JP7433213B2 - アシスト器具 - Google Patents

Description

本発明は、作業者に装着されて使用されるもので、作業者を補助するアシスト器具に関する。

例えば、作業者が、圃場の作物に対する作業（実の回収や草引き等）を行ったり、ベッドに寝る要介護者の世話を行ったりする場合、作業者は上半身が前傾した前傾姿勢をとることがあるので、作業者の腰部に負担が掛かる。例えば特許文献１に開示されたアシスト器具では、作業者の上半身に取り付けられる本体部と、作業者の太腿部に作用可能に本体部に接続された脚支持部と、本体部と脚支持部とに亘って接続されたバネとが設けられている。アシスト器具を装着した作業者が前傾姿勢をとると、脚支持部に支えられたバネによって、本体部が上向きに付勢され、作業者の上半身が支えられる。

特開２０１７－９３５０５号公報

例えば、作業者が地面や床面付近の対象物に対して作業を行う際に、作業者が前傾姿勢をとるだけでは、作業者の手が対象物に届かない場合、作業者は、前傾姿勢をとりながら膝部を曲げて腰部を落として作業を行うことがある。このように、作業者が前傾姿勢をとりながら膝部を屈曲姿勢にすると、作業者の腰部及び膝部に負担が掛かる。

本発明は、アシスト器具において、作業者が前傾姿勢をとりながら膝部を屈曲姿勢にして作業を行う場合、作業者の腰部及び膝部に掛かる負担を軽減できるようにすることを目的としている。

本発明のアシスト器具では、作業者の上半身に装着される本体部と、作業者の太腿部に装着されるとともに前記本体部の下部に連結され、前記本体部が装着された前記上半身を支持する脚支持部と、作業者の膝下部に装着されるとともに前記脚支持部の下部に揺動可能に連結され、作業者の膝部の屈曲姿勢に応じて揺動しながら、前記脚支持部が装着された前記太腿部を支持する膝下支持部と、作業者の膝関節の形状に追従して前記膝下支持部を、作業者の左右方向に変位させる変位機構と、が備えられ、前記脚支持部は、前記上半身の前傾姿勢に応じて前記太腿部に追従するように揺動する操作アーム部を有し、前記操作アーム部は、前記太腿部に沿って延び、且つ、前記太腿部に作用可能であり、作業者の前記上半身の前傾姿勢から起立状態への立ち上がりを補助する方向に前記操作アーム部を揺動させるアクチュエータが備えられている。

本発明によると、作業者がアシスト器具を装着した状態において、作業者が前傾姿勢をとると、本体部（作業者の上半身）が脚支持部（作業者の太腿部または膝部）に支持される。この状態で、作業者が膝部を屈曲姿勢にすると、本体部（作業者の上半身）及び脚支持部（作業者の上半身及び太腿部）が膝下支持部に支持されるので、作業者は膝部を屈曲姿勢に維持し易くなる。

ところで作業者の膝関節の形状は、Ｘ脚やＯ脚等に例示されるように、各個人で異なる。本発明では、変位機構が作業者の膝関節の形状に追従して膝下支持部を作業者の左右方向に変位させる。このため、膝下支持部が膝関節の形状に追従しない構成と比較して、膝下支持部が、作業者の膝関節の形状に適した状態で、作業者の膝下部にしっかり装着される。膝下支持部が作業者の膝下部にしっかり装着された状態で、作業者の上半身及び太腿部が膝下支持部にしっかりと支持される。これにより、アシスト器具を装着した作業者が前傾姿勢をとりながら膝部を屈曲姿勢にして作業を行う場合、作業者の腰部及び膝部に掛かる負担が軽減される。

本発明において、前記変位機構に対して下方に隣接して設けられ、前記膝下部に当接作用して前記膝下支持部の変位状態を保持する保持部が備えられていると好適である。

例えば作業者の脚がＸ脚であって、作業者がアシスト器具を装着した状態で膝部を屈曲させると、例えば脚支持部と膝下支持部との連結部分に意図しない弾性変形が生じ、膝下支持部が膝関節の形状に追従せずに膝関節から離れていく場合が考えられる。こうなると、脚支持部及び膝下支持部が作業者の腰部及び膝部をしっかりと支持できない虞がある。本構成であれば、膝下支持部が膝関節の形状に追従する状態が、保持部によって保持される。これにより、膝下支持部が作業者の膝下部にしっかり装着された状態で、作業者の上半身及び太腿部が膝下支持部にしっかりと支持される。

本発明において、前記保持部は、前記膝下部の全周に亘って当接作用すると好適である。

本構成によって、膝下支持部が膝関節の形状に追従する状態が、保持部によって一層安定的に保持される。

本発明において、前記脚支持部に、前記太腿部に前方から当接作用する第一作用部が備えられ、前記膝下支持部に、前記膝下部に後方から当接作用する第二作用部が備えられ、前記保持部は、前記第一作用部と前記第二作用部との間に位置すると好適である。

本構成であれば、第一作用部と第二作用部との間において、保持部は膝下部に当接作用して膝下支持部の変位状態を保持する。膝下支持部が膝関節の形状に追従する状態が保持部によって保持され、保持部を挟んで上下に第一作用部と第二作用部とが振り分け配置されている。これにより、第一作用部は太腿部から外れ難くなり、第二作用部は膝下部から外れ難くなる。

本発明において、前記変位機構は、前記膝下支持部に設けられた揺動機構であって、前記膝下支持部のうち前記揺動機構よりも下側部分は、作業者の左右方向に揺動可能に構成されていると好適である。

作業者の膝下部は、太腿部に対して多少なりとも傾斜姿勢であって、当該傾斜姿勢は、Ｘ脚であるかＯ脚であるかによっても異なる。本構成であれば、膝下支持部のうち揺動機構よりも下側部分が、太腿部に対する膝下部の傾斜姿勢に追従可能となる。

作業者がアシスト器具を装着した状態での右側面図である。 作業者がアシスト器具を装着した状態での背面図である。 太腿プレートを示す要部平面図である。 横変位機構、及び、膝下プレートを示す要部平面図である。 Ｏ脚でのアシスト器具の装着状態を示す背面図である。 Ｘ脚でのアシスト器具の装着状態を示す背面図である。 バンド部が無い場合のアシスト器具の装着状態の一例を示す背面図である。 アシスト器具を装着した作業者が、前傾姿勢をとり、膝部を屈曲姿勢とした状態での右側面図である。 脚支持部と膝下支持部とに亘る付勢機構を示す要部側面図である。 膝下プレートに取り付けられた保持部を示す要部側面図である。

図１～図１０に、本発明のアシスト器具が示されている。本発明の実施形態における方向は、作業者がアシスト器具を装着した状態で、作業者から視て前側が「前」であり、後側が「後」であり、上側が「上」であり、下側が「下」であり、右側が「右」であり、左側が「左」である。

〔アシスト器具の全体構成〕
図１及び図２に示されるように、アシスト器具に、本体部１と、左右のアーム部２，２と、左右の脚支持部３，３と、左右の膝下支持部２１，２１と、が備えられている。本体部１は作業者の上半身に装着される。左右のアーム部２，２は、本体部１の上部から前上側かつ横外側に延ばされている。左右の脚支持部３，３は、作業者の太腿部に装着されるとともに、本体部１の下部に揺動可能に連結されている。左右の膝下支持部２１，２１は、作業者の膝下部に装着されるとともに、左右の脚支持部３，３の夫々の下部に揺動可能に連結されている。

〔本体部〕
図１及び図２に示されるように、本体部１に、左右の縦フレーム６，６と、支持板７と、取付ベルト４と、左右の肩ベルト５，５と、接続ベルト２２と、が備えられている。左右の縦フレーム６，６が上下方向に沿って設けられ、左右の縦フレーム６，６に亘って支持板７が連結されている。左右の縦フレーム６，６と、支持板７と、によって枠状の部材が構成されている。支持板７の下部に取付ベルト４が取り付けられ、支持板７の上部及び下部に亘って、左右の肩ベルト５，５が取り付けられている。左右の肩ベルト５，５の上部に亘って接続ベルト２２が取り付けられている。接続ベルト２２は、中間部分のバックル部材によって左右に分離可能で、長さ調節可能である。作業者が、作業者の腕部及び肩部を肩ベルト５，５に入れて、接続ベルト２２を接続し、取付ベルト４を作業者の腰部に巻き付けて固定する。これにより、本体部１が作業者の上半身に取り付けられる。

本体部１において、昇降装置１７が支持板７の後面の上部に取り付けられ、制御装置８が支持板７の後面の上下中間部に取り付けられており、バッテリー９が支持板７の後面の下部に取り付けられている。昇降装置１７に、上下向きの伝動ケース２５と、支持ケース２６と、電動モータ２７（本発明に係る「アクチュエータ」に相当）と、が備えられている。伝動ケース２５は伝動機構（不図示）を内装する。支持ケース２６は伝動ケース２５の上部に横向きに連結されている。支持ケース２６の内部に４個の回転体（不図示）が設けられ、４個の回転体は、左右方向に沿った軸芯まわりに回転可能に支持される。電動モータ２７は伝動ケース２５の下部に横向きに連結されている。

左右一対のワイヤ１８，１８及び左右一対のワイヤ１９，１９が設けられている。アウター支持部１５が支持板７の上部に取り付けられており、ワイヤ１８，１９のアウター１８ｂ，１９ｂの端部がアウター支持部１５に接続され、ワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが、支持ケース２６の内部の４個の回転体の夫々に接続されている。制御装置８によって電動モータ２７が作動操作される。電動モータ２７の動力が伝動ケース２５の内部の伝動機構を介して支持ケース２６の内部の回転体に伝達され、回転体がワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａの巻き取り側及び繰り出し側に回転駆動される。

左右の縦フレーム６の上部が、作業者の左右の肩部を越えて斜め上方及び斜め前方に延出し、左右のアーム部２となっている。支持部材１６が、アーム部２の上端部に取り付けられている。プーリー（不図示）が支持部材１６に回転可能に支持されて、支持部材１６にアウター支持部１６ａが設けられている。ワイヤ１８，１９のアウター１８ｂ，１９ｂの端部が、支持部材１６のアウター支持部１６ａに接続されている。

右の２本のワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが、右の支持部材１６のプーリーに掛けられて下側に延出し、右の２本のワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａの延出部分に右のハンド部２０が接続されている。また、左の２本のワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが、左の支持部材１６のプーリーに掛けられて下側に延出し、左の２本のワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａの延出部分に左のハンド部２０が接続されている。左右のハンド部２０，２０は荷物Ｂ（図８参照）を保持可能に構成されている。

ハンド上昇スイッチ２３及び脚上昇スイッチ３７が、右のハンド部２０に前後に並べて設けられている。ハンド下降スイッチ２４及び脚下降スイッチ３８が、左のハンド部２０に前後に並べて設けられている。

制御装置８に接続された左右のハーネス１４が、左右のアーム部２の内部に入っており、アーム部２の内部を通ってアーム部２の上端部に延出している。アーム部２の上端部の開口部から、ハーネス１４が出て下側に延出し、右のハーネス１４がハンド上昇スイッチ２３及び脚上昇スイッチ３７に接続され、左のハーネス１４がハンド下降スイッチ２４及び脚下降スイッチ３８に接続されている。

アシスト器具を装着した作業者は、右手及び左手で左右のハンド部２０を持つ。これにより、作業者は、ハンド上昇スイッチ２３または脚上昇スイッチ３７を右手の親指で押し操作でき、ハンド下降スイッチ２４または脚下降スイッチ３８を左手の親指で押し操作できる。作業者は、左右のハンド部２０を持ちながら、左右のハンド部２０によって荷物Ｂ（図８参照）を保持できる。

ハンド上昇スイッチ２３が押し操作されている間、昇降装置１７において、電動モータ２７によって回転体が巻き取り側に回転駆動され、ワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが回転体に巻き取られて、ハンド部２０が上昇操作される。ハンド下降スイッチ２４が押し操作されている間、昇降装置１７において、電動モータ２７によって回転体が繰り出し側に回転駆動され、ワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが回転体から繰り出されて、ハンド部２０が下降操作される。

ハンド上昇スイッチ２３及びハンド下降スイッチ２４の押し操作が止められると、昇降装置１７において、電動モータ２７が停止する。電動モータ２７に電磁ブレーキ（不図示）が内装されている。電動モータ２７の作動時に、電動モータ２７の電磁ブレーキは自動的に解除状態となり、電動モータ２７の停止時及び非通電時に、電動モータ２７の電磁ブレーキは自動的に制動状態となる。これにより、電動モータ２７が停止した状態において、昇降装置１７からワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが繰り出されることはなく、ハンド部２０に荷物Ｂ（図８参照）の重量が掛かっても、ハンド部２０が下降することはない。

〔脚支持部〕
図１及び図２に示されるように、本体部１の下部に基部１０が備えられ、左右の脚支持部３，３の夫々は基部１０に連結される。脚支持部３に、伝動ケース１１と、操作アーム１２と、太腿プレート１３と、が備えられている。太腿プレート１３は、本発明の『第一作用部』であって、金属で構成されている。基部１０が、支持板７の下部に、左右方向に取付位置を変更可能に支持されており、基部１０の外端部に伝動ケース１１が連結されている。伝動ケース１１は基部１０の外端部から前向きに延びる。

伝動ケース１１の前部の横向き軸芯Ｐ１まわりに、操作アーム１２が揺動可能に支持され、太腿プレート１３が操作アーム１２に片持ち支持されている。伝動ケース１１の内部に不図示の伝動機構が設けられ、この伝動機構は複数の平ギヤによって構成される。基部１０の内部に、電磁ブレーキ付きの電動モータ２８が設けられている。操作アーム１２が、電動モータ２８によって伝動機構を介して横向き軸芯Ｐ１まわりに揺動操作される。

作業者が本体部１を装着した状態で、作業者の腰部及び右の太腿部に対して右側に、右の脚支持部３の伝動ケース１１及び操作アーム１２が位置し、作業者の腰部及び左の太腿部に対して左側に、左の脚支持部３の伝動ケース１１及び操作アーム１２が位置する。

作業者が左右の脚支持部３，３を装着すると、太腿プレート１３が作業者の太腿部に前方から当接作用する。図３に示されるように、太腿プレート１３は平面視において弧状に形成されている。太腿プレート１３は、作業者の太腿部の断面視において、太腿部の前部を覆うように湾曲する。これにより、脚支持部３（操作アーム１２）が作業者の太腿部に作用可能な状態となる。

図１及び図２に示されるように、右の太腿プレート１３は揺動軸芯Ｐ３Ｒまわりに揺動自在に構成され、左の太腿プレート１３は揺動軸芯Ｐ３Ｌまわりに揺動自在に構成されている。左右の太腿プレート１３，１３は、作業者の太腿部の形状等に適した姿勢で、太腿部に対して前方から当接作用する。

図１に示されるように、アシスト器具を装着した作業者が起立した状態では、脚支持部３の伝動ケース１１と操作アーム１２とで形成される前傾角度Ａ１が、９０度付近の値となっている。この状態では、脚支持部３において、電動モータ２８は自由回転状態となり、電動モータ２８の電磁ブレーキは解除状態となる。前傾角度Ａ１が９０度付近の値の状態で、脚上昇スイッチ３７または脚下降スイッチ３８が押し操作されても、電動モータ２８は自由回転状態に維持され、電動モータ２８の電磁ブレーキは解除状態に維持される。作業者が歩行等を行う場合、脚支持部３において、操作アーム１２が作業者の太腿部に追従するように横向き軸芯Ｐ１まわりに揺動する。

例えば図８に示されるように、作業者が上半身を前傾させて前傾姿勢をとった場合、前傾角度Ａ１は９０度よりも大きくなる。前傾角度Ａ１が事前に設定された所定角度よりも大きくなった状態で、作業者が脚上昇スイッチ３７または脚下降スイッチ３８を一度押し操作して押し操作を止めると、脚支持部３において、電動モータ２８の電磁ブレーキが制動状態となる。これにより、操作アーム１２が伝動ケース１１に対して固定される。

本体部１が電動モータ２８を介して脚支持部３（操作アーム１２）に対して固定されるので、脚支持部３（操作アーム１２）に接近する側に変位する本体部１が、電動モータ２８を介して脚支持部３（操作アーム１２）（作業者の太腿部）に支持される。これにより、作業者の上半身が前傾姿勢で支持される。

前述の状態で、脚上昇スイッチ３７が押し操作されると、電動モータ２８によって、操作アーム１２が上側（前傾角度Ａ１が大きくなる側）に揺動操作される。また、脚下降スイッチ３８が押し操作されると、電動モータ２８によって、操作アーム１２が下側（前傾角度Ａ１が小さくなる側）に揺動操作される。換言すると、電動モータ２８によって本体部１が脚支持部３（操作アーム１２）に対して上下方向に操作される。

脚上昇スイッチ３７または脚下降スイッチ３８の押し操作が止められると、電動モータ２８が停止し、電動モータ２８の電磁ブレーキが制動状態となるので、操作アーム１２が伝動ケース１１に対して固定される前傾角度Ａ１が変更される。

〔膝下支持部〕
図１及び図２に示されるように、膝下支持部２１に、支持アーム２９と、膝下プレート３０と、が備えられている。膝下プレート３０は、本発明の『第二作用部』であって、金属で構成されている。右側の支持アーム２９は、横向き軸芯Ｐ２Ｒまわりに揺動可能な右の操作アーム１２の下端部に取り付けられている。左側の支持アーム２９は、横向き軸芯Ｐ２Ｌまわりに揺動可能な左の操作アーム１２の下端部に取り付けられている。膝下プレート３０が支持アーム２９の下端部に片持ち支持されている。

右の膝下プレート３０は揺動軸芯Ｐ４Ｒまわりに揺動自在に構成され、左の膝下プレート３０は揺動軸芯Ｐ４Ｌまわりに揺動自在に構成されている。左右の膝下プレート３０，３０は、作業者の膝下部（ふくらはぎ部）の形状等に適した姿勢で、膝下部に対して後方から当接作用する。

作業者が膝下支持部２１を装着すると、膝下プレート３０が作業者の膝下部（ふくらはぎ部）に後方から当接作用する。図４に示されるように、膝下プレート３０は平面視において弧状に形成されている。膝下プレート３０は、作業者の膝下部の断面視において、膝下部の後部を覆うように湾曲する。これにより、膝下支持部２１（支持アーム２９）が作業者の膝下部に作用可能な状態となる。

作業者が左右の膝下支持部２１，２１を装着すると、作業者の右の膝下部に対して右側に、右の膝下支持部２１（支持アーム２９）が位置し、作業者の左の膝下部に対して左側に、左の膝下支持部２１（支持アーム２９）が位置する。作業者が歩行等を行う場合、膝下支持部２１，２１において、支持アーム２９，２９が、作業者の膝下部に追従するように横向き軸芯Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒまわりに揺動する。

〔ストッパー機構〕
図１及び図２に示されるように、操作アーム１２と支持アーム２９との間の揺動連結部分に、左右のストッパー機構３１，３１が設けられている。作業者がアシスト器具を装着した状態で、作業者の右の膝部に対して右側に、右のストッパー機構３１が位置し、作業者の左の膝部に対して左側に、左のストッパー機構３１が位置する。左右のストッパー機構３１，３１の夫々は、横向き軸芯Ｐ２Ｌ，Ｐ２Ｒまわりに回動可能な回動機構である。このことから、支持アーム２９は、操作アーム１２に対してストッパー機構３１の回動軸芯まわりに揺動するように構成されている。

ストッパー機構３１は操作アーム１２と連結されている。ストッパー機構３１に上向きのアーム部材３１Ａが備えられ、アーム部材３１Ａが操作アーム１２にボルト固定されている。なお、アーム部材３１Ａは、操作アーム１２の長手方向に沿って位置調整可能な構成であっても良い。アーム部材３１Ａが位置調整可能な構成であれば、作業者の脚の形状に応じて、操作アーム１２に対するストッパー機構３１の位置調整が可能となる。

ストッパー機構３１に不図示のロック機構が備えられ、ストッパー機構３１は、支持アーム２９の操作アーム１２に対する屈曲角度Ａ２を規制可能に構成されている。ストッパー機構３１は、屈曲角度Ａ２を規制する規制角度を調整可能なように構成されている。アシスト器具を装着した作業者が直立した状態で、屈曲角度Ａ２は１７０～１８０度程度である。作業者が膝部を屈曲姿勢にすると、支持アーム２９の操作アーム１２に対する屈曲角度Ａ２が小さくなる。そして、屈曲角度Ａ２が当該規制角度まで達すると、ストッパー機構３１は、屈曲角度Ａ２が当該規制角度を越えて小さくならないように、支持アーム２９の操作アーム１２に対する揺動（変位）を阻止する。また、屈曲角度Ａ２が当該規制角度よりも大きい領域では、作業者の膝部の屈伸に伴う脚支持部３（操作アーム１２）の揺動（変位）が許容される。これにより、作業者が膝部を屈曲させた状態で、膝部が脚支持部３と膝下支持部２１とによって支持される。

〔膝下支持部における横変位機構〕
図１、図２、及び、図４に示されるように、左右の膝下支持部２１，２１の夫々に、横変位機構３２が備えられている。横変位機構３２は、本発明の『変位機構』である。作業者の右の膝部に対して右側に、右の横変位機構３２が位置し、作業者の左の膝部に対して左側に、左の横変位機構３２が位置する。ストッパー機構３１と横変位機構３２との夫々は、作業者の膝関節に隣接する。横変位機構３２は、ストッパー機構３１の回動軸芯（横向き軸芯Ｐ２Ｌまたは横向き軸芯Ｐ２Ｒ）に対して下側に位置し、かつ、ストッパー機構３１に対して横内側に位置する。

横変位機構３２に、上連結部材３２Ａと、ヒンジ部材３２Ｂと、が備えられている。上連結部材３２Ａはストッパー機構３１と連結されている。ヒンジ部材３２Ｂは支持アーム２９と一体的に構成され、支持アーム２９の上端部にヒンジ部材３２Ｂが位置する。このことから、横変位機構３２は、膝下支持部２１に設けられた揺動機構である。

図４に示されるように、上連結部材３２Ａは、平板部材の前後両端部が横内側に屈曲するように曲げ形成されたものである。平面視における上連結部材３２Ａの断面形状はＣ字状に形成されている。図４では、上連結部材３２Ａの前後両端部における屈曲部分３２ｈ，３２ｈが示され、屈曲部分３２ｈ，３２ｈの間に平坦面部分３２ｉが位置する。平坦面部分３２ｉとストッパー機構３１の下部とがボルト連結され、上連結部材３２Ａは、ストッパー機構３１の回動軸芯まわりに揺動可能である。

上連結部材３２Ａにおける屈曲部分３２ｈ，３２ｈの夫々に貫通孔が形成され、屈曲部分３２ｈ，３２ｈの夫々の貫通孔にヒンジ部材３２Ｂのピンが貫通する。このことから、屈曲部分３２ｈ，３２ｈの夫々は、ヒンジ部材３２Ｂを回動可能に支持し、支持アーム２９を揺動可能に支持する。

作業者の右の膝部に対して右側に位置するヒンジ部材３２Ｂは前後向き軸芯Ｙ１Ｒまわりに回動する。また、作業者の左の膝部に対して左側に位置するヒンジ部材３２Ｂは前後向き軸芯Ｙ１Ｌまわりに回動する。この構成によって、左右の支持アーム２９，２９の夫々は、前後向き軸芯Ｙ１Ｌ，Ｙ１Ｒまわりに回動可能に構成されている。換言すると、膝下支持部２１のうち揺動機構（横変位機構３２）よりも下側部分は、横方向に揺動可能に構成されている。平面視において、横向き軸芯Ｐ２Ｌと前後向き軸芯Ｙ１Ｌとは直交（または略直交）し、横向き軸芯Ｐ２Ｒと前後向き軸芯Ｙ１Ｒとは直交（または略直交）する。

図５及び図６に示されるように、作業者の脚の形状は、Ｘ脚やＯ脚等に例示されるように各個人で異なる。左右一対の横変位機構３２，３２は、作業者の膝関節に隣接し、かつ、前後向き軸芯Ｙ１Ｌ，Ｙ１Ｒまわりに回動可能に構成されている。この構成によって、作業者の脚の形状が個々に異なる場合であっても、左右の膝下支持部２１，２１を作業者の膝下部分に沿わせることが可能となる。このように、左右の横変位機構３２、３２は、作業者の膝関節の形状に追従して膝下支持部２１，２１を横方向に変位させる。

しかし、例えば図７に示されるように、作業者の脚がＸ脚であって、作業者がアシスト器具を装着した状態で膝部を屈曲させると、脚支持部３と膝下支持部２１との連結部分に意図しない弾性変形が生じ、当該連結部分が横外側へ離れていく場合が考えられる。なお、脚支持部３と膝下支持部２１との連結部分として、脚支持部３の下部、膝下支持部２１の上部、アーム部材３１Ａ等が例示される。当該連結部分が横外側へ離れていくと、脚支持部３及び膝下支持部２１が作業者の腰部及び膝部をしっかりと支持できない虞がある。このような不都合を回避するため、図１、図２、図４～図６に示されるように、作業者の膝関節に巻き付け可能な左右のバンド部３３，３３が備えられている。バンド部３３は、本発明の『保持部』である。

バンド部３３は横変位機構３２に対して下方に隣接して設けられ、支持アーム２９の上部に固定されている。バンド部３３は、太腿プレート１３と膝下プレート３０との間に位置する。バンド部３３は面ファスナーによって構成されている。作業者がバンド部３３を膝関節に巻き付けることによって、脚支持部３の下部と膝下支持部２１の上部とが膝関節に引き寄せられる。つまり、バンド部３３は膝下部に当接作用して膝下支持部２１の変位状態を保持する。また、バンド部３３は膝下部の全周に亘って当接作用する。これにより、脚支持部３の太腿プレート１３が作業者の太腿部にしっかりと当接作用し、膝下支持部２１の膝下プレート３０が作業者の膝下部にしっかりと当接作用する。その結果、脚支持部３及び膝下支持部２１が作業者の腰部及び膝部をしっかりと支持できる。

〔アシスト器具の作業形態〕
アシスト器具を装着した作業者が、前傾姿勢をとりながら膝部を屈曲姿勢にして、腰部を落とした場合について、図８に基づいて説明する。例えば、パレットや床に置かれた荷物Ｂを高い棚やトラックの荷台に置くような場合、作業者が前傾姿勢をとったり、膝部を曲げて腰部を落としたりして、パレットや床の荷物Ｂを手で持つ。次に作業者は、手を下に延ばした状態で荷物Ｂを持ちながら、腰部を上側に延ばしたり、立ち上がったりした後、手で荷物Ｂを持ち上げて、荷物Ｂを高い棚やトラックの荷台に置くような状態が想定される。

作業者がハンド上昇スイッチ２３またはハンド下降スイッチ２４を押し操作していなければ、昇降装置１７の電動モータ２７は停止し、電動モータ２７の電磁ブレーキは制動状態となる。作業者が、脚上昇スイッチ３７及び脚下降スイッチ３８を押し操作していなければ、脚支持部３の電動モータ２８は停止状態（自由回転状態）となり、電動モータ２８の電磁ブレーキは解除状態となる。

図８に示されるように、作業者は、前傾姿勢をとりながら、膝部を屈曲姿勢にして、パレットや床の荷物Ｂをハンド部２０によって保持する。この場合、作業者がハンド下降スイッチ２４を押し操作すると、昇降装置１７の電動モータ２７が繰り出し側に作動し、ワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが繰り出されて、ハンド部２０が下降操作される。

作業者がハンド下降スイッチ２４の押し操作を止めると、昇降装置１７の電動モータ２７が停止して、ハンド部２０が停止するので、作業者はハンド部２０を持ちながらハンド部２０によって荷物Ｂを保持する。このとき、電動モータ２８の電磁ブレーキが制動状態となって、脚支持部３の横向き軸芯Ｐ１まわりの揺動は不能となる。また、膝下支持部２１の脚支持部３に対する屈曲角度Ａ２が規制角度よりも小さくならないように、膝下支持部２１の脚支持部３に対する揺動（変位）がストッパー機構３１によって規制される。この状態で、本体部１が電動モータ２８を介して脚支持部３（操作アーム１２）に支持される。換言すると、作業者が前屈み姿勢になった状態で、本体部１を装着した作業者の上半身が、脚支持部３を装着した作業者の太腿部に支持されるので、作業者の腰部に掛かる負担が軽減される。このように、左右の脚支持部３，３は、作業者の上半身の前傾姿勢に応じて揺動しながら、本体部１が装着された上半身を支持する。

また、作業者が膝部を屈曲させた状態で、本体部１（作業者の上半身）及び脚支持部３（作業者の太腿部）がストッパー機構３１を介して膝下支持部２１に支持されるので、作業者の膝部に掛かる負担が軽減される。このように、左右の膝下支持部２１，２１は、作業者の膝部の屈曲姿勢に応じて揺動しながら、脚支持部３が装着された太腿部を支持する。

作業者は、ハンド部２０によって荷物Ｂを保持した状態で立ち上がることによって、荷物Ｂを持ち上げる。作業者が脚上昇スイッチ３７を押し操作すると、脚支持部３の操作アーム１２が下側（前傾角度Ａ１が小さくなる側）に揺動操作され、作業者の太腿部が下側に操作されて、作業者の立ち上がりが補助される。この状態が、脚支持部３の電動モータ２８によって、脚支持部３（操作アーム１２）から離れる側への本体部１の変位が許容された状態である。

作業者が脚上昇スイッチ３７を押し操作した状態で立ち上がった後、前傾角度Ａ１が９０度付近の値に達すると、作業者が起立した（立ち上がった）と判断されて、脚支持部３の電動モータ２８は停止状態（自由回転状態）となる。そして、電動モータ２８の電磁ブレーキは解除状態に維持される。

次に作業者がハンド上昇スイッチ２３を押し操作すると、昇降装置１７の電動モータ２７が巻き取り側に作動し、ワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが巻き取られて、ハンド部２０が上昇操作される。所望の位置までハンド部２０が上昇すると、作業者がハンド上昇スイッチ２３の押し操作を止めることによって、昇降装置１７の電動モータ２７が停止して、ハンド部２０が停止する。

作業者は、荷物Ｂを置くべき高い棚やトラックの荷台等へ歩いて移動する。作業者が高い棚やトラックの荷台等に到着して、ハンド下降スイッチ２４を押し操作すると、昇降装置１７の電動モータ２７が繰り出し側に作動し、ワイヤ１８，１９のインナー１８ａ，１９ａが繰り出されて、ハンド部２０が下降操作される。

作業者は、荷物Ｂを高い棚やトラックの荷台等に置いて、ハンド部２０を荷物Ｂから離す。作業者が荷物Ｂを高い棚やトラックの荷台等に置くと最初の状態に戻るので、作業者は次の荷物Ｂに対して前述と同様な操作を行う。

〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

（１）上述の実施形態では、太腿プレート１３が作業者の太腿部に前方から当接作用し、膝下プレート３０が作業者の膝下部（ふくらはぎ部）に後方から当接作用する。太腿プレート１３及び膝下プレート３０をしっかりと当接作用させるために、例えば、図９に示されるような付勢機構３４が設けられても良い。付勢機構３４は、トーションバネであって、脚支持部３の操作アーム１２と、膝下支持部２１の支持アーム２９と、に亘って設けられている。付勢機構３４は、脚支持部３と膝下支持部２１とが互いに離れる方向へ揺動するように、脚支持部３及び膝下支持部２１を付勢する。このことから、作業者が膝部を屈曲させると、付勢機構３４は膝部を立たせる方向に付勢する。これにより、作業者が膝部を屈曲させた状態から立ち上がる際の膝部への負担が軽減される。また、本構成であれば、太腿プレート１３及び膝下プレート３０が付勢機構３４によって太腿部及び膝下部にしっかりと当接作用する。このため、付勢機構３４が備えられない構成と比較して、太腿プレート１３が太腿部から外れ難くなるとともに、膝下プレート３０が膝下部から外れ難くなる。

（２）上述の実施形態では、左右の膝下プレート３０，３０が、左右の支持アーム２９，２９の夫々に対して揺動軸芯Ｐ４Ｌ，Ｐ４Ｒまわりに揺動自在に連結されている。作業者の歩行時に、膝下プレート３０，３０の夫々が揺り動かされがちである。このため、例えば図１０に示されるようなバンド部３５が設けられても良い。バンド部３５は、左右の膝下プレート３０，３０の夫々に設けられ、作業者の膝下部の前部と当接可能に構成されている。つまり、作業者の膝下部の前部がバンド部３５と当接し、作業者の膝下部の後部が膝下プレート３０と当接する。このため、バンド部３５が備えられない構成と比較して、膝下プレート３０が膝下部から外れ難くなる。バンド部３５は、例えば面ファスナーで構成されても良いし、バックル式のベルトで構成されても良い。

（３）上述の実施形態では、横変位機構３２がストッパー機構３１に対して下側に位置するが、この実施形態に限定されない。例えば、横変位機構３２がストッパー機構３１に対して上側に位置する構成であっても良い。この場合、操作アーム１２の下端部に横変位機構３２が連結され、横変位機構３２の下方にストッパー機構３１が連結される構成であっても良い。

（４）上述の実施形態では、保持部としてバンド部３３が備えられ、バンド部３３は面ファスナーによって構成されているが、この実施形態に限定されない。例えば、バンド部３３が、バックル式のベルトで構成されても良い。また、バンド部３３は、例えばプラスチック製や金属製で構成されていても良く、この場合、バンド部３３は膝下部の全周に亘って当接作用しなくても良い。また、保持部が、バネ等の付勢機構であっても良く、付勢機構が膝下支持部２１（支持アーム２９）を横外方へ揺動させるように付勢する構成であっても良い。あるいは、保持部が備えられない構成であっても良い。

（５）第一作用部としての太腿プレート１３は、例えば作業者の太腿部に巻き付ける面ファスナーであっても良い。また、第二作用部としての膝下プレート３０は、例えば作業者の膝下部に巻き付ける面ファスナーであっても良い。

（６）上述の実施形態では、ストッパー機構３１と横変位機構３２とが各別の機構として示されているが、ストッパー機構３１と横変位機構３２とが一つのユニットとして構成されても良い。つまり、ストッパー機構３１と横変位機構３２とが一体的に構成されても良い。また、横変位機構３２が、例えばユニバーサルジョイント機構で構成されても良い。

なお、上述の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、作業者に装着されて作業者を補助するアシスト器具に適用できる。

１ ：本体部
３ ：脚支持部
１２ ：操作アーム
１３ ：太腿プレート（第一作用部）
２１ ：膝下支持部
２７ ：電動モータ（アクチュエータ）
３０ ：膝下プレート（第二作用部）
３２ ：横変位機構（変位機構）
３３ ：バンド部（保持部）

Claims (5)

1. 作業者の上半身に装着される本体部と、
   作業者の太腿部に装着されるとともに前記本体部の下部に連結され、前記本体部が装着された前記上半身を支持する脚支持部と、
   作業者の膝下部に装着されるとともに前記脚支持部の下部に揺動可能に連結され、作業者の膝部の屈曲姿勢に応じて揺動しながら、前記脚支持部が装着された前記太腿部を支持する膝下支持部と、
   作業者の膝関節の形状に追従して前記膝下支持部を、作業者の左右方向に変位させる変位機構と、が備えられ、
   前記脚支持部は、前記上半身の前傾姿勢に応じて前記太腿部に追従するように揺動する操作アーム部を有し、
   前記操作アーム部は、前記太腿部に沿って延び、且つ、前記太腿部に作用可能であり、
   作業者の前記上半身の前傾姿勢から起立状態への立ち上がりを補助する方向に前記操作アーム部を揺動させるアクチュエータが備えられているアシスト器具。
2. 前記変位機構に対して下方に隣接して設けられ、前記膝下部に当接作用して前記膝下支持部の変位状態を保持する保持部が備えられている請求項１に記載のアシスト器具。
3. 前記保持部は、前記膝下部の全周に亘って当接作用する請求項２に記載のアシスト器具。
4. 前記脚支持部に、前記太腿部に前方から当接作用する第一作用部が備えられ、
   前記膝下支持部に、前記膝下部に後方から当接作用する第二作用部が備えられ、
   前記保持部は、前記第一作用部と前記第二作用部との間に位置する請求項２または３に記載のアシスト器具。
5. 前記変位機構は、前記膝下支持部に設けられた揺動機構であって、
   前記膝下支持部のうち前記揺動機構よりも下側部分は、作業者の左右方向に揺動可能に構成されている請求項１から４の何れか一項に記載のアシスト器具。

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