JP5468961B2

JP5468961B2 - スライダ

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Publication number: JP5468961B2
Application number: JP2010082944A
Authority: JP
Inventors: 慧市橋; 慶久松岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: DE102011005869B4; DE102011005869A1; US8469907B2; US20110243645A1; JP2011214654A

Description

本発明は、金属製板状部材で成形される円弧状レール内をスライドするスライダに関する。

従来、例えば、歩行補助装置に用いられる円弧状レールが知られている（例えば、特許文献１参照）。この歩行補助装置は、利用者が跨ぐようにして着座する着座部材と、着座部材を下方から支える左右一対の脚リンクとを備える。各脚リンクは、曲線案内機構を介して着座部材に対し前後方向に揺動自在に連結されている。

曲線案内機構は、着座部材の支持フレームの後端部に前後方向の支軸を介して横方向に揺動自在に連結した円弧状レールと、この円弧状レールに沿ってスライドすると共に脚リンクの上端部に固定されるスライダとで構成される。

円弧状レールは、曲率中心に近い内周側の内周壁と、曲率中心から遠い外周側の外周壁と、内周壁と外周壁とを円弧状レールの長手方向（前後方向）及び円弧形状の曲率半径方向（上下方向）に直交する幅方向（横方向）両側で連結する一対の側壁と、外周壁の幅方向中央部に形成したスリットとからなり、断面Ｃ字状に形成されている。外周壁は、スリットにより２つに分割されている。

スライダは、円弧状レールのスリットから円弧状レール内に挿入される挿入部を備える。この挿入部には、円弧状レールの内周壁に接触する内側回転体と、円弧状レールの外周壁に接触する外側回転体とを備える。

外側回転体は、スリットで分割された一対の外周壁に当接するように、円弧状レールの幅方向に間隔を存して、一対設けられている。

特開２００９−２４７６０５号公報

従来の円弧状レールは、軽量化の観点からアルミニウムを用いて押出成形で成形していた。しかしながら、円弧状レールをアルミニウムで成形すると、軽量化を図れる反面、強度性に乏しいという問題がある。

そこで、ハイテンション材（高張力鋼板）等の金属製板状部材をスピニング製法等で折り曲げて製造することが考えられる。

又、スライダの回転体の数を増加させ、スライダと円弧状レールとの間で伝達される力を分散させて、回転体及び円弧状レールの対磨耗性を向上させることも考えられる。

しかしながら、金属製板状部材を折り曲げて円弧状レールを製造すると、加工誤差等により、各壁に微小な反りが生じ易い。微小な反りが発生すると、一部の回転体が周壁に当接できず、対磨耗性が低下してしまう。

本発明は、金属製板状部材を用いて製造された円弧状レールに、全ての回転体を適切に当接させて、回転体及び円弧状レールの磨耗を抑制させることができるスライダを提供することを目的とする。

［１］本発明は、円弧状の内周壁及び外周壁と、該両周壁をその側縁で連結する一対の側壁と、該内周壁又は該外周壁の中央部に長手方向に沿って形成されたスリットとを有する中空の円弧状レールに沿う方向であるスライド方向に移動自在なスライダであって、前記円弧状レールは、金属製板状部材を折り曲げて成形されたものであり、前記スリットを介して前記円弧状レール内に挿入される挿入部と、該挿入部に設けられ、前記スリットが形成された前記周壁であって、前記スリットにより幅方向両側に分割された一対の分割周壁部分に、夫々転動自在に当接する一対の第１回転体と、前記挿入部に設けられ、前記スリットが形成された周壁に対向する周壁に転動自在に当接する第２回転体とを備え、前記第２回転体は、前記スリットが形成された周壁に対向する周壁に対して、幅方向両端部に配置される一対の側方回転体と、幅方向中央部に配置される中央回転体と、該側方回転体と該中央回転体とを前記スライド方向にずらして配置すると共に、該各回転体を回転自在に軸支する軸支部材とを備え、該軸支部材は、前記スライド方向に揺動自在となるように前記挿入部に軸支されることを特徴とする。

本発明によれば、第２回転体を、一対の側方回転体と中央回転体とで構成しているため、第２回転体を一対の側方回転体のみで構成した場合に比し、周壁との接触面積が増えて、スライダと円弧状レールとの間で伝達される力を分散させ、回転体及び円弧状レールの対磨耗性を向上させることができる。

又、第２回転体を構成する一対の側方回転体と中央回転体とがスライド方向にずれて軸支部材に軸支され、この軸支部材がスライド方向に揺動自在となるようにスライダの挿入部に軸支されている。このため、例えば、第２回転体が転動する周壁の幅方向中央部分が、内側に向って膨らむような微小な反りを発生していても、軸支部材が揺動して、一対の側方回転体と中央回転体とが適切に周壁に当接する状態とすることができる。このため、第２回転体を構成する回転体のうちの一部の回転体のみが周壁に当接することを防止し、第２回転体を構成する全ての回転体が周壁に適切に当接して、磨耗を抑制することができる。

［２］本発明のスライダにおいて、挿入部に、中央部分で円弧状レールの径方向に揺動自在となるように設けられた、円弧状レールの幅方向に延びる揺動部材を備え、この揺動部材の両端部に、一対の第１回転体を夫々回転自在に軸支させることが好ましい。

円弧状レールを金属製板状部材を折り曲げて形成した場合、各分割周壁部分の折り曲げ角度に微小なずれが生じることがある。この場合、従来のスライダでは、一対の第１回転体の一方のみが分割周壁部分に当接し、他方が分割周壁部分から浮いた状態となってしまい、一方の第１回転体及びこの第１回転体が転動する一方の分割周壁部分の磨耗が著しくなる。

そこで、上述したように、揺動部材の端部に第１回転体を軸支させれば、各分割周壁部分の折り曲げ角度に微小なずれが生じていても、揺動部材の揺動により、両第１回転体が対応する分割周壁部分に適切に当接することができる。これにより、スライダ及び円弧状レールの磨耗を抑制させることができる。

［３］本発明のスライダにおいて、軸支部材に、中央部分で円弧状レールの径方向に揺動自在となるように、円弧状レールの幅方向に延びる回転軸を設け、この回転軸の両端部に、一対の側方回転体を夫々回転自在に軸支させることが好ましい。

円弧状レールを金属製板状部材を折り曲げて形成した場合、一対の側方回転体が転動する周壁の幅方向中央部分が、内側に向かって膨らむような微小な反りが発生する場合がある。このとき、一対の側方回転体が転動する周壁の幅方向両端部分で、内側に向かって傾斜した傾斜角度に微小な差が生じる場合もある。

上述したように、一対の側方回転体を径方向に揺動自在な回転軸の両端部に軸支させれば、傾斜角度に微小な差が生じている場合であっても、両側方回転体が周壁に適切に当接することができ、スライダ及び円弧状レールの摩耗を抑制させることができる。

［４］揺動部材を用いて、第１回転体を揺動させる場合には、第１回転体の周面を断面円弧状に形成することが好ましい。第１回転体の周面を従来のように平滑な面とすると、揺動部材が揺動した際に、第１回転体の外周面の縁で部分周壁部分に当接することとなり、磨耗が激しくなる。上述したように、第１回転体の周面を断面円弧状に形成すれば、揺動部材が揺動しても常に一定の接触面積を維持させることができ、磨耗の抑制を図ることができる。

本発明の実施形態のスライダが用いられた歩行補助装置を示す側面図。実施形態の曲線案内機構を示す斜視図。実施形態のスライダを示す斜視図。実施形態のスライダを示す断面図。実施形態の回転体が揺動する状態を示す説明図。参考例のスライダの回転体と円弧状レールを示す説明図。

図１から図５を参照して、本発明の実施形態のスライダを説明する。実施形態のスライダは、図１に示す歩行補助装置に用いられるものである。歩行補助装置は、図１に示す如く、利用者Ｐが跨ぐようにして着座する着座部材１と、着座部材１を下方から支える左右一対の脚リンク２，２とを備えている。

各脚リンク２は、着座部材１に後述する曲線案内機構３を介して前後方向に揺動自在に連結されている。脚リンク２の下端には、利用者Ｐの左右の各足に装着される靴部８が連結されている。

各脚リンク２には、駆動源９が搭載されている。そして、駆動源９の回転駆動で各脚リンク２に伸び方向の力を加え、利用者Ｐの体重の少なくとも一部を支持する支持力(以下、体重免荷アシスト力という)を発生させようにしている。各脚リンク２で発生された体重免荷アシスト力は着座部材１を介して利用者Ｐの胴体に伝達され、利用者Ｐの脚に作用する荷重が軽減される。

曲線案内機構３は、着座部材１の支持フレーム１ｂの後端の立上り部に前後方向の支軸３ｂを介して横方向に揺動自在に連結した円弧状レール３１と、脚リンク２の上端部に固定したスライダ３２とで構成されている。円弧状レール３１の円弧形状の曲率中心３ａは着座部材１のシート部１ａの上面より上方に位置する。

以下、図２を参照して、曲線案内機構３について詳述する。円弧状レール３１は、曲率中心３ａに近い内周側の内周壁３１１と、曲率中心３ａから遠い外周側の外周壁３１２と、内周壁３１１と外周壁３１２とを円弧状レール３１の長手方向（前後方向）及び円弧形状の曲率半径方向（上下方向）に直交する溝幅方向（横方向）両側で連結する一対の側壁３１３，３１３と、外周壁３１２の幅方向中央部に形成したスリット３１４とからなり、断面Ｃ字状に形成されている。このスリット３１４により、外周壁３１２は２つに分割され、この分割された両外周壁３１２が本発明における分割周壁部分に相当する。

スライダ３２は、スリット３１４を通して円弧状レール３１の内部に挿入される挿入部３２１と、脚リンク２に接続される接続部３２２とを有している。挿入部３２１には、円弧状レール３１の内周壁３１１に内部から転動自在に当接する８つの内側回転体（第２回転体）３４１と、外周壁３１２に内部から転動自在に当接する４つの外側回転体（第１回転体）３４２と、円弧状レール３１の側壁に内部から転動自在に当接する６つの横回転体３４３とが設けられており、これらの回転体３４１，３４２，３４３の転動で、スライダ３２が円弧状レール３１に沿って摺動自在となっている。

８つの内側回転体３４１のうちの４つは、挿入部３２１の前方に配置されており、説明の便宜上、この４つの内側回転体３４１をまとめて前方回転体群４１と定義する。残りの４つの内側回転体３４１は、挿入部３２１の後方に配置されており、説明の便宜上、この４つの内側回転体３４１をまとめて後方回転体群４２と定義する。

前方回転体群４１を構成する４つの内側回転体３４１のうち、２つは前方であって内周壁３１１の幅方向両端部に当接するように配置されており、これが実施形態における一対の側方回転体４１１となる。前方回転体群４１の残りの２つの内側回転体３４１は、後方であって内周壁３１１の幅方向中央部に当接するように横に並んで配置されており、これが実施形態における中央回転体４１２となる。

挿入部３２１の前方部には、揺動軸５１ａを介してスライド方向（スライダ３２が円弧状レール３１に沿ってスライドする方向。前後方向。）に揺動自在な略三角形状の前方側の軸支部材５１が設けられている。この軸支部材５１に、一対の側方回転体４１１の回転軸４１１ａ及び一対の中央回転体４１２の回転軸４１２ａが取り付けられている。これにより、軸支部材５１を介して前方回転体群４１がスライド方向に揺動自在となる。

後方回転体群４２は、前方回転体群４１と前後対称に構成され、後方回転体群４２を構成する４つの内側回転体３４１のうち、２つは後方であって内周壁３１１の幅方向両端部に当接するように配置されており、これも実施形態における一対の側方回転体４２１となる。後方回転体群４２の残りの２つの内側回転体３４１は、前方であって内周壁３１１の幅方向中央部に当接するように横に並んで配置されており、これも実施形態における中央回転体４２２となる。

挿入部３２１の後方部には、揺動軸５２ａを介してスライド方向に揺動自在な略三角形状の軸支部材５２が設けられている。この軸支部材５２に、一対の側方回転体４２１の回転軸４２１ａ及び一対の中央回転体４２２の回転軸４２２ａが取り付けられている。これにより、軸支部材５２を介して後方回転体群４２がスライド方向に揺動自在となる。

このように、前方回転体群４１及び後方回転体群４２が一対の側方回転体４１１，４２１のみならず、一対の中央回転体４１２，４２２を備えるため、内側回転体３４１と内周壁３１１との間で伝達される力が分散し易くなり、内側回転体３４１及び内周壁３１１の対磨耗性を向上させることができる。

又、前方回転体群４１及び後方回転体群４２がスライド方向に揺動自在に構成されているため、内周壁３１１の幅方向中央部分が内側に向って膨らむような微小な反りを発生していても、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、全ての内側回転体３４１を内周壁３１１に適切に当接させることができ、内側回転体３４１及び内周壁３１１の対磨耗性を確実に向上させることができる。

４つの外側回転体（第１回転体）３４２は、前方回転体群４１と後方回転体群４２の間である挿入部３２１の中央部に配置されている。４つの外側回転体３４２のうちの２つは、前方側であって円弧状レール３１の幅方向に間隔を存し両外周壁３１２（分割周壁部分）に内側から当接するように配置されており、説明の便宜上、この２つの外側回転体３４２をまとめて前方列４３と定義する。

残りの２つの外側回転体３４２は、後方側であって円弧状レール３１の幅方向に間隔を存し両外周壁３１２に内側から当接するように配置されており、説明の便宜上、この２つの外側回転体３４２をまとめて後方列４４と定義する。

挿入部３２１の前方回転体群４１と後方回転体群４２の間である中央部には、前後方向に延びる揺動軸６（図４参照）が設けられている。図４に示すように、この揺動軸６には、前方列４３の外側回転体３４２が回転自在に両端部で軸支される揺動部材５３が円弧状レール３１の径方向に揺動自在に軸支されている。又、後方列４４の外側回転体３４２が回転自在に軸支される揺動部材５４も、円弧状レール３１の径方向に揺動自在となるように揺動軸６の両端部で軸支されている。

このように、前方列４３及び後方列４４を円弧状レール３１の径方向に揺動自在とすることにより、図５（ｃ）に示すように、各外周壁３１２の折り曲げ角度に微小なずれが生じていても、各揺動部材５３，５４が揺動して傾くことにより、各外側回転体３４２を対応する外周壁３１２に適切に当接させることができ、外側回転体３４２及び外周壁３１２の磨耗を抑制させることができる。

又、各外側回転体３４２の周面は、断面円弧状に形成されている。これにより、揺動部材５３，５４が揺動しても、外側回転体３４２と外周壁３１２との接触面積を、常に一定に維持させることができ、磨耗を抑制させることができる。

又、各内側回転体３４１の周面も、断面円弧状に形成されている。従来の内側回転体のように周面が平滑な面に形成されていると、反りが生じている内周壁３１１に、内側回転体の周面の側縁のエッジ部分が当接することとなり、磨耗が激しくなる。実施形態の内側回転体３４１のように、周面を断面円弧状に形成すれば、エッジ部分がなくなるため、内側回転体３４１及び内周壁３１１の磨耗を抑制させることができる。

又、６つの横回転体３４３が、挿入部３２１の前方、中央、後方の３箇所に夫々２つずつ配置されるため、スライダ３２が円弧状レール３１内をスムーズにスライドすることができる。

又、円弧状レール３１を断面Ｃ字状に形成することにより、ズボン等の異物が円弧状レール３１に侵入することを確実に防止できる。そのため、回転体３４１、３４２の当接部への異物の噛み込みを生じず、脚リンク２の揺動の円滑性が確実に確保される。

実施形態の円弧状レール３１は、スピニング製法により、リング状の金属製板状部材を折り曲げて、所定の長さに切断することにより形成される。このとき、周方向に分割可能なリング状の中子を用い、この中子を包み込むように金属製板状部材を折り曲げて形成すれば、内面の寸法を基準とした円弧状レール３１を製造することができる。金属製板状部材は、例えば、ハイテンション材（高張力鋼板）を用いることができる。

外面の寸法を基準として円弧状レールを形成すると円弧状レールの肉厚まで精度よく形成しなければ、適切な内面の寸法が得られず、スライダ３２がスムーズに円弧状レール内をスライドできない虞がある。上述したように、中子を用いて内面の寸法を基準として形成すれば、肉厚を考慮する必要がなく、スライダ３２が当接する内面の寸法精度が向上され、スライダ３２が円弧状レール３１に沿ってスムーズにスライドできるようになる。

図６に参考例を示す。尚、図６に示す両外周壁３１２は、その折り曲げ角度の差を大きくして示している。

図６（ａ）は、スライド方向に揺動自在な軸支部材を用いることなく、一対の側方回転体４１１’及び中央回転体４１２’を挿入部に取り付けたスライダを示している。図６（ａ）から明らかなように、円弧状レール３１の内周壁３１１は、その中央部が内方に向って膨らんだ反りを生じているため、中央回転体４１２’のみが内周壁３１１に当接し、一対の側方回転体４１１’が内周壁３１１に当接していないことが分かる。

図６（ｂ）は、径方向に揺動自在な揺動部材を用いることなく、一対の内側回転体３４２’を挿入部に取り付けたスライダを示している。図６（ｂ）から明らかなように、各外周壁３１２（分割周壁部分）の折り曲げ角度に差が生じている場合には、片側の内側回転体３４２’しか、外周壁３１２に当接できない。

図６（ｃ）は、実施形態の前方列４３の外側回転体を、その周面が平滑な面に形成された外側回転体３４２’’としたものである。図６（ｃ）から明らかなように、外側回転体３４２’’の周面の側縁であるエッジ部分が、外周壁３１２に当接することとなる。

尚、実施形態においては、円弧状レール３１として、歩行補助装置に用いられる外周壁３１２にスリット３１４が形成されたものを説明したが、これに限らず、内周壁３１１にスリット３１４を形成した円弧状レールであっても、本発明のスライダ３２を適用することができる。この場合、例えば、スライダ３２を上下反転させた構造とすればよい。

又、一対の側方回転体４１１，４２１を、円弧状レール３１の径方向に揺動自在となるように構成してもよい。この場合、第１回転体たる外側回転体３４２を軸支する揺動部材５３，５４と同様に、例えば、各軸支部材５１，５２に、スライド方向（前後方向）に延びる揺動軸を夫々設け、この揺動軸に、一対の側方回転体４１１，４２１を軸支する回転軸４１１ａ，４２１ａを、幅方向中央部分で円弧状レール３１の径方向に揺動自在となるように軸支させればよい。

これにより、一対の側方回転体４１１，４２１が転動する内周壁３１１の幅方向中央部分が、内側に向かって膨らむような微小な反りが発生し、且つ、内周壁３１１の幅方向両端部分の傾斜角度に微小な差が生じている場合であっても、各側方回転体４１１，４２１を内周壁３１１に適切に当接させて、スライダ３２及び円弧状レール３１の摩耗を抑制させることができる。

１…着座部材、２…脚リンク、３…曲線案内機構、３ａ…曲率中心、３１…円弧状レール、３１１…内周壁、３１２…外周壁（分割周壁部分）、３１３…側壁、３１４…スリット、３２…スライダ、３２１…挿入部、３２２…接続部、３４１…内側回転体（第２回転体）、３４２…外側回転体（第１回転体）、３４３…横回転体、４１…前方回転体群、４１１…側方回転体、４１１ａ…回転軸、４１２…中央回転体、４１２ａ…回転軸、４２…後方回転体群、４２１…側方回転体、４２１ａ…回転軸、４２２…中央回転体、４２２ａ…回転軸、４３…前方列、４４…後方列、５１…前方側の軸支部材、５１ａ…揺動軸、５２…後方側の軸支部材、５２ａ…揺動軸、５３…前方列の揺動部材、５４…後方列の揺動部材、６…揺動軸、８…靴部、９…駆動源、Ｐ…利用者。

Claims

円弧状の内周壁及び外周壁と、該両周壁をその側縁で連結する一対の側壁と、該内周壁又は該外周壁の中央部に長手方向に沿って形成されたスリットとを有する中空の円弧状レールに沿う方向であるスライド方向に移動自在なスライダであって、
前記円弧状レールは、金属製板状部材を折り曲げて成形されたものであり、
前記スリットを介して前記円弧状レール内に挿入される挿入部と、
該挿入部に設けられ、前記スリットが形成された前記周壁であって、前記スリットにより幅方向両側に分割された一対の分割周壁部分に、夫々転動自在に当接する一対の第１回転体と、
前記挿入部に設けられ、前記スリットが形成された周壁に対向する周壁に転動自在に当接する第２回転体とを備え、
前記第２回転体は、前記スリットが形成された周壁に対向する周壁に対して、幅方向両端部に配置される一対の側方回転体と、幅方向中央部に配置される中央回転体と、
該側方回転体と該中央回転体とを前記スライド方向にずらして配置すると共に、該各回転体を回転自在に軸支する軸支部材とを備え、
該軸支部材は、前記スライド方向に揺動自在となるように前記挿入部に軸支されることを特徴とするスライダ。
請求項１記載のスライダにおいて、
前記挿入部に、中央部分で前記円弧状レールの径方向に揺動自在となるように設けられた、前記円弧状レールの幅方向に延びる揺動部材を備え、
該揺動部材の両端部に、前記一対の第１回転体が夫々回転自在に軸支されることを特徴とするスライダ。
請求項１又は請求項２記載のスライダにおいて、
前記軸支部材は、中央部分で前記円弧状レールの径方向に揺動自在となるように設けられた、前記円弧状レールの幅方向に延びる回転軸を備え、
該回転軸の両端部に、前記一対の側方回転体が夫々回転自在に軸支されることを特徴とするスライダ。
請求項２又は請求項３記載のスライダにおいて、
前記第１回転体の周面が、断面円弧状に形成されることを特徴とするスライダ。