本发明涉及安装于膝肘关节而使用的膝肘关节辅助装置。
背景技术:
本申请的发明人已经提出有易于安装且在已安装的状态下仍然可以正坐的关节支承配件。
在专利文献1中,提出有一种关节支承配件,在膝盖的两侧部,沿着下肢而设置各个膝关节支承部件,并且设置有将该膝关节支承部件在膝盖上部的大腿部前表面、膝关节的后方部以及膝盖下部的下腿部前表面这三个部位支承固定于下肢的安装机构,在该关节支承配件中,各膝关节支承部件由在大腿部侧延伸的上部臂和在下腿部侧延伸的下部臂构成,这些上部臂和下部臂在膝关节的位置处利用支轴而转动自如地连结,并设置有止动件,使得在膝盖的伸展状态下止动而不会向相反一侧弯曲,还设置有连结部件,以包围膝关节部分的方式连结并支承内侧的上部臂和下部臂的支承板、以及外侧的上部臂和下部臂的支承板。
另外,在专利文献1中,提出了配件的主要结构部件由铝合金构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第2903509号公报
技术实现要素:
发明要解决的技术问题
但是,在如专利文献1所述那样使用一个连结部件的情况下,需要限制连结部件的动作。此外,虽然能够使得上部臂与下部臂联动而实现顺畅的动作,但是这样就必须包括使得上部臂与下部臂联动的构成。
此外,在如专利文献1所示的铝制配件中,能够利用铝的塑性而与患者的症状相匹配地调整臂形状与连结部件。但是,使用中的反复载荷会使得铝臂的形状发生变化,不能维持初始的矫正力。因此,期待一种能够与患者的体形或者症状相匹配地调整臂的形状、即使应对使用中的反复载荷也不会塑性变形的实用化配件。
因此,本发明的目的在于提供一种膝肘关节辅助装置,能够限制连结部件的动作且能够防止连结部件下垂。
此外,本发明的目的在于提供一种膝肘关节辅助装置,能够利用树脂进行一体成型而形成一方臂与另一方臂,从而实现轻量化并提高适配性,并且能够提高强度,进而能够以充分的强度进行伸展限制以及弯曲限制。
用于解决上述技术问题的方案
技术方案1所记载的本发明的膝肘关节辅助装置,具备:一方内臂,配置在膝肘关节的内侧的一方;另一方内臂,配置在所述膝肘关节的所述内侧的另一方;一方外臂,配置在所述膝肘关节的外侧的一方;另一方外臂,配置在所述膝肘关节的所述外侧的另一方;内转动部件,将所述一方内臂的另一端与所述另一方内臂的一端以转动自如的方式连接;外转动部件,将所述一方外臂的另一端与所述另一方外臂的一端以转动自如的方式连接,由所述一方内臂与所述一方外臂构成一方臂,由所述另一方内臂与所述另一方外臂构成另一方臂,其中,在所述膝肘关节配置一方连结部件与另一方连结部件,所述一方连结部件的一端以转动自如的方式连接于所述一方内臂的另一端部,所述一方连结部件的另一端以转动自如的方式连接于所述一方外臂的另一端部,所述另一方连结部件的一端以转动自如的方式连接于所述另一方内臂的一端部,所述另一方连结部件的另一端以转动自如的方式连接于所述另一方外臂的一端部,所述一方连结部件的中央部与所述另一方连结部件的中央部被连结约束部件所约束住。
技术方案2所记载的本发明,其特征在于,在技术方案1所述的膝肘关节辅助装置中,所述一方连结部件的所述一端与所述另一方连结部件的所述一端之间的距离、以及所述一方连结部件的所述另一端与所述另一方连结部件的所述另一端之间的距离,随着由所述一方臂与所述另一方臂形成的伸展状态以及弯曲状态而变化。
技术方案3所记载的本发明,其特征在于,在技术方案1或2所述的膝肘关节辅助装置中,所述内转动部件与所述外转动部件为旋转轴,与所述一方连结部件的所述一端连接的所述一方内臂的所述另一端部,比所述内转动部件更靠所述一方内臂的一端侧,与所述另一方连结部件的所述一端连接的所述另一方内臂的所述一端部,比所述内转动部件更靠所述另一方内臂的另一端侧,与所述一方连结部件的所述另一端连接的所述一方外臂的所述另一端部,比所述外转动部件更靠所述一方外臂的一端侧,与所述另一方连结部件的所述另一端连接的所述另一方外臂的所述一端部比所述外转动部件更靠所述另一方外臂的另一端侧。
技术方案4所记载的本发明,其特征在于,在技术方案1或2所述的膝肘关节辅助装置中,所述内转动部件与所述外转动部件为连杆机构,所述连杆机构包括:前接头,将所述一方臂的所述另一端与所述另一方臂的所述一端以转动自如的方式连接;一方连杆部件,其一端利用一方接头而转动自如地设置在所述一方臂的所述另一端侧;另一方连杆部件,其另一端利用另一方接头而转动自如地设置在所述另一方臂的所述一端侧;后接头,将所述一方连杆部件的另一端与所述另一方连杆部件的一端以转动自如的方式连接,利用所述一方接头将所述一方连结部件的所述一端以及所述另一端连接,利用所述另一方接头将所述另一方连结部件的所述一端与所述另一端连接。
技术方案5所记载的本发明,其特征在于,在技术方案1或2所述的膝肘关节辅助装置中,所述内转动部件为旋转轴,与所述一方连结部件的所述一端连接的所述一方内臂的所述另一端部,比所述内转动部件更靠所述一方内臂的一端侧,与所述另一方连结部件的所述一端连接的所述另一方内臂的所述一端部,比所述内转动部件更靠所述另一方内臂的另一端侧,所述外转动部件为连杆机构,所述连杆机构包括:前接头,将所述一方外臂的所述另一端与所述另一方外臂的所述一端以转动自如的方式连接;一方连杆部件,其一端利用一方接头而转动自如地设置在所述一方外臂的所述另一端侧;另一方连杆部件,其另一端利用另一方接头而转动自如地设置在所述另一方外臂的所述一端侧;后接头,将所述一方连杆部件的另一端与所述另一方连杆部件的一端以转动自如的方式连接,利用所述一方接头将所述一方连结部件的所述另一端连接,利用所述另一方接头将所述另一方连结部件的所述另一端连接。
技术方案6所记载的本发明,其特征在于,在技术方案1或2所述的膝肘关节辅助装置中,所述外转动部件为旋转轴,与所述一方连结部件的所述一端连接的所述一方外臂的所述另一端部,比所述外转动部件更靠所述一方外臂的一端侧,与所述另一方连结部件的所述一端连接的所述另一方外臂的所述一端部,比所述外转动部件更靠所述另一方外臂的另一端侧,所述内转动部件为连杆机构,所述连杆机构包括:前接头,将所述一方臂的所述另一端与所述另一方臂的所述一端以转动自如的方式连接;一方连杆部件,其一端利用一方接头而转动自如地设置在所述一方内臂的所述另一端侧;另一方连杆部件,其另一端利用另一方接头而转动自如地设置在所述另一方内臂的所述一端侧;后接头,将所述一方连杆部件的另一端与所述另一方连杆部件的一端以转动自如的方式连接,利用所述一方接头将所述一方连结部件的所述另一端连接,利用所述另一方接头将所述另一方连结部件的所述另一端连接。
技术方案7所记载的本发明,其特征在于,在技术方案3所述的膝肘关节辅助装置中,所述一方臂与所述另一方臂利用树脂进行一体成型而形成如下部件:具有以所述旋转轴为中心的180度以上的圆弧的滑动部;从所述滑动部延伸出的臂部;形成在所述滑动部的所述圆弧的一端侧而限制伸展角度的伸展限制部;形成在所述滑动部的所述圆弧的另一端侧而限制弯曲角度的弯曲限制部,所述一方臂以及所述另一方臂中的任意一方的所述滑动部由一对滑动面形成,所述一方臂以及所述另一方臂中的任意另一方的所述滑动部配置在所述一对滑动面之间,一方的所述滑动部与另一方的所述滑动部利用所述旋转轴而转动自如地连接。
技术方案8所记载的本发明的膝肘关节辅助装置,其特征在于,具备:一方内臂,配置在膝肘关节的内侧的一方;另一方内臂,配置在所述膝肘关节的所述内侧的另一方;一方外臂,配置在所述膝肘关节的外侧的一方;另一方外臂,配置在所述膝肘关节的所述外侧的另一方;内旋转轴,将所述一方内臂的另一端与所述另一方内臂的一端以转动自如的方式连接;外旋转轴,将所述一方外臂的另一端与所述另一方外臂的一端以转动自如的方式连接;连结部件,在所述膝肘关节处将所述一方内臂及/或所述另一方内臂、与所述一方外臂及/或所述另一方外臂连结,由所述一方内臂与所述一方外臂构成一方臂,由所述另一方内臂与所述另一方外臂构成另一方臂,由所述内旋转轴与所述外旋转轴构成旋转轴,所述一方臂与所述另一方臂利用树脂进行一体成型而形成如下部件:具有以所述旋转轴为中心的180度以上的圆弧的滑动部;从所述滑动部延伸出的臂部;形成在所述滑动部的所述圆弧的一端侧而限制伸展角度的伸展限制部;形成在所述滑动部的所述圆弧的另一端侧而限制弯曲角度的弯曲限制部,所述一方臂以及所述另一方臂中的任意一方的所述滑动部由一对滑动面形成,所述一方臂以及所述另一方臂中的任意另一方的所述滑动部配置在所述一对滑动面之间,一方的所述滑动部与另一方的所述滑动部利用所述旋转轴而转动自如地连接。
技术方案9所记载的本发明,其特征在于,在技术方案7或8所述的膝肘关节辅助装置中,形成于所述一方臂的所述伸展限制部与形成于所述另一方臂的所述伸展限制部在以所述旋转轴为中心的半径方向上形成伸展侧抵接面,形成于所述一方臂的所述弯曲限制部与形成于所述另一方臂的所述弯曲限制部在以所述旋转轴为中心的半径方向上形成的弯曲侧抵接面。
发明效果
根据本发明的膝肘关节辅助装置,使用一方连结部件与另一方连结部件作为连结部件,对配置在膝肘关节内侧的一方臂和另一方臂、以及配置在膝肘关节外侧的一方臂与另一方臂以一定间隔进行支承,利用连结约束部件对一方连结部件的中央部和另一方连结部件的中央部进行约束,从而能够限制连结部件的动作并防止连结部件下垂。
此外,根据本发明的膝肘关节辅助装置,利用树脂进行一体成型而形成一方臂以及另一方臂,从而能够实现轻量化并提高适配性,并且通过使得具有180度以上的圆弧的滑动部彼此滑动,从而提高强度并进而能够以充分的强度进行伸展限制以及弯曲限制。
附图说明
图1是本发明的一实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
图2是该膝肘关节辅助装置的旋转轴的说明图。
图3是本发明的另一实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
图4是该膝肘关节辅助装置的连杆机构的说明图。
图5是本发明的又一实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
图6是本发明的再一实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
图7是从与图6不同的方向观察时的膝肘关节辅助装置的立体图。
图8是表示该膝肘关节辅助装置中的一方臂、另一方臂以及连结部件的立体图。
图9是表示该膝肘关节辅助装置中的一方臂以及另一方臂的图。
图10是本发明的另一实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
具体实施方式
本发明的第一实施方式的膝肘关节辅助装置,在膝肘关节配置一方连结部件与另一方连结部件,一方连结部件的一端以转动自如的方式连接于一方内臂的另一端部,一方连结部件的另一端以转动自如的方式连接于一方外臂的另一端部,另一方连结部件的一端以转动自如的方式连接于另一方内臂的一端部,另一方连结部件的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂的一端部,一方连结部件的中央部与另一方连结部件的中央部被连结约束部件所约束住。根据本实施方式,使用一方连结部件与另一方连结部件作为连结部件,对配置在膝肘关节内侧的一方内臂和另一方内臂、以及配置在膝肘关节外侧的一方外臂与另一方外臂以一定间隔进行支承,利用连结约束部件对一方连结部件的中央部和另一方连结部件的中央部进行约束,从而能够使一方臂与另一方臂联动,并且能够限制连结部件的动作并防止连结部件下垂。
本发明的第二实施方式,在第一实施方式的膝肘关节辅助装置中,一方连结部件的一端与另一方连结部件的一端之间的距离、以及一方连结部件的另一端与另一方连结部件的另一端之间的距离,随着由一方臂与另一方臂形成的伸展状态以及弯曲状态而变化。根据本实施方式,利用一方连结部件与一方臂的连接部位、另一方连结部件与另一方臂的连接部位、以及一方连结部件与另一方连结部件的约束部位这三个点,形成三角结构,因为三角形状随着根据由一方臂与另一方臂形成的伸展状态以及弯曲状态而变化,所以能够使得一方臂与另一方臂联动。
本发明的第三实施方式,在第一实施方式或第二实施方式的膝肘关节辅助装置中,内转动部件与外转动部件为旋转轴,与一方连结部件的一端连接的一方内臂的另一端部,比内转动部件更靠一方内臂的一端侧,与另一方连结部件的一端连接的另一方内臂的一端部,比内转动部件更靠另一方内臂的另一端侧,与一方连结部件的另一端连接的一方外臂的另一端部,比外转动部件更靠一方外臂的一端侧,与另一方连结部件的另一端连接的另一方外臂的一端部比外转动部件更靠另一方外臂的另一端侧。根据本实施方式,将内转动部件与外转动部件设为旋转轴,能够实现结构简洁且难以被他人感知的轻量化膝肘关节辅助装置,在这样的装置的情况下,也能够充分地保持装置的强度且限制连结部件的动作。
本发明的第四实施方式,在第一实施方式或第二实施方式的膝肘关节辅助装置中,内转动部件与外转动部件为连杆机构,连杆机构包括:前接头,将一方臂的另一端与另一方臂的一端以转动自如的方式连接;一方连杆部件,其一端利用一方接头而转动自如地设置在一方臂的另一端侧;另一方连杆部件,其另一端利用另一方接头而转动自如地设置在另一方臂的一端侧;后接头,将一方连杆部件的另一端与另一方连杆部件的一端以转动自如的方式连接,利用一方接头将一方连结部件的一端以及另一端连接,利用另一方接头将另一方连结部件的一端与另一端连接。根据本实施方式,将内转动部件与外转动部件设为连杆机构,由此能够实现下述膝肘关节辅助装置,即利用连杆机构使上下地拉离的力作用于膝肘关节,从而减轻对膝肘关节的承重负担,在这样的装置的情况下,也能够充分地保持装置的强度且限制连结部件的动作。
本发明的第五实施方式,在第一实施方式或第二实施方式的膝肘关节辅助装置中,内转动部件为旋转轴,与一方连结部件的一端连接的一方内臂的另一端部,比内转动部件更靠一方内臂的一端侧,与另一方连结部件的一端连接的另一方内臂的一端部,比内转动部件更靠另一方内臂的另一端侧,外转动部件为连杆机构,该连杆机构包括:前接头,将一方外臂的另一端与另一方外臂的一端以转动自如的方式连接;一方连杆部件,其一端利用一方接头而转动自如地设置在一方臂的另一端侧;另一方连杆部件,其另一端利用另一方接头而转动自如地设置在另一方外臂的一端侧;后接头,将一方连杆部件的另一端与另一方连杆部件的一端以转动自如的方式连接,利用一方接头将一方连结部件的另一端连接,利用另一方接头将另一方连结部件的另一端连接。根据本实施方式,将内转动部件设为旋转轴,将外转动部件设为连杆机构,由此能够实现下述膝肘关节辅助装置,即利用连杆机构使上下地拉离的力作用于膝肘关节的外侧,从而减轻由于变形性膝肘关节炎等造成的对膝肘关节的承重负担,在这样的装置的情况下,也能够充分地保持装置的强度且限制连结部件的动作。
本发明的第六实施方式,在第一实施方式或第二实施方式的膝肘关节辅助装置中,外转动部件为旋转轴,与一方连结部件的一端连接的一方外臂的另一端部,比外转动部件更靠一方外臂的一端侧,与另一方连结部件的一端连接的另一方外臂的一端部,比外转动部件更靠另一方外臂的另一端侧,内转动部件为连杆机构,连杆机构包括:前接头,将一方内臂的另一端与另一方内臂的一端以转动自如的方式连接;一方连杆部件,其一端利用一方接头而转动自如地设置在一方内臂的另一端侧;另一方连杆部件,其另一端利用另一方接头而转动自如地设置在另一方内臂的一端侧;后接头,将一方连杆部件的另一端与另一方连杆部件的一端以转动自如的方式连接,利用一方接头将一方连结部件的另一端连接,利用另一方接头将另一方连结部件的另一端连接。根据本实施方式,将外转动部件设为旋转轴,将内转动部件设为连杆机构,由此能够实现下述膝肘关节辅助装置,即利用连杆机构使上下地拉离的力作用于膝肘关节的内侧,从而减轻由于变形性膝肘关节炎等造成的对膝肘关节的承重负担,在这样的装置的情况下,也能够充分地保持装置的强度且限制连结部件的动作。
本发明的第七实施方式,在第三实施方式的膝肘关节辅助装置中,一方臂与另一方臂利用树脂进行一体成型而形成如下部件:具有以旋转轴为中心的180度以上的圆弧的滑动部;从滑动部延伸出的臂部;形成在滑动部的圆弧的一端侧而限制伸展角度的伸展限制部;形成在滑动部的圆弧的另一端侧而限制弯曲角度的弯曲限制部,一方臂以及另一方臂中的任意一方的滑动部由一对滑动面形成,一方臂以及另一方臂中的任意另一方的滑动部配置在一对滑动面之间,一方的滑动部与另一方的滑动部利用旋转轴而转动自如地连接。根据本实施方式,利用树脂进行一体成型而形成一方臂与另一方臂,从而能够实现轻量化并提高适配性,并且通过使得具有180度以上的圆弧的滑动部彼此滑动,从而能够提高强度,并进而能够以充分的强度进行伸展限制和弯曲限制。
本发明的第八实施方式的膝肘关节辅助装置,一方臂与另一方臂利用树脂进行一体成型而形成如下部件:具有以旋转轴为中心的180度以上的圆弧的滑动部;从滑动部延伸出的臂部;形成在滑动部的圆弧的一端侧而限制伸展角度的伸展限制部;形成在滑动部的圆弧的另一端侧而限制弯曲角度的弯曲限制部,一方臂以及另一方臂中的任意一方的滑动部由一对滑动面形成,一方臂以及另一方臂中的任意另一方的滑动部配置在一对滑动面之间,一方的滑动部与另一方的滑动部利用旋转轴而转动自如地连接。根据本实施方式,利用树脂进行一体成型而形成一方臂与另一方臂,从而能够实现轻量化并提高适配性,并且通过使得具有180度以上的圆弧的滑动部彼此滑动,能够提高强度并进而能够以充分的强度进行伸展限制和弯曲限制。
本发明的第九实施方式,在第七实施方式或者第八实施方式的膝肘关节辅助装置中,形成于一方臂的伸展限制部与形成于另一方臂的伸展限制部,在以旋转轴为中心的半径方向上形成伸展侧抵接面,形成于一方臂的弯曲限制部与形成于另一方臂的弯曲限制部,在以旋转轴为中心的半径方向上形成弯曲侧抵接面。根据本实施方式,能够以充分的强度进行伸展限制和弯曲限制。
实施例
以下,使用附图对本实施的一实施例的膝肘关节辅助装置进行说明。
图1是本实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
本实施例的膝肘关节辅助装置具备:一方内臂(一方臂)10b,配置在膝关节的内侧的一方;另一方内臂(另一方臂)20b,配置在膝关节的内侧的另一方;一方外臂(一方臂)10a,配置在膝关节的外侧的一方;另一方外臂(另一方臂)20a,配置在膝关节的外侧的另一方;一方连结部件31以及另一方连结部件32,配置在后膝部侧。
一方连结部件31的一端以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,一方连结部件31的另一端以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。另一方连结部件32的一端以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,另一方连结部件32的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
通过内旋转轴(内转动部件)3b将一方内臂10b的另一端与另一方内臂20b的一端以转动自如的方式连接。此外,通过外旋转轴(外转动部件)3a将一方外臂10a的另一端与另一方外臂20a的一端以转动自如的方式连接。
一方连结部件31的一端连接的另一端部31b比内旋转轴3b更靠一方内臂10b的一端侧,一方连结部件31的另一端连接的另一端部31a比外旋转轴3a更靠一方外臂10a的一端侧。另一方连结部件32的一端连接的一端部32b比内旋转轴3b更靠另一方内臂20b的另一端侧,另一方连结部件32的另一端连接的一端部32a比外旋转轴3a更靠另一方外臂20a的另一端侧。
对于一方连结部件31与另一方连结部件32,利用连结约束部件33对一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部进行约束。为了使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部不超出规定的范围而远离,连结约束部件33通过缠绕布料、树脂材料或者金属材料,对一方连结部件31与另一方连结部件32进行约束。作为连结约束部件33能够使用铰链机构。另外,优选使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部咬合,由此使得一方连结部件31与另一方连结部件32联动并在规定范围内转动。此外,通过使用同步传送带或齿轮机构作为连结约束部件33,能够顺畅地进行一方连结部件31与另一方连结部件32的联动。
一方连结部件31呈c字形状,c字形状的一端以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,c字形状的另一端以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。
另一方连结部件32呈c字形状,c字形状的一端以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,c字形状的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31与另一方连结部件32在c字形状的中间位置由连结约束部件33连接。
一方连结部件31的一端连接的另一端部31b与另一方连结部件32的一端连接的一端部32b的之间距离、以及一方连结部件31的另一端连接的另一端部31a与另一方连结部件32的另一端连接的一端部32a的距离,随着由一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化。
根据本实施例,能够利用一方连结部件31与一方臂10a、10b的连接部位(另一端部31b、另一端部31a),另一方连结部件32与另一方臂20a、20b的连接部位(一端部32b、一端部32a)、以及一方连结部件31与另一方连结部件32的约束部位(连结约束部件33)这三个点,形成三角结构,三角形状随着由一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化,由此能够使一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b联动。
缠绕在大腿部的大腿带41安装在一方外臂10a的一端部以及一方内臂10b的一端部。此外,缠绕在下腿部的下腿带42安装在另一方外臂20a的另一端部以及另一方内臂20b的另一端部。
悬垂带43配置为缠绕在大腿部与膝关节之间。
配置在比腿肚的最大膨胀部更靠上方的腿肚的套口44安装于另一方外臂20a与另一方内臂20b。此外,配置在胫骨侧的套口带45安装在另一方外臂20a与另一方内臂20b。
一方外臂10a具有将大腿带41安装在一端部的销41a,一方内臂10b具有将大腿带41安装在一端部的销41b。此外,另一方外臂20a具有将下腿带42安装在另一端部的销42a,另一方内臂20b具有将下腿带42安装在另一端部的销42b。
大腿带41被设置为利用销41a相对于一方外臂10a可转动,并被设置为利用销41b相对于一方内臂10b可转动。此外,下腿带42被设置为利用销42a相对于另一方外臂20a可转动,并被设置为利用销42b相对于另一方内臂20b可转动。
内悬垂臂60b的一端部通过销61b安装在一方内臂10b的内侧。在内悬垂臂60b的另一端部安装有悬垂带43。内悬垂臂60b由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方内臂10b与身体之间进行弹力变形。
外悬垂臂60a的一端部通过连接部61a安装于一方外臂10a的内侧。在外悬垂臂60a的另一端部安装有悬垂带43。外悬垂臂60a由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方外臂10a与身体之间进行弹力变形。
另一方外臂20a在比销42a更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44a。
套口44以及套口带45通过销44a相对于另一方外臂20a以转动自如的方式设置。
另一方内臂20b在比销42b更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44b。
套口44以及套口带45通过销44b相对于另一方内臂20b以转动自如的方式设置。
图2是本实施例的膝肘关节辅助装置的旋转轴的说明图。在图2中,对内旋转轴3b进行说明,但外旋转轴3a也有相同的构成。
如图2所示,在一方内臂10b的另一端,设置有向另一方内臂20b侧突出的一方内臂突起92,在另一方内臂20b的一端,设置有向另一方内臂10b侧突出的另一方内臂突起93。
此外,在一方内臂10b的另一端,设置有供另一方内臂突起93以圆弧状的方式滑动的一方内臂槽94,在另一方内臂20b的一端,设置有供一方内臂突起92以圆弧状的方式滑动的另一方内臂槽95。
内旋转轴3b贯通另一方内臂20b的孔91a以及一方内臂10b的孔91b,并在端部具备固定件91c。
一方内臂突起92贯通一方内臂槽94以及另一方内臂槽95,并在端部具备固定件92a。一方内臂突起92在一方内臂槽94内不滑动。
另一方内臂突起93贯通另一方内臂槽95以及一方内臂槽94,并在端部具备固定件93a。另一方内臂突起93在另一方内臂槽95内不滑动。
图2(b)示出伸展状态,图2(c)示出弯曲状态,一方内臂10b与另一方内臂20b以内旋转轴3b为中心转动,一方内臂突起92在另一方内臂槽95内滑动,另一方内臂突起93在一方内臂槽94内滑动。
如本实施例所示,通过另一方内臂突起93与一方内臂槽94抵接,一方内臂突起92与另一方内臂槽95抵接,与仅通过内旋转轴3b连接一方内臂10b的另一端与另一方内臂20b的一端的情况相比较,能够提高刚性。
以下,使用附图对本发明的另一实施例的膝肘关节辅助装置进行说明。
图3是本实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
本实施例的膝肘关节辅助装置具备:一方内臂10b,配置在膝关节的内侧的一方;另一方内臂20b,配置在膝关节的内侧的另一方;一方外臂10a,配置在膝关节的外侧的一方;另一方外臂20a,配置在膝关节的外侧的另一方;一方连结部件31以及另一方连结部件32,配置在后膝部侧。
一方连结部件31的一端以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,一方连结部件31的另一端以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。另一方连结部件32的一端以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,另一方连结部件32的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
利用内连杆机构(内转动部件)70b将一方内臂10b的另一端与另一方内臂20b的一端以转动自如的方式连接。此外,利用外连杆机构(外转动部件)70a将一方外臂10a的另一端与另一方外臂20a的一端以转动自如的方式连接。
对于一方连结部件31与另一方连结部件32,利用连结约束部件33对一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部进行约束。为了使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部不超出规定的范围而远离,连结约束部件33通过缠绕布料、树脂材料或者金属材料,对一方连结部件31与另一方连结部件32进行约束。作为连结约束部件33能够使用铰链机构。另外,优选使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部咬合,由此使得一方连结部件31与另一方连结部件32联动并在规定范围内旋转。此外,通过使用同步传送带或齿轮机构作为连结约束部件33,能够顺畅地进行一方连结部件31与另一方连结部件32的联动。
内连杆机构70b构成为:内前接头71,将一方内臂10b的另一端与另一方内臂20b的一端以转动自如的方式连接;一方内连杆部件73,其一端利用一方内接头72而转动自如地设置在一方内臂10b的另一端侧;另一方内连杆部件75,其另一端利用另一方内接头74而转动自如地设置在另一方内臂20b的一端侧;内后接头76,将一方内连杆部件73的另一端与另一方内连杆部件75的一端以转动自如的方式连接。
外连杆机构70a构成为:外前接头71,将一方外臂10a的另一端与另一方外臂20a的一端以转动自如的方式连接;一方外连杆部件73,其一端利用一方外接头72而转动自如地设置在一方外臂10a的另一端侧;另一方外连杆部件75,其另一端利用另一方外接头74而转动自如地设置在另一方外臂20a的一端侧;外后接头76,将一方外连杆部件73的另一端与另一方外连杆部件75的一端以转动自如的方式连接。
一方连结部件31的一端在比一方内接头72更靠一方内臂10b的一端侧转动自如地连接于一方内臂10b的另一端部31b,一方连结部件31的另一端在比一方外接头72更靠一方外臂10a的一端侧转动自如地连接于一方外臂10a的另一端部31a。另一方连结部件32的一端在比另一方内接头74更靠另一方内臂20b的另一端侧转动自如地连接于另一方内臂20b的一端部32b,另一方连结部件32的另一端在比另一方外接头74更靠另一方外臂20a的另一端侧转动自如地连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31呈c字形状,c字形状的一端在比一方内接头72更靠一端侧、以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,c字形状的另一端在比一方外接头72更靠一端侧、以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。
另一方连结部件32呈c字形状,c字形状的一端在比另一方内接头74更靠另一端侧、以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,c字形状的另一端在比另一方外接头74更靠另一端侧、以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31与另一方连结部件32在c字形状的中间位置由连结约束部件33连接。
一方连结部件31的一端连接的另一端部31b与另一方连结部件32的一端连接的一端部32b之间的距离、以及一方连结部件31的另一端连接的另一端部31a与另一方连结部件32的另一端连接的一端部32a之间的距离,随着由一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化。
根据本实施例,能够利用一方连结部件31与一方臂10a、10b的连接部位(另一端部31b、另一端部31a),另一方连结部件32与另一方臂20a、20b的连接部位(一端部32b、一端部32a)、以及一方连结部件31与另一方连结部件32的约束部位(连结约束部件33)这三个点,形成三角结构,三角形状随着由一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化,由此能够使一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b联动。
缠绕在大腿部的大腿带41安装在一方外臂10a的一端部以及一方内臂10b的一端部。此外,缠绕在下腿部的下腿带42安装在另一方外臂20a的另一端部以及另一方内臂20b的另一端部。
悬垂带43配置为缠绕在大腿部与膝关节之间缠绕。
配置在比腿肚的最大膨胀部更靠上方的腿肚的套口44安装于另一方外臂20a与另一方内臂20b。此外,配置于胫骨侧的套口带45安装于另一方外臂20a与另一方内臂20b。
一方外臂10a具有将大腿带41安装在一端部的销41a,一方内臂10b具有将大腿带41安装在一端部的销41b。此外,另一方外臂20a具有将下腿带42安装在另一端部的销42a,另一方内臂20b具有将下腿带42安装在另一端部的销42b。
大腿带41被设置为销41a相对于一方外臂10a可转动,并被设置为利用销41b相对于一方内臂10b可转动。此外下腿带42被设置为利用销42a相对于另一方外臂20a可转动,利用销42b并被设置为相对于另一方内臂20b可转动。
内悬垂臂60b的一端部利用销61b安装在一方内臂10b的内侧。在内悬垂臂60b的另一端部安装有悬垂带43。内悬垂臂60b由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方内臂10b与身体之间进行弹力变形。
外悬垂臂60a的一端部利用连接部61a安装于一方外臂10a的内侧。在外悬垂臂60a的另一端部安装有悬垂带43。外悬垂臂60a由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方外臂10a与身体之间进行弹力变形。
另一方外臂20a在比销42a更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44a。
套口44以及套口带45通过销44a相对于另一方外臂20a以转动自如的方式设置。
另一方内臂20b在比销42b更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44b。
套口44以及套口带45通过销44b相对于另一方内臂20b以转动自如的方式设置。
此外,在本实施例中,一方连结部件31的一端连接于比一方内接头72更靠一方内臂10b的一端侧,一方连结部件31的另一端连接于比一方外接头72更靠一方外臂10a的一端侧,但是也可以将一方连结部件31的一端连接于一方内接头72,将一方连结部件31的另一端连接于一方外接头72。此外,另一方连结部件32的一端连接于比另一方内接头74更靠另一方内臂20b的另一端侧,另一方连结部件32的另一端连接于比另一方外接头74更靠另一方外臂20a的另一端侧,但是也可以将另一方连结部件32的一端连接于另一方内接头74,将另一方连结部件32的另一端连接于另一方外接头74。
图4是本实施例的膝肘关节辅助装置的连杆机构的说明图,图4(a)是该连杆机构的弯曲状态下的侧视图,图4(b)是使该连杆机构稍微伸展状态下的侧视图,图4(c)是该连杆机构的伸展状态下的侧视图。
如图4(b)所示,内连杆机构70b的虚拟内旋转轴7b是连接内前接头71与内后接头76的虚拟线、和连接一方内接头72与另一方内接头74的虚拟线的交点。此外,外连杆机构70a的虚拟外旋转轴7a是连接外前接头71与外后接头76的虚拟线、和连接一方外接头72与另一方外接头74的虚拟线的交点。
在本实施例的膝肘关节辅助装置中,例如通过在另一方内臂20b上设置角度限制部件81,在伸展状态下抵接于另一方内连杆部件75,从而能够限制伸展角度。此外,例如通过在一方内臂10b上设置角度限制部件82,在弯曲状态下抵接于另一方内连杆部件75,从而能够限制弯曲角度。
像这样地,在本实施例的膝肘关节辅助装置中,能够容易地在一方内臂10b、另一方内臂20b、一方内连杆部件73、另一方内连杆部件75设置用于限制伸展角度或者弯曲角度的角度限制部件81、82,能够容易地将角度限制部件81、82设置在远离膝关节的位置,由此能够承受较大的负荷。
此外,由于能够将一方内连杆部件73与另一方内臂20b平行地配置在同一平面内,并将另一方内连杆部件75与一方内臂10b平行地配置在同一平面内,所以能够提高内连杆机构70b的强度。
以下,使用附图对本发明的又一实施例的膝肘关节辅助装置进行说明。
图5是本实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
本实施例的膝肘关节辅助装置具备:一方内臂(一方臂)10b,配置在膝关节的内侧的一方;另一方内臂(另一方臂)20b,配置在膝关节的内侧的另一方;一方外臂(一方臂)10a,配置在膝关节的外侧的一方;另一方外臂(另一方臂)20a,配置在膝关节的外侧的另一方;一方连结部件31以及另一方连结部件32,配置在后膝部侧。
利用内连杆机构(内转动部件)70b将一方内臂10b的另一端与另一方内臂20b的一端以转动自如的方式连接。此外,利用外旋转轴(外转动部件)3a将一方外臂10a的另一端与另一方内臂20b的一端以转动自如的方式连接。
能够将使用图4说明的连杆机构应用于内连杆机构70b。此外,能够将使用图2说明的旋转轴应用于外旋转轴3a。此外,也能够将图9所示的旋转轴应用于外旋转轴3a。
对于一方连结部件31与另一方连结部件32,利用连结约束部件33对一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部进行约束。为了使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部不超出规定的范围而远离,连结约束部件33通过缠绕布料、树脂材料或者金属材料,对一方连结部件31与另一方连结部件32进行约束。作为连结约束部件33,能够使用铰链机构。另外,优选使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部咬合,由此使得一方连结部件31与另一方连结部件32联动并在规定范围内转动。此外,通过使用同步传送带或齿轮机构作为连结约束部件33,能够顺畅地进行一方连结部件31与另一方连结部件32的联动。
一方连结部件31的一端转动自如地连接于一方内臂10b的另一端部31b(一方内接头72),一方连结部件31的另一端在比外旋转轴3a更靠一方外臂10a的一端侧、转动自如地连接于一方外臂10a的另一端部31a。另一方连结部件32的一端,转动自如地连接于另一方内臂20b的一端部32b(另一方内接头74),另一方连结部件32的另一端在比外旋转轴3a更靠另一端侧、转动自如地连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31呈c字形状,c字形状的一端利用一方内接头72以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,c字形状的另一端利用以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。
另一方连结部件32呈c字形状,c字形状的一端利用另一方内接头74以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,c字形状的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31与另一方连结部件32在c字形状的中间位置由连结约束部件33连接。
一方连结部件31的一端连接的另一端部31b与另一方连结部件32的一端连接的一端部32b之间的距离、以及一方连结部件31的另一端连接的另一端部31a与另一方连结部件32的另一端连接的一端部32a之间的距离,随着由一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化。
根据本实施例,能够利用一方连结部件31与一方臂10a、10b的连接部位(另一端部31b、另一端部31a),另一方连结部件32与另一方臂20a、20b的连接部位(一端部32b、一端部32a)、以及一方连结部件31与另一方连结部件32的约束部位(连结约束部件33)这三个点,形成三角结构,三角形状随着一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化,由此能够使一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b联动。
缠绕在大腿部的大腿带41安装在一方外臂10a的一端部以及一方内臂10b的一端部。此外,缠绕在下腿部的下腿带42安装在另一方外臂20a的另一端部以及另一方内臂20b的另一端部。
悬垂带43配置为缠绕在大腿部与膝关节之间。
配置在比腿肚的最大膨胀部更靠上方的腿肚的套口44安装于另一方外臂20a与另一方内臂20b。此外,配置在胫骨侧的套口带45安装于另一方外臂20a与另一方内臂20b。
一方外臂10a具有将大腿带41安装在一端部的销41a,一方内臂10b具有将大腿带41安装在一端部的销41b。此外,另一方外臂20a具有将下腿带42安装在另一端部的销42a,另一方内臂20b具有将下腿带42安装在另一端部的销42b。
大腿带41被设置为利用销41a相对于一方外臂10a可转动,并被设置为利用销41b相对于一方内臂10b可转动。此外,下腿带42被设置为利用销42a相对于另一方外臂20a可转动,并被设置为利用销42b相对于另一方内臂20b可转动。
内悬垂臂60b的一端部利用销61b安装在一方内臂10b的内侧。在内悬垂臂60b的另一端部安装有悬垂带43。内悬垂臂60b由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方内臂10b与身体之间进行弹力变形。
外悬垂臂60a的一端部利用连接部61a安装于一方外臂10a的内侧。在外悬垂臂60a的另一端部安装有悬垂带43。外悬垂臂60a由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方外臂10a与身体之间进行弹力变形。
另一方外臂20a在比销42a更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44a。
套口44以及套口带45通过销44a相对于另一方外臂20a以转动自如的方式设置。
另一方内臂20b在比销42b更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44b。
套口44以及套口带45通过销44b相对于另一方内臂20b以转动自如的方式设置。
根据本实施例的膝肘关节辅助装置,通过使用配置有4个接头71、接头72、接头74、接头76的内连杆机构70b,随着膝关节从弯曲状态向伸展状态的动作,位于一方内臂10b的一方内接头72向上方(一端侧)移动,位于另一方内臂20b的另一方内接头74向下方(一端侧)移动,因此利用连杆机构70b使上下地拉离的力在伸展时作用于膝关节的内侧。像这样地,由于伸展时通过内连杆机构70b使上下地拉离的力作用于膝关节的内侧,所以能够减轻对膝关节的承重负担,能够缓解膝关节的疼痛从而促进行走。
此外,通过使用单轴的外旋转轴3a,膝关节的外侧在伸展弯曲时不会产生晃动,因此能够可靠地将上下地拉离的力作用于膝关节的内侧。
以下,使用附图对本发明的再一实施例的膝肘关节辅助装置进行说明。
图6是本实施例的膝肘关节辅助装置的立体图,图7是从与图6不同的方向观察时的膝肘关节辅助装置的立体图,图8是表示该膝肘关节辅助装置中的一方臂、另一方臂以及连结部件的立体图,图9是表示该膝肘关节辅助装置中的一方臂与另一方臂的图。
本实施例的膝肘关节辅助装置具备:一方内臂(一方臂)10b,配置在膝关节的内侧的一方;另一方内臂(另一方臂)20b,配置在膝关节的内侧的另一方;一方外臂(一方臂)10a,配置在膝关节的外侧的一方;另一方外臂(另一方臂)20a,配置在膝关节的外侧的另一方;一方连结部件31以及另一方连结部件32,配置在后膝部侧。
一方连结部件31的一端以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,一方连结部件31的另一端以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。另一方连结部件32的一端以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,另一方连结部件32的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
通过内旋转轴(内转动部件)3b将一方内臂10b的另一端与另一方内臂20b的一端以转动自如的方式连接。此外,通过外旋转轴(外转动部件)3a将一方外臂10a的另一端另一方外臂20a的一端以转动自如的方式连接。
一方连结部件31的一端连接于比内旋转轴3b更靠一端侧,一方连结部件31的另一端连接于比外旋转轴3a更靠一端侧。另一方连结部件32的一端连接于比内旋转轴3b更靠另一端侧,另一方连结部件32的另一端连接于比外旋转轴3a更靠另一端侧。
对于一方连结部件31与另一方连结部件32,利用连结约束部件33对一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部进行约束。为了使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部不超出规定的范围而远离,连结约束部件33通过缠绕布料、树脂材料或者金属材料,对一方连结部件31与另一方连结部件32进行约束。作为连结约束部件33,能够使用铰链机构。另外,优选使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部咬合,由此使得一方连结部件31与另一方连结部件32联动并在规定范围内转动。此外,通过使用同步传送带或齿轮机构作为连结约束部件33,能够顺畅地进行一方连结部件31与另一方连结部件32的联动。
一方连结部件31呈c字形状,c字形状的一端以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,c字形状的另一端以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。
另一方连结部件32呈c字形状,c字形状的一端以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,c字形状的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31与另一方连结部件32在c字形状的中间位置由连结约束部件33连接。
一方连结部件31的一端连接的另一端部31b与另一方连结部件32的一端连接的一端部32b之间的距离、以及一方连结部件31的另一端连接的另一端部31a与另一方连结部件32的另一端连接的一端部32a之间的距离,随着由一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化。
根据本实施例,能够利用一方连结部件31与一方臂10a、10b的连接部位(另一端部31b、另一端部31a),另一方连结部件32与另一方20a、20b的连接部位(一端部32b、一端部32a)、以及一方连结部件31与另一方连结部件32的约束部位(连结约束部件33)这三个点,形成三角结构,三角形状随着一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化,由此能够使一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b联动。
缠绕在大腿部的大腿带41安装在一方外臂10a的一端部以及一方内臂10b的一端部。此外,缠绕在下腿部的下腿带42安装在另一方外臂20a的另一端部以及另一方内臂20b的另一端部。
悬垂带43配置为缠绕以大腿部与膝关节之间。
一方外臂10a具有将大腿带41安装在一端部的销41a,一方内臂10b具有将大腿带41安装在一端部的销41b。此外,另一方外臂20a具有将下腿带42安装在另一端部的销42a,另一方内臂20b具有将下腿带42安装在另一端部的销42b。
本实施例的一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b利用树脂进行一体成型而形成。作为树脂,例如,能够使用热塑性树脂或热固性树脂。热塑性树脂优选是短纤维强化热塑性树脂。
热塑性树脂,使用聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚聚醚砜、聚苯醚、聚砜、以及液晶聚合物中的任一种。短纤维,使用碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、柴隆纤维、以及液晶聚合物的任一种或多种。另外,短纤维作为热塑性树脂的增强材料使用。在使用短纤维强化热塑性树脂的情况下,与长纤维强化热塑性树脂或者织物增强热塑性树脂相比较,适用于较大的变形处理。
在图9中,示出了一方内臂10b与另一方内臂20b,但一方外臂10a与另一方外臂20a也同样。
图9(a)表示一方内臂的主视图,图9(b)表示一方内臂的要部侧视图。
一方内臂10b利用树脂进行一体成型而形成为板状,具备:具有以旋转轴3b为中心的180度以上的圆弧r的滑动部11;从滑动部11延伸出的臂部12;形成在滑动部11的圆弧r的一端侧而限制伸展角度的伸展限制部13;形成在滑动部11的圆弧r的另一端侧而限制弯曲角度的弯曲限制部14。
滑动部11的圆弧r优选为240度~260度的范围,进一步优选为250度。
伸展限制部13在以旋转轴3b为中心的半径方向上形成伸展侧抵接面,弯曲限制部14在以旋转轴3b为中心的半径方向上形成弯曲侧抵接面。
图9(c)表示另一方内臂的主视图,图9(d)表示另一方内臂的要部侧视图。
另一方内臂20b利用树脂进行一体成型而形成为板状,具备:具有以旋转轴3b为中心的180度以上的圆弧r的滑动部21;从滑动部21延伸出的臂部22;形成在滑动部21的圆弧r的一端侧而限制伸展角度的伸展限制部23;形成在滑动部21的圆弧r的另一端侧而限制弯曲角度的弯曲限制部24。
滑动部21的圆弧r优选为240度~260度的范围,进一步优选为250度。
伸展限制部23在以旋转轴3b为中心的半径方向上形成伸展侧抵接面,弯曲限制部24在以旋转轴3b为中心的半径方向上形成弯曲侧抵接面。
另一方臂20b的滑动部21由一对滑动面21a、21b形成,一方臂10b的滑动部11配置在一对滑动面21a、21b之间,另一方臂20b的滑动部21与一方臂10b的滑动部11的利用旋转轴3b而转动自如地连接。
根据本实施例,通过将一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b利用树脂进行一体成型而形成,能够实现轻量化并提高适配性,并且通过使得具有180度以上的圆弧r的滑动部11、21彼此滑动,从而能够提高强度并进而以充分的强度进行伸展限制和弯曲限制。另外,在通过将一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b利用树脂进行一体成型而形成的膝肘关节辅助装置中,具备在后膝部侧将一方内臂10b及/或另一方内臂20b、与一方外臂10a及/或另一方外臂20a连结的连结部件即可,作为连结部件,也可以不具备如其他实施例那样的一方连结部件31与另一方连结部件32。
以下,使用附图对本发明的再一实施例的膝肘关节辅助装置进行说明。
图10是本实施例的膝肘关节辅助装置的立体图。
本实施例的膝肘关节辅助装置具备:一方内臂(一方臂)10b,配置在膝关节的内侧的一方;另一方内臂(另一方臂)20b,配置在膝关节的内侧的另一方;一方外臂(一方臂)10a,配置在膝关节的外侧的一方;另一方外臂(另一方臂)20a,配置在膝关节的外侧的另一方;一方连结部件31以及另一方连结部件32,配置在前膝部侧。
利用内连杆机构(内转动部件)70b将一方内臂10b的另一端与另一方内臂20b的一端以转动自如的方式连接。此外,利用外旋转轴(外转动部件)3a将一方外臂10a的另一端与另一方外臂20a的一端以转动自如的方式连接。
能够将使用图4说明的连杆机构应用于内连杆机构70b。此外,能够使用图9说明的旋转轴应用于外旋转轴3a。此外,也能够将图2所示的旋转轴应用于外旋转轴3a。
对于一方连结部件31与另一方连结部件32,利用连结约束部件33对一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部进行约束。为了使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部不超出规定的范围而远离,连结约束部件33通过缠绕布料、树脂材料或者金属材料,对一方连结部件31与另一方连结部件32进行约束。作为连结约束部件33,能够使用铰链机构。另外,优选使一方连结部件31的中央部与另一方连结部件32的中央部咬合,由此使得一方连结部件31与另一方连结部件32联动并在规定范围内转动。此外,通过使用同步传送带或齿轮机构作为连结约束部件33,能够顺畅地进行一方连结部件31与另一方连结部件32的联动。
一方连结部件31的一端转动自如地连接于一方内臂10b的另一端部31b(一方内接头72),一方连结部件31的另一端在比外旋转轴3a更靠一方外臂10a的一端侧、转动自如地连接于一方外臂10a的另一端部31a。另一方连结部件32的一端转动自如地连接于另一方内臂20b的一端部32b(另一方内接头74),另一方连结部件32的另一端在比外旋转轴3a更靠另一端侧、转动自如地连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31呈c字形状,c字形状的一端利用一方内接头72以转动自如的方式连接于一方内臂10b的另一端部31b,c字形状的另一端以转动自如的方式连接于一方外臂10a的另一端部31a。
另一方连结部件32呈c字形状,c字形状的一端利用另一方内接头74以转动自如的方式连接于另一方内臂20b的一端部32b,c字形状的另一端以转动自如的方式连接于另一方外臂20a的一端部32a。
一方连结部件31与另一方连结部件32在c字形状的中间位置由连结约束部件33连接。
一方连结部件31的一端连接的另一端部31b与另一方连结部件32的一端连接的一端部32b的之间距离、以及一方连结部件31的另一端连接的另一端部31a与另一方连结部件32的另一端连接的一端部32a之间的距离,随着由一方臂10a、10b和另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化。
根据本实施例,能够利用一方连结部件31与一方臂10a、10b的连接部位(另一端部31b、另一端部31a)、另一方连结部件32与另一方20a、20b的连接部位(一端部32b、一端部32a)、以及一方连结部件31与另一方连结部件32的约束部位(连结约束部件33)这三个点,形成三角结构,三角形状随着由一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b形成的伸展状态以及弯曲状态而变化,由此能够使一方臂10a、10b与另一方臂20a、20b联动。
缠绕在大腿部的大腿带41安装在一方外臂10a的一端部以及一方内臂10b的一端部。此外,缠绕在下腿部的下腿带42安装在另一方外臂20a的另一端部以及另一方内臂20b的另一端部。
悬垂带43被配置为缠绕在大腿部与膝关节之间。
配置在比腿肚的最大膨胀部更靠上方的腿肚的套口44安装于另一方外臂20a与另一方内臂20b。此外,配置在胫骨侧的套口带45安装于另一方外臂20a与另一方内臂20b。
一方外臂10a具有将大腿带41安装在一端部的销41a,一方内臂10b具有将大腿带41安装在一端部的销41b。此外,另一方外臂20a具有将下腿带42安装在另一端部的销42a,另一方内臂20b具有将下腿带42安装在另一端部的销42b。
大腿带41被设置为利用销41a相对于一方外臂10a可转动,并被设置为利用销41b相对于一方内臂10b可转动。此外,下腿带42被设置为利用销42a相对于另一方外臂20a可转动,并被设置为利用销42b相对于另一方内臂20b可转动。
内悬垂臂60b的一端部通过销61b安装在一方内臂10b的内侧。在内悬垂臂60b的另一端部安装有悬垂带43。内悬垂臂60b由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方内臂10b与身体之间进行弹力变形。
外悬垂臂60a的一端部通过连接部61a安装于一方外臂10a的内侧。外悬垂臂60a的另一端部安装有悬垂带43。外悬垂臂60a由板簧等的弹簧材料构成,设置为在一方外臂10a与身体之间进行弹力变形。
另一方外臂20a在比销42a更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44a。
套口44以及套口带45通过销44a相对于另一方外臂20a以转动自如的方式设置。
另一方内臂20b在比销42b更靠一端侧具有用于安装套口44以及套口带45的销44b。
套口44以及套口带45通过销44b相对于另一方内臂20b以转动自如的方式设置。
根据本实施例的膝肘关节辅助装置,通过使用配置有4个接头71、接头72、接头74、接头76的内连杆机构70b,随着膝关节从弯曲状态向伸展状态的动作,位于一方内臂10b的一方内接头72向上方(一端侧)移动,位于另一方内臂20b的另一方内接头74向下方(另一端侧)移动,因此利用连杆机构70b使上下地拉离的力在伸展时作用于膝关节的内侧。像这样地,由于伸展时通过内连杆机构70b使上下地拉离的力作用于膝关节的内侧,因此能够减轻对膝关节的承重负担,能够缓解膝关节的疼痛从而促进行走。
此外,通过使用单轴的外旋转轴3a,膝关节的外侧在伸展弯曲时不会产生晃动,因此能够可靠地将上下地拉离的力作用于膝关节的内侧。
如本实施例所示,一方连结部件31以及另一方连结部件32,能够配置在膝关节的前侧即前膝部侧。
图1~图10说明的膝肘关节辅助装置,虽然用于膝关节,但同样地也能够应用于肘关节。
工业实用性
本发明的膝肘关节辅助装置,不仅能够用于半身麻痹的复健、或者脊髓灰质炎等的膝反屈、或者o型腿、x型腿及风湿性关节炎等的变形性关节、或者运动导致的韧带损伤及半月板损伤,还能够广泛应用于膝盖存在负担的作业者,也能够用于肘关节。
附图标记说明
10a一方外臂
10b一方内臂
20a另一方外臂
20b另一方内臂
31一方连结部件
32另一方连结部件
33连结约束部件
70a外连杆机构
70b内连杆机构
71内前接头、外前接头
72一方内接头、一方外接头
73一方内连杆部件、一方外连杆部件
74另一方内接头、另一方外接头
75另一方内连杆部件、另一方外连杆部件
76内后接头、外后接头