JP2023007151A - Auxiliary apparatus for assisting flexion exercise of human body - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、人体の屈伸運動を補助する補助装具に関する。 The present disclosure relates to assistive devices that assist bending and stretching exercises of the human body.
人体の屈伸運動を補助する補助装具が知られている(例えば、特許文献1)。 Auxiliary equipment that assists bending and stretching movements of the human body is known (for example, Patent Document 1).
例えば人が大腿部と脛部を伸展させて、しゃがみ姿勢から立ち上がる運動を行ったとき、膝関節に大きな負荷が掛かる。従来、このような人体の伸展運動を効果的に補助できる補助装具が求められている。 For example, when a person stretches their thighs and shins to stand up from a squatting position, a large load is applied to their knee joints. Conventionally, there has been a demand for an assistive device that can effectively assist such stretching movements of the human body.
本開示の一態様において、関節を介して接続された人体の第1の部位及び第2の部位の屈伸運動を補助する補助装具は、第1の部位に装着される第1のアーム、及び第2の部位に装着される第2のアームと、一端が第1のアームに回動可能に連結され、他端が第2のアームに回動可能に連結されるリンク部であって、第1のアーム及び第2のアームを伸展位置と屈曲位置との間で屈伸可能に接続する、リンク部と、一端から、第1のアームに対する該一端の回動軸と交差する方向へ延出するように該一端に一体に形成されたレバー部であって、第1のアーム及び第2のアームが伸展位置から屈曲位置へ移動したときに、第1のアームに対して第1の相対位置から第2の相対位置へ回動軸の周りに相対回動する、レバー部と、第1のアームに設けられ、レバー部が第2の相対位置に配置されたときに該レバー部を第1の相対位置へ向かって付勢する付勢部とを備える。 In one aspect of the present disclosure, the auxiliary equipment for assisting bending and stretching exercises of a first part and a second part of the human body connected via a joint includes a first arm attached to the first part, and a first arm attached to the first part. and a link portion having one end rotatably connected to the first arm and the other end rotatably connected to the second arm. and a link part that connects the arm and the second arm so as to be able to bend and stretch between the extended position and the bent position, (2) a lever portion integrally formed at the one end, wherein when the first arm and the second arm move from the extended position to the bent position, the lever portion moves from the first relative position to the first arm with respect to the first arm; a lever provided on the first arm for relatively rotating around the rotation shaft to two relative positions, and moving the lever to the first relative position when the lever is disposed at the second relative position; and a biasing portion that biases toward the position.
本開示によれば、付勢部の作用によって、身体の第1の部位と第2の部位の伸展運動を効果的に補助することができる。 According to the present disclosure, it is possible to effectively assist the extension motion of the first and second parts of the body by the action of the urging part.
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図1を参照して、一実施形態に係る補助装具10について説明する。なお、以下の説明においては、図中の直交座標系Cを方向の基準とし、便宜上、座標系Cのx軸プラス方向を前方、座標系Cのy軸プラス方向を左方、z軸プラス方向を上方として言及する。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings. In addition, in various embodiments described below, the same reference numerals are given to the same elements, and redundant descriptions are omitted. First, with reference to FIG. 1, an
補助装具10は、人体Bの大腿部B1と脛部B2の屈伸運動(つまり、膝の屈伸運動)を補助するためのものである。大腿部B1と脛部B2とは、膝関節B3を介して接続されており、人体Bは、大腿部B1と脛部B2とを膝関節B3で屈曲及び伸展することで、膝の屈伸運動を行う。
The
補助装具10は、機構部12、装着バンド14及び16を備える。装着バンド14及び16の各々は、例えば、天然繊維又は化学繊維の布、ゴム、樹脂、又はこれらの組み合わせから構成され、人体Bに適合するように高い可撓性及び伸縮性を有する。本実施形態においては、装着バンド14は、脛部B2に巻かれて装着される一方、装着バンド16は、大腿部B1に巻かれて装着される。
The
機構部12は、装着バンド14及び16の間に配置される。以下、図2~図6を参照して、機構部12について説明する。機構部12は、アーム18及び20、リンク部材22、並びに、付勢部24を有する。アーム18は、装着バンド14に取り付けられ、該装着バンド14を介して脛部B2に装着される。
図3を参照して、アーム18は、例えば、アルミ等の金属からなる一体形状の平板部材であって、本体部26、歯車部28、延長部30、収容穴32、及び位置決めシャフト33を有する。本体部26は、上端部34、及び該上端部34とは反対側の下端部36を有し、上端部34から下端部36まで軸線A1に沿って延在している。
Referring to FIG. 3, the
より具体的には、本体部26は、軸線A1に沿って真直ぐ延在する矩形状の第1の部分38と、第1の部分38の上端から上方へ延出する扇形状の第2の部分40とを有する。第1の部分38は、下端部36を画定する一方、第2の部分40は、上端部34を画定する。第1の部分38は、装着バンド14(図1)に取り付けられる。第2の部分40は、第1の部分38の上端から上方へ向かうにつれて拡幅している。
More specifically, the
上端部34には、シャフト42が設けられている。シャフト42は、例えば円柱状であって、上端部34から右方へ延出するように、該上端部34に一体に形成されている。また、上端部34は、円弧状の外周面44を有する。外周面44は、シャフト42と略同軸に配置されている。
A
歯車部28は、所定の径R1(例えば、ピッチ径)を有し、上端部34に一体に形成されている。より具体的には、歯車部28は、上端部34の外周面44の周方向へ整列する複数の歯部28aを有する。各々の歯部28aは、外周面44から、該外周面44の径方向外方へ突出するように、該外周面44に一体に形成されている。
The
延長部30は、本体部26の上端部34から外方へ延出するように、該上端部34に一体に形成されている。より具体的には、延長部30は、上端部34において歯車部28の前側に隣接して配置され、該上端部34から軸線A2に沿って真直ぐに延出する。軸線A2は、本体部26の軸線A1に対して角度θ1で傾斜する。本実施形態においては、角度θ1は、鋭角である(例えば、θ1=10°~60°)。
The
収容穴32は、延長部30に形成されている。より具体的には、収容穴32は、軸線A2に沿って真直ぐに延在する矩形状の穴であって、延長部30を前後方向へ貫通する。位置決めシャフト33は、収容穴32の内部に配置されている。具体的には、位置決めシャフト33は、その上端が、収容穴32を画定する延長部30の内面32aに一体に固定される一方、その下端が自由端となっており、上端から下端まで軸線A2に沿って真直ぐに延在している。
A
付勢部24は、収容穴32の内部に収容される。本実施形態においては、付勢部24は、コイルばねであって、軸線A2の方向に伸縮するように、収容穴32に収容されている。より具体的には、付勢部24は、その内部に位置決めシャフト33が挿通されるように該位置決めシャフト33に嵌め込まれることで、該軸線A2と略同軸となるように収容穴32の内部に位置決めされている。
The biasing
付勢部24は、延長部30の内面32aに当接する第1端24aと、該第1端24aとは反対側の第2端24bとを有する。付勢部24の第2端24bは、自由端となっており、軸線A2の方向に変位可能となっている。これにより、付勢部24は、軸線A2の方向に伸縮できるようになっている。なお、付勢部24の第1端24aは、内面32aに固定されてもよい。
The
図4を参照して、アーム20は、例えば、アルミ等の金属からなる一体形状の平板部材であって、本体部50、及び歯車部52を有する。本体部50は、上端部54、及び該上端部54とは反対側の下端部56を有し、上端部54から下端部56まで軸線A3に沿って真直ぐに延在する。
Referring to FIG. 4, the
下端部56には、シャフト58が設けられている。シャフト58は、例えば円柱状であって、下端部56から右方へ延出するように、該下端部56に一体に形成されている。また、下端部56は、円弧状の外周面60を有する。外周面60は、シャフト58と略同軸に配置されている。
A
歯車部52は、所定の径R2(例えば、ピッチ径)を有し、下端部56に一体に形成されている。より具体的には、歯車部52は、下端部56の外周面60の周方向へ整列する複数の歯部52aを有する。各々の歯部52aは、外周面60から、該外周面60の径方向外方へ突出するように、該外周面60に一体に形成されている。
The
歯部52aは、歯車部28の歯部28a(図3)と係合する。本実施形態においては、歯車部52の径R2は、歯車部28の径R1と異なっている。より具体的には、歯車部52の径R2は、歯車部28の径R1よりも小さく(R2<R1)、径R2と径R1との比率は、例えば、R2:R1=12:17に設定される。
図5を参照して、リンク部材22は、一体形状の平板部材であって、リンク部62、及びレバー部64を有する。リンク部62は、軸線A4に沿って真直ぐに延在し、その下端部62aがアーム18に回動可能に連結され、その上端部62bがアーム20に回動可能に連結される。より具体的には、リンク部62の下端部62aには、貫通孔66が形成される一方、リンク部62の上端部62bには、貫通孔68が形成されている。
Referring to FIG. 5 ,
アーム18のシャフト42は、リンク部62の貫通孔66に回動可能に挿通され、該シャフト42には、ボルト等の締結具(図示せず)が締結される。これにより、アーム18の上端部34は、リンク部62の下端部62aに対して、回動軸A6(すなわち、シャフト42の中心軸線)の周りに相対回動可能となるように、連結される。
The
一方、アーム20のシャフト58は、リンク部62の貫通孔68に回動可能に挿通され、該シャフト58には、ボルト等の締結具(図示せず)が締結される。これにより、アーム20の下端部56は、リンク部62の上端部62bに対し、回動軸A7(つまり、シャフト58の中心軸線)の周りに相対回動可能となるように、連結される。
On the other hand, the
レバー部64は、リンク部62の下端部62aから軸線A5に沿って延出するように、該下端部62aに一体に形成されている。軸線A5は、軸線A4に対して角度θ2で傾斜し、アーム18に対する下端部62aの回動軸A6と交差(具体的には、直交)する。本実施形態においては、角度θ2は、鋭角である(例えば、θ2=30°~80°)。
The
レバー部64は、湾曲状に延在する側面64aを有する。側面64aは、その基端から先端に向かって外側に膨出するように湾曲して延在している。側面64aは、所定の曲率半径を有する円弧面であってもよいし、又は、複数の曲率半径を各々有する複数の円弧面の組み合わせであってもよい。
The
レバー部64の先端には、ストッパ70が一体に形成されている。具体的には、図6に示すように、ストッパ70は、レバー部64の左側に離隔した位置において該レバー部64の先端から基端へ向かって延在し、その先端に係合面70aを有している。図2に示すようにアーム18及びリンク部材22が組み立てられたとき、ストッパ70は、アーム18の第2の部分40の左側に隣接して配置され、第2の部分40は、レバー部64とストッパ70との間に配置される。
A
次に、補助装具10の機能について説明する。図1は、大腿部B1と脛部B2とが伸展し、大腿部B1及び脛部B2が直立した直立姿勢を示している。この直立姿勢においては、アーム18及び20は、図1及び図2に示す伸展位置P1に配置される。伸展位置P1に配置されたとき、アーム18の軸線A1と、アーム20の軸線A3と、リンク部62の軸線A4とは、互いに略平行となる。また、レバー部64は、アーム18に対し、第1の相対位置RP1に配置され、レバー部64の側面64aは、付勢部24の第2端24bと当接する。このとき、付勢部24は、伸長状態に維持される。なお、図1に示す直立姿勢において、身体Bは前方を向く。
Next, functions of the
一方、図7は、大腿部B1と脛部B2とが膝関節B3で屈曲したしゃがみ姿勢を示す。なお、図7においては、理解の容易の観点から、装着バンド14及び16を点線表示している。図7に示すしゃがみ姿勢においては、アーム18及び20は、屈曲位置P2に配置される。屈曲位置P2に配置されたとき、アーム18の軸線A1、アーム20の軸線A2、及びリンク部62の軸線A4は、互いに非平行となり、軸線A1及びA3は、鋭角を形成する。また、レバー部64は、アーム18に対し、第2の相対位置RP2に配置される。
On the other hand, FIG. 7 shows a squatting posture in which the thigh B1 and the shin B2 are bent at the knee joint B3. In FIG. 7, the
身体Bが図1に示す直立姿勢から図7に示すしゃがみ姿勢へ移行するにつれて、アーム20はリンク部62に対し、回動軸A7(シャフト58)の周りに、右側から見て反時計回り方向へ相対回動する一方、アーム18はリンク部62に対し、回動軸A6(シャフト42)の周りに、右側から見て時計回り方向へ相対回動する。その結果、アーム18及び20は、伸展位置P1から屈曲位置P2へ屈曲する。
As the body B shifts from the upright posture shown in FIG. 1 to the crouching posture shown in FIG. While the
このアーム18及び20の屈曲動作は、アーム18の歯車部28とアーム20の歯車部52との係合と、アーム18及び20を相対回動可能に接続するリンク部62とによって案内される。これにより、アーム18及び20の屈曲動作の間、アーム20の下端部56は、アーム18に配置された回動軸A6(シャフト42)の周りを、右側から見て反時計回り方向へ公転するように、案内される。
This bending motion of the
一方、アーム18及び20が伸展位置P1から屈曲位置P2へ屈曲するにつれて、レバー部64は、アーム18に対し、第1の相対位置RP1から第2の相対位置RP2へ、回動軸A6(シャフト42)の周りに、右側から見て反時計回り方向へ相対回動する。このようにレバー部64がアーム18に対して相対回動するにつれて、レバー部64の側面64aは、付勢部24の第2端24bに対して摺動しつつ該第2端24bを軸線A2の第1方向D1(図2及び図7)へ押す。その結果、付勢部24の第2端24bが収容穴32内で第1方向D1へ変位し、付勢部24は第1方向D1へ圧縮される。
On the other hand, as the
このように、レバー部64がアーム18に対して第2の相対位置RP2に配置されると、付勢部24は、レバー部64によって圧縮され、その反力として、該レバー部64の側面64aに対し、第1方向D1とは反対の第2方向D2へ力を加える。こうして、付勢部24は、レバー部64を第1の相対位置RP1へ向かって付勢する。
In this way, when the
また、レバー部64が第2の相対位置RP2に配置されたとき、該レバー部64の先端に設けられたストッパ70の係合面70aは、付勢部24と係合する。ストッパ70が付勢部24と係合することによって、リンク部材22がアーム18に対してさらに相対回動する動作が規制され、以って、アーム18及び20がさらに屈曲する動作が規制される。その結果、歯車部52が歯車部28から脱落してしまうのを防止できる。
Further, when the
なお、レバー部64の側面64aと、付勢部24の第2端24bとの少なくとも一方は、他方と当接する箇所に低摩擦係数の滑り材(例えば、樹脂)を有してもよい。この構成によれば、アーム18及び20が屈曲位置P2へ屈曲するときに、レバー部64の側面64aが第2端24bに対し、より円滑に摺動できる。
At least one of the
また、アーム18及び20が伸展位置P1から屈曲位置P2へ移動する間、側面64aは、付勢部24の第2端24bに対し摺動しつつ当接するが、この間に第2端24bと当接する位置での側面64aの接線方向が、軸線A2と略平行となるように、側面64aの湾曲形状が定められてもよい。
Further, while the
この構成によれば、側面64aは、アーム18及び20が伸展位置P1から屈曲位置P2へ移動する間、常に、第2端24bに対し第1方向D1へ力を加えることができる。これにより、付勢部24を、軸線A2に対して傾斜又はずらすことなく、第1方向D1へ圧縮することができる。その一方で、付勢部24は、レバー部64の側面64aに対し、該側面64aの接線方向と平行となる第2方向D2へ力を加えることができるので、レバー部64を第1の相対位置RP1へ向かって効果的に付勢することができる。
With this configuration, the
反対に、身体Bが図7に示すしゃがみ姿勢から図1に示す直立姿勢へ移行すると、アーム20はリンク部62に対し、回動軸A7の周りに、右側から見て時計回り方向へ相対回動する一方、アーム18はリンク部62に対し、回動軸A6の周りに、右側から見て反時計回り方向へ相対回動する。その結果、アーム18及び20は、屈曲位置P2から伸展位置P1へ伸展する。
On the contrary, when the body B shifts from the squatting position shown in FIG. 7 to the upright position shown in FIG. While moving, the
このアーム18及び20の伸展動作は、歯車部28及び52の係合とリンク部62とによって案内される。これにより、アーム18及び20の伸展動作の間、アーム20の下端部56は、アーム18に配置された回動軸A6の周りを、右側から見て時計回り方向へ公転するように、案内される。
This extension movement of the
このように、リンク部62は、アーム18及び20を伸展位置P1と屈曲位置P2との間で屈伸可能に接続し、歯車部28及び52は、リンク部62とともにアーム18及び20の屈伸動作を案内する。したがって、歯車部28及び52は、リンク部62とともにアーム18及び20の屈伸動作を案内するガイド機構72を構成する。
Thus, the
アーム18及び20が屈曲位置P2から伸展位置P1へ伸展するにつれて、レバー部64はアーム18に対し、第2の相対位置RP2から第1の相対位置RP1へ、回動軸A6の周りに、右側から見て時計回り方向へ相対回動する。ここで、本実施形態においては、上述したように、付勢部24が、第2の相対位置RP2に配置されたレバー部64に対し、第1の相対位置RP1へ向かって付勢する力を加えている。
As the
付勢部24は、レバー部64に力を加えることで、リンク部材22を回動軸A6の周りに右側から見て時計回り方向へ相対回動させるように付勢し、該リンク部材22を通して、アーム20の下端部56を、回動軸A6の周りに右側から見て時計回り方向へ公転するように付勢する。
The biasing
この付勢部24の作用によって、身体Bがしゃがみ姿勢から直立姿勢へ立ち上がる動作を補助し、その結果、身体Bは、より簡単に立ち上がることができるようになる。そして、身体Bは、図1に示す直立姿勢へ移行し、アーム18及び20は、伸展位置P1に復帰する。
The action of the urging
以上のように、本実施形態においては、補助装具10は、アーム18及び20、リンク部62、レバー部64、並びに付勢部24を備えることによって、身体Bがより簡単に立ち上がることができるように、大腿部B1と脛部B2の伸展運動を効果的に補助することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、補助装具10は、アーム18及び20が伸展位置P1と屈曲位置P2との間で移動する屈伸動作を、リンク部62とともに案内するガイド機構72を備えている。この構成によれば、アーム18及び20の屈伸動作の再現性を高め、これにより、補助装具10は、大腿部B1と脛部B2の屈伸運動を安定して補助することができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態においては、ガイド機構72は、歯車部28及び52を有している。この構成によれば、アーム20の下端部56が回動軸A6の周りを公転する動作を安定して案内することができるので、アーム18及び20の屈伸動作を、より効果的に案内することができる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、アーム18は、本体部26、延長部30、及び収容穴32を有している。この構成によれば、リンク部材22(すなわち、リンク部62及びレバー部64)及び付勢部24をアーム18に対してよりコンパクトに配置することができるので、機構部12の構造を、よりコンパクトにできる。
Also, in this embodiment, the
また、本実施形態においては、延長部30及び収容穴32は、軸線A2に沿って延在し、付勢部24は、軸線A2の方向に伸縮するように収容穴32に収容されたコイルばねを有している。そして、付勢部24(コイルばね)は、レバー部64が第1の相対位置RP1から第2の相対位置RP2へ相対回動したときに軸線A2の第1方向D1へ圧縮され、その反力として、該レバー部64に対して第2方向D2へ力を加えて第1の相対位置RP1へ付勢している。この構成によれば、付勢部24は、コイルばねという簡単な構造の部材によって、レバー部64を第1の相対位置RP1へ向かって効果的に付勢することができる。
Further, in this embodiment, the
なお、上述の実施形態においては、ガイド機構72が、歯車部28及び52から構成されている場合について述べた。しかしながら、ガイド機構として、種々の形態が考えられる。以下、図8及び図9を参照して、他の実施形態に係るガイド機構74について説明する。
In addition, in the above-mentioned embodiment, the case where the
図8及び図9に示す機構部12’は、ガイド機構74を有し、該ガイド機構74は、アーム18’に形成されたレール部76と、アーム18’及び20’を可動に接続するジョイント部材78とを有する。レール部76は、アーム18’の上端部34の外周面44に形成されている。図9に示すように、レール部76は、T字状の断面を有し、外周面44の周方向に延在している。
The mechanism portion 12' shown in FIGS. 8 and 9 has a
ジョイント部材78は、その下端部に形成された係合穴80と、その上端部に形成された一対の支持壁82とを有する。係合穴80は、T字状の外形を有し、レール部76を摺動可能に受容する。一対の支持壁82は、ジョイント部材78の上端面78aから互いに対向するように上方へ延出する。一対の支持壁82には、貫通孔82aがそれぞれ形成され、該貫通孔82aには、シャフト84が挿通固定されている。
The
一方、アーム20’の下端部56には、貫通孔56aが形成されており、該貫通孔56aにシャフト84が回動可能に挿通されている。シャフト84は、上述のシャフト58と略平行に配置され、アーム20’の下端部56は、シャフト84の周りに回動可能となるように、ジョイント部材78の支持壁82の間に支持される。
On the other hand, a through
なお、図8に図示してはいないが、上述の実施形態と同様に、リンク部材22が、アーム18’に形成されたシャフト42と、アーム20’に形成されたシャフト58とに、相対回動可能に連結される。ガイド機構74によって、アーム18’及び20’の屈伸動作が案内される。
Although not shown in FIG. 8, the
より具体的には、アーム18及び20の屈伸動作の間、ジョイント部材78がレール部76に沿って摺動するとともに、アーム20’の下端部56がジョイント部材78に対しシャフト84の周りに回動する。このガイド機構74によって、アーム20’の下端部56は、回動軸A6の周りを公転するように案内される。
More specifically, during bending and stretching of
なお、上述の実施形態においては、付勢部24、延長部30、及び収容穴32がアーム18、18’に設けられる場合について述べた。しかしながら、これに限らず、付勢部24、延長部30、及び収容穴32は、アーム20、20’に設けられてもよい。このような形態を、図10に示す。
In the above-described embodiment, the case where the biasing
図10に示す機構部12”においては、リンク部材22’の上端部62bに、該上端部62bから外方へ延出するレバー部64’が形成される一方、アーム20”の本体部50の下端部56に延長部30’が形成されている。レバー部64’は、リンク部材22’の上端部62bから、回動軸A6(シャフト58)と交差(具体的には、直交)する方向へ延出するように、該上端部62bに一体に形成されている。
In the mechanism portion 12'' shown in FIG. 10, a lever portion 64' extending outward from the
延長部30’には、収容穴32’及び位置決めシャフト33’が形成されている。延長部30’及び収容穴32’は、アーム20”の下端部56から軸線A8に沿って延出している。また、収容穴32’の内部には、軸線A8に沿って真直ぐに延在する位置決めシャフト33’が形成されている。軸線A8は、アーム20”の本体部50の軸線A3に対して傾斜してもよいし、又は直交してもよい。
The extension 30' is formed with a receiving
収容穴32’の内部には、上述の実施形態と同様に、付勢部24が配置される。具体的には、付勢部24は、位置決めシャフト33’に嵌め込まれることで、該軸線A8と略同軸となるように、収容穴32の内部に位置決めされている。付勢部24の第1端24aは、延長部30’に固定される一方、第2端24bは、自由端となっている。
Inside the receiving
本実施形態において、身体Bが直立姿勢からしゃがみ姿勢へ移行すると、アーム18”及び20”は、図10に示す伸展位置P1から、図11に示す屈曲位置P2へ屈曲する。このとき、アーム20”は、リンク部材22’のリンク部62に対し、回動軸A7の周りに、右側から見て反時計回り方向へ相対回動する一方、アーム18”は、リンク部62に対し、回動軸A6の周りに、右側から見て時計回り方向へ相対回動する。その結果、アーム18”及び20”は、伸展位置P1から屈曲位置P2へ屈曲する。
In this embodiment, when the body B transitions from an upright posture to a squatting posture, the arms 18'' and 20'' bend from the extended position P1 shown in FIG. 10 to the bent position P2 shown in FIG. At this time, the
このアーム18”及び20”の屈曲動作は、アーム20”の歯車部52とアーム18”の歯車部28との係合とリンク部62とによって案内される。これにより、アーム18”及び20”の屈曲動作の間、アーム20”の下端部56は、回動軸A6の周りを、右側から見て反時計回り方向へ公転するように、案内される。
This bending motion of the
一方、アーム18”及び20”が伸展位置P1から屈曲位置P2へ屈曲するにつれて、レバー部64’は、アーム20”に対し、第1の相対位置RP1’から第2の相対位置RP2’へ、回動軸A7(シャフト58)の周りに、右側から見て時計回り方向へ相対回動する。 On the other hand, as the arms 18'' and 20'' bend from the extended position P1 to the bent position P2, the lever portion 64' moves from the first relative position RP1' to the second relative position RP2' with respect to the arm 20''. It rotates clockwise about the rotation axis A7 (shaft 58) when viewed from the right side.
レバー部64’がアーム20”に対して図11に示す第2の相対位置RP2’に配置されると、付勢部24の第2端24bは、レバー部64’の側面64a’(図10)によって軸線A8の第1方向D3へ押されて、収容穴32’内で第1方向D3へ変位する。その結果、付勢部24は、第1方向D3へ圧縮される。その反力として、付勢部24は、レバー部64’の側面64a’に対し、第1方向D3とは反対の第2方向D4へ力を加える。
When the lever portion 64' is positioned at the second relative position RP2' shown in FIG. 11 with respect to the arm 20'', the
その結果、付勢部24は、第2の相対位置RP2’に配置されたレバー部64’を、第1の相対位置RP1’へ向かって付勢する。この付勢部24の作用によって、身体Bがしゃがみ姿勢から直立姿勢へ立ち上がる動作を補助し、その結果、身体Bは、より簡単に立ち上がることができるようになる。
As a result, the biasing
なお、図1に示す機構部12を、上下逆に配置し、アーム18の本体部26の第1の部分38を装着バンド16に取り付ける一方、アーム20の本体部50を装着バンド14に取り付けてもよい。また、上述の実施形態においては、付勢部24は、コイルばねから構成される場合について述べた。しかしながら、これに限らず、付勢部24は、互いに反発するように配置された一対の磁石、又は、空圧式若しくは油圧式のシリンダを有してもよい。
1 is arranged upside down, and the
例えば、付勢部24が一対の磁石を有する場合、該一対の磁石の一方が、収容穴32の内面32aに固定される一方、該一対の磁石の他方が、収容穴32(又は32’)に摺動可能に配置される。ここで、一対の磁石は、互いに面する側が同極となるように、収容穴32(又は32’)に配置される。そして、レバー部64(又は64’)は、一対の磁石の他方と係合し、アーム18及び20(又は、アーム18’及び20’、若しくはアーム18”及び20”)が屈曲位置P2に配置されたときに、該一対の磁石が互いに接触(又は近接)するように配置される。
For example, when the biasing
このとき、一対の磁石が磁力によって互いに反発し、これにより、付勢部24は、レバー部64(又は64’)を、第1の相対位置RP1(又はRP1’)へ磁力によって付勢する。なお、付勢部24をシリンダから構成した場合も、レバー部64(又は64’)を、空圧力又は油圧力によって、第1の相対位置RP1(又はRP1’)へ付勢できることを理解されよう。
At this time, the pair of magnets repel each other by magnetic force, and the biasing
なお、補助装具10は、機構部12、12’又は12”を内側及び外側から覆う一対のケース(図示せず)をさらに備えてもよい。この場合において、上述のシャフト42及び58の少なくとも一方は、該ケースに設けられてもよい。また、上述のガイド機構72又は74を補助装具10から省略することもできる。この場合においても、補助装具10は、付勢部24の作用によって、人体Bの屈伸運動を補助できる。
The
また、上述の延長部30(又は30’)、及び収容穴32(又は32’)を補助装具10から省略することもできる。この場合において、付勢部24は、アーム18、18’の上端部34(又は、アーム20”の下端部56)に、直接取り付けられてもよい。
Also, the extension 30 (or 30') and the receiving hole 32 (or 32') described above may be omitted from the
また、補助装具10は、複数の機構部12、12’又は12”を有してもよい。例えば、補助装具10は、一対の機構部12を有し、該一対の機構部12の一方が、大腿部B1、脛部B2及び膝関節B3の内側に配置される一方、該一対の機構部12の他方が、大腿部B1、脛部B2及び膝関節B3の外側に配置されてもよい。この場合において、該一対の機構部12は、左右対称の構造を有してもよい。
Further, the
また、上述の実施形態においては、補助装具10を、大腿部B1と脛部B2の屈伸運動を補助するために、該大腿部B1及び脛部B2に装着する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、補助装具10を、例えば、人体Bの前腕部と上腕部の屈伸運動を補助するために、該前腕部及び上腕部に装着してもよい。以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
10 補助装具
12,12’,12” 機構部
14,16 装着バンド
18,18’,18”,20,20’,20” アーム
22,22’ リンク部材
24 付勢部
26,50 本体部
28,52 歯車部
30,30’ 延長部
32,32’ 収容穴
62 リンク部
64,64’ レバー部
72,74 ガイド機構
10
Claims (5)
前記第1の部位に装着される第1のアーム、及び前記第2の部位に装着される第2のアームと、
一端が前記第1のアームに回動可能に連結され、他端が前記第2のアームに回動可能に連結されるリンク部であって、前記第1のアーム及び前記第2のアームを伸展位置と屈曲位置との間で屈伸可能に接続する、リンク部と、
前記一端から、前記第1のアームに対する該一端の回動軸と交差する方向へ延出するように該一端に一体に形成されたレバー部であって、前記第1のアーム及び前記第2のアームが前記伸展位置から前記屈曲位置へ移動したときに、前記第1のアームに対して第1の相対位置から第2の相対位置へ前記回動軸の周りに相対回動する、レバー部と、
前記第1のアームに設けられ、前記レバー部が前記第2の相対位置に配置されたときに該レバー部を前記第1の相対位置へ向かって付勢する付勢部と、を備える、補助装具。 An auxiliary device for assisting bending and stretching exercises of a first part and a second part of the human body connected via joints,
a first arm attached to the first portion and a second arm attached to the second portion;
A link portion having one end rotatably connected to the first arm and the other end rotatably connected to the second arm, wherein the first arm and the second arm are extended. a link portion that connects bendably between a position and a bent position;
A lever portion integrally formed at the one end so as to extend from the one end in a direction intersecting with a rotation axis of the one end with respect to the first arm, wherein the first arm and the second arm a lever portion that rotates about the rotation axis relative to the first arm from a first relative position to a second relative position when the arm moves from the extended position to the bent position; ,
an urging portion provided on the first arm for urging the lever portion toward the first relative position when the lever portion is disposed at the second relative position. brace.
前記第1のアームに形成され、第1の径を有する第1の歯車部と、
前記第2のアームに形成され、前記第1の径とは異なる第2の径を有する第2の歯車部であって、前記第1の歯車部と係合する第2の歯車部と、を有する、請求項2に記載の補助装具。 The guide mechanism is
a first gear portion formed on the first arm and having a first diameter;
a second gear portion formed on the second arm and having a second diameter different from the first diameter, the second gear portion engaging the first gear portion; 3. The assistive device of claim 2, comprising:
前記回動軸が配置される第1の端部、及び該第1の端部とは反対側の第2の端部を有する本体部と、
前記第1の端部から外方へ延出するように該第1の端部に一体に形成された延長部と、
前記延長部に形成され、前記付勢部を内部に収容する収容穴と、を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の補助装具。 The first arm is
a main body having a first end on which the pivot shaft is arranged and a second end opposite to the first end;
an extension integrally formed with the first end to extend outwardly from the first end;
The auxiliary device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a housing hole formed in the extension and housing the biasing section therein.
前記付勢部は、前記第2の軸線の方向に伸縮するように前記収容穴に収容されたコイルばねを有し、
前記コイルばねは、前記レバー部が前記第1の相対位置から前記第2の相対位置へ相対回動したときに、該レバー部によって前記第2の軸線の第1方向へ圧縮され、その反力として、該レバー部に対して前記第1方向とは反対の第2方向へ力を加えることで、該レバー部を前記第1の相対位置へ向かって付勢する、請求項4に記載の補助装具。 the extension portion and the receiving hole extend along a second axis that is inclined with respect to the first axis of the body;
The biasing portion has a coil spring accommodated in the accommodation hole so as to expand and contract in the direction of the second axis,
The coil spring is compressed in the first direction of the second axis by the lever portion when the lever portion is relatively rotated from the first relative position to the second relative position, and a reaction force thereof is applied. 5. An auxiliary device according to claim 4, wherein a force is applied to said lever portion in a second direction opposite said first direction as a force to urge said lever portion toward said first relative position. brace.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021110216A JP2023007151A (en) | 2021-07-01 | 2021-07-01 | Auxiliary apparatus for assisting flexion exercise of human body |
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