(57)【要約】【課題】使用者の前傾姿勢を支援するパワーアシスト装置について、使用者が動きやすく、使用者の前傾角度に応じて適切なアシスト力が得られる装置を提供する。【解決手段】パワーアシスト装置１０は、装着時に使用者の上体に対し上下に並ぶ複数の骨部材１２が互いに連結されて連結箇所で使用者の前傾に追従して屈曲し、屈曲を元に戻す反発力を発生させる弾性部材１４が連結箇所に設けられたアシストユニット１１と、使用者における骨盤部から少なくとも腰部の高さ範囲にアシストユニット１１が装着されるようにアシストユニット１１を使用者に固定するための装着部２１とを備え、アシストユニット１１では、３つ以上の骨部材１２に対し設けられた複数の連結箇所において、各連結箇所について屈曲させる荷重が作用していない無負荷状態から互いに同じ角度だけ前側に屈曲させた状態における連結箇所の全ての弾性部材１４による反発力は、下側の連結箇所ほど大きくなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の前傾姿勢を支援するパワーアシスト装置であって、
装着時に使用者の上体に対し上下に並ぶ複数の骨部材が互いに連結されて連結箇所で前記使用者の前傾に追従して屈曲し、前記屈曲を元に戻す反発力を発生させる弾性部材が前記連結箇所に設けられたアシストユニットと、
前記使用者における骨盤部から少なくとも腰部の高さ範囲に前記アシストユニットを装着するための装着部とを備え、
前記アシストユニットでは、３つ以上の前記骨部材に対し設けられた複数の連結箇所において、各連結箇所について屈曲させる荷重が作用していない無負荷状態から互いに同じ角度だけ前側に屈曲させた状態における当該連結箇所の全ての前記弾性部材による反発力は、下側の連結箇所ほど大きくなる、パワーアシスト装置。
【請求項２】
前記無負荷状態の屈曲角度を調節するための角度調節部が設けられている、請求項１に記載のパワーアシスト装置。
【請求項３】
前記複数の骨部材には、装着時に前記使用者の背中側における骨盤部の高さに位置する骨盤用骨部材が含まれ、
前記骨盤用骨部材には、その上側の骨部材との連結に用いているヒンジ機構の回転軸を前記使用者から離間させる軸離間部が設けられ、
前記装着部は、前記使用者に対し前記骨盤用骨部材の下部を押し付けた状態で前記アシストユニットを固定する、請求項１又は２に記載のパワーアシスト装置。
【請求項４】
前記複数の骨部材の各々は板状に形成されている、請求項１乃至３の何れか１つに記載のパワーアシスト装置。
【請求項５】
使用者の前傾姿勢を支援するパワーアシスト装置に用いられるアシストユニットであって、
前記パワーアシスト装置を装着した使用者の上体に対し上下に並び、互いに連結された複数の骨部材と、
３つ以上の前記骨部材における複数の連結箇所に対応して設けられ、前記連結箇所が前記使用者の前傾に追従して屈曲すると前記屈曲を元に戻す反発力を発生させる複数の弾性部材とを備え、
前記複数の連結箇所において、各連結箇所について屈曲させる荷重が作用していない無負荷状態から互いに同じ角度だけ前側に屈曲させた状態における当該連結箇所の全ての前記弾性部材による反発力は、下側の連結箇所ほど大きくなる、アシストユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の前傾姿勢を支援するためのパワーアシスト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、高齢化の進展に伴い、前傾姿勢時などの筋負担を軽減できるパワーアシスト装置（パワーアシストスーツ）が注目されている。例えば介護従事者や農業従事者などは、前傾姿勢になる場合が度々あり、腰部や脊椎部への負担が大きい。そのため、この負担を軽減できるパワーアシスト装置が熱望されている。
【０００３】
パワーアシスト装置には、アクチュエーターのような動力を利用するタイプと、ばねやベルトなどの弾性部材の復元力を利用するタイプがある。特許文献１には、後者の装置として、利用者が前屈姿勢からの復元を伴う作業を行う場合に利用者の動作を補助するための動作アシスト装置が記載されている。この動作アシスト装置は、互いに揺動可能な複数の背骨部材を連結してなり、利用者の背中に装着される背骨ユニットを備えている。特許文献１には、複数の背骨部材のばね収容部に引張ばねを設ける構成の他に、背骨部材と揺動軸との間にねじりコイルばねを設けることも可能であると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来は、複数の揺動軸の各々に対しねじりコイルばねを設ける場合に、複数のねじりコイルばねの強さをどのように設計するのか考えられていない。例えば、全ての揺動軸においてねじりコイルばねによる反発力を同じ強さにすることが考えられる。この場合、強めのねじりコイルばねを用いると、上体を少し傾けたい時に、ねじりコイルばねが上体を傾ける動作を阻害する。一方、弱めのねじりコイルばねを用いると、上体を大きく傾けた時でも十分なアシスト力を得ることができず、腰部の負担を十分に軽減できない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用者の前傾姿勢を支援するパワーアシスト装置について、使用者が動きやすく、使用者の前傾角度に応じて適切なアシスト力が得られるパワーアシスト装置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】
【０００７】
上述の課題を解決するべく、第１の発明は、使用者の前傾姿勢を支援するパワーアシスト装置であって、装着時に使用者の上体に対し上下に並ぶ複数の骨部材が互いに連結されて連結箇所で使用者の前傾に追従して屈曲し、屈曲を元に戻す反発力を発生させる弾性部材が連結箇所に設けられたアシストユニットと、使用者における骨盤部から少なくとも腰部の高さ範囲にアシストユニットを装着するための装着部とを備え、アシストユニットでは、３つ以上の骨部材に対し設けられた複数の連結箇所において、各連結箇所について屈曲させる荷重が作用していない無負荷状態から互いに同じ角度だけ前側に屈曲させた状態における当該連結箇所の全ての弾性部材による反発力は、下側の連結箇所ほど大きくなる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、無負荷状態の屈曲角度を調節するための角度調節部が設けられている。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、複数の骨部材には、装着時に使用者の背中側における骨盤部の高さに位置する骨盤用骨部材が含まれ、骨盤用骨部材には、その上側の骨部材との連結に用いているヒンジ機構の回転軸を使用者から離間させる軸離間部が設けられ、装着部は、使用者に対し骨盤用骨部材の下部を押し付けた状態でアシストユニットを固定する。
【００１０】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、複数の骨部材の各々は板状に形成されている。
【００１１】
第５の発明は、使用者の前傾姿勢を支援するパワーアシスト装置に用いられるアシストユニットであって、パワーアシスト装置を装着した使用者の上体に対し上下に並び、互いに連結された複数の骨部材と、３つ以上の骨部材における複数の連結箇所に対応して設けられ、連結箇所が使用者の前傾に追従して屈曲すると屈曲を元に戻す反発力を発生させる複数の弾性部材とを備え、複数の連結箇所において、各連結箇所について屈曲させる荷重が作用していない無負荷状態から互いに同じ角度だけ前側に屈曲させた状態における当該連結箇所の全ての弾性部材による反発力は、下側の連結箇所ほど大きくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、使用者の前傾姿勢を支援するパワーアシスト装置について、使用者が動きやすく、使用者の前傾角度に応じて適切なアシスト力が得られるパワーアシスト装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係るパワーアシスト装置を展開した状態を前側から見た正面図である。
【図２】図２（ａ）は、実施形態に係るアシストユニットを後ろ側から見た背面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のアシストユニットを右側方から見た側面図である。
【図３】図３は、装着部を取り外した状態のアシストユニットを前側から見た斜視図である。
【図４】図４は、実施形態に係るアシストユニットのうち連結箇所の構造などを説明するための図である。
【図５】図５は、実施形態に係るアシストユニットのねじりコイルばねの自由角度について説明するための図である。
【図６】図６は、実施形態に係るアシストユニットが徐々に撓んでいく様子を説明するための図である。
【図７】図７は、使用者がパワーアシスト装置を装着した状態を説明するための図である。
【図８】図８は、パワーアシスト装置を装着した使用者の姿勢の変化とアシストユニットの負荷との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１−図８を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１５】
［パワーアシスト装置の構成］
パワーアシスト装置１０は、使用者の前傾姿勢を支援するために使用者の背中に装着される装置である。パワーアシスト装置１０は、アクチュエーターではなく、弾性変形可能な弾性部材１４を使用して、前傾姿勢時の筋負担を軽減させるためのアシスト力を発生させる。パワーアシスト装置１０は、図１に示すように、アシスト力を発生させるアシストユニット１１と、使用者における骨盤部から少なくとも腰部の高さ範囲にアシストユニット１１を装着するための装着部２１を備えている。本実施形態では、アシストユニット１１が、骨盤部から胸部の高さ範囲に装着されるが、骨盤部から腰部の高さ範囲に装着されてもよいし、骨盤部から肩部の高さ範囲に装着されてもよい。
【００１６】
なお、以下の説明では、パワーアシスト装置１０について、使用者の背中を向く側を「前側」、その反対側を「後ろ側」と言う。また、パワーアシスト装置１０は、使用者への装着時の頭部側を「上側」、その反対側を「下側」と言う。
【００１７】
アシストユニット１１は、図２（ａ）に示すように、脊柱を模した構造体であり、一方向に並ぶ複数の骨部材１２が連結箇所で屈曲可能に連結されている。アシストユニット１１は、複数の骨部材１２と、隣り合う骨部材１２同士を連結する複数の連結部１３とを備えている。アシストユニット１１では、複数の骨部材１２が隙間を空けて並んでおり、その隙間の箇所に連結部１３が設けられている。本実施形態では、４つの骨部材１２と３つの連結部１３が設けられている。以下では、４つの骨部材１２について、上側から順に、「第１骨部材」、「第２骨部材」、「第３骨部材」、「第４骨部材」と言う場合がある。また、３つの連結部１３について、上側から順に、「第１連結部」、「第２連結部」、「第３連結部」と言う場合がある。
【００１８】
各骨部材１２は、図２（ｂ）に示すように、板状に形成されている。各骨部材１２は、樹脂製の部材（つまり、樹脂板）である。４つの骨部材１２では、第４骨部材１２が最も大きく、その次に第１骨部材１２が大きい。真ん中の骨部材１２（第２骨部材１２及び第３骨部材１２）は、同じ大きさで最も小さい。最も大きい第４骨部材１２は、上側に連なる３つの骨部材１２を支える基底版となる。第４骨部材１２は、装着時に使用者の背中側における骨盤部の高さに位置する骨盤用骨部材に相当する。
【００１９】
第１骨部材１２、第２骨部材１２及び第３骨部材１２は、矩形状に形成されている。第１骨部材１２は、幅が第２骨部材１２及び第３骨部材１２と同じであるが、長さが第２骨部材１２及び第３骨部材１２よりも長い。また、第４骨部材１２は、矩形の上部と等脚台形の下部とを組み合わせた略六角形状に形成されている。下部の等脚台形は下側に向かって窄まっている。なお、各骨部材１２の形状は、本実施形態の形状に限定されない。
【００２０】
第２骨部材１２及び第３骨部材１２の各々の前面側には、図３に示すように、クッション材１７が取り付けられている。また、第４骨部材１２の前面側の上部には、クッション性を有するスペーサー１８が設けられている。スペーサー１８は、第３骨部材１２と第４骨部材１２との連結に用いている連結部（蝶番）１３の回転軸（シャフト１３ｃの軸心）を使用者から離間させる軸離間部に相当する。スペーサー１８は、断面形状が半円の柱状部材である。第４骨部材１２の前面では、スペーサー１８が、左右方向に延び、且つ、曲面が前側に膨出している。スペーサー１８の膨出端は、クッション材１７の前面よりも前側に位置している。なお、図３以外ではクッション材１７及びスペーサー１８の記載は省略している。なお、スペーサー１８を設けずに、第４骨部材１２の厚さが上側ほど大きくなるようにして後ろ側に連結部１３を取り付けてもよい。
【００２１】
各連結部１３は、隣り合う骨部材１２同士を互いに回転可能に連結する部材である。各連結部１３には、蝶番（ヒンジ機構）が用いられている。具体的に、各連結部１３は、図４（ａ）に示すように、上側の骨部材１２に取り付けられた第１取付板１３ａと、下側の骨部材１２に取り付けられた第２取付板１３ｂと、第１取付板１３ａと第２取付板１３ｂとを回転自在に連結するシャフト１３ｃとを備えている。シャフト１３ｃは、各取付板１３ａ，１３ｂに一体化された軸受部に挿通されている。
【００２２】
各取付板１３ａ，１３ｂは、締結部材１６（ビス及びナット）によって骨部材１２の前面に固定されている。アシストユニット１１は、連結部１３のシャフト１３ｃを中心に各骨部材１２が回転することで、連結箇所が屈曲したり元に戻ったりする。なお、アシストユニット１１は、前側には屈曲するが（前側に撓むが）、各連結箇所の隙間に設けられたストッパーネジ１５によって後ろ側への屈曲は制限されている。
【００２３】
また、各連結部１３は、骨部材１２の厚さ方向の中心線Ｘに対しシャフト１３ｃの軸心が前側に位置するように設けられている。各連結部１３は、各骨部材１２の前面から突出している。なお、各連結部１３の突出部分の突出高は、クッション材１７の前面よりも低くなっている。
【００２４】
アシストユニット１１では、各連結箇所（連結部１３）に対し、前側への屈曲を元に戻す反発力（復元力）を発生させる弾性部材１４がそれぞれ設けられている。第１連結部１３には２つの第１弾性部材１４が設けられ、第２連結部１３には４つの第２弾性部材１４が設けられ、第３連結部１３には４つの第３弾性部材１４が設けられている。なお、各連結部１３における弾性部材１４の個数は本実施形態に限定されない。例えば、全ての連結部１３において弾性部材１４の個数を１つとしてもよい。
【００２５】
各弾性部材１４は、各連結部１３に取り付けられている。各連結部１３の蝶番にはばね付蝶番が用いられ、各弾性部材１４にはねじりコイルばねが用いられている。具体的に、各弾性部材１４は、図４（ａ）に示すように、コイル部１４ａと、コイル部１４ａの一端側から延びる第１アーム１４ｂと、コイル部１４ａの他端側から延びる第２アーム１４ｃとを備えている。コイル部１４ａにはシャフト１３ｃが挿通されている。また、第１アーム１４ｂは第１取付板１３ａと骨部材１２との間に挟まれ、第２アーム１４ｃは第２取付板１３ｂと骨部材１２との間に挟まれている。各弾性部材１４は、各アーム１４ｂ，１４ｃが隣り合う骨部材１２にそれぞれ固定されている。
【００２６】
各弾性部材１４は、図５に示す自由角度θ（復元力が作用しない状態で第１アーム１４ｂと第２アーム１４ｃのなす角度のうちコイル１４ａ側）が１８０度よりも大きい。例えば、第１弾性部材１４と第２弾性部材１４の各々は自由角度θが２３５度であり、各第３弾性部材１４は自由角度θが２７０度である。そのため、各連結箇所について前側に屈曲させる荷重が作用しない無負荷状態（使用者が前傾しない状態）でも、図４（ａ）に記載の矢印に示す方向に反発力が作用し、後ろ側に屈曲しようとする。無負荷状態では、ストッパーネジ１５が後ろ側への屈曲を制限することで、隣り合う骨部材１２がなす角度が保たれる。そして、無負荷状態から、図４（ｂ）に示すように、隣り合う骨部材１２を前側に屈曲させると、弾性部材１４の復元力が増大する。なお、自由角度θは、この段落の値に限定されない。
【００２７】
ストッパーネジ１５は、上述の無負荷状態の屈曲角度α（屈曲状態）を調節するための角度調節部１５に相当する。ストッパーネジ１５は、隣り合う骨部材１２間における後ろ側（図４（ａ）の上側）の距離を調節することで無負荷状態の屈曲角度αを調節する。ストッパーネジ１５は、隣り合う骨部材１２の一方（図４（ａ）において左側の骨部材１２）だけに固定されている。ストッパーネジ１５は、一方の骨部材１２の端面に形成されたネジ穴にねじ込まれたネジ部１５ａと、ネジ部１５ａの先端に設けられた摘み部１５ｂと、ネジ部１５ａの根元に螺合されるナット１５ｃとを備えている。なお、屈曲角度αは、隣り合う骨部材１２がなす角度１８０度の状態を基準にしてその状態から屈曲させた角度とする（図４（ｃ）参照）。
【００２８】
ストッパーネジ１５による無負荷状態の屈曲角度αの調節方法について説明する。図４（ａ）に示す状態では、摘み部１５ｂが他方の骨部材１２（図４（ａ）において右側の骨部材１２）の端面に当接している。この状態から、ナット１５ｃを緩め、摘み部１５ｂを摘んでネジ部１５ａを回転させると、ネジ部１５ａの突出長が変化する。図４（ｃ）に示すように、ネジ部１５ａの突出長を大きくすると、隣り合う骨部材１２が前側に屈曲する（矢印の方向に屈曲する）。つまり、隣り合う骨部材１２がなす角度のうち前側の角度が小さくなる。一方、ネジ部１５ａの突出長を小さくすると、隣り合う骨部材１２が後ろ側に屈曲する（図示省略）。そして、ナット１５ｃを締め付けることでネジ部１５ａの突出長が固定され、屈曲角度αの調節が終了する。
【００２９】
各連結箇所では、ストッパーネジ１５が２本ずつ設けられている。ストッパーネジ１５は、隣り合う骨部材１２の一方の端面において幅方向の左右両側にそれぞれ固定されている。これにより、使用者の背中の凹凸形状に合わせて使用者が装着しやすいように、各連結箇所について予め前側又は後ろ側に小さな屈曲を生じさせておくことができる。例えば、図２（ｂ）に示すように、無負荷状態の屈曲角度として、第１連結部１３の連結箇所が略真っすぐで、第２連結部１３の連結箇所が後ろ側に少し屈曲し、第３連結部１３の連結箇所が前側に少し屈曲した状態にすることができる。
【００３０】
装着部２１は、使用者にパワーアシスト装置１０を装着するために用いられる。装着部２１は、図１に示すように、使用者の胸部にパワーアシスト装置１０を固定するための上部ベルト２２と、使用者の肩にパワーアシスト装置１０を吊下げるための一対の吊りベルト２３と、使用者の骨盤部（臀部）にパワーアシスト装置１０を固定するための内側下部ベルト２４及び外側下部ベルト２５とを備えている。内側下部ベルト２４は、使用者に対し第４骨部材１２の下部を押し付けた状態で固定する。
【００３１】
上部ベルト２２は、第１骨部材１２に形成された一対の挿通孔に挿通されている。一対の吊りベルト２３は、第１骨部材１２の上部から左右に延びている。内側下部ベルト２４は、第４骨部材１２の下部に形成された一対の挿通孔に挿通されている。また、外側下部ベルト２５は、第４骨部材１２に取り付けられている。外側下部ベルト２５は、内側下部ベルト２４より幅広に形成されており、内側下部ベルト２４の外側に巻き付けられる。
【００３２】
［反発力の強さについて］
本実施形態のアシストユニット１１では、４つの骨部材１２に対し設けられた３つの連結部１３（連結箇所）において、各連結部１３について無負荷状態から前側に互いに同じ角度だけ屈曲させた状態における当該連結部１３の全ての弾性部材１４による反発力が下側の連結部１３ほど大きくなる。この反発力は、複数の弾性部材１４が設けられた連結部１３では、各弾性部材１４の反発力を合計した値となる。各連結部１３を同じ角度だけ屈曲させるのに必要な荷重は、大きい順に並べると、第３連結部１３、第２連結部１３、第１連結部１３の順番となる。
【００３３】
具体的に、第１連結部１３と第２連結部１３とでは、同じねじりコイルばねを用いているが、第２連結部１３の方が弾性部材１４の個数を多くしている。また、第２連結部１３と第３連結部１３とでは、弾性部材１４の個数を同じにして、各ねじりコイルばねのバネ定数を同じにしているが、第３連結部１３の方が各ねじりコイルばねの自由角度θを大きくしている。
【００３４】
なお、上述の反発力の大小関係を実現するにあたって、ねじりコイルばねの自由角度θ以外にバネ定数を調節してもよい。バネ定数は、ねじりコイルばねの線材の太さ又は巻き数などに応じて変化する。例えば、全ての連結部１３において弾性部材１４の個数を同じにし、全ての弾性部材１４の自由角度θを同じにした場合、第３連結部１３、第２連結部１３、第１連結部１３の順番でコイルばねのバネ定数が大きくすることで、上述の反発力の大小関係を実現することができる。
【００３５】
このように反発力の大小関係を設定することで、図６に示すように、第１骨部材１２に加える力を大きくする過程において、順次上側（図６において右側）から連結箇所が屈曲し始める。最も下側（図６において最も左側）の連結箇所は、第１骨部材１２に加える力が小さい時はほとんど屈曲しないが、第１骨部材１２に加える力が大きくなるに従って屈曲角度αが大きくなる。アシストユニット１１は、釣り竿のようにしなる。
【００３６】
［パワーアシスト装置の使用方法］
図７は、使用者にパワーアシスト装置１０を装着した装着状態を示す。図７では、アシストユニット１１がカバー１９に収納されている。パワーアシスト装置１０は、使用者の背中にアシストユニット１１が位置するように装着される。アシストユニット１１は、装着部２１の各ベルト２２〜２５によって使用者に固定されている。図７（ｃ）に示す破線Ａは、骨盤の上端の高さを示す。基底版となる第４骨部材１２は、その上端が骨盤部（臀部）の上端の高さに略一致するように固定される。
【００３７】
具体的に、使用者の胸部には、上部ベルト２２が巻き付けられる。上部ベルト２２は、バックルに通して締め付け状態に維持される。また、使用者の骨盤部には、内側下部ベルト２４が先に巻き付けられ、その上から外側下部ベルト２５が巻き付けられる。内側下部ベルト２４は、バックルに通して締め付け状態に維持される。外側下部ベルト２５は、面ファスナーによって締め付け状態に維持される。また、一対の吊りベルト２３の各々は、使用者の背中側からお腹側へ肩の上側から通され、その端部が外側下部ベルト２５に固定される。なお、吊りベルト２３は、上部ベルト２２よりも先に装着される。
【００３８】
図８（ａ）は、パワーアシスト装置１０を装着した使用者が起立姿勢になっている状態を示す。この状態では、アシストユニット１１は、無負荷状態であり、少し後方に反りかえっている。パワーアシスト装置１０から使用者へアシスト力は作用していない。
【００３９】
この状態から、図８（ｂ）に示すように、使用者が少し前屈をした軽度前屈の状態になると、アシストユニット１１が前側に撓み、アシストユニット１１は略水平になる。この状態では、アシストユニット１１には負荷が作用し、第１連結部１３及び第２連結部１３がそれぞれ屈曲して、使用者には起立姿勢に戻そうとするアシスト力が作用する。但し、第３連結部１３はほとんど屈曲しない。そして、図８（ｃ）に示すように、使用者がさらに前屈をした強度前屈の状態になると、それに伴ってアシストユニット１１がさらに前側に撓んで湾曲する。アシストユニット１１に作用する負荷は増大し、アシスト力も増大する。この状態では、第３連結部１３もある程度屈曲している。
【００４０】
ここで、前傾姿勢を繰り返す作業では腰部に筋疲労が生じる。疲労は、上体を前傾したり起こしたりする時だけでなく、前傾姿勢時に脊柱起立筋が持続的に収縮している時にも蓄積する。むしろ、後者の方が筋疲労は蓄積する。従って、前傾姿勢時は上側に背中が常に持ち上げられた状態になることが好ましい。そして、背中を持ち上げる構造体（アシストユニット１１）は、釣り竿のごとく、先端（頭側）のしなりが柔らかく、手元（骨盤部側）がしなりにくいことが必要である。本実施形態では、このような構造を実現するために、複数の骨部材１２が互いに連結されたアシストユニット１１において、複数の連結箇所において上述したように反発力の大小関係を設定している。また、反発力が最大の連結箇所の下側に繋がる第４骨部材１２（基底版）を骨盤部にベルト２４，２５で強固に固定し、最も上側の第１骨部材１２を胸部にベルト２２で固定している。
【００４１】
これにより、使用者が前傾をとる際に、各連結箇所で弾性部材１４がそれぞれの強度を保ちながら、アシストユニット１１全体が撓み、必要な反発力（アシスト力）が必要な部位で発生する。具体的に、使用者が上体を少し傾ける時は、それに伴って屈曲する上側の連結箇所で発生する反発力は小さい。そのため、使用者の上体を持ち上げつつも、使用者の動作をほとんど阻害しない。一方で、使用者が上体を大きく傾ける時は、それに伴って下側の連結箇所での屈曲が大きくなり大きな反発力が発生する。そのため、腰部の負担を十分に軽減することができる。このように、本実施形態によれば、少しの前屈姿勢から適度なアシスト力が得られ、前傾姿勢において常に背後からサポートされている感覚を得ることができる。すなわち、上体が無理なく上に持ち上げられて、前傾姿勢の間に亘って脊柱の起立筋群の負担を軽減することができる。使用者が動きやすく、使用者の前傾角度に応じて適切なアシスト力が得られるパワーアシスト装置１０を提供することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、各骨部材１２が板状に形成されており、パワーアシスト装置１０の背面側が比較的平坦である。そのため、使用者が休憩時に背もたれ等にもたれた時の異物感が小さく、使用者にとって休憩時の姿勢の制約が小さい。
【００４３】
また、本実施形態では、スペーサー１８を設けて第３連結部１３の回転軸を使用者から少し離れるようにし、使用者に対し第４骨部材１２の下部を押し付けた状態となるように第４骨部材１２が内側下部ベルト２４によって使用者に固定されている。そのため、反発力が大きい第３連結部１３が使用者の前傾に追従してスムーズに屈曲する。
【００４４】
また、本実施形態では、装着部２１によって使用者の下肢をベルトで拘束していない。そのため、装着部２１が使用者の歩行や休憩時の姿勢の障害にはならない。使用者は下肢を自由に動かすことができ、歩行等を容易に行うことができる。
【００４５】
［変形例について］
本実施形態において、骨部材１２の個数は４つであったが、３つ以下でもよいし、５つ以上であってもよい。
【００４６】
本実施形態において、アシストユニット１１の個数は１つであったが、アシストユニット１１の個数は２つ以上であってもよい。例えば、アシストユニット１１の個数が２つの場合、使用者の上体の左右両側にアシストユニット１１が装着されるパワーアシスト装置１０とすることができる。
【００４７】
本実施形態において、パワーアシスト装置１０は、使用者の背中側に装着されるように構成されているが、使用者の腹側に装着するように構成してもよい。
【００４８】
本実施形態において、弾性部材１４としてねじりコイルばねを使用したが、他のタイプのばね（例えば板ばね）を使用してもよいし、ばね以外の弾性部材（例えばゴム）を使用してもよい。
【００４９】
本実施形態において、弾性部材１４だけによってアシスト力を得ているが、モーター等のアクチュエーターと弾性部材１４との両方によってアシスト力を得るようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、使用者の前傾姿勢を支援するためのパワーアシスト装置等に適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０    パワーアシスト装置
１１    アシストユニット
１２    骨部材
１３    連結部
１４    弾性部材
２１    装着部
【図１】
2019129986.tif 000003
【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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