JP6700427B2 - 介助装置 - Google Patents

Description

本発明は、介助装置に関するものである。

特許文献１には、被介助者の上半身を支持して起立動作の補助を行う介助装置（１）が記載されている。この介助装置（１）においては、駆動部（１２）の伸縮によって、柱状の支持部（１００ａ）に対して昇降部（１１）が上下方向に昇降する。そして、アクチュエータ（図４の１１２，１１３）の伸縮によって、被介助者の上半身を支持する保持具（１１１）が揺動する。さらに、介助装置（１）において、反力発生部（１４）により、昇降部（１１）の自重の一部に対して常に上方への反力が働いている。そのため、昇降部（１１）を上昇させる際、駆動部（１２）による駆動力が小さくて済む。

特開２０１３−１５４０５３号公報

しかしながら、揺動させるためのアクチュエータ（１１２，１１３）は、上下方向に昇降する昇降部（１１）の先端から後方（被介助者側）に向かって延びている。この構成において、アクチュエータ（１１２，１１３）の伸縮量を確保するために、介助装置の前後方向の大きさが大きくなってしまう。
本発明は、小型化を図ることができる介助装置を提供することを目的とする。

本明細書は、基台と、前記基台に立設された柱部と、前記柱部の所定位置に揺動可能に支持される揺動アームと、前記揺動アームに支持され、被介助者の上半身を支持し、前記揺動アームが前記柱部に対して揺動することにより前記柱部に対して前後方向に傾動する支持部材とを備える介助装置を開示する。

また、前記柱部は、前記柱部の延びる方向に往復移動可能な移動体と、前記柱部の延びる方向に沿って設けられ、前記移動体を移動させる第一直動アクチュエータとを備える。前記揺動アームは、前記所定位置より前方にて前記移動体に係合し、前記移動体の移動により揺動する第一アーム部と、前記第一アーム部と一体的に設けられ、前記所定位置より後方に延び、前記支持部材を支持する第二アーム部とを備える。前記支持部材は、前記移動体の下方への移動に伴って前方へ傾動する。

当該介助装置によれば、揺動アームの揺動によって支持部材が前後方向に傾動することによって、被介助者の上半身を支持して、被介助者の臀部の上昇動作の補助または臀部の下降動作の補助が可能となる。ここで、揺動アームは、第一直動アクチュエータによって揺動される。第一直動アクチュエータは、柱部の延びる方向に沿って設けられている。つまり、第一直動アクチュエータは、柱部の延びる方向から角度を有する方向に向かって延びる構造ではないため、介助装置の前後方向の小型化が図られる。

実施形態の介助装置を斜め後方から見た斜視図である。 起立補助における初期状態となる座位姿勢の被介助者を支持する状態における介助装置の内部構造を示す図であって、介助装置を前後方向に切断した断面図である。 起立開始姿勢（被介助者の臀部が座面から離れる時または離れた直後における姿勢）の被介助者を支持する状態における介助装置の内部構造を示す図であって、介助装置を前後方向に切断した断面図である。 立位姿勢の被介助者を支持する状態における介助装置の内部構造を示す図であって、介助装置を前後方向に切断した断面図である。

（１．介助装置１の構成）
介助装置１は、被介助者Ｍ（図２などを参照）の上半身を支持して、座位姿勢の被介助者Ｍの臀部を座面から上昇させる動作の補助、および、臀部を下降させて着座させる動作の補助を行う。座位姿勢の被介助者Ｍの臀部を上昇させる動作（臀部上昇動作）には、例えば、座位姿勢から立位姿勢への起立動作、および、座位姿勢から中腰姿勢への動作が含まれる。臀部を下降させて着座させる動作（臀部下降動作）には、立位姿勢から座位姿勢への着座動作、および、中腰姿勢から座位姿勢への着座動作が含まれる。

そして、介助装置１が立位姿勢または中腰姿勢における被介助者Ｍの上半身を支持することで、一人の介助者が介助装置１を牽引等して、例えば介助施設における移動目標に移動させることができる。また、介助装置１は、被介助者Ｍの移乗の介助を行うこともできる。この場合、介助装置１は、移乗元の場所において、被介助者Ｍの上半身を支持した状態で、座位姿勢から立位姿勢または中腰姿勢への動作を補助する。さらに、介助装置１は、移乗先の場所において、立位姿勢または中腰姿勢から座位姿勢への動作を補助する。

なお、「立位姿勢」とは、被介助者Ｍの下半身が立っている姿勢を意味し、上半身の姿勢を問わない。また、「中腰姿勢」とは、被介助者Ｍの下半身が座位姿勢と立位姿勢との間の姿勢であり、被介助者Ｍの臀部が座面から離れており、かつ、膝が曲がっている状態を意味する。

以下に、介助装置１の構成について、主として図１を参照して説明する。介助装置１は、図１に示すように、基台１０を備える。基台１０は、介助装置１における最下部に位置する部材である。基台１０は、フレーム１１、足載置台１４、および６個の車輪１６〜１８などを備える。フレーム１１は、床面Ｆの近くにほぼ水平に設けられる。足載置台１４は、フレーム１１の上面後方に固定されて、ほぼ水平に設けられる。足載置台１４の上面には、被介助者Ｍが足を乗せる位置を案内するための足形の接地マーク１４１が記されている。

フレーム１１の下側には、左右に３個ずつの車輪１６〜１８が設けられている。各車輪１６〜１８は、移動方向を転換する転舵機能を有する。最前の車輪１６は、移動を規制するロック機能を備える。介助装置１は、６個の車輪１６〜１８の転舵機能により、前後方向の移動および方向転換だけでなく、横移動（真横への移動）や超信地旋回（その場旋回）が可能となっている。

介助装置１は、さらに、基台１０から立設された柱部２０を備える。柱部２０は、フレーム１１の前寄りにおいて、左右方向の中央から鉛直方向上方（反重力方向）に延びるように設けられている。なお、本実施形態においては、柱部２０は、鉛直方向上方に延びるように設けるが、鉛直方向から僅かに前側または後側に傾斜する方向に延びるように設けてもよい。柱部２０は、上端側を昇降させる機構を有している。また、本実施形態において、介助装置１は、１本の柱部２０を備えるが、複数本の柱部２０を備えるようにしてもよい。

介助装置１は、さらに、下腿当て部３０を備える。下腿当て部３０は、Ｌ字状の左右一対の支持アーム３１，３１により、柱部２０の固定部分（後述する柱本体部２１（図２に示す）に相当する）に固定される。下腿当て部３０は、接地マーク１４１よりも少し前側の上方に設けられる。下腿当て部３０の本体は、左右の支持アーム３１の直立した部分に亘って配置され、左右方向に延在するクッション材である。下腿当て部３０は、被介助者Ｍの下腿が接触する部位である。下腿当て部３０の配置高さは、調整可能である。

介助装置１は、さらに、柱部２０の所定位置Ａ（以下、揺動中心Ａと称する）に、左右方向に水平な軸まわりに揺動可能に支持される揺動アーム４０を備える。揺動中心Ａは、図１に示すように、柱部２０の上端付近の後方に位置する。揺動アーム４０は、柱部２０の中に設けられる第一直動アクチュエータ２５（図２に示す）により駆動される。介助装置１が起立動作の補助を行う場合には、揺動アーム４０の後端が前旋回する。一方、介助装置１が着座動作の補助を行う場合には、揺動アーム４０の後端が後旋回する。

介助装置１は、揺動アーム４０の後方端（揺動アーム４０の揺動中心Ａより後方に延びる部分の端部）に固定された第一ハンドル５０を備える。第一ハンドル５０は、概ね四角形の枠形状に形成されている。第一ハンドル５０は、揺動アーム４０の後端付近から前上方向に延びるように形成されている。第一ハンドル５０の側方部分は、被介助者Ｍの両手によって把持される部分として利用される。さらに、第一ハンドル５０の側方部分および前方部分は、介助者によって介助装置１を移動させるために把持される部分として利用される。

介助装置１は、さらに、被介助者Ｍの上半身を支持する支持部材６０を備える。支持部材６０は、揺動アーム４０に支持され、被介助者Ｍの上半身を支持する。支持部材６０は、揺動アーム４０が柱部２０に対して揺動することにより、柱部２０に対して前後方向に傾動する。

支持部材６０は、胴体支持部６１、一対の脇支持部６２，６２、および第二ハンドル６３などを備える。胴体支持部６１は、被介助者Ｍの胴体形状に近い面状に形成されており、柔軟な変形が可能になっている。胴体支持部６１の支持面は、被介助者Ｍの上半身のうち胴体の前面に面接触して胴体を支持する。より詳細には、胴体支持部６１の支持面は、被介助者Ｍにおける胸部から腹部に亘る範囲を下方から支持する。また、胴体支持部６１は、揺動アーム４０に取り付けられている。

さらに、胴体支持部６１は、揺動アーム４０に対して前後方向に自由傾動可能に支持されている。具体的には、胴体支持部６１は、図１に示す状態から、介助装置１を右側方から見た場合に時計回りに所定角度範囲を自由傾動可能に構成されている。上記の「自由傾動」とは、アクチュエータなどによって駆動される傾動ではなく、手動によって動かすことが可能な傾動を意味する。

一対の脇支持部６２，６２は、胴体支持部６１に支持され、被介助者Ｍの脇を支持する。詳細には、一対の脇支持部６２，６２は、胴体支持部６１の左右に設けられている。脇支持部６２は、胴体支持部６１に揺動可能に支持される。脇支持部６２は、棒状部材により、Ｌ字状に形成されている。脇支持部６２の表面は、柔軟な変形が可能な材料により覆われている。第二ハンドル６３は、胴体支持部６１の前面に一体的に設けられている。第二ハンドル６３は、横長のＵ字状に形成されている。第二ハンドル６３は、胴体支持部６１の下部に固定され左右方向に延びる基軸部分と、基軸部分の両端から第一ハンドル５０側に向かって延びる把持部分とを備える。

介助装置１は、さらに、制御ユニット７０を備える。制御ユニット７０は、フレーム１１の上面における前右寄りに設けられている。制御ユニット７０は、柱部２０の上端を昇降するための第二直動アクチュエータ２７（図２に示す）、および、揺動アーム４０を揺動するための第一直動アクチュエータ２５（図２に示す）を制御する制御装置７１などを備える。制御装置７１は、被介助者Ｍの起立動作や着座動作を補助する処理において、被介助者Ｍまたは介助者からの指令に基づいて、第一直動アクチュエータ２５および第二直動アクチュエータ２７を駆動して、柱部２０の上端の昇降および揺動アーム４０の揺動を協調させて支持部材６０の移動を制御する。

なお、制御装置７１は、ソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いることができる。コンピュータ装置は、被介助者Ｍまたは介助者からの指令を受け付ける図略のリモコンを備えていてもよい。ソフトウェアとして、起立動作を補助する処理や、着座動作を補助する処理を実行するための補助プログラムが記憶されている。また、制御装置７１の下側には、繰り返しの充放電が可能な符号略のバッテリ電源が付属されている。バッテリ電源は、フレーム１１の上面における前左寄りにも付属されている。バッテリ電源は、第一直動アクチュエータ２５および第二直動アクチュエータ２７にも共用される。

（２．介助装置１の内部構造）
介助装置１の内部構造、特に、柱部２０および揺動アーム４０の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、柱部２０のカバーを取り除いた状態の介助装置１を示している。

図２に示すように、柱部２０は、基台１０に立設された柱本体部２１を備える。柱本体部２１は、基台１０のフレーム１１の前寄りの左右方向の中央から上方に延伸した状態で、フレーム１１に固定される。本実施形態においては、柱本体部２１は、床面Ｆに対して鉛直方向に延びるように設けられている。ただし、柱本体部２１は、鉛直方向から前後方向に僅かに傾斜する方向に延びるように設けてもよい。

柱部２０は、さらに、柱本体部２１の延びる方向に往復移動可能に、柱本体部２１に支持される昇降柱部２２を備える。つまり、昇降柱部２２は、基台１０および柱本体部２１に対して、鉛直方向の上下方向（重力方向および反重力方向）に往復移動する。昇降柱部２２は、上下方向に長い長尺状に形成される。昇降柱部２２は、柱本体部２１の後側に位置する。

柱部２０は、さらに、柱本体部２１に対する昇降柱部２２の昇降動作をガイドするためのリニアガイド機構２３を備える。リニアガイド機構２３は、柱本体部２１の後面と昇降柱部２２の前面とに設けられる。リニアガイド機構２３は、直線状のガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ａに沿って相対移動可能なブロック２３ｂとを備える。本実施形態においては、ガイドレール２３ａが、昇降柱部２２の前面に上下方向に沿って固定されており、２個のブロック２３ｂ，２３ｂが、柱本体部２１の後面に固定されている。なお、ガイドレール２３ａが、柱本体部２１に固定され、ブロック２３ｂが、昇降柱部２２に固定されるようにしてもよい。

柱部２０は、さらに、昇降柱部２２の延びる方向（柱部２０の延びる方向に等しい）に往復移動可能に、昇降柱部２２に設けられる移動体２４を備える。つまり、移動体２４は、昇降柱部２２に対して、鉛直方向の上下方向（重力方向および反重力方向）に往復移動する。移動体２４は、昇降柱部２２の上下方向の範囲において、中央よりも上寄りに位置する。移動体２４は、揺動アーム４０の揺動中心Ａよりも前側に位置し、上下方向において揺動中心Ａを含む範囲を移動する。換言すると、移動体２４は、移動体２４の移動範囲の少なくとも一部において、揺動アーム４０の揺動中心Ａに対して前後方向に対向する状態となる。つまり、移動体２４は、揺動中心Ａより下側へ移動可能であるとともに、揺動中心Ａより上側へ移動可能である。

移動体２４には、左右方向（図２の紙面前後方向）に貫通する長穴２４ａが形成されている。長穴２４ａは、前後方向（図２の紙面左右方向）に長尺状に形成されている。長穴２４ａは、揺動中心Ａより上側の位置と揺動中心Ａより下側の位置との間を移動可能となる。

柱部２０は、さらに、移動体２４を移動させる第一直動アクチュエータ２５を備える。第一直動アクチュエータ２５は、昇降柱部２２の延びる方向に沿って設けられる。つまり、第一直動アクチュエータ２５は、鉛直方向に設けられる。第一直動アクチュエータ２５は、ボールねじ構造や、リニアモータ構造などを適用できる。本実施形態においては、第一直動アクチュエータ２５は、ボールねじ構造を例に挙げる。

第一直動アクチュエータ２５は、ボールねじ２５ａ、ボールねじナット２５ｂ、モータ２５ｃおよび減速機２５ｄにより構成される。ボールねじ２５ａの両端が、昇降柱部２２の後面に回転可能に支持されている。ボールねじ２５ａの延びる方向は、昇降柱部２２の延びる方向に一致する。ボールねじ２５ａは、昇降柱部２２の上寄りに位置する。ボールねじ２５ａの下端は、減速機２５ｄを介してモータ２５ｃに同軸に連結される。ボールねじナット２５ｂは、ボールねじ２５ａに螺合される。ボールねじナット２５ｂは、移動体２４の下端に固定される。つまり、モータ２５ｃが回転することで、ボールねじナット２５ｂに固定された移動体２４が昇降する。

柱部２０は、さらに、第一弾性装置２６を備える。第一弾性装置２６は、長尺状を呈している。第一弾性装置２６は、例えば、引込式ガススプリングを用いる。つまり、第一弾性装置２６は、縮み方向に第一弾性力を発生する。

第一弾性装置２６は、昇降柱部２２の延びる方向に沿うように昇降柱部２２に設けられる。第一弾性装置２６の下側部位が、昇降柱部２２（移動体２４に対して相対移動する関係を有する部材）に固定されている。本実施形態においては、第一弾性装置２６のピストンロッドの先端が、昇降柱部２２に固定されている。一方、第一弾性装置２６の上側部位が、移動体２４に固定されている。本実施形態においては、第一弾性装置２６のシリンダの基端が、移動体２４に固定されている。なお、ピストンロッドとシリンダの取付対象を反対にしてもよい。

第一弾性装置２６は、引込式ガススプリングであるため、昇降柱部２２に対して移動体２４を下降させる方向への第一弾性力を発生する。さらに、第一弾性装置２６のピストンロッドが伸張状態のときに、収縮状態のときよりも、第一弾性力が大きくなる。つまり、第一弾性装置２６は、昇降柱部２２に対する移動体２４の相対位置が上方に位置するほど大きな第一弾性力を発生する。

また、第一弾性装置２６は、第一弾性力を発生すると共に、移動体２４の上下方向の移動速度が大きいほど大きな第一減衰力を発生する。第一弾性装置２６は、第一直動アクチュエータ２５に近接した位置に配置されている。そして、第一弾性装置２６の伸縮方向は、第一直動アクチュエータ２５の延びる方向と平行に設けられている。

なお、第一弾性装置２６は、ガススプリングに代えて、コイルスプリングを用いることもできる。さらに、第一弾性装置２６は、コイルスプリングとショックアブソーバーの併用とすることもできる。第一弾性装置２６にコイルスプリングを用いる場合には、縮み方向に力が発生するように設置される。なお、ガススプリングは、コイルスプリングに比べて小径化が可能であるため、柱部２０の小型化に寄与する。

柱部２０は、さらに、柱本体部２１に対して昇降柱部２２を移動させる第二直動アクチュエータ２７を備える。第二直動アクチュエータ２７は、柱本体部２１の延びる方向、かつ、昇降柱部２２の延びる方向に沿って設けられる。つまり、第二直動アクチュエータ２７は、鉛直方向に設けられる。また、第二直動アクチュエータ２７は、第一直動アクチュエータ２５と平行に設けられる。第二直動アクチュエータ２７は、ボールねじ構造や、リニアモータ構造などを適用できる。本実施形態においては、第二直動アクチュエータ２７は、ボールねじ構造を例に挙げる。

第二直動アクチュエータ２７は、ボールねじ２７ａ、ボールねじナット２７ｂ、モータ２７ｃおよび減速機２７ｄにより構成される。ボールねじ２７ａの両端が、柱本体部２１の前面に回転可能に支持されている。ボールねじ２７ａの延びる方向は、柱本体部２１の延びる方向に一致する。ボールねじ２７ａは、柱本体部２１の上寄りに位置する。ボールねじ２７ａの下端は、減速機２７ｄを介してモータ２７ｃに同軸に連結される。

ボールねじナット２７ｂは、ボールねじ２７ａに螺合される。ボールねじナット２７ｂは、昇降柱部２２の前面に固定される。詳細には、ボールねじナット２７ｂは、昇降柱部２２に、側方から見てＬ字型のブラケット２２ａを介して固定される。Ｌ字型のブラケット２２ａの第一片が、昇降柱部２２の前面に固定される。ブラケット２２ａの第二片が、ボールねじナット２７ｂの下面に固定される。なお、図２は、断面図であるため、ブラケット２２ａが分離された状態で図示するが、ブラケット２２ａは、一体部材である。従って、モータ２７ｃが回転することで、ボールねじナット２７ｂに固定された昇降柱部２２が昇降する。

柱部２０は、さらに、第二弾性装置２８を備える。第二弾性装置２８は、長尺状を呈している。第二弾性装置２８は、例えば、押出式ガススプリングを用いる。つまり、第二弾性装置２８は、伸び方向に第二弾性力を発生する。

第二弾性装置２８は、柱本体部２１の延びる方向に沿うように柱本体部２１に設けられる。第二弾性装置２８の下側部位が、柱本体部２１に固定されている。本実施形態においては、第二弾性装置２８のピストンロッドの先端が、柱本体部２１に固定されている。一方、第二弾性装置２８の上側部位が、昇降柱部２２に固定されている。本実施形態においては、第二弾性装置２８のシリンダの基端が、昇降柱部２２に固定されている。なお、ピストンロッドとシリンダの取付対象を反対にしてもよい。

第二弾性装置２８は、押出式ガススプリングであるため、柱本体部２１に対して昇降柱部２２を上昇させる方向への第二弾性力を発生する。さらに、第二弾性装置２８のピストンロッドが収縮状態のときに、伸張状態のときよりも、第二弾性力が大きくなる。つまり、第二弾性装置２８は、柱本体部２１に対する昇降柱部２２の相対位置が下方に位置するほど大きな第二弾性力を発生する。

また、第二弾性装置２８は、第二弾性力を発生すると共に、昇降柱部２２の上下方向の移動速度が大きいほど大きな第二減衰力を発生する。第二弾性装置２８の伸縮方向は、第二直動アクチュエータ２７の延びる方向と平行に設けられている。なお、第二弾性装置２８は、第一弾性装置２６と同様に、コイルスプリングなどを用いることもできる。

揺動アーム４０は、昇降柱部２２に揺動可能に支持される。揺動アーム４０の揺動中心Ａは、昇降柱部２２の上端寄りの後方に位置する。揺動アーム４０は、揺動中心Ａより前方に延びるように形成される第一アーム部４１を備える。第一アーム部４１は、移動体２４に係合している。詳細には、第一アーム部４１は、先端側にローラフォロア４１ａを備える。ローラフォロア４１ａは、移動体２４の長穴２４ａに位置する。つまり、ローラフォロア４１ａは、長穴２４ａの長手方向に沿って移動可能であると共に、長穴２４ａに対して上下方向に係合する。

従って、移動体２４の下降動作により、第一アーム部４１は、図２の時計回りに揺動する。一方、移動体２４の上昇動作により、第一アーム部４１は、図２の反時計回りに揺動する。さらに、第一アーム部４１の可動範囲は、第一アーム部４１における移動体２４との係合位置（ローラフォロア４１ａの位置）と揺動中心Ａとを結ぶ方向が第一直動アクチュエータ２５の直動方向に直交する位置を含む。つまり、揺動中心Ａとローラフォロア４１ａとが同一高さに位置する状態となる。

揺動アーム４０は、さらに、第一アーム部４１と一体的に設けられており、揺動中心Ａより後方に延びる第二アーム部４２を備える。第一アーム部４１と第二アーム部４２とは、１つの部材により構成されるようにしてもよいし、複数の部材により一体的に連結されるようにしてもよい。

第二アーム部４２は、第二アーム部４２の後端にて、支持部材６０を支持する。つまり、制御装置７１が第一直動アクチュエータ２５を駆動して、移動体２４が下降することにより、第二アーム部４２の後端が前旋回する。一方、制御装置７１が第一直動アクチュエータ２５を駆動して、移動体２４が上昇することにより、第二アーム部４２の後端が後旋回する。従って、移動体２４が下降することに伴って、支持部材６０が前方へ傾動し、移動体２４が上昇することに伴って、支持部材６０が後方へ傾動する。さらに、制御装置７１が第二直動アクチュエータ２７を駆動して、昇降柱部２２が上昇することにより、支持部材６０が上昇する。一方、昇降柱部２２が下降することにより、支持部材６０が下降する。

また、制御装置７１は、第一直動アクチュエータ２５および第二直動アクチュエータ２７を協調制御する。つまり、制御装置７１は、昇降柱部２２の上下動および揺動アーム４０の旋回動を協調させることにより、支持部材６０を所定の移動軌跡に沿って移動させることができる。

（３．柱部２０の小型化）
上述したように、第一直動アクチュエータ２５、第一弾性装置２６、第二直動アクチュエータ２７および第二弾性装置２８は、柱部２０の延びる方向に沿って設けられている。つまり、第一直動アクチュエータ２５などが柱部２０の延びる方向から角度を有する方向に向かって延びる構造ではないため、柱部２０の小型化、ひいては介助装置１の前後方向の小型化が図られる。

特に、第一直動アクチュエータ２５および第二直動アクチュエータ２７が平行に設けられている。さらに、第一直動アクチュエータ２５と第一弾性装置２６とが平行に設けられている。また、第二直動アクチュエータ２７と第二弾性装置２８とが平行に設けられている。これらのそれぞれが、介助装置１の前後方向の小型化に大きく寄与する。

さらに、第一直動アクチュエータ２５と第二直動アクチュエータ２７とは、並列に配列されている。つまり、第一直動アクチュエータ２５の高さ方向範囲と第二直動アクチュエータ２７の高さ方向範囲とが、一部分において相互に共通する。このことからも、柱部２０の小型化が図られる。さらに、第一直動アクチュエータ２５と第一弾性装置２６とが並列に配列されている。また、第二直動アクチュエータ２７と第二弾性装置２８とが並列に配列されている。このことからも、柱部２０の小型化が図られる。

（４．介助装置１による臀部上昇動作の補助）
介助装置１による臀部上昇動作を補助する処理について、図２〜図４を参照して説明する。本実施形態においては、臀部上昇動作として、起立動作を例に挙げて説明する。被介助者Ｍは、図２に示す初期状態である座位姿勢とする。座位姿勢の被介助者Ｍは、椅子９０の座面９１に臀部が接触している着座した状態（座位姿勢の状態）である。介助装置１は、被介助者Ｍまたは介助者（図示せず）による操作によって、起立動作を補助する処理の初期状態にセットされる。

介助装置１の初期状態とは、起立動作の処理において、支持部材６０が最も後方に位置するように、揺動アーム４０の第二アーム部４２が後方に延びる状態である。この初期状態において、被介助者Ｍの足は、接地マーク１４１に案内されて足載置台１４に載置される。このとき、被介助者Ｍの下腿は、下腿当て部３０の後面に接触する。

この状態において、被介助者Ｍまたは介助者が、座面９１上に座位姿勢にある被介助者Ｍの上半身の高さに応じて第二直動アクチュエータ２７のみを駆動するように操作を行う。これにより、制御装置７１が昇降柱部２２を上下動させ、支持部材６０の高さが調整される。このようにして、被介助者Ｍの胴体の前面が、胴体支持部６１に面接触する。さらに、被介助者Ｍは、脇を脇支持部６２の上に載置するとともに、第一ハンドル５０を把持する。この初期状態において、被介助者Ｍは、図２に示すように、上半身がある程度前傾した姿勢となる。

続いて、被介助者Ｍまたは介助者が起立動作の補助操作を開始すると、介助装置１の起立補助プログラムが実行される。これにより、昇降柱部２２の昇降と揺動アーム４０の揺動とが協調して行われる。まず、図３に示すように、介助装置１は、起立開始状態（臀部上昇開始状態）となる。介助装置１の起立開始状態とは、起立動作の補助の際に、座位姿勢の被介助者Ｍの臀部が椅子９０の座面９１から離れる時（瞬間）の状態である。

介助装置１が初期状態から起立開始状態まで移行する間、昇降柱部２２は下降し、かつ、揺動アーム４０は前旋回する。これにより、被介助者Ｍは、初期状態の座位姿勢から起立開始姿勢（臀部上昇開始姿勢）に移行する。つまり、起立開始姿勢における被介助者Ｍは、臀部が椅子９０の座面９１に接触し、胴体がさらに前傾し、かつ、胴体が伸長した姿勢となる。

図３に示すように、起立開始状態において、第一アーム部４１の揺動中心Ａとローラフォロア４１ａとは同一高さに位置する。つまり、第一アーム部４１における移動体２４との係合位置（ローラフォロア４１ａの位置）と揺動中心Ａとを結ぶ方向が、第一直動アクチュエータ２５の直動方向に直交する状態となる。

ここで、第一直動アクチュエータ２５の駆動力によって生じる揺動中心Ａまわりのモーメントは、上記直交する状態のときに最大となる。そして、被介助者Ｍの臀部が座面９１から離れる時およびその直後において、支持部材６０が被介助者Ｍから受ける負荷によって生じる揺動中心Ａまわりのモーメントも最大となる。つまり、被介助者Ｍから受ける揺動中心Ａまわりのモーメントが最大となるときに、第一直動アクチュエータ２５によって生じる揺動中心Ａまわりのモーメントが最大となるように設定されている。従って、モータ２５ｃの小型化を図ることができる。

なお、上記においては、被介助者Ｍの臀部が座面９１から離れる時において、揺動中心Ａとローラフォロア４１ａの位置とを結ぶ方向が、第一直動アクチュエータ２５の直動方向に直交する状態とした。この他に、被介助者Ｍの臀部が座面９１から離れた直後において、揺動中心Ａとローラフォロア４１ａの位置とを結ぶ方向が、第一直動アクチュエータ２５の直動方向に直交する状態としてもよい。この場合も同様の効果が奏される。

起立補助プログラムがさらに継続されると、図４に示すように、介助装置１は、起立開始状態から中腰状態を介して立位状態となる。つまり、昇降柱部２２が上昇し、かつ、揺動アーム４０の第二アーム部４２がさらに前傾することで、起立補助プログラムが終了する。そうすると、被介助者Ｍは、起立開始姿勢から中腰姿勢を介して立位姿勢に移行する。つまり、立位姿勢の被介助者Ｍの上半身は、大きく前傾した姿勢となり、被介助者Ｍの臀部の位置は、椅子９０の座面９１より高い位置に位置する。そして、被介助者Ｍの脚部は、ほぼ伸びた状態となる。なお、介助装置１は、被介助者Ｍの臀部が座面９１から離れた状態で、立位状態に到達する前に停止することで、被介助者Ｍを中腰姿勢とすることができる。

介助装置１が起立開始状態から立位状態に移行する間、移動体２４を下降させることにより、揺動アーム４０を前旋回させている。移動体２４が下降することにより、第一弾性装置２６は縮み方向に動作している。ここで、第一弾性装置２６は、縮み方向に第一弾性力を発生する。つまり、第一弾性装置２６は、第一直動アクチュエータ２５のモータ２５ｃの動作を補助する力を発揮する。特に、第一弾性装置２６は、鉛直方向に第一弾性力を発揮するため、移動体２４の下降動作に対して直接的に補助力を付与することができる。従って、第一弾性装置２６は、モータ２５ｃの小型化に大きく寄与する。

また、介助装置１が起立開始状態から立位状態に移行する間、第二直動アクチュエータ２７の駆動により昇降柱部２２が上昇する。昇降柱部２２が上昇することにより、第二弾性装置２８は伸び方向に動作している。ここで、第二弾性装置２８は、伸び方向に第二弾性力を発生する。つまり、第二弾性装置２８は、第二直動アクチュエータ２７のモータ２７ｃの動作を補助する力を発揮する。特に、第二弾性装置２８は、鉛直方向に第二弾性力を発揮するため、昇降柱部２２の上昇動作に対して直接的に補助力を付与することができる。従って、第二弾性装置２８は、モータ２７ｃの小型化に大きく寄与する。

また、上述したように、揺動アーム４０の第一アーム部４１は、揺動中心Ａまわりに揺動する。従って、ローラフォロア４１ａは、揺動中心Ａまわりに円弧運動する。つまり、ローラフォロア４１ａによる移動体２４との係合位置は、前後方向に変化する。ここで、起立開始状態のとき、または、起立開始状態の直後において、第一アーム部４１の揺動中心Ａとローラフォロア４１ａとは同一高さに位置するようにした。つまり、第一アーム部４１の可動範囲は、第一アーム部４１における移動体２４との係合位置（ローラフォロア４１ａの位置）と揺動中心Ａとを結ぶ方向が第一直動アクチュエータ２５の直動方向に直交する位置を含む。従って、ローラフォロア４１ａの前後方向の移動量は、小さい。そのため、第一直動アクチュエータ２５の駆動力によって生じる揺動中心Ａまわりのモーメントは、初期状態の座位状態から立位状態までの全範囲において十分に大きくなる。ひいては、モータ２５ｃの小型化が図られる。

（５．介助装置１による臀部下降動作の補助）
介助装置１による臀部下降動作を補助する処理は、臀部上昇動作を補助する処理の逆の処理となる。つまり、介助装置１は、図４に示す立位状態から、図３に示す起立開始状態へ移行し、さらに図２に示す座位状態へ移行する。なお、起立動作を補助する処理における支持部材６０の移動軌跡と、着座動作を補助する処理における支持部材６０の移動軌跡とは、同一としてもよいし、異なるようにしてもよい。

ここで、着座動作において、第一弾性装置２６による第一弾性力は、第一直動アクチュエータ２５による動作に対して抵抗となる。また、着座動作において、第二弾性装置２８による第二弾性力は、第二直動アクチュエータ２７による動作に対して抵抗となる。しかし、着座動作においては、被介助者Ｍの上半身の自重が作用する。そのため、着座動作において第一弾性力および第二弾性力が抵抗となったとしても、起立動作に比べると、モータ２５ｃ，２７ｃにかかる負荷は十分に小さくなる。

（６．安全機能）
次に、第一弾性装置２６および第二弾性装置２８による安全機能について説明する。仮に、例えば、供給電力の不足などにより、第一直動アクチュエータ２５および第二直動アクチュエータ２７が所望の制御ができない場合が発生したとする。

この場合、被介助者Ｍの上半身の自重によって、支持部材６０が後方に傾動するとともに、昇降柱部２２が下降するように動作する場合がある。ここで、第一弾性装置２６は、移動体２４の上下方向の移動速度が大きいほど大きな第一減衰力を発生する。そのため、支持部材６０が後方に傾動するとき、その速度に応じて、第一弾性装置２６が第一減衰力を発生する。つまり、支持部材６０が後方へ傾動する速度は、ゆっくりとなる。

さらに、第二弾性装置２８は、昇降柱部２２の上下方向の移動速度が大きいほど大きな第二減衰力を発生する。そのため、昇降柱部２２が下降するとき、その速度に応じて、第二弾性装置２８が第二減衰力を発生する。つまり、昇降柱部２２の下降速度は、ゆっくりとなる。

また、外力によって、支持部材６０が前後方向に傾動する場合や、昇降柱部２２が昇降する場合にも、第一弾性装置２６による第一減衰力および第二弾性装置２８による第二減衰力によって、各動作がゆっくりとなる。従って、介助装置１は、第一弾性装置２６および第二弾性装置２８によって高い安全機能を有する。

１：介助装置、１０：基台、１１：フレーム、２０：柱部、２１：柱本体部、２２：昇降柱部、２４：移動体、２４ａ：長穴、２５：第一直動アクチュエータ、２６：第一弾性装置、２７：第二直動アクチュエータ、２８：第二弾性装置、４０：揺動アーム、４１：第一アーム部、４１ａ：ローラフォロア、４２：第二アーム部、６０：支持部材、７０：制御ユニット、Ａ：所定位置（揺動中心）、Ｍ：被介助者

Claims (11)

1. 基台と、
   前記基台に立設された柱部と、
   前記柱部の所定位置に揺動可能に支持される揺動アームと、
   前記揺動アームに支持され、被介助者の上半身を支持し、前記揺動アームが前記柱部に対して揺動することにより前記柱部に対して前後方向に傾動する支持部材と、
   を備え、
   前記柱部は、
   前記柱部の延びる方向に往復移動可能な移動体と、
   前記柱部の延びる方向に沿って設けられ、前記移動体を移動させる第一直動アクチュエータと、
   を備え、
   前記揺動アームは、
   前記所定位置より前方にて前記移動体に係合し、前記移動体の移動により揺動する第一アーム部と、
   前記第一アーム部と一体的に設けられ、前記所定位置より後方に延び、前記支持部材を支持する第二アーム部と、
   を備え、
   前記支持部材は、前記移動体の下方への移動に伴って前方へ傾動する、介助装置。
2. 前記柱部は、
   前記基台に立設される柱本体部と、
   前記柱本体部の延びる方向に往復移動可能に前記柱本体部に支持される昇降柱部と、
   前記昇降柱部の延びる方向に往復移動可能に前記昇降柱部に設けられる前記移動体と、
   前記昇降柱部の延びる方向に沿って設けられ、前記移動体を移動させる前記第一直動アクチュエータと、
   前記柱本体部の延びる方向に沿って設けられ、前記昇降柱部を移動させる第二直動アクチュエータと、
   を備える、請求項１に記載の介助装置。
3. 前記第一直動アクチュエータと前記第二直動アクチュエータとは、平行に設けられる、請求項２に記載の介助装置。
4. 前記昇降柱部は、前記柱本体部に鉛直方向に往復移動可能であり、
   前記移動体は、前記昇降柱部に鉛直方向に往復移動可能であり、
   前記第一直動アクチュエータおよび前記第二直動アクチュエータは、鉛直方向に設けられ、かつ、平行に設けられる、請求項３に記載の介助装置。
5. 前記介助装置は、前記柱部の延びる方向に沿うように前記柱部に設けられ、下側部位を前記移動体に対して相対移動する関係を有する部材に固定され、上側部位を前記移動体に固定され、前記部材に対して前記移動体を下降させる方向への第一弾性力を発生する第一弾性装置をさらに備える、請求項１−４の何れか一項に記載の介助装置。
6. 前記第一弾性装置は、ガススプリングであり、前記第一弾性力を発生すると共に、前記移動体の上下方向の移動速度が大きいほど大きな第一減衰力を発生する、請求項５に記載の介助装置。
7. 前記第一弾性装置の伸縮方向は、前記第一直動アクチュエータの延びる方向と平行に設けられる、請求項５または６に記載の介助装置。
8. 前記介助装置は、前記柱本体部の延びる方向に沿うように前記柱本体部に設けられ、下側部位を前記柱本体部に固定され、上側部位を前記昇降柱部に固定され、前記柱本体部に対して前記昇降柱部を上昇させる方向への第二弾性力を発生する第二弾性装置をさらに備える、請求項２に記載の介助装置。
9. 前記第二弾性装置の伸縮方向は、前記第二直動アクチュエータの延びる方向と平行に設けられる、請求項８に記載の介助装置。
10. 前記第一アーム部の可動範囲は、前記第一アーム部における前記移動体との係合位置と前記所定位置とを結ぶ方向が前記第一直動アクチュエータの直動方向に直交する位置を含む、請求項１−９の何れか一項に記載の介助装置。
11. 前記被介助者の臀部を座面から上昇させる動作の補助の際に前記被介助者の臀部が前記座面から離れる時または離れた直後において、前記係合位置と前記所定位置とを結ぶ方向は、前記直動方向に直交する、請求項１０に記載の介助装置。

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