(57)【要約】【課題】杖の設置面に多少の凹凸があっても杖自体を安定化させることができるリンク機構及びそれを用いた杖を提供すること。【解決手段】任意の主軸に取り付けられる、リンク機構であって、各頂点に回転対偶が設けられた四角形部分、および各頂点に回転対偶が設けられ、１つの頂点が内方に向けて折れ曲がるように構成された五角形部分とを具備し、四角形部分の1辺を五角形部分が共有する共有辺であるリンク機構、及び１〜３のいずれかに記載のリンク機構を具備する杖であって、主軸と、主軸における同じ高さ位置において連結された３つのリンク機構とを具備し、３つの上記リンク機構は、それぞれ異なる方向に向くように設けられており、３つの上記リンク機構が設けられたリンク機構設置部の下方に向けて上記主軸の下部が突出している杖。【選択図】図１
2017217478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の本体に取り付けられて使用される、リンク機構であって、
４つのリンク軸からなり、各リンク軸の端部を連結して４つの頂点が形成されており、上記本体に連結される四角形部分、
５つのリンク軸からなり、各リンク軸の端部を連結して５つの頂点が形成されており、該頂点のうちの１つの頂点が内方に向けて折れ曲がるように構成された内方屈曲頂点となされており、上記四角形部分に連結されている五角形部分
とを具備し、
上記四角形部分の１つのリンク軸は五角形部分のリンク軸を兼ねた共有リンク軸である
リンク機構。
【請求項２】
上記四角形部分における上記共有リンク軸に対向するリンク軸が上記本体に固定されるように構成されている請求項１記載のリンク機構。
【請求項３】
上記五角形部分は、上記共有リンク軸と、上記内方屈曲頂点を含む第１及び第２屈曲リンク軸と、外角形成リンク軸及び先端リンク軸とからなり、外角形成リンク軸及び先端リンク軸の連結部分である頂点には、該頂点から外方に向けて補助辺が延設されている請求項１記載のリンク機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のリンク機構を具備する杖であって、
主軸と、
主軸における同じ高さ位置において連結された３つのリンク機構とを具備し、
３つの上記リンク機構は、それぞれ異なる方向に向くように設けられており、
３つの上記リンク機構が設けられたリンク機構設置部の下方に突出部が設けられている
杖。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リンク機構およびそれを用いた杖に関する。
【背景技術】
【０００２】
リンク機構に関しては種々提案されており、その応用としても各種提案されている。
その中に杖があり、例えば特許文献１には、杖・ポール・柄等を手放しても倒れない様にし、未使用時そのスタンド（脚体４及び、脚ロッド）を極小サイズに折畳可能とするために、歩行補助杖等に外付固着し開脚すると立体トラス体を形成し、脚体付根部を変形四辺式リンク機構とし、その屈折ジョイント部をスナップヒンジ（三点式リターンばね性）式とした、自立式の脚開閉式ポールスタンドが提案されている。  また、特許文献２には、路面の凹凸等の障害物を確実にかつ正確に感知でき、しかも軽く扱えるようにした盲人用杖として、路面に転接するキャスタを杖本体の下端に取付けてなる盲人用杖において、少なくとも３つのキャスタがその隣接するキャスタを相互に結ぶ直線が三角形をなすように配置するとともに連結部材によって相互に連結し、連結部材の上記三角形内に位置する部位には杖本体の下端を前後方向に揺動自在に支持するように構成された杖が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５１７２２号公報
【特許文献２】特開平１１−１９７１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１及び２において提案されているリンク機構では、未だ地表面の凹凸に十分に対応できるものではなく、杖とした場合にも使用者に如何なる凹凸形状の地面でも安定して体を支えることができるという安心感を与えるものではなかった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、杖の設置面の構成部材として利用した場合に多少の凹凸があっても杖自体を安定化させることができるリンク機構及びそれを用いた杖を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解消するため鋭意検討した結果、四角形部分と五角形部分とを組み合わせたリンク機構であれば、上記目的を達成し得ることを知見した。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、下記発明を提供するものである。
１．所望の本体に取り付けられて使用される、リンク機構であって、
４つのリンク軸からなり、各リンク軸の端部を連結して４つの頂点が形成されており、上記本体に連結される四角形部分、および
５つのリンク軸からなり、各リンク軸の端部を連結して５つの頂点が形成されており、該頂点のうちの１つの頂点が内方に向けて折れ曲がるように構成された内方屈曲頂点となされており、上記四角形部分に連結されている五角形部分
とを具備し、
上記四角形部分の１つのリンク軸は五角形部分のリンク軸を兼ねた共有リンク軸である
リンク機構。
２．上記四角形部分における上記共有リンク軸に対向するリンク軸が上記本体に固定されるように構成されている１記載のリンク機構。
３．上記内方屈曲頂点は上記共有リンク軸の２つの頂点に隣設されており、上記五角形部分は、上記共有リンク軸と上記内方屈曲頂点を含む第１及び第２屈曲リンク軸と外角形成リンク軸及び先端リンク軸とからなり、外角形成リンク軸及び先端リンク軸の連結部分である頂点には、該頂点から外方に向けて補助辺が延設されている１記載のリンク機構。
４．１〜３のいずれかに記載のリンク機構を具備する杖であって、
主軸と、
主軸における同じ高さ位置において連結された３つのリンク機構とを具備し、
３つの上記リンク機構は、それぞれ異なる方向に向くように設けられており、
３つの上記リンク機構が設けられたリンク機構設置部の下方に突出部が設けられている
杖。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るリンク機構によれば、設置面に多少の凹凸があってもこの凹凸に対応して安定して自立することができる。
本発明の杖によれば、上記の本発明のリンク機構を有するので、杖の設置面に多少の凹凸があっても杖自体を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の杖の全体像を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すリンク機構の斜視図である。
【図３】図３は、図２に示すリンク機構の概要を示す概略図であり、図２の矢視Ａ相当図である。
【図４】図４は、図２に示すリンク機構の概要を示す概略図であり、図２の矢視Ｂ相当図である。
【図５】図５は、図１に示すリンク機構の動作状態（平地への接地）を示す使用態様図である。
【図６】図６は、図１に示すリンク機構の動作状態（段差への接地）を示す使用態様図である。
【符号の説明】
【０００９】
１００  杖、１０１  主軸、１０３  リンク機構設置部、１  リンク機構、２  四角形部分、２１  固定用リンク軸，２２  上方リンク軸，２３  下方リンク軸，２４  共有リンク軸、 ２６  接地部材、４  五角形部分、４１  外角形成リンク軸、４２  第１屈曲リンク軸、４３  第２屈曲リンク軸、４４  先端リンク軸、４５  補助辺、５３  内方屈曲頂点
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のリンク機構及び杖について詳述する。
本実施形態の杖１００は、図１に示すように、リンク機構１を具備する杖であって、主軸１０１と、主軸における同じ高さ位置において連結された３つのリンク機構１とを具備する。３つのリンク機構１は、それぞれ異なる方向に向くように、それぞれ１２０°間隔で設けられており、３つのリンク機構１が設けられたリンク機構設置部１０３の下方に向けて主軸の下部が突出している。
以下、まず本発明のリンク機構について説明する。
【００１１】
＜リンク機構＞
本実施形態のリンク機構１は、図２〜４に示すように、４つのリンク軸２１，２２，２３，２４からなり、各リンク軸の端部を連結して４つの頂点３１，３２，３３，３４が形成されて、本体としての杖１００に連結される四角形部分２、及び５つのリンク軸２４，４１，４２，４３，４４からなり、各リンク軸の端部を連結して５つの頂点５１，５２，５３，３３，３４が形成されており、頂点のうちの１つの頂点が内方に向けて折れ曲がるように構成された内方屈曲頂点５３となされており、四角形部分に連結されている五角形部分４とを具備する。
【００１２】
（四角形部分）
四角形部分２は、本体としての杖１００の下部に連結される固定用リンク軸２１と、固定用リンク軸２１に回転自在に連結された上方リンク軸２２及び下方リンク軸２３と、上方及び下方リンク軸２２，２３に回転自在に連結され、固定用リンク軸２１に対向する共有リンク軸２４とから構成されており、各リンク軸はそれぞれの端部において他のリンク軸と回動自在に連結されている（なお、下方リンク軸２３はその一端部において第１屈曲リンク軸４２と一体化されており、この一端部においては共有リンク軸２４と回転自在に連結されている）。ここで各リンク軸の連結は公知の回転自在に２つの部材を連結する手段、例えば薄型のビスなどを用いて連結され、本実施形態においては金属製のワッシャーｗを介在させてビスにより連結されている。また、特に図４に示すように、本実施形態においては杖の接地面形成時の安定性を考慮して、上方リンク軸２２は１本とし、この上方リンク軸２２に連結される各リンク軸２１，２４は上方リンク軸２２の左右両側に２つ設けられている。また、下方リンク軸２３は左右両側に設けられており、両下方リンク軸２３の下方に半円状の接地部材２６が設けられている。
すなわち、本実施形態における四角形部分２は、回転対偶を２つ持つ固定用リンク軸２１と、回転対偶を２つ持ち、そのうち１つは固定用リンク軸２１につながる上方リンク軸２２と、回転対偶を３つ持ち、そのうち１つは固定用リンク軸２１とつながり、もう１つは共有リンク軸２４とつながり、更に第１屈曲リンク軸４２を介して第２屈曲リンク軸４３とつながる下方リンク軸２３とを具備している。
各リンク軸の長さ関係は以下の通りである。
上方リンク軸（本実施形態においては４５ｍｍ）＞下方リンク軸（本実施形態においては４５ｍｍ）＞固定用リンク軸（本実施形態においては１５ｍｍ）＞共有リンク軸（本実施形態においては１５ｍｍ）
【００１３】
（五角形部分）
五角形部分４は、共有リンク軸２４と、共有リンク軸２４に回転自在に連結された外角形成リンク軸４１及び下方リンク軸２３と一体である第１屈曲リンク軸４２と、第１屈曲リンク軸４２に回転自在に連結され、内方屈曲頂点５３を形成する第２屈曲リンク軸４３と、外角形成リンク軸４１及び第２屈曲リンク軸４３とに回動自在に連結された先端リンク軸４４とからなる。
内方屈曲頂点５３は共有リンク軸２４の２つの頂点３３，３４に隣設されており、五角形部分４は、共有リンク軸２４と内方屈曲頂点５３を含む第１及び第２屈曲リンク軸４２，４３と外角形成リンク軸４１及び先端リンク軸４４とからなる。
また、内方屈曲頂点５３は、その動作において外角形成リンク軸４１に当たらないように設けられている。具体的には、本実施形態においては杖の接地面形成時の安定性を考慮して、外角形成リンク軸４１は１本とし、この外角形成リンク軸に連結される各リンク軸４２，４４は２本外角形成リンク軸４１の左右両側に２つ設けられている。また、動作時の内方屈曲頂点５３の位置を考慮して、図４に示すように、外角形成リンク軸から内方屈曲頂点が遠くなるように外角形成リンク軸４１、共有リンク軸２４、第１屈曲リンク軸４２の順に外角形成リンク軸４１から見て外側に位置するように重ねられている。四角形部分２及び五角形部分４のいずれについても内方屈曲頂点５３以外の頂点が動作する上で各頂点を形成しているリンク軸以外のリンク軸に重なることはないので、外角形成リンク軸４１と共有リンク軸２４と第１屈曲リンク軸４２との重ね方以外の各リンク軸の重ね方は任意である。
すなわち、本実施形態における五角形部分４は、回転対偶を２つ持つ外角形成リンク軸４１と、回転対偶を２つ持ち、そのうち１つは外角形成リンク軸４１につながる先端リンク軸４４と、回転対偶を２つ持ち、そのうち１つは第２屈曲リンク軸４３とつながり、他の１つは共有リンク２４とつながり、下方リンク軸と一体である第１屈曲リンク軸４２とを具備している。
各リンク軸の長さ関係は以下の通りである。
第２屈曲リンク軸（本実施形態においては３０ｍｍ）＞外角形成リンク軸（本実施形態においては４０ｍｍ）＞共有リンク軸（本実施形態においては１５ｍｍ）＞先端リンク軸（本実施形態においては２０ｍｍ）＞第１屈曲リンク軸（本実施形態においては１５ｍｍ）
【００１４】
（補助辺）
図３に示すように、外角形成リンク軸４１及び先端リンク軸４４の連結部分である頂点５１には、頂点５１から外方に向けて補助辺４５が延設されている。補助辺４５は、先端リンク軸４４に対して９０°の角度を設けて延長することにより、先端リンク軸と一体に形成されている。また、補助辺４５の先端は連結されており、補助辺４５全体を図４に示す方向から見るとコの字状となれている。また、補助辺の下方には半円柱状のゴムからなる緩衝部材４６が設けられており、この緩衝部材４６が接地面となされている。
（その他）
本実施形態においては、リンク機構１の上方に板状の弾性体６が設けられている。弾性体２は先端リンク軸から固定用リンク軸までの全体を覆う長さを有する長方形状の板バネ体（樹脂製）であり、上方リンク軸２２と外角形成リンク軸４１とに締結部材（ビス）を介して固定されている。
【００１５】
＜杖＞
そして、本発明の杖１００は、主軸１０１と、主軸１０１の下部に設けられたリンク機構設置部１０３とからなり、リンク機構設置部の下端から主軸１０１の先端が突出している。リンク機構設置部１０３はそれぞれリンク機構１の固定用リンク軸２１を固定するためのリンク機構設置面１０４を３つ、それぞれ１２０°間隔で有している。本実施形態においてはリンク機構設置面１０４と固定用リンク軸２１とは一体化して形成されている。
【００１６】
＜製造・材料＞
本実施形態のリンク機構１は、各部材を樹脂材料や金属材料など公知の材料を用いて形成することができる。また、それぞれの部材を所定形状に射出成型等により成形した後、金属製のビスなどにより各部材を回動自在に締結することで得ることができる。また、杖１００も同様に成形することが可能である。
＜使用法・効果＞
本実施形態のリンク機構１及び杖１００の作用効果について、図５及び６を参照して説明する。
図５及び６に示すように、本実施形態のリンク機構１は、高低差に追随して動作し、本体である杖の角度に変化なく垂直状態を保つことが可能であるため、安定して杖を使用し、歩行することが可能である。
具体的には、図５に示すように、杖の主軸１０１の下端の位置よりもリンク機構１の先端側の方が高い位置にある場合には、固定リンク軸２１は垂直方向を向いたままで、上方リンク軸２２と下方リンク軸２３とが共有リンク軸２４側に向かうに従い上方に向かうように傾けられ、それに応じて内方屈曲頂点５３が共有リンク軸２４側に位置するように第１屈曲リンク軸４２及び第２屈曲リンク軸４３が折り曲げられて、共有リンク軸２４と上方リンク軸２２と外角形成リンク軸４１との頂点３３が最上位点を形成するように先端リンク軸２４側が下方に位置され、その結果緩衝部材４６の先端が地面に接することとなる。
一方、図６に示すように杖の主軸１０１の下端の位置よりもリンク機構１の先端側の方が低い位置にある場合には、固定リンク軸２１は垂直方向を向いたままで、上方リンク軸２２と下方リンク軸２３とが共有リンク軸２４側に向かうに従い下方に向かうように傾けられ、それに応じて内方屈曲頂点５３が先端リンク軸４４側に位置するように第１屈曲リンク軸４２及び第２屈曲リンク軸４３が折り曲げられて、固定用リンク軸２１の上方の頂点３１が最上位点を形成するように先端リンク軸４４側が下方に位置され、その結果補助辺４５の先端及び先端リンク軸４４と第２屈曲リンク軸４３との頂点５２が地面に接することとなる。
また、いずれの使用態様においても、弾性体６（２は四角形部分で使用済み）の作用により上方リンク軸２２と外角形成リンク軸４１とが１直線状となるように付勢されているので、図５に示すような不自然な状態となった後でも杖を地面から離すことによりリンク機構１が自然な状態に戻り、次の動作にスムーズに移行することができる。
図５及び６に示すように、本実施形態のリンク機構を有する杖は、従来の杖であれば杖自体が傾かざるを得なかった高低差のある地面に対しても杖の角度を変更せずに安定して接地することが可能である。このため、特にお年寄りや、病気のリハビリ中の方のための歩行支援器具として有用である。
また、本実施形態のリンク機構は、上述のように構成され、上記のように作用するものであるため、本体の固定された場合に本体を安定して動作させることが可能となるものである。このため、上述の杖以外に、種々移動装置の脚部や什器の接地補助具等として有用である。すなわち、上記本体として上記の杖の他に、什器、撮影用や計測用のロボット等の移動装置等が挙げられる。
【００１７】
なお、本発明のリンク機構及び杖は上述の実施形態には何ら制限されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【図１】
2017217478.tif 000003
【図２】
2017217478.tif 000004
【図３】
2017217478.tif 000005
【図４】
2017217478.tif 000006
【図５】
2017217478.tif 000007
【図６】
2017217478.tif 000008