DE102018204783A1

DE102018204783A1 - Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität

Info

Publication number: DE102018204783A1
Application number: DE102018204783.9A
Authority: DE
Inventors: Kei Shimada; Toru Takenaka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2018-10-04
Also published as: CN108743246A; US11179258B2; US20180280178A1; JP6781091B2; CN108743246B; JP2018164694A

Abstract

Bereitgestellt ist ein Bewegungsunterstützungsmechanismus 30 einer Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1A, welche eingerichtet ist, um die Bewegungen eines Paares von an ein rechtes und ein linkes Bein angebrachten Stützapparaten 10R und 10L auf Federbauteile 20R und 20L in einem Zustand zu übertragen, in welchem die Beugegrade des rechten und des linken Beins kleiner sind als ein vorbestimmter Beugegrad, in dem Fall, in welchem sowohl das rechte als auch das linke Bein, welche mit den Stützapparaten 10L und 10R ausgestattet sind, aus einem gestreckten Zustand gebeugt werden, und dazu eingerichtet ist, die Bewegungen der Stützapparate 10L und 10R auf die Federbauteile 20L und 20R mittels eines Drahtes 31 zu übertragen, nachdem die Beugegrade der Beine ansteigen, um größer als der vorbestimmte Beugegrad zu sein.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, welche eine Beuge- und Streckbewegung der rechten und der linken Extremität, beispielsweise menschliche Beine, unterstützt.
Beschreibung von verwandtem Stand der Technik
Konventionell wurde eine große Vielfalt von Vorrichtungen zum Unterstützen der Bewegungen einer älteren Person oder dergleichen vorgeschlagen. Zum Beispiel schlägt die japanische, offengelegte Patentanmeldung Nr. 2015-163180 (im Folgenden als Patentdokument 1 bezeichnet) eine Vorrichtung vor, welche einen Benutzer in einer nach vorn beugenden Bewegung seines/ihres Oberkörpers unterstützt, um die Belastung auf den Benutzer während eines Beugens seines/ihres Oberkörpers nach vorn zu reduzieren. Ferner schlägt das japanische Patent Nr. 3032086 (im Folgenden als Patentdokument 2 bezeichnet) und die japanische, offengelegte Patentanmeldung Nr. 2016-182666 (im Folgenden als Patentdokument 2 bezeichnet) Vorrichtungen vor, welche eine Gehbewegung eines Benutzers unterstützen.
Eine Bewegung, in welcher sich eine ältere Person oder dergleichen schnell belastet fühlt, ist zum Beispiel eine Aufstehbewegung durch Strecken seines/ihrer Beine aus einem Zustand relativ tiefer Beugungen der Beine, beispielsweise ein Zustand eines Sitzens auf einem Stuhl oder der gleichen oder einen Zustand eines Hockens.
In der Vorrichtung, welche diese Art von Bewegungen unterstützt, um es einen Benutzer zu ermöglichen eine Beugung beider Beine aus dem stehenden Zustand zu beginnen, ist es wünschenswert, dass eine fördernde Kraft, welche den Benutzer an einem Beugen der Beine hindert, nicht in einem Zustand wirkt, in welchem die Beugegrade beider Beine relativ klein sind, während eine fördernde Kraft, welche ein Strecken der Beine des Benutzers fördert, in einem Zustand wirkt, in welchem die Beine hinreichend gebeugt sind.
Die Vorrichtung in den Patentdokumenten 1 und 2 sind jedoch nicht dazu in der Lage, die zuvor genannte Bewegungsunterstützung auszuführen. Ferner ist eine Vorrichtung, welche mit einem Stellantrieb, beispielsweise einem elektrischen Motor zum Erzeugen einer fördernden Kraft, wie in Patentdokument 3, bereitgestellt ist, dazu in der Lage, eine Bewegungsunterstützung, wie zuvor beschrieben, durch Steuern des Stellantriebs auszuführen. Es erfordert jedoch zusätzlich zu dem Stellantrieb eine Energiezufuhreinheit oder dergleichen und demzufolge ist die Vorrichtungskonfiguration eher kompliziert und schwer.
Demzufolge ist die Vorrichtung, wie in Patentdokument 3, eher eine Beeinträchtigung für einen Benutzer und neigt dazu, im Gegenteil die Belastung auf den Benutzer beim Laufen oder dergleichen zu erhöhen oder zu verursachen, dass sich der Benutzer in nachteiliger Weise unbehaglich fühlt.
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf den zuvor genannten Hintergrund getätigt. Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität bereitzustellen, welche zum Erzeugen einer fördernden Kraft geeignet ist, um einen Benutzer bei einer Beuge- und Streckbewegung der rechten und der linken Extremität, wie Beine des Benutzers, mit einer einfachen Konfiguration, welche keinen Stellantrieb benötigt, oder einer Konfiguration, welche lediglich einen kleinen Stellantrieb benötigt, zweckdienlich zu unterstützen.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität bereitgestellt, welche umfasst: ein Paar von Stützapparaten, welche dazu eingerichtet sind, an der rechten bzw. der linken Extremität eines Benutzers angebracht zu sein; ein oder mehrere Federbauteile, welche elastische Kräfte zum Fördern einer Beuge- und Streckbewegung der rechten und der linken Extremität durch eine elastische Verformung erzeugen und von der rechten und der linken Extremität gemeinsam genutzt werden; und einen Bewegungsübertragungsmechanismus, welcher eine Bewegung zwischen dem Paar von Stützapparaten und dem Federbauteil überträgt, um das Federbauteil elastisch zu verformen mittels eines Übertragens von Bewegungen des Paares von Stützapparaten, welche mit der Beuge- und Streckbewegung der rechten und der linken Extremität assoziiert sind, auf das Federbauteil, wobei der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten auf das Federbauteil in einem Zustand nicht zu übertragen, in welchem Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als ein vorbestimmter erster Beugegrad, in einem Fall, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität, welche mit dem Paar von Stützapparaten ausgestattet sind, von einem gestreckten Zustand gebeugt werden, jedoch dazu eingerichtet ist, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten auf das Federbauteil nach einem Ansteigen der Beugegrade der rechten und der linken Extremität zu einem Beugegrad größer als der erste Beugegrad zu übertragen (erste Erfindung).
In der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „Beugegrade“ der rechten und der linken Extremität, genauer gesagt, Beugegrade bei Gelenken (Kniegelenke oder Ellenbogengelenke) in den entsprechenden mittleren Teilen der rechten und der linken Extremität, Beugegrade (Beugegrade relativ zu dem Körper des Benutzers) bei Gelenken (Hüftgelenken oder Schultergelenken) an den Wurzelenden der rechten und der linken Extremität oder Gesamtbeugegrade, von welchem jeder durch Aufsummieren des Beugegrades an dem Gelenk in dem mittleren Teil jeder der rechten und der linken Extremität zu dem Beugegrad an dem Gelenk bei jedem der Wurzelenden der rechten und der linken Extremität erhalten wird.
Gemäß der ersten Erfindung ist der Bewegungsübertragungsmechanismus wie zuvor beschrieben eingerichtet. Demzufolge überträgt der Bewegungsübertragungsmechanismus die Bewegungen des Paares von Stützapparaten in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner als ein vorbestimmter erster Beugegrad sind, nicht auf das Federbauteil, wodurch verhindert wird, dass die elastische Kraft des Federbauteils erzeugt wird. Dies verhindert eine auf den Benutzer wirkende fördernde Kraft, welche durch die elastische Kraft des Federbauteils erzeugt wird.
Ferner, wenn die Beugegrade der rechten und der linken Extremität bis zu Beugegraden ansteigen, welche größer als der erste Beugegrad sind, werden die Bewegungen des Paares von Stützapparaten auf das Federbauteil übertragen, wodurch eine Erzeugung einer für die Beugegrade der rechten und der linken Extremität geeignete elastischen Kraft ermöglicht wird. Dies ermöglicht es der fördernden Kraft, welche durch die elastische Kraft des Federbauteils erzeugt wird, an dem Benutzer zu wirken.
In diesem Fall, ist der Bewegungsübertragungsmechanismus vorgesehen, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten, welche mit dem Beugen und dem Strecken der rechten und der linken Extremität assoziiert sind, auf das Federbauteil zu übertragen, und demzufolge kann der Bewegungsübertragungsmechanismus ohne die Notwendigkeit für einen Stellantrieb implementiert sein.
Demzufolge ist es gemäß der ersten Erfindung möglich, eine fördernde Kraft für ein zweckdienliches Unterstützen einer Beuge- und Streckbewegung der rechten und der linken Extremität, beispielsweise Beine des Benutzers oder dergleichen, mit einer einfachen Konfiguration ohne die Notwendigkeit für einen Stellantrieb zu erzeugen. Ferner besteht keine Notwendigkeit eine Energiezufuhr oder dergleichen zur Verwendung einer Betätigung eines Stellantriebs zu verwenden, und demzufolge kann die Bewegungsunterstützungsvorrichtung leichtgewichtig sein.
In der zuvor genannten ersten Erfindung können die rechte und die linke Extremität das rechte und das linke Bein des Benutzers sein. In diesem Fall, ist vorzugsweise in einem Fall, in welchem eines aus dem rechten und dem linken Bein, welche mit dem Paar von Stützapparaten ausgestattet sind, gestreckt ist und das andere Bein gebeugt ist, der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten in einem Zustand nicht auf das Federbauteil zu übertragen, in welchem ein Beugegrad des anderen Beines kleiner als ein vorbestimmter zweiter Beugegrad ist, welcher größer als der erste Beugegrad ist (zweite Erfindung).
Danach wird die elastische Kraft des Federbauteils nicht erzeugt oder eine Erzeugung dieser wird so weit wie möglich verhindert.
In der zuvor genannten ersten oder zweiten Erfindung kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität umfasst ein Paar der Federbauteile und ein flexibles langes Bauteil als ein bildendes Element des Bewegungsübertragungsmechanismus, wobei das flexible lange Bauteil derart angeordnet ist, um mit dem Paar von Stützapparaten in solch einer Weise in Eingriff zu stehen, dass wenigstens ein Teil des flexiblen langen Bauteils aufgrund einer Änderung einer Weglänge des flexiblen langen Bauteils in wenigstens einem Teil eines Teilbereichs zwischen beiden Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität betrieben ist, und ein Ende von jedem des Paares von Federbauteilen mit beiden Enden des flexiblen langen Bauteils verbunden ist, und der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität zu betreiben, um ein Auftreten von Spannungen zu verhindern, welche eine elastische Verformung des Paares von Federbauteilen in dem flexiblen langen Bauteil in einem Zustand veranlassen, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Paares von Federbauteilen mittels eines Betreibens beider Enden des flexiblen langen Bauteils zu veranlassen, um eine Ziehkraft oder eine Druckkraft auf das Paar von Federbauteilen von dem flexiblen langen Bauteil gemäß eines Anstiegs der Beugegrade der rechten und der linken Extremität auszuüben, wobei das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an ein äußeres erstes Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen in einem Zustand gebunden ist, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad (dritte Erfindung).
Danach werden in dem Fall, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten, welche mit einem Anstieg der Beugegrade der rechten und der linken Extremität assoziiert sind, zu beiden des Paares von Federbauteilen mittels des flexiblen langen Bauteils übertragen, wodurch es beiden des Paares von Federbauteilen möglich ist, elastische Kräfte zu erzeugen. Folglich können fördernde Kräfte an dem Benutzer angewendet werden.
Ferner kann eine Änderung in der Weglänge des flexiblen langen Bauteils in wenigstens einem Teil des Teilbereichs zwischen beiden Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität durch ein Einstellen des Anordnungsmusters des flexiblen langen Bauteils, ein Einstellen der Länge des flexiblen langen Bauteils oder dergleichen einfach erzielt werden. Demzufolge können die Bewegungen des Paares von Stützapparaten, welche durch die Beugebewegungen der rechten und der linken Extremität verursacht werden, durch eine Änderung in der Weglänge aufgenommen werden. Dadurch ist es in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, möglich, ein Auftreten einer Spannung, welche eine elastische Verformung des Paares von Federbauteilen verursacht, in dem flexiblen langen Bauteil ohne die Notwendigkeit für einen Kupplungsmechanismus oder dergleichen leicht zu verhindern.
Des Weiteren kann das flexible lange Bauteil aus einem Draht oder dergleichen ausgebildet sein, wodurch eine Größen- oder Gewichtsreduzierung der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität leicht ermöglicht wird.
In der zuvor genannten dritten Erfindung kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: der Bewegungsübertragungsmechanismus ist dazu eingerichtet, in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, beide Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität derart zu betreiben, dass sich jedes des Paares von Federbauteilen in eine Richtung bewegt, in welcher das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen oder ein zweites Bauteil, welches mit dem anderen Ende verbunden ist, dem äußeren ersten Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen mit einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität näher kommt, und dazu eingerichtet ist, dass das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen oder des zweiten Bauteils, welches mit dem anderen Ende verbunden ist, mit dem äußeren ersten Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen in Eingriff steht, wenn die Beugegrade der rechten und der linken Extremität bis zu dem Beugegrad ansteigen, welcher gleich dem ersten oder größer als der erste Beugegrad ist, bei welchem das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an jedes der ersten Bauteile gebunden ist (vierte Erfindung).
Danach kann in dem Fall, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität von dem gestreckten Zustand gebeugt werden, ein Bewegungsübertragungsschalten von dem Paar von Stützapparaten zu dem Paar von Federbauteilen (ein Schalten von einem Zustand, in welchem die elastische Verformung des Paares von Federbauteilen nicht auftritt, in einen Zustand, in welchem die elastische Verformung auftritt) mit einer einfachen Konfiguration sanft ausgeführt werden.
In der zuvor genannten ersten oder zweiten Erfindung kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität umfasst ein Paar von Federbauteilen und ein flexibles langes Bauteil als ein bildendes Element des Bewegungsübertragungsmechanismus, das flexible lange Bauteil ist angeordnet, um mit dem Paar von Stützapparaten in solch einer Weise in Eingriff zu stehen, dass wenigstens ein Teil des flexiblen langen Bauteils durch eine Änderung in einer Weglänge des flexiblen langen Bauteils in wenigstens einem Teil des Teilbereichs zwischen beiden Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität betrieben ist, und der Bewegungsübertragungsmechanismus ist dazu eingerichtet, wenigstens einen Teil des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität derart zu betreiben, dass eine Betriebsbewegung des flexiblen langen Bauteils in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner als der erste Beugegrad sind, nicht auf das Paar von Federbauteilen übertragen wird, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Paares von Federbauteilen mittels eines Betreibens beider Enden des flexiblen langen Bauteils zu veranlassen, um eine Ziehkraft oder eine Druckkraft auf das Paar von Federbauteilen von dem flexiblen langen Bauteil gemäß eines Anstiegs in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität auszuüben, wobei jedes beider Enden des flexiblen langen Bauteils an ein Ende jedes des Paares von Federbauteilen gebunden ist, und wobei das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an ein äußeres drittes Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen in einem Zustand gebunden ist, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad (fünfte Erfindung).
Danach können die gleichen vorteilhaften Effekte wie bei der dritten Erfindung erzielt werden.
In der zuvor genannten fünften Erfindung kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: der Bewegungsübertragungsmechanismus ist dazu eingerichtet, in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, beide Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität derart zu betreiben, dass jedes eines Paares von vierten Bauteilen, welche mit den entsprechenden Enden des flexiblen langen Bauteils verbunden sind, sich in eine einem Ende jedes des Paares von Federbauteilen näher kommenden Richtung mit einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität bewegt, wobei das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an jedes der dritten Bauteile gebunden ist, und derart eingerichtet ist, dass jedes des Paares von vierten Bauteilen mit einem Ende jedes des Paares von Federbauteilen in Eingriff steht, wenn die Beugegrade der rechten und der linken Extremität bis zu dem Beugegrad ansteigen, welcher gleich dem ersten oder größer als der erste Beugegrad ist, bei welchem jedes der Enden des flexiblen langen Bauteils an ein Ende jedes des Paares von Federbauteilen gebunden ist (sechste Erfindung).
Danach kann gleichermaßen zu der vierten Erfindung in einem Fall, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität von dem gestreckten Zustand gebeugt werden, ein Bewegungsübertragungsschalten von dem Paar von Stützapparaten zu dem Paar von Federbauteilen (ein Schalten von einem Zustand, in welchem die elastische Verformung der Federbauteile nicht auftritt, in einen Zustand, in welchem die elastische Verformung auftritt) mit einer einfachen Konfiguration sanft ausgeführt werden.
In der zuvor genannten dritten oder vierten Erfindung weist vorzugsweise das flexible lange Bauteil einen ersten Teilbereich, in welchem die Weglänge im Falle eines Beugens der rechten Extremität von einem gestreckten Zustand, mit gestreckter linker Extremität aus der rechten und der linken Extremität, ansteigt, und einen zweiten Teilbereich auf, in welchem die Weglänge in einem Fall eines Beugens der linken Extremität von dem gestreckten Zustand, mit gestreckter rechter Extremität aus der rechten und der linken Extremität, ansteigt, und in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Weglänge in sowohl dem ersten Teilbereich als auch dem zweiten Teilbereich in einem Fall ansteigt, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität aus einem Zustand gebeugt werden, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität gestreckt sind (siebte Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die zuvor genannte fünfte oder sechste Erfindung (achte Erfindung).
Danach kann in einem Fall, in welchem eine Extremität aus der rechten und der linken Extremität gestreckt ist, während die andere Extremität gebeugt ist, der Beugegrad an der oberen Begrenzungsseite des Bereichs des Beugegrads des anderen Beins, in welchem die Bewegungen des Paares von Stützapparaten nicht auf das Federbauteil übertragen werden, größer ausgeführt sein als der erste Beugegrad.
Demzufolge ist es insbesondere möglich in einem Fall, in welchem die rechte und die linke Extremität das rechte und das linke Bein des Benutzers sind, eine Erzeugung der elastischen Kraft des Federbauteils zu verhindern oder eine Erzeugung der elastischen Kraft so weit wie möglich zu verhindern.
In der zuvor genannten dritten, vierten oder siebten Erfindung ist vorzugsweise, wenn die rechte und die linke Extremität das rechte und das linke Bein des Benutzers sind, das flexible lange Bauteil in solch einer Weise angeordnet, dass die Weglänge gemäß einem Anstieg in einem Beugegrad jedes Beins bei einem Knie des Benutzers ansteigt (neunte Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die zuvor genannte fünfte, sechste oder achte Erfindung (zehnte Erfindung).
Demnach, wenn beide Beine des Benutzers an den jeweiligen Knien gebeugt sind, können die elastischen Kräfte des Federbauteils erzeugt werden.
In der zuvor genannten neunten Erfindung ist das flexible lange Bauteil vorzugsweise in solch einer Weise eingerichtet, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs des Beugegrads jedes Beins bei dem Knie des Benutzers und eines Anstiegs in einem Beugegrad eines Beins bei einem Hüftgelenk ansteigt (elfte Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die zuvor genannte zehnte Erfindung (zwölfte Erfindung).
Danach können die elastischen Kräfte der Federbauteile nicht nur erzeugt werden, wenn beide Beine des Benutzers an den jeweiligen Knien gebeugt sind, sondern auch wenn die Beine an den jeweiligen Hüftgelenken in Bezug auf den Körper gebeugt sind. Ferner kann, wenn der Benutzer die Beine bei beiden der entsprechenden Knie und Hüftgelenke beugt, beispielsweise beim Sitzen auf einem Stuhl oder dergleichen oder beim Hocken, der erste Beugegrad, bei welchem die Erzeugung der elastischen Kräfte der Federbauteile beginnt, kleiner ausgeführt werden als in dem Fall, in welchem das flexible lange Bauteil derart angeordnet ist, dass die Weglänge nicht durch das Beugen der Beine an den entsprechenden Hüftgelenken des Benutzers beeinflusst wird.
Zum Beispiel ist in Bezug auf das Beugen jedes Beins bei dem Hüftgelenk beim Laufen des Benutzers ein Bein an dem Hüftgelenk davon gebeugt, während sich das andere Bein bewegt, um an dem Hüftgelenk davon gestreckt zu sein. Demzufolge wird einer Änderung in der Weglänge des flexiblen langen Bauteils, welche durch das Beugen der Beine bei den Hüftgelenken verursacht wird, entgegengewirkt. Dies ermöglicht die Verhinderung einer Änderung der Weglänge beim Laufen des Benutzers. Folglich werden die elastischen Kräfte der Federbauteile beim Laufen des Benutzers nicht erzeugt oder die Erzeugung kann einfach verhindert werden.
In der zuvor genannten dritten, vierten, siebten, neunten oder elften Erfindung ist vorzugsweise jeder des Paares von Stützapparaten mit einer kreisförmigen oder exzentrischen nockenförmigen Umlenkrolle bereitgestellt, welche sich in Reaktion auf das Beugen der mit einem jeweiligen Stützapparat ausgestatteten Extremität dreht, und wobei das flexible lange Bauteil über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle angeordnet ist, welche in jedem des Paares von Stützapparaten installiert is (13. Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die zuvor genannte fünfte, sechste, achte, zehnte oder zwölfte Erfindung (14. Erfindung).
Danach ist es möglich, die Weglänge des flexiblen langen Bauteils in einem Teil des Teilbereichs gemäß den Beugegraden der rechten und der linken Extremität einfach zu ändern. Ferner, wenn die Umlenkrolle exzentrisch nockenförmig geformt ist, kann die Form der Änderung der elastischen Kräfte des Paares von Federbauteilen relativ zu den Beugegraden der rechten und der linken Extremität auf verschiedene Formen eingestellt werden.
Des Weiteren kann die dritte, vierte, siebente, neunte, elfte oder dreizehnte Erfindung des folgenden Ausführungsbeispiels angewendet werden: jeder des Paares von Stützapparaten weist wenigstens zwei Verbindungsbauteile, welche miteinander verbunden sind, um sich in Reaktion auf das Beugen der mit dem Stützapparat ausgestatteten Extremität relativ zu drehen, und eine kreisförmige Umlenkrolle auf, welche durch eines der zwei Verbindungsbauteile um die Drehachse herum in einer Position versetzt von der Drehachse der relativen Bewegung der zwei Verbindungsbauteile drehbar unterstützt ist; und das flexible lange Bauteil ist über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle jedes des Paares von Stützapparaten angeordnet (15. Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die zuvor genannte fünfte, sechste, achte, zehnte, zwölfte oder vierzehnte Erfindung (16. Erfindung).
Danach kann jede zwischen der Umlenkrolle und dem flexiblen langen Bauteil erzeugte Reibungskraft zum Zeitpunkt eines Beugens der rechten und der linken Extremität reduziert werden. Dadurch kann ein durch die Reibung verursachter Energieverlust reduziert werden.
In der zuvor genannten dritten, vierten, siebten, neunten, elften, dreizehnten oder fünfzehnten Erfindung ist das Paar von Federbauteilen vorzugsweise entsprechend in dem Paar von Stützapparaten installiert, und ist das flexible lange Bauteil vorzugsweise in solch einer Weise angeordnet, dass ein mittlerer Teil davon entlang einer Rückseite oder einer Vorderseite eines Körpers des Benutzers verläuft (17. Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die zuvor genannte fünfte, sechste, achte, zehnte, zwölfte, 14. oder 16. Erfindung (18. Erfindung).
Danach können das Paar von Federbauteilen und das flexible lange Bauteil in einer kompakten und ausgewogenen Weise angeordnet sein. Des Weiteren kann, in dem Fall, in welchem das flexible lange Bauteil in solch einer Weise angeordnet ist, dass der mittlere Teil über die Vorderseite des Körpers des Benutzers verläuft, die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß der vorliegenden Erfindung sehr leicht an den Körper des Benutzers angebracht werden, auch wenn sich der Benutzer in einer sitzenden Position befindet.
Ferner kann in der ersten oder der zweiten Erfindung das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: ein Paar von flexiblen langen Bauteilen sind als bildende Elemente des Bewegungsübertragungsmechanismus bereitgestellt; eines des Paares von flexiblen langen Bauteilen ist angeordnet, um mit dem Stützapparat in Eingriff zu stehen, welcher dazu geeignet ist, in solch einer Weise an die linke Extremität angebracht zu sein, dass wenigstens ein Teil eines der flexiblen langen Bauteile durch eine Änderung in einer Weglänge des flexiblen langen Bauteils zumindest in einem Teil eines Teilbereichs zwischen beiden Enden des einen flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung des Beugegrads der linken Extremität betrieben ist; das andere des Paares von flexiblen langen Bauteilen angeordnet ist, um mit dem Stützapparat in Eingriff zu stehen, welcher dazu geeignet ist, an die rechte Extremität in solch einer Weise angebracht zu sein, dass wenigstens ein Teil des anderen flexiblen langen Bauteils durch eine Änderung in einer Weglänge des flexiblen langen Bauteils zumindest in einem Teil eines Teilbereichs zwischen beiden Enden des anderen flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung des Beugegrads der rechten Extremität betrieben ist; und der Bewegungsübertragungsmechanismus ist dazu eingerichtet, wenigstens einen Teil jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität so zu betreiben, dass eine Betriebsbewegung jedes der flexiblen langen Bauteile in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, nicht auf das Paar von Federbauteilen übertragen wird, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Federbauteils mittels eines Betreibens wenigstens eines Teils jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen zu veranlassen, um eine Ziehkraft oder eine Druckkraft auf das Federbauteil über ein Paar von fünften Bauteilen von dem Paar von flexiblen langen Bauteilen gemäß einem Anstieg der Beugegrade der rechten und der linken Extremität auszuüben, wobei das Paar von fünften Bauteilen jeweils mit einem Ende jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen verbunden ist, welche an beide Enden des Federbauteils in einen Zustand gebunden sind, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad (19. Erfindung).
Danach werden in dem Fall, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten, welche mit einem Anstieg der Beugegrade der rechten und der linken Extremität assoziiert sind, auf das Federbauteil mittels jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen übertragen, wodurch es dem Federbauteil ermöglicht wird, eine elastische Kraft zu erzeugen. Folglich kann eine fördernde Kraft an dem Benutzer angewendet werden.
Ferner kann eine Änderung in der Weglänge des flexiblen langen Bauteils in wenigstens einem Teil des Teilbereichs zwischen beiden Enden jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität einfach durch ein Einstellen des Anordnungsmusters jedes flexiblen langen Bauteils, ein Einstellen der Länge jedes flexiblen langen Bauteils oder dergleichen erzielt werden. Daher können die Bewegungen des Paares von Stützapparaten, welche durch die Beugebewegungen der rechten und der linken Extremität verursacht werden, durch eine Änderung in der Weglänge jedes flexiblen langen Bauteils aufgenommen werden. Dadurch ist es in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, möglich, ein Auftreten einer Spannung, welche eine elastische Verformung des Federbauteils verursacht, in jedem des Paares von flexiblen langen Bauteilen leicht zu verhindern, ohne die Notwendigkeit für einen Kupplungsmechanismus oder dergleichen.
Demzufolge ist jedes flexible lange Bauteil dazu geeignet, aus einem Draht oder dergleichen ausgebildet zu sein, wodurch eine Größen- oder Gewichtsreduzierung der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität leicht ermöglicht wird.
In der zuvor genannten 19. Erfindung kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: der Bewegungsübertragungsmechanismus ist dazu eingerichtet, jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen derart zu betreiben, dass das fünfte Bauteil, welches mit einem der flexiblen langen Bauteile verbunden ist, von der anderen Endseite des Federbauteils einem Ende davon mit einem Anstieg des Beugegrads der linken Extremität näher kommt, und auch das fünfte Bauteil, welches mit dem anderen flexiblen langen Bauteil verbunden ist, von einer Endseite des Federbauteils dem anderen Ende davon mit einem Anstieg des Beugegrads der rechten Extremität in einem Zustand näher kommt, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung der Federbauteile in einer Ziehrichtung durch Betreiben des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise zu veranlassen, um einen Abstand zwischen dem Paar von fünften Bauteilen bei einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität zu erhöhen, wobei jedes des Paares von fünften Bauteilen an beide Enden des Federbauteils durch ein in Eingriff Stehen jedes der fünften Bauteile mit beiden Enden des Federbauteils in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, gebunden ist (20. Erfindung).
Danach kann in dem Fall, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität von dem gestreckten Zustand gebeugt werden, ein Bewegungsübertragungsschalten von dem Paar von Stützapparaten zu dem Federbauteil (ein Schalten aus einem Zustand, in welchem die elastische Verformung des Federbauteils nicht auftritt, in einen Zustand, in welchem die elastische Verformung auftritt) mit einer einfachen Konfiguration sanft ausgeführt werden. In diesem Fall kann in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, die fördernde Kraft an dem Benutzer durch eine elastische Kraft angewendet werden, welche durch eine Zugverformung des Federbauteils erzeugt wird.
In der zuvor genannten 19. Erfindung kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: eines der flexiblen langen Bauteile ist in solch einer Weise angeordnet, um sich von einer Endseite des Federbauteils in Richtung der anderen Endseite davon zu erstrecken, und das andere flexible lange Bauteil ist in solch einer Weise angeordnet, um sich von der anderen Endseite des Federbauteils in Richtung einer Endseite davon zu erstrecken; und der Bewegungsübertragungsmechanismus ist dazu eingerichtet, jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen derart zu betreiben, dass das fünfte Bauteil, welches mit dem einen der flexiblen langen Bauteile verbunden ist, von einer gegenüberliegenden Seite (die Außenseite) des einen Endes des Federbauteils dem anderen Ende davon bei einem Anstieg des Beugegrads der linken Extremität näher kommt, und auch das fünfte Bauteil, welches mit dem anderen flexiblen langen Bauteil verbunden ist, von der gegenüberliegenden Seite des anderen Endes des Federbauteils dem anderen Ende davon mit einem Anstieg des Beugegrads der rechten Extremität in einem Zustand näher kommt, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Federbauteils in einer Druckrichtung durch Betreiben des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise zu veranlassen, um einen Abstand zwischen dem Paar von fünften Bauteilen mit einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität zu verringern, wobei jedes des Paares von fünften Bauteilen an beide Enden des Federbauteils durch ein in Eingriff Stehen jedes der fünften Bauteile mit beiden Enden des Federbauteils in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, gebunden ist (21. Erfindung).
Danach kann, ähnlich zu der vierten Erfindung, in dem Fall, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität aus dem gestreckten Zustand gebeugt werden, ein Bewegungsübertragungsschalten von dem Paar von Stützapparaten zu dem Federbauteil (ein Schalten von einem Zustand, in welchem die elastische Verformung des Federbauteils nicht auftritt, in einen Zustand, in welchem die elastische Verformung auftritt, mit einer einfachen Konfiguration sanft ausgeführt werden. In diesem Fall kann in dem Fall, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, eine fördernde Kraft an dem Benutzer durch eine elastische Kraft angewendet werden, welche durch die Druckdeformation des Federbauteils erzeugt wird.
In der zuvor genannten 20. Erfindung, vorzugsweise, ist das Federbauteil vorzugsweise zwischen einer Position, in welcher ein Ende des Federbauteils mit einem des Paares von fünften Bauteilen in Eingriff steht, und einer Position bewegbar angeordnet, in welcher das andere Ende des Federbauteils mit dem anderen des Paares von fünften Bauteilen in Eingriff steht (22. Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die 21. Erfindung (23. Erfindung).
Danach kann in dem Fall, in welchem eine Extremität aus der rechten und der linken Extremität gestreckt ist, während die andere Extremität gebeugt ist, der Beugegrad an der oberen Begrenzungsseite des Bereichs des Beugegrads des anderen Beins, in welchem die Bewegungen des Paares von Stützapparaten nicht auf das Federbauteil übertragen werden, größer ausgeführt sein als der erste Beugegrad.
Demzufolge ist es insbesondere möglich in einem Fall, in welchem die rechte und die linke Extremität das rechte und das linke Bein des Benutzers sind, eine Erzeugung der elastischen Kraft des Federbauteils zu verhindern oder eine Erzeugung der elastischen Kraft so weit wie möglich zu verhindern.
In den zuvor genannten Erfindungen 19. bis 23. ist vorzugsweise, wenn die rechte und die linke Extremität ein rechtes und ein linkes Bein des Benutzers sind, jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise angeordnet, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs eines Beugegrads jedes Beins bei einem Knie des Benutzers ansteigt (24. Erfindung).
Danach kann, wenn beide Beine des Benutzers an den entsprechenden Knien gebeugt sind, die elastische Kraft des Federbauteils erzeugt werden.
In der zuvor genannten 24. Erfindung ist ferner vorzugsweise jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise angeordnet, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs des Beugegrads jedes Beins bei dem Knie des Benutzers und eines Anstiegs des Beugegrads des Beins bei dem Hüftgelenk ansteigt (25. Erfindung).
Danach können, nicht nur wenn beide Beine des Benutzers an den entsprechenden Knien gebeugt sind, sondern auch wenn die Beine an den entsprechenden Hüftgelenken in Bezug auf den Körper gebeugt sind, die elastischen Kräfte der Federbauteile erzeugt werden. Ferner kann, wenn der Benutzer die Beine an beiden der entsprechenden Knie oder Hüftgelenke beugt, beispielsweise beim Sitzen auf einem Stuhl oder dergleichen oder beim Hocken, der erste Beugegrad, bei welchem die Erzeugung der elastischen Kräfte der Federbauteile beginnt, kleiner ausgeführt sein als in dem Fall, in welchem das Paar von flexiblen langen Bauteilen derart angeordnet ist, dass die Weglänge nicht durch das Beugen der Beine an den entsprechenden Hüftgelenken des Benutzers beeinflusst wird.
Zum Beispiel ist in Bezug auf das Beugen jedes Beins an dem Hüftgelenk beim Laufen des Benutzers ein Bein an dem Hüftgelenk davon gebeugt, während sich das andere Bein bewegt, um an dem Hüftgelenk davon gestreckt zu sein. Demzufolge wird einer Änderung in der Weglänge jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen, welche durch das Beugen der Beine bei den Hüftgelenken verursacht wird, entgegengewirkt. Dies ermöglicht die Verhinderung einer Änderung der Weglänge jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen beim Laufen des Benutzers. Folglich wird die elastische Kraft des Federbauteils beim Laufen des Benutzers nicht erzeugt oder die Erzeugung kann einfach verhindert werden.
In den zuvor genannten Erfindungen 19. bis 25. ist vorzugsweise jeder des Paares von Stützapparaten mit einer kreisförmigen oder exzentrischen nockenförmigen Umlenkrolle bereitgestellt, welche sich in Reaktion auf das Beugen der mit einem jeweiligen Stützapparat ausgestatteten Extremität dreht, und ist vorzugsweise eines der flexiblen langen Bauteile über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle angeordnet, welche in dem Stützapparat installiert ist, welcher an die linke Extremität aus der rechten und der linken Extremität angebracht ist, und das andere flexible lange Bauteil über die äußere Peripherie der Umlenkrolle angeordnet ist, welche in dem Stützapparat installiert ist, welcher an die rechte Extremität aus der rechten und der linken Extremität angebracht ist (26. Erfindung).
Danach ist es möglich, die Weglänge jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen in einem Teil des Teilbereichs gemäß dem Beugegrad jeder der rechten und der linken Extremität einfach zu ändern. Ferner, wenn die Umlenkrolle exzentrisch nockenförmig geformt ist, kann die Form der Änderung der elastischen Kräfte des Federbauteils relativ zu dem Beugegrad jeder der rechten und der linken Extremität auf verschiedene Formen eingestellt werden.
In den zuvor genannten Erfindungen 19. bis 26. kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: jeder des Paares von Stützapparaten weist wenigstens zwei Verbindungsbauteile, welche verbunden sind, um sich in Reaktion auf das Beugen der mit dem Stützapparat ausgestatteten Extremität relativ zu drehen, und eine kreisförmige Umlenkrolle auf, welche durch eines der zwei Verbindungselemente um eine Drehachse herum in einer Position versetzt von der Drehachse der relativen Drehung der zwei Verbindungsbauteile drehbar unterstützt ist; und jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen ist über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle jedes des Paares von Stützapparaten angeordnet (27. Erfindung).
Danach kann eine zwischen jedem des Paares von flexiblen langen Bauteilen und der Umlenkrolle jedes Stützapparates erzeugte Reibungskraft zum Zeitpunkt eines Beugens der rechten und der linken Extremität reduziert werden. Dadurch kann ein durch die Reibung verursachter Energieverlust reduziert werden.
In den zuvor genannten Erfindungen 19. bis 27. ist vorzugsweise das Federbauteil angeordnet, um sich in eine Richtung nach rechts und links an einer Rückseite oder einer Vorderseite eines Körpers des Benutzers auszudehnen und einzuziehen (28. Erfindung).
Danach können das Federbauteil und das Paar von flexiblen langen Bauteilen in einer kompakten und ausgewogenen Weise angeordnet sein. Des Weiteren kann, in dem Fall, in welchem das Federbauteil an der Vorderseite des Körpers des Benutzers angeordnet ist, die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß der vorliegenden Erfindung sehr leicht an den Körper des Benutzers angebracht werden, auch wenn sich der Benutzer in einer sitzenden Position befindet.
In der zuvor genannten dritten, vierten, siebten, neunten, elften, 13., 15. oder 17. Erfindung umfasst vorzugsweise die Bewegungsunterstützungsvorrichtung ferner einen Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad, welcher den ersten Beugegrad ändert (29. Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die fünfte, sechste, achte, zehnte, zwölfte, 14., 16. oder 18. Erfindung (30. Erfindung). Des Weiteren findet es auch Anwendung auf die Erfindungen 19. bis 28. (31. Erfindung).
Danach ist der erste Beugegrad dazu geeignet, in einer variablen Weise zweckmäßig eingestellt zu werden.
In der zuvor genannten 29. Erfindung kann das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad umfasst einen Mechanismus, welcher die Weglänge in einem Teil eines Teilbereichs des flexiblen langen Bauteils ändert (32. Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die 30. Erfindung (33. Erfindung).
Ferner kann in der zuvor genannten 31. Erfindung das folgende Ausführungsbeispiel angewendet werden: der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad umfasst einen Mechanismus, welcher die Weglänge in einem Teil eines Teilbereichs wenigstens eines des Paares von flexiblen langen Bauteilen ändert (34. Erfindung).
Gemäß den Erfindungen 32., 33. und 34. ist der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad dazu geeignet, eine einfache Konfiguration zu erzielen.
Des Weiteren kann in der zuvor genannten 32. Erfindung der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad einen Stellantrieb umfassen, welcher eine Antriebskraft zum Ändern der Weglänge erzeugt (35. Erfindung). Dies findet auch Anwendung auf die zuvor genannte 33. Erfindung (36. Erfindung). Des Weiteren findet es Anwendung auf die zuvor genannte 34. Erfindung (37. Erfindung).
Die für eine Änderung der Weglänge notwendige Antriebskraft kann im Allgemeinen eine kleine Antriebskraft sein. Demzufolge ist ein Stellantrieb, beispielsweise ein kompakter und leichtgewichtiger Elektromotor, dazu geeignet, als der Stellantrieb eingesetzt zu werden. Danach wird, auch wenn die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß der vorliegenden Erfindung den Stellantrieb umfasst, die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität mit einer leichtgewichtigen und einfachen Konfiguration erzielt.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Gesamtstruktur einer Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel (oder einem zweiten Ausführungsbeispiel) der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem eine Extremität (ein Bein) gestreckt ist) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
3 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem eine Extremität (ein Bein) gebeugt ist) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt;
4 ist eine Darstellung, welche Veränderungsverhalten einer elastischen Kraft eines Federbauteils der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (oder dem zweiten Ausführungsbeispiel) darstellt;
5 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem eine Extremität (ein Bein) gestreckt ist) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
6 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem eine Extremität (ein Bein) gebeugt ist) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt;
7 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Gesamtstruktur einer Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel (oder einem vierten Ausführungsbeispiel) der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität (sowohl das rechte als auch das linke Bein) gestreckt sind) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
9 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität (sowohl das rechte als auch das linke Bein) gebeugt sind) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
10 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem eine linke Extremität (ein linkes Bein) gebeugt ist) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
11 ist eine Darstellung, welche Veränderungsverhalten einer elastischen Kraft eines Federbauteils der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (oder dem vierten Ausführungsbeispiel) darstellt;
12 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität (sowohl das rechte als auch das linke Bein) gestreckt sind) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
13 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität (sowohl das rechte als auch das linke Bein) gebeugt sind) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel darstellt;
14 ist eine Darstellung, welche eine Hauptstruktur (eine Hauptstruktur in einem Zustand, in welchem eine linke Extremität (ein linkes Bein) gebeugt ist) der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel darstellt;
15 ist eine Darstellung, welche ein erstes Beispiel eines Steuerungsmechanismus für eine Weglänge darstellt;
16 ist eine Darstellung, welche ein zweites Beispiel des Steuerungsmechanismus für die Weglänge darstellt;
17 ist eine Darstellung, welche ein drittes Beispiel des Steuerungsmechanismus für die Weglänge darstellt; und
18 ist eine Darstellung, welche ein anderes Beispiel einer Umlenkrolleninstallationsstruktur darstellt, welche in einem Bewegungsübertragungsmechanismus der Ausführungsbeispiele bereitgestellt ist.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[Erstes Ausführungsbeispiel]
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf 1 bis 4 beschrieben werden. Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1A dieses Ausführungsbeispiels eine Vorrichtung, welche Beuge- und Streckbewegungen des rechten und des linken Beins als die rechte und die linke Extremität eines Benutzers P unterstützt.
Diese Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1A (im Folgenden der Einfachheit halber als „Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A“ bezeichnet) weist eine Funktion eines Erzeugens von fördernden Kräften in einer Streckrichtung der Beine auf, wenn die Beugegrade der Beine bis zu einem bestimmten Grad oder darüber hinaus in dem Fall ansteigen, in welchem der Benutzer P die Beine bis zu relativ großen Beugegraden beugt, beispielsweise in dem Fall, in welchem der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder in einer Hindu-Hockübung oder dergleichen hockt. Des Weiteren weist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A eine Funktion eines im Wesentlichen Verhinderns der Erzeugung der zuvor genannten fördernden Kraft (die fördernde Kraft ist null oder hinreichend klein) in dem Fall auf, in welchem die Beugegrade der Beine des Benutzers P klein sind. Zusätzlich ist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A dazu eingerichtet, für eine Implementierung dieser Funktionen ohne die Notwendigkeit für einen Stellantrieb, beispielsweise einen Elektromotor oder dergleichen, geeignet zu sein.
Des Weiteren ist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A derart eingerichtet, dass in dem Fall, in welchem der Benutzer P ein Bein streckt, während er das andere Bein beugt, beispielsweise beim Laufen oder dergleichen des Benutzers P, ein Bereich des Beugegrades eines Beins, in welchem die zuvor genannte fördernde Kraft im Wesentlichen nicht erzeugt wird, umfangreicher ist als in einem Fall, in welchem beide Beine des Benutzers P gebeugt sind.
Nachstehend, um genauer zu sein, umfasst die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A ein Körperanbringungsbauteil 2, welches an den Körper des Benutzers P angebracht ist, ein Paar aus einem rechten und einem linken Beinkopplungsmechanismus 10R und 10L, welche sich von dem rechten bzw. dem linken Seitenteil des Körperanbringungsbauteils 2 als Stützapparate erstrecken, welche an das rechte und das linke Bein des Benutzers P angebracht sind, ein Paar aus einem rechten und einem linken Federbauteil 20R und 20L (in 2 dargestellt), welche zum Erzeugen von elastischen Kräften zum Unterstützen der Bewegungen der Beine des Benutzers P geeignet sind, und einen Bewegungsübertragungsmechanismus 30, welcher die Beuge- und Streckbewegung (die Beuge- und Streckbewegung bei den Knien und Hüftgelenken) der Beine des Benutzers P auf die Federbauteile 20L und 20R überträgt, um das Erzeugen der elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R in Reaktion auf das Beugen der Beine (eines oder beider Beine) des Benutzers P zu erlauben.
In Bezug auf die Bezugszeichen der bildenden Elemente der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A in der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels bedeutet ein Bezugszeichen mit „L“, welches an das Ende davon angefügt ist, ein Bezugszeichen eines Elements, welches in Verbindung mit einer Bewegung oder einer Konfiguration des Beinkopplungsmechanismus 10L an der linken Beinseite des Benutzers P steht, während ein Bezugszeichen mit „R“, welches an das Ende davon angefügt ist, ein Bezugszeichen eines Elements bedeutet, welches in Verbindung mit einer Bewegung oder einer Konfiguration des Beinkopplungsmechanismus 10R an der rechten Beinseite des Benutzers P steht. Wenn jedoch keine Notwendigkeit zur Unterscheidung zwischen rechts und links besteht, oder wenn klar ist, mit welchem der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R das Element in Verbindung steht, ist ein Anfügen von „L“ oder „R“ häufig weggelassen. Dies ist das gleiche wie bei anderen später beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Das Körperanbringungsbauteil 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel dazu eingerichtet, um zum Beispiel an einer Taille des Körpers des Benutzers P anbringbar zu sein. Das Körperanbringungsbauteil 2 weist ein schleifenförmiges Bauteil 3, welches ein in Kontakt mit der Rückseite der Taille des Benutzers P anzuordnendes Hüftpolsterbauteil 3a umfasst, und ein Gürtelbauteil 3b auf, welches mit dem rechten und dem linken Seitenteil des Hüftpolsterbauteils 3a verbunden ist. Das Körperanbringungsbauteil 2 ist dann an die Taille des Benutzers P durch Wickeln des schleifenförmigen Bauteils 3 um die Taille des Benutzers P herum angebracht.
Das Körperanbringungsbauteil 2 weist ein Paar aus einer rechten und einer linken Montageplatte 4R und 4L auf, mit welchen der rechte bzw. der linke Beinkopplungsmechanismus 10R bzw. 10L verbunden ist. Diese Montageplatten 4R und 4L sind mit dem schleifenförmigen Bauteil 3 verbunden, um gegenüber dem rechten bzw. dem linken Seitenteil der Taille in den Positionen mit der gleichen Höhe wie die Hüftgelenkabschnitte des rechten und des linken Beins des Benutzers P zu sein, wobei das schleifenförmige Bauteil 3 an der Taille des Benutzers P angebracht ist.
Zusätzlich kann das Körperanbringungsbauteil 2 dazu eingerichtet sein, an dem Körper an der Oberseite der Taille des Benutzers P angebracht zu sein. Die Anbringungsstruktur des Körperanbringungsbauteils 2 an den Körper des Benutzers P kann sich von der zuvor genannten Struktur unterscheiden, solange die Struktur dazu geeignet ist, die Position des Körperanbringungsbauteils 2 an dem Körper nahezu konstant zu halten.
Die Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R sind beidseitig symmetrisch, wobei sie jeweils die gleiche Struktur aufweisen. Jeder Beinkopplungsmechanismus 10 umfasst ein erstes Kupplungsstück 11a, ein zweites Kupplungsstück 11b und ein drittes Kupplungsstück 11c, welche sequenziell von der Montageplatte 4 (der Montageplatte 4 auf der gleichen Seite wie der Beinkopplungsmechanismus 10) des Körperanbringungsbauteils 2 verbunden sind, und ein erstes Beinunterstützungsbauteil 12a, ein zweites Beinunterstützungsbauteil 12b und ein drittes Beinunterstützungsbauteil 12c, welche mit dem hinteren Teil eines Oberschenkels des Beins des Benutzers P (das Bein an der gleichen Seite wie der Beinkopplungsmechanismus 10), dem vorderen Teil des oberen Teils des Unterschenkels bzw. dem hinteren Teil des unteren Teils des Unterschenkels in Kontakt gebracht sind.
In der folgenden sich auf die Struktur jedes Beinkopplungsmechanismus 10 beziehenden Beschreibung bedeutet ein Ausdruck „Bein des Benutzers P“ ein Bein auf der gleichen Seite (links oder rechts) wie der Beinkopplungsmechanismus 10, sofern es nicht anders festgelegt ist.
Das erste Kopplungsstück 11a jedes Beinkopplungsmechanismus 10 ist ein Kopplungsstück, welches derart angeordnet ist, dass es sich in der longitudinalen Richtung des Oberschenkels an der lateralen Seite des Oberschenkels des Beins des Benutzers P erstreckt. Das erste Kopplungsstück 11a weist ein oberes Ende auf, welches durch die Montageplatte 4 derart drehbar unterstützt ist, dass es um eine Schwenkachse Ca in der horizontalen Richtung in Bezug auf die Montageplatte 4 schwenkbar ist.
Das zweite Kopplungsstück 11b ist ein Kopplungsstück, welches derart angeordnet ist, dass es sich in der longitudinalen Richtung des Unterschenkels an der lateralen Seite des oberen Teils des Unterschenkels des Beins des Benutzers P erstreckt. Das zweite Kopplungsstück 11b weist ein oberes Ende auf, welches durch das untere Ende des ersten Kopplungsstücks 11a derart drehbar unterstützt ist, dass es um eine Schwenkachse Cb in der horizontalen Richtung in Bezug auf das erste Kopplungsstück 11a schwenkbar ist.
Das dritte Kopplungsstück 11c ist ein Kopplungsstück, welches derart angeordnet ist, dass es sich in der longitudinalen Richtung des Unterschenkels an der lateralen Seite des unteren Teils des Unterschenkels des Beins des Benutzers P erstreckt. Das dritte Kopplungsstück 11c weist ein oberes Ende auf, welches über ein Scharnier 14 mit dem zweiten Kopplungsstück 11b derart verbunden ist, dass es um eine Schwenkachse Cc in der Antero-Posterior-Richtung in Bezug auf das zweite Kopplungsstück 11b schwenkbar ist. Das Scharnier 14 wird verwendet, um das eingeschränkte Gefühl zwischen dem Bein des Benutzers P und dem Beinkopplungsmechanismus 10 zu reduzieren. Zudem können das zweite Kopplungsstück 11b und das dritte Kopplungsstück 11c vereint sein, ohne dass das Scharnier 14 verwendet wird.
Das erste Beinunterstützungsbauteil 12a ist an das distale Ende des Auslegerbauteils 13a, welches sich derart erstreckt, dass es um die Rückseite des Oberschenkels des Beins des Benutzers P läuft, von dem mittleren Teil des ersten Kopplungsstücks 11a montiert.
Das zweite Beinunterstützungsbauteil 12b ist an das distale Ende des Auslegerbauteils 13b, welches sich derart erstreckt, dass es um die Vorderseite des Unterschenkels des Beins des Benutzers P läuft, von dem oberen Teil des ersten Kopplungsstücks 11c montiert.
Das dritte Beinunterstützungsbauteil 12c ist an das distale Ende des Auslegerbauteils 13c, welches sich derart erstreckt, dass es um die Rückseite des Unterschenkels des Beins des Benutzers P läuft, von dem unteren Teil des ersten Kopplungsstücks 11c montiert.
Zudem kann die Montagestruktur des ersten Beinunterstützungsbauteils 12a zu dem ersten Kopplungsstück 11a eingerichtet sein, um die Einrichtung der relativen Position des ersten Beinunterstützungsbauteils 12a in Bezug auf das erste Kopplungsstück 11a zu ermöglichen. Dies ist das gleiche für die Montagestruktur jedes des zweiten Beinunterstützungsbauteils 12b und des dritten Beinunterstützungsbauteils 12c in Bezug auf das dritte Kopplungsstück 11c.
Jeder Beinkopplungsmechanismus 10 ist wie zuvor beschrieben eingerichtet. Dementsprechend ist jeder Beinkopplungsmechanismus 10 an das Bein des Benutzers P angebracht, um sich mit dem Bein durch Anbringen des schleifenförmigen Bauteils 3 des Körperanbringungsbauteils 2 an den Körper (Taille) des Benutzers P und in Kontakt Bringen des ersten bis dritten Beinunterstützungsbauteils 12a, 12b und 12c jedes Beinkopplungsmechanismus 10 mit dem hinteren Teil des Oberschenkels, dem vorderen Teil des oberen Teils des Unterschenkels bzw. dem hinteren Teil des unteren Teils des Unterschenkels des Beins (des Beins an der gleichen Seite wie der Beinkopplungsmechanismus 10) des Benutzers P zu bewegen.
In diesem Fall schwenkt das erste Kopplungsstück 11a des Beinkopplungsmechanismus 10 an der gleichen Seite wie das Bein gemäß einem Schwenken (einem Schwenken in der Neigungsrichtung bei dem Hüftgelenk) jedes Beins in Bezug auf den Körper des Benutzers P um die Schwenkachse Ca in Bezug auf das Körperanbringungsbauteil 2. Dadurch bewegt sich das erste Kopplungsstück 11a mit dem Oberschenkel in solch einer Weise, um die Lagebeziehung mit dem Oberschenkel des Beins des Benutzers P nahezu konstant zu halten.
Ferner schwenken das zweite Kopplungsstück 11b und des dritte Kopplungsstück 11c des Beinkopplungsmechanismus 10 auf der gleichen Seite wie das Bein gemäß einem Schwenken (einem Schwenken in der Neigungsrichtung bei dem Kniegelenk) des Unterschenkels in Bezug auf den Oberschenkel jedes Beins des Benutzers P um die Schwenkachse Cb im Bezug auf das erste Kopplungsstück 11a. Dadurch bewegen sich das zweite Kopplungsstück 11b und das dritte Kopplungsstück 11c mit dem Unterschenkel, um die Lagebeziehung mit dem Unterschenkel des Beins des Benutzers P nahezu konstant zu halten.
Zudem ist in diesem Ausführungsbeispiel das zweite Beinunterstützungsbauteil 12b angeordnet, um in Kontakt mit dem vorderen Teil des oberen Teils des Unterschenkels (des vorderen Teils nahe dem Knie des Unterschenkels) des Beins des Benutzers P zu kommen. Das zweite Beinunterstützungsbauteil 12b kann jedoch auch derart angeordnet sein, um zum Beispiel in Kontakt mit dem vorderen Teil des Knies des Beins des Benutzers P oder dem vorderen Teil des unteren Teils des Oberschenkels (des vorderen Teils nahe dem Knie des Oberschenkels) zu kommen.
Die Federbauteile 20L und 20R sind Federbauteile, welche die gleichen Spezifikationen wie das andere aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedes Federbauteil 20 aus zum Beispiel einer Spiralfeder, wie in 2 oder 3 dargestellt, ausgebildet. Des Weiteren sind die Federbauteile 20L und 20R in den Beinkopplungsmechanismen 10L bzw. 10R installiert.
Genauer gesagt, ist in diesem Ausführungsbeispiel ein hohles Führungsrohr 21 an dem dritten Kopplungsstück 11c jedes Beinkopplungsmechanismus 10 montiert und ist jedes Federbauteil 20 in dem Führungsrohr 21, wie in 2 oder 3 dargestellt, aufgenommen.
Während 2 und 3 jeweils die in dem linken Beinkopplungsmechanismus 10L installierten bildenden Elemente darstellen, sind die in dem rechten Beinkopplungsmechanismus 10R installierten bildenden Elemente die gleichen wie die des linken Beinkopplungsmechanismus 10L. Daher sind in 2 und 3 die Bezugszeichen in der Hauptstruktur, welche in dem rechten Beinkopplungsmechanismus 10R installiert ist, durch in Klammern gesetzte Bezugszeichen angezeigt.
Das zuvor genannte Führungsrohr 21 ist derart angeordnet, dass es sich in der longitudinalen Richtung des dritten Kopplungsstücks 11c entlang des dritten Kopplungsstücks 11c jedes Beinkopplungsmechanismus 10 erstreckt, wobei die äußere Peripherie des Führungsrohrs 21 an dem dritten Kopplungsstück 11c fixiert ist.
Des Weiteren ist jedes Federbauteil 20 dazu geeignet, sich in der axialen Richtung des zuvor genannten FührungsRohrs 21 auszudehnen und einzuziehen, und verschiebbar in dem Führungsrohr 21 aufgenommen, um in der axialen Richtung des Führungsrohrs 21 zwischen beiden Enden des Führungsrohrs 21 bewegbar zu sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die elastische Kraft, welche durch jedes Federbauteil 20 erzeugt wird, um eine auf den Benutzer P anzuwendende fördernde Kraft zu veranlassen, auch eine elastische Kraft, welche durch die Erweiterung (Zugverformung) des Federbauteils 20 erzeugt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Bewegungsübertragungsmechanismus 30 einen Draht 31 als ein flexibles langes Bauteil, welcher mit dem rechten und dem linken Federbauteil 20R und 20L verbunden ist, ein äußeres Rohr 32, welches verschiebbar einen Teil des Drahtes 31 abdeckt, und einen Mechanismus, welcher in jedem des Beinkopplungsmechanismus 10L und 10R installiert ist, wie in 1 bis 3 dargestellt. In der folgenden Beschreibung wird der Mechanismus des Bewegungsübertragungsmechanismus 30, welcher in dem Beinkopplungsmechanismus 10L installiert ist, als der „Seitenmechanismus des linken Beins“ bezeichnet und der Mechanismus, welcher in dem Beinkopplungsmechanismus 10R installiert ist, als „Seitenmechanismus des rechten Beins“ bezeichnet.
Das äußere Rohr 32 ist ein rohrförmiger Körper, welcher eine vorbestimmte Länge aufweist und derart angeordnet ist, dass er sich im Wesentlichen in der horizontalen Richtung an der Rückseite des Hüftpolsterbauteils 3a des Körperanbringungsbauteils 2 erstreckt. Des Weiteren sind das rechte und das linke Ende des äußeren Rohrs 32 an dem rechten bzw. dem linken Seitenteil des Hüftpolsterbauteils 3a fixiert.
Der Draht 31 ist verschiebbar in das äußere Rohr 32 eingesetzt und aus beiden Enden des äußeren Rohrs 32 herausgeführt. In einigen Fällen wird in der folgenden Beschreibung der Abschnitt, welcher aus dem linken Seitenende des äußeren Rohrs 32 des Drahtes 31 herausgeführt ist, als der linke herausgeführte Abschnitt des Drahtes 31 bezeichnet und der Abschnitt, welcher aus dem rechten Seitenende des äußeren Rohrs 32 herausgeführt ist, als der rechte herausgeführte Abschnitt des Drahtes 31 bezeichnet.
Der Seitenmechanismus des linken Beins und der Seitenmechanismus des rechten Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 weisen die gleiche Struktur wie der jeweilige andere auf und umfassen ein Erschlaffen unterbindende Federbauteile 33L und 33R (siehe 2) zum Anwenden einer geschwächten Spannung (Vorspannung) auf den Draht 31, wo die geschwächte Spannung dazu vorgesehen ist, ein Erschlaffen des Drahtes 31 zu unterbinden. Jedes ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 33 ist ein Federbauteil, welches eine hinreichend kleinere Steifigkeit (sogenannte Federkonstante) aufweist als die von jedem Federbauteil 20 und zum Beispiel aus einer Spiralfeder in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Jedes ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 33 kann jedoch aus einem sich von der Spiralfeder unterscheidenden Federbauteil ausgebildet sein, wie zum Beispiel einem Gummiband oder einem anderen Gummibauteil.
Des Weiteren ist der Seitenmechanismus des linken Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 derart eingerichtet, dass der herausgeführte linke Abschnitt des Drahtes 31 mit dem ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteil 33L mittels des linksseitigen Federbauteils 20L verbunden ist. Ferner ist der Seitenmechanismus des linken Beins eingerichtet, dazu geeignet zu sein, die Weglänge des Drahtes 31 in Reaktion auf das Beugen und das Strecken des linken Beins des Benutzers P in dem Anordnungsteilbereich des Drahtes 31 von dem äußeren Rohr 32 zu dem Federbauteil 20L zu ändern.
Gleichermaßen ist der Seitenmechanismus des rechten Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 derart eingerichtet, dass der herausgeführte rechte Abschnitt des Drahtes 31 mit dem ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteil 33R mittels des rechtsseitigen Federbauteils 20R verbunden ist. Ferner ist der Seitenmechanismus des rechten Beins eingerichtet, dazu geeignet zu sein, die Weglänge des Drahtes 31 in Reaktion auf das Beugen und das Strecken des rechten Beins des Benutzers P in dem Anordnungsteilbereich des Drahtes 31 von dem äußeren Rohr 32 zu dem Federbauteil 20R zu ändern.
Im Folgenden wird die spezifischeren Konfiguration eines aus dem Seitenmechanismus des linken Beins und dem Seitenmechanismus des rechten Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 detaillierter beschrieben, wie zum Beispiel der Seitenmechanismus des linken Beins.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Seitenmechanismus des linken Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 eine erste Umlenkrolle 34L und eine zweite Umlenkrolle 35L, welche an den linken Beinkopplungsmechanismus 10L montiert sind, wie in 1 bis 3 dargestellt.
Die erste Umlenkrolle 34L ist an das erste Kopplungsstück 11a derart montiert, dass es um die Schwenkachse Ca des ersten Kopplungsstücks 11a des Beinkopplungsmechanismus 10L integral mit dem ersten Kupplungsmechanismus 11a drehbar ist. Zudem ist die zweite Umlenkrolle 35L an das zweite Kopplungsstück 11b derart montiert, dass es um die Schwenkachse Cb des zweiten Kopplungsstücks 11b des Beinkopplungsmechanismus 10L integral mit dem zweiten Kopplungsstück 11b drehbar ist.
Der herausgeführte linke Abschnitt des Drahtes 31 erreicht das obere Ende des Führungsrohrs 21L über die äußere Peripherie der ersten Umlenkrolle 34L und nachfolgend über die der zweiten Umlenkrolle 35L. Des Weiteren ist der herausgeführte linke Abschnitt in das Führungsrohr 21L eingeführt, welcher ein an dem oberen Ende des Führungsrohrs 21L ausgebildetes Loch durchtritt. Das distale Ende des herausgeführten linken Abschnitts des Drahtes 31, welcher in das Innere des Führungsrohrs 21L eingeführt ist, ist dann mit dem oberen Ende des Federbauteils 22L in dem Führungsrohr 21L verbunden.
Beachte an dieser Stelle, dass die erste Umlenkrolle 34L und die zweite Umlenkrolle 35L Umlenkrollen mit der in einer exzentrischen nockenförmigen Form ausgebildeten äußeren Peripherie sind. In diesem Fall sind die äußeren peripheren Formen der ersten Umlenkrolle 34L und der zweiten Umlenkrolle 35L derart ausgebildet, dass die Weglänge des Drahtes 31 (herausgeführter linker Abschnitt) von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des Führungsrohrs 21L mit einem Anstieg des Beugegrads des Beines (der Beugegrad bei dem Knie oder der Beugegrad bei dem Hüftgelenk) monoton ansteigt, wenn das mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A ausgestattete linke Bein des Benutzers P von einem gestreckten Zustand gebeugt wird.
Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 33L, welches von dem Seitenmechanismus des linken Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 umfasst ist, ist mit dem Federbauteil 20L derart verbunden, dass es sich mit der Bewegung oder einem Ausdehnen und einem Einziehen des Federbauteils 20L in dem Führungsrohr 21L ausdehnen oder einziehen kann.
Genauer gesagt, in diesem Ausführungsbeispiel ist ein lineares Bauteil 36L (ein lineares Bauteil, welches zum Beispiel aus einem Draht, einer Stange oder dergleichen ausgebildet ist), welches sich von dem unteren Ende des Federbauteils 20L erstreckt, nach einem Durchtreten eines an dem unteren Ende des Führungsrohrs 21L ausgebildeten Lochs unterhalb des Führungsrohrs 21L herausgeführt. Das lineare Bauteil 36L kann in das Federbauteil 20L integriert sein.
Das distale Ende (untere Ende) des linearen Bauteils 36L ist mit einem Ende des ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteils 33L mittels eines Blockierbauteils 37L verbunden. Das Blockierbauteil 37L weist einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des Lochs auf, in welches das lineare Bauteil 36L an dem unteren Ende des Führungsrohrs 21L eingesetzt ist. Während das Blockierbauteil 37L zum Beispiel in den dargestellten Beispielen ein scheibenförmiges Bauteil ist, kann das Blockierbauteil 37L jede andere Form aufweisen, solange es eine Größe aufweist, welche das Blockierbauteil 37L an einem Durchtreten des Lochs an dem unteren Ende des Führungsrohrs 21L hindert.
Zudem ist das andere Ende des ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteils 33L mit dem Auslegerbauteil 13c (oder dem oberen Teil des dritten Kopplungsstücks 11c) des Beinkopplungsmechanismus 10L verbunden.
Demzufolge ist in diesem Ausführungsbeispiel der Seitenmechanismus des linken Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 derart eingerichtet, dass der herausgeführte linke Abschnitt des Drahtes 31 mit dem Auslegerbauteil 13c (oder einem unteren Teil des dritten Kopplungsstücks 11c) des Beinkopplungsmechanismus 10L über die äußere Peripherie der ersten Umlenkrolle 34L und die der zweiten Umlenkrolle 35L und danach sequenziell mittels des Federbauteils 20L, des linearen Bauteils 36L, des Blockierbauteils 37L und des ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteils 33L verbunden.
In dem zuvor genannten Fall ist in diesem Ausführungsbeispiel die Lagebeziehung zwischen dem Führungsrohr 21L und dem Blockierbauteil 37L derart eingestellt, dass ein einen vorbestimmten Wert aufweisender Abstand D0 zwischen dem unteren Ende des Führungsrohrs 21L und dem Blockierbauteil 37L ausgebildet ist, wie in 2 in einem Zustand dargestellt, in welchem der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A ausgestattete Benutzer P das Bein streckt.
Der Seitenmechanismus des linken Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 ist wie zuvor beschrieben eingerichtet. Der Seitenmechanismus des rechten Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 weist die gleiche Konfiguration wie der Seitenmechanismus des linken Beins auf. In diesem Fall kann der Seitenmechanismus des rechten Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 durch Ersetzen der Ausdrücke „links“ und „L“ in der vorstehenden Beschreibung in Bezug auf den Seitenmechanismus des linken Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 mit den Ausdrücken „rechts“ und „R“ beschrieben werden.
In diesem Ausführungsbeispiel entspricht das untere Ende jedes Führungsrohrs 21 dem ersten Bauteil der vorliegenden Erfindung und entspricht jedes Blockierbauteil 37 dem zweiten Bauteil der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A, welche wie zuvor beschrieben eingerichtet ist, beschrieben werden. Zuerst wird solch ein Fall angenommen, bei welchem der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A ausgestattete Benutzer P die Beine mit dem einander gleichenden Beugegrad aus einem Zustand beugt, in welchem die Beine gestreckt sind.
Die Beugebewegung der Beine des Benutzers P in dieser Weise ist eine Bewegung in einem Fall, in welchen zum Beispiel der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder in der Hindu-Hockübung oder dergleichen hockt. Genauer gesagt, diese Bewegung ist ein Beugen der Beine bei den jeweiligen Knien und auch bei den jeweiligen Hüftgelenken.
In diesem Fall steigt sowohl die Weglänge des Drahtes 31 von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des linken Führungsrohrs 21L als auch die Weglänge des Drahtes 31 von dem rechtsseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des rechten Führungsrohrs 21R mit einem Anstieg in den Beugegraden der Beine (die Beugegrade an beiden Knien und die Beugegrade an beiden Hüftgelenken) des Benutzers P an.
Dadurch bewegen sich die Federbauteile 20L und 20R in Richtung der oberen Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R. Gleichzeitig damit kommen die Blockierbauteile 37L und 37R des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 näher an die unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R.
In dieser Situation erstrecken sich die ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteile 33L und 33R, welche jeweils eine Steifigkeit aufweisen, welche hinreichend kleiner als die jedes Federbauteils 20 ist, wodurch sich beide der Federbauteile 20L und 20R zu der oberen Endseite davon in dem Inneren der Führungsrohre 21L und 21R im Wesentlichen ohne sich auszudehnen (im Wesentlichen ohne elastische Kräfte zu erzeugen) bewegen. Demzufolge ist die Spannung des Drahtes 31 hinreichend klein.
In der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A dieses Ausführungsbeispiels steigt eine fördernde Kraft, welche in einer Richtung einer Verringerung des Beugegrads des Beins (in einer Streckrichtung des Beins) des mit dem Beinkopplungsmechanismus 10 ausgestatteten Benutzers P wirkt, mit einem Anstieg in der Spannung des Drahtes 31 in einem Zustand an, in welchem das mit dem Beinkopplungsmechanismus 10 (10L oder 10R) ausgestattete Bein des Benutzers P zum Teil gebeugt ist. In einem Zustand, in welchem die Spannung des Drahtes 31 hinreichend klein ist, ist die fördernde Kraft hinreichend klein.
Demzufolge ist in einer Situation, in welcher die Blockierbauteile 37L und 37R den unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R näher kommen, wie zuvor beschrieben, die Spannung des Drahtes 31 hinreichend klein. Danach werden die fördernden Kräfte in einer Streckrichtung des Beins des Benutzers P im Wesentlichen nicht erzeugt (die fördernden Kräfte sind lediglich ausreichend klein).
In dem gestreckten Zustand der mit dem Beinkopplungsmechanismus 10 (10L oder 10R) ausgestatteten Beine des Benutzers P (der gestreckte Zustand des Beinkopplungsmechanismus 10) erstreckt sich der Draht 31, um in Kontakt mit der zweiten Umlenkrolle 35L zu sein, annähernd linear. Demzufolge ist die Kraft, welche den Beugegrad des mit dem Beinkopplungsmechanismus 10 ausgestatteten Beins des Benutzers P ändert, nicht nur hinreichend klein, wenn die Spannung des Drahtes 31 klein ist, sondern auch, wenn die Spannung relativ groß ist.
Wenn die Beugegrade der Beine des Benutzers P weiter ansteigen, sind die Blockierbauteile 37L und 37R des Bewegungsübertragungsmechanismus 30 letztendlich in Kontakt mit den jeweiligen unteren Enden der Führungsrohre 21L und 21R geblockt, wie in 3 dargestellt.
Wenn beide der Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R geblockt sind, sind die unteren Enden der Federbauteile 20L und 20R durch die Blockierbauteile 37L bzw. 37R an den unteren Enden der Führungsrohre 21L und 21R blockiert (an die unteren Enden dieser gebunden).
Mit einem weiteren Anstieg der Weglänge des Drahtes 31 von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des linken Führungsrohrs 21L und der Weglänge des Drahtes 31 von dem rechtsseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des rechten Führungsrohrs 21R, weil die Beugegrade der Beine des Benutzers P weiter ansteigen, werden demzufolge die Federbauteile 20L und 20R durch den Draht 31 gezogen und dadurch werden die Federbauteile 20L und 20R verlängert. Folglich erzeugt jedes der Federbauteile 20L und 20R eine elastische Kraft in einer verkürzenden Richtung. Die elastische Kraft und die Spannung des Drahtes 31 steigen dann mit einem weiteren Anstieg der Beugegrade der Beine des Benutzers P an.
Des Weiteren veranlasst der Anstieg der Spannung des Drahtes 31 eine Kraft in der Streckrichtung, um an jedem der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R mittels der entsprechenden zweiten Umlenkrolle 35L oder 35R zu wirken. Folglich wirken fördernde Kräfte in der Streckrichtung auf die Beine des Benutzers P.
In dem Fall, in welchem die Beine des Benutzers P, wie zuvor beschrieben, gebeugt sind, werden die elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R im Wesentlichen nicht erzeugt bis die Beugegrade der Beine einen vorbestimmten Beugegrad (den Beugegrad, bei welchem beide der Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R geblockt sind) erreichen. Daher wirken die fördernden Kräfte im Wesentlichen nicht auf die Beine des Benutzers P.
Danach werden, wenn die Beugegrade der Beine des Benutzers P den vorbestimmten Beugegrad überschreiten, die elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R erzeugt. Dementsprechend steigt die Spannung des Drahtes 31 an. Folglich wirken die fördernden Kräfte in der Streckrichtung auf die Beine des Benutzers P.
Nachfolgend wird solch ein Fall angenommen, bei welchem der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A ausgestattete Benutzer P ein Bein, wie zum Beispiel das rechte Bein, in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) beibehält, während er das andere Bein (das linke Bein in dieser Spezifikation) beugt.
In diesem Fall wird das rechte Bein des Benutzers P in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) beibehalten, wodurch die Weglänge des Drahtes 31 von dem rechtsseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des rechten Führungsrohrs 21 konstant oder im Wesentlichen konstant beibehalten wird.
Andererseits steigt die Weglänge des Drahtes 31 von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des linken Führungsrohrs 21 mit einem Anstieg des Beugegrads des linken Beins (der Beugegrad bei dem Knie) des Benutzers P an.
Dadurch bewegen sich das rechte und das linke Federbauteil 20R und 20L in Richtung der oberen Enden der Führungsrohre 21R bzw. 21L. Gleichzeitig damit kommen die Blockierbauteile 37L und 37R den unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R näher.
In dieser Situation werden gleichermaßen zu dem Beugen der Beine des Benutzers P die elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R im Wesentlichen nicht erzeugt (folglich ist die Spannung des Drahtes 31 hinreichend klein). Demzufolge wirkt die fördernde Kraft nicht nur nicht auf das rechte Bein in dem gestreckten Zustand des Benutzers P, sondern auch nicht auf das gebeugte linke Bein des Benutzers P.
Wenn der Beugegrad des linken Beins des Benutzers P weiter ansteigt, dann sind beide der Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R geblockt. Demnach werden die elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R im Wesentlichen gleichermaßen zu dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P erzeugt. Demzufolge steigt die Spannung des Drahtes 31 an. Folglich wirkt die fördernde Kraft in die Streckrichtung auf das linke Bein des Benutzers P. Zudem wird das rechte Bein des Benutzers P in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) platziert. Dementsprechend wird eine Kraft in der Änderungsrichtung des Beugegrads des rechten Beins im Wesentlichen nicht erzeugt (die Kraft ist hinreichend klein), auch wenn die Spannung des Drahtes 31 ansteigt.
Die zuvor beschriebene Arbeitsweise findet auch Anwendung auf den Fall eines Beugens des rechten Beins während das linke Bein des Benutzers P in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) gehalten wird.
Auf diese Weise wirkt, auch in dem Fall eines Beugens nur eines Beins des Benutzers P, im Wesentlichen keine fördernde Kraft auf die Beine des Benutzers P bis der Beugegrad des gebeugten Beins einen vorbestimmten Beugegrad erreicht (der Beugegrad, bei welchem beide der Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R geblockt sind). Danach wirkt, wenn der Beugegrad des gebeugten Beins den vorbestimmten Beugegrad überschreitet, die fördernde Kraft in der Streckrichtung auf das Bein.
Beachte jedoch, dass in dem Fall eines Beugens nur eines Beins des Benutzers P nur eine aus der Weglänge des Drahtes 31 von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des linken Führungsrohrs 21L und der Weglänge des Drahtes 31 von dem rechtsseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des rechten Führungsrohrs 21R mit einem Anstieg in den Beugegraden der Beine des Benutzers P ansteigt, wie zuvor beschrieben.
In dem Fall eines Beugens nur eines Beins des Benutzers P ist demzufolge der Beugegrad von einem Bein, bei welchem ein im Wesentlichen Erzeugt-werden der elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R beginnt (der Beugegrad, bei welchem beide der Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R geblockt sind), größer als der Beugegrad in dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P.
Aufgrund der zuvor beschriebenen Arbeitsweise ändert sich die elastische Gesamtkraft der Federbauteile 20L und 20R (die Gesamtsumme der elastischen Kraft des Federbauteils 20L und die elastische Kraft des Federbauteils 20R) hauptsächlich in dem Muster/Modell, wie in dem Diagramm von 4 dargestellt.
In dem Diagramm zeigt DL den angestiegenen Betrag der Weglänge des Drahtes 31 von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des linken Führungsrohrs 21L (den Betrag eines mit einem Anstieg des Beugegrads aus dem gestreckten Zustand des linken Beins des Benutzers P assoziierten Anstiegs) an und zeigt DR den angestiegenen Betrag der Weglänge des Drahtes 31 von dem rechtsseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des rechten Führungsrohrs 21R (den Betrag eines mit einem Anstieg des Beugegrads aus dem gestreckten Zustand des rechten Beins des Benutzers P assoziierten Anstiegs) an.
Ferner, wie in 2 dargestellt, zeigt D0 einen Abstand (einen vorbestimmten Wert) zwischen jedem der Blockierbauteile 37L und 37R in einem Zustand an, in welchem die Beine des Benutzers P gestreckt sind (einen Zustand, in welchem beide der der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R gestreckt sind), und jedem der unteren Enden der Führungsrohre 21L und 21R an.
In 4 ist der Zustand, welcher eine Ungleichung „DL + DR < 2 × D0“ in 4 erfüllt, ein Zustand, in welchem die Blockierbauteile 37L und 37R in Richtung der unteren Enden der Führungsrohre 21L bzw. 21R bewegbar sind (in anderen Worten, ein Zustand, in welchem die Federbauteile 20L und 20R in den Führungsrohren 21L und 21R ohne ein Verlängern bewegbar sind). In diesem Zustand erzeugen die Federbauteile 20L und 20R im Wesentlichen keine elastischen Kräfte, auch wenn sich die Beugegrade der Beine des Benutzers P ändern. Demzufolge ist ein Bereich, in welchem die Beugegrade der Beine des Benutzers die Ungleichung „DL + DR < 2 × D0“ erfüllen, eine Totzone, in welcher die entsprechenden fördernden Kräfte im Wesentlichen nicht auf die Beine des Benutzers P wirken.
Des Weiteren ist ein Zustand, welcher eine Ungleichung „DL + DR ≥ 2 × D0“ erfüllt, ein Zustand, in welchem die unteren Enden der Federbauteile 20L und 20R an den unteren Enden der Führungsrohre 21L und 21R mittels der Blockierbauteile 37L bzw. 37R geblockt sind. In diesem Zustand steigt die elastische Gesamtkraft der Federbauteile 20L und 20R mit einem Anstieg in den Beugegraden der Beine des Benutzers P an (folglich mit einem Anstieg in DL + DR). Dementsprechend wirkt die fördernde Kraft in der Streckrichtung auf jedes gebeugte Bein des Benutzers P.
Dann, in dem Zustand eines Haltens eines Beins (Unterstützungsbein) in dem gestreckten Zustand oder in einem nahezu gestreckten Zustand, wobei das andere Bein (freie Bein) gebeugt ist, wie beim Laufen des Benutzers P, ist „DL + DR ≈ DL“ oder „DL + DR ≈ DR“ erfüllt. Demzufolge ist „DL + DR = 2 × D0“ erfüllt und ist der Beugegrad des anderen Beins, bei welchem ein Erzeugt-werden der elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R beginnt, relativ groß.
In Bezug auf das Beugen jedes Beins an dem Hüftgelenk (das Beugen zu dem Körper) beim Laufen des Benutzers P ist ein Bein an dem Hüftgelenk gebeugt, während sich das andere Bein bewegt, um an dem Hüftgelenk gestreckt zu sein. Demzufolge wird einer Änderung der Weglänge des Drahtes 31, welche durch das Beugen der Beine an den Hüftgelenken verursacht wird, entgegengewirkt. Dementsprechend kann der Wert von „DL + DR“ unschwer relativ klein sein.
Andererseits, wenn der Benutzer P die Beine mit dem gleichen Beugegrad beugt, wie im Falle eines Sitzens auf einem Stuhl oder dergleichen oder eines Hockens, ist „DL + DR ≈ 2 × DL (≈ 2 × DR)“ erfüllt. Dementsprechend ist die Gleichung „DL + DR = 2 × D0“ erfüllt und die Beugegrade der Beine, bei welchen ein Erzeugt-werden der elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R beginnt, sind kleiner als in dem Fall eines Beugens nur eines Beins.
Demzufolge kann der Abstand D0 des vorbestimmten Wertes derart eingestellt werden, dass der Wert von „DL + DR“ innerhalb eines durch „DL + DR < 2 × D0“ ausgedrückten Bereichs ist, soweit es möglich ist (dementsprechend werden die elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R im Wesentlichen nicht erzeugt), zum Beispiel beim Laufen des Benutzers P. Dies verhindert, dass die fördernden Kräfte auf die Beine des Benutzers P während eines Laufens wirken. Folglich ist der Benutzer P dazu in der Lage, in der gleichen Weise zu laufen wie bei dem normalen Laufen, ohne sich unbehaglich zu fühlen.
Ferner, wenn der Benutzer P die Beine mit dem gleichen Beugegrad beugt, wie im Falle eines Sitzens auf einem Stuhl oder dergleichen oder beim Hocken, kann der Abstand D0 des vorbestimmten Wertes derart eingestellt sein, dass der Wert von „DL + DR“ von einem Zustand des Beugegrades im Beugemittel beider Beine „DL + DR ≥ 2 × D0“ erfüllt. Dies ermöglicht es fördernden Kräften in der Streckrichtung auf die Beine des Benutzers P zu wirken, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt. Daher ist der Benutzer P einfach in der Lage, aus einem sitzenden Zustand oder einem hockenden Zustand aufzustehen.
Des Weiteren, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt, sind die Beine auch bei den Hüftgelenken sowie bei den Knien gebeugt. Demzufolge steigen gemäß der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A dieses Ausführungsbeispiels die Weglängen des herausgeführten linken Abschnitts und des herausgeführten rechten Abschnitts des Drahtes 31 mit einem Anstieg der Beugegrade der Beine des Benutzers sanft an. Demzufolge sind die elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R dazu geeignet, im Wesentlichen bei relativ kleinen Beugegraden erzeugt zu werden.
Des Weiteren ist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A dazu geeignet, fördernde Kräfte zu erzeugen, ohne die Notwendigkeit eines Stellantriebs, wie beispielsweise einen Elektromotor. Ferner führt die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A die Bewegungsübertragung mit dem Bewegungsübertragungsmechanismus 30 unter Verwendung des Drahtes 31 aus. Dementsprechend weist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A eine leichtgewichtige und einfache Konfiguration auf. Demzufolge ist der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A ausgestattete Benutzer P dazu in der Lage, die Laufbewegung oder dergleichen auf die gleiche Weise wie normal auszuführen, ohne sich unbehaglich oder belastet zu fühlen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist jedes Ende des Drahtes 31 mit dem oberen Ende des Federbauteils 20 in jedem Beinkopplungsmechanismus 10 verbunden. Beachte jedoch, jedes Ende des Drahtes 31 kann mit dem unteren Ende des Federbauteils 20 verbunden sein und das Blockierbauteil 37 kann entfernt sein. In diesem Fall ist in einem Zustand, in welchem die Beine des Benutzers P gestreckt sind, ein Abstand eines vorbestimmten Wertes zuvor zwischen dem oberen Ende des Federbauteils 20 und dem unteren Ende des Führungsrohrs 21 ausgebildet. In solch einem Fall bewegt sich das Federbauteil 20 in Richtung des oberen Endes des Führungsrohrs 21 und kommt mit dem oberen Ende des Führungsrohrs 21 bei einem Anstieg des Beugegrads des Beins des Benutzers P in Kontakt. Danach wird das Federbauteil 20 mit dem Anstieg in dem Beugegrad des Beins des Benutzers P komprimiert, wodurch ermöglicht wird, dass die elastische Kraft des Federbauteils 20 erzeugt wird.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben werden.
In einer Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1B dieses Ausführungsbeispiels sind die Konfigurationen des Körperanbringungsbauteils 2 und der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R die gleichen wie diese des ersten Ausführungsbeispiels. Daher werden in diesem Ausführungsbeispiel die Unterschiede von dem ersten Ausführungsbeispiel hauptsächlich beschrieben und die Beschreibung der gleichen Gegenstände wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist weggelassen.
Die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A des ersten Ausführungsbeispiels ist dazu eingerichtet, elastische Kräfte zum Anwenden von fördernden Kräften an dem Benutzer P unter Verwendung der Verlängerung (Zugverformung) der Federbauteile 20L und 20R zu erzeugen. Währenddessen die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1B (im Folgenden der Einfachheit halber als „Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B“ bezeichnet) dieses Ausführungsbeispiels dazu eingerichtet ist, die elastischen Kräfte durch eine Druckverformung der Federbauteile zu erzeugen.
Genauer gesagt, unter Bezugnahme auf 5 und 6, sind in der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B dieses Ausführungsbeispiels ein Federbauteil 40 und ein Führungsrohr 41, welches eine Konfiguration wie dargestellt aufweist, in jedem Beinkopplungsmechanismus 10 anstelle des Federbauteils 20 und des Führungsrohrs 21, welche in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, installiert.
Obgleich 5 und 6 die in dem linken Beinkopplungsmechanismus 10L installierten bildenden Elemente darstellen, findet dies auch auf die in dem rechten Beinkopplungsmechanismus 10R installierten bildenden Elemente Anwendung. Demzufolge sind in 5 und 6 die Bezugszeichen der in dem rechten Beinkopplungsmechanismus 10R installierten Hauptstruktur durch in Klammern gesetzte Bezugszeichen angezeigt, gleichermaßen zu 2 und dergleichen, wie zuvor beschriebenen.
Jedes Federbauteil 40 ist durch abwechselndes Stapeln einer aus Metall oder dergleichen hergestellten steifen Platte 40a und einem aus Gummi oder dergleichen hergestellten rohrförmigen elastischen Bauteil 40b ausgebildet. In diesem Fall sind die Platte 40a und das elastische Bauteil 40b in Kontakt miteinander durch ein Haftmittel oder dergleichen miteinander verbunden. Des Weiteren ist ein (nicht dargestelltes) Durchgangsloch, in welches der Draht 31 eingesetzt ist, in der Achse des Federbauteils 40 ausgebildet. Beide Enden in der Axialrichtung des Federbauteils 40 sind jeweils aus der Platte 40A ausgebildet.
Jedes Führungsrohr 41 ist entlang eines dritten Kopplungsstücks 11c jedes Beinkopplungsmechanismus 10 gleichermaßen wie das Führungsrohr 21 des ersten Ausführungsbeispiels angeordnet. Ferner ist die äußere Peripherie des Führungsrohrs 41 an dem dritten Kopplungsstück 11c fixiert. Das Führungsrohr 41 weist ein Loch an dem oberen Ende auf, wobei das Loch verwendet wird, um den Draht 31 hindurchzuführen, und weist eine Öffnung (oder ein Loch) mit einem größeren Durchmesser als das in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Blockierbauteil 37 an dem unteren Ende des Führungsrohrs 41 auf.
Des Weiteren ist das Federbauteil 40 in das Führungsrohr 41 im Wesentlichen koaxial damit eingesetzt. Ferner ist die Platte 40a an einer Seite (die obere Endseite) des Federbauteils 40 an das untere Ende des Führungsrohrs 41 fixiert, wobei das Durchgangsloch des Federbauteils 40 mit dem Loch an dem oberen Ende des Führungsrohrs 41 in Kommunikation steht.
In diesem Ausführungsbeispiel sind der Draht 31 und das äußere Rohr 32 bereitgestellt, um die Beuge- und Streckbewegung der Beine des Benutzers P auf das rechte und das linke Federbauteil 40R und 40L in der gleichen Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zu übertragen. Des Weiteren umfasst ein Bewegungsübertragungsmechanismus 30' ein ein Erschlaffen unterbindendes Federbauteil 33, eine erste Umlenkrolle 34, eine zweite Umlenkrolle 35 und ein Blockierbauteil 37 als bildende Elemente jedes Seitenmechanismus eines linken Beins und eines Seitenmechanismus eines rechten Beins des Bewegungsübertragungsmechanismus 30' für jeden Beinkopplungsmechanismus 10. In dem Bewegungsübertragungsmechanismus 30' dieses Ausführungsbeispiels unterscheidet sich jedoch die Verbindungsstruktur für den Draht 31, das Blockierbauteil 37 und das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 33 von denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Insbesondere in dem Bewegungsübertragungsmechanismus 30' dieses Ausführungsbeispiels durchläuft der Draht 31 (sowohl des herausgeführten linken Abschnitts als auch des herausgeführten rechten Abschnitts), welcher aus jedem Ende des äußeren Rohrs 32 herausgeführt ist, die äußeren Peripherien der ersten Umlenkrolle 34 und der zweiten Umlenkrolle 35, durchtritt das Loch an dem oberen Ende des Führungsrohrs, um in das Durchgangsloch des Federbauteils 40 eingesetzt zu sein, wobei er das Federbauteil 40 durchtritt. Dann ist das distale Ende des Drahtes 31, welches von dem Durchgangsloch des Federbauteils 40 nach unten herausgeführt ist, mit einem Ende des ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteils 33 mittels des Blockierbauteils 37 verbunden.
In dem zuvor genannten Fall in diesem Ausführungsbeispiel ist die Lagebeziehung zwischen dem Blockierbauteil 37 und dem Federbauteil 40 derart eingestellt, dass ein Abstand D0 (>0) eines vorbestimmten Werts zwischen dem unteren Ende des Federbauteils 40 und dem Blockierbauteil 37 in einem Zustand ausgebildet ist, in welchem der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B ausgestattete Benutzer P beide Beine streckt, wie in 5 dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel weist das Blockierbauteil 37 einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des Durchgangslochs des Federbauteils 40 auf.
Die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B dieses Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A des ersten Ausführungsbeispiels, ausgenommen der zuvor beschriebenen Gegenstände.
In diesem Ausführungsbeispiel entspricht das obere Ende jedes Führungsrohrs 21 dem dritten Bauteil der vorliegenden Erfindung und entspricht jedes Blockierbauteil 37 dem vierten Bauteil der vorliegenden Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie zuvor beschrieben, steigt, wenn der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B ausgestattete Benutzer P ein Bein oder beide Beine beugt, eine oder beide aus der Weglänge des Drahtes 31 von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des linken Führungsrohrs 21L und der Weglänge des Drahtes 31 von dem rechtsseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des rechten Führungsrohrs 21R an, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Dann kommen die Blockierbauteile 37L und 37R bei einem Anstieg in einer oder beiden der Weglängen näher an die unteren Enden der Federbauteile 40L bzw. 40R. Schließlich sind, wie in 6 dargestellt, die Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Federbauteile 40L bzw. 40R geblockt. Folglich ist der Draht 31 an die unteren Enden der Federbauteile 40L und 40R mittels der Blockierbauteile 37L bzw. 37R gebunden.
Wie zuvor beschrieben, nachdem die Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Federbauteile 40L bzw. 40R geblockt sind, bewegen sich die Blockierbauteile 37L und 37R in Richtung der oberen Enden der Führungsrohre 41L und 41R, während sie die Federbauteile 40L und 40R in Richtung der oberen Enden der Führungsrohre 41L bzw. 41R bei einem weiteren Anstieg des Beugegrads eines Beins oder beider Beine des Benutzers P drücken. Dadurch werden die jeweiligen elastischen Bauteile 40b der Federbauteile 40L und 40R komprimiert und dann werden elastische Kräfte erzeugt. Die elastischen Kräfte und die Spannung des Drahtes 31 steigen dann an. Folglich wirken fördernde Kräfte in der Streckrichtung auf die gebeugten Beine des Benutzers P, ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
Zusätzlich ist, ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, im Fall eines Beugens nur eines Beins des Benutzers P der Beugegrad eines Beins, an welchem ein im Wesentlichen Erzeugt-werden der elastischen Kräfte der Federbauteile 40L und 40R beginnt (der Beugegrad, bei welchem beide der Blockierbauteile 37L und 37R in Kontakt mit den unteren Enden der Federbauteile 40L bzw. 40R geblockt sind), größer als der Beugegrad im Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist die Beziehung zwischen der Gesamtsumme (= DL + DR) des angestiegenen Betrags DL der Weglänge des Drahtes 31 von dem linksseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des linken Führungsrohrs 41L und des angestiegenen Betrags DR der Weglänge des Drahtes 31 von dem rechtsseitigen Ende des äußeren Rohrs 32 zu dem oberen Ende des rechten Führungsrohrs 41R und der elastischen Gesamtkraft, welche durch die Federbauteile 40L und 40R erzeugt wird, wie in 4 dargestellt, ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel zeigt D0 einen Abstand D0 (vorbestimmter Wert) zwischen dem unteren Ende jedes Federbauteils 40 und dem Blockierbauteil 37 an.
Zusätzlich ist der Abstand D0 (vorbestimmter Wert) zwischen dem unteren Ende jedes Federbauteils 40 und dem Blockierbauteil 37 in einem Zustand, in welchem beide Beine des Benutzers P gestreckt sind, auf die gleiche Weise voreingestellt, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, wodurch die gleichen vorteilhaften Effekte wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Des Weiteren weist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B eine leichtgewichtige und einfache Konfiguration auf, welche der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich ist. Demzufolge ist der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B ausgestattete Benutzer P dazu in der Lage, die Laufbewegung oder dergleichen auf die gleiche Weise wie normaler auszuführen, ohne sich unbehaglich oder belastet zu fühlen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand D0 zwischen dem unteren Ende jedes Federbauteils 40 und dem Blockierbauteil 37 in einem Zustand ausgebildet, in welchem beide Beine des Benutzers P gestreckt sind (der gestreckte Zustand von beiden der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R). Beachte jedoch, dass zum Beispiel das untere Ende jedes Federbauteils 40 und das Blockierbauteil 37 in Kontakt miteinander (oder aneinander fixiert) platziert sind in dem gestreckten Zustand beider der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R. Des Weiteren ist ein Abstand zwischen dem oberen Ende jedes Federbauteils 40 und dem unteren Ende des Führungsrohrs 41 ausgebildet. Dadurch kann das Federbauteil 40 derart konfiguriert sein, um in Richtung des oberen Endes des Führungsrohrs 41 bewegbar zu sein.
Zudem kann das Federbauteil 40 ein Gummibauteil, beispielsweise eine Spiralfeder oder dergleichen, sein, obwohl das Federbauteil 40 mit der zuvor genannten Struktur in diesem Ausführungsbeispiel verwendet worden ist.
Des Weiteren kann zum Beispiel die Konfiguration, wie im Folgenden beschrieben, angewendet werden. Insbesondere ist in jedem Beinkopplungsmechanismus 10 zum Beispiel das untere Ende des Federbauteils 40 an dem unteren Ende des Führungsrohrs 41 fixiert. Des Weiteren ist ein Abstand (ein Abstand, welcher es dem Federbauteil 40 ermöglicht, sich zu verlängern) vorab zwischen dem oberen Ende des Federbauteils 40 und dem oberen Ende des Führungsrohrs 41 ausgebildet.
Zudem ist das Einsatzloch für den Draht 31 an dem oberen Ende des Federbauteils 40, welches einen kleinen Durchmesser aufweist, vorab ausgebildet. Des Weiteren ist ein Blockierbauteil, welches eine das Blockierbauteil am Durchtreten des Einsatzlochs an dem oberen Ende des Federbauteils 40 hindernde Größe aufweist, anstelle des Blockierbauteils 37 an dem Draht 31 fixiert. In diesem Fall ist das Blockierbauteil angeordnet, um einen Abstand eines vorbestimmten Wertes von dem oberen Ende des Federbauteils 40 in dem Zustand aufzuweisen, in welchem beide Beine des Benutzers P gestreckt sind.
In solch einem Fall bewegt sich das Blockierbauteil im Inneren des Federbauteils 40 in Richtung des oberen Endes des Federbauteils 40 und kommt bei einem Anstieg des Beugegrads des Beins des Benutzers P mit dem oberen Ende des Federbauteils 40 in Kontakt. Danach wird bei dem Anstieg des Beugegrads des Beins des Benutzers P das Federbauteil 40 gezogen und verlängert sich, wodurch ein Erzeugen der elastischen Kraft des Federbauteils 40 ermöglicht wird.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Nachfolgend wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 7 bis 11 beschrieben werden. In einer Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1C dieses Ausführungsbeispiels sind die Konfigurationen des Körperanbringungsbauteils 2 und der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R die gleichen wie die des ersten Ausführungsbeispiels. Demzufolge sind in diesem Ausführungsbeispiel hauptsächlich die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben und die Beschreibung der gleichen Gegenstände wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist weggelassen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A beschrieben wurden, in welcher die Federbauteile 20L und 20R in dem Beinkopplungsmechanismus 10L bzw. 10R installiert sind. Währenddessen in der Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1C (im Folgenden der Einfachheit halber als „Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C“ bezeichnet) dieses Ausführungsbeispiels ein einziges Federbauteil 50 in einem Körperanbringungsbauteil 2 installiert ist. Demgemäß unterscheidet sich in der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C dieses Ausführungsbeispiels die Konfiguration eines Bewegungsübertragungsmechanismus 60, welcher die Beuge- und Streckbewegung der Beine des Benutzers P auf das Federbauteil 50 überträgt, von der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels.
Insbesondere unter Bezugnahme auf 7 und 8 umfasst die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C dieses Ausführungsbeispiels eine Basisplatte 53, welche sich in der horizontalen Richtung erstreckt, um in einer fixierten Weise mit der Rückseite des Hüftpolsterbauteils 3a des Körpereinbringungsbauteils 2 bereitgestellt zu sein. Ferner ist ein Paar aus einer rechten und einer linken Montageplatte 54R und 54L in einer hervorstehenden Lage bereitgestellt, um nach hinten an dem rechten und dem linken Ende der Basisplatte 53 hervorzustehen.
Zudem ist das Federbauteil 50 (dargestellt in 8) angeordnet, um in einem zylindrischen Führungsrohr 51 zwischen den Montageplatten 54L und 54R aufgenommen zu sein. Wie in 8 dargestellt, ist das Führungsrohr 51 zwischen den Montageplatten 54L und 54R in solch einer Weise eingefügt, dass sich die Axialrichtung des Führungsrohrs 51 in der horizontalen Richtung erstreckt. Des Weiteren ist das Führungsrohr 51 an der Basisplatte 53 (oder den Montageplatten 54L und 54R) fixiert.
Das Federbauteil 50 ist zum Beispiel aus einer Spiralfeder in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet. Ferner ist das Federbauteil 50 in dem Führungsrohr 51 verschiebbar aufgenommen, um dazu in der Lage zu sein, sich in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 auszudehnen und einzuziehen, und um in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 bewegbar zu sein.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die elastische Kraft, welche durch das Federbauteil 50 erzeugt wird, um die fördernde Kraft an dem Benutzer P anzuwenden, durch eine Druckverformung des Federbauteils 50 erzeugt.
Ferner kann das Federbauteil 50 anstelle der Spiralfeder aus zum Beispiel einem Federbauteil ausgebildet sein, welches die gleiche Struktur wie die Struktur des in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Federbauteils 40 aufweist.
Der Bewegungsübertragungsmechanismus 60 in diesem Ausführungsbeispiel umfasst ein Paar von Drähten 61L und 61R als flexible lange Bauteile, äußere Rohre 62L und 62R, welche verschiebbar teilweise die Drähte 61L bzw. 61R abdecken, Federunterstützungsbauteile 63R und 63L, welche zwischen den Montageplatten 54L und 54R und den entsprechenden horizontalen Enden des Federbauteils 50 angeordnet sind, Umlenkrollen 64R und 64L, welche an dem rechten bzw. dem linken Beinkopplungsmechanismus 10R bzw. 10L montiert sind, und ein Erschlaffen unterbindende Federbauteile 65L und 65R zum Unterbinden eines Erschlaffens der Drähte 61L bzw. 61R.
In 7 sind die ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteile 65L und 65R nicht dargestellt. Zudem sind in 8 das Federunterstützungsbauteil 63L und das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65L an der rechten Seite des Federbauteils 50 angeordnet. Beachte jedoch, dass das Federunterstützungsbauteil 63L und das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65L in Zusammenhang mit den Bewegungen des linken Beinkopplungsmechanismus 10L stehen und daher ein Bezugscharakter „L“ an jedes aus dem Federunterstützungsbauteil 63L und dem ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteil 65L angehängt ist. Gleichermaßen stehen das Federunterstützungsbauteil 63R und das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65R im Zusammenhang mit den Bewegungen des rechten Beinkopplungsmechanismus 10R und daher ist ein Bezug „R“ an jedes aus dem Federunterstützungsbauteil 63R und dem ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteil 65R angehängt. Dies ist das gleiche für später beschriebene Blockierbauteile 66L und 66R.
Nachstehend wird zunächst eine detaillierte Beschreibung auf der sich auf die Bewegung des linken Beinkopplungsmechanismus 10L des Bewegungsübertragungsmechanismus 60 beziehenden Konfiguration durchgeführt werden.
Das Federunterstützungsbauteil 63L ist ein Bauteil, welches während der Komprimierung des Federbauteils 50 gegen das rechte Ende des Federbauteils 50 gedrückt wird, und welches zum Beispiel in einer Scheibenform ausgebildet ist. Zusätzlich ist das Federunterstützungsbauteil 63L im Inneren des Führungsrohrs 51 derart angeordnet, dass es in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 innerhalb eines Bereichs zwischen der rechten Montageplatte 54R und dem rechtsseitigen Ende des Federbauteils 50 bewegbar ist.
Das Federunterstützungsbauteil 63L kann an dem rechten Ende des Federbauteils 50 fixiert sein.
Das äußere Rohr 62L ist in einem beliebig gebogenen Weg zwischen einer linken Montageplatte 54L und einer Montageplatte 67L angeordnet, welche in einer hervorstehenden Lage in dem ersten Kopplungsstück 11a bereitgestellt ist, um an der lateralen Seite des ersten Kopplungsstücks 11a des Beinkopplungsmechanismus 10L hervorzustehen. Beide Enden des äußeren Rohrs 62L sind an den Montageplatten 54L bzw. 67L fixiert. In der folgenden Beschreibung wird das Ende an der Montageplatten 54L -seite des äußeren Rohrs 62L als „Oberseitenende“ bezeichnet und das Ende an der Montagenplatten 67L - seite als „Unterseitenende“ bezeichnet.
Der Draht 61L ist verschiebbar in das äußere Rohr 62L eingesetzt und ist von beiden Enden des äußeren Rohrs 62L herausgeführt.
In diesem Fall durchtritt der Abschnitt des Drahtes 61 L, welcher von dem Oberseitenende des äußeren Rohrs 62L herausgeführt ist, verschiebbar die Montageplatte 54L und ist dieser in das Innere des Führungsrohrs 51 eingeführt. Des Weiteren durchtritt der Draht 61L verschiebbar die Federunterstützungsbauteile 63R und 63L in solch einer Weise, dass er sich in der axialen Richtung des Führungsrohrs 52 erstreckt. Dann ist der Draht 61L aus der rechten Seite des Federunterstützungsbauteils 63L herausgeführt. Zudem ist der Draht 61L derart angeordnet, dass er den Innenbereich des Federbauteils 50 zwischen den Federunterstützungsbauteilen 63R und 63L durchtritt.
Des Weiteren ist das Blockierbauteil 66L an dem distalen Ende des Drahtes 61L, welches zu der rechten Seite des Federunterstützungsbauteils 63L herausgeführt ist, fixiert. Das Blockierbauteil 66L weist einen größeren Durchmesser als der Durchmesser des (nicht dargestellten) Einsatzloches für den Draht 61L in dem Federunterstützungsbauteil 63L auf.
Das distale Ende des Drahtes 61L oder das Blockierbauteil 66L kann an dem Federunterstützungsbauteil 63L fixiert sein.
Ferner ist ein ein Erschlaffen unterbindendes Federbauteil 65L mit dem distalen Ende des Drahtes 61L mittels des Blockierbauteils 66L verbunden. Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65L weist eine hinreichend kleinere Steifigkeit (Federkonstante) als die Steifigkeit des Federbauteils 50 auf. Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65L ist zum Beispiel aus einer Spiralfeder in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet. Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65L kann jedoch aus einem sich von der Spiralfeder unterscheidenden Federbauteil ausgebildet sein, wie zum Beispiel einem Gummiband oder einem anderen langen Gummibauteil.
Des Weiteren ist das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65L an einem Ende mit dem distalen Ende des Drahtes 61L mittels des Blockierbauteils 66L verbunden, um dazu in der Lage zu sein, sich mit dem Verlauf des Drahtes 61 L in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 auszudehnen und einzuziehen. Ferner ist das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 65L an dem anderen Ende mit der Basisplatte 53 verbunden.
Der Abschnitt des Drahtes 61L, welcher von dem Unterseitenende des äußeren Rohrs 62L herausgeführt ist, durchtritt verschiebbar die Montageplatte 67L und wird dann um die äußere Peripherie der Umlenkrolle 64L herumgewickelt.
Die zuvor genannte Umlenkrolle 64L ist an dem zweiten Kopplungsstück 11b derart montiert, dass sie um die Schwenkachse Cb des zweiten Kopplungsstücks 11b integral mit dem zweiten Kopplungsstück 11b des linken Beinkopplungsmechanismus 10L drehbar ist.
Demzufolge ist, wenn das linke Bein des Benutzers P derart gebeugt ist, dass der Beugegrad bei dem Knie ansteigt, der Draht 61L um die Umlenkrolle 64L gewunden, wodurch die Weglänge des Abschnitts des Drahtes 61L, welcher von dem Unterseitenende des äußeren Rohrs 62L herausgeführt ist, ansteigt.
Diese Umlenkrolle 64L weist eine äußere Peripherie auf, welche in einer exzentrischen nockenförmigen Form in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Form der äußeren Peripherie der Umlenkrolle 64L ausgebildet, um den Abstand von dem Drehzentrum (der Schwenkachse Cb) der Umlenkrolle 64L zu der Tangente des Drahtes 61L in Kontakt mit der äußeren Peripherie der Umlenkrolle 64L (der Abstand ist eine sogenannte Momentauslegerlänge) mit einem Anstieg des Beugegrades des Beins (des Beugegrades bei dem Knie) ansteigt, im Falle eines Beugens des linken Beins des mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C ausgestatteten Benutzers P aus einem gestreckten Zustand.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der sich auf die Bewegung des linken Beinkopplungsmechanismus 10L des Bewegungsübertragungsmechanismus 60 beziehende Mechanismus wie zuvor beschrieben eingerichtet. Das gleiche trifft auf den sich auf die Bewegung des rechten Beinkopplungsmechanismus 10R beziehenden Mechanismus zu. In diesem Fall kann der Mechanismus an der rechten Beinkopplungsmechanismus 10R -seite des Bewegungsübertragungsmechanismus 60 durch Ersetzen von „links“, „rechts“, „L“ und „R“ in der zuvor genannten Beschreibung bei dem sich auf die Bewegung des linken Beinkopplungsmechanismus 10L des Bewegungsübertragungsmechanismus 60 mit „rechts“, „links“, „R“ bzw. „L“ beschrieben werden.
In diesem Ausführungsbeispiel entspricht jedes der Blockierbauteile 66L und 66R dem fünften Bauteil der vorliegenden Erfindung.
Genauer gesagt, sind in diesem Ausführungsbeispiel die angeordneten Positionen der Blockierbauteile 66L und 66R so eingestellt, dass der Abstand zwischen den Blockierbauteilen 66L und 66R in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 (insbesondere der Abstand zwischen der Endfläche des Blockierbauteils 66L an der Federunterstützungsbauteil 63L - seite und der Endfläche des Blockierbauteils 66R an der Federunterstützungsbauteil 63R -seite: im Folgenden wird der Abstand als „Blockierbauteilabstand D66“ bezeichnet) länger ist als die Länge (eine Länge eines vorbestimmten Wertes), welche durch Hinzufügen der Länge des Federbauteils 50 in einem natürlichen Längenzustand zu den Dicken der Federbauteile 63L und 63R erhalten wird, wie in 8 dargestellt, in einem Zustand, in welchem die Beine des mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C ausgestatteten Benutzers P jeweils gestreckt sind (ein Zustand, in welchem beide der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R gestreckt sind).
Demzufolge ist in dem Zustand, in welchem beide Beine des Benutzers P gestreckt sind, das Federbauteil 50 in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 in dem natürlichen Längenzustand (ohne komprimiert zu sein) bewegbar.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C, welche wie zuvor beschrieben eingerichtet ist, beschrieben werden. Zunächst wird solch ein Fall angenommen, dass der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C ausgestattete Benutzer P die Beine bei den Knien mit gleichem Beugegrad aus einem Zustand beugt, in welchem die Beine gestreckt sind (zum Beispiel, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt oder dergleichen).
In diesem Fall verlaufen der rechte und der linke Draht 61R und 61L in der Windungsrichtung um die Umlenkrollen 64R bzw. 64L bei einem Anstieg in den Beugegraden der Beine des Benutzers P (der Beugegrad bei beiden Knien und der Beugegrad bei beiden Hüftgelenken). Demzufolge bewegen sich beide der Blockierbauteile 66L und 66R derart, um in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 einander näher zu kommen. In anderen Worten, der Blockierbauteilabstand D66 steigt mit einem Anstieg in den Beugegraden der Beine des Benutzers P an.
Zu dieser Zeit werden die Federunterstützungsbauteile 63L und 63R nicht gegen das linksseitige Ende bzw. das rechtsseitige Ende des Federbauteils 50 gedrückt bis der Blockierbauteilabstand D66 die Länge des vorbestimmten Wertes erreicht, welcher durch Hinzufügen der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand zu den Dicken der Federbauteile 63L und 63R erhalten wird. Demzufolge erzeugt das Federbauteil 50 keine elastische Kraft. In dieser Situation werden die Spannungen der Drähte 61L und 61R durch die ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteile 65L bzw. 65R hinreichend klein gehalten.
Demzufolge wirken die durch die Spannungen der Drähte 61L und 61R erzeugten Drehmomente im Wesentlichen nicht auf die Umlenkrollen 64L bzw. 64R. Folglich werden die fördernden Kräfte in der Streckrichtung der Beine des Benutzers P im Wesentlichen nicht erzeugt (die unterstützenden Kräfte sind hinreichend klein).
Wenn die Beugegrade der Beine des Benutzers P weiter ansteigen, verringert sich der Blockierbauteilabstand D66 bis zu der Länge des vorbestimmten Wertes, welcher durch Hinzufügen der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand zu den Dicken der Federbauteile 63L und 63R erhalten wird.
Dementsprechend, wie in 9 dargestellt, kommt das Federunterstützungsbauteil 63L in Kontakt mit dem rechtsseitigen Ende des Federbauteils 50, welches sich sandwichartig zwischen dem rechtsseitigen Ende des Federbauteils 50 und dem Blockierbauteil 66L befindet. Ferner kommt das Federunterstützungsbauteil 63R in Kontakt mit dem linksseitigen Ende des Federbauteils 50, welches sich sandwichartig zwischen dem rechtsseitigen Ende des Federbauteils 50 und dem Blockierbauteil 66R befindet. Dadurch sind die Blockierbauteile 66L und 66R an die jeweiligen Enden des Federbauteils 50 gebunden. Nachstehend wird dieser Zustand als „komprimierbarer Zustand des Federbauteils“ bezeichnet.
In dieser Situation steigt der Abstand zwischen den Federunterstützungsbauteilen 63R und 63L mit einem Anstieg in den Beugegraden der Beine des Benutzers P an. Demzufolge ist das Federbauteil 50 komprimiert, wodurch eine elastische Kraft erzeugt und erhöht wird. Folglich steigen die Spannungen der Drähte 61L und 61R an. Demzufolge steigen Drehmomente an, welche entsprechend an den Umlenkrollen 64L und 64R wirken (jeweilige Drehmomente in der Streckrichtung der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R). Dadurch wirken fördernde Kräfte in der Streckrichtung auf die Beine des Benutzers P. Des Weiteren steigen die fördernden Kräfte mit einem Anstieg in den Beugegraden der Beine des Benutzers P an.
Im Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P auf diese Weise werden die elastischen Kräfte des Federbauteils 50 nicht erzeugt bis die Beugegrade der Beine einen vorbestimmten Beugegrad (der Beugegrad, bei welchem der komprimierbare Zustand des Federbauteils beginnt) erreichen. Demzufolge wirken die fördernden Kräfte im Wesentlichen nicht auf die Beine des Benutzers P.
Danach, wenn die Beugegrade der Beine des Benutzers P den vorbestimmten Beugegrad überschreiten, wird die elastische Kraft des Federbauteils 50 erzeugt und steigt die Spannung von jedem der Drähte 61L und 61R an. Folglich wirken fördernde Kräfte in der Streckrichtung auf beide Beine des Benutzers P.
Nachfolgend wird solch ein Fall angenommen, dass der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C ausgestattete Benutzer P ein Bein, wie zum Beispiel das rechte Bein, in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) beibehält, während er das andere Bein (das linke Bein in dieser Spezifikation) beugt.
In diesem Fall läuft bei einem Anstieg in dem Beugegrad des linken Beins (der Beugegrad bei dem Knie) des Benutzers P nur der Draht 61L aus dem rechten und dem linken Draht 61R und 61L in der Windungsrichtung um die Umlenkrolle 64R. Demzufolge bewegt sich das Blockierbauteil 66L in einem Zustand, in welchem sich das Blockierbauteil 66R nicht in die Axialrichtung des Führungsrohrs 51 bewegt (oder einem Zustand, in welchem das Blockierbauteil 66R sich überhaupt nicht bewegt), in die dem Blockierbauteil 66R in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 näherkommenden Richtung.
Zu dieser Zeit, gleichermaßen zu dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P, erzeugt das Federbauteil 50 keine elastische Kraft bis der Blockierbauteilabstand D66 die Länge des vorbestimmten Wertes erreicht, welcher durch Hinzufügen der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand zu den Dicken der Federbauteile 63L und 63R erhalten wird. Folglich werden die jeweiligen Spannungen der Drähte 61L und 61R durch die ein Erschlaffen unterbindenden Bauteile 65L bzw. 65R hinreichend klein gehalten. Demgemäß werden die fördernden Kräfte in einer Streckrichtung der Beine des Benutzers P im Wesentlichen nicht erzeugt (die fördernden Kräfte sind hinreichend klein).
Wenn der Beugegrad des linken Beins des Benutzers P weiter ansteigt, verringert sich der Blockierbauteilabstand D66 bis zu der Länge des vorbestimmten Werts, welcher durch Hinzufügen der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand zu den Dicken der Federbauteile 63L und 63R erhalten wird. Demzufolge, wie in 10 dargestellt, wird die Lagebeziehung zwischen dem Federbauteil 50, den Federunterstützungsbauteilen 63L und 63R und den Blockierbauteilen 66L und 66R in den komprimierbaren Zustand des Federbauteils gebracht.
In diesem Fall ist das rechte Bein des Benutzers P jedoch in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) gebracht. Demzufolge sind das Federbauteil 50, die Federunterstützungsbauteile 63L und 63R und die Blockierbauteile 66L und 66R in einem Zustand platziert, in welchem die Gesamtheit davon zu dem linksseitigen Ende des Führungsrohrs 51 bewegt worden sind.
Demzufolge ist der Beugewinkel des linken Beins, bei welchem der komprimierbare Zustand des Federbauteils beginnt, größer als der Beugewinkel beider Beine, bei welchem der komprimierte Zustand des Federbauteils im Falle eines Beugens beider Beine beginnt.
Nachstehend wird das Federbauteil 50 mit einem Anstieg des Beugegrades des linken Beins des Benutzers P komprimiert, wodurch die elastische Kraft ansteigt. Folglich steigt die Spannung des Drahtes 61L an und demzufolge steigt ein Drehmoment an, welches auf die Umlenkrolle 64L (ein Drehmoment des Beinkopplungsmechanismus 10L in der Streckrichtung) wirkt. Dadurch wirkt eine fördernde Kraft in der Streckrichtung auf das linke Bein des Benutzers P.
Zudem wird, obgleich auch die Spannung des rechten Drahtes 61L ansteigt, der rechte Beinkopplungsmechanismus 10R in den gestreckten Zustand oder in einen nahezu gestreckten Zustand gebracht. Des Weiteren ist die Momentauslegerlänge der Umlenkrolle 64R klein. Demzufolge ist die fördernde Kraft in der Änderungsrichtung des Beugegrads des rechten Beins des Benutzers P kleiner als im Fall des linken Beins.
Die zuvor genannte Arbeitsweise findet auch Anwendung auf einen Fall eines Beugens des rechten Beins des Benutzers P, während das linke Bein von diesem in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) verbleibt.
Wie zuvor beschrieben, in sowohl einem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P als auch in einem Fall eines Beugens nur eines Beines von diesem, werden die fördernden Kräfte auf beide Beine des Benutzers P im Wesentlichen nicht erzeugt bis die Beugegrade der Beine oder der Beugegrad eines Beins einen bestimmten Beugegrad (der Beugegrad, bei welchem der komprimierbare Zustand des Federbauteils beginnt) erreichen/erreicht. Danach wirken die fördernden Kräfte oder die fördernde Kraft in der Streckrichtung auf die Beine oder ein Bein des Benutzers P, wenn die Beugegrade der Beine oder der Beugegrad eines Beins des Benutzers P den Beugegrad überschreiten/überschreitet, bei welchem der komprimierbare Zustand des Federbauteils beginnt.
In diesem Fall ist hinsichtlich dem Beugegrad, bei welchem die fördernden Kräfte oder die fördernde Kraft in der Streckrichtung beginnt auf die Beine oder ein Bein des Benutzers P zu wirken (der Beugegrad, bei welchem der komprimierbare Zustand des Federbauteils beginnt), der Beugegrad in dem Falle eines Beugens eines Beins des Benutzers P größer als der Beugegrad in dem Falle eines Beugens beider Beine des Benutzers P.
Aufgrund der zuvor beschriebenen Arbeitsweise ändert sich die elastische Kraft des Federbauteils 50 hauptsächlich in dem Muster/Modell, wie in dem Diagramm von 11 dargestellt.
Beachte, dass XL ein Verschiebungsbetrag des Blockierbauteils 66L (ein mit einem Anstieg des Beugegrads von dem gestreckten Zustand des linken Beins des Benutzers P assoziierter Verschiebebetrag) anzeigt und XR einen Verschiebebetrag des Blockierbauteils 66R (einen mit einem Anstieg des Beugegrads von dem gestreckten Zustand des rechten Beins des Benutzers P assoziierten Verschiebebetrag) anzeigt.
Ferner zeigt X0 einen Wert an, welcher durch Abziehen einer Länge eines vorbestimmten Werts, welcher durch Hinzufügen der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand zu den Dicken der Federbauteile 63L und 63R erhalten wird, von dem Blockierbauteilabstand D66 in dem gestreckten Zustand beider Beine des Benutzers P (in dem gestreckten Zustand der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R) erhalten wird. In anderen Worten, X0 ist ein Wert von XL + XR bei dem Beginn des komprimierbaren Zustands des Federbauteils.
In 11 meint ein Zustand, welcher eine Ungleichung „XL + XR < X0“ erfüllt, einen Zustand, in welchem das Federbauteil 50 nicht komprimiert ist und die elastische Kraft des Federbauteils 50 nicht erzeugt wird. Demzufolge ist ein Bereich, in welchem die Beugegrade der Beine des Benutzers P die Ungleichung „XL + XR < X0“ erfüllen, eine Totzone, in welcher die entsprechenden fördernden Kräfte im Wesentlichen nicht auf die Beine des Benutzers P wirken.
Des Weiteren ist ein Zustand, welcher eine Ungleichung „XL + XR ≥ X0“ erfüllt, ein Zustand, in welchem die Lagebeziehung zwischen dem Federbauteil 50, den Federunterstützungsbauteilen 63L und 63R und den Blockierbauteilen 66L und 66R in den komprimierbaren Zustand des Federbauteils gebracht ist. In diesem Zustand steigt die elastische Kraft des Federbauteils 50 mit einem Anstieg des Beugegrads jedes der Beine des Benutzers P an (folglich mit einem Anstieg der Werte von XL + XR).
Dann ist im Fall eines haltens eines Beins (unterstützendes Bein) in dem gestreckten Zustand oder einem nahezu gestreckten Zustand, wobei das andere Bein (freie Bein) gebeugt ist, wie beim Laufen des Benutzers P, „XL + XR ≈XL“ oder „XL + XR ≈XL“ erfüllt. Demzufolge ist „XL + XR = XO“ erfüllt und der Beugegrad des anderen Beins, bei welchem ein Erzeugt-werden der elastischen Kraft des Federbauteils 50 beginnt, relativ groß.
Wie zuvor beschrieben, ist hinsichtlich des Beugens jedes Beins bei dem Hüftgelenk (das Beugen zu dem Körper) beim Laufen des Benutzers P ein Bein bei dem Hüftgelenk gebeugt, während sich das andere Bein bewegt, um bei dem Hüftgelenk gestreckt zu sein. Demzufolge werden Änderungen in den Weglängen der Drähte 61L und 61R entgegengewirkt, welche durch das Beugen der Beine bei den Hüftgelenken verursacht werden. Demgemäß kann der Wert von „XL + XR“ leicht relativ klein sein.
Andererseits, wenn der Benutzer P die Beine bei den gleichen Beugegraden beugt, wie im Falle eines Sitzens auf einem Stuhl oder dergleichen oder beim Hocken, ist „XL + XR ≈ 2 × XL (≈ 2 × XR)“ erfüllt. Demgemäß ist die Gleichung‟ XL + XR = X0" erfüllt und die Beugegrade bei den Beinen, bei welchem ein Erzeugt-werden der elastischen Kraft des Federbauteils 50 beginnt, kleiner als in dem Fall eines Beugens nur eines Beins.
Demzufolge kann der Abstand X0 des vorbestimmten Wertes derart eingestellt sein, dass der Wert von „XL + XR“ innerhalb des durch „XL + XR < X0“ ausgedrückten Bereichs ist, soweit wie möglich (demgemäß wird die elastische Kraft des Federbauteils 50 nicht erzeugt), zum Beispiel während eines Laufens des Benutzers P. Dies verhindert ein Wirken der fördernden Kräfte auf die Beine des Benutzers P während eines Laufens. Folglich ist der Benutzer P dazu in der Lage, in der gleichen Weise wie bei dem normalen Laufen zu laufen, ohne sich unbehaglich zu fühlen.
Ferner, wenn der Benutzer P die Beine mit den gleichen Beugegraden beugt, wie im Falle eines Sitzens auf einem Stuhl oder dergleichen oder eines Hockens, kann der Abstand X0 des vorbestimmten Wertes derart eingestellt werden, dass der Wert von „XL + XR“ aus einem Zustand eines Beugegrades in der Beugemitte beider Beine „XL + XR ≥ X0“ erfüllt. Dies ermöglicht fördernden Kräften in der Streckrichtung auf die Beine des Benutzers P zu wirken, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt. Demzufolge ist der Benutzer P dazu in der Lage, leicht aus einem sitzenden Zustand oder einem hockenden Zustand aufzustehen.
Des Weiteren weist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C, gleichermaßen zu der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels, eine leichtgewichtige und einfache Konfiguration auf. Demzufolge ist der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C ausgestattete Benutzer P dazu in der Lage, Laufbewegungen oder dergleichen in der gleichen Weise wie normal auszuführen, ohne sich unbehaglich oder belastet zu fühlen.
[Viertes Ausführungsbeispiel]
Nachfolgend wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 12 bis 14 beschrieben werden. In einer Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1D dieses Ausführungsbeispiels sind die Konfigurationen des Körperanbringungsbauteils 2 und der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R die gleichen wie diejenigen des dritten Ausführungsbeispiels und jede umfasst viele mit denjenigen des dritten Ausführungsbeispiels gemeinsame bildende Elemente. Demzufolge werden in diesem Ausführungsbeispiel die Unterschiede von dem dritten Ausführungsbeispiel hauptsächlich beschrieben und die Beschreibung von einigen Gegenständen wie die des dritten Ausführungsbeispiels ist weggelassen.
Die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C des dritten Ausführungsbeispiels ist eingerichtet, um elastische Kräfte zum Anwenden von fördernden Kräften an dem Benutzer P durch die Druckverformung des Federbauteils zu erzeugen. Währenddessen die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1D (im Folgenden der Einfachheit halber als „Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D“ bezeichnet) dieses Ausführungsbeispiels ist eingerichtet, um die elastische Kraft durch eine Verlängerung (Zugverformung) des Federbauteils 50 zu erzeugen.
Insbesondere unter Bezugnahme auf 12 sind eine Basisplatte 53, Montageplatten 54L und 54R, ein Führungsrohr 51 und ein Federbauteil 50 (Spiralfeder) in einem Hüftpolsterbauteil 3a eines Körperanbringungsbauteils 2, ähnlich zu dem dritten Ausführungsbeispiel, in der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D dieses Ausführungsbeispiels installiert.
Andererseits umfasst die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D dieses Ausführungsbeispiels einen Bewegungsübertragungsmechanismus 60', welcher sich in einem Teil der Konfiguration von der Konfiguration des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet, als einen Bewegungsübertragungsmechanismus zum Übertragen der Beuge- und Streckbewegung der Beine des Benutzers P auf das Federbauteil 50.
Ähnlich zu dem dritten Ausführungsbeispiel umfasst der Bewegungsübertragungsmechanismus 60' ein Paar von Drähten 61L und 61R, äußere Rohre 62L und 62R, in welche die Drähte 61L bzw. 61R eingesetzt sind, und Umlenkrollen 64L und 64R, wobei die Drähte 61L und 61R dort herumgewickelt sind, wo die Drähte 61L und 61R aus den Unterseitenenden der äußeren Rohre 62L bzw. 62R herausgeführt sind.
Währenddessen umfasst der Bewegungsübertragungsmechanismus 60' plattenartige Federunterstützungsbauteile 73L und 73R, welche an das linksseitige Ende bzw. das rechtsseitige Ende des Federbauteils 50 gebunden sind, anstelle der Federunterstützungsbauteile 63L und 63R in dem dritten Ausführungsbeispiel. Des Weiteren umfasst der Bewegungsübertragungsmechanismus 60' ein einziges ein Erschlaffen unterbindendes Federbauteil 75, welches in dem Führungsrohr 51 aufgenommen ist, anstelle der ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteile 65L und 65R in dem dritten Ausführungsbeispiel.
In diesem Ausführungsbeispiel, auf die gleiche Art und Weise wie in dem dritten Ausführungsbeispiel, durchtritt ein Abschnitt des Drahtes 61L, welcher aus dem Oberseitenende des äußeren Führungsrohrs 62L herausgeführt ist, die Montageplatte 54L verschiebbar und ist dieser in das Führungsrohr 51 eingeführt. Gleichermaßen durchtritt ein Abschnitt des Drahtes 61R, welcher aus dem Oberseitenende des äußeren Rohrs 62L herausgeführt ist, verschiebbar die Montageplatte 54R und ist gleichermaßen in das Führungsrohr 51 eingeführt.
In diesem Ausführungsbeispiel durchtritt jedoch der in das Führungsrohr 51 eingeführte linke Draht 61L verschiebbar das an das linksseitige Ende des Federbauteils 50 gebundene Federunterstützungsbauteil 70L. Des Weiteren ist der Draht 61L in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 bis zu der Position im Inneren des Federbauteils 50 verlängert. Gleichermaßen durchtritt der in das Führungsrohr 51 eingeführte rechte Draht 61R verschiebbar das an das rechtsseitige Ende des Federbauteils 50 gebundene Federunterstützungsbauteil 70R. Des Weiteren ist der Draht 61R in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 bis zu der Position im Inneren des Federbauteils 50 verlängert.
Zudem sind die Blockierbauteile 76L und 76R, welche jeweils einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der (nicht dargestellten) Einsatzlöcher der Drähte 61L und 61R in den Federunterstützungsbauteilen 73L und 73R aufweisen, an den distalen Enden der Drähte 61L bzw. 61R fixiert. Demzufolge sind die Blockierbauteile 76L und 76R in diesem Ausführungsbeispiel im Inneren des Federbauteils 50 angeordnet.
Ferner sind die distalen Enden der Drähte 61L und 61R miteinander mittels des ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteils 75 verbunden. Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 75 weist eine hinreichend kleinere Steifigkeit (Federkonstante) als die Steifigkeit des Federbauteils 50 auf. Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 75 ist zum Beispiel aus einer Spiralfeder in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet. Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 75 kann jedoch auch aus einem sich von der Spiralfeder unterscheidenden Federbauteil, wie zum Beispiel einem Gummiband oder einem anderen langen Gummibauteil, ausgebildet sein.
Das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 75 ist im Inneren des Federbauteils 50 angeordnet, um sich in nahezu der gleichen Richtung wie der axialen Richtung des Führungsrohrs 51 ausdehnen und einziehen zu können. Des Weiteren ist das linksseitige Ende des ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteils 75 mit dem distalen Ende des Drahtes 61L mittels des Blockierbauteils 76L verbunden. Ferner ist das rechtsseitige Ende des ein Erschlaffen unterbindenden Federbauteils 75 mit dem distalen Ende des Drahtes 61R mittels des Blockierbauteils 76R verbunden.
Genauer gesagt, sind in diesem Ausführungsbeispiel die angeordneten Positionen der Blockierbauteile 76L und 76R derart eingestellt, dass der Abstand zwischen den Blockierbauteilen 76L und 76R in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 (insbesondere der Abstand zwischen der Endfläche des Blockierbauteils 76L an der Federunterstützungsbauteil 73L - seite und der Endfläche des Blockierbauteils 76R an der Federunterstützungsbauteil 73R -seite: im Folgenden wird der Abstand als „Blockierbauteilabstand D76“ bezeichnet) in einem Zustand, in welchem die mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D ausgestatteten Beine des Benutzers P beide gestreckt sind (der Zustand, in welchem beide der beiden Kopplungsmechanismen 10L und 10R gestreckt sind), kürzer ist als die Länge des Federbauteils 50 in einem natürlichen Längenzustand (= der Abstand zwischen den Federunterstützungsbauteilen 73L und 73R).
Demzufolge ist in dem Zustand, in welchem beide Beine des Benutzers P gestreckt sind, das Federbauteil 50 in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 in dem natürlichen Längenzustand (ohne komprimiert zu sein) bewegbar.
In diesem Ausführungsbeispiel entspricht jedes der Blockierbauteile 76L und 76R dem fünften Bauteil der vorliegenden Erfindung.
Die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D dieses Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C des dritten Ausführungsbeispiels, ausgenommen der zuvor beschriebenen Gegenstände.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D dieses Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Zunächst wird solch ein Fall angenommen, dass der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D ausgestattete Benutzer P beide Beine mit dem gleichen Beugegrad aus einem Zustand beugt, in welchem die Beine gestreckt sind (zum Beispiel, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt oder dergleichen).
In diesem Fall verlaufen der rechte und der linke Draht 61R und 61L in der Windungsrichtung um die Umlenkrollen 64R bzw. 64L bei einem Anstieg in den Beugegraden der Beine (den Beugegraden bei den Knien) des Benutzers P. Demzufolge bewegen sich beide der Blockierbauteile 76L und 76R, um voneinander in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 getrennt zu sein. In anderen Worten, der Blockierbauteilabstand D76 steigt mit einem Anstieg der Beugegrade der Beine des Benutzers P an.
Zu dieser Zeit, bis der Blockierbauteilabstand D76 einen vorbestimmten Wert erreicht, welcher mit der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand (der Abstand zwischen den Federunterstützungsbauteilen 73L und 73R) übereinstimmt, sind die Blockierbauteile 76L und 76R nicht in Kontakt mit den Federunterstützungsbauteilen 73L bzw. 73R platziert. Demzufolge erzeugt das Federbauteil 50 keine elastische Kraft. In dieser Situation werden die Spannungen der Drähte 61L und 61R durch das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteil 75 gehalten, um hinreichend klein zu sein.
Demzufolge wirken die durch die Spannungen der Drähte 61L und 61R erzeugten Drehmomente im Wesentlichen nicht auf die Umlenkrollen 64L bzw. 64R. Folglich werden die fördernden Kräfte in der Streckrichtung der Beine des Benutzers P im Wesentlichen nicht erzeugt (die fördernden Kräfte sind hinreichend klein).
Wenn die Beugegrade der Beine des Benutzers P weiter ansteigen, steigt mit der Zeit der Blockierbauteilabstand D76 bis zu einem vorbestimmten Wert an, welcher mit der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand übereinstimmt.
Demgemäß, wie in 13 dargestellt, sind die Blockierbauteile 76L und 76R in Kontakt mit den Federunterstützungsbauteilen 73L bzw. 73R platziert. Im Folgenden wird dieser Zustand als „verlängerbarer Zustand des Federbauteils“ bezeichnet.
In dieser Situation ist das Federbauteil 50 verlängert, um eine elastische Kraft zu erzeugen, und die elastische Kraft steigt durch einen Anstieg des Blockierbauteilabstands D76, welcher mit einem Anstieg der Beugegrade der Beine des Benutzers P assoziiert ist, an. Folglich steigen die Spannungen der Drähte 61L und 61R an. Demzufolge steigen Drehmomente, welche entsprechend auf die Umlenkrollen 64L und 64R wirken (jeweilige Drehmomente in der Streckrichtung der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R), an. Dadurch wirken die fördernden Kräfte in der Streckrichtung an den Beinen des Benutzers P. Des Weiteren steigen die fördernden Kräfte mit einem Anstieg der Beugegrade der Beine des Benutzers P an.
Im Falle eines Beugens beider Beine des Benutzers P auf diese Weise wird die elastische Kraft des Federbauteils 50 bis die Beugegrade der Beine den vorbestimmten Beugegrad erreichen (der Beugegrad, bei welchem der verlängerbare Zustand des Federbauteils beginnt), nicht erzeugt. Demzufolge wirken fördernde Kräfte im Wesentlichen nicht auf die Beine des Benutzers P.
Danach wird, wenn die Beugegrade der Beine des Benutzers P den vorbestimmten Beugegrad überschreiten, die elastische Kraft des Federbauteils 50 erzeugt. Demzufolge steigt die Spannung jedes der Drähte 61L und 61R an. Folglich wirken fördernde Kräfte in der Streckrichtung auf beide Beine des Benutzers P.
Nachfolgend wird solch ein Fall angenommen, dass der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C ausgestattete Benutzer P ein Bein, wie zum Beispiel das rechte Bein, in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) beibehält, während das andere Bein (das linke Bein in dieser Spezifikation) (zum Beispiel im Fall, dass der Benutzer P läuft) gebeugt wird.
In diesem Fall verläuft nur der Draht 61L aus dem rechten und dem linken Draht 61R und 61L in der Windungsrichtung um die Umlenkrolle 64L bei einem Anstieg des Beugegrads des linken Beins (dem Beugegrad bei dem Knie) des Benutzers P. Demzufolge bewegt sich das Blockierbauteil 76L in die Richtung einer Trennung von dem Blockierbauteil 76R in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 in einem Zustand, in welchem sich das Blockierbauteil 76R nicht in der Axialrichtung des Führungsrohrs 51 bewegt (oder sich nahezu gar nicht bewegt). Dadurch steigt der Blockierbauteilabstand D76 an.
Zu dieser Zeit, gleichermaßen zu dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P, erzeugt das Federbauteil 50 keine elastische Kraft bis der Blockierbauteilabstand D76 den vorbestimmten Wert erreicht, welcher mit der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand übereinstimmt. Folglich werden die Spannungen der Drähte 61L und 61R durch das ein Erschlaffen unterbindende Federbauteils 50 hinreichend klein gehalten.
Demgemäß werden die fördernden Kräfte in einer Streckrichtung der Beine des Benutzers P im Wesentlichen nicht erzeugt (die fördernden Kräfte sind hinreichend klein).
Wenn der Beugegrad des linken Beins des Benutzers P weiter ansteigt, steigt der Blockierbauteilabstand D76 bis zu dem vorbestimmten Wert an, welcher mit der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand übereinstimmt. Demzufolge, wie in 14 dargestellt, wird die Lagebeziehung zwischen dem Federbauteil 50, den Federunterstützungsbauteilen 73L und 73R und den Blockierbauteilen 76L und 76R in den verlängerbaren Zustand des Federbauteils gebracht.
In diesem Fall wird jedoch das rechte Bein des Benutzers P in den gestreckten Zustand (oder einen nahezu gestreckten Zustand) gebracht. Daher werden das Federbauteil 50, die Federunterstützungsbauteile 73L und 73R sowie die Blockierbauteile 76L und 76R in einen Zustand gebracht, in welchem die Gesamtheit davon zu der linken Endseite des Führungsrohrs 51 bewegt worden ist.
Demzufolge ist der Beugewinkel des rechten Beins, bei welchen der verlängerbare Zustand des Federbauteils beginnt, größer als der Beugewinkel beider Beine, bei welchem der verlängerbare Zustand des Federbauteils im Falle eines Beugens beider Beine beginnt.
Nachstehend wird das Federbauteil 50 mit einem Anstieg des Beugegrads des linken Beins des Benutzers P verlängert, wodurch die elastische Kraft ansteigt. Folglich steigt die Spannung des Drahtes 61L an. Demzufolge steigt das auf die Umlenkrolle 64L wirkende Drehmoment (das Drehmoment des linken Beinkopplungsmechanismus 10L in der Streckrichtung) an. Dadurch wirkt eine fördernde Kraft in der Streckrichtung auf das linke Bein des Benutzers P.
Zudem wird der rechte Beinkopplungsmechanismus 10R in dem gestreckten Zustand oder in einem nahezu gestreckten Zustand gebracht. Des Weiteren ist die Momentauslegerlänge der Umlenkrolle 64R klein. Demzufolge wirkt die fördernde Kraft in der Änderungsrichtung des Beugegrads des rechten Beins des Benutzers P im Wesentlichen nicht auf das rechte Bein des Benutzers P in dem gestreckten Zustand.
Die zuvor beschriebene Betriebsweise findet auch Anwendung auf einen Fall eines Beugens des rechten Beins, während das linke Bein des Benutzers P in dem gestreckten Zustand (oder einem nahezu gestreckten Zustand) gehalten wird.
Wie zuvor beschrieben, werden sowohl in dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P als auch in dem Fall eines Beugens nur eines Beins die fördernden Kräfte auf beide Beine des Benutzers P im Wesentlichen nicht erzeugt bis die Beugegrade beider Beine oder der Beugegrad eines Beines einen bestimmten Beugegrad (den Beugegrad, bei welchem der verlängerbare Zustand des Federbauteils beginnt) erreicht sind/erreicht ist. Danach, wenn die Beugegrade beider Beine oder der Beugegrad eines Beins des Benutzers P den Beugegrad überschreitet, bei welchem der verlängerbare Zustand des Federbauteils beginnt, wirken die fördernden Kräfte oder wirkt die fördernde Kraft in der Streckrichtung auf die Beine oder ein Bein des Benutzers P.
In diesem Fall ist hinsichtlich des Beugegrads, bei welchem die fördernden Kräfte oder die fördernde Kraft in der Streckrichtung beginnt, auf die Beine oder ein Bein des Benutzers P (der Beugegrad, bei welchem der komprimierbare Zustand des Federbauteils beginnt) zu wirken, ist der Beugegrad in dem Fall eines Beugens eines Beins des Benutzers P größer als der Beugegrad in dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist die Beziehung zwischen der Gesamtsumme (= XL + XR) eines Verschiebebetrags des Blockierbauteils 76L (ein mit einem Anstieg des Beugegrades von dem gestreckten Zustand des linken Beins des Benutzers P assoziierter Verschiebebetrag) XL und einem Verschiebebetrag des Blockierbauteils 76R (ein mit einem Anstieg des Beugegrades von dem gestreckten Zustand des rechten Beins des Benutzers P assoziierter Verschiebebetrag) XR (= XL + XR) und der durch das Federbauteil 50 erzeugten elastischen Kraft, wie in 11 dargestellt, dem dritten Ausführungsbeispiel ähnlich. In diesem Ausführungsbeispiel zeigt X0 einen Wert (vorbestimmten Wert) an, welcher durch Abziehen des Blockierbauteilabstands D76 in dem Streckzustand beider Beine des Benutzers P (der Streckzustand beider Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R) von der Länge des Federbauteils 50 in dem natürlichen Längenzustand (der Abstand zwischen den Federunterstützungsbauteilen 73L und 73R) erhalten wird.
Zudem ist der vorbestimmte Wert X0 in der gleichen Weise wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel voreingestellt, wodurch die gleichen vorteilhaften Effekte wie in dem dritten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Des Weiteren weist die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D eine leichtgewichtige und einfache Konfiguration auf, welche der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich ist. Danach ist der mit der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D ausgestattete Benutzer P dazu in der Lage, die Laufbewegung oder dergleichen auf die gleiche Weise wie normal auszuführen, ohne sich unbehaglich oder belastet zu fühlen.
[Andere Ausführungsbeispiele]
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Einige andere Ausführungsbeispiele werden im Folgenden beschrieben werden. Zum Beispiel kann die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel oder die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1B gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einen Steuerungsmechanismus (einen dem Steuerungsmechanismus des ersten Beugegrads der vorliegenden Erfindung entsprechenden Mechanismus) zum Ermöglichen einer geeigneten Änderung der Beugegrade beider Beine umfassen, bei welchen ein im Wesentlichen Erzeugt-werden der elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R oder 40L und 40R in dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P beginnt. Als ein Steuerungsmechanismus des ersten Beugegrades kann zum Beispiel ein Mechanismus zum Ermöglichen einer geeigneten Änderung (im Folgenden als „Weglängensteuerungsmechanismus“ bezeichnet) der Weglänge eines Teils des Drahtes 31 angewendet werden.
Zum Beispiel kann in die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A oder 1B ein Weglängensteuerungsmechanismus 80 oder 90, welcher die Struktur, wie in 15 oder 16 dargestellt, aufweist, in der Mitte des Wegs des Drahtes 31 an der Rückseite des Hüftpolsterbauteils 3a des Körperanbringungsbauteils 2 eingefügt sein.
Der in 15 dargestellte Weglängensteuerungsmechanismus 80 umfasst ein Paar von Umlenkrollen 81 und 82, welche in der horizontalen Richtung nebeneinandergestellt sind, und einen Betätigungshebel 83. Eine der Umlenkrollen 81 und 82, wie zum Beispiel die linke Umlenkrolle 81, ist durch das (nicht dargestellte) Hüftpolsterbauteil 3a drehbar unterstützt. Ferner ist der Betätigungshebel 83 durch das Hüftpolsterbauteil 3a drehbar unterstützt, um mit einem Schaft 83b an einem Ende davon als ein Drehpunkt schwenkbar zu sein. Zudem ist die andere Umlenkrolle 82 durch den mittleren Teil des Betätigungshebels 83 drehbar unterstützt.
Der Abstand zwischen den Umlenkrollen 81 und 82 steigt an oder verringert sich somit durch ein Schwenken des Betätigungshebels 83.
Zudem ist der Draht 31 um die Umlenkrollen 81 und 82, wie dargestellt, herumgewickelt. Zudem ist der aus dem unteren Teil der linken Umlenkrolle 81 herausgeführte Draht 31 in Richtung des rechten Beinkopplungsmechanismus 10R verlängert. Des Weiteren ist der aus dem unteren Teil der rechten Umlenkrolle 82 herausgeführte Draht 31 in Richtung des linken Beinkopplungsmechanismus 10L verlängert.
Zudem weist der Betätigungshebel 83 einen nicht dargestellten Ratschenmechanismus auf. Dadurch wird der Betätigungshebel 83 schwenkbar gemacht, wenn ein Knopf 83a an dem oberen Ende des Betätigungshebels 83 gedrückt wird. Des Weiteren wird die Schwenkposition des Betätigungshebels 83 durch Lösen der Pressbetätigung des Knopfes 83a in einer gewünschten Schwenkposition des Betätigungshebels 83 beibehalten.
Das Bereitstellen des Weglängensteuerungsmechanismus 80 ermöglicht eine geeignete Änderung der Weglänge des Drahtes 31 in einer Position des hinteren Teils des Hüftpolsterbauteils 3a. Demzufolge kann, zum Beispiel wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt, der Beugegrad der Beine, bei welchem ein Erzeugt-werden der elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R beginnt, durch Betätigen des Betätigungshebels 83 verringert werden, um die Weglänge des Drahtes 31 (zum Beispiel beim Betätigen des Betätigungshebels 83, wie durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie in 15 angezeigt) zu erhöhen.
Ferner weist der in 16 dargestellte Weglängensteuerungsmechanismus 90 eine Nut 81 und eine Schraube 92 auf, welche in die Nut 91 geschraubt ist. Durchgangslöcher sind in die Nut 91 und die Schraube 92 in dem axialen Teil davon gebohrt. Des Weiteren ist der Draht 31 in die Durchgangslöcher eingesetzt. Ferner ist das äußere Rohr 32 in dem in 16 dargestellten Weglängensteuerungsmechanismus 90 in zwei Teile unterteilt. Des Weiteren ist das Ende eines äußeren Rohrs 32a als ein Teil (das äußere Rohr auf der linken Seite in dem dargestellten Beispiel) mit dem Ende der Nut 91 verbunden. Ein äußeres Rohr 32b ist als der andere Teil (das äußere Rohr an der rechten Seite in dem dargestellten Beispiel) mit dem Kopf der Schraube 92 verbunden.
In dem die zuvor genannte Konfiguration aufweisenden Weglängensteuerungsmechanismus 90 ändert eine Drehung der Schraube 92 den Betrag eines Hervorstehens der Schraube 92 von der Nut 91. Dies ermöglicht eine Änderung der Weglänge des Drahtes 31 (der Weglänge des Körperanbringungsbauteils 2 in einer Position an der Rückseite des Hüftpolsterbauteils 3a des Körperanbringungsbauteils 2). Demzufolge, zum Beispiel, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt, ermöglicht die Drehung der Schraube 92 in einer die Weglänge des Drahtes 31 erhöhenden Weise, dass der Beugegrad der Beine, bei welchem das Erzeugt-werden der elastischen Kräfte der Federbauteile 20L und 20R beginnt, weiter verringert wird.
Ferner kann als der Weglängensteuerungsmechanismus der die in 17 dargestellte Konfiguration aufweisende Mechanismus angewendet werden. Dieser Weglängensteuerungsmechanismus 100 ändert die Weglänge des Drahtes 31 durch ein in Eingriff Bringen eines drehbaren Hebels 101 mit dem Draht 31 in der Mitte des Ablagerungswegs des Drahtes 31.
In diesem Fall ist der Hebel 101 in einem oder beiden der Beinkopplungsmechanismen 10L und 10R derart installiert, dass er zwischen der durch eine durchgezogene Linie angezeigten Drehposition und der durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie angezeigten Drehposition drehbar ist, wie in 17 dargestellt. Des Weiteren tritt der Hebel 101 nicht mit dem Draht 31 in der durch die durchgezogene Linie angezeigten Drehposition in Eingriff. Wenn der Hebel 101 bis zu der durch die Zwei-Punkt-Strich-Linie angezeigten Drehposition gedreht wird, tritt der Hebel 101 jedoch mit dem Draht 31 in solch einer Weise in Eingriff, dass er den Draht 31 veranlasst, in der Querrichtung anzuwachsen. Dies ermöglicht einen Anstieg der Weglänge des Drahtes 31.
Zudem kann der Weglängensteuerungsmechanismus durch eine Vielzahl von Mechanismen implementiert sein, wie ein Mechanismus mit einem Ritzel und einer Kette.
Ferner kann auch in der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel oder der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ein Weglängensteuerungsmechanismus ähnlich dem Weglängensteuerungsmechanismus 80, 90, 100 oder dergleichen als ein Steuerungsmechanismus des ersten Beugegrads in der Mitte des Ablagerungswegs jedes der Drähte 61L und 61R eingefügt sein. Dies ermöglicht auch in den Bewegungsunterstützungsvorrichtungen 1C und 1D eine weitere Verringerung des Beugegrads der Beine, bei welchem in dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P die elastische Kraft des Federbauteils 50 beginnt, erzeugt zu werden.
Ferner, zum Beispiel, wenn das gesamte Federbauteil 50 in einer relativ langen Strecke in der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1C gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel oder in der Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1D gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel bewegbar ist, kann der Weglängensteuerungsmechanismus mit nur einem der Drähte 61L und 61R bereitgestellt sein.
Des Weiteren kann der Weglängensteuerungsmechanismus einen Stellantrieb umfassen, beispielsweise einen Elektromotor, welcher eine Antriebskraft zum Ändern der Weglänge des Drahtes (flexibles langes Bauteil) erzeugt. Zum Beispiel kann der Weglängensteuerungsmechanismus 80 einen Elektromotor zum schwenkbaren Antreiben des Betätigungshebels 83 umfassen, kann der Weglängensteuerungsmechanismus 90 einen Elektromotor zum drehbaren Antreiben der Schraube 92 umfassen oder kann der Weglängensteuerungsmechanismus 100 einen Elektromotor zum drehbaren Antreiben des Hebels 101 umfassen.
Auf diese Weise kann, auch in dem Fall, dass der Weglängensteuerungsmechanismus den Stellantrieb, beispielsweise den Elektromotor, umfasst, die Antriebskraft zum Ändern der Weglänge des Drahtes (flexiblen langen Bauteils) relativ klein sein. Demzufolge kann ein kompakter und leichtgewichtiger Elektromotor oder dergleichen als ein Stellantrieb verwendet werden. Des Weiteren kann eine kompakte Batterie als eine Energiezufuhr dafür verwendet werden. Demzufolge kann, auch in dem Fall eines Umfassens des zuvor genannten Stelleantriebs, eine Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität mit einer leichtgewichtigen und einfachen Konfiguration erzielt werden.
Des Weiteren ist in dem Fall eines Beugens beider Beine des Benutzers P der Steuerungsmechanismus (der Steuerungsmechanismus für dem ersten Beugegrad), welcher verwendet wird, um eine geeignete Änderung des Beugegrads des Beins zu ermöglichen, bei welchem ein Erzeugt-werden der elastischen Kraft des Federbauteils beginnt, nicht auf den Weglängensteuerungsmechanismus, wie zuvor beschrieben, beschränkt. Zum Beispiel, wenn das Federbauteil dazu eingerichtet ist, geeignet zu sein, die natürliche Länge davon zu ändern, können die Beugegrade der Beine, bei welchen ein Erzeugt-werden der elastischen Kraft des Federbauteils beginnt, durch Einstellen der natürlichen Länge des Federbauteils geändert werden. Zum Beispiel, wenn das Federbauteil aus einer Luftfeder ausgebildet ist, kann die natürliche Länge des Federbauteils durch Einstellen der Menge von das Federbauteil füllender Luft geändert werden.
Ferner wurde in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel die Bewegungsunterstützungsvorrichtung beschrieben, in welcher das äußere Rohr 32 an der Rückseite des Körpers des Benutzers P angeordnet ist. In dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel wurde die Bewegungsunterstützungsvorrichtung beschrieben, in welcher das Federbauteil 50 und Bauteile (das Führungsrohr 51 und dergleichen), welche mit dem Federbauteil 50 einhergehen, an der Rückseite des Körpers des Benutzers P angeordnet sind.
Das äußere Rohr 32 in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel kann jedoch auf der Vorderseite des Körpers des Benutzers P angeordnet sein. Gleichermaßen kann das Federbauteil 50 und dergleichen in dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel auf der Vorderseite des Körpers des Benutzers P angeordnet sein.
Daher ist, auch in einem Zustand, in welchem der Benutzer P sitzt, die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A, 1B, 1C oder 1D dazu geeignet, einfach an den Benutzer P angebracht zu werden.
Des Weiteren wurde in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel die Bewegungsunterstützungsvorrichtung beschrieben, in welcher jeder Beinkopplungsmechanismus 10 die erste Umlenkrolle 34 und die zweite Umlenkrolle 35 umfasst, von welchen jede exzentrisch nockenförmig ist. Beachte jedoch, dass eine oder beide aus der ersten Umlenkrolle 34 und der zweiten Umlenkrolle 35 kreisförmig geformt sein kann/können.
Ferner kann eine aus der ersten Umlenkrolle 34 und der zweiten Umlenkrolle 35 weggelassen werden. Auch im Falle eines Weglassens der ersten Umlenkrolle 34 kann eine fördernde Kraft, welche durch die elastische Kraft des Federbauteils 20 oder 40 erzeugt wird, an dem Benutzer P angewendet werden, wenn beide Beine des Benutzers P an den jeweiligen Knien gebeugt sind. Des Weiteren kann auch in dem Fall eines Weglassens der zweiten Umlenkrolle 35 die fördernde Kraft, welche durch die elastische Kraft des Federbauteils 20 oder 40 erzeugt wird, an dem Benutzer P angewendet werden, wenn beide Beine des Benutzers P an den jeweiligen Hüftgelenken gebeugt sind. Demzufolge kann, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt, die fördernde Kraft an dem Benutzer P angewendet werden.
Wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt, können , in dem Fall, in welchem sowohl die erste Umlenkrolle 34 als auch die zweite Umlenkrolle 35 bereitgestellt sind, die Beugegrade der Beine, bei welchen ein im Wesentlichen Erzeugt-werden der elastischen Kraft des Federbauteils 20 oder 40 beginnt, kleiner sein als die Beugegrade der Beine in dem Fall, in welchem eine aus der ersten Umlenkrolle 34 und der zweiten Umlenkrolle 35 weggelassen ist.
Ferner kann in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Beispiel, wie in 18 dargestellt, die zweite Umlenkrolle 35 kreisförmig sein. Des Weiteren kann die zweite Umlenkrolle 35 durch eines aus dem ersten Kopplungsstück 11a und dem zweiten Kopplungsstück 11b drehbar unterstützt sein, wie beispielsweise das zweite Kopplungsstück 11b in einem Zustand, in welchem die Drehachse Cp der zweiten Umlenkrolle 35 von der Schwenkachse Cb (die Drehachse einer relativen Drehung zwischen dem ersten Kopplungsstück 11a und dem zweiten Kopplungsstück 11b jedes Beinkopplungsmechanismus 10) versetzt sein. In diesem Beispiel entspricht das erste Kopplungsstück 11a und das zweite Kopplungsstück 11b jedes Beinkopplungsmechanismus 10 den zweiten Kopplungsbauteilen der vorliegenden Erfindung.
In dieser Anordnung kann eine zwischen dem Draht 31 und der zweiten Umlenkrolle 35 während der Beugebewegung der Beine des Benutzers P erzeugte Reibungskraft signifikant kleiner sein als die Reibungskraft in dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel. Demzufolge ist die vorliegende Erfindung dazu geeignet, den Energieverlust zu reduzieren, welcher entsteht, wenn die Bewegungsunterstützungsvorrichtung 1A oder 1B die fördernde Kraft erzeugt, und die fördernde Kraft effizient zu erzeugen.
Zudem kann der gleiche Aspekt wie zuvor nicht nur hinsichtlich der zweiten Umlenkrolle 35 angewendet werden, sondern auch hinsichtlich der ersten Umlenkrolle 34. Insbesondere kann die erste Umlenkrolle 34 kreisförmig sein. Des Weiteren kann die erste Umlenkrolle 34 durch eine aus der Montageplatte 4 und dem ersten Kopplungsstück 11a (zum Beispiel das erste Kopplungsstück 11a) in einem Zustand drehbar unterstützt sein, in welchem die Drehachse der ersten Umlenkrolle 34 von der Schwenkachse Ca (die Drehachse einer relativen Drehung zwischen der Montageplatte 4 und dem ersten Kopplungsstück 11a in Bezug auf jeden Beinkopplungsmechanismus 10) versetzt sein. In diesem Fall entsprechen die Montageplatte 4 und das erste Kopplungsstück 11a in Bezug auf jeden Beinkopplungsmechanismus 10 den zweiten Kopplungsbauteilen der vorliegenden Erfindung.
Des Weiteren kann, zum Beispiel in dem dritten oder dem vierten Ausführungsbeispiel, die vorliegende Erfindung in solch einer Weise konfiguriert sein, dass eine, wie in 18 dargestellt, angeordnete Umlenkrolle 34 anstelle der Umlenkrolle 64 jedes Beinkopplungsmechanismus 10 bereitgestellt ist und, dass jeder Draht 61 um die Umlenkrolle 34 herumgewickelt ist.
Ferner kann in dem dritten oder dem vierten Ausführungsbeispiel zum Beispiel eine Umlenkrolle in dem Hüftgelenkabschnitt (ein Abschnitt, welcher sich in Verbindung mit dem Beugen des Beins des Benutzers P bei dem Hüftgelenk beugt) jedes Beinkopplungsmechanismus 10 in der gleichen Weise wie die erste Umlenkrolle 34 des ersten oder des zweiten Ausführungsbeispiels bereitgestellt sein. Zudem kann jeder Draht 61 mittels der äußeren Peripherie der Umlenkrolle angeordnet sein.
In dieser Anordnung kann die Weglänge jedes Drahtes 61 in Reaktion auf das Beugen bei dem Hüftgelenk zusätzlich zu dem Beugen bei dem Knie der Beine des Benutzers P geändert werden. Dementsprechend, wenn der Benutzer P auf einem Stuhl oder dergleichen sitzt oder hockt, können die Beugegrade der Beine, bei welchen das Erzeugt-werden der elastischen Kraft des Federbauteils 50 beginnt (folglich ein Erzeugt-werden der fördernden Kraft beginnt), kleiner sein als die des dritten oder vierten Ausführungsbeispiels. Andererseits ist es während eines Laufens des Benutzers P möglich, ein Erzeugt-werden der elastischen Kraft des Federbauteils 50, ähnlich zu dem dritten oder vierten Ausführungsbeispiel, zu verhindern (folglich ein Erzeugt-werden der fördernden Kraft für die Beine des Benutzers P zu verhindern).
In diesem Fall ist die Umlenkrolle in dem Hüftgelenkabschnitt jedes Beinkopplungsmechanismus 10 nicht auf die exzentrische nockenförmige Umlenkrolle beschränkt, sondern kann eine kreisförmige Umlenkrolle sein. Zudem, wenn die Umlenkrolle eine kreisförmige Umlenkrolle ist, kann die Drehachse von der Schwingachse Ca (die Drehachse einer relativen Bewegung zwischen der Montageplatte 4 und dem ersten Kopplungsstück 11a in Bezug auf jeden Beinkopplungsmechanismus 10) versetzt sein.
Ferner, während der Draht 31 oder 61 als ein flexibles langes Bauteil in jedem Ausführungsbeispiel verwendet worden ist, ist das flexible lange Bauteil in der vorliegenden Erfindung nicht auf den Draht beschränkt, sondern kann ein Gurt, eine Kette oder dergleichen sein oder kann eines mit einer Struktur sein, in welcher diese vielfachen Typen von flexiblen langen Bauteilen miteinander verbunden sind.
Ferner, obgleich eine Vorrichtung dort beschrieben worden ist, welche die Beuge- und Streckbewegung des rechten und des linken Beins des Benutzers P in jedem Ausführungsbeispiel unterstützt, kann die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität der vorliegenden Erfindung eingerichtet sein, um eine Beuge- und Streckbewegung des rechten und des linken Arms des Benutzers P zu unterstützen.
Bereitgestellt ist ein Bewegungsunterstützungsmechanismus 30 einer Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität 1A, welche eingerichtet ist, um die Bewegungen eines Paares von an ein rechtes und ein linkes Bein angebrachten Stützapparaten 10R und 10L auf Federbauteile 20R und 20L in einem Zustand zu übertragen, in welchem die Beugegrade des rechten und des linken Beins kleiner sind als ein vorbestimmter Beugegrad, in dem Fall, in welchem sowohl das rechte als auch das linke Bein, welche mit den Stützapparaten 10L und 10R ausgestattet sind, aus einem gestreckten Zustand gebeugt werden, und dazu eingerichtet ist, die Bewegungen der Stützapparate 10L und 10R auf die Federbauteile 20L und 20R mittels eines Drahtes 31 zu übertragen, nachdem die Beugegrade der Beine ansteigen, um größer als der vorbestimmte Beugegrad zu sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015163180 [0002]
JP 3032086 [0002]
JP 2016182666 [0002]

Claims

Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität, umfassend: ein Paar von Stützapparaten, welche dazu eingerichtet sind, an der rechten bzw. der linken Extremität eines Benutzers angebracht zu sein; ein oder mehrere Federbauteile, welche elastische Kräfte zum Fördern einer Beuge- und Streckbewegung der rechten und der linken Extremität durch eine elastische Verformung erzeugen und von der rechten und der linken Extremität gemeinsam genutzt werden; und einen Bewegungsübertragungsmechanismus, welcher eine Bewegung zwischen dem Paar von Stützapparaten und dem Federbauteil überträgt, um das Federbauteil elastisch zu verformen mittels eines Übertragens von Bewegungen des Paares von Stützapparaten, welche mit der Beuge- und Streckbewegung der rechten und der linken Extremität assoziiert sind, auf das Federbauteil, wobei der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten auf das Federbauteil in einem Zustand nicht zu übertragen, in welchem Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als ein vorbestimmter erster Beugegrad, in einem Fall, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität, welche mit dem Paar von Stützapparaten ausgestattet sind, von einem gestreckten Zustand gebeugt werden, jedoch dazu eingerichtet ist, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten auf das Federbauteil nach einem Ansteigen der Beugegrade der rechten und der linken Extremität zu einem Beugegrad größer als der erste Beugegrad zu übertragen.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 1, wobei: die rechte und die linke Extremität ein rechtes und ein linkes Bein des Benutzers sind; und in einem Fall, in welchem eines aus dem rechten und dem linken Bein, welche mit dem Paar von Stützapparaten ausgestattet sind, gestreckt ist und das andere Bein gebeugt ist, der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, die Bewegungen des Paares von Stützapparaten in einem Zustand nicht auf das Federbauteil zu übertragen, in welchem ein Beugegrad des anderen Beines kleiner als ein vorbestimmter zweiter Beugegrad ist, welcher größer als der erste Beugegrad ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Paar der Federbauteile und ein flexibles langes Bauteil als ein bildendes Element des Bewegungsübertragungsmechanismus; wobei das flexible lange Bauteil derart angeordnet ist, um mit dem Paar von Stützapparaten in solch einer Weise in Eingriff zu stehen, dass wenigstens ein Teil des flexiblen langen Bauteils aufgrund einer Änderung einer Weglänge des flexiblen langen Bauteils in wenigstens einem Teil eines Teilbereichs zwischen beiden Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität betrieben ist, und ein Ende von jedem des Paares von Federbauteilen mit beiden Enden des flexiblen langen Bauteils verbunden ist; und der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil des flexiblen langen Bauteils gemäß der Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität zu betreiben, um ein Auftreten von Spannungen zu verhindern, welche eine elastische Verformung des Paares von Federbauteilen in dem flexiblen langen Bauteil in einem Zustand veranlassen, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Paares von Federbauteilen mittels eines Betreibens beider Enden des flexiblen langen Bauteils zu veranlassen, um eine Ziehkraft oder eine Druckkraft auf das Paar von Federbauteilen von dem flexiblen langen Bauteil gemäß eines Anstiegs in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität auszuüben, wobei das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an ein äußeres erstes Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen in einem Zustand gebunden ist, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 3, wobei der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, beide Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität derart zu betreiben, dass jedes des Paares von Federbauteilen sich in eine Richtung bewegt, in welcher das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen oder ein zweites Bauteil, welches mit dem anderen Ende verbunden ist, dem äußeren ersten Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen mit einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität näher kommt, und dazu eingerichtet ist, dass das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen oder des zweiten Bauteils, welches mit dem anderen Ende verbunden ist, mit dem äußeren ersten Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen in Eingriff steht, wenn die Beugegrade der rechten und der linken Extremität bis zu dem Beugegrad ansteigen, welcher gleich dem ersten oder größer als der erste Beugegrad ist, bei welchem das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an jedes der ersten Bauteile gebunden ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 1, wobei: die Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität ein Paar von Federbauteilen und ein flexibles langes Bauteil als ein bildendes Element des Bewegungsübertragungsmechanismus umfasst; das flexible lange Bauteil angeordnet ist, um mit dem Paar von Stützapparaten in solch einer Weise in Eingriff zu stehen, dass wenigstens ein Teil des flexiblen langen Bauteils durch eine Änderung in einer Weglänge des flexiblen langen Bauteils in wenigstens einem Teil des Teilbereichs zwischen beiden Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität betrieben ist; und der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität derart zu betreiben, dass eine Betriebsbewegung des flexiblen langen Bauteils in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner als der erste Beugegrad sind, nicht auf das Paar von Federbauteilen übertragen wird, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Paares von Federbauteilen mittels eines Betreibens beider Enden des flexiblen langen Bauteils zu veranlassen, um eine Ziehkraft oder eine Druckkraft auf das Paar von Federbauteilen von dem flexiblen langen Bauteil gemäß eines Anstiegs in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität auszuüben, wobei jedes beider Enden des flexiblen langen Bauteils an ein Ende jedes des Paares von Federbauteilen gebunden ist, und wobei das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an ein äußeres drittes Bauteil jedes des Paares von Federbauteilen in einem Zustand gebunden ist, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 5, wobei der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, beide Enden des flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität derart zu betreiben, dass jedes eines Paares von vierten Bauteilen, welche mit den entsprechenden Enden des flexiblen langen Bauteils verbunden sind, sich in eine einem Ende jedes des Paares von Federbauteilen näher kommenden Richtung mit einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität bewegt, wobei das andere Ende jedes des Paares von Federbauteilen an jedes der dritten Bauteile gebunden ist, und derart eingerichtet ist, dass jedes des Paares von vierten Bauteilen mit einem Ende jedes des Paares von Federbauteilen in Eingriff steht, wenn die Beugegrade der rechten und der linken Extremität bis zu dem Beugegrad ansteigen, welcher gleich dem ersten oder größer als der erste Beugegrad ist, bei welchem jedes der Enden des flexiblen langen Bauteils an ein Ende jedes des Paares von Federbauteilen gebunden ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 3, wobei das flexible lange Bauteil einen ersten Teilbereich, in welchem die Weglänge im Falle eines Beugens der rechten Extremität von einem gestreckten Zustand, mit gestreckter linker Extremität aus der rechten und der linken Extremität, ansteigt, und einen zweiten Teilbereich aufweist, in welchem die Weglänge in einem Fall eines Beugens der linken Extremität aus dem gestreckten Zustand, mit gestreckter rechter Extremität aus der rechten und der linken Extremität, ansteigt, und in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Weglänge in sowohl dem ersten Teilbereich als auch dem zweiten Teilbereich in einem Fall ansteigt, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität von einem Zustand gebeugt werden, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität gestreckt sind.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 5, wobei das flexible lange Bauteil einen ersten Teilbereich, in welchem die Weglänge im Falle eines Beugens der rechten Extremität von einem gestreckten Zustand, mit gestreckter linker Extremität aus der rechten und der linken Extremität, ansteigt, und einen zweiten Teilbereich aufweist, in welchem die Weglänge in einem Fall eines Beugens der linken Extremität von dem gestreckten Zustand, mit gestreckter rechter Extremität aus der rechten und der linken Extremität, ansteigt, und in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Weglänge in sowohl dem ersten Teilbereich als auch dem zweiten Teilbereich in einem Fall ansteigt, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität von einem Zustand gebeugt werden, in welchem sowohl die rechte als auch die linke Extremität gestreckt sind.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 3, wobei: die rechte und die linke Extremität ein rechtes und ein linkes Bein des Benutzers sind; und das flexible lange Bauteil in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs in einem Beugegrad jedes Beins bei einem Knie des Benutzers ansteigt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 5, wobei: die rechte und die linke Extremität ein rechtes und ein linkes Bein des Benutzers sind; und das flexible lange Bauteil in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs in einem Beugegrad jedes Beins bei einem Knie des Benutzers ansteigt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 9, wobei das flexible lange Bauteil in solch einer Weise eingerichtet ist, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs des Beugegrads jedes Beins bei dem Knie des Benutzers und einem Anstieg in einem Beugegrad des Beins bei einem Hüftgelenk ansteigt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 10, wobei das flexible lange Bauteil in solch einer Weise eingerichtet ist, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs des Beugegrads jedes Beins bei dem Knie des Benutzers und einem Anstieg in einem Beugegrad des Beins bei einem Hüftgelenk ansteigt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 3, wobei jeder des Paares von Stützapparaten mit einer kreisförmigen oder exzentrischen nockenförmigen Umlenkrolle bereitgestellt ist, welche sich in Reaktion auf das Beugen der mit einem jeweiligen Stützapparat ausgestatteten Extremität dreht, und wobei das flexible lange Bauteil über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle angeordnet ist, welche in jedem des Paares von Stützapparaten installiert ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 5, wobei jeder des Paares von Stützapparaten mit einer kreisförmigen oder exzentrischen nockenförmigen Umlenkrolle bereitgestellt ist, welche sich in Reaktion auf das Beugen der mit einem jeweiligen Stützapparat ausgestatteten Extremität dreht, und wobei das flexible lange Bauteil über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle angeordnet ist, welche in jedem des Paares von Stützapparaten installiert ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 3, wobei: jeder des Paares von Stützapparaten wenigstens zwei Verbindungsbauteile, welche miteinander verbunden sind, um sich in Reaktion auf das Beugen der mit dem Stützapparat ausgestatteten Extremität relativ zu drehen, und eine kreisförmige Umlenkrolle aufweist, welche durch eines der zwei Verbindungsbauteile um die Drehachse herum in einer Position versetzt von der Drehachse der relativen Bewegung der zwei Verbindungsbauteile drehbar unterstützt ist; und das flexible lange Bauteil über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle jedes des Paares von Stützapparaten angeordnet ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 5, wobei: jeder des Paares von Stützapparaten wenigstens zwei Verbindungsbauteile, welche verbunden sind, um sich in Reaktion auf das Beugen der mit dem Stützapparat ausgestatteten Extremität relativ zu drehen, und eine kreisförmige Umlenkrolle aufweist, welche durch eines der zwei Verbindungsbauteile um eine Drehachse herum in einer Position versetzt von der Drehachse der relativen Bewegung der zwei Verbindungsbauteile drehbar unterstützt ist; und das flexible lange Bauteil über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle jedes des Paares von Stützapparaten angeordnet ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 3, wobei das Paar von Federbauteilen entsprechend in dem Paar von Stützapparaten installiert ist, und das flexible lange Bauteil in solch einer Weise angeordnet ist, dass ein mittlerer Teil davon entlang einer Rückseite oder einer Vorderseite eines Körpers des Benutzers verläuft.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 5, wobei das Paar von Federbauteilen entsprechend in dem Paar von Stützapparaten installiert ist, und das flexible lange Bauteil in solch einer Weise angeordnet ist, dass ein mittlerer Teil davon entlang einer Rückseite oder einer Vorderseite eines Körpers des Benutzers verläuft.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 1, wobei: ein Paar von flexiblen langen Bauteilen als bildende Elemente des Bewegungsübertragungsmechanismus bereitgestellt sind; eines des Paares von flexiblen langen Bauteilen angeordnet ist, um mit dem Stützapparat in Eingriff zu stehen, welcher dazu geeignet ist, in solch einer Weise an die linke Extremität angebracht zu sein, dass wenigstens ein Teil eines der flexiblen langen Bauteile durch eine Änderung in einer Weglänge des flexiblen langen Bauteils zumindest in einem Teil eines Teilbereichs zwischen beiden Enden des einen flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung des Beugegrads der linken Extremität betrieben ist; das andere des Paares von flexiblen langen Bauteilen angeordnet ist, um mit dem Stützapparat in Eingriff zu stehen, welcher dazu geeignet ist, an die rechte Extremität in solch einer Weise angebracht zu sein, dass wenigstens ein Teil des anderen flexiblen langen Bauteils durch eine Änderung in der Weglänge des flexiblen langen Bauteils zumindest in einem Teil eines Teilbereichs zwischen beiden Enden des anderen flexiblen langen Bauteils gemäß einer Änderung des Beugegrads der rechten Extremität betrieben ist; und der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, wenigstens einen Teil jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen gemäß einer Änderung in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität so zu betreiben, dass eine Betriebsbewegung jedes der flexiblen langen Bauteile in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, nicht auf das Paar von Federbauteilen übertragen wird, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Federbauteils mittels eines Betreibens wenigstens eines Teils jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen zu veranlassen, um eine Ziehkraft oder eine Druckkraft auf das Federbauteil über ein Paar von fünften Bauteilen von dem Paar von flexiblen langen Bauteilen gemäß einem Anstieg des Beugegrads der rechten und der linken Extremität auszuüben, wobei das Paar von fünften Bauteilen jeweils mit einem Ende jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen verbunden ist, welche an beide Enden des Federbauteils in einen Zustand gebunden sind, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 19, wobei der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen derart zu betreiben, dass das fünfte Bauteil, welches mit einem der flexiblen langen Bauteile verbunden ist, von der anderen Endseite des Federbauteils einem Ende davon mit einem Anstieg des Beugegrads der linken Extremität näher kommt, und auch das fünfte Bauteil, welches mit dem anderen flexiblen langen Bauteil verbunden ist, von einer Endseite des Federbauteils dem anderen Ende davon mit einem Anstieg des Beugegrads der rechten Extremität in einem Zustand näher kommt, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung der Federbauteile in einer Ziehrichtung durch Betreiben des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise zu veranlassen, um einen Abstand zwischen dem Paar von fünften Bauteilen bei einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität zu erhöhen, wobei jedes des Paares von fünften Bauteilen an beide Enden des Federbauteils durch ein in Eingriff Stehen jedes der fünften Bauteile mit beiden Enden des Federbauteils in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, gebunden ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 19, wobei: eines der flexiblen langen Bauteile in solch einer Weise angeordnet ist, um sich von einer Endseite des Federbauteils in Richtung der anderen Endseite davon zu erstrecken, und das andere flexible lange Bauteil in solch einer Weise angeordnet ist, um sich von der anderen Endseite des Federbauteils in Richtung einer Endseite davon zu erstrecken; und der Bewegungsübertragungsmechanismus dazu eingerichtet ist, jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen derart zu betreiben, dass das fünfte Bauteil, welches mit dem einen der flexiblen langen Bauteile verbunden ist, von einer gegenüberliegenden Seite des einen Endes des Federbauteils dem anderen Ende davon bei einem Anstieg des Beugegrads der linken Extremität näher kommt, und auch das fünfte Bauteil, welches mit dem anderen flexiblen langen Bauteil verbunden ist, von der gegenüberliegenden Seite des anderen Endes des Federbauteils dem anderen Ende davon mit einem Anstieg des Beugegrads der rechten Extremität in einem Zustand näher kommt, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität kleiner sind als der erste Beugegrad, und dazu eingerichtet ist, eine elastische Verformung des Federbauteils in einer Druckrichtung durch Betreiben des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise zu veranlassen, um einen Abstand zwischen dem Paar von fünften Bauteilen mit einem Anstieg in den Beugegraden der rechten und der linken Extremität zu verringern, wobei jedes des Paares von fünften Bauteilen an beide Enden des Federbauteils durch ein in Eingriff Stehen jedes der fünften Bauteile mit beiden Enden des Federbauteils in einem Zustand, in welchem die Beugegrade der rechten und der linken Extremität größer sind als der erste Beugegrad, gebunden ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 20, wobei das Federbauteil bewegbar zwischen einer Position, in welcher ein Ende des Federbauteils mit einem des Paares von fünften Bauteilen in Eingriff steht, und einer Position angeordnet ist, in welcher das andere Ende des Federbauteils mit dem anderen des Paares von fünften Bauteilen in Eingriff steht.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 21, wobei das Federbauteil bewegbar zwischen einer Position, in welcher ein Ende des Federbauteils mit einem des Paares von fünften Bauteilen in Eingriff steht, und einer Position angeordnet ist, in welcher das andere Ende des Federbauteils mit dem anderen des Paares von fünften Bauteilen in Eingriff steht.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 19, wobei: die rechte und die linke Extremität ein rechtes und ein linkes Bein des Benutzers sind; und jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs des Beugegrads jedes Beins bei einem Knie des Benutzers ansteigt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 24, wobei jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen in solch einer Weise angeordnet ist, dass die Weglänge gemäß eines Anstiegs des Beugegrads jedes Beins bei dem Knie des Benutzers und eines Anstiegs des Beugegrads des Beins bei dem Hüftgelenk ansteigt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 19, wobei jeder des Paares von Stützapparaten mit einer kreisförmigen oder exzentrischen nockenförmigen Umlenkrolle bereitgestellt ist, welche sich in Reaktion auf das Beugen der mit einem jeweiligen Stützapparat ausgestatteten Extremität dreht, und eines der flexiblen langen Bauteile über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle angeordnet ist, welche in dem Stützapparat installiert ist, welcher dazu geeignet ist, an die linke Extremität aus der rechten und der linken Extremität angebracht zu sein, und das andere flexible lange Bauteil über die äußere Peripherie der Umlenkrolle angeordnet ist, welche in dem Stützapparat installiert ist, welcher an die rechte Extremität aus der rechten und der linken Extremität angebracht ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 19, wobei: jeder des Paares von Stützapparaten wenigstens zwei Verbindungsbauteile, welche derart verbunden sind, um sich in Reaktion auf das Beugen der mit dem Stützapparat ausgestatteten Extremität relativ zu drehen, und eine kreisförmige Umlenkrolle aufweist, welche durch eines der zwei Verbindungselemente um eine Drehachse herum in einer Position versetzt von der Drehachse der relativen Drehung der zwei Verbindungsbauteile drehbar unterstützt ist; und jedes des Paares von flexiblen langen Bauteilen über eine äußere Peripherie der Umlenkrolle jedes des Paares von Stützapparaten angeordnet ist.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 19, wobei das Federbauteil angeordnet ist, um sich in eine Richtung nach rechts und links an einer Rückseite oder einer Vorderseite eines Körpers des Benutzers auszudehnen und einzuziehen.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 3, ferner umfassend einen Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad, welcher den ersten Beugegrad ändert.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 5, ferner umfassend einen Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad, welcher den ersten Beugegrad ändert.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 19, ferner umfassend einen Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad, welcher den ersten Beugegrad ändert.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 29, wobei der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad einen Mechanismus umfasst, welcher die Weglänge in einem Teil eines Teilbereichs des flexiblen langen Bauteils ändert.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 30, wobei der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad einen Mechanismus umfasst, welcher die Weglänge in einem Teil eines Teilbereichs des flexiblen langen Bauteils ändert.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 31, wobei der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad einen Mechanismus umfasst, welcher die Weglänge in einem Teil eines Teilbereichs wenigstens eines des Paares von flexiblen langen Bauteilen ändert.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 32, wobei der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad einen Stellantrieb umfasst, welcher eine Antriebskraft zum Ändern der Weglänge erzeugt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 33, wobei der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad einen Stellantrieb umfasst, welcher eine Antriebskraft zum Ändern der Weglänge erzeugt.
Bewegungsunterstützungsvorrichtung für eine Extremität nach Anspruch 34, wobei der Steuerungsmechanismus für den ersten Beugegrad einen Stellantrieb umfasst, welcher eine Antriebskraft zum Ändern der Weglänge erzeugt.