CN116600763A - 稳定支承机构、使用了该机构的姿势转变辅助装置、椅子以及移动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明以简单的构成且以无电力供给的方式来抑制使用者的重心位置的前后移动,在站位与坐位之间的姿势转变的前后持续稳定地支承使用者。稳定支承机构具备:基座;支承体,搭载于所述基座,能在与所述基座水平的面内沿第一轴平移移动,并且在与所述基座垂直的面内在第一位置与第二位置之间进行姿势转换;以及固定长度的连杆,一端连接于所述基座,另一端连接于所述支承体,随着所述支承体的姿势转换来在沿所述第一轴的方向上引导所述支承体。
Description
技术领域
本发明涉及一种稳定支承机构、使用了该机构的姿势转变辅助装置、椅子以及移动装置,特别是涉及一种抑制了使用者的重心位置的前后移动的稳定支承机构及其应用。
背景技术
已知一种姿势可变站位式移动装置,其具备随着人的上半身的体重移动来对从坐位转变为站位或从站位转变为坐位的动作进行辅助的机构(例如,参照专利文献1)。已知一种如下的构成:在被赋予了就座起立辅助功能的椅子中,在起立时就座座椅旋转地将使用者的臀部支撑至高的位置(例如,参照专利文献2)。在任一构成中,就座时和起立时使用者的脚的接地位置均相同。
已知一种如下的构成:在被护理者将手臂置于移乘装置的手臂载置部并握住抓持部来从椅子向移乘装置转移时,支承体向前方滑动(例如,参照专利文献3)。在该构成中,被护理者在半起身或前倾的状态下从椅子向移乘装置转移。已知一种如下的构成:通过电动驱动的线性致动器来使座椅部相对于安装台垂直地立起从而使椅子的重心在垂直方向上移动(例如,参照专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6377888号
专利文献2:日本特开2019-97575号公报
专利文献3:日本专利第6617997号
专利文献4:国际公开公报第2016/001451号
发明内容
发明所要解决的技术问题
人的起立和就座动作是主要在用臀部承受重心的坐位姿势与用脚底承受重心的站位姿势这两个状态之间进行转变的动作。人的身体的重心位置通过起立动作而向前方移动,通过就座动作而向后方移动。对于包括作业用椅子、起立训练用的椅子、带起立功能的轮椅等,要求站位姿势和坐位姿势这两种姿势下的稳定性的构成而言,不优选人的身体的重心位置的前后移动。在带起立功能的轮椅、康复用的椅子中,为了确保站位、坐位这两种姿势下的稳定性,构造体的前后方向的尺寸较大。在普通的椅子中,使用者为了在起立或就座时顺利地进行重心移动,一般需要前后拉拽椅子。不仅要求站位姿势、坐位姿势下的稳定性,还要求起立动作、就座动作等姿势转变期间的稳定性。期望在无电力供给的情况下以简单的构成来实现使姿势稳定化的构成。
本发明的目的在于:以无需电力供给的简单的构成来抑制使用者的重心位置的前后移动,在姿势转变期间和姿势转变的前后持续稳定地支承使用者。
技术方案
在本发明的一个方案中,稳定支承机构具备:
基座;
支承体,搭载于所述基座,能在与所述基座水平的面内沿第一轴平移移动,并且在与所述基座垂直的面内在第一位置与第二位置之间进行姿势转换;以及
固定长度的连杆,一端连接于所述基座,另一端连接于所述支承体,随着所述支承体的姿势转换,在沿所述第一轴的方向上引导所述支承体。
发明效果
本发明抑制使用者的重心位置的前后移动,在姿势转变期间和姿势转变的前后持续维持装置对使用者的支承稳定性。
附图说明
图1是对由一般的起立动作和就座动作引起的人的重心位置的移动进行说明的图。
图2是表示实施方式的稳定支承机构中的使用者的重心位置的移动的图。
图3A是稳定支承机构的坐位状态下的侧视图。
图3B是稳定支承机构的站位状态下的侧视图。
图4是对连杆的长度进行研究的计算结果的图。
图5A是稳定支承机构的变形例的坐位状态下的侧视图。
图5B是稳定支承机构的变形例的站位状态下的侧视图。
图6A是具备稳定支承机构的姿势转变辅助装置的坐位状态下的侧视图。
图6B是具备稳定支承机构的姿势转变辅助装置的站位状态下的侧视图。
图6C是从斜后方观察图6A的姿势转变辅助装置而得到的图。
图7A是将稳定支承机构应用于椅子时的坐位状态的图。
图7B是将稳定支承机构应用于椅子时的站位状态的图。
图8是用于椅子的座面的俯视图。
图9A是表示应用了具备稳定支承机构的姿势转变辅助装置的移动装置的坐位状态的图。
图9B是表示应用了具备稳定支承机构的姿势转变辅助装置的移动装置的站位状态的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在实施方式中,在使用者从坐位转变为站位或从站位转变为坐位时,抑制使用者的重心位置的前后移动,稳定地进行支承。在以下的记载中,将利用实施方式的稳定支承机构或其应用例的人称为“使用者”,将作为生物的人泛称为“人”。此外,将使用者从坐位转变为站位或从站位转变为坐位的过程称为“姿势转变”。将稳定支承机构的构成要素与使用者的姿势转变联动地改变其姿势或形态的过程称为“姿势转换”。在此,支承的稳定性不仅包括站位姿势、坐位姿势等特定的姿势下的稳定,还包括姿势转变期间的稳定性。在实施方式中,为了抑制使用者的重心位置的前后移动,采用在起立时和就座时脚的位置在前后方向上平移移动的构成,通过所限定的占用面积来在姿势转变期间和姿势转变的前后持续维持使用者的身体的支承稳定性。
图1是对由一般的起立动作和就座动作引起的人的重心位置的移动进行说明的图。在脚的位置已固定的情况下,在从坐位转变为站位时,人的重心向前方的斜上方移动。坐位下的重心CoMsit处于比脚的位置靠后方且较低的位置。站位下的重心CoMstd处于脚的上方的较高的位置。
图1中用实线和虚线描绘的三角形的底边相当于装置的支承结构在地面上搭成的支承多边形。原理上只要使重心CoM的位置在垂直方向上投影至地面上并且该投影停留于支承多边形(在图1中相当于三角形的底边)内,就会确保使用者和支承使用者的装置的稳定性。但是,在实际环境中,不仅随着使用者采取各样的姿势,重心CoM的位置发生变动,还会由于地面不水平,或者在移动设备的情况下产生加速度/减速度,而重心CoM的位置和向地面上的投影角度发生变动。考虑到所假定的使用条件下的上述变动而搭成支承多边形,因此地面上的支承多边形形成面。若将稳定地支承坐位下的重心CoMsit的支承区域(支承多边形,例如矩形区域)设为三角形(虚线)的底边,则稳定地支承站位下的重心CoMstd的支承区域(支承多边形,例如矩形区域)相当于三角形(实线)的底边,这些稳定地支承使用者所需的支承区域的前后位置发生变化。
图2是表示实施方式的稳定支承机构下的使用者的重心位置的移动的图。坐位下的重心CoMsit的位置与站位下的重心CoMstd的位置在沿x轴的前后方向上几乎不会改变,主要在上下方向上移动。稳定地支承坐位下的重心CoMsit的底面的支承区域与稳定地支承站位下的重心CoMstd的底面的支承区域的前后方向的位置几乎不会变化。
为了在坐位与站位之间抑制重心位置的前后移动,需要在起立时改变脚的位置的结构。发明人基于该基本概念构想出了实施方式的稳定支承机构。在专利文献4所记载的构成中,与座椅部驱动用的线性致动器联动地控制驱动水平移动用的滑动连杆的另一个致动器,因此构成复杂且需要电。与之相对,在实施方式中提出一种以简单的结构且无需电的稳定支承机构。
如图1所示,当脚的位置固定时,随着起立和就座的动作,重心位置前后(即水平方向)移动,与之相伴,稳定地支承重心的底面的支承区域也水平移动。若使支承区域的相对变化变小,则能使支承结构变小。特别是,通过在起立动作时几乎消除使用者的重心位置向前方的变化,会降低在起立动作的最终阶段到达站位姿势时的不稳定感。
在将实施方式的稳定支承机构应用于椅子的情况下,无需电源,例如在会议的座位上等站起时不再需要大幅拉拽椅子。此外,会降低不改变脚的位置地站起时的不稳定性。在将稳定支承机构应用于移动装置的情况下,能使移动体的底面尺寸变小。此外,会抑制各车轮的接地力的变动,不论站位姿势下还是坐位姿势下,都能稳定地行驶。在将稳定支承机构应用于起立训练或康复用的姿势转变辅助装置的情况下,不仅会减小基于装置的地面的占用面积,还会降低因起立动作时向斜前方的施力被抑制而导致的不稳定感。
图3A和图3B是实施方式的稳定支承机构10的基本构成图。图3A是与坐位对应的第一状态的侧视图,图3B是与站位对应的第二状态的侧视图。作为图3A和图3B的空间轴,将稳定支承机构10的前后方向设为了x轴,将高度方向设为了y轴。稳定支承机构10具有:基座11;支承体20,搭载于基座11;以及连杆15,连接基座11上的一点与支承体20上的一点。抑制随着使用者的起立动作和就座动作的水平方向的重心移动的单元主要由支承体20和连杆15实现。连杆15的长度固定,无需用于改变连杆15的长度的机构。支承体20能在与基座11水平的面内沿x轴平移移动,并且能在与基座11垂直的xy面内在坐位位置(第一位置)与站位位置(第二位置)之间进行姿势转换。
连杆15的一方的端部151连接于基座11,另一方的端部152连接于支承体20。连杆15随着支承体20的姿势转换来在沿x轴的方向上引导支承体20。
为了使支承体20沿x轴平移移动,在基座11的前端部11a与后端部11b之间设有移动构件26。支承体20具有:第一部分21,通过移动构件26来进行平移移动但不进行姿势转换;以及第二部分22,可转动地连接于第一部分21,进行姿势转换。连杆15的端部152连接于进行姿势转换的第二部分22。当第二部分22逆时针或向+y方向进行姿势转换时,端部152的位置会发生变化。一方的端部151已经固定于基座11而不会移动,因此通过端部152的位置变化,支承体20的第一部分21在移动构件26上向+x方向被引导。
支承体20的第二部分22与使用者的起立动作或就座动作联动。第二部分22追随于使用者的姿势转变,从与稳定支承机构10的设置面大致水平或接近水平的第一位置向与稳定支承机构10的设置面大致垂直或接近垂直的第二位置进行姿势转换。更具体而言,在支承体20的第二部分22处于第一位置时,第一部分21处于x轴方向的平移位置T1。将该状态设为“第一状态”。当支承体20的第二部分22从设置面向接近垂直的第二位置立起时,第一部分21处于比平移位置T1靠后方的平移位置T2。将该状态设为“第二状态”。
在第二部分22与设置面大致水平或变得接近水平的第一位置,无需严密地与设置面平行,设为包括从水平起±40度的范围。同样地,在第二部分22与设置面大致垂直或变得接近垂直的第二位置,无需严密地从设置面以90度的角度立起,设为包括从垂直起±40度的范围。以下,为了方便起见,将第一位置称为“水平位置”,将第二位置称为“垂直位置”,但它们分别包括从水平或垂直起±40度的范围。
稳定支承机构10除了具有第一状态和第二状态之外,还具有在第一状态与第二状态之间进行转变的第三状态。在第三状态下,第二部分22从第一位置(水平位置)向第二位置(垂直位置)移动,并且第一部分21沿x轴从平移位置T1向平移位置T2移动。或者,第二部分22从第二位置(垂直位置)向第一位置(水平位置)移动,并且第一部分21沿x轴从平移位置T2向平移位置T1移动。
移动构件26只要构成为能以无电力的供给的方式使支承体20在x轴方向上可移动即可,可以是任意构成。既可以是将滑轨和滑块组合而成的滑动机构,也可以在支承体20的底面设置可滑动地嵌合于形成于基座11的槽的低摩擦的突起。也可以在移动构件26处组合能使连杆15的端部152的位置变化转换为水平方向的平移运动的带、线材、链条、齿轮等任意传递机构。
作为实施方式的构成的特征,在使用者就座时,即在稳定支承机构10从图3B的状态变为图3A的状态时,通过使用者的臀部向斜后方倾斜的力而对旋转轴17施加顺时针方向的负荷,同时对支承体20的第一部分21作用朝向前方即-x方向的力。若移动构件26的摩擦力理想地设为零,则即使没有连杆15,第一部分21也会向-x方向移动,但实际上会作用一些摩擦力。此外,若没有连杆15,则会变得难以控制第一部分21的平移速度和移动范围。通过设置连杆15,能按照第二部分22的姿势转换来稳定地在沿x轴的方向上引导第一部分21。
在使用者站起时,即在稳定支承机构10从图3A的状态变为图3B的状态时,使用者的上半身向前方倾斜,对旋转轴17施加逆时针的力。若移动构件26的摩擦力理想地设为零,则即使没有连杆15,第一部分21也会向+x方向移动。在现实的使用状态下,连杆15以适当的速度并按适当的距离向+x方向引导支承体20的第一部分21。
通过连杆15,会抑制第一部分21的急速的动作,使用者能以稳定的动作起立和就座。通过图3A和图3B的构成,会以无电力的供给的方式抑制使用者的前后方向的重心移动。会抑制使用者的姿势转变的动作,特别是转变动作的最终阶段的施加力,从而姿势稳定,使用者不会有向前方被抛出的感觉。
<连杆的设计>
图4是对用于稳定支承机构10的连杆15的长度进行研究的计算结果的图。为了与使用者的姿势转变联动地得出所期望的平移移动量,通过数值计算来求出固定长度的连杆15的轴向的长度和连杆15的一方的端部152的位置。图4的x轴和y轴由第二部分22如图3A所示处于第一位置(即坐位位置或水平位置)时的坐标系来表现。x轴是以图3A的旋转轴17的位置为原点时的连杆15的端部152的x方向的位置,y轴是以旋转轴17为原点时的连杆15的端部152的高度方向的位置。图4的z轴表示连杆15的长度(mm)。
将沿x轴的所期望的平移移动量设为300mm来计算。为了以无电力供给的方式驱动支承体的第二部分22,将连杆15设计为最佳长度。为了尽可能缩短连杆15的长度,例如设为400mm,将连杆15的端部152固定于较为接近旋转轴17的位置。在将连杆15的长度设为600mm左右的情况下,不论在高度方向(y方向)上还是平移方向(x方向)上都能使连杆15的端部152较为远离旋转轴17。
<稳定支承机构的变形例>
图5A和图5B示出稳定支承机构10A作为变形例。在稳定支承机构10A中,支承体20A的第二部分22A的姿势转换通过固定长度的连杆15而被传递至第一传递单元31和第二传递单元32,转换为支承体20A沿x轴的平移移动。
通过包括第一传递单元31和第二传递单元32的传递单元30,使支承体20A能沿移动构件26移动。第一传递单元31和第二传递单元32是能将支承体20A的第二部分22A的姿势转换传递为支承体20A的平移移动的任意构件,也可以使用带、线材、链条等。
在图5A和图5B中,连杆15的一方的端部151经由传递单元30连接于基座11,另一方的端部152固定于支承体20A的第二部分22A。当第二部分22A绕旋转轴17旋转时,连杆15的端部152的位置改变。当端部152的位置改变时,端部151在坐位位置Psit与站位位置Pstd之间移动。
坐位位置Psit是固定有传递单元30的第二传递单元32的位置或其附近。站位位置Pstd是固定有传递单元30的第一传递单元31的位置或其附近。
第一传递单元31的一端固定于基座11的前端部11a侧,另一端固定于第一部分21A的站位位置Pstd或其附近。第二传递单元32的一端固定于基座11的后端部11b侧,另一端固定于第一部分21A的坐位位置Psit或其附近。
在图5A的坐位状态下,连杆15的端部151处于Psit的附近,支承体20A的第一部分21A位于基座11的前端部11a侧。在第一传递单元31中,在坐位位置Psit的附近折回并容纳于曲折状的布设部的区域变长,沿基座11延伸的区域变短。另一方面,在第二传递单元32中,沿基座11延伸的区域变长。
在图5B的站位状态下,连杆15的端部151处于Pstd的附近,支承体20A的第一部分21A向基座11的后端部11b侧移动。在第二传递单元32中,在站位位置Pstd的附近折回并容纳于曲折状的布设部的区域变长,沿基座11延伸的区域变短。另一方面,在第一传递单元31中,沿基座11延伸的区域变长。
随着支承体20A的第二部分22A的姿势转换,连杆15的端部152的位置移动,端部151的位置变化被传递至第一传递单元31和第二传递单元32,第一部分21A沿x轴移动。由此,使用者的脚的位置以无电力的供给的方式在x轴方向上改变,但使用者的重心位置在x轴方向(前后方向)上几乎不会改变。除了使用者能稳定地进行就座动作和起立动作之外,在坐位姿势和站位姿势的任一方下均稳定地支承使用者。
在稳定支承机构10A中,能基于第二部分22A的姿势转换量和支承体20A沿x轴的所期望的平移移动量来设计端部151的坐位位置Psit和站位位置Pstd以及连杆15的最佳长度。
稳定支承机构10和10A均能用于康复、起立训练等的姿势转变辅助装置。也可以在稳定支承机构10或10A设置座面,用作会议用的椅子、受理业务用的椅子、为了脚力弱的人的餐椅等特殊椅子。也可以对稳定支承机构10、10A或应用了该机构的姿势转变辅助装置安装车轮,用作轮椅那样的移动体。在应用于轮椅的情况下,既可以以站位行驶,也可以以坐位行驶。通过固定长度的连杆15,能使第一部分的水平位移与支承体的第二部分的姿势转换联动。对于使用电动马达等来控制姿势转换、水平位移的方式,从防翻倒的观点出发也更安全。
<姿势转变辅助装置中的应用>
图6A~6C表示将稳定支承机构10B应用于姿势转变辅助装置50的例子。图6A是表示姿势转变辅助装置50的坐位状态的侧视图,图6B是表示站位状态的侧视图,图6C是表示从斜后方观察图6B的姿势转变辅助装置50而得到的图。姿势转变辅助装置50在稳定支承机构10B设有从动致动器14、膝部支撑件55以及固定件56(参照图6C)等,但这些构件并非必要。稳定支承机构10B的支承体20B能通过使用了固定长度的连杆15的简单的构成,以无电力的供给的方式在基座11上在x轴方向上滑动。基座11也可以具有连杆保持件13,该连杆保持件13准确地保持由图4的计算结果决定的连杆15的端部151的位置。在图6C的例子中,连杆保持件13由门形的框架形成,但不限定于该例,可以采用I形、倒U字形、倒Y字形等能将连杆15的端部151保持于适当位置的任意结构。
为了使支承体20B沿x轴滑动,也可以在基座11的上表面设有滑轨261。支承体20B的第一部分21B也可以固定于在滑轨261上滑动的滑块25。由滑轨261和滑块25构成移动构件26B。
第一部分21B在基座11上滑动但不参与姿势转换。第二部分22B通过旋转轴17而连结于第一部分21B,参与姿势转换。第二部分22B可以为支承使用者的大腿部的背侧的形状,也可以具有四边形、Y字形、U字形、马蹄形等座面形状。在使用Y形或U形的第二部分22B的情况下,也可以在分为两个的分支部的每一个设有对使用者的大腿部进行固定的固定件56。固定件既可以是卷绕于使用者的大腿部的带、保护带(harness)等,也可以是被闩锁固定的塑料成型而成的紧固件。
第二部分22B与使用者的膝关节的动作联动地绕旋转轴17转动。在图6A的坐位状态下,第二部分22B变为与基座11大致平行(第一位置)。第一部分21B的顶端位置处于距离基座11的连杆保持件13距离D2的位置(与图3A的平移位置T1对应)。在图6B的站位状态下,支承体20B的第二部分22B相对于基座11向+y方向大致垂直地立起(第二位置)。此时,第一部分21B的顶端位置处于距离基座11的连杆保持件13距离D1的位置(与图3B的平移位置T2对应)。距离D1比距离D2短。
为了根据使用者的膝关节的旋转即起立或就座的动作来对第二部分22B的驱动进行辅助,也可以使用从动致动器14。从动致动器14根据通过使用者的上半身姿势的变化而施加于旋转轴17的负荷,设于有效地引起第二部分22B的姿势转换的位置,对使用者的起立和就座进行辅助。该从动致动器14也利用使用者的体重来生成辅助力,因此无需电力的供给。
从动致动器14的一方的端部固定于支承体20B的第一部分21B,另一方的端部固定于第二部分22B的适当的部位。在图6A~图6C的例子中,使用气弹簧作为从动致动器14,但也可以使用利用了液压的粘弹性阻尼器、螺旋弹簧、橡胶弹簧等适当的弹性构件。为了调整从动致动器14的辅助力,也可以在第二部分22B设有调整部225。沿双向箭头A来选择将从动致动器14的端部固定于第二部分22B的突起226的位置,由此能调整从动致动器14所生成的辅助力。
在图6A的坐位状态下,从动致动器14被压缩。在使用者开始起立动作时,使用者的上半身向前方倾斜,对稳定支承机构10B的旋转轴17施加逆时针的力。若滑轨261与滑块25之间的摩擦力理想地设为零,则即使没有连杆15,第一部分21B也会向+x方向移动。连杆15以适当的速度并按适当的距离向+x方向引导支承体20B的第一部分21B。从动致动器14生成与该立起的反作用力(负荷)平衡的辅助力矩。随着旋转轴17逆时针旋转从而第二部分向+y方向立起,施加于旋转轴17的负荷变小。
在从图6B的状态就座时,使用者为了就座而使上半身后倾,由此向旋转轴17施加负荷,同时对支承体20B的第一部分21B作用朝向前方即-x方向的力。若滑轨261与滑块25之间的摩擦力理想地设为零,则即使没有连杆15,第一部分21B也会向-x方向移动,但实际上会作用一些摩擦力。此外,若没有连杆15,则会变得难以控制第一部分21B的平移速度和移动范围。通过设置连杆15,能按照第二部分22B的姿势转换来稳定地在沿x轴的方向上引导第一部分21B。从动致动器14在就座动作的整个过程中生成使来自使用者的负荷稍微降低的辅助力矩来辅助就座。
当然也可以使用稳定支承机构10(图3A和3B)或稳定支承机构10A(图5A和5B)来构成姿势转变辅助装置50。理由是:当稳定支承机构10、10A的任一方根据施加于旋转轴17的负荷来使第二部分22、22A进行姿势转换时,能通过固定长度的连杆15来使第一部分21、21A稳定地在x轴方向上移动。
<起立训练或康复用的姿势转变辅助装置中的应用>
通过连杆15来使第一部分21B沿x轴平移移动,由此会抑制使用者的重心位置的急速的动作,使用者能以稳定的动作进行起立和就座的训练。也可以使用膝部支撑件55或对大腿部进行固定的固定件56来进一步提高姿势转变的稳定性。姿势转变辅助装置50通过使用稳定支承机构10B来抑制使用者的前后方向的重心移动。由于会抑制姿势转变的动作,特别是起立动作的最终阶段的施加力,因此姿势稳定化,使用者能以不会有向前方被抛出的感受的方式进行起立训练等。当然也可以将稳定支承机构10、10A应用于起立训练或康复用的姿势转变辅助装置。在该情况下,只要根据需要在稳定支承机构10、10A设置膝部支撑件55和/或固定件56即可。
<椅子中的应用>
图7A和图7B表示将稳定支承机构10应用于椅子60的例子。图7A表示坐位状态,图7B表示站位状态。椅子60具有稳定支承机构10和座面43。座面43例如既可以固定于基座11,也可以装配于支承体20的第一部分21。
也可以在支承体20的第二部分22装配有对使用者的大腿进行固定的固定件28,但并非必要。在图7A中,第二部分22位于与基座11大致水平的位置,连杆15也成为与基座11接***行的状态。使用者的臀部位于座面43上。
在图7B中,当使用者从座面43起立时,第二部分22向+y方向立起。随着第二部分22的姿势转换,连杆15的端部152的位置移动,支承体20的第一部分21向+x方向移动。由此,使用者的脚的位置向后方移动,使用者的重心位置在前后方向几乎不会变化(参照图2)。
由于已假定能通过自身力量进行起立动作和就座动作的使用者,因此椅子60仅通过固定长度的连杆15来使第一构件的水平移动与第二部分22的转动联动。自不必说,也可以将图5A和图5B所示的稳定支承机构10A应用于椅子60。在用作为了脚力弱的人的特殊椅子的情况下,也可以如图6A~图6C所示的姿势转变辅助装置50的稳定支承机构10B那样,将辅助用的从动致动器14组合于座面43。在该情况下,也不需要电力供给。
如图8所示,为了按照第二部分22的姿势转换来改变连杆15的姿势,也可以在座面43设有使连杆15穿过的狭缝44。在稳定支承机构10、10A或10B应用于椅子的情况下,会抑制使用者的前后方向的重心移动,使用者能稳定且安全地进行起立和就座。在就座动作时使用者的脚向前方(-x方向)前进,在起立动作时使用者的脚向后方(+x方向)移动。x轴方向的平移移动量能根据使用者的体形来设计为所期望的量。通过脚的位置在x轴方向(或水平方向)上滑动,使用者的x方向的重心位置保持为大致固定。
<移动装置中的应用>
图9A和图9B分别表示应用了稳定支承机构10B的移动装置70的坐位状态和站位状态。移动装置70具有稳定支承机构10B、车轮41以及车轮42。也可以是,车轮41被用作前轮,车轮42被用作后轮。也可以将车轮42用作主轮,将车轮41用作从动轮,但也可以使用同等大小的车轮41和42。
既可以在基座11的两侧配置一对车轮41,将车轮42设为独轮,也可以将车轮42也配置于基座11的两侧。也可以在将车轮41和42连接的框架上搭载有包括基座11的稳定支承机构10B的整体。也可以是,虽未图示,但至少具备控制车轮42的旋转的驱动机构和制动机构。此外,也可以设有控制车轮42的朝向的控制器。
在图9A和图9B的例子中,以图6A~图6C的姿势转变辅助装置50的状态将稳定支承机构10B应用于移动装置70,但不限定于该例。为了步行困难但能通过自身力量进行就座和起立的动作的使用者,也可以设为仅将车轮41、42组合于稳定支承机构10B而成的移动装置。通过使用稳定支承机构10B,在坐位下的移动中或站位下的移动中,不仅包括使用者的装置整体稳定,起立或就座时的姿势转变也稳定。自不必说,也可以将图3A和图3B的稳定支承机构10和图5A和图5B的稳定支承机构10A应用于移动装置70。
以上,基于特定的构成例对本发明进行了说明,但本发明不限定于上述的构成例。也可以将座面43装入移动装置70来用作轮椅。也可以使用齿轮的组合来代替带、链条、线材等传递单元30。为了使用固定长度的连杆15来抑制使用者的前后方向的重心移动并且实现平移移动,也可以采用任意构成。也可以使用将第二部分22、22A以及22B的旋转转换为平移运动的任意传递单元。
在将稳定支承机构10、10A或10B用于固定于地板来对起立训练、姿势转变进行辅助的姿势转变辅助装置50的情况下,会抑制起立时向前方被抛出的感觉,能安心地进行训练。具备有稳定支承机构10、10A或10B的椅子60一边抑制使用者的重心位置的前后方向上的变化,一边使就座动作、起立动作还有坐位姿势以及站位姿势稳定化,因此除了可用作会议等的座位之外,还可用作进行带式输送机中的组装作业、医疗手术等时的特殊椅子。在任一情况下,均能以使用了固定长度的连杆15的简单的构成以无电力供给的方式在姿势转变的前后稳定地支承使用者。
该申请以在2020年11月20日向日本专利厅申请的专利申请第2020-193849号为优先权的基础,通过参照包括其全部内容。
附图标记说明
10、10A、10B:稳定支承机构;
11:基座;
13:连杆保持件;
14:从动致动器;
15:连杆;
151、152:端部;
17:旋转轴;
20、20A、20B:支承体;
21、21A、21B:第一部分;
22、22A、22B:第二部分;
25:滑块;
26、26B:移动构件;
261:滑轨;
28、56:固定件;
30:传递单元;
31:第一传递单元;
32:第二传递单元;
41、42:车轮;
43:座面;
44:狭缝;
50:姿势转变辅助装置;
55:膝部支撑件;
60:椅子;
70:移动装置;
T1、T2:平移位置。
Claims (10)
1.一种稳定支承机构,其特征在于,具备:
基座;
支承体,搭载于所述基座,能在与所述基座水平的面内沿第一轴平移移动,并且在与所述基座垂直的面内在第一位置与第二位置之间进行姿势转换;以及
固定长度的连杆,一端连接于所述基座,另一端连接于所述支承体,随着姿势转换,在沿所述第一轴的方向上引导所述支承体。
2.根据权利要求1所述的稳定支承机构,其特征在于,还具有:
移动构件,所述移动构件使所述支承体在所述基座的前端与后端之间平移移动,
所述支承体具有:第一部分,装配于所述移动构件,不进行姿势转换;以及第二部分,可转动地连接于所述第一部分,进行姿势转换。
3.根据权利要求2所述的稳定支承机构,其特征在于,
所述连杆的所述另一端连接于所述支承体的所述第二部分,
在所述第二部分从与所述基座大致水平的所述第一位置向相对于所述基座接近垂直的所述第二位置进行姿势转换时,所述第一部分通过所述连杆的作用而向所述基座的后端侧平移移动。
4.根据权利要求2或3所述的稳定支承机构,其特征在于,
所述移动构件是设于所述基座的滑轨,所述支承体的所述第一部分具有在所述滑轨上移动的滑块。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的稳定支承机构,其特征在于,还具有:
第一传递单元,悬架于所述基座的前端侧与所述支承体的所述第一部分之间;以及第二传递单元,悬架于所述基座的后端侧与所述支承体的所述第一部分之间,
所述第一传递单元和所述第二传递单元在通过所述连杆对所述支承体的姿势转换进行传递时,使所述第一部分沿所述第一轴移动。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的稳定支承机构,其特征在于,
所述支承体的所述第二部分具有对使用者的大腿部进行固定的固定件。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的稳定支承机构,其特征在于,
所述第一位置是相当于坐位姿势的位置,所述第二位置是相当于站位姿势的位置,在所述第一位置与所述第二位置之间的姿势转换中通过所述连杆来抑制使用者的前后方向的重心移动。
8.一种姿势转变辅助装置,其特征在于,使用了:
如权利要求1~7中任一项所述的稳定支承机构;以及
从动致动器,对所述支承体的姿势转变赋予辅助力。
9.一种椅子,其特征在于,具有:
如权利要求1~7中任一项所述的稳定支承机构或权利要求8所述的姿势转变辅助装置;以及
座面,
所述座面具有使所述连杆穿过的狭缝。
10.一种移动装置,其特征在于,具有:
如权利要求1~7中任一项所述的稳定支承机构或权利要求8所述的姿势转变辅助装置;以及
车轮,供装配于所述稳定支承机构或所述姿势转变辅助装置。
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