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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitstück, das in einer bogenförmigen Schiene gleitet, die aus einem metallblechartigen Element geformt ist.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Herkömmlicherweise ist eine bogenförmige Schiene, wie etwa die zur Verwendung in einer Gehunterstützungsvorrichtung (siehe zum Beispiel die
japanische Patentoffenlegung Nr. 2009-247605 ), bekannt. Diese Gehunterstützungsvorrichtung hat ein Sitzelement, auf dem ein Benutzer in einer grätschenden Weise sitzt, und ein Paar linker und rechter Beinverbindungen, die das Sitzelement von unten halten. Jede Beinverbindung ist mit dem Sitzelement verbunden, um relativ zu dem Sitzelement über einen Kurvenführungsmechanismus in die Vorn- und Hinterrichtung schwenkbar zu sein.
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Der Kurvenführungsmechanismus umfasst eine bogenförmige Schiene, die über eine Spindel, die sich in der Vorn-Hintenrichtung erstreckt, um in der seitlichen Richtung schwenkbar zu sein, mit dem hinteren Endabschnitt eines Halterahmens des Sitzelements verbunden ist, und ein Gleitstück, das entlang der bogenförmigen Schiene gleitet und an dem oberen Endabschnitt der Beinverbindung befestigt ist.
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Die bogenförmige Schiene umfasst: eine Innenumfangswand auf der Innenumfangsseite nahe der Krümmungsmitte; eine Außenumfangswand auf der Außenumfangsseite weit weg von der Krümmungsmitte; ein Paar Seitenwände, die die Innenumfangswand auf beiden Seiten in der Breitenrichtung (seitlichen Richtung) orthogonal zu der Längsrichtung (Vorn-Hintenrichtung) der bogenförmigen Schiene und der Richtung des Krümmungsradius (Vertikalrichtung) der Bogenform mit der Außenumfangswand verbinden; und einen Schlitz, der in dem Mittelabschnitt in der Breitenrichtung der Außenumfangswand ausgebildet wird, und wobei die bogenförmige Schiene mit einem C-förmigen Querschnitt ausgebildet ist. Die Außenumfangswand ist durch den Schlitz in zwei Teile geteilt.
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Das Gleitstück hat einen Einsetzabschnitt, der durch den Schlitz der bogenförmigen Schiene in die bogenförmige Schiene eingesetzt wird. Der Einsetzabschnitt hat einen inneren Rotationskörper in Kontakt mit der Innenumfangswand der bogenförmigen Schiene und einen äußeren Rotationskörper in Kontakt mit der Außenumfangswand der bogenförmigen Schiene.
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Ein Paar äußerer Rotationskörper ist in der Breitenrichtung der bogenförmigen Schiene voneinander beabstandet bereitgestellt, um in Kontakt mit einem Paar durch den Schlitz geteilter Außenumfangswände zu sein.
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Die herkömmliche bogenförmige Schiene wurde unter dem Aspekt der Gewichtsverringerung durch Extrusionsformen unter Verwendung von Aluminium geformt. Die aus Aluminium gefertigte bogenförmige Schiene hat jedoch das Problem schlechter Festigkeit, obgleich die Gewichtsverringerung erreicht wird.
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Daher ist es denkbar, die bogenförmige Schiene durch Biegen eines metallblechartigen Elements, das aus einem Hochfestigkeitsmaterial (hochfestes Stahlblech) oder ähnlichem gefertigt ist, durch das Metalldrückverfahren oder ähnliches herzustellen.
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Ferner ist es denkbar, die Verschleißbeständigkeit der Rotationskörper und der bogenförmigen Schiene durch Erhöhen der Anzahl von Rotationskörpern des Gleitstücks zu verbessern, um eine zwischen dem Gleitstück und der bogenförmigen Schiene übertragene Kraft zu verteilen.
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Die Herstellung der bogenförmigen Schiene durch Biegen des metallblechartigen Elements bewirkt jedoch ein leichtes Verziehen der jeweiligen Wände aufgrund eines maschinellen Verarbeitungsfehlers oder ähnlichem. In dem Fall eines leichten Verziehens sind einige der Rotationskörper unfähig, in Kontakt mit der entsprechenden Umfangswand zu kommen, und die Verschleißbeständigkeit wird verringert.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gleitstück bereitzustellen, das fähig ist, den Verschleiß der Rotationskörper und der bogenförmigen Schiene zu verringern, indem alle Rotationskörper in einen geeigneten Kontakt mit der bogenförmigen Schiene gebracht werden, die unter Verwendung eines metallblechartigen Elements hergestellt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist ein Gleitstück, das in einer Gleitrichtung bewegbar ist, die eine Richtung entlang einer hohlen bogenförmigen Schiene ist, die eine bogenförmige Innenumfangswand und Außenumfangswand, ein Paar Seitenwände, die die Innenumfangswand an ihren Seitenrändern mit der Außenumfangswand verbinden, und einen entlang einer Längsrichtung in dem Mittelabschnitt der Innenumfangswand oder der Außenumfangswand ausgebildeten Schlitz hat, wobei die bogenförmige Schiene durch Biegen eines metallblechartigen Elements geformt wird, wobei das Gleitstück aufweist: einen Einsetzabschnitt, der durch den Schlitz in die bogenförmige Schiene eingesetzt ist; ein Paar erster Rotationskörper, die in dem Einsetzabschnitt bereitgestellt sind und in Rollkontakt mit jedem Paar geteilter Umfangswandabschnitte der Umfangswand, in der der Schlitz ausgebildet ist und die auf beiden Seiten in der Breitenrichtung durch den Schlitz geteilt ist, sind; und einen zweiten Rotationskörper, der in dem Einsetzabschnitt bereitgestellt ist und in Rollkontakt mit der Umfangswand ist, die der Umfangswand zugewandt ist, in der der Schlitz ausgebildet ist, wobei der zweite Rotationskörper umfasst: ein Paar seitlicher Rotationskörper, die an beiden Enden in der Breitenrichtung der Umfangswand, die der Umfangswand, in der der Schlitz ausgebildet ist, zugewandt ist, angeordnet sind, und einen mittleren Rotationskörper, der in dem Mittelabschnitt in der Breitenrichtung angeordnet ist, wobei der Einsetzabschnitt ein Gelenkelement umfasst, auf dem die seitlichen Rotationskörper und der mittlere Rotationskörper angeordnet sind, um in der Gleitrichtung gegeneinander verlagert zu sein, und das die seitlichen Rotationskörper und den mittleren Rotationskörper drehbar hält, wobei das Gelenkelement in dem Einsetzabschnitt gelenkig gelagert ist, um in der Gleitrichtung schwenkbar zu sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht der zweite Rotationskörper aus dem Paar seitlicher Rotationskörper und dem mittleren Rotationskörper, und daher nimmt eine Kontaktfläche mit der Umfangswand im Vergleich zu dem Fall, in dem der zweite Rotationskörper nur aus dem Paar seitlicher Rotationskörper besteht, zu, wodurch eine zwischen dem Gleitstück und der bogenförmigen Schiene übertragene Kraft verteilt wird und die Verschleißbeständigkeit der Rotationskörper und der bogenförmigen Schiene verbessert wird.
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Ferner hält das Gelenkelement das Paar seitlicher Rotationskörper und den mittleren Rotationskörper, die den zweiten Rotationskörper bilden, gelenkig, wobei sie in der Gleitrichtung voneinander beabstandet sind, und das Gelenkelement wird in dem Einsetzabschnitt gelenkig gehalten, um in der Gleitrichtung schwenkbar zu sein. Daher schwenkt das Gelenkelement zum Beispiel selbst in dem Fall eines leichten Verziehens nach innen, wie etwa einer Erhöhung des Mittelabschnitts in der Breitenrichtung der Umfangswand, auf der der zweite Rotationskörper rollt, um zu ermöglichen, dass das Paar seitlicher Rotationskörper und der mittlere Rotationskörper in geeignetem Kontakt mit der Umfangswand sind. Dies verhindert, dass nur einige der Rotationskörper unter den Rotationskörpern, die den zweiten Rotationskörper bilden, in Kontakt mit der Umfangswand sind, und ermöglicht, dass alle der Rotationskörper, die den zweiten Rotationskörper bilden, in geeignetem Kontakt mit der Umfangswand sind, wodurch der Verschleiß der Rotationskörper und der Umfangswand verringert wird.
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In dem Gleitstück der vorliegenden Erfindung umfasst der Einsetzabschnitt vorzugsweise ein Schwenkelement, das sich in der Breitenrichtung der bogenförmigen Schiene erstreckt, wobei es derart bereitgestellt ist, dass es in der Radialrichtung der bogenförmigen Schiene in dem Mittelabschnitt schwenkbar ist, und das Paar erster Rotationskörper ist an beiden Enden des Schwenkelements gelenkig gelagert, um jeweils drehbar zu sein.
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Das Ausbilden der bogenförmigen Schiene durch Biegen eines metallblechartigen Elements bewirkt manchmal einen kleinen Unterschied in dem Biegungswinkel zwischen den geteilten Umfangswandabschnitten. In diesem Fall kommt bei dem herkömmlichen Gleitstück nur einer des Paars erster Rotationskörper in Kontakt mit dem entsprechenden geteilten Umfangswandabschnitt und der andere entfernt sich von dem entsprechenden geteilten Umfangswandabschnitt, wodurch der Verschleiß eines der ersten Rotationskörper und des einen der geteilten Umfangswandabschnitte, auf dem der erste Rotationskörper rollt, beschleunigt wird.
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Daher werden die ersten Rotationskörper an den Enden des Schwenkelements, wie vorstehend beschrieben, schwenkbar gehalten, wobei dieses Schwenken des Schwenkelements ermöglicht, dass beide der ersten Rotationskörper auch im Fall eines kleinen Unterschieds in dem Biegungswinkel zwischen den geteilten Umfangswandabschnitten in geeignetem Kontakt mit den entsprechenden geteilten Umfangswandabschnitten sind. Dies ermöglicht eine Verringerung im Verschleiß des Gleitstücks und der bogenförmigen Schiene.
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In dem Gleitstück der vorliegenden Erfindung umfasst das Gelenkelement vorzugsweise eine Drehwelle, die sich in der Breitenrichtung der bogenförmigen Schiene erstreckt, um in der Radialrichtung der bogenförmigen Schiene in dem Mittelabschnitt schwenkbar zu sein, und das Paar seitlicher Rotationskörper ist gelenkig gelagert, so dass es an beiden Enden der Drehwelle jeweils drehbar ist.
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Das Ausbilden der bogenförmigen Schiene durch Biegen eines metallblechartigen Elements bewirkt manchmal ein leichtes Verziehen, wie etwa eine Erhebung nach innen des Mittelabschnitts in der Breitenrichtung der Umfangswand, auf der das Paar seitlicher Rotationskörper rollt. In diesem Fall kann ein kleiner Unterschied in dem Einwärtsneigungswinkel zwischen beiden Enden in der Breitenrichtung der Umfangswand auftreten, auf der das Paar seitlicher Rotationskörper rollt.
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Mit dem Paar seitlicher Rotationskörper, die an beiden Enden der Drehwelle, welche, wie vorstehend beschrieben, in der Radialrichtung schwenkbar ist, gelenkig gehalten werden, sind beide seitlichen Rotationskörper fähig, selbst im Fall eines kleinen Unterschieds in dem Neigungswinkel in einem passenden Kontakt mit der Umfangswand zu sein, wodurch der Verschleiß des Gleitstücks und der bogenförmigen Schiene verringert wird.
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In dem Fall des Schwenkens der ersten Rotationkörper unter Verwendung eines Schwenkelements ist die Umfangsoberfläche jedes ersten Rotationskörpers vorzugsweise mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet. Eine flache Umfangsoberfläche des ersten Rotationskörpers wie bei dem Herkömmlichen bewirkt, dass der Rand der Außenumfangsoberfläche des ersten Rotationskörpers zur Zeit des Schwenkens des Schwenkelements in Kontakt mit dem geteilten Umfangswandabschnitt kommt, was den Verschleiß beschleunigt. Wenn die Umfangsoberfläche des ersten Rotationselements, wie vorstehend beschrieben, mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet ist, ist die Kontaktfläche auch im Fall des Schwenken des Schwenkelements immer geeignet, konstant gehalten zu werden, wodurch der Verschleiß verringert wird.
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Die bogenförmige Schiene, in der das Gleitstück der vorliegenden Erfindung gleitet, ist vorzugsweise basierend auf den Abmessungen der Innenoberfläche der bogenförmigen Schiene ausgebildet. Das Gleitstück der vorliegenden Erfindung gleitet durch eine Rollbewegung der Rotationskörper, die in der bogenförmigen Schiene angeordnet sind. Daher wird die Abmessungsgenauigkeit der Innenoberfläche der bogenförmigen Schiene im Vergleich zu einer bogenförmigen Schiene, die basierend auf den Abmessungen der Außenoberfläche der bogenförmigen Schiene ausgebildet ist, verbessert, und daher ist das Gleitstück fähig, reibungslos entlang der bogenförmigen Schiene zu gleiten.
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Die bogenförmige Schiene, in der das Gleitstück der vorliegenden Erfindung gleitet, ist geeignet, durch Biegen eines metallblechartigen Elements durch das Metalldrückverfahren ausgebildet zu werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht, die eine Gehunterstützungsvorrichtung mit einem Gleitstück gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist eine Perspektivansicht, die einen Kurvenführungsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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3 ist eine Perspektivansicht, die das Gleitstück gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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4 ist ein Querschnitt, der das Gleitstück gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ist ein Erläuterungsdiagramm, das die Zustände der schwenkenden Rotationskörper der Ausführungsform darstellt; und
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6 ist ein Erläuterungsdiagramm, das Rotationskörper und einer bogenförmigen Schiene eines Gleitstücks als ein Referenzbeispiel darstellt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Ein Gleitstück der vorliegenden Erfindung wird hier nachstehend unter Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Das Gleitstück dieser Ausführungsform dient zur Verwendung in einer in 1 dargestellten Gehunterstützungsvorrichtung. Die Gehunterstützungsvorrichtung umfasst ein Sitzelement 1, auf dem ein Benutzer P, wie in 1 dargestellt, in einer grätschenden Weise sitzt, und ein Paar linker und rechter Beinverbindungen 2, die das Sitzelement 1 von unten halten.
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Jede Beinverbindung 2 ist mit dem Sitzelement 1 verbunden, um in der Vorn-Hintenrichtung über einen später beschriebenen Führungsmechanismus 3 schwenkbar zu sein. Schuhe 8, die auf den linken und rechten Füßen des Benutzers angezogen werden, sind mit den Beinverbindungen 2 an deren unteren Enden verbunden.
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Die Beinverbindungen 2 sind jeweils mit einer Antriebsquelle 9 ausgerüstet. Der Rotationsantrieb der Antriebsquelle 9 wendet eine Kraft in der Streckrichtung jeder Beinverbindung 2 an, um eine Unterstützungskraft zu erzeugen, die wenigstens einen Teil des Gewichts des Gewichts des Benutzers P (auf die hier nachstehend als Gewichtentlastungshilfskraft Bezug genommen wird) trägt. Die von jeder Beinverbindung 2 erzeugte Gewichtentlastungshilfskraft wird über das Sitzelement 1 an den Körper des Benutzers P übertragen, und die Last auf die Beine des Benutzers P wird dadurch verringert.
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Der Kurvenführungsmechanismus 3 umfasst eine bogenförmige Schiene 31, die mit dem ansteigenden Abschnitt an dem hinteren Ende eines Halterahmens 1b des Sitzelements 1 verbunden ist, um in der seitlichen Richtung über eine Spindel 3b, die sich in der Vorn-Hintenrichtung erstreckt, schwenkbar zu sein, und ein Gleitstück 32, das an dem oberen Endabschnitt der Beinverbindung 2 befestigt ist. Die Mitte der Krümmung 3a der Bogenform der bogenförmigen Schiene 31 befindet sich auf der Oberseite der oberen Oberfläche des Sitzabschnitts 1a des Sitzelements 1.
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Der Kurvenführungsmechanismus 3 wird hier nachstehend unter Bezug auf 2 und 3 im Detail beschrieben. Die bogenförmige Schiene 31 umfasst: eine Innenumfangswand 311 auf der Innenumfangsseite nahe der Krümmungsmitte 3a; eine Außenumfangswand 312 auf der Außenumfangsseite weit weg von der Krümmungsmitte 3a; ein Paar Seitenwände 313 und 313, die die Innenumfangswand 311 auf beiden Seiten in der Breitenrichtung (seitliche Richtung) orthogonal zu der Längsrichtung (Vorn-Hintenrichtung) der bogenförmigen Schiene 31 und zu der Richtung des Radius der Krümmung (Vertikalrichtung) der Bogenform mit der Außenwand 312 verbinden; und einen Schlitz 314, der in dem Mittelabschnitt in der Breitenrichtung der Außenumfangswand 312 ausgebildet ist, und wobei die bogenförmige Schiene mit einem C-förmigen Querschnitt ausgebildet ist. Die Außenumfangswand 312 ist durch den Schlitz 314 in zwei Teile geteilt, und die geteilten Außenumfangswände 312 entsprechen geteilten Umfangswandabschnitten der vorliegenden Erfindung.
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Das Gleitstück 32 hat einen Einsetzabschnitt 321, der durch den Schlitz 314 in die bogenförmige Schiene 31 eingesetzt ist, und einen Verbindungsabschnitt 322, der mit der Beinverbindung 2 verbunden ist. Der Einsetzabschnitt 321 hat acht innere Rotationskörper (zweite Rotationskörper) 341, die von innen in Rollkontakt mit der Innenumfangswand 311 der bogenförmigen Schiene 31 sind, vier äußere Rotationskörper (erste Rotationskörper) 342, die von innen in Rollkontakt mit der Außenumfangswand 312 sind, und sechs horizontale Rotationskörper 343, die von innen in Rollkontakt mit den Seitenwänden der bogenförmigen Schiene 31 sind. Die Rollbewegungen der Rotationskörper 341, 342 und 343 ermöglichen, dass das Gleitstück 32 entlang der bogenförmigen Schiene 31 verschiebbar ist.
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Vier der acht inneren Rotationskörper 341 sind im Vorderteil des Einsetzabschnitts 321 angeordnet, und der einfacheren Beschreibung halber werden diese vier inneren Rotationskörper 341 gemeinsam als eine vordere Rotationskörpergruppe 41 definiert. Die restlichen vier inneren Rotationskörper 341 sind im Hinterteil des Einsetzabschnitts 321 angeordnet, und der einfacheren Beschreibung halber werden diese vier Rotationskörper 341 gemeinsam als eine hintere Rotationskörpergruppe 42 definiert.
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Zwei der vier inneren Rotationskörper, welche die vordere Rotationskörpergruppe 41 bilden, befinden sich auf der Vorderseite und sind angeordnet, um in Kontakt mit beiden Enden in der Breitenrichtung der Innenumfangswand 311 zu sein, und diese Rotationskörper entsprechen in der Ausführungsform einem Paar seitlicher Rotationskörper 411. Die restlichen zwei inneren Rotationskörper 341 in der vorderen Rotationskörpergruppe 41 befinden sich auf der hinteren Seite und sind nebeneinander angeordnet, um in Kontakt mit dem Mittelabschnitt in der Breitenrichtung der Innenumfangswand 311 zu sein, und diese Rotationskörper entsprechen in der Ausführungsform mittleren Rotationskörpern 412.
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In dem Vorderabschnitt des Einsetzabschnitts 321 ist ein im Wesentlichen dreieckförmiges Vorderseiten-Gelenkelement 51 bereitgestellt, das in der Gleitrichtung (der Richtung, in der das Gleitstück 32 in der bogenförmigen Schiene 31 gleitet; der Vorn-Hintenrichtung) über die Gelenkachse 51 schwenkbar ist. Das Gelenkelement 51 ist mit einer Drehwelle 411a des Paars seitlicher Rotationskörper 411 und einer Drehwelle 412a des Paars mittlerer Rotationskörper 412 montiert. Dies ermöglicht, dass die vordere Rotationskörpergruppe 41 in der Gleitrichtung über das Gelenkelement 51 schwenkbar ist.
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Die hintere Rotationskörpergruppe 42 ist derart ausgebildet, dass sie zu der vorderen Rotationskörpergruppe 41 in Bezug auf die Vorn-Hintenrichtung symmetrisch ist. Zwei der vier inneren Rotationskörper 341, die die hintere Rotationskörpergruppe 42 bilden, befinden sich auf der Hinterseite und sind angeordnet, um in Kontakt mit beiden Enden in der Breitenrichtung der Innenumfangswand 311 zu sein, und diese Rotationskörper entsprechen in der Ausführungsform einem Paar seitlicher Rotationskörper 421. Die restlichen zwei inneren Rotationskörper 341 in der hinteren Rotationskörpergruppe 42 befinden sich auf der Vorderseite und sind nebeneinander angeordnet, um in Kontakt mit dem Mittelbschnitt in der Breitenrichtung der Innenumfangswand 311 zu sein, und diese Rotationskörper entsprechen in der Ausführungsform mittleren Rotationskörpern 422.
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In dem hinteren Abschnitt des Einsetzabschnitts 321 ist ein im Wesentlichen dreieckförmiges Gelenkelement 52 bereitgestellt, das über eine Gelenkwelle 52a in der Gleitrichtung schwenkbar ist. Das Gelenkelement 52 ist mit einer Drehwelle 421a des Paars seitlicher Rotationskörper 421 und einer Drehwelle 422a des Paars mittlerer Rotationskörper 422 montiert. Dies ermöglicht, dass die hintere Rotationskörpergruppe 42 über das Gelenkelement 52 in der Gleitrichtung schwenkbar ist.
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Wie vorstehend beschrieben, umfassen die vordere Rotationskörpergruppe 41 und die hintere Rotationskörpergruppe 42 nicht nur das Paar seitlicher Rotationskörper 411 und 421, sondern auch das Paar mittlerer Rotationskörper 412 und 422, durch die es einfacher ist, die zwischen den inneren Rotationskörpern 341 und der Innenumfangswand 311 übertragene Kraft zu verteilen, wodurch die Verschleißbeständigkeit der inneren Rotationskörper 341 und der Innenumfangswand 311 verbessert wird.
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Überdies sind die vordere Rotationskörpergruppe 41 und die hintere Rotationskörpergruppe 42 ausgebildet, um in der Gleitrichtung schwenkbar zu sein, und daher sind selbst in einem Fall eines leichten Verziehens, wie etwa einer Erhöhung des Mittelabschnitts in der Breitenrichtung der Innenumfangswand 311 nach innen, alle inneren Rotationskörper 341 fähig, wie in 5(a) und 5(b) gezeigt, in passenden Kontakt mit der Innenumfangswand 311 gebracht zu werden, wodurch die Verschleißbeständigkeit der inneren Rotationskörper 341 und der Innenumfangswand 311 zuverlässig verbessert wird.
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Die vier äußeren Rotationskörper (erste Rotationskörper) 342 sind in dem Mittelabschnitt des Einsetzabschnitts 321 zwischen der vorderen Rotationskörpergruppe 41 und der hinteren Rotationskörpergruppe 42 angeordnet. Zwei der vier äußeren Rotationskörper 342 befinden sich auf der Vorderseite und in der Breitenrichtung der bogenförmigen Schiene 31 beabstandet voneinander, um von innen in Kontakt mit beiden Außenumfangswänden 312 (geteilte Umfangswandabschnitte) zu sein. Der einfacheren Beschreibung halber sind die zwei äußeren Rotationskörper 342 gemeinsam als eine Vorderreihe 43 definiert.
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Die restlichen zwei äußeren Rotationskörper 342 befinden sich auf der hinteren Seite und sind in der Breitenrichtung der bogenförmigen Schiene 31 voneinander beabstandet angeordnet, um von innen in Kontakt mit beiden Außenumfangswänden 312 zu sein. Der einfacheren Beschreibung halber sind die zwei äußeren Rotationskörper 342 gemeinsam als eine Hinterreihe 44 definiert.
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Der Mittelabschnitt zwischen der vorderen Rotationskörpergruppe 41 und der hinteren Rotationskörpergruppe 42 des Einsetzabschnitts 321 ist mit einer Gelenkwelle 6 (siehe 4) versehen, die sich in der Vorn-Hintenrichtung erstreckt. Wie in 4 dargestellt, lagert die Gelenkwelle 6 das Schwenkelement 53, an dessen beiden Enden die äußeren Rotationskörper 342 in der Vorderreihe 43 drehbar gehalten werden, gelenkig, um in der Radialrichtung der bogenförmigen Schiene 31 schwenkbar zu sein. Überdies lagert die Gelenkwelle 6 ein Schwenkelement 54 drehbar, an dessen beiden Enden die äußeren Rotationskörper 342 in der Hinterreihe 44 drehbar gehalten werden, um in der Radialrichtung der bogenförmigen Schiene 31 schwenkbar zu sein.
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Mit der Vorderreihe 43 und der Hinterreihe 44, die auf diese Weise ausgebildet sind, um in der Radialrichtung der bogenförmigen Schiene 31, wie in 5(c) dargestellt, schwenkbar zu sein, sind die jeweiligen äußeren Rotationskörper 342 aufgrund des Schwenkens und Neigens der Schwenkelemente 53 und 52 fähig, selbst im Fall eines kleinen Unterschieds in dem Biegungswinkel zwischen den Außenumgangswänden 312 in geeigneten Kontakt mit den entsprechenden Außenumfangswänden 312 zu kommen, wodurch der Verschleiß der äußeren Rotationskörper 342 und der Außenumfangswände 312 verringert wird.
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Überdies ist die Umfangsoberfläche jedes äußeren Rotationskörpers 342 mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet. Dadurch ist die Kontaktfläche zwischen den äußeren Rotationskörpern 342 und den äußeren Umfangswänden 312 geeignet, selbst im Fall des Schwenkens der Schwenkelemente 53 und 54 immer konstant gehalten zu werden, wodurch der Verschleiß der äußeren Rotationskörper 342 und der Außenumfangswände 312 verringert wird.
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Die Umfangsoberfläche jedes inneren Rotationskörpers 341 ist ebenfalls mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet. In dem Fall, in dem die Umfangsoberfläche wie der herkömmliche innere Rotationskörper mit einer flachen Oberfläche ausgebildet ist, kommt der Randabschnitt des Seitenrands der Umfangsoberfläche jedes inneren Rotationskörpers in Kontakt mit der verzogenen Innenumfangswand 311, was den Verschleiß beschleunigt. Mit der Umfangsoberfläche des inneren Rotationskörpers, der wie der innere Rotationskörper 341 in dieser Ausführungsform mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet ist, wird der Randabschnitt beseitigt, wodurch der Verschleiß des inneren Rotationskörpers 341 und der Innenumfangswand 311 verringert werden.
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Überdies sind 343 in dem Vorder-, Mittel, und Hinterteil des Einsetzabschnitts 321 jeweils zwei, nämlich insgesamt sechs, horizontale Rotationskörper 343 angeordnet, wodurch ermöglicht wird, dass das Gleitstück 32 reibungslos in der bogenförmigen Schiene 31 gleitet.
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Ferner ist die bogenförmige Schiene 31 mit einem bogenförmigen Querschnitt ausgebildet, wodurch zuverlässig verhindert wird, dass Fremdmaterialien, wie etwa Hosen, in die bogenförmige Schiene 31 geraten. Daher verhindert diese Anordnung, dass Fremdmaterialien in den Kontaktabschnitten der Rotationskörper 341 und 342 gefangen werden, wodurch das reibungslose Schwenken der Beinverbindungen 2 zuverlässig sichergestellt wird.
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Die bogenförmige Schiene 31 dieser Ausführungsform wird durch Biegen eines metallblechartigen Elements mit einer Ringform durch das Metalldrückverfahren und dann Schneiden des metallblechartigen Elements auf eine vorgegebene Länge ausgebildet. In dieser Anordnung ist die bogenförmige Schiene 31 geeignet, basierend auf den Abmessungen der Innenoberfläche unter Verwendung eines ringförmigen Kerns, der in der Umfangsrichtung trennbar ist, und Biegen des metallblechartigen Elements, so dass es sich um den Kern wickelt, hergestellt zu werden. Das metallblechartige Element kann zum Beispiel aus einem Hochfestigkeitsmaterial (hochfestes Stahlblech) gefertigt werden.
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Wenn die bogenförmige Schiene basierend auf den Abmessungen der Außenoberfläche ausgebildet wird, kann das Gleitstück 32 aufgrund unpassender Abmessungen der Innenoberfläche unfähig sein, reibungslos innerhalb der bogenförmigen Schiene zu gleiten, es sei denn, die bogenförmige Schiene ist einschließlich der Dicke exakt ausgebildet. Wenn die bogenförmige Schiene jedoch basierend auf den Abmessungen der Innenoberfläche unter Verwendung des Kerns, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet wird, besteht keine Notwendigkeit, die Dicke zu berücksichtigen, wodurch die Abmessungsgenauigkeit der von dem Gleitstück 32 berührten Innenoberfläche verbessert wird und ermöglicht wird, dass das Gleitstück 32 reibungslos entlang der bogenförmigen Schiene 31 gleitet.
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6 stellt ein Referenzbeispiel dar. Die Außenumfangswände 312 in 6 sind in der Zeichnung mit einem größeren Biegungswinkel angezeigt, als sie tatsächlich haben.
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6(a) stellt ein Gleitstück mit einem Paar seitlicher Rotationskörper 411' und 412' dar, die an dem Einsetzabschnitt angebracht sind, ohne ein Gelenkelement zu verwenden, das in der Gleitrichtung schwenkbar ist. Wie aus 6(a) offensichtlich ist, hat die Innenumfangswand 311 der bogenförmigen Schiene 31 einen Verzug des Mittelabschnitts, der sich nach innen erhebt, und daher versteht sich, dass nur ein mittlerer Rotationskörper 412' in Kontakt mit der Innenumfangswand 311 kommt und ein Paar seitlicher Rotationskörper 411' nicht in Kontakt mit der Innenumfangswand 311 ist.
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6(b) stellt ein Gleitstück mit einem Paar innerer Rotationskörper 342' dar, die an dem Einsetzabschnitt angebracht sind, ohne ein Schwenkelement zu verwenden, das in der Radialrichtung schwenkbar ist. Wie aus 6(b) offensichtlich ist, besteht ein Unterschied in dem Biegungswinkel zwischen den Außenumfangswänden 312 (geteilte Umfangswandabschnitte), nur ein innerer Rotationskörper 342' ist fähig, in Kontakt mit der Außenumfangswand 312 zu sein.
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Die äußeren Rotationskörper 342'' in 6(c) sind im Gegensatz zu den äußeren Rotationskörpern in der Vorderreihe 43 in dieser Ausführungsform mit flachen Umfangsoberflächen ausgebildet. Wie aus 6(c) offensichtlich ist, kommt der Randabschnitt als der Seitenrand der Umfangsoberfläche eines äußeren Rotationskörpers 342'' in Kontakt mi der Außenumfangswand 312.
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Während die bogenförmige Schiene 31 unter Verwendung eines Beispiels der Schiene, die die Außenumfangswand 312 mit dem Schlitz 314 für die Verwendung in der Gehunterstützungsvorrichtung in dieser Ausführungsform hat, beschrieben wurde, ist die bogenförmige Schiene 31 nicht darauf beschränkt, sondern das Gleitstück 32 gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch auf eine bogenförmige Schiene mit einem Schlitz 314 in der Innenumfangswand 311 anwendbar. In dieser Struktur kann der Einsetzabschnitt 321 des Gleitstücks 32 zum Beispiel umgedreht sein.
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Überdies kann das Paar seitlicher Rotationskörper 411 und 421 aufgebaut sein, um in der Radialrichtung der bogenförmigen Schiene 31 schwenkbar zu sein. In diesem Fall kann ähnlich den Schwenkelementen 53 und 54, welche die äußeren Rotationskörper 342, die die ersten Rotationskörper sind, gelenkig lagern, zum Beispiel jedes der Gelenkelemente 51 und 52 mit einer Gelenkwelle versehen sein, die sich in der Gleitrichtung (der Vorn-Hintenrichtung) erstreckt, so dass die Gelenkwelle die Drehwelle 411a oder 421a gelenkig lagert, welche das Paar seitlicher Rotationskörper 411 oder 421 gelenkig lagert, so dass sie in dem Mittelabschnitt in der Breitenrichtung in der Radialrichtung der bogenförmigen Schiene 31 schwenkbar sind.
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Dadurch sind die seitlichen Rotationskörper 411 und 421 selbst im Fall eines leichten Verziehens, wie etwa der Erhebung nach innen des Mittelabschnitts in der Breitenrichtung der Innenumfangswand 311, auf der das Paar seitlicher Rotationskörper 411 und 421 rollt, und einem kleinen Unterschied in dem Biegungswinkel zwischen den beiden Enden in der Breitenrichtung der Innenumfangswand 311 fähig, in Kontakt mit der Innenumfangswand 311 gebracht zu werden, um den Verschleiß des Gleitstücks 32 und der bogenförmigen Schiene 31 zu verhindern.
