JP2021058769A - 補助装置及び義足 - Google Patents
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Abstract
Description
1 膝継手(補助装置)
10 骨組
100 下支持部材
101 上支持部材
102 第1支柱
103,104 第2支柱
105 基台
105a チューブ接続部
106,107,108,109 連結部材
10a 上カバー(カバー)
10b 下カバー(カバー)
11 モータ
110 モータ本体
111 駆動軸
12 減速機構
120 小プーリ
121 大プーリ
122 環状ベルト
13 ボールねじ
130 ねじ軸
131 ナット
14 直動部材(シリンダ)
15 弾性部材
150 第1弾性部材
151 第2弾性部材
16 案内部材
160 レール
161 ガイドブロック
17 クランク機構
170 連結ロッド
171 第1ピン
172 ジョイント
172a ソケット接続部
173 第2ピン
174 回転軸
18 バッテリボックス
2 足継手(補助装置)
20 骨組
200 上支持部材
200a チューブ接続部
201 下支持部材
202 第1支柱
203 第2支柱
20a カバー
21 モータ
210 モータ本体
211 駆動軸
22 減速機構
220 小プーリ
221 大プーリ
222 環状ベルト
23 ボールねじ
230 ねじ軸
231 ナット
24 直動部材
250 第1弾性部材
251 第2弾性部材(弾性部材)
26 案内部材
260 レール
261 ガイドブロック
27 クランク機構
270 連結ロッド
271 第1ピン
272 第2ピン
273 回転軸
28 足部
3 支持部(チューブ)
40 第3弾性部材
41 第3ピン(第1支持部)
42 第4ピン(第2支持部)
50 減速機構
51 小ギア
52 回転軸
53 二段ギア
54 大ギア
また、本発明によれば、モータの動作とは無関係に、クランク機構に繋がっている足部が動作する時に、第1弾性部材が収縮することで、クランク機構を介して伝達される外部からの衝撃や負荷を的確に吸収し、モータと減速機構等を保護できる。また、本発明によれば、収縮した第1弾性部材が復元する際に発生させる復元力が、足部の動作を支援する。このため、低出力のモータで必要な動力を得ることができるので、モータを小さくすることができ、ひいては、軽量化と小型化を実現させることができる。
本発明によれば、弾性部材をねじ軸と同軸に設けているので、部品を配置する空間を小さくすることができ、ひいては、軽量化と小型化を実現させることができる。また、本発明によれば、軽量化と小型化を実現させたことで、デザイン性を有する外装部品を配置することができ、ひいては、デザイン性を向上させることができる。
また、本発明によれば、足を背屈した際、クランク機構によって直動部材が下方に移動し、弾性部材が収縮するので、クランク機構を介して伝達される外部からの衝撃や負荷を的確に吸収し、モータと減速機構等を保護できる。また、足を蹴り出した際に、収縮した弾性部材が復元する際に発生させる復元力が、足部の蹴り出し動作を支援する。このため、モータの出力を抑えることができ、低出力のモータで必要な動力を得ることができるので、モータを小さくすることができ、ひいては、軽量化と小型化を実現させることができる。
本発明によれば、減速機構を備えているので、モータのトルクを減速機構で増大させてボールねじに伝達させることができる。このため、低出力のモータで必要なトルクを得ることができるので、モータを小さくすることができ、ひいては、軽量化と小型化を実現させることができる。
Claims (10)
- 関節の動作を補助する補助装置であって、
モータによって回転するねじ軸の回転運動をナットの直線運動に変換するボールねじと、
前記ねじ軸と同軸に設けられ、前記ナットと共に前記ねじ軸に沿って移動する直動部材と、
前記ナットと前記直動部材との間に介在するように前記ねじ軸と同軸に設けられた弾性部材と、
前記直動部材の直線運動を回転運動に変換するクランク機構と、を備えている
補助装置。 - 前記モータの回転速度を減速して前記モータの動力を前記ボールねじに伝達する減速機構を備え、
前記減速機構は、
前記モータの駆動軸に固定されている小ギアと、
前記ねじ軸に固定されていて、前記小ギアと比較して大きい径を有していて、かつ、他のギアを介して前記小ギアと連動し又は直接かみ合って前記小ギアと連動する大ギアと、を有している
請求項1に記載の補助装置。 - 前記モータの回転速度を減速して前記モータの動力を前記ボールねじに伝達する減速機構を備え、
前記減速機構は、
前記モータの駆動軸に固定されている小プーリと、
前記ねじ軸に固定されていて、前記小プーリと比較して大きい径を有している大プーリと、
前記小プーリ及び前記大プーリに引っ掛けられていて、前記小プーリが回転することで走行して前記大プーリを回転させる環状ベルトと、を有している
請求項1に記載の補助装置。 - 前記弾性部材として、前記ナットの下方に配置されている第1弾性部材と、前記ナットの上方に配置されている第2弾性部材と、を有し、
前記直動部材は、前記ナットと、前記第1弾性部材と、前記第2弾性部材と、を内蔵しているシリンダである
請求項1〜3のいずれかに記載の補助装置。 - 前記ねじ軸を支持する骨組と、
前記骨組に着脱可能に取り付けられるカバーと、を備えている
請求項1〜4のいずれかに記載の補助装置。 - 前記骨組は、
前記ねじ軸の下方を回転可能に支持する下支持部材と、
前記ねじ軸の上方を回転可能に支持する上支持部材と、
前記下支持部材と前記上支持部材とを連結するように前記ねじ軸の前方に設けられた第1支柱と、を有し、
前記補助装置は、
前記第1支柱に沿って設けられ、前記直動部材の移動を案内するレールと、
前記直動部材に固定され、前記レールに沿ってスライドするガイドブロックと、を備えている
請求項5に記載の補助装置。 - 前記モータは、前記ねじ軸の後方に設けられ、
前記骨組は、前記下支持部材と前記上支持部材とを連結するように前記ねじ軸又は前記モータの左方及び右方に設けられた左右一対の第2支柱を有している
請求項6に記載の補助装置。 - 前記骨組は、
前記下支持部材と対向するように該下支持部材の下方に設けられ、該下支持部材に連結されている基台を有し、
前記カバーは、
前記上支持部材の左方及び右方に取り付けられると共に、前記基台の下方又は上方に取り付けられる
請求項6又は7に記載の補助装置。 - 前記骨組に設けられた第1支持部と、
前記直動部材と一体に移動することで、前記第1支持部よりも上方の位置、及び前記第1支持部よりも下方の位置の間で移動する第2支持部と、
一端が前記第1支持部に回転可能に支持されていると共に、他端が前記第2支持部に回転可能に支持されている第3弾性部材と、を備えている
請求項5〜8のいずれかに記載の補助装置。 - 請求項1〜9のいずれかに記載の補助装置を備えている義足。
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