KR20190002433A - 근력 보조 장치 - Google Patents

Abstract

근력 보조 장치(10)는, 관절에 의해 접속된 인체의 두 부위 중 한쪽 측에 설치되는 제1 장착구(20)와, 두 부위 중 다른 쪽 측에 설치되는 제2 장착구(30)와, 제1 장착구에 회전 가능하게 지지됨과 함께 제2 장착구와 접속된 회전 부재(50)를 구비한다. 회전 부재는, 제1 장착구에 대해 정지 또는 회전하기 위한 힘을 가할 수 있다. 제2 장착구는, 인체에 설치되는 장착부(31)와, 회전 부재와 장착부를 연결하는 연결부(33)를 갖는다. 회전 부재의 회전 축선(d1)과 직교하고, 또한 장착부 및 연결부의 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 연결부의 회전 부재에의 접속 위치(pj)와 연결부의 장착부에의 접속 위치(dj) 사이의 거리가 변화된다.

Description

근력 보조 장치

본 발명은, 착용자에게 착용되어 착용자의 근력을 보조하는 근력 보조 장치에 관한 것으로, 특히 착용자의 구속감을 경감시킬 수 있는 근력 보조 장치에 관한 것이다.

예를 들어 JP2009-268839A에 개시되어 있는 바와 같이, 농업, 건설업, 개호 등에 종사하는 작업자의 근력적인 부담을 경감시킬 것을 목적으로 하여, 근력 보조 장치가 주목을 모으고 있다. 근력 보조 장치는, 관절에 의해 접속된 인체의 두 부위에 각각 설치되는 한 쌍의 장착구를 갖고, 한 쌍의 장착구를 소정의 상대 위치에 보유 지지하는 것, 혹은 한 쌍의 장착구를 적극적으로 상대 동작시킴으로써, 착용자의 근력을 보조한다.

그런데, 근력 보조 장치로부터 인체에 근력 보조력을 효율적으로 가하기 위해서는, 한 쌍의 장착구 사이의 상대 회전 축선을, 관절의 회전 축선에 일치시킬 필요가 있다. 그러나 근력 보조 장치의 회전 축선을 관절의 회전 축선과 고정밀도로 일치시키는 것은 곤란하다. 또한, 근력 보조 장치의 착용자가 작업하고 있는 동안에, 미리 일치시켜 두었을 근력 보조 장치의 회전 축선이, 관절의 회전 축선으로부터 어긋나 버리는 것도 상정된다. 그리고 근력 보조 장치의 회전 축선과 관절의 회전 축선이 어긋나 버리면, 관절의 동작 범위의 전역에 걸쳐 관절을 동작시키는 것이 어려워져, 착용자는 구속감을 느끼게 된다.

본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것이며, 착용자가 받는 구속감을 경감시킬 수 있는 근력 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치는,

관절에 의해 접속된 인체의 두 부위 중 한쪽 측에 설치되는 제1 장착구와,

상기 두 부위 중 다른 쪽 측에 설치되는 제2 장착구와,

상기 제1 장착구에 회전 가능하게 지지됨과 함께 상기 제2 장착구와 접속되고, 또한 상기 제1 장착구에 대해 정지 또는 회전하기 위한 힘을 가할 수 있는 회전 부재를 구비하고,

상기 제2 장착구는, 상기 인체에 설치되는 장착부와, 상기 회전 부재의 상기 제1 장착구에 대한 회전에 수반하여 상기 장착부가 상기 제1 장착구에 대해 회전하도록 상기 회전 부재와 상기 장착부를 연결하는 연결부를 갖고,

상기 회전 부재의 회전 축선과 직교하고, 또한 상기 장착부 및 상기 연결부의 접속 위치를 포함하는 면 내에 있어서, 상기 회전 부재의 상기 회전 축선과 상기 연결부의 상기 장착부에의 접속 위치 사이의 거리가 변화된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서, 상기 회전 부재, 상기 연결부 및 상기 장착부는, 3 자유도의 기구를 구성하고 있어도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서, 상기 연결부는, 상기 회전 부재에 대해 동작 가능하게 접속된 제1 부재와, 상기 제1 부재에 동작 가능하게 접속되고, 또한 상기 장착부에 동작 가능하게 접속된 제2 부재를 갖도록 해도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서, 상기 회전 부재 및 상기 연결부의 상기 제1 부재, 상기 연결부의 상기 제1 부재 및 상기 연결부의 상기 제2 부재, 및 상기 연결부의 상기 제2 부재 및 상기 장착부 중 어느 하나의 조합은, 상기 회전 부재의 회전 축선과 비평행한 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 접속되어 있어도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서,

상기 회전 부재의 회전 축선을 중심으로 한 상기 제1 장착구 및 상기 제2 장착구의 상대 회전에 의해, 상기 관절의 굴곡 운동 또는 진전 운동을 가능하게 하고,

상기 회전 부재의 회전 축선과 비평행한 축선을 중심으로 한 상기 어느 하나의 조합의 상대 회전에 의해, 상기 관절의 내전 운동 또는 외전 운동을 가능하게 하도록 해도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서,

상기 제1 장착구는, 제1 부분과, 제1 부분에 대해 회전 가능하게 접속된 제2 부분을 갖고,

상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 회전 축선은, 상기 회전 부재의 회전 축선과 비평행인 동시에, 상기 어느 하나의 조합의 회전 축선과도 비평행이도록 해도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서,

상기 회전 부재와 상기 연결부의 상기 제1 부재는, 회전 가능하게 접속되고,

상기 연결부의 상기 제1 부재와 상기 연결부의 상기 제2 부재는, 회전 가능하게 접속되고,

상기 연결부의 상기 제2 부재와 상기 장착부는, 회전 가능하게 접속되어 있어도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서, 상기 회전 부재의 회전 축선과 상기 장착부 및 상기 연결부의 접속 위치를 포함하는 면 내에 있어서, 상기 연결부의 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 접속 위치는, 상기 연결부의 상기 회전 부재에의 접속 위치와 상기 연결부의 상기 장착부에의 접속 위치를 통과하는 직선에 대해 한쪽 측에 위치하도록 해도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서, 상기 연결부는, 유체압 실린더를 포함하도록 해도 된다.

본 발명에 의한 근력 보조 장치에 있어서, 상기 연결부의 상기 회전 부재에의 접속 위치는, 상기 회전 부재의 회전 축선 상에 위치하고 있어도 된다.

본 발명에 의한 다른 근력 보조 장치는,

관절에 의해 접속된 인체의 두 부위 중 한쪽 측에 설치되는 제1 장착구에 회전 가능하고, 또한 상기 두 부위 중 다른 쪽 측에 설치되는 제2 장착구와 접속된 회전 부재와,

상기 회전 부재와의 상대 회전이 규제된 상태 및 상기 회전 부재와의 상대 회전이 허용된 상태로 유지되는 보유 지지부와, 상기 회전 부재와의 상대 회전을 규제 가능한 보유 지지부와,

상기 보유 지지부와 상기 회전 부재의 상대 회전이 규제된 상태에서, 상기 보유 지지부에 작용하여 상기 보유 지지부와 함께 상기 회전 부재를 상기 제1 장착구에 대해 회전시키는 조작부를 구비한다.

본 발명에 따르면, 근력 보조 장치를 착용한 착용자가, 근력 보조 장치로부터 받는 구속감을 경감시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 착용자에게 부여하는 구속감을 경감시키면서, 우수한 근력 보조 기능을 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이며, 근력 보조 장치를 착용자와 함께 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 근력 보조 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 근력 보조 장치의 일부분을 전방으로부터 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 근력 보조 장치를 측방 외측으로부터 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4와는 상이한 상태의 근력 보조 장치를 측방 외측으로부터 도시하는 도면이다.
도 6은 도 4 및 도 5와는 상이한 상태의 근력 보조 장치를 측방 외측으로부터 도시하는 도면이다.
도 7은 도 4 내지 도 6과는 상이한 상태의 근력 보조 장치를 측방 외측으로부터 도시하는 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 상태에서, 근력 보조 장치의 구동 장치의 주요부를 측방 외측으로부터 도시하는 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 상태에서, 근력 보조 장치의 구동 장치의 주요부를 측방 외측으로부터 도시하는 도면이다.
도 10은 도 7에 도시된 상태에서, 근력 보조 장치의 구동 장치의 주요부를 측방 외측으로부터 도시하는 도면이다.
도 11은 도 4에 도시된 상태에서, 근력 보조 장치의 제2 장착구를 정면으로부터 도시하는 도면이다.
도 12는 도 5에 도시된 상태에서, 근력 보조 장치의 제2 장착구를 상방으로부터 도시하는 도면이다.
도 13은 도 4에 도시된 상태로부터 팔을 외전시킨 상태에서, 근력 보조 장치의 제2 장착구를 정면으로부터 도시하는 도면이다.
도 14는 근력 보조 장치의 제2 장착구의 일 변형예를 모식적으로 도시하는 기구도이다.
도 15는 근력 보조 장치의 제2 장착구의 다른 변형예를 모식적으로 도시하는 기구도이다.
도 16은 근력 보조 장치의 제2 장착구의 또 다른 변형예를 모식적으로 도시하는 기구도이다.
도 17은 근력 보조 장치의 제2 장착구의 또 다른 변형예를 모식적으로 도시하는 기구도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1 내지 도 17은, 본 발명의 일 실시 형태 및 그 변형예를 설명하기 위한 도면이다. 이 중, 도 1 및 도 2는 근력 보조 장치(10)의 전체를 도시하는 사시도이며, 특히 도 1은 인체에 장착한 상태를 도시하고 있다. 근력 보조 장치(10)는, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 상대 회전 가능한 제1 장착구(20) 및 제2 장착구(30)와, 제1 장착구(20) 및 제2 장착구(30)의 상대 위치, 바꾸어 말하면, 제2 장착구(30)의 제1 장착구(20)에 대한 회전 위치를 제어하는 구동 장치(40)를 갖고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 장착구(20) 및 제2 장착구(30)는, 관절에 의해 접속된 인체의 두 부위에 각각 설치된다. 구동 장치(40)는, 제1 장착구(20) 및 제2 장착구(30)의 상대 위치를 제어하여, 관절을 통한 두 부위 근력을 보조한다. 특히 여기서 설명하는 근력 보조 장치(10)에는, 착용자에게 부여하는 구속감을 경감시키면서 우수한 근력 보조 기능을 발휘하기 위한 고안이 이루어져 있다.

도시된 예에서는, 제1 장착구(20)가, 장착 벨트(11)를 통해 몸통체에 설치되고, 제2 장착구(30)가, 후술하는 장착부(31)를 통해 상완에 설치되어 있다. 그리고 근력 보조 장치(10)는, 어깨의 동작을 보조한다. 여기서, 하나의 관절은, 서로 다른 축선을 중심으로 한 상대 회전 운동을 가능하게 한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 어깨 관절은, 상완을 몸통체에 대해 굴신축(da)을 중심으로 하여 상대 회전시키는 굴곡 신전 운동과, 상완을 몸통체에 대해 내외전축(db)을 중심으로 하여 상대 회전시키는 내전 외전 운동과, 상완을 몸통체에 대해 내외선축(dc)을 중심으로 하여 상대 회전시키는 내선 외선 운동을 가능하게 한다. 그리고 도시된 근력 보조 장치(10)는, 후술하는 바와 같이 굴곡 운동 중에 상완이 내려가지 않도록 소정의 위치에 유지하는 것을 보조하고, 또한 상완을 전방으로 들어올리는 굴곡 운동을 보조한다.

또한 도시된 예에 있어서, 구동 장치(40)는, 구동력의 출력부로서의 회전 부재(50)를 갖고 있다. 회전 부재(50)는, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 제1 장착구(20)에 대해 상대 회전 가능하게 되어 있다. 이 회전 부재(50)가, 제2 장착구(30)와 접속되어 있다. 회전 부재(50)의 회전 축선이 되는 제1 회전 축선(d1)은, 어깨의 굴신축(da)에 대응하여 설치되어 있다. 제2 장착구(30)가 제1 장착구(20)에 대해 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 상대 회전함으로써, 어깨 관절을 중심으로 한, 상완의 굴곡 운동 및 신전 운동이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의한 근력 보조 장치는, 도시된 예에 한정되지 않고, 굴곡 운동, 신전 운동, 내전 운동, 외전 운동, 내선 운동, 외선 운동 중 어느 하나 이상을 보조하도록 해도 된다. 또한, 본 발명에 의한 근력 보조 장치는, 도시된 예에 한정되지 않고, 팔꿈치, 목, 허리, 대퇴, 손목 등에 있어서의 인체의 동작을 보조하도록 해도 된다.

이하, 각 구성 요소에 대해 차례로 설명해 간다. 먼저, 제1 장착구(20)에 대해 설명한다. 제1 장착구(20)는, 제1 부분(21) 및 제2 부분(22)을 갖고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 부분(21)에는, 장착 벨트(11)가 설치되어 있다. 제1 부분(21)이, 장착 벨트(11)를 통해 착용자의 몸통체에 설치된다. 제2 부분(22)은, 제1 부분(21)에 대해, 제3 회전 축선(d3)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 접속되어 있다. 이 제3 회전 축선(d3)은, 어깨의 내외선축(dc)에 대응하여 설치되어 있다. 제2 부분(22)이 제1 부분(21)에 대해 제3 회전 축선(d3)을 중심으로 하여 상대 회전함으로써, 어깨 관절을 중심으로 한, 상완의 내선 운동 및 외선 운동이 가능해진다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제2 부분(22)은, 측 프레임(23), 세로 프레임(24), 외측 지지 암(25) 및 내측 지지 암(26)을 갖고 있다. 측 프레임(23)은, 제1 부분(21)과 회전 가능하게 접속되어 있다. 측 프레임(23)은, 제1 부분(21)으로부터 가로 방향 외측으로 연장되어 있다. 세로 프레임(24)은, 측 프레임(23)의 외측 단부 부분으로부터 하방으로 연장되어 있다. 세로 프레임(24)의 상방 단부 부분으로부터, 외측 지지 암(25) 및 내측 지지 암(26)이 전방을 향해 연장되어 있다. 외측 지지 암(25) 및 내측 지지 암(26)은, 가로 방향으로 서로로부터 이격되어 대략 평행하게 연장되어 있다. 외측 지지 암(25)이 내측 지지 암(26)보다 가로 방향 외측에 위치하고 있다. 또한, 외측 지지 암(25)에 대해서는, 이해의 용이를 도모하기 위해, 도 3 내지 도 7에 있어서 그 일부분의 도시를 생략하고 있다.

어깨의 동작을 보조하는 도시된 근력 보조 장치(10)는, 양쪽의 어깨에 작용하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 제1 부분(21)의 양 측방에 각각 제2 부분(22)이 설치되어 있다. 각 제2 부분(22)에 대해, 구동 장치(40)의 회전 부재(50) 등이 지지되어 있다. 또한, 각 제2 부분(22)에 제2 장착구(30)가 접속되어 있다. 제1 부분(21)을 중심으로 하여 양 측방에 설치된 한 쌍의 구성 요소는, 대칭성을 갖고 있기는 하지만, 그 밖에 있어서 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 이하의 설명 및 도 3 내지 도 16에 있어서는, 오른쪽 어깨에 작용하는 구성에 기초하여 기재한다.

또한, 본 명세서에서 사용하는 「전」, 「후」, 「상」, 「하」 및 「가로 방향」 등의 용어는, 근력 보조 장치(10)를 착용한 착용자를 기준으로 한 「전」, 「후」, 「상」, 「하」 및 「가로 방향」을 의미하는 것으로 한다.

다음으로, 제2 장착구(30)에 대해 설명한다. 도 3 및 도 11은, 전방(정면)으로부터, 제2 장착구(30)를 나타내고 있다. 제2 장착구(30)는, 상세하게는 후술하는 구동 장치(40)의 회전 부재(50)와 접속되어 있다. 제2 장착구(30)는, 회전 부재(50)의 회전에 수반하여, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 회전한다. 제2 장착구(30)는, 인체에 설치되는 장착부(31)와, 회전 부재(50)와 제2 장착구(30)를 연결하는 연결부(33)를 갖고 있다. 연결부(33)는, 회전 부재(50)의 제1 장착구(20)에 대한 회전에 수반하여 장착부(31)가 제1 장착구(20)에 대해 회전하도록, 회전 부재(50)와 장착부(31)를 연결하고 있다.

도시된 예에 있어서, 장착부(31)는 인체의 상완에 설치된다. 장착부(31)는, 구동 장치(40)로부터 공급되는 힘을 상완에 효율적으로 전달하기 위해, 제1 회전 축선(d1) 주위의 회전에 수반된 이동 방향과 직교하는 방향으로의 상완과의 상대 이동이 규제되는 것이 바람직하다. 한편, 착용자가 받는 구속감을 경감시킬 목적으로, 장착부(31)는 상완에 대해 상완의 길이 방향을 따른 상완에 대한 상대 이동이나, 상완의 중심 축선 주위의 상완에 대한 상대 회전이 어느 정도 허용되어도 된다. 도시된 예에 있어서, 장착부(31)는, 상완이 삽입되는 통 형상부(31a)와, 연결부(33)와 접속되는 브래킷(31b)을 갖고 있다. 통 형상부(31a)와 브래킷(31b)은 고정되어 있다.

연결부(33)는, 착용자의 구속감을 경감시킬 목적으로, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1)과 직교하고, 또한 장착부(31) 및 연결부(33)의 접속 위치(이하에 있어서, 「선단측 접속 위치」라고도 칭함)(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 회전 부재(50) 및 연결부(33)의 접속 위치(이하에 있어서, 「기단부측 접속 위치」라고도 칭함)(pj)와 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 la가 변화되도록 되어 있다. 따라서, 제1 회전 축선(d1)과 직교하고, 또한 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면에 있어서, 제1 회전 축선(d1)으로부터 선단측 접속 위치(dj)까지의 거리 lx가 변화된다. 여기서, 제1 회전 축선(d1)과 직교하고, 또한 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면이라 함은, 도 4 내지 도 7에 도시된 면과 평행한 면이 된다. 그리고 도 4 내지 도 7에 도시된 면과 평행한 면 내에 있어서의 기단부측 접속 위치(pj)로부터 선단측 접속 위치(dj)까지의 거리 la라 함은, 제1 회전 축선(d1)과 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서의, 제1 회전 축선(d1)에 직교하는 방향을 따른 제1 회전 축선(d1)과 선단측 접속 위치(dj)의 이격 간격으로 할 수도 있다.

또한, 착용자의 구속감을 경감시킬 목적으로는, 회전 부재(50)로부터 연결부(33)를 거쳐서 장착부(31)까지의 부분이, 3 자유도의 기구를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 11에 도시된 예에서는, 연결부(33)는 회전 부재(50)에 대해 동작 가능하게 접속된 제1 부재(34)와, 제1 부재(34)에 동작 가능하게 접속되고, 또한 장착부(31)에 동작 가능하게 접속된 제2 부재(35)를 갖고 있다. 이 연결부(33)에 의하면, 회전 부재(50)로부터 장착부(31)까지의 구성에 의해, 3 자유도의 동작을 행할 수 있다. 바꾸어 말하면, 장착부(31)는, 회전 부재(50)에 대해, 3 자유도의 상대 동작을 행할 수 있다.

또한, 회전 부재(50)와 제1 부재(34)의 접속, 제1 부재(34)와 제2 부재(35)의 접속, 및 제2 부재(35)와 장착부(31)의 접속 중 어느 하나의 접속이, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1)과 비평행한 축선을 중심으로 하여 회전 가능한 접속으로 되어 있는 것이 바람직하다. 제1 회전 축선(d1)과 비평행한 축선을 중심으로 하여 회전 가능한 접속은, 장착부(31)가, 회전 부재(50)의 회전에 수반하여, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 회전하는 것을 저해하는 일은 없다. 한편, 도시된 예에서는, 장착부(31)가, 제1 회전 축선(d1)과 비평행한 축선을 중심으로 한 어깨 관절에서의 동작에 추종하여, 상완과 함께 이동하는 것을 가능하게 할 수 있다.

도시된 예에 있어서, 회전 부재(50)와 제1 부재(34)가 회전 가능하게 접속되어 있다. 회전 부재(50)와 제1 부재(34)의 상대 회전 축선은, 제1 회전 축선(d1)과 비평행한 제2 회전 축선(d2)으로 되어 있다. 특히 도시된 예에 있어서, 제2 회전 축선(d2)은, 제1 회전 축선(d1)과 직교하고 있다. 또한, 제2 회전 축선(d2)은, 제3 회전 축선(d3)과도 직교하고 있다. 또한 도시된 예에 있어서, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치인 기단부측 접속 위치(pj)는, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1) 상에 위치하고 있다. 이 때문에, 제1 회전 축선(d1)과 직교하고, 또한 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면에 있어서의, 기단부측 접속 위치(pj) 및 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 la는, 제1 회전 축선(d1) 및 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 lx와 일치하고 있다. 상술한 바와 같이, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 한 구성 요소 사이의 상대 회전에 의해, 관절의 굴곡 운동 및 진전 운동을 가능하게 하고 있다. 그리고 제2 회전 축선(d2)을 중심으로 한 회전 부재(50)와 제2 장착구(30)의 상대 회전에 의해, 도 13에 도시한 바와 같이, 관절의 내전 운동 및 외전 운동을 가능하게 하고 있다.

또한, 도시된 예에 있어서, 연결부(33)의 제1 부재(34)와 제2 부재(35)는, 제4 회전 축선(d4)을 중심으로 하여 회전 가능하게 접속되어 있다. 연결부(33)의 제2 부재(35)와 장착부(31)는 제5 회전 축선(d5)을 중심으로 하여 회전 가능하게 접속되어 있다. 제4 회전 축선(d4) 및 제5 회전 축선(d5)은, 제2 회전 축선(d2)과 평행하게 되어 있다. 이러한 구성에 의해, 내외전 운동에 대응하여 설치된 제2 회전 축선(d2)에 직교하고, 또한 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면(도 11 및 도 13)에 있어서, 기단부측 접속 위치(pj)와 선단측 접속 위치(dj)의 거리 lb가 변화되도록 되어 있다.

또한, 도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 회전 축선(d1)과 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 연결부(33)의 제1 부재(34) 및 제2 부재(35)의 접속 위치(이하에 있어서, 「중간 접속 위치」라고도 칭함)(mj)는, 기단부측 접속 위치(pj)와 선단측 접속 위치(dj)를 통과하는 가상 직선(vsl)에 대해 항시 한쪽 측에 위치하고 있다. 특히 도시된 예에 있어서는, 구조적으로, 중간 접속 위치(mj)가, 항시 기단부측 접속 위치(pj) 및 선단측 접속 위치(dj)를 통과하는 가상 직선(vsl)의 일방측에 위치하도록 되어 있다. 즉, 연결부(33)의 양단부가 가장 이격되도록 신장된 경우에 있어서도, 중간 접속 위치(mj)는, 가상 직선(vsl) 상에 위치하고 있지 않다. 그리고 도시된 예에 있어서, 중간 접속 위치(mj)는, 가상 직선(vsl)에 대해, 회전 부재(50)와 동일한 측에 위치하고 있다. 도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 중간 접속 위치(mj)는, 회전 부재(50)와 함께, 가상 직선(vsl)을 사이에 두고 인체와는 반대측에 위치하고 있다. 이 구성에 의하면, 연결부(33)가 단축되었을 때, 연결부(33)의 중간부가, 인체에 접촉해 버리는 것을 효과적으로 회피할 수 있다.

또한, 도시된 예와는 달리, 연결부(33)가, 가장 신장된 경우에 가상 직선(vsl)에 위치하도록 해도 되고, 또한 중간 접속 위치(mj)가, 가상 직선(vsl)의 양측에 위치하는 것이 가능하도록 되어 있어도 된다. 이러한 근력 보조 장치(10)에 대해서는, 인체에 장착한 실제의 사용 중에 있어서 연결부(33)가 가장 신장되는 조건에서, 중간 접속 위치(mj)가, 가상 직선(vsl)의 한쪽 측, 특히 회전 부재(50)와 동일한 측에서 인체와는 반대측에 위치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 근력 보조 장치(10)의 사용 중에, 연결부(33)의 중간부가, 인체에 접촉해 버리는 것을 효과적으로 회피할 수 있다.

다음으로, 구동 장치(40)에 대해 설명한다. 도시된 예에 있어서, 구동 장치(40)는, 회전 부재(50)와, 회전 부재(50)를 보유 지지 가능한 보유 지지부(55)와, 보유 지지부(55)에 작용하는 조작부(65)를 갖고 있다. 회전 부재(50)는, 제1 장착구(20)에 회전 가능하게 지지되고, 또한 제2 장착구(30)와 접속되어 있다. 보유 지지부(55)는, 회전 부재(50)의 회전 위치를 보유 지지한다. 바꾸어 말하면, 보유 지지부(55)는, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 동작, 특히 상대 회전을 규제한다. 조작부(65)는, 이른바 액추에이터로서 기능하여, 보유 지지부(55)에 작용한다. 조작부(65)가 보유 지지부(55)에 작용함으로써, 회전 부재(50)를 제1 장착구(20)에 대해 정지(제동) 또는 회전시키기 위한 힘이, 보유 지지부(55)로부터 회전 부재(50)에 가해지도록 되어 있다.

또한, 도시된 예에서는, 보유 지지부(55)는, 제1 장착구(20)에 동작 가능하게 구성되어 있다. 구동 장치(40)는, 조작부(65)로부터 보유 지지부(55)로의 작용력에 저항하는 힘을 가하는 가압 부재(61)를 더 갖고 있다. 가압 부재(61)로부터 공급되는 힘과, 조작부(65)로부터 공급되는 힘의 밸런스에 의해, 보유 지지부(55) 및 회전 부재(50)의 상태가 제어되게 된다. 또한, 구동 장치(40)는, 조작부(65)의 동작을 제어하는 제어부(70)를 갖고 있다. 구동 장치(40)를 이루는 이상의 구성 요소에 대해, 차례로 설명해 간다.

먼저, 회전 부재(50)에 대해 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 회전 부재(50)는, 원기둥 형상의 축 부재(51)와, 축 부재(51)로부터 직경 확대된 회전 드럼(52)을 갖고 있다. 축 부재(51)는, 제1 장착구(20)의 외측 지지 암(25) 및 내측 지지 암(26)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전 드럼(52)은, 외측 지지 암(25) 및 내측 지지 암(26) 사이에 위치하고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 축 부재(51)의 내측 단부에 있어서, 회전 부재(50)는 제2 장착구(30)와 접속되어 있다. 따라서, 회전 부재(50)의 제2 장착구(30)에의 접속 위치(기단부측 접속 위치(pj))는, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1) 상에 위치하고 있다. 회전 드럼(52)은 원판 형상으로 형성되어 있다. 회전 드럼(52)은 보유 지지부(55)를 통해 조작부(65)로부터, 제1 장착구(20)에 대한 회전을 정지하기 위한 힘 및 제1 장착구(20)에 대해 회전하기 위한 힘을 받는다. 회전 드럼(52)은, 그 표층부에 마찰층(52a)을 갖고 있다. 마찰층(52a)은, 후술하는 보유 지지부(55)와 접촉하게 되는 부위이다. 마찰층(52a)은, 보유 지지부(55)와의 사이에서 더 큰 마찰력을 만들어내는 고무 등으로 형성될 수 있다.

다음으로, 보유 지지부(55)에 대해 설명한다. 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 보유 지지부(55)는 제1 장착구(20)에 대해 동작 가능한 지지 부재(56)와, 지지 부재(56)에 지지된 요동 부재(57)를 갖고 있다. 도시된 예에 있어서, 지지 부재(56)는, 회전 부재(50)의 축 부재(51)에 지지되어 있다. 지지 부재(56)는, 축 부재(51)에 대해 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 되어 있다. 또한, 축 부재(51) 상에 한 쌍의 지지 부재(56)가 설치되어 있다. 회전 부재(50)의 회전 드럼(52)은, 제1 회전 축선(d1)을 따라 한 쌍의 지지 부재(56) 사이에 위치하고 있다.

도시된 예에 있어서, 요동 부재(57)는, 한 쌍의 지지 부재(56)의 선단부 사이에 지지되어 있다. 요동 부재(57)는, 지지 부재(56)에 대해 요동 가능하게 되어 있다. 특히 도시된 예에서는, 지지 부재(56)의 선단부에, 한 쌍의 요동 부재(57)가 설치되어 있다. 한 쌍의 요동 부재(57)는, 지지 부재(56)의 선단부로부터 서로 다른 측으로 연장되어 있다. 각 요동 부재(57)는, 회전 부재(50)의 회전 드럼(52)에 대해 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 한 직경 방향 외측으로부터 대면하고 있다. 한 쌍의 요동 부재(57)에 의해, 회전 드럼(52)의 외주면의 많은 부분이 덮여 있다.

요동 부재(57)는, 지지 부재(56)에 대해 요동함으로써, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 한 직경 방향 외측으로부터 회전 드럼(52)에 맞닿을 수 있다. 요동 부재(57)는, 회전 부재(50)에 맞닿아 마찰력을 발생시키는 마찰체(57a)를 갖고 있다. 마찰체(57a)는, 회전 드럼(52)의 마찰층(52a)에 접촉하고, 마찰층(52a)과의 사이에서 마찰력을 발생시킨다. 보유 지지부(55)는, 지지 부재(56)와 요동 부재(57) 사이에 설치된 가압 수단(58)을 더 갖고 있다. 가압 수단(58)은, 요동 부재(57)가, 회전 드럼(52)으로부터 이격되도록 가압하고 있다. 도시된 예에 있어서, 가압 수단(58)은 인장 스프링으로 이루어지는 가압 스프링(58a)으로 형성되어 있다. 또한, 지지 부재(56)에는, 한 쌍의 요동 부재(57)와 결합되는 동기 기어(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 동기 기어는, 한 쌍의 요동 부재(57)와 결합하고, 한 쌍의 요동 부재(57)가 동기하여 회전 부재(50)에 대해 동작하도록 한다. 동기 기어에 의해, 한 쌍의 요동 부재(57)는 대칭적으로 동작한다. 즉, 한쪽 요동 부재(57)가 회전 드럼(52)에 접촉하고 있을 때, 다른 쪽 요동 부재(57)도 회전 드럼(52)에 접촉한다. 한쪽 요동 부재(57)가 회전 드럼(52)으로부터 이격되면, 다른 쪽 요동 부재(57)도 회전 드럼(52)으로부터 이격된다.

다음으로, 조작부(65)에 대해 설명한다. 조작부(65)는, 이른바 액추에이터로서 보유 지지부(55)에 작용한다. 도시된 예에 있어서, 조작부(65)는, 신축 가능한 신축 부재(66)를 갖고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 신축 부재(66)는, 그 일단부에 있어서, 상방에 위치하는 요동 부재(57)에 접속되어 있다. 신축 부재(66)는, 그 타단부에 있어서, 제1 장착구(20)의 세로 프레임(24)의 하단부에 접속되어 있다. 조작부(65)에 요구되는 구동력에 따라서, 복수의 신축 부재(66)를 설치할 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 신축 부재(66)가 수축함으로써, 조작부(65)가 상방측에 위치하는 요동 부재(57)를 끌어당기고, 이에 의해, 요동 부재(57)를 회전 부재(50)의 회전 드럼(52)에 맞닿게 하게 된다. 도 6 및 도 9에 도시된 상태에 있어서, 보유 지지부(55)는 회전 부재(50)를 보유 지지하여, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전이 규제된다. 이 상태로부터 신축 부재(66)가 더 수축하면, 조작부(65)가 상방측의 요동 부재(57)를 더 끌어당긴다. 이에 의해, 도 7 및 도 10에 도시한 바와 같이, 조작부(65)는 보유 지지부(55)와 함께, 보유 지지부(55)와의 상대 회전이 규제된 회전 부재(50)를 제1 장착구(20)에 대해 회전시킨다.

신축 부재(66)로서, 유체압에 의해 팽창 및 수축 가능한 부재를 사용할 수 있다. 일 구체예로서, 신축 부재(66)로서, 유체압식 액추에이터로서 알려진 McKibben 인공 근육을 사용할 수 있다. McKibben 인공 근육으로 이루어지는 신축 부재(66)는, 유체(전형적으로는, 기체)가 내부에 공급됨으로써, 직경 확대됨과 함께 단축된다. 신축 부재(66)는, 이 단축에 수반하여, 수축력을 발생시킨다. 유체압에 의해 팽창 수축 가능한 신축 부재(66)를 사용한 경우, 신축 부재(66) 자체의 탄력성에 의해, 및 예를 들어 공기로 대표되는 유체 자체의 압축성에 의해, 장착자의 구속감을 효과적으로 경감시킬 수 있다. 도시된 예에 있어서, 조작부(65)는 신축 부재(66)에 유체를 공급 가능한 유체압원(67)을 갖고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들어 컴프레서로서 구성된 유체압원(67)이, 제1 장착구(20)의 제1 부분(21)에 지지되어 있다.

조작부(65)의 동작은, 제어부(70)에 의해 제어된다. 도 1에 도시된 예에 있어서, 제어부(70)는, 유체압원(67)과 함께, 제1 장착구(20)의 제1 부분(21)에 지지되어 있다. 제어부(70)는, 유체압원(67)으로부터 신축 부재(66)로의 유체(예를 들어, 공기)의 공급 및 신축 부재(66)로부터의 유체의 배기를 제어함으로써, 회전 부재(50)의 제1 장착구(20)에 대한 회전 및 회전 위치를 제어할 수 있다.

더 구체적으로는, 제어부(70)는, 조작부(65)의 신축 부재(66)의 신축의 정도에 따라, 도 4, 도 5 및 도 8에 도시된 자유 회전 모드와, 도 6 및 도 9에 도시된 회전 제동 모드와, 도 7 및 도 10에 도시된 회전 구동 모드를 전환한다. 도 4, 도 5 및 도 8에 도시된 자유 회전 모드에서는, 회전 부재(50)는, 보유 지지부(55) 및 제1 장착구(20)에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 도 6 및 도 9에 도시된 회전 제동 모드에서는, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전이 규제된 상태에서, 또한 회전 부재(50)의 제1 장착구(20)에 대한 회전이 규제된다. 도 7 및 도 10에 도시된 회전 구동 모드에서는, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전이 규제된 상태에서 회전 부재(50)를 제1 장착구(20)에 대해 회전시킨다.

다음으로, 가압 부재(61)에 대해 설명한다. 가압 부재(61)는, 조작부(65)로부터의 구동력에 의해 보유 지지부(55)가 회전 부재(50)와 함께 회전하는 방향과는 역방향으로 당해 보유 지지부(55)를 가압한다. 보유 지지부(55)에 의한 회전 부재(50)의 보유 지지력을 강화하고자 하는 경우에는, 가압 부재(61)의 가압력을 상승시켜도 되고, 복수의 가압 부재(61)를 설치하도록 해도 된다.

도시된 예에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 가압 부재(61)는, 그 일단부에 있어서, 하방에 위치하는 요동 부재(57)에 접속되어 있다. 가압 부재(61)는, 그 타단부에 있어서, 제1 장착구(20)의 세로 프레임(24)의 상단부에 접속되어 있다. 도 4의 측면에서 보아, 가압 부재(61)는, 신축 부재(66)와 교차하도록 하여 설치되어 있다. 도시된 가압 부재(61)는, 제1 장착구(20)에 단부가 고정된 가압 부재 본체(61a)와, 가압 부재 본체(61a)와 하방측의 요동 부재(57)를 연결하는 연결재(61b)를 갖고 있다. 가압 부재 본체(61a)로서, 인장 스프링을 사용할 수 있고, 연결재(61b)로서, 금속편이나 와이어 등을 사용할 수 있다.

다음으로, 이상과 같은 구성으로 이루어지는 근력 보조 장치(10)의 동작에 대해 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 먼저, 장착 벨트(11)를 사용하여, 제1 장착구(20)의 제1 부분(21)을 몸통체에 설치한다. 또한, 제2 장착구(30)의 장착부(31)를 상완에 설치한다. 또한, 근력 보조 장치(10)에는, 착용자가 받는 구속감을 경감시키기 위한 고안이 이루어져 있다. 따라서, 어깨 관절의 각 회전축에 대해, 근력 보조 장치(10)의 구성 요소 사이의 회전 축선을 반드시 일치시키지는 않아도 된다. 따라서, 엄밀한 위치 정렬의 필요성을 배제할 수 있기 때문에, 착용자는, 근력 보조 장치(10)를 용이하게, 또한 단시간에 착용하는 것이 가능해진다.

근력 보조 장치(10)를 착용한 착용자가, 굴신축(da)을 중심으로 하여 굴신 운동 또는 신전 운동을 행할 때, 제2 장착구(30)는, 제1 장착구(20)에 대해 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 회전한다. 이때, 착용자의 상완은, 굴신축(da)을 중심으로 하여 몸통체에 대해 상대 회전한다. 한편, 상완에 설치된 장착부(31)는, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여, 몸통체에 설치된 제1 장착구(20)에 대해 상대 회전한다. 여기서, 제1 회전 축선(d1)이 굴신축(da)과 일치하고 있지 않은 경우, 상완의 장착부(31)가 설치되어 있는 부위의 굴신축(da)을 중심으로 한 이동 궤적과, 장착부(31)의 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 한 이동 궤적은 일치하지 않는다. 따라서, 착용자는, 구속감을 기억하고 어깨의 위치를 움직이면서 팔을 굴곡 또는 신전시키게 된다.

그래서, 도시된 근력 보조 장치(10)에서는, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1)과 직교하고, 또한 제2 장착구(30)의 장착부(31) 및 연결부(33)의 접속 위치인 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 즉, 도 4 및 도 5에 도시하는 면과 평행한 면에 있어서, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치인 기단부측 접속 위치(pj)와 연결부(33)의 장착부(31)에의 접속 위치인 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 la가 변화되고, 또한 제1 회전 축선(d1)과 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 lx가 변화된다. 바꾸어 말하면, 제1 회전 축선(d1)과 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 도 11 및 도 12의 면 내에 있어서, 기단부측 접속 위치(pj)와 선단측 접속 위치(dj) 사이의 제1 회전 축선(d1)에 직교하는 방향을 따른 이격 간격 la가 변화되고, 또한 제1 회전 축선(d1)과 선단측 접속 위치(dj) 사이의 제1 회전 축선(d1)에 직교하는 방향을 따른 이격 간격 lx가 변화된다. 도시된 예에 있어서, 이 이격 간격(거리) la, lx는, 도 11 및 도 4에 도시된 상태에 있어서, 도 12 및 도 5에 도시된 상태보다 길게 되어 있다. 이 기단부측 접속 위치(pj)와 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 la의 변동에 의해, 굴신·신전 운동에 있어서, 상완의 장착부(31)가 설치되어 있는 부위의 이동 궤적에, 장착부(31)의 이동 궤적을 일치시킬 수 있다. 따라서, 굴신·신전 운동 중에 있어서의, 근력 보조 장치(10)를 착용한 착용자의 구속감을 효과적으로 경감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 회전 부재(50), 연결부(33) 및 장착부(31)는 3 자유도의 기구를 구성하고 있다. 이러한 제2 장착구(30)에 의하면, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1)을 포함하는 면 내에 있어서, 장착부(31) 및 연결부(33)의 접속 위치인 선단측 접속 위치(dj)를, 장착부(31)의 방향을 조정하면서, 제1 회전 축선(d1)과 평행한 방향 및 제1 회전 축선(d1)에 직교하는 방향의 2 방향에 있어서 장착부(31)의 위치를 조절하는 것도 가능해진다. 이 경우, 제1 회전 축선(d1)이, 굴신축(da)에 대해 평행 이동하고 있는 경우뿐만 아니라, 굴신축(da)에 대해 경사져 있는 경우였다고 해도, 굴곡 운동 및 신전 운동을, 구속감을 경감시켜, 실현 가능하게 할 수 있다.

또한, 인체의 관절은, 서로 직교하는 복수의 축을 중심으로 한 회전 운동을 가능하게 한다. 예를 들어 어깨 관절은, 하나의 관절에서, 굴곡·신전 운동 및 내전·외전 운동을, 서로 직교하는 축선(da, db)을 중심으로 한 상대 회전 동작으로서 가능하게 하고 있다. 이러한 다양한 운동을 구속하지 않도록 하기 위해, 일본 특허 공개 제2009-268839호 공보에 개시된 근력 보조 장치에서는, 복수의 상대 회전 축선이 설치되고, 또한 복수의 상대 회전 축선이 1개소에서 교차하도록 하고 있다. 그리고 이 복수의 상대 회전 축선이 교차하는 위치가, 착용자의 관절 상에 위치하도록 착용자는 근력 보조 장치를 착용한다. 그러나 근력 보조 장치에 있어서, 복수의 회전 축선이 1개소에서 교차하도록 하는 것은, 근력 보조 장치의 복잡 대형화의 원인이 된다. 또한, 근력 보조 장치의 복수의 회전 축선이 교차하는 위치를, 착용자의 관절 상에 계속 배치하는 것은 곤란하다.

한편, 도시된 근력 보조 장치(10)에 의하면, 내외전 운동 및 내외선 운동 시에도 마찬가지로, 착용자가 받는 구속감을 효과적으로 경감시킬 수 있다.

먼저, 근력 보조 장치(10)를 착용한 착용자가, 내외전축(db)을 중심으로 하여 내전 운동 또는 외전 운동을 행할 때, 도 13에 도시하는 바와 같이, 제2 장착구(30)는 제1 장착구(20)에 대해 제2 회전 축선(d2)을 중심으로 하여 회전한다. 이때, 착용자의 상완은, 내외전축(db)을 중심으로 하여 몸통체에 대해 상대 회전한다. 한편, 상완에 설치된 장착부(31)는, 제2 회전 축선(d2)을 중심으로 하여, 몸통체에 설치된 제1 장착구(20)에 대해 상대 회전한다. 여기서, 제2 회전 축선(d2)이 내외전축(db)과 일치하고 있지 않은 경우, 상완의 장착부(31)가 설치되어 있는 부위의 내외전축(db)을 중심으로 한 이동 궤적과, 장착부(31)의 제2 회전 축선(d2)을 중심으로 한 이동 궤적은 일치하지 않는다. 따라서, 착용자는, 구속감을 기억하고 어깨의 위치를 움직이면서 팔을 내전 또는 외전시키게 된다.

그러나 도시된 근력 보조 장치(10)에서는, 제2 회전 축선(d2)과 직교하고, 또한 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 즉, 도 11 및 도 13에 도시한 면에 있어서, 기단부측 접속 위치(pj)와 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 lb가 변화되고, 또한 제2 회전 축선(d2)과 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 ly가 변화된다. 또한 바꾸어 말하면, 제2 회전 축선(d2)과 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 기단부측 접속 위치(pj)와 선단측 접속 위치(dj) 사이의 제2 회전 축선(d2)에 직교하는 방향을 따른 이격 간격 lb가 변화되고, 또한 제2 회전 축선(d2)과 선단측 접속 위치(dj) 사이의 제2 회전 축선(d2)에 직교하는 방향을 따른 이격 간격 ly가 한다. 도시된 예에 있어서, 이 이격 간격(거리) lb, ly는, 도 11에 도시된 상태에 있어서, 도 13에 도시된 상태보다 길게 되어 있다. 이 기단부측 접속 위치(pj)와 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 lb의 변동에 의해, 내전·외전 운동에 있어서, 상완의 장착부(31)가 설치되어 있는 부위의 이동 궤적에, 장착부(31)의 이동 궤적을 일치시킬 수 있다. 따라서, 내전·외전 운동 중에 있어서의, 근력 보조 장치(10)를 착용한 착용자의 구속감을 효과적으로 경감시킬 수 있다.

또한, 도시된 예에 있어서, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치인 기단부측 접속 위치(pj)는, 회전 부재(50)의 회전 축선인 제1 회전 축선(d1) 상에 위치하고 있다. 이 때문에, 제2 회전 축선(d1)과 직교하고, 또한 선단측 접속 위치(dj)를 포함하는 면에 있어서의, 기단부측 접속 위치(pj) 및 선단측 접속 위치(dj)의 사이의 거리 lb는, 제1 회전 축선(d2) 및 선단측 접속 위치(dj) 사이의 거리 ly와 일치하고 있다.

다음으로, 구동 장치(40)의 동작에 대해 설명한다.

도시된 근력 보조 장치(10)는, 상술한 바와 같이, 도 4, 도 5 및 도 8에 도시된 자유 회전 모드와, 도 6 및 도 9에 도시된 회전 제동 모드와, 도 7 및 도 10에 도시된 회전 구동 모드 중 어느 것으로 유지될 수 있다.

먼저, 도 4, 도 5 및 도 8에 도시된 자유 회전 모드에서는, 신축 부재(66) 내의 유체가 배기되고, 신축 부재(66)는 신장되어 있다. 따라서, 보유 지지부(55)의 요동 부재(57)는, 신축 부재(66)로부터 회전 드럼(52)을 향해 힘을 받고 있지 않다. 한편, 보유 지지부(55)는, 가압 부재(61)로부터의 가압력(인장력)에 의해, 도 8에 있어서 반시계 방향으로 회전한다. 단, 가압 부재(61)의 연결재(61b)는, 하측에 위치하는 요동 부재(57)의 요동 중심의 근방에 접속되어 있다. 따라서, 도 8에 도시된 상태에 있어서, 요동 부재(57)는, 회전 부재(50)에 맞닿게 하는 힘을 가압 부재(61)로부터도 받고 있지 않다. 요동 부재(57)는, 가압 수단(58)에 의해, 회전 부재(50)로부터 이격되는 방향으로 가압되고 있다. 따라서, 자유 회전 모드에서는, 회전 부재(50)는, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 한 회전을, 보유 지지부(55)에 의해 규제되는 일 없이, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있다.

이 자유 회전 모드에서는, 제2 장착구(30)가 제1 장착구(20)에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 따라서, 근력 보조 장치(10)의 착용자는, 제2 장착구(30)의 장착부(31)가 장착된 상완을, 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여, 몸통체에 대해 자유롭게 회전시킬 수 있다. 즉, 착용자는, 근력 보조 장치(10)에 구속되는 일 없이, 굴곡 운동 및 신전 운동을 행할 수 있다.

다음으로, 도 6 및 도 9에 도시된 회전 제동 모드에서는, 유체압원(67)으로부터 신축 부재(66) 내에 유체가 공급되고, 신축 부재(66)가 단축된다. 신축 부재(66)가 단축됨으로써, 조작부(65)는, 상측에 배치된 요동 부재(57)를 끌어당기도록, 당해 요동 부재(57)에 작용한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 신축 부재(66)로부터 요동 부재(57)에 가해진 힘은, 요동 부재(57)를 회전 부재(50)의 회전 드럼(52)을 향해 동작시킨다. 도 9에 도시한 바와 같이, 요동 부재(57)의 마찰체(57a)가 회전 드럼(52)의 외주면을 이루는 마찰층(52a)에 맞닿는다. 마찰체(57a)와 마찰층(52a)의 마찰력에 의해, 보유 지지부(55)가 회전 부재(50)를 보유 지지한다. 이에 의해, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전이 규제되어, 회전 부재(50)의 회전 위치가 유지된다.

이 회전 제동 모드에서는, 제2 장착구(30)의 제1 장착구(20)에 대한 상대 회전이 규제된다. 즉, 근력 보조 장치(10)는, 도 6에 도시한 바와 같이 들어올린 상완을, 그 위치에 유지하는 것을 보조하여, 상완이 내려가 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 보유 지지부(55)는, 가압 부재(61) 및 조작부(65)에 접속되어 있기는 하지만, 제1 장착구(20)에 대해 회전 가능하게 되어 있다. 따라서, 착용자는, 도 6에 도시된 상태로부터, 가압 부재(61)의 가압력에 저항하여, 상완을 더욱 들어올리는 것이 가능하다.

도 7 및 도 10에 도시된 회전 구동 모드에서는, 유체압원(67)으로부터 신축 부재(66) 내에 유체가 더욱 공급되고, 신축 부재(66)가 더욱 단축된다. 신축 부재(66)가 더욱 단축됨으로써, 조작부(65)는 상측에 배치된 요동 부재(57)를 더 끌어당긴다. 신축 부재(66)로부터 요동 부재(57)에 가해진 힘은, 요동 부재(57)를 회전 부재(50)에 맞닿게 한 상태에서 또한 가압 부재(61)의 가압력에 저항하여, 보유 지지부(55)를 회전 부재(50)와 함께 제1 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 회전시킨다. 도 7 및 도 10에 있어서, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)가 상대 회전을 규제한 상태에서, 보유 지지부(55) 및 회전 부재(50)가 동기하여 반시계 방향으로 회전한다.

이 회전 구동 모드에서는, 제2 장착구(30)가, 제1 장착구(20)에 대해 상대 회전하도록 구동된다. 즉, 근력 보조 장치(10)는 예를 들어 도 6 및 도 9에 도시된 상태로부터, 도 7 및 도 10에 도시된 상태까지, 상완을 들어올리는 것을 보조한다.

또한, 회전 구동 모드를 종료시킬 때에는, 조작부(65)는, 회전 부재(50)를 제1 장착구(20)에 대해 회전시키기 위한 구동력을 해제한다. 이때, 조작부(65)는, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전을 규제하기 위한 구동력의 공급을 유지하도록 해도 된다. 즉, 회전 구동 모드를 종료시킨 후, 자유 회전 모드가 아닌, 회전 제동 모드로 이행하도록 해도 된다.

이상에 설명되어진 본 실시 형태에 있어서, 제2 장착구(30)는, 인체에 설치되는 장착부(31)와, 회전 부재(50)의 제1 장착구(20)에 대한 회전에 수반하여 장착부(31)가 제1 장착구(20)에 대해 회전하도록 회전 부재(50)와 장착부(31)를 연결하는 연결부(33)를 갖고 있다. 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)에 직교하고, 또한 장착부(31) 및 연결부(33)의 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치(pj)와 연결부(33)의 장착부(31)에의 접속 위치(dj) 사이의 거리 la가 변화된다. 바꾸어 말하면, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 포함하는 면 내에 있어서, 회전 축선(d1)과 접속 위치(dj) 사이의 거리가 변화된다. 즉, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 포함하는 면 내에 있어서, 장착부(31)의 위치를 변화시킬 수 있다. 따라서, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)이, 회전 부재(50)에 힘을 가함으로써 보조하려고 하는 관절의 동작의 회전 축선(da)으로부터 어긋나 있었다고 해도, 당해 관절의 동작을, 구속감을 경감시켜, 실현 가능하게 할 수 있다. 또한, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 관절의 회전축(da)과 엄밀하게 일치시킬 필요가 없으므로, 근력 보조 장치(10)의 구성을 간이 소형화하는 것이 가능해지고, 또한 근력 보조 장치(10)의 인체에의 위치 결정을 용이화할 수 있다. 또한, 구속감을 완화하기 위한 구성은, 액티브 방식의 근력 보조 장치(동작을 적극적으로 보조하는 근력 보조 장치)뿐만 아니라, 패시브 방식의 근력 보조 장치(상태(자세)의 유지를 보조하는 근력 보조 장치)에 있어서도 유효하다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 회전 부재(50), 연결부(33) 및 장착부(31)는, 3 자유도의 기구를 구성하고 있다. 이러한 연결부(33)에 의하면, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 포함하는 면 내에 있어서, 장착부(31) 및 연결부(33)의 접속 위치(dj)를, 장착부(31)의 방향을 조정하면서, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)과 평행한 방향 및 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)에 직교하는 방향의 2 방향에 있어서 장착부(31)의 위치를 조절하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이 경우, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)이, 회전 부재(50)에 힘을 가함으로써 보조하려고 하는 관절의 동작의 회전 축선(da)에 대해 경사져 있었다고 해도, 당해 관절의 동작을, 구속감을 경감시켜, 실현 가능하게 할 수 있다. 또한 이 경우, 회전 부재(50)에 힘을 가함으로써 보조하려고 하는 관절의 동작 이외의 동작(상술한 예에서는, 굴신 운동 이외의 내외전 운동)에 대해서도, 구속감을 경감시킬 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 연결부(33)는, 회전 부재(50)에 대해 동작 가능하게 접속된 제1 부재(34)와, 제1 부재(34)에 동작 가능하게 접속되고, 또한 장착부(31)에 동작 가능하게 접속된 제2 부재(35)를 갖고 있다. 이러한 연결부(33)에 의하면, 간이하고 또한 저렴한 구성에 의해, 3 자유도의 링크 기구를 실현할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 회전 부재(50) 및 연결부(33)의 제1 부재(34), 연결부(33)의 제1 부재(34) 및 연결부(33)의 제2 부재(35), 및 연결부(33)의 제2 부재(35) 및 장착부(31) 중 어느 하나의 조합은, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)과 비평행한 축선(d2)을 중심으로 하여 회전 가능하게 접속되어 있다. 이러한 연결부(33)에 의하면, 회전 부재(50)에 힘을 가함으로써 보조하려고 하는 관절의 동작 이외의 동작에 대해서도, 구속감을 경감시킬 수 있다. 즉, 연결부(33)가, 회전 부재(50)에 힘을 가함으로써 보조하려고 하는 관절의 동작에 대한 구속감을 경감시키는 수단으로서뿐만 아니라, 당해 관절의 동작과는 상이한 다른 동작을 가능하게 하기 위한 수단으로서도 기능한다. 게다가, 다른 동작에 대해서도, 구속감을 경감시킬 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 중심으로 한 제1 장착구(20) 및 제2 장착구(30)의 상대 회전에 의해, 관절의 굴곡 운동 또는 진전 운동을 가능하게 하고, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)과 비평행한 축선(d2)을 중심으로 한 상기 어느 하나의 조합 상대 회전에 의해, 관절의 내전 운동 또는 외전 운동을 가능하게 하고 있다. 따라서, 관절의 굴곡 운동 및 진전 운동을, 과도한 구속감을 부여하는 일 없이, 보조하면서, 동시에 당해 관절의 내전 운동 및 외전 운동을, 구속감을 경감시키면서 실현 가능하게 할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 제1 장착구(20)는, 제1 부분(21)과, 제1 부분(21)에 대해 회전 가능하게 접속된 제2 부분(22)을 갖고, 제1 부분(21) 및 제2 부분(22)의 회전 축선(d3)은, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)과 비평행인 동시에, 상기 어느 하나의 조합의 회전 축선(d2)과도 비평행으로 되어 있다. 이 근력 보조 장치(10)에 의하면, 하나의 관절에 있어서의 서로 다른 3개의 축선(da, db, dc)을 중심으로 한 동작을, 실현 가능하게 할 수 있다. 이에 의해, 더욱 효과적으로 구속감을 경감시킬 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)과 장착부(31) 및 연결부(33)의 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 연결부(33)의 제1 부재(34) 및 제2 부재(35)의 접속 위치(mj)는, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치(pj)와 연결부(33)의 장착부(31)에의 접속 위치(dj)를 통과하는 직선(cvl)에 대해 항시 한쪽 측에 위치하고 있다. 따라서, 근력 보조 장치(10)가 인체에 장착되었을 때, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)과 장착부(31) 및 연결부(33)의 접속 위치(dj)를 포함하는 면 내에 있어서, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치(pj)와 연결부(33)의 장착부(31)에의 접속 위치(dj) 사이의 거리가 가장 길게 되어 있는 상태에 있어서도, 연결부(33)의 제1 부재(34) 및 제2 부재(35)의 접속 위치(dj)는, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치(pj)와 연결부(33)의 장착부(31)에의 접속 위치(dj)를 통과하는 직선(cvj)에 대해 한쪽 측에 위치하게 된다. 즉, 연결부(33)의 제1 부재(34) 및 제2 부재(35)의 접속 위치(mj)를, 항시 인체로부터 이격되는 측으로 돌출시킬 수 있다. 이에 의해, 연결부(33)가, 관절의 동작에 수반하여, 인체에 접촉해 버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치(pj)는, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1) 상에 위치하고 있다. 관절로부터 장착부(31)까지의 거리와, 연결부(33)의 회전 부재(50)에의 접속 위치(pj)로부터 장착부(31)까지의 거리의 차가, 회전에 수반하여 변화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 더 구속감을 배제한 원활한 관절의 동작을 가능하게 할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전이 규제된 상태에서, 보유 지지부(55)에 작용하여 보유 지지부(55)와 함께 회전 부재(50)를 제1 장착구(20)에 대해 회전시키는 조작부(65)가 설치되어 있다. 따라서, 단순히, 제1 장착구(20)와 제2 장착구(30)의 상대 위치를 유지할 뿐만 아니라, 조작부(65)가 보유 지지부(55)에 작용함으로써, 제2 장착구(30)를 제1 장착구(20)에 대해 동작시킬 수 있다. 즉, 착용자의 동작을 적극적으로 보조할 수 있어, 단순히 위치를 유지할 뿐인 장치와 비교하여, 현저히 근력 보조 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 조작부(65)의 동작을 제어하는 제어부(70)가 설치되고, 제어부(70)는 회전 부재(50)가 보유 지지부(55)에 대해 회전 가능한 자유 회전 모드와, 보유 지지부(55)와 회전 부재의 상대 회전이 규제된 상태에서 회전 부재(50)의 제1 장착구(20)에 대한 회전을 규제하는 회전 제동 모드와, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전이 규제된 상태에서 회전 부재(50)를 제1 장착구에 대해 회전시키는 회전 구동 모드를 전환한다. 회전 구동 모드에서는, 우수한 근력 보조 성능을 발휘할 수 있다. 또한, 자유 회전 모드에서는, 착용자에게 부여하는 구속감 및 부담을 대폭 줄일 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 조작부(65)는, 보유 지지부(55)에 구동력을 공급하여, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전을 규제한다. 즉, 조작부(65)는, 보유 지지부(55)에 회전 부재(50)를 보유 지지시키기 위한 구동력과, 또한 회전 부재(50)를 보유 지지한 보유 지지부(55)를 회전 부재(50)와 함께 회전시키는 구동력을 보유 지지부(55)에 공급한다. 하나의 조작부(65)에 의해, 제1 장착구(20)에 대한 제2 장착구(30)의 위치의 보유 지지 및 동작의 양쪽을 실현할 수 있으므로, 근력 보조 장치(10)의 소형 경량화를 도모할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 제어부(70)는, 회전 구동 모드의 경우에, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전을 규제하기 위한 구동력과, 회전 부재(50)를 제1 장착구(20)에 대해 회전시키기 위한 구동력을 보유 지지부(55)에 공급하도록 조작부(65)를 제어한다. 즉, 하나의 조작부(65)가 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전을 규제하기 위한 구동력과, 회전 부재를 제1 장착구에 대해 회전시키기 위한 구동력의 양쪽을 출력하고 있다. 따라서, 근력 보조 장치의 소형 경량화를 도모할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 제어부(70)는, 회전 구동 모드를 종료할 때, 회전 부재(50)를 제1 장착구(20)에 대해 회전시키기 위한 구동력을 해제하는 한편, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전을 규제하기 위한 구동력의 공급을 유지하여, 회전 제동 모드로 이행하도록 조작부(65)를 제어한다. 이러한 본 실시 형태에 의하면, 착용자의 동작의 보조를 종료하였을 때, 착용자의 인체를 그때까지의 상태로 유지하도록, 근력 보조 장치(10)가 보조한다. 따라서, 착용자의 부담이 급격하게 증가하는 것을 회피할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 보유 지지부(55)는, 회전 부재(50)에 맞닿아 마찰력을 발생시키는 마찰체(57a)를 갖는다. 즉, 회전 부재(50)와 보유 지지부(55)의 상대 회전의 규제는, 마찰력을 이용하고 있다.

본 실시 형태에 의하면, 조작부(65)로부터의 구동력에 의해 보유 지지부(55)가 회전 부재(50)와 함께 회전하는 방향과는 역방향으로 당해 보유 지지부(55)를 가압하는 가압 부재(61)가 설치되어 있다. 따라서, 보유 지지부(55)에 작용하는 조작부(65)로부터의 힘의 크기에 의존하여, 보유 지지부(55)가 회전 부재(50)와 함께 제1 장착구(20)에 대해 정지하는 위치를 제어할 수 있다. 즉, 제1 장착구(20)에 대해 제2 장착구(30)를 고정하는 위치를 적절하게 변화시킬 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 보유 지지부(55)는, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 중심으로 한 직경 방향으로부터 회전 부재(50)에 맞닿아, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전이 규제된다. 즉, 보유 지지부(55) 및 회전 부재(50)는, 드럼 브레이크 기구(41)를 형성하고 있고, 간이하고 또한 저렴하게 구성될 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 보유 지지부(55)는, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 중심으로 하여 회전 부재(50)와 상대 회전 가능한 지지 부재(56)와, 지지 부재(56)에 요동 가능하게 보유 지지된 요동 부재(57)를 갖고 있다. 조작부(65)는, 요동 부재(57)와 접속되고, 요동 부재(57)를 끌어당기는 힘을 당해 요동 부재(57)에 부여함으로써, 회전 부재(50)의 회전 축선(d1)을 중심으로 한 직경 방향으로부터 요동 부재(57)를 회전 부재(50)에 맞닿게 한다. 또한, 조작부(65)는, 요동 부재(57)가 회전 부재(50)에 맞닿은 상태로부터 요동 부재(57)에 부여하는 힘을 증대시킴으로써, 요동 부재(57)와의 상대 회전이 규제된 회전 부재(50)를 보유 지지부(55)와 함께 제1 장착구(20)에 대해 회전시킨다. 따라서, 조작부(65)의 동작 및 제어는 간이하고, 조작부(65) 및 제어부(70)를 간이하고 또한 저렴하게 구성할 수 있다.

이상, 본 발명을 도시하는 일 실시 형태에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 이 밖에도 다양한 양태로 실시 가능하다. 이하, 변형의 일례에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 구성될 수 있는 부분에 대해, 상술한 실시 형태에 있어서의 대응하는 부분에 대해 사용한 부호와 동일한 부호를 사용함과 함께, 중복되는 설명을 생략한다.

상술한 일 실시 형태에 있어서, 보유 지지부(55)의 구체적인 구성을 설명하였지만, 상술한 구성은 예시에 불과하다. 상술한 일 실시 형태에 있어서, 보유 지지부(55)가 회전 드럼(52)과 함께 드럼 브레이크 기구(41)를 구성하고, 보유 지지부(55)의 요동 부재(57)가 회전 드럼(52)에 직경 방향 외측으로부터 맞닿는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않고, 회전 드럼(52)이 통 형상으로 형성되고, 회전 드럼(52)의 내부에 배치된 보유 지지부가 회전 드럼(52)에 직경 방향 내측으로부터 맞닿고, 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전을 규제하도록 해도 된다. 또한, 보유 지지부가 래칫 기구로서 구성되고, 회전 부재(50)와의 상대 회전이 규제된 상태에서 회전 부재(50)와 함께, 조작부(65)로부터의 구동력에 의해 회전되도록 해도 된다.

또한, 상술한 일 실시 형태에 있어서, 보유 지지부(55)가, 회전 부재(50)의 축 부재(51) 상에 회전 가능하게 지지되어 있는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않는다. 보유 지지부(55)의 지지 부재(56)가 축 부재(51)에 대해 고정되어 있어도 된다. 또한, 보유 지지부(55)의 지지 부재(56)가, 제1 장착구(20)에 지지되어 있어도 되고, 제2 장착구(30)에 지지되어 있어도 된다.

상술한 일 실시 형태에 있어서, 조작부(65)의 구체적인 구성을 설명하였지만, 상술한 구성은 예시에 불과하다. 상술한 일 실시 형태에 있어서, 조작부(65)는 요동 부재(57)를 끌어당기는 힘을 요동 부재(57)에 부여함으로써, 요동 부재(57)를 회전 부재(50)와 맞닿게 하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 조작부(65)는 요동 부재(57)를 압출하는 힘을 요동 부재(57)에 부여함으로써, 요동 부재(57)를 회전 부재(50)에 맞닿게 하도록 해도 된다. 애당초, 신축 부재(66)를 갖는 조작부(65)에 한정되는 일 없이, 다양한 액추에이터를 조작부(65)로서 사용하는 것이 가능하다.

또한, 상술한 일 실시 형태에 있어서, 근력 보조 장치(10)는, 회전 구동 모드에서, 팔을 상방으로 들어올리는 동작만을 보조하고, 팔을 내리는 동작을 보조하지 않는 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않고, 팔을 내리는 동작을 보조하도록 해도 된다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서, 조작부(65)로부터 요동 부재(57)에 작용하는 힘을, 가압 부재(61)의 가압력보다 약하고, 또한 보유 지지부(55)와 회전 부재(50)의 상대 회전을 규제할 수 있는 힘으로 함으로써, 위를 내리는 동작을 보조할 수 있다.

또한, 상술한 일 실시 형태에 있어서, 보유 지지부(55)와 제1 장착구(20) 사이에 가압 부재(61)가 설치되어 있는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 가압 부재(61) 대신에, 보조 액추에이터(62)를 사용할 수도 있다. 이 변형예에 의하면, 보유 지지부(55)에 작용하는 조작부(65)로부터의 힘의 크기 및 보유 지지부(55)에 작용하는 보조 액추에이터(62)로부터의 힘의 크기에 의존하여, 보유 지지부(55)가 회전 부재(50)와 함께 제1 장착구(20)에 대해 정지하는 위치를, 더 높은 자유도로 제어할 수 있다. 즉, 제1 장착구(20)에 대해 제2 장착구(30)를 고정하는 위치를, 더 높은 자유도로 조절할 수 있다. 또한, 상완을 내리는 것을 보조하는 것도 가능해진다.

또한, 상술한 일 실시 형태에 있어서, 제1 장착구(20)의 연결부(33)의 구체적인 구성을 설명하였지만, 상술한 구성은 예시에 불과하며, 예를 들어 도 14 내지 도 17에 도시한 바와 같이 변형할 수 있다. 도 14 내지 도 17에 도시된 변형예에서는, 어느 것에 있어서도, 장착부(31)는 회전 부재(50)에 대해 3 자유도로 상대 동작할 수 있다.

도 14에 도시된 예는, 연결부(33)의 제1 부재(34)가, 회전 부재(50)에 대해, 제1 회전 축선(d1)과 평행한 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 접속되어 있는 점에 있어서, 상술한 실시 형태와 상이하다. 도 15에 도시된 예는, 연결부(33)의 제2 부재(35)가, 제1 부재(34)에 대해, 제1 부재(34)의 길이 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 접속되어 있는 점에 있어서, 상술한 실시 형태와 상이하다. 도 16에 도시된 예는, 연결부(33)의 제1 부재(34)가, 회전 부재(50)에 대해, 제1 회전 축선(d1)과 평행한 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 접속되어 있는 점과, 연결부(33)의 제2 부재(35)가, 제1 부재(34)에 대해, 제1 부재(34)의 길이 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 접속되어 있는 점에 있어서 상술한 실시 형태와 상이하다.

도 18에 도시된 예에 있어서, 연결부(33)는, 유체압 실린더(37)를 포함하고 있다. 유체압 실린더(37)를 포함한 연결부(33)는, 일단부에 있어서, 회전 부재(50)와 회전 가능하게 접속되고, 타단부에 있어서, 장착부(31)와 회전 가능하게 접속되어 있다. 도 18에 도시된 변형예에 의하면, 회전 부재(50)에 힘을 가함으로써 보조하려고 하는 관절의 동작(예를 들어, 굴신 운동) 이외의 동작(예를 들어, 내외전 운동)에 대해서도, 근력의 보조를 실현할 수 있다.

또한, 이상에 있어서 상술한 실시 형태에 대한 몇 가지의 변형예를 설명해 왔지만, 당연히 복수의 변형예를 적절하게 조합하여 적용하는 것도 가능하다.

Claims (10)

1. 관절에 의해 접속된 인체의 두 부위 중 한쪽 측에 설치되는 제1 장착구와,
   상기 두 부위 중 다른 쪽 측에 설치되는 제2 장착구와,
   상기 제1 장착구에 회전 가능하게 지지됨과 함께 상기 제2 장착구와 접속되고, 또한 상기 제1 장착구에 대해 정지 또는 회전하기 위한 힘을 가할 수 있는 회전 부재를 구비하고,
   상기 제2 장착구는, 상기 인체에 설치되는 장착부와, 상기 회전 부재의 상기 제1 장착구에 대한 회전에 수반하여 상기 장착부가 상기 제1 장착구에 대해 회전하도록 상기 회전 부재와 상기 장착부를 연결하는 연결부를 갖고,
   상기 회전 부재의 회전 축선과 직교하고, 또한 상기 장착부 및 상기 연결부의 접속 위치를 포함하는 면 내에 있어서, 상기 회전 부재의 상기 회전 축선과 상기 연결부의 상기 장착부에의 접속 위치 사이의 거리가 변화되는, 근력 보조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전 부재, 상기 연결부 및 상기 장착부는, 3 자유도의 기구를 구성하고 있는, 근력 보조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 연결부는, 상기 회전 부재에 대해 동작 가능하게 접속된 제1 부재와, 상기 제1 부재에 동작 가능하게 접속되고, 또한 상기 장착부에 동작 가능하게 접속된 제2 부재를 갖는, 근력 보조 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 회전 부재 및 상기 연결부의 상기 제1 부재, 상기 연결부의 상기 제1 부재 및 상기 연결부의 상기 제2 부재, 및 상기 연결부의 상기 제2 부재 및 상기 장착부 중 어느 하나의 조합은, 상기 회전 부재의 회전 축선과 비평행한 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 접속되어 있는, 근력 보조 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전 부재의 회전 축선을 중심으로 한 상기 제1 장착구 및 상기 제2 장착구의 상대 회전에 의해, 상기 관절의 굴곡 운동 또는 진전 운동을 가능하게 하고,
   상기 회전 부재의 회전 축선과 비평행한 축선을 중심으로 한 상기 어느 하나의 조합의 상대 회전에 의해, 상기 관절의 내전 운동 또는 외전 운동을 가능하게 하는, 근력 보조 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 제1 장착구는, 제1 부분과, 제1 부분에 대해 회전 가능하게 접속된 제2 부분을 갖고,
   상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 회전 축선은, 상기 회전 부재의 회전 축선과 비평행인 동시에, 상기 어느 하나의 조합의 회전 축선과도 비평행인, 근력 보조 장치.
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전 부재와 상기 연결부의 상기 제1 부재는, 회전 가능하게 접속되고,
   상기 연결부의 상기 제1 부재와 상기 연결부의 상기 제2 부재는, 회전 가능하게 접속되고,
   상기 연결부의 상기 제2 부재와 상기 장착부는, 회전 가능하게 접속되어 있는, 근력 보조 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 회전 부재의 회전 축선과 상기 장착부 및 상기 연결부의 접속 위치를 포함하는 면 내에 있어서, 상기 연결부의 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 접속 위치는, 상기 연결부의 상기 회전 부재에의 접속 위치와 상기 연결부의 상기 장착부에의 접속 위치를 통과하는 직선에 대해 한쪽 측에 위치하고 있는, 근력 보조 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결부는, 유체압 실린더를 포함하는, 근력 보조 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부의 상기 회전 부재에의 접속 위치는, 상기 회전 부재의 회전 축선 상에 위치하고 있는, 근력 보조 장치.

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