200911323 九、發明說明： 【發:所屬之技術領域】 使用i::,有關於他動式的運動輔助裝置，尤指-種當 狀熊下，'葬^'置於腳踏面同時以座位部支撐使用者臀部之 部:本身C源令座位部變位以改變作用在使用者腳 【先前技術】 特開f，5— 5 8 7 3 3號公報（專利文獻^或 藉、蛋私絲 〜8 9 6 5 〇號公報（專利文獻二）提出一 有座位部#2觸#使用者的腳if於腳踏面’同時又設 位，葬H·继、，胃面支撐使用者臀部之狀態下令座位部變 辞、宣乎無須屈伸膝蓋，就能使大腿部的肌群收放。 ^邻所处助裴置藉由令座位部變位改變使用者體重當中座 稍佔的切比，而使作用在腳部的本身重量改變。 i ^軸作比起在使用者全部體重作祕_時更能減 ，同時幾乎無須屈伸膝蓋’就能使大腿部的肌肉收 服却I使如糖尿病患者般患有膝痛的使用者也能強化其大 肌^你Γ群。且’由於大腿部的肌群體積大，因此，隨著 2肉收縮促進糖分代謝，對於改善文明病也大有助益。再 丄使用驅動源令座位部變位’使用者錢自發性的發揮 力’即可進行他動式運動’因此，配合輕負荷，即使運 動功能不佳的使用者也能使用。 因此’具有上述結構之運動辅助裝置，幾乎無須屈伸 ，盖’就能令膝關節以-定角度彎曲的狀態下，改變作用 在腳部的本身重量，藉此令大腿部的肌群收放，意即不用 200911323 屈伸即可進行蹲坐運動，故，具有即使患有膝痛的使用者 也能加強大腿部的肌^群之優點。 另一方面，即使無膝痛的一般使用者’運動時，膝關 節也多少會屈伸’但是，只要能得到運動效果就好，因此， 多半以廉價或小型作為選擇條件。然而，上述專利文獻一、 二記載之技術’為了達到不令膝蓋改變彎曲角度的運動， 必須採取某些機制使座位部的移動方向受到限制，或讓腳 的位置隨著座位部搖動而改變，因此，造成組成要素增加、 裝置大型化等問題出現。 、 【發明内容】 不贫明乃有 ，一於上述貫情而完成者。其目的在於提供 .種運動輔助裝S，除了麟職專、· 之裝置相同程度的運動效果外， 己載 降低組成要素及製造成本。辦望私取間易結構，以 與本發明有關之運動輔助震
規定的聊踏面時=接=撐= 改變作用在使用動伽立部變位:以 少令座位部左右搖動。因此，里而3亥座位驅動部係至 能使座位部左右搖動的座 ^的裝置只要使用至少 供膝關節屈伸的運動，即使無腺°卩即可，藉由左右搖動提 用。又’使用者的㈣由聊踏面2之一般使用者也能使 左右移動，作用在使用者腳部的f，因此，隨著座位部 肌群收縮，如此即可得到運動效、何產生變化，使腳部的 座位部，就能進行他動式運動/果。且，使用驅動源驅動 自發性的運動更容易，即 ，’對於使用者而言，比 P使運動施力差的使用者也能輕鬆 200911323 使用。且’關於座位部 關於腳踏面，除置放脚動方6示左右外沒有限制， 單結構即可完成。意即崎，也沒有特別限制，故，以簡 及廉價化的目標。即’可望達到減少組成要素而小型化 =位驅動部最好備有直 以左右方向進行直線榣 '7剛述座位部 進行直線搖動，因此，卷n' 坐位部以左右方向 用如將旋轉運動變換^驅動源使用旋轉馬達時，只要採 即可輕鬆完成。且，運動的圓筒凸輪或曲柄等機構 故隨著座位部變位，作坐位部以左右方向進行直 線移動， 小，即使運動能力差的用/使用者左右腳的負荷變化較 肌群收放的運動。、初干者’也能以低負荷進行大腿部 搖動==:::;最好備有傾斜驅動部，令座位部 變化。該情況下，只I Λ接觸面的左右南度位置呈現相對 凸輪或曲柄等機構，將轉馬達作為驅動源，並採用如 完成座位驅動部。且^貝旋轉變換成往復旋轉即可輕鬆 用者的上半身傾斜而進^座位部的接觸面伴隨滾動令使 用在左右腳的負荷變化⑨’隨著座位部移動，作 再者，前述座位=== 到^的運動效果。 座位部左右搖動連動而令座位部前後;述 ，料只左右搖動’ ·㉙行前後變位’ ^座=二能 =右搖動的情況相較’更能加大作用在使用者腳部的負、荷 隻4匕。 、 該座位驅動部也能備有：直進驅動部，令該座位部在 左右方向直線上進行搖動；及前後驅動部，與座位部的左 200911323 右搖動連動而令座位部前後 Ϊ距軸部，能前後旋轉軸支二：。又’該前後驅動部備有： 者座位部依該直進.驅動部而^坐位部；及節距變換部，隨 動，提供節距輛部周圍的 左右方向所進行的直線移 座位^以左右方向進行直線=給座位部。該情況下，在 力由前後驅動部變換成動的同時，直線移動的驅動 部周圍旋轉。該結果能使’而使座位部變成在節距轴 動與前後變位產生連動^左右方向進行的直線移 的機構即可輕鬆將直進運動^換部藉由使用相當於凸輪 源最好設在直進驅動Λ 文、成㈣運動。因此，驅動 右方向變位的同時二:::要”驅動源，在進行^ 較於座位部只以左右方^ =距調整的運動。該動作相 進行變位的情況，更能^直線變位的情況及只以滾動 量，故能得到較高的運動口效$用在使用者腳部的負荷變化 往復=:=::動部左右平均地 平均。 匕7作用在使用者左右腳的負荷 部心左之該接觸面的形狀係作成當該座位 %里里比^小（意即，將相對於接觸 斜角度變大，使沿著接觸面方向的 1力因使用者的本身重量而變大），這樣-來，作用在梯用 者腳部的㈣變大，就能提高運動效果。來相在使用 再者録部之前述接觸面的 座位部處在左右搖動範圍之中央的狀態時，前:=:置 200911323 比後部高度位置還低。意即，即使座位部位在左右搖動範 圍的申央，且，在使用者以座位部的接觸面支撐臀部中，11 作用在聊部的負荷處於最小的狀態下，但是’因為接觸面 傾斜的關係，依然能以本身重量在使用者的腳部施加負 荷，不會出現以座位部支撐使用者整個體重的時候，并 能達到高負荷的運動。 b 【實施方式】 (第一實施形態） 與本發明第一實施形態有關的運動輔助裝置如 (a )圖及第-（b )圖、第二圖所示，外觀具有： 於如地面等設置面的-定位置的基台i ◦、及在 = 0上直立設置的支撐台。支撐台11的上方配ϋ 部1 2 ’用以支撐使用者Μ之臀部，而支撐台i 部1 2之間配置座位驅動部i 3以令座位部工動^ 於座位驅動部1 3的結構於後說明。 動關 使用該運動輔助裝置之際，如第—（a )圖 圖所示，以如地面之接地面作為腳踏面，將腳 ） 面，以該絲令絲部1 2搖動，藉此改變作用在使2 Μ腳部的本身重量。當以腳底置於腳踏面的狀 『者 彎曲，並在此狀態下令座位部1 2搖動時，因 使膝蓋形成彎曲狀態，因此，只要以座位部丄動 的本身重量改變，作用在大腿部的負荷就會出現部 因此，膝蓋彎曲的角度越小， 度越 使用範例中，因為沒有特&丨4 a 圖所示的 ，特別規疋腳的位置，故，作用在大 200911323 腿部的負荷量將受到使用者Μ腳部的放置位置而改變。 座位部12如第三（a)圖及第三（b)圖所示，可 採用平視整個形狀皆為三角形者。該座位部i 2上面之局 部係用以支撐使用者Μ之臀部的接觸面i 2 a，而接觸面 1 2 a係彎曲成前部高度位置比後部高度位置還低。第三 (a )圖的上方係座位部丄2的前部，而接觸面丄2 a形 成前後的鏈線之間的面。又，接觸面丄2 a左右方向的中 央比兩側稍高。第三（a )圖及第三（b)圖中在座位部 1 2左右的中央以鏈線表示稜線。又，座位部1 2的四周 形成彎曲的凹部1 2 b以作為左右大腿部的位置基準。再 者，座位部1 2的前端部作成按壓部i 2 c，其高於接觸 面1 2 a以避免臀部的位置偏移。 以座位部1 2而言，如第四圖所示，接觸面1 2 a也 可使用平面狀者。該座位部i 2作出腰墊i 2 d，當接觸 面1 2 a支撐臀部時，腰墊1 2 d與使用者的腰部對接以 避免臀部偏移至相對於座位部12的後方。 再者，也可採用形狀如第五（a )圖及第五（b )圖 所示的座位部1 2。該座位部i 2係對如第三（a)圖及 第二（b)圖所示之座位部i 2將其按壓部i 2 c小型化 後的形^。第六（a )圖及第六（b)圖、第七圖表示形 狀更為簡化的座位部1 2。該座位部1 2的接觸面1 2 a 係平面狀，也省略了凹部i 2 b。因此，接觸面i 2 a作 成從後方朝前方向下傾斜的傾斜面。 如前述所言，相較於採用前後高度相等的座位部工 2，採用接觸面1 2 a前部高度位置比後部高度位置還低 的座位部1 2能在使用者μ藉由座位部1 2支撐臀部時， 10 200911323 加大作用在腳部的負荷，最後就能提高運動效果。 土本實施形態採用令座位部1 2以左右方向進行直線 (意即第一（b)圖中箭頭γ表示的方向）移動的結構。 座位。卩1 2最好左右平均往復移動，但是，為了進行右腳 或左腳的單獨運動，也能採用令座位部12從中央位置只 在右倒或只往左側變位的結構。 、從鈾述結構即可明白，當座位部1 2位在搖動範圍的 u位置，意即位在搖動範圍左右的中央時（該位置從前 乂觀看，座位部1 2的接觸面1 2 a係相對於垂直面呈現 播稱）’座位部1 2的接觸面1 2 a其前部高度位置比 度位置還低。意即，使用者皿以座位部1 2的接觸 狀^ 2 a支撐臀部的狀態中作用在腳部的負荷處於最小的 =下’因為接觸面1 2 a的前部高度位置比後部高度位 ，，係，故’能以本身重量在使用者M_部施加 磐由這種結構，就不Μ似錄部支撺使用者Μ 1固體重的時候’因此能達到高負荷的運動。 現^ 了令接觸面1 2 _前部與後部之間的高度位置呈 ’除了藉由座位部i 2的形狀因應外，也能藉 應。：於ί二1 :ff位部1 2之間的各構件的形狀因 置、梦，.支撐σ 11上面作成前部高度位置比後部言声付 還低，或是座位驅動部13上面形成此卹丄σ同又 部高度位置還低。 抓成别部兩度位置比後 刖述所言休用座位部1 2之拢鎞；1 〇 左右的中央部比兩闕高的結構， 接觸面1 2 礙，動範圍兩端時，接觸面丄2 a因為座位：j ^:在左 的中央部高度比膝側（座位部 。2中支撐 主古移動時係右膝 200911323 側，座位部1 2往左移動時係左膝側）兩侧高度位置還低， 本身重量中以座位部1 2的支撐比降低， 能使作用在使用者腳部的負荷變大，進而提 。如後述之第二實施形態、第三實施形態，在 i高:i接觸面123傾斜改變的結構，更能進-歩 位驅部12以左右方向進行直線往復移動之座 所一、。。广“3/勺結構範例如第八（a)圖及第八（b)圖 2驅動部1 3備有作為驅動源的旋轉馬達2 1， 將旋轉馬達2 1之輸出軸的旋轉力減速。 =2 2的旋轉輪出傳達到曲柄板2 3。另—方面，座 二2透過結合機構2 7與滑塊 由前後一對導引拓9 、.. 口 ’月現ZD错 進行往復_ π 6間的導引’在左右方向的直線上 4的-端軸定由軸鎖2 5 3與曲柄桿2 / i η的曲柄銷23a.=二; 滑塊2 5就會沿著導引板？匕：f曲柄板2 3旋轉， 動。此外，在圖示範例中 t向進订直線往復移 26固定在支#二]Ί 為求間化說明而顯示以導引板 定在切台1二2板但是，實際上是將導引板2 6固 1 2以=:::结構的座位驅動部1 3 ’就能令座位部 Μ以座位部工2支以往:移動。如前逑所言’使用者 向進行直線往復移動 二2以左右方 左右腳的貞荷改變，#2相本身重量作祕使用者Μ 動。 尤此進行以大腿部肌群收縮為主的運 200911323 本實施形態中，藉由旋轉馬達2工、減速機2 2、曲 柄板2 3、曲柄桿2 4、滑塊2 5與導引板2 6，而構成 以左右方向進行直線往復運動的直進驅動部2〇a，該直 進驅動部2 〇 a採用如此簡單的結構，故，能達到構^要 素少、小型化的目標。又，如前述所言，腳踏面採用如地 板設置基台1〇的設置面即可，因此也容易達到構成要素 少、小型化及廉價化的目標。又，本實施形態的結構將座 位部1 2的變位限制在以左右方向的直線上，故，相較於 後述各種實施形態，作用在座位部之使用者乂本身重 量變化小，不過，因為負荷小，故即使運動能力差的 者也能輕鬆使用。 尽貫％形態使用的直進驅動部2〇a，葬 板23、曲柄桿24、滑塊25與導弓丨板26^ 動變換成直進運動，以錢,_部2 Q而言，也可 種已^的機制’將旋轉馬達2 1的旋轉力變換成以左右 3仃的直進往復移動。如：也能使用具社右方向旋 =圓筒凸輪’可受旋轉馬達2 1傳達的旋轉力而旋轉 w形成於圓筒凸輪圓周面的凸輪槽設置仿形凸輪從動 件:藉由將座位部12與該凸輪從動件結合，令座位部工 2往左右方向移動，以作為直進驅動部2 〇 a。 (第二實施形態） 一第™實施形態表示令座位部12在左右方向直 ㈣動的結構範例’本實施形態係如 ⑴圖所示，在第一實施形態的 弟九 2前後變位的前後駆動 b =上L座位部1 含節距調整的動作。節技^座位部12的搖動包 即H的動作並非單獨進行，而是 13 200911323 與座位部1 2的左右變位產线動。意即 … 了以左右:^進行直進往復移動 、纟形態除 =故’相較於第一實施形態的結：: = 12前後 使用者腳部的負荷變化。 更此加大作用在 則後驅動部2 〇 b係由節距 2 8構成，節距軸部2 7 a設置於用以、=節距變換部 2的結合機構2 7上;節距變換2 5與座 (ΐ 以圍的旋轉力給座位部12 郎矩軸部2 7 轉軸支該座位部i 2。另—：即，“ 2 7 a能前後旋 斜構件2 δ a及滾輪2 ^ b ^ ’郎距變換部2 8係由傾 於支擇台U的上面呈現傾構件2 8 a設置 位部1 2的下面側，仿構;b受支持在座 8 b與傾斜構 8a的上面。滾輪2 更後方。又L接觸的部分位在節距轴部2 7二 1 2左右移動圍:::8:口上面係傾斜面，在座位部 ;r2“與朝各!向上傾斜，傾斜 28b經常接觸。 |以γ邊傾斜面與滾輪 而在二滑塊2 5朝左右方向移動 ，部…的周圍二位部。在 2 8 a的上面之 2 8 b上升到傾斜構件 接觸面1 2 a的前部相舒:部1 2的後部被往上推，故 座位部1 2的後：t 部呈現下降，而下降之際， 於後部呈現上觸面⑴的前部;對 14 200911323 本實施形態考量到座位部12左右直進移動同時 變位，而使在座位部丄2左右移動中的各端附近往前=後 令座位部1 2之接觸面1 2 a的前部比後部高度 低。藉此，以座位部1 2支撐使用者Μ本身重量的比作， 會變小，最後加大作用在使用者]V[腳部的負荷，進 運動效果。 揭1高 本實施形態的前後驅動部2 〇 b係採用相對於直 動部2 0 a從動的結構，故，作為驅動源的旋轉馬達2驅 只要設在直進驅動部2 〇 a即可，藉由一個旋轉馬達2 1 就能以左右方向進行直線往復移動與前後移動。又，μ 1 變換部2 8即使不用前述結構，只要使用相當於凸輪 制，將滑塊2 5的直線移動變換成旋轉移動，就能 同動作。其他結構及動作與第一實施形態相同。 丁目 (第三實施形態） 第一實施形態表示令座位部1 2以左右方向進行直線 移動的結構範例，本實施形態令座位部i 2之接觸面工2 a的左右尚度位置出現相對變化，使座位部1 2之接觸面 1 2 a的摇動也包含滾動。又，本實施形態係如第二實施 形悲包含有令座位部1 2前後變位的前後驅動部2 〇匕， 不過’也能省略前後驅動部2 0 b，採用只單獨進行滾動 的結構。 於是，本實施形態如第十（a)圖及第十圖至 第十二圖所示，以第一實施形態所示之直線驅動部2 〇 a 作為基本結構’而備有傾斜驅動部2 〇 c，將滑塊2 5的 直進往復移動變換成使座位部1 2的接觸面1 2 a左右傾 斜的運動，取代令座位部1 2以左右方向進行直線移動。 15 200911323 傾斜驅動部2 Q c包含有滾輪軸部2 9 b，能左右旋動轴 支该座位部1 2 ;及滾輪變換部，可隨著餘部依滑塊2 5而在左右方向進行直線移動，提供滾輪軸部周圍的旋轉 力給座位部。本實施形態中，座位部12不進行直線移動， 故，旋轉馬達2 1、減速機22、曲柄板23、曲柄桿2 4⑺塊導引板2 6未具有作為直線_部2〇3 的功能’但是，其動作與直線驅動部2◦ a相同，故附上 相同符號後省略其說明。 n滚輪變換部由旋轉板31、轴銷25b及曲柄連桿3 0構成’ _板3 1連同與座位部 9 b旋轉；軸銷2 5 b w m 的/袞輪轴^ 2 ^ °置在π塊2 5的側面；曲柄連桿 3 0”a又置在疑轉板3丄的曲柄銷3工 軸部2 Θ b的兩端藉由固定名 ^ 展早研 9 a支撐。 口夂在支撐台1 1的-對軸支板2 當旋轉馬達2 1運轉，使、、典& 9 進往復移動，則透過曲柄連左右方向進行直 板3 1旋動，而令座位部i ^ ，'、滑塊2 5結合的旋轉 右旋轉。意即，座位部丄2 部2 9 b為中心左 亡古a、隹"古Z上面的接觸面1 2 a呈現以左 右方向進，了直録㈣動聽㈣複合式運動。 本實施形態的結構中，八 的左右高度位置呈現相對變：坐：部上2之接觸面1 2 a 左右傾斜，隨著座位部丨2 ’糟由使用者M上半身 化就會變較大。其他結構=用在左右腳的負荷變 惟，以上所述，僅為本弟—實施形態相同。 詳細說明與圖式，惟本發佳之—的具體實施例之 以限制本發明，本發明^她並不侷限於此’並非用 厅有乾圍應以下述之申請專利範 200911323 圍為準，凡合於本發明中請專利範圍之精神與其類 之實施例，減包含於本㈣之料巾，任何孰朵 藝:在本發明之領域内，可輕易思及之變化或修； 盍在以下本案之專利範圍。 μ 【圖式簡單說明】 =一 U)圖及第-（b)圖係表示與本發明有關 輔助裝置使用形態的立體圖與正面圖。 第二圖係同上之運動輔助裝置的立體圖。 用於同上裝置之座位 第三（a)圖及第三（b)圖係表示 的平面圖與立體圖。 第四圖係表示用於同上裝置之座位部其他範例的立體圖。 第五U)圖及第五（b)圖係表示用於同上裝置之 部其他範例的平面圖與立體圖。 = =(a)圖及第六（b) _表示用於同上裳置之座位 邛其他範例的平面圖與立體圖。 ί 第七圖係第六U)圖及第六（b)圖所示之座位部的側 面圖。 第八（a )圖及第八（b)圖係表示用於本發明第—實施 形態裝置之座位驅動部的側面圖與除座位部外的平面圖。 第九（a)圖及第九（b)圖係表示用於本發明第二實施 形態裝置之座位驅動部的側面圖與除座位部外的平面^。 第十（a)圖及第十（b)圖係表示用於本發明第三^施 形態裝置之座位驅動部的側面圖與除座位部外的平面圖。 第十一圖係第十（b)圖的A — A線剖面圖。 ° 第十二圖係第十（b)圖的B — B線剖面圖。 17 200911323 【主要元件符號說明】 Μ使用者 1 0基台 1 1支撐台 1 2座位部 1 2 a接觸面 1 2 b凹部 1 2 c按壓部 1 2 d腰墊 13座位驅動部 2 0 a直進驅動部 2 0 b如後驅動部 2 0 c傾斜驅動部 21旋轉馬達 2 2減速機 2 3曲柄板 2 3 a曲柄鎖 2 4曲柄桿 2 5滑塊 2 5 a軸銷 2 5 b轴銷 2 6導引板 2 7結合機構 2 7 a節距軸部 18 200911323 2 8節距變換部 2 8 a傾斜構件 2 8 b滚輪 2 9 a軸支板 2 9 b滾輪軸部 3 0曲柄連桿 3 1旋轉板 3 1 a曲柄銷
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