(57)【要約】【課題】空気式アクチュエータや電動式アクチュエータを用いずに腰を伸ばす動作を補助しつつ、腰や股関節の動作を妨げないようにすることができる。【解決手段】腰部アームと大腿部アームとが大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結され、腰部第１アームと大腿部第２アームとに設けられた索状体が弾性部材により延設方向に沿って引っ張られると、索状体及び弾性部材は、腰部アームと大腿部アームとを伸ばす。また、腰部第１アームと腰部第１アームの下側に設けられた腰部第２アームとは、腰部第１アーム及び腰部第２アームの端面に沿って設けられた腰部ヒンジにより連結され、大腿部第１アームと大腿部第１アームの下側に設けられた大腿部第２アームとは、腰部ヒンジと略平行な第１方向に略沿って設けられた大腿部ヒンジにより連結される。【選択図】  図１
2019000963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の側面に装着される動作補助装置であって、
略板状の腰部アームと、
前記腰部アームの下側に設けられた大腿部アームであって、略板状の大腿部第１アームと、前記大腿部第１アームの下側に設けられた略板状の大腿部第２アームと、前記大腿部第２アームの長手方向と略直交する第１方向に略沿って設けられ、前記大腿部第１アームと前記大腿部第２アームとを連結する大腿部ヒンジと、を有する大腿部アームと、
前記腰部アームに第１端が設けられ、前記大腿部アームに第２端が設けられた索状体と、
前記第１端と前記腰部アームとの間又は前記第２端と前記大腿部アームとの間に設けられ、前記索状体を当該索状体の延設方向に沿って引っ張る弾性部材と、
前記腰部アームと前記大腿部アームとを前記大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結する腰部回動軸と、
中心軸が前記腰部アームから突出するように、かつ、前記腰部回動軸と異なる位置に設けられた腰部プーリであって、前記索状体が巻き掛けられる腰部プーリと、
を備えたことを特徴とする動作補助装置。
【請求項２】
使用者の側面に装着される動作補助装置であって、
略板状の腰部アームと、
前記腰部アームの下側に設けられた大腿部アームであって、略板状の大腿部第１アームと、前記大腿部第１アームの下側に設けられた略板状の大腿部第２アームと、前記大腿部第２アームの長手方向と略直交する第１方向に略沿って設けられ、前記大腿部第１アームと前記大腿部第２アームとを連結する大腿部ヒンジと、を有する大腿部アームと、
前記大腿部アームの下側に設けられた略板状の下肢部アームと、
前記腰部アームに第１端が設けられ、前記下肢部アームに第２端が設けられた索状体と、
前記第１端と前記腰部アームとの間又は前記第２端と前記下肢部アームとの間に設けられる弾性部材であって、前記索状体を当該索状体の延設方向に沿って引っ張る弾性部材と、
前記腰部アームと前記大腿部アームとを前記大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結する腰部回動軸と、
中心軸が前記腰部アームから突出するように、かつ、前記腰部回動軸と異なる位置に設けられた腰部プーリであって、前記索状体が巻き掛けられる腰部プーリと、
前記大腿部アームと前記下肢部アームとを前記大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結する膝部回動軸と、
中心軸が前記大腿部第２アームから突出するように、かつ、前記膝部回動軸と異なる位置に設けられた膝部プーリであって、前記索状体が巻き掛けられる膝部プーリと、
を備えたことを特徴とする動作補助装置。
【請求項３】
前記腰部アームは、略板状の腰部第１アームと、前記腰部第１アームの下側に設けられた略板状の腰部第２アームと、前記第１方向に略沿って設けられ、前記腰部第１アームと前記腰部第２アームとを連結する腰部ヒンジと、を有し、
前記索状体は、前記第１端が前記腰部第１アームに設けられ、
前記腰部プーリは、中心軸が前記腰部第２アームから突出するように設けられ、
中心軸が前記第１方向に略沿っており、前記腰部ヒンジの上下にそれぞれ設けられた腰部第１ガイドローラ及び腰部第２ガイドローラであって、前記索状体が巻き掛けられるとともに、前記索状体を挟む位置に設けられる腰部第１ガイドローラ及び腰部第２ガイドローラを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の動作補助装置。
【請求項４】
中心軸が前記第１方向に略沿っており、前記大腿部ヒンジの下側に設けられた大腿部第１ガイドローラを備え、
前記索状体は、前記第２端が前記大腿部第２アームに設けられ、
前記大腿部第１ガイドローラには、前記索状体が巻き掛けられ、前記大腿部第１ガイドローラの前記大腿部第２アーム側に前記索状体が当接することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の動作補助装置。
【請求項５】
前記腰部プーリと平行に、かつ、前記大腿部ヒンジの下側に設けられた大腿部第２ガイドローラを備え、
前記大腿部第２ガイドローラは、前記腰部プーリと前記大腿部第１ガイドローラとの間に設けられ、
前記大腿部第２ガイドローラには、前記索状体が巻き掛けられ、
前記大腿部第１アームと前記大腿部第２アームが直線状に配置された場合に、前記腰部プーリと前記大腿部第２ガイドローラとが前記索状体を挟む位置に設けられ、かつ、前記腰部プーリと前記大腿部第１ガイドローラとの間において、前記索状体が直線状に延設される
ことを特徴とする請求項４に記載の動作補助装置。
【請求項６】
前記腰部プーリは、前記腰部回動軸よりも前記腰部アームの下端に近い位置に設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の動作補助装置。
【請求項７】
前記膝部プーリは、前記膝部回動軸よりも前記大腿部第２アームの下端に近い位置に設けられることを特徴とする請求項２に記載の動作補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、利用者の背部に装着され、利用者の前方への傾倒に追従移動可能な背中装着部と、背中装着部に取付部を介して該取付部を中心に利用者の左右方向へ回動可能に取り付けられると共に、利用者の体幹前方側へ延出されて利用者の体幹前方側を支持する前支持部と、利用者の下肢の少なくとも前方に装着される下肢装着部と、一端部が下肢装着部に連結され、他端部が背中装着部の追従移動を許容するように背中装着部と相対移動可能に関節部で連結され、相対移動時に非屈曲形状を維持可能な連結部と、作動状態において、利用者の前方への傾倒に抗する力を背中装着部へ作用させるアクチュエータと、を備えた腰部補助装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１００９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、アクチュエータとして空気式アクチュエータを使用しているため、空気式アクチュエータを動作させるためのコンプレッサを用いなければならず、装置が大型化したり、重くなったりするという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、空気式アクチュエータや電動式アクチュエータを用いずに腰を伸ばす動作を補助しつつ、腰や股関節の動作を妨げないようにすることができる動作補助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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る動作補助装置は、例えば、使用者の側面に装着される動作補助装置であって、略板状の腰部アームと、前記腰部アームの下側に設けられた大腿部アームであって、略板状の大腿部第１アームと、前記大腿部第１アームの下側に設けられた略板状の大腿部第２アームと、前記大腿部第２アームの長手方向と略直交する第１方向に略沿って設けられ、前記大腿部第１アームと前記大腿部第２アームとを連結する大腿部ヒンジと、を有する大腿部アームと、前記腰部アームに第１端が設けられ、前記大腿部アームに第２端が設けられた索状体と、前記第１端と前記腰部アームとの間又は前記第２端と前記大腿部アームとの間に設けられ、前記索状体を当該索状体の延設方向に沿って引っ張る弾性部材と、前記腰部アームと前記大腿部アームとを前記大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結する腰部回動軸と、中心軸が前記腰部アームから突出するように、かつ、前記腰部回動軸と異なる位置に設けられた腰部プーリであって、前記索状体が巻き掛けられる腰部プーリと、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る動作補助装置によれば、腰部アームと大腿部アームとが大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結され、腰部アームと大腿部第２アームとに設けられた索状体が弾性部材により延設方向に沿って引っ張られると、索状体及び弾性部材は、腰部アームと大腿部アームとを伸ばす、すなわち動作補助装置を装着した使用者の腰を伸ばす動作を補助する。これにより、空気式アクチュエータや電動式アクチュエータを用いずに腰を伸ばす動作を補助することができる。また、大腿部第１アームと大腿部第１アームの下側に設けられた大腿部第２アームとは、腰部ヒンジと略平行な第１方向に略沿って設けられた大腿部ヒンジにより連結される。これにより、動作補助装置を装着した使用者の腰や股関節の動作を妨げないようにすることができる。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る動作補助装置は、例えば、使用者の側面に装着される動作補助装置であって、略板状の腰部アームと、前記腰部アームの下側に設けられた大腿部アームであって、略板状の大腿部第１アームと、前記大腿部第１アームの下側に設けられた略板状の大腿部第２アームと、前記大腿部第２アームの長手方向と略直交する第１方向に略沿って設けられ、前記大腿部第１アームと前記大腿部第２アームとを連結する大腿部ヒンジと、を有する大腿部アームと、前記大腿部アームの下側に設けられた略板状の下肢部アームと、前記腰部アームに第１端が設けられ、前記下肢部アームに第２端が設けられた索状体と、前記第１端と前記腰部アームとの間又は前記第２端と前記下肢部アームとの間に設けられる弾性部材であって、前記索状体を当該索状体の延設方向に沿って引っ張る弾性部材と、前記腰部アームと前記大腿部アームとを前記大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結する腰部回動軸と、中心軸が前記腰部アームから突出するように、かつ、前記腰部回動軸と異なる位置に設けられた腰部プーリであって、前記索状体が巻き掛けられる腰部プーリと、前記大腿部アームと前記下肢部アームとを前記大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結する膝部回動軸と、中心軸が前記大腿部第２アームから突出するように、かつ、前記膝部回動軸と異なる位置に設けられた膝部プーリであって、前記索状体が巻き掛けられる膝部プーリと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る動作補助装置によれば、腰部アームと大腿部アームとが大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結され、大腿部アームと下肢部アームとが大腿部アームの面に沿って相互に回動可能に連結され、腰部第１アームと下肢部アームとに設けられた索状体が弾性部材により延設方向に沿って引っ張られると、索状体及び弾性部材は、腰部アームと大腿部アームとを伸ばす、すなわち動作補助装置を装着した使用者の腰を伸ばす動作を補助するとともに、大腿部アームと下肢部アームとを伸ばす、すなわち動作補助装置を装着した使用者の膝を伸ばす動作を補助する。これにより、空気式アクチュエータや電動式アクチュエータを用いずに腰及び膝を伸ばす動作を補助することができる。また、大腿部第１アームと大腿部第１アームの下側に設けられた大腿部第２アームとは、腰部ヒンジと略平行な第１方向に略沿って設けられた大腿部ヒンジにより連結される。これにより、動作補助装置を装着した使用者の腰や股関節の動作を妨げないようにすることができる。
【００１０】
ここで、前記腰部アームは、略板状の腰部第１アームと、前記腰部第１アームの下側に設けられた略板状の腰部第２アームと、前記第１方向に略沿って設けられ、前記腰部第１アームと前記腰部第２アームとを連結する腰部ヒンジと、を有し、前記索状体は、前記第１端が前記腰部第１アームに設けられ、前記腰部プーリは、中心軸が前記腰部第２アームから突出するように設けられ、中心軸が前記第１方向に略沿っており、前記腰部ヒンジの上下にそれぞれ設けられた腰部第１ガイドローラ及び腰部第２ガイドローラであって、前記索状体が巻き掛けられるとともに、前記索状体を挟む位置に設けられる腰部第１ガイドローラ及び腰部第２ガイドローラを備えてもよい。これにより、腰部ヒンジを中心に腰部第１アームが腰部第２アームに対して回動しても、索状体の動きが阻害されず、腰部アームと大腿部アームとが大腿部アームの面に沿って相互に回動可能である。
【００１１】
ここで、中心軸が前記第１方向に略沿っており、前記大腿部ヒンジの下側に設けられた大腿部第１ガイドローラを備え、前記索状体は、前記第２端が前記大腿部第２アームに設けられ、前記大腿部第１ガイドローラには、前記索状体が巻き掛けられ、前記大腿部第１ガイドローラの前記大腿部第２アーム側に前記索状体が当接してもよい。これにより、大腿部第２アームが大腿部ヒンジを中心に外側に回動しても索状体の大腿部第１ガイドローラへの巻き掛け角度が変化するだけであり、索状体の動きが阻害されず、腰部アームと大腿部アームとが大腿部アームの面に沿って相互に回動可能である。
【００１２】
ここで、前記腰部プーリと平行に、かつ、前記大腿部ヒンジの下側に設けられた大腿部第２ガイドローラを備え、前記大腿部第２ガイドローラは、前記腰部プーリと前記大腿部第１ガイドローラとの間に設けられ、前記大腿部第２ガイドローラには、前記索状体が巻き掛けられ、前記大腿部第１アームと前記大腿部第２アームが直線状に配置された場合に、前記腰部プーリと前記大腿部第２ガイドローラとが前記索状体を挟む位置に設けられ、かつ、前記腰部プーリと前記大腿部第１ガイドローラとの間において、前記索状体が直線状に延設されてもよい。つまり、腰部回動軸を中心に腰部アームが回動しても、索状体の大腿部第２ガイドローラへの巻き掛け角度が変化するだけであり、大腿部第１ガイドローラ及び大腿部第２ガイドローラと索状体とが平行な状態を保ったままである。これにより、腰部回動軸を中心に腰部アームが回動しても、腰部アームと大腿部アームとが大腿部アームの面に沿って相互に回動可能である。
【００１３】
ここで、前記腰部プーリは、前記腰部回動軸よりも前記腰部アームの下端に近い位置に設けられてもよい。これにより、腰部アームの回動角度が大きくなればなるほど、弾性部材及び索状体による補助力を大きくすることができる。
【００１４】
ここで、前記膝部プーリは、前記膝部回動軸よりも前記大腿部第２アームの下端に近い位置に設けられてもよい。これにより、下肢部アームの回動角度が大きくなればなるほど、弾性部材及び索状体による補助力を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、空気式アクチュエータや電動式アクチュエータを用いずに腰を伸ばす動作を補助しつつ、腰や股関節の動作を妨げないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る動作補助装置１の概略を示す正面図である。
【図２】使用者が動作補助装置１を装着した状態を示す図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が上半身を横に倒した状態を示し、（Ｃ）は使用者が脚を外側に広げる動作をした状態を示す。
【図３】補助ユニット１０の概略を示す背面図である。
【図４】補助ユニット１０の概略を示す側面図である。
【図５】図３の部分拡大図である。
【図６】補助ユニット１０の概略を示す斜視図であり、一部を拡大表示した図である。
【図７】動作補助装置１を装着した使用者が上半身を前に倒したときの補助ユニット１０の状態を示す側面図である。
【図８】動作補助装置１を装着した使用者が上半身を前に倒したときの補助ユニット１０の状態を示す斜視図であり、一部を拡大表示した図である。
【図９】動作補助装置１を装着した使用者が上半身を横に倒したときの補助ユニット１０の状態を示す背面図である。
【図１０】図９に示す状態と反対側に腰部第１アーム１１ａが回動したときの補助ユニット１０の状態を示す背面図であり、一部を拡大表示した図である。
【図１１】動作補助装置１を装着した使用者が脚を外側に広げたときの補助ユニット１０の状態を示す斜視図である。
【図１２】変形例にかかる補助ユニット１０Ａの概略を示す側面図である。
【図１３】変形例にかかる補助ユニット１０Ｂの概略を示す側面図である。
【図１４】使用者が動作補助装置２を装着した状態を示す側面図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が屈んだ状態を示す。
【図１５】動作補助装置２を装着した使用者が膝を曲げたときの補助ユニット１０Ｃの状態を示す側面図（部分拡大図）であり、（Ａ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ１の場合であり、（Ｂ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ２（θ２＞θ１）の場合である。
【図１６】使用者が動作補助装置３を装着した状態を示す側面図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が屈んだ状態を示す。
【図１７】動作補助装置３を装着した使用者が膝を曲げたときの補助ユニット１０Ｄの状態を示す側面図（部分拡大図）であり、（Ａ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ３の場合であり、（Ｂ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ４（θ４＞θ３）の場合である。
【図１８】使用者が動作補助装置４を装着した状態を示す側面図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が屈んだ状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の動作補助装置は、索状体を用いて身体を伸ばす方向に腰を回転させる動作を補助するものである。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１は第１の実施の形態に係る動作補助装置１の概略を示す正面図である。図２は、使用者が動作補助装置１を装着した状態を示す図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が上半身を横に倒した状態を示し、（Ｃ）は使用者が脚を外側に広げる動作をした状態を示す。動作補助装置１は、使用者が身体を伸ばす方向に腰を回転させる動作を補助しつつ、使用者が上半身を横に倒したり脚を外側に広げたりする動作を可能とするものである。
【００１９】
図１、２では、使用者が紙面手前側を向いたときの様子を示す。説明のため、上下左右の方向は、使用者から見たときの方向を基準とする。以下、使用者の後から前に向かう方向を＋ｘ方向とし、使用者の左から右に向かう方向を＋ｙ方向とし、使用者の下から上に向かう方向を＋ｚ方向とする。
【００２０】
動作補助装置１は、主として、使用者の右側面に装着される補助ユニット１０と、使用者の左側面に装着される補助ユニット２０と、補助ユニット１０、２０を使用者に装着させるための部材である背当て部３１、肩紐部３２、腰紐部３３及びパッド３４と、を有する。
【００２１】
背当て部３１は、補助ユニット１０の上端近傍に設けられる右プレート３１ａと、補助ユニット２０の上端近傍に設けられる左プレート３１ｂと、右プレート３１ａと左プレート３１ｂとを連結する連結部３１ｃと、を有する。肩紐部３２は、右プレート３１ａと左プレート３１ｂとにそれぞれ設けられる。使用者が、肩紐部３２を肩にかけることで、背当て部３１が使用者の背部に装着される。
【００２２】
腰紐部３３は、補助ユニット１０、２０を使用者の腰部に装着させる。使用者が、腰紐部３３を腰に巻回することで、補助ユニット１０、２０が使用者の側面に装着される。
【００２３】
パッド３４は、使用者の大腿部の前側を覆う湾曲形状を有する。パッド３４は、補助ユニット１０、２０にそれぞれ設けられる。使用者が、パッド３４を使用者の大腿部前側に引っ掛けることで、補助ユニット１０、２０が使用者の大腿部側面に装着される。なお、パッド３４の代わりに、紐等を用いて補助ユニット１０、２０を使用者の大腿部側面に装着してもよい。
【００２４】
このように、背当て部３１、肩紐部３２、腰紐部３３及びパッド３４を用いて補助ユニット１０、２０を使用者の側面に固定することで、動作補助装置１、すなわち補助ユニット１０、２０が使用者の動作を補助できるようになる。なお、補助ユニット１０、２０を使用者の側面に固定する形態はこれに限られない。
【００２５】
以下、補助ユニット１０、２０の詳細な構成について説明する。補助ユニット１０と補助ユニット２０とは左右対称形状であるため、以下、補助ユニット１０を用いて補助ユニット１０、２０について説明する。
【００２６】
図３は、補助ユニット１０の概略を示す背面図である。図４は、補助ユニット１０の概略を示す側面図である。
【００２７】
補助ユニット１０は、主として、腰部アーム１１と、大腿部アーム１２と、索状体１３と、弾性部材１４と、腰部回動軸１５と、腰部プーリ１６と、腰部ガイドローラ１７と、大腿部ガイドローラ１８と、を有する。
【００２８】
腰部アーム１１は、主として、略板状の腰部第１アーム１１ａと、腰部第１アーム１１ａの下側（−ｚ側）に設けられた略板状の腰部第２アーム１１ｂと、腰部第１アーム１１ａと腰部第２アーム１１ｂとを連結する腰部ヒンジ１１ｃと、を有する。腰部ヒンジ１１ｃは、ｘ方向に略沿っており、腰部第１アーム１１ａ及び腰部第２アーム１１ｂの端面に沿って設けられる。腰部ヒンジ１１ｃが腰部第１アーム１１ａの下端と腰部第２アーム１１ｂの上端とを連結することで、腰部第１アーム１１ａと腰部第２アーム１１ｂとは相互に回動可能となっている。
【００２９】
腰部第２アーム１１ｂには、腰紐部３３（図３、４では図示せず、図１参照）が設けられる。また、腰部第２アーム１１ｂには、索状体１３をガイドするために、複数のローラ１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇが設けられる。なお、ローラ１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇの位置及び数は、これに限られない。また、ローラ１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇは必須ではない。
【００３０】
大腿部アーム１２は、腰部アーム１１の下側に設けられる。大腿部アーム１２は、主として、略板状の大腿部第１アーム１２ａと、大腿部第１アーム１２ａの下側に設けられた略板状の大腿部第２アーム１２ｂと、大腿部第１アーム１２ａと大腿部第２アーム１２ｂとを連結する大腿部ヒンジ１２ｃと、を有する。大腿部ヒンジ１２ｃは、ｘ方向に略沿っており、大腿部ヒンジ１２ｃが大腿部第１アーム１２ａの下端と大腿部第２アーム１２ｂの上端とを連結することで、大腿部第１アーム１２ａと大腿部第２アーム１２ｂとは相互に回動可能となっている。
【００３１】
大腿部第２アーム１２ｂ（ここでは、大腿部第２アーム１２ｂの下端近傍）にはパッド３４が設けられる。これにより、大腿部アーム１２が使用者の側面に固定可能となる。パッド３４は回転軸３５を介して大腿部第２アーム１２ｂに設けられ、パッド３４と大腿部第２アーム１２ｂとは相互に回動可能である。
【００３２】
腰部第２アーム１１ｂと大腿部第１アーム１２ａとは、腰部回動軸１５により相互に回動可能に連結される。したがって、使用者に固定された大腿部第１アーム１２ａに対し、腰部第２アーム１１ｂが大腿部第１アーム１２ａの面に沿って腰部回動軸１５を中心に回動する。
【００３３】
索状体１３は、例えばワイヤロープであり、腰部アーム１１及び大腿部アーム１２を駆動させる駆動ロープとして機能する。なお、本実施の形態では、ワイヤロープを索状体１３として用いたが、紐、鋼線等を索状体１３として用いてもよい。索状体１３の一端は、弾性部材１４を介して腰部第１アーム１１ａに設けられ、索状体１３の他端は、取付部材３６を介して大腿部第２アーム１２ｂに設けられる。
【００３４】
弾性部材１４は、例えばぜんまいばねであり、索状体１３の延設方向に沿って索状体１３を引っ張る。弾性部材１４は、ケース１４ａの内側に設けられる。なお、弾性部材１４はぜんまいばねに限定されず、例えば引っ張りばねでもよい。
【００３５】
弾性部材１４は、腰部第１アーム１１ａと索状体１３の端との間に設けられる。具体的には、弾性部材１４の内側の端が固定され、弾性部材１４が巻きつけられた棒材（図示せず）及びケース１４ａが腰部第１アーム１１ａに固定され、ケース１４ａに形成された孔１４ｂを通って索状体１３の端がケース１４ａの内部に入り、弾性部材１４の外側の端に索状体１３の端が固定される。
【００３６】
なお、本実施の形態では、腰部第１アーム１１ａと索状体１３の端との間に弾性部材１４が設けられたが、大腿部第２アーム１２ｂと索状体１３の端との間に弾性部材１４が設けられてもよい。
【００３７】
腰部プーリ１６は、主として、腰部第１プーリ１６ａと腰部第２プーリ１６ｂ（本発明の腰部プーリに相当）とを有する。腰部第１プーリ１６ａ及び腰部第２プーリ１６ｂにはそれぞれ溝１６ｃ、１６ｄが形成され、溝１６ｃ、１６ｄにはそれぞれ索状体１３が巻き掛けられる。
【００３８】
腰部第１プーリ１６ａ及び腰部第２プーリ１６ｂの中心軸１６ｅ、１６ｆは、腰部第２アーム１１ｂから突出するように、ｘ方向に略沿って設けられる。腰部第１プーリ１６ａ及び腰部第２プーリ１６ｂは、それぞれ中心軸１６ｅ、１６ｆに対して回動可能である。腰部第１プーリ１６ａ及び腰部第２プーリ１６ｂは、腰部回動軸１５と異なる位置に設けられる。また、腰部第１プーリ１６ａ及び腰部第２プーリ１６ｂは、索状体１３を挟む位置に設けられる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、腰部第１プーリ１６ａ及び腰部第２プーリ１６ｂが腰部回動軸１５よりも腰部第２アーム１１ｂの下端に近い位置に設けられるが、腰部第１プーリ１６ａ及び腰部第２プーリ１６ｂが腰部第２アーム１１ｂの下端近傍以外の位置に設けられてもよい。また、腰部第１プーリ１６ａは必須ではない。
【００４０】
腰部ガイドローラ１７は、主として、腰部ヒンジ１１ｃの上下にそれぞれ設けられた腰部第１ガイドローラ１７ａ及び腰部第２ガイドローラ１７ｂと、腰部第１ガイドローラ１７ａ及び腰部第２ガイドローラ１７ｂを腰部第２アーム１１ｂに取り付ける取付部材１７ｃと、を有する。腰部第１ガイドローラ１７ａ及び腰部第２ガイドローラ１７ｂにはそれぞれ図示しない溝が形成され、溝にはそれぞれ索状体１３が巻き掛けられる。
【００４１】
図５は、図３の部分拡大図である。腰部第１ガイドローラ１７ａ及び腰部第２ガイドローラ１７ｂは、それぞれの中心軸１７ｄ、１７ｅが腰部ヒンジ１１ｃと略平行、すなわちｘ方向に略沿っており、それぞれ中心軸１７ｄ、１７ｅに対して回動可能である。
【００４２】
腰部第１ガイドローラ１７ａは腰部ヒンジ１１ｃの上側（＋ｚ側）に設けられ、腰部第２ガイドローラ１７ｂは腰部ヒンジ１１ｃの下側に設けられる。また、腰部第１ガイドローラ１７ａ及び腰部第２ガイドローラ１７ｂは、索状体１３を挟む位置に設けられる。なお、腰部第１ガイドローラ１７ａと腰部ヒンジ１１ｃとは一部重なっているが、中心軸１７ｄが腰部ヒンジ１１ｃの上側にあり、このような場合も上側に設けられる場合に含むものとする。
【００４３】
図３、４の説明に戻る。大腿部ガイドローラ１８は、主として、腰部回動軸１５の下側に設けられた大腿部第１ガイドローラ１８ａ及び大腿部第２ガイドローラ１８ｂと、大腿部第１ガイドローラ１８ａ及び大腿部第２ガイドローラ１８ｂを大腿部第１アーム１２ａに取り付ける取付部材１８ｃと、を有する。
【００４４】
図６は、補助ユニット１０の概略を示す斜視図であり、一部を拡大表示した図である。大腿部第１ガイドローラ１８ａ及び大腿部第２ガイドローラ１８ｂにはそれぞれ溝１８ｄ、１８ｅが形成され、溝１８ｄ、１８ｅにはそれぞれ索状体１３が巻き掛けられる。
【００４５】
大腿部第１ガイドローラ１８ａの中心軸１８ｆは大腿部ヒンジ１２ｃと略平行、すなわちｘ方向に略沿っており、大腿部第１ガイドローラ１８ａは中心軸１８ｆに対して回動可能である。大腿部第１ガイドローラ１８ａは、大腿部第１ガイドローラ１８ａの大腿部第２アーム１２ｂ側に索状体１３が当接するように設けられる。
【００４６】
大腿部第２ガイドローラ１８ｂは、大腿部ヒンジ１２ｃと大腿部第１ガイドローラ１８ａとの間に設けられる。大腿部第２ガイドローラ１８ｂの中心軸１８ｇは大腿部ヒンジ１２ｃと略直交、すなわちｙ方向に沿っており、大腿部第２ガイドローラ１８ｂは中心軸１８ｇに対して回動可能である。
【００４７】
大腿部第１アーム１２ａと大腿部第２アーム１２ｂが直線状に配置された場合に、腰部第２プーリ１６ｂと大腿部第２ガイドローラ１８ｂとが索状体１３を挟む位置に設けられる。言い換えれば、腰部第２プーリ１６ｂの後側に索状体１３が当接し、大腿部第２ガイドローラ１８ｂの前側に索状体１３が当接する。
【００４８】
また、大腿部第１アーム１２ａと大腿部第２アーム１２ｂが直線状に配置された場合に、腰部第２プーリ１６ｂと大腿部第１ガイドローラ１８ａとの間において、索状体１３が直線状に延設される。
【００４９】
図３、４の説明に戻る。図３、４に示すように、使用者が起立した状態、すなわち腰部第１アーム１１ａ、大腿部第１アーム１２ａ及び大腿部第２アーム１２ｂが直線状に配置された場合には、索状体１３は、腰部ガイドローラ１７と取付部材３６との間において直線状に延設される。
【００５０】
図７は、動作補助装置１を装着した使用者が上半身を前に倒したときの補助ユニット１０の状態を示す側面図である。図４においては腰部アーム１１と大腿部アーム１２とが直線状に配置されているのに対し、図７においては大腿部アーム１２に対して腰部アーム１１が傾いている。
【００５１】
腰部アーム１１は、大腿部アーム１２に対して腰部回動軸１５を中心に回動する。索状体１３が腰部第２プーリ１６ｂに巻き掛けられているため、腰部アーム１１が傾くことで、腰部ガイドローラ１７と取付部材３６との間に存在する索状体１３の長さが長くなり、索状体１３が弾性部材１４を引っ張る。
【００５２】
その結果、弾性部材１４は、索状体１３の延設方向に沿って索状体１３を引っ張る。弾性部材１４により索状体１３が引っ張られると、この力は腰部第２プーリ１６ｂに作用し、大腿部アーム１２を図７における時計回り（図７矢印参照）に回動させようとし、腰部アーム１１を図７における反時計回りに回動させようとする。これにより、動作補助装置１は、動作補助装置１を装着した使用者の腰を伸ばす動作を補助する。
【００５３】
腰部第２プーリ１６ｂが腰部回動軸１５よりも腰部第２アーム１１ｂの下端に近い位置に設けられるため、腰部アーム１１の回動角度が大きくなればなるほど、弾性部材１４及び索状体１３による補助力が大きくなる。以下、この点について説明する。
【００５４】
例えば、図４に示す状態では、腰部第２プーリ１６ｂは、取付部材３６による索状体１３の固定位置と、腰部回動軸１５とを結んだ線状に位置する。したがって、この場合には、弾性部材１４及び索状体１３が腰部アーム１１を回動させようとする力はほとんど発生しない。
【００５５】
図７に示すように、腰部アーム１１が略３０度回動したときには、取付部材３６による索状体１３の固定位置と、腰部回動軸１５とを結んだ線Ａ１に対して垂直な直線上における、線Ａ１と腰部第２プーリ１６ｂの中心とを結んだ距離は、距離Ｄ１である。それに対し、図７の２点鎖線に示すように、腰部アーム１１が略１５度回動したときには、取付部材３６による索状体１３の固定位置と、腰部回動軸１５とを結んだ線Ａ２に対して垂直な直線上における、線Ａ２と腰部第２プーリ１６ｂの中心とを結んだ距離は距離Ｄ２であり、距離Ｄ２は距離Ｄ１より小さい。したがって、腰部アーム１１が略３０度回動したときのほうが、腰部アーム１１が略１５度回動したときよりも、弾性部材１４及び索状体１３が腰部アーム１１を回動させようとする力は大きくなる。
【００５６】
図８は、動作補助装置１を装着した使用者が上半身を前に倒したときの補助ユニット１０の状態を示す斜視図であり、一部を拡大表示した図である。大腿部第２ガイドローラ１８ｂの溝１８ｅと、取付部材３６による索状体１３の固定位置とを結んだ線状に大腿部第１ガイドローラ１８ａが設けられる（図４参照）ため、腰部回動軸１５を中心に腰部アーム１１が回動しても、索状体１３は、大腿部第１ガイドローラ１８ａ及び大腿部第２ガイドローラ１８ｂの溝１８ｄ、１８ｅに平行な状態を保ったままである。
【００５７】
つまり、腰部第２プーリ１６ｂの後側に索状体１３が当接し、大腿部第２ガイドローラ１８ｂの前側に索状体１３が当接するため、腰部回動軸１５を中心に腰部アーム１１が前側（図８矢印参照）に回動（腰部アーム１１が図８における時計回りに回動）しても、索状体１３の大腿部第２ガイドローラ１８ｂへの巻き掛け角度が変化するだけであって、大腿部第１ガイドローラ１８ａと、索状体１３との位置関係は変化しない。したがって、腰部回動軸１５を中心に腰部アーム１１が回動しても、腰部アーム１１と大腿部アーム１２とが大腿部アーム１２の面に沿って相互に回動可能である。
【００５８】
例えば大腿部第２ガイドローラ１８ｂが設けられていない場合には、腰部第２プーリ１６ｂに巻き掛けられた索状体１３は、大腿部第１ガイドローラ１８ａの溝１８ｄに対して斜めに配置される（図８長破線参照）。したがって、索状体１３と溝１８ｄとの間に摩擦が生じ、弾性部材１４及び索状体１３が腰部アーム１１を回動させようとする力が低下してしまう。しかしながら、大腿部第１ガイドローラ１８ａ及び大腿部第２ガイドローラ１８ｂの溝１８ｄ、１８ｅと索状体１３とが平行な状態を保つことで、弾性部材１４及び索状体１３が腰部アーム１１を回動させようとする力を低下させないようにすることができる。
【００５９】
図９は、動作補助装置１を装着した使用者が上半身を横に倒したときの補助ユニット１０の状態を示す背面図である。腰部第１アーム１１ａは、腰部ヒンジ１１ｃを中心に腰部第２アーム１１ｂに対して回動している。図８においては、図３に示す状態から、図８における時計回りに腰部第１アーム１１ａが回動している。腰部第２ガイドローラ１７ｂが腰部ヒンジ１１ｃの下側に設けられるため、索状体１３は腰部第２ガイドローラ１７ｂに深く巻き掛けられ、索状体１３の動きが阻害されない。
【００６０】
図１０は、図９に示す状態と反対側に腰部第１アーム１１ａが回動したときの補助ユニット１０の状態を示す背面図であり、一部を拡大表示した図である。腰部第１ガイドローラ１７ａは腰部ヒンジ１１ｃの上側（＋ｚ側）に設けられるため、索状体１３は腰部第１ガイドローラ１７ａに深く巻き掛けられ、索状体１３の動きが阻害されない。
【００６１】
このように、腰部第１ガイドローラ１７ａ、腰部第２ガイドローラ１７ｂを腰部ヒンジ１１ｃの上下に設け、腰部第１ガイドローラ１７ａと腰部第２ガイドローラ１７ｂとの間に索状体１３を設けることで、腰部ヒンジ１１ｃを中心に腰部第１アーム１１ａが腰部第２アーム１１ｂに対して回動しても、索状体１３の動きが阻害されず、腰部アーム１１と大腿部アーム１２とが大腿部アーム１２の面に沿って相互に回動可能である。
【００６２】
図１１は、動作補助装置１を装着した使用者が脚を外側に広げたときの補助ユニット１０の状態を示す斜視図である。大腿部第２アーム１２ｂは、大腿部ヒンジ１２ｃを中心に大腿部第１アーム１２ａに対して外側に回動している。図１１においては、図３に示す状態から、図１１における反時計回りに大腿部第２アーム１２ｂが回動している。大腿部ヒンジ１２ｃの下側に大腿部第１ガイドローラ１８ａが設けられ、大腿部第１ガイドローラ１８ａの大腿部第２アーム１２ｂ側に索状体１３が当接するため、大腿部第２アーム１２ｂが回動しても索状体１３の大腿部第１ガイドローラ１８ａへの巻き掛け角度が変化するだけであって、索状体１３の動きが阻害されない。
【００６３】
本実施の形態によれば、索状体１３及び弾性部材１４を用いることで、空気式アクチュエータや電動式アクチュエータを用いずに、動作補助装置１を装着した使用者が身体を伸ばす方向に腰を回転させる動作を補助することができる。
【００６４】
例えば、電動式のアクチュエータを用いる場合にはバッテリー等が必要となり、空気式アクチュエータを用いる場合にはコンプレッサ等が必要となるが、本実施の形態ではバッテリー、コンプレッサ等は不要であるため、軽量化が可能である。また、本実施の形態では、電力が不要であるため、電気が無い環境下や災害時でも使用可能である。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、腰部回動軸１５を中心に腰部アーム１１が回動しても、大腿部第１ガイドローラ１８ａ及び大腿部第２ガイドローラ１８ｂの溝１８ｄ、１８ｅと索状体１３とが平行な状態を保つため、索状体１３と溝１８ｄとの間に不要な摩擦が生じず、弾性部材１４及び索状体１３が腰部アーム１１を回動させようとする力を低下させないようにすることができる。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、腰部ヒンジ１１ｃを設け、かつ腰部ヒンジ１１ｃの上下に腰部第１ガイドローラ１７ａ及び腰部第２ガイドローラ１７ｂを設けることで、動作補助装置１を装着した使用者が上半身を横に倒しても腰部第１ガイドローラ１７ａ及び腰部第２ガイドローラ１７ｂに索状体１３を沿わせることができる。これにより、動作補助装置１を装着した使用者の腰の動作を妨げないようにすることができる。また、大腿部ヒンジ１２ｃを設け、大腿部ヒンジ１２ｃの下側に大腿部第１ガイドローラ１８ａを設けることで、動作補助装置１を装着した使用者が上半身を前に倒したり、脚を外に開いたりしても、大腿部第１ガイドローラ１８ａ及び大腿部第２ガイドローラ１８ｂに索状体１３を沿わせることができる。これにより、動作補助装置１を装着した使用者の股関節の動作を妨げないようにすることができる。また、動作補助装置１を装着した使用者が腰や股関節を動かしても索状体１３の動きが阻害されないため、動作補助装置１が常に腰を伸ばす動作を補助することができる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、腰部プーリ１６が腰部回動軸１５の下側に設けられるため、腰部アーム１１の回動角度が大きくなるにつれて弾性部材１４及び索状体１３が腰部アーム１１を回動させようとする力を大きくすることができる。したがって、動作補助装置１を装着した使用者が腰を深く曲げたとしても、使用者は容易に腰を伸ばすことができる。また、動作補助装置１を装着した使用者が腰を曲げようとすると、索状体１３には弾性部材１４の付勢力が加わるため、動作補助装置１がクッションの役割を果たすことができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、索状体１３を大腿部第２アーム１２ｂの下端近傍に設けたが、索状体１３の取り付け位置はこれに限られない。図１２は、変形例にかかる補助ユニット１０Ａの概略を示す側面図である。
【００６９】
補助ユニット１０Ａは、主として、腰部アーム１１と、大腿部アーム１２と、索状体１３と、弾性部材１４と、腰部回動軸１５と、腰部プーリ１６と、腰部ガイドローラ１７と、を有する。
【００７０】
補助ユニット１０Ａは、補助ユニット１０に対して大腿部ガイドローラ１８を無くし、補助ユニット１０における大腿部第２ガイドローラ１８ｂの位置に索状体１３の一端を取付部材３６を介して固定する。したがって、部品点数を減らしつつも、索状体１３及び弾性部材１４を用いて、腰を回転させる動作を補助することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、腰部アーム１１が腰部ヒンジ１１ｃを有したが、腰部ヒンジ１１ｃは必須ではない。図１３は、変形例にかかる補助ユニット１０Ｂの概略を示す側面図である。
【００７２】
補助ユニット１０Ｂは、主として、腰部アーム１１Ａと、大腿部アーム１２と、索状体１３と、弾性部材１４と、腰部回動軸１５と、腰部プーリ１６と、を有する。
【００７３】
腰部アーム１１Ａは、主として、略板状の腰部アーム１１ｉと、ローラ１１ｊ、１１ｋと、を有する。腰部アーム１１ｉは、腰部第１アーム１１ａ（図４参照）と比較すると、上端が後方（−ｘ方向）に突出している。つまり、腰部アーム１１においては、腰部第１アーム１１ａの上部１１ｕ（図４参照）が使用者の背中に近く、腰部アーム１１Ａにおいては、腰部アーム１１ｉの上部１１ｖが使用者の背中から離れている。
【００７４】
腰部アーム１１においては、使用者が上半身を横に倒したときに、腰部第１アーム１１ａと使用者の上半身とが干渉するため、腰部ヒンジ１１ｃを用いて、腰部第１アーム１１ａが上半身の移動とともに変形するようにした。それに対し、腰部アーム１１Ａにおいては、腰部アーム１１ｉの上部１１ｖを使用者の上半身から離すことで、使用者が上半身を横に倒したとしても、腰部アーム１１Ａと上半身とが干渉しないようにすることができる。
【００７５】
ただし、腰部アーム１１Ａにおいては、腰部アーム１１ｉの上部１１ｖと使用者の上半身とが離れているため、使用者の姿勢が安定し難い。したがって、腰部アーム１１のように、腰部第１アーム１１ａと使用者の背中とを密着させ、腰部ヒンジ１１ｃを用いて上半身の移動とともに腰部第１アーム１１ａを変形させることが望ましい。
【００７６】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態は、腰の動作補助に加え、膝の動作補助を行う形態である。以下、第２の実施の形態に係る動作補助装置２について説明する。なお、第１の実施の形態に係る動作補助装置１と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
図１４は、使用者が動作補助装置２を装着した状態を示す側面図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が屈んだ状態を示す。動作補助装置２は、主として、使用者の右側面に装着される補助ユニット１０Ｃと、使用者の左側面に装着される補助ユニット２０Ｃと、補助ユニット１０Ｃ、２０Ｃを使用者に装着させるための部材である背当て部３１、肩紐部３２、腰紐部３３及びパッド３４と、を有する。図１４では、補助ユニット１０Ｃのみを図示し、他の部材については図示を省略する。
【００７８】
以下、補助ユニット１０Ｃ、２０Ｃの詳細な構成について説明する。補助ユニット１０Ｃと補助ユニット２０Ｃとは左右対称形状であるため、以下、補助ユニット１０Ｃを用いて補助ユニット１０Ｃ、２０Ｃについて説明する。
【００７９】
補助ユニット１０Ｃは、主として、腰部アーム１１と、大腿部アーム１２と、索状体１３と、弾性部材１４と、腰部回動軸１５と、腰部プーリ１６Ａと、腰部ガイドローラ１７（図示省略）と、大腿部ガイドローラ１８（図示省略）と、下肢部アーム４１と、膝部回動軸４２と、膝部プーリ４３と、を有する。
【００８０】
下肢部アーム４１は略板状であり、膝部回動軸４２は、大腿部アーム１２（ここでは、大腿部第２アーム１２ｂ）と下肢部アーム４１とを大腿部アーム１２の面に沿って相互に回動可能に連結する。
【００８１】
索状体１３の一端は、弾性部材１４を介して腰部第１アーム１１ａに設けられ、索状体１３の他端は、取付部材３６を介して下肢部アーム４１に設けられる。本実施の形態では、腰部第１アーム１１ａと索状体１３の端との間に弾性部材１４が設けられたが、下肢部アーム４１と索状体１３の端との間に弾性部材１４が設けられてもよい。
【００８２】
大腿部第２アーム１２ｂには、膝部回動軸４２が設けられる。大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とは、膝部回動軸４２により相互に回動可能に連結される。したがって、大腿部第２アーム１２ｂに対し、下肢部アーム４１が大腿部第２アーム１２ｂの面に沿って膝部回動軸４２を中心に回動する。
【００８３】
腰部プーリ１６Ａの中心軸１６ｇは、腰部第２アーム１１ｂから突出しており、ｘ方向に略沿って設けられる。腰部プーリ１６Ａは中心軸１６ｇに対して回動可能である。腰部プーリ１６Ａには、図示しない溝が形成され、溝には索状体１３が巻き掛けられる。
【００８４】
腰部プーリ１６Ａは、腰部回動軸１５と異なる位置に設けられる。本実施の形態では、腰部プーリ１６Ａが腰部回動軸１５よりも腰部第２アーム１１ｂの下端に近い位置に設けられるが、腰部プーリ１６Ａが腰部第２アーム１１ｂの下端近傍以外に位置に設けられてもよい。
【００８５】
膝部プーリ４３の中心軸４３ａは、大腿部第２アーム１２ｂから突出しており、ｘ方向に略沿って設けられる。膝部プーリ４３は中心軸４３ａに対して回動可能である。膝部プーリ４３には、図示しない溝が形成され、溝には索状体１３が巻き掛けられる。
【００８６】
膝部プーリ４３は、膝部回動軸４２と異なる位置に設けられる。本実施の形態では、膝部プーリ４３が膝部回動軸４２よりも大腿部第２アーム１２ｂの下端に近い位置に設けられるが、膝部プーリ４３が大腿部第２アーム１２ｂの下端近傍以外に位置に設けられてもよい。
【００８７】
索状体１３が膝部プーリ４３に巻き掛けられているため、下肢部アーム４１が回動することで、腰部プーリ１６Ａと取付部材３６との間に存在する索状体１３の長さが長くなり、索状体１３が弾性部材１４を引っ張る。その結果、弾性部材１４は、索状体１３の延設方向に沿って索状体１３を引っ張る。弾性部材１４により索状体１３が引っ張られると、この力は膝部プーリ４３に作用し、下肢部アーム４１を図１４（Ｂ）における反時計回りに回動させようとする。これにより、動作補助装置２は、動作補助装置２を装着した使用者の膝を伸ばす動作を補助する。
【００８８】
図１５は、動作補助装置２を装着した使用者が膝を曲げたときの補助ユニット１０Ｃの状態を示す側面図（部分拡大図）であり、（Ａ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ１の場合であり、（Ｂ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ２（θ２＞θ１）の場合である。
【００８９】
図１５（Ａ）に示すように、下肢部アーム４１が角度θ１だけ回動したときには、取付部材３６による索状体１３の固定位置と、膝部回動軸４２とを結んだ線Ａ３に対して垂直な直線上における、線Ａ３と膝部プーリ４３の中心とを結んだ距離は、距離Ｄ３である。それに対し、図１５（Ｂ）に示すように下肢部アーム４１が角度θ２だけ回動したときには、取付部材３６による索状体１３の固定位置と、膝部回動軸４２とを結んだ線Ａ４に対して垂直な直線上における、線Ａ４と膝部プーリ４３の中心とを結んだ距離は距離Ｄ４であり、距離Ｄ３は距離Ｄ４より小さい。したがって、下肢部アーム４１が角度θ２だけ回動したときのほうが、下肢部アーム４１が角度θ１だけ回動したときよりも、弾性部材１４及び索状体１３が下肢部アーム４１を回動させようとする力は大きくなる。
【００９０】
このように、膝部プーリ４３が膝部回動軸４２よりも大腿部第２アーム１２ｂの下端に近い位置に設けられることで、下肢部アーム４１の回動角度が大きくなればなるほど、弾性部材１４及び索状体１３による補助力が大きくなる。
【００９１】
本実施の形態によれば、索状体１３及び弾性部材１４を用いて、動作補助装置２を装着した使用者が身体を伸ばす方向に腰及び膝を回転させる動作を補助することができる。言い換えれば、動作補助装置２は、空気式アクチュエータや電動式アクチュエータを用いずに腰及び膝を伸ばす動作を補助することができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、下肢部アーム４１の回動角度が大きくなるにつれて弾性部材１４及び索状体１３が下肢部アーム４１を回動させようとする力を大きくすることができる。したがって、動作補助装置２を装着した使用者が膝を深く曲げたとしても、使用者は容易に膝を伸ばすことができる。
【００９３】
なお、本実施の形態では１本の索状体１３を用いたが、２本の索状体を用いてもよい。例えば、腰部第１アーム１１ａに第１端が設けられ、大腿部第２アーム１２ｂに第２端が設けられた索状体と、大腿部第２アーム１２ｂに第１端が設けられ、下肢部アーム４１に第２端が設けられた索状体と、を用いてもよい。２本の索状体を用いる場合には、索状体毎に弾性部材１４を設ければよく、弾性部材１４の位置は任意である。
【００９４】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態は、第２の実施の形態の動作補助装置２に対し、腰部プーリ１６Ａ及び膝部プーリ４３の配設位置を変えた形態である。以下、第３の実施の形態に係る動作補助装置３について説明する。なお、第１の実施の形態に係る動作補助装置１及び第２の実施の形態に係る動作補助装置２と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９５】
図１６は、使用者が動作補助装置３を装着した状態を示す側面図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が屈んだ状態を示す。動作補助装置３は、主として、使用者の右側面に装着される補助ユニット１０Ｄと、使用者の左側面に装着される補助ユニット２０Ｄと、補助ユニット１０Ｄ、２０Ｄを使用者に装着させるための部材である背当て部３１、肩紐部３２、腰紐部３３及びパッド３４と、を有する。図１６では、補助ユニット１０Ｄのみを図示し、他の部材については図示を省略する。
【００９６】
以下、補助ユニット１０Ｄ、２０Ｄの詳細な構成について説明する。補助ユニット１０Ｄと補助ユニット２０Ｄとは左右対称形状であるため、以下、補助ユニット１０Ｄを用いて補助ユニット１０Ｄ、２０Ｄについて説明する。
【００９７】
補助ユニット１０Ｄは、主として、腰部アーム１１Ｂと、大腿部アーム１２Ａと、索状体１３と、弾性部材１４と、腰部回動軸１５と、腰部プーリ１６Ａと、腰部ガイドローラ１７（図示省略）と、大腿部ガイドローラ１８（図示省略）と、下肢部アーム４１と、膝部回動軸４２と、膝部プーリ４３と、を有する。
【００９８】
腰部アーム１１Ｂは、主として、略板状の腰部第１アーム１１ａと、腰部第２アーム１１ｂと、腰部ヒンジ１１ｃと、腰部第２アーム１１ｂに設けられた略板状の突出部１１ｈと、を有する。突出部１１ｈは、腰部第２アーム１１ｂの後側（−ｘ側）に突出するように設けられる。−ｘ側は、大腿部第１アーム１２ａに対して腰部アーム１１Ａが回動したときに腰部第２アーム１１ｂの下端が突出する側である。突出部１１ｈには、腰部プーリ１６Ａが設けられる。
【００９９】
大腿部アーム１２Ａは、主として、略板状の大腿部第１アーム１２ａと、大腿部第２アーム１２ｂと、大腿部ヒンジ１２ｃと、大腿部第２アーム１２ｂに設けられた略板状の突出部１２ｄと、を有する。突出部１２ｄは、大腿部第２アーム１２ｂの前側（＋ｘ側）に突出するように設けられる。＋ｘ側は、大腿部第１アーム１２ａに対して下肢部アーム４１が回動したときに下肢部アーム４１の上端が突出する側である。また、突出部１２ｄは、膝部回動軸４２より上側に設けられる。突出部１２ｄには、膝部プーリ４３が設けられる。
【０１００】
図１７は、動作補助装置３を装着した使用者が膝を曲げたときの補助ユニット１０Ｄの状態を示す側面図（部分拡大図）であり、（Ａ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ３の場合であり、（Ｂ）は大腿部第２アーム１２ｂと下肢部アーム４１とのなす角度がθ４（θ４＞θ３）の場合である。
【０１０１】
図１７（Ａ）に示すように、下肢部アーム４１が角度θ３だけ回動したときには、取付部材３６（図１７では図示省略）による索状体１３の固定位置と、膝部回動軸４２とを結んだ線Ａ５に対して垂直な直線上における、線Ａ５と膝部プーリ４３の中心とを結んだ距離は、距離Ｄ５である。それに対し、図１７（Ｂ）に示すように、下肢部アーム４１が角度θ４だけ回動したときには、取付部材３６（図１７では図示省略）による索状体１３の固定位置と、膝部回動軸４２とを結んだ線Ａ６に対して垂直な直線上における、線Ａ６と膝部プーリ４３の中心とを結んだ距離は距離Ｄ６であり、距離Ｄ６は距離Ｄ５より小さい。したがって、下肢部アーム４１が角度θ３だけ回動したときのほうが、下肢部アーム４１が角度θ４だけ回動したときよりも、弾性部材１４及び索状体１３が下肢部アーム４１を回動させようとする力は大きくなる。
【０１０２】
このように、膝部プーリ４３が膝部回動軸４２よりも前側かつ上側に設けられることで、下肢部アーム４１の回動角度が大きくなるにつれて弾性部材１４及び索状体１３が下肢部アーム４１を回動させようとする力（補助力）が小さくなる。
【０１０３】
本実施の形態によれば、下肢部アーム４１の回動角度が大きくなるにつれて弾性部材１４及び索状体１３が下肢部アーム４１を回動させようとする力を小さくすることができる。したがって、動作補助装置３を装着した使用者の脚上げ動作、すなわち使用者の歩行を補助することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態によれば、突出部１１ｈ、１２ｄの高さ方向（ｚ方向）の位置を変えることにより補助力を調整することができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態では、突出部１１ｈ及び腰部プーリ１６Ａを腰部第２アーム１１ｂの後側に設け、突出部１２ｄ及び膝部プーリ４３を大腿部第２アーム１２ｂの前側に設けたが、突出部１１ｈ、１２ｄ、腰部プーリ１６Ａ及び膝部プーリ４３の位置はこれに限られない。図１８は、使用者が動作補助装置４を装着した状態を示す側面図であり、（Ａ）は使用者が立った状態を示し、（Ｂ）は使用者が屈んだ状態を示す。動作補助装置４の補助ユニット１０Ｅ、２０Ｅ（補助ユニット２０Ｅは図示省略）では、腰部アーム１１Ｃにおいて突出部１１ｈ及び腰部プーリ１６Ａが腰部第２アーム１１ｂの前側に設けられ、大腿部アーム１２Ｂにおいて突出部１２ｄ及び膝部プーリ４３が大腿部第２アーム１２ｂの後ろ側に設けられる。動作補助装置４は、使用者の腰を曲げる方向及び膝を曲げる方向への動作、すなわち使用者の歩行を補助することができる。
【０１０６】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【０１０７】
また、本発明において、「略」とは、厳密に同一である場合のみでなく、同一性を失わない程度の誤差や変形を含む概念である。例えば、略平行、略直交とは、厳密に平行、直交の場合には限られない。また、例えば、単に平行、直交等と表現する場合においても、厳密に平行、直交等の場合のみでなく、略平行、略直交等の場合を含むものとする。また、本発明において「近傍」とは、例えばＡの近傍であるときに、Ａの近くであって、Ａを含んでも含まなくてもよいことを示す概念である。
【符号の説明】
【０１０８】
１、２、３、４                ：動作補助装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ：補助ユニット
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  ：腰部アーム
１１ａ                        ：腰部第１アーム
１１ｂ                        ：腰部第２アーム
１１ｃ                        ：腰部ヒンジ
１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ：ローラ
１１ｈ                        ：突起部
１１ｉ                        ：腰部アーム
１２、１２Ａ、１２Ｂ          ：大腿部アーム
１２ａ                        ：大腿部第１アーム
１２ｂ                        ：大腿部第２アーム
１２ｃ                        ：大腿部ヒンジ
１２ｄ                        ：突起部
１３                          ：索状体
１４                          ：弾性部材
１４ａ                        ：ケース
１４ｂ                        ：孔
１５                          ：腰部回動軸
１６、１６Ａ                  ：腰部プーリ
１６ａ                        ：腰部第１プーリ
１６ｂ                        ：腰部第２プーリ
１６ｃ、１６ｄ                ：溝
１６ｅ、１６、１６ｇ          ：中心軸
１７                          ：腰部ガイドローラ
１７ａ                        ：腰部第１ガイドローラ
１７ｂ                        ：腰部第２ガイドローラ
１７ｃ                        ：取付部材
１７ｄ、１７ｅ                ：中心軸
１８                          ：大腿部ガイドローラ
１８ａ                        ：大腿部第１ガイドローラ
１８ｂ                        ：大腿部第２ガイドローラ
１８ｃ                        ：取付部材
１８ｄ、１８ｅ                ：溝
１８ｆ、１８ｇ                ：中心軸
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ：補助ユニット
３１                          ：背当て部
３１ａ                        ：右プレート
３１ｂ                        ：左プレート
３１ｃ                        ：連結部
３２                          ：肩紐部
３３                          ：腰紐部
３４                          ：パッド
３５                          ：回転軸
３６                          ：取付部材
４１                          ：下肢部アーム
４２                          ：膝部回動軸
４３                          ：膝部プーリ
４３ａ                        ：中心軸
【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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【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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