特許 7427586 把持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】把持装置

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/54 20060101AFI20240129BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

A61F2/54

B25J15/00 Z

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020531524

(86)(22)【出願日】2018-12-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-04-08

(86)【国際出願番号】 EP2018085659

(87)【国際公開番号】W WO2019134826

(87)【国際公開日】2019-07-11

【審査請求日】2021-12-16

(31)【優先権主張番号】102018100173.8

(32)【優先日】2018-01-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】506153712

【氏名又は名称】オットー・ボック・ヘルスケア・プロダクツ・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エダー、フロリアン

【審査官】白土 博之

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５７－０８４９２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表２００９－５１９７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３６９４０２１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｆ ２／５４

Ｂ２５Ｊ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャーシ（２）と、
前記シャーシ（２）に対して２つの異なる向きの旋回軸（３１、３２）まわりにそれぞれ旋回されるように前記シャーシ（２）に旋回可能に取り付けられた少なくとも１つの第１の指要素（３）と、
少なくとも１つの駆動装置（４）と、
前記第１の指要素（３）に前記駆動装置（４）を連結する力伝達要素（５）と、
を有し、
前記力伝達要素（５）は、カルダン継手又はボールソケット継手によって前記第１の指要素（３）の第１の部位に旋回可能に取り付けられ、前記シャーシ（２）に対して他の２つの異なる向きの旋回軸（５９１、５９２）まわりにそれぞれ旋回され、
前記第１の指要素（３）は、前記シャーシ（２）に対して前記２つの異なる向きの旋回軸（３１、３２）まわりにそれぞれ旋回され、
前記力伝達要素（５）は、前記シャーシ（２）に対して更に他の２つの異なる向きの旋回軸（５３１、５３２）まわりにそれぞれ旋回され、
前記力伝達要素（５）の変位により前記２つの異なる向きの旋回軸（３１、３２）のうちの一方の旋回軸（３１）まわりの前記第１の指要素（３）の動作が制御される、ことを特徴とする、把持装置。

【請求項2】

前記旋回軸（３１、３２）は、互いに対して垂直に方向付けられ、及び／又は互いに交差しないことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。

【請求項3】

前記第１の指要素（３）は、一方の前記旋回軸（３１）を中心に支持体（６）に旋回可能に取り付けられ、かつ前記支持体（６）は、他方の前記旋回軸（３２）を中心に前記シャーシ（２）に旋回可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の把持装置。

【請求項4】

前記力伝達要素（５）は、前記第１の指要素（３）の第２の部位に固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の把持装置。

【請求項5】

前記力伝達要素（５）は、前記駆動装置（４）によって駆動される回転可能なアーム（８）上の軸受ピン（９）を中心に旋回可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の把持装置。

【請求項6】

前記力伝達要素（５）は、前記軸受ピン（９）の長手方向の延長線に垂直な軸（５９１）を中心に旋回可能に取り付けられることを特徴とする、請求項５に記載の把持装置。

【請求項7】

前記アーム（８）は軸受アーム（１０）に旋回可能に取り付けられ、
前記軸受アーム（１０）はフレーム（１１）上の軸（１０１）まわりに旋回可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項５に記載の把持装置。

【請求項8】

前記アーム（８）は、前記シャーシ（２）に取り付けられた回転ディスク（４０）によって駆動されることを特徴とする、請求項５又は７のいずれか一項に記載の把持装置。

【請求項9】

前記フレーム（１１）は、前記シャーシ（２）の１つの平面に変位可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項７に記載の把持装置。

【請求項10】

前記第１の指要素（３）の旋回軸（３１）は、前記軸受ピン（９）によって形成された軸（５９２）と交差することを特徴とする、請求項６に記載の把持装置。

【請求項11】

前記力伝達要素（５）は、引張力及び圧縮力を伝達するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の把持装置。

【請求項12】

少なくとも１つの第２の指要素（３２１、３２２、３２３、３２４）は、前記シャーシ（２）に旋回可能に取り付けられ、かつ休止位置から進んで、前記駆動装置（４）の回転方向に応じて、前記第１及び第２の指要素（３；３２１、３２２、３２３、３２４）が互いに対して異なる軌跡で移動するように前記駆動装置（４）に連結されていることを特徴とする、請求項７に記載の把持装置。

【請求項13】

前記少なくとも１つの第２の指要素（３２１、３２２、３２３、３２４）は、前記シャーシ（２）に取り付けられたブラケット（２１１）を介して、軸（２１１０）を中心に折り畳みできるように前記駆動装置（４）に連結されていることを特徴とする、請求項１２に記載の把持装置。

【請求項14】

前記ブラケット（２１１）は、第１の力伝達装置（５１）を介して、前記駆動装置（４）に連結されていることを特徴とする、請求項１３に記載の把持装置。

【請求項15】

前記第１の力伝達装置（５１）は、前記駆動装置（４）に連結された偏心して移動する軸受要素（２９０）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１４に記載の把持装置。

【請求項16】

前記ブラケット（２１１）は、第２の力伝達装置（５２）を介して、前記少なくとも１つの第２の指要素（３２１、３２２、３２３、３２４）に連結されることを特徴とする、請求項１３に記載の把持装置。

【請求項17】

前記ブラケット（２１１）は、弾性変形可能であるように設計されていることを特徴とする、請求項１３に記載の把持装置。

【請求項18】

前記フレーム（１１）は、前記第２の指要素（３２１、３２２）に連結されていることを特徴とする、請求項１２に記載の整形外科用把持装置。

【発明の詳細な説明】

【発明の概要】

【0001】

本発明は、シャーシ、シャーシに旋回可能に取り付けられた少なくとも１つの第１の指要素、少なくとも１つの駆動装置、及び第１の指要素に駆動装置を連結する力伝達要素を有する把持装置に関する。把持装置は、特に整形外科用把持装置として構成され、義手又は義手の一部としての使用に適している。

【0002】

把持装置の目的は、物体を把持し、かつそれらを把持位置にしっかりと保持することである。様々な物体を最適に把持できるように、様々な把持装置が必要とされる。最も単純な把持装置は、２つの棒状の把持要素から構成され、当該把持要素は剛体旋回軸を中心に互いに対して変位可能であり、互いに向けて又は互いに離れて動作する。例えば、平らな物体は、そのような把持装置を使用して容易に把持できる。把持装置が多数の物体を把持し得ることを目的とするか、又は異なる形状の多数の物体を把持し得ることを目的とする場合、問題が生じる。このような問題は、特に、把持装置が手部義手における整形外科用把持装置として使用される場合に生じ、なぜならば、患者又は手部義手の使用者は、把持して保持する必要のある多数の異なる物体に日常的に直面するからである。加えて、手部義手では、機能だけでなく手の外観も模擬する必要がある。この目的のために、指要素は、シャーシ上に取り付けられる。

【0003】

ＵＳ２００４／００１９５６３８Ａ１は、２本指のグリッパーを開示し、その中では、２つの把持装置は、開放位置から、把持装置が互いに直接的に対向して位置する閉鎖位置に移動できる。従って、把持装置の間に位置する物体を保持できる。グリップを解放するために、駆動装置の回転方向の反転を開始させることができる。

【0004】

ＷＯ０３／０１７８８０Ａ１は、各個別の義指がシャーシに取り付けられ、別個の駆動装置を有する、義手に関する。駆動装置は、それぞれの義指に配置される。このような義手では、例えばピンチグリップ又はラテラルグリップの様々なグリップ状態を実現できる。ここでの欠点は、各個別の指に必要な高度な制御、当該指に統合された駆動装置を備える複雑な技術、及び当該複雑な設計による故障しやすさの増加である。

【0005】

ＤＥ４０５８７１Ｂ１は、回転可能な指、及び回転可能な親指が配置されたシャーシ又は掌部を備えた人工手を記載している。掌部において、手の平面に垂直な軸を中心に回転可能な駆動ディスクは、ディスクを一方向に回転させると指が開き、反対方向に回転させると指を閉じるように、指及び親指への接続によって取り付けられている。ディスクの一方向の回転は、コードによって行われる。反対方向への戻り動作は、ディスクの内部にあるバネによって行われる。駆動装置ディスクの周囲には、歯止めと噛み合うロック歯が配置され、コードによるその回転で到達した位置に駆動ディスクを保持する。

【0006】

ＥＰ１９７１２９７Ｂ１は、シャーシを備える義手について記載しており、複数の義指が、当該シャーシ上に関節で繋げられるか又は弾性的に取り付けられ、少なくとも１つのシャーシに対する旋回軸を中心に、駆動装置によって、互いに向けて移動可能である。一般的な駆動装置の力伝達装置は、休止位置から進み、かつ駆動装置の回転方向に応じて、少なくとも２本の義指が異なる角度で移動するように、連結要素を介して義指に連結される。力伝達装置は、それらの駆動側軸受が、異なる死点位置を有するように、シャーシに対して同じ方向に調整され、連結要素に連結される。

【0007】

本発明が取り組む問題は、簡単な方法で、可能な限り最小限の作動力で、異なる把持位置に到達できる把持装置を入手可能にすることである。

【0008】

本発明によれば、この問題は、主請求項の特徴を有する把持装置によって解決される。本発明の有利な実施形態及び発展は、従属請求項、説明及び図面に開示される。

【0009】

把持装置は、シャーシ、シャーシに旋回可能に取り付けられた少なくとも１つの第１の指要素、少なくとも１つの駆動装置、及び第１の指要素に駆動装置を連結する力伝達要素を有し、力伝達要素は、２つの向きの異なる旋回軸を中心にシャーシに対して第１の指要素を旋回させるように構成されている。指要素が２つの向きの異なる旋回軸を中心に取り付けられていることと、第１の指要素が２つの旋回軸を中心に力伝達要素によって旋回されることにより、１つの力伝達装置だけで、駆動装置を介して、第１の指要素を別の位置に移動させることができ、この位置を広い範囲で固定できる。力伝達要素が第１の指要素の異なる連結点に配置されているために、２つの旋回軸を中心とする異なる回転動作の組み合わせによって、異なる方向付けと位置を実現でき、その結果、特定の使用目的、及び幅広い変形態様の適用可能性を実現できる。

【0010】

２つの向きの異なる旋回軸を中心にシャーシに対して指要素を旋回させる１つの駆動装置に加えて、追加の駆動装置を提供することが可能であり、それは指要素内に配置できる。例えば、１つの指骨は、駆動装置を受け入れるか、又は駆動装置からなり、それにより補助駆動装置として機能するか、又は当該指骨の位置を調整するための位置決め補助として機能する。

【0011】

第１の指要素が旋回できる旋回軸は、互いに対して垂直に方向付けられ得、当該指の動作の単純化した構成は、それによって駆動装置に従って達成できる。２つの軸が互いに交差する場合、一方の軸の動作は、他方の軸の動作に影響を与えることはできない。軸が互いに交差しない場合、一方の軸を中心とする回転は、別の動作を開始するために利用できる。

【0012】

第１の指要素は、旋回軸の一つを中心に支持体上に旋回可能に取り付けることができ、その場合、支持体は他方の旋回軸を中心にシャーシに旋回可能に取り付けられる。従って、支持体は、シャーシと把持しようとする物体と最終的に接触する指要素との間の第１の接合を構成する。ほぼ任意の所望方法で支持体を設計し得ること、及び一方の旋回軸の位置及び向きを自由に選択し得ることのために、支持要素は、一方の旋回軸のほぼ自由な位置を可能にする。他方の旋回軸は、支持体をシャーシに固定するために使用され、その結果、当該旋回軸はその配置に関していくらかの制限を受ける。支持体は、シャーシと指要素の間の中間部品として、設計の可能性、及び旋回軸の互いに対する方向付けを高める。

【0013】

本発明の変形例では、力伝達要素は、第１の指に固定されるよう構成される。固定は、力伝達要素を指要素に直接的に固定することを意味し得る。更なる力伝達要素を挿入することなく、駆動装置と指要素との間の直接的な連結を達成することが可能である。力伝達要素は、支持体に連結されず、代わりに、シャーシ上の支持体によって形成される旋回軸が、第１の指要素上の力伝達要素の固定点と一致しないように、指要素に直接的に連結される。特に、力伝達要素が第１の指要素に旋回可能に取り付けられる場合、力伝達要素が指要素に取り付けられる旋回軸は、支持要素がシャーシに取り付けられる旋回軸と一致する。このようにして、第１指要素の力伝達要素の支持点とシャーシの旋回軸の間の距離を変更でき、その結果、駆動装置を介して伝達できる力又はモーメントは変化可能である。同様に、異なる移動比率を設定でき、その結果、把持装置は特定の使用目的に適合可能である。

【0014】

更なる実施形態では、力伝達要素は、カルダン継手によって第１の指要素に取り付けられ、その場合、１つの旋回軸を中心とする回転の自由度が阻害され、その結果、指要素は旋回軸の一つを中心に回転可能となる。回転の自由度を阻害することにより、指要素の旋回軸の一つを中心にトルクを付与できる。支持体上に取り付けられた指要素を備えた把持装置の実施形態では、支持体旋回軸を中心とする自由度は、好ましくは阻害される。従って、支持体上に形成された旋回軸、いわゆる支持体旋回軸を中心とする第１の指要素の動作は、力伝達要素の動作によって予め決定され、実行される。

【0015】

代替の実施形態では、力伝達要素は、ボールソケット継手によって第１の指要素に接合され、第１の指要素の動作は、カルダン軸受と同様に、力伝達要素によって制御又は予め決定される。駆動装置は、駆動装置の動作の主平面内での力伝達要素の角度設定を変更し、それは駆動装置の旋回軸に実質的に垂直に延びる。力伝達要素は、主平面内で旋回し、回転運動による角度設定の変更によって指要素の動作を制御する。第１の指要素は、ボールソケット継手により、自由に回転させることができる。

【0016】

力伝達要素は、駆動装置によって駆動される回転可能な軸受ピン上に取り付けることができる。軸受ピンは、円形ディスク上で回転できるか、駆動装置によって駆動されるアームに取り付けることができる。力伝達要素は、フレーム、引張力と圧縮力を伝達する支持体、又は別の実質的に剛性の構造等の剛性構造部品として好ましく構成され、軸受ピンを中心に旋回可能に取り付けられる場合、軸受点での力伝達要素は、円形の動作又は円弧の形状の動作を行うか、円の軌道又は円弧の形状をした軌道で移動する。この動作は、好ましくは１つの平面内で行われ、１つの平面内での円形の動作の水平及び垂直動作成分は、２つの旋回軸を中心とする指要素の組み合わせたシフトを達成するのに役立つ。

【0017】

力伝達要素は、軸受ピンの長手方向延長線に垂直な軸を中心に旋回可能に取り付けることができ、力伝達要素のカルダン軸受又は近似カルダン軸受が軸受ピンの軸受点にもたらされる。このようにして、動作の妨害を防ぐことができる。

【0018】

軸受ピンがアームに配置される場合、後者は、軸を中心に旋回可能な軸受アームのフレームに取り付けることができ、回転運動が重ね合わされ、力伝達要素の向きを異なる方法で変更できるという効果があり、結果として、２つの旋回軸を中心とする指要素の旋回を互いに調和させることができる。

【0019】

アームは、シャーシに取り付けられた回転ディスク上で駆動でき、その結果、回転運動によって駆動が容易に行える。

【0020】

フレームは、軸受アームがそれに取り付けられ、アームと軸受ピンもそれに取り付けられており、シャーシの１つの平面内で変位可能に取り付けることができる。フレームの１つの平面内での変位により、第１の指要素に連結された更なる指要素を駆動することができる。変位可能性は、スロット付きガイドにより影響されることができ、フレームの複雑な移動動作、従ってシャーシに対する更なる指要素の独立する動作も可能である。

【0021】

第１の指要素の旋回軸は、この軸を中心とする回転がこの１つの旋回軸に対する第１の指要素の向きに影響を与えないように、軸受ピンによって形成される軸と交差できる。

【0022】

引張力を伝達し、圧縮力を伝達するように構成された力伝達要素の実施形態では、第１の指要素の動きを全ての方向に正確に制御できるため、ばね要素なく、駆動装置と指要素との間の直接的な連結が可能である。原則として、力伝達鎖内に弾性構成要素を提供できる。これらの主目的は、指要素をその開始位置に戻すことではなく、機構を保護するか、又は外力の影響下で指要素の弾力的な移動動作を実現することであり、これは特に整形外科用把持装置の場合において、使用者に便利である。第１の指要素が対象物に当たる場合、弾性緩衝要素の挿入することで、駆動装置、モーター、及び適当な場合前腕基部の軸受内へ直接的に力が入ること減らすことができる。

【0023】

本発明の発展形態では、少なくとも１つの第２の指要素がシャーシに旋回可能に取り付けられ、そして休止位置から進み、かつ回転方向に依存して第１及び第２の指要素が駆動すると、互いに対して異なる軌道上を移動するように駆動装置に連結される。駆動装置の回転方向により軌道が異なることにより、例えば、ラテラルグリップとピンチグリップ等、異なるグリップ位置を採用でき、当該第１の指要素は、更なる駆動装置を有することなく、いくつかの旋回軸を中心に回転できる。駆動装置の回転方向を選択するだけで、例えば筋電図インパルス等の単一の切り替え動作で、それぞれ必要なグリップを選択し、相互に関連する指要素を割り当てることができる。

【0024】

少なくとも１つの第２の指要素は、軸を中心に折り畳み可能なように、シャーシに取り付けられたブラケットを介して駆動装置に連結できる。ブラケットは、力伝達装置のほぼ全ての所望の配置を可能にでき、ブラケットはそれで駆動装置に接続できる。このようにして、駆動装置とブラケットとの間の第１の力伝達装置の異なる配置によって、旋回角度及び力伝達比を変更し得るように、設定を特に容易に採用できる。第１の力伝達装置は、駆動装置をブラケットに接続するもので、駆動装置が作動すると、ブラケットが第１の指要素と共に、軸を中心に一方向又は他方に旋回又は移動できるように、駆動装置に連結された偏心して移動される軸受要素に取り付けられることができる。

【0025】

ブラケットは、第２の力伝達装置を介して、少なくとも１つの第２の指要素に連結することができる。ブラケット上の第２の力伝達装置の位置に応じてシャーシに対してブラケットの同じ旋回角度で、異なる調整角度を達成できるように、第２の力伝達装置は、シャーシに対して相対的に異なる場所でブラケットに固定できる。このようにして、第２の指要素の相対的な動作、及び第１の指要素に対する第２の指要素の動作は、変更でき、特定の把持状態又は特定の使用目的に適合され得る。第１の力伝達装置及び第２の力伝達装置は、引張力を伝達し、かつ圧縮力を伝達するように構成できる。このようにして、再設定要素を必要とせず、代わりに駆動装置の回転方向を変更することにより、拘束した動作が実現される。

【0026】

本発明の発展形態では、ブラケットは、弾性変形可能であるように設計され、その結果、指要素は外力、すなわち指要素からシャーシに伝達される力に対して弾力性になっている。同様に、弾性変形性によって、調整角度及び各軌道に変化を起こすことが可能である。

【0027】

第２指要素をブラケットを介して駆動することの代替として、シャーシに対するフレームのシフトでは、第２の力伝達装置を介してそれぞれ連結される第２の指要素に伝達されるフレームを第２の力伝達装置の連結要素として使用できる。

【0028】

本発明の例示的な実施形態は、添付の図面を参照して以下により詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、第１の位置にある開いた把持装置の平面図を示す。

【図2】図２は、ラテラルグリップにおける把持装置の側面図を示す。

【図3】図３は、部分的に閉じた位置にある図１による図を示す。

【図4】図４は、ピンチグリップの閉じた位置にある図３による図を示す。

【図5】図５は、図２による位置の底面図を示す。

【図6】図６は、図４による位置の側面図を示す。

【図7】図７は、把持装置の概略底面図を示す。

【図8】図８は、図７による概略側面図を示す。

【図9】図９は、第２の指要素の駆動の変形例の底面図を示す。

【図10】図１０は、第２の指要素の駆動の変形例の平面図を示す。

【図11】図１１は、図１０の側面図を示す。

【0030】

図１は、シャーシ２を備える義手の形態の把持装置１の底面図を示し、シャーシには、シャーシ２を近位人工器官要素、例えば前腕シャフトに機械的に接続するためにダブテール凹部が形成されている。第１の指要素３は、親指として構成され、シャーシ２に旋回可能に取り付けられる。更に、４つの第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２は、シャーシ２に旋回可能に取り付けられる。２つの第２の指要素３２１，３２２は、人差し指及び中指として構成され、それぞれの旋回軸３２１０、３２２０を介してシャーシ２に取り付けられる。第２の指要素３３１、３３２は、薬指及び小指として構成され、同様にそれぞれの旋回軸３３１０、３３２０（図示せず）を介してシャーシ２に旋回可能に取り付けられる。更に、電動式駆動装置は、シャーシ２に固定され、手の甲に対応する把持装置１の背面又は側面に配置される。力伝達要素５は、後に説明する駆動装置によって駆動され、力伝達要素５が力伝達要素５の移動の際、指要素３がシャーシ２に対して、従って、他の指要素３２１、３２２、３３１、３３２に対してもシフトされるように第１の指要素３に連結される。シャーシ２は、指要素が固定され、駆動装置及び他の構成要素が取り付けられるフレームを形成する。シャーシは、掌の形状を実質的に模擬して、主平面を有し、主平面は掌の表面に実質的に対応し、図面では、図の平面に平行に向いている。

【0031】

力伝達要素５は、剛性構造部品として構成され、Ｈ型である。駆動装置側では、力伝達要素５は、回転ディスク４０の偏心点を構成する軸受ピン９上の２つの軸５９１、５９２を中心に取り付けられている。軸受アーム１０は、変位可能にシャーシ２上に取り付けられたフレーム１１上の軸１０１を中心に旋回可能に固定されている。軸受アーム１０は、回転ディスク４０に固定され、軸８１を中心に旋回可能に取り付けられている。追加の軸受ピンは、回転ディスク４０上に更なる偏心点を形成し、軸８０を中心に形成されている。フレーム１１及び回転ディスク４０、軸受アーム１０及びアーム８は、互いに実質的に平行、かつシャーシ２の主平面に平行に配置される。旋回アーム１０の軸１０１は、アームの旋回軸８１に平行及び軸５９２に平行に延び、軸５９２は、ピン９の長手方向延長線により形成され、力伝達要素５がそれを中心に回転可能に取り付けられている。力伝達要素５の軸受は、スリーブを介して行われ、ピンはその上で軸受ピン９の長手方向延長線によって形成される軸５９２に対して実質的に垂直に向いた第２の軸５９１を形成して配置される。２つの軸５９１、５９２は、互いに交差する。第２の軸５９１は、アーム８、軸受アーム１０、又は回転ディスク４０が配置される平面に実質的に平行に延びる。

【0032】

駆動装置側の反対側にある力伝達要素５の端部は、第１の軸５３１を中心に第１の指要素３に旋回可能に取り付けられ、第１の軸は、軸受ピン９上の第２の軸５９１に実質的に平行に向いている。第１の指要素３は、支持体６を介して、シャーシ上に取り付けられている。支持体６は、旋回軸３２を中心に旋回可能にシャーシ２に取り付けられ、シャーシ２から離れる方向に向いた端部で第２の旋回軸３１を形成し、従って第１の指要素３は、支持体６によって形成される２つの旋回軸３１、３２を中心にシャーシ２に対して移動できる。シャーシ側旋回軸３２は、第１の指要素３がフレーム１１又は回転ディスク４０が配置される平面の方向に旋回されるように、外側に旋回又は拡張できる。義手としての把持装置の実施形態では、この平面は掌の表面に対応している。第１の指要素３は、他方の方向に旋回又は屈曲すると、シャーシ側旋回軸３２を中心に、反対側の第２の指要素３３１、３２２の方向に、すなわち図１の図面の平面に対して実質的に垂直に移動する。

【0033】

図示される例示的な実施形態では、指側旋回軸３１は、シャーシ側旋回軸３２と交差せず、シャーシ側旋回軸３２に対して垂直に向いた平面内を延びる。それによって、指要素３は、指側旋回軸３１を中心に旋回でき、旋回動作は、人差し指３２１の方向に、又は後者から離れる方向に行われる。剛性の力伝達要素５の場合に確実に可能にするために、力伝達要素５は、第１の軸を中心にだけでなく、第２の軸５３２を中心にも旋回可能であるように指要素３に取り付けられ、従って、カルダン軸受では回転自由度の阻害が招かれ、力伝達要素５が駆動装置によって動作する場合、指側旋回軸３１を中心に指要素を旋回する力を伝達するためである。

【0034】

アーム８が回転ディスク４０の回転軸４０１を中心に反時計回りに回転し、かつ軸受アーム１０が軸１０１を中心に時計回りに旋回する場合、力伝達要素５は、右に移動する。軸５９１が軸受ピン９を中心に時計回りに旋回し、かつ第１の指要素３が掌側表面、又は反対側の、義手の場合小指に対応する第２の指要素３３２の方向にシャーシ側旋回軸３２を中心に移動する。軸５９１をシャーシ側旋回軸３２の方向、すなわち左に逆方向に移動及びシフトすると、シャーシ側旋回軸３２を中心とする旋回が引き起こされ、従って、把持装置１の開放又は外側への移動が引き起こされる。同時に、指側旋回軸３１に対する軸受ピン９の向きの変化により、指側旋回軸３１を中心とする指要素３の旋回運動が行われる。第１の指要素３は指側旋回軸３１と平行又は同軸に延びるのではなく、そこから突出しているので、すなわち第１の指要素の長手方向の延長線は旋回軸３１と一致しないので、従って、シャーシ２に対する第１の指要素３の向きは変化し、更に、他の第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２に対する距離及び角度も変化する。図１でおおよそ到達する最大開放又は伸張の位置から進み、それぞれの指要素３、３２１、３２２、３３１、３３２の異なる軌道及び動作のパターンは、駆動装置の回転方向及びアーム８又は軸受アーム１０の旋回に関連する軸受ピン９の旋回運動に応じて得られる。

【0035】

図２は、近位取付け点の方向からの、すなわち把持装置１を更なる構成要素、例えば前腕シャフトに固定するためのダブテールガイドの領域における側面図を示す。駆動装置４は、電気モーターの形態にあり、力伝達要素５から離れた方向を向くシャーシ２側で見ることができる。駆動装置４によって、場合により歯車を介在させて、回転ディスク４０、従って軸受アーム１０及びアーム８及びフレーム１１は、シャーシの内側で移動する。図２は、平行平面での回転ディスク８及び軸受アーム１０を備えるフレーム１１の配置を示し、この上にはアーム８が配置されている。軸５９１は、フレーム１１の平面に実質的に平行に延び、一方第２の軸５９２は、この平面に対して垂直に向けられ、軸受ピン９の長手方向の延長線に対応している。シャーシ側旋回軸３２は、フレーム１１の平面に実質的に平行に同様に延び、その結果、支持体６は、２つの旋回軸３２、３１が互いに垂直に方向付けられ、互いに距離を置いて、フレーム１１の平面に平行な平面、又はシャーシ側旋回軸３２を中心にそれに垂直に旋回することができる。指要素３は、更に、指側旋回軸３１を中心に旋回できる。図２は、第１の軸５３１の向きもまた示し、この例示的な実施形態では、軸受ピン９に垂直な２つのピンを通して、軸５９１に平行に延びている。カルダン軸受を作るために、軸５３１は、第２軸５３２を中心に旋回可能な軸受本体を介してカルダニックに取り付けられている。図２は、例えば紙などの平らな要素を掴むために必要とされる、第１の指要素３が最も近い第２の指要素３２１に対して横方向に配置されるラテラルグリップの把持装置の位置を示している。指要素３、３２１のそのような位置は、図１による開いた伸張位置から進んで、第２の指要素３２１、３２２が、フレーム１１によって形成される平面又は主平面から上方に、追加的に前方に、すなわち指側旋回軸を中心に旋回する第１の指要素３よりも迅速に旋回するように、駆動装置が動作するときに到達する。

【0036】

図３は、第１の指要素３、３２１、３２２、３３１、３３２の位置を示し、そこでは軸受ピン９は、図１による開始位置から時計回りに旋回されている。アーム８の回転軸は、同様に、回転ディスク４０を中心に時計回りに移動している。軸受アーム１０は、回転軸８１の移動によって、下方に移動される。このようにして、フレーム１１は、時計回りに旋回し、従って軸１０１を中心に下方に移動される。このようにして、第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２は、指要素３、３２１、３２２、３３１、３３２が屈曲したとき、把持装置が次第に閉じられるように、それぞれの旋回軸を中心に旋回される。第１の指要素３は、指側旋回軸３１を中心に反時計回りに回転しており、一方、同時に、軸５３１が反時計回りに回転されており、軸受ピン９の更なる移動において第１の指要素３が２つの第２の指要素３３１、３３２と一緒になるように、他の第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２の方向にシャーシ側旋回軸３２を中心にする旋回が行われている。この更なる移動と結合位置は、図４に示される。

【0037】

フレーム１１は更に下方に移動し、軸受アーム１０は、アーム８と同様に、軸受ピン９は、更に移動経路に沿って右に移動するように、軸１０１を中心に更に時計回りに回転する。指要素３、３２１の遠位端は、接触する。軸受ピン９の更なる移動は、指要素３、３２１の互いに対する押圧力の増加をもたらすだろう。図４に示す位置はいわゆるピンチグリップであり、ここで、湾曲した指要素３、３２１、３２２の先端は互いに支え合う。

【0038】

対照的に、図５は、軸受ピン９が反時計回りに最大限で回転される別の終了位置を示す。いわゆるラテラルグリップは、第１の指要素３の横方向に第２の指要素３２１を配置させる。第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２が第１の指要素３と接触する前に、シャーシ２の主平面から閉位置まで更に旋回されるように、フレーム１１は、図４と比較して更に下方に移動される。

【0039】

図４によるピンチグリップは、図６の側面図に示される。全ての指要素３、３２１、３２２、３３１、３３２は、フレーム１１の平面又は主表面又は掌側表面から、屈曲位置まで最大限に上向きに旋回されている。

【0040】

図７は、実線で示される図１による位置、及び破線で示される図５による位置の把持装置の概略図を示す。ここでは、軸受、駆動装置、及び第２の指要素の配置は示していない。力伝達要素５は、把持装置の最大開放位置から進んで、軸受ピン９が、円形経路上で上方に右に向かって移動するように、円形経路に沿って反時計回りに旋回される。第１の指要素３は、右向きの移動部分によって、シャーシ側旋回軸３２を中心に旋回して、閉じる動作を行う。下向きの移動部分により、指側旋回軸３１を中心にする旋回が生じ、その結果、第１の指要素３が内転し、すなわち、第２の指要素がシャーシ２及び第２の指要素に向けて引っ張られる。ここで、破線で示される終了位置は、図５に示されているラテラルグリップの位置に対応している。駆動装置４によって反対方向、すなわち時計回りに旋回すると、軸受ピン９は上向き及び右向きに移動し、その結果、シャーシ側旋回軸３２を中心とする閉じ動作に加えて、指側旋回軸３１を中心とする外転動作があり、図４に示すようなピンチグリップがそれぞれの終了位置で得られる。

【0041】

図８は、シャーシ２に対する第１の指要素３の動作を示す側面図である。図７による開始位置から進行する旋回運動では、シャーシ２に対する第１の指要素３の屈曲がシャーシ側旋回軸３２から離れる移動成分素によって達成され、一方、反対側の動作では伸長が行われ、すなわち力伝達要素５の一部上で、シャーシ２に対する第１の指要素３の間の角度が拡大される。屈曲位置は破線で示され、伸張位置は実線で示される。力伝達要素５の指側の第１の軸５３１は、力伝達要素５が軸受ピン９に旋回可能に取り付けられている第２の軸５９１の上にある。主平面での軸５９１の変位によって、軸５３１の変位、従って支持体６及びその上に配置された指要素３の旋回は、シャーシ側旋回軸３２を中心に可能である。

【0042】

図９は、概略図であり、シャーシ２に対するフレーム１１の移動による第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２の動作を示す。フレーム１１は、駆動装置によって、湾曲したスロットガイド１１１中で移動し、シャーシのピン２２はその中で案内される。更に、旋回アーム２１はシャーシ２上に取り付けられ、把持装置の固定点の領域でフレーム１１と共に旋回可能に取り付けられる。実線で示された開始位置から進んで、フレーム１１が駆動装置４によって下向きに移動されると、フレーム１１はスロットガイド１１１に沿って、旋回アーム２１を中心に破線で示された位置まで移動する。フレーム１１は、第２の力伝達要素５１を介して第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２に連結されているので、第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２は、それぞれの旋回軸３２１０、３２２０、３３１０、３３２０を中心に旋回する。

【0043】

第２の指要素を駆動する別の方法を、図１０に示す。ブラケット２１１は、フレーム１１に代えて、旋回軸２１１０を中心に旋回可能にシャーシ２に取り付けられる。ブラケット２１１は、第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２の図示する伸張位置から、軸２１１０を中心とする屈曲位置まで移動できる。そのとき、第２の指要素３２１、３２２、３３１、３３２は、閉位置に配置され、かつブラケット２１１は、破線で示される旋回軸３２１０、３２２０、３３１０、３３２０から離れるように旋回する。ブラケット２１１のこの旋回運動を実行するために、ブラケット２１１は、第１の力伝達装置５１を介して駆動装置４に接続されている。第１の力伝達装置５１は、駆動装置４に連結される軸受要素２９０又はピンに偏心的に取り付けられている。図示される例示的実施形態において、力伝達装置５１は、軸受要素２９０を中心に配置されるループとして構成される。第１の力伝達装置５１は、軸２１１０に最も近接した位置から、軸２１１０から最大距離にある位置への回転時に、軸受要素２９０に沿ってスライドする。軸受要素２９０により実行される円運動において、力伝達装置の２つの部分の間で長さ補償が生じるように、力伝達装置５１は、旋回可能に、かつ適切な場合、変位可能にブラケット２１１に取り付けることができる。ブラケット２１１は、弾性材料、例えば弾性合成材料から作成できる。

【0044】

図１１は、ブラケット２１１による第２の指要素の動作を示す側面図である。開始位置では、第２の指要素が伸張し、すなわちシャーシ２の主平面と力伝達装置５１に向く第２の指要素の側面との間の角度αは、最大である。破線で示される図では、夾角度αは最小であり、すなわち第２の指要素はシャーシ２の主平面に対してほぼ垂直である。軸受要素２９０は、ブラケット２１１の軸２１１０から最大距離にあり、その結果、軸受要素２９０の移動及びブラケット２１１の旋回、並びにブラケット２１１をそれぞれの第２の指要素に連結する第２の力伝達装置の関連した旋回によって、それぞれの第２の指要素は、シャーシ上のそれぞれの旋回軸を中心に旋回するようにする。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ シャーシ（２）、前記シャーシ（２）に旋回可能に取り付けられた少なくとも１つの第１の指要素（３）、少なくとも１つの駆動装置（４）、及び前記第１指要素（３）に前記駆動装置（４）を連結する力伝達要素（５） を有し、前記力伝達要素（５）は、２つの向きの異なる旋回軸（３１、３２）を中心に前記シャーシ（２）に対して前記第１の指要素（３）を旋回させることを特徴とする、把持装置。
［２］ 前記旋回軸（３１、３２）は、互いに対して垂直に方向付けられ、及び／又は互いに交差しないことを特徴とする［１］に記載の把持装置。
［３］ 前記第１の指要素（３）は、一方の前記旋回軸（３１）を中心に支持体（６）に旋回可能に取り付けられ、かつ前記支持体（６）は、他方の前記旋回軸（３２）を中心に前記シャーシ（２）に旋回可能に取り付けられていることを特徴とする、［１］又は［２］に記載の把持装置。
［４］ 前記力伝達要素（５）は、前記第１の指要素（３）に固定されていることを特徴とする、［３］に記載の把持装置。
［５］ 前記力伝達要素（５）は、前記第１の指要素（３）に旋回可能に取り付けられていることを特徴とする、［４］に記載の把持装置。
［６］ 前記力伝達要素（５）は、カルダン継手又はボールソケット継手によって前記第１の指要素（３）に取り付けられ、かつ一方の前記旋回軸（３１）を中心とする前記第１の指要素（３）の動作は、前記力伝達要素（５）によって制御されることを特徴とする、［５］に記載の把持装置。
［７］ 前記力伝達要素（５）は、前記駆動装置（４）によって駆動される回転可能なアーム（８）上の軸受ピン（９）を中心に旋回可能に取り付けられていることを特徴とする、［１］～［６］のいずれか一に記載の把持装置。
［８］ 前記力伝達要素（５）は、前記軸受ピン（９）の長手方向の延長線に垂直な軸（５９１）を中心に旋回可能に取り付けられることを特徴とする、［７］に記載の把持装置。
［９］ 前記アーム（８）は、軸（１０１）を中心に旋回可能な軸受アーム（１０）上のフレーム（１１）に取り付けられていることを特徴とする、［７］に記載の把持装置。
［１０］ 前記アーム（８）は、前記シャーシ（２）に取り付けられた回転ディスク（４０）によって駆動されることを特徴とする、［１］又は［９］に記載の把持装置。
［１１］ 前記フレーム（１１）は、前記シャーシ（２）の１つの平面に変位可能に取り付けられていることを特徴とする、［９］又は［１０］に記載の把持装置。
［１２］ 前記第１の指要素（３）の旋回軸（３１）は、前記軸受ピン（９）によって形成された前記軸（５９２）と交差することを特徴とする、［７］～［１１］のいずれか一に記載の把持装置。
［１３］ 前記力伝達要素（５）は、引張力及び圧縮力を伝達するように構成されていることを特徴とする、［１］～［１２］のいずれか一に記載の把持装置。
［１４］ 少なくとも１つの第２の指要素（３２１、３２２、３２３、３２４）は、前記シャーシ（２）に旋回可能に取り付けられ、かつ休止位置から進んで、前記駆動装置（４）の回転方向に応じて、前記第１及び第２の指要素（３；３２１、３２２、３２３、３２４）が互いに対して異なる軌跡で移動するように前記駆動装置（４）に連結されていることを特徴とする、［１］～［１３］のいずれか一に記載の把持装置。
［１５］ 少なくとも１つの第２の指要素（３２１、３２２、３２３、３２４）は、前記シャーシ（２）に取り付けられたブラケット（２１１）を介して、軸（２１１０）を中心に折りたため得るように前記駆動装置（４）に連結されていることを特徴とする、［１４］に記載の把持装置。
［１６］ 前記ブラケット（２１１）は、第１の力伝達装置（５１）を介して、前記駆動装置（４）に連結されていることを特徴とする、［１５］に記載の把持装置。
［１７］ 前記第１の力伝達装置（５１）は、前記駆動装置（４）に連結された偏心して移動する軸受要素（２９０）に取り付けられていることを特徴とする、［１６］に記載の把持装置。
［１８］ 前記ブラケット（２１１）は、第２の力伝達装置（５２）を介して、前記少なくとも１つの第２の指要素（３２１、３２２、３２３、３２４）に連結されることを特徴とする、［１５］～［１７］のいずれか一に記載の把持装置。
［１９］ 前記ブラケット（２１１）は、弾性変形可能であるように設計されていることを特徴とする、請求項［１５］～［１８］のいずれか一に記載の把持装置。
［２０］ 前記フレーム（１１）は、前記第２の指要素（３２１、３２２）に連結されていることを特徴とする、［９］、［１０］又は［１１］と併せた［１４］に記載の整形外科用把持装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】