CN111283659A - 动力辅助服 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种动力辅助服(1)，该动力辅助服包括至少围绕佩戴者的髋部佩戴的束带(10、20、30、80)、辅助单元(60R、60L)、动力单元(40)以及支承滚轮(76、77)。辅助单元(60R、60L)包括臂部(71R)和大腿佩戴部(78R、78L)。在臂部(71R)的纵向方向的一部分上设置有轨道(73)。轨道(73)包括沿着纵向方向延伸的凹槽状部(73E)。大腿佩戴部(78R、78L)连接至可滑移部(75、75R)或者与可滑移部(75、75R)的至少一部分成一体。在轨道(73)中的凹槽状部(73E)中的每个凹槽状部与可滑移部(75、75R)的面向相应的凹槽状部(73E)的内壁面中的每个内壁面之间设置有支承滚轮(76、77)。

Description

动力辅助服
技术领域
本发明涉及对佩戴者的大腿相对于髋部的运动或佩戴者的髋部相对于大腿的运动进行辅助的动力辅助服。
背景技术
近年来，在包括制造、物流、建筑、农业、护理和康复的各种作业现场都需要减轻佩戴者的髋部等的负担的动力辅助服。
一个示例是日本专利申请公开No.2018-149624(JP 2018-149624 A)公开的运动辅助装置，该运动辅助装置具有：分别设置在佩戴者的右髋部和左髋部上的(右)致动器和(左)致动器；分别围绕佩戴者的右大腿和左大腿佩戴的(右)腿带和(左)腿带；将(右)致动器与(右)腿带联接在一起的(右)臂部；以及(将(左)致动器与(左)腿带联接在一起左)臂部。(右)致动器通过(右)臂部和(右)腿带辅助佩戴者的(右)大腿相对于髋部的摆动，而(左)致动器通过(左)臂部和(左)腿带辅助佩戴者的(左)大腿相对于髋部的摆动。
另一示例是日本专利申请公开No.2015-208795(JP 2015-208795A)公开的运动辅助装置，该运动辅助装置具有分别设置在佩戴者的右髋部和左髋部上的(右)致动器和(左)致动器以及与臂部成一体的(右)大腿支架和与臂部成一体的(左)大腿支架。(右)大腿支架的臂部部连接至(右)致动器，并且(右)致动器辅助佩戴者的(右)大腿相对于髋部的摆动(向后摆动)。(左)大腿支架的臂部部连接至(左)致动器，并且(左)致动器辅助佩戴者的(左)大腿相对于髋部的摆动(向后摆动)。
发明内容
在(右)腿带围绕佩戴者的(右)大腿佩戴并固定至该(右)大腿且(左)腿带围绕佩戴者的(左)大腿佩戴并固定至该(左)大腿的情况下，JP 2018-149624 A中描述的运动辅助装置的结构不允许(右)腿带和(左)腿沿大腿的纵向方向滑动。在(右)致动器的摆动轴线的位置和(左)致动器的摆动轴线的位置与佩戴者的髋部关节的位置不一致的情况下，(右)腿带至(右)致动器的摆动轴线的距离和(左)腿带至(左)致动器的摆动轴线的距离随(右)大腿向前或向后摆动的摆动角度而变化。不利的是，(右)腿带和(左)腿带不能沿大腿的纵向方向滑动，并且因此不能跟随距离的这种变化。另外，当佩戴者侧向打开他的或她的双腿时，(右)腿带至(右)致动器的摆动轴线的距离和(左)腿带至(左)致动器的摆动轴线的距离随打开角度而变化。不利的是，(右)腿带和(左)腿带不能沿大腿的纵向方向滑动因此也不能跟随距离的这种变化。当这些腿带不能跟随距离的变化时，辅助扭矩可能无法有效地传递。此外，这些腿带可能会被迫沿着佩戴者的大腿移动，从而使佩戴者感到不适或疼痛。
类似地，JP 2015-208795 A中描述的运动辅助装置具有的缺点在于，(右)大腿支架和(左)大腿支架不能沿大腿的纵向方向滑动并且因此不能跟随距离的变化。因此，与JP2018-149624 A相同，辅助扭矩可能无法有效地传递，或者佩戴者可能会感到不适或疼痛。
本发明可以响应于大腿的各种运动而适当地保持佩戴在佩戴者的大腿上的大腿佩戴部的佩戴状态，从而有效地传递辅助扭矩。
本发明的一方面是一种动力辅助服。该动力辅助服包括：束带，该束带至少围绕佩戴者的髋部佩戴；辅助单元，该辅助单元佩戴在束带和佩戴者的大腿上；动力单元，该动力单元构造成产生要传递至辅助单元的辅助扭矩；以及支承滚轮。辅助单元构造成辅助预定运动。该预定运动至少为佩戴者的大腿相对于髋部的运动或佩戴者的髋部相对于大腿的运动。辅助单元包括构造成通过辅助扭矩而摆动的臂部和佩戴在佩戴者的大腿上的大腿佩戴部。臂部具有从佩戴者的髋部的侧部沿着佩戴者的大腿的侧部延伸的长形形状，并且在臂部的纵向方向上的一部分上设置有轨道。轨道具有在与纵向方向正交的横截面中呈H形的形状、并且包括沿着纵向方向延伸的凹槽状部。大腿佩戴部连接至可滑移部或者与可滑移部的至少一部分成一体。可滑移部构造成沿着轨道的纵向方向滑动。支承滚轮设置在轨道中的凹槽状部中的各凹槽状部与可滑移部的面向相应的凹槽状部的内壁面中的各内壁面之间，并且构造成减小轨道与可滑移部之间的摩擦。
在该构型中，佩戴在佩戴者的大腿上的大腿佩戴部可以沿着从佩戴者的髋部的侧部沿着佩戴者的大腿的侧部延伸的臂部滑动。因此，即使在一些情况下，比如当臂部在其摆动轴线的位置与佩戴者的髋部关节的位置彼此不一致的情况下摆动时，或者当佩戴者侧向打开他或她的腿时，大腿佩戴部仍能自动滑动至适当位置，使得可以有效地传递辅助扭矩，并且可以保持合适的佩戴状态而不会引起佩戴者感到不适或疼痛。另外，可以通过支承滚轮减少在大腿佩戴部的滑动期间产生的摩擦和噪声。
在上述动力辅助服中，在轨道中的凹槽状部中的各凹槽状部与可滑移部的面向相应的凹槽状部的内壁面中的各内壁面之间沿着纵向方向可以设置有两个或更多个支承滚轮。
在该构型中，沿着轨道的纵向方向设置有两个或更多个支承滚轮，这使得大腿佩戴部相对于轨道的容许转动角度与设置有一个支承滚轮时相比较小。因此，能够相对于轨道滑动的大腿佩戴部可以被保持在更稳定的姿态。
在上述动力辅助服中，在轨道中的凹槽状部中的各凹槽状部与可滑移部的面向相应的凹槽状部的内壁面中的各内壁面之间可以设置有一个支承滚轮。
在该构型中，沿着轨道的纵向方向设置有一个支承滚轮，这使得大腿佩戴部相对于轨道的容许转动角度与设置有两个或更多个支承滚轮时相比较大。因此，在根据佩戴者的大腿的各种运动而优选使大腿佩戴部相对于轨道转动至更大角度的姿态的情形下，大腿佩戴部可以自动转动以适当地跟随佩戴者的运动。
在上述动力辅助服中，辅助单元可以包括惰轮。动力单元可以包括驱动带轮和致动器。通过致动器产生的辅助扭矩可以通过线缆从驱动带轮传递至惰轮。形成驱动带轮的轴的驱动带轮轴构件在动力单元内可以以在沿驱动带轮旋转轴线方向的两端处被支撑，其中，该驱动带轮旋转轴线是驱动带轮的旋转轴线。
在该构型中，驱动带轮在动力单元内在沿驱动带轮旋转轴线方向的两侧被支撑，使得驱动带轮以两端固定的方式被支撑。因此，在驱动带轮的一个轴构件连接至诸如电动马达的装置的情况下，不需要大型轴承来支撑所述一个轴构件，因此该装置可以小型化。因此，可以减小动力辅助服的尺寸和重量。
在上述动力辅助服中，驱动带轮和惰轮可以设置成使得驱动带轮旋转轴线与作为惰轮的旋转轴线的惰轮旋转轴线彼此不平行。
在该构型中，驱动带轮的位置和取向可以不受惰轮旋转轴线的延伸方向的限制而灵活地设定。
在上述动力辅助服中，动力单元可以具有从驱动带轮引出的缆线所插入的缆线孔。在动力单元内可以设置有将从驱动带轮引出的线缆沿直线引导至线缆孔的线缆引导件。
在该构型中，从驱动带轮引出的线缆被线缆引导件沿直线引导至线缆孔。因此，线缆不会受到沿应变方向的力，由此可以防止辅助扭矩传递效率的降低、线缆的断裂等。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图：
图1是拆散成各部分的动力辅助服的分解立体图；
图2是图1中示出的各部分组装而成的动力辅助服的立体图；
图3是佩戴者穿着动力辅助服的状态的前视图；
图4是佩戴者穿着动力辅助服的状态的后视图；
图5是框架的前视图；
图6是框架的侧视图；
图7是图示了髋部束带的视图；
图8是图示了胸部束带的视图；
图9是图示了肩带的结构的分解立体图；
图10是图示了肩带的结构的截面图；
图11是图示了安装在动力单元上的背垫的外观的立体图；
图12是图示了背垫的结构和背垫的安装状态的视图；
图13是图示了在载荷提升作业期间佩戴者的姿态从弯腰状态向直立状态改变时背垫恢复其原始形状并吸入空气的状态的示例的视图；
图14是图示了在载荷提升作业期间佩戴者的姿态从直立状态向弯腰状态变化时背垫被压缩而排出空气的状态的示例的视图；
图15是图示了背垫的与佩戴者的背部接触的表面朝向佩戴者的背部呈凸形形状的示例的视图；
图16是图示了背垫的与佩戴者的背部接触的表面朝向佩戴者的背部呈凹形形状的示例的视图；
图17是图示了背垫的与佩戴者的背部接触的表面朝向佩戴者的背部呈平坦形状的示例的视图；
图18是图示了动力单元内的发电部、电池以及控制器的布置结构的示例的立体图；
图19是图示了发电部的结构和发电部的支撑状态的视图；
图20是图示了构成发电部的各部分的外观的示例的立体图；
图21是图示了辅助单元中的围绕惰轮的转动部的结构的视图；
图22是图21中所示的转动部沿着线XXII-XXII截取的截面图；
图23是图22所示的转动部拆散成各部分的视图；
图24是图示了图21中所示的转动部中的框架和带轮箱彼此连接的部分的形状的示例的立体图；
图25是图示了限制惰轮相对于图21中所示的转动部的旋转角度的范围(摆动臂部的摆动角度的范围)的止挡机构的另一示例的视图；
图26是图示了辅助单元中的从摆动臂部到大腿佩戴部的连结件的结构的分解立体图；
图27是图示了图26中所示的各部分组装而成的连结件的外观的立体图；
图28是图示了可滑移部和大腿佩戴部沿着轨道滑动的状态的视图；
图29是沿着图28的线XXIX-XXIX截取的截面图；
图30是图示了大腿佩戴部在一个点处连接至可滑移部以便能够相对于可滑移部相对于图28的状态旋转的状态的视图；
图31是图示了大腿束带的结构的视图；以及
图32是图示了图31中所示的大腿束带被安装至图27中所示的连结件的大腿佩戴部的状态的立体图。
具体实施方式
下面将描述动力辅助服1(见图2)的结构。动力辅助服1是在佩戴者提升载荷(或放下载荷)时对佩戴者的大腿相对于髋部的转动(或髋部相对于大腿的转动)进行辅助或者在行走期间对佩戴者的大腿相对于髋部的摆动进行辅助的装置。图中的X轴、Y轴和Z轴彼此正交，并且从佩戴动力辅助服1的佩戴者的角度看，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向分别对应于向前方向、向左方向和向上方向。当在以下描述中指示上、下、左、右、前和后的方向时，从动力辅助服1的角度看，这些方向是分别指向上方向(Z轴方向)、向下方向(与Z轴方向相反的方向)、向左方向(Y轴方向)、向右方向(与Y轴方向相反的方向)、向前方向(X轴方向)和向后方向(与X轴方向相反的方向)。
首先，将使用图1和图2来描述动力辅助服1的整体结构。图1是示出了构成动力辅助服1的各部分的分解立体图，并且图2是示出了图1中所示的各部分组装成动力辅助服1的状态的立体图。图3是佩戴者佩戴着图2中所示的动力辅助服1的状态的前视图，并且图4是佩戴者佩戴着图2中所示的动力辅助服1的状态的后视图。
如图1的分解立体图中所示的，动力辅助服1具有束带组(框架10、髋部束带20、胸部束带30和大腿束带80)、动力单元40、辅助单元60R、60L、遥控器90等。大腿束带80可以从该组束省去。在这种情况下，该束带组由髋部束带20、胸部束带30和框架10构成。胸部束带30也可以省去，并且在也省去胸部束带30的情况下，该束带组由髋部束带20和框架10构成，并且至少围绕佩戴者的髋部佩戴。在下文中，将对遥控器90、框架10、髋部束带20、胸部束带30、动力单元40、辅助单元60R、60L和大腿束带80依序进行描述。
遥控器90包括：指令输入装置，该指令输入装置用于给出关于打开或关闭对动力辅助服1的电力供应、选择操作模式、调节辅助扭矩的量、调节辅助扭矩的时间等的指令；显示装置，该显示装置用于显示动力单元40内部的电池47的状态等；通信装置，该通信装置用于向控制器无线发送信息以及从控制器无线接收信息。在遥控器90的后表面上设置有接触密合紧固件(钩侧)，并且遥控器90附接至设置在胸部束带30的肩带33L上的接触密合紧固件33E(环圈侧)。
图5是框架10的前视图，并且图6是框架10的侧视图。框架10由能够根据佩戴者的髋部宽度适当地弹性变形(如图5中的虚线所示)的金属管等(例如，铝管)形成。在框架10的右下端部处设置有管状的转动支撑部11R，该转动支撑部11R具有沿着假想转动轴线11J延伸的通孔11RA，并且在框架10的左下端部处设置有管状的转动支撑部11L，该转动支撑部11L具有沿假想转动轴线11J延伸的通孔11LA。假想转动轴线11J位于穿着动力辅助服1的佩戴者的髋部关节的位置处。
在转动支撑部11R上方设置有向外侧(在这种情况下，为右侧)突出的止挡件12R，并且在转动支撑部11L上方设置有向外侧(在这种情况下，为左侧)突出的止挡件12L。止挡件12L、12R限制辅助单元60L、60R的惰轮63L、63R的转动角度的范围(即，摆动臂部71L、71R的摆动角度的范围)。这将在对辅助单元60L、60R的描述中被详细描述。
如图1和图2中所示，框架10在上部部分处固定至动力单元40。如图23中所示，辅助单元60L与插入到框架10的左下端部处的转动支撑部11L的通孔11LA中的轴68连接，并且在轴68的前端部处安装有转接器64B、联接构件66、转接器64C和防脱环67等。如图1中所示，联接构件66固定至髋部侧垫21L的安装孔21LA。类似地，辅助单元60R与插入到框架10的右下端部处的转动支撑部11R的通孔11RA中的轴68连接，并且在轴68的前端部处安装有转接器64B、联接构件66、转接器64C和防脱环67等。如图1中所示，联接构件66固定至髋部侧垫21R的安装孔21RA。
图7是对髋部束带20的研发。髋部束带20具有髋部侧垫21L和21R、髋部前带22L和22R、髋部辅助带23L和23R、髋部后上带24L和24R、髋部后下带25L和25R等。髋部束带20具有保持在佩戴者的左髋部上的髋部侧垫21L和保持在佩戴者的右髋部上的髋部侧垫21R。由于联接构件66保持在图1中所示的假想转动轴线11J上，因而，连接至联接构件66的髋部侧垫21L的安装孔21LA和髋部侧垫21R的安装孔21RA保持围绕假想转动轴线11J。髋部侧垫21L、21R例如通过从佩戴者侧将具有弹性的三维网状件、泡沫片材以及尼龙布的层堆叠并将这些层缝合以使这些层成一体而形成。髋部侧垫21L、21R的边缘被由布等制成并且具有长形形状的带状构件21A覆盖，并且三维网状件、泡沫片材、尼龙布和带状构件21A被缝合在一起以成一体。
如图7中所示，髋部前带22L的一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21L，并且在另一侧端部处连接有允许带长度的调节以及带的联接和断开联接的带扣22LB。类似地，髋部前带22R的一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21R，并且在另一侧端部处连接有允许带长度的调节以及带的联接和断开联接的带扣22RB。
向上延伸的髋部联接带22LC的一侧端部固定(缝合)至髋部前带22L的中间部分，并且在髋部联接带22LC的另一侧端部处安装有联接器22LD(例如，D形环)。类似地，向上延伸的髋部联接带22RC的一侧端部固定(缝合)至髋部前带22R的中间部分，并且在髋部联接带22RC的另一侧端部处安装有联接器22RD(例如，D形环)。例如，髋部前带22L、22R和髋部联接带22LC、22RC是树脂纤维带，比如尼龙带。
如图7中所示，髋部辅助带23L的一侧端部固定(缝合)至髋部前带22L，并且髋部辅助带23L的另一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21L。为了将联接构件66稳定地保持成连接就位，髋部辅助带23L的另一侧端部固定在髋部侧垫21L的安装孔21LA附近。类似地，髋部辅助带23R的一侧端部固定(缝合)至髋部前带22R，并且髋部辅助带23R的另一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21R。为了将联接构件66稳定地保持成连接就位，髋部辅助带23R的另一侧端部固定在髋部侧垫21R的安装孔21RA附近。例如，髋部辅助带23L、23R是树脂纤维带，比如尼龙带。
如图7中所示，髋部后上带24L的一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21L，并且另一侧端部连接至允许带长度的调节的联接器-调节器24A。类似地，髋部后上带24R的一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21R，并且另一侧端部连接至允许带长度的调节的联接器-调节器24A。例如，髋部后上带24L、24R是树脂纤维带，比如尼龙带。
如图7中所示，髋部后下带25L的一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21L，并且另一侧端部连接至允许带长度的调节的联接器-调节器25A。类似地，髋部后下带25R的一侧端部固定(缝合)至髋部侧垫21R，并且另一侧端部连接至允许带长度的调节的联接器-调节器25A。例如，髋部后下带25L、25R是可拉伸的橡胶带。为了将联接构件66稳定保持成连接就位，髋部后下带25L的一侧端部固定在髋部侧垫21L的安装孔21LA附近。类似地，为了将联接构件66稳定地保持成连接就位，髋部后下带25R的一侧端部固定在髋部侧垫21R的安装孔21RA附近。髋部后下带25L、25R可以在通过联接器-调节器25A连接至彼此的状态下与佩戴者S的臀部接触(参照图4)。
图8是胸部束带30的前视图。图9是构成肩带33R的各部分的分解立体图，并且图10是肩带33R的截面图。胸部束带30具有胸部前带31L和31R、胸部后带32以及肩带33L和33R等。
如图8中所示，胸部前带31L的一侧端部连接至允许带长度的调节以及带的联接和断开联接的带扣31LB，并且另一侧端部连接至允许带长度的调节的联接器-调节器31LA。类似地，胸部前带31R的一侧端部连接至允许带长度的调节以及带的联接和断开联接的扣带31RB，并且另一侧端部连接至允许带长度的调节的联接器-调节器31RA。
向下延伸的胸部联接带31LC的一侧端部固定(缝合)至胸部前带31L的中间部分，并且在胸部联接带31LC的另一侧端部处安装有联接器31LD(例如，弹簧钩)。在胸部联接带31LC上设置有允许带长度的调节的调节器31LE。类似地，向下延伸的胸部联接带31RC的一侧端部固定(缝合)至胸部前带31R的中间部分，并且在胸部联接带31RC的另一侧端部处安装有联接器31RD(例如，弹簧钩)。在胸部联接带31RC上设置有允许带长度的调节的调节器31RE。例如，胸部前带31L、31R和胸部联接带31LC、31RC是树脂纤维带，比如尼龙带。
如图1中所示，安装在胸部联接带31LC上的联接器31LD与安装在髋部联接带22LC上的联接器22LD联接，并且安装在胸部联接带31RC上的联接器31RD与安装在髋部联接带22RC上的联接器22RD联接。
如图8中所示，胸部后带32的一侧端部连接至联接器-调节器31LA，并且另一侧端部连接至联接器-调节器31RA。例如，胸部后带32是树脂纤维带，比如尼龙带，并且在胸部后带32的中央部分处设置有带宽度沿纵向方向增加的加宽部分32A。
如图8中所示，肩带33L的一侧端部固定(缝合)至胸部前带31L的中间部分，并且另一侧端部插入设置有联接器33B(例如，弹簧钩)的环33A中。肩带33L在环33A处折回，并且肩带33L的相对部分通过接触密合紧固件33C、33D附接至彼此。接触密合紧固件33C(环圈侧)安装在肩带33L的在纵向方向上更靠近胸部前带31L的一侧(一侧端部)，并且接触密合紧固件33D(钩侧)安装在肩带33L的在纵向方向更远离胸部前带31L的一侧(另一侧端部)(参见图9)。用于附接遥控器90(参见图1)的接触密合紧固件33E(环圈侧)安装至肩带33L的当肩带33L在环33A处折回时露出的表面上。
类似地，肩带33R的一侧端部固定(缝合)至胸部前带31R的中间部分，并且另一侧端部插入设置有联接器33B的环33A中。肩带33R在环33A处折回，并且肩带33R的相对部分通过接触密合紧固件33C、33D附接至彼此。接触密合紧固件33C(环圈侧)安装在肩带33R的在纵向方向上更靠近胸部前带31R的一侧(一侧端部)，并且接触密合紧固件33D(钩侧)安装在肩带33R的在纵向上更远离胸部前带31R的一侧(另一侧端部)(参见图9)。肩带33R与肩带33L的不同之处在于，在肩带33R的当肩带33R在环33A处折回时露出的表面上没有安装接触密合紧固件33E(环圈侧)。
如图1中所示，安装在肩带33L上的联接器33B与设置在动力单元40中的多个联接器40LF(例如，钩)中的一个联接器联接，并且安装在肩带33R上的联接器33B与设置在动力单元40中的多个联接器40RF(例如，钩)中的一个联接器联接。例如，联接器40RF(例如，钩)可以设置在框架10的上部部分处，使得联接器33B可以联接至联接器40RF。
接下来，将使用图9和图10来描述肩带33L、33R的结构。如图9中所示，肩带33L、33R各自通过以下方式形成：将三维网状件33F、尼龙布33G、接触密合紧固件33C(环圈侧)和接触密合紧固件33D(钩侧)的层叠置，用带状构件33H覆盖住带的边缘，然后将这些层在缝合位置33K(参见图10)处缝合以使这些层成一体。
三维网状件33F(例如，由Unitika Technos有限公司制造的型号名称为SK1145W的蜂窝状结构)的形状设计成沿纵向方向延伸并具有预定宽度(例如，约20mm至70mm的宽度)和预定厚度(例如，约2mm至10mm、优选地约5mm的厚度)。具有弹性和快干性的三维网状件33F设置在佩戴者身体的一侧并用作垫子。
因此，空气可以在与三维网状件33F接触的身体周围循环。由于这抑制了肩带33L、33R与身体之间的湿度上升，因而可以增强凉爽感，并且当佩戴者进行涉及长时间重复执行弯腰姿态和直立姿态的作业时，可以减轻诸如闷热之类的不适感。由于三维网状件33F在内部具有足够的腔，因而仅通过施加较小的力就可以保持三维网状件33F在变形时的恢复力。当施加至三维网状件33F的外力移除时，三维网状物33F迅速恢复其原始形状。因此，设置在肩带33L、33R的位于身体侧的三维网状件33F在与身体接触时容易变形以依循身体的形状，这可以增强肩带33L、33R的附着力以减少辅助力的传递损失。
尼龙布33G(例如，由Masuda公司制造的型号名称为A4400-Y24、质量为194g/m2的产品)在纵向方向上比三维网状件33F长，并且尼龙布33G由树脂纤维等制成。尼龙部33G的形状设计成沿纵向方向延伸并且具有预定宽度(例如，约20mm至70mm的宽度)和预定厚度(例如，约2mm或更小的厚度)。长度与三维网状件33F基本相等的接触密合紧固件33C(环圈侧)(例如，由YKK公司制造的型号名称为2QM(环圈侧)的产品)从尼龙布33G的一个端部33GA的一侧朝向尼龙布33G的另一端部33GB铺设在尼龙布33G上。接触密合紧固件33C(环圈侧)的形状设计成沿纵向方向延伸并且具有预定宽度(例如，约20mm至70mm的宽度)和预定厚度(例如，约1mm至3mm、优选地约2mm的厚度)。
接触密合紧固件33D(钩侧)(例如，由YKK公司制造的型号名称为1QN(钩侧)的产品)从尼龙布33G的另一端部33GB朝向尼龙布33G的一个端部33GA铺设在尼龙布33G上。接触密合紧固件33D(钩侧)的形状设计成沿纵向方向延伸并且具有预定宽度(例如，约20mm至70mm的宽度)和预定厚度(例如，约1mm至3mm、优选地约2mm的厚度)。此处，接触密合紧固件33C(环圈侧)用作环圈侧紧固件的示例。接触密合紧固件33D(钩侧)用作钩侧紧固件的示例。
用于附接遥控器90(参见图1)的接触密合紧固件33E(环圈侧)(例如，由YKK公司制造的型号名称为2QM(环圈侧)的产品)在与接触密合紧固件33D(钩侧)相反的一侧安装在用于左肩的肩带33L的尼龙布33G上。接触密合紧固件33E(环圈侧)的形状设计成沿纵向方向延伸并且具有预定宽度(例如，约20mm至70mm的宽度)和预定厚度(例如，约1mm至3mm、优选地约2mm的厚度)。
带状构件33H的形状设计成沿纵向方向延伸并且具有预定宽度(例如，约20mm至70mm的宽度)和预定厚度(例如，约2mm或更小的厚度)。因此，三维网状件33F成形为在长度方面与接触密合紧固件33C(环圈侧)基本相等，并且三维网状件33F沿着接触密合紧固件33C(环圈侧)的整个长度设置在接触密合紧固件33C(环圈侧)上，其中，尼龙布33G夹置在三维网状件33F与接触密合紧固件33C之间。因此，三维网状件33F的长度可以容易被调节并减小至肩带33L、33R的与身体接触的部分的长度，这使得制造成本降低。
可选地，可以采用在光源方向上反射来自光源的入射光的反光布(例如，由Unitika Sparklite有限公司制造的型号名称为MR-801的产品)作为肩带33L、33R的带状构件33H。在这种情况下，不需要佩戴者在动力辅助服1上佩戴在施工现场等处佩戴的反光衣，使得可以提高工作效率并且使得在佩戴者长时间佩戴动力辅助服1时缓解不适服感，比如发热。优选的是反光布的形状设计成沿纵向方向延伸并且具有预定宽度(例如，约20mm至70mm的宽度)和预定厚度(例如，约2mm或更小的厚度)。
例如，反光布(例如，由Unitika Sparklite有限公司制造的型号名称为MR-801的产品)可以设置成覆盖带状构件21A、髋部束带20的髋部前带22L、22R和髋部后上带24L、24R的纵向方向上的两侧处的边缘并与这些边缘缝合在一起。此外，反光布(例如，由UnitikaSparklite有限公司制造的型号名称为MR-801的产品)设置成覆盖大腿束带80的覆盖件81和带82的纵向方向上的两侧处的边缘并与这些边缘缝合在一起。这可以提高在施工现场等处的可见度，以实现更高的安全性。
图11示出了固定至框架10的动力单元40的外观，并且图12是图11中所示的背垫43、间隔件41A和框架10沿着线XII-XII截取的截面图。如图1和图2中所示，动力单元40在佩戴者的背部的外侧固定至框架10的上部部分。间隔件41A安装在动力单元壳体41的面向佩戴者的背部的部分上，并且板42安装至间隔件41A。此外，背垫43通过用双面胶带等粘合安装在板42上，其中板42比框架10的上部部分更靠近佩戴者的背部。
容纳用于传递辅助扭矩的线缆的外管44RF、44RR从动力单元壳体41的右下部分延伸，并且容纳用于传递辅助扭矩的线缆的外管44LF、44LR从动力单元壳体41的左下部分延伸。电池47、发电部50、控制器46等容置在动力单元壳体41内。稍后将描述动力单元壳体41的内部结构(动力单元40的内部结构)。如图1中所示，动力单元壳体41设置有联接器40LF、40RF(例如，钩)，胸部束带30的各个肩带33L、33R的联接器33B联接至联接器40LF、40RF。
背垫43由弹性体比如橡胶(例如，由Sanwa Kako有限公司制造的型号名称为L-2500的闭孔聚乙烯泡沫)形成。如图11和图12中所示，背垫43从前侧看具有倒T形形状并且在前后方向(图12中的左右方向)上具有预定厚度(例如，约10mm至100mm、优选地约35mm的厚度)。背垫43设置成使得背垫43的左右方向上的中央部分面向佩戴者的脊骨。如图12的截面图中所示，背垫43是中空的，具有形成在内部的腔室43B，并且在背垫43的位于面向佩戴者的背部的一侧的表面中设置有允许背垫43的内部与外部之间连通的多个通气孔43A。
例如，如图13中所示，当佩戴者S在提升载荷N的作业期间将他或她的背部伸直而处于直立状态时，佩戴者的背部挤压背垫43的力减小，使得已经被压缩的背垫43恢复其原始形状并通过通气孔43A将空气吸入腔室43B中。在该过程中产生的气流使佩戴者S感到凉爽。
另一方面，如图14中所示，当佩戴者S处于试图提升载荷N的弯腰状态时，佩戴者S的背部挤压背垫43的力增大，使得背垫43被压缩及被挤压，并将空气通过通气孔43A从腔室43B排放和排出。在该过程中产生的气流使佩戴者S感到凉爽。因此，每当佩戴者S进行涉及反复采取弯腰姿态和直立姿态的作业时，可以通过在佩戴者S的背部处产生气流来提高作业期间的舒适度。
由于动力单元壳体41或框架10在佩戴者S处于弯腰姿态时通过弹性体的后垫43而压靠佩戴者S的背部，因而可以防止佩戴者S感到背部疼痛并且可以提高作业效率。具有大致倒T形形状的背垫43可以防止动力单元壳体41和框架10沿左右方向的扭转，从而确保辅助力的有效传递。
背垫43可以是：如图15中所示的背垫43，背垫43的面向佩戴者的背部的表面具有光滑的凸形形状；或如图16中所示的背垫43X，背垫43X的面向佩戴者的背部的表面具有光滑的凹形形状；或如图17中所示的背垫43Y，背垫43Y的面向佩戴者的背部的表面具有平坦形状。背垫43的形状没有特别限制。优选的是通风孔43A仅设置在面向佩戴者的背部的表面中。
在另一示例中，在背垫43的腔室43B内可以设置有小型鼓风机，并且该鼓风机仅在必要时才被驱动，以通过通气孔43A将空气传送至佩戴者的背部，由此产生冷却效果。
在又一示例中，背垫43的腔室43B可以省去，并且背垫43可以具有设置有沿前后方向(图12中的左右方向)延伸穿过背垫43的多个通孔的实心结构。因此，当背垫43具有实心结构时，也确保了良好的通风，使得当佩戴者穿着紧贴在他或她的身体上的动力辅助服长时间进行涉及反复采取弯腰姿态和直立姿态的作业时，可以减轻诸如闷热之类的不适感。
动力单元40具有发电部50，发电部50产生要分别传递至辅助单元60L和辅助单元60R的辅助扭矩。如图18中所示，加强框架45、控制器46、电池47和发电部50等容置在由树脂等制成的动力单元壳体41内。加强框架45由金属、比如铝制成并且用于为构成发电部50的各部分提供支撑和定位，并且用作控制器46和电池47的散热板。
发电部50为左右成对的，并且各自具有驱动带轮51、减速器52、编码器53(旋转角度检测装置)、外偏置体54、螺旋弹簧55、内偏置体56、电动马达57等。电动马达57具有编码器57E(旋转角度检测装置)。如图19中所示，驱动带轮51、减速器52、编码器53、外偏置体54、螺旋弹簧55、内偏置体56和电动马达57设置成围绕动力转动轴线50JL或50JR转动。下面，将使用图19详细描述左侧的发电部50。电动马达57对应于产生辅助扭矩的致动器。
如图19中所示，在加强框架45的下端部处设置有轴承支撑体45A，并且轴承51Z(径向轴承)的外圈固定至轴承支撑体45A。
驱动带轮51的带轮轴51A配装在轴承51Z的内圈上。减速器52的减速轴52A配装在驱动带轮51上。驱动带轮51由双槽带轮形成并且具有带轮槽51B、51C。外管44LF内的线缆44LFC围绕带轮槽51B卷绕，并且外管44LR内的线缆44LRC围绕带轮槽51C卷绕。例如，外管44LF、44LR是树脂管，并且线缆44LFC、44LRC是各自通过由不锈钢等制成的细线束形成的线。驱动带轮51由树脂比如聚缩醛制成。
外管44LF和线缆44LFC由安装在设置于加强框架45上的支撑体45Z上的引导构件45Y引导，并且外管44LF和线缆44LFC插入穿过安装在线缆孔41B中的索环45X并被牵拉至加强框架45和动力单元壳体41的外部。索环45X由诸如橡胶的弹性体制成并且密封加强框架45和动力单元壳体41中的孔以及密封外管44LF周围的间隙，以防止雨水等从动力单元壳体41的外部进入动力单元壳体41。支撑体45Z和引导构件45Y对应于缆线引导件并且将围绕驱动带轮51卷绕的线缆44LFC沿直线引导至线缆孔41B。因此，线缆44LFC不承受应变方向上的力，使得可以防止辅助扭矩传递效率的降低、线缆44LFC的断裂等。为了保护外管44LF、44LR、44RF、44RR和框架10或者为了保护佩戴者，可以设置覆盖件以覆盖框架10连同外管44LF、44LR、44RF、44RR的一部分或全部。
减速器52的增速轴52B配装在轴承52Z(径向轴承)——轴承52Z配装在设置于加强框架45上的支撑体45B的孔中——上并且还配装在减速器52内的轴承52C上。轴承52Z的外圈配装在支撑体45B上，并且增速轴52B配装在轴承52Z的内圈上。减速器52根据设定的减速比来降低输入到增速轴52B中的旋转速度并将得到的旋转输出至减速轴52A。相反地，减速器52根据设定的减速比的倒数(1/减速比)来增加输入到减速轴52A中的旋转速度并将得到的旋转输出至增速轴52B。减速轴52A通过配装在减速器52内的轴承52D上而被支撑。
因此，驱动带轮51由减速轴52A的轴承51Z和轴承52D支撑，以便以两端固定的方式被支撑。如图19中所示，形成驱动带轮51的轴的驱动带轮轴构件包括带轮轴51A和减速轴52A。如图19中所示，驱动带轮轴构件(带轮轴51A和减速轴52A)在驱动带轮51于驱动带轮旋转轴线(在这种情况下为动力转动轴线50JL)方向上的两侧处由轴承51Z和轴承52D支撑在动力单元40内。因此，与减速轴52A仅以悬臂形式被支撑的情况相比，驱动带轮轴构件被轴承51Z和轴承52D更牢固地支撑。因此，与减速轴52A以悬臂形式被支撑相比，驱动带轮51可以由较小的轴承52C和轴承52D支撑，并且可以采用较小的减速器。替代性地，减速轴52A可以进一步由设置在加强框架45上的支撑体(未示出)和设置在该支撑体上的轴承(未示出)支撑。
由于辅助扭矩通过线缆传递，因而驱动带轮51和惰轮63L、63R可以设置成使得图19中所示的驱动带轮旋转轴线(在这种情况下为动力转动轴线50JL)与图1和图2中所示的假想转动轴线11J(即，带轮旋转轴线)彼此不平行。因此，在设置带轮方面允许很大的灵活性，并且可以灵活地设置驱动带轮51，这是方便的，因为可以尝试各种布置以实现动力传递效率的提高或尺寸和重量的减小。
编码器53安装在设置于加强框架45上的支撑体45B上且配装在增速轴52B上，其根据增速轴52B的旋转将检测信号输出至控制器46。基于来自编码器53的检测信号，控制器46可以检测佩戴者的上身相对于大腿的前向倾斜角度θ(参见图14)。
外偏置体54配装在增速轴52B的前端并通过设置在加强框架45上的支撑体45C经由轴承54Z(推力轴承)支撑。外偏置体54具有凸缘形状并且在外偏置体54的边缘附近具有弹簧支撑轴54A。如图20中所示，弹簧支撑轴54A插入设置在螺旋弹簧55的外周端部处的支撑孔55A中。因此，外偏置体54使螺旋弹簧55随着增速轴52B旋转而沿压缩方向或伸展方向旋转。
如图20中所示，外偏置体54的弹簧支撑轴54A插入形成在螺旋弹簧55的外周端部处的支撑孔55A中，并且螺旋弹簧55的内周端部55B插入形成在内偏置体56的轴56A中的槽56B中。因此，螺旋弹簧55的外周端部由外偏置体的弹簧支撑轴54A支撑，并且螺旋弹簧55的内周端部55B由内偏置体56的轴56A支撑。螺旋弹簧55的内周端部55B侧响应于电动马达57的旋转而经由内偏置体56沿压缩方向或伸展方向旋转。螺旋弹簧55的外周端部侧根据佩戴者的上身相对于大腿的向前倾斜角度响应于驱动带轮51的旋转而经由减速器52和外偏置体54沿压缩方向或伸展方向旋转。
内偏置体56具有供螺旋弹簧55的内周端部55B插入的槽56B，内偏置体56配装在电动马达57的马达轴57A上并通过设置在加强框架45上支撑体45D经由轴承56Z(径向轴承)支撑。
电动马达57由设置在加强框架45上的支撑体45E、45F支撑。电动马达57的马达轴57A配装在内偏置体56上。电动马达57具有根据马达轴57A的旋转输出检测信号的编码器57E。电动马达57通过来自控制器46的控制信号而被驱动旋转并随着旋转而将检测信号从编码器57E的输出至控制器46。
控制器46包括：通信装置，该通信装置用于向遥控器90(参见图1和图2)无线发送信息以及从遥控器90无线接收信息；控制装置(CPU)，该控制装置(CPU)用于基于从遥控器90输入的指令以及来自编码器53和编码器57E的检测信号来计算辅助扭矩；以及驱动电路，驱动电路将来自控制装置的驱动信号转换成供应至电动马达57的电流。
例如，电池47是锂离子电容器或锂离子电池，并且向控制器46和电动马达57供电。
如图3和图4中所示，辅助单元60L被佩戴在(连接至)佩戴者S的大腿和束带组(框架10和髋部束带20)上，以辅助佩戴者S的大腿相对于髋部的运动(或佩戴者S的髋部相对于大腿的运动)。类似地，辅助单元60R被佩戴在(连接至)佩戴者S的大腿和束带组(框架10和髋部束带20)上，以辅助佩戴者S的大腿相对于髋部的运动(或佩戴者S的髋部相对于大腿的运动)。
如图1中所示，辅助单元60L具有转动部61L和连结件70L，转动部61L是围绕惰轮63L的部分，连结件70L是从摆动臂部71L向下的部分。类似地，辅助单元60R具有转动部61R和连结件70R，转动部61R是围绕惰轮63R的部分，连结件70R是从摆动臂部71R向下的部分。由于辅助单元60L的转动部61L的结构和辅助单元60R的转动部61R的结构相同，因而下面将以辅助单元60L的转动部61L为例进行描述。在图27中所示的连结件70R中，将惰轮63L与大腿佩戴部78L连接至彼此的臂部由摆动臂部71R、中间臂部72和轨道73(参见图1)形成，并且连结件70L具有相同的构型。因此，摆动臂部71L对应于该臂部的一部分。
如图23中所示，辅助单元60L中的围绕惰轮63L的转动部61L从左侧起包括旋转止挡件62L、轴68、摆动臂部71L、惰轮63L、转接器64A、带轮壳体65、框架10的转动支撑部11L、转接器64B、联接构件66、转接器64C和防脱环67等。惰轮63L和带轮壳体65由树脂等制成。
图22示出了图23中所示的各部分已经被组装的状态。如图24中所示，框架10的下端部分配装带轮壳体65的框架容置空间65B中，并且框架10的转动支撑部11L配装到带轮壳体65的支撑孔65C中，然后框架10的止挡件12L插入到带轮壳体65的止挡件孔65D中。如图22和图23中所示，转接器64A从带轮壳体65的带轮容置空间65A侧(参见图23)安装，并且惰轮63L和摆动臂部71L设置成覆盖转接器64A，然后插入轴68。在轴68插入之后，设置旋转止挡件62L，并且将旋转止挡件62L、摆动臂部71L和惰轮63L通过紧固构件比如螺钉固定至彼此从而成一体。之后，从轴68的前端部侧、即与带轮壳体65的带轮容置空间65A相反的一侧(参见图23)配装转接器64B、联接构件66和转接器64C，并且将防脱环67(例如，C形环)配装到轴68的前端部处的槽68M中。该结构允许惰轮63L、摆动臂部71L和旋转止挡件62L围绕假想转动轴线11J一体地转动。联接构件66也可以围绕假想转动轴线11J转动。
在图21中，在带轮壳体65的右上侧设置有调节构件65R，并且在带轮壳体65的左上侧设置有调节构件65F。调节构件65F、65R例如类似于对自行车的制动缆线的长度进行调节的构件，并且调节构件65F、65R允许对缆线44LFC、44LRC从外管44LF、44LR伸出的长度进行调节。从调节构件65F延伸的线缆44LFC围绕惰轮63L的槽63LB(参见图22)卷绕，并且线缆44LFC的前端部处的桶状端部44LFT容置在形成于惰轮63L中的桶状端部容置部内。类似地，从调节构件65R延伸的缆线44LRC围绕惰轮63L的槽63LB(参见图22)卷绕，并且缆线44LRC的前端部处的桶状端部44LRT容置在形成于惰轮63L中的桶状端部容置部内。
在图21中，当驱动带轮51(参见图19)被驱动成旋转并且将线缆44LFC向上拉动而使线缆44LRC向下延伸时，惰轮63L围绕假想转动轴线11J沿顺时针方向(向右旋转方向)旋转。当驱动带轮51(参见图19)被驱动成旋转并且使线缆44LFC向下延伸而将线缆44LRC向上拉动时，惰轮63L围绕假想转动轴线11J沿逆时针方向(向左旋转方向)旋转。
当惰轮63L从图21中所示的状态沿向右旋转方向旋转时(在这种情况下，当佩戴者增大向前倾斜角度时)，旋转止挡件62L以旋转角度θF撞击止挡件12L，使得惰轮63L不能进一步沿向右旋转方向旋转。这意味着佩戴者相对于直立状态的向前倾斜角θ(参见图14)被限制于旋转角度θF或更小。类似地，当惰轮63L从图21中所示的状态沿向左旋转方向旋转时，(在这种情况下，当佩戴者增大向后倾斜角度时)，旋转止挡件62L以旋转角度θR撞击止挡件12L，使得惰轮63L不能进一步沿向左旋转方向旋转。这意味着佩戴者相对于直立状态的向后倾斜角度被限制于旋转角度θR或更小。
因此，旋转止挡件62L和止挡件12L构成了限制惰轮63L的旋转角度的范围(即，摆动臂部71L的摆动角度的范围)、即佩戴者的大腿相对于髋部的摆动范围的止挡机构。具有简单结构的这种止挡机构可以防止佩戴者处于向前倾斜或向后弯曲超过他或她的身体极限的状态，并且可以适当地避免对佩戴者造成身体负担。
代替由图21中所示的旋转止挡件62L和止挡件12L形成的止挡机构，可以采用由图25中所示缝隙63LS和止挡件65ZS形成的止挡机构。在图25中所示的辅助单元60LZ的转动部61LZ中，缝隙63LS沿着惰轮63LZ的外周形成。带轮壳体65Z设置有止挡件65ZS，止挡件65ZS形成为突出以便插入缝隙63LS中。另外，在这种情况下，如在图21中，佩戴者相对于直立状态的向前倾斜角度被限制于旋转角度θF或更小，并且佩戴者相对于直立状态的向后倾斜角度被限制于旋转角度θR或更小。
可选地，可以在旋转止挡件62L与止挡件12L之间(或者在缝隙63LS的端部与止挡件65ZS之间)设置有弹性构件以减小撞击的影响。控制器46可以配置成将电动马达控制成减小摆动速度并由此在旋转止挡件62L即将撞击止挡件12L之前减小冲击。(控制器46知道旋转止挡件62L撞击止挡件12L的角度)。
如图22中所示，惰轮63L的与作为惰轮63L的旋转轴线(在该情况下为假想旋转轴线11J)的惰轮旋转轴线正交并且面向带轮壳体65的表面将被称为惰轮端面63LC。带轮壳体65的近距离面向惰轮端面63LC且不与惰轮端面63LC接触的表面被称为壳体对向面65E。惰轮端面63LC和壳体对向面65E中的至少一者具有接触面积减小结构，该接触面积减小结构在随着惰轮63L相对于惰轮旋转轴(在这种情况下为假想旋转轴线11J)倾斜、惰轮端面63LC和壳体对向面65E彼此接触的情况下使惰轮端面63LC与壳体对向面65E之间的接触面积减小。在图22的示例中，接触面积减小结构由从惰轮端面63LC朝向壳体对向面65E突出的突出部63LA形成。突出部63LA形成为呈连续围绕惰轮旋转轴线(假想旋转轴线11J)的环状形状，并且在沿着包括惰轮旋转轴线(假想旋转轴线11J)的假想平面截取的剖面中具有半圆形状。
因此，当突出部63LA与壳体对向面65E接触时，该接触是接触面积小于面接触的线接触。具体地，即使当惰轮63L在例如由摆动臂部71L向惰轮63L施加预料之外的大力或者由线缆44LFC、44LRC向惰轮63L施加预料之外的大力的情况下倾斜时，惰轮63L与带轮壳体65之间的接触面积较小。因此，可以进一步减小摩擦，并且可以进一步减小由于摩擦引起的辅助扭矩的损失。突出部63LA需要形成在惰轮端面63LC和壳体对向面65E中的至少一者中。突出部63LA的形状不限于连续的环形形状，并且在惰轮端面63LC和壳体对向面65E中的至少一者上可以形成有具有半球形状(横截面为半圆形状)的多个突出部。这些突出部的形状(横截面形状)不限于半圆形状。
如图1中所示，辅助单元60L具有转动部61L和连结件70L，并且辅助单元60R具有转动部61R和连结件70R。由于连结件70L的结构和连结件70R的结构相同，因而下面将以连结件70R为例进行说明。
如图1中所示，辅助单元60R的连结件70R具有通过从动力单元40传递的辅助扭矩而摆动的臂部(摆动臂部71R、中间臂部72和轨道73)和佩戴在佩戴者的大腿上并沿着臂部移动的大腿佩戴部78R。因此，摆动臂部71R、中间臂部72和轨道73各自构成臂部的一部分，并且该臂部将惰轮63R与大腿佩戴部78R彼此连接。所述臂部具有从佩戴者的髋部的侧部沿着佩戴者的大腿的侧部延伸的长形形状。图27示出了连结件70R的外观，并且图26示出了构成连结件70R的各部分。
如图27中所示，连结件70R具有摆动臂部71R、中间臂部72、轨道73、盖74、可滑移部75和大腿佩戴部78R等。
如图26中所示，摆动臂部71R是沿着佩戴者的大腿的纵向方向延伸的长形板状构件。在摆动臂部71R的上部部分处形成有用于安装惰轮63R的紧固孔71RB和供轴68插入的轴孔71RC(参照图21至图23中的摆动臂部71L)。在摆动臂部71R的下端部处形成有支撑孔71RA，中间臂部72在该支撑孔71RA处被支撑为能够围绕臂部转动轴线71RJ转动。例如，摆动臂部71R由金属比如铝制成。
如图26中所示，中间臂部72是沿着佩戴者的大腿的纵向方向延伸的长形构件。中间臂部72是将摆动臂部71R与轨道73连接至彼此的臂部，并且例如由树脂制成。在中间臂部72的上端部处形成有用于将中间臂部72安装至摆动臂部71R的支撑孔71RA的支撑孔72A，并且在中间臂部72的下端部处形成有供轨道73的上端部分配装在内的腔室72B。
如图26中所示，轨道73是沿佩戴者的大腿的纵向方向沿直线延伸的长形构件。例如，轨道73由金属比如铝制成，并且如图27中所示，轨道73将与可滑移部75R形成一体的大腿佩戴部78R支撑成能够沿佩戴者的大腿的纵向方向滑动。轨道73具有内表面73M和外表面73N，内表面73M是位于面向佩戴者的大腿的一侧的表面，外表面73N是位于与佩戴者的大腿相反的一侧的表面。内表面73M和外表面73N中的每一者均具有沿着佩戴者的大腿的纵向方向、沿着轨道73延伸的凹槽状部73E(参见图29)。每个凹槽状部73E具有呈相对表面的凹槽侧表面73A和73B，以及位于凹槽侧表面73A与凹槽侧表面73B之间的凹槽底表面73C(参见图26和图29)。轨道73在与纵向方向正交的横截面中具有大致H形形状(字母H的形状)，并且像所谓的H形截面一样轻量且坚固。轨道73是中空的并且具有腔室73D(参见图29)，以实现进一步的重量减轻。
盖74由例如树脂制成，并且如图26中所示，盖74具有腔室74A，轨道73的下端部分装配在该腔室74A中。如图27中所示，盖74防止沿着轨道73滑动的可滑移部75、75R(以及与可滑移部75R成一体的大腿佩戴部78R)从轨道73的下端部滑出。
如图26和图29中所示，可滑移部75、75R分别设置在轨道73的外表面73N侧和轨道73的内表面73M侧。如图29中所示，可滑移部75、75R通过紧固构件75N等联接在一起，并且能够沿着轨道73的纵向方向滑动。当可滑移部75、75R联接在一起时，在中央处形成有通孔75C，并且轨道73(参见图28)插入通孔75C中。另外，支撑轴承76的支撑轴75B设置在可滑移部75、75R的面向轨道73的表面上。
如图26和图27中所示，大腿佩戴部78R呈薄板形状并且具有安装部分78A和佩戴部分78B，安装部分78A形成与可滑移部75R连接的部分，佩戴部分78B如图32和图3中所示那样与大腿束带80一起保持在佩戴者的大腿上。大腿佩戴部78R可以如图26中所示的那样与可滑移部75R的至少一部分成一体，或者可以形成为与可滑移部75R分开并通过紧固构件比如螺钉连接至可滑移部75R的部件。
如图29中所示，轴承76(轴承76为径向轴承并且对应于支承滚轮)的内圈76C配装在设置于外表面73N侧上的可滑移部75的支撑轴75B的外侧，并且由树脂等制成的滚轮77(对应于支承滚轮)配装在轴承76的外圈76A的外侧。
如图29中所示，大腿佩戴部78R与设置在内表面73M侧上的可滑移部75R成一体。如图29中所示，轴承76(轴承76为径向轴承并且对应于支承滚轮)的内圈76C配装在可滑移部75R的支撑轴75B的外侧上，并且由树脂等制成的滚轮77(对应于支承滚轮)配装在轴承76的外圈76A的外侧上。可滑移部75R与大腿佩戴部78R不必成一体(可以是分开的部件)。
如图29中所示，支撑在支撑轴75B上的轴承76的外圈76A不与可滑移部75、75R接触。如图29中所示，轨道73A的凹槽侧表面73A与凹槽侧表面73B之间的距离D1设定成为略大于滚轮77的外径，并且在可滑移部75、75R的内周面与轨道73的外周面之间设置有小间隙75K。在图29中，可滑移部75、75R的内周面与轨道73的外周面之间的Y轴方向上的间隙设定为比滚轮77与凹槽侧表面73A、73B之间的Y轴方向上的间隙大。
因此，在图29中，当可滑移部75、75R相对于轨道73向左移位时，滚轮77的外周面与凹槽侧表面73A接触。(在这种情况下，如图28中所示的那样，在滚轮77与凹槽侧表面73B之间留有间隙K1。)当可滑移部75、75R(参见图27)然后沿着轨道73的纵向方向滑动时，与凹槽侧表面73A接触的滚轮77旋转并由此减小滑动期间的摩擦(参见图28)。类似地，在图29中，当可滑移部75、75R相对于轨道73向右移位时，滚轮77的外周面与凹槽侧表面73B接触。当可滑移部75、75R然后沿着轨道73的纵向方向滑动时，与凹槽侧表面73B接触的滚轮77旋转并由此减小滑动期间的摩擦。
位于轨道73一侧处的凹槽状部73E面向佩戴者的大腿，并且该凹槽状部73E(面向佩戴者的大腿的凹槽状部)将被称为大腿侧凹槽状部73F(参见图26)。在图28中所示的示例中，在可滑移部75R的面向大腿侧凹槽状部73F的内壁面上，沿着轨道73的纵向方向设置有两个轴承76和两个滚轮77(参照图26)。在这种情况下，如图28中所示，两个轴承76和两个滚轮77容置在轨道73的凹槽状部73E内(大腿侧凹槽状部73F内)。当大腿佩戴部78R围绕将两个轴承76的中心连接的假想直线T1上的点P1转动时，两个滚轮77与凹槽侧表面73A、73B发生干涉，从而导致大腿佩戴部78R的相对小的容许转动角度θY1。在图28的示例中，在轨道73的两个凹槽状部73E——一个凹槽状部位于面向大腿的一侧并且另一凹槽状部位于与大腿相反的一侧——的每一者与可滑移部75、75R的面向相应的凹槽状部73E的内壁面中的每个内壁面之间沿着轨道73的纵向方向设置有两个轴承76和两个滚轮77。然而，可以设置两个或更多个轴承76和两个或更多个滚轮77。与设置一个支承滚轮的情况相比，这可以使大腿佩戴部相对于轨道的容许转动角θY1更小，使得可以将可以相对于轨道滑动的大腿佩戴部保持在更稳定的姿态。
相比之下，在图30中所示的示例中，在可滑移部75RZ的面向大腿侧凹槽状部73F(参照图26)的内壁面上设置有一个轴承76和一个滚轮77。在图30的示例中，在轨道73的两个凹槽状部73E——一个凹槽状部位于面向大腿的一侧上并且另一凹槽状部位于与大腿相反的一侧上——中的每个凹槽状部与可滑移部75、75RZ的面向相应的凹槽状部73E的内壁面中的每个内壁面之间设置有一个轴承76和一个滚轮77。当大腿佩戴部78RZ围绕作为所述一个轴承76的中心的点P2转动时，所述一个滚轮77不与凹槽侧表面73A、73B发生干涉，并且大腿佩戴部78RZ可以转动直到与大腿佩戴部78RZ成一体的可滑移部75RZ与轨道73发生干涉为止。因此，图30中所示的容许转动角度θY2大于图28的情况下的容许转动角度θY1。在根据佩戴者的大腿的各种运动而优选大腿佩戴部相对于轨道转动至更大角度的姿态的情形下——比如，在佩戴者处于各种向前倾斜角度的状态下、在左右腿处于前后方向上的状态下或左右腿处于打开的状态下，这样的大容许转动角度允许大腿佩戴部自动转动，以适当地跟随佩戴者的运动。
如果可滑移部75R和大腿佩戴部78R未成一体而是设置有单独的大腿佩戴部78RY并且该单独的大腿佩戴部78RY在一点处联接至可滑移部75R，则大腿佩戴部78RY的容许转动角度可以甚至更大。
在一些情况下，比如当臂部在其摆动轴线的位置(假想转动轴线11J)与佩戴者的髋部关节的位置彼此不一致的情况下摆动时、或者当佩戴者侧向打开他或她的腿时，大腿佩戴部自动滑动至适位置，使得可以有效地传递辅助扭矩，并且可以保持合适的佩戴状态而不会引起佩戴者感到不适或疼痛。另外，可以通过支承滚轮减少在大腿佩戴部的滑动期间产生的摩擦和噪声。
接下来，将使用图31和图32来描述大腿束带80的结构等。如图31中所示，大腿束带80具有覆盖件81和带82。
如图32中所示，覆盖件81形成为用以容置大腿佩戴部78R(或大腿佩戴部78L)的袋状部81A，并且大腿佩戴部78R(或大腿佩戴部78L)通过袋状部插入口81G(参见图31)插入袋状部81A中。例如，具有弹性的三维网状件层设置在覆盖件81的靠近佩戴者的大腿的一侧处的表面上，并且两片尼龙布铺设在该三维网状件上，并且这两片尼龙布之间的部分形成为袋状部81A。
在覆盖件81的与带82相反的一侧设置有环81B(参见图32)，围绕佩戴者的大腿卷绕的带82插入环81B中。在覆盖件81的靠近带82的一侧处设置有防止容置在袋状部81A内的大腿佩戴部78R(或大腿佩戴部78L)从袋状部81A滑出的保持带81C、81D。例如，接触密合紧固件81E(钩侧)安装在保持带81C上，并且接触密合紧固件81F(环圈侧)安装在保持带81D上。当接触密合紧固件81E(钩侧)与接触密合紧固件81F(环圈侧)彼此叠置时，容置在袋状部81A内的大腿佩戴部78R(或大腿佩戴部78L)被保持成不从袋状部81A滑出。
带82的连接至覆盖件81的部分在三维网状件与尼龙布之间靠近三维网状件安装在覆盖件81上。例如，尼龙带82A设置在带82的位于靠近佩戴者的大腿的一侧的表面上，并且接触密合紧固件82B(环圈侧)或接触密合紧固件82C(钩侧)沿着带82的纵向方向铺设在尼龙带82A上。在带82的靠近位于覆盖件81相反侧的端部(前端部)的区域中设置有接触密合紧固件82C(钩侧)，并且在该表面的其余部分上设置有接触密合紧固件82B(环圈侧)。
如图32中所示，佩戴者首先将大腿佩戴部78R插入大腿束带80的覆盖件81的袋状部81A中。然后，佩戴者将带82围绕他或她的大腿卷绕并将带82的前端部插入环81B中并将带82折回，然后将位于带82的前端部处的接触密合紧固件82C(钩侧)置于带82的接触密合紧固件82B(环圈侧)上以固定带82。然后，佩戴者将保持带81C、81D围绕已插入袋状部81A中的大腿佩戴部78R卷绕，并且将接触密合紧固件81E(钩侧)置于接触密合紧固件81E(环圈侧)上，以固定保持带81C、81D。因此，佩戴者可以通过非常简单的步骤将大腿佩戴部78R保持在他或她的大腿上。由于大腿佩戴部78R可以与大腿束带80一起沿着轨道73的纵向方向滑动，因而大腿佩戴部78R和大腿束带80可以响应于佩戴者的各种运动而方便地移动至适当的位置。
在不超出本发明的主旨的范围内，可以对本发明的动力辅助服1的结构、构型、形式、外观、操作等进行各种修改、增加和省略。尽管在实施方式中描述了使用螺旋弹簧55(参见图20)的示例，但是也可以使用扭杆或扭杆弹簧来代替螺旋弹簧。
在实施方式的描述中使用的数值仅是示例，并且本发明不限于这些数值。诸如“或多于(≥)”、“或少于(≤)”、“大于(>)”和“小于(<)”的符号可能包括等号也可能不包含等号。

Claims (6)

1.一种动力辅助服(1)，其特征在于包括：
束带(10、20、30、80)，所述束带(10、20、30、80)至少佩戴在佩戴者的髋部周围；
辅助单元(60R、60L)，所述辅助单元(60R、60L)佩戴在所述束带(10、20、30、80)和所述佩戴者的大腿上，所述辅助单元(60R、60L)构造成辅助预定运动，所述预定运动至少为所述佩戴者的大腿相对于髋部的运动或者所述佩戴者的髋部相对于大腿的运动；
动力单元(40)，所述动力单元(40)构造成产生要传递到所述辅助单元(60R、60L)的辅助扭矩；以及
支承滚轮(76、77)，其中，
所述辅助单元(60R、60L)包括构造成通过所述辅助扭矩而摆动的臂部(71L)和佩戴在所述佩戴者的大腿上的大腿佩戴部(78R、78L)，
所述臂部(71L)具有从所述佩戴者的髋部的侧部沿着所述佩戴者的大腿的侧部延伸的长形形状，并且在所述臂部(71L)的沿纵向方向的一部分处设置有轨道(73)，
所述轨道(73)具有在与所述纵向方向正交的横截面中呈H形的形状、并且包括沿着所述纵向方向延伸的凹槽状部(73E)，
所述大腿佩戴部(78R、78L)连接至可滑移部(75、75R)或者与所述可滑移部(75、75R)的至少一部分成一体，并且所述可滑移部(75、75R)构造成沿着所述轨道(73)的纵向方向滑动，并且
所述支承滚轮(76、77)设置在所述轨道(73)中的所述凹槽状部(73E)中的各凹槽状部与所述可滑移部(75、75R)的面向相应凹槽状部(73E)的内壁面中的各内壁面之间、并且构造成减小所述轨道(73)与所述可滑移部(75、75R)之间的摩擦。
2.根据权利要求1所述的动力辅助服(1)，其特征在于，在所述轨道(73)中的所述凹槽状部(73E)中的各凹槽状部与所述可滑移部(75、75R)的面向相应凹槽状部(73E)的内壁面中的各内壁面之间沿着所述纵向方向设置有两个或更多个支承滚轮(76、77)。
3.根据权利要求1所述的动力辅助服(1)，其特征在于，在所述轨道(73)中的所述凹槽状部(73E)中的各凹槽状部与所述可滑移部(75、75R)的面向相应凹槽状部(73E)的内壁面中的各内壁面之间设置有一个支承滚轮(76、77)。
4.根据权利要求1所述的动力辅助服(1)，其特征在于：
所述辅助单元(60R、60L)包括惰轮(63R、63L)；
所述动力单元(40)包括驱动带轮(51)和致动器(57)；并且
通过所述致动器(57)产生的所述辅助扭矩通过线缆从所述驱动带轮(51)传递至所述惰轮(63R、63L)，并且形成所述驱动带轮(51)的轴的驱动带轮轴构件(51A、52A)在所述动力单元内在沿驱动带轮旋转轴线方向的两端处被支撑，其中，所述驱动带轮旋转轴线是所述驱动带轮(51)的旋转轴线。
5.根据权利要求4所述的动力辅助服(1)，其特征在于，所述驱动带轮(51)和所述惰轮(63R、63L)设置成使得所述驱动带轮旋转轴线与作为所述惰轮(63R、63L)的旋转轴线的惰轮旋转轴线彼此不平行。
6.根据权利要求4或5所述的动力辅助服(1)，其特征在于：
所述动力单元(40)具有从所述驱动带轮(51)引出的所述线缆所插入的线缆孔；并且
在所述动力单元(40)内设置有将从所述驱动带轮(51)引出的所述线缆沿直线引导至所述线缆孔的线缆引导件(45Y、45Z)。
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