JPWO2016056058A1 - 関節運動アシスト装置 - Google Patents

Abstract

手部に関節運動アシスト装置を装着した場合に、第１ベローズ（２３１）が伸縮すると、第２母指中手骨格部材（２１２）が、第１母指中手骨格部材（２１１Ａ）に対して、二軸性の鞍関節の「一の関節軸」である第１軸を回動軸にして回動する。ここで、弾性部材（２５１）が、第１ベローズ（２３１）における母指の手根中手関節と対向する部分を弾性的に拘束しているため、母指の手根中手関節に接続される部位間の伸縮が許容され、第１母指中手骨格部材（２１１Ａ）の一方の端部と第２母指中手骨格部材（２１２）の一方の端部との間の距離が、スムーズに変化する。また、第２ベローズ（２３２ａ）の伸縮により、第３母指中手骨格部材（２１３）が、第２母指中手骨格部材（２１２）に対して、第１軸と直交する第２軸部材（ＡＸ２）を中心軸にして回動する。このため、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

Description

本発明は、関節運動アシスト装置に係り、より詳しくは、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置に関する。

従来から、リハビリテーションに用いられる様々な装置が提案されている。こうした装置の中には、理学療法士等に代って、患者の基本的動作の機能の回復を図るための治療体操・運動をアシストするものがある。

かかる患者の運動をアシストする装置の一つとして、脳梗塞などの中枢神経障害により手指が麻痺して拘縮してしまった場合等に、手指の関節運動をアシストする装置がある（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。かかる従来例のように、ベローズを用いた関節運動アシスト装置は、モータ及びワイヤにより駆動するアクチュエータを用いる方式の装置よりも軽量であるため、実用性が高い。また、ベローズを用いた関節運動アシスト装置は、低圧力での駆動が可能であるため、ダイヤフラム式ポンプやベーン式ポンプなどの低振動、低騒音のポンプを使用することができる。こうした点からも、伸縮可能なベローズを用いた関節運動アシスト装置は、実用性が高いといえる。

この従来例の技術では、伸縮可能なベローズがアシスト対象となる関節に配置される。当該ベローズの一方側端部に、当該関節に接続された一方側部位に装着される一方側伝達部材が接続される。また、当該ベローズの他方側端部に、当該関節に接続された他方側部位に装着される他方側伝達部材が接続される。そして、ベローズからの空気の強制的排出が行われた場合には、ベローズが収縮することにより、関節屈曲状態から関節伸展状態へと変化する関節運動のアシストを行い、ベローズへの空気の強制的供給が行われた場合には、ベローズが膨張することにより、関節伸展状態から関節屈曲状態へと変化する関節運動のアシストを行うようになっている。ここで、従来例の技術では、一軸を中心にして回動する関節の屈曲運動及び伸展運動の支援のみを行っている。

国際公開第２０１１／０４３０９５号

ところで、人体における手指の関節については、母指の中手骨は、互いに直交する方向に動く二軸性の関節である「鞍関節」により手根骨と接続されている。一方、示指、中指、薬指及び小指（以下、「示指等の他の四指」とも記す）の中手骨のそれぞれは、半関節により手根骨と接続されている。このため、手指の母指は、示指等の他の四指に比べて、複雑な関節の動きが可能となっている。

しかしながら、従来例の技術では、母指の関節運動のアシスト動作は、母指の第１〜第３関節の一軸性の屈曲運動及び伸展運動だけになっている。この結果、従来例の技術では、健常者の母指の関節運動のような、複雑な関節運動をアシストすることができなかった。したがって、従来例の技術の関節運動アシスト装置では、装着者の要望を満たす手指の関節運動を、アシストできるとは言い難い。

このため、関節運動アシスト装置を利用する際に、健常者の手指の動きと同様な複雑な関節運動をアシストすることのできる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる新たな関節運動アシスト装置を提供することを目的とする。

本発明は、骨格構造を有する所定対象物に装着され、互いに直交する方向に動く二軸性の関節を含む関節により接続される第１部位と第２部位との間の関節機構を利用する関節運動をアシストする関節運動アシスト装置であって、前記第１部位に装着される平板部を含む第１部材と；前記第１部材の平板部の法線方向と略平行な方向に沿って延びる軸部材と；前記軸部材により、前記第１部材に取り付けられる長板部を含む第２部材と；前記第１部位に前記第１部材が装着されている時において、前記第２部材に対して、一方の端部が、前記第１部材の平板部と略平行となる前記二軸性の関節の一の関節軸である第１軸を回動軸として回動可能に接続され、前記第２部材との接続位置から前記第１軸に対して略直交する方向に延びる長板部を含む第３部材と；前記第３部材が延びる方向及び前記第１軸の双方と略直交する第２軸部材を回動中心軸にして、前記第３部材の他方の端部に対して回動可能に、一方の端部が取り付けられた長板部を含む第４部材と；前記第１軸の周りに沿って、前記第１軸に対して略直交する方向に配置され、前記第２部材における前記第３部材の取り付け位置側に一方側端部が接続されるとともに、前記第３部材の一方の端部側に他方側端部が接続される伸縮自在な第１ベローズと；前記第４部材に一方側端部が接続される伸縮自在な第２ベローズと；を備え、前記第３部材は、前記第１ベローズが収縮した場合において、前記第１部材の平板部と前記第３部材の長板部とが、略同一平面を形成するように、前記第１ベローズを介して前記第２部材に接続され、前記第２ベローズが収縮した場合には、前記第３部材の長板部が延びる方向と前記第４部材の長板部が延びる方向とが、略直角となり、前記第１ベローズの伸縮により、前記第２部材に対して、前記第１軸を回動軸にして前記第３部材が回動運動し、前記第２ベローズの伸縮により、前記第３部材に対して、前記第２軸部材を回動中心軸にして前記第４部材が回動運動する、ことを特徴とする関節運動アシスト装置である。

この関節運動アシスト装置では、所定対象物に当該装置が装着された場合に、第１部位と、当該第１部位に接続される第２部位との間の、互いに直交する方向に動く二軸性の関節の「一の関節軸」である第１軸を回動軸にして、第３部材が、軸部材により第１部材に取り付けられた第２部材に、第１ベローズを介して、回動可能に接続されている。また、第４部材が、当該第３部材に対して、第１軸に略垂直な第２軸部材を回動中心軸にして回動可能に取り付けられている。そして、第１ベローズの膨張行程又は収縮行程により、第３部材が、第２部材に対して第１軸を回動軸にして回動する。また、第２ベローズの膨張行程又は収縮行程により、第４部材が、第３部材に対して第２軸部材を中心軸にして回動する。この結果、第１ベローズの膨張行程又は収縮行程により、第３部材が、第１軸を回動軸にして、第２部材に対して回動運動し、第２ベローズの膨張行程又は収縮行程により、第４部材が、第２軸部材を中心軸にして、第３部材に対して回動運動する。このように、互いに略直角な第１軸及び第２軸部材を軸とすることにより、第４部材は、第２部材及び第１部材に対して、互いに直交する方向に働く二軸性の関節運動、すなわち、「鞍関節」に相当する関節運動を行う。このため、第１部位と第２部位とを接続している「鞍関節」の運動がアシストされる。

したがって、本発明の関節運動アシスト装置によれば、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

なお、軽量の樹脂製のベローズを構成要素とすれば、装置の重さの軽量化を図りつつ、装置の装着者へ負担をかけることなく、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

本発明の関節運動アシスト装置では、前記第２ベローズの他方側端部は、前記第３部材に接続される、ようにすることができる。この場合には、第２ベローズの一方側端部が、上述したように、第４部材に接続されるとともに、第２ベローズの他方側端部が第３部材に接続される。そして、第２ベローズが収縮すると、第４部材が、第２軸部材を中心軸にして回転し、第３部材が延びる方向と第４部材が延びる方向とが略直角になる。また、第２ベローズが膨張すると、第４部材が、第２軸部材を中心軸にして回転し、第３部材が延びる方向と第４部材が延びる方向とが略平行になる。この結果、第２ベローズの他方側端部を第３部材に接続するようにして、第２ベローズを伸縮させることで、第４部材を、第２軸部材を中心にして第３部材に対して回動運動させることができる。このため、第１軸に直交する二軸性の関節の「他の関節軸」に相当する関節軸を利用する運動をアシストすることができる。

また、本発明の関節運動アシスト装置では、前記第１部材に一方の端部が接続され、前記第１部材との接続位置から、前記第１部材の平板部と平行であり、かつ、前記第２部材が延びる方向とは異なる方向に延びる長板部を含む第５部材を更に備え、前記第２ベローズの他方側端部は、前記第５部材に接続される、ようにすることができる。この場合には、第２ベローズの一方側端部が第４部材に接続されるとともに、第２ベローズの他方側端部が第５部材に接続される。そして、第２ベローズが収縮すると、第４部材が、第２軸部材を中心軸にして回転し、第３部材が延びる方向と第４部材が延びる方向とが略直角になる。また、第２ベローズが膨張すると、第４部材が、第２軸部材を中心軸にして回転し、第３部材が延びる方向と第４部材が延びる方向とが略平行になる。この結果、第２ベローズの他方側端部を第５部材に接続するようにしても、第２ベローズを伸縮させることで、第４部材を、第２軸部材を中心にして第３部材に対して回動運動させることができる。このため、第１軸に直交する関節軸を利用する運動をアシストすることができる。

本発明の関節運動アシスト装置では、前記第２部材は、前記軸部材により、前記第１部材に対して、回動可能に取り付けられる、ようにすることができる。この場合には、第２部材が、第１部材に対して軸部材を中心にして回動運動する。このため、上述した「鞍関節」の運動のアシスト動作（特に、第２軸部材を中心にした回動運動）を補完し、第１部位に接続される第２部位に対するアシスト可動範囲を広げることができる。

また、本発明の関節運動アシスト装置では、前記第１ベローズ内及び前記第２ベローズ内の作動流体圧を調整する調整部を更に備える、構成とすることができる。この場合には、調整部が第１ベローズ内及び第２ベローズ内の作動流体圧を調整するため、第１ベローズ及び第２ベローズは、調整部により調整された関節運動をアシストする力を発生することができる。

本発明の関節運動アシスト装置では、前記第１部材に一方側端部が、前記軸部材と平行な回動軸部材を中心にして、回動可能に取り付けられるとともに、前記第２部材の端部に他方側部材が、前記軸部材と平行な回動軸部材を中心にして、回動可能に取り付けられる伸縮部材を更に備える、構成とすることができる。

かかる伸縮部材を更に備える場合には、前記第２部材は、前記軸部材により、前記第１部材に対して、回動可能に取り付けられ、前記伸縮部材の伸縮により、前記第２部材は、前記軸部材を中心軸にして、前記第１部材に対して回動運動する、構成とすることができる。この場合には、伸縮部材を伸縮させることにより、第２部材を、第１部材に対して軸部材を中心にして回動させることができる。このため、上述した「鞍関節」の運動のアシスト動作を補完し、第１部位に接続される第２部位に対するアシスト可動範囲を広げることができる。

また、かかる伸縮部材を更に備える場合には、前記第１部材の平板部には、前記軸部材が挿入される溝が形成され、前記第２部材は、前記軸部材により、前記溝に沿って移動可能であるとともに、前記第１部材に対して、回動可能に取り付けられ、前記伸縮部材の伸縮により、前記第２部材は、前記溝に沿って移動し、前記軸部材を中心軸にして、前記第１部材に対して回動運動する、構成とすることができる。この場合には、伸縮部材を伸縮させることにより、第２部材を、第１部材に形成された溝に沿って移動させ、第１部材に対して軸部材を中心にして回動させることができる。このため、第２部材の第１部材に形成された溝内の移動により、第１部位に対する第２部位の「平面関節」の動きをアシストすることができる。また、第２部材の第１部材に対する回動により、上述した「鞍関節」の運動のアシスト動作を補完し、第１部位に接続される第２部位に対するアシスト可動範囲を広げることができる。

そして、上述した伸縮部材を更に備える構成を採用した場合には、本発明の関節運動アシスト装置では、前記伸縮部材は、ベローズであり、前記第１ベローズ内及び前記第２ベローズ内、並びに、前記伸縮部材内の作動流体圧を調整する調整部を更に備える、構成とすることができる。この場合には、調整部が、第１ベローズ内及び第２ベローズ内、並びに、ベローズである伸縮部材内の作動流体圧を調整するため、第１ベローズ及び第２ベローズ、並びに、伸縮部材は、調整部により調整された関節運動をアシストする力を発生することができる。

本発明の関節運動アシスト装置では、前記第１ベローズの複数の環状溝の配列方向と垂直な方向であり、かつ、前記所定対象物と対向する側で、前記第１ベローズを弾性的に拘束する拘束部材を更に備え、前記拘束部材は、前記第２部材及び前記第３部材に取り付けられる、ようにすることができる。この場合には、拘束部材が、第１ベローズの伸縮に伴い、所定対象物と対向する側の第１ベローズの環状溝の間隔を調整する。このため、互いに直交する方向に動く二軸性の関節における「一の関節軸」の周りの回動運動に伴う第１部位と第２部位との間の距離の伸縮を許容し、第３部材を、第２部材に対して第１軸を回動軸にして回動させることができる。

また、本発明の関節運動アシスト装置では、前記二軸性の関節を含む関節は、手根と母指の中手とを接続する関節であり、前記第１部材は、母指の中手を接続する手根に装着され、前記第２部材は、手根に接続される母指の中手の一部に装着され、前記第３部材及び前記第４部材は、母指の中手の他の一部を含む部位に装着される、ようにすることができる。この場合には、第１部位である手根と、第２部位である母指の中手とを接続している関節（母指の手根中手関節）の運動を、アシストすることができる。

以上説明したように、本発明の関節運動アシスト装置によれば、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができるという効果を奏する。

人体の手指の骨格構造を説明するための図である。 「鞍関節」及び「平面関節」の動きを説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係る関節運動アシスト装置の外観図（背側面）である。 図３の関節運動アシスト装置の外観図（掌側面）である。 図３，４の母指関節運動アシスト部の構成を説明するための図である。 図５の第１母指中手骨格部材の構成を説明するための図である。 図５の第２母指中手骨格部材の構成を説明するための図である。 図５の第３母指中手骨格部材の構成を説明するための図である。 図３，４の手指関節運動アシスト部の構成を説明するための図である。 図９の第１中手骨格部材の構成を説明するための図である。 図９の第２中手骨格部材の構成を説明するための図である。 図３の調整部の構成を説明するための図である。 第１実施形態に係る関節運動アシスト装置の状態の例を説明するための図である。 図５の母指関節運動アシスト部の状態の例を説明するための図である。 図９の示指関節運動アシスト部の状態の例を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る関節運動アシスト装置の外観図（背側面）である。 図１６の手指関節運動アシスト部の構成を説明するための図である。 第２実施形態に係る関節運動アシスト装置の状態の例を説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る関節運動アシスト装置の外観図（背側面）である。 図１９の関節運動アシスト装置の外観図（掌側面）である。 図１９，２０の湾曲運動部の構成を説明するための図である。 第３実施形態に係る関節運動アシスト装置の状態の例を説明するための図である。 図２１の湾曲運動部の状態の例を説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る関節運動アシスト装置の外観図（背側面）である。 図２４の関節運動アシスト装置の外観図（掌側面）である。 図２４，２５の湾曲運動部の構成を説明するための図である。 図２６の湾曲運動部の状態の例を説明するための図である。 本発明の第５実施形態に係る関節運動アシスト装置の外観図（背側面）である。 第５実施形態に係る関節運動アシスト装置の状態の例を説明するための図である。 関節運動アシスト装置の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、実施形態においては、所定対象物としての人体の右手の指関節の機構を利用して行われる関節運動をアシストする関節運動アシスト装置を例示して説明する。また、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［骨格構造］
実施形態に係る関節運動アシスト装置の説明に先立って、人体の手指の骨格構造について説明する。

図１には、手の平の側から視た右手の骨格構造が示されている。人体の手指の骨格は、図１に示されるように、「手根骨」に「母指の中手骨」が接続されている。また、当該「手根骨」には、示指、中指、薬指及び小指の「中手骨」が接続されている。そして、母指の中手骨には、「基節骨」及び「末節骨」から構成される「指骨」が接続されている。また、示指、中指、薬指及び小指の中手骨のそれぞれには、「基節骨」、「中節骨」及び「末節骨」から構成される「指骨」が接続されている。なお、手根が第１部位に対応し、母指の中手が第２部位に対応している。

ここで、「母指の中手骨」は、「鞍関節」である「母指の手根中手関節」により、「手根骨（より詳しくは、「大菱形骨」）」に接続されている。また、「示指、中指、薬指及び小指の中手骨」のそれぞれは、ほとんど動かない「半関節」により、「中手骨」に接続されている。

また、「手根骨」は、「大菱形骨」、「小菱形骨」、「舟状骨」を含んでいる。また、「手根骨」は、「有頭骨」、「月状骨」を含み、更に、「有鈎骨」、「三角骨」、「豆状骨」を含んでいる。そして、手根骨における「舟状骨」は、「有頭骨」及び「月状骨」と、「平面関節」により接続されている。

ここで、「鞍関節」は、両関節面が鞍の背面に相当するもので、互いに直交する方向に動く二軸性の関節である。図２（Ａ）には、「鞍関節」の動きを概念的に説明するための図が示されている。また、「平面関節」は、２つの関節面が平面的で、互いにずれる運動を行う関節である。図２（Ｂ）には、「平面関節」の動きを概念的に説明するための図が示されている。この「鞍関節」及び「平面関節」の動きにより、母指は、示指等の他の四指と比べて、複雑な関節運動が可能となっている。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態を、図３〜図１５を参照して説明する。

＜構成＞
図３，４には、第１実施形態に係る関節運動アシスト装置１００Ａの外観図が示されている。図３，４における座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、全ての手指が閉じた状態で、手指が延びる方向と直交し、母指（第１指）から小指（第５指）へと向かう方向を＋Ｘ方向、手根から指先へと向かう方向を＋Ｙ方向、手の平の側から手の甲の側へと向かう方向を＋Ｚ方向とする座標系である。

ここで、図３は、右手ＨＤの手背（手の甲）に装着される関節運動アシスト装置１００Ａを、手指の関節が伸展状態にあり、かつ、全ての手指が閉じているときに手背側（手の甲の側）から眺めた外観図である。また、図４は、図３に示される関節運動アシスト装置１００Ａを、手掌側（手の平の側）から眺めた外観図である。なお、関節運動アシスト装置１００Ａは、後述するように、２１個のベローズを構成要素としている。そして、図３，４には、後述する第３ベローズ部材２３３のみが膨張し、他の２０個のベローズが収縮しているときの関節運動アシスト装置１００Ａの状態が示されている。また、図４では、関節運動アシスト装置１００Ａを装着する右手の図示を省略している。

以下の構成の説明では、図３，４に示される状態の関節運動アシスト装置１００Ａについて説明する。また、以下の説明では、構成要素の回転運動を、一の構成要素を相対静止させた系で、説明することがある。

図３，４により総合的に示されるように、関節運動アシスト装置１００Ａは、第１部材としての手根骨格部材１１０Ａと、母指関節運動アシスト部１２０Ａとを備えている。また、関節運動アシスト装置１００Ａは、示指関節運動アシスト部１３０Ａ₂と、中指関節運動アシスト部１３０Ａ₃と、薬指関節運動アシスト部１３０Ａ₄と、小指関節運動アシスト部１３０Ａ₅とを備えている、さらに、関節運動アシスト装置１００Ａは、調整部１８０Ａ（図４においては不図示）を備えている。

なお、以下の説明では、示指関節運動アシスト部１３０Ａ₂、中指関節運動アシスト部１３０Ａ₃、薬指関節運動アシスト部１３０Ａ₄、小指関節運動アシスト部１３０Ａ₅を総称して、「手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）」又は「手指関節運動アシスト部１３０Ａ」とも記す。

《手根骨格部材１１０Ａ》
上記の手根骨格部材１１０Ａについて説明する。手根骨格部材１１０Ａは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面と平行な平板部を含む部材である。手根骨格部材１１０Ａは、不図示のベルトにより、人体の手根に装着される。手根骨格部材１１０Ａの平板部には、当該平板部の法線方向と平行な方向（Ｚ方向）に沿って延びる軸部材ＡＸ０を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ａには、当該Ｚ方向に沿って延びる軸部材ＡＸ０を中心軸にして、母指関節運動アシスト部１２０Ａが回動可能に取り付けられる。また、手根骨格部材１１０Ａには、示指関節運動アシスト部１３０Ａ₂の一方の端部、中指関節運動アシスト部１３０Ａ₃の一方の端部、薬指関節運動アシスト部１３０Ａ₄の一方の端部及び小指関節運動アシスト部１３０Ａ₅の一方の端部が固定される。

また、手根骨格部材１１０Ａには、Ｚ方向に沿って延びる軸部材１１０ｘを中心軸にして、第３ベローズ部材２３３の一方側が回動可能に取り付けられている。

《母指関節運動アシスト部１２０Ａの構成》
次に、上記の母指関節運動アシスト部１２０Ａの構成について説明する。母指関節運動アシスト部１２０Ａは、母指の関節運動をアシストする。母指関節運動アシスト部１２０Ａは、不図示のベルトにより、母指の中手及び指（基節、末節）に装着される。母指関節運動アシスト部１２０Ａは、図３，４及び図５（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、軸部材ＡＸ０と、第２部材としての第１母指中手骨格部材２１１Ａと、第３部材としての第２母指中手骨格部材２１２と、第４部材の一部としての第３母指中手骨格部材２１３と、第４部材の一部としての母指基節骨格部材２２１と、第４部材の一部としての母指末節骨格部材２２３とを備えている。

また、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、第１ベローズ２３１と、第２ベローズ部材２３２と、伸縮部材としての第３ベローズ部材２３３と、母指第１関節対応ベローズ２４１と、母指第２関節対応ベローズ２４２とを備えている。さらに、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、拘束部材としての弾性部材２５１と、弾性部材２６１，２６２とを備えている。

ここで、図５（Ａ）は、母指関節運動アシスト部１２０Ａを、＋Ｚ方向側から視た図である。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示される母指関節運動アシスト部１２０Ａを、−Ｘ方向側から視た図である。

上記の軸部材ＡＸ０は、例えば、鋼鉄製の円柱形状の部材である。軸部材ＡＸ０は、手根骨格部材１１０Ａに成型された軸穴、及び、第１母指中手骨格部材２１１Ａに成型された軸穴に挿入される。

上記の第１母指中手骨格部材２１１Ａは、例えば、鋼鉄製の部材であり、図５（Ａ），（Ｂ）及び図６により総合的に示されるように、手根骨格部材１１０Ａの平板部と略平行な板を有する長板部２１１ｂ、及び、当該長板部２１１ｂから延びる取付部２１１ｔを含む部材である。第１母指中手骨格部材２１１Ａの長板部２１１ｂには、軸部材ＡＸ０を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第１母指中手骨格部材２１１Ａは、Ｚ方向を軸方向とする軸部材ＡＸ０により、手根骨格部材１１０Ａに対して、回動可能に取り付けられている。

第１母指中手骨格部材２１１Ａの長板部２１１ｂにおける第２母指中手骨格部材２１２の取り付け位置側である一方の端部には、弾性部材２５１及び第１ベローズ２３１を介して、第２母指中手骨格部材２１２が接続されている。また、第１母指中手骨格部材２１１Ａの一方の端部側には、長板部２１１ｂの端から略直立して手の甲の方向（＋Ｚ方向）に沿って延びる環状の接続部が形成されている。そして、第１母指中手骨格部材２１１Ａの一方の端部側の接続部は、第１ベローズ２３１の一方側端部に接続されている。

また、第１母指中手骨格部材２１１Ａの取付部２１１ｔには、Ｚ方向を軸方向とする軸部材２１１ｘを中心軸にして、第３ベローズ部材２３３の他方側が回動可能に取り付けられている。

上記の第２母指中手骨格部材２１２は、例えば、鋼鉄製の部材であり、図５（Ａ），（Ｂ）及び図７により総合的に示されるように、長板部２１２ｂ、及び、当該長板部２１２ｂが延びる方向と略直交するように長板部２１２ｂから延びる取付部２１２ｔを含む部材である。第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂの一方の端部には、上述した弾性部材２５１及び第１ベローズ２３１を介して、第１母指中手骨格部材２１１Ａが接続されている。ここで、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂは、手根に手根骨格部材１１０Ａが装着されている時において、手根骨格部材１１０Ａの平板部と略平行になる「母指の手根中手関節」の一の関節軸（以下、「第１軸」とも記す）の軸方向に対して略直交するように延びている。そして、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂの一方の端部は、当該第１軸を回動軸にして、回動可能に第１母指中手骨格部材２１１Ａに接続されるようになっている。

また、第２母指中手骨格部材２１２の一方の端部側には、長板部２１２ｂの端から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。そして、第２母指中手骨格部材２１２の一方の端部側の接続部は、第１ベローズ２３１の他方側端部に接続されている。

また、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂの他方の端部には、第２母指中手骨格部材２１２が延びる方向及び第１軸の軸方向の双方と略直交する第２軸部材ＡＸ２を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第２母指中手骨格部材２１２の他方の端部には、第２軸部材ＡＸ２により、第３母指中手骨格部材２１３が回動可能に取り付けられている。

また、第２母指中手骨格部材２１２の取付部２１２ｔには、軸部材２１２ｘを中心軸にして、第２ベローズ部材２３２の他方側が回動可能に取り付けられている。

上記の第３母指中手骨格部材２１３は、例えば、鋼鉄製の部材であり、図５（Ａ），（Ｂ）及び図８により総合的に示されるように、長板部２１３ｂ、及び、当該長板部２１３ｂが延びる方向と略直交するように長板部２１３ｂから延びる取付部２１３ｔを含む部材である。第３母指中手骨格部材２１３の長板部の一方の端部には、第２軸部材ＡＸ２を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第３母指中手骨格部材２１３の一方の端部には、上述した第２軸部材ＡＸ２により、第２母指中手骨格部材２１２の他方の端部が回動可能に取り付けられている。

また、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂの他方の端部には、弾性部材２６２及び母指第２関節対応ベローズ２４２を介して、母指基節骨格部材２２１が接続されている。また、第３母指中手骨格部材２１３の他方の端部側には、長板部２１３ｂの端から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。そして、第３母指中手骨格部材２１３の他方の端部側の接続部は、母指第２関節対応ベローズ２４２の一方側端部に接続されている。

また、第３母指中手骨格部材２１３の取付部２１３ｔには、軸部材２１３ｘを中心軸にして、第２ベローズ部材２３２の一方側が回動可能に取り付けられている。

上述した第１母指中手骨格部材２１１Ａ、第２母指中手骨格部材２１２及び第３母指中手骨格部材２１３は、母指の中手に装着される。

上記の母指基節骨格部材２２１は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。母指基節骨格部材２２１の長板部の一方の端部には、上述した弾性部材２６２及び母指第２関節対応ベローズ２４２を介して、第３母指中手骨格部材２１３が接続されている。そして、母指基節骨格部材２２１の一方の端部の接続部は、母指第２関節対応ベローズ２４２の他方側端部に接続されている。ここで、母指基節骨格部材２２１の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００Ａが装着されている時において、母指の第２関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に第３母指中手骨格部材２１３に接続されるようになっている。

また、母指基節骨格部材２２１の長板部の他方の端部には、弾性部材２６１及び母指第１関節対応ベローズ２４１を介して、母指末節骨格部材２２３が接続されている。そして、母指基節骨格部材２２１の他方の端部側の接続部は、母指第１関節対応ベローズ２４１の一方側端部に接続されている。この母指基節骨格部材２２１は、母指の基節に装着される。

上記の母指末節骨格部材２２３は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、一方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。母指末節骨格部材２２３の長板部の一方の端部には、上述した弾性部材２６１及び母指第１関節対応ベローズ２４１を介して、母指基節骨格部材２２１が接続されている。そして、母指末節骨格部材２２３の一方の端部の接続部は、母指第１関節対応ベローズ２４１の他方側端部に接続されている。ここで、母指末節骨格部材２２３の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００Ａが装着されている時において、母指の第１関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に母指基節骨格部材２２１に接続されるようになっている。この母指末節骨格部材２２３は、母指の末節に装着される。

（第１ベローズ２３１、第２ベローズ部材２３２、第３ベローズ部材２３３）
次いで、第１ベローズ２３１、第２ベローズ部材２３２及び第３ベローズ部材２３３について説明する。これらの第１ベローズ２３１、第２ベローズ部材２３２及び第３ベローズ部材２３３は、手根骨格部材１１０Ａに対する、母指関節運動アシスト部１２０Ａの関節運動をアシストする力を発生させる。

上記の第１ベローズ２３１は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第１軸の周りに沿って、当該第１軸に対して略直交する方向に配置される。第１ベローズ２３１の一方側端部は、第１母指中手骨格部材２１１Ａの一方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、第１ベローズ２３１の他方側端部は、第２母指中手骨格部材２１２の一方の端部側に形成された接続部に接続される。そして、第１ベローズ２３１と調整部１８０Ａとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管２７１（後述する図１２参照）を通じて、第１ベローズ２３１内の空気圧が変化すると、第１ベローズ２３１が膨縮する。この結果、第１ベローズ２３１が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。

上記の第２ベローズ部材２３２は、第２ベローズ２３２ａと、接続部２３２ｂ，２３２ｃとを備えている。第２ベローズ２３２ａは、上述した第１ベローズ２３１と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。

接続部２３２ｂは、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工されている。接続部２３２ｂにおけるＬ字状の一方部分は環状部材となっており、第２ベローズ２３２ａの一方側端部に接続されている。また、接続部２３２ｂにおけるＬ字状の他方部分は板状部材となっており、軸部材２１３ｘを挿入する軸穴が成型されている。そして、当該板状部材は、第２軸部材ＡＸ２と平行な軸方向の軸部材２１３ｘを中心軸にして、回動可能に第３母指中手骨格部材２１３の取付部２１３ｔに取り付けられている。

接続部２３２ｃは、接続部２３２ｂと同様に、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工されている。接続部２３２ｃにおけるＬ字状の一方部分は環状部材となっており、第２ベローズ２３２ａの他方側端部に接続されている。また、接続部２３２ｃにおけるＬ字状の他方部分は板状部材となっており、軸部材２１２ｘを挿入する軸穴が成型されている。そして、当該板状部材は、第２軸部材ＡＸ２と平行な軸方向の軸部材２１２ｘを中心軸にして、回動可能に第２母指中手骨格部材２１２の取付部２１２ｔに取り付けられている。

そして、第２ベローズ２３２ａと調整部１８０Ａとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管２７２（後述する図１２参照）を通じて、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧が変化すると、第２ベローズ２３２ａが膨縮する。この結果、第２ベローズ部材２３２が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。

上記の第３ベローズ部材２３３は、第３ベローズ２３３ａと、接続部２３３ｂ，２３３ｃとを備えている。第３ベローズ２３３ａは、上述した第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａと同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。

接続部２３３ｂは、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工されている。接続部２３３ｂにおけるＬ字状の一方部分は環状部材となっており、第３ベローズ２３３ａの一方側端部に接続されている。また、接続部２３３ｂにおけるＬ字状の他方部分は板状部材となっており、軸部材１１０ｘを挿入する軸穴が成型されている。そして、当該板状部材は、軸部材ＡＸ０と平行な軸方向の軸部材１１０ｘを中心軸にして、回動可能に手根骨格部材１１０Ａに取り付けられている。

接続部２３３ｃは、接続部２３３ｂと同様に、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工されている。接続部２３３ｃにおけるＬ字状の一方部分は環状部材となっており、第３ベローズ２３３ａの他方側端部に接続されている。また、接続部２３３ｃにおけるＬ字状の他方部分は板状部材となっており、軸部材２１１ｘを挿入する軸穴が成型されている。そして、当該板状部材は、軸部材ＡＸ０と平行な軸方向の軸部材２１１ｘを中心軸にして、回動可能に第１母指中手骨格部材２１１Ａの取付部２１１ｔに取り付けられている。

そして、第３ベローズ２３３ａと調整部１８０Ａとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管２７３（後述する図１２参照）を通じて、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が変化すると、第３ベローズ２３３ａが膨縮する。この結果、第３ベローズ部材２３３が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。

（母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２）
次いで、母指第１関節対応ベローズ２４１及び母指第２関節対応ベローズ２４２について説明する。母指第２関節対応ベローズ２４２は、第３母指中手骨格部材２１３に対する、母指基節骨格部材２２１の関節運動をアシストする力を発生する。また、母指第１関節対応ベローズ２４１は、母指基節骨格部材２２１に対する、母指末節骨格部材２２３の関節運動をアシストする力を発生する。

上記の母指第２関節対応ベローズ２４２は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、母指の第２関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。母指第２関節対応ベローズ２４２の一方側端部は、第３母指中手骨格部材２１３の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、母指第２関節対応ベローズ２４２の他方側端部は、母指基節骨格部材２２１の一方の端部側に形成された接続部に接続される。

上記の母指第１関節対応ベローズ２４１は、母指第２関節対応ベローズ２４２と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、母指の第１関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。母指第１関節対応ベローズ２４１の一方側端部は、母指基節骨格部材２２１の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、母指第１関節対応ベローズ２４１の他方側端部は、母指末節骨格部材２２３の一方の端部側に形成された接続部に接続される。

ここで、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２間は、可撓性を有する樹脂製の配管により、連通している。そして、母指第２関節対応ベローズ２４２と調整部１８０Ａとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管２７４を通じて、２つのベローズ内の空気圧が変化すると、当該２つのベローズが膨縮する。この結果、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。

上記の弾性部材２５１は、第１実施形態では、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材２５１は、第１母指中手骨格部材２１１Ａの長板部２１１ｂの一方の端部、及び、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂの一方の端部に取り付けられる。そして、弾性部材２５１は、第１ベローズ２３１における母指の手根中手関節と対向する部分を弾性的に拘束する。

上記の弾性部材２６２は、第１実施形態では、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材２６２は、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂの他方の端部、及び、母指基節骨格部材２２１の長板部の一方の端部に取り付けられる。そして、弾性部材２６２は、母指第２関節対応ベローズ２４２における母指の第２関節と対向する部分を弾性的に拘束する。

上記の弾性部材２６１は、第１実施形態では、弾性部材２６２と同様に、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材２６１は、母指基節骨格部材２２１の長板部の他方の端部、及び、母指末節骨格部材２２３の長板部の一方の端部に取り付けられる。そして、弾性部材２６１は、母指第１関節対応ベローズ２４１における母指の第１関節と対向する部分を弾性的に拘束する。

《手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）の構成》
次に、上記の手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）の構成について説明する。

ここで、手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０Ａ₂は、示指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部（中指関節運動アシスト部）１３０Ａ₃は、中指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部（薬指関節運動アシスト部）１３０Ａ₄は、薬指の関節運動をアシストする。また、手指関節運動アシスト部（小指関節運動アシスト部）１３０Ａ₅は、小指の関節運動をアシストする。そして、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）のそれぞれは、不図示のベルトにより、これらの手指の中手及び指（基節骨、中節骨、末節骨）に装着される。

図９（Ａ），（Ｂ）には、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jの代表として、手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０Ａ₂の構成図が示されている。図９（Ａ）は、手指関節運動アシスト部１３０Ａ₂を、＋Ｚ方向側から視た図である。また、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示される手指関節運動アシスト部１３０Ａ₂を、−Ｘ方向側から視た図である。第１実施形態では、手指関節運動アシスト部１３０Ａ₃，１３０Ａ₄，１３０Ａ₅についても、手指関節運動アシスト部１３０Ａ₂と同様に構成されている。

手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）のそれぞれは、図３，４及び図９（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、第１中手骨格部材３１１_jと、第２中手骨格部材３１２_jと、開閉用ベローズ部材３３１_jとを備えている。また、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jのそれぞれは、基節骨格部材３２１_jと、中節骨格部材３２２_jと、末節骨格部材３２３_jとを備えている。さらに、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jのそれぞれは、第１関節対応ベローズ３４１_jと、第２関節対応ベローズ３４２_jと、第３関節対応ベローズ３４３_jと、弾性部材３６１_j，３６２_j，３６３_jとを備えている。

なお、以下の説明においては、第１中手骨格部材３１１_j、第２中手骨格部材３１２_j、開閉用ベローズ部材３３１_j、基節骨格部材３２１_j、中節骨格部材３２２_j、末節骨格部材３２３_jのそれぞれを、「第１中手骨格部材３１１」、「第２中手骨格部材３１２」、「開閉用ベローズ部材３３１」、「基節骨格部材３２１」、「中節骨格部材３２２」、「末節骨格部材３２３」とも記す。また、第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_j、第３関節対応ベローズ３４３_jのそれぞれを、「第１関節対応ベローズ３４１」、「第２関節対応ベローズ３４２」、「第３関節対応ベローズ３４３」とも記す。さらに、弾性部材３６１_j，３６２_j，３６３_jを、「弾性部材３６１，３６２，３６３」とも記す。

上記の第１中手骨格部材３１１は、例えば、鋼鉄製の部材であり、図９（Ａ），（Ｂ）及び図１０に示されるように、Ｙ方向に沿って延びる長板部を含む部材である。第１中手骨格部材３１１の一方の端部（−Ｙ方向側）は、手根骨格部材１１０Ａに固定されている。また、第１中手骨格部材３１１の他方の端部（＋Ｙ方向側）には、長板部の法線方向と略平行な方向に沿って延びる開閉用軸部材ＡＸＣ_j（以下、「開閉用軸部材ＡＸＣ」とも記す）を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第１中手骨格部材３１１の他方の端部には、開閉用軸部材ＡＸＣにより、第２中手骨格部材３１２が回動可能に取り付けられている。

また、第１中手骨格部材３１１には、軸部材３１１ｘ_j（以下、「軸部材３１１ｘ」とも記す）を中心軸にして、開閉用ベローズ部材３３１の一方側が回動可能に取り付けられている。

上記の第２中手骨格部材３１２は、例えば、鋼鉄製の部材であり、図９（Ａ），（Ｂ）及び図１１に示されるように、長板部３１２ｂと、当該長板部３１２ｂから延びる取付部３１２ｔとを含む部材である。第２中手骨格部材３１２の長板部の一方の端部には、開閉用軸部材ＡＸＣを挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第２中手骨格部材３１２の一方の端部は、第１中手骨格部材３１１の他方の端部に対して、上述した開閉用軸部材ＡＸＣにより、回動可能に取り付けられている。

また、第２中手骨格部材３１２の長板部の他方の端部には、弾性部材３６３及び第３関節対応ベローズ３４３を介して、基節骨格部材３２１が接続されている。また、第２中手骨格部材３１２の他方の端部側には、長板部３１２ｂの端から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。そして、第２中手骨格部材３１２の他方の端部側の接続部は、第３関節対応ベローズ３４３の一方側端部に接続されている。

また、第２中手骨格部材３１２の取付部３１２ｔには、軸部材３１２ｘ_j（以下、「軸部材３１２ｘ」とも記す）を中心軸にして、開閉用ベローズ部材３３１の他方側が回動可能に取り付けられている。

上述した第１中手骨格部材３１１及び第２中手骨格部材３１２は、手指の中手に装着される。

上記の基節骨格部材３２１は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、両方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。基節骨格部材３２１の長板部の一方の端部には、上述した弾性部材３６３及び第３関節対応ベローズ３４３を介して、第２中手骨格部材３１２が接続されている。そして、基節骨格部材３２１の一方の端部側の接続部は、第３関節対応ベローズ３４３の他方側端部に接続されている。ここで、基節骨格部材３２１の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００Ａが装着されている時において、第３関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に第２中手骨格部材３１２に接続されるようになっている。

また、基節骨格部材３２１の長板部の他方の端部には、弾性部材３６２及び第２関節対応ベローズ３４２を介して、中節骨格部材３２２が接続されている。そして、基節骨格部材３２１の他方の端部側の接続部は、第２関節対応ベローズ３４２の一方側端部に接続されている。この基節骨格部材３２１は、手指の基節に装着される。

上記の中節骨格部材３２２は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、両方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。中節骨格部材３２２の長板部の一方の端部には、上述した弾性部材３６２及び第２関節対応ベローズ３４２を介して、基節骨格部材３２１が接続されている。そして、中節骨格部材３２２の一方の端部側の接続部は、第２関節対応ベローズ３４２の他方側端部に接続されている。ここで、中節骨格部材３２２の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００Ａが装着されている時において、第２関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に基節骨格部材３２１に接続されるようになっている。

また、中節骨格部材３２２の長板部の他方の端部には、弾性部材３６１及び第１関節対応ベローズ３４１を介して、末節骨格部材３２３が接続されている。そして、中節骨格部材３２２の他方の端部側の接続部は、第１関節対応ベローズ３４１の一方側端部に接続されている。この中節骨格部材３２２は、手指の中節に装着される。

上記の末節骨格部材３２３は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。そして、当該長板部には、一方の端部から略直立して手の甲の方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。末節骨格部材３２３の長板部の一方の端部には、上述した弾性部材３６１及び第１関節対応ベローズ３４１を介して、中節骨格部材３２２が接続されている。そして、末節骨格部材３２３の一方の端部側の接続部は、第１関節対応ベローズ３４１の他方側端部に接続されている。ここで、末節骨格部材３２３の長板部の一方の端部は、右手に関節運動アシスト装置１００Ａが装着されている時において、第１関節の関節軸を回動軸にして、回動可能に中節骨格部材３２２に接続されるようになっている。この末節骨格部材３２３は、手指の末節に装着される。

（開閉用ベローズ部材３３１）
次いで、開閉用ベローズ部材３３１について説明する。開閉用ベローズ部材３３１は、第１中手骨格部材３１１に対する、第２中手骨格部材３１２の回動運動をアシストする力を発生させる

上記の開閉用ベローズ部材３３１は、開閉用ベローズ３３１ａと、接続部３３１ｂ，３３１ｃとを備えている。開閉用ベローズ３３１ａは、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。

接続部３３１ｂは、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工されている。接続部３３１ｂにおけるＬ字状の一方は環状部材となっており、開閉用ベローズ３３１ａの一方側端部に接続されている。また、接続部３３１ｂにおけるＬ字状の他方は板状部材となっており、軸部材３１１ｘを挿入する軸穴が成型されている。そして、当該板状部材は、開閉用軸部材ＡＸＣと平行な軸方向の軸部材３１１ｘを中心軸にして、回動可能に第１中手骨格部材３１１に取り付けられている。

接続部３３１ｃは、接続部３３１ｂと同様に、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工されている。接続部３３１ｃにおけるＬ字状の一方は環状部材となっており、開閉用ベローズ３３１ａの他方側端部に接続されている。また、接続部３３１ｃにおけるＬ字状の他方は板状部材となっており、軸部材３１２ｘを挿入する軸穴が成型されている。そして、当該板状部材は、開閉用軸部材ＡＸＣと平行な軸方向の軸部材３１２ｘを中心にして、回動可能に第２中手骨格部材３１２の取付部３１２ｔに取り付けられている。

そして、開閉用ベローズ３３１ａと調整部１８０Ａとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管３７１（図１２参照。以下、「配管３７１_j」とも記す）を通じて、開閉用ベローズ３３１ａ内の空気圧が変化すると、開閉用ベローズ３３１ａが膨縮する。この結果、開閉用ベローズ部材３３１が上述した回動運動をアシストする力を発生させる。

（第１〜第３関節対応ベローズ３４１，３４２，３４３）
次いで、第１関節対応ベローズ３４１、第２関節ベローズ３４２及び第３関節対応ベローズ３４３について説明する。第３関節対応ベローズ３４３は、第２中手骨格部材３１２に対する、基節骨格部材３２１の関節運動をアシストする力を発生する。また、第２関節対応ベローズ３４２は、基節骨格部材３２１に対する、中節骨格部材３２２の関節運動をアシストする力を発生する。さらに、第１関節対応ベローズ３４１は、中節骨格部材３２２に対する、末節骨格部材３２３の関節運動をアシストする力を発生する。

上記の第３関節対応ベローズ３４３は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第３関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。第３関節対応ベローズ３４３の一方側端部は、第２中手骨格部材３１２の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、第３関節対応ベローズ３４３の他方側端部は、基節骨格部材３２１の一方の端部側に形成された接続部に接続される。そして、第３関節対応ベローズ３４３と調整部１８０Ａとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管３７３（図１２参照。以下、「配管３７３_j」とも記す）を通じて、第３関節対応ベローズ３４３内の空気圧が変化すると、第３関節対応ベローズ３４３が膨縮する。この結果、第３関節対応ベローズ３４３が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。

上記の第２関節対応ベローズ３４２は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第２関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。第２関節対応ベローズ３４２の一方側端部は、基節骨格部材３２１の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、第２関節対応ベローズ３４２の他方側端部は、中節骨格部材３２２の一方の端部側に形成された接続部に接続される。

上記の第１関節対応ベローズ３４１は、第２関節対応ベローズ３４２と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、第１関節の関節軸の周りに沿って、当該関節軸に対して略直交する方向に配置される。第１関節対応ベローズ３４１の一方側端部は、中節骨格部材３２２の他方の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、第１関節対応ベローズ３４１の他方側端部は、末節骨格部材３２３の一方の端部側に形成された接続部に接続される。

ここで、第１関節対応ベローズ３４１、第２関節対応ベローズ３４２間は、可撓性を有する樹脂製の配管により、連通している。そして、第２関節対応ベローズ３４２と調整部１８０Ａとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管３７２（図１２参照。以下、「配管３７２_j」とも記す）を通じて、２つのベローズ内の空気圧が変化すると、当該２つのベローズが膨縮する。この結果、第１関節対応ベローズ３４１、第２関節対応ベローズ３４２が上述した関節運動をアシストする力を発生させる。

上記の弾性部材３６３は、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材３６３は、第２中手骨格部材３１２の長板部の他方の端部、及び、基節骨格部材３２１の長板部の一方の端部に取り付けられる。そして、弾性部材３６３は、第３関節対応ベローズ３４３における第３関節と対向する部分を弾性的に拘束する。

上記の弾性部材３６２は、弾性部材３６３と同様に、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材３６２は、基節骨格部材３２１の長板部の他方の端部、及び、中節骨格部材３２２の長板部の一方の端部に取り付けられる。そして、弾性部材３６２は、第２関節対応ベローズ３４２における第２関節と対向する部分を弾性的に拘束する。

上記の弾性部材３６１は、弾性部材３６３，３６２と同様に、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材３６１は、中節骨格部材３２２の長板部の他方の端部、及び、末節骨格部材３２３の長板部の一方の端部に取り付けられている。そして、弾性部材３６１は、第１関節対応ベローズ３４１における第１関節と対向する部分を弾性的に拘束する。

《調整部１８０Ａの構成》
次いで、上記の調整部１８０Ａの構成について説明する。調整部１８０Ａは、配管２７１を介して第１ベローズ２３１と連通している。また、調整部１８０Ａは、配管２７２を介して第２ベローズ部材２３２と連通しているとともに、配管２７３を介して第３ベローズ部材２３３と連通している。さらに、調整部１８０Ａは、配管２７４を介して母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２と連通している。

また、調整部１８０Ａは、配管３７１_j（ｊ＝２，…，５）を介して手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）の開閉用ベローズ部材３３１_jと連通している。また、調整部１８０Ａは、配管３７３_jを介して手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jの第３関節対応ベローズ３４３_jと連通している。さらに、調整部１８０Ａは、配管３７２_jを介して手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jの第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_jと連通している。以下の説明においては、これらのベローズを総称して、単に「ベローズ」とも記す。

かかる構成を有する調整部１８０Ａは、図１２に示されるように、加圧ポンプ１８１と、減圧ポンプ１８２と、電気−空気圧制御弁１８３と、制御部１８４と、配管１８５，１８６とを備えている。

上記の加圧ポンプ１８１は、配管１８５を介して、電気−空気圧制御弁１８３のポンプ側接続口の一方側に接続されている。この加圧ポンプ１８１は、ベローズへの空気の強制的供給を行う際に利用される。上記の減圧ポンプ１８２は、配管１８６を介して、電気−空気圧制御弁１８３のポンプ側接続口の他方側に接続されている。この減圧ポンプ１８２は、ベローズからの空気の強制的排出を行う際に、利用される。

上記の電気−空気圧制御弁１８３は、流路切換弁と、圧力制御弁（比例ソレノイドバルブ）とを備えて構成されている。この流路切換弁の入口側の一方が加圧ポンプ１８１に接続されているとともに、入口側の他方が減圧ポンプ１８２に接続されている。

そして、流路切換弁は、制御部１８４による制御のもとで、ベローズへの空気の強制的供給を行う際には、加圧ポンプ１８１に接続されている配管１８５と指定されたベローズと連通している配管とを接続して流路を形成する。また、流路切換弁は、制御部１８４による制御のもとで、ベローズからの空気の強制的排出を行う際には、減圧ポンプ１８２に接続されている配管１８６と指定されたベローズと連通している配管とを接続して流路を形成する。

例えば、第１ベローズ２３１への強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管２７１とを接続して流路を形成する。また、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管２７１とを接続して流路を形成する。

また、第２ベローズ部材２３２への強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管２７２とを接続して流路を形成する。また、第２ベローズ部材２３２からの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管２７２とを接続して流路を形成する。さらに、第３ベローズ部材２３３への強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管２７３とを接続して流路を形成する。また、第３ベローズ部材２３３からの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管２７３とを接続して流路を形成する。

また、母指第１関節対応ベローズ２４１及び母指第２関節対応ベローズ２４２への強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管２７４とを接続して流路を形成する。また、母指第１関節対応ベローズ２４１及び母指第２関節対応ベローズ２４２からの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管２７４とを接続して流路を形成する。

さらに、開閉用ベローズ部材３３１_jへの強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管３７１_jとを接続して流路を形成する。また、開閉用ベローズ部材３３１_jからの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管３７１_jとを接続して流路を形成する。

また、第１関節対応ベローズ３４１_j及び第２関節対応ベローズ３４２_jへの強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管３７２_jとを接続して流路を形成する。また、第１関節対応ベローズ３４１_j及び第２関節対応ベローズ３４２_jからの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管３７２_jとを接続して流路を形成する。さらに、第３関節対応ベローズ３４３_jへの強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管１８５と配管３７３_jとを接続して流路を形成する。また、第３関節対応ベローズ３４３_jからの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管１８６と配管３７３_jとを接続して流路を形成する。

また、圧力制御弁は、制御部１８４による制御のもとで、空気圧力を制御して、ベローズ内の空気圧を変化させる。

上記の制御部１８４は、ベローズからの空気の強制的排出、及び、ベローズへの空気の強制的供給の切り換え、並びに、ベローズ内の空気圧の制御を行う。かかる制御に際して、ベローズへの空気の強制的供給を行う場合には、制御部１８４は、電気−空気圧制御弁１８３が加圧ポンプ１８１と関節運動を行うベローズとを接続する流路を形成し、ベローズ内の空気圧力を調整するように、制御する。また、ベローズからの空気の強制的排出を行う場合には、制御部１８４は、電気−空気圧制御弁１８３が減圧ポンプ１８２と関節運動を行うベローズとを接続する流路を形成し、ベローズ内の空気圧力を調整するように、制御する。

こうした制御は、実験、シミュレーション、経験等を加味した脳波、筋力に関する生体情報に基づいて行われるようになっている。ここで、脳波、筋力に関する生体情報は、不図示の検出部が、脳波、筋電図、筋肉の硬さ等を検出することで、取得するようにすることができる。

＜動作＞
以上のようにして構成された関節運動アシスト装置１００Ａの動作、すなわち、指関節の機構を利用する関節運動のアシスト動作を説明する。

なお、関節運動アシスト装置１００Ａでは、当初においては、調整部１８０Ａによるベローズ内の空気圧調整は行われておらず、全てのベローズの内圧は大気圧になっているものとする。

《母指の閉状態へのアシスト動作》
まず、母指を、閉じた状態にするアシスト動作について説明する。ここで、閉じた状態（以下、「閉状態」とも記す）」とは、人体の手指が閉じた状態であり、例えば、図３に示されるように、各手指の延びる方向が略一致する状態をいうものとする。

第１実施形態では、母指を閉状態にする際には、調整部１８０Ａが、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａからの空気の強制的排出を行うための制御を行うとともに、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａからの空気の強制的排出が行われると、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧が下降する。そして、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧が下降すると、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａが収縮する。また、かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給が行われると、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が上昇する。そして、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が上昇すると、第３ベローズ２３３ａが膨張する。

こうして第３ベローズ２３３ａが膨張すると、第１母指中手骨格部材２１１Ａが、手根骨格部材１１０Ａに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、＋Ｚ方向から視たＸＹ平面視（手の甲の側から視た状態）で時計回り（以下、単に「時計回り」とも記す）に回転する。

また、第１ベローズ２３１が収縮すると、第２母指中手骨格部材２１２が、第１母指中手骨格部材２１１Ａに対して、二軸性の母指の手根中手関節の「一の関節軸」である第１軸を回動軸にして回転する。そして、当該回転により、手根骨格部材１１０Ａの平板部と、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂとが、略同一平面を形成する。ここで、弾性部材２５１が第１ベローズ２３１における母指の手根中手関節と対向する部分を弾性的に拘束しているため、母指の手根中手関節に接続される部位間の伸縮が許容され、スムーズに、第１母指中手骨格部材２１１Ａの一方の端部側に形成された接続部と第２母指中手骨格部材２１２の一方の端部側に形成された接続部との間の距離が、変化する。このため、第１ベローズ２３１が発生した直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、母指の手根中手関節に接続される部位に伝達される。

さらに、第２ベローズ２３２ａが収縮すると、第３母指中手骨格部材２１３が、第２母指中手骨格部材２１２に対して、第２軸部材ＡＸ２を回転中心軸にして、時計回りに回転する。そして、当該回転により、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂが延びる方向と、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂが延びる方向とのなす角が狭まり、略直角となる。この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、上述した図３に示されるように、閉状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ａに装着されている母指は、閉状態になる。

ここで、第１ベローズ２３１の収縮による第２母指中手骨格部材２１２の、第１軸を回動軸とする第１母指中手骨格部材２１１Ａに対する回転は、鞍関節の関節運動のアシスト動作の一部となっている。また、第２ベローズ２３２ａの収縮による第３母指中手骨格部材２１３の、第２軸部材ＡＸ２を中心軸とする第２母指中手骨格部材２１２に対する回転は、鞍関節の関節運動のアシスト動作の一部となっている。

《母指の関節伸展状態へのアシスト動作》
次に、母指を、関節伸展状態にするアシスト動作について説明する。

母指を関節伸展状態にする際には、調整部１８０Ａは、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２からの空気の強制的排出が行われると、これらのベローズ内の空気圧が下降する。そして、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２が収縮する。

こうして母指第２関節対応ベローズ２４２が収縮すると、母指第２関節対応ベローズ２４２は、母指の第２関節を伸展状態にする回動方向の力を発生する。そして、当該力の発生により、母指基節骨格部材２２１が、母指の第２関節の関節軸を回動軸にして、第３母指中手骨格部材２１３に対して回転する。ここで、母指第２関節対応ベローズ２４２における母指の第２関節と対向する部分が弾性部材２６２により、弾性的に拘束されているため、母指の第２関節の伸展に伴い、当該第２関節に接続される部位間の伸縮が許容され、第３母指中手骨格部材２１３の他方の端部側に形成された接続部と、母指基節骨格部材２２１の一方の端部側に形成された接続部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、母指第２関節対応ベローズ２４２が発生した直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、母指の第２関節に接続される部位に伝達される。

また、母指第１関節対応ベローズ２４１が収縮すると、母指第１関節対応ベローズ２４１は、母指の第１関節を伸展状態にする回動方向の力を発生する。そして、当該力の発生により、母指末節骨格部材２２３が、母指の第１関節の関節軸を回動軸にして、母指基節骨格部材２２１に対して回転する。ここで、母指第１関節対応ベローズ２４１における母指の第１関節と対向する部分が弾性部材２６１により、弾性的に拘束されているため、母指の第１関節の伸展に伴い、当該第１関節に接続される部位間の伸縮が吸収され、母指基節骨格部材２２１の他方の端部側に形成された接続部と母指末節骨格部材２２３の一方の端部側に形成された接続部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、母指第１関節対応ベローズ２４１が発生した直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、母指の第１関節に接続される部位に伝達される。この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、上述した図３に示されるように、関節伸展状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ａに装着される母指は、関節伸展状態になる。

《母指以外の指の閉状態へのアシスト動作》
次いで、母指以外の指を、閉状態にするアシスト動作について説明する。

母指以外の指を閉状態にする際には、調整部１８０Ａが、開閉用ベローズ部材３３１_j（ｊ＝２，…，５）からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、開閉用ベローズ部材３３１_jからの空気の強制的排出が行われると、開閉用ベローズ部材３３１_j内の空気圧が下降する。そして、開閉用ベローズ部材３３１_j内の空気圧が下降すると、開閉用ベローズ部材３３１_jが収縮する。

こうして開閉用ベローズ部材３３１_jが収縮すると、第１中手骨格部材３１１_jの長板部が延びる方向と、第２中手骨格部材３１２_jの長板部３１２ｂが延びる方向とが、略同一となり、＋Ｙ方向と略一致する。この結果、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）は、上述した図３に示されるように、閉状態になる。このアシスト動作により、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jに装着される指は、閉状態になる。

《母指以外の指の関節伸展状態へのアシスト動作》
次いで、母指以外の指を、関節伸展状態にするアシスト動作について説明する。

母指以外の指を関節伸展状態にする際には、調整部１８０Ａは、第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_j、第３関節対応ベローズ３４３_jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_j、第３関節対応ベローズ３４３_jからの空気の強制的排出が行われると、これらのベローズ内の空気圧が下降する。そして、第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_j、第３関節対応ベローズ３４３_jが収縮する。

こうして第３関節対応ベローズ３４３_jが収縮すると、第３関節対応ベローズ３４３_jは、指の第３関節を伸展状態にする回転方向の力を発生する。そして、当該力の発生により、基節骨格部材３２１_jが、第３関節の関節軸を回動軸にして、第２中手骨格部材３１２_jに対して回転する。ここで、弾性部材３６３_jが、第３関節対応ベローズ３４３_jにおける第３関節と対向する部分を弾性的に拘束するため、第３関節の伸展に伴い、第２中手骨格部材３１２の他方の端部と基節骨格部材３２１の一方の端部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、第３関節対応ベローズ３４３_jが発生した直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第３関節に接続される部位に伝達される。

また、第２関節対応ベローズ３４２_jが収縮すると、第２関節対応ベローズ３４２_jが、指の第２関節を伸展状態にする回転方向の力を発生する。そして、当該力により、中節骨格部材３２２_jが、第２関節の関節軸を回動軸にして、基節骨格部材３２１_jに対して回転する。ここで、弾性部材３６２_jが、第２関節対応ベローズ３４２_jにおける第２関節と対向する部分を弾性的に拘束するため、第２関節の伸展に伴い、基節骨格部材３２１の他方の端部と中節骨格部材３２２の一方の端部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、第２関節対応ベローズ３４２_jが発生した直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第２関節に接続される部位に伝達される。

さらに、第１関節対応ベローズ３４１_jが収縮すると、第１関節対応ベローズ３４１_jが、指の第１関節を伸展状態にする回転方向の力を発生する。そして、当該力により、末節骨格部材３２３_jが、第１関節の関節軸を回動軸にして、中節骨格部材３２２_jに対して回転する。ここで、弾性部材３６１_jが、第１関節対応ベローズ３４１_jにおける第１関節と対向する部分を弾性的に拘束するため、第１関節の伸展に伴い、中節骨格部材３２２の他方の端部と末節骨格部材３２３の一方の端部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、第１関節対応ベローズ３４１_jが発生した直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１関節に接続される部位に伝達される。この結果、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）は、上述した図３に示されるように、関節伸展状態になる。このアシスト動作により、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jに装着される指は、関節伸展状態になる。

《母指の開状態へのアシスト動作》
次いで、母指を、開いた状態にするアシスト動作について説明する。ここで、開いた状態（以下、「開状態」とも記す）」とは、人体の手指が開いた状態であり、例えば、後述する図１３に示されるように、各手指の延びる方向が略一致する状態ではない状態をいうものとする。

図３に示される閉状態から、母指を開状態にする際には、調整部１８０Ａが、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出を行うための制御、第２ベローズ２３２ａへの空気の強制的供給を行うための制御、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出が行われると、上述したように、第１ベローズ２３１が収縮する。また、かかる制御に従って、第２ベローズ２３２ａへの空気の強制的供給が行われると、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧が上昇する。そして、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧が上昇すると、第２ベローズ２３２ａが膨張する。また、かかる制御に従って、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出が行われると、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が下降する。そして、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が下降すると、第３ベローズ２３３ａが収縮する。

こうして第３ベローズ２３３ａが収縮すると、第１母指中手骨格部材２１１Ａが、手根骨格部材１１０Ａに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、＋Ｚ方向から視たＸＹ平面視で反時計回り（以下、単に「反時計回り」とも記す）に回転する。

また、第１ベローズ２３１が収縮すると、上述したように、手根骨格部材１１０Ａの平板部と、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂとが、略同一平面を形成する。さらに、第２ベローズ２３２ａが膨張すると、第３母指中手骨格部材２１３が、第２母指中手骨格部材２１２に対して、第２軸部材ＡＸ２を回転中心軸にして、反時計回りに回転運動する。そして、当該回転運動により、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂが延びる方向と、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂが延びる方向とのなす角が広がるように変化する。この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、図１３に示されるように、開状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ａに装着される母指は、開状態になる。

なお、図１３に示される関節運動アシスト装置１００Ａでは、調整部１８０Ａの図示、及び、配管の一部の図示を省略している。また、図１３では、関節運動アシスト装置１００Ａを装着する右手の図示を省略している。

ここで、第１ベローズ２３１の収縮による第２母指中手骨格部材２１２の、第１軸を回動軸とする第１母指中手骨格部材２１１Ａに対する回転は、上述したように、鞍関節の関節運動のアシスト動作の一部となっている。また、第２ベローズ２３２ａの膨張による第３母指中手骨格部材２１３の、第２軸部材ＡＸ２を中心軸とする第２母指中手骨格部材２１２に対する回転運動は、鞍関節の関節運動のアシスト動作の一部となっている。

《母指以外の指の開状態へのアシスト動作》
次いで、母指以外の指を、開状態にするアシスト動作について説明する。

図３に示される閉状態から、母指以外の指を開状態にする際には、調整部１８０Ａが、開閉用ベローズ部材３３１_j（ｊ＝２，…，５）への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、開閉用ベローズ部材３３１_jへの空気の強制的供給が行われると、開閉用ベローズ部材３３１_j内の空気圧が上昇する。そして、開閉用ベローズ部材３３１_j内の空気圧が上昇すると、開閉用ベローズ部材３３１_jが膨張する。

こうして開閉用ベローズ部材３３１_jが膨張すると、第２中手骨格部材３１２が、第１中手骨格部材３１１に対して、開閉用軸部材ＡＸＣ_jを回転中心軸にして回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１に対して、第２中手骨格部材３１２が傾く。この結果、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）は、図１３に示されるように、開状態になる。このアシスト動作により、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jに装着される指は、開状態になる。

《母指の手根中手関節の運動のアシスト動作》
次に、第１ベローズ２３１の伸縮による母指関節運動アシスト部１２０Ａの手根中手関節の運動のアシスト動作について、説明する。

第１ベローズ２３１が収縮した図３に示される状態から、調整部１８０Ａが、第１ベローズ２３１への空気の強制的供給を行うための制御を行うと、第１ベローズ２３１内の空気圧が上昇する。そして、第１ベローズ２３１内の空気圧が上昇すると、第１ベローズ２３１が膨張する。

こうして第１ベローズ２３１が膨張すると、第２母指中手骨格部材２１２が、第１母指中手骨格部材２１１Ａに対して、第１軸を回動軸にして回転する。そして、当該回転により、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂの法線方向と、手根骨格部材１１０Ａの平板部の法線方向とが、略同一方向でなくなる。ここで、弾性部材２５１が、第１ベローズ２３１における母指の手根中手関節と対向する部分を弾性的に拘束しているため、母指の手根中手関節に接続される部位間の伸縮が吸収され、スムーズに、第１母指中手骨格部材２１１Ａの一方の端部側に形成された接続部と第２母指中手骨格部材２１２の一方の端部側に形成された接続部との間の距離が、変化する。このため、第１ベローズ２３１が発生した直線的な伸長力が効率的に回転力に変換され、当該回転力が、母指の手根中手関節に接続される部位に伝達される。この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、図１４（Ａ），（Ｂ）に示される状態になる。この動作により、母指の手根中手関節の運動が、アシストされる。

ここで、図１４（Ａ），（Ｂ）には、第１ベローズ２３１が膨張したときの母指関節運動アシスト部１２０Ａ、及び、示指関節運動アシスト部１３０Ａ₂が示されている。図１４（Ａ）は、当該母指関節運動アシスト部１２０Ａ、及び、示指関節運動アシスト部１３０Ａ₂を、＋Ｚ方向側から視た図である。また、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示される母指関節運動アシスト部１２０Ａ、及び、示指関節運動アシスト部１３０Ａ₂を、−Ｘ方向側から視た図である。なお、図１４（Ａ），（Ｂ）では、関節運動アシスト装置１００Ａを装着する右手の図示を省略している。

このため、第１ベローズ２３１の伸縮による第２母指中手骨格部材２１２の、第１軸を回動軸とする第１母指中手骨格部材２１１Ａに対する回転、及び、上述した第２ベローズ２３２ａの伸縮による第３母指中手骨格部材２１３の、第２軸部材ＡＸ２を中心軸とする第２母指中手骨格部材２１２に対する回転により、関節運動アシスト装置１００Ａは、母指の鞍関節の運動をアシストすることができる。

《母指の関節屈曲状態へのアシスト動作》
次に、母指を、関節屈曲状態にするアシスト動作について説明する。

母指を関節屈曲状態にする際には、調整部１８０Ａは、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２への空気の強制的供給を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２への空気の強制的供給が行われると、これらのベローズ内の空気圧が上昇する。そして、母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２が膨張する。

こうして母指第２関節対応ベローズ２４２が膨張すると、母指第２関節対応ベローズ２４２は、母指の第２関節を屈曲状態にする回動方向の力を発生する。そして、当該力により、母指基節骨格部材２２１が、母指の第２関節の関節軸を回動軸にして、第３母指中手骨格部材２１３に対して回転する。ここで、母指第２関節対応ベローズ２４２における母指の第２関節と対向する部分が弾性部材２６２により、弾性的に拘束されているため、母指の第２関節の屈曲に伴い、当該第２関節に接続される部位間の伸縮が吸収され、第３母指中手骨格部材２１３の他方の端部側に形成された接続部と、母指基節骨格部材２２１の一方の端部側に形成された接続部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、母指第２関節対応ベローズ２４２が発生した直線的な伸長力が効率的に回転力に変換され、回転力が、母指の第２関節に接続される部位に伝達される。

また、母指第１関節対応ベローズ２４１が膨張すると、母指第１関節対応ベローズ２４１は、母指の第１関節を屈曲状態にする回動方向の力を発生する。そして、当該力により、母指末節骨格部材２２３が、母指の第１関節の関節軸を回動軸にして、母指基節骨格部材２２１に対して回転する。ここで、母指第１関節対応ベローズ２４１における母指の第１関節と対向する部分が弾性部材２６１により、弾性的に拘束されているため、母指の第１関節の屈曲に伴い、当該第１関節に接続される部位間の伸縮が許容され、母指基節骨格部材２２１の他方の端部側に形成された接続部と母指末節骨格部材２２３の一方の端部側に形成された接続部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、母指第１関節対応ベローズ２４１が発生した直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、回転力が、母指の第１関節に接続される部位に伝達される。この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、関節屈曲状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ａに装着される母指は、関節屈曲状態になる。

《母指以外の指の関節屈曲状態へのアシスト動作》
次いで、母指以外の指を、関節屈曲状態にするアシスト動作について説明する。

母指以外の指を関節屈曲状態にする際には、調整部１８０Ａは、第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_j、第３関節対応ベローズ３４３_jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ａにより、第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_j、第３関節対応ベローズ３４３_jへの空気の強制的供給が行われると、これらのベローズ内の空気圧が上昇する。そして、第１関節対応ベローズ３４１_j、第２関節対応ベローズ３４２_j、第３関節対応ベローズ３４３_jが略円弧状に膨張する。

こうして第３関節対応ベローズ３４３_jが膨張すると、第３関節対応ベローズ３４３_jは、第３関節を屈曲状態にする回転方向の力を発生する。そして、当該力の発生により、基節骨格部材３２１_jが、第２中手骨格部材３１２_jに対して、第３関節の関節軸を回動軸にして回転する。ここで、弾性部材３６３_jが、第３関節対応ベローズ３４３_jにおける第３関節と対向する部分を弾性的に拘束するため、第３関節の屈曲に伴い、第２中手骨格部材３１２の他方の端部と基節骨格部材３２１の一方の端部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、第３関節対応ベローズ３４３_jが発生した直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第３関節に接続される部位に伝達される。

また、第２関節対応ベローズ３４２_jが膨張すると、第２関節対応ベローズ３４２_jが、指の第２関節を屈曲状態にする回転方向の力を発生する。そして、当該力により、中節骨格部材３２２_jが、第２関節の関節軸を回動軸にして、基節骨格部材３２１_jに対して回転する。ここで、弾性部材３６２_jが、第２関節対応ベローズ３４２_jにおける第２関節と対向する部分を弾性的に拘束するため、第２関節の屈曲に伴い、基節骨格部材３２１の他方の端部と中節骨格部材３２２の一方の端部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、第２関節対応ベローズ３４２_jが発生した直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第２関節に接続される部位に伝達される。

さらに、第１関節対応ベローズ３４１_jが膨張すると、第１関節対応ベローズ３４１_jが、指の第１関節を屈曲状態にする回転方向の力を発生する。そして、当該力により、末節骨格部材３２３_jが、第１関節の関節軸を回動軸にして、中節骨格部材３２２_jに対して回転する。ここで、弾性部材３６１_jが、第１関節対応ベローズ３４１_jにおける第１関節と対向する部分を弾性的に拘束するため、第１関節の屈曲に伴い、中節骨格部材３２２の他方の端部と末節骨格部材３２３の一方の端部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、第１関節対応ベローズ３４１_jが発生した直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１関節に接続される部位に伝達される。

この結果、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）は、図１５に示されるように、関節屈曲状態になる。このアシスト動作により、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jに装着される指は、関節屈曲状態になる。ここで、図１５には、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_jの代表として、手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０Ａ₂が示されている。なお、図１５では、関節運動アシスト装置１００Ａを装着する右手の図示を省略している。

上述したアシスト動作の組み合わせにより、関節運動アシスト装置１００Ａは、健常者の手指の動きと同様な複雑な関節運動をアシストする。

以上説明したように、第１実施形態では、関節運動アシスト装置１００Ａの手根骨格部材１１０Ａを、人体の手根に装着し、母指関節運動アシスト部１２０Ａを母指に装着する。ここで、第１ベローズ２３１が収縮しているときには、第２母指中手骨格部材２１２は、手根骨格部材１１０Ａの平板部と第２母指中手骨格部材２１２の長板部とが略同一平面を形成するように、第１ベローズ２３１及び弾性部材２５１を介して、第１母指中手骨格部材２１１Ａに接続されている。また、第２ベローズ２３２ａが収縮しているときには、第２母指中手骨格部材２１２の長板部が延びる方向と、第３母指中手骨格部材２１３の長板部が延びる方向とが、略垂直となっている。

こうした構成を採用したうえで、調整部１８０Ａにより、第１ベローズ２３１への空気の強制的供給が行われると、第１ベローズ２３１が膨張し、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出が行われると第１ベローズ２３１が収縮する。そして、当該第１ベローズ２３１が伸縮すると、第２母指中手骨格部材２１２が、第１母指中手骨格部材２１１Ａに対して、二軸性の母指の手根中手関節の「一の関節軸」である第１軸を回動軸にして回動する。ここで、弾性部材２５１が、第１ベローズ２３１における母指の手根中手関節と対向する部分を弾性的に拘束しているため、母指の手根中手関節に接続される部位間の伸縮が吸収され、第１母指中手骨格部材２１１Ａの一方の端部側に形成された接続部と第２母指中手骨格部材２１２の一方の端部側に形成された接続部との間の距離が、スムーズに変化する。このため、第１ベローズ２３１が発生した直線的な伸縮力が効率的に回転力に変換され、当該回転力が、母指の手根中手関節に接続される部位に伝えられる。

また、調整部１８０Ａにより、第２ベローズ２３２ａへの空気の強制的供給が行われると、第２ベローズ２３２ａが膨張し、第２ベローズ２３２ａからの空気の強制的排出が行われると第２ベローズ２３２ａが収縮する。そして、当該第２ベローズ２３２ａの伸縮により、第３母指中手骨格部材２１３が、第２母指中手骨格部材２１２に対して、第１軸と略直交する第２軸部材ＡＸ２を回転中心軸にして回動する。

このように、第１実施形態では、手部に関節運動アシスト装置１００Ａを装着した場合に、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、手根骨格部材１１０Ａに対して、互いに直角方向に働く二軸性の関節運動、すなわち、「鞍関節」に相当する関節運動を実現することができる。このため、母指の手根中手関節（鞍関節）の関節運動をアシストすることができる。

また、第１実施形態では、調整部１８０Ａにより、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給が行われると、第３ベローズ２３３ａが膨張し、当該膨張により、第１母指中手骨格部材２１１Ａが、手根骨格部材１１０Ａに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、手の甲の側から視た状態で、時計回りに回転する。また、調整部１８０Ａにより、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出が行われると第３ベローズ２３３ａが収縮し、当該収縮により、第１母指中手骨格部材２１１Ａが、手根骨格部材１１０Ａに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、手の甲の側から視た状態で、反時計回りに回転する。

このため、第１実施形態では、上述した「鞍関節」の関節運動のアシスト動作を補完し、母指の手根中手関節により、手根に接続される母指の可動範囲を広げることができる。

また、第１実施形態では、調整部１８０Ａが、母指関節運動アシスト部１２０Ａの母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２内の空気圧を調整することにより、母指の中手骨に対する基節骨の運動、母指の基節骨に対する末節骨の運動、すなわち、母指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第１実施形態では、調整部１８０Ａが、手指関節運動アシスト部１３０Ａの第１関節対応ベローズ３４１、第２関節対応ベローズ３４２、第３関節対応ベローズ３４３内の空気圧を調整することにより、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれの第１関節、第２関節及び第３関節について、手指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第１実施形態では、調整部１８０Ａが、手指関節運動アシスト部１３０Ａの開閉用ベローズ部材３３１内の空気圧を調整することにより、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれについて、開閉運動をアシストすることができる。

したがって、第１実施形態によれば、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を、図１６〜図１８を主に参照して説明する。

＜構成＞
図１６には、第２実施形態に係る関節運動アシスト装置１００Ｂの外観図が示されている。ここで、図１６は、右手ＨＤの手背に装着される関節運動アシスト装置１００Ｂを、手指の関節が伸展状態にあり、かつ、手指が閉状態のときに手背側から眺めた外観図である。

図１６に示されるように、関節運動アシスト装置１００Ｂは、上述した第１実施形態の関節運動アシスト装置１００Ａと比べて、手根骨格部材１１０Ａに代えて手根骨格部材１１０Ｂを備える点、手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（ｊ＝２，…，５）に代えて手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_j（ｊ＝２，…，５）を備える点、及び、調整部１８０Ａに代えて調整部１８０Ｂを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。

《手根骨格部材１１０Ｂ》
上記の手根骨格部材１１０Ｂについて説明する。手根骨格部材１１０Ｂは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面と平行な平板部を含む部材である。第２実施形態では、手根骨格部材１１０Ｂは、不図示のベルトにより、人体の手根、手根に接続される示指の中手の一部、手根に接続される中指の中手の一部、手根に接続される薬指の中手の一部、手根に接続される小指の中手の一部に装着される。

手根骨格部材１１０Ｂの平板部には、当該平板部の法線方向と平行な方向（Ｚ方向）に沿って延びる軸部材ＡＸ０を挿入する溝ＬＨが成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ｂには、当該軸部材ＡＸ０により、母指関節運動アシスト部１２０Ａが、溝ＬＨに沿って移動可能であるとともに、母指関節運動アシスト部１２０Ａが、軸部材ＡＸ０を中心軸にして回動可能に取り付けられる。

手根骨格部材１１０Ｂには、中指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃の一方の端部を固定される。また、手根骨格部材１１０Ｂには、後述する開閉用軸部材ＡＸＣ₂，ＡＸＣ₄，ＡＸＣ₅を挿入する３個の軸穴が成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ｂには、開閉用軸部材ＡＸＣ₂により、示指関節運動アシスト部１３０Ｂ₂の一方の端部を回動可能に取付けられ、開閉用軸部材ＡＸＣ₄により、薬指関節運動アシスト部１３０Ｂ₄の一方の端部を回動可能に取付けられている。また、手根骨格部材１１０Ｂには、開閉用軸部材ＡＸＣ₅により、小指関節運動アシスト部１３０Ｂ₅の一方の端部が回動可能に取り付けられている。

また、手根骨格部材１１０Ｂには、第１実施形態の手根骨格部材１１０Ａと同様に、Ｚ軸方向に沿って延びる軸部材１１０ｘを中心軸にして、第３ベローズ部材２３３の一方側が回動可能に取り付けられている（上述した図５（Ａ）参照）。

《手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_j（ｊ＝２，…，５）の構成》
まず、上記の手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０Ｂ₂、手指関節運動アシスト部（薬指関節運動アシスト部）１３０Ｂ₄、手指関節運動アシスト部（小指関節運動アシスト部）１３０Ｂ₅の構成について説明する。なお、以下の説明では、示指関節運動アシスト部１３０Ｂ₂、薬指関節運動アシスト部１３０Ｂ₄、小指関節運動アシスト部１３０Ｂ₅を総称して、「手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_k（ｋ＝２，４，５）」とも記す。

図１７（Ａ）には、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_kの代表として、手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０Ｂ₂の構成図が示されている。第２実施形態では、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₄，１３０Ｂ₅は、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₂と同様に構成されている。

手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₂，１３０Ｂ₄，１３０Ｂ₅のそれぞれは、図１６及び図１７（Ａ）により総合的に示されるように、上述した第１実施形態の手指関節運動アシスト部１３０Ａ_j（図９参照）と比べて、第１中手骨格部材３１１を備えていない点が異なっている。なお、図１７（Ａ）では、関節運動アシスト装置１００Ｂを装着する右手の図示を省略している。

すなわち、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_k（ｋ＝２，４，５）のそれぞれは、第２中手骨格部材３１２_kと、開閉用ベローズ部材３３１_kと、基節骨格部材３２１_kと、中節骨格部材３２２_kと、末節骨格部材３２３_kとを備えている。また、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_k（ｋ＝２，４，５）のそれぞれは、第１関節対応ベローズ３４１_kと、第２関節対応ベローズ３４２_kと、第３関節対応ベローズ３４３_kとを備えている。

第２実施形態では、第２中手骨格部材３１２_kの一方の端部（−Ｙ方向側）は、手根骨格部材１１０Ｂに対して、開閉用軸部材ＡＸＣ_kにより、回動可能に取り付けられている。また、第２実施形態では、開閉用ベローズ部材３３１_kの一方側は、軸部材１１１ｘ_kを中心軸にして、回動可能に手根骨格部材１１０Ｂに取り付けられている。

次に、上記の手指関節運動アシスト部（示指関節運動アシスト部）１３０Ｂ₃の構成について説明する。

図１７（Ｂ）には、手指関節運動アシスト部（中指関節運動アシスト部）１３０Ｂ₃の構成図が示されている。手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃は、図１６及び図１７（Ｂ）により総合的に示されるように、上述した第１実施形態の手指関節運動アシスト部１３０Ａ₃（図９参照）と比べて、第１中手骨格部材３１１₃を備えていない点、第２中手骨格部材３１２₃に代えて第２中手骨格部材３１２Ｂ₃を備える点、及び、開閉用ベローズ部材３３１₃を備えていない点が異なっている。なお、図１７（Ｂ）では、関節運動アシスト装置１００Ｂを装着する右手の図示を省略している。

すなわち、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃は、第２中手骨格部材３１２Ｂ₃と、基節骨格部材３２１₃と、中節骨格部材３２２₃と、末節骨格部材３２３₃とを備えている。また、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃は、第１関節対応ベローズ３４１₃と、第２関節対応ベローズ３４２₃と、第３関節対応ベローズ３４３₃とを備えている。

上記の第２中手骨格部材３１２Ｂ₃は、上述した第１実施形態の第２中手骨格部材３１２₃と比べて、取付部を有していない点が異なっている。そして、第２中手骨格部材３１２Ｂ₃の一方の端部（−Ｙ方向側）は、手根骨格部材１１０Ｂに固定されている。

《調整部１８０Ｂ》
上記の調整部１８０Ｂについて説明する。調整部１８０Ｂは、上述した第１実施形態の調整部１８０Ａと比べて、第２実施形態の中指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃が開閉用ベローズ部材３３１₃を備えていないことに対応して、当該開閉用ベローズ部材３３１₃への空気の強制的供給、及び、当該開閉用ベローズ部材３３１₃からの空気の強制的排出を行わない点が異なっている。

＜動作＞
以上のようにして構成された関節運動アシスト装置１００Ｂの動作について、説明する。

なお、関節運動アシスト装置１００Ｂでは、当初においては、調整部１８０Ｂによるベローズ内の空気圧調整は行われておらず、ベローズの内圧は大気圧になっているものとする。

ここで、関節運動アシスト装置１００Ｂの「母指の関節伸展状態へのアシスト動作」、「母指の関節屈曲状態へのアシスト動作」及び「母指の手根中手関節の運動のアシスト動作」は、上述した第１実施形態における関節運動アシスト装置１００Ａのアシスト動作と同様に行われる。また、関節運動アシスト装置１００Ｂの「母指以外の指の関節伸展状態へのアシスト動作」及び「母指以外の指の関節屈曲状態へのアシスト動作」は、上述した第１実施形態における関節運動アシスト装置１００Ａのアシスト動作と同様に行われる。

《母指の閉状態へのアシスト動作》
まず、母指を、閉状態にするアシスト動作について説明する。

第２実施形態では、母指を閉状態にする際には、調整部１８０Ｂが、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａからの空気の強制的排出を行うための制御を行うとともに、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ｂにより、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａからの空気の強制的排出が行われると、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａが収縮する。また、かかる制御に従って、調整部１８０Ｂにより、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給が行われると、第３ベローズ２３３ａが膨張する。

こうして第３ベローズ２３３ａが膨張すると、第１母指中手骨格部材２１１Ａは、手根骨格部材１１０Ｂの溝ＬＨに沿って−Ｘ方向に移動しつつ、手根骨格部材１１０Ｂに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、時計回りに回転する。

また、第１ベローズ２３１が収縮すると、第１実施形態の場合と同様に、第２母指中手骨格部材２１２が、第１母指中手骨格部材２１１Ａに対して、二軸性の母指の手根中手関節の「一の関節軸」である第１軸を回動軸にして回転する。そして、当該回転により、手根骨格部材１１０Ｂの平板部と、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂとが、略同一平面を形成する。

さらに、第２ベローズ２３２ａが収縮すると、第１実施形態の場合と同様に、第３母指中手骨格部材２１３が、第２母指中手骨格部材２１２に対して、第２軸部材ＡＸ２を回転中心軸にして、時計回りに回転運動する。そして、当該回転運動により、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂが延びる方向と、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂが延びる方向とのなす角が狭まり、略直角となる。この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、上述した図１６に示されるように、閉状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ａに装着されている母指は、閉状態になる。

ここで、第３ベローズ２３３ａの膨張による第１母指中手骨格部材２１１Ａの、手根骨格部材１１０Ｂに対する移動運動は、平面関節の関節運動のアシスト動作となっている。

《母指以外の指の閉状態へのアシスト動作》
次いで、母指以外の指を、閉状態にするアシスト動作について説明する。

母指以外の指を閉状態にする際には、中指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃が開閉用ベローズ部材３３１₃を備えていないことに対応して、調整部１８０Ｂが、当該開閉用ベローズ部材３３１₃からの空気の強制的排出を行わない点を除いて、上述した第１実施形態における関節運動アシスト装置１００Ａのアシスト動作と、同様に行われる。この結果、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_j（ｊ＝２，…，５）は、上述した図１６に示されるように、閉状態になる。このアシスト動作により、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_jに装着される指は、閉状態になる。

《母指の開状態へのアシスト動作》
次に、母指を、開状態にするアシスト動作について説明する。

図１６に示される閉状態から、母指を開状態にする際には、調整部１８０Ｂが、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出を行うための制御、第２ベローズ２３２ａへの空気の強制的供給を行うための制御、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ｂにより、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出が行われると、第１ベローズ２３１が収縮する。また、かかる制御に従って、第２ベローズ２３２ａへの空気の強制的供給が行われると、第２ベローズ２３２ａが膨張する。また、かかる制御に従って、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出が行われると、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が下降すると、第３ベローズ２３３ａが収縮する。

こうして第３ベローズ２３３ａが収縮すると、第１母指中手骨格部材２１１Ａは、手根骨格部材１１０Ｂの溝ＬＨに沿って＋Ｘ方向に移動しつつ、手根骨格部材１１０Ｂに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、反時計回りに回転する。

また、第１ベローズ２３１が収縮すると、上述したように、第２母指中手骨格部材２１２が、第１母指中手骨格部材２１１Ａに対して、第１軸を回動軸にして回転し、手根骨格部材１１０Ｂの平板部と、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂとが、略同一平面を形成する。さらに、第２ベローズ２３２ａが膨張すると、第１実施形態の場合と同様に、第３母指中手骨格部材２１３が、第２母指中手骨格部材２１２に対して、第２軸部材ＡＸ２を回転中心軸にして、反時計回りに回転運動する。そして、当該回転運動により、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂが延びる方向と、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂが延びる方向とのなす角が広がるように変化する。

この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、図１８に示されるように、開状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ａに装着されている母指は、開状態になる。なお、図１８に示される関節運動アシスト装置１００Ｂでは、調整部１８０Ｂの図示、及び、配管の一部の図示を省略している。また、図１８では、関節運動アシスト装置１００Ｂを装着する右手の図示を省略している。

ここで、第３ベローズ２３３ａの収縮による第１母指中手骨格部材２１１Ａの、手根骨格部材１１０Ｂに対する移動運動は、平面関節の関節運動のアシスト動作となっている。

《母指以外の指の開状態へのアシスト動作》
次いで、母指以外の指を、開状態にするアシスト動作について説明する。

母指以外の指を開状態にする際には、中指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃が開閉用ベローズ部材３３１₃を備えていないことに対応して、調整部１８０Ｂが、当該開閉用ベローズ部材３３１₃への空気の強制的供給を行わない点を除いて、上述した第１実施形態における関節運動アシスト装置１００Ａのアシスト動作と、同様に行われる。この結果、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_j（ｊ＝２，…，５）は、図１８に示されるように、開状態になる。このアシスト動作により、手指関節運動アシスト部１３０Ｂ_jに装着される指は、開状態になる。

上述したアシスト動作の組み合わせにより、関節運動アシスト装置１００Ｂは、健常者の手指の動きと同様な複雑な関節運動をアシストする。

以上説明したように、第２実施形態では、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、第１実施形態と同様に構成されている。そして、手部に関節運動アシスト装置１００Ｂを装着した場合に、調整部１８０Ｂが、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧を調整することにより、第１実施形態と同様に、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、手根骨格部材１１０Ａに対して、互いに直交する方向に働く二軸性の関節運動、すなわち、「鞍関節」に相当する関節運動を実現することができる。このため、母指の手根中手関節（鞍関節）の関節運動をアシストすることができる。

また、第２実施形態では、調整部１８０Ｂにより、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給が行われると、第３ベローズ２３３ａが膨張し、当該膨張により、第１母指中手骨格部材２１１Ａが、手根骨格部材１１０Ｂの溝ＬＨに沿って、小指方向と反対の方向に移動しつつ、手根骨格部材１１０Ｂに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、手の甲の側から視た状態で、時計回りに回転する。また、調整部１８０Ｂにより、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出が行われると第３ベローズ２３３ａが収縮し、当該収縮により、第１母指中手骨格部材２１１Ａは、手根骨格部材１１０Ｂの溝ＬＨに沿って、小指方向に移動しつつ、手根骨格部材１１０Ｂに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、手の甲の側から視た状態で、反時計回りに回転する。

このため、第２実施形態では、第１母指中手骨格部材２１１Ａの手根骨格部材１１０Ｂに形成された溝内の移動により、手根骨格部材１１０Ｂに対する母指関節運動アシスト部１２０Ａの「平面関節」の動きを実現することができる。このため、母指の平面関節の関節運動をアシストすることができる。また、第１実施形態と同様に、上述した「鞍関節」の関節運動のアシスト動作を補完し、手根に接続される母指の可動範囲を広げることができる。

また、第２実施形態では、調整部１８０Ｂが、母指関節運動アシスト部１２０Ａの母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２内の空気圧を調整することにより、母指の中手骨に対する基節骨の運動、母指の基節骨に対する末節骨の運動、すなわち、母指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第２実施形態では、調整部１８０Ｂが、手指関節運動アシスト部１３０Ｂの第１関節対応ベローズ３４１、第２関節対応ベローズ３４２、第３関節対応ベローズ３４３内の空気圧を調整することにより、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれの第１関節、第２関節及び第３関節について、手指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第２実施形態では、調整部１８０Ｂが、手指関節運動アシスト部１３０Ｂの開閉用ベローズ部材３３１内の空気圧を調整することにより、示指、薬指及び小指のそれぞれについて、開閉運動をアシストすることができる。

したがって、第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を、図１９〜図２３を主に参照して説明する。

＜構成＞
図１９，２０には、第３実施形態に係る関節運動アシスト装置１００Ｃの外観図が示されている。ここで、図１９は、右手ＨＤの手背に装着される関節運動アシスト装置１００Ｃを、手指の関節が伸展状態にあり、かつ、手指が閉状態のときに手背側から眺めた外観図である。また、図２０は、図１９に示される関節運動アシスト装置１００Ｃを、手掌側から眺めた外観図である。なお、図２０では、関節運動アシスト装置１００Ｃを装着する右手の図示を省略している。

図１９，２０により総合的に示されるように、関節運動アシスト装置１００Ｃは、上述した第１実施形態の関節運動アシスト装置１００Ａと比べて、手根骨格部材１１０Ａに代えて手根骨格部材１１０Ｃを備える点、湾曲運動部１４０Ｃを更に備える点、及び、調整部１８０Ａに代えて調整部１８０Ｃ（図２０においては不図示）を備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。

《手根骨格部材１１０Ｃ》
上記の手根骨格部材１１０Ｃについて説明する。手根骨格部材１１０Ｃは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面と平行な平板部を含む部材である。第３実施形態では、手根骨格部材１１０Ｃは、不図示のベルトにより、人体の手根に装着される。手根骨格部材１１０Ｃの平板部には、当該平板部の法線方向と平行な方向（Ｚ方向）に沿って延びる軸部材ＡＸ０を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ｃには、第１実施形態の手根骨格部材１１０Ａと同様に、当該Ｚ方向に沿って延びる軸部材ＡＸ０を中心軸にして、母指関節運動アシスト部１２０Ａが回動可能に取り付けられている。また、手根骨格部材１１０Ｃには、示指関節運動アシスト部１３０Ａ₂の一方の端部が固定される。

また、手根骨格部材１１０Ｃには、第１実施形態の手根骨格部材１１０Ａと同様に、Ｚ軸方向に沿って延びる軸部材１１０ｘを中心軸にして、第３ベローズ部材２３３の一方側が回動可能に取り付けられている（上述した図５（Ａ）参照）。

《湾曲運動部１４０Ｃの構成》
上記の湾曲運動部１４０Ｃの構成について説明する。湾曲運動部１４０Ｃは、図１９〜２１により総合的に示されるように、接続部４１２，４１３，４１４，４１５を備えている。また、湾曲運動部１４０Ｃは、湾曲用ベローズ４２１と、湾曲用ベローズ４２２と、湾曲用ベローズ４２３と、弾性部材４４１，４４２，４４３とを備えている。

上記の接続部４１２は、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工され、板部と、当該板部の＋Ｘ方向側の端部から略直立して延びる環状部を有している。接続部４１２の板部は、第１中手骨格部材３１１₂に取り付けられている。また、接続部４１２の環状部は、湾曲用ベローズ４２１の一方側端部に接続されている。

上記の接続部４１３は、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｕ字状に成型加工され、板部と、当該板部の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側の端部から略直立して延びる環状部を有している。接続部４１３の板部は、第１中手骨格部材３１１₃に取り付けられている。また、接続部４１３における−Ｘ方向側の一方の環状部は、湾曲用ベローズ４２１の他方側端部に接続されている。さらに、接続部４１３における＋Ｘ方向側の他方の環状部は、湾曲用ベローズ４２２の一方側端部に接続されている。

上記の接続部４１４は、接続部４１３と同様に、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｕ字状に成型加工され、板部と、当該板部の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側の端部から略直立して延びる環状部を有している。接続部４１４の板部は、第１中手骨格部材３１１₄に取り付けられている。また、接続部４１４における−Ｘ方向側の一方の環状部は、湾曲用ベローズ４２２の他方側端部に接続されている。さらに、接続部４１４における＋Ｘ方向側の他方の環状部は、湾曲用ベローズ４２３の一方側端部に接続されている。

上記の接続部４１５は、接続部４１２と同様に、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工され、板部と、当該板部の−Ｘ方向側の端部から略直立して延びる環状部を有している。接続部４１５の板部は、第１中手骨格部材３１１₅に取り付けられている。また、接続部４１５の環状部は、湾曲用ベローズ４２３の他方側端部に接続されている。

上記の湾曲用ベローズ４２１は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、手背側で、略Ｘ軸方向に沿って配置される。湾曲用ベローズ４２１の一方側端部は、第１中手骨格部材３１１₂における第１中手骨格部材３１１₃の側部側に、接続部４１２を介して、接続される。また、湾曲用ベローズ４２１の他方側端部は、第１中手骨格部材３１１₃における第１中手骨格部材３１１₂の側部側に、接続部４１３を介して、接続される。そして、湾曲用ベローズ４２１と調整部１８０Ｃとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管を通じて、湾曲用ベローズ４２１内の空気圧が変化すると、湾曲用ベローズ４２１が膨縮する。

上記の湾曲用ベローズ４２２は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、手背側で、略Ｘ軸方向に沿って配置される。湾曲用ベローズ４２２の一方側端部は、第１中手骨格部材３１１₃における第１中手骨格部材３１１₄の側部側に、接続部４１３を介して、接続される。また、湾曲用ベローズ４２２の他方側端部は、第１中手骨格部材３１１₄における第１中手骨格部材３１１₃の側部側に、接続部４１４を介して、接続される。そして、湾曲用ベローズ４２２と調整部１８０Ｃとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管を通じて、湾曲用ベローズ４２２内の空気圧が変化すると、湾曲用ベローズ４２２が膨縮する。

上記の湾曲用ベローズ４２３は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、手背側で、略Ｘ軸方向に沿って配置される。湾曲用ベローズ４２３の一方側端部は、第１中手骨格部材３１１₄における第１中手骨格部材３１１₅の側部側に、接続部４１４を介して、接続される。また、湾曲用ベローズ４２３の他方側端部は、第１中手骨格部材３１１₅における第１中手骨格部材３１１₄の側部側に、接続部４１５を介して、接続される。そして、湾曲用ベローズ４２３と調整部１８０Ｃとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管を通じて、湾曲用ベローズ４２３内の空気圧が変化すると、湾曲用ベローズ４２３が膨縮する。

上記の弾性部材４４１は、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材４４１は、接続部４１２の環状部、及び、接続部４１３の一方の環状部に取り付けられる。そして、弾性部材４４１は、湾曲用ベローズ４２１における手背と対向する部分を弾性的に拘束する。

上記の弾性部材４４２は、弾性部材４４１と同様に、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材４４２は、接続部４１３の他方の環状部、及び、接続部４１４の一方の環状部に取り付けられる。そして、弾性部材４４２は、湾曲用ベローズ４２２における手背と対向する部分を弾性的に拘束する。

上記の弾性部材４４３は、弾性部材４４１，４４２と同様に、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材４４３は、接続部４１４の他方の環状部、及び、接続部４１５の環状部に取り付けられる。そして、弾性部材４４３は、湾曲用ベローズ４２３における手背と対向する部分を弾性的に拘束する。

《調整部１８０Ｃ》
上記の調整部１８０Ｃについて説明する。調整部１８０Ｃは、上述した第１実施形態の調整部１８０Ａと比べて、第３実施形態の湾曲運動部１４０Ｃが湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３を備えることに対応して、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３への空気の強制的供給、及び、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３からの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。

＜動作＞
以上のようにして構成された関節運動アシスト装置１００Ｃの動作について、説明する。

なお、関節運動アシスト装置１００Ｃでは、当初においては、調整部１８０Ｃによるベローズ内の空気圧調整は行われておらず、ベローズの内圧は大気圧になっているものとする。

ここで、関節運動アシスト装置１００Ｃの「母指の閉状態へのアシスト動作」、「母指の開状態へのアシスト動作」、「母指の関節伸展状態へのアシスト動作」、「母指の関節屈曲状態へのアシスト動作」及び「母指の手根中手関節の運動のアシスト動作」は、上述した第１実施形態における関節運動アシスト装置１００Ａのアシスト動作と同様に行われる。

また、関節運動アシスト装置１００Ｃの「母指以外の指の閉状態へのアシスト動作」、「母指以外の指の開状態へのアシスト動作」、「母指以外の指の関節伸展状態へのアシスト動作」及び「母指以外の指の関節屈曲状態への運アシスト動作は、上述した第１実施形態における関節運動アシスト装置１００Ａのアシスト動作と同様に行われる。

《手掌の湾曲運動のアシスト動作》
手掌の湾曲運動のアシスト動作について、説明する。ここで、図１９，２０に示されるように、手根骨格部材１１０Ｃの平板部の法線方向、及び、第１中手骨格部材３１１₂，３１１₃，３１１₄，３１１₅の長板部の法線方向が同一方向となっている関節運動アシスト装置１００Ｃの状態を「非湾曲状態」というものとする。また、第３実施形態では、手根骨格部材１１０Ｃ、第１中手骨格部材３１１₂，３１１₃，３１１₄，３１１₅、及び、湾曲運動部１４０Ｃから構成される部分を「手掌運動部」というものとする。

手掌を当該非湾曲状態にする際には、調整部１８０Ｃが、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御に従って、調整部１８０Ｃにより、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３からの空気の強制的排出が行われると、これらのベローズ内の空気圧が下降する。そして、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３が収縮する。

こうして湾曲用ベローズ４２１が収縮すると、弾性部材４４１が、湾曲用ベローズ４２１における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、示指の中手骨が延びる方向と中指の中手骨が延びる方向と略平行であり、示指の中手骨と中指の中手骨との間を通る線（以下、「示指−中指中間線」とも記す）を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１₃が、第１中手骨格部材３１１₂に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１₂の法線方向と、第１中手骨格部材３１１₃の法線方向とが、略同一方向になる。このようにして湾曲用ベローズ４２１が発生する直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１₂を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１₃を装着する部位に伝達される。

また、湾曲用ベローズ４２２が収縮すると、弾性部材４４２が、湾曲用ベローズ４２２における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、中指の中手骨が延びる方向と薬指の中手骨が延びる方向と略平行であり、中指の中手骨と薬指の中手骨との間を通る線（以下、「中指−薬指中間線」とも記す）を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１₄が、第１中手骨格部材３１１₃に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１₃の法線方向と、第１中手骨格部材３１１₄の法線方向とが、略同一方向になる。このようにして湾曲用ベローズ４２２が発生する直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１₃を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１₄を装着する部位に伝達される。

さらに、湾曲用ベローズ４２３が収縮すると、弾性部材４４３が、湾曲用ベローズ４２３における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、薬指の中手骨が延びる方向と小指の中手骨が延びる方向と略平行であり、薬指の中手骨と小指の中手骨との間を通る線（以下、「薬指−小指中間線」とも記す）を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１₅が、第１中手骨格部材３１１₄に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１₄の法線方向と、第１中手骨格部材３１１₅の法線方向とが、略同一方向になる。このようにして湾曲用ベローズ４２３が発生する直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１₄を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１₅を装着する部位に伝達される。

この結果、関節運動アシスト装置１００Ｃの手掌運動部は、上述した図１９，２０に示されるように、非湾曲状態になる。このアシスト動作により、手掌運動部に装着される手掌は、非湾曲状態になる。

次に、手掌を湾曲状態にするアシスト動作について説明する。

手掌を湾曲状態にする際には、調整部１８０Ｃが、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御に従って、調整部１８０Ｃにより、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３への空気の強制的供給が行われると、これらのベローズ内の空気圧が上昇する。そして、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３が膨張する。

こうして湾曲用ベローズ４２１が膨張すると、弾性部材４４１が、湾曲用ベローズ４２１における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、示指−中指中間線を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１₃が、第１中手骨格部材３１１₂に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１₂の法線方向と、第１中手骨格部材３１１₃の法線方向とが、同一方向でなくなる。このようにして湾曲用ベローズ４２１が発生する直線的な伸長力が効率的に回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１₂を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１₃を装着する部位に、効率良く伝達される。

また、湾曲用ベローズ４２２が膨張すると、弾性部材４４２が、湾曲用ベローズ４２２における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、中指−薬指中間線を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１₄が、第１中手骨格部材３１１₃に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１₃の法線方向と、第１中手骨格部材３１１₄の法線方向とが、同一方向でなくなる。このようにして湾曲用ベローズ４２２が発生する直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１₃を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１₄を装着する部位に伝達される。

さらに、湾曲用ベローズ４２３が膨張すると、弾性部材４４３が、湾曲用ベローズ４２３における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、薬指−小指中間線を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１₅が、第１中手骨格部材３１１₄に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１₄の法線方向と、第１中手骨格部材３１１₅の法線方向とが、同一方向でなくなる。このようにして湾曲用ベローズ４２３が発生する直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１₄を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１₅を装着する部位に伝達される。

この結果、関節運動アシスト装置１００Ｃの手掌運動部は、図２２，２３に示されるように、湾曲状態になる。このアシスト動作により、手掌運動部に装着される手掌は、湾曲状態になる。

ここで、図２２は、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３が膨張したときの関節運動アシスト装置１００Ｃを、手背側から視た図である。図２２では、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３以外のベローズの図示を省略している。また、図２３は、湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３が膨張したときの関節運動アシスト装置１００Ｃの手掌運動部を、手掌側から視た図である。なお、図２２，２３では、関節運動アシスト装置１００Ｃを装着する右手の図示を省略している。

上述したアシスト動作の組み合わせにより、関節運動アシスト装置１００Ｃは、健常者の手指の動きと同様な複雑な関節運動をアシストする。

以上説明したように、第３実施形態では、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、第１及び第２実施形態と同様に構成されている。そして、手部に関節運動アシスト装置１００Ｃを装着した場合に、調整部１８０Ｃが、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧を調整することにより、第１及び第２実施形態と同様に、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、手根骨格部材１１０Ｃに対して、互いに直交する方向に働く二軸性の関節運動、すなわち、「鞍関節」に相当する関節運動を実現することができる。このため、母指の手根中手関節（鞍関節）の関節運動をアシストすることができる。

また、第３実施形態では、調整部１８０Ｃが、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧を調整することにより、第１及び第２実施形態と同様に、上述した「鞍関節」の関節運動のアシスト動作を補完し、手根に接続される母指の可動範囲を広げることができる。

また、第３実施形態では、調整部１８０Ｃが、母指関節運動アシスト部１２０Ａの母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２内の空気圧を調整することにより、母指の中手骨に対する基節骨の運動、母指の基節骨に対する末節骨の運動、すなわち、母指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第３実施形態では、調整部１８０Ｃが、手指関節運動アシスト部１３０Ａの第１関節対応ベローズ３４１、第２関節対応ベローズ３４２、第３関節対応ベローズ３４３内の空気圧を調整することにより、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれの第１関節、第２関節及び第３関節について、手指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第３実施形態では、調整部１８０Ｃが、手指関節運動アシスト部１３０Ａの開閉用ベローズ部材３３１内の空気圧を調整することにより、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれについて、開閉運動をアシストすることができる。

また、第３実施形態では、調整部１８０Ｃが、湾曲運動部１４０Ｃの湾曲用ベローズ４２１，４２２，４２３内の空気圧を調整することにより、人の手の平を湾曲させる場合の運動をアシストすることができる。

したがって、第３実施形態によれば、上述した第１及び第２実施形態と同様に、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を、図２４〜図２７を主に参照して説明する。

＜構成＞
図２４，２５には、第４実施形態に係る関節運動アシスト装置１００Ｄの外観図が示されている。ここで、図２４は、右手ＨＤの手背に装着される関節運動アシスト装置１００Ｄを、手指の関節が伸展状態にあり、かつ、手指が閉状態のときに手背側から眺めた外観図である。また、図２５は、図２４に示される関節運動アシスト装置１００Ｄを、手掌側から眺めた外観図である。なお、図２５では、関節運動アシスト装置１００Ｄに装着される右手の図示を省略している。

図２４，２５により総合的に示されるように、関節運動アシスト装置１００Ｄは、上述した第２実施形態の関節運動アシスト装置１００Ｂと比べて、手根骨格部材１１０Ｂに代えて手根骨格部材１１０Ｄを備える点、薬指関節運動アシスト部１３０Ｂ₄に代えて薬指関節運動アシスト部１３０Ｄ₄を備える点、小指関節運動アシスト部１３０Ｂ₅に代えて小指関節運動アシスト部１３０Ｄ₅を備える点、湾曲運動部１４０Ｄを更に備える点、及び、調整部１８０Ｂに代えて調整部１８０Ｄ（図２５においては不図示）を備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。

《手根骨格部材１１０Ｄ》
上記の手根骨格部材１１０Ｄについて説明する。手根骨格部材１１０Ｄは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面と平行な平板部を含む部材である。第４実施形態では、手根骨格部材１１０Ｄは、不図示のベルトにより、人体の手根、手根に接続される示指の中手の一部、手根に接続される中指の中手の一部に装着される。

手根骨格部材１１０Ｄの平板部には、第２実施形態の手根骨格部材１１０Ｂと同様に、当該平板部の法線方向と平行な方向（Ｚ方向）に沿って延びる軸部材ＡＸ０を挿入する溝ＬＨが成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ｄには、当該軸部材ＡＸ０により、母指関節運動アシスト部１２０Ａが、溝ＬＨに沿って移動可能であるとともに、母指関節運動アシスト部１２０Ａが、軸部材ＡＸ０を中心軸にして回動可能に取り付けられる。

手根骨格部材１１０Ｄには、中指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃の一方の端部が固定されている。また、手根骨格部材１１０Ｄには、開閉用軸部材ＡＸＣ₂を挿入する１個の軸穴が成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ｄには、開閉用軸部材ＡＸＣ₂により、示指関節運動アシスト部１３０Ｂ₂の一方の端部が回動可能に取り付けられている。

また、手根骨格部材１１０Ｄには、第２実施形態の手根骨格部材１１０Ｂと同様に、Ｚ軸方向に沿って延びる軸部材１１０ｘを中心軸にして、第３ベローズ部材２３３の一方側が回動可能に取り付けられている（上述した図５（Ａ）参照）。

さらに、手根骨格部材１１０Ｄは、後述するように、湾曲運動部１４０Ｄに接続されている。

《手指関節運動アシスト部１３０Ｄ₄，１３０Ｄ₅の構成》
上記の手指関節運動アシスト部（薬指関節運動アシスト部）１３０Ｄ₄、手指関節運動アシスト部（小指関節運動アシスト部）１３０Ｄ₅の構成について説明する。

手指関節運動アシスト部（薬指関節運動アシスト部）１３０Ｄ₄は、図２４，２５により総合的に示されるように、上述した第２実施形態の手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₄（図１７参照）と比べて、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄を更に備える点が異なっている。

上記の第１中手骨格部材３１１Ｄ₄は、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を含む部材である。第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の端部（＋Ｙ方向側）には、開閉用軸部材ＡＸＣ₄を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の当該端部には、開閉用軸部材ＡＸＣ₄により、第２中手骨格部材３１２₄が回動可能に取り付けられている。

また、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄には、軸部材３１１ｘ₄を中心軸にして、開閉用ベローズ部材３３１₄の一方側が回動可能に取り付けられている。

さらに、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄は、後述するように、湾曲運動部１４０Ｄに接続されている。

手指関節運動アシスト部（小指関節運動アシスト部）１３０Ｄ₅は、上述した第２実施形態の手指関節運動アシスト部１３０Ｂ₅（図１７参照）と比べて、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅を更に備える点が異なっている。

上記の第１中手骨格部材３１１Ｄ₅は、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄と同様に、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を含む部材である。第１中手骨格部材３１１Ｄ₅の端部（＋Ｙ方向側）には、開閉用軸部材ＡＸＣ₅を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅の当該端部には、開閉用軸部材ＡＸＣ₅により、第２中手骨格部材３１２₅が回動可能に取り付けられている。

また、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅には、軸部材３１１ｘ₅を中心軸にして、開閉用ベローズ部材３３１₅の一方側が回動可能に取り付けられている。

さらに、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅は、後述するように、湾曲運動部１４０Ｄに接続されている。

《湾曲運動部１４０Ｄの構成》
上記の湾曲運動部１４０Ｄの構成について説明する。湾曲運動部１４０Ｄは、図２４〜２６により総合的に示されるように、接続部４１１，４１４，４１５を備えている。また、湾曲運動部１４０Ｄは、湾曲用ベローズ４２２と、湾曲用ベローズ４２３と、弾性部材４４２，４４３とを備えている。

上記の接続部４１１は、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工され、板部と、当該板部の＋Ｘ方向側の端部から略直立して延びる環状部を有している。接続部４１１の板部は、手根骨格部材１１０Ｄに取り付けられている。また、接続部４１１の環状部は、湾曲用ベローズ４２２の一方側端部に接続されている。

上記の接続部４１４は、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｕ字状に成型加工され、板部と、当該板部の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側の端部から略直立して延びる環状部を有している。接続部４１４の板部は、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄に取り付けられている。また、接続部４１４における−Ｘ方向側の一方の環状部は、湾曲用ベローズ４２２の他方側端部に接続されている。さらに、接続部４１４における＋Ｘ方向側の他方の環状部は、湾曲用ベローズ４２３の一方側端部に接続されている。

上記の接続部４１５は、接続部４１１と同様に、例えば、鋼鉄製の部材であり、Ｌ字状に成型加工され、板部と、当該板部の−Ｘ方向側の端部から略直立して延びる環状部を有している。接続部４１５の板部は、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅に取り付けられている。また、接続部４１５の環状部は、湾曲用ベローズ４２３の他方側端部に接続されている。

上記の湾曲用ベローズ４２２は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、手背側で、略Ｘ軸方向に沿って配置される。湾曲用ベローズ４２２の一方側端部は、手根骨格部材１１０Ｄにおける第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の側部側に、接続部４１１を介して、接続される。また、湾曲用ベローズ４２２の他方側端部は、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄における手根骨格部材１１０Ｄの側部側に、接続部４１４を介して、接続される。そして、湾曲用ベローズ４２２と調整部１８０Ｄとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管を通じて、湾曲用ベローズ４２２内の空気圧が変化すると、湾曲用ベローズ４２２が膨縮する。

上記の湾曲用ベローズ４２３は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、手背側で、略Ｘ軸方向に沿って配置される。湾曲用ベローズ４２３の一方側端部は、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄における第１中手骨格部材３１１Ｄ₅の側部側に、接続部４１４を介して、接続される。また、湾曲用ベローズ４２３の他方側端部は、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅における第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の側部側に、接続部４１５を介して、接続される。そして、湾曲用ベローズ４２３と調整部１８０Ｄとの間を連通している可撓性を有する樹脂製の配管を通じて、湾曲用ベローズ４２３内の空気圧が変化すると、湾曲用ベローズ４２３が膨縮する。

上記の弾性部材４４２は、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材４４２は、接続部４１１の他方の環状部、及び、接続部４１４の一方の環状部に取り付けられる。そして、弾性部材４４２は、湾曲用ベローズ４２２における手背と対向する部分を弾性的に拘束する。

上記の弾性部材４４３は、輪状のゴム部材を採用している。弾性部材４４３は、接続部４１４の他方の環状部、及び、接続部４１５の環状部に取り付けられる。そして、弾性部材４４３は、湾曲用ベローズ４２３における手背と対向する部分を弾性的に拘束する。

《調整部１８０Ｄ》
上記の調整部１８０Ｄについて説明する。調整部１８０Ｄは、上述した第２実施形態の調整部１８０Ｂと比べて、第４実施形態の湾曲運動部１４０Ｄが湾曲用ベローズ４２２，４２３を備えることに対応して、湾曲用ベローズ４２２，４２３への空気の強制的供給、及び、湾曲用ベローズ４２２，４２３からの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。

＜動作＞
以上のようにして構成された関節運動アシスト装置１００Ｄの動作について、説明する。

なお、関節運動アシスト装置１００Ｄでは、当初においては、調整部１８０Ｄによるベローズ内の空気圧調整は行われておらず、ベローズの内圧は大気圧になっているものとする。

ここで、関節運動アシスト装置１００Ｄの「母指の閉状態へのアシスト動作」、「母指の開状態へのアシスト動作」、「母指の関節伸展状態へのアシスト動作」、「母指の関節屈曲状態へのアシスト動作」及び「母指の手根中手関節の運動のアシスト動作」は、上述した第２実施形態における関節運動アシスト装置１００Ｂのアシスト動作と同様に行われる。

また、関節運動アシスト装置１００Ｄの「母指以外の指の閉状態へのアシスト動作」、「母指以外の指の開状態へのアシスト動作」は、上述した第２実施形態における関節運動アシスト装置１００Ｂのアシスト動作と同様に行われる。さらに、関節運動アシスト装置１００Ｄの「母指以外の指の関節伸展状態へのアシスト動作」及び「母指以外の指の関節屈曲状態へのアシスト動作」は、上述した第２実施形態における関節運動アシスト装置１００Ｂのアシスト動作と同様に行われる。

《手掌の湾曲運動のアシスト動作》
手掌の湾曲運動のアシスト動作について、説明する。ここで、図２４，２５に示されるように、手根骨格部材１１０Ｄの平板部の法線方向、及び、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄，３１１Ｄ₅の長板部の法線方向が同一方向となっている関節運動アシスト装置１００Ｄの状態を「非湾曲状態」というものとする。また、第４実施形態では、手根骨格部材１１０Ｄ、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄，３１１Ｄ₅、及び、湾曲運動部１４０Ｄから構成される部分を「手掌運動部」というものとする。

手掌を当該非湾曲状態にする際には、調整部１８０Ｄが、湾曲用ベローズ４２２，４２３からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御に従って、調整部１８０Ｄにより、湾曲用ベローズ４２２，４２３からの空気の強制的排出が行われると、湾曲用ベローズ４２２，４２３が収縮する。

こうして湾曲用ベローズ４２２が収縮すると、弾性部材４４２が、湾曲用ベローズ４２２における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、中指−薬指中間線を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄が、手根骨格部材１１０Ｄに対して回転する。そして、当該回転により、手根骨格部材１１０Ｄの法線方向と、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の法線方向とが、略同一方向になる。このようにして湾曲用ベローズ４２２が発生する直線的な収縮力が効率的に回転力に変換され、当該回転力が、手根骨格部材１１０Ｄを装着する部位及び第１中手骨格部材３１１Ｄ₄を装着する部位に伝達される。

また、湾曲用ベローズ４２３が収縮すると、弾性部材４４３が、湾曲用ベローズ４２３における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、薬指−小指中間線を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅が、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の法線方向と、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅の法線方向とが、略同一方向になる。このようにして湾曲用ベローズ４２３が発生する直線的な収縮力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１Ｄ₅を装着する部位に伝達される。この結果、関節運動アシスト装置１００Ｄの手掌運動部は、上述した図２４，２５に示されるように、非湾曲状態になる。このアシスト動作により、手掌運動部に装着される手掌は、非湾曲状態になる。

次に、手掌を湾曲状態にするアシスト動作について説明する。

手掌を湾曲状態にする際には、調整部１８０Ｄが、湾曲用ベローズ４２２，４２３への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御に従って、調整部１８０Ｄにより、湾曲用ベローズ４２２，４２３への空気の強制的供給が行われると、湾曲用ベローズ４２２，４２３が膨張する。

こうして湾曲用ベローズ４２２が膨張すると、弾性部材４４２が、湾曲用ベローズ４２２における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、中指−薬指中間線を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄が、手根骨格部材１１０Ｄに対して回転する。そして、当該回転により、手根骨格部材１１０Ｄの法線方向と、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の法線方向とが、同一方向でなくなる。このようにして湾曲用ベローズ４２２が発生する直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、手根骨格部材１１０Ｄを装着する部位及び第１中手骨格部材３１１Ｄ₄を装着する部位に伝達される。

さらに、湾曲用ベローズ４２３が膨張すると、弾性部材４４３が、湾曲用ベローズ４２３における手背と対向する部分を弾性的に拘束するため、薬指−小指中間線を略中心軸にして、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅が、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄に対して回転する。そして、当該回転により、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄の法線方向と、第１中手骨格部材３１１Ｄ₅の法線方向とが、同一方向でなくなる。このようにして湾曲用ベローズ４２３が発生する直線的な伸長力が効率良く回転力に変換され、当該回転力が、第１中手骨格部材３１１Ｄ₄を装着する部位及び第１中手骨格部材３１１Ｄ₅を装着する部位に伝達される。この結果、関節運動アシスト装置１００Ｄの手掌運動部は、図２７に示されるように、湾曲状態になる。このアシスト動作により、手掌運動部に装着される手掌は、湾曲状態になる。

ここで、図２７は、湾曲用ベローズ４２２，４２３が膨張したときの関節運動アシスト装置１００Ｄの手掌運動部を、手掌側から視た図である。なお、図２７では、関節運動アシスト装置１００Ｄに装着される右手の図示を省略している。

上述したアシスト動作の組み合わせにより、関節運動アシスト装置１００Ｄは、健常者の手指の動きと同様な複雑な関節運動をアシストする。

以上説明したように、第４実施形態では、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、第１〜第３実施形態と同様に構成されている。そして、手部に関節運動アシスト装置１００Ｄを装着した場合に、調整部１８０Ｄが、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧を調整することにより、第１〜第３実施形態と同様に、母指関節運動アシスト部１２０Ａは、手根骨格部材１１０Ｄに対して、互いに直交する方向に働く二軸性の関節運動、すなわち、「鞍関節」に相当する関節運動を実現することができる。このため、母指の手根中手関節（鞍関節）の関節運動をアシストすることができる。

また、第４実施形態では、調整部１８０Ｄが、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧を調整することにより、第２実施形態と同様に、手根骨格部材１１０Ｄに対する母指関節運動アシスト部１２０Ａの「平面関節」の動きを実現することができる。このため、母指の平面関節の関節運動をアシストすることができる。また、第１〜第３実施形態と同様に、上述した「鞍関節」の関節運動のアシスト動作を補完し、手根に接続される母指の可動範囲を広げることができる。

また、第４実施形態では、調整部１８０Ｄが、母指関節運動アシスト部１２０Ａの母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２内の空気圧を調整することにより、母指の中手骨に対する基節骨の運動、母指の基節骨に対する末節骨の運動、すなわち、母指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第４実施形態では、調整部１８０Ｄが、手指関節運動アシスト部１３０Ｂの第１関節対応ベローズ３４１、第２関節対応ベローズ３４２、第３関節対応ベローズ３４３内の空気圧を調整することにより、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれの第１関節、第２関節及び第３関節について、手指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第４実施形態では、調整部１８０Ｄが、手指関節運動アシスト部１３０Ｂの開閉用ベローズ部材３３１内の空気圧を調整することにより、示指、薬指及び小指のそれぞれについて、開閉運動をアシストすることができる。

また、第４実施形態では、調整部１８０Ｄが、湾曲運動部１４０Ｄの湾曲用ベローズ４２２，４２３内の空気圧を調整することにより、人の手の平を湾曲させる場合の運動をアシストすることができる。

したがって、第４実施形態によれば、上述した第１〜第３実施形態と同様に、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態を、図２８，２９を主に参照して説明する。

＜構成＞
図２８には、第５実施形態に係る関節運動アシスト装置１００Ｅの外観図が示されている。ここで、図２８は、右手ＨＤの手背に装着される関節運動アシスト装置１００Ｅを、手指の関節が伸展状態にあり、かつ、手指が閉状態のときに手背側から眺めた外観図である。

図２８に示されるように、関節運動アシスト装置１００Ｅは、上述した第２実施形態の関節運動アシスト装置１００Ｂと比べて、手根骨格部材１１０Ｂに代えて手根骨格部材１１０Ｅを備える点、母指関節運動アシスト部１２０Ａに代えて母指関節運動アシスト部１２０Ｅを備える点、及び、調整部１８０Ｂに代えて調整部１８０Ｅを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。

《手根骨格部材１１０Ｅ》
上記の手根骨格部材１１０Ｅについて説明する。手根骨格部材１１０Ｅは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面と平行な平板部を含む部材である。第５実施形態では、手根骨格部材１１０Ｅは、不図示のベルトにより、人体の手根、手根に接続される示指の中手の一部、手根に接続される中指の中手の一部、手根に接続される薬指の中手の一部、手根に接続される小指の中手の一部に装着される。

手根骨格部材１１０Ｅの平板部には、当該平板部の法線方向と平行な方向（Ｚ方向）に沿って延びる軸部材ＡＸ０を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ｅには、当該Ｚ方向に沿って延びる軸部材ＡＸ０を中心軸にして、母指関節運動アシスト部１２０Ｅが回動可能に取り付けられる。

手根骨格部材１１０Ｅには、中指関節運動アシスト部１３０Ｂ₃の一方の端部が固定されている。また、手根骨格部材１１０Ｅには、開閉用軸部材ＡＸＣ₂，ＡＸＣ₄，ＡＸＣ₅を挿入する３個の軸穴が成型加工されている。そして、手根骨格部材１１０Ｅは、開閉用軸部材ＡＸＣ₂により、示指関節運動アシスト部１３０Ｂ₂の一方の端部を回動可能に取付け、開閉用軸部材ＡＸＣ₄により、薬指関節運動アシスト部１３０Ｂ₄の一方の端部を回動可能に取付けている。また、手根骨格部材１１０Ｅには、開閉用軸部材ＡＸＣ₅により、小指関節運動アシスト部１３０Ｂ₅の一方の端部が回動可能に取り付けられている。

また、手根骨格部材１１０Ｅには、第２実施形態の手根骨格部材１１０Ｂと同様に、Ｚ軸方向に沿って延びる軸部材１１０ｘを中心軸にして、第３ベローズ部材２３３の一方側が回動可能に取り付けられている（上述した図５（Ａ）参照）。

《母指関節運動アシスト部１２０Ｅの構成》
次に、上記の母指関節運動アシスト部１２０Ｅの構成について説明する。母指関節運動アシスト部１２０Ｅは、図２８に示されるように、上述した第２実施形態の母指関節運動アシスト部１２０Ａと比べて、第１母指中手骨格部材２１１Ａに代えて第１母指中手骨格部材２１１Ｅを備える点が異なっている。

上記の第１母指中手骨格部材２１１Ｅは、例えば、鋼鉄製の部材であり、手根骨格部材１１０Ｅの平板部と略平行な板を有する長板部を含む部材である。第１母指中手骨格部材２１１Ｅの長板部の略中央には、軸部材ＡＸ０を挿入する軸穴が成型加工されている。そして、第１母指中手骨格部材２１１Ｅは、Ｚ方向を軸方向とする軸部材ＡＸ０により、手根骨格部材１１０Ｅに対して、回動可能に取り付けられている。

第１母指中手骨格部材２１１Ｅの長板部における第２母指中手骨格部材２１２の取り付け位置側である一方の端部には、弾性部材２５１及び第１ベローズ２３１を介して、第２母指中手骨格部材２１２が接続されている。また、第１母指中手骨格部材２１１Ｅの一方の端部側には、長板部の端から略直立して手の甲の方向（＋Ｚ方向）に沿って延びる環状の接続部が形成されている。そして、第１母指中手骨格部材２１１Ｅの一方の端部側の接続部は、第１ベローズ２３１の一方側端部に接続されている。

また、第１母指中手骨格部材２１１Ｅの長板部の他方の端部には、Ｚ方向を軸方向とする軸部材２１１ｘを中心軸にして、第３ベローズ部材２３３の他方側が回動可能に取り付けられている。

このため、第５実施形態では、第２実施形態の第１母指中手骨格部材２１１Ａと異なり、第３ベローズ２３３ａが収縮すると、第１母指中手骨格部材２１１Ｅは、手根骨格部材１１０Ｅに対して、軸部材ＡＸ０を中心軸として、時計回りに回転するようになっている。また、第３ベローズ２３３ａが膨張すると、第１母指中手骨格部材２１１Ｅは、手根骨格部材１１０Ｅに対して、軸部材ＡＸ０を中心軸として、反時計回りに回転するようになっている。

《調整部１８０Ｅ》
上記の調整部１８０Ｅについて説明する。調整部１８０Ｅは、上述した第２実施形態の調整部１８０Ｂと比べて、第２実施形態の母指関節運動アシスト部１２０Ｅが第１母指中手骨格部材２１１Ｅを備えることに対応して、母指関節運動アシスト部１２０Ｅを閉状態にする際には、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出を行い、母指関節運動アシスト部１２０Ｅを開状態にする際には、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給を行う点が異なっている。

＜動作＞
以上のようにして構成された関節運動アシスト装置１００Ｅの動作について、説明する。

なお、関節運動アシスト装置１００Ｅでは、当初においては、調整部１８０Ｅによるベローズ内の空気圧調整は行われておらず、ベローズの内圧は大気圧になっているものとする。

ここで、関節運動アシスト装置１００Ｅの「母指の関節伸展状態へのアシスト動作」、「母指の関節屈曲状態へのアシスト動作」及び「母指の手根中手関節の運動のアシスト動作」は、上述した第２実施形態における関節運動アシスト装置１００Ｂのアシスト動作と同様に行われる。

また、関節運動アシスト装置１００Ｅの「母指以外の指の閉状態へのアシスト動作」、「母指以外の指の開状態へのアシスト動作」、「母指以外の指の関節伸展状態へのアシスト動作」及び「母指以外の指の関節屈曲状態へのアシスト動作」は、上述した第２実施形態における関節運動アシスト装置１００Ｂのアシスト動作と同様に行われる。

《母指の閉状態へのアシスト動作》
母指を、閉じた状態にするアシスト動作について説明する。

第５実施形態では、母指を閉状態にする際には、調整部１８０Ｅが、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ｅにより、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ、第３ベローズ２３３ａからの空気の強制的排出が行われると、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が下降する。そして、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ、第３ベローズ２３３ａが収縮する。

こうして第３ベローズ２３３ａが収縮すると、第１母指中手骨格部材２１１Ｅが、手根骨格部材１１０Ｅに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、時計回りに回転する。

また、第１ベローズ２３１が収縮すると、上述したように、第２母指中手骨格部材２１２が、第１母指中手骨格部材２１１Ｅに対して、二軸性の母指の手根中手関節の「一の関節軸」である第１軸を回動軸にして回転する。そして、当該回転により、手根骨格部材１１０Ｅの平板部と、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂとが、略同一平面を形成する。さらに、第２ベローズ２３２ａが収縮すると、上述したように、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂが延びる方向と、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂが延びる方向とのなす角が狭まり、略直角となる。この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ｅは、上述した図２８に示されるように、閉状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ｅに装着されている母指は、閉状態になる。

《母指の開状態へのアシスト動作》
次いで、母指を、開状態にするアシスト動作について説明する。

図２８に示される閉状態から、母指を開状態にする際には、調整部１８０Ｅが、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出を行うための制御、第２ベローズ２３２ａへの空気の強制的供給を行うための制御、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。

かかる制御に従って、調整部１８０Ｅにより、第１ベローズ２３１からの空気の強制的排出が行われると、上述したように、第１ベローズ２３１が収縮する。また、かかる制御に従って、第２ベローズ２３２ａへの空気の強制的供給が行われると、上述したように、第２ベローズ２３２ａが膨張する。また、かかる制御に従って、第３ベローズ２３３ａへの空気の強制的供給が行われると、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が上昇する。そして、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧が上昇すると、第３ベローズ２３３ａが膨張する。

こうして第３ベローズ２３３ａが膨張すると、第１母指中手骨格部材２１１Ｅが、手根骨格部材１１０Ｅに対して、軸部材ＡＸ０を回転中心軸として、反時計回りに回転する。

また、第１ベローズ２３１が収縮すると、上述したように、第２母指中手骨格部材２１２が、第１母指中手骨格部材２１１Ｅに対して、第１軸を回動軸にして回転し、手根骨格部材１１０Ｅの平板部と、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂとが、略同一平面を形成する。さらに、第２ベローズ２３２ａが膨張すると、上述したように、第２母指中手骨格部材２１２の長板部２１２ｂが延びる方向と、第３母指中手骨格部材２１３の長板部２１３ｂが延びる方向とのなす角が広がるように変化する。

この結果、母指関節運動アシスト部１２０Ｅは、図２９に示されるように、開状態になる。このアシスト動作により、母指関節運動アシスト部１２０Ｅに装着されている母指は、開状態になる。なお、図２９に示される関節運動アシスト装置１００Ｅでは、調整部１８０Ｅの図示、及び、配管の一部の図示を省略している。また、図２９では、関節運動アシスト装置１００Ｅを装着する右手の図示を省略している。

上述したアシスト動作の組み合わせにより、関節運動アシスト装置１００Ｅは、健常者の手指の動きと同様な複雑な関節運動をアシストする。

以上説明したように、第５実施形態では、母指関節運動アシスト部１２０Ｅの第１母指中手骨格部材２１１Ｅは、第３ベローズ２３３ａが収縮しているときには、母指関節運動アシスト部１２０Ｅを閉状態にし、第３ベローズ２３３ａが膨張しているときには、母指関節運動アシスト部１２０Ｅを開状態にするように、構成されている。このため、第５実施形態では、関節運動アシスト装置を図２８に示される状態にする際には、全てのベローズを収縮させる制御とすることができ、制御の簡易化を図ることができる。

また、第５実施形態では、手部に関節運動アシスト装置１００Ｅを装着した場合に、調整部１８０Ｅが、第１ベローズ２３１、第２ベローズ２３２ａ内の空気圧を調整することにより、第１〜第４実施形態と同様に、母指関節運動アシスト部１２０Ｅは、手根骨格部材１１０Ｅに対して、互いに直交する方向に働く二軸性の関節運動、すなわち、「鞍関節」に相当する関節運動を実現することができる。このため、母指の手根中手関節（鞍関節）の関節運動をアシストすることができる。

また、第５実施形態では、調整部１８０Ｅが、第３ベローズ２３３ａ内の空気圧を調整することにより、第１〜第４実施形態と同様に、上述した「鞍関節」の関節運動のアシスト運動を補完し、手根に接続される母指の可動範囲を広げることができる。

また、第５実施形態では、調整部１８０Ｅが、母指関節運動アシスト部１２０Ｅの母指第１関節対応ベローズ２４１、母指第２関節対応ベローズ２４２内の空気圧を調整することにより、母指の中手骨に対する基節骨の運動、母指の基節骨に対する末節骨の運動、すなわち、母指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第５実施形態では、調整部１８０Ｅが、手指関節運動アシスト部１３０Ｂの第１関節対応ベローズ３４１、第２関節対応ベローズ３４２、第３関節対応ベローズ３４３内の空気圧を調整することにより、示指、中指、薬指及び小指のそれぞれの第１関節、第２関節及び第３関節について、手指の関節伸展運動及び関節屈曲運動をアシストすることができる。

また、第５実施形態では、調整部１８０Ｅが、手指関節運動アシスト部１３０Ｂの開閉用ベローズ部材３３１内の空気圧を調整することにより、示指、薬指及び小指のそれぞれについて、開閉運動をアシストすることができる。

したがって、第５実施形態によれば、上述した第１〜第４実施形態と同様に、健常者の手部の関節運動と同様の関節運動を、適切にアシストすることができる。

［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記の第１〜第５実施形態では、母指関節運動アシスト部は、第３母指中手骨格部材、母指基節骨格部材、母指末節骨格部材を構成要素にするとともに、母指第２関節対応ベローズを構成要素とした。これに対して、図３０に示されるように関節運動アシスト装置１００Ｆの母指関節運動アシスト部１２０Ｆのように、第３母指中手骨格部材及び母指基節骨格部材を一体にした母指中手基節骨格部材を構成要素にするとともに、母指第２関節対応ベローズを省略するようにしてもよい。

また、上記の第１〜第５実施形態では、母指関節運動アシスト部の第２ベローズについては、一方側端部が、第３母指中手骨格部材に取り付けられるとともに、他方側端部が、第２母指中手骨格部材に取り付けられることとした。これに対して、図３０に示される関節運動アシスト装置１００Ｆの母指関節運動アシスト部１２０Ｆのように、第２ベローズの一方側端部が、第３母指中手骨格部材に取り付けられるとともに、第２ベローズの他方側端部が、第５部材としての第１中手骨格部材３１１₂に取り付けられるようにしてもよい。なお、図３０に示される関節運動アシスト装置１００Ｆでは、右手の図示を省略している。

また、上記の第１〜第５実施形態では、関節運動アシスト装置は、第３ベローズ部材を備えるようにしたが、図３０の関節運動アシスト装置１００Ｆのように、第３ベローズ部材を省略するようにしてもよい。

なお、図３０に示される関節運動アシスト装置１００Ｆでは、第３母指中手骨格部材と第１中手骨格部材３１１₂との接続は、第２ベローズ及び軸部を有する蝶番により実現されているが、当該蝶番を省略するようにしてもよい。また、関節運動アシスト装置１００Ｆの調整部１８０Ｆは、上述した第１実施形態の調整部１８０Ａと比べて、関節運動アシスト装置１００Ｆが母指第２関節対応ベローズ、及び、第３ベローズ部材を備えていないことに対応して、当該指第２関節対応ベローズ、及び、第３ベローズ部材への空気の強制的供給、及び、当該指第２関節対応ベローズ、及び、第３ベローズ部材からの空気の強制的排出を行わない点が異なっている。

また、上記の第１〜第５実施形態では、不図示のベルトを利用して、関節運動アシスト装置を人体の右手に装着した。これに対して、ベルトを使用せずに、関節運動アシスト装置を配設した手袋を利用して、関節運動アシスト装置を人体の右手に装着するようにしてもよい。

また、上記の第１〜第５実施形態では、人体の右手の手指の運動をアシストする関節運動アシスト装置を説明したが、左手の手指の運動をアシストする関節運動アシスト装置であってもよいことは勿論である。

また、第１〜第５実施形態においては、樹脂製のベローズを採用したが、伸縮自在であり、人体に装着される装置の重さ等の負担をかけることがない素材であれば、他の素材であってもよい。

また、本発明の関節運動アシスト装置は、作動流体を空気としたが、他の気体や、水や油等の液体であってもよい。

本発明の関節運動アシスト装置は、介護や福祉の分野で利用する場合には、リハビリテーション用として装着するだけでなく、力が弱っている者がパワーアシスト用の装置としても利用することができる。また、本発明の関節運動アシスト装置は、介護や福祉の分野以外で、物を掴む等のパワーアシスト装置としても利用することができる。

また、上記の実施形態においては、人体の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置に本発明を適用したが、関節機構を有する人体以外の外骨格形の哺乳類、外骨格形のロボット等の所定対象物の関節運動アシスト装置にも本発明を適用することができる。

以上説明したように、本発明の関節運動アシスト装置は、所定対象物の関節運動をアシストする関節運動アシスト装置に適用することができる。

Claims (11)

1. 骨格構造を有する所定対象物に装着され、互いに直交する方向に動く二軸性の関節を含む関節により接続される第１部位と第２部位との間の関節機構を利用する関節運動をアシストする関節運動アシスト装置であって、
   前記第１部位に装着される平板部を含む第１部材と；
   前記第１部材の平板部の法線方向と略平行な方向に沿って延びる軸部材と；
   前記軸部材により、前記第１部材に取り付けられる長板部を含む第２部材と；
   前記第１部位に前記第１部材が装着されている時において、前記第２部材に対して、一方の端部が、前記第１部材の平板部と略平行となる前記二軸性の関節の一の関節軸である第１軸を回動軸として回動可能に接続され、前記第２部材との接続位置から前記第１軸に対して略直交する方向に延びる長板部を含む第３部材と；
   前記第３部材が延びる方向及び前記第１軸の双方と略直交する第２軸部材を回動中心軸にして、前記第３部材の他方の端部に対して回動可能に、一方の端部が取り付けられた長板部を含む第４部材と；
   前記第１軸の周りに沿って、前記第１軸に対して略直交する方向に配置され、前記第２部材における前記第３部材の取り付け位置側に一方側端部が接続されるとともに、前記第３部材の一方の端部側に他方側端部が接続される伸縮自在な第１ベローズと；
   前記第４部材に一方側端部が接続される伸縮自在な第２ベローズと；を備え、
   前記第３部材は、前記第１ベローズが収縮した場合において、前記第１部材の平板部と前記第３部材の長板部とが、略同一平面を形成するように、前記第１ベローズを介して前記第２部材に接続され、
   前記第２ベローズが収縮した場合には、前記第３部材の長板部が延びる方向と前記第４部材の長板部が延びる方向とが、略直角となり、
   前記第１ベローズの伸縮により、前記第２部材に対して、前記第１軸を回動軸にして前記第３部材が回動運動し、
   前記第２ベローズの伸縮により、前記第３部材に対して、前記第２軸部材を回動中心軸にして前記第４部材が回動運動する、
   ことを特徴とする関節運動アシスト装置。
2. 前記第２ベローズの他方側端部は、前記第３部材に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の関節運動アシスト装置。
3. 前記第１部材に一方の端部が接続され、前記第１部材との接続位置から、前記第１部材の平板部と平行であり、かつ、前記第２部材が延びる方向とは異なる方向に延びる長板部を含む第５部材を更に備え、
   前記第２ベローズの他方側端部は、前記第５部材に接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の関節運動アシスト装置。
4. 前記第２部材は、前記軸部材により、前記第１部材に対して、回動可能に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の関節運動アシスト装置。
5. 前記第１ベローズ内及び前記第２ベローズ内の作動流体圧を調整する調整部を更に備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の関節運動アシスト装置。
6. 前記第１部材に一方側端部が、前記軸部材と平行な回動軸部材を中心にして、回動可能に取り付けられるとともに、前記第２部材の端部に他方側部材が、前記軸部材と平行な回動軸部材を中心にして、回動可能に取り付けられる伸縮部材を更に備える、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の関節運動アシスト装置。
7. 前記第２部材は、前記軸部材により、前記第１部材に対して、回動可能に取り付けられ、
   前記伸縮部材の伸縮により、前記第２部材は、前記軸部材を中心軸にして、前記第１部材に対して回動運動する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の関節運動アシスト装置。
8. 前記第１部材の平板部には、前記軸部材が挿入される溝が形成され、
   前記第２部材は、前記軸部材により、前記溝に沿って移動可能であるとともに、前記第１部材に対して、回動可能に取り付けられ、
   前記伸縮部材の伸縮により、前記第２部材は、前記溝に沿って移動し、前記軸部材を中心軸にして、前記第１部材に対して回動運動する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の関節運動アシスト装置。
9. 前記伸縮部材は、ベローズであり、
   前記第１ベローズ内及び前記第２ベローズ内、並びに、前記伸縮部材内の作動流体圧を調整する調整部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の関節運動アシスト装置。
10. 前記第１ベローズの複数の環状溝の配列方向と垂直な方向であり、かつ、前記所定対象物と対向する側で、前記第１ベローズを弾性的に拘束する拘束部材を更に備え、
    前記拘束部材は、前記第２部材及び前記第３部材に取り付けられる、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の関節運動アシスト装置。
11. 前記二軸性の関節を含む関節は、手根と母指の中手とを接続する関節であり、
    前記第１部材は、母指の中手を接続する手根に装着され、
    前記第２部材は、手根に接続される母指の中手の一部に装着され、
    前記第３部材及び前記第４部材は、母指の中手の他の一部を含む部位に装着される、
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の関節運動アシスト装置。

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