(57)【要約】【課題】小型軽量化を図りつつ身体動作を補助可能とする。【解決手段】装着型動作補助装置ＳＵは、肘関節Ａ３を挟む上腕部Ａ１に装着される第１サポート部材１０と、前腕部Ａ２に装着されると共に第１サポート部材１０に連結され、肘関節Ａ３の屈伸動作に合わせて姿勢変位可能な第２サポート部材１２とを備える。第１サポート部材１０の本体部２０には、第２サポート部材１２の姿勢変位を規制する規制状態および姿勢変位を許容する規制解除状態に変位可能な規制手段１４が設けられる。第２サポート部材１２には、前腕部Ａ２の動きを検知して制御手段に検知信号を送出する検知手段１６が設けられる。規制手段１４は、検知手段１６からの検知信号を受けた制御手段により制御されるアクチュエータ８６,８７により、規制状態および規制解除状態に変位する。【選択図】図２
2015006266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節(A3)を挟む近位身体部位(A1)に装着される第１サポート部材(10)と、前記第１サポート部材(10)に前記関節(A3)の屈伸動作を許容するよう姿勢変位可能に連結され、該関節(A3)の遠位身体部位(A2)に装着される第２サポート部材(12)とを備えた身体動作補助装置であって、
前記第１サポート部材(10)および第２サポート部材(12)の相対的な姿勢変位に連動して変位する可動係合部(80)と、
作動手段(86,87)の作動に伴い、前記可動係合部(80)の変位を規制する規制状態および前記関節(A3)の屈伸動作に伴う該可動係合部(80)の変位を許容する規制解除状態に変位する可動規制部(82)と、
前記近位身体部位(A1)に対する遠位身体部位(A2)の動作を検知する検知手段(16)からの検知信号に基づいて前記作動手段(86,87)を作動制御する制御手段(84)とを備え、
前記可動規制部(82)の規制解除状態では、前記関節(A3)の屈曲または伸展動作に伴う前記第１サポート部材(10)および第２サポート部材(12)の相対的な姿勢変位が許容され、
前記可動規制部(82)の規制状態では、前記関節(A3)の屈曲または伸展動作に伴う前記第１サポート部材(10)および第２サポート部材(12)の相対的な姿勢変位が規制されて、屈曲または伸展動作する関節(A3)を該第１サポート部材(10)および該第２サポート部材(12)の姿勢変位規制位置で保持するよう構成された
ことを特徴とする身体動作補助装置。
【請求項２】
前記可動規制部(82)は、前記作動手段(86,87)の作動に伴い、前記関節(A3)の屈曲動作に伴う前記可動係合部(80)の変位を規制する一方で該関節(A3)の伸展動作に伴う該可動係合部(80)の変位を許容する第１の規制状態と、前記関節(A3)の伸展動作に伴う可動係合部(80)の変位を規制する一方で該関節(A3)の屈曲動作に伴う該可動係合部(80)の変位を許容する第２の規制状態とに切り替え可能に構成された請求項１記載の身体動作補助装置。
【請求項３】
前記可動係合部(80)は、前記第１サポート部材(10)および第２サポート部材(12)の相対的な姿勢変位に連動して変位する第１係合部(90)および第２係合部(91)を備え、
前記可動規制部(82)は、前記第１係合部(90)との係合により前記関節(A3)の屈曲動作に伴う前記可動係合部(80)の変位を規制する第１規制部(95)と、前記第２係合部(91)との係合により前記関節(A3)の伸展動作に伴う前記可動係合部(80)の変位を規制する第２規制部(96)とを備えると共に、前記作動手段(86,87)の作動に伴って、対応する第１係合部(90)および第２係合部(91)との係合位置および係合解除位置に当該第１規制部(95)および第２規制部(96)を独立して変位させ得るよう構成され、
前記第１規制部(95)および第２規制部(96)の夫々を係合位置および係合解除位置に変位させることで、前記第１の規制状態および第２の規制状態に切り替えられる請求項２記載の身体動作補助装置。
【請求項４】
前記第１係合部(90)および第２係合部(91)は、前記第１サポート部材(10)に対する前記第２サポート部材(12)の姿勢変位に伴う前記可動係合部(80)の変位方向に各々複数設けられており、
前記第２サポート部材(12)は、前記各第１係合部(90)および第１規制部(95)の係合または前記各第２係合部(91)および第２規制部(96)の係合により、前記第１サポート部材(10)に対する姿勢変位の範囲内において複数の姿勢変位規制位置で保持される請求項３記載の身体動作補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈伸動作する関節を挟む身体部位に装着され、前記関節の屈伸動作を補助する身体動作補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
身体障害者や高齢者等の使用者の動作を補助する補助装置として、身体の障害部位に装着する各種の身体動作補助装置(特許文献１)が提案されている。この身体動作補助装置は、例えば上肢における肘関節を挟んだ上腕部および前腕部に装着して肘関節を中心とした前腕部の動作を補助する装置や、下肢における膝関節を挟んだ大腿部および下腿部に装着して膝関節を中心とした下腿部の動作を補助する装置等である。
【０００３】
前記身体動作補助装置は、使用者の関節を挟んだ近位身体部位(関節より体幹に近い身体部位で、前記上腕部や大腿部等)に装着される第１サポート部材と、前記関節の遠位身体部位(関節より体幹から遠い身体部位で、前記前腕部や下腿部等)に装着される第２サポート部材とを備える。前記第２サポート部材は、前記第１サポート部材に対して前記関節の屈伸(屈曲および伸展)動作を許容するよう姿勢変位可能に連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７-２９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された身体動作補助装置は、第１サポート部材に対して第２サポート部材を姿勢変位させるモータや駆動機構等を含む作動手段や、該モータを駆動させる駆動用電源(バッテリー)が、該第１サポート部材に装備されているため、該装置が大型になると共に重量が嵩み、身体障害者や高齢者等の使用者においては装着するだけで負担となってしまう。このため、身体動作補助装置の小型軽量化が希求されているが、身体の動作に力を与えるものには一定程度のトルクが必要とされるため、モータおよび駆動機構の大型化およびバッテリーの高容量化が避けられず、充分な小型化や軽量化が図られていない現状である。
【０００６】
従って、本発明では、小型軽量化を図りつつ身体動作を補助し得る身体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】
【０００７】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明は、
関節を挟む近位身体部位に装着される第１サポート部材と、前記第１サポート部材に前記関節の屈伸動作を許容するよう姿勢変位可能に連結され、該関節の遠位身体部位に装着される第２サポート部材とを備えた身体動作補助装置であって、
前記第１サポート部材および第２サポート部材の相対的な姿勢変位に連動して変位する可動係合部と、
作動手段の作動に伴い、前記可動係合部の変位を規制する規制状態および前記関節の屈伸動作に伴う該可動係合部の変位を許容する規制解除状態に変位する可動規制部と、
前記近位身体部位に対する遠位身体部位の動作を検知する検知手段からの検知信号に基づいて前記作動手段を作動制御する制御手段とを備え、
前記可動規制部の規制解除状態では、前記関節の屈曲または伸展動作に伴う前記第１サポート部材および第２サポート部材の相対的な姿勢変位が許容され、
前記可動規制部の規制状態では、前記関節の屈曲または伸展動作に伴う前記第１サポート部材および第２サポート部材の相対的な姿勢変位が規制されて、屈曲または伸展動作する関節を該第１サポート部材および該第２サポート部材の姿勢変位規制位置で保持するよう構成されたことを要旨とする。
従って、請求項１に係る発明によれば、可動規制部の規制解除状態では、可動係合部の変位が許容されるので、関節の屈曲または伸展動作に伴う第１サポート部材および第２サポート部材の相対的な姿勢変位が許容され、関節の屈伸動作が可能となって遠位身体部位に対して近位身体部位を動かすことができる。また、可動規制部の規制状態では、可動係合部の変位が規制されるので、関節の屈曲または伸展動作に伴う第１サポート部材および第２サポート部材の相対的な姿勢変位が規制され、遠位身体部位に対して近位身体部位が動かないように関節を保持して該近位身体部位を補助することができる。そして、作動手段は、可動規制部を規制状態および規制解除状態に姿勢変位させるだけであるから、小型かつ軽量のものが採用可能である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、
前記可動規制部は、前記作動手段の作動に伴い、前記関節の屈曲動作に伴う前記可動係合部の変位を規制する一方で該関節の伸展動作に伴う該可動係合部の変位を許容する第１の規制状態と、前記関節の伸展動作に伴う可動係合部の変位を規制する一方で該関節の屈曲動作に伴う該可動係合部の変位を許容する第２の規制状態とに切り替え可能に構成されたことを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、作動手段の作動に伴って可動規制部を第１の規制状態とすることで、関節の屈曲動作を伴う身体の動きを規制して身体を補助することができ、作動手段の作動に伴って可動規制部を第２の規制状態とすることで、関節の伸展動作を伴う身体の動きを規制して身体を補助することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、
前記可動係合部は、前記第１サポート部材および第２サポート部材の相対的な姿勢変位に連動して変位する第１係合部および第２係合部を備え、
前記可動規制部は、前記第１係合部との係合により前記関節の屈曲動作に伴う前記可動係合部の変位を規制する第１規制部と、前記第２係合部との係合により前記関節の伸展動作に伴う前記可動係合部の変位を規制する第２規制部とを備えると共に、前記作動手段の作動に伴って、対応する第１係合部および第２係合部との係合位置および係合解除位置に当該第１規制部および第２規制部を独立して変位させ得るよう構成され、
前記第１規制部および第２規制部の夫々を係合位置および係合解除位置に変位させることで、前記第１の規制状態および第２の規制状態に切り替えられることを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、第１規制部を係合位置とすると共に第２規制部を係合解除位置とすることで、可動規制部が第１の規制状態となって、関節の屈曲動作を伴う身体の動きを規制して身体を補助することができる。また、第１規制部を係合解除位置とすると共に第２規制部を係合位置とすることで、可動規制部が第２の規制状態となって、関節の伸展動作を伴う身体の動きを規制して身体を補助することができる。すなわち、可動規制部を第１の規制状態および第２の規制状態とすることで、関節の屈曲動作を伴う身体の動作および関節の伸展動作を伴う身体の動作を各々補助することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、
前記第１係合部および第２係合部は、前記第１サポート部材に対する前記第２サポート部材の姿勢変位に伴う前記可動係合部の変位方向に各々複数設けられており、
前記第２サポート部材は、前記各第１係合部および第１規制部の係合または前記各第２係合部および第２規制部の係合により、前記第１サポート部材に対する姿勢変位の範囲内において複数の姿勢変位規制位置で保持されることを要旨とする。
従って、請求項４に係る発明によれば、第２サポート部材を、第１サポート部材に対する姿勢変位の範囲内における複数の姿勢変位規制位置で保持することができるから、近位身体に対して遠位身体部位を、該遠位身体部位が動き得る範囲内の適宜位置で保持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る身体動作補助装置によれば、小型軽量化を図り得ると共に、身体動作を補助し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例に係る身体動作補助装置を、支持体部の蓋部材を取り外して右腕に装着した状態で示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す実施例の身体動作補助装置の平面図である。
【図３】図１に示す実施例の身体動作補助装置の右側面図である。
【図４】身体動作補助装置における第１サポート部材を構成する本体部および第２サポート部材を構成する支持体部を、本体部のカバー部材および支持体部の蓋部材を取り外した状態で示す側面図である。
【図５】図４において、支持体部が２点鎖線位置にある状態でのＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】規制手段における第１規制機構の作動態様を示す説明図であって、(ａ)は、第１可動規制部材を係合位置に姿勢変位させることで該第１可動規制部材が第１可動係合部材に係合した状態を示し、(ｂ)は、第１可動規制部材を係合解除位置に姿勢変位させることで該第１可動規制部材が第１可動係合部材から離間して係合が解除された状態を示している。
【図７】規制手段における第２規制機構の作動態様を示す説明図であって、(ａ)は、第２可動規制部材を係合位置に姿勢変位させることで該第２可動規制部材が第２可動係合部材に係合した状態を示し、(ｂ)は、第２可動規制部材を係合解除位置に姿勢変位させることで該第２可動規制部材が第２可動係合部材から離間して係合が解除された状態を示している。
【図８】第２サポート部材における支持体部を構成する第１支持体部および第２支持体部を分離して示す側面図である。
【図９】(ａ)は、第２サポート部材の第１支持体部に対して肘関節を屈曲動作させる方向に外力が加わって第１検知部の圧力センサに押圧力が作用すると、第１規制機構の第１可動規制部材が係合位置に姿勢変位した第１の規制状態となることを示す説明図であり、(ｂ)は、第２サポート部材の第１支持体部に対して肘関節を伸展動作させる方向に外力が加わって第２検知部の圧力センサに押圧力が作用すると、第２規制機構の第２可動規制部材が係合位置に姿勢変位した第２の規制状態となることを示す説明図である。
【図１０】第１変更例に係る規制手段の概略構成図である。
【図１１】第２変更例に係る規制手段の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る身体動作補助装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例では、使用者(被補助者)の右腕Ａにおける肘関節Ａ３を挟む上腕部Ａ１および前腕部Ａ２に装着して、該肘関節Ａ３の屈伸(屈曲、伸展)動作による右腕Ａの動作を補助する身体動作補助装置を例示して説明する。なお、実施例でいう身体動作補助装置の各方向については、身体前方へ水平に伸ばして手のひらを使用者から見て左側に向けた右腕Ａに該身体動作補助装置を装着した状態において、該右腕Ａの長手方向を前後方向(手首側を前側、肩側を後側)とし、右腕Ａの胸部を指向する内側を左側、右腕Ａの胸部と反対を指向する外側を右側、垂直方向を上下方向と指称する。すなわち図１は、実施例の身体動作補助装置ＳＵを、右後方斜め上方から見たものである。
【実施例】
【００１４】
図１は、実施例に係る身体動作補助装置ＳＵの全体構成を概略的に示す斜視図、図２および図３は、実施例の係る身体動作補助装置ＳＵの全体構成を概略的に示す平面図および右側面図である。実施例の身体動作補助装置ＳＵは、右腕Ａにおいて肘関節Ａ３より近位身体部位である上腕部Ａ１に装着される第１サポート部材１０と、該第１サポート部材１０に回転変位可能に連結されて、肘関節Ａ３より遠位身体部位である前腕部Ａ２に装着される第２サポート部材１２とを備えている。そして、身体動作補助装置ＳＵは、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を規制可能な規制手段１４を備えると共に、前腕部Ａ２の動きを検知する検知手段１６を、第２サポート部材１２に備えている。
【００１５】
第１サポート部材１０は、図１〜図３に示すように、規制手段１４を構成する各種部材が配設された本体部２０と、この本体部２０に着脱可能に設けられて上腕部Ａ１に装着される上腕装着部２１とを備えている。本体部２０は、身体動作補助装置ＳＵを右腕Ａに装着した際に上腕部Ａ１の右部に位置して、該上腕部Ａ１の長手方向(前後方向)に延在する。本体部２０は、上腕部Ａ１に近接するベース部材２２と、このベース部材２２の右側に組み付けられたカバー部材２３とを備えている。ベース部材２２は、前後に長く右方へ開口した形状に形成され、上腕部Ａ１に近接する左壁部２２Ａと、該左壁部２２Ａの外縁に沿って延在すると共に右方へ延出する周壁部２２Ｂとからなる。そして本体部２０は、ベース部材２２に対してカバー部材２３を組み付けることで、規制手段１４の各構成部材や後述する制御手段８４等を収容可能な収容設置部２４が内部に画成される。なお、本体部２０のベース部材２２およびカバー部材２３は、アルミニウム等の軽量金属や、強化プラスチック等の合成樹脂から成形されたものである。
【００１６】
ベース部材２２の前部には、図２および図５に示すように、左右方向に離間して前方へ平行に延出する２つの第１支持部２５および第２支持部２６が設けられ、両支持部２５,２６の間には、前方、上方および下方へ開口する連結空間部２７が画成されている。右側に位置する第１支持部２５は、本体部２０に一体に形成されて該本体部２０を構成しており、連結空間部２７に隣接する壁面には、円形の第１支持孔２８が形成されている。第１支持孔２８には、第２サポート部材１２における後述する支持体部４０を第１サポート部材１０に連結する回転支持軸７５が、該第２サポート部材１２の回転を許容した状態で挿通されている。左側に位置する第２支持部２６は、ベース部材２２の左壁部２２Ａにおける左前部にネジにより固定された板部材であり、第１支持部２５と平行となるように前方へ延出しており、第１支持孔２８と左右方向で同一軸線上に位置する円形の第２支持孔２９が形成されている。第２支持孔２９には、回転支持軸７５の左端部を回転可能に支持する軸受部材３０が固定されている。
【００１７】
上腕装着部２１は、図１〜図３に示すように、本体部２０のベース部材２２の左側に着脱可能に取り付けられ、後方から見た端面形状が「逆Ｃ字形」をなす部材であり、上腕部Ａ１の周囲の２／３〜３／４周部分を包み込む形状に形成される。すなわち、上腕装着部２１は、ベース部材２２に取り付けられ、上腕部Ａ１における体幹と反対側の右部に沿う取付部３１と、該取付部３１に一体的に設けられ、上腕部Ａ１を上下に抱持した状態で該上腕部Ａ１に着脱可能に装着される上装着部３２および下装着部３３とからなり、上装着部３２および下装着部３３は体幹側が上下に分離した湾曲状に形成されている。このような形状の上腕装着部２１は、例えばエチレン−酢酸ビニル(ＥＶＡ)、シリコーンゴムまたはウレタンゴム等を材質として柔軟性および形状復元性を有し、外力が付与されない状態では図１に示す形状に保持され、外力が付与されると容易に変形すると共に、外力の付与が解除されると復元力により元の形状に弾性復帰する。従って上腕装着部２１は、上装着部３２および下装着部３３が上下に近接・離間するよう変形が可能であり、上腕部Ａ１に対する容易な着脱が可能となっている。
【００１８】
また、上腕装着部２１には、図１〜図３に示すように、面ファスナ形態の脱落防止ベルト３４が、下装着部３３に一端が固定した状態に取り付けられていると共に、該脱落防止ベルト３４の他端側が分離可能に掛止される係着部３５が、上装着部３２に設けられている。従って、上腕装着部２１は、上腕部Ａ１に装着した状態で脱落防止ベルト３４の他端を係着部３５に係着させることで、上装着部３２および下装着部３３が適度に締め付けられた状態で該上腕部Ａ１に脱落不能に装着される。ここで、上腕装着部２１は、取付部３１および上下の装着部３２,３３のサイズおよび形状が異なる複数のものが準備され、使用者の体格に適合した上腕装着部２１が、本体部２０に固定されるようになっている。なお、上腕装着部２１は、本体部２０のベース部材２２に螺合されるネジ(図示せず)により該本体部２０に取り付けられ、該ネジを外すことで該本体部２０から取り外すことが可能となっている。
【００１９】
第２サポート部材１２は、図１〜図３に示すように、第１サポート部材１０に対して回転可能に支持された支持体部４０と、該支持体部４０を構成する第１支持体部４２に着脱可能に設けられて前腕部Ａ２に装着される前腕装着部４１とを備えている。支持体部４０は、前述した回転支持軸７５に対して回転可能に連結支持され、前腕装着部４１が取り付けられる第１支持体部４２と、該回転支持軸７５に対して回転不能に連結支持され、第１支持体部４２の右側に沿って延在する第２支持体部４３とを備えている。
【００２０】
第１支持体部４２は、図１〜図５および図８に示すように、前腕装着部４１が取り付けられる第１支持部５０と、第１支持部５０の後部から後方へ延出し、該第１支持部５０に一体に形成された第１アーム部５１とを備えている。第１支持部５０は、前後に細長く形成された板状の固定台座部５０Ａと、該固定台座部５０Ａから右側へ突出すると共に前後に延在する取付台座部５０Ｂとを備え、該固定台座部５０Ａの左面に前腕装着部４１がネジ(図示せず)により着脱可能に取り付けられる。固定台座部５０Ａの前部右側には、右方へ延出した支持軸５２に、ローラ５３が回転自在に配設されている。そして、取付台座部５０Ｂの上面には、検知手段１６を構成する第１検知部１０５が配設されていると共に、該取付台座部５０Ｂの下面には、該検知手段を構成する第２検知部１０６が配設されている。なお、検知手段１６の詳細については後述する。
【００２１】
第１アーム部５１は、図３、図５および図８に示すように、該第１アーム部５１の後部が、第１サポート部材１０の本体部２０における連結空間部２７に前方から差し込み得る左右幅に形成されている。そして、第１アーム部５１の後端近傍には、円形の第１支持孔５４が、左右方向に貫通して形成されている。この第１支持孔５４には回転支持軸７５が回転可能に挿通され、該第１支持体部４２は、該回転支持軸７５に対し回転可能に連結支持される。また、第１アーム部５１の後部は、図５に示すように、後方に向かうにつれて左右幅が徐々に小さくなるように形成されており、回転支持軸７５により本体部２０に連結された状態において、該第１アーム部５１がその前部が左方向へ変位することが許容されるよう構成されている(図５に矢印で表示)。なお、第１支持体部４２は、アルミニウム等の軽量金属や、強化プラスチック等の合成樹脂から成形されたものである。
【００２２】
第２支持体部４３は、図１〜図５および図８に示すように、第１支持体部４２の第１支持部５０を収容可能な枠状をなす第２支持部６０と、第２支持部６０の後部から後方へ延出し、該第２支持部６０に一体に形成された第２アーム部６１とを備えている。第２支持部６０は、左右に開口した略矩形状をなし、第１支持体部４２の第１支持部５０が左側から内側へ収容されるよう構成されている。なお、図１〜図３等では、第１支持体部４２に配設された検知手段１６が露出した状態で表示したが、第２支持部６０の右側には図示省略した蓋部材が装着され、該第２支持部６０内に収納された第１支持体部４２の第１支持部５０および検知手段１６が右方へ露出しないよう構成されている。
【００２３】
第２支持部６０の前部に形成された板状部６２には、第１支持体部４２に配設した前述のローラ５３が転動可能なガイド孔６３が、上下方向に延在するように形成されている。これにより、第２支持体部４３の前部は、ガイド孔６３にローラ５３が係合することで、第１支持体部４２に移動可能に支持されている。なお、図５、図８および図９に示すように、第２支持部６０の板状部６２の左側上縁には、第１支持体部４２の第１支持部５０における固定台座部５０Ａの前部上端が当接可能な第１当接受部６４が形成されると共に、第２支持部６０の板状部６２左側下縁には、第１支持体部４２の第１支持部５０における固定台座部５０Ａの前部下端が当接可能な第２当接受部６５が形成されている。すなわち、後述するように、規制手段１４により回転支持軸７５の回転を規制した際に、該回転支持軸７５に回転不能に支持された第２支持体部４３の回転が規制されることで、回転支持軸７５に回転可能に支持された第１支持体部４２は、固定台座部５０Ａが第１当接受部６４または第２当接受部６５することで回転支持軸７５に対する回転が不能となるよう構成されている。
【００２４】
第２アーム部６１は、図５および図８に示すように、左方へ開口した凹部が左側面に形成されており、該凹部に第１支持体部４２の第１アーム部５１が、上下に隙間が画成された状態で収容されるようになっている。そして、第２アーム部６１の後端近傍には、円形の第２支持孔６６が、左右方向に貫通して形成されている。この第２支持孔６６には回転支持軸７５が挿通され、該第２支持体部４３は、回転支持軸７５に連結支持されるようになっている。そして、第２アーム部６１は、イモネジや回り止めキー等(図示せず)により回転支持軸７５に対して空回り不能に固定され、第２支持体部４３は回転支持軸７５と一体に回転するようになっている。なお、第２支持体部４３は、アルミニウム等の軽量金属や、強化プラスチック等の合成樹脂から成形されたものである。
【００２５】
支持体部４０を構成する第１支持体部４２および第２支持体部４３は、前述したように、第２サポート部材１２の回転方向において、第１支持部５０の上側と第２支持部６０との間に隙間が画成されると共に、第１支持部５０の下側と第２支持部６０との間に隙間が画成されている。従って、前腕装着部４１を取り付けた第１支持体部４２は、図９(ａ)および図９(ｂ)に示すように、第２サポート部材１２の回転方向で、第２支持体部４３に対して相対変位が可能に配設されている。
【００２６】
前腕装着部４１は、図１〜図３に示すように、支持体部４０の第１支持体部４２における第１支持部５０の側面に着脱可能に取り付けられ、後方から見た端面形状が「逆Ｃ字形」をなす部材で、前腕部Ａ２における肘関節Ａ３の前方から手首関節Ａ４の後方に至る長さで、該前腕部Ａ２の外周の２／３〜３／４周部分を包み込む形状に形成されている。すなわち、前腕装着部４１は、第１支持体部４２の第１支持部５０における固定台座部５０Ａに取り付けられ、前腕部Ａ２における体幹と反対側の右部に沿う取付部６８と、該取付部６８に一体的に設けられ、前腕部Ａ２を上下に抱持した状態で該前腕部Ａ２に着脱可能に装着される上装着部６９および下装着部７０とを有し、上装着部６９および下装着部７０は体幹側が上下に分離した湾曲状に形成されている。また、前腕装着部４１は、前腕部Ａ２の形状に合わせて、肘関節Ａ３に隣接する後部が曲率が小さく、前方にいくにつれて徐々に細くなり、手首関節Ａ４に隣接する前部が最も曲率が大きくなっており、前腕部Ａ２を包み込むようにして該前腕部Ａ２に装着される。このような前腕装着部４１は、上腕装着部２１と同様に、エチレン−酢酸ビニル(ＥＶＡ)、シリコーンゴムまたはウレタンゴム等を材質として柔軟性および形状復元性を有し、外力が付与されない状態では図１に示す形状に保持され、外力が付与されると容易に変形すると共に、外力の付与が解除されると復元力により示す元の形状に弾性復帰する。従って、前腕装着部４１は、上装着部６９および下装着部７０が上下に近接・離間するよう変形が可能であり、前腕部Ａ２に対する容易な着脱が可能となっている。
【００２７】
また、前腕装着部４１には、図１〜図３に示すように、面ファスナ形態の脱落防止ベルト７１,７１が、下装着部７０における後部側および前部側の各々に一端が固定した状態に取り付けられると共に、該脱落防止ベルト７１,７１の他端側が分離可能に掛止される係着部７２,７２が、上装着部６９の後部側および前部側の各々に取り付けられている。従って、前腕装着部４１は、各脱落防止ベルト７１,７１を対応する係着部７２,７２に係着させることで、上装着部６９および下装着部７０が適度に締め付けられた状態で該前腕部Ａ２に脱落不能に装着される。ここで、前腕装着部４１は、取付部６８および上下の装着部６９,７０のサイズおよび形状が異なる複数のものが準備され、使用者の体格に適合した前腕装着部４１が、第１支持体部４２に固定されるようになっている。なお、前腕装着部４１は、第１支持体部４２の第１支持部５０の固定台座部５０Ａに螺合されるネジ(図示せず)により該第１支持体部４２に取り付けられ、該ネジを外すことで該第１支持体部４２から取り外すことが可能となっている。
【００２８】
前述した上腕装着部２１における上腕部Ａ１側となる内側面および前腕装着部４１における前腕部Ａ２側となる内側面は、多数個の小凸部または小凹部による凹凸模様や、網目状または格子状のローレット模様等が形成され、所謂ノンスリップ加工が施されている。これにより、上腕装着部２１および前腕装着部４１は、衣服に対して滑り難くなっており、肘関節Ａ３の屈曲動作に際して上腕装着部２１および前腕装着部４１に対する衣服のずれが起こり難くなっている。
【００２９】
回転支持軸７５は、図５に示すように、本体部２０のベース部材２２における第１支持部２５に形成された第１支持孔２８および第２支持部２６に形成された第２支持部２９に、回転可能に支持される。ここで、回転支持軸７５は、第１支持部２５から収容設置部２４内へ突出した第１支持軸部７５Ａと、第１支持部２５および第２支持部２６の間に位置する第２支持軸部７５Ｂとを有する。第１支持軸部７５Ａには、規制手段１４を構成する後述の第１可動係合部材８８および第２可動係合部材８９が、該第１支持軸部７５Ａに対して空回り不能に取り付けられる。第２支持軸部７５Ｂには、前述したように、第１支持体部４２の第１アーム部５１が回転可能に連結されると共に、第２支持体部４３の第２アーム部６１が回転不能に連結される。なお、第１支持孔２８には、自己潤滑性樹脂を材質とするリング状のスリーブ７６が装着され、該スリーブ７６が回転支持軸７５に接触している。
【００３０】
前記第１サポート部材１０および第２サポート部材１２は、回転支持軸７５を介して互いに相対変位が可能な状態で連結される。ここで、回転支持軸７５は、後述するように、本体部２０に対して回転可能に支持されているが、該本体部２０内に配設された規制手段１４により回転が規制可能な構造となっている。従って、身体動作補助装置ＳＵは、規制手段１４が回転支持軸７５の回転を規制しない状態では、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が許容され、規制手段１４が回転支持軸７５の回転を規制した状態では、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が規制されるよう構成されている。
【００３１】
次に、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転を規制可能な規制手段１４について説明する。実施例の規制手段１４は、図２〜図７に示すように、第１サポート部材１０および第２サポート部材１２の相対的な姿勢変位に連動して変位する可動係合部８０と、作動手段としてのアクチュエータ８６,８７の作動に伴い、可動係合部８０の変位を規制する規制状態および肘関節Ａ３の屈伸動作に伴う該可動係合部８０の変位を許容する規制解除状態に変位する可動規制部８２と、上腕部Ａ１に対する前腕部Ａ２の動作を検知する検知手段１６からの検知信号に基づいてアクチュエータ８６,８７を作動制御する制御手段８４とを備えている。このような規制手段１４は、可動規制部８２の規制解除状態では、肘関節Ａ３の屈曲動作または伸展動作に伴う第１サポート部材１０および第２サポート部材１２の相対的な姿勢変位を許容する。すなわち、可動規制部８２の規制解除状態では、肘関節Ａ３の屈曲動作に伴った上腕部Ａ１に対する前腕部Ａ２の動きを規制手段１４が規制せず、当該身体動作補助装置ＳＵを装着した使用者が右腕Ａを自由に動かし得る。また、規制手段１４は、可動規制部８２の規制状態では、肘関節Ａ３の屈曲動作または伸展動作に伴う第１サポート部材１０および第２サポート部材１２の相対的な姿勢変位を規制して、屈曲動作または伸展動作する肘関節Ａ３を該第１サポート部材１０および該第２サポート部材１２の姿勢変位規制位置で保持するよう構成されている。
【００３２】
ここで、実施例の規制手段１４は、前述した可動係合部８０および可動規制部８２が所謂ラチェット機構となっている。そして、規制手段１４は、肘関節Ａ３の屈曲動作に伴う第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を規制すると共に該肘関節の伸展動作に伴う第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を許容する第１規制機構Ｒ１と、肘関節Ａ３の屈曲動作に伴う第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を許容すると共に該肘関節Ａ３の伸展動作に伴う第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を規制する第２規制機構Ｒ２とを備えている。
【００３３】
(可動係合部)
実施例の規制手段１４における可動係合部８０は、図２、図５〜図７に示すように、前述した回転支持軸７５の第１支持軸部７５Ａに固定され、第１規制機構Ｒ１を構成する第１可動係合部材８８および第２規制機構Ｒ２を構成する第２可動係合部材８９を備えている。第１可動係合部材８８は、円板状の剛性を有する部材であり、左右端面の中央に開口した第１軸支孔８８Ａが貫通形成されており、該第１軸支孔８８Ａに第１支持軸部７５Ａを挿通させることで回転支持軸７５に対して固定される。そして、第１可動係合部材８８は、その外周面から径方向外方へ鋭角的に突出した多数の第１係合爪(第１係合部)９０が、該外周端面の周方向へ所定ピッチで並んで形成されている。ここで、各第１係合爪９０は、図６において、先端に行くに連れて反時計方向へ偏倚する三角形をなしている。一方、第２可動係合部材８９は、第１可動係合部材８８と同径の円板状で剛性を有する部材であり、左右端面の中央に開口した第２軸支孔８９Ａが貫通形成されており、該第１軸支孔８８Ａに第１支持軸部７５Ａを挿通させることで回転支持軸７５に固定される。そして、第２可動係合部材８９は、その外周面から径方向外方へ鋭角的に突出した多数の第２係合爪(第２係合部)９１が、該外周端面の周方向へ所定ピッチで並んで形成されている。ここで、各第２係合爪９１は、図７において、先端に行くに連れて時計方向へ偏倚する三角形をなしており、第１係合爪９０とは逆方向へ偏倚している。
【００３４】
第１可動係合部材８８および第２可動係合部材８９は、図５に示すように、回転支持軸７５の第１支持軸部７５Ａに左右へ並べて配設されると共に、第２可動係合部材８８の右端面から挿通させた複数(実施例では４個)のネジ９２が第１可動係合部材８８にねじ込まれ、第１可動係合部材８８と第２可動係合部材８９とが締結される。なお、第１可動係合部材８８、第２可動係合部材８９および第１支持軸部７５Ａには、キー溝が形成されている。従って、第１可動係合部材８８および第２可動係合部材８９は、キー溝に差し込んだ回り止めキー９３(図４、図６、図７参照)により、第１支持軸部７５Ａに対して空回り不能となっている。
【００３５】
実施例の規制手段１４における可動規制部８２は、図３、図４、図６および図７に示すように、第１規制機構Ｒ１を構成して第１可動係合部材８８に係脱する第１可動規制部材(第１可動規制部)９５と、第２規制機構Ｒ２を構成して第２可動係合部材８９に係脱する第２可動規制部材(第２可動規制部)９６とを備える。第１可動規制部材９５および第２可動規制部材９６は、本体部２０におけるベース部材２２の左壁部２２Ａから右方へ延出した支持ピン９７に回動可能に取り付けられている。第１可動規制部材９５は、支持ピン９７から上方へ延出したレバー状部材であって、支持ピン９７から離間した先端部に、第１係合爪９０に係合可能に突出した第１規制爪９８が設けられていると共に、該先端部の近傍に、第１アクチュエータ８６の第１ホーン８６Ａに一端が連結された第１ロッド部材９９の他端が連結されている。これにより、第１可動規制部材９５は、第１アクチュエータ８６の駆動により第１ホーン８６Ａが旋回動することで、第１規制爪９８が第１係合爪９０に係合した係合位置(図６(ａ)参照)および第１規制爪９８が第１係合爪９０から離間した係合解除位置(図６(ｂ)参照)とに回転変位するようになっている。一方、第２可動規制部材９６は、支持ピン９７を挟んで上下に延出したレバー状部材であって、支持ピン９７から離間した下方の先端部に、第２係合爪９１に係合可能に突出した第２規制爪１００が設けられていると共に、上方の先端部に、第２アクチュエータ８７の第２ホーン８７Ａに一端が連結された第２ロッド部材１０１の他端が連結されている。これにより、第２可動規制部材９６は、第２アクチュエータ８７の駆動により第２ホーン８７Ａが旋回動することで、第２規制爪１００が第２係合爪９１に係合した係合位置(図７(ａ)参照)および第２爪部９９が第２係合爪９１から離間した係合解除位置(図７(ｂ)参照)とに回転変位するようになっている。
【００３６】
作動手段としての第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７は、通電により収縮すると共に非通電で元の形状に復帰する形状記憶合金からなる伸縮部材を駆動源として備え、該伸縮部材の伸縮変形に基づいて第１、第２ホーン８６Ａ,８６Ｂの往復旋回動が可能なアクチュエータであり、図２〜図４に示すように、本体部２０のベース部材２２に対して前後反対向きに取り付けられている。略矩形状のケース内には、伸縮部材、該伸縮部材の伸縮変形により回転する回転軸、伸縮部材を伸縮変形させるユニットが配設されており、該回転軸に第１ホーン８６Ａまたは第２ホーン８７Ａが固定されている。従って、第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７は、制御手段８４からの信号を受けたユニットにより伸縮部材を伸縮変形させることで、第１ホーン８６Ａまたは第２ホーン８７Ａが回転軸を中心として旋回動するように構成されている。これにより、第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７を制御手段８４により個別に作動制御することで、第１可動規制部材９５および第２可動規制部材９６を、各々の係合位置および係合解除位置に独立して変位させ得るよう構成される。ここで、第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７は、第１可動規制部材９５または第２可動規制部材９６を係合位置および係合解除位置に回転させるだけであるから、小型かつ軽量で、小電力タイプのものが採用されている。なお、前記伸縮部材は、所謂「人工筋肉」とも称され、該伸縮部材を形状変形させる方式として圧電式、静電式、圧空式等があり、材質として形状記憶合金の他に、イオン導電性高分子ゲル、誘電エラストマ、電気粘性流体および磁気粘性流体等がある。
【００３７】
前述のように構成された実施例の規制手段１４は、第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７の両方を作動させない状態においては、第１規制機構Ｒ１では第１可動規制部材９５が係合解除位置に停止して第１規制爪９８と第１係合爪９０とが離間すると共に、第２規制機構Ｒ２では第２可動規制部材９６が係合解除位置に停止して第２規制爪１００と第２係合爪９１とが離間して、可動係合部８０の変位を許容する非規制状態となる。規制手段１４が非規制状態における身体動作補助装置ＳＵは、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が肘関節Ａ３の屈曲動作方向および伸展動作方向の両方向において許容されるから、肘関節Ａ３の屈伸動作を伴った右腕Ａの曲げ動作や伸ばし動作を規制しない。
【００３８】
また、規制手段１４は、第１アクチュエータ８６を作動させると共に第２アクチュエータ８７を作動させない場合には、第１規制機構Ｒ１では第１可動規制部材９５が係合位置に姿勢変位して第１規制爪９８と第１係合爪９０とが係合すると共に、第２規制機構Ｒ２では第２可動規制部材９６が係合解除位置に停止して第２規制爪１００と第２係合爪９１とが離間した第１の規制状態となる。規制手段１４が第１の規制状態となっている身体動作補助装置ＳＵは、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が肘関節Ａ３の屈曲動作方向で規制されると共に伸展動作方向で許容されるから、肘関節Ａ３の伸展動作を伴った右腕Ａの伸ばし動作を規制しないが、肘関節Ａ３の屈曲動作を伴った右腕Ａの曲げ動作を規制する。従って、規制手段１４の第１の規制状態では、前腕部Ａ２に外力が加わっても、肘関節Ａ３が更に屈曲しないように右腕Ａを保持可能となる。
【００３９】
一方、規制手段１４は、第２アクチュエータ８７を作動させると共に第１アクチュエータ８６を作動させない場合には、第１規制機構Ｒ１では第１可動規制部材９５が係合解除位置に停止して第１規制爪９８と第１係合爪９０とが離間すると共に、第２規制機構Ｒ２では第２可動規制部材９６が係合位置に姿勢変位して第２規制爪１００と第２係合爪９１とが係合した第２の規制状態となる。規制手段１４が第２の規制状態となっている身体動作補助装置ＳＵは、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が肘関節Ａ３の屈曲動作方向で許容されると共に伸展動作方向で規制されるから、肘関節Ａ３の屈曲動作を伴った右腕Ａの曲げ動作を規制しないが、肘関節Ａ３の伸展動作を伴った右腕Ａの伸ばし動作を規制する。従って、規制手段１４の第２の規制状態では、前腕部Ａ２に外力が加わっても、肘関節Ａ３が更に伸展しないように右腕Ａを保持可能となる。
【００４０】
また、実施例の規制手段１４では、前述したように、第１可動係合部材８８の外周面に、複数の第１係合爪９０が周方向へ所定ピッチで多数形成されると共に、第２可動係合部材８９の外周面に、複数の第２係合爪９１が周方向へ所定ピッチで多数形成されている。すなわち、各第１係合爪９０および各第２係合爪９１は、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の姿勢変位に伴う第１可動係合部材８８の変位方向に並んで設けられている。ここで、第１可動係合部材８８の外周面における第１係合爪９０が形成された範囲は、右腕Ａを最大に曲げた状態および最大に伸ばした状態に対応した第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の姿勢変位の範囲内において、第１可動規制部材９５の第１規制爪９８が係合可能な範囲内に設けられている。同様に、第２可動係合部材８９の外周面における第２係合爪９１が形成された範囲は、右腕Ａを最大に曲げた状態および最大に伸ばした状態に対応した第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の姿勢変位の範囲内において、第２可動規制部材９６の第２規制爪１００が係合可能な範囲内に設けられている。なお、実施例では、第１可動係合部材８８の外周面における約１／２よりやや長い範囲に第１係合爪９０が形成されていると共に、第２可動係合部材８９の外周面における約１／２周よりやや長い範囲に第２係合爪９１が形成されている。従って、第２サポート部材１２は、第１サポート部材１０に対する姿勢変位の範囲内において、第１係合爪９０および第２係合爪９１の形成間隔と等間隔毎となる複数の姿勢変位規制位置で保持される。
【００４１】
前述した検知手段１６は、支持体部４０の第１支持体部４２における第１支持部５０の取付台座部５０Ｂ上面に配設された第１検知部１０５と、該取付台座部５０Ｂ下面に配設された第２検知部１０６とを備える。第１検知部１０５は、取付台座部５０Ｂの上面における前後略中央に配設された圧力センサ１０７と、該取付台座部５０Ｂの上面後部に後端部が固定される共に前方へ延出して、第２支持体部４３の第２支持部６０の内部上面および該圧力センサ１０７の夫々に弾力的に当接して弾性変形が可能な当接支持部材１０８とを備えている。また、第２検知部１０６は、取付台座部５０Ｂの下面における前後略中央に配設された圧力センサ１０７と、該取付台座部５０Ｂの下面後部に後端部が固定される共に前方へ延出して、第２支持体部４３の第２支持部６０の内部下面および該圧力センサ１０７の夫々に弾力的に当接して弾性変形が可能な当接支持部材１０８とを備えている。第１検知部１０５および第２検知部１０６の各当接支持部材１０８,１０８は、細長の薄いバネ鋼から形成された弾性変形が可能な板バネであり、長手方向の略中間部位で折り曲げられており、対応の圧力センサ１０７を押圧する押圧部１０８Ａと、長手方向の前端部に設けられて第２支持部５０に当接する作動部１０８Ｂとを備える。
【００４２】
前述のように構成された検知手段１６は、各圧力センサ１０７,１０７に対応して配設された２つの各当接支持部材１０８,１０８が、前腕装着部４１を取り付けた第１支持体部４２が第２支持体部４３に対して第２サポート部材１２の回転方向へ相対的に回転する際に、対応する圧力センサ１０７を押圧部１０８Ａで押圧し、該前腕装着部４１の動きを該圧力センサ１０７に伝達する。具体的には、図９(ａ)に示すように、前腕装着部４１を取り付けた第１支持体部４２が、第２支持体部４３に対して肘関節Ａ３の屈曲動作方向に動くと、第１検知部１０５において当接支持部材１０８による圧力センサ１０７の押圧力が増加するようになり、該関節Ａ３の屈曲動作に伴った前腕部Ａ２の動きを検知し得る。また、図９(ｂ)に示すように、前腕装着部４１を取り付けた第１支持体部４２が、第２支持体部４３に対して肘関節Ａ３の伸展動作方向へ動くと、第２検知部１０６において当接支持部材１０８による圧力センサ１０７の押圧力が増加するようになり、該関節Ａ３の伸展動作を伴った前腕部Ａ２の動きを検知し得る。
【００４３】
(実施例の作用)
前述のように構成された実施例の身体動作補助装置ＳＵは、前腕部Ａ２に外力が付与されない場合や、前腕部Ａ２をゆっくりと動かした場合に、検知手段１６の各当接支持部材１０８,１０８が略均衡を保った状態となる。各当接支持部材１０８,１０８は、均衡を保った状態において、第１支持体部４２の第１支持部５０における取付台座部５０Ｂの上面および第２支持体部４３の第２支持部６０の内部上面の間隔と、第１支持部５０における取付台座部５０Ｂの下面および第２支持体部４３の第２支持部６０の内部下面との間隔とが、略同一となるように保持する。このように均衡を保った状態においては、両圧力センサ１０７,１０７が検知した圧力の差(検知圧力差)が僅かであるから、該制御手段８４は、第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７の両方を作動させない。これにより、規制手段１４は前述した非規制状態に保持され、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転が肘関節Ａ３の屈曲動作方向および伸展動作方向の両方向で許容されるから、身体動作補助装置ＳＵは、肘関節Ａ３の屈伸動作を伴った右腕Ａの曲げ動作および伸ばし動作を許容する。
【００４４】
また、前腕部Ａ２に対して肘関節Ａ３の屈曲動作方向へ外力が付与され、使用者の意志に反して右腕Ａが曲げられそうになった場合には、図９(ａ)に示すように、前腕装着部４１を取り付けた第１支持体部４２が第２支持体部４３に対して上方へ回転するから、第１検知部１０５における当接支持部材１０８の弾性変形量が大きくなって、該第１検知部１０５の圧力センサ１０７に対する押圧力が増加する一方、第２検知部１０６における当接支持部材１０８の弾性変形量が小さくなって、該第２検知部１０６の圧力センサ１０７に対する押圧力が減少する。すなわち、第１検知部１０５の圧力センサ１０７では検知した圧力が増加すると共に第２検知部１０６の圧力センサ１０７では検知した圧力が減少して、両圧力センサ１０７,１０７の検知圧力差が所定以上となった場合には、制御手段８４は、第１アクチュエータ８６のみを駆動して規制手段１４を前記第１の規制状態とする。これにより、身体動作補助装置ＳＵは、肘関節Ａ３の屈曲動作方向において第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が規制され、前腕部Ａ２に外力が付与された時点から更に右腕Ａが曲げられないように該右腕Ａを補助する。
【００４５】
一方、前腕部Ａ２に対して肘関節Ａ３の伸展動作方向へ外力が付与され、使用者の意志に反して右腕Ａが伸ばされそうになった場合には、図９(ｂ)に示すように、前腕装着部４１を取り付けた第１支持体部４２が第２支持体部４３に対して下方へ回転するから、第２検知部１０６における当接支持部材１０８の弾性変形量が大きくなって、該第２検知部１０６の圧力センサ１０７に対する押圧力が増加する一方、第１検知部１０５における当接支持部材１０８の弾性変形量が小さくなって、該第１検知部１０５の圧力センサ１０７に対する押圧力が減少する。すなわち、第２検知部１０６の圧力センサ１０７で検知した圧力が増加すると共に第１検知部１０５の圧力センサ１０７では検知した圧力が減少して、両圧力センサ１０７,１０７の検知圧力差が所定以上となった場合には、制御手段８４は、第２アクチュエータ８７のみを駆動して規制手段１４を前記第２の規制状態とする。これにより、身体動作補助装置ＳＵは、肘関節Ａ３の伸展動作方向において第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が規制され、前腕部Ａ２に外力が付与された時点から更に右腕Ａが伸ばされないように該右腕Ａを補助する。
【００４６】
なお、実施例の身体動作補助装置ＳＵは、制御手段８４により第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７を同時に駆動して、第１規制機構Ｒ１および第２規制機構Ｒ２の両方を規制状態とすることで、肘関節Ａ３の屈曲動作方向および伸展動作方向の両方向において、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を規制することも可能である。すなわち、第２サポート部材１２を、適宜位置で固定させることもできる。
【００４７】
前述のように構成された実施例の身体動作補助装置ＳＵによれば、次のような作用効果を奏する。
（１）実施例の身体動作補助装置ＳＵは、規制手段１４の非規制状態において、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位が何等規制されないから、肘関節Ａ３の屈伸動作を伴った右腕Ａの動きが阻害されず、該右腕Ａを自由に動かすことができる。また、前腕部Ａ２に対し外力が付与して肘関節Ａ３の屈曲動作を伴った右腕Ａの動きを検知手段１６が検知した場合には、制御手段８４の制御により規制手段１４が第１の規制状態となることで、肘関節Ａ３の屈曲動作方向における第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を規制するから、肘関節Ａの屈曲動作を伴った右腕Ａの動きを規制して該右腕Ａを適切に補助し得る。一方、前腕部Ａ２に対し外力が付与して肘関節Ａ３の伸展動作を伴った右腕Ａの動きを検知手段１６が検知した場合には、制御手段８４の制御により規制手段１４が第２の規制状態となることで、肘関節Ａ３の伸展動作方向における第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を規制するから、肘関節Ａの伸展動作を伴った右腕Ａの動きを規制して該右腕Ａを適切に補助し得る。すなわち、実施例の身体動作補助装置ＳＵを装着した使用者が右腕Ａの筋力が弱い場合であっても、使用者の意志に反して外力により該右腕Ａが動いてしまうことを規制でき、重い物を持ったり、自身の身体を支えること等が可能となる。
（２）作動手段としての第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７は、第１サポート部材１０に対して第２サポート部材１２を動かすためのものではなく、第１可動規制部材９５または第２可動規制部材９６を係合位置および係合解除位置に回転させるだけであるから、小型かつ軽量で、小電力タイプのものが採用可能である。従って、第１サポート部材１０の本体部２０における第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７の設置スペースが小さくて済むから、該本体部２０を小型かつ軽量に構成し得る。また、可動係合部８０および可動規制部８２からなる規制手段１４は、ラチェット構造によりコンパクトに構成されるから、規制手段１４のコンパクト化によっても本体部２０の小型化を図り得る。従って、身体動作補助装置ＳＵが小型かつ軽量に構成されているから、身体障害者や高齢者等の使用者が負担なく装着することを可能とする。
（３）作動手段として、小電力タイプの第１アクチュエータ８６および第２アクチュエータ８７が採用されることで、各アクチュエータ８６,８７の作動源としてのバッテリーも小型で小容量のものが採用でき、本体部２０の収容設置部２４内に当該バッテリーを内蔵することが可能である。これにより、身体動作補助装置ＳＵを単一のユニットとして構成されて取扱いが容易となり、右腕Ａに装着した際に、本体部２０から引き出された電源コードが身体に絡まって動作に支障を来たしたり、行動範囲が限定される等の不都合が発生しない。
（４）規制手段１４は、可動係合部８０および可動規制部８２がラチェット機構であるから、第２サポート部材１２が強く押された場合でも、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の姿勢変位を確実に規制して、右腕Ａの前腕部Ａ２を適切し補助し得る。これにより、重い物を持ったり、自身の身体を支える際等に、第２サポート部材１２が逆戻りすることを防止し得る。
（５）第１可動係合部材８８の外周面における周方向へ複数の第１係合爪９０が形成されていると共に、第２可動係合部材８９の外周面における周方向へ複数の第２係合爪９１が形成されているから、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の可動範囲内における適宜位置で該第２サポート部材１２を保持できる。従って、身体動作補助装置ＳＵは、右腕Ａを最大に伸ばした状態や、最大に曲げた状態や、適宜曲げた状態において、該右腕Ａを支えて保持することができる。
【００４８】
(変更例)
実施例では、右腕Ａの肘関節Ａ３を挟む上腕部Ａ１および前腕部Ａ２に装着される身体動作補助装置ＳＵを例示したが、本願の身体動作補助装置ＳＵは、様々に変更して実施可能である。
（１）第１サポート部材１０と第２サポート部材１２との相対的な姿勢変位を規制する規制手段１４は、実施例に例示した構成のものに限らず、図１０に示す形態であってもよい。ここで、図１０に示す第１変更例に係る規制手段１４は、可動係合部８０を、１つの円形状部材で構成したものである。すなわち、実施例の身体動作補助装置ＳＵは、第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転範囲が１８０°以下であることから、円形状に形成された可動係合部８０は、その外周端面の半周部分に複数の第１係合爪９０を形成すると共に、該外周端面の残りの半周部分に、複数の第２係合爪９１を形成してある。また、可動規制部９２は、第１係合爪９０に係脱する第１可動規制部材９５と、可動係合部８０を挟んで第１可動規制部材９５と対向する位置に設けられ、第２係合爪９１に係脱する第２可動規制部材９６とから構成される。これにより、肘関節Ａ３の屈曲動作方向における第２サポート部材１２の回転変位を第１規制機構Ｒ１で規制し得ると共に、該肘関節Ａ３の伸展動作方向における第２サポート部材１２の回転変位を第２規制機構Ｒ２で規制し得る。なお、第１変更例の規制手段１４では、可動係合部８０の左右幅を小さくすることができ、第１サポート部材１０における本体部２０の左右幅を小さくするのに有効である。
（２）また、規制手段１４は、図１１に示す形態であってもよい。図１１に示す第２変更例に係る規制手段１４は、可動係合部８０が、本体部２０に設けられたガイド１１１に対して往復スライド移動が可能に支持された可動係合バー１１０からなり、可動規制部８２が、可動係合バー１１０と直交する向きに配設された作動手段としてのアクチュエータ１１３のロッドに設けられた可動規制ピン１１４からなる。可動係合バー１１０は、直線の棒形状に形成されて、長手方向へ複数の係合爪１１７が並んで形成されている。そして、可動係合バー１１０は、回転支持軸７５に固定されたレバー部材１１５に対し連結ロッド１１２を介して連係されており、第２サポート部材１２に連動して回転支持軸７５およびレバー部材１１５が回転することでガイド１１１,１１１に沿って往復スライドする。また、可動規制ピン１１４は、アクチュエータ１１３のロッドが延出すると係合爪１１７に係合すると共に該ロッドが後退すると該係合爪１１７から離間する規制爪１１８を備えている。このような形態の規制手段１４では、アクチュエータ１１３の非作動状態(ロッドが後退した状態)では、可動規制ピン１１４の規制爪１１８が可動係合バー１１０の係合爪１１７から離間して回転支持軸７５の回転を規制せず、アクチュエータ１１３が作動状態(ロッドが延出した状態)となると、可動規制ピン１１４の規制爪１１８が可動係合バー１１０の係合爪１１７に係合して可動係合バー１１０のスライド移動を規制することで回転支持軸７５の回転を規制し、これにより第２サポート部材１２の回転変位を規制することが可能である。なお、第２変更例の規制手段１４では、１つの規制爪１１８が係合爪１１７に係合することで、可動係合バー１１０の両方向のスライド移動を規制して回転支持軸７５の両方向の回転を規制できるから、肘関節Ａ３の屈曲動作方向および伸展動作方向の両方向において第１サポート部材１０に対する第２サポート部材１２の回転変位を規制し得る。
【００４９】
（３）規制手段１４は、実施例および各変更例で例示したラチェット機構に限らず、可動係合部８０としてのディスク板および可動規制部８２としてのパッドからなるディスクブレーキ機構や、可動係合部８０としてのドラムおよび可動規制部８２としてのシューからなるドラムブレーキ機構等であってもよい。
（４）検知手段１６は、使用者の身体の動きを検知し得るものであれば、実施例に例示した圧力センサに限るものではなく、例えば筋電センサや近接センサ等の各種センサが採用可能である。また、検知手段１６は、身体動作補助装置ＳＵに配設されるものに限らず、身体動作補助装置ＳＵと別体に構成されて該装置ＳＵから離れた身体の所要位置に装着されるものであってもよい。
（５）作動手段は、実施例で例示した伸縮部材を駆動源として備えたアクチュエータに限らず、可動規制部１４を規制状態および規制解除状態に姿勢変位させ得るものであれば、サーボモータ、ステッピングモータ、電磁ソレノイド等、各種タイプのものが実施可能である。
（６）身体動作補助装置ＳＵは、規制手段１４および作動手段等が第２サポート部材１２に配設されると共に検知手段１６が第１サポート部材１０に配設するよう構成してもよい。
（７）実施例では、右腕Ａに装着される上肢用の身体動作補助装置を例示したが、第１サポート部材１０および第１装着部２１、第２サポート部材１２および第２装着部４１等の形状およびサイズ等を変更することで、左腕用や、下肢の左脚用または右脚用として実施することも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 第１サポート部材，１２ 第２サポート部材，１６ 検知手段，８０ 可動係合部
８２ 可動規制部，８４ 制御手段，８６ 第１アクチュエータ(作動手段)
８７ 第２アクチュエータ(作動手段)，９０ 第１係合爪(第１係合部)
９１ 第２係合爪(第２係合部)，９５ 第１可動規制部材(第１規制部)
９６ 第２可動規制部材(第２規制部)，Ａ１ 上腕部(近位身体部位)
Ａ２ 前腕部(遠位身体部位)，Ａ３ 肘関節(関節)
【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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