JP7252026B2 - 関節機構、膝関節補助装置、関節部材、並びにクラッチユニット - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施例1に係る関節機構を適用した膝関節補助措置としての長下肢装具を示す斜視図である。
図2は、図1の長下肢装具1に用いられる関節機構3を示す斜視図、図3は、図2の関節機構3の要部を拡大して示す側面図、図4は、同底面図、図5は、図2の関節機構3に用いられる関節部材19を示す斜視図、図6は、図5の関節部材19を示す分解斜視図、図7は、図5の関節部材19の要部を拡大して示す平面図、図8は、図5の関節部材19のVIII-VIII線に係る斜視断面図、図9は、同断面図である。
以下、長下肢装具1の動作について図12をも参照して説明する。なお、長下肢装具1が右足用であるため、右足に長下肢装具1を装着した場合を例に説明する。
以上説明したように、本実施例の長下肢装具1に用いられる関節機構3は、回動軸25により相互に回動自在に結合された下腿フレーム部15a及び大腿フレーム部13aと、下腿フレーム部15a及び大腿フレーム部13aに接続され、下腿フレーム部15a及び大腿フレーム部13a間の回動をロックして一方向にのみ許容するワンウェイクラッチ37と、ワンウェイクラッチ37と大腿フレーム部13aとの間の接続状態を断続する断続部21とを備え、ワンウェイクラッチ37と下腿フレーム部15aとの間を断続部21により切断することで下腿フレーム部15a及び大腿フレーム部13a間の回動のロックを解除して下腿フレーム部15a及び大腿フレーム部13a間の回動を双方向に許容する。
3 関節機構
7 大腿装着部
9 下腿装着部
13a 大腿フレーム部(第2回動部材)
15a 下腿フレーム部(第1回動部材)
19 関節部材
21 断続部
23 クラッチユニット
25 回動軸
35 第1取付部材
37 ワンウェイクラッチ
39 接続部
41 第2取付部材
43 固定ブロック
45 取付部
53a,53b,53c 連通穴
59 変位部
69 本体部(断続部)
69a 第1係合部
71 回転部
71a 第2係合部
73 制動部
83a ピン
85 センサー
Claims (9)
- 相互に回動自在に結合された第1回動部材及び第2回動部材と、
前記第1回動部材及び前記第2回動部材に接続され前記第1回動部材及び前記第2回動部材間の回動を一方向にのみ許容するワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチと前記第2回動部材との間の接続状態を断続する断続部とを備え、
前記ワンウェイクラッチは、インナー及びアウターを有して両者間を係脱可能な係脱部材を備え且つ前記第2回動部材に連動して軸周りに回転する筒状の接続部と前記第1回動部材に連動する固定軸部との間に備えられ、
前記ワンウェイクラッチと前記第2回動部材との間の接続状態について前記断続部により前記接続部の前記第2回動部材に対する連動を切断することで前記第1回動部材及び前記第2回動部材間の回動を双方向に許容する、
ことを特徴とする関節機構。 - 請求項1記載の関節機構であって、
前記ワンウェイクラッチに設けられ前記第2回動部材を接続するための接続部と、
前記第2回動部材に設けられ前記ワンウェイクラッチと前記第2回動部材との切断時に前記第1回動部材及び前記第2回動部材間の回動に応じて前記接続部に対して変位可能な変位部とを備え、
前記断続部は、前記接続部と前記変位部との間を接続して変位不能にすることで、前記第2回動部材を前記ワンウェイクラッチに接続する、
ことを特徴とする関節機構。 - 請求項2記載の関節機構であって、
前記接続部及び前記変位部は、回動軸方向で重ねて配置されると共に回動軸周りに相対回転可能であり、前記回動軸方向で連通する連通穴を備え、
前記断続部は、前記連通穴内に軸方向に移動可能に配置されたピンを備え、前記ピンの前記軸方向への移動によって前記断続を行わせる、
ことを特徴とする関節機構。 - 請求項2記載の関節機構であって、
前記接続部及び前記変位部は、回動軸に交差する交差方向で離間して配置されると共に回動軸周りに相対回転可能であり、
前記断続部は、前記変位部に対して係合する第1係合部を有する本体部と、前記本体部に前記回動軸周りに回転自在に支持され前記接続部に対して係合する第2係合部を有する回転部と、前記回転部の回転を制動及び制動解除することで前記断続を行わせる制動部とを備えた、
ことを特徴とする関節機構。 - 請求項1~4の何れか一項に記載の関節機構であって、
前記断続部は、前記ワンウェイクラッチに着脱可能に取り付けられる、
ことを特徴とする関節機構。 - 請求項1~5の何れか一項に記載の関節機構を用いた膝関節補助装置であって、
前記関節機構の前記第1回動部材及び前記第2回動部材の一方に設けられ被補助者の大腿に装着するための大腿装着部と、
前記関節機構の前記第1回動部材及び前記第2回動部材の他方に設けられ前記被補助者の下腿に装着するための下腿装着部とを備え、
前記関節機構は、前記第1回動部材及び前記第2回動部材間の回動のロックにより前記大腿装着部及び前記下腿装着部間の回動を伸展方向にのみ許容し前記ロックの解除により前記大腿装着部及び前記下腿装着部間の回動を前記伸展方向及び屈曲方向の双方向へ許容する、
ことを特徴とする膝関節補助装置。 - 請求項6記載の膝関節補助装置であって、
前記被補助者の大腿の前後位置を検出するセンサーを備え、
前記関節機構は、前記回動のロック及び前記ロックの解除を電気的に切り替え可能であり、
前記センサーでの検出に基づき、前記被補助者の大腿が前記被補助者の体の重心よりも前に位置するときに前記回動のロックを行い、前記被補助者の大腿が前記被補助者の体の重心よりも後ろに位置するときに前記回動のロックを解除する、
ことを特徴とする関節機構。 - 相互に回動自在に結合された第1回動部材及び第2回動部材と、
前記第1回動部材及び前記第2回動部材に接続され前記第1回動部材及び前記第2回動部材間の回動をロックして一方向にのみ許容するワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチは、インナー及びアウターを有して両者間を係脱可能な係脱部材を備え且つ前記第2回動部材に連動して軸周りに回転する筒状の接続部と前記第1回動部材に連動する固定軸部との間に備えられ、
前記ワンウェイクラッチと前記第2回動部材との間の接続状態について前記断続部により前記接続部の前記第2回動部材に対する連動を切断することで前記第1回動部材及び前記第2回動部材間の回動を双方向に許容し、
前記筒状の接続部は、前記ワンウェイクラッチと前記第2回動部材との間の接続状態を断続する断続部を取り付けるための取付部を備えた、
ことを特徴とする関節部材。 - 第1回動部材及び第2回動部材に着脱自在に取り付けられて前記第1回動部材及び第2回動部材間の回動をロックして一方向にのみ許容するためのクラッチユニットであって、
前記第1回動部材に回動方向に係合して取り付けられる第1取付部材及び前記第2回動部材に回動方向に係合して取り付けられる第2取付部材と、
前記第1取付部材又は前記第2取付部材を前記第1回動部材又は前記第2回動部材に着脱自在に固定する固定部材と、
前記第1取付部材及び前記第2取付部材の一方に支持され前記第1回動部材及び前記第2回動部材間の回動を一方向にのみ許容するためのワンウェイクラッチと、
前記第1取付部材及び前記第2取付部材の他方に設けられ前記ワンウェイクラッチの外周に相対回転自在に支持されると共に前記固定部材に取り付けられる相対回転部と、
前記筒状の接続部に備えられ前記ワンウェイクラッチと前記第2回動部材との接続状態を断続する断続部を取り付けるための取付部と、
を備え、
前記ワンウェイクラッチは、インナー及びアウターを有して両者間を係脱可能な係脱部材を備え且つ前記第2取付部材又は前記第1回動部材に連動して軸周りに回転する筒状の接続部と前記第1回動部材又は前記第2取付部材に連動する固定軸部との間に備えられた、
ことを特徴とするクラッチユニット。
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