(57)【要約】【課題】本発明は、装着式動作補助装置の駆動部からの補助動力が装着者に締結される締結部材を介して伝達される際に締結部材が装着者の服に対して滑ることを防止することを課題とする。【解決手段】装着補助具２００は、密着層２１０と、弾性層２２０と、動力伝達層２３０と、摩擦層２４０とを一体的に積層したものである。各層間は、縫合または接着または溶着などの接合方法を用いて結合される。弾性層２２０は、密着層２１０を装着者の被駆動部位に締付けると共に、装着式動作補助装置の補助動力が増大した場合には密着層２１０と動力伝達層２３０との間の補助動力の伝達を緩衝するように弾性変形する。これにより、装着式動作補助装置の補助動力（モータトルク）が過大になった場合には、弾性層２２０の緩衝により装着者１２が被着した服の表面に対して密着層２１０が滑らないように伝達トルクが緩和される。【選択図】図５
2010268978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着式動作補助装置の駆動部からの補助動力が装着者に締結される締結部材を介して伝達される装着者の被駆動部位の外周に装着され、前記締結部材と前記被駆動部位との間に配されて前記補助動力を前記装着者に伝達するための装着補助具であって、
内面に前記装着者の被駆動部位の外周に密着される第１の摩擦面が形成され、
外面に前記締結部材の接触面に接触される第２の摩擦面が形成され、
前記第１の摩擦面と前記第２の摩擦面との間には、弾性層が形成されたことを特徴とする装着補助具。
【請求項２】
装着式動作補助装置の駆動部からの補助動力が装着者に締結される締結部材及び前記装着者に密着するフィッティング部を介して伝達される装着者の被駆動部位の外周に装着され、前記フィッティング部と前記被駆動部位との間に介在して前記補助動力を前記装着者の被駆動部位に伝達するための装着補助具であって、
前記装着者の被駆動部位の外周に密着する第１の摩擦面を有する密着層と、
該密着層の外側に形成され、前記補助動力が伝達される動力伝達層と、
前記密着層と前記動力伝達層との間を弾力的に結合し、前記密着層を前記装着者の被駆動部位に締付ける弾性層と、
前記動力伝達層の外側に形成され、前記フィッティング部の接触面に接触される第２の摩擦面を有する摩擦層と、
を備えたことを特徴とする装着補助具。
【請求項３】
前記密着層は、摩擦係数の高い繊維材を伸縮可能に織ったことを特徴とする請求項２に記載の装着補助具。
【請求項４】
前記弾性層は、熱可塑性エラストマにより形成され、前記密着層と前記動力伝達層との間の前記補助動力の伝達を緩衝することを特徴とする請求項２又は３に記載の装着補助具。
【請求項５】
前記動力伝達層は、前記弾性層の弾性変形に応じて伸縮するように繊維材を伸縮可能に織ったことを特徴とする請求項２又は４に記載の装着補助具。
【請求項６】
前記摩擦層は、前記動力伝達層の外側に形成され、前記フィッティング部に対する摩擦を高めるようにゴム材をコーティングしてなることを特徴とする請求項２に記載の装着補助具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は装着補助具に係り、特に装着式動作補助装置の駆動部からの補助動力が伝達される装着者の被駆動部位に装着される装着補助具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、歩行動作を行えない身体障害者（以下「装着者」という）の脚にモータ等の駆動部からの補助動力を付与する装着式動作補助装置の開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
装着式動作補助装置では、装着者の歩行動作を補助する場合、装着者の腰関節、膝関節に対応する位置で回動動作を行うように構成されたフレームと、フレームの各部を装着者の腿、脛に締結される締結部材とを有する。そして、装着式動作補助装置の制御部では、装着者が歩行動作を行なうように思考するのに伴って生体信号（脳からの神経伝達信号及び筋肉動作による筋電位信号を含む）が生体信号検出センサにより検出されると、生体信号検出センサから出力された検出信号に基づいてモータの駆動力（トルク）、速度、加速度を演算する。これにより、装着式動作補助装置では、制御部の演算結果により生成された制御信号により各関節に対応する位置に設けられたモータの駆動力を補助動力として骨格を形成するフレーム及びフレームを装着者に締結する締結部材を介して装着者に伝達している。
【０００４】
また、締結部材は、内側にフィッティング部として例えばフエルト材等が設けられており、フエルト材を装着者が被着した服の表面に巻き付けるようにして締結される。尚、締結部材は、装着者の腿、脛の太さに応じた所定長さに調整されてベルト又は面ファスナなどの係止部材により係止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０４４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、締結部材を装着者の服の上から巻き付けた場合には、締結部材の内側に配されたフエルト材が服表面に対して滑ることにより装着式動作補助装置の駆動部からの駆動力の伝達に損失が発生するという問題があった。
【０００７】
また、締結部材による補助動力の伝達に損失が生じた場合、制御部によって演算された駆動力を装着者に対して十分に補助動力として伝達することができなくなるおそれが生じる。一方、制御部では、トルクセンサ、角度センサ、床反力センサなどのセンサ信号がフィードバックされているので、駆動力の伝達損失分を補正するように制御信号の演算処理を行なうことになるが、駆動力の伝達損失が常に変動する場合には、変動幅を予測することが難しく、装着者に伝達される実質的な補助動力のばらつきを招くおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した装着補助具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、装着式動作補助装置の駆動部からの補助動力が装着者に締結される締結部材を介して伝達される装着者の被駆動部位の外周に装着され、前記締結部材と前記被駆動部位との間に配されて前記補助動力を前記装着者に伝達するための装着補助具であって、
内面に前記装着者の被駆動部位の外周に密着される第１の摩擦面が形成され、
外面に前記締結部材の接触面に接触される第２の摩擦面が形成され、
前記第１の摩擦面と前記第２の摩擦面との間には、弾性層が形成されたことを特徴とする。
（２）本発明は、装着式動作補助装置の駆動部からの補助動力が装着者に締結される締結部材及び前記装着者に密着するフィッティング部を介して伝達される装着者の被駆動部位の外周に装着され、前記フィッティング部と前記被駆動部位との間に介在して前記補助動力を前記装着者の被駆動部位に伝達するための装着補助具であって、
前記装着者の被駆動部位の外周に密着する第１の摩擦面を有する密着層と、
該密着層の外側に形成され、前記補助動力が伝達される動力伝達層と、
前記密着層と前記動力伝達層との間を弾力的に結合し、前記密着層を前記装着者の被駆動部位に締付ける弾性層と、
前記動力伝達層の外側に形成され、前記フィッティング部の接触面に接触される第２の摩擦面を有する摩擦層と、
を備えたことを特徴とする。
（３）本発明の前記密着層は、摩擦係数の高い繊維材を伸縮可能に織ったことを特徴とする。
（４）本発明の前記弾性層は、熱可塑性エラストマにより形成され、前記密着層と前記動力伝達層との間の前記補助動力の伝達を緩衝することを特徴とする。
（５）本発明の前記動力伝達層は、前記弾性層の弾性変形に応じて伸縮するように繊維材を伸縮可能に織ったことを特徴とする。
（６）本発明の前記摩擦層は、前記動力伝達層の外側に形成され、前記フィッティング部に対する摩擦を高めるようにゴム材をコーティングしてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動部からの補助動力を装着者の被駆動部位に確実に伝達することができ、密着層を装着者の被駆動部位に締付けると共に、動力伝達層の外周に形成された摩擦層がフィッティング部に密着することで、駆動部からの補助動力を確実に装着者に伝達することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】装着式動作補助装置の一実施例が装着者に装着された状態を前側からみた斜視図である。
【図２】装着式動作補助装置の一実施例が装着者に装着された状態を後側からみた斜視図である。
【図３】動作補助装着フレーム１８の装着前の状態を示す斜視図である。
【図４】腰締結部材３０の装着状態を模式的に示す横断面図である。
【図５】本発明による装着補助具２００の一実施例を上方からみた断面を模式的に示す横断面図である。
【図６】装着補助具２００の変形例１を模式的に示す横断面図である。
【図７】装着補助具２００の変形例２を模式的に示す斜視図である。
【図８】装着補助具２００の変形例３を模式的に示す横断面図である。
【図９】装着補助具２００の変形例４を模式的に示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は装着式動作補助装置の一実施例が装着者に装着された状態を前側からみた斜視図である。図２は装着式動作補助装置の一実施例が装着者に装着された状態を後側からみた斜視図である。
【００１４】
図１及び図２に示されるように、装着式動作補助装置（以下「動作補助装置」と称する）１０は、例えば、骨格筋の筋力低下により歩行が不自由な下肢運動機能障害者、あるいは、歩行運動のリハビリを行う患者などのように自力歩行が困難な人の歩行動作を補助（アシスト）する装置である。また、動作補助装置１０は、脳からの信号により筋力を発生させる際に生じる生体信号（表面筋電位）を検出し、生体信号に基づいてアクチュエータからの駆動力を付与するように作動する。
【００１５】
動作補助装置１０を装着した装着者１２は、自らの意思で歩行動作を行う際に発生した生体信号に応じた駆動トルクが補助動力として動作補助装置１０から付与され、例えば、通常歩行で必要とされる筋力の半分の力で歩行することが可能になる。従って、装着者１２は、自身の筋力と駆動部（本実施例では、電動式の駆動モータを用いる）からの駆動トルクとの合力によって全体重を支えながら歩行することができる。
【００１６】
動作補助装置１０は、装着者１２の歩行動作に伴う重心の移動に応じて付与されるアシスト力（モータトルク）が装着者１２の意思を反映するように制御している。そのため、動作補助装置１０の駆動部は、装着者１２の意思に反するような負荷を与え無いように制御されており、装着者１２の動作を妨げないように制御される。
【００１７】
また、動作補助装置１０は、歩行動作以外にも、例えば、装着者１２が椅子に座った状態から立ち上がる際の動作、あるいは立った状態から椅子に腰掛ける際の動作も補助することができる。さらには、装着者１２が階段を上がったり、階段を下りる場合にもパワーアシストすることができる。特に筋力が弱っている場合には、階段の上がり動作や、椅子から立ち上がる動作を行うことが難しいが、動作補助装置１０を装着した装着者１２は、自らの意思に応じて駆動トルクを付与されて筋力の低下を気にせずに動作することが可能になる。
【００１８】
ここで、動作補助装置１０の構成の一例について説明する。動作補助装置１０は、図１及び図２に示されるように、装着者１２に装着される動作補助装着フレーム１８に駆動部を設けたものである。駆動部としては、装着者１２の右側股関節に位置する右腿駆動モータ２０と、装着者１２の左側股関節に位置する左腿駆動モータ２２と、装着者１２の右膝関節に位置する右膝駆動モータ２４と、装着者１２の左膝関節に位置する左膝駆動モータ２６とを有する。これらの駆動モータ２０，２２，２４，２６は、制御部からの制御信号により駆動トルクを制御されるＤＣモータまたはＡＣモータなどの電動モータからなる。また、各駆動モータ２０，２２，２４，２６は、モータ回転を所定の減速比で減速する減速機構（駆動部に内蔵）を有しており、小型ではあるが十分な駆動力を付与することができる。また、駆動モータとしては、設置スペースが小さく済むように薄型化された超音波モータを用いても良いのは勿論である。
【００１９】
また、装着者１２の腰の周囲に装着される腰締結部材３０には、駆動モータ２０，２２，２４，２６を駆動させるための電源として機能するバッテリ３２，３４が取り付けられている。バッテリ３２、３４は、充電式バッテリであり、装着者１２の歩行動作を妨げないように左右に分散配置されている。
【００２０】
また、装着者１２の背面側となる腰締結部材３０の後側には、制御ユニット（制御部）３６が取り付けられている。
【００２１】
そして、動作補助装置１０は、装着者１２の右腿の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂと、装着者１２の左腿の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ４０ａ，４０ｂと、右膝の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ４２ａ，４２ｂと、左膝の動きに伴う生体電位を検出する生体信号検出センサ４４ａ，４４ｂとを有する。
【００２２】
これらの各生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂは、筋電位信号や神経伝達信号などの生体電位信号を検出する生体信号検出手段であり、微弱電位を検出するための電極（図示せず）を有する。尚、本実施例では、各生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂは、電極の周囲を覆う粘着シールにより装着者１２の皮膚表面に貼着するように取り付けられる。
【００２３】
人体においては、脳からの指令によって骨格筋を形成する筋肉の表面にシナプス伝達物質のアセチルコリンが放出される結果、筋線維膜のイオン透過性が変化して活動電位が発生する。そして、活動電位によって筋線維の収縮が発生し、筋力を発生させる。そのため、骨格筋の電位を検出することにより、歩行動作の際に生じる筋力を推測することが可能になり、推測された筋力に基づく仮想トルクから歩行動作に必要な補助動力を求めることが可能になる。
【００２４】
従って、動作補助装置１０では、制御ユニット（制御部）３６により生体信号検出センサ３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂによって検出された生体信号に基づいて４個の駆動モータ２０，２２，２４，２６に供給する駆動電流を求め、演算された駆動電流の供給により駆動モータ２０，２２，２４，２６を駆動制御する。これにより、動作補助装着フレーム１８は、各駆動モータ２０，２２，２４，２６のトルクが伝達されて装着者１２の歩行動作を補助するように駆動される。
【００２５】
また、歩行動作による重心移動をスムーズに行うため、足の裏にかかる荷重を検出する必要がある。そのため、装着者１２の左右足の裏に対応する位置には、床反力センサ５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂ（図１及び図２中、破線で示す）が設けられている。
【００２６】
また、床反力センサ５０ａは、右足前側の荷重に対する反力を検出し、床反力センサ５０ｂは、右足後側の荷重に対する反力を検出する。床反力センサ５２ａは、左足前側の荷重に対する反力を検出し、床反力センサ５２ｂは、左足後側の荷重に対する反力を検出する。各床反力センサ５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂは、例えば、印加された荷重に応じた電圧を出力する圧電素子などからなり、体重移動に伴う荷重変化、及び装着者１２の脚と地面との接地の有無を夫々検出することができる。
【００２７】
図３は動作補助装着フレーム１８の装着前の状態を示す斜視図である。図３に示されるように、動作補助装着フレーム１８は、装着者１２の腰に装着される腰締結部材３０と、腰締結部材３０の右側部から下方に設けられた右脚補助部５４と、腰締結部材３０の左側部から下方に設けられた左脚補助部５５とを有する。腰締結部材３０の背面側には、装着者１２の腰背面側との隙間をなくして密着するフィッティング部３１が取り付けられている。
【００２８】
右脚補助部５４と左脚補助部５５とは、左右対称に配置されており、腰締結部材３０に固定されたブラケット５６と、ブラケット５６より下方に延在し装着者１２の腿外側に沿うように形成された第１フレーム５８と、第１フレーム５８より下方に延在し装着者１２の脛外側に沿うように形成された第２フレーム６０と、装着者１２の脚の裏（靴を履く場合には、靴底）が載置される第３フレーム６２とを有する。
【００２９】
ブラケット５６の下端と第１フレーム５８の上端との間には、軸受構造とされた第１関節６４が介在しており、ブラケット５６と第１フレーム５８とを回動可能に連結している。第１関節６４は、装着者１２の股関節と一致する高さ位置に設けられており、ブラケット５６が第１関節６４の支持側に締結され、第１フレーム５８が第１関節６４の回動側に締結されている。また、第１関節６４には、駆動モータ２０，２２が内蔵されており、第１関節６４と駆動モータ２０，２２とは外観上一体化されている。
【００３０】
また、第１フレーム５８の下端と第２フレーム６０の上端との間には、軸受構造とされた第２関節６６が介在しており、第１フレーム５８と第３フレーム６２とを回動可能に連結している。第２関節６６は、膝関節と一致する高さ位置に設けられており、第１フレーム５８が第２関節６６の支持側に連結され、第２フレーム６０が第２関節６６の回動側に連結されている。また、第２関節６６には、駆動モータ２４，２６が内蔵されており、第２関節６６と駆動モータ２４，２６とは外観上一体化されている。
【００３１】
また、第２フレーム６０の下端と第３フレーム６２の上端との間には、軸受構造とされた第３関節６８が介在しており、第２フレーム６０と第３フレーム６２とを回動可能に連結している。そして、第３フレーム６２の内側には、装着者１２の足を装着する靴８４が固定されている。
【００３２】
従って、第１フレーム５８及び第２フレーム６０は、腰締結部材３０に固定されたブラケット５６に対して第１関節６４及び第２関節６６を回動支点とする歩行動作を行えるように取り付けられている。すなわち、第１フレーム５８及び第２フレーム６０は、装着者１２の脚と同じ動作を行えるように構成されている。また、第３関節６８は、装着者１２の足首の側方に位置するように設けられている。そのため、靴８４は、第３関節６８の回動動作により歩行動作に応じて装着者１２の足首と同じように床面（または地面）に対する角度が変化する。
【００３３】
また、第１関節６４及び第２関節６６は、駆動モータ２０，２２，２４，２６の回転軸が、ギヤを介して被駆動側となる第１フレーム５８、第２フレーム６０に駆動トルクを伝達するように構成されている。
【００３４】
さらに、駆動モータ２０，２２，２４，２６は、関節角度を検出する角度センサを有する。角度センサは、例えば、第１関節６４及び第２関節６６の関節角度に比例したパルス数をカウントするロータリエンコーダなどからなり、関節角度に応じたパルス数に対応した電気信号をセンサ出力として出力する。
【００３５】
第１関節６４の角度センサは、装着者１２の股関節の関節角度に相当するブラケット５６と第１フレーム５８との間の回動角度を検出する。また、第２関節６６の角度センサは、装着者１２の膝関節の関節角度に相当する第１フレーム５８の下端と第２フレーム６０との間の回動角度を検出する。
【００３６】
また、第１フレーム５８の長手方向の中間位置には、装着者１２の腿に締結されるベルト状の腿締結部材７８が取り付けられている。腿締結部材７８の内面側には、装着者１２の腿との隙間をなくして密着するフィッティング部７９が取り付けられている。
【００３７】
また、第２フレーム６０の長手方向の中間位置には、装着者１２の膝下の脛に締結されるベルト状の脛締結部材８０が取り付けられている。脛締結部材８０の内面側には、装着者１２の脛との隙間をなくして密着するフィッティング部８１が取り付けられている。
【００３８】
従って、駆動モータ２０，２２，２４，２６で発生された駆動トルクは、ギヤを介して第１フレーム５８、第２フレーム６０に伝達され、さらに腿締結部材７８、脛締結部材８０を介して装着者１２の脚に補助動力として伝達される。
【００３９】
また、第２フレーム６０の下端には、第３関節６８を介して靴８４が回動可能に連結されている。尚、第１フレーム５８及び第２フレーム６０は、装着者１２の脚の長さに応じた長さに調整されている。
【００４０】
各フレーム５８，６０，６２は、夫々ジュラルミン等の軽量化された金属材の周囲を弾性を有する樹脂材で覆うように構成されており、腰締結部材３０に取り付けられたバッテリ３２，３４、制御ユニット３６等の動作補助装着フレーム１８の重量を支えることができる。すなわち、動作補助装置１０は、動作補助装着フレーム１８などの重量が装着者１２に作用しないように構成されており、装着者１２に余計な荷重を与えないように取り付けられる。
【００４１】
腰締結部材３０は、ヒンジ１１０を介して連結されたベルト１２０，１３０と、一方のベルト１２０の端部に取り付けられたバックル１４０と、他方のベルト１３０の端部に取り付けられた係止用金具１４２とを有する（図４を参照）。
【００４２】
腰締結部材３０を装着者１２に装着する際は、補強部１００に腰の背面側を当接させた状態でバックル１４０の挿入口に係止用金具１４２を挿入して係止させる。そして、ベルト１２０，１３０の長さを装着者１２のお腹の出っ張り具合に応じた長さに調整する。これにより、腰締結部材３０は、装着者１２の腰回りの外周にほぼ密着した状態となる。尚、バックル１４０は、自動車のシートベルトと同様な構成になっており、係止解除部を操作することにより係止用金具１４２の係止を解除することができるように構成されている。
【００４３】
ここで、腰締結部材３０及び腿締結部材７８、脛締結部材８０の内側に設けられたフィッティング部３１，７９，８１について説明する。尚、各フィッティング部３１，７９，８１は、夫々同一構成であるので、以下の説明ではフィッティング部３１の構成について説明する。
【００４４】
図４は腰締結部材３０の装着状態を模式的に示す横断面図である。図４に示されるように、腰締結部材３０は、装着者１２の腰の背面側を覆うように上方からみてＣ字状に形成された補強部１００と、補強部１００の内側に沿って設けられたフィッティング部３１とを有する。補強部１００は、剛性を有する樹脂材、または金属材、または金属材の表面を樹脂材で覆うように構成された強度の高い材料により形成されている。また、フィッティング部３１は、装着者１２の腰背面側との隙間をなくして密着させるための部材であって、例えば、緩衝材のような発泡形成されたウレタンなどの合成樹脂材料により形成されている。これにより、フィッティング部３１は、腰締結部材３０を装着者１２の腰部に固定する際に、装着者１２の腰部の形状に合わせて弾性変形し、補強部１００と装着者１２との間を隙間無く結合するとともに、駆動モータ２０，２２，２４，２６で発生された駆動トルクを装着者１２に伝達することが可能になる。
【００４５】
装着者１２の腰回り（被駆動部位）には、駆動モータ２０，２２の補助動力を装着者１２に伝達するための装着補助具２００が装着されている。装着者１２は、装着補助具２００を介して駆動モータ２０，２２の補助動力を受ける動作補助装着フレーム１８の腰締結部材３０を支えることにより、第１フレーム５８に駆動モータ２０，２２の駆動力を伝達させる。
【００４６】
装着補助具２００は、内側の内周面に装着者１２の被駆動部位の外周に密着した状態に保持される第１の摩擦面が形成され、外側の外周面に腰締結部材３０のフィッティング部３１に接触した状態に保持される第２の摩擦面が形成され、内周面と外周面との間に弾性変形可能な弾性層が形成されている。
【００４７】
装着補助具２００は、装着者１２の腰回りに装着されることにより、外側に広げられると共に、内側の装着者１２に対して締付け力を発生させる伸縮性及び高摩擦性を有する繊維素材等により織られている。また、装着補助具２００は、表面が多数の凹凸を有してゴム材のように摩擦係数が高くなっており、装着者１２の服とフィッティング部３１との間の摩擦を高める滑り止めとしても作用する。すなわち、装着補助具２００は、内周面が装着者１２の腰回り密着すると共に、外周面がフィッティング部３１の表面に密着する。
【００４８】
さらに、伸縮性及び表面に高摩擦性を有する装着補助具２００により、装着者１２が歩行動作を行なう際にフィッティング部３１が滑りにくくなり、モータ駆動力発生時の装着者１２とフィッティング部３１との間のがたつきが防止される。
【００４９】
尚、上記装着補助具２００は、前述した腿締結部材７８のフィッティング部７９が装着される腿、及び脛締結部材８０のフィッティング部８１が装着される脛にも装着可能なサイズが用意されており、装着者１２の意思によって適宜装着される。
【００５０】
ここで、装着補助具２００の構成について説明する。
【００５１】
図５は本発明による装着補助具２００の一実施例を上方からみた断面を模式的に示す横断面図である。尚、図５において、断面を分かりやすくするため寸法比を誇張して示しており、実際には、径方向の寸法に対して各層の厚さは薄く形成されている。
【００５２】
図５に示されるように、装着補助具２００は、横断面形状が円形または楕円形に形成されており、密着層２１０と、弾性層２２０と、動力伝達層２３０と、摩擦層２４０とを径方向に一体的に積層したものである。各層間は、縫合または接着または溶着などの接合方法を用いて結合される。また、装着補助具２００の外周面と、フィッティング部３１の接触面との間に、例えば、面ファスナのような締結部材を介在させて装着補助具２００と腰締結部材３０とを結合することにより、腰締結部材３０をより堅固に固定することができるとともに、位置決めが容易になる。
【００５３】
密着層２１０は、摩擦係数の高い繊維材を伸縮可能に織った布地からなる。密着層２１０の内周面は、装着者１２が被着した服の表面（装着者１２の被駆動部位（例えば、腿、脛）の外周に対応する）に密着する。摩擦係数の高い繊維材としては、例えば、線径が０．５ｍｍの比較的太い弾性を有する糸で織った布地からなり、表面の凹凸が粗いラバー繊維等がある。
【００５４】
また、密着層２１０は、伸縮性と共に、装着者１２の皮膚からの汗を発散させるように通気性も有している。
【００５５】
弾性層２２０は、密着層２１０と動力伝達層２３０との間を弾力的に結合し、密着層２１０を装着者２１０の被駆動部位に締付けるように作用する。また、弾性層２２０は、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ：Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ）により形成されている。熱可塑性エラストマは、常温では、ゴムとして機能し、高温では、軟化して圧縮、押し出し、射出などプラスチック加工機で、容易に成形することが可能である。また、熱可塑性エラストマの種類としては、例えば、スチレン系（ＳＢＣ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、塩ビ系（ＴＰＶＣ）、ウレタン系（ＰＵ）、エステル系（ＴＰＥＥ）、アミド系（ＴＰＡＥ）などがある。また、弾性層２２０としては、これらの樹脂を含んだ繊維からなり、密着層２１０よりも硬めに織り込まれた布状の部材でも良い。この布状部材を弾性層２２０に用いた場合は、通気性が保たれる。
【００５６】
弾性層２２０は、補助動力が増大した場合には密着層２１０と動力伝達層２３０との間の補助動力の伝達を緩衝するように弾性変形する。これにより、補助動力（モータトルク）が過大になった場合には、弾性層２２０の緩衝により装着者１２が被着した服の表面に対して密着層２１０が滑らないように伝達トルクが緩和される。
【００５７】
動力伝達層２３０は、密着層２１０及び弾性層２２０の外側に形成され、例えば、外周面がフィッティング部３１に密着して補助動力の反力を伝達される。また、動力伝達層２３０は、伸縮可能な繊維材で織った生地からなり、動作補助装着フレーム１８からの補助動力が付加されると共に、補助動力の反力に応じて伸縮する。
【００５８】
動力伝達層２３０の外周面は、フィッティング部３１の接触面に接触するため、摩擦層２４０が形成されている。摩擦層２４０は、フィッティング部３１の接触面に対する摩擦を高めるようにゴム材をコーティングしてなる。尚、ゴム材をコーティングする場合、摩擦層２４０は、ゴム膜として動力伝達層２３０の外周面全体を覆うように形成しても良いし、あるいは、動力伝達層２３０の外周面に所定パターン（例えば、格子状または市松模様など）で部分的に形成しても良い。
【００５９】
次に装着補助具２００の変形例の構成について説明する。
【００６０】
図６は装着補助具２００の変形例１を模式的に示す横断面図である。図６に示されるように、変形例１の装着補助具２００Ａは、横断面形状が円形または楕円形に形成されており、密着層２１０Ａと、弾性層２２０Ａと、動力伝達層２３０Ａと、摩擦層２４０Ａとを径方向に一体的に積層したものである。
【００６１】
変形例１の密着層２１０Ａ、動力伝達層２３０Ａ、摩擦層２４０Ａは、前述した装着補助具２００の密着層２１０、動力伝達層２３０、摩擦層２４０と同じ構成であるので、詳細な説明を省略する。
【００６２】
弾性層２２０Ａは、熱可塑性エラストマにより線状に形成された複数の弾性部材２５０Ａからなる。複数の弾性部材２５０Ａは、上下方向に延在する向きで周方向の所定間隔毎に配されており、密着層２１０Ａと動力伝達層２３０Ａとの間に形成された環状空間の隙間Ｓに介在する。
【００６３】
また、複数の弾性部材２５０Ａは、密着層２１０Ａの外周面と動力伝達層２３０Ａの内周面に溶着されている。また、複数の弾性部材２５０Ａは、横断面形状が楕円形に形成されており、半径方向に弾性変形しやすく、周方向の力に対して抵抗力を発生するように設けられている。
【００６４】
従って、通常の補助動力が動力伝達層２３０Ａに伝達された場合には、弾性層２２０Ａを介して密着層２１０Ａに補助動力が伝達される。また、補助動力が増大した場合には、弾性層２２０Ａの複数の弾性部材２５０Ａが弾性変形して緩衝しながら密着層２１０Ａに補助動力が伝達される。その際、複数の弾性部材２５０Ａは、弾性変形の方向に応じた緩衝動作を行なうことにより、装着者１２が被着した服の表面に対して密着層２１０Ａが滑らないように伝達トルクを緩和する。
【００６５】
図７は装着補助具２００の変形例２を模式的に示す斜視図である。図７に示されるように、変形例２の装着補助具２００Ｂは、横断面形状が円形または楕円形に形成されており、密着層２１０Ｂと、弾性層２２０Ｂと、動力伝達層２３０Ｂと、摩擦層２４０Ｂとを径方向に一体的に積層したものである。
【００６６】
変形例２の密着層２１０Ｂ、動力伝達層２３０Ｂ、摩擦層２４０Ｂは、前述した装着補助具２００の密着層２１０、動力伝達層２３０、摩擦層２４０と同じ構成であるので、詳細な説明を省略する。
【００６７】
弾性層２２０Ｂは、熱可塑性エラストマにより形成された各線状弾性部材２５２Ｂを水平方向に対して２方向に４５°の角度で傾斜させた網状（ネット状）のパターンに成型された弾性体２５０Ｂ（図７中、動力伝達層２３０Ｂ、摩擦層２４０Ｂの一部を切り取って露出させて示す）からなる。弾性体２５０Ｂは、複数の線状弾性部材２５２Ｂが網状に交差しており、且つ密着層２１０Ｂの外周面と動力伝達層２３０Ｂの内周面に溶着されている。
【００６８】
このように、複数の線状弾性部材２５０Ｂの成型パターンが網状に交差させたパターンである場合、弾性層２２０Ｂには、菱形の空気室２６０Ｂが多数形成される。各空気室２６０Ｂは、夫々が弾性体２５０Ｂ及び密着層２１０Ｂの外周面と動力伝達層２３０Ｂの内周面に囲まれた空間であるため、保温及び保湿を行なう空気溜まりとして作用する。
【００６９】
また、補助動力が増大した場合には、弾性体２５０Ｂに周方向のトルクが伝達されて複数の弾性部材２５２Ｂが弾性変形すると共に、密着層２１０Ｂと動力伝達層２３０Ｂとの間の補助動力の伝達を緩衝する。これにより、補助動力（モータトルク）が過大になった場合には、複数の弾性部材２５２Ｂの弾性変形により装着者１２が被着した服の表面に対して密着層２１０Ｂが滑らないように伝達トルクが緩和される。
【００７０】
尚、変形例２では、水平方向に傾斜させた線状弾性部材２５２Ｂを交差させた弾性体２５０Ｂを一例として挙げたが、これに限らず、複数の線状弾性部材２５２Ｂを上下方向に延在する向きで格子状に交差させた弾性体を用いても良い。
【００７１】
図８は装着補助具２００の変形例３を模式的に示す横断面図である。図８に示されるように、変形例３の装着補助具２００Ｃは、横断面形状が円形または楕円形に形成されており、密着層２１０Ｃと、弾性層２２０Ｃと、動力伝達層２３０Ｃと、摩擦層２４０Ｃとを径方向に一体的に積層したものである。
【００７２】
変形例３の密着層２１０Ｃ、動力伝達層２３０Ｃ、摩擦層２４０Ｃは、前述した装着補助具２００の密着層２１０、動力伝達層２３０、摩擦層２４０と同じ構成であるので、詳細な説明を省略する。
【００７３】
弾性層２２０Ｃは、熱可塑性エラストマにより形成されるため、樹脂材のように成型可能である。そのため、弾性層２２０Ｃは水平方向に対して２方向に４５°の角度で傾斜する各幅広弾性部材を交差させた網状（ネット状）のパターンに成型された弾性体２５０Ｃからなる。弾性体２５０Ｃは、断面が四角形状とされた複数の弾性部材が網状に交差している。弾性体２５０Ｃの各線状弾性部材２５２Ｃは、周方向の幅寸法Ｂ１が両側の隙間Ｓの幅寸法Ｂ２よりも大となるように形成されている。
【００７４】
そして、弾性体２５０Ｃの外周面は、密着層２１０Ｃの外周面に溶着され、弾性体２５０Ｃの内周面は、動力伝達層２３０Ｃの内周面に溶着されている。弾性体２５０Ｃの各線状弾性部材２５２Ｃは、横断面が幅広であるので、密着層２１０Ｃ及び動力伝達層２３０Ｃに結合される面積が上記変形例２のものよりも大きく設定されている。そのため、弾性体２５０Ｃと密着層２１０Ｃ、動力伝達層２３０Ｃとの結合強度が高められている。
【００７５】
また、弾性層２２０Ｃには、上記隙間Ｓにより保温及び保湿を行なう菱形の空気室（図８では隠れて見えない）が多数形成される。
【００７６】
また、補助動力が増大した場合には、弾性体２５０Ｃに周方向のトルクが伝達されて複数の線状弾性部材２５２Ｃが弾性変形すると共に、密着層２１０Ｃと動力伝達層２３０Ｃとの間の補助動力の伝達を緩衝する。これにより、補助動力（モータトルク）が過大になった場合には、複数の線状弾性部材２５２Ｃの弾性変形により装着者１２が被着した服の表面に対して密着層２１０Ｃが滑らないように伝達トルクが緩和される。
【００７７】
図９は装着補助具２００の変形例４を模式的に示す横断面図である。図９に示されるように、変形例４の装着補助具２００Ｄは、横断面形状が円形または楕円形に形成されており、密着層２１０Ｄと、弾性層２２０Ｄと、動力伝達層２３０Ｄと、摩擦層２４０Ｄとを径方向に一体的に積層したものである。
【００７８】
密着層２１０Ｄは、前述した密着層２１０と同様に、摩擦係数の高い繊維材を伸縮可能に織った布地からなる。
【００７９】
動力伝達層２３０Ｄと摩擦層２４０Ｄとは、共にゴム材により形成された内周部分と外周部分とを形成しており、上部周縁と下部周縁とが互いに結合されて一つのチューブ状の空気ばね２５０Ｄを構成している。
【００８０】
動力伝達層２３０Ｄと摩擦層２４０Ｄとの間は、環状のチューブ内の中空部を形成しており、内部に弾性層２２０Ｄを成形する空気が密封されている。すなわち、弾性層２２０Ｄと、動力伝達層２３０Ｄと、摩擦層２４０Ｄは、空気ばね２５０Ｄを構成しており、ゴム材よりもソフトな緩衝を行なうことができる。
【００８１】
そのため、例えば、補強部１００に腰の背面側を当接させた状態でバックル１４０の挿入口に係止用金具１４２を挿入して係止させて腰締結部材３０を装着者１２に装着する際は、空気ばね２５０Ｄに密閉された空気が圧縮されることにより、動力伝達層２３０Ｄと摩擦層２４０Ｄとの間隔が弾力的に変化する。
【００８２】
また、補助動力が増大した場合には、空気ばね２５０Ｄの空気がより圧縮されて密着層２１０Ｄと動力伝達層２３０Ｄとの間の補助動力の伝達を緩衝する。これにより、補助動力（モータトルク）が過大になった場合には、空気ばね２５０Ｄの緩衝により装着者１２が被着した服の表面に対して密着層２１０が滑らないように伝達トルクが緩和される。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
上記実施例及び変形例１〜４では、装着補助具２００が装着者１２の腰に装着される場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、寸法の異なる装着補助具を用意することにより、腿締結部材７８のフィッティング部７９が装着される腿、及び脛締結部材８０のフィッティング部８１が装着される脛にも装着することが可能である。
【００８４】
また、上記実施例では、各装着補助具２００，２００Ａ〜２００Ｄの横断面形状が円形または楕円形の筒状に形成された例を示したが、これに限らず、例えば、密着層２１０、弾性層２２０、動力伝達層２３０、摩擦層２４０がそれぞれ帯状に形成されて積層された装着補助具を用いても良い。この帯状の装着補助具は、装着する際に装着者の体に巻きつけ、両端部をフックまたは面ファスナなどの締結部材を介して結合することで上記各装着補助具２００，２００Ａ〜２００Ｄのような筒状を形成するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１０  動作補助装置
１２  装着者
１８  動作補助装着フレーム
２０  右腿駆動モータ
２２  左腿駆動モータ
２４  右膝駆動モータ
２６  左膝駆動モータ
３０  腰締結部材
３１，７９，８１  フィッティング部
３２，３４  バッテリ
３６  制御ユニット
３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂ  生体信号検出センサ
５０ａ，５０ｂ，５２ａ，５２ｂ  床反力センサ
５４  右脚補助部
５５  左脚補助部
５６  ブラケット
５８  第１フレーム
６０  第２フレーム
６２  第３フレーム
６４  第１関節
６６  第２関節
６８  第３関節
７８  腿締結部材
８０  脛締結部材
１００  補強部
２００，２００Ａ〜２００Ｄ  装着補助具
２１０，２１０Ａ〜２１０Ｄ  密着層
２２０，２２０Ａ〜２２０Ｄ  弾性層
２３０，２３０Ａ〜２３０Ｄ  動力伝達層
２４０，２４０Ａ〜２４０Ｄ  摩擦層
２５０Ａ  弾性部材
２５０Ｂ，２５０Ｃ  弾性体
２５２Ｂ，２５２Ｃ  線状弾性部材
２５０Ｄ  空気ばね
２６０Ｂ  空気室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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