技术领域
[0001] 本说明书涉及对被辅助者的移乘动作进行辅助的辅助装置。
相关背景技术
[0002] 伴随着高龄化社会的发展,辅助装置的需求正在增大。辅助装置通常通过来自促动器的驱动,使支撑有被辅助者的身体的一部分的支撑部移动。通过辅助装置的导入,减少辅助者及被辅助者的身体的负担,并且也缓解了辅助人员的人手不足。作为辅助装置的一个例子,存在对被辅助者的从就坐姿势的移乘动作进行辅助的装置。与这种辅助装置相关的一技术例公开于专利文献1。
[0003] 专利文献1的人体移送装置具备装备有车轮的行驶部、位于行驶部的上部并对被辅助者进行支撑的人体支撑部及沿高度方向驱动人体支撑部的驱动部。并且,将相当于驱动部的伸缩促动器和连杆机构组合使用,将伸缩促动器的伸长动作转换为支撑部的圆弧状的摆动动作。据此,抑制导致辅助者弄疼腰部的情况并且可容易且迅速地进行被辅助者的移送。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2016‑165313号公报
具体实施方式
[0019] 1.实施方式的辅助装置1的结构
[0020] 参考图1~图5对实施方式的辅助装置1进行说明。图1~图3是表示辅助装置1对被辅助者M从就坐姿势至移乘时姿势进行辅助的动作的进行的侧视局部剖视图。推进小形轻量化及低成本化而构成实施方式的辅助装置1。
[0021] 辅助装置1例如对被辅助者M的床与轮椅之间的移乘、轮椅与坐便器之间的移乘等不同的两个部位之间的移乘进行辅助。辅助装置1支撑被辅助者M的躯干并对从就坐姿势向移乘时姿势的移乘动作及从移乘时姿势向就坐姿势的就坐动作进行辅助。此处,移乘时姿势是臀部从座面抬起的姿势,包括站立姿势及弯腰姿势。换句话说,移乘时姿势包括上半身立起的状态及前屈的状态等。另外,辅助装置1在移乘的两个部位远离的情况下能够对移乘时姿势的被辅助者M进行移送。
[0022] 辅助装置1由基台2、臂3、支撑部4、促动器5、连杆机构6、缓冲机构7及图略的控制部等构成。基台2由脚部载置台21、后轮23、基台杆24、小腿抵靠部25、安装板26及前轮28等形成。脚部载置台21接近地面F且大体水平地配置。脚部载置台21是供被辅助者M载置脚部的部位。在脚部载置台21的靠前侧的左右方向的中央配置有缓冲机构7。左右一对后轮23设置于脚部载置台21的后侧的左右。
[0023] 左右一对基台杆24从脚部载置台21的前表面的左右分别向前设置。基台杆24从前方向上方弯曲后,向后方倾斜地延伸。小腿抵靠部25在两个基台杆24的上部向后设置。小腿抵靠部25位于脚部载置台21的靠前的上方。小腿抵靠部25由缓冲材料形成,并能够供被辅助者M的小腿附近接触。
[0024] 在从基台杆24的前方向上方弯曲的弯曲部的稍微靠上方处的位置且相向的内侧的位置分别固定设置有左右一对安装板26。安装板26从基台杆24向前方延伸。在左右一对安装板26的上部分别设置有臂支撑座27。在左右一对安装板26的下侧的前部设置有左右一对前轮28。通过前轮28及后轮23的转向功能,辅助装置1不仅能够进行直行移动及转弯移动,还能够进行横向移动及原地转弯。并且,前轮28具备限制移动的锁定功能。
[0025] 臂3由棒状部件31、前部罩部件36、上部罩部件38及省略附图标记的各种构造件等形成。棒状部件31是下侧打开的大致U字状的棒状的部件。棒状部件31的两侧的下端32以能够摆动的方式支撑于安装板26的臂支撑座27。由此,臂3使相对于基台2的前后方向的摆动作为动作方向。臂3的向前方的摆动与使被辅助者M立起的立起方向对应,向后方的摆动与使被辅助者M就坐的就坐方向对应。
[0026] 为了限制臂3的摆动角度,在臂支撑座27的附近设置有省略附图标记的止动机构。棒状部件31从左右的下端32向上方延伸,在中途向斜后上方弯曲地延伸,并在后方的上部合二为一。臂3的整体形状由从臂支撑座27向上方延伸的臂前部34及与臂前部34的上部相连并向斜后上方延伸的臂上部35构成。
[0027] 前部罩部件36构成臂前部34。前部罩部件36隔开间隔地配置于棒状部件31的前侧。前部罩部件36由两个侧面向后折弯而形成,并划分出内部空间。在前部罩部件36的内部空间收纳有图略的蓄电池。蓄电池成为促动器5及控制部的电源。
[0028] 上部罩部件38与前部罩部件36相连而形成,并构成臂上部35。上部罩部件38接近棒状部件31的上侧而配置。上部罩部件38由两个侧面向下折弯而形成,并划分出内部空间。在上部罩部件38的内部空间的前下侧设置有连杆机构6。另外,在内部空间的后上侧设置有支撑部安装座33。
[0029] 支撑部4包括躯干支撑部41及左右一对腋下支撑部45而形成。躯干支撑部41以能够摆动的方式支撑于臂上部35的支撑部安装座33。由此,支撑部4以相对于臂3的前后方向的摆动作为动作方向。支撑部4的向前方的摆动与使被辅助者M立起的立起方向对应,向后方的摆动与使被辅助者M就坐的就坐方向对应。躯干支撑部41具有把手42。把手42形成为大体四边形的框形状。把手42是由被辅助者M把持的部位,并且也是为了使辅助装置1移动而由辅助者把持的部位。
[0030] 躯干支撑部41由底板43及躯干接触部件44等形成。底板43使用金属制、树脂制的刚性大的板材而以大体矩形形成。在底板43设置有前述的把手42、向支撑部安装座33安装的部位及后述的第二连杆部件62。
[0031] 躯干接触部件44使用具有柔软性的材料且比底板43大地形成,并安装于底板43的上表面。躯干接触部件44能够设为例如由表层及底层构成的双层构造。作为表层的形成材料,能够例示出低反弹性的聚氨酯泡沫,作为底层的形成材料,能够例示出低燃烧性的聚氨酯泡沫。躯干支撑部41能够对作为被辅助者M的身体的一部分的从躯干的胸部至腹部的周围进行支撑。
[0032] 左右一对腋下支撑部45安装于躯干支撑部41的左右两侧的靠胸部处。腋下支撑部45形成为以钝角弯曲的L字状。腋下支撑部45由芯部件及外周部件47等形成。芯部件例如通过金属制或者硬质树脂制的圆棒、管材弯曲而形成。
[0033] 外周部件47使用缓冲材料以覆盖芯部件的外周的筒状形成。腋下支撑部45的从安装侧的基端至弯曲位置为止的较短的直线状部分成为肩承接部,从弯曲位置至前端为止的较长的直线状部分成为腋下进入部。肩承接部对被辅助者M的肩的前表面进行支撑。腋下进入部进入被辅助者M的躯干的两侧的腋下。躯干支撑部41及腋下支撑部45也可以具备布制、皮制的可拆装的罩。
[0034] 促动器5是伸缩促动器,并由主体部51、可动部52及马达53等构成。主体部51是上下较长的粗径的圆筒状的部件,且具有在上方开口的开口部。主体部51的下端经由缓冲机构7而与基台2连接。可动部52是上下较长的细径的圆棒状的部件。可动部52的上端与连杆机构6的第一连杆部件61连接。可动部52的下部嵌入主体部51的开口部。
[0035] 马达53安装于主体部51的下部的前侧。马达53通过图略的控制部控制流动的电流的方向,驱动可动部52的伸长动作及缩短动作。通过来自马达53的驱动,可动部52相对于主体部51进行伸缩动作。此外,促动器5能够取代马达53而使用利用了液压、空气压的压力驱动源等其他种类的驱动源。
[0036] 促动器5进行从缩短长度伸长至预定的中途长度的第一伸长动作、从中途长度伸长至伸长长度的第二伸长动作及从伸长长度经由中途长度缩短至缩短长度的缩短动作。作为第一伸长动作的行程长度,能够例示出30mm,作为第二伸长动作的行程长度,能够例示出60mm。
[0037] 连杆机构6由第一连杆部件61、第二连杆部件62及限制部件63等构成。第一连杆部件61是具有支撑点611、前臂部612及后臂部616的在前后方向上细长的部件。支撑点611配置于臂上部35的中央附近。并且,支撑点611由臂3的摆动轴部支撑为能够摆动。由此,第一连杆部件61以支撑点611为中心进行摆动。
[0038] 前臂部612从支撑点611向前方延伸。在前臂部612的靠前的下部设置有连结销613。连结销613连结前臂部612和促动器5的可动部52的上端。在前臂部612的靠前的上部形成有限制突起部614。
[0039] 后臂部616从支撑点611向后方延伸。在后臂部616的靠后处,卡合销617以在左右方向上延伸的方式设置。如图1~图3所示那样,卡合销617从逆时针的方向与第二连杆部件62卡合,将第二连杆部件62向下方按压并使其摆动。
[0040] 第二连杆部件62固定于支撑部4的底板43,并向前方延伸。由此,支撑部4及第二连杆部件62以支撑部安装座33为中心而一体地摆动。限制部件63固定于臂上部35的靠前的构造件。第一连杆部件61的限制突起部614能够与限制部件63抵接。
[0041] 图略的控制部由操作器及控制主体部等构成。操作器具有操作促动器5的上升按钮及下降按钮。操作器由辅助者操作。控制主体部使用具有CPU并通过软件进行动作的计算机装置而构成。控制主体部根据上升按钮及下降按钮的操作信息,控制在促动器5的马达53流动的电流的有无及流动方向。
[0042] 2.缓冲机构7的结构
[0043] 接下来,参考图4对缓冲机构7的结构进行说明。图4示出缓冲机构7进行动作的以前的原状态。缓冲机构7与基台2及促动器5连接。若详述,则在构成基台2的脚部载置台21的靠前侧的左右方向的中央设置有缺口孔89。在该缺口孔89的内部设置有两个支撑板85。两个支撑板85是在前后方向上较长的金属制板状的部件。两个支撑板85在比基台2的上表面靠下侧的位置处在左右方向上分隔,并且平行地配置。在支撑板85的前部设置有在上下方向上较长的长孔86。在支撑板85的后部的靠上处设置有旋转支撑座87。
[0044] 缓冲机构7具有托架71及施力部件77。托架71配置于两个支撑板85之间。托架71是前侧高、后侧低的大致L字形状的金属制板状的部件。托架71在前侧的上部具有固定安装部72,在前侧的下部具有位移安装部73。托架71还在后侧的上部具有旋转支点部74,在后侧的下部具有施力槽75。
[0045] 固定安装部72使用连结销82而安装于促动器5的主体部51的下端。主体部51相对于固定安装部72无法位移,并且能够进行以固定安装部72为中心的旋转。位移安装部73使用连结销83而安装于支撑板85的长孔86。连结销83能够在长孔86内升降。因此,位移安装部73能够进行相对于长孔86的上下移动。
[0046] 旋转支点部74从位移安装部73分隔设置。旋转支点部74使用支撑销84而安装于支撑板85的旋转支撑座87。旋转支点部74相对于支撑板85无法位移,并且能够进行相对于支撑板85的旋转。施力槽75在托架71的下缘开口,并且槽内部向后方延伸。在施力槽75的内部结合有中间部件76的前端。中间部件76是在前后方向上较长、在宽度方向上折弯的板状的部件。中间部件76的后端与施力部件77的前端结合。
[0047] 施力部件77成为线圈形状的弹簧,不限定于此。施力部件77的前端经由中间部件76而与托架71连结。施力部件77的后端被支撑于脚部载置台21。施力部件77能够在前后方向上伸缩,对托架71的施力槽75向后方施力。因此,托架71以旋转支点部74为中心向图4的逆时针被施力。通常时,托架71逆时针旋转,连结销83位于长孔86的下端。由此,维持图4所示的原状态。
[0048] 在从促动器5的主体部51对托架71作用了向上的力F2时,托架71能够进行顺时针的旋转。换句话说,托架71以旋转支点部74为中心而向固定安装部72上升的方向旋转,成为图5所示的动作状态。此时,连结销83在长孔86内上升。
[0049] 此外,即便在没有施力部件77的结构中,托架71也通过重力的作用维持向逆时针进行了旋转的原状态。然而,在该结构中,在辅助装置1进行辅助动作时,恐怕托架71意外地顺时针旋转而导致促动器5上升。换言之,施力部件77具有使辅助装置1的辅助动作稳定化的功能。
[0050] 3.实施方式的辅助装置1的辅助动作
[0051] 接下来,对实施方式的辅助装置1的辅助动作进行说明。以下,以对被辅助者M从就坐姿势向移乘时姿势进行辅助的动作为中心进行说明。辅助者首先使促动器5返回至缩短长度而成为图1所示的初始状态。第一连杆部件61成为顺时针摆动后的状态,第二连杆部件62成为逆时针摆动后的状态。在第一连杆部件61的限制突起部614与限制部件63之间存在间隙。
[0052] 接着,辅助者把持把手42而使辅助装置1移动,并接近就坐姿势的被辅助者M。被辅助者M使下半身进入支撑部4的下方的区域,并使双脚载置于脚部载置台21。被辅助者M通过使小腿的一部分与小腿抵靠部25接触,从而得到稳定的姿势。此处,第二连杆部件62能够从第一连杆部件61的卡合销617离开而顺时针摆动。换句话说,支撑部4向前方自由摆动。因此,能够扩张支撑部4的下方的区域,被辅助者M能够容易地使下半身进入,不会感到局促。
[0053] 接着,被辅助者M使躯干前倾而与躯干支撑部41面接触,并且两腋下倚靠在腋下支撑部45。此时,躯干支撑部41向立起的方向(图1的逆时针的方向)摆动,因此,躯干的前倾角度较小即可。另外,腋下支撑部45几乎水平或略微后部下降,因此,被辅助者M能够容易地倚靠于腋下支撑部45。此时的被辅助者M的姿势成为初始姿势。上述的被辅助者M的一系列的动作也可以由辅助者辅助。在初始姿势下,被辅助者M的臀部落座于座面。因此,被辅助者M通过臀部支撑由体重产生的载荷,成为轻松姿势。
[0054] 接着,辅助者按压操作器的上升按钮,推进辅助动作。开始了第一伸长动作的促动器5经由连结销613将第一连杆部件61的前臂部612向上方压动。由此,第一连杆部件61逆时针摆动(参照图1的箭头A1)。通过第一连杆部件61的逆时针的摆动,卡合销617按压第二连杆部件62并使其摆动。
[0055] 第二连杆部件62顺时针摆动,支撑部4向前方(立起方向)摆动(参照图1的箭头A2)。该动作持续至促动器5延伸至预定的中途长度为止,达到图2所示的状态。此时,腋下支撑部45前部下降,因此,被辅助者M向后方的移动被限制,从而不会从支撑部4脱落。在图2的状态下,限制突起部614与限制部件63抵接,第一连杆部件61的摆动结束。因此,支撑部4的摆动也结束。而且,被辅助者M的臀部成为从座面离开的瞬间的状态。
[0056] 并且,当促动器5开始第二伸长动作时,第一连杆部件61不摆动而与臂3压力接触。臂3被促动器5驱动,并顺时针地向前方(立起方向)摆动(参照图2的箭头A3)。同时,促动器5向前方倾动。另外,支撑部4相对于臂3维持恒定的姿势。该动作持续至图3的末期状态为止。
由此,对于被辅助者M而言,上半身向斜前上方移动并且进一步前倾。作为其结果,被辅助者M成为臀部从座面大幅上升且腿部伸长了的移乘时姿势。
[0057] 4.缓冲机构7的动作及作用
[0058] 接下来,对缓冲机构7的动作及作用进行说明。在向前述的辅助装置1的辅助动作的相反方向即对被辅助者M从移乘时姿势向就坐姿势进行辅助的情况下,辅助装置1大体从图3经由图2向图1的状态转移。在进行该辅助动作时,促动器5进行缩短动作,首先,使臂3向后方(就坐方向)摆动,接着,使支撑部4向后方(就坐方向)摆动。
[0059] 此处,有时由于谋求辅助装置1的小型轻量化而对向就坐方向动作的臂3施加从被辅助者M向立起方向的外力F1(参照图2)。例如,在被辅助者M穿着鞋底厚的鞋时,被辅助者M的膝部与臂3抵接,产生外力F1。另外,也有时根据骨架大的被辅助者M的腿的位置及角度,膝部、腿部与臂3抵接而产生外力F1。在这些情况下,被辅助者M从向就坐方向动作的臂3受到载荷,存在使用舒适性降低的担忧。
[0060] 作为针对该担忧的对策,具备有缓冲机构7。缓冲机构7不是每当辅助装置1的辅助动作时进行动作,而是仅在对臂3施加有立起方向的外力F1时进行动作。图5是表示缓冲机构7的动作状态的侧视图。立起方向的外力F1以将臂3向立起方向驱动的方式作用。另一方面,由促动器5的缩短动作产生的驱动力克服外力F1而将臂3向就坐方向驱动。假设在不具备缓冲机构7的情况下,促动器5的驱动力全部从臂3波及给被辅助者M,可能对被辅助者M产生过大的身体的负担。
[0061] 实际上缓冲机构7吸收促动器5的驱动力而维持臂3的当前位置。若详述,则在施加有外力F1时,由促动器5的缩短动作产生的驱动力从主体部51对托架71作用向上的力F2(参照图4)。通过力F2,托架71以旋转支点部74为中心向固定安装部72上升的方向旋转(参照图5的箭头A5),成为图5所示的状态。由此,促动器5的缩短量与固定安装部72的上升量抵消而维持臂3的当前位置。因此,促动器5的驱动力由缓冲机构7吸收,减少被辅助者M的身体的负担。
[0062] 此处,旋转支点部74与位移安装部73之间分隔,因此,托架71能够稳定地支撑促动器5。并且,固定安装部72上升时的托架71的旋转动作也变得顺畅。与此对比,将促动器5的旋转支点部74置换为位移安装部并具备两个部位的位移安装部的变形结构在原理上是可行的。然而,在该变形结构中,在固定安装部72上升时,不易实现两个部位的位移安装部一致且顺畅地动作。
[0063] 另外,如图5所示那样,旋转支点部74与固定安装部72之间的第一距离D1大于旋转支点部74与位移安装部73之间的第二距离D2。因此,固定安装部72上升的移动距离大于长孔86的上下方向的长径。因此,在促动器5的缩短量的较大的范围内,持续具有减少被辅助者M的身体的负担的效果。
[0064] 另外,托架71的接近位移安装部73的前侧的周缘部78形成为以旋转支点部74为中心的圆弧形状。由此,在托架71进行了旋转时,恒定保持周缘部78与缺口孔89的内缘之间的间隙距离。因此,没有夹住被辅助者M的脚趾、袜子等的担忧。除此之外,即便托架71旋转,托架71的后部的上缘部79及旋转支点部74也不会从基台2的上表面突出。因此,没有对被辅助者M的脚底给予不协调感的担忧、没有前述的夹住的担忧。
[0065] 并且,在缓冲机构7结束了动作的时刻还残留有外力F1时,连杆机构6的第一连杆部件61从被压力接触的限制部件63进行分离动作。由此,促动器5的驱动力耗费于第一连杆部件61的逆时针的摆动及支撑部4的向就坐方向的摆动。作为结果,维持臂3的当前位置。换句话说,在缓冲机构7及连杆机构6的两个阶段动作各自中,减少被辅助者M的身体的负担。
[0066] 在实施方式的辅助装置1中,有时由于谋求小型轻量化而对向就坐方向动作的臂3施加从被辅助者M向立起方向的外力F1。此时,缓冲机构7吸收促动器5的驱动力的至少一部分,因此,并不是所有驱动力都从臂3波及到被辅助者M。因此,不会对被辅助者M产生过大的身体的负担,确保辅助装置1的良好的使用舒适性。
[0067] 5.实施方式的变形及应用
[0068] 此外,缓冲机构7的连接位置不限定于基台2与促动器5之间。例如,缓冲机构7也可以与促动器5及连杆机构6连接。另外,在省略了连杆机构6的结构中,缓冲机构7也可以与促动器5及臂3连接。并且,缓冲机构7也能够设置于促动器5的主体部51与可动部52之间。另外,缓冲机构7也能够应用在通常时具有压缩的形状且在动作时伸长的弹簧而构成。
[0069] 并且,在使实施方式的臂3及支撑部4一体化而作为支撑臂部且支撑臂部进行升降动作或者前后方向的摆动动作的结构也能够设置缓冲机构7。另外,促动器5不局限于伸缩促动器,也可以是旋转驱动类型的促动器。并且,连杆机构6的结构能够适当地变形。除此之外,本实施方式还能够实现各种变形、应用。
[0070] 附图标记说明
[0071] 1...辅助装置 2...基台 21...脚部载置台 3...臂 4...支撑部 5...促动器 51...主体部 52...可动部 53...马达 6...连杆机构 61...第一连杆部件 614...限制突起部 617...卡合销 62...第二连杆部件 63...限制部件 7...缓冲机构 71...托架
72...固定安装部 73...位移安装部 74...旋转支点部 77...施力部件 85...支撑板
86...长孔 87...旋转支撑座 M...被辅助者