JP2006345879A

JP2006345879A - 作業補助装置

Info

Publication number: JP2006345879A
Application number: JP2005171806A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miyagi; 好夫宮城
Original assignee: Takeda Giken KK
Current assignee: Takeda Giken KK
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】作業者の腰部を三次元の動きを可能な状態で保持しながら常時押上げ力を与え、脚部に掛かる肉体的負担を軽減させた状態で作業を可能にする作業補助装置を提供することを目的としている。
【解決手段】作業者の立つ位置の頭上に位置する上部固定部材へ支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を動作部位に取付けた押上げ力発生手段を揺動動作が可能な状態に吊設し、前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を前記身体保持手段に作用させ、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にする作業補助装置を構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、立ち姿勢から移動や腰の高さが変化する姿勢変更を頻繁に行いながら作業を行う作業者の脚部に掛かる負荷を軽減させる装置に関する。

従来、立ち姿勢で作業を行う作業者の脚部に掛かる負荷を軽減させる装置として特許文献１の作業補助装置が用いられていた。

従来の作業者が作業を行う為に立つ位置の頭上に支持部を設け、その支持部に作業者の胴体部を保持する身体保持手段と、その上部に前記身体保持手段を牽引する押上げ力発生手段の動作部を連結して揺動動作及び上下動作が可能な状態に吊設した構造の特許文献１の作業補助装置がある。
その押上げ力発生手段の出力発生源として素材が弾性を有する物質や素材を加工して弾性を有するようにした部材や、機構的に弾性を有する構成部品や、機構的に牽引力を発生する装置等がある。

これらの押上げ力発生手段にはそれぞれ特徴があり作業補助装置使用場所、使用条件、コスト等、例えば電源の使用できる場所やできない場所、エアー等の流体源が使用できる場所やできない場所、作業補助装置を用いて作業する時点の身体保持手段の上下の移動量を多く必要とする場合や少なくて良い場合、押上げ力が一定で変える必要のない場合や押上げ力の可変の必要性がある場合、作業補助装置の取付けスペースからの制限、コスト面から押上げ力発生手段に使用できるものが制限される場合等を加味して構成を決める必要がある。

しかし特許文献１の作業補助装置のように身体保持手段の上部に押上げ力発生手段の動作部を連結して支持部に取付け前記身体保持手段を牽引するように構成すると、構成できる押上げ力発生手段の部材や機構に制限が生じる。
例えば特許文献１の作業補助装置の場合、身体保持手段と共に押上げ力発生手段が左右前後と移動しなければならない為に押上げ力発生手段を重量が重い機構で構成すると身体保持手段の移動速度を鈍らせる原因となり作業性を悪くする。従って作業性の良いものを構成するには押上げ力発生手段を軽量に構成する必要があり構成部材や機器に制限が生じる。

更に特許文献１の作業補助装置の場合は押上げ力発生手段が身体保持手段を上部へ引上げる構造であり押上げ力発生手段が出力する牽引力を使用することとなる。その牽引力に限定される為に出力発生源が引く力を発生する機器や部材であればその出力を直接牽引力として利用できるが、出力発生源が押す力を発生する機器や部材の場合はその出力を牽引力に変換しなければならず押上げ力発生手段の構成が複雑化する為に重量の増加やコスト高を招く原因となっていた。

更に特許文献１の作業補助装置の場合は押上げ力発生手段の取付け位置が作業者の頭上に制限される為にメンテナンスがし難くなるという問題もあった。

そこで上記の課題を解決し、立ち姿勢から移動や腰の高さが変化する姿勢変更を頻繁に行いながら作業を行う作業者の脚部に掛かる負荷を軽減させる作業補助装置を提供することを目的としている。
特願２００３−１３０８３５

上記の課題を解決する目的で請求項１ないし５のいずれかに記載の作業補助装置は身体保持手段の下部に押上げ力発生手段を設けて構成し、請求項６ないし１０のいずれかに記載の作業補助装置は支持部には身体保持手段のみ吊設して押上げ力発生手段は上部固定部材や壁や床面等の固定部材に取付けて構成した。

前記の目的を達成するために、請求項１記載の発明のように作業者の立つ位置の頭上に位置する上部固定部材へ支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を動作部位に取付けた押上げ力発生手段を揺動動作が可能な状態に吊設し、前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を与える為に前記押上げ力発生手段の出力を前記身体保持手段に作用させ、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にした作業補助装置とした。

次に請求項２記載の発明のように前記上部固定部材へ可動部が左右方向に自由に移動可能な左右移動手段を取付け、その可動部に前記支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を動作部位に取付けた押上げ力発生手段を揺動動作が可能な状態に吊設し、前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を与える為に前記押上げ力発生手段の出力を前記身体保持手段に作用させ、前記左右移動手段の可動部の移動と、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にした作業補助装置とした。

次に請求項３記載の発明のように前記上部固定部材へ可動部が自由に前後移動可能な前後移動手段と可動部が左右方向に自由に移動可能な前記左右移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記左右移動手段又は前記前後移動手段のいずれかの可動部に支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を動作部位に取付けた押上げ力発生手段を揺動動作が可能な状態に吊設し、前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を与える為に前記押上げ力発生手段の出力を前記身体保持手段に作用させ、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にした作業補助装置とした。

次に請求項４記載の発明のように前記上部固定部材へ旋回の中心部材を固定して取付けられ旋回部が水平方向に旋回移動可能な旋回移動手段と、その旋回部に一端を固定した前記旋回部の旋回中心から外周方向に移動可能な可動部を有する前後移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部に前記支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を動作部位に取付けた押上げ力発生手段を揺動動作が可能な状態に吊設し、前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を与える為に前記押上げ力発生手段の出力を前記身体保持手段に作用させ、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にした作業補助装置とした。

次に請求項５記載の発明のように前記上部固定部材へ複数のリンクを連結し構成したリンク機構からなる水平移動手段の一端のリンクを回転自在に軸支して取付け、そのリンク機構の二次元空間内で任意の方向に変位可能になるリンクの部位に前記支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を動作部位に取付けた押上げ力発生手段を揺動動作が可能な状態に吊設し、前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を与える為に押上げ力発生手段の出力を前記身体保持手段に作用させ、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にした作業補助装置とした。

次に請求項６記載の発明のように作業者の立つ位置の頭上に位置する上部固定部材へ支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を揺動動作及び上下動作が可能な状態に吊設し、その身体保持手段に押上げ力が作用するよう上部へ牽引する押上げ力発生手段を連結し、その押上げ力発生手段を固定部材に取付けて構成し、前記身体保持手段の揺動動作と前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段は三次元空間内任意の方向に変位可能にし、前記押上げ力発生手段の牽引力が前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力として前記身体保持手段に作用するようにした作業補助装置とした。

次に請求項７記載の発明のように前記上部固定部材へ可動部が左右方向に自由に移動可能な左右移動手段を取付け、その可動部に前記支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を揺動動作及び上下動作が可能な状態に吊設し、その身体保持手段に押上げ力が作用するよう上部へ牽引する押上げ力発生手段を連結し、その押上げ力発生手段を固定部材に取付けて構成し、前記左右移動手段の可動部の移動と、前記身体保持手段の揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段は三次元空間内任意の方向に変位可能にし、前記押上げ力発生手段の牽引力が前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力として前記身体保持手段に作用するようにした作業補助装置とした。

次に請求項８記載の発明のように前記上部固定部材へ可動部が自由に前後移動可能な前後移動手段と可動部が左右方向に自由に移動可能な前記左右移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記左右移動手段又は前記前後移動手段のいずれかの可動部に前記支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を揺動動作及び上下動作が可能な状態に吊設し、その身体保持手段に押上げ力が作用するよう上部へ牽引する押上げ力発生手段を連結し、その押上げ力発生手段を固定部材に取付けて構成し、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と前記身体保持手段の揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段は三次元空間内任意の方向に変位可能にし、前記押上げ力発生手段の牽引力が前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力として前記身体保持手段に作用するようにした作業補助装置とした。

次に請求項９記載の発明のように前記上部固定部材へ旋回の中心部材を固定して取付けられ旋回部が水平方向に旋回移動可能な旋回移動手段と、その旋回部に一端を固定した前記旋回部の旋回中心から外周方向に移動可能な可動部を有する前後移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部に前記支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を揺動動作及び上下動作が可能な状態に吊設し、その身体保持手段に押上げ力が作用するよう上部へ牽引する押上げ力発生手段を連結し、その押上げ力発生手段を固定部材に取付けて構成し、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と前記身体保持手段の揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段は三次元空間内任意の方向に変位可能にし、前記押上げ力発生手段の牽引力が前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力として前記身体保持手段に作用するようにした作業補助装置とした。

次に請求項１０記載の発明のように前記上部固定部材へ複数のリンクを連結し構成したリンク機構からなる水平移動手段の一端のリンクを回転自在に軸支して取付け、そのリンク機構の二次元空間内で任意の方向に変位可能になるリンクの部位に前記支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を揺動動作及び上下動作が可能な状態に吊設し、その身体保持手段に押上げ力が作用するよう上部へ牽引する押上げ力発生手段を連結し、その押上げ力発生手段を固定部材に取付けて構成し、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記身体保持手段の揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段は三次元空間内任意の方向に変位可能にし、前記押上げ力発生手段の牽引力が前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力として前記身体保持手段に作用するようにした作業補助装置とした。

本発明の作業補助装置は従来の作業補助装置と同様の下記のような効果と、後記するように従来の作業補助装置と比べ新しい効果がある。
作業者が本作業補助装置を使用して作業する際、身体保持手段に常時押上げ力が働く為作業者が床面に直立状態の立ち姿勢を保とうとする場合には、作業者は脚部に僅か力をいれることで姿勢の維持が可能になり、その立ち姿勢で膝の力を抜くと身体保持手段が下降して膝を直角に曲げた着座姿勢になり、下降途中で膝に僅か力を入れると中腰の姿勢で停止し姿勢の維持ができる。又、着座姿勢から立ち姿勢や中腰姿勢になる場合でも、足に僅かに力を入れ立ち上がり動作を行えば僅かな力で容易に可能になる。

従って、中腰姿勢、立ち姿勢、膝を直角に曲げた着座姿勢と膝の屈伸を頻繁に繰り返す作業の場合でも作業補助装置を使用しない場合に比べ、脚部への負荷が非常に少なくなり機敏に姿勢変更ができる。更に同一姿勢を維持する場合でも脚部への負荷が非常に少なく容易にでき、作業中に行なう上下、前後、左右、斜めと三次元に変化する作業者の腰部の動きを伴う作業でも軽快に移動や動作ができ作業者の脚部に掛かる負荷は非常に少ない。押上げ力の調整機能を有する作業補助装置の場合には押上げ力を調整することにより作業者の脚部に掛かる負荷が自由に調整可能になり適度の負荷に調整して動作し易くすることもできる。

更に押上げ力が働いている状態でも作業者の足が床等の移動面に着いている為に一定面積の範囲内で前後左右に身体保持手段で腰部を保持させた状態で通常床面を歩くように移動することができる。更に装置を使用する作業者の足元には空間を設けられ平らな作業者移動面が構成でき、作業者が一定面積の範囲内で床等の作業者移動面を移動する場合に素早く移動することが可能になる。

以上のように本発明の作業補助装置は、作業中に発生する上下、前後、左右、斜めと三次元空間内で変化する作業者の腰部の動きに身体保持手段が自然に追従しながら腰部に押し上げ力をあたえ続け、更に作業者が一定面積の範囲内で床等の作業者移動面を移動する場合に素早い移動を可能にすることを特徴としたものである。

作業者は年月を経て作業の熟練度が増すのと逆に足腰が衰えたり、作業により酷使される脚部の障害等で長年経験を積んだ熟練者が作業ができなくなることも多くあり、組立作業等のように中腰姿勢、立ち姿勢、膝を直角に曲げた着座姿勢と膝の屈伸を頻繁に繰り返す作業は体力的に若く脚部に障害が無い人に限られる傾向があったが、本作業補助装置により健常者はもとより足腰の弱った高齢者や体力のない人や下半身に障害のある人でも、前記のような作業を長時間容易に疲労が少なく行うことができる。これから人口の高齢化が進む時代に有効な装置である。

次に本発明の作業補助装置は特許文献１の作業補助装置に比べ下記のような新たな効果がある。
本発明の請求項１から５の作業補助装置は支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段と、その下部に前記身体保持手段を押上げる押上げ力発生手段を設け揺動動作が可能な状態に吊設して構成される。

特許文献１の作業補助装置の場合は押上げ力発生手段が身体保持手段を上部へ引上げる構造となり押上げ力発生手段が出力する牽引力を使用している。その牽引力に限定される為に出力発生源が引く力を発生する機器や部材であればその出力を直接牽引力として利用できるが、出力発生源が押す力を発生する機器や部材の場合はその出力を牽引力に変換しなければならず押上げ力発生手段の構成が複雑化する為に重量が増加やコスト高を招く原因となっていた。

本発明の請求項１から５の作業補助装置は身体保持手段を直接押上げるように働く部材の反発力や機器の出力を利用する。従って流体により動作するシリンダ等は勿論、加圧すると反発する部材や素材を加工して弾性を有するようにした部材の反発力を直接利用すると構造が単純な押上げ力発生手段を安価に構成することができる。更に押上げ力発生手段の軽量化も可能になるものもある。
例えば従来使用できなかった部材で牽引には不向きな安価な物質のゴムのような部材も引く力を利用すると破損等による危険もなくなる為に押上げ力発生手段として使用することが可能になる。

更に特許文献１の作業補助装置の場合は押上げ力発生手段の取付け位置が作業者の頭上に制限される為にメンテナンスがし難くなるという問題もあった。しかし本発明の請求項１から５の作業補助装置は押上げ力発生手段の取付け位置が低い位置にある為にメンテナンスも容易になる。

次に本発明の請求項６から１０の作業補助装置は支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を揺動動作及び上下動作が可能な状態に吊設し、その身体保持手段に押上げ力が作用するよう上部へ牽引する押上げ力発生手段を連結し、その押上げ力発生手段を固定部材に取付けて構成される。

特許文献１の作業補助装置は押上げ力発生手段を身体保持手段と共に吊設するか、可動部に取付けた為押上げ力発生手段を構成する部材や機器の重量が重いものであると作業者の移動時に身体保持手段の移動速度を鈍らせたり、急激な移動停止時に反動が生じる原因となり作業性を悪くする。従って特許文献１の作業補助装置では作業性の良い素早い移動を可能とするものを構成するには押上げ力発生手段を軽量に構成する必要があり、押上げ力発生手段を構成する部材や機器に制限が生じていた。

しかし、押上げ力発生手段に用いる部材や部材を加工したものや機器等にはそれぞれ特徴があり、作業補助装置使用場所、使用条件、コスト等を考慮して決定しなければならない。
例えば電源の使用できる場所や使用できない場所、エアー等の流体源が使用できる場所や使用できない場所、作業補助装置を用いて作業する時点での身体保持手段の上下の移動量を多く必要とする場合や少なくて良い場合、押上げ力が一定で変える必要のない場合や押上げ力の可変の必要性がある場合、作業補助装置の取付けスペースからの制限される場合等があり、いろいろな条件を満たしながら作業性の良い素早い移動を可能とする作業補助装置を構成するには押上げ力発生手段を軽量化するか又は押上げ力発生手段の重量の影響を受けない構造にする必要がある。

しかし、特許文献１の作業補助装置の構造では後者のような押上げ力発生手段の重量の影響を受けないようにするには無理があり、その構造で軽量化を計るには押上げ力発生手段の構成に使用できる部材や機器に制限がある。
その課題に対し本発明の請求項６から１０の作業補助装置は固定部材に取付ける為に吊設される動作部が押上げ力発生手段の重量の影響を受けない構造である。従って作業補助装置を用いる作業に合わせた最適な性能を得るよう押上げ力発生手段を構成する部材や機器を自由に選ぶことができる。
更に押上げ力発生手段の取付け位置も床や壁等に取付け可能で数台分を一箇所に集中して取付けることもでき、又、低い位置に取付けてメンテナンスを容易にすることもできる。

以下、本発明に係る作業補助装置の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
実施例１ないし５は本発明の請求項１ないし５のいずれかに記載の作業補助装置で身体保持手段の下部に押上げ力発生手段を設けて構成した作業補助装置の実施例を示し、実施例６ないし１０は本発明の請求項６ないし１０のいずれかに記載の作業補助装置で押上げ力発生手段を上部固定部材や壁や床面等の固定部材に取付けて構成した作業補助装置の実施例を示す。

図１の側面図は請求項１記載の作業補助装置の一実施例を示す。
図１は作業者１０が作業を行う為に立つ位置の頭上に位置する上部固定部材６１へ支持部１２を設け、作業者１０の胴体部を保持する身体保持手段の身体保持具１ａを動作部位に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１を前記支持部１２へ揺動動作が可能な状態に連結部材１６で吊設して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のシリンダ２１のシリンダ内に圧縮した空気を送り込み圧力制御機器で圧力を一定に保ち、前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を押上げ力発生手段のシリンダ２１から前記身体保持具１ａに作用させる。それにより前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

この状態の時、作業者１０は僅かに力を入れているだけで直立状態の立ち姿勢を保つことができる。更に作業者１０が膝の力を抜くと全体重が前記身体保持座１ａ部を介して前記押上げ力発生手段に作用し、体重が押上げ力に勝るとシリンダ２１の動作部のロッドが下降し前記身体保持座１ａも下降する。下降途中で僅かに脚部に力を入れると前記身体保持座１ａの下降は止まり姿勢を維持できる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１による押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。

尚、前記押上げ力発生手段に加圧した流体の圧力で動作し出力する駆動機器やシリンダ２１内に気体を密閉したガスシリンダで構成することもでき、モーターの出力、発条の反発力、弾性体の反発力や張力等を利用して構成することもできる。

図２の側面図は請求項２記載の作業補助装置の一実施例を示す。
図２は前記上部固定部材６１へ可動部３３１が左右方向に自由に移動可能な左右移動手段である左右スライド機構３３を取付け、その可動部３３１に支持部１２を設け、前記身体保持具１ａを動作部位に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１を前記支持部１２へ揺動動作が可能な状態に連結部材１６で吊設して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のシリンダ２１のシリンダ内に圧縮した空気を送り込み圧力制御機器で圧力を一定に保ち、前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を押上げ力発生手段のシリンダ２１から前記身体保持具１ａに作用させる。それにより前記左右移動手段の可動部３３１及び支持部１２の移動と、吊設された前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１による押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際前記左右移動手段の可動部３３１の移動量だけ左右へ移動が可能になる。

図３の側面図は請求項３記載される作業補助装置の一実施例を示す。
図３は前記上部固定部材６１へ前記左右移動手段の左右スライド機構３３を取付け、その可動部３３１へ可動部３２１が自由に前後移動可能な前後移動手段の前後スライド機構３２を取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部３２１に前記支持部１２を設け、前記身体保持具１ａを動作部位に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１を前記支持部１２へ揺動動作が可能な状態に連結部材１６で吊設して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のシリンダ２１のシリンダ内に圧縮した空気を送り込み圧力制御機器で圧力を一定に保ち前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を押上げ力発生手段のシリンダ２１から前記身体保持具１ａに作用させる。その為、前記左右移動手段と前記前後移動手段の組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記支持部１２の移動と、吊設された前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１による押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際前記左右移動手段と前記前後移動手段の可動部の移動量だけ左右前後へ移動が可能になる。

図４の側面図は請求項４記載される補助装置の上部の一実施例を示す。
図４は前記上部固定部材６１へ旋回の中心部材の固定軸４０が固定して取付けられ、その固定軸４０の回転自在に組み付けられた旋回部４１が水平方向に旋回移動可能な旋回移動手段と、その旋回部４１に一端を固定し前記旋回部の旋回中心から外周方向に移動可能な可動部３２１を有する前後移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部３２１に前記支持部１２を設け、前記身体保持具１ａを動作部位に取付けた押上げ力発生手段のバネ２４機構を前記支持部１２へ揺動動作が可能な状態に連結部材１６で吊設して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のバネ２４の反発力を用いて構成したもので、作業者１０が直立した状態で前記身体保持具１ａに着座した時、バネ２４は圧縮した状態になり作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力が前記身体保持具１ａに作用するように構成する。その為、旋回移動手段と前記前後移動手段の組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記支持部１２の移動と、吊設された前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

この状態の時、作業者１０は僅かに力を入れているだけで直立状態の立ち姿勢を保つことができる。更に作業者１０が膝の力を抜くと全体重が前記身体保持座１ａ部を介して前記押上げ力発生手段に作用し、体重が押上げ力に勝るとバネ２４が圧縮され前記身体保持座１ａが下降する。下降途中で僅かに脚部に力を入れると前記身体保持座１ａの下降は止まり姿勢を維持できる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにバネ２４による押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際旋回移動手段と前記前後移動手段の可動部の移動量だけ左右前後へ移動が可能になる。

尚、前記押上げ力発生手段に加圧した流体の圧力で動作し出力する駆動機器やシリンダ２１内に気体を密閉したガスシリンダで構成することもでき、モーターの出力、弾性体の反発力や張力等を利用して構成することもできる。

図５の側面図は請求項５記載される補助装置の上部の一実施例を示す。
図５は前記上部固定部材６１へ固定軸４０を取付け、その固定軸４０へリンク７ｂを水平方向に回転自在に軸支し、更にリンク７ｂにリンク７ａを水平方向に回転自在に軸支して連結し構成したリンク機構からなる水平移動手段を設け、そのリンク機構の二次元空間内で任意の方向に変位可能になるリンクの部位に前記支持部１２を設け、前記身体保持具１ａを動作部位に取付けた押上げ力発生手段のバネ２４機構を前記支持部１２へ揺動動作が可能な状態に連結部材１６で吊設して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のバネ２４の反発力を用いて構成したもので、作業者１０が直立した状態で前記身体保持具１ａに着座した時、バネ２４は圧縮した状態になり作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を前記身体保持具１ａに作用させる。それにより水平移動手段の動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記支持部１２の移動と、吊設された前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

この状態の時、作業者１０は僅かに力を入れているだけで直立状態の立ち姿勢を保つことができる。更に作業者１０が膝の力を抜くと全体重が前記身体保持座１ａ部を介して前記押上げ力発生手段に作用し、体重が押上げ力に勝るとバネ２４が圧縮され前記身体保持座１ａが下降する。下降途中で僅かに脚部に力を入れると前記身体保持座１ａの下降は止まりその姿勢を維持できる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにバネ２４による押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際水平移動手段に設けた前記支持部１２の移動量だけ左右前後へ移動が可能になる。

図６は請求項６記載の作業補助装置の一実施例を示す。
図６は前記上部固定部材６１へ滑車で構成される支持部１２を設け、その支持部１２へ作業者１０の胴体部を保持する身体保持手段の身体保持座１ａを揺動動作及び上下動作が可能な状態に連結部材１６で吊設し、その連結部材１６を固定部材である壁に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１の動作部に連結して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のシリンダ２１のシリンダ内に圧縮した空気を送り込み圧力制御機器で圧力を一定に保ち、シリンダ２１の動作部の牽引動作で連結部材１６に連結された身体保持手段の身体保持座１ａを上部に牽引して作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を前記身体保持具１ａに作用させる。それにより吊設された前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

この状態の時、作業者１０は僅かに力を入れているだけで直立状態の立ち姿勢を保つことができる。更に作業者１０が膝の力を抜くと全体重が前記身体保持座１ａ部や連結部材１６を介して前記押上げ力発生手段に作用し、体重が押上げ力に勝るとシリンダ２１の動作部が上昇し前記身体保持座１ａは下降する。下降途中で僅かに脚部に力を入れると前記身体保持座１ａの下降は止まり姿勢を維持できる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１の押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。

尚、前記押上げ力発生手段に加圧した流体の圧力で動作し出力する駆動機器やシリンダ２１内に気体を密閉したガスシリンダで構成することもでき、モーターの出力、バネの張力、弾性体の反発力や張力、錘の重力等を利用して構成することもできる。

図７は請求項７記載の作業補助装置の一実施例を示す。
図７は前記上部固定部材６１へ左右移動手段である前記左右スライド機構３３を取付け、その可動部３３１に滑車で構成される支持部１２を設け、その支持部１２へ連結部材１６で身体保持手段の前記身体保持具１ａを揺動動作が可能な状態に吊設し、その連結部材１６を固定部材に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１の動作部に連結して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のシリンダ２１のシリンダ内に圧縮した空気を送り込み圧力制御機器で圧力を一定に保ち、シリンダ２１の動作部の牽引動作で連結部材１６に連結された身体保持手段の身体保持座１ａを上部に牽引して作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を前記身体保持具１ａに作用させる。それにより前記左右移動手段の可動部３３１及び支持部１２の移動と、吊設された前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

この状態の時、作業者１０は僅かに力を入れているだけで直立状態の立ち姿勢を保つことができる。更に作業者１０が膝の力を抜くと全体重が前記身体保持座１ａ部や連結部材１６を介して前記押上げ力発生手段に作用し、体重が押上げ力に勝るとシリンダ２１の動作部が上昇し前記身体保持座１ａが下降する。下降途中で僅かに脚部に力を入れると前記身体保持座１ａの下降は止まり姿勢を維持できる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１の押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際前記左右移動手段の可動部３３１の移動量だけ左右へ移動が可能になる。

図８は請求項８記載の作業補助装置の一実施例を示す。
図８は前記上部固定部材６１へ可動部３３１が前記左右移動手段の左右スライド機構３３を取付け、その可動部３３１へ可動部３２１が前後移動可能な前後移動手段の前後スライド機構３２を取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部３２１に滑車で構成される支持部１２を設け、その支持部１２へ連結部材１６で作業者の胴体部を保持する身体保持手段の身体保持具１ａを揺動動作が可能な状態に吊設し、その連結部材１６を固定部材の壁に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１の動作部に連結して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のシリンダ２１のシリンダ内に圧縮した空気を送り込み圧力制御機器で圧力を一定に保ち、シリンダ２１の動作部の牽引動作で連結部材１６に連結された身体保持手段の身体保持座１ａを上部に牽引して作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を前記身体保持具１ａに作用させる。それにより二次元空間内の任意の方向に変位可能な支持部１２の移動と、吊設された前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１の押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際左右スライド機構３３と前後スライド機構３２の組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後スライド機構３２の可動部３２１の移動量だけ前後左右へ移動が可能になる。

図９は請求項９記載の作業補助装置の一実施例を示す。
図９は前記上部固定部材６１へ旋回の中心部材の固定軸４０が固定して取付けられ、その固定軸４０の回転自在に組み付けられた旋回部４１が水平方向に旋回移動可能な旋回移動手段と、その旋回部４１に一端を固定し、その旋回中心から外周方向に移動可能な可動部３２１を有する前後移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部３２１に滑車で構成される支持部１２を設け、その支持部１２へ連結部材１６で作業者の胴体部を保持する身体保持手段の身体保持具１ａを揺動動作が可能な状態に吊設し、その連結部材１６を固定部材に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１の動作部に連結して構成した作業補助装置を示す。

この状態の時、作業者１０は僅かに力を入れているだけで直立状態の立ち姿勢を保つことができる。更に作業者１０が膝の力を抜くと全体重が前記身体保持座１ａ部や連結部材１６を介して前記押上げ力発生手段に作用し、体重が押上げ力に勝るとシリンダ２１の動作部が上昇し前記身体保持座１ａが下降する。下降途中で僅かに脚部に力を入れると前記身体保持座１ａの下降は止まりその姿勢を維持できる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１の押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際旋回移動手段と前後移動手段の組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる可動部３２１の移動量だけ移動が可能になる。

図１０は請求項１０記載の作業補助装置の一実施例を示す。
図１０は前記上部固定部材６１へ固定軸４０を取付け、その固定軸４０へリンク７ｂを水平方向に回転自在に軸支し、更にリンク７ｂにリンク７ａを水平方向に回転自在に軸支して連結し構成したリンク機構からなる水平移動手段を設け、そのリンク機構の二次元空間内で任意の方向に変位可能になるリンクの部位に滑車で構成される支持部１２を設け、その支持部１２へ連結部材１６で作業者の胴体部を保持する身体保持手段の身体保持具１ａを揺動動作が可能な状態に吊設し、その連結部材１６を固定部材に取付けた押上げ力発生手段のシリンダ２１の動作部に連結して構成した作業補助装置を示す。

この作業補助装置は前記押上げ力発生手段のシリンダ２１のシリンダ内に圧縮した空気を送り込み圧力制御機器で圧力を一定に保ち、シリンダ２１の動作部の牽引動作で連結部材１６に連結された身体保持手段の身体保持座１ａを上部に牽引して作業者１０の足の裏面が作業者移動面の床６に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を前記身体保持具１ａに作用させる。それによりリンク機構の二次元空間内で任意の方向に変位可能になるリンクの部位に設けた前記支持部１２の動作と、吊設された前記身体保持手段の揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持具１ａに保持された作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能になる。

更に立ち上がる際には脚部に僅か力を入れ通常の立ち上がり動作を行うと前記身体保持座１ａにシリンダ２１の押上げ力が働きながら腰部を押上げるように上昇する。
従って、この装置を使用した作業者１０の腰部は三次元空間内の任意の方向に変位可能な状態で常時腰部に押上げ力を受けながら作業を行うことができる。その際水平移動手段による動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記支持部１２の移動量だけ移動が可能になる。

作業補助装置の側面図。（実施例１）作業補助装置の側面図。（実施例２）作業補助装置の側面図。（実施例３）作業補助装置の側面図。（実施例４）作業補助装置の側面図。（実施例５）作業補助装置の側面図。（実施例６）作業補助装置の側面図。（実施例７）作業補助装置の側面図。（実施例８）作業補助装置の側面図。（実施例９）作業補助装置の側面図。（実施例１０）

符号の説明

１ａ身体保持具
６床
６１上部固定部材
８作業台
１０作業者
１２支持部
１５フレーム
１６連結部材
２１シリンダ
２４バネ
２８ロータリーアクチェータ
２９モーター
３１上下スライド機構
３２前後スライド機構
３３左右スライド機構
４０固定軸
４１旋回部

Claims

作業者の立つ位置の頭上に位置する上部固定部材へ支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を動作部位に取付けた押上げ力発生手段を揺動動作が可能な状態に吊設し、前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力を与える為に押上げ力発生手段の出力を前記身体保持手段に作用させ、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする作業補助装置。
前記上部固定部材へ可動部が左右方向に自由に移動可能な左右移動手段を取付け、その可動部に前記支持部を設けたことにより、前記左右移動手段の可動部の移動と前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項１記載の作業補助装置。
前記上部固定部材へ可動部が自由に前後移動可能な前後移動手段と可動部が左右方向に自由に移動可能な左右移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段又は前記左右移動手段のいずれかの可動部に前記支持部を設けたことにより、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項１記載の作業補助装置。
前記上部固定部材へ旋回の中心部材を固定して取付けられ旋回部が水平方向に旋回移動可能な旋回移動手段と、その旋回部に一端を固定し前記旋回部の旋回中心から外周方向に移動可能な可動部を有する前後移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部に前記支持部を設けたことにより、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項１記載の作業補助装置。
前記上部固定部材へ複数のリンクを連結し構成したリンク機構からなる水平移動手段の一端のリンクを回転自在に軸支して取付け、そのリンク機構の二次元空間内で任意の方向に変位可能になるリンクの部位に前記支持部を設けたことにより、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記押上げ力発生手段及び前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項１記載の作業補助装置。
前記上部固定部材へ支持部を設け、その支持部へ作業者の胴体部を保持する身体保持手段を揺動動作及び上下動作が可能な状態に連結部材で吊設し、その連結部材を固定部材に取付けられて牽引力を発生する押上げ力発生手段の動作部に連結し、吊設による揺動動作と前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段を三次元空間内任意の方向に変位可能にし、前記押上げ力発生手段の牽引力が前記身体保持手段に保持された作業者の足の裏面が作業者移動面に接地状態を保てる範囲内の押上げ力として前記身体保持手段に作用するようにしたことを特徴とする作業補助装置。
前記上部固定部材へ可動部が左右方向に自由に移動可能な左右移動手段を取付け、その可動部に前記支持部を設けたことにより、前記左右移動手段の可動部の移動と前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項６記載の作業補助装置。
前記上部固定部材へ可動部が自由に前後移動可能な前後移動手段と前記左右移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段又は前記左右移動手段のいずれかの可動部に前記支持部を設けたことにより、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項６記載の作業補助装置。
前記上部固定部材へ旋回の中心部材を固定して取付けられ旋回部が水平方向に旋回移動可能な旋回移動手段と、その旋回部に一端を固定した前記旋回部の旋回中心から外周方向に移動可能な可動部を有する前後移動手段を組合せて取付け、その組合せによる係合した動作で二次元空間内の任意の方向に変位可能になる前記前後移動手段の可動部に前記支持部を設けたことにより、前記支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項６記載の作業補助装置。
前記上部固定部材へ複数のリンクを連結し構成したリンク機構からなる水平移動手段の一端のリンクを回転自在に軸支して取付け、そのリンク機構の二次元空間内で任意の方向に変位可能になるリンクの部位に前記支持部を設けたことにより、その支持部の二次元空間内任意の方向に変位可能な移動と、前記身体保持手段が吊設されたことによる揺動動作と、前記押上げ力発生手段による上下動作の組合せによる係合した動作で前記身体保持手段が三次元空間内の任意の方向に変位可能にしたことを特徴とする請求項６記載の作業補助装置。