(57)【要約】  作業補助具は、少なくとも一部が作業者の背中に装着される本体部材と、本体部材と相対移動可能に連結されるアーム部材と、アーム部材に支持され、作業者の腕の少なくとも一部を保持する保持部材と、アーム部材を移動させる動力を発生するアクチュエータと、電動工具の作業開始に係る作業開始信号に基づいて、アクチュエータを制御する制御信号を出力する制御装置と、を備える。
2018193817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が作業者の背中に装着される本体部材と、
前記本体部材と相対移動可能に連結されるアーム部材と、
前記アーム部材に支持され、前記作業者の腕の少なくとも一部を保持する保持部材と、
前記アーム部材を移動させる動力を発生するアクチュエータと、
電動工具の作業開始に係る作業開始信号に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御信号を出力する制御装置と、
を備える作業補助具。
【請求項２】
前記制御信号は、前記アクチュエータを起動させる起動信号を含み、
前記制御装置は、前記電動工具の作業開始と連動して前記起動信号を出力する、
請求項１に記載の作業補助具。
【請求項３】
前記制御装置は、前記電動工具の操作装置が操作されることにより生成された操作信号を取得する操作信号取得部と、前記操作信号に基づいて前記制御信号を出力する制御部とを有し、
前記作業開始信号は、前記操作信号を含む、
請求項１又は請求項２に記載の作業補助具。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記アーム部材の先端部を上方に旋回させる動力を発生し、
前記制御部は、前記操作信号に基づいて前記アクチュエータを駆動させる制御信号を出力する、
請求項３に記載の作業補助具。
【請求項５】
前記操作装置は、前記電動工具のモータの駆動状態を操作する操作信号を生成する、
請求項３又は請求項４に記載の作業補助具。
【請求項６】
前記制御部は、前記操作信号が取得された第１時点で前記アクチュエータを駆動させる制御信号を出力し、
前記モータは、前記第１時点よりも後の第２時点で駆動を開始する、
請求項５に記載の作業補助具。
【請求項７】
前記モータは、前記操作装置が第１操作量で操作されたときに駆動し、
前記制御部は、前記第１操作量よりも小さい第２操作量を示す操作信号が取得されたときに前記アクチュエータを駆動させる制御信号を出力する、
請求項５に記載の作業補助具。
【請求項８】
前記本体部材に支持され、空気を圧縮するコンプレッサと、
前記本体部材に支持され、前記コンプレッサから供給された圧縮空気の圧力を調整する圧力制御機構と、を備え、
前記アクチュエータは、前記圧力制御機構から供給された前記圧縮空気に基づいて前記動力を発生する、
請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項９】
前記アクチュエータに供給される前記圧縮空気が流れる流路に設けられる電磁弁を備え、
前記制御部は、第１操作信号が取得されたときに前記アクチュエータに前記圧縮空気が供給され、第２操作信号が取得されたときに前記アクチュエータから前記圧縮空気が排出されるように、前記電磁弁を制御する、
請求項８に記載の作業補助具。
【請求項１０】
前記コンプレッサと前記圧力制御機構との間に設けられ、前記コンプレッサから供給された前記圧縮空気を一時的に溜めるタンクを備え、
前記タンクに溜められた前記圧縮空気が前記アクチュエータに供給される、
請求項８又は請求項９に記載の作業補助具。
【請求項１１】
前記コンプレッサと前記タンクとの間に設けられ、前記コンプレッサから供給される前記圧縮空気の圧力を検出する第１圧力センサを備え、
前記制御部は、前記第１圧力センサの検出信号に基づいて前記コンプレッサの駆動状態を制御する制御信号を出力する、
請求項１０に記載の作業補助具。
【請求項１２】
前記アクチュエータに供給される前記圧縮空気の圧力を検出する第２圧力センサと、
前記アクチュエータの変位量を検出する変位センサと、を備え、
前記制御部は、前記第２圧力センサの検出信号及び前記変位センサの検出信号に基づいて前記アクチュエータの駆動状態を制御する制御信号を出力する、
請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項１３】
前記保持部材を介して作業者の腕に加えられる補助力を検出する力センサを備え、
前記制御部は、前記力センサの検出信号に基づいて前記アクチュエータの駆動状態を制御する制御信号を出力する、
請求項３から請求項１０のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記電動工具に電力の供給が開始されたことを示す検出信号を取得する検出信号取得部と、前記検出信号に基づいて前記制御信号を出力する制御部とを有し、
前記作業開始信号は、前記検出信号を含む、
請求項１又は請求項２に記載の作業補助具。
【請求項１５】
前記アクチュエータは、前記アーム部材の先端部を上方に旋回させる動力を発生し、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて前記アクチュエータを駆動させる制御信号を出力する、
請求項１４に記載の作業補助具。
【請求項１６】
前記制御部は、前記検出信号が規定時間継続して取得されたときに前記制御信号として前記アクチュエータを起動させる起動信号を出力する、
請求項１４又は請求項１５に記載の作業補助具。
【請求項１７】
前記制御装置は、異常信号を取得する異常信号取得部と、前記異常信号に基づいて前記電力の供給を禁止する禁止信号を出力する禁止部とを有する、
請求項１４から請求項１６のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項１８】
前記電動工具のコネクタに装着される中継部材を介して前記電動工具に電力が供給され、
前記検出信号取得部は、前記中継部材に設けられ前記電力を検出可能な電力検出装置から前記検出信号を取得する、
請求項１４から請求項１７のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項１９】
前記中継部材と無線通信可能な無線通信機を備え、
前記検出信号取得部は、前記無線通信機を介して前記検出信号を取得する、
請求項１８に記載の作業補助具。
【請求項２０】
前記アクチュエータ及び前記電動工具のそれぞれは、バッテリから供給される電力により駆動し、
前記バッテリは、前記アクチュエータ及び前記電動工具の両方に電力を供給する、
請求項１４から請求項１９のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項２１】
前記バッテリが装着されるコネクタを備える、
請求項２０に記載の作業補助具。
【請求項２２】
前記アーム部材と前記アクチュエータとの間に配置され、前記アクチュエータの作動により伸縮するスプリング部材を含む第１動力機構と、
前記スプリング部材の長さを検出するスプリングセンサと、を備え、
前記制御装置は、前記スプリングセンサからの検出信号に基づいて、前記アクチュエータの作動を制御する、
請求項１４から請求項２１のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項２３】
前記制御装置は、前記電動工具のモータが駆動しているときに、前記スプリングセンサの検出値に基づいて、前記スプリング部材の弾性力が第１閾値以上であると判定したときに前記アクチュエータを停止させる停止信号を出力し、前記スプリング部材の弾性力が第２閾値以下であると判定したときに前記アクチュエータを起動させる起動信号を出力する、
請求項２２に記載の作業補助具。
【請求項２４】
前記第１動力機構と前記アクチュエータとの間に配置され、前記アクチュエータが発生した動力を前記第１動力機構に伝達する第２動力機構を備え、
前記第２動力機構は、前記モータが駆動しているときに、前記第１動力機構から前記アクチュエータに伝達される力を抑制する、
請求項２３に記載の作業補助具。
【請求項２５】
前記第２動力機構は、前記モータが駆動状態から停止状態に移行するときに、前記第１動力機構から前記アクチュエータに伝達される力を抑制することを解除する、
請求項２４に記載の作業補助具。
【請求項２６】
補助具操作装置を備え、
前記制御装置は、前記補助具操作装置が操作されることにより生成された操作信号に基づいて、前記アクチュエータを起動させる起動信号を出力する、
請求項１４から請求項２５のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項２７】
前記制御装置は、前記補助具操作装置が操作されることにより生成された操作信号に基づいて、前記アクチュエータを停止させる停止信号を出力する、
請求項２６に記載の作業補助具。
【請求項２８】
前記制御装置は、前記電動工具の作業終了に係る作業終了信号に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御信号を出力し、
前記制御信号は、前記アクチュエータを停止させる停止信号を含み、
前記制御装置は、前記電動工具の作業終了と連動して前記停止信号を出力する、
請求項１から請求項２７のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項２９】
前記制御装置は、前記電動工具に対する電力の供給が停止されたことを示す検出信号を取得する検出信号取得部と、前記検出信号に基づいて前記制御信号を出力する制御部とを有し、
前記作業終了信号は、前記検出信号を含む、
請求項２８に記載の作業補助具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業補助具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているように、作業者の作業を支援する作業補助具が提案されている。作業補助具は、作業者に装着され、作業者の筋力を補助する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００９０４６０６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業補助具にアクチュエータが設けられている場合において、アクチュエータの駆動が開始されるタイミングと作業者が意図しているタイミングとが異なる場合、作業者は違和感を覚える可能性がある。例えば、作業者の動作の検出結果又は作業者の生体信号の検出結果等に基づいてアクチュエータの駆動が開始されると、作業者は違和感を覚える可能性が高くなる。【０００５】
本発明の態様は、作業者が意図しているタイミングでアクチュエータを駆動できる作業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】
【０００６】
本発明の態様に従えば、少なくとも一部が作業者の背中に装着される本体部材と、前記本体部材と相対移動可能に連結されるアーム部材と、前記アーム部材に支持され、前記作業者の腕の少なくとも一部を保持する保持部材と、前記アーム部材を移動させる動力を発生するアクチュエータと、電動工具の作業開始に係る作業開始信号に基づいて、前記アクチュエータを制御する制御信号を出力する制御装置と、を備える作業補助具が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の態様によれば、作業者が意図しているタイミングでアクチュエータを駆動できる作業補助具が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る作業補助具の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る作業補助具の一例を示す背面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る作業補助具の一例を示す側面図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る作業補助具の一例を示す上面図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る作業補助具及び電動工具のそれぞれのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る演算処理装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係るコンプレッサの制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１実施形態に係るアクチュエータの制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、第１実施形態に係る制御信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る作業補助具及び電動工具のそれぞれのハードウエア構成の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る演算処理装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係るアクチュエータの制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係るアクチュエータの制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第１実施形態及び第２実施形態に関連する他の実施形態に係る制御信号を示すタイミングチャートである。
【図１５】図１５は、第１実施形態及び第２実施形態に関連する他の実施形態に係るトリガスイッチの操作量とモータ及びアクチュエータのそれぞれが駆動を開始するタイミングとを説明するための模式図である。
【図１６】図１６は、第３実施形態に係る作業補助具の一例を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、第３実施形態に係る作業補助具の一例を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、第３実施形態に係る作業補助具を示す断面図である。
【図１９】図１９は、第３実施形態に係る作業補助具の一部を示す断面図である。
【図２０】図２０は、第３実施形態に係るソレノイド機構を示す断面図である。
【図２１】図２１は、第３実施形態に係るソレノイド機構を示す平面図である。
【図２２】図２２は、第３実施形態に係るソレノイド機構を示す断面図である。
【図２３】図２３は、第３実施形態に係るソレノイド機構を示す断面図である。
【図２４】図２４は、第３実施形態に係るソレノイド機構を示す断面図である。
【図２５】図２５は、第３実施形態に係るソレノイド機構を示す断面図である。
【図２６】図２６は、第３実施形態に係るスプリング動力機構の一部を示す断面図である。
【図２７】図２７は、第３実施形態に係るスプリング動力機構を示す正面図である。
【図２８】図２８は、第３実施形態に係るスプリング動力機構を示す断面図ある。
【図２９】図２９は、第３実施形態に係るスプリング動力機構を示す断面図ある。
【図３０】図３０は、第３実施形態に係るスプリング動力機構を示す断面図ある。
【図３１】図３１は、第３実施形態に係るスプリング動力機構を示す断面図ある。
【図３２】図３２は、第３実施形態に係る動力機構の動作を示す模式図である。
【図３３】図３３は、第３実施形態に係る操作装置の一例を示す図ある。
【図３４】図３４は、第３実施形態に係る電動工具及び作業補助具を示す図である。
【図３５】図３５は、第３実施形態に係るバッテリを示す斜視図である。
【図３６】図３６は、第３実施形態に係る第１中継部材を示す斜視図である。
【図３７】図３７は、第３実施形態に係る第２中継部材を示す斜視図である。
【図３８】図３８は、第３実施形態に係る作業補助具及び電動工具のそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。
【図３９】図３９は、第３実施形態に係る演算処理装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図４０】図４０は、第３実施形態に係るアクチュエータの制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図４１】図４１は、第４実施形態に係る電動工具及び作業補助具を示す図である。
【図４２】図４２は、第４実施形態に係る作業補助具及び電動工具のそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。
【図４３】図４３は、第４実施形態に係る演算処理装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図４４】図４４は、第４実施形態に係るアクチュエータの制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図４５】図４５は、第５実施形態に係る作業補助具の一例を示す斜視図である。
【図４６】図４６は、第５実施形態に係る電動工具及び作業補助具を示す図である。
【図４７】図４７は、第５実施形態に係る中継部材を示す斜視図である。
【図４８】図４８は、第５実施形態に係る作業補助具及び電動工具のそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。
【図４９】図４９は、第５実施形態に係る演算処理装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図５０】図５０は、第５実施形態に係る無線通信機による通信方法を説明するための図である。
【図５１】図５１は、第５実施形態に係る無線通信機による通信方法を説明するための図である。
【図５２】図５２は、第６実施形態に係る作業補助具及び電動工具のそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸と直交する所定面内のＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とする。所定面と直交するＺ軸と平行な方向をＺ軸方向とする。以下の説明においては、所定面を適宜、ＸＹ平面、と称し、ＸＹ平面と水平面とが平行であることとする。
【００１０】
また、以下の説明においては、「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、及び「下」の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は作業者ＷＭを基準とした相対位置又は方向を示す。本実施形態において、Ｘ軸方向は左右方向である。Ｙ軸方向は前後方向である。Ｚ軸方向は上下方向である。＋Ｘ方向は右方向である。−Ｘ方向は左方向である。＋Ｙ方向は前方向である。−Ｙ方向は後方向である。＋Ｚ方向は上方向である。−Ｚ方向は下方向である。
【００１１】
第１実施形態．
［構造］
図１は、本実施形態に係る作業補助具１の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る作業補助具１の一例を示す背面図である。図３は、本実施形態に係る作業補助具１の一例を示す側面図である。図４は、本実施形態に係る作業補助具１の一例を示す上面図である。
【００１２】
図１、図２、図３、及び図４に示すように、作業補助具１は、少なくとも一部が作業者ＷＭの背中に装着される本体部材２と、本体部材２と相対移動可能に連結されるアーム部材３と、移動機構５０を介してアーム部材３に支持され、作業者ＷＭの腕の少なくとも一部を保持する保持部材４と、本体部材２に支持され、アーム部材３を移動させる動力を発生するアクチュエータ５とを備える。
【００１３】
また、作業補助具１は、本体部材２に支持され、空気を圧縮するコンプレッサ６と、本体部材２に支持され、コンプレッサ６から供給された圧縮空気を一時的に溜めるタンク７と、本体部材２に支持され、タンク７を介してコンプレッサ６から供給された圧縮空気の圧力を調整する圧力制御機構８と、本体部材２に支持され、バッテリ９が着脱可能に装着されるコネクタ１０と、本体部材２に支持される制御装置１１とを備える。
【００１４】
本実施形態において、保持部材４は、作業者ＷＭの右腕の少なくとも一部を保持する。保持部材４に保持されている右腕に電動工具ＫＤが支持される。作業者ＷＭは、右手で電動工具ＫＤを保持して作業を実施する。
【００１５】
＜本体部材＞
本体部材２は、ハーネスＨＳにより作業者ＷＭの背中に装着される。ハーネスＨＳは、作業者ＷＭの肩に取り付けられる肩ベルトＨＳａと、作業者ＷＭの腰に取り付けられる腰ベルトＨＳｂとを含む。
【００１６】
本体部材２は、作業者ＷＭの背中に装着される第１装着部材２１と、作業者ＷＭの腰に装着される第２装着部材２２と、第１装着部材２１の上部に設けられる第１プレート部材２３と、第１装着部材２１の下部に設けられる第２プレート部材２４と、第１プレート部材２３と第２プレート部材２４との間に設けられる支柱部材２５とを有する。
【００１７】
第１装着部材２１は、プレート状の部材である。第１装着部材２１は、作業者ＷＭの背中と接触する。なお、第１装着部材２１と作業者ＷＭとの間に第１装着部材２１とは別の部材が配置されてもよい。例えば、第１装着部材２１と作業者ＷＭとの間にクッション部材が配置されてもよい。第２装着部材２２は、湾曲したプレート状の部材である。第２装着部材２２は、第１装着部材２１の下部に接続される。第２装着部材２２は、作業者ＷＭの左右の腰のそれぞれと接触する。
【００１８】
第１プレート部材２３及び第２プレート部材２４のそれぞれは、左右方向に長いプレート状の部材である。第１プレート部材２３と第２プレート部材２４とは、上下方向に配置される。第１プレート部材２３と第２プレート部材２４とは、間隙を介して対向する。第１プレート部材２３と第２プレート部材２４とは、実質的に平行に配置される。
【００１９】
支柱部材２５は、上下方向に長いロッド状の部材である。支柱部材２５は、第１プレート部材２３と第２プレート部材２４との間に配置される。支柱部材２５の上端部は、第１プレート部材２３に接続されたガイド部材１７に固定される。第１プレート部材２３は、ガイド部材１７に固定される。支柱部材２５の下端部は、第２プレート部材２４の中心部に固定される。
【００２０】
第１プレート部材２３、第２プレート部材２４、及び支柱部材２５はそれぞれ、金属製である。なお、第１プレート部材２３、第２プレート部材２４、及び支柱部材２５の少なくとも１つが合成樹脂製でもよいし、複合材料製でもよい。複合材料は、ＣＦＲＰ（Carbon  Fiber  Reinforced  Plastics）又はＧＦＲＰ（Glass  Fiber  Reinforced  Plastics）のような繊維複合材料でもよいし、異なる材料を接着させた材料でもよい。
【００２１】
＜アーム部材＞
アーム部材３は、保持部材４を支持する第１アーム部材３１と、本体部材２及び第１アーム部材３１のそれぞれと連結される第２アーム部材３２とを含む。第１アーム部材３１は、第１回転軸ＡＸ１を中心に回動可能に第２アーム部材３２と連結される。第２アーム部材３２は、第１回転軸ＡＸ１とは異なる方向に延在する第２回転軸ＡＸ２を中心に回動可能に本体部材２と連結される。
【００２２】
本実施形態においては、第１回転軸ＡＸ１は、ＸＹ平面と実質的に平行である。第２回転軸ＡＸ２は、ＸＹ平面と実質的に直交する。
【００２３】
第１アーム部材３１は、基端部３１Ｂと先端部３１Ｔとを有する。第２アーム部材３２は、第１端部３２Ｔと第２端部３２Ｂとを有する。第１アーム部材３１の先端部３１Ｔは、第１回転軸ＡＸ１の放射方向において基端部３１Ｂよりも外側に配置される。
【００２４】
第１アーム部材３１の基端部３１Ｂと第２アーム部材３２の第１端部３２Ｔとは、第１関節機構１３を介して連結される。第２アーム部材３２と本体部材２とは、第２関節機構１４を介して連結される。
【００２５】
第１アーム部材３１は、金属製のロッド状の部材である。なお、第１アーム部材３１は、合成樹脂製の部材でもよいし、合成樹脂で覆われた板金製でもよい。第１アーム部材３１は、ストレート状の部材である。なお、第１アーム部材３１は、ストレート状の部材でなくてもよい。例えば、第１アーム部材３１の少なくとも一部が湾曲してもよい。
【００２６】
第２アーム部材３２は、第１関節機構１３に接続される第１部材３２１と、第１部材３２１及び第２関節機構１４のそれぞれに接続される第２部材３２２とを含む。第１端部３２Ｔは、第１部材３２１に配置される。第２端部３２Ｂは、第２部材３２２に配置される。第１部材３２１と第２部材３２２とは固定される。
【００２７】
第１部材３２１は、第１関節機構１３を介して第１アーム部材３１と連結される。第１部材３２１は、金属製のロッド状の部材である。第１部材３２１は、ストレート状の部材である。ＸＹ平面内において、第１部材３２１は、第１アーム部材３１と平行である。
【００２８】
第２部材３２２は、第２関節機構１４を介して本体部材２と連結される。第２部材３２２は、金属製のロッド状の部材である。第２部材３２２は、ストレート状の部材である。ＸＹ平面内において、第２部材３２２は、第１部材３２１と直交する。
【００２９】
第２部材３２２は、第１部材３２１の長手方向の中央部に固定される。第１部材３２１と第２部材３２２との接続部３２Ｃは、第１部材３２１の長手方向において第１部材３２１の中央部に設けられる。接続部３２Ｃの位置は、例えば作業者ＷＭの体格に合わせて調整可能である。
【００３０】
なお、第１部材３２１及び第２部材３２２の少なくとも一方が合成樹脂製の部材でもよいし、上述のような複合材料製でもよい。なお、第１部材３２１の少なくとも一部が湾曲してもよい。なお、第２部材３２２の少なくとも一部が湾曲してもよい。なお、第１部材３２１と第２部材３２２とは直交していなくてもよい。なお、第１部材３２１と第２部材３２２とは別々の部材でもよいし単一の部材でもよい。
【００３１】
第１関節機構１３は、第１中心軸ＡＸ１を中心に第１アーム部材３１と第２アーム部材３２とを相対回転可能に支持する。第１アーム部材３１の基端部３１Ｂは、第１関節機構１３に接続される。第２アーム部材３２の第１端部３２Ｔは、第１関節機構１３に接続される。第１アーム部材３１は、第１関節機構１３を介して第１回転軸ＡＸ１を中心に回動可能に第２アーム部材３２に支持される。第１関節機構１３は、第１アーム部材３１の基端部３１Ｂに接続されるプーリ１５を含む。
【００３２】
第１関節機構１３は、ローリングベアリングを含む。第１関節機構１３は、第１アーム部材３１及び第２アーム部材３２の一方に設けられる外輪と、第１アーム部材３１及び第２アーム部材３２の他方に設けられる内輪と、外輪と内輪との間に設けられる転動体とを含む。第１関節機構１３のローリングベアリングは、ボールベアリングでもよいし、ニードルベアリングのようなローラベアリングでもよいし、プレーンベアリングでもよい。
【００３３】
第１関節機構１３は、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが第１回転軸ＡＸ１と直交する第１面と平行な方向に旋回するように第１アーム部材３１を支持する。本実施形態において、ＸＹ平面は水平面と平行であり、第１回転軸ＡＸ１はＸＹ平面と実質的に平行である。第１面は、ＸＹ平面と直交する。第１関節機構１３は、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが上下方向に旋回するように、第１回転軸ＡＸ１を中心に回動可能に第１アーム部材３１を支持する。
【００３４】
第２関節機構１４は、第２中心軸ＡＸ２を中心に第２アーム部材３２と本体部材２とを相対回転可能に支持する。第２アーム部材３２の第２端部３２Ｂは、第２関節機構１４に接続される。第２アーム部材３２は、第２関節機構１４を介して第２回転軸ＡＸ２を中心に回動可能に本体部材２に支持される。
【００３５】
第２関節機構１４は、ローリングベアリングを含む。第２関節機構１４は、本体部材２に設けられる内輪と、第２アーム部材３２に設けられる外輪と、外輪と内輪との間に設けられる転動体とを含む。第２関節機構１４のローリングベアリングは、ボールベアリングでもよいし、ニードルベアリングのようなローラベアリングでもよいし、プレーンベアリングでもよい。
【００３６】
第２関節機構１４は、第２アーム部材３２の第１端部３２Ｔが第１面と直交する第２面と平行な方向に旋回するように第２アーム部材３２を支持する。本実施形態において、第１面は、ＸＹ平面と直交する。第２面は、ＸＹ平面と平行である。第２関節機構１４は、第２アーム部材３２の第１端部３２Ｔが水平方向に旋回するように、第２回転軸ＡＸ２を中心に回動可能に第２アーム部材３２を支持する。
【００３７】
第２関節機構１４は、第２アーム部材３２の第２端部３２Ｂに接続されるハウジング部材１６を含む。ハウジング部材１６は、第２関節機構１４のローリングベアリングの外輪を保持する。ハウジング部材１６は、第２関節機構１４のローリングベアリングの外輪と一緒に回転する。第２アーム部材３２の第２端部３２Ｂは、ハウジング部材１６に固定される。
【００３８】
第２関節機構１４は、本体部材２の上端部に設けられる。第２関節機構１４は、第１プレート部材２３に接続されたガイド部材１７に支持される。ガイド部材１７は、第２関節機構１４を左右方向にガイドする。ガイド部材１７は、第２関節機構１４をガイドするガイド溝１７Ｇを有する。ガイド溝１７Ｇは、左右方向に延在する。
【００３９】
作業補助具１は、左右方向における第２関節機構１４の位置を調整可能である。第２関節機構１４は、ボルトのような固定部材によりガイド部材１７に固定される。固定部材による固定が解除されると、第２関節機構１４は、ガイド部材１７にガイドされながら左右方向に移動可能である。左右方向において第２関節機構１４が移動すると、第２アーム部材３２、第１関節機構１３、第１アーム部材３１、及び保持部材４のそれぞれは、第２関節機構１４と一緒に左右方向に移動する。左右方向における第２関節機構１４の位置の調整は、左右方向における第２アーム部材３２、第１関節機構１３、第１アーム部材３１、及び保持部材４のそれぞれの位置の調整を含む。例えば、作業者ＷＭの体格に合わせて、ガイド部材１７の左右方向の任意の位置に第２関節機構１４が固定される。
【００４０】
なお、ガイド部材１７が省略され、第２関節機構１４をガイドするガイド溝が第１プレート部材２３に設けられてもよい。
【００４１】
第２回転軸ＡＸ２の放射方向において、第２回転軸ＡＸ２と第１回転軸ＡＸ１との距離は、第２回転軸ＡＸ２と接続部３２Ｃとの距離よりも長い。第２回転軸ＡＸ２の放射方向において、第１回転軸ＡＸ１及び第１アーム部材３１は、第２アーム部材３２よりも外側に配置される。第２アーム部材３２が第２回転軸ＡＸ２を中心に回動したとき、第１関節機構１３及び第１アーム部材３１は、第２回転軸ＡＸ２の周囲を旋回する。
【００４２】
保持部材４が本体部材２よりも前方に配置されている状態において、第１回転軸ＡＸ１は、第２回転軸ＡＸ２よりも前方に配置される。また、第１回転軸ＡＸ１は、第２回転軸ＡＸ２よりも右方に配置される。
【００４３】
＜保持部材＞
保持部材４は、作業者ＷＭの腕の少なくとも一部が載置されるプレート状の部材である。保持部材４には、作業者ＷＭの上腕が載置される。なお、保持部材４には、作業者ＷＭの肘が載置されてもよいし、前腕が載置されてもよい。
【００４４】
保持部材４は、第１アーム部材３１に移動可能に支持される。保持部材４は、第１アーム部材３１の長手方向に移動可能である。第１アーム部材３１の長手方向において、保持部材４の寸法は、第１アーム部材３１の寸法よりも小さい。
【００４５】
保持部材４は、金属製のプレート部材を曲げ加工することにより製造される。保持部材４は、作業者ＷＭの腕の少なくとも一部が載置される載置面を有する平板部４１と、曲折部を介して平板部４１の一方の隣に配置される第１側板部４２と、曲折部を介して平板部４１の他方の隣に配置される第２側板部４３とを含む。
【００４６】
第１側板部４２と第２側板部４３との距離は、平板部４１の載置面の法線方向において平板部４１から離れるほど大きくなる。平板部４１の載置面と第１側板部４２の内側面とがなす角度は、９０［°］よりも大きい。平板部４１の載置面と第２側板部４３の内側面とがなす角度は、９０［°］よりも大きい。なお、平板部４１の載置面と第１側板部４２の内側面とがなす角度は、９０［°］でもよい。平板部４１の載置面と第２側板部４３の内側面とがなす角度は、９０［°］でもよい。
【００４７】
第１アーム部材３１がＹ軸と実質的に平行に配置されている状態において、第１側板部４２は、平板部４１の右側に配置される。第２側板部４３は、平板部４１の左側に配置される。平板部４１の載置面は、平坦面である。第１側板部４２の内側面は、平板部４１の載置面の右端部に接続される平坦面である。平板部４１がＸＹ平面と平行に配置された状態において、第１側板部４２の内側面は、右方に向かって上方に傾斜する。第２側板部４３の内側面は、平板部４１の載置面の左端部に接続される平坦面である。平板部４１がＸＹ平面と平行に配置された状態において、第２側板部４３の内側面は、左方に向かって上方に傾斜する。
【００４８】
作業者ＷＭは、保持部材４の上方から、腕を保持部材４に載置することができる。保持部材４に載置された腕と保持部材４とが、例えばハーネスにより固定されてもよい。
【００４９】
なお、保持部材４の載置面が曲面を含んでもよい。なお、保持部材４は、合成樹脂製でもよいし、上述のような複合材料製でもよい。
【００５０】
なお、保持部材４は、プレート状の部材でなくてもよい。保持部材４は、複数の部材を組み合わせることにより製造されてもよい。保持部材４は、作業者ＷＭの腕を下方から支持する部位と側方から支持する部位とを有していればよい。なお、保持部材４において、作業者ＷＭの腕と接触する部分にクッション材が配置されてもよい。
【００５１】
＜移動機構＞
移動機構５０は、第１アーム部材３１と保持部材４との間に設けられ、第１回転軸ＡＸ１と相対移動可能に保持部材４を支持する。保持部材４は、移動機構５０を介して第１アーム部材３１に移動可能に支持される。移動機構５０は、第１回転軸ＡＸ１と保持部材４とが相対移動するように、保持部材４を支持する。
【００５２】
移動機構５０は、第１アーム部材３１において保持部材４を移動可能に支持して、第１回転軸ＡＸ１と保持部材４との相対位置を調整する。第１回転軸ＡＸ１と保持部材４との相対位置は、第１アーム部材３１の長手方向における第１回転軸ＡＸ１と保持部材４との相対距離を含む。
【００５３】
移動機構５０は、リニアベアリングを有するリニアガイド機構を含む。移動機構５０は、第１アーム部材３１に設けられるガイド部材５１と、保持部材４に接続されガイド部材５１にガイドされる可動部材５２とを含む。
【００５４】
ガイド部材５１は、第１アーム部材３１の上面に設けられたストレート状のレール部材である。なお、ガイド部材５１の少なくとも一部が湾曲してもよい。可動部材５２は、ガイド部材５１をスライド可能である。移動機構５０は、ガイド部材５１と可動部材５２との間にボールが配置されるリニアボールベアリングを含む。なお、移動機構５０は、ガイド部材５１と可動部材５２との間にローラが配置されるリニアローラベアリングを含んでもよい。なお、移動機構５０は、リニアプレーンベアリングを含んでもよい。リニアプレーンベアリングはリニアボールベアリング及びリニアローラベアリングに比べて安価である。
【００５５】
保持部材４の少なくとも一部と可動部材５２とが固定される。保持部材４の第１側板部４２と可動部材５２とが固定される。第１アーム部材３１がＹ軸と実質的に平行に配置されている状態において、保持部材４は、第１アーム部材３１の左側に配置され、保持部材４の左端部と可動部材５２とが固定される。
【００５６】
可動部材５２がガイド部材５１にガイドされて移動することにより、保持部材４は、第１アーム部材３１の長手方向に移動する。保持部材４が第１アーム部材３１の長手方向に移動することにより、第１回転軸ＡＸ１と保持部材４との相対位置が変化する。
【００５７】
＜アクチュエータ＞
アクチュエータ５は、アーム部材３を移動させる動力を発生する。本実施形態において、アクチュエータ５は、圧力制御機構８から供給された圧縮空気に基づいて動力を発生するエアアクチュエータである。
【００５８】
アクチュエータ５は、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔを上方に旋回させる力を発生する。アクチュエータ５で発生した力は、伝達機構６０を介して第１関節機構１３に伝達される。伝達機構６０は、第１関節機構１３のプーリ１５に接続されるワイヤ部材６１を含む。
【００５９】
本実施形態において、アクチュエータ５は、エアアクチュエータの一種である人工筋肉を含む。人工筋肉は、伸縮可能な柔軟部材によって形成される。アクチュエータ５は、圧縮空気が供給される内部空間を有する。アクチュエータ５は、Ｚ軸方向に延在する。アクチュエータ５の内部空間に圧縮空気が供給されることにより、アクチュエータ５は縮む。内部空間から圧縮空気が排出されることにより、アクチュエータ５は伸びる。アクチュエータ５の内部空間に圧縮空気が供給されたとき、アクチュエータ５は動力を発生する。
【００６０】
アクチュエータ５の上端部は、連結部材６２を介してワイヤ部材６１と連結される。アクチュエータ５の上端部は、ワイヤ部材６１を介して第１関節機構１３のプーリ１５と連結される。ワイヤ部材６１の一端部は、連結部材６２に固定される。ワイヤ部材６１の他端部は、第１関節機構１３のプーリ１５に固定される。アクチュエータ５の下端部は、連結部材６３を介して第２プレート部材２４と連結される。
【００６１】
プーリ１５は、第１アーム部材３１の基端部３１Ｂに固定される。第１回転軸ＡＸ１を中心に第１アーム部材３１が回動したとき、プーリ１５は第１アーム部材３１と一緒に回動する。
【００６２】
第２アーム部材３２は、ワイヤ部材６１の周囲に配置されるアウターケーブルを支持する支持部材６４を有する。支持部材６４は、第２アーム部材３２の第１部材３２１の側面に設けられる。支持部材６４により、ワイヤ部材６１が垂れ下がったり、予期せぬ動きをしたりすることが抑制される。また、アウターケーブルが支持部材６４に支持されることにより、アウターケーブルの移動が抑制され、プーリ１５からワイヤ部材６１が外れてしまうことが抑制される。これにより、アクチュエータ５で発生した力は、ワイヤ部材６１を介して第１関節機構１３に十分に伝達される。
【００６３】
アクチュエータ５の上端部は、連結部材６２を介してワイヤ部材６１に固定される。アクチュエータ５の下端部は、連結部材６３を介して第２プレート部材２４に固定される。アクチュエータ５は、上下方向に伸縮する。連結部材６２は、アクチュエータ５の伸縮と同期して上下方向に移動する。第１アーム部材３１の先端部３１Ｔは、連結部材６２の移動と同期して上下方向に旋回する。
【００６４】
アクチュエータ５の内部空間に圧縮空気が供給され、アクチュエータ５が縮むと、連結部材６２は下方に移動する。連結部材６２が下方に移動したとき、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが上方に旋回するように、第１アーム部材３１及びプーリ１５が回動する。
【００６５】
アクチュエータ５の内部空間から圧縮空気が排出され、アクチュエータ５が伸びると、連結部材６２は上方に移動する。連結部材６２が上方に移動したとき、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが下方に旋回するように、第１アーム部材３１及びプーリ１５が回動する。
【００６６】
アクチュエータ５の内部空間に圧縮空気が供給され、アクチュエータ５の内部空間の圧力が大気圧よりも高い圧力に増加したとき、アクチュエータ５は、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔを上方に旋回させる動力を発生する。アクチュエータ５の内部空間から圧縮空気が排出され、アクチュエータ５の内部空間の圧力が大気圧と等しい圧力に減少したとき、アクチュエータ５は、動力を発生しない。
【００６７】
図３に示すように、作業者ＷＭの腕が保持部材４に載置されているとき、例えば腕の重みによる重力作用により、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが下方に旋回するように第１アーム部材３１に外力が作用する。アクチュエータ５の内部空間から圧縮空気が排出され、アクチュエータ５が動力を発生していない状態においては、アクチュエータ５は伸び、矢印Ｒｄで示すように、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔは重力の作用により下方に旋回する。このように、作業者ＷＭの腕が保持部材４に載置された状態で、アクチュエータ５の内部空間から圧縮空気が排出されることにより、作業者ＷＭは腕を下ろすことができる。
【００６８】
アクチュエータ５の内部空間に圧縮空気が供給され、アクチュエータ５が動力を発生している状態においては、アクチュエータ５は縮み、矢印Ｒｕで示すように、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが上方に旋回する。このように、作業者ＷＭの腕が保持部材４に載置された状態で、アクチュエータ５の内部空間に圧縮空気が供給されることにより、作業者ＷＭは作業補助具１に補助されて腕を上げることができる。アクチュエータ５が発生する力によって作業者ＷＭの腕が上方に移動するので、腕の筋力が補助され、作業者ＷＭの肉体的負担が軽減される。
【００６９】
［動作］
次に、本実施形態に係る作業補助具１の動作の一例について説明する。作業者ＷＭが腕を上下方向に移動させるとき、腕と第１アーム部材３１との相対位置が変化する。
【００７０】
腕を保持する保持部材４は、第１回転軸ＡＸ１と相対移動可能に移動機構５０に支持される。図３に示すように、アクチュエータ５が駆動され、作業者ＷＭの腕が上げられたとき、腕を保持する保持部材４は、第１回転軸ＡＸ１に接近するように、第１アーム部材３１の長手方向に移動する。アクチュエータ５の駆動が停止され、作業者ＷＭの腕が下げられたとき、腕を保持する保持部材４は、第１回転軸ＡＸ１から離れるように、第１アーム部材３１の長手方向に移動する。図３に示す例では、作業者ＷＭの腕が上げられたとき、保持部材４は、第１アーム部材３１の長手方向の位置ＰＶａに配置される。アクチュエータ５の駆動が停止され、作業者ＷＭが腕を下ろしたとき、保持部材４は、第１アーム部材３１の長手方向の位置ＰＶｂに配置される。第１回転軸ＡＸ１と直交する第１面内において、位置ＰＶａと第１回転軸ＡＸ１との距離は、位置ＰＶｂと第１回転軸ＡＸ１との距離よりも短い。位置ＰＶｂは、位置ＰＶａよりも第１アーム部材３１の先端部３１Ｔに近い位置である。位置ＰＶａは、位置ＰＶｂよりも第１アーム部材３１の基端部３１Ｂに近い位置である。
【００７１】
このように、作業者ＷＭが腕を上下方向に移動させたとき、腕を保持している保持部材４が第１アーム部材３１に対して移動する。したがって、作業者ＷＭが腕を上下方向に移動させたとき、腕と作業補助具１とに摩擦が生じることが抑制される。これにより、作業者ＷＭの作業性の低下が抑制される。
【００７２】
また、図４の矢印Ｒｃで示すように、作業者ＷＭが腕を水平方向に移動したときにおいても、腕と第１アーム部材３１との相対位置が変化する。
【００７３】
腕を保持する保持部材４は、第１回転軸ＡＸ１と相対移動可能に移動機構５０に支持される。図４に示すように、作業者ＷＭが腕を右方に移動させたとき、腕を保持する保持部材４は、第１回転軸ＡＸ１に接近するように、第１アーム部材３１の長手方向に移動する。作業者ＷＭが腕を前方に移動させたとき、腕を保持する保持部材４は、第１回転軸ＡＸ１から離れるように、第１アーム部材３１の長手方向に移動する。図４に示す例では、作業者ＷＭが腕を右方に移動させたとき、保持部材４は、第１アーム部材３１の長手方向の位置ＰＳａに配置される。作業者ＷＭが腕を斜め前方に移動させたとき、保持部材４は、第１アーム部材３１の長手方向の位置ＰＳｂに配置される。作業者ＷＭが腕を前方に移動させたとき、保持部材４は、第１アーム部材３１の長手方向の位置ＰＳｃに配置される。第２回転軸ＡＸ２と直交する第２面内において、位置ＰＳａと第１回転軸ＡＸ１との距離は、位置ＰＳｂと第１回転軸ＡＸ１との距離及び位置ＰＳｃと第１回転軸ＡＸ１との距離よりも短い。第２回転軸ＡＸ２と直交する第２面内において、位置ＰＳｂと第１回転軸ＡＸ１との距離は、位置ＰＳｃと第１回転軸ＡＸ１との距離よりも短い。位置ＰＳａ、位置ＰＳｂ、及び位置ＰＳｃのうち、位置ＰＳｃは、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔに最も近い位置である。位置ＰＳｂは、位置ＰＳｃに次いで第１アーム部材３１の先端部３１Ｔに近い位置である。位置ＰＳａは、第１アーム部材３１の基端部３１Ｂに最も近い位置である。
【００７４】
このように、作業者ＷＭが腕を水平方向に移動させたときにおいても、腕を保持している保持部材４が第１アーム部材３１に対して移動する。したがって、作業者ＷＭが腕を水平方向に移動させたとき、腕と作業補助具１とに摩擦が生じることが抑制される。これにより、作業者ＷＭの作業性の低下が抑制される。
【００７５】
［バッテリ］
バッテリ９は、充電式バッテリである。バッテリ９は、コネクタ１０に着脱可能に装着される。バッテリ９は、コネクタ１０に装着された状態で、コンプレッサ６に電力を供給する。また、バッテリ９は、コネクタ１０に装着された状態で、制御装置１１に電力を供給する。バッテリ９を充電するとき、コネクタ１０からバッテリ９が外される。
【００７６】
本実施形態において、バッテリ９は、電動工具ＫＤに装着可能な電動工具バッテリである。バッテリ９は、電動工具ＫＤに設けられているコネクタ１０Ｄに着脱可能に装着される。作業補助具１は、バッテリ９を電動工具ＫＤと兼用可能である。換言すれば、バッテリ９は、作業補助具１に設けられているコネクタ１０及び電動工具ＫＤに設けられているコネクタ１０Ｄのそれぞれに装着可能である。
【００７７】
［ハードウエア構成］
図５は、本実施形態に係る作業補助具１及び電動工具ＫＤのそれぞれのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、作業補助具１は、空気を圧縮するコンプレッサ６と、コンプレッサ６から供給された圧縮空気を一時的に溜めるタンク７と、コンプレッサ６から供給された圧縮空気の圧力を調整する圧力制御機構８と、圧力制御機構８から供給された圧縮空気に基づいて動力を発生するアクチュエータ５と、制御装置１１とを備える。
【００７８】
また、作業補助具１は、コンプレッサ６から供給される圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ７１（第１圧力センサ）と、電磁弁８１とを備える。
【００７９】
コンプレッサ６とタンク７と圧力制御機構８とアクチュエータ５とは、圧縮空気が流通可能な流路１２を介して接続される。アクチュエータ５に供給される圧縮空気は、流路１２を流れる。コンプレッサ６で生成された圧縮空気は、流路１２を介してアクチュエータ５に供給される。本実施形態において、流路１２は、コンプレッサ６とタンク７とを接続する流路１２Ａと、タンク７と圧力制御機構８とを接続する流路１２Ｂと、圧力制御機構８とアクチュエータ５とを接続する流路１２Ｃとを含む。
【００８０】
コンプレッサ６は、充電式コンプレッサである。コンプレッサ６は、携帯可能である。コンプレッサ６は、作業補助具１の周囲の空気を吸い込んで圧縮する。コンプレッサ６は、圧縮空気をタンク７に供給する。コンプレッサ６で生成された圧縮空気は、流路１２Ａを介してタンク７に供給される。
【００８１】
タンク７は、コンプレッサ６と圧力制御機構８との間の流路１２に設けられる。タンク７は、コンプレッサ６から供給された圧縮空気を一時的に溜める。本実施形態においては、タンク７の圧縮空気の圧力が規定圧力に高められるまでコンプレッサ６からタンク７に圧縮空気が供給される。タンク７の圧縮空気の圧力が規定圧力になった後、圧縮空気がタンク７から放出され、圧力制御機構８に供給される。圧縮空気がタンク７から放出され、タンク７の圧縮空気の圧力が低下した後、コンプレッサ６からタンク７に圧縮空気が供給される。
【００８２】
圧力センサ７１は、コンプレッサ６とタンク７との間の流路１２Ａに設けられる。圧力センサ７１は、流路１２Ａにおいて、コンプレッサ６からタンク７に供給される圧縮空気の圧力を検出する。流路１２Ａは、タンク７と接続される。流路１２Ａの圧縮空気の圧力とタンク７の圧縮空気の圧力とは実質的に等しい。圧力センサ７１は、流路１２Ａにおいて圧縮空気の圧力を検出することにより、タンク７の圧縮空気の圧力を検出する。
【００８３】
電磁弁８１は、アクチュエータ５に供給される圧縮空気が流れる流路１２に設けられる。電磁弁８１は、タンク７と圧力制御機構８との間の流路１２Ｂに設けられる。電磁弁８１が第１操作されたときにアクチュエータ５に圧縮空気が供給される。電磁弁８１が第１操作とは異なる第２操作されたときにアクチュエータ５から圧縮空気が排出される。
【００８４】
電磁弁８１は、３方向電磁弁である。電磁弁８１が第１操作されたとき、タンク７に溜められた圧縮空気が流路１２Ｂ及び圧力制御機構８を介してアクチュエータ５に供給される。電磁弁８１が第２操作されたとき、タンク７からアクチュエータ５への圧縮空気の供給が停止され、アクチュエータ５の圧縮空気が電磁弁８１を介して外部空間に排出される。
【００８５】
圧力制御機構８は、タンク７から供給された圧縮空気の圧力を調整する。本実施形態において、圧力制御機構８は、圧縮空気の圧力を下げる圧力レギュレータを含む。圧力制御機構８により圧力が調整された圧縮空気は、流路１２Ｃを介してアクチュエータ５に供給される。本実施形態において、圧力制御機構８は、作業者ＷＭによって操作される操作ダイヤルを含む入力装置を有する。作業者ＷＭは、入力装置を操作して、圧力制御機構８からアクチュエータ５に供給される圧縮空気の圧力の目標値を指定する。圧力制御機構８は、指定された圧力の目標値に従って、圧力制御機構８からアクチュエータ５に供給される圧縮空気の圧力を調整する。
【００８６】
作業補助具１に装着されるバッテリ９は、少なくともコンプレッサ６、制御装置１１、圧力センサ７１、及び電磁弁８１のそれぞれに電力を供給する。
【００８７】
制御装置１１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサを含む演算処理装置９０と、電磁弁８１と、電磁弁８１に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１１１と、絶縁部１１２とを有する。制御装置１１は、本体部材２に支持される制御基板を含む。
【００８８】
制御装置１１は、圧力センサ７１から検出信号を取得する。制御装置１１は、コンプレッサ６を制御する制御信号、及び電磁弁８１を制御する制御信号を出力する。
【００８９】
また、制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始に係る作業開始信号に基づいて、アクチュエータ５を制御する制御信号を出力する。作業開始信号は、後述する電動工具ＫＤの操作装置１００（トリガスイッチ１００Ａ）が第１操作状態で操作されることにより生成される第１操作信号を含む。
【００９０】
また、制御装置１１から出力されるアクチュエータ５を制御する制御信号は、アクチュエータ５を起動させる起動信号を含む。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、アクチュエータ５を起動させる起動信号を出力する。
【００９１】
また、制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業終了に係る作業終了信号に基づいて、アクチュエータ５を制御する制御信号を出力する。作業終了信号は、後述する電動工具ＫＤの操作装置１００（トリガスイッチ１００Ａ）が第２操作状態で操作されることにより生成される第２操作信号を含む。
【００９２】
また、制御装置１１から出力されるアクチュエータ５を制御する制御信号は、アクチュエータ５を停止させる停止信号を含む。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業終了と連動して、アクチュエータ５を停止させる停止信号を出力する。
【００９３】
電動工具ＫＤは、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置２００と、モータ２１０と、モータ２１０を駆動するためのモータドライバ２２０と、作業者ＷＭによって操作される操作装置１００とを有する。
【００９４】
電動工具ＫＤに装着されるバッテリ９は、少なくとも演算処理装置２００及びモータドライバ２２０のそれぞれに電力を供給する。
【００９５】
操作装置１００は、作業者ＷＭにより操作されることにより、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動状態を操作する操作信号を生成する。本実施形態において、操作装置１００は、モータ２１０の駆動を開始する開始状態及び駆動を停止する停止状態のいずれか一方に操作する操作信号を生成可能なトリガスイッチ１００Ａと、モータ２１０の駆動を禁止するロック状態及び禁止を解除するロック解除状態のいずれか一方に操作する操作信号を生成可能なロックオフスイッチ１００Ｂとを含む。なお、操作装置１００は、モータ２１０を正方向に回転させる正転状態及び逆方向に回転させる逆転状態のいずれか一方に操作する操作信号を生成する正転逆転スイッチを含んでもよい。操作装置１００が操作されることにより生成された操作信号は、電動工具ＫＤの演算処理装置２００に出力される。
【００９６】
作業補助具１は、電動工具ＫＤと通信可能な通信部８０を有する。本実施形態において、通信部８０は、電動工具ＫＤの操作装置１００が操作されることにより生成された操作信号を制御装置１１に伝送する。制御装置１１は、通信部８０を介して操作装置１００から操作信号を取得する。操作装置１００と演算処理装置９０とは絶縁部１１２を介して接続される。操作装置１００が操作されることにより生成された操作信号は、電動工具ＫＤの演算処理装置２００に出力されるとともに、通信部８０を介して作業補助具１の演算処理装置９０に出力される。
【００９７】
図１及び図３に示すように、通信部８０は、電動工具ＫＤの操作装置１００と作業補助具１の制御装置１１とを接続するケーブルを含む。すなわち、通信部８０は、操作装置１００で生成された操作信号を制御装置１１に有線通信する。なお、通信部８０は、操作装置１００で生成された操作信号を制御装置１１に無線通信してもよい。
【００９８】
［演算処理装置］
図６は、本実施形態に係る演算処理装置９０の一例を示す機能ブロック図である。図６に示すように、演算処理装置９０は、圧力センサ７１の検出信号を取得する検出信号取得部９１と、電動工具ＫＤの操作装置１００が操作されることにより生成された操作信号を取得する操作信号取得部９２と、制御信号を出力する制御部９３とを有する。
【００９９】
本実施形態においては、演算処理装置９０に、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）のような揮発性メモリ及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）のような不揮発性メモリを含む記憶装置９９が接続される。
【０１００】
検出信号取得部９１は、圧力センサ７１から検出信号を取得する。圧力センサ７１は、コンプレッサ６から供給される圧縮空気の圧力を検出する。検出信号取得部９１は、コンプレッサ６から供給される圧縮空気の圧力を示す検出信号を圧力センサ７１から取得する。
【０１０１】
操作信号取得部９２は、通信部８０を介して操作装置１００から操作信号を取得する。操作装置１００は、作業者ＷＭに操作されることにより、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動状態を操作する操作信号を生成する。操作信号取得部９２は、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動状態を操作する操作信号を操作装置１００から取得する。
【０１０２】
制御部９３は、圧力センサ７１の検出信号に基づいてコンプレッサ６の駆動状態を制御する制御信号を出力する第１制御部９３Ａと、操作装置１００の操作信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御信号を出力する第２制御部９３Ｂとを含む。
【０１０３】
第１制御部９３Ａは、圧力センサ７１で検出された圧力値Ｐａが上限閾値Ｓｈａよりも高いときにコンプレッサ６の駆動を停止させる制御信号をコンプレッサ６に出力する。また、第１制御部９３Ａは、圧力センサ７１で検出された圧力値Ｐａが下限閾値Ｓｈｂ以下のときにコンプレッサ６の駆動を開始させる制御信号をコンプレッサ６に出力する。圧力値Ｐａは、タンク７の圧縮空気の圧力値を示す。上限閾値Ｓｈａ及び下限閾値Ｓｈｂは、圧力値Ｐａについて予め決められた値であり、記憶装置９９に記憶されている。上限閾値Ｓｈａは、下限閾値Ｓｈｂよりも高い値である。
【０１０４】
コンプレッサ６が駆動することにより、圧縮空気がタンク７に溜められる。電磁弁８１により流路１２Ｂが閉じられている状態でコンプレッサ６からタンク７に圧縮空気が供給されることにより、タンク７の圧縮空気の圧力は徐々に増加し、圧力センサ７１で検出される圧縮空気の圧力値Ｐａは徐々に増加する。本実施形態においては、圧力値Ｐａが上限閾値Ｓｈａよりも高いときにコンプレッサ６の駆動が停止される。これにより、タンク７の圧縮空気の圧力が十分に高くなったにもかかわらずコンプレッサ６の駆動が継続されてしまうことが抑制される。電磁弁８１により流路１２Ｂが開けられ、タンク７の圧縮空気がアクチュエータ５に供給されると、タンク７の圧縮空気の圧力は減少し、圧力センサ７１で検出される圧縮空気の圧力値Ｐａは減少する。本実施形態においては、圧力値Ｐａが下限閾値Ｓｈｂ以下であるときにコンプレッサ６の駆動が開始される。これにより、タンク７の圧縮空気の圧力が増加する。
【０１０５】
第２制御部９３Ｂは、操作装置１００の操作状態に基づいて、アクチュエータ５の駆動状態を制御する制御信号を出力する。第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２が操作装置１００の操作信号を取得したときにアクチュエータ５を駆動させる制御信号を出力する。本実施形態において、第２制御部９３Ｂは、操作装置１００の操作状態に基づいて、電磁弁８１を制御する制御信号を出力する。
【０１０６】
操作装置１００は、作業者ＷＭによる操作状態に基づいて操作信号を出力する。例えば、操作装置１００が第１操作状態で操作されたときに、操作装置１００は、第１操作信号を生成する。操作装置１００が第１操作状態とは異なる第２操作状態で操作されたときに、操作装置１００は、第１操作信号とは異なる第２操作信号を生成する。
【０１０７】
第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２が第１操作信号を取得したとき、アクチュエータ５に圧縮空気が供給されるように電磁弁８１を制御する制御信号を電磁弁８１に出力する。第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２が第２操作信号を取得したとき、アクチュエータ５から圧縮空気が排出されるように電磁弁８１を制御する制御信号を電磁弁８１に出力する。
【０１０８】
電磁弁８１は、第１操作信号に基づいて供給された制御信号（起動信号）により第１操作される。電磁弁８１が第１操作されたときにアクチュエータ５に圧縮空気が供給され、アクチュエータ５が駆動（起動）する。電磁弁８１は、第２操作信号に基づいて供給された制御信号（停止信号）により第２操作される。電磁弁８１が第２操作されたときにアクチュエータ５から圧縮空気が排出され、アクチュエータ５の駆動が停止する。
【０１０９】
［コンプレッサの制御方法］
次に、本実施形態に係るコンプレッサ６の制御方法の一例について説明する。図７は、本実施形態に係るコンプレッサ６の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【０１１０】
バッテリ９から制御装置１１に電力が供給されているか否かが判定される（ステップＳＡ１）。ステップＳＡ１において、制御装置１１に電力が供給されていると判定されたとき（ステップＳＡ１：Ｙｅｓ）、バッテリ９から圧力センサ７１に電力が供給され（ステップＳＡ２）、バッテリ９から電磁弁８１に電力が供給される（ステップＳＡ３）。電力が供給されることにより、圧力センサ７１及び電磁弁８１のそれぞれは起動する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１により、電磁弁８１に規定の電圧（例えば２４Ｖ）が印加される。
【０１１１】
検出信号取得部９１は、圧力センサ７１の検出信号を取得する。第１制御部９３Ａは、圧力センサ７１で検出された圧力値Ｐａが上限閾値Ｓｈａよりも高いか否かを判定する（ステップＳＡ４）。
【０１１２】
ステップＳＡ４において、圧力値Ｐａが上限閾値Ｓｈａよりも高いと判定されたとき（ステップＳＡ４：Ｙｅｓ）、第１制御部９３Ａは、コンプレッサ６の駆動を停止させるための制御信号を出力する（ステップＳＡ５）。すなわち、圧力値Ｐａが十分に高く、タンク７に溜められた圧縮空気の圧力が十分に高いと判定されたとき、コンプレッサ６の駆動が停止される。
【０１１３】
ステップＳＡ４において、圧力値Ｐａが上限閾値Ｓｈａ以下であると判定されたとき（ステップＳＡ４：Ｎｏ）、第１制御部９３Ａは、圧力センサ７１で検出された圧力値Ｐａが下限閾値Ｓｈｂ以下であるか否かを判定する（ステップＳＡ６）。
【０１１４】
ステップＳＡ６において、圧力値Ｐａが下限閾値Ｓｈｂ以下であると判定されたとき（ステップＳＡ６：Ｙｅｓ）、第１制御部９３Ａは、コンプレッサ６を駆動させるための制御信号を出力する（ステップＳＡ７）。すなわち、圧力値Ｐａが低く、タンク７の圧縮空気の圧力が不足していると判定されたとき、コンプレッサ６の駆動が開始される。
【０１１５】
ステップＳＡ１において、制御装置１１に電力が供給されていないと判定されたとき（ステップＳＡ１：Ｎｏ）、バッテリ９から圧力センサ７１への電力の供給が遮断され（ステップＳＡ８）、バッテリ９から電磁弁８１への電力の供給が遮断される（ステップＳＡ９）。
【０１１６】
ステップＳＡ５、ステップＳＡ７、及びステップＳＡ９のいずれかの処理が終了したとき、又はステップＳＡ６において圧力値Ｐａが下限閾値Ｓｈｂ以下でないと判定されたとき（ステップＳＡ６：Ｎｏ）、制御装置１１は、ステップＳＡ１の処理に戻る。
【０１１７】
このように、本実施形態においては、圧力値Ｐａが上限閾値Ｓｈａよりも高いとき、コンプレッサ６の駆動が停止される。一方、圧力値Ｐａが下限閾値Ｓｈｂ以下であるとき、コンプレッサ６の駆動が開始される。これにより、タンク７は、下限閾値Ｓｈｂよりも高く上限閾値Ｓｈａ以下の圧力の圧縮空気で満たされる。
【０１１８】
［アクチュエータの制御方法］
次に、本実施形態に係るアクチュエータ５の制御方法の一例について説明する。図８は、本実施形態に係るアクチュエータ５の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【０１１９】
以下の説明においては、アクチュエータ５の制御に係る操作装置１００がトリガスイッチ１００Ａであることとする。また、トリガスイッチ１００Ａが操作された状態が第１操作状態であり、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除された状態が第２操作状態であることとする。
【０１２０】
トリガスイッチ１００Ａが第１操作状態のとき、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動が開始される。すなわち、トリガスイッチ１００Ａが操作されることにより、モータ２１０が起動する。トリガスイッチ１００Ａが第２操作状態のとき、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動が停止される。すなわち、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより、モータ２１０が停止する。トリガスイッチ１００Ａが第１操作状態のとき、トリガスイッチ１００Ａは第１操作信号を生成する。トリガスイッチ１００Ａが第２操作状態のとき、トリガスイッチ１００Ａは第１操作信号とは異なる第２操作信号を生成する。なお、第２操作信号が生成されることは、操作信号がゼロであること、すなわち操作信号が出力されないことを含んでもよい。
【０１２１】
第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２がトリガスイッチ１００Ａから第１操作信号を取得したか否かを判定する（ステップＳＢ１）。
【０１２２】
ステップＳＢ１において、第１操作信号を取得したと判定されたとき（ステップＳＢ１：Ｙｅｓ）、第２制御部９３Ｂは、タンク７に溜められている圧縮空気がアクチュエータ５に供給されるように、電磁弁８１に制御信号を出力する（ステップＳＢ２）。
【０１２３】
ステップＳＢ１において、第１操作信号を取得していないと判定されたとき（ステップＳＢ１：Ｎｏ）、第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５から圧縮空気が排出されるように、電磁弁８１に制御信号を出力する（ステップＳＢ３）。なお、第１操作信号を取得していないことは、第２操作信号を取得したことを含む。
【０１２４】
例えば図３に示すように、作業者ＷＭが電動工具ＫＤを用いて天井面のような高所を作業するとき、作業補助具１を装着し、腕の少なくとも一部を保持部材４に載置した状態で、電動工具ＫＤを手で保持する。作業者ＷＭは、電動工具ＫＤで天井面を作業するために、手で保持した電動工具ＫＤのトリガスイッチ１００Ａを操作する。例えば、作業者ＷＭは、指でトリガスイッチ１００Ａを押す。
【０１２５】
トリガスイッチ１００Ａが操作されることにより、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動が開始される。また、トリガスイッチ１００Ａが操作されることにより生成された第１操作信号は、通信部８０を介して作業補助具１の演算処理装置９０に送信される。
【０１２６】
操作信号取得部９２が第１操作信号を取得したとき、第２制御部９３Ｂは、タンク７に溜められている圧縮空気がアクチュエータ５に供給されるように、電磁弁８１に制御信号を出力する。これにより、アクチュエータ５の内部空間に圧縮空気が供給され、アクチュエータ５が駆動する。アクチュエータ５は、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔを上方に旋回させる動力を発生する。
【０１２７】
アクチュエータ５が駆動することにより、保持部材４を介して第１アーム部材３１に支持されている腕は、第１アーム部材３１及び保持部材４によって上方に移動する。作業者ＷＭの腕は、アクチュエータ５が発生する動力により補助される。アクチュエータ５が発生する動力に基づいて第１アーム部材３１及び保持部材４が上方に移動することにより、作業者ＷＭの腕が上方に移動されるので、作業者ＷＭの肉体的負担が軽減される。
【０１２８】
例えば、電動工具ＫＤがハンマードリルである場合、腕を長時間上げたままにした状態で、電動工具ＫＤを天井面に押し付ける作業を実施しなければならない可能性がある。本実施形態においては、作業補助具１により作業者ＷＭの腕の筋力が補助されるので、作業者ＷＭの肉体的負担が効果的に軽減される。
【０１２９】
作業者ＷＭは、電動工具ＫＤを用いる作業を停止するとき、電動工具ＫＤのトリガスイッチ１００Ａの操作を解除する。例えば、作業者ＷＭは、トリガスイッチ１００Ａを押している指をトリガスイッチ１００Ａから離す。トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動が停止される。また、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより生成された第２操作信号は、通信部８０を介して作業補助具１の演算処理装置９０に送信される。
【０１３０】
操作信号取得部９２が第２操作信号を取得したとき、第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５の内部空間の圧縮空気がアクチュエータ５から排出されるように、電磁弁８１に制御信号を出力する。これにより、アクチュエータ５の内部空間から圧縮空気が排出され、アクチュエータ５の駆動が停止される。アクチュエータ５は、動力を発生しない。
【０１３１】
アクチュエータ５の駆動が停止されることにより、重力の作用により、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔは、下方に旋回する。保持部材４を介して第１アーム部材３１に支持されている腕は、第１アーム部材３１及び保持部材４と一緒に下方に移動する。
【０１３２】
図９は、本実施形態に係る制御信号を示すタイミングチャートである。トリガスイッチ１００Ａが操作されることにより生成された第１操作信号が電動工具ＫＤの演算処理装置２００及び作業補助具１の演算処理装置９０のそれぞれに出力される。第２制御部９３Ｂは、トリガスイッチ１００Ａが操作されることにより生成された第１操作信号が操作信号取得部９２に取得された時点ｔｓ１において、アクチュエータ５の駆動を開始させる制御信号を出力する。すなわち、第２制御部９３Ｂは、時点ｔｓ１において、タンク７の圧縮空気をアクチュエータ５に供給させる制御信号を電磁弁８１に出力する。電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、時点ｔｓ１において、モータ２１０を駆動させる制御信号をモータドライバ２２０に出力する。電動工具ＫＤのモータ２１０は、時点ｔｓ１において、駆動を開始する。
【０１３３】
また、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより、第１操作信号の出力が停止する。図９に示す例においては、時点ｔｅ１において、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除され、第１操作信号の出力が停止する。トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより生成された第２操作信号が電動工具ＫＤの演算処理装置２００及び作業補助具１の演算処理装置９０のそれぞれに出力される。第２制御部９３Ｂは、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより生成された第２操作信号が操作信号取得部９２に取得された時点ｔｅ１において、アクチュエータ５の駆動を停止させる制御信号を出力する。すなわち、第２制御部９３Ｂは、時点ｔｅ１において、アクチュエータ５から圧縮空気を排出させる制御信号を電磁弁８１に出力する。電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、時点ｔｅ１において、モータ２１０の駆動を停止させる制御信号をモータドライバ２２０に出力する。電動工具ＫＤのモータ２１０は、時点ｔｅ１において、駆動を停止する。
【０１３４】
このように、本実施形態においては、第２制御部９３Ｂがアクチュエータ５の駆動を開始させる制御信号を出力するタイミングと、演算処理装置２００がモータ２１０の駆動を開始させる制御信号を出力するタイミングとは、同一である。
【０１３５】
また、第２制御部９３Ｂがアクチュエータ５の駆動を停止させる制御信号を出力するタイミングと、演算処理装置２００がモータ２１０の駆動を停止させる制御信号を出力するタイミングとは、同一である。
【０１３６】
本実施形態においては、電動工具ＫＤを用いる作業を開始するために作業者ＷＭがトリガスイッチ１００Ａを操作してモータ２１０の駆動を開始させたとき、そのトリガスイッチ１００Ａの操作と連動してアクチュエータ５の駆動が開始され、作業者ＷＭの腕が上げられる。すなわち、制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、制御信号として、アクチュエータ５を起動させる起動信号を出力する。一方、電動工具ＫＤを用いる作業を停止するために作業者ＷＭがトリガスイッチ１００Ａの操作を解除してモータ２１０の駆動を停止させたとき、そのトリガスイッチ１００Ａの操作の解除と連動してアクチュエータ５の駆動が停止され、作業者ＷＭの腕が下ろされる。すなわち、制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業終了と連動して、制御信号として、アクチュエータ５を停止させる停止信号を出力する。これにより、作業の開始又は停止をする作業者ＷＭの意思に基づいて、作業者ＷＭの腕が上げられたり下げられたりする。そのため、作業者ＷＭが違和感を覚えることが抑制され、電動工具ＫＤを用いる作業は円滑に実施される。
【０１３７】
［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、作業補助具１は、電動工具ＫＤの操作装置１００が操作されることにより生成された操作信号を取得する操作信号取得部９２と、操作信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御信号を出力する第２制御部９３Ｂとを備える。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始を示す作業開始信号である操作装置１００の第１操作信号に基づいて、アクチュエータ５を起動させる起動信号を制御信号として出力し、電動工具ＫＤの作業終了を示す作業終了信号である操作装置１００の第２操作信号に基づいて、アクチュエータ５を停止させる停止信号を制御信号として出力する。これにより、電動工具ＫＤの操作装置１００が操作されたタイミングに基づいて、作業補助具１に設けられているアクチュエータ５が制御される。そのため、アクチュエータ５は、作業者ＷＭが意図しているタイミングで駆動開始又は駆動停止することができる。
【０１３８】
また、本実施形態においては、電動工具ＫＤは、保持部材４に保持されている腕（右腕）に支持される。アクチュエータ５は、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔを上方に旋回させる動力を発生する。第２制御部９３Ｂは、操作装置１００からの操作信号が操作信号取得部９２で取得されたときに、アクチュエータ５の駆動を開始させる制御信号を出力する。これにより、天井面のような高所を作業者ＷＭが電動工具ＫＤを使って作業するとき、作業者ＷＭの腕の筋力は、作業者ＷＭが意図しているタイミングで補助される。
【０１３９】
また、本実施形態においては、操作装置１００であるトリガスイッチ１００Ａは、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動状態を操作する操作信号を生成する。これにより、電動工具ＫＤのモータ２１０を駆動させて電動工具ＫＤを用いる作業を実施するときに、作業補助具１は、アクチュエータ５の駆動を開始して補助力（アシスト力）を発揮することができる。
【０１４０】
また、本実施形態においては、アクチュエータ５は、コンプレッサ６で圧縮され圧力制御機構８で圧力が調整された圧縮空気に基づいて動力を発生するエアアクチュエータである。これにより、作業補助具１は、十分な補助力を効果的に発揮することができる。
【０１４１】
また、本実施形態によれば、アクチュエータ５に供給される圧縮空気が流れる流路１２に電磁弁８１が設けられる。電磁弁８１が第１操作されたときにアクチュエータ５に圧縮空気が供給され、電磁弁８１が第２操作されたときにアクチュエータ５から圧縮空気が排出される。これにより、電磁弁８１を操作するだけで、アクチュエータ５の駆動の開始と駆動の停止とを切り換えることができる。
【０１４２】
また、本実施形態によれば、コンプレッサ６から供給された圧縮空気を一時的に溜めるタンク７が設けられる。タンク７に溜められた圧縮空気が圧力制御機構８を介してアクチュエータ５に供給される。これにより、規定圧力に高められたタンク７の圧縮空気を、圧力制御機構８を介してアクチュエータ５に供給することができる。
【０１４３】
また、本実施形態によれば、コンプレッサ６とタンク７との間の流路１２Ａに圧力センサ７１が設けられる。圧力センサ７１は、コンプレッサ６からタンク７に供給される圧縮空気の圧力を検出する。また、圧力センサ７１は、タンク７の圧縮空気の圧力を検出する。コンプレッサ６の駆動状態は、圧力センサ７１で検出された圧力値Ｐａに基づいて制御される。これにより、タンク７の圧縮空気の圧力が低いときには、コンプレッサ６を駆動して、タンク７の圧縮空気の圧力を高めることができる。また、タンク７の圧縮空気の圧力が高いときには、コンプレッサ６の駆動を停止させることができ、コンプレッサ６が不要に駆動されることが抑制される。
【０１４４】
また、本実施形態においては、バッテリ９が着脱可能に装着されるコネクタ１０が設けられる。これにより、コンプレッサ６のような電気機器に電力を供給することができる。バッテリ９はコネクタ１０に着脱可能なので、コネクタ１０に装着されているバッテリ９の充電状態が低下したときには、充電状態が高いバッテリ９と容易に交換することができる。
【０１４５】
また、本実施形態においては、バッテリ９は、電動工具バッテリである。そのため、作業補助具１と電動工具ＫＤとでバッテリ９を兼用することができる。
【０１４６】
また、本実施形態においては、アーム部材３は、保持部材４を支持する第１アーム部材３１と、本体部材２及び第１アーム部材３１のそれぞれと連結される第２アーム部材３２とを含む。第１アーム部材３１は、第１回転軸ＡＸ１を中心に回動可能に第２アーム部材３２と連結され、第２アーム部材３２は、第１回転軸ＡＸ１とは異なる方向に延在する第２回転軸ＡＸ２を中心に回動可能に本体部材２と連結される。これにより、保持部材４は、第１回転軸ＡＸ１と直交する第１面と平行な方向及び第２回転軸ＡＸ２と直交する第２面と平行な方向のそれぞれに円滑に移動することができる。第１面と第２面とが直交し、第２面が水平面と平行である場合、保持部材４は、上下方向及び水平方向のそれぞれに円滑に移動することができる。
【０１４７】
また、本実施形態においては、第１回転軸ＡＸ１と相対移動可能に保持部材４を支持する移動機構５０が設けられる。これにより、作業者ＷＭが腕を移動させたとき、腕を保持する保持部材４が第１回転軸ＡＸ１に対して相対移動する。そのため、腕と作業補助具１とに摩擦が生じることが抑制される。したがって、作業者ＷＭの作業性の低下が抑制される。
【０１４８】
第２実施形態．
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１４９】
図１０は、本実施形態に係る作業補助具１及び電動工具ＫＤのそれぞれのハードウエア構成の一例を示す図である。図１１は、本実施形態に係る演算処理装置９０の一例を示す機能ブロック図である。
【０１５０】
本実施形態において、作業補助具１は、アクチュエータ５に供給される圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ７２（第２圧力センサ）と、アクチュエータ５の変位を検出する変位センサ７３と、保持部材４を介して作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を検出する力センサ７４とを備える。
【０１５１】
圧力センサ７２は、圧力制御機構８とアクチュエータ５との間に設けられ、圧力制御機構８からアクチュエータ５に供給される圧縮空気の圧力を検出する。圧力センサ７２によって検出される圧力値Ｐｂは、アクチュエータ５の内部空間の圧力を示す。圧力センサ７２の検出信号は、演算処理装置９０に出力される。検出信号取得部９１は、圧力センサ７２の検出信号を取得する。
【０１５２】
変位センサ７３は、アクチュエータ５の変位量を検出する。上述のように、アクチュエータ５は伸縮する。アクチュエータ５の下端部は、連結部材６３を介して第２プレート部材２４に固定される。アクチュエータ５が伸縮することにより、アクチュエータ５の上端部が上下方向に移動する。本実施形態において、アクチュエータ５の変位量は、アクチュエータ５の上端部と連結部材６２を介して連結されているワイヤ部材６１の移動量を含む。変位センサ７３は、第１プレート部材２３の移動量を検出することによって、アクチュエータ５の変位量を検出することができる。
【０１５３】
また、アクチュエータ５の上端部の移動と同期して、第１関節機構１３のプーリ１５が回転する。アクチュエータ５の変位量とプーリ１５の回転量とは１対１で対応する。変位センサ７３は、プーリ１５の回転量を検出することによって、アクチュエータ５の変位量を検出することができる。
【０１５４】
本実施形態において、変位センサ７３は、プーリ１５の回転量を検出する角度センサであることとする。変位センサ７３の検出信号は、演算処理装置９０に出力される。検出信号取得部９１は、変位センサ７３の検出信号を取得する。制御装置１１の記憶装置９９には、アクチュエータ５の変位量とプーリ１５の回転量との関係を示す相関データが記憶されている。相関データは、例えば作業補助具１の設計データから導出可能な既知データである。第２制御部９３Ｂは、変位センサ７３の検出信号と記憶装置９９に記憶されている相関データとに基づいて、アクチュエータ５の変位量を算出することができる。
【０１５５】
力センサ７４は、保持部材４に保持されている作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を検出する。作業補助具１は、保持部材４を介して作業者ＷＭの腕に補助力を加える。力センサ７４は、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を検出する。本実施形態において、力センサ７４は、保持部材４に設けられている歪みセンサを含む。作業者ＷＭの腕に加えられる補助力が大きいほど、歪みセンサの検出値は大きく、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力が小さいほど、歪みセンサの検出値は小さい。そのため、歪みセンサは、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を検出することができる。
【０１５６】
なお、力センサ７４は、保持部材４に設けられた圧力センサでもよい。圧力センサは、作業者ＷＭの腕と保持部材４との間に設けられる。作業者ＷＭの腕に加えられる補助力が大きいほど、圧力センサの検出値は大きく、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力が小さいほど、圧力センサの検出値は小さい。そのため、圧力センサは、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を検出することができる。
【０１５７】
力センサ７４の検出信号は、演算処理装置９０に出力される。検出信号取得部９１は、力センサ７４の検出信号を取得する。
【０１５８】
また、本実施形態においては、補助力の目標値を指定する入力装置１１３が演算処理装置９０に接続される。入力装置１１３は、補助力の目標値を指定可能な操作ダイヤルを有する。作業者ＷＭは、入力装置１１３を操作して、補助力の目標値を演算処理装置９０に入力することができる。演算処理装置９０は、入力装置１１３が操作されることにより生成された入力信号を取得する入力信号取得部９４を有する。
【０１５９】
次に、本実施形態に係るアクチュエータ５の制御方法について説明する。図１２は、本実施形態に係るアクチュエータ５の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１２は、圧力センサ７２の検出信号及び変位センサ７３の検出信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御方法の一例を示す。第２制御部９３Ｂは、圧力センサ７２の検出信号及び変位センサ７３の検出信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御信号を出力する。
【０１６０】
作業者ＷＭは、入力装置１１３を操作して、希望する補助力の目標値を入力する。入力信号取得部９４は、補助力の目標値を示す入力信号を取得する（ステップＳＣ１）。
【０１６１】
第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２がトリガスイッチ１００Ａから第１操作信号を取得したか否かを判定する（ステップＳＣ２）。
【０１６２】
ステップＳＣ２において、第１操作信号を取得したと判定されたとき（ステップＳＣ２：Ｙｅｓ）、検出信号取得部９１は、圧力センサ７２の検出信号を取得する。圧力センサ７２の検出信号は、アクチュエータ５に供給される圧縮空気の圧力値Ｐｂを示す。第２制御部９３Ｂは、圧力センサ７２で検出された圧力値Ｐｂを取得する（ステップＳＣ３）。
【０１６３】
また、検出信号取得部９１は、変位センサ７３の検出信号を取得する。変位センサ７３の検出信号は、アクチュエータ５の変位量を示す。第２制御部９３Ｂは、変位センサ７３で検出されたアクチュエータ５の変位量を取得する（ステップＳＣ４）。
【０１６４】
第２制御部９３Ｂは、圧力センサ７２の検出信号及び変位センサ７３の検出信号に基づいて、アクチュエータ５の張力を算出する（ステップＳＣ５）。人工筋肉においては、アクチュエータ５の内部空間の圧力とアクチュエータ５の変位量とに基づいてアクチュエータ５の張力が決定される。第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５の内部空間の圧力値Ｐｂを示す圧力センサ７２の検出信号と、アクチュエータ５の変位量を示す変位センサ７３の検出信号とに基づいて、アクチュエータ５の張力を算出する（ステップＳＣ５）。
【０１６５】
第２制御部９３Ｂは、ステップＳＣ５において算出したアクチュエータ５の張力がステップＳＣ１において取得された補助力の目標値と等しいか否かを判定する（ステップＳＣ６）。
【０１６６】
ステップＳＣ６において、ステップＳＣ５において算出したアクチュエータ５の張力とステップＳＣ１において取得された補助力の目標値とが異なると判定されたとき（ステップＳＣ６：Ｎｏ）、第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５の張力と補助力の目標値との差分を算出する（ステップＳＣ７）。
【０１６７】
第２制御部９３Ｂは、ステップＳＣ７で算出された差分に基づいて、その差分が小さくなるように、アクチュエータ５の目標圧力を算出する（ステップＳＣ８）。
【０１６８】
第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５の内部空間がステップＳＣ８で算出された目標圧力になるように、電磁弁８１を制御する制御信号を出力する（ステップＳＣ９）。
【０１６９】
電磁弁８１は、制御信号に基づいて、タンク７から圧力制御機構８を介してアクチュエータ５に供給される圧縮空気を調整する。電磁弁８１は、制御信号に基づいてアクチュエータ５に供給される圧縮空気を調整して、アクチュエータ５の圧力を目標圧力に制御する（ステップＳＣ１０）。アクチュエータ５の圧力が目標圧力に制御されることにより、アクチュエータ５の張力と補助力の目標値との差が小さくなる。
【０１７０】
なお、ステップＳＣ２において、第１操作信号を取得していないと判定されたとき（ステップＳＣ２：Ｎｏ）、第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５から圧縮空気が排出されるように、電磁弁８１に制御信号を出力する（ステップＳＣ１１）。
【０１７１】
ステップＳＣ５において算出したアクチュエータ５の張力とステップＳＣ１において取得された補助力の目標値とが等しいと判定されたとき（ステップＳＣ６：Ｙｅｓ）、又はステップＳＣ１１の処理が終了したとき、演算処理装置９０は、ステップＳＣ１の処理に戻る。
【０１７２】
以上説明したように、第２制御部９３Ｂは、圧力センサ７２の検出信号及び変位センサ７３の検出信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御信号を出力する。第２制御部９３Ｂは、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力が入力装置１１３から入力された目標値になるように、電磁弁８１を制御して、アクチュエータ５の内部空間の圧力を調整して、アクチュエータ５の張力を調整する。これにより、作業補助具１は、作業者ＷＭが希望する補助力で作業者ＷＭの腕を補助することができる。
【０１７３】
図１３は、本実施形態に係るアクチュエータ５の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１３は、力センサ７４の検出信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御方法の一例を示す。第２制御部９３Ｂは、力センサ７４の検出信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御信号を出力する。
【０１７４】
作業者ＷＭは、入力装置１１３を操作して、希望する補助力の目標値を入力する。入力信号取得部９４は、補助力の目標値を示す入力信号を取得する（ステップＳＤ１）。
【０１７５】
第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２がトリガスイッチ１００Ａから第１操作信号を取得したか否かを判定する（ステップＳＤ２）。
【０１７６】
ステップＳＤ２において、第１操作信号を取得したと判定されたとき（ステップＳＤ２：Ｙｅｓ）、検出信号取得部９１は、力センサ７４の検出信号を取得する。力センサ７４の検出信号は、保持部材４を介して作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を示す。第２制御部９３Ｂは、力センサ７４で検出された作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を取得する（ステップＳＤ３）。
【０１７７】
第２制御部９３Ｂは、ステップＳＤ３において取得した作業者ＷＭの腕に加えられる補助力がステップＳＤ１において取得された補助力の目標値と等しいか否かを判定する（ステップＳＤ４）。
【０１７８】
ステップＳＤ４において、ステップＳＤ３において取得した作業者ＷＭの腕に加えられる補助力とステップＳＤ１において取得された補助力の目標値とが異なると判定されたとき（ステップＳＤ４：Ｎｏ）、第２制御部９３Ｂは、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力と補助力の目標値との差分を算出する（ステップＳＤ５）。
【０１７９】
第２制御部９３Ｂは、ステップＳＤ５で算出された差分に基づいて、その差分が小さくなるように、アクチュエータ５の目標圧力を算出する（ステップＳＤ６）。
【０１８０】
第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５の内部空間がステップＳＤ６で算出された目標圧力になるように、電磁弁８１を制御する制御信号を出力する（ステップＳＤ７）。
【０１８１】
電磁弁８１は、制御信号に基づいて、タンク７から圧力制御機構８を介してアクチュエータ５に供給される圧縮空気を調整する。電磁弁８１は、制御信号に基づいてアクチュエータ５に供給される圧縮空気を調整して、アクチュエータ５の圧力を目標圧力に制御する（ステップＳＤ８）。アクチュエータ５の圧力が目標圧力に制御されることにより、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力と補助力の目標値との差が小さくなる。
【０１８２】
なお、ステップＳＤ２において、第１操作信号を取得していないと判定されたとき（ステップＳＤ２：Ｎｏ）、第２制御部９３Ｂは、アクチュエータ５から圧縮空気が排出されるように、電磁弁８１に制御信号を出力する（ステップＳＤ９）。
【０１８３】
ステップＳＤ３において取得した作業者ＷＭの腕に加えられる補助力とステップＳＤ１において取得された補助力の目標値とが等しいと判定されたとき（ステップＳＤ４：Ｙｅｓ）、又はステップＳＤ９の処理が終了したとき、演算処理装置９０は、ステップＳＤ１の処理に戻る。
【０１８４】
以上説明したように、第２制御部９３Ｂは、力センサ７４の検出信号に基づいてアクチュエータ５の駆動状態を制御する制御信号を出力する。第２制御部９３Ｂは、作業者ＷＭの腕に加えられる補助力が入力装置１１３から入力された目標値になるように、電磁弁８１を制御して、アクチュエータ５の内部空間の圧力を調整して、保持部材４を介して作業者ＷＭの腕に加えられる補助力を調整する。これにより、作業補助具１は、作業者ＷＭが希望する補助力で作業者ＷＭの腕を補助することができる。
【０１８５】
第１実施形態及び第２実施形態に関連する他の実施形態．
上述の実施形態においては、図９を参照して説明したように、第２制御部９３Ｂがアクチュエータ５の駆動を開始させる制御信号を出力するタイミングと、演算処理装置２００がモータ２１０の駆動を開始させる制御信号を出力するタイミングとは、同一であり、第２制御部９３Ｂがアクチュエータ５の駆動を停止させる制御信号を出力するタイミングと、演算処理装置２００がモータ２１０の駆動を停止させる制御信号を出力するタイミングとは、同一であることとした。
【０１８６】
第２制御部９３Ｂがアクチュエータ５の駆動を開始させる制御信号を出力するタイミングと、演算処理装置２００がモータ２１０の駆動を開始させる制御信号を出力するタイミングとが、異なってもよい。また、第２制御部９３Ｂがアクチュエータ５の駆動を停止させる制御信号を出力するタイミングと、演算処理装置２００がモータ２１０の駆動を停止させる制御信号を出力するタイミングとが、異なってもよい。
【０１８７】
図１４は、本実施形態に係る制御信号を示すタイミングチャートである。図１４に示すように、トリガスイッチ１００Ａが操作されることにより、時点ｔｓ１において生成された第１操作信号は、電動工具ＫＤの演算処理装置２００及び作業補助具１の演算処理装置９０のそれぞれに出力される。第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２が第１操作信号を取得した時点ｔｓ１（第１時点）においてアクチュエータ５を駆動させる制御信号を出力する。電動工具ＫＤのモータ２１０は、時点ｔｓ１よりも後の時点ｔｓ２（第２時点）において駆動を開始する。すなわち、第２制御部９３Ｂは、時点ｔｓ１において、タンク７の圧縮空気をアクチュエータ５に供給させる制御信号を電磁弁８１に出力する。電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、時点ｔｓ１よりも後の時点ｔｓ２において、モータ２１０を駆動させる制御信号をモータドライバ２２０に出力する。
【０１８８】
これにより、トリガスイッチ１００Ａが操作されると、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動が開始される前に、アクチュエータ５の駆動が開始され、作業者ＷＭの腕が上げられる。作業者ＷＭは、腕が上げられた後、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動を開始させることができる。
【０１８９】
また、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより時点ｔｅ１において生成された第２操作信号は、電動工具ＫＤの演算処理装置２００及び作業補助具１の演算処理装置９０のそれぞれに出力される。電動工具ＫＤのモータ２１０は、時点ｔｅ１において駆動を停止する。第２制御部９３Ｂは、操作信号取得部９２が第２操作信号を取得した時点ｔｅ１よりも後の時点ｔｅ２においてアクチュエータ５の駆動を停止させる制御信号を出力する。すなわち、電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、時点ｔｅ１において、モータ２１０の駆動を停止させる制御信号をモータドライバ２２０に出力する。第２制御部９３Ｂは、時点ｔｅ１よりも後の時点ｔｅ２において、アクチュエータ５から圧縮空気を排出させる制御信号を電磁弁８１に出力する。
【０１９０】
これにより、トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されると、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動が停止された後、作業者ＷＭの腕を下げることができる。
【０１９１】
図１５は、本実施形態に係るトリガスイッチ１００Ａの操作量と、モータ２１０及びアクチュエータ５のそれぞれが駆動を開始するタイミングとを説明するための模式図である。トリガスイッチ１００Ａは、規定の可動範囲を有する。作業者ＷＭは、任意の操作量（押し込み量）でトリガスイッチ１００Ａを操作することができる。トリガスイッチ１００Ａを可動範囲の端部まで押し込んだときの操作量を適宜、第１操作量、と称し、トリガスイッチ１００Ａを可動範囲の途中まで押し込んだときの操作量を適宜、第２操作量、と称する。第２操作量は、第１操作量よりも小さい。第１操作量は、トリガスイッチ１００Ａを十分に押し込んだときの操作量を示す全押しに相当し、第２操作量は、トリガスイッチ１００Ａを僅かに押し込んだときの操作量を示す半押しに相当する。
【０１９２】
モータ２１０は、トリガスイッチ１００Ａが第１操作量で操作されたときに駆動を開始する。第２制御部９３Ｂは、第１操作量よりも小さい第２操作量を示す操作信号が操作信号取得部９２に取得されたときにアクチュエータ５を駆動させる制御信号を電磁弁８１に出力する。
【０１９３】
すなわち、トリガスイッチ１００Ａが半押しされたとき、モータ２１０の駆動が停止された状態で、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが上方に旋回するようにアクチュエータ５の駆動が開始される。作業者ＷＭは、トリガスイッチ１００Ａを半押しして腕が持ち上げられた後、トリガスイッチ１００Ａを全押しすることにより電動工具ＫＤを駆動させることができる。
【０１９４】
なお、上述の各実施形態においては、トリガスイッチ１００Ａの操作に基づいて、アクチュエータ５の駆動状態が制御されることとした。ロックオフスイッチ１００Ｂの操作に基づいて、アクチュエータ５の駆動状態が制御されてもよい。例えば、ロックオフスイッチ１００Ｂが操作されてモータ２１０のロックが解除されたとき、アクチュエータ５が駆動して作業者ＷＭの腕が上げられてもよい。作業者ＷＭは、腕が上げられた後、トリガスイッチ１００Ａを操作してモータ２１０の駆動を開始することができる。また、トリガスイッチ１００Ａ及びロックオフスイッチ１００Ｂのみならず、電動工具ＫＤに設けられている、モータ２１０の駆動状態を操作する各種のスイッチの操作に基づいてアクチュエータ５の駆動状態が制御されてもよい。また、電動工具ＫＤに設けられている、モータ２１０の駆動状態の操作には寄与しない各種のスイッチの操作に基づいて、アクチュエータ５の駆動状態が制御されてもよい。例えば、アクチュエータ５の駆動状態を制御するための専用スイッチが電動工具ＫＤに設けられてもよい。
【０１９５】
なお、上述の各実施形態においては、電動工具ＫＤに設けられている操作装置１００に基づいて、アクチュエータ５の駆動状態が制御されることとした。作業補助具１に、アクチュエータ５の駆動状態を操作する操作装置が設けられてもよい。
【０１９６】
なお、上述の各実施形態において、圧力制御機構８として圧力制御弁が用いられてもよい。また、上述の各実施形態において、タンク７が省略されてもよい。コンプレッサ６で生成された圧縮空気がタンク７に溜められることなく、圧力制御機構８を介してアクチュエータ５に供給されてもよい。
【０１９７】
なお、上述の各実施形態において、圧力制御機構８は省略されてもよい。コンプレッサ６で生成された圧縮空気がアクチュエータ５に直接的に供給されてもよい。
【０１９８】
なお、上述の各実施形態においては、アクチュエータ５が人工筋肉であることとした。アクチュエータ５は、エアシリンダでもよい。
【０１９９】
なお、上述の各実施形態においては、アクチュエータ５が圧縮空気に基づいて作動するエアアクチュエータであることとした。アクチュエータ５は、例えば油圧に基づいて作動する油圧アクチュエータでもよいし、圧電素子のような駆動素子により作動するアクチュエータでもよい。
【０２００】
なお、上述の各実施形態においては、アクチュエータ５が本体部材２に支持されることとした。アクチュエータ５は、例えばアーム部材３に支持されてもよいし、本体部材２及びアーム部材３とは別の部材に支持されてもよい。
【０２０１】
なお、上述の各実施形態においては、第１回転軸ＡＸ１がＸＹ平面と実質的に平行であり、第２回転軸ＡＸ２がＸＹ平面と実質的に直交することとした。第１回転軸ＡＸ１がＸＹ平面に対して傾斜してもよいし、第２回転軸ＡＸ２がＸＹ平面と直交しなくてもよい。また、上述の実施形態においては、第１アーム部材３１の先端部３１Ｔが第１回転軸ＡＸ１と直交する第１面と平行な方向に旋回し、第２アーム部材３２の第１端部３２Ｔが第１面と直交する第２面と平行な方向に旋回することとした。第１面と第２面とは直交しなくてもよい。
【０２０２】
なお、上述の各実施形態において、第２回転軸ＡＸ２が省略されてもよい。すなわち、第１アーム部材３１は、第１回転軸ＡＸ１を中心に回動可能であればよく、第２回転軸ＡＸ２を中心に回動しなくてもよい。
【０２０３】
なお、上述の各実施形態においては、作業補助具１が作業者ＷＭの右腕及び左腕のいずれか一方を支援することとした。作業補助具１は、右腕及び左腕の両方を支援してもよい。右腕用及び左腕用それぞれのアーム部材３及び保持部材４が設けられることにより、作業補助具１は、作業者ＷＭの右腕及び左腕の両方の筋力を補助することができる。
【０２０４】
第３実施形態．
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０２０５】
作業補助具１は、例えば、ハンマードリルのような電動工具ＫＤを使用して高所の対象物に穴あけ作業を行う際に、作業者ＷＭの腕を対象物に押し付けることを支援する。作業補助具１は、アシストスーツともいう。
【０２０６】
作業補助具１は、アシスト状態と、姿勢維持状態と、腕解放状態とを取り得る。アシスト状態は、作業補助具１が作業者ＷＭの腕を対象物に押し付ける力を補助して、作業者ＷＭを支援する状態である。姿勢維持状態とは、作業補助具１が作業者ＷＭの腕を所定高さで支持して姿勢を維持する状態である。姿勢維持状態では、作業者ＷＭの腕を対象物に押し付ける力は作用しない。腕解放状態は、作業者ＷＭの腕をアシスト状態または姿勢維持状態から解放して、自由に動かせるようにする状態である。
【０２０７】
［構造］
図１６は、本実施形態に係る作業補助具１の一例を示す斜視図であり、作業補助具１が作業者ＷＭに装着されている状態を示す。図１７は、本実施形態に係る作業補助具１の一例を示す斜視図である。
【０２０８】
図１６及び図１７に示すように、作業補助具１は、少なくとも一部が作業者ＷＭの背中に装着される本体部材２と、本体部材２と相対移動可能に連結されるアーム部材３と、移動機構５０を介してアーム部材３に支持され、作業者ＷＭの腕の少なくとも一部を保持する保持部材４と、本体部材２に支持され、アーム部材３を移動させる動力を発生するアクチュエータ１４１と、アクチュエータ１４１が発生する動力により駆動して、アーム部材３を移動させる動力機構１０００とを備える。動力機構１０００は、アクチュエータ１４１が発生する動力により駆動するドラム駆動機構４００（第２動力機構）と、アーム部材３を移動させるアーム駆動機構７００（第１動力機構）とを含む。
【０２０９】
また、作業補助具１は、本体部材２に支持され、バッテリ９が着脱可能に装着されるコネクタ１０と、本体部材２に支持される制御装置１１と、作業者ＷＭに操作される補助具操作装置８００とを備える。
【０２１０】
保持部材４は、作業者ＷＭの右腕の少なくとも一部を保持する。保持部材４に保持されている右腕に電動工具ＫＤが支持される。作業者ＷＭは、右手で電動工具ＫＤを保持して作業を実施する。
【０２１１】
作業補助具１は、電動工具ＫＤの駆動状態と連動して駆動又は停止する。作業補助具１は、駆動又は停止するために作業者ＷＭが操作するための補助具操作装置８００を有する。作業補助具１は、電力を供給する電動工具ＫＤ用のバッテリ９が装着されるコネクタ１０を有する。作業補助具１は、作業者ＷＭが背中に背負った状態で身体に装着するためのハーネスＨＳを有する。作業補助具１は、制御装置１１によって制御される。
【０２１２】
ハーネスＨＳは、本体部材２に配置される。ハーネスＨＳは、一対の肩ベルトＨＳａと、腰ベルトＨＳｂとを有する。一対の肩ベルトＨＳａは、作業者ＷＭの上腕部を通して肩部に装着される。一対の肩ベルトＨＳａは、作業者の肩部に接触する位置に緩衝材が配置される。これにより、一対の肩ベルトＨＳａは、作業者の肩部に装着した際に、良好な装着感が得られる。腰ベルトＨＳｂは、作業者の腹部に巻き付けて装着される。腰ベルトＨＳｂは、作業者の腰部に接触する位置に緩衝材が配置される。これにより、腰ベルトＨＳｂは、作業者の腰部に装着した際に、良好な装着感が得られる。このようなハーネスＨＳを介して、作業補助具１は、作業者の背中に背負われた状態で装着される。
【０２１３】
本体部材２は、作業補助具１の重量物を支持する。本体部材２には、アーム部材３に作用する荷重が作用する。本体部材２は、枠状に形成されていることにより、荷重を分散して支持する。本体部材２は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber  Reinforce  Plastics）を含む剛性が高く、軽量の素材で形成される。特に、本体部材２は、炭素繊維を用いたＣＦＲＰ(Carbon  Fiber  Reinforced  Plastics)で形成されることが好ましい。本体部材２は、第１フレーム２１Ｂと、第２フレーム２２と、第３フレーム２３Ｂと、連結部２４Ｂとを有する。本体部材２には、ハウジング２９が配置される。
【０２１４】
第１フレーム２１Ｂは、作業者ＷＭの背中に対面して配置される。第２フレーム２２Ｂは、作業者ＷＭの背中から第１フレーム２１ＢよりＹ軸方向に離間した位置に配置される。第２フレーム２２Ｂは、第１フレーム２１Ｂと対面する。第３フレーム２３Ｂは、ドラム駆動機構４００などの重量物が載置される。第３フレーム２３Ｂは、第１フレーム２１Ｂの下部からＹ軸方向に突出した矩形状に形成されている。第３フレーム２３Ｂは、作業者ＷＭの背中から離間する方向に突出する。第３フレーム２３Ｂは、複数の円柱状の部材を矩形状に組み付けて形成されている。第３フレーム２３Ｂには、連結部２４Ｂは、第１フレーム２１Ｂの中間部の上側と第２フレーム２２Ｂの下部とを連結する。連結部２４Ｂは、Ｚ軸方向視においてＬ字型に形成されている。連結部２４Ｂは、円柱状の部材で形成されている。第１フレーム２１Ｂと第２フレーム２２Ｂとは、連結部２４Ｂとハウジング２９とを介して連結される。第１フレーム２１Ｂと第２フレーム２２Ｂとは、Ｙ軸方向に数ｃｍ程度離間している。
【０２１５】
アーム部材３は、作業者ＷＭの腕部を保持する。本実施形態では、アーム部材３は、作業者ＷＭの右腕の上腕部を保持する。アーム部材３は、例えば、繊維強化プラスチックを含む剛性が高く、軽量の素材で形成される。アーム部材３は、作業補助具１によってアーム部材３を上昇させた状態で、作業者ＷＭの腕部の重さと作業者ＷＭが把持した電動工具ＫＤの重さとを支持する。例えば、作業者ＷＭの腕部の重さは３ｋｇ程度、電動工具ＫＤの重さは５ｋｇ程度である。また、アーム部材３は、電動工具ＫＤの駆動時には、電動工具ＫＤを対象物に押し付ける際に反動トルクが作用する。アーム部材３は、基部３３と、腕部３４と、ガイドレール３５と、保持部材４とを有する。
【０２１６】
ガイドレール３５は、第１回転軸ＡＸ１を中心に回動可能に腕部３４に連結される。基部３３は、第１回転軸ＡＸ１とは異なる方向に延在する第２回転軸ＡＸ２を中心に回動可能に本体部材２に連結される。上述の実施形態と同様、第１回転軸ＡＸ１は、ＸＹ平面と実質的に平行である。第２回転軸ＡＸ２は、ＸＹ平面と実質的に直交する。
【０２１７】
ガイドレール３５と腕部３４とは、第１関節機構１３Ｂを介して連結される。第１関節機構１３Ｂは、プーリ７４０を含む。プーリ７４０は、第１回転軸ＡＸ１を含む。
【０２１８】
基部３３と本体部材２とは、第２関節機構１４Ｂを介して連結される。基部３３は、第２関節機構１４Ｂを介して第２フレーム２２Ｂに連結される。第２フレーム２２Ｂは、第２回転軸ＡＸ２を含む。
【０２１９】
基部３３は、第１フレーム２１Ｂが挿入される軸孔部３３Ａと、腕部３４が挿入される腕孔部３３Ｂと、ボルトが挿入される調整孔部３３Ｃとを有する。
【０２２０】
腕孔部３３Ｂに腕部３４が配置されている状態で、調整孔部３３Ｃにボルトが挿入されることにより、基部３３と腕部３４とがボルトにより固定される。腕部３４は、腕孔部３３Ｂに配置されている状態で、第２回転軸ＡＸ２の放射方向に移動可能である。第２回転軸ＡＸ２の放射方向において、基部３３と腕部３４との相対位置が調整されることにより、第２フレーム２２Ｂと腕部３４との距離が調整される。例えば作業者ＷＭの肩幅に基づいて、第２フレーム２２Ｂと腕部３４との距離が調整される。作業者ＷＭの肩幅が広いほど、第２フレーム２２Ｂと腕部３４との距離が長くなるように調整される。
【０２２１】
本実施形態において、調整孔部３３Ｃは、ボルトが挿入される複数の位置決め孔を含む。位置決め孔は、第２回転軸ＡＸ２の放射方向に複数設けられる。位置決め孔は、第２回転軸ＡＸ２の放射方向におけるボルトの移動を規制する。
【０２２２】
ボルトが第２回転軸ＡＸ２に近い位置決め孔に挿入されると、腕部３４が腕孔部３３Ｂに深く挿入された状態で、基部３３と腕部３４とが固定される。すなわち、第２回転軸ＡＸ２に近い位置決め孔に挿入されたボルトにより基部３３と腕部３４とが固定されると、第２フレーム２２Ｂと腕部３４との距離は短くなる。
【０２２３】
ボルトが第２回転軸ＡＸ２から遠い位置決め孔に挿入されると、腕部３４が腕孔部３３Ｂに浅く挿入された状態で、基部３３と腕部３４とが固定される。すなわち、第２回転軸ＡＸ２から遠い位置決め孔に挿入されたボルトにより基部３３と腕部３４とが固定されると、第２フレーム２２Ｂと腕部３４との距離は長くなる。
【０２２４】
これにより、作業者ＷＭの肩幅に基づいて、第２回転軸ＡＸ２の放射方向において、第２フレーム２２Ｂと腕部３４との距離が調整される。
【０２２５】
ガイドレール３５は、保持部材４をガイドする。ガイドレール３５は、保持部材４がスライド可能に配置される。ガイドレール３５は、直線状に延びる一対の棒状体である。ガイドレール３５は、平行に配置される。ガイドレール３５は、一方の端部がアーム駆動機構７００のプーリ７４０の可動部７４１１に連結され、他方の端部に保持部材４が挿通される。ガイドレール３５は、アーム駆動機構７００のプーリ７４０の可動部７４１１に連動して回動可能である。ガイドレール３５は、プーリ７４０のアーム軸７４４（第２回転軸ＡＸ２）を中心に可動部７４１１に連動して回動する。ガイドレール３５は、ガイドレール３５の先端部が上下方向に旋回するように、第１回転軸ＡＸ１を中心に回動可能である。腕部３４は、ガイドレール３５の先端部が左右方向に旋回するように、第２回転軸ＡＸ２を中心に回動可能である。これにより、ガイドレール３５は、先端側が下方に降りた状態と、上方に持ち上げられた状態とを取り得る。なお、ガイドレール３５は、保持部材４の一つの部材としてもよい。
【０２２６】
保持部材４は、作業者ＷＭの腕部を保持する。本実施形態では、保持部材４は、作業者ＷＭの上腕部を保持する。保持部材４は、腕部３４に対して回動可能に配置される。保持部材４は、ガイドレール３５の回動に連動して、下方に降りた状態と、上方に持ち上げられた状態とを取り得る。
【０２２７】
保持部材４は、ガイドレール３５がスライド可能に挿通される。保持部材４には、一対のガイド孔が形成されている。ガイド孔は、保持部材４を貫通している。ガイド孔は、平行に形成されている。ガイド孔には、ガイドレール３５が挿通される。
【０２２８】
ガイドレール３５が第１回転軸ＡＸ１を中心に旋回すると、保持部材４は、ガイドレール３５と一緒に、第１回転軸ＡＸ１を中心に旋回する。ガイドレール３５が第２回転軸ＡＸ２を中心に旋回すると、保持部材４は、ガイドレール３５と一緒に、第２回転軸ＡＸ２を中心に旋回する。
【０２２９】
保持部材４は、作業者ＷＭの上腕の外側の下部を保持する。保持部材４の内面に磁石４４が配置される。磁石４４は、保持部材４に２つ配置される。なお、磁石４４の数は１つでもよいし、３つ以上の複数でもよい。作業者ＷＭは、金属部材を含むアームバンドを上腕に装着した状態で、上腕を保持部材４に載せる。磁石４４の磁力により、保持部材４と上腕とが吸着される。これにより、保持部材４は、作業者ＷＭの腕の動作に追従することができる。作業者ＷＭは、腕を内側に素早く動かすことにより、保持部材４と腕との吸着を簡単に解除することができる。
【０２３０】
図１８は、本実施形態に係る作業補助具１を示す断面図である。図１９は、本実施形態に係る作業補助具１の一部を示す断面図である。
【０２３１】
バッテリ９は、作業補助具１に電力を供給する。バッテリ９は、充電式の電動工具用バッテリである。バッテリ９は、コネクタ１０に装着される。バッテリ９は、コネクタ１０に着脱可能である。
【０２３２】
バッテリ９は、隆起部９ａと、バッテリ爪９ｂと、バッテリボタン９ｃと、バッテリ端子とを有する。バッテリ９をコネクタ１０に装着するとき、作業者ＷＭは、バッテリ９のバッテリ端子とコネクタ１０の装着面とが対向するように、バッテリ９をコネクタ１０にスライドさせる。バッテリ９がスライドすることによって、隆起部９ａがコネクタ１０の少なくとも一部に接触する。バッテリ９のバッテリ端子とコネクタ１０の装着面とが対向すると、バッテリ爪９ｂが、コネクタ１０の装着凹部１０ａに挿入される。これにより、バッテリ９がコネクタ１０に装着される。バッテリ９がコネクタ１０に装着されると、バッテリ９のバッテリ端子とコネクタ１０の装着端子とが接続される。
【０２３３】
コネクタ１０からバッテリ９を外すとき、バッテリボタン９ｃが操作される。バッテリボタン９ｃが操作されることにより、バッテリ爪９ｂが装着凹部１０ａから抜去され、コネクタ１０からバッテリ９が解放される。バッテリ９がスライドすることによって、コネクタ１０からバッテリ９が外される。
【０２３４】
ハウジング２９は、ドラム駆動機構４００とアーム駆動機構７００の一部とを内部に収容する。ハウジング２９は、第１ハウジング２９１と、第２ハウジング２９２とを有する。第１ハウジング２９１は、スプリング７２０とスライドボリューム７３０とを内部に収容する。第１ハウジング２９１は、第２フレーム２２Ｂに固定される。第１ハウジング２９１は、箱型に形成されている。第２ハウジング２９２は、ドラム駆動機構４００を内部に収容する。第２ハウジング２９２は、第１ハウジング２９１の下部に固定される。第２ハウジング２９２は、箱型に形成されている。第２ハウジング２９２は、右側部に、コネクタ１０が配置される。第２ハウジング２９２の下部は、ハウジング１４９及び基部２９３を介して第３フレーム２３Ｂに固定される。
【０２３５】
アクチュエータ１４１は、作業補助具１の駆動源である。アクチュエータ１４１は、バッテリ９から供給される電力により作動する電動アクチュエータである。本実施形態において、アクチュエータ１４１は、バッテリ９から供給される電力によって作動する電気モータである。アクチュエータ１４１が発生する動力は、電気モータが発生する回転力を含む。
【０２３６】
動力機構１０００は、アーム部材３とアクチュエータ１４１との間に配置され、アクチュエータ１４１の作動により伸縮するスプリング部材７２１を含むアーム駆動機構７００（第１動力機構）と、アーム駆動機構７００とアクチュエータ１４１との間に配置され、アクチュエータ１４１が発生した動力をアーム駆動機構７００に伝達するドラム駆動機構４００（第２動力機構）とを有する。
【０２３７】
後述するように、ドラム駆動機構４００は、電動工具ＫＤのモータが駆動しているときに、アーム駆動機構７００からアクチュエータ１４１に伝達される力を抑制する。また、ドラム駆動機構４００は、電動工具ＫＤのモータが駆動状態から停止状態に移行するときに、アーム駆動機構７００からアクチュエータ１４１に伝達される力を抑制することを解除する。また、スプリング部材７２１の長さを検出するスライドボリューム７３０（スプリングセンサ）が設けられる。制御装置１１は、スライドボリューム７３０からの検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１の作動を制御する。制御装置１１は、電動工具ＫＤのモータが駆動しているときに、スライドボリューム７３０の検出値に基づいて、スプリング部材７２１の弾性力が第１閾値以上であると判定したときにアクチュエータ１４１を停止させる停止信号を出力し、スプリング部材７２１の弾性力が第２閾値以下であると判定したときにアクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０２３８】
ドラム駆動機構４００は、アーム部材３のガイドレール３５を回動させて、保持部材４を上昇又は下降させる動力を発生させる。ドラム駆動機構４００は、充電式のバッテリ９から供給される電力によって駆動する。ドラム駆動機構４００は、アクチュエータ１４１と、ギヤユニット１４２と、ドラム１４３と、アクチュエータ１４１を冷却する冷却ファン４１４と、ハウジング１４９とを有する。アクチュエータ１４１とギヤユニット１４２とドラム１４３とは、回転軸ＡＸ３を中心に回転可能である。
【０２３９】
アクチュエータ１４１は、作業補助具１の駆動源である。アクチュエータ１４１は、バッテリ９から供給される電力によって駆動する。アクチュエータ１４１の回転力は、ギヤユニット１４２を介して伝達される。アクチュエータ１４１の回転軸ＡＸ３は、Ｘ軸と平行である。アクチュエータ１４１は、ブラシレスモータである。アクチュエータ１４１は、インナーロータである。アクチュエータ１４１は、図示しないリード線を介して、制御装置１１に接続される。アクチュエータ１４１は、制御装置１１からの制御信号によって駆動と停止とが制御される。より詳しくは、アクチュエータ１４１は、円筒状のステータ４１１と、ステータ４１１の内側に配置されたロータ４１２と、モータ軸４１３とを有する。ロータ４１２は、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。ロータ４１２の回転軸は、モータ軸４１３である。モータ軸４１３は、一方の端部がモータ軸受４２１に回転可能に支持される。
【０２４０】
ギヤユニット１４２は、減速機構である。ギヤユニット１４２は、アクチュエータ１４１の回転力を減速してスピンドル４２４に伝達可能に出力する。ギヤユニット１４２は、モータ軸受４２１と、第１遊星歯車機構４２２と、第２遊星歯車機構４２３と、スピンドル４２４と、スピンドル軸受４２５と、ギヤカバー４２９とを有する。
【０２４１】
モータ軸受４２１は、モータ軸４１３を回転可能に支持する。モータ軸受４２１は、アクチュエータ１４１のステータ４１１とロータ４１２とより左側で、ギヤユニット１４２の右側に配置される。
【０２４２】
第１遊星歯車機構４２２は、少なくとも一部がモータ軸４１３上に配置される。第１遊星歯車機構４２２は、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。第１遊星歯車機構４２２は、モータ軸受４２１の左側に配置される。第１遊星歯車機構４２２は、アクチュエータ１４１の回転力を減速して第２遊星歯車機構４２３に伝達する。
【０２４３】
第１遊星歯車機構４２２は、出力軸４２２１と、連結軸４２２２とを有する。出力軸４２２１の左側の端部は、連結軸４２２２の右側の端部に嵌合される。出力軸４２２１と連結軸４２２２とは、回転軸ＡＸ３を中心に一体として回転する。連結軸４２２２の左側の端部は、第２遊星歯車機構４２３に嵌合される。第１遊星歯車機構４２２は、出力軸４２２１と連結軸４２２２とを介して、第２遊星歯車機構４２３に回転力を伝達する。
【０２４４】
第１遊星歯車機構４２２は、リング状の内歯ギヤ４２２３と、内歯ギヤ４２２３と噛み合う複数の遊星ギヤ４２２４と、遊星ギヤ４２２４の軸である複数のピン４２２５とを有する。内歯ギヤ４２２３は、ギヤカバー４２９内に回転が規制された状態で配置される。複数の遊星ギヤ４２２４は、内歯ギヤ４２２３の内側に配置される。遊星ギヤ４２２４は、ピン４２２５を軸として回転可能である。このような構成の第２遊星歯車機構４２３は、複数段配置されていてもよい。
【０２４５】
第２遊星歯車機構４２３は、少なくとも一部が連結軸４２２２上に配置される。第２遊星歯車機構４２３は、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。第２遊星歯車機構４２３の回転軸ＡＸ３は、連結軸４２２２である。第２遊星歯車機構４２３は、第１遊星歯車機構４２２の左側に配置される。第２遊星歯車機構４２３は、第１遊星歯車機構４２２から伝達されたアクチュエータ１４１の回転力を減速して、スピンドル４２４に伝達可能である。
【０２４６】
第２遊星歯車機構４２３は、リング状の内歯ギヤ４２３１と、内歯ギヤ４２３１と噛み合う複数の遊星ギヤ４２３２とを有する。内歯ギヤ４２３１は、後述するソレノイド機構５００によって回転がロックされたりロックが解除されたりする。内歯ギヤ４２３１は回転がロックされると、アクチュエータ１４１からの出力が第１遊星歯車機構４２２を介してスピンドル４２４に伝わる。内歯ギヤ４２３１は回転のロックが解除されると、空転する。複数の遊星ギヤ４２３２は、内歯ギヤ４２３１の内側に配置される。遊星ギヤ４２３２は、軸を中心に回転可能である。
【０２４７】
スピンドル４２４は、第１遊星歯車機構４２２と第２遊星歯車機構４２３とを介してモータ軸４１３と連結可能である。スピンドル４２４には、第１遊星歯車機構４２２と第２遊星歯車機構４２３とを介してアクチュエータ１４１の回転力が伝達可能である。スピンドル４２４は、アクチュエータ１４１から回転力が伝達されると、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。スピンドル４２４は、伝達されたアクチュエータ１４１の回転力をドラム１４３に伝達する。
【０２４８】
スピンドル４２４は、円筒状の本体部４２４１と、本体部４２４１から右側に突出して円筒状に形成された大径部４２４２と、大径部４２４２から右側に突出して円盤状に形成された円盤状部４２４３と、本体部４２４１から左側に突出して円筒状に形成された小径部４２４４とを有する。本体部４２４１は、大径部４２４２より外径が小さい形状である。本体部４２４１は、小径部４２４４より外径が大きい形状である。本体部４２４１と大径部４２４２と円盤状部４２４３と小径部４２４４とは一体に形成されている。スピンドル４２４は、スピンドル軸受４２５とスピンドル軸受１４４とによって回転可能に支持される。
【０２４９】
スピンドル軸受４２５は、ドラム１４３より右側で、スピンドル４２４の円盤状部４２４３より左側に配置される。スピンドル軸受４２５は、大径部４２４２を回転可能に支持する。
【０２５０】
ギヤカバー４２９は、左右の端部が開口した筒状に形成されている。ギヤカバー４２９は、ギヤユニット１４２を内部に収容する。より詳しくは、ギヤカバー４２９は、モータ軸受４２１と第１遊星歯車機構４２２と第２遊星歯車機構４２３とスピンドル４２４の一部とスピンドル軸受４２５とを内部に収容する。ギヤカバー４２９は、右側の開口にモータ軸４１３が挿通される。ギヤカバー４２９は、左側の開口からスピンドル４２４の一部が突出する。
【０２５１】
ドラム１４３は、ギヤユニット１４２の左側に配置される。ドラム１４３は、スピンドル４２４を介してギヤユニット１４２に連結される。ドラム１４３は、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。ドラム１４３の回転軸は、スピンドル４２４である。ドラム１４３は、アクチュエータ１４１が回転して、ギヤユニット１４２を介して回転力が伝達されると回転する。
【０２５２】
ドラム１４３は、円筒状に形成されている。ドラム１４３は、第１ワイヤ７１１が巻き付けられる本体部４３１と、本体部４３１の右側に突出して円盤状に形成された円盤状部４３２と、本体部４３１の左側に突出して円盤状に形成された円盤状部４３３とを有する。本体部４３１と円盤状部４３２と円盤状部４３３とは一体に形成されている。本体部４３１は、円盤状部４３２および円盤状部４３３より外径が小さい形状である。
【０２５３】
スピンドル軸受１４４は、ドラム１４３より左側に配置される。スピンドル軸受１４４は、スピンドル４２４の小径部４２４４を回転可能に支持する。
【０２５４】
冷却ファン４１４は、アクチュエータ１４１の回転時、冷却風を発生させて、アクチュエータ１４１の発熱を抑制する。
【０２５５】
ハウジング１４９は、アクチュエータ１４１とギヤユニット１４２とドラム１４３とスピンドル軸受１４４とを収容する箱型に形成されている。ハウジング１４９は、さらに、スピンドルロック機構６００（一方向回転保持機構）を収容する。ハウジング１４９は、第２ハウジング２９２に固定される。ハウジング１４９は、基部２９３に取り付けられ、第３フレーム２３Ｂに載置されて固定される。また、ハウジング１４９は、基部２９３を介さずに、第３フレーム２３Ｂに直接載置されてもよい。
【０２５６】
次に、図１９から図２５を参照して、ソレノイド機構５００及びスピンドルロック機構６００について説明する。図２０は、本実施形態に係るソレノイド機構５００を示す断面図であり、図１９のＤ−Ｄ線断面図に相当する。図２１は、本実施形態に係るソレノイド機構５００を示す平面図である。図２２は、本実施形態に係るソレノイド機構５００を示す断面図であり、図２１のＦ−Ｆ線断面図に相当する。図２３は、本実施形態に係るソレノイド機構５００を示す断面図であり、図２２のＧ１−Ｇ１線断面図に相当する。図２４は、本実施形態に係るソレノイド機構５００を示す断面図であり、図２１のＦ−Ｆ線断面図に相当する。図２５は、本実施形態に係るソレノイド機構５００を示す断面図であり、図２４のＧ２−Ｇ２線断面図に相当する。
【０２５７】
ソレノイド機構５００は、ギヤユニット１４２の第２遊星歯車機構４２３の内歯ギヤ４２３１の回転をロックしたり、ロックを解除したりする。ソレノイド機構５００は、ギヤユニット１４２が噛み合い、アクチュエータ１４１の動力を出力側に伝達可能な状態と、ギヤユニット１４２が噛み合っておらず、アクチュエータ１４１の動力を出力側に伝達しない状態とを切り換える。ソレノイド機構５００は、ソレノイド５０１と、プランジャ５０２と、ソレノイドレバー５０３と、ストッパ５０４と、ソレノイド検出装置５０５とを有する。
【０２５８】
ソレノイド５０１は、バッテリ９から供給される電力によって駆動する電磁ソレノイドである。ソレノイド５０１は、作業補助具１がアシスト状態のとき、または、姿勢維持状態のとき、電力が供給され駆動する。ソレノイド５０１は、駆動時にプランジャ５０２に対する吸着力を生じる。ソレノイド５０１は、作業補助具１が腕解放状態のとき、電力の供給が停止されて駆動を停止する。
【０２５９】
プランジャ５０２は、磁性を有する金属材で棒状に形成されている。プランジャ５０２は、ソレノイド５０１の内部に進退可能に配置される。プランジャ５０２は、ソレノイド５０１の駆動と停止とに連動して進退する。より詳しくは、プランジャ５０２は、ソレノイド５０１の駆動時、ソレノイド５０１の吸着力によって上側に移動する。プランジャ５０２は、ソレノイド５０１の停止時、ソレノイド５０１の吸着力が作用しなくなるので自重とバネ５０６とによって下側に移動する。
【０２６０】
ソレノイドレバー５０３は、プランジャ５０２の進退に連動して可動する。ソレノイドレバー５０３は、ストッパ５０４を上下動する。ソレノイドレバー５０３は、棒状材で形成されている。ソレノイドレバー５０３は、一方の端部がプランジャ５０２の下部に連結される。ソレノイドレバー５０３は、他方の端部がストッパ５０４の上部に連結される。ソレノイドレバー５０３は、中間部がギヤカバー４２９に連結される。
【０２６１】
図２２及び図２３に示すように、ソレノイドレバー５０３は、プランジャ５０２が下側に移動すると、他方の端部が上側に移動して、ストッパ５０４を持ち上げる。図２４及び図２５に示すように、ソレノイドレバー５０３は、プランジャ５０２が上側に移動すると、他方の端部が下側に移動して、ストッパ５０４を押し下げる。
【０２６２】
ストッパ５０４は、内歯ギヤ４２３１の溝部４２３１ａに進退可能である。これにより、ストッパ５０４は、内歯ギヤ４２３１の回転をロックしたりロックを解除したりする。図２４及び図２５に示すように、ストッパ５０４は、ソレノイド５０１が駆動すると、ソレノイドレバー５０３によって押し下げられる。ストッパ５０４は、溝部４２３１ａに進入してピン４２３３に接触する。ストッパ５０４がピン４２３３に接触すると、内歯ギヤ４２３１の回転をロックする。
【０２６３】
図２２及び図２３に示すように、ストッパ５０４は、ソレノイド５０１が停止すると、ソレノイドレバー５０３によって持ち上げられる。このとき、ストッパ５０４に作用する力について詳しく説明する。図２４及び図２５に示すように、ソレノイド５０１が停止した直後は、ストッパ５０４は、溝部４２３１ａに進入してピン４２３３に接触した状態である。この状態において、内歯ギヤ４２３１にかかるトルクは、ピン４２３３と、ギヤカバー４２９内に配置されたピン４２９１とを介して、ストッパ５０４が受けている。これにより、ストッパ５０４とピン４２３３、ストッパ５０４とピン４２９１の転がり摩擦によって、ストッパ５０４は、小さな力で持ち上がる。このようにして、図２２及び図２３に示すように、ストッパ５０４が、溝部４２３１ａに配置されたピン４２３３から離間する。ストッパ５０４がピン４２３３から離間すると、内歯ギヤ４２３１は、回転のロックが解除されて空転する。
【０２６４】
ソレノイド検出装置５０５は、ストッパ５０４の状態を検出する。ソレノイド検出装置５０５は、制御装置１１からの制御信号と、検出したストッパ５０４の状態とを比較して、一致していないと、エラー信号を制御装置１１に出力する。エラー信号は、作業補助具１と電動工具ＫＤとを停止する指令信号である。
【０２６５】
このように構成されたソレノイド機構５００は、ドラム駆動機構４００のギヤユニット１４２の第２遊星歯車機構４２３とスピンドル４２４との間で、動力を伝達するか否かを切り換える。ソレノイド機構５００は、ソレノイド５０１の駆動時、第２遊星歯車機構４２３とスピンドル４２４との間で、回転力の伝達を可能にする。ソレノイド機構５００は、ソレノイド５０１の停止時、第２遊星歯車機構４２３とスピンドル４２４との間で、回転力の伝達を切り離す。
【０２６６】
より詳しくは、ソレノイド機構５００は、ソレノイド５０１の駆動時、ストッパ５０４が内歯ギヤ４２３１の溝部４２３１ａに進入することで、内歯ギヤ４２３１の回転をロックする。この状態は、いわゆるギヤが噛み合った状態である。アクチュエータ１４１側から回転力が伝達されると、遊星ギヤ４２３２を介して、スピンドル４２４が回転する。これにより、アクチュエータ１４１の回転力は、遊星ギヤ４２３２からスピンドル４２４に伝達される。
【０２６７】
また、ソレノイド機構５００は、ソレノイド５０１の停止時、ストッパ５０４が内歯ギヤ４２３１の溝部４２３１ａから離間することで、内歯ギヤ４２３１のロックを解除する。ロックが解除された状態のとき、内歯ギヤ４２３１は、空転する。より詳しくは、スピンドル４２４側から回転力が伝達されると、遊星ギヤ４２３２が回転するとともに、内歯ギヤ４２３１が空転する。これにより、スピンドル４２４側からの回転力は、遊星ギヤ４２３２よりアクチュエータ１４１側に伝達されない。
【０２６８】
スピンドルロック機構６００は、一方向クラッチである。スピンドルロック機構６００は、保持部材４を上昇した状態で保持するとともに、スプリング部材７２１への力の蓄積を可能にする。スピンドルロック機構６００は、第１遊星歯車機構４２２の出力軸４２２１の左側の端部と連結軸４２２２の右側の端部との連結部である。スピンドルロック機構６００は、第２遊星歯車機構４２３より右側に配置されている。スピンドルロック機構６００は、アクチュエータ１４１からスピンドル４２４へは回転力を伝達する。スピンドルロック機構６００は、スピンドル４２４からアクチュエータ１４１へは回転力の伝達を規制する。
【０２６９】
スピンドルロック機構６００は、ソレノイド機構５００の駆動と停止とによって、有効と無効とが切り換わる。より詳しくは、スピンドルロック機構６００は、ソレノイド５０１の駆動時は、内歯ギヤ４２３１の回転がロックされるので、有効になる。スピンドルロック機構６００が有効であるとき、保持部材４が上昇した状態で保持するとともに、スプリング部材への力の蓄積を可能にする。スピンドルロック機構６００は、ソレノイド５０１の停止時は、内歯ギヤ４２３１が空転するので、無効になる。
【０２７０】
次に、図１８及び図２６から図３１を参照して、アーム駆動機構７００について説明する。図２６は、本実施形態に係るアーム駆動機構７００の一部を示す断面図である。図２７は、本実施形態に係るアーム駆動機構７００を示す正面図である。図２８は、本実施形態に係るアーム駆動機構７００を示す断面図であり、図２７のＨ−Ｈ線断面図に相当する。図２９は、本実施形態に係るアーム駆動機構７００の断面図である。図３０は、本実施形態に係るアーム駆動機構７００の断面図である。図３１は、本実施形態に係るアーム駆動機構７００の断面図である。図２９及び図３０は、図３１のＩ−Ｉ線断面図に相当する。図３１は、図２９のＪ−Ｊ線断面図に相当する。
【０２７１】
アーム駆動機構７００は、アーム部材３を上下動させ、作業者ＷＭの腕を押し付ける力を作用させるための機構である。アーム駆動機構７００は、ワイヤ７１０と、スプリング７２０と、スライドボリューム７３０と、プーリ７４０とを有する。
【０２７２】
ワイヤ７１０は、アーム部材３を上下動させる。ワイヤ７１０は、第１ワイヤ７１１と、第２ワイヤ７１２と、ワイヤケース７１９とを有する。
【０２７３】
第１ワイヤ７１１は、一方の端部がドラム１４３に固定される。第１ワイヤ７１１は、ドラム１４３の回転に連動して、ドラム１４３によって巻き取り可能である。第１ワイヤ７１１は、他方の端部がスプリング７２０の第２キャップ７２３に固定される。
【０２７４】
第２ワイヤ７１２は、一方の端部がスプリング７２０のストッパ７２６に固定される。第２ワイヤ７１２は、他方の端部がプーリ７４０の内部に配置される。第２ワイヤ７１２の他方の端部は、プーリ７４０の内部から進退可能である。第２ワイヤ７１２は、先端部にリング７１２ａが配置されている。リング７１２ａは、第２ワイヤ７１２の先端部がプーリ７４０から抜け出ることを規制する。
【０２７５】
ワイヤケース７１９は、筒状に形成されている。ワイヤケース７１９は、可撓性を有する。ワイヤケース７１９は、第２ワイヤ７１２を収容する。ワイヤケース７１９は、第２ワイヤ７１２を保護する。ワイヤケース７１９は、一方の端部がスプリングケース７２９の上部に配置される。ワイヤケース７１９は、他方の端部がプーリ７４０に接続される。
【０２７６】
スプリング７２０は、スピンドルロック機構６００とともに、保持部材４に対して上方に押し付ける力を作用させた状態を保持するように機能する。スプリング７２０の圧縮状態において、スピンドルロック機構６００が有効であり、第２ワイヤ７１２をドラム１４３側に引っ張る引張力が作用した状態が保持されて、保持部材４には、上方に押し付ける力が継続して作用する。スプリング７２０は、スプリング部材７２１と、第１キャップ７２２と、第２キャップ７２３と、第３キャップ７２４と、弾性部材７２５と、ストッパ７２６と、スプリングケース７２９とを有する。
【０２７７】
スプリング部材７２１は、圧縮バネである。スプリング部材７２１は、伸縮可能である。スプリング部材７２１は、スプリングケース７２９の内部に収容される。スプリング部材７２１は、一方の端部が第１キャップ７２２に固定される。スプリング部材７２１は、一方の端部が固定端である。スプリング部材７２１は、Ｚ軸方向と平行に配置される。スプリング部材７２１は、他方の端部が第２キャップ７２３に固定される。スプリング部材７２１は、他方の端部が自由端である。スプリング部材７２１は、軸方向と平行に第１ワイヤ７１１が進退可能に挿通される。スプリング部材７２１は、ソレノイド５０１の駆動時、第１ワイヤ７１１がドラム１４３に巻き取りされると、圧縮される。スプリング部材７２１は、ソレノイド５０１の停止時、伸長する。
【０２７８】
第１キャップ７２２は、スプリング部材７２１の一方の端部が固定される。第１キャップ７２２は、スプリングケース７２９の一方の端部の開口に固定される。第１キャップ７２２は、両端部が開口した筒状である。第１キャップ７２２は、開口を介して軸方向と平行に第１ワイヤ７１１が進退可能に挿通される。
【０２７９】
第２キャップ７２３は、スプリングケース７２９の他方の端部の開口に固定される。第２キャップ７２３は、キャップ部材７２３１とキャップ部材７２３２とキャップ部材７２３３がと一体に組み付けられ形成される。キャップ部材７２３１は、両端部が開口した筒状に形成されている。キャップ部材７２３１は、スプリング部材７２１の他方の端部が固定される。キャップ部材７２３１は、開口を介して軸方向と平行に第１ワイヤ７１１が進退可能に挿通される。キャップ部材７２３２は、両端部が開口した筒状に形成されている。キャップ部材７２３２は、キャップ部材７２３１の上側に組み付けられる。キャップ部材７２３２は、開口を介して挿通された第１ワイヤ７１１がスプリング部材７２１側に抜け出ないように固定する。キャップ部材７２３３は、一方の端部が開口した筒状に形成されている。キャップ部材７２３３は、キャップ部材７２３２の上側に組み付けられる。
【０２８０】
このように構成された第２キャップ７２３は、スプリング部材７２１の伸縮に連動して、スプリングケース７２９の内部で一体で上下動する。
【０２８１】
第３キャップ７２４は、スプリングケース７２９の他方の端部の開口に固定される。第３キャップ７２４は、両端部が開口した筒状である。第３キャップ７２４は、開口を介して軸方向と平行に第２ワイヤ７１２が進退可能に挿通される。第３キャップ７２４は、弾性部材７２５の上側に配置される。
【０２８２】
弾性部材７２５は、例えば、ゴムなどの弾性体である。弾性部材７２５は、第２キャップ７２３の上側で第３キャップ７２４の下側に配置される。弾性部材７２５は、第２キャップ７２３が上方に移動したとき、緩衝材として作用する。
【０２８３】
ストッパ７２６は、スプリングケース７２９の他方の端部の開口に固定される。ストッパ７２６は、両端部が開口した筒状である。ストッパ７２６は、開口を介して軸方向と平行に第２ワイヤ７１２が進退可能に挿通される。ストッパ７２６は、開口を介して挿通された第２ワイヤ７１２がスプリングケース７２９から抜け出ないように固定する。ストッパ７２６は、第３キャップ７２４の上側に配置される。
【０２８４】
スプリングケース７２９は、両端が開口した筒状である。スプリングケース７２９は、内部にスプリング部材７２１と第１キャップ７２２と第２キャップ７２３と第３キャップ７２４と弾性部材７２５とストッパ７２６とを収容する。スプリングケース７２９は、一方の端部の開口を介して、第１ワイヤ７１１が進退可能に挿通される。スプリングケース７２９は、他方の端部の開口を介して、第２ワイヤ７１２が進退可能に挿通される。
【０２８５】
このようなスプリングケース７２９は、第１ハウジング２９１の内部に移動可能に配置されている。スプリングケース７２９は、第１ハウジング２９１の内部を上下動する。スプリングケース７２９の第１ハウジング２９１の内部における停止位置は、アクチュエータ１４１の出力と、スプリング部材７２１の弾性係数と、電動工具ＫＤに作用する反力とによって定まる。
【０２８６】
スライドボリューム７３０は、スプリング部材７２１が蓄えた圧縮力を検出する。スライドボリューム７３０は、スプリング部材７２１の長さを検出するスプリングセンサである。スライドボリューム７３０は、スプリングケース７２９に固定される。スライドボリューム７３０は、可動部材７３１と、ガイド部材７３２と、ケース７３９とを有する。スライドボリューム７３０は、補助具操作装置８００のアシスト力調整ダイヤル８１３（図３３）において設定されたアシスト力に応じた設定値まで、スプリング部材７２１の圧縮を許容する。
【０２８７】
可動部材７３１は、スプリング部材７２１の伸縮に連動して可動する。可動部材７３１は、スプリング部材７２１の上端部の位置を示す。可動部材７３１は、キャップ部材７２３１とキャップ部材７２３２との間に一方の端部が配置される。これにより、可動部材７３１は、スプリング部材７２１の伸縮に連動して、第２キャップ７２３に連動して可動する。可動部材７３１は、ガイド部材７３２によってガイドされて移動する。可動部材７３１の移動量は、図示しない検出部によって検出されて、制御装置１１に出力される。可動部材７３１の移動量は、スプリング部材７２１が蓄えた圧縮力に対応する。
【０２８８】
ガイド部材７３２は、可動部材７３１の移動をガイドする。ガイド部材７３２は、ケース７３９にスプリングの伸縮方向と平行に延在する。ガイド部材７３２は、スプリング部材７２１が伸縮可能な範囲に合わせた長さを有する。
【０２８９】
ケース７３９は、スプリングケース７２９の上部に固定される。
【０２９０】
プーリ７４０について説明する。プーリ７４０は、第２ワイヤ７１２が連結されている。また、プーリ７４０には、ガイドレール３５が連結されている。プーリ７４０は、腕側基部７４１および肩側基部７４２で形成された基部７４３と、アーム軸７４４とを有する。
【０２９１】
腕側基部７４１は、腕部３４が配置される。腕側基部７４１は、可動部７４１１を有する。可動部７４１１は、腕側基部７４１に重ね合わされている。可動部７４１１は、アーム軸７４４を中心に腕側基部７４１に対して回動可能に配置されている。可動部７４１１は、円形状に形成されている。可動部７４１１は、ガイドレール３５がアーム軸７４４を中心に回動可能に配置される。可動部７４１１は、区画壁７４３１が固定されている。
【０２９２】
肩側基部７４２は、腕側基部７４１と対面して配置される。肩側基部７４２は、腕側基部７４１に対応した形状に形成されている。肩側基部７４２は、腕側基部７４１と対面した状態で一体に組み付けられる。
【０２９３】
基部７４３は、腕側基部７４１と肩側基部７４２とを一体に組み付けて形成される。基部７４３は、腕側基部７４１と肩側基部７４２とによって外形が規定される箱型に形成される。基部７４３の内部の空間は、区画壁７４３１によって複数の空間に区画される。本実施形態では、基部７４３の内部の空間は、区画壁７４３１によって少なくともスペース７４３２とスペース７４３３とに区画される。また、基部７４３は、第２ワイヤ７１２が進退可能な進退口７４３４を有する。
【０２９４】
図２８を参照してスペース７４３２とスペース７４３３とについて説明する。スペース７４３２とスペース７４３３とは、渦状の区画壁７４３１によって区画される。スペース７４３２は、進退口７４３４と連通している。スペース７４３２は、進退口７４３４から基部７４３の外周にそって形成されている。スペース７４３２は、基部７４３の周方向に半分程度の長さを有する。スペース７４３３は、開口７４３５を介してスペース７４３２と連通している。スペース７４３３は、アーム軸７４４の回りに渦状に形成されている。開口７４３５は、第２ワイヤ７１２の先端部に配置されたリング７１２ａより小さい。開口７４３５は、第２ワイヤ７１２の余長部分が進退可能である。開口７４３５は、リング７１２ａがスペース７４３２側に移動することを規制する。
【０２９５】
図２９を参照してストッパ７４３６について説明する。ストッパ７４３６は、基部７４３の内部の空間に配置される。ストッパ７４３６は、第２ワイヤ７１２が引っ張られると、腕部３４の連結部３２３の外周と当接して、プーリ７４０の回転を規制する。ストッパ７４３６は、プーリ７４０が過大に回動して、保持部材４が過大に上昇することを規制する。
【０２９６】
図３１を参照して、アーム軸７４４について説明する。アーム軸７４４は、基部７４３に腕部３４を回転可能に支持する。アーム軸７４４は、回転軸ＡＸ４を中心に回転する。
【０２９７】
［動力機構の動作］
次に、動力機構１０００の動作について説明する。図３２は、本実施形態に係る動力機構１０００の動作を示す模式図である。
【０２９８】
電動工具ＫＤを用いる作業を開始するために、作業補助具１を装着した作業者ＷＭは、トリガスイッチ１００Ａを操作して電動工具ＫＤのモータ２１０を駆動させる。電動工具ＫＤの作業が開始されることにより、ソレノイド５０１に電力が供給される。ソレノイド５０１に電力が供給され、ソレノイド５０１が駆動されることにより、図３２（Ａ）に示すように、スピンドルロック機構６００が有効な状態となる。
【０２９９】
また、電動工具ＫＤの作業が開始されることにより、スピンドルロック機構６００が有効な状態で、アクチュエータ１４１に電力が供給される。アクチュエータ１４１に電力が供給されることにより、アクチュエータ１４１は起動する。アクチュエータ１４１が発生した動力は、ドラム駆動機構４００を介してアーム駆動機構７００に伝達される。これにより、図３２（Ｂ）に示すように、第１ワイヤ７１１がドラム１４３に巻き取りされる。第１ワイヤ７１１の撓みが解消されると、第２ワイヤ７１２がスプリング７２０を介して下方に引っ張られ、第２ワイヤ７１２の撓みが解消される。第２ワイヤ７１２の撓みが解消された状態で、更にアクチュエータ１４１が作動すると、第２ワイヤ７１２のリング７１２ａが区画壁７４３１に接触し、区画壁７４３１がリング７１２ａを介して第２ワイヤ７１２に引っ張られ、可動部７４１１が回動する。これにより、ガイドレール３５は、ガイドレール３５の先端部が上方に旋回するように回動する。
【０３００】
図３２（Ｃ）に示すように、アクチュエータ１４１の作動により、ガイドレール３５が更に上方に旋回し、作業者ＷＭの腕に支持されている電動工具ＫＤの先端工具が天井面に接触すると、電動工具ＫＤが上方に移動することが天井面によって阻止される。これにより、ガイドレール３５の回動が抑制される。ガイドレール３５の回動が抑制されている状態で、アクチュエータ１４１が駆動し続けると、第１ワイヤ７１１によって第２キャップ７２３が下方に引っ張られる。これにより、図３２（Ｃ）に示すように、スプリング部材７２１が圧縮される。スプリング部材７２１が圧縮されることにより、スプリング部材７２１の弾性力は大きくなる。
【０３０１】
本実施形態において、スプリング部材７２１が十分に圧縮され、スプリング部材７２１の弾性力が増大すると、アクチュエータ１４１の作動が停止される。すなわち、図３２（Ｄ）に示すように、制御装置１１は、電動工具ＫＤのモータ２１０が作動しているときに、スライドボリューム７３０の検出値と、既知であるスプリング部材７２１の弾性係数とに基づいて、スプリング部材７２１の弾性力が第１閾値以上であると判定したときに、アクチュエータ１４１を停止させる停止信号を出力する。つまり、図３２（Ｄ）に示すように、制御装置１１は、電動工具ＫＤのモータ２１０が作動している状態で、アクチュエータ１４１の作動によりスプリング部材７２１が十分に圧縮されたと判定したとき、アクチュエータ１４１を停止させる。
【０３０２】
アクチュエータ１４１が停止しても、スプリング部材７２１は十分に圧縮しているため、スプリング部材７２１は、ガイドレール３５の先端部を上方に移動させる力を発揮し続ける。これにより、アクチュエータ１４１が停止しても、作業者ＷＭの筋力は補助され続ける。
【０３０３】
電動工具ＫＤのモータ２１０が駆動しているとき、ソレノイド５０１に電力が供給され続ける。すなわち、スピンドルロック機構６００は、有効な状態を維持する。したがって、電動工具ＫＤのモータ２１０が駆動しているときにおいて、ガイドレール３５からアクチュエータ１４１に力が伝達されない。
【０３０４】
アクチュエータ１４１が停止しても、電動工具ＫＤのモータ２１０が作動している状態で、スプリング部材７２１の力により電動工具ＫＤが上方に押し上げられることにより、図３２（Ｅ）に示すように、電動工具ＫＤによる天井面の加工は進行する。加工の進行に伴って、電動工具ＫＤ及びガイドレール３５は、徐々に上方に移動する。これにより、スプリング部材７２１は、徐々に伸長する。
【０３０５】
本実施形態においては、スプリング部材７２１が伸長し、スプリング部材７２１の弾性力が減少すると、アクチュエータ１４１が起動（再起動）する。すなわち、図３２（Ｆ）に示すように、制御装置１１は、電動工具ＫＤのモータ２１０が作動しているときに、スライドボリューム７３０の検出値と、既知であるスプリング部材７２１の弾性係数とに基づいて、スプリング部材７２１の弾性力が第２閾値以下であると判定したときに、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。つまり、図３２（Ｆ）に示すように、制御装置１１は、電動工具ＫＤのモータ２１０が作動している状態で、弾性力が徐々に解放され、スプリング部材７２１が伸長したと判定したとき、アクチュエータ１４１を起動させる。
【０３０６】
このように、本実施形態においては、アクチュエータ１４１の駆動によりスプリング部材７２１が圧縮して、スプリング部材７２１の弾性力（ガイドレール３５を上方に押し上げるアシスト力）が十分に増大したとき、アクチュエータ１４１の作動が停止される。また、電動工具ＫＤによる天井面の加工が進行して、電動工具ＫＤ及びガイドレール３５が徐々に上昇してスプリング部材７２１が徐々に伸長して、スプリング部材７２１の弾性力が減少したとき、アクチュエータ１４１が再起動される。これにより、アクチュエータ１４１を常に駆動しなくても、スプリング部材７２１の弾性力によりアシスト力が得られる。したがって、バッテリ９の消費電力を抑制することができる。
【０３０７】
電動工具ＫＤを用いる作業が終了すると、作業補助具１を装着した作業者ＷＭは、トリガスイッチ１００Ａの操作を解除する。トリガスイッチ１００Ａの操作が解除されることにより、電動工具ＫＤのモータ２１０が停止する。
【０３０８】
本実施形態においては、電動工具ＫＤを用いる作業が終了すると、制御装置１１は、ソレノイド５０１に対する電力の供給を停止する。すなわち、電動工具ＫＤを用いる作業が終了すると、制御装置１１は、ソレノイド５０１の駆動を停止する。ソレノイド５０１の駆動が停止されることにより、ストッパ５０４が溝部４２３１ａから退去し、図３２（Ｇ）に示すように、スピンドルロック機構６００が無効な状態となる。すなわち、ソレノイド機構５００は、電動工具ＫＤのモータ２１０が停止しているときに、スピンドルロック機構６００を無効な状態にして、ドラム駆動機構４００において力の伝達を切り離す。
【０３０９】
スピンドルロック機構６００が無効な状態になると、内歯ギヤ４２３１のロックが解放されることによって、内歯ギヤ４２３１が回転可能となり、スプリング部材７２１に蓄積された力が内歯ギヤ４２３１の空転となって解放され、その結果、動力機構１０００による補助が解放されることにより、ガイドレール３５は自由に回転可能になる。
【０３１０】
［補助操作装置］
次に、補助具操作装置８００について説明する。図３３は、本実施形態に係る補助具操作装置８００の一例を示す図である。補助具操作装置８００は、作業補助具１の起動及び停止を含む動作状態を変更するため複数の操作部材と、照明ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）８１４と、動作状態を表示する表示部８１５とを有する。
【０３１１】
表示部８１５は、例えば作業補助具１における各種の異常（エラー）を表示する機能、ドラム駆動機構４００のギヤの状態を表示する機能、及び作業補助具１がアシスト力を出力しているか否かを表示する機能を有する。表示部８１５は、制御装置１１から出力される表示データを表示する。
【０３１２】
補助具操作装置８００の操作部材は、連動モード選択スイッチ８１１、速度調整ダイヤル８１２、アシスト力調整ダイヤル８１３と、腕上げスイッチ８１８と、解放スイッチ８１９と、照明ＬＥＤスイッチ８２０と、ブザー８２１とを含む。
【０３１３】
連動モード選択スイッチ８１１は、作業補助具１を電動工具ＫＤに連動して作動させるか否かを切り換える操作部材である。連動モード選択スイッチ８１１は、ロッカースイッチ含む。連動モード選択スイッチ８１１は、作業補助具１を電動工具ＫＤに連動させる連動モードと、連動を解除する連動解除モードとを切り換える。連動モード選択スイッチ８１１が操作されることにより生成された操作信号は、制御装置１１に出力される。
【０３１４】
速度調整ダイヤル８１２は、アーム部材３の移動速度を調整する操作部材である。アーム部材３の移動速度は、アクチュエータ１４１の回転速度によって規定される。速度調整ダイヤル８１２が操作されることにより、アクチュエータ１４１の回転速度が調整される。速度調整ダイヤル８１２が操作されることにより生成された操作信号は、制御装置１１に出力される。
【０３１５】
アシスト力調整ダイヤル８１３は、アーム部材３によるアシスト力を調整する操作部材である。アシスト力とは、電動工具ＫＤを支持した作業者ＷＭの腕を上方に押し上げる力をいう。電動工具ＫＤがハンマードリルであり、腕を上げたままにした状態で電動工具ＫＤを天井面に押し付ける作業を実施する場合、アシスト力は、電動工具ＫＤの先端工具を天井面に押し付ける押付力を含む。アシスト力調整ダイヤル８１３の操作により、図３２を参照して説明したような、スプリング部材７２１の弾性力に基づいてアクチュエータ１４１の作動及び作動停止を切り換えるときの閾値（第１閾値及び第２閾値）が調整される。
【０３１６】
例えば、アシスト力を大きくする場合、第１閾値が小さくなるように、アシスト力調整ダイヤル８１３が調整される。これにより、アクチュエータ１４１は、アクチュエータ１４１の停止後においてスプリング部材７２１が大きなアシスト力（弾性力）を発揮できるように、スプリング部材７２１を十分に圧縮することができる。また、アシスト力を大きくする場合、第２閾値も小さくなるように、アシスト力調整ダイヤル８１３が調整されてもよい。これにより、アクチュエータ１４１が停止している状態において、スプリング部材７２１が僅かに伸長しただけで、アクチュエータ１４１が再起動される。これにより、大きなアシスト力が違和感なく得られる。また、第１閾値を大きくしたり、第２閾値を大きくしたりすることにより、アクチュエータ１４１が駆動する期間が短縮されるため、バッテリ９の消費電力を抑制することができる。
【０３１７】
腕上げスイッチ８１８は、ガイドレール３５の先端部を上方に移動させる操作部材である。腕上げスイッチ８１８が操作されることにより生成された操作信号は、制御装置１１に出力される。ソレノイド５０１及びアクチュエータ１４１が停止している状態で、腕上げスイッチ８１８が操作されると、制御装置１１は、腕上げスイッチ８１８が操作されることにより生成された操作信号に基づいて信号が出力され続けている間は、ソレノイド５０１を駆動する制御信号を出力してスピンドルロック機構６００を有効な状態にするとともに、アクチュエータ１４１を起動させる制御信号（起動信号）を出力する。
【０３１８】
また、腕上げスイッチ８１８を一度押した後に、指を腕上げスイッチ８１８から放すと、アクチュエータ１４１は停止するが、ソレノイド５０１は駆動したままとなり、その姿勢維持を補助することができる。
【０３１９】
解放スイッチ８１９は、ガイドレール３５のアシスト力を解放させる操作部材である。解放スイッチ８１９が操作されることにより生成された操作信号は、制御装置１１に出力される。ソレノイド５０１及びアクチュエータ１４１が駆動している状態で、解放スイッチ８１９が操作されると、制御装置１１は、アクチュエータ１４１を停止させる制御信号（停止信号）を出力するとともに、ソレノイド５０１を停止させる制御信号を出力してスピンドルロック機構６００を無効な状態にする。
【０３２０】
照明ＬＥＤスイッチ８２０は、照明ＬＥＤ８１４の点灯と消灯とを切り換える操作部座である。照明ＬＥＤスイッチ８２０が操作されることにより生成された操作信号は、制御装置１１に出力される。制御装置１１は、照明ＬＥＤ８１４の点灯と消灯とを切り換える制御信号を照明ＬＥＤ８１４に出力する。
【０３２１】
ブザー８２１は、作業補助具１に異常が発生したときに、警報音を出力する出力装置である。ブザー８２１は、制御装置１１からの制御信号に基づいて音声を出力する。
【０３２２】
補助具操作装置８００は、作業補助具１に設けられる。なお、補助具操作装置８００は、作業補助具１から離れた位置に配置されてもよい。補助具操作装置８００は、作業補助具１を遠隔操作してもよい。
【０３２３】
［電動工具及び作業補助具］
図３４は、本実施形態に係る電動工具ＫＤ及び作業補助具１を示す図である。上述の実施形態と同様、本実施形態においても、制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始に係る作業開始信号に基づいて、アクチュエータ１４１を制御する。
【０３２４】
本実施形態において、作業開始信号は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号を含む。バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されているか否かを検出する電力検出装置９０５が設けられる。電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを検出することができる。制御装置１１は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す電力検出装置９０５の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。電動工具ＫＤは、電流が供給されることにより作業を開始する。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０３２５】
また、制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業終了に係る作業終了信号に基づいて、アクチュエータ１４１を制御する制御信号を出力する。
【０３２６】
本実施形態において、作業終了信号は、電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを示す検出信号を含む。電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを検出することができる。制御装置１１は、電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを示す電力検出装置９０５の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１を停止させる停止信号を出力する。電動工具ＫＤは、電流の供給が停止されることにより作業を終了する。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業終了と連動して、アクチュエータ１４１を停止させる停止信号を出力する。
【０３２７】
図３４に示すように、本実施形態において、電動工具ＫＤにバッテリアダプタ９００が接続される。バッテリアダプタ９００は、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄに装着される第１中継部材９０１と、バッテリ９が装着される第２中継部材９０２と、第１中継部材９０１と第２中継部材９０２とを接続するケーブル９０３とを有する。第２中継部材９０２は、ケーブル９０４を介して制御装置１１に接続される。
【０３２８】
本実施形態において、電力検出装置９０５は、第２中継部材９０２に配置される。
【０３２９】
第２中継部材９０２に装着されたバッテリ９は、第２中継部材９０２、ケーブル９０３、及び第１中継部材９０１を介して電動工具ＫＤに電力を供給する。バッテリ９から出力される電力は、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄに装着される第１中継部材９０１を含むバッテリアダプタ９００を介して、電動工具ＫＤのモータ２１０に供給される。
【０３３０】
図３５は、本実施形態に係るバッテリ９を示す斜視図である。図３６は、本実施形態に係る第１中継部材９０１を示す斜視図である。図３７は、本実施形態に係る第２中継部材９０２を示す斜視図である。
【０３３１】
バッテリ９は、電動工具ＫＤの電源として機能する。バッテリ９は、複数のバッテリセルを有するリチウムイオンバッテリである。バッテリ９は、充電式バッテリである。バッテリ９は、充電器で充電可能である。
【０３３２】
バッテリ９は、隆起部９ａと、バッテリ爪９ｂと、バッテリボタン９ｃと、一対のバッテリ端子９ｄと、一対のスライドレール９ｅとを有する。バッテリ端子９ｄは、一対のスライドレール９ｅの間に配置されている。一方のバッテリ端子９ｄは、正極端子である。他方のバッテリ端子９ｄは、負極端子である。
【０３３３】
バッテリ９は、第２中継部材９０２に着脱可能に装着される。バッテリ９を第２中継部材９０２に装着するとき、バッテリ９のバッテリ端子９ｄと第２中継部材９０２の装着面とが対向するように、バッテリ９を第２中継部材９０２にスライドさせる。バッテリ９がスライドすることによって、隆起部９ａが第２中継部材９０２の少なくとも一部に接触する。バッテリ９のバッテリ端子９ｄと第２中継部材９０２の装着面とが対向すると、バッテリ爪９ｂは、第２中継部材９０２の装着凹部に挿入される。これにより、バッテリ９が第２中継部材９０２に装着される。
【０３３４】
バッテリ９が第２中継部材９０２に装着されると、バッテリ９のバッテリ端子９ｄと第２中継部材９０２の装着端子とが接続される。
【０３３５】
第２中継部材９０２からバッテリ９を外すとき、バッテリボタン９ｃが操作される。バッテリボタン９ｃが操作されることにより、バッテリ爪９ｂが第２中継部材９０２から外れ、第２中継部材９０２からバッテリ９が解放される。バッテリ９がスライドすることによって、第２中継部材９０２からバッテリ９が外される。
【０３３６】
第１中継部材９０１は、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄに接続される。コネクタ１０Ｄに接続される第１中継部材９０１の接続構造と、第２中継部材９０２に接続されるバッテリ９の接続構造とは、実質的に同一である。
【０３３７】
図３６に示すように、第１中継部材９０１は、隆起部９０１ａと、バッテリ爪９０１ｂと、バッテリボタン９０１ｃと、一対のバッテリ端子９０１ｄと、一対のスライドレール９０１ｅとを有する。バッテリ端子９０１ｄは、一対のスライドレール９０１ｅの間に配置されている。
【０３３８】
第１中継部材９０１の外形及び寸法とバッテリ９の外形及び寸法とは、実質的に同一である。第１中継部材９０１は、所謂ダミーバッテリである。
【０３３９】
第１中継部材９０１は、バッテリセルを有してなく、バッテリ９よりも軽量である。第１中継部材９０１は、電動工具ＫＤの電源として機能せず、バッテリ９から出力された電力を電動工具ＫＤに送る中継器として機能する。
【０３４０】
第２中継部材９０２は、バッテリ９に接続される。バッテリ９に接続される第２中継部材９０２の接続構造と、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄの接続構造とは、実質的に同一である。
【０３４１】
図３７に示すように、第２中継部材９０２は、ケース９０２ａと、ケーブル９０３が接続される接続端子９０２ｂと、ケーブル９０４が接続される接続端子９０２ｃとを有する。接続端子９０２ｂ及び接続端子９０２ｃは、ケース９０２ａの少なくとも一部に設けられる。また、第２中継部材９０２は、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されているか否かを検出する電力検出装置９０５を有する。電力検出装置９０５は、ケース９０２ａに収容される。
【０３４２】
また、第２中継部材９０２は、ケース９０２ａに設けられるフック９０２ｄを有する。フック９０２ｄは、作業補助具１の腰ベルトＨＳｂに掛けられる。
【０３４３】
第２中継部材９０２は、バッテリセルを有してなく、バッテリ９よりも軽量である。電動工具ＫＤの電源として機能せず、バッテリ９から出力された電力を電動工具ＫＤに送る中継器として機能する。
【０３４４】
ケーブル９０３は、第２中継部材９０２と第１中継部材９０１とを通電可能に接続する。ケーブル９０３の一端部は、第１中継部材９０１に接続される。ケーブル９０３の他端部は、第２中継部材９０２に接続される。バッテリ９は、第２中継部材９０２、ケーブル９０３、及び第１中継部材９０１を介して、電動工具ＫＤに電力を供給する。
【０３４５】
ケーブル９０４は、第２中継部材９０２と制御装置１１とをデータ通信可能に接続する。制御装置１１から出力された制御信号は、ケーブル９０４を介して第２中継部材９０２に出力される。また、電力検出装置９０５の検出信号は、ケーブル９０４を介して制御装置１１に出力される。
【０３４６】
［ハードウエア構成］
図３８は、本実施形態に係る作業補助具１及び電動工具ＫＤのそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。図３８に示すように、作業補助具１は、アクチュエータ１４１と、ソレノイド５０１と、ソレノイド検出装置５０５と、スライドボリューム７３０と、補助具操作装置８００と、主電源操作装置８５と、バッテリ９が装着されるコネクタ１０と、制御装置１１とを備える。制御装置１１は、アクチュエータ１４１、ソレノイド５０１、ソレノイド検出装置５０５、スライドボリューム７３０、補助具操作装置８００、主電源操作装置８５、及びバッテリ９のそれぞれと接続される。
【０３４７】
主電源操作装置８５は、主電源スイッチ８５１と、主電源ＬＥＤ８５２とを有する。主電源スイッチ８５１は、作業補助具１の主電源のオンとオフとを切り換えるために操作される。主電源ＬＥＤ８５２は、作業補助具１の主電源のオン又はオフに連動して点灯又は消灯する。主電源操作装置８５は、作業補助具１に設けられる。なお、主電源操作装置８５は、作業補助具１から離れた位置に配置されてもよい。主電源操作装置８５は、作業補助具１の主電源を遠隔操作してもよい。
【０３４８】
制御装置１１は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置９０と、作業補助具１に設けられている複数のアクチュエータを駆動するドライバ１０２とを有する。ドライバ１０２は、アクチュエータ１４１を駆動するためのアクチュエータドライバ１０３と、ソレノイド５０１を駆動するためのソレノイドドライバ１０４とを有する。
【０３４９】
アクチュエータドライバ１０３は、腕上げスイッチ８１８が操作されたとき、腕上げスイッチ８１８の操作信号に基づいて、アクチュエータ１４１を駆動する。
【０３５０】
また、アクチュエータドライバ１０３は、連動モードに設定されている状態で、電動工具ＫＤのモータ２１０が駆動するとき、モータ２１０の駆動を示す駆動信号に基づいて、アクチュエータ１４１を駆動する。
【０３５１】
また、アクチュエータドライバ１０３は、図３２を参照して説明したように、スプリング部材７２１の弾性力が第２閾値以下になったとき、スライドボリューム７３０の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１を駆動する。
【０３５２】
また、アクチュエータドライバ１０３は、解放スイッチ８１９が操作されたとき、解放スイッチ８１９の操作信号に基づいて、アクチュエータ１４１を停止する。
【０３５３】
また、アクチュエータドライバ１０３は、連動モードに設定されている状態で、電動工具ＫＤのモータ２１０が停止するとき、モータ２１０の駆動停止を示す駆動停止信号に基づいて、アクチュエータ１４１を停止する。
【０３５４】
また、アクチュエータドライバ１０３は、図３２を参照して説明したように、スプリング部材７２１の弾性力が第１閾値以上になったとき、スライドボリューム７３０の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１を停止する。
【０３５５】
また、アクチュエータドライバ１０３は、速度調整ダイヤル８１２が操作されたとき、速度調整ダイヤル８１２の操作信号に基づいて、アクチュエータ１４１の回転速度を制御する。
【０３５６】
また、アクチュエータドライバ１０３は、作業補助具１に異常が発生したとき、アクチュエータ１４１を停止する。アクチュエータドライバ１０３は、ソレノイド機構５００のストッパ５０４の状態が異常であるとき、ソレノイド検出装置５０５の異常信号に基づいて、アクチュエータ１４１を停止する。
【０３５７】
ソレノイドドライバ１０４は、ソレノイド５０１を駆動して、スピンドルロック機構６００の機能を有効な状態にする。
【０３５８】
ソレノイドドライバ１０４は、ソレノイド５０１の駆動を停止して、スピンドルロック機構６００の機能を無効な状態にする。
【０３５９】
電動工具ＫＤに装着される第１中継部材９０１と、バッテリ９が装着される第２中継部材９０２とは、ケーブル９０３を介して接続される。作業補助具１の制御装置１１と第２中継部材９０２とは、ケーブル９０４を介して接続される。
【０３６０】
電動工具ＫＤは、制御装置２３０と、モータ２１０と、作業者ＷＭによって操作されるトリガスイッチ１００Ａとを有する。制御装置２３０は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置２００と、モータ２１０を駆動するためのモータドライバ２２０とを有する。
【０３６１】
バッテリ９は、第２中継部材９０２、ケーブル９０３、第１中継部材９０１、及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる電力ライン９０７を介して、電動工具ＫＤに電力を供給する。バッテリ９は、直流電源（直流電源）である。本実施形態において、電力ライン９０７は、バッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電流が流れる電力ライン９０７Ａと、電動工具ＫＤからバッテリ９に戻る電流が流れる電力ライン９０７Ｂとを含む。トリガスイッチ１００Ａは、電動工具ＫＤの電力ライン９０７Ａに設けられる。電力検出装置９０５は、第２中継部材９０２の電力ライン９０７Ｂに設けられる。
【０３６２】
バッテリ９は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置９１０を有する。第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０は、第２中継部材９０２、ケーブル９０３、第１中継部材９０１、及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる通信ライン９０８を介して、電動工具ＫＤの演算処理装置２００との間で通信可能である。電動工具ＫＤのモータ２１０を起動するとき、電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０に、電力の供給を要求する要求信号を出力する。
【０３６３】
バッテリ９の演算処理装置９１０は、要求信号を受信した後、モータ２１０の起動を許可する第１許可信号を電動工具ＫＤの演算処理装置２００に出力する。電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、第１許可信号を受信した後、モータ２１０の起動のためにモータドライバ２２０の指令を出力する。バッテリ９の演算処理装置９１０が要求信号を受信し、電動工具ＫＤの演算処理装置２００が第１許可信号を受信した後、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されることにより、モータ２１０が起動する。
【０３６４】
一方、例えば異常発熱のようなバッテリ９が異常な状態においては、バッテリ９の演算処理装置９１０は、要求信号を受信した後、モータ２１０の起動を禁止する第１禁止信号を電動工具ＫＤの演算処理装置２００に出力する。第１禁止信号が出力された場合、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力は供給されない。バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されない場合、モータ２１０は起動しない。
【０３６５】
また、バッテリ９が正常な状態でも、通信ライン９０８が遮断され、バッテリ９の演算処理装置９１０から電動工具ＫＤの演算処理装置２００に第１許可信号が送信されない場合、演算処理装置２００は、モータドライバ２２０がモータ２１０を駆動することを禁止するため、モータ２１０は起動しない。
【０３６６】
第２中継部材９０２は、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されているか否かを検出する電力検出装置９０５と、バッテリ９の演算処理装置９１０と電動工具ＫＤの演算処理装置２００との通信の接続及び遮断を実施可能な接続切換装置９０６とを有する。
【０３６７】
電力検出装置９０５の検出信号は、ケーブル９０４に設けられている通信ライン９０９Ａを介して作業補助具１の制御装置１１に出力される。接続切換装置９０６は、作業補助具１の制御装置１１から出力された制御信号に基づいて作動する。制御装置１１は、ケーブル９０４に設けられている通信ライン９０９Ｂを介して、接続切換装置９０６に制御信号を出力することができる。
【０３６８】
接続切換装置９０６は、第２中継部材９０２の通信ライン９０８に設けられる。接続切換装置９０６は、通信ライン９０８において通信が実施される状態と通信が遮断される状態とを切り換えるスイッチ装置を含む。通信ライン９０８が遮断されると、バッテリ９の演算処理装置９１０が第１許可信号を出力しても、バッテリ９の演算処理装置９１０から電動工具ＫＤの演算処理装置２００に第１許可信号は送信されない。したがって、通信ライン９０８が遮断されると、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力は供給されず、モータ２１０は起動しない。
【０３６９】
電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを検出することができる。制御装置１１は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す電力検出装置９０５の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。電動工具ＫＤは、電流が供給されることにより作業を開始する。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０３７０】
本実施形態において、電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電流を検出する。バッテリ９から出力された電流は、第２中継部材９０２、ケーブル９０３、第１中継部材９０１、及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる電力ライン９０７を介して、電動工具ＫＤに供給される。
【０３７１】
電力検出装置９０５は、電力ライン９０７Ｂに設けられるシャント抵抗器を含む。電力ライン９０７に電流が流れると、シャント抵抗器において電圧が変化する。電力検出装置９０５は、シャント抵抗器における電圧の変化量に基づいて、バッテリ９から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを検出することができる。
【０３７２】
なお、電力検出装置９０５は、電力ライン９０７Ａと電力ライン９０７Ｂとの電圧降下を検出することによって、バッテリ９から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを検出してもよい。
【０３７３】
なお、電力ライン９０７に電流が流れると、電力ライン９０７の周囲において磁界が変化する。そのため、電力検出装置９０５は、電力ライン９０７の周囲に配置される磁気センサを含んでもよい。磁気センサとして、ホール素子、磁気抵抗効果素子、及びコイル等が例示される。電力検出装置９０５は、電力ライン９０７に電流が流れることに起因して変化する磁気を検出することによって、バッテリ９から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを検出してもよい。
【０３７４】
［演算処理装置］
図３９は、本実施形態に係る演算処理装置９０の一例を示す機能ブロック図である。図６に示すように、演算処理装置９０は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号及び電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを示す検出信号の少なくとも一方を取得する検出信号取得部９１Ｃと、検出信号取得部９１Ｃにより取得された検出信号に基づいてアクチュエータ１４１を制御する制御信号を出力する制御部９３Ｃとを有する。
【０３７５】
また、演算処理装置９０は、ソレノイド５０１を制御する制御信号を出力するソレノイド制御部９７を有する。
【０３７６】
また、演算処理装置９０は、作業補助具１の異常を示す異常信号を取得する異常信号取得部９５と、異常信号取得部９５により取得された異常信号に基づいて、電動工具ＫＤに対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する禁止部９６とを有する。
【０３７７】
検出信号取得部９１Ｃは、第２中継部材９０２に設けられている電力検出装置９０５から通信ライン９０９Ａを介して検出信号を取得する。電力検出装置９０５は、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電力を検出することができる。また、電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたか否かを検出することができる。上述のように、本実施形態において、電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電流を検出する。
【０３７８】
検出信号取得部９１Ｃは、電力検出装置９０５から、電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを示す検出信号を取得する。また、検出信号取得部９１Ｃは、電力検出装置９０５から、電動工具ＫＤに対する電流の供給が停止されたことを示す検出信号を取得する。
【０３７９】
本実施形態において、電動工具ＫＤの作業開始に係る作業開始信号は、検出信号取得部９１Ｃにより取得される検出信号を含む。本実施形態において、電動工具ＫＤの作業開始に係る検出信号は、電力検出装置９０５で検出された電流値が予め定められている電流閾値ＩＳ以上を示す検出信号である。
【０３８０】
本実施形態において、電動工具ＫＤの作業終了に係る作業終了信号は、検出信号取得部９１Ｃにより取得される検出信号を含む。本実施形態において、電動工具ＫＤの作業終了に係る検出信号は、電力検出装置９０５で検出された電流値が予め定められている電流閾値ＩＳ未満を示す検出信号である。
【０３８１】
制御部９３Ｃは、電力検出装置９０５の検出信号に基づいてアクチュエータ１４１の駆動状態を制御する制御信号を出力する。制御部９３Ｃは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｃに取得されたとき、制御信号として、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。また、制御部９３Ｃは、電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｃに取得されたとき、制御信号として、アクチュエータ１４１を停止させる停止信号を出力する。
【０３８２】
電動工具ＫＤは、保持部材４に保持されている作業者ＷＭの腕に支持される。アクチュエータ１４１は、アーム部材３の先端部を上方に旋回させる動力を発生する。制御部９３Ｃは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が取得されたときに、アクチュエータ１４１を駆動させる制御信号を出力する。
【０３８３】
本実施形態において、制御部９３Ｃは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｃに規定時間継続して取得されたときに、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０３８４】
ソレノイド制御部９７は、ソレノイド５０１を駆動させる制御信号を出力する。また、ソレノイド制御部９７は、ソレノイド５０１の駆動を停止する制御信号を出力する。上述のように、ソレノイド５０１が駆動すると、スピンドルロック機構６００の機能が有効な状態になり、ソレノイド５０１の駆動が停止されると、スピンドルロック機構６００の機能が無効な状態になる。
【０３８５】
異常信号取得部９５は、作業補助具１の異常を示す異常信号を取得する。作業補助具１の異常を示す異常信号として、ソレノイド検出装置５０５によって検出される異常信号が例示される。
【０３８６】
上述のように、ソレノイド検出装置５０５は、ストッパ５０４の状態を検出する。ソレノイド検出装置５０５は、ストッパ５０４が異常であるとき、ストッパ５０４が異常であることを示す異常信号を出力する。
【０３８７】
ソレノイド５０１を駆動させる制御信号がソレノイド制御部９７から出力された場合、ストッパ５０４は、溝部４２３１ａに進入するように下方に移動する。ソレノイド５０１を停止させる制御信号が出力されているにもかかわらず、ストッパ５０４が溝部４２３１ａから退去してない（ストッパ５０４が上方に移動していない）ことを検出した場合、ソレノイド検出装置５０５は、ストッパ５０４が異常であることを示す異常信号を出力する。
【０３８８】
禁止部９６は、異常信号取得部９５により異常信号が取得された場合、作業補助具１のアクチュエータ１４１の駆動及び電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動を禁止する第２禁止信号を出力する。すなわち、禁止部９６は、異常信号に基づいて、作業補助具１のコネクタ１０に装着されているバッテリ９からアクチュエータ１４１に対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する。また、禁止部９６は、異常信号に基づいて、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９から電動工具ＫＤのモータ２１０に対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する。
【０３８９】
禁止部９６は、異常信号取得部９５により異常信号が取得された場合、接続切換装置９０６に第２禁止信号を出力する。第２禁止信号は、通信ライン９０８の通信を遮断させる制御信号を含む。上述のように、通信ライン９０８の通信が遮断されることにより、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力は供給されない。これにより、トリガスイッチ１００Ａが操作されても、電動工具ＫＤのモータ２１０は起動しない。
【０３９０】
［アクチュエータの制御方法］
次に、本実施形態に係るアクチュエータ１４１の制御方法の一例について説明する。図４０は、本実施形態に係るアクチュエータ１４１の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【０３９１】
作業補助具１の主電源がオンされると、制御装置１１が起動する。第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９が正常である場合、電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０に、電力の供給を要求する要求信号を出力する。
【０３９２】
異常信号取得部９５は、異常信号を取得したか否かを判定する（ステップＳＥ１）。
【０３９３】
ステップＳＥ１において、異常信号を取得しないと判定された場合（ステップＳＥ１：Ｎｏ）、禁止部９６は、通信ライン９０８の通信を許可する第２許可信号を接続切換装置９０６に出力する（ステップＳＥ２）。これにより、接続切換装置９０６は通信を遮断せず、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０と電動工具ＫＤの演算処理装置２００とは通信可能である。
【０３９４】
通信ライン９０８の通信が許可され、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０と電動工具ＫＤの演算処理装置２００との通信が確立されている状態で、例えばトリガスイッチ１００Ａが操作されると、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給される。電力検出装置９０５は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号を検出信号取得部９１Ｃに出力する。
【０３９５】
検出信号取得部９１Ｃは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号を取得したか否かを判定する（ステップＳＥ３）。
【０３９６】
ステップＳＥ３において、検出信号を取得したと判定した場合（ステップＳＥ３：Ｙｅｓ）、検出信号取得部９１Ｃは、電力検出装置９０５により検出された電流値が予め定められている電流閾値ＩＳ以上か否かを判定する（ステップＳＥ４）。
【０３９７】
ステップＳＥ４において、電力検出装置９０５により検出された電流値が電流閾値ＩＳ以上であると判定した場合（ステップＳＥ４：Ｙｅｓ）、検出信号取得部９１Ｃは、検出信号が規定時間継続して取得されたことをカウントするためのカウンタをインクリメントする（ステップＳＥ５）。
【０３９８】
検出信号取得部９１Ｃは、カウンタに基づいて、電動工具に電力の供給が開始されたことを示す検出信号が規定時間継続して取得されたか否かを判定する（ステップＳＥ６）。規定時間は、例えば３００［ｍｓｅｃ．］である。
【０３９９】
ステップＳＥ６において、検出信号が規定時間継続して取得されていないと判定した場合（ステップＳＥ６：Ｎｏ）、ステップＳＥ１の処理に戻る。
【０４００】
ステップＳＥ３において、検出信号を取得していないと判定した場合（ステップＳＥ３：Ｎｏ）、ステップＳＥ１の処理に戻る。また、検出信号が規定時間継続して取得されたと判定される前に、検出信号が取得されなくなった場合（ステップＳＥ３：Ｎｏ）、カウンタがリセットされた後（ステップＳＥ７）、ステップＳＥ１の処理に戻る。
【０４０１】
ステップＳＥ４において、電力検出装置９０５により検出された電流値が電流閾値ＩＳ以上でないと判定した場合（ステップＳＥ４：Ｎｏ）、ステップＳＥ１の処理に戻る。また、検出信号が規定時間継続して取得されたと判定される前に、電力検出装置９０５により検出された電流値が電流閾値ＩＳ未満になった場合（ステップＳＥ４：Ｎｏ）、カウンタがリセットされた後（ステップＳＥ８）、ステップＳＥ１の処理に戻る。
【０４０２】
ステップＳＥ６において、検出信号が規定時間継続して取得されたと判定した場合（ステップＳＥ６：Ｙｅｓ）、制御部９３Ｃは、アクチュエータ１４１を駆動するための制御信号（起動信号）を出力する（ステップＳＥ９）。これにより、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、作業補助具１による作業者ＷＭの補助が開始される。
【０４０３】
ステップＳＥ１において、異常信号を取得したと判定された場合（ステップＳＥ１：Ｙｅｓ）、禁止部９６は、通信ライン９０８の通信を禁止する第２禁止信号を接続切換装置９０６に出力する（ステップＳＥ１０）。これにより、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０と電動工具ＫＤの演算処理装置２００との通信が遮断される。
【０４０４】
通信ライン９０８の通信が禁止され、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０と電動工具ＫＤの演算処理装置２００との通信が遮断されると、バッテリ９から電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止される。また、ソレノイド制御部９７は、異常信号に基づいて、ソレノイド５０１の駆動を停止し、制御部９３Ｃは、異常信号に基づいて、作業補助具１のアクチュエータ１４１を停止する（ステップＳＥ１１）。これにより、電動工具ＫＤの作業終了と連動して、作業補助具１による作業者ＷＭの補助が終了する。
【０４０５】
なお、異常信号が取得されず、電動工具ＫＤのモータ２１０が駆動している場合、図３２を参照して説明したように、制御部９３Ｃは、スライドボリューム７３０の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１の駆動と駆動停止とを切り換える。
【０４０６】
［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、作業補助具１は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号を取得する検出信号取得部９１Ｃと、検出信号に基づいてアクチュエータ１４１の駆動状態を制御する制御信号を出力する制御部９３Ｃとを備える。これにより、電動工具ＫＤのモータ２１０が起動されるタイミングに基づいて、作業補助具１に設けられているアクチュエータ１４１が制御される。そのため、アクチュエータ１４１は、作業者ＷＭが意図しているタイミングで駆動開始又は駆動停止することができる。
【０４０７】
また、本実施形態においては、電動工具ＫＤは、保持部材４に保持されている腕（右腕）に支持される。アクチュエータ５は、ガイドレール３５の先端部を上方に旋回させる動力を発生する。制御部９３Ｃは、電力検出装置９０５からの検出信号が検出信号取得部９１Ｃで取得されたときに、アクチュエータ１４１の駆動を開始させる制御信号を出力する。これにより、天井面のような高所を作業者ＷＭが電動工具ＫＤを使って作業するとき、作業者ＷＭの腕の筋力は、作業者ＷＭが意図しているタイミングで補助される。
【０４０８】
また、本実施形態においては、電動工具ＫＤに電力が供給されていることを示す検出信号が規定時間継続して取得されたときに、作業補助具１のアクチュエータ１４１が起動する。すなわち、電動工具ＫＤのモータ２１０が規定時間以上駆動したときに、アクチュエータ１４１が起動し、電動工具ＫＤのモータ２１０が駆動してもその駆動時間が規定時間未満であるとき、アクチュエータ１４１は起動しない。作業現場において、作業者ＷＭは、先端工具と天井面との位置決め作業を実施するために、先端工具を天井面に押し当てて一瞬だけトリガスイッチ１００Ａを操作する場合がある。また、穴あけ後ビットを引き抜くときに引っかかって抜けなくなることがある。そのような作業において、作業補助具１のアシスト力が発揮されると、作業者ＷＭは、作業を円滑に実施できない可能性がある。本実施形態においては、このようなモータ２１０を一瞬だけ駆動させる場合には、制御装置１１は、作業補助具１のアシスト力を発揮させない。これにより、制御装置１１は、作業現場の実態に合わせて、作業補助具１がアシスト力を発揮する状態と発揮しない状態とを調整することができる。
【０４０９】
また、本実施形態においては、作業補助具１に異常が発生したとき、電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動が禁止されるとともに、作業補助具１のアクチュエータ１４１の駆動が禁止される。これにより、作業補助具１に異常が発生したにもかかわらず、モータ２１０及びアクチュエータ１４１が駆動し続けてしまうことが抑制される。
【０４１０】
また、本実施形態においては、図３２を参照して説明したように、制御装置１１は、スライドボリューム７３０の検出値に基づいて、スプリング部材７２１の弾性力が第１閾値以上であると判定したときにアクチュエータ１４１を停止させる停止信号を出力し、スプリング部材７２１の弾性力が第２閾値以下であると判定したときにアクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。これにより、バッテリ９の消費電力を抑制することができる。
【０４１１】
第４実施形態．
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０４１２】
第４実施形態は、上述の第３実施形態の変形例である。第３実施形態においては、電動工具ＫＤの電源がバッテリ９（直流電源）であることとした。本実施形態においては、電動工具ＫＤの電源が商用電源（交流電源）であることとする。
【０４１３】
図４１は、本実施形態に係る電動工具ＫＤ及び作業補助具１を示す図である。図４１に示すように、本実施形態において、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｅに電気ケーブル９２０が接続される。電気ケーブル９２０の先端部には、商用電源９３０の差込口９３１（プラグ受け）に挿入可能な差込プラグ９２１が設けられる。
【０４１４】
本実施形態において、電気ケーブル９２０は、中継部材９４０を介して、商用電源９３０に接続される。商用電源９３０から電動工具ＫＤに供給される電力を検出可能な電力検出装置９０５Ｂが中継部材９４０に設けられる。中継部材９４０は、コードリールである。コードリールとは、巻かれた状態の延長ケーブル（延長コード）を保持する部材をいう。中継部材９４０に接続されている電気ケーブル９４２の差込プラグ９４１が商用電源９３０の差込口９３１に挿入される。
【０４１５】
また、中継部材９４０は、ケーブル９０４Ｂを介して制御装置１１に接続される。ケーブル９０４Ｂは、中継部材９４０と制御装置１１とをデータ通信可能に接続する。制御装置１１から出力された制御信号は、ケーブル９０４Ｂを介して中継部材９４０に出力される。また、電力検出装置９０５Ｂの検出信号は、ケーブル９０４を介して制御装置１１に出力される。
【０４１６】
［ハードウエア構成］
図４２は、本実施形態に係る作業補助具１及び電動工具ＫＤのそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。図４２に示すように、作業補助具１は、アクチュエータ１４１と、ソレノイド５０１と、ソレノイド検出装置５０５と、スライドボリューム７３０と、補助具操作装置８００と、主電源操作装置８５と、バッテリ９が装着されるコネクタ１０と、制御装置１１とを備える。本実施形態に係る作業補助具１は、上述の第３実施形態で説明した作業補助具１と同様である。
【０４１７】
電動工具ＫＤは、制御装置２３０と、モータ２１０と、作業者ＷＭによって操作されるトリガスイッチ１００Ａとを有する。制御装置２３０は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置２００と、モータ２１０を駆動するためのモータドライバ２２０とを有する。
【０４１８】
商用電源９３０は、電気ケーブル９４２、中継部材９４０、電気ケーブル９２０、及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる電力ライン９１３を介して、電動工具ＫＤに電力を供給する。商用電源９３０は、交流電源である。
【０４１９】
電力検出装置９０５Ｂは、中継部材９４０に設けられる。電力検出装置９０５Ｂは、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力が供給されているか否かを検出する。電力検出装置９０５Ｂは、中継部材９４０の電力ライン９１３に設けられる。
【０４２０】
また、中継部材９４０は、商用電源９３０から電動工具ＫＤへの電力の供給と遮断とを切り換え可能な接続切換装置９１１を有する。接続切換装置９１１は、電力ライン９１３に設けられる。接続切換装置９１１は、電力ライン９１３において電力の供給が実施される状態と電力の供給が停止される状態とを切り換えるスイッチ装置を含む。電力ライン０１３が遮断されると、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力は供給されず、モータ２１０は起動しない。
【０４２１】
電力検出装置９０５Ｂは、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを検出することができる。制御装置１１は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す電力検出装置９０５Ｂの検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。電動工具ＫＤは、電流が供給されることにより作業を開始する。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０４２２】
本実施形態において、電力検出装置９０５Ｂは、商用電源９３０から電動工具ＫＤに供給される電流を検出する。商用電源９３０から出力された電流は、電気ケーブル９４２、中継部材９４０、電気ケーブル９２０、及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる電力ライン９１３を介して、電動工具ＫＤに供給される。
【０４２３】
電力検出装置９０５Ｂは、交流を直流に変換する整流部９１２を含む。電力検出装置９０５Ｂは、交流のアナログ値を整流部９１２で直流に変換した後の電流値に基づいて、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを検出することができる。例えば、上述の第３実施形態と同様、制御装置１１は、電力検出装置９０５Ｂにより検出された交流のアナログ値を直流に変化した後の電流値が予め定められている電流閾値ＩＳ以上であり、その検出信号が規定時間継続して取得された場合、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたと判定することができる。
【０４２４】
また、電力検出装置９０５Ｂは、交流を直流に変換しなくてもよい。交流のアナログ値をパルス信号に変換した場合、パルス信号の周期は、商用電源９３０の交流の周波数と実質的に等しい。そのため、電力検出装置９０５Ｂは、パルス信号の周期に基づいて、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを検出することができる。
【０４２５】
電力検出装置９０５Ｂの検出信号は、ケーブル９０４Ｂに設けられている通信ライン９０９Ｃを介して作業補助具１の制御装置１１に出力される。接続切換装置９１１は、作業補助具１の制御装置１１から出力された制御信号に基づいて作動する。制御装置１１は、ケーブル９０４に設けられている通信ライン９０９Ｄを介して、接続切換装置９１１に制御信号を出力することができる。
【０４２６】
［演算処理装置］
図４３は、本実施形態に係る演算処理装置９０の一例を示す機能ブロック図である。図６に示すように、演算処理装置９０は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号及び電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを示す検出信号の少なくとも一方を取得する検出信号取得部９１Ｄと、検出信号取得部９１Ｄにより取得された検出信号に基づいてアクチュエータ１４１を制御する制御信号を出力する制御部９３Ｄとを有する。
【０４２７】
また、演算処理装置９０は、ソレノイド５０１を制御する制御信号を出力するソレノイド制御部９７を有する。
【０４２８】
また、演算処理装置９０は、作業補助具１の異常を示す異常信号を取得する異常信号取得部９５と、異常信号取得部９５により取得された異常信号に基づいて、電動工具ＫＤに対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する禁止部９６Ｄとを有する。
【０４２９】
検出信号取得部９１Ｄは、中継部材９４０に設けられている電力検出装置９０５Ｂから通信ライン９０９Ｃを介して検出信号を取得する。電力検出装置９０５Ｂは、中継部材９４０に接続されている商用電源９３０から電動工具ＫＤに供給される電力を検出することができる。また、電力検出装置９０５Ｂは、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたか否かを検出することができる。上述のように、本実施形態において、電力検出装置９０５Ｂは、商用電源９３０から電動工具ＫＤに供給される電流を検出する。
【０４３０】
検出信号取得部９１Ｄは、電力検出装置９０５Ｂから、電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを示す検出信号を取得する。また、検出信号取得部９１Ｄは、電力検出装置９０５Ｂから、電動工具ＫＤに対する電流の供給が停止されたことを示す検出信号を取得する。
【０４３１】
本実施形態において、電動工具ＫＤの作業開始に係る作業開始信号は、検出信号取得部９１Ｄにより取得される検出信号を含む。本実施形態において、電動工具ＫＤの作業開始に係る検出信号は、電力検出装置９０５で検出されたパルス信号が規定の周期を示す検出信号である。
【０４３２】
制御部９３Ｄは、電力検出装置９０５Ｂの検出信号に基づいてアクチュエータ１４１の駆動状態を制御する制御信号を出力する。制御部９３Ｄは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｄに取得されたとき、制御信号として、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。制御部９３Ｄは、電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｄに取得されたとき、制御信号として、アクチュエータ１４１を停止させる停止信号を出力する。
【０４３３】
電動工具ＫＤは、保持部材４に保持されている作業者ＷＭの腕に支持される。アクチュエータ１４１は、アーム部材３の先端部を上方に旋回させる動力を発生する。制御部９３Ｄは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が取得されたときに、アクチュエータ１４１を駆動させる制御信号を出力する。
【０４３４】
制御部９３Ｄは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｄに規定時間継続して取得されたと判定したときに、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０４３５】
ソレノイド制御部９７は、ソレノイド５０１を駆動させる制御信号を出力する。また、ソレノイド制御部９７は、ソレノイド５０１の駆動を停止する制御信号を出力する。
【０４３６】
異常信号取得部９５は、作業補助具１の異常を示す異常信号を取得する。上述の実施形態と同様、作業補助具１の異常を示す異常信号として、ソレノイド検出装置５０５によって検出される異常信号が例示される。
【０４３７】
禁止部９６Ｄは、異常信号取得部９５により異常信号が取得された場合、作業補助具１のアクチュエータ１４１の駆動及び電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動を禁止する第２禁止信号を出力する。すなわち、禁止部９６は、異常信号に基づいて、作業補助具１のコネクタ１０に装着されているバッテリ９からアクチュエータ１４１に対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する。また、禁止部９６Ｄは、異常信号に基づいて、商用電源９３０から電動工具ＫＤのモータ２１０に対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する。
【０４３８】
禁止部９６Ｄは、異常信号取得部９５により異常信号が取得された場合、接続切換装置９１１に第２禁止信号を出力する。第２禁止信号は、電力ライン９１３による電力の供給を遮断させる制御信号を含む。電力ライン９１３による電力の供給が遮断されることにより、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力は供給されない。これにより、トリガスイッチ１００Ａが操作されても、電動工具ＫＤのモータ２１０は起動しない。
【０４３９】
［アクチュエータの制御方法］
次に、本実施形態に係るアクチュエータ１４１の制御方法の一例について説明する。図４４は、本実施形態に係るアクチュエータ１４１の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【０４４０】
作業補助具１の主電源がオンされると、制御装置１１が起動する。異常信号取得部９５は、異常信号を取得したか否かを判定する（ステップＳＦ１）。
【０４４１】
ステップＳＦ１において、異常信号を取得しないと判定された場合（ステップＳＦ１：Ｎｏ）、禁止部９６Ｄは、電力ライン９１３による電力の供給を許可する第２許可信号を接続切換装置９１１に出力する（ステップＳＦ２）。これにより、接続切換装置９１１は電力の供給を遮断せず、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力を供給可能な状態にする。
【０４４２】
商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力を供給可能な状態で、例えばトリガスイッチ１００Ａが操作されると、商用電源９３０から電動工具ＫＤに電力が供給される。電力検出装置９０５Ｂは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号を検出信号取得部９１Ｄに出力する。
【０４４３】
検出信号取得部９１Ｄは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号を取得したか否かを判定する（ステップＳＦ３）。
【０４４４】
ステップＳＦ３において、検出信号を取得したと判定した場合（ステップＳＦ３：Ｙｅｓ）、検出信号取得部９１Ｄは、電力検出装置９０５Ｄにより検出された交流のパルス信号の周期が予め定められている第１周期閾値Ｓｐ１以上か否かを判定する（ステップＳＦ４）。第１周期閾値Ｓｐ１は、例えば４０［Ｈｚ］である。
【０４４５】
ステップＳＦ４において、電力検出装置９０５Ｂにより検出された交流のパルス信号の周期が第１周期閾値Ｓｐ１以上であると判定した場合（ステップＳＦ４：Ｙｅｓ）、検出信号取得部９１Ｄは、電力検出装置９０５Ｄにより検出された交流のパルス信号の周期が予め定められている第２周期閾値Ｓｐ２以下か否かを判定する（ステップＳＦ５）。第２周期閾値Ｓｐ２は、第１周期閾値Ｓｐ１よりも大きい。第２周期閾値Ｓｐ２は、例えば７０［Ｈｚ］である。
【０４４６】
パルス信号の周期が第１周期閾値Ｓｐ１未満である場合、又はパルス信号の周期が第２周期閾値Ｓｐ２よりも大きい場合、電力検出装置９０５Ｂにより検出された検出信号は、ノイズ成分を多く含んでいる可能性が高い。一方、パルス信号の周期が第１周期閾値Ｓｐ１以上第２周期閾値Ｓｐ２以下である場合、電力検出装置９０５Ｂにより検出された検出信号は、商用電源９３０から出力された交流である可能性が高い。
【０４４７】
ステップＳＦ５において、電力検出装置９０５Ｂにより検出された交流のパルス信号の周期が第２周期閾値Ｓｐ２以下であると判定した場合（ステップＳＦ５：Ｙｅｓ）、すなわち、パルス信号の周期が第１周期閾値Ｓｐ１以上第２周期閾値Ｓｐ２以下であると判定した場合、検出信号取得部９１Ｄは、検出信号が規定時間継続して取得されたことをカウントするためのカウンタをインクリメントする（ステップＳＦ６）。
【０４４８】
検出信号取得部９１Ｃは、カウンタに基づいて、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が規定時間継続して取得されたか否かを判定する（ステップＳＦ７）。規定時間は、例えば３００［ｍｓｅｃ．］である。
【０４４９】
ステップＳＦ７において、検出信号が規定時間継続して取得されていないと判定した場合（ステップＳＦ７：Ｎｏ）、ステップＳＦ１の処理に戻る。
【０４５０】
ステップＳＦ３において、検出信号を取得していないと判定した場合（ステップＳＦ３：Ｎｏ）、ステップＳＦ１の処理に戻る。また、検出信号が規定時間継続して取得されたと判定される前に、検出信号が取得されなくなった場合（ステップＳＦ３：Ｎｏ）、カウンタがリセットされた後（ステップＳＦ９）、ステップＳＦ１の処理に戻る。
【０４５１】
ステップＳＦ４において、電力検出装置９０５Ｂにより検出されたパルス信号の周期が第１周期閾値Ｓｐ１以上でないと判定した場合（ステップＳＦ４：Ｎｏ）、ステップＳＦ１の処理に戻る。また、検出信号が規定時間継続して取得されたと判定される前に、電力検出装置９０５Ｂにより検出されたパルス信号の周期が第１周期閾値Ｓｐ１未満になった場合（ステップＳＦ４：Ｎｏ）、カウンタがリセットされた後（ステップＳＦ１０）、ステップＳＦ１の処理に戻る。
【０４５２】
ステップＳＦ５において、電力検出装置９０５Ｂにより検出されたパルス信号の周期が第２周期閾値Ｓｐ２以下でないと判定した場合（ステップＳＦ５：Ｎｏ）、ステップＳＦ１の処理に戻る。また、検出信号が規定時間継続して取得されたと判定される前に、電力検出装置９０５Ｂにより検出されたパルス信号の周期が第２周期閾値Ｓｐ２よりも大きくなった場合（ステップＳＦ５：Ｎｏ）、カウンタがリセットされた後（ステップＳＦ１１）、ステップＳＦ１の処理に戻る。
【０４５３】
ステップＳＦ７において、検出信号が規定時間継続して取得されたと判定した場合（ステップＳＦ７：Ｙｅｓ）、制御部９３Ｄは、アクチュエータ１４１を駆動するための制御信号（起動信号）を出力する（ステップＳＦ８）。これにより、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、作業補助具１による作業者ＷＭの補助が開始される。
【０４５４】
ステップＳＦ１において、異常信号を取得したと判定された場合（ステップＳＦ１：Ｙｅｓ）、禁止部９６Ｄは、電力ライン９１３による電力の供給を禁止する第２禁止信号を接続切換装置９１１に出力する（ステップＳＦ１２）。これにより、商用電源９３０から電動工具ＫＤに対する電力の供給が遮断される。
【０４５５】
また、ソレノイド制御部９７は、異常信号に基づいて、ソレノイド５０１の駆動を停止し、制御部９３Ｄは、異常信号に基づいて、作業補助具１のアクチュエータ１４１を停止する（ステップＳＦ１３）。これにより、電動工具ＫＤの作業終了と連動して、作業補助具１による作業者ＷＭの補助が終了する。
【０４５６】
なお、異常信号が取得されず、電動工具ＫＤのモータ２１０が駆動している場合、図３２を参照して説明したように、制御部９３Ｃは、スライドボリューム７３０の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１の駆動と駆動停止とを切り換える。
【０４５７】
以上説明したように、本実施形態においても、アクチュエータ１４１は、作業者ＷＭが意図しているタイミングで駆動開始又は駆動停止することができる。
【０４５８】
なお、本実施形態においては、電力検出装置９０５Ｂ及び接続切換装置９１１が中継部材９４０に設けられることとした。電気ケーブル９２０と電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｅとの間に中継部材が設けられ、その中継部材に電力検出装置９０５Ｂ及び接続切換装置９１１が設けられてもよい。
【０４５９】
第５実施形態．
第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０４６０】
図４５は、本実施形態に係る作業補助具１の一例を示す斜視であり、作業者ＷＭに装着されている状態を示す。図４６は、本実施形態に係る電動工具ＫＤ１及び作業補助具１を示す図である。
【０４６１】
第５実施形態は、上述の第３実施形態の変形例である。第３実施形態と同様、電動工具ＫＤの電源は、バッテリ９（直流電源）である。図４５及び図４６に示すように、本実施形態においては、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄに中継部材９６０が装着される。バッテリ９は、中継部材９６０に接続される。バッテリ９は、中継部材９６０を介して、電動工具ＫＤのモータ２１０に電力を供給する。
【０４６２】
作業補助具１と中継部材９６０とは、無線通信機１９を介して無線通信する。無線通信機１９は、作業補助具１に設けられる無線通信機１９Ａと、中継部材９６０に設けられる無線通信機１９Ｂとを含む。作業補助具１の無線通信機１９Ａは、中継部材９６０の無線通信機１９Ｂと無線通信可能である。中継部材９６０の無線通信機１９Ｂは、作業補助具１の無線通信機１９Ａと無線通信可能である。
【０４６３】
無線通信機１９は、規定の通信方式にて無線通信することができる。通信方式は、例えばＢＬＥ（Bluetooth  Low  Energy）の通信規格に従った通信方式でもよい。「Bluetooth」は登録商標である。
【０４６４】
図４７は、本実施形態に係る中継部材９６０を示す斜視図である。中継部材９６０は、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄに接続される。また、中継部材９６０にバッテリ９が装着される。
【０４６５】
図４７に示すように、中継部材９６０は、隆起部９６０ａと、バッテリ爪９６０ｂと、バッテリボタン９６０ｃと、一対のバッテリ端子９６０ｄと、一対のスライドレール９６０ｅとを有する。バッテリ端子９６０ｄは、一対のスライドレール９６０ｅの間に配置されている。
【０４６６】
中継部材９６０の外形及び寸法とバッテリ９の外形及び寸法とは、実質的に同一である。中継部材９６０は、所謂ダミーバッテリである。
【０４６７】
中継部材９６０は、バッテリセルを有してなく、バッテリ９よりも軽量である。中継部材９６０は、電動工具ＫＤの電源として機能せず、バッテリ９から出力された電力を電動工具ＫＤに送る中継器として機能する。
【０４６８】
また、中継部材９６０は、バッテリ９が装着される装着面９６０ｆを有する。バッテリ９に接続される中継部材９６０の装着面９６０ｆの接続構造と、電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄの装着面の接続構造とは、実質的に同一である。
【０４６９】
図４８は、本実施形態に係る作業補助具１及び電動工具ＫＤのそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。図４８に示すように、作業補助具１は、アクチュエータ１４１と、ソレノイド５０１と、ソレノイド検出装置５０５と、スライドボリューム７３０と、補助具操作装置８００と、主電源操作装置８５と、バッテリ９が装着されるコネクタ１０と、制御装置１１とを備える。本実施形態に係る作業補助具１は、上述の第３実施形態で説明した作業補助具１と同様である。
【０４７０】
電動工具ＫＤは、制御装置２３０と、モータ２１０と、作業者ＷＭによって操作されるトリガスイッチ１００Ａとを有する。制御装置２３０は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置２００と、モータ２１０を駆動するためのモータドライバ２２０とを有する。
【０４７１】
作業補助具１において、制御装置１１は、無線通信機１９Ａに接続される。無線通信機１９Ａは、中継部材９６０の無線通信機１９Ｂと無線通信する。無線通信機１９は、作業補助具１に着脱可能でもよい。無線通信機１９Ｂは、中継部材９６０に着脱可能でもよい。
【０４７２】
バッテリ９は、中継部材９６０及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる電力ライン９０７を介して、電動工具ＫＤに電力を供給する。バッテリ９は、直流電源（直流電源）である。電力ライン９０７は、バッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電流が流れる電力ライン９０７Ａと、電動工具ＫＤからバッテリ９に戻る電流が流れる電力ライン９０７Ｂとを含む。トリガスイッチ１００Ａは、電動工具ＫＤの電力ライン９０７Ａに設けられる。
【０４７３】
バッテリ９は、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置９１０を有する。第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０は、中継部材９６０及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる通信ライン９０８を介して、電動工具ＫＤの演算処理装置２００との間で通信可能である。電動工具ＫＤのモータ２１０を起動するとき、電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、第２中継部材９０２に装着されているバッテリ９の演算処理装置９１０に、電力の供給を要求する要求信号を出力する。
【０４７４】
バッテリ９の演算処理装置９１０は、要求信号を受信した後、モータ２１０の起動を許可する第１許可信号を電動工具ＫＤの演算処理装置２００に出力する。電動工具ＫＤの演算処理装置２００は、第１許可信号を受信した後、モータ２１０の起動のためにモータドライバ２２０のセッティング処理を実施する。バッテリ９の演算処理装置９１０が要求信号を受信し、電動工具ＫＤの演算処理装置２００が第１許可信号を受信した後、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されることにより、モータ２１０が起動する。
【０４７５】
一方、例えば異常発熱のようなバッテリ９が異常な状態においては、バッテリ９の演算処理装置９１０は、要求信号を受信した後、モータ２１０の起動を禁止する第１禁止信号を電動工具ＫＤの演算処理装置２００に出力する。第１禁止信号が出力された場合、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力は供給されない。バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されない場合、モータ２１０は起動しない。
【０４７６】
また、バッテリ９が正常な状態でも、通信ライン９０８が遮断され、バッテリ９の演算処理装置９１０から電動工具ＫＤの演算処理装置２００に第１許可信号が送信されない場合、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力は供給されない。バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されない場合、モータ２１０は起動しない。
【０４７７】
中継部材９６０は、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されているか否かを検出する電力検出装置９０５と、バッテリ９の演算処理装置９１０と電動工具ＫＤの演算処理装置２００との通信の接続及び遮断を実施可能な接続切換装置９０６とを有する。
【０４７８】
電力検出装置９０５の検出信号は、無線通信機１９を介して作業補助具１の制御装置１１に無線で出力される。接続切換装置９０６は、作業補助具１の制御装置１１から出力された制御信号に基づいて作動する。制御装置１１は、無線通信機１９を介して、接続切換装置９０６に制御信号を無線で出力することができる。
【０４７９】
接続切換装置９０６は、中継部材９６０の通信ライン９０８に設けられる。接続切換装置９０６は、通信ライン９０８において通信が実施される状態と通信が遮断される状態とを切り換えるスイッチ装置を含む。通信ライン９０８が遮断されると、バッテリ９の演算処理装置９１０が第１許可信号を出力しても、バッテリ９の演算処理装置９１０から電動工具ＫＤの演算処理装置２００に第１許可信号は送信されない。したがって、通信ライン９０８が遮断されると、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力は供給されず、モータ２１０は起動しない。
【０４８０】
電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを検出することができる。制御装置１１は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す電力検出装置９０５の検出信号に基づいて、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。電動工具ＫＤは、電流が供給されることにより作業を開始する。制御装置１１は、電動工具ＫＤの作業開始と連動して、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０４８１】
本実施形態において、電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電流を検出する。バッテリ９から出力された電流は、中継部材９６０及び電動工具ＫＤのそれぞれに設けられる電力ライン９０７を介して、電動工具ＫＤに供給される。
【０４８２】
上述の実施形態と同様、電力検出装置９０５は、電力ライン９０７Ｂに設けられるシャント抵抗器を含む。電力検出装置９０５は、シャント抵抗器における電圧の変化量に基づいて、バッテリ９から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを検出することができる。
【０４８３】
なお、電力検出装置９０５は、電力ライン９０７Ａと電力ライン９０７Ｂとの電圧降下を検出することによって、バッテリ９から電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを検出してもよい。
【０４８４】
なお、電力ライン９０７に電流が流れると、電力ライン９０７の周囲において磁界が変化する。そのため、電力検出装置９０５は、電力ライン９０７の周囲に配置される磁気センサを含んでもよい。
【０４８５】
［演算処理装置］
図４９は、本実施形態に係る演算処理装置９０の一例を示す機能ブロック図である。図４９に示すように、演算処理装置９０は、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号及び電動工具ＫＤに対する電力の供給が停止されたことを示す検出信号の少なくとも一方を取得する検出信号取得部９１Ｃと、検出信号取得部９１Ｃにより取得された検出信号に基づいてアクチュエータ１４１を制御する制御信号を出力する制御部９３Ｃとを有する。
【０４８６】
また、演算処理装置９０は、ソレノイド５０１を制御する制御信号を出力するソレノイド制御部９７を有する。
【０４８７】
また、演算処理装置９０は、作業補助具１の異常を示す異常信号を取得する異常信号取得部９５と、異常信号取得部９５により取得された異常信号に基づいて、電動工具ＫＤに対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する禁止部９６とを有する。
【０４８８】
検出信号取得部９１Ｃは、無線通信機１９を介して検出信号を取得する。電力検出装置９０５は、中継部材９６０に装着されているバッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電力を検出することができる。また、電力検出装置９０５は、中継部材９６０に装着されているバッテリ９から電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたか否かを検出することができる。上述のように、電力検出装置９０５は、バッテリ９から電動工具ＫＤに供給される電流を検出する。
【０４８９】
検出信号取得部９１Ｃは、無線通信機１９を介して、電力検出装置９０５から、電動工具ＫＤに電流の供給が開始されたことを示す検出信号を取得する。
【０４９０】
電動工具ＫＤの作業開始に係る作業開始信号は、検出信号取得部９１Ｃにより取得される検出信号を含む。電動工具ＫＤの作業開始に係る検出信号は、電力検出装置９０５で検出された電流値が予め定められている電流閾値ＩＳ以上を示す検出信号である。
【０４９１】
また、電動工具ＫＤの作業終了に係る作業終了信号は、検出信号取得部９１Ｃにより取得される検出信号を含む。電動工具ＫＤの作業終了に係る検出信号は、電力検出装置９０５で検出された電流値が予め定められている電流閾値ＩＳ未満を示す検出信号である。
【０４９２】
制御部９３Ｃは、電力検出装置９０５の検出信号に基づいてアクチュエータ１４１の駆動状態を制御する制御信号を出力する。制御部９３Ｃは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｃに取得されたとき、制御信号として、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０４９３】
上述の実施形態と同様、制御部９３Ｃは、電動工具ＫＤに電力の供給が開始されたことを示す検出信号が検出信号取得部９１Ｃに規定時間継続して取得されたと判定したときに、アクチュエータ１４１を起動させる起動信号を出力する。
【０４９４】
ソレノイド制御部９７は、ソレノイド５０１を駆動させる制御信号を出力する。また、ソレノイド制御部９７は、ソレノイド５０１の駆動を停止する制御信号を出力する。
【０４９５】
異常信号取得部９５は、作業補助具１の異常を示す異常信号を取得する。上述の実施形態と同様、作業補助具１の異常を示す異常信号として、ソレノイド検出装置５０５によって検出される異常信号が例示される。
【０４９６】
禁止部９６は、異常信号取得部９５により異常信号が取得された場合、作業補助具１のアクチュエータ１４１の駆動及び電動工具ＫＤのモータ２１０の駆動を禁止する第２禁止信号を出力する。禁止部９６は、異常信号に基づいて、作業補助具１のコネクタ１０に装着されているバッテリ９からアクチュエータ１４１に対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する。また、禁止部９６は、異常信号に基づいて、中継部材９６０に装着されているバッテリ９から電動工具ＫＤのモータ２１０に対する電力の供給を禁止する第２禁止信号を出力する。
【０４９７】
禁止部９６は、異常信号取得部９５により異常信号が取得された場合、接続切換装置９０６に第２禁止信号を出力する。第２禁止信号は、通信ライン９０８の通信を遮断させる制御信号を含む。通信ライン９０８の通信が遮断されることにより、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力は供給されない。これにより、トリガスイッチ１００Ａが操作されても、電動工具ＫＤのモータ２１０は起動しない。
【０４９８】
次に、無線通信機１９による通信方法について、図５０及び図５１を参照して説明する。図５０及び図５１のそれぞれは、本実施形態に係る無線通信機１９による通信方法を説明するための図である。
【０４９９】
無線通信機１９は、規定の通信方式に基づいて無線通信する。無線通信機１９は、送信主体モード及びサーチ主体モードの一方のモードで作動することができる。
【０５００】
送信主体モードとは、送信先を特定せずに、特定の信号を一方的且つ周期的に無線送信するモードをいう。すなわち、送信主体モードとは、特性の信号を定期ブロードキャストするモードをいう。
【０５０１】
サーチ主体モードとは、他の無線通信機１９から送信される特定の信号をサーチし、特定の信号が受信されたら、その受信された特定の信号に応じた処理を実行するモードをいう。
【０５０２】
本実施形態において、中継部材９６０の無線通信機１９Ｂは、送信主体モードで作動する。作業補助具１の無線通信機１９Ａは、サーチ主体モードで作動する。なお、中継部材９６０の無線通信機１９Ｂがサーチ主体モードで作動し、作業補助具１の無線通信機１９Ａが送信主体モードで作動してもよい。
【０５０３】
送信主体モードは、待機送信モード、連動送信モード、登録送信モード、及び削除送信モードを含む。待機送信モードとは、待機通知を周期的に無線送信する送信動作モードをいう。連動送信モードとは、連動通知を周期的に無線送信する送信動作モードをいう。登録送信モードとは、登録通知を周期的に無線送信する送信動作モードをいう。削除送信モードとは、削除通知を周期的に送信する送信動作モードをいう。
【０５０４】
サーチ主体モードは、待機サーチモード、連動サーチモード、登録サーチモード、及び削除サーチモードを含む。待機サーチモードとは、無線通信機１９Ａによる待機通知の受信の有無を周期的にスキャン（サーチ）するサーチ動作モードをいう。連動サーチモードとは、無線通信機１９Ａによる連動通知の受信の有無を周期的にスキャン（サーチ）するサーチ動作モードをいう。登録サーチモードとは、無線通信機１９Ａによる登録通知の受信の有無を周期的にスキャン（サーチ）するサーチ動作モードをいう。削除サーチモードとは、無線通信機１９Ａによる削除通知の受信の有無を周期的にスキャン（サーチ）するサーチ動作モードをいう。
【０５０５】
図５０を参照しながら、登録処理について説明する。中継部材９６０が電動工具ＫＤのコネクタ１０Ｄに装着され、バッテリ９が中継部材９６０に装着され、バッテリ９から電力が供給されると、無線通信機１９Ｂ及び制御装置２３０が起動する。無線通信機１９Ｂ及び制御装置２３０が起動した後、制御装置２３０は、無線通信機１９Ｂを待機送信モードに設定する。
【０５０６】
また、作業補助具１の主電源がオンされ、バッテリ９から電力が供給されると、無線通信機１９Ａ及び制御装置１１が起動する。無線通信機１９Ａ及び制御装置１１が起動した後、制御装置１１は、無線通信機１９Ａを待機サーチモードに設定する。
【０５０７】
中継部材９６０に設けられている不図示の操作装置が操作されることにより、制御装置２３０は、無線通信機１９Ｂを連動送信モードに切り換える。
【０５０８】
また、待機サーチモードにおいて、連動通知が受信され、且つ、その連動通知に含まれている送信元の識別情報が無線通信機１９Ａに登録されている場合、制御装置１１は、無線通信機１９Ａを連動サーチモードに切り換える。
【０５０９】
連動送信モードにおいて、無線通信機１９Ｂは、連動通知を一方的に送信（定期ブロードキャスト）する。連動送信モードにおいて送信される連動通知は、モータ２１０の動作信号に基づく機器動作情報（駆動中情報又は停止中情報）、及び無線通信機１９Ｂの識別情報を含む。
【０５１０】
連動サーチモードにおいて、制御装置１１は、連動通知を周期的にスキャンする。制御装置１１は、受信した連動通知に含まれている識別情報が制御装置１１に登録されている場合、その連動通知に含まれている機器動作情報に基づいて、連動運転をさせるべきか否か判断する。連動サーチモードにおいて、駆動中情報が受信されない状態が規定時間経過した場合、制御装置１１は、無線通信機１９Ａを待機サーチモードに切り換える。
【０５１１】
また、中継部材９６０に設けられている不図示の操作装置が操作されることにより、制御装置２３０は、無線通信機１９Ｂを登録送信モードに切り換える（ステップＳＧ１）。
【０５１２】
登録送信モードにおいて、無線通信機１９Ｂは、登録通知を一方的に送信（定期ブロードキャスト）する。
【０５１３】
無線通信機１９Ａが登録サーチモードに設定されている場合、制御装置１１は、登録通知を周期的にスキャンする。登録サーチモードに設定されている無線通信機１９Ａが登録通知を受信した場合（ステップＳＨ１）、制御装置２３０は、無線通信機１９Ａから接続要求を送信する（ステップＳＨ２）。
【０５１４】
登録通知を送信している期間において、その登録通知に対して作業補助具１の無線通信機１９Ａから接続要求が送信された場合、制御装置２３０は、登録通知の定期送信を停止して、無線通信機１９Ａとの接続を確立させる（ステップＳＧ２）。無線通信機１９Ａとの接続が確立された後、制御装置２３０は、無線通信機１９Ａと一対一で所定のデータ通信を実施して、登録処理を行う（ステップＳＧ３）。
【０５１５】
登録処理は、無線通信機１９Ａとの間で互いに識別情報を送受し合うことにより、それぞれが相手側の識別情報を取得してメモリに記憶させて、相手側の無線通信機１９を登録する処理である。例えば、中継部材９６０の無線通信機１９Ｂの識別情報が「Ａ０」、作業補助具１の無線通信機１９Ａの識別情報が「Ｂ１」である場合、無線通信機１９Ａと無線通信機１９Ｂとの間で登録処理が行われると、両者間で一方から他方への識別情報の送信が行われ、中継部材９６０の無線通信機１９Ｂに相手側の識別情報である「Ｂ１」が登録され、作業補助具１の無線通信機１９Ａに相手側の識別情報である「Ａ０」が登録される。
【０５１６】
登録処理が完了すると、制御装置２３０は、無線通信機１９Ａとの通信を切断して、無線通信機１９Ｂを連動送信モードに切り換える。また、登録処理が完了すると、制御装置１１は、登録通知送信元の無線通信機１９Ｂとの通信を切断して、無線通信機１９Ａを連動サーチモードに切り換える。
【０５１７】
次に、図５１を参照しながら、削除処理にすいて説明する。中継部材９６０に設けられている不図示の操作装置が操作されることにより、制御装置２３０は、無線通信機１９Ｂを削除送信モードに切り換える（ステップＳＪ１）。
【０５１８】
削除送信モードにおいて、無線通信機１９Ｂは、削除通知を一方的に送信（定期ブロードキャスト）する。
【０５１９】
無線通信機１９Ａが削除サーチモードに設定されている場合、制御装置１１は、削除通知を周期的にスキャンする。削除サーチモードに設定されている無線通信機１９Ａが削除通知を受信した場合（ステップＳＨ１）、制御装置２３０は、無線通信機１９Ａから削除要求を送信する（ステップＳＨ２）。
【０５２０】
削除通知が定期送信されている期間において、その削除通知に対して作業補助具１の無線通信機１９Ａから削除要求が送信された場合、制御装置２３０は、削除通知の定期送信を停止して、無線通信機１９Ａとの接続を確立させる（ステップＳＪ２）。無線通信機１９Ａとの接続が確立された後、制御装置２３０は、無線通信機１９Ａと一対一で所定のデータ通信を実施して、削除処理を行う（ステップＳＪ３）。
【０５２１】
削除処理は、無線通信機１９Ａとの間で互いに識別情報を送受し合うことにより、それぞれが登録している相手側の識別情報をメモリから削除させることにより相手側の無線通信機１９の登録を解除する処理である。
【０５２２】
削除処理が完了すると、制御装置２３０は、無線通信機１９Ａとの通信を切断して、無線通信機１９Ｂを連動送信モードに切り換える。また、削除処理が完了すると、制御装置１１は、削除通知送信元の無線通信機１９Ｂとの通信を切断して、無線通信機１９Ａを連動サーチモードに切り換える。
【０５２３】
以上のように、登録処理が実施されることにより、作業補助具１は、登録された特定の電動工具ＫＤ（中継部材９６０）と通信することができる。また、削除処理が実施されることにより、作業補助具１は、特定の電動工具ＫＤ（中継部材９６０）と通信を解除することができる。
【０５２４】
本実施形態に係るアクチュエータ１４１の制御方法は、図４０を参照して説明したアクチュエータ１４１の制御方法と同様であるため、説明を省略する。
【０５２５】
以上説明したように、本実施形態においても、アクチュエータ１４１は、作業者ＷＭが意図しているタイミングで駆動開始又は駆動停止することができる。
【０５２６】
また、本実施形態においては、電動工具ＫＤと作業補助具１とは無線通信する。これにより、ケーブル類を省略できるため、電動工具ＫＤを用いる作業の作業性は向上する。
【０５２７】
第６実施形態．
第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０５２８】
図５２は、本実施形態に係る作業補助具１及び電動工具ＫＤのそれぞれのハードウエア構成を示すブロック図である。上述の実施形態と同様、作業補助具１のアクチュエータ１４１及び電動工具ＫＤのそれぞれは、バッテリ９から供給される電力により駆動する。本実施形態において、バッテリ９は、アクチュエータ１４１及び電動工具ＫＤの両方に電力を供給する。すなわち、作業補助具１のアクチュエータ１４１及び電動工具ＫＤのそれぞれは、共通する１つのバッテリ９から供給された電力により駆動する。作業補助具１のアクチュエータ１４１及び電動工具ＫＤは、１つのバッテリ９を共用する。
【０５２９】
本実施形態において、作業補助具１のアクチュエータ１４１及び電動工具ＫＤに共用されるバッテリ９は、作業補助具１のコネクタ１０に装着される。作業補助具１と電動工具ＫＤとは、ケーブル９０３Ｂを介して接続される。バッテリ９から出力された電力は、アクチュエータ１４１に供給されるとともに、ケーブル９０３Ｂ及び電動工具ＫＤに装着されている第１中継部材９０１（ダミーバッテリ）を介して電動工具ＫＤに供給される。
【０５３０】
本実施形態において、バッテリ９から電動工具ＫＤに電力が供給されているか否かを検出する電力検出装置９０５は、作業補助具１に設けられる。電力検出装置９０５の検出信号は、作業補助具１の制御装置１１に出力される。
【０５３１】
また、バッテリ９の演算処理装置９１０と電動工具ＫＤの演算処理装置２００との通信の接続及び遮断を実施可能な接続切換装置９０６は、作業補助具１に設けられる。接続切換装置９０６は、作業補助具１の制御装置１１から出力された制御信号に基づいて作動する。
【０５３２】
以上説明したように、作業補助具１のアクチュエータ１４１と電動工具ＫＤとが共通のバッテリ９から電力を供給されてもよい。
【０５３３】
なお、作業補助具１のアクチュエータ１４１と電動工具ＫＤとに共有されるバッテリ９が、電動工具ＫＤに装着されていてもよい。
【０５３４】
なお、上述の各実施形態において、電動工具ＫＤは電動ハンマードリルとして説明したがこれに限定されない。電動工具ＫＤとしては、電動ハンマー、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動マルノコ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動カッター、電動チェンソー、電動カンナ、電動釘打ち機（鋲打ち機を含む）、電動ヘッジトリマ、電動芝生バリカン、電動刈払機、及び電動クリーナ等を含むことは当然である。
【符号の説明】
【０５３５】
１…作業補助具、２…本体部材、３…アーム部材、４…保持部材、５…アクチュエータ、６…コンプレッサ、７…タンク、８…圧力制御機構、９…バッテリ、９ａ…隆起部、９ｂ…バッテリ爪、９ｃ…バッテリボタン、９ｄ…バッテリ端子、９ｅ…スライドレール、１０…コネクタ、１０ａ…装着凹部、１０Ｄ…コネクタ、１０Ｅ…コネクタ、１１…制御装置、１２…流路、１２Ａ…流路、１２Ｂ…流路、１２Ｃ…流路、１３…第１関節機構、１３Ｂ…第１関節機構、１４…第２関節機構、１４Ｂ…第２関節機構、１５…プーリ、１６…ハウジング部材、１７…ガイド部材、１７Ｇ…ガイド溝、１９…無線通信機、１９Ａ…無線通信機、１９Ｂ…無線通信機、２１…第１装着部材、２１Ｂ…第１フレーム、２２…第２装着部材、２２Ｂ…第２フレーム、２３…第１プレート部材、２３Ｂ…第３フレーム、２４…第２プレート部材、２４Ｂ…連結部、２５…支柱部材、２９…ハウジング、３１…第１アーム部材、３１Ｂ…基端部、３１Ｔ…先端部、３２…第２アーム部材、３２Ｂ…第２端部、３２Ｃ…接続部、３２Ｔ…第１端部、３３…基部、３３Ａ…軸孔部、３３Ｂ…腕孔部、３３Ｃ…調整孔部、３４…腕部、３５…ガイドレール、４１…平板部、４２…第１側板部、４３…第２側板部、４４…磁石、５０…移動機構、５１…ガイド部材、５２…可動部材、６０…伝達機構、６１…ワイヤ部材、６２…連結部材、６３…連結部材、６４…支持部材、７１…圧力センサ（第１圧力センサ）、７２…圧力センサ（第２圧力センサ）、７３…変位センサ、７４…力センサ、８０…通信部、８１…電磁弁、８５…主電源操作装置、９０…演算処理装置、９１…検出信号取得部、９１Ｃ…検出信号取得部、９１Ｄ…検出信号取得部、９２…操作信号取得部、９３…制御部、９３Ａ…第１制御部、９３Ｂ…第２制御部、９３Ｃ…制御部、９３Ｄ…制御部、９４…入力信号取得部、９５…異常信号取得部、９６…禁止部、９６Ｄ…禁止部、９７…ソレノイド制御部、９９…記憶装置、１００…操作装置、１００Ａ…トリガスイッチ、１００Ｂ…ロックオフスイッチ、１０２…ドライバ、１０３…アクチュエータドライバ、１０４…ソレノイドドライバ、１１１…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１１２…絶縁部、１１３…入力装置、１４１…アクチュエータ、１４２…ギヤユニット、１４３…ドラム、１４４…スピンドル軸受、１４９…ハウジング、２００…演算処理装置、２１０…モータ、２２０…モータドライバ、２３０…制御装置、２９１…第１ハウジング、２９２…第２ハウジング、２９３…基部、３２１…第１部材、３２２…第２部材、４００…ドラム駆動機構（第２動力機構）、４１１…ステータ、４１２…ロータ、４１３…モータ軸、４１４…冷却ファン、４２１…モータ軸受、４２２…第１遊星歯車機構、４２３…第２遊星歯車機構、４２４…スピンドル、４２５…スピンドル軸受、４２９…ギヤカバー、４３１…本体部、４３２…円盤状部、４３３…円盤状部、５００…ソレノイド機構、５０１…ソレノイド、５０２…プランジャ、５０３…ソレノイドレバー、５０４…ストッパ、５０５…ソレノイド検出装置、５０６…バネ、６００…スピンドルロック機構、７００…アーム駆動機構（第１動力機構）、７１０…ワイヤ、７１１…第１ワイヤ、７１２…第２ワイヤ、７１２ａ…リング、７１９…ワイヤケース、７２０…スプリング、７２１…スプリング部材、７２２…第１キャップ、７２３…第２キャップ、７２４…第３キャップ、７２５…弾性部材、７２６…ストッパ、７２９…スプリングケース、７３０…スライドボリューム（スプリングセンサ）、７３１…可動部材、７３２…ガイド部材、７３９…ケース、７４０…プーリ、７４１…腕側基部、７４２…肩側基部、７４３…基部、７４４…アーム軸、８５１…主電源スイッチ、８５２…主電源ＬＥＤ、８００…補助具操作装置、８１１…連動モード選択スイッチ、８１２…速度調整ダイヤル、８１３…アシスト力調整ダイヤル、８１４…照明ＬＥＤ、８１５…表示部、８１８…腕上げスイッチ、８１９…解放スイッチ、８２０…照明ＬＥＤスイッチ、８２１…ブザー、９００…バッテリアダプタ、９０１…第１中継部材、９０１ａ…隆起部、９０１ｂ…バッテリ爪、９０１ｃ…バッテリボタン、９０１ｄ…バッテリ端子、９０１ｅ…スライドレール、９０２…第２中継部材、９０２ａ…ケース、９０２ｂ…接続端子、９０２ｃ…接続端子、９０２ｄ…フック、９０３…ケーブル、９０３Ｂ…ケーブル、９０４…ケーブル、９０４Ｂ…ケーブル、９０５…電力検出装置、９０５Ｂ…電力検出装置、９０６…接続切換装置、９０７…電力ライン、９０７Ａ…電力ライン、９０７Ｂ…電力ライン、９０８…通信ライン、９０９Ａ…通信ライン、９０９Ｂ…通信ライン、９０９Ｃ…通信ライン、９０９Ｄ…通信ライン、９１０…演算処理装置、９１１…接続切換装置、９１２…整流部、９１３…電力ライン、９２０…電気ケーブル、９２１…差込プラグ、９３０…商用電源、９３１…差込口、９４０…中継部材、９４１…差込プラグ、９４２…電気ケーブル、９６０…中継部材、９６０ａ…隆起部、９６０ｂ…バッテリ爪、９６０ｃ…バッテリボタン、９６０ｄ…バッテリ端子、９６０ｅ…スライドレール、９６０ｆ…装着面、１０００…動力機構、４２２１…出力軸、４２２２…連結軸、４２２３…内歯ギヤ、４２２４…遊星ギヤ、４２２５…ピン、４２３１…内歯ギヤ、４２３１ａ…溝部、４２３２…遊星ギヤ、４２３３…ピン、４２４１…本体部、４２４２…大径部、４２４３…円盤状部、４２４４…小径部、４２９１…ピン、７２３１…キャップ部材、７２３２…キャップ部材、７２３３…キャップ部材、７４１１…可動部、７４３１…区画壁、７４３２…スペース、７４３３…スペース、７４３４…進退口、７４３５…開口、７４３６…ストッパ、ＡＸ１…第１回転軸、ＡＸ２…第２回転軸、ＨＳ…ハーネス、ＨＳａ…肩ベルト、ＨＳｂ…腰ベルト、ＫＤ…電動工具、ＷＭ…作業者。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2018193817.tif 000037
【図３６】
2018193817.tif 000038
【図３７】
2018193817.tif 000039
【図３８】
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【図３９】
2018193817.tif 000041
【図４０】
2018193817.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
2018193817.tif 000047
【図４６】
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【図４７】
2018193817.tif 000049
【図４８】
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【図４９】
2018193817.tif 000051
【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【国際調査報告】
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