DE102019123212A1

DE102019123212A1 - Vorrichtung zur Unterstützung des Rückens

Info

Publication number: DE102019123212A1
Application number: DE102019123212.0A
Authority: DE
Inventors: Benjamin GROSSMANN; Roman Weiß; Thomas Schmid
Original assignee: Engeex GmbH
Current assignee: Engeex GmbH
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2021-03-04

Abstract

Vorrichtung (1) zur Unterstützung des Rückens, umfassend eine erste Befestigungseinrichtung (2) zur Befestigung an unteren Extremitäten einer Person, eine Aktuatoreinrichtung (4) und eine Verbindungseinrichtung (5) zum Verbinden der ersten Befestigungseinrichtung (2) mit der Aktuatoreinrichtung (4), wobei die erste Befestigungseinrichtung (2) einen ersten um eine Drehachse (7) drehbaren Rotationskörper (6) aufweist, sodass die erste Befestigungseinrichtung (2) drehbar gegenüber der Verbindungseinrichtung (5) ist, wobei die Verbindungseinrichtung (5) ein Kraftübertragungsmittel (10) zum Übertragen einer Kraft zwischen der Aktuatoreinrichtung (4) und der ersten Befestigungseinrichtung (2) umfasst, wobei der erste Rotationskörper (2) und die Aktuatoreinrichtung (4) mit dem Kraftübertragungsmittel (10) verbunden sind, wobei das Kraftübertragungsmittel (10) mehrere erste Kraftübertragungsmittelelemente (11) und mehrere zweite Kraftübertragungsmittelelemente (12) aufweist, wobei zwei zweite Kraftübertragungsmittelelemente (12) mittels mindestens einem ersten Kraftübertragungsmittelelement (11) schwenkbar verbunden sind und wobei ein erstes Verbindungselement (13) vorgesehen ist, mittels welchem eine Verbindung mit der Aktuatoreinrichtung (4) hergestellt ist, wobei ein zweites Verbindungselement (14) vorgesehen ist, mittels welchem eine Verbindung zu dem ersten Rotationskörper (6) hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Unterstützung des Rückens, umfassend eine erste Befestigungseinrichtung zur Befestigung an unteren Extremitäten einer Person, eine Aktuatoreinrichtung und eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden der ersten Befestigungseinrichtung mit der Aktuatoreinrichtung, wobei die erste Befestigungseinrichtung einen ersten um eine Drehachse drehbaren Rotationskörper aufweist, sodass die erste Befestigungseinrichtung drehbar gegenüber der Verbindungseinrichtung sind.
Aus dem Stand der Technik sind derartige Vorrichtungen zur Rückenunterstützung hinlänglich bekannt, auch bekannt unter einem Exoskelett. Mittels eines derartigen Exoskeletts bzw. einer derartigen Vorrichtung kann eine Bewegung des Rückens zum Heben von Lasten unterstützt werden, vorliegend mittels des Aktuators.
Der Stand der Technik weißt aber durch die Konstruktion einen Nachteil auf, dass das Exoskelett bzw. die Vorrichtung in sich starr ausgebildet ist, das heißt, dass es nicht so an einem Körper der Person befestigt werden kann, so dass dieses körpernah anliegt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, Vorrichtungen bereitzustellen, mittels welchen die Flexibilität der Vorrichtung erhöht werden kann.
Ein Kerngedanke der vorliegenden Anmeldung ist es daher, eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rückens, umfassend eine erste Befestigungseinrichtung zur Befestigung an unteren Extremitäten einer Person, eine Aktuatoreinrichtung und eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden der ersten Befestigungseinrichtung mit der Aktuatoreinrichtung, wobei die erste Befestigungseinrichtung einen ersten um eine Drehachse drehbaren Rotationskörper aufweist, sodass die erste Befestigungseinrichtung drehbar gegenüber der Verbindungseinrichtung sind, wobei die Verbindungseinrichtung ein Kraftübertragungsmittel zum Übertragen einer Kraft zwischen der Aktuatoreinrichtung und der Befestigungseinrichtung umfasst, wobei der erste Rotationskörper und die Aktuatoreinrichtung mit dem Kraftübertragungsmittel verbunden sind, wobei das Kraftübertragungsmittel mehrere erste Kraftübertragungsmittelelemente und mehrere zweite Kraftübertragungsmittelelemente aufweist, wobei zwei zweite Kraftübertragungsmittelelemente mittels mindestens einem ersten Kraftübertragungsmittelelement schwenkbar verbunden sind und wobei ein zweites Kraftübertragungsmittelelement als ein erstes Verbindungselement ausgebildet ist, mittels welchem eine Verbindung mit der Aktuatoreinrichtung hergestellt ist, wobei ein zweites Verbindungselement vorgesehen ist, mittels welchem eine Verbindung zu dem ersten Rotationskörper hergestellt ist.
Durch die schwenkbare Anordnung der ersten Kraftübertragungsmittelelemente und der zweiten Kraftübertragungsmittelelemente zueinander kann das Kraftübertragungsmittel verformbar entlang seiner Längserstreckung ausgebildet werden, so dass das Kraftübertragungsmittel gut an einen Körper angepasst werden kann. Weiter ist durch die beschriebene Ausgestaltung des Kraftübertragungsmittels das Kraftübertragungsmittel in Richtung der Krafteinleitung, welche bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung des Kraftübertragungsmittels ist, stabil genug ausgebildet sein, um eine Kraftunterstützung bereitstellen zu können.
Besonders bevorzugt sind die ersten Kraftübertragungsmittelelemente identisch ausgebildet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Kraftübertragungsmittelelemente und die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente quaderförmig ausgebildet. Weiter bevorzugt sind die ersten Kraftübertragungsmittelelemente länglich ausgebildet und weisen jeweils an zwei Stirnflächen eine Bogenform auf.
Anders formuliert sind die Stirnflächen nicht als ebene Flächen ausgebildet, sondern weisen eine Bogenform auf, insbesondere ist die Bogenform ein Kreisbogen.
Durch diese Ausgestaltung der ersten Kraftübertragungsmittelelemente ist es daher möglich, dass sich Kraftübertragungsmittelelemente gegeneinander auch dann gut bewegen können, wenn sie sich berühren, da es eine Bogenform gibt, an welcher sich die Kraftübertragungsmittelelemente bewegen können.
Besonders bevorzugt ist die Bogenform konkav.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform sind weitere erste Kraftübertragungsmittelelemente vorgesehen, wobei in einer Höhenrichtung gesehen die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente zwischen den ersten Kraftübertragungsmittelelementen und den weiteren Kraftübertragungsmittelelementen angeordnet sind.
Besonders bevorzugt sind auch die Schwenkachsen, um welche die ersten Kraftübertragungsmittelelemente und die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente schwenkbar sind, in der Höhenrichtung verlaufend angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das als erstes Verbindungselement ausgebildete zweite Kraftübertragungsmittelelement eine Durchgangsöffnung auf.
Mittels dieser Durchgangsöffnung ist es möglich, dass die Aktuatoreinrichtung mit der Kraftübertragungsmittel verbunden werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Kraftübertragungsmittelelemente und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente identisch ausgebildet.
Hierdurch ist eine kostengünstige Herstellung möglich. Weiter ist es möglich, das Kraftübertragungselement bei Bedarf um mehrere erste Kraftübertragungsmittelelemente, zweite Kraftübertragungsmittelelemente und weitere erste Kraftübertragungsmittelelemente zu erweitern, um so die Länge des Kraftübertragungsmittels anpassen zu können. Ebenso ist es denkbar, die Höhe anzupassen, falls noch ebenso weitere zweite Kraftübertragungsmittelelemente und noch weitere erste Kraftübertragungsmittelelemente vorgesehen sind.
Gelöst wird die zugrunde liegende Aufgabe ebenso von einer Vorrichtung zur Unterstützung des Rückens, umfassend eine erste Befestigungseinrichtung zur Befestigung an unteren Extremitäten einer Person, eine Aktuatoreinrichtung und eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden der ersten Befestigungseinrichtung mit der Aktuatoreinrichtung, wobei die erste Befestigungseinrichtung einen ersten um eine Drehachse drehbaren Rotationskörper aufweist, sodass die erste Befestigungseinrichtung drehbar gegenüber der Verbindungseinrichtung sind, wobei die Vorrichtung eine Oberkörperbefestigungseinrichtung aufweist, wobei die Aktuatoreinrichtung einerseits mit einem ersten Ende drehbar oder starr mit der Verbindungseinrichtung und andererseits mit einem zweiten Ende drehbar oder starr mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden ist.
Es ist dabei daher auch denkbar, dass das erste Ende drehbar mit der Verbindungseinrichtung und das zweite Ende starr mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden ist; oder auch, dass das erste Ende starr mit der Verbindungseinrichtung und das zweite Ende drehbar mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden ist; oder auch, dass das erste Ende drehbar mit der Verbindungseinrichtung und das zweite Ende drehbar mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden ist; oder auch, dass das erste Ende starr mit der Verbindungseinrichtung und das zweite Ende starr mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden ist.
Durch die drehbare Anordnung ist es möglich, dass durch eine Bewegung, beispielsweise einem Bücken und Aufstehen, und seitlichen Bewegungen des Oberkörpers und Drehungen des Oberkörpers die Oberkörperbefestigungseinrichtung im Bereich der Aktuatoreinrichtung gut dieser Bewegung folgen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Ende ein erstes Lager auf, in welchem ein Stabelement verlagerbar angeordnet ist, wobei das Stabelement mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden ist.
Dadurch, dass das Stabelement mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden ist, kann der Oberkörperbefestigungseinrichtung im Bereich der Aktuatoreinrichtung gut nachgefolgt werden. Durch eine Bückbewegung wird die benötigte Länge im Rückenbereich vergrößert, das heißt, der Stab wird derart in dem ersten Lager bewegt, dass die Länge des Stabs zwischen dem ersten Lager und der Oberkörperbefestigungseinrichtung vergrößert wird.
Gemäß einer weitere bevorzugten Ausführungsform ist das erste Lager zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein Gleitlager und ein Wälzlager.
Ebenso ist es denkbar, dass ein zweites Lager vorgesehen ist, welches identisch zu dem ersten Lager ausgebildet ist. Hierdurch kann die Führung des Stabelements verbessert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das erste Ende der Aktuatoreinrichtung drehbar um eine zweite Drehachse mit der Verbindungseinrichtung und das zweite Ende der Aktuatoreinrichtung drehbar um eine vierte Drehachse mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden.
Ferner wäre es denkbar, dass das erste Ende der Aktuatoreinrichtung drehbar um eine erste Drehachse und eine zweite Drehachse mit der Verbindungseinrichtung und das zweite Ende der Aktuatoreinrichtung drehbar um eine dritte Drehachse und eine vierte Drehachse mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung verbunden sind.
Somit ist es möglich, dass ein gutes Nachfolgeverhalten abhängig von der Oberkörperbefestigungseinrichtung möglich ist.
Besonders bevorzugt sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse senkrecht zueinander und die dritte Drehachse und die vierte Drehachse senkrecht zueinander angeordnet.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Ziele, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:

1 Vorrichtung nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform;
2 Kraftübertragungsmittel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
3 Kraftübertragungsmittel gemäß 2 in einer Rückansicht;
4 Kraftübertragungsmittel gemäß 2 in einer Seitenansicht;
5 Kraftübertragungsmittel gemäß 2 in einer Draufsicht;
6 Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
7 Vorrichtung gemäß 6 in einer Seitenansicht;
8 Vorrichtung gemäß 6 in einer Draufsicht.
9 Vorrichtung gemäß 6 in einer Rückansicht;
10 Vorrichtung nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform;
11 Vorrichtung nach 10 in einer Rückansicht;
12 Kraftübertragungsmittel gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
13 Kraftübertragungsmittel gemäß 12 in einer Vorderansicht;
14 Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
15 Vorrichtung gemäß 14 in einer Seitenansicht;
16 Vorrichtung gemäß 14 in einer Vorderansicht.

Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es kann möglich sein, dass in Figuren manche Elemente ohne Bezugszeichen zur besseren Übersichtlichkeit sind.
In der 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Unterstützung des Rückens dargestellt, wobei die Vorrichtung 1 eine erste Befestigungseinrichtung 2 und eine zweite Befestigungseinrichtung 3 umfasst, welche ausgebildet und dafür vorgesehen sind, an unteren Extremitäten, vorzugsweise den Beinen und weiter bevorzugt mit Oberschenkel, einer Person verbunden zu werden.
Darüber hinaus ist eine Verbindungseinrichtung 5 zu erkennen, welche mit der ersten Befestigungseinrichtung 2 und der zweiten Befestigungseinrichtung 3 schwenkbar verbunden sind. Insbesondere weist die erste Befestigungseinrichtung 2 einen ersten Rotationskörper 6 auf, welcher um eine Drehachse 7 drehbar mit der Verbindungseinrichtung 5 verbunden ist. Ebenso weist die zweite Befestigungseinrichtung 3 einen zweiten Rotationskörper 8 auf, welcher um eine weitere Drehachse 9 drehbar mit der Verbindungseinrichtung 5 verbunden ist.
Weiter umfasst die erste Befestigungseinrichtung 2 eine erste Befestigungsverbindung 27 und eine erste Befestigungsplatte 29, wobei die erste Befestigungsverbindung 27 an dem ersten Rotationskörper 6 verbunden ist und in einer ersten Längsrichtung L1 der Extremität verlaufend angeordnet ist. Es ist dabei die erste Längsrichtung L1 so zu verstehen, dass diese Längsrichtung L1 parallel zu einer Erstreckungsrichtung der Extremität ausgebildet ist. Das heißt, dass bei einer Bewegung der Extremität sich die erste Längsrichtung L1 entsprechend der Bewegung der Extremität mit verändert. Die erste Befestigungsplatte 29 ist dabei fest mit der Extremität verbunden.
Weiter umfasst die zweite Befestigungseinrichtung 3 eine zweite Befestigungsverbindung 28 und eine zweite Befestigungsplatte 30, wobei die erste Befestigungsverbindung 28 an dem zweiten Rotationskörper 8 verbunden ist und in einer zweiten Längsrichtung L2 der Extremität verlaufend angeordnet ist. Es ist dabei die zweite Längsrichtung L2 so zu verstehen, dass diese Längsrichtung L2 parallel zu einer Erstreckungsrichtung der Extremität ausgebildet ist. Das heißt, dass bei einer Bewegung der Extremität sich die zweite Längsrichtung L2 entsprechend der Bewegung der Extremität mit verändert.
Die Längsrichtung L1, L2 können dabei einen Winkel zueinander einschließen, insbesondere bevorzugt aus dem Bereich von 0° bis maximal 150° bzw. maximal bis zu dem Winkel, welchen die Extremitäten zueinander einschließen können.
Die Befestigungsverbindungen 27, 29 sind dabei mit dem jeweiligen Rotationskörper 6, 8 verbunden, so dass eine Rotation des Rotationskörper 6, 8 eine Rotation der Befestigungsverbindungen 27, 29 und ebenso der Befestigungsplatten 28, 30 bedingt.
Die Verbindungseinrichtung 5 umfasst vorliegend ein Kraftübertragungsmittel 10 sowie ein Polster 10', welche an dem Kraftübertragungsmittel 10 angeordnet ist und zur Erhöhung des Tragekomforts dient. Die erste Befestigungseinrichtung 2, die zweite Befestigungseinrichtung 3 und die Aktuatoreinrichtung 4 sind jeweils mit dem Kraftübertragungsmittel 10 verbunden, insbesondere drehbar.
Es ist auch möglich, dass die Rotationskörper 6, 8 derart an der Verbindungseinrichtung 5 angeordnet sind, dass die Rotationskörper 6, 8 um die gleiche Drehachse drehbar angeordnet sind.
Weiter ist eine Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 erkennbar, welche mit einem Oberkörper der Person verbunden werden kann, wobei die Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 mittels eines Verbindungssystems 31 umfassend mindestens ein Verbindungsmittel 32 mit der Verbindungseinrichtung 5 verbunden ist. Die Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 ist hierbei als ein Gurtsystem ausgebildet. Insbesondere ist die Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 flexibel, wenn die jeweiligen Gurte 33 flexibel und/oder elastisch sind, und ebenso die Verbindungsmittel 32, welche einerseits mit den Gurten 33 und andererseits mit der Verbindungseinrichtung 5 verbunden sind.
Weiter ist zu erkennen, dass die Aktuatoreinrichtung 4 mittels einer ersten Verbindungsstelle 34 mit der Verbindungseinrichtung 5 und mittels einer zweiten Verbindungsstelle 35 mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 verbunden ist, insbesondere schwenkbar ist.
In den nachfolgenden Figuren sind insbesondere das Kraftübertragungsmittel 10 und die Aktuatoreinrichtung 4 mit ihren Ausgestaltungen näher beschrieben.
In der 2 ist das Kraftübertragungsmittel 10 in einer besonders bevorzugten Ausführungsform dargestellt.
Wie zu erkennen ist, umfasst das Kraftübertragungsmittel 10 erste Kraftübertragungsmittelelemente 11, zweite Kraftübertragungsmittelelemente 12 und weitere erste Kraftübertragungsmittelelemente 15.
Die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 sind jeweils mittels einer ersten Schwenkachse 36 und einer zweiten Schwenkachse 37 schwenkbar verbunden.
Die Verbindung zwischen den Kraftübertragungsmittelelementen 11, 12, 15 ist dabei derart, dass zwischen zwei zweiten Kraftübertragungsmittelelementen 12 ein Abstand 42 ausgebildet ist, so dass die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12 sich nicht gegenseitig berühren können. Die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 sind vorzugsweise derart zueinander angeordnet, dass sie sich in jeder Stellung zueinander berühren. Damit ein Verkanten der Kraftübertragungsmittelelemente 11, 15 verhindert werden kann, sind die ersten 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 wie folgt ausgebildet.
Die ersten und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, 15 sind vorzugsweise identisch zueinander ausgebildet, so dass die Erläuterung auf die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 beschränkt werden kann.
Das erste Kraftübertragungsmittelelement 11 ist im Wesentlichen quaderförmig und länglich ausgebildet, wobei die Stirnflächen 40, 41 des ersten Kraftübertragungsmittelelements 11 nicht als ebene Flächen ausgebildet sind, sondern eine Bogenform aufweisen, welche bevorzugt ein Teil eines Kreisbogens ist. Die Kreisbogenform erstreckt sich besonders bevorzugt über die gesamte Höhenerstreckung des ersten Kraftübertragungsmittelelements 11, wobei es auch denkbar ist, dass mehrere Abschnitte mit einer derartigen Ausgestaltung vorgesehen sein können. Durch eine derartige Ausgestaltung ist es daher möglich, dass jeweils zwei erste Kraftübertragungsmittelelemente 11 miteinander in Kontakt stehen können, das heißt sich berühren können, da sich die Stirnflächen 40, 41 gegeneinander abrollen können. Dadurch, dass sich die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 berühren, kann die Steifigkeit des Kraftübertragungsmittels 10 weiter erhöht werden.
Die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 sind dabei vorzugsweise mittels einer Welle 43 verbunden, wobei die Welle 43 beispielsweise ein Stück einer Schraube, eines Splints oder dergleichen ist, so dass die Kraftübertragungsmittelelemente 11, 12, 15 gegeneinander gegen ein Auseinanderfallen gesichert sind. Auch ist das Kraftübertragungsmittel 10 daher leicht erweiterbar um weitere Kraftübertragungsmittelelemente 11, 12, 15, so dass das Kraftübertragungsmittel 10 modular auf die jeweilige Person eingestellt werden kann.
Darüber hinaus ist ein erstes Verbindungselement 13 vorgesehen, welche ein modifiziertes zweites Kraftübertragungsmittelelement 12 sein kann. Bevorzugt ist das erste Verbindungselement 13 jedoch nicht mit einem zweiten Kraftübertragungsmittelelement 12 zu identifizieren, da die Abmessungen größer ausgestaltet sein können.
Das erste Verbindungselement 13 dient dabei als die erste Verbindungsstelle 34, wodurch es möglich ist, das Kraftübertragungsmittel 10 mit der Aktuatoreinrichtung 4 zu verbinden. Das erste Verbindungselement 13 ist ebenso mittels einer ersten Schwenkachse 36 und einer zweiten Schwenkachse 37 schwenkbar verbunden.
Weiter ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 derart mit dem ersten Verbindungselement 13 schwenkbar verbunden ist, so dass zwischen den ersten Kraftübertragungsmittelelementen 11 ein erster Zwischenraum 38 und zwischen den weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelementen 15 ein zweiter Zwischenraum 39 ausgebildet ist. Das heißt, dass die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 jeweils voneinander beabstandet angeordnet sind.
Besonders bevorzugt sind die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12, die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 und das erste Verbindungselement 13 jeweils aus Aluminium hergestellt. Es sind dabei natürlich auch andere Materialien denkbar, welche einerseits leicht sind und eine hinreichende Stabilität bereitstellen können.
In der 3 ist das Kraftübertragungsmittel 10 gemäß der 2 in einer Rückansicht dargestellt. In der 3 ist besonders gut zu erkennen, dass sich die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 als auch die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 jeweils untereinander berühren, insbesondere berühren sich jeweils zwei erste Kraftübertragungsmittelelemente 11 und zwei weitere erste Kraftübertragungsmittelelemente 15.
In der 4 ist das Kraftübertragungsmittel 10 gemäß 2 in einer Seitenansicht dargestellt.
In der 5 ist das Kraftübertragungsmittel 10 gemäß 2 in einer Draufsicht dargestellt. Auch hier ist nochmals gut zu erkennen, dass die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 sich berühren.
In der 6 ist die Aktuatoreinrichtung 4 dargestellt mit den jeweiligen daran angeordneten weiteren Elementen zum Verbinden mit dem Kraftübertragungsmittel 10 und der Oberkörperbefestigungseinrichtung 17.
Dazu weist die Aktuatoreinrichtung 4 ein erstes Ende 18 auf, welches mit dem Kraftübertragungsmittel 10 verbindbar ist. An dem ersten Ende 18 ist ein erstes Verbindungsteil 44 angeordnet, welches ausgebildet und vorgesehen ist, um eine erste Drehachse 23 und eine zweite Drehachse 24 drehbar zu sein.
Das erste Verbindungsteil 44 ist dabei zweiteilig ausgebildet, umfassend ein erstes Verbindungsteilelement 48 und ein zweites Verbindungsteilelement 49, wobei das erste Verbindungsteilelement 48 starr mit dem zweiten Ende 18, insbesondere mittels einer an dem zweiten Ende angeordneten Halteelement 46, verbunden ist, wobei das zweite Verbindungsteilelement 49 drehbar um die erste Drehachse 23 mit dem ersten Verbindungsteilelement 48 verbunden ist.
Das zweite Verbindungselementteil 48 weist ein Verbindungselementteilstück 47 auf, welches derart ausgebildet und vorgesehen ist, in die Durchgangsöffnung 16 des ersten Verbindungselements des Kraftübertragungselements 10 eingebracht zu werden und drehbar zu verbinden.
Eine Verbindung kann beispielsweise durch einen Splint, einer Schraubenmutter oder dergleichen hergestellt werden, wobei die Verbindung lösbar sein soll.
An dem zweiten Ende 19 der Aktuatoreinrichtung 4 sind ein erstes Lager 20 und ein zweites Lager 21 vorgesehen, welche besonders bevorzugt als Gleitlager ausgebildet sind. In den Lagern 20, 21 ist ein Stabelement 22 verlagerbar angeordnet, insbesondere gleitend, entlang seiner Längserstreckung, angezeigt durch den Doppelpfeil.
An dem Stabelement 22 ist an dem distalen Ende des Stabelements 22 ein zweites Verbindungsteil 45 angeordnet, welches mit dem Stabelement 22 drehbar um eine dritte Drehachse 25 verbunden ist. Weiter ist das zweite Verbindungsteil 45 derart ausgebildet und dafür vorgesehen, mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 verbunden zu werden, insbesondere derart, dass das zweite Verbindungsteil 45 mittels einer vierten Drehachse 26 drehbar mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 verbunden ist.
In der 7 ist der Gegenstand der 6 in einer Seitenansicht dargestellt.
In der 8 ist der Gegenstand der 6 in einer Draufsicht dargestellt.
In der 9 ist der Gegenstand der 6 in einer Rückansicht dargestellt.
In der 10 ist dabei die Vorrichtung (1) in einer bevorzugten Ausführungsform in einer ersten perspektivischen Ansicht und in der 11 in einer zweiten perspektivischen Ansicht gezeigt. Im Folgenden werden die jeweiligen Unterschiede in Verbindung mit den weiteren Figuren dargestellt.
In der 12 ist das Kraftübertragungsmittel 10 in einer besonders bevorzugten Ausführungsform dargestellt.
Wie zu erkennen ist, umfasst das Kraftübertragungsmittel 10 erste Kraftübertragungsmittelelemente 11, zweite Kraftübertragungsmittelelemente 12 und weitere erste Kraftübertragungsmittelelemente 15.
Die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 sind jeweils mittels einer ersten Schwenkachse 36 und einer zweiten Schwenkachse 37 schwenkbar verbunden.
Die Verbindung zwischen den Kraftübertragungsmittelelementen 11, 12, 15 ist dabei derart, dass zwischen zwei zweiten Kraftübertragungsmittelelementen 12 ein Abstand 42 ausgebildet ist, so dass die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12 sich nicht gegenseitig berühren können. Die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 sind vorzugsweise derart zueinander angeordnet, dass sie sich in jeder Stellung zueinander berühren. Damit ein Verkanten der Kraftübertragungsmittelelemente 11, 15 verhindert werden kann, sind die ersten 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 wie folgt ausgebildet.
Die ersten und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, 15 sind vorzugsweise identisch zueinander ausgebildet, so dass die Erläuterung auf die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 beschränkt werden kann.
Das erste Kraftübertragungsmittelelement 11 ist im Wesentlichen quaderförmig und länglich ausgebildet, wobei die Stirnflächen 40, 41 des ersten Kraftübertragungsmittelelements 11 nicht als ebene Flächen ausgebildet sind, sondern eine Bogenform aufweisen, welche bevorzugt ein Teil eines Kreisbogens ist. Die Kreisbogenform erstreckt sich besonders bevorzugt über die gesamte Höhenerstreckung des ersten Kraftübertragungsmittelelements 11, wobei es auch denkbar ist, dass mehrere Abschnitte mit einer derartigen Ausgestaltung vorgesehen sein können. Durch eine derartige Ausgestaltung ist es daher möglich, dass jeweils zwei erste Kraftübertragungsmittelelemente 11 miteinander in Kontakt stehen können, das heißt, sich berühren können, da sich die Stirnflächen 40, 41 gegeneinander abrollen können. Dadurch, dass sich die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 berühren, kann die Steifigkeit des Kraftübertragungsmittels 10 weiter erhöht werden.
Die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 sind dabei vorzugsweise mittels einer Welle 43 verbunden, wobei die Welle 43 beispielsweise ein Stück einer Schraube, eines Splints oder dergleichen ist, so dass die Kraftübertragungsmittelelemente 11, 12, 15 gegeneinander gegen ein Auseinanderfallen gesichert sind. Auch ist das Kraftübertragungsmittel 10 daher leicht erweiterbar um weitere Kraftübertragungsmittelelemente 11, 12, 15, so dass das Kraftübertragungsmittel 10 modular auf die jeweilige Person eingestellt werden kann.
Darüber hinaus ist ein erstes Verbindungselement 13 vorgesehen, welches bevorzugt ein modifiziertes zweites Kraftübertragungsmittelelement 12 sein kann. Bevorzugt ist das erste Verbindungselement 13 jedoch nicht mit einem zweiten Kraftübertragungsmittelelement 12 zu identifizieren, da die Abmessungen größer ausgestaltet sein können.
Das erste Verbindungselement 13 dient dabei als die erste Verbindungsstelle 34, wodurch es möglich ist, das Kraftübertragungsmittel 10 mit der Aktuatoreinrichtung 4 zu verbinden. Das erste Verbindungselement 13 ist ebenso mittels einer ersten Schwenkachse 36 und einer zweiten Schwenkachse 37 schwenkbar verbunden.
Weiter ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 derart mit dem ersten Verbindungselement 13 schwenkbar verbunden ist, so dass zwischen den ersten Kraftübertragungsmittelelementen 11 ein erster Zwischenraum 38 und zwischen den weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelementen 15 ein zweiter Zwischenraum 39 ausgebildet ist. Das heißt, dass die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11 und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 jeweils voneinander beabstandet angeordnet sind.
Besonders bevorzugt sind die ersten Kraftübertragungsmittelelemente 11, die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente 12, die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente 15 und das erste Verbindungselement 13 jeweils aus Aluminium hergestellt. Es sind dabei natürlich auch andere Materialien denkbar, welche einerseits leicht sind und eine hinreichende Stabilität bereitstellen können.
Das erste Verbindungselement 13 weist bevorzugt mehrere weitere Durchgangsöffnungen 16 auf, welche als weitere Verbindungsstellen 34 ausgebildet sind. Die Durchgangsöffnungen 16 sind dabei in einer vorbestimmten Weise angeordnet, welche insbesondere komplementär zu weiteren Durchgangsöffnungen 52 einer ersten Verbindungsplatte 50 sind. Die erste Verbindungsplatte 50 wird in den weiteren Bildern genauer dargestellt.
In der 13 ist die Verbindungseinrichtung (5) der 12 in einer Vorderansicht dargestellt.
Die 14 stellt die Aktuatoreinrichtung 4 dar mit dem ersten Ende 18 und dem zweiten Ende 19, wobei an dem ersten Ende 18 eine erste Verbindungsplatte 50 und am zweiten Ende 19 eine zweite Verbindungsplatte 51 vorgesehen sind.
Die erste Verbindungsplatte 50 und die zweite Verbindungsplatte 51 sind dabei mit der Aktuatoreinrichtung 4 starr verbunden. Die erste Verbindungsplatte 50 ist dabei vorgesehen und ausgestaltet, mit dem ersten Verbindungselement 13 der 12 verbunden zu werden. Das heißt, dass die weiteren Durchgangsöffnungen 52 der ersten Verbindungsplatte 50 identisch zu den Durchgangsöffnungen 16 der ersten Verbindungselements 13 hinsichtlich der ersten Verbindungsplatte angeordnet sind, so dass durch jede Durchgangsöffnung 16 und der zugehörigen weiteren Durchgangsöffnung 52 ein Verbindungselement eingebracht werden kann, beispielsweise eine Schraube, ein Niete oder dergleichen. Bevorzugt ist die Verbindung eine lösbare Verbindung.
Besonders bevorzugt sind die erste Verbindungsplatte 50 und die zweite Verbindungsplatte 51 mit dem jeweiligen Ende 18, 19 verschraubt.
Die zweite Verbindungsplatte 51 ist dabei mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 starr verbunden, bevorzugt ebenso mittels einer Verbindung ausgebildet durch Schrauben, Nieten oder dergleichen. Bevorzugt ist die Verbindung eine lösbare Verbindung.
Sowohl die Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 als auch die zweite Verbindungsplatte 51 sind dazu vorgesehen und ausgebildet, miteinander verbindbar zu sein.
Besonders bevorzugt weist die erste Verbindungsplatte 50 ein erstes Verbindungsplattenteil 53 und ein zweites Verbindungsplattenteil 54 auf, welche jeweils flächig ausgebildet sind. Das erste Verbindungsplattenteil 53 ist mit dem Kraftübertragungsmittel 10 und das zweite Verbindungsplattenteil 54 mit dem ersten Ende 18 der Aktuatoreinrichtung 4 verbunden. Besonders bevorzugt weist die zweite Verbindungsplatte 51 ein erstes Verbindungsplattenteil 55 und ein zweites Verbindungsplattenteil 56 auf, welche jeweils flächig ausgebildet sind. Das erste Verbindungsplattenteil 55 ist mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 und das zweite Verbindungsplattenteil 56 mit dem zweiten Ende 19 der Aktuatoreinrichtung 4 verbunden.
Bevorzugt sind die ersten Verbindungsplattenteile 53, 55 und die zweiten Verbindungsplattenteile 54, 56 senkrecht oder in einem Winkel zueinander angeordnet.
Die 15 stellt den Gegenstand der 14 in einer Seitenansicht und die 16 den Gegenstand der 14 in einer Vorderansicht dar.
Weiter ist es auch denkbar, dass die zweite Verbindungsplatte 51 mit dem Stabelement 22 starr verbunden ist, so dass mittels der zweiten Verbindungsplatte 51 das Stabelement 22 mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung 17 starr verbunden ist, jedoch gegenüber dem Aktuator bzw. der Aktuatoreinrichtung 4 verschiebbar gelagert ist.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: erste Befestigungseinrichtung
3: zweite Befestigungseinrichtung
4: Aktuatoreinrichtung
5: Verbindungseinrichtung
6: erster Rotationskörper
7: Drehachse
8: zweiter Rotationskörper
9: weitere Drehachse
10: Kraftübertragungsmittel
11: erstes Kraftübertragungsmittelelement
12: zweites Kraftübertragungsmittelelement
13: erstes Verbindungselement
14: zweites Verbindungselement
15: weiteres erstes Verbindungselement
16: Durchgangsöffnung
17: Oberkörperbefestigungseinrichtung
18: erstes Ende der Aktuatoreinrichtung
19: zweites Ende der Aktuatoreinrichtung
20: erstes Lager
21: zweites Lager
22: Stabelement
23: erste Drehachse
24: zweite Drehachse
25: dritte Drehachse
26: vierte Drehachse
27: erste Befestigungsverbindung
28: zweite Befestigungsverbindung
29: erste Befestigungsplatte
30: zweite Befestigungsplatte
31: Verbindungssystem
32: Verbindungsmittel
33: Gurt
34: erste Verbindungsstelle
35: zweite Verbindungsstelle
36: erste Schwenkachse
37: zweite Schwenkachse
38: erster Zwischenraum
39: zweiter Zwischenraum
40: erste Stirnfläche
41: zweite Stirnfläche
42: Abstand
43: Welle
44: erstes Verbindungsteil
45: zweites Verbindungsteil
46: Halteelement
47: Verbindungselementteilstück
48: erstes Verbindungselementteil
49: zweites Verbindungselementteil
50: erste Verbindungsplatte
51: zweite Verbindungsplatte
52: weitere Durchgangsöffnung
53: erstes Verbindungsplattenteil der ersten Verbindungsplatte
54: zweites Verbindungsplattenteil der ersten Verbindungsplatte
55: erstes Verbindungsplattenteil der zweiten Verbindungsplatte
56: zweites Verbindungsplattenteil der zweiten Verbindungsplatte

Claims

Vorrichtung (1) zur Unterstützung des Rückens, umfassend eine erste Befestigungseinrichtung (2)zur Befestigung an unteren Extremitäten einer Person, eine Aktuatoreinrichtung (4) und eine Verbindungseinrichtung (5) zum Verbinden der ersten Befestigungseinrichtung (2) mit der Aktuatoreinrichtung (4), wobei die erste Befestigungseinrichtung (2) einen ersten um eine Drehachse (7) drehbaren Rotationskörper (6) aufweist, sodass die erste Befestigungseinrichtung (2) drehbar gegenüber der Verbindungseinrichtung (5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (5) ein Kraftübertragungsmittel (10) zum Übertragen einer Kraft zwischen der Aktuatoreinrichtung (4) und der ersten Befestigungseinrichtung (2) umfasst, wobei der erste Rotationskörper (2) und die Aktuatoreinrichtung (4) mit dem Kraftübertragungsmittel (10) verbunden sind, wobei das Kraftübertragungsmittel (10) mehrere erste Kraftübertragungsmittelelemente (11) und mehrere zweite Kraftübertragungsmittelelemente (12) aufweist, wobei zwei zweite Kraftübertragungsmittelelemente (12) mittels mindestens einem ersten Kraftübertragungsmittelelement (11) schwenkbar verbunden sind und wobei ein erstes Verbindungselement (13) vorgesehen ist, mittels welchem eine Verbindung mit der Aktuatoreinrichtung (4) hergestellt ist, wobei ein zweites Verbindungselement (14) vorgesehen ist, mittels welchem eine Verbindung zu dem ersten Rotationskörper (6) hergestellt ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kraftübertragungsmittelelemente (11) und die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente (12) quaderförmig ausgebildet sind, wobei die ersten Kraftübertragungsmittelelemente (11) länglich ausgebildet sind und jeweils an zwei Stirnflächen (40, 41) eine Bogenform aufweisen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weitere erste Kraftübertragungsmittelelemente (15) vorgesehen sind, wobei in einer Höhenrichtung gesehen die zweiten Kraftübertragungsmittelelemente (12) zwischen den ersten Kraftübertragungsmittelelementen (11) und den weiteren Kraftübertragungsmittelelementen (15) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erstes Verbindungselement (13) eine Durchgangsöffnung (16) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kraftübertragungsmittelelemente und die weiteren ersten Kraftübertragungsmittelelemente identisch ausgebildet sind.
Vorrichtung (1) zur Unterstützung des Rückens, umfassend eine erste Befestigungseinrichtung (2) zur Befestigung an unteren Extremitäten einer Person, eine Aktuatoreinrichtung (4) und eine Verbindungseinrichtung (5) zum Verbinden der ersten Befestigungseinrichtung (2) mit der Aktuatoreinrichtung (4), wobei die erste Befestigungseinrichtung (2) einen ersten um eine Drehachse (7) drehbaren Rotationskörper (6) aufweist, sodass die erste Befestigungseinrichtung (2) drehbar gegenüber der Verbindungseinrichtung (5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Oberkörperbefestigungseinrichtung (17) aufweist, wobei die Aktuatoreinrichtung (4) einerseits mit einem ersten Ende (18) drehbar oder starr mit der Verbindungseinrichtung (5) und andererseits mit einem zweiten Ende (19) drehbar oder starr mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung (17) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (18) ein erstes Lager (20) aufweist, in welchem ein Stabelement (22) verlagerbar angeordnet ist, wobei das Stabelement (22) mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung (17) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (20) zumindest eines ist ausgewählt aus der Gruppe umfassend ein Gleitlager und ein Wälzlager.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (18) der Aktuatoreinrichtung (4) drehbar um eine erste Drehachse (23) und eine zweite Drehachse (24) mit der Verbindungseinrichtung (5) und das zweite Ende (19) der Aktuatoreinrichtung (4) drehbar um eine dritte Drehachse (25) und eine vierte Drehachse (26) mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung (17) verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Drehachse (23) und die zweite Drehachse (24) senkrecht zueinander und die dritte Drehachse (25) und die vierte Drehachse (26) senkrecht zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass starr mit dem ersten Ende (18) eine erste Verbindungsplatte (50) und starr mit dem zweiten Ende (19) eine zweite Verbindungsplatte (51) verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindungsplatte (50) starr mit der Verbindungseinrichtung (5), insbesondere dem Kraftübertragungsmittel (10), und die zweite Verbindungsplatte (51) starr mit der Oberkörperbefestigungseinrichtung (17) verbunden ist.