近)。由此,能够容易地折弯掌指关节108,从而减少对食指101的负担。
另外,指关节驱动装置1的使用者能够使未接受该指关节驱动装置1的辅助的食指101的近端指节间关节107、远端指节间关节109、大拇指110、中指、无名指、小指独立于食指101的掌指关节108进行伸屈。
另外,指关节驱动装置1与例如构成为在手背105上滑动的部件通过滑动使指关节伸屈的情况(例如参照日本特开2002-345861号公报)相比,能够抑制装置整体的厚度。由此,当在手上装戴使用指关节驱动装置1时,能够减少使用者的手的动作受限的情况。
此外,在食指101伸屈时,装戴机构7的第一弯曲部711沿着生命线200配置,因此能够防止阻碍食指101的伸屈。而且,根据装戴机构7,也能够确保其他手指、特别是大拇指110的自由度。
另外,在食指101的近节102侧,第二连杆部4与第二基座部5能够相对移动,因此能够与食指101的长度无关地装戴指关节驱动装置1,通用性很高。
根据这样的装戴机构7,虽然是简单地结构,但是能够将指关节驱动装置1相对于手稳定地固定,并且能够充分地确保手指的自由度。
另外,在装戴机构覆盖手整体那样的结构(例如参照日本特开2010-240285号公报)中,与同装戴机构一同驱动对应地需要多余的驱动力。与此相对地,在装戴机构7中,指关节驱动装置1中的驱动部6A驱动的部分是分体且未直接地连接。因此,能够以较小的驱动力使手指伸屈。
第二实施方式
图6(a)是表示本发明的驱动装置(第二实施方式)的使用状态的图(从手背侧观察的图),图6(b)是表示图6(a)所示的具备装戴机构的指关节驱动装置的使用状态的图(从手掌侧观察的图)。
以下,虽参照这些图对本发明的驱动装置的第二实施方式进行说明,但以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明,同样的事项则省略其说明。
除装戴机构的结构以外,本实施方式与上述第一实施方式相同。
如图6(a)所示,在装戴机构7A中,钩挂部71的两端部分别连结于与第一基座部2的小指112侧的侧面23的不同位置。另外,第二弯曲部712以及第三弯曲部713在装戴状态下配置于小指112的与无名指113相反的一侧、即小指112的掌骨(第五掌骨)114的外侧。
另外,如图6(b)所示,第二弯曲部712具有比第一实施方式中的第二弯曲部712更长、且配置于手掌106的部分714。该部分714以尽量沿着感情线300配置的方式,从小指112侧朝向食指101侧延伸。
此处,感情线300是在使食指101、中指114、无名指113以及小指112的掌指关节弯曲时,在手掌106中成为“谷”的部分。通过部分714配置于该感情线300,即使在装戴状态下将手指伸屈,也能够防止或者抑制部分714阻碍手指的伸屈。由此,在装戴状态下,能够确保充分地自由度。
第三实施方式
图7(a)是表示本发明的驱动装置(第三实施方式)的使用状态的图(从手背侧观察的图),图7(b)是表示图7(a)所示的具备装戴机构的指关节驱动装置的使用状态的图(从手掌侧观察的图)。
以下,虽参照这些图对本发明的驱动装置的第三实施方式进行说明,但以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明,同样的事项则省略其说明。
除装戴机构的结构以外,本实施方式与上述第一实施方式相同。
如图7(a)以及图7(b)所示,在本实施方式中,钩挂部71具有第一弯曲部711、一对第二弯曲部712、以及一对第三弯曲部713。
第二弯曲部712配置于大拇指110与食指101之间、以及小指112的与无名指113相反的一侧。另外,各第二弯曲部712与第一弯曲部711的指尖侧连结。
另一方面,第三弯曲部713配置于大拇指110的与食指101相反的一侧、以及小指112的与无名指113相反的一侧。另外,各第三弯曲部713与第一弯曲部711的手腕侧连结。
根据这样的结构,一对一对地设置的第二弯曲部712以及第三弯曲部713,从而在装戴状态下能够将指关节驱动装置1更加稳定地固定于手上。
以上,虽然针对图示的实施方式对本发明的驱动装置进行说明,但本发明并不限定于此,构成驱动装置的各部分能够与发挥出同样功能的任意结构的部件置换。另外,也可以附加任意构成物。
此外,在上述实施方式中,虽然第三部件设置于第一部件,但本发明并不局限于此,第三部件也可以设置于第二部件。
另外,在上述实施方式中,在振动部,虽然垫板与第三转子抵接,但本发明并不局限于此,压电元件也可以与第三转子抵接。
另外,在上述实施方式中,装戴机构虽然由一条线状体构成,但本发明并不局限于此,例如,也可以切断线状体的一部分、即在中途中断。
另外,线状体虽然在整个长边方向具有弹性,但本发明并不局限于此,例如,也可以至少连结部具有弹性。另外,即使线状体不具有弹性,也能够起到本发明的效果。
另外,在上述各实施方式中,驱动装置虽然装戴在手上,但本发明并不局限于此,也可以装戴在脚上。
另外,在上述各实施方式中,驱动装置虽然在本实施方式中是驱动食指的装置,但并不局限于此,例如,也可以是驱动大拇指、中指、无名指、以及小指的装置。
符号说明
1...指关节驱动装置;2...第一基座部;21...连结部;23...侧面;3...第一连杆部;31...顶板;32...侧壁;4...第二连杆部;41...滑动部;411...中空部;42...突出部;5...第二基座部;51...面;53...导轨部;6A...驱动部(第一驱动部);61...第一转子;611...齿;62...第二转子;621...小齿轮;621a...齿;622...大齿轮;622a...齿;63...第三转子;631...小齿轮;631a...齿;632...大圆板部;632a...外边缘部;64...压电马达;65...压电元件;651、651a、651b、651c、651d...电极;66...垫板;67...凸部;68...支承部;69...连结板;7、7A...装戴机构;71...线状体;711...第一弯曲部(抵接部);712...第二弯曲部(连结部);713...第三弯曲部(连结部);714...部分;10...控制部;11、12...转动支承部;20...装配带;100...手;101...食指;102...近节;103...中节;104...远节;105...手背;106...手掌;107...近端指节间关节(第二关节);108...掌指关节(第三关节);109...远端指节间关节(第一关节);110...大拇指;111...腕掌关节;112...小指;113...无名指;114...中指;200...生命线;300...感情线;O11、O12、O108...转动轴。
Claims (13)
1.一种驱动装置,其特征在于,具备:
第一部件;
第二部件,其以能够转动的方式设置于所述第一部件;
转动部,其使所述第二部件转动;以及
第三部件,其设置于所述第一部件或者所述第二部件、并具有钩挂部。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,
所述转动部具有包含压电元件的振动部、以及所述振动部抵接并驱动的被驱动体。
3.根据权利要求1或2所述的驱动装置,其特征在于,
所述钩挂部具有第一钩挂部和第二钩挂部。
4.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于,
在所述第三部件中,所述第一钩挂部与所述第二钩挂部连结。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
该驱动装置是配置于手上的装置,
所述第一部件配置于所述手的手背,
所述第二部件配置于所述手的手指,
所述第三部件设置于所述第一部件,
所述钩挂部具有与所述手的手掌抵接的抵接部。
6.根据权利要求5所述的驱动装置,其特征在于,
所述钩挂部具有配置于所述手的大拇指以及食指之间的部分。
7.根据权利要求5或者6所述的驱动装置,其特征在于,
所述钩挂部具有配置于所述手的大拇指的与所述手的食指相反的一侧的部分。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述钩挂部具有第一钩挂部以及第二钩挂部,
所述第一钩挂部配置于所述手的大拇指以及食指之间,
所述第二钩挂部配置于所述手的大拇指的与所述手的食指相反的一侧。
9.根据权利要求5~8中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述钩挂部具有配置于所述手的小指的与无名指相反一侧的部分。
10.根据权利要求5~9中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述第三部件具有沿着所述手的生命线配置的部分。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述第三部件具有纵向弹性系数比所述第一部件的纵向弹性系数更低的部分。
12.根据权利要求1~11的任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述第三部件由连续的一条线状体构成。
13.根据权利要求1~12的任一项所述的驱动装置,其特征在于,
所述钩挂部具有第一钩挂部以及第二钩挂部,
所述第一钩挂部与所述第二钩挂部一体地形成。
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