CN104940003A - 助行装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种助行装置，其包括腰部总成及至少一腿部总成。腿部总成连接于腰部总成。腿部总成包括大腿支架、小腿支架、足底板、髋关节、膝关节及踝关节。髋关节枢接于大腿支架。膝关节枢接于大腿支架且连接于小腿支架。踝关节包括可挠板体及弹性件。可挠板体包括相对的第一端及第二端，第一端直接或间接地枢接于小腿支架，第二端连接至足底板，且弹性件施压于可挠板体的第一端。

Description

助行装置

技术领域

本发明涉及一种助行装置，且特别是涉及一种具有较佳稳定性的助行装置。

背景技术

根据欧美医学统计，脊髓损伤患者占人口千分之一，全球约700万人，每年增加人数为35万人。此外，中国台湾脊髓损伤潜能发展中心统计，中国台湾地区患者约2万3千人，每年以1,200人的速度增加。由上述可知，脊髓损伤患者已非少数族群，为了协助患者能够恢复正常生活，各国均投入开发相关的助行装置。

以目前的助行装置而言，使用者穿戴之后搭配拐杖等辅具能够完成日常生活中的起身、坐下、行走、上下坡、上下楼梯等功能。然而，为了降低使用者在移动的过程中发生失衡倾倒的机率，助行装置仍需朝向高稳定性的方向发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种助行装置，其具有较佳稳定性。

为达上述目的，本发明的一种助行装置，包括腰部总成及至少一腿部总成。各腿部总成连接于腰部总成。腿部总成包括大腿支架、小腿支架、足底板、髋关节、膝关节及踝关节。髋关节枢接于大腿支架。膝关节枢接于大腿支架且连接于小腿支架。踝关节包括可挠板体及弹性件。可挠板体包括相对的第一端及第二端，第一端直接或间接地枢接于小腿支架，第二端连接至足底板，且弹性件施压于可挠板体的第一端。

基于上述，本发明的助行装置的踝关节通过可挠板体的第一端直接或间接地枢接于小腿支架，可挠板体的第二端连接至足底板，可挠板体可因使用者行走时重心左右偏移而产生左右弯曲变形，让使用者在行走时足底板仍可与地面完全接触，不会因使用者的身体侧倾而使足底板部分离开地面，有效地提高行走过程中的稳定性与安全性。此外，踝关节上的弹性件施压于可挠板体的第一端，以在小腿支架与踝关节之间提供较大的摩擦力，当使用者抬起脚时，可避免足底板受重力垂下而使脚尖与地面接触的危险状况，进而提高行走时的稳定性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种助行装置的立体示意图。

图2是图1的助行装置的前视示意图。

图3是图1的助行装置的侧视示意图。

图4是图1的助行装置的上视示意图。

图5是图1的助行装置的环关节与足底板的立体示意图。

图6是图5的环关节与足底板的分解示意图。

图7是图1的助行装置的腰部总成与其中一只腿部总成的分解示意图。

图8是图1的助行装置的两腿部总成的张开示意图。

图9是图1的助行装置的两腿部总成的靠合示意图。

图10是图1的助行装置的第一活动件与第二活动件的放大示意图。

符号说明

10：    助行装置

100：   腰部总成

110：   臀部反力板

120：   胸部侧板

130：   左右调整件

140：   第一活动件

142：   第一限位部

150：   电池

200：   腿部总成

210：   大腿支架

212：   上支架

214：   下支架

220：   小腿支架

230：   足底板

240：   髋关节

250：   膝关节

260：   踝关节

261：   固定板

262：   可挠板体

262a：  第一端

262b：  第二端

263：   弹性件

264：   垫片

265：   调整环

266：   外壳

267：   锁固件

270：   第二活动件

272：   第二限位部

280：   前后调整件

290：   髋关节动力组合

295：   膝关节动力组合

300：   枢轴

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施例的一种助行装置的立体示意图。图2是图1的助行装置的前视示意图。图3是图1的助行装置的侧视示意图。图4是图1的助行装置的上视示意图。请参阅图1至图4，助行装置10包括腰部总成100及至少一腿部总成200。腰部总成100用以支撑使用者的腰部，在本实施例中，腿部总成200的数量为两个，各腿部总成200连接于腰部总成100且用以装设至使用者的腿部，更详细地说，两腿部总成200会贴合于使用者左右大腿外侧。当然，在其他实施例中，腿部总成200的数量也可为单一个，以供单脚失去功能的使用者使用。

各腿部总成200包括大腿支架210、小腿支架220、足底板230、髋关节240、膝关节250及踝关节260。髋关节240枢接于大腿支架210。膝关节250枢接于大腿支架210且连接于小腿支架220。踝关节260枢接于小腿支架220且连接至足底板230。本实施例的腿部总成200通过髋关节240、膝关节250及踝关节260以使大腿支架210、小腿支架220及足底板230之间能够相对转动，各支架的长度也可调整以配合使用者。

图5是图1的助行装置的踝关节与足底板的立体示意图。图6是图5的踝关节与足底板的分解示意图。请参阅图5以及图6，在本实施例中，踝关节260包括固定板261以及可挠板体262。固定板261连接于小腿支架220。可挠板体262包括相对的第一端262a及第二端262b，第一端262a枢接于固定板261，第二端262b连接至足底板230。在本实施例中，可挠板体262为略具可挠性的金属片或是弹性塑胶片，但可挠板体262的材料并不以此为限制，只要是在可挠板体262的法线方向可略为挠曲且具有一定支撑性的材料即可。

可挠板体262可因使用者行走时重心左右偏移而产生左右弯曲变形，让使用者在行走时足底板230的内外侧的角度可微调，以使足底板230能够与地面完全贴合接触，避免足底板230发生内翻或是外翻现象。如此一来，即便使用者在行走时身体侧倾，也不会发生部分的足底板230离开地面，而让使用者失去重心的状况，有效地提高行走过程中的稳定性与安全性。在其他实施例中，踝关节260也可以不具有固定板261，而是可挠板体262直接枢接于小腿支架220，踝关节260的形式并不以上述为限制。

此外，由于足底板230与小腿支架220之间靠踝关节260枢接，若枢接处的磨擦力较小时，足底板230与小腿支架220之间可以相当轻易地相对转动，当使用者在行走的过程中抬起脚时，足底板230的前端会受到重力而发生自然垂下的状况。更详细地说，足底板230离踝关节260较远的一端会往下而与地面接触，而发生使用者的脚尖摩擦地面而被绊倒的危险。为了降低上述状况发生的机率，在本实施例中，踝关节260还包括弹性件263，配置于可挠板体262的第一端262a的一侧，以施压于可挠板体262的第一端262a。弹性件263便能够对固定板261与可挠板体262提供较大的摩擦力，而使得小腿支架220与足底板230间的相对转动的角度受到限制。如此一来，当使用者抬起脚时，可避免足底板230受重力垂下而使脚尖与地面接触的危险，进而提高行走时的稳定性。在本实施例中，弹性件263为板形弹簧，但在其他实施例中，弹性件263也可为弹簧或是由弹性材料构成的可压缩元件。

另外，如图6所示，踝关节260还包括两垫片264、调整环265、外壳266与锁固件267，两垫片264夹置可挠板体262的第一端262a，垫片264由耐磨的材料所制成，例如是高分子材料等，用以提高可挠板体262与固定板261之间的耐磨性。调整环265可辅助弹性件263，以让可挠板体262的第一端262a保持固定的阻尼效果。在本实施例中，两垫片264、可挠板体262的第一端262a、调整环265、弹性件263、外壳266共轴，两垫片264、可挠板体262的第一端262a、调整环265、弹性件263被外壳266包覆，且由锁固件267固定至固定板261上；但以上各零件除可挠板体262外，都可适当地增加或删减，以配合工程需求，本实施例不予限制。

在本实施例中，足底板230为半截式足底板，也就是说，足底板230因只有包覆使用者的足底或是鞋底的后半部。如此，当使用者穿着助行装置10跨步向前时，可以减少鞋底前端触地的状况。当然，在其他实施例中，足底板230也可以是能够包覆全脚掌或是全鞋底的足底板，足底板230的种类不以此为限制。

图7是图1的助行装置的腰部总成与其中一只腿部总成的分解示意图。请同时参阅图1以及图7，在本实施例中，腰部总成100包括臀部反力板110、两胸部侧板120、左右调整件130及两第一活动件140。臀部反力板110用以抵靠使用者的臀部，以提供行走时的反作用力。

在本实施例中，两个胸部侧板120分别连接至两腿部总成200且往远离大腿支架210的方向（也就是上方）延伸，以拘束使用者的胸部，让使用者于跨步时可利用上半身的重心偏移将腿部总成200抬起跨步前进。

在本实施例中，左右调整件130上具有多个螺孔，两第一活动件140可调整地以锁固的方式固定在左右调整件130上，用以供使用者依据体型调整两第一活动件140之间的距离，以调整腰部宽度。

各腿部总成200还包括第二活动件270及两前后调整件280，助行装置10还包括两枢轴300，各枢轴300枢接其中一个第一活动件140以及其中一个第二活动件270，以使腿部总成200沿左右向轴线可调整地连接于左右调整件130。

各前后调整件280上也具有多个螺孔，第二活动件270沿前后向轴线可调整地以锁固的方式固定在前后调整件280上，用以供使用者依据体型调整臀部厚度。

大腿支架210固定于前后调整件280上。在本实施例中，大腿支架210包括上支架212及下支架214，下支架214可调整地固定于上支架212。更详细地说，上支架212与下支架214之间尚未固定之前，上支架212可沿着上下方向滑设于下支架214，以根据使用者大腿长度调整上支架212与下支架214之间的相对位置，以改变髋关节240与膝关节250之间的距离。

此外，局部的小腿支架220可调整地伸入膝关节250内，并具有多个螺孔以供锁固固定，也就是说，可以根据使用者小腿长度调整膝关节250与踝关节260的距离。因此，本实施例的助行装置10能够依据使用者的腰部宽度、臀部宽度、大小腿长度来调整各元件之间的相对位置，以符合更多使用者的需求。

当然，在其他实施例中，助行装置10也可以是客制化的产品，直接依据使用者的身形订制出符合其臀宽、腰宽、大小腿长度的装置，并不一定需要有左右调整件130、前后调整件280、可调整相对位置的上支架212与下支架214、以及可调整位置的小腿支架220的设计。

此外，在本实施例中，助行装置10所针对的族群为胸椎以下不完全脊髓损伤、低位完全脊髓损伤、中位完全脊髓损伤等症状造成肢体障碍者，此族群共通特性为下肢完全瘫痪或无力支撑，但上半身强壮足以使用长腿支架（Hip guidance orthosis,HGO）或交替式步态矫具者（reciprocating gaitorthosis,RGO）。因此，助行装置10设计为主动式动力装置，也就是说，助行装置10会提供部分或完全动力带动使用者下肢。

在本实施例中，各腿部总成200还包括髋关节动力组合290及膝关节动力组合295，髋关节动力组合290及膝关节动力组合295分别配置于上支架212及下支架214上，但髋关节动力组合290及膝关节动力组合295的位置并不以此为限制。腰部总成100包括电池150，电连接至髋关节动力组合290及膝关节动力组合295，髋关节动力组合290及膝关节动力组合295分别包括马达与减速机构，以带动髋关节240以及膝关节250运动。此外，本实施例的助行装置10也可搭配拐杖等其他辅助装置来提高行走时的稳定性。

在本实施例中，由于第一活动件140与第二活动件270之间以枢轴300枢接，第二活动件270可相对于第一活动件140转动，而使得两腿部总成200之间的角度可变。图8是图1的助行装置的两腿部总成的张开示意图。图9是图1的助行装置的两腿部总成的靠合示意图。请参阅图8以及图9，当使用者要穿戴助行装置10时，可先转动两第二活动件270以将两腿部总成200相对于腰部总成100张开（如图8所示），使用者便能够较方便地穿上助行装置。待使用者穿戴好助行装置10之后，再将二腿部总成200靠合（如图9所示）以启动准备状态。

值得一提的是，为了避免两腿部总成200过于靠合（也就是二膝关节250贴合甚至是交错）而让使用者无法直线前进，甚至发生绊倒的情形，在本实施例中，第一活动件140与第二活动件270之间具有角度限制，限制两腿部总成200之间在闭合时，举例只能够如图9所示地回到平行的状态，而不能够使两膝关节250继续靠近。

图10是图1的助行装置的第一活动件与第二活动件的放大示意图。请参阅图10，在本实施例中，各第一活动件140包括至少一第一限位部142，各第二活动件270包括至少一第二限位部272，第一限位部142与第二限位部272用以限制第一活动件140与第二活动件270之间的转动角度。详细而言，如图10所示，第一限位部142为嵌入于第一活动件140的柱体，第二限位部272为位于第二活动件270的上方的沟槽，第一限位部142可滑设于第二限位部272且受限于第二限位部272的范围，而限制各第一活动件140与各第二活动件270之间的转动角度。在本实施例中，也有另一柱体嵌入于第二活动件270且可滑设于第一活动件140下方的沟槽（未绘示），此两柱体与两沟槽之间的配合能够提供第一活动件140与第二活动件270之间稳定且有限制地转动。

在一未绘示的实施例中，第一活动件140与第二活动件270可以分别包括限位部，枢轴300可以包括分别对应于第一活动件140的限位部与第二活动件270的限位部的两个限位结构，以限制各第一活动件140与各第二活动件270之间的转动角度。同样地，限位部与限位结构的其中之一可为沟槽，另一可为伸入沟槽的凸柱。当然，限制第一活动件140与第二活动件270的转动角度的方式并不以上述为限制。

综上所述，本发明的助行装置的踝关节通过可挠板体的第一端直接或间接地枢接于小腿支架，可挠板体的第二端连接至足底板，可挠板体可因使用者行走时重心左右偏移而产生左右弯曲变形，让使用者在行走时足底板仍可与地面完全接触，不会因使用者的身体侧倾而使足底板部分离开地面，有效地提高行走过程中的稳定性与安全性。此外，踝关节上的弹性件施压于可挠板体的第一端，以在小腿支架与踝关节之间提供较大的摩擦力，当使用者抬起脚时，可避免足底板受重力垂下而导致使用者的脚尖与地面接触的危险状况，进而提高行走时的稳定性。

虽然已以实施例公开本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种助行装置，其特征在于，该助行装置包括：

腰部总成；以及

至少一腿部总成，连接于该腰部总成，该腿部总成包括：

大腿支架；

小腿支架；

足底板；

髋关节，枢接于该大腿支架；

膝关节，枢接于该大腿支架且连接于该小腿支架；以及

踝关节，包括可挠板体及弹性件，其中该可挠板体包括相对的第一端及第二端，该第一端直接或间接地枢接于该小腿支架，该第二端连接至该足底板，且该弹性件施压于该可挠板体的该第一端。

2.如权利要求1所述的助行装置，其中该腰部总成包括至少一第一活动件，该腿部总成包括至少一第二活动件，该第一活动件以及该第二活动件是以枢轴枢接。

3.如权利要求2所述的助行装置，其中该第一活动件包括第一限位部，该第二活动件包括第二限位部，该第一限位部与该第二限位部用以限制该第一活动件与该第二活动件之间的转动角度。

4.如权利要求1所述的助行装置，其中该腰部总成包括左右调整件，该腿部总成沿左右向轴线可调整地连接于该左右调整件。

5.如权利要求1所述的助行装置，其中该腿部总成包括前后调整件，该大腿支架沿前后向轴线可调整地连接于该前后调整件。

6.如权利要求1所述的助行装置，其中该腰部总成包括臀部反力板，用以抵靠使用者的臀部。

7.如权利要求1所述的助行装置，其中该大腿支架包括上支架及下支架，该下支架可调整地固定于该上支架。

8.如权利要求7所述的助行装置，其中各该腿部总成包括髋关节动力组合及膝关节动力组合，该髋关节动力组合及该膝关节动力组合分别配置于该上支架及该下支架上。

9.如权利要求1所述的助行装置，其中该小腿支架可调整地伸入该膝关节内。

10.如权利要求1所述的助行装置，其中该腰部总成包括至少一胸部侧板，连接至该腿部总成且往远离该大腿支架的方向延伸。

11.如权利要求1所述的助行装置，其中该踝关节还包括两垫片，夹置该可挠板体的该第一端。

12.如权利要求1所述的助行装置，其中该足底板为半截式足底板。