JP2015054222A - Motion assisting device - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、動作補助装置に関する。 The disclosed embodiment relates to a motion assisting device.
特許文献1には、膝や足首の関節として設けられた油圧アクチュエータが長さ調整可能なロッドで連結されており、各油圧アクチュエータがロッド内部に設けた作動油路を介して外部の油圧源から油圧を導入し、駆動する動力装具が記載されている。
In
上述のように装着者の四肢のいずれかの関節に対しその回動動作を補助する装置においては、例えば当該関節を介した2箇所の身体部位にそれぞれ異なる装具を装着し、これら2つの装具の間で関節位置を中心とした相対的な回動運動を行わせる駆動機構が設けられる。上記従来技術の動力装具は、駆動機構が油圧アクチュエータであり、外部の油圧源から導入した油圧で作動させていたが、近年では装置の単体化及び軽量化を図るためにモータを用いた電気式のものが主流である。一般的に、駆動モータは重量物であるため、四肢の関節付近に直接固定せずに装着者の胴部に固定する場合が多い。そして駆動モータが出力する回転駆動力を所定の伝達機構を介して駆動機構に伝達し、駆動する。 As described above, in the device for assisting the rotation operation with respect to any joint of the wearer's limbs, for example, two different body parts are attached to the body parts via the joints, and A drive mechanism is provided that performs a relative rotational movement centered on the joint position. In the above-mentioned conventional power equipment, the drive mechanism is a hydraulic actuator, and it is operated by hydraulic pressure introduced from an external hydraulic source. However, in recent years, an electric type using a motor to achieve unitization and weight reduction of the apparatus. Is the mainstream. In general, since the drive motor is heavy, it is often fixed to the torso of the wearer without being directly fixed near the joints of the limbs. Then, the rotational driving force output from the drive motor is transmitted to the drive mechanism via a predetermined transmission mechanism to drive.
また、このような動作補助装置は、病院などの公共医療機関で不特定多数の利用者に共用される場合が多い。この場合、装着者個人の身体上の寸法、特に胴部から手首関節や足首関節かけての四肢の長さなどには個人差が大きくあるため、胴部に固定する駆動モータと関節付近に設置される駆動機構との離間距離を調整する必要がある。上述した従来技術の動力装具では、上記伝達機構に相当するものが作動油路であったため、長さ調整可能なロッドの内部に同じく長さ調整可能に設けることができた。しかし、電気式の場合で駆動モータと駆動機構を連結する上記伝達機構は、それ自体の長さが伸縮できずに固定的なものが多く、そのため上記個人差に対応した調整を行うためには長さの異なる伝達機構を複数用意して適宜交換しなければならずとても煩雑な作業となっていた。 In addition, such motion assist devices are often shared by unspecified number of users in public medical institutions such as hospitals. In this case, there are large individual differences in the dimensions of the wearer on the body, especially the length of the extremities from the torso to the wrist joint and ankle joint. It is necessary to adjust the distance from the drive mechanism. In the above-described conventional power equipment, the hydraulic oil passage corresponds to the transmission mechanism. Therefore, the length of the power equipment can be similarly adjusted in the length adjustable rod. However, in the case of the electric type, the transmission mechanism that connects the drive motor and the drive mechanism has a fixed length because the length of the transmission mechanism itself cannot be expanded and contracted. A plurality of transmission mechanisms having different lengths must be prepared and replaced as appropriate, which is a very complicated operation.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、伝達機構や装具などの部品の交換を必要とせずに、個人差に対応した装着の調整を簡易に行うことが可能な動作補助装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and does not require replacement of parts such as a transmission mechanism and a brace, and can easily perform adjustment of mounting corresponding to individual differences. An object is to provide an apparatus.
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、装着者の四肢のいずれかの関節における回動動作を補助する動作補助装置であって、駆動モータと、前記駆動モータの回転駆動力により、前記関節に対して同軸的に回動動作可能に設置された駆動機構と、前記装着者の胴部に装着可能な胴部用装具と、前記胴部用装具に固定された固定側ブラケットと、前記駆動モータを保持しつつ、前記固定側ブラケットに対して所定方向に相対移動可能に連結された移動側ブラケットと、前記固定側ブラケットに対する前記移動側ブラケットの相対位置を固定する相対位置固定部と、を有する動作補助装置が適用される。 In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, there is provided an operation assisting device for assisting a rotation operation in any joint of a wearer's limb, including a drive motor and a rotational drive of the drive motor. A drive mechanism installed coaxially with respect to the joint by force, a torso brace that can be worn on the wearer's torso, and a fixed side fixed to the torso brace A relative position for fixing the relative position of the moving side bracket to the fixed side bracket, the moving side bracket connected to the fixed side bracket so as to be relatively movable in a predetermined direction while holding the drive motor A motion assisting device having a fixing portion is applied.
本発明によれば、伝達機構や装具などの部品の交換を必要とせずに、個人差に対応した装着の調整を簡易に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to easily perform mounting adjustment corresponding to individual differences without requiring replacement of parts such as a transmission mechanism and a brace.
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明における前方、後方、上方、下方、左方、右方とは、それぞれ図1に示す「前方」「後方」「上方」「下方」で注記された方向、及び図1中の手前側に相当する「左方」と奥側に相当する「右方」を指す。これらの方向は、通常の起立姿勢で本実施形態の動作補助装置を装着した装着者から見た方向に対応して統一的に用いるだけであり、例えば装着者が横臥するなど姿勢を変えた場合にはその姿勢に応じて適宜変更すればよい。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the front, rear, upper, lower, left, and right refer to the directions noted in “front”, “rear”, “upper”, and “lower” shown in FIG. “Left side” corresponding to the front side and “right side” corresponding to the back side. These directions are only used in a unified manner corresponding to the direction seen from the wearer wearing the motion assisting device of the present embodiment in a normal standing posture. For example, when the posture is changed such as when the wearer lies down May be appropriately changed according to the posture.
<本実施形態の構成の概要>
本実施形態の動作補助装置は、一例として装着者Mの足首関節の回動動作を補助する形態のものであり、図1は本実施形態の動作補助装置を装着した装着者Mの腰部及び下肢を左方から見た側面で表している。この図1において、動作補助装置1は、胴部用装具2と、脛部用装具3と、靴部4と、脛部用アーム5と、固定側ブラケット6と、移動側ブラケット7と、駆動モータ8と、フレキシブルシャフト9と、駆動機構10とを有している。
<Outline of configuration of this embodiment>
As an example, the motion assisting device of the present embodiment is configured to assist the rotation operation of the ankle joint of the wearer M. FIG. 1 illustrates the waist and lower limbs of the wearer M wearing the motion assisting device of the present embodiment. Is shown on the side as seen from the left. In FIG. 1, the
胴部用装具2は、装着者Mの胴部に対してその周囲に巻装するよう装着する装具であり、当該装着者Mの胴囲が最も細い腰部の位置に安定的に装着される。つまり胴部用装具2は、装着者Mの胴部に対して常に同じ上下位置に装着される。
The
脛部用装具3は、装着者Mの脛部に対してその周囲に巻装するよう装着する装具であり、図示する例では膝部のすぐ下の位置に安定的に装着される。 The shin part brace 3 is a brace that is worn around the shin part of the wearer M so as to be wound around the shin part. In the illustrated example, the shin part brace 3 is stably worn at a position immediately below the knee.
脛部用アーム5は、梁状の構造物であり、その上端は上記脛部用装具3に固定され、下端は後述の駆動機構10に固定されている。
The shin arm 5 is a beam-like structure, the upper end of which is fixed to the shin device 3 and the lower end thereof is fixed to a
靴部4は、装着者Mの足を内部に挿入するように装着する靴状の装具であり、足の姿勢を拘束するよう安定的に装着される。またこの靴部4のくるぶし付近も、後述の駆動機構10に固定されている。
The shoe part 4 is a shoe-like brace that is worn so as to insert the foot of the wearer M therein, and is stably worn so as to restrain the posture of the foot. Further, the vicinity of the ankle of the shoe portion 4 is also fixed to a
固定側ブラケット6は、上下方向に延設する構造物であり、その上端は上記胴部用装具2の背面側に固定されている。
The fixed-side bracket 6 is a structure extending in the vertical direction, and the upper end thereof is fixed to the back side of the
移動側ブラケット7は、上下方向に延設する構造物であり、その下端には後述の駆動モータ8を保持しつつ、その上端部分は上記固定側ブラケット6に対して上下方向だけに相対移動可能に連結されている(この連結構成については後に詳述する)。
The
駆動モータ8は、出力軸を回転駆動する回転型電動機であり、その出力軸を装着者Mの足首関節に向けた姿勢、つまり図示する通常の起立状態における下方側に向けた姿勢で上記移動側ブラケット7に保持される。
The
フレキシブルシャフト9は、その軸を自由に撓ませることが可能でありながら軸周りの回転駆動力を伝達可能なワイヤ状の長尺物である。この例では、特に詳細な図示は省略するが、フレキシブルシャフト9は同じ長さのパイプの内部に挿入され、外周が被覆されている。このフレキシブルシャフト9の上端は、上記駆動モータ8の出力軸に直接的かつ同軸的に連結され、下端は装着者Mの足首関節付近(後述の駆動機構10)へ向けて延設される。このため、装着者Mが股間関節や膝関節を屈曲した際にはフレキシブルシャフト9もその全体が撓むが、駆動モータ8に対して当該フレキシブルシャフト9が直接連結している方向は常に装着者Mから見た下方向に維持される。以下において、このように駆動モータ8付近においてフレキシブルシャフト9が連結する方向(図示する例の下方向)を、フレキシブルシャフト9の略延設方向という。
The flexible shaft 9 is a long wire-like object that can freely bend its axis and transmit a rotational driving force around the axis. In this example, although the detailed illustration is omitted, the flexible shaft 9 is inserted into the pipe of the same length and the outer periphery is covered. The upper end of the flexible shaft 9 is directly and coaxially connected to the output shaft of the
駆動機構10は、特に図示しないが、ウォームギアを利用した減速器と駆動軸とを有しており、この例では減速器が上記脛部用アーム5に固定され、駆動軸が上記靴部4に固定されている。フレキシブルシャフト9の下端が減速器の入力軸に連結されており、上記駆動モータ8からフレキシブルシャフト9を介して伝達された回転駆動力が、減速器で減速されトルクを増加して駆動軸に出力される。これにより靴部4は、脛部用アーム5及び脛部用装具3に対して駆動軸を中心とした相対的な回動動作を行う。この駆動軸の位置が装着者Mの足首関節(くるぶし)と略一致するよう配置されていることで、駆動機構10は装着者Mの足首関節に対して同軸的に回動動作を補助できる。なお、減速器が上記靴部4に固定され、駆動軸が上記脛部用アーム5に固定されてもよい。この場合には相対回動動作の方向が逆になるが、駆動モータ8の正転と逆転の切り替えを逆に制御すればよい。
Although not particularly shown, the
<本実施形態の特徴>
以上のように構成された動作補助装置1において、駆動源である駆動モータ8は重量物であるため、四肢の動作における慣性モーメントの増加を回避するよう四肢の関節付近に直接固定せずに装着者Mの胴部に固定されている。そして駆動モータ8が出力する回転駆動力を伝達機構であるフレキシブルシャフト9を介して駆動機構10に伝達し、駆動する。
<Features of this embodiment>
In the
このような動作補助装置1は、病院などの公共医療機関で不特定多数の利用者に共用される場合が多い。この場合、装着者M個人の身体上の寸法、特に胴部から手首関節や足首関節かけての四肢の長さなどには個人差が大きくあるため、胴部に固定する駆動モータ8と関節付近に設置される駆動機構10との離間距離を調整する必要がある。しかし、駆動モータ8と駆動機構10を連結するフレキシブルシャフト9は、それ自体の長さを伸縮できない固定長のものである。このため、長さの異なるフレキシブルシャフト9を複数用意し、上記個人差に対応した調整を行うために適宜交換する作業はとても煩雑となる。
Such an
これに対し本実施形態では、装着者Mの胴部に装着させる胴部用装具2に固定側ブラケット6を固定し、これにフレキシブルシャフト9の略延設方向(所定方向)に相対移動可能に連結された移動側ブラケット7に駆動モータ8を保持させる。これにより、装着者Mの身体に対する駆動モータ8の設置位置を調整でき、駆動モータ8と駆動機構10との離間距離も調整できる。そして後述する押圧突起部等が、固定側ブラケット6に対する移動側ブラケット7の相対位置を固定することで、駆動モータ8の設置位置、つまり駆動モータ8と駆動機構10との離間距離を適切に維持できる。以下に駆動モータ8周辺の構成について詳細に説明する。
On the other hand, in this embodiment, the stationary bracket 6 is fixed to the
<本実施形態における駆動モータの周辺の構成>
図2は、上記図1中の矢視Aから見た固定側ブラケット6、移動側ブラケット7、及び駆動モータ8の全体を斜視で表し、図3は固定側ブラケット6と移動側ブラケット7の連結を解除して分解した状態を斜視で表している。
<Configuration around the drive motor in this embodiment>
2 is a perspective view of the fixed side bracket 6, the moving
これら図2、図3において、固定側ブラケット6は、固定側接続部11と、揺動接続部18と、揺動軸部19と、天板部12と、固定側連結部13とを有している。固定側接続部11は、上下方向に延設した略矩形状の平板部材であり、上記胴部用装具2の背面に対し直交する姿勢で固定される(特に図示せず)。揺動接続部18は、上記の固定側接続部11の下端部において左右方向に軸設された揺動軸部19を介し、その全体が前後方向に揺動可能に軸設された部材である。天板部12は、略水平な配置の略矩形状の平板部材であり、その上面に上記揺動接続部18の下端が固定される。固定側連結部13は、全体が上下方向に延設した部材であり、フレキシブルシャフト9の略延設方向(図中の下方)に沿って平行かつ左右方向で対向する配置の2つの側壁部14と、各側壁部14の後方縁部の間に渡って1つの背壁部15とを備えている。この固定側連結部13の水平断面は略コの字形状であり、その開放側を前方に向ける姿勢でその上端を天板部12の後方縁部に固定している。また各側壁部14には、それぞれ当該延設方向(上下方向)に沿った同じ複数の位置に貫通孔16が設けられている。また背壁部15には、その左右方向中央位置に上下方向に長いスライド孔17が設けられている。
2 and 3, the fixed side bracket 6 has a fixed
移動側ブラケット7は、モータ固定部21と、シャフト固定部22と、移動側接続部23と、スライダ24と、2つの移動側連結部25とを有している。モータ固定部21は、略水平な配置の略正方形状の平板部材であり、出力軸を下方に向けた姿勢の駆動モータ8の本体を当該モータ固定部21の上面に固定し、出力軸を下方に貫通させている。シャフト固定部22は、略直方体形状のブロック体であり、略上下方向に延設するフレキシブルシャフト9の上記パイプの上端部を固定している。移動側接続部23は、上記固定側連結部13の背壁部15と左右方向で略同じ幅にありかつ背壁部15と前後方向に対向する姿勢で上下方向に延設した略矩形状の平板部材であり、その前方側の下端部にシャフト固定部22を、上下方向中央部にモータ固定部21を固定している。駆動モータ8の出力軸とフレキシブルシャフト9は、モータ固定部21とシャフト固定部22の間の位置で連結している。
The moving
スライダ24は、上記固定側連結部13の2つの側壁部14の左右方向での離間距離と同じ幅の略直方体形状のブロック体であり、移動側接続部23の背面の上端に固定されている。2つの移動側連結部25は、それぞれスライダ24の左右方向幅と同じ長さで左右方向に延設する部材であり、それぞれ上記固定側連結部13の背壁部15の後方側で上下に並ぶよう位置し、スライド孔17を貫通するボルトを介してスライダ24に固定される。
The
またスライダ24は、内部に押圧バネ31と2つの押圧突起部32を有し、前面に蓋部33を有している。図4は、上記図1中の矢視IV−IVで見たスライダ24周辺の水平断面を示している。この図4において、スライダ24はその内部に押圧バネ31と略同じ径の中空穴24aが左右方向に形成されており、その両端は中空孔24aより径が小さく上記側壁部14の貫通孔16と同じ径の突出孔24bが形成されている。
The
中空孔24aの内部には押圧バネ31が挿入されており、その左右方向両端にはそれぞれ押圧突起部32が挿入されている。各押圧突起部32は、突出孔24bと同じ径の略円柱体の円柱部32aと、突出孔24bより大きい係止板32bとが一体に形成されており、それぞれ係止板32bが押圧バネ31の端部で押圧されつつ円柱部32aだけが突出孔24bを介してスライダ24の両側面から突出するよう配置されている。このため、例えば装着者Mが指などで挟むようにして各押圧突起部32の円柱部32aを同時に押し込むことで(図中の矢印参照)、それらを弾性的にスライダ24の内部へ移動させることができる。またその指での外圧を解除することで、押圧バネ31の弾性力により、各押圧突起部32の円柱部32aをスライダ24の両側面から大きく突出させることができる。蓋部33は、それら押圧バネ31と2つの押圧突起部32がスライダ24の内部において収納が維持されるよう、スライダ24の前面に固定される。
A
スライダ24は、左右方向で上記固定側連結部13の2つの側壁部14の間に挟まれつつ上下方向に移動可能に設置されている。また、スライダ24及び2つの移動側連結部25は、それぞれスライド孔17より左右方向の幅が広く、また互いに背壁部15を前後方向で挟む配置で固定されている。このため、スライダ24と移動側連結部25は一体となって背壁部15への連結を維持しつつ、スライド孔17の上下範囲に渡って移動可能に設置されている。つまりこのスライダ24に固定されている移動側ブラケット7及び駆動モータ8の全体が、スライド孔17の上下長さと同じ距離範囲で、固定側ブラケット6に対しフレキシブルシャフト9の略延設方向(この例の上下方向)に相対移動可能に連結されている。
The
図4に示すように、スライダ24の2つの押圧突起部32がそれぞれ2つの側壁部14の同じ位置の貫通孔16に貫通している状態では、固定側ブラケット6と移動側ブラケット7が互いに係合してそれらの間の相対位置を固定し、装着者Mの身体に対する駆動モータ8の設置位置を固定できる。また、2つの押圧突起部32を同時にスライダ24内部へ押し込んだ際には、固定側ブラケット6と移動側ブラケット7の係合が解除され、駆動モータ8の設置位置(駆動モータ8と駆動機構10の離間距離)を調整できる。この調整は、2つの側壁部14のそれぞれに設けた複数の貫通孔16のいずれに押圧突起部32を貫通させて係止するかで、固定側ブラケット6に対する移動側ブラケット7の相対位置を決定する。このため、各側壁部14に貫通孔16を多く設ける方が調整間隔を狭く設定できる。
As shown in FIG. 4, in a state where the two
以上において、固定側連結部13の2つの側壁部14が各請求項記載の2つの第1壁部に相当し、スライダ24が各請求項記載の第1スライダに相当し、スライダ24が備える2つの押圧突起部32が各請求項記載の相対位置固定部、2つの第1突起部、及び、固定側ブラケット6に対する移動側ブラケット7の相対位置を固定する手段に相当する。
In the above, the two
<本実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態の動作補助装置1は、装着者Mの胴部に装着可能な胴部用装具2に固定側ブラケット6を固定し、これに所定方向に相対移動可能に連結された移動側ブラケット7に駆動モータ8を保持させる。これにより、装着者Mの身体に対する駆動モータ8の設置位置を調整でき、駆動モータ8と駆動機構10との離間距離も調整できる。そしてスライダ24に設けた2つの押圧突起部32が、固定側ブラケット6に対する移動側ブラケット7の相対位置を固定することで、駆動モータ8の設置位置、つまり駆動モータ8と駆動機構10との離間距離を適切に維持できる。これにより本実施形態は、伝達機構や装具などの部品の交換を必要とせずに、個人差に対応した装着の調整を簡易に行うことができる。
<Effect of this embodiment>
As described above, the
また、本実施形態では特に、駆動機構10は、駆動モータ8に連結したフレキシブルシャフト9を介して回転駆動力が伝達され、固定側ブラケット6に対し移動側ブラケット7が相対移動可能な方向(所定方向)が、フレキシブルシャフト9の略延設方向つまり回動対象の関節へおよそ向かう方向である。
In the present embodiment, in particular, the
フレキシブルシャフト9は、その軸を自由に撓ませることが可能でありながらその軸周りの回転駆動力を伝達できる。四肢の関節付近に設置した駆動機構10が、このようなフレキシブルシャフト9を介して胴部に固定した駆動モータ8と連結することで、装着者Mの四肢を自由に屈曲、伸展させても駆動モータ8から駆動機構10への回転駆動力の伝達を確実に行える。
The flexible shaft 9 can transmit a rotational driving force around the axis while being able to freely bend the axis. The
また、装着者Mが通常に起立した状態でフレキシブルシャフト9をできるだけ直線的かつ短く配置するためには、駆動モータ8がその出力軸を回動対象の関節へおよそ向ける姿勢で支持された方がよい。このため、固定側ブラケット6と移動側ブラケット7の相対移動方向(所定方向)を、フレキシブルシャフト9の略延設方向、つまりフレキシブルシャフト9が駆動モータ8の出力軸に直接、同軸的に連結する方向に合わせることで、駆動モータ8と駆動機構10との離間距離を機能的に調整できる。
Further, in order to arrange the flexible shaft 9 as straight and as short as possible while the wearer M is standing upright, the
また、本実施形態では特に、駆動機構10が、装着者Mの足首の関節に対して設置されている。胴部に固定される駆動モータ8と、足首の関節付近に設置する駆動機構10との離間距離に最も個人差が大きく現れる。このため本実施形態ように、駆動機構10が装着者Mの足首の関節に対して設置される場合が最も有効に機能を発揮できる。
In the present embodiment, in particular, the
また、本実施形態では特に、固定側ブラケット6は、揺動軸部19を介して揺動接続部18から下方の構成全体を前後方向に揺動可能に支持している。つまり固定側ブラケット6は、胴部用装具2に対して移動側ブラケット7を揺動自在に支持している。これにより、装着者Mが例えば歩行時にその下肢を動かした場合でも、駆動モータ8の出力軸の向きを下肢の動きにそって足首関節へ向ける姿勢をとることができ、フレキシブルシャフト9のたわみを軽減することができる。すなわち、フレキシブルシャフト9の剛性により下肢が受ける反力を軽減でき、自然な歩行が可能となる。
In the present embodiment, in particular, the fixed bracket 6 supports the entire configuration below the
また、本実施形態では特に、2つの押圧突起部32がそれぞれ2つの側壁部14の貫通孔16に貫通している状態では、固定側ブラケット6と移動側ブラケット7が互いに係合してそれらの間の相対位置を固定し、装着者Mの身体に対する駆動モータ8の設置位置を固定できる。
In the present embodiment, in particular, in a state where the two
また、本実施形態では特に、2つの押圧突起部32が、外部からの押圧によって弾性的にスライダ24内部へ押し込み可能に設けられている。これにより、例えば装着者Mが指などで挟むようにして2つの押圧突起部32を同時に押し込むことで固定側ブラケット6と移動側ブラケット7の係合が解除され、駆動モータ8の設置位置(駆動モータ8と駆動機構10の離間距離)を調整できる。
In the present embodiment, in particular, the two
このようにして本実施形態では、装着者Mの片手の操作だけでモータ位置の調整状態と固定状態を容易に切り替えることができる。また本実施形態は、2つの押圧突起部32が互いにスライダ24の反対側の側面に設けられていることにより、モータ位置の固定性能が高い。これは、例えば装着者Mの移動中などで固定側・移動側ブラケット7の付近を他の物体に接触させてしまった場合でも、最悪でも一方の押圧突起部32が貫通孔16から抜けるだけであり、反対側の他方の押圧突起部32は貫通孔16へ貫通したままで固定側ブラケット6と移動側ブラケット7の係合状態を維持できるためである。
In this way, in the present embodiment, the motor position adjustment state and the fixed state can be easily switched by only one hand operation of the wearer M. In the present embodiment, the two
なお、上記実施形態では、固定側ブラケット6に貫通孔16を形成した側壁部14を設け、移動側ブラケット7に押圧突起部32を有するスライダ24を設けたが、これに限られない。他にも、固定側ブラケット6にスライダ24を設け、移動側ブラケット7に側壁部14を設けた構成としてもよく、この場合でも各ブラケットの間でフレキシブルシャフト9の略延設方向での相対移動と係合固定の切替が可能となる。
In the above-described embodiment, the
なお、動作補助装置1は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
The
(1)押圧突起部を1つだけ設ける場合
上記実施形態では、スライダ24の左右両側面で合わせて2つの押圧突起部32を設けた構成を示したが、これに限られず押圧突起部32を1つだけ設けた構成としてもよい。
(1) When only one pressing projection is provided In the above embodiment, the configuration in which the two
本変形例の動作補助装置1Aにおいては、上記図2に対応する図5、及び上記図4に対応する図6(図5中の矢視VI−VIで見た押圧突起部32周辺の水平断面)に示すように、移動側接続部23A自体がスライダ24の代わりに固定側連結部13Aと相対移動可能に連結されている。詳細には、固定側連結部13Aの左右方向両側の側壁部14Aがそれぞれ移動側接続部23Aの前後方向の厚さ寸法と同じ幅寸法に設定されており、さらに各側壁部14Aの前方側の縁部に互いに対向する方向に曲げられた係止爪14aが設けられている。平板部材である移動側接続部23Aが、固定側連結部13Aの後方の背壁部15A、左右の各側壁部14A、及び左右の各係止爪14aに囲まれるよう連結することで、移動側接続部23Aが固定側連結部13Aと前後方向で重なった状態を維持しつつ、フレキシブルシャフト9の略延設方向(この例の上下方向)に相対移動可能に連結される。
5A corresponding to FIG. 2 and FIG. 6 corresponding to FIG. 4 (horizontal cross section around the pressing
固定側連結部13Aは、側壁部14Aではなく背壁部15Aにおいて、当該延設方向に沿った複数の位置に貫通孔16Aを設けている。一方、移動側接続部23Aの上端の前面に中空構造のバネ収納部41が固定されており、移動側接続部23Aの同じ位置に貫通孔16Aと同じ径の突出孔23aが形成されている。バネ収納部41の内部には、その軸方向を前後方向に向けた押圧バネ31Aが収納され、押圧突起部32Aが押圧バネ31Aの後端で押圧されつつ円柱部32aを突出孔23aから突出させる状態で収納されている。
The fixed-
以上において、固定側連結部13Aの背壁部15Aが各請求項記載の第2壁部に相当し、移動側接続部23Aが各請求項記載の第2スライダに相当し、押圧突起部32Aが各請求項記載の相対位置固定部、及び、第2突起部に相当する。
In the above, the
以上説明したように、本変形例の動作補助装置1Aは、1つの押圧突起部32Aが背壁部15Aの貫通孔16Aに貫通している状態では、固定側ブラケット6Aと移動側ブラケット7Aが互いに係合してそれらの間の相対位置を固定し、装着者Mの身体に対する駆動モータ8の設置位置を固定できる。
As described above, in the motion assisting device 1A of the present modified example, the fixed
また、本変形例では特に、1つの押圧突起部32Aは外部からの押圧によって弾性的に移動側接続部23A内部へ押し込み可能に設けられており、例えば装着者Mが指などで押圧突起部32Aを押し込むことで固定側ブラケット6Aと移動側ブラケット7Aの係合が解除され、駆動モータ8の設置位置(駆動モータ8と駆動機構10の離間距離)を調整できる。このようにして本変形例では、装着者Mの指1本による簡易な操作だけでモータ位置の調整状態と固定状態を容易に切り替えることができる。
In the present modification, in particular, one pressing
また本変形例においても、固定側ブラケット6Aに押圧突起部32Aを設け、移動側ブラケット7Aに貫通孔16Aを有する背壁部15Aを設けた構成としてもよく、この場合でも各ブラケット6A、7Aの間でフレキシブルシャフト9の略延設方向での相対移動と係合固定の切替が可能となる。
Also in this modified example, the
(2)突起部を独立した部材で設ける場合
上記実施形態及び第1変形例では、貫通孔16、16Aに貫通させる押圧突起部32、32Aを固定側ブラケット6、6Aと移動側ブラケット7、7Aのいずれかに設けた構成を示したが、これに限られず貫通孔に貫通可能な突起部を独立した部材で設けた構成としてもよい。
(2) In the case where the protrusion is provided by an independent member In the embodiment and the first modification, the
本変形例の動作補助装置1Bにおいては、上記図2に対応する図7、及び上記図3に対応する図8(分解斜視図)に示すように、固定側連結部13Bと移動側接続部23Bとが前後方向に重ね合わせることで上下方向に相対移動可能に構成されている。また固定側連結部13Bの背壁部15Bと移動側接続部23Bのそれぞれ重なる位置に、延設方向に沿って同じ径の貫通孔16Bが同じ間隔で複数設けられている。
In the motion assisting device 1B of the present modification, as shown in FIG. 7 corresponding to FIG. 2 and FIG. 8 (exploded perspective view) corresponding to FIG. 3, the fixed
さらに本変形例では、連結した状態の固定側連結部13Bと移動側接続部23Bの両方に対して装着可能な単独の保持部材42を有している。図9は、この保持部材42を上記図8中の矢視Bから見た斜視で表している。保持部材42は固定側連結部13B及び移動側接続部23Bと略同じ左右方向幅の平板部材であり、その左右方向両側の縁部に、固定側連結部13Bと移動側接続部23Bを重ね合わせた際の全体の前後方向の厚さ寸法と同じ幅寸法の側壁部42aが設けられている。さらに、各側壁部42aの前方側の縁部には、互いに対向する方向に曲げられた係止爪42bが設けられている。固定側連結部13Bと移動側接続部23Bを前後方向に重ね合わせた状態に対し保持部材42を装着することで、それらの前後方向の重ね合わせ状態を保持できる。また保持部材42の前方側には、貫通孔16Bと同じ径の挿入突起部42cが設けられている。保持部材42の装着時には、固定側連結部13Bと移動側接続部23Bで重複した位置の貫通孔16Bの両方に挿入突起部42cが貫通するよう装着される。
Furthermore, in this modification, it has the independent holding
以上において、固定側連結部13Bの背壁部15Bと移動側接続部23Bのいずれか一方が各請求項記載の第3壁部に相当し、他方が各請求項記載の第4壁部に相当し、保持部材42が各請求項記載の相対位置固定部及び装着部材に相当し、挿入突起部42cが各請求項記載の第3突起部に相当する。
In the above, one of the
以上説明したように、本変形例の動作補助装置1Bは、保持部材42が固定側連結部13Bと移動側接続部23Bの両方に装着し、挿入突起部42cが固定側連結部13Bと移動側接続部23Bで重複した貫通孔16Bの両方に貫通する。この状態では、固定側ブラケット6Bと移動側ブラケット7Bが互いに係合してそれらの間の相対位置を固定し、装着者Mの身体に対する駆動モータ8の設置位置を固定できる。また、保持部材42を固定側連結部13Bと移動側接続部23Bから取り外した際には、挿入突起部42cが固定側連結部13Bと移動側接続部23Bの貫通孔16Bから離脱することで固定側ブラケット6Bと移動側ブラケット7Bの係合が解除され、駆動モータ8の設置位置(駆動モータ8と駆動機構10の離間距離)を調整できる。
As described above, in the motion assisting device 1B according to this modification, the holding
このようにして本変形例では、保持部材42の装着と離脱という操作だけでモータ位置の調整状態と固定状態を容易に切り替えることができる。また本発明は、固定側ブラケット6Bと移動側ブラケット7Bをいずれも単純な壁部で構成し、その他に簡易な構成の装着部材を設けるだけでよいため、全体の重量を軽量化できる。
In this way, in this modification, the motor position adjustment state and the fixed state can be easily switched only by the operation of attaching and detaching the holding
なお、上記変形例においては、保持部材42が固定側連結部13Bと移動側接続部23Bの両方に装着したが、これに限られず、他にも固定側連結部13Bと移動側接続部23Bの重ね合わせを維持できる構成があれば、保持部材42をいずれか一方に装着させるだけでもよい。この場合でも装着時に挿入突起部42cが両方の貫通孔16Bを貫通可能であれば、固定側ブラケット6Bと移動側ブラケット7Bを係合固定できる。
In the modified example, the holding
以上では、駆動機構10を装着者Mの足首関節に位置させてその回動動作を補助する場合を一例として説明したが、四肢のいずれかにおける他の関節に駆動機構10を位置させてその回動動作を補助する場合にも適用することができる。
The case where the
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。 In addition to those already described above, the methods according to the above-described embodiments and modifications may be used in appropriate combination.
その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the above-mentioned embodiment and each modification are implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
1、1A、1B 動作補助装置
2 胴部用装具
6、6A、6B 固定側ブラケット
7、7A、7B 移動側ブラケット
8 駆動モータ
9 フレキシブルシャフト
10 駆動機構
11 固定側接続部
12 天板部
13、13A、13B 固定側連結部
14 側壁部(第1壁部に相当)
14A 側壁部
15 背壁部
15A 背壁部(第2壁部に相当)
15B 背壁部(第3壁部、第4壁部に相当)
16、16A、16B 貫通孔
18 揺動接続部
19 揺動軸部
23 移動側接続部
23A 移動側接続部(第2スライダに相当)
23B 移動側接続部(第3壁部、第4壁部に相当)
24 スライダ(第1スライダに相当)
31、31A 押圧バネ
32 押圧突起部(相対位置固定部、第1突起部に相当)
32A 押圧突起部(相対位置固定部、第2突起部に相当)
41 バネ収納部
42 保持部材(相対位置固定部、装着部材に相当)
42c 挿入突起部(第3突起部に相当)
M 装着者
DESCRIPTION OF
14A
15B Back wall part (equivalent to the 3rd wall part and the 4th wall part)
16, 16A, 16B Through-
23B Movement side connection part (equivalent to the 3rd wall part and the 4th wall part)
24 Slider (equivalent to the first slider)
31,
32A pressing protrusion (relative position fixing part, equivalent to the second protrusion)
41
42c Insertion protrusion (corresponding to the third protrusion)
M Wearer
Claims (10)
駆動モータと、
前記駆動モータの回転駆動力により、前記関節に対して同軸的に回動動作可能に設置された駆動機構と、
前記装着者の胴部に装着可能な胴部用装具と、
前記胴部用装具に固定された固定側ブラケットと、
前記駆動モータを保持しつつ、前記固定側ブラケットに対して所定方向に相対移動可能に連結された移動側ブラケットと、
前記固定側ブラケットに対する前記移動側ブラケットの相対位置を固定する相対位置固定部と、
を有することを特徴とする動作補助装置。 A motion assisting device that assists in the rotational motion of any joint of the wearer's limbs,
A drive motor;
A drive mechanism installed coaxially with respect to the joint by a rotational driving force of the drive motor;
A torso brace that can be worn on the wearer's torso;
A fixed-side bracket fixed to the trunk orthosis,
A moving side bracket connected to the fixed side bracket so as to be relatively movable in a predetermined direction while holding the drive motor;
A relative position fixing part that fixes the relative position of the moving bracket with respect to the fixed bracket;
A motion assisting device comprising:
前記所定方向は、前記フレキシブルシャフトの略延設方向であることを特徴とする請求項1記載の動作補助装置。 The drive mechanism receives a rotational drive force via a flexible shaft connected to the drive motor,
The motion assisting device according to claim 1, wherein the predetermined direction is a substantially extending direction of the flexible shaft.
他方が、前記2つの第1壁部の間に挟まれつつ相対移動可能な第1スライダを有し、
前記相対位置固定部は、前記第1スライダの両側面からそれぞれ突出して同じ位置の前記貫通孔に貫通可能な2つの第1突起部を有している
ことを特徴とする請求項4記載の動作補助装置。 Either one of the fixed side bracket and the moving side bracket is arranged in parallel and facing along the substantially extending direction of the flexible shaft, and through holes are provided at the same plurality of positions along the extending direction. Two first walls,
The other has a first slider that is relatively movable while being sandwiched between the two first wall portions,
5. The operation according to claim 4, wherein the relative position fixing portion includes two first protrusions that protrude from both side surfaces of the first slider and can pass through the through holes at the same position. 6. Auxiliary device.
他方が、前記第2壁部と重なりつつ相対移動可能な第2スライダを有し、
前記相対位置固定部は、前記第2スライダから突出して前記貫通孔に貫通可能な第2突起部を有している
ことを特徴とする請求項4記載の動作補助装置。 Either one of the fixed side bracket and the movable side bracket has a second wall portion that is arranged along the substantially extending direction of the flexible shaft and has through holes at a plurality of positions along the extending direction. ,
The other has a second slider that can move relatively while overlapping the second wall,
5. The motion assisting device according to claim 4, wherein the relative position fixing portion has a second protrusion protruding from the second slider and penetrating into the through hole.
他方が、前記第3壁部と重なりつつ相対移動可能で、前記第3壁部と重なる位置に貫通孔を有する第4壁部を有し、
前記相対位置固定部は、前記第3壁部と前記第4壁部の少なくとも一方に装着可能な単独の装着部材であって、前記第3壁部と前記第4壁部で重複した位置の前記貫通孔の両方に貫通可能な第3突起部を有している
ことを特徴とする請求項4記載の動作補助装置。 Either one of the fixed side bracket and the moving side bracket has a third wall portion that is arranged along the substantially extending direction of the flexible shaft and has through holes at a plurality of positions along the extending direction. ,
The other has a fourth wall portion that is movable relative to the third wall portion, and has a through hole at a position overlapping the third wall portion,
The relative position fixing portion is a single mounting member that can be mounted on at least one of the third wall portion and the fourth wall portion, and the position of the relative position fixing portion overlapped between the third wall portion and the fourth wall portion. The motion assisting device according to claim 4, further comprising a third protrusion that can penetrate both of the through holes.
駆動モータと、
前記駆動モータの回転駆動力により、前記関節に対して同軸的に回動動作可能に設置された駆動機構と、
前記装着者の胴部に装着可能な胴部用装具と、
前記胴部用装具に固定された固定側ブラケットと、
前記駆動モータを保持しつつ、前記固定側ブラケットに対して所定方向に相対移動可能に連結された移動側ブラケットと、
前記固定側ブラケットに対する前記移動側ブラケットの相対位置を固定する手段と、を有する
ことを特徴とする動作補助装置。
A motion assisting device that assists in the rotational motion of any joint of the wearer's limbs,
A drive motor;
A drive mechanism installed coaxially with respect to the joint by a rotational driving force of the drive motor;
A torso brace that can be worn on the wearer's torso;
A fixed-side bracket fixed to the trunk orthosis,
A moving side bracket connected to the fixed side bracket so as to be relatively movable in a predetermined direction while holding the drive motor;
Means for fixing the relative position of the moving bracket with respect to the fixed bracket.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112223255A (en) * | 2020-08-27 | 2021-01-15 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | Joint driving device and control method thereof |
Citations (2)
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JP2009213671A (en) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Shibaura Institute Of Technology | Close walking assistant device |
JP2010000204A (en) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Honda Motor Co Ltd | Walking supporter |
-
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- 2013-09-13 JP JP2013191115A patent/JP2015054222A/en active Pending
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