JP2016129918A - アシストスーツ - Google Patents
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Abstract
【課題】手間をかけずに簡単に脱着できるようにする。【解決手段】作業者の背中部に取り付けられる本体部1と、本体部1から延出されて作業者の脚部を下方に押圧することで立ち上がり動作のアシストが可能な脚作用部2と、本体部1から作業者を越えて前方に延出されて荷物を保持する荷物作用部3と、本体部1に備えられて脚作用部2を駆動する駆動装置M2と、が備えられ、脚作用部2は、本体部1に対して横軸芯X周りで前後方向に揺動自在に支持された揺動アーム部2Bと、揺動アーム部2Bの先端側部分に設けられて作業者の太腿の前部分に当接自在な当接部2Cと、当接部2Cを、作業者の太腿に当接する作用状態と、作業者の太腿の横外方に退避する非作用状態とに切替自在な脚作用部切替機構15と、を備えている。【選択図】図3
Description
本発明は、作業者の背中部に取り付けられる本体部と、前記本体部から延出されて作業者の脚部を下方に押圧することで立ち上がり動作のアシストが可能な脚作用部と、前記本体部から作業者を越えて前方に延出されて荷物を保持する荷物作用部と、前記本体部に備えられて前記脚作用部を駆動する駆動装置と、が備えられ、前記脚作用部は、前記本体部に対して横軸芯周りで前後方向に揺動自在に支持された揺動アーム部と、前記揺動アーム部の先端側部分に設けられて作業者の太腿の前部分に当接自在な当接部と、を備えているアシストスーツに関する。
従来、この種のアシストスーツとしては、揺動アーム部そのものが、本体部に取り付けられた状態で、横軸芯周りで前後方向にのみ揺動可能な状態に構成されているものがあった(例えば、特許文献1参照)。
そして、作業者にアシストスーツを装着した状態においては、揺動アーム部は、作業者の太腿の横外方に位置するように構成してあり、当接部は、揺動アーム部の揺動先端から横内方(装着した作業者の太腿の前部分)に張り出した状態で、揺動アーム部に固着されている。
そして、作業者にアシストスーツを装着した状態においては、揺動アーム部は、作業者の太腿の横外方に位置するように構成してあり、当接部は、揺動アーム部の揺動先端から横内方(装着した作業者の太腿の前部分)に張り出した状態で、揺動アーム部に固着されている。
この種のアシストスーツは、装着する際には、装着対象の作業者の後方側に本体部を配置した状態で、そのまま前方に移動させて背中に当接させ、例えば、腰ベルトや肩ベルト等で体に固定する手順をとることが多い。また、取り外す場合には、逆の手順が実施される。
上述した従来のアシストスーツによれば、この装着の動作に伴って、アシストスーツを作業者の後方側から前方に移動させる際に、揺動アーム部の先端部から横内方へ張り出している当接部は、太腿の後部分に当接するから干渉し、移動の障害となる。また、取り外す場合には、当接部が太腿の前部分に当接するから、同様に移動の障害となる。
その結果、脱着時には、例えば、左右一方の揺動アーム部を横軸芯周りに揺動させて、左右の当接部どうしが前後に離間するように操作したり、体や脚を捻って、当接部に太腿が当たらないように避けながら脱着する等、極めて手間が掛かり易く、脱着し難い問題点がある。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、手間をかけずに簡単に脱着できるアシストスーツを提供するところにある。
本発明の特徴は、作業者の背中部に取り付けられる本体部と、前記本体部から延出されて作業者の脚部を下方に押圧することで立ち上がり動作のアシストが可能な脚作用部と、前記本体部から作業者を越えて前方に延出されて荷物を保持する荷物作用部と、前記本体部に備えられて前記脚作用部を駆動する駆動装置と、が備えられ、
前記脚作用部は、前記本体部に対して横軸芯周りで前後方向に揺動自在に支持された揺動アーム部と、
前記揺動アーム部の先端側部分に設けられて作業者の太腿の前部分に当接自在な当接部と、
前記当接部を、作業者の太腿に当接する作用状態と、作業者の太腿の横外方に退避する非作用状態とに切替自在な脚作用部切替機構と、を備えているところにある。
前記脚作用部は、前記本体部に対して横軸芯周りで前後方向に揺動自在に支持された揺動アーム部と、
前記揺動アーム部の先端側部分に設けられて作業者の太腿の前部分に当接自在な当接部と、
前記当接部を、作業者の太腿に当接する作用状態と、作業者の太腿の横外方に退避する非作用状態とに切替自在な脚作用部切替機構と、を備えているところにある。
本発明によれば、脚作用部切替機構を設けてあるから、例えば、アシストスーツの脱着時には、当接部を一時的に前記非作用状態に切り替えることができる。
その結果、当接部は太腿の横外方に退避させた状態でアシストスーツを前後方向に移動させて脱着できるようになり、当接部が移動の障害となることがなくなり、簡単に且つ迅速に脱着操作を行えるようになる。
尚、装着操作が完了したら、当接部を前記作用状態に戻すことで、太腿の前部分に位置して当接部本来の機能を発揮できるようにセットできる。
その結果、当接部は太腿の横外方に退避させた状態でアシストスーツを前後方向に移動させて脱着できるようになり、当接部が移動の障害となることがなくなり、簡単に且つ迅速に脱着操作を行えるようになる。
尚、装着操作が完了したら、当接部を前記作用状態に戻すことで、太腿の前部分に位置して当接部本来の機能を発揮できるようにセットできる。
本発明においては、前記横軸芯に対する前記当接部の離間距離を変更調整自在な位置変更機構が備えられていると好適である。
本構成によれば、位置変更機構を設けてあるから、揺動アーム部の回転軸芯となる横軸芯に対する当接部の離間距離を変更調整できるようになる。
その結果、太腿の前部分において当接部が当接する位置を、長手方向にそって変更調整できるようになる。
当接部の位置変更に関しては、例えば、作業者の体格や太腿の長さであったり、作業者の好み等がその要因となる。
その結果、太腿の前部分において当接部が当接する位置を、長手方向にそって変更調整できるようになる。
当接部の位置変更に関しては、例えば、作業者の体格や太腿の長さであったり、作業者の好み等がその要因となる。
一例として、作業者が小柄で、太腿の長さが短い場合には、位置変更機構によって横軸芯に対する当接部の離間距離を短くして、当接部が横軸芯に近接させることで、太腿の長さに対応した短い回転半径にすることができる。
また、作業者が大柄で、太腿の長さが長い場合にも、同様に、当接部を最適な位置に合わせてセットすることができる。
また、作業者が大柄で、太腿の長さが長い場合にも、同様に、当接部を最適な位置に合わせてセットすることができる。
以上のように、本構成によれば、装着対象の作業者の体格や好みに合わせて、当接部の位置をアジャストできるようになり、色々な作業者に装着できるようになる。
本発明においては、前記当接部には、作業者の太腿の前表面に当接自在な当接面部が備えられ、作業者の太腿表面と前記当接面部との面どうしが当接する状態に前記当接部の姿勢を変更調整自在な姿勢変更機構が備えられていると好適である。
本構成によれば、当接部に当接面部を備えてあるから、太腿の前表面に当接させる際に、点状や線状の当接部に比べて、広い面積で当接させることが可能となり、太腿に対する応力伝達を、広い範囲に分散させた状態で実施でき、単位面積当たりの応力度低く抑えることができる。従って、長時間の使用を行っても、太腿の局部に当接部からの応力集中が生じ難く、使用感の向上を図ることができる。
また、姿勢変更機構を設けてあることで、当接面部が、太腿の表面に沿い易い状態に当接部の姿勢変更を図れるようになり、上述の作用効果をより実現し易くなる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
尚、説明中における「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」の表記は、特に説明の無い限り、当該アシストスーツSを背中に装着した作業者にとっての方向に基づいた『アシストスーツSの方向』を意味するものである。
また、図には示さないが、アシストスーツSの適宜部分には、合成樹脂や金属のカバー部材が設けられ、可動部分や、保護の必要な部分を覆うように構成されている。
尚、説明中における「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」の表記は、特に説明の無い限り、当該アシストスーツSを背中に装着した作業者にとっての方向に基づいた『アシストスーツSの方向』を意味するものである。
また、図には示さないが、アシストスーツSの適宜部分には、合成樹脂や金属のカバー部材が設けられ、可動部分や、保護の必要な部分を覆うように構成されている。
図1〜4は、本発明のアシストスーツの一つの実施形態を示すもので、アシストスーツSは、作業者の背面に沿わせて装着自在な扁平形状の本体部1と、本体部1から延出されて作業者の脚部を下方に押圧することで立ち上がり動作のアシストが可能な右及び左の脚作用部2と、本体部1から作業者を越えて前方に延出されて荷物を保持する為のもので作業者が手で持って操作する右及び左の荷物作用部3と、前記脚作用部2や荷物作用部3を駆動する駆動手段Mと、駆動手段M等に電気を供給自在なバッテリー(電源装置に相当)Vと、駆動手段Mの駆動をコントロールするコントロールユニット(制御装置に相当)Cと、を備えて構成されている。
作業者へのアシストスーツSの装着は、後述するように、本体部1に備えた腰ベルト(取付ベルト部に相当)4と、肩ベルト5とを用いて実施できる(図1、図4参照)。
本体部1は、図2、図3に示すように、左右に間隔をあけて並設した左右一対の金属パイプ製縦フレーム6と、これら一対の縦フレーム6の上下中間部、及び、下部にわたってそれぞれ連結された金属板製横フレーム7とを備えて、扁平な枠状の一体物として構成されている。縦フレーム6と横フレーム7との一体方法は、例えば、溶接やボルト連結等の手段を採用することができる。
作業者へアシストスーツSを装着した状態では、一対の縦フレーム6と、一対の横フレーム7とで構成される矩形を含む仮想の扁平面Fが、作業者の背面に沿うようになる(図1参照)。
作業者へアシストスーツSを装着した状態では、一対の縦フレーム6と、一対の横フレーム7とで構成される矩形を含む仮想の扁平面Fが、作業者の背面に沿うようになる(図1参照)。
両縦フレーム6は、上下中間部から下端までの縦フレーム本体6Aと、縦フレーム本体6Aから上端まで延出したアーム部6Bとを備えて構成してある。
縦フレーム本体6Aは、左右の各パイプが略平行に配置してあるのに対して、アーム部6Bは、双方の上端が前方左右上方側に延びて拡がる傾斜状態に形成してある。即ち、縦フレーム6は、全長では『く』の字形状の線形に形成されている(図1〜3参照)。
縦フレーム本体6Aは、左右の各パイプが略平行に配置してあるのに対して、アーム部6Bは、双方の上端が前方左右上方側に延びて拡がる傾斜状態に形成してある。即ち、縦フレーム6は、全長では『く』の字形状の線形に形成されている(図1〜3参照)。
縦フレーム本体6Aの横間隔は、作業者の肩幅より狭く(例えば、肩幅の半分)設定してある。また、アーム部6B上端部での横間隔は、作業者の肩幅より広く(例えば、肩幅の2倍)設定してある(図2参照)。
平面視における上端部の前後位置は、作業者の肩の位置よりも前方に延出した位置(例えば、作業者のつま先ライン直上)に設定してある(図1参照)。
平面視における上端部の前後位置は、作業者の肩の位置よりも前方に延出した位置(例えば、作業者のつま先ライン直上)に設定してある(図1参照)。
両アーム部6Bの上端部には、プーリー部Pが各別に取り付けてある。
プーリー部Pは、プーリー本体Paと、プーリー本体Paをプーリー軸芯Px周りに回転自在に支持するプーリー支持体Pbとを設けて構成してあり、プーリー支持体Pbが、アーム部6Bに固定されている。
このプーリー部Pを介して垂下された操作ワイヤーWの下端に荷物作用部3がそれぞれ設けられている。
プーリー本体Paは、プーリー軸芯Pxが、アーム部6Bの上端側での筒軸心6x方向に対して、上面視で直交(又はほぼ直交)し、且つ、正面視で水平(又はほぼ水平)となるように、アーム部6Bに固定されている(図4参照)。
プーリー部Pは、プーリー本体Paと、プーリー本体Paをプーリー軸芯Px周りに回転自在に支持するプーリー支持体Pbとを設けて構成してあり、プーリー支持体Pbが、アーム部6Bに固定されている。
このプーリー部Pを介して垂下された操作ワイヤーWの下端に荷物作用部3がそれぞれ設けられている。
プーリー本体Paは、プーリー軸芯Pxが、アーム部6Bの上端側での筒軸心6x方向に対して、上面視で直交(又はほぼ直交)し、且つ、正面視で水平(又はほぼ水平)となるように、アーム部6Bに固定されている(図4参照)。
横フレーム7は、平板の外周縁部をフランジ状に屈曲形成することで、全体的な断面係数を増加させ、曲げ剛性の向上が図られている(図5参照)。
上下両横フレーム7のうち、上に配置してある第1横フレーム7Aには、図1に示すように、荷物作用部3を昇降駆動させる電動ウインチ(昇降装置に相当)M1が取り付けてある。
電動ウインチM1は、モータや伝動部の軸芯が本体部1の扁平面Fに沿うように形成してあることで薄型設計が可能となり、本体部1から後方への突出寸法を可能な限り減少させてある。
電動ウインチM1は、モータや伝動部の軸芯が本体部1の扁平面Fに沿うように形成してあることで薄型設計が可能となり、本体部1から後方への突出寸法を可能な限り減少させてある。
電動ウインチM1には、上述の操作ワイヤーWの基端部が連結されている。そして、電動ウインチM1は、荷物作用部3に備えたスイッチ22の操作によって巻取駆動(又は繰出駆動)できるように形成されている。
つまり、電動ウインチM1によって操作ワイヤーWを巻取駆動(又は繰出駆動)させるに伴って、先端部に取り付けられた荷物作用部3が上昇(又は下降)する。
つまり、電動ウインチM1によって操作ワイヤーWを巻取駆動(又は繰出駆動)させるに伴って、先端部に取り付けられた荷物作用部3が上昇(又は下降)する。
上下両横フレーム7のうち、下に配置してある第2横フレーム7Bには、図2に示すように、左右の脚作用部2が各別に取り付けてある。
第2横フレーム7Bには、左右方向に間隔をあけた複数のボルト取付孔8が、上下の2段に形成されている。これら複数のボルト取付孔8の中から、脚作用部2を取り付けるためのボルト取付孔8を任意に選択することができ、左右の脚作用部2どうしの間隔を調整して、例えば、使用する作業者の腰幅や足間隔に合わせて、左右の脚作用部2を適切に配置することができる。
第2横フレーム7Bには、左右方向に間隔をあけた複数のボルト取付孔8が、上下の2段に形成されている。これら複数のボルト取付孔8の中から、脚作用部2を取り付けるためのボルト取付孔8を任意に選択することができ、左右の脚作用部2どうしの間隔を調整して、例えば、使用する作業者の腰幅や足間隔に合わせて、左右の脚作用部2を適切に配置することができる。
因みに、当該実施形態においては、ボルト取付孔8は、左右10列、上下2段の合計20孔、備えられている(図5参照)。そして、片方の脚作用部2につき、左右2列、上下2段の合計4本のボルト(左右の脚作用部2で合計8本)を使用して、第2横フレーム7Bに対して脚作用部2が取り付けられている。
また、第2横フレーム7Bの上下フランジには、図3に示すように、ブラケット9が設けてあり、このブラケット9に対して、バッテリーVが固定されている。バッテリーVは、第2横フレーム7Bの後面側に位置するように取り付けられている。
前記第1横フレーム7Aと第2横フレーム7Bとの間の空間には、前記コントロールユニットCが配置されている。コントロールユニットCは、外形が扁平な薄型矩形ボックス形状に構成してある。コントロールユニットCは、扁平面が本体部1の扁平面Fに沿う姿勢で、縦フレーム6に備えたブラケット10を介して縦フレーム6に取り付けられている。
このように、当該実施形態のアシストスーツSにおいては、本体部1の後面側に、本体部1の縦方向で、上から下へ、電動ウインチM1、コントロールユニットC、バッテリーVの順序でそれぞれが取り付けられている。従って、電動ウインチM1やコントロールユニットCやバッテリーVを、本体部1の後面側に、前後方向に重ねて配置するものに比べて薄型に構成できる(図1参照)。更には、縦方向に隣接させて配置されているから、本体部1の横幅寸法を少なくできる(図2参照)。その結果、全体としてのコンパクト化が実現して嵩張らないから、作業者が当該アシストスーツSを背中に装着しても動き易い。
尚、当該アシストスーツSの装着状態においては、電動ウインチM1、コントロールユニットC、バッテリーVは、作業者の首と太腿との間の高さ範囲に位置するように配置されている。従って、アシストスーツSの重心が、作業者の重心の近傍に位置し易く、装着状態の作業者が違和感なく動きまわることができる。
また、電動ウインチM1は、コントロールユニットCやバッテリーVより上方側に配置されているから、操作ワイヤーWの経路として荷物作用部3までの距離を短縮でき、ワイヤー量の削減を図れる。
更には、当該アシストスーツSの中枢となるコントロールユニットCは、上方を電動ウインチM1で、下方をバッテリーVでそれぞれガードされているから、他物との衝突による破損を防御し易く、正常な機器制御を維持できる。
更には、当該アシストスーツSの中枢となるコントロールユニットCは、上方を電動ウインチM1で、下方をバッテリーVでそれぞれガードされているから、他物との衝突による破損を防御し易く、正常な機器制御を維持できる。
バッテリーVは、電動ウインチM1、コントロールユニットC、及び、後述する脚作用部2を揺動駆動させる左右一対の電動モータM2、センサー類(不図示)等に対して電気の供給を行えるように構成されている。
コントロールユニットCは、荷物作用部3のスイッチ22や、センサー類からの信号を受けて、それぞれに対応する駆動手段Mの駆動制御を行えるように構成されている。
コントロールユニットCは、荷物作用部3のスイッチ22や、センサー類からの信号を受けて、それぞれに対応する駆動手段Mの駆動制御を行えるように構成されている。
尚、当該実施形態のアシストスーツSにおいては、コントロールユニットCは、電動ウインチM1や左右一対の電動モータM2等からなる駆動手段Mを結ぶ三角形の内側範囲に配置してあるから(図2参照)、各駆動手段MとコントロールユニットCとの離間距離を最短にできる。その結果、配線が短くなり、配線に対するノイズ対策が容易になると共に、配線のショートや断線のリスクを抑制し易くなる。
脚作用部2は、図5に示すように、上面視での形状が『L』字形状の腰部フレーム2Aと、腰部フレーム2Aの前端部に、横軸芯X周りで前後方向に揺動自在に支持された揺動アーム部2Bと、揺動アーム部2Bの先端側部分に設けられて作業者の太腿の前部分に当接自在な当接部2Cとを備えて構成されている。
腰部フレーム2Aは、『L』字形状の基端側の一辺部分には、上述のように第2横フレーム7Bに対する複数の取付用ボルト挿通孔11が形成されている。また、『L』字形状の先端側の一辺部分は、揺動アーム部2Bを横軸芯X周りに揺動駆動させるギヤボックス12が内蔵されている。
また、ギヤボックス12の後方側には、揺動アーム部2Bの駆動用の電動モータM2が連設してある。電動モータM2は、回転軸芯Yが前後方向に沿う状態に設置してある。
そして、電動モータM2の回転力は、ギヤボックス12を経由することで、横軸芯X周りの回転力として変換されて揺動アーム部2Bに減速状態で伝達される。
そして、電動モータM2の回転力は、ギヤボックス12を経由することで、横軸芯X周りの回転力として変換されて揺動アーム部2Bに減速状態で伝達される。
電動モータM2は、腰部フレーム2Aに形成された窓部13に挿通された状態に設置されており、互いのスペースを共用することで、省スペース化が図られている。
尚、当該実施形態のアシストスーツSにおいては、腰部フレーム2Aを、上下に間隔をあけて並設した二つのフレーム部材で構成し、それらフレーム部材間の空間を窓部13として構成してある。
尚、当該実施形態のアシストスーツSにおいては、腰部フレーム2Aを、上下に間隔をあけて並設した二つのフレーム部材で構成し、それらフレーム部材間の空間を窓部13として構成してある。
ギヤボックス12は、入力側に一対の傘歯車12aを用いて回転軸芯方向の変換を図ると共に、それより出力側には複数の平歯車12bを平行に組み合わせて全体を薄型に形成してある。腰部フレーム2Aとギヤボックス12との兼用化、及び、ギヤボックス12そのもののコンパクト化によって、腰部フレーム2A全体とした省スペース化が図られている。
ギヤボックス12の出力側末端の平歯車12cは、円周方向での約半周部分が取り除かれた形状に形成してあり、円周方向での外周両端部が、ストッパ14に対して当接することで、それ以上の回転が阻止される。
従って、出力側末端の平歯車12cに一体連結された揺動アーム部2Bも、横軸芯X周りに約半回転のみの回転が許容される。
その結果、ギヤに対する軽量化と機能の兼用化とを図ることができる。
従って、出力側末端の平歯車12cに一体連結された揺動アーム部2Bも、横軸芯X周りに約半回転のみの回転が許容される。
その結果、ギヤに対する軽量化と機能の兼用化とを図ることができる。
揺動アーム部2Bは、平歯車12cの回転軸に一体回転自在に取り付けられた略円板状のアーム基端部2Baと、アーム基端部2Baからその径方向に沿って延出するアーム先端部2Bbとを備えて構成してある。従って、揺動アーム部2Bは、本体部1に対して、腰部フレーム2Aを介して横軸芯Xより下方側で横軸芯X周りに前後揺動自在に支持されている。
アーム基端部2Baの位置は、当該アシストスーツSを装着した作業者の両側方で、且つ、作業者の腰部分の少し前方に位置するように設定されている(図1参照)。
また、アーム基端部2Baには、その外周部の一部に、アーム基端部2Baの径方向に沿う状態に枢支軸(脚作用部切替機構の一例)15が設けてあり、この枢支軸15を介して、アーム先端部2Bbが枢支軸15周りに揺動自在に連結されている。
アーム基端部2Baに対するアーム先端部2Bbの揺動範囲は、アーム基端部2Baを含む仮想縦面より横外方の範囲のみに制限されている(図3参照)。また、枢支軸15に外嵌状態に設置されているコイルスプリングKによって、アーム先端部2Bbは、前記仮想縦面に沿う揺動限界位置に付勢されており、通常時には、揺動限界位置に位置している。
コイルスプリングKの弾性付勢力は、作業者の動きを阻害しない程度の小さな値に設定されている。
コイルスプリングKの弾性付勢力は、作業者の動きを阻害しない程度の小さな値に設定されている。
このアーム先端部2Bbが、図3に示すように、揺動限界位置にある状態(図中の実線表示)を、「作用状態」といい、横外方に揺動させてある状態(図中の一点鎖線表示)を「非作用状態」という。
作用状態においては、アーム先端部2Bbの先端に取り付けた当接部2Cが、当該アシストスーツSを装着した作業者の太腿に当接できる状態にあり、作業者の立ち上がり動作をアシストすることが可能となる。
非作用状態においては、当接部2Cが、作用者の太腿の横外方に退避する状態にあり、アシストスーツSの脱着時に、スムーズに行えるようになる。
作用状態においては、アーム先端部2Bbの先端に取り付けた当接部2Cが、当該アシストスーツSを装着した作業者の太腿に当接できる状態にあり、作業者の立ち上がり動作をアシストすることが可能となる。
非作用状態においては、当接部2Cが、作用者の太腿の横外方に退避する状態にあり、アシストスーツSの脱着時に、スムーズに行えるようになる。
アーム先端部2Bbは、図5に示すように、先端側ほど幅が狭くなる溝型材(例えば、溝形鋼)で構成してあり、前記当接部2Cを取り付ける取付部(姿勢変更機構の一例)16が、先端側に設けてある。
取付部16は、アーム先端部2Bbの長手方向に間隔をあけて形成した二つのボルト挿通孔16A,16Bで構成してある。
当該実施形態においては、先端側のボルト挿通孔16Aは、丸孔で構成してあり、他方のボルト挿通孔16Bは、16Aのボルト挿通孔を中心とした円弧形状の長穴で構成してある。
取付部16は、アーム先端部2Bbの長手方向に間隔をあけて形成した二つのボルト挿通孔16A,16Bで構成してある。
当該実施形態においては、先端側のボルト挿通孔16Aは、丸孔で構成してあり、他方のボルト挿通孔16Bは、16Aのボルト挿通孔を中心とした円弧形状の長穴で構成してある。
従って、二つのボルト挿通孔16A,16Bにボルトを挿通して取り付ける当接部2Cを、他方のボルト挿通孔16Bの長穴範囲内で姿勢調整することができ、作業者の体形に合わせて当接部2Cをアジャストすることができる。
当接部2Cは、取付部16に沿わせてボルト連結自在な帯板状の被取付部17と、太腿の前表面に当接させる湾曲形状の当接面部18とを一体に備えて構成してある。
被取付部17には、アーム先端部2Bbの二つのボルト挿通孔16A,16Bのピッチに合わせて長手方向に間隔をあけて4つのボルト挿通孔(位置変更機構の一例)17Aが形成してある。
被取付部17には、アーム先端部2Bbの二つのボルト挿通孔16A,16Bのピッチに合わせて長手方向に間隔をあけて4つのボルト挿通孔(位置変更機構の一例)17Aが形成してある。
これら4つのボルト挿通孔17Aの内、アーム先端部2Bbのボルト挿通孔16A,16Bに対向させてボルト連結する一対を任意に選択することができ、それに伴って、アーム先端部2Bbに対する当接部2Cの取り付き位置を、アーム長手方向に沿って変更することが可能となる。その結果、揺動アーム部2Bの回転軸芯となる横軸芯Xに対する当接部2Cの離間距離を変更調整することができる。
従って、作業者の体形に合わせて当接部2Cをアジャストすることができる。
従って、作業者の体形に合わせて当接部2Cをアジャストすることができる。
また、当該実施形態のアシストスーツSにおいては、前記横軸芯Xと当接部2Cとの離間距離を変更調整する位置変更機構(ボルト挿通孔17A)を、揺動基端側のアーム先端部2Bbではなく、揺動先端側に位置する被取付部17に形成したことで、当接部2Cの揺動半径より揺動先端側にアーム先端部2Bbの先端部が突出した状態となることを防止できる。
尚、腰部フレーム2A、揺動アーム部2B、及び、当接部2C等、大きな面部分には、窓部13を形成することで、使用材量の削減、及び、全体重量の軽減が可能となり、その結果、アシストスーツSのコスト低減、及び、装着作業者への負担軽減による取扱性の向上を実現できるようになる。
荷物作用部3は、前述の通り、基端部が電動ウインチM1に連結された左右一対の操作ワイヤーWの先端部にそれぞれ取り付けられている。
操作ワイヤーWは、図2に示すように、インナーワイヤーWaと、その外周部を摺動自在に取り囲むアウターチューブWbとを備えて構成してある。
アウターチューブWbは、インナーワイヤーWaの全長の内、電動ウインチM1とアーム部6B先端のプーリー部Pとの間の範囲にのみ設けられている。
インナーワイヤーWaは、基端部が電動ウインチM1に連結され、中間部をプーリー本体Paで支持された状態で垂下し、先端部が荷物作用部3に連結されている。
アウターチューブWbは、インナーワイヤーWaの全長の内、電動ウインチM1とアーム部6B先端のプーリー部Pとの間の範囲にのみ設けられている。
インナーワイヤーWaは、基端部が電動ウインチM1に連結され、中間部をプーリー本体Paで支持された状態で垂下し、先端部が荷物作用部3に連結されている。
左右の各荷物作用部3は、左右対称形状をしており、金属製のフック部20の外面に合成樹脂製のグリップ部21を一体的に取り付けて構成されている。
フック部20は、金属製の板材を折り曲げて構成されており、平板状の上側部20aと、上側部20aの外側部から下方に延出された上下向きの平板状の横側部20bと、横側部20bの下部から内方に延出された平板状の下側部20cと、下側部20cの内側部から斜め上方に延出された突出部20dとを備えて構成されている。インナーワイヤWaの先端が、フック部20の上側部20aの前後中央における内側部に連結されている。
グリップ部21は合成樹脂製であり、水平面状の第1上側部21aと、第1上側部21aから斜め後方に下がる傾斜面状の第2上側部21bと(図1参照)、第1及び第2上側部21a,21bの外側部から下方に延出された上下向きで横外側に少し膨らんだ形状の横側部21cと、第2上側部21bに形成された切欠き部21dとを備えて構成されている。
グリップ部21の第1及び第2上側部21a,21bがフック部20の上側部20aに取り付けられ(接着され)、グリップ部21の横側部21cがフック部20の横側部20bに取り付けられており(接着されており)、ワイヤ18がグリップ部21の切欠き部21dを通っている。
グリップ部21の第1上側部21aには、押しボタン型式の上昇操作用(又は下降操作用)のスイッチ22が備えられている。
当該実施形態のアシストスーツSにおいては、右のグリップ部21のスイッチ22は、上昇操作用として構成され、左のクリップ部21のスイッチ22は、下降操作用として構成されている。
尚、スイッチ22は、図には示さないケーブルによって、コントロールユニットCに電気的に接続されており、各スイッチ22の操作信号を送信できるように構成されている。
当該実施形態のアシストスーツSにおいては、右のグリップ部21のスイッチ22は、上昇操作用として構成され、左のクリップ部21のスイッチ22は、下降操作用として構成されている。
尚、スイッチ22は、図には示さないケーブルによって、コントロールユニットCに電気的に接続されており、各スイッチ22の操作信号を送信できるように構成されている。
フック部20の下側部20cを、図6に示すように、例えば、荷物Nに引っ掛けた状態で、スイッチ22を操作することで、上昇(又は下降)させることができる。
腰ベルト4は、図4に示すように、腰部フレーム2Aを介して本体部1に取り付けられている。作業者の腰部分を取り囲む状態に装着可能に構成されている。
具体的には、腰ベルト4は、腰部分の後面部分から左右両側面部分に至る後周部4Aと、腰部分の左側面部分から全面部分に至る左周部4Bと、腰部分の右側面部分から全面部分に至る右周部4Cと、左周部4Bの前端と右周部4Cの前端とを着脱自在なバックル部4Dとを備えて構成してあり、バックル部4Dに備えたベルト長さ調整機構(不図示)によって、作業者の腰回りに合わせてベルトの長さを調整できるように構成されている。
具体的には、腰ベルト4は、腰部分の後面部分から左右両側面部分に至る後周部4Aと、腰部分の左側面部分から全面部分に至る左周部4Bと、腰部分の右側面部分から全面部分に至る右周部4Cと、左周部4Bの前端と右周部4Cの前端とを着脱自在なバックル部4Dとを備えて構成してあり、バックル部4Dに備えたベルト長さ調整機構(不図示)によって、作業者の腰回りに合わせてベルトの長さを調整できるように構成されている。
また、腰ベルト4の各部(後周部4A、左周部4B、右周部4C)の内周部には、腰周り部に当接自在なパッド23が、それぞれ一体に設けられている。
そして、後周部4Aと左周部4Bとの連結部、及び、後周部4Aと右周部4Cとの連結部には、それぞれバックル方式でベルトの長さを調整できるベルト長さ調整機構(位置変更機構の一例)24が備えられている。
このベルト長さ調整機構24を設けてあることで、左周部4Bと右周部4Cとにそれぞれ設けてあるパッド23を、装着対象の作業者の体格に合わせて、作業者の両脇腹部の最適な個所に位置させることができる。
そして、後周部4Aと左周部4Bとの連結部、及び、後周部4Aと右周部4Cとの連結部には、それぞれバックル方式でベルトの長さを調整できるベルト長さ調整機構(位置変更機構の一例)24が備えられている。
このベルト長さ調整機構24を設けてあることで、左周部4Bと右周部4Cとにそれぞれ設けてあるパッド23を、装着対象の作業者の体格に合わせて、作業者の両脇腹部の最適な個所に位置させることができる。
肩ベルト5は、図1に示すように、左右にそれぞれ設けてあり、上端部は、第1横フレーム7Aに取り付けてあり、下端部は、腰ベルト4の後周部4Aに取り付けてある。
これら腰ベルト4と肩ベルト5によって、アシストスーツSを作業者の背中に安定した状態に装着することができる。
アシストスーツS、及び、荷物Nの重量は、腰ベルト4を介して主に作業者の腰部に作用し、この腰部によって安定的に支持される。
また、肩ベルト5は、主に本体部1が作業者の背中部から後方に離れようとする状態を止める機能を発揮する。
アシストスーツS、及び、荷物Nの重量は、腰ベルト4を介して主に作業者の腰部に作用し、この腰部によって安定的に支持される。
また、肩ベルト5は、主に本体部1が作業者の背中部から後方に離れようとする状態を止める機能を発揮する。
次に、当該アシストスーツSを装着した作業者による荷物Nを持ち上げ手順について、その一例を説明する。
[1]荷物Nが床の上の低い位置に置かれている場合、作業者は、しゃがんだ姿勢をとり、荷物作業部3を、荷物Nに係止させる。
その際、揺動アーム部2Bの先端側に取り付けられている当接部2Cは、作業者の太腿によって押し上げられているから、図6に示すように、揺動アーム部2Bの全体が、横軸芯X周りで後側から前上方側に揺動した状態となっている。
因みに、コントロールユニットCには、図には示さないセンサーから、揺動アーム部2Bの揺動状態を示す信号が送信されている。
その際、揺動アーム部2Bの先端側に取り付けられている当接部2Cは、作業者の太腿によって押し上げられているから、図6に示すように、揺動アーム部2Bの全体が、横軸芯X周りで後側から前上方側に揺動した状態となっている。
因みに、コントロールユニットCには、図には示さないセンサーから、揺動アーム部2Bの揺動状態を示す信号が送信されている。
[2]作業者が、荷物作用部3の上昇用のスイッチ22をオン操作する。
その際、コントローラユニットCは、電動ウインチM1に巻上指令を出す前に、電動モータM2に回転指令を出し、揺動アーム部2Bを元通りの縦姿勢となるように揺動制御する。それに伴って、当接部2Cが作業者の太腿に押し当たり、その当接力を反力としながら、電動モータM2の回転力は、アシストスーツSを持ち上げる方向に作用する。従って、腰ベルト4を介して作業者の腰に持ち上げ力が作用し、作業者の立ち上がりをアシストすることができる(図6参照)。
その際、コントローラユニットCは、電動ウインチM1に巻上指令を出す前に、電動モータM2に回転指令を出し、揺動アーム部2Bを元通りの縦姿勢となるように揺動制御する。それに伴って、当接部2Cが作業者の太腿に押し当たり、その当接力を反力としながら、電動モータM2の回転力は、アシストスーツSを持ち上げる方向に作用する。従って、腰ベルト4を介して作業者の腰に持ち上げ力が作用し、作業者の立ち上がりをアシストすることができる(図6参照)。
[3]作業者が立ち上がると、電動モータM2に替わって電動ウインチM1が駆動し、荷物Nを持ち上げることができる。
本実施形態のアシストスーツSによれば、アシストスーツSをコンパクトに形成できるから、装着した作業者が動き易くなり、且つ、アシストスーツSの軽量化や、装着し易い構造の採用や、作業者の体格に合わせて最適な装着状態とできるアジャスト構造の採用により、作業者への負担をより軽減でき、アシストスーツS本来の作用「小さな力で荷物Nの上げ下ろしを行える」をスムーズに実践できる。
その結果、非力な作業者でも、荷物の上げ下ろし作業を楽に実施することが可能となる。
その結果、非力な作業者でも、荷物の上げ下ろし作業を楽に実施することが可能となる。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
以下に他の実施の形態を説明する。
〈1〉 プーリー部Pは、先の実施形態で説明した構成に限るものではなく、以下の通り構成するものであってもよい。
即ち、先の実施形態においては、プーリー本体Paは、プーリー軸芯Pxが、アーム部6Bの上端側での筒軸芯6x方向に対して、上面視で直交(又はほぼ直交)し、且つ、正面視で水平(又はほぼ水平)となるように、アーム部6Bに固定されていたが、例えば、図7に示すように、プーリー軸芯Pxが、アシストスーツSの横外方側ほど低くなる傾斜状態としてアーム部6Bに固定してあってもよい。
即ち、先の実施形態においては、プーリー本体Paは、プーリー軸芯Pxが、アーム部6Bの上端側での筒軸芯6x方向に対して、上面視で直交(又はほぼ直交)し、且つ、正面視で水平(又はほぼ水平)となるように、アーム部6Bに固定されていたが、例えば、図7に示すように、プーリー軸芯Pxが、アシストスーツSの横外方側ほど低くなる傾斜状態としてアーム部6Bに固定してあってもよい。
この実施形態の場合は、対象となる荷物Nの横幅が、アーム部6B上端部での横間隔(左右のプーリー部Pどうしの間隔)より小さいような場合に有効で、左右のインナーワイヤーWaが下方側ほど間隔が狭くなるように傾斜する状況での昇降駆動となる。
即ち、傾斜するインナーワイヤーWaに対してプーリー軸芯Pxが直交(又はほぼ直交)することになり、プーリー本体Paの外周溝の側面がインナーワイヤーWaと擦れ難くなり、摩耗防止の効果が期待できる。
即ち、傾斜するインナーワイヤーWaに対してプーリー軸芯Pxが直交(又はほぼ直交)することになり、プーリー本体Paの外周溝の側面がインナーワイヤーWaと擦れ難くなり、摩耗防止の効果が期待できる。
また、図には示さないが、アーム部6Bの前記筒軸芯6x周りにプーリー部Pが回転できる機構を備えてあれば、荷物Nの横幅に応じて、プーリー軸芯Pxの角度が最適な状態(インナーワイヤーWaに対してプーリー軸芯Pxが直交(又はほぼ直交)する状態)になるように追従させることが可能となる。
また、別の実施形態としては、図8に示すように、上面視で、プーリー軸芯Pxが、左右方向に沿う状態にプーリー部Pを構成してあってもよい。
尚、この場合も、プーリー軸芯Pxが、正面視で水平(又はほぼ水平)となるようにプーリー部Pを構成したり、又は、プーリー軸芯Pxが、正面視で、アシストスーツSの横外方側ほど低くなる傾斜状態となるようにプーリー部Pを構成したり、又は、アーム部6Bの前記筒軸芯6x周りにプーリー部Pが回転できる機構を設けてあってもよい。
尚、この場合も、プーリー軸芯Pxが、正面視で水平(又はほぼ水平)となるようにプーリー部Pを構成したり、又は、プーリー軸芯Pxが、正面視で、アシストスーツSの横外方側ほど低くなる傾斜状態となるようにプーリー部Pを構成したり、又は、アーム部6Bの前記筒軸芯6x周りにプーリー部Pが回転できる機構を設けてあってもよい。
〈2〉 脚作用部切替機構15は、先の実施形態で説明した揺動アーム部2Bの基端部側に枢支軸を設けて構成したものに限らず、例えば、揺動アーム部2Bの先端部側に枢支軸15を設けて構成してあってもよい。
また、揺動アーム部2Bに設けることに替えて、当接部2Cに設けてあってもよい。
要するに、当接部2Cを、作業者の太腿に当接する作用状態と、作業者の太腿の横外方に退避する非作用状態とに切替自在に構成してあればよく、それらを含めて脚作用部切替機構15と総称する。
また、揺動アーム部2Bに設けることに替えて、当接部2Cに設けてあってもよい。
要するに、当接部2Cを、作業者の太腿に当接する作用状態と、作業者の太腿の横外方に退避する非作用状態とに切替自在に構成してあればよく、それらを含めて脚作用部切替機構15と総称する。
〈3〉 位置変更機構17Aは、先の実施形態で説明したボルト挿通孔によって構成したものに限らず、例えば、揺動アーム部2Bと当接部2Cとを、揺動アーム部2Bの長手方向に沿ってスライド自在に連結するスライド連結機構によって構成してあってもよい。
要するに、横軸芯Xに対する当接部2Cの離間距離を変更調整自在に構成してあればよく、それらを含めて位置変更機構17Aと総称する。
要するに、横軸芯Xに対する当接部2Cの離間距離を変更調整自在に構成してあればよく、それらを含めて位置変更機構17Aと総称する。
〈4〉 姿勢変更機構16は、先の実施形態で説明したボルト挿通孔(丸孔)16Aとボルト挿通孔(円弧状の長穴)とから構成された取付部で構成したものに限らず、例えば、揺動アーム部2Bと当接部2Cとを角度変更自在に連結するユニバーサルジョイントで構成してあってもよい。
要するに、作業者の太腿表面と当接面部18との面どうしが当接する状態に当接部2Cの姿勢を変更調整自在に構成してあればよく、それらを含めて姿勢変更機構16と総称する。
要するに、作業者の太腿表面と当接面部18との面どうしが当接する状態に当接部2Cの姿勢を変更調整自在に構成してあればよく、それらを含めて姿勢変更機構16と総称する。
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
本発明は、作業者が装着して使用するもので、作業者の作業(動作)を動力によって補助するアシストスーツに適用できる。
1 本体部
2 脚作用部
2B 揺動アーム部
2C 当接部
3 荷物作用部
15 枢支軸(脚作用部切替機構の一例)
16 取付部(姿勢変更機構の一例)
17A ボルト挿通孔(位置変更機構の一例)
18 当接面部
M2 電動モータ(駆動装置に相当)
X 横軸芯
2 脚作用部
2B 揺動アーム部
2C 当接部
3 荷物作用部
15 枢支軸(脚作用部切替機構の一例)
16 取付部(姿勢変更機構の一例)
17A ボルト挿通孔(位置変更機構の一例)
18 当接面部
M2 電動モータ(駆動装置に相当)
X 横軸芯
Claims (3)
- 作業者の背中部に取り付けられる本体部と、前記本体部から延出されて作業者の脚部を下方に押圧することで立ち上がり動作のアシストが可能な脚作用部と、前記本体部から作業者を越えて前方に延出されて荷物を保持する荷物作用部と、前記本体部に備えられて前記脚作用部を駆動する駆動装置と、が備えられ、
前記脚作用部は、前記本体部に対して横軸芯周りで前後方向に揺動自在に支持された揺動アーム部と、
前記揺動アーム部の先端側部分に設けられて作業者の太腿の前部分に当接自在な当接部と、
前記当接部を、作業者の太腿に当接する作用状態と、作業者の太腿の横外方に退避する非作用状態とに切替自在な脚作用部切替機構と、を備えているアシストスーツ。 - 前記横軸芯に対する前記当接部の離間距離を変更調整自在な位置変更機構が備えられている請求項1に記載のアシストスーツ。
- 前記当接部には、作業者の太腿の前表面に当接自在な当接面部が備えられ、作業者の太腿表面と前記当接面部との面どうしが当接する状態に前記当接部の姿勢を変更調整自在な姿勢変更機構が備えられている請求項1又は2に記載のアシストスーツ。
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