JP2020028932A - Arm operation assisting device - Google Patents

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Abstract

To provide an arm operation assisting device that includes a simple mechanism for assisting a forearm when an inward rotation motion of the arm is performed.SOLUTION: The arm operation assisting device according to the present invention is an arm operation assisting device that is attached to a human body and assists the operation of the arm of the human body. A pressing mechanism is provided for pressing a forearm in an external rotation direction by an elastic deformation following the motion of the forearm in an inward rotation direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、人体に装着されて人体の腕の動作を補助する腕動作補助装置に関する。   The present invention relates to an arm movement assisting device that is attached to a human body to assist the movement of an arm of the human body.

従来から、腕を使って行われる各種の労働作業や日常作業を容易にするために、腕の動作を補助する人体着用型の補助装置が開発されている。   2. Description of the Related Art Hitherto, human body-worn assisting devices for assisting arm movements have been developed in order to facilitate various types of labor and daily work performed using arms.

例えば特許文献１には、胸部に対して相対的に固定される背面スパンと、腕を背面スパンに対して回動運動させるための肩甲上腕関節部と、肩甲上腕関節部を背面スパンに対して上下運動又は／及び回動運動させるための背面スパンに連結された肩甲胸郭関節部と、を有する上肢装着型運動補助装置が記載されている。 For example, in Patent Document 1, a back span fixed relative to the chest, a scapula upper arm joint for rotating the arm with respect to the back span, and a scapula upper arm joint as a back span. An upper limb-mounted exercise assisting device having a scapula-thoracic joint connected to a back span for vertical and / or rotational movement with respect to the upper limb.

特開２００９−２６８８３９号公報JP 2009-268839 A

例えば、ブドウや桃等の作物を収穫する作業など、長時間に亘り上腕を略水平に持ち上げた状態で行う上向き作業がある。このような上向き作業では、肘の屈曲及び伸展による腕の曲げ伸ばしだけではなく、腕の内旋運動又は外旋運動が利用されることがある。   For example, there is an upward operation such as an operation of harvesting crops such as grapes and peaches, which is performed with the upper arm raised substantially horizontally for a long time. In such upward work, not only the bending and extension of the arm due to the bending and extension of the elbow, but also the internal or external rotation of the arm may be used.

特許文献１などの従来の補助装置は、腕の曲げ伸ばし時に前腕を補助する機構を有するが、腕の内旋運動又は外旋運動が行われる際に前腕を補助する機構は備えておらず、依然として改善の余地がある。また、特許文献１では、腕の曲げ伸ばし時に前腕を補助する機構として、モータの駆動力を利用しているが、機構自体の自重が大きくなるため、腕の内旋運動又は外旋運動が行われる際に前腕を補助する機構としては、より簡易な機構が望まれている。   Conventional assisting devices such as Patent Literature 1 have a mechanism for assisting the forearm when bending and extending the arm, but do not include a mechanism for assisting the forearm when the internal or external rotation of the arm is performed. There is still room for improvement. Further, in Patent Document 1, a driving force of a motor is used as a mechanism for assisting the forearm when bending and extending the arm. However, since the weight of the mechanism itself is increased, the inner rotation or the outer rotation of the arm is performed. As a mechanism for assisting the forearm when it is touched, a simpler mechanism is desired.

本発明は、腕の内旋運動が行われる際に前腕を補助する簡易な機構を備える、腕動作補助装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an arm movement assisting device including a simple mechanism for assisting a forearm when an internal rotation of the arm is performed.

本発明の第１の態様としての腕動作補助装置は、人体に装着されて前記人体の腕の動作を補助する腕動作補助装置であって、前腕の内旋方向の運動に追従して弾性変形することで、前記前腕を外旋方向に押圧する押圧機構を備える。   An arm movement assisting device according to a first aspect of the present invention is an arm movement assisting device that is attached to a human body and assists the movement of the arm of the human body. A pressing mechanism for pressing the forearm in the direction of external rotation.

本発明の１つの実施形態として、前記押圧機構は、前記前腕に当接可能であり、前記内旋方向に弾性変形可能な前腕当接部と、前記前腕当接部を支持する装置本体と、を備えることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, the pressing mechanism is capable of abutting on the forearm, a forearm abutting portion elastically deformable in the inner rotation direction, and a device body supporting the forearm abutting portion, It is preferable to provide

本発明の１つの実施形態として、前記押圧機構は、前記前腕に当接可能な前腕当接部と、弾性変形することにより前記前腕当接部を前記内旋方向に移動可能に支持する装置本体と、を備えることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, the pressing mechanism includes a forearm contact portion capable of contacting the forearm, and an apparatus body that elastically deforms and supports the forearm contact portion so as to be movable in the inner rotation direction. It is preferable to provide:

本発明の１つの実施形態として、前記押圧機構は、前記前腕に当接可能な前腕当接部と、前記前腕当接部を前記内旋方向に移動可能に支持する装置本体と、弾性変形することにより前記前腕当接部を前記外旋方向に付勢する付勢部材と、を備えることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, the pressing mechanism elastically deforms a forearm abutting portion capable of abutting on the forearm, and a device body for supporting the forearm abutting portion movably in the inner rotation direction. And a biasing member for biasing the forearm contact portion in the outward rotation direction.

本発明の１つの実施形態として、前記前腕当接部は、前記前腕の長手方向に沿って延在し前記前腕を受ける凹面を有する。   As one embodiment of the present invention, the forearm contact portion has a concave surface extending along the longitudinal direction of the forearm and receiving the forearm.

本発明の１つの実施形態として、前記前腕当接部は、前記装置本体に対して、内旋及び外旋の旋回平面と直交する面に沿って回動可能に支持されていることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, it is preferable that the forearm contact portion is rotatably supported by the device main body along a plane orthogonal to a turning plane of the inner rotation and the outer rotation.

本発明の１つの実施形態として、前記装置本体は、胴体に装着される胴体装着部と、上腕に装着される上腕装着部と、前記胴体装着部と前記上腕装着部とを連結する連結機構と、を備えることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, the device main body includes a torso mounting portion mounted on a torso, an upper arm mounting portion mounted on an upper arm, and a connection mechanism for connecting the torso mounting portion and the upper arm mounting portion. Is preferably provided.

本発明の１つの実施形態として、前記連結機構は、前記上腕装着部を前記胴体装着部に対して水平方向に移動自在とする水平動機構部を備えることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, it is preferable that the connection mechanism includes a horizontal movement mechanism that allows the upper arm mounting portion to be movable in a horizontal direction with respect to the body mounting portion.

本発明の１つの実施形態として、前記連結機構は、前記上腕装着部を前記胴体装着部に対して鉛直方向に移動自在とする鉛直動機構部を備えることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, it is preferable that the connection mechanism includes a vertical movement mechanism that allows the upper arm mounting part to be movable in a vertical direction with respect to the trunk mounting part.

本発明の１つの実施形態として、前記鉛直動機構部が、前記上腕装着部に加えられる鉛直方向下向きの荷重の少なくとも一部を負担する荷重負担機構を備えることが好ましい。   As one embodiment of the present invention, it is preferable that the vertical movement mechanism section includes a load bearing mechanism that bears at least a part of a vertically downward load applied to the upper arm mounting section.

本発明によれば、腕の内旋運動が行われる際に前腕を補助する簡易な機構を備える、腕動作補助装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an arm movement assisting device that includes a simple mechanism that assists the forearm when performing the internal rotation of the arm.

本発明の一実施形態としての腕動作補助装置が人体に装着されている状態を示す斜視図である。It is a perspective view showing the state where the arm operation auxiliary device as one embodiment of the present invention is worn on the human body. 図１に示す腕動作補助装置が装着された状態の人体を鉛直方向上方から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of a human body in a state where the arm movement assisting device shown in FIG. 1 is mounted, as viewed from above in a vertical direction. 図１に示す腕動作補助装置が装着された状態の人体を後方から見た背面図である。FIG. 2 is a rear view of the human body in a state where the arm movement assisting device shown in FIG. 1 is mounted, as viewed from the rear. 図１に示す腕動作補助装置が装着された状態の人体を側方から見た側面図である。It is the side view which looked at the human body in the state where the arm operation auxiliary device shown in Drawing 1 was attached from the side. 図２におけるＩ−Ｉ線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line II in FIG. 2. 図１に示す上腕装着部が肩関節の回動に追従する様子を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the upper arm mounting unit shown in FIG. 1 follows the rotation of a shoulder joint. 図１に示す上腕装着部が肩関節の回動に追従する様子を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the upper arm mounting unit shown in FIG. 1 follows the rotation of a shoulder joint. 図１に示す前腕当接部が弾性変形している様子を人体の前方から見た説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a state in which a forearm contact portion illustrated in FIG. 1 is elastically deformed as viewed from the front of a human body. 本発明の他の一実施形態としての腕動作補助装置を示す斜視図である。It is a perspective view showing an arm operation auxiliary device as other one embodiment of the present invention. 本発明の更に他の一実施形態としての腕動作補助装置が装着された状態の人体を前方から見た正面図である。It is the front view which looked at the human body in the state where the arm operation auxiliary device as yet another embodiment of the present invention was attached from the front. 図９に示す押圧機構の変形例としての押圧機構を示す図である。It is a figure which shows the pressing mechanism as a modification of the pressing mechanism shown in FIG.

以下、本発明に係る腕動作補助装置の実施形態について図面を参照して説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。   Hereinafter, embodiments of the arm movement assisting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, common members / parts are denoted by the same reference numerals.

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態としての腕動作補助装置１を示す斜視図である。図１では、便宜上、腕動作補助装置１が装着される人体２を、人体を模した形状の３Ｄモデルとして示している。本明細書においては、説明の便宜上、起立した姿勢における人体２に対して、人体２の胸部ないし腹部が面する側を前方とし、背中が面する側を後方とし、人体２の左右側を側方（右方及び左方）とする。 <First embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an arm movement assisting device 1 according to the present embodiment. In FIG. 1, for convenience, a human body 2 on which the arm movement assisting device 1 is worn is shown as a 3D model having a shape imitating a human body. In this specification, for convenience of explanation, with respect to the human body 2 in the upright posture, the side of the human body 2 facing the chest or abdomen is defined as the front, the side facing the back is defined as the rear, and the left and right sides of the human body 2 are defined as the sides. (Right and left).

腕動作補助装置１は、例えば作業者等の着用者の人体２に装着され、この人体２の腕３の動作を補助するためのものである。また、腕動作補助装置１は、例えばブドウや桃等の作物を収穫する作業などの上向き作業の作業補助に利用可能である。図１では、上向き作業時の人体２の姿勢の一例を示している。図１に示すように、上向き作業とは、上腕３ａを、略水平状態、又は、この略水平状態よりも鉛直方向上方に上げた状態、となるまで胴体４に対して前側に向けて持ち上げつつ、前腕３ｂを上腕３ａに対して鉛直方向上方に屈曲させた姿勢を保ちながら行う作業を意味する。前腕３ｂは、上腕３ａから鉛直方向上方に屈曲していればよく、前腕３ｂの上腕３ａに対する屈曲角度θ１は特に限定されない。したがって、前腕３ｂの上腕３ａに対する屈曲角度θ１は、約９０°であってもよく、図１に示すような９０°より大きい角度であってもよい。なお、上向き作業は、上記したブドウや桃等の作物の収穫作業に限らず、例えば工場ラインにおける上向きでの組付け作業や上向きで行う溶接作業など、腕３を長時間に亘り上げたままで行う種々の作業を含む。   The arm movement assisting device 1 is attached to a human body 2 of a wearer such as a worker, for example, and assists movement of the arm 3 of the human body 2. Further, the arm movement assisting device 1 can be used for assisting upward work such as harvesting crops such as grapes and peaches. FIG. 1 shows an example of the posture of the human body 2 during upward work. As shown in FIG. 1, the upward operation is to lift the upper arm 3a toward the front side with respect to the body 4 until the upper arm 3a is in a substantially horizontal state or a state in which the upper arm 3a is raised vertically above the substantially horizontal state. This means that the operation is performed while maintaining the posture in which the forearm 3b is bent vertically upward with respect to the upper arm 3a. The forearm 3b only needs to bend vertically upward from the upper arm 3a, and the bending angle θ1 with respect to the upper arm 3a of the forearm 3b is not particularly limited. Therefore, the bending angle θ1 of the forearm 3b with respect to the upper arm 3a may be about 90 °, or may be an angle larger than 90 ° as shown in FIG. The upward work is not limited to the above-described harvesting work of crops such as grapes and peaches, and is performed with the arm 3 raised for a long time, for example, assembling work in a factory line or welding work performed in an upward direction. Including various tasks.

また、図１では、腕３の内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂを示している。腕３の内旋方向Ａとは、肘を屈曲させた状態の腕３を内旋運動させた際に、前腕３ｂが回動する回動方向を意味する。腕３の内旋運動とは、上腕３ａを、位置を変えずに、体の内側に向かって回動させる動きを言う。また、腕３の外旋方向Ｂとは、肘を屈曲させた状態の腕３を外旋運動させた際に、前腕３ｂが回動する回動方向を意味する。腕３の外旋運動とは、上腕３ａを、位置を変えずに、体の外側に向かって回動させる動きを言う。なお、外旋方向Ｂは、内旋方向Ａの逆方向である。また、上述の屈曲角度θ１（図１等参照）とは、腕３の内旋運動及び外旋回運動の旋回平面に直交し、かつ、上腕３ａの中心軸線Ｏ４（図１参照）を含む平面での、前腕３ｂの上腕３ａに対する角度を意味している。更に、「回動」とは、移動の一態様であり、中心軸周りの移動を意味している。   FIG. 1 shows the inner rotation direction A and the outer rotation direction B of the arm 3. The internal rotation direction A of the arm 3 means a rotation direction in which the forearm 3b rotates when the arm 3 in a state where the elbow is bent is rotated inward. The inner rotation movement of the arm 3 refers to a movement of rotating the upper arm 3a toward the inside of the body without changing the position. The external rotation direction B of the arm 3 means a rotation direction in which the forearm 3b rotates when the arm 3 in a state where the elbow is bent is rotated externally. The external rotation motion of the arm 3 refers to a motion of rotating the upper arm 3a toward the outside of the body without changing the position. Note that the outer rotation direction B is opposite to the inner rotation direction A. The above-mentioned bending angle θ1 (see FIG. 1 and the like) is a plane orthogonal to the turning plane of the inner turning movement and the outer turning movement of the arm 3 and including the central axis O4 of the upper arm 3a (see FIG. 1). Of the forearm 3b with respect to the upper arm 3a. Further, “rotation” is one mode of movement, and means movement around a central axis.

図１に示すように、腕動作補助装置１は、前腕３ｂの内旋方向Ａの運動に追従して弾性変形することで、前腕３ｂを外旋方向Ｂに押圧する押圧機構１０を備えている。このような押圧機構１０の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態の押圧機構１０は、一例として、前腕当接部２０が弾性変形することで、その復元力により、前腕３ｂを外旋方向Ｂに押圧する（図７等参照）。押圧機構１０を設けることにより、上向き作業時に腕３の内旋運動が行われた場合に、前腕３ｂから腕動作補助装置１に加えられる鉛直方向下方の荷重、つまり、前腕３ｂの重さ、の少なくとも一部を、押圧機構１０により負担することができ、前腕３ｂを補助することができる。また、押圧機構１０は、前腕３ｂの内旋方向Ａの運動に追従して弾性変形することで、前腕３ｂの重さの少なくとも一部を負担するため、モータ等を用いて荷重を負担する構成と比較して、簡易な構成とすることができる。   As shown in FIG. 1, the arm motion assisting device 1 includes a pressing mechanism 10 that presses the forearm 3b in the outer rotation direction B by elastically deforming following the movement of the forearm 3b in the inner rotation direction A. . Although the configuration of such a pressing mechanism 10 is not particularly limited, the pressing mechanism 10 of the present embodiment, as an example, elastically deforms the forearm abutting portion 20 and thereby restores the forearm 3b by its restoring force. Press in the external rotation direction B (see FIG. 7 etc.). By providing the pressing mechanism 10, when the internal rotation of the arm 3 is performed during the upward work, the vertical downward load applied to the arm movement assisting device 1 from the forearm 3b, that is, the weight of the forearm 3b, At least a part can be borne by the pressing mechanism 10, and can assist the forearm 3b. Further, the pressing mechanism 10 bears at least a part of the weight of the forearm 3b by elastically deforming following the movement of the forearm 3b in the inner rotation direction A, and thus bears the load using a motor or the like. As compared with, a simple configuration can be achieved.

以下、本実施形態の腕動作補助装置１の押圧機構１０の詳細について、図１〜図７を参照して説明する。   Hereinafter, details of the pressing mechanism 10 of the arm movement assisting device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図２は、図１に示す腕動作補助装置１が装着された状態の人体２を鉛直方向上方から見た平面図である。図３は、図１に示す腕動作補助装置１が装着された状態の人体２を後方から見た背面図である。図４は、図１に示す腕動作補助装置１が装着された状態の人体２を側方から見た側面図である。図５は、図２におけるＩ−Ｉ線に沿う断面図である。図６Ａ、図６Ｂは、後述する上腕装着部３２が肩関節の回動に追従する様子を模式的に示す説明図である（押圧機構１０は不図示）。図７は、後述する前腕当接部２０が弾性変形している様子を人体２の前方から見た説明図である。なお、図７では、便宜上、前腕３ｂが鉛直方向上方に向かって上げられている状態を点線により示している。   FIG. 2 is a plan view of the human body 2 with the arm movement assisting device 1 shown in FIG. FIG. 3 is a rear view of the human body 2 with the arm movement assisting device 1 shown in FIG. FIG. 4 is a side view of the human body 2 with the arm movement assisting device 1 shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line II in FIG. FIG. 6A and FIG. 6B are explanatory diagrams schematically showing a state in which an upper arm mounting section 32 described later follows the rotation of the shoulder joint (the pressing mechanism 10 is not shown). FIG. 7 is an explanatory view of the forearm abutment portion 20 described later, which is elastically deformed, as viewed from the front of the human body 2. In FIG. 7, for convenience, a state in which the forearm 3b is raised upward in the vertical direction is indicated by a dotted line.

図１等に示すように、本実施形態の腕動作補助装置１は、前腕３ｂに当接可能な前腕当接部２０と、この前腕当接部２０を支持する装置本体３０と、を備えている。装置本体３０は、少なくとも人体２に装着可能な装着部を備えている。本実施形態の装置本体３０は、装着部として、後述する胴体装着部３１及び上腕装着部３２を備えている。   As shown in FIG. 1 and the like, the arm movement assisting device 1 of the present embodiment includes a forearm contact portion 20 that can contact the forearm 3b, and a device main body 30 that supports the forearm contact portion 20. I have. The device main body 30 includes at least a mounting portion that can be mounted on the human body 2. The apparatus main body 30 of the present embodiment includes, as mounting parts, a body mounting part 31 and an upper arm mounting part 32 described later.

本実施形態の腕動作補助装置１の押圧機構１０は、上述の前腕当接部２０及び装置本体３０により構成されている。具体的に、本実施形態の押圧機構１０は、前腕３ｂに当接可能であり、内旋方向Ａに弾性変形可能な前腕当接部２０と、この前腕当接部２０を支持する装置本体３０と、を備えている。図７に示すように、前腕当接部２０の弾性変形による復元力により、前腕３ｂの重さの少なくとも一部が負担される。以下、前腕当接部２０及び装置本体３０の詳細について説明する。   The pressing mechanism 10 of the arm movement assisting device 1 of the present embodiment includes the above-described forearm contact portion 20 and the device main body 30. Specifically, the pressing mechanism 10 according to the present embodiment can contact the forearm 3b, and can elastically deform in the inner rotation direction A, and a device body 30 that supports the forearm contact portion 20. And As shown in FIG. 7, at least a part of the weight of the forearm 3 b is borne by the restoring force due to the elastic deformation of the forearm contact portion 20. Hereinafter, details of the forearm contact portion 20 and the device main body 30 will be described.

［前腕当接部２０］
図１等に示すように、本実施形態の前腕当接部２０は、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂの内側等の側面３ｂ１と当接する。本実施形態の前腕当接部２０は、前腕３ｂの長手方向に沿って延在し前腕３ｂを受ける凹面２１を有している。より具体的に、本実施形態の前腕当接部２０は、前腕３ｂの側面３ｂ１を覆い、前腕３ｂの側面３ｂ１と当接する側面カバ−部２２と、この側面カバー部２２と装置本体３０とを連結する連結部２３と、を備えている。 [Forearm contact part 20]
As shown in FIG. 1 and the like, when the forearm contact portion 20 of the present embodiment moves in the inner rotation direction A, the forearm contact portion 20 contacts the side surface 3b1 such as the inside of the forearm 3b. The forearm contact portion 20 of the present embodiment has a concave surface 21 extending along the longitudinal direction of the forearm 3b and receiving the forearm 3b. More specifically, the forearm contact portion 20 of the present embodiment covers the side surface 3b1 of the forearm 3b, and includes a side cover portion 22 that contacts the side surface 3b1 of the forearm 3b, and the side cover portion 22 and the apparatus body 30. And a connecting portion 23 for connecting.

側面カバ−部２２は、前腕３ｂの長手方向に延在しており、前腕３ｂの内側等の側面３ｂ１に沿うように湾曲する湾曲板形状を有している。つまり、側面カバー部２２のうち前腕３ｂの側面３ｂ１に対向する面により、上述の凹面２１が構成されている。前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際は、前腕３ｂの側面３ｂ１が側面カバー部２２の凹面２１に当接し、側面カバー部２２が内旋方向Ａに押圧される。   The side cover portion 22 extends in the longitudinal direction of the forearm 3b, and has a curved plate shape that curves along the side surface 3b1 such as the inside of the forearm 3b. That is, the above-mentioned concave surface 21 is constituted by the surface of the side surface cover portion 22 facing the side surface 3b1 of the forearm 3b. When the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, the side surface 3b1 of the forearm 3b contacts the concave surface 21 of the side cover portion 22, and the side cover portion 22 is pressed in the inner rotation direction A.

連結部２３は、側面カバー部２２の一端と装置本体３０とを連結している。具体的に、本実施形態の連結部２３は、側面カバー部２２と装置本体３０とを連結する帯板形状を有している。連結部２３は、装置本体３０に取り付けられている取付部２４を支点として弾性変形可能な板ばねを構成している。より具体的には、図７に示すように、帯板形状の連結部２３は、その一端部である取付部２４を支点として、側面カバー部２２が取り付けられている他端部側が、内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに回動するように弾性変形可能である。したがって、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂにより側面カバー部２２が内旋方向Ａに押圧されると、連結部２３がその取付部２４を支点として弾性変形し、側面カバー部２２が前腕３ｂに追従して内旋方向Ａに移動する。   The connection part 23 connects one end of the side cover part 22 and the apparatus main body 30. Specifically, the connecting portion 23 of the present embodiment has a strip shape for connecting the side cover portion 22 and the apparatus main body 30. The connecting portion 23 constitutes a leaf spring that can be elastically deformed with the mounting portion 24 attached to the apparatus main body 30 as a fulcrum. More specifically, as shown in FIG. 7, the other end of the strip-shaped connecting portion 23 to which the side cover portion 22 is attached has an inner rotation with the attaching portion 24 as one end serving as a fulcrum. It is elastically deformable so as to rotate in the direction A and the external rotation direction B. Therefore, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, when the side cover 22 is pressed in the inner rotation direction A by the forearm 3b, the connecting portion 23 is elastically deformed with the mounting portion 24 as a fulcrum, and The part 22 moves in the inner rotation direction A following the forearm 3b.

このようにして、前腕当接部２０は、前腕３ｂに追従して内旋方向Ａに弾性変形する。但し、図１、図７に示すように、前腕当接部２０は、前腕３ｂが鉛直方向上方に向いている状態から肘の回動中心軸Ｏ１周りに内旋方向Ａへ所定角度θ２以下（例えば２０度以下）の範囲で運動する場合は、弾性変形しないように設計されていてもよい。腕動作補助装置１の着用者である作業者は、押圧機構１０による荷重負担を利用せずに、上向き作業を行う場合もある。このような場合であっても、作業者は、意図せずに前腕当接部２０に触れてしまうことがあり、その度に前腕当接部２０が弾性変形し復元力を受けると、作業者に不快感を与える場合がある。そのため、前腕当接部２０を、前腕３ｂが鉛直方向上方に向いている状態から所定角度θ２以下（例えば２０度以下）の範囲で運動する場合は、弾性変形しないように構成することで、前腕当接部２０の意図しない弾性変形による復元力で、作業者が不快に感じることを抑制できる。なお、前腕３ｂが鉛直方向上方に向いている状態から内旋方向Ａに所定角度θ２以下の範囲で運動する場合は、前腕当接部２０は、復元力を発生しない態様で変形する。そして、前腕当接部２０には、上述の所定角度を超えることで、弾性変形による復元力が発生する。このような前腕当接部２０の構成は特に限定されない。前腕当接部２０は、例えば、折り曲げ自在な屈曲部を有する。このような屈曲部を利用することで、上記の所定角度θ２以下の範囲で復元力を発生しない変形が可能な前腕当接部２０を実現できる。また、後述する別の実施形態における付勢部材２７０、３７０（図９、図１０参照）の作動範囲を調整することでも、上記の所定角度θ２以下の範囲で復元力を発生しない変形が可能な前腕当接部を実現できる。   Thus, the forearm contact portion 20 is elastically deformed in the inner rotation direction A following the forearm 3b. However, as shown in FIGS. 1 and 7, the forearm contact portion 20 is not more than the predetermined angle θ2 in the inner rotation direction A about the elbow rotation center axis O1 from the state in which the forearm 3b faces upward in the vertical direction ( For example, when the robot moves in the range of 20 degrees or less, it may be designed so as not to be elastically deformed. An operator who is a wearer of the arm movement assisting device 1 may perform an upward operation without using the load burden by the pressing mechanism 10. Even in such a case, the worker may unintentionally touch the forearm contact portion 20, and each time the forearm contact portion 20 is elastically deformed and receives a restoring force, the worker May be uncomfortable. Therefore, when the forearm contact portion 20 moves within a range of a predetermined angle θ2 or less (for example, 20 degrees or less) from a state where the forearm 3b faces upward in the vertical direction, the forearm is configured to be not elastically deformed. The restoring force due to unintended elastic deformation of the contact portion 20 can prevent the operator from feeling uncomfortable. Note that, when the forearm 3b moves in the range of the predetermined angle θ2 or less in the inner rotation direction A from the state where the forearm 3b faces upward in the vertical direction, the forearm contact portion 20 is deformed in a manner that does not generate a restoring force. When the angle exceeds the above-described predetermined angle, a restoring force due to elastic deformation is generated in the forearm contact portion 20. The configuration of such a forearm contact portion 20 is not particularly limited. The forearm contact part 20 has, for example, a bendable bending part. By using such a bent portion, it is possible to realize the forearm contact portion 20 that can be deformed without generating a restoring force within the range of the predetermined angle θ2 or less. Also, by adjusting the operating range of the urging members 270, 370 (see FIGS. 9 and 10) in another embodiment described later, a deformation that does not generate a restoring force can be performed within the range of the predetermined angle θ2 or less. A forearm contact portion can be realized.

本実施形態の前腕当接部２０は、装置本体３０に対して、内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに弾性変形可能な状態で支持されているのみならず、腕３の内旋及び外旋の旋回平面と直交する面に沿って回動可能な状態で支持されている。より具体的に、本実施形態では、前腕当接部２０の連結部２３の取付部２４が、装置本体３０の後述する支軸５４（図１等参照）に回動可能に支持されている。これにより、前腕当接部２０は、装置本体３０に対して、腕３の内旋及び外旋の旋回平面と直交する面に沿って回動することができる。なお、「腕３の内旋及び外旋の旋回平面と直交する面」とは、肘の屈曲及び伸展による腕３の曲げ伸ばし時において、前腕３ｂが上腕３ａに対して回動する回動平面（以下、「肘の屈曲回動平面」と記載する。）を意味する。つまり、本実施形態の前腕当接部２０は、上述したように、取付部２４を支点として装置本体３０に対して内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに回動するように弾性変形すると共に、取付部２４が支持される後述の支軸５４（図１等参照）を回動中心軸Ｏ２として装置本体３０に対して肘の屈曲回動平面に沿って回動可能である。   The forearm contact portion 20 of the present embodiment is supported not only in a state capable of elastic deformation in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B with respect to the apparatus main body 30 but also the inner rotation and the outer rotation of the arm 3. Are supported so as to be rotatable along a plane orthogonal to the turning plane. More specifically, in the present embodiment, the mounting portion 24 of the connecting portion 23 of the forearm contact portion 20 is rotatably supported by a support shaft 54 (see FIG. 1 and the like) of the apparatus main body 30 described later. Thereby, the forearm contact part 20 can rotate with respect to the apparatus main body 30 along a plane orthogonal to the turning plane of the inner rotation and the outer rotation of the arm 3. The “plane perpendicular to the turning plane of the inner rotation and the outer rotation of the arm 3” is a turning plane on which the forearm 3b turns with respect to the upper arm 3a when the arm 3 is bent and extended by bending and extending the elbow. (Hereinafter, referred to as “elbow bending / rotating plane”.) That is, as described above, the forearm contact portion 20 of the present embodiment is elastically deformed so as to rotate in the internal rotation direction A and the external rotation direction B with respect to the device main body 30 with the mounting portion 24 as a fulcrum, A support shaft 54 (see FIG. 1 and the like), which will be described later, on which the mounting portion 24 is supported is rotatable with respect to the apparatus main body 30 along the elbow bending rotation plane with respect to the apparatus main body 30.

また、本実施形態の取付部２４は、装置本体３０の別の部位に回動可能に支持されていてもよく、装置本体３０の後述する支軸５４（図１等参照）に限られるものではない。但し、連結部２３の取付部２４は、腕３の内旋運動及び外旋運動の回動中心軸Ｏ１に近い位置とすることが好ましい。このようにすれば、前腕３ｂと側面カバー部２２との回動軌道ズレを低減できる。そのため、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際の、側面カバー部２２の前腕３ｂに対する追従性を、高めることができる。   Further, the mounting portion 24 of the present embodiment may be rotatably supported by another portion of the device main body 30 and is not limited to a support shaft 54 (see FIG. 1 and the like) of the device main body 30 which will be described later. Absent. However, it is preferable that the attachment portion 24 of the connecting portion 23 be located at a position close to the rotation center axis O1 of the inner rotation motion and the outer rotation motion of the arm 3. By doing so, it is possible to reduce the rotational trajectory deviation between the forearm 3b and the side cover 22. Therefore, the ability of the side cover portion 22 to follow the forearm 3b when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A can be enhanced.

更に、前腕当接部２０は、肘の屈曲回動平面に沿って回動不能な状態で、装置本体３０に固定されていてもよい。但し、本実施形態のように、肘の屈曲回動平面に沿って回動可能な状態で、装置本体３０に支持されていることが好ましい。このような構成とすることにより、前腕当接部２０を装置本体３０に対して肘の屈曲回動平面に沿って自由に回動させることができる。これにより、上腕３ａに対する前腕３ｂの屈曲角度θ１（図１等参照）に合わせて、前腕当接部２０の位置を調整することができる。また、腕動作補助装置１を使用しない時には、前腕当接部２０を肘の屈曲回動平面に沿って回動させることで、前腕当接部２０が外方に突出することを抑制して、収納し易い形態にすることができる。   Furthermore, the forearm contact part 20 may be fixed to the apparatus main body 30 in a state where the forearm contact part 20 cannot rotate along the bending rotation plane of the elbow. However, as in the present embodiment, it is preferable that the elbow be supported by the apparatus main body 30 so as to be rotatable along a bending rotation plane. With such a configuration, the forearm contact portion 20 can be freely rotated with respect to the device main body 30 along the plane where the elbow is bent and rotated. Thus, the position of the forearm contact portion 20 can be adjusted according to the bending angle θ1 of the forearm 3b with respect to the upper arm 3a (see FIG. 1 and the like). Further, when the arm movement assisting device 1 is not used, the forearm abutting portion 20 is rotated along the bending rotation plane of the elbow to suppress the forearm abutting portion 20 from projecting outward, It can be in a form that is easy to store.

特に、本実施形態の前腕当接部２０は、上述したように、前腕３ｂの側面３ｂ１に沿うように湾曲する凹面２１（図１等参照）を有してため、このような凹面２１を有さない構成と比較して、肘の屈曲及び伸展による腕３の曲げ伸ばし時に、前腕３ｂと前腕当接部２０とが干渉し易い。つまり、凹面２１を設けることで、腕３の曲げ伸ばし動作の際に、前腕３ｂが凹面２１の一部に当接し易くなる。そのため、肘の屈曲回動平面に沿う前腕３ｂの運動に追従して肘の屈曲回動平面に沿って回動可能な前腕当接部２０を実現できる。   Particularly, as described above, the forearm contact portion 20 of the present embodiment has the concave surface 21 (see FIG. 1 and the like) that curves along the side surface 3b1 of the forearm 3b. The forearm 3b and the forearm contact portion 20 are more likely to interfere with each other when the arm 3 is bent and extended by bending and extending the elbow than in a configuration in which the elbow is not bent. In other words, the provision of the concave surface 21 makes it easier for the forearm 3b to abut a part of the concave surface 21 when the arm 3 bends and extends. Therefore, it is possible to realize the forearm contact portion 20 that can follow the movement of the forearm 3b along the elbow bending / rotation plane and can rotate along the elbow bending / rotation plane.

図７に示すように、本実施形態の前腕当接部２０では、前腕３ｂの内旋方向Ａへの運動に対して、側面カバー部２２は弾性変形せずに連結部２３が弾性変形するが、この構成に限られるものではなく、側面カバー部２２が弾性変形し、連結部２３が弾性変形しない構成としてもよい。また、側面カバー部２２及び連結部２３の両方が弾性変形する構成であってもよい。したがって、側面カバー部２２及び連結部２３の構成についても、本実施形態の構成に限られない。例えば、側面カバー部２２が、前腕３ｂの側面３ｂ１のみならず、肘の鉛直方向下方までを覆う構成としてもよい。   As shown in FIG. 7, in the forearm contact portion 20 of the present embodiment, the side cover portion 22 does not elastically deform but the connecting portion 23 elastically deforms in response to the movement of the forearm 3 b in the inner rotation direction A. However, the present invention is not limited to this configuration, and the side cover 22 may be elastically deformed, and the connecting portion 23 may not be elastically deformed. Further, a configuration in which both the side cover portion 22 and the connecting portion 23 are elastically deformed may be employed. Therefore, the configuration of the side cover 22 and the connecting portion 23 is not limited to the configuration of the present embodiment. For example, the side cover part 22 may be configured to cover not only the side surface 3b1 of the forearm 3b but also the lower part of the elbow in the vertical direction.

但し、前腕当接部２０の内旋方向Ａの剛性は、装置本体３０のうち前腕当接部２０が連結されている部分（本実施形態では後述する作動アーム５２）の内旋方向Ａの剛性よりも小さい。このようにすることで、前腕当接部２０よりも装置本体３０が先に内旋方向Ａに弾性変形することを抑制できる。このような剛性関係は、前腕当接部２０及び装置本体３０の各部の形状や材料を適宜設計・選択することにより実現可能である。   However, the rigidity of the forearm contact portion 20 in the inner rotation direction A is the rigidity of the portion of the apparatus main body 30 to which the forearm contact portion 20 is connected (the operation arm 52 described later in this embodiment) in the inner rotation direction A. Less than. By doing so, it is possible to prevent the device main body 30 from being elastically deformed in the inner rotation direction A before the forearm contact portion 20. Such a rigidity relationship can be realized by appropriately designing and selecting the shape and material of each part of the forearm contact part 20 and the apparatus main body 30.

なお、本実施形態の側面カバー部２２及び連結部２３は同一の材料から形成されているが、別々の材料から形成されていてもよい。前腕当接部２０の材料は、特に限定されることなく、金属材料であっても樹脂材料であってもよい。但し、前腕当接部２０の材料は、例えば、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエーテルケトンなどの樹脂材料、又は、ガラス繊維により強化されているガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維により強化されている炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などの樹脂複合材料、とすることが好ましい。前腕当接部２０を樹脂材料又は樹脂複合材料から形成することにより、金属材料から形成される当接部材と比較して、押圧機構１０を軽量化することができる。   In addition, although the side cover part 22 and the connection part 23 of this embodiment are formed from the same material, they may be formed from different materials. The material of the forearm contact portion 20 is not particularly limited, and may be a metal material or a resin material. However, the material of the forearm contact portion 20 is, for example, a resin material such as polycarbonate, polyacetal, or polyether ketone, glass fiber reinforced plastic (GFRP) reinforced by glass fiber, or carbon reinforced by carbon fiber. It is preferable to use a resin composite material such as fiber reinforced plastic (CFRP). By forming the forearm contact portion 20 from a resin material or a resin composite material, the weight of the pressing mechanism 10 can be reduced as compared with a contact member formed from a metal material.

また、前腕当接部２０の側面カバー部２２及び連結部２３は、本実施形態のように一部材により一体形成されていてもよく、別部材がネジ等の締結部材により締結されることで一体化された構成であってもよい。   Further, the side cover portion 22 and the connecting portion 23 of the forearm contact portion 20 may be integrally formed by one member as in the present embodiment, or may be integrally formed by fastening another member with a fastening member such as a screw. It may have a simplified configuration.

［装置本体３０］
図１〜図５に示すように、本実施形態の装置本体３０は、胴体４に装着される胴体装着部３１と、上腕３ａに装着される上腕装着部３２と、胴体装着部３１と上腕装着部３２とを連結する連結機構３３と、頭支持部３４と、を備えている。胴体装着部３１の左右両側（両方の側方）に、それぞれ人体２の左右両側の腕３に対応した一対の上腕装着部３２及び連結機構３３が設けられ、着用者である人体２の左右両側の腕３の動作を補助できるようになっている。左右の上腕装着部３２及び連結機構３３は、互いに対称である以外は基本的に同一の構成であるので、以下では、左右の一方側の上腕装着部３２及び連結機構３３についてのみ説明し、重複した説明は省略する。 [Device main body 30]
As shown in FIGS. 1 to 5, the apparatus main body 30 of the present embodiment includes a trunk mounting part 31 mounted on the trunk 4, an upper arm mounting part 32 mounted on the upper arm 3 a, a trunk mounting part 31 and the upper arm mounting A connection mechanism 33 that connects the section 32 and a head support section 34 are provided. On the left and right sides (both sides) of the torso mounting part 31, a pair of upper arm mounting parts 32 and a coupling mechanism 33 corresponding to the left and right arms 3 of the human body 2, respectively, are provided. Of the arm 3 can be assisted. Since the left and right upper arm mounting portions 32 and the connection mechanism 33 have basically the same configuration except that they are symmetrical to each other, only the left and right upper arm mounting portions 32 and the connection mechanism 33 will be described below. The description that has been given is omitted.

胴体装着部３１は、連結機構３３を介して上腕装着部３２を支持する部分である。本実施形態の胴体装着部３１は、例えばベルトや襷、ベスト等の装着部材（不図示）を含み、この装着部材を用いて着用者の胴体４に装着される。更に、本実施形態の胴体装着部３１は、矩形の板状に形成され、胴体４の後方つまり背中の高い位置（両腕３の胴体４への付け根の間）に配置される支持部材３１ａを備えている。支持部材３１ａは、腕３の動作に伴って上腕装着部３２や連結機構３３が作動しても、胴体４に対する装着位置が固定された状態に保持される。   The torso mounting part 31 is a part that supports the upper arm mounting part 32 via the connection mechanism 33. The torso mounting part 31 of the present embodiment includes a mounting member (not shown) such as a belt, a cross, and a vest, and is mounted on the torso 4 of the wearer using the mounting member. Further, the torso mounting portion 31 of the present embodiment is formed in a rectangular plate shape, and includes a support member 31a disposed behind the torso 4, that is, at a high position on the back (between the bases of the arms 3 to the torso 4). Have. The support member 31a is held in a state where the mounting position with respect to the body 4 is fixed even when the upper arm mounting portion 32 and the coupling mechanism 33 are operated with the operation of the arm 3.

なお、胴体装着部３１は、胴体４に対する装着位置が完全に固定されるように胴体４に装着されることが好ましいが、胴体４に対する装着位置がある程度変化するように装着されていてもよい。また、胴体装着部３１は、胴体４の高い位置に限らず、例えば腰部の後方など、種々の位置に配置することができる。   The torso mounting portion 31 is preferably mounted on the torso 4 so that the mounting position on the torso 4 is completely fixed, but may be mounted so that the mounting position on the torso 4 changes to some extent. Further, the torso mounting part 31 can be arranged not only at a high position of the torso 4 but also at various positions, for example, behind the waist.

上腕装着部３２は、内部に腕３を挿通可能な円環状（円筒状）に形成され、人体２の上腕３ａの先端側部分（前腕３ｂに近い部分）に装着される。上腕３ａに装着された上腕装着部３２は、上腕３ａの動作に伴って上腕３ａとともに移動することができる。   The upper arm mounting portion 32 is formed in an annular shape (cylindrical shape) through which the arm 3 can be inserted, and is mounted on a distal end portion (a portion close to the forearm 3b) of the upper arm 3a of the human body 2. The upper arm mounting part 32 mounted on the upper arm 3a can move together with the upper arm 3a with the operation of the upper arm 3a.

上腕装着部３２を上腕３ａに装着する構成とすることにより、この腕動作補助装置１をより小型軽量かつ安価なものとすることができる。また、上腕装着部３２を円環状に形成することにより、腕３を上腕装着部３２に通すだけの簡単な動作で、上腕装着部３２を容易かつ確実に上腕３ａに装着することができる。これにより、この腕動作補助装置１の人体２への着用を容易に行うことが可能となる。   By configuring the upper arm mounting portion 32 to be mounted on the upper arm 3a, the arm movement assisting device 1 can be made smaller, lighter and cheaper. In addition, by forming the upper arm mounting portion 32 in an annular shape, the upper arm mounting portion 32 can be easily and reliably mounted on the upper arm 3a with a simple operation of passing the arm 3 through the upper arm mounting portion 32. Thereby, it becomes possible to easily wear the arm movement assisting device 1 on the human body 2.

なお、上腕装着部３２は、円環状に限らず、腕３に装着されて当該腕３を保持することができれば、その形状は種々変更可能である。   The shape of the upper arm mounting portion 32 is not limited to an annular shape, and the shape of the upper arm mounting portion 32 can be variously changed as long as the upper arm mounting portion 32 can be mounted on the arm 3 to hold the arm 3.

図１等に示すように、本実施形態の連結機構３３は、この腕動作補助装置１が人体２に装着された状態において、上腕装着部３２を胴体装着部３１に対して水平方向に移動自在に連結する水平動機構部４０と、上腕装着部３２を胴体装着部３１に対して鉛直方向に移動自在とする鉛直動機構部５０と、を有している。水平動機構部４０は胴体装着部３１の支持部材３１ａと、鉛直動機構部５０と、の間に設けられ、鉛直動機構部５０は上腕装着部３２と水平動機構部４０との間に設けられている。   As shown in FIG. 1 and the like, the coupling mechanism 33 of the present embodiment allows the upper arm mounting portion 32 to be horizontally movable with respect to the body mounting portion 31 when the arm movement assisting device 1 is mounted on the human body 2. And a vertical movement mechanism 50 that allows the upper arm mounting part 32 to move vertically with respect to the body mounting part 31. The horizontal movement mechanism section 40 is provided between the support member 31a of the body mounting section 31 and the vertical movement mechanism section 50, and the vertical movement mechanism section 50 is provided between the upper arm mounting section 32 and the horizontal movement mechanism section 40. Have been.

本実施形態においては、水平動機構部４０は、図１及び図２に示すように、細長い板状に形成されてその長手方向の一端部において第１の回動軸４１により胴体装着部３１の支持部材３１ａに回動自在に連結される第１連結体４２と、細長い板状に形成されてその長手方向の一端部において第２の回動軸４３により鉛直動機構部５０の支持体５１に回動自在に連結されるとともに長手方向の他端部において第３の回動軸４４により第１連結体４２の長手方向の他端部に回動自在に連結される第２連結体４５とを有した構成となっている。第１の回動軸４１、第２の回動軸４３及び第３の回動軸４４は、何れも、連結対象となる部材を互いにピン結合する軸体で構成されている。また、第１の回動軸４１、第２の回動軸４３及び第３の回動軸４４は、それぞれ腕動作補助装置１が着用者の人体２に装着された状態において、その軸方向が鉛直方向を向くように配置されている。このような構成により、水平動機構部４０は、それぞれの回動軸４１、４３、４４まわりの回動により上腕装着部３２を胴体装着部３１の支持部材３１ａに対して水平方向に移動自在とすることができるとともに、上腕装着部３２及び鉛直動機構部５０から加えられる鉛直方向の荷重を、当該水平動機構部４０を介して胴体装着部３１の支持部材３１ａに支持させることができる。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the horizontal movement mechanism section 40 is formed in an elongated plate shape and has a first rotation shaft 41 at one end in the longitudinal direction of the body mounting section 31. A first connecting member 42 rotatably connected to the supporting member 31a, and a supporting member 51 of the vertical movement mechanism unit 50 formed by a second rotating shaft 43 at one end in a long and thin plate shape in a longitudinal direction. A second connector 45 rotatably connected to the other end of the first connector 42 at the other end in the longitudinal direction and a second connector 45 rotatably connected to the other end of the first connector 42 in the longitudinal direction at the other end in the longitudinal direction. It has a configuration having. Each of the first rotating shaft 41, the second rotating shaft 43, and the third rotating shaft 44 is formed of a shaft body that connects members to be connected to each other with pins. Further, the first rotating shaft 41, the second rotating shaft 43, and the third rotating shaft 44 have their respective axial directions in a state where the arm movement assisting device 1 is mounted on the human body 2 of the wearer. It is arranged to face the vertical direction. With such a configuration, the horizontal movement mechanism unit 40 can freely move the upper arm mounting unit 32 in the horizontal direction with respect to the support member 31a of the body mounting unit 31 by rotating around the respective rotation shafts 41, 43, and 44. The vertical load applied from the upper arm mounting section 32 and the vertical movement mechanism section 50 can be supported by the support member 31a of the body mounting section 31 via the horizontal movement mechanism section 40.

図２に示すように、水平動機構部４０は、この腕動作補助装置１が人体２に装着された状態において、胴体装着部３１の支持部材３１ａとともに胴体４の後方すなわち背中側に配置されるようになっている。また、腕動作補助装置１を着用した着用者が肩関節を回動させない姿勢（図２に示す姿勢）でいるときには、第１連結体４２と第２連結体４５とを連結する第３の回動軸４４が第１の回動軸４１及び第２の回動軸４３を結ぶ直線よりも後方側に位置するように第１連結体４２と第２連結体４５とが互いに傾斜し、水平動機構部４０は後方に向けて山形に屈曲している。   As shown in FIG. 2, the horizontal movement mechanism unit 40 is disposed behind the body 4, that is, on the back side together with the support member 31 a of the body attachment unit 31 when the arm movement assisting device 1 is mounted on the human body 2. It has become. Further, when the wearer wearing the arm movement assisting device 1 is in a posture in which the shoulder joint is not rotated (the posture shown in FIG. 2), the third rotation connecting the first connecting member 42 and the second connecting member 45 is performed. The first connecting member 42 and the second connecting member 45 are inclined with respect to each other such that the moving shaft 44 is located on the rear side of a straight line connecting the first rotating shaft 41 and the second rotating shaft 43, and the horizontal movement is performed. The mechanism 40 is bent in a chevron toward the rear.

鉛直動機構部５０は、腕３の側方つまり胴体４の側方に配置されており、上腕装着部３２を水平動機構部４０に対して上下動自在に連結し、当該上腕装着部３２を胴体装着部３１の支持部材３１ａに対して鉛直方向に移動自在としている。   The vertical movement mechanism 50 is arranged on the side of the arm 3, that is, on the side of the body 4. The vertical movement mechanism 50 connects the upper arm mounting part 32 to the horizontal movement mechanism 40 so as to be vertically movable, and connects the upper arm mounting part 32. It is movable in the vertical direction with respect to the support member 31a of the body mounting portion 31.

図５に示すように、本実施形態においては、鉛直動機構部５０は、支持体５１と作動アーム５２とを有している。上記の通り、支持体５１は水平動機構部４０の第２連結体４５の端部に第２の回動軸４３によって水平方向に回動自在に連結されており、胴体装着部３１の支持部材３１ａに対する鉛直方向位置が一定となるように水平動機構部４０を介して胴体装着部３１の支持部材３１ａに支持されている。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the vertical movement mechanism 50 has a support 51 and an operation arm 52. As described above, the support body 51 is connected to the end of the second connection body 45 of the horizontal movement mechanism section 40 so as to be rotatable in the horizontal direction by the second rotation shaft 43, and the support member of the body mounting section 31. It is supported by the support member 31a of the body mounting part 31 via the horizontal movement mechanism part 40 so that the vertical position with respect to 31a is constant.

作動アーム５２は、上腕３ａと同程度の長さを有するアーム形状に形成され、腕３の側方に配置される。作動アーム５２は、その一端側において第１軸５３によって支持体５１に回動自在に連結されている。第１軸５３は、その軸方向を水平方向、より具体的には左右方向に向けて設けられている。これにより、作動アーム５２は、第１軸５３を中心として、その他端側が支持体５１、ひいては胴体装着部３１の支持部材３１ａに対して左右方向に垂直な面内で上下方向に移動するように第１軸５３を中心として上下方向に回動自在となっている。また、作動アーム５２は、その他端側において上腕装着部３２に連結されている。したがって、上腕装着部３２が装着された上腕３ａが肩関節の左右方向の回動軸を中心として回動すると、作動アーム５２が上腕３ａの回動に伴って第１軸５３を中心として回動し、上腕装着部３２は上腕３ａの移動に追従することができる。   The operating arm 52 is formed in an arm shape having a length substantially equal to that of the upper arm 3 a, and is arranged on a side of the arm 3. The operation arm 52 is rotatably connected to the support 51 by a first shaft 53 at one end thereof. The first shaft 53 is provided with its axial direction oriented in the horizontal direction, more specifically, in the left-right direction. Thus, the operating arm 52 moves up and down about the first shaft 53 in a plane perpendicular to the left and right direction with respect to the support body 51 at the other end side, and eventually with the support member 31a of the body mounting portion 31. It is rotatable up and down about the first shaft 53. The operating arm 52 is connected to the upper arm mounting part 32 at the other end. Therefore, when the upper arm 3a on which the upper arm mounting portion 32 is mounted rotates about the left-right rotation axis of the shoulder joint, the operating arm 52 rotates about the first shaft 53 with the rotation of the upper arm 3a. However, the upper arm mounting part 32 can follow the movement of the upper arm 3a.

本実施形態においては、上腕装着部３２は作動アーム５２に対して、第１軸５３と平行、より具体的には左右方向を向く支軸５４によって回動自在に連結されている。このように、上腕装着部３２を作動アーム５２に対して回動自在に連結した構成とすることにより、上腕３ａが上下方向に動作して作動アーム５２が第１軸５３を中心として回動したときに、第１軸５３が肩関節の回動中心からずれていることにより上腕装着部３２と上腕３ａとの間に生じる角度変化ないし拗れを、上腕装着部３２の支軸５４を中心とした作動アーム５２に対する回動により吸収することができる。したがって、上腕３ａを上下に動作させたときに、上腕装着部３２を上腕３ａにさらに滑らかに追従させることができる。   In the present embodiment, the upper arm mounting portion 32 is rotatably connected to the operating arm 52 by a support shaft 54 that is parallel to the first shaft 53, and more specifically, faces in the left-right direction. As described above, by configuring the upper arm mounting portion 32 to be rotatably connected to the operation arm 52, the upper arm 3a operates in the vertical direction, and the operation arm 52 rotates about the first shaft 53. When the first shaft 53 is displaced from the center of rotation of the shoulder joint, the angle change or stiffness generated between the upper arm mounting part 32 and the upper arm 3a is caused by the support shaft 54 of the upper arm mounting part 32 as the center. It can be absorbed by the rotation with respect to the operating arm 52. Therefore, when the upper arm 3a is moved up and down, the upper arm mounting portion 32 can more smoothly follow the upper arm 3a.

本実施形態においては、鉛直動機構部５０には、荷重負担機構６０が設けられている。この荷重負担機構６０は、腕３から上腕装着部３２に加えられる鉛直方向下向きの荷重つまり腕３の重さの少なくとも一部を負担して、この腕動作補助装置１を装着した着用者である人体２の上向き作業時における腕３の負担を低減させることができる。   In the present embodiment, a load bearing mechanism 60 is provided in the vertical movement mechanism section 50. The load-bearing mechanism 60 is a wearer who bears the arm-movement assisting device 1 by bearing a vertical downward load applied from the arm 3 to the upper-arm mounting portion 32, that is, at least a part of the weight of the arm 3. The burden on the arm 3 during the upward work of the human body 2 can be reduced.

荷重負担機構６０は、上腕装着部３２に加えられる下向きの荷重を、上腕装着部３２の鉛直方向位置すなわち作動アーム５２の第１軸５３を中心とした回動位置に拘わらず、常に一定の割合で負担する構成とすることができる。本実施形態においては、上腕装着部３２の鉛直方向位置すなわち作動アーム５２の第１軸５３を中心とした回動位置に拘わらず、荷重負担機構６０を、上腕装着部３２に加えられる鉛直方向下向きの荷重の全てを負担（補償）する構成としている。すなわち、荷重負担機構６０によって、作動アーム５２を介して上腕装着部３２に、当該上腕装着部３２に加えられる鉛直方向下向きの荷重に釣り合う上向きの力を常に加えることで、腕３を上げた状態に保持するようにしている。このように、荷重負担機構６０を、いわゆる荷重補償機構に構成するようにしている。   The load bearing mechanism 60 applies the downward load applied to the upper arm mounting portion 32 at a constant rate regardless of the vertical position of the upper arm mounting portion 32, that is, the rotational position of the operating arm 52 about the first shaft 53. It can be set as the structure which bears. In the present embodiment, regardless of the vertical position of the upper arm mounting portion 32, that is, the rotational position of the operating arm 52 about the first shaft 53, the load bearing mechanism 60 is moved downward in the vertical direction applied to the upper arm mounting portion 32. Is configured to bear (compensate for) all of the loads. That is, a state in which the arm 3 is raised by always applying an upward force that is balanced by the vertical downward load applied to the upper arm mounting portion 32 to the upper arm mounting portion 32 via the operation arm 52 by the load bearing mechanism 60. To keep it. Thus, the load bearing mechanism 60 is configured as a so-called load compensation mechanism.

荷重負担機構６０は、第１軸５３と腕３の重心（上腕３ａと前腕３ｂの合成重心）との距離が常に一定となるような腕３の動きに対して、当該腕３から上腕装着部３２に加えられる鉛直方向下向きの荷重に釣り合う上向きの力を常に加えるように設定することができる。または、荷重負担機構６０は、前腕３ｂを常に鉛直姿勢としたまま腕３を上下に動かした場合において、当該腕３から上腕装着部３２に加えられる鉛直方向下向きの荷重に釣り合う上向きの力を常に加える設定とすることができる。このような構成とすることにより、荷重負担機構６０を、前腕３ｂを鉛直姿勢として行われることが多い上向き作業において、腕３の鉛直方向位置に拘わらず常に腕３の負担を一定の割合で負担する完全な荷重補償機構に構成して、当該腕３の負担を効果的に補助することができる。   In response to the movement of the arm 3 such that the distance between the first shaft 53 and the center of gravity of the arm 3 (the combined center of gravity of the upper arm 3a and the forearm 3b) is always constant, the load bearing mechanism 60 uses the arm 3 32 can be set to always apply an upward force that balances the vertical downward load. Alternatively, when the arm 3 is moved up and down while the forearm 3b is always in the vertical posture, the load bearing mechanism 60 always applies an upward force that balances the vertical downward load applied to the upper arm mounting portion 32 from the arm 3. Additional settings can be made. With such a configuration, the load-bearing mechanism 60 always bears the load on the arm 3 at a constant rate regardless of the vertical position of the arm 3 in the upward work in which the forearm 3b is often placed in the vertical posture. Thus, the load on the arm 3 can be effectively assisted.

図４に示すように、荷重負担機構６０は、スライダ６１、ガイドロッド６２及び圧縮コイルバネ６３を有している。   As shown in FIG. 4, the load bearing mechanism 60 includes a slider 61, a guide rod 62, and a compression coil spring 63.

スライダ６１は円筒状に形成されており、作動アーム５２の一端側と他端側の間の部位つまり作動アーム５２の長手方向の中間部位に、第１軸５３と平行、より具体的には左右方向に向けて配置された第２軸６４によって回動自在に支持されている。   The slider 61 is formed in a cylindrical shape, and is parallel to the first shaft 53 at a portion between one end side and the other end side of the operation arm 52, that is, an intermediate portion in the longitudinal direction of the operation arm 52, more specifically, left and right. It is rotatably supported by a second shaft 64 arranged in the direction.

ガイドロッド６２は、スライダ６１の内径に対応した外径を有する細長い断面円形の棒状に形成されており、スライダ６１に挿通されて当該スライダ６１にその軸方向に沿って移動自在に保持されている。ガイドロッド６２のスライダ６１から突出する一端は、第１軸５３に対して上方にずれて配置された第３軸６５によって支持体５１に対して鉛直方向に、より具体的には、左右方向に垂直な面内で回動自在に連結されている。   The guide rod 62 is formed in a rod shape having an elongated circular cross section having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the slider 61, is inserted into the slider 61, and is movably held by the slider 61 along the axial direction. . One end of the guide rod 62 protruding from the slider 61 is moved vertically with respect to the support body 51 by a third shaft 65 that is displaced upward with respect to the first shaft 53, more specifically, in the left-right direction. They are rotatably connected in a vertical plane.

一方、ガイドロッド６２の他端にはバネ受け部６２ａが設けられ、このバネ受け部６２ａとスライダ６１との間に圧縮コイルバネ６３が装着されている。圧縮コイルバネ６３は、作動アーム５２の第１軸５３を中心とした回動位置に拘わらず常に、当該圧縮コイルバネ６３の無負荷時における自然長から、第２軸６４と第３軸６５との間の距離に等しい長さだけ圧縮されて、スライダ６１とバネ受け部６２ａとの間に装着された状態となっている。本実施形態においては、圧縮コイルバネ６３は、無負荷時における自然長が、バネ受け部６２ａと第３軸６５との間の距離から、第２軸６４の軸心とスライダ６１の圧縮コイルバネ６３との当接面との間の距離を差し引いた長さに等しい長さのものとなっている。そして、圧縮コイルバネ６３は、作動アーム５２の第１軸５３を中心とした回動位置に拘わらず、上腕装着部３２に加えられる下向きの荷重と釣り合う上向きの荷重を生じるための付勢力（ここでは復元力）を作動アーム５２に付与するようになっている。すなわち、上腕装着部３２を介して作動アーム５２に加えられる腕３の重さにより作動アーム５２に作用する第１軸５３まわりの負荷トルクの大きさは、作動アーム５２の第１軸５３を中心とした回動位置によって変化することになるが、圧縮コイルバネ６３は、その付勢力が作動アーム５２の回動位置に応じて変化することにより、作動アーム５２の回動位置に拘わらず、常に、腕３の重さが作動アーム５２に加える鉛直方向下向きの負荷トルクと釣り合った上向きの補償トルクを作動アーム５２に加えるようになっている。したがって、肩関節の胴体４を左右方向に貫く方向の回動軸を中心として上腕３ａを前側で鉛直方向上方に持ち上げるように腕３を動作させると、当該持ち上げられた腕３の重さが常に荷重負担機構６０によって負担ないし補償され、上腕３ａを支えるための筋肉によって当該位置に支えなくても、腕３は荷重負担機構６０によって当該位置つまり上げた状態に保持されることになる。   On the other hand, a spring receiving portion 62 a is provided at the other end of the guide rod 62, and a compression coil spring 63 is mounted between the spring receiving portion 62 a and the slider 61. The compression coil spring 63 always moves between the second shaft 64 and the third shaft 65 based on the natural length of the compression coil spring 63 when no load is applied, regardless of the rotational position of the operation arm 52 about the first shaft 53. Is compressed by a length equal to the distance between the slider 61 and the spring receiving portion 62a. In the present embodiment, the natural length of the compression coil spring 63 at the time of no load is determined by the distance between the spring receiving portion 62 a and the third shaft 65, the axis of the second shaft 64 and the compression coil spring 63 of the slider 61. The length is equal to the length obtained by subtracting the distance from the contact surface. The compression coil spring 63 applies an urging force (here, an urging force for generating an upward load that balances the downward load applied to the upper arm mounting portion 32 regardless of the rotational position of the operating arm 52 about the first shaft 53). (Restoring force) is applied to the operation arm 52. That is, the magnitude of the load torque around the first shaft 53 acting on the operation arm 52 due to the weight of the arm 3 applied to the operation arm 52 via the upper arm mounting part 32 is centered on the first shaft 53 of the operation arm 52. Although the compression coil spring 63 changes its urging force in accordance with the rotation position of the operation arm 52, the compression coil spring 63 always operates regardless of the rotation position of the operation arm 52. The upward compensation torque is applied to the operating arm 52 in proportion to the vertically downward load torque applied to the operating arm 52 by the weight of the arm 3. Therefore, when the arm 3 is operated so that the upper arm 3a is lifted vertically upward on the front side about the rotation axis in the direction penetrating the body 4 of the shoulder joint in the left-right direction, the weight of the lifted arm 3 is always increased. The arm 3 is held by the load-bearing mechanism 60 in the position, that is, in the raised state, without being supported by the load-bearing mechanism 60 and supported by the muscle for supporting the upper arm 3a.

荷重負担機構６０は、スライダ６１を第１軸５３に対して鉛直方向上方にずれて配置された第３軸６５によって支持体５１に回動自在に支持させ、スライダ６１に移動自在に保持されるガイドロッド６２のスライダ６１から突出する一端側を第２軸６４によって作動アーム５２の中間部位に回動自在に連結し、ガイドロッド６２の他端側に設けられたバネ受け部６２ａとスライダ６１との間に圧縮コイルバネ６３を装着した構成とすることもできる。   The load bearing mechanism 60 allows the slider 61 to be rotatably supported by the support body 51 by a third shaft 65 that is vertically offset from the first shaft 53 and is movably held by the slider 61. One end of the guide rod 62 protruding from the slider 61 is rotatably connected to an intermediate portion of the operation arm 52 by a second shaft 64, and a spring receiving portion 62a provided on the other end of the guide rod 62, the slider 61, A configuration in which a compression coil spring 63 is mounted between them is also possible.

このように、鉛直動機構部５０に荷重負担機構６０を設けたことにより、当該荷重負担機構６０によって、上腕装着部３２ないし上腕３ａの鉛直方向位置つまり作動アーム５２の第１軸５３を中心とした回動位置に拘わらず、常に腕３の重さを荷重負担機構６０によって支持して、腕３を当該位置に保持することができる。すなわち、この腕動作補助装置１を着用した着用者が上向き作業を行う際に、その上げたままの腕３の重さを荷重負担機構６０によって支持して、腕３を上げた状態に楽に保持させることができる。したがって、この腕動作補助装置１を着用した作業者の上向き作業時における腕３の負担を低減させることができる。これにより、当該作業をより容易に行なわせることができるとともに、当該作業による腕３の疲労を低減させることができる。   Thus, by providing the load-bearing mechanism 60 in the vertical movement mechanism 50, the load-bearing mechanism 60 allows the vertical position of the upper arm mounting part 32 or the upper arm 3a, that is, the first shaft 53 of the operation arm 52 to be centered. Regardless of the rotated position, the weight of the arm 3 is always supported by the load bearing mechanism 60, and the arm 3 can be held at the position. That is, when the wearer wearing the arm movement assisting device 1 performs an upward operation, the weight of the arm 3 as raised is supported by the load bearing mechanism 60, and the arm 3 is easily held in the raised state. Can be done. Therefore, the burden on the arm 3 during the upward operation of the worker wearing the arm movement assisting device 1 can be reduced. Thereby, the work can be performed more easily, and the fatigue of the arm 3 due to the work can be reduced.

また、上記実施形態においては、荷重負担機構６０として、スライダ６１、ガイドロッド６２及び圧縮コイルバネ６３で構成されるものを用いるようにしたので、荷重負担機構６０を簡素な構成として、この腕動作補助装置１のコストを低減することができるとともに、荷重負担機構６０の安全性と耐久性を優れたものとすることができる。   Further, in the above embodiment, the load bearing mechanism 60 is constituted by the slider 61, the guide rod 62, and the compression coil spring 63. Therefore, the load bearing mechanism 60 has a simple structure, The cost of the device 1 can be reduced, and the safety and durability of the load bearing mechanism 60 can be improved.

本実施形態においては、荷重負担機構６０を、上腕装着部３２に加わる鉛直方向下向きの荷重つまり腕３の重さの全てを負担ないし支持する構成としているが、上腕装着部３２に加わる鉛直方向下向きの荷重の少なくとも一部を負担する構成とすることもできる。この場合、例えば上腕装着部３２に加わる腕３の重さの２０％〜５０％を負担する構成とすることができる。このような設定とすることにより、この腕動作補助装置１を着用した着用者が、腕３を前側上方に持ち上げた位置から下方に向けて動かす際に、腕３に荷重負担機構６０から上向きの力が加えられて当該動作に違和感（拘束されている感覚）が生じることを抑制しつつ上向き作業時における腕３の負担を効果的に低減させることができる。また、荷重負担機構６０は、電動ドライバーやグラインダー等の大型の工具を常に手で把持した状態で上向き作業を行う場合において、腕３の重さに加えて工具の重さをも補助することができるようにするために、例えば、上腕装着部３２に加わる腕３の重さの２００％程度を負担する設定とすることもできる。なお、上記した荷重負担機構６０の設定変更は、例えば圧縮コイルバネ６３のバネ定数を変更し、あるいは、第１軸５３と第２軸６４との間の距離に対する第１軸５３と第３軸６５との間の距離の割合を変更すること等により行うことができる。   In the present embodiment, the load bearing mechanism 60 is configured to bear or support the vertical downward load applied to the upper arm mounting portion 32, that is, the entire weight of the arm 3. May be configured to bear at least a part of the load. In this case, for example, a configuration can be adopted in which 20% to 50% of the weight of the arm 3 added to the upper arm mounting portion 32 is borne. With such a setting, when the wearer wearing the arm movement assisting device 1 moves the arm 3 downward from the position where the arm 3 is lifted upward at the front side, the arm 3 is moved upward from the load-bearing mechanism 60. It is possible to effectively reduce the burden on the arm 3 during the upward work, while suppressing the occurrence of an uncomfortable feeling (a sense of being restrained) in the motion due to the application of force. In addition, the load-bearing mechanism 60 can assist not only the weight of the arm 3 but also the weight of the tool when performing an upward work while always holding a large tool such as an electric screwdriver or a grinder by hand. In order to enable the setting, for example, a setting may be made such that about 200% of the weight of the arm 3 added to the upper arm mounting portion 32 is borne. The setting change of the load bearing mechanism 60 is performed by, for example, changing the spring constant of the compression coil spring 63, or changing the first shaft 53 and the third shaft 65 with respect to the distance between the first shaft 53 and the second shaft 64. This can be done by changing the ratio of the distance between them.

なお、作動アーム５２には、横断面形状がコの字となるカバー部６６によって収容空間６７が設けられ、上腕３ａが下方に向けられたときに、ガイドロッド６２の一部と圧縮コイルバネ６３が収容空間６７の内部に配置されるようになっている。また、カバー部６６には開口６６ａが設けられており、ガイドロッド６２の一端側はこの開口６６ａから第３軸６５に向けて突出している。   The operating arm 52 is provided with a housing space 67 by a cover portion 66 having a U-shaped cross section. When the upper arm 3a is directed downward, a part of the guide rod 62 and the compression coil spring 63 are formed. It is arranged inside the accommodation space 67. An opening 66 a is provided in the cover 66, and one end of the guide rod 62 protrudes from the opening 66 a toward the third shaft 65.

次に、このような構成の本実施形態の腕動作補助装置１の作動について説明する。   Next, the operation of the arm movement assisting device 1 of this embodiment having such a configuration will be described.

装置本体３０の連結機構３３は、水平動機構部４０と鉛直動機構部５０とを有することにより、上腕装着部３２を上腕３ａに追従させて当該上腕３ａとともに胴体装着部３１に対して水平方向及び鉛直方向に移動させることができる。例えば、腕動作補助装置１を着用した着用者が、図６Ａに示すように肩関節を回動させない姿勢から、図６Ｂに示すように、肩関節が人体２を鉛直方向に貫く回動軸を中心として回動し、腕３が胴体４の前方側に位置するように水平方向に回動させると、水平動機構部４０は、第１の回動軸４１を中心として第１連結体４２が胴体装着部３１の支持部材３１ａに対して回動し、第２の回動軸４３を中心として第２連結体４５が支持体５１に対して回動し、第１連結体４２と第２連結体４５が第３の回動軸４４を中心として互いに相対的に回動することで、その屈曲度合いを増加させるように（第１の回動軸４１と第２の回動軸４３との間隔を増加させるように）作動する。これにより、上腕３ａとともに水平方向に移動する上腕装着部３２及びこれに連結された鉛直動機構部５０を、水平動機構部４０によって胴体装着部３１の支持部材３１ａにその荷重を支持させた状態のまま、肩関節の回動に伴う腕３の動きに滑らかに追従させることができる。   The coupling mechanism 33 of the apparatus main body 30 has the horizontal movement mechanism section 40 and the vertical movement mechanism section 50 so that the upper arm mounting section 32 follows the upper arm 3a, and the horizontal direction with respect to the body mounting section 31 together with the upper arm 3a. And can be moved vertically. For example, as shown in FIG. 6A, the wearer wearing the arm movement assisting device 1 does not rotate the shoulder joint, and as shown in FIG. 6B, the shoulder joint passes through the human body 2 in the vertical direction. When the arm 3 is rotated in the horizontal direction so that the arm 3 is located on the front side of the body 4, the horizontal movement mechanism 40 causes the first coupling body 42 to rotate about the first rotation shaft 41. The second connecting member 45 rotates about the second rotating shaft 43 with respect to the supporting member 51, and rotates with respect to the supporting member 31 a of the body mounting portion 31, and the first connecting member 42 and the second connecting member 42 rotate. The body 45 rotates relatively to each other about the third rotation shaft 44 so as to increase the degree of bending (the distance between the first rotation shaft 41 and the second rotation shaft 43). To increase). As a result, the upper arm mounting portion 32 that moves in the horizontal direction together with the upper arm 3a and the vertical movement mechanism portion 50 connected thereto are supported by the support member 31a of the body mounting portion 31 with the horizontal movement mechanism portion 40 supporting the load. As it is, the movement of the arm 3 accompanying the rotation of the shoulder joint can be smoothly followed.

一方、例えば、腕３が胴体４を左右方向に貫く回動軸を中心として鉛直方向に回動されたときには、上腕装着部３２を鉛直動機構部５０によって腕３の鉛直方向の動きに滑らかに追従させることができる。   On the other hand, for example, when the arm 3 is rotated in the vertical direction about a rotation axis passing through the body 4 in the left-right direction, the upper arm mounting part 32 is smoothly moved by the vertical movement mechanism 50 to the vertical movement of the arm 3. Can be followed.

このように、本実施形態に係る腕動作補助装置１では、連結機構３３を、少なくとも２つの回動軸４１、４３、４４を備えた水平動機構部４０を有するものとしたので、水平動機構部４０の移動の瞬間中心位置を肩関節の回動中心位置に近似させて、上腕装着部３２を水平動機構部４０によって胴体装着部３１の支持部材３１ａに対して水平方向に移動自在とすることができる。   As described above, in the arm motion assisting device 1 according to the present embodiment, since the connecting mechanism 33 has the horizontal motion mechanism section 40 having at least two rotation shafts 41, 43, and 44, the horizontal motion mechanism is provided. The instantaneous center position of the movement of the part 40 is approximated to the rotation center position of the shoulder joint, and the upper arm mounting part 32 is horizontally movable with respect to the support member 31a of the body mounting part 31 by the horizontal movement mechanism part 40. be able to.

ここで、本実施形態の上述の前腕当接部２０は、装置本体３０のうち上腕３ａの長手方向に延在する作動アーム５２に支持されている。具体的に、本実施形態の前腕当接部２０は、作動アーム５２の延在方向と直交する平面に沿って内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに弾性変形することができる。より具体的に、本実施形態の前腕当接部２０の連結部２３は、作動アーム５２の延在方向と直交する平面に沿って内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに弾性変形することができる。これにより、本実施形態の前腕当接部２０の側面カバー部２２は、作動アーム５２の延在方向と直交する平面に沿って内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに回動することができる。   Here, the above-mentioned forearm contact portion 20 of the present embodiment is supported by an operation arm 52 extending in the longitudinal direction of the upper arm 3a of the apparatus main body 30. Specifically, the forearm contact portion 20 of the present embodiment can be elastically deformed in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B along a plane orthogonal to the extending direction of the operation arm 52. More specifically, the connecting portion 23 of the forearm contact portion 20 of the present embodiment can be elastically deformed in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B along a plane orthogonal to the extending direction of the operation arm 52. . Accordingly, the side cover 22 of the forearm contact portion 20 of the present embodiment can rotate in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B along a plane orthogonal to the extending direction of the operation arm 52.

図１〜図５に示すように、本実施形態の頭支持部３４は、胴体装着部３１の支持部材３１ａに取り付けられており、着用者である人体２の後頭部５を支持する。具体的に、本実施形態の頭支持部３４は、人体２の後頭部５を受ける受け部３５と、この受け部３５と胴体装着部３１の支持部材３１ａとを連結する連結アーム部３６と、を備えている。連結アーム部３６は、後頭部５から受け部３５に加わる荷重に応じて弾性変形し、後頭部５からの荷重を支持する。   As shown in FIGS. 1 to 5, the head support part 34 of the present embodiment is attached to the support member 31 a of the body mounting part 31 and supports the back head 5 of the human body 2 as a wearer. Specifically, the head support portion 34 of the present embodiment includes a receiving portion 35 that receives the back of the head 5 of the human body 2, and a connecting arm portion 36 that connects the receiving portion 35 and the supporting member 31 a of the body mounting portion 31. Have. The connecting arm portion 36 is elastically deformed according to the load applied to the receiving portion 35 from the occipital region 5 and supports the load from the occipital region 5.

＜第２実施形態＞
次に、第１実施形態とは別の実施形態としての腕動作補助装置１０１について説明する。図８は、本実施形態の腕動作補助装置１０１を示す図である。本実施形態の腕動作補助装置１０１は、上述した腕動作補助装置１と比較して、押圧機構の構成が相違する。ここでは、この相違点について主に説明する。 <Second embodiment>
Next, an arm movement assisting device 101 as another embodiment different from the first embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating the arm movement assisting device 101 of the present embodiment. The arm movement assisting device 101 of the present embodiment is different from the above-described arm movement assisting device 1 in the configuration of the pressing mechanism. Here, this difference will be mainly described.

図８に示すように、本実施形態の腕動作補助装置１０１は、上述した腕動作補助装置１と同様、前腕３ｂ（図１等参照）の内旋方向Ａの運動に追従して弾性変形することで、前腕３ｂを外旋方向Ｂに押圧する押圧機構１１０を備えている。   As shown in FIG. 8, the arm movement assisting device 101 of the present embodiment elastically deforms following the movement of the forearm 3b (see FIG. 1 and the like) in the inner rotation direction A, similarly to the arm movement assisting device 1 described above. Thus, a pressing mechanism 110 that presses the forearm 3b in the external rotation direction B is provided.

図８に示すように、本実施形態の腕動作補助装置１０１は、前腕３ｂに当接可能な前腕当接部１２０と、この前腕当接部１２０を支持する装置本体１３０と、を備えている。   As shown in FIG. 8, the arm movement assisting device 101 of the present embodiment includes a forearm contact portion 120 that can contact the forearm 3b, and a device main body 130 that supports the forearm contact portion 120. .

本実施形態の腕動作補助装置１０１の押圧機構１１０は、上述の前腕当接部１２０及び装置本体１３０により構成されている。上述した腕動作補助装置１（図１等参照）の押圧機構１０（図１等参照）は、前腕当接部２０（図１等参照）が弾性変形する構成であるが、本実施形態の腕動作補助装置１０１の押圧機構１１０は、装置本体１３０が弾性変形する。つまり、本実施形態の押圧機構１１０は、前腕３ｂに当接可能な前腕当接部１２０と、弾性変形することにより前腕当接部１２０を内旋方向Ａに移動可能に支持する装置本体１３０と、を備えている。   The pressing mechanism 110 of the arm movement assisting device 101 of the present embodiment includes the above-described forearm contact portion 120 and the device main body 130. The pressing mechanism 10 (see FIG. 1 and the like) of the above-described arm movement assisting device 1 (see FIG. 1 and the like) has a configuration in which the forearm contact portion 20 (see FIG. 1 and the like) is elastically deformed. In the pressing mechanism 110 of the motion assist device 101, the device main body 130 is elastically deformed. That is, the pressing mechanism 110 according to the present embodiment includes the forearm abutting portion 120 that can abut on the forearm 3b and the device main body 130 that elastically deforms and supports the forearm abutting portion 120 so as to be movable in the inner rotation direction A. , Is provided.

図８に示すように、本実施形態の前腕当接部１２０は、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂの内側等の側面３ｂ１（図１等参照）と当接する。本実施形態の前腕当接部１２０は、上述した第１実施形態の前腕当接部２０と同様、側面カバ−部１２２及び連結部１２３を備えている。   As shown in FIG. 8, when the forearm abutment part 120 of the present embodiment moves in the inner rotation direction A, the forearm abutment part 120 abuts a side surface 3b1 (see FIG. 1 and the like) of the forearm 3b. The forearm contact part 120 of the present embodiment includes a side cover part 122 and a connecting part 123, like the forearm contact part 20 of the first embodiment described above.

前腕３ｂ（図１等参照）が内旋方向Ａに運動する際は、前腕３ｂの側面３ｂ１が側面カバー部１２２に当接し、側面カバー部１２２が内旋方向Ａに押圧される。   When the forearm 3b (see FIG. 1 and the like) moves in the inner rotation direction A, the side surface 3b1 of the forearm 3b contacts the side cover portion 122, and the side cover portion 122 is pressed in the inner rotation direction A.

連結部１２３は、側面カバー部１２２の一端と装置本体１３０とを連結している。具体的に、本実施形態の連結部１２３は、側面カバー部１２２と装置本体１３０とを連結する帯板形状を有している。但し、本実施形態の連結部１２３は、上述した連結部２３（図１等参照）と異なり、装置本体１３０に取り付けられている取付部１２４を支点として弾性変形し難い、内旋方向Ａでの剛性が高い材料により形成されている。つまり、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂにより側面カバー部１２２が内旋方向Ａに押圧されても、連結部１２３は、その取付部１２４を支点として弾性変形しない。   The connection part 123 connects one end of the side cover part 122 and the apparatus main body 130. Specifically, the connecting portion 123 of the present embodiment has a strip shape for connecting the side cover portion 122 and the apparatus main body 130. However, unlike the above-described connecting portion 23 (see FIG. 1 and the like), the connecting portion 123 of the present embodiment is unlikely to be elastically deformed with the mounting portion 124 mounted on the apparatus main body 130 as a fulcrum. It is formed of a material having high rigidity. That is, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, even if the side cover 122 is pressed in the inner rotation direction A by the forearm 3b, the connecting portion 123 does not elastically deform with the mounting portion 124 as a fulcrum.

本実施形態では、前腕３ｂ（図１等参照）が内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂにより側面カバー部１２２が内旋方向Ａに押圧されると、装置本体１３０のうち、前腕当接部１２０の連結部１２３が取り付けられている作動アーム１５２が、捩れるように弾性変形し、側面カバー部１２２が前腕３ｂに追従して内旋方向Ａに移動する。このように、装置本体１３０の弾性変形による復元力により、前腕３ｂの重さの少なくとも一部が負担される。なお、図８では、作動アーム１５２が捩れる前の状態を二点鎖線で示し、作動アーム１５２が捩れることで弾性変形した状態を実線で示している。   In the present embodiment, when the forearm 3b (see FIG. 1 and the like) moves in the inner rotation direction A, when the side cover portion 122 is pressed in the inner rotation direction A by the forearm 3b, the forearm contact of the apparatus main body 130 is formed. The operating arm 152 to which the connecting portion 123 of the contact portion 120 is attached is elastically deformed to be twisted, and the side cover portion 122 moves in the inner rotation direction A following the forearm 3b. Thus, at least a part of the weight of the forearm 3b is borne by the restoring force due to the elastic deformation of the apparatus main body 130. In FIG. 8, a state before the operation arm 152 is twisted is indicated by a two-dot chain line, and a state in which the operation arm 152 is elastically deformed by being twisted is indicated by a solid line.

本実施形態では、装置本体１３０の作動アーム１５２が捩れるように弾性変形することで、前腕当接部１２０の内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂへの移動を実現しているが、装置本体１３０の別の一部又は装置本体１３０の全部が弾性変形することにより、前腕当接部１２０の内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂへの移動を実現してもよい。   In the present embodiment, the movement of the forearm abutting portion 120 in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B is realized by elastically deforming the operation arm 152 of the apparatus main body 130 so as to be twisted. The movement of the forearm contact portion 120 in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B may be realized by elastically deforming another part of the device 130 or the entire device body 130.

また、本実施形態では、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕当接部１２０自体は弾性変形せず、装置本体１３０が弾性変形するが、装置本体１３０のみならず、前腕当接部１２０も弾性変形する構成であってもよい。   Further, in the present embodiment, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, the forearm contact portion 120 itself does not elastically deform, and the apparatus main body 130 elastically deforms. The contact portion 120 may also be configured to elastically deform.

但し、前腕当接部１２０の内旋方向Ａの剛性は、装置本体１３０のうち前腕当接部１２０が連結されている部分（本実施形態では作動アーム１５２）の内旋方向Ａの剛性よりも大きい。このようにすることで、装置本体１３０よりも前腕当接部１２０が先に内旋方向Ａに弾性変形することを抑制できる。このような剛性関係は、前腕当接部１２０及び装置本体１３０の各部の形状や材料を適宜設計・選択することにより実現可能である。   However, the rigidity of the forearm contact portion 120 in the inner rotation direction A is smaller than the rigidity of the portion of the apparatus main body 130 to which the forearm contact portion 120 is connected (the operation arm 152 in the present embodiment) in the inner rotation direction A. large. By doing so, it is possible to suppress the forearm contact portion 120 from being elastically deformed in the inner rotation direction A before the device main body 130. Such a rigidity relationship can be realized by appropriately designing and selecting the shape and material of each part of the forearm contact part 120 and the apparatus main body 130.

＜第３実施形態＞
次に、第１実施形態とは別の実施形態としての腕動作補助装置２０１について説明する。図９は、本実施形態の腕動作補助装置２０１を示す図である。本実施形態の腕動作補助装置２０１は、上述した腕動作補助装置１と比較して、押圧機構の構成が相違する。ここでは、この相違点について主に説明する。 <Third embodiment>
Next, an arm movement assisting device 201 as another embodiment different from the first embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating the arm movement assisting device 201 of the present embodiment. The arm movement assisting device 201 of the present embodiment is different from the above-described arm movement assisting device 1 in the configuration of the pressing mechanism. Here, this difference will be mainly described.

図９に示すように、本実施形態の腕動作補助装置２０１は、上述した腕動作補助装置１と同様、前腕３ｂの内旋方向Ａの運動に追従して弾性変形することで、前腕３ｂを外旋方向Ｂに押圧する押圧機構２１０を備えている。   As shown in FIG. 9, the arm movement assisting device 201 of the present embodiment elastically deforms the forearm 3b by following the movement of the forearm 3b in the inner rotation direction A similarly to the above-described arm movement assisting device 1, thereby deforming the forearm 3b. A pressing mechanism 210 for pressing in the external rotation direction B is provided.

図９に示すように、本実施形態の腕動作補助装置２０１は、前腕３ｂに当接可能な前腕当接部２２０と、この前腕当接部２２０を支持する装置本体２３０と、を備えている。   As shown in FIG. 9, the arm movement assisting device 201 of the present embodiment includes a forearm contact portion 220 that can contact the forearm 3b and a device main body 230 that supports the forearm contact portion 220. .

本実施形態の腕動作補助装置２０１の押圧機構２１０は、上述の前腕当接部２２０、装置本体２３０、及び、付勢部材２７０、により構成されている。本実施形態の押圧機構２１０は、前腕３ｂに当接可能な前腕当接部２２０と、この前腕当接部２２０を内旋方向Ａに移動可能に支持する装置本体２３０と、弾性変形することにより前腕当接部２２０を外旋方向Ｂに付勢する付勢部材２７０と、を備えている。   The pressing mechanism 210 of the arm movement assisting device 201 of the present embodiment includes the above-described forearm contact portion 220, the device main body 230, and the urging member 270. The pressing mechanism 210 of the present embodiment is formed by elastically deforming a forearm abutting portion 220 capable of abutting on the forearm 3b, and a device main body 230 supporting the forearm abutting portion 220 so as to be movable in the inner rotation direction A. A biasing member 270 for biasing the forearm contact portion 220 in the external rotation direction B.

図９に示すように、本実施形態の前腕当接部２２０は、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂの内側等の側面３ｂ１と当接する。本実施形態の前腕当接部２２０は、上述した第１実施形態の前腕当接部２０と同様、側面カバ−部２２２及び連結部２２３を備えている。   As shown in FIG. 9, when the forearm abutment part 220 of the present embodiment moves in the inner rotation direction A, the forearm abutment part 220 abuts on a side surface 3b1 such as the inside of the forearm 3b. The forearm contact portion 220 of the present embodiment includes a side cover portion 222 and a connecting portion 223, similarly to the forearm contact portion 20 of the first embodiment described above.

前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際は、前腕３ｂの側面３ｂ１が側面カバー部２２２に当接し、側面カバー部２２２が内旋方向Ａに押圧される。   When the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, the side surface 3b1 of the forearm 3b contacts the side cover portion 222, and the side cover portion 222 is pressed in the inner rotation direction A.

連結部２２３は、側面カバー部２２２の一端と装置本体２３０とを連結している。具体的に、本実施形態の連結部２２３は、側面カバー部２２２と装置本体２３０とを連結する帯板形状を有している。但し、本実施形態の連結部２２３は、上述した連結部２３（図１等参照）と異なり、装置本体２３０に対して内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに回動自在にヒンジ接合されている。より具体的に、本実施形態の前腕当接部２２０の連結部２２３は、装置本体２３０と、ヒンジ部２７２により、互いに回動自在にヒンジ接合されている。つまり、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂにより側面カバー部２２２が内旋方向Ａに押圧されると、側面カバー部２２２及び連結部２２３が共に、装置本体２３０に対して内旋方向Ａに回動する。換言すれば、本実施形態の前腕当接部２２０は、装置本体２３０に対して、内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに移動可能に支持されている。   The connection part 223 connects one end of the side cover part 222 to the apparatus main body 230. Specifically, the connecting portion 223 of the present embodiment has a strip shape for connecting the side cover portion 222 and the apparatus main body 230. However, unlike the above-described connecting portion 23 (see FIG. 1 and the like), the connecting portion 223 of the present embodiment is hinged to the apparatus main body 230 so as to be rotatable in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B. . More specifically, the connecting part 223 of the forearm contact part 220 of the present embodiment is hinged to the apparatus main body 230 by a hinge part 272 so as to be rotatable with each other. That is, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A and the side cover portion 222 is pressed in the inner rotation direction A by the forearm 3b, both the side cover portion 222 and the connection portion 223 move with respect to the apparatus main body 230. It rotates in the internal rotation direction A. In other words, the forearm contact part 220 of the present embodiment is supported by the apparatus main body 230 so as to be movable in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B.

なお、本実施形態の前腕当接部２２０の形状は、上述した側面カバー部２２２及び連結部２２３を備える構成に限定されない。装置本体２３０に対して内旋方向Ａ及び外旋方向Ｂに移動可能に支持される、本実施形態とは異なる形状の前腕当接部２２０であってもよい。また、本実施形態のヒンジ部２７２は、作動アーム５２近傍に配置しているが、ヒンジ部２７２の位置はこの位置に限られない。ヒンジ部２７２の位置は、例えば、腕３の内旋運動及び外旋運動の回動中心軸Ｏ１に対して鉛直方向下方の位置など、図９に示す位置よりも側面カバー部２２２に近い位置とすることが好ましい。このようにすれば、前腕３ｂと側面カバー部２２２との回動軌道ズレを低減できる。つまり、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際の、側面カバー部２２２の前腕３ｂに対する追従性を、高めることができる。   In addition, the shape of the forearm contact part 220 of the present embodiment is not limited to the configuration including the side cover part 222 and the connecting part 223 described above. The forearm abutting portion 220 having a shape different from that of the present embodiment, which is supported movably in the inner rotation direction A and the outer rotation direction B with respect to the apparatus main body 230, may be used. Further, the hinge 272 of the present embodiment is disposed near the operating arm 52, but the position of the hinge 272 is not limited to this position. The position of the hinge portion 272 is, for example, a position closer to the side cover portion 222 than the position shown in FIG. 9, such as a position vertically below the rotation center axis O1 of the inner rotation movement and the outer rotation movement of the arm 3. Is preferred. By doing so, the rotational trajectory deviation between the forearm 3b and the side cover 222 can be reduced. That is, the followability of the side cover portion 222 to the forearm 3b when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A can be improved.

付勢部材２７０は、弾性変形することで、前腕当接部２２０を外旋方向Ｂに付勢する。本実施形態の付勢部材２７０は、例えば、前腕当接部２２０と装置本体２３０との間に取り付けられるコイルバネにより構成することができる。前腕当接部２２０が、装置本体２３０に対して、内旋方向Ａに移動すると、付勢部材２７０としてのコイルバネが弾性変形し、外旋方向Ｂへの復元力が生じる。なお、本実施形態の付勢部材２７０は、前腕当接部２２０が内旋方向Ａに移動する際に、弾性変形することにより前腕当接部２２０を外旋方向Ｂに付勢する構成であれば、特に限定されない。   The urging member 270 urges the forearm contact portion 220 in the outer rotation direction B by being elastically deformed. The biasing member 270 of the present embodiment can be configured by, for example, a coil spring attached between the forearm contact portion 220 and the device main body 230. When the forearm contact portion 220 moves in the inner rotation direction A with respect to the apparatus main body 230, the coil spring as the urging member 270 is elastically deformed, and a restoring force in the outer rotation direction B is generated. Note that the biasing member 270 of the present embodiment may be configured to bias the forearm contact portion 220 in the outer rotation direction B by elastically deforming when the forearm contact portion 220 moves in the inner rotation direction A. There is no particular limitation.

本実施形態では、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際は、前腕３ｂの側面３ｂ１が側面カバー部２２２に当接し、側面カバー部２２２が内旋方向Ａに押圧される。上述したように、前腕当接部２２０は、ヒンジ部２７２により、装置本体２３０に対して回動自在にヒンジ接合されているため、前腕当接部２２０が前腕３ｂにより内旋方向Ａに押圧されると、前腕当接部２２０は装置本体２３０に対して内旋方向Ａに回動する。つまり、前腕当接部２２０は前腕３ｂに追従して内旋方向Ａに回動する。但し、付勢部材２７０の存在により、前腕当接部２２０には、外旋方向Ｂへの付勢力（復元力）が加わった状態となる。つまり、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動した場合に、前腕３ｂの重さの少なくとも一部は、付勢部材２７０の付勢力により負担される。なお、図９では、便宜上、前腕３ｂが鉛直方向上方に向かって上げられている状態を点線で示している。   In the present embodiment, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, the side surface 3b1 of the forearm 3b contacts the side cover portion 222, and the side cover portion 222 is pressed in the inner rotation direction A. As described above, since the forearm contact portion 220 is rotatably hinged to the apparatus main body 230 by the hinge portion 272, the forearm contact portion 220 is pressed in the inner rotation direction A by the forearm 3b. Then, the forearm contact part 220 rotates in the inner rotation direction A with respect to the apparatus main body 230. That is, the forearm contact part 220 rotates in the inner rotation direction A following the forearm 3b. However, due to the presence of the biasing member 270, the forearm contact portion 220 is in a state where a biasing force (restoring force) in the external rotation direction B is applied. That is, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, at least a part of the weight of the forearm 3b is borne by the urging force of the urging member 270. In FIG. 9, for convenience, a state in which the forearm 3b is raised upward in the vertical direction is indicated by a dotted line.

図１０は、本実施形態の押圧機構２１０の変形例としての押圧機構３１０を示す図である。図１０に示す押圧機構３１０は、図９に示す押圧機構２１０と比較して、前腕当接部が装置本体に対して移動する機構、及び、付勢部材の構成、が主に相違している。   FIG. 10 is a diagram illustrating a pressing mechanism 310 as a modification of the pressing mechanism 210 of the present embodiment. The pressing mechanism 310 shown in FIG. 10 is different from the pressing mechanism 210 shown in FIG. 9 mainly in the mechanism in which the forearm contact portion moves with respect to the apparatus main body and the configuration of the urging member. .

図１０に示す押圧機構３１０の前腕当接部３２０は、装置本体３３０に設けられたガイドレール３７１に沿って、装置本体３３０に対して移動するスライダにより構成されている。より具体的に、図１０に示す前腕当接部３２０は、前腕３ｂの側面３ｂ１を覆い、前腕３ｂの側面３ｂ１と当接する側面カバ−部３２２と、この側面カバー部３２２と装置本体３３０とを連結すると共に、装置本体３３０のガイドレール３７１に沿って移動可能な連結部３２３と、を備えている。なお、図１０では、便宜上、装置本体３３０の一部を断面により示している。   The forearm contact part 320 of the pressing mechanism 310 shown in FIG. 10 is configured by a slider that moves with respect to the apparatus main body 330 along a guide rail 371 provided on the apparatus main body 330. More specifically, the forearm contact portion 320 shown in FIG. 10 covers the side surface 3b1 of the forearm 3b, and includes a side cover portion 322 that contacts the side surface 3b1 of the forearm 3b, and the side cover portion 322 and the device main body 330. And a connecting portion 323 that is connected and movable along the guide rail 371 of the apparatus main body 330. In FIG. 10, for convenience, a part of the apparatus main body 330 is shown by a cross section.

側面カバー部３２２は、上述した側面カバー部２２２と同様である。連結部３２３は、側面カバー部３２２に連続して延在し、装置本体３３０に対して、ガイドレール３７１に沿って移動可能に支持されている。   The side cover 322 is similar to the side cover 222 described above. The connecting portion 323 extends continuously from the side cover portion 322, and is movably supported by the apparatus main body 330 along the guide rail 371.

前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際は、前腕３ｂにより前腕当接部３２０の側面カバー部３２２が内旋方向Ａに押圧されると、前腕当接部３２０の連結部３２３にも内旋方向Ａへの力が作用する。この力のうち、装置本体３３０のガイドレール３７１に沿う分力により、前腕当接部３２０の連結部３２３は、装置本体３３０のガイドレール３７１に沿って移動する。図１０に示すガイドレール３７１は、腕３の内旋運動及び外旋運動の回動中心軸Ｏ１周りに延在している。また、前腕当接部３２０の連結部３２３も、腕３の内旋運動及び外旋運動の回動中心軸Ｏ１周りに延在している。そのため、前腕当接部３２０の連結部３２３には、前腕当接部３２０の側面カバー部３２２の内旋方向Ａへの回動により、装置本体３３０のガイドレール３７１に沿う力が作用し易い。つまり、図１０に示す構成によれば、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動する際に、前腕３ｂに追従して内旋方向Ａに移動し易い前腕当接部３２０を実現できる。   When the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, when the side cover portion 322 of the forearm contact portion 320 is pressed in the inner rotation direction A by the forearm 3b, the connection portion 323 of the forearm contact portion 320 also rotates inward. A force in the direction A acts. Due to the component of the force along the guide rail 371 of the device main body 330, the connecting portion 323 of the forearm contact portion 320 moves along the guide rail 371 of the device main body 330. The guide rail 371 shown in FIG. 10 extends around the rotation center axis O1 of the inner rotation movement and the outer rotation movement of the arm 3. Further, the connecting portion 323 of the forearm contact portion 320 also extends around the rotation center axis O1 of the inner rotation motion and the outer rotation motion of the arm 3. Therefore, a force along the guide rail 371 of the apparatus main body 330 is likely to act on the connecting portion 323 of the forearm contact portion 320 due to the rotation of the side cover portion 322 of the forearm contact portion 320 in the inner rotation direction A. That is, according to the configuration shown in FIG. 10, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, the forearm contact portion 320 that can easily move in the inner rotation direction A following the forearm 3b can be realized.

図１０に示す押圧機構３１０の付勢部材３７０は、例えばコイルバネにより構成され、弾性変形することにより、装置本体３３０のガイドレール３７１に沿って、前腕当接部３２０の連結部３２３を外旋方向Ｂに付勢する。これにより、前腕３ｂが内旋方向Ａに運動した場合に、前腕３ｂの重さの少なくとも一部は、付勢部材３７０の付勢力（復元力）により負担される。   The urging member 370 of the pressing mechanism 310 shown in FIG. 10 is formed of, for example, a coil spring, and elastically deforms the connecting portion 323 of the forearm contact portion 320 along the guide rail 371 of the device main body 330 in the direction of the outer rotation. Energize B. Thus, when the forearm 3b moves in the inner rotation direction A, at least a part of the weight of the forearm 3b is borne by the urging force (restoring force) of the urging member 370.

また、図１０に示す押圧機構３１０によれば、前腕当接部３２０の回動中心軸Ｏ３の位置を、腕３の内旋運動及び外旋運動に合わせて変化させることができる。より具体的に、図１０に示す押圧機構３１０では、腕３の内旋運動時及び外旋運動時に、正面視（図１０の視点）で、腕３の内旋運動及び外旋運動の回動中心軸Ｏ１と、前腕当接部３２０の回動中心軸Ｏ３と、が前腕３ｂの長手方向に沿って並ぶように、前腕当接部３２０の回動中心軸Ｏ３の位置を移動させる。これにより、腕３の内旋運動時及び外旋運動時の、前腕当接部３２０の前腕３ｂに対する追従性及び密着性を高めることができる。この結果、前腕３ｂの重さの少なくとも一部を、より確実に押圧機構３１０に負担させることができる。   Further, according to the pressing mechanism 310 shown in FIG. 10, the position of the rotation center axis O3 of the forearm contact portion 320 can be changed in accordance with the internal rotation and the external rotation of the arm 3. More specifically, in the pressing mechanism 310 shown in FIG. 10, when the arm 3 performs the internal rotation and the external rotation, the rotation of the internal rotation and the external rotation of the arm 3 is viewed from the front (the viewpoint in FIG. 10). The position of the rotation center axis O3 of the forearm contact part 320 is moved so that the center axis O1 and the rotation center axis O3 of the forearm contact part 320 are aligned along the longitudinal direction of the forearm 3b. Thereby, the followability and adhesion of the forearm abutting portion 320 to the forearm 3b during the inner rotation movement and the outer rotation movement of the arm 3 can be improved. As a result, at least a part of the weight of the forearm 3b can be more surely borne by the pressing mechanism 310.

本発明に係る腕動作補助装置は、上述した実施形態及び変形例に示す具体的な構成に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更が可能である。第１実施形態の押圧機構１０、第２実施形態の押圧機構１１０、及び、第３実施形態の押圧機構２１０を、例えば、適宜組み合わせて別の押圧機構を構成してもよい。例えば、第３実施形態の付勢部材２７０を、第１実施形態や第２実施形態に用いてもよい。また、第１実施形態の前腕当接部２０のように、第３実施形態の前腕当接部２２０を弾性変形可能に構成してもよい。更に、第２実施形態の装置本体１３０のように、第３実施形態の装置本体２３０を弾性変形可能に構成してもよい。更に、上述した第１実施形態〜第３実施形態の装置本体は、胴体装着部３１及び上腕装着部３２を備えているが、装置本体の構成は特に限られるものではなく、例えば、上腕装着部３２を有さない装置本体としてもよい。   The arm movement assisting device according to the present invention is not limited to the specific configurations shown in the above-described embodiments and modifications, and various modifications and changes can be made without departing from the gist of the invention. The pressing mechanism 10 of the first embodiment, the pressing mechanism 110 of the second embodiment, and the pressing mechanism 210 of the third embodiment may be combined, for example, as appropriate, to form another pressing mechanism. For example, the biasing member 270 of the third embodiment may be used in the first and second embodiments. Further, like the forearm contact part 20 of the first embodiment, the forearm contact part 220 of the third embodiment may be configured to be elastically deformable. Further, like the device main body 130 of the second embodiment, the device main body 230 of the third embodiment may be configured to be elastically deformable. Furthermore, although the apparatus main body of the above-described first to third embodiments includes the body mounting part 31 and the upper arm mounting part 32, the configuration of the apparatus main body is not particularly limited. The device main body may not have the 32.

本発明は、人体に装着されて人体の腕の動作を補助する腕動作補助装置に関する。   The present invention relates to an arm movement assisting device that is attached to a human body to assist the movement of an arm of the human body.

１、１０１、２０１：腕動作補助装置
２：人体
３：腕
３ａ：上腕
３ｂ：前腕
３ｂ１：前腕の側面
４：胴体
５：後頭部
１０、１１０、２１０、３１０：押圧機構
２０、１２０、２２０、３２０：前腕当接部
２１：凹面
２２、１２２、２２２、３２２：側面カバー部
２３、１２３、２２３、３２３：連結部
２４、１２４：取付部
３０、１３０、２３０、３３０：装置本体
３１：胴体装着部
３１ａ：支持部材
３２：上腕装着部
３３：連結機構
３４：頭支持部
３５：受け部
３６：連結アーム部
４０：水平動機構部
４１：第１の回動軸
４２：第１連結体
４３：第２の回動軸
４４：第３の回動軸
４５：第２連結体
５０：鉛直動機構部
５１：支持体
５２、１５２：作動アーム
５３：第１軸
５４：支軸
６０：荷重負担機構
６１：スライダ
６２：ガイドロッド
６２ａ：バネ受け部
６３：圧縮コイルバネ
６４：第２軸
６５：第３軸
６６：カバー部
６６ａ：開口
６７：収容空間
２７０、３７０：付勢部材
２７２：ヒンジ部
３７１：ガイドレール
Ａ：内旋方向
Ｂ：外旋方向
Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３：回動中心軸
Ｏ４：上腕の中心軸線
θ１：屈曲角度
θ２：所定角度 1, 101, 201: arm movement assisting device 2: human body 3: arm 3a: upper arm 3b: forearm 3b1: side surface of forearm 4: torso 5: occipital region 10, 110, 210, 310: pressing mechanism 20, 120, 220, 320 : Forearm contact part 21: concave surface 22, 122, 222, 322: side cover part 23, 123, 223, 323: connecting part 24, 124: mounting part 30, 130, 230, 330: device main body 31: body mounting part 31a: Supporting member 32: Upper arm mounting part 33: Connecting mechanism 34: Head supporting part 35: Receiving part 36: Connecting arm part 40: Horizontal movement mechanism part 41: First rotating shaft 42: First connecting body 43: First The second rotating shaft 44: the third rotating shaft 45: the second connecting body 50: the vertical movement mechanism 51: the supporting members 52 and 152: the operating arm 53: the first shaft 54: the supporting shaft 60: the load bearing mechanism 61 : Slider 62: Guide rod 6 a: spring receiving portion 63: compression coil spring 64: second shaft 65: third shaft 66: cover portion 66a: opening 67: accommodation space 270, 370: biasing member 272: hinge portion 371: guide rail A: internal rotation direction B: external rotation directions O1, O2, O3: rotation center axis O4: center axis of upper arm θ1: bending angle θ2: predetermined angle

Claims (10)

人体に装着されて前記人体の腕の動作を補助する腕動作補助装置であって、
前腕の内旋方向の運動に追従して弾性変形することで、前記前腕を外旋方向に押圧する押圧機構を備える、腕動作補助装置。 An arm operation assist device that is attached to a human body and assists the operation of the arm of the human body,
An arm movement assisting device including a pressing mechanism that presses the forearm in the outer rotation direction by elastically deforming following the movement of the forearm in the inner rotation direction. 前記押圧機構は、前記前腕に当接可能であり、前記内旋方向に弾性変形可能な前腕当接部と、前記前腕当接部を支持する装置本体と、を備える、請求項１に記載の腕動作補助装置。   2. The press mechanism according to claim 1, wherein the pressing mechanism is capable of abutting on the forearm, and includes a forearm abutting portion elastically deformable in the inner rotation direction, and a device main body that supports the forearm abutting portion. 3. Arm movement assist device. 前記押圧機構は、前記前腕に当接可能な前腕当接部と、弾性変形することにより前記前腕当接部を前記内旋方向に移動可能に支持する装置本体と、を備える、請求項１に記載の腕動作補助装置。   The said pressing mechanism is provided with the forearm contact part which can contact the said forearm, and the apparatus main body which supports the forearm contact part so that it can move in the said internal rotation direction by elastically deforming, The said main body. An arm movement assisting device as described in the above. 前記押圧機構は、前記前腕に当接可能な前腕当接部と、前記前腕当接部を前記内旋方向に移動可能に支持する装置本体と、弾性変形することにより前記前腕当接部を前記外旋方向に付勢する付勢部材と、を備える、請求項１に記載の腕動作補助装置。   The pressing mechanism includes a forearm contact portion capable of contacting the forearm, an apparatus body that supports the forearm contact portion so as to be movable in the inner rotation direction, and the forearm contact portion by elastically deforming the forearm contact portion. The arm movement assisting device according to claim 1, further comprising: a biasing member that biases in an outer rotation direction. 前記前腕当接部は、前記前腕の長手方向に沿って延在し前記前腕を受ける凹面を有する、請求項２乃至４のいずれか１つに記載の腕動作補助装置。   The arm movement assisting device according to any one of claims 2 to 4, wherein the forearm abutting portion has a concave surface extending along a longitudinal direction of the forearm and receiving the forearm. 前記前腕当接部は、前記装置本体に対して、内旋及び外旋の旋回平面と直交する面に沿って回動可能に支持されている、請求項２乃至５のいずれか１つに記載の腕動作補助装置。   The said forearm contact part is rotatably supported along the plane orthogonal to the turning plane of an internal rotation and an external rotation with respect to the said apparatus main body. Arm movement assist device. 前記装置本体は、
胴体に装着される胴体装着部と、
上腕に装着される上腕装着部と、
前記胴体装着部と前記上腕装着部とを連結する連結機構と、を備える、請求項２乃至６のいずれか１つに記載の腕動作補助装置。 The device main body includes:
A body mounting part to be mounted on the body,
An upper arm attachment part attached to the upper arm,
The arm movement assisting device according to any one of claims 2 to 6, further comprising: a connecting mechanism that connects the body mounting portion and the upper arm mounting portion. 前記連結機構は、前記上腕装着部を前記胴体装着部に対して水平方向に移動自在とする水平動機構部を備える、請求項７に記載の腕動作補助装置。   The arm movement assisting device according to claim 7, wherein the connection mechanism includes a horizontal movement mechanism unit that allows the upper arm mounting unit to be movable in a horizontal direction with respect to the body mounting unit. 前記連結機構は、前記上腕装着部を前記胴体装着部に対して鉛直方向に移動自在とする鉛直動機構部を備える、請求項７又は８に記載の腕動作補助装置。   The arm movement assisting device according to claim 7, wherein the connection mechanism includes a vertical movement mechanism unit that allows the upper arm mounting unit to be vertically movable with respect to the body mounting unit. 前記鉛直動機構部が、前記上腕装着部に加えられる鉛直方向下向きの荷重の少なくとも一部を負担する荷重負担機構を備える、請求項９に記載の腕動作補助装置。   The arm movement assisting device according to claim 9, wherein the vertical movement mechanism unit includes a load bearing mechanism that bears at least a part of a vertically downward load applied to the upper arm mounting unit.
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