JP2017094427A - アシストスーツ - Google Patents

Abstract

【課題】揺動アーム部を駆動するための駆動モータを含む駆動系を合理的な構造としたアシストスーツを提供する。【解決手段】作業者Ｗの背中部側に位置するメインフレーム１０と、メインフレーム１０の横側に取り付けられる腰フレーム３６と、が設けられ、作業者Ｗの腰周り部に取り付けられる取付部３３と、左右方向に沿った揺動軸心Ｐ１周りに揺動可能に腰フレーム３６の前部側に取り付けられ、作業者Ｗの太腿部に補助力を伝達可能な揺動アーム部３４と、腰フレーム３６に設けられ、揺動アーム部３４を揺動駆動可能な駆動装置３２と、が備えられ、駆動装置３２に、腰フレーム３６に設けられて揺動アーム部３４に連繋されるギヤ機構と、腰フレーム３６の後部側に設けられてギヤ機構に駆動力を付与する駆動モータ４５と、が備えられ、駆動モータ４５は、駆動モータ４５の駆動軸心Ｐ２が左右方向に沿うように配置されている。【選択図】図１

Description

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関する。

例えば、特許文献１に従来のアシストスーツが記載されている。このアシストスーツでは、作業者の背中部側に位置するメインフレーム（同文献における「背面フレーム」）と、メインフレームの横側に取り付けられる腰フレーム（同文献における「腰フレーム」）と、が設けられ、作業者の腰周り部に取り付けられる取付部と、左右方向に沿った揺動軸心周りに揺動可能に腰フレームの前部側に取り付けられ、作業者の太腿部に補助力を伝達可能な揺動アーム部（同文献における「下肢アシストアーム」）と、が備えられている。さらに、このアシストスーツでは、腰フレームに設けられ、揺動アーム部を揺動駆動可能な駆動装置（同文献における「パワーアシスト用電動モータ」）が備えられている。

特開２０１５−７７３５４号公報（図１〜図３）

ところで、駆動装置として、ギヤ機構と駆動モータとを備えるものがある。そのような場合、例えば、駆動モータを、駆動モータの駆動軸心が前後方向に沿うように配置したとすると、駆動モータが腰フレームから後方に出っ張って邪魔になるおそれがあった。

上記実情に鑑み、揺動アーム部を駆動するための駆動モータを含む駆動系を合理的な構造としたアシストスーツを提供することが望まれていた。

本発明のアシストスーツは、
作業者の背中部側に位置するメインフレームと、前記メインフレームの横側に取り付けられる腰フレームと、が設けられ、作業者の腰周り部に取り付けられる取付部と、
左右方向に沿った揺動軸心周りに揺動可能に前記腰フレームの前部側に取り付けられ、作業者の太腿部に補助力を伝達可能な揺動アーム部と、
前記腰フレームに設けられ、前記揺動アーム部を揺動駆動可能な駆動装置と、が備えられ、
前記駆動装置に、前記腰フレームに設けられて前記揺動アーム部に連繋されるギヤ機構と、前記腰フレームの後部側に設けられて前記ギヤ機構に駆動力を付与する駆動モータと、が備えられ、
前記駆動モータは、前記駆動モータの駆動軸心が左右方向に沿うように配置されているものである。

本発明によれば、作業者の背中部側に位置するメインフレームに取り付けられた左右の腰アームにそれぞれ取り付けられた揺動アーム部により作業者の太腿部に補助力が伝達される。この揺動アーム部に駆動力を付与する駆動モータは、駆動軸心が左右方向に沿うように配置されているので、腰フレームから後方に出っ張ることを抑えることが可能となり、駆動モータが前後方向にコンパクトに配置されるものとなる。
したがって、本発明によれば、揺動アーム部を駆動するための駆動モータを含む駆動系を合理的な構造としたアシストスーツを構成できる。

上記構成において、
前記腰フレームに、前記ギヤ機構を収容するギヤケースが備えられ、
前記駆動モータが、前記ギヤケースの後端部よりも前方に配置されていると好適である。

本構成によれば、揺動アーム部を駆動する駆動モータが、ギヤ機構を収容するギヤケースの後端部よりも前方に配置されているので、駆動モータが、ギヤケースよりも後方に出っ張ることを回避できる。

上記構成において、
前記ギヤ機構に、複数のギヤが備えられ、
前記複数のギヤのうち伝動最下手側に位置するギヤが、扇状ギヤにより構成され、
前記扇状ギヤの端部に当接可能なストッパが備えられ、
前記ストッパにより、前記揺動アーム部の揺動角度が規制されるように構成されていると好適である。

本構成によれば、駆動モータの駆動力を減速して揺動アーム部に伝達するギヤ機構にストッパを備えて、このストッパにより揺動アーム部の揺動角度を一定範囲内に規制するようにしているので、揺動アーム部から作業者に過度な負荷が伝達されることを回避できるとともに、このようなストッパをコンパクトに備えることができる。

上記構成において、
前記メインフレームの後面側に設けられ、前記駆動モータを駆動する電力を供給するバッテリが備えられ、
前記駆動モータが前記バッテリよりも後方に突出しない状態で配置されていると好適である。

本構成によれば、揺動アーム部を駆動する駆動モータが、その駆動モータを駆動するバッテリよりも後方に突出しない状態で配置されているので、駆動モータを前後方向にコンパクトに配置できる。また、後方からバッテリを充電のために着脱する場合等に、駆動モータが邪魔になりにくいものとなる。

アシストスーツの側面図である。 アシストスーツの後面図である。 アシストスーツの前面図である。 アシストスーツの上面図である。 脚ベルトを展開した状態におけるアシストスーツの斜視図である。 ギヤ機構の周辺を示す分解斜視図である。 第一調節機構を示す分解斜視図である。 第一調節機構、ギヤ機構、揺動アーム部の周辺を示す上面視の断面図である。 第二実施形態における第二調節機構の周辺を示す上面視の説明図である。 第二実施形態における第二調節機構を示す前面視の説明図である。 その他の実施形態における揺動アーム部の周辺を示す斜視図である。 その他の実施形態におけるアシストスーツの側面図である。 その他の実施形態におけるアシストスーツの側面図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」の表記は、特に説明の無い限り、アシストスーツを背中に装着した作業者Ｗにとっての「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」を意味する。

〔第一実施形態〕
以下、本発明の実施形態の一例である第一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５等に示されるアシストスーツには、作業者Ｗの背中部側に位置するメインフレーム１０、作業者Ｗの肩部に取り付けられる左右の帯状の肩ベルト１１、メインフレーム１０に取り付けられる荷物持ち上げ部１２、作業者Ｗの腰周り部に取り付けられる帯状の腰ベルト１３、メインフレーム１０に取り付けられる左右の脚作用部１４が備えられている。

図２、図３等に示されるように、メインフレーム１０には、縦方向に沿って延びる左右の縦フレーム１５、左右の縦フレーム１５の上端部からそれぞれ延出される延出アーム部１６、左右の縦フレーム１５の下部同士を連結支持する下部支持板１７、左右の縦フレーム１５の上下中間部同士を連結支持する中間支持板１８、左右の縦フレーム１５の上部同士を連結支持する上部支持板１９等が備えられている。これにより、メインフレーム１０は、枠状に構成されている。

図１〜図３等に示されるように、左右の延出アーム部１６は、それぞれ、対応する縦フレーム１５の上端部から斜め上方前方に向けて延ばされ、作業者Ｗの肩部を越えて延出されている。左右の延出アーム部１６は、後方から前方に向かうにつれて、互いの左右間隔が広がるようになっている。左右のそれぞれの縦フレーム１５と延出アーム部１６とは、単一のパイプフレームを曲げることにより一体的に構成されている。左右の延出アーム部１６の上端部には、ぞれぞれ、案内プーリ２０が回転自在に支持されている。

図１〜図３、図５等に示される左右の肩ベルト１１は、それぞれ、メインフレーム１０に取り付けられている。左右の肩ベルト１１は、それぞれ、係止部と被係止部を備えるバックル機構等からなる第一長さ調整機構１１Ａにより、長さを調整しながら作業者Ｗの肩部に装着可能となっている。図５に示されるように、左右の肩ベルト１１とメインフレーム１０との間には、それぞれ、作業者Ｗの背中部に当接可能なクッション材からなる背パッド１１Ｂが備えられている。

図１、図２等に示されるように、中間支持板１８の後面には、制御装置２１が連結支持されている。制御装置２１の後側を覆うように中間支持板１８に連結された連結支持板２２には、バッテリ２３が連結されている。説明を加えると、バッテリ２３は、メインフレーム１０の後面側に設けられている。また、図２に示されるように、バッテリ２３は、制御装置２１の後面側に位置している。つまり、バッテリ２３は、後面視で、制御装置２１と重複するようになっている。

図１〜図４に示されるように、荷物持ち上げ部１２には、ウインチ機構を備える作動装置２４、左右のメインワイヤ２５、左右のバックアップワイヤ２６、左右のハンド部２７等が備えられている。バックアップワイヤ２６は、メインワイヤ２５よりも横内側に位置しており、緩められた状態にある。左右のメインワイヤ２５の一端部、及び、左右のバックアップワイヤ２６の一端部は、作動装置２４に連結されている。作動装置２４は、ハーネス（図示せず）を介して、制御装置２１に接続されている。作動装置２４の駆動により、左右のメインワイヤ２５、及び、左右のバックアップワイヤ２６の巻き取りと繰り出しとを行うことが可能となっている。

左のメインワイヤ２５、及び、左のバックアップワイヤ２６は、管状のアウタケーブル２８を通って左の案内プーリ２０に案内されて、左の案内プーリ２０から吊り下げられ、左のメインワイヤ２５、及び、左のバックアップワイヤ２６の他端部が、左のハンド部２７に連結されている。右のメインワイヤ２５、及び、右のバックアップワイヤ２６は、管状のアウタケーブル２８を通って右の案内プーリ２０に案内されて、右の案内プーリ２０から吊り下げられ、右のメインワイヤ２５、及び、右のバックアップワイヤ２６の他端部が、右のハンド部２７に連結されている。

図１〜図３に示されるように、左のメインワイヤ２５、及び、左のバックアップワイヤ２６における左の案内プーリ２０と左のハンド部２７との間の箇所に亘って、左の駒状の係止片２９が取り付けられている。右のメインワイヤ２５、及び、右のバックアップワイヤ２６における右の案内プーリ２０と右のハンド部２７との間の箇所に亘って、右の駒状の係止片２９が取り付けられている。

図２、図３等に示されるように、左右のハンド部２７は、それぞれ、金属製の板材を断面コ字状（フック状）に折り曲げて構成されている。左右のハンド部２７は、互いに左右対称の形状となっている。

図１〜図３に示されるように、右のハンド部２７には、押しボタン型式の手動操作部である上昇操作スイッチ３０が備えられている。左のハンド部２７には、押しボタン型式の手動操作部である下降操作スイッチ３１が備えられている。上昇操作スイッチ３０、及び、下降操作スイッチ３１は、ハーネス（図示せず）を介して、制御装置２１に接続されている。

アシストスーツを装着した作業者Ｗは、右手で右のハンド部２７を握るようにして持ち、左手で左のハンド部２７を握るようにして持つ。作業者Ｗは、右手の親指で上昇操作スイッチ３０を押し操作し、左手の親指で下降操作スイッチ３１を押し操作する。

なお、上昇操作スイッチ３０、及び、下降操作スイッチ３１は復帰型に構成されている。つまり、作業者Ｗが、上昇操作スイッチ３０、及び、下降操作スイッチ３１を押し操作している間は、上昇操作スイッチ３０、及び、下降操作スイッチ３１から信号が出力される。また、作業者Ｗが、上昇操作スイッチ３０、及び、下降操作スイッチ３１の押し操作を止めると、上昇操作スイッチ３０、及び、下降操作スイッチ３１からの信号の出力は停止される。

さらに、図１〜図１０に示されるように、このアシストスーツには、作業者Ｗの腰周り部に取り付けられる取付部３３と、作業者Ｗの太腿部に補助力を伝達可能な左右の揺動アーム部３４と、制御装置２１により駆動される駆動装置３２と、作業者Ｗの太腿部に装着される左右の脚ベルト３５と、が備えられている。

［取付部について］
図１〜図８に示される取付部３３として、メインフレーム１０の下部支持板１７と、左右の腰フレーム３６と、が設けられている。左右の脚作用部１４に、それぞれ、腰フレーム３６、揺動アーム部３４、脚ベルト３５等が備えられている。

［腰フレームについて］
図２、図３、図５〜図８に示されるように、左右の腰フレーム３６は、メインフレーム１０の下部支持板１７の横外側にそれぞれ取り付けられる。図４、図８に示されるように、腰フレーム３６は、上面視で、略Ｌ字状の形状となっている。左右の腰フレーム３６の外形は、互いに略左右対称となっている。

図２、図３、図５〜図８に示されるように、腰フレーム３６は、メインフレーム１０側に取り付け支持される左右方向に沿って延びる基部３７と、基部３７の横外側部に連結され、前後方向に沿って延び、補助力を伝達するための駆動部３８と、が備えられている。図３、図５〜図８に示されるように、基部３７には、強度の確保を図るべく、複数の補強リブが設けられている。

図４、図５等に示されるように、左右の腰フレーム３６のそれぞれに、腰ベルト１３が取り付けられている。図４に示されるように、左右の腰ベルト１３には、それぞれ、作業者Ｗの腰周り部に当接するクッション材からなる腰パッド１３Ａが備えられている。腰パッド１３Ａは、腰ベルト１３を挿通することにより、腰ベルト１３に保持されている。腰ベルト１３は、係止部と被係止部を備えるバックル機構等からなる第二長さ調整機構３９により、長さを調整しながら作業者Ｗの腰周りに巻き付けて装着可能となっている。

図７等に示されるように、左右の腰フレーム３６と下部支持板１７との間には、それぞれ、第一調節機構４０が備えられている。左右の第一調節機構４０には、それぞれ、下部支持板１７において左右方向に沿って延びる上下一対の長孔部４１、ボルト・ナットの組み合わせ等により構成される上側の左右２つ、下側の左右２つの合計４つの締結具４２と、左右の２つの締結具４２を挿通する左右方向に延びる上下一対のプレート４３と、が備えられている。プレート４３の後面には、左右の２つの締結具４２のナットを収容可能な凹部が設けられている。左右の腰フレーム３６には、それぞれ、締結具４２を挿通する挿通孔が設けられている。つまり、締結具４２とプレート４３とは、腰フレーム３６の基部３７と一体的に移動するように構成されている。

各締結具４２は、六角レンチ等の工具を用いて、前面側から締結及び締結解除操作を行うことが可能となっている。左右の腰フレーム３６のそれぞれは、各締結具４２を緩めて、基部３７を長孔部４１内で左右方向にスライド移動させてから所定の箇所に各締結具４２を締結することにより、メインフレーム１０の下部支持板１７に対する腰フレーム３６の位置を調節できる。このようにして、メインフレーム１０に対する左右の腰フレーム３６の位置を調節することにより、左右の脚作用部１４間の左右幅を容易に調節できる。

［揺動アーム部について］
図１〜図８に示される左右の揺動アーム部３４は、それぞれ、剛性部材からなる板部材により構成されている。左右の揺動アーム部３４は、それぞれ、左右方向に沿った揺動軸心Ｐ１周りに揺動可能に、取付部３３の腰フレーム３６に取り付けられている。

揺動アーム部３４は、作業者Ｗの太腿部に補助力を伝達可能に構成されている。揺動アーム部３４は、左右方向に沿った揺動軸心Ｐ１周りに揺動可能に腰フレーム３６の前部側に取り付けられている。

［駆動装置について］
図２〜図８に示されるように、左右の駆動装置３２は、それぞれ、対応する腰フレーム３６に設けられ、揺動アーム部３４を揺動駆動可能に構成されている。左右の駆動装置３２には、それぞれ、ギヤ機構４４と、電動式の駆動モータ４５と、が備えられている。ギヤ機構４４は、アシストスーツを装着する作業者Ｗの横外側に位置している。駆動モータ４５は、アシストスーツを装着する作業者Ｗの腰周り部の後面側に位置している。

図６、図８に示されるように、ギヤ機構４４は、腰フレーム３６に設けられている。ギヤ機構４４は、駆動モータ４５と揺動アーム部３４とに連繋されている。腰フレーム３６の駆動部３８には、ギヤ機構４４を収容するギヤケース４６が備えられている。ギヤケース４６は、基部３７に連結される本体ケース部４７と、本体ケース部４７に対してボルト等により着脱可能なカバー部４８と、が備えられている。ギヤ機構４４は、本体ケース部４７と、カバー部４８との間に位置している。

図１〜図８等に示されるように、カバー部４８の横側部側には、揺動アーム部３４が固定して取り付けられる駆動軸５７の回動角度（揺動アーム部３４の揺動角度）を検出可能なロータリエンコーダにより構成される角度検出装置４９が備えられている。角度検出装置４９は、ハーネス（図示せず）を介して、制御装置２１に接続されている。

図６、図８に示されるように、ギヤ機構４４には、平ギヤからなる複数のギヤが備えられている。具体的には、複数のギヤとして、伝動上手側から伝動下手側に向かうにつれて、順に、駆動モータ４５の出力軸５５に固定される第一ギヤ５０と、第一ギヤ５０に咬合される第二ギヤ５１と、第二ギヤ５１と一体で第二ギヤ５１よりも小径の第三ギヤ５２と、第三ギヤ５２に咬合される第四ギヤ５３と、第四ギヤ５３と一体で第四ギヤ５３よりも小径の第五ギヤ５４と、第五ギヤ５４に咬合する扇状ギヤ５６と、が備えられている。扇状ギヤ５６の中心には、駆動軸５７が一体的に取り付けられており、駆動軸５７には、回動フランジ５８を介して、揺動アーム部３４が一体的に揺動可能となるように取り付けられていう。駆動軸５７の回動軸心が、揺動アーム部３４の揺動軸心Ｐ１となっている。

図８等に示されるように、これら複数のギヤによる動力伝動の方向は、略前後方向に沿うようになっている。駆動モータ４５の出力軸５５の駆動軸心Ｐ２が左右方向に沿っているので、駆動モータ４５とギヤ機構４４との間にベベルギア機構が不要となり、簡素な構造にできるとともに、ベベルギア機構による異音の発生等の不都合を回避できる。

図６、図８に示されるように、ギヤ機構４４における複数のギヤのうち伝動最下手側に位置するギヤは、略半月形状の扇状ギヤ５６により構成されている。ギヤケース４６内には、扇状ギヤ５６における一端部と他端部との両端部に当接可能なストッパ５９が備えられている。ストッパ５９により、揺動アーム部３４の揺動角度が規制されるように構成されている。

［駆動モータについて］
図１〜図８に示される駆動モータ４５は、ギヤ機構４４に駆動力を付与する。駆動モータ４５を駆動する電力は、バッテリ２３から供給されるようになっている。駆動モータ４５は、駆動モータ４５の駆動軸心Ｐ２が左右方向に沿うように配置されている。駆動モータ４５は、バッテリ２３よりも後方に突出しない状態で配置されている。駆動モータ４５は、腰フレーム３６の後部側に設けられている。駆動モータ４５は、ギヤケース４６の後端部よりも前方に配置されている。駆動モータ４５は、腰フレーム３６の基部３７内に収容されている。

［脚ベルトの具体構造について］
図１〜図３、図５に示される脚ベルト３５は、幅広の帯形状とされている。脚ベルト３５は、可撓性及び弾性を有する樹脂部材により構成されている。具体的には、脚ベルト３５は、ポリプロピレン製とされている。脚ベルト３５は、揺動アーム部３４の横内側に取り付けられている。脚ベルト３５の幅の長さは、揺動アーム部３４の長手方向の長さの１／２よりも長くなっている。なお、揺動アーム部３４の長手方向とは、揺動軸心Ｐ１の近傍の揺動基端部と、揺動基端部とは反対側に位置する遊端部とを結ぶ方向である。

図１、図５〜図７に示されるように、脚ベルト３５は、脚ベルト３５の幅方向の一端部側の箇所である、揺動アーム部３４の揺動軸心Ｐ１側の第一固定部６０と、脚ベルト３５の幅方向の一端部側の箇所とは反対側に位置する脚ベルト３５の幅方向の他端部側の箇所である第二固定部６１と、の少なくとも２箇所で、揺動アーム部３４に固定されている。

また、図１、図５〜図７に示されるように、脚ベルト３５は、脚ベルト３５の幅方向の一端部側の箇所である第一固定部６０と脚ベルト３５の幅方向の他端部側の箇所である第二固定部６１との間に位置する箇所である第三固定部６２、及び、第四固定部６３においても、揺動アーム部３４に固定されている。

第一固定部６０、第二固定部６１、第三固定部６２、第四固定部６３においては、それぞれ、ネジ等の締結部材により、揺動アーム部３４に脚ベルト３５が固定されている。

図１、図５に示されるように、脚ベルト３５を揺動アーム部３４に固定する箇所である第一固定部６０、第二固定部６１、第三固定部６２、第四固定部６３は、脚ベルト３５の幅方向に沿って並んでいる。また、図１、図５〜図７に示されるように、脚ベルト３５を揺動アーム部３４に固定する箇所である第一固定部６０、第二固定部６１、第三固定部６２、第四固定部６３は、長手方向と直交する直線状に並ぶようになっている。このように、脚ベルト３５は、複数（例えば４つ）の箇所で、揺動アーム部３４に固定されている。これにより、揺動アーム部３４を駆動した際に、脚ベルト３５が捻れにくく、脚ベルト３５により揺動アーム部３４から作業者Ｗの太腿部に補助力が好適に伝達されるものとなる。

［連結部について］
図１〜図３に示されるように、脚ベルト３５は、作業者Ｗの太腿部の全周に巻き付けて装着されるようになっている。図１〜図３、図５に示されるように、脚ベルト３５の長手方向の一端部６４と脚ベルト３５の長手方向の他端部６５とを連結及び連結解除可能な連結部６６が備えられている。連結部６６は、面ファスナ機構により構成されている。図５に示されるように、連結部６６には、一端部６４に設けられる面ファスナの第一接着部６７と、他端部６５に設けられ、第一接着部６７に連結及び連結解除可能な第二接着部６８と、が備えられている。他端部６５には、手で操作可能な操作部６５Ａが設けられている。

図５に示されるように、脚ベルト３５の長手方向の一端部６４、及び、脚ベルト３５の長手方向の他端部６５は、揺動アーム部３４に固定された固定部（第一固定部６０、第二固定部６１、第三固定部６２、第四固定部６３）とは異なる箇所に位置する自由端部となっている。

図１〜図３に示されるように、脚ベルト３５は、脚ベルト３５の装着状態において、作業者Ｗの太腿部の付け根から足先に向かうにつれて脚ベルト３５で取り囲まれる断面積が小さくなる円錐状となるように構成されている。説明を加えると、図５に示されるように、脚ベルト３５は、展開すると、略扇状の形状となっている。

〔アシストスーツの装着について〕
まず、作業者Ｗの腰周り部に合せて、図７等に示される第一調節機構４０により、メインフレーム１０の下部支持板１７に対する左右の腰フレーム３６の位置を調節することにより、脚作用部１４間の左右幅を調節する。この際、第一調節機構４０に長孔部４１を採用しているので、締結具４２を緩めた状態にして、腰フレーム３６をメインフレーム１０から取り外すことなく、左右方向にスライド移動させ、再度、長孔部４１の適切な箇所で締結具４２を締結するだけで、簡単に、脚作用部１４間の左右幅を調節できる。

次に、図１〜図３等に示されるように、左右の肩ベルト１１に作業者Ｗの左右の腕部（左右の肩部）を入れ、腰ベルト１３を作業者Ｗの腰周り部に巻き付けて固定することにより、作業者Ｗの背中部にメインフレーム１０が取り付けられる。

次に、図１〜図３、図５に示される左右の脚ベルト３５を、対応する太腿部に取り付ける。脚ベルト３５は、作業者Ｗの太腿部の前側、内側、後側を順に通過するようにして作業者Ｗの太腿部に巻き付けられてから連結部６６の連結により作業者Ｗの太腿部に装着されるように構成されている。ここで、図１、図２に示されるように、連結部６６は、脚ベルト３５の装着状態において、作業者Ｗの太腿部の後側付近（太腿部の横外側）の箇所に位置している。このため、脚ベルト３５の締め付け具合等の調節を容易に行うことができる。以上のようにして、作業者Ｗは、アシストスーツの装着を行う。

〔アシストスーツの動作について〕
一般的に、作業者Ｗは、床面に置かれた荷物を、床面よりも高い載置面（例えば、高い棚やトラックの荷台等の載置面）に移動させる場合、しゃがんで床面に置かれた荷物を手で持ち、次に手を下方に向けて延ばした状態で荷物を持ちながら立ち上がり、載置面まで荷物を手で持ち上げて置くような動作を行う。このような動作を、アシストスーツを装着した作業者Ｗが行う場合について、以下に説明する。

アシストスーツを装着した作業者Ｗが、図１〜図４に示される上昇操作スイッチ３０、及び、下降操作スイッチ３１の両方を押し操作していない場合、作動装置２４が停止するとともに、左右の脚作用部１４の駆動モータ４５が停止状態（自由回転状態）となる。これにより、作業者Ｗが歩行する場合や、作業者Ｗが膝部を曲げて腰部を落とす場合（しゃがむ場合）、作業者Ｗの太腿部に追従するように揺動アーム部３４が揺動され、作業者Ｗの動作が妨げられることはない。

次に、作業者Ｗがしゃがんで床の荷物を手で持つ場合、作業者Ｗが左のハンド部２７の下降操作スイッチ３１を押し操作すると、左右のメインワイヤ２５、及び、左右のバックアップワイヤ２６が作動装置２４から繰り出され、左右のハンド部２７が下降する。下降操作スイッチ３１の押し操作を止めると、作動装置２４が停止して、左右のハンド部２７の下降が停止する。

作動装置２４には、ブレーキ機能が備えられている。作動装置２４が停止した状態において、左右のメインワイヤ２５、及び、左右のバックアップワイヤ２６が、作動装置２４から繰り出されることはない。つまり、作動装置２４が停止した状態では、左右のハンド部２７に荷物の重量が掛かっても、左右のハンド部２７が下降することはない。

次に、作業者Ｗは、左手で左のハンド部２７を持ち、かつ、右手で右のハンド部２７を持つ。そして、左右のハンド部２７を荷物に掛けた状態で、作業者Ｗが立ち上がることにより荷物が床から持ち上がる。この状態において、作業者Ｗが上昇操作スイッチ３０を押し操作すると、左右の脚作用部１４が下方に操作され、左右の脚作用部１４から作業者Ｗの左右の太腿部を下方に押圧する補助力が作用し、これにより、作業者Ｗの立ち上がりが補助される。作業者Ｗが立ち上がる際には、作動装置２４のブレーキ機能により、左右のハンド部２７は下降することがなく、荷物の落下が生じないようになっている。

作業者Ｗが上昇操作スイッチ３０を押し操作した状態で立ち上がった後、左右の脚作用部１４が略真下に向く位置に達したことが検出されると、作業者Ｗが完全に立ち上がったと判断されて、左右の脚作用部１４の駆動モータ４５は停止状態（自由回転状態）となる。

次に、作動装置２４が作動して、左右のメインワイヤ２５、及び、左右のバックアップワイヤ２６が作動装置２４に巻き取られ、左右のハンド部２７が上昇して荷物が持ち上がる。所望の高さ位置まで荷物が持ち上がると、作業者Ｗが上昇操作スイッチ３０の押し操作を止めることにより、作動装置２４が停止して、左右のハンド部２７の上昇が停止する。

なお、左右のメインワイヤ２５、及び、左右のバックアップワイヤ２６が必要以上に巻き取られようとすると、案内プーリ２０に係止片２９（図１〜図３参照）が当接して、左右のメインワイヤ２５、及び、左右のバックアップワイヤ２６が、それ以上巻き取られないように規制される。

次に、作業者Ｗは、荷物を置くべき載置面が設けられた高い棚やトラックの荷台等へ歩いて移動する。次に、作業者Ｗが載置面の近傍に到着すると、下降操作スイッチ３１を押し操作して、左右のメインワイヤ２５、及び、左右のバックアップワイヤ２６を繰り出して、左右のハンド部２７を下降させて、荷物を降ろす。そして、荷物が載置面に置かれると、左右のハンド部２７を荷物から外す。

以上の動作を繰り返すことにより、アシストスーツを装着した作業者Ｗは、荷物の持ち上げ移動を楽に行うことができる。

〔第二実施形態〕
以下、本発明の一例である第二実施形態について説明する。第二実施形態におけるアシストスーツの構成は、説明している事項以外は、第一実施形態におけるアシストスーツと同様である。なお、第二実施形態は、第一実施形態の第一調節機構４０を、図９、図１０に示される第二調節機構１００に変更したものである。

図９に示されるように、このアシストスーツには、取付部３３と、揺動アーム部３４と、駆動装置３２と、第二調節機構１００と、が備えられている。

取付部３３は、作業者Ｗの腰周り部に取り付けられる。取付部３３には、メインフレーム１０の下部支持板１７と、腰フレーム３６と、が設けられている。メインフレーム１０は、作業者Ｗの背中部側に位置するものとなっている。腰フレーム３６は、メインフレーム１０の左右にそれぞれ取り付けられる。

揺動アーム部３４は、左右方向に沿った揺動軸心Ｐ１周りに揺動可能に左右の腰フレーム３６にそれぞれ取り付けられている。左右の揺動アーム部３４は、それぞれ、作業者Ｗの太腿部に補助力を伝達可能に構成されている。

駆動装置３２は、左右の揺動アーム部３４のそれぞれを独立して揺動駆動可能に構成されている。

第二調節機構１００は、作業者Ｗの腰周り部に適合するように左右の脚作用部１４間の左右幅を調節可能に構成されている。第二調節機構１００として、左右の腰ベルト１３、案内機構１０１が備えられている。

［腰ベルトについて］
図９に示されるように、腰ベルト１３は、左右の腰フレーム３６にそれぞれ取り付けられている。具体的には、左右の腰ベルト１３は、それぞれ、対応する腰フレーム３６の駆動部３８の内端部側に取り付けられている。腰ベルト１３は、係止部と被係止部を備えるバックル機構等からなる第二長さ調整機構３９により、長さを調整しながら作業者Ｗの腰周りに巻き付けて装着可能となっている。

［案内機構について］
図９、図１０に示される案内機構１０１は、左右の腰フレーム３６をメインフレーム１０の下部支持板１７に対してスライド案内させるように構成されている。案内機構１０１には、右のラックギヤ１０２と、左のラックギヤ１０２と、ピニオンギヤ１０３と、が備えられている。つまり、案内機構１０１は、ラックアンドピニオン機構により構成されている。

図１０に示されるように、右のラックギヤ１０２は、右の腰フレーム３６に左右方向に沿って備えられている。左のラックギヤ１０２は、左の腰フレーム３６に左右方向に沿って備えられている。左のラックギヤ１０２は、右のラックギヤ１０２と対向するように配置されている。ピニオンギヤ１０３は、左のラックギヤ１０２と右のラックギヤ１０２との間に位置している。ピニオンギヤ１０３は、左のラックギヤ１０２と右のラックギヤ１０２とに咬合するようになっている。ピニオンギヤ１０３は、前後方向に沿った前後軸心Ｚ周りに回動自在となるように、メインフレーム１０の下部支持板１７の左右中央箇所に支持されている。左右の腰フレーム３６は、メインフレーム１０の下部支持板１７に対して非固定状態となっている。

図１０に示される案内機構１０１では、メインフレーム１０の下部支持板１７に対する左右の腰フレーム３６のうち一方の腰フレーム３６の左右方向のスライド移動が、ピニオンギヤ１０３を介して、左右の腰フレーム３６のうち他方の腰フレーム３６に伝達されて、他方の腰フレーム３６が、メインフレーム１０の下部支持板１７に対して、一方の腰フレーム３６と左右方向における逆方向にスライド移動するように構成されている。

このような第二調節機構１００によれば、腰ベルト１３を作業者Ｗの腰周り部に取り付ける際に、左右の腰フレーム３６が、腰ベルト１３に引っ張られて、案内機構１０１により、メインフレーム１０の下部支持板１７に対して左右対称に移動し、作業者Ｗの腰周り部に適合する横幅に自動的に調節される。これにより、脚作用部１４間の左右幅が作業者Ｗの体格に適合するように自動的に調節されるので、調節作業を容易に行うことができる。

〔その他の実施形態〕
以下、第一実施形態または第二実施形態に変更を加えた別実施形態について説明する。第一実施形態、第二実施形態、及び、各別実施形態は、矛盾が生じない限り、選択的に組み合わせることが可能である。なお、本発明の範囲は、各実施形態の内容に限られるものではない。

（１）上記第一実施形態または第二実施形態では、揺動アーム部３４は、剛性部材からなる板部材により構成されているものが例示されているが、これに限られない。例えば、図１１に示されるように、揺動アーム部３４として、前面視で角張ったＵ字状に形成された剛性を有する取付フレーム２００と、取付フレーム２００の左右方向における横内側面に取り付けられる弾性を有する薄板状の弾性プレート２０１と、が備えられていてもよい。取付フレーム２００と弾性プレート２０１は揺動軸心Ｐ１周りに一体的に揺動するように構成されている。このような弾性を有する薄板状の弾性プレート２０１は、板バネとして機能し、作業者Ｗが太腿部を外に開くと、弾性プレート２０１が、作業者Ｗの太腿部に沿って変形し、作業者Ｗの太腿部を内側（左右の太腿部を閉じる側）に向けて押圧するようになっている。なお、この場合、弾性プレート２０１は、脚ベルト３５の横内側（作業者Ｗの太腿部側）に取り付けられていてもよい。

（２）上記第一実施形態または第二実施形態では、脚ベルト３５の一端部６４が自由端部となっているものが例示されているが、これに限られない。例えば、図１２に示されるように、脚ベルト３５の一端部６４が、揺動アーム部３４に固定された箇所である固定端部となっていてもよい。また、この一端部６４に、連結部６６の第一接着部６７が形成されていてもよい。

（３）上記第一実施形態または第二実施形態では、脚ベルト３５は、揺動アーム部３４の横内側に取り付けられているものが例示されているが、これに限られず、図１１、図１２に示されるように、揺動アーム部３４の横外側に、脚ベルト３５が取り付けられていてもよい。

（４）上記第一実施形態または第二実施形態では、脚ベルト３５が、第一固定部６０、第二固定部６１、第三固定部６２、第四固定部６３の四箇所で揺動アーム部３４に固定されているものが例示されているが、これに限られない。第一固定部６０、第二固定部６１、第三固定部６２、第四固定部６３以外にも脚ベルト３５を揺動アーム部３４に固定する固定部が備えられていてもよい。また、脚ベルト３５が、脚ベルト３５の幅方向の両端部側に位置する第一固定部６０、第二固定部６１の２箇所において揺動アーム部３４に固定されているものであってもよい。また、第三固定部６２、第四固定部６３を省略し、第一固定部６０と、第二固定部６１との中間位置において揺動アーム部３４に固定される中間固定部が備えられていてもよい。

（５）上記第一実施形態または第二実施形態では、バッテリ２３が、後面視で、制御装置２１と重複しているものが例示されているが、これに限られない。例えば、図１３に示されるように、バッテリ２３が、後面視で、制御装置２１と重複せず、制御装置２１の下方に位置していてもよい。この場合、駆動モータ４５の後端部は、バッテリ２３よりも前方に位置している。

（６）上記第一実施形態または第二実施形態では、連結部６６は、面ファスナ機構により構成されているものが例示されているが、これに限られない。例えば、連結部６６が、バックル機構や、ジッパー機構等により構成されていてもよい。

（７）上記第一実施形態または第二実施形態では、脚ベルト３５が、ポリプロピレン製のものが例示されているが、これに限られない。脚ベルト３５が、例えば、塩化ビニルやシリコン等の可撓性及び弾性を有する他の樹脂部材製であってもよい。

（８）上記第一実施形態または第二実施形態では、脚ベルト３５をネジ等の締結部材により揺動アーム部３４に固定しているものが例示されているが、これに限られない。例えば、揺動アーム部３４に脚ベルト３５が溶着により固定されていてもよい。

（９）上記第一実施形態または第二実施形態では、荷物持ち上げ部１２と脚作用部１４の両方を備えたアシストスーツが例示されているが、これに限られない。例えば、荷物持ち上げ部１２が備えられておらず、脚作用部１４のみが備えられたアシストスーツであってもよい。

（１０）上記第二実施形態では、案内機構１０１のピニオンギヤ１０３は、前後方向に沿った前後軸心Ｚ周りに回動自在となるようになっているものが例示されているが、これに限られない。左右の腰フレーム３６が、メインフレーム１０の下部支持板１７に対して左右方向に沿ってスライド移動すればよいので、ピニオンギヤ１０３の回動軸心は、左右方向と直交する方向（例えば、上下方向）を向いていればよい。

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利用できる。

１０ ：メインフレーム
２３ ：バッテリ
３２ ：駆動装置
３３ ：取付部
３４ ：揺動アーム部
３６ ：腰フレーム
４４ ：ギヤ機構
４５ ：駆動モータ
４６ ：ギヤケース
５６ ：扇状ギヤ
５９ ：ストッパ
Ｐ１ ：揺動軸心
Ｐ２ ：駆動軸心
Ｗ ：作業者

Claims (4)

1. 作業者の背中部側に位置するメインフレームと、前記メインフレームの横側に取り付けられる腰フレームと、が設けられ、作業者の腰周り部に取り付けられる取付部と、
   左右方向に沿った揺動軸心周りに揺動可能に前記腰フレームの前部側に取り付けられ、作業者の太腿部に補助力を伝達可能な揺動アーム部と、
   前記腰フレームに設けられ、前記揺動アーム部を揺動駆動可能な駆動装置と、が備えられ、
   前記駆動装置に、前記腰フレームに設けられて前記揺動アーム部に連繋されるギヤ機構と、前記腰フレームの後部側に設けられて前記ギヤ機構に駆動力を付与する駆動モータと、が備えられ、
   前記駆動モータは、前記駆動モータの駆動軸心が左右方向に沿うように配置されているアシストスーツ。
2. 前記腰フレームに、前記ギヤ機構を収容するギヤケースが備えられ、
   前記駆動モータが、前記ギヤケースの後端部よりも前方に配置されている請求項１に記載のアシストスーツ。
3. 前記ギヤ機構に、複数のギヤが備えられ、
   前記複数のギヤのうち伝動最下手側に位置するギヤが、扇状ギヤにより構成され、
   前記扇状ギヤの端部に当接可能なストッパが備えられ、
   前記ストッパにより、前記揺動アーム部の揺動角度が規制されるように構成されている請求項１または２に記載のアシストスーツ。
4. 前記メインフレームの後面側に設けられ、前記駆動モータを駆動する電力を供給するバッテリが備えられ、
   前記駆動モータが前記バッテリよりも後方に突出しない状態で配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のアシストスーツ。

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