(57)【要約】      （修正有）【課題】使用者に、ホルダとの接触面による不快を感じさせないホルダ及びこれを含む歩行補助ロボットを提供する。【解決手段】ホルダ８０はホルダ本体及びホルダ本体に連結された複数のリンク８２を含む。複数のリンクは、ピボット可能に連結されて使用者の操作により使用者の身体を覆うように設けられる。複数のリンクが連結されたリンクアセンブリは、ホルダ本体を中心に左右両側に設けられる。リンクアセンブリには、ケーブル８５が装着され、ケーブルにテンションを加えることでホルダが容易に使用者の身体に装着される。使用者の身体に接触するホルダの内側面は使用者の身体に均一な圧力を与える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の身体に装着されるホルダにおいて、
使用者の身体を覆うように複数のリンクが連結されて設けられるリンクアセンブリと、
前記リンクアセンブリに装着され、可変するテンションによって前記リンクアセンブリに含まれたいずれか１つのリンクと隣接する他の１つのリンクとのなす角度が可変されるようにするケーブルと、
前記ケーブルの一方側が装着されるホルダ本体と、を含むことを特徴とするホルダ。
【請求項２】
前記ホルダ本体は、前記ケーブルを延長または短縮させることで前記ケーブルに加わるテンションを可変させる操作部を含むことを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
【請求項３】
前記操作部が操作されて前記ケーブルが短縮されると前記ケーブルのテンションが増加し、隣接するリンクとの間の角度が小さくなることを特徴とする請求項２に記載のホルダ。
【請求項４】
前記ホルダ本体側に位置したリンクの外側面とケーブルとの間の最小距離が、前記リンクアセンブリの端部側に位置したリンクの外側面とケーブルとの間の最小距離よりも長いことを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載のホルダ。
【請求項５】
前記ケーブルの一方側が前記ホルダ本体に設けられたシャフトに固定され、前記シャフトにはギア部が連結されることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載のホルダ。
【請求項６】
前記ギア部が前記操作部から駆動力を受けて回転して前記ケーブルが前記シャフトに巻かれたり繰り出されたりして前記ケーブルを短縮または延長させることを特徴とする請求項５に記載のホルダ。
【請求項７】
前記ホルダ本体には、前記シャフトと連結されたギア部の動作を妨げるロック部がさらに設けられることを特徴とする請求項５または６に記載のホルダ。
【請求項８】
前記ロック部は、前記ギア部と選択的に噛合されるロックギアを含むことを特徴とする請求項７に記載のホルダ。
【請求項９】
前記ロックギアが前記ギア部と噛合されると、前記ギア部の特定方向への回転が干渉されることを特徴とする請求項８に記載のホルダ。
【請求項１０】
前記ロックギアが前記ギア部と噛合されると、前記ギア部は、前記ケーブルが前記シャフトから繰り出される方向への回転が干渉されることを特徴とする請求項８または９に記載のホルダ。
【請求項１１】
前記ロックギアが前記ギア部と噛合された状態から解除されると、前記ギア部が時計方向または反時計方向に回転して前記ケーブルが前記シャフトに巻かれたり繰り出されたりすることを特徴とする請求項８乃至１０いずれか一項に記載のホルダ。
【請求項１２】
前記複数のリンクはピンによってピボット可能に連結されることを特徴とする請求項１乃至１１いずれか一項に記載のホルダ。
【請求項１３】
前記リンクアセンブリを通過し、前記リンクアセンブリの形態が保持されるワイヤを含むことを特徴とする請求項１２に記載のホルダ。
【請求項１４】
前記ピンと前記ケーブルとの間の最小距離が前記ホルダ本体側から前記リンクアセンブリの端部側に行くほど短くなるように設けられることを特徴とする請求項１２または１３に記載のホルダ。
【請求項１５】
前記複数のリンクが弾性を有するパネルで連結されることを特徴とする請求項１乃至１４いずれか一項に記載のホルダ。
【請求項１６】
前記複数のリンクにおいて、それぞれのリンクの内側面と前記ケーブルとの間の最小距離が同一であることを特徴とする請求項１乃至１５いずれか一項に記載のホルダ。
【請求項１７】
前記リンクアセンブリが前記操作部の左右両方にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項２に記載のホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示された技術は、広い領域において力を均一に伝達することができるホルダ及びこれを含む歩行補助ロボット(Ｈｏｌｄｅｒ  ａｎｄ  ｗａｌｋｉｎｇ  ａｉｄ  ｒｏｂｏｔ  ｈａｖｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ)に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行補助ロボットは、使用分野に応じて減退した筋力と体重を補助する補助装置として利用されるか、または大きい重量を有する荷物を運搬する作業などのために、使用者の筋力を増幅させたり重量物の荷重を代わりに支持したりする増強装置として利用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
開示された一実施形態に係るホルダ及びこれを含む歩行補助ロボットによれば、複数リンクからなるホルダを介して身体との接触面に均一な力を伝達することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
開示された一実施形態に係るホルダは、使用者の身体に装着されるホルダにおいて、使用者の身体を覆うように複数のリンクが連結されて設けられるリンクアセンブリと、前記リンクアセンブリに装着され、可変するテンションによって前記リンクアセンブリに含まれたいずれか１つのリンクと隣接する他の１つのリンクとがなす角度が可変されるようにするケーブルと、前記ケーブルの一方側が装着されるホルダ本体と、を含む。
【０００５】
前記ホルダ本体は、前記ケーブルを延長または短縮させることで前記ケーブルに加わるテンションを可変させる操作部を含む。
【０００６】
前記操作部が操作されて、前記ケーブルが短縮されると、前記ケーブルのテンションが増加し、隣接するリンクとの間の角度が小さくなる。
【０００７】
前記操作部が操作されて、前記ケーブルの長さが延長されると、隣接するリンクとの間の角度が大きくなる。
【０００８】
前記ケーブルの一方側は、前記ホルダ本体に設けられたシャフトに固定され、前記シャフトにはギア部が連結される。
【０００９】
前記ギア部は、前記操作部から駆動力を受けて回転して前記ケーブルが前記シャフトに巻かれたり繰り出されたりして前記ケーブルを短縮または延長させる。
【００１０】
前記ホルダ本体には、前記シャフトと連結されたギア部の動作を妨げるロック部がさらに設けられる、
【００１１】
前記ロック部は、前記ギア部と選択的に噛合されるロックギアを含む。
【００１２】
前記ロックギアが前記ギア部と噛合されると、前記ギア部の特定方向への回転が干渉される。
【００１３】
前記ロックギアが前記ギア部と噛合されると、前記ギア部は前記ケーブルが前記シャフトから繰り出される方向への回転が干渉される。
【００１４】
前記ロックギアが前記ギア部と噛合された状態が解除されると、前記ギア部は時計方向または反時計方向に回転して前記ケーブルが前記シャフトに巻かれたり繰り出されたりする。
【００１５】
前記複数のリンクはピンによってピボット可能に連結される。
【００１６】
前記リンクアセンブリを通過し、前記リンクアセンブリの形態を保持するワイヤを含む。
【００１７】
前記ピンが延長される方向に延長された直線と前記ケーブルとの間の距離は、操作部側から前記リンクアセンブリの端部側に行くほど短くなるように設けられる。
【００１８】
前記複数のリンクは弾性を有するパネルで連結される。
【００１９】
前記パネルと前記ケーブルとの間の距離は、前記操作部側から前記リンクアセンブリの端部側に行くほど短くなるように設けられる。
【００２０】
前記リンクアセンブリは前記操作部の左右両方にそれぞれ連結される。
【００２１】
開示された一実施形態に係る歩行補助ロボットは、使用者の身体に装着されて使用者の歩行を補助する歩行補助ロボットであって、前記歩行補助ロボットは、複数のリンクが連結されて使用者の身体に密着されるように備えられたフレームと、前記フレームを使用者の身体に装着させるホルダとを含み、前記ホルダは、前記フレームに装着されるホルダ本体と、複数のリンクが連結されて前記ホルダ本体から延長されるリンクアセンブリと、前記リンクアセンブリに装着されて延長または短縮されることで前記リンクアセンブリの曲率を可変させることができるケーブルと、を含む。
【００２２】
前記ケーブルの一方側は、前記ホルダ本体に設けられたシャフトに固定され、前記ホルダ本体には前記シャフトを回転させる操作部が設けられる。
【００２３】
前記シャフトが一方向に回転すると前記ケーブルが前記シャフトに巻かれて前記ケーブルの長さが短縮され、前記シャフトが他方向に回転すると前記ケーブルが前記シャフトから繰り出されて前記ケーブルの長さが延長される。
【００２４】
前記ホルダ本体には、前記シャフトが他方向に回転することを妨げるロック部が設けられる。
【００２５】
前記ロック部はロックスイッチを含み、前記ロックスイッチを操作して前記ロック部が前記シャフトを干渉している状態を解除することができる。
【００２６】
前記リンクアセンブリの端部に位置したリンクには固定ピンが装着され、前記固定ピンにより前記リンクでケーブルの位置が固定される。
【００２７】
前記複数のリンクはピンによってピボット可能に連結され、弾性を有するワイヤが前記複数のリンクに装着される。
【００２８】
前記複数のリンクは弾性を有するパネルで連結される。
【００２９】
開示された一実施形態に係るホルダは、歩行補助ロボットに装着されるホルダにおいて、複数のリンクが連結されて使用者の身体を覆うことができるリンクアセンブリと、前記リンクアセンブリを前記歩行補助ロボットに装着させるホルダ本体と、前記リンクアセンブリを構成する複数のリンクを連結し、可変するテンションによって前記リンクアセンブリが曲がるようにするケーブルと、前記ホルダ本体に装着され、前記ケーブルを延長または短縮させることで前記ケーブルに加わるテンションを可変させる操作部と、前記ケーブルが延長される方向に前記操作部が動作されることを妨げるロック部と、を含む。
【００３０】
前記リンクアセンブリにおいて、それぞれのリンクの内側面と前記ケーブルとの間の最小距離は同一である。
【００３１】
前記複数のリンクは、隣接する２つのリンクを貫通するピンによってピボット可能に連結される。
【００３２】
前記ピンと前記ケーブルとの間の最小距離は、前記ホルダ本体から前記リンクアセンブリの端部側に行くほど短くなる。
【００３３】
前記リンクアセンブリには、前記複数のリンクを連結する弾性物体が装着される。
【発明の効果】
【００３４】
開示された一実施形態によれば、ケーブルにテンションを加えることでホルダが容易に使用者の身体に装着される。使用者の身体に接触するホルダの内側面全体において使用者にホルダとの接触面による不快を感じさせない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】開示された発明の概念を説明するための概念図である。
【図２】ホルダの加える力が身体に分散して伝達される概念を説明するための図である。
【図３】開示された一実施形態に係る歩行補助ロボットを示す図である。
【図４】図３に開示された歩行補助ロボットの一部を示す図である。
【図５】図３に開示された歩行補助ロボットの一部を示す図である。
【図６】開示された一実施形態に係る歩行補助ロボットに含まれたホルダの分解斜視図である。
【図７】開示された一実施形態に係る歩行補助ロボットに配置されたワイヤを示す図である。
【図８】開示された一実施形態に係るホルダを構成するリンクを示す図である。
【図９】開示された一実施形態に係るホルダの動作状態を示す図である。
【図１０】開示された一実施形態に係るホルダ本体の分解斜視図である。
【図１１】開示された一実施形態に係る第２ギア部がロックされた状態を示す図である。
【図１２】開示された一実施形態に係る第２ギア部がロック解除された状態を示す図である。
【図１３】開示された発明の他の概念を説明するための概念図である。
【図１４】他の実施形態に係るホルダを示す図である。
【図１５】他の実施形態に係るリンクとケーブルを示す図である。
【図１６】他の実施形態に係るホルダの動作状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下に、一実施形態に係るホルダ及びこれを含む歩行補助ロボットに関して図面を参照して詳しく説明する。
【００３７】
図１は、開示された発明の概念を説明するための概念図である。図１を参照すると、開示された発明は身体の特定部位に装着されるホルダ５に関する。ホルダ５は複数のリンクがピボット可能に連結されて設けらている。複数のリンクはピン６によってピボット可能に連結される。
【００３８】
ホルダ５は、ケーブル７に加わるテンションにより複数のリンクが身体を覆うように設けられる。ケーブル７は複数のリンクを通過するように設けられる。ケーブル７の一方側端部はホルダ５の端部に設けられたリンクに固定される。ケーブル７の他方側端部を介してケーブル７にテンションを加えることができる。ケーブル７にテンションが加えられると複数のリンクはケーブル７により身体を覆うように引っ張られる。ケーブル７にテンションが加えられる前に隣接するリンクとの内側面がなす角度θ１は、ケーブル７にテンションが加えられた後に隣接するリンクとの内側面がなす角度θ２よりも大きくする。
【００３９】
一例として、ホルダ５を構成する複数のリンクは第１リンク５ａ及び第２リンク５ｂを含む。第１リンク５ａと第２リンク５ｂはピン６によってピボット可能に連結される。ケーブル７は第１リンク５ａ及び第２リンク５ｂを含む複数のリンクを通過するように設けられる。このとき、ケーブル７とリンクの内側面Ｓ１との間の最小距離は複数のリンクにおいてすべて同一である。ケーブル７にテンションを提供する駆動源から遠く位置するリンクを隣接したリンクと連結するピン６とケーブル７との間の最小距離Ｗ１は、駆動源から近く位置するリンクを隣接したリンクと連結するピン６とケーブル７との間の最小距離Ｗ２よりも短くすることができる。このとき、リンクのピン６はリンクの外側面Ｓ２側に配置することができる配置することができる。
【００４０】
ケーブル７の一方側は、ホルダ５の端部に設けられたリンクに固定される。使用者の操作によりケーブル７の他方側が引っ張られると複数のリンクは使用者の身体を覆うように駆動力を受けることができる。
【００４１】
複数のリンクがケーブル７により引っ張られて使用者の身体を覆うようになれば、それぞれのリンクの内側面は使用者の身体を圧迫することができる。このとき、それぞれのリンクの内側面が使用者の身体に加える力は分散されて伝達される。このとき、リンクの内側面は使用者の身体に均一な圧力Ｐを伝達することができる。これにより、ホルダ５が使用者の身体に装着されても力を伝達する際に圧力集中による不快を解消することができる。
【００４２】
ケーブル７の他方側から一方側に行くほど、リンクに装着されるピン６とケーブル７との最小距離Ｗ１が短くなるようにして、各リンクの内側面が使用者の身体に加える力によるピン６でのモーメントとケーブル７に加わるテンションによるピン６でのモーメントとが平衡をなすことができる。
【００４３】
図２は、ホルダの加える力が身体に分散して伝達される概念を説明するための図である。図２を参照すると、ホルダ５の少なくとも一部が使用者の身体に力Ｆを伝達する。Ｆはホルダ５が装着される使用者の身体内部に位置する中心点Ｏに向う。
【００４４】
幅が２ｗであるホルダ５の一部において、ホルダ５の内側面Ｓ１から中心点Ｏまでの距離はｒとすることができる。例えば、ホルダ５が使用者の太ももに装着される場合、ｒは使用者の太ももの半径とすることができる。ホルダ５が中心点Ｏを中心に形成される扇形の角度はθである。
【００４５】
使用者の身体と接触するホルダ５の内側面Ｓ１からケーブル７までの最小距離をＴｈｉｃｋとし、ケーブル７からピン６までの最小距離をｃとすることができる。
【００４６】
ホルダ５全体から使用者の身体に力Ｆを伝達する際、ホルダ５が使用者の身体に伝達する圧力をσとし、ホルダ５に装着されたケーブル７のテンションをＴとすることができる。
【００４７】
ホルダ５が使用者の身体に加える力Ｆは、次のように整理することができる。
【００４８】
【数１】
2015136623.tif 000003
【００４９】
ピン６において、ケーブル７のテンションＴによるモーメントは、ホルダ５が使用者の身体に加える力Ｆによるモーメントと平衡をなすので、次のように整理することができる。
【００５０】
【数２】
2015136623.tif 000004
【００５１】
次に、数式（２）に力Ｆに関する数式（１）を代入して整理する。
【００５２】
【数３】
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【００５３】
次に、これをｃとして整理する。
【００５４】
【数４】
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【００５５】
ホルダ５の内側面が使用者の身体に力Ｆを伝達することができるように、ケーブル７からピン６までの最小距離が、上記のｃに関する数式を満たすように設けられる。ケーブル７からピン６までの最小距離は、ケーブル７にテンションを伝達する駆動源と遠いほど短くなることができる。
【００５６】
ケーブル７からピン６までの最小距離が数式（３）のように設けられることでケーブル７のテンションによってホルダ５が使用者の身体に加える力Ｆはホルダ５の内側面全体を介して分散して伝達することができる。これにより、ホルダ５による不均等な圧力による使用者が感じる不快をなくすことができる。
【００５７】
図３は、開示された一実施形態に係る歩行補助ロボットを示す図である。図３を参照すると、開示された一実施形態に係る歩行補助ロボット１は使用者の足の長手方向に延長されて使用者の荷重を支持するフレーム１０、２０を含むことができる。フレーム１０、２０は使用者の大腿部を支持する第１フレーム１０及び使用者の下腿部を支持する第２フレーム２０を含む。
【００５８】
第１フレーム１０または第２フレーム２０のうちの少なくとも１つは複数のリンクが連結されて形成される。第１フレーム１０は装着される大腿部の屈曲によって柔軟に曲がることができる。第２フレーム２０は装着される下腿部の屈曲によって柔軟に曲がることができる。第１フレーム１０または第２フレーム２０は柔軟に屈曲しながら使用者の荷重を安定的に支持することができる。
【００５９】
第１フレーム１０には使用者の腰に固定される腰固定装置３０が連結される。第１フレーム１０は臀部関節４０により腰固定装置３０にピボット可能に連結される。第１フレーム１０と第２フレーム２０は膝関節５０によってピボット可能に連結される。第２フレーム２０には使用者の足に固定される足構造物７０が連結される。第２フレーム２０と足構造物７０は足首関節６０によってピボット可能に連結される。
【００６０】
歩行補助ロボット１は、臀部関節４０及び膝関節５０に駆動力を提供する駆動源及び歩行補助ロボット１の動作を制御する制御部をさらに含むことができる。足構造物７０にはセンサが設けられ、センサによって感知された使用者の動作情報は制御部に送信され、制御部は送信された情報を利用して臀部関節４０または膝関節５０の動作を制御することができる。
【００６１】
第１フレーム１０は３自由度を有してピボット（ｐｉｖｏｔ）される。第１フレーム１０はワイヤ３１の短縮または延長によってピボットされる。駆動源と連結されたプーリ３３にはワイヤ３１が巻かれ、ワイヤ３１は臀部関節４０を介して第１フレーム１０と連結される。一例として、駆動源がプーリ３３を回転させてワイヤ３１がプーリ３３に巻かれるようにすると、第１フレーム１０がｙ軸を中心にピボットされる。駆動源がプーリ３３を回転させてワイヤ３１がプーリ３３から繰り出されるようにすると、第１フレーム１０は先の場合と反対方向にｙ軸を中心にピボットされる。
【００６２】
臀部関節４０はヒンジ装置３５によってｘ軸を中心に回転することができる。臀部関節４０がヒンジ装置３５によって回転すると、臀部関節４０と連結された第１フレーム１０がｘ軸を中心にピボットされる。
【００６３】
ヒンジ装置３５の背面にはスライド部３６が設けられ、腰固定装置３０にはレール部３７が備えられる。レール部３７は使用者の腰周り方向であるｘ軸方向に延長される。使用者の動作によってスライド部３６はレール部３７に沿ってスライドすることができる。スライド部３６がレール部３７に沿ってスライドすることでヒンジ装置３５と連結された臀部関節４０及び第１フレーム１０はｚ軸を中心にピボットされる。
【００６４】
このように第１フレーム１０は、臀部関節４０、ヒンジ装置３５、及びレール部３７によって３自由度を有してピボットされる。ワイヤ３１を用いて臀部関節４０を中心にピボットされる１自由度の動作は動力を受けて行われるが、残りの２自由度の動作は無動力で使用者の動きによって行われる。
【００６５】
第２フレーム２０は、第１フレーム１０に対して少なくとも１自由度を有してピボットされる。膝関節５０によって第１フレーム１０とピボット可能に連結された第２フレーム２０は、ワイヤ３２の短縮または伸張によってピボットされる。駆動源と連結されたプーリ３４にはワイヤ３２が巻かれ、ワイヤ３２は膝関節５０を介して第２フレーム２０と連結される。
【００６６】
一例として、駆動源がプーリ３４を回転させてワイヤ３２がプーリ３４に巻かれるようにすると、第２フレーム２０はｙ軸を中心にピボットされる。駆動源がプーリ３４を回転させてワイヤ３２がプーリ３４から繰り出されると、第２フレーム２０は先の場合と反対方向にｙ軸を中心にピボットされる。
【００６７】
足構造物７０は、第２フレーム２０に対して３自由度を有してピボットされる。足構造物７０と第２フレーム２０は足首関節６０によってピボット可能に連結される。足構造物７０または第２フレーム２０は使用者の動きによって無動力で足首関節６０を中心にピボットされる。
【００６８】
第１フレーム１０には第１ホルダ８０が連結される。第１ホルダ８０は使用者の大腿部を覆うように設けられる。第１ホルダ８０は第１フレーム１０を使用者の大腿部に装着させることができる。第１ホルダ８０は複数のリンク８２が連結されて設けられる。
【００６９】
第２フレーム２０には第２ホルダ９０が連結される。第２ホルダ９０は使用者の下腿部を覆うように設けられる。第２ホルダ９０は第２フレーム２０を使用者の下腿部に装着させることができる。第２ホルダ９０は複数のリンク９２が連結されて設けられる。
【００７０】
第１フレーム１０または第２フレーム２０のうちの少なくとも１つは複数のリンクがピボット可能に連結されて設けられている。これにより、第１フレーム１０または第２フレーム２０が使用者の身体に密着される。例えば、第１フレーム１０が、複数のリンクがピボット可能に連結されて設けられた場合、第１フレーム１０が接触する大腿部の屈曲によって複数のリンクが適切な角度でピボットされて大腿部に密着される。
【００７１】
第１フレーム１０または第２フレーム２０を構成する複数のリンクは、それぞれ第１結合部及び第２結合部を含む。第１結合部はリンクの一方側に突出されて形成される。第２結合部は第１結合部が形成された一方側と対向される他方側に突出されて形成される。複数のリンクのうちのいずれか１つの第１結合部は、他の１つの第２結合部と２つのピンによってピボット可能に連結される。
【００７２】
第１結合部には２つのピンが挿入されて案内されるガイド部が形成される。ガイド部は第１ガイド部及び第２ガイド部を含む。第１ガイド部は最低点または最高点を有する曲線形態に設けられる。第２ガイドは上下方向の直線形態に設けられる。２つのピンは、第１ガイド部または第２ガイド部にそれぞれ挿入されて案内され、第１ガイド部の内側壁または第２ガイド部の内側壁によって支持される。複数のリンクは２つのピンがガイド部によって案内されて回転運動と上下方向の線形運動とが同時に行われる。
【００７３】
前記のような構造を介して、第１ガイドの曲線の形態を適切に設定して複数のリンクがピボットされても複数のリンクが構成する第１フレーム１０または第２フレーム２０の全体高さが変化しないようにする。またリンクを連結するピンがガイド部の内側壁によって支持されることで複数のリンクがピボットされても挫屈されることを防止することができる。
【００７４】
図４及び図５は、図３に開示された歩行補助ロボットの一部を示す図である。
【００７５】
図４及び図５を参照すると、開示された一実施形態に係る歩行補助ロボット１のホルダ８０、９０はフレーム１０、２０に連結される。以下では、第１フレーム１０に連結される第１ホルダ８０の実施形態に関して説明する。第２フレーム２０に連結される第２ホルダ９０は、第１ホルダ８０と同様に設けられる。第１ホルダ８０は、ホルダ本体８１及びホルダ本体８１に連結された複数のリンク８２を含む。ホルダ本体８１は、第１ホルダ８０が連結されるフレーム１０の一部を構成する。
【００７６】
複数のリンク８２はフレーム１０に直交するように連結される。フレーム１０が使用者の足に沿って上下方向に延長されると、複数のリンク８２は使用者の足を覆うようにフレーム１０に直交して連結される。
【００７７】
例えば、ホルダ本体８１は第１フレーム１０に連結される。第１フレーム１０は第１フレームリンク１１及び第２フレームリンク１２を含むことができる。ホルダ本体８１は、第１フレームリンク１１と第２フレームリンク１２との間に配置されて第１フレーム１０の一部を構成する複数のリンクのうちの１つとすることができる。ホルダ本体８１は、第１フレーム１０とピボット可能に連結され、第１フレーム１０が接触する大腿部の屈曲によって適切な角度でピボットされて第１フレーム１０が大腿部に密着されるようにする。
【００７８】
ホルダ本体８１は、第１結合部８１０及び第１結合部８１０と対向される位置に設けられる第２結合部８１１を含む。第１結合部８１０はホルダ本体８１の一方側に突出されて形成される。第２結合部８１１はホルダ本体８１の他方側に突出されて形成される。同様に、第１フレームリンク１１の一方側には第１結合部１１０が突出され、他方側には第２結合部１１１が突出される。第２フレームリンク１２の一方側には、第１結合部１２０が、他方側には第２結合部１２１が突出される。
【００７９】
ホルダ本体８１の一方側に突出された第１結合部８１０は、第１フレームリンク１１の第２結合部１１１とピン１１２、１１３によってピボット可能に連結される。ホルダ本体８１の他方側に突出された第２結合部８１１は、第２フレームリンク１２の第１結合部１２０とピン１２４、１２５によってピボット可能に連結される。
【００８０】
ホルダ本体８１は、第１フレームリンク１１に対して回転運動及び上下方向への線形運動ができる。このとき、ホルダ本体８１と第１フレームリンク１１とを貫通するピン１１２、１１３は、ホルダ本体８１の第１結合部８１０に形成されたガイド部８１０ａ、８１０ｂによって案内される。ガイド部８１０ａ、８１０ｂは、最低点または最高点を含む曲線形態の第１ガイド部８１０ａ及び上下方向に延長された直線形態の第２ガイド部８１０ｂを含むことができる。ピン１１２、１１３は第１ガイド部８１０ａ及び第２ガイド部８１０ｂにそれぞれ挿入されて案内される。
【００８１】
同様に、ホルダ本体８１は、第２フレームリンク１２に対して回転運動及び上下方向への線形運動ができる。このとき、ホルダ本体８１と第２フレームリンク１２とを貫通するピン１２４、１２５は、第２フレームリンク１２の第１結合部１２０に形成されたガイド部１２０ａ、１２０ｂによって案内される。ガイド部１２０ａ、１２０ｂは、最低点または最高点を含む曲線形態の第１ガイド部１２０ａ及び上下方向に延長された直線形態の第２ガイド部１２０ｂを含むことができる。ピン１２４、１２５は、第１ガイド部１２０ａ及び第２ガイド１２０ｂ部にそれぞれ挿入されて案内される。
【００８２】
第１フレームリンク１１の第１結合部１１０には、最低点または最高点を有する曲線形態の第１ガイド部１１０ａ及び上下方向に延長された直線形態の第２ガイド部１１０ｂが形成される。第１フレームリンク１１に隣接して上部に位置した他のフレームリンクの第２結合部と第１ガイド部１１０ａまたは第２ガイド部１１０ｂを貫通するピンによって、第１フレームリンク１１は、第１フレームリンク１１の上部に隣接する他のリンクに対して回転運動及び上下方向への線形運動ができるように設けることができる。
【００８３】
第２フレームリンク１２の場合も、第１フレームリンク１１の場合と同様に、第２フレームリンク１２の第２結合部１２１と第２フレームリンク１２に隣接して下部に位置する他のフレームリンクの第１結合部に形成された最高点及び最低点を有する曲線形態の第１ガイド部または上下方向に延長された直線形態の第２ガイド部を貫通するピンによって回転運動及び上下方向の線形運動ができる。
【００８４】
図６は、開示された一実施形態に係る歩行補助ロボットに含まれたホルダの分解斜視図であり、図７は開示された一実施形態に係る歩行補助ロボットに配置されたワイヤを示す図であり、図８は開示された一実施形態に係るホルダを構成するリンクを示す図であり、図９は開示された一実施形態に係るホルダの動作を示す図である。
【００８５】
図６ないし図９を参照すると、開示された一実施形態に係る歩行補助ロボット１は、歩行補助ロボット１を使用者の身体に装着させる第１ホルダ８０を含む。第１ホルダ８０はホルダ本体８１及びホルダ本体８１に連結された複数のリンク８２を含む。複数のリンク８２は、ピボット可能に連結されて使用者の操作により使用者の身体を覆うように設けられる。
【００８６】
複数のリンク８２が連結されたものをリンクアセンブリとすることができる。リンクアセンブリは、ホルダ本体８１を中心に左右両側に設けられる。リンクアセンブリには、後述するケーブル８５が装着され、ケーブル８５に加わるテンションによってリンクアセンブリの曲率が変化する。より詳しく説明すると、ケーブル８５に加わるテンションによってリンクアセンブリが曲がるように設けられる。例えば、ケーブル８５にテンションが加えられる前に、隣接するリンクの内側面がなす角度θ３は、ケーブル８５にテンションが加えられた後に、隣接するリンクの内側面がなす角度θ４よりも大きくする。
【００８７】
リンクアセンブリが曲がることで内側面が使用者の身体に密着される。使用者がケーブル８５に加わるテンションを可変させてリンクアセンブリの内側面が使用者の身体に加える圧力を適切に調節することができる。ケーブル８５によって使用者の身体に接触するリンクアセンブリの内側面には、シリコン、ゴム素材などで製造されたパッドが付着されてリンクアセンブリの内側面が使用者の身体との間の摩擦力によって生じる不快を解消することができる。
【００８８】
第１ホルダ８０が使用者の身体を覆うように装着されると、リンクアセンブリの内側面は、使用者の身体と接触するリンクアセンブリの内側面全体にかけてケーブル８５によるテンションにより使用者の身体に加わる力が分散して伝達される。ケーブル８５によるテンションが分散されて使用者の身体に伝達されることで使用者の身体に均一な圧力が加わられる。例えば、リンクアセンブリに含まれたピン８７とケーブル８５までの最小距離Ｗ２、Ｗ３は、ホルダ本体８１側からリンクアセンブリの端部に行くほど短くなるように設けられて、リンクアセンブリの内側面が使用者の身体に加える力が分散して使用者の身体に伝達されることで使用者の身体に均一な圧力が加わるように構成される。
【００８９】
詳しくは、ホルダ本体８１側に位置したリンクと隣接したリンクを連結するピン８７とケーブル８５との間の最小距離Ｗ２は、リンクアセンブリの端部側に位置したリンクと隣接したリンクを連結するピン８７とケーブル８５との間の最小距離Ｗ３よりも長く配置することができる。ケーブル８５とリンクアセンブリの内側面との最短距離はリンクアセンブリ全体において一定に設けられる。
【００９０】
第１ホルダ８０はケーブル８５をさらに含むことができる。ケーブル８５はリンクアセンブリを貫通することができる。ケーブル８５は、ホルダ本体８１を中心に左側に設けられたリンクアセンブリを貫通する第１ケーブル８５ａ及びホルダ本体８１の右側に設けられたリンクアセンブリを貫通する第２ケーブル８５ｂを含むことができる。
【００９１】
ケーブル８５は、リンクアセンブリの端部に位置したリンク８２ｃからホルダ本体８１まで延長されて複数のリンク８２を通過することができる。リンクアセンブリがホルダ本体８１を中心に左右両側に設けられた場合、ケーブル８５はホルダ本体８１の左側に設けられたリンクアセンブリ及びホルダ本体８１の右側に設けられたリンクアセンブリにそれぞれ設けられる。ケーブル８５はリンクアセンブリに含まれた各リンク８２の側面の中心部を通過することができる。
【００９２】
一実施形態によれば、ケーブル８５の一方側は、リンクアセンブリの端部に位置したリンク８２ｃに固定され、ケーブル８５の他方側はホルダ本体８１側に固定される。詳しくは、ケーブル８５の他方側はホルダ本体８１に設けられた操作部８３側に連結される。
【００９３】
他の実施形態によれば、ケーブル８５の一方側は、ホルダ本体８１の一方側に固定され、リンクアセンブリを通過してリンクアセンブリの端部に位置したリンク８２ｃに設けられた固定ピン８８に巻きかけられ、再びリンクアセンブリを通過し、ホルダ本体８１まで延長される。すなわち、１つのケーブル８５がリンクアセンブリを往復して２回通過することができる。ケーブル８５の他方側はホルダ本体８１に設けられた操作部８３側に連結される。
【００９４】
さらに他の実施形態によれば、複数個のケーブル８５がリンクアセンブリを通過し、それぞれのケーブルの一方側はリンクアセンブリの端部に位置したリンク８２ｃに固定され、他方側はホルダ本体８１に設けられた操作部８３側と連結される。ケーブル８５がリンクアセンブリを複数回通過する場合、使用者の操作によってリンクアセンブリを安定的に使用者の身体に装着または分離することができる。
【００９５】
ホルダ本体８１には、ケーブル８５の長さを可変させる操作部８３が備えられる。使用者が操作部８３を操作して操作部８３側と連結されたケーブル８５の長さを変化させることで複数のリンク８２が使用者の身体を覆うようにするか、または使用者の身体から分離されるようにする。またケーブルの長さを可変させて使用者の身体と接触するリンクアセンブリの接触力を調節することができる。
【００９６】
第１ホルダ８０は、ワイヤ８６をさらに含むことができる。ワイヤ８６は弾性を有するスプリングワイヤとすることができる。ワイヤ８６はリンクアセンブリを通過することができる。ワイヤ８６は、ホルダ本体８１の左右側に設けられたリンクアセンブリをすべて通過することができる。ワイヤ８６によってリンクアセンブリに含まれた複数のリンク８２がある特定リンクで急激に曲がることを防止することができる。詳しくは、リンクアセンブリが使用者の身体を拘束するようにケーブル８５にテンションが加えられても、ワイヤ８６によって特定リンク８２が過度に曲がることを防止する。
【００９７】
一例として、ワイヤ８６は、リンクアセンブリを通過するケーブル８５を中心としてケーブル８５の上部または下部を通過することができる。リンクアセンブリのケーブル８５の上部を通過するワイヤを第１ワイヤ８６ａとし、ケーブル８５の下部を通過するワイヤを第２ワイヤ８６ｂとすることができる。
【００９８】
複数のリンク８２はピン８７によってピボット可能に連結される。複数のリンク８２は第１リンク８２ａ及び第２リンク８２ｂを含むことができる。第１リンク８２ａ及び第２リンク８２ｂはそれぞれ、一方側に突出されて形成された連結部８２０及び他方側に形成された収容部８２２を含むことができる。第２リンク８２ｂに形成された連結部８２０は隣接する第１リンク８２ａに形成された収容部８２２に挿入される。
【００９９】
連結部８２０には、ピン８７が挿入されるピン挿入孔８２１が形成される。収容部８２２の上部または下部には、ピン８７が挿入されるピン挿入孔８２３が収容部８２２まで貫通するように形成される。連結部８２０に形成されたピン挿入孔８２１は収容部８２２に形成されたピン挿入孔８２３に対応されるように設けられる。第１リンク８２ａに形成された収容部８２２側に形成されたピン挿入孔８２３を通過するピン８７は収容部８２２に収容された第２リンク８２ｂの連結部８２０に形成されたピン挿入孔８２１に挿入される。ピン８７が第１リンク８２ａの収容部８２２側に形成されたピン挿入孔８２３と第２リンク８２ｂの連結部８２０側に形成されたピン挿入孔８２１を通過することで、第１リンク８２ａと第２リンク８２ｂがピン８７を中心にピボット可能に連結される。
【０１００】
リンクアセンブリには、ケーブル８５が挿入されるケーブル挿入孔８２５が形成される。ケーブル挿入孔８２５はリンク８２の側面に形成される。詳しくは、ケーブル挿入孔８２５はリンク８２の対向される両方側面を貫通するように形成される。リンクアセンブリを構成するいずれか１つのリンクに形成されたケーブル挿入孔８２５は隣接する他の１つのリンクに形成されたケーブル挿入孔８２５と連通されるように形成される。例えば、第１リンク８２ａに形成されるケーブル挿入孔８２５は第１リンク８２ａに隣接する第２リンク８２ｂに形成されたケーブル挿入孔８２５と連通される。
【０１０１】
ケーブル８５が往復して２回以上リンクアセンブリを通過するか、または複数のケーブル８５がリンクアセンブリを通過する場合、ケーブル挿入孔８２５はリンクアセンブリを通過するケーブル８５の通過回数に対応される個数が形成される。例えば、ケーブル８５がリンクアセンブリを往復して２回通過する場合、リンクアセンブリを構成する各リンク８２は第１ケーブル挿入孔８２５ａ及び第２ケーブル挿入孔８２５ｂが形成される。ケーブル８５は各リンク８２に形成された第１ケーブル挿入孔８２５ａを通過し、第２ケーブル挿入孔８２５ｂを通過して戻ることができる。
【０１０２】
リンクアセンブリの端部に位置したリンク８２ｃにはケーブル８５の位置を固定する固定ピン８８が設けられる。リンクアセンブリの端部に位置したリンク８２ｃには一方側面にだけケーブル挿入孔８２５が形成される。複数のリンク８２に形成された第１ケーブル挿入孔８２５ａを通過したケーブル８５は固定ピン８８に巻かれて第２ケーブル挿入孔８２５ｂを向けるように方向が転換される。固定ピン８８によりケーブル８５に加わるテンションをリンクアセンブリの端部に位置したリンク８２ｃまで伝達することができる。ケーブル８５が延長または短縮可能になるようにホルダ本体８１に固定される内容については後述する。
【０１０３】
リンクアセンブリには、ワイヤ８６が挿入されるワイヤ挿入孔８２４、８２６が設けられる。ワイヤ挿入孔８２４、８２６はリンクアセンブリに含まれた複数のリンク８２に形成される。リンク８２に形成されたワイヤ挿入孔８２４、８２６は隣接するリンクに形成されたワイヤ挿入孔８２４、８２６と連通されるように形成される。
【０１０４】
ワイヤ挿入孔８２４は、各リンク８２に設けられた収容部８２２の内側壁を貫通するように設けられる。ワイヤ挿入孔８２４は２つが形成され、２つのワイヤ挿入孔８２４は収容部８２２の内側壁に上下方向それぞれに配置される。
【０１０５】
リンクアセンブリの端部に設けられたリンク８２ｃに設けられたワイヤ挿入孔８２６は外部に露出され得る。複数のリンク８２が連結されてリンクアセンブリが備えられると、リンクアセンブリの端部に設けられたリンク８２ｃに形成されたワイヤ挿入孔８２６を介してワイヤを挿入することができる。ワイヤ挿入孔８２６を介して挿入されたワイヤ８６はリンクアセンブリの各リンク８２に形成されたワイヤ挿入孔８２４を通過することができる。これにより、ワイヤ８６がリンクアセンブリに装着される。
【０１０６】
図１０は開示された一実施形態に係るホルダ本体の分解斜視図である。図１０を参照すると、開示された一実施形態に係るホルダ本体８１には操作部８３及びロックスイッチ８４が備えられる。操作部８３とロックスイッチ８４は使用者が操作可能になるようにホルダ本体８１の外部に露出され得る。
【０１０７】
ホルダ本体８１の両方側面には、リンク８２が連結されるように収容部８１７または連結部が設けられる。ホルダ本体８１に収容部８１７が形成された場合、ホルダ本体８１に隣接するリンク８２の連結部が収容部８１７に収容される。リンク８２とホルダ本体８１は、収容部８１７の上側に形成されたピン挿入孔８１４とリンク８２の連結部に形成されたピン挿入孔を貫通するピンによってピボット可能に連結される。
【０１０８】
ホルダ本体８１の両方側面には、ケーブル８５が通過することができるケーブル挿入孔８１６がさらに形成される。ケーブル挿入孔８１６を通過したケーブル８５の一端は後述する第２ギア部８３３側に装着される。
【０１０９】
ホルダ本体８１の内側には、操作部８３が連結される第１ギア部８３２が設けられる。使用者が操作部８３を操作すると第１ギア部８３２は操作部８３と供に動くように設けられる。一例として、操作部８３には、外側面にねじ山が形成された締結部８３０が設けられる。第１ギア部８３２にはホールを形成する内側面にねじ山が形成された締結ボス部８３１が装着される。締結部８３０はホルダ本体８１に形成された第１ホール８１２を通過してホルダ本体８１の内側に設けられた締結ボス部８３１に挿入されて締結される。これにより、操作部８３と第１ギア部８３２が一緒に動くように連結される。
【０１１０】
ホルダ本体８１の内側には、第１ギア部８３２と噛合される第２ギア部８３３が設けられる。第１ギア部８３２が回転すると第２ギア部８３３は第１ギア部８３２の回転方向と反対方向に回転することができる。例えば、第１ギア部８３２が時計方向に回転すると第２ギア部８３３は反時計方向に回転することができる。第２ギア部８３３にはケーブル８５の少なくとも一端が固定されるシャフト８３４が連結される。シャフト８３４は第２ギア部８３３に装着されて第２ギア部８３３と供に回転することができる。
【０１１１】
リンクアセンブリを通過するケーブル８５の一端は、第２ギア部８３３側に固定される。ケーブル８５の一端は第２ギア部８３３に連結されたシャフト８３４に固定される。第２ギア部８３３が特定方向に回転すると、シャフト８３４は第２ギア部８３３と供に回転することができる。シャフト８３４が特定方向に回転するとシャフト８３４に固定されたケーブル８５はシャフト８３４に巻かれるか、または巻かれていたケーブル８５がシャフト８３４から繰り出される。
【０１１２】
１つのケーブル８５がリンクアセンブリを往復するように設けられた場合、ケーブル８５の一端はシャフト８３４に固定され、ケーブル８５の他端はホルダ本体８１の一方側またはホルダ本体８１に隣接したリンク８２の一方側に固定される。
【０１１３】
一例として、使用者が操作部８３を反時計方向に回せば、第１ギア部８３２は操作部８３と供に反時計方向に回転する。第１ギア部８３２が反時計方向に回転すると、第２ギア部８３３は時計方向に回転することができる。第２ギア部８３３が時計方向に回転するとケーブル８５をシャフト８３４に巻くことができる。ケーブル８５がシャフト８３４に巻かれると、リンクアセンブリは曲がって使用者の身体側に近付いて使用者の身体を拘束することができる。このとき、使用者により操作部８３が操作された後に、リンクアセンブリに含まれた複数のリンク８２は隣接するリンクとの間の角度を小さくすることができる。
【０１１４】
使用者が操作部８３を時計方向に回せば、第１ギア部８３２は操作部８３と供に時計方向に回転する。第１ギア部８３２が時計方向に回転すると、第２ギア部８３３は反時計方向に回転することができる。第２ギア部８３３が反時計方向に回転するとケーブル８５がシャフト８３４から繰り出される。ケーブル８５がシャフトから繰り出されると緩んだケーブル８５によりリンクアセンブリは使用者の身体から離れて使用者の身体から分離され得る。このとき、使用者により操作部８３が操作されると、リンクアセンブリに含まれた複数のリンク８２は隣接するリンクとの間の角度を大きくすることができる。
【０１１５】
ホルダ本体８１はロック部をさらに含むことができる。ロック部はロックスイッチ８４及びロックスイッチ８４と連結されるロックバー８４０を含むことができる。ロックバー８４０の一方側には第２ギア部８３３と選択的に噛合されるロックギア８４１が形成される。
【０１１６】
ロックバー８４０は、ホルダ本体８１の内側に設けられる。ロックスイッチ８４は、使用者が操作可能にホルダ本体８１の外側に設けられる。ロックスイッチ８４とロックバー８４０は一体として動くように結合される。ホルダ本体８１には第２ホール８１３が形成され、第２ホール８１３を介してロックスイッチ８４とロックバー８４０とが結合される。第２ホール８１３は、上下方向に長く形成されてスイッチ８４が第２ホール８１３の延長方向に沿ってスライドすることができる。
【０１１７】
ロックバー８４０の下部には、ロックバー８４０に弾性力を加える弾性部材８４２が設けられる。弾性部材８４２がロックバー８４０に加える弾性力は上部を向うことができる。
【０１１８】
ロックバー８４０には、第２ギア部８３３と選択的に噛合されるロックギア８４１が設けられる。ロックギア８４１はロックバー８４０の下側面に設けられる。
【０１１９】
以下、ロック部により操作部８３の動作が拘束または解除される構造に関して説明する。
【０１２０】
図１１は、開示された一実施形態に係る第２ギア部がロックされた状態を示す図であり、図１２は、開示された一実施形態に係る第２ギア部がロック解除された状態を示す図である。
【０１２１】
図１１及び図１２を参照すると、開示された一実施形態に係るロックバー８４０には、第２ギア部８３３と選択的に噛合されるロックギア８４１が設けられる。外力のない状態において、ロックバー８４０は弾性部材８４２によって上部に押されてロックギア８４１と第２ギア部８３３とが噛合される。
【０１２２】
図１１に示すように、第２ギア部８３３がロックギア８４１と噛合された状態で、第２ギア部８３３は時計方向ｃ１に回転することができる。第２ギア部８３３が時計方向ｃ１に回転すると第２ギア部８３３はロックギア８４１を順に通過することになる。第２ギア部８３３に設けられた歯車がロックギア８４１に設けられた歯車を順に通過しながらロックバー８４０を下方に押すことができる。第２ギア部８３３に設けられた歯車がロックギア８４１に設けられた歯車を通過した後は、ロックバー８４０は下部に設けられた弾性部材８４２によって再び上部に戻ることができる。第２ギア部８３３が回転しながらロックバー８４０を下方に押し、ロックバー８４０は弾性部材８４２によって上部に戻る動作を繰り返すことができる。
【０１２３】
このように、第２ギア部８３３は時計方向ｃ１に回転可能な状態であるので、使用者は操作部８３を反時計方向に回転させてケーブル８５がシャフト８３４に巻かれるようにしてリンクアセンブリが使用者の身体を覆って拘束させることができる。これにより、第１ホルダ８０が使用者の身体に装着される。
【０１２４】
第２ギア部８３３がロックギア８４１と噛合された状態で、第２ギア部８３３は反時計方向ｃ２に回転することができない。外力のない状態において、ロックバー８４０の上部面及び側面は、ホルダ本体８１の内側壁に隣接するように配置され、ロックバー８４０が上部または側方に移動する空間がないように備えられている。
【０１２５】
第２ギア部８３３を反時計方向ｃ２に回転しようとしても、ロックバー８４０が上部または側方に移動する空間がないため、第２ギア部８３３に設けられた歯車がロックギア８４１に設けられた歯車を通過することができので、第２ギア部８３３がロックギア８４１で干渉されて回転できない。したがって、使用者が操作部８３を時計方向に回転させても第２ギア部８３３は反時計方向ｃ２に回転することができないので、シャフト８３４に巻かれたケーブル８５が繰り出されることができないロック状態となる。
【０１２６】
したがって、使用者が、リンクアセンブリが身体に適正な圧力を加えることができるようにホルダ８０を装着した後は、ロック部の操作がない限り、ケーブル８５がシャフト８３４から繰り出せないように固定される。これにより、第１ホルダ８０が安定的に使用者の身体に装着され、使用者の歩行時、第１ホルダ８０に圧力が加えられても第１ホルダ８０が使用者の身体から緩んだり分離されたりしない。
【０１２７】
図１２に示すように、使用者が弾性部材８４２の弾性力よりさらに大きい力を加えてロックスイッチ８４を下部に押すと、ロックバー８４０は下部に降りて第２ギア部８３３とロックギア８４１とが離隔される。
【０１２８】
第２ギア部８３３は、ロックギア８４１で干渉されないので、時計方向ｃ１及び反時計方向ｃ２に回転可能となる。使用者はロックスイッチ８４を下部に押した状態で、操作部８３を時計方向に回転させることができる。操作部８３を時計方向に回転すると第２ギア部８３３は反時計方向ｃ２に回転されてシャフト８３４に巻かれたケーブル８５がシャフト８３４から繰り出される。ケーブル８５がシャフト８３４から繰り出されると、ケーブル８５の長さが長くなってリンクアセンブリが使用者の身体から離隔される。これにより、第１ホルダ８０が身体から分離され得る。
【０１２９】
ロックスイッチ８４に加えられた力が除去されると、弾性部材８４２の弾性力によってロックバー８４０が上部で押し上げられて、図１０に示すように、ロックギア８４１と第２ギア部８３３とが再び噛合される。
【０１３０】
図１３は、開示された発明の他の実施形態を説明するための概念図である。図１３を参照すると、開示された発明の他の実施形態に係る発明は、身体の特定部位に装着されるホルダ５’に関する。ホルダ５’は、複数のリンクが弾性を有するパネル６’によって連結されて設けられる。複数のリンクがパネル６’によって連結されたものをリンクアセンブリとすることができる。
【０１３１】
ホルダ５’はケーブル７’を含む。ケーブル７’は複数のリンクを通過するように設けられる。ホルダ５’はケーブル７’に加わるテンションによって複数のリンクが身体を覆うように設けられる。ケーブル７’の一方側端部はホルダ５’の端部に設けられたリンクに固定される。ケーブル７’の他方側端部を介してケーブル７’にテンションを加えることができる。ケーブル７’にテンションが加えられると複数のリンクはケーブル７’によって身体を覆うように引っ張られる。ケーブル７’にテンションが加えられる前に隣接するリンクの内側面がなす角度θ５は、ケーブル７’にテンションが加えられた後に隣接するリンクの内側面がなす角度θ６よりも大きくすることができる。
【０１３２】
一例として、ホルダ５’を構成する複数のリンクは、第１リンク５ａ’及び第２リンク５ｂ’を含む。第１リンク５ａ’と第１リンク５ａ’に隣接した第２リンク５ｂ’は弾性を有するパネル６’によって連結される。ケーブル７’は第１リンク５ａ’と第２リンク５ｂ’を通過することができる。ケーブル７’の一端部はリンクアセンブリの一方側に固定される。ケーブル７’の他端部を引っ張ると、ケーブル７’にはテンションＴが加えられる。ケーブル７’に加えられたテンションＴによって第１リンク５ａ’及び第２リンク５ｂ’を含むリンクアセンブリは使用者の身体を覆うように駆動力を受けることができる。
【０１３３】
リンクアセンブリがケーブル７’により引っ張られて使用者の身体を覆うようになれば、それぞれのリンクの内側面は使用者の身体を圧迫することができる。このとき、それぞれのリンクの内側面が使用者の身体に加える力は分散され得る。それぞれのリンクの内側面は使用者の身体に均一な圧力Ｐを伝達することができる。これにより、ホルダ５’が使用者の身体に装着されても不均一な圧力伝達による不快を解消することができる。
【０１３４】
ケーブル７’の他方側から一方側に行くほどリンクに装着されるパネル６’とケーブル７’との最小距離が短くなるように設けられる。すなわち、ケーブル７’の他方側に位置した第１リンク５ａ’に連結されたパネル６’とケーブル７’との間の最小距離Ｗ５は、ケーブル７’の一方側に位置した第１リンク５ｂ’に連結されたパネル６’とケーブル７’との間の最小距離Ｗ６よりも大きく設けられる。これにより、各リンクの内側面が使用者の身体に加える力によるパネル６’でのモーメントとケーブル７’によるテンションによるパネル６’でのモーメントとが平衡をなすようにする。
【０１３５】
図１４は、開示された発明の他の実施形態に係るホルダを示す図であり、図１５は、開示された発明の他の実施形態に係るホルダのリンクとケーブルを示す図であり、図１６は、開示された発明の他の実施形態に係るホルダの動作を示す図である。
【０１３６】
図１４ないし図１６に開示された発明の他の実施形態に係るホルダ１００は、ホルダ本体１０１及び複数のリンク１０２を含む。複数のリンク１０２が弾性を有するパネル１０３によって連結される。
【０１３７】
パネル１０３は、一実施形態に係るホルダ８０からリンク８２を連結するピン８７とワイヤ８６と同一の役割をすることができる。すなわち、パネル１０３は、複数のリンク１０２を連結し、複数のリンク１０２が後述するケーブル１０６にテンションが加えられてもリンクアセンブリの形態を保持させるようにする。
【０１３８】
複数のリンク１０２とパネル１０３との結合体をリンクアセンブリとすることができる。リンクアセンブリは、ホルダ本体１０１に連結される。リンクアセンブリは、ホルダ本体１０１を中心として左右両方に連結される。使用者の身体に接触するリンクアセンブリの内側面には、シリコン、ゴム素材などで設けられたパッドが装着されて使用者の着心地を向上させることができる。
【０１３９】
リンクアセンブリは複数のリンク１０２を通過するケーブル１０６を含むことができる。ケーブル１０６は複数のリンク１０２を貫通する。ケーブル１０６は複数のリンク１０２を複数回通過することができる。例えば、１つのケーブル１０６はリンクアセンブリを往復して２回通過することができる。
【０１４０】
ケーブル１０６に加わるテンションによってリンクアセンブリの曲率が可変される。ケーブル１０６にテンションが加えられる前に隣接したリンクの内側面がなす角度θ７は、ケーブル１０６にテンションが加えられた後に隣接したリンクの内側面がなす角度θ８よりも大きくすることができる。
【０１４１】
ケーブル１０６とリンクの内側面との最小距離は、リンクアセンブリ全体において同一とすることができる。ケーブル１０６にテンションが加えられてホルダ１００が使用者の身体に装着された際、使用者の身体と接触するリンクアセンブリが使用者の身体に加える力は分散されて接触する面積全体にかけて使用者の身体に均一な圧力を加えるように設けられる。
【０１４２】
例えば、ホルダ本体１０１側に位置したパネル１０３からケーブル１０６までの最小距離Ｗ７は、リンクアセンブリの端部側に位置したパネル１０３からケーブル１０６までの最小距離Ｗ８よりも長く設けられる。このように使用者の身体を覆う複数のリンクのそれぞれの一面が使用者の身体に均一な圧力を加えることができるようにケーブル１０６のテンションによる力が分散されて伝達される。
【０１４３】
リンクアセンブリの端部に位置したリンク１０２ｂには、固定ピン１０８が設けられる。ホルダ本体１０１から延長されたケーブル１０６は、リンクアセンブリを通過し、固定ピン１０８を回って再びリンクアセンブリを通過してホルダ本体１０１側に延長される。
【０１４４】
ケーブル１０６の一方側は、ホルダ本体１０１またはホルダ本体１０１に隣接したリンク１０２ａに固定される。ケーブル１０６の他方側は、ホルダ本体１０１に設けられたシャフトに固定される。
【０１４５】
ホルダ本体１０１は、使用者がケーブル１０６の長さを短縮または延長することができるように操作される操作部１０４を含む。ホルダ本体１０１は、ケーブル１０６を選択的に延長することができるように、ケーブル１０６が巻かれたシャフト側をロックするロック部を含む。ホルダ本体１０１には、ロック部を操作することができるロックスイッチ１０５が設けられる。
【０１４６】
操作部１０４によるケーブル１０６の延長または短縮、及びロック部の構成、機能と係るホルダ本体１０１の構成及び動作については、一実施形態の場合と同様に適用されるので、その説明は省略する。
【０１４７】
このように複数のリンクがピボット可能に連結され、ケーブルの短縮または延長によってホルダが使用者の身体に装着または使用者の身体から分離されるように構成される。ケーブルを延長または短縮させることで、リンクアセンブリが使用者の身体のサイズに適するように圧迫の程度を調節することができるので、ホルダを装着する身体のサイズが相違することによる着用上の不快を解消することができる。またリンクアセンブリのケーブルとピボット部との距離を可変させてケーブルのテンションにより複数のリンクが使用者の身体に加える力を分散させて伝達することができる。複数のリンクが使用者の身体に加える力を分散させて伝達して、使用者の身体に接触するリンクアセンブリの内側面が使用者の身体に加える圧力を均一にさせることでホルダ装着時に不均一な圧力による使用者の不快を解消することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
３０  腰固定装置
４０  臀部関節
５０  膝関節
６０  足首関節
７０  足構造物
８０  第１ホルダ
９０  第２ホルダ
８１０  第１結合部
８４０  ロックバー
【図１】
2015136623.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015136623.tif 000011
【図６】
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【図７】
2015136623.tif 000013
【図８】
2015136623.tif 000014
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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