(57)【要約】【課題】装着者の上肢を効果的に押し上げることができる動作支援装具を提供する。【解決手段】動作支援装具１００であって、装着者の胴体に装着される胴体部材１０と、装着者に動作支援装具１００が装着された状態において、胴体部材１０に対して、前記装着者の水平方向に沿っている第１回転軸で回転自在に接続される接続部分２２、および、装着者の上肢に装着される装着部分２３を有する上肢部材２０と、装着者に動作支援装具１００が装着された状態において、装着部分２３が下方に移動する第１回転方向に、上肢部材２０が胴体部材１０に対して回転したとき、第１回転方向とは反対側の第２回転方向に上肢部材２０に対して力を付与する第１力付与機構と、を備え、装着部分２３は、上肢部材２０が胴体部材１０に対して第１回転方向に回転したとき、上肢の水平方向内側に向かう力が付与される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作支援装具であって、
装着者の胴体に装着される胴体部材と、
前記装着者に前記動作支援装具が装着された状態において、前記胴体部材に対して、前記装着者の水平方向に沿っている第１回転軸で回転自在に接続される接続部分、および、前記装着者の上肢に装着される装着部分を有する上肢部材と、
前記装着者に前記動作支援装具が装着された状態において、前記装着部分が下方に移動する第１回転方向に、前記上肢部材が前記胴体部材に対して回転したとき、前記第１回転方向とは反対側の第２回転方向に前記上肢部材に対して力を付与する第１力付与機構と、を備え、
前記装着部分は、前記上肢部材が前記胴体部材に対して前記第１回転方向に回転したとき、前記上肢の水平方向内側に向かう力が付与される
動作支援装具。
【請求項２】
前記接続部分は、さらに、前記装着者に前記胴体部材が装着された状態において、前記装着者の上下方向に沿っている第２回転軸で、前記胴体部材に対して回転自在に接続されている
請求項１に記載の動作支援装具。
【請求項３】
前記上肢部材は、前記装着者に前記胴体部材が装着された状態において、前記胴体部材の、前記装着者の左右方向の一方側に接続され、
前記第１回転軸は、前記第２回転軸から遠ざかるに従って、下方に向かう方向に傾いている
請求項２に記載の動作支援装具。
【請求項４】
さらに、
前記上肢部材が前記第１回転軸で前記第１回転方向に回転するほど、前記装着部分が前記装着者の左右方向の内側に移動する第３回転方向に、前記上肢部材が前記第２回転軸で前記胴体部材に対して回転する力を前記上肢部材に付与する第２力付与機構を備える
請求項２に記載の動作支援装具。
【請求項５】
前記上肢部材は、前記装着者に前記胴体部材が装着された状態において、前記胴体部材の、前記装着者の左右方向の一方側に接続され、
前記第２力付与機構は、前記胴体部材の前記上肢部材が接続される部分より下方の部分と、前記上肢部材の、前記接続部分よりも前記装着部分側の部分とを、前記装着者の上側に向かうほど前記左右方向の他方側に向かう方向に傾いた状態で接続するダンパである
請求項４に記載の動作支援装具。
【請求項６】
前記第２力付与機構は、
一端が前記上肢部材に固定され、前記上肢部材が前記胴体部材に対して前記第１回転方向に回転したときに、前記上肢部材によって引っ張られるワイヤと、
前記ワイヤの他端が固定され、前記ワイヤが引っ張られることで所定の方向に回転する回転部材と、
前記回転部材の前記ワイヤの他端が固定される側とは、前記回転部材の第３回転軸を挟んで反対側に、一端が固定され、他端が前記上肢部材の前記第２回転軸よりも前記装着部分側の部分に固定されているバネと、を有する
請求項４に記載の動作支援装具。
【請求項７】
前記第２力付与機構は、
前記上肢部材が前記胴体部材に対して前記第１回転方向に回転した回転量を検出する検出部と、
前記上肢部材を前記第２回転軸で前記第３回転方向に回転させる力を付与するアクチュエータと、
前記検出部によって検出された前記回転量に応じて前記アクチュエータを動作させる制御部と、を有する
請求項４に記載の動作支援装具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作支援装具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、装着者の上腕を上方に押し上げることを支援する作業支援装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、装着者が上腕を作業支援装置に装着した状態において、装着者の上腕を効果的に押し上げることが難しかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上肢を効果的に押し上げることができる動作支援装具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る動作支援装具は、動作支援装具であって、装着者の胴体に装着される胴体部材と、前記装着者に前記動作支援装具が装着された状態において、前記胴体部材に対して、前記装着者の水平方向に沿っている第１回転軸で回転自在に接続される接続部分、および、前記装着者の上肢に装着される装着部分を有する上肢部材と、前記装着者に前記動作支援装具が装着された状態において、前記装着部分が下方に移動する第１回転方向に、前記上肢部材が前記胴体部材に対して回転したとき、前記第１回転方向とは反対側の第２回転方向に前記上肢部材に対して力を付与する第１力付与機構と、を備え、前記装着部分は、前記上肢部材が前記胴体部材に対して前記第１回転方向に回転したとき、前記上肢の水平方向内側に向かう力が付与される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の動作支援装具は、上肢を効果的に押し上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１に係る動作支援装具の斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る動作支援装具を正面側から見た平面図である。
【図３】図３は、実施の形態２に係る動作支援装具の斜視図である。
【図４】図４は、実施の形態２に係る動作支援装具を正面側から見た平面図である。
【図５】図５は、実施の形態３に係る動作支援装具の接続部分周辺を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態４に係る動作支援装具の接続部分周辺を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態４に係る動作支援装具を上側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
上記動作支援装具の実現のため、本発明の一態様に係る動作支援装具は、動作支援装具であって、装着者の胴体に装着される胴体部材と、前記装着者に前記動作支援装具が装着された状態において、前記胴体部材に対して、前記装着者の水平方向に沿っている第１回転軸で回転自在に接続される接続部分、および、前記装着者の上肢に装着される装着部分を有する上肢部材と、前記装着者に前記動作支援装具が装着された状態において、前記装着部分が下方に移動する第１回転方向に、前記上肢部材が前記胴体部材に対して回転したとき、前記第１回転方向とは反対側の第２回転方向に前記上肢部材に対して力を付与する第１力付与機構と、を備え、前記装着部分は、前記上肢部材が前記胴体部材に対して前記第１回転方向に回転したとき、前記上肢の水平方向内側に向かう力が付与される。
【００１０】
これによれば、上肢に装着される装着部分が下方に移動する第１回転方向に、上肢部材が胴体部材に対して回転したとき、装着部分を装着者の上肢の水平方向内側に向かう方向に、装着部分に力が付与される。このため、装着者は、腕を下方に降ろす動きを行ったとしても、腕が外側に開きにくくなる。よって、装着者の上肢を効果的に押し上げることができる。
【００１１】
また、前記接続部分は、さらに、前記装着者に前記胴体部材が装着された状態において、前記装着者の上下方向に沿っている第２回転軸で、前記胴体部材に対して回転自在に接続されていてもよい。
【００１２】
また、前記上肢部材は、前記装着者に前記胴体部材が装着された状態において、前記胴体部材の、前記装着者の左右方向の一方側に接続され、前記第１回転軸は、前記第２回転軸から遠ざかるに従って、下方に向かう方向に傾いていてもよい。
【００１３】
このため、簡単な構成で、装着者の上肢が下方に移動したときに、当該上肢を装着者の胴体に近づける方向への力を、当該上肢に付与する構成を実現できる。
【００１４】
また、さらに、前記上肢部材が前記第１回転軸で前記第１回転方向に回転するほど、前記装着部分が前記装着者の左右方向の内側に移動する第３回転方向に、前記上肢部材が前記第２回転軸で前記胴体部材に対して回転する力を前記上肢部材に付与する第２力付与機構を備えてもよい。
【００１５】
また、前記上肢部材は、前記装着者に前記胴体部材が装着された状態において、前記胴体部材の、前記装着者の左右方向の一方側に接続され、前記第２力付与機構は、前記胴体部材の前記上肢部材が接続される部分より下方の部分と、前記上肢部材の、前記接続部分よりも前記装着部分側の部分とを、前記装着者の上側に向かうほど前記左右方向の他方側に向かう方向に傾いた状態で接続するダンパであってもよい。
【００１６】
このため、簡単な構成で、装着者の上肢が下方に移動したときに、当該上肢を装着者の胴体に近づける方向への力を、当該上肢に付与する構成を実現できる。
【００１７】
また、前記第２力付与機構は、一端が前記上肢部材に固定され、前記上肢部材が前記胴体部材に対して前記第１回転方向に回転したときに、前記上肢部材によって引っ張られるワイヤと、前記ワイヤの他端が固定され、前記ワイヤが引っ張られることで所定の方向に回転する回転部材と、前記回転部材の前記ワイヤの他端が固定される側とは、前記回転部材の第３回転軸を挟んで反対側に、一端が固定され、他端が前記上肢部材の前記第２回転軸よりも前記装着部分側の部分に固定されているバネと、を有してもよい。
【００１８】
このように、バネによって装着部分を胴体の内側に近づける力の大きさが定まるため、装着者の上肢が下方に移動したときに、当該上肢を装着者の胴体に近づける方向への力の大きさを適切に設定することが容易にできる。
【００１９】
また、前記第２力付与機構は、前記上肢部材が前記胴体部材に対して前記第１回転方向に回転した回転量を検出する検出部と、前記上肢部材を前記第２回転軸で前記第３回転方向に回転させる力を付与するアクチュエータと、前記検出部によって検出された前記回転量に応じて前記アクチュエータを動作させる制御部と、を有してもよい。
【００２０】
このため、装着部分を胴体の内側に近づける力の大きさの調整を容易にできる。
【００２１】
以下、本発明の一態様に係る動作支援装具１００について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２２】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２３】
以降で説明する実施の形態１〜４では、装着者に動作支援装具が装着された状態において、装着者の左右方向をＸ軸方向とし、装着者の前後方向をＹ軸方向とし、装着者の上下方向をＺ軸方向とする。また、装着者の右側をＸ軸方向プラス側とし、装着者の左側をＸ軸方向マイナス側とする。また、装着者の前側をＹ軸方向プラス側とし、装着者の後ろ側をＹ軸方向マイナス側とする。また。装着者の上側をＺ軸方向プラス側とし、装着者の下側をＺ軸方向マイナス側とする。なお、各図において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれを示す矢印が示す方向を、それぞれの方向におけるプラス側とし、矢印とは反対側の方向を、それぞれの方向におけるマイナス側とする。
【００２４】
（実施の形態１）
図１および図２を用いて、実施の形態１に係る動作支援装具について説明する。
【００２５】
［１−１．構成］
図１は、実施の形態１に係る動作支援装具の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る動作支援装具を正面側から見た平面図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、動作支援装具１００は、胴体部材１０と、上肢部材２０とを備える。
【００２７】
胴体部材１０は、装着者の胴体に装着される部材である。胴体部材１０は、具体的には、装着者の背中に装着される、板状部材である。また、胴体部材１０は、装着者の胴体に装着され、上肢部材２０が取り付けられる部材であればよいため、板状部材に限らずに、例えば、装着者の背中の周囲を囲う位置に配置される枠状の部材により構成されていてもよい。また、胴体部材１０は、装着者側の面にクッション材などが配置されていてもよい。胴体部材１０は、例えば、金属、樹脂などにより構成される。
【００２８】
胴体部材１０には、胴体部材１０を、装着者の背中の全体を覆う位置に配置するための肩ベルト１１が設けられている。肩ベルト１１は、胴体部材１０に接続され、装着者の肩に装着される部材である。肩ベルト１１は、胴体部材１０のＸ軸方向プラス側の部位、および、Ｘ軸方向マイナス側の部位のそれぞれに設けられる。つまり、肩ベルト１１は、装着者の両肩に対応した位置に設けられる。
【００２９】
また、胴体部材１０には、装着者の右肩に対応する位置、つまり、胴体部材１０のＸ軸方向プラス側の端部のうちのＺ軸方向プラス側の位置に、被接続部１２が設けられている。被接続部１２は、胴体部材１０の上記の位置からＸ軸方向プラス側に突出している部位である。
【００３０】
上肢部材２０は、装着者の上肢に装着される部材である。上肢部材２０は、例えば、装着者の上腕部に装着され、当該上腕部に沿って延びる長尺部材である。上肢部材２０は、上腕部に装着されるとしたが、上腕部に限らずに前腕部に装着される構成であってもよいし、装着者の手に装着される構成であってもよい。
【００３１】
上肢部材２０は、胴体部材１０の被接続部１２に接続される。つまり、上肢部材２０は、装着者に胴体部材１０が装着された状態において、胴体部材１０のＸ軸方向プラス側に接続される。上肢部材２０は、具体的には、本体部材２１と、本体部材２１を胴体部材１０に対して異なる２軸で回転自在に接続している接続部分２２と、本体部材２１を装着者の上肢に装着する装着部分２３とを有する。
【００３２】
接続部分２２は、具体的には、装着者の左右方向（Ｘ軸方向）に沿っている第１回転軸ＡＸ１と、装着者の上下方向（Ｚ軸方向）に沿っている第２回転軸ＡＸ２とで、胴体部材１０に対して回転自在に接続されている。接続部分２２は、例えば、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｙ軸方向プラス側に延びる第１接続部分２２ａと、Ｘ軸方向マイナス側に延びる第２接続部分２２ｂとを有する。つまり、接続部分２２は、Ｌ字状に屈曲している構成を有する。第１接続部分２２ａは、本体部材２１と第１回転軸ＡＸ１で回転自在に接続される。第２接続部分２２ｂは、胴体部材１０の被接続部１２に対して第２回転軸ＡＸ２で回転自在に接続される。なお、接続部分は、Ｌ字状に屈曲していない形状であってもよい。
【００３３】
また、接続部分２２の第１接続部分２２ａの回転軸である第１回転軸ＡＸ１は、第２回転軸ＡＸ２から遠ざかるに従って（胴体部材１０からＸ軸方向プラス側に向かうに従って）、下方に向かう方向に傾いている。この構成により、接続部分２２は、装着部分２３が下方に移動する第１回転方向に、上肢部材２０（本体部材２１）が胴体部材１０に対して回転したとき、第２回転軸ＡＸ２において回転していない状態では、装着部分２３は、Ｘ軸方向マイナス側に移動することとなる。これにより、装着部分２３は、Ｙ軸方向マイナス側に移動するほど、Ｘ軸方向マイナス側に移動することとなる。つまり、装着部分２３は、装着者に動作支援装具１００が装着された状態において、上肢部材２０（本体部材２１）が胴体部材１０に対して第１回転方向に回転したとき、装着者の上肢の水平方向内側に向かう力が付与される。
【００３４】
接続部分２２は、さらに、上肢部材２０の本体部材２１が胴体部材１０に対して第１回転方向に回転したとき、第１回転方向とは反対側の第２回転方向に上肢部材２０の本体部材２１に対して力を付与する力付与機構３を有していてもよい。力付与機構３は、板バネであってもよいし、トーションバネであってもよい。また、力付与機構３は、アクチュエータにより実現されてもよい。これにより、装着者が右腕を自重により下方に降ろした場合であっても、装着者の右腕は、接続部分２２の力付与機構から右腕を上昇させる方向の力を受けることができる。よって、装着者は、重い電動工具を何度も持ち上げるような作業を容易に行うことができる。
【００３５】
装着部分２３は、装着者の上腕部を下方から支持する部材である。装着部分２３は、本体部材２１の接続部分２２とは反対側の端部に設けられ、本体部材２１に対する角度が調整できる回転軸２１ａで、本体部材２１に対して接続されている。これにより、装着部分２３は、本体部材２１に対して任意の角度で固定した状態とすることができる。
【００３６】
［１−２．効果など］
本実施の形態に係る動作支援装具１００によれば、胴体部材１０と、上肢部材２０と、力付与機構３とを備える。胴体部材１０は、装着者の胴体に装着される。上肢部材２０は、装着者に動作支援装具１００が装着された状態において、胴体部材１０に対して、装着者の水平方向に沿っている第１回転軸ＡＸ１で回転自在に接続される接続部分２２、および、装着者の上肢に装着される装着部分２３を有する。力付与機構３は、装着者に動作支援装具１００が装着された状態において、装着部分２３が下方に移動する第１回転方向に、上肢部材２０が胴体部材１０に対して回転したとき、第１回転方向とは反対側の第２回転方向に上肢部材２０に対して力を付与する。装着部分２３は、上肢部材２０が胴体部材１０に対して第１回転方向に回転したとき、上肢の水平方向内側に向かう力が付与される。
【００３７】
このため、装着者は、腕を下げるほど、身体の内側への力が付与される。一般的に、人は、腕を上下方向の下側に動かす場合、肩関節の可動域が外側に開きやすい構造となっているため、腕が外側に開いてしまう。つまり、人は、右腕を下げると、右腕は右側に移動しやすい。このため、例えば特許文献１のように、上下方向に腕を動かす作業において、上方向への作業を補助する作業支援装置では、上肢の動きの自由度を向上させているため、装着者が腕を下方向に移動させたときに腕が外側に逃げてしまう。つまり、腕が水平方向に移動するため、装置からの補助を受ける力の効率が悪くなる。
【００３８】
本実施の形態の動作支援装具１００では、上肢に装着される装着部分２３が下方に移動する第１回転方向に、上肢部材２０が胴体部材１０に対して回転したとき、装着部分２３を胴体に近づける方向に、装着部分２３に力が付与される。このため、装着者は、腕を下方に降ろす動きを行ったとしても、腕が外側に開くにくくなる。よって、装着者の上肢の動きの自由度が高い動作支援装具１００であっても、装着者の上肢を効果的に押し上げることができる。
【００３９】
また、動作支援装具１００によれば、接続部分２２は、さらに、装着者に胴体部材１０が装着された状態において、装着者の上下方向に沿っている第２回転軸ＡＸ２で、胴体部材１０に対して回転自在に接続されている。また、動作支援装具１００によれば、上肢部材２０は、装着者に胴体部材１０が装着された状態において、胴体部材１０の、装着者の左右方向の一方側に接続される。第１回転軸ＡＸ１は、第２回転軸ＡＸ２から遠ざかるに従って、下方に向かう方向に傾いている。
【００４０】
このため、簡単な構成で、装着者の上肢が下方に移動したときに、当該上肢を装着者の胴体に近づける方向への力を、当該上肢に付与する構成を実現できる。
【００４１】
（実施の形態２）
図３および図４を用いて、実施の形態２に係る動作支援装具について説明する。
【００４２】
［２−１．構成］
図３は、図３は、実施の形態２に係る動作支援装具の斜視図である。図４は、実施の形態２に係る動作支援装具を正面側から見た平面図である。
【００４３】
実施の形態２に係る動作支援装具１００Ａは、実施の形態１に係る動作支援装具１００と比較して、胴体部材１０Ａの構成と、上肢部材２０Ａの構成とが異なる。なお、実施の形態１に係る動作支援装具１００の構成と同様の構成には、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
図３および図４に示すように、胴体部材１０Ａは、実施の形態１の胴体部材１０の構成に、さらに、被接続部１３を有する。
【００４５】
被接続部１３は、胴体部材１０において、装着者の右腰に対応する位置、つまり、胴体部材１０のＸ軸方向プラス側の端部のうちのＺ軸方向マイナス側の位置に、設けられている。被接続部１３は、胴体部材１０の上記の位置からＸ軸方向プラス側に突出しており、より具体的には、装着者の右腰の右側方の位置まで回り込んでいる形状を有する。
【００４６】
また、接続部分２２Ａは、実施の形態１の接続部分２２に、さらに、力付与機構２４を有する。力付与機構２４は、上肢部材２０Ａが胴体部材１０Ａに対して第１回転軸ＡＸ１１で第１回転方向に回転するほど、装着部分２３が装着者の左右方向の内側（Ｘ軸方向マイナス側）に移動する第３回転方向に、上肢部材２０Ａが第２回転軸ＡＸ１２で胴体部材１０Ａに対して回転する力を上肢部材２０Ａに付与する。
【００４７】
具体的には、力付与機構２４は、一端２４ａが本体部材２１の接続部分２２Ａおよび装着部分２３の間の位置に接続され、他端２４ｂが被接続部１３に接続されるダンパである。なお、力付与機構２４は、ダンパに限らずに、圧縮バネで実現してもよい。力付与機構２４は、図４に示すように、Ｙ軸方向から見た場合、Ｚ軸方向プラス側に向かうほどＸ軸方向プラス側に向かう方向に傾いた状態で、本体部材２１および被接続部１３を接続する。また、力付与機構２４は、例えば、一端２４ａおよび他端２４ｂがボールジョイントにより接続されている。つまり、力付与機構２４は、一端２４ａおよび他端２４ｂがそれぞれ本体部材２１および被接続部１３に対してどの方向にも回転自在に接続されている。
【００４８】
［２−２．効果など］
本実施の形態に係る動作支援装具１００Ａによれば、さらに、力付与機構２４を備える。力付与機構２４は、上肢部材２０Ａが第１回転軸ＡＸ１１で第１回転方向に回転するほど、装着部分２３が装着者の左右方向の内側に移動する第３回転方向に、上肢部材２０Ａが第２回転軸ＡＸ１２で胴体部材１０Ａに対して回転する力を上肢部材２０Ａに付与する。
【００４９】
また、動作支援装具１００Ａによれば、上肢部材２０Ａは、装着者に胴体部材１０Ａが装着された状態において、胴体部材１０Ａの、装着者の左右方向の一方側に接続される。力付与機構２４は、胴体部材１０Ａの上肢部材２０Ａが接続される部分より下方の部分と、上肢部材２０Ａの、接続部分２２Ａよりも装着部分２３側の部分とを、装着者の上側に向かうほど左右方向の他方側に向かう方向に傾いた状態で接続するダンパである。
【００５０】
このため、簡単な構成で、装着者の上肢が下方に移動したときに、当該上肢を装着者の胴体に近づける方向への力を、当該上肢に付与する構成を実現できる。
【００５１】
（実施の形態３）
図５を用いて、実施の形態３に係る動作支援装具について説明する。
【００５２】
［３−１．構成］
図５は、実施の形態３に係る動作支援装具の構成を示す斜視図である。
【００５３】
なお、図５では、動作支援装具１００Ｂの胴体部材１０Ｂおよび上肢部材２０Ｂの一部を省略して図示している。
【００５４】
図５に示すように、動作支援装具１００Ｂは、実施の形態２の動作支援装具１００Ａと比較して、力付与機構２４の代わりに、力付与機構３０を備える点が異なる。
【００５５】
また、上肢部材２０Ｂの本体部材２１Ｂは、プーリ２１Ｂａを有する。プーリ２１Ｂａは、本体部材２１Ｂの接続部分２２Ｂ側に設けられ、本体部材２１Ｂが第１回転軸ＡＸ２１で回転するとともに、第１回転軸ＡＸ２１で回転する。
【００５６】
力付与機構３０は、ワイヤ３１と、回転部材３２と、バネ３３とを有する。ワイヤ３１は、一端が本体部材２１Ｂのプーリ２１Ｂａに固定され、本体部材２１Ｂが胴体部材１０Ｂに対して第１回転方向に回転したときに、黒矢印の方向に本体部材２１Ｂのプーリ２１Ｂａによって引っ張られる。ワイヤ３１の他端は回転部材３２に固定されている。
【００５７】
回転部材３２は、ワイヤ３１の他端が固定され、ワイヤ３１が引っ張られることで所定の方向に回転する。所定の方向は、本実施の形態では、Ｚ軸方向プラス側から見たときに、左回転方向である。回転部材３２は、胴体部材１０Ｂの被接続部１２Ｂの上部に、Ｚ軸方向に平行な回転軸３２ｃで回転可能に配置されている。回転部材３２は、ワイヤ３１の他端が固定される第１部分３２ａと、バネ３３の一端が固定される第２部分３２ｂとを有する。第１部分３２ａおよび第２部分３２ｂは、回転部材３２の回転軸３２ｃを挟んで互いに反対側に配置される部分である。
【００５８】
バネ３３は、一端が回転部材３２の第２部分３２ｂに固定され、他端が上肢部材２０Ｂの第２回転軸ＡＸ２２よりも装着部分２３側の部分（本実施の形態では接続部分２２Ｂの上部２２Ｂｃ）に固定されている。
【００５９】
［３−２．効果など］
本実施の形態に係る動作支援装具１００Ｂによれば、力付与機構３０は、ワイヤ３１と、回転部材３２と、バネ３３とを有する。力付与機構３０は、一端が上肢部材２０Ｂに固定され、上肢部材２０Ｂが胴体部材１０Ｂに対して第１回転方向に回転したときに、上肢部材２０Ｂによって引っ張られる。回転部材３２は、ワイヤ３１の他端が固定され、ワイヤ３１が引っ張られることで所定の方向に回転する。バネ３３は、回転部材３２のワイヤ３１の他端が固定される側とは、回転部材３２の回転軸３２ｃを挟んで反対側に、一端が固定され、他端が上肢部材２０Ｂの第２回転軸ＡＸ２２よりも装着部分２３側の部分に固定されている。
【００６０】
このように、バネ３３によって装着部分２３を胴体の内側に近づける力の大きさが定まるため、装着者の上肢が下方に移動したときに、当該上肢を装着者の胴体に近づける方向への力の大きさを適切に設定することが容易にできる。
【００６１】
（実施の形態４）
図６および図７を用いて、実施の形態４に係る動作支援装具について説明する。
【００６２】
［４−１．構成］
図６は、実施の形態４に係る動作支援装具の構成を示す斜視図である。図７は、実施の形態４に係る動作支援装具を上側から見た平面図である。
【００６３】
なお、図６および図７では、動作支援装具１００Ｃの胴体部材１０Ｃおよび上肢部材２０Ｃの一部を省略して図示している。
【００６４】
図６に示すように、動作支援装具１００Ｃは、実施の形態２の動作支援装具１００Ａと比較して、力付与機構２４の代わりに、力付与機構４０を備える点が異なる。
【００６５】
また、接続部分２２Ｃは、第１接続部分２２Ｃａと、第２接続部分２２Ｃｂとを有する。第１接続部分２２Ｃａは、上肢部材２０Ｃの本体部材２１Ｃに対して、第１回転軸ＡＸ３１で回転自在に接続されている部分である。第２接続部分２２Ｃｂは、胴体部材１０Ｃの被接続部１２Ｃに対して、Ｚ軸方向に沿っている第２回転軸ＡＸ３２で回転自在に接続されている部分である。具体的には、第２接続部分２２Ｃｂは、被接続部１２Ｃの軸部１２ＣａによってＺ軸方向に貫通されることにより、第２回転軸ＡＸ３２で回転自在に接続されている。第１回転軸ＡＸ３１は、第２回転軸ＡＸ３２が延びる方向に対して直交する方向に延びる。また、接続部分２２Ｃは、第２回転軸ＡＸ３２よりもＹ軸方向マイナス側に突出する突出部２２Ｃｃを有する。突出部２２Ｃｃには、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔２２Ｃｄが形成されている。
【００６６】
力付与機構４０は、検出部４６と、アクチュエータ４１と、制御部４７とを有する。力付与機構４０は、さらに、ボールネジ４２と、プッシャ４３と、圧縮バネ４４と、作用部４５とを有する。ボールネジ４２、プッシャ４３、圧縮バネ４４および作用部４５は、被接続部１２Ｃの上部に設けられるＸ軸方向に長い開口部１２Ｃｂ内に配置される。アクチュエータ４１は、ボールネジ４２を駆動させることができる位置に配置される。アクチュエータ４１は、例えば、開口部１２ＣｂのＸ軸方向マイナス側に配置される。
【００６７】
検出部４６は、上肢部材２０Ｃの本体部材２１Ｃが胴体部材１０Ｃに対して第１回転方向に回転したときの回転量を検出する、例えば、エンコーダである。
【００６８】
アクチュエータ４１は、Ｘ軸方向に延びるボールネジ４２をＸ軸方向に延びる回転軸で回転させるモータである。アクチュエータ４１は、ボールネジ４２を回転させることで、ボールネジ４２と螺合しているプッシャ４３をＸ軸方向に移動させる（図７の（ａ）の矢印Ａ１）。
【００６９】
これにより、プッシャ４３がＸ軸方向プラス側に移動すると、圧縮バネ４４が圧縮され、突出部２２ＣｃをＸ軸方向プラス側に押し出す（図７の（ａ）の矢印Ａ２）。つまり、突出部２２ＣｃにＸ軸方向プラス側に向かう力が付与されて、接続部分２２Ｃは、Ｚ軸方向プラス側から見たときに、第２回転軸ＡＸ３２で左回転方向に回転する（図７の（ａ）の矢印Ａ３）。そして、上肢部材２０Ｃは、図７の（ｂ）に示すように、水平方向内側の位置に回転移動される。
【００７０】
制御部４７は、検出部４６によって検出された回転量に応じてアクチュエータ４１を動作させる。具体的には、制御部４７は、当該回転量に応じてアクチュエータ４１を回転させる回転量を決定し、当該回転量の分だけアクチュエータ４１を回転させる。制御部４７は、例えば、回転量が大きいほど、アクチュエータ４１を回転させる回転量を大きくする。
【００７１】
なお、アクチュエータ４１、ボールネジ４２、プッシャ４３、および圧縮バネ４４の代わりに、ガス圧シリンダー、油圧シリンダーなどを用いて、作用部４５を移動させてもよい。
【００７２】
［４−２．効果など］
本実施の形態に係る動作支援装具１００Ｃによれば、力付与機構４０は、検出部４６と、アクチュエータ４１と、制御部４７とを有する。検出部４６は、上肢部材２０Ｃが胴体部材１０Ｃに対して第１回転方向に回転した回転量を検出する。アクチュエータ４１は、上肢部材２０Ｃを第２回転軸ＡＸ３２で第３回転方向に回転させる力を付与する。制御部４７は、検出部４６によって検出された回転量に応じてアクチュエータ４１を動作させる。
【００７３】
このため、アクチュエータの動作量を調製すれば、装着部分２３を胴体の内側に近づける力の大きさを調整できる。このため、装着者の好みに応じて装着部分２３を胴体の内側に近づける力の大きさの調整を容易にできる。
【００７４】
［５．その他］
上記実施の形態１および２では、上肢部材２０、２０Ａの接続部分２２、２２Ａは、胴体部材１０、１０Ａに対して２軸で回転自在に接続されることとしたが、これに限らない。例えば、上肢部材の接続部分は、胴体部材に対して装着者の水平方向に沿っている第１回転軸のみで回転自在に接続される構成であってもよい。また、接続部分が胴体部材に対して第１回転軸のみで回転自在に接続されている構成の場合、胴体部材と接続部分との間が板バネなどの弾性部材によって接続されていてもよい。つまり、胴体部材と接続部分とが弾性部材によって接続されることで、接続部分が胴体部材に対して第１回転軸のみで回転自在に接続される構成であっても、上肢部材の胴体部材に対する自由度を向上させることができる。
【００７５】
上記実施の形態１〜４では、上肢部材は、胴体部材のＸ軸方向プラス側に配置されるとしたが、胴体部材のＸ軸方向マイナス側に配置されてもよい。胴体部材のＸ軸方向マイナス側に配置される場合の上肢部材は、上記の上肢部材と比較して左右反転した構成を有する。また、動作支援装具は、胴体部材のＸ軸方向の両側に２つの上肢部材が設けられる構成を採用してもよい。
【００７６】
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る作業支援装具について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、装着者の上肢の動きの自由度を向上させ、かつ、上肢を効果的に押し上げることができる動作支援装具などとして有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ    胴体部材
１１    肩ベルト
１２、１２Ｃ    被接続部
１２Ｃａ    軸部
１２Ｃｂ    開口部
１３    被接続部
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ    上肢部材
２１、２１Ｂ、２１Ｃ    本体部材
２１ａ    回転軸
２１Ｂａ    プーリ
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ    接続部分
２２ａ、２２Ｃａ    第１接続部分
２２ｂ、２２Ｃｂ    第２接続部分
２２Ｂｃ    上部
２２Ｃｃ    突出部
２２Ｃｄ    貫通孔
２３    装着部分
２４    力付与機構
２４ａ    一端
２４ｂ    他端
３０    力付与機構
３１    ワイヤ
３２    回転部材
３２ａ    第１部分
３２ｂ    第２部分
３３    バネ
４０    力付与機構
４１    アクチュエータ
４２    ボールネジ
４３    プッシャ
４４    圧縮バネ
４５    作用部
４６    検出部
４７    制御部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ    動作支援装具
ＡＸ１、ＡＸ１１、ＡＸ２１、ＡＸ３１    第１回転軸
ＡＸ２、ＡＸ１２、ＡＸ２２、ＡＸ３２    第２回転軸
【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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