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技術 長下肢装具用アクチュエータユニット

出願人 サンコール株式会社国立大学法人京都大学
発明者 藤田泰士足立佑介坪山直生市橋則明大畑光司
出願日 2015年11月10日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2015-220060
公開日 2017年5月25日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2017-086460
状態 未査定
技術分野 マニプレータ リハビリ用具 整形外科、看護、避妊
主要キーワード 内側連結部材 従動側ベベルギヤ 駆動側ベベルギヤ 内側連結 曲り形状 内側スペーサ 外側スペーサ 部分縦断正面図
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重要な関連分野

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図面 (16)

課題

ユーザー体格に合わせてオーダーメイドされた種々の長下肢装具に適切に装着可能なアクチュエータユニットを提供する。

解決手段

本発明のアクチュエータユニットは、当該アクチュエータユニットの上部フレームを長下肢装具の外側上腿フレーム係合させる上部連結体が、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域と前記外側上腿フレームの外側面との間に介挿される外側弾性体と、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側弾性体が挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有する。

概要

背景

脚の不自由な人や脳卒中等の為に麻痺を有する人の歩行補助用又はリハビリテーション用の器具として、膝関節サポートする長下肢装具が利用されており、脚の動き補助する電動モータ等の駆動体を含むアクチュエータユニット付設された長下肢装具も提案されている(下記特許文献1参照)。

ところで、長下肢装具は、ユーザー上腿及び下腿にそれぞれ装着される上腿装着体及び下腿装着体と、前記上腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する上腿フレーム及び下腿フレームと、前記下腿フレームが前記上腿フレームに対してユーザーの膝関節の揺動軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結する装具側回動連結部とを有しており、個々のユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされるものである。

詳しくは、下腿に対する上腿のユーザー幅方向傾斜角度及び/又は曲り形状は、ユーザーの体格毎に異なる為、長下肢装具を製造する際には、下腿フレームに対する上腿フレームのユーザー幅方向傾斜角度及び/又は曲り形状を、使用するユーザーの体格に合わせてオーダーメイドする必要がある。

従って、アクチュエータユニットを備えた従来の長下肢装具においては、前記アクチュエータユニットを、装着先となる長下肢装具の寸法及び形状に合わせた専用品として製造しなければならず、その結果、アクチュエータユニット付きの長下肢装具のコスト高を招いていた。

概要

ユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされた種々の長下肢装具に適切に装着可能なアクチュエータユニットを提供する。本発明のアクチュエータユニットは、当該アクチュエータユニットの上部フレームを長下肢装具の外側上腿フレームに係合させる上部連結体が、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域と前記外側上腿フレームの外側面との間に介挿される外側弾性体と、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側弾性体が挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有する。

目的

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、ユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされた種々の長下肢装具に適切に装着可能なアクチュエータユニットの提供を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ユーザー上腿及び下腿にそれぞれ装着される上腿装着体及び下腿装着体と前記上腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する上腿フレーム及び下腿フレームと前記下腿フレームが前記上腿フレームに対してユーザーの膝関節揺動軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結する装具側連結部とを有する長下肢装具に装着されるアクチュエータユニットであって、前記上腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側上腿フレームに対向する上部フレームと、前記下腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側下腿フレームに対向する下部フレームと、前記下部フレームが前記上部フレームに対し枢支軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結するアクチュエータ側連結部と、前記上部フレームの外側面に装着され、前記下部フレームを前記枢支軸線回りに回動させる駆動力を発生する駆動体と、前記上部フレームを前記外側上腿フレームに係合させる上部連結体と、前記下部フレームの動きを前記外側下腿フレームに伝達する下部連結体とを備え、前記上部連結体は、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域と前記外側上腿フレームの外側面との間に介挿される外側弾性体と、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側弾性体が挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有していることを特徴とする長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項2

前記上部連結体は、前記内側挟圧領域と前記外側上腿フレームの内側面との間に介挿された内側弾性体を有していることを特徴とする請求項1に記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項3

ユーザーの上腿及び下腿にそれぞれ装着される上腿装着体及び下腿装着体と前記上腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する上腿フレーム及び下腿フレームと前記下腿フレームが前記上腿フレームに対してユーザーの膝関節の揺動軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結する装具側連結部とを有する長下肢装具に装着されるアクチュエータユニットであって、前記上腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側上腿フレームに対向する上部フレームと、前記下腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側下腿フレームに対向する下部フレームと、前記下部フレームが前記上部フレームに対し枢支軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結するアクチュエータ側連結部と、前記上部フレームの外側面に装着され、前記下部フレームを前記枢支軸線回りに回動させる駆動力を発生する駆動体と、前記上部フレームを前記外側上腿フレームに係合させる上部連結体と、前記下部フレームの動きを前記外側下腿フレームに伝達する下部連結体とを備え、前記上部連結体は、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域に着脱自在に装着される外側スペーサと、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側スペーサが挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有し、前記外側スペーサは、ユーザーの幅方向外方を向く側面が前記外側挟圧領域に面接触し且つユーザーの幅方向内方を向く側面が前記外側上腿フレームの外側面と面接触するように構成されていることを特徴とする長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項4

前記上部連結体は、前記内側挟圧領域に着脱自在に装着される内側スペーサを有し、前記内側スペーサは、ユーザーの幅方向内方を向く側面が前記内側挟圧領域と面接触し且つユーザーの幅方向外方を向く側面が前記外側上腿フレームの内側面と面接触するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項5

前記下部連結体は、前記下部フレームの内側面にユーザー幅方向に向かって凹状又は凸状とされた下部フレーム側係合部であって、前記外側下腿フレームに直接又は間接的に凹凸係合する下部フレーム側係合部を有していることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項6

前記アクチュエータ側連結部を前記装具側連結部と同軸上において係合させる回動中心連結体を備えていることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項7

前記装具側連結部は、前記外側上腿フレームの下部に設けられた上腿フレーム側取付孔と、前記外側下腿フレームの上部に設けられた下腿フレーム側取付孔と、ネジ穴を有し、前記ネジ穴がユーザーの幅方向外方に開くように前記上腿フレーム側取付孔及び前記下腿フレーム側取付孔に挿入された雌ねじ部材と、前記雌ねじ部材のネジ穴に螺合されることで前記外側上腿フレーム及び前記外側下腿フレームを相対回転可能に連結する雄ねじ部材とを有し、前記アクチュエータ側連結部は、前記上部フレームの下部に設けられた上部フレーム側取付孔と、前記下部フレームの上部に設けられた下部フレーム側取付孔と、前記上部フレーム側取付孔及び前記下部フレーム側取付孔に挿入される回動連結軸とを有し、前記回動中心連結体は、一端側に前記雌ねじ部材のネジ穴に螺合する雄ねじを有し且つ他端側に凸部及び凹部の一方を有する装具側回動中心連結部材と、前記上部フレーム側取付孔と同軸上に位置するように前記上部フレームに固着されるアクチュエータ側回動中心連結部材であって、前記装具側回動中心連結部材における凸部及び凹部の一方と凹凸係合する凸部及び凹部の他方を有するアクチュエータ側回動中心連結部材とを有していることを特徴とする請求項6に記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

技術分野

0001

本発明は、長下肢装具に装着可能なアクチュエータユニットに関する。

背景技術

0002

脚の不自由な人や脳卒中等の為に麻痺を有する人の歩行補助用又はリハビリテーション用の器具として、膝関節サポートする長下肢装具が利用されており、脚の動き補助する電動モータ等の駆動体を含むアクチュエータユニットが付設された長下肢装具も提案されている(下記特許文献1参照)。

0003

ところで、長下肢装具は、ユーザー上腿及び下腿にそれぞれ装着される上腿装着体及び下腿装着体と、前記上腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する上腿フレーム及び下腿フレームと、前記下腿フレームが前記上腿フレームに対してユーザーの膝関節の揺動軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結する装具側回動連結部とを有しており、個々のユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされるものである。

0004

詳しくは、下腿に対する上腿のユーザー幅方向傾斜角度及び/又は曲り形状は、ユーザーの体格毎に異なる為、長下肢装具を製造する際には、下腿フレームに対する上腿フレームのユーザー幅方向傾斜角度及び/又は曲り形状を、使用するユーザーの体格に合わせてオーダーメイドする必要がある。

0005

従って、アクチュエータユニットを備えた従来の長下肢装具においては、前記アクチュエータユニットを、装着先となる長下肢装具の寸法及び形状に合わせた専用品として製造しなければならず、その結果、アクチュエータユニット付きの長下肢装具のコスト高を招いていた。

先行技術

0006

特許第5724312号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、ユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされた種々の長下肢装具に適切に装着可能なアクチュエータユニットの提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明の一態様は、前記目的を達成するために、ユーザーの上腿及び下腿にそれぞれ装着される上腿装着体及び下腿装着体と前記上腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する上腿フレーム及び下腿フレームと前記下腿フレームが前記上腿フレームに対してユーザーの膝関節の揺動軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結する装具側連結部とを有する長下肢装具に装着されるアクチュエータユニットであって、前記上腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側上腿フレームに対向する上部フレームと、前記下腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側下腿フレームに対向する下部フレームと、前記下部フレームが前記上部フレームに対し枢支軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結するアクチュエータ側連結部と、前記上部フレームの外側面に装着され、前記下部フレームを前記枢支軸線回りに回動させる駆動力を発生する駆動体と、前記上部フレームを前記外側上腿フレームに係合させる上部連結体と、前記下部フレームの動きを前記外側下腿フレームに伝達する下部連結体とを備え、前記上部連結体は、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域と前記外側上腿フレームの外側面との間に介挿される外側弾性体と、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側弾性体が挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有している長下肢装具用アクチュエータユニットを提供する。

0009

前記一態様において好ましくは、前記上部連結体は、前記内側挟圧領域と前記外側上腿フレームの内側面との間に介挿された内側弾性体を有し得る。

0010

本発明の他態様は、前記目的を達成する為に、ユーザーの上腿及び下腿にそれぞれ装着される上腿装着体及び下腿装着体と前記上腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する上腿フレーム及び下腿フレームと前記下腿フレームが前記上腿フレームに対してユーザーの膝関節の揺動軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結する装具側連結部とを有する長下肢装具に装着されるアクチュエータユニットであって、前記上腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側上腿フレームに対向する上部フレームと、前記下腿フレームのうちユーザーの幅方向に関し外側に位置する外側下腿フレームに対向する下部フレームと、前記下部フレームが前記上部フレームに対し枢支軸線回り回動可能となるように前記両フレームを連結するアクチュエータ側連結部と、前記上部フレームの外側面に装着され、前記下部フレームを前記枢支軸線回りに回動させる駆動力を発生する駆動体と、前記上部フレームを前記外側上腿フレームに係合させる上部連結体と、前記下部フレームの動きを前記外側下腿フレームに伝達する下部連結体とを備え、前記上部連結体は、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域に着脱自在に装着される外側スペーサと、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側スペーサが挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有し、前記外側スペーサは、ユーザーの幅方向外方を向く側面が前記外側挟圧領域に面接触し且つユーザーの幅方向内方を向く側面が前記外側上腿フレームの外側面と面接触するように構成されている長下肢装具用アクチュエータユニットを提供する。

0011

前記他態様において好ましくは、前記上部連結体は、前記内側挟圧領域に着脱自在に装着される内側スペーサを有し得る。
前記内側スペーサは、ユーザーの幅方向内方を向く側面が前記内側挟圧領域と面接触し且つユーザーの幅方向外方を向く側面が前記外側上腿フレームの内側面と面接触するように構成される。

0012

前記種々の構成において、好ましくは、前記下部連結体は、前記下部フレームの内側面にユーザー幅方向に向かって凹状又は凸状とされた下部フレーム側係合部であって、前記外側下腿フレームに直接又は間接的に凹凸係合する下部フレーム側係合部を有し得る。

0013

好ましくは、前記種々の構成において、前記アクチュエータユニットは、前記アクチュエータ側連結部を前記装具側連結部と同軸上において係合させる回動中心連結体を備え得る。

0014

前記装具側連結部が、前記外側上腿フレームの下部に設けられた上腿フレーム側取付孔と、前記外側下腿フレームの上部に設けられた下腿フレーム側取付孔と、ネジ穴を有し、前記ネジ穴がユーザーの幅方向外方に開くように前記上腿フレーム側取付孔及び前記下腿フレーム側取付孔に挿入された雌ねじ部材と、前記雌ねじ部材のネジ穴に螺合されることで前記外側上腿フレーム及び前記外側下腿フレームを相対回転可能に連結する雄ねじ部材とを有し、且つ、前記アクチュエータ側連結部が、前記上部フレームの下部に設けられた上部フレーム側取付孔と、前記下部フレームの上部に設けられた下部フレーム側取付孔と、前記上部フレーム側取付孔及び前記下部フレーム側取付孔に挿入される回動連結軸とを有する場合には、前記回動中心連結体は、一端側に前記雌ねじ部材のネジ穴に螺合する雄ねじを有し且つ他端側に凸部及び凹部の一方を有する装具側回動中心連結部材と、前記上部フレーム側取付孔と同軸上に位置するように前記上部フレームに固着されるアクチュエータ側回動中心連結部材であって、前記装具側回動中心連結部材における凸部及び凹部の一方と凹凸係合する凸部及び凹部の他方を有するアクチュエータ側回動中心連結部材とを有し得る。

発明の効果

0015

本発明の一態様に係る長下肢装具用アクチュエータユニットによれば、当該アクチュエータユニットにおける上部フレームを長下肢装具における外側上腿フレームに係合させる上部連結体が、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域と前記外側上腿フレームの外側面との間に介挿される外側弾性体と、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側弾性体が挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有しているので、ユーザーの体格に応じてオーダーメイドされた種々の形状の長下肢装具間に存在する、前記外側下腿フレームに対する前記外側上腿フレームのユーザー幅方向への傾斜角度及び/又は曲り形状の相違を前記外側弾性体によって有効に吸収することができる。
従って、本発明の一態様に係るアクチュエータユニットは種々の形状の長下肢装具に適切に装着可能となる。

0016

また、本発明の一態様に係る長下肢装具用アクチュエータユニットによれば、前記上部連結体が、前記上部フレームの内側面のうち前記外側上腿フレームの外側面と対向する外側挟圧領域に着脱自在に装着される外側スペーサと、ユーザー幅方向外方を向く側面に前記外側上腿フレームの内側面と対向する内側挟圧領域を有し、前記内側挟圧領域及び前記外側挟圧領域によって前記外側上腿フレーム及び前記外側スペーサが挟圧されるように前記上部フレームに着脱可能に連結される内側連結部材とを有しており、前記外側スペーサは、ユーザーの幅方向外方を向く側面が前記外側挟圧領域に面接触し且つユーザーの幅方向内方を向く側面が前記外側上腿フレームの外側面と面接触するように構成されているので、ユーザーの体格に応じてオーダーメイドされた種々の形状の長下肢装具毎に固有の、前記外側下腿フレームに対する前記外側上腿フレームのユーザー幅方向への傾斜角度及び/又は曲り形状に合致した外側スペーサに交換するだけで、種々の形状の長下肢装具に当該アクチュエータユニットを適切に装着させることができる。

図面の簡単な説明

0017

図1は、本発明の一実施の形態に係るアクチュエータユニットが装着された長下肢装具の斜視図である。
図2は、図1部分分解斜視図であって、ユーザー幅方向外方から見た状態を示している。
図3は、図1の部分分解斜視図であって、ユーザー幅方向内方から見た状態を示している。
図4は、前記アクチュエータユニットを取り外した状態の前記長下肢装具だけの正面図である。
図5は、図4におけるV部の斜視図である。
図6は、前記長下肢装具におけるユーザー幅方向外側の第1上腿フレームの第1連結片及びユーザー幅方向外側の第1装具側連結部における雄ねじ部材を分解させた状態の図5の拡大斜視図である。
図7は、図5の縦断正面図である。
図8は、図1におけるVIII部の部分縦断正面図である。
図9は、図1におけるIX部の部分縦断正面図である。
図10は、前記長下肢装具の図示を省略した状態の図2におけるX部拡大図である。
図11は、前記長下肢装具の図示を省略した状態の図3におけるXI部拡大図である。
図12(a)〜(c)は、それぞれ、ユーザー幅方向外側の第1下腿フレームに対するユーザー幅方向外側の第1上腿フレームのユーザー幅方向傾斜角度及び/又は曲り形状が異なる第1〜第3長下肢装具における前記第1上腿フレーム及び前記第1下腿フレームの模式正面図であって、前記アクチュエータユニットにおける上部連結体による連結状態を表した正面模式図である。
図13(a)〜(c)は、それぞれ、図12(a)〜(c)に対応した正面模式図であり、内側弾性体を備えた前記上部連結体による連結状態を表している。
図14(a)〜(c)は、それぞれ、図12(a)〜(c)に対応した正面模式図であり、変形例に係るアクチュエータユニットにおける上部連結体による連結状態を表している。
図15(a)〜(c)は、それぞれ、図14(a)〜(c)に対応した正面模式図であり、内側スペーサを備えた前記変形例における上部連結体による連結状態を表している。

実施例

0018

以下、本発明に係る長下肢装具用アクチュエータユニットの一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1に、本実施の形態に係るアクチュエータユニット100Aが装着された状態の長下肢装具1の斜視図を示す。
図2及び図3に、それぞれ、ユーザーの幅方向外方側及び内方側から視た図1の部分分解斜視図を示す。

0019

前記長下肢装具1は、脚の不自由な人や脳卒中等の為に麻痺を有する人が、歩行補助の為、又は、リハビリテーションの為に装着する器具であり、ユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされるものである。
そして、前記アクチュエータユニット100Aは、前記長下肢装具1を装着したユーザーに対して、歩行を補助する力を与えるものである。

0020

まず、前記長下肢装具1の構成について説明する。
図1図3に示すように、前記長下肢装具1は、ユーザーの上腿及び下腿にそれぞれ装着される上腿装着体10及び下腿装着体30と、前記上腿装着体10及び前記下腿装着体30をそれぞれ支持する上腿フレーム20及び下腿フレーム40と、前記上腿フレーム20及び前記下腿フレーム40を連結する装具側連結部50とを有している。

0021

前記上腿装着体10及び前記下腿装着体30は、それぞれ、ユーザーの上腿及び下腿に装着可能とされる限り種々の形態を取り得る。
本実施の形態においては、図1に示すように、前記上腿装着体10は、ユーザーの上腿が挿入可能で且つ上腿にフィットするような大きさの装着孔を有する筒状とされている。
同様に、前記下腿装着体30は、ユーザーの下腿が挿入可能で且つ下腿にフィットするような大きさの装着孔を有する筒状とされている。

0022

図1図3に示すように、前記上腿フレーム20は、ユーザーの幅方向外方側においてユーザーの上腿に沿って上下に延びる第1上腿フレーム20(1)を有している。

0023

本実施の形態においては、図1図3に示すように、前記上腿フレーム20は、さらに、前記上腿装着体10に挿入されたユーザーの上腿を挟んで前記第1上腿フレーム20(1)と対向するようにユーザーの幅方向内方側においてユーザーの上腿に沿って上下に延びる第2上腿フレーム20(2)を有している。

0024

図1図3に示すように、前記下腿フレーム40は、ユーザーの幅方向外方側においてユーザーの下腿に沿って上下に延びる第1下腿フレーム40(1)を有している。

0025

本実施の形態においては、図1図3に示すように、前記下腿フレーム40は、さらに、前記下腿装着体30に挿入されたユーザーの下腿を挟んで前記第1下腿フレーム40(1)と対向するようにユーザーの幅方向内方側においてユーザーの下腿に沿って上下に延びる第2下腿フレーム40(2)を有している。

0026

図4に、前記長下肢装具1の正面図を示す。
前述の通り、前記上腿フレーム20及び前記下腿フレーム40は、それぞれ、ユーザーの上腿及び下腿に沿うように、ユーザーに合わせてオーダーメイドされる。
即ち、前記下腿フレーム40に対する前記上腿フレーム20のユーザー幅方向Wに関する傾斜角度及び/又は曲り形状は、ユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされる長下肢装具毎に異なることになる。

0027

なお、本実施の形態においては、図1及び図4に示すように、前記長下肢装具1は、さらに、ユーザーが足を載置する足フレーム60を有している。
この場合、前記下腿フレーム40は、下端部が前記足フレーム60に連結される。

0028

図5に、図4におけるV部の斜視図を示す。
前記装具側連結部50は、前記下腿フレーム40が前記上腿フレーム20に対してユーザーの膝関節の揺動軸線X回り回動可能となるように両フレーム20、40を連結している。

0029

前述の通り、本実施の形態においては、前記上腿フレーム20は前記第1及び第2上腿フレーム20(1)、20(2)を有し、前記下腿フレーム40は第1及び第2下腿フレーム40(1)、40(2)を有している。

0030

従って、図1図5に示すように、前記装具側連結部50は、ユーザー幅方向外方側に位置する前記第1上腿フレーム20(1)及び前記第1下腿フレーム40(1)を膝関節の揺動軸線X回り回動可能に連結する第1装具側連結部50(1)と、ユーザー幅方向内方側に位置する前記第2上腿フレーム20(2)及び前記第2下腿フレーム40(2)を膝関節の揺動軸線X回り回動可能に連結する第2装具側連結部50(2)とを有している。

0031

図6に、前記第1上腿フレーム20(1)における下記第1連結片21a及び前記第1装具側連結部50(1)における下記雄ねじ部材55を分解させた状態の図5の拡大斜視図を示す。
なお、図6においては、理解容易化の為に下記第1ロック部材70(1)の図示を省略している。
また、図7に、図5の縦断正面図を示す。

0032

図5図7に示すように、前記装具側連結部50は、前記上腿フレーム20の下部に設けられた上腿フレーム側取付孔20aと、前記下腿フレーム40の上部に設けられた下腿フレーム側取付孔40aと、前記上腿フレーム側取付孔20a及び前記下腿フレーム側取付孔40aに挿入された雌ねじ部材51と、前記雌ねじ部材51に螺合する雄ねじ部材55とを有している。

0033

本実施の形態においては、前記上腿フレーム20の下端部は、ユーザー幅方向に離間配置された一対の連結片21a、21bを有しており、前記一対の連結片21a、21bに前記上腿フレーム側取付孔20aが形成されている。

0034

詳しくは、本実施の形態においては、前記上腿フレーム20は、上下方向に延びるフレーム本体と、前記フレーム本体の下端部のユーザー幅方向両側にピン連結又は溶接等によって固着された前記一対の連結片21a、21bとを有している。

0035

前記下腿フレーム40の上部は、前記下腿フレーム側取付孔40aが前記上腿フレーム側取付孔20aと同軸上に位置するように前記一対の連結片21a、21bの間に介挿されている。

0036

前記雌ねじ部材51は、ネジ穴を有しており、前記ネジ穴がユーザーの幅方向外方に開くように前記下腿フレーム側取付孔40a及び前記上腿フレーム側取付孔20aに挿入されている。

0037

詳しくは、前記雌ねじ部材51は、前記ネジ穴が形成された筒部52と、前記筒部52の一端側から径方向外方へ延在されたフランジ部53とを有している。
前記雌ねじ部材51は、前記筒部52がユーザー幅方向内方側から前記上腿フレーム側取付孔20a及び前記下腿フレーム側取付孔40a内に挿入されており、前記フランジ部53が前記一対の連結片21a、21bのうちユーザー幅方向内方側に位置する内側連結片21bに当接されている。

0038

なお、図6及び図7中の符号53aは、前記フランジ部53に設けられた径方向外方突起であり、前記内側連結片21bに形成された凹部22(図6参照)に係合することで、前記雌ねじ部材51が前記内側連結片21b(即ち、前記上腿フレーム20)に対して軸線回り相対回転不能に保持されるようになっている。

0039

前記雄ねじ部材55は、前記雌ねじ部材51のネジ穴に螺合されることで前記上腿フレーム20及び前記下腿フレーム40を相対回転可能に連結している。

0040

詳しくは、前記雄ねじ部材55は、外周面に前記ネジ穴に螺合するネジが形成された軸部56と、前記軸部56の一端側から径方向外方へ延在されたフランジ部57とを有している。

0041

前記雄ねじ部材55は、前記軸部56が前記ネジ穴に螺合され、且つ、前記フランジ部57が前記一対の連結片21a、21bのうちユーザー幅方向外方側に位置する外側連結片21aに当接されている。

0042

本実施の形態においては、前記長下肢装具1は、図5図7に示すように、さらに、前記下腿フレーム40の前記上腿フレーム20に対する揺動軸線X回りの回動を禁止する為のロック部材70を有している。

0043

前記ロック部材70は、前記上腿フレーム20及び前記下腿フレーム40を囲繞して両フレーム20、40を連結し、前記下腿フレーム40が前記上腿フレーム20に対して前記揺動軸線X回りに相対回転することを防止するロック状態図5に示す状態)と、前記上腿フレーム20及び前記下腿フレーム40の連結を解除し、前記下腿フレーム40が前記上腿フレーム20に対して前記揺動軸線X回りに相対回転することを許容する解除状態とを取り得るように構成されている。

0044

なお、本実施の形態においては、前記ロック部材70は、前記第1上腿フレーム20(1)及び前記第1下腿フレーム40(1)に作用するユーザー幅方向外側に位置する第1ロック部材70(1)と、前記第2上腿フレーム20(2)及び前記第2下腿フレーム40(2)に作用するユーザー幅方向内側に位置する第2ロック部材70(2)とを有している。

0045

また、本実施の形態においては、図6に示すように、前記下腿フレーム40の上端面45(前記上腿フレーム20に対向する端面)は前記揺動軸線X回り一方側から他方側へ行くに従って前記揺動軸線Xからの径方向距離が増大するような傾斜面とされており、前記上腿フレーム20の下端面25(前記下腿フレーム40に対向する端面)は前記下腿フレーム40の上端面45に対応した傾斜面とされている。

0046

斯かる構成により、前記下腿フレーム40は、前記上腿フレーム20に対して前記揺動軸線X回り一方側(ユーザーの下腿が上腿に対して屈曲する方向)へのみ回動し、他方側へは回動しないようになっている。

0047

以下、本実施の形態に係る前記アクチュエータユニット100Aについて説明する。
図8に、図1におけるVIII部の部分縦断正面図を示す。

0048

図1図3及び図8に示すように、前記アクチュエータユニット100Aは、前記第1上腿フレーム20(1)に対向配置される上部フレーム120と、前記第1下腿フレーム40(1)に対向配置される下部フレーム140と、前記上部フレーム120及び前記下部フレーム140を連結するアクチュエータ側連結部150と、前記下部フレーム140を回動させる為の駆動力を発生する駆動体110と、前記上部フレーム120を前記第1上腿フレーム20に係合させる上部連結体160と、前記下部フレーム140を前記第1下腿フレーム40(1)に係合させる下部連結体170とを備えている。

0049

図9に、図1におけるIX部の部分縦断正面図を示す。
図2図3及び図9に示すように、前記上部フレーム120は、ユーザー幅方向内方側を向き、前記第1上腿フレーム20(1)と対向する内側面121と、ユーザー幅方向外方側を向く外側面122とを有している。

0050

図2及び図3に示すように、前記下部フレーム140は、ユーザー幅方向内方側を向き、前記第1下腿フレーム40(1)と対向する内側面141と、ユーザー幅方向外方側を向く外側面142とを有している。

0051

前記アクチュエータ側連結部150は、前記下部フレーム140が前記上部フレーム120に対し枢支軸線Y回り回動可能となるように前記両フレーム120、140を連結する。

0052

本実施の形態においては、図8に示すように、前記アクチュエータ側連結部150は、前記上部フレーム120の下部に設けられた上部フレーム側取付孔120aと、前記下部フレーム140の上部に設けられた下部フレーム側取付孔140aと、前記上部フレーム側取付孔120a及び前記下部フレーム側取付孔140aに挿入される回動連結軸151とを有している。

0053

前記駆動体110は、電動モータ等の駆動源111と、前記駆動源111によって発生された駆動力を前記下部フレーム140に伝達する伝動機構115とを有している。

0054

前記駆動源111は前記上部フレーム120の外側面122に固着されている。
本実施の形態においては、図8に示すように、前記駆動源111は、出力軸111aが下方へ延在された状態で前記上部フレーム120の外側面122に固着されている。

0055

本実施の形態においては、図8に示すように、前記伝動機構115は、前記出力軸111aに相対回転不能に支持された駆動側ベベルギヤ116と、前記駆動側ベベルギヤ116に噛合された従動側ベベルギヤ117と、前記従動側ベベルギヤ117の回転を前記下部フレーム140に伝達するトルクリミッター118とを有している。

0056

なお、本実施の形態においては、前記従動側ベベルギヤ117は、前記回動連結軸151に相対回転不能に支持されており、前記アクチュエータユニット100Aには、前記回動連結軸151の軸線回りの回転角度を検出するセンサ190が設けられている。
前記センサ190によって前記回動連結軸151の軸線回りの回転角度を検出することにより、前記下部フレーム140の揺動角度を認識することができる。
なお、図8中の符号195は、前記回動連結軸151の回転を前記センサ190に伝達する為のギヤ列である。

0057

図10及び図11に、それぞれ、図2及び図3におけるX部及びXI部の拡大図を示す。
なお、図10及び図11においては、前記上部連結体160の理解容易化の為に前記長下肢装具1の図示を省略している。

0058

図2図3、及び図9図11に示すように、前記上部連結体160は、前記上部フレーム120の内側面121及び前記第1上腿フレーム20(1)の外側面の間に位置する外側弾性体161と、前記第1上腿フレーム20(1)及び前記外側弾性体161を挟圧するように前記上部フレーム120に連結される内側連結部材165とを有している。

0059

詳しくは、前記外側弾性体161は、前記上部フレーム120の内側面121のうち前記第1上腿フレーム20(1)の外側面と対向する外側挟圧領域121a(図9参照)と前記第1上腿フレーム20(1)の外側面との間に配置される。

0060

本実施の形態においては、図9及び図11に示すように、前記上部フレーム120の内側面121のうち前記外側挟圧領域121aを形成する部分に凹部が設けられており、前記外側弾性体161は前記凹部内に配置されている。
斯かる構成によれば、前記外側弾性体161の位置ズレを有効に防止することができる。

0061

また、本実施の形態においては、前記上部フレーム120は、前記駆動体110が装着される外側面122を形成する部材と、前記外側弾性体161が当接される外側挟圧領域121aを含む内側面121を形成する部材とが別体とされ、両部材締結部材125(図10及び図11参照))によって分離可能に連結されているが、当然ながら、前記上部フレーム120を一体形成することも可能である。

0062

前記内側連結部材165は、ユーザー幅方向外方を向く側面166に前記第1上腿フレーム20(1)の内側面と対向する内側挟圧領域166aを有しており、前記内側挟圧領域166a及び前記外側挟圧領域121aによって前記第1上腿フレーム20(1)及び前記外側スペーサ161が挟圧されるように前記上部フレーム120に着脱可能に連結されている。
本実施の形態においては、前記内側連結部材165は、ボルト等の締結部材169によって前記上部フレーム120に着脱可能に連結されている。

0063

本実施の形態に係る前記アクチュエータユニット100Aは、前記上部連結体160を備えることによって、ユーザーの体格に応じてオーダーメイドされる種々の形状の長下肢装具1に適切に装着可能となっている。

0064

この点について詳しく説明する。
前述の通り、前記長下肢装具1は、ユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされるものであり、前記下腿フレーム40に対する前記上腿フレーム20のユーザー幅方向Wに関する傾斜角度及び/又は曲り形状は、長下肢装具1毎に相違する。

0065

図12(a)〜(c)に、それぞれ、前記第1上腿フレーム20(1)の前記第1下腿フレーム40(1)に対するユーザー幅方向傾斜角度及び/又は曲り形状が異なる第1〜第3長下肢装具1A〜1Cにおける前記第1上腿フレーム20(1)及び前記第1下腿フレーム40(1)の模式正面図であって、前記上部連結体160による連結状態を表した正面模式図を示す。

0066

図12(a)に示す第1長下肢装具1Aにおいては、前記第1上腿フレーム20(1)の前記第1下腿フレーム40(1)に対するユーザー幅方向への傾斜角が小さくなるように形成されている。
図12(b)に示す第2長下肢装具1Bにおいては、前記第1上腿フレーム20(1)の前記第1下腿フレーム40(1)に対するユーザー幅方向への傾斜角が、前記第1長下肢装具1Aの場合に比して、大きくなるように形成されている。

0067

図12(c)に示す第3長下肢装具1Cにおいては、前記第1上腿フレーム20(1)の前記第1下腿フレーム40(1)に対するユーザー幅方向への傾斜角が前記第1上腿フレーム20(1)の長手方向中間部で変更されている。
即ち、前記第3長下肢装具1Cにおいては、前記第1上腿フレーム20(1)の下方部分においては前記第1下腿フレーム40(1)に対するユーザー幅方向への傾斜角が小さく且つ変曲点Pより上方の上方部分においては前記第1下腿フレーム40(1)に対するユーザー幅方向への傾斜角が大きくなるように形成されている。

0068

図12(a)〜(c)の下段に示すように、前記上部連結体160における前記外側弾性体161が、前記第1〜第3長下肢装具1A〜1Cの間に存在する、前記第1上腿フレーム20(1)の傾斜角度及び/又は曲り形状の相違を吸収するように弾性変形する。

0069

従って、前記第1〜第3長下肢装具1A〜1Cの何れに前記アクチュエータユニット100Aを装着した場合であっても、前記駆動体110の装着面として作用する前記上部フレーム120の外側面122は略垂直に沿った状態に維持される。

0070

本実施の形態においては、図9図11に示すように、前記上部連結体160は、さらに、前記内側挟圧領域166aと前記第1上腿フレーム20(1)の内側面との間に介挿された内側弾性体162を有している。

0071

図13(a)〜(c)に、それぞれ、前記第1〜第3長下肢装具1A〜1Cにおける前記第1上腿フレーム20(1)及び前記第1下腿フレーム40(1)の正面模式図であって、前記内側弾性体162を備えた前記上部連結体160による連結状態を表した模式模式図を示す。

0072

図13(a)〜(c)に示すように、前記内側弾性体162を備えることにより、前記内側連結部材165及び前記第1上部フレーム120の連結をより安定して行うことができる。

0073

次に、前記下部連結体170について説明する。
本実施の形態においては、図2及び図3に示すように、前記下部連結体170は、前記下部フレーム140の内側面141に設けられた下部フレーム側係合部171を有している。

0074

前記下部フレーム側係合部171は、ユーザー幅方向に向かって凹状又は凸状(図示の形態においては凹状)とされており、前記第1下腿フレーム40(1)に直接又は間接的に凹凸係合するように構成されている。

0075

斯かる構成を備えることにより、前記アクチュエータユニット100Aを前記長下肢装具1に対してユーザー幅方向内方へ移動させるだけで前記下部フレーム140が前記第1下腿フレーム40(1)に動力伝達可能に係合された状態を現出させることができ、且つ、前記アクチュエータユニット100Aを前記長下肢装具1に対してユーザー幅方向外方へ移動させるだけで前記下部フレーム140の前記第1下腿フレーム40(1)に対する係合を解除させることができる。

0076

なお、本実施の形態においては、前記下部フレーム側係合部171は、前記下部フレーム140とは別体とされ且つ前記下部フレーム140に固着される係合部材175に形成されているが、前記下部フレーム140に一体的に形成することも可能である。

0077

又、本実施の形態においては、前記第1下腿フレーム40(1)に、前記下部フレーム側係合部171が凹凸係合する被係合部材48を固着させているが、前記下部フレーム側係合部171が前記第1下腿フレーム40(1)に直接的に凹凸係合するように構成することも可能である。

0078

本実施の形態に係る前記アクチュエータユニット100Aは、前記構成に加えて、前記アクチュエータ側連結部150を前記第1装具側連結部50(1)と同軸上において係合させる回動中心連結体180を備えている。

0079

前記回動中心連結体180を備えることにより、前記上部フレーム120に対する前記下部フレーム140の回動中心となる枢支軸線Yを、前記第1上腿フレーム20(1)に対する前記第1下腿フレーム40(1)の回動中心となる揺動軸線Xに対し、正確且つ安定して同軸上に位置させることができる。

0080

本実施の形態においては、前記回動中心連結体180は、前記第1装具側連結部50(1)の前記雌ねじ部材51を利用して、前記アクチュエータ側連結部150を前記第1装具側連結部50(1)に連結させるように構成されている。

0081

詳しくは、図2図3及び図8に示すように、前記回動中心連結体180は、前記長下肢装具1に連結される装具側回動中心連結部材181と、前記アクチュエータユニット100Aに連結されるアクチュエータ側回動中心連結部材185とを有している。

0082

前記装具側回動中心連結部材181は、一端側181aに前記雌ねじ部材51のネジ穴に螺合する雄ねじを有し且つ他端側に凸部及び凹部の一方を有している。
本実施の形態においては、図2及び図8に示すように、前記装具側回動中心連結部材181の他端側181bは凸部を有している。

0083

前記アクチュエータ側回動中心連結部材185は、前記上部フレーム側取付孔120aと同軸上に位置するように前記上部フレーム120に固着され且つ前記装具側回動中心連結部材181における凸部及び凹部の一方と凹凸係合する凸部及び凹部の他方を有している。
本実施の形態においては、図3及び図8に示すように、前記アクチュエータ側回動中心連結部材185は、凹部を有している。

0084

また、本実施の形態においては、図8に示すように、前記アクチュエータ側回動中心連結部材185は、前記装具側回動中心連結部材181とは反対側に前記上部フレーム側取付孔120aに係入される凸部を有しており、これにより、前記アクチュエータ側回動中心連結部材185を前記アクチュエータ側連結部150に対し正確に同心上に位置させ得るようになっている。

0085

斯かる構成を備えた前記回動中心連結体180によれば、以下の効果を得ることができる。
図6に示すように、前記雄ねじ部材55を前記雌ねじ部材51から取り外して、前記雄ねじ部材55に代えて前記装具側回動中心連結部材181を前記雌ねじ部材51に螺合させることで、前記装具側回動中心連結部材181を揺動軸線X上において前記長下肢装具1に装着させることができる。

0086

一方、前記アクチュエータ側回動中心連結部材185は、前記上部フレーム側取付孔120aと同心上に位置するように、ボルト等の締結部材189(図8参照)によって前記上部フレーム120の内側面に固着することができる。

0087

前記アクチュエータ側回動中心連結部材185が装着された前記アクチュエータユニット100Aを前記長下肢装具1に対してユーザー幅方向内方へ移動させるだけで前記アクチュエータ側回動中心連結部材185を前記装具側回動中心連結部材181に凹凸係合させることができ、前記上部フレーム120に対する前記下部フレーム140の回動中心となる枢支軸線Yを、前記第1上腿フレーム20(1)に対する前記第1下腿フレーム40(1)の回動中心となる揺動軸線Xに、正確且つ安定して位置合わせさせることができる。

0088

また、前記アクチュエータユニット100Aを前記長下肢装具1に対してユーザー幅方向外方へ移動させるだけで前記アクチュエータ側回動中心連結部材185と前記装具側回動中心連結部材181との凹凸係合を解除させることができる。

0089

なお、本実施の形態においては、前記外側弾性体161(好ましい形態においては、前記外側弾性体161及び前記内側弾性体162)によって、ユーザーの体格に合わせてオーダーメイドされた種々の形状の長下肢装具1への前記アクチュエータユニット100Aの装着を可能としているが、これに代えて、下記構成のアクチュエータユニット100Bも種々の形状の長下肢装具1への装着が可能である。

0090

図14(a)〜(c)に、それぞれ、前記第1〜第3長下肢装具1A〜1Cに、変形例に係るアクチュエータユニット100Bを装着させた状態を表す模式正面図を示す。
なお、図中、本実施の形態におけると同一部材は同一符号を付している。

0091

図14(a)〜(c)に示すように、前記変形例に係るアクチュエータユニット100Bは、前記アクチュエータユニット100Aに比して、前記外側弾性体161に代えて外側スペーサ261を有している。

0092

前記アクチュエータユニット100Bは、前記外側スペーサ261が、前記上部フレーム120の前記外側挟圧領域121aに着脱自在に装着されるように構成される。

0093

前記外側スペーサ261は、金属又は樹脂等の剛性体によって形成され、ユーザーの幅方向外方を向く側面が前記外側挟圧領域121aに面接触し且つユーザーの幅方向内方を向く側面が前記第1上腿フレーム20(1)の外側面と面接触するように構成される(図14(a)〜(c)の下段参照)。

0094

前記変形例に係るアクチュエータユニット100Bにおいては、種々の形状の長下肢装具1毎に専用の前記外側スペーサ261を用意しておき、前記外側スペーサ261を交換するだけで、前記上腿フレーム20の傾斜角度及び/又は曲り形状が相違する種々の形状の長下肢装具1へのアクチュエータユニット100Bを装着させることができる。

0095

好ましくは、図14(a)〜(c)に示すように、前記外側スペーサ261のユーザー幅方向内方を向く側面に凹部261aを形成し、前記第1上腿フレーム20(1)の外側面が前記凹部261aの底面に面接触するように前記第1上腿フレーム20(1)を前記凹部261a内に係入させることができる。

0096

斯かる構成によれば、前記外側スペーサ261によって、前記上部フレーム120が前記第1上腿フレーム20(1)に対してユーザー前後方向に相対移動することを防止しつつ、前記上部フレーム120の外側面を略垂直に維持した状態を現出させることができ、これにより、前記アクチュエータユニット100Bを長下肢装具1に安定して装着させることができる。

0097

好ましくは、前記変形例に係るアクチュエータユニット100Bに、前記内側挟圧挟圧領域166aに着脱自在に装着される内側スペーサ262を備えることができる。

0098

図15(a)〜(c)に、それぞれ、前記第1〜第3長下肢装具1A〜1Cに、前記内側スペーサ262を備えた前記変形例に係るアクチュエータユニット100Bを装着させた状態の模式正面図を示す。

0099

前記内側スペーサ262は、金属又は樹脂等の剛性体によって形成され、ユーザーの幅方向内方を向く側面が前記内側挟圧領域166aと面接触し且つユーザーの幅方向外方を向く側面が前記上腿フレーム120の内側面と面接触するように構成される(図15(a)〜(c)の下段参照)。

0100

斯かる構成によれば、種々の形状の長下肢装具1毎に専用の前記内側スペーサ262を用意しておき、前記内側スペーサ262を交換するだけで、前記上腿フレーム20の傾斜角度及び/又は曲り形状が相違する種々の形状の長下肢装具にアクチュエータユニット1へのアクチュエータユニット100Bを装着させることができる。

0101

好ましくは、図15(a)〜(c)に示すように、前記内側スペーサ262のユーザー幅方向外方を向く側面に凹部262aを形成し、前記第1上腿フレーム20(1)の内側面が前記凹部262aの底面に面接触するように前記第1上腿フレーム20(1)を前記凹部262a内に係入させることができる。

0102

斯かる構成によれば、前記内側連結体165を前記上部フレーム120に連結させた際に、前記内側スペーサ262によって、前記内側連結体165が前記上腿フレーム20に対してユーザー前後方向に相対移動することを有効に防止することができ、これにより、前記アクチュエータユニット100Bを長下肢装具1により安定的に装着することができる。

0103

1長下肢装具
10上腿装着体
20上腿フレーム
20(1) 外側上腿フレーム(第1上腿フレーム)
20a 上腿フレーム側取付孔
30下腿装着体
40下腿フレーム
40(1) 外側下腿フレーム(第1下腿フレーム)
40a 下腿フレーム側取付孔
50装具側連結部
51雌ねじ部材
55雄ねじ部材
100A、100Bアクチュエータユニット
110駆動体
120 上部フレーム
120a 上部フレーム側取付孔
121 上部フレームの内側面
121a 外側挟圧領域
140 下部フレーム
140a 下部フレーム側取付孔
150アクチュエータ側連結部
151回動連結軸
160 上部連結体
161外側弾性体
162内側弾性体
165内側連結部材
166 内側連結部材の外側面
166a 内側挟圧領域
170 下部連結体
171 下部フレーム側係合部
180回動中心連結体
181 装具側回動中心連結部材
185 アクチュエータ側回動中心連結部材
261外側スペーサ
262内側スペーサ
X揺動軸線
Y枢支軸線

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