关节机构制造技术

本发明专利技术涉及一种关节机构。所述关节机构可枢转地连接第一连杆和第二连杆，该第一连杆和第二连杆分别配合在经由关节连接到彼此的、用户的第一身体部分和第二身体部分上，该关节机构包括：第一滑动构件，该第一滑动构件连接到第一连杆，并且设置有第一滑动轨道，该第一滑动轨道在侧视图中具有远离关节凸出的弧形；中间滑动构件，该中间滑动构件设置有在侧视图中具有远离关节凸出的弧形的第二滑动轨道，并且连接到第一滑动构件以便能沿着第一滑动轨道滑动；以及第二滑动构件，该第二滑动构件连接到中间滑动构件以便能够沿着第二滑动轨道滑动，并且连接到第二连杆，其中，第一和第二滑动轨道具有不同的曲率中心。

Joint mechanism

The invention relates to a joint mechanism. The joint mechanism can be pivotally connected with a first connecting rod and a second connecting rod. The first connecting rod and the second connecting rod are respectively fitted on the first body part and the second body part of the user connected to each other through the joint. The joint mechanism comprises a first sliding member connected to the first connecting rod and provided with the first sliding member. The first sliding track has an arc far from the joint projection in the side view, and the intermediate sliding member is provided with a second sliding track far from the joint projection in the side view, and is connected to the first sliding member so as to slide along the first sliding track. And a second sliding member connected to an intermediate sliding member so as to be able to slide along a second sliding track and connected to a second connecting rod, wherein the first and second sliding tracks have different curvature centers.

【技术实现步骤摘要】
关节机构
本专利技术涉及一种要穿戴在用户关节上以辅助用户身体的运动的关节机构。
技术介绍
JP2012-90758A所公开的、用于辅助用户腿部运动的传统腿部矫形器包括：大腿连杆，该大腿连杆要附接到大腿；小腿连杆，该小腿连杆要附接到小腿；以及脚部连杆，该脚部连杆要附接到脚部。在JP2012-90758A所公开的腿部矫形器中，小腿连杆包括U形上架、U形下架以及中间架。小腿连杆的U形上架的各个端部在膝关节的对应侧处可旋转地连接到大腿连杆，并且上架在其长度方向上的大致中心部分位于膝盖的前面和斜下方。U形下架的各个端部在踝关节的对应侧处可旋转地连接到脚部连杆，并且下架在其长度方向上的大致中心部分被定位在脚踝的前面和斜上方。中间架具有：上端，该上端在膝盖前面和斜下方的位置处连接到上架；和下端，该下端在脚踝前面和斜上方的位置处连接到下架。在该腿部矫形器中，为了允许不管小腿肚部分处的肌肉条件的个体差异如何而都使用腿部矫形器并防止腿部矫形器妨碍在行走期间除了上面配合有腿部矫形器的部分之外的腿部的运动或任意其他运动，小腿连杆被构造为布置在用户的胫部的前面，并且腿部矫形器没有要放置在胫部内侧上的结构部件。附带地，由股骨和胫骨构成的膝关节(狭义上的膝关节；即，胫股关节)为简单起见而经常被认为是屈戍关节，但实际上是螺旋关节，并且可以经受屈曲/伸展运动(弯曲/拉伸运动)以及旋转运动。屈曲/伸展运动是股骨在胫骨上滚动的滚动运动和股骨在胫骨上滑动的滑动运动的组合。因此，膝关节的运动轴线的位置取决于关节角度(弯曲角度)而移动。然而，在传统腿部矫形器中，大腿连杆和小腿连杆由布置在用户膝关节的任一侧面处的一对关节可旋转地连接到彼此，使得大腿连杆和小腿连杆可围绕由该对关节确定的固定轴线旋转(枢转)。因此，取决于关节角度，该对关节的位置(因此还有大腿连杆和小腿连杆的相对旋转轴线)可能偏离膝关节的运动轴线，这在屈曲/伸展运动发生时对用户引起不适。
技术实现思路
鉴于现有技术的这种问题，本专利技术的主要目的是提供一种可以减轻在运动期间对运动辅助装置的用户引起的不适的、运动辅助装置的关节机构。为了实现这种目的，本专利技术的一个方面提供了一种关节机构24，该关节机构可枢转地连接第一连杆21和第二连杆22，该第一连杆和第二连杆分别配合在用户U的第一身体部分17和第二身体部分18，以辅助用户的运动，第一和第二身体部分经由关节1连接到彼此，第一连杆在配合在第一身体部分上时沿着第一身体部分的伸展侧延伸，第二连杆在配合在第二身体部分上时沿着第二身体部分的伸展侧延伸，关节机构包括：第一滑动构件33，该第一滑动构件连接到第一连杆，并且设置有第一滑动轨道33b，该第一滑动轨道在侧视图中具有远离关节凸出的弧形；中间滑动构件40，该中间滑动构件设置有被构造为与第一滑动轨道协作的第一对应滑动轨道41b和在侧视图中具有远离关节凸出的弧形的第二滑动轨道42c，并且连接到第一滑动构件，以便能够沿着第一滑动轨道滑动；以及第二滑动构件37，该第二滑动构件设置有被构造为与第二滑动轨道协作的第二对应滑动轨道37b，连接到中间滑动构件，以便能够沿着第二滑动轨道滑动，并且连接到第二连杆，其中，第一和第二滑动轨道具有彼此不同的曲率中心C1、C2。根据该结构，因为中间滑动构件可相对于第一滑动构件滑动时所沿着的第一滑动轨道和第二滑动构件可相对于中间滑动构件滑动时所沿着的第二滑动轨道具有不同的曲率中心，所以第二滑动构件相对于第一滑动构件的瞬时旋转中心位于将第一滑动轨道的曲率中心和第二滑动轨道的曲率中心连接到彼此的线段上。因为中间滑动构件沿着第一滑动轨道滑动(即，围绕第一滑动轨道的曲率中心枢转)，所以线段连同第二滑动轨道的曲率中心一起围绕第一滑动轨道的曲率中心旋转，以限定扇形区域A2，第二滑动构件的瞬时旋转中心可以位于该扇形区域中。换言之，(连接到第二滑动构件的)第二连杆相对于第一连杆的瞬时旋转中心可在扇形区域内移动，并且这减轻在移动关节时对用户引起的不适。在上述结构中，优选地，中间滑动构件40包括：第一中间滑动构件41，该第一中间滑动构件设置有第一对应滑动轨道41b和在侧视图中具有远离关节凸出的弧形的第三滑动轨道41c，并且连接到第一滑动构件33，以便能够沿着第一滑动轨道33b滑动；以及第二中间滑动构件42，该第二中间滑动构件设置有第二滑动轨道42c和被构造为与第三滑动轨道协作的第三对应滑动轨道42b，并且连接到第一中间滑动构件，以便可沿着第三滑动轨道滑动，其中，第三滑动轨道具有与第一滑动轨道和第二滑动轨道的曲率中心不同的曲率中心C3。根据该结构，可以加宽第二滑动构件相对于第一滑动构件的瞬时旋转中心可以定位的区域。在上述结构中，优选地，第二滑动轨道42c具有与第一滑动轨道33b的曲率半径R1不同的曲率半径R2。根据该结构，可以根据期望调节将第一滑动轨道的曲率中心和第二滑动轨道的曲率中心连接到彼此的线段的长度，借此，可以给予由线段的旋转限定的扇形区域以期望的尺寸。在上述结构中，优选地，第三滑动轨道41c具有与第一滑动轨道33b的曲率半径R1和第二滑动轨道42c的曲率半径R2中的至少一者不同的曲率半径R3。根据该结构，可以根据期望调节将第一滑动轨道的曲率中心和第二滑动轨道的曲率中心连接到彼此的线段的长度，借此，可以给予由线段的旋转限定的扇形区域以期望的尺寸。在上述结构中，优选地，第一滑动构件33和第二滑动构件37中的至少一者连接到第一连杆21和第二连杆22中对应的一者，以便可围绕与关节1的运动轴线1X平行的枢轴线枢转。根据该结构，可以将第一连杆与第二连杆之间的相对角度调节为与用户的关节在基本(自然)姿势中的角度一致。在上述结构中，优选地，关节机构还包括弹性构件45，该弹性构件连接到第一连杆21以及连接到第二连杆22和第二滑动构件37中的一者，使得在扩张时，弹性构件沿用于伸展关节的方向在第一连杆和第二连杆上产生力矩。根据该结构，可以用简单结构产生用于伸展关节(或用于使第一连杆和第二连杆更靠近彼此)的力矩(张力)。在上述结构中，优选地，关节机构还包括力矩调节机构57，该力矩调节机构被构造为通过沿弹性构件45的扩张方向调节弹性构件到第一连杆21的连接位置来调节从弹性构件产生的力矩。根据该结构，可以在第一连杆和第二连杆上施加适合于各个用户的辅助力矩的量。在上述结构中，优选地，第一身体部分是大腿17，第二身体部分是小腿18，并且关节是膝关节1，其中，第一滑动构件33、中间滑动构件40以及第二滑动构件37被构造为设置在膝关节的前面。根据该结构，在用户屈曲/伸展膝关节时，第二滑动构件相对于第一滑动构件的瞬时旋转中心可以根据膝关节的运动轴线的移动而移动，因此，可以减轻在膝关节的屈曲/伸展运动期间对用户引起的不适。在上述结构中，优选地，第一和第二滑动轨道被构造为使得第二滑动构件37相对于第一滑动构件33的瞬时旋转中心可以定位的区域A包括膝关节1的运动轴线1X的轨迹。根据该结构，确保膝关节机构可以跟随用户膝关节的运动轴线的移动，从而减轻在膝关节的屈曲/伸展运动期间对用户引起的不适。还可以限定第二滑动构件相对于第一滑动构件的瞬时旋转中心可以定位的区域，使得该区域包括多个用户的膝关节的运动轴线的轨迹，使得多个用户可以共同使用膝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种关节机构，该关节机构以可枢转的方式连接第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别配合在用户的第一身体部分和第二身体部分上以辅助所述用户的运动，所述第一身体部分和第二身体部分经由关节连接到彼此，所述第一连杆在配合在所述第一身体部分上时沿着所述第一身体部分的伸展侧延伸，所述第二连杆在配合在所述第二身体部分上时沿着所述第二身体部分的伸展侧延伸，所述关节机构包括：第一滑动构件，该第一滑动构件连接到所述第一连杆并且设置有第一滑动轨道，所述第一滑动轨道在侧视图中具有远离所述关节凸出的弧形；中间滑动构件，该中间滑动构件设置有被构造为与所述第一滑动轨道协作的第一对应滑动轨道和在侧视图中具有远离所述关节凸出的弧形的第二滑动轨道，并且所述中间滑动构件被连接到所述第一滑动构件以便能够沿着所述第一滑动轨道滑动；以及第二滑动构件，该第二滑动构件设置有被构造为与所述第二滑动轨道协作的第二对应滑动轨道，所述第二滑动构件被连接到所述中间滑动构件以便能够沿着所述第二滑动轨道滑动，并且所述第二滑动构件被连接到所述第二连杆，其中，所述第一滑动轨道和第二滑动轨道具有彼此不同的曲率中心。

【技术特征摘要】
2017.03.31 JP 2017-0698571.一种关节机构，该关节机构以可枢转的方式连接第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别配合在用户的第一身体部分和第二身体部分上以辅助所述用户的运动，所述第一身体部分和第二身体部分经由关节连接到彼此，所述第一连杆在配合在所述第一身体部分上时沿着所述第一身体部分的伸展侧延伸，所述第二连杆在配合在所述第二身体部分上时沿着所述第二身体部分的伸展侧延伸，所述关节机构包括：第一滑动构件，该第一滑动构件连接到所述第一连杆并且设置有第一滑动轨道，所述第一滑动轨道在侧视图中具有远离所述关节凸出的弧形；中间滑动构件，该中间滑动构件设置有被构造为与所述第一滑动轨道协作的第一对应滑动轨道和在侧视图中具有远离所述关节凸出的弧形的第二滑动轨道，并且所述中间滑动构件被连接到所述第一滑动构件以便能够沿着所述第一滑动轨道滑动；以及第二滑动构件，该第二滑动构件设置有被构造为与所述第二滑动轨道协作的第二对应滑动轨道，所述第二滑动构件被连接到所述中间滑动构件以便能够沿着所述第二滑动轨道滑动，并且所述第二滑动构件被连接到所述第二连杆，其中，所述第一滑动轨道和第二滑动轨道具有彼此不同的曲率中心。2.根据权利要求1所述的关节机构，其中，所述中间滑动构件包括：第一中间滑动构件，该第一中间滑动构件设置有所述第一对应滑动轨道和在侧视图中具有远离所述关节凸出的弧形的第三滑动轨道，并且所述第一中间滑动构件连接到所述第一滑动构件以便能够沿着所述第一滑动轨道滑动；以及第二中间滑动构件，该第二中间滑动构件设置有所述第二滑动轨道和被构造为与所述第三滑动轨道协作的第三对...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘利友也，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP