JP6411155B2 - 姿勢保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業者に装着されて、作業者の姿勢を保持するための姿勢保持装置に関する。

作業者に装着させて、作業者の姿勢を保持する姿勢保持装置では、作業者の胴体に本体部が装着されて、本体部に接続されるアーム部が動作制限機構によって、作業者の腕を所定の位置である保持位置において支持している（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の姿勢保持装置では、保持位置を上下方向に変更する変更機構を備えている。変更機構は、ボルトを緩めることで所定位置を変更することが可能となる。

特開２０１４−１１３３１７号公報

上記特許文献１に記載の姿勢保持装置では、保持位置の変更に際して、変更機構のボルトを緩めること、及び緩められたボルトを締めることが必要である。このため、ボルトに合わせた工具の準備が必要である。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者の姿勢を保持する保持位置を容易に変更することができる姿勢保持装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する姿勢保持装置は、本体部と、前記本体部に対して回動可能に取り付けられるアーム部と、前記本体部に設けられ、前記アーム部が保持位置に到達したときに前記アーム部を保持する保持機構と、前記アーム部に設けられ、前記保持位置を変更する変更機構と、を備え、前記変更機構は、前記アーム部に固定され、前記アーム部と連動する第１係合部材と、前記第１係合部材と係合して前記第１係合部材と連動する第２係合部材であって、前記第１係合部材に対する前記第２係合部材の相対位置が変更可能に構成され、複数の前記相対位置において前記本体部と当接することによって別々の前記保持位置を定める第２係合部材と、前記第１係合部材と前記第２係合部材との係合と非係合とを切り替え、前記非係合において前記第１係合部材が前記相対位置を変更することを許容する操作子と、を備えることをその要旨としている。

上記構成によれば、保持機構によって保持される保持位置を変更する変更機構を備え、変更機構の操作子を操作することで第１係合部材と第２係合部材とが係合と非係合とを切り替えられる。このため、作業者の姿勢を保持する保持位置の変更は操作子の操作によって実現され、結果として保持位置の変更が容易になる。

上記姿勢保持装置について、前記第１係合部材と前記第２係合部材とは、前記操作子の操作に伴って接触することで前記係合となり、前記操作子の操作に伴って離間することで前記非係合となることが好ましい。

上記構成によれば、第１係合部材と第２係合部材とが係合となると、保持機構によって第２係合部材が保持される保持位置が決定される。また、第１係合部材と第２係合部材とが非係合となると保持機構によって第２係合部材が保持される保持位置の変更が可能となる。

上記姿勢保持装置について、前記操作子に対する操作は、回動操作であって、前記操作子は、接続軸を備え、前記第２係合部材は、前記接続軸と螺合する第１螺子部を有し、前記接続軸は、前記第１螺子部と螺合する第２螺子部を有し、前記操作子が回動操作されると、前記接続軸が前記操作子とともに回動して、前記第２係合部材が前記接続軸による螺子送りによって前記第１係合部材と接離することが好ましい。

上記構成によれば、操作子が回動操作されることで接続軸が操作子とともに回動して、第２係合部材が接続軸による螺子送りによって第１係合部材と接離する。このため、操作子の回動操作を第１係合部材と第２係合部材との動作に直接用いることができ、伝達するための構成を簡素化することができる。

上記姿勢保持装置について、前記変更機構は、前記接続軸の軸方向の移動範囲を規定する移動規制部材を備え、前記接続軸は、前記移動規制部材によって移動が規制された規制状態となると、前記操作子の回動操作によって前記第２係合部材を螺子送りすることが可能となることが好ましい。

上記構成によれば、接続軸は移動規制部材によって規定される移動範囲において移動が可能であって、移動規制部材によって移動が規制された規制状態となると、操作子の回動操作によって第２係合部材を螺子送りすることが可能となる。このため、操作子を回動操作するだけでなく、操作子とともに接続軸を軸方向に移動させて軸方向に移動ができない規制状態とすることで、保持位置の変更が可能なるので、誤って保持位置が変更されることを抑制することができる。

上記姿勢保持装置について、前記保持機構による前記アーム部の保持を解除する解除操作を検出する解除操作部を備え、前記接続軸には、前記保持機構と前記解除操作部とを電気的に接続する接続線を挿通させるための貫通孔が軸方向に形成されていることが好ましい。

上記構成によれば、接続軸に接続線を挿通するための貫通孔が形成されているので、操作子の回動操作によって接続線が操作子や接続軸等に巻かれることがなく、接続線を解除操作部へ容易に配線することができる。

上記姿勢保持装置について、前記保持機構は、前記アーム部とともに回動する回転板と、前記回転板に固定され、前記回転板の回動によって前記当接部と当接するストッパと、前記当接部を前記ストッパに対して接離させるソレノイドと、を備えることが好ましい。

上記構成によれば、回転板に固定されたストッパに対して当接部がソレノイドによって接離されるので、保持機構はソレノイドの動作によってアーム部の回動を規制して、アーム部を保持位置に保持することができる。

上記姿勢保持装置について、前記第１係合部材と前記第２係合部材との一方には、菊座形状の第１凹凸部が設けられ、前記第１係合部材と前記第２係合部材との他方には、前記第１凹凸部と嵌合する第２凹凸部が設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、菊座形状の第１凹凸部と、第１凹凸部と嵌合する第２凹凸部とが複数の位置で嵌合することで、位置決めを確実に行うことができるとともに、保持力を高めることができる。

上記姿勢保持装置について、前記操作子は、当該姿勢保持装置を作業者が装着した際に、作業者の腕と対向する側に配置されていることが好ましい。
上記構成によれば、作業者が保持位置を変更するために操作子を操作する際には、操作子を操作するために装置を回り込む必要がなく、操作子を容易に操作することができる。

本発明によれば、作業者の姿勢を保持する保持位置を容易に変更することができる。

姿勢保持装置の第１の実施形態における装着状態を示す右側面図。 同実施形態の姿勢保持装置における右側の保持部及びアーム部の構成を示す右側面図。 同実施形態の姿勢保持装置における右側の保持部及びアーム部の構成を示す左側面図。 同実施形態の姿勢保持装置における右側の保持部及びアーム部の構成を示す分解斜視図。 同実施形態の姿勢保持装置において変更機構のロック状態を示す断面図。 同実施形態の姿勢保持装置において変更機構の解除状態を示す断面図。 同実施形態の姿勢保持装置において回転子の形状を示す斜視図。 同実施形態の姿勢保持装置において回転板ベースの形状を示す斜視図。 姿勢保持装置の第２の実施形態における右側の保持部及びアーム部の構成を示す右側面図。 同実施形態の姿勢保持装置における右側の保持部及びアーム部の構成を示す左側面図。 同実施形態の姿勢保持装置における右側の保持部及びアーム部の構成を示す分解斜視図。 同実施形態の姿勢保持装置において変更機構のロック状態を示す断面図。 同実施形態の姿勢保持装置において変更機構のロック状態と解除状態との遷移途中状態を示す断面図。 同実施形態の姿勢保持装置において変更機構の解除状態を示す断面図。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図８を参照して、姿勢保持装置の第１の実施形態について説明する。姿勢保持装置は、例えば頭上に位置する果樹や果実、電気設備等に対して作業を行う作業者が装着して使用する。

図１に示されるように、姿勢保持装置は、作業者に装着される本体部１０と、本体部１０に対して回動可能に取り付けられるアーム部２０とを備えている。
本体部１０は、作業者の背中に沿って上下方向に延出する背面フレーム部１１と、背面フレーム部１１の上部に固定されて左右それぞれに延出して、作業者の左右の上腕部に沿って作業者の前側へ延出する腕フレーム部１２とを備えている。すなわち、作業者の右腕及び左腕のそれぞれに沿って腕フレーム部１２が設けられている。本体部１０は、ショルダベルト１３を肩に掛けるとともに腰ベルト１４を腰に取り付けることで作業者に装着される。以下では、右腕についてのみ説明し、左腕については左右対称であるため説明を割愛する。

本体部１０の腕フレーム部１２には、本体部１０に対するアーム部２０の位置決め等を行う保持部３０が取り付けられている。アーム部２０には、作業者の上腕部を支持する腕支持部２１が伸縮可能に取り付けられている。腕支持部２１は、調整螺子部２１ａを操作することでアーム部２０に対して伸縮可能である。

姿勢保持装置は、保持機構３１によるアーム部２０の保持を解除する解除操作を検出する解除操作部５０を備えている。解除操作部５０は、作業者が前腕部を持ち上げて、前腕部が当接されることで解除操作を検出する。

図２に示されるように、本体部１０には、アーム部２０が保持位置に到達したときにアーム部２０を保持する保持機構３１が設けられている。保持機構３１は、アーム部２０とともに連動して回動する回転板３２の回転を規制することでアーム部２０を保持位置で保持する。保持機構３１は、図２において時計回りである一方向の回転のみを規制するので、図２において反時計回りである反対方向の回転は可能である。ここで、「保持」とは、一方向の回転のみを規制することで保持位置に到達したときに止め、反対方向の回転は可能なことを意味する。保持機構３１によってアーム部２０を保持位置に保持可能な状態を保持可能状態とし、保持機構３１によってアーム部２０を保持位置に保持しない状態を保持不可状態とする。なお、左腕では反時計回りの回転のみを規制するとともに、時計回りの回転を可能とする。

保持機構３１は、上記の回転板３２と、回転板３２に固定されるストッパ３３と、ストッパ３３に当接する当接部との一例であるピン３４と、ピン３４をストッパ３３に対して接離させるソレノイド３５とを備えている。ソレノイド３５は、連結部材３６を介してピン３４に連結されている。連結部材３６は、回動軸３６ａによって回動可能に保持部３０に取り付けられている。連結部材３６は、ソレノイド３５の直進運動をピン３４の回転運動に変換する。

図２に実線で示されるように、ソレノイド３５のプランジャ３５ａが突出した状態では、連結部材３６を介してピン３４がストッパ３３に当接して、保持機構３１によってアーム部２０を保持位置に保持可能な保持可能状態となる。図２に二点鎖線で示されるように、ソレノイド３５によってプランジャ３５ａが引き込まれると、連結部材３６を介してピン３４がストッパ３３から離間して、保持機構３１によってアーム部２０を保持位置に保持しない保持不可状態となる。なお、ソレノイド３５によるプランジャ３５ａの吸引がなくなると、ばね３５ｂによってプランジャ３５ａが突出した状態に変位される。

図３に示されるように、アーム部２０には、アーム部２０の保持位置を変更する変更機構４０が設けられている。変更機構４０は、アーム部２０の保持位置を変更するときに操作する操作子４１を備えている。操作子４１は、把持されて回動操作されることで、アーム部２０の保持位置を固定するロック状態と、アーム部２０の保持位置を変更可能な解除状態とを切り替えることができる。

図４及び図５に示されるように、保持部３０の基部３７には、円状の開口部３７ａが形成されている。腕フレーム部１２には、基部３７の開口部３７ａと同芯円状の開口部１２ａが形成されている。基部３７の開口部３７ａには、円柱状の回転板ベース４２を回転可能に遊嵌する収容部３７ｂが設けられている。回転板ベース４２は、基部３７のアーム部２０が取り付けられる側から収容部３７ｂに取り付けられる。回転板ベース４２には、基部３７の開口部３７ａと同芯の貫通部４３が形成されている。回転板ベース４２には、回転板３２が螺子１９によって固定されている。回転板ベース４２と回転板３２とは、一体に回転する。よって、回転板３２に固定されるストッパ３３にピン３４が当接することで回転板３２の回転が規制されると、回転板ベース４２の回転も規制される。回転板３２には、基部３７の開口部３７ａと同芯の開口部３２ａが形成されている。

基部３７に対して回転板３２が配置された側とは反対側には、円板状の回転子４４が基部３７の開口部３７ａと同芯において回転可能に設置されている。回転子４４には、基部３７の開口部３７ａと同芯の貫通部４４ａが形成されている。回転子４４には、基部３７の収容部３７ｂの内壁と回転板ベース４２の外壁との間に挿入されるガイド部４４ｂが設けられている。回転子４４には、アーム部２０を構成するアーム板２２が螺子１９によって固定されている。このため、回転子４４は、アーム部２０と連動して一体に回転する。アーム板２２は長方形の板である。アーム板２２の基端には、基部３７の開口部３７ａと同芯円状の開口部２２ａが形成されている。

回転板３２の開口部３２ａと、回転板ベース４２の貫通部４３と、回転子４４の貫通部４４ａと、アーム板２２の開口部２２ａとには、円筒状のジョイント軸４５が貫装されている。ジョイント軸４５の外周には、鍔部４５ａが設けられている。ジョイント軸４５の鍔部４５ａは、回転子４４とアーム板２２との間に軸方向への移動が規制された状態で回動可能に保持されている。なお、ジョイント軸４５が接続軸に相当する。

ジョイント軸４５の外周下部には、雄螺子部４６が設けられている。回転板ベース４２の貫通部４３の内壁には、雄螺子部４６と螺合する雌螺子部４７が設けられている。よって、ジョイント軸４５は、回転板ベース４２に螺合した状態で取り付けられる。そして、操作子４１が回動操作されると、ジョイント軸４５が操作子４１とともに回動して、回転板ベース４２がジョイント軸４５による螺子送りによって回転子４４と接離する。また、回転板ベース４２が回動すると、ジョイント軸４５が回転板ベース４２と螺合しているので、操作子４１、ジョイント軸４５、回転板ベース４２、及び回転板３２が一体に回動する。なお、雄螺子部４６が第１螺子部に相当し、雌螺子部４７が第２螺子部に相当する。

回転子４４と回転板ベース４２とは、互いに対向して設置され、回転子４４において回転板ベース４２と対向する面と、回転板ベース４２において回転子４４と対向する面とが互いに係合することで、回転子４４と回転板ベース４２とが一体に回動する。また、回転子４４と回転板ベース４２とのこうした係合が解除されることによって、回転子４４と回転板ベース４２とは別々の回転を可能にする。

ジョイント軸４５の先端には、円板状の操作子４１が螺子１９によって取り付けられている。操作子４１の外周には、指で把持しやすいように、略指の大きさの複数の凹部からなる把持部４１ａが設けられている。操作子４１は、回動操作されることで、回転子４４と回転板ベース４２との係合と非係合とを切り替えることができる。回転板ベース４２は、回転子４４と連動し、回転子４４に対する相対位置が変更可能に構成されている。そして、回転板ベース４２は、複数の相対位置において回転板３２がピン３４に当接することによって別々の保持位置が定められる。

なお、回転子４４と、回転板ベース４２と、ジョイント軸４５と、操作子４１とが、変更機構４０として機能する。回転子４４が第１係合部材に相当し、回転板３２及び回転板ベース４２が第２係合部材として機能する。

図５に示されるように、ジョイント軸４５には、保持機構３１と解除操作部５０とを電気的に接続する接続線５１を挿通させるための貫通孔４５ｂが軸方向に形成されている。また、操作子４１の中央には、ジョイント軸４５の貫通孔４５ｂに連通する開口部４１ｂが形成されている。操作子４１の開口部４１ｂには、接続線５１を収容して、アーム部２０に案内する案内部５２が連通されている。案内部５２は、操作子４１の開口部４１ｂに対して固定されておらず、アーム部２０と一体に回転する。

図７に示されるように、回転子４４において回転板ベース４２と対向する面である対向面は、回転板ベース４２に向けて突き出た凸面である。こうした対向面には、菊座形状の第１凹凸部４８が形成されている。菊座形状とは、回転子４４の中心から警報孔に沿って延びる複数の凸部が、回転子４４の周方向に沿って間隔をあけて並ぶ形状であって、複数の凹凸が放射状に設けられた形状である。

図８に示されるように、回転板ベース４２において回転子４４と対向する面である対向面は、回転子４４から離れる方向に向かって窪む凹面である。こうした対向面には、第２凹凸部４９が形成されている。第２凹凸部４９は、回転板ベース４２の中心から径方向に沿って延びる複数の凹部が、回転板ベース４２の周方向に沿って間隔をあけて並ぶ形状であって、複数の凹凸が放射状に設けられた形状である。また、第２凹凸部４９を構成する複数の凹部の各々は、第１凹凸部４８を構成する複数の凸部の各々に嵌め込まれる形状を有している。

そして、回転子４４における対向面と、回転板ベース４２における対向面とが接触し、これら第１凹凸部４８と第２凹凸部４９とが係合することによって、回転板ベース４２と回転子４４とが係合する。また、回転子４４における対向面と、回転板ベース４２における対向面とが互いに離間し、これら第１凹凸部４８と第２凹凸部４９との係合が解除されることによって、回転板ベース４２と回転子４４とが非係合になる。

また、第１凹凸部４８を構成する凸部と、それに嵌め込まれる第２凹凸部４９の凹部との組み合わせが変わるごとに、回転子４４に対する回転板ベースの位置が周方向に沿って変わる。すなわち、回転子４４に対する回転板ベース４２の位置は、第１凹凸部４８における凸部の数量、あるいは、第２凹凸部４９における凹部の数量だけ変わる。そして、回転子４４に対する回転板ベース４２の位置が変わるごとに、保持位置が変わる。なお、回転子４４と回転板ベース４２との相対位置は、３６０°変更可能である。アーム部２０は、規定範囲内において保持位置を変更可能である。規定範囲は、例えば、図２及び図３に示されるように、アーム部２０がほぼ水平である０°に対して−９０°〜＋９０°の範囲である。なお、この規定範囲は使用目的に合わせて任意に仕様変更可能である。

回転子４４と回転板ベース４２とにおいては、操作子４１の操作に伴って回転子４４と回転板ベース４２とが接触するとき、第１凹凸部４８と第２凹凸部４９とが嵌合し、回転子４４と回転板ベース４２とが係合する。反対に、操作子４１の操作に伴って回転子４４と回転板ベース４２とが離れることによって、第１凹凸部４８と第２凹凸部４９とが離間し、回転子４４と回転板ベース４２とが非係合となる。すなわち、回転子４４と回転板ベース４２とが係合において、回転子４４と回転板ベース４２との相対位置を固定するロック状態となる。また、回転子４４と回転板ベース４２とが非係合において、回転子４４と回転板ベース４２との相対位置を変更することを許容する解除状態となる。

次に、上記のように構成された姿勢保持装置の作用について説明する。
（変更機構：ロック状態）
図５に示されるように、姿勢保持装置の変更機構４０がロック状態においては、回転板ベース４２が回転子４４に接触した状態となっている。すなわち、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合して、回転子４４と回転板ベース４２とが一体に回転する。よって、アーム部２０が回動すると、案内部５２、操作子４１、ジョイント軸４５、回転子４４、回転板ベース４２、及び回転板３２が一体に回動する。このため、変更機構４０がロック状態では、アーム部２０の保持位置を変更することはできない。

（変更機構：解除状態）
図６に示されるように、姿勢保持装置の変更機構４０が解除状態においては、回転板ベース４２が回転子４４に接触していない状態となっている。すなわち、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが非係合であって、回転子４４と回転板ベース４２とが一体に回転しない。よって、アーム部２０が回動しても、アーム部２０と回転子４４とだけが回動する。このため、変更機構４０が解除状態では、回転板ベース４２に対する回転子４４の回転位置を変更することができるので、アーム部２０の保持位置を規定範囲内において変更することができる。

（変更機構：ロック状態→解除状態）
図５に示した変更機構４０がロック状態から図６に示した変更機構４０が解除状態に変更されるときには、操作子４１を時計回りに回動操作する。なお、左腕では反時計回りに回動操作する。操作子４１が時計回りに回動操作されると、ジョイント軸４５の雄螺子部４６と回転板ベース４２の雌螺子部４７とが螺合しているとともに、ジョイント軸４５の軸方向への移動が規制されているので、回転板ベース４２が軸方向において下方へ螺子送りされる。この結果、回転板ベース４２が回転子４４に対して離間して、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが非係合となる。よって、アーム部２０の保持位置を規定範囲内において変更可能な解除状態となる。

（変更機構：解除状態→ロック状態）
図６に示した変更機構４０が解除状態から図５に示した変更機構４０がロック状態に変更されるときには、操作子４１を反時計回りに回動操作する。なお、左腕では時計回りに回動操作する。操作子４１が反時計回りに回動操作されると、ジョイント軸４５の雄螺子部４６と回転板ベース４２の雌螺子部４７とが螺合しているとともに、ジョイント軸４５の軸方向への移動が規制されているので、回転板ベース４２が軸方向において上方へ螺子送りされる。この結果、回転板ベース４２が回転子４４に対して接触して、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合となる。よって、アーム部２０の保持位置が変更不可なロック状態となる。

（保持機構：保持可能状態）
図２に実線で示されるように、姿勢保持装置の保持機構３１は、ソレノイド３５のプランジャ３５ａが突出した状態では、ピン３４が回転板３２に固定されるストッパ３３に当接する。ストッパ３３がピン３４に当接した位置において、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合していれば（変更機構がロック状態）、アーム部２０の下方への移動が規制され、アーム部２０が保持位置において保持される。よって、アーム部２０が保持位置で保持されることで、姿勢保持装置を装着した作業者の上腕部が保持位置において保持される。このため、作業者は、上腕部を持ち上げた状態を自身の筋力で維持する必要がなく、筋肉疲労を軽減することができる。

（保持機構：保持不可状態）
図２に二点鎖線で示されるように、姿勢保持装置の保持機構３１は、ソレノイド３５のプランジャ３５ａが吸引された状態では、ピン３４が回転板３２に固定されるストッパ３３と当接しない。このようなストッパ３３がピン３４に当接しない状態では、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合していても、アーム部２０の下方への移動が規制されないので、アーム部２０が保持位置において保持されない。アーム部２０が保持位置で保持されないことで、姿勢保持装置を装着した作業者の上腕部が保持位置において保持されない。よって、作業者は、上腕部を保持位置に関係なく動かすことができる。

上記のように、姿勢保持装置は、保持機構３１によって作業者が定めた保持位置においてアーム部２０が保持されることで、作業者の上腕部を保持することができる。また、姿勢保持装置は、変更機構４０によって作業者が操作子４１を回動操作することで、アーム部２０の保持位置を変更することが可能となる。よって、作業者の上腕部を保持する保持位置を容易に変更することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）保持機構３１によって保持される保持位置を変更する変更機構４０を備え、変更機構４０の操作子４１を操作することで回転子４４と回転板ベース４２とが係合と非係合とを切り替えられる。このため、操作子４１の操作によって作業者の姿勢を保持する保持位置を容易に変更することができる。

（２）回転子４４と回転板ベース４２とが係合となると、保持機構３１によって回転板ベース４２が保持される保持位置が決定される。また、回転子４４と回転板ベース４２とが非係合となると保持機構３１によって回転板ベース４２が保持される保持位置の変更が可能となる。

（３）操作子４１が回動操作されることでジョイント軸４５が操作子４１とともに回動して、回転板ベース４２がジョイント軸４５による螺子送りによって回転子４４と接離する。このため、操作子４１の回動操作を回転子４４と回転板ベース４２との動作に直接用いることができ、伝達するための構成を簡素化することができる。

（４）回転板３２に固定されたストッパ３３に対してピン３４がソレノイド３５によって接離されるので、保持機構３１はソレノイド３５の動作によってアーム部２０の回動を規制して、アーム部２０を保持位置に保持することができる。

（５）回転子４４の菊座形状の第１凹凸部４８と、第１凹凸部４８と嵌合する回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが複数の位置で嵌合することで、位置決めを確実に行うことができるとともに、保持力を高めることができる。

（６）ジョイント軸４５に接続線５１を挿通するための貫通孔４５ｂが形成されているので、操作子４１の回動操作によって接続線５１が操作子４１やジョイント軸４５等に巻かれることがなく、接続線５１を解除操作部５０へ容易に配線することができる。

（７）作業者が保持位置を変更するために操作子４１を操作する際には、操作子４１を操作するために装置を回り込む必要がなく、操作子４１を容易に操作することができる。また、操作子４１に対して、装着している腕を離間方向へずらして、操作子４１と腕との間に空間を作ればより容易に操作子４１を操作することができる。

（第２の実施形態）
以下、図９〜図１４を参照して、姿勢保持装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態の姿勢保持装置は、変更機構をロック状態と解除状態との間で切り替えるときに回動操作だけでなく、もう一操作を行う点が上記第１の実施形態と異なっている。以下では、こうした差異について主に説明し、第１の実施形態と同様の機能を有する構成については、同じ符号を付して、その説明を割愛する。

図９に実線で示されるように、ソレノイド３５のプランジャ３５ａが突出した状態では、連結部材３６を介してピン３４がストッパ３３に当接して、保持機構３１によってアーム部２０を保持位置に保持可能な保持可能状態となる。図９に二点鎖線で示されるように、ソレノイド３５によってプランジャ３５ａが引き込まれると、連結部材３６を介してピン３４がストッパ３３から離間して、保持機構３１によってアーム部２０を保持位置に保持しない保持不可状態となる。なお、ソレノイド３５は、プッシュプル型であって、プランジャ３５ａを突出させるとともに吸引することができる。

ピン３４には、調整つまみ３８が取り付けられている。この調整つまみ３８を回すと、ピン３４の位置をピン３４の延出方向において変位させることができる。よって、調整つまみ３８を回動することで、回転板３２のストッパ３３が規制される位置を上下にほぼ１０°変更することが可能である。

図１１及び図１２に示されるように、回転板ベース４２は、基部３７の回転板３２が取り付けられる側から開口部３７ａに取り付けられる。
回転板３２の開口部３２ａと、回転板ベース４２の貫通部４３と、回転子４４の貫通部４４ａと、アーム板２２の開口部２２ａとには、円筒状のジョイント軸４５が貫装されている。ジョイント軸４５は、ジョイントストッパ６０によって軸方向の移動範囲が規定されている。すなわち、ジョイントストッパ６０は、アーム板２２とともに回転子４４に螺子１９によって固定されている。ジョイント軸４５には、鍔部４５ａが設けられている。ジョイント軸４５の鍔部４５ａは、アーム板２２とジョイントストッパ６０との間に軸方向の移動範囲が規定された状態で回動可能に保持されている。なお、ジョイント軸４５が接続軸に相当し、ジョイントストッパ６０が移動規制部材に相当する。

操作子４１の外周には、指で把持しやすいように、等間隔で形成された複数の凹部からなる把持部４１ａが設けられている。操作子４１は、回動操作に加えて、押す操作又は引く操作を行うことで、回転子４４と回転板ベース４２との係合と非係合とを切り替えることができる。回転板ベース４２は、回転子４４と連動し、回転子４４に対する相対位置が変更可能に構成されている。そして、回転板ベース４２は、複数の相対位置において回転板３２がピン３４に当接することによって別々の保持位置が定められる。

図１２に示されるように、アーム板２２には、操作子４１をほぼ覆う操作子カバー５３が取り付けられている。操作子カバー５３は、作業者の上腕部が操作子４１に接触することを抑制している。操作子カバー５３には、接続線５１が収容されている。

次に、上記のように構成された姿勢保持装置の作用について説明する。
（変更機構：ロック状態）
図１２に示されるように、姿勢保持装置の変更機構４０がロック状態においては、回転板ベース４２が回転子４４に接触した状態となっている。すなわち、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合して、回転子４４と回転板ベース４２とが一体に回転する。この状態では、ジョイント軸４５の鍔部４５ａがアーム板２２の上面に接触して、ジョイント軸４５の軸方向における下方への移動が規制され、上方への移動は可能となっている。よって、アーム部２０が回動すると、操作子カバー５３、操作子４１、ジョイント軸４５、回転子４４、回転板ベース４２、及び回転板３２が一体に回動する。このため、変更機構４０がロック状態では、アーム部２０の保持位置を変更することはできない。

（変更機構：解除状態）
図１４に示されるように、姿勢保持装置の変更機構４０が解除状態においては、回転板ベース４２が回転子４４に接触していない状態となっている。すなわち、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが非係合であって、回転子４４と回転板ベース４２とが一体に回転しない。この状態では、ジョイント軸４５の鍔部４５ａがアーム板２２の上面に接触して、ジョイント軸４５の軸方向における下方への移動が規制され、上方への移動は可能となっている。よって、アーム部２０が回動しても、アーム部２０と回転子４４とだけが回動する。このため、変更機構４０が解除状態では、回転板ベース４２に対する回転子４４の回転位置を変更することができるので、アーム部２０の保持位置を規定範囲内において変更することができる。

（変更機構：ロック状態→解除状態）
図１２に示した変更機構４０がロック状態から図１４に示した変更機構４０が解除状態に変更するときには、操作子４１を時計回りに回動操作する。なお、左腕では反時計回りに回動操作する。操作子４１が時計回りに回動操作されると、ジョイント軸４５の雄螺子部４６と回転板ベース４２の雌螺子部４７とが螺合しているので、回転板ベース４２によってジョイント軸４５が螺子送りされる。この結果、図１３に示されるように、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合したまま、ジョイント軸４５が軸方向において上方に螺子送りされて、ジョイント軸４５の鍔部４５ａがジョイントストッパ６０の下面に接触する。この状態となったら、操作子４１を押し操作すると、図１４に示されるように、回転板ベース４２が回転子４４に対して離間し、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが非係合となる。よって、アーム部２０の保持位置を規定範囲内において変更可能な解除状態となる。

（変更機構：解除状態→ロック状態）
図１４に示した変更機構４０が解除状態から図１２に示した変更機構４０がロック状態に変更するときには、操作子４１をまず軸方向において引く操作する。この結果、図１３に示されるように、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合して、ジョイント軸４５の鍔部４５ａがジョイントストッパ６０の下面に接触する。この状態において、操作子４１が反時計回り（左腕では反時計回り）に回動操作されると、ジョイント軸４５の雄螺子部４６と回転板ベース４２の雌螺子部４７とが螺合しているとともに、ジョイント軸４５の軸方向において上方への移動が規制されているので、回転板ベース４２によってジョイント軸４５が軸方向において下方へ螺子送りされる。この結果、図１２に示されるように、回転子４４の第１凹凸部４８と回転板ベース４２の第２凹凸部４９とが係合したまま、ジョイント軸４５が軸方向において下方に螺子送りされて、ジョイント軸４５の鍔部４５ａがアーム板２２の上面に接触する。よって、アーム部２０の保持位置を変更不可なロック状態となる。

（保持機構）
保持機構３１の動作は、第１の実施形態と同様であって、加えて調整つまみ３８を回すことによって、回転板３２のストッパ３３が規制される位置を上下にほぼ１０°変更することが可能である。

上記のように、姿勢保持装置は、保持機構３１によって作業者が定めた保持位置においてアーム部２０が保持されることで、作業者の上腕部を保持することができる。また、姿勢保持装置は、変更機構４０によって作業者が操作子４１を回動操作することに加え、押す操作又は引く操作をすることで、アーム部２０の保持位置を変更することが可能となる。よって、２種類の操作を必要とすることで誤操作による保持位置の変更を抑制しつつ、作業者の上腕部を保持する保持位置を容易に変更することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（７）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（８）ジョイント軸４５はジョイントストッパ６０によって規定される移動範囲において移動が可能であって、ジョイントストッパ６０によって移動が規制された規制状態となると、操作子４１の回動操作によって回転板ベース４２を螺子送りすることが可能となる。このため、操作子４１を回動操作するだけでなく、操作子４１とともにジョイント軸４５を軸方向に移動させて軸方向に移動ができない規制状態とすることで、保持位置の変更が可能なるので、誤って保持位置が変更されることを抑制することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもができる。
・上記各実施形態では、ジョイント軸４５に接続線５１を挿通させるためのジョイント軸４５に貫通孔４５ｂを形成したが、接続線５１が他の部材と干渉することを避けられるならば、貫通孔４５ｂを省略してもよい。

・上記各実施形態において、回転子４４における対向面が回転板ベース４２から離れる方向に窪む凹面であって、回転板ベース４２における対向面が回転子４４に向けて突き出た凸面であってもよい。

・上記各実施形態において、回転子４４における対向面と、回転板ベース４２における対向面とは、互いに平行な平面であってもよい。要は、これらの対向面の接触によって回転子４４と回転板ベース４２との係合が実現され、かつ、これら対向面の離間によって回転子４４と回転板ベース４２との非係合が実現される形状であればよい。

・上記各実施形態において、第１凹凸部４８を構成する複数の凹部の形状は、第１凹凸部４８の径方向に対して傾斜した線形状や単なる円形孔であってもよく、第２凹凸部４９を構成する複数の凸部は、こうした第１凹凸部４８に嵌め込まれる形状であればよい。要は、第１凹凸部４８を構成する複数の凹部が周方向に沿って並ぶ構成であって、第２凹凸部４９を構成する凸部が複数の凹部の各々に嵌め込まれる形状であればよい。

・上記各実施形態では、菊座形状の第１凹凸部４８と第２凹凸部４９とを設けた。しかしながら、回転子４４と回転板ベース４２とが係合できれば、菊座形状に限らず、他の形状でもよい。また、回転子４４と回転板ベース４２との対向する面の少なくとも一方に弾性部材を設けて、回転子４４と回転板ベース４２との対向する面が接触することで係合させてもよい。

・上記各実施形態では、回転板ベース４２の雌螺子部４７と操作子４１に備えたジョイント軸４５の雄螺子部４６と螺合することで、螺子送りによって回転子４４と回転板ベース４２とを接離させた。しかしながら、螺子送りに限らず他の構成でもよい。例えば、回転板ベース４２を回転子４４に対して接離させる操作レバーを備えて、レバー操作によって回転板ベース４２と回転子４４とを接離させてもよい。

・上記各実施形態では、操作子４１の操作に伴って、回転子４４と回転板ベース４２とを接触によって係合させ、離間によって非係合させた。しかしながら、操作子４１の操作によって回転子４４と回転板ベース４２との相対位置の変更が許容されるのであれば、接触と離間とによる係合と非係合とに限らず、他の構成としてもよい。例えば、操作子の操作によって、回転子４４と回転板ベース４２との少なくとも一方から係合爪が突出して、回転子４４と回転板ベース４２とのうち係合爪が設けられていない方に係合爪が係合する。

・上記各実施形態において、ピン３４と回転板３２との当接は、回転板３２の周方向に沿った移動によって生じる構成に限らず、例えば、回転板３２が回転軸に沿って移動することによって生じる構成であってもよい。

・上記各実施形態において、回転板３２が割愛されて、回転子４４と連動する回転板ベース４２がこうした連動を通じてピン３４と当接する構成であってもよい。すなわち、第２係合部材は、第１係合部材と係合する部材と、当接部と当接する部材とから構成されてもよいし、これらが一体として構成されてもよい。

・上記各実施形態において、回転子４４と回転板ベース４２との相対位置は、周方向に沿った変位に限らず、操作子４１の操作によって回転軸に沿って変位する構成であってもよい。

・上記各実施形態では、右腕では時計回りの回転のみを規制するとともに、反時計回りの回転を可能とし、左腕では反時計回りの回転のみを規制するとともに、時計回りの回転を可能とした。しかしながら、右腕と左腕との回転の規制方向を逆にしてもよい。すなわち、右腕では反時計回りの回転のみを規制するとともに、時計回りの回転を可能とし、左腕では時計回りの回転のみを規制するとともに、反時計回りの回転を可能とした。このようにすることで、操作子４１の回動操作の方向も同様に逆にしてもよい。

・また、右腕と左腕との回転の規制方向を同じにしてもよい。すなわち、右腕及び左腕では時計回りの回転のみを規制するとともに、反時計回りの回転を可能とする。または、右腕及び左腕では反時計回りの回転のみを規制するとともに、時計回りの回転を可能とする。このようにすることで、操作子４１の回動操作の方向も同様に同じにしてもよい。

１０…本体部、１１…背面フレーム部、１２…腕フレーム部、１２ａ…開口部、１３…ショルダベルト、１４…腰ベルト、１９…螺子、２０…アーム部、２１…腕支持部、２１ａ…調整螺子部、２２…アーム板、２２ａ…開口部、３０…保持部、３１…保持機構、３２…回転板、３２ａ…開口部、３３…ストッパ、３４…ピン、３５…ソレノイド、３５ａ…プランジャ、３５ｂ…ばね、３６…連結部材、３６ａ…回動軸、３７…基部、３７ａ…開口部、３７ｂ…収容部、３８…調整つまみ、４０…変更機構、４１…操作子、４１ａ…把持部、４１ｂ…開口部、４２…回転板ベース、４３…貫通部、４４…回転子、４４ａ…貫通部、４４ｂ…ガイド部、４５…ジョイント軸、４５ａ…鍔部、４５ｂ…貫通孔、４６…雄螺子部、４７…雌螺子部、４８…第１凹凸部、４９…第２凹凸部、５０…解除操作部、５１…接続線、５２…案内部、５３…操作子カバー、６０…ジョイントストッパ。

Claims (6)

1. 当接部を有する本体部と、
   前記本体部に対して回動可能に取り付けられるアーム部と、
   前記本体部に設けられ、前記アーム部が保持位置に到達したときに前記アーム部を保持する保持機構と、
   前記アーム部に設けられ、前記保持位置を変更する変更機構と、を備え、
   前記変更機構は、
   前記アーム部に固定され、前記アーム部と連動する第１係合部材と、
   前記第１係合部材と係合して前記第１係合部材と連動する第２係合部材であって、前記第１係合部材に対する前記第２係合部材の相対位置が変更可能に構成され、複数の前記相対位置において前記当接部と当接することによって別々の前記保持位置を定める第２係合部材と、
   前記第１係合部材と前記第２係合部材との係合と非係合とを切り替え、前記非係合において前記第１係合部材が前記相対位置を変更することを許容する操作子と、を備え、
   前記操作子に対する操作は、回動操作であって、
   前記操作子は、接続軸を備え、
   前記第２係合部材は、前記接続軸と螺合する第１螺子部を有し、
   前記接続軸は、前記第１螺子部と螺合する第２螺子部を有し、
   前記操作子が回動操作されると、前記接続軸が前記操作子とともに回動して、前記第２係合部材が前記接続軸による螺子送りによって前記第１係合部材と接離し、
   前記変更機構は、前記接続軸の軸方向の移動範囲を規定する移動規制部材を備え、
   前記接続軸は、前記移動規制部材によって移動が規制された規制状態となると、前記操作子の回動操作によって前記第２係合部材を螺子送りすることが可能となる
   ことを特徴とする姿勢保持装置。
2. 請求項１に記載の姿勢保持装置において、
   前記第１係合部材と前記第２係合部材とは、前記操作子の操作に伴って接触することで前記係合となり、前記操作子の操作に伴って離間することで前記非係合となる
   ことを特徴とする姿勢保持装置。
3. 請求項１に記載の姿勢保持装置において、
   前記保持機構は電動であって、
   前記保持機構による前記アーム部の保持を解除する解除操作を検出する解除操作部を備え、
   前記接続軸には、前記保持機構と前記解除操作部とを電気的に接続する接続線を挿通させるための貫通孔が軸方向に形成されている
   ことを特徴とする姿勢保持装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の姿勢保持装置において、
   前記保持機構は、
   前記アーム部とともに回動する回転板と、
   前記回転板に固定され、前記回転板の回動によって前記当接部と当接するストッパと、
   前記当接部を前記ストッパに対して接離させるソレノイドと、を備える
   ことを特徴とする姿勢保持装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の姿勢保持装置において、
   前記第１係合部材と前記第２係合部材との一方には、菊座形状の第１凹凸部が設けられ、
   前記第１係合部材と前記第２係合部材との他方には、前記第１凹凸部と嵌合する第２凹凸部が設けられている
   ことを特徴とする姿勢保持装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の姿勢保持装置において、
   前記操作子は、当該姿勢保持装置を作業者が装着した際に、作業者の腕と対向する側に配置されている
   ことを特徴とする姿勢保持装置。
   

Images