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腰部補助装置 コモンズ

国内特許コード P130009839
掲載日 2013年8月13日
出願番号 特願2011-532919
登録番号 特許第5505740号
出願日 平成22年3月4日(2010.3.4)
登録日 平成26年3月28日(2014.3.28)
国際出願番号 JP2010053567
国際公開番号 WO2011036906
国際出願日 平成22年3月4日(2010.3.4)
国際公開日 平成23年3月31日(2011.3.31)
優先権データ
  • 特願2009-222636 (2009.9.28) JP
発明者
  • 小林 宏
  • 橋本 卓弥
  • 佐藤 裕
  • 石渡 英治
  • 鈴木 啓太
  • 小林 寛征
  • 山本 公平
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 腰部補助装置 コモンズ
発明の概要 腰部補助装置は、利用者の背部に装着され、利用者の前方への傾倒に追従移動可能な背中フレーム14と、背中装着部に取り付けられ利用者の体幹前方側へ延出されて利用者の体幹前方側を支持する肩ベルト22と、利用者の下肢の前方に装着される太腿プレート18と、一端部が太腿プレート18に連結され、他端部が背中フレーム14と相対移動可能に関節部16で連結され、相対移動時に非屈曲形状を維持可能な連結フレーム20と、作動状態において、背中フレーム14の利用者の前方への傾倒を停止させるアクチュエータ40と、を備えている。
従来技術、競合技術の概要



従来から、利用者の上半身の前屈動作を補助するための補助装置が知られている。例えば、特許文献1には、腰装着部、背中装着部、利用者の前方へ傾倒可能になるように背中装着部を腰装着部に連結する関節部、及び、作動状態において、背中装着部の利用者の前方への傾倒を制御する第1アクチュエータを備えた腰部補助装置が開示されている。





特許文献1の腰部補助装置では、さらに、利用者の下肢に装着される下肢装着部と、腰装着部を下肢装着部に緊束する緊束部材を設けて、腰装着部の背中装着部と同方向への回転を規制している。この緊束部材は、ゴムチューブ等の容易に変形可能な部材で構成されているため、利用者の姿勢状態によっては、緊束部材に緩みが生じていたり、下肢装着部の位置がずれていたりする場合がある。緊束部材が緩んだり、下肢装着部の位置がずれたりした状態のままで、第1アクチュエータが作動すると、第1アクチュエータの変位が緊束部材の緩みや下肢装着部の位置ずれの修正に費やされ、背中装着部に起き上がり方向への力が適切に伝達されない場合があった。

【特許文献1】

開2009-011818号公報

産業上の利用分野



本発明は、腰部補助構造に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
利用者の上半身に装着され、利用者の前方への傾倒に追従移動可能な上半身装着部と、
前記上半身装着部に取り付けられると共に、利用者の体幹前方側又は体幹後方側へ延出されて利用者の体幹前方側又は体幹後方側を支持する支持部と、
利用者の下肢の少なくとも前方に装着される下肢装着部と、
一端部が前記下肢装着部に連結され、他端部が前記上半身装着部の前記追従移動を許容するように前記上半身装着部と相対移動可能に関節部で連結され、前記相対移動時に屈曲しないリジッドな部材で構成され非屈曲形状を維持可能な連結部と、
作動状態において、利用者の前方への傾倒に抗する力を前記上半身装着部へ作用させるアクチュエータと、
を備え、
前記アクチュエータの一端からワイヤが延出され、
前記関節部に、周部へ前記ワイヤが巻き掛けられた回転体が設けられ、前記アクチュエータの作動開始当初から前記ワイヤの張力が前記上半身装着部及び前記連結部に作用するように、前記アクチュエータの作動時に前記回転体と前記上半身装着部または前記連結部とを固定するクラッチ機構が構成されていること、を特徴とする、腰部補助装置。

【請求項2】
利用者の上半身に装着され、利用者の前方への傾倒に追従移動可能な上半身装着部と、
前記上半身装着部に取り付けられると共に、利用者の体幹前方側又は体幹後方側へ延出されて利用者の体幹前方側又は体幹後方側を支持する支持部と、
利用者の下肢の少なくとも前方に装着される下肢装着部と、
一端部が前記下肢装着部に連結され、他端部が前記上半身装着部の前記追従移動を許容するように前記上半身装着部と相対移動可能に関節部で連結され、前記相対移動時に屈曲しないリジッドな部材で構成され非屈曲形状を維持可能な連結部と、
作動状態において、利用者の前方への傾倒に抗する力を前記上半身装着部へ作用させるアクチュエータと、
を備え、
前記アクチュエータの一端からワイヤが延出され、
前記関節部に、周部へ前記ワイヤが巻き掛けられた回転体が設けられ、前記アクチュエータの作動開始当初から前記ワイヤの張力が前記上半身装着部及び前記連結部に作用するように、前記ワイヤへプリテンションを付加するプリテンション付与機構を備えたこと、を特徴とする、腰部補助装置。

【請求項3】
前記アクチュエータは、前記上半身装着部へ利用者の起き上がり方向への力を作用させること、を特徴とする請求項1または請求項2に記載の腰部補助装置。

【請求項4】
前記関節部は、前記上半身装着部と前記連結部とが利用者の左右方向に沿った軸周りに相対回転可能となるように構成されていること、を特徴とする請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の腰部補助装置。

【請求項5】
前記連結部には、前記関節部よりも前記下肢装着部側に、前記下肢装着部と前記連結部とを利用者の左右方向に沿った軸周りに相対回転可能とする第2関節部が構成されていること、を特徴とする請求項4に記載の腰部補助装置。

【請求項6】
前記上半身装着部と前記連結部とが利用者の前後方向に沿った軸周りに相対回転可能となるように構成されていること、を特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の腰部補助装置。

【請求項7】
前記関節部で前記連結部及び上半身装着部に連結され、利用者の腰部に装着される腰装着部、をさらに備えたこと、を特徴とする請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の腰部補助装置。

【請求項8】
前記連結部に連結され、利用者の尻部に装着される尻装着部、をさらに備えたこと、を特徴とする請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の腰部補助装置。

【請求項9】
前記アクチュエータは、マッキベン型人工筋肉として用いられ内部に空気を供給されることにより短縮する空気圧式アクチュエータとされていること、を特徴とする請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の腰部補助装置。

【請求項10】
前記アクチュエータは、前記上半身装着部、及び、前記連結部の少なくとも一方に配置されていること、を特徴とする請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の腰部補助装置。
産業区分
  • 治療衛生
  • その他運輸
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011532919thum.jpg
出願権利状態 登録
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