(57)【要約】【課題】複数の関節を独立して駆動することが可能で、小型で使い易い指アシスト装置を提供する。【解決手段】複数のユニットを、指の屈曲方向に回転可能に連結して指アシスト装置を形成する。ユニットは、第１部材と第２部材の間に設けた駆動部と、駆動部によって駆動される連結部材とを用いて形成し、連結部材で隣のユニットに連結する。こうすれば、ユニットを薄い形状とすることができるので、複数の関節を独立して駆動することが可能であり、１本ずつの指に対して装着することが可能で、小型で装着し易く、且つ使い易い指アシスト装置を実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指に装着されて前記指が屈曲する動きをアシストする指アシスト装置において、
前記指の屈曲方向に回転可能に連結された複数のユニットを有し、
前記ユニットは、
前記指に沿わせて配置される第１部材と、
前記第１部材に対向に配置された第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置されて、前記ユニットを前記隣接するユニットに連結する部材であって、前記ユニットと前記隣接するユニットとを前記指が屈曲する方向に回転可能な態様で連結する部材である連結部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置されて前記連結部材を回転させる駆動部と
を備えることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載の指アシスト装置において、
前記駆動部は、圧電材料を含んで形成された振動体であることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の指アシスト装置において、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置されて前記駆動部によって回転駆動される回転部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置されて前記回転部材の回転を減速させて前記連結部材に伝達する減速機構と
を備えることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項４】
請求項３に記載の指アシスト装置において、
前記減速機構は、前記回転部材が回転する回転軸に対して並行な回転軸を有する平歯車であることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項５】
請求項４に記載の指アシスト装置において、
前記ユニットは、異なる減速比を有する前記減速機構を備えた複数の前記ユニットの中から選択されていることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項６】
請求項１ない請求項５の何れか一項に記載の指アシスト装置において、
前記第１部材の前記連結部材が配置された箇所の前記指の側には、凹部が形成されていることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項７】
請求項６に記載の指アシスト装置において、
前記凹部は、前記指の側から見たときの面積が、直径５ミリメートルの円よりも大きな凹部であることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の指アシスト装置において、
前記凹部は、深さの平均値が１ミリメートル以上の凹部であることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８の何れか一項に記載の指アシスト装置において、
前記減速機構は、
前記回転部材に対して前記第１部材とは反対側に設けられた第１平歯車と、
前記連結部材の外周側面に形成されて前記第１平歯車に嵌合する第２平歯車と
を備えることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９の何れか一項に記載の指アシスト装置であって、
前記連結部材は、前記隣接するユニットに対して、前記隣接するユニットを着脱可能な締結構造によって連結されていることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０の何れか一項に記載の指アシスト装置であって、
前記ユニットは、複数の前記ユニットが連結される方向である長さ方向の長さが異なる複数の前記ユニットの中から選択されていることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１の何れか一項に記載の指アシスト装置であって、
前記ユニットは、前記連結部材が配置された箇所であって、前記指が屈曲する側に、前記隣接するユニットの逃げ部が形成されていることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２の何れか一項に記載の指アシスト装置であって、
前記ユニットは、前記連結部材が配置された箇所であって、前記指が伸張する側に、前記隣接するユニットに当接する当接部が形成されていることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３の何れか一項に記載の指アシスト装置であって、
前記指の両側面に配置されることを特徴とする指アシスト装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４の何れか一項に記載の指アシスト装置であって、
複数の前記指アシスト装置が並列に取り付けられた取付部材を備えることを特徴とする指アシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指アシスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
事故や病気などによって指の曲げ伸ばしに支障が生じた人や、握力が低下した人、高齢のために力が弱くなった老人などが手に装着して、指の動作を補助する装置が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４５８６１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１５２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の提案されている何れの技術においても、複数の関節を独立して駆動することができないという課題があった。また、上記の提案されている何れの技術においても、指アシスト装置が大きくなってしまうために、装着して使い難いという課題もあった。
【０００５】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、複数の関節を独立して駆動することが可能であり、尚且つ、小型で使い易い指アシスト装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の指アシスト装置は次の構成を採用した。すなわち、
指に装着されて前記指が屈曲する動きをアシストする指アシスト装置において、
前記指の屈曲方向に回転可能に連結された複数のユニットを有し、
前記ユニットは、
前記指に沿わせて配置される第１部材と、
前記第１部材に対向に配置された第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置されて、前記ユニットを前記隣接するユニットに連結する部材であって、前記ユニットと前記隣接するユニットとを前記指が屈曲する方向に回転可能な態様で連結する部材である連結部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置されて前記連結部材を回転させる駆動部と
を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような本発明の指アシスト装置は、ユニットとユニットとの連結部分に形成される関節を独立して駆動することが可能である。また、振動体および連結部材を、第１部材と第２部材との間に搭載した簡素な構造となっているため、薄い形状に形成することができる。このため、複数の関節を独立して駆動することが可能であり、尚且つ、１本ずつの指に（たとえば指の側面から）装着することが可能な、小型で装着し易く、且つ使い易い指アシスト装置を実現することが可能となる。尚、指の側面とは、指を屈曲させる関節の回転軸の方向から見た指の面を意味している。
【０００８】
また、上述した本発明の指アシスト装置において、駆動部は、圧電材料を含んで形成された振動体としてもよい。振動体としては、屈曲駆動式のピエゾアクチュエータを好適に用いることができる。
【０００９】
こうすれば、振動体を薄型化することによって指アシスト装置を薄型化することが可能となる。また、振動体は連結部材に押し付けた状態で用いられるので、連結部材を回転駆動していない間は、連結部材の回転を防止するブレーキとして機能する。このため、振動体で連結部材を駆動していない場合でも、荷重に負けて指が仰け反ることがない。
【００１０】
また、上述した本発明の指アシスト装置においては、第１部材と第２部材との間に配置されて駆動部によって回転駆動される回転部材と、第１部材と第２部材との間に配置されて回転部材の回転を減速させて連結部材に伝達する減速機構とを備えることとしてもよい。
【００１１】
こうすれば、連結部材を細かく動かすことができるので、連結部材に連結されたユニットに細かい動きをさせることができる。また、駆動部が回転部材を回転させる力を増力して転結部材に伝えることができるので、大きな力を発生させることも可能となる。
【００１２】
また、上述した本発明の指アシスト装置においては、回転部材が回転する回転軸に対して並行な回転軸を有する平歯車を用いて減速機構が形成されていることとしてもよい。
【００１３】
こうすれば、減速機構を薄くすることができるのでユニットも薄くすることができる。その結果、より一層、薄い形状の指アシスト装置を実現することが可能となる。
【００１４】
また、上述した本発明の指アシスト装置において、ユニットは、異なる減速比を有する前記減速機構を備えた複数のユニットの中から選択されることとしてもよい。
【００１５】
こうすれば、必要な駆動力に応じて適切な減速比のユニットを選択することで、適切な指アシスト装置を実現することが可能となる。
【００１６】
また、上述した本発明の指アシスト装置においては、第１部材の連結部材が配置された箇所の指の側に、凹部を形成することとしてもよい。
【００１７】
指アシスト装置を指に側面から装着すると、指アシスト装置の連結部材は、ちょうど指の関節の位置にくる。そして、指の関節の部分は他の部分よりも太くなっていることが多いから、第１部材の連結部材が配置された箇所の指側に凹部を設ければ、指の関節が凹部に収まる形となる。このため、指アシスト装置をより一層快適に指に装着することが可能となる。また、指を曲げて関節部分が膨らんだ場合でも、膨らんだ部分が凹部に収まるので、指を楽に曲げることができる。その結果、使用感に優れた指アシスト装置を実現することが可能となる。
【００１８】
また、上述した第１部材に凹部が設けられた本発明の指アシスト装置においては、指の側から見たときの凹部の面積が、直径５ミリメートルの円よりも大きな面積としてもよい。
【００１９】
こうすれば、指の関節の太くなった部分や、指を曲げたときの関節部分の膨らみを凹部に収めることが可能となる。
【００２０】
また、上述した第１部材に凹部が設けられた本発明の指アシスト装置においては、凹部の深さの平均値が１ミリメートルの凹部としても良い。
【００２１】
こうすれば、指の関節の太くなった部分や、指を曲げたときの関節部分の膨らみを凹部に収めることが可能となる。
【００２２】
また、上述した本発明の指アシスト装置においては、回転部材に対して第１部材とは反対側に設けられた第１平歯車と、連結部材の外周側面に形成されて第１平歯車に嵌合する第２平歯車とによって減速機構を形成しても良い。
【００２３】
こうすれば、第１部材と第２平歯車との間に、回転部材の厚さに相当する隙間ができるので、この隙間を利用して第１部材の指の側に凹部を形成することが可能となる。
【００２４】
また、上述した本発明の指アシスト装置においては、連結部材を、隣接するユニットに対して着脱可能な締結構造によって連結することとしてもよい。
【００２５】
こうすれば、必要に応じて連結するユニットを増減させたり、ユニットを交換することが可能となる。
【００２６】
また、上述した本発明の指アシスト装置において、ユニットは、複数のユニットが連結される方向である長さ方向の長さが異なる複数のユニットの中から選択されて用いられることとしてもよい。
【００２７】
こうすれば、必要に応じて（たとえば指の長さの違いに応じて）ユニットの長さを異ならせることができるので、より適切な指アシスト装置を実現することが可能となる。
【００２８】
また、上述した本発明の指アシスト装置において、ユニットには、連結部材が配置された箇所であって、指が屈曲する側に、隣接するユニットの逃げ部を形成してもよい。
【００２９】
こうすれば、指を屈曲させたときに、隣接するユニット同士が干渉することを回避することが可能となる。
【００３０】
また、上述した本発明の指アシスト装置において、ユニットには、連結部材が配置された箇所であって、指が伸張する側に、隣接するユニットに当接する当接部を形成してもよい。
【００３１】
こうすれば、指を伸張させたときに、隣接するユニットが当接部に当接するため、指が大きく逆反りすることを防止することが可能となる。
【００３２】
また、上述した本発明の指アシスト装置は、指の両側面に配置してもよい。
【００３３】
こうすれば、指の両側からアシストすることができるので、より強い力でアシストすることができる。
【００３４】
また、上述した本発明の指アシスト装置は、取付部材に対して、複数の指アシスト装置を並列に取り付けてもよい。
【００３５】
こうすれば、複数本の指をアシストすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施例の指アシスト装置の全体図である。
【図２】指アシスト装置の駆動ユニットの構造を示す説明図である。
【図３】圧電モーターの構造を示す斜視図である。
【図４】圧電モーターの動作原理を示す説明図である。
【図５】指アシスト装置の動作を示す説明図である。
【図６】第１変形例の指アシスト装置を示す説明図である。
【図７】第２変形例の駆動ユニットを例示した説明図である。
【図８】１本の指に対して両側から指アシスト装置を装着した第３変形例を示す説明図である。
【図９】複数の指アシスト装置を取付部材に並列に取り付けた第４変形例を例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１は、本実施例の指アシスト装置１００を人間の手の指（人差し指）に装着した様子を示す説明図である。図１（ａ）には、指の腹側から見た状態が示されており、図１（ｂ）には指の側面側から見た状態が示されている。尚、本実施例では人間の手の指に装着した場合について説明するが、足の指に装着しても良いし、人間以外の動物の手の指あるいは足の指に装着しても良い。
【００３８】
図示されるように本実施例の指アシスト装置１００は、直列に接続された複数（図示した例では２つ）の駆動ユニット１１０と、先端に接続された指先ユニット１２０とを備えている。尚、２つの駆動ユニット１１０は同じものが用いられているが、これらを区別する必要がある場合には、図１に示されるように、それぞれ駆動ユニット１１０ａ、１１０ｂと称するものとする。また、本実施例の駆動ユニット１１０は、本発明における「ユニット」に対応する。
【００３９】
図１（ａ）に示されるように、駆動ユニット１１０は、指の側に設けられた第１部材１１１と、その第１部材１１１を挟んで指と反対側に設けられた第２部材１１２と、第１部材１１１と第２部材１１２との間に設けられた円板形状のローター１１３と、ローター１１３を回転させる圧電モーター２００と、ローター１１３と共に回転する第１平歯車１１４と、第１平歯車１１４と嵌合する第２平歯車１１５と、第１平歯車１１４を隣接する駆動ユニット１１０の第２部材１１２に連結させる連結ネジ１１６とを備えている。従って、それぞれの駆動ユニット１１０は、連結ネジ１１６を締結したりゆるめたりすることによって自由に着脱することが可能である。また、圧電モーター２００は、駆動信号を供給することによって圧電モーター２００の駆動を制御する駆動制御部２５０に接続されている。尚、本実施例の圧電モーター２００は、本発明における「駆動部」あるいは「振動体」に対応し、本実施例の第２平歯車１１５は、本発明における「連結部材」に対応する。更に、本実施例の第１平歯車１１４および第２平歯車１１５が、本発明における「減速機構」に対応する。
【００４０】
また、駆動ユニット１１０ａの第１部材１１１や、駆動ユニット１１０ｂの第１部材１１１、指先ユニット１２０には、指の腹側と背側とから緩く指を挟むような取付部１０２，１０４，１０６が、取り付けられている。図１（ｃ）には、指先ユニット１２０をＡ−Ａの位置で切断した断面図が示されている。このため、図１に示すように、取付部１０２，１０４，１０６で指の側面側から、それぞれの指に本実施例の指アシスト装置１００を取り付けることができる。
【００４１】
図２は、駆動ユニット１１０の詳細な構造を示す説明図である。尚、図２では、取付部１０２，１０４については図示を省略している。図２（ａ）は、指に装着される側と反対側（第２部材１１２の側）から見た駆動ユニット１１０の正面図であり、図２（ｂ）は、駆動ユニット１１０の中央位置での断面図であり、図２（ｃ）は、指に装着される側（第１部材１１１の側）から見た駆動ユニット１１０の背面図である。
【００４２】
第１部材１１１には、円柱形状のボス１１１ｂが２箇所に突設されており、圧電モーター２００はボス１１１ｂの頂面にネジ止めされている。圧電モーター２００の構造については後述する。また、第１部材１１１と第２部材１１２との間には、円板形状のローター１１３が回転可能に取り付けられており、このローター１１３と同軸に第１平歯車１１４が取り付けられて、ローター１１３と共に一体に回転する。更に、第１平歯車１１４には第２平歯車１１５が嵌合している。従って、圧電モーター２００を用いてローター１１３を回転させると、ローター１１３と共に第１平歯車１１４が回転し、第２平歯車１１５が回転する。また、第２平歯車１１５は第１平歯車１１４に対して歯数が多くなっている。このため、第１平歯車１１４の回転は減速されて（従って、増力されて）第２平歯車１１５に伝達される。
【００４３】
更に、図２（ｂ）に示されるように、第１平歯車１１４は、ローター１１３に対して第２部材１１２側（指から遠い側）に設けられており、この第１平歯車１１４に対して第２平歯車１１５が嵌合している。従って、第１平歯車１１４と同じ高さには第２平歯車１１５が設けられているが、ローター１１３と同じ高さには第２平歯車１１５は存在していない。そこで、この隙間を埋めるように第１部材１１１が曲げ加工されて、その結果、この部分の裏面側（第１部材１１１の指の側）の表面には凹部１１８が形成されている（図２（ｂ），（ｃ）参照）。この凹部１１８は、平均的な深さが、１ミリメートル以上（好ましくは１．５ミリメートル以上）であり、凹部１１８の面積が、直径５ミリメートルの円と同等以上（好ましくは直径１０ミリメートルの円と同等以上）となっている。経験上、凹部１１８のサイズをこの程度にしておけば、一般な成人にとって十分であることが分かっている。
【００４４】
図３は、圧電モーター２００の構造を示した斜視図である。図示されるように圧電モーター２００は、圧電材料を含んで板状に形成された２枚の圧電素子（表圧電素子２２０，裏圧電素子２２１）の間に、金属平板で形成されたシム板２１０を挟んで貼り合わせた積層構造となっている。以下では、圧電モーター２００の長手方向をＸ方向と称する。また、図中に示すように、Ｘ方向と直交する圧電モーター２００の短手方向をＹ方向と称し、Ｘ方向およびＹ方向と直交する圧電モーター２００の厚さ方向をＺ方向と称するものとする。
【００４５】
表圧電素子２２０のシム板２１０と接する面とは反対側の面（上面）には、表圧電素子２２０に電圧を印加するための表電極２２２が設けられており、図３に示されているように、表圧電素子２２０の上面を格子状に４分割するように４つの矩形形状の表電極２２２が設けられている。また、図示は省略するが、裏圧電素子２２１のシム板２１０と接する面とは反対側の面（下面）にも同様に、その下面を格子状に４分割するように４つの矩形形状の裏電極２２３が設けられている。また、金属製のシム板２１０は、圧電素子（表圧電素子２２０，裏圧電素子２２１）を補強するだけでなく、表圧電素子２２０および裏圧電素子２２１に電圧を印加するための共通電極としての役割を有しており、グランドに接地されている。
【００４６】
圧電モーター２００の長手方向（Ｘ方向）の端部には、凸部２１２が設けられている。また、圧電モーター２００の短手方向（Ｙ方向）に向いた両側面には、圧電モーター２００を凸部２１２が設けられた側に向けて付勢した状態で支持するための一対の支持部２１４が設けられている。これら凸部２１２および支持部２１４はシム板２１０と一体に形成されている。
【００４７】
図４は、圧電モーター２００の動作原理を示す説明図である。圧電モーター２００は、圧電モーター２００の表電極２２２および裏電極２２３に一定周期で電圧を印加したときに、圧電モーター２００の凸部２１２が楕円運動することによって動作する。圧電モーター２００の凸部２１２が楕円運動するのは次の理由による。尚、表圧電素子２２０に設けられた表電極２２２と、裏圧電素子２２１に設けられた裏電極２２３とはＸ−Ｙ平面に関して面対称であって基本的には同じであるため、ここでは、表電極２２２を例に説明する。
【００４８】
先ず、周知のように圧電材料を含む圧電素子（表圧電素子２２０，裏圧電素子２２１）は、正電圧を印加すると伸張する性質を有している。従って、図４（ａ）に示すように、４つの表電極２２２の全てに正電圧を印加した後、印加電圧を解除することを特定の周波数で繰り返すと、圧電モーター２００（表圧電素子２２０）は、長手方向（Ｘ方向）に伸縮する一種の共振現象を発生させることができる。尚、圧電モーター２００が長手方向（Ｘ方向）に伸縮を繰り返す動作を「伸縮振動」と呼び、圧電モーター２００が伸縮する方向（図中の±Ｘ方向）を「伸縮方向」と呼ぶ。
【００４９】
また、図４（ｂ）あるいは図４（ｃ）に示すように、互いに対角線の位置にある２つの表電極２２２を組（表電極２２２ａおよび表電極２２２ｄの組、あるいは表電極２２２ｂおよび表電極２２２ｃの組）として、特定の周波数の電圧を印加すると、圧電モーター２００（表圧電素子２２０）は、長手方向（Ｘ方向）の先端部（凸部２１２が設けられた部分）が、図面上で左右方向（Ｙ方向）に首を振るような一種の共振現象を発生させることができる。例えば、図４（ｂ）に示したように、表電極２２２ａおよび表電極２２２ｄの組に一定周期で正電圧を印加すると、圧電モーター２００は、長手方向の先端部が右方向に移動する動作を繰り返す。また、図４（ｃ）に示したように、表電極２２２ｂおよび表電極２２２ｃの組に一定周期で正電圧を印加すると、圧電モーター２００は、長手方向の先端部が左方向に移動する動作を繰り返す。このような圧電モーター２００の動作を「屈曲振動」と呼ぶ。以下では、圧電モーター２００が屈曲振動する方向（図中の±Ｙ方向）を「屈曲方向」と呼ぶ。
【００５０】
そして、表圧電素子２２０の物性や、表圧電素子２２０の寸法（幅Ｗ、長さＬ、厚さＴ）を適切に選んでやれば、「屈曲振動」で共振させることによって同時に「伸縮振動」の共振も誘起することができる。その結果、図４（ｂ）に示す態様で表電極２２２ａおよび表電極２２２ｄの組に電圧を印加した場合には、圧電モーター２００の先端部（凸部２１２が設けられた部分）が図面上で時計回りに楕円を描くような動作（楕円運動）を行う。また、図４（ｃ）に示す態様で表電極２２２ｂおよび表電極２２２ｃの組に電圧を印加した場合には、圧電モーター２００の先端部が図面上で反時計回りの楕円運動を行う。裏圧電素子２２１についても、表圧電素子２２０と全く同様なことが成り立つ。
【００５１】
圧電モーター２００は、このような楕円運動を利用して被駆動体を駆動する。すなわち、圧電モーター２００の凸部２１２を被駆動体に押しつけた状態で楕円運動を発生させる。すると、凸部２１２は、圧電モーター２００が伸張する際には被駆動体に押し付けられた状態で左から右に向かって（あるいは右から左に向かって）移動し、圧電モーター２００が収縮する際には被駆動体から離れた状態で元の位置まで復帰する動作を繰り返す。この結果、被駆動体は、凸部２１２から受ける摩擦力によって一方向に駆動される。
【００５２】
本実施例の駆動ユニット１１０に搭載された圧電モーター２００は、ローター１１３に凸部２１２を押し付けた状態で設置されている（図２参照）。このため、圧電モーター２００を駆動すると、ローター１１３およびローター１１３が回転し、その回転が第２平歯車１１５に伝わる。そして、図１に示したように、第２平歯車１１５には隣の駆動ユニット１１０（あるいは指先ユニット１２０）が接続されている。このため、圧電モーター２００を駆動することによって、駆動ユニット１１０ａと駆動ユニット１１０ｂ、あるいは駆動ユニット１１０ｂと指先ユニット１２０とを屈曲させたり、伸張させたりすることが可能となる。
【００５３】
図５は、本実施例の指アシスト装置１００の動作を示す説明図である。例えば、図５（ａ）に示されるように、駆動ユニット１１０ａのローター１１３が紙面上で時計方向に回転するように、駆動ユニット１１０ａの圧電モーター２００を駆動すると、駆動ユニット１１０ａに対して屈曲するように駆動ユニット１１０ｂが移動する。同様に、駆動ユニット１１０ｂのローター１１３が紙面上で時計方向に回転するように、駆動ユニット１１０ｂの圧電モーター２００を駆動すると、駆動ユニット１１０ｂに対して屈曲するように指先ユニット１２０が移動する。その結果、図５（ａ）中に白抜きの矢印で示したように、指アシスト装置１００が屈曲する。
【００５４】
また、図５（ｂ）に示したように、駆動ユニット１１０ａおよび駆動ユニット１１０ｂの圧電モーター２００を逆方向に駆動して、ローター１１３を紙面上で反時計回りに回転させれば、図中に白抜きの矢印で示したように、屈曲した指アシスト装置１００を伸張させることができる。尚、前述の実施例では、指の根元側に配したユニットに圧電モーターを設け、指先側のユニットを移動させる場合について述べたが、指先側に配したユニットに圧電モーターを設け、根元側のユニットに対し自らが移動するように構成しても良い。
【００５５】
以上に説明したように、本実施例の指アシスト装置１００は、指に装着して圧電モーター２００を駆動することにより、指が屈伸する動作を補助することができる。また、第１部材１１１と第２部材１１２との間には、圧電モーター２００とローター１１３と第１平歯車１１４と第２平歯車１１５とを設ければよいので、本実施例の指アシスト装置１００は薄い形状とすることができる。特に、図３に示したように圧電モーター２００は薄い平板形状であり、また、圧電モーター２００で駆動されるローター１１３も薄い円板形状であり、ローター１１３の回転を減速する第１平歯車１１４および第２平歯車１１５も薄い形状なので、指アシスト装置１００を薄い形状とすることができる。このため、小型で指に装着し易く、且つ、使い易い指アシスト装置１００を実現することができる。
【００５６】
また、本実施例の指アシスト装置１００は、薄い形状とすることができるので、１本ずつの指に取り付けることができる。このため、１本ずつの指の屈伸動作を独立して補助することができるので、様々な補助動作を柔軟に実行することが可能となる。
【００５７】
また、第１平歯車１１４と第２平歯車１１５とを組み合わせることで、第１平歯車１１４の回転を減速して第２平歯車１１５に伝えることができる。このため、強い力を出すことが可能でありながら、指アシスト装置１００を薄い形状に保っておくことができる。
【００５８】
加えて、本実施例の指アシスト装置１００は、第１部材１１１の指に面する側の表面に、凹部１１８が形成されている。このため、指の関節部分が太くなっている場合でも、太くなった部分が凹部１１８に収まるので、指が指アシスト装置１００に干渉することがない。加えて、指を曲げたことによって関節部分が太くなった場合でも、太くなった部分が凹部１１８に収まるので、指が指アシスト装置１００に干渉することがない。このため、指アシスト装置１００を指に装着したときの違和感を抑制することが可能となる。
【００５９】
上述した本実施例の指アシスト装置１００には幾つかの変形例が存在している。以下では、これら変形例について、本実施例との相違点を中心として簡単に説明する。尚、以下の変形例では、本実施例との共通部分については同じ番号を符番することによって詳細な説明は省略する。
【００６０】
図６は、第１変形例の指アシスト装置１００を示す説明図である。図示されるように第１変形例の駆動ユニット１１０および指先ユニット１２０には、内側（指を屈曲させる側）の部分であって、隣接する駆動ユニット１１０あるいは指先ユニット１２０と対向する部分に、逃げ部１３２が形成されている。このため、指を屈曲させたときに、隣接する駆動ユニット１１０あるいは指先ユニット１２０が干渉して屈曲範囲が制限されてしまうことを回避することができる。
【００６１】
また、図６に示されるように、第１変形例の第１変形例の駆動ユニット１１０および指先ユニット１２０には、外側（指を伸張させる側）の部分であって、隣接する駆動ユニット１１０あるいは指先ユニット１２０と対向する部分に、当接部１３０が形成されている。このため、指を伸張させたときに、隣接する駆動ユニット１１０あるいは指先ユニット１２０が当接部１３０で当接するので、指が大きく逆反り状態になることを回避することができる。
【００６２】
また、図１を用いて前述したように本実施例の指アシスト装置１００は、連結ネジ１１６で駆動ユニット１１０や指先ユニット１２０が連結されており、連結ネジ１１６を外すことによって駆動ユニット１１０や指先ユニット１２０を交換することができる。そこで、駆動ユニット１１０に内蔵された減速機構（第１平歯車１１４および第２平歯車１１５）の減速比を異ならせた駆動ユニット１１０や、長さを異ならせた駆動ユニット１１０を複数種類用意しておき、これらの駆動ユニット１１０の中から適切なものを選択して使用することとしても良い。
【００６３】
図７は、第２変形例の駆動ユニット１１０を例示した説明図である。図７（ａ）には、本実施例の駆動ユニット１１０に対して、減速機構（第１平歯車１１４および第２平歯車１１５）の減速比が異なる駆動ユニット１１０が例示されている。また、図７（ｂ）には、駆動ユニット１１０の長さ（駆動ユニット１１０の連結方向への長さ）が異なる駆動ユニット１１０が例示されている。図７（ｂ）に示した駆動ユニット１１０では、図中に破線で示した本実施例の駆動ユニット１１０に対して、連結方向への長さがＬ１からＬ２に延長されている。こうすれば、必要に応じて減速比の異なる駆動ユニット１１０を組み合わせたり、連結方向への長さが異なる駆動ユニット１１０を組み合わせたりすることによって、より適切な指アシスト装置１００を実現することが可能となる。
【００６４】
また、上述した実施例では、１本の指に対して１つの指アシスト装置１００を装着するものとして説明した。しかし、１本の指に対して両側から１つずつ、合計で２つの指アシスト装置１００を装着するようにしても良い。
【００６５】
図８は、１本の指に対して両側から指アシスト装置１００を装着した第３変形例を示す説明図である。こうすれば、より強い力で指の屈曲動作をアシストすることができる。また、指の両側からアシストすることができるので、特に強い力でアシストする場合であっても安定してアシストすることが可能となる。尚、装着する指は何れの指であっても構わない。また、同時に複数本の指に対して両側から指アシスト装置１００を装着することもできる。
【００６６】
図９は、複数の指アシスト装置１００を並列に取付部材３００に取り付けた第４変形例を例示した説明図である。第４変形例では、それぞれの指アシスト装置１００は取付部３０２を介して、並列に取付部材３００に取り付けられている。このような第４変形例では、取付部材３００を掌あるいは手の甲に装着することで、指に対して指アシスト装置１００を適切な位置に装着することができる。このため、指の屈曲動作を適切にアシストすることが可能となる。
【００６７】
尚、図９（ａ）に示した例では取付部材３００に対して４つの指アシスト装置１００が取り付けられているので、人差し指、中指、薬指、小指の４つの指の屈曲動作をアシストすることができる。もちろん、取付部材３００にもう１つの指アシスト装置１００を取り付けて、親指の屈曲動作をアシスト可能としても良い。また、図９（ｂ）に例示したように、アシストの必要な指にだけ、取付部材３００に指アシスト装置１００を取り付けるようにしても良い。
【００６８】
以上、本実施例および変形例の指アシスト装置１００について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１００…指アシスト装置、  １０２…取付部、      １１０…駆動ユニット、
１１１…第１部材、        １１１ｂ…ボス、      １１２…第２部材、
１１３…ローター、        １１４…第１平歯車、  １１５…第２平歯車、
１１６…連結ネジ、        １１８…凹部、        １２０…指先ユニット、
１３０…当接部、          １３２…逃げ部、      ２００…圧電モーター、
２１０…シム板、          ２１２…凸部、        ２１４…支持部、
２２０…表圧電素子、      ２２１…裏圧電素子、  ２２２…表電極、
２２３…裏電極、          ２５０…駆動制御部、  ３００…取付部材、
３０２…取付部。
【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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