図1に示すように、動作補助装置1は、背面パッド11、補助パッド12、膝パッド13、2本の第1ベルト14及び2本の第2ベルト15を含む。背面パッド11は、着用者の背中に沿って着用者の肩から腰にかけ背中をほぼ覆うように配置される。この第1ベルトと第2ベルトとはそれぞれ独立しており、後述する第1の弾性体及び第2の弾性体の弾性力は別経路で使用者に作用する。
背面パッド11は、例えば上下方向を長手方向、左右方向を短手方向とする長方板状の部材である。背面パッド11は、例えばナイロンなどを用いたサテン生地からなる凹凸のない表生地と、例えばポリエステルなどを用いたメッシュ生地からなる若干凹凸がある裏生地とで、芯材を挟み込んだ三層構造である。背面パッド11の表生地は、後述する第1ベルト14や弾性体85との摩擦を小さくする役割を有している。一方、背面パッド11の裏生地は、着用者の着衣との摩擦を大きくする役割を有している。また、芯材は、湾曲はするが容易に折れ曲がることがない程度の強度を有している。なお、背面パッド11はクッション性のないものも包含する。また、背面パッド11は、何らかの手段によって着用者の背中にずれないよう固定できればよく、後述するベルトによる固定方式以外にも、着衣そのものの一部として固定する方式としてやることも可能である。
背面パッド11の上端部には、当該背面パッド11の左右端部に、肩掛けパッド21,22が各々設けられる。肩掛けパッド21,22は、帯状のパッドからなり、背面パッド11と同様に、例えば芯材を、表生地と裏生地とで挟み込んだ三層構造の部材である。もちろん、肩掛けパッド21,22はパッド状のものであることが好ましいが、後述する単なる締付けベルト51(52)そのものであってもよい(「肩掛けベルト」と呼んでもよい)。
図2に示すように、肩掛けパッド21,22は、肩掛けパッド21,22の延在方向における一端部を背面パッド11に各々縫い付けて固定されている。肩掛けパッド21(22)は、例えば、肩掛けパッド21(22)の延在方向において、背面パッド11に縫い付けられる一端部とは反対側の他端部が背面パッド11の左(右)上方で且つ背面パッド11の左(右)端部外方に位置するように傾いた状態で、上記の一端部を背面パッド11の左(右)上端部に縫い付けて固定されている。例えば、肩掛けパッド21の延在方向(図2に示す線L1(L2))と、肩掛けパッド21(22)の上下方向(図2に示す線L0)とが成す角度θ1(θ2)は、例えば20°である。なお、角度θ1(θ2)は、例えば15°~30°の範囲であることが好ましい。
以下、肩掛けパッド21,22の各パッドの延在方向における両端部のうち、背面パッド11に縫い付けられる一端部を固定端部、当該一端部とは反対側となる他端部を自由端部と称する場合がある。
肩掛けパッド21(22)は、当該肩掛けパッド21(22)の固定端部及び自由端部に、ベルト調節具25,26(31,32)を有する。ベルト調節具25,26(31,32)は、固定用ベルト27,28(33,34)を介して、当該肩掛けパッド21(22)の固定端部及び自由端部に各々取り付けられる。これらベルト調節具25,26(31,32)のうち、ベルト調節具25(31)には第1ベルト14が、ベルト調節具26(32)には後述する締付けベルト51(52)が長さ調節可能に各々結合される。
肩掛けパッド21(22)には、当該肩掛けパッド21(22)の延在方向における中央部分に、肩掛けパッド21(22)の延在方向に沿って延在する帯状ベルト29(35)が固定される。帯状ベルト29(35)は、例えば、当該帯状ベルト29(35)の延在方向における両端部と、当該両端部から帯状ベルト29(35)の中点方向に所定の間隔離れた位置との計4か所において、肩掛けパッド21(22)に縫い付けられて固定される。したがって、帯状ベルト29(35)の延在方向における中央部分は、肩掛けパッド21(22)の表生地から離間させることができ、例えば、後述する胸部ベルト101(102)を通すベルト通し(符号省略)として機能する。なお、肩掛けパッド21(22)と背面パッド11とを一体的に形成してもよい。
図3に示すように、背面パッド11の下端部において、当該背面パッド11の左右端部には、ベルト調節具41,42が設けられる。ベルト調節具41(42)は、例えば固定用ベルト43(44)を背面パッド11の左(右)端部の裏面側に縫い付け、その固定用ベルト43(44)にベルト調節具41(42)を保持させることで、背面パッド11の左(右)端部に取り付けられる。なお、ベルト調節具41及びベルト調節具42は、背面パッド11の左右方向における中点を通り、上下方向に延びる線(図3に示す線L0)を中心にして左右対称となる位置に設けられる。また、ベルト調節具41(42)には補助パッド12に設けられた帯状ベルト65(67)の一端部が、長さ調節可能に結合される。
背面パッド11の下端部において、背面パッド11の左右方向における中央部分には、バックル雌部材45,46が設けられる。バックル雌部材45(46)は固定用ベルト47(48)に保持されていて、その固定用ベルト47(48)は背面パッド11の下端部の裏面側に縫い付けられている。そのため、バックル雌部材45(46)は、固定用ベルト47(48)を介して背面パッド11に取り付けられている。なお、バックル雌部材45及びバックル雌部材46は、背面パッド11の左右方向における中点を通り、上下方向に延びる線(図3に示す線L0)を中心にして左右対称となる位置に設けられる。
また、バックル雌部材45には、第2ベルト15aに保持されるバックル雄部材95(図4参照)が、バックル雌部材46には第2ベルト15bに保持されるバックル雄部材95(図4参照)が各々連結される。つまり、バックル雌部材45及び第2ベルト15aに保持されるバックル雄部材95とでバックル(符号省略)が構成される。また、バックル雌部材46及び第2ベルト15bに保持されるバックル雄部材95は、バックル(符号省略)を構成する。
ここで、背面パッド11の下端部に設けられるバックル雌部材45,46に、第2ベルト15a,15bに保持されるバックル雄部材95を各々連結させる形態としているが、これら部材の代わりに、背面パッド11の下端部にベルト調節具を固定して、当該ベルト調節具に第2ベルトを長さ調節可能に結合させてもよい。
背面パッド11の下端部において、背面パッド11の左右端部には締付けベルト51,52が設けられる。これら締付けベルト51,52は、長尺の帯状ベルトである。締付けベルト51(52)は、例えば締付けベルト51(52)の延在方向において、背面パッド11に縫い付けられる一端部とは反対側の他端部が背面パッド11の上端側に且つ背面パッド11の左(右)端部外方に位置するように傾いた状態で、上記一端部を背面パッド11に縫い付けて固定されている。例えば、締付けベルト51(52)の延在方向(図3に示す線L3(L4))と、肩掛けパッド21の上下方向(図3に示す線L0)とが成す角度θ3(θ4)は、例えば45°である。なお、締付けベルト51(52)は、当該締付けベルト51(52)の延在方向において背面パッド11に縫い付けられる一端部とは反対側の他端部を、肩掛けパッド21(22)に設けられるベルト調節具26(32)に長さ調節可能に結合される。なお、角度θ3(θ4)は、例えば30°~50°の範囲であることが好ましい。ここで、ベルト調節具26(32)は、請求項に記載の第1のベルト調節具に相当する。
背面パッド11の下端部の表面において、締付けベルト51,52が縫い付けられる部位の間には、帯状ベルト54が設けられる。帯状ベルト54は、当該帯状ベルト54の延在方向が背面パッド11の左右方向に平行となる状態で、帯状ベルト54の延在方向における両端部が背面パッド11に縫い付けられる。つまり、帯状ベルト54の中央部分は、背面パッド11から離間することが可能となり、例えば第1ベルト14が挿通されるベルト通し(図示省略)として機能し、第1ベルト14が背面パッド11上から外れないようにガイドする。
また、背面パッド11は、着用者の背中に沿って着用者の肩から腰にかけ背中をほぼ覆うように配置されその下端部に締付けベルト51,52を設けることで、この動作補助装置1を使用者が着用し締付けベルト51,52を上半身に締め付ける際、締付けベルト51,52各々が脇の下(又は腕の付け根)へ食い込まないようにする役割も有している。
補助パッド12は、動作補助装置1を着用したときに、着用者の臀部に沿って配置される。補助パッド12は、例えばポリエステルなどを用いたメッシュ生地からなる表生地及び裏生地で芯材を挟み込んだ三層構造の部材である。
補助パッド12の上端部及び下端部には、左右方向を延在方向とする帯状ベルト61,62が設けられる。帯状ベルト61,62は、例えば延在方向における両端部が補助パッド12に各々縫い付けられる。したがって、帯状ベルト61,62の中央部分は、補助パッド12から離間することが可能となり、これら帯状ベルト61,62は、例えば第1ベルト14や第2ベルト15が各々挿通されるベルト通し(図示省略)として機能する。なお、第1ベルト14や第2ベルト15を補助パッド12と帯状ベルト61,62との間に通すことで、第1ベルト14や第2ベルト15の浮き上がりを防止する。
補助パッド12には、背面パッド11に当該補助パッド12を取り付けるための連結用ベルト63,64が補助パッド12の左右端部に着脱自在に取り付けられる。連結用ベルト63は、帯状ベルト65と、当該帯状ベルト65の延在方向における一端部に保持されたバックル66とを有している。連結用ベルト63は、例えば、帯状ベルト65の延在方向において、バックル66を保持する一端部とは反対側となる他端部を、補助パッド12の表生地側に設けた帯状ベルト61と補助パッド12の表生地との間、及び帯状ベルト62と補助パッド12の表生地との間の順で挿通させた後、他端部を、帯状ベルト65の延在方向における一端部に保持したバックル66に長さ調節可能に結合して、バックル66から上記の他端部を引き出す。これにより、連結用ベルト63が補助パッド12の上下方向に全周に亘って引き回される。
また、連結用ベルト64は、帯状ベルト67と、当該帯状ベルト67の延在方向における一端部に保持されたバックル68とを有している。なお、連結用ベルト64を補助パッド12に取り付ける方法は、連結用ベルト63と同一であるので、ここでは、その詳細を省略する。
図1に戻って説明すると、膝パッド13は、例えば着用者の膝部の各々に、全周に亘って巻回される。なお、使用者の左膝部に装着される膝パッド13、及び着用者の右膝部に装着される膝パッド13の構成は、同一構成である。以下、着用者の左膝部に装着される膝パッドを膝パッド13aとし、着用者の右膝部に装着される膝パッドを膝パッド13bと称する。なお、膝パッド13a及び膝パッド13bの構成は同一であるので、図1においては、膝パッド13aに対してのみ、膝パッド13aの各部に対して符号を付している。
膝パッド13は、当該膝パッド13を使用者の膝部に装着したときに、使用者の膝裏部から、使用者の膝上部に、全周に亘って巻回される上部帯状部71,72と、使用者の膝裏部から、使用者の膝下部に、全周に亘って巻回される下部帯状部73,74と、を有する。図示は省略するが、膝パッド13は、当該膝パッド13の表生地が、例えば面ファスナー用の起毛した生地となっている。上述した2つの上部帯状部71,72及び2つの下部帯状部73,74のうち、上部帯状部72及び下部帯状部73は、その先端部の裏面側に雄型面ファスナー(不図示)が縫い付けられている。
例えば2つの上部帯状部71,72は、膝パッド13を使用者の膝部に装着するときに、使用者の膝側から、上部帯状部71、上部帯状部72の順で重ね合わされ、その重ね合わせ時に、上部帯状部72の裏面に設けた雄型面ファスナー(不図示)が上部帯状部71の表生地に接合される。
同様にして、2つの下部帯状部73,74は、膝パッド13を使用者の膝部に装着するときに、使用者の膝側から、下部帯状部74、下部帯状部73の順で重ね合わされ、その重ね合わせ時に、下部帯状部73の裏面に設けた雄型面ファスナー(不図示)が下部帯状部74の表生地に接合される。
2つの上部帯状部71,72のうち、上部帯状部71には、バックル雄部材76が設けられ、上部帯状部72には、バックル雌部材77が設けられる。バックル雄部材76は、上部帯状部71に上部帯状部72が接合された状態で、バックル雌部材77に連結される。
また、2つの下部帯状部73,74のうち、下部帯状部73には、バックル雌部材78が設けられ、下部帯状部74には、バックル雄部材79が設けられる。バックル雄部材79は、下部帯状部74に下部帯状部73が接合された状態で、バックル雌部材78に連結される。
膝パッド13は、当該膝パッド13を使用者の膝部に装着したときに、使用者の膝裏部に沿う部分に、バックル雌部材81を有する。バックル雌部材81は、第1ベルト14及び第2ベルト15が長さ調節可能に結合されたバックル雄部材82を連結する。ここで、バックル雄部材82は、請求項に記載に第2のベルト調節具に相当する。
2本の第1ベルト14は、弾性体85と、当該弾性体85の延在方向における両端部に縫い付けられる帯状ベルト86,87とを各々有する。弾性体85は、請求項1に記載の第1の弾性体に相当する。弾性体85は、例えば長尺状に形成したゴムシート(織りゴム)を複数枚(例えば6枚)積層したものである。なお、織りゴムは、ゴム糸と、ポリプロピレンやナイロンなどの合成繊維を用いた糸とを織り込んだものであり、その織り込みにおいては、ゴム糸を経糸としている。ここで、経糸となるゴム糸の延在方向が、弾性体85の伸長方向となる。つまり、弾性体85の延在方向と弾性体85の伸長方向とは同一方向となる。
弾性体85は、当該弾性体85の延在方向における一端部において、その弾性体85を構成する複数枚のゴムシートと帯状ベルト86とを縫い付けることで弾性体85の一端部に帯状ベルト86を固定する。同時に、弾性体85は、当該弾性体85の延在方向における他端部において、その弾性体85を構成する複数枚のゴムシートと帯状ベルト87とを縫い付けることで弾性体85の他端部に帯状ベルト87を固定し第1ベルト14を構成する。図示は省略するが、帯状ベルト86及び帯状ベルト87の裏面側には、例えばあて布が縫い付けられており、帯状ベルト86及び背面パッド11との間、帯状ベルト87及び背面パッド11との間に大きな抵抗が生じることがないようになっている。
本実施の形態で示す動作補助装置1を着用したとき、2本の第1ベルト14の弾性体85は、一例として、着用者の背中側において、着用者の肩甲骨近傍となる位置に配置される。なお、動作補助装置1を着用したとき、第1ベルト14の弾性体85は、必ずしも着用者の肩甲骨近傍となる位置に配置される必要はなく、例えば腰部から臀部に沿う位置に配置されていてもよいし、肩甲骨近傍となる位置と、腰部から臀部に沿う位置とのそれぞれの位置に配置されていてもよい。さらに第1ベルト14そのものを全長に渡って弾性体とすることも可能である。
以下、2本の第1ベルト14のうち、着用者の背中側で、着用者の左肩後部、臀部及び右膝裏部に渡って配置される第1ベルトを第1ベルト14a、着用者の背中側で、着用者の右肩後部、臀部及び左膝裏部に渡って配置される第1ベルトを第1ベルト14bと称する。
第1ベルト14aを構成する帯状ベルト86は、肩掛けパッド21の固定端部に設けたベルト調節具25に長さ調節可能に結合される。また、第1ベルト14aの帯状ベルト87は、膝パッド13bに設けたバックル雄部材82に、第2ベルト15bの帯状ベルト93とともに長さ調節可能に結合される。また、第1ベルト14bを構成する帯状ベルト86は、肩掛けパッド22の固定端部に設けたベルト調節具31に長さ調節可能に結合される。また、第1ベルト14bの帯状ベルト87は、膝パッド13aに設けたバックル雌部材81に連結されるバックル雄部材82に、第2ベルト15aの帯状ベルト93とともに、長さ調節可能に結合される。
これら2本の第1ベルト14a,14bによって肩掛けパッド21,22と膝パッド13とを連結した状態においては、2本の第1ベルト14a,14bは、例えば着用者の背中側において、着用者の臀部近傍で交差した状態となる。また、これら第1ベルト14a,14bに設けられる弾性体85は、着用者の背中側で肩甲骨体軸側に沿って配置される。
図4に示すように、2本の第2ベルト15は、上述した第1ベルト14と同様に、弾性体91と、当該弾性体91の延在方向における両端部に縫い付けられる帯状ベルト92,93と、を有する。弾性体91は、請求項に記載の第2の弾性体に相当する。弾性体91は、第1ベルト14に用いられる弾性体85と同様に、複数のゴムシートからなる。弾性体91は、当該弾性体91の延在方向における一端部において、その弾性体91を構成する複数枚のゴムシートと帯状ベルト92とを縫い付けることで弾性体91の一端部に帯状ベルト92を固定する。同様に、弾性体91は、当該弾性体91の延在方向における他端部において、その弾性体91を構成する複数枚のゴムシートと帯状ベルト93とを縫い付けることで弾性体91の他端部に帯状ベルト93を固定する。ここで、第2ベルト15の弾性体91の弾性力は、第1ベルト14の弾性体85の弾性力よりも小さく設定される。詳細には、第2ベルト15の弾性体91の弾性力は、第1ベルト14の弾性体85の弾性力の1/2程度であるが、弾性体91の弾性力は、かかる数値には限られず、弾性体85の弾性力よりも小さい適宜の値に設定可能である。
帯状ベルト92は、当該帯状ベルト92の延在方向において、弾性体91に固定される一端部とは反対側となる他端部を、バックル雄部材95に長さ調節可能に結合される。また、帯状ベルト93は、当該帯状ベルト93の延在方向において、弾性体91に固定される一端部とは反対側となる他端部を、第1ベルト14の帯状ベルト87とともに、バックル雄部材82に長さ調節可能に結合される。
また、第2ベルト15a(15b)は、当該第2ベルト15a(15b)の延在方向における両端部をバックル雄部材82,95に長さ調節可能に結合されている。第2ベルト15a(15b)のバックル雄部材82は、膝パッド13a(13b)に設けたバックル雌部材81に、第2ベルト15a(15b)のバックル雄部材95は、背面パッド11に設けたバックル雌部材45(46)に各々係合される。これにより、第2ベルト15a(15b)は、背面パッド11と膝パッド13a(13b)とを連結している。このとき、2本の第2ベルト15は、補助パッド12に設けたベルト通し(補助パッド12の表面と帯状ベルト61との間、及び補助パッド12の表面と帯状ベルト62との間)に挿通される。これにより、着用者の作業時に第2ベルト15a,15bが臀部上からずれ落ちてしまうことを防止できる。
図1に戻って説明すると、上述した肩掛けパッド21には、胸部ベルト101が設けられているとともに、肩掛けパッド22には、胸部ベルト102が各々設けられている。胸部ベルト101は、帯状ベルト103と、当該帯状ベルト103の延在方向における一端部に有するバックル雌部材104とを有する。胸部ベルト101は、帯状ベルト103の延在方向におけるバックル雌部材104が取り付けられた一端部とは反対側となる他端部を、肩掛けパッド21に縫い付けられた帯状ベルト29と肩掛けパッド21の表生地との間に挿通させる。そして、帯状ベルト103の他端部を帯状ベルト103の一端部に保持したバックル雌部材104に長さ調節可能に結合する。
胸部ベルト102は、帯状ベルト107と、当該帯状ベルト107の延在方向における一端部に有するバックル雄部材108とを有する。胸部ベルト102は、帯状ベルト107の延在方向におけるバックル雄部材108が取り付けられた一端部とは反対側となる他端部を、肩掛けパッド22に縫い付けられた帯状ベルト35と肩掛けパッド22の表生地との間に挿通させる。そして、帯状ベルト107の他端部を帯状ベルト107の一端部に保持したバックル雄部材108に長さ調節可能に結合する。
これら胸部ベルト101,102は、胸部ベルト102に設けたバックル雄部材108を、胸部ベルト101に設けたバックル雌部材104に連結させることで、肩掛けパッド21及び肩掛けパッド22が着用者の肩部から脱落することを防止する。
以下、動作補助装置1の着用について説明する。上述したように、肩掛けパッド21及び締付けベルト51は背面パッド11に縫い付けられている。同様に、肩掛けパッド22及び締付けベルト52は背面パッド11に縫い付けられている。また、締付けベルト51は肩掛けパッド21の自由端部に設けたベルト調節具25に長さ調節可能に結合されるとともに、締付けベルト52は肩掛けパッド22の自由端部に設けたベルト調節具31に、長さ調節可能に結合される。つまり、図1に示すように、締付けベルト51を肩掛けパッド21の自由端部に設けたベルト調節具25に結合することで、背面パッド11に縫い付けられた肩掛けパッド21及び締付けベルト51は、ループ状となる。同様に、図1に示すように、締付けベルト52を肩掛けパッド22の自由端部に設けたベルト調節具31に結合することで、背面パッド11に縫い付けられた肩掛けパッド22及び締付けベルト52はループ状となる。
着用者は、背面パッド11が着用者の背中に沿って配置されるように、肩掛けパッド21、締付けベルト51及び背面パッド11で形成される空間(符号省略)に左腕を通し、また、肩掛けパッド22及び締付けベルト52及び背面パッド11で形成される空間(符号省略)に右腕を通す。そして、肩掛けパッド21を着用者の左肩部に、また、肩掛けパッド22を着用者の右肩部に各々かけた状態で、着用者は、胸部ベルト102のバックル雄部材108を、胸部ベルト101のバックル雌部材104に連結させる(図5(a)参照)。胸部ベルト102のバックル雄部材108を、胸部ベルト101のバックル雌部材104に連結させることで、肩掛けパッド21が着用者の左肩部から、又は肩掛けパッド22が着用者の右肩部から、それぞれ脱落することを防止することができる。
次に、着用者は、例えば自身の左膝部に膝パッド13aを、自身の右膝部に膝パッド13bをそれぞれ装着する。このとき、肩掛けパッド21の固定端部に設けたベルト調節具26と、膝パッド13bのバックル雌部材81間に跨って配置される第1ベルト14aの長さが短い場合には、ベルト調節具26からの帯状ベルト86の引き出し量を調整する。同様にして、肩掛けパッド22の固定端部に設けたベルト調節具32と、膝パッド13aのバックル雌部材81間の第1ベルト14bの長さが短い場合には、ベルト調節具32からの帯状ベルト86の引き出し量を調整する。
ここで、着用者が立位姿勢で動作補助装置1を着用した場合を考慮する。着用者が立位姿勢で動作補助装置1を着用したときに、第1ベルト14aの弾性体85に張力が付与されていない場合、例えば肩掛けパッド21の固定端部に設けたベルト調節具26から帯状ベルト86を引き出す。同様に、第1ベルト14bの弾性体85に張力が付与されていない場合も、肩掛けパッド22の固定端部に設けたベルト調節具32から帯状ベルト86を引き出す。
また、第2ベルト15aの弾性体91に張力が付与されていない場合、背面パッド11のバックル雌部材45に連結されているバックル雄部材95から帯状ベルト92を引き出す。同様に、第2ベルト15bの弾性体91に張力が付与されていない場合も、背面パッド11のバックル雌部材46に連結されているバックル雄部材95から帯状ベルト92を引き出す。
最後に、着用者は、締付けベルト51を肩掛けパッド21の自由端部に設けたベルト調節具26から引き出す。締付けベルト51を上記のベルト調節具26から引き出すと、背面パッド11に縫い付けられた締付けベルト51の縫い付け部位から、上記のベルト調節具26までの間の締付けベルト51のベルト長が短くなる。したがって、肩掛けパッド21及び締付けベルト51が、着用者の左肩部から左腕部の付け根にかけて締め付けられ、同時に、背面パッド11の左端部が着用者の背中に圧接される。
着用者は、締付けベルト51を上記のベルト調節具26から引き出すと同時に、締付けベルト52を上記のベルト調節具32から引き出す。締付けベルト52を上記のベルト調節具32から引き出すと、背面パッド11に縫い付けられた締付けベルト52の縫い付け部位から肩掛けパッド22の自由端部に設けたベルト調節具32までの間の締付けベルト52のベルト長が短くなる。したがって、肩掛けパッド22及び締付けベルト52が、着用者の右肩部から右腕部の付け根にかけて締め付けられる。
着用者が動作補助装置1を着用すると、第1ベルト14の弾性体85や第2ベルト15の弾性体91は、背面パッド11を臀部に向けて引っ張り、また、締付けベルト51,52は、背面パッド11の左右下端部を両腕の付け根に向けて引っ張ることになるので、背面パッド11の上下方向における中央部分が浮き上がることなく、背面パッド11が確実に着用者に圧接される。
図5(b)に示すように、着用者が動作補助装置1を着用すると、着用者の背面側において、第1ベルト14aの弾性体85は左肩甲骨の近傍に配置されるとともに、第1ベルト14bの弾性体85は右肩甲骨の近傍に配置される。また、着用者の背面側において、第2ベルト15aの弾性体91は着用者の左腰部から左臀部にかけて配置されるとともに、第2ベルト15bの弾性体91は着用者の右腰部から右臀部にかけて配置される。このとき、背面パッド11の下端部に設けられるバックル雌部材45,46は、背面パッド11の左右方向における中央部分に配置される。また、背面パッド11の左右方向において、上記の背面パッド11に設けられるバックル雌部材45(46)は、着用者の左(右)膝部に装着される膝パッド13a(13b)のバックル雌部材81よりも背面パッド11の中心側に位置している。したがって、背面パッド11と膝パッド13aとを連結する第2ベルト15aと、背面パッド11と膝パッド13bとを連結する第2ベルト15bとは、背面パッド11から下方向に離れるにつれ、これらベルト間の距離が広くなる。なお、着用者が動作補助装置1を着用したとき、第2ベルト15a,15bは、着用者の背面側において、臀部の座骨部に配置される。
また、動作補助装置1を着用したとき、第1ベルト14a(14b)は、当該第1ベルト14a(14b)の延在方向における下端側が、第2ベルト15b(15a)に重なって配置される。例えば、着用者が立位姿勢から前屈姿勢やしゃがんだ姿勢に姿勢を変化させるとき、第2ベルト15b(15a)及び当該第2ベルト15b(15a)の上部に重なっている第1ベルト14a(14b)は、それぞれが独立して伸縮する。第2ベルト15b(15a)が伸縮することで着用者に作用するアシスト力の方向と、第1ベルト14a(14b)が伸縮することで着用者に作用するアシスト力の方向とが一致する。上述したように、第1ベルト14a(14b)は、第2ベルト15b(15a)に重なっている。したがって、第1ベルト14a(14b)と着用者が着衣する作業着との接触が少なく、第1ベルト14a(14b)の伸縮がスムーズに行われる。
着用者が図6に示す立位姿勢から図7に示す前屈姿勢に姿勢を変化させると、着用者の背中側において、背中部から大腿部までの長さが変化する。例えば、第1ベルト14aの帯状ベルト86において、弾性体85に縫い付けられる部位から肩掛けパッド21のベルト調節具26までの長さは一定である。また、第1ベルト14aの帯状ベルト87において、弾性体85に縫い付けられる部位から膝パッド13bのバックル雌部材81に連結されるバックル雄部材82までの長さは一定である。したがって、着用者が立位姿勢から前屈姿勢に姿勢を変化させると、第1ベルト14aの弾性体85が当該弾性体85の延在方向(図7中A方向)に伸長して、弾性体85には元の状態に戻ろうとする力(復元力)が発生する。このとき、着用者の大腿部は、立位状態のときと同一の状態であるので、弾性体85に発生する復元力は、帯状ベルト86が結合されるベルト調節具25に作用する。
また、第1ベルト14bについても同様に、第1ベルト14bの弾性体85が当該弾性体85の延在方向(図7中A方向)に伸長する。つまり、弾性体85が伸長することで、当該弾性体85には復元力が発生し、当該復元力は、第1ベルト14bの帯状ベルト86が結合されるベルト調節具31に作用する。
その結果、動作補助装置1を着用した着用者が立位姿勢から前屈姿勢に姿勢を変化させると、第1ベルト14aは上記のベルト調節具25を、第1ベルト14bは上記のベルト調節具31を各々引っ張る。その結果、第1ベルト14a及び第1ベルト14bの弾性体85に復元力が発生すると、着用者の上半身を引き起こす方向に(図7中F1方向)作用する力が着用者の上半身に作用する。
なお、第2ベルト15aの帯状ベルト92において、弾性体91に縫い付けられる部位から背面パッド11のバックル雌部材45に連結されるバックル雄部材95までの距離は一定である。また、第2ベルト15aの帯状ベルト93において、弾性体91に縫い付けられる部位から膝パッド13のバックル雌部材81に連結されるバックル雄部材82までの距離は一定である。したがって、着用者が立位姿勢から前屈姿勢に姿勢を変化させると、第2ベルト15aの弾性体91は当該弾性体91の延在方向(図7中B方向)に伸長して、弾性体91には元の状態に戻ろうとする力(復元力)が発生する。つまり、第2ベルト15aの弾性体91が図7中B方向に伸長したとき、第2ベルト15aは、背面パッド11の下端部を着用者の臀部側に引っ張る。同様に、第2ベルト15bも、図7中B方向に伸長しており、第2ベルト15bも、背面パッド11の下端部を着用者の臀部側に引っ張る。
上述したように、背面パッド11は、着用者の背中側に圧接されている。したがって、第2ベルト15a,15bが着用者の臀部側に引っ張られることで、第2ベルト15a,15bの弾性体91に発生する復元力は、着用者の上半身に、当該着用者の上半身を引き起こす方向に(図7中F1方向)作用する。
このように、動作補助装置1を着用する着用者が立位姿勢から前屈姿勢へと姿勢を変化させると、姿勢の変化により発生する第1ベルト14(14a,14b)の弾性体85の復元力と第2ベルト15(15a,15b)の弾性体91の復元力が着用者の上半身に作用する。したがって、動作補助装置1を着用した着用者が前屈姿勢を維持しやすくなるとともに、着用者が前屈姿勢から立位姿勢へと容易に姿勢を戻すことができる。
また、図8に示すように、着用者が立位姿勢からしゃがみ込む姿勢へと姿勢を変化させるとき、着用者は、前屈みになり、同時に、膝を曲げる動作を行う。この動作を行うことで、着用者の背中側において背中部から膝裏部までの長さが変化する。これを受けて、第1ベルト14a,14bの弾性体85は当該弾性体85の延在方向(図8中A方向)に各々伸長して、各ベルトの弾性体85に復元力が発生する。このとき、着用者は両膝部を曲げているので、弾性体85に発生する復元力は、着用者の上半身を引き起こそうとする方向(図8中F2方向)に、着用者に作用する。
例えば、着用者が立位姿勢からしゃがみ込む姿勢へと姿勢を変化させたとき、着用者は上半身を前屈させ、同時に両膝部を曲げる。したがって、第2ベルト15a,15bの弾性体91は、図8中B方向だけでなく、図8中C方向にも伸長する。したがって、第2ベルト15a,15bの弾性体91に復元力が発生すると、第2ベルト15a,15bは背面パッド11を臀部側に引っ張るだけでなく、膝パッド13のバックル雄部材82を着用者の臀部側に引っ張る。すなわち、第2ベルト15a,15bの弾性体91に発生する復元力は、着用者の臀部を当該着用者の前面側に(図8中F3方向)に押し出す。
このように、動作補助装置1を着用する着用者が、立位姿勢からしゃがんだ姿勢へと姿勢を変化させると、姿勢の変化により発生する第1ベルト14(14a,14b)の弾性体85の復元力と第2ベルト15(15a,15b)の弾性体91の復元力の一部が着用者の上半身に作用する。同時に、第2ベルト15(15a,15b)の弾性体91の復元力の一部が着用者の臀部に作用する。したがって、動作補助装置1を着用した着用者がしゃがんだ姿勢を維持しやすくなるとともに、着用者がしゃがんだ姿勢から立位姿勢へと容易に姿勢を戻すことができる。
また、着用者が動作補助装置1を着用したとき、第2ベルト15a,15bは、着用者の背面側において、臀部の座骨部にあたる位置に配置される。したがって、図9に示すように、着用者が立位姿勢からしゃがんだ姿勢へと姿勢を変化させたとき、第2ベルト15a,15bが着用者の臀部の側方にずれることなく、臀部の座骨部にあたる位置で保持される。したがって、第2ベルト15a,15bの弾性体91に作用する復元力を着用者に確実に伝達することができる。
本実施の形態では、背面パッド11の下端部に補助パッド12を設けた動作補助装置1を例に挙げて説明しているが、補助パッド12を有していない動作補助装置1としてもよい。
また、本実施の形態とは異なり背面パッド11を有していない動作補助装置1とすることも可能である。すなわち、ベルトや掛け止め具を用いて、第1ベルト14の上端を使用者の左右の肩部に固定したり、第2ベルト15の上端を使用者の腰部の背中側に固定することさえできれば、第1ベルト14及び第2ベルト15の各弾性体85,91をそれぞれ独立して十分に伸縮させることができるため、立位姿勢から前屈姿勢への姿勢変化や立位姿勢からしゃがんだ姿勢への姿勢変化において、弾性体85,91の伸縮による復元力の作用をそれぞれ着用者に効果的に伝達することができる。
本実施の形態では、第1ベルト14を2本の第1ベルト14a,14bとした場合を説明しているが、第1ベルト14の本数は、3本以上であってもよい。また、第2ベルト15についても同様に、第2ベルト15の本数は、3本以上であってもよい。すなわち、複数の第1ベルト又は第2ベルトを束ねて使用することも可能である。
また、本実施の形態では、第1ベルト14の帯状ベルト87と、第2ベルト15の帯状ベルト93とをバックル雄部材82に長さ調節可能に結合しているが、例えば第2ベルト15の弾性体91の下端部に、第1ベルト14の帯状ベルト87を取り付けることも可能である。
(効果について)
本発明の動作補助装置によれば、第1ベルト14の弾性体85及び第2ベルト15の弾性体91の弾性力(復元力、補助力)をそれぞれ独立した二経路(肩部-膝裏部、腰部-膝裏部)で着用者に作用させることで、着用者が立位姿勢から前屈姿勢に姿勢を変化させると、主として第1ベルト14に設けた弾性体85の復元力や、従として第2ベルト15に設けた弾性体91の復元力は、それぞれ着用者の上半身を引き起こす力として着用者に作用する。これら弾性体85,91の復元力は、前屈姿勢の保持や前屈姿勢から立位姿勢に姿勢を変化させるときの補助力として機能するので、動作補助装置1を着用する着用者の肉体的負担を低減することができる。
また、着用者が立位姿勢からしゃがみ込んだ姿勢に姿勢を変化させると、第1ベルト14に設けた弾性体85の復元力や、第2ベルト15に設けた弾性体91の復元力は、それぞれ着用者の上半身や大腿部を引き起こす力として着用者に効果的に作用する。これら弾性体85,91の復元力は、しゃがみ込んだ姿勢の保持やしゃがみ込んだ姿勢から立位姿勢に姿勢を戻すときの補助力として機能するので、動作補助装置1を着用する着用者の肉体的負担を低減することができる。
より詳細に説明すると、着用者が立位姿勢から前屈姿勢に姿勢を変化させる場合よりも立位姿勢からしゃがみ込んだ姿勢に姿勢を変化させる場合の方が、弾性体85,91の各々における引き伸ばし量は大きい。すなわち、弾性体85,91の引き伸ばし量は、腰部の屈曲によるものの方が背面の湾曲によるものよりも大きい。そのため、異なる経路で腰部の屈曲により弾性体91を引き伸ばすことで、弾性体91のバネ定数を大きくしなくともより多くの弾性エネルギーを弾性体91に蓄えることができる。
例えば荷の運搬作業等で、着用者がしゃがみ込み、かつ、前屈姿勢で荷を持った状態から、上半身を引き起こして立ち上がろうとする一連の動作においては、まず十分伸びている第1ベルト14の弾性体85が上半身の引き起こし動作を主に補助し、その後、多少縮んだ第1ベルト14の弾性体85と十分伸びている第2ベルト15の弾性体91が立ち上がり動作を二経路から強い力で補助する。そのため、一経路(肩部-膝裏部)で弾性力を着用者に作用させ上半身の引き起こし動作と立ち上がり動作を同じ力で補助する場合と比較して、独立した二経路(肩部-膝裏部、腰部-膝裏部)で弾性力を着用者に作用させた場合の方が、着用者は特に立ち上がり動作についてより効果的な補助力を体感することができる。このように、本発明の動作補助装置では、第1ベルト14の弾性体85による上半身の引き起こし動作を補助しつつ、立ち上がり動作を第1ベルト14の弾性体85及び第2ベルト15の弾性体91により主に補助している。
また、本発明の動作補助装置では、着用者の背中に圧接された背面パッド11を設けることで、より効果的に復元力を作用させることができる。すなわち、第1ベルト14や第2ベルト15のベースを背面パッド11とすることで、着用時に第1ベルト14や第2ベルト15の背中側の一端を位置ずれすることなく保持することができる。そのため、第1ベルト14の弾性体85や第2ベルト15の弾性体91を十分に引き伸ばすことができ、十分な補助力を着用者に作用させることができる。また、第1ベルト14や弾性体85を背面パッド11上で摩擦抵抗を低減させて滑らせることで、第1ベルト14の弾性体85の弾性力を摩擦抵抗によるロスを少なくして着用者に作用させることができる。
また、動作補助装置に補助パッドを設けることで、立位姿勢から前屈姿勢やしゃがみ込んだ姿勢に姿勢を変化させたときに、第1ベルト14や第2ベルト15が臀部に食い込むことを緩和することができる。また、第1ベルト14や第2ベルト15が、補助パッド12のベルト通しから逸脱することが防止されるので、着用者が姿勢を変化させたときに、第1ベルト14や第2ベルト15が臀部の側方にずれて、これらベルトが逸脱して、弾性体85,91による復元力を得ることができなくなる事象の発生を防止することができる。