專利名稱：行走輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減輕作用在使用者腿上的負(fù)荷而輔助行走的行走輔 助裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，作為該種行走輔助裝置，公知有下述裝置其具有負(fù)荷 傳遞部、和連結(jié)于該負(fù)荷傳遞部的腿支架，并經(jīng)負(fù)荷傳遞部由腿支架來支 承使用者至少一部分的體重，減輕作用在使用者腿上的負(fù)荷而輔助使用者行走(比如參照日本特開2003-220102號公報(bào))。該裝置中的負(fù)荷傳遞部由 裝置于使用者腰圍上的腰支承帶構(gòu)成，并經(jīng)相當(dāng)于人體髖關(guān)節(jié)的第1關(guān)節(jié) 部將左右一對腿支架連接于腰支承帶的橫向兩側(cè)。另外，腿支架由伸屈自 如的支架構(gòu)成，且該支架為在上下方向上的中間處具有相當(dāng)于人體膝關(guān)節(jié) 的第2關(guān)節(jié)部。而且，安裝于使用者腳部的腳部安裝部經(jīng)第3關(guān)節(jié)部連結(jié) 于腿支架的下端。并且，將與第2關(guān)節(jié)部同軸的驅(qū)動源搭載于腿支架上， 由該驅(qū)動源驅(qū)使第2關(guān)節(jié)部轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生支承使用者一部分體重的體重減負(fù) 輔助力。但是， 一般情況下，在使用者直立的狀態(tài)下，為使腿支架成為伸展?fàn)?態(tài)，其形成為符合使用者腿長的長度，由此，有必要按照個人的不同而制 作專用的裝置，成本變高。因此，將連結(jié)第1關(guān)節(jié)部處的腿支架前后方向 上的擺動支點(diǎn)與第3關(guān)節(jié)部的連線看作基準(zhǔn)線，所述腿支架形成為即使 在使用者直立的狀態(tài)下，第2關(guān)節(jié)部也會處于向基準(zhǔn)線前方突出的狀態(tài)的 長度。由此，通過驅(qū)動源的控制，自動調(diào)節(jié)符合使用者的負(fù)荷傳遞部的高 度。所以，無需根據(jù)個人的不同而制作專用的裝置，因具有通用性而實(shí)現(xiàn) 了成本的降低。然而，在使用者直立狀態(tài)之下，腿支架變?yōu)閺澢鼱顟B(tài)時，會產(chǎn)生以下 的問題。即，由于在使用者的直立狀態(tài)下，所述基準(zhǔn)線幾乎變?yōu)樨Q直，在 第2關(guān)節(jié)部比基準(zhǔn)線要向前突出的情況下，因包括了與第2關(guān)節(jié)部同軸的 驅(qū)動源重量的腿支架的重量而會對腿支架產(chǎn)生以第3關(guān)節(jié)部為中心的前傾方向上的擺動力矩，并對負(fù)荷支承部作用以向前的推力。另外，在第2關(guān) 節(jié)部比基準(zhǔn)線要向后方突出的情況下，會對腿支架產(chǎn)生以第3關(guān)節(jié)部為中心的后傾方向上的擺動力矩，并對負(fù)荷傳遞部作用以向后的推力。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是在借鑒了相關(guān)的背景之后而進(jìn)行的，其目的在于提供下述一種行走輔助裝置該裝置可防止盡管使用了具有以下長度的腿支架也不會 對負(fù)荷傳遞部作用以前后方向的推力，從而提高了其穩(wěn)定性；所述長度為， 即使在使用者為直立的狀態(tài)下、腿支架也為彎屈狀態(tài)的長度。并且，為了達(dá)到該目的，本發(fā)明提供一種行走輔助裝置，其具有負(fù) 荷傳遞部、和經(jīng)第1關(guān)節(jié)部在前后方向上擺動自如地連結(jié)在該負(fù)荷傳遞部 上的腿支架，并經(jīng)負(fù)荷傳遞部由腿支架支承使用者至少一部分的體重，其 特征在于，所述腿支架由在上下方向的中間具有第2關(guān)節(jié)部的伸曲自如的支架構(gòu)成，在所述腿支架的下端經(jīng)第3關(guān)節(jié)部連結(jié)有安裝在使用者腳部的腳部安裝部，并且，將連結(jié)所述第l關(guān)節(jié)部的所述腿支架在前后方向上的擺動支點(diǎn)與所述第3關(guān)節(jié)部的線作為基準(zhǔn)線，所述腿支架形成為即使在使用者直立的狀態(tài)下，所述第2關(guān)節(jié)部也處于向基準(zhǔn)線的前方或后方突出的屈曲狀態(tài)的長度，在所述腿支架上設(shè)有突出部，該突出部相對于所述基準(zhǔn)線與所述第2關(guān)節(jié)部在前后方向上反向突出，并且，在該突出部上搭載有重量構(gòu)件。在使用者直立時，由于腿支架的重量(不包括重量構(gòu)件)會以第3關(guān)節(jié) 部為中心對腿支架產(chǎn)生前傾方向(第2關(guān)節(jié)部比基準(zhǔn)線要向前方突出時)、 或后傾方向(第2關(guān)節(jié)部比基準(zhǔn)線要向后方突出時)上的擺動力矩。然而， 根據(jù)本發(fā)明，重量構(gòu)件位于夾著基準(zhǔn)線與第2關(guān)節(jié)部在前后方向上的反向 位置，因此，由重量構(gòu)件的重量所產(chǎn)生的擺動力矩與由腿支架的重量所產(chǎn) 生的擺動力矩為逆向。即，重量構(gòu)件起到平衡器的作用，包括重量構(gòu)件的 腿支架的整體擺動力矩變小。其結(jié)果，因該擺動力矩作用于負(fù)荷傳遞部的 前后方向上的推力也減小，提高了穩(wěn)定性。另外，在腿支架以第2關(guān)節(jié)部向基準(zhǔn)線的前方突出的方式彎屈時，在 使用者的腿向前方擺出時，對腿支架產(chǎn)生以第1關(guān)節(jié)部處的前后方向上的 擺動支點(diǎn)為中心向后方的擺動力矩，成為腿向前擺出的抵抗力。這里，根 據(jù)本發(fā)明，在第2關(guān)節(jié)部向基準(zhǔn)線前方突出的情況下，由于突出部是向基 準(zhǔn)線的后方突出的，所以搭載在突出部的重量構(gòu)件的重量會產(chǎn)生以第1關(guān) 節(jié)部處的前后方向上的擺動支點(diǎn)為中心的向前方的擺動力矩，利用該力矩輔助腿支架的向前方擺出。所以，即使在腿支架以第2關(guān)節(jié)部比基準(zhǔn)線要向前方突出的方式彎曲的情況下，也不會給腿支架的向前方擺出以抵抗感。但是，繞第1關(guān)節(jié)部的腿支架的慣性力矩變大時，在行走時使用者的 腿會受到腿支架的慣性力矩而感覺沉重。在該情況下，如果將突出部設(shè)在 腿支架的第1關(guān)節(jié)部側(cè)的端部處，搭載在該突出部的重量構(gòu)件與第1關(guān)節(jié) 部之間的距離會變短。所以，能夠減小繞第1關(guān)節(jié)部的腿支架的慣性力矩，從而便于行走。此處，優(yōu)選為重量構(gòu)件由第2關(guān)節(jié)部用的驅(qū)動源構(gòu)成。g卩，第2關(guān)節(jié)部用的驅(qū)動源本來為搭載在腿支架上的物體，而通過將該驅(qū)動源兼用做重 量構(gòu)件，可以避免腿支架重量的增加，是合理的。在該情況下，由驅(qū)動源所產(chǎn)生的驅(qū)動力會經(jīng)驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)傳遞至第2關(guān)節(jié)部處。另外，優(yōu)選為驅(qū)動源傳遞機(jī)構(gòu)由使用了連結(jié)第2關(guān)節(jié)部和驅(qū)動源的金 屬線的線式傳遞機(jī)構(gòu)構(gòu)成。這里，也可以由使用了平行支架的支架結(jié)構(gòu)、 或使用了油壓汽缸的油壓傳遞機(jī)構(gòu)來構(gòu)成驅(qū)動源傳遞機(jī)構(gòu)。但是，采用線 式傳遞機(jī)構(gòu)則更能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化及成本減低，是有利的。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的行走輔助裝置的立體圖。圖2是實(shí)施方式的行走輔助裝置的側(cè)視圖。圖3是實(shí)施方式的行走輔助裝置的正視圖。圖4是實(shí)施方式的行走輔助裝置的第1關(guān)節(jié)部部分的立體圖。圖5是實(shí)施方式的行走輔助裝置的第1關(guān)節(jié)部部分的側(cè)視圖。
圖6是實(shí)施方式的行走輔助裝置的腿支架下端部分的立體圖。圖7(a)是實(shí)施方式的行走輔助裝置的落座構(gòu)件的立體圖；(b)是落座構(gòu)件芯材的立體圖。符號說明l-落座構(gòu)件(負(fù)荷傳遞部)，2L、 2R-腿支架，3-第l關(guān)節(jié)部， 4-第1支架部，42-突出部，5-第2關(guān)節(jié)部，7-第3關(guān)節(jié)部， 8-腳部安裝部，9-驅(qū)動源，91-驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)，91a-線。
具體實(shí)施方式
以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式中的行走輔助裝置進(jìn)行說明。如圖l至圖3所示，行走輔助裝置具有使用者P可跨坐的作為負(fù)荷傳遞部的落座構(gòu) 件l;被配置在落座構(gòu)件1下面的左右一對腿支架2L、 2R。各腿支架2L、 2R由具有第1支架部4和第2支架部6的伸屈自如的 支架構(gòu)成，該第1支架部4經(jīng)第1關(guān)節(jié)部3被前后方向上擺動自如地連結(jié) 在落座構(gòu)件1的下面；該第2支架部6經(jīng)第2關(guān)節(jié)部5連結(jié)于第1支架部 4的下端。另外，在第2支架部6的下端，經(jīng)第3關(guān)節(jié)部7連結(jié)有安裝在 使用者的左右各腳上的腳部安裝部8。在各腳支架上2L、 2R上還搭載有第 2關(guān)節(jié)部5用的驅(qū)動源9。而且，通過由驅(qū)動源9驅(qū)動第2關(guān)節(jié)部5轉(zhuǎn)動， 對各腿支架2U 2R施加伸展方向上的力，使之產(chǎn)生可支承使用者的至少 一部分體重的支承力(以下稱，體重減負(fù)輔助力)。在各腿支架2L、 2R上 所產(chǎn)生的體重減負(fù)輔助力借助落座構(gòu)件1傳至使用者P的身體，減輕了作 用在使用者P腳上的負(fù)荷。另外，雖未圖示，驅(qū)動源9用的電源及控制器 收納在使用者所背的背包內(nèi)。本實(shí)施方式中的行走輔助裝置為，使用者P只需將腳部安裝部8安裝 在腳上并落坐于落座構(gòu)件l上便可使用，幾乎不會感受到束縛。另外，由 于腿支架2L、 2R的第1關(guān)節(jié)部3以及第1支架部4位于使用者P的胯下， 在行走中揮臂時，因手不會與第1關(guān)節(jié)部3和第1支架部4接觸，可以自 由揮臂。并且，裝置變得小型化，即使在狹小的場所也能使用，束縛感的 減輕以及揮臂自由性的確保，顯著地提高了使用便利性。如圖4、圖5所明示，各腿支架2L、 2R用的各第1關(guān)節(jié)部3由關(guān)節(jié)構(gòu)
件31構(gòu)成，該關(guān)節(jié)構(gòu)件31是由前后方向上為長圓弧狀的導(dǎo)軌32、和支承 導(dǎo)軌32的支承板33構(gòu)成。另外，在本實(shí)施方式中，雖然由圓弧狀的軌道 來構(gòu)成導(dǎo)軌32，但也可以由在支承板33上形成的圓弧狀的槽來構(gòu)成導(dǎo)軌 32。在各腿支架2L、 2R的第1支架部4的上端部安裝有滑動體41，該滑 動體41具有上下夾持導(dǎo)軌32的上下各一對的輥41a，滑動體41經(jīng)輥41 移動自由地卡合于導(dǎo)軌32。如此，各腿支架2L、 2R便以導(dǎo)軌32的曲率中 心為中心，在前后方向上擺動，各腿支架2L、 2R的前后方向的擺動支點(diǎn) 即為導(dǎo)軌32的曲率中心。如圖2所示，導(dǎo)軌32的曲率中心，即各第1關(guān)節(jié)部3處的各腿支架 2L、 2R的前后方向上的擺動支點(diǎn)3a位于落座構(gòu)件1的上方。這里，當(dāng)使 用者P的上半身進(jìn)行前傾等的動作時，利用者P的上半身的體重作用于落 座構(gòu)件1上的作用點(diǎn)偏離至各腿支架2L、 2R的前后方向上的擺動支點(diǎn)3a的前方時，落座構(gòu)件1向前下方傾斜。而且，當(dāng)落座構(gòu)件1如此持續(xù)傾斜， 落座構(gòu)件1便會相對于使用者P而向后方偏位。然而，在本實(shí)施方式中，伴隨著落座構(gòu)件1向前下方的傾斜，體重作用點(diǎn)則在擺動支點(diǎn)3a的下側(cè) 向后方位移，這樣減少了該支點(diǎn)3a和體重作用點(diǎn)之間的前后方向的距離， 作用于落座構(gòu)件l的轉(zhuǎn)動力矩也就減少。而且，在體重作用點(diǎn)位移至擺動 支點(diǎn)3a的正下方時，作用于落座構(gòu)件l的轉(zhuǎn)動力矩變?yōu)榱?，在該狀態(tài)下， 落座構(gòu)件l為穩(wěn)定。如此，由于落座構(gòu)件l自動收斂在穩(wěn)定狀態(tài)，因此可 抑制落座構(gòu)件1在使用者P胯下的前后方向的偏位。另外，各腿支架2L、 2R上端部的滑動體41卡合于導(dǎo)軌32的下述部 分，該部分位于各腿支架2L、 2R的第2關(guān)節(jié)部5與各腿支架2L、 2R的前 后擺動支點(diǎn)3a(導(dǎo)軌32的曲率中心)之間的連線Ll后方。由此，不必使得 導(dǎo)軌32的長度很長即可確保下述擺動沖程；該擺動沖程為各腿支架2L、 2R追隨使用者P各腿的向前擺出動作的向前的擺動沖程。另外，在導(dǎo)軌 32的前后各端部處，為了防止第1支架部4的脫離而安裝有擋件32a。另外，構(gòu)成左右各腿支架2L、 2R用的各第1關(guān)節(jié)部3的所述各關(guān)節(jié) 構(gòu)件31，經(jīng)安裝于支承板33的前后上端部的鉸鏈構(gòu)件36、 36而被軸支承 于前后方向上的支承軸35、 35上，而該前后方向上的支承軸35、 35又分 別支承前后一對的支承塊34、 34，該支承塊34、 34安裝在落座構(gòu)件1下
面橫向的中央。所以，各關(guān)節(jié)構(gòu)件31(第1關(guān)節(jié)部3)橫向擺動自如地連結(jié)于落座構(gòu)件l的下面。因此，容許各腿支架2L、 2R進(jìn)行橫向的擺動，使使用者p的腿能夠外擺。另外，左側(cè)腿支架2L用的關(guān)節(jié)構(gòu)件31和右側(cè)腿支架2R用的關(guān)節(jié)構(gòu) 件31由共同的支承軸35軸支承。目卩，左側(cè)腿支架2L用的第1關(guān)節(jié)部3 的橫向擺動支點(diǎn)與右側(cè)腿支架2R用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺動支點(diǎn)位于 前后方向的同一軸線上。這里，在單腿支承的狀態(tài)下，自由腿(腳部離開 地面的腿)側(cè)腿支架的重量(如后所述，產(chǎn)生下述輔助力的情況時，則為該 輔助力，該輔助力是指，將使腿支架彎曲的方向上的力加至該腿支架，以 輔助自由腿抬起的力)經(jīng)該腿支架用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺動支點(diǎn)而作 用于落座構(gòu)件1上。并且，在左側(cè)腿支架2L用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺 動支點(diǎn)與右側(cè)腿支架2R用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺動支點(diǎn)分離時，在單 腿支承的狀態(tài)下，由于自由腿側(cè)腿支架的重量，以支承腿(腳部著地的腿) 側(cè)腿支架用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺動支點(diǎn)為中心的橫向轉(zhuǎn)動力矩會作用 于落座構(gòu)件l上，落座構(gòu)件l產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。對此，在本實(shí)施方式中，在單腿支承的狀態(tài)下，由于作為自由腿側(cè)腿 支架重量的作用點(diǎn)的自由腿側(cè)腿支架用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺動支點(diǎn)， 與支承腿側(cè)腿支架用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺動支點(diǎn)位于同一軸線(支承 軸35)上，因此以支承腿側(cè)腿支架用的第1關(guān)節(jié)部3的橫向擺動支點(diǎn)為中 心的橫向轉(zhuǎn)動力矩不會作用至落座構(gòu)件l上。所以，可以防止在單腿支承 狀態(tài)下的落座構(gòu)件1的轉(zhuǎn)動。還有，自由腿側(cè)腿支架的重量通過支承腿側(cè) 腿支架傳遞至地面，自由腿側(cè)腿支架的重量不會作用至落座構(gòu)件1上。另外，將連結(jié)第1關(guān)節(jié)部3處的各腿支架2U 2R前后方向的擺動支 點(diǎn)3a與第3關(guān)節(jié)部7的線作為基準(zhǔn)線L2(參照圖2)，各腿支架2L、 2R由 形成為即使使用者P在直立的狀態(tài)下，第2關(guān)節(jié)部5也會向基準(zhǔn)線L2 的前方突出的彎曲狀態(tài)的長度。并且，通過驅(qū)動源9的控制，可將落座構(gòu) 件l自動調(diào)節(jié)至與使用者P相符的高度。由此，沒有必要根據(jù)個人的不同 來制作專用的裝置和調(diào)節(jié)腿支架的長度，因具有通用性而可實(shí)現(xiàn)成本降 低。這里，在使用者P處于直立狀態(tài)時，基準(zhǔn)線L2幾乎為垂直，包括第2
關(guān)節(jié)部5的腿支架2L、 2R的幾乎所有的部分都位于第3關(guān)節(jié)部7的前方。 因此，將驅(qū)動源9配置在與第2關(guān)節(jié)部5同軸上時，使用者P在直立的狀 態(tài)下，由于包括驅(qū)動源9在內(nèi)的各腿支架2L、 2R的重量，在各腿支架2L、 2R處產(chǎn)生以第3關(guān)節(jié)部7為中心的前傾方向上的較大的擺動力矩。而且， 由于該擺動力矩對落座構(gòu)件1作用以向前的推力。此外，當(dāng)使用者P的腿 向前方伸出時，在腿支架2L、 2R處會產(chǎn)生以第1關(guān)節(jié)部3的前后方向上 的擺動支點(diǎn)3a為中心的向后方的擺動力矩，給腿的前擺以抵抗感。另外， 如將驅(qū)動源9配置在與第2關(guān)節(jié)部5同軸上時，繞第1關(guān)節(jié)部3的腿支架 2L、 2R的慣性力矩增大，行走時使用者P的腿會承受腿支架2L、 2R的慣 性力矩而感覺沉重。所以，在本實(shí)施方式中，在各腿支架2L、 2R的第1關(guān)節(jié)部3側(cè)的端 部，即第1支架部4的上端的滑動體41上安裝有由向下述的后方突出的 由板構(gòu)件構(gòu)成的突出部42，并在該突出部42上搭載了第2關(guān)節(jié)部5用的 驅(qū)動源9作為重量構(gòu)件；所述后方是指相對于基準(zhǔn)線L2而言與第2關(guān)節(jié) 部5在前后方向上為相反方的后方。由此，當(dāng)使用者P在直立時，因除去 了驅(qū)動源9的各腿支架2L、 2R的重量而在各腿支架2L、 2R處產(chǎn)生的以第 3關(guān)節(jié)部7為中心的前傾方向的擺動力矩，被因驅(qū)動源9的重量而產(chǎn)生的 反向擺動力矩抵消。即，驅(qū)動源9起到平衡器的作用，使得包括驅(qū)動源9 在內(nèi)的腿支架2L、 2R全體的擺動力矩變小。其結(jié)果，作用于落座構(gòu)件1 的向前的推力也減小，提高了穩(wěn)定性。而且，在使用者P的腿向前方擺出時，因驅(qū)動源9的重量會產(chǎn)生以前 后方向的擺動支點(diǎn)3a為中心的向前方的擺動力矩，通過該力矩輔助腿的 向前擺出。因此，可以解消下述抵抗感在當(dāng)?shù)?關(guān)節(jié)部5以向基準(zhǔn)線L2 的前方突出的方式使得腿支架2L、 2R在彎曲時存在的給腿的前方擺出以 抵抗感的問題。另外，由于重物驅(qū)動源9與擺動支點(diǎn)3a之間的距離變短， 因而，繞第1關(guān)節(jié)部3的腿支架2L、 2R的慣性力矩變小。所以，可以防 止行走中使用者P的腿因承受腿支架2L、 2R的慣性力矩而感覺沉重。由驅(qū)動源9所產(chǎn)生的驅(qū)動力經(jīng)驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)91傳至第2關(guān)節(jié)部5。 作為驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)91，可以使用平行支架結(jié)構(gòu)或者油壓傳遞機(jī)構(gòu)，而該 平行支架機(jī)構(gòu)或者油壓傳遞機(jī)構(gòu)是在離開第2支架部6的第2關(guān)節(jié)部5的
部分使用與第1支架部4平行連結(jié)的支架或者使用油壓氣缸的機(jī)構(gòu)。但是， 在本實(shí)施方式中，為實(shí)現(xiàn)輕量化以及降低成本，通過使用了連結(jié)第2關(guān)節(jié) 部5和驅(qū)動源9的金屬線91a的線式傳遞機(jī)構(gòu)，來構(gòu)成驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)91 。具體如下所述。即，從驅(qū)動源9導(dǎo)出2根金屬線91a，當(dāng)一根金屬線 91a從驅(qū)動源9陸續(xù)導(dǎo)出時，另一根金屬線91a則被引入驅(qū)動源9內(nèi)。還 有，驅(qū)動源9由電動電動機(jī)和由該電動機(jī)驅(qū)動的金屬線91a用的驅(qū)動滑輪 構(gòu)成。兩根金屬線91a、 91a穿透于2根導(dǎo)管91b、 91b中，所述2根導(dǎo)管 91b、 91b配置在第1支架部4的第2關(guān)節(jié)部5附近處所形成的凸緣43和 驅(qū)動源9之間。另外，將與第2關(guān)節(jié)部5的軸51同軸的滑輪52固定于第 2支架部6上，將兩根金屬線91a、 91a以相反的方向纏繞于該滑輪52上， 各金屬線91a、 91a的末端固定于滑輪52上。由此，通過驅(qū)動源9對金屬 線91a、 91a的導(dǎo)出和引入，滑輪52轉(zhuǎn)動，并通過該轉(zhuǎn)動，使第2支架部 6相對于第1支架部4以第2關(guān)節(jié)部5的軸51為中心進(jìn)行擺動，腿支架 2L、 2R彎伸。還有，雖未圖示，在滑輪52的側(cè)面形成圓弧狀的槽，并且 在第1支架部4上形成與該槽卡合的突起部，相對于第1支架部4、第2 支架部6的擺動沖程被限定在規(guī)定的范圍內(nèi)。如圖6所示，第3關(guān)節(jié)部7由萬向節(jié)構(gòu)成，該萬向節(jié)是由經(jīng)2軸力傳 感器10而被連結(jié)于第2支架部6下端的叉軸71、和連結(jié)在橫向設(shè)置于叉 軸71下端部的軸72上的轉(zhuǎn)動自如且在軸向上可自由進(jìn)行傾斜運(yùn)動的可動 件73構(gòu)成。這里，從橫向觀察，所述體重減負(fù)輔助力作用于所述基準(zhǔn)線 L2上；所述基準(zhǔn)線L2為連結(jié)第1關(guān)節(jié)部3處的腿支架2L、 2R前后方向的 擺動支點(diǎn)3a和第3關(guān)節(jié)部7的連線。并且，作用于基準(zhǔn)線L2上的實(shí)際的 體重減負(fù)輔助力(正確地說是體重減負(fù)輔助力、和來自落座構(gòu)件1以及各 腿支架2L、 2R的重量的合力)依據(jù)由力傳感器10檢測到的2軸向的力的 檢測值算出。腳部安裝部8具有鞋81、和如圖6所示安置在鞋81內(nèi)的高剛性的 鐙狀連結(jié)環(huán)82。在連結(jié)環(huán)82的上面豎向設(shè)有接頭(collar) 83，第3關(guān) 節(jié)部7的可動件73的下端連結(jié)于該接頭83上。另外，如圖2所示，在連 結(jié)環(huán)82的下邊部裝有作為鞋81內(nèi)墊的彈性板84。在彈性板84的下面， 安裝有前后一對的壓力傳感器85、 85，該一對壓力傳感器85、 85可以檢
測出作用在使用者的腳的中趾關(guān)節(jié)(MP關(guān)節(jié))部分和腳踵部分的負(fù)荷。在對各腿支架2R、 2L進(jìn)行控制時，根據(jù)各腳部安裝部8的兩壓力傳 感器85、 85的檢測值，算出作用在使用者各腳部的作用負(fù)荷相對于作用 在兩腳上的總負(fù)荷的比例。接著，計(jì)算出下述數(shù)值作為應(yīng)在各腿支架上產(chǎn) 生的體重減負(fù)輔助力的目標(biāo)控制值；所述數(shù)值為在預(yù)設(shè)好的體重減負(fù)輔助 力設(shè)定值上乘以各腳部的負(fù)荷比例后的數(shù)值。而且，對驅(qū)動源9進(jìn)行控制， 以使根據(jù)所述力傳感器10的檢測值算得的實(shí)際的體重減負(fù)輔助力能夠與 控制目標(biāo)值一致。另外，在單腿支承的狀態(tài)下，只在支承腿側(cè)腿支架處產(chǎn) 生設(shè)定值的體重減負(fù)輔助力。在該情況下，停止自由腿側(cè)腿支架的驅(qū)動源 的驅(qū)動，并使第2關(guān)節(jié)部5處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)。另外，也可以由驅(qū)動源對 自由腿側(cè)腿支架加以使其彎曲方向上的力，來輔助自由腿腳部的提起。但是，從前方觀察時，體重減負(fù)輔助力作用在連結(jié)第1關(guān)節(jié)部3的橫 向支點(diǎn)的支承軸35和第3關(guān)節(jié)部7間的連線上。因此，支承軸35和第3 關(guān)節(jié)部7間的橫向距離變長時，體重減負(fù)輔助力的橫向分力變大，作用于 腳部安裝部8及落座構(gòu)件1處的橫向力增大。所以，在本實(shí)施方式中，如 圖3所示，將連結(jié)環(huán)82上面的接頭83向橫向內(nèi)側(cè)偏移設(shè)置，以使得第3 關(guān)節(jié)部7位于比腳部安裝部8的橫向?qū)挾戎醒肫驒M向內(nèi)側(cè)的位置。由此， 支承軸35和第3關(guān)節(jié)部7之間的橫向距離變短，作用于腳部安裝部8以 及落座構(gòu)件1處的橫向力變小，提高了腳部安裝部8和落座構(gòu)件1的穩(wěn)定 性。如上所述，為了落座構(gòu)件l的穩(wěn)定化而施用了各種方法，而在本實(shí)施 方式中，對落座構(gòu)件l本身也下了一番功夫。以下對此進(jìn)行詳細(xì)敘述。如 圖7(a)所示，落座構(gòu)件1形成為在前后方向的中間具有橫向?qū)挾缺群蟛?la及前部lb窄小的頸縮部lc的形狀。而且，前部lb為向上方彎曲(參照 圖2)，并且，形成切除了橫向的中間部而成的兩股形狀。使用者將左右腿 置于頸縮部lc的橫向兩側(cè)并坐于落座構(gòu)件1上。由此，通過寬度大的后 部la和前部lb，能夠抑制落座構(gòu)件1相對于使用者在前后方向上的位置 偏位，并且，由于前部lb向上方彎起，行走中腿在向前擺出時不容易碰 到前部lb，確保了步行中腿的行動自由性。此外，通過使前部lb形成兩 股的形狀，前部lb的橫向撓曲變得容易。因此，即使向前方伸出的腿觸
碰到前部lb，通過前部lb的撓曲而吸收該觸碰力，可以抑制由于腿的觸碰而使落座構(gòu)件l產(chǎn)生偏向。而且，使用者的胯間部分不易碰到前部lb， 落座感覺良好。后部la具有足夠的橫向?qū)挾榷沙惺艿绞褂谜叩淖笥易?骨。因此，通過坐骨接觸，相對于使用者可以確實(shí)可靠地傳遞體重減負(fù)輔 助力。另外，落座構(gòu)件1由碳素纖維等制成的芯材101和安置在芯材101上 面的彈性材102以及包裹這些芯材101和彈性材102的罩子103構(gòu)成。如 圖7(b)所示，在芯材101上形成有向前后方向延伸、位于橫向中央的凹部 104，在凹部104的兩側(cè)裝置有彈性材102。而且，將芯材101的外圍邊緣 部的厚度設(shè)薄，使得其可以柔軟地吸收來自側(cè)面的腿的觸碰力。以上，雖然參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明還 不只限定于上述的實(shí)施方式。例如，也可以將驅(qū)動源9設(shè)置于與第2關(guān)節(jié) 部5同軸上，而在突出部42搭載作為重量構(gòu)件的電池等重量物。另外， 在使用者直立的狀態(tài)下，各腿支架還可以處于第2關(guān)節(jié)部向基準(zhǔn)線的后方 突出的彎屈狀態(tài)，在該情況下，在各腿支架上設(shè)置向基準(zhǔn)線前方突出的突 出部，并在其上面搭載驅(qū)動源、電池等重量構(gòu)件。另外，在上述實(shí)施方式 中，雖然以具有圓弧狀的導(dǎo)軌32的方式構(gòu)成第1關(guān)節(jié)部3，使第l關(guān)節(jié)部 3的各腿支架2L、 2R前后方向上的擺動支點(diǎn)3a位于落座構(gòu)件1的上方， 也可由下述屬于簡單構(gòu)造的關(guān)節(jié)部來構(gòu)成第1關(guān)節(jié)部3，該簡單構(gòu)造具有 將各腿支架2L、 2R的上端部前后擺動自如地進(jìn)行軸支承的橫向軸。此外， 還可以由如以現(xiàn)有中的腰支承帶來構(gòu)成負(fù)荷傳遞部。另外，為了輔助由于 單腿骨折而行動不方便的使用者行走，在所述實(shí)施方式中的左右腿支架 2L、 2R中，也可只留使用者不方便腿側(cè)的腿支架，而省略另一側(cè)腿支架。
權(quán)利要求
1.一種行走輔助裝置，其具有負(fù)荷傳遞部、和經(jīng)第1關(guān)節(jié)部在前后方向上擺動自如地連結(jié)在該負(fù)荷傳遞部上的腿支架，并經(jīng)負(fù)荷傳遞部由腿支架支承使用者至少一部分的體重，其特征在于，所述腿支架由在上下方向的中間具有第2關(guān)節(jié)部的伸曲自如的支架構(gòu)成，在所述腿支架的下端經(jīng)第3關(guān)節(jié)部連結(jié)有安裝在使用者腳部的腳部安裝部，并且，將連結(jié)所述第1關(guān)節(jié)部的所述腿支架在前后方向上的擺動支點(diǎn)與所述第3關(guān)節(jié)部的線作為基準(zhǔn)線，所述腿支架形成的長度為即使在使用者直立的狀態(tài)下，所述第2關(guān)節(jié)部也處于向基準(zhǔn)線的前方或后方突出的屈曲狀態(tài)，在所述腿支架上設(shè)有突出部，該突出部相對于所述基準(zhǔn)線與所述第2關(guān)節(jié)部在前后方向上反向突出，并且，在該突出部上搭載有重量構(gòu)件。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的行走輔助裝置，其特征在于，所述第2關(guān)節(jié)部 向所述基準(zhǔn)線的前方突出，所述突出部向所述基準(zhǔn)線的后方突出。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的行走輔助裝置，其特征在于，所述突出部設(shè)在 所述腿支架的所述第1關(guān)節(jié)部側(cè)的端部。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述的行走輔助裝置，其特征在于，所述重量構(gòu)件由 所述第2關(guān)節(jié)部用的驅(qū)動源構(gòu)成，由該驅(qū)動源產(chǎn)生的驅(qū)動力經(jīng)驅(qū)動力傳遞 機(jī)構(gòu)傳遞至所述第2關(guān)節(jié)部。
5. 根據(jù)權(quán)利4所述的行走輔助裝置，其特征在于，所述驅(qū)動力傳遞 機(jī)構(gòu)由使用了連結(jié)所述第2關(guān)節(jié)部與所述驅(qū)動源的金屬線的線式傳遞機(jī)構(gòu) 構(gòu)成。
全文摘要
一種行走輔助裝置，其具有經(jīng)第1關(guān)節(jié)(3)連結(jié)于負(fù)荷傳遞部(1)的腿支架(2L、2R)，其中，各腿支架(2L、2R)在中間的第2關(guān)節(jié)部(5、5)處伸曲自如，并且，將連結(jié)腿支架(2L、2R)前后方向上的擺動支點(diǎn)(3a)與腿支架(2L、2R)下端的第3關(guān)節(jié)部(7、7)的線作為基準(zhǔn)線(L2)，該腿支架(2L、2R)形成為即使在使用者直立的狀態(tài)下，第2關(guān)節(jié)部(5、5)也處于向基準(zhǔn)線的前方突出狀態(tài)的長度，其中，在使用者直立的狀態(tài)下，減小產(chǎn)生在腿支架(2L、2R)上的前傾方向上的力矩，提高穩(wěn)定性。在腿支架(2L、2R)上設(shè)置相對基準(zhǔn)線(L2)、與第2關(guān)節(jié)部(5、5)在前后方向上為反向突出的突出部(42、42)，并在其上面搭載第2關(guān)節(jié)部(5、5)用的驅(qū)動源(9、9)，來獲取基準(zhǔn)線(L2)前后的重量的平衡性。驅(qū)動源(9、9)的驅(qū)動力經(jīng)驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)(91、91)傳遞至第2關(guān)節(jié)部(5、5)。
文檔編號A61H3/00GK101132755SQ20068000707
公開日2008年2月27日 申請日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者日木豐, 蘆原淳 申請人:本田技研工業(yè)株式會社