(57)【要約】【課題】作業者の腕を容易に取外し可能な作業補助具を提供する。【解決手段】作業者が背負うためのフレーム２と、フレーム２に対して移動可能であって、作業者の腕を保持する腕保持部３４と、腕保持部３４を回動させるための駆動源と、を備え、腕保持部３４は、所定の力により、作業者の腕から取り外し可能である、ことを特徴とする。【選択図】図１
2019177439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者が背負うための背負部と、
前記背負部に対して移動可能であって、作業者の腕を保持する腕保持部と、
前記腕保持部を回動させるための駆動源と、
を備え、
前記腕保持部は、所定の力により、作業者の腕から取り外し可能である、
ことを特徴とする作業補助具。
【請求項２】
前記腕保持部と作業者の腕との少なくともどちらかに配置され、前記腕保持部と作業者の腕とを吸着するための吸着部材、
を備え、
前記腕保持部は、所定の力により、前記吸着部材による前記腕保持部と作業者の腕との吸着が解除されて、作業者の腕から取り外し可能になる、請求項１に記載の作業補助具。
【請求項３】
前記吸着部材は、前記腕保持部に配置された金属または磁石、および、作業者の腕に配置された磁石または金属である、請求項２に記載の作業補助具。
【請求項４】
前記腕保持部は、作業者の腕に沿うように湾曲した湾曲部、を有し、
前記湾曲部は、内周面に前記吸着部材である金属または磁石が配置される、請求項２に記載の作業補助具。
【請求項５】
前記湾曲部は、作業者の腕の下部と対面する内周面に前記吸着部材が配置される、請求項４に記載の作業補助具。
【請求項６】
前記吸着部材は、面ファスナと、ファスナと、スナップと、ボタンと、ゴムバンドとバンジーコードとを含む引っ張りループ材料と、電磁石と、クリップと、粘着テープと、フックとの少なくともいずれかである、請求項２に記載の作業補助具。
【請求項７】
前記背負部は、前記作業者の背中に対面した枠状に形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項８】
前記駆動源は、バッテリから供給される電力によって駆動するモータである、請求項１から７のいずれか一項に記載の作業補助具。
【請求項９】
前記モータは、ブラシレスモータである、請求項８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】
作業者の腕を支持する作業補助具が知られている（例えば、特許文献１参照）。作業補助具は、作業者が腕を上げた姿勢を保つことを補助する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０３３９５８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業補助具によって作業者の腕を支持するとき、通常時は、作業者の腕の動きにスムースに追従することが好ましい。また、作業者が作業補助具による腕の支持を解除して、腕を自由に動かしたいときは、速やかに取り外せることが望まれる。
【０００５】
本発明の態様は、作業者の腕を容易に取外し可能な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、作業者が背負うための背負部と、前記背負部に対して移動可能であって、作業者の腕を保持する腕保持部と、前記腕保持部を回動させるための駆動源と、を備え、前記腕保持部は、所定の力により、作業者の腕から取り外し可能である、ことを特徴とす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、作業者の腕を容易に取外し可能な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、実施形態に係る作業補助具の斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る作業補助具の正面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る作業補助具の背面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る作業補助具の右側面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る作業補助具の左側面図である。
【図６】図６は、実施形態に係る作業補助具の斜視図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。
【図７】図７は、実施形態に係る作業補助具の正面図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。
【図８】図８は、実施形態に係る作業補助具の右側面図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。
【図９】図９は、実施形態に係る作業補助具の左側面図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。
【図１０】図１０は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との斜視図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との正面図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る作業補助具の保持部の分解斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態に係る作業補助具の保持部の基部の斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３のＡ−Ａ線断面図である。
【図１５】図１５は、図１３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との正面図である。
【図１７】図１７は、実施形態に係る作業補助具の保持部の基部の斜視図である。
【図１８】図１８は、実施形態に係る作業補助具の保持部の斜視図である。
【図１９】図１９は、実施形態に係る作業補助具の保持部の右側面図である。
【図２０】図２０は、実施形態に係る作業補助具の保持部の平面図である。
【図２１】図２１は、実施形態に係る作業補助具の腕保持部の斜視図である。
【図２２】図２２は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との右側面図である。
【図２３】図２３は、図２２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２４】図２４は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の斜視図である。
【図２５】図２５は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の断面図であり、図２６のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２６】図２６は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の断面図であり、図２５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図２７】図２７は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の平面図である。
【図２８】図２８は、図２７のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２９】図２９は、図２８のＧ−Ｇ線断面図である。
【図３０】図３０は、図２７のＦ−Ｆ線断面図であり、ソレノイドが駆動した状態を示す。
【図３１】図３１は、図２８のＧ−Ｇ線断面図であり、ソレノイドが駆動した状態を示す。
【図３２】図３２は、実施形態に係る作業補助具のスプリングの断面図である。
【図３３】図３３は、実施形態に係る作業補助具の保持部とアーム駆動機構との正面図である。
【図３４】図３４は、図３３のＨ−Ｈ線断面図である。
【図３５】図３５は、図３７のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３６】図３６は、図３７のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３７】図３７は、図３５のＪ−Ｊ線断面図である。
【図３８】図３８は、実施形態に係る作業補助具を示す機能ブロック図である。
【図３９】図３９は、実施形態に係る作業補助具の操作部の概略図である。
【図４０】図４０は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドを装着した状態を示す概略図である。
【図４１】図４１は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドの表面の平面図である。
【図４２】図４２は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドの裏面の平面図である。
【図４３】図４３は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドを装着する状態を示す概略図である。
【図４４】図４４は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドを装着する状態を示す概略図である。
【図４５】図４５は、実施形態に係る作業補助具をアームバンドから取り外す状態を示す概略図である。
【図４６】図４６は、実施形態に係る作業補助具の動作の遷移の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、または実質的に同一のものを含む。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。
【００１０】
以下の説明においては、Ｘ軸方向を、「左右方向」とする。Ｙ軸方向を、「前後方向」とする。Ｙ軸方向とは、Ｘ軸方向に対して直交する方向である。Ｚ軸方向を、「上下方向」とする。Ｚ軸方向とは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して直交する方向である。作業補助具１が作業者に背負われた状態で、作業者の右手側を「右」、作業者の左手側を「左」とする。作業補助具１が作業者に背負われた状態で、作業者の背中と対面する側を「後」、「後」側と反対側と「前」とする。
【００１１】
図１ないし図９を参照して、作業補助具１の概要について説明する。図１は、実施形態に係る作業補助具の斜視図である。図２は、実施形態に係る作業補助具の正面図である。図３は、実施形態に係る作業補助具の背面図である。図４は、実施形態に係る作業補助具の右側面図である。図５は、実施形態に係る作業補助具の左側面図である。図６は、実施形態に係る作業補助具の斜視図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。図７は、実施形態に係る作業補助具の正面図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。図８は、実施形態に係る作業補助具の右側面図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。図９は、実施形態に係る作業補助具の左側面図であり、腕保持部が持ち上げられた状態を示す。
【００１２】
作業補助具１は、例えば、電動工具の一種であるハンマドリル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。図１ないし図５は、作業補助具１の腕保持部３４が持ち上げられていない状態を示す。図６ないし図９は、作業補助具１の腕保持部３４が持ち上げられた状態を示す。
【００１３】
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が作業者の腕を対象物に押し付ける力を補助して、作業者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。
【００１４】
作業補助具１は、フレーム（背負部）２と、保持部３と、ドラム駆動機構４と、アーム駆動機構７とを有する。作業補助具１は、ハンマドリルの駆動状態と連動して駆動または停止する。または、作業補助具１は、駆動または停止するために作業者が操作するための操作部８（図３９参照）を有する。作業補助具１は、電力を供給する電工具用のバッテリ９を有する。作業補助具１は、作業者が背中に背負った状態で身体に装着するためのベルト１０を有する。作業補助具１は、制御部（コントローラ）１００（図３８参照）によって制御される。
【００１５】
ベルト１０は、フレーム２に配置される。ベルト１０は、一対のショルダーベルト１１と、ウエストベルト１２とを有する。一対のショルダーベルト１１は、作業者の上腕部を通して肩部に装着される。一対のショルダーベルト１１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、一対のショルダーベルト１１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。ウエストベルト１２は、作業者の腹部に巻き付けて装着される。ウエストベルト１２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、ウエストベルト１２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。このようなベルト１０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。
【００１６】
図１０、図１１を用いて、フレーム２について説明する。図１０は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との斜視図である。図１１は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との正面図である。フレーム２は、作業補助具１の重量物を支持する。フレーム２には、保持部３に作用する荷重が作用する。フレーム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。フレーム２は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ‐Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）を含む剛性が高く、軽量の素材で形成される。特に、フレーム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。フレーム２は、第一フレーム（第一背負部）２１と、第二フレーム（第二背負部）２２と、第三フレーム２３と、連結部２４とを有する。フレーム２には、ハウジング２９が配置される。
【００１７】
第一フレーム２１は、作業者の背中に対面して配置される。第一フレーム２１は、第一フレーム部材２１１と、第二フレーム部材２１２と、第三フレーム部材２１３と、第四フレーム部材２１４と、第五フレーム部材２１５とを有する。
【００１８】
第一フレーム部材２１１は、Ｚ軸と平行に延在する。第一フレーム部材２１１は、作業者が作業補助具１を背負った際に、作業者の肩部から腰部まで達する長さを有する。第一フレーム部材２１１は、円柱状に形成されている。
【００１９】
第二フレーム部材２１２は、第一フレーム部材２１１の上部からＸ軸と平行に延在する。第二フレーム部材２１２は、作業者が作業補助具１を背負った際に、作業者の右肩部から左肩部まで達する長さを有する。言い換えると、第二フレーム部材２１２は、作業者の背中の左右の幅と同程度の長さを有する。第二フレーム部材２１２は、第一フレーム部材２１１の上部と第四フレーム部材２１４の上部との間に配置される。第二フレーム部材２１２は、円柱状に形成されている。
【００２０】
第三フレーム部材２１３は、第一フレーム部材２１１の中間部の上側からＸ軸と平行に延在する。第三フレーム部材２１３は、作業者の背中の左右の幅と同程度の長さを有する。第三フレーム部材２１３は、第一フレーム部材２１１の中間部の上側と第四フレーム部材２１４の中間部の上側との間に配置される。第三フレーム部材２１３は、円柱状に形成されている。
【００２１】
第四フレーム部材２１４は、第一フレーム部材２１１と向かい合い、Ｙ軸と垂直に配置される。第四フレーム部材２１４は、第一フレーム部材２１１と、作業者の背中の左右の幅と同程度の距離、離間している。第四フレーム部材２１４は、作業者が作業補助具１を背負った際に、作業者の肩部から腰部まで達する長さを有する。第四フレーム部材２１４は、円柱状に形成されている。
【００２２】
第五フレーム部材２１５は、第一フレーム部材２１１の中間部の下側からＸ軸と平行に延在する。第五フレーム部材２１５は、Ｚ軸方向視においてＹ軸方向に凸状に湾曲した形状である。第五フレーム部材２１５は、作業者の背中の左右の幅と同程度の長さを有する。第五フレーム部材２１５は、第一フレーム部材２１１の中間部の下側と第四フレーム部材２１４の中間部の下側との間に配置される。第五フレーム部材２１５は、円柱状に形成されている。
【００２３】
第二フレーム２２は、作業者の背中から第一フレーム２１よりＹ軸方向に離間した位置に配置される。第二フレーム２２は、第一フレーム２１と対面する。第二フレーム２２は、第一フレーム部材２２１と、第二フレーム部材２２２と、第三フレーム部材２２３とを有する。
【００２４】
第一フレーム部材２２１は、Ｚ軸と平行に延在する。第一フレーム部材２２１は、作業者が作業補助具１を背負った際に、作業者の肩部から背中の中間部の上側まで達する長さを有する。第一フレーム部材２２１は、Ｙ軸方向視において第一フレーム部材２１１より第一ハウジング２９１側に位置する。本実施形態では、第一フレーム部材２２１は、Ｙ軸方向視において第一フレーム部材２１１より数ｃｍ程度、第一ハウジング２９１側に位置する。第一フレーム部材２２１は、作業者が背負った際に、第一フレーム部材２１１より作業者の背中の中央側に位置する。第一フレーム部材２２１は、作業者が背負った際に、作業者の背中の中央部と右側部との中間部に位置する。第一フレーム部材２２１は、上部に保持部３が回動可能に連結される。第一フレーム部材２２１は、円柱状に形成されている。
【００２５】
第二フレーム部材２２２は、第一フレーム部材２２１の上部からＸ軸と平行に延在する。第二フレーム部材２２２の一方の端部は、第一ハウジング２９１の上部に固定される。第二フレーム部材２２２は、円柱状に形成されている。
【００２６】
第三フレーム部材２２３は、第一フレーム部材２２１の下部からＸ軸と平行に延在する。第三フレーム部材２２３の長さは、作業者の背中の左右の幅より短い。第三フレーム部材２２３の一方の端部は、第一ハウジング２９１の中間部に固定される。第三フレーム部材２２３は、円柱状に形成されている。
【００２７】
第三フレーム２３は、ドラム駆動機構４などの重量物が載置される。第三フレーム２３は、第一フレーム２１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。第三フレーム２３は、作業者の背中から離間する方向に突出する。第三フレーム２３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。第三フレーム２３には、下側に延びる４つの脚部２３１を有する。脚部２３１は、第三フレーム２３の角部に配置される。脚部２３１は、作業補助具１を背中から下ろしたときなどに自立させることが可能である。
【００２８】
連結部２４は、第一フレーム２１の中間部の上側と第二フレーム２２の下部とを連結する。連結部２４は、Ｚ軸方向視においてＬ字型に形成されている。連結部２４は、円柱状の部材で形成されている。
【００２９】
第一フレーム２１と第二フレーム２２とは、連結部２４と第一ハウジング２９１とを介して連結される。第一フレーム２１と第二フレーム２２とは、Ｙ軸方向に数ｃｍ程度離間している。
【００３０】
ハウジング２９は、ドラム駆動機構４とアーム駆動機構７の一部とを内部に収容する。ハウジング２９は、第一ハウジング２９１と、第二ハウジング２９２とを有する。第一ハウジング２９１は、スプリング７２とスライドボリューム７３とを内部に収容する。第一ハウジング２９１は、第二フレーム２２に固定される。第一ハウジング２９１は、箱型に形成されている。第二ハウジング２９２は、ドラム駆動機構４を内部に収容する。第二ハウジング２９２は、第一ハウジング２９１の下部に固定される。第二ハウジング２９２は、箱型に形成されている。第二ハウジング２９２は、右側部に、バッテリ装着部２９４が配置される。第二ハウジング２９２の下部は、ハウジング４９および基部２９３を介して第三フレーム２３に固定される。
【００３１】
バッテリ装着部２９４について説明する。バッテリ装着部２９４は、バッテリ９が着脱可能である。バッテリ装着部２９４は、バッテリ９が装着される装着面２９４１を有する。バッテリ装着部２９４は、装着端子を有する。装着端子は、バッテリ装着部２９４の装着面２９４１に配置される。
【００３２】
保持部３は、作業者の腕部を保持する。本実施形態では、保持部３は、作業者の右腕の上腕部を保持する。保持部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。保持部３は、作業補助具１によって保持部３を上昇させた状態で、作業者の腕部の重さと作業者が把持したハンマドリルの重さとを支持する。例えば、作業者の腕部の重さは３ｋｇ程度、ハンマドリルの重さは５ｋｇ程度である。また、保持部３は、ハンマドリルの駆動時には、ハンマドリルを対象物に押し付ける際に反動トルクが作用する。保持部３は、基部３１と、腕部３２と、ガイドレール３３と、腕保持部３４とを有する。
【００３３】
図１２ないし図１５を用いて、基部３１について説明する。図１２は、実施形態に係る作業補助具の保持部の分解斜視図である。図１３は、実施形態に係る作業補助具の保持部の基部の斜視図である。図１４は、図１３のＡ−Ａ線断面図である。図１５は、図１３のＢ−Ｂ線断面図である。基部３１は、第一フレーム部材２２１に連結される。基部３１は、第一フレーム部材２２１（回転軸ＡＸ１）を中心として回動可能である。基部３１は、第一フレーム部材２２１を軸にしてＸＹ平面において回動可能である。基部３１は、一方の端部に第一フレーム部材２２１が配置される。基部３１は、他方の端部に腕部３２が配置される。基部３１は、本体部３１１と、軸孔部３１２と、腕長孔部３１３と、調整長孔部３１４とを有する。
【００３４】
本体部３１１は、腕部３２にかかる重さを支持する。本体部３１１には、腕部３２にかかる反動トルクが作用する。本体部３１１は、第一フレーム部材２２１の直径より広い幅と高さとを有する。本体部３１１は、軸方向の断面形状が長円形状の柱状体である。本体部３１１は、軸方向がＺ軸方向と平行である。
【００３５】
軸孔部３１２には、第一フレーム部材２２１が回動可能に挿通される。軸孔部３１２は、本体部３１１の一方の端部をＺ軸方向に貫通する。軸孔部３１２は、第一フレーム部材２２１を挿通可能な径を有する。軸孔部３１２は、内周面に図示しないスリーブが配置される。軸孔部３１２は、スリーブ内に第一フレーム部材２２１が挿通される。
【００３６】
腕長孔部３１３は、腕部３２が進退可能に挿入される。腕長孔部３１３は、本体部３１１のＺ軸方向の中間部をＺ軸方向と直交する方向に形成されている。腕長孔部３１３は、本体部３１１の他方の端部から一方の端部に向かって形成されている。腕長孔部３１３の先端部は、軸孔部３１２より本体部３１１の他方の端部側に位置する。言い換えると、腕長孔部３１３は、軸孔部３１２と連通していない。腕長孔部３１３は、調整長孔部３１４と連通している。
【００３７】
調整長孔部３１４は、腕部３２の位置調整に使用する。調整長孔部３１４は、腕部３２を固定するボルト３００が挿通される。調整長孔部３１４は、本体部３１１をＺ軸方向に貫通する。調整長孔部３１４は、腕長孔部３１３の上側と腕長孔部３１３の下側に亘って形成されている。調整長孔部３１４は、腕長孔部３１３と連通している。調整長孔部３１４は、本体部３１１の他方の端部から一方の端部に向かって形成されている。調整長孔部３１４は、軸孔部３１２より本体部３１１の他方の端部側に配置される。調整長孔部３１４は、ボルト３００の頭部３００ａの外形に対応した複数の位置決部３１５を有する。
【００３８】
複数の位置決部３１５は、腕部３２の位置調整および位置決めに使用する。複数の位置決部３１５は、腕長孔部３１３の進退方向に並んで配置される。本実施形態では、位置決部３１５は、７つ形成されている。隣接する位置決部３１５は、連通している。位置決部３１５は、調整長孔部３１４の上部に配置される。位置決部３１５は、本体部３１１の上面３１１ａに対して凹状である。位置決部３１５は、ボルト３００の頭部３００ａの外形に合わせた形状に形成されている。位置決部３１５は、ボルト３００の移動を規制する。
【００３９】
図１１、図１３、図１６、図１７を参照して、位置決部３１５による位置決めについて説明する。図１６は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との正面図である。図１７は、実施形態に係る作業補助具の保持部の基部の斜視図である。図１１、図１３に示すように、ボルト３００が挿通される位置決部３１５が本体部３１１の他方の端部に近いほど、腕部３２は、腕長孔部３１３に深く挿入される。これにより、腕部３２の曲部３２１ｃは、第一フレーム部材２２１から左右方向に近くなる。図１６、図１７に示すように、ボルト３００が挿通される位置決部３１５が本体部３１１の一方の端部に近いほど、腕部３２は、腕長孔部３１３に浅く挿入される。これにより、腕部３２の曲部３２１ｃは、第一フレーム部材２２１から左右方向に離間する。
【００４０】
図１３に戻って、底壁部３１５ａは、位置決部３１５の凹状の底部である。底壁部３１５ａは、ボルト３００の頭部３００ａの下面を支持する。言い換えると、ボルト３００の頭部３００ａは、底壁部３１５ａ上に載置される。
【００４１】
図１０ないし図１２、図１８、図１９を参照して、腕部３２について説明する。図１８は、実施形態に係る作業補助具の保持部の斜視図である。図１９は、実施形態に係る作業補助具の保持部の右側面図である。腕部３２は、基部３１とアーム駆動機構７のプーリー７４とを連結する。腕部３２は、基部３１に対して左右に移動可能に配置される。より詳しくは、腕部３２は、作業者の肩幅に応じて、腕長孔部３１３を左右に移動させて、第二フレーム２２との距離を調整可能である。腕部３２は、作業者の肩幅に応じて、調整長孔部３１４によって基部３１に対する取付位置が調節可能である。腕部３２は、基部３１を介して、第二フレーム２２に対して左右に移動可能に配置される。より詳しくは、腕部３２は、位置調節をすることで、第二フレーム２２の第一フレーム部材２２１からの直線部３２１ｂの距離を調節可能である。腕部３２は、本体部３２１と、締結孔部３２２とを有する。締結孔部３２２には、変形防止のための図示しないスリーブが挿入されていてもよい。
【００４２】
本体部３２１は、Ｚ軸方向視においてＬ字型に形成されている。本体部３２１は、板状材で形成されている。本体部３２１は、一方の端部が基部３１に連結される。本体部３２１は、他方の端部がアーム駆動機構７のプーリー７４に連結される。本体部３２１は、直線部３２１ａと、直線部３２１ａと直交する直線部３２１ｂと、直線部３２１ａと直線部３２１ｂとの間に配置された曲部３２１ｃとを有する。直線部３２１ａと直線部３２１ｂと曲部３２１ｃとは、一体に形成されている。
【００４３】
直線部３２１ａは、腕長孔部３１３に挿入される。直線部３２１ａには、締結孔部３２２が配置される。直線部３２１ｂは、アーム駆動機構７のプーリー７４に連結される。
【００４４】
締結孔部３２２は、ボルト３００が挿通される。締結孔部３２２は、直線部３２１ａの先端部に配置される。締結孔部３２２は、直線部３２１ａをＺ軸方向に貫通する。
【００４５】
このような構成の腕部３２は、締結孔部３２２と位置決部３１５とを同一軸線上に位置付けた状態で、ボルト３００で締結されると、基部３１に固定される。腕部３２は、基部３１に連動して、第一フレーム部材２２１を中心として回動可能である。
【００４６】
ガイドレール３３は、腕保持部３４をガイドする。ガイドレール３３は、腕保持部３４がスライド可能に配置される。ガイドレール３３は、直線状に延びる一対の棒状体である。ガイドレール３３は、平行に配置される。ガイドレール３３は、一方の端部がアーム駆動機構７のプーリー７４の可動部７４１１に連結され、他方の端部に腕保持部３４が挿通される。ガイドレール３３は、アーム駆動機構７のプーリー７４の可動部７４１１に連動して回動可能である。ガイドレール３３は、プーリー７４のアーム軸７４４（回転軸ＡＸ２）を中心に可動部７４１１に連動して回動する。これにより、ガイドレール３３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３３は、腕保持部３４の一つの部材としてもよい。
【００４７】
図１８ないし図２１を参照して、腕保持部３４について説明する。図２０は、実施形態に係る作業補助具の保持部の平面図である。図２１は、実施形態に係る作業補助具の腕保持部の斜視図である。腕保持部３４は、作業者の腕部を保持する。本実施形態では、腕保持部３４は、作業者の上腕部を保持する。腕保持部３４は、腕部３２に対して回動可能に配置される。腕保持部３４は、ガイドレール３３の回動に連動して、図１ないし図５に示すような下方に降りた状態と、図６ないし図９に示すような上方に持ち上げられた状態とを取り得る。腕保持部３４は、基部３４１と、湾曲部３４２とを有する。基部３４１と湾曲部３４２とは一体に形成されている。
【００４８】
基部３４１は、ガイドレール３３がスライド可能に挿通される。基部３４１には、一対のガイド孔３４３が形成されている。ガイド孔３４３は、基部３４１を貫通している。ガイド孔３４３は、平行に形成されている。ガイド孔３４３には、ガイドレール３３が挿通される。
【００４９】
湾曲部３４２は、作業者の上腕部の外側の下部を保持する。湾曲部３４２の内周面３４２ａは、作業者の上腕部の外側の下部に沿うように湾曲している。内周面３４２ａは、曲率半径Ｒの円弧状である。内周面３４２ａは、基点部３４２ｂと先端部３４２ｃとで規定される円弧状である。曲率半径Ｒで、始点を基点部３４２ｂ、終点を先端部３４２ｃとする円弧の中心角θは、１８０°より小さい。言い換えると、内周面３４２ａの円弧の弧長は、曲率半径Ｒで中心角が１８０°の円弧の弧長より短い。
【００５０】
このように構成された湾曲部３４２は、作業者が上腕部を湾曲部３４２に載置したとき、作業者の上腕部の下部の全範囲を保持するのではなく、外側の下部を保持する形状である。湾曲部３４２は、作業者の上腕部の下部を保持する範囲が深過ぎず適切な範囲となる。
【００５１】
また、このように構成された湾曲部３４２は、作業者が作業補助具１から腕部を外したいとき、作業者が腕部を内側に引くと、腕部から容易に外れる形状である。
【００５２】
湾曲部３４２の内周面３４２ａには、磁石（吸着部材）３４４が配置される。磁石３４４は、腕保持部３４が作業者の腕部の動作に追従しやすくする。磁石３４４は、作業者の腕部に装着されたアームバンド１５（図４０参照）の金属部材（吸着部材）１５４を引き付ける。磁石３３４は、腕保持部３４が作業者の腕部の動作に追従し、かつ、作業者が腕部を内側に引くと取り外れる程度の磁力を有する。本実施形態では、磁石３４４は、湾曲部３４２の内周面３４２ａの中で、作業者の上腕部が載置されたとき、上腕部の下部に向かい合う位置に配置されている。磁石３４４は、ガイドレール３３のスライド方向と平行に２つ配置される。なお、磁石３４４の数は、これに限定されず、１つでも複数でもよい。
【００５３】
図２２ないし図２５を参照して、ドラム駆動機構４について説明する。図２２は、実施形態に係る作業補助具のフレーム部と保持部との右側面図である。図２３は、図２２のＣ−Ｃ線断面図である。図２４は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の斜視図である。図２５は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の断面図であり、図２６のＥ−Ｅ線断面図である。ドラム駆動機構４は、保持部３のガイドレール３３を回動させて、腕保持部３４を上昇または下降させる動力を発生させる。ドラム駆動機構４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４は、モータ（駆動源）４１と、ギヤユニット４２と、ドラム４３と、モータ４１を冷却する冷却ファン４４と、ハウジング４９とを有する。モータ４１とギヤユニット４２とドラム４３とは、回転軸ＡＸ３を中心に回転可能である。
【００５４】
モータ４１は、作業補助具１の駆動源である。モータ４１は、バッテリ９から供給される電力によって駆動する。モータ４１の回転力は、ギヤユニット４２を介して伝達される。モータ４１の回転軸ＡＸ３は、Ｘ軸と平行である。モータ４１は、ブラシレスモータである。モータ４１は、インナーロータである。モータ４１は、図示しないリード線を介して、制御部１００に接続される。モータ４１は、制御部１００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、モータ４１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。
【００５５】
ギヤユニット４２は、減速機構である。ギヤユニット４２は、モータ４１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４２は、モータ軸受４２１と、第一遊星歯車機構４２２と、第二遊星歯車機構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。
【００５６】
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、モータ４１のステータ４１１とロータ４１２とより左側で、ギヤユニット４２の右側に配置される。
【００５７】
第一遊星歯車機構４２２は、少なくとも一部がモータ軸４１３上に配置される。第一遊星歯車機構４２２は、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。第一遊星歯車機構４２２は、モータ軸受４２１の左側に配置される。第一遊星歯車機構４２２は、モータ４１の回転力を減速して第二遊星歯車機構４２３に伝達する。
【００５８】
第一遊星歯車機構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、第二遊星歯車機構４２３に嵌合される。第一遊星歯車機構４２２は、出力軸４２２１と連結軸４２２２とを介して、第二遊星歯車機構４２３に回転力を伝達する。
【００５９】
第一遊星歯車機構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二遊星歯車機構４２３は、複数段配置されていてもよい。
【００６０】
第二遊星歯車機構４２３は、少なくとも一部が連結軸４２２２上に配置される。第二遊星歯車機構４２３は、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。第二遊星歯車機構４２３の回転軸ＡＸ３は、連結軸４２２２である。第二遊星歯車機構４２３は、第一遊星歯車機構４２２の左側に配置される。第二遊星歯車機構４２３は、第一遊星歯車機構４２２から伝達されたモータ４１の回転力を減速して、スピンドル４２４に伝達可能である。
【００６１】
第二遊星歯車機構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５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、モータ４１からの出力が第一遊星歯車機構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。
【００６２】
スピンドル４２４は、第一遊星歯車機構４２２と第二遊星歯車機構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、第一遊星歯車機構４２２と第二遊星歯車機構４２３とを介してモータ４１の回転力が伝達可能である。スピンドル４２４は、モータ４１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、伝達されたモータ４１の回転力をドラム４３に伝達する。
【００６３】
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４４とによって回転可能に支持される。
【００６４】
スピンドル軸受４２５は、ドラム４３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。
【００６５】
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４２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と第一遊星歯車機構４２２と第二遊星歯車機構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。
【００６６】
ドラム４３は、ギヤユニット４２の左側に配置される。ドラム４３は、スピンドル４２４を介してギヤユニット４２に連結される。ドラム４３は、回転軸ＡＸ３を中心に回転する。ドラム４３の回転軸は、スピンドル４２４である。ドラム４３は、モータ４１が回転して、ギヤユニット４２を介して回転力が伝達されると回転する。
【００６７】
ドラム４３は、円筒状に形成されている。ドラム４３は、第一ワイヤ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。
【００６８】
スピンドル軸受４４は、ドラム４３より左側に配置される。スピンドル軸受４４は、スピンドル４２４の小径部４２４４を回転可能に支持する。
【００６９】
冷却ファン４４は、モータ４１の回転時、冷却風を発生させて、モータ４１の発熱を抑制する。
【００７０】
ハウジング４９は、モータ４１とギヤユニット４２とドラム４３とスピンドル軸受４４とを収容する箱型に形成されている。ハウジング４９は、さらに、スピンドルロック機構（一方向回転保持機構）６とを収容する。ハウジング４９は、第二ハウジング２９２に固定される。ハウジング４９は、基部２９３に取り付けられ、第三フレーム２３に載置されて固定される。またハウジング４９は、基部２９３を介さずに、第三フレーム２３に直接載置されてもよい。
【００７１】
図２５ないし図３１を参照して、ソレノイド機構５について説明する。図２６は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の断面図であり、図２５のＤ−Ｄ線断面図である。図２７は、実施形態に係る作業補助具のドラム駆動機構の平面図である。図２８は、図２７のＦ−Ｆ線断面図である。図２９は、図２８のＧ−Ｇ線断面図である。図３０は、図２７のＦ−Ｆ線断面図であり、ソレノイドが駆動した状態を示す。図３１は、図２８のＧ−Ｇ線断面図であり、ソレノイドが駆動した状態を示す。ソレノイド機構５は、ギヤユニット４２の第二遊星歯車機構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５は、ギヤユニット４２が噛み合い、モータ４１の動力を出力側に伝達可能な状態と、ギヤユニット４２が噛み合っておらず、モータ４１の動力を出力側に伝達しない状態とを切り替える。ソレノイド機構５は、ソレノイド５１と、プランジャ５２と、ソレノイドレバー５３と、ストッパ５４と、ソレノイド検出部５５とを有する。
【００７２】
ソレノイド５１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５１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５１は、駆動時にプランジャ５２に対する吸着力を生じる。ソレノイド５１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。
【００７３】
プランジャ５２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５２は、ソレノイド５１の内部に進退可能に配置される。プランジャ５２は、ソレノイド５１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５２は、ソレノイド５１の駆動時、ソレノイド５１の吸着力によって上側に移動する。プランジャ５２は、ソレノイド５１の停止時、ソレノイド５１の吸着力が作用しなくなるので自重とバネ５６とによって下側に移動する。
【００７４】
ソレノイドレバー５３は、プランジャ５２の進退に連動して可動する。ソレノイドレバー５３は、ストッパ５４を上下動する。ソレノイドレバー５３は、棒状材で形成されている。ソレノイドレバー５３は、一方の端部がプランジャ５２の下部に連結される。ソレノイドレバー５３は、他方の端部がストッパ５４の上部に連結される。ソレノイドレバー５３は、中間部がギヤカバー４２９に連結される。
【００７５】
図２８、図２９に示すように、ソレノイドレバー５３は、プランジャ５２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５４を持ち上げる。図３０、図３１に示すように、ソレノイドレバー５３は、プランジャ５２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５４を押し下げる。
【００７６】
ストッパ５４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５４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３０、図３１に示すように、ストッパ５４は、ソレノイド５１が駆動すると、ソレノイドレバー５３によって押し下げられる。ストッパ５４は、溝部４２３１ａに進入してピン４２３３に接触する。ストッパ５４がピン４２３３に接触すると、内歯ギヤ４２３１の回転をロックする。
【００７７】
図２８、図２９に示すように、ストッパ５４は、ソレノイド５１が停止すると、ソレノイドレバー５３によって持ち上げられる。このとき、ストッパ５４に作用する力について詳しく説明する。図３０、図３１に示すように、ソレノイド５１が停止した直後は、ストッパ５４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５４が受けている。これにより、ストッパ５４とピン４２３３、ストッパ５４とピン４２９１の転がり摩擦によって、ストッパ５４は、小さな力で持ち上がる。このようにして、図２８、図２９に示すように、ストッパ５４が、溝部４２３１ａに配置されたピン４２３３から離間する。ストッパ５４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。
【００７８】
ソレノイド検出部５５は、ストッパ５４の状態を検知する。ソレノイド検出部５５は、制御部１００からの制御信号と、検知したストッパ５４の状態とを比較して、一致していないと、エラー信号を制御部１００に出力する。エラー信号は、作業補助具１とハンマドリルとを停止する指令信号である。
【００７９】
このように構成されたソレノイド機構５は、ドラム駆動機構４のギヤユニット４２の第二遊星歯車機構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替える。ソレノイド機構５は、ソレノイド５１の駆動時、第二遊星歯車機構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５は、ソレノイド５１の停止時、第二遊星歯車機構４２３とスピンドル４２４との間で、回転力の伝達を切り離す。
【００８０】
より詳しくは、ソレノイド機構５は、ソレノイド５１の駆動時、ストッパ５４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。モータ４１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、モータ４１の回転力は、遊星ギヤ４２３２からスピンドル４２４に伝達される。
【００８１】
また、ソレノイド機構５は、ソレノイド５１の停止時、ストッパ５４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よりモータ４１側に伝達されない。
【００８２】
スピンドルロック機構６（図２５参照）は、一方向クラッチである。スピンドルロック機構６は、腕保持部３４を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６は、第一遊星歯車機構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６は、第二遊星歯車機構４２３より右側に配置されている。スピンドルロック機構６は、モータ４１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６は、スピンドル４２４からモータ４１へは回転力の伝達を規制する。
【００８３】
スピンドルロック機構６は、ソレノイド機構５の駆動と停止とによって、有効と無効とが切り替わる。より詳しくは、スピンドルロック機構６は、ソレノイド５１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６が有効であるとき、腕保持部３４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６は、ソレノイド５１の停止時は、内歯ギヤ４２３１が空転するので、無効になる。
【００８４】
図２３、図３２ないし図３７を参照して、アーム駆動機構７について説明する。図３２は、実施形態に係る作業補助具のスプリングの断面図である。図３３は、実施形態に係る作業補助具の保持部とアーム駆動機構との正面図である。図３４は、図３３のＨ−Ｈ線断面図である。図３５は、図３７のＩ−Ｉ線断面図である。図３６は、図３７のＩ−Ｉ線断面図である。図３７は、図３５のＪ−Ｊ線断面図である。アーム駆動機構７は、保持部３を上下動させ、作業者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７は、ワイヤ７１と、スプリング７２と、スライドボリューム７３と、プーリー７４とを有する。
【００８５】
ワイヤ７１は、保持部３を上下動させる。ワイヤ７１は、第一ワイヤ７１１と、第二ワイヤ７１２と、ワイヤケース７１９とを有する。
【００８６】
第一ワイヤ７１１は、一方の端部がドラム４３に固定される。第一ワイヤ７１１は、ドラム４３の回転に連動して、ドラム４３によって巻き取り可能である。第一ワイヤ７１１は、他方の端部がスプリング７２の第二キャップ７２３に固定される。
【００８７】
第二ワイヤ７１２は、一方の端部がスプリング７２のストッパ７２６に固定される。第二ワイヤ７１２は、他方の端部がプーリー７４の内部に配置される。第二ワイヤ７１２の他方の端部は、プーリー７４の内部から進退可能である。第二ワイヤ７１２は、先端部にリング７１２ａが配置されている。リング７１２ａは、第二ワイヤ７１２の先端部がプーリー７４から抜け出ることを規制する。
【００８８】
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、第二ワイヤ７１２を収容する。ワイヤケース７１９は、第二ワイヤ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ー７４に接続される。
【００８９】
スプリング７２は、スピンドルロック機構６とともに、腕保持部３４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７２の圧縮状態において、スピンドルロック機構６が有効であり、第二ワイヤ７１２をドラム４３側に引っ張る引張力が作用した状態が保持されて、腕保持部３４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７２は、スプリング部材７２１と、第一キャップ７２２と、第二キャップ７２３と、第三キャップ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。
【００９０】
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、一方の端部が第一キャップ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、他方の端部が第二キャップ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、軸方向と平行に第一ワイヤ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５１の駆動時、第一ワイヤ７１１がドラム４３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５１の停止時、伸長する。
【００９１】
第一キャップ７２２は、スプリング部材７２１の一方の端部が固定される。第一キャップ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。第一キャップ７２２は、両端部が開口した筒状である。第一キャップ７２２は、開口を介して軸方向と平行に第一ワイヤ７１１が進退可能に挿通される。
【００９２】
第二キャップ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。第二キャップ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一ワイヤ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一ワイヤ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。
【００９３】
このように構成された第二キャップ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。
【００９４】
第三キャップ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。第三キャップ７２４は、両端部が開口した筒状である。第三キャップ７２４は、開口を介して軸方向と平行に第二ワイヤ７１２が進退可能に挿通される。第三キャップ７２４は、弾性部材７２５の上側に配置される。
【００９５】
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、第二キャップ７２３の上側で第三キャップ７２４の下側に配置される。弾性部材７２５は、第二キャップ７２３が上方に移動したとき、緩衝材として作用する。
【００９６】
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二ワイヤ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二ワイヤ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、第三キャップ７２４の上側に配置される。
【００９７】
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と第一キャップ７２２と第二キャップ７２３と第三キャップ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、第一ワイヤ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、第二ワイヤ７１２が進退可能に挿通される。
【００９８】
このようなスプリングケース７２９は、第一ハウジング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、第一ハウジング２９１の内部を上下動する。スプリングケース７２９の第一ハウジング２９１の内部における停止位置は、モータ４１の出力と、スプリング部材７２１の弾性係数と、ハンマドリルに作用する反力とによって定まる。
【００９９】
スライドボリューム７３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７３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７３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７３は、操作部８のアシスト力調整ダイヤル８１３（図３９）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。
【０１００】
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、第二キャップ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、制御部１００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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
ケース７３９は、スプリングケース７２９の上部に固定される。
【０１０３】
プーリー７４について説明する。プーリー７４は、第二ワイヤ７１２が連結されている。また、プーリー７４には、ガイドレール３３が連結されている。プーリー７４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。
【０１０４】
腕側基部７４１は、腕部３２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３３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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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、第二ワイヤ７１２が進退可能な進退口７４３４を有する。
【０１０７】
図３４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、第二ワイヤ７１２の先端部に配置されたリング７１２ａより小さい。開口７４３５は、第二ワイヤ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。
【０１０８】
図３５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、第二ワイヤ７１２が引っ張られると、腕部３２の連結部３２３の外周と当接して、プーリー７４の回転を規制する。ストッパ７４３６は、プーリー７４が過大に回動して、腕保持部３４が過大に上昇することを規制する。
【０１０９】
図３７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３２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。
【０１１０】
このように構成されたアーム駆動機構７について説明する。腕保持部３４を上昇させて、作業者の腕を対象物に押し付ける力を補助するときについて説明する。まず、第一ワイヤ７１１がドラム４３に巻き取りされる。第一ワイヤ７１１の撓みが解消されると、第二ワイヤ７１２がスプリング７２を介してドラム４３側に引っ張られる。そして、第二ワイヤ７１２の基部７４３内における撓みが解消される。そして、第二ワイヤ７１２のリング７１２ａが、区画壁７４３１に当接する。そして、区画壁７４３１がリング７１２ａを介して第二ワイヤ７１２によって引っ張られて、可動部７４１１が回動する。そして、可動部７４１１およびアーム軸７４４の回動とともにガイドレール３３が回動して、腕保持部３４が上昇する。そして、腕保持部３４が所望の高さに達すると、ハンマドリルの先端工具が天井に押し付けられて、可動部７４１１とアーム軸７４４とガイドレール３３との回動が規制される。回動が規制された状態で、第一ワイヤ７１１によって第二キャップ７２３が下方に引っ張られて、スプリング７２が圧縮される。そして、スライドボリューム７３が検出したスプリング部材７２１が蓄えた圧縮力が閾値以上になると、第一ワイヤ７１１の巻き取りを停止する。このようにして、アーム駆動機構７は、圧縮されたスプリング７２によって、第二ワイヤ７１２をドラム４３側に引っ張る引張力が作用した状態が保持されることで、腕保持部３４を上方に押し付ける力を継続して作用させる。
【０１１１】
作業者の腕を解放するときについて説明する。ソレノイド５１が停止されることで、ストッパ５４が外れて内歯ギヤ４２３１の固定が無効となり、スプリング部材７２１の圧縮が内歯ギヤ４２３１の空転として解放され、第二ワイヤ７１２をドラム４３側に引っ張る引張力が解除される。これにより、可動部７４１１に対する引っ張りが解除されて、ガイドレール３３がプーリー７４に対して自由に回動可能になる。また、スプリング７２の圧縮が解放されると、第一ワイヤ７１１と第二ワイヤ７１２とは、腕の動きに応じて撓みを生じる。
【０１１２】
図３８、図３９を参照して、操作部８について説明する。図３８は、実施形態に係る作業補助具を示す機能ブロック図である。図３９は、実施形態に係る作業補助具の操作部の概略図である。操作部８は、作業補助具１の起動と停止とを含む動作状態を変更するための各種の操作を行うボタンと、動作状態を表示する表示部とを有する。操作部８は、連動モード選択スイッチ８１１と、速度調整ダイヤル８１２と、アシスト力調整ダイヤル８１３と、照明ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）８１４と、エラー表示８１５と、ギヤ状態表示８１６と、アシスト表示８１７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とを有する。
【０１１３】
連動モード選択スイッチ８１１は、作業補助具１をハンマドリルの動作に連動した動作をさせるか、連動した動作をさせないかを切り替えるために操作される。連動モード選択スイッチ８１１はロッカースイッチで構成されており、押される方向に応じて、ハンマドリルの動作に連動させる連動モードに設定することと、設定を解除することとを切り替える。連動モード選択スイッチ８１１は、制御部１００に連動モード選択信号を出力する。
【０１１４】
速度調整ダイヤル８１２は、作業補助具１の動作時の上昇速度を調整するために操作される。速度調整ダイヤル８１２は、例えば、一方の方向に回転されると、上昇速度を徐々に増加させる。速度調整ダイヤル８１２は、例えば、反対の方向に回転されると、上昇速度を徐々に減少させる。速度は、モータ４１の回転速度によって制御される。速度調整ダイヤル８１２は、制御部１００にモータ４１の回転速度を制御する信号を出力する。
【０１１５】
アシスト力調整ダイヤル８１３は、作業補助具１の動作時のアシスト力、言い換えると、天井側への押し付け力の強さを切り替えるために操作される。アシスト力調整ダイヤル８１３は、例えば、一方の方向に回転されると、アシスト力の強さを徐々に増加させる。アシスト力調整ダイヤル８１３は、例えば、反対の方向に回転されると、アシスト力の強さを徐々に減少させる。アシスト強さが大きいほど、天井に押し付ける力を強くする。アシスト力調整ダイヤル８１３は、設定されたアシスト力の大きさに応じて、スプリング部材７２１の圧縮力の閾値を設定する指令信号を制御部１００に送信し、その値に応じてスライドボリューム７３によって検出された圧縮力と閾値比較し、モータ４１を停止するタイミングを決定する。
【０１１６】
照明ＬＥＤ８１４は、照明用のＬＥＤである。照明ＬＥＤ８１４は、照明ＬＥＤスイッチ８２０の操作に基づく指令信号によって点灯・消灯する。
【０１１７】
エラー表示８１５は、作業補助具１における各種のエラーを表示する。ギヤ状態表示８１６は、ドラム駆動機構４のギヤの状態を表示する。アシスト表示８１７は、作業補助具１が動作してアシストしているか否かを表示する。エラー表示８１５は、制御部１００からの指令信号に基づいてエラー表示をする。
【０１１８】
腕上げスイッチ８１８は、腕保持部３４を上昇させるために操作される。腕上げスイッチ８１８は、押下されると、ソレノイド５１が停止している場合はソレノイド５１を駆動し、モータ４１を駆動する指令信号を出力する。
【０１１９】
解放スイッチ８１９は、腕保持部３４を下降させるために操作される。解放スイッチ８１９は、押下されると、ソレノイド５１を停止し、モータ４１が駆動している場合はモータ４１も停止する指令信号を出力する。
【０１２０】
照明ＬＥＤスイッチ８２０は、照明用のＬＥＤの点灯と消灯とを切り替えるために操作される。照明ＬＥＤスイッチ８２０は、照明ＬＥＤ８１４の点灯と消灯とを切り替える指令信号を照明ＬＥＤ８１４に出力する。
【０１２１】
ブザー８２１は、作業補助具１にエラーが発生したときに、警報音を出力する出力装置である。ブザー８２１は、制御部１００からの指令信号に基づいて音声を出力する。
【０１２２】
このような構成の操作部８は、作業補助具１に組み付けられていてもよいし、遠隔操作が可能なリモートコントローラであってもよい。
【０１２３】
主電源操作部８５は、作業補助具１の主電源を入り切りするために操作される。主電源操作部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の主電源を入り切りするために操作される。主電源スイッチ８５１は、操作されるたびに、作業補助具１の主電源を入り切りする。主電源ＬＥＤ８５２は、作業補助具１の主電源の入り切り状態に連動して点灯または消灯する。
【０１２４】
このような構成の主電源操作部８５は、作業補助具１に組み付けられていてもよいし、遠隔操作が可能なリモートコントローラであってもよい。主電源操作部８５は、操作部８から独立していてもよいし、操作部８に組み付けられていてもよい。
【０１２５】
図２５を参照して、バッテリ９について説明する。バッテリ９は、作業補助具１に電力を供給する。本実施形態では、バッテリ９は、充電式の電動工具用のバッテリである。バッテリ９は、バッテリ端子を有する。バッテリ端子は、バッテリ９の左側面に配置される。バッテリ９は、バッテリ９の上部において左側に隆起する隆起部９ａを有する。
【０１２６】
バッテリ９は、バッテリ装着部２９４に着脱可能である。バッテリ９をバッテリ装着部２９４に装着するとき、バッテリ９の左側面と装着面２９４１とが対向するように、バッテリ９をバッテリ装着部２９４の上側から下側へスライドさせる。バッテリ９をスライドさせることによって、隆起部９ａの下部がバッテリ装着部２９４の上部に当接する。また、バッテリ９の左側面にはバッテリ９の左側面から突出するバッテリ爪９ｂが設けられる。バッテリ爪９ｂは、弾性部材により左側方に付勢される。バッテリ爪９ｂは、バッテリ装着部２９４の前部に設けられたバッテリ装着凹部２９４２に挿入される。これにより、バッテリ９とバッテリ装着部２９４とが位置決めされ、バッテリ９がバッテリ装着部２９４に装着される。
【０１２７】
バッテリ９がバッテリ装着部２９４に装着された状態において、バッテリ９の左側面と装着面２９４１とが対向する。また、バッテリ９がバッテリ装着部２９４に装着された状態において、バッテリ端子と装着端子とが接続される。これにより、バッテリ９とバッテリ装着部２９４に設けられる図示しないターミナルとが接続される。ターミナルは、制御部１００と接続される。
【０１２８】
バッテリ装着部２９４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は、バッテリ爪９ｂを付勢する弾性部材と接続される。したがって、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がバッテリ装着凹部２９４２から外れ、バッテリ装着部２９４からバッテリ９が解放される。バッテリ装着部２９４からバッテリ９を上方にスライドさせることによって、バッテリ装着部２９４からバッテリ９が外される。
【０１２９】
図３８を参照して、制御部１００について説明する。制御部１００は、作業補助具１を制御する。制御部１００は、制御回路基板を含み、第二ハウジング２９２の内部に配置される。制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性メモリを含むメインメモリと、入出力回路を含むインターフェースとを含む。
【０１３０】
制御部１００は、ＣＰＵ１０１と、アクチュエータドライブ１０２とを有する。制御部１００には、モータ４１と、ソレノイド５１と、ソレノイド検出部５５と、スライドボリューム７３と、操作部８と、主電源操作部８５と、バッテリ９とが接続される。
【０１３１】
ＣＰＵ１０１は、制御部１００のプロセッサである。ＣＰＵ１０１は、ソレノイド検出部５５とスライドボリューム７３と操作部８と主電源操作部８５とバッテリ９とから出力された信号に基づいて、アクチュエータドライブ１０２を介して、作業補助具１の各種のアクチュエータの動作を制御する。
【０１３２】
アクチュエータドライブ１０２は、作業補助具１の各種のアクチュエータに対して指令信号を出力する。より詳しくは、アクチュエータドライブ１０２は、モータドライブ１０３と、ソレノイドドライブ１０４とを有する。モータドライブ１０３は、モータ４１に対する指令信号を出力する。ソレノイドドライブ１０４は、ソレノイド５１に対する指令信号を出力する。
【０１３３】
モータドライブ１０３は、制御部１００が腕上げスイッチ８１８からの指令信号を受信すると、モータ４１を駆動する。または、モータドライブ１０３は、連動モードに設定されているとき、制御部１００がハンマドリルから駆動を知らせる信号を受信すると、モータ４１を駆動する。モータドライブ１０３は、スプリング部材７２１が蓄えた圧縮力が閾値より小さくなったとき、モータ４１を駆動する。
【０１３４】
モータドライブ１０３は、制御部１００が速度調整ダイヤル８１２から信号を受信すると、モータドライブ１０３にモータ４１の回転速度を制御するようにモータ４１を駆動する。
【０１３５】
モータドライブ１０３は、制御部１００が解放スイッチ８１９からの指令信号を受信すると、モータ４１を停止する。モータドライブ１０３は、連動モードに設定されているとき、制御部１００がハンマドリルから停止したことを知らせる信号を受信すると、モータ４１を停止する。モータドライブ１０３は、スプリング部材７２１が蓄えた圧縮力が閾値以上になったとき、モータ４１を停止する。
【０１３６】
モータドライブ１０３は、作業補助具１にエラーが発生したとき、モータ４１を停止する指令信号を出力する。モータドライブ１０３は、制御部１００がソレノイド検出部５５からエラー信号を受信すると、モータ４１を停止する指令信号を出力する。
【０１３７】
ソレノイドドライブ１０４は、作業補助具１がアシスト状態、または、姿勢維持状態であるとき、ソレノイド５１の駆動を維持している。
【０１３８】
ソレノイドドライブ１０４は、作業補助具１が腕解放状態であるとき、ソレノイド５１への電力供給を遮断する。
【０１３９】
このように構成された作業補助具１は、ベルト１０によって作業者の背中に装着される。作業者は、上腕部にアームバンド１５を装着する。作業補助具１は、作業者の上腕部に装着されたアームバンド１５と腕保持部３４とが吸着する。
【０１４０】
図４０ないし図４５を参照して、アームバンド１５について説明する。図４０は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドを装着した状態を示す概略図である。図４１は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドの表面の平面図である。図４２は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドの裏面の平面図である。図４３は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドを装着する状態を示す概略図である。図４４は、実施形態に係る作業補助具のアームバンドを装着する状態を示す概略図である。図４５は、実施形態に係る作業補助具をアームバンドから取り外す状態を示す概略図である。アームバンド１５は、作業者の上腕部に巻き付けられ装着される。アームバンド１５は、作業補助具１の腕保持部３４を吸着する。アームバンド１５は、バンド１５１と、面ファスナ１５２と、面ファスナ１５３と、複数の金属部材１５４と、リング１５５とを有する。
【０１４１】
バンド１５１は、作業者の上腕部に巻き付けられる。バンド１５１は、帯状に形成されている。バンド１５１は、可撓性と伸縮性とを有する。バンド１５１は、表面１５１ａと、表面１５１ａと反対側の裏面１５１ｂとを有する。表面１５１ａには、面ファスナ１５２と面ファスナ１５３とが配置される。裏面１５１ｂには、複数の金属部材１５４が配置される。バンド１５１は、長手方向の一方の端部にリング１５５を有する。
【０１４２】
面ファスナ１５２は、バンド１５１の表面１５１ａの長手方向の他方の端部より中央部側に配置される。面ファスナ１５２は、メス面ファスナまたはオス面ファスナである。
【０１４３】
面ファスナ１５３は、バンド１５１の表面１５１ａの長手方向の他方の端部に配置される。面ファスナ１５３は、オス面ファスナまたはメス面ファスナである。面ファスナ１５３は、面ファスナ１５２と面で接着可能である。
【０１４４】
金属部材１５４は、バンド１５１の裏面１５１ｂの長手方向の他方の端部に配置される。金属部材１５４は、磁性を有する。金属部材１５４は、アームバンド１５を作業者の上腕部に装着した状態で、腕保持部３４の磁石３４４と吸着する。金属部材１５４は、アームバンド１５を作業者の上腕部に装着した状態で、作業者が上腕部を内側に引くと、磁石３４４から容易に外れる。
【０１４５】
リング１５５は、バンド１５１の一方の端部に配置されている。リング１５５は、バンド１５１を作業者の上腕部に巻き付ける際に、バンド１５１を他方の端部側で折り返した部分が挿通可能である。
【０１４６】
このような構成のアームバンド１５は、バンド１５１の他方の端部を反対側の腕で把持され、リング１５５に挿通されて折返され、面ファスナ１５２と面ファスナ１５３とが接着される。アームバンド１５を作業者の上腕部に装着した状態で、面ファスナ１５２と面ファスナ１５３とは、バンド１５１を折り返した部分の内側で向かい合う。また、アームバンド１５を作業者の上腕部に装着した状態で、金属部材１５４は、バンド１５１を折り返した部分の外側に露出する。金属部材１５４が作業補助具１の腕保持部３４の磁石３４４の位置に向かい合うように、巻き付けたアームバンド１５を上腕部の回りでずらして位置を調節する。
【０１４７】
次に、図４６を参照して、このように構成された作業補助具１による作業の補助方法と作用について説明する。図４６は、実施形態に係る作業補助具の動作の遷移の一例を示す図である。作業者が肩部より上側にハンマドリルを天井に押し付けて穴あけ作業を行う場合、作業補助具１は、保持部３を介して上腕部に対して上方に押し上げる力を作用させることで、作業者がハンマドリルを天井に押し付ける際に要する力を補助する。
【０１４８】
作業者は、作業者の肩幅に応じて、調整長孔部３１４によって基部３１に対する腕部３２の取付位置を調節する。より詳しくは、作業者は、肩幅に応じて適切な位置に腕部３２が位置するように、位置決部３１５を選択して、腕部３２を基部３１に固定する。
【０１４９】
作業者は、アームバンド１５を右腕の上腕部に装着する。また、作業者は、ベルト１０によって作業補助具１を背中に装着する。作業者は、金属部材１５４が作業補助具１の腕保持部３４の磁石３４４の位置に向かい合うように、アームバンド１５を左手でずらして位置を調節する。作業補助具１の腕保持部３４の磁石３４４とアームバンド１５の金属部材１５４とが吸着する。作業者は、作業補助具１の主電源を入れる。
【０１５０】
まず、作業補助具１をハンマドリルの動作に連動させる連動モードで使用する場合について説明する。作業者は、操作部８の連動モード選択スイッチ８１１を押下して、作業補助具１を連動モードに設定する。
【０１５１】
作業補助具１を背中に装着した作業者は把持したハンマドリルを天井に押し付けて、ハンマドリルのトリガスイッチを引いて穴あけを開始する。
【０１５２】
作業補助具１は、ハンマドリルの駆動を検知すると、ソレノイド５１が駆動され、モータ４１が駆動される。そして、プーリー７４を介して保持部３のガイドレール３３をアーム軸７４４を中心に回動させて、腕保持部３４を上昇させる。
【０１５３】
より詳しくは、モータ４１が駆動されると、ドラム４３に第一ワイヤ７１１が巻き取られる。そして、第二ワイヤ７１２がスプリング７２を介してドラム４３側に引っ張られて、可動部７４１１が回動する。そして、可動部７４１１の回動とともにガイドレール３３が回動して、腕保持部３４が上昇する。そして、腕保持部３４が所定の高さに達すると、ハンマドリルの先端工具が天井に押し付けられて、ガイドレール３３の回動が規制される。そして、第二キャップ７２３を介してスプリング部材７２１が下方に押し下げられて圧縮される。そして、スライドボリューム７３が検出したスプリング部材７２１が蓄えた圧縮力が閾値以上になると、モータ４１が停止されて、第一ワイヤ７１１の巻き取りが停止される。このようにして、圧縮されたスプリング部材７２１によって、第二ワイヤ７１２をドラム４３側に引っ張る引張力が作用した状態が保持されることで、腕保持部３４を上方に押し付ける力を継続して作用させる。
【０１５４】
穴あけ作業時、ハンマドリルによって天井に開けられる穴の深さに応じて、ハンマドリルの先端工具が上方に移動する。そして、スプリング部材７２１が蓄えた圧縮力が閾値より小さくなると、モータ４１が駆動する。そして、スプリング部材７２１が蓄えた圧縮力が閾値以上になると、モータ４１が停止する。このような動作が、穴あけ作業が終了するまで繰り返される。このようにして、穴あけ作業時、スプリング部材７２１が蓄えた圧縮力によって、第二ワイヤ７１２をドラム４３側に引っ張る引張力が作用した状態が保持されることで、腕に対して天井に押し付ける力を作用させて、腕を天井に押し付けることを支援する。穴あけ作業時、作業補助具１が腕に対して天井に押し付ける力を作用させるので、作業補助具１を使用しない場合に比べて、作業者が腕を天井に押し付ける力は小さくてよい。
【０１５５】
穴あけ作業が終わり、作業者がトリガスイッチから手を離すと、ハンマドリルは停止する。
【０１５６】
作業補助具１は、ハンマドリルが停止したことを検知すると、ソレノイド５１が停止されて、ストッパ５４が外れて内歯ギヤ４２３１の固定が無効となり、スプリング部材７２１の圧縮が内歯ギヤ４２３１の空転として解放されて、第一ワイヤ７１１、第二ワイヤ７１２に作用していた引張力が解除される。これにより、ガイドレール３３がプーリー７４に対して自由に回動することができる。このようにして、作業者は腕を下げることが可能になる。
【０１５７】
つづいて、作業補助具１を操作部８によって操作する場合について説明する。作業補助具１は、解放状態において腕上げスイッチ８１８が押下されたことを検知すると、ハンマドリルの駆動を検知したときと同様に動作する。
【０１５８】
作業補助具１は、腕上げスイッチ８１８から手が離されたことを検知すると、モータ４１を停止して、姿勢維持状態になる。ソレノイド５１は駆動したままであり、スピンドルロックが有効である。姿勢維持状態は、保持部３が上昇した姿勢を維持する。姿勢維持状態では、スピンドルロックが有効であるので、腕保持部３４が上昇された状態が保持される。
【０１５９】
作業補助具１は、姿勢維持状態において、腕上げスイッチ８１８が押下されたことを検知すると、解放状態において腕上げスイッチ８１８が押下されたときと同様の動作を行う。
【０１６０】
作業補助具１は、姿勢維持状態において、解放スイッチ８１９が押下されたことを検知すると、ハンマドリルが停止したことを検知したときと同様に動作する。
【０１６１】
このようにして、作業補助具１は、保持部３を介して上腕部に対して上方に押し上げる力を作用させることで、作業者がハンマドリルを天井に押し付ける際に要する力を補助する。
【０１６２】
作業補助具１の腕保持部３４の磁石３４４とアームバンド１５の金属部材１５４とが吸着している状態で、作業者が腕を動かすと、腕保持部３４は腕の動きに追従して移動する。より詳しくは、作業者が腕を動かすと、腕保持部３４は、ガイドレール３３に沿ってスライドし、スムースに動作する。
【０１６３】
また、作業者が保持部３から腕を外したいときは、作業者が腕保持部３４が支持された上腕部を内側に引くことで、金属部材１５４が磁石３４４から容易に外れて、腕保持部３４から上腕部が容易に外れる。
【０１６４】
以上説明したように、本実施形態は、アームバンド１５の金属部材１５４が、腕保持部３４の磁石３４４と吸着する。本実施形態では、金属部材１５４と磁石３３４とは、腕保持部３４が作業者の腕部の動作に追従し、かつ、作業者が腕部を内側に引くと取り外れる程度の磁力を有する。これらにより、本実施形態によれば、アームバンド１５を装着した作業者が上腕部を内側に引くと、磁石３４４から容易に外れ、腕を自由にすることができる。
【０１６５】
本実施形態は、湾曲部３４２の内周面３４２ａが、作業者の上腕部の外側の下部に沿うように湾曲している。また、本実施形態では、内周面３４２ａの円弧の弧長は、曲率半径Ｒで中心角が１８０°の円弧の弧長より短い。これらにより、本実施形態では、作業者が上腕部を湾曲部３４２に載置したとき、作業者の上腕部の下部の全範囲を保持するのではなく、外側の下部を保持することができる。本実施形態では、湾曲部３４２は、作業者の上腕部の下部を保持する範囲が深過ぎず適切な範囲にすることができる。本実施形態によれば、作業者が作業補助具１から腕部を外したいとき、作業者が腕部を内側に引くと、腕部から容易に外すことができる。
【０１６６】
本実施形態は、磁石３４４が、湾曲部３４２の内周面３４２ａの中で、作業者の上腕部が載置されたとき、上腕部の下部に向かい合う位置に配置されている。これにより、本実施形態は、腕保持部３４が作業者の腕部の動作に追従しやすく、かつ、作業者が腕部を内側に引くと容易に取り外すことができる。
【０１６７】
また、本実施形態は、磁石３４４が、ガイドレール３３のスライド方向と平行に２つ配置される。言い換えると、本実施形態では、磁石３４４が、腕保持部３４が持ち上げられたり下げられたりする際の移動方向と異なる方向に配置されている。本実施形態によれば、腕保持部３４が作業者の腕部の動作に追従しやすく、かつ、作業者が腕部を内側に引くと容易に取り外すことができる。
【０１６８】
これに対して、例えば、磁石３４４が、湾曲部３４２の内周面３４２ａの中で、先端部３４２ｃに近い位置に配置される場合について説明する。この場合は、作業者の上腕部が載置されたとき、上腕部の体側に近い側である内側の側部を保持する。このため、作業者が腕部を内側に引いて取り外すために、より大きな力を要するおそれがある。さらに、磁石３４４を腕保持部３４が持ち上げられたり下げられたりする際の移動方向と平行に並べると、腕保持部３４の動作に追従しにくいおそれがある。
【０１６９】
本実施形態は、第一フレーム２１と第二フレーム２２とが、枠状に形成されている。本実施形態は、作業者の腕に大きな荷重が作用する場合でも、基部３１に作用する荷重を第一フレーム部材２２１を介して第二フレーム２２の全体に分散して支持することができる。本実施形態は、大きな荷重に耐えうる強度を有することができる。
【０１７０】
上記では、作業補助具１は、バッテリから供給される電力によって駆動するものとして説明したが、商用電源等の交流電源から供給される電力によって駆動するものであってもよい。また、作業補助具１とハンマドリルとが１つのバッテリを共用してもよい。
【０１７１】
調整長孔部３１４がＺ軸方向に平行であるものとして説明したが、Ｙ軸方向と平行であってもよい。この場合、調整長孔部３１４は、第一フレーム２１またはベルト１０に干渉しない位置に配置する。
【０１７２】
上記では、作業補助具１は、ハンマドリルを使用した穴あけ作業時に、保持部３を介して上腕部に対して上方に押し上げる力を作用させて、作業者がハンマドリルを天井に押し付ける際に要する力を補助するものとして説明したが、使用の用途はこれに限定されない。作業補助具１は、作業者の上腕部を持ち上げた状態を補助するものであってもよい。例えば、作業者の肩部より上側の枝についている果実を収穫する場合、作業補助具１は、肩部より上側に上げた右腕を支えてもよい。例えば、作業者の肩部より上側の樹木の剪定を行う場合に、作業補助具１は、剪定用の工具を把持した右腕を支えてもよい。
【０１７３】
アームバンド１５に配置された吸着部材は、磁石として説明したが、これに限定されない。吸着部材は、アームバンド１５と腕保持部３４とを吸着する機能を有するものであればよい。吸着部材は、例えば、面ファスナ、ファスナ、スナップ、ボタン、ゴムバンドとバンジーコードとを含む引っ張りループ材料、電磁石、クリップ、粘着テープ、フックなどであってもよい。
【符号の説明】
【０１７４】
１…作業補助具、２…フレーム（背負部）、２１…第一フレーム、２２…第二フレーム、２２１…第一フレーム部材、２３…第三フレーム、２４…連結部、２９…ハウジング、２９１…第一ハウジング、２９２…第二ハウジング、２９４…バッテリ装着部、３…保持部、３１…基部、３１１…本体部、３１２…軸孔部、３１３…腕長孔部、３１４…調整長孔部、３１５…位置決部、３２…腕部、３３…ガイドレール、３４…腕保持部、３４１…基部、３４２…湾曲部、３４３…ガイド孔、３４４…磁石（吸着部材）、４…ドラム駆動機構、４１…モータ（駆動源）、４２…ギヤユニット、４２１…モータ軸受、４２２…第一遊星歯車機構、４２３…第二遊星歯車機構、４２３１…内歯ギヤ、４２３２…遊星ギヤ、４２４…スピンドル、４２５…スピンドル軸受、４２９…ギヤカバー、４３…ドラム、４９…ハウジング、５…ソレノイド機構、５１…ソレノイド、５２…プランジャ、５３…ソレノイドレバー、５４…ストッパ、５５…ソレノイド検出部、６…スピンドルロック機構（一方向回転保持機構）、７…アーム駆動機構、７１…ワイヤ、７１１…第一ワイヤ、７１２…第二ワイヤ、７２…スプリング、７２９…スプリングケース、７３…スライドボリューム、７４…プーリー、８…操作部、８５…主電源操作部、９…バッテリ、１０…ベルト、１５…アームバンド、１５４…金属部材（吸着部材）、１００…制御部、１０２…アクチュエータドライブ、１０３…モータドライブ、１０４…ソレノイドドライブ、３００…ボルト、ＡＸ１…回転軸、ＡＸ２…回転軸、ＡＸ３…回転軸、ＡＸ４…回転軸。
【図１】
2019177439.tif 000003
【図２】
2019177439.tif 000004
【図３】
2019177439.tif 000005
【図４】
2019177439.tif 000006
【図５】
2019177439.tif 000007
【図６】
2019177439.tif 000008
【図７】
2019177439.tif 000009
【図８】
2019177439.tif 000010
【図９】
2019177439.tif 000011
【図１０】
2019177439.tif 000012
【図１１】
2019177439.tif 000013
【図１２】
2019177439.tif 000014
【図１３】
2019177439.tif 000015
【図１４】
2019177439.tif 000016
【図１５】
2019177439.tif 000017
【図１６】
2019177439.tif 000018
【図１７】
2019177439.tif 000019
【図１８】
2019177439.tif 000020
【図１９】
2019177439.tif 000021
【図２０】
2019177439.tif 000022
【図２１】
2019177439.tif 000023
【図２２】
2019177439.tif 000024
【図２３】
2019177439.tif 000025
【図２４】
2019177439.tif 000026
【図２５】
2019177439.tif 000027
【図２６】
2019177439.tif 000028
【図２７】
2019177439.tif 000029
【図２８】
2019177439.tif 000030
【図２９】
2019177439.tif 000031
【図３０】
2019177439.tif 000032
【図３１】
2019177439.tif 000033
【図３２】
2019177439.tif 000034
【図３３】
2019177439.tif 000035
【図３４】
2019177439.tif 000036
【図３５】
2019177439.tif 000037
【図３６】
2019177439.tif 000038
【図３７】
2019177439.tif 000039
【図３８】
2019177439.tif 000040
【図３９】
2019177439.tif 000041
【図４０】
2019177439.tif 000042
【図４１】
2019177439.tif 000043
【図４２】
2019177439.tif 000044
【図４３】
2019177439.tif 000045
【図４４】
2019177439.tif 000046
【図４５】
2019177439.tif 000047
【図４６】
2019177439.tif 000048