JP2001276101A - 身体装着型筋力補助装置 - Google Patents
身体装着型筋力補助装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用者が装着した際の冷たい感触等の違和感
を発生することがなく、アクチュエータが関節部から突
出しておらず装着性が良好な身体装着型筋力補助装置を
提供する。 【解決手段】 人工筋力発生部４は、装着部８と、装着
部の外周に一体化された内側アクチュエータ１０Ａ及び
外側アクチュエータ１０Ｂとで構成されている。制御部
６は、作動油を溜めておくリザーバ室２２と、リーザバ
室内の作動油を所定温度に加温する加温装置２３と、リ
ザーバ室２２の作動油を内側アクチュエータ及び外側ア
クチュエータに独立して供給する複数の油圧送装置２４
ａ、２４ｂと、油圧送装置の駆動制御を行う圧送駆動制
御装置２８と、内側及び外側アクチュエータ一部で故障
が発生しても、急激にアクチュエータの発生力を低下さ
せることがないようにする発生力安定化部３２とを備え
ている。
を発生することがなく、アクチュエータが関節部から突
出しておらず装着性が良好な身体装着型筋力補助装置を
提供する。 【解決手段】 人工筋力発生部４は、装着部８と、装着
部の外周に一体化された内側アクチュエータ１０Ａ及び
外側アクチュエータ１０Ｂとで構成されている。制御部
６は、作動油を溜めておくリザーバ室２２と、リーザバ
室内の作動油を所定温度に加温する加温装置２３と、リ
ザーバ室２２の作動油を内側アクチュエータ及び外側ア
クチュエータに独立して供給する複数の油圧送装置２４
ａ、２４ｂと、油圧送装置の駆動制御を行う圧送駆動制
御装置２８と、内側及び外側アクチュエータ一部で故障
が発生しても、急激にアクチュエータの発生力を低下さ
せることがないようにする発生力安定化部３２とを備え
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、使用者の手首、
腕、膝等の関節部に装着して補助筋力を発生する身体装
着型筋力補助装置に関する。
腕、膝等の関節部に装着して補助筋力を発生する身体装
着型筋力補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の身体装着型筋力補助装置として、
例えば、特開平７−１６３６０７号公報（以下、第１の
従来技術）、実開平５−３９５１８号公報（以下、第２
の従来技術）に記載されている技術が知られている。
例えば、特開平７−１６３６０７号公報（以下、第１の
従来技術）、実開平５−３９５１８号公報（以下、第２
の従来技術）に記載されている技術が知られている。
【０００３】第１の従来技術は、使用者の大腿部に装着
される大腿用装着部と、臑部に装着される臑用装着部
と、一端部を大腿用装着部及び臑用装着部に固定され他
端部は膝関節の部位で屈伸動作可能に連結された動力伝
達腕と、動力伝達腕に屈伸動作の動力を付与する電気モ
ータによる駆動部と、電気モータ及び駆動部の電源及び
制御部とからなり、電源及び制御部は使用者の身体に装
着されている。そして、前記駆動部は、動力伝達腕を連
結した関節軸が一方の動力伝達腕と共回りする関係とさ
れ、電気モータの出力軸に取り付けた歯車を前記関節軸
に取り付けた歯車と噛み合わせるとともに、関節軸の歯
車はクラッチを介して関節軸との間で動力の伝達又は遮
断が行われるようにしている。
される大腿用装着部と、臑部に装着される臑用装着部
と、一端部を大腿用装着部及び臑用装着部に固定され他
端部は膝関節の部位で屈伸動作可能に連結された動力伝
達腕と、動力伝達腕に屈伸動作の動力を付与する電気モ
ータによる駆動部と、電気モータ及び駆動部の電源及び
制御部とからなり、電源及び制御部は使用者の身体に装
着されている。そして、前記駆動部は、動力伝達腕を連
結した関節軸が一方の動力伝達腕と共回りする関係とさ
れ、電気モータの出力軸に取り付けた歯車を前記関節軸
に取り付けた歯車と噛み合わせるとともに、関節軸の歯
車はクラッチを介して関節軸との間で動力の伝達又は遮
断が行われるようにしている。
【０００４】この第１の従来技術によると、足の筋肉の
弱い人、老齢の人等の階段上り歩行を補助することがで
きる。
弱い人、老齢の人等の階段上り歩行を補助することがで
きる。
【０００５】また、第２の従来技術は、障害を有する腕
側の型前部に支持される肩固定具と、上腕と、下腕とに
夫々支持される上腕固定具及び下腕固定具とからなり、
上腕固定具と下腕固定具は、肘部において連結されると
ともに、肩固定具と下上で固定具間に内部の空気圧を変
化することによって伸縮可能としたゴム製人工筋を懸架
している。
側の型前部に支持される肩固定具と、上腕と、下腕とに
夫々支持される上腕固定具及び下腕固定具とからなり、
上腕固定具と下腕固定具は、肘部において連結されると
ともに、肩固定具と下上で固定具間に内部の空気圧を変
化することによって伸縮可能としたゴム製人工筋を懸架
している。
【０００６】この第２の従来術技術によると、特別な電
子回路（コントローラ）等を必要とせず、ゴム製人工筋
の特徴である空気圧とそれに伴う収縮率に応じたバネ特
性を活用することで、動作の範囲を簡単に設定すること
ができる。
子回路（コントローラ）等を必要とせず、ゴム製人工筋
の特徴である空気圧とそれに伴う収縮率に応じたバネ特
性を活用することで、動作の範囲を簡単に設定すること
ができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の従来技
術は、例えば冬場において身体に装着するときには、器
具の低温度が皮膚に接触して冷たい感触となり、違和感
を感じてしまう。
術は、例えば冬場において身体に装着するときには、器
具の低温度が皮膚に接触して冷たい感触となり、違和感
を感じてしまう。
【０００８】また、この第１の従来技術は、使用者の筋
力を検査する方法として筋電センサを使用しているが、
筋電センサの取り付けが面倒であったり、皮膚に取り付
ける際に使用する粘着テープ等の刺激によって皮膚に炎
症を起こす場合がある。
力を検査する方法として筋電センサを使用しているが、
筋電センサの取り付けが面倒であったり、皮膚に取り付
ける際に使用する粘着テープ等の刺激によって皮膚に炎
症を起こす場合がある。
【０００９】そして、第２の従来技術も、第１の従来技
術と同様に、冬場において身体に装着するときには冷た
い感触となって違和感を感じてしまう。
術と同様に、冬場において身体に装着するときには冷た
い感触となって違和感を感じてしまう。
【００１０】また、第２の従来技術の装置は、アクチュ
エータとしてのゴム製人工筋が身体に密着していないの
で、衣服（ワイシャツやコート）の一部がゴム製人工筋
に絡まったりする等の支障を起こしたり、また、シャツ
の上に装置を装着すると、その上から上着を着ることが
出来なかった。また、第２の従来技術の装置は、ゴム製
人工筋肉が加圧されると硬くなって縮み、使用者の腕を
曲げる動作をするものだが、縮んだゴム製人工筋肉が、
使用者が腕を曲げる方向に存在してしまうため、使用者
が腕を曲げる可動範囲が狭くなるという問題があった。
エータとしてのゴム製人工筋が身体に密着していないの
で、衣服（ワイシャツやコート）の一部がゴム製人工筋
に絡まったりする等の支障を起こしたり、また、シャツ
の上に装置を装着すると、その上から上着を着ることが
出来なかった。また、第２の従来技術の装置は、ゴム製
人工筋肉が加圧されると硬くなって縮み、使用者の腕を
曲げる動作をするものだが、縮んだゴム製人工筋肉が、
使用者が腕を曲げる方向に存在してしまうため、使用者
が腕を曲げる可動範囲が狭くなるという問題があった。
【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、使用者が装着した際の冷たい感触等の違和感を発
生することがなく、アクチュエータが関節部から突出し
ておらず装着性が良好で、使用者の関節の可動範囲を狭
めない身体装着型筋力補助装置を提供することを目的と
している。
あり、使用者が装着した際の冷たい感触等の違和感を発
生することがなく、アクチュエータが関節部から突出し
ておらず装着性が良好で、使用者の関節の可動範囲を狭
めない身体装着型筋力補助装置を提供することを目的と
している。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の身体装着型筋力補助装置は、使用者
の関節部に曲げ動作の補助筋力を付与する人工筋力発生
手段と、この人工筋力発生手段の駆動を制御する制御手
段とを有する身体装着型筋力補助装置において、前記人
工筋力発生手段は、可撓性を有する円筒状をなし、使用
者の関節部を包み込んで密着する装着部と、この装着部
の外周に一体化され、前記装着部を曲げながら前記関節
部に補助筋力を付与する流体圧式のアクチュエータとを
備えている。
に、請求項１記載の身体装着型筋力補助装置は、使用者
の関節部に曲げ動作の補助筋力を付与する人工筋力発生
手段と、この人工筋力発生手段の駆動を制御する制御手
段とを有する身体装着型筋力補助装置において、前記人
工筋力発生手段は、可撓性を有する円筒状をなし、使用
者の関節部を包み込んで密着する装着部と、この装着部
の外周に一体化され、前記装着部を曲げながら前記関節
部に補助筋力を付与する流体圧式のアクチュエータとを
備えている。
【００１３】この発明によると、装着部から突出してい
る部材が存在しないので、身体に装着した状態で容易に
衣服を着ることができる。
る部材が存在しないので、身体に装着した状態で容易に
衣服を着ることができる。
【００１４】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の身体装着型筋力補助装置において、前記制御手段
は、前記アクチュエータの作動流体となる流体を所定温
度に加温する加温装置を備えている。
載の身体装着型筋力補助装置において、前記制御手段
は、前記アクチュエータの作動流体となる流体を所定温
度に加温する加温装置を備えている。
【００１５】この発明によると、加温装置で加温した流
体がアクチュエータに流れ込むと、アクチュエータに一
体化されている装着部の温度が上昇する。
体がアクチュエータに流れ込むと、アクチュエータに一
体化されている装着部の温度が上昇する。
【００１６】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の身体装着型筋力補助装置において、前記装着
部に、使用者の皮膚に一時的に押し力を作用し、その押
し力に基づいて筋力を測定する筋力検出手段を設け、前
記制御手段は、前記筋力検出手段から得た筋力情報に基
づいて前記アクチュエータが発生する補助筋力を制御す
るようにした。
は２記載の身体装着型筋力補助装置において、前記装着
部に、使用者の皮膚に一時的に押し力を作用し、その押
し力に基づいて筋力を測定する筋力検出手段を設け、前
記制御手段は、前記筋力検出手段から得た筋力情報に基
づいて前記アクチュエータが発生する補助筋力を制御す
るようにした。
【００１７】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の身体装着型筋力補助装置において、前記筋力検出手
段は、駆動モータと、この駆動モータの回転力を直線運
動として押し棒に伝達する伝達機構と、前記押し棒が前
記皮膚を押圧したときの前記駆動モータのトルク値を計
測し、このトルク値を前記押し力として前記制御手段に
出力するトルク計測器とを備えている。
載の身体装着型筋力補助装置において、前記筋力検出手
段は、駆動モータと、この駆動モータの回転力を直線運
動として押し棒に伝達する伝達機構と、前記押し棒が前
記皮膚を押圧したときの前記駆動モータのトルク値を計
測し、このトルク値を前記押し力として前記制御手段に
出力するトルク計測器とを備えている。
【００１８】これら請求項３、４の発明によると、筋電
センサ等のように皮膚に付着する動作が不要となるの
で、筋力の測定時間が短時間となるとともに、皮膚の炎
症も防げる。
センサ等のように皮膚に付着する動作が不要となるの
で、筋力の測定時間が短時間となるとともに、皮膚の炎
症も防げる。
【００１９】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至４の何れかに記載の身体装着型筋力補助装置におい
て、前記アクチュエータを、前記関節部の内側に位置し
て前記装着部の外周の長手方向に延在し、弾性体で出来
た圧力室を有する内側アクチュエータと、前記関節部の
外側に位置して前記装着部の外周の長手方向に延在し、
弾性体で出来た圧力室を有する外側アクチュエータとで
構成した。
至４の何れかに記載の身体装着型筋力補助装置におい
て、前記アクチュエータを、前記関節部の内側に位置し
て前記装着部の外周の長手方向に延在し、弾性体で出来
た圧力室を有する内側アクチュエータと、前記関節部の
外側に位置して前記装着部の外周の長手方向に延在し、
弾性体で出来た圧力室を有する外側アクチュエータとで
構成した。
【００２０】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の身体装着型筋力補助装置において、前記内側及び外
側アクチュエータは、前記長手方向に所定の隙間を設け
て前記装着部の外周に固定されている複数の凸部材と、
これら複数凸部材の間の隙間に配置した複数の弾性体と
を備え、各弾性体は内部に設けた圧力室に流体が出入す
ることで膨張・収縮し、各凸部材は、前記弾性体の膨張
により押圧されて前記装着部に曲げ力を作用するように
した。
載の身体装着型筋力補助装置において、前記内側及び外
側アクチュエータは、前記長手方向に所定の隙間を設け
て前記装着部の外周に固定されている複数の凸部材と、
これら複数凸部材の間の隙間に配置した複数の弾性体と
を備え、各弾性体は内部に設けた圧力室に流体が出入す
ることで膨張・収縮し、各凸部材は、前記弾性体の膨張
により押圧されて前記装着部に曲げ力を作用するように
した。
【００２１】これら請求項５、６記載の発明によると、
内側アクチュエータの弾性体の圧力室に流体が流入する
ことで、装着部に曲げ力を作用して使用者の関節部を曲
げる補助筋力を付与し、外側アクチュエータの弾性体の
圧力室に流体が流入することで、装着部に対する曲げ力
を解除して使用者の関節部を伸ばす補助筋力を付与す
る。
内側アクチュエータの弾性体の圧力室に流体が流入する
ことで、装着部に曲げ力を作用して使用者の関節部を曲
げる補助筋力を付与し、外側アクチュエータの弾性体の
圧力室に流体が流入することで、装着部に対する曲げ力
を解除して使用者の関節部を伸ばす補助筋力を付与す
る。
【００２２】また、請求項７記載の発明は、請求項５又
は６記載の身体装着型筋力補助装置において、前記制御
手段は、前記内側アクチュエータを構成している弾性体
の圧力室と、前記外側アクチュエータを構成している弾
性体の圧力室との間で、流体を移動させる制御を行うよ
うにした。
は６記載の身体装着型筋力補助装置において、前記制御
手段は、前記内側アクチュエータを構成している弾性体
の圧力室と、前記外側アクチュエータを構成している弾
性体の圧力室との間で、流体を移動させる制御を行うよ
うにした。
【００２３】この発明によると、内側アクチュエータの
圧力室に流体を入れる際には、外側アクチュエータの圧
力室がリザーバ室を兼ね、外側アクチュエータの圧力室
に流体を入れる際には、内側アクチュエータの圧力室が
リザーバ室を兼ねるため、リザーバ室が不要、または、
動作流体の微小な漏れ量を補充するための容量の小さな
もので済ませることが可能となる。したがって、その
分、動作流体量を減らすことができ、小型軽量の装置構
造となる。
圧力室に流体を入れる際には、外側アクチュエータの圧
力室がリザーバ室を兼ね、外側アクチュエータの圧力室
に流体を入れる際には、内側アクチュエータの圧力室が
リザーバ室を兼ねるため、リザーバ室が不要、または、
動作流体の微小な漏れ量を補充するための容量の小さな
もので済ませることが可能となる。したがって、その
分、動作流体量を減らすことができ、小型軽量の装置構
造となる。
【００２４】また、請求項８記載の発明は、請求項１乃
至４の何れかに記載の身体装着型筋力補助装置におい
て、前記アクチュエータを、前記関節部の外側に位置し
て前記装着部の外周の長手方向に延在し、弾性体で出来
た圧力室を有する外側アクチュエータで構成し、当該外
側アクチュエータは前記圧力室に流体が流入することで
前記長手方向に伸び動作を行い、前記装着部に曲げ力を
作用する一方、前記圧力室から流体が流出することで縮
み動作を行って前記装着部に対する曲げ力を解除する構
造となっている。
至４の何れかに記載の身体装着型筋力補助装置におい
て、前記アクチュエータを、前記関節部の外側に位置し
て前記装着部の外周の長手方向に延在し、弾性体で出来
た圧力室を有する外側アクチュエータで構成し、当該外
側アクチュエータは前記圧力室に流体が流入することで
前記長手方向に伸び動作を行い、前記装着部に曲げ力を
作用する一方、前記圧力室から流体が流出することで縮
み動作を行って前記装着部に対する曲げ力を解除する構
造となっている。
【００２５】また、請求項９記載の発明は、請求項８記
載の身体装着型筋力補助装置において、前記外側アクチ
ュエータは、前記長手方向に所定の隙間を設けて前記装
着部の外周に固定されている複数の凸部材と、これら複
数の凸部材の隙間に配置した複数の弾性体とを備え、各
弾性体は内部に設けた圧力に流体が流入することで前記
長手方向に伸び動作を行って前記凸部材を押圧し、前記
装着部に曲げ力を作用するようにした。
載の身体装着型筋力補助装置において、前記外側アクチ
ュエータは、前記長手方向に所定の隙間を設けて前記装
着部の外周に固定されている複数の凸部材と、これら複
数の凸部材の隙間に配置した複数の弾性体とを備え、各
弾性体は内部に設けた圧力に流体が流入することで前記
長手方向に伸び動作を行って前記凸部材を押圧し、前記
装着部に曲げ力を作用するようにした。
【００２６】これら請求項８、９記載の発明によると、
外側アクチュエータが伸び動作を行って装着部に曲げ力
を作用することで使用者の関節部を曲げる補助筋力を付
与し、外側アクチュエータが縮み動作を行って装着部に
対する曲げ力を解除することで使用者の関節部を伸ばす
補助筋力を付与する。そして、加圧されて硬くなった外
側アクチュエータは関節部の外側に位置しているので、
使用者が腕を曲げる際の妨げにならず、腕の可動範囲を
狭めない。
外側アクチュエータが伸び動作を行って装着部に曲げ力
を作用することで使用者の関節部を曲げる補助筋力を付
与し、外側アクチュエータが縮み動作を行って装着部に
対する曲げ力を解除することで使用者の関節部を伸ばす
補助筋力を付与する。そして、加圧されて硬くなった外
側アクチュエータは関節部の外側に位置しているので、
使用者が腕を曲げる際の妨げにならず、腕の可動範囲を
狭めない。
【００２７】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
乃至９の何れかに記載の身体装着型筋力補助装置におい
て、前記制御手段に、破損による前記人工筋力発生手段
の発生力の低下を抑制するための、発生力安定化手段を
設けた。
乃至９の何れかに記載の身体装着型筋力補助装置におい
て、前記制御手段に、破損による前記人工筋力発生手段
の発生力の低下を抑制するための、発生力安定化手段を
設けた。
【００２８】この発明によると、使用者が重いものを持
っている場合に、若し、人工筋力発生手段が破損して
も、発生力安定化手段により急激に人工筋力発生手段の
発生力が低下することがない。したがって、使用者が身
体を痛めるようなことが無い。さらに、請求項１１記載
の発明は、請求項６、７又は９に記載の身体装着型筋力
補助装置において、前記複数の凸部材は、使用者の関節
部に過度の補助筋力を与える前に、隣接する凸部材どう
しが当接して補助筋力の付与を停止させるストッパ部材
として機能するようにした。
っている場合に、若し、人工筋力発生手段が破損して
も、発生力安定化手段により急激に人工筋力発生手段の
発生力が低下することがない。したがって、使用者が身
体を痛めるようなことが無い。さらに、請求項１１記載
の発明は、請求項６、７又は９に記載の身体装着型筋力
補助装置において、前記複数の凸部材は、使用者の関節
部に過度の補助筋力を与える前に、隣接する凸部材どう
しが当接して補助筋力の付与を停止させるストッパ部材
として機能するようにした。
【００２９】この発明によると、関節部の過度の曲げ動
作をメカニカルな構造で防止することが可能となる。
作をメカニカルな構造で防止することが可能となる。
【００３０】さらにまた、請求項１２記載の発明は、請
求項１乃至１１の何れかに記載の身体装着型筋力補助装
置において、前記流体を液体とし、前記装着部の外周を
液体吸収機能を有する外周被覆部材で被覆した。
求項１乃至１１の何れかに記載の身体装着型筋力補助装
置において、前記流体を液体とし、前記装着部の外周を
液体吸収機能を有する外周被覆部材で被覆した。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る身体装着型筋
力補助装置の実施形態を図面を参照して説明する。
力補助装置の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３２】図１は、使用者の腕の関節部に補助筋力を
付与する第１実施形態の筋力補助装置２であり、人工筋
力発生部４と、人工筋力発生部４の駆動を制御する制御
部６とを備えている。
付与する第１実施形態の筋力補助装置２であり、人工筋
力発生部４と、人工筋力発生部４の駆動を制御する制御
部６とを備えている。
【００３３】人工筋力発生部４は、装着部８と、装着部
８の外周に一体化された内側アクチュエータ１０Ａ及び
外側アクチュエータ１０Ｂとで構成されている。ここ
で、内側アクチュエータ１０Ａの「内側」とは、使用者
の腕の関節部に装着したときに関節部の内角側に位置す
ることを意味している。また、外側アクチュエータ１０
Ｂの「外側」とは、使用者の腕の関節部に装着したとき
に関節部の外角側に位置することを意味している。
８の外周に一体化された内側アクチュエータ１０Ａ及び
外側アクチュエータ１０Ｂとで構成されている。ここ
で、内側アクチュエータ１０Ａの「内側」とは、使用者
の腕の関節部に装着したときに関節部の内角側に位置す
ることを意味している。また、外側アクチュエータ１０
Ｂの「外側」とは、使用者の腕の関節部に装着したとき
に関節部の外角側に位置することを意味している。
【００３４】装着部８は、皮革や合成樹脂シート等で形
成した可撓性を有する部材であり、円筒状をなして使用
者の関節部を包み込んで密着している。そして、この装
着部８の外周は、図２に示すように、液を吸収すること
ができる高分子ポリマーにより形成された柔軟な性質の
被覆部材１１で被覆されている。
成した可撓性を有する部材であり、円筒状をなして使用
者の関節部を包み込んで密着している。そして、この装
着部８の外周は、図２に示すように、液を吸収すること
ができる高分子ポリマーにより形成された柔軟な性質の
被覆部材１１で被覆されている。
【００３５】内側アクチュエータ１０Ａは、流体圧で作
動する装置であり、図２に示すように、装着部８の長手
方向に所定の隙間を設けて延在し、被覆部材１１上に固
定されている硬質材料からなる複数のブロック体１４ａ
と、これらブロック体１４ａの間の隙間に介在している
複数の弾性体１６ａ1 、１６ａ2 とを備えている。装着
部８に対して外周側に位置している複数の弾性体１６ａ
1 は内部に圧力室を有しており、ブロック体１４ａに設
けた油路を介して互いに直列に連通し、後述する制御部
６に延在する油路２５ａ1 と接続している。装着部８の
近くに位置している複数の弾性体１６ａ2 も、ブロック
体１４ａに設けた油路を介して互いに直列に連通してお
り、制御部６に延在する油路２５ａ2 と接続している。
動する装置であり、図２に示すように、装着部８の長手
方向に所定の隙間を設けて延在し、被覆部材１１上に固
定されている硬質材料からなる複数のブロック体１４ａ
と、これらブロック体１４ａの間の隙間に介在している
複数の弾性体１６ａ1 、１６ａ2 とを備えている。装着
部８に対して外周側に位置している複数の弾性体１６ａ
1 は内部に圧力室を有しており、ブロック体１４ａに設
けた油路を介して互いに直列に連通し、後述する制御部
６に延在する油路２５ａ1 と接続している。装着部８の
近くに位置している複数の弾性体１６ａ2 も、ブロック
体１４ａに設けた油路を介して互いに直列に連通してお
り、制御部６に延在する油路２５ａ2 と接続している。
【００３６】ここで、前述した複数のブロック体１４ａ
は、使用者の関節部に過度の補助筋力を与える前に、隣
接するブロック体１４ａどうしが当接して補助筋力の付
与を停止させるように、前述した隙間や高さが設定され
ている。
は、使用者の関節部に過度の補助筋力を与える前に、隣
接するブロック体１４ａどうしが当接して補助筋力の付
与を停止させるように、前述した隙間や高さが設定され
ている。
【００３７】外側アクチュエータ１０Ｂも流体圧で作動
する装置であり、装着部８の長手方向に所定の隙間を設
けて延在し、被覆部材１１上に固定されている複数のブ
ロック体１４ｂと、これらブロック体１４ｂの間の隙間
に介在している複数の弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2 とを備
えている。装着部８に対して外周側に位置している複数
の弾性体１６ｂ1 は内部に圧力室を有しており、ブロッ
ク体１４ｂに設けた油路を介して互いに直列に連通し、
制御部６に延在する油路２５ｂ1 と接続している。装着
部８の近くに位置している複数の弾性体１６ｂ2 も、ブ
ロック体１４ｂに設けた油路を介して互いに直列に連通
しており、制御部６に延在する油路２５ｂ2 と接続して
いる。
する装置であり、装着部８の長手方向に所定の隙間を設
けて延在し、被覆部材１１上に固定されている複数のブ
ロック体１４ｂと、これらブロック体１４ｂの間の隙間
に介在している複数の弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2 とを備
えている。装着部８に対して外周側に位置している複数
の弾性体１６ｂ1 は内部に圧力室を有しており、ブロッ
ク体１４ｂに設けた油路を介して互いに直列に連通し、
制御部６に延在する油路２５ｂ1 と接続している。装着
部８の近くに位置している複数の弾性体１６ｂ2 も、ブ
ロック体１４ｂに設けた油路を介して互いに直列に連通
しており、制御部６に延在する油路２５ｂ2 と接続して
いる。
【００３８】また、制御部６は、図３に示すように、本
装置で使用する作動油を溜めておくリザーバ室２２と、
リーザバ室２２内の作動油を所定温度に加温する加温装
置２３と、リザーバ室２２の作動油を内側アクチュエー
タ１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂに独立して供給
する複数の油圧送装置２４ａ、２４ｂと油圧送装置２４
ａ、２４ｂの駆動制御を行う圧送駆動制御装置２８と、
油圧送装置２４ａ、２４ｂに電源を供給する電源供給部
３０と、内側及び外側アクチュエータ１０Ａ、１０Ｂの
一部で故障が発生しても、急激にアクチュエータの発生
力を低下させることがないようにする発生力安定化部３
２とを備えている。
装置で使用する作動油を溜めておくリザーバ室２２と、
リーザバ室２２内の作動油を所定温度に加温する加温装
置２３と、リザーバ室２２の作動油を内側アクチュエー
タ１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂに独立して供給
する複数の油圧送装置２４ａ、２４ｂと油圧送装置２４
ａ、２４ｂの駆動制御を行う圧送駆動制御装置２８と、
油圧送装置２４ａ、２４ｂに電源を供給する電源供給部
３０と、内側及び外側アクチュエータ１０Ａ、１０Ｂの
一部で故障が発生しても、急激にアクチュエータの発生
力を低下させることがないようにする発生力安定化部３
２とを備えている。
【００３９】リザーバ室２２の作動油を内側アクチュエ
ータ１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂに供給した
後、油圧送装置２４ａは、油路２５ａ1 、２５ｂ1 を介
して内側アクチュエータ１０Ａの複数の弾性体１６ａ1
の圧力室と外側アクチュエータ１０Ｂの複数の弾性体１
６ｂ1 の圧力室の間の作動油の移動制御を行う。油圧送
装置２４ｂは、油路２５ａ2 、２５ｂ2 を介して内側ア
クチュエータ１０Ａの複数の弾性体１６ａ2 の圧力室と
外側アクチュエータ１０Ｂの複数の弾性体１６ｂ 2 の圧
力室の間の作動油の移動制御を行う。
ータ１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂに供給した
後、油圧送装置２４ａは、油路２５ａ1 、２５ｂ1 を介
して内側アクチュエータ１０Ａの複数の弾性体１６ａ1
の圧力室と外側アクチュエータ１０Ｂの複数の弾性体１
６ｂ1 の圧力室の間の作動油の移動制御を行う。油圧送
装置２４ｂは、油路２５ａ2 、２５ｂ2 を介して内側ア
クチュエータ１０Ａの複数の弾性体１６ａ2 の圧力室と
外側アクチュエータ１０Ｂの複数の弾性体１６ｂ 2 の圧
力室の間の作動油の移動制御を行う。
【００４０】圧送駆動制御装置２８は、各油圧送装置２
４ａ、２４ｂの作動を制御する装置である。そして、こ
の装置には、筋力検出装置３４から使用者の筋力情報が
入力する。
４ａ、２４ｂの作動を制御する装置である。そして、こ
の装置には、筋力検出装置３４から使用者の筋力情報が
入力する。
【００４１】筋力検出装置３４は、図５に示すように、
装着部８の内周面に向けて貫通した穴に回転軸を内部に
向けて配設されている駆動モータ３４ａと、この駆動モ
ータ３４ａ回転軸に固定した歯車３４ｂと、この歯車３
４ｂに噛み合っているラック３４ｃと、ラック３４ｃと
一体構造となって装着部８の内部に移動可能に配置され
ている押し棒３４ｄと、駆動モータ３４ａの上部に配設
したトルク計測器３４ｅとを備えている。駆動モータ３
４ａの回転運動を歯車３４ｂとラク３４ｃを介して押し
棒３４ｄの直線運動に変換し、押し棒３４ｄにより使用
者の皮膚に押し力を作用し、その押し力の作用により駆
動モータ３４ａのトルクが変化することから、そのトル
ク値をトルク計測器３４ｅが検出して圧送駆動制御装置
２８に出力している。
装着部８の内周面に向けて貫通した穴に回転軸を内部に
向けて配設されている駆動モータ３４ａと、この駆動モ
ータ３４ａ回転軸に固定した歯車３４ｂと、この歯車３
４ｂに噛み合っているラック３４ｃと、ラック３４ｃと
一体構造となって装着部８の内部に移動可能に配置され
ている押し棒３４ｄと、駆動モータ３４ａの上部に配設
したトルク計測器３４ｅとを備えている。駆動モータ３
４ａの回転運動を歯車３４ｂとラク３４ｃを介して押し
棒３４ｄの直線運動に変換し、押し棒３４ｄにより使用
者の皮膚に押し力を作用し、その押し力の作用により駆
動モータ３４ａのトルクが変化することから、そのトル
ク値をトルク計測器３４ｅが検出して圧送駆動制御装置
２８に出力している。
【００４２】また、図３に戻って、発生力安定化部３２
は、油路２５ａ1 、２５ｂ1 ２５ａ 2 、２５ｂ2 の圧力
を検知する複数の圧力センサ３２ａ1 、３２ａ2 、３２
ａ3、３２ａ4 と、油路２５ａ1 、２５ｂ1 ２５ａ2 、
２５ｂ2 に介装した制御弁３２ｂ1 、３２ｂ2 、３２ｂ
3 、３２ｂ4 と、各圧力センサ３２ａ1 、３２ａ2 、３
２ａ3 、３２ａ4 から圧力情報を得るとともに、所定の
弾性体の圧力室が基準以下の圧力となっているときに、
その圧力室に対応している制御弁（例えば弾性体１６ａ
1 の圧力室であれば制御弁３２ｂ1 ）に対して閉動作を
行う発生力安定化制御部３２ｄとを備えている。
は、油路２５ａ1 、２５ｂ1 ２５ａ 2 、２５ｂ2 の圧力
を検知する複数の圧力センサ３２ａ1 、３２ａ2 、３２
ａ3、３２ａ4 と、油路２５ａ1 、２５ｂ1 ２５ａ2 、
２５ｂ2 に介装した制御弁３２ｂ1 、３２ｂ2 、３２ｂ
3 、３２ｂ4 と、各圧力センサ３２ａ1 、３２ａ2 、３
２ａ3 、３２ａ4 から圧力情報を得るとともに、所定の
弾性体の圧力室が基準以下の圧力となっているときに、
その圧力室に対応している制御弁（例えば弾性体１６ａ
1 の圧力室であれば制御弁３２ｂ1 ）に対して閉動作を
行う発生力安定化制御部３２ｄとを備えている。
【００４３】次に、上記構成の筋力補助装置２の使用方
法について、図１から図４を参照して以下に簡単に説明
する。
法について、図１から図４を参照して以下に簡単に説明
する。
【００４４】先ず、図１に示すように、使用者の腕に装
着部８を装着する。
着部８を装着する。
【００４５】次いで、筋力検出装置３４を作動し、使用
者の皮膚に一時的に押し棒３４ｄを押圧することで使用
者の筋力情報を圧送駆動制御装置２８に出力する。そし
て、圧送駆動制御装置２８は、得られた使用者の筋力情
報に基づいて各油圧送装置２４ａ、２４ｂの作動を開始
する。
者の皮膚に一時的に押し棒３４ｄを押圧することで使用
者の筋力情報を圧送駆動制御装置２８に出力する。そし
て、圧送駆動制御装置２８は、得られた使用者の筋力情
報に基づいて各油圧送装置２４ａ、２４ｂの作動を開始
する。
【００４６】各油圧送装置２４ａ、２４ｂは、リザーバ
室２２から加温された作動油を受け入れるとともに、内
側アクチュエータ１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂ
の間の作動油の移動制御を行う。
室２２から加温された作動油を受け入れるとともに、内
側アクチュエータ１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂ
の間の作動油の移動制御を行う。
【００４７】ここで、使用者の関節部に曲げ動作の力
（補助筋力）を伝達する場合には、内側アクチュエータ
１０Ａの弾性体１６ａ1 、１６ａ2 の圧力室の作動油
を、外側アクチュエータ１０Ｂの弾性体１６ｂ1 、１６
ｂ2 の圧力室に移動する制御を行う。外側アクチュエー
タ１０Ｂの弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2 の圧力室に作動油
が移動してくると、膨張した弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2
でブロック体１４ｂが押圧されて装着部８に曲げ力を作
用するアクチュエータ力が発生し、使用者の関節部に曲
げ動作の補助筋力を伝達する。
（補助筋力）を伝達する場合には、内側アクチュエータ
１０Ａの弾性体１６ａ1 、１６ａ2 の圧力室の作動油
を、外側アクチュエータ１０Ｂの弾性体１６ｂ1 、１６
ｂ2 の圧力室に移動する制御を行う。外側アクチュエー
タ１０Ｂの弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2 の圧力室に作動油
が移動してくると、膨張した弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2
でブロック体１４ｂが押圧されて装着部８に曲げ力を作
用するアクチュエータ力が発生し、使用者の関節部に曲
げ動作の補助筋力を伝達する。
【００４８】また、使用者の関節部に伸ばす力（補助筋
力）を伝達する場合には、外側アクチュエータ１０Ｂの
弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2 の圧力室の作動油を、内側ア
クチュエータ１０Ａの弾性体１６ａ1 、１６ａ2 の圧力
室に移動する制御を行う。内側アクチュエータ１０Ａの
弾性体１６ａ1 、１６ａ2 の圧力室に作動油が移動して
くると、膨張した弾性体１６ａ1 、１６ａ2 でブロック
体１４ａが押圧されて装着部８に伸ばし力を作用するア
クチュエータ力が発生し、使用者の関節部に伸ばし動作
の補助筋力を伝達する。
力）を伝達する場合には、外側アクチュエータ１０Ｂの
弾性体１６ｂ1 、１６ｂ2 の圧力室の作動油を、内側ア
クチュエータ１０Ａの弾性体１６ａ1 、１６ａ2 の圧力
室に移動する制御を行う。内側アクチュエータ１０Ａの
弾性体１６ａ1 、１６ａ2 の圧力室に作動油が移動して
くると、膨張した弾性体１６ａ1 、１６ａ2 でブロック
体１４ａが押圧されて装着部８に伸ばし力を作用するア
クチュエータ力が発生し、使用者の関節部に伸ばし動作
の補助筋力を伝達する。
【００４９】また、若し、内側アクチュエータ１０Ａ及
び外側アクチュエータ１０Ｂの一部が油漏れ等の故障を
発生した場合、例えば、圧力センサ３２ａ1 が低い値を
示しているときには、発生力安定化部３２の発生力安定
化制御部３２ｄは、制御弁３２ｂ1 に閉動作の信号を出
力する。これにより、作動油が流出して全てのアクチュ
エータが動作しなくなるのを防ぎ、内側アクチュエータ
１０Ａの弾性体１６ａ 2 の圧力室と、外側アクチュエー
タ１０Ｂの弾性体１６ｂ1 及び１６ｂ2 の圧力室と、リ
ザーバ室２２との間の作動油の移動制御で、アクチュエ
ータ力を発生させる。
び外側アクチュエータ１０Ｂの一部が油漏れ等の故障を
発生した場合、例えば、圧力センサ３２ａ1 が低い値を
示しているときには、発生力安定化部３２の発生力安定
化制御部３２ｄは、制御弁３２ｂ1 に閉動作の信号を出
力する。これにより、作動油が流出して全てのアクチュ
エータが動作しなくなるのを防ぎ、内側アクチュエータ
１０Ａの弾性体１６ａ 2 の圧力室と、外側アクチュエー
タ１０Ｂの弾性体１６ｂ1 及び１６ｂ2 の圧力室と、リ
ザーバ室２２との間の作動油の移動制御で、アクチュエ
ータ力を発生させる。
【００５０】次に、本実施形態の筋力補助装置２の効果
について述べる。
について述べる。
【００５１】内側アクチュエータ１０Ａ及び外側アクチ
ュエータ１０Ｂには、加温装置２３で加温されたリーザ
バ室２２の作動油が供給されているので、作動油から熱
が伝導される装着部８は冷たくならず、冬場において使
用者が装着しても違和感がない。
ュエータ１０Ｂには、加温装置２３で加温されたリーザ
バ室２２の作動油が供給されているので、作動油から熱
が伝導される装着部８は冷たくならず、冬場において使
用者が装着しても違和感がない。
【００５２】また、本装置２は、例えば第２の従来技術
のように身体に密着しないアクチュエータ（ゴム製人工
筋）が存在せず、装着部８の外周に内側アクチュエータ
１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂが沿って配置され
ているだけなので、装着性が良好な装置を提供すること
ができる。
のように身体に密着しないアクチュエータ（ゴム製人工
筋）が存在せず、装着部８の外周に内側アクチュエータ
１０Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂが沿って配置され
ているだけなので、装着性が良好な装置を提供すること
ができる。
【００５３】また、内側アクチュエータ１０Ａ及び外側
アクチュエータ１０Ｂ一部が故障していても、発生力安
定化部３２が油漏れのある圧力室を切り離す動作をし、
作動油が流出しても全てのアクチュエータが動作しなく
なるのを防ぐため、使用者が重いものを持っている場合
に、もしもアクチュエータが破損しても、補助筋力が急
激に無くなって関節部を痛める等の危険も回避すること
ができる。
アクチュエータ１０Ｂ一部が故障していても、発生力安
定化部３２が油漏れのある圧力室を切り離す動作をし、
作動油が流出しても全てのアクチュエータが動作しなく
なるのを防ぐため、使用者が重いものを持っている場合
に、もしもアクチュエータが破損しても、補助筋力が急
激に無くなって関節部を痛める等の危険も回避すること
ができる。
【００５４】また、装着部８の外周は、液を吸収するこ
とができる高分子ポリマーにより形成した被覆部材１１
で被覆されているので、若し、内側アクチュエータ１０
Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂ内から作動油が漏れて
も被覆部材１１が吸収して外部に漏出することがない。
とができる高分子ポリマーにより形成した被覆部材１１
で被覆されているので、若し、内側アクチュエータ１０
Ａ及び外側アクチュエータ１０Ｂ内から作動油が漏れて
も被覆部材１１が吸収して外部に漏出することがない。
【００５５】また、使用者の皮膚に一時的に押し棒３４
ｄを押圧することで筋力検出装置３４を作動し、使用者
の筋力情報を得ることができるので、筋電センサを使用
している第１の従来技術のように、皮膚に炎症を起こす
といった問題が発生しない。また、各油圧送装置２４
ａ、２４ｂは、内側アクチュエータ１０Ａ及び外側アク
チュエータ１０Ｂの間で作動油の移動制御を行ってお
り、内側アクチュエータ１０Ａの圧力室に作動油を入れ
る際には、外側アクチュエータ１０Ｂの圧力室がリザー
バ室を兼ね、外側アクチュエータ１０Ｂの圧力室に作動
油を入れる際には、内側アクチュエータ１０Ａの圧力室
がリザーバ室を兼ねるため、リザーバ室が不要、また
は、作動油の微小な漏れ量を補充するための容量の小さ
なもので済ませることが可能となる。したがって、その
分、作動油量を減らすことができ、小型軽量の装置構造
とすることができる。
ｄを押圧することで筋力検出装置３４を作動し、使用者
の筋力情報を得ることができるので、筋電センサを使用
している第１の従来技術のように、皮膚に炎症を起こす
といった問題が発生しない。また、各油圧送装置２４
ａ、２４ｂは、内側アクチュエータ１０Ａ及び外側アク
チュエータ１０Ｂの間で作動油の移動制御を行ってお
り、内側アクチュエータ１０Ａの圧力室に作動油を入れ
る際には、外側アクチュエータ１０Ｂの圧力室がリザー
バ室を兼ね、外側アクチュエータ１０Ｂの圧力室に作動
油を入れる際には、内側アクチュエータ１０Ａの圧力室
がリザーバ室を兼ねるため、リザーバ室が不要、また
は、作動油の微小な漏れ量を補充するための容量の小さ
なもので済ませることが可能となる。したがって、その
分、作動油量を減らすことができ、小型軽量の装置構造
とすることができる。
【００５６】また、使用者の関節部に曲げ動作の補助筋
力を伝達する場合には、内側アクチュエータ１０Ａの複
数のブロック体１４ａが、使用者の関節部に過度の補助
筋力を与える前に、隣接するブロック体１４ａどうしの
当接によって補助筋力の付与を停止するので、安全性を
高めた筋力補助装置を提供することができる。
力を伝達する場合には、内側アクチュエータ１０Ａの複
数のブロック体１４ａが、使用者の関節部に過度の補助
筋力を与える前に、隣接するブロック体１４ａどうしの
当接によって補助筋力の付与を停止するので、安全性を
高めた筋力補助装置を提供することができる。
【００５７】次に、図６に示すものは、第１実施形態と
アクチュエータの構造が異なる第２実施形態の筋力補助
装置４０である。なお、第１実施形態で示した構成と同
一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略す
る。
アクチュエータの構造が異なる第２実施形態の筋力補助
装置４０である。なお、第１実施形態で示した構成と同
一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略す
る。
【００５８】本実施形態の筋力補助装置４０は、装着部
８の外周に、外側アクチュエータ４２が一体化されてい
る。
８の外周に、外側アクチュエータ４２が一体化されてい
る。
【００５９】外側アクチュエータ４２は、流体圧で作動
する装置であり、装着部８の長手方向に所定間隔をあけ
て固定されている硬質材料からなる複数のブロック体４
４と、これらブロック体４４の間の隙間に介在している
複数の弾性体４６とを備えている。
する装置であり、装着部８の長手方向に所定間隔をあけ
て固定されている硬質材料からなる複数のブロック体４
４と、これらブロック体４４の間の隙間に介在している
複数の弾性体４６とを備えている。
【００６０】各弾性体４６は、内部に圧力室を有してお
り、ブロック体４４に設けた油路を介して互いに直列に
連通し、制御部６に延在する油路４８と接続している。
り、ブロック体４４に設けた油路を介して互いに直列に
連通し、制御部６に延在する油路４８と接続している。
【００６１】そして、各弾性体４６の圧力室に作動油が
流入すると、弾性体４６は長手方向に伸び動作を行って
前記ブロック体４４を押圧し、装着部８に曲げ力を作用
する。これにより、使用者の関節部に伸ばし動作の補助
筋力を伝達する。
流入すると、弾性体４６は長手方向に伸び動作を行って
前記ブロック体４４を押圧し、装着部８に曲げ力を作用
する。これにより、使用者の関節部に伸ばし動作の補助
筋力を伝達する。
【００６２】また、各弾性体４６の圧力室から作動油が
流出すると、弾性体４６は縮み動作を行って装着部８に
対する曲げ力が解除されるようになっている。
流出すると、弾性体４６は縮み動作を行って装着部８に
対する曲げ力が解除されるようになっている。
【００６３】上記構造の外側アクチュエータ４２を装着
部８の外周に一体化することで、例えば第２の従来技術
のように身体に密着しないアクチュエータ（ゴム製人工
筋）が存在せず、装着性が良好な装置を提供することが
できる。
部８の外周に一体化することで、例えば第２の従来技術
のように身体に密着しないアクチュエータ（ゴム製人工
筋）が存在せず、装着性が良好な装置を提供することが
できる。
【００６４】また、外側アクチュエータ４２が補助筋力
を発生する際には、外側アクチュエータ４２の圧力室が
加圧されるため、圧力室がある容積を占めて硬くなる
が、本実施形態の場合、アクチュエータは外側にあるた
め、使用者が腕を曲げる際の妨げにならず、腕の可動範
囲を狭めることがない。
を発生する際には、外側アクチュエータ４２の圧力室が
加圧されるため、圧力室がある容積を占めて硬くなる
が、本実施形態の場合、アクチュエータは外側にあるた
め、使用者が腕を曲げる際の妨げにならず、腕の可動範
囲を狭めることがない。
【００６５】なお、上述した第１及び第２実施形態は、
使用者の腕の関節部に補助筋力を付与する装置として説
明したが、手首の関節部、膝の関節部等、身体の各関節
部に補助筋力を付与する装置に適用しても、同様の作用
効果を得ることができる。
使用者の腕の関節部に補助筋力を付与する装置として説
明したが、手首の関節部、膝の関節部等、身体の各関節
部に補助筋力を付与する装置に適用しても、同様の作用
効果を得ることができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、装着部から突出している部材が存在しない
ので、装着性を大幅に向上させることができる。
明によると、装着部から突出している部材が存在しない
ので、装着性を大幅に向上させることができる。
【００６７】また、請求項２記載の発明によると、冬場
において使用者が装着しても、冷たい感触等の違和感が
ない。
において使用者が装着しても、冷たい感触等の違和感が
ない。
【００６８】また、請求項３、４記載の発明によると、
筋電センサ等のように皮膚に付着する動作が不要となる
ので、筋力の測定時間を大幅に短縮することができると
ともに、皮膚の炎症も防止することができる。
筋電センサ等のように皮膚に付着する動作が不要となる
ので、筋力の測定時間を大幅に短縮することができると
ともに、皮膚の炎症も防止することができる。
【００６９】また、請求項５、６記載の発明によると、
簡便な装置構成で使用者の関節部を曲げる補助筋力と、
関節部を伸ばす補助筋力を発生することができる。
簡便な装置構成で使用者の関節部を曲げる補助筋力と、
関節部を伸ばす補助筋力を発生することができる。
【００７０】また、請求項７記載の発明によると、内側
アクチュエータ及び外側アクチュエータがリザーバ室を
兼ねるので、リザーバ室を無くす、若しくは、容量の小
さなもので済ませることが可能となり、小型軽量の装置
を提供することができる。
アクチュエータ及び外側アクチュエータがリザーバ室を
兼ねるので、リザーバ室を無くす、若しくは、容量の小
さなもので済ませることが可能となり、小型軽量の装置
を提供することができる。
【００７１】また、請求項８、９記載の発明によると、
加圧されて硬くなる外側アクチュエータは関節部の外側
に位置しているので、使用者が腕を曲げる際の妨げにな
らず、腕の可動範囲を狭めることがない。
加圧されて硬くなる外側アクチュエータは関節部の外側
に位置しているので、使用者が腕を曲げる際の妨げにな
らず、腕の可動範囲を狭めることがない。
【００７２】また、請求項１０記載の発明によると、若
し、使用者が重いものを持っている場合に人工筋力発生
手段が破損しても、発生力安定化手段により急激に人工
筋力発生手段の発生力が低下することがないので、使用
者が身体を痛めるようなことがなく、安全性が高い装置
を提供することができる。
し、使用者が重いものを持っている場合に人工筋力発生
手段が破損しても、発生力安定化手段により急激に人工
筋力発生手段の発生力が低下することがないので、使用
者が身体を痛めるようなことがなく、安全性が高い装置
を提供することができる。
【００７３】また、請求項１１記載の発明によると、関
節部の過度の曲げ動作をメカニカルな構造で防止するこ
とができる。
節部の過度の曲げ動作をメカニカルな構造で防止するこ
とができる。
【００７４】さらに、請求項１２記載の発明によると、
アクチュエータから漏れた液体を使用者に付着させない
効果を得ることができる。
アクチュエータから漏れた液体を使用者に付着させない
効果を得ることができる。
【図１】本発明に係る身体装着型筋力補助装置の第１実
施形態を示す図である。
施形態を示す図である。
【図２】身体装着型筋力補助装置の人工筋力発生手段を
構成しているアクチュエータの構造を示す図である。
構成しているアクチュエータの構造を示す図である。
【図３】身体装着型筋力補助装置の制御部の詳細を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】第１実施形態の動作を示す図である。
【図５】第１実施形態に備えられている筋力検出手段を
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明に係る身体装着型筋力補助装置の第２実
施形態を示す図である。
施形態を示す図である。
２、４０ 身体装着型筋力補助装置 ４ 人工筋力発生部（人工筋力発生手段） ６ 制御部（制御手段） ８ 装着部 １０Ａ 内側アクチュエータ １０Ｂ、４２ 外側アクチュエータ １１ 被覆部材（外周被覆部材） １４ａ、１４ｂ、４４ ブロック体（凸部材） １６ａ1 、１６ａ2 、１６ｂ1 、１６ｂ2 弾性体 ２２ リザーバ室 ２３ 加温装置 ２４ａ、２４ｂ 油圧送装置（流体圧送装置） ２５ａ1 、２５ａ2 、２５ｂ1 、２５ｂ2 油路（流
路） ２８ 圧送駆動制御装置 ３２ 発生力安定化部（発生力安定化手段） ３２ａ1 、３２ａ2 、３２ａ3 、３２ａ4 圧力センサ ３２ｂ1 、３２ｂ2 、３２ｂ3 、３２ｂ4 制御弁 ３２ｄ 発生力安定化制御部 ３４ 筋力検出装置（筋力検出手段） ３４ａ 駆動モータ ３４ｂ 歯車 ３４ｃ ラック ３４ｄ 押し棒 ３４ｅ トルク計測器
路） ２８ 圧送駆動制御装置 ３２ 発生力安定化部（発生力安定化手段） ３２ａ1 、３２ａ2 、３２ａ3 、３２ａ4 圧力センサ ３２ｂ1 、３２ｂ2 、３２ｂ3 、３２ｂ4 制御弁 ３２ｄ 発生力安定化制御部 ３４ 筋力検出装置（筋力検出手段） ３４ａ 駆動モータ ３４ｂ 歯車 ３４ｃ ラック ３４ｄ 押し棒 ３４ｅ トルク計測器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F060 AA00 AA10 GA15 GB07 GD12 HA03 HA32 HA35 3H081 AA18 BB01 CC06 HH10 4C097 AA20 BB03 BB08 CC18 DD04 TB13
Claims (12)
- 【請求項１】 使用者の関節部に曲げ動作の補助筋力を
付与する人工筋力発生手段と、この人工筋力発生手段の
駆動を制御する制御手段とを有する身体装着型筋力補助
装置において、 前記人工筋力発生手段は、可撓性を有する円筒状をな
し、使用者の関節部を包み込んで密着する装着部と、こ
の装着部の外周に一体化され、前記装着部を曲げながら
前記関節部に補助筋力を付与する流体圧式のアクチュエ
ータとを備えていることを特徴とする身体装着型筋力補
助装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記アクチュエータの
作動流体となる流体を所定温度に加温する加温装置を備
えていることを特徴とする請求項１記載の身体装着型筋
力補助装置。 - 【請求項３】 前記装着部に、使用者の皮膚に一時的に
押し力を作用し、その押し力に基づいて筋力を測定する
筋力検出手段を設け、前記制御手段は、前記筋力検出手
段から得た筋力情報に基づいて前記アクチュエータが発
生する補助筋力を制御することを特徴とする請求項１又
は２記載の身体装着型筋力補助装置。 - 【請求項４】 前記筋力検出手段は、駆動モータと、こ
の駆動モータの回転力を直線運動として押し棒に伝達す
る伝達機構と、前記押し棒が前記皮膚を押圧したときの
前記駆動モータのトルク値を計測し、このトルク値を前
記押し力として前記制御手段に出力するトルク計測器と
を備えていることを特徴とする請求項３記載の身体装着
型筋力補助装置。 - 【請求項５】 前記アクチュエータを、前記関節部の内
側に位置して前記装着部の外周の長手方向に延在し、弾
性体で出来た圧力室を有する内側アクチュエータと、前
記関節部の外側に位置して前記装着部の外周の長手方向
に延在し、弾性体で出来た圧力室を有する外側アクチュ
エータとで構成したことを特徴とする請求項１乃至４の
何れかに記載の身体装着型筋力補助装置。 - 【請求項６】 前記内側及び外側アクチュエータは、前
記長手方向に所定の隙間を設けて前記装着部の外周に固
定されている複数の凸部材と、これら複数凸部材の間の
隙間に配置した複数の弾性体とを備え、各弾性体は内部
に設けた圧力室に流体が出入することで膨張・収縮し、
各凸部材は、前記弾性体の膨張により押圧されて前記装
着部に曲げ力を作用することを特徴とする請求項５記載
の身体装着型筋力補助装置。 - 【請求項７】 前記制御手段は、前記内側アクチュエー
タを構成している弾性体の圧力室と、前記外側アクチュ
エータを構成している弾性体の圧力室との間で、流体を
移動させる制御を行うことを特徴とする請求項５又は６
記載の身体装着型筋力補助装置。 - 【請求項８】 前記アクチュエータを、前記関節部の外
側に位置して前記装着部の外周の長手方向に延在し、弾
性体で出来た圧力室を有する外側アクチュエータで構成
し、当該外側アクチュエータは前記圧力室に流体が流入
することで前記長手方向に伸び動作を行い、前記装着部
に曲げ力を作用する一方、前記圧力室から流体が流出す
ることで縮み動作を行って前記装着部に対する曲げ力を
解除する構造となっていることを特徴とする請求項１乃
至４の何れかに記載の身体装着型筋力補助装置。 - 【請求項９】 前記外側アクチュエータは、前記長手方
向に所定の隙間を設けて前記装着部の外周に固定されて
いる複数の凸部材と、これら複数の凸部材の隙間に配置
した複数の弾性体とを備え、各弾性体は内部に設けた圧
力に流体が流入することで前記長手方向に伸び動作を行
って前記凸部材を押圧し、前記装着部に曲げ力を作用す
ることを特徴とする請求項８記載の身体装着型筋力補助
装置。 - 【請求項１０】 前記制御手段に、破損による前記人工
筋力発生手段の発生力の低下を抑制するための、発生力
安定化手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至９の
何れかに記載の身体装着型筋力補助装置。 - 【請求項１１】 前記複数の凸部材は、使用者の関節部
に過度の補助筋力を与える前に、隣接する凸部材どうし
が当接して補助筋力の付与を停止させるストッパ部材と
して機能することを特徴とする請求項６、７又は９に記
載の身体装着型筋力補助装置。 - 【請求項１２】 前記流体を液体とし、前記装着部の外
周を液体吸収機能を有する外周被覆部材で被覆したこと
を特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の身体装
着型筋力補助装置。
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