TWI724445B

TWI724445B - 被動式肢體扭轉訓練裝置及其扭轉訓練方法

Info

Publication number: TWI724445B
Application number: TW108123329A
Authority: TW
Inventors: 陳宇助; 黃正訓
Original assignee: 明根股份有限公司
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2021-04-11
Also published as: TW202102284A

Abstract

本發明係涉及一種被動式肢體扭轉訓練裝置及其扭轉訓練方法，其包含有：一基座及一外罩，且從該外罩缺口處延伸出數個扭轉軸及扶持器來提供人體的上肢或下肢扶持或握持，又該基座內部設有一動力裝置以驅動一偏心轉軸，且該偏心轉軸則再驅動一驅動桿及一轉換機構；藉由該偏心轉軸的旋轉運動，再經由該轉換機構進行轉換後，據以驅動各扭轉軸、扶持器進行重複左右扭轉運動，來提供人體具被動式、強制式活動手部、腳部等肢體部位，以輔助部分行動不便者或活動障礙者增加肢體活動，減少因不運動產生身體退化的可能性。

Description

被動式肢體扭轉訓練裝置及其扭轉訓練方法

本發明係指一種人體輔助運動裝置，尤指被動式肢體扭轉訓練裝置的一種技術範疇。

手、腳肢體的活動是人體行動力的主要體現，但有些人特別是中風、關節退化、意外受傷等各種因素造成不便活動之病患或一些先天活動障礙者，肢體運動是協助這些人復健並進入正常生活很重要的復健過程，若無，則會導致肢體更進一步退化，進而喪失行動力。

因此，會有專業醫生(如復健師)針對上述患者，藉助檢測儀器與數種輔具，來進行病患肢體的被動式活動，以避免關節僵化和防止肌肉力量減退。

然而，當今市面上卻無任何適用性的被動式上肢、下肢等肢體扭轉訓練裝置，實有需要研究開發以嘉惠患者。

緣此，鑑於市面上無任何適用性的被動式之肢體扭轉訓練裝置，故本發明創作人乃窮極心思開發出一種被動式肢體扭轉訓練裝置及其扭轉訓練方法，故本發明之主要目的在於：提供人體具被動式活動肢體關節及肌肉功能的扭轉裝置；故本發明之次要目的在於：提供單人或多人使用之活動肢體關節及肌肉的扭轉裝置。

為達上述目的，故本發明運用了如下技術手段：

關於本發明一種被動式肢體扭轉訓練裝置，係包含有：一基座，係接設有一外罩，且該外罩缺口處接設有數個扭轉軸；一動力裝置，係接設於該基座，又該動力裝置驅動一偏心轉軸作旋轉，而該偏心轉軸再接設一驅動桿的一端；至少一組轉換機構，係其底部接設於該基座，且設有一動力輸入端及一動力輸出端，其中該動力輸入端接設該驅動桿的另端，而該動力輸出端接設該數個扭轉軸；及至少一對扶持器，係裝設於該外罩同側或兩側的扭轉軸，提供人體的上肢或下肢扶持或握持；藉由該動力裝置驅動該偏心轉軸作旋轉運動，再經由該轉換機構進行轉換後，由該動力輸出端驅動該扭轉軸進行重複左右扭轉運動，並連動該扶持器進行重複左右扭轉運動。

所述該轉換機構設有兩組。

所述該基座設為立式矩形體，又該外罩的內部側邊上方處固設有一對互為相對的承座，且該二承座分別樞接該扭轉軸，該二扭轉軸再固接有位於該外罩不同側的二扶持器。

所述該轉換機構係更包含有一橫桿及一支持桿、一直桿及一搖擺桿，其中該搖擺桿的一端固接於該扭轉軸，且該支持桿固設於該基座並承接樞接於該橫桿，而該橫桿的一端再樞接於該直桿的底端，最後該直桿的頂端樞接該搖擺桿的另一端，而該搖擺桿再樞接於扭轉軸，又該轉換機構的動力輸入端設於該橫桿非串接支持桿的任一位置。

所述該基座設為臥式矩形體，又該外罩內部的上方處設有數個承座，且每個承座樞接該扭轉軸。

所述該轉換機構係更包含有一Z型連桿組、二不同高低的支持桿、二不同長度的直桿及二相同長度的搖擺桿，其中該二搖擺桿的一端分別固接於該扭轉軸，且該二支持桿固設於該基座並承接樞接該Z型連桿組，而該Z型連桿組的二側端再樞接於該二直桿的底端，最後該二直桿的頂端樞接於該二搖擺桿的另一端，而各搖擺桿再樞接於各扭轉軸。

所述該轉換機構的Z型連桿組係更包含有二橫桿及一直連桿，其中該直連桿連接該二橫桿於不同高度位置，又該二支持桿承接於該二橫桿並緊鄰於該直連桿，又該轉換機構的動力輸入端設於該二橫桿非串接支持桿的任一位置。

所述該轉換機構驅動各扭轉軸左右扭轉相反方向。

所述該動力裝置更包含有一馬達、一帶輪，而該帶輪設於該偏心轉軸的中段處，其中該馬達驅動該帶輪旋轉並連動該偏心轉軸，又該偏心轉軸係由一旋轉軸的二端至少設有一偏心軸，而該偏心軸再接設該驅動桿的一端。

關於本發明一種被動式肢體扭轉訓練方法，係包含有：一建置數個扭轉軸步驟，係在一基座上接設有一外罩，且該外罩缺口處接延伸樞設有數個扭轉軸；一建置動力裝置步驟，係在該基座設有一動力裝置並驅動一偏心轉軸作旋轉，而該偏心轉軸再接設一驅動桿的一端；一建置轉換機構步驟，係在該基座上設有至少一組轉換機構，且該轉換機構設有一動力輸入端及一動力輸出端，其中該動力輸入端接設該驅動桿的另端，而該動力輸出端接設該數個扭轉軸；及一建置扶持器步驟，係裝設至少一對或數對扶持器於該外罩同側或兩側的扭轉軸，提供人體的上肢或下肢扶持或握持；藉由上述步驟將該動力裝置驅動該偏心轉軸作旋轉運動，再經由該轉換機構進行轉換後，由該動力輸出端驅動該扭轉軸進行重複左右扭轉運動，並連動該扶持器進行重複左右扭轉運動。

本發明運用上述技術手段，可以達成如下功效：

1.本發明係藉由其動力裝置驅動該轉換機構及與該轉換機構連動的扶持器，將所設偏心轉軸的旋轉運動轉換成重複左右扭轉運動的扶持器，據以提供患者的上肢、下肢等肢體扶持或握持於該扶持器，來達到被動式、強制式重複左右扭轉活動人體手部、腳部等肢體部位，以輔助部分行動不便者或活動障礙者增加肢體活動，減少因不運動產生身體退化的可能性。

2.本發明動力裝置驅動、轉換機構可以驅動一組或多組扶持器進行重複左右扭轉運動，換言之，本發明可以被製造成單人或多人使用的被動式肢體扭轉訓練裝置，其適用彈性廣。

A:被動式肢體扭轉訓練裝置

1:基座

11:外罩

12:承座

13:扭轉軸

2:動力裝置

21:偏心轉軸

211:旋轉軸

212:偏心軸

22:驅動桿

23:馬達

24:帶輪

3:轉換機構

301:動力輸入端

302:動力輸出端

31:Z型連桿組

311:橫桿

312:直連桿

32:支持桿

33:直桿

34:搖擺桿

4:扶持器

B:被動式肢體扭轉訓練方法

a:步驟

b:步驟

c:步驟

d:步驟

圖1：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之立體外觀圖。

圖2：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之內部機構平面圖。

圖3：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之內部機構立體圖。

圖4：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之動力裝置圖。

圖5：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置內部機構的另一視角圖。

圖6：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之傳動機構簡圖。

圖7：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之扶持器扭轉示意圖。

圖8：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之多組扶持器示意圖。

圖9：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之單組扶持器示意圖。

圖10：係為人體雙手握住本發明扶持器之實施態樣圖。

圖11：係為本發明圖10關於上肢強制扭轉運動之示意圖。

圖12：係為本發明裝置提供作為立式用途之態樣圖。

圖13：係為本發明被動式肢體扭轉訓練裝置之另一傳動機構簡圖。

圖14：係為本發明被動式肢體扭轉訓練方法之步驟流程圖。

首先，請參閱圖1至圖3所示，本發明關於一種被動式肢體扭轉訓練裝置A，係最主要提供人體具被動式活動肢體關節及肌肉功能的扭轉訓練裝置，可以區分單人、多人之使用態樣，本實施方式說明以多人態樣為主，其包含有：一基座1、一動力裝置2、至少一組轉換機構3及至少一對扶持器4。

所述該基座1，如圖2及圖3所示，係大致呈現臥式矩形體並外接固定有一外罩11，據以形成一內部空間，而內部空間則安裝該動力裝置2、轉換機構3等，又該外罩11的內部側邊固設有數個承座12，且每個承座12均樞接一扭轉軸13，俾利各扭轉軸13進行左右擺動。

所述該動力裝置2，如圖3及圖4所示，係接設於該基座1，又該動力裝置2驅動一偏心轉軸21作旋轉，而該偏心轉軸21的至少一端再接設一驅動桿22的底端，通常該偏心轉軸21係由一旋轉軸211的二端至少設有一偏心軸212，而至少一偏心軸212再接設該驅動桿22的底端，於本實施例係將該偏心軸212分別再接設該驅動桿22的底端，據以驅動該轉換機構3及多對扶持器4；進一步，如圖4所示，該動力裝置2更包含有一馬達23、一帶輪24，而該帶輪24設於該偏心轉軸21的中段處，俾利該帶輪24與該偏心轉軸21一起連動，又該馬達23以其轉輪套著皮帶來驅動該帶輪24作旋轉，讓該帶輪24連動該偏心轉軸21作旋轉，因該帶輪24外徑較大，故具有減速的效果。

所述該組轉換機構3，如圖2所示，係其底部接設於該基座1，且設有一動力輸入端301及一動力輸出端302，其中該動力輸入端301接設該驅動桿22 的頂端，而該動力輸出端302則接設該數個扭轉軸13，俾利將該偏心軸212的偏心旋轉運動，再經由該轉換機構3進行轉換後，由該動力輸出端302驅動該扭轉軸13進行重複左右扭轉運動；特別一提，可視製造需求，該轉換機構3可設為單組(圖9所示)、兩組(圖8所示)或兩組以上等；進一步，如圖2、圖5及圖6所示，該轉換機構3係更包含有一Z型連桿組31、二不同高低的支持桿32、二不同長度的直桿33及二搖擺桿34等，其中該二搖擺桿34的外側端分別固接於該扭轉軸13，且該二支持桿32的底端固設於該基座1並承接樞接該Z型連桿組31，而該Z型連桿組31的二側端在接設於該二直桿33的底端，最後該二直桿33的頂端接設該二搖擺桿34的內側端，而各搖擺桿34再樞接於各扭轉軸13；進一步，如圖6所示，該轉換機構3的Z型連桿組31係更包含有二橫桿311及一直連桿312，其中該直連桿312連接該二橫桿311於不同高度位置，而該二支持桿32承接於該二橫桿311並緊鄰於該直連桿312，又將該轉換機構3的動力輸入端301設於較高的支持桿32、較短的直桿33之間，俾利各搖擺桿34驅動各扭轉軸13左右扭轉相反的角度；及所述各對扶持器4，係視製造需求裝設於該外罩11同側或兩側的扭轉軸13，據以提供人體的上肢或下肢等肢體扶持或握持；換言之，若本發明裝置僅使用單組轉換機構3，如圖9所示，據以驅動位於該外罩11同側的一對扶持器4，若本發明裝置使用多組轉換機構3，如圖8所示，據以驅動位於該外罩11兩側的多對扶持器4。

請參閱圖6及圖7所示，藉由上述各元件構成本發明被動式肢體扭轉訓練裝置A，最主要以馬達23驅動該帶輪24，該帶輪24連動該偏心轉軸21，該偏心轉軸21的偏心軸212在連動該驅動桿22，該驅動桿22再驅動該較高橫桿311作擺動，而該較高橫桿311的一端連動該較短直桿33、搖擺桿34，然後該搖擺桿 34再連動該扭轉軸13、扶持器4進行左右擺動；另一方面，該較高橫桿311的另端連動該直連桿312、較低橫桿311、較長直桿33、搖擺桿34，然後該搖擺桿34再連動該扭轉軸13、扶持器4進行左右擺動；最後，位於同側的一對扶持器4以相反方向來進行左右扭轉，據以提供患者的上肢或下肢扶持或握持於該扶持器4，來達到被動式活動肢體關節的作用。

請參閱圖12所示，係為本發明裝置的另一實施例，其基座1大致呈現立式矩形體並外接固定有一外罩11，據以形成一內部空間，而內部空間則安裝該動力裝置2及二組轉換機構3等，又該外罩11的內部側邊固設有一對互為相對的承座12，且該二承座12分別樞接一扭轉軸13，又該二扭轉軸13再固接有位於該外罩11不同側的二扶持器4，俾利該對扭轉軸13進行左右擺動該對扶持器4，據以提供患者的上肢或下肢扶持或握持於該扶持器4，來達到被動式活動肢體關節的作用；進一步，如圖13所示，各組轉換機構3係分別更包含有一橫桿311及一支持桿32、一直桿33及一搖擺桿34，其中該搖擺桿34的一端固接於該扭轉軸13，且該支持桿32固設於該基座1並承接樞接於該橫桿311，而該橫桿311的一端再樞接於該直桿33的底端，最後該直桿33的頂端樞接該搖擺桿34的另一端，而該搖擺34桿再樞接於各扭轉軸13。

歸納上述被動式肢體扭轉訓練裝置A可得一被動式肢體扭轉訓練方法B，如圖14所示，係包含：一建置數個扭轉軸步驟a，係在一基座1上接設有一外罩11，且該外罩11缺口處接延伸樞設有數個扭轉軸13；一建置動力裝置步驟b，係在該基座1設有一動力裝置2並驅動一偏心轉軸21作旋轉，而該偏心轉軸21再接設一驅動桿22的一端；一建置轉換機構步驟c，係在該基座1上設有至少一組轉換機構3，且該轉換機構3設有一動力輸入端301及一動力輸出端302，其中該動力輸入端301接設該驅動桿22的另端，而該動力輸出端302接設該數個扭轉軸13；及一建置扶持器步驟d，係裝設至少一對或數對扶持器4於該外罩11同側或兩側的扭轉軸13，提供人體的上肢或下肢扶持或握持；藉由上述步驟將該動力裝置2驅動偏心轉軸21作旋轉運動，再經由該轉換機構3進行轉換後，由該動力輸出端302驅動該扭轉軸13進行重複左右扭轉運動，並連動該扶持器4進行重複左右扭轉運動。

綜上所述，如圖10及圖11所示，本發明係關於一種被動式肢體扭轉訓練裝置及其扭轉訓練方法，係提供將該偏心轉軸所產生的旋轉運動，經由該轉換機構進行轉換後，由該動力輸出端驅動該扭轉軸、扶持器進行重複左右扭轉運動，據以提供使用者的上肢或下肢扶持或握持於該扶持器，來達到被動式、強制式重複左右扭轉活動人體手部、腳部等，以輔助部分行動不便者或活動障礙者增加肢體活動，減少因不運動產生身體退化的可能性、其實用性、輔助復健性佳，且其各實施例的構成結構均未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合專利申請要件，懇請鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱；需陳明者，以上所述乃是本案之具體實施例及所運用之技術原理，若依本案之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本案之範圍內，合予陳明。

A:被動式肢體扭轉訓練裝置

1:基座

11:外罩

13:扭轉軸

4:扶持器

Claims

一種被動式肢體扭轉訓練裝置，係包含有：一基座，係接設有一外罩，且該外罩缺口處接設有數個扭轉軸；一動力裝置，係接設於該基座，又該動力裝置驅動至少一偏心轉軸作旋轉，而該偏心轉軸再接設一驅動桿的一端；至少一組轉換機構，係其底部接設於該基座，且設有一動力輸入端及一動力輸出端，其中該動力輸入端接設該驅動桿的另端，而該動力輸出端接設該數個扭轉軸；及至少一對扶持器，係裝設於該外罩同側或兩側的扭轉軸，提供人體的上肢或下肢扶持或握持；藉由該動力裝置驅動該偏心轉軸作旋轉運動，再經由該轉換機構進行轉換後，由該動力輸出端驅動該扭轉軸進行重複左右扭轉運動，並連動該扶持器進行重複左右扭轉運動。
如請求項1所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該轉換機構設有兩組。
3】如請求項2所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該基座設為立式矩形體，又該外罩的內部側邊上方處固設有一對互為相對的承座，且該二承座分別樞接該扭轉軸，該二扭轉軸再固接有位於該外罩不同側的二扶持器，又該轉換機構的動力輸入端設於該橫桿非串接支持桿的任一位置。
4】如請求項3所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該轉換機構係更包含有一橫桿及一支持桿、一直桿及一搖擺桿，其中該搖擺桿的一端固接於該扭轉軸，且該支持桿固設於該基座並承接樞接於該橫桿，而該橫桿的一端再樞接於該直桿的底端，最後該直桿的頂端樞接該搖擺桿的另一端，而該搖擺桿再樞接於各扭轉軸。
如請求項2所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該基座設為臥式矩形體，又該外罩內部的上方處設有數個承座，且每個承座樞接該扭轉軸。
如請求項5所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該轉換機構係更包含有一Z型連桿組、二不同高低的支持桿、二不同長度的直桿及二相同長度的搖擺桿，其中該二搖擺桿的一端分別固接於該扭轉軸，且該二支持桿固設於該基座並承接樞接該Z型連桿組，而該Z型連桿組的二側端再樞接於該二直桿的底端，最後該二直桿的頂端樞接於該二搖擺桿的另一端，而各搖擺桿再樞接於各扭轉軸。
如請求項6所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該轉換機構的Z型連桿組係更包含有二橫桿及一直連桿，其中該直連桿連接該二橫桿於不同高度位置，又該二支持桿承接於該二橫桿並緊鄰於該直連桿，又該轉換機構的動力輸入端設於該二橫桿非串接支持桿的任一位置。
如請求項7所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該轉換機構驅動各扭轉軸左右扭轉相反方向。
如請求項1或2所述被動式肢體扭轉訓練裝置，其中該動力裝置更包含有一馬達、一帶輪，而該帶輪設於該偏心轉軸的中段處，其中該馬達驅動該帶輪旋轉並連動該偏心轉軸，又該偏心轉軸係由一旋轉軸的二端至少設有一偏心軸，而該偏心軸再接設該驅動桿的一端。
一種被動式肢體扭轉訓練方法，係包含有：一建置數個扭轉軸步驟，係在一基座上接設有一外罩，且延伸樞設有數個扭轉軸；一建置動力裝置步驟，係在該基座設有一動力裝置並驅動一偏心轉軸作旋轉，而該偏心轉軸再接設一驅動桿的一端；一建置轉換機構步驟，係在該基座上設有至少一組轉換機構，且該轉換機構設有一動力輸入端及一動力輸出端，其中該動力輸入端接設該驅動桿的另端，而該動力輸出端接設該數個扭轉軸；及一建置扶持器步驟，係裝設至少一對或數對扶持器於該外罩同側或兩側的扭轉軸，提供人體的上肢或下肢扶持或握持；藉由上述步驟將該動力裝置驅動該偏心轉軸作旋轉運動，再經由該轉換機構進行轉換後，由該動力輸出端驅動該扭轉軸進行重複左右扭轉運動，並連動該扶持器進行重複左右扭轉運動。