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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 2017年3月3日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2017-040079
公開日 2018年9月20日 (2年5ヶ月経過) 公開番号 2018-143399
状態 未査定
技術分野 リハビリ用具
主要キーワード 延在部位 中間連結体 従動側ベベルギヤ 駆動側ベベルギヤ 外側壁体 環状係合溝 止め構成 軸線孔
関連する未来課題
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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、長下肢装具の大腿フレーム及び下腿フレームにそれぞれ連結可能な上部フレーム及び下部フレームと、前記上部及び下部フレームを枢支軸線回り回動可能に連結するアクチュエータ側回動連結部と、下部フレームを枢支軸線回りに回動させる駆動力を発生する駆動体と、上部フレーム及び下部フレームをそれぞれ大腿フレーム及び下腿フレームに連結させる上部連結体及び下部連結体と、アクチュエータ側回動連結部近傍を装具側回動連結部近傍に連結させる中間連結体とを備え、中間連結体は長下肢装具及びアクチュエータの一方に設けられたボールスタッドと、他方に設けられた収容凹部とを有している。

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、ユーザー大腿及び下腿にそれぞれ装着される大腿装着体及び下腿装着体と、前記大腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する大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大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、下腿に対する大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大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。

また、義肢着脱自在に装着される動作補助装置も提案されている(下記特許文献2参照)。
前記特許文献2に記載の動作補助装置は、大腿に相当する第1フレームと下腿に相当する第2フレームと前記第1及び第2フレームを回動可能に連結する関節とを有する義肢に、着脱自在に装着されるものである。

詳しくは、前記動作補助装置は、互いに対して相対回転可能とされた第1及び第2モータハウジングを有する駆動部を備えており、前記第1フレームに固定された第1連結部から延在する螺子を前記第1モータハウジングから延在する第1駆動端部の貫通孔挿通させてナット螺合させ、且つ、前記2フレームに固定された第2連結部から延在する螺子を前記第2モータハウジングから延在する第2駆動端部の貫通孔に挿通させてナットを螺合させるように構成されている。

しかしながら、前記特許文献2に記載の前記動作補助装置においては、前記駆動部が前記関節に連結されていない状態で(前記駆動部が前記関節に対してフリーな状態で)、前記駆動部の上下両側で前記義肢に取り付けられており、従って、使用時に前記駆動部の回動軸線と前記関節の揺動軸線とが位置ズレする恐れがある。

また、前記特許文献2に記載の動作補助装置を前記義肢に対して着脱する際には、比較的高重量の前記動作補助装置を何らの方法で所定位置に持ち上げた状態で前記駆動部の上下両側において螺子の連結又は解除を行わなければならず、着脱作業が非常に厄介なものとなる。

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、長下肢装具の大腿フレーム及び下腿フレームにそれぞれ連結可能な上部フレーム及び下部フレームと、前記上部及び下部フレームを枢支軸線回り回動可能に連結するアクチュエータ側回動連結部と、下部フレームを枢支軸線回りに回動させる駆動力を発生する駆動体と、上部フレーム及び下部フレームをそれぞれ大腿フレーム及び下腿フレームに連結させる上部連結体及び下部連結体と、アクチュエータ側回動連結部近傍を装具側回動連結部近傍に連結させる中間連結体とを備え、中間連結体は長下肢装具及びアクチュエータの一方に設けられたボールスタッドと、他方に設けられた収容凹部とを有している。

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対して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
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牽制数
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請求項1

ユーザー大腿及び下腿にそれぞれ装着される大腿装着体及び下腿装着体と、前記大腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する大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大腿フレームに対してユーザーの膝関節揺動軸線同軸上の装具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装具側回動連結部とを備えた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、前記大腿フレームに連結可能な上部フレームと、前記下腿フレームに連結可能な下部フレームと、前記下部フレームが前記上部フレームに対しアクチュエータ側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回動連結部と、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アクチュエータ側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大腿フレームに連結させる上部連結体と、前記アクチュエータ側回動連結部近傍を前記装具側回動連結部近傍に連結させる中間連結体と、前記下部フレームが前記上部フレームに対してアクチュエータ側枢支軸線回りに回動する動きを利用して前記下腿フレームが前記大腿フレームに対して装具側枢支軸線回りに回動するように、前記下部フレームを前記下腿フレームに連結させる下部連結体とを備え、前記中間連結体は、前記長下肢装具及び前記アクチュエータユニットの一方に当該一方の枢支軸線と同軸上に設けられたボールスタッドと、前記長下肢装具及び前記アクチュエータユニットの他方に当該他方の枢支軸線と同軸上に設けられ、前記ボールスタッドにおける球頭部揺動可能且つ脱着可能に保持される収容凹部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

前記球頭部は、最大直径を有する大径部と、前記大径部から先端側へ行くに従って小径とされる先端側球面部と、前記大径部から基端側へ行くに従って小径とされる基端側球面部とを含み、前記収容凹部は、前記球頭部が前記収容凹部に収容された状態において前記球頭部のうち前記基端側球面部と対向する部位に環状係合溝を有し、前記環状係合溝には、抜け止め部材が係入されており、前記抜け止め部材は、前記球頭部が軸線方向に移動しようとする動きによって付加される力が当該抜け止め部材を径方向外方へ拡径させる力として作用するような形状とされ、前記球頭部の軸線方向移動に基づく前記力が所定値以下の場合には前記球頭部の最大直径部の通過を防止し、且つ、前記力が所定値を越えると前記球頭部によって径方向外方へ弾性変形させられて前記球頭部の最大直径部の通過を許容するように、前記環状係合溝に係入され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

前記上部フレームは、前記大腿フレームと対向するように上下方向に延びる上部フレーム本体と、前記上部フレーム本体の上下中間位置からユーザー幅方向外方へ延びる連結壁体と、前記上部フレーム本体のうち前記連結壁体より下方へ延びる下方延在部位と対向するように前記連結壁体から下方へ延びる外側壁体とを有し、前記下方延在部位及び前記外側壁体の間にユーザー幅方向に沿った空間が設けられており、前記アクチュエータ側回動連結部は、前記空間を横断してアクチュエータ側枢支軸線を画するように前記下方延在部位及び前記外側壁体に支持された状態で、前記下部フレームを支持する揺動軸を有し、前記ボールスタッドは前記長下肢装具に設けられ、前記収容凹部は前記長下肢装具に向けて開口するように前記下方延在部位に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項4

前記装具側回動連結部は、装具側枢支軸線と同心上に位置するように前記大腿フレーム及び前記下腿フレームにそれぞれ設けられた大腿フレーム取付孔及び下腿フレーム取付孔によって形成される装具側フレーム取付孔に挿入されて前記大腿フレーム及び前記下腿フレームを装具側揺動軸線回り回動可能に連結する揺動連結具を有し、前記揺動連結具は、ユーザー幅方向一方側から前記装具側フレーム取付孔に挿入される筒部及び前記筒部のユーザー幅方向一方側から前記装具側フレーム取付孔より径方向外方へ延在されるフランジ部を有し、前記筒部には自由端側に開くネジ穴が形成されている雌ネジ部材と、ユーザー幅方向他方側から前記ネジ穴に螺入される雄ネジが形成された筒部及び前記筒部のユーザー幅方向他方側から前記装具側フレーム取付孔より径方向外方へ延在されたフランジ部を有する雄ネジ部材とを含み、前記ボールスタッドは、前記雌ネジ部材及び前記雄ネジ部材のうちユーザー幅方向外方側に位置する外方側ネジ部材に代えて、前記雌ネジ部材及び前記雄ネジ部材のうちユーザー幅方向内方側に位置する内方側ネジ部材にネジ連結されることで、前記長下肢装具に設けら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

前記雌ネジ部材が前記内方側ネジ部材とされており、前記ボールスタッドは軸線方向に貫通する軸線孔挿通される締結部材を介して前記雌ネジ部材に螺合されており、前記軸線孔は、軸線方向に関し前記球頭部が位置する側に開口する大径孔と、軸線方向に関し前記球頭部とは反対側に開口する小径孔と、前記大径孔及び前記小径孔をつなぐ段部とを含み、前記締結部材は、前記大径孔に係入される頭部と、前記頭部から径方向延在部を介して縮径され、前記小径孔を貫通して外方へ延びる軸部とを有し、前記軸部のうち、前記径方向延在部が前記段部に当接した状態で外方に延在された部位には前記雌ネジ部材のネジ孔に螺入される雄ネジが形成されていることを特徴とする請求項4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

前記上部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記上部フレームに設けられた上部回動軸と、前記上部回動軸に軸線回り回動可能に支持された上部締結部材と、前記上部締結部材との間に前記大腿フレームが介在され得る距離だけ前記上部回動軸からユーザー前後方向に離間された位置で前記上部フレームに支持された上部受け止め部材とを備え、前記上部締結部材は、前記上部回動軸に支持された軸受部と、前記軸受部から径方向外方へ延在されたカム部とを有し、前記カム部は、外周面と前記上部回動軸の軸線との間の径方向距離が前記上部回動軸の軸線回り第1側へ行くに従って長くなるように構成され、前記上部締結部材が前記上部回動軸回り所定の解放位置に位置された状態においては、前記上部フレーム及び前記大腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して近接する方向へ相対移動させることにより前記上部締結部材及び前記上部受け止め部材の間のスペース内に前記大腿フレームを位置させることができ且つ前記大腿フレームが前記スペース内に位置されている状態において前記上部フレーム及び前記大腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して離間する方向へ相対移動させることにより前記スペースから前記大腿フレームを退出させることができる一方で、前記スペース内に前記大腿フレームが位置されている状態において前記上部締結部材が前記上部回動軸回り解放位置から軸線回り第1側とは反対側の第2側へ回動操作されると、前記カム部が前記上部受け止め部材と共働して前記大腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持することで前記上部フレームが前記大腿フレームに連結され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

前記上部締結部材は、前記カム部とは周方向に関し異なる位置で前記軸受部から径方向外方へ延びる操作アームを有し、前記操作アームの自由端と前記上部回動軸の軸線との間の径方向長さが、前記カム部の径方向最外端と前記上部回動軸の軸線との間の径方向長さよりも大とされ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。

請求項8

前記上部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記上部フレームに設けられた上部受け止め軸を備え、前記上部受け止め部材は、前記上部受け止め軸に支持された弾性ローラを有し、前記上部締結部材は、前記カム部よりユーザー幅方向内方側において前記軸受部から径方向外方へ延びる係合アームを有し、前記係合アームには、前記上部締結部材が前記上部回動軸回り解放位置から軸線回り第2側へ回動操作されて前記カム部が前記上部受け止め部材と共働して前記大腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持する際に、前記上部受け止め軸のうち前記弾性ローラよりユーザー幅方向内方側へ延在した部位に係合する係合溝が設けられていることを特徴とする請求項6又は7に記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項9

前記下部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記下部フレームに設けられた下部回動軸と、前記下部回動軸に軸線回り回動可能に支持された下部締結部材と、前記下部締結部材との間に前記下腿フレームが介在され得る距離だけ前記下部回動軸からユーザー前後方向に離間された位置で前記下部フレームに支持された下部受け止め部材とを備え、前記下部締結部材は、前記下部回動軸に支持された軸受部と、前記軸受部から径方向外方へ延在されたカム部とを有し、前記カム部は、外周面と前記下部回動軸の軸線との間の径方向距離が前記下部回動軸の軸線回り第1側へ行くに従って長くなるように構成され、前記下部締結部材が前記下部回動軸回り所定の解放位置に位置された状態においては、前記下部フレーム及び前記下腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して近接する方向へ相対移動させることにより前記下部締結部材及び前記下部受け止め部材の間のスペース内に前記下腿フレームを位置させることができ且つ前記下腿フレームが前記スペース内に位置されている状態において前記下部フレーム及び前記下腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して離間する方向へ相対移動させることにより前記スペースから前記下腿フレームを退出させることができる一方で、前記スペース内に前記下腿フレームが位置されている状態において前記下部締結部材が前記下部回動軸回り解放位置から軸線回り第1側とは反対側の第2側へ回動操作されると、前記カム部が前記下部受け止め部材と共働して前記下腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持することで前記下部フレームが前記下腿フレームに連結されることを特徴とする請求項1から8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10

前記下部締結部材は、前記カム部とは周方向に関し異なる位置で前記軸受部から径方向外方へ延びる操作アームを有し、前記操作アームの自由端と前記下部回動軸の軸線との間の径方向長さが、前記カム部の径方向最外端と前記下部回動軸の軸線との間の径方向長さよりも大とされていることを特徴とする請求項9に記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項11

前記下部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記下部フレームに設けられた下部受け止め軸を備え、前記下部受け止め部材は、前記下部受け止め軸に支持された弾性ローラを有し、前記下部締結部材は、前記カム部よりユーザー幅方向内方側において前記軸受部から径方向外方へ延びる係合アームを有し、前記係合アームには、前記下部締結部材が前記下部回動軸回り解放位置から軸線回り第2側へ回動操作されて前記カム部が前記下部受け止め部材と共働して前記下腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持する際に、前記下部受け止め軸のうち前記弾性ローラよりユーザー幅方向内方側へ延在した部位に係合する係合溝が設けられていることを特徴とする請求項9又は10に記載の長下肢装具用アクチュエータユニット。

請求項12

前記下部フレームは、前記アクチュエータ側回動連結部を介して前記上部フレームにアクチュエータ側枢支軸線回り回動可能に連結される第1下部フレームと、前記下部回動軸及び前記下部受け止め部材を直接又は間接的に支持する第2下部フレームとを備え、前記第2下部フレームは、ユーザー前後方向に沿った揺動軸回り回動可能に前記第1下部フレームに連結されていることを特徴とする請求項9から11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。

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、ユーザー大腿及び下腿にそれぞれ装着される大腿装着体及び下腿装着体と、前記大腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する大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大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、下腿に対する大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大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。

0006

また、義肢着脱自在に装着される動作補助装置も提案されている(下記特許文献2参照)。
前記特許文献2に記載の動作補助装置は、大腿に相当する第1フレームと下腿に相当する第2フレームと前記第1及び第2フレームを回動可能に連結する関節とを有する義肢に、着脱自在に装着されるものである。

0007

詳しくは、前記動作補助装置は、互いに対して相対回転可能とされた第1及び第2モータハウジングを有する駆動部を備えており、前記第1フレームに固定された第1連結部から延在する螺子を前記第1モータハウジングから延在する第1駆動端部の貫通孔挿通させてナット螺合させ、且つ、前記2フレームに固定された第2連結部から延在する螺子を前記第2モータハウジングから延在する第2駆動端部の貫通孔に挿通させてナットを螺合させるように構成されている。

0008

しかしながら、前記特許文献2に記載の前記動作補助装置においては、前記駆動部が前記関節に連結されていない状態で(前記駆動部が前記関節に対してフリーな状態で)、前記駆動部の上下両側で前記義肢に取り付けられており、従って、使用時に前記駆動部の回動軸線と前記関節の揺動軸線とが位置ズレする恐れがある。

0009

また、前記特許文献2に記載の動作補助装置を前記義肢に対して着脱する際には、比較的高重量の前記動作補助装置を何らの方法で所定位置に持ち上げた状態で前記駆動部の上下両側において螺子の連結又は解除を行わなければならず、着脱作業が非常に厄介なものとなる。

先行技術

0010

特許第5724312号公報
特開2014−144037号公報

発明が解決しようとする課題

0011

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対して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

0012

本発明は、前記目的を達成するために、ユーザーの大腿及び下腿にそれぞれ装着される大腿装着体及び下腿装着体と、前記大腿装着体及び前記下腿装着体をそれぞれ支持する大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大腿フレームに対してユーザーの膝関節の揺動軸線と同軸上の装具側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装具側回動連結部とを備えた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、前記大腿フレームに連結可能な上部フレームと、前記下腿フレームに連結可能な下部フレームと、前記下部フレームが前記上部フレームに対しアクチュエータ側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回動連結部と、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アクチュエータ側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大腿フレームに連結させる上部連結体と、前記アクチュエータ側回動連結部近傍を前記装具側回動連結部近傍に連結させる中間連結体と、前記下部フレームが前記上部フレームに対してアクチュエータ側枢支軸線回りに回動する動きを利用して前記下腿フレームが前記大腿フレームに対して装具側枢支軸線回りに回動するように、前記下部フレームを前記下腿フレームに連結させる下部連結体とを備え、前記中間連結体は、前記長下肢装具及び前記アクチュエータユニットの一方に当該一方の枢支軸線と同軸上に設けられたボールスタッドと、前記長下肢装具及び前記アクチュエータユニットの他方に当該他方の枢支軸線と同軸上に設けられ、前記ボールスタッドにおける球頭部揺動可能且つ脱着可能に保持される収容凹部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。

0013

好ましくは、前記球頭部は、最大直径を有する大径部と、前記大径部から先端側へ行くに従って小径とされる先端側球面部と、前記大径部から基端側へ行くに従って小径とされる基端側球面部とを含むものとされ、前記収容凹部は、前記球頭部が前記収容凹部に収容された状態において前記球頭部のうち前記基端側球面部と対向する部位に環状係合溝を有し、前記環状係合溝には、抜け止め部材が係入される。

0014

前記抜け止め部材は、前記球頭部が軸線方向に移動しようとする動きによって付加される力が当該抜け止め部材を径方向外方へ拡径させる力として作用するような形状とされ、前記球頭部の軸線方向移動に基づく前記力が所定値以下の場合には前記球頭部の最大直径部の通過を防止し、且つ、前記力が所定値を越えると前記球頭部によって径方向外方へ弾性変形させられて前記球頭部の最大直径部の通過を許容するように、前記環状係合溝に係入される。

0015

一形態においては、前記上部フレームは、前記大腿フレームと対向するように上下方向に延びる上部フレーム本体と、前記上部フレーム本体の上下中間位置からユーザー幅方向外方へ延びる連結壁体と、前記上部フレーム本体のうち前記連結壁体より下方へ延びる下方延在部位と対向するように前記連結壁体から下方へ延びる外側壁体とを有し、前記下方延在部位及び前記外側壁体の間にユーザー幅方向に沿った空間が設けられており、前記アクチュエータ側回動連結部は、前記空間を横断してアクチュエータ側枢支軸線を画するように前記下方延在部位及び前記外側壁体に支持された状態で、前記下部フレームを支持する揺動軸を有し、前記ボールスタッドは前記長下肢装具に設けられ、前記収容凹部は前記長下肢装具に向けて開口するように前記下方延在部位に設けられる。

0016

前記一形態において、好ましくは、前記装具側回動連結部は、装具側枢支軸線と同心上に位置するように前記大腿フレーム及び前記下腿フレームにそれぞれ設けられた大腿フレーム取付孔及び下腿フレーム取付孔によって形成される装具側フレーム取付孔に挿入されて前記大腿フレーム及び前記下腿フレームを装具側揺動軸線回り回動可能に連結する揺動連結具を有するものとされる。

0017

前記揺動連結具は、ユーザー幅方向一方側から前記装具側フレーム取付孔に挿入される筒部及び前記筒部のユーザー幅方向一方側から前記装具側フレーム取付孔より径方向外方へ延在されるフランジ部を有し、前記筒部には自由端側に開くネジ穴が形成されている雌ネジ部材と、ユーザー幅方向他方側から前記ネジ穴に螺入される雄ネジが形成された筒部及び前記筒部のユーザー幅方向他方側から前記装具側フレーム取付孔より径方向外方へ延在されたフランジ部を有する雄ネジ部材とを含むものとされる。

0018

この場合、前記ボールスタッドは、前記雌ネジ部材及び前記雄ネジ部材のうちユーザー幅方向外方側に位置する外方側ネジ部材に代えて、前記雌ネジ部材及び前記雄ネジ部材のうちユーザー幅方向内方側に位置する内方側ネジ部材にネジ連結されることで、前記長下肢装具に設けられる。

0019

前記雌ネジ部材が前記内方側ネジ部材とされる場合、前記ボールスタッドは軸線方向に貫通する軸線孔に挿通される締結部材を介して前記雌ネジ部材に螺合される。
この場合、前記軸線孔は、軸線方向に関し前記球頭部が位置する側に開口する大径孔と、軸線方向に関し前記球頭部とは反対側に開口する小径孔と、前記大径孔及び前記小径孔をつなぐ段部とを含むものとされ、前記締結部材は、前記大径孔に係入される頭部と、前記頭部から径方向延在部を介して縮径され、前記小径孔を貫通して外方へ延びる軸部とを有するものとされ、前記軸部のうち、前記径方向延在部が前記段部に当接した状態で外方に延在された部位には前記雌ネジ部材のネジ孔に螺入される雄ネジが形成される。

0020

前記種々の構成の何れにおいても、前記上部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記上部フレームに設けられた上部回動軸と、前記上部回動軸に軸線回り回動可能に支持された上部締結部材と、前記上部締結部材との間に前記大腿フレームが介在され得る距離だけ前記上部回動軸からユーザー前後方向に離間された位置で前記上部フレームに支持された上部受け止め部材とを備え得る。
前記上部締結部材は、前記上部回動軸に支持された軸受部と、前記軸受部から径方向外方へ延在されたカム部とを有するものとされ、前記カム部は、外周面と前記上部回動軸の軸線との間の径方向距離が前記上部回動軸の軸線回り第1側へ行くに従って長くなるように構成される。

0021

前記上部締結部材が前記上部回動軸回り所定の解放位置に位置された状態においては、前記上部フレーム及び前記大腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して近接する方向へ相対移動させることにより前記上部締結部材及び前記上部受け止め部材の間のスペース内に前記大腿フレームを位置させることができ且つ前記大腿フレームが前記スペース内に位置されている状態において前記上部フレーム及び前記大腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して離間する方向へ相対移動させることにより前記スペースから前記大腿フレームを退出させることができる一方で、前記スペース内に前記大腿フレームが位置されている状態において前記上部締結部材が前記上部回動軸回り解放位置から軸線回り第1側とは反対側の第2側へ回動操作されると、前記カム部が前記上部受け止め部材と共働して前記大腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持することで前記上部フレームが前記大腿フレームに連結される。

0022

好ましくは、前記上部締結部材は、前記カム部とは周方向に関し異なる位置で前記軸受部から径方向外方へ延びる操作アームを有し得る。
前記操作アームの自由端と前記上部回動軸の軸線との間の径方向長さは、前記カム部の径方向最外端と前記上部回動軸の軸線との間の径方向長さよりも大とされる。

0023

好ましくは、前記上部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記上部フレームに設けられた上部受け止め軸を備え、前記上部受け止め部材は、前記上部受け止め軸に支持された弾性ローラを有し、前記上部締結部材は、前記カム部よりユーザー幅方向内方側において前記軸受部から径方向外方へ延びる係合アームを有するものとされる。

0024

前記係合アームには、前記上部締結部材が前記上部回動軸回り解放位置から軸線回り第2側へ回動操作されて前記カム部が前記上部受け止め部材と共働して前記大腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持する際に、前記上部受け止め軸のうち前記弾性ローラよりユーザー幅方向内方側へ延在した部位に係合する係合溝が設けられる。

0025

前記種々の構成の何れにおいても、前記下部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記下部フレームに設けられた下部回動軸と、前記下部回動軸に軸線回り回動可能に支持された下部締結部材と、前記下部締結部材との間に前記下腿フレームが介在され得る距離だけ前記下部回動軸からユーザー前後方向に離間された位置で前記下部フレームに支持された下部受け止め部材とを備え得る。
前記下部締結部材は、前記下部回動軸に支持された軸受部と、前記軸受部から径方向外方へ延在されたカム部とを有するものとされ、前記カム部は、外周面と前記下部回動軸の軸線との間の径方向距離が前記下部回動軸の軸線回り第1側へ行くに従って長くなるように構成される。

0026

前記下部締結部材が前記下部回動軸回り所定の解放位置に位置された状態においては、前記下部フレーム及び前記下腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して近接する方向へ相対移動させることにより前記下部締結部材及び前記下部受け止め部材の間のスペース内に前記下腿フレームを位置させることができ且つ前記下腿フレームが前記スペース内に位置されている状態において前記下部フレーム及び前記下腿フレームをユーザー幅方向に関し互いに対して離間する方向へ相対移動させることにより前記スペースから前記下腿フレームを退出させることができる一方で、前記スペース内に前記下腿フレームが位置されている状態において前記下部締結部材が前記下部回動軸回り解放位置から軸線回り第1側とは反対側の第2側へ回動操作されると、前記カム部が前記下部受け止め部材と共働して前記下腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持することで前記下部フレームが前記下腿フレームに連結される。

0027

好ましくは、前記下部締結部材は、前記カム部とは周方向に関し異なる位置で前記軸受部から径方向外方へ延びる操作アームを有し得る。
前記操作アームの自由端と前記下部回動軸の軸線との間の径方向長さが、前記カム部の径方向最外端と前記下部回動軸の軸線との間の径方向長さよりも大とされる。

0028

好ましくは、前記下部連結体は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記下部フレームに設けられた下部受け止め軸を備え、前記下部受け止め部材は、前記下部受け止め軸に支持された弾性ローラを有し、前記下部締結部材は、前記カム部よりユーザー幅方向内方側において前記軸受部から径方向外方へ延びる係合アームを有するものとされる。

0029

前記係合アームには、前記下部締結部材が前記下部回動軸回り解放位置から軸線回り第2側へ回動操作されて前記カム部が前記下部受け止め部材と共働して前記下腿フレームをユーザー前後方向に関し狭持する際に、前記下部受け止め軸のうち前記弾性ローラよりユーザー幅方向内方側へ延在した部位に係合する係合溝が設けられる。

0030

好ましくは、前記下部フレームは、前記アクチュエータ側回動連結部を介して前記上部フレームにアクチュエータ側枢支軸線回り回動可能に連結される第1下部フレームと、前記下部回動軸及び前記下部受け止め部材を直接又は間接的に支持する第2下部フレームとを備えるものとされ、前記第2下部フレームは、ユーザー前後方向に沿った揺動軸回り回動可能に前記第1下部フレームに連結される。

発明の効果

0031

本発明に係る長下肢装具用アクチュエータによれば、大腿フレームに連結可能な上部フレームと、装具側回動連結部を介して前記大腿フレームに装具側枢支軸線回り回動可能に連結された下腿フレームに連結可能な下部フレームと、前記下部フレームが前記上部フレームに対しアクチュエータ側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回動連結部と、下部フレームをアクチュエータ側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大腿フレームに連結させる上部連結体と、前記アクチュエータ側回動連結部近傍を前記装具側回動連結部近傍に連結させる中間連結体と、前記下部フレームが前記上部フレームに対してアクチュエータ側枢支軸線回りに回動する動きによって前記下腿フレームが前記大腿フレームに対して装具側枢支軸線回りに回動するように、前記下部フレームを前記下腿フレームに連結させる下部連結体とを備え、前記中間連結体は、前記長下肢装具及び前記アクチュエータユニットの一方に当該一方の枢支軸線と同軸上に設けられたボールスタッドと、前記長下肢装具及び前記アクチュエータユニットの他方に当該他方の枢支軸線と同軸上に設けられ、前記ボールスタッドにおける球頭部が揺動可能且つ脱着可能に保持される収容凹部とを有しているので、アクチュエータ側枢支軸線及び装具側枢支軸線を厳格に一致させること無く、前記下部フレームのアクチュエータ側枢支軸線回りの回動に応じて前記下腿フレームが装具側枢支軸線回りに回動する状態を、現出することができる。従って、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長下肢装具に対し、当該アクチュエータユニットを有効に装着させることができる。

図面の簡単な説明

0032

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の拡大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の拡大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大腿フレームの第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、前記アクチュエータユニットが前記長下肢装具に装着された状態での中間連結体近傍の部分縦断正面図である。
図9は、図8に対応した分解斜視図であって、一部の部材のみを断面で示している。
図10は、前記アクチュエータユニットが前記長下肢装具に装着された状態での上部連結体近傍の部分斜視図であり、ユーザー幅方向内方から視た状態を示している。
図11は、図10に対応した断面斜視図であり、上部締結部材が狭持位置に位置されている状態を示している。
図12は、図10に対応した断面斜視図であり、上部締結部材が解放位置に位置されている状態を示している。
図13は、前記アクチュエータユニットが前記長下肢装具に装着された状態での下部連結体近傍の部分斜視図であり、ユーザー幅方向内方から視た状態を示している。
図14は、図13に対応した断面斜視図であり、下部締結部材が狭持位置に位置されている状態を示している。
図15は、図13に対応した断面斜視図であり、下部締結部材が解放位置に位置されている状態を示している。

実施例

0033

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100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部分分解斜視図を示す。

0034

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100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。

0035

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、ユーザーの大腿及び下腿にそれぞれ装着される大腿装着体10及び下腿装着体30と、前記大腿装着体10及び前記下腿装着体30をそれぞれ支持する大腿フレーム20及び下腿フレーム40と、前記大腿フレーム20及び前記下腿フレーム40を連結する装具側回動連結部50とを有している。

0036

前記大腿装着体10及び前記下腿装着体30は、それぞれ、ユーザーの大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、前記大腿装着体10は、ユーザーの大腿が挿入可能で且つ大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。

0037

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

0038

本実施の形態においては、図1図3に示すように、前記大腿フレーム20は、さらに、前記大腿装着体10に挿入されたユーザーの大腿を挟んで前記第1大腿フレーム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大腿に沿って上下に延びる第2大腿フレーム20(2)を有している。

0039

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。

0040

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。

0041

図4に、前記長下肢装具1の単独状態の正面図を示す。
前述の通り、前記大腿フレーム20及び前記下腿フレーム40は、それぞれ、ユーザーの大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に対する前記大腿フレーム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。

0042

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。

0043

図5に、図4におけるV部の斜視図を示す。
前記装具側回動連結部50は、前記下腿フレーム40が前記大腿フレーム20に対してユーザーの膝関節の揺動軸線と同軸上の装具側枢支軸線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。

0044

前述の通り、本実施の形態においては、前記大腿フレーム20は前記第1及び第2大腿フレーム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。

0045

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

0046

図6に、前記第1大腿フレーム20(1)における下記第1連結片21a及び前記第1装具側回動連結部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。

0047

本実施の形態においては、図5図7に示すように、前記大腿フレーム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一対の連結片21a、21bとを有しており、前記下腿フレーム40の上部は、前記一対の連結片21a、21bの間に介挿されている。

0048

図6に示すように、前記装具側回動連結部50は、装具側枢支軸線Xと同軸上において前記大腿フレーム20の下部に設けられた大腿フレーム取付孔20a及び装具側枢支軸線Xと同軸上において前記下腿フレーム40の上部に設けられた下腿フレーム取付孔40aによって形成される装具側フレーム取付孔に挿入されて前記大腿フレーム20及び前記下腿フレーム40を装具側枢支軸線X回り回動可能に連結する揺動連結具51を有している。

0049

本実施の形態においては、前述の通り、前記大腿フレーム20は一対の連結片21a、21bを有している。従って、前記大腿フレーム取付孔20aは、前記一対の連結片21a、21bのそれぞれに形成されている。

0050

図5図7に示すように、前記揺動連結具51は、前記装具側フレーム取付孔内において互いに対して分離可能に螺合される雌ネジ部材52及び雄ネジ部材55を有している。

0051

前記雌ネジ部材52は、ユーザー幅方向一方側から前記装具側フレーム取付孔に挿入される筒部53と、前記筒部53のユーザー幅方向一方側から前記装具側フレーム取付孔より径方向外方へ延在されるフランジ部54とを有しており、前記筒部53には自由端側に開くネジ穴が形成されている。

0052

一方、前記雄ネジ部材55は、ユーザー幅方向他方側から前記ネジ穴に螺入される雄ネジが形成された筒部56と、前記筒部56のユーザー幅方向他方側から前記装具側フレーム取付孔より径方向外方へ延在されたフランジ部57とを有している。

0053

図5図7に示すように、本実施の形態においては、前記雌ネジ部材52がユーザー幅方向内方から前記装具側取付孔に挿入されており、前記雄ネジ部材55がユーザー幅方向外方から前記雌ネジ部材52に螺合されている。

0054

なお、図6及び図7中の符号54a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52が前記内側連結片21b(即ち、前記大腿フレーム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。

0055

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の前記大腿フレーム20に対する装具側枢支軸線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。

0056

前記ロック部材70は、前記大腿フレーム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が前記大腿フレーム20に対して装具側枢支軸線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、前記大腿フレーム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が前記大腿フレーム20に対して装具側枢支軸線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。

0057

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大腿フレーム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大腿フレーム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。

0058

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(前記大腿フレーム20に対向する端面)は装具側枢支軸線X回り一方側から他方側へ行くに従って装具側枢支軸線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、前記大腿フレーム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。

0059

斯かる構成により、前記下腿フレーム40は、前記大腿フレーム20に対して装具側枢支軸線X回り一方側(ユーザーの下腿が大腿に対して屈曲する方向)へのみ回動し、他方側(ユーザーの下腿が大腿に対して伸張する方向)へは回動しないようになっている。

0060

以下、本実施の形態に係るアクチュエータユニット100について説明する。

0061

図1図3に示すように、前記アクチュエータユニット100は、前記第1大腿フレーム20(1)に連結可能な上部フレーム120と、前記第1下腿フレーム40(1)に連結可能な下部フレーム140と、前記下部フレーム140が前記上部フレーム120に対しアクチュエータ側枢支軸線Y回り回動可能となるように両フレーム120、140を連結するアクチュエータ側回動連結部150と、前記下部フレーム140をアクチュエータ側枢支軸線Y回りに回動させる為の駆動力を発生する駆動体110とを備えている。

0062

図2及び図3に示すように、前記上部フレーム120は、前記第1大腿フレーム20(1)(20)と対向する板状の上部フレーム本体121と、前記上部フレーム本体121の上下中間位置からユーザー幅方向外方へ延びる連結壁体122と、前記連結壁体122から下方へ延びる外側壁体123とを有している。

0063

なお、本実施の形態においては、前記上部フレーム本体121は、内側カバー本体210を介して前記第1大腿フレーム21(1)と対向している。

0064

即ち、本実施の形態に係るアクチュエータユニット100は、図1図3に示すように、前記上部フレーム120、前記駆動体110及び前記下部フレーム140の一部を囲繞するカバー200を有している。

0065

前記カバー200は、前記上部フレーム本体121のユーザー幅方向内方側に固着される内側カバー本体210と、前記上部フレーム本体121を含む前記上部フレーム120、前記駆動体110及び前記下部フレーム140の一部を囲繞するように前記内側カバー本体210に着脱可能に連結される外側カバー本体220とを有している。

0066

斯かる構成において、前記上部フレーム本体121は前記内側カバー本体210を介して前記第1大腿フレーム20(1)に対向されている。

0067

前記外側壁体123は、前記上部フレーム本体121のうち前記連結壁体122より下方へ延びる下方延在部位121aとの間にユーザー幅方向に沿った収容空間を存しつつ、前記下方延在部位121aと対向している。

0068

図8に、前記アクチュエータ側回動連結部150近傍の部分拡大縦断面図を示す。
また、図9に、図8に対応した部分分解斜視図であって、一部の部材のみを断面表示した分解斜視図を示す。
なお、図8及び図9においては、前記外側カバー本体220の図示を省略している。

0069

前記アクチュエータ側回動連結部150は、前記下部フレーム140が前記上部フレーム120に対しアクチュエータ側枢支軸線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。

0070

前記アクチュエータ側回動連結部150は、前記下部フレーム140を支持した状態で、アクチュエータ側枢支軸線Yに沿うように前記上部フレーム120に支持された揺動軸151を有している。

0071

本実施の形態においては、図8及び図9に示すように、前記揺動軸151は、前記収容空間をユーザー幅方向に横断してアクチュエータ側枢支軸線を画するように、ユーザー幅方向内端部が前記下方延在部位121aに支持され且つユーザー幅方向外端部が前記外側壁体123に支持されており、ユーザー幅方向中間部において前記下部フレーム140を支持している。

0072

なお、本実施の形態においては、前記上部フレーム本体121は、前記下方延在部位121aのユーザー幅方向外方側に固着されたブロック体121bを有しており、前記揺動軸151は、ユーザー幅方向内端側が軸受部材152を介して前記ブロック体121bに、ユーザー幅方向外端側が軸受部材153を介して前記外側壁体123に、それぞれ、軸線回り回転自在に支持されている。

0073

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。
前記駆動源111は前記上部フレーム120に支持されている。
本実施の形態においては、図2図8及び図9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の連結壁体122に載置されている。

0074

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、前記下部フレーム140にアクチュエータ側枢支軸線Y回り相対回転不能に連結された状態で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とを有している。

0075

本実施の形態においては、前記下部フレーム140は前記揺動軸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100には、前記揺動軸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によって前記揺動軸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。

0076

本実施の形態に係る前記アクチュエータユニット100は、上部、上下中間部及び下部の3箇所で前記長下肢装具1に着脱自在に装着される。

0077

詳しくは、前記アクチュエータユニット100は、図2図3図8及び図9に示すように、前記上部フレーム120を前記大腿フレーム20に連結させる上部連結体250と、前記アクチュエータ側回動連結部150近傍を前記装具側回動連結部50近傍に連結させる中間連結体300と、前記下部フレーム140が前記上部フレーム120に対してアクチュエータ側枢支軸線Y回りに回動する動きを利用して前記下腿フレーム40が前記大腿フレーム20に対して装具側枢支軸線X回りに回動するように、前記下部フレーム140を前記下腿フレーム40に連結させる下部連結体350とを有している。

0078

まず、前記中間連結体300について説明する。
前記中間連結体300は、前記長下肢装具1及び前記アクチュエータユニット100の一方(以下、第1ユニットという)に設けられたボールスタッド310と、前記長下肢装具1及び前記アクチュエータユニット100の他方(以下、第2ユニットという)に設けられ、前記ボールスタッド310がボールジョイントされる収容凹部330とを有している。

0079

本実施の形態においては、図8及び図9に示すように、前記長下肢装具1が、前記ボールスタッド310が設けられる前記第1ユニットとされ、前記アクチュエータユニット100が、前記収容凹部330が設けられる第2ユニットとされている。

0080

前記ボールスタッド310は、前記第1ユニットにおける枢支軸線(本実施の形態においては装具側枢支軸線X)と同心上に立設され、前記第2ユニットに向けて延びる軸部311と、前記軸部311の先端部に設けられた球頭部313とを有している。

0081

前述の通り、本実施の形態においては、前記長下肢装具1が前記第1ユニットとされ且つ前記長下肢装具が前記第2ユニットとされており、従って、前記軸部311は、装具側枢支軸線Xと同軸上において前記アクチュエータユニット100に向けて延びるように、前記長下肢装具1に立設されている。

0082

本実施の形態においては、前記ボールスタッド310は、前記揺動連結具51を利用して、前記長下肢装具1に立設されている。

0083

詳しくは、図8に示すように、前記ボールスタッド310は、前記揺動連結具51における前記雌ネジ部材52及び前記雄ネジ部材55のうちユーザー幅方向外方側に位置する外方側ネジ部材(本実施の形態においては、前記雄ネジ部材55)に代えて、前記雌ネジ部材52及び前記雄ネジ部材55のうちユーザー幅方向内方側に位置する内方側ネジ部材(本実施の形態においては、前記雌ネジ部材52)にネジ連結されることで、前記長下肢装具1に立設されている。

0084

具体的には、図8に示すように、前記ボールスタッド310には軸線方向に貫通する軸線孔315が形成されており、前記ボールスタッド310は前記軸線孔315に挿通されるボルト等の締結部材317を介して前記内方側ネジ部材にネジ連結されている。

0085

詳しくは、前記軸線孔315は、軸線方向に関し前記球頭部313が位置する側に開口する大径孔315aと、軸線方向に関し前記球頭部313とは反対側に開口する小径孔315bと、前記大径孔315a及び前記小径孔315bをつなぐ段部315cとを有している。

0086

前記締結部材317は、前記大径孔315aに係入される頭部317aと、前記頭部317aから径方向延在部317cを介して縮径され、前記小径孔315bを貫通して外方へ延びる軸部317bとを有している。

0087

前記径方向延在部317cは前記段部315cと当接可能とされており、前記軸部317bのうち、前記径方向延在部317cが前記段部315cに当接した状態で外方に延在された部位には前記内方側ネジ部材に螺合するネジ構造が形成されている。

0088

斯かる構成によれば、前記ボールスタッド310を、既存の長下肢装具1に対して、装具側枢支軸線Xと同軸上に容易に立設させることができる。

0089

本実施の形態に係る前記アクチュエータユニット100は、前記ボールスタッド310が前記収容凹部330から意に反して抜け出ることを防止する為に、下記構成を有している。

0090

詳しくは、図9に示すように、前記球頭部313は、最大直径を有する大径部313aと、前記大径部313aから先端側へ行くに従って小径とされる先端側球面部313bと、前記大径部313aから基端側へ行くに従って小径とされる基端側球面部313cとを有している。

0091

前記収容凹部330には、前記球頭部313が前記収容凹部330に収容された状態において前記球頭部313のうち前記基端側球面部313cと対向する部位に環状係合溝が設けられており、前記環状係合溝に抜け止め部材340が係入されている。

0092

前記抜け止め部材340は、前記球頭部313が軸線方向に移動しようとする動きによって当該抜け止め部材340に当該抜け止め部材を径方向外方へ拡径させる力が作用するような形状とされ、前記球頭部313の軸線方向移動に基づく前記力が所定値以下の場合には前記球頭部313の最大直径部313aの通過を防止し、且つ、前記力が所定値を越えると前記球頭部313によって径方向外方へ弾性変形させられて前記球頭部313の最大直径部313aの通過を許容するように前記環状係合溝に係入されている。

0093

前記抜け止め部材340は、例えば、断面円形長尺体螺旋状に旋回された状態で前記環状係合溝に係入されて円環状に保持されることによって形成され、これにより、前記環状係合溝に係入された状態で径方向外方へ弾性変形可能とされる。

0094

斯かる構成を備えた前記中間連結体300によれば、前記ボールスタッド310が前記収容凹部330に収容されるように前記アクチュエータユニット100を前記長下肢装具1に対してユーザー幅方向内方側へ移動させることにより、装具側枢支軸線X及びアクチュエータ側枢支軸線Yを厳格に一致させること無く、前記アクチュエータユニット100の前記アクチュエータ側回動連結部150近傍を前記長下肢装具1の前記装具側回動連結部50近傍に連結させた状態を維持でき、且つ、前記アクチュエータユニット100を前記長下肢装具1からユーザー幅方向外方側へ移動させることにより(抜け止め構成が備えられている場合には、前記所定値を超える力で前記アクチュエータユニット100をユーザー幅方向外方へ移動させることにより)、前記アクチュエータ側回動連結部150近傍及び前記装具側回動連結部50近傍の連結状態を解除させることができる。

0095

次に、前記上部連結体250について説明する。
図10に、前記上部連結体250近傍をユーザー幅方向内方側から視た斜視図を示す。
なお、図10においては、理解容易化の為に、前記大腿装着体10の図示を省略している。

0096

図10に示すように、前記上部連結体250は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記上部フレーム120に(本実施の形態においては前記内側カバー本体210を貫通した状態で)設けられた上部回動軸251と、前記上部回動軸251に軸線251a回り回動可能に支持された上部締結部材260とを備えている。

0097

図11に、図10に示す状態において前記上部締結部材260の一部を切り取った部分断面斜視図を示す。
図11に示すように、前記上部締結部材260は、前記上部回動軸251に支持された軸受部261と、前記軸受部261から径方向外方へ延在されたカム部263とを有している。

0098

前記カム部263は、外周面と前記上部回動軸251の軸線251aとの間の径方向距離が前記上部回動軸251の軸線251a回り第1側A1へ行くに従って長くなるように構成されている。

0099

図11に示すように、前記上部連結体250は、さらに、前記上部回動軸251との間に前記大腿フレーム20が介在され得る距離だけ前記上部回動軸251からユーザー前後方向に離間された位置で前記上部フレーム20に(本実施の形態においては前記内側カバー本体210を貫通した状態で)支持された上部受け止め部材270を備えている。

0100

本実施の形態においては、前記上部連結体250は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記上部フレーム120に(本実施の形態においては前記内側カバー本体210を貫通した状態で)設けられた上部受け止め軸275を備えており、前記上部受け止め軸275に支持された弾性ローラ271が前記上部受け止め部材270として作用している。

0101

図12は、図11に対応した部分断面斜視図であって、前記上部締結部材260が前記上部回動軸251回り所定の解放位置に位置されている状態を示している。

0102

図12に示すように、前記上部締結部材260が前記上部回動軸251回り解放位置に位置された状態においては、前記上部フレーム120及び前記大腿フレーム20をユーザー幅方向に関し互いに対して近接する方向へ相対移動させることにより前記上部締結部材260及び前記上部受け止め部材270の間のスペース内に前記大腿フレーム20を位置させることができ且つ前記大腿フレーム20が前記スペース内に位置されている状態において前記上部フレーム120及び前記大腿フレーム20をユーザー幅方向に関し互いに対して離間する方向へ相対移動させることにより前記スペースから前記大腿フレーム20を退出させることができるようになっている。

0103

さらに、図11に示すように、前記スペース内に前記大腿フレーム20が位置されている状態において前記上部締結部材260が前記上部回動軸251回り解放位置から軸線回り第1側A1とは反対側の第2側A2へ回動操作されると、前記カム部263が前記上部受け止め部材270と共働して前記大腿フレーム20をユーザー前後方向に関し狭持し、これにより、前記上部フレーム120が前記大腿フレーム20に連結された状態が現出されるようになっている。

0104

図10図12に示すように、本実施の形態においては、前記上部締結部材260は、前記カム部263とは周方向に関し異なる位置で前記軸受部261から径方向外方へ延びる操作アーム265を有している。

0105

前記操作アーム265は、自由端と前記上部回動軸251の軸線251aとの間の径方向長さが、前記カム部263の径方向最外端と前記上部回動軸251の軸線251aとの間の径方向長さよりも大となるように、構成されている。

0106

斯かる構成により、前記操作アーム265を介して前記上部締結部材260を前記上部回動軸251回りに容易に回動させることを可能としつつ、前記大腿フレーム20及び前記上部フレーム120が意に反して相対移動した場合に、前記カム部263を介して前記上部締結部材260が前記上部回動軸251回りに回動されて前記上部フレーム120及び前記大腿フレーム20の連結状態が解除されることを有効に防止することができる。

0107

また、図10図12に示すように、本実施の形態においては、前記上部締結部材260は、前記カム部263よりユーザー幅方向内方側において前記軸受部261から径方向外方へ延びる係合アーム267を有している。
なお、図11及び図12においては、前記係合アーム267を想像線二点鎖線)で示している。

0108

前記係合アーム267は、前記上部締結部材260及び前記上部受け止め部材270の間のスペース内に位置されている状態の前記大腿フレーム20より、ユーザー幅方向内方側に位置するように、前記上部締結部材260に備えられている。

0109

前記係合アーム267には、前記上部締結部材260が前記上部回動軸251回り解放位置から軸線回り第2側A2へ回動操作されて前記カム部263が前記上部受け止め部材270と共働して前記大腿フレーム20をユーザー前後方向に関し狭持する際に、前記上部受け止め軸275のうち前記上部受け止め部材270よりユーザー幅方向内方側へ延在した部位に係合する係合溝267aが設けられており、前記係合溝267aに前記上部受け止め軸275の内方延在部位が係入されることによって、前記上部フレーム120及び前記大腿フレーム20の意に反したユーザー幅方向への相対移動が防止されるようになっている。

0110

なお、図11及び図12における符号280は、前記大腿フレーム20を前記上部締結部材260及び前記上部受け止め部材270の間のスペース内に位置させた状態で、前記上部締結部材260を狭持位置に位置させた際において、前記大腿フレーム20及び前記上部フレーム120(本実施の形態においては前記内側ケース本体210)の間のユーザー幅方向に関する隙間を埋める為のスペーサであり、好ましくは、ゴム体とされる。

0111

次に、前記下部連結体350について説明する。
図13に、前記下部連結体350近傍をユーザー幅方向内方側から視た斜視図を示す。
なお、図13においては、理解容易化の為に、前記下腿装着体30の図示を省略している。

0112

図13に示すように、前記下部連結体350は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記下部フレーム40に設けられた下部回動軸351と、前記下部回動軸351に軸線351a回り回動可能に支持された下部締結部材360とを備えている。

0113

図14に、図13に示す状態において前記下部締結部材360の一部を切り取った部分断面斜視図を示す。
図14に示すように、前記下部締結部材360は、前記下部回動軸351に支持された軸受部361と、前記軸受部361から径方向外方へ延在されたカム部363とを有している。

0114

前記カム部363は、外周面と前記下部回動軸351の軸線351aとの間の径方向距離が前記下部回動軸351の軸線351a回り第1側B1へ行くに従って長くなるように構成されている。

0115

図14に示すように、前記下部連結体350は、さらに、前記下部回動軸351との間に前記下腿フレーム40が介在され得る距離だけ前記下部回動軸351からユーザー前後方向に離間された位置で前記下部フレーム40に支持された下部受け止め部材370を備えている。

0116

本実施の形態においては、前記下部連結体350は、ユーザー幅方向内方側へ延びるように前記下部フレーム40に設けられた下部受け止め軸375を備えており、前記下部受け止め軸375に支持された弾性ローラ371が前記下部止め部材370として作用している。

0117

図15は、図14に対応した部分断面斜視図であって、前記下部締結部材360が前記下部回動軸351回り所定の解放位置に位置されている状態を示している。

0118

図15に示すように、前記下部締結部材360が前記下部回動軸351回り解放位置に位置された状態においては、前記下部フレーム140及び前記下腿フレーム40をユーザー幅方向に関し互いに対して近接する方向へ相対移動させることにより前記下部締結部材360及び前記下部受け止め部材370の間のスペース内に前記下腿フレーム40を位置させることができ且つ前記下腿フレーム40が前記スペース内に位置されている状態において前記下部フレーム140及び前記下腿フレーム40をユーザー幅方向に関し互いに対して離間する方向へ相対移動させることにより前記スペースから前記下腿フレーム40を退出させることができるようになっている。

0119

さらに、図14に示すように、前記スペース内に前記下腿フレーム40が位置されている状態において前記下部締結部材360が前記下部回動軸351回り解放位置から軸線回り第1側B1とは反対側の第2側B2へ回動操作されると、前記カム部363が前記下部受け止め部材370と共働して前記下腿フレーム40をユーザー前後方向に関し狭持し、これにより、前記下部フレーム140が前記下腿フレーム40に連結された状態が現出されるようになっている。

0120

図13図15に示すように、本実施の形態においては、前記下部締結部材360は、前記カム部363とは周方向に関し異なる位置で前記軸受部361から径方向外方へ延びる操作アーム365を有している。

0121

前記操作アーム365は、自由端と前記下部回動軸351の軸線351aとの間の径方向長さが、前記カム部363の径方向最外端と前記下部回動軸351の軸線351aとの間の径方向長さよりも大となるように、構成されている。

0122

斯かる構成により、前記操作アーム365を介して前記下部締結部材360を前記下部回動軸361回りに容易に回動させることを可能としつつ、前記下腿フレーム40及び前記下部フレーム140が意に反して相対移動した場合に、前記カム部363を介して前記下部締結部材360が前記下部回動軸351回りに回動されて前記下部フレーム140及び前記下腿フレーム40の連結状態が解除されることを有効に防止することができる。

0123

また、図13図15に示すように、本実施の形態においては、前記下部締結部材360は、前記カム部363よりユーザー幅方向内方側において前記軸受部361から径方向外方へ延びる係合アーム367を有している。
なお、図14及び図15においては、前記係合アーム367を想像線(二点鎖線)で示している。

0124

前記係合アーム367は、前記下部締結部材360及び前記下部受け止め部材370の間のスペース内に位置されている状態の前記下腿フレーム40より、ユーザー幅方向内方側に位置するように、前記下部締結部材360に備えられている。

0125

前記係合アーム367には、前記下部締結部材360が前記下部回動軸351回り解放位置から軸線回り第2側B2へ回動操作されて前記カム部363が前記下部受け止め部材370と共働して前記下腿フレーム40をユーザー前後方向に関し狭持する際に、前記下部受け止め軸375のうち前記下部受け止め部材370よりユーザー幅方向内方側へ延在した部位に係合する係合溝367aが設けられており、前記係合溝367aに前記下部受け止め軸375の内方延在部位が係入されることによって、前記下部フレーム140及び前記下腿フレーム40の意に反したユーザー幅方向への相対移動が防止されるようになっている。

0126

なお、前記下部連結体350にも、前記下腿フレーム40を前記下部締結部材360及び前記下部受け止め部材370の間のスペース内に位置させた状態で、前記下部締結部材360を狭持位置に位置させた際において、前記下腿フレーム40及び前記下部フレーム140の間のユーザー幅方向に関する隙間を埋める為のスペーサ380(図3参照)が設けられる。

0127

さらに、本実施の形態に係るアクチュエータユニット100は、前記長下肢装具1に装着した状態において前記下部連結体350のユーザー幅方向位置を調整可能とされており、これにより、種々の形状・寸法の長下肢装具に有効に装着可能とされている。

0128

即ち、図8図9及び図13図15等に示すように、前記下部フレーム140は、前記アクチュエータ側回動連結部150を介して前記上部フレーム120にアクチュエータ側枢支軸線Y回り回動可能に連結される第1下部フレーム141と、前記下部回動軸351及び前記下部受け止め部材370を直接又は間接的に支持する第2下部フレーム142とを備えており、前記第2下部フレーム142は、ユーザー前後方向に沿った揺動軸145回り回動可能に前記第1下部フレーム141に連結されている。

0129

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100の装着姿勢を変更することができ、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に適切な状態で前記アクチュエータユニット100を取り付けることが可能となる。

0130

即ち、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に対する前記大腿フレーム20のユーザー幅方向W(図4参照)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。

0131

この点に関し、前記下部回動軸351及び前記下部受け止め部材370を直接又は間接的に支持する前記第2下部フレーム142を、前記アクチュエータ側回動連結部150を介して前記上部フレーム120にアクチュエータ側枢支軸線Y回り回動可能に連結される前記第1下部フレーム141に対し、ユーザー前後方向に沿った揺動軸145回り回動可能に連結する構成を採用することにより、前記下腿フレーム40に対する前記大腿フレーム20のユーザー幅方向Wに関する傾斜角度及び/又は曲り形状が異なる種々の長下肢装具1に対して、前記アクチュエータユニット100を有効に装着させることができる。

0132

1長下肢装具
10大腿装着体
20(1) 外側大腿フレーム(第1大腿フレーム)
20a 大腿フレーム取付孔
30下腿装着体
40(1) 外側下腿フレーム(第1下腿フレーム)
40a 下腿フレーム取付孔
50装具側回動連結部
51揺動連結具
52雌ネジ部材
53 筒部
54フランジ部
55雄ネジ部材
56 筒部
57 フランジ部
100アクチュエータユニット
110駆動体
120 上部フレーム
121 上部フレーム本体
121a下方延在部位
122連結壁体
123外側壁体
140 下部フレーム
141 第1下部フレーム
142 第2下部フレーム
145揺動軸
150アクチュエータ側回動連結部
151 揺動軸
250 上部連結体
251 上部回動軸
260 上部締結部材
261軸受部
263カム部
265操作アーム
267係合アーム
267a係合溝
270 上部受け止め部材
271弾性ローラ
275 上部受け止め軸
300中間連結体
310ボールスタッド
311 軸部
313球頭部
313a 大径部
313b 先端側球面部
313c基端側球面部
315軸線孔
315a 大径孔
315b小径孔
315c 段部
317 締結部材
317a 頭部
317b 軸部
317c径方向延在部
330収容凹部
340 抜け止め部材
350 下部連結体
351 下部回動軸
360 下部締結部材
361 軸受部
363 カム部
365 操作アーム
367 係合アーム
367a 係合溝
370 下部受け止め部材
371 弾性ローラ
375 下部受け止め軸
X 装具側枢支軸線
Y アクチュエータ側枢支軸線

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