【課題】一般的な義手よりも滑らかな動きができるように各部に専用のモータやエアーエンジンを設置し、さらに低コストで生産できないか、またセンサーの感度が悪い場合やはじめての使用で使い慣れない時などの不都合を解決する事。
【解決手段】縦軸に各部を配置したものや、前後運動を回転に変えることで構造上従来のモータにはない小さいサイズ又は、細いサイズなどの３種類のモータと２種類のエアーエンジンが出来、さらに可動範囲を広げることで左右同形状にする事で、コスト削減することでこの課題を解決する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、義手に関するものであり、手の各関節部により専用の小型モータを使用することで、リアルな動きを再現したものである。
【背景技術】
【０００２】
従来に物では、ワイヤーによるリアルな動きをするが、各関節を別々に動かす事は出来ないし、サーボモータを複数使用する事で重量的に問題があった。

【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】なし
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のモータやサーボモータでは重さによる制限やサイズの制限で使用できる数量やワイヤーによる可動動線が長くなり嵩張ってしまいがちであった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するため各関節に合ったサイズの小型モータを作るため、軸型に配置することで、直径を最小にした軸型１ASCモータができたが親指の間接に使うにはパワー的に問題があった。
【０００７】
しかし、若干大きめサイズの軸型２AICモータはその問題を解決でき、親指の関節に使用するのには最適で、末節部・基節部のモータは可動部側に設置する事で無駄のないスペース利用と可動間接を増やす事が出来る。
【０００８】
次に、中手部に使用するには、パワーと軽快な動きを必要とするため、軸型３ABCモータよりも大き目の軸型２HTG エアーエンジンを使い、中手部は母指固定部を乗せ、四方から短母指伸部縦軸エアーエンジン 短母指伸部バネ 長母外転部縦軸エアーエンジン 長母外転部バネで固定された物からなり、短母指伸部縦軸エアーエンジンの伸縮と長母外転部縦軸エアーエンジンの伸縮により手首の上下左右可動ものを作った。
【０００９】
だが指の長さはそれぞれ違っていて、親指・人指し・中・薬指の各稼動軸球の、支柱の長さで調整してつくり、小指に関しては可動範囲が広いためバネの部分をなくし、母指支帯部に頭が球態のビスでとめる事で可動を妨げず接続して、これを反対側にも施し、計４本の縦軸エアーエンジンを上下２本ずつに配置し、強度は落ちるが両面可動できるようにした。
【００１０】
そして、これらを手の部分の構造に似せて配置するため、楕円の形状の豆台座中心に舟状・月状・三角半固定台座を設け、シリコンで覆い、次に中手部の可動軸球が軸球受けに接続され、その少し上の部分を大菱・小菱・有頭・有鉤連結幹を使い各部の指の動きに連動させる事で自然な動きと衝撃吸収させ機能とした。
【００１１】
また、手首の可動には強度とパワーを必要とするため、まず第一区画の先端部に第一支帯部を乗せ、四方から第１橈部円盤型エアーエンジン・第２橈部バネ・第３尺部円盤型エアーエンジン・第４尺部バネで固定された物からなり、更にそれら円盤型エアーエンジンは、将来的にはモータ可動によるハイブリッド加味した構造になっている。
【００１２】
更に手と腕の接続に緩衝システムとして接続ギアを設け、その構造は半球型凸接続ギア部と凹接続ギア部の表面にギア加工が施された各接続ギア部をバネで接続したものからなる。


【発明の効果】
【００１３】
本発明により、ワイヤー式には出来ない連帯可動の微調整が出来、場合によっては人の手の可動より可動範囲が広がり便利になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１上部の末節部・中節部・基節部拡大図と末節部・基節部拡大図で、各モータの配置で可動側に設置されている。
【００１５】
図１中央は全体図で、市販のモータ制御を使って基本動作を設定でき、切り替える事で他社の筋電センサーで使用も可能にした。
【００１６】
図１下部の腕内部拡大図は手首の可動用円盤型エアーエンジンとは別に第一支帯部の上に利便性を考え回転できるように軸型３ABCモータを設置している。
【００１７】
図２は手の内部構造図で各関節が自然な動きるようモータ可動以外に連結幹による連帯可動でき自然な動きを再現できた。
【００１８】
図３の軸型１ASCモータの構造は、まず円の約３分の１の扇状先端部下部より軸でつながり、反対側も同じ扇状先端部からなる軸部にコイルを巻いた物の、一方に扇状先端部と同じ形状のN極のマグネット部を設けたN磁コイル部と、それと同じ形状でマグネット部がS極のS磁コイル部が
向きって配置され、更にその両端には丸いコイン形状の両隅に扇状の磁石を加工したものを配置した縦長構造のモータ
【００１９】
次に、図５軸型２AICモータは、
先ず両端にU字の軸部にコイルを巻きつけたU字コイル部と中央に磁石棒２本を一つにまとめたマグネット部からなる。
【００２０】
図４の軸型３ABCモータは、まず扇状の先端部を両端にその中心が軸でつながり、その軸部にコイルを巻いたものを、３本結束したコイル部で、更にその両端には丸いコイン形状の両隅に扇状の磁石を加工したもの配置した縦長構造のモータ

【００２１】
図６のJは厚めのパイプを縦にカットした半円柱の内側溝ありで、ちょうど雨樋のような形状になり、次に左から右斜め下にカットした左カット部二枚を内側どうし合わせて接続した左ヘッドと逆に左斜め下にカットした右カット部二枚を内側どうし合わせて接続した右ヘッドが両端に配置され、また中央部の両面ヘッドは右カット部と左カット部の後部を左右対称の状態から９０°右回転した位置で固定した各ヘット構造
【００２２】
つぎに、図７の軸型２HTG エアーエンジンは、稼動軸の中央に両面ヘッドを固
定し、その両端に左右ヘッドではさみ両端にピストン室の間隔をあけ左右ヘッドを筒で被うように接続した状態で、更に外側をシリンダーで被った構造


【００２３】
図８の円盤型エアーエンジンは、稼動効率を高くし、低速回転に最適で、その構造は、ドーナツの型に近い形状で、これに十字に弁式稼動ヘッドを本体の内部に配置したもの２つが円盤型エンジン上・下部で、これに固定リング吸排気切り替え口付を挟むように接続し、その中央に稼動軸と各上下部を別にラチェット式に接続した構造

【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明に係る軸型１・２・３モータとエアー軸型・円盤型エアーエンジンの高性能義手は、工業的に一部分量産することが不可能であるため、産業上の利用可能性を一分除き有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】義手全体図
【図２】シリコン義手カバーと義手内部構造図
【図３】軸型１ASCモータの可動工程図
【図４】軸型３ABCモータの構造図
【図５】軸型２AICモータの可動工程図
【図６】軸型２HTG エアーエンジンの概略構造図
【図７】軸型２HTG エアーエンジンの概略概観図
【図８】円盤型エアーエンジンの概略構造図
【図９】円盤型エアーエンジンの可動工程図
【符号の説明】
【００２６】
1末節部 2中節部 3基節部 4中手部（バネと軸型２HTG エアーエンジン各２組の４軸可動部）5軸型１ASCモータ6軸型２AICモータ４組の４軸可動部７大菱連結幹８小菱連結幹９有頭連結幹10有鉤連結幹11舟状半固定台座12月状半固定台座13三角半固定台座14豆台座15市販のモータ制御キット16電池17腕部18昇降軸受け19第一区画20第一支帯部21軸型３ABCモータ22円盤型エアーエンジン（U4エアーエンジン）23接続部ラジェット機構24
DIP可動部25 PIP可動部26 MP可動部27バネと軸型２AICモータの４軸可動部可動軸球付28母指支帯部29可動軸球30短母指伸部バネ31長母外転部バネ32母指固定部33半球型ギア凸（接続ギア凸）34半球型ギア凹（接続ギア凹）
35他製品筋電センサー36短母指伸部軸型２HTG エアーエンジン37ギア38シリコン義手カバー39磁石部40軸型１ASCモータの軸部41軸型３ABCモータの軸部にコイルを巻いた状態42軸型３ABCモータの軸部43軸型２AICモータ44軸型２AICモータの磁石部（磁石棒二本組み部）45軸型２AICモータのコイル部（U字コイル部）46 左カット合わせ 左ヘッド47左カット合わせ両面ヘッド48右カット合わせ両面ヘッド 49 右カット合わせ 右ヘッド50吸気管51排気管52ストレートカム 53可動軸固定両面ヘッド54一体型ヘッド55軸型１ASCモータ用マグネット部56コイルS磁部57コイルN磁部58固定リング吸排気切り替え口付59円盤型エアーエンジン下部60円盤型エアーエンジン上部吸排気口61円盤型エアーエンジン下部吸排気口62弁式稼動ヘッド上部63弁式稼動ヘッド下部64弁式稼動ヘッド壁65弁式稼動ヘッドツメ66第１橈部軸型モータ67第２橈部バネ68第３尺部軸型モータ69第４尺部バネ70第一稼働行程71第二稼働行程72第三稼働行程73第四稼働行程74長母外転部軸型２HTG エアーエンジン75稼動行程一76稼動行程二77稼動行程三78稼動行程四79稼動行程五80稼動行程六81稼動行程七82稼動行程八83円盤型エアーエンジン上部84第一ピストン室85第二ピストン室86第三ピストン室87第四ピストン室88バネ89逆回転時の吸気切り替え口90円盤型エアーエンジンの吸気切り替え口91円盤型エアーエンジンの排気切り替え口92第一稼動ピストン室93第二稼動ピストン室94第三稼動ピストン室95第四稼動ピストン室96第五稼動ピストン室97第六稼動ピストン室98第七稼動ピストン室99第八稼動ピストン室100逆回転時の排気切り替え口

A親指の末・基節部図 B親指以外の末・中・基節部図C接続ギア拡大図D接続ギア構造図E腕部拡大図F軸型１ASCモータのマグネット配置図G軸型３ABCモータのマグネット部図H軸とコイル巻き時の図Iコイル部側面図J 左右ヘッドと両面ヘッドの構造図K各ヘッドのカット加工構造図Lカット図Mストレートカム拡大図Nボール弁稼働図O弁式稼動ヘッド図P固定リング吸排気切り替え口付側面図

【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸型１ASCモータは、まず両端に円形の両端に極性の違う磁石部を扇状に設けたマグネット部の左マグネット部の下部S極と円の約３分の１の扇状先端部下部に軸を接続したものを両面に持ち軸部にコイルを巻いた物の、片方にはもう約３分の１の扇状で、軸先端部よりも若干出っ張った磁石部で反対側のN磁コイル部の磁石と重ならないように設けた構造のS磁コイル部で、このS磁コイル部の左側N極で引き合い、それと同時に極性の違うN磁コイル部を２つ、向き合わせて配置し、N磁コイル部の左側のマグネット部N極でS磁コイル部の右側がS極で引き合い、一緒に稼働することで、N磁コイル部は２倍移動して待機状態になり、次にN磁コイル部の可動により、反対側が同じ様に動く事で回転を作り出す。


【請求項２】
軸型２AICモータは、先ずU字の軸部にコイルを巻きつけたU字コイル部
左がONになって、磁石棒２本を一つにまとめたマグネット部を９０°回転し、次に反対側右のU字コイル部がONになって９０°回転し、さらに左のU字コイル部の極性が逆の状態でONになって、マグネット部を更に９０°回転し、今度は右のU字コイル部の極性が逆の状態でONになって又さらにマグネット部を９０°回転し、これを繰り返す事で回転をつくる機能を特徴とする請求項１記載の軸型１・２・３モータと軸型・円盤型エアーエンジンの高性能義手。

【請求項３】
軸型３ABCモータは、稼動時には通常のモータの稼働行程が両端の面で行われており、はじめに扇状の先端部を両端に、その中心を軸でつないだ軸部にコイルを巻き、それを３本結束したコイル部の上部のコイル部がその両端に円の形の両端に極性の違う磁石部を扇状に設けた、左下部マグネットに引き合い、同時にもう一方反対側ではマグネット部の極性が反対に配置されており、上部のコイル部が右下部マグネットに引き合い稼働し、次のコイル部と交代して可動することで回転を作る機能を特徴とする請求項１記載の軸型１・２・３モータと軸型・円盤型エアーエンジンの高性能義手。

【請求項４】
軸型２HTG エアーエンジンは、まずヘッド部は半円柱の先端部を斜めに切り落としたもので、円を作くるため、向かい合わせに接続した形状の右ヘッドと今度は反対にカットした左ヘッドとカットの違うものを両面にもつ両面ヘッドの中心を稼働軸で繋ぎ、次に両面ヘッドを包み込み、右ヘッドと左ヘッドの外側を筒でつないだ一体型ヘッド、更にその外側をシリンダーで被った構造で、次の２つの稼働行程により、左右の回転を切り替えるもので、まずは右回転時には、はじめに一体型ヘッドの左後部ピストン室１をエアーにより押し広げ可動し、一体型ヘッドの左ヘッド頭頂部の傾斜と可動軸に固定された両面ヘッドが頭頂部の傾斜により半回転し、同時に一体型ヘッドの右後部ピストン室４を押し、その際に排気を完了する行程を交互に繰り返すことで回転をつくる通常稼働とTwo Way Drive稼働では、左回転時には、左ヘッド部のピストン室２にエアーを送るため、稼働軸から配管し、そこからエアーにより、押し広げ可動し、ピストン室３内では、可同軸に固定された両面ヘッド右頭頂部の傾斜と一体型ヘッドの内部右ヘッド頭頂部の傾斜により半回転し、同時に排気を完了する行程を交互に繰り返すことで回転をつくる機能を特徴とする請求項１記載の軸型１・２・３モータと軸型・円盤型エアーエンジンの高性能義手。
【請求項５】
円盤型エアーエンジンは、まず固定リング吸排気切り替え口付は弁式稼動ヘッドの仕切り部の両サイド上下に４つある中心位置にあり円に均等に１６箇所設けてあるものと、楕円球の中心軸に近い上下部にやや大きめの穴の開いたドーナツに似た形状で更に横からカットして、２つのリングになり、その内側を刳り貫いた形状で、これに十字に弁式稼動ヘッドを本体に配置したもの２つが円盤型エアーエンジン上・下部で、これを固定リング吸排気切り替え口付を挟むように接続し、その中央に稼動軸と各上下部を別にラチェット式に接続した構造の円盤型エアーエンジンで稼動時には円盤型エアーエンジン下部が左回転出来ない状態で固定された弁式稼動ヘッドと圧縮された稼動ピストン室の右側の円盤型エアーエンジン上部弁式稼動ヘッド四箇所が同時にエアーによって、稼働移動し、その隣の稼動ピストン室では排気が行われ、次に上下逆にエアー稼働を１セットとし、４回で１回転し、さらに４箇所上下交互に１６回繰り返すことで吸排気切り替え口の位置が一巡する機能を特徴とする請求項１記載の軸型１・２・３モータと軸型・円盤型エアーエンジンの高性能義手。
【請求項６】
接続ギアは、手の接続部に配線などがあり、それを保護するため半球型凸接続ギア部と凹接続ギア部の表面にギア加工が施された各接続ギア部をバネで接続することで、通常は回転を伝え、時には衝撃を抑えている機能を特徴とする請求項１記載の軸型１・２・３モータと軸型・円盤型エアーエンジンの高性能義手。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【公開番号】特開２０１３−３１５３９（Ｐ２０１３−３１５３９Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８８５０（Ｐ２０１１−１６８８５０）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（５０７４０２２８８）
【Ｆターム（参考）】