JP2003265548A

JP2003265548A - 身体装着型倍力装置

Info

Publication number: JP2003265548A
Application number: JP2002069041A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yokoi; 浩史横井; Keitaro Naruse; 継太郎成瀬
Original assignee: DENKI KOSAKUGYO NO SUZUKI KK
Current assignee: DENKI KOSAKUGYO NO SUZUKI KK
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2003-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】介助者等の作業者が筋力以上の力を発揮する
ことができるから、腰痛を患う事態を解消できるし、肉
体労働を効率よく行なうことができる。身体に装着して
使用するので機動性に優れており、大掛かりな設備を必
要としない。【解決手段】使用者の臀部に着脱可能に装着する駆動
部装着機構１には駆動部としてのワイヤ巻取りドラム３
が搭載してある。駆動部装着機構１の上側には、使用者
の上半身に着脱可能に装着する倍力伝達機構１１が前後
方向に回動可能に軸着してあり、下側には使用者の下肢
の動きに連動する反力受承機構３１が設けてある。駆動
部装着機構１の駆動部と倍力伝達機構１１との間には倍
力伝達ワイヤ２４が張設してあり、駆動部装着機構１と
反力受承機構３１との間には張力伝達ワイヤ３８が張設
してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寝たきりの障害者
や高齢者等のように自力で身体を動かすことができない
要介助者を助ける場合や重量物を持ち上げる場合の作業
者の肉体上の負担を軽減し、また円滑な肉体作業を行う
ことができるようにするための身体装着型倍力装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】要介助者が成人男性の場合には体重もあ
るため、女性介助者の力では対処できないという問題が
ある。そこで、要介助者を補助する手段として、ハンモ
ック状の支持体を備えたクレーンをベッドの上方の天井
に設置し、要介助者をハンモックに乗せてクレーンによ
り移動したり、上半身を起こしたりする作業を行ってい
る。或は油圧式リフトで要介助者を吊り上げるといった
手段も行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術のクレーンや油圧リフトを用いる場合、装置
が大型であること、設置するために家屋の補強等の造作
を加えなければならないこと等から費用が嵩むという欠
点がある。また、機器を設置するためと動作のためのス
ペースが必要であることから相応の広い部屋でなければ
ならず、要介助者が簡単に設置することはできないとい
う欠点がある。なお、身体に負担の大きい労働に従事す
る労働者を保護するための労働災害防止機器も知られて
いる。しかし、この種の機器は腰痛等の予防を主目的と
するもので、荷重を軽減する機能を有するものではな
く、介助者及び作業者の身体的負担を軽減するものでは
ない。

【０００４】本発明は上述した従来技術の諸欠点に鑑み
なされたもので、倍力装置の補助力が介助者や作業者の
筋力負荷を分担して軽減することにより、腰痛を患う事
態を解消することや、重労働の作業効率を高めることが
でき、また身体に装着して使用するので場所的、空間的
制約を受けることがなく機動性に優れていると共に、使
用のために家屋の造作を変更する必要もないので設備費
を無くすことができる身体装着型倍力装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために構成された本発明の手段は、駆動部を有し、使用
者の臀部側に着脱可能に装着される駆動部装着機構と、
該駆動部装着機構に下端側が軸支されて前後方向に回動
可能な伝達軸を有し、前記使用者の上半身に着脱可能に
装着される倍力伝達機構と、前記使用者の左右の下肢に
夫々着脱可能に装着される連結体を有し、前記駆動部装
着機構に上端側が設けられた反力受承機構とからなり、
前記駆動部装着機構の駆動部と前記倍力伝達機構との間
に該駆動部により牽引される倍力伝達体を張設し、前記
駆動部装着機構と反力受承機構との間に該駆動部装着機
構が受ける反力を解消する張力付与体を張設したものか
らなる。

【０００６】そして、前記駆動部は、前記倍力伝達体か
ら分岐する一対の牽引索の各々を交互に巻き取る巻取り
ドラムと、該巻取りドラムの前方に配設され、電動モー
ターにより回転駆動されて前記牽引索の各々に交互に倍
力となる張力を付与する付勢カムとから構成し、前記巻
取りドラムは該付勢カムにより張力が付与されない弛緩
状態時の牽引索を巻取るように構成するとよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。図１乃至図６は第１の実施の形態を
示す。図において、１は介助者Ａの臀部Ｂに着脱可能に
装着される駆動部装着機構を示す。２は該駆動部装着機
構１を構成し、介助者Ａの臀部Ｂに当接する臀部装着体
で、該臀部装着体２は縦長板状の金属製又は繊維強化プ
ラスチック製の基部２Ａと、略楕円状の環体からなり、
該基部２Ａの前面に横長に設けたバンド取着部２Ｂと、
該バンド取着部２Ｂの前側に設けたゴム或はウレタンフ
ォーム等の弾性体からなる横長矩形状の臀当てパッド２
Ｃとから構成してある。３は前記基部２Ａの上端両側か
ら後方に突設した一対の支持アーム４、４に軸支した駆
動部としてのワイヤ巻取りドラムで、該ワイヤ巻取りド
ラム３はアウターロータ型モーターに設けられ、後述す
る制御装置４１からの信号により作動するロック機構を
備えた構成になっている。５は基部２Ａの下端に設けた
電源ボックスで、該電源ボックス５にはワイヤ巻取りド
ラム３の駆動電源となる電池を収容する。

【０００８】１１は前記駆動部装着機構１の上部に軸支
され、介助者Ａの腰Ｃから肩Ｄにかけた上半身に補助力
を伝達するための倍力伝達機構を示す。１２、１２は該
倍力伝達機構１１を構成する一対の連動ロッドで、該連
動ロッド１２、１２は上端側１２Ａが外側に向けて湾曲
した鋼管製の中空管からなり、下端側１２Ｂは駆動部装
着機構１の基部２Ａに両側から連結ピン１３によりピン
結合されている。そして、該一対の連動ロッド１２、１
２の上端側に架設した支持軸１４にガイド滑車１５が設
けてある。

【０００９】１６は前記一対の連動ロッド１２、１２間
に配設されて上方に伸長するステンレス管からなる傾動
ロッドを示し、該傾動ロッド１６は下端側が各連動ロッ
ド１２の下端側１２Ｂに突設したブラケット１２Ｃ、１
２Ｃに連結ピン１７によりピン結合された外筒１６Ａ
と、該外筒１６Ａに軸方向に進退可能に挿装された進退
軸１６Ｂとから構成してあり、外筒１６Ａの上端側には
ワイヤ固定部１８が設けてある。傾動ロッド１６を伸縮
型としたのは、前傾時には臀部Ｂから肩Ｄまでの長さが
長くなることを考慮したものである。そして、上記傾動
ロッド１６と連動ロッド１２、１２により本発明の伝達
軸を構成している。

【００１０】１９は連動ロッド１２、１２間に架設した
バンド取着体で、該バンド取着体１９の前側にはゴム或
はウレタンフォーム等の弾性体からなる横長矩形状の背
当てパッド２０が設けてある。かくして、倍力伝達機構
１１は連動ロッド１２、１２が駆動部装着機構１に対し
て連結ピン１３を中心に前後方向に回動し、傾動ロッド
１６が連動ロッド１２、１２に対して連結ピン１７を中
心に前後方向に回動する二段屈曲型に構成することによ
り、介助者Ａが上半身を円滑に前屈・起立することがで
きるようにしてある。

【００１１】また、２１は前記傾動ロッド１６と臀部装
着体２との間に設けられた連動関節機構を示す。該連動
関節機構２１は傾動ロッド１６の下端に前記連結ピン１
７と同軸に固着され、湾曲状のカム面が回転中心に対し
て曲率中心が変位した異形カムに形成した略扇状の連動
カム２２と、一端２３Ａは該連動カム２２に取着し、他
端２３Ｂは臀部装着体２の支持アーム４に取着すること
により連動カム２２に巻装した連動ワイヤ２３とから構
成してある。そして、該連動関節機構２１によれば、傾
動ロッド１６が直立状態に戻る時に連動カム２２のカム
面に沿って引かれる連動ワイヤ２３に張力が加わること
により、連動ロッド１２、１２も直立状態に戻され、こ
れに追随して基体２Ａを略直立方向に起立させることが
できる。かくして、前屈・起立という身体の一連の動作
に対して基体２Ａ、連動ロッド１２、１２及び傾動ロッ
ド１６は連動関節機構２１により連続して作動するか
ら、倍力を身体に効率的に伝えることができるし、身体
に無理な力を加えることがない。

【００１２】２４は倍力伝達機構１１に駆動力を伝達す
るための倍力伝達体としての倍力伝達ワイヤを示す。該
倍力伝達ワイヤ２４は一端側は前記ワイヤ巻取りドラム
３に巻回され、ガイド滑車１５を介して傾動ロッド１６
上端のワイヤ固定部１８に固定されており、ワイヤ巻取
りドラム３が倍力伝達ワイヤ２４を巻き取ることにより
傾動ロッド１６、１２を引き起こすことができる。な
お、倍力伝達体は倍力伝達ワイヤ２４に限定されるもの
ではなく、例えばベルト、超高強力繊維ロープ或はチェ
ーン等を用いる構成にしてもよい。

【００１３】２５は駆動部装着機構１及び倍力伝達機構
１１を介助者Ａに着脱可能に取着するための締結手段と
しての胴部固定具を示す。該胴部固定具２５は一端を前
記バンド取着部２Ｂに取着し、他端をバンド取着体１９
に取着した左右一対のバンド２５Ａ、２５Ａと、該各バ
ンド２５Ａに両端側の係合ピン２５Ｂが摺動可能に係合
されたバックル２５Ｃとから構成してあり、介助者Ａの
腰と腹部にかけて締着するようになっている。

【００１４】また、２６は傾動ロッド１６の進退軸１６
Ｂ先端に自在継手２７を介して取着された肩固定具で、
該肩固定具２６は脇の下で胸に巻着自在な胸バンド２６
Ａと、該胸バンド２６Ａの幅方向両側に取着され、肩に
掛ける一対の肩バンド２６Ｂ、２６Ｂから構成してあ
る。そして、これら胴部固定具２５と肩固定具２６によ
って、駆動部装着機構１と倍力伝達機構１１は介助者Ａ
の臀部Ｂから肩Ｄの上半身にかけて一体に装着され、上
半身に倍力を確実に伝達できるようにしている。

【００１５】次に、３１は駆動部装着機構１と介助者Ａ
の左右の下肢Ｅ、Ｆにかけて設けた反力受承機構を示
す。３２、３２は該反力受承機構３１を構成し、電源ボ
ックス５の下面に突設した各一対のブラケット３３、３
３により回動可能に支持された連動軸で、該連動軸３
２、３２の内側軸端には連動ドラム３４が設けてあり、
外側軸端には連動支持板３５が固着してある。３６、３
６は介助者Ａの左右の下肢Ｅ、Ｆに着脱可能に取着する
連結ロッドで、該各連結ロッド３６は上側軸端が該連動
支持板３５に軸支されて横方向に揺動可能な外筒３６Ａ
と、該外筒３６Ａに摺動可能に挿装された可動軸３６Ｂ
とから伸縮型に構成してある。各連結ロッド３６を伸縮
型に構成したのは、屈んだ姿勢の時には臀部Ｂから膝Ｇ
までの長さが直立の姿勢の時よりも長くなることを考慮
したものである。また、連結ロッド３６は、電源ボック
ス５に回動可能な連動軸３２に固着した連動支持板３５
に軸支することにより前後左右方向に自在に可動であ
り、下肢の動きを拘束しないようにしてある。

【００１６】該可動軸３６Ｂの先端側には介助者Ａの膝
Ｇに係着する装着バンド３７が設けてある。３８、３８
は張力付与体としての張力付与ワイヤで、該張力付与ワ
イヤ３８、３８は一端側３８Ａが支持アーム４に係着さ
れ、他端側３８Ｂは連動ドラム３４に巻き取られるよう
になっている。なお、張力付与体は張力付与ワイヤ３８
に限定されるものではなく、例えばベルトやチェーンを
用いる構成にしてもよい。

【００１７】本実施の形態に係る身体装着型倍力装置は
上述の構成からなるが、その動作制御は例えば音声によ
って行なうことが望ましい。即ち、駆動部装着機構１に
制御装置４１を搭載し、肩固定具２６の肩バンド２６Ｂ
に音声マイク４２を設ける。制御装置４１には「前
屈」、「起立」、「停止」、「速く」、「ゆっくり」等
の音声パターンを記憶する記憶部と、音声マイク４２か
ら入力された音声信号と音声パターンを判定する判定部
と、当該判定に基づいてワイヤ巻取りドラム３の作動を
制御する制御部とから構成してある。

【００１８】次に、本件装置の作動について説明する。
先ず、介助者Ａは駆動部装着機構１、倍力伝達機構１１
及び反力受承機構３１を身体に装着する（図４参照）。
起立した状態から前屈する場合は、「前屈」と発声する
と制御装置からの信号によりワイヤ巻取りドラム３のロ
ックが解除されてフリーの状態になる。介助者Ａが上半
身を前方に倒していくのに伴って倍力伝達ワイヤ２４は
伸長し、連動ロッド１２、１２及び傾動ロッド１６が一
体に回転する。傾動ロッド１６の傾斜角度が深くなると
進退軸１６Ｂが進出し、身体に無理な力が加わることな
く自由に上半身を前屈することができる（図５参照）。

【００１９】他方、重量物を持って立ち上がる場合は、
「起立」と発声すると制御装置からの信号によりワイヤ
巻取りドラム３が回転して倍力伝達ワイヤ２４を巻き取
り、傾動ロッド１６が引き上げられる。傾動ロッド１６
に伴って連動カム２２も回転し、連動ワイヤ２３に張力
が加わることにより基部２Ａが引き上げられ、最後に連
動ロッド１２、１２が引き上げられる（図６参照）。こ
のように、本実施の形態によれば、身体の動きにとって
は不自然な二段モーション、即ち傾動ロッド１６が最後
まで引き上げられた後に連動ロッド１２が引き上げられ
るという動作を行うことはなく、傾動ロッド１６、基部
２Ａ、後述する連結ロッド３６、３６そして連動ロッド
１２、１２の順に円滑に起立しながら上半身と下半身の
大腿部を引き起すから、介助者Ａは無理なく重量物の持
ち上げ作業を行うことができる。

【００２０】なお、動作制御を音声により行うものとし
て述べたが、例えば駆動部装着機構１と倍力伝達機構１
１の適宜の位置に歪センサを設けて構成フレームの応力
を検知することで荷重の有無を認識し、介助者の身体の
適宜の位置に筋電センサを取着して介助者の筋肉電位を
計測することで何かを抱え上げようとする意志を予測又
は認識し、駆動部装着機構１と倍力伝達機構１１の適宜
の位置にエンコーダを設けて変位角を検知することで信
号系に起因する制御上の共鳴現象を防ぎ、介助者の身体
の適宜の位置、例えば膝に可変抵抗ゴムを張設して抵抗
値の変化を検知することで起立、前屈を膝の動きから直
接認識する、といった他の手段により動作制御を行うよ
うにすることもできる。

【００２１】また、上記引き上げ動作中駆動部装着機構
１には傾動ロッド１６側からの反力が働き、当該反力は
介助者Ａの腰Ｃや腹部に掛って大きな負担になるが、こ
の反力は反力受承機構３１により受承するようにしてあ
る。即ち、基部２Ａと連動ドラム３４との間に張設した
張力付与ワイヤ３８、３８を、左右の下肢の前後方法の
動きによる連動ドラム３４の回転で交互に巻き取り、張
力を駆動部装着機構１に常時付与することにより腰Ｃと
腹部に加わる反力を解消するものである。なお、本実施
の形態において想定する牽引力の最大値は、約６０ｋｇ
ｆ・ｍである。

【００２２】次に、図７乃至図１２は第２の実施の形態
に係る身体装着型倍力装置を示す。なお、本実施の形態
において第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素
には同一の符号を付して援用し、その説明を省略する。
図７において、５１は身体装着型倍力装置を構成する駆
動部装着機構を示し、該駆動部装着機構５１は臀部装着
体２と、該臀部装着体２に支持アーム４、４を介して矢
示イ、ロ方向に揺動可能に設けられた駆動部５２と、電
源ボックス５とから構成してある。ここで、該駆動部５
２は、基体２Ａに揺動可能に軸支された一対の取付板５
２Ａ、５２Ａと、該取付板５２Ａ、５２Ａに支持された
電動モーター５２Ｂと、減速機及びカップリングを介し
て該電動モーター５２Ｂにより駆動されるチェーンブロ
ック５２Ｃと、前記取付板５２Ａ、５２Ａに架設された
回転軸５２Ｄと、該回転軸５２Ｄに設けられたスプロケ
ット５２Ｅ及びワイヤ巻取りドラム５２Ｆと、前記チェ
ーンブロック５２Ｃのスプロケットと回転軸５２Ｄのス
プロケット５２Ｅとの間に巻装されたチェーン５２Ｇと
から構成してある。

【００２３】５５は駆動部装着機構５１の上部に連結さ
れ、介助者Ａの腰Ｃから肩Ｄにかけた上半身の動きと連
動する倍力伝達機構を示し、該倍力伝達機構構５５は基
部２Ａに連結ピン１３によりピン結合された一対の連動
ロッド１２、１２と、該連動ロッド１２、１２の上端側
に架設した支持軸１４に設けたガイド滑車１５と、該支
持軸１４に設けたワイヤ止着部５６と、連動ロッド１
２、１２に連結ピン１７によりピン結合された傾動ロッ
ド１６と、該傾動ロッド１６に設けたブラケット５７に
軸支した動滑車５８とから構成してある。そして、駆動
部５２のワイヤ巻取りドラム５２Ｆとワイヤ固定部５６
との間にはガイド滑車１５から動滑車５８を介して倍力
伝達ワイヤ２４が巻装してある。

【００２４】更に、６１は駆動部装着機構５１の下部に
連結され、介助者Ａの右左の下肢Ｅ、Ｆに着脱可能に取
着された反力受承機構を示す。６２は該反力受承機構６
１を構成する連動軸で、該連動軸６２は前記電源ボック
ス５の幅方向両側に固着した一対の両端ブラケット６
３、６３と中央に固着した中間ブラケット６４、６４に
回動可能に架設してある。そして、連動軸６２には中間
ブラケット６４、６４の間に位置して連動プーリー６５
が設けてあり、両軸端には爪６６Ａを有する送りカム６
６、６６が固着してある（図９参照）。また、連動軸６
２の両端に回動可能に嵌着した回動支持板６７、６７に
は前記送りカム６６が平均的な歩幅の範囲で回動可能な
爪当接面６７Ａ₁ 、６７Ａ₂ を周方向に離間して有する
カム嵌合部６７Ａが形成してある。そして、各回動支持
板６７に連結ロッド３６、３６が第１の実施の形態と同
様に横方向に揺動可能に軸支してある。６８は張力付与
ワイヤで、該張力付与ワイヤ６８は一端６８Ａが駆動部
５２の掛止軸５２Ｈに係止され、他端側６８Ｂは前記連
動プーリー６５に巻装してある。

【００２５】次に、上述した反力受承機構６１の作動を
説明する。先ず、介助者Ａが図７に示す直立の姿勢にあ
る場合、介助者Ａの上半身側の荷重は倍力伝達ワイヤ２
４を介して駆動部５２のワイヤ巻き取りドラム５２Ｇに
掛かっており、臀部装着体２に揺動可能に軸支されてい
る駆動部５２はこの荷重により矢示イ方向に引っ張られ
るが、この荷重は駆動部５２と反力受承機構６１の連動
プーリー６５との間に張設した張力付与ワイヤ６８が支
えている。これにより、駆動部５２に掛る荷重は反力受
承機構６１と臀部装着体２に分散される。他方、連動プ
ーリー６５に掛る回転力は連動軸６２、送りカム６６の
爪６６Ａから爪当接面６７Ａ₁ を介して回動支持板６７
に伝達される結果、両連結ロッド３６、３６には図９中
矢示ハ方向の踏み出し方向とは逆の矢示ニ方向の回転力
が掛かった状態にある。

【００２６】介助者Ａが歩行時に連動ロッド３６に掛る
矢示ニ方向の回転力に抗して一方の足Ｅを踏み出すと、
連結ロッド３６が矢示ハ方向に回転して回動支持板６７
が回転し、送りカム６６の爪６６Ａが爪当接面６７Ａ₁
に当たって連動軸６２を同方向に回転させる（図１０
（Ａ）参照）。これにより、張力付与ワイヤ６８は連動
プーリー６５に巻き取られて駆動部５２を矢示ロ方向に
引き寄せる張力が働く結果、上半身側の荷重に対する下
半身側の反力が釣り合う。この間、他方の足Ｆの送りカ
ム６６はフリーの状態にある。

【００２７】介助者Ａが踏み出した足Ｅを着地した時に
は（図１０（Ｂ）参照）、送りカム６６と回動支持板６
７は図１０（Ｂ）に示す位置の状態にある。この状態か
ら、介助者Ａが他方の足Ｆを踏み出すと直立位置までフ
リーであった送りカム６６が直立位置で回動支持板６７
に当接し、当接後足Ｅの荷重は足Ｆに移る。更に足Ｆを
踏み出すと、一方の足Ｅの動作の場合と同様に連動軸６
２が回転して連動プーリー６５が張力付与ワイヤ６８を
巻き取り（図１０（Ｃ）及び（Ｄ）参照）、駆動部５２
を矢示ロ方向に牽引する。かくして、駆動部５２を介し
て上半身側の荷重による張力が掛かる張力付与ワイヤ６
８には介助者Ａが両足立ちの時にも歩行時にも連結ロッ
ド３６、３６により反力が付与され、上半身側の荷重に
釣り合った下半身側の反力でバランスを取ることができ
る。

【００２８】また、介助者Ａが膝Ｚを折ってしゃがむよ
うな場合、臀部Ｂの厚みで反力受承機構６１との間が離
れて張力付与ワイヤ６８に無理な力が働く恐れがある
が、駆動部装着機構５１の駆動部５２は支持アーム４、
４に軸支されて矢示イ、ロ方向に揺動可能であり、駆動
部５２が矢示ロ方向の臀部装着体２側に変位することに
より張力付与ワイヤ６８に無理な引っ張り力が働くのを
解消できる。

【００２９】本実施の形態に係る身体装着型倍力装置は
上述の構成からなり、身体に装着して使用する方法は第
１の実施の形態と異なるところはないが、倍力伝達機構
５５に動滑車５８を用いることにより、駆動部５２に掛
る牽引力の負荷を半分にすることができる。

【００３０】図１１及び図１２は反力受承機構の変形例
を示す。該反力受承機構７１の特徴とするところは、電
源ボックス５に固着した２組の取付ブラケット７２、７
２、・・に架設した一対の連動軸７３、７３と、該各連
動軸７３の内側端に嵌着した連動プーリー７４、７４
と、駆動部５２の掛止軸５２Ｅに取着した定滑車７５
と、該定滑車７５に巻装され、両端側が前記連動プーリ
ー７４、７４に係着した張力付与ワイヤ７６とから構成
したことにある。この構成によれば、歩行時の左右の足
の動きで張力付与ワイヤ７６を連動プーリー７４、７４
で交互に巻き取ることにより、簡単な機構で駆動部装着
機構１の受ける反力は左右の下肢に常時均等に掛るよう
にしたから、常に駆動部装着機構１の中心に荷重を位置
させることができ、作業時の安定性を得ることができ
る。

【００３１】次に、図１３乃至図１６は他の実施の形態
に係る駆動部装着機構を構成する駆動部８１を示す。図
において、８２は該駆動部８１のケーシングで、該ケー
シング８２は臀部装着体１の基部２Ａに設けた支持アー
ム４、４に上部側を軸着することにより、矢示イ、ロ方
向の前後方向に揺動可能になっている（図７参照）。該
ケーシング８２の上部には開口部８２Ａが形成してあ
り、ケーシング８２の外側には減速機付きの可逆電動モ
ータ８３が設けてある。８４、８５は該可逆電動モータ
８３の駆動軸８３Ａに設けられ、倍力となる張力を付与
するための一対の付勢カムで、該各付勢カム８４、８５
は周方向に１２０度離間した３個のカム面８４Ａ、８４
Ａ、８４Ａ及び８５Ａ、８５Ａ、８５Ａを有しており、
カム８４、８５は周方向に６０度位相を変えて配置して
ある（図１４参照）。

【００３２】８６は駆動軸８３Ａに設けた第１の伝動歯
車、８７はケーシング８２に軸受けを介して軸支され、
該第１の伝動歯車８６に噛合するワンウエイクラッチ
で、該ワンウエイクラッチ８７はワイヤ巻き取り時には
空転し、巻き戻し時には係合するものである。ワンウエ
イクラッチ８７には同軸に第２の伝動歯車８８が設けて
ある。８９、８９は後述する牽引ワイヤ９４の一側ワイ
ヤ部９４Ａと他側ワイヤ部９４Ｂを夫々巻き取る一対の
ワイヤドラムで、該一対のワイヤドラム８９、８９の中
空軸部８９Ａは軸受を介してケーシング８２に支持され
ている。中空軸部８９Ａに偏心させて挿通し、軸受を介
してケーシング８２に支持させた偏心軸９０には第２の
伝動歯車８８に噛合する第３の伝動歯車９１が軸着して
ある。

【００３３】また、９２、９２は中空軸部８９Ａの両軸
端側に組み込んだ一対の逆転防止機構で、該各逆転防止
機構９２は中空軸部８９Ａの内周面に形成した外輪９２
Ａと、偏心軸９０の軸端側に設けた内輪９２Ｂと、転動
体９２Ｃ（図１５参照）とから構成してあり、逆転防止
機構９２の機構自体は公知のものである。また、中空軸
部８９Ａの外周にはぜんまい型の定荷重ばね機構９３が
夫々設けてある。該各定荷重ばね機構９３は中空軸部８
９Ａに軸着したドラム９３Ａの外側にケーシング８２に
軸支した３組のゼンマイばね９３Ｂ、９３Ｂ、９３Ｂを
配設した構成からなっている。

【００３４】そして、介助者Ａが上半身を前屈するのに
伴なって牽引ワイヤ９４が伸長するとワイヤドラム８
９、８９が回転し、これに伴なってドラム９３Ａが回転
して各ゼンマイばね９３Ｂはドラム９３Ａに巻き取られ
て定荷重ばね機構９３にばね力が蓄えられる。他方、介
助者Ａが上半身を起すのに伴って、定荷重ばね機構９３
に蓄積されているばね力がワイヤドラム８９、８９を回
転させ、後述するように付勢カム８４、８５の回転によ
り弛緩した一側ワイヤ部９４Ａ、他側ワイヤ部９４Ｂを
巻き取る。

【００３５】９４は倍力伝達ワイヤ２４に連結した牽引
ワイヤで、該牽引ワイヤ９４は途中から一側ワイヤ部９
４Ａと他側ワイヤ部９４Ｂに分岐して伸長しており、そ
の端部はワイヤドラム８９、８９に止着してある。

【００３６】次に、上記駆動部の作動について図１５及
び図１６を参照しつつ説明する。図１５は倍力伝達機構
１１、５５に倍力を付与する場合を示す。可逆電動モー
タ８３を正回転させると、ワンウエイクラッチ８７はフ
リーの状態にあり、逆転防止機構９２により逆転が防止
された状態にあるワイヤドラム８９、８９には巻き取り
方向に定荷重ばね機構９３のばね力が働いており、牽引
ワイヤ９４を介して倍力伝達ワイヤ２４を牽引した状態
にある。この状態で可逆電動モータ８３の回転により付
勢カム８４、８５も一体に回転すると、付勢カム８４、
８５は６０度位相を変えてあるから、一方の付勢カム８
４のカム面８４Ａにより一側ワイヤ部９４Ａは持ち上げ
られて倍力となる張力が付与され、倍力伝達ワイヤ２４
を引っ張る。これに対し、他側ワイヤ部９４Ｂは他方の
付勢カム８５によって持ち上げられずに弛緩した状態に
あり、他側ワイヤ部９４Ｂは弛緩した長さ分が定荷重ば
ね機構９３のばね力によってワイヤドラム８９に巻き取
られる。

【００３７】次に、上述の如く一方の付勢カム８４によ
り張力が付与されていた一側ワイヤ部９４Ａは付勢カム
８４が回転することにより弛緩した状態になり、弛緩状
態の他側ワイヤ部９４Ｂは他方の付勢カム８５によって
持ち上げられて張力が付与されて倍力が発生し、倍力伝
達ワイヤ２４を引っ張る。そして、一側ワイヤ部９４Ａ
の弛緩した長さ分はワイヤドラム８９がばね力により巻
き取る。このように、付勢カム８４、８５が回転するこ
とにより一側ワイヤ部９４Ａ及び他側ワイヤ部９４Ｂか
ら交互に倍力伝達ワイヤ２４を介して倍力伝達機構１
１、５５に倍力が与えられる。また、一側ワイヤ部９４
Ａ及び他側ワイヤ部９４Ｂは弛緩状態を間欠的に繰り返
す間に定荷重ばね機構９３によりワイヤドラム８９、８
９に交互に巻き取られる。そして、付勢カム８４、８５
の駆動には小型でトルクは小さいが高回転の可逆電動モ
ータ８３を用いることが可能であり、使用するバッテリ
ー電源も小型のものを用いることが可能になるから、装
置全体の軽量化を図ることができる。

【００３８】他方、図１６は牽引ワイヤ９４を一対のワ
イヤドラム８９、８９からリリースする場合を示す。可
逆電動モータ８３を逆回転すると、ワンウエイクラッチ
８７はロックした状態になり、第２の伝動歯車８８、第
３の伝動歯車９１を介して回転する逆転防止機構９２の
内輪９２Ｂに対する転動体９２Ｃのストッパが外れて各
逆転防止機構９２はフリーの状態になることにより、一
対のワイヤドラム８９、８９は空転して牽引ワイヤ９４
はリリースされる。そして、ワイヤドラム８９、８９の
回転と共に定荷重ばね機構９３のドラム９３Ａが同方向
に回転して各ゼンマイばね９３Ｂを巻き取ることによ
り、牽引ワイヤ９４を巻き取る方向のばね力が蓄えられ
る。

【００３９】なお、上記作動において、牽引ワイヤ９４
の各ワイヤ部９４Ａ、９４Ｂを押動して緊張状態にする
一対のカム８４、８５は各ワイヤ部９４Ａ、９４Ｂに対
して略垂直方向に押動するから、押動時の力は垂直方向
の変位量にもよるが、一側ワイヤ部９４Ａ（他側ワイヤ
部９４Ｂ）に掛る張力の略１０％以下で足りる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は以上詳述した如く構成したか
ら、下記の諸効果を奏する。（１）身体に装着した状態で使用者は上半身の動作を倍
力することができるから、重量物を持ち上げる際に小さ
な負担で効率よく作業することができるし、腰に大きな
負担が掛らないので腰を痛める事態を軽減することがで
きる。（２）使用者の臀部に着脱可能に装着する駆動部装着機
構と、使用者の上半身に着脱可能に装着し、駆動部装着
機構に軸支されて前後方向に回動可能な伝達軸を有する
上半身倍力伝達機構と、使用者の左右の下肢に夫々着脱
可能に装着される連結体を有する反力受承機構とから構
成したから、要介助者や荷物を抱えることにより使用者
に倍力伝達機構の荷重が掛ったままでも容易に歩行する
ことができる。また、構造が簡単で軽量であり、取り扱
い性に優れている。（３）本発明による装置は使用者が身体に着脱可能に装
着して使用するから、従来技術のような大掛かりな設備
は不要であるし、使用する場所的制約を受けない。ま
た、必要に応じて装着することができるから、他の作業
の妨げになることがない。（４）倍力伝達機構は駆動部装着機構に軸支されて前後
方向に回動可能に構成してあるから、使用者は上半身の
前屈動作を無理なく行うことができるので作業性に優れ
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１乃至図６は本発明の第１の実施の形態に係
り、図１は身体装着型倍力装置の全体構成を示す側面図
である。

【図２】身体装着型倍力装置の背面図である。

【図３】倍力伝達機構を前傾させた状態で示す身体装着
型倍力装置の側面図である。

【図４】身体装着型倍力装置を装着して身体を直立させ
た状態の説明図である。

【図５】身体装着型倍力装置を装着して身体を屈めた状
態の説明図である。

【図６】身体装着型倍力装置を装着して身体を中腰にし
た状態の説明図である。

【図７】図７乃至図１５は本発明の第２の実施の形態に
係り、図７は身体装着型倍力装置の全体構成を示す側面
図である。

【図８】身体装着型倍力装置の背面図である。

【図９】反力受承機構の要部拡大図である。

【図１０】（Ａ）乃至（Ｄ）は反力受承機構において右
足、左足を踏み出す動作説明図である。

【図１１】図１１及び図１２は反力受承機構の変形例に
係り、図１１は反力受承機構の要部背面である。

【図１２】反力受承機構の側面図である。

【図１３】図１３乃至図１６は第３の実施の形態に係
り、図１３は駆動部の縦断面図である。

【図１４】駆動部の部分断面図である。

【図１５】駆動部が牽引ワイヤを巻き取る作動を説明す
る概念図である。

【図１６】駆動部が牽引ワイヤをリリースする作動を説
明する概念図である。

【符号の説明】

１、５１駆動部装着機構３、５２、８１駆動部１１、５５倍力伝達機構１２連動リンク１６傾動ロッド２４倍力伝達ワイヤ３１、６１、７１反力受承機構３８、６８、７６張力付与ワイヤ９４牽引ワイヤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動部を有し、使用者の臀部側に着脱可
能に装着される駆動部装着機構と、該駆動部装着機構に
下端側が軸支されて前後方向に回動可能な伝達軸を有
し、前記使用者の上半身に着脱可能に装着される倍力伝
達機構と、前記使用者の左右の下肢に夫々着脱可能に装
着される連結体を有し、前記駆動部装着機構に上端側が
設けられた反力受承機構とからなり、前記駆動部装着機
構の駆動部と前記倍力伝達機構との間に該駆動部により
牽引される倍力伝達体を張設し、前記駆動部装着機構と
反力受承機構との間に該駆動部装着機構が受ける反力を
解消する張力付与体を張設してなる身体装着型倍力装
置。
【請求項２】前記駆動部は、前記倍力伝達体から分岐
する一対の牽引索の各々を交互に巻き取る巻取りドラム
と、該巻取りドラムの前方に配設され、電動モーターに
より回転駆動されて前記牽引索の各々に交互に倍力とな
る張力を付与する付勢カムとから構成し、前記巻取りド
ラムは該付勢カムにより張力が付与されない弛緩状態時
の牽引索を巻取るようにしてなる請求項１記載の身体装
着型倍力装置。