JP7344915B2 - walking aid device - Google Patents

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JP7344915B2 JP2021041361A JP2021041361A JP7344915B2 JP 7344915 B2 JP7344915 B2 JP 7344915B2 JP 2021041361 A JP2021041361 A JP 2021041361A JP 2021041361 A JP2021041361 A JP 2021041361A JP 7344915 B2 JP7344915 B2 JP 7344915B2
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Description

本明細書に開示する技術は、使用者の歩行時の足の動作を補助するための歩行補助装置に関する。 TECHNICAL FIELD The technology disclosed in this specification relates to a walking assist device for assisting a user's foot movements when walking.

特許文献1には、柔軟な収縮アクチュエータで足を引っ張ることで、膝の振り出し動作をアシストする歩行補助装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a walking assist device that assists the swinging motion of the knee by pulling the leg with a flexible contraction actuator.

特許第5986445号公報Patent No. 5986445

収縮アクチュエータの収縮力は、膝の前進方向だけでなく、膝の前進方向に対して上方側にも作用する。この膝を引っ張り上げる力が、使用者に違和感を与えてしまう場合がある。 The contraction force of the contraction actuator acts not only in the forward direction of the knee, but also on the upper side with respect to the forward direction of the knee. This force of pulling up the knee may make the user feel uncomfortable.

本明細書に開示する歩行補助装置は、使用者の腰部側に装着される第1装着部を備える。歩行補助装置は、使用者の膝部側に装着される第2装着部を備える。歩行補助装置は、第1装着部と第2装着部とを接続しており、伸縮可能に構成されている伸縮アクチュエータを備える。歩行補助装置は、第1装着部と第2装着部とを連結している連結部を備える。連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性は、伸縮アクチュエータの伸長時に比して、伸縮アクチュエータの収縮時の方が高い。 The walking assist device disclosed in this specification includes a first mounting part that is mounted on the waist side of a user. The walking assist device includes a second mounting section that is mounted on the user's knee side. The walking assist device connects the first mounting part and the second mounting part, and includes an extendable actuator configured to be extendable and contractible. The walking aid device includes a connecting part that connects the first wearing part and the second wearing part. The rigidity of the connecting portion against the compressive force in the axial direction is higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.

伸縮アクチュエータの収縮時には、使用者の前進方向側の力および上方側の力が、第2装着部に印加される。この上方側の力は、連結部に、軸方向の圧縮力として印加される。そして伸縮アクチュエータの収縮時には、連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性が高められている。よって、上方側の力を、連結部で受け止めることができる。第2装着部が上方へ移動してしまうことを抑制できるため、膝を引っ張り上げる力が使用者に伝わることを抑制することが可能となる。使用者の違和感を緩和することができる。 When the telescopic actuator contracts, the user's forward force and upward force are applied to the second mounting portion. This upward force is applied to the connecting portion as an axial compressive force. When the telescopic actuator is contracted, the rigidity of the connecting portion against compressive force in the axial direction is increased. Therefore, the upward force can be received by the connecting portion. Since it is possible to suppress the second mounting part from moving upward, it is possible to suppress the force that pulls up the knee from being transmitted to the user. The user's discomfort can be alleviated.

連結部は、貫通孔を備えた複数の剛体を備えていてもよい。連結部は、貫通孔を貫通しており、複数の剛体を互いに連結している紐を備えていてもよい。連結部は、紐の長さを調整可能に構成されている第1調整部を備えていてもよい。紐の一端は、第1装着部または第2装着部に固定されていてもよい。紐の他端は、第1調整部に接続されていてもよい。第1調整部は、伸縮アクチュエータの伸長時に比して、伸縮アクチュエータの収縮時の方が、紐の長さを短くするように調整してもよい。
効果の詳細は、実施例で説明する。
The connecting portion may include a plurality of rigid bodies with through holes. The connecting portion may include a string that passes through the through hole and connects the plurality of rigid bodies to each other. The connecting portion may include a first adjusting portion that is configured to be able to adjust the length of the string. One end of the string may be fixed to the first attachment part or the second attachment part. The other end of the string may be connected to the first adjustment section. The first adjustment section may adjust the length of the string to be shorter when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.
Details of the effects will be explained in Examples.

伸縮アクチュエータは、紐および第1調整部を備えていてもよい。第2装着部は、滑車を備えていてもよい。紐の一端は第1装着部に固定されていてもよい。紐の他端は、滑車を経由して、第1装着部に備えられている第1調整部に接続されていてもよい。複数の剛体は、紐の一端から滑車までの範囲に配置されていてもよい。効果の詳細は、実施例で説明する。 The telescoping actuator may include a string and a first adjustment section. The second mounting part may include a pulley. One end of the string may be fixed to the first attachment part. The other end of the string may be connected via a pulley to a first adjustment section provided in the first mounting section. The plurality of rigid bodies may be arranged in a range from one end of the string to the pulley. Details of the effects will be explained in Examples.

複数の剛体の接触面は、互いに嵌まり合う嵌合形状を備えていてもよい。効果の詳細は、実施例で説明する。 The contact surfaces of the plurality of rigid bodies may have fitting shapes that fit into each other. Details of the effects will be explained in Examples.

複数の剛体の接触面は、貫通孔の軸方向に対して垂直な平面を備える第1領域を備えていてもよい。複数の剛体の接触面は、第1領域に対して前記剛体の中心に向かって引っ込んでいるとともに、貫通孔から外側へ向かってテーパを有して引っ込んでいる第2領域を備えていてもよい。効果の詳細は、実施例で説明する。 The contact surfaces of the plurality of rigid bodies may include a first region having a plane perpendicular to the axial direction of the through hole. The contact surfaces of the plurality of rigid bodies may include a second region that is recessed toward the center of the rigid body with respect to the first region and tapered and recessed toward the outside from the through hole. . Details of the effects will be explained in Examples.

連結部には、使用者の進行方向前側と進行方向後側とが存在していてもよい。第1領域は、進行方向前側に配置されていてもよい。第2領域は、進行方向後側に配置されていてもよい。効果の詳細は、実施例で説明する。 The connecting portion may have a front side in the direction of movement of the user and a rear side in the direction of movement of the user. The first region may be placed on the front side in the traveling direction. The second region may be arranged on the rear side in the traveling direction. Details of the effects will be explained in Examples.

複数の剛体は、貫通孔の軸方向に対して略平行な側面を備えていてもよい。複数の剛体は、側面から貫通孔の軸方向に突出している突起部を備えていてもよい。効果の詳細は、実施例で説明する。 The plurality of rigid bodies may have side surfaces substantially parallel to the axial direction of the through hole. The plurality of rigid bodies may include a protrusion projecting from the side surface in the axial direction of the through hole. Details of the effects will be explained in Examples.

連結部は、第1装着部と第2装着部との間を伸びている板状部材を備えていてもよい。連結部は、板状部材の長手方向軸に対して垂直な断面の断面形状を、直線形状と屈曲形状との間で変化させることが可能に構成されている変形部を備えていてもよい。変形部は、伸縮アクチュエータの伸長時には断面形状を直線形状とし、伸縮アクチュエータの収縮時には断面形状を屈曲形状としてもよい。効果の詳細は、実施例で説明する。 The connecting portion may include a plate-like member extending between the first mounting portion and the second mounting portion. The connecting portion may include a deformable portion that is configured to be able to change the cross-sectional shape of a cross section perpendicular to the longitudinal axis of the plate-like member between a linear shape and a bent shape. The deformable portion may have a linear cross-sectional shape when the telescopic actuator is extended, and may have a bent cross-sectional shape when the telescopic actuator is contracted. Details of the effects will be explained in Examples.

連結部は、複数の剛体を備えていてもよい。連結部は、複数の剛体を互いに連結しているソフトアクチュエータを備えていてもよい。連結部は、ソフトアクチュエータの剛性を調整可能に構成されている第2調整部を備えていてもよい。第2調整部は、伸縮アクチュエータの伸長時に比して、伸縮アクチュエータの収縮時の方が、ソフトアクチュエータの剛性を高くするように調整してもよい。効果の詳細は、実施例で説明する。 The connecting portion may include a plurality of rigid bodies. The connecting portion may include a soft actuator that connects the plurality of rigid bodies to each other. The connecting portion may include a second adjusting portion that is configured to be able to adjust the rigidity of the soft actuator. The second adjustment section may adjust the rigidity of the soft actuator to be higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended. Details of the effects will be explained in Examples.

歩行補助装置1の概略構成図(正面図)である。1 is a schematic configuration diagram (front view) of a walking assist device 1. FIG. 歩行補助装置1の概略構成図(右側面図)である。1 is a schematic configuration diagram (right side view) of the walking assist device 1. FIG. 剛体41Rの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a rigid body 41R. 連結部40Rの低剛性の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of low rigidity of 40 R of connection parts. 連結部40Rの高剛性の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of high rigidity of 40 R of connection parts. 連結部40Rの屈曲状態を示す図である。It is a figure which shows the bending state of 40 R of connection parts. 歩行補助装置1の動作を示す図である。3 is a diagram showing the operation of the walking assist device 1. FIG. 歩行補助装置1の動作を示す図である。3 is a diagram showing the operation of the walking assist device 1. FIG. 歩行補助装置1の着座時の状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state of the walking assist device 1 when the person is seated. 歩行補助装置1aの動作を示す図である。It is a figure showing operation of walking assistance device 1a. 歩行補助装置1aの動作を示す図である。It is a figure showing operation of walking assistance device 1a. 歩行補助装置1bの右側面図である。It is a right view of walking assistance device 1b. 板状部材51Rbの低剛性の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of low rigidity of plate-shaped member 51Rb. 板状部材51Rbの高剛性の状態を示す図である。It is a figure which shows the high rigidity state of plate-shaped member 51Rb. 歩行補助装置1cの右側面図である。It is a right view of walking assistance device 1c. 歩行補助装置1dの右側面図である。It is a right view of walking assistance device 1d. 歩行補助装置1dの変形例の右側面図である。It is a right side view of a modification of walking assistance device 1d. 剛体41Reおよび42Reの斜視図である。It is a perspective view of rigid bodies 41Re and 42Re. 剛体41Rfおよび42Rfの斜視図である。It is a perspective view of rigid bodies 41Rf and 42Rf.

(歩行補助装置1の概略構成)
図1および図2を用いて、歩行補助装置1の概略構成を説明する。図1および図2は、歩行補助装置1を使用者に装着した状態において、腰から下の状態を示した図である。図1は正面図であり、図2は右側面図である。使用者を基準とした前方をFR、左側をLF、上側をUP、として矢印で示している。以後の図においても同様である。
(Schematic configuration of walking assist device 1)
A schematic configuration of the walking assist device 1 will be explained using FIGS. 1 and 2. 1 and 2 are diagrams showing the state from the waist down when the walking assist device 1 is worn on the user. FIG. 1 is a front view, and FIG. 2 is a right side view. The front side with respect to the user is FR, the left side is LF, and the upper side is UP, which are indicated by arrows. The same applies to subsequent figures.

歩行補助装置1は、第1装着部10、第2装着部20Rおよび20L、伸縮アクチュエータ30Rおよび30L、連結部40Rおよび40L、を備えている。なお符号の末尾の「R」および「L」の符号は、使用者に対して左右対称に配置されている部位の、右側の部位および左側の部位を示している。第1装着部10は、使用者の腰部の周囲に取り付けられる環状部材であり、歩行補助装置1を固定する部位である。第2装着部20Rおよび20Lは、右足および左足の膝関節の上方に位置する大腿骨の遠位端の周囲に取り付けられる、環状部材である。 The walking aid device 1 includes a first mounting part 10, second mounting parts 20R and 20L, telescopic actuators 30R and 30L, and connecting parts 40R and 40L. Note that the suffixes "R" and "L" indicate the right side and left side of the parts that are arranged symmetrically with respect to the user. The first attachment part 10 is an annular member attached around the waist of the user, and is a part to which the walking assist device 1 is fixed. The second attachment parts 20R and 20L are annular members attached around the distal ends of the femurs located above the knee joints of the right and left legs.

伸縮アクチュエータ30Rは、第1装着部10と第2装着部20Rとを接続している。伸縮アクチュエータ30Lは、第1装着部10と第2装着部20Lとを接続している。伸縮アクチュエータ30Rおよび30Lは左右対称の構造を有するため、伸縮アクチュエータ30Rについて説明する。伸縮アクチュエータ30Rは、紐31Rおよび巻取装置32Rを備える。巻取装置32Rは第1装着部10の前方側に固定されている。紐31Rの上端は、巻取装置32Rに接続されている。紐31Rの下端は、第2装着部20Rの前方側に固定部22Rで固定されている。巻取装置32Rが紐31Rを巻き取ることで、紐31Rに引っ張り力を与えることができる。また巻取装置32Rが紐31Rを送り出すことで、紐31Rに力が印加されていない状態とすることができる。 The telescopic actuator 30R connects the first mounting section 10 and the second mounting section 20R. The telescopic actuator 30L connects the first mounting section 10 and the second mounting section 20L. Since the telescopic actuators 30R and 30L have a laterally symmetrical structure, the telescopic actuator 30R will be explained. The telescopic actuator 30R includes a string 31R and a winding device 32R. The winding device 32R is fixed to the front side of the first mounting section 10. The upper end of the string 31R is connected to a winding device 32R. The lower end of the string 31R is fixed to the front side of the second attachment part 20R by a fixing part 22R. By winding up the string 31R with the winding device 32R, a tensile force can be applied to the string 31R. Further, by the winding device 32R feeding out the string 31R, it is possible to make a state in which no force is applied to the string 31R.

連結部40Rは、第1装着部10の右側面と第2装着部20Rの右側面を連結している。連結部40Lは、第1装着部10の左側面と第2装着部20Lの左側面とを連結している。連結部40Rおよび40Lは左右対称の構造を有するため、連結部40Rについて説明する。 The connecting portion 40R connects the right side surface of the first mounting portion 10 and the right side surface of the second mounting portion 20R. The connecting portion 40L connects the left side surface of the first mounting portion 10 and the left side surface of the second mounting portion 20L. Since the connecting portions 40R and 40L have a bilaterally symmetrical structure, the connecting portion 40R will be explained.

連結部40Rは、剛体41R~45R、連結紐46R、調整部47R、スライドレール48R、スライダジョイント49Rを備えている。剛体41R~45Rは、貫通孔41h~45hを備えている。連結紐46Rは、貫通孔41h~45hを貫通しており、剛体41R~45Rを互いに連結している。連結紐46Rは、連結部40Rの剛性を変化させるための紐である。スライドレール48Rは、第2装着部20Rの右側面に、上下方向に伸びるように配置されている。スライダジョイント49Rは、スライドレール48R上をスライド可能な部位である。 The connecting portion 40R includes rigid bodies 41R to 45R, a connecting string 46R, an adjusting portion 47R, a slide rail 48R, and a slider joint 49R. The rigid bodies 41R to 45R are provided with through holes 41h to 45h. The connecting string 46R passes through the through holes 41h to 45h and connects the rigid bodies 41R to 45R to each other. The connecting string 46R is a string for changing the rigidity of the connecting portion 40R. The slide rail 48R is arranged on the right side surface of the second mounting portion 20R so as to extend in the vertical direction. The slider joint 49R is a portion that can slide on the slide rail 48R.

連結紐46Rの一端はスライダジョイント49Rに固定されており、他端は調整部47Rに接続されている。調整部47Rは、連結紐46Rの長さを自由に調整可能な部位である。調整部47Rは、不図示のモータにより回転可能なボビン47Bを備えている。ボビン47Bによって連結紐46Rを巻き取ることで長さを短くすることができ、連結紐46Rを送り出すことによって長さを長くすることができる。 One end of the connecting string 46R is fixed to the slider joint 49R, and the other end is connected to the adjustment part 47R. The adjustment part 47R is a part that can freely adjust the length of the connecting string 46R. The adjustment section 47R includes a bobbin 47B that is rotatable by a motor (not shown). The length can be shortened by winding up the connecting string 46R with the bobbin 47B, and the length can be increased by sending out the connecting string 46R.

図3に、剛体41Rの斜視図を示す。剛体41R~45Rは全て同一構造を有しているため、代表例として、剛体41Rについて説明する。剛体41Rは、他の剛体と接触する接触面CSを、上方側および下方側に備えている。接触面CSは、第1領域A1および第2領域A2を備えている。第1領域A1は進行方向前側に配置されており、第2領域A2は進行方向後側に配置されている。第1領域A1は、貫通孔41hの軸方向ADに対して垂直な平面を備えている。第2領域A2は、第1領域に対して剛体41Rの中心41cへ向かって引っ込んでいる領域である。すなわち第2領域A2は、引っ込み方向D1に引っ込んでいる領域である。第2領域A2は、貫通孔41hから外側へ向かってテーパを有して引っ込んでいる。図3の例では、第2領域A2は、貫通孔41hから後方側へ行くに従って、曲面を有して傾いている。 FIG. 3 shows a perspective view of the rigid body 41R. Since the rigid bodies 41R to 45R all have the same structure, the rigid body 41R will be explained as a representative example. The rigid body 41R includes contact surfaces CS that come into contact with other rigid bodies on the upper side and the lower side. The contact surface CS includes a first area A1 and a second area A2. The first area A1 is located on the front side in the traveling direction, and the second area A2 is located on the rear side in the traveling direction. The first region A1 has a plane perpendicular to the axial direction AD of the through hole 41h. The second region A2 is a region recessed toward the center 41c of the rigid body 41R with respect to the first region. That is, the second region A2 is a region that is recessed in the retraction direction D1. The second region A2 is tapered and retracted outward from the through hole 41h. In the example of FIG. 3, the second region A2 has a curved surface and is inclined toward the rear side from the through hole 41h.

(連結部40Rの剛性の変化)
連結部40Rの剛性を変化させるメカニズムを説明する。図4は低剛性の状態を示しており、図5は高剛性の状態を示している。
(Change in rigidity of connecting portion 40R)
A mechanism for changing the rigidity of the connecting portion 40R will be explained. FIG. 4 shows a state of low rigidity, and FIG. 5 shows a state of high rigidity.

図4では、調整部47Rが連結紐46Rを送り出して長くしており、スライダジョイント49Rはスライドレール48Rの下側に移動している。調整部47Rの下面からスライダジョイント49Rまでの連結紐46Rの長さL1は、剛体41R~45Rの高さH1の合計よりも大きい。従って、剛体41R~45Rは互いに押し付けられることがないため、個別に動くことができる。そのため、軸方向の圧縮力CFに対する、連結部40Rの剛性は低い。また、前方向の曲げ力BF1および後ろ方向の曲げ力BF2に対する、連結部40Rの剛性も低い。 In FIG. 4, the adjustment section 47R sends out the connecting string 46R to lengthen it, and the slider joint 49R has moved to the lower side of the slide rail 48R. The length L1 of the connecting string 46R from the lower surface of the adjustment portion 47R to the slider joint 49R is greater than the sum of the heights H1 of the rigid bodies 41R to 45R. Therefore, the rigid bodies 41R to 45R are not pressed against each other and can therefore move individually. Therefore, the rigidity of the connecting portion 40R against the axial compressive force CF is low. Furthermore, the rigidity of the connecting portion 40R against the forward bending force BF1 and the backward bending force BF2 is also low.

一方、図5では、調整部47Rが連結紐46Rを巻き取って短くしており、スライダジョイント49Rはスライドレール48Rの上側に移動している。調整部47Rの下面からスライダジョイント49Rまでの連結紐46Rの長さL2は、剛体41R~45Rの高さH1の合計と同等となる。従って、剛体41R~45Rは互いに押し付けられ、連結する。そのため、連結部40Rの軸方向の圧縮力CFに対する剛性は高い。また、進行方向前側に配置されている第1領域A1が平面同士で面接触している。そのため、前方向の曲げ力BF1に対しては、剛性が高い(曲がりにくい)。一方、進行方向後ろ側に配置されている第2領域A2は、互いにテーパを有しているため、線接触している。そのため、後ろ方向の曲げ力BF2に対しては、剛性が低い(曲がりやすい)。従って、図6に示すように、連結部40Rは後ろ方向にのみ曲がることができる。 On the other hand, in FIG. 5, the adjustment section 47R winds up the connecting string 46R to shorten it, and the slider joint 49R has moved above the slide rail 48R. The length L2 of the connecting string 46R from the lower surface of the adjustment part 47R to the slider joint 49R is equal to the total height H1 of the rigid bodies 41R to 45R. Therefore, the rigid bodies 41R to 45R are pressed against each other and connected. Therefore, the rigidity of the connecting portion 40R against the axial compressive force CF is high. Further, the first area A1 disposed on the front side in the traveling direction is in plane contact with each other. Therefore, the rigidity is high (hard to bend) against the forward bending force BF1. On the other hand, the second regions A2 arranged on the rear side in the traveling direction are in line contact with each other because they have tapers. Therefore, the rigidity is low (easy to bend) against the backward bending force BF2. Therefore, as shown in FIG. 6, the connecting portion 40R can only bend backward.

(歩行補助装置1の動作)
図7に、右足を前方に振り出すときのアシスト動作を示す。このとき、腰関節は屈曲した状態となる。右足の振り出し時には、調整部47Rは連結紐46Rを短く調整するとともに、巻取装置32Rは紐31Rを巻き取る。前述したように、連結紐46Rを短くすることで、連結部40Rの圧縮力CFに対する剛性を高くすることができる。
(Operation of walking aid device 1)
FIG. 7 shows an assisting motion when swinging the right foot forward. At this time, the hip joint is in a bent state. When swinging out the right foot, the adjustment section 47R adjusts the connecting string 46R to be shorter, and the winding device 32R winds up the string 31R. As described above, by shortening the connecting string 46R, the rigidity of the connecting portion 40R against the compressive force CF can be increased.

また紐31Rの巻き取りにより、紐31Rに張力Faを発生させることができる。ここで、紐31Rの延長線と、連結部40Rの軸線とのなす角度をθ1とする。すると、張力Faは、アシスト力Ffと引き上げ力Fnとに分解できる。アシスト力Ffは膝の前進に寄与する力であり、「アシスト力Ff=張力Fa×sinθ1」の式によって表すことができる。引き上げ力Fnは膝を腰側に引っ張り上げる力であり、「引き上げ力Fn=張力Fa×cosθ1」の式によって表すことができる。構造上、角度θ1は鋭角であるため、通常引き上げ力Fnはアシスト力Ffよりも大きくなる。 Further, by winding the string 31R, tension Fa can be generated in the string 31R. Here, the angle between the extension line of the string 31R and the axis of the connecting portion 40R is defined as θ1. Then, the tension Fa can be decomposed into an assist force Ff and a pulling force Fn. The assist force Ff is a force that contributes to the forward movement of the knee, and can be expressed by the formula "assist force Ff=tension Fa×sin θ1". The lifting force Fn is a force that pulls up the knee toward the waist, and can be expressed by the equation "lifting force Fn=tension Fa×cos θ1". Structurally, since the angle θ1 is an acute angle, the lifting force Fn is normally larger than the assisting force Ff.

この引き上げ力Fnは、連結部40Rに対して圧縮力CFとして作用する。そして前述のように、連結部40Rの圧縮力CFに対する剛性は高められている。よって、引き上げ力Fnを連結部40Rによって受け止めることができるため、第2装着部20Rが上方に引き上げられてしまうことがない。その結果、アシスト力Ffのみを使用者に作用させることが可能となる。使用者に引き上げ力Fnが伝達してしまうことを抑制できるため、膝が上方に引っ張り上げられてしまうという違和感を抑制することが可能となる。 This pulling force Fn acts on the connecting portion 40R as a compressive force CF. As described above, the rigidity of the connecting portion 40R against the compressive force CF is increased. Therefore, since the pulling force Fn can be received by the connecting portion 40R, the second mounting portion 20R will not be pulled upward. As a result, it becomes possible to apply only the assist force Ff to the user. Since it is possible to suppress the transmission of the lifting force Fn to the user, it is possible to suppress the uncomfortable feeling of the knee being pulled upward.

また図6で前述したように、連結部40Rは、高剛性状態であっても後ろ方向にのみ曲げることができる。従って、拘束感を低減することが可能となる。 Further, as described above with reference to FIG. 6, the connecting portion 40R can only be bent in the backward direction even in a highly rigid state. Therefore, it is possible to reduce the feeling of restraint.

図8に、着地した右足が後方側へ蹴り出されるときの動作を示す。このとき、腰関節は伸展した状態となる。右足の蹴り出し時には、調整部47Rは連結紐46Rを長く調整するとともに、巻取装置32Rは紐31Rを送り出す。前述したように、連結紐46Rを長くすることで、連結部40Rの剛性を、圧縮力CF、前方向の曲げ力BF1、後ろ方向の曲げ力BF2の何れに対しても低くすることができる。また紐31Rの送り出しにより、紐31Rには張力Faが発生しない。第1装着部10に対して、第2装着部20Rを完全に自由な状態にすることができる。足の蹴り出し時において、拘束感を無くすことが可能となる。 FIG. 8 shows the motion when the right foot lands and is kicked out backwards. At this time, the hip joint is in an extended state. When the right foot kicks off, the adjustment section 47R adjusts the length of the connecting string 46R, and the winding device 32R sends out the string 31R. As described above, by lengthening the connecting string 46R, the rigidity of the connecting portion 40R can be lowered against any of the compressive force CF, the forward bending force BF1, and the backward bending force BF2. Furthermore, due to the feeding of the string 31R, no tension Fa is generated in the string 31R. The second mounting part 20R can be completely free with respect to the first mounting part 10. It is possible to eliminate the feeling of restraint when kicking off the foot.

また図9に、着座時の状態を示す。着座時には、アシスト動作は不要である。しかし、腰関節が屈曲した状態であるため、連結部40Rが高剛性状態の場合には、突っ張り感が発生してしまう。そこで着座時には、調整部47Rによって、連結紐46Rを長く調整する。これにより、連結部40Rを低剛性状態にすることができるため、突っ張り感を抑制することができる。歩行補助装置1を装着したまま着座する場合においても、違和感を抑制することが可能となる。 Further, FIG. 9 shows the state when the person is seated. No assisting operation is required when the person is seated. However, since the waist joint is in a bent state, if the connecting portion 40R is in a high rigidity state, a feeling of tension will occur. Therefore, when the user is seated, the connecting string 46R is adjusted to be longer by the adjusting portion 47R. Thereby, the connecting portion 40R can be brought into a low rigidity state, so that the feeling of tension can be suppressed. Even when sitting while wearing the walking assist device 1, it is possible to suppress the feeling of discomfort.

実施例2の歩行補助装置1aは、実施例1の歩行補助装置1に比して、伸縮アクチュエータ30Raおよび連結部40Raの構成が異なっている。実施例1と同様の部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。また実施例2に特有の部位には、符号の末尾に「a」を付すことで区別する。図10は、右足を前方に振り出すときの右側面図である。図11は、着地した右足が後方側へ蹴り出されるときの右側面図である。 The walking assist device 1a of the second embodiment is different from the walking assist device 1 of the first embodiment in the configurations of the telescopic actuator 30Ra and the connecting portion 40Ra. The same parts as those in Example 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, parts unique to the second embodiment are distinguished by adding "a" to the end of the reference numeral. FIG. 10 is a right side view when swinging the right foot forward. FIG. 11 is a right side view when the right foot is kicked out backward after landing.

第1装着部10の前方には、調整部47Raが固定されている。第2装着部20Rは、滑車21Raを備えている。連結紐46Raの一端は、固定部11Raによって第1装着部10に固定されている。1本の連結紐46Raは、固定部11Raから、剛体41R~45Rの貫通孔、スライダジョイント49Rの不図示の貫通孔、滑車21Ra、を経由して、調整部47Raに接続されている。剛体41R~45Rは、固定部11Raから滑車21Raまでの範囲に配置されている。 An adjustment section 47Ra is fixed to the front of the first mounting section 10. The second mounting portion 20R includes a pulley 21Ra. One end of the connecting string 46Ra is fixed to the first attachment part 10 by a fixing part 11Ra. One connecting string 46Ra is connected from the fixed part 11Ra to the adjusting part 47Ra via the through holes of the rigid bodies 41R to 45R, the unillustrated through holes of the slider joint 49R, and the pulley 21Ra. The rigid bodies 41R to 45R are arranged in a range from the fixed part 11Ra to the pulley 21Ra.

連結紐46Raおよび調整部47Raによって、伸縮アクチュエータ30Raが構成されている。また、連結紐46Ra、調整部47Ra、固定部11Ra、剛体41R~45R、スライドレール48R、スライダジョイント49Rによって、連結部40Raが構成されている。 A telescopic actuator 30Ra is configured by the connecting string 46Ra and the adjusting portion 47Ra. Further, a connecting portion 40Ra is constituted by the connecting string 46Ra, the adjusting portion 47Ra, the fixing portion 11Ra, the rigid bodies 41R to 45R, the slide rail 48R, and the slider joint 49R.

(歩行補助装置1aの動作)
図10に示すように、右足を前方に振り出すときには、調整部47Raは連結紐46Raを巻き取ることで長さを短くする。滑車21Raから調整部47Raへ向かう向きの張力Faを、連結紐46Raに発生させることができる。前述の原理により、アシスト力Ffを発生させることができる。また、スライダジョイント49Rはスライドレール48Rの上側に移動する。剛体41R~45Rは互いに押し付けられ、連結するため、高剛性状態となる。前述のように、引き上げ力Fnを連結部40Raで受け止めることが可能となる。
(Operation of walking assist device 1a)
As shown in FIG. 10, when swinging the right foot forward, the adjustment section 47Ra shortens the length by winding up the connecting string 46Ra. A tension Fa directed from the pulley 21Ra toward the adjustment portion 47Ra can be generated in the connecting string 46Ra. The assist force Ff can be generated according to the above-mentioned principle. Further, the slider joint 49R moves above the slide rail 48R. The rigid bodies 41R to 45R are pressed against each other and connected, resulting in a highly rigid state. As described above, the pulling force Fn can be received by the connecting portion 40Ra.

図11に示すように、右足を後方側へ蹴り出すときには、調整部47Raは連結紐46Raを送り出すことで長さを長くする。滑車21Raから調整部47Raへ向かう向きの張力Faが発生しなくなる。また、スライダジョイント49Rはスライドレール48Rの下側に移動する。剛体41R~45Rは互いに押し付けられなくなるため、連結が解除され、低剛性状態となる。足の蹴り出し時において、拘束感を無くすことが可能となる。 As shown in FIG. 11, when kicking the right foot backward, the adjustment section 47Ra lengthens the length by feeding out the connecting string 46Ra. Tension Fa directed from the pulley 21Ra toward the adjustment portion 47Ra is no longer generated. Moreover, the slider joint 49R moves to the lower side of the slide rail 48R. Since the rigid bodies 41R to 45R are no longer pressed against each other, the connection is released and the rigidity becomes low. It is possible to eliminate the feeling of restraint when kicking off the foot.

(効果)
調整部47Raおよび連結紐46Raを、伸縮アクチュエータ30Raおよび連結部40Raで共用することが可能となる。部品点数が削減できるため、軽量化やコスト削減が可能となる。
(effect)
It becomes possible to share the adjustment part 47Ra and the connecting string 46Ra with the telescopic actuator 30Ra and the connecting part 40Ra. Since the number of parts can be reduced, it is possible to reduce weight and cost.

実施例3の歩行補助装置1bは、実施例1の歩行補助装置1に比して、連結部40Rbの構成が異なっている。実施例1と同様の部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。また実施例3に特有の部位には、符号の末尾に「b」を付すことで区別する。 The walking assist device 1b of the third embodiment differs from the walking assist device 1 of the first embodiment in the configuration of the connecting portion 40Rb. The same parts as those in Example 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, parts unique to the third embodiment are distinguished by adding "b" to the end of the reference numerals.

図12に、歩行補助装置1bの右側面図を示す。連結部40Rbは、板状部材51Rbおよび変形部52Rbを備えている。板状部材51Rbは、第1装着部10と第2装着部20Rとの間を伸びている。板状部材51Rbの上端は、固定部53Rbで第1装着部10に回転可能に固定されている。板状部材51Rbの下端は、固定部54Rbで第2装着部20Rに回転可能に固定されている。板状部材51Rbの裏側には、複数の変形部52Rbが配置されている。変形部52Rbはソフトアクチュエータである。不図示の制御部によって印加電圧を制御することによって、変形部52Rbの収縮状態を自在に制御することができる。 FIG. 12 shows a right side view of the walking assist device 1b. The connecting portion 40Rb includes a plate member 51Rb and a deformable portion 52Rb. The plate member 51Rb extends between the first mounting section 10 and the second mounting section 20R. The upper end of the plate member 51Rb is rotatably fixed to the first mounting part 10 by a fixing part 53Rb. The lower end of the plate member 51Rb is rotatably fixed to the second mounting portion 20R by a fixing portion 54Rb. A plurality of deformable portions 52Rb are arranged on the back side of the plate member 51Rb. The deformable portion 52Rb is a soft actuator. By controlling the applied voltage by a control unit (not shown), the contracted state of the deformable portion 52Rb can be freely controlled.

(連結部40Rbの剛性の変化)
連結部40Rbの剛性を変化させるメカニズムを説明する。図13(A)および図14(A)は、板状部材51Rbの右側面図である。図13(B)および図14(B)は、B-B線における断面図である。すなわち図13(B)および図14(B)は、板状部材51Rbの長手方向軸LAに対して垂直な断面図である。
(Change in rigidity of connecting portion 40Rb)
A mechanism for changing the rigidity of the connecting portion 40Rb will be explained. 13(A) and FIG. 14(A) are right side views of the plate-like member 51Rb. 13(B) and FIG. 14(B) are cross-sectional views taken along the line BB. That is, FIGS. 13(B) and 14(B) are cross-sectional views perpendicular to the longitudinal axis LA of the plate-like member 51Rb.

図13は、変形部52Rbが収縮していない状態(低剛性状態)を示している。図13(B)の断面図に示すように、板状部材51Rbの断面形状は、直線形状である。断面二次モーメントが小さいため、曲げモーメントに対する剛性が低い。軸方向の圧縮力CFに対して容易に座屈してしまう。 FIG. 13 shows a state in which the deformable portion 52Rb is not contracted (low rigidity state). As shown in the cross-sectional view of FIG. 13(B), the cross-sectional shape of the plate member 51Rb is linear. Since the cross-sectional moment of inertia is small, the rigidity against bending moments is low. It easily buckles against the compressive force CF in the axial direction.

一方、図14は、変形部52Rbが収縮している状態(高剛性状態)を示している。変形部52Rbの長手方向が、板状部材51Rbの長手方向軸LAに対して垂直に配置されている。そのため変形部52Rbは、長手方向軸LAに対して垂直な方向の収縮量が大きい。従って図14(B)の断面図に示すように、長手方向軸LAに対して垂直な断面を、屈曲形状にすることができる。図13(B)の直線形状の断面に比して、断面二次モーメントを大きくすることができるため、曲げモーメントに対する剛性を高めることができる。軸方向の圧縮力CFに対して剛性を高めることが可能となる。 On the other hand, FIG. 14 shows a state in which the deformable portion 52Rb is contracted (high rigidity state). The longitudinal direction of the deformed portion 52Rb is arranged perpendicular to the longitudinal axis LA of the plate-like member 51Rb. Therefore, the deformed portion 52Rb has a large amount of contraction in the direction perpendicular to the longitudinal axis LA. Therefore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 14(B), the cross section perpendicular to the longitudinal axis LA can be bent. Since the cross-sectional moment of inertia can be increased compared to the linear cross section of FIG. 13(B), the rigidity against bending moment can be increased. It becomes possible to increase the rigidity against the compressive force CF in the axial direction.

(歩行補助装置1bの動作)
図12に示すように、右足を前方に振り出すときには、伸縮アクチュエータ30Rが紐31Rを巻き取ることによって、アシスト力Ffを発生させる。同時に、変形部52Rbを収縮させることで、板状部材51Rbの断面形状を屈曲形状にすることができる。板状部材51Rbを高剛性状態にすることができるため、引き上げ力Fnを連結部40Rbで受け止めることが可能となる。
(Operation of walking assist device 1b)
As shown in FIG. 12, when swinging the right foot forward, the telescopic actuator 30R winds up the string 31R, thereby generating an assist force Ff. At the same time, by contracting the deformable portion 52Rb, the cross-sectional shape of the plate member 51Rb can be made into a bent shape. Since the plate member 51Rb can be brought into a highly rigid state, it becomes possible to receive the pulling force Fn at the connecting portion 40Rb.

一方、右足を後方側へ蹴り出すときには、伸縮アクチュエータ30Rが紐31Rを送り出すため、アシスト力Ffが発生しない。同時に、変形部52Rbを収縮させないことで、板状部材51Rbの断面形状を直線形状にすることができる。板状部材51Rbを低剛性状態にすることができるため、拘束感を無くすことが可能となる。 On the other hand, when kicking the right foot backward, the telescopic actuator 30R sends out the string 31R, so no assist force Ff is generated. At the same time, by not shrinking the deformable portion 52Rb, the cross-sectional shape of the plate member 51Rb can be made into a linear shape. Since the plate member 51Rb can be brought into a low rigidity state, it is possible to eliminate the feeling of restraint.

実施例4の歩行補助装置1cは、実施例1の歩行補助装置1に比して、連結部40Rcの構成が異なっている。実施例1と同様の部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。また実施例4に特有の部位には、符号の末尾に「c」を付すことで区別する。 The walking assist device 1c of the fourth embodiment is different from the walking assist device 1 of the first embodiment in the configuration of the connecting portion 40Rc. The same parts as those in Example 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, parts unique to the fourth embodiment are distinguished by adding "c" to the end of the reference numeral.

図15に、歩行補助装置1cの右側面図を示す。連結部40Rcは、剛体41Rc~45Rc、接続部61Rc~64Rc、調整部65Rcを備えている。剛体41Rcの上端は、固定部66Rcで第1装着部10に回転可能に固定されている。剛体45Rcの下端は、固定部67Rcで第2装着部20Rに回転可能に固定されている。接続部61Rc~64Rcの各々は、剛体41Rc~45Rcを互いに連結している。調整部65Rcは、接続部61Rc~64Rcの各々に制御電圧を印加する部位である。接続部61Rc~64Rcは、制御電圧によって剛性を変化させることが可能なソフトアクチュエータである。ソフトアクチュエータには、高分子ゲルなどの高分子材料や、形状記憶合金などの形状記憶材料を用いることができる。 FIG. 15 shows a right side view of the walking assist device 1c. The connecting portion 40Rc includes rigid bodies 41Rc to 45Rc, connecting portions 61Rc to 64Rc, and an adjusting portion 65Rc. The upper end of the rigid body 41Rc is rotatably fixed to the first mounting part 10 by a fixed part 66Rc. The lower end of the rigid body 45Rc is rotatably fixed to the second mounting part 20R by a fixed part 67Rc. Each of the connecting portions 61Rc to 64Rc connects the rigid bodies 41Rc to 45Rc to each other. The adjustment section 65Rc is a section that applies a control voltage to each of the connection sections 61Rc to 64Rc. The connecting parts 61Rc to 64Rc are soft actuators whose rigidity can be changed by control voltage. For the soft actuator, a polymer material such as a polymer gel or a shape memory material such as a shape memory alloy can be used.

(歩行補助装置1cの動作)
図15に示すように、右足を前方に振り出すときには、伸縮アクチュエータ30Rが紐31Rを巻き取ることによって、アシスト力Ffを発生させる。同時に、調整部65Rcが、接続部61Rc~64Rcの剛性を高くするように制御電圧を調整する。これにより、連結部40Rcの圧縮力や曲げ力に対する剛性を高くすることができるため、引き上げ力Fnを連結部40Rcで受け止めることが可能となる。
(Operation of walking assist device 1c)
As shown in FIG. 15, when swinging the right foot forward, the telescopic actuator 30R winds up the string 31R, thereby generating an assist force Ff. At the same time, the adjustment section 65Rc adjusts the control voltage so as to increase the rigidity of the connection sections 61Rc to 64Rc. Thereby, the rigidity of the connecting portion 40Rc against compressive force and bending force can be increased, so that the pulling force Fn can be received by the connecting portion 40Rc.

一方、右足を後方側へ蹴り出すときには、伸縮アクチュエータ30Rが紐31Rを送り出すため、アシスト力Ffが発生しない。同時に、調整部65Rcが、接続部61Rc~64Rcの剛性を低くするように制御電圧を調整する。これにより、連結部40Rcを低剛性状態にすることができるため、拘束感を無くすことが可能となる。 On the other hand, when kicking the right foot backward, the telescopic actuator 30R sends out the string 31R, so no assist force Ff is generated. At the same time, the adjustment section 65Rc adjusts the control voltage so as to reduce the rigidity of the connection sections 61Rc to 64Rc. As a result, the connecting portion 40Rc can be brought into a low rigidity state, thereby making it possible to eliminate the feeling of restraint.

実施例5の歩行補助装置1dは、実施例1の歩行補助装置1に比して、連結部40Rdの構成が異なっている。実施例1と同様の部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。また実施例5に特有の部位には、符号の末尾に「d」を付すことで区別する。 The walking assist device 1d of the fifth embodiment differs from the walking assist device 1 of the first embodiment in the configuration of the connecting portion 40Rd. The same parts as those in Example 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, parts unique to the fifth embodiment are distinguished by adding "d" to the end of the reference numeral.

図16に、歩行補助装置1dの右側面図を示す。連結部40Rdは、支持部71Rd、調整部72Rd、を備えている。調整部72Rdは、第1装着部10の右側面に固定されている。調整部72Rdの内部には、不図示のモータにより回転可能なピニオンギア74Rdが配置されている。支持部71Rdの上部には、ラックギア75Rdが形成されている。ラックギア75Rdは、ピニオンギア74Rdと係合している。ピニオンギア74Rdの回転によって、支持部71Rdの下方への飛び出し長さを調整することができる。支持部71Rdの下端は、固定部73Rdで第2装着部20Rに回転可能に固定されている。 FIG. 16 shows a right side view of the walking assist device 1d. The connecting portion 40Rd includes a support portion 71Rd and an adjustment portion 72Rd. The adjustment part 72Rd is fixed to the right side surface of the first mounting part 10. A pinion gear 74Rd rotatable by a motor (not shown) is disposed inside the adjustment portion 72Rd. A rack gear 75Rd is formed on the upper part of the support portion 71Rd. Rack gear 75Rd is engaged with pinion gear 74Rd. By rotating the pinion gear 74Rd, the downward protrusion length of the support portion 71Rd can be adjusted. The lower end of the support part 71Rd is rotatably fixed to the second mounting part 20R by a fixing part 73Rd.

支持部71Rdは、弾性を有する素材(例:金属)で形成されているとともに、下側に行くほど幅が狭くなるような形状を有している。よって支持部71Rdは、釣り竿や弓のように曲がることができる性質(可歪性)を有しているため、第2装着部20Rの前後方向の動きに追従可能である。また支持部71Rdは、上側に行くほど幅が広くなり、弾性変形量が小さくなる。よって、支持部71Rdの上部に形成されているラックギア75Rdの変形を抑制することが可能となる。 The support portion 71Rd is made of an elastic material (eg, metal) and has a shape that becomes narrower toward the bottom. Therefore, since the support portion 71Rd has the property of being able to bend like a fishing rod or a bow (flexibility), it can follow the movement of the second mounting portion 20R in the front-rear direction. Further, the width of the support portion 71Rd increases toward the upper side, and the amount of elastic deformation decreases. Therefore, it becomes possible to suppress deformation of the rack gear 75Rd formed on the upper part of the support portion 71Rd.

(歩行補助装置1dの動作)
図16に示すように、右足を前方に振り出すときには、伸縮アクチュエータ30Rが紐31Rを巻き取ることによって、アシスト力Ffを発生させる。また、紐31Rの巻き取り量に応じて、支持部71Rdの先端が上方に移動するように変形するため、下向きの弾性力が発生する。この下向きの弾性力によって、上向きの引き上げ力Fnを相殺することができるため、使用者の違和感を緩和することが可能となる。また下向きの弾性力の大きさは、調整部72Rdによって支持部71Rdの下方への飛び出し長さを変更することで、調整可能である。
(Operation of walking assist device 1d)
As shown in FIG. 16, when swinging the right foot forward, the telescopic actuator 30R winds up the string 31R, thereby generating an assist force Ff. Moreover, since the tip of the support portion 71Rd is deformed to move upward according to the amount of winding of the string 31R, a downward elastic force is generated. This downward elastic force can offset the upward pulling force Fn, thereby making it possible to alleviate the user's discomfort. Further, the magnitude of the downward elastic force can be adjusted by changing the length of the downward protrusion of the support portion 71Rd using the adjustment portion 72Rd.

(歩行補助装置1dの変形例)
図17に示すように、調整部72Rdを第1装着部10の後方に固定してもよい。そして支持部71Rdの下端固定する固定部73Rdを、第2装着部20Rの後方に配置してもよい。図17に示すように右足を前方に振り出すときには、調整部72Rdにより支持部71Rdの長さを長くするように制御してもよい。また右足を後方へ蹴り出すときには、調整部72Rdにより支持部71Rdの長さを短くするように制御してもよい。膝の振り出しをアシストするアシスト力を、連結部40Rdによっても、膝の裏側から加えることが可能となる。また図17に示すように、支持部71Rdの幅は、一定であってもよい。
(Modified example of walking aid device 1d)
As shown in FIG. 17, the adjustment part 72Rd may be fixed to the rear of the first mounting part 10. A fixing part 73Rd that fixes the lower end of the support part 71Rd may be arranged behind the second mounting part 20R. As shown in FIG. 17, when swinging the right foot forward, the adjustment section 72Rd may be controlled to lengthen the support section 71Rd. Further, when kicking the right foot backward, the adjustment section 72Rd may be controlled to shorten the length of the support section 71Rd. The connecting portion 40Rd also makes it possible to apply an assist force for assisting the swinging of the knee from the back side of the knee. Further, as shown in FIG. 17, the width of the support portion 71Rd may be constant.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications and changes to the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. Furthermore, the techniques illustrated in this specification or the drawings can achieve multiple objectives simultaneously, and achieving one of the objectives has technical utility in itself.

(変形例)
連結部40Rを構成する剛体41R~45Rの形状は、様々な形状とすることが可能である。例えば、剛体が互いに嵌まり合うような嵌合形状を、接触面に備えていてもよい。図18の剛体41Reおよび42Reの代表例を用いて説明する。剛体41Reおよび42Reの上側の接触面CS1は、上方に突出した三角形のくさび形状を有している。また剛体41Reおよび42Reの下側の接触面CS2は、くさび形状に対応した三角形の窪み形状を有している。連結紐46Rを短くすることで、剛体42Reの上側の接触面CS1と、剛体41Reの下側の接触面CS2とを、互いに嵌め合わせることができる。これにより、連結紐46Rを中心とした回転方向のずれが剛体41Reおよび42Reに発生することを抑制できる。剛体41Reおよび42Reの向きを揃えることが可能となる。
(Modified example)
The rigid bodies 41R to 45R constituting the connecting portion 40R can have various shapes. For example, the contact surface may have a fitting shape such that the rigid bodies fit into each other. This will be explained using a representative example of the rigid bodies 41Re and 42Re in FIG. 18. The upper contact surfaces CS1 of the rigid bodies 41Re and 42Re have a triangular wedge shape that projects upward. Further, the lower contact surfaces CS2 of the rigid bodies 41Re and 42Re have a triangular depression shape corresponding to a wedge shape. By shortening the connecting string 46R, the upper contact surface CS1 of the rigid body 42Re and the lower contact surface CS2 of the rigid body 41Re can be fitted into each other. Thereby, it is possible to suppress occurrence of deviation in the rotational direction around the connecting string 46R in the rigid bodies 41Re and 42Re. It becomes possible to align the directions of the rigid bodies 41Re and 42Re.

また剛体は、連結紐46Rを中心とした回転方向のずれを抑制するための部位を備えていてもよい。図19の剛体41Rfおよび42Rfの代表例を用いて説明する。剛体41Rfおよび42Rfは、貫通孔41hおよび42hの軸方向ADに対して略平行な側面SSを備えている。また剛体41Rfおよび42Rfは、側面SSから貫通孔の軸方向ADに突出している突起部PPを備えている。突起部PPは、側面SSと同一平面内に位置している当接面ASを備えている。剛体42Rfの上側の接触面CSと剛体41Rfの下側の接触面CSとを接触させた場合に、剛体42Rfの当接面ASを剛体41Rfの側面SSに当接させることができる。これにより、剛体41Reおよび42Reの向きを揃えることが可能となる。 Further, the rigid body may include a portion for suppressing deviation in the rotational direction about the connecting string 46R. This will be explained using a representative example of the rigid bodies 41Rf and 42Rf in FIG. 19. The rigid bodies 41Rf and 42Rf have side surfaces SS that are substantially parallel to the axial direction AD of the through holes 41h and 42h. Furthermore, the rigid bodies 41Rf and 42Rf are provided with protrusions PP that protrude from the side surface SS in the axial direction AD of the through hole. The protrusion PP includes an abutment surface AS located in the same plane as the side surface SS. When the upper contact surface CS of the rigid body 42Rf and the lower contact surface CS of the rigid body 41Rf are brought into contact, the contact surface AS of the rigid body 42Rf can be brought into contact with the side surface SS of the rigid body 41Rf. This makes it possible to align the directions of the rigid bodies 41Re and 42Re.

連結紐46Rの長さを調整するための調整部47Rの構造は、ボビンを利用した構造に限られず、様々な構造であってよい。例えば、2本の紐をねじることで引張り動作を実現する、ねじり紐アクチュエータを用いてもよい。 The structure of the adjustment part 47R for adjusting the length of the connecting string 46R is not limited to a structure using a bobbin, and may be of various structures. For example, a twisting string actuator may be used, which achieves a pulling action by twisting two strings.

1:歩行補助装置 10:第1装着部 20R、20L:第2装着部 30R、30L:伸縮アクチュエータ 31R、31L:紐 40R、40L:連結部 41R~45R:剛体 46R:連結紐 47R:調整部
1: Walking assistance device 10: First attachment part 20R, 20L: Second attachment part 30R, 30L: Telescopic actuator 31R, 31L: String 40R, 40L: Connection part 41R to 45R: Rigid body 46R: Connection string 47R: Adjustment part

Claims (7)

使用者の腰部側に装着される第1装着部と、
使用者の膝部側に装着される第2装着部と、
前記第1装着部と前記第2装着部とを接続しており、伸縮可能に構成されている伸縮アクチュエータと、
前記第1装着部と前記第2装着部とを連結している連結部であって、貫通孔を備えた複数の剛体を備える前記連結部と、
を備える歩行補助装置であって、
前記伸縮アクチュエータは、
前記貫通孔を貫通しており、前記複数の剛体を互いに連結している紐と、
前記紐の長さを調整可能に構成されている第1調整部と、
を備えており、
前記第2装着部は、滑車を備えており、
前記紐の一端は前記第1装着部に固定されており、
前記紐の他端は、前記滑車を経由して、前記第1装着部に備えられている前記第1調整部に接続されており、
前記複数の剛体は、前記紐の一端から前記滑車までの範囲に配置されており、
前記第1調整部は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が、前記紐の長さを短くするように調整し、
前記連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が高い、
歩行補助装置。
a first mounting part that is mounted on the user's waist side;
a second mounting part that is mounted on the user's knee side;
a telescopic actuator that connects the first mounting part and the second mounting part and is configured to be extendable and contractible;
a connecting portion connecting the first mounting portion and the second mounting portion , the connecting portion including a plurality of rigid bodies each having a through hole;
A walking aid device comprising:
The telescopic actuator is
a string passing through the through hole and connecting the plurality of rigid bodies to each other;
a first adjustment section configured to be able to adjust the length of the string;
It is equipped with
The second mounting part includes a pulley,
One end of the string is fixed to the first attachment part,
The other end of the string is connected to the first adjustment section provided in the first mounting section via the pulley,
The plurality of rigid bodies are arranged in a range from one end of the string to the pulley,
The first adjustment unit adjusts the length of the string to be shorter when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended;
The rigidity of the connecting portion against the compressive force in the axial direction is higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.
Walking aid device.
使用者の腰部側に装着される第1装着部と、
使用者の膝部側に装着される第2装着部と、
前記第1装着部と前記第2装着部とを接続しており、伸縮可能に構成されている伸縮アクチュエータと、
前記第1装着部と前記第2装着部とを連結している連結部と、
を備える歩行補助装置であって、
前記連結部は、
貫通孔を備えた複数の剛体と、
前記貫通孔を貫通しており、前記複数の剛体を互いに連結している紐と、
前記紐の長さを調整可能に構成されている第1調整部と、
を備えており、
前記複数の剛体の接触面は、互いに嵌まり合う嵌合形状を備えており、
前記紐の一端は、前記第1装着部または前記第2装着部に固定されており、
前記紐の他端は、前記第1調整部に接続されており、
前記第1調整部は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が、前記紐の長さを短くするように調整し、
前記連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が高い、
歩行補助装置。
a first mounting part that is mounted on the user's waist side;
a second mounting part that is mounted on the user's knee side;
a telescopic actuator that connects the first mounting part and the second mounting part and is configured to be extendable and contractible;
a connecting part connecting the first mounting part and the second mounting part;
A walking aid device comprising:
The connecting portion is
a plurality of rigid bodies with through holes;
a string passing through the through hole and connecting the plurality of rigid bodies to each other;
a first adjustment section configured to be able to adjust the length of the string;
It is equipped with
The contact surfaces of the plurality of rigid bodies have fitting shapes that fit into each other,
One end of the string is fixed to the first attachment part or the second attachment part,
The other end of the string is connected to the first adjustment section,
The first adjustment unit adjusts the length of the string to be shorter when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended;
The rigidity of the connecting portion against the compressive force in the axial direction is higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.
Walking aid device.
使用者の腰部側に装着される第1装着部と、
使用者の膝部側に装着される第2装着部と、
前記第1装着部と前記第2装着部とを接続しており、伸縮可能に構成されている伸縮アクチュエータと、
前記第1装着部と前記第2装着部とを連結している連結部と、
を備える歩行補助装置であって、
前記連結部は、
貫通孔を備えた複数の剛体と、
前記貫通孔を貫通しており、前記複数の剛体を互いに連結している紐と、
前記紐の長さを調整可能に構成されている第1調整部と、
を備えており、
前記複数の剛体の接触面は、
前記貫通孔の軸方向に対して垂直な平面を備える第1領域と、
前記第1領域に対して前記剛体の中心に向かって引っ込んでいるとともに、前記貫通孔から外側へ向かってテーパを有して引っ込んでいる第2領域と、
を備えており、
前記紐の一端は、前記第1装着部または前記第2装着部に固定されており、
前記紐の他端は、前記第1調整部に接続されており、
前記第1調整部は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が、前記紐の長さを短くするように調整し、
前記連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が高い、
歩行補助装置。
a first mounting part that is mounted on the user's waist side;
a second mounting part that is mounted on the user's knee side;
a telescopic actuator that connects the first mounting part and the second mounting part and is configured to be extendable and contractible;
a connecting part connecting the first mounting part and the second mounting part;
A walking aid device comprising:
The connecting portion is
a plurality of rigid bodies with through holes;
a string passing through the through hole and connecting the plurality of rigid bodies to each other;
a first adjustment section configured to be able to adjust the length of the string;
It is equipped with
The contact surfaces of the plurality of rigid bodies are
a first region having a plane perpendicular to the axial direction of the through hole;
a second region that is recessed toward the center of the rigid body with respect to the first region and tapered and recessed toward the outside from the through hole;
It is equipped with
One end of the string is fixed to the first attachment part or the second attachment part,
The other end of the string is connected to the first adjustment section,
The first adjustment unit adjusts the length of the string to be shorter when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended;
The rigidity of the connecting portion against the compressive force in the axial direction is higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.
Walking aid device.
前記連結部には、前記使用者の進行方向前側と進行方向後側とが存在しており、
前記第1領域は、前記進行方向前側に配置されており、
前記第2領域は、前記進行方向後側に配置されている、請求項に記載の歩行補助装置。
The connecting portion has a front side in the direction of movement of the user and a rear side in the direction of movement of the user,
The first region is located on the front side in the traveling direction,
The walking assist device according to claim 3 , wherein the second region is arranged on the rear side in the traveling direction.
使用者の腰部側に装着される第1装着部と、
使用者の膝部側に装着される第2装着部と、
前記第1装着部と前記第2装着部とを接続しており、伸縮可能に構成されている伸縮アクチュエータと、
前記第1装着部と前記第2装着部とを連結している連結部と、
を備える歩行補助装置であって、
前記連結部は、
貫通孔を備えた複数の剛体と、
前記貫通孔を貫通しており、前記複数の剛体を互いに連結している紐と、
前記紐の長さを調整可能に構成されている第1調整部と、
を備えており、
前記複数の剛体は、前記貫通孔の軸方向に対して略平行な側面を備えており、
前記複数の剛体は、前記側面から前記貫通孔の軸方向に突出している突起部を備えており、
前記紐の一端は、前記第1装着部または前記第2装着部に固定されており、
前記紐の他端は、前記第1調整部に接続されており、
前記第1調整部は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が、前記紐の長さを短くするように調整し、
前記連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が高い、
歩行補助装置。
a first mounting part that is mounted on the user's waist side;
a second mounting part that is mounted on the user's knee side;
a telescopic actuator that connects the first mounting part and the second mounting part and is configured to be extendable and contractible;
a connecting part connecting the first mounting part and the second mounting part;
A walking aid device comprising:
The connecting portion is
a plurality of rigid bodies with through holes;
a string passing through the through hole and connecting the plurality of rigid bodies to each other;
a first adjustment section configured to be able to adjust the length of the string;
It is equipped with
The plurality of rigid bodies have side surfaces substantially parallel to the axial direction of the through hole,
The plurality of rigid bodies each include a protrusion protruding from the side surface in the axial direction of the through hole,
One end of the string is fixed to the first attachment part or the second attachment part,
The other end of the string is connected to the first adjustment section,
The first adjustment unit adjusts the length of the string to be shorter when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended;
The rigidity of the connecting portion against the compressive force in the axial direction is higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.
Walking aid device.
使用者の腰部側に装着される第1装着部と、
使用者の膝部側に装着される第2装着部と、
前記第1装着部と前記第2装着部とを接続しており、伸縮可能に構成されている伸縮アクチュエータと、
前記第1装着部と前記第2装着部とを連結している連結部と、
を備える歩行補助装置であって、
前記連結部は、
前記第1装着部と前記第2装着部との間を伸びている板状部材と、
前記板状部材の長手方向軸に対して垂直な断面の断面形状を、直線形状と屈曲形状との間で変化させることが可能に構成されている変形部と、
を備えており、
前記変形部は、前記伸縮アクチュエータの伸長時には前記断面形状を前記直線形状とし、前記伸縮アクチュエータの収縮時には前記断面形状を前記屈曲形状とし、
前記連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が高い、
歩行補助装置。
a first mounting part that is mounted on the user's waist side;
a second mounting part that is mounted on the user's knee side;
a telescopic actuator that connects the first mounting part and the second mounting part and is configured to be extendable and contractible;
a connecting part connecting the first mounting part and the second mounting part;
A walking aid device comprising:
The connecting portion is
a plate-like member extending between the first mounting part and the second mounting part;
a deformable portion configured to be able to change the cross-sectional shape of a cross section perpendicular to the longitudinal axis of the plate-like member between a straight shape and a bent shape;
It is equipped with
The deformation portion has the cross-sectional shape as the linear shape when the telescopic actuator is extended, and has the cross-sectional shape as the bent shape when the telescopic actuator is contracted;
The rigidity of the connecting portion against the compressive force in the axial direction is higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.
Walking aid device.
使用者の腰部側に装着される第1装着部と、
使用者の膝部側に装着される第2装着部と、
前記第1装着部と前記第2装着部とを接続しており、伸縮可能に構成されている伸縮アクチュエータと、
前記第1装着部と前記第2装着部とを連結している連結部と、
を備える歩行補助装置であって、
前記連結部は、
複数の剛体と、
前記複数の剛体を互いに連結しているソフトアクチュエータと、
前記ソフトアクチュエータの剛性を調整可能に構成されている第2調整部と、
を備えており、
前記第2調整部は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が、前記ソフトアクチュエータの剛性を高くするように調整し、
前記連結部の軸方向の圧縮力に対する剛性は、前記伸縮アクチュエータの伸長時に比して、前記伸縮アクチュエータの収縮時の方が高い、
歩行補助装置。
a first mounting part that is mounted on the user's waist side;
a second mounting part that is mounted on the user's knee side;
a telescopic actuator that connects the first mounting part and the second mounting part and is configured to be extendable and contractible;
a connecting part connecting the first mounting part and the second mounting part;
A walking aid device comprising:
The connecting portion is
multiple rigid bodies,
a soft actuator that connects the plurality of rigid bodies to each other;
a second adjustment section configured to be able to adjust the rigidity of the soft actuator;
It is equipped with
The second adjustment unit adjusts the soft actuator to have a higher rigidity when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended;
The rigidity of the connecting portion against the compressive force in the axial direction is higher when the telescopic actuator is contracted than when the telescopic actuator is extended.
Walking aid device.
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