JP5769057B2 - Work aid - Google Patents

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Description

本発明は、作業者に装着して作業姿勢を補助する作業用補助具に関する。   The present invention relates to a work auxiliary tool that is attached to an operator and assists a work posture.

農作業ではいまだ多くの人力作業が残されており、とくに腰を曲げた前屈姿勢で長時間実行する作業や重量物の上げ下ろしなど肉体的な負担が大きい作業がある。前屈姿勢の作業では、その姿勢を維持することが作業者にとって大きな負担となる。特許文献1〜7には作業者に装着して、作業者の前屈を補助する装置が開示されている。これらの特許文献に記載の装置は、弾性体やアクチュエータを用いて前屈する際の腰への負荷を緩和しようとするものである。   A lot of human power work is still left in the farm work, and there is a work with a heavy physical burden such as a work that is performed for a long time with a bent forward posture with the waist bent, and a heavy load raising and lowering. In work in a forward bending posture, maintaining that posture is a heavy burden on the operator. Patent Documents 1 to 7 disclose devices that are attached to an operator and assist the operator in bending forward. The devices described in these patent documents attempt to relieve the load on the waist when bending forward using an elastic body or an actuator.

特開平09−552号公報JP 09-552 A 特開2003−144467号公報JP 2003-144467 A 特開2009−023828号公報JP 2009-023828 A 特開2009−284942号公報JP 2009-284944 A 特開2009−11818号公報JP 2009-11818 A 特開2007−391号公報JP 2007-391 A 特開2008−67762号公報JP 2008-67662 A

特許文献1〜7に記載の装置では、作業者が前屈すると弾性体やアクチュエータにより作業者のいずれかの部位に反力を与え、作業者の腰への負担を軽減しようとする。これにより腰への負荷を小さくすることを目的としているが、一方で、その分の反力は作業者のいずれかの部位にかかる。そのため、大きな補助力で作業者を補助するよう設計すると作業者の腰以外の部位への負荷が増すため、大きな補助力を使いづらい。   In the apparatuses described in Patent Documents 1 to 7, when the worker bends forward, a reaction force is applied to any part of the worker by an elastic body or an actuator to reduce the burden on the waist of the worker. This is intended to reduce the load on the waist, but on the other hand, the corresponding reaction force is applied to any part of the operator. For this reason, if the design is made to assist the worker with a large assisting force, the load on the part other than the operator's waist increases, so that it is difficult to use the large assisting force.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者への補助力を高めることのできる作業用補助具を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the auxiliary tool for work which can raise the assistance force to an operator.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の作業用補助具は、作業者の足裏と地面の間に配される底部を有するベース機構と、ベース機構により支持され、作業者の背面側に配される吊りフレームを有する吊り機構と、吊り機構とベース機構とを回動可能に連結する連結部と、を備える。この作業用補助具は、吊り機構が傾倒してベース機構の連結部分に対して所定の角度まで回転すると、吊り機構の傾倒を規制する規制手段を有する。   In order to solve the above-described problems, a work auxiliary tool according to an aspect of the present invention includes a base mechanism having a bottom portion disposed between a sole of the worker and the ground, and a back surface of the worker supported by the base mechanism. A suspension mechanism having a suspension frame disposed on the side, and a connecting portion that rotatably connects the suspension mechanism and the base mechanism. This working auxiliary tool has a restricting means for restricting the tilting of the suspension mechanism when the suspension mechanism tilts and rotates to a predetermined angle with respect to the connecting portion of the base mechanism.

この態様によると、吊り機構が傾倒すると連結部の回転が規制されて傾倒が止まる。傾倒が止まると、ベース機構に支持された吊り機構により作業者を吊すことができる。作業者を吊した反力は底部から地面に伝達され、作業者への負荷となることを回避することができる。これにより作業用補助具は作業者を支える大きな補助力を発揮することができる。   According to this aspect, when the suspension mechanism is tilted, the rotation of the connecting portion is restricted and the tilt is stopped. When the tilting stops, the operator can be suspended by the suspension mechanism supported by the base mechanism. The reaction force that suspends the worker is transmitted from the bottom to the ground, and it can be avoided that it becomes a load on the worker. Thereby, the auxiliary work tool can exert a large auxiliary force to support the worker.

本発明によれば、作業用補助具において作業者への補助力を高めることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to raise the assistance force to an operator in the work assistance tool.

実施形態に係る作業用補助具を作業者に装着した斜視図である。It is the perspective view which mounted | wore the operator with the work auxiliary tool which concerns on embodiment. 図2(a)は実施形態に係る作業用補助具を作業者に装着した横面図であり、図2(b)は実施形態に係る作業用補助具を作業者に装着した正面図である。FIG. 2A is a side view in which the work auxiliary tool according to the embodiment is attached to the worker, and FIG. 2B is a front view of the work auxiliary tool according to the embodiment attached to the worker. . 実施形態に係る作業用補助具の斜視図である。It is a perspective view of the auxiliary tool for work concerning an embodiment. 実施形態に係る作業用補助具の横面図である。It is a side view of the auxiliary tool for work concerning an embodiment. 実験を実行する際の3種類の作業態様を示す図である。It is a figure which shows three types of working modes at the time of performing experiment. 実験の際に作業者に付けたセンサおよびマーカを示す図である。It is a figure which shows the sensor and marker which were attached | subjected to the worker in the case of experiment. 図7(a)〜図7(d)は3種類の作業態様の計測結果を示す図である。Fig.7 (a)-FIG.7 (d) are figures which show the measurement result of three types of work modes. 図5に示す膝曲げ区分とアシスト区分での筋活動量の比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of the muscular activity amount in the knee bending division and assist division which are shown in FIG.

図1は、実施形態に係る作業用補助具10を作業者に装着した斜視図である。また、図2(a)は実施形態に係る作業用補助具10を作業者に装着した横面図であり、図2(b)は実施形態に係る作業用補助具10を作業者に装着した正面図である。また、図3は、実施形態に係る作業用補助具10の斜視図である。なお、図3ではベルトを除いて示している。なお、以下の図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。   FIG. 1 is a perspective view in which a work auxiliary tool 10 according to the embodiment is mounted on an operator. Moreover, Fig.2 (a) is the side view which mounted | wore the operator with the work auxiliary tool 10 which concerns on embodiment, FIG.2 (b) mounted | worn the worker with the work auxiliary tool 10 which concerns on embodiment. It is a front view. FIG. 3 is a perspective view of the working aid 10 according to the embodiment. In FIG. 3, the belt is omitted. It should be noted that the same or equivalent components and members shown in the following drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.

作業用補助具10は、作業者に装着して、作業者の前傾姿勢を補助する。作業用補助具10は、地面に接地するベース機構38と、ベース機構38により支持される吊り機構16と、を備える。ベース機構38は、作業者の左右側に、脚の屈伸運動を阻害しないように配される。   The work auxiliary tool 10 is attached to the worker to assist the worker in a forward leaning posture. The work auxiliary tool 10 includes a base mechanism 38 that contacts the ground, and a suspension mechanism 16 that is supported by the base mechanism 38. The base mechanism 38 is arranged on the left and right sides of the worker so as not to inhibit the bending and stretching movement of the legs.

図3に示すように連結部36は、吊り機構16とベース機構38とを所定の可動域で回動可能に連結する。連結部36は腰部フレーム14と第1連結板34に設けられ、腰部フレーム14と第1連結板34を相対回転する。図1に示すように吊り機構16は、作業者の腰を曲げる動きに連動して傾倒する。   As shown in FIG. 3, the connecting portion 36 connects the suspension mechanism 16 and the base mechanism 38 so as to be rotatable within a predetermined movable range. The connecting portion 36 is provided on the waist frame 14 and the first connecting plate 34 and relatively rotates the waist frame 14 and the first connecting plate 34. As shown in FIG. 1, the suspension mechanism 16 tilts in conjunction with the movement of bending the operator's waist.

ベース機構38は、第1フレーム20、第2フレーム22、底部24、第3リンク26、第1リンク28、第2リンク30および第4リンク32を有する。第1フレーム20は、一端が第3リンク26を介して連結部36に接続され、他端が第1リンク28を介して第2フレーム22に接続される。第2フレーム22は、一端が第1リンク28を介して第1フレーム20に接続される。他端は第2リンク30を介して第2連結板31に接続され、第2連結板31は第4リンク32を介して底板25に接続される。   The base mechanism 38 includes a first frame 20, a second frame 22, a bottom portion 24, a third link 26, a first link 28, a second link 30, and a fourth link 32. One end of the first frame 20 is connected to the connecting portion 36 via the third link 26, and the other end is connected to the second frame 22 via the first link 28. One end of the second frame 22 is connected to the first frame 20 via the first link 28. The other end is connected to the second connecting plate 31 via the second link 30, and the second connecting plate 31 is connected to the bottom plate 25 via the fourth link 32.

第1リンク28は、第1フレーム20と第2フレーム22とを所定の可動域で回動可能に接続する。第2リンク30は、第2フレーム22と底部24とを所定の可動域で回動可能に接続する。第1リンク28の回動軸と第2リンク30の回動軸は作業者の左右方向に向き、略平行である。これらのリンクにより、図1に示すように作業者が膝を曲げて腰の位置が低くなった場合にベース機構38も連動して鉛直方向長さを変えることができる。   The first link 28 connects the first frame 20 and the second frame 22 so as to be rotatable within a predetermined movable range. The second link 30 connects the second frame 22 and the bottom 24 so as to be rotatable within a predetermined movable range. The rotation axis of the first link 28 and the rotation axis of the second link 30 are directed in the left-right direction of the operator and are substantially parallel. With these links, when the operator bends the knee and the waist position is lowered as shown in FIG. 1, the base mechanism 38 can also be interlocked to change the vertical length.

底部24は、底板25、底板25に固定された靴50、および第2連結板31を含み、作業者の足に装着され、少なくとも作業者の足裏と地面の間に配される。靴50はビンディングにより底板25に着脱可能であってよい。底板25の底面は靴50より大きく形成されている。これにより作業者の荷重をしっかり受け止めることができる。   The bottom portion 24 includes a bottom plate 25, a shoe 50 fixed to the bottom plate 25, and a second connecting plate 31. The bottom portion 24 is attached to the operator's feet and is disposed at least between the operator's feet and the ground. The shoe 50 may be detachable from the bottom plate 25 by binding. The bottom surface of the bottom plate 25 is formed larger than the shoe 50. Thereby, the load of the operator can be received firmly.

第3リンク26は、第1フレーム20と連結部36との間に設けられ、第1連結板34と第1フレーム20とを接続する。ベース機構38は、連結部36と第3リンク26により吊り機構16に対して3自由度の動作が可能となる。第3リンク26は1自由度のリンクを組み合わせた2自由度のリンクであってよく、ボールジョイントであってもよい。第3リンク26により作業者の横方向への移動性が向上し、体をひねる動作をすることが可能となる。   The third link 26 is provided between the first frame 20 and the connecting portion 36 and connects the first connecting plate 34 and the first frame 20. The base mechanism 38 can operate with three degrees of freedom with respect to the suspension mechanism 16 by the connecting portion 36 and the third link 26. The third link 26 may be a two-degree-of-freedom link combining a one-degree-of-freedom link, or may be a ball joint. The third link 26 improves the mobility of the operator in the lateral direction, and enables the user to perform a twisting action.

第4リンク32は、第2フレーム22と底部24との間の第2連結板31に設けられる。第4リンク32の回動軸は第2リンク30の回動軸に直交し、作業者の前後方向に向く。底部24は第2リンク30と第4リンク32により2自由度の動作が可能となる。第3リンク26と第4リンク32を組み合わせることで、作業者が足首を横方向に動かすことができ、作業者の横方向への移動性がさらに向上する。   The fourth link 32 is provided on the second connecting plate 31 between the second frame 22 and the bottom portion 24. The rotation axis of the fourth link 32 is orthogonal to the rotation axis of the second link 30 and faces the operator's front-rear direction. The bottom portion 24 can be operated with two degrees of freedom by the second link 30 and the fourth link 32. By combining the third link 26 and the fourth link 32, the worker can move the ankle in the lateral direction, and the mobility of the worker in the lateral direction is further improved.

次に、吊り機構16は、作業者の背面側に配される吊りフレーム18と、作業者の上体を吊りフレーム18に装着するベルト40を有する。吊りフレーム18は、作業者の背面側に配される背面フレーム12、および作業者の腰周りに配される腰部フレーム14を有する。背面フレーム12はU字形状に形成され、両端が腰部フレーム14に連結する。腰部フレーム14は、略円弧形状に形成され、その両端が左右のベース機構38に連結される。作業者の上体とは、作業者の股から上の部分を示す。   Next, the suspension mechanism 16 includes a suspension frame 18 disposed on the back side of the worker and a belt 40 that attaches the upper body of the worker to the suspension frame 18. The suspension frame 18 includes a back frame 12 disposed on the back side of the worker and a waist frame 14 disposed around the waist of the worker. The back frame 12 is formed in a U shape, and both ends are connected to the waist frame 14. The waist frame 14 is formed in a substantially arc shape, and both ends thereof are connected to the left and right base mechanisms 38. The upper body of the worker means a portion above the worker's crotch.

ベルト40は、肩ベルト42、腰ベルト46、第1バックル44および第2バックル48を有する。肩ベルト42は、作業者の両肩に掛けるため2本で構成され、それぞれの一端が背面フレーム12の上端に結合し、それぞれの他端が腰部フレーム14に結合する。図2(b)に示すように肩ベルト42のそれぞれは、作業者の胸側で第1バックル44により結合される。腰ベルト46は両端が背面フレーム12に結合され、第2バックル48により着脱できるように構成される。   The belt 40 includes a shoulder belt 42, a waist belt 46, a first buckle 44 and a second buckle 48. Two shoulder belts 42 are provided to be placed on both shoulders of the operator, and one end of each is coupled to the upper end of the back frame 12 and the other end is coupled to the waist frame 14. As shown in FIG. 2B, each of the shoulder belts 42 is coupled by a first buckle 44 on the chest side of the operator. Both ends of the waist belt 46 are coupled to the back frame 12 and are configured to be detachable by a second buckle 48.

ここで農作業や荷物運搬作業などでは図1に示すように作業者が腰を曲げて前屈姿勢での作業を強いられ、作業者には大きな負担となる。そこで作業用補助具10により作業者の前屈姿勢を補助し、負担を軽減する。図4を用いて作業用補助具10の作用について説明する。   Here, in farm work or luggage transport work, as shown in FIG. 1, the worker is forced to work in a forward bending posture by bending his / her waist, which places a heavy burden on the worker. Therefore, the work assisting tool 10 assists the operator's forward bending posture and reduces the burden. The operation of the work auxiliary tool 10 will be described with reference to FIG.

図4は、実施形態に係る作業用補助具10の横面図である。作業用補助具10は、作業者が所定の前屈姿勢になるとリンクの動作が後述する規制手段により止められ、図4に示すような前屈保持状態を維持する。作業用補助具10は前屈保持状態においては作業者からの荷重52を受け止め、作業者を支えることができる。作業者からの荷重52は底部24が地面から受ける荷重54と釣り合う。   FIG. 4 is a lateral view of the working aid 10 according to the embodiment. When the worker assumes a predetermined forward bending posture, the work auxiliary tool 10 is stopped by a restricting means described later, and maintains the forward bending holding state as shown in FIG. The auxiliary work tool 10 can receive the load 52 from the operator in the forward bent state and can support the operator. The load 52 from the operator is balanced with the load 54 that the bottom 24 receives from the ground.

具体的に連結部36には、連結部36の回転をある角度以上回転しないように規制する規制手段が設けられ、吊り機構16が傾倒してベース機構38の連結部分に対して180度の状態から所定の角度θ1まで回転すると、吊り機構16の傾倒を規制する規制手段により、それ以上回転できなくなる。吊り機構16は、連結部36での回転が規制された状態で、作業者の上体を吊る。これにより作業者がある程度腰を曲げると、所定の位置で吊り機構16の回転が止まり、作業者を支えることができる。作業者は自身の体重を吊り機構16に預けて作業をすることができ、肉体的な負担を軽減することができる。また作業者を吊ることで、作業者にかかる反力を最小限に留め、その荷重を地面に伝達することができる。   Specifically, the connecting portion 36 is provided with a restricting means for restricting the rotation of the connecting portion 36 from being rotated more than a certain angle, so that the suspension mechanism 16 tilts and is 180 degrees with respect to the connecting portion of the base mechanism 38. If it is rotated from a predetermined angle θ1 to a predetermined angle θ1, it cannot be rotated any more by the restricting means for restricting the tilting of the suspension mechanism 16. The suspension mechanism 16 suspends the upper body of the worker in a state where the rotation at the connecting portion 36 is restricted. Thus, when the operator bends to some extent, the suspension mechanism 16 stops rotating at a predetermined position, and the operator can be supported. An operator can work by entrusting his / her own weight to the suspension mechanism 16 and can reduce physical burden. Also, by hanging the worker, the reaction force applied to the worker can be minimized and the load can be transmitted to the ground.

連結部36での回転の規制に加えて、第1リンク28および第2リンク30でも回転が規制される。具体的に第1リンク28には、第1リンク28の回転をある角度以上回転しないように規制する第1係止手段が設けられ、第1フレーム20が第2フレーム22に対して180度の状態から所定の角度θ2まで回転すると、その回転は第1係止手段によりそれ以上回転しないように規制される。また、第2リンク30には、第2リンク30の回転をある角度以上回転しないように規制する第2係止手段が設けられ、第2フレーム22が底部24に対して180度の状態から所定の角度θ3まで回転すると、その回転は第2係止手段によりそれ以上回転しないように規制される。これにより、作業者が腰を所定の位置まで低くした場合にベース機構38が第1リンク28および第2リンク30の回転を止めて、吊り機構16を支持することができる。   In addition to the restriction of the rotation at the connecting portion 36, the rotation is also restricted at the first link 28 and the second link 30. Specifically, the first link 28 is provided with first locking means for restricting the rotation of the first link 28 from being rotated more than a certain angle, and the first frame 20 is 180 degrees with respect to the second frame 22. When rotating from the state to a predetermined angle θ2, the rotation is restricted from further rotation by the first locking means. Further, the second link 30 is provided with a second locking means for restricting the rotation of the second link 30 from rotating more than a certain angle, and the second frame 22 is predetermined from a state of 180 degrees with respect to the bottom 24. When the angle θ3 is rotated, the rotation is restricted from further rotation by the second locking means. Thereby, when the operator lowers his / her waist to a predetermined position, the base mechanism 38 can stop the rotation of the first link 28 and the second link 30 and support the suspension mechanism 16.

連結部36は、吊り機構16が作業者の腰を曲げる動きに連動して傾倒した場合に、作業者を起き上がらせる方向56に吊り機構16を付勢する弾性部材を有してよい。これにより作業者が前屈姿勢から上体を起こす動作を補助することができる。連結部36の弾性部材は渦巻きバネであってよい。この弾性部材は、吊り機構16とベース機構38が垂直な状態では弾性力がゼロとなるように設定される。   The connecting portion 36 may include an elastic member that urges the suspension mechanism 16 in a direction 56 to raise the worker when the suspension mechanism 16 is tilted in conjunction with the movement of bending the operator's waist. Thereby, the operation | movement which a worker raises an upper body from a forward bending posture can be assisted. The elastic member of the connecting portion 36 may be a spiral spring. This elastic member is set so that the elastic force becomes zero when the suspension mechanism 16 and the base mechanism 38 are perpendicular to each other.

肩ベルト42および腰ベルト46は、吊りフレーム18を作業者の肩部および腰部にそれぞれ装着し、体吊り下げ手段として機能する。これにより作業者にかかる荷重を肩部と腰部に分散することができ、作業者の肉体的な負担を軽減することができる。次に作業用補助具10を装着して作業を実行した際のアシスト効果についての実験結果を示す。   The shoulder belt 42 and the waist belt 46 attach the suspension frame 18 to the operator's shoulder and waist, respectively, and function as body suspension means. Thereby, the load concerning an operator can be disperse | distributed to a shoulder part and a waist | hip | lumbar part, and a worker's physical burden can be reduced. Next, the experimental result about the assist effect at the time of performing work with the auxiliary work tool 10 will be shown.

図5は、実験を実行する際の3種類の作業態様を示す図である。モデルとした作業はキャベツの収穫作業を想定している。作業姿勢は、慣行の収穫作業で見られ、膝をほとんど曲げていないため筋負担は小さいが腰に負担がかかる姿勢(慣行姿勢)と、慣行姿勢より膝を曲げ腰を落とし、筋負担は大きくして腰への負担を和らげた姿勢(膝曲げ姿勢)と、を行った。膝曲げ姿勢においては、作業用補助具10を用いた場合と用いない場合を実行した。これらの試験区分をそれぞれ慣行区分、膝曲げ区分、アシスト区分という。   FIG. 5 is a diagram illustrating three types of work modes when performing an experiment. The modeled work assumes cabbage harvesting. The working posture is seen in the conventional harvesting work, the knee is hardly bent, so the muscle load is small but the strain on the waist (the usual posture), the knee is bent from the conventional posture and the waist is lowered, the muscle strain is large Then, a posture (knee bending posture) that eased the burden on the waist was performed. In the knee bending posture, the case where the work auxiliary tool 10 was used and the case where it was not used were executed. These test categories are called a custom category, a knee bend category, and an assist category, respectively.

図6は、実験の際に作業者に付けたセンサおよびマーカを示す図である。実験の計測ではモーションキャプチャシステム、筋電計、および足底圧力分布計を用いた。モーションキャプチャシステムにより作業者の動作を計測するマーカを作業者の、肩峰点60a、転子点60b、外側上顆最突点60c、外果最突点60dおよび足先点60eに取り付ける。   FIG. 6 is a diagram showing sensors and markers attached to the worker during the experiment. In the measurement of the experiment, a motion capture system, an electromyograph, and a plantar pressure distribution meter were used. Markers for measuring the movement of the worker by the motion capture system are attached to the worker's shoulder peak point 60a, trochanter point 60b, outer epicondylar most projecting point 60c, outer fruit most projecting point 60d and toe point 60e.

筋電計により作業者の筋活動量(iEMG)を計測するセンサを作業者の、大腿直筋62a、脊柱起立筋62b、腓腹筋外側頭62cに取り付ける。また足底圧力分布計により作業者の足底圧力を計測するため、作業者の足底に取り付ける。   Sensors that measure the amount of muscle activity (iEMG) of the worker by means of an electromyograph are attached to the operator's rectus femoris 62a, spine upright muscle 62b, and gastrocnemius lateral head 62c. Moreover, in order to measure an operator's sole pressure with a sole pressure distribution meter, it attaches to an operator's sole.

図7は、3種類の作業態様の計測結果を示す図である。図中の点線は慣行区分での計測結果を示し、一点鎖線は膝曲げ区分での計測結果を示し、実線はアシスト区分での計測結果を示す。作業者は上記姿勢で、前方3つのキャベツを中、右、左の順に刈り取り作業者の左側に置く動作を実行しており、図7の横軸はその動作の時間軸である。各矢印において作業者が刈り取り作業を実行している。   FIG. 7 is a diagram illustrating measurement results of three types of work modes. The dotted line in the figure indicates the measurement result in the customary section, the alternate long and short dash line indicates the measurement result in the knee bending section, and the solid line indicates the measurement result in the assist section. In the above posture, the worker performs the operation of placing the three front cabbages on the left side of the worker in the order of middle, right, and left, and the horizontal axis in FIG. 7 is the time axis of the operation. At each arrow, the worker is performing a mowing operation.

図7(a)の縦軸は体幹傾斜角を示し、図7(b)の縦軸は体幹ひねり角を示す。体幹ひねり角は左方向を正の値とする。また図7(c)の縦軸は左足底荷重を示し、図7(d)の縦軸は右足底荷重を示す。図7(a)〜図7(d)はいずれも同じ時間軸である。   The vertical axis in FIG. 7A indicates the trunk inclination angle, and the vertical axis in FIG. 7B indicates the trunk twist angle. The trunk twist angle is positive in the left direction. Moreover, the vertical axis | shaft of FIG.7 (c) shows a left sole load, and the vertical axis | shaft of FIG.7 (d) shows a right sole load. FIG. 7A to FIG. 7D all have the same time axis.

図7(a)の体幹傾斜角は小さいほど作業者が大きく前傾して負荷が大きいことを示す。図7(a)に示すアシスト区分での体幹傾斜の角度は他区分と同傾向で変化しつつ、慣行区分より小さい。これにより、作業用補助具10によって慣行区分での作業より腰への負担を抑えることができる。図7(b)に示すように作業用補助具10を装着していても装着していない場合に近いひねり動作が可能である。   7A shows that the smaller the trunk inclination angle, the greater the operator leans forward and the greater the load. The trunk inclination angle in the assist section shown in FIG. 7A changes in the same tendency as the other sections but is smaller than the conventional section. Thereby, the burden on the lower back can be suppressed by the work auxiliary tool 10 than the work in the customary division. As shown in FIG. 7 (b), even when the auxiliary work tool 10 is attached, a twisting operation close to the case where it is not attached is possible.

また、図7(c)および図7(d)に示すアシスト区分での足底荷重は他区分より平均で約60%減少しており、前屈姿勢の作業者を吊ることで作業者への負荷を大幅に軽減することができた。   In addition, the sole load in the assist section shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d) is reduced by about 60% on average in comparison with the other sections. The load could be greatly reduced.

図8は、図5に示す膝曲げ区分とアシスト区分での筋活動量の比較を示す。縦軸は筋活動量比を示し、慣行区分の筋活動量を100%としている。また、図8では左から左脊柱起立筋p1、右脊柱起立筋p2、左大腿直筋p3、左腓腹筋p4、右大腿直筋p5、右腓腹筋p6を示す。   FIG. 8 shows a comparison of the amount of muscle activity in the knee bending section and the assist section shown in FIG. The vertical axis indicates the muscle activity amount ratio, and the muscle activity amount in the customary category is 100%. In FIG. 8, the left spine standing muscle p1, the right spine standing muscle p2, the left rectus muscle p3, the left gastrocnemius p4, the right femoral rectus muscle p5, and the right gastrocnemius p6 are shown from the left.

膝曲げ区分の筋活動量は、慣行区分より左脊柱起立筋p1と大腿直筋p3、p5において増加し、筋負担が増している。アシスト区分では膝曲げ区分より全ての筋において、また慣行区より右大腿直筋p5を除く全ての筋で活動量が減少しており、作業用補助具10によって作業者の筋負担が軽減されている。   The amount of muscular activity in the knee bending section increases in the left spine standing muscle p1 and the rectus femoris p3 and p5 from the conventional section, and the muscle load increases. In the assist section, the amount of activity is reduced in all muscles than in the knee bending section, and in all muscles except the right femoral straight muscle p5 from the conventional section, and the work assisting tool 10 reduces the muscle burden on the operator. Yes.

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of the respective components, and such modifications are within the scope of the present invention.

実施例では、底部24として底板25に靴50を固定した態様を示したが、底部24は靴のみであってよい。具体的には第2リンク30が靴に直接取り付けられた態様であってよい。   In the embodiment, the shoe 50 is fixed to the bottom plate 25 as the bottom 24, but the bottom 24 may be only shoes. Specifically, the second link 30 may be directly attached to the shoe.

第1リンク28は、作業者を立ち上がらせる方向に第1フレーム20および第2フレーム22を付勢する弾性部材を有してよい。これにより、作業者が前屈姿勢から立ち上がる際の膝への負担を緩和することができる。   The first link 28 may include an elastic member that urges the first frame 20 and the second frame 22 in a direction in which the worker stands up. Thereby, the burden on the knee when the worker stands up from the forward bending posture can be reduced.

実施例では連結部36に規制手段が設けられる態様を示したが、規制手段は吊り機構16やベース機構38に設けられてよい。たとえば、腰部フレーム14に第1フレーム20に向いて突出する突出部材が設けられ、第1フレーム20に対する腰部フレーム14の角度が所定の角度θ1となった場合に、突出部材が第1フレーム20に当接し、相対回転を規制する。   Although the embodiment has been described in which the restricting means is provided in the connecting portion 36, the restricting means may be provided in the suspension mechanism 16 or the base mechanism 38. For example, when the waist frame 14 is provided with a projecting member that projects toward the first frame 20, and the angle of the waist frame 14 with respect to the first frame 20 becomes a predetermined angle θ 1, the projecting member is placed on the first frame 20. Abut and regulate relative rotation.

また、第1リンク28に設けられる第1係止手段および第2リンク30に設けられる第2係止手段も、別の位置に設けられてよい。たとえば、第1係止手段は第2フレームに設けられた突出部材であって、第1フレーム20と第2フレーム22とが所定の角度θ2となった場合に第1フレーム20に当接し、相対回転を止める。また第2係止手段は底部24の第2連結板31に設けられた突出部材であって、第2フレーム22と底部24が所定の角度θ3となった場合に第2フレーム22に当接し、相対回転をとめる。   Moreover, the 1st latching means provided in the 1st link 28 and the 2nd latching means provided in the 2nd link 30 may also be provided in another position. For example, the first locking means is a projecting member provided on the second frame, and abuts against the first frame 20 when the first frame 20 and the second frame 22 are at a predetermined angle θ2, Stop rotation. Further, the second locking means is a protruding member provided on the second connecting plate 31 of the bottom 24, and comes into contact with the second frame 22 when the second frame 22 and the bottom 24 become a predetermined angle θ3, Stop relative rotation.

10 作業用補助具、 12 背面フレーム、 14 腰部フレーム、 16 吊り機構、 18 吊りフレーム、 20 第1フレーム、 22 第2フレーム、 24 底部、 25 底板、 26 第3リンク、 28 第1リンク、 30 第2リンク、 31 第2連結板、 32 第4リンク、 34 第1連結板、 36 連結部、 38 ベース機構、 40 ベルト、 42 肩ベルト、 44 第1バックル、 46 腰ベルト、 48 第2バックル、 50 靴。   10 working aids, 12 back frame, 14 waist frame, 16 suspension mechanism, 18 suspension frame, 20 first frame, 22 second frame, 24 bottom portion, 25 bottom plate, 26 third link, 28 first link, 30 first link 2 link, 31 2nd connection plate, 32 4th link, 34 1st connection plate, 36 connection part, 38 base mechanism, 40 belt, 42 shoulder belt, 44 1st buckle, 46 waist belt, 48 2nd buckle, 50 shoes.

Claims (7)

作業者の足裏と地面の間に配される底部を有するベース機構と、
前記ベース機構により支持され、作業者の背面側に配される吊りフレームを有する吊り機構と、
前記吊り機構と前記ベース機構とを回動可能に連結する連結部と、を備え、
前記吊り機構が傾倒して前記ベース機構の連結部分に対して所定の角度まで回転すると、前記吊り機構の傾倒を規制する第1規制手段を有し、
前記ベース機構は、
一端が前記連結部に接続される第1フレームと、
一端が前記第1フレームの他端に接続され、他端が前記底部に接続される第2フレームと、
前記第1フレームと前記第2フレームとを回動可能に接続する第1リンクと、
前記第2フレームと前記底部とを回動可能に接続する第2リンクと、
前記第1フレームが前記第2フレームに対して所定の角度まで回転すると、その回転を規制する第2規制手段と、
前記第2フレームが前記底部に対して所定の角度まで回転すると、その回転を規制する第3規制手段と、を有し、
前記ベース機構および前記吊り機構は、前記第1規制手段、前記第2規制手段および前記第3規制手段によって、前記連結部、前記第1リンクおよび前記第2リンクでの回転を規制した状態で前屈保持状態を維持することを特徴とする作業用補助具。
A base mechanism having a bottom disposed between the soles of the workers and the ground;
A suspension mechanism supported by the base mechanism and having a suspension frame disposed on the back side of the operator;
A connecting portion that rotatably connects the suspension mechanism and the base mechanism,
When rotated to a predetermined angle relative to the connecting portion of the base mechanism said hanging mechanism is tilted, have a first regulating means for regulating the inclination of said hanging mechanism,
The base mechanism is
A first frame having one end connected to the connecting portion;
A second frame having one end connected to the other end of the first frame and the other end connected to the bottom;
A first link that rotatably connects the first frame and the second frame;
A second link that rotatably connects the second frame and the bottom;
When the first frame rotates to a predetermined angle with respect to the second frame, second restriction means for restricting the rotation;
A third restricting means for restricting the rotation of the second frame when the second frame rotates to a predetermined angle with respect to the bottom;
The base mechanism and the suspension mechanism are moved forward in a state in which rotation at the connecting portion, the first link, and the second link is restricted by the first restricting means, the second restricting means, and the third restricting means. An auxiliary tool for operation characterized by maintaining a bent state .
前記吊り機構は、作業者の腰を曲げる動きに連動して傾倒することを特徴とする請求項1に記載の作業用補助具。   The work auxiliary tool according to claim 1, wherein the suspension mechanism is tilted in conjunction with a movement of bending an operator's waist. 前記吊り機構は、前記連結部での回転が規制された状態で、作業者の体を吊ることを特徴とする請求項1または2に記載の作業用補助具。   The work auxiliary tool according to claim 1, wherein the suspension mechanism suspends the operator's body in a state where rotation at the connecting portion is restricted. 前記ベース機構は、前記第1フレームと前記連結部との間に第3リンクを有し、前記連結部と前記第3リンクにより前記吊り機構に対して3自由度の動作が可能であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の作業用補助具。 The base mechanism has a third link between the first frame and the connecting portion, and the connecting portion and the third link can operate with three degrees of freedom with respect to the suspension mechanism. The work auxiliary tool according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 前記ベース機構は、前記第2フレームと前記底部との間に第4リンクを有し、前記第2リンクと前記第4リンクにより前記底部は2自由度の動作が可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の作業用補助具。 The base mechanism has a fourth link between the second frame and the bottom portion, and the bottom portion can be operated with two degrees of freedom by the second link and the fourth link. The work aid according to any one of claims 1 to 4 . 前記連結部は、前記吊り機構が作業者の腰を曲げる動きに連動して傾倒した場合に、作業者を起き上がらせる方向に前記吊り機構を付勢する弾性部材を有することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の作業用補助具。 The connection portion includes an elastic member that biases the suspension mechanism in a direction in which the operator is raised when the suspension mechanism is tilted in conjunction with a movement of bending the waist of the operator. The work aid according to any one of 1 to 5 . 前記吊り機構は、前記吊りフレームを作業者の肩部および腰部に装着する体吊り下げ手段を有することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の作業用補助具。 The work support tool according to any one of claims 1 to 6 , wherein the suspension mechanism includes body suspension means for attaching the suspension frame to a shoulder portion and a waist portion of an operator.
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