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运动辅助装置制作方法

  • 专利名称
    运动辅助装置制作方法
  • 发明者
    后藤孝夫, 四宫叶一, 小泽尚久, 越智和弘, 道盛章弘
  • 公开日
    2010年12月8日
  • 申请日期
    2008年10月24日
  • 优先权日
    2007年10月31日
  • 申请人
    松下电工株式会社
  • 文档编号
    A63B23/08GK101909703SQ200880123660
  • 关键字
  • 权利要求
    一种运动辅助装置,包括脚支撑部,构造成支撑使用者的脚;和多个促动器,分别设置在与使用者的脚的脚掌接触的区域上,每个所述促动器构造成其顶部能够垂直地移动;其中,所述促动器布置成彼此协同地运动2.如权利要求1所述的运动辅助装置,其中,所述促动器布置在平面中,以接触使用者 的每个脚的整个脚掌3.如权利要求1所述的运动辅助装置,其中,所述促动器布置成接触至少使用者脚趾 的脚掌4.如权利要求1所述的运动辅助装置,其中,所述促动器布置成接触至少使用者脚的 足弓的脚掌5.如权利要求1所述的运动辅助装置,其中,所述促动器布置成接触至少使用者脚的 脚趾和脚后跟的脚掌6.如权利要求1所述的运动辅助装置,其中,所述促动器布置成其顶部产生变化的凹 凸图案7.如权利要求1所述的运动辅助装置,其中,所述促动器是气囊的形式8.如权利要求1-7中任一项所述的运动辅助装置,其中,所述脚支撑部包括分别用于 接收使用者的左脚和右脚的左脚支持台和右脚支持台,并且其中,设置驱动单元,以使左脚 支持台和右脚支持台移动9.一种运动辅助装置,包括左脚支持台,用于支撑使用者的左脚;右脚支持台,用于支撑使用者的右脚;驱动单元,构造成使左脚支持台和右脚支持台移动;和弹性构件,设置在左脚支持台和右脚支持台中每一个的上表面上,以接触使用者的脚 的脚掌
  • 技术领域
    本发明涉及一种借助外部物理方法来辅助使用者身体运动的运动辅助装置
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    下面根据附图中所示的实施例来描述本发明图1和2示出了根据本发明实施例 的运动辅助装置的一个示例本实施例的运动辅助装置是在使用者保持站立姿势时支撑使 用者的双脚的立式运动辅助装置该运动辅助装置具有脚支撑部2,构造成支撑使用者的 脚;多个气囊5,分别设置在脚支撑部2的上表面上的与使用者的脚掌接触的区域上;和换 气泵送设备(ventilation pumping device)(未示出),用于使这些气囊5膨胀和收缩脚支撑部2的上表面具有宽度足够的平的表面,以允许使用者把脚放置于其上并 稳定地保持使用者的站立姿势在脚支撑部2中,用于放置左右脚的位置标记有脚的图案 所述多个气囊5布置在平面中以基本上覆盖整个标记区域所述多个气囊5以矩阵形式纵向和横向布置气囊5包括用于五个脚趾的脚趾气 囊5a、一对前脚掌气囊5b、两对中部脚掌气囊5c和一对后脚掌气囊5d脚趾气囊5a横向 设置,以与使用者的脚趾接触前脚掌气囊5b横向设置,以与使用者的前脚掌接触中部
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:运动辅助装置的制作方法常规上已经提供了一种允许进行轻松的户外运动的运动装置。例如,日本未审专 利申请公开No. 2004-261256和日本未审专利申请公开No. 2004-267724分别公开了运动辅 助装置。每个运动辅助装置具有支撑使用者的脚的脚踏板和用来摆动脚踏板的驱动单元。老年人希望锻炼他们的肌肉以保持平衡站立,而不会摔倒。但是,上述传统的运动 辅助装置仅仅是允许脚进行简单的屈伸运动以改善血液循环,因此在毫不费力且有效地锻 炼肌肉以保持平衡站立方面,需要进行改进。
本发明考虑上述问题而设计,目的是提供一种运动辅助装置,这种装置能借助外 部物理途径刺激使用者的脚并毫不费力且有效地锻炼肌肉以保持平衡站立。为了实现上述目标,本发明构造为一种运动辅助装置,该装置具有构造成支撑使 用者的脚的脚支撑部2 ;和多个促动器,分别设置在脚支撑部2的上表面上的与使用者的脚 的脚掌接触的区域上,每个促动器构造成具有能够垂直移动的顶部,其中,促动器布置成彼 此协同地运动。根据该运动辅助装置,即使难于进行剧烈运动的老年人也可以站在这些促 动器上并保持站立姿势,以便在保持站立姿势平衡的同时刺激双脚的肌肉群并毫不费力且 有效地锻炼用于站立的肌肉。优选地,这些促动器在每个区域内布置成面状,从而接触使用者的每个脚的整个 脚掌。通过这种方式,促动器可以作用于每个脚的整个脚掌。优选地,这些促动器布置成接触至少使用者脚趾的脚掌。通过这种方式,使用者不 仅可以使至少使用者的脚背屈,而且还可以使使用者的脚趾弯曲和屈伸。还优选的是,促动 器布置成接触至少使用者脚的足弓的脚掌。在这种情况下,至少使用者的脚可以弯成弓形。 还优选的是,促动器布置成接触至少使用者脚的脚趾和脚后跟的脚掌。在这种情况下,使用 者可以使脚背屈(dorsiflex)或跖屈(plantarflex)。此外,优选地,促动器布置成具有产生变化的凹凸图案的顶部。通过这种方式,可 以交替地切换凹凸图案,以向使用者施加各种刺激。优选地,促动器是气囊5的形式。这允许向脚掌施加柔和的压力,并且在气囊不膨 胀时紧凑存放,以使其不会造成妨碍。此外,优选地,脚支撑部2具有分别用于接收使用者的左脚和右脚的左脚支持台 2a和右脚支持台2b,并且,设置有驱动单元3,以使左脚支持台2a和右脚支持台2b移动。 这允许将使用者在促动器上保持平衡的同时刺激双脚的肌肉群并毫不费力且有效地锻炼 用于站立的肌肉的上述辅助运动与通过使左脚和右脚沿着预定轨迹运动来刺激使用者腿 部的各肌肉群的另一辅助运动结合起来。为了实现上述目标,本发明可以构造为一种运动辅助装置,该装置具有支撑使用 者的左脚的左脚支持台2a ;支撑使用者的右脚的右脚支持台2b ;驱动单元3,构造成使左脚 支持台2a和右脚支持台2b移动;和弹性构件,设置在左脚和右脚支持台2a和2b中每一个 的上表面上,以接触使用者的脚的脚掌。根据该运动辅助装置,可以通过使左右脚沿着预定轨迹移动来刺激使用者腿部的 各肌肉群。此外,在运动过程中,弹性构件产生的反作用力可以破坏使用者的平衡。因此, 即使认为难于进行剧烈运动的老年人也可以站在该弹性构件上并保持站立姿势,从而在保 持站立姿势平衡的同时刺激双脚的肌肉群并毫不费力且有效地锻炼用于站立的肌肉。图1是示出根据本发明实施例的运动辅助装置的一个示例的平面图;图2A是示出运动辅助装置的操作的侧视图,图2B是示出运动辅助装置的操作的 侧视图,图2C也是示出运动辅助装置的操作的侧视图;图3是根据本发明实施例的运动辅助装置的另一示例的主要部分的分解透视图;图4是上述运动辅助装置的主要部分的平面图;图5是运动辅助装置的后方的主要部分的横截面图;图6是运动辅助装置的主要部分的横截面图;图7A是运动辅助装置的驱动单元的功能说明图,图7B也是运动辅助装置的驱动 单元的功能说明图;图8是示出运动辅助装置的右手侧的主要横截面图;图9是运动辅助装置的主要部分的透视图;图IOA是运动辅助装置的主要部分的操作说明图,图IOB也是运动辅助装置的主 要部分的操作说明图;图IlA是运动辅助装置的另一构造的主要部分的操作说明图,图IlB是运动辅助 装置的另一构造的主要部分的操作说明图;和图12是示出运动辅助装置在使用中时脚的位置的说明图。
4脚掌气囊5c纵向和横向设置,以与使用者的足弓接触。后脚掌气囊5d横向设置,以与使用 者的脚后跟接触。
,也可以采用其它构造作为这些促动器。在其它构造的一个示例中,自由地 垂直滑动的凸起构件设置成与每个脚掌的预定部位接触,从而被驱动以垂直移动。在采用 该凸起构件的这种构造中,优选的是,使用利用马达和齿轮而使凸起构件垂直滑动的促动 器,特别是在承受使用者体重的部分。通过泵送设备的换气来控制这些气囊5,以使它们协调地工作。每个气囊5被驱 动以改变其顶部的高度,使得多个气囊5可以形成多个可自由变化的凹凸图案。使用者将 他/她的脚的脚掌放在该变化的凹凸图案上并保持站立姿势,从而在保持站立姿势平衡的 同时,刺激双脚的肌肉群,并不费力气且有效地训练用于站立的肌肉。当凹凸图案设定成使得前侧的气囊5膨胀得更大(例如,使得脚趾气囊5a、前脚掌 气囊5b、中部脚掌气囊5c和后脚掌气囊5d的顶部的垂直位置的高度以此顺序降低)时,脚 掌放在凹凸图案上的使用者的每只脚处于背屈状态(见图2A)。此外,当凹凸图案设定成使 得后侧的气囊5膨胀得更大(例如,使得脚趾气囊5a、前脚掌气囊5b、中部脚掌气囊5c和 后脚掌气囊5d的顶部的垂直位置的高度以此顺序增加)时,脚掌放在凹凸图案上的使用者 的每只脚处于跖屈状态(见图2B)。当位于纵向方向上的中心部的中部脚掌气囊5c膨胀而使其顶部显著向上突出 时,脚掌放在凹凸图案上的使用者的每只脚弯成弓形(见图2C)。由于所述多个脚趾气囊5a、前脚掌气囊5b、中部脚掌气囊5c和后脚掌气囊5d成 对地设置在左右两侧,所以,当使成对的顶部的垂直位置之间存在差异时,可以(向脚)施 加内部或外部倾斜。例如,在用于放置左脚的气囊5a、5b、5c和5d中,当左手侧的顶部的垂 直位置设定成比右手侧的顶部的垂直位置低时,外部倾斜可以加至左脚。当右手侧的顶部 的垂直位置设定成比左手侧的顶部的垂直位置低时,内部倾斜可以加至左脚。在用于放置右脚的气囊5a、5b、5c和5d中,当右手侧的顶部的垂直位置设定成比 左手侧的顶部的垂直位置低时,外部倾斜可以加至右脚。当左手侧的顶部的垂直位置设定 成比右手侧的顶部的垂直位置低时,内部倾斜可以加至右脚。对于这种凹凸图案,可以构想出并适当设定各种组合。当使用者将他/她的脚放 置在凹凸图案上并保持站立姿势时,泵送设备使气囊5自动地膨胀和收缩,并交替地切换 凹凸图案。因此,甚至是认为难以进行剧烈运动的老年人也可以在保持站立姿势平衡的同 时刺激双脚的肌肉群,并不费力且有效地锻炼用于站立的肌肉。不一定要设置全部所示示例的气囊5。气囊5需要具有至少脚趾气囊5a,用于与 脚趾接触。全部的脚趾气囊可以构造成膨胀以使使用者的脚背屈。可替代地,每个脚趾气 囊可以构造成单独地膨胀以使每个脚趾跖屈。此外,气囊5可以具有至少中部脚掌气囊5c
5以与足弓接触。中部脚掌气囊5c构造成膨胀,以允许脚弯成弓形。此外,气囊5可以具有至少脚趾气囊5a和后脚掌气囊5d,以分别与使用者的脚趾 和脚后跟接触。在该构造中,不仅可以使脚趾气囊5a膨胀而让脚背屈,而且还可以使后脚 掌气囊5d膨胀而让脚跖屈。图3至12示出根据本发明实施例的运动辅助装置的另一示例。要指出,省略了 对与上述示例的构造相同的构造的详细描述,在下面仅详细描述不同于以上示例的特征构造。在本实施例的运动辅助装置中,利用支撑使用者的左脚和右脚的左脚支持台2a 和右脚支持台2b来形成用于支撑使用者的脚的脚支撑部2。左脚支持台2a和右脚支持台 2b的踏板21 (下面描述)具有布置于其中的气囊5a、5b、5c和5d。在除了图3和9的附图 中,省略了气囊5a、5b、5c和5d的图示。该实施例的运动辅助装置具有用于使左脚支持台2a和右脚支持台2b往复运动的 驱动单元3,其中,左脚支持台2a和右脚支持台2b设置成与气囊5a、5b、5c和5d的膨胀和 收缩协同操作。这允许将使用者在由气囊5a、5b、5c和5d形成的凹凸图案上保持站立姿势 平衡的同时刺激肌肉群的示例中所描述的辅助运动与通过使左脚和右脚沿着预定轨迹往 复运动来刺激使用者腿部的各肌肉群的另一辅助运动结合起来。下面详细描述左脚支持台 2a、右脚支持台2b和用于使左脚支持台2a和右脚支持台2b往复运动的驱动单元3。在该实施例中,基座板Ia设置为放在地板上的底座,如图3和4所示。虽然所示 出的基座板Ia是长方体的形状,但是对基座板Ia的外部形状并没有特别的限制。为了简 化下面的描述,当基座板Ia放置在地板上时,基座板Ia的上表面与地板表面平行。因此, 图3和4中所示的垂直位置就是该运动辅助装置处于使用中时得到的垂直位置。上板Ib布置在基座板Ia上,并且,通过将基座板Ia和上板Ib连接在一起而形成 壳体1。用于支撑使用者的左脚和右脚的左脚支持台2a和右脚支持台2b、以及用于使左脚 支持台2a和右脚支持台2b的位置移动的驱动单元3布置在基座板Ia上。要指出,图3和 图4中示出的箭头X的方向均表示前方。其它附图中的箭头X也表示前方。左脚支持台2a和右脚支持台2b分别通过开口窗1 la、1 Ib露出,两个开口窗11a、 lib设置为厚度方向上的通孔的形式。每个开口窗IlaUlb开设为矩形的形状。但是,在开 口窗IlaUlb中,沿着较长方向的中心线朝壳体1的纵向方向倾斜,并且,在壳体1的前端 侧,中心线之间的距离大于在后端侧的。如图5所示,滑动凹槽12开设在每个开口窗IlaUlb的宽度方向上的两侧,以面 对每个开口窗IlaUlb的内侧。形成在踏板罩22中的凸缘部22a可滑动地插入到每个滑 动凹槽12中。踏板罩22与用于放置脚掌的踏板21 —起构成左脚支持台2a和右脚支持台 2b,并且该踏板罩22具有形成为矩形筒状的主体22a。凸缘部22b沿着位于主体22a的一 侧的开口表面(上表面)在主体22a的整个周边上延伸。附接板22c—体形成在踏板罩22 的主体22a内侧的下部。主体22a形成为使得其较长方向和宽度方向小于开口窗lla、llb。凸缘部22b形 成为使得其较长方向和宽度方向大于开口窗lla、llb。此外,每个滑动凹槽12与底部之间 的距离大于凸缘部22b与前端之间的距离。因此,踏板罩22可以在宽度方向和较长方向上 在滑动凹槽12的范围内移动。
每个踏板21形成为略小于踏板罩22的主体22a的内周边的矩形板。踏板21还 形成为供使用者放置他/她的整个脚的足够大的尺寸。折叠成倒C形的罩构件21a、21b — 体形成于踏板21的下表面周边部。沿着踏板21的宽度方向分开的一对轴承21c在由踏板 21的下表面上的罩构件21a、21b包围的部分中与踏板21 —体形成。具有向上开口的大致倒C形的横截面的轴承板23固定到设置在踏板罩22中的附 接板22c的上表面。设置在踏板21中的轴承21c抵靠轴承板23的每个支腿件23a的外表 面。此外,设置了穿过轴承板23的两个支腿件23a和两个轴承21c的轴部24。因此,轴部 24沿着踏板21的宽度方向设置,并且使踏板21能够围绕轴部24转动,以便其在较长方向 上的前部和后部相对于踏板罩22垂直地运动。设置上述的罩构件21a、21b是为了防止在 踏板21相对于踏板罩22转动时在踏板21的下表面与踏板罩22之间形成间隙。具有开放的下表面且横截面基本上为倒C形的托架41附接到设置在踏板罩22中 的附接板22c的下表面。两个轮子42附接到托架41的每个支腿件41a的外侧表面。两个 导轨43在基座板Ia的上表面中固定到每个左脚支持台2a和右脚支持台2b,并且,托架41 放置在导轨43上,使得轮子42在设置于导轨43的上表面上的导轨凹槽3a中滚动。用于 防止轮子42脱出导轨凹槽43a的防脱轨板44设置在每个导轨43的上表面上(见图6)。顺便提及,每个导轨43的较长方向不同于设置在壳体1中的开口窗IlaUlb的较 长方向。如上所述,在开口窗IlaUlb中,在壳体1的前端侧,每条中心线沿着较长方向的 倾角大于在后端侧的。每个导轨43的较长方向也在壳体1的纵向方向上以相同的方式倾 斜。每个导轨43设置成具有比每个开口窗IlaUlb更大程度地偏离壳体1的纵向方 向的纵向方向。例如,当每个开口窗IlaUlb的纵向方向偏离壳体1的纵向方向30度时,导 轨43设置成其纵向方向偏离壳体1的纵向方向45度。换句话说,导轨43的较长方向设置 在这样的方向在腿放置在左脚支持台2a和右脚支持台2b上且腿的中心线与开口窗11a、 lib的较长方向一致时,即使在通过使左脚支持台2a和右脚支持台2b沿着导轨43移动来 改变腿的位置时,也不会有剪切力作用在膝关节上。要指出,本实施例示出了左脚支持台2a 和右脚支持台2b按照期望在纵向方向与水平方向结合起来的移动路径上移动的示例。然 而,取决于导轨43的布置方向,左脚支持台2a和右脚支持台2b可以在纵向方向或水平方 向上移动。根据上述构造,左脚支持台2a和右脚支持台2b可以沿着每个导轨43的较长方向 往复运动。由于每个导轨43的较长方向相对于开口窗IlaUlb在较长方向上的中心线倾 斜,因此踏板21和踏板罩22在与纵向方向相交的方向上在开口窗IlaUlb内移动。换句 话说,托架41、轮子42、导轨43和防脱轨板44用作限制左脚支持台2a和右脚支持台2b的 移动路径的引导部4。如图7所示,用于使左脚支持台2a和右脚支持台2b移动的驱动单元3具有驱动 源31,产生驱动力;系统分隔部32,用于将驱动力分到两个系统中,从而将驱动力传递到左 脚支持台2a和右脚支持台2b ;和往复驱动部33,通过利用驱动力,使托架41沿着每个导轨 43往复运动。本实施例采用了图7A中所示的驱动力由系统分隔部32分离且分离后的驱动 力传递到往复驱动部33的构造。然而,如图7B所示,由往复驱动部33获得的用于往复驱 动的驱动力可以被系统分隔部32分到两个系统中。
进一步具体描述驱动单元3。采用旋转马达(以下简称为“马达”,附图标记为31) 作为驱动源31,并且系统分隔部32耦接到马达31的输出轴31a。系统分隔部32具有耦接到马达31的输出轴31a的蜗杆(第一齿轮)32a、以及与 蜗杆32a啮合的一对蜗轮(第二齿轮)32b。蜗杆32a和两个蜗轮32b存放在固定于基座板 Ia的齿轮箱34中。齿轮箱34包括上表面具有开口的齿轮盒34a ;和布置成覆盖齿轮盒 34a的开口表面的盖板34b。用于支承蜗杆32a的在纵向方向上的两端部的一对轴承32c 附接在齿轮盒34a与盖板34b之间。由齿轮盒34a和盖板34b保持的旋转轴35插入到每个蜗轮32b中,并且,蜗轮32b 和旋转轴35彼此连接,以便旋转轴35与蜗轮32b —起旋转。在旋转轴35的上端部,形成 具有非圆形横截面(附图中是矩形)的连接部35a。马达31位于设置在齿轮盒34a中的开口接收部34c和固定到基座板Ia的开口接 收板13a上,并通过布置成覆盖齿轮盒34a的盖板34b和连接到开口接收板13a的保持板 13b固定到基座板la。如图8所示,往复驱动部33具有曲柄板36,曲柄板36的一个端部连接到旋转轴 35的连接部35a ;和曲柄杆38,曲柄杆38通过曲轴37连接到曲柄板36。曲轴37的一个端 部固定到曲柄板36,而曲轴37的另一端部由轴承38a保持,轴承38a由曲柄杆38的一个端 部保持。换句话说,曲柄杆38的一个端部连接到曲柄板36,从而可以转动。曲柄杆38的另 一端部利用轴构件38b连接到托架41。曲柄杆38的另一端部连接到托架41,从而可以转 动。从以上描述的构造可知,曲柄杆38用作用于将蜗轮32b的扭矩转换为托架41的 往复运动的转换机构。曲柄杆38设置在每个蜗轮32b中,并且托架41设置在每个左脚支 持台2a和右脚支持台2b中。因此,曲柄杆38用作用于将蜗轮32b的扭矩转换为每个左脚 支持台2a和右脚支持台2b的往复运动的转换机构。如上所述,由于移动路径由轮子42和导轨43限制,因此随着蜗轮32b旋转,托架 41沿着导轨43的较长方向往复移动。即,马达31的旋转经由蜗杆32a和蜗轮32b传递到 曲柄板36。然后,托架41借助连接到曲柄板36的曲柄杆38而沿着每个导轨43进行往复 直线运动。因此,连接到托架41的踏板罩22沿着导轨43往复运动,使得每个左脚支持台 2a和右脚支持台2b在每个导轨43的纵向方向上往复运动。在本实施例中,左脚支持台2a和右脚支持台2b由驱动单元3彼此协同地驱动,这 是因为,驱动力由蜗杆32a和蜗轮32b分入两个系统中,并且根据系统而用作左脚支持台2a 和右脚支持台2b的驱动力。这里,每个蜗轮32b与蜗杆32a啮合的位置改变180度,因此, 当左脚支持台2a位于其运动范围的后端时,右脚支持台2b位于其运动范围的前端。左脚 支持台2a的运动范围的后端对应于左脚支持台2a的运动范围的右端。右脚支持台2b的 运动范围的前端对应于右脚支持台2b的运动范围的右端。因此,左脚支持台2a和右脚支 持台2b在相同的水平方向上移动。从以上描述的构造可以理解,左脚支持台2a与右脚支持台2b之间的运动的相位 差可以根据蜗杆32a与蜗轮32b啮合的位置而适当地设置。通过站在左脚支持台2a和右 脚支持台2b上而在站立位置使用运动辅助装置时,可以如本实施例中那样设置180度的相 位差,以便平衡能力差的使用者可以使用该运动辅助装置,因为需要使用者的重心发生较少的纵向移动。相反,在没有设置相位差时,使用者的重心需要在纵向方向上移动。因此, 该运动辅助装置不仅对锻炼腿部的肌肉群有用,而且对锻炼下背的肌肉群也有用。由于设置在左脚支持台2a和右脚支持台2b中的踏板21可以相对于踏板罩22围 绕轴部24转动,因此每个踏板21的前端部的高度与后端部的高度可以彼此不同,如图9所 示。换句话说,通过使放在踏板21上的脚的各脚尖高度不同于脚后跟的高度,可以使踝关 节背屈和跖屈。这里,为了使踏板21围绕轴部24的转动与沿着导轨43的往复运动相关联,至少 局部地具有倾斜表面14a的引导表面14沿着踏板21的移动路径形成在基座板Ia中,如图 10所示。此外,抵靠引导表面14的仿形凸起部25设置在踏板21的下表面上。在所示的 示例中,相对于基座板Ia的上表面以固定角度倾斜的倾斜表面14形成在引导表面14的整 个长度上,但是对引导表面14的形状没有特别的限制,而只需要引导表面14的一部分具有 倾斜表面14a。仿形凸起部25的前端的材料和形状可以进行选择,以便减小与引导表面14 的摩擦系数,并且,在本实施例中,仿形凸起部25的前端处设置有在引导表面14上滚动的 棍子25a。如上所述,由于设置了抵靠引导表面14的仿形凸起部25,所以当左脚支持台2a和 右脚支持台2b随着马达31的旋转而往复运动时,从而当仿形凸起部25抵靠设置在引导表 面14上的倾斜表面14a时,踏板21相对于基座板Ia的角度随着踏板21围绕轴部24转动 而改变。因此,可以使踝关节背屈和跖屈。在上述示例中,要指出,基座板Ia设置有引导表面14,踏板21设置有仿形凸起部 25。然而,如图11所示,可以通过使踏板21设置有引导表面14并使基座板Ia设置有仿形 凸起部25来实现相同的操作。在上述的构造示例中,驱动单元3的系统分隔部32构造成,采用蜗杆32a和蜗轮 32b来实现马达31的输出轴31a和与蜗轮32b —起旋转的旋转轴35的正交角度之间的扭 矩传递并用于减速。然而,可以采用皮带来实现马达31的输出轴31a与旋转轴35的正交 角度之间的扭矩传递。在这种情况下,通过使用由皮带缠绕的带轮来代替蜗轮32b,可以省 去蜗杆32a。此外,在以上所述的构造示例中,马达31的输出轴31a沿着基座板Ia的上表面设 置,但是当输出轴31a设置成与基座板Ia的上表面垂直时,可以不通过蜗杆32a和蜗轮32b 的组合,而是通过正齿轮的组合来实现扭矩传递和系统分隔。在这种构造中,可以用带轮来 代替正齿轮,并且可以利用皮带在带轮之间传递扭矩。顺便提及,通过站立在装置上而使用该装置时,在左脚支持台2a和右脚支持台2b 停止在其初始位置时,左脚和右脚放置在左脚支持台2a和右脚支持台2b上,然后启动驱动 单元3的操作。如图12所示,左脚支持台2a和右脚支持台2b的较长方向Dx例如相对于 纵向方向(箭头X的方向)设置成约9度,以便当站立在左脚支持台2a和右脚支持台2b 上时,使用者可以自然站立,而无需扭曲使用者的腿部。在初始位置,左脚支持台2a和右脚支持台2b对于纵向方向来讲处于相同位置。 换句话说,在初始位置,左脚支持台2a和右脚支持台2b在水平方向上位于一条直线上。因 此,一旦使用者站在处于初始位置的左脚支持台2a和右脚支持台2b上,从使用者的重心向 下垂直画出的直线穿过左脚支持台2a和右脚支持台2b之间的大致中间。
从上述构造可以看出,在驱动单元3的操作开始时,左脚支持台2a的位置和右脚 支持台2b的位置在纵向方向上发生改变,因此由于这种位置上的纵向变化而使它们在水 平方向上的位置发生变化。左脚支持台2a和右脚支持台2b沿着导轨43在直线上往复运 动。左脚支持台2a和右脚支持台2b在与脚的纵向方向不同的方向上移动。例如,每个左 脚支持台2a和右脚支持台2b形成为在相对于壳体1的纵向方向偏离45度的方向上移动。 该移动距离例如设定为20mm。如上所述,在左脚支持台2a和右脚支持台2b沿着导轨43往复运动的同时,踏板 21围绕轴部24转动。当踏板21向前移动时,仿形凸起部25爬上引导表面14的倾斜表面 14a,因此,在左脚支持台2a和右脚支持台2b的前端位置踝关节发生背屈,在左脚支持台2a 和右脚支持台2b的后端位置踝关节发生跖屈。轴部24的位置设置在脚后跟的脚掌附近, 并且跖屈和背屈的角度设定为相对于作为基准表面的基座板Ia的上表面为约10度。左脚支持台2a和右脚支持台2b的纵向位置与跖屈和背屈的关系可以与上述示例 中描述的关系相反。此外,相对于基准表面的跖屈和背屈的角度可以改变。这种操作可以 通过适当地设定引导表面14的形状容易地实现。如上所述,该实施例的运动辅助装置允许将使用者在由气囊5a、5b、5c和5d形成 的凹凸图案上保持站立姿势平衡的同时刺激肌肉群的示例中所描述的辅助运动与通过利 用驱动单元3使左脚和右脚沿着预定轨迹往复运动来刺激使用者腿部的各肌肉群的另一 辅助运动结合起来。作为这些辅助运动的结合,存在各种组合。换句话说,在保持站立姿势并通过利用 气囊5a、5b、5c和5d使脚背屈、跖屈、弯成弓形、向内倾斜和向外倾斜的同时刺激双脚的肌 肉群的辅助运动,以及通过使左脚支持台2a和右脚支持台2b往复运动而刺激双脚肌肉群 的另一辅助运动,以及屈曲(buckling)和背屈运动,可以通过各种方式进行组合。在通过驱动单元3使左脚支持台2a和右脚支持台2b往复运动以使使用者的脚在 前端位置背屈并在后端位置跖屈、同时使用者的脚通过由气囊5a、5b、5c和5d形成的凹凸 图案而保持背屈状态的情况下,由凹凸图案产生的背屈状态可以抵消在后端位置的跖屈状 态,使得脚基本上是水平的,并且脚可以在前端位置明显背屈。另一方面,在通过驱动单元3 使左脚支持台2a和右脚支持台2b往复运动、同时借助凹凸图案保持使用者的脚处于屈曲 状态的情况下,由凹凸图案导致的屈曲状态可以抵消在前端位置的背屈状态,使得脚基本 上是水平的,并且脚可以在后端位置明显屈曲。以此方式交替地切换辅助运动,可以通过气 囊5a、5b、5c和5d的换气来容易地实现。在上述其它示例的运动辅助装置中,气囊5a、5b、5c和5d可以不膨胀或收缩。换 句话说,在上述构造中,气囊5a、5b、5c和5d用作垂直地驱动它们的顶部的促动器,并且每 个气囊5a、5b、5c和5d设置成向使用者的每个脚掌主动地施加外力。另一方面,代替使气 囊5a、5b、5c和5d吸入空气或排出空气,每个气囊5a、5b、5c和5d可以随着脚掌踏压气囊 而被动地向使用者的每个脚掌施加外力(反作用力)。而且在这种情况下,每个气囊5a、5b、5c和5d在运动过程中被动施加的反作用力 可以通过各种方式打破使用者的平衡。为此,即使认为难于进行剧烈运动的老年人也可以 站在气囊5上并保持站立姿势,以在保持(站立姿势)平衡的同时刺激双脚的肌肉群并毫 不费力且有效地锻炼用于站立的肌肉。对于图中示出的气囊5a、5b、5c和5d来说,不必提供多个气囊5,因此可以在与每个脚掌接触的部分中仅提供一个气囊。如上所述,由于外力(反作用力)被动地施加于使用者,所以可以以相同的方式设 置弹性构件,而不是上述的气囊5。作为这里要设置的弹性构件,任何弹性构件都适用,只要 其可以在使用者的每个脚掌的压力作用下弹性变形并因此施加反作用力即可。例如,由海 绵或其它起泡材料(泡沫材料)制成的弹性构件适合使用。要指出,本发明的实施例仅仅是示例,显然,在本发明的技术构思的范围内,本发 明可以以各种方式再现、改动或变化。


一种运动辅助装置,用于通过借助物理作用在外部刺激脚部,在平衡的同时自然且有效地锻炼腿部支撑力。该运动辅助装置包括支撑基座(2),供使用者的脚放置;和多个气囊(5),布置在支撑基座(2)的上表面的与使用者的脚掌接触的各部分处,使得顶部可以自由地上下运动,其中所述多个气囊(5)布置成协同地操作。



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