JP2019107243A - Link mechanism and stick using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歩行安定性に優れ、使用者に安心感を与えることができる杖を構成可能なリンク機構体およびそれを用いた杖に関する。 The present invention relates to a link mechanism capable of constructing a cane excellent in walking stability and capable of giving a sense of security to a user, and a cane using the same.
リンク機構に関しては種々提案されており、その応用例も各種提案されている。
応用例としては杖がある。その例としては、例えば特許文献１には、杖・ポール・柄等を手放しても倒れない様にし、未使用時そのスタンド（脚体４及び、脚ロッド）を極小サイズに折畳可能とするために、歩行補助杖等に外付固着し開脚すると立体トラス体を形成し、脚体付根部を変形四辺式リンク機構とし、その屈折ジョイント部をスナップヒンジ（三点式リターンばね性）式とした、自立式の脚開閉式ポールスタンドが提案されている。
また、特許文献２には、路面の凹凸等の障害物を確実にかつ正確に感知でき、しかも軽く扱えるようにした盲人用杖として、路面に転接するキャスタを杖本体の下端に取付けてなる盲人用杖において、少なくとも３つのキャスタがその隣接するキャスタを相互に結ぶ直線が三角形をなすように配置するとともに連結部材によって相互に連結し、連結部材の上記三角形内に位置する部位には杖本体の下端を前後方向に揺動自在に支持するように構成された杖が提案されている。
Various proposals have been made for the link mechanism, and various applications thereof have been proposed.
There is a cane as an application example. For example, in Patent Document 1, for example, the stick (pole 4 and leg rod) can be folded to a minimal size when not in use, so as not to fall down even if releasing the stick, pole, handle etc. For this purpose, it is fixed externally to the walking aid cane etc. and is opened to form a three-dimensional truss body, the root of the leg is a modified quadrilateral link mechanism, and the refractive joint is a snap hinge (three-point return spring) type A self-supporting leg-openable pole stand has been proposed.
Further, in Patent Document 2, as a cane for blind people capable of detecting obstacles such as irregularities on the road surface reliably and accurately, and being able to handle lightly, a blind man having a caster rolling on the road surface attached to the lower end of the cane body In the cane, at least three casters are arranged so that the straight lines connecting their adjacent castors form a triangle and are connected to each other by a connecting member, and the portion of the connecting member located in the above triangle is the cane body A cane has been proposed which is configured to support the lower end so as to be able to swing in the front-rear direction.
しかし、特許文献１及び２において提案されているリンク機構では、未だ地表面の凹凸に十分に対応できるものではなく、杖とした場合にも使用者に如何なる凹凸形状の地面でも安定して体を支えることができるという安心感を与えるものではなかった。 However, the link mechanism proposed in Patent Documents 1 and 2 can not sufficiently cope with the unevenness of the ground surface, and even when used as a cane, the user can stably keep the body in any uneven ground. It did not give a sense of security that it could support.
したがって、本発明の目的は、杖の設置面の構成部材として利用した場合に多少の凹凸があっても杖自体を安定化させることができ、杖の歩行時における安定性を向上させることができるリンク機構体及びそれを用いた杖を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is that the cane itself can be stabilized with some unevenness when used as a component of the installation surface of the cane, and the stability of the cane at the time of walking can be improved. A link mechanism and a cane using the same.
本発明者らは、上記課題を解消するため鋭意検討した結果、四角形部分と五角形部分とを組み合わせたリンク機構であれば、上記目的を達成し得ることを知見した。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、下記発明を提供するものである。
１．主軸と、主軸に連結されたリンク機構とからなるリンク機構体であって、
上記リンク機構は、
４つのリンクからなり、各リンクの端部を連結して４つの頂点が形成され、上記主軸に連結される四角形部分、及び
５つのリンクからなり、各リンクの端部を連結して５つの頂点が形成され、該頂点のうちの１つの頂点が内方に向けて折れ曲がるように構成された内方屈曲頂点となされており、上記四角形部分に連結されている五角形部分
とを具備し、
上記四角形部分の１つのリンクは五角形部分のリンクを兼ねた共有リンクであり、
上記五角形部分における上記内方屈曲頂点側と、上記五角形部分における上記内方屈曲頂点には隣設せず且つ上記共有リンクに属しない頂点側とが、弾性部材を介して連結されており、
上記四角形部分における上記共有リンクではないリンクにおける１頂点が上記主軸に伸縮しない部材を介して回動自在に連結されている
リンク機構体。
２．上記四角形部分における上記共有リンクには属さず且つ上記１頂点ではない他の頂点側が弾性部材を介して上記主軸に連結されたサブリンク又は他のリンク機構に連結されている１記載のリンク機構体。
３．上記四角形部分における上記共有リンクには属さず且つ上記１頂点ではない他の頂点側がリンク部材を介して上記他のリンク機構に連結されている１記載のリンク機構体。
４．１〜３のいずれかに記載のリンク機構体を具備する杖であって、
上記主軸に、それぞれ同じ高さ位置において３つの上記リンク機構が連結されており、
各リンク機構は、それぞれ異なる方向に且つ隣り合うリンク機構間の角度が同じになるように設けられている杖。
MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to eliminate the said subject, the present inventors discovered that if the link mechanism which combined the square part and the pentagon part could achieve the said objective.
The present invention has been made based on the above findings, and provides the following invention.
1. A link mechanism comprising a main shaft and a link mechanism connected to the main shaft,
The above link mechanism is
Consists of four links, connecting the ends of each link to form four vertices, forming a quadrangular portion connected to the main axis, and five links, and connecting the ends of each link to five vertices And a pentagonal portion connected to the quadrilateral portion, and is formed as an inward bent apex configured to be formed such that one of the apexes is configured to bend inward.
One link of the square part is a shared link that doubles as a pentagonal link,
The inward bending apex side of the pentagonal portion and the apex side not adjacent to the inward bending apex of the pentagonal portion and not belonging to the shared link are connected via an elastic member,
A link mechanism body in which one vertex of a link which is not the shared link in the rectangular portion is rotatably connected to the main shaft via a member which does not extend and contract.
2. The link mechanism according to 1, wherein another vertex side not belonging to the shared link in the square part and not the one vertex is connected to a sub link or another link mechanism connected to the main shaft via an elastic member. .
3. The link mechanism according to 1, wherein another vertex side which does not belong to the shared link and which is not the one vertex in the quadrangular part is connected to the other link mechanism via a link member.
A cane comprising the link mechanism according to any one of 4.1 to 3, wherein
Three of the above link mechanisms are connected to the above main shaft respectively at the same height position,
Each link mechanism is provided so that the angle between the adjacent link mechanisms may become the same in each different direction.
本発明に係るリンク機構体によれば、設置面に多少の凹凸があってもこの凹凸に対応して安定して自立することができ、杖に用いた場合の歩行安定性が向上するものである。
本発明の杖によれば、上記の本発明のリンク機構体を有するので、杖の設置面に多少の凹凸があっても杖自体を安定化させることができ、歩行時の安定性に優れたものである。
According to the link mechanism according to the present invention, even if the installation surface has some irregularities, it can stably stand on its own according to the asperities, and the walking stability when used for a cane is improved. is there.
According to the cane of the present invention, since the link mechanism body of the present invention described above is provided, the cane itself can be stabilized even if the installation surface of the cane has some unevenness, and the stability at the time of walking is excellent. It is a thing.
１００ 杖、１０１ 主軸、１０３ リンク機構設置部、１１０ リンク機構体、１ リンク機構、２ 四角形部分、２１ 主軸側リンク，２２ 上方リンク，２３ 下方リンク，２４ 共有リンク、 ２６ 接地部材、４ 五角形部分、４１ 外角形成リンク、４２ 第１屈曲リンク、４３ 第２屈曲リンク、４４ 先端リンク、４５ 補助辺、５３ 内方屈曲頂点 Reference Signs List 100 cane, 101 main shaft, 103 link mechanism installation portion, 110 link mechanism, 1 link mechanism, 2 square portion, 21 main shaft side link, 22 upper link, 23 lower link, 24 shared link, 26 grounding member, 4 pentagonal portion, 41 outer angle forming link, 42 first bending link, 43 second bending link, 44 tip link, 45 auxiliary side, 53 inward bending apex
以下、本発明のリンク機構体及び杖について詳述する。
本実施形態の杖１００は、図１に示すように、リンク機構体１１０を具備する杖である。リンク機構体１１０は、主軸１０１と、主軸における同じ高さ位置において連結された３つのリンク機構１とからなる。３つのリンク機構１は、それぞれ異なる方向に向くように、それぞれ１２０°間隔で設けられている。
以下、まず本発明のリンク機構体について説明する。
Hereinafter, the link mechanism and the cane of the present invention will be described in detail.
The wand 100 of the present embodiment is a wand provided with a link mechanism 110 as shown in FIG. The link mechanism 110 comprises a main shaft 101 and three link mechanisms 1 connected at the same height position on the main shaft. The three link mechanisms 1 are provided at intervals of 120 ° so as to face in different directions.
Hereinafter, the link mechanism of the present invention will be described first.
＜リンク機構体＞
本実施形態のリンク機構体１１０を構成するリンク機構１は、図２〜４に示すように、４つのリンク２１，２２，２３，２４からなり、各リンクの端部を連結して４つの頂点３１，３２，３３，３４が形成されて、本体としての杖１００に連結される四角形部分２、及び５つのリンク２４，４１，４２，４３，４４からなり、各リンクの端部を連結して５つの頂点５１，５２，５３，３３，３４が形成されており、頂点のうちの１つの頂点が内方に向けて折れ曲がるように構成された内方屈曲頂点５３となされており、四角形部分に連結されている五角形部分４とを具備する。
なお、本明細書において「頂点」とは２つのリンクの交差する点を意味し、２つのリンクが一つの部材を折り曲げるようにして形成されている場合にはその折り曲げ部分を意味する。
<Link mechanism body>
The link mechanism 1 constituting the link mechanism 110 according to the present embodiment includes four links 21, 22, 23, 24 as shown in FIGS. 31, 32, 33, 34 are formed, and are composed of a square portion 2 connected to the cane 100 as a main body, and five links 24, 41, 42, 43 and 44, and connecting the end portions of each link Five apexes 51, 52, 53, 33, 34 are formed, and an inward inclining apex 53 configured such that an apex of one of the apexes is bent inward is made to be a square portion And a pentagon portion 4 connected.
In the present specification, the "apex" means a point at which two links intersect, and when two links are formed by bending one member, the bent portion is meant.
（四角形部分）
四角形部分２は、本体としての杖１００の下部においてリンク機構設置部１０３に連結される主軸側リンク２１と、主軸側リンク２１に回転自在に連結され、主軸側リンク２１と同様にリンク機構設置部１０３に連結される上方リンク２２、主軸側リンク２１の下方端部において主軸側リンク２１に連結される下方リンク２３と、上方及び下方リンク２２，２３に回転可能に連結され、主軸側リンク２１に対向する共有リンク２４とから構成されており、各リンクはそれぞれの端部（頂点）において他のリンクと回動自在に連結されている（なお、下方リンク２３はその一端部、すなわち 頂点３４の位置する端部において第１屈曲リンク４２と所定の角度をもって一体化されており、この一端部においては共有リンク２４と回転自在に連結されており、また、共有リンク２４はその一端部、すなわち頂点３３の位置する端部において外角形成リンク４１と所定の角度をもって一体化されており、この一端部においては上方リンク２２と回転自在に連結されている）。ここで各リンクの連結は公知の回転自在に２つの部材を連結する手段、例えば薄型のビスなどを用いて連結され、本実施形態においては金属製のワッシャーｗを介在させてビス（図が複雑になるので図示せず）により連結されている。また、特に図２及び４に示すように、本実施形態においては杖の接地面形成時の安定性を考慮して、上方リンク２２は１本とし、この上方リンク２２に連結される主軸側リンク２１は上方リンク２２の左右両側に２つ設けられている。また、上方リンク２２に連結される共有リンク２４は上方リンク２２の二股に分かれた端部の間に１本設けられている。また、下方リンク２３は主軸側リンク２１の左右両側に設けられており、両下方リンク２３の下方に半円状の接地部材２６が設けられている。
すなわち、本実施形態における四角形部分２は、回転対偶を２つ持つ主軸側リンク２１と、回転対偶を２つ持ち、そのうち１つは主軸側リンク２１につながる上方リンク２２と、回転対偶を３つ持ち、そのうち１つは主軸側リンク２１とつながり、もう１つは共有リンク２４とつながり、更に第１屈曲リンク４２を介して第２屈曲リンク４３とつながる下方リンク２３と、回転対偶を３つ持ち、そのうち１つは上方リンク２２とつながり、もう１つは下方リンク２３とつながり、更に外角形成リンク４１を介して先端リンク４４とつながる共有リンクとを具備している。
各リンク軸の長さ関係は以下の通りである。
上方リンク（本実施形態においては４５ｍｍ）≧下方リンク（本実施形態においては４５ｍｍ）≧主軸側リンク（本実施形態においては１５ｍｍ）≧共有リンク（本実施形態においては１５ｍｍ）
(Square part)
The rectangular portion 2 is rotatably connected to the spindle side link 21 connected to the link mechanism installation portion 103 and the spindle side link 21 at the lower portion of the cane 100 as the main body, and the link mechanism installation portion is similar to the spindle side link 21. The lower link 23 connected to the upper link 22 and the lower link 23 connected to the main shaft side link 21 at the lower end of the main shaft side link 21 and the upper and lower links 22 and 23 are rotatably connected to the main shaft side link 21. Each link is rotatably connected to the other link at each end (apex) (note that the lower link 23 has one end, that is, the apex 34). At the end located, it is integrated with the first bending link 42 at a predetermined angle, and at this one end, it is rotatably connected with the shared link 24 Also, the shared link 24 is integrated at one end, ie the end where the apex 33 is located, with the outer angulation link 41 at a predetermined angle, and at this one end it is rotatable with the upper link 22 Linked). Here, each link is connected using a known means for rotatably connecting two members, for example, a thin screw or the like, and in the present embodiment, a metal washer w is interposed to form a screw. (Not shown). Further, as shown in FIGS. 2 and 4 in particular, in the present embodiment, the upper link 22 is one in consideration of the stability when forming the contact surface of the cane, and the main shaft side link connected to the upper link 22 Two reference numerals 21 are provided on the left and right sides of the upper link 22. Further, one shared link 24 connected to the upper link 22 is provided between the bifurcated ends of the upper link 22. The lower links 23 are provided on the left and right sides of the main shaft side link 21, and a semicircular grounding member 26 is provided below the lower links 23.
That is, the square portion 2 in the present embodiment has the main shaft side link 21 having two rotational pairs and the two rotational pairs, one of which is the upper link 22 connected to the main shaft side link 21 and three rotational pairs. One of which is connected to the main shaft side link 21 and the other is connected to the common link 24 and further has the lower link 23 connected to the second bending link 43 via the first bending link 42 and three rotation pairs One of which is connected to the upper link 22 and the other is connected to the lower link 23 and further includes a shared link connected to the tip link 44 via the outer angle forming link 41.
The length relationship of each link axis is as follows.
Upper link (45 mm in the present embodiment) 下方 lower link (45 mm in the present embodiment) 主軸 main shaft side link (15 mm in the present embodiment) ≧ shared link (15 mm in the present embodiment)
（五角形部分）
五角形部分４は、共有リンク２４と、共有リンク２４と一体である外角形成リンク４１及び下方リンク２３と一体である第１屈曲リンク４２と、第１屈曲リンク４２に回転自在に連結され、内方屈曲頂点５３を形成する第２屈曲リンク４３と、外角形成リンク４１及び第２屈曲リンク４３と回動自在に連結された先端リンク４４とからなる。
内方屈曲頂点５３は第１屈曲リンク４２の頂点３４と第２屈曲リンク４３の頂点５２に隣設されており、五角形部分４は、共有リンク２４と内方屈曲頂点５３を含む第１及び第２屈曲リンク４２，４３と外角形成リンク４１及び先端リンク４４とからなる。
また、内方屈曲頂点５３は、その動作において外角形成リンク４１に当たらないように設けられている。具体的には、本実施形態においては杖の接地面形成時の安定性を考慮して、外角形成リンク４１は１本とし、この外角形成リンク４１を挟持するように先端リンク４４が２つ設けられている。また、この外形形成リンク４１と一体となっている共有リンク２４に連結される第１屈曲リンク４２の頂点５３は外角形成リンク４１の左右両側に２つ設けられている。この頂点５３を形成する第１屈曲リンク４２は下方リンク２３と一体であり、外角形成リンク４１の左右両側に２つ設けられている。この第１屈曲リンク４２と連結されて頂点５３を形成する第２屈曲リンク４３はＹ字状であり、頂点５３側では２つ、先端リンク４４側では１つとなっている。そして先端リンク４４は第２屈曲リンク４３を挟持するように設けられ、頂点５２を形成している。また、動作時の内方屈曲頂点５３の位置を考慮して、図４に示すように、外角形成リンク４１から内方屈曲頂点５３が遠くに位置するように外角形成リンク４１及びこれと一体である共有リンク２４、上方リンク２２、第１屈曲リンク４２の順に外角形成リンク４１から見て外側に位置するように重ねられている。四角形部分２及び五角形部分４のいずれについても内方屈曲頂点５３以外の頂点が動作する上で各頂点を形成しているリンク以外のリンクに重なることはないので、外角形成リンク４１と共有リンク２４と第１屈曲リンク４２との重ね方以外の各リンクの重ね方（連結態様）は任意である。
すなわち、本実施形態における五角形部分４は、回転対偶を２つ持つ外角形成リンク４１（なお、外角形成リンク４１は、上述のように本実施形態において共有リンク２４と一体化されているので、外角形成リンク４１と共有リンク２４とが一体化されたリンク部材としては回転待遇を３つ有している）と、回転対偶を２つ持ち、そのうち１つは外角形成リンク４１につながる先端リンク４４と、回転対偶を２つ持ち、そのうち１つは第２屈曲リンク４３とつながり、他の１つは共有リンク２４とつながり、下方リンク２３と一体である第１屈曲リンク４２とを具備している。
また、五角形部分においては、内方屈曲頂点５３側、及び外角形成リンク４１と先端リンク４４との連結点である頂点５１（五角形部分における内方屈曲頂点５３には隣設せず且つ共有リンク２４に属しない頂点）側が弾性部材としてのコイルバネ７１で連結されている。
なお、本明細書において「頂点側」とは、頂点そのものを含む他、頂点に付勢力を作用させることが可能な位置を含む概念である。本実施形態においては「頂点５１側」は、頂点５１の近傍において、先端リンク４４を延長して頂点５１と連結されて設けられた弾性部材設置部５１ａを意味し、コイルバネ７１はその一端を弾性部材設置部５１ａに取り付けて設けられている。
各リンク軸の長さ関係は以下の通りである。
外角形成リンク（本実施形態においては４０ｍｍ）＞第２屈曲リンク（本実施形態においては３０ｍｍ）＞先端リンク（本実施形態においては２０ｍｍ）＞共有リンク（本実施形態においては１５ｍｍ）≧第１屈曲リンク（本実施形態においては１５ｍｍ）
(Pentagon part)
The pentagonal portion 4 is rotatably connected to the shared link 24, the first flex link 42 integrated with the outer angle forming link 41 integrated with the shared link 24 and the lower link 23, and the first flex link 42. It comprises a second bending link 43 forming a bending apex 53, and a tip link 44 rotatably connected to the outer angle forming link 41 and the second bending link 43.
The inward bending apex 53 is provided adjacent to the apex 34 of the first bending link 42 and the apex 52 of the second bending link 43, and the pentagonal portion 4 includes the first and the second including the shared link 24 and the inward bending apex 53. It consists of two flexing links 42 and 43, an outer angle forming link 41 and a tip link 44.
Also, the inward bent apex 53 is provided so as not to hit the outer angle forming link 41 in its operation. Specifically, in the present embodiment, in consideration of the stability when forming the ground contact surface of the cane, the number of the outer angle forming link 41 is one, and two tip links 44 are provided so as to sandwich the outer angle forming link 41. It is done. Further, two apexes 53 of the first bending link 42 connected to the common link 24 integrated with the outer shape forming link 41 are provided on the left and right sides of the outer angle forming link 41. The first bending link 42 forming the apex 53 is integral with the lower link 23, and two are provided on the left and right sides of the outer angle forming link 41. The second bending link 43 connected to the first bending link 42 to form the apex 53 is Y-shaped, and is two on the apex 53 side and one on the tip link 44 side. The distal end link 44 is provided so as to sandwich the second bending link 43 and forms an apex 52. Also, in consideration of the position of the inward bending apex 53 at the time of operation, as shown in FIG. 4, the outward angle forming link 41 and the integral with it so that the inward bending apex 53 is located far from the outward angle forming link 41. A certain shared link 24, an upper link 22, and a first bending link 42 are overlapped in order of the outer angle forming link 41 and positioned outside in the order. The outer angle forming link 41 and the shared link 24 do not overlap with links other than the links forming the respective apexes when the apexes other than the inward bending apex 53 operate for any of the quadrangular portion 2 and the pentagonal portion 4. The overlapping manner (connection mode) of each link other than the overlapping manner of the first bending link 42 is optional.
That is, the pentagonal portion 4 in the present embodiment has the outer corner forming link 41 having two rotational couples (note that the outer corner forming link 41 is integrated with the shared link 24 in the present embodiment as described above, The link member in which the forming link 41 and the common link 24 are integrated has three rotation treatments), and the tip link 44 having two rotation couples, one of which is connected to the outer angle forming link 41 There are two rotation pairs, one of which is connected to the second bending link 43 and the other is connected to the common link 24 and has a first bending link 42 which is integral with the lower link 23.
In the pentagonal portion, the inward bending apex 53 side, and the apex 51 which is a connection point between the outer corner forming link 41 and the distal end link 44 (not provided adjacent to the inward bending apex 53 in the pentagonal portion The apexes that do not belong to are connected by a coil spring 71 as an elastic member.
In addition, in the present specification, “vertex side” is a concept including a vertex itself and a position at which a biasing force can be applied to the vertex. In the present embodiment, the “apex 51 side” means an elastic member installation portion 51 a provided by extending the tip link 44 and connecting with the apex 51 in the vicinity of the apex 51, and the coil spring 71 is elastic at one end It is attached and provided in the member installation part 51a.
The length relationship of each link axis is as follows.
Outer angle forming link (40 mm in the present embodiment)> second bending link (30 mm in the present embodiment)> tip link (20 mm in the present embodiment)> shared link (15 mm in the present embodiment) ≧ first bending Link (15 mm in this embodiment)
（主軸）
主軸１０１は、図１に示すように、本実施形態においては棒状体１０２と、その下部において、リンク機構を連結するためのリンク機構設置部１０３とを有してなる。リンク機構設置部１０３は平面形状が正３角形状であり、各側面にはそれぞれ凸部１０３ａを設けている。凸部１０３ａには、その両側にリンク軸２１を取り付けるための、中央にボルトやワッシャー等の締結部材を挿入可能な開口が形成された凸板１０３ｂが設けられている。また、主軸１０１において棒状体１０２はリンク機構設置部１０３に連結されている。リンク機構設置部１０３の内部の下部中央には各弾性部材７３を連結するためのサブリンク１０５（図２及び図７参照、図５においてはサブリンクを省略して示す）がリンク機構設置部１０３に連結されて設けられている（連結されている部分の詳細は図示せず）。サブリンク１０５は球面軸受け（図示せず）を介して連結されていてもよい。サブリンクの１形態については後述する。
主軸１０１とリンク機構１とは、凸板１０３ｂで挟持されるように主軸側リンク２１及び上方リンク２２を設置して締結部材（上述の通り、特に図示せず）により各リンクを回動自在に固定することで連結されている。また、頂点３２とリンク機構設置部１０３の内部の下部に設置されたサブリンク１０５とは弾性部材７３を介して連結されている。これにより各リンク機構体１１０が主軸１０１に弾性部材を介して連結される。なお、このサブリンクを介さずに直接リンク機構設置部に弾性部材を連結してもよい。また、弾性部材７３の代わりに上述の各リンクと同様の材料からなる剛体リンクで連動するように連結してもよい。
（補助辺）
図２に示すように、先端リンク４４には、先端リンク４４及び外形成形リンク４１の左右両側を覆うように補助辺４５が設けられている。このため図２以下各図において先端リンク４４及び頂点５１及び頂点５２は想像線として点線で示してある。補助辺４５は、先端リンク軸４４に対して９０°の角度を設けた上面と楕円形状に湾曲形成された下部４６とからなり、下部４６は好ましくはゴムなどの緩衝部材により形成されている。
(Spindle)
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the main shaft 101 includes a rod-like body 102 and a link mechanism installation portion 103 for connecting a link mechanism at the lower portion thereof. The link mechanism installation portion 103 has a regular triangular shape in plan view, and a convex portion 103 a is provided on each side surface. The convex portion 103a is provided with a convex plate 103b having an opening at the center to which the link member 21 such as a bolt or a washer can be inserted. Further, in the main shaft 101, the rod-like body 102 is connected to the link mechanism installation portion 103. At the center of the lower portion inside the link mechanism installation portion 103, a sub link 105 (see FIGS. 2 and 7 and shown by omitting the sub link in FIG. 5) for connecting the elastic members 73 is provided. Is provided in connection with (the details of the connected parts are not shown). The sub links 105 may be connected via spherical bearings (not shown). One form of sublink will be described later.
The main shaft side link 21 and the upper link 22 are installed so that the main shaft 101 and the link mechanism 1 are held by the convex plate 103b, and each link can be freely rotated by the fastening member (not particularly shown as described above). It is connected by fixing. Further, the apex 32 and the sub link 105 installed in the lower part inside the link mechanism installation part 103 are connected via an elastic member 73. Thus, each link mechanism 110 is connected to the main shaft 101 via the elastic member. Alternatively, the elastic member may be directly connected to the link mechanism installation portion without passing through the sub link. Also, instead of the elastic members 73, rigid links made of the same material as the above-mentioned links may be linked to interlock.
(Auxiliary side)
As shown in FIG. 2, in the tip link 44, auxiliary sides 45 are provided so as to cover the left and right sides of the tip link 44 and the outer shape forming link 41. For this reason, in each of FIG. 2 and the following drawings, the tip link 44, the apex 51, and the apex 52 are shown by dotted lines as imaginary lines. The auxiliary side 45 includes an upper surface provided at an angle of 90 ° with respect to the distal end link shaft 44 and a lower portion 46 curved in an elliptical shape, and the lower portion 46 is preferably formed of a buffer member such as rubber.
＜製造・材料＞
本実施形態のリンク機構体１１０は、各部材を樹脂材料や金属材料など公知の材料を用いて形成することができる。また、それぞれの部材を所定形状に射出成型等により成形した後、金属製のビスなどにより各部材を回動自在に締結することで得ることができる。また、杖１００も同様に成形することが可能である。また、杖の主軸の構成材料なども任意である。
＜使用法・効果＞
本実施形態のリンク機構体１１０及び杖１００の作用効果について、図５及び６を参照して説明する。
本実施形態のリンク機構体１１０を備えた杖１００は、各リンク機構体１１０がそれぞれ高低差に追随して独立に動作し、本体である杖の角度に変化なく垂直状態を保つことが可能であるため、安定して杖を使用し、歩行することが可能である。
具体的には、図５に示すように、杖を押し下げて、主軸１０１の下端の位置とリンク機構１の先端側の位置とがほぼ差がない状態となる場合には、主軸側リンク２１の下方頂点３２は垂直方向下方且つやや主軸から遠く位置し、上方リンク２２と下方リンク２３とが共有リンク２４側に向かうに従い徐々に下方に向かうように傾けられ、それに応じて内方屈曲頂点５３が共有リンク２４と先端リンク４４との中間に位置するように第１屈曲リンク４２及び第２屈曲リンク４３が折り曲げられている。これにより補助辺４５がほぼ水平状態となり、下部４６の全面が接地することとなる。この際、弾性部材７１の作用により頂点５３と頂点５１との距離を近づける方向に付勢すると共に、弾性部材７３により頂点３２も主軸１０１側に付勢されているので、杖を下方に押す力に反発する力が働き、結果杖の安定性が向上し、また、たえず補助辺４５の下部４６が接地面に接しやすくなっている。
一方、図６に示すように杖を引き上げようとして、主軸１０１の下端の位置よりもリンク機構１の先端側の方が低い位置にある場合には、主軸側リンク２１はその下方の頂点３２垂直方向に近い角度で下方向を向いたままで、上方リンク２２と下方リンク２３とが共有リンク２４側に向かうに従い下方に向かうように傾けられ、主軸側リンク２１の上方の頂点３１が最上位点を形成するように先端リンク４４側が下方に位置される。その結果補助辺４５の下部４６の先端側が地面に接することとなる。この際、頂点３２が、弾性部材７３により主軸１０１側に付勢されているので、図６に示すように、主軸が上方に引き上げられるのに追従して、リンク機構体１１０を主軸に沿った形状にして杖のハンドリング性を向上させる。また、この場合でも各リンク機構体は主軸に対して所定の角度をもって主軸の中心から外方に向いて傾いているので、再度杖を接地させる際には補助辺の下部４６が接地しやすい状態となっている。この点については、弾性部材７１の作用により、より顕著なものとなっている。すなわち、弾性部材７１により、頂点５３と頂点５１との距離があまり離れすぎることがなく、その結果、頂点５２を地面に近い位置に保持でき、下部４６が接地面に良好に設地しやすくなっている。
図５及び６に示すように、本実施形態のリンク機構体を有する杖は、リンク機構がその先端の位置や主軸の位置に応じて動くため、従来の杖であれば杖自体が傾かざるを得なかった高低差のある地面に対しても杖の角度を変更せずに安定して接地することが可能である。このため、特にお年寄りや、病気のリハビリ中の方のための歩行支援器具として有用である。
また、本実施形態のリンク機構体は、上述のように構成され、上記のように作用するものであるため、本体の固定された場合に本体を安定して動作させることが可能となるものである。このため、上述の杖以外に、種々移動装置の脚部や什器の接地補助具等として有用である。すなわち、上記本体として上記の杖の他に、什器、撮影用や計測用のロボット等の移動装置等が挙げられる。
<Manufacturing / materials>
The link mechanism 110 of the present embodiment can be formed using a known material such as a resin material or a metal material for each member. In addition, after each member is formed into a predetermined shape by injection molding or the like, it can be obtained by rotatably fastening each member with a metal screw or the like. Also, the cane 100 can be similarly shaped. Also, the material of the main shaft of the cane is optional.
<Usage, effect>
The effects of the link mechanism 110 and the cane 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
In the wand 100 provided with the link mechanism 110 of the present embodiment, each link mechanism 110 can operate independently following the height difference, and can maintain the vertical state without changing the angle of the wand which is the main body. Because of this, it is possible to use a walking stick stably.
Specifically, as shown in FIG. 5, when the cane is pushed down and there is almost no difference between the position of the lower end of the main shaft 101 and the position of the tip end of the link mechanism 1, The lower apex 32 is positioned vertically downward and slightly away from the main axis, and the upper link 22 and the lower link 23 are gradually inclined downward as going to the shared link 24 side, and accordingly, the inward bent apex 53 The first bending link 42 and the second bending link 43 are bent so as to be located between the shared link 24 and the tip link 44. As a result, the auxiliary side 45 is substantially horizontal, and the entire lower portion 46 is grounded. Under the present circumstances, while urging | biasing in the direction which closely approaches the distance of the vertex 53 and the vertex 51 by the effect | action of the elastic member 71, since the vertex 32 is also urged | biased by the elastic member 73 side, the force which presses a cane downwards. The repulsive force works, and as a result, the stability of the cane is improved, and the lower portion 46 of the auxiliary side 45 is more likely to be in contact with the ground surface.
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the end of the link mechanism 1 is lower than the position of the lower end of the main shaft 101, the main shaft side link 21 has its apex 32 vertical below While facing downward at an angle close to the direction, the upper link 22 and the lower link 23 are inclined downward toward the shared link 24 side, and the upper vertex 31 of the main shaft side link 21 is the highest point The tip link 44 side is positioned below to form. As a result, the tip end side of the lower portion 46 of the auxiliary side 45 is in contact with the ground. At this time, since the apex 32 is urged toward the main shaft 101 by the elastic member 73, as shown in FIG. 6, the link mechanism 110 follows the main shaft following the main shaft being pulled upward. Improve the handling of the cane by shaping it. Also in this case, each link mechanism is inclined outward from the center of the spindle at a predetermined angle with respect to the spindle, so that when the wand is grounded again, the lower portion 46 of the auxiliary side easily contacts the ground It has become. In this regard, the action of the elastic member 71 makes it more prominent. That is, the elastic member 71 prevents the distance between the apex 53 and the apex 51 from being too far, and as a result, the apex 52 can be held at a position close to the ground, and the lower portion 46 can be easily ground on the ground surface. ing.
As shown in FIGS. 5 and 6, since the link mechanism moves in accordance with the position of the tip end and the position of the main shaft, the wand having the link mechanism body of this embodiment can not be inclined if it is a conventional wand. It is possible to contact the ground stably without changing the angle of the cane even on the ground having a difference in height which can not be obtained. For this reason, it is useful as a walking aid especially for elderly people and those in rehabilitation for ill.
In addition, since the link mechanism body of the present embodiment is configured as described above and acts as described above, when the main body is fixed, the main body can be stably operated. is there. For this reason, besides the above-mentioned cane, it is useful as a leg part of various movement devices, a grounding aid of furniture, etc. That is, in addition to the cane described above as the main body, fixtures, moving devices such as photographing or measuring robots, and the like may be mentioned.
（第２の実施形態）
ついで本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の説明においては上述した実施形態と異なる点を主として説明する。そのため、特に説明しない点については適宜上述した実施形態における説明が妥当する。
上述の図１に示す実施形態においては、図７に示すように、頂点３２に設けられた弾性部材７３−２がリンク機構他のリンク機構設置部１０３の底面に設けられたサブリンク１０５に連結されている。このサブリンク１０５は一つの部材であり、３つのリンク機構体の３つの弾性部材７３−２すべてを連結可能に形成されている。このためこの形態においてはサブリンク１０５を介して３つのリンク機構体の３つの弾性部材が連結された形態となっている。このような構成としてあることで図中の矢印方向に示す付勢力が働き、上述作用効果が得られる。
そして第２の実施形態においては、図８に示すように、頂点３２に設けられた弾性部材７３−３が他のリンク機構の頂点３２に連結されている。即ち、各リンク機構同士が弾性部材７３−３を介して連結されている。
このような構成としてもそれぞれ図中の矢印方向に示す付勢力が働き、上述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
なお、本発明のリンク機構及び杖は上述の実施形態には何ら制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment, differences from the above-described embodiment will be mainly described. Therefore, regarding the points that are not particularly described, the description in the above-described embodiment is valid as appropriate.
In the embodiment shown in FIG. 1 described above, as shown in FIG. 7, the elastic member 73-2 provided at the apex 32 is connected to the sub link 105 provided at the bottom surface of the link mechanism setting portion 103 other than the link mechanism. It is done. The sub link 105 is a single member, and is formed so as to be able to connect all three elastic members 73-2 of the three link mechanisms. Therefore, in this embodiment, three elastic members of three link mechanisms are connected via the sub link 105. With such a configuration, the biasing force shown in the direction of the arrow in the drawing acts to obtain the above-described operation and effect.
In the second embodiment, as shown in FIG. 8, the elastic member 73-3 provided at the apex 32 is connected to the apex 32 of another link mechanism. That is, each link mechanism is connected via the elastic member 73-3.
Also in such a configuration, the biasing force shown in the arrow direction in the drawing works, and the same function and effect as the above embodiment can be obtained.
In addition, the link mechanism and cane of this invention are not restrict | limited at all to the above-mentioned embodiment, It can variously deform in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
Claims (4)
上記リンク機構は、
４つのリンクからなり、各リンクの端部を連結して４つの頂点が形成され、上記主軸に連結される四角形部分、及び
５つのリンクからなり、各リンクの端部を連結して５つの頂点が形成され、該頂点のうちの１つの頂点が内方に向けて折れ曲がるように構成された内方屈曲頂点となされており、上記四角形部分に連結されている五角形部分
とを具備し、
上記四角形部分の１つのリンクは五角形部分のリンクを兼ねた共有リンクであり、
上記五角形部分における上記内方屈曲頂点側と、上記五角形部分における上記内方屈曲頂点には隣設せず且つ上記共有リンクに属しない頂点側とが、弾性部材を介して連結されており、
上記四角形部分における上記共有リンクではないリンクにおける１頂点側が上記主軸に伸縮しない部材を介して回動自在に連結されている
リンク機構体。 A link mechanism comprising a main shaft and a link mechanism connected to the main shaft,
The above link mechanism is
Consists of four links, connecting the ends of each link to form four vertices, forming a quadrangular portion connected to the main axis, and five links, and connecting the ends of each link to five vertices And a pentagonal portion connected to the quadrilateral portion, and is formed as an inward bent apex configured to be formed such that one of the apexes is configured to bend inward.
One link of the square part is a shared link that doubles as a pentagonal link,
The inward bending apex side of the pentagonal portion and the apex side not adjacent to the inward bending apex of the pentagonal portion and not belonging to the shared link are connected via an elastic member,
A link mechanism body rotatably connected via a member which does not extend and contract to the main axis at one vertex side of a link which is not the shared link in the rectangular portion.
上記主軸に、それぞれ同じ高さ位置において３つの上記リンク機構が連結されており、
各リンク機構は、それぞれ異なる方向に且つ隣り合うリンク機構間の角度が同じになるように設けられている杖。 A cane comprising the link mechanism according to any one of claims 1 to 3,
Three of the above link mechanisms are connected to the above main shaft respectively at the same height position,
Each link mechanism is provided so that the angle between the adjacent link mechanisms may become the same in each different direction.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP7387145B2 (en) | 2019-09-25 | 2023-11-28 | 東京都公立大学法人 | Support mechanism and cane |
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- 2017-12-19 JP JP2017242370A patent/JP2019107243A/en active Pending
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