(57)【要約】【課題】動作補助装置の関節部の回転方向又は回転位相に応じて変速比が変化する動作補助装置の駆動装置を提供する。【解決手段】人体に装着されて人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する駆動装置において、回転軸に支持された第１の駆動プーリと、回転軸に支持された第２の駆動プーリと、回転軸を回転する動力を出力するアクチュエータと、両端側がそれぞれ第１の駆動プーリ及び第２の駆動プーリに巻き付く可撓性の動力伝達部材と、動力伝達部材の中間部が巻き付く従動プーリと、回転軸の回転トルクによる第１の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチと、回転軸の回転トルクによる第２の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチと、を備え、従動プーリの回転方向及び回転位相の少なくとも一方に応じて回転軸から従動プーリへの回転伝達比が異なる。【選択図】図３
2018144169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着されて人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する駆動装置において、
回転軸に支持された第１の駆動プーリと、
前記回転軸に支持された第２の駆動プーリと、
前記回転軸を回転する動力を出力するアクチュエータと、
両端側がそれぞれ前記第１の駆動プーリ及び前記第２の駆動プーリに巻き付く可撓性の動力伝達部材と、
前記動力伝達部材の中間部が巻き付く従動プーリと、
前記回転軸の回転トルクによる前記第１の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチと、
前記回転軸の回転トルクによる前記第２の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチと、を備え、
前記従動プーリの回転方向及び回転位相の少なくとも一方に応じて前記回転軸から前記従動プーリへの回転伝達比が異なる、動作補助装置の駆動装置。
【請求項２】
前記第１の駆動プーリにおける前記動力伝達部材が巻き付く巻付き部の直径が、前記第２の駆動プーリにおける前記動力伝達部材が巻き付く巻付き部の直径よりも大きい、請求項１に記載の動作補助装置の駆動装置。
【請求項３】
前記第１のクラッチがワンウェイクラッチ又はツーウェイクラッチである、請求項２に記載の動作補助装置の駆動装置。
【請求項４】
前記第１の駆動プーリにおける前記動力伝達部材が巻き付く巻付き部の半径及び前記第２の駆動プーリにおける前記動力伝達部材が巻き付く巻付き部の半径のうちの少なくとも一方が回転位相によって異なる、請求項１に記載の動作補助装置の駆動装置。
【請求項５】
前記アクチュエータの出力が同じ場合に、前記第１の駆動プーリの回転速度と前記第２の駆動プーリの回転速度とが異なる、請求項１に記載の動作補助装置の駆動装置。
【請求項６】
前記第２のクラッチがツーウェイクラッチである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の動作補助装置の駆動装置。
【請求項７】
前記従動プーリにおける前記動力伝達部材が巻き付く巻付き部の半径が回転位相によって異なる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の動作補助装置の駆動装置。
【請求項８】
人体に装着されて人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する駆動装置において、
回転軸に支持された第１の駆動プーリと、
前記回転軸に支持された第２の駆動プーリと、
前記回転軸を回転する動力を出力するアクチュエータと、
前記第１の駆動プーリ及び前記第２の駆動プーリの回転トルクにより駆動される従動プーリと、
両端側がそれぞれ前記第１の駆動プーリ及び前記従動プーリに巻き付く可撓性の第１の動力伝達部材と、
両端側がそれぞれ前記第２の駆動プーリ及び前記従動プーリに巻き付く可撓性の第２の動力伝達部材と、
前記回転軸の回転トルクによる前記第１の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチと、
前記回転軸の回転トルクによる前記第２の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチと、を備え、
前記従動プーリの回転方向及び回転位相の少なくとも一方に応じて前記回転軸から前記従動プーリへの回転伝達比が異なる、動作補助装置の駆動装置。
【請求項９】
人体に装着されて人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する駆動装置において、
回転軸に支持された第１の駆動プーリと、
前記回転軸に支持された第２の駆動プーリと、
被駆動軸に支持された第１の従動プーリと、
前記被駆動軸に支持された第２の従動プーリと、
前記回転軸を回転する動力を出力するアクチュエータと、
両端側がそれぞれ前記第１の駆動プーリ及び前記第１の従動プーリに巻き付く可撓性の第１の動力伝達部材と、
両端側がそれぞれ前記第２の駆動プーリ及び前記第２の従動プーリに巻き付く可撓性の第２の動力伝達部材と、
前記回転軸の回転トルクによる前記第１の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチと、
前記回転軸の回転トルクによる前記第２の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチと、を備え、
前記被駆動軸の回転方向及び回転位相の少なくとも一方に応じて前記回転軸から前記被駆動軸への回転伝達比が異なる、動作補助装置の駆動装置。
【請求項１０】
前記第１の従動プーリにおける前記第１の動力伝達部材が巻き付く巻付き部の直径が、前記第２の従動プーリにおける前記第２の動力伝達部材が巻き付く巻付き部の直径よりも小さい、請求項９に記載の動作補助装置の駆動装置。
【請求項１１】
前記第１の従動プーリにおける前記第１の動力伝達部材が巻き付く巻付き部の半径及び前記第２の従動プーリにおける前記第２の動力伝達部材が巻き付く巻付き部の半径のうちの少なくとも一方が回転位相によって異なる、請求項９又は１０に記載の動作補助装置の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する動作補助装置の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
健常者あるいは障害者の動作を支援あるいは補助する動作補助装置としての人体装着型ロボットが知られている。人体装着型ロボットは、例えば、ユーザに装着される関節部と、ユーザの意図又は動作状態を検出するためのセンサと、関節部に付与するトルクを発生する駆動装置と、駆動装置を制御する制御装置とを備えて構成される。例えば駆動装置は、電気式のモータと、モータの高速回転を人体の動作に適した低速回転に変換する減速機とを備える。変速機は、例えば１／５０〜１／２００の変速比でモータの回転を減速する。かかる駆動装置において、複数のプーリと可撓性のケーブルやワイヤ、ベルト等の動力伝達部材とを含むトルク伝達機構が用いられる場合がある。このようなトルク伝達機構を用いた駆動装置は、駆動装置の配置の自由度を高められるという利点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、人体装着型ロボットにおいて、関節部の駆動に要求されるトルク又は回転速度が回転方向又は回転位相によって非対称であるという特性を有する。例えば膝関節の前後方向への回転動作を補助するロボットにおいて、脚を踏み込む動作中においては関節を曲げる方向への比較的大きなトルクが必要であり、脚を揺らす動作中においては小さなトルクしか必要とされない一方で比較的速い回転速度が必要になる。従来の駆動装置では、例えば対称形の複数のプーリや、同じ直径の複数のプーリにより構成されて回転方向にかかわらず同じ回転伝達比となるプーリ機構が用いられており、両方向への回転駆動に要求される最大トルクかつ最大速度をカバーし得る高出力のアクチュエータが必要となる。このため、駆動装置が重く高価な装置となったり、エネルギ効率が低下したりする場合があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、動作補助装置の関節部の回転方向又は回転位相に応じて回転伝達比が変化する動作補助装置の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある観点によれば、人体に装着されて人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する駆動装置において、回転軸に支持された第１の駆動プーリと、回転軸に支持された第２の駆動プーリと、回転軸を回転する動力を出力するアクチュエータと、両端側がそれぞれ第１の駆動プーリ及び第２の駆動プーリに巻き付く可撓性の動力伝達部材と、動力伝達部材の中間部が巻き付く従動プーリと、回転軸の回転トルクによる第１の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチと、回転軸の回転トルクによる第２の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチと、を備え、従動プーリの回転方向及び回転位相の少なくとも一方に応じて回転軸から従動プーリへの回転伝達比が異なる、動作補助装置の駆動装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、人体に装着されて人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する駆動装置において、回転軸に支持された第１の駆動プーリと、回転軸に支持された第２の駆動プーリと、回転軸を回転する動力を出力するアクチュエータと、第１の駆動プーリ及び第２の駆動プーリの回転トルクにより駆動される従動プーリと、両端側がそれぞれ第１の駆動プーリ及び従動プーリに巻き付く可撓性の第１の動力伝達部材と、両端側がそれぞれ第２の駆動プーリ及び従動プーリに巻き付く可撓性の第２の動力伝達部材と、回転軸の回転トルクによる第１の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチと、回転軸の回転トルクによる第２の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチと、を備え、従動プーリの回転方向及び回転位相の少なくとも一方に応じて回転軸から従動プーリへの回転伝達比が異なる、動作補助装置の駆動装置が提供される。
【０００８】
また、本発明のさらに別の観点によれば、人体に装着されて人体の動作を補助する動作補助装置に設けられた関節部を回転駆動する駆動装置において、回転軸に支持された第１の駆動プーリと、回転軸に支持された第２の駆動プーリと、被駆動軸に支持された第１の従動プーリと、被駆動軸に支持された第２の従動プーリと、回転軸を回転する動力を出力するアクチュエータと、両端側がそれぞれ第１の駆動プーリ及び第１の従動プーリに巻き付く可撓性の第１の動力伝達部材と、両端側がそれぞれ第２の駆動プーリ及び第２の従動プーリに巻き付く可撓性の第２の動力伝達部材と、回転軸の回転トルクによる第１の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチと、回転軸の回転トルクによる第２の駆動プーリの回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチと、を備え、被駆動軸の回転方向及び回転位相の少なくとも一方に応じて回転軸から被駆動軸への回転伝達比が異なる、動作補助装置の駆動装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明によれば、動作補助装置の関節部の回転方向又は回転位相に応じて回転伝達比を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る動作補助装置の駆動装置の構成例を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係る動作補助装置の駆動装置を回転軸の軸方向に沿って見た模式図である。
【図３】同実施形態に係る動作補助装置の駆動装置の補償機構を示す説明図である。
【図４】同実施形態に係る動作補助装置の駆動装置を適用した動作補助装置を示す説明図である。
【図５】第１の変形例に係る動作補助装置の駆動装置の補償機構を示す説明図である。
【図６】回転位相に応じて半径が異なるプーリの第１の例を示す説明図である。
【図７】回転位相に応じて半径が異なるプーリの第２の例を示す説明図である。
【図８】回転位相に応じて半径が異なるプーリの第３の例を示す説明図である。
【図９】同実施形態の第３の変形例に係る動作補助装置の駆動装置の構成例を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る動作補助装置の駆動装置の構成例を示す模式図である。
【図１１】同実施形態に係る動作補助装置の駆動装置を回転軸の軸方向に沿って見た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
＜＜１．第１の実施の形態＞＞
＜１−１．駆動装置の構成例＞
図１及び図２を参照して、本実施形態に係る動作補助装置の駆動装置１０について説明する。図１及び図２は、動作補助装置の駆動装置１０の構成例を示す模式図である。図１は、回転軸１７の軸方向に直交する方向から見た駆動装置１０の模式図であり、図２は、回転軸１７の軸方向に沿って見た駆動装置１０の模式図である。
【００１３】
駆動装置１０は、可撓性ケーブル９と、第１の駆動プーリ３と、第２の駆動プーリ５と、従動プーリ１と、アクチュエータ１１と、減速機１５とを備えている。第１の駆動プーリ３及び第２の駆動プーリ５は、共通の回転軸１７によって同軸に支持されている。第１の駆動プーリ３は、例えば外周面に、可撓性ケーブル９が巻付く第１の巻付き部３ａを有する。また、第２の駆動プーリ５は、例えば外周面に、可撓性ケーブル９が巻付く第２の巻付き部５ａを有する。第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２は、第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さくなっている。
【００１４】
可撓性ケーブル９の両端側はそれぞれ第１の駆動プーリ３及び第２の駆動プーリ５に固定又は巻き付けられ、可撓性ケーブル９の中間部は従動プーリ１に巻き付けられている。具体的に、従動プーリ１から導出された可撓性ケーブル９の一端側の部分９ａは第１の駆動プーリ３に固定又は巻き付けられ、従動プーリ１から導出された可撓性ケーブル９の他端側の部分９ｂは第２の駆動プーリ５に固定又は巻き付けられている。可撓性ケーブル９は、第１の駆動プーリ３及び第２の駆動プーリ５の周囲に複数回巻き付けられて固定されていてもよい。
【００１５】
可撓性ケーブル９としては、例えばスチール製又は合成繊維製のケーブルが用いられる。中でも合成繊維製のケーブルは、スチール製のケーブルに比べて、径が比較的小さなプーリへの巻き付き動作における耐久性に優れていることから、小型化が望まれる駆動装置１０に適用されるケーブルとしてより好適である。
【００１６】
なお、上記の説明では、可撓性ケーブル９は、一端側の部分９ａから他端側の部分９ｂまで繋がった一本のケーブルであるが、可撓性ケーブル９は、二本に分かれていてもよい。例えば可撓性ケーブルは、両端側がそれぞれ第１の駆動プーリ３と従動プーリ１とに固定された第１の可撓性ケーブル９ａと、両端側がそれぞれ第２の駆動プーリ５と従動プーリ１とに固定された第２の可撓性ケーブル９ｂとを含んでいてもよい。この場合、可撓性ケーブル９ａ，９ｂは、第１の駆動プーリ３、第２の駆動プーリ５及び従動プーリ１の周囲に複数回巻き付けられて固定されていてもよい。
【００１７】
アクチュエータ１１は、第１の駆動プーリ３及び第２の駆動プーリ５を支持する回転軸１７を回転する動力（回転トルク）を出力する。アクチュエータ１１は、双方向の回転トルクを出力可能になっている。アクチュエータ１１の駆動は、図示しない制御装置により制御される。本実施形態に係る駆動装置１０では、アクチュエータ１１が出力した回転トルクは減速機１５を介して回転軸１７に伝達される。アクチュエータ１１としては、代表的には電気駆動式のロータリーモータが用いられる。ただし、アクチュエータ１１は、ロータリーモータに限られず、例えば電気駆動式のリニアモータとリニアモータの直動運動を回転運動に変換するトルク変換機構とを組み合わせたアクチュエータであってもよい。
【００１８】
減速機１５は、アクチュエータ１１から出力された回転を、所定の減速比で減速して回転軸１７に伝達する。減速機１５としては、公知の減速機が適宜用いられる。減速機１５は、例えば波動歯車装置であってもよい。
【００１９】
第１の駆動プーリ３への可撓性ケーブル９ａの巻付き方向と第２の駆動プーリ５への可撓性ケーブル９ｂの巻付き方向とは逆になっており、一方の駆動プーリに可撓性ケーブル９が巻き付けられるときに他方の駆動プーリから可撓性ケーブル９が導出される。アクチュエータ１１の回転駆動により第１の駆動プーリ３及び第２の駆動プーリ５が双方向に回転することで、回転トルクが可撓性ケーブル９を介して従動プーリ１に伝達される。図２において、回転軸１７が時計回りに回転するときに第２の駆動プーリ５が可撓性ケーブル９を巻き取り、従動プーリ１が時計回りに回転する。また、回転軸１７が反時計回りに回転するときに第１の駆動プーリ３が可撓性ケーブル９を巻き取り、従動プーリ１が反時計回りに回転する。これにより、従動プーリ１は、双方向の回転トルクを出力可能になっている。
【００２０】
上述のとおり、第２の駆動プーリ５における第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２は、第１の駆動プーリ３における第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さくなっている。つまり、同じ回転速度で回転軸１７をいずれかの方向に回転させたときの第１の駆動プーリ３への可撓性ケーブル９の巻取り量と、第２の駆動プーリ５への可撓性ケーブル９の巻取り量とが異なる。したがって、第１の駆動プーリ３が可撓性ケーブル９を巻き取る際の回転軸１７から従動プーリ１への回転伝達比は、第２の駆動プーリ５が可撓性ケーブル９を巻き取る際の回転軸１７から従動プーリ１への回転伝達比よりも大きくなる。これにより、従動プーリ１の回転方向によって回転伝達比が異なる駆動装置１０が実現される。
【００２１】
ここで、駆動装置１０は、回転軸１７が双方向に回転する際の第１の駆動プーリ３及び第２の駆動プーリ５による可撓性ケーブル９の巻取り量及び導出量の差を補償するための補償機構を備える。図３は、本実施形態に係る駆動装置１０の補償機構を示す説明図である。図３においては、理解を容易にするために同一の回転軸１７に支持された第１の駆動プーリ３と第２の駆動プーリ５とが分離して示されている。
【００２２】
本実施形態に係る駆動装置１０は、補償機構として第１のツーウェイクラッチ２１、第２のツーウェイクラッチ２３及びトーションスプリング２５を備えている。第１の駆動プーリ３は、第１のツーウェイクラッチ２１を介して回転軸１７に支持され、第２の駆動プーリ５は、第２のツーウェイクラッチ２３を介して回転軸１７に支持されている。また、第１の駆動プーリ３は、可撓性ケーブル９ａを第１の駆動プーリ３への巻付き方向に引っ張る張力を付与するトーションスプリング２５を備えている。例えばトーションスプリング２５の一端が第１の駆動プーリ３に固定され、他端が回転軸１７に固定され、中央部が回転軸１７に巻き付けられる。
【００２３】
第１のツーウェイクラッチ２１は、回転軸１７の回転トルクによる第１の駆動プーリ３の回転駆動及び空転を切り替える第１のクラッチに相当する。第１のツーウェイクラッチ２１は、回転軸１７の回転方向にかかわらず、回転軸１７の回転数Ｎａが第１の駆動プーリ３の回転数Ｎｄ１よりも大きい場合にロック状態となって、回転軸１７の回転トルクを第１の駆動プーリ３に伝達する。一方、第１のツーウェイクラッチ２１は、回転軸１７の回転方向にかかわらず、回転軸１７の回転数Ｎａが第１の駆動プーリ３の回転数Ｎｄ１よりも小さい場合にアンロック状態となって、第１の駆動プーリ３を空転させる。
【００２４】
第２のツーウェイクラッチ２３は、回転軸１７の回転トルクによる第２の駆動プーリ５の回転駆動及び空転を切り替える第２のクラッチに相当する。第２のツーウェイクラッチ２３は、回転軸１７の回転方向にかかわらず、回転軸１７の回転数Ｎａが第２の駆動プーリ５の回転数Ｎｄ２よりも大きい場合にロック状態となって、回転軸１７の回転トルクを第２の駆動プーリ５に伝達する。一方、第２のツーウェイクラッチ２３は、回転軸１７の回転方向にかかわらず、回転軸１７の回転数Ｎａが第２の駆動プーリ５の回転数Ｎｄ２よりも小さい場合にアンロック状態となって、第２の駆動プーリ５を空転させる。
【００２５】
第１のツーウェイクラッチ２１及び第２のツーウェイクラッチ２３としては、それぞれ公知のツーウェイクラッチを使用することができる。
【００２６】
図３において回転軸１７が反時計回りに回転する場合、可撓性ケーブル９ａの張力によって第１の駆動プーリ３の回転数Ｎｄ１が回転軸１７の回転数Ｎａよりも小さくなる。このため、第１のツーウェイクラッチ２１はロック状態になり、第１の駆動プーリ３は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。したがって、第１の駆動プーリ３が可撓性ケーブル９ａを巻き取ることによって従動プーリ１が反時計回りに回転する。このとき、第２の駆動プーリ５の第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２が第１の駆動プーリ３の第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さいことから、可撓性ケーブル９ｂの張力により回転される第２の駆動プーリ５の回転数Ｎｄ２は回転軸１７の回転数Ｎａよりも大きくなる。このため、第２のツーウェイクラッチ２３はアンロック状態になり、第２の駆動プーリ５は空転状態となって、可撓性ケーブル９ｂの張力が維持される。このようにして、回転軸１７が反時計回りに回転する際の第１の駆動プーリ３による可撓性ケーブル９の巻取り量と、第２の駆動プーリ５による可撓性ケーブル９の導出量との差が補償される。
【００２７】
また、図３において回転軸１７が時計回りに回転する場合、可撓性ケーブル９ｂの張力によって第２の駆動プーリ５の回転数Ｎｄ２が回転軸１７の回転数Ｎａよりも小さくなる。このため、第２のツーウェイクラッチ２３はロック状態になり、第２の駆動プーリ５は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。したがって、第２の駆動プーリ５が可撓性ケーブル９ｂを巻き取ることによって従動プーリ１が時計回りに回転する。このとき、第２の駆動プーリ５の第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２が第１の駆動プーリ３の第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さいことから、回転軸１７から従動プーリ１への回転伝達比は、回転軸１７が反時計回りに回転する場合に比べて小さくなる。
【００２８】
また、第２の駆動プーリ５の第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２が第１の駆動プーリ３の第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さいことから、可撓性ケーブル９ａに生じる張力は小さく、回転軸１７の回転数Ｎａが第１の駆動プーリ３の回転数Ｎｄ１よりも大きくなる。このため、第１のツーウェイクラッチ２１はロック状態になり、第１の駆動プーリ３は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。このとき、第１の駆動プーリ３に設けられたトーションスプリング２５が、可撓性ケーブル９ａを、第１の駆動プーリ３への巻付き方向へと引っ張っている。このため、可撓性ケーブル９ａの弛みが抑制され、可撓性ケーブル９ａの張力が維持される。このようにして、回転軸１７が時計回りに回転する際の第２の駆動プーリ５による可撓性ケーブル９の巻取り量と、第１の駆動プーリ３による可撓性ケーブル９の導出量との差が補償される。
【００２９】
以上のように、本実施形態に係る動作補助装置の駆動装置１０は、従動プーリ１の回転方向によって回転軸１７から従動プーリ１への回転伝達比を異ならせることができる。このため、駆動装置１０は、同じ回転速度で回転軸１７を駆動した場合であっても、従動プーリ１の回転方向によって、動作補助装置の関節部の回転速度及び回転トルクを変えることができる。したがって、従動プーリ１をある回転方向に回動させる場合には低トルクかつ高速で回転させ、他の回転方向に回動させる場合には高トルクかつ低速で回転させることも可能になる。これにより、使用するアクチュエータ１１として比較的小さい出力のアクチュエータを用いることができるようになり、重量やコストを低下させ、また、エネルギ効率を向上させることができる。
【００３０】
＜１−２．動作補助装置への適用例＞
次に、図４を参照して、上記実施形態に係る動作補助装置の駆動装置１０を、動作補助装置としての人体装着ロボット１００に適用した例について説明する。図４は、駆動装置１０のアクチュエータ１１が生成する動力により能動関節部１２０を回動させる人体装着ロボット１００の一例を示す説明図である。図４は、理解を容易にするために示した模式図であって、駆動装置１０は実際には例えばケースやバック等に収容されて人体の腰や背中に配置されてもよく、あるいは能動関節部１２０に隣接して配置されてもよい。
【００３１】
図示した人体装着ロボット１００は、能動関節部１２０と、受動関節部１２３と、受動関節部１２３を介して連結された第１のアーム部１１２及び第２のアーム部１１４と、能動関節部１２０を介して第２のアーム部１１４に連結された第３のアーム部１１６とを有する。受動関節部１２３は、人体の腰関節の側方に位置して、第１のアーム部１１２と第２のアーム部１１４とを回動可能に連結する。能動関節部１２０は、人体の膝関節の側方に位置して、第２のアーム部１１４と第３のアーム部１１６とを回動可能に連結する。
【００３２】
第１のアーム部１１２の上部は、人体の腰に巻き付けられる装着ベルト１０２に固定されている。また、第２のアーム部１１４の下部は、人体の大腿部に巻き付けられる装着ベルト１０４に固定されている。また、第３のアーム部１１６の下部は、人体の下腿部に巻き付けられる装着ベルト１０６に固定されている。能動関節部１２０には従動プーリ１が設けられ、能動関節部１２０を中心とする第２のアーム部１１４と第３のアーム部１１６との相対回転は、可撓性ケーブル９を介して、駆動装置１０により駆動される。
【００３３】
例えば、能動関節部１２０の従動プーリ１には２本の可撓性ケーブル９ａ，９ｂが接続され、いずれか一方の可撓性ケーブルを能動関節部１２０に向けて送り出し、他方の可撓性ケーブルを能動関節部１２０から後退させることにより、第２のアーム部１１４に対して第３のアーム部１１６が、時計回りあるいは反時計回りに回動する。可撓性ケーブル９ａ，９ｂのそれぞれの端部は、駆動装置１０の第１の駆動プーリ３又は第２の駆動プーリ５に固定又は巻き付けられている。図示した可撓性ケーブル９ａ，９ｂは、ワイヤや樹脂等からなるケーブルをカバー１３１，１３２により被覆したボーデンケーブルとして構成され、カバー１３１，１３２の一端部が第２のアーム部１１４に固定されて可撓性ケーブル９ａ，９ｂの先端が能動関節部１２０に対して進退可能になっている。可撓性ケーブル９ａ，９ｂは、従動プーリ１に巻き付けられて導出された１本の可撓性ケーブル９であってもよい。
【００３４】
かかる人体装着ロボット１００において、例えばユーザ（装着者）が歩行する際に、第３のアーム部１１６を能動関節部１２０を中心に時計回りに回動させることにより、ユーザの足の踏み込み動作が補助される。例えば図示しない制御装置が、筋電位センサやユーザの足の動きを検出するセンサ等によりユーザの足の踏み込み意思を検出すると、第１の駆動プーリ３が可撓性ケーブル９ａを巻き取るようにアクチュエータ１１を駆動する。これにより、可撓性ケーブル９ａが能動関節部１２０から後退する一方、可撓性ケーブル９ｂが能動関節部１２０に向けて送出される。その結果、従動プーリ１が反時計回りに回転し、第３のアーム部１１６が能動関節部１２０を中心に反時計回りに回動して、ユーザが足を踏み込んでから足を蹴り上げるまでの動作を補助する力が発生する。
【００３５】
逆に、ユーザが足を蹴り上げた後に足を下ろそうとしている場合、図示しない制御装置は、第２の駆動プーリ５が可撓性ケーブル９ｂを巻き取るようにアクチュエータ１１を駆動する。これにより、可撓性ケーブル９ｂが能動関節部１２０から後退する一方、可撓性ケーブル９ａが能動関節部１２０に向けて送出される。その結果、従動プーリ１が時計回りに回転し、第３のアーム部１１６が能動関節部１２０を中心に時計回りに回動して、ユーザが足を蹴り上げてから足を下ろすまでの動作を補助する力が発生する。
【００３６】
このとき、第２の駆動プーリ５の第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２が第１の駆動プーリ３の第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さいことから、ユーザが足を踏み込んでから足を蹴り上げるまでの動作を補助する間の能動関節部１２０の回転速度又は回転トルクが相対的に大きくなる。一方、ユーザが足を蹴り上げてから足を下ろすまでの動作を補助する間の能動関節部１２０の回転速度又は回転トルクが相対的に小さくなる。したがって、人体の動作に応じて要求される補助力に応じて能動関節部１２０の回転速度又は回転トルクを変化させることができる。このため、能動関節部１２０をある回転方向に回動させる場合には低トルクかつ高速で回転させ、他の回転方向に回動させる場合には高トルクかつ低速で回転させることも可能になる。これにより、使用するアクチュエータ１１として比較的小さい出力のアクチュエータを用いることができるようになり、重量やコストを低下させ、また、エネルギ効率を向上させることができる。
【００３７】
＜１−３．変形例＞
ここまでに説明した上記実施形態に係る動作補助装置の駆動装置１０においては種々の変形が可能である。以下、上記実施形態に係る動作補助装置の駆動装置１０の変形例の幾つかを説明する。
【００３８】
（１−３−１．第１の変形例）
第１の変形例に係る動作補助装置の駆動装置は、補償機構の構成が上記実施形態に係る動作補助装置の駆動装置１０とは異なる。図５は、第１の変形例に係る駆動装置７０の補償機構を示す模式図であって、上記の図３に対応する図となっている。図５においては、理解を容易にするために同一の回転軸１７に支持された第１の駆動プーリ３と第２の駆動プーリ５とが分離して示されている。
【００３９】
駆動装置７０は、補償機構としてワンウェイクラッチ７１、ツーウェイクラッチ２３及びトーションスプリング７５を備えている。第１の駆動プーリ３は、ワンウェイクラッチ７１を介して回転軸１７に支持され、第２の駆動プーリ５は、ツーウェイクラッチ２３を介して回転軸１７に支持されている。また、第１の駆動プーリ３は、第１の駆動プーリ３を可撓性ケーブル９ａの巻付き方向に引っ張る張力を付与するトーションスプリング７５を備えている。例えばトーションスプリング７５の一端が第１の駆動プーリ３に固定され、他端が回転軸１７に固定され、中央部が回転軸１７に巻き付けられる。ツーウェイクラッチ２３は、上記実施形態に係る第２のツーウェイクラッチ２３に相当するため、以下説明を省略する。
【００４０】
ワンウェイクラッチ７１は、回転軸１７の回転トルクによる第１の駆動プーリ３の回転駆動又は空転を切り替える第１のクラッチに相当する。ワンウェイクラッチ７１は、回転軸１７に対して一の方向への第１の駆動プーリ３の相対回転を許容し、他の方向への第１の駆動プーリ３の相対回転を抑制する。具体的に、ワンウェイクラッチ７１は、第１の駆動プーリ３が回転軸１７に対して図５の時計回りの方向に相対回転するときにロック状態となって、回転軸１７の回転トルクを第１の駆動プーリ３に伝達する。一方、ワンウェイクラッチ７１は、第１の駆動プーリ３が回転軸１７に対して図５の反時計回りの方向に相対回転するときにアンロック状態となって、第１の駆動プーリ３を空転させる。
【００４１】
図５において回転軸１７が反時計回りに回転する場合、ワンウェイクラッチ７１はロック状態になり、第１の駆動プーリ３は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。したがって、第１の駆動プーリ３が可撓性ケーブル９ａを巻き取ることによって従動プーリ１が反時計回りに回転する。このとき、第２の駆動プーリ５の第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２が第１の駆動プーリ３の第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さいことから、可撓性ケーブル９ｂの張力により回転される第２の駆動プーリ５の回転数Ｎｄ２は回転軸１７の回転数Ｎａよりも大きくなる。このため、ツーウェイクラッチ２３はアンロック状態になり、第２の駆動プーリ５は空転状態となって、可撓性ケーブル９ｂの張力が維持される。このようにして、回転軸１７が反時計回りに回転する際の第１の駆動プーリ３による可撓性ケーブル９の巻取り量と、第２の駆動プーリ５による可撓性ケーブル９の導出量との差が補償される。
【００４２】
また、図５において回転軸１７が時計回りに回転する場合、可撓性ケーブル９ｂの張力によって第２の駆動プーリ５の回転数Ｎｄ２が回転軸１７の回転数Ｎａよりも小さくなる。このため、ツーウェイクラッチ２３はロック状態になり、第２の駆動プーリ５は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。したがって、第２の駆動プーリ５が可撓性ケーブル９ｂを巻き取ることによって従動プーリ１が時計回りに回転する。このとき、第２の駆動プーリ５の第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２が第１の駆動プーリ３の第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さいことから、回転軸１７から従動プーリ１への回転伝達比は、回転軸１７が反時計回りに回転する場合に比べて小さくなる。
【００４３】
また、回転軸１７が時計回りに回転する場合、ワンウェイクラッチ７１はアンロック状態になり、第１の駆動プーリ３は空転するが、従動プーリ１に巻き取られる可撓性ケーブル９ａの張力によって第１の駆動プーリ３は時計回りに回転する。このとき、第２の駆動プーリ５の第２の巻付き部５ａの直径Ｄ２が第１の駆動プーリ３の第１の巻付き部３ａの直径Ｄ１よりも小さいことから、第１の駆動プーリ３の回転数Ｎｄ１は回転軸１７の回転数Ｎａよりも小さくなるため、第１の駆動プーリ３は回転軸１７上を空転しながら時計回りに回転する。このため、可撓性ケーブル９ａの弛みが抑制され、可撓性ケーブル９ａの張力が維持される。このようにして、回転軸１７が時計回りに回転する際の第２の駆動プーリ５による可撓性ケーブル９の巻取り量と、第１の駆動プーリ３による可撓性ケーブル９の導出量との差が補償される。
【００４４】
以上のように、第１の変形例に係る動作補助装置の駆動装置７０は、従動プーリ１の回転方向によって回転軸１７から従動プーリ１への回転伝達比を異ならせることができる。このため、駆動装置１０は、同じ回転速度で回転軸１７を駆動した場合であっても、従動プーリ１の回転方向によって、動作補助装置の関節部の回転速度及び回転トルクを変えることができる。したがって、従動プーリ１をある回転方向に回動させる場合には低トルクかつ高速で回転させ、他の回転方向に回動させる場合には高トルクかつ低速で回転させることも可能になる。これにより、使用するアクチュエータ１１として比較的小さい出力のアクチュエータを用いることができるようになり、重量やコストを低下させ、また、エネルギ効率を向上させることができる。
【００４５】
（１−３−２．第２の変形例）
第２の変形例に係る動作補助装置の駆動装置は、従動プーリ１の回転方向に代えて、あるいは、回転方向と併せて、回転位相に応じて回転伝達比が異なる駆動装置である。図６〜図８は、第２の変形例に係る動作補助装置の駆動装置の駆動プーリとして用いられるプーリの構成例を示している。
【００４６】
図６〜図８に示したプーリ６１，６３，６５は、いずれも可撓性ケーブルの巻付き部６１ａ，６３ａ，６５ａの半径ｒが回転位相によって異なっている。図６に示すプーリ６１は、回転位相θに応じて可撓性ケーブルの巻付き部６１ａの半径ｒが滑らかに変化する例である。また、図７に示すプーリ６３は、回転位相θに応じて可撓性ケーブルの巻付き部６３ａの半径ｒが不連続に変化する例である。また、図８に示すプーリ６５は、回転位相θに応じて可撓性ケーブルの巻付き部６５ａの半径ｒが滑らかに変化する部分と不連続に変化する部分とを有する例である。
【００４７】
第１の駆動プーリ及び第２の駆動プーリの少なくとも一方のプーリとして図６〜図８に例示したプーリ６１，６３，６５を用いることにより、当該プーリ６１，６３，６５によって可撓性ケーブルを巻き取り従動プーリ１を回転駆動する際に、回転位相θに応じて回転軸１７から従動プーリ１への回転伝達比を異ならせることができる。したがって、動作補助装置のユーザの動作に応じて、回転位相θごとに適切な半径ｒを設定したプーリを用いることにより、関節部の回転位相θに応じて適切な回転速度及び回転トルクを実現することができる。なお、プーリの形状は、図６〜図８に示した例に限られない。
【００４８】
（１−３−３．第３の変形例）
第３の変形例に係る動作補助装置の駆動装置は、第１の駆動プーリ３と第２の駆動プーリ５とを異なる回転軸に支持させた駆動装置である。図９は、第３の変形例に係る駆動装置８０の構成例を示す図であって、上記の図２に対応する図となっている。
【００４９】
第３の変形例に係る動作補助装置の駆動装置８０において、第１の駆動プーリ３は第１の回転軸８１に支持され、第２の駆動プーリ５は第２の回転軸８３に支持されている。このうち、第１の回転軸８１は、図示しないアクチュエータあるいは減速機の出力軸となっている。また、第１の回転軸８１は、第１の回転軸８１と同期して回転する第１のギヤ８５を有し、第２の回転軸８３は、第２の回転軸８３と同期して回転する第２のギヤ８７を有する。第１のギヤ８５と第２のギヤ８７とは噛み合っており、アクチュエータによって第１の回転軸８１が回転駆動されることにより第２の回転軸８３も回転駆動される。図９に示した例では、第１のギヤ８５の歯数と第２のギヤ８７の歯数とが同一であり、第１のギヤ８５と第２のギヤ８７とは同一の回転速度で回転駆動される。
【００５０】
第３の変形例に係る駆動装置８０においても、第１の駆動プーリ３における巻付き部の直径は、第２の駆動プーリ５における巻付き部の直径よりも大きくなっている。また、第１の駆動プーリ３が可撓性ケーブル９ａを巻き取る場合に第２の駆動プーリ５が可撓性ケーブル９ｂを導出し、第２の駆動プーリ５が可撓性ケーブル９ｂを巻き取る場合に第１の駆動プーリ３が可撓性ケーブル９ａを導出するように可撓性ケーブル９の巻付き方向が設定されている。これ以外は、上記実施形態に係る駆動装置１０と同様に構成することができる。
【００５１】
第３の変形例に係る動作補助装置の駆動装置８０によっても、第１の回転軸８１から従動プーリ１への回転伝達比を従動プーリ１の回転方向に応じて異ならせることができる。このため、駆動装置８０は、同じ回転速度で回転軸１７を駆動した場合であっても、従動プーリ１の回転方向によって、動作補助装置の関節部の回転速度及び回転トルクを変えることができる。したがって、従動プーリ１をある回転方向に回動させる場合には低トルクかつ高速で回転させ、他の回転方向に回動させる場合には高トルクかつ低速で回転させることも可能になる。これにより、使用するアクチュエータ１１として比較的小さい出力のアクチュエータを用いることができるようになり、重量やコストを低下させ、また、エネルギ効率を向上させることができる。
【００５２】
第３の変形例に係る駆動装置８０は、上記第１の変形例及び第２の変形例に係る駆動装置の構成と組み合わせられてもよい。また、アクチュエータの出力軸は第１の駆動プーリ３の回転軸８１に連結されるのではなく、第２の駆動プーリ５の回転軸８３に連結されてもよい。
【００５３】
また、図９に示した駆動装置８０においては、第１の回転軸８１と第２の回転軸８３とが同一の回転速度で回転可能に構成され、第１の駆動プーリ３の直径と第２の駆動プーリ５の直径とが異なっていたが、第１の駆動プーリ３の直径と第２の駆動プーリ５の直径とを同一にしつつ、第１のギヤ８５の歯数を第２のギヤ８７の歯数よりも少なくしてもよい。かかる構成を有する駆動装置８０によっても、第１の回転軸８１から従動プーリ１への回転伝達比を従動プーリ１の回転方向に応じて異ならせることができる。
【００５４】
＜＜２．第２の実施の形態＞＞
＜２−１．駆動装置の構成例＞
本発明の第２の実施の形態に係る動作補助装置の駆動装置は、２つの従動プーリを備える点で第１の実施の形態に係る動作補助装置の駆動装置１０と異なる。以下、第２の実施の形態に係る駆動装置について、主として第１の実施の形態に係る駆動装置１０と異なる点を説明する。
【００５５】
図１０及び図１１は、本実施形態に係る動作補助装置の駆動装置９０の構成例を示す模式図である。図１０は、回転軸１７の軸方向に直交する方向から見た駆動装置９０の模式図であり、図１１は、回転軸１７の軸方向に沿って見た駆動装置９０の模式図である。
【００５６】
駆動装置９０は、可撓性ケーブル９ａ，９ｂと、第１の駆動プーリ９１と、第２の駆動プーリ９２と、第１の従動プーリ９３と、第２の従動プーリ９４と、アクチュエータ１１と、減速機１５とを備えている。図１０及び図１１に示した第１の駆動プーリ９１と第２の駆動プーリ９２とは同一の直径の巻付き部９１ａ，９２ａを有する。図示した例では、第１の駆動プーリ９１と第２の駆動プーリ９２とは同一の直径を有し、外周面に可撓性ケーブル９ａ，９ｂが巻き付けられている。
【００５７】
第１の従動プーリ９３と第２の従動プーリ９４とは互いに異なる直径の巻付き部９３ａ，９４ａを有しており、第１の従動プーリ９３の巻付き部９３ａの直径Ｄ３は第２の従動プーリ９４の巻付き部９４ａの直径Ｄ４よりも小さくなっている。図示した例では、第１の従動プーリ９３と第２の従動プーリ９４とは異なる直径を有し、外周面に可撓性ケーブル９ａ，９ｂが巻き付けられている。第１の従動プーリ９３と第２の従動プーリ９４とは同一の被駆動軸９５に固定されている。
【００５８】
本実施形態に係る駆動装置９０において、可撓性ケーブル９ａの一端側が第１の駆動プーリ９１に固定又は巻き付けられ、他端側が第１の従動プーリ９３に固定又は巻き付けられている。また、可撓性ケーブル９ｂの一端側が第２の駆動プーリ９２に固定又は巻き付けられ、他端側が第２の従動プーリ９４に固定又は巻き付けられている。
【００５９】
本実施形態では、第１の駆動プーリ９１の直径と第２の駆動プーリ９２の直径とは同一であり、同じ回転速度で回転軸１７を双方向に回転させたときの第１の従動プーリ９１による可撓性ケーブル９ａの巻取り量と、第２の従動プーリ９２による可撓性ケーブル９ｂの巻取り量とは同一になる。一方、第１の従動プーリ９３における巻付き部９３ａの直径Ｄ３が、第２の従動プーリ９４における巻付き部９４ａの直径Ｄ４よりも小さいため、同じ回転速度で回転軸１７を双方向に回転させたときの第１の従動プーリ９３の回転速度と第２の従動プーリ９４の回転速度とが異なる。つまり、第１の駆動プーリ９１が可撓性ケーブル９ａを巻き取る際の回転軸１７から被駆動軸９５への回転伝達比と、第２の駆動プーリ９２が可撓性ケーブル９ｂを巻き取る際の回転軸１７から被駆動軸９５への回転伝達比が異なる。これにより、被駆動軸９５の回転方向によって回転伝達比が異なる駆動装置９０が実現される。
【００６０】
本実施形態に係る駆動装置９０においても、回転軸１７が双方向に回転する際の第１の従動プーリ９３と第２の従動プーリ９４との巻取り量及び導出量の差を補償するための補償機構を備える。かかる補償機構は、上記実施形態に係る駆動装置１０と同様に、第１の駆動プーリ９１と回転軸１７との間に介在する第１のツーウェイクラッチと、第２の駆動プーリ９２と回転軸１７との間に介在する第２のツーウェイクラッチとにより構成され得る。この場合においても、第１の駆動プーリ９１には、可撓性ケーブル９ａを第１の駆動プーリ３への巻付き方向に引っ張る張力を付与するトーションスプリング２５が備えられる。なお、第１の実施の形態の第１の変形例で説明したように、第１のツーウェイクラッチの代わりにワンウェイクラッチが用いられてもよい。
【００６１】
図１１において回転軸１７が時計回りに回転する場合、可撓性ケーブル９ａの張力によって第１の駆動プーリ９１の回転数Ｎｄ１が回転軸１７の回転数Ｎａよりも小さくなる。このため、第１のツーウェイクラッチはロック状態になり、第１の駆動プーリ９１は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。したがって、第１の駆動プーリ９１が可撓性ケーブル９ａを巻き取ることによって第１の従動プーリ９３、第２の従動プーリ９４及び被駆動軸９５が時計回りに回転する。このとき、第１の従動プーリ９３の巻付き部９３ａの直径Ｄ３が第２の従動プーリ９４の巻付き部９４ａの直径Ｄ４よりも小さいことから、第２の従動プーリ９４による可撓性ケーブル９ｂの巻取り量が第１の従動プーリ９３による可撓性ケーブル９ａの導出量よりも大きくなる。
【００６２】
このため、可撓性ケーブル９ｂの張力が大きくなって、第２の駆動プーリ９２の回転数Ｎｄ２が回転軸１７の回転数Ｎａよりも大きくなる。これにより、第２のツーウェイクラッチはアンロック状態になり、第２の駆動プーリ９２は空転状態となって可撓性ケーブル９ｂが第２の駆動プーリ９２から導出され、可撓性ケーブル９ｂの張力が維持される。このようにして、回転軸１７が時計回りに回転する際の第１の従動プーリ９３による可撓性ケーブル９ａの導出量と、第２の従動プーリ９４による可撓性ケーブル９ｂの巻取り量との差が補償される。
【００６３】
また、図１１において回転軸１７が反時計回りに回転する場合、可撓性ケーブル９ｂの張力によって第２の駆動プーリ９２の回転数Ｎｄ２が回転軸１７の回転数Ｎａよりも小さくなる。このため、第２のツーウェイクラッチはロック状態になり、第２の駆動プーリ９２は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。したがって、第２の駆動プーリ９２が可撓性ケーブル９ｂを巻き取ることによって第２の従動プーリ９４、第１の従動プーリ９３及び被駆動軸９５が反時計回りに回転する。このとき、第１の従動プーリ９３の巻付き部９３ａの直径Ｄ３が第２の従動プーリ９４の巻付き部９４ａの直径Ｄ４よりも小さいことから、回転軸１７から被駆動軸９５への回転伝達比は、回転軸１７が時計回りに回転する場合に比べて小さくなる。
【００６４】
また、第１の従動プーリ９３の巻付き部９３ａの直径Ｄ３が第２の従動プーリ９４の巻付き部９４ａの直径Ｄ４よりも小さいことから、可撓性ケーブル９ａに生じる張力は小さく、回転軸１７の回転数Ｎａが第１の駆動プーリ９１の回転数Ｎｄ１よりも大きくなる。このため、第１のツーウェイクラッチはロック状態になり、第１の駆動プーリ９１は回転軸１７の回転トルクにより回転駆動される。このとき、第１の駆動プーリ９１に設けられたトーションスプリング２５が、可撓性ケーブル９ａを、第１の駆動プーリ９１への巻付き方向へと引っ張っている。このため、可撓性ケーブル９ａの弛みが抑制され、可撓性ケーブル９ａの張力が維持される。このようにして、回転軸１７が反時計回りに回転する際の第２の従動プーリ９４による可撓性ケーブル９ｂの導出量と、第１の従動プーリ９３による可撓性ケーブル９ａの巻取り量との差が補償される。
【００６５】
以上のように、本実施形態に係る動作補助装置の駆動装置９０は、第１の従動プーリ９３及び第２の従動プーリ９４を支持する被駆動軸９５の回転方向によって回転軸１７から被駆動軸９５への回転伝達比を異ならせることができる。このため、駆動装置９０は、同じ回転速度で回転軸１７を駆動した場合であっても、被駆動軸９５の回転方向によって、動作補助装置の関節部の回転速度及び回転トルクを変えることができる。したがって、被駆動軸９５をある回転方向に回動させる場合には低トルクかつ高速で回転させ、他の回転方向に回動させる場合には高トルクかつ低速で回転させることも可能になる。これにより、使用するアクチュエータ１１として比較的小さい出力のアクチュエータを用いることができるようになり、重量やコストを低下させ、また、エネルギ効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、本実施形態に係る駆動装置９０は、上記第１の実施の形態、第１の変形例、第２の変形例及び第３の変形例に係る駆動装置の構成と組み合わせられてもよい。
【００６７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、動作補助装置の駆動装置の適用例として、ユーザの膝関節に対応して配置される膝関節部の回転トルクを生成する駆動装置が例示されていたが、本発明はかかる例に限定されない。本発明に係る動作補助装置の駆動装置は、ユーザの腰関節に対応して配置される腰関節部等の他の関節部の回転トルクを生成する駆動装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・従動プーリ、３・・・第１の駆動プーリ、５・・・第２の駆動プーリ、９，９ａ，９ｂ・・・可撓性ケーブル、１０・・・駆動装置、１１・・・アクチュエータ、１７・・・回転軸、２１・・・第１のツーウェイクラッチ、２３・・・第２のツーウェイクラッチ、２５・・・トーションスプリング、７０・・・駆動装置、７１・・・ワンウェイクラッチ、７５・・・トーションスプリング、１００・・・動作補助装置、１２０・・・能動関節部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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