JP2010075548A - 装着式動作補助装置のフレーム構造。 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は装着者の脚及び腰の動きに応じて腰締結部材とフレームとの間の連結機構が弾性変形すると共に重量も安定的に支持することを課題とする。
【解決手段】腰部連結機構２００は、上端取付金具２１０が腰締結部材３０の腰サポート部１００に固定された上部ソケット部１０２に嵌合固定され、下端取付金具２２０が駆動モータ２０，２２のハウジング１０４の上部に形成された下部ソケット部１０６に嵌合固定される。上端取付金具２１０と下端取付金具２２０との間には、弾性部材２３０と剛性部材２４０とを組み合わせた組立体２５０が配され、腰、脚の動きに応じた弾性変形を行なうと共に、装着者１２の腰に掛かる重量を支持する構成になっている。腰部連結機構２００の組立体２５０は、弾性を有する弾性ブロック２６０からなる弾性部材２３０と、複数の金属プレート２７０を上下方向に並設してなる剛性部材２４０とを組み合わせた構成である。
【選択図】図４
【解決手段】腰部連結機構２００は、上端取付金具２１０が腰締結部材３０の腰サポート部１００に固定された上部ソケット部１０２に嵌合固定され、下端取付金具２２０が駆動モータ２０，２２のハウジング１０４の上部に形成された下部ソケット部１０６に嵌合固定される。上端取付金具２１０と下端取付金具２２０との間には、弾性部材２３０と剛性部材２４０とを組み合わせた組立体２５０が配され、腰、脚の動きに応じた弾性変形を行なうと共に、装着者１２の腰に掛かる重量を支持する構成になっている。腰部連結機構２００の組立体２５０は、弾性を有する弾性ブロック２６０からなる弾性部材２３０と、複数の金属プレート２７０を上下方向に並設してなる剛性部材２４０とを組み合わせた構成である。
【選択図】図４
Description
本発明は装着者の動作を補助する装着式動作補助装置のフレーム構造に関する。
例えば、膝関節の病気により歩行動作をしにくかったり、あるいは脚の筋力の低下により歩行動作をしにくい場合、動作補助具を障害のある脚に装着して歩行動作を補助する装着式動作補助装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
この装着式動作補助装置は、装着者の意思に基づいて発生する生体電位を検出し、この生体電位信号からモータを制御する制御信号が制御部によって生成される構成であるので、モータの駆動力を脚に装着されたフレーム部材に伝達して歩行動作を補助することが可能になる。
ところで、装着式動作補助装置のフレーム構造は、装着者の脚に沿うように形成された腿、脛の側方に装着される一対のフレーム部材と、一対のフレーム部材を駆動する一対のモータユニット（駆動部）と、装着者の腰に装着される腰締結部材と、腿に装着されるフレーム部材の上端に設けられた腿駆動用のモータユニットと腰締結部材との間を連結する腰部連結機構とを有する。
また、装着式動作補助装置のフレーム構造は、腰締結部材及び腰部連結機構を介してフレーム部材に装着者の上体に掛かる荷重を支えるように構成されているので、例えば、介護を行なう看護士や介護ヘルパに装着されて被介護者をベッドから車椅子に移動させる際に被介護者を両腕で持ち上げた状態で歩行する場合でも耐えられるようにフレーム部材及び腰部連結機構の強度を高めることが検討されている。
一方、装着者の脚及び腰の動きとしては、前後方向の歩行のための動き（屈曲伸展動作）と、左右方向の動き（開脚動作）と、足首を水平方向に旋回させて足のつま先の方向を変更させる動き（内外転動作）と、腰を旋回させる動き（内外旋動作）がある。そのため、装着者の股関節は、骨格構造が３自由度の動き（Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回り）を行なえるように構成されている。一方、装着式動作補助装置においては、装着者の上体及び装着者に掛かる荷重を脚の側方に装着されたフレーム構造によって支える構造であるので、例えば、装着者が重量物を持ち上げたり、背負ったりすることも考慮してフレームの剛性を高めた場合には、股関節の動き（特に開脚動作や内外転動作や内外旋動作）を制限してしまうおそれがある。
また、装着者が体のバランスを維持するため、上体の重心が足裏面の重心位置と一致するように脚の向きを調整する場合には、上記股関節での３自由度の動きをスムーズに行なう必要がある。ところが、フレーム構造の剛性を高めることによって股関節の動きに対する抵抗力が増大すると、バランス調整をスムーズに行えなくなるおそれがある。
特開２００６−２０４４２６号公報
上記のようにフレーム構造において、股関節の自由度を確保すると共に、上下方向の荷重に対する剛性を高める構成のフレーム構造を設計しようとする場合、例えば、腰部連結機構に３自由度の動きを可能とする球面軸受（ボール軸受）構造を用いることが考えられるが、どの方向にも低摩擦で動いてしまうため、上体の重心位置が少しずれただけで上体がふらついてしまい装着者の上体を安定に保つことが難しいという問題が生じるおそれがある。
また、装着者の上体のふらつきを抑えるため、腰部連結機構の動作方向を１方向に規制してしまうと、腰部連結機構の自由度が低下して装着者の股関節の動きが制限されて左右方向の脚の動きや足のつま先を回動させて移動方向を変更させるような動きがスムーズに行えなくなり、上体のバランスを調整するための柔軟性が損なわれてしまうといった問題が生じるおそれがある。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した装着式動作補助装置のフレーム構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１） 本発明は、装着者の脚に沿うように装着され、装着者の動作を補助するように駆動部の駆動力を伝達するフレーム部材と、
前記フレーム部材の上端を前記装着者の腰に固定する腰締結部材と、
前記腰締結部材と前記フレーム部材との間を連結する腰部連結機構とを有する装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記腰部連結機構は、脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を許容すると共に、垂直方向の荷重を支える剛性を有することにより、上記課題を解決するものである。
（２） 本発明は、請求項１に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記腰部連結機構は、
脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を行なう弾性部材と、
垂直方向の荷重を支える剛性部材とを組み合わせることにより、上記課題を解決するものである。
（３） 本発明は、請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成されることにより、上記課題を解決するものである。
（４） 本発明は、請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記剛性部材は、複数の金属部材を上下方向に一列に並設した構成であり、
前記複数の金属部材は、前記弾性部材の変形に応じて互いに近接された端部同士が当接角度を変更可能に取り付けられていることにより、上記課題を解決するものである。
（５） 本発明は、請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成された弾性ブロックからなり、
前記剛性部材は、前記弾性ブロックの前面、後面に当接する複数の金属板を前記弾性ブロックの前後面間を水平方向に貫通するボルト状の締結部材により締結して前記弾性部材と一体化されることにより、上記課題を解決するものである。
（６） 請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記剛性部材は、少なくとも２本の金属ワイヤにより形成され、
前記弾性部材は、板状に形成され、且つ板状の平面に前記金属ワイヤが垂直方向に挿通される複数の貫通孔を有し、前記平面を当接させて前記金属ワイヤの延在方向に積層されることにより、上記課題を解決するものである。
（１） 本発明は、装着者の脚に沿うように装着され、装着者の動作を補助するように駆動部の駆動力を伝達するフレーム部材と、
前記フレーム部材の上端を前記装着者の腰に固定する腰締結部材と、
前記腰締結部材と前記フレーム部材との間を連結する腰部連結機構とを有する装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記腰部連結機構は、脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を許容すると共に、垂直方向の荷重を支える剛性を有することにより、上記課題を解決するものである。
（２） 本発明は、請求項１に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記腰部連結機構は、
脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を行なう弾性部材と、
垂直方向の荷重を支える剛性部材とを組み合わせることにより、上記課題を解決するものである。
（３） 本発明は、請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成されることにより、上記課題を解決するものである。
（４） 本発明は、請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記剛性部材は、複数の金属部材を上下方向に一列に並設した構成であり、
前記複数の金属部材は、前記弾性部材の変形に応じて互いに近接された端部同士が当接角度を変更可能に取り付けられていることにより、上記課題を解決するものである。
（５） 本発明は、請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成された弾性ブロックからなり、
前記剛性部材は、前記弾性ブロックの前面、後面に当接する複数の金属板を前記弾性ブロックの前後面間を水平方向に貫通するボルト状の締結部材により締結して前記弾性部材と一体化されることにより、上記課題を解決するものである。
（６） 請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記剛性部材は、少なくとも２本の金属ワイヤにより形成され、
前記弾性部材は、板状に形成され、且つ板状の平面に前記金属ワイヤが垂直方向に挿通される複数の貫通孔を有し、前記平面を当接させて前記金属ワイヤの延在方向に積層されることにより、上記課題を解決するものである。
本発明によれば、腰部連結機構が装着者の動作に伴う脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を許容するため、装着者の動作、バランス調整動作を制限することなくスムーズな腰動作を可能とすると共に、垂直方向の荷重を支える剛性を有するため、装着者の上体及び上体に掛かる荷重を安定的に支持することができ、例えば、装着者が重量物を持ち上げる場合でも増加した重量をフレーム構造に伝達して安定的に支持することが可能になる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明による装着式動作補助装置のフレーム構造の実施例１が適用された構成を前側からみた斜視図である。図２は本発明による装着式動作補助装置のフレーム構造の実施例１が適用された構成を後側からみた斜視図である。
図１及び図２に示されるように、装着式動作補助装置（以下「動作補助装置」と称する）１０は、例えば、骨格筋の筋力低下により歩行が不自由な下肢運動機能障害者、あるいは、歩行運動のリハビリを行う患者などのように自力歩行が困難な人の歩行動作を補助（アシスト）する装置であり、脳からの信号により筋力を発生させる際に生じる生体信号（表面筋電位）を検出し、この検出信号に基づいてアクチュエータからの駆動力を付与するように作動する。
動作補助装置１０を装着した装着者１２は、自らの意思で歩行動作を行うと、その際に発生した生体信号に応じた駆動トルクがアシスト力として動作補助装置１０から付与され、例えば、通常歩行で必要とされる筋力の半分の力で歩行することが可能になる。従って、装着者１２は、自身の筋力とアクチュエータ（本実施例では、電動式の駆動モータを用いる）からの駆動トルクとの合力によって全体重を支えながら歩行することができる。
その際、動作補助装置１０は、歩行動作に伴う重心の移動に応じて付与されるアシスト力（モータトルク）が装着者１２の意思を反映するように制御している。そのため、動作補助装置１０のアクチュエータは、装着者１２の意思に反するような抵抗力を与え無いように制御されており、装着者１２の動作を妨げないように制御される。
また、動作補助装置１０は、歩行動作以外にも、例えば、装着者１２が椅子に座った状態から立ち上がる際の動作、あるいは立った状態から椅子に腰掛ける際の動作も補助することができる。さらには、装着者１２が階段を上がったり、階段を下りる場合にもパワーアシストすることができる。特に筋力が弱っている場合には、階段の上り動作や、椅子から立ち上がる動作を行うことが難しいが、動作補助装置１０を装着した装着者１２は、自らの意思に応じて駆動トルクを付与されて筋力の低下を気にせずに動作することが可能になる。
ここで、動作補助装置１０の構成の一例について説明する。動作補助装置１０は、図１及び図２に示されるように、装着者１２に装着されるフレーム構造１８に駆動部を設けたものである。駆動部としては、装着者１２の右側股関節に位置する右腿駆動モータ２０と、装着者１２の左側股関節に位置する左腿駆動モータ２２と、装着者１２の右膝関節に位置する右膝駆動モータ２４と、装着者１２の左膝関節に位置する左膝駆動モータ２６とを有する。これらの駆動モータ２０，２２，２４，２６は、制御装置からの制御信号により駆動トルクを制御されるＤＣモータまたはＡＣモータなどからなる電動モータからなる。また、各駆動モータ２０，２２，２４，２６は、モータ回転を所定の減速比で減速する減速機構（駆動部に内蔵）を有しており、小型ではあるが十分な駆動力を付与することができる。また、駆動モータ２０，２２，２４，２６としては、設置スペースが小さく済むように薄型化された超音波モータを用いても良いのは勿論である。
また、装着者１２の腰の周囲に装着されるベルト状の腰締結部材３０には、駆動モータ２０，２２，２４，２６を駆動させるための電源として機能するバッテリ３２，３４が取り付けられている。バッテリ３２、３４は、充電式バッテリであり、装着者１２の歩行動作を妨げないように左右に分散配置されている。
また、装着者１２の背面側となる腰締結部材３０の後側には、制御ユニット３６が取り付けられている。
そして、動作補助装置１０は、装着者１２の右腿の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂと、装着者１２の左腿の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ４０ａ，４０ｂと、右膝の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ４２ａ，４２ｂと、左膝の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ４４ａ，４４ｂとを有する。
これらの各生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂは、筋電位信号や神経伝達信号などの生体電位信号を皮膚を介して検出する生体信号検出手段であり、微弱電位を検出するための電極（図示せず）を有する。尚、本実施例では、各生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂは、電極の周囲を覆う粘着シールにより装着者１２の皮膚表面に貼着するように取り付けられる。
人体においては、脳からの指令によって骨格筋を形成する筋肉の表面にシナプス伝達物質のアセチルコリンが放出される結果、筋線維膜のイオン透過性が変化して活動電位が発生する。そして、活動電位によって筋線維の収縮が発生し、筋力を発生させる。そのため、骨格筋の電位を検出することにより、歩行動作の際に生じる筋力を推測することが可能になり、この推測された筋力に基づく仮想トルクから歩行動作に必要なアシスト力を求めることが可能になる。
従って、動作補助装置１０では、これらの生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂによって検出された生体信号に基づいて４個の駆動モータ２０，２２，２４，２６に供給する駆動電流を求め、この駆動電流で駆動モータ２０，２２，２４，２６を駆動することで、アシスト力が付与されて装着者１２の歩行動作を補助するように構成されている。
また、歩行動作による重心移動をスムーズに行うため、脚の裏にかかる荷重を検出する必要がある。そのため、装着者１２の左右脚の裏には、床反力センサ５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂ（図１及び図２中、破線で示す）が設けられている。
また、床反力センサ５０ａは、右脚前側の荷重に対する反力を検出し、床反力センサ５０ｂは、右脚後側の荷重に対する反力を検出する。床反力センサ５２ａは、左脚前側の荷重に対する反力を検出し、床反力センサ５２ｂは、左脚後側の荷重に対する反力を検出する。各床反力センサ５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂは、例えば、印加された荷重に応じた電圧を出力する圧電素子などからなり、体重移動に伴う荷重変化、及び装着者１２の脚と地面との接地の有無を夫々検出することができる。
図３はフレーム構造１８の装着前の状態を示す斜視図である。図３に示されるように、フレーム構造１８は、装着者１２の腰に装着される腰締結部材３０と、腰締結部材３０の右側から下方に設けられた右脚補助フレーム部５４と、腰締結部材３０の左側から下方に設けられた左脚補助フレーム部５５とを有する。腰締結部材３０の背面側には、装着者１２の腰背面側との隙間をなくして密着するフィッティング部３１が取り付けられている。
右脚補助フレーム部５４と左脚補助フレーム部５５とは、左右対称に配置されており、腰締結部材３０に連結された腰部連結機構２００と、腰部連結機構２００より下方に延在し装着者１２の腿側方に沿うように形成された第１フレーム５８と、第１フレーム５８より下方に延在し装着者１２の脛側方に沿うように形成された第２フレーム６０と、装着者１２の脚の裏（靴を履く場合には、靴底）が載置される第３フレーム６２とを有する。
腰部連結機構２００の下端と第１フレーム５８の上端との間には、軸受構造とされた第１関節６４が介在しており、腰部連結機構２００と第１フレーム５８とを回動可能に連結している。この第１関節６４は、股関節と一致する高さ位置に設けられており、腰部連結機構２００が第１関節６４の支持側に締結され、第１フレーム５８が第１関節６４の回動側に締結されている。また、第１関節６４は、駆動モータ２０，２２が内蔵されたモータユニットを構成しており、第１関節６４と駆動モータ２０，２２とは外観上一体化されている。
また、第１フレーム５８の下端と第２フレーム６０の上端との間には、軸受構造とされた第２関節６６が介在しており、第２フレーム５８と第３フレーム６２とを回動可能に連結している。この第２関節６６は、膝関節と一致する高さ位置に設けられており、第２フレーム５８が第２関節６６の支持側に締結され、第３フレーム６２が第２関節６６の回動側に締結されている。また、第２関節６６には、駆動モータ２４，２６が内蔵されたモータユニットを構成しており、第２関節６６と駆動モータ２４，２６とは外観上一体化されている。
また、第２フレーム６０の下端と第３フレーム６２の上端との間には、軸受構造とされた第３関節６８が介在しており、第２フレーム６０と第３フレーム６２とを回動可能に連結している。そして、第３フレーム６２の内側には、装着者１２の足を装着する靴８４が固定されている。
従って、第１フレーム５８及び第２フレーム６０は、腰締結部材３０に固定された腰部連結機構２００に対して第１関節６４及び第２関節６６を回動支点とする歩行動作を行えるように取り付けられている。すなわち、第１フレーム５８及び第２フレーム６０は、装着者１２の脚と同じ動作を行えるように構成されている。また、第３関節６８は、装着者１２の足首の側方に位置するように設けられている。そのため、靴８４は、第３関節６８の回動動作により歩行動作に応じて装着者１２の足首と同じように床面（または地面）に対する角度が変化する。
また、第１関節６４及び第２関節６６は、駆動モータ２０，２２，２４，２６の回転軸が、ギヤを介して被駆動側となる第１フレーム５８、第２フレーム６０に駆動トルクを伝達するように構成されている。
さらに、駆動モータ２０，２２，２４，２６は、関節角度を検出する角度センサを有する。この角度センサは、例えば、第１関節６４及び第２関節６６の関節角度に比例したパルス数をカウントするロータリエンコーダなどからなり、関節角度に応じたパルス数に対応した電気信号をセンサ出力として出力する。
第１関節６４の角度センサは、装着者１２の股関節の関節角度に想到する腰締結部材３０と第１フレーム５８との間の回動角度を検出する。また、第２関節６６の角度センサは、装着者１２の膝関節の関節角度に想到する第１フレーム５８の下端と第２フレーム６０との間の回動角度を検出する。
また、第１フレーム５８の長手方向の中間位置には、装着者１２の腿に締結されるベルト状の腿締結部材７８が取り付けられている。腿締結部材７８の内面側には、装着者１２の腿との隙間をなくして密着するフィッティング部７９が取り付けられている。
また、第２フレーム６０の長手方向の中間位置には、装着者１２の膝下の脛に締結されるベルト状の脛締結部材８０が取り付けられている。脛締結部材８０の内面側には、装着者１２の脛との隙間をなくして密着するフィッティング部８１が取り付けられている。
従って、駆動モータ２０，２２，２４，２６で発生された駆動トルクは、ギヤを介して第１フレーム５８、第２フレーム６０に伝達され、さらに腿締結部材７８、脛締結部材８０を介して装着者１２の脚にアシスト力として伝達される。
また、第２フレーム６０の下端には、第３関節軸６８を介して靴８４が回動可能に連結されている。尚、第１フレーム５８及び第２フレーム６０は、装着者１２の脚の長さに応じた長さに調整されている。
各フレーム５８，６０，６２は、夫々ジュラルミン等の軽量化された金属材の周囲を弾性を有する樹脂材で覆うように構成されており、装着者１２の上体及び腰締結部材３０に取り付けられたバッテリ３２，３４、制御ユニット３６等の重量を支えることができる。すなわち、動作補助装置１０は、バッテリ３２，３４、制御ユニット３６及びフレーム構造１８の重量が装着者１２に作用しないように構成されており、装着者１２に余計な荷重を与えないように取り付けられる。
腰締結部材３０は、装着者の腰後部（背面）に当接するフィッティング部３１を支持する腰サポート部１００と、腰サポート部１００の両端にヒンジを介して連結されたベルト１２０，１３０と、一方のベルト１２０の端部に取り付けられたバックル１４０と、他方のベルト１３０の端部に取り付けられた係止用金具１４２とを有する。
腰締結部材３０を装着者１２の腰に装着する際は、補強部１００の内側に設けられたフィッティング部３１に腰の背面側を当接させた状態でバックル１４０の挿入口に係止用金具１４２を挿入して係止させる。そして、ベルト１２０，１３０の長さを装着者１２のお腹の大きさに応じた長さに調整する。これにより、腰締結部材３０は、装着者１２の腰回りの外周にほぼ密着した状態となる。尚、バックル１４０は、自動車のシートベルトと同様な構成になっており、係止解除部を操作することにより係止用金具１４２の係止を解除することができるように構成されている。
ここで、本発明の要部を構成する腰部連結機構２００の構成について説明する。図４は腰部連結機構２００の取付状態を示す斜視図である。図５は腰部連結機構２００の取付構造を示す分解斜視図である。
図４及び図５に示されるように、腰部連結機構２００は、上端取付金具２１０が腰締結部材３０の腰サポート部１００に固定された上部ソケット部１０２に嵌合固定され、下端取付金具２２０が駆動モータ２０，２２のモータユニットのハウジング１０４の上部に形成された下部ソケット部１０６に嵌合固定される。上端取付金具２１０と下端取付金具２２０との間には、弾性部材２３０と剛性部材２４０とを組み合わせた組立体２５０が配され、腰、脚の動きに応じた弾性変形を行なうと共に、装着者１２の腰に掛かる重量を支持する構成になっている。
上部ソケット部１０２は、金属製であり、下方に上端取付金具２１０の輪郭形状に対応する長方形の開口を有する嵌合用凹部が形成されている。また、上部ソケット部１０２の側面には、上端取付金具２１０の締結用孔２１２に連通する貫通孔１０２ａが形成されている。そして、腰部連結機構２００の上端取付金具２１０は、上部ソケット部１０２の嵌合用凹部に下方から挿入され、且つ上部ソケット部１０２の外側から締結用孔２１２及び貫通孔１０２ａに挿通された取付ネジ１１０により上部ソケット部１０２に締結される。
下部ソケット部１０６は、金属製であり、上方に下端取付金具２２０の輪郭形状に対応する長方形の開口を有する嵌合用凹部が形成されている。また、下部ソケット部１０６の側面には、下端取付金具２２０の締結用孔２２２に連通する貫通孔１０６ａが形成されている。そして、腰部連結機構２００の下端取付金具２２０は、下部ソケット部１０６の凹部に上方から挿入され、且つ下部ソケット部１０６の外側から締結用孔２２２及び貫通孔１０６ａに挿通された取付ネジ１１０により下部ソケット部１０６に締結される。
このように、腰部連結機構２００は、腰締結部材３０の上部ソケット部１０２と駆動モータ２０，２２の下部ソケット部１０６との間を柔軟性と剛性とを有する組立体２５０で連結するため、装着者１２が歩行動作を行なうときも、上体のバランスとるため、脚の向きを調整する動作を行なうときもスムーズに行えると共に、装着者１２が重量物を持ち上げる際には腰締結部材３０に作用する重量を右脚補助フレーム部５４、左脚補助フレーム部５５により安定的に支持することが可能になる。
図６Ａは腰部連結機構２００の組立体２５０の組み立て状態を示す斜視図である。図６Ｂは腰部連結機構２００の組立体２５０の組立て完了状態を示す斜視図である。図６Ａに示されるように、腰部連結機構２００の組立体２５０は、弾性部材２３０と、剛性部材２４０とを組み合わせた構成である。弾性部材２３０は、弾性を有するゴムまたは樹脂材などからなる弾性ブロック２６０により形成されている。また、剛性部材２４０は、複数の金属プレート２７０を上下方向に並設してなる構成である。
弾性ブロック２６０は、縦長形状の直方体に成型されており、前後方向（Ｘ方向）の前後面２６０ａ，２６０ｂの幅Ｂ１が狭く、左右方向（Ｙ方向）の側面２６０ｃ，２６０ｄの幅Ｂ２が広くなるように成型されている（Ｂ１＜Ｂ２）。尚、前後面２６０ａ，２６０ｂの幅Ｂ１と側面２６０ｃ，２６０ｄの幅Ｂ２との比は、例えば、Ｂ１：Ｂ２＝１：４（または１：５）程度に設定されている。そのため、腰部連結機構２００は、弾性ブロック２６０の幅狭方向（Ｘ軸回り）に撓みやすい構成になっている。
また、弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂは、複数の金属プレート２７０が当接する取付面であり、各金属プレート２７０を固定するためのスクリュウロッド２７２を挿通するための貫通孔２６２が所定間隔で設けられている。
また、側面２６０ｃ，２６０ｄには、上下方向に延在する幅広形状の溝２６０ｅが形成されており、溝２６０ｅの幅及び深さを変更することにより、弾性ブロック２６０の弾性を任意の値に設定することが可能になる。
金属プレート２７０は、弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂの幅寸法とほぼ同一寸法の幅を有する長方形に形成されており、スクリュウロッド２７２が挿通される一対の孔２７０ａ，２７０ｂを有する。
図６Ｂに示されるように、腰部連結機構２００の組立体２５０は、複数の金属プレート２７０が上下方向に１列に並設された状態でスクリュウロッド２７２を弾性ブロック２６０の貫通孔２６２及び金属プレート２７０の孔２７０ａ，２７０ｂに挿通し、ナット２７４を螺入させることにより弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂに固定され、弾性ブロック２６０と複数の金属プレート２７０とが一体化される。
図７Ａは腰部連結機構２００の取付状態を側方からみた縦断面図である。図７Ｂは腰部連結機構２００の取付状態を正面からみた図である。図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、腰部連結機構２００は、上端取付金具２１０が上部ソケット部１０２に嵌合固定され、下端取付金具２２０が下部ソケット部１０６に嵌合固定された状態において、複数の金属プレート２７０の上下方向の隙間Ｓが所定寸法（例えば、２ｍｍ〜３ｍｍ）に設定されている。装着者１２の上体と腰締結部材３０に取り付けられているバッテリ３２，３４及び制御ユニット３６の重量が左右両側に配された腰部連結機構２００に作用することで弾性ブロック２６０が上下方向に圧縮される。そのため、各金属プレート２７０間の隙間Ｓは、装着者１２に動作補助装置１０を装着した時点で若干小さくなるが、通常の動作状態で大きく変化することはない。
また、動作補助装置１０の装着時は、上端取付金具２１０と上部ソケット部１０２との間の上下方向の隙間、及び下端取付金具２２０と下部ソケット部１０６との上下方向の隙間は、ゼロになっている。
図７Ｃは大きな荷重が作用した際の腰部連結機構２００の取付状態を正面からみた図である。図７Ｃに示されるように、例えば、操作者１２が重量物を持ち上げたような状況では、腰締結部材３０に作用する重量が腰部連結機構２００を介して右脚補助フレーム部５４、左脚補助フレーム部５５に伝達されるため、弾性ブロック２６０が大きな荷重で圧縮される。そのため、弾性ブロック２６０は、中間部分がＹ方向に樽状に膨らむと共に、各金属プレート２７０間の隙間Ｓは、ゼロになる。
これにより、弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂに固定された複数の金属プレート２７０は、弾性ブロック２６０が圧縮されるのに伴って隣接された各金属プレート２７の上下端部が当接し、あたかも一枚の金属板のように連接された形になる。その結果、腰部連結機構２００は、大きな荷重を支えるのに必要な剛性を有する剛性部材２４０によって補強される。そのため、腰締結部材３０に作用する重量は、剛性を有する複数の金属プレート２７０を重ね合わせた剛性部材２４０により支持される。
図７Ｄは操作者１２が腰を左右方向（Ｙ方向）に動作させた際の腰部連結機構２００の取付状態を正面からみた図である。図７Ｄに示されるように、操作者１２が腰を左右方向（Ｙ方向）に動作させた際は、上端取付金具２１０、上部ソケット部１０２の位置と下端取付金具２２０、下部ソケット部１０６との左右方向（Ｙ方向）の相対位置がずれるのに伴って弾性ブロック２６０がＸ軸回りに左右方向（Ｙ方向）に撓むように弾性変形する。弾性ブロック２６０は、左右方向（Ｙ方向）の幅寸法が前後方向（Ｘ方向）よりも小さく設定されているので、左右方向（Ｙ方向）の抵抗力が小さくなっており、その分左右方向（Ｙ方向）への弾性変形が容易に行える。
これにより、弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂに固定された複数の金属プレート２７０は、弾性ブロック２６０の荷重作用方向となる弾性変形の内側（曲率半径の小さい側）で隙間Ｓが小さくなると共に、弾性ブロック２６０の弾性変形の外側（曲率半径の大きい側）で隙間Ｓが大きくなる。このように、複数の金属プレート２７０間に隙間Ｓがあるため、弾性ブロック２６０の左右方向（Ｙ方向）への変形当初には、弾性ブロック２６０の動きが複数の金属プレート２７０によって規制されない。よって、操作者１２は、腰を左右方向（Ｙ方向）にスムーズに動作させることができる。
そして、腰の左右方向（Ｙ方向）の動作が所定以上になると、複数の金属プレート２７０の弾性ブロック２６０の弾性変形の内側（曲率半径の小さい側）で隙間Ｓがゼロになって各金属プレート２７０の上下端部が当接してそれ以上左右方向への弾性変形が規制される。
これにより、装着者１２は、腰の左右方向（Ｙ方向）の動きが当接状態となった複数の金属プレート２７０により規制されるため、復帰できないような大きな動きが抑制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
図７Ｅは操作者１２が腰を前後方向（Ｘ方向）に動作させた際の腰部連結機構２００の取付状態を側面からみた図である。図７Ｅに示されるように、操作者１２が腰を前後方向（Ｘ方向）に動作させた際は、上端取付金具２１０、上部ソケット部１０２の位置と下端取付金具２２０、下部ソケット部１０６との前後方向（Ｘ方向）の相対位置がずれるのに伴って弾性ブロック２６０がＹ軸回りに前後方向（Ｘ方向）に撓むように弾性変形する。弾性ブロック２６０は、前後方向（Ｘ方向）の幅寸法が左右方向（Ｙ方向）よりも大きく設定されているので、前後方向（Ｘ方向）への抵抗力が大きくなっており、その分弾性変形が比較的小さく抑えられる。
これにより、弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂに固定された複数の金属プレート２７０は、例えば、弾性ブロック２６０の荷重作用方向となる前側（曲率半径の小さい側）で隙間Ｓが小さくなると共に、弾性ブロック２６０の後側（曲率半径の大きい側）で隙間Ｓが大きくなる。このように、複数の金属プレート２７０間に隙間Ｓがあるため、弾性ブロック２６０の前後方向（Ｘ方向）への変形当初には、弾性ブロック２６０の動きが複数の金属プレート２７０によって規制されない。よって、操作者１２は、腰を前後方向（Ｘ方向）にスムーズに動作させることができる。
そして、腰の前後方向（Ｘ方向）の動作が所定角度以上（但し、左右方向の場合よりも可動範囲が小さい）になると、複数の金属プレート２７０の弾性ブロック２６０の弾性変形の内側（曲率半径の小さい側）で隙間Ｓがゼロになって各金属プレート２７０の上下端部が当接してそれ以上前後方向への弾性変形が規制される。
これにより、装着者１２は、腰の前後方向（Ｘ方向）の動きが上下方向で当接状態となった複数の金属プレート２７０により規制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
ここで、腰部連結機構２００の変形例について説明する。
図８Ａは変形例の腰部連結機構２００Ａの取付状態を正面からみた図である。図８Ａに示されるように、変形例の腰部連結機構２００Ａでは、複数の金属プレート２７０の形状が長方形ではなく、上端部が円弧状の凸部２７０ｃに形成され、下端部が円弧状の凹部２７０ｄに形成されている。凸部２７０ｃと凹部２７０ｄの曲率半径は、同一に形成されているので、互いに円弧状部分で当接することが可能である。各金属プレート２７０間には、隙間Ｓが形成されている。
尚、最上段に位置する金属プレート２７０の上端、及び最下段に位置する金属プレート２７０の下端は、水平方向に直線状に形成されている。
図８Ｂは大きな荷重が作用した際の腰部連結機構２００Ａの取付状態を正面からみた図である。図８Ｂに示されるように、例えば、操作者１２が重量物を持ち上げたような状況では、腰締結部材３０に作用する重量が腰部連結機構２００Ａを介して右脚補助フレーム部５４、左脚補助フレーム部５５に伝達されるため、弾性ブロック２６０が大きな荷重で圧縮される。そのため、弾性ブロック２６０は、中間部分がＹ方向に樽状に膨らむと共に、各金属プレート２７０間の隙間Ｓは、ゼロになる。
これにより、弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂに固定された複数の金属プレート２７０は、弾性ブロック２６０が圧縮されるのに伴って上下端部の円弧状に形成された凸部２７０ｃと凹部２７０ｄとが当接し、凸部２７０ｃと凹部２７０ｄとがＹ方向に回動可能な連結状態になる。その結果、腰部連結機構２００は、大きな荷重を支えるのに必要な剛性を有する剛性部材２４０によって補強される。そのため、腰締結部材３０に作用する重量は、剛性を有する複数の金属プレート２７０を重ね合わせた剛性部材２４０により支持される。
図８Ｃは操作者１２が腰を左右方向（Ｙ方向）に動作させた際の腰部連結機構２００Ａの取付状態を正面からみた図である。図８Ｃに示されるように、操作者１２が腰を左右方向（Ｙ方向）に動作させた際は、上端取付金具２１０、上部ソケット部１０２の位置と下端取付金具２２０、下部ソケット部１０６との左右方向（Ｙ方向）の相対位置がずれるのに伴って弾性ブロック２６０がＸ軸回りに左右方向（Ｙ方向）に撓むように弾性変形する。
これにより、弾性ブロック２６０の前後面２６０ａ，２６０ｂに固定された複数の金属プレート２７０は、弾性ブロック２６０の弾性変形と共に凸部２７０ｃと凹部２７０ｄとが当接した状態で弾性変形のＹ方向に傾斜する。この弾性変形の状態でも金属プレート２７０間は、凸部２７０ｃと凹部２７０ｄとが当接することで大きな荷重を支えることが可能である。
そして、腰の左右方向（Ｙ方向）の動作が所定以上になると、複数の金属プレート２７０間の凸部２７０ｃに対し、凹部２７０ｄの前後方向（Ｘ方向）の両端突起２７０ｅの何れかが凸部２７０ｃに食い込むようになるため、それ以上左右方向への弾性変形が規制される。
これにより、装着者１２は、腰の左右方向（Ｙ方向）の動きが当接状態となった複数の金属プレート２７０により規制されるため、復帰できないような大きな動きが抑制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
また、操作者１２が腰を前後方向（Ｘ方向）に動作させる際の腰部連結機構２００Ａの動作は、前述した図７Ｅの場合と同じなので、その説明は省略する。
図９は実施例２の腰部連結機構を示す分解斜視図である。図９に示されるように、実施例２の腰部連結機構３００は、腰締結部材３０の上部ソケット部１０２に嵌合固定される上端取付金具３１０と、ハウジング１０４の上部に形成された下部ソケット部１０６に嵌合固定される下端取付金具３２０と、弾性部材としての積層ゴム３３０と、積層ゴム３３０を上下方向に貫通する締結部材３４０（剛性部材）とを有する。
上端取付金具３１０は、下面側に積層ゴム３３０の上端が挿入される長方形状の開口を有する凹部３１２を有し、側面に上部ソケット部１０２に固定するための取付ネジ１１０が挿入される一対の孔３１４が設けられ、上面に締結部材３４０の金属ワイヤ３４２が挿通される一対の締結用孔３１６が設けられている。
下端取付金具３２０は、上端取付金具３１０と同様な構成であり、上面側に積層ゴム３３０の下端が挿入される凹部３２２を有し、側面に下部ソケット部１０６に固定するための取付ネジ１１０が挿入される一対の孔３２４が設けられ、下面に締結部材３４０の金属ワイヤ３４２が挿通される一対の締結用孔３２６が設けられている。
積層ゴム３３０は、複数のゴム板を積み重ねた構成であり、上面から下面に向けて貫通する一対の貫通孔３３２を有する。締結部材３４０は、積層ゴム３３０の貫通孔３３２に挿通される金属ワイヤ３４２と、上端取付金具３１０の締結用孔３１６に嵌合する大径な頭部３４４とを有する。
金属ワイヤ３４２は、例えば、ピアノ線により形成されており、積層ゴム３３０の弾性変形に伴って撓むことができると共に、大きな重量（張力）も支えられる強度を有する。
図１０Ａは実施例２の腰部連結機構３００の取付状態を側方からみた縦断面図である。図１０Ｂは腰部連結機構３００の取付状態を正面からみた図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、積層ゴム３３０は、板状に形成された複数のゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）と、薄い金属板（剛性部材）３６０（３６０１〜３６０ｎ）とを交互に積層した構成であり、貫通孔３３２に挿通された金属ワイヤ３４２により積層状態を保持される。
ゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）及び金属板３６０（３６０１〜３６０ｎ）の積層数は、例えば、操作者１２の体格に応じた数に調整することができる。従って、腰締結部材３０の上部ソケット部１０２とハウジング１０４の上部に形成された下部ソケット部１０６との距離に応じて積層数を適宜選択することで、装着者１２の体形にあった高さにセッティングすることが可能である。
また、積層ゴム３３０の弾性変形量を調整する方法として、例えば、ゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）のゴム材自体の弾性を変更することも可能であるが、それ以外の方法としては、ゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）あるいは金属板３６０（３６０１〜３６０ｎ）の厚さと積層数の組み合わせを選択することによってセッティングすることも可能である。
締結部材３４０は、取付ネジ１１０と干渉しない位置に設けられ、金属ワイヤ３４２を積層ゴム３３０の貫通孔３３２に挿通させ、頭部３４４を上端取付金具３１０の締結用孔３１６に嵌合させて係止される。また、金属ワイヤ３４２の先端は、下端取付金具３２０の締結用孔３２６に挿通され、下端取付金具３２０の下面側で金属ワイヤ３４２より大径な固定部材３７０に溶接または接着によって固定される。
積層ゴム３３０は、装着者１２の脚及び腰の動きに応じてゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）が弾性変形することによりＸ方向及びＹ方向に撓むことができると共に、貫通孔３３２に挿通された金属ワイヤ３４２のバネ力により元の状態（図１０Ａに示す状態）に復帰する。
図１０Ｃは大きな荷重が作用した際の腰部連結機構３００の取付状態を正面からみた図である。図１０Ｃに示されるように、例えば、操作者１２が重量物を持ち上げたような状況では、腰締結部材３０に作用する重量が腰部連結機構３００を介して右脚補助フレーム部５４、左脚補助フレーム部５５に伝達されるため、積層ゴム３３０のゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）が大きな荷重で圧縮され周縁部が側方に膨らむ。そのため、積層ゴム３３０は、金属板３６０（３６０１〜３６０ｎ）が圧縮されず、圧縮荷重を上下面の全面で受けることにより、ゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）が大きく変形することを防止している。
腰部連結機構３００は、大きな荷重を支えるのに必要な剛性を有する金属板３６０（３６０１〜３６０ｎ）と金属ワイヤ３４２によって補強される。そのため、腰締結部材３０に作用する重量は、剛性を有する金属板３６０（３６０１〜３６０ｎ）と金属ワイヤ３４２により支持される。
図１０Ｄは操作者１２が腰を左右方向（Ｙ方向）に動作させた際の腰部連結機構３００の取付状態を正面からみた図である。図１０Ｄに示されるように、操作者１２が腰を左右方向（Ｙ方向）に動作させた際は、上端取付金具２１０、上部ソケット部１０２の位置と下端取付金具２２０、下部ソケット部１０６との左右方向（Ｙ方向）の相対位置がずれるのに伴って積層ゴム３３０がＸ軸回りに左右方向（Ｙ方向）に撓むように変形する。積層ゴム３３０は、左右方向（Ｙ方向）の幅寸法が前後方向（Ｘ方向）よりも小さく設定されているので、左右方向（Ｙ方向）の抵抗力が小さくなっており、その分左右方向（Ｙ方向）への弾性変形が容易に行える。
これにより、積層ゴム３３０の荷重作用方向となる弾性変形の内側（曲率半径の小さい側）でゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）が薄くなる方向に圧縮されると共に、ゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）の弾性変形の外側（曲率半径の大きい側）が引張り荷重を受けて厚くなるように変形する。よって、操作者１２は、腰を左右方向（Ｙ方向）にスムーズに動作させることができる。また、積層ゴム３３０に挿入された金属ワイヤ３４２は、ゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）の変形を妨げないように変形する。
そして、腰の左右方向（Ｙ方向）の動作が所定以上になると、ゴム板３５０（３５０１〜３５０ｎ）の弾性変形の内側（曲率半径の小さい側）での変形が限界に達し、且つ金属ワイヤ３４２がそれ以上左右方向へ変形できなくなる。
これにより、装着者１２は、腰の左右方向（Ｙ方向）の動きが当接状態となった複数の金属プレート２７０により規制されるため、復帰できないような大きな動きが抑制され、結果的に腰の動きが安定的に行なわれる。
ここで、実施例２の変形例について説明する。
図１１Ａは実施例２の変形例１を示す斜視図である。図１１Ａに示されるように、変形例１の締結部材３４０Ａは、２本の金属ワイヤ３４２の上端を連結部３４４で連結しており、コ字状に形成されている。そのため、締結部材３４０Ａを積層ゴム３３０に組み付ける際は、積層ゴム３３０の一対の貫通孔３３２に２本の金属ワイヤ３４２を挿通させ、連結部３４４を積層ゴム３３０の上面に当接させる。そして、積層ゴム３３０の下面から突出した２本の金属ワイヤ３４２の先端３４２ａ同士を互いに結合させる。これで、金属ワイヤ３４２の抜けが防止される。
このように、変形例１では、締結部材３４０Ａを簡単且つ短時間で積層ゴム３３０に挿通させると共に、積層ゴム３３０と一体化させることができる。
図１１Ｂは実施例２の変形例２を示す斜視図である。図１１Ｂに示されるように、変形例２では、積層ゴム３３０に貫通孔３３２を例えば、６箇所に設け、各貫通孔３３２のうち２箇所以上に金属ワイヤ３４２を挿通させる。金属ワイヤ３４２の上端は積層ゴム３３０の上面と一致し、金属ワイヤ３４２の下端は積層ゴム３３０の下面と一致する長さに形成されている。
また、６箇所の貫通孔３３２の全てに金属ワイヤ３４２を挿通しても良いし、６箇所の貫通孔３３２のうち３箇所あるいは４箇所に金属ワイヤ３４２を適宜挿入させる構成とすることも可能である。従って、金属ワイヤ３４２の挿入本数及び挿入箇所は、積層ゴム３３０に要求される弾性及び剛性に応じて選択される。例えば、積層ゴム３３０の弾性を強くしたい場合には、金属ワイヤ３４２の挿入本数を減らし、積層ゴム３３０の剛性を強くしたい場合には、金属ワイヤ３４２の挿入本数を増やすようにセッティングすることが可能になる。
また、線径の異なる金属ワイヤ３４２を予め用意し、積層ゴム３３０に各線径に応じた直径の貫通孔３３２を複数個設けることで、線径の異なる金属ワイヤ３４２を複数箇所に適宜設けることにより、積層ゴム３３０の弾性と剛性のバランスを適宜変更することも可能である。
尚、貫通孔３３２の数は、６箇所以上設ける構成としても良いのは勿論である。
１０ 装着式動作補助装置
１２ 装着者
１８ フレーム構造
２０，２２，２４，２６ 駆動モータ
３０ 腰締結部材
３２，３４ バッテリ
３６ 制御ユニット
５４ 右脚補助フレーム部
５５ 左脚補助フレーム部
５８ 第１フレーム
６０ 第２フレーム
６２ 第３フレーム
６４ 第１関節
６６ 第２関節
６８ 第３関節
７８ 腿締結部材
７９ フィッティング部
８０ 脛締結部材
１００ 腰サポート部
１２０，１３０ ベルト
１０２ 上部ソケット部
１０４ ハウジング
１０６ 下部ソケット部
１１０ 取付ネジ
２００，２００Ａ，３００ 腰部連結機構
２１０，３１０ 上端取付金具
２２０，３２０ 下端取付金具
２３０ 弾性部材
２４０ 剛性部材
２５０ 組立体
２６０ 弾性ブロック
２６２ 貫通孔
２７０ 金属プレート
２７０ｃ 凸部
２７０ｄ 凹部
２７０ｅ 突起
２７２ スクリュウロッド
３３０ 積層ゴム
３４０，３４０Ａ 締結部材
３４２ 金属ワイヤ
３４４ 頭部
３５０（３５０１〜３５０ｎ） ゴム板
３６０（３６０１〜３６０ｎ） 金属板
１２ 装着者
１８ フレーム構造
２０，２２，２４，２６ 駆動モータ
３０ 腰締結部材
３２，３４ バッテリ
３６ 制御ユニット
５４ 右脚補助フレーム部
５５ 左脚補助フレーム部
５８ 第１フレーム
６０ 第２フレーム
６２ 第３フレーム
６４ 第１関節
６６ 第２関節
６８ 第３関節
７８ 腿締結部材
７９ フィッティング部
８０ 脛締結部材
１００ 腰サポート部
１２０，１３０ ベルト
１０２ 上部ソケット部
１０４ ハウジング
１０６ 下部ソケット部
１１０ 取付ネジ
２００，２００Ａ，３００ 腰部連結機構
２１０，３１０ 上端取付金具
２２０，３２０ 下端取付金具
２３０ 弾性部材
２４０ 剛性部材
２５０ 組立体
２６０ 弾性ブロック
２６２ 貫通孔
２７０ 金属プレート
２７０ｃ 凸部
２７０ｄ 凹部
２７０ｅ 突起
２７２ スクリュウロッド
３３０ 積層ゴム
３４０，３４０Ａ 締結部材
３４２ 金属ワイヤ
３４４ 頭部
３５０（３５０１〜３５０ｎ） ゴム板
３６０（３６０１〜３６０ｎ） 金属板
Claims (6)
- 装着者の脚に沿うように装着され、装着者の動作を補助するように駆動部の駆動力を伝達するフレーム部材と、
前記フレーム部材の上端を前記装着者の腰に固定する腰締結部材と、
前記腰締結部材と前記フレーム部材との間を連結する腰部連結機構とを有する装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記腰部連結機構は、脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を許容すると共に、垂直方向の荷重を支える剛性を有することを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。 - 請求項１に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記腰部連結機構は、
脚の側方への動きまたは脚の軸回りの動きに応じた弾性変形を行なう弾性部材と、
垂直方向の荷重を支える剛性部材とを組み合わせたことを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。 - 請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成されたことを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。 - 請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記剛性部材は、複数の金属部材を上下方向に一列に並設した構成であり、
前記複数の金属部材は、前記弾性部材の変形に応じて互いに近接された端部同士が当接角度を変更可能に取り付けられていることを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。 - 請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記弾性部材は、ゴムまたは樹脂材により形成された弾性ブロックからなり、
前記剛性部材は、前記弾性ブロックの前面、後面に当接する複数の金属板を前記弾性ブロックの前後面間を水平方向に貫通するボルト状の締結部材により締結して前記弾性部材と一体化されることを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。 - 請求項２に記載の装着式動作補助装置のフレーム構造であって、
前記剛性部材は、少なくとも２本の金属ワイヤにより形成され、
前記弾性部材は、板状に形成され、且つ板状の平面に前記金属ワイヤが垂直方向に挿通される複数の貫通孔を有し、前記平面を当接させて前記金属ワイヤの延在方向に積層されることを特徴とする装着式動作補助装置のフレーム構造。
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