WO2009125533A1 - 曲線案内機構及び歩行補助装置 - Google Patents

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WO2009125533A1
WO2009125533A1 PCT/JP2009/000462 JP2009000462W WO2009125533A1 WO 2009125533 A1 WO2009125533 A1 WO 2009125533A1 JP 2009000462 W JP2009000462 W JP 2009000462W WO 2009125533 A1 WO2009125533 A1 WO 2009125533A1
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groove
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guide groove
rotating
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PCT/JP2009/000462
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誠 宍戸
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本田技研工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a curved guide mechanism that guides a movable body along an arcuate guide track, and a walking assist device using the guide mechanism.
  • the seating member and the leg link have a guide body connected to the seating member having a longitudinally arcuate guide track having a center of curvature above the seating member, and a plurality of rotations in the guide track. It is connected via a curved guide mechanism comprising a movable body fixed to the leg link, which is movably engaged through the body. Therefore, the leg link can swing in the front-rear direction with the center of curvature of the arc shape, which is the shape of the guide track, as a swing fulcrum.
  • the rotating body is generally constituted by a deep groove ball bearing, and an inner ring of the bearing is externally fitted to a support shaft provided on the movable body, and the outer ring of the bearing is brought into contact with the rail side edge.
  • a groove that engages with the rail side edge is formed on the outer peripheral surface of the outer ring, and the outer ring is formed on the rail side edge.
  • the present invention provides a low-cost curve guide mechanism that can reduce the size and weight of a movable body and also suppress the biting of foreign matter, and a walking assist device using the guide mechanism. It is an issue.
  • a curved guide mechanism includes a guide body having an arc-shaped guide track and a movable body movably engaged with the guide track via a plurality of rotating bodies.
  • the track is composed of the arc-shaped guide groove formed in the guide body
  • the movable body is composed of a plurality of rotary bodies spaced apart in the longitudinal direction of the guide groove.
  • Two rows are provided apart in the groove width direction perpendicular to the arc-shaped curvature radius direction, and each row of rotating bodies is slidably applied to the inner circumferential groove wall surface of the guide groove near the arc-shaped curvature center. It comprises at least one inner rotating body that is in contact with at least one outer rotating body that rollably abuts against a groove wall surface on the outer peripheral side far from the arc-shaped curvature center of the guide groove. .
  • the inner rotating body and the outer rotating body of each rotating body row are in contact with the inner and outer peripheral groove wall surfaces of the guide groove at positions separated in the longitudinal direction of the guide groove.
  • Moment (moment about the axis along the groove width direction) is received by the inner rotating body and the outer rotating body of each rotating body row.
  • the rolling moment (moment about the axis along the longitudinal direction of the guide grooves) is the inner rotating body of one of the rotating body rows or It is received by the outer rotating body and the outer rotating body or the inner rotating body of the other rotating body row. Therefore, the movable body can be smoothly moved along the guide groove without causing play in the pitching direction or the rolling direction.
  • the inner rotating body and the outer rotating body of each rotating body row are separated in the longitudinal direction of the guide groove, the inner rotating body and the outer rotating body of each rotating body row are guided. It can arrange
  • the movable body can be reduced in size and weight, so that the moment of inertia of the leg link is reduced.
  • the resistance feeling by the moment of inertia of the leg link felt when the user swings the leg forward can be reduced.
  • the rotating body comes into contact with the groove wall surface of the guide groove recessed from the outer surface of the guide body, it is possible to effectively prevent foreign matter such as trousers from biting into the contact portion of the rotating body, and to prevent the leg link from swinging. Smoothness is ensured.
  • the guide body includes an inner peripheral wall portion that forms the groove wall surface on the inner peripheral side of the guide groove, an outer peripheral wall portion that forms a groove wall surface on the outer peripheral side of the guide groove, and an inner peripheral wall portion.
  • the outer peripheral wall portion are formed of a C-shaped mold member having a pair of vertical wall portions connecting the both sides in the groove width direction and a slit formed in the groove width direction center portion of the outer peripheral wall portion. It is desirable that a guide groove is defined, and the movable body has an insertion portion that is inserted into the guide groove through the slit, and the rotating body rows are provided on one side and the other side of the insertion portion in the groove width direction. . According to this, it can prevent reliably that foreign materials, such as trousers, penetrate
  • the arrangement order of the inner rotating body and the outer rotating body in the longitudinal direction of the guide groove is If one rotating body row is the same as the other rotating body row, the inner rotating body and the outer rotating body receive a pitching moment in a direction away from the inner peripheral side and the outer peripheral groove wall surface of the guide groove, respectively. It becomes impossible. Therefore, in this case, it is desirable to reverse the arrangement order of the inner rotating body and the outer rotating body in the longitudinal direction of the guide groove between one rotating body row and the other rotating body row.
  • the pitching moment in the direction in which the inner rotating body and the outer rotating body of one rotating body row are separated from the inner peripheral side and outer peripheral groove wall surface of the guide groove respectively is received by the other rotating body row
  • Pitching moments in the directions in which the inner and outer rotors of the rotor row are separated from the inner and outer circumferential groove walls of the guide groove are received by one of the rotor rows.
  • the support shaft of one of the inner rotating body and the outer rotating body is fixed to the movable body, and the support shaft of the other rotating body is in the direction of the radius of curvature of the arc shape. It is desirable to fix to the block attached to a movable body through the shim with thickness. According to this, the supporting shaft of the other rotating body is displaced with respect to the supporting shaft of the one rotating body in the radius direction of curvature of the arc shape according to the thickness of the shim. Therefore, it is possible to easily adjust the curvature of the arc-shaped curvature of the movable body with respect to the guide groove by the shim.
  • the guide body has a vertical wall portion connecting the groove wall surface on the inner peripheral side and the groove wall surface on the outer peripheral side of the guide groove, and the vertical wall portion is formed on the movable body from the groove width direction. It is desirable that a thrust receiver abutting on be attached. According to this, it is possible to prevent the movable body from rattling in the groove width direction with respect to the guide body.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 3.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 7.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along line XI-XI in FIG. 10.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. 10.
  • the walking assist device includes a seating member 1 on which a user P sits and a pair of left and right leg links 2 and 2 that support the seating member 1 from below.
  • Each leg link 2 includes a thigh link portion 4 that is swingably connected to the seating member 1 via a curved guide mechanism 3 described later, and a rotary knee joint portion 5 at the lower end of the thigh link portion 4. It is comprised with a flexible link provided with the lower leg link part 6 connected via. Further, a foot attachment portion 8 attached to each of the left and right feet of the user P is connected to the lower end of the lower leg link portion 6 via an ankle joint portion 7.
  • each leg link 2 is equipped with a drive source 9 for the knee joint 5. Then, a rotational force is applied to each leg link 2 by rotational driving of the knee joint portion 5 by the drive source 9 to support at least a part of the weight of the user P (hereinafter referred to as a weight unloading assist force). Is trying to generate. The weight unloading assist force generated at each leg link 2 is transmitted to the torso of the user P via the seating member 1, and the load acting on the leg of the user P is reduced.
  • the drive source 9 is composed of an electric motor with a speed reducer 9 a attached to the outer surface of the upper end of the thigh link portion 4. Then, a drive pulley 9b as an output member of the speed reducer 9a and a driven pulley 6a fixed concentrically with the joint shaft 5a of the knee joint portion 5 on the lower leg link portion 6 are wound around a transmission member 9c such as a wire, chain or belt. Are connected through. According to this, power output from the drive source 9 via the speed reducer 9 a is transmitted to the crus link part 6 via the winding transmission member 9 c, and the crus link part 6 is connected to the thigh link part 4 with the joint shaft 5 a. And the leg link 2 is bent and stretched.
  • the thigh link 4 is provided with a cover 4a that covers the winding transmission member 9c.
  • the seating member 1 includes a saddle-shaped seat portion 1a on which a user P is seated, a lower support frame 1b that supports the seat portion 1a, and a rear end rising portion of a support frame 1b that rises on the rear side of the seat portion 1a. It is comprised with the waist pad part 1c attached to. Further, the waist rest portion 1c is provided with an arch-shaped gripping portion 1d that can be gripped by the user P.
  • Each foot mounting portion 8 includes a shoe 8a and an upwardly connecting member 8b fixed to the shoe 8a. And the leg link part 6 of each leg link 2 is connected with this connection member 8b via the ankle joint part 7 of a triaxial structure. Further, as shown in FIG. 1, before and after detecting the load acting on the mid-joint joint (MP joint) portion and the heel portion of the foot of the user P on the lower surface of the insole 8c provided in the shoe 8a. A pair of pressure sensors 10, 10 are attached. Further, a biaxial force sensor 11 is incorporated in the ankle joint 7. The detection signals of the pressure sensor 10 and the force sensor 11 are input to the controller 12 housed in the support frame 1b of the seating member 1. Based on the signals from the pressure sensor 10 and the force sensor 11, the controller 12 controls the driving source 9 to drive the knee joint portion 5 of the leg link 2 and executes walking assist control for generating the assist force.
  • MP joint mid-joint joint
  • the heel portion of the foot of the user P on the lower surface of the insole 8c provided
  • the assist force is a line connecting the swinging fulcrum 3a in the front-rear direction of the leg link 2 with respect to the seating member 1 and the swinging fulcrum in the front-rear direction of the leg link 2 at the ankle joint 7 when viewed from the lateral direction ( (Hereinafter referred to as the reference line). Therefore, in walking assist control, the actual assist force acting on the reference line (more precisely, the resultant force of the assist force and the force due to the weight of the seating member 1 and each leg link 2) is detected in the biaxial direction. It calculates based on the detected value of the force. Further, the ratio of the applied load of each foot to the total load acting on both feet of the user P is calculated based on the detected pressure of the pressure sensor 10 of each foot mounting portion 8.
  • a value obtained by multiplying the preset assist force setting value by the load ratio of each foot is calculated as a control target value of the assist force to be generated at each leg link 2. Then, the drive source 9 is controlled so that the actual assist force calculated based on the detection value of the force sensor 11 becomes the control target value.
  • the curved guide mechanism 3 includes a guide body 31 connected to a rising portion at the rear end of the support frame 1b of the seating member 1 through a support shaft 3b in the front-rear direction so as to be swingable in the lateral direction, and an upper end portion of the thigh link portion 4 It is comprised with the movable body 32 fixed to.
  • the guide body 31 is formed with an arc-shaped guide groove 33 that is long in the front-rear direction to be a guide track.
  • the arc-shaped curvature center 3 a of the guide groove 33 is located above the upper surface of the seat portion 1 a of the seating member 1.
  • the guide body 31 includes an inner peripheral wall portion 311 constituting an inner peripheral groove wall surface 33a near the curvature center 3a of the guide groove 33 and an outer peripheral wall constituting an outer peripheral groove wall surface 33b far from the curvature center 3a of the guide groove 33.
  • the portion 312, the inner peripheral wall portion 311, and the outer peripheral wall portion 312 are connected on both sides in the groove width direction (lateral direction) orthogonal to the longitudinal direction (front-rear direction) of the guide groove 33 and the arc-shaped curvature radius direction (vertical direction).
  • the movable body 32 has an insertion portion 321 that is inserted into the guide groove 33 through the slit 314 of the guide body 31. Then, the groove width direction the one side of the insertion portion 321 and the other side, the rotary body consisting of one each of the inner rotating body 34 1 and the outer rotating member 34 2 which are spaced apart in the longitudinal direction of the guide groove 33 One column is provided for one column. Accordingly, the movable body 32 is provided with two rows of rotating body rows separated in the groove width direction.
  • each of the rotating bodies 34 1, 34 2 is composed of a deep groove ball bearing.
  • An inner ring 342 of the bearing is externally fitted to a support shaft 341 provided in the insertion portion 321 of the movable body 32, and the outer ring 343 of the bearing is brought into contact with the groove wall surfaces 33a and 33b on the inner peripheral side and the outer peripheral side.
  • the groove wall 33a of the inner and outer peripheries of each row of rotating bodies of the inner rotating body 34 1 and the outer rotating member 34 2 and the guide groove 33 at a position apart in the longitudinal direction of the guide grooves 33, 33b for abutting the (moment around the axis along the groove width direction) pitching moment Mp is received by the inner rotating body 34 1 and the outer rotating member 34 2 of each row of rotating bodies.
  • the pitching moment of the one groove wall surface 33a of the inner peripheral side and the outer peripheral side of the rotating element row of the inner rotating body 34 1 and the outer rotating member 34 2 Togaotto s guide grooves 33, away from 33b and the other row of rotating bodies receiving is, the other groove wall surface 33a of the inner peripheral side and the outer peripheral side of the rotating element row of the inner rotating body 34 1 and the outer rotating member 34 2 Togaotto s guide groove 33, the direction of the pitching moment away from 33b is rotated in one in Received in the body row.
  • the rolling moment (moment about the axis along the longitudinal direction of the guide groove 33) Mr is the inner side of one of the rotor rows. It is received at the rotating body 34 1 or the outer rotating member 34 2 and the other rotating body outer rotating member 34 2 or the inner rotating body 34 1 of the column. Therefore, the movable body 32 can be smoothly moved along the guide groove 33 without causing play in the pitching direction or the rolling direction.
  • Each leg link 2 swings in the front-rear direction about the center of curvature 3 a of the guide groove 33, and the swing support point in the front-rear direction with respect to the seating member 1 of each leg link 2 is the curvature of the guide groove 33. It becomes the center 3a.
  • the guide body 31 is connected to the seating member 1 so as to be swingable in the lateral direction via the support shaft 3b as described above, the leg of the user P can be rotated.
  • the center of curvature of the guide groove 33 (back and forth swing fulcrum of the leg link 2) 3a and the axis of the support shaft 3b are positioned above the seat portion 1a. Therefore, it is possible to prevent the seating member 1 from being pitched and rolled greatly in the vertical and horizontal directions due to the weight shift of the user P.
  • the rolling moment Mr is received by providing a row of rotating bodies arranged in two rows spaced in the groove width direction, engagement with respect to the guide member 31 on the outer peripheral surface of the outer ring 343 of the bearing constituting each rotary member 34 1, 34 2 There is no need to form a groove.
  • the rotating body 34 1, 34 2 can be used general-purpose deep groove ball bearings, it is possible to reduce the cost.
  • a block 323 is attached to the insertion portion 321 of the movable body 32 via a shim 322 having a thickness in the radius direction of curvature of the arc of the guide groove 33. Then, while fixing the outer rotating member 34 2 of the support shaft 341 of the rotating column in the insertion portion 321, securing the inner rotating body 34 1 of the support shaft 341 of each row of rotating bodies to block 323. According to this, displaced according to the thickness of the outer rotating member 34 and second shaft 341 shim 322 inner rotating body 34 1 of the support shaft 341 to the radius of curvature direction of the arc shape of the guide groove 33 with respect to. Therefore, it is possible to easily adjust the play in the curvature radius direction of the movable body 32 with respect to the guide groove 33 by the shim 322.
  • each row of rotating bodies inner rotating body 34 1 of the outer rotating member 34 2 is spaced in the longitudinal direction of the guide groove 33 and an inner rotating body 34 1 and the outer rotating member 34 2 of each row of rotating bodies It can arrange
  • the guide body 31 by configuring the guide body 31 with a mold having a C-shaped cross section, it is possible to reliably prevent foreign matter such as pants from entering the guide groove 33. Therefore, without causing jamming of foreign matter into abutment of the rotating body 34 1, 34 2, smoothness of swing of the leg link 2 is reliably assured.
  • a thrust receiver 35 made of a ball is attached to the insertion portion 321 of the movable body 32 so as to be positioned at both ends in the longitudinal direction of the guide groove 33 and contact the vertical wall portions 313 of the guide body 31 from the groove width direction. ing. Therefore, it is possible to prevent the movable body 32 from rattling in the groove width direction with respect to the guide body 31 and to receive yawing moment (moment about the axis along the radius of curvature of the guide groove 33).
  • reference numeral 35a denotes a ball presser that prevents the ball that becomes the thrust receiver 35 from coming off.
  • each row of rotating bodies may be constituted by the two inner rotary body 34 1 and the outer rotating member 34 2.
  • pitching moment in either direction between the inner rotating body 34 1 and the outer rotating member 34 2 of each row of rotating bodies can also receive it.
  • the inner rotating body 34 1 and the order of the outer rotating member 34 2 in the longitudinal direction of the guide groove 33 is located and arranged two inner rotating body 34 1 of each row of rotating bodies, two in each row of rotating bodies in between It is arranged outside the rotary body 34 2.
  • the thrust receiver 35 abuts the groove width direction to each vertical wall portion 313 of the guide member 31 is attached to the support shaft 341 of the rotating body 34 1, 34 2. That is, the thrust receiver 35 is indirectly attached to the movable body 32 via the support shaft 341.
  • the thrust receiver 35 is of a sliding type.
  • the guide body 31 is made of a mold having a C-shaped cross section, but the present invention is not limited to this.
  • the guide body 31 includes the inner peripheral wall portion 311 constituting the inner peripheral wall surface 33 a of the guide groove 33 and the outer peripheral groove of the guide groove 33.
  • mold material which has the outer peripheral wall part 312 which comprises the wall surface 33b, and the vertical wall part 313 which connects the inner peripheral wall part 311 and the outer peripheral wall part 312 in the groove width direction center.
  • a pair of guide grooves 33 partitioned by the vertical wall portion 313 is defined between the inner peripheral wall portion 311 and the outer peripheral wall portion 312.
  • the movable body 32 of the third embodiment has a pair of side plate portions 324 that face each other in the groove width direction with the guide body 31 interposed therebetween.
  • Each side plate portion 324 includes a portion 324 a that is integral with the movable body 32 and a portion 324 b that is integral with a block 323 that is attached to the movable body 32 via a shim 322.
  • the rotating bodies 34 1 , 342 abut against the groove wall surfaces 33 a, 33 b of the guide groove 33 recessed from the outer surface of the guide body 31.
  • 34 1, 34 can be suppressed two biting abutment.
  • the guide body 31 is made of a mold having a C-shaped cross section, because foreign matter can be prevented from entering the guide groove 33 more reliably.
  • the leg link 2 is a flexible link having a rotary joint portion 5 in the middle, but an elastic link having a direct-acting joint portion in the middle may also be used. Is possible.
  • the foot mounting portion 8 is omitted, the lower end portion of each leg link 2 is fixed to the lower leg portion of each leg of the user by an appropriate means, and the leg portion below the fixing portion is used as a reaction force receiver. Thus, it is possible to generate a weight relief assist force.
  • the left and right leg links 2 and 2 of the above embodiment are left with only the leg link on the leg that is not inconvenient to the user. It is also possible to omit the leg link. Further, it is possible to provide an urging means for urging the knee joint portion 5 in the extending direction (the direction in which the seating member 1 is pushed up), and the drive source 9 can be omitted.
  • the curve guiding mechanism 3 of the above embodiment is for a walking assist device
  • the curve guiding mechanism of the present invention can be similarly applied to a curve guiding mechanism for uses other than the walking assist device.

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Abstract

　案内軌道は案内体３１に形成した円弧形状の案内溝３３で構成される。可動体３２に、案内溝３３の長手方向に離隔して配置される複数の回転体から成る回転体列が溝幅方向に離隔して２列設けられる。各回転体列は、案内溝３３の内周側の溝壁面に転動自在に当接する内側回転体３４１と、案内溝３３の外周側の溝壁面に転動自在に当接する外側回転体３４２とで構成される。案内体３１の縦壁部３１３に溝幅方向から当接するスラスト受け３５が、可動体３２に取付けられる。可動体３２を小型軽量化できると共に異物の噛み込みも防止できる。

Description

曲線案内機構及び歩行補助装置
　本発明は、円弧状の案内軌道に沿って可動体を案内する曲線案内機構及びこの案内機構を用いた歩行補助装置及びに関する。
　従来、この種の歩行補助装置として、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脚リンクとを備え、利用者の体重の少なくとも一部を着座部材を介して脚リンクで受けることにより、利用者の脚に作用する荷重を軽減して歩行を補助するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　このもので、着座部材と脚リンクとは、着座部材の上方に曲率中心を持つ前後方向に長手の円弧形状の案内軌道を有する、着座部材に連結される案内体と、案内軌道に複数の回転体を介して移動自在に係合する、脚リンクに固定の可動体とから成る曲線案内機構を介して連結されている。そのため、脚リンクは、案内軌道の形状である円弧形状の曲率中心を揺動支点として前後方向に揺動自在となる。これによれば、着座部材に対する利用者の上半身の体重の作用点が脚リンクの前後方向の揺動支点の前方にずれて、着座部材が前下がりに傾斜した場合、脚リンクの前後方向の揺動支点が着座部材の上方に位置する。そのため、体重作用点は脚リンクの前後方向の揺動支点の下側で後方に変位し、該支点と体重作用点との間の前後方向距離が減少して、着座部材に作用する回転モーメントも減少する。そして、体重作用点が脚リンクの前後方向の揺動支点の真下の位置まで変位したところで、着座部材に作用する回転モーメントが零になり、この状態で着座部材が安定する。このようにして着座部材が自動的に安定状態に収束するため、着座部材が利用者の股下で前後方向にずれることを抑制できる。
　ここで、上記従来例では、案内体に案内軌道となる円弧形状のレールを固定し、可動体の前後の各端部に、円弧形状の曲率中心に近い内周側のレール側縁（上側縁）と曲率中心から遠い外周側のレール側縁（下側縁）とに夫々転動自在に当接する内側回転体と外側回転体とを設けている。そのため、可動体の上下方向幅は、レールの上下方向幅に内側回転体と外側回転体の径を加えた寸法以上になり、可動体が大型化して重量が増し、脚リンクの慣性モーメントが増加する不具合がある。更に、ズボン等の異物がレールの側縁とこれに係合する回転体との間に噛み込んで、脚リンクの揺動の円滑性が損なわれることもある。
　また、回転体は、一般的に、深溝玉軸受で構成され、可動体に設けた支軸に軸受の内輪を外嵌させ、軸受の外輪をレール側縁に当接させている。ここで、横方向のローリングモーメントを内側回転体と外側回転体とで受けられるようにするには、外輪の外周面にレール側縁に係合する溝を形成して、外輪をレール側縁に対し横ずれしないように係合させることが必要になる。従って、外輪の外周に溝を有しない汎用の深溝玉軸受を回転体として用いることができず、コストが高くなる。
特開２００７－２０９０９号公報
　本発明は、以上の点に鑑み、可動体を小型軽量化できると共に異物の噛み込みも抑制できるようにした低コストの曲線案内機構及びこの案内機構を用いた歩行補助装置を提供することをその課題としている。
　上記課題を解決するために、本発明の曲線案内機構は、円弧形状の案内軌道を有する案内体と、案内軌道に複数の回転体を介して移動自在に係合する可動体とから成り、案内軌道は案内体に形成した前記円弧形状の案内溝で構成され、可動体に、案内溝の長手方向に離隔して配置される複数の回転体から成る回転体列が案内溝の長手方向及び前記円弧形状の曲率半径方向に直交する溝幅方向に離隔して２列設けられ、各回転体列は、案内溝の前記円弧形状の曲率中心に近い内周側の溝壁面に転動自在に当接する少なくとも１個の内側回転体と、案内溝の前記円弧形状の曲率中心から遠い外周側の溝壁面に転動自在に当接する少なくとも１個の外側回転体とで構成されることを特徴とする。
　また、本発明の歩行補助装置は、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脚リンクとを備え、着座部材と脚リンクとは、着座部材の上方に曲率中心を持つ前後方向に長手の円弧形状の案内軌道を有する、着座部材に連結される案内体と、案内軌道に複数の回転体を介して移動自在に係合する、脚リンクの上端に連結される可動体とから成る曲線案内機構を介して連結されるものにおいて、曲線案内機構は、上記本発明の曲線案内機構で構成されることを特徴とする。
　本発明の曲線案内機構では、各回転体列の内側回転体と外側回転体とが案内溝の長手方向に離れた位置で案内溝の内周側と外周側の溝壁面に当接するため、ピッチングモーメント（溝幅方向に沿う軸回りのモーメント）は各回転体列の内側回転体と外側回転体とで受けられる。また、案内溝の溝幅方向に離隔した２列の回転体列が設けられているため、ローリングモーメント（案内溝の長手方向に沿う軸回りのモーメント）は一方の回転体列の内側回転体又は外側回転体と他方の回転体列の外側回転体又は内側回転体とで受けられる。従って、可動体を案内溝に沿ってピッチング方向やローリング方向のガタを生ずることなくスムーズに移動させることができる。
　また、このように２列の回転体列を設けることでローリングモーメントが受けられるため、各回転体の外周面に案内体に対する係合溝を形成する必要がない。従って、各回転体として汎用の深溝玉軸受を用いることができ、コストダウンを図ることができる。
　また、本発明の曲線案内機構では、各回転体列の内側回転体と外側回転体とが案内溝の長手方向に離れているため、各回転体列の内側回転体と外側回転体とを案内溝の曲率半径方向にオーバーラップするように配置できる。従って、案内溝の曲率半径方向の幅は、内側と外側の各回転体の直径にこの回転体が当接する溝壁面とは反対側の溝壁面との接触防止に必要な若干のクリアランスを加えた寸法であれば足りる。その結果、案内溝の曲率半径方向幅を小さくでき、可動体も可及的に小型軽量化できる。
　そして、このような曲線案内機構を用いた本発明の歩行補助装置によれば、可動体を小型軽量化できるため、脚リンクの慣性モーメントが軽減される。これにより、利用者が脚を前方に振り出す際に感じる脚リンクの慣性モーメントによる抵抗感を少なくすることができる。また、回転体が案内体の外面から凹入した案内溝の溝壁面に当接するため、ズボン等の異物が回転体の当接部に噛み込むことを有効に抑制でき、脚リンクの揺動の円滑性が確保される。
　尚、本発明の歩行補助装置において、案内体は、案内溝の内周側の溝壁面を構成する内周壁部と、案内溝の外周側の溝壁面を構成する外周壁部と、内周壁部と外周壁部とを溝幅方向両側で連結する一対の縦壁部と、外周壁部の溝幅方向中央部に形成したスリットとを有する断面Ｃ形の型材から成り、この型材の内部空間で案内溝が画成され、可動体は、スリットを通して案内溝に挿入される挿入部を有し、この挿入部の溝幅方向一側と他側とに前記各回転体列が設けられることが望ましい。これによれば、ズボン等の異物が案内溝に侵入することを確実に防止でき、脚リンクの揺動の円滑性が確実に確保される。
　ところで、本発明の曲線案内機構において、各回転体列が各１個の内側回転体と外側回転体とで構成される場合、案内溝の長手方向における内側回転体と外側回転体の並び順が一方の回転体列と他方の回転体列とで同一になっていると、内側回転体と外側回転体とが夫々案内溝の内周側と外周側の溝壁面から離れる方向のピッチングモーメントは受けられなくなる。従って、この場合には、案内溝の長手方向における内側回転体と外側回転体の並び順を一方の回転体列と他方の回転体列とで逆にすることが望ましい。これによれば、一方の回転体列の内側回転体と外側回転体とが夫々案内溝の内周側と外周側の溝壁面から離れる方向のピッチングモーメントは他方の回転体列で受けられ、他方の回転体列の内側回転体と外側回転体とが夫々案内溝の内周側と外周側の溝壁面から離れる方向のピッチングモーメントは一方の回転体列で受けられる。
　また、本発明の曲線案内機構において、内側回転体と外側回転体との一方の回転体の支軸は可動体に固定され、他方の回転体の支軸は、前記円弧形状の曲率半径方向の厚みを持つシムを介して可動体に取付けられるブロックに固定されることが望ましい。これによれば、上記一方の回転体の支軸に対し上記他方の回転体の支軸が前記円弧形状の曲率半径方向にシムの厚さに応じて変位する。従って、シムにより案内溝に対する可動体の前記円弧形状の曲率半径方向のガタ調整を容易に行うことができる。
　また、本発明の曲線案内機構において、案内体は、案内溝の内周側の溝壁面と外周側の溝壁面とを結ぶ縦壁部を有し、可動体に、溝幅方向から縦壁部に当接するスラスト受けが取付けられることが望ましい。これによれば、案内体に対し可動体が溝幅方向にガタ付くことを防止できる。
本発明の第１実施形態の歩行補助装置の側面図。 第１実施形態の歩行補助装置の正面図。 第１実施形態の歩行補助装置の曲線案内機構の部分切断側面図。 第１実施形態の歩行補助装置の曲線案内機構の斜視図。 図３のＶ－Ｖ線切断面図。 図３のＶＩ－ＶＩ線切断面図。 第２実施形態の歩行補助装置の曲線案内機構の斜視図。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線切断面図。 図７のＩＸ－ＩＸ線切断面図。 第３実施形態の歩行補助装置の曲線案内機構の斜視図。 図１０のＸＩ－ＸＩ線切断面図。 図１０のＸＩＩ－ＸＩＩ線切断面図。
　以下、本発明の実施形態の歩行補助装置について説明する。歩行補助装置は、図１及び図２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る大腿リンク部４と、大腿リンク部４の下端に回転式の膝関節部５を介して連結される下腿リンク部６とを備える屈伸自在なリンクで構成される。また、下腿リンク部６の下端には、足首関節部７を介して、利用者Ｐの左右の各足平に装着される足平装着部８が連結されている。
　また、各脚リンク２には、膝関節部５用の駆動源９が搭載されている。そして、駆動源９による膝関節部５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。
　駆動源９は、大腿リンク部４の上端部外側面に取付けた減速機９ａ付きの電動モータで構成されている。そして、減速機９ａの出力部材たる駆動プーリ９ｂと、下腿リンク部６に膝関節部５の関節軸５ａと同心に固定した従動プーリ６ａとをワイヤ、チェーン、ベルト等の巻掛け伝動部材９ｃを介して連結している。これによれば、駆動源９から減速機９ａを介して出力される動力が巻掛け伝動部材９ｃを介して下腿リンク部６に伝達され、下腿リンク部６が大腿リンク部４に対し関節軸５ａを中心にして揺動して、脚リンク２が屈伸される。尚、大腿リンク部４には、巻掛け伝動部材９ｃを覆うカバー４ａが取付けられている。
　着座部材１は、利用者Ｐが着座するサドル状のシート部１ａと、シート部１ａを支持する下面の支持フレーム１ｂと、シート部１ａの後側で立上る支持フレーム１ｂの後端の立上り部に取付けた腰当て部１ｃとで構成されている。また、腰当て部１ｃには、利用者Ｐが把持可能なアーチ状の把持部１ｄが設けられている。
　各足平装着部８は、靴８ａと、靴８ａに固定した上方にのびる連結部材８ｂとを備えている。そして、この連結部材８ｂに各脚リンク２の下腿リンク部６が３軸構造の足首関節部７を介して連結されている。また、図１に示すように、靴８ａ内に設けられる中敷８ｃの下面に、利用者Ｐの足平の中趾節関節(ＭＰ関節)部分と踵部分とに作用する荷重を検出する前後一対の圧力センサ１０，１０が取付けられている。更に、足首関節部７には２軸の力センサ１１が組み込まれている。これら圧力センサ１０及び力センサ１１の検出信号は着座部材１の支持フレーム１ｂに収納したコントローラ１２に入力される。コントローラ１２は、圧力センサ１０及び力センサ１１からの信号に基づき、駆動源９を制御して脚リンク２の膝関節部５を駆動し、上記アシスト力を発生させる歩行アシスト制御を実行する。
　ここで、アシスト力は、横方向から見て、着座部材１に対する脚リンク２の前後方向の揺動支点３ａと、足首関節部７における脚リンク２の前後方向の揺動支点とを結ぶ線(以下、基準線という)上に作用する。そこで、歩行アシスト制御では、基準線上に作用する実際のアシスト力（正確にはアシスト力と着座部材１及び各脚リンク２の重量による力との合力）を力センサ１１で検出される２軸方向の力の検出値に基づいて算出する。また、各足平装着部８の圧力センサ１０の検出圧力に基づいて、利用者Ｐの両足平に作用する全荷重に対する各足平の作用荷重の割合を算出する。次に、予め設定されるアシスト力の設定値に各足平の荷重割合を乗算した値を各脚リンク２で発生すべきアシスト力の制御目標値として算出する。そして、力センサ１１の検出値に基づいて算出される実際のアシスト力が制御目標値になるように駆動源９を制御する。
　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案内体３１と、大腿リンク部４の上端部に固定した可動体３２とで構成されている。図３も参照して、案内体３１には、案内軌道となる前後方向に長手の円弧形状の案内溝３３が形成されている。案内溝３３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３乃至図６を参照して、曲線案内機構３について詳述する。案内体３１は、案内溝３３の曲率中心３ａに近い内周側の溝壁面３３ａを構成する内周壁部３１１と、案内溝３３の曲率中心３ａから遠い外周側の溝壁面３３ｂを構成する外周壁部３１２と、内周壁部３１１と外周壁部３１２とを案内溝３３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縦壁部３１３，３１３と、外周壁部３１２の溝幅方向中央部に形成したスリット３１４とを有する断面Ｃ形の型材から成り、この型材の内部空間で案内溝３３が画成されている。尚、図４では脚リンク２を省略している。
　可動体３２は、案内体３１のスリット３１４を通して案内溝３３に挿入される挿入部３２１を有している。そして、挿入部３２１の溝幅方向一側と他側とに、案内溝３３の長手方向に離隔して配置される各１個の内側回転体３４１と外側回転体３４２とから成る回転体列を１列宛設けている。従って、可動体３２には、回転体列が溝幅方向に離隔して２列設けられることになる。
　ここで、内側回転体３４１は、案内溝３３の内周側溝壁面３３ａに転動自在に当接し、外側回転体３４２は、案内溝３３の外周側溝壁面３３ｂに転動自在に当接する。尚、各回転体３４１，３４２は深溝玉軸受で構成されている。そして、可動体３２の挿入部３２１に設けた支軸３４１に軸受の内輪３４２を外嵌させ、軸受の外輪３４３を内周側と外周側の各溝壁面３３ａ，３３ｂに当接させている。
　これによれば、各回転体列の内側回転体３４１と外側回転体３４２とが案内溝３３の長手方向に離れた位置で案内溝３３の内周側と外周側の溝壁面３３ａ，３３ｂに当接するため、ピッチングモーメント（溝幅方向に沿う軸回りのモーメント）Ｍｐは各回転体列の内側回転体３４１と外側回転体３４２とで受けられる。尚、案内溝３３の長手方向における内側回転体３４１と外側回転体３４２の並び順が一方の回転体列と他方の回転体列とで同一になっていると、内側回転体３４１と外側回転体３４２とが夫々案内溝３３の内周側と外周側の溝壁面３３ａ，３３ｂから離れる方向のピッチングモーメントは受けられなくなる。そこで、本実施形態では、案内溝３３の長手方向における内側回転体３４１と外側回転体３４２の並び順を一方の回転体列と他方の回転体列とで逆にしている。そのため、一方の回転体列の内側回転体３４１と外側回転体３４２とが夫々案内溝３３の内周側と外周側の溝壁面３３ａ，３３ｂから離れる方向のピッチングモーメントは他方の回転体列で受けられ、他方の回転体列の内側回転体３４１と外側回転体３４２とが夫々案内溝３３の内周側と外周側の溝壁面３３ａ，３３ｂから離れる方向のピッチングモーメントは一方の回転体列で受けられる。
　また、案内溝３３の溝幅方向に離隔した２列の回転体列が設けられているため、ローリングモーメント（案内溝３３の長手方向に沿う軸回りのモーメント）Ｍｒは一方の回転体列の内側回転体３４１又は外側回転体３４２と他方の回転体列の外側回転体３４２又は内側回転体３４１とで受けられる。従って、可動体３２を案内溝３３に沿ってピッチング方向やローリング方向のガタを生ずることなくスムーズに移動させることができる。そして、各脚リンク２は、案内溝３３の曲率中心３ａを中心にして前後方向に揺動することになり、各脚リンク２の着座部材１に対する前後方向の揺動支点は案内溝３３の曲率中心３ａになる。
　また、案内体３１は、着座部材１に上記の如く支軸３ｂを介して横方向に揺動自在に連結されているため、利用者Ｐの脚を外転できるようになる。ここで、案内溝３３の曲率中心（脚リンク２の前後方向の揺動支点）３ａ及び支軸３ｂの軸線はシート部１ａより上方に位置する。そのため、利用者Ｐの体重移動で着座部材１が上下左右に大きくピッチング及びローリングすることを防止できる。
　また、溝幅方向に離隔した２列の回転体列を設けることでローリングモーメントＭｒが受けられるため、各回転体３４１，３４２を構成する軸受の外輪３４３の外周面に案内体３１に対する係合溝を形成する必要がない。従って、各回転体３４１，３４２として汎用の深溝玉軸受を用いることができ、コストダウンを図ることができる。
　また、可動体３２の挿入部３２１には、案内溝３３の円弧形状の曲率半径方向の厚みを持つシム３２２を介してブロック３２３が取付けられている。そして、各回転列の外側回転体３４２の支軸３４１を挿入部３２１に固定すると共に、各回転体列の内側回転体３４１の支軸３４１をブロック３２３に固定している。これによれば、外側回転体３４２の支軸３４１に対し内側回転体３４１の支軸３４１が案内溝３３の円弧形状の曲率半径方向にシム３２２の厚さに応じて変位する。従って、シム３２２により案内溝３３に対する可動体３２の曲率半径方向のガタ調整を容易に行うことができる。
　また、各回転体列の内側回転体３４１と外側回転体３４２とが案内溝３３の長手方向に離れているため、各回転体列の内側回転体３４１と外側回転体３４２とを案内溝３３の曲率半径方向（上下方向）にオーバーラップするように配置できる。従って、案内溝３３の上下方向幅は、内側と外側の各回転体３４１，３４２の直径にこの回転体が当接する溝壁面とは反対側の溝壁面との接触防止に必要な若干のクリアランスを加えた寸法であれば足りる。その結果、案内溝３３の上下方向幅を小さくでき、可動体３２も可及的に小型軽量化できる。そのため、脚リンク２の慣性モーメントが軽減されて、利用者Ｐが脚を前方に振り出す際に感じる脚リンク２の慣性モーメントによる抵抗感を少なくすることができる。
　更に、案内体３１を断面Ｃ形の型材で構成することにより、ズボン等の異物が案内溝３３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。
　また、可動体３２の挿入部３２１には、案内溝３３の長手方向両端部に位置させて、案内体３１の各縦壁部３１３に溝幅方向から当接するボールから成るスラスト受け３５が取付けられている。そのため、案内体３１に対し可動体３２が溝幅方向にガタ付くことを防止でき、更に、ヨーイングモーメント（案内溝３３の曲率半径方向に沿う軸回りのモーメント）も受けることができる。尚、図中３５ａは、スラスト受け３５となるボールを抜け止めするボール押えである。
　ところで、上記第１実施形態では、各回転体列を各１個の内側回転体３４１と外側回転体３４２とから成る２個の回転体で構成したが、これに限らない。例えば、内側回転体３４１と外側回転体３４２との一方を１個、他方を２個として、３個の回転体で各回転体列を構成しても良い。更には、図７乃至図９に示す第２実施形態のように、各回転体列を、各２個の内側回転体３４１と外側回転体３４２とで構成しても良い。このように３個以上の回転体で各回転体列を構成すれば、各回転体列の内側回転体３４１と外側回転体３４２とで何れの方向のピッチングモーメントも受けることができる。そこで、第２実施形態では、案内溝３３の長手方向における内側回転体３４１と外側回転体３４２の並び順を一方の回転体列と他方の回転体列とで同一にしている。即ち、可動体３２の挿入部３２１に、案内溝３３の長手方向両端に位置させて各回転体列の２個の内側回転体３４１を配置し、その中間に各回転体列の２個の外側回転体３４２を配置している。
　また、内側回転体３４１の支軸３４１を可動体３２の挿入部３２１に固定し、外側回転体３４２の支軸３４１を挿入部３２１にシム３２２を介して取付けるブロック３２３に固定している。更に、案内体３１の各縦壁部３１３に溝幅方向から当接するスラスト受け３５が各回転体３４１，３４２の支軸３４１に取付けられている。即ち、スラスト受け３５が支軸３４１を介して可動体３２に間接的に取付けられている。尚、このスラスト受け３５は摺動タイプのものである。
　また、上記第１と第２の実施形態では、案内体３１を断面Ｃ形の型材で構成したが、これに限らない。例えば、図１０乃至図１２に示す第３実施形態のように、案内体３１を、案内溝３３の内周側の溝壁面３３ａを構成する内周壁部３１１と、案内溝３３の外周側の溝壁面３３ｂを構成する外周壁部３１２と、内周壁部３１１と外周壁部３１２とを溝幅方向中央で連結する縦壁部３１３とを有する断面Ｈ形の型材で構成しても良い。この場合、内周壁部３１１と外周壁部３１２との間に縦壁部３１３で仕切られた一対の案内溝３３が画成されることになる。
　また、第３実施形態の可動体３２は、案内体３１を挟んで溝幅方向に対峙する一対の側板部３２４を有している。そして、各側板部３２４の溝幅方向内側に各２個の内側回転体３４１と外側回転体３４２とから成る各回転体列が設けられている。尚、各側板部３２４は、可動体３２に一体の部分３２４ａと、可動体３２にシム３２２を介して取付けられるブロック３２３に一体の部分３２４ｂとで構成されている。そして、可動体３２に一体の側板部３２４の部分３２４ａに外側回転体３４２の支軸３４１をボルト止めし、ブロック３２３に一体の側板部３２４の部分３２４ｂに内側回転体３４１の支軸３４１をボルト止めしている。また、各支軸３４１の端部に、縦壁部３１３に溝幅方向から当接する摺動タイプのスラスト受け３５が一体成形されている。
　第３実施形態の曲線案内機構３においても、回転体３４１，３４２が案内体３１の外面から凹入した案内溝３３の溝壁面３３ａ，３３ｂに当接するため、ズボン等の異物が回転体３４１，３４２の当接部に噛み込むことを抑制できる。但し、案内体３１を断面Ｃ形の型材で構成した方が案内溝３３への異物の侵入をより確実に防止でき、有利である。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、脚リンク２として、中間に回転式の関節部５を有する屈伸自在なリンクを用いているが、中間に直動式の関節部を有する伸縮自在なリンクを用いることも可能である。また、足平装着部８を省略し、各脚リンク２の下端部を利用者の各脚の下腿部に適宜の手段で固定し、この固定部より下の脚の部分を反力受けにして、体重免荷アシスト力を発生させることも可能である。更に、片方の脚が骨折等で不自由な利用者の歩行を補助するため、上記実施形態の左右の脚リンク２，２のうち利用者の不自由な脚側の脚リンクのみを残して他方の脚リンクを省略することも可能である。また、膝関節部５を伸び方向(着座部材１を押し上げる方向)に付勢する付勢手段を設け、駆動源９を省略することも可能である。
　また、上記実施形態の曲線案内機構３は歩行補助装置用のものであるが、歩行補助装置以外の用途の曲線案内機構にも同様に本発明の曲線案内機構を適用できる。

Claims (6)

  1. 　円弧形状の案内軌道を有する案内体と、案内軌道に複数の回転体を介して移動自在に係合する可動体とから成る曲線案内機構であって、
    　案内軌道は案内体に形成した前記円弧形状の案内溝で構成され、
    　可動体に、案内溝の長手方向に離隔して配置される複数の回転体から成る回転体列が案内溝の長手方向及び前記円弧形状の曲率半径方向に直交する溝幅方向に離隔して２列設けられ、
    　各回転体列は、案内溝の前記円弧形状の曲率中心に近い内周側の溝壁面に転動自在に当接する少なくとも１個の内側回転体と、案内溝の前記円弧形状の曲率中心から遠い外周側の溝壁面に転動自在に当接する少なくとも１個の外側回転体とで構成されることを特徴とする曲線案内機構。
  2. 　請求項１記載の曲線案内機構であって、前記各回転体列が各１個の前記内側回転体と前記外側回転体とで構成されるものにおいて、
    　前記案内溝の長手方向における内側回転体と外側回転体の並び順が一方の回転体列と他方の回転体列とで逆になっていることを特徴とする曲線案内機構。
  3. 　前記内側回転体と前記外側回転体との一方の回転体の支軸は前記可動体に固定され、他方の回転体の支軸は、前記円弧形状の曲率半径方向の厚みを持つシムを介して可動体に取付けられるブロックに固定されることを特徴とする請求項１又は２記載の曲線案内機構。
  4. 　前記案内体は、前記案内溝の前記内周側の溝壁面と前記外周側の溝壁面とを結ぶ縦壁部を有し、前記可動体に、前記溝幅方向から縦壁部に当接するスラスト受けが取付けられることを特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の曲線案内機構。
  5. 　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脚リンクとを備える歩行補助装置であって、
    　着座部材と脚リンクとは、着座部材の上方に曲率中心を持つ前後方向に長手の円弧形状の案内軌道を有する、着座部材に連結される案内体と、案内軌道に複数の回転体を介して移動自在に係合する、脚リンクの上端に連結される可動体とから成る曲線案内機構を介して連結されるものにおいて、
    　曲線案内機構は、請求項１～４の何れか１項記載の曲線案内機構で構成されることを特徴とする歩行補助装置。
  6. 　請求項５記載の歩行補助装置であって、
    　前記案内体は、前記案内溝の前記内周側の溝壁面を構成する内周壁部と、前記案内溝の前記外周側の溝壁面を構成する外周壁部と、内周壁部と外周壁部とを前記溝幅方向両側で連結する一対の縦壁部と、外周壁部の前記溝幅方向中央部に形成したスリットとを有する断面Ｃ形の型材から成り、この型材の内部空間で案内溝が画成され、
    　前記可動体は、スリットを通して案内溝に挿入される挿入部を有し、この挿入部の前記溝幅方向一側と他側とに前記各回転体列が設けられることを特徴とする歩行補助装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108324501A (zh) * 2018-03-10 2018-07-27 河南欢徕科技有限公司 一种家用简易膝关节康复机器人
US10230164B2 (en) 2016-09-14 2019-03-12 Raytheon Company Antenna positioning mechanism

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5484925B2 (ja) * 2010-01-18 2014-05-07 本田技研工業株式会社 案内機構および歩行補助装置
JP5468961B2 (ja) 2010-03-31 2014-04-09 本田技研工業株式会社 スライダ
JP5393580B2 (ja) 2010-04-21 2014-01-22 本田技研工業株式会社 円弧状レールの製造方法
JP5757923B2 (ja) * 2012-08-06 2015-08-05 株式会社ツバキＥ＆Ｍ 昇降装置
US10363811B2 (en) * 2013-06-13 2019-07-30 Ford Global Technologies, Llc Vehicle speed controlled active grille shutter system
KR102186859B1 (ko) 2014-01-09 2020-12-04 삼성전자주식회사 보행 보조 기구 및 보행 보조 기구의 제어 방법
CN114986479A (zh) * 2018-11-28 2022-09-02 袁博 一种髋关节外骨骼
EP4161470A1 (en) * 2020-06-09 2023-04-12 Arizona Board of Regents on Behalf of Northern Arizona University Cable-actuated, kinetically-balanced, parallel torque transfer exoskeleton joint actuator with or without strain sensing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0479732U (ja) * 1990-11-26 1992-07-10
JPH04356237A (ja) * 1991-05-31 1992-12-09 Fuji Kiko Co Ltd シートスライド装置
JPH1068582A (ja) * 1997-08-22 1998-03-10 Hitachi Ltd 冷蔵庫
JPH10287154A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Ikeda Bussan Co Ltd 車両用シートのスライド機構
JP2007020909A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Honda Motor Co Ltd 歩行補助装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US616813A (en) * 1898-12-27 William j
US2834435A (en) * 1954-08-17 1958-05-13 Alfred G Vanderbeck Crane anchoring device
US3583322A (en) * 1968-12-12 1971-06-08 Nasa Locomotion and restraint aid
US3802352A (en) * 1972-07-13 1974-04-09 Timken Co Railway truck wheel and axle set
DE3320281C1 (de) * 1983-06-04 1985-01-31 Hespe & Woelm Gmbh & Co Kg, 5628 Heiligenhaus Bremsbarer Wagen fuer Laufschienen
US4948118A (en) * 1988-11-18 1990-08-14 Louis Miraglia Support apparatus for water exercise and therapy
US5090171A (en) * 1989-08-01 1992-02-25 Komatsu Wall Industry Co., Ltd. Movable partitioning panel
US6203109B1 (en) * 1991-09-05 2001-03-20 Industrial Ergonomics, Inc. Ergonomic arm support
US5458550A (en) * 1994-03-28 1995-10-17 Braim; Roger H. Suspendable child walker system
US7086525B2 (en) * 1999-09-23 2006-08-08 Stewart Systems, Inc. Conveyor for continuous proofing and baking apparatus
US6703693B2 (en) * 2001-12-13 2004-03-09 Lg Cable Ltd. Apparatus for reversing lead frame
US7993248B1 (en) * 2003-08-11 2011-08-09 Glenn Rasmussen Rehabilitation support apparatus
EP1902700B1 (en) * 2005-05-27 2011-10-19 Honda Motor Co., Ltd. Walking assisting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0479732U (ja) * 1990-11-26 1992-07-10
JPH04356237A (ja) * 1991-05-31 1992-12-09 Fuji Kiko Co Ltd シートスライド装置
JPH10287154A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Ikeda Bussan Co Ltd 車両用シートのスライド機構
JPH1068582A (ja) * 1997-08-22 1998-03-10 Hitachi Ltd 冷蔵庫
JP2007020909A (ja) * 2005-07-19 2007-02-01 Honda Motor Co Ltd 歩行補助装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10230164B2 (en) 2016-09-14 2019-03-12 Raytheon Company Antenna positioning mechanism
CN108324501A (zh) * 2018-03-10 2018-07-27 河南欢徕科技有限公司 一种家用简易膝关节康复机器人
CN108324501B (zh) * 2018-03-10 2024-05-17 南京栖霞科技产业发展有限公司 一种家用简易膝关节康复机器人

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