JP2011144909A - Guide mechanism and walk assisting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は案内機構および案内機構を用いた歩行補助装置に関する。 The present invention relates to a guide mechanism and a walking assist device using the guide mechanism.
近年、その歩行補助装置としては例えば下記の特許文献1記載の技術が知られている。
In recent years, for example, a technique described in
特許文献1記載の歩行補助装置にあっては、利用者を支持して利用者の荷重を伝達可能な支持部材と、利用者の足部を収容自在な靴部と、案内機構からなる第1関節部を介して支持部材に揺動支点を中心として揺動自在に連結される第1リンク(大腿リンク)と、靴部に連結されると共に、膝関節に相当する第2関節部を介して第1リンクに連結される第2リンク(下腿リンク)とを有する脚リンクと、第1リンクと第2リンクに連結されるアクチュエータとを備え、利用者が支持部材に支持されるとき、アクチュエータを動作させて第1リンクと第2リンクを相対変位させて利用者の荷重の少なくとも一部を支持するアシスト力を生じて利用者の歩行を補助するように構成される。
In the walking assist device described in
また、案内機構は側面視円弧状を呈すると共に、内部に断面視略C字状の案内溝が形成される案内体と、その案内溝に回転体を介して移動自在に係合される可動体とからなると共に、案内体は支持部材に固定される一方、可動体は脚リンクの一端に固定され、それによって脚リンクは支持部材に連結されるように構成される。 The guide mechanism has a circular arc shape when viewed from the side, a guide body in which a substantially C-shaped guide groove is formed inside, and a movable body that is movably engaged with the guide groove via a rotating body. The guide body is fixed to the support member, while the movable body is fixed to one end of the leg link, whereby the leg link is connected to the support member.
特許文献1記載の歩行補助装置は、軽量化のため、案内機構を含めてアルミ合金などの軽金属材で製作するのが望ましい。しかしながら、案内溝に係合される可動体は回転体を転動させつつ頻繁に移動するため、アルミ合金などの軽金属材では案内溝の回転体の転動面の耐久性を十分に確保するのが困難となる。他方、耐久性を考慮して案内機構などを硬度の高い鉄材などで製作すると、重量が増加する。
The walking assist device described in
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、重量をほとんど増加させることなく、案内溝の回転体の転動面の耐久性を向上させるようにした案内機構あるいはそれを用いた歩行補助装置を提供することにある。 Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to improve the durability of the rolling surface of the rotating body of the guide groove without substantially increasing the weight, or a walking assist device using the same. Is to provide.
上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、内部に案内溝が形成される案内体と、前記案内溝に回転体を介して移動自在に係合される可動体とからなる案内機構において、前記案内体を軽金属材から製作すると共に、前記案内溝に前記軽金属材より硬度が高い金属材からなるプレートを接着する如く構成した。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a guide body in which a guide groove is formed and a movable body that is movably engaged with the guide groove via a rotating body. In the guide mechanism, the guide body is manufactured from a light metal material, and a plate made of a metal material having higher hardness than the light metal material is bonded to the guide groove.
請求項2に係る案内機構にあっては、前記案内体が側面視円弧状を呈し、前記案内溝が断面視略C字状を呈すると共に、前記プレートが前記案内溝と略同形状を呈する如く構成した。 In the guide mechanism according to claim 2, the guide body has an arc shape in a side view, the guide groove has a substantially C-shape in a cross-sectional view, and the plate has substantially the same shape as the guide groove. Configured.
請求項3に係る案内機構にあっては、前記プレートが幅方向に分割自在である如く構成した。 In the guide mechanism according to a third aspect of the present invention, the plate is configured such that it can be divided in the width direction.
請求項4に係る案内機構にあっては、前記プレートが前記案内溝に接着材を介して接着される如く構成した。 In the guide mechanism according to a fourth aspect of the present invention, the plate is bonded to the guide groove via an adhesive.
請求項5に係る案内機構にあっては、前記プレートは前記接着材を介して前記案内溝に配置された後、所定温度で所定時間加熱されて前記接着材が溶融されることで前記案内溝に接着される如く構成した。
6. The guide mechanism according to
請求項6に係る歩行補助装置にあっては、利用者を支持して利用者の荷重を伝達可能な支持部材と、利用者の足部を収容自在な靴部と、案内機構からなる第1関節部を介して前記支持部材に揺動支点を中心に揺動自在に連結される第1リンクと第2関節部を介して前記靴部に連結される一方、第3関節部を介して前記第1リンクに連結される第2リンクとを有する脚リンクと、前記第1リンクと第2リンクに連結されるアクチュエータとを備え、利用者が前記支持部材に支持されるとき、前記アクチュエータを動作させて前記第1リンクと第2リンクを相対変位させ、よって利用者の荷重の少なくとも一部を支持するアシスト力を生じて利用者の歩行を補助すると共に、前記案内機構が前記支持部材に固定される案内体と前記脚リンクの一端に固定される可動体とからなる歩行補助装置において、前記案内機構が請求項1から5のいずれかに記載の案内機構からなる如く構成した。
In the walking assist device according to claim 6, the support member that supports the user and can transmit the user's load, the shoe portion that can accommodate the user's foot, and the first guide mechanism. A first link coupled to the support member via a joint portion so as to be pivotable about a pivot fulcrum and a shoe portion via a second joint portion, while being coupled to the shoe portion via a third joint portion. A leg link having a second link coupled to the first link; and an actuator coupled to the first link and the second link, wherein the actuator is operated when supported by the support member. Thus, the first link and the second link are relatively displaced, thereby generating an assist force that supports at least a part of the user's load to assist the user's walking, and the guide mechanism is fixed to the support member. Guide body and one end of the leg link In the walking assist device comprising a movable body fixed, the guide mechanism is constructed as consisting of the guide mechanism according to any of
請求項1にあっては、内部に案内溝が形成される案内体と、案内溝に回転体を介して移動自在に係合される可動体とからなる案内機構において、案内体を軽金属材から製作すると共に、案内溝、より具体的にはその表面(回転体の転動面)に軽金属材より硬度が高い、換言すれば耐久性の高い金属材からなるプレートを接着する如く構成したので、軽金属材より硬度が高い金属材からなるプレートを接着することで、案内溝の表面の材質を変えることができ、よって重量をほとんど増加させることなく、案内溝の表面の耐久性を向上させることができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a guide mechanism comprising a guide body having a guide groove formed therein and a movable body movably engaged with the guide groove via a rotating body. The guide body is made of a light metal material. Since it is constructed, the guide groove, more specifically, the surface (rolling surface of the rotating body) has a higher hardness than the light metal material, in other words, a plate made of a highly durable metal material is adhered. By adhering a plate made of a metal material having a hardness higher than that of a light metal material, the material of the surface of the guide groove can be changed, so that the durability of the surface of the guide groove can be improved without substantially increasing the weight. it can.
請求項2に係る案内機構にあっては、案内体が側面視円弧状を呈し、案内溝が断面視略C字状を呈すると共に、プレートが案内溝と略同形状を呈する如く構成したので、換言すれば案内体はプレートの装着が(真っ直ぐなロッド状などに比して)困難な円弧状であり、案内溝もプレートの装着が(断面視コ字状などの完全に開口された形状に比して)困難なC字状を呈する場合であっても、プレートが案内溝と略同形状を呈する如く構成したので、案内溝、より具体的にはその表面に例えば接着材を塗布した後、プレートを端部から挿入して接着すれば足り、プレートの接着が容易となる。 In the guide mechanism according to claim 2, since the guide body has an arc shape in side view, the guide groove has a substantially C shape in cross section, and the plate has substantially the same shape as the guide groove, In other words, the guide body has an arc shape that makes it difficult to mount the plate (compared to a straight rod shape, etc.), and the guide groove also has a completely open shape (such as a U-shape in cross section). Even when a difficult C-shape is present, the plate is configured to have substantially the same shape as the guide groove, and more specifically, after applying, for example, an adhesive material to the guide groove. It is sufficient that the plate is inserted and bonded from the end, and the plate is easily bonded.
請求項3に係る案内機構にあっては、プレートが幅方向に分割自在である如く構成したので、上記した効果に加え、例えば案内溝と同様に略C字状を呈するプレートの形状のうち、両側面側と底面側とを分割して別々に挿入することも可能となり、案内溝の形状と凡そ同一の形状であれば足ることから、プレートの形状の厳密な寸法管理が不要となる。 In the guide mechanism according to claim 3, since the plate is configured such that it can be divided in the width direction, in addition to the above-described effects, for example, among the shapes of the plate exhibiting a substantially C shape like the guide groove, It is also possible to divide and insert the both side surfaces and the bottom surface side separately, and since it is sufficient if the shape is substantially the same as the shape of the guide groove, strict dimensional control of the shape of the plate becomes unnecessary.
請求項4に係る案内機構にあっては、プレートが案内溝に接着材を介して接着される如く構成したので、プレートを案内体に確実に固定できると共に、接着材として案内体やプレートよりも弾性に優れた素材、例えばエポキシ系の接着材を用いることにより、可動体から案内体に作用する応力を低減することができる。 In the guide mechanism according to the fourth aspect, since the plate is configured to be bonded to the guide groove via an adhesive, the plate can be securely fixed to the guide body, and the adhesive can be used as an adhesive rather than the guide body or the plate. By using a material having excellent elasticity, for example, an epoxy-based adhesive, it is possible to reduce stress acting on the guide body from the movable body.
さらに、プレートを用いることなく通常の表面処理を行う場合に比し、プレートの厚みを表面処理の膜厚よりも大きくことができる。即ち、接着材がプレートよりも弾性に優れる場合、プレートには所定以上の強度が要求されるが、プレートの厚みを大きくすることで必要な強度を確保することができる。 Furthermore, compared with the case where normal surface treatment is performed without using a plate, the thickness of the plate can be made larger than the film thickness of the surface treatment. That is, when the adhesive is more elastic than the plate, the plate is required to have a strength higher than a predetermined level, but the required strength can be ensured by increasing the thickness of the plate.
請求項5に係る案内機構にあっては、プレートは接着材を介して案内溝、より具体的には回転体の転動面に配置された後、所定温度で所定時間加熱されて接着材が溶融されることで案内溝に接着される如く構成したので、上記した効果に加え、プレートの接着が一層容易になる。
In the guide mechanism according to
請求項6に係る歩行補助装置にあっては、利用者を支持して利用者の荷重を伝達可能な支持部材と、利用者の足部を収容自在な靴部と、案内機構からなる第1関節部を介して支持部材に揺動支点を中心に揺動自在に連結される第1リンクと第2関節部を介して靴部に連結される一方、第3関節部を介して第1リンクに連結される第2リンクとを有する脚リンクと、第1リンクと第2リンクに連結されるアクチュエータとを備え、利用者が支持部材に支持されるとき、アクチュエータを動作させて第1リンクと第2リンクを相対変位させ、よって利用者の荷重の少なくとも一部を支持するアシスト力を生じて利用者の歩行を補助すると共に、案内機構が支持部材に固定される案内体と脚リンクの一端に固定される可動体とからなる歩行補助装置において、案内機構が請求項1から5のいずれかに記載の案内機構からなる如く構成したので、よって重量をほとんど増加させることなく、案内溝の回転体の転動面の耐久性を向上できると共に、利用者の歩行を効果的に補助することができる。
In the walking assist device according to claim 6, the support member that supports the user and can transmit the user's load, the shoe portion that can accommodate the user's foot, and the first guide mechanism. The first link is connected to the support member via the joint portion so as to be swingable about the swing fulcrum, and is connected to the shoe portion via the second joint portion, while the first link is connected via the third joint portion. A leg link having a second link coupled to the first link and an actuator coupled to the first link and the second link, and when the user is supported by the support member, the actuator is operated to The second link is relatively displaced, thereby generating an assist force that supports at least a part of the user's load to assist the user's walking, and one end of the guide body and the leg link in which the guide mechanism is fixed to the support member Walking assist device comprising a movable body fixed to the body In this case, since the guide mechanism is constituted by the guide mechanism according to any one of
以下、添付図面に即してこの発明に係る案内機構およびそれを用いた歩行補助装置を実施するための形態について説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS A mode for carrying out a guide mechanism according to the invention and a walking assist device using the same will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1はこの発明の実施例に係る案内機構を用いた歩行補助装置の斜視図、図2はその側面図、図3はその正面図、図4は図1に示すガイドレールの斜視図である。 1 is a perspective view of a walking assist device using a guide mechanism according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, FIG. 3 is a front view thereof, and FIG. 4 is a perspective view of a guide rail shown in FIG. .
図1から図4を参照して説明すると、符号Dは歩行補助装置を示し、歩行補助装置Dは利用者(人)Pが跨ぐように着座(跨座)することで利用者を支持して荷重を伝達可能な支持部材(荷重伝達部材)10と、利用者の左右の足部に装着される左右一対の靴部12と、支持部材10と左右一対の靴部12との間に設けられる、左右一対の脚リンク14と、駆動機構16を備え、支持部材10に設けられたベルト(図示せず)を介して利用者Pの下半身に装着されてその歩行を補助する。
Referring to FIG. 1 to FIG. 4, the symbol D indicates a walking assistance device, and the walking assistance device D supports the user by sitting (stretching) so that the user (person) P straddles it. Provided between a support member (load transmission member) 10 capable of transmitting a load, a pair of left and
左右の脚リンク14は、それぞれ支持部材10に(人でいえば股関節に相当する)案内機構Gからなる第1関節部20を介して連結される第1リンク(大腿リンク)22と、靴部12に(人でいえば足首関節に相当する)第2関節部24を介して連結される第2リンク(下腿リンク)26と、第1リンク22と第2リンク26とを連結する(人でいえば膝関節に相当する)第3関節部30とを備える。
The left and
脚リンク14の第1リンク22と第2リンク26は駆動機構16に連結され、第1リンク22と第2リンク26は駆動機構16により、第3関節部30を中心として、より正確には第3関節部30の関節軸30aを中心として相対変位(駆動)させられる。
The
支持部材10は、利用者Pが跨座自在なサドル状のシート部10aと、シート部10aに隣接して配置されてシート部10aを支持する支持フレーム10bと、支持フレーム10bにおいてシート部10aの後端(利用者Pから見て)を越えて立ち上がり、利用者Pの腰に当接可能な腰当て部10cとを備える。腰当て部10cには利用者Pの把持可能に把持部(グリップ)10dが取り付けられる。
The
シート部10aはクッション材から製作されると共に、支持フレーム10bと腰当て部10cは、シート部10aに比して剛性の高い素材から製作される。
The
各脚リンク14と支持部材10を連結する第1関節部20に備えられる案内機構Gは、支持部材10に固定される側面視円弧状のガイドレール(案内体)32と、ガイドレール32に係合されると共に、各脚リンク14の一端に固定されるスライダ(可動体)34とからなる。
The guide mechanism G provided in the first
図2では左側のガイドレール32のみ示すが、図3に示す如く、ガイドレール32とスライダ34は右側にも設けられる。ガイドレール32とスライダ34はアルミ合金材(軽金属材)から製作される。
Although only the
図4に良く示す如く、スライダ34には複数個(4個)のローラ(回転体)36が連結体36aで連結されて取り付けられる。ローラ36は、ガイドレール32に形成された(脚リンク14に向けて開口する)案内溝320に転動自在に収容される。即ち、スライダ34はローラ36が案内溝320の表面(転動面)に接触して転動(回転)することで、図2に矢印で示す如く、移動自在にガイドレール32に係合される。
As shown in FIG. 4, a plurality (four) of rollers (rotating bodies) 36 are connected to the
これにより、脚リンク14は、ガイドレール32の曲率中心32aを中心として(揺動支点として)支持部材10の長手方向に揺動自在に構成される。またガイドレール32は支持部材10の腰当て部10cに、支持部材10の長手方向に配置された支軸38に軸支され、支軸38を中心として支持部材10の横(左右)方向に揺動自在に構成される。
As a result, the
このように脚リンク14はガイドレール32の曲率中心32aを揺動支点として前後方向(利用者Pの進行において)に揺動自在に構成されることから、支持部材10に対して利用者Pの上半身の荷重(体重)の作用点が揺動支点32aの前方にずれて支持部材10が前下がりに傾斜した場合、揺動支点32aが支持部材10の重力方向において上方に位置するため、荷重の作用点は揺動支点32aの下方で後方に変位し、揺動支点32aと荷重の作用点との前後方向距離が減少して支持部材10に対する回転モーメントも減少する。
As described above, the
次いで、荷重作用点が揺動支点32aの真下まで変位したところで支持部材10に作用する回転モーメントは零になり、支持部材10は安定する。このように支持部材10が自動的に安定状態に収束するため、支持部材10が利用者Pの股下位置で前後方向にずれることがない。
Next, when the load application point is displaced to just below the swing fulcrum 32a, the rotational moment acting on the
また、ガイドレール32は揺動支点(支軸)38を介して横方向(利用者Pの進行において)に揺動自在に構成されることから、脚リンク14を横方向に揺動させることができ、利用者Pは脚を自由に外転させることができる。
Further, since the
靴部12は、利用者Pの足部が収容自在な靴12aと、靴12aの内部に配置されて利用者Pの足を戴置可能なL字状(利用者Pの進行方向から見たとき)のカーボン材からなる連結部材12bと、連結部材12bの底面上に配置されるウレタンゴムなどのゴム状弾性材からなる中敷12cとを備える。連結部材12bには各脚リンク14の第2リンク26が3軸構造の第2関節部24を介して連結される。
The
駆動機構16は、第1リンク22の先端の付近に配置されるアクチュエータ(電動モータ)40と、アクチュエータ40の回転を減速機40a(図3に示す)で減速して出力する出力軸40bと、出力軸40bに固定されるロッカアーム(駆動クランクアーム)42と、第2リンク26に第3関節部30の関節軸30aと同心に固定された従動クランクアーム44と、ロッカアーム42と従動クランクアーム44を連結する連結ロッド46で構成される。
The
即ち、第1リンク22は中空構造にされ、その内部に連結ロッド46が収容される。連結ロッド46は、一端がロッカアーム42に枢着部46aで、他端が従動クランクアーム44に枢着部46bで枢着、即ち、回転自在に連結される。
That is, the
このように、第1リンク22は具体的には、第1リンク22とロッカアーム42と従動クランクアーム44と連結ロッド46からなる4節機構から構成される。第1リンク22にはバッテリケース22aが添設され、その内部にはバッテリ50が収容され、アクチュエータ40などに動作用の電力を供給する。
As described above, the
次いで、利用者Pの歩行を補助する歩行アシスト制御について説明する。 Next, walking assist control for assisting the walking of the user P will be described.
図2に示す如く、靴部12において中敷12cの下面には前後一対の1軸の力センサ60が設けられ、利用者Pの足部の中趾節関節(MP関節)部分と踵部分とに作用する荷重(圧力)に応じた出力を生じると共に、第2関節部24には2軸の力センサ62が組み込まれ、第2関節部24に作用する力(支持部材10と各脚リンク14の重量による力との合力)に応じた出力を生じる。
As shown in FIG. 2, a pair of front and rear
上記したセンサ60,62の出力は、支持部材10の支持フレーム10bの内部に収納されたコントローラ64に送られる。コントローラ64はCPU,ROM,RAMおよび入出力I/Oを備えたマイクロコンピュータからなり、利用者Pの歩行を補助するアシスト力を発生するアシスト制御を実行する。
The outputs of the above-described
即ち、コントローラ64は、予め設定されるアシスト力の設定値に、力センサ60の出力から算出された利用者Pの両足部に作用する全荷重に対する各足部の荷重の割合を乗算し、よって得た積を各脚リンク14で発生すべきアシスト力の目標値とする。アシスト力の設定値は、例えば、装置Dの荷重(重量)を60[N]、アシスト力を30[N]とすると、90[N]となる。
That is, the controller 64 multiplies the preset assist force setting value by the ratio of the load of each foot to the total load acting on both feet of the user P calculated from the output of the
アシスト力は、図2において第1関節部20における脚リンク14の前後方向の揺動支点32aと第2関節部24における脚リンク14の前後方向の揺動支点とを結ぶ線(以下「基準線」といい、L1で示す)の上に作用することから、コントローラ64は、力センサ62の出力に基づき、基準線L1上に作用する実際のアシスト力を検出し、検出された実際のアシスト力が目標値となるように駆動機構16の動作を制御する。
In FIG. 2, the assist force is a line (hereinafter referred to as “reference line”) connecting a swing support point 32 a in the front-rear direction of the
より具体的にはコントローラ64は、利用者Pが支持部材10のシート部10aに着座して支持されるとき、駆動機構16のアクチュエータ40を駆動して連結ロッド46を介して脚リンク14の第1リンク22と第2リンク26を第3関節部30の関節軸30aを中心として相対変位させ、利用者Pの荷重の少なくとも一部を支持する支持力、即ち、アシスト力を生じさせて利用者Pの歩行を補助する。
More specifically, the controller 64 drives the
脚リンク14で発生されたアシスト力は支持部材10を通じて利用者Pの体幹に伝達され、利用者Pの脚に作用する荷重を軽減して歩行を補助する。利用者Pとしては、工場などで立ち作業する作業者なども予定される。
The assist force generated by the
図5は図1などに示す第1関節部20の案内機構Gにおいてプレート70が接着された状態のガイドレール32の斜視図、図6はそのガイドレール32を透視したときのプレート70の斜視図、図7は図5のガイドレール32の拡大断面図である。
5 is a perspective view of the
この実施例において特徴的なことは、案内機構Gにおいてガイドレール32をアルミ合金材(軽金属材)から製作すると共に、案内溝320にアルミ合金材(軽金属材)より硬度が高いSUS材(ステンレス鋼材。金属材)からなるプレート70を接着する如く構成したことである。
What is characteristic in this embodiment is that the
これについて説明すると、案内溝320のローラ36が転動する面はガイドレール32の内面であるため、表面処理も限定され、十分な硬度、換言すれば耐久性が得られるほどの厚膜に処理するのは困難である。さらに、表面を処理した後、仕上げ加工する必要があるが、それも難しい。
To explain this, since the surface of the
他方、ガイドレール32などを鉄材などの硬度の高い材質で製作すると、重量が増加する。従って、この発明は、重量をほとんど増加させることなく、案内溝320の表面(ローラ36の転動面)320aの耐久性を向上させるようにした案内機構Gあるいはそれを用いた歩行補助装置Dを提供するようにした。
On the other hand, if the
図5に示す如く、ガイドレール32は側面視円弧状を呈する。ガイドレール32は長さが約300mmであり、図7に示す如く、幅20mm、高さ20mm、厚み3mmである。尚、ガイドレール32の上端には支持部材10の支軸38と嵌合する嵌合孔32bが形成される。
As shown in FIG. 5, the
ガイドレール32の案内溝320は断面視略C字状、より正確には矩形状を呈する。プレート70は案内溝320と略同形状を呈し、厚みは0.5mm以下である。
The
プレート70の装着について説明すると、図7に示す如く、先ず案内溝320の表面320aにシート状のエポキシ系(ガイドレール(案内体)32およびプレート70よりも弾性に優れた素材からなる)接着材72を貼り付ける(換言すれば接着材72を塗布する)。次いでその上からプレート70をガイドレール32の一端から挿入して所定位置まで押し込む。尚、図7などで接着材72の厚みを誇張して示す。
The mounting of the
次いでプレート70を案内溝320の表面320aに押し付けながら、所定温度(例えば120℃)で所定時間(例えば90分)加熱する。それにより、接着材72は溶融し、プレート70は表面320aに接着されて固定される。
Next, while pressing the
尚、図8に示す如く、プレート70を幅方向に分割自在、具体的には側面側70aと底面側70bとに分割自在に構成しても良い。その場合には側面側70aを最初に挿入して所定位置まで押し込んだ後、底面側70bを挿入することとなる。
As shown in FIG. 8, the
上記した如く、この実施例にあっては、内部に案内溝320が形成されるガイドレール(案内体)32と、前記案内溝320にローラ(回転体)36を介して移動自在に係合されるスライダ(可動体)34とからなる案内機構Gにおいて、前記ガイドレール(案内体)32を軽金属材(例えばアルミ合金材)から製作すると共に、前記案内溝320、より具体的には表面(ローラ(回転体)36の転動面)320aに前記軽金属材より硬度が高い金属材(例えばSUS材)からなるプレート70を接着する如く構成したので、軽金属材より硬度が高い、換言すれば耐久性が高い金属材からなるプレート70を接着することで、案内溝320の表面(ローラ36の転動面)320aの材質を変えることができ、よって重量をほとんど増加させることなく、案内溝320の表面320aの耐久性を向上させることができる。
As described above, in this embodiment, the guide rail (guide body) 32 in which the
また、前記ガイドレール(案内体)32が側面視円弧状を呈し、前記案内溝320が断面視略C字状を呈すると共に、前記プレート70が前記案内溝320と略同形状を呈する如く構成したので、換言すればガイドレール32はプレート70の装着が(真っ直ぐなロッド状などに比して)困難な円弧状であり、案内溝320もプレートの装着が(断面視コ字状などの完全に開口された形状に比して)困難なC字状を呈する場合であっても、プレート70が案内溝320と略同形状を呈する如く構成したので、案内溝320の表面320aに例えば接着材72を塗布した後、プレート70を端部から挿入して接着すれば足り、プレート70の接着が容易となる。
Further, the guide rail (guide body) 32 has a circular arc shape when viewed from the side, the
また、前記プレート70が幅方向に分割自在である如く構成したので、例えば案内溝320と同様に略C字状を呈するプレートの形状のうち、両側面側と底面側とを分割して別々に挿入することも可能となり、案内溝320の形状と凡そ同一の形状であれば足ることから、プレートの形状の厳密な寸法管理が不要となる。
Further, since the
また、前記プレート70が前記案内溝320に接着材72を介して接着される如く構成したので、プレート70をガイドレール(案内体)32に確実に固定できると共に、接着材72としてガイドレール32やプレート70よりも弾性に優れた素材、例えばエポキシ系の接着材を用いることにより、スライダ(可動体)34からガイドレール32に作用する応力を低減することができる。
Further, since the
さらに、プレート70を用いることなく通常の表面処理を行う場合に比し、プレート70の厚みを表面処理の膜厚よりも大きくことができる。即ち、接着材72がプレート72よりも弾性に優れる場合、プレート70には所定以上の強度が要求されるが、プレートの厚みを大きくすることで必要な強度を確保することができる。
Furthermore, the thickness of the
また、前記プレート70は接着材72を介して前記案内溝320に配置された後、所定温度(例えば120℃)で所定時間(例えば90分)加熱されて前記接着材72が溶融されることで前記案内溝320に接着される如く構成したので、上記した効果に加え、プレート70の接着が一層容易になる。
Further, after the
また、利用者Pを支持して荷重を伝達可能な支持部材10と、利用者Pの足部を収容自在な靴部12と、案内機構Gからなる第1関節部20を介して前記支持部材に揺動支点(曲率中心32a)を中心に揺動自在に連結される第1リンク22と第2関節部24を介して前記靴部12に連結される一方、第3関節部30を介して前記第1リンク22に連結される第2リンク26とを有する脚リンク14と、前記第1リンク22と第2リンク26に連結されるアクチュエータ40とを備え、利用者Pが前記支持部材10に支持されるとき、前記アクチュエータ40を動作させて前記第1リンク22と第2リンク26を相対変位させ、よって利用者Pの荷重の少なくとも一部を支持するアシスト力を生じて利用者の歩行を補助すると共に、前記案内機構Gが前記支持部材10に固定されるガイドレール(案内体)32と前記脚リンク14の一端に固定されるスライダ(可動体)34とからなる歩行補助装置Dにおいて、前記案内機構Gが請求項1から5のいずれかに記載の案内機構からなる如く構成したので、よって重量をほとんど増加させることなく、案内溝320の表面320aの耐久性を向上できると共に、利用者の歩行を効果的に補助することができる。
In addition, the
尚、この発明に係る案内機構を歩行補助装置の案内機構を例にとって説明したが、それに限られるものではなく、例えば一輪車のような構造を備える乗り物やトレーニング器具などにも応用可能である。 Although the guide mechanism according to the present invention has been described by taking the guide mechanism of the walking assist device as an example, the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a vehicle or a training device having a structure like a unicycle.
また、軽金属材の例としてアルミニウム材を示したが、マグネシウム、ベリリウムなどであっても良い。また、歩行補助装置も例示の構造に止まるものではない。 Moreover, although the aluminum material was shown as an example of a light metal material, magnesium, beryllium, etc. may be sufficient. Further, the walking assist device is not limited to the illustrated structure.
D 歩行補助装置、G 案内機構、10 支持部材、10a シート部、10b 支持フレーム、10c 腰当て部、10d 把持部、12 靴部、12a 靴、12b 連結部材、12c 中敷、14 脚リンク、16 駆動機構、20 第1関節部、22 第1リンク、24 第2関節部、26 第2リンク、30 第3関節部、32 ガイドレール(案内体)、320 案内溝、320a 表面(ローラ転動面)、32a 曲率中心(揺動支点)、34 スライダ(可動体)、36 ローラ(回転体)、40 アクチュエータ(電動モータ)、40a 減速機、40b 出力軸、42 ロッカアーム(駆動クランクアーム)、44 従動クランクアーム、46 連結ロッド、50 バッテリ、60 圧力センサ、62 力センサ、64 コントローラ、70 プレート、70a 側面側、70b 底面側、72 接着材
D walking assist device, G guide mechanism, 10 support member, 10a seat portion, 10b support frame, 10c waist rest portion, 10d gripping portion, 12 shoe portion, 12a shoe, 12b connecting member, 12c insole, 14 leg link, 16 Drive mechanism, 20 1st joint part, 22 1st link, 24 2nd joint part, 26 2nd link, 30 3rd joint part, 32 guide rail (guide body), 320 guide groove, 320a surface (roller rolling surface) ), 32a Center of curvature (oscillation fulcrum), 34 Slider (movable body), 36 Roller (rotating body), 40 Actuator (electric motor), 40a Reducer, 40b Output shaft, 42 Rocker arm (drive crank arm), 44 Followed Crank arm, 46 connecting rod, 50 battery, 60 pressure sensor, 62 force sensor, 64 controller, 70
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