JP2011098014A - Ankle foot orthosis - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ankle foot orthosis in which a damper does not need to oscillate. <P>SOLUTION: The ankle foot orthosis 10 includes a lower thigh member 12 worn around the lower thigh of a user, a foot member 14 worn around the foot of the user, the damper 40, and a coupling mechanism 20. The foot member 14 is oscillatably coupled with the lower thigh member 12. The damper 40 provides viscosity elastic by a movable end moving. The damper 40 is fixed to the lower thigh member 12, and the movable end moves along the lower thigh in the longitudinal direction when the lower thigh member 12 is worn by the user. The coupling mechanism 20 couples the foot member 14 to the movable end of the damper 40. The coupling mechanism 20 moves the movable end of the damper 40 interlocking with the oscillation of the foot member 14. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、短下肢装具(AFO:Ankle Foot Orthosis)に関する。   The present invention relates to an ankle foot orthosis (AFO).

足を自在に動かすことができないユーザのための補助デバイスとして、短下肢装具が知られている。短下肢装具は、ユーザの下腿に固定される下腿部材と足に固定される足部材を備えている。本明細書で用いる「下腿」とは、膝と足首の間の部分を意味する。また、「足」とは、足首関節よりも先の部分を意味する。短下肢装具の中には、足部材が、下腿部材に揺動可能に連結されており、下腿部材と足部材の間にダンパ及び/又はバネが連結されているものがある。ダンパやバネは、歩行の際に足首に加わる負荷を和らげる。短下肢装具の一例が特許文献1に開示されている。   A short leg brace is known as an auxiliary device for users who cannot move their legs freely. The short leg brace includes a leg member fixed to the user's lower leg and a foot member fixed to the foot. As used herein, “lower leg” means a portion between a knee and an ankle. “Foot” means a portion ahead of the ankle joint. In some short leg braces, a foot member is swingably connected to the lower leg member, and a damper and / or a spring is connected between the lower leg member and the foot member. Dampers and springs relieve the load on the ankle during walking. An example of a short leg brace is disclosed in Patent Document 1.

特許第4156909号公報Japanese Patent No. 4156909

ダンパの一端が下腿部材に揺動可能に連結されており、ダンパの他端が足部材に揺動可能に連結されている場合、ダンパは足部材の揺動に連動して揺動することになる。短下肢装具はコンパクトであることが望ましいが、従来の短下肢装具は、ダンパが揺動するためのスペースを確保する必要があった。本明細書が開示する技術は、ダンパが揺動する必要のない短下肢装具を提供する。本明細書が開示する技術によれば、ダンパの揺動を許容するスペースを確保する必要がなく、コンパクトな短下肢装具を実現することができる。   When one end of the damper is swingably connected to the lower leg member and the other end of the damper is swingably connected to the foot member, the damper swings in conjunction with the swing of the foot member. Become. Although it is desirable that the short leg brace is compact, the conventional short leg brace has to secure a space for the damper to swing. The technology disclosed in this specification provides a short leg brace that does not require the damper to swing. According to the technique disclosed in this specification, it is not necessary to secure a space that allows the damper to swing, and a compact short leg brace can be realized.

本明細書が開示する一つの技術は、ダンパが揺動しない短下肢装具を提供する。その短下肢装具は、ユーザの下腿に装着される下腿部材と、ユーザの足に装着される足部材と、下腿部材に固定されているダンパと、連結機構を備える。足部材は、下腿部材に揺動可能に連結されている。ダンパは、動くことによって粘性抵抗を付与する可動端を有する。可動端は、下腿部材がユーザに装着されたときに、下腿の長手方向に沿って動くことができる。連結機構は、足部材をダンパの可動端に連結している。連結機構は、足部材の揺動に連動してダンパの可動端を動かす。そのような連結機構を備えることによって、この新規な短下肢装具は、ダンパを下腿部材に固定することを実現している。   One technique disclosed in the present specification provides a short leg brace in which a damper does not swing. The short leg brace includes a leg member attached to the user's leg, a foot member attached to the user's foot, a damper fixed to the leg member, and a coupling mechanism. The foot member is pivotally connected to the crus member. The damper has a movable end that provides viscous resistance by moving. The movable end can move along the longitudinal direction of the lower leg when the lower leg member is attached to the user. The connection mechanism connects the foot member to the movable end of the damper. The coupling mechanism moves the movable end of the damper in conjunction with the swing of the foot member. By providing such a coupling mechanism, this novel short leg brace implements fixing the damper to the leg member.

連結機構の具体的構造の好適な一例は、ガイドブロックとリンクを備えている。ガイドブロックは、ダンパの可動端に取り付けられている。ガイドブロックは、短下肢装具がユーザに装着されたときにユーザの前後方向に伸びるガイド溝又はガイドレールを有する。リンクの下端が足部材に固定されており、上端がガイド溝又はガイドレールにスライド可能に係合している。   A preferred example of the specific structure of the coupling mechanism includes a guide block and a link. The guide block is attached to the movable end of the damper. The guide block has a guide groove or a guide rail that extends in the front-rear direction of the user when the short leg brace is worn by the user. The lower end of the link is fixed to the foot member, and the upper end is slidably engaged with the guide groove or the guide rail.

そのような構造の連結機構においては、足部材とともにリンクが揺動する。リンクが揺動すると、リンクの上端が円弧に沿って移動する。リンクの揺動に伴って、ガイド溝又はガイドレールに係合しているリンクが、ガイドブロックを下腿の長手方向に沿って直線的に動かす。即ち、上記の連結機構によって、下腿部材に固定されているダンパが機能する。   In the connection mechanism having such a structure, the link swings together with the foot member. When the link swings, the upper end of the link moves along the arc. As the link swings, the link engaged with the guide groove or the guide rail moves the guide block linearly along the longitudinal direction of the lower leg. That is, the damper fixed to the lower leg member functions by the above-described coupling mechanism.

本明細書が開示する他の一つの技術は、ユーザの歩行動作をさらに効果的に補助することのできる短下肢装具を提供する。その短下肢装具は、着地したときの足の底屈を補助するとともに、自重を支えるための足の動作を補助する。そのような短下肢装具は、上記したダンパに加えてバネユニットを備える。バネユニットは、下腿部材とガイドブロックを連結する。バネユニットは、下腿部材とガイドブロックの間で、ダンパと並列に連結されている。   Another technique disclosed in the present specification provides a short leg brace that can more effectively assist a user's walking motion. The short leg orthosis assists the plantar flexion of the foot when landing, and assists the motion of the foot to support its own weight. Such a short leg brace includes a spring unit in addition to the above-described damper. The spring unit connects the lower leg member and the guide block. The spring unit is connected in parallel with the damper between the lower leg member and the guide block.

ダンパは、足部材の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロックが一方向に移動する際に粘性抵抗を付与する。粘性抵抗は、連結機構を介して足部材に付与される。他方、ダンパは、足部材の背屈方向への揺動に連動してガイドブロックが逆方向に移動する際には粘性抵抗を付与しない。このダンパは、可動端が一方向に動くときに粘性抵抗を与え、逆方向に動くときには粘性抵抗を付与しない、いわゆるワンウエイダンパである。さらに、このダンパは、可動端が中立位置から背屈側に位置する場合にはいずれの方向の揺動に対しての粘性抵抗を与えない。そのようなワンウエイダンパは、典型的には、可動端が中立位置から一方向に動くときにダンパの粘性材料を動かし、逆方向に動くときには粘性材料と離間する構造で実現される。なお、「中立位置」とは、ユーザに応じて個別に調整されるものであるが、例えば、足部材が下腿部材と略直交するときの足部材の位置に相当する。ダンパの具体的な構造の一例は後に説明する。   The damper imparts viscous resistance when the guide block moves in one direction in conjunction with the swing from the neutral position of the foot member to the bottom flexion direction. Viscous resistance is imparted to the foot member via the coupling mechanism. On the other hand, the damper does not give viscous resistance when the guide block moves in the reverse direction in conjunction with the swing of the foot member in the dorsiflexion direction. This damper is a so-called one-way damper that gives a viscous resistance when the movable end moves in one direction and does not give a viscous resistance when the movable end moves in the opposite direction. Furthermore, this damper does not give viscous resistance to swinging in any direction when the movable end is located on the dorsiflexion side from the neutral position. Such a one-way damper is typically realized by a structure that moves the viscous material of the damper when the movable end moves in one direction from the neutral position and separates from the viscous material when moved in the opposite direction. The “neutral position” is individually adjusted according to the user, and corresponds to the position of the foot member when the foot member is substantially orthogonal to the lower leg member, for example. An example of a specific structure of the damper will be described later.

歩行動作において、踵が接地した後に足が中立位置から底屈し、足の裏全体が接地する。上記のワンウエイダンパは、踵が接地した後の足の底屈動作を補助する。   In walking movement, after the heel touches the ground, the foot bends from the neutral position, and the entire sole of the foot contacts the ground. The above one-way damper assists the plantar flexion movement after the heel touches the ground.

バネユニットは、足部材の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロックが一方向に移動する際にはバネ力を付与しない。他方、バネユニットは、足部材の中立位置から背屈方向へ揺動に連動してガイドブロックが逆方向に移動する際にバネ力を付与する。中立位置から背屈側では、バネユニットはいずれの方向の揺動に対してもバネ力を与える。バネ力は連結機構を介して足部材に付与される。そのようなバネユニットは、典型的には、バネユニットの端部が一方向に動くときにはバネ本体から離間し、逆方向に動くときにはバネ本体を動かす構造で実現される。   The spring unit does not apply a spring force when the guide block moves in one direction in conjunction with the swinging from the neutral position of the foot member in the bottom bending direction. On the other hand, the spring unit applies a spring force when the guide block moves in the reverse direction in conjunction with the swing from the neutral position of the foot member to the dorsiflexion direction. On the dorsiflexion side from the neutral position, the spring unit applies a spring force to swinging in any direction. The spring force is applied to the foot member via the coupling mechanism. Such a spring unit is typically realized by a structure that moves away from the spring body when the end of the spring unit moves in one direction and moves the spring body when moved in the opposite direction.

一方の足が接地した後、他方の脚が前方へ揺動して体幹が前方へ移動するのに伴って、その足は中立位置を超えて背屈する。その足は、離地するときに中立位置へ向かって底屈する。上記のバネユニットは、離地するまでの一連の足の動作を補助する。   After one leg touches the ground, the other leg swings forward and the trunk moves forward, so that the leg buckles beyond the neutral position. The foot flexes toward the neutral position when it leaves. The spring unit described above assists a series of foot movements until the ground is released.

連結機構は、リンク上端のスライド範囲が、足部材の回転軸線よりも後方であるとよい。ここで、「回転軸線よりも後方」とは、ユーザが短下肢装具を取り付けたときに、ユーザの前後方向に沿って「回転軸線よりも後方」であることを意味する。なお、短下肢装具では通常、下腿部材の向こうずね側を「前」と称している。上記連結機構のガイドブロックとリンクをそのようにレイアウトすることによって、ダンパとバネユニットをさらに効果的に作動させることができる。即ち、上記のレイアウトは、足部材が中立位置から底屈方向に角度Ap揺動したときのガイドブロックのストロークSpと、足部材が中立位置から背屈方向に角度Ad揺動したときのガイドブロックのストロークSdが、Sp/Ap<Sd/Adの関係を満たす。そのような関係を満たす短下肢装具は、バネユニットを比較的長いストロークで動作させることができるとともに、逆に、ダンパを比較的短いストロークで動作させることができる。同じバネ定数であれば、ストロークの長いバネはストロークの短いバネよりも直径を小さくできる。また、同じ粘性抵抗であればストロークの短いダンパはストロークの長いダンパよりも安価である。そのような関係は、ガイドブロックとリンクの幾何学的な幾つかの配置で実現することができる。上記のレイアウトが上記した揺動範囲とストロークの関係を満たす理由は実施形態で説明する。   In the connection mechanism, the slide range at the upper end of the link is preferably behind the rotation axis of the foot member. Here, “behind the rotation axis” means “behind the rotation axis” along the user's front-rear direction when the user attaches the short leg brace. In the short leg brace, the shin side of the leg member is usually referred to as “front”. By laying out the guide block and the link of the coupling mechanism in that way, the damper and the spring unit can be operated more effectively. That is, in the above layout, the stroke Sp of the guide block when the foot member swings the angle Ap from the neutral position in the bottom bending direction and the guide block when the foot member swings the angle Ad from the neutral position to the dorsiflexion direction. The stroke Sd satisfies the relationship Sp / Ap <Sd / Ad. The short leg brace that satisfies such a relationship can operate the spring unit with a relatively long stroke, and conversely, can operate the damper with a relatively short stroke. If the spring constant is the same, a spring having a long stroke can have a smaller diameter than a spring having a short stroke. Also, a damper with a short stroke is less expensive than a damper with a long stroke if the viscous resistance is the same. Such a relationship can be realized with several geometric arrangements of guide blocks and links. The reason why the layout satisfies the relationship between the swing range and the stroke will be described in the embodiment.

以上述べた通り、本明細書が開示する新規な技術は、従来よりも優れた短下肢装具を提供する。   As described above, the novel technique disclosed in this specification provides a short leg brace that is superior to the conventional art.

実施例の短下肢装具の模式図である。It is a schematic diagram of the short leg brace of an Example. リンクの揺動角とバネ/ダンパのストロークとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the rocking | fluctuation angle of a link, and the stroke of a spring / damper. 他の実施形態の短下肢装具の模式図である。It is a schematic diagram of the short leg brace of other embodiment.

図面を参照して実施例の短下肢装具を説明する。図1は、第1実施例の短下肢装具10の模式図を示している。以下、簡単のため、「短下肢装具10」を「AFO10」と略称する。AFO10は、主な部品として、下腿部材12、足部材14、ジョイント16、ワンウエイダンパ40、ワンウエイバネユニット50、連結機構20、及び、リニアガイド30を備えている。図1に示されているように、ワンウエイダンパ40、ワンウエイバネユニット50、及び連結機構20は、ユーザがAFO10を装着したときに下腿Rの側方に位置するように、下腿部材12に取り付けられている。   A short leg brace according to an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1: has shown the schematic diagram of the short leg apparatus 10 of 1st Example. Hereinafter, for the sake of simplicity, the “short leg brace 10” is abbreviated as “AFO10”. The AFO 10 includes a crus member 12, a foot member 14, a joint 16, a one-way damper 40, a one-way spring unit 50, a coupling mechanism 20, and a linear guide 30 as main components. As shown in FIG. 1, the one-way damper 40, the one-way spring unit 50, and the connecting mechanism 20 are attached to the crus member 12 so as to be positioned on the side of the crus R when the user wears the AFO 10. ing.

足部材14は、ジョイント16によって下腿部材12に揺動可能に連結されている。下腿部材12は、ユーザの下腿Rに取り付けられる。足部材14はユーザの足Fに取り付けられる。ユーザがAFO10を装着すると、ジョイント16はユーザの足首関節と略同軸に位置する。ユーザが足を底屈方向或いは背屈方向に揺動すると、足部材14も揺動する。図1の符号「C]は、ジョイント16の回転軸線を示している。図1に示す足首関節の角度、即ち、足Fと下腿Rが略直角をなすときが足部材14の中立位置に相当する。なお、「中立位置」は、ユーザに応じて個別に調整される。   The foot member 14 is pivotably connected to the crus member 12 by a joint 16. The lower leg member 12 is attached to the lower leg R of the user. The foot member 14 is attached to the user's foot F. When the user wears the AFO 10, the joint 16 is positioned substantially coaxially with the user's ankle joint. When the user swings the foot in the bottom bending direction or the dorsiflexion direction, the foot member 14 also swings. 1 indicates the rotational axis of the joint 16. The angle of the ankle joint shown in FIG.1, that is, when the foot F and the lower leg R are substantially perpendicular, corresponds to the neutral position of the foot member 14. The “neutral position” is individually adjusted according to the user.

ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50は、下腿部材12に固定されている。まずワンウエイダンパ40について説明する。ワンウエイダンパ40は、粘性材41、ケース42、ピストンロッド44を有している。ケース42は下腿部材12に固定されている。粘性材41がケース42の中に配置されている。ピストンロッド44の下端は、後述するガイドブロック22に連結されており、ガイドブロック22が下腿Rの長手方向に沿って上下に移動すると、ピストンロッド44も上下に移動する。なお、下腿Rの長手方向は図1の上下方向に相当する。図1の状態においては、ピストンロッド44の上端が粘性材41に接している。詳しくは後述するが、足Fが背屈方向に揺動するとガイドブロック22が下方に直線的に動き、足Fが底屈方向に揺動するとガイドブロック22が上方に直線的に動く。ガイドブロック22については後に詳しく説明する。   The one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 are fixed to the crus member 12. First, the one-way damper 40 will be described. The one-way damper 40 includes a viscous material 41, a case 42, and a piston rod 44. The case 42 is fixed to the crus member 12. A viscous material 41 is disposed in the case 42. The lower end of the piston rod 44 is connected to a guide block 22 described later, and when the guide block 22 moves up and down along the longitudinal direction of the lower leg R, the piston rod 44 also moves up and down. The longitudinal direction of the lower leg R corresponds to the vertical direction in FIG. In the state of FIG. 1, the upper end of the piston rod 44 is in contact with the viscous material 41. As will be described in detail later, when the foot F swings in the dorsiflexion direction, the guide block 22 linearly moves downward, and when the foot F swings in the bottom flexion direction, the guide block 22 moves linearly upward. The guide block 22 will be described in detail later.

粘性材41は、圧縮性の材料で作られている。粘性材41の自然長はL1であり、足部材14がちょうど中立位置にあるときにピストンロッド44の上端が粘性材41に接する。粘性材41とピストンロッド44は接しているだけであり、相互に固定はされていない。図1に示す状態からガイドブロック22が上方に移動するとピストンロッド44が粘性材41を圧縮する。このとき、粘性材41は、ピストンロッド44の動きに対して粘性抵抗を付与する。図1に示す状態からガイドブロック22が下方に移動するとピストンロッド44の上端は粘性材41から離れる。ガイドブロック22が下方に移動するときには粘性材41はピストンロッド44に粘性抵抗を付与しない。ピストンロッド44の下端がワンウエイダンパ40の可動端に相当する。   The viscous material 41 is made of a compressible material. The natural length of the viscous material 41 is L1, and the upper end of the piston rod 44 contacts the viscous material 41 when the foot member 14 is just in the neutral position. The viscous material 41 and the piston rod 44 are only in contact with each other and are not fixed to each other. When the guide block 22 moves upward from the state shown in FIG. 1, the piston rod 44 compresses the viscous material 41. At this time, the viscous material 41 gives viscous resistance to the movement of the piston rod 44. When the guide block 22 moves downward from the state shown in FIG. 1, the upper end of the piston rod 44 moves away from the viscous material 41. When the guide block 22 moves downward, the viscous material 41 does not impart viscous resistance to the piston rod 44. The lower end of the piston rod 44 corresponds to the movable end of the one-way damper 40.

ワンウエイダンパ40は、ガイドブロック22が中立位置から上方へ移動するに際に粘性抵抗を付与する。ワンウエイダンパ40は、ガイドブロック22が中立位置から下方へ移動する際には粘性抵抗をピストンロッド44に付与しない。さらにワンウエイダンパ40は、ピストンロッド44が一旦上方に移動した後に再び下方へ移動する際にも、粘性抵抗を付与しない。   The one-way damper 40 provides viscous resistance when the guide block 22 moves upward from the neutral position. The one-way damper 40 does not apply viscous resistance to the piston rod 44 when the guide block 22 moves downward from the neutral position. Further, the one-way damper 40 does not give viscous resistance when the piston rod 44 once moves upward and then moves downward again.

次に、ワンウエイバネユニット50について説明する。ワンウエイバネユニット50は、スプリング54、ストッパ56、ピストンロッド58を有している。ストッパ56は、下腿部材12に固定されている。ストッパ56には孔が設けられており、その孔をピストンロッド58が通過している。ピストンロッド58の上端にはリブ58aが設けられている。リブ58aとストッパ56の間には、スプリング54が嵌挿されている。ピストンロッド58の下端は、ガイドブロック22に連結されている。ピストンロッド58の下端が、ワンウエイバネユニット50の可動端に相当する。   Next, the one-way spring unit 50 will be described. The one-way spring unit 50 includes a spring 54, a stopper 56, and a piston rod 58. The stopper 56 is fixed to the crus member 12. The stopper 56 is provided with a hole through which the piston rod 58 passes. A rib 58 a is provided at the upper end of the piston rod 58. A spring 54 is inserted between the rib 58 a and the stopper 56. The lower end of the piston rod 58 is connected to the guide block 22. The lower end of the piston rod 58 corresponds to the movable end of the one-way spring unit 50.

ピストンロッド58は、リニアガイド30にガイドされ、下腿Rの長手方向に沿って上下に直線的に移動することができる。即ち、リニアガイド30は、ピストンロッド58をその長手方向に沿って摺動可能に支持している。スプリング54の自然長はL2であり、足部材14がちょうど中立位置にあるときに、ピストンロッド58のリブ58aとストッパ56の間の距離もL2となる。なお、スプリング54を意図的に圧縮させて(例えば、リブ58aとストッパ56の間にスペーサを配置する)、中立位置付近の復元力の強さを調整することができる。図1に示す状態からガイドブロック22が下方に移動すると、リブ58aとストッパ56の間が縮まってスプリング54が圧縮される。このとき、スプリング54はピストンロッド58を介してガイドブロック22にバネ力(復元力)を付与する。リブ58aとスプリング54は接しているだけであり、相互に固定はされていない。従って、図1の状態からガイドブロック22が上方に移動すると、リブ58aとストッパ56の間が距離L2よりも大きくなり、リブ58aとスプリング54が離間する。図1の状態からガイドブロック22が上方に移動するときには、スプリング54はガイドブロック22にバネ力を付与しない。   The piston rod 58 is guided by the linear guide 30 and can move linearly up and down along the longitudinal direction of the lower leg R. That is, the linear guide 30 supports the piston rod 58 so as to be slidable along the longitudinal direction thereof. The natural length of the spring 54 is L2, and when the foot member 14 is just in the neutral position, the distance between the rib 58a of the piston rod 58 and the stopper 56 is also L2. Note that the strength of the restoring force in the vicinity of the neutral position can be adjusted by intentionally compressing the spring 54 (for example, arranging a spacer between the rib 58a and the stopper 56). When the guide block 22 moves downward from the state shown in FIG. 1, the space between the rib 58a and the stopper 56 is contracted, and the spring 54 is compressed. At this time, the spring 54 applies a spring force (restoring force) to the guide block 22 via the piston rod 58. The rib 58a and the spring 54 are only in contact with each other, and are not fixed to each other. Therefore, when the guide block 22 moves upward from the state of FIG. 1, the distance between the rib 58a and the stopper 56 becomes larger than the distance L2, and the rib 58a and the spring 54 are separated. When the guide block 22 moves upward from the state of FIG. 1, the spring 54 does not apply a spring force to the guide block 22.

次に、連結機構20について説明する。連結機構20は、主に、ガイドブロック22とリンク28で構成されている。ガイドブロック22は、ワンウエイバネユニット50の可動端(ピストンロッド58の先端)に連結されており、リニアガイド30にガイドされながら、下肢Rの長手方向に沿って上下動することができる。ガイドブロック22は、ワンウエイダンパ40の可動端にも連結されているが、主としてリニアガイド30によってガイドされる。ガイドブロック22には、ユーザの前後方向に伸びるガイド溝22aが形成されている。   Next, the connection mechanism 20 will be described. The coupling mechanism 20 mainly includes a guide block 22 and a link 28. The guide block 22 is connected to the movable end of the one-way spring unit 50 (the tip of the piston rod 58), and can move up and down along the longitudinal direction of the lower limb R while being guided by the linear guide 30. The guide block 22 is connected to the movable end of the one-way damper 40 but is guided mainly by the linear guide 30. The guide block 22 is formed with a guide groove 22a extending in the front-rear direction of the user.

リンク28の下端は足部材14に固定されており、リンク28の上端はカムフォロワ26を介してガイド溝22aに係合している。リンク28は、回転軸線Cの周りに揺動する。このときリンク28の上端は、ガイド溝22aに沿ってスライドする。   The lower end of the link 28 is fixed to the foot member 14, and the upper end of the link 28 is engaged with the guide groove 22 a via the cam follower 26. The link 28 swings around the rotation axis C. At this time, the upper end of the link 28 slides along the guide groove 22a.

図1の符号「V」は、ジョイント16の回転軸線C(足部材14の回転軸線)を通り、下腿部材12の長手方向に沿って伸びる直線を表している。別言すれば、直線Vは、ユーザがAFO10を装着したとき、回転軸線Cを通り、ユーザの下腿の長手方向に沿って伸びる直線を表している。図1に示すとおり、リンク28の上端のスライド範囲は、直線Vよりも後方に位置する。そのような配置は特別な効果を奏する。その効果については後述する。   The symbol “V” in FIG. 1 represents a straight line that passes through the rotation axis C of the joint 16 (the rotation axis of the foot member 14) and extends along the longitudinal direction of the crus member 12. In other words, the straight line V represents a straight line that extends along the longitudinal direction of the user's lower leg through the rotation axis C when the user wears the AFO 10. As shown in FIG. 1, the slide range at the upper end of the link 28 is located behind the straight line V. Such an arrangement has a special effect. The effect will be described later.

連結機構20の動作について説明する。前述したように、図1の状態は足部材14が中立位置にある状態を示している。このとき、粘性材41の長さは自然長L1であり、スプリング54の長さは自然長L2である。   The operation of the coupling mechanism 20 will be described. As described above, the state of FIG. 1 shows a state in which the foot member 14 is in the neutral position. At this time, the length of the viscous material 41 is the natural length L1, and the length of the spring 54 is the natural length L2.

ユーザが足Fを底屈方向に揺動するとき、足部材14も底屈方向に揺動する。底屈方向は、足先が下がる向きの足首関節の回転方向に相当する。なお、背屈方向は、足先が上がる向きの足首関節の回転方向に相当する。図1の矢印Pが底屈方向を示しており、矢印Dが背屈方向を示している。足部材14が底屈方向に揺動すると足部材14に固定されたリンク28が矢印pの向きに揺動する。リンク28の上端の位置が上がる。リンク28の上端にはガイドブロック22が係合しており、リンク28の上端は、ガイド溝22aに沿ってスライドしながら、ガイドブロック22を押し上げる。このとき、ピストンロッド44を介して粘性材41が圧縮される。ガイドブロック22の上方への移動に伴って粘性材41がピストンロッド44と連結機構20を介して足部材14に粘性抵抗を付与する。他方、足部材14が中立位置から底屈方向へ揺動するとき、連結機構20によってガイドブロック22が押し上げられ、ピストンロッド58が上方に移動する。ワンウエイバネユニット50のリブ58aとストッパ56の距離がL2よりも拡大するが、このときスプリング54はリブ58aから離れ、バネ力を付与しない。   When the user swings the foot F in the bottom bending direction, the foot member 14 also swings in the bottom bending direction. The plantar flexion direction corresponds to the rotation direction of the ankle joint in the direction in which the toes are lowered. The dorsiflexion direction corresponds to the rotation direction of the ankle joint in the direction in which the toes rise. The arrow P in FIG. 1 indicates the bottom bending direction, and the arrow D indicates the dorsiflexion direction. When the foot member 14 swings in the bottom bending direction, the link 28 fixed to the foot member 14 swings in the direction of the arrow p. The position of the upper end of the link 28 goes up. The guide block 22 is engaged with the upper end of the link 28, and the upper end of the link 28 pushes up the guide block 22 while sliding along the guide groove 22a. At this time, the viscous material 41 is compressed via the piston rod 44. As the guide block 22 moves upward, the viscous material 41 imparts viscous resistance to the foot member 14 via the piston rod 44 and the coupling mechanism 20. On the other hand, when the foot member 14 swings from the neutral position in the bottom bending direction, the guide block 22 is pushed up by the coupling mechanism 20 and the piston rod 58 moves upward. The distance between the rib 58a of the one-way spring unit 50 and the stopper 56 is larger than L2, but at this time, the spring 54 is separated from the rib 58a and does not apply a spring force.

他方、ユーザが足Fを中立位置から背屈方向(矢印Dの方向)に揺動するとき、足部材14も背屈方向に揺動する。足部材14が背屈方向に揺動すると足部材14に固定されたリンク28が矢印dの向きに揺動する。リンク28の上端の位置が下がる。リンク28の上端はガイド溝22aに沿ってスライドしながらガイドブロック22を押し下げる。このとき、ピストンロッド58が下方に移動する。ワンウエイバネユニット50のリブ58aとストッパ56の距離がL2よりも縮まり、スプリング54が圧縮される。そのため、ワンウエイバネユニット50は、足部材14を底屈方向に揺動する向きのバネ力を付与する。   On the other hand, when the user swings the foot F from the neutral position in the dorsiflexion direction (the direction of arrow D), the foot member 14 also swings in the dorsiflexion direction. When the foot member 14 swings in the dorsiflexion direction, the link 28 fixed to the foot member 14 swings in the direction of the arrow d. The position of the upper end of the link 28 is lowered. The upper end of the link 28 pushes down the guide block 22 while sliding along the guide groove 22a. At this time, the piston rod 58 moves downward. The distance between the rib 58a of the one-way spring unit 50 and the stopper 56 is shorter than L2, and the spring 54 is compressed. For this reason, the one-way spring unit 50 applies a spring force that swings the foot member 14 in the bottom bending direction.

AFO10の動作をまとめると次の通りである。ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50は、下腿部材12に取り付けられている。ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50は、下腿部材12と連結機構20の間に並列に連結されている。連結機構20のガイドブロック22が下腿Rの長手方向に沿って移動するとき、ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50の夫々の可動端も下腿Rの長手方向に沿って移動する。ワンウエイダンパ40は、足部材14の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が上方に移動する際に足部材14に粘性抵抗を付与する。ワンウエイダンパ40は、足部材14の背屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が下方に移動する際には足部材14に粘性抵抗を付与しない。ワンウエイバネユニット50は、足部材14の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が上方に移動する際には足部材14にバネ力を付与しないが、足部材14の中立位置から背屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が下方に移動する際に足部材14にバネ力を付与する。   The operation of the AFO 10 is summarized as follows. The one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 are attached to the crus member 12. The one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 are coupled in parallel between the crus member 12 and the coupling mechanism 20. When the guide block 22 of the coupling mechanism 20 moves along the longitudinal direction of the lower leg R, the movable ends of the one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 also move along the longitudinal direction of the lower leg R. The one-way damper 40 imparts viscous resistance to the foot member 14 when the guide block 22 moves upward in conjunction with the swing from the neutral position of the foot member 14 to the bottom bending direction. The one-way damper 40 does not impart viscous resistance to the foot member 14 when the guide block 22 moves downward in conjunction with the swinging of the foot member 14 in the dorsiflexion direction. The one-way spring unit 50 does not apply a spring force to the foot member 14 when the guide block 22 moves upward in conjunction with the swing from the neutral position of the foot member 14 to the bottom bending direction. When the guide block 22 moves downward in conjunction with swinging in the dorsiflexion direction from the neutral position, a spring force is applied to the foot member 14.

ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50は、下腿部材12に固定されており、足部材14が揺動してもそれらは揺動しない。ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50が揺動しないことは、上記した連結機構20の構造によって達成される。上記の構成によれば、ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50を下腿部材12に固定することができるので、コンパクトなAFO10を実現することがきできる。特に、ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50を下腿部材12の長手方向に沿って平行に配置することができるので、それらをコンパクトにレイアウトすることができる。   The one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 are fixed to the crus member 12, and they do not swing even if the foot member 14 swings. The fact that the one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 do not swing is achieved by the structure of the coupling mechanism 20 described above. According to the above configuration, since the one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 can be fixed to the crus member 12, a compact AFO 10 can be realized. In particular, since the one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 can be arranged in parallel along the longitudinal direction of the crus member 12, they can be laid out compactly.

次に、上記連結機構20が奏するさらなる効果を説明する。その効果は、リンク28の上端のスライド範囲が、直線Vよりも後方に位置する構成に起因する(図1参照)。連結機構20は、バネとダンパを効果的に利用することができる。図2は、足部材14が中立位置から底屈方向に角度Ap揺動したときのガイドブロック22のストロークSpの大きさと、足部材14が中立位置から背屈方向に角度Ad揺動したときのガイドブロック22のストロークSdの大きさを示している。図2の上側の図の点Cは、ジョイント16の回転軸に相当する。X軸は、足部材14の長手方向に相当する。X軸の正の方向が足先方向に相当する。Y軸は、下腿部材12の長手方向に相当する。即ちY軸は、図1の直線Vに相当する。点P1は、足部材14が中立位置にあるときのリンク28の上端の位置を示している。角度Anは、足部材14の長手方向とリンク28のなす角度を表している。足部材14が中立位置から底屈方向に角度Ap揺動するとき、リンク28の上端は点P2に位置する。距離Spは、足部材14が中立位置から底屈方向に角度Ap揺動したときのガイドブロック22のストロークを表す。足部材14が中立位置から背屈方向に角度Ad揺動するとき、リンク28の上端は点P3に位置する。距離Sdは、足部材14が中立位置から背屈方向に角度Ad揺動したときのガイドブロック22のストロークを表す。   Next, the further effect which the said connection mechanism 20 show | plays is demonstrated. The effect is attributed to the configuration in which the slide range at the upper end of the link 28 is located behind the straight line V (see FIG. 1). The coupling mechanism 20 can effectively use a spring and a damper. FIG. 2 shows the magnitude of the stroke Sp of the guide block 22 when the foot member 14 swings from the neutral position in the bottom bending direction, and when the foot member 14 swings the angle Ad from the neutral position in the dorsiflexion direction. The magnitude of the stroke Sd of the guide block 22 is shown. A point C in the upper diagram of FIG. 2 corresponds to the rotation axis of the joint 16. The X axis corresponds to the longitudinal direction of the foot member 14. The positive direction of the X axis corresponds to the toe direction. The Y axis corresponds to the longitudinal direction of the crus member 12. That is, the Y axis corresponds to the straight line V in FIG. Point P1 indicates the position of the upper end of the link 28 when the foot member 14 is in the neutral position. The angle An represents the angle formed by the longitudinal direction of the foot member 14 and the link 28. When the foot member 14 swings the angle Ap from the neutral position in the bottom bending direction, the upper end of the link 28 is located at the point P2. The distance Sp represents a stroke of the guide block 22 when the foot member 14 swings by an angle Ap in the bottom bending direction from the neutral position. When the foot member 14 swings by an angle Ad in the dorsiflexion direction from the neutral position, the upper end of the link 28 is positioned at the point P3. The distance Sd represents a stroke of the guide block 22 when the foot member 14 swings by an angle Ad in the dorsiflexion direction from the neutral position.

図2の下側のグラフは、リンク28の取り付け角度Anを変化させたときの、Sd/AdとSp/Apの変化を示す。なお、リンク長は1.0とし角度Ad=Ap=20[deg]で計算した。Sp/Apは、足部材14が底屈方向へ角度Ap揺動したときのガイドブロック22のストロークSpを表す。Sd/Adは、足部材14が背屈方向に角度Ad揺動したときのガイドブロック22のストロークSdを表す。S/Aの絶対値が大きいほど、単位角度の揺動に対するストロークが大きいことを示す。図2の符号W1が示す範囲では、足部材14の背屈方向の揺動に対してガイドブロック22のストロークが比較的大きくなり、逆に足部材14の底屈方向の揺動に対してガイドブロック22のストロークが比較的小さくなる。   The lower graph in FIG. 2 shows changes in Sd / Ad and Sp / Ap when the attachment angle An of the link 28 is changed. The link length was 1.0 and the angle Ad = Ap = 20 [deg] was used for calculation. Sp / Ap represents the stroke Sp of the guide block 22 when the foot member 14 swings the angle Ap in the bottom bending direction. Sd / Ad represents the stroke Sd of the guide block 22 when the foot member 14 swings by an angle Ad in the dorsiflexion direction. The larger the absolute value of S / A, the larger the stroke with respect to the swing of the unit angle. 2, the stroke of the guide block 22 becomes relatively large with respect to the swinging of the foot member 14 in the dorsiflexion direction, and conversely, the guide with respect to the swinging of the foot member 14 in the bottom flexion direction. The stroke of the block 22 is relatively small.

即ち、リンク28の上端のスライド範囲がW1の範囲であれば、ワンウエイバネユニット50を比較的長いストロークで動作させることができるとともに、逆に、ワンウエイダンパ40を比較的短いストロークで動作させることができる。同じバネ定数であれば、ストロークの長いバネはストロークの短いバネよりも直径を小さくできる。また、同じ粘性抵抗であればストロークの短いダンパはストロークの長いダンパよりも安価である。従って、リンク28の上端のスライド範囲がW1の範囲となるように連結機構20を構成すれば、バネとダンパを効率よく利用するAFOを実現できる。   That is, if the slide range of the upper end of the link 28 is within the range W1, the one-way spring unit 50 can be operated with a relatively long stroke, and conversely, the one-way damper 40 can be operated with a relatively short stroke. it can. If the spring constant is the same, a spring having a long stroke can have a smaller diameter than a spring having a short stroke. Also, a damper with a short stroke is less expensive than a damper with a long stroke if the viscous resistance is the same. Therefore, if the coupling mechanism 20 is configured so that the slide range of the upper end of the link 28 is in the range of W1, an AFO that efficiently uses the spring and the damper can be realized.

上記のレイアウトは、リンク28の上端のスライド範囲が、ユーザがAFO10を装着したときに足部材14の回転軸線Cよりも後方となっている構成に基本的に相当する。前述したように、図2の点Cは、ジョイント16の回転軸線に相当し、軸Yが下腿部材12の長手方向に相当する。軸Yは、ジョイント16の回転軸線Cを通り下腿部材12に沿って伸びる直線である。従って、上記した連結機構20の構成は、さらには次の通りに別言するともできる。即ち、リンク28の揺動範囲は、回転軸線Cを通り下腿に沿って伸びる直線V(Y軸)よりも後方であり、回転軸線Cを通り直線Vと交差する直線(X軸)よりも上方である。または、大雑把にいえば、上記の構成は、リンク28が、下腿部材12と足部材14を連結するジョイント16から下腿の後側に伸びる構成に対応する。即ち、下腿部材12と足部材14を連結するジョイント16から下腿の後方に向かってリンク28が伸びるように連結機構20を構成すれば、上記の効果が得られる。   The above layout basically corresponds to a configuration in which the slide range at the upper end of the link 28 is located behind the rotation axis C of the foot member 14 when the user wears the AFO 10. As described above, the point C in FIG. 2 corresponds to the rotation axis of the joint 16, and the axis Y corresponds to the longitudinal direction of the crus member 12. The axis Y is a straight line that extends along the lower leg member 12 through the rotation axis C of the joint 16. Therefore, the above-described configuration of the coupling mechanism 20 can be further described as follows. That is, the swing range of the link 28 is behind the straight line V (Y axis) extending along the lower leg through the rotation axis C and above the straight line (X axis) intersecting the straight line V through the rotation axis C. It is. Or, roughly speaking, the above-described configuration corresponds to a configuration in which the link 28 extends from the joint 16 connecting the lower leg member 12 and the foot member 14 to the rear side of the lower leg. That is, if the connecting mechanism 20 is configured so that the link 28 extends from the joint 16 connecting the lower leg member 12 and the foot member 14 toward the rear of the lower leg, the above-described effect can be obtained.

ここで、上記したAFO10では、リンク28上端が、ガイドブロック22のガイド溝22aによって案内され、ガイドブロック22に対して前後方向に移動する。従って、ガイドブロック22には、リンク28上端の前後方向の位置に応じて、モーメントが負荷される。このとき、ガイドブロック22に大きなモーメントが負荷されると、ガイドブロック22の上下方向の移動が妨げられてしまう。このようなモーメントを低減するためには、ガイドブロック22に対するリンク28上端の移動範囲に応じて、ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50の配置を定めるとよい。具体的には、リンク28上端の前後方向の移動限(即ち、移動範囲の両端位置)に、ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50をそれぞれ配置するとよい。この構成によると、ガイドブロック22に負荷されるモーメントを有意に低減することができ、その結果、例えばリニアガイド30に小型のものを採用することが可能となる。   Here, in the AFO 10 described above, the upper end of the link 28 is guided by the guide groove 22 a of the guide block 22 and moves in the front-rear direction with respect to the guide block 22. Therefore, a moment is applied to the guide block 22 according to the position of the upper end of the link 28 in the front-rear direction. At this time, if a large moment is applied to the guide block 22, the vertical movement of the guide block 22 is hindered. In order to reduce such a moment, the arrangement of the one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 may be determined according to the movement range of the upper end of the link 28 with respect to the guide block 22. Specifically, the one-way damper 40 and the one-way spring unit 50 may be respectively disposed at the movement limit in the front-rear direction of the upper end of the link 28 (that is, both end positions of the movement range). According to this configuration, the moment applied to the guide block 22 can be significantly reduced. As a result, for example, a small linear guide 30 can be employed.

次に、図3を参照して第2実施例のAFO110を説明する。第2実施例のAFO110は、ワンウエイダンパ140と、2つのワンウエイバネユニット150a、150bと、リニアガイド130を備えている。ワンウエイダンパ140、ワンウエイバネユニット150a、150b、リニアガイド130の構造は、第1実施例のワンウエイダンパ140、ワンウエイバネユニット50、リニアガイド130とそれぞれ同じであるので、ここでは説明を省略する。ただし、リニアガイド130は、ワンウエイダンパ140に設けられており、そのピストンロッド144をガイドしている。
本実施例のAFO110では、ワンウエイダンパ140にリニアガイド130が設けられ、その両側にワンウエイバネユニット150a、150bが配置されている。ここで、2つのワンウエイバネユニット150a、150bは、リニアガイド130からの距離が互いに等しく、ワンウエイダンパ140を中心として対称に配置されている。このように、ガイドブロック22をガイドするリニアガイド130に対して、複数のワンウエイバネユニット150a、150bを対称的に配置すると、ガイドブロック22に加えられるモーメントを低減することができる。なお、ワンウエイバネユニット150a、150bに限られず、複数のワンウエイダンパ140をリニアガイド130に対して対称的(等距離)に配置してもよい。
Next, the AFO 110 of the second embodiment will be described with reference to FIG. The AFO 110 according to the second embodiment includes a one-way damper 140, two one-way spring units 150a and 150b, and a linear guide 130. The structures of the one-way damper 140, the one-way spring units 150a and 150b, and the linear guide 130 are the same as those of the one-way damper 140, the one-way spring unit 50, and the linear guide 130 of the first embodiment. However, the linear guide 130 is provided in the one-way damper 140 and guides the piston rod 144.
In the AFO 110 of this embodiment, a linear guide 130 is provided on the one-way damper 140, and one-way spring units 150a and 150b are arranged on both sides thereof. Here, the two one-way spring units 150a and 150b have the same distance from the linear guide 130 and are disposed symmetrically with the one-way damper 140 as the center. As described above, when the plurality of one-way spring units 150a and 150b are arranged symmetrically with respect to the linear guide 130 that guides the guide block 22, the moment applied to the guide block 22 can be reduced. The one-way spring units 150 a and 150 b are not limited, and a plurality of one-way dampers 140 may be arranged symmetrically (equal distance) with respect to the linear guide 130.

上記した実施例のAFOについての留意点を述べる。実施例のAFO10、110は、ワンウエイダンパ40、140とバネユニット50、150a、150bの双方を備えるが、いずれか一方のみを備えるものであってもよい。実施例のAFO10、110では、連結機構20のリンク28上端は、ガイドブロック22が有するガイド溝22aに係合する。ガイド溝22aに変えてガイドレールを採用しても、同様の効果を得ることができる。第2実施例のAFO110では、2個のワンウエイバネユニット150a、150bを備えた。ここで、2個のワンウエイバネユニット150a、150bの替わりに、2個のワンウエイダンパ140を備えても同様の効果を奏する。   Points to be noted regarding the AFO of the above-described embodiment will be described. The AFOs 10 and 110 of the embodiment include both the one-way dampers 40 and 140 and the spring units 50, 150a, and 150b, but may include only one of them. In the AFOs 10 and 110 according to the embodiment, the upper end of the link 28 of the coupling mechanism 20 is engaged with the guide groove 22 a of the guide block 22. Even if a guide rail is adopted instead of the guide groove 22a, the same effect can be obtained. The AFO 110 according to the second embodiment includes two one-way spring units 150a and 150b. Here, even if two one-way dampers 140 are provided instead of the two one-way spring units 150a and 150b, the same effect can be obtained.

実施例のAFO10は、ワンウエイダンパ40とワンウエイバネユニット50を備える。ワンウエイダンパ40は、足部材14の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が一方向に移動する際に粘性抵抗を付与し、足部材14の背屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が逆方向に移動する際には粘性抵抗を付与しない。ワンウエイバネユニット50は、足部材14の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が一方向に移動する際にはバネ力を付与せず、足部材14の中立位置から背屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が逆方向に移動する際にバネ力を付与する。ワンウエイダンパ40に加えてサブダンパを備えてもよい。サブダンパは、ワンウエイダンパ40とは正反対に作動する。即ちサブダンパは、足部材14の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が一方向に移動する際に粘性抵抗を付与せず、足部材14の背屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が逆方向に移動する際には粘性抵抗を付与する。さらに、ワンウエイバネユニット50に加えてサブバネユニットを備えても良い。サブバネユニットは、ワンウエイバネユニット50とは正反対に作動する。即ち、サブバネユニットは、足部材14の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が一方向に移動する際にはバネ力を付与し、足部材14の中立位置から背屈方向への揺動に連動してガイドブロック22が逆方向に移動する際にはバネ力を付与しない。もちろん、サブダンパの粘性抵抗はワンウエイダンパ40の粘性抵抗より小さく、サブバネユニットのバネ定数は、ワンウエイバネユニット50のバネ定数よりも小さいことが好ましい。   The AFO 10 according to the embodiment includes a one-way damper 40 and a one-way spring unit 50. The one-way damper 40 gives a viscous resistance when the guide block 22 moves in one direction in conjunction with the swing from the neutral position of the foot member 14 to the bottom bending direction, and the foot member 14 swings in the dorsiflexion direction. When the guide block 22 moves in the reverse direction in conjunction with the movement, no viscous resistance is applied. The one-way spring unit 50 does not apply a spring force when the guide block 22 moves in one direction in conjunction with the swing in the bottom bending direction from the neutral position of the foot member 14, and from the neutral position of the foot member 14. A spring force is applied when the guide block 22 moves in the reverse direction in conjunction with swinging in the dorsiflexion direction. A sub-damper may be provided in addition to the one-way damper 40. The sub damper operates in the opposite direction to the one-way damper 40. That is, the sub damper does not give viscous resistance when the guide block 22 moves in one direction in conjunction with the swing from the neutral position of the foot member 14 to the bottom bending direction, and does not swing the foot member 14 in the dorsiflexion direction. When the guide block 22 moves in the reverse direction in conjunction with the movement, viscous resistance is applied. Further, a sub spring unit may be provided in addition to the one-way spring unit 50. The sub spring unit operates in the opposite direction to the one-way spring unit 50. That is, the sub-spring unit applies a spring force when the guide block 22 moves in one direction in conjunction with the swing in the bottom bending direction from the neutral position of the foot member 14, and from the neutral position of the foot member 14. When the guide block 22 moves in the reverse direction in conjunction with the swing in the dorsiflexion direction, no spring force is applied. Of course, it is preferable that the viscous resistance of the sub-damper is smaller than that of the one-way damper 40, and the spring constant of the sub-spring unit is smaller than the spring constant of the one-way spring unit 50.

本明細書が開示する技術の留意点を述べる。本明細書が開示する技術の第1の目的は、ダンパ及び/又はバネが揺動しないAFOを提供することにある。その目的は、AFOは、上記した連結機構を備えることによって達成される。AFOはワンウエイダンパでなく通常のダンパを有するものであっても第1の目的は達成される。本明細書が開示する技術の二次的な目的は、ダンパとバネを有効に作動させるAFOを提供することにある。二次的な目的は、ユーザがAFOを装着したときにリンク上端の移動範囲がジョイント16の回転軸線よりも後方に存在することによって達成される。   Points to be noted of the technology disclosed in this specification will be described. A first object of the technology disclosed in the present specification is to provide an AFO in which a damper and / or a spring does not swing. The object is achieved by the AFO having the above-described coupling mechanism. The first object is achieved even if the AFO has a normal damper instead of a one-way damper. A secondary object of the technology disclosed in this specification is to provide an AFO that effectively operates a damper and a spring. The secondary purpose is achieved by the movement range of the upper end of the link existing behind the rotation axis of the joint 16 when the user wears the AFO.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.

10、110:短下肢装具(AFO)
12:下腿部材
14:足部材
16:ジョイント
20:連結機構
22:ガイドブロック
22a:ガイド溝
28:リンク
30、130:リニアガイド
40、140:ワンウエイダンパ
41:粘性材
42:ケース
44、144:ピストンロッド
50、150a、150b:ワンウエイバネユニット
54:スプリング
56:ストッパ
58:ピストンロッド
58a:リブ
10, 110: Ankle foot orthosis (AFO)
12: Leg member 14: Foot member 16: Joint 20: Connection mechanism 22: Guide block 22a: Guide groove 28: Link 30, 130: Linear guide 40, 140: One-way damper 41: Viscous material 42: Case 44, 144: Piston Rod 50, 150a, 150b: One-way spring unit 54: Spring 56: Stopper 58: Piston rod 58a: Rib

Claims (4)

ユーザの下腿に装着される下腿部材と、
ユーザの足に装着される足部材であり、下腿部材に揺動可能に連結されている足部材と、
可動端が動くことによって粘性抵抗を付与するダンパであり、下腿部材に固定されているとともに、下腿部材がユーザに装着されたときに可動端が下腿の長手方向に沿って動くダンパと、
足部材をダンパの可動端に連結する連結機構であり、足部材の揺動に連動してダンパの可動端を動かす連結機構を備えていることを特徴とする短下肢装具。
A lower leg member to be worn on the user's lower leg;
A foot member to be attached to a user's foot, and a foot member that is swingably coupled to the lower leg member;
A damper that imparts viscous resistance by moving the movable end, and is fixed to the crus member, and when the crus member is attached to the user, the movable end moves along the longitudinal direction of the crus;
A short limb orthosis comprising a coupling mechanism that couples a foot member to a movable end of a damper and moves the movable end of the damper in conjunction with the swing of the foot member.
前記連結機構は、
ダンパの可動端に取り付けられており、短下肢装具がユーザに装着されたときにユーザの前後方向に伸びるガイド溝又はガイドレールを有するガイドブロックと、
下端が足部材に固定されており、上端がガイド溝又はガイドレールにスライド可能に係合しているリンクと、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の短下肢装具。
The coupling mechanism is
A guide block attached to the movable end of the damper and having a guide groove or a guide rail extending in the front-rear direction of the user when the short leg brace is attached to the user;
A link having a lower end fixed to the foot member and an upper end slidably engaged with a guide groove or a guide rail;
The short leg prosthesis according to claim 1, comprising:
下腿部材とガイドブロックを連結するバネユニットであり、前記ダンパと並列に連結されているバネユニットを有しており、
前記ダンパは、足部材の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロックが一方向に移動する際に粘性抵抗を付与し、足部材の背屈方向への揺動に連動してガイドブロックが逆方向に移動する際には粘性抵抗を付与しないワンウエイダンパであり、
前記バネユニットは、足部材の中立位置から底屈方向への揺動に連動してガイドブロックが一方向に移動する際にはバネ力を付与せず、足部材の中立位置から背屈方向への揺動に連動してガイドブロックが逆方向に移動する際にバネ力を付与することを特徴とする請求項2に記載の短下肢装具。
It is a spring unit that connects the lower leg member and the guide block, and has a spring unit that is connected in parallel with the damper,
The damper provides viscous resistance when the guide block moves in one direction in conjunction with the swing from the neutral position of the foot member to the bottom flexion direction, and interlocks with the swing of the foot member in the dorsiflexion direction. This is a one-way damper that does not give viscous resistance when the guide block moves in the opposite direction,
The spring unit does not apply spring force when the guide block moves in one direction in conjunction with swinging from the neutral position of the foot member to the bottom flexion direction, and from the neutral position of the foot member to the dorsiflexion direction. The short leg brace according to claim 2, wherein a spring force is applied when the guide block moves in the reverse direction in conjunction with the swing of the leg.
前記連結機構は、リンク上端のスライド範囲が、足部材の回転軸線よりも後方となるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の短下肢装具。   The short limb orthosis according to claim 3, wherein the coupling mechanism is configured such that the slide range of the upper end of the link is located behind the rotation axis of the foot member.
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