(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的な姿勢変位可能に設けられた第１部材および第２部材を所定位置で保持可能な保持機構であって、
前記第１部材および第２部材の一方に連動して変位するラチェット歯車と、
前記ラチェット歯車の歯溝に係合して該ラチェット歯車の変位を規制可能な規制位置および該歯溝から離間して該ラチェット歯車の変位を許容する許容位置に変位可能なラチェット爪と、
モータの駆動に伴って第１位置および第２位置に変位可能な作動部材と、
前記ラチェット爪および作動部材を接続するよう設けられて当該作動部材の変位に伴ってラチェット爪を変位させると共に、当該作動部材に対してラチェット爪を一定方向へ付勢するよう弾性変形可能に形成された連係部材とを備え、
前記モータの駆動により前記作動部材を前記第１位置および第２位置に切り替わるよう変位させた際に、当該作動部材の第１位置への変位に伴って前記ラチェット爪が規制位置に向けて変位すると共に当該作動部材の第２位置への変位に伴って前記ラチェット爪が許容位置に向けて変位し、当該作動部材の位置の切り替わりに伴って当該モータの駆動を停止することで前記ラチェット爪が変位した規制位置および許容位置で保持されると共に、
前記作動部材の第１位置への変位に伴って前記ラチェット爪が前記規制位置へ変位する途中で当該ラチェット爪の変位が規制された際には、前記連係部材が弾性変形してラチェット爪を規制位置へ向けて付勢するよう構成された
ことを特徴とする保持機構。
【請求項２】
前記連係部材は、前記作動部材に係合される係合部と、前記係合部に連設されると共に前記ラチェット爪に固定される固定部とを備え、
前記係合部は、前記第２位置から第１位置に変位する作動部材に係合する第１係合部と、前記第１位置から第２位置に変位する作動部材に係合する第２係合部とからなり、
前記作動部材が前記第１位置へ変位する際に前記第１係合部が押されることで前記ラチェット爪が前記規制位置に変位し、前記作動部材が前記第２位置へ変位する際に前記第２係合部が押されることで前記ラチェット爪が前記許容位置に変位するよう構成された請求項１記載の保持機構。
【請求項３】
前記ラチェット歯車は、該ラチェット歯車の往復変位に連動して変位する第１歯部および第２歯部を備え、
前記ラチェット爪として、前記第１歯部の歯溝との係合により前記ラチェット歯車の一方への変位を規制する第１ラチェット爪と、前記第２歯部の歯溝との係合により前記ラチェット歯車の他方への変位を規制する第２ラチェット爪とを備え、
前記作動部材として、第１モータの駆動に伴って第１位置および第２位置に変位可能な第１作動部材と、第２モータの駆動に伴って第１位置および第２位置に変位可能な第２作動部材とを備え、
前記連係部材として、前記第１ラチェット爪と前記第１作動部材とを連係する第１連係部材と、前記第２ラチェット爪と前記第２作動部材とを連係する第２連係部材とを備え、
前記第１モータの駆動に伴って、前記第１歯部の歯溝との係合位置および許容位置に前記第１ラチェット爪を変位させ得ると共に、前記第２モータの駆動に伴って、前記第２歯部の歯溝との係合位置および許容位置に前記第２ラチェット爪を変位させ得るよう構成された請求項１または２記載の保持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的な姿勢変位可能に設けられた第１部材および第２部材を所定位置で保持可能な保持機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１本体に対し姿勢変位可能に連結された第２本体を適宜位置で停止保持可能な保持機構として、ラチェット機構がある(特許文献１)。このラチェット機構は、第１本体および第２本体の何れか一方の本体に配設されて複数の歯を備えた歯車と、第１本体および第２本体の何れか他方の本体に配設され、歯車と係合した規制位置および該歯車との係合が解除された許容位置に切り替え可能な歯止めとを備えている。従って、歯止めが許容位置に変位することで第２本体の姿勢変位が許容され、歯止めが規制位置に変位することで第２本体を停止保持するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１１０９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のラチェット機構は、歯止めが自重または駆動手段等により規制位置および許容位置に変位するよう構成されている。ここで、第２本体の姿勢位置によっては、歯止めが許容位置から規制位置へ変位する際に、歯止めの爪と歯車の歯の先端が当接することがある。歯止めが規制位置まで変位することなく駆動手段の駆動が停止すると、歯車と歯止めとが係合しない状態で該歯止めが停止することになり、、第２部材を適宜位置で停止保持できなくなる問題がある。また、特許文献１に開示のラチェット機構では、歯止めを規制位置および許容位置に変位させる駆動手段を備えていない。また、特許文献１に開示のラチェット機構はコイルバネを備えているが、該コイルバネは、駆動手段に連係されたものではないから、歯止めを許容位置に姿勢変位させる機能を有していない。
【０００５】
本発明では、モータの駆動が停止してもラチェット爪を規制位置に姿勢変位させ得るよう構成した保持機構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】
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、相対的な姿勢変位可能に設けられた第１部材および第２部材を所定位置で保持可能な保持機構であって、
前記第１部材および第２部材の一方に連動して変位するラチェット歯車と、
前記ラチェット歯車の歯溝に係合して該ラチェット歯車の変位を規制可能な規制位置および該歯溝から離間して該ラチェット歯車の変位を許容する許容位置に変位可能なラチェット爪と、
モータの駆動に伴って第１位置および第２位置に変位可能な作動部材と、
前記ラチェット爪および作動部材を接続するよう設けられて当該作動部材の変位に伴ってラチェット爪を変位させると共に、当該作動部材に対してラチェット爪を一定方向へ付勢するよう弾性変形可能に形成された連係部材とを備え、
前記モータの駆動により前記作動部材を前記第１位置および第２位置に切り替わるよう変位させた際に、当該作動部材の第１位置への変位に伴って前記ラチェット爪が規制位置に向けて変位すると共に当該作動部材の第２位置への変位に伴って前記ラチェット爪が許容位置に向けて変位し、当該作動部材の位置の切り替わりに伴って当該モータの駆動を停止することで前記ラチェット爪が変位した規制位置および許容位置で保持されると共に、
前記作動部材の第１位置への変位に伴って前記ラチェット爪が前記規制位置へ変位する途中で当該ラチェット爪の変位が規制された際には、前記連係部材が弾性変形してラチェット爪を規制位置へ向けて付勢するよう構成されたことを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、ラチェット爪と作動部材とを接続した連係部材により、モータの駆動に伴って作動部材が第１位置に変位することで、ラチェット爪を規制位置へ変位させ得ると共に、該モータの駆動に伴って作動部材が第２位置に変位することで、ラチェット爪を許容位置へ姿勢変位させ得る。そして、作動部材が第１位置に変位した際にラチェット爪が規制位置まで変位不能な場合には、連係部材が弾性変形することで作動部材が第１位置へ変位することが許容され、モータが停止した状態であっても、連係部材の付勢力によりラチェット爪を規制位置へ変位させ得るから、モータの停止後であってもラチェット歯車を適切に停止保持して第１部材に対して第２部材を保持することが可能である。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、前記連係部材は、前記作動部材に係合される係合部と、前記係合部に連設されると共に前記ラチェット爪に固定される固定部とを備え、
前記係合部は、前記第２位置から第１位置に変位する作動部材に係合する第１係合部と、前記第１位置から第２位置に変位する作動部材に係合する第２係合部とからなり、
前記作動部材が前記第１位置へ変位する際に前記第１係合部が押されることで前記ラチェット爪が前記規制位置に変位し、前記作動部材が前記第２位置へ変位する際に前記第２係合部が押されることで前記ラチェット爪が前記許容位置に変位するよう構成されたことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、モータの駆動に伴って第１位置へ変位する作動部材により第１係合部が押されることで、ラチェット爪を規制位置に適切に変位させ得ると共に、モータの駆動により第２位置へ変位する作動部材により第２係合部が押されることで、ラチェット爪を許容位置に適切に姿勢変位させ得る。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、前記ラチェット歯車は、該ラチェット歯車の往復変位に連動して変位する第１歯部および第２歯部を備え、
前記ラチェット爪として、前記第１歯部の歯溝との係合により前記ラチェット歯車の一方への変位を規制する第１ラチェット爪と、前記第２歯部の歯溝との係合により前記ラチェット歯車の他方への変位を規制する第２ラチェット爪とを備え、
前記作動部材として、第１モータの駆動に伴って第１位置および第２位置に変位可能な第１作動部材と、第２モータの駆動に伴って第１位置および第２位置に変位可能な第２作動部材とを備え、
前記連係部材として、前記第１ラチェット爪と前記第１作動部材とを連係する第１連係部材と、前記第２ラチェット爪と前記第２作動部材とを連係する第２連係部材とを備え、
前記第１モータの駆動に伴って、前記第１歯部の歯溝との係合位置および許容位置に前記第１ラチェット爪を変位させ得ると共に、前記第２モータの駆動に伴って、前記第２歯部の歯溝との係合位置および許容位置に前記第２ラチェット爪を変位させ得るよう構成されたことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、第１ラチェット爪および第２ラチェット爪の両方を規制位置とすることでラチェット歯車の往復変位が規制され、第１部材および第２部材の相対的な姿勢変位を規制し得る。そして、第１ラチェット爪および第２ラチェット爪の両方を許容位置とすることでラチェット歯車の往復変位が許容され、第１部材および第２部材の相対的な姿勢変位を規制し得る。また、第１ラチェット爪を規制位置とすると共に第２ラチェット爪を許容位置とすることで、ラチェット歯車の一方への変位が規制されると共に他方への変位が許容されるようにし得ると共に、第１ラチェット爪を許容位置とすると共に第２ラチェット爪を規制位置とすることで、ラチェット歯車の一方への変位が許容されると共に他方への変位が規制されるようにし得るので、第１部材および第２部材の相対的な姿勢変位を許容し得る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る保持機構によれば、モータの駆動が停止しても、ラチェット爪を規制位置に姿勢変位させて該ラチェット爪をラチェット歯車に係合させ得るので、第１部材と第２部材とを適切に保持させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る身体動作補助装置を、左腕に装着した状態を後方左斜め上方から見た斜視図である。
【図２】実施例の身体動作補助装置の平面図である。
【図３】実施例の身体動作補助装置を、作動装置の各カバー部材を取り外した状態で示す右側面図である。
【図４】実施例の身体動作補助装置の左側面図である。
【図５】(ａ)は、身体動作補助装置における作動装置を構成する第１サポート部材および第２サポート部材を、各カバー部材を取り外した状態で示す右側面図であり、(ｂ)は、各カバー部材を取り外した作動装置の平面図である。
【図６】図２のＡ部拡大図である。
【図７】保持機構における第１保持機構の一部および第２保持機構を示す斜視図である。
【図８】(ａ)は、第１保持機構および第２保持機構が許容位置の場合を示す説明図であり、(ｂ)は、第１保持機構および第２保持機構が規制位置の場合を示す説明図である。
【図９】(ａ)は、第１保持機構における第１作動モータに配設した第１偏心カムが第１停止位置に変位した状態を示す説明図であり、(ｂ)は、第１作動モータの駆動により第１偏心カムが第１停止位置と第２停止位置との中間にある状態を示す説明図であり、(ｃ)は、第１偏心カムが第２停止位置に変位した状態を示す説明図である。
【図１０】第１連係部材が弾性変形する場合を示す説明図であって、(ａ)は、第１ラチェット爪部材が規制位置に変位不能な場合に、第１連係部材が弾性変形することで第１偏心カムが第２停止位置まで回転可能であることを示し、(ｂ)は、第１ラチェット爪部材が規制位置に変位可能となった場合に、弾性変形した第１連係部材に発現した付勢力により該第１ラチェット爪が規制位置に変位可能なことを示している。
【図１１】制御ユニットによる各作動モータの制御態様を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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)の左腕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)動作による左腕Ａの曲げ・伸ばし動作を補助する身体動作補助装置ＳＵを例示して説明する。なお、実施例における身体動作補助装置ＳＵの各方向は、身体前方へ水平に伸ばして手のひらを使用者から見て右側に向けた左腕Ａに該身体動作補助装置ＳＵを装着した状態において、該左腕Ａの長手方向を前後方向(手首側を前側、肩側を後側)とし、左腕Ａの胸部を指向する内側を右側、左腕Ａの胸部と反対を指向する外側を左側、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、後方左斜め上方から見ている。
【実施例】
【００１２】
(身体動作補助装置ＳＵの概要について)
実施例の身体動作補助装置ＳＵは、図１〜図４に示すように、作動装置１０と、該作動装置１０の第１サポート部材(第１部材)２０が取り付けられ、左腕Ａにおいて肘関節(関節)Ａ３に対し近位身体部位である上腕部Ａ１に着脱可能に装着される第１装具１２と、作動装置１０の第２サポート部材(第２部材)６０が取り付けられ、左腕Ａにおいて肘関節(関節)Ａ３に対して遠位身体部位である前腕部Ａ２に着脱可能に装着される第２装具１３とを備えている。
【００１３】
(作動装置１０について)
身体動作補助装置ＳＵの作動装置１０は、上腕部Ａ１に保持される第１サポート体１０Ａと、第１サポート体１０Ａに対して回転変位可能に連結されると共に、前腕部Ａ２に保持される第２サポート体１０Ｂとを備えている。また、作動装置１０は、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの回転変位を規制可能な補助機構１４を備えている。更に、作動装置１０は、補助機構１４を構成する駆動手段である第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０(後述)を駆動制御する制御ユニット１６を備えている。
【００１４】
(第１サポート体１０Ａについて)
前記第１サポート体１０Ａは、図１〜図４に示すように、補助機構１４を構成する部材が配設される第１サポート部材２０と、第１サポート部材２０における第１装具１２の取り付け側と反対側に装着される第１カバー部材２４とを備えている。第１サポート体１０Ａは、第１サポート部材２０に対して第１カバー部材２４を組み付けることで、補助機構１４の各部材や後述するバッテリーＢＴを収容可能な第１収容空間２６が内部に画成される。
【００１５】
(第１サポート部材２０について)
前記第１サポート部材２０は、図２〜図５に示すように、身体動作補助装置ＳＵを左腕Ａに装着した際に上腕部Ａ１の左部に位置して、該上腕部Ａ１の長手方向(前後方向)が長手となるプレート状に形成されている。第１サポート部材２０は、その前後方向の略中間から前側が、前述した補助機構１４が配設される第１配設部２０ａとなっていると共に、該第１配設部２０ａの後側が、補助機構１４の後述する第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に対して電源を供給するバッテリーＢＴ等が配設される第２配設部２０ｂとなっている。第１配設部２０ａは、第２配設部２０ｂよりも上下幅が大きく、該第２配設部２０ｂよりも下方へ突出している。なお、第１サポート部材２０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形成され、捻れ変形や撓み変形が発現し難く構成されている。
【００１６】
図５(ｂ)および図６に示すように、前記第１配設部２０ａの前部に、左方へ開口する軸支持孔３０が設けられており、該軸支持孔３０には、前記第２サポート体１０Ｂの第２サポート部材６０を回転自在に支持する回転支持軸(回転軸)３１が、左方へ延出した状態で立設固定されている。また、第１配設部２０ａには、補助機構１４を構成する第１作動モータ１０９を固定して保持する第１モータ固定部材３２と、該補助機構１４を構成する第２作動モータ１１０を固定して保持する第２モータ固定部材３３とが、ネジ等により取り付けられている。更に、図７および図８に示すように、第１配設部２０ａには、第１保持機構Ｒ１における第１ラチェット爪部材(第１ラチェット爪)１００を回転可能に支持する第１支持軸３４と、第２保持機構Ｒ２における第２ラチェット爪部材(第２ラチェット爪)１０１を回転可能に支持する第２支持軸３５とが、左方へ延出した状態で固定されている。第１支持軸３４は、回転支持軸３１の後側斜め下方に位置し、第２支持軸３５は、該回転支持軸３１の下側斜め後方に位置している。
【００１７】
また、図５(ａ)および図８に示すように、前記第１配設部２０ａには、回転支持軸３１に支持された第２サポート体１０Ｂにおける第２サポート部材６０の回転変位可能な範囲を規定する第１ストッパ３６および第２ストッパ３７が設けられている。第１ストッパ３６は、回転支持軸３１の前側斜め下方に設けられて、肘関節Ａ３が伸展して左腕Ａを伸ばすことで第１サポート部材２０に対して第２サポート部材６０が直線状態となった場合(図５(ａ)に実線で表示)に、第２サポート部材６０の下縁が当接するようになっている。従って、第２サポート体１０Ｂは、第１ストッパ３６に当接した状態よりも前部が下方へ変位するように回転することが規制される。一方、第２ストッパ３７は、回転支持軸３１の後側斜め上方に設けられて、肘関節Ａ３が屈曲して左腕Ａを曲げることで第１サポート部材２０に対して第２サポート部材６０が屈曲状態となった場合(図５(ｂ)に２点鎖線で表示)に、第２サポート部材６０の上縁に当接するようになっている。従って、第２サポート体１０Ｂは、第２ストッパ３７に当接した状態よりも更に屈曲するように回転することが規制される。
【００１８】
図５(ａ)および図５(ｂ)に示すように、前記第２配設部２０ｂには、補助機構１４の第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に対する電源供給用のバッテリーＢＴを保持するバッテリー保持部３８が設けられている。バッテリー保持部３８は、矩形状をなすバッテリーＢＴの外形形状に合わせて、第２配設部２０ｂの左面から凹んだ矩形凹状に形成されている。そして、バッテリー保持部３８に配設されたバッテリーＢＴは、第１サポート部材２０に取り付けた第１カバー部材２４が該バッテリーＢＴに左側から当接することで、該バッテリー保持部３８に保持されるようになっている(図１参照)。また、第２配設部２０ｂの後部には、第１カバー部材２４を支持すると共に、該第１カバー部材２４を第１サポート部材２０に固定するネジ(図示せず)が挿通されるボス３９が、左方へ突出した状態に形成されている。
【００１９】
(第１カバー部材２４について)
前記第１カバー部材２４は、図１および図２に示すように、第１サポート部材２０に所定の間隔で対向する側壁部と、該側壁部の外縁に沿って延在すると共に第１サポート部材２０側へ延出する周壁部とを備え、該周壁部の延出端部が第１サポート部材２０の外縁部に当接した状態で該第１サポート部材２０に取り付けられる。第１カバー部材２４の側壁部内面には、第１サポート部材２０の前記ボス３９に挿通したネジが締結されるネジ孔と、前記回転支持軸３１の延出端(左端)に装着されたスリーブ２９に当接する支持部２４ａと、バッテリーＢＴに当接する当接面２４ｂとが設けられている(図２、図６参照)。また、第１カバー部材２４の周壁部における前側上部には、第２サポート部材６０のアーム部６０ｂとの干渉を回避するための開口部２４ｃが設けられている。
【００２０】
(第２サポート体１０Ｂについて)
前記第２サポート体１０Ｂは、図１〜図４に示すように、第１サポート部材２０に対して回転可能に支持された第２サポート部材６０と、該第２サポート部材６０における第２装具１３の取り付け側と反対側に装着される第２カバー部材６４とを備えている。第２サポート体１０Ｂは、第２サポート部材６０に対して第２カバー部材６４を組み付けることで、制御ユニット１６等を収容可能な第２収容空間６６が内部に画成される。
【００２１】
(第２サポート部材６０について)
前記第２サポート部材６０は、図２〜図５に示すように、身体動作補助装置ＳＵを左腕Ａに装着した際に前腕部Ａ２の左部に位置して、該前腕部Ａ２の長手方向(前後方向)が長手となる細長のプレート状に形成されている。第２サポート部材６０は、第２身体保持部材(装具)６２や制御ユニット１６等が配設される取付板部６０ａと、該取付板部６０ａから後方へ延出したアーム部６０ｂとを備えている。アーム部６０ｂの後部には、該アーム部６０ｂの厚み方向(左右方向)へ貫通する支持孔７０が形成されており、第１サポート部材２０に配設された回転支持軸３１が、該支持孔７０に挿通可能となっている。従って、第２サポート部材６０は、支持孔７０に挿通した回転支持軸３１により第１サポート部材２０に対して回転可能に連結され、第１サポート部材２０の前方へ延出した第１姿勢(図５に実線で示す)および第１サポート部材２０から上方斜め後方へ立ち上がった第２姿勢(図５に２点鎖線で示す)の間で姿勢変位が可能となっている。支持孔７０の内径は、回転支持軸３１の外径より大きく設定されており、回転支持軸３１と支持孔７０との間に形成された隙間により、第２サポート部材６０は、上腕部Ａ１に対する前腕部Ａ２の変位に合わせて前部が左右方向へ変位するように姿勢変位可能となっている。なお、第２サポート部材６０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形成され、捻れ変形や撓み変形が発現し難く構成されている。
【００２２】
(補助機構１４について)
次に、作動装置１０において、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの回転変位を規制可能な補助機構１４について説明する。実施例の補助機構１４は、図２、図７および図８に示すように、第１サポート部材２０および第２サポート部材６０の相対的な姿勢変位に連動して変位するラチェット歯車９０と、駆動手段である第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０の駆動に伴い、ラチェット歯車９０の変位を規制する規制位置および肘関節Ａ３の屈伸動作に伴う該ラチェット歯車９０の変位を許容する許容位置に変位するラチェット爪９２とを備え、上腕部Ａ１に対する前腕部Ａ２の動作を検知する検知センサＳ(図１１参照)からの検知信号を受信した前記制御ユニット１６により作動制御されるように構成されている。この補助機構１４は、ラチェット爪９２の許容位置では、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２０および第２サポート部材６０(第１サポート体１０Ａおよび第２サポート体１０Ｂ)の相対的な姿勢変位を許容する。すなわち、補助機構１４は、ラチェット爪９２の許容位置において、肘関節Ａ３の屈伸動作による上腕部Ａ１に対する前腕部Ａ２の動きを規制せず、当該身体動作補助装置ＳＵを装着した使用者が左腕Ａを自由に動かすことを可能とする。また、補助機構１４は、ラチェット爪９２の規制位置において、第１サポート部材２０に対して第２サポート部材６０を姿勢変位規制位置で保持して、肘関節Ａ３の屈伸動作による上腕部Ａ１に対する前腕部Ａ２の動きを規制するよう構成されている。
【００２３】
ここで、実施例の補助機構１４は、前述したラチェット歯車９０およびラチェット爪９２によるラチェット機構となっている。そして、補助機構１４は、第１保持機構Ｒ１および第２保持機構Ｒ２とを備えている。第１保持機構Ｒ１は、肘関節Ａ３の屈曲動作に伴う第１サポート部材２０に対する第２サポート部材６０の回転変位を規制すると共に、該肘関節Ａ３の伸展動作に伴う第１サポート部材２０に対する第２サポート部材６０の回転変位を許容するよう構成されている。また、第２保持機構Ｒ２は、肘関節Ａ３の屈曲動作に伴う第１サポート部材２０に対する第２サポート部材６０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２０に対する第２サポート部材６０の回転変位を規制するよう構成されている。
【００２４】
(ラチェット歯車９０について)
補助機構１４におけるラチェット歯車９０は、図５、図６および図８に示すように、第１サポート部材２０および第２サポート部材６０の相対変位に対して姿勢変位する。ラチェット歯車９０は、第１保持機構Ｒ１を構成する第１歯部９４および第２保持機構Ｒ２を構成する第２歯部９５を備えており、第２サポート部材６０のアーム後部(連結部)６０ｃの左側に隣接して回転支持軸３１に嵌合される円板部材８８(図６、図７参照)に係止されている。ラチェット歯車９０は、円形状の剛性を有する部材であり、中心から外周縁に向けて開口すると共に厚み方向の両端面に開口した嵌合凹部(嵌合部)９６が設けられている。すなわち、ラチェット歯車９０は、厚み方向から見た端面形状が略「Ｕ」形となっている。ラチェット歯車９０の嵌合凹部９６には、第２サポート部材６０のアーム部６０ｂにおけるアーム後部６０ｃの外縁形状に合致する内縁形状に形成されており、該アーム後部６０ｃが隙間なく嵌合するよう構成されている。そして、嵌合凹部９６に第２サポート部材６０のアーム後部６０ｃが嵌合した状態では、アーム部６０ｂに形成された支持孔７０の開口中心と、円形状をなすラチェット歯車９０の中心とが一致するようになっている。また、ラチェット歯車９０は、第２サポート部材６０の回転方向において該第２サポート部材６０に対して相対的な姿勢変位が不能となっており、該第２サポート部材６０の回転変位に追従して回転支持軸３１を中心として第１サポート部材２０に対して相対的に回転変位する。なお、ラチェット歯車９０は、金属や強化プラスチック等の合成樹脂から形成され、第１歯部９４および第２歯部９５の損耗および破損が発生し難く構成されている。
【００２５】
図５〜図８に示すように、第１歯部９４および第２歯部９５は、ラチェット歯車９０の外周端面に、該外周端面の周方向へ並んで設けられている。ここで、第１歯部９４は、肘関節Ａ３の屈曲動作に伴う前腕部Ａ２の動きに伴って第２サポート部材６０が第１姿勢側から第２姿勢側に向けて回転変位する際に、ラチェット歯車９０の外周端面における後方へ移動する領域に設けられている。また、第２歯部９５は、肘関節Ａ３の伸展動作に伴う前腕部Ａ２の動きに伴って第２サポート部材６０が第２姿勢側から第１姿勢側に向けて回転変位する際に、ラチェット歯車９０の外周端面における後方へ移動する領域に設けられている。
【００２６】
前記第１歯部９４は、ラチェット歯車９０の外周端面から径方向外方へ鋭角的に突出した複数の第１係合歯９４ａ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おり、隣接する第１係合歯９４ａ,９４ａの間に凹状の歯溝９４ｂが形成されている(図７、図８参照)。ここで、図８に示すように、各第１係合歯９４ａは、基部から先端部にいくにつれて、肘関節Ａ３の屈曲動作に伴う前腕部Ａ２の動きに伴って第２サポート部材６０が第１姿勢側から第２姿勢側に向けて回転変位する際に、ラチェット歯車９０の外周端面が移動する方向へ偏倚する三角形をなしている(図８では、先端にいくにつれて時計方向へ偏倚する三角形をなしている)。一方、第２歯部９５は、ラチェット歯車９０の外周端面から径方向外方へ鋭角的に突出した複数の第２係合歯９５ａ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おり、隣接する第２係合歯９４ａ,９４ａの間に凹状の歯溝９５ｂが形成されている(図７、図８参照)。ここで、図８に示すように、各第２係合歯９５ａは、基部から先端部にいくにつれて、肘関節Ａ３の伸展動作に伴う前腕部Ａ２の動きに伴って第２サポート部材６０が第２姿勢側から第１姿勢側に向けて回転変位する際に、ラチェット歯車９０の外周端面が移動する方向へ偏倚する三角形をなしている(図８では、先端にいくにつれて反時計方向へ偏倚する三角形をなしている)。すなわち、各第１係合歯９４ａおよび各第２係合歯９５ａは、先端にいくにつれて逆方向へ偏倚している。
【００２７】
前記ラチェット歯車９０は、図６に示すように、回転支持軸３１の軸方向(左右方向)における幅寸法Ｗ１が、第２サポート部材６０のアーム部６０ｂにおける左右方向の厚み寸法Ｗ２よりも僅かに大きく設定されている。また、ラチェット歯車９０の嵌合凹部９６に嵌合させたアーム部６０ｂは、回転支持軸３１の軸方向において、該ラチェット歯車９０の端面からはみ出さないようになっている。すなわち、第２サポート部材６０のアーム部６０ｂは、回転支持軸３１の軸方向において、厚み方向の全体がラチェット歯車９０と重なった状態で該ラチェット歯車９０に連結されている。従って、ラチェット歯車９０は、第１サポート部材２０に対向する端面と該第１サポート部材２０との間隔が、第２サポート部材６０のアーム後部６０ｃと該第１サポート部材２０との間隔以下で配設されている(図６参照)。また、ラチェット歯車９０は、第１サポート部材２０と反対側が、第２サポート部材６０のアーム後部６０ｃから僅かに突出した状態で配設されている(図６参照)。すなわち、第２サポート部材６０のアーム後部６０ｃは、回転支持軸３１の軸方向におけるラチェット歯車９０の幅の範囲内で該ラチェット歯車９０に係止されている。なお、ラチェット歯車９０の幅寸法Ｗ１を、第２サポート部材６０のアーム部６０ｂの厚み寸法Ｗ２と同じに設定して、ラチェット歯車９０における第１サポート部材２０と反対側の端面と第２サポート部材６０のアーム部６０ｂの端面とが面一となるよう構成して、該ラチェット歯車９０が第２サポート部材６０のアーム部６０ｂからはみ出さないようにしてもよい。
【００２８】
(ラチェット爪９２について)
実施例の補助機構１４におけるラチェット爪９２として、図５、図７および図８に示すように、第１保持機構Ｒ１を構成して第１歯部９４に係脱する第１ラチェット爪部材１００と、第２保持機構Ｒ２を構成して第２歯部９５に係脱する第２ラチェット爪部材１０１とを備える。第１ラチェット爪部材１００は、第１サポート部材２０の第１配設部２０ａに設けられた前述の第１支持軸３４に回動可能に取り付けられている。第１ラチェット爪部材１００は、第１支持軸３４から上方へ延出したレバー状部材であって、第１支持軸３４から離間した先端部に、第１歯部９４側に突出して第１係合歯９４ａに係合可能な第１規制爪１００ａが設けられ、第１支持軸３４に対して往復回転することで、第１規制爪１００ａが第１係合歯９４ａ間の歯溝９４ｂに係合した規制位置(図８(ｂ)参照)と、第１規制爪１００ａが第１係合歯９４ａから離間して係合が解除された許容位置(図８(ａ)参照)との間を姿勢変位可能となっている。一方、第２ラチェット爪部材１０１は、第１サポート部材２０の第１配設部２０ａに設けられた前述の第２支持軸３５に回動可能に取り付けられている。第２ラチェット爪部材１０１は、第２支持軸３５から前方へ延出したレバー状部材であって、第２支持軸３５から離間した先端部に、第２歯部９５側へ突出して第２係合歯９５ａに係合可能な第２規制爪１０１ａが設けられ、第１支持軸３４に対して往復回転することで、第２規制爪１０１ａが第２係合歯９５ａ間の歯溝９５ｂに係合した規制位置(図８(ｂ)参照)と、第２規制爪１０１ａが第２係合歯９５ａから離間して係合が解除された許容位置(図８(ａ)参照)との間を姿勢変位可能となっている。
【００２９】
前記第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１は、回転支持軸３１の軸方向(左右方向)における幅寸法Ｗ３(図７参照)が、ラチェット歯車９０の幅寸法Ｗ１より小さく設定されている。そして、第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１は、回転支持軸３１の軸方向において、ラチェット歯車９０の端面からはみ出さないように配設されている(図６参照)。すなわち、第１ラチェット爪部材１００は、回転支持軸３１の軸方向におけるラチェット歯車９０の幅の範囲内で第１歯部９４の第１係合歯９４ａに係合すると共に、第２ラチェット爪部材１０１は、回転支持軸３１の軸方向におけるラチェット歯車９０の幅の範囲内で第２歯部９５の第２係合歯９５ａに係合する。
【００３０】
(連係部９１について)
実施例の補助機構１４は、図５〜図８に示すように、駆動手段とラチェット爪９２とを連係して、該駆動手段に作動に伴ってラチェット爪９２を姿勢変位させる連係部９１を備えている。連係部９１として、第１保持機構Ｒ１を構成して第１ラチェット爪部材１００と第１作動モータ１０９とを連係する第１連係部材(連係部材)１０５と、第２保持機構Ｒ２を構成して第２ラチェット爪部材１０１と第２作動モータ１１０とを連係する第２連係部材(連係部材)１０６とを備える。第１連係部材１０５は、第１ラチェット爪部材１００に固定される固定支持部１０５ａと、第１作動モータ１０９に設けられた後述の第１偏心カム(作動部材)１１５に係合する係合部１０５ｂ,１０５ｃとを備え、固定支持部１０５ａと係合部１０５ｂ,１０５ｃとの間に折曲部１０５ｄが形成されている。第１連係部材１０５は、弾性変形可能な帯板状のバネ鋼部材を折り曲げて形成したもので、第１係合部１０５ｂおよび第２係合部１０５ｃが、第１偏心カム１１５のカム面を両側から挟むように構成されている。すなわち、第１連係部材１０５は、第１作動モータ１０９の作動により第１偏心カム１１５が回転して第１係合部１０５ｂおよび第２係合部１０５ｃの位置が移動することにより、第１支持軸３４に支持された第１ラチェット爪部材１００を規制位置および許容位置に姿勢変位させ得る。一方、第２連係部材１０６は、第２ラチェット爪部材１０１に固定される固定支持部１０６ａと、第２作動モータ１１０に設けられた第２偏心カム(作動部材)１１６に係合する係合部１０６ｂ,１０６ｃとを備え、固定支持部１０５ａと係合部１０５ｂ,１０６ｃとの間に折曲部１０６ｄが形成されている。第２連係部材１０６は、弾性変形可能な帯板状のバネ鋼部材を折り曲げて形成したもので、第１係合部１０６ｂおよび第２係合部１０６ｃが、第２偏心カム１１６のカム面を両側から挟むように構成されている。すなわち、第２連係部材１０６は、第２作動モータ１１０の作動により第２偏心カム１１６が回転して第１係合部１０６ｂおよび第２係合部１０６ｃの位置が移動することにより、第２支持軸３５に支持された第２ラチェット爪部材１０１を規制位置および許容位置に姿勢変位させ得る。
【００３１】
前記第１連係部材１０５および第２連係部材１０６は、回転支持軸３１の軸方向(左右方向)における幅寸法Ｗ４(図６参照)が、ラチェット歯車９０の幅寸法Ｗ１より小さく設定されている。また、第１連係部材１０５および第２連係部材１０６の幅寸法Ｗ４は、対応する第１ラチェット爪部材１００または第２ラチェット爪部材１０１の幅寸法Ｗ３と略同じに設定されている。そして、第１連係部材１０５および第２連係部材１０６は、回転支持軸３１の軸方向において、該ラチェット歯車９０における左腕Ａ側と反対側の端面からはみ出さないように配設されている(図６参照)。
【００３２】
(第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０について)
図７および図８に示す駆動手段としての第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０は、第２サポート部材６０に配設された制御ユニット１６と電気的に接続されており、該制御ユニット１６の制御に基づいてバッテリーＢＴから供給される異なる極性の直流電流が流れることで正逆回転し、ギアボックス１１１を備えた同一仕様の直流ギヤモータである。第１作動モータ１０９は、ギアボックス１１１から延出した駆動軸１１２に第１偏心カム１１５が固定されており、第２作動モータ１１０は、ギアボックス１１１から延出した駆動軸１１２に第２偏心カム１１６が固定されている。第１作動モータ１０９は、駆動軸１１２の先端側から見て(図１０参照)、第１偏心カム１１５が、該駆動軸１１２の右方へ偏った第１停止位置(図１０(ａ))と、第１停止位置から左方へ回転して駆動軸１１２の左方へ偏った第２停止位置(図１０(ｃ))との間を、往復回転するように作動制御される。これにより、第１保持機構Ｒ１では、第１偏心カム１１５が第１停止位置に向けて回転して停止する場合に、第１連係部材１０５における第１係合部１０５ｂが該第１偏心カム１１５に押されることで第１ラチェット爪部材１００が許容位置に姿勢変位し(図８(ａ))、第１偏心カム１１５が第２停止位置に向けて回転して停止する場合に、第１連係部材１０５における第２係合部１０５ｃが該第１偏心カム１１５に押されることで第１ラチェット爪部材１００が規制位置に姿勢変位するよう構成されている。なお、第１連係部材１０５の第２係合部１０５ｂおよび第２係合部１０５ｃは、第１停止位置および第２停止位置の間を回転する第１偏心カム１１５に常に接触して係合するようになっている。
【００３３】
一方、第２作動モータ１１０は、駆動軸１１２の先端側から見て、第２偏心カム１１６が、該駆動軸１１２の左方へ偏った第１停止位置(図８(ａ))と、第１停止位置から右方へ回転して駆動軸１１２の右方へ偏った第２停止位置(図８(ｂ))との間を、往復回転するように作動制御される。これにより、第２保持機構Ｒ２では、第２偏心カム１１６が第１停止位置に向けて回転して停止する場合に、第２連係部材１０６における第１係合部１０６ｂが該第２偏心カム１１６に押されることで第２ラチェット爪部材１０１が許容位置に姿勢変位し、第２偏心カム１１６が第２停止位置に向けて回転して停止する場合に、第２連係部材１０６における第２係合部１０６ｃ該第２偏心カム１１６に押されることで第２ラチェット爪部材１０１が規制位置に姿勢変位するよう構成されている。なお、第２連係部材１０６の第２係合部１０６ｂおよび第２係合部１０６ｃは、第１停止位置および第２停止位置の間を回転する第２偏心カム１１６に常に接触して係合するようになっている。
【００３４】
第１偏心カム１１５は、図９に示すように、その外周面に、第１停止位置において第１サポート部材２０の外面に当接する第１当接面１１５ａと、第２停止位置において第１サポート部材２０の外面に当接する第２当接面１１５ｂとが設けられている。これにより、第１偏心カム１１５は、第１停止位置において第１当接面１１５ａが第１サポート部材２０の外面に当接することで、第２停止位置側と反対側への回転が規制されるようになっており、第１当接面１１５ａが第１サポート部材２０に当接した状態で第１作動モータ１０９が作動した場合に、該第１作動モータ１０９に流れる電流値が増加するようになっている。また、第１偏心カム１１５は、第２停止位置において第２当接面１１５ｂが第１サポート部材２０の外面に当接することで、第１停止位置側と反対側への回転が規制されるようになっており、第２当接面１１５ｂが第１サポート部材２０に当接した状態で第１作動モータ１０９が作動した場合も、該第１作動モータ１０９に流れる電流値が増加するようになる。一方、第２偏心カム１１６は、図７に示すように、その外周面に、第１停止位置において第１サポート部材２０の外面に当接する第１当接面１１６ａと、第２停止位置において第１サポート部材２０の外面に当接する第２当接面１１６ｂとが設けられている。これにより、第２偏心カム１１６は、第１停止位置において第１当接面１１６ａが第１サポート部材２０の外面に当接することで、第２停止位置側と反対側への回転が規制されるようになっており、第１当接面１１６ａが第１サポート部材２０に当接した状態で第２作動モータ１１０が作動した場合に、該第２作動モータ１１０に流れる電流値が増加するようになる。また、第２偏心カム１１６は、第２停止位置において第２当接面１１６ｂが第１サポート部材２０の外面に当接することで、第１停止位置側と反対側への回転が規制されるようになっており、第２当接面１１６ｂが第１サポート部材２０に当接した状態で第２作動モータ１１０が作動した場合も、該第２作動モータ１１０に流れる電流値が増加するようになる。
【００３５】
(フォトインタラプタ１２０について)
図７、図８および図１０に示すように、第１作動モータ１１５および第２作動モータ１１６には、発光部および受光部を備えたフォトインタラプタ１２０と、該フォトインタラプタ１２０の発光部からの光を遮る遮光板１２１とを備えている。フォトインタラプタ１２０は、第１作動モータ１１５および第２作動モータ１１６のギアボックス１１１に配設された取付板１２２に対して駆動軸１１２に向けた状態に配設され、制御ユニット１６に電気的に接続されている。また、遮光板１２１は、駆動軸１１２を中心とする扇形に形成されて、偏心カム１１５,１１６とギアボックス１１１との間に配設されており、円弧端側がフォトインタラプタ１２０の発光部と受光部との間に臨んでおり、偏心カム１１５,１１６が第１停止位置および第２停止位置の間を回転する際に発光部と受光部との間を移動するようになっている。そして、遮光板１２１は、円弧端部における略中間部位において、厚み方向に開口するスリット１２３が設けられている。このスリット１２３は、図１０(ｂ)に示すように、偏心カム１１５,１１６が第１停止位置および第２停止位置の中間となった場合にフォトインタラプタ１２０に位置するように設定されている。従って遮光板１２１は、偏心カム１１５,１１６が第１停止位置および第２停止位置の中間位置となった時だけフォトインタラプタ１２０において発光部からの光を受光部で受光可能として、該中間位置以外では、フォトインタラプタ１２０の発光部からの光を受光部で受光不能とするよう構成されている。すなわち、制御ユニット１６は、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０を正逆回転させる際に、該第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０の作動途中にフォトインタラプタ１２０からの受光信号を受信することで、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６が第１停止位置および第２停止位置のどちらに移動しているかを把握可能となっている。
【００３６】
(第１連係部材１０５および第２連係部材１０６の弾性変形について)
前記第１連係部材１０５および第２連係部材１０６は、図９に示すように、固定支持部１０５ａ,１０６ａと係合部１０５ｂ,１０６ｂとの相対位置が、折曲部１０５ｄ,１０６ｃでの弾性変形に基づいて近接・離間するよう弾性変形可能に構成されている(図９では、第１連係部材１０５のみを例示している)。すなわち、実施例の補助機構１４では、例えば第１保持機構Ｒ１において、第１作動モータ１０９の作動に伴って第１偏心カム１１５が第１停止位置(図８(ａ))から第２停止位置(図８(ｂ))に向けて回転する際に、ラチェット歯車９０の位置によっては、第１歯部９４における何れかの第１係合歯９４ａの先端に第１ラチェット爪部材１００の第１規制爪１００ａが当接して、該第１ラチェット爪部材１００が規制位置へ変位する途中で姿勢変位が規制されることがある(図９(ａ)参照)。この場合には、第１連係部材１０５は、折曲部１０５ｄが弾性変形することで、第１ラチェット爪部材１００が規制位置まで姿勢変位しなくても、第１偏心カム１１５が第２停止位置まで回転するように第１作動モータ１０９が作動するのを許容する(図９(ａ)に実線で示す)。
【００３７】
ここで、第１作動モータ１０９の作動により第１偏心カム１１５が第２停止位置に回転すると共に第１ラチェット爪部材１００が規制位置へ変位する途中で変位が規制された状態において、第１連係部材１０５が、固定支持部１０５ａと係合部１０５ｂとが互いに近接するように弾性変形するので、該固定支持部１０５ａには第１ラチェット爪部材１００を規制位置に向けて押す付勢力が発現する。従って、第２サポート部材６０が僅かに回転変位してラチェット歯車９０が回転変位し、第１歯部９４の第１係合歯９４ａの先端が第１ラチェット爪部材１００の第１規制爪１００ａから移動して第１係止歯９４ａ間の歯溝９４ｂに整合すると、第１連係部材１０５の固定支持部１０５ａに発現した付勢力により、第１ラチェット爪部材１００が規制位置まで姿勢変位するようになっている。すなわち、実施例の補助機構１４における第１保持機構Ｒ１は、第１偏心カム１１５が第２停止位置となって第１作動モータ１０９が停止した状態であっても、第１ラチェット爪部材１００が規制位置に姿勢変位するように構成されている。
【００３８】
また、第２保持機構Ｒ２も、第１保持機構Ｒ１と同様に、第２歯部９５における何れかの第２係合歯９５ａの先端に第２ラチェット爪部材１０１の第１規制爪１０１ａが当接して、該第２ラチェット爪部材１０１が規制位置へ変位する途中で変位が規制された状態において、第２偏心カム１１６が第２停止位置に回転して第２作動モータ１１０が停止した状態であっても、第２連係部材１０６が弾性変形することで第２ラチェット爪部材１０１を規制位置に姿勢変位させ得るように構成されている。
【００３９】
(第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０の作動制御について)
図１１は、制御ユニット１６による前記第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０の制御態様について概略的に示すフローチャートである。制御ユニット１６には、使用者の左腕Ａの所要位置(手のひら等)に装着されて左腕Ａに外力が加わったことを検知可能な検知センサＳ(図１１参照)が電気的に接続されており、該検知センサＳからの検知信号が制御ユニット１６に入力されるようになっている。ここで、制御ユニット１６は、検知センサＳからの検知信号の入力前においては、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０を、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６が第１停止位置となった状態で停止させる。
【００４０】
そして、制御ユニット１６は、検知センサＳからの検知信号が入力されると、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に直流電源を連続的に流す(Ｄｕｔｙ比１００％)。これにより、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０は、夫々の第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６を第１停止位置から第２停止位置に向けて回転させる。ここで、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０は、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６が第１停止位置から第２停止位置に向けて回転中においては、該作動モータ１０９、１１０に流れる電流値が一定となっている。
【００４１】
そして、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６が第２停止位置に到達すると、第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１が規制位置となると共に、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６の回転が規制されることで、該第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に流れる電流値が増加するようになる。そこで、実施例の制御ユニット１６は、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に流れる電流値が増加すると、該モータ１０９,１１０に対して直流電源を断続的に供給して(例えば、Ｄｕｔｙ比５０％)、該モータ１０９,１１０の回転速度を低下させるようになっている。そして、電流値が増加した時点から予め設定された所定時間が経過した時点で、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に対する電源供給を停止するようになっている。これにより、第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１は、第１連係部材１０５および第２連係部材１０６により夫々の規制位置に停止保持される。なお、電流値が増加した際に第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に対して直流電源を断続的に供給するようにするのは、該第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０が、急停止させることで逆回転することを防止するためである。
【００４２】
一方、制御ユニット１６は、検知センサＳからの検知信号の入力が停止されると、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に直流電源を連続的に流す(Ｄｕｔｙ比１００％)。これにより、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０は、夫々の第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６が第２停止位置から第１停止位置に向けて回転する。ここで、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０は、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６が第２停止位置から第１停止位置に向けて回転中においては、該作動モータ１０９,１１０に流れる電流値は一定となっている。
【００４３】
そして、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０が第１停止位置に到達すると、第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１が許容位置となると共に、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６が回転規制されることで、該第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に流れる電流値が増加するようになる。従って、制御ユニット１６は、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に流れる電流値が増加すると、該モータ１０９,１１０に対して直流電源を断続的に供給して(例えば、Ｄｕｔｙ比５０％)、該モータ１０９,１１０の回転速度を低下させる。そして、電流値が増加した時点から予め設定された所定時間が経過した時点で、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に対する電源供給を停止するようになっている。これにより、第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１は、第１連係部材１０５および第２連係部材１０６により夫々の規制位置に停止保持される。なお、電流値が増加した際に第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に対して直流電源を断続的に供給するのは、該第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０が、急停止させることにより逆回転することを防止するためである。
【００４４】
すなわち、実施例では、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０に流れる電流値の変化を制御ユニット１６により監視することで、該第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０を安定的に停止することが可能となっている。
【００４５】
実施例の補助機構１４は、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０の作動により、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６の両方を第１停止位置に停止させることで、第１保持機構Ｒ１では、第１ラチェット爪部材１００が許容位置で停止して第１規制爪１００ａと第１係合歯９４ａとが離間すると共に、第２保持機構Ｒ２では、第２ラチェット爪部材１０１が非係合位置に停止して第２規制爪１０１ａと第２係合歯９５ａとが離間して、ラチェット歯車９０の変位を許容する許容位置となる。補助機構１４が許容位置における身体動作補助装置ＳＵは、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂ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左腕Ａの曲げ動作や伸ばし動作を規制しない。
【００４６】
また、実施例の補助機構１４は、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０の作動により、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６の両方を第２停止位置に停止させることで、第１保持機構Ｒ１では、第１ラチェット爪部材１００が規制位置となって第１規制爪１００ａと第１係合歯９４ａとが係合すると共に、第２保持機構Ｒ２では、第２ラチェット爪部材１０１が規制位置となって第２規制爪１０１ａと第２係合歯９５ａとが係合して、ラチェット歯車９０の変位を規制する規制位置となる。補助機構１４が規制位置における身体動作補助装置ＳＵは、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂ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規制され、肘関節Ａ３の屈伸動作を伴った左腕Ａの曲げ動作や伸ばし動作を規制する。
【００４７】
また、実施例の補助機構１４では、前述したように、ラチェット歯車９０の外周端面に、複数の第１係合歯９４ａが周方向へ所定ピッチで多数形成されると共に、複数の第２係合歯９５ａ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係合歯９４ａおよび各第２係合歯９５ａは、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの姿勢変位におけるラチェット歯車９０の回転変位方向に並んで設けられている。ここで、ラチェット歯車９０の外周端面における第１係合歯９４ａが形成された範囲は、第２サポート体１０Ｂが第１姿勢および第２姿勢の間を姿勢変位する際に、第１ラチェット爪部材１００の第１規制爪１００ａが係合可能な範囲内に設けられている。同様に、ラチェット歯車９０の外周端面における第２係合歯９５ａが形成された範囲は、第２サポート体１０Ｂが第１姿勢および第２姿勢の間を姿勢変位する際に、第２ラチェット爪部材１０１の第２規制爪１０１ａが係合可能な範囲内に設けられている。なお、実施例では、図５に示すように、第１サポート部材２０に対する第２サポート部材６０の可動範囲が約１２０°に設定されていることから、ラチェット歯車９０の外周端面における約１／３周の範囲に第１係合歯９４ａが形成されていると共に、該外周端面における約１／３周の範囲に第２係合歯９５ａが形成されている。従って、第２サポート体１０Ｂは、第１姿勢および第２姿勢の間において、第１係合歯９４ａおよび第２係合歯９５ａの形成間隔に対応する間隔毎となる複数の姿勢変位規制位置で保持され得る。
【００４８】
前記作動装置１０は、第１サポート部材２０および第２サポート部材６０が、回転支持軸３１により互いに相対変位が可能な状態で連結される。ここで、第２サポート部材６０は、第１サポート部材２０に対して第１姿勢および第２姿勢の間で回転可能に支持されているが、該第１サポート部材２０に配設された補助機構１４により、第１姿勢および第２姿勢の間の複数の位置において固定保持され得る構造となっている。従って、身体動作補助装置ＳＵは、作動装置１０の補助機構１４により、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの回転変位が許容された状態と、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの回転変位が規制される状態とに切り替え可能に構成されている。
【００４９】
(第１装具１２について)
前記第１装具１２は、図１〜図４に示すように、第１サポート体１０Ａの第１サポート部材２０が取り付けられる第１身体保持部材(装具)２２と、第１身体保持部材２２の身体部位側に配設されて上腕部Ａ１に着脱可能に巻き付けて装着される第１巻付け部材２８とを備えている。また、第１装具１２は、第１身体保持部材２２と第１巻付け部材２８との間に、第１中間部材５４が配設されている。
【００５０】
(第１身体保持部材２２について)
第１身体保持部材２２は、図１〜図４に示すように、第１サポート部材２０が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略「Ｃ」形をなす部材であり、上腕部Ａ１の周囲の１／２周程度を包み込む形状に形成されている。すなわち、第１身体保持部材２２は、第１サポート部材２０に取り付けられると共に、上腕部Ａ１における体幹と反対側の左部に沿う第１取付部(取付部)４０と、この第１取付部４０に一体的に設けられ、該第１取付部４０から上方に行くにつれて上腕部Ａ１に沿って体幹側へ変位するよう湾曲する第１上保持部(保持部)４１と、第１取付部４０に一体的に設けられ、該第１取付部４０から下方に行くにつれて上腕部Ａ１に沿って体幹側へ変位するよう湾曲する第１下保持部(保持部)４２とを備えている。
【００５１】
第１上保持部４１は、第１取付部４０から離間した延出端において、該第１取付部４０からの延出方向と直交する方向(前後方向)の中間に、第１取付部４０側へ凹状となった凹部４３が形成されている。これにより、第１上保持部４１は、延出方向と直交する方向において、凹部４３の前側に位置する第１前上保持部４１ａおよび該凹部４３の後側に位置する第１後上保持部４１ｂを備えている。また、第１下保持部４２は、第１取付部４０から離間した延出端において、該第１取付部４０からの延出方向と直交する方向(前後方向)の中間に、第１取付部４０側へ凹状となった凹部４３が形成されている。これにより、第１下保持部４２は、延出方向と直交する方向において、凹部４３の前側に位置する第１前下保持部４２ａおよび該凹部４３の後側に位置する第１後下保持部４２ｂを備えている。第１身体保持部材２２は、強化プラスチック等の合成樹脂から形成されており、外力が付与されても変形し難くなっている。なお、第１身体保持部材２２は、第１サポート部材２０に締結されるネジ(図示せず)により該第１サポート部材２０と連結され、該ネジを外すことで該第１サポート部材２０と分離する。
【００５２】
(第１巻付け部材２８について)
前記第１巻付け部材２８は、柔軟性を有する芯材４６と、柔軟性を有して該芯材４６の外面を覆う外装材４７とを備えている。ここで、芯材４６は、例えばクロロプレンゴム、シリコーンゴムまたはウレタンゴム等の柔軟性を有する合成ゴムを材質とする。また、外装材４７は、合成皮革、本革、織布または編布等が採用されている。従って、第１巻付け部材２８は、開いた状態および上腕部Ａ１に巻き付けた状態に変形が容易で、かつ上腕部Ａ１に巻き付けた際には該上腕部Ａ１に沿う形状に変形し易く構成されている。
【００５３】
前記第１巻付け部材２８は、図１〜図４に示すように、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１および第１下保持部４２に係止される取付部材４５により該第１身体保持部材２２に対して着脱可能に取り付けられる。第１巻付け部材２８は、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１および第１下保持部４２の身体部位(上腕部Ａ１)側の外面に沿うように該第１身体保持部材２２に取り付けられ、第１上保持部４１に保持されて該第１上保持部４１から延出する第１上装着部４８と、第１下保持部４２に保持されて該第１下保持部４２から延出する第１下装着部４９とを備えている。第１上装着部４８の延出端側の内面には、対をなして着脱可能な面ファスナ部材５０を構成する一方の第１ファスナ５０ａが取り付けられていると共に、第１下装着部４９の延出端側の外面には、面ファスナ部材５０を構成する他方の第２ファスナ５０ｂが取り付けられており、第１上装着部４８の延出端側および第１下装着部４９の延出端側は、面ファスナ部材５０により係着・分離可能となっている。
【００５４】
前記第１巻付け部材２８は、図１〜図４に示すように、第１上装着部４８および第１下装着部４９の夫々に第１スリット５１,５１が設けられている。第１上装着部４８は、その延出端に開口する第１スリット５１が前後方向の中間部に形成されており、該第１上装着部４８は、第１スリット５１の前側に位置する第１前上装着部４８ａおよび該第１スリット５１の後側に位置する第１後上装着部４８ｂに分離している。そして、第１スリット５１の閉端部は、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１に設けられた凹部４３に位置している。従って、第１巻付け部材２８の第１上装着部４８は、第１前上装着部４８ａおよび第１後上装着部４８ｂが個別に変形可能に構成されており、第１前上装着部４８ａのみが変形可能であると共に第１後上装着部４８ｂのみが変形可能となっている。一方、前記第１下装着部４９は、その延出端に開口する第１スリット５１が前後方向の中間部に形成されており、該第１下装着部４９は、第１スリット５１の前側に位置する第１前下装着部４９ａおよび該第１スリット５１の後側に位置する第１後下装着部４９ｂに分離している。そして、第１スリット５１の閉端部は、第１身体保持部材２２の第１下保持部４２に設けられた凹部４３に位置している。従って、第１巻付け部材２８の第１下装着部４９は、第１前下装着部４９ａおよび第１後下装着部４９ｂが個別に変形可能に構成されており、第１前下装着部４９ａのみが変形可能であると共に第１後下装着部４９ｂのみが変形可能となっている。
【００５５】
前記第１巻付け部材２８の外装材４７における上腕部Ａ１側となる内側面には、所謂ノンスリップ加工が施されている。すなわち、外装材４７の内側面には、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ており、第１巻付け部材２８は衣服に対して滑り難くなっている。これにより、肘関節Ａ３の屈曲動作により左腕Ａを動かした際に、上腕部Ａ１に対する第１巻付け部材２８のずれが起こり難くなっている。
【００５６】
また、図１〜図４に示すように、前記第１巻付け部材２８には、その外縁部に沿って第１縁部材５３が配設されている。この第１縁部材５３は、シリコーンゴム等から形成されて柔軟性および衝撃吸収性に富んでいる。これにより第１縁部材５３は、上腕部Ａ１に装着された第１巻付け部材２８の外縁部が該上腕部Ａ１に押し付けられる際に適宜変形するようになっており、上腕部Ａ１に対する第１巻付け部材２８の外縁部の食い込みを緩和して、装着感の向上を図り得るようになっている。
【００５７】
(第１中間部材５４について)
図１〜図４に示すように、第１身体保持部材２２と第１巻付け部材２８との間に、第１中間部材５４が配設されている。この第１中間部材５４は、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１および第１下保持部４２の外縁部から延出すると共に、第１巻付け部材２８よりも小さい外縁形状・サイズに形成されたシート状部材である。また、第１中間部材５４は、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１および第１下保持部４２よりも弾性変形し易いと共に、第１巻付け部材２８よりも弾性変形し難く設定されており、第１上保持部４１および第１下保持部４２から延出した部分が、外力の付与により撓むよう構成されている。これにより第１中間部材５４は、肘関節Ａ３の屈伸変形により左腕Ａを動かした際に、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１の外縁部および第１下保持部４２の外縁部で第１巻付け部材２８が急激に変形することが防止され、該第１上保持部４１の外縁部および第１下保持部４２の外縁部が上腕部Ａ１に強く押し付けられることを防止するようになっている。また、第１中間部材５４は、第１身体保持部材２２と第１巻付け部材２８の外装材４７とが直接接触しないようにして、外装材４７と第１身体保持部材２２とが擦れることによる該外装材４７の損傷を防止し得る。
【００５８】
(第２装具１３について)
前記第２装具１３は、図１〜図４に示すように、第２サポート体１０Ｂの第２サポート部材６０が取り付けられる第２身体保持部材６２と、第２身体保持部材６２の身体部位側に配設されて前腕部Ａ２に着脱可能に巻き付けて装着される第２巻付け部材６８とを備えている。また、第２装具１３は、第２身体保持部材６２と第２巻付け部材６８との間に、第２中間部材８６が配設されている。
【００５９】
(第２身体保持部材６２について)
第２身体保持部材６２は、図１〜図４に示すように、第２サポート部材６０が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略「Ｃ」形をなす部材であり、前腕部Ａ２の周囲の１／２周程度を包み込む形状に形成されている。すなわち、第２身体保持部材６２は、第２サポート部材６０に取り付けられると共に、前腕部Ａ２における体幹と反対側の左部に沿う第２取付部(取付部)７２と、この第２取付部７２に一体的に設けられ、該第２取付部７２から上方に行くにつれて前腕部Ａ２に沿って体幹側へ変位するよう湾曲する第２上保持部(保持部)７３と、第２取付部７２に一体的に設けられ、該第２取付部７２から下方に行くにつれて前腕部Ａ２に沿って体幹側へ変位するよう湾曲する第２下保持部(保持部)７４とを備えている。
【００６０】
第２上保持部７３は、第２取付部７２から離間した延出端において、該第２取付部７２からの延出方口と直交する方向(前後方向)の中間に、第２取付部７２側へ凹状となった凹部７５が形成されている。これにより、第２上保持部７３は、延出方向と直交する方向ににおいて、凹部７５の前側に位置する第２前上保持部７３ａおよび該凹部７５の後側に位置する第２後上保持部７３ｂを備えている。また、第２下保持部７４は、第２取付部７２から離間した延出端において、該第２取付部７２からの延出方向と直交する方向(前後方向)の中間に、第２取付部７２側へ凹状となった凹部７５が形成されている。これにより、第２下保持部７４は、延出方口と直交する方向において、凹部７５の前側に位置する第１前下保持部７４ａおよび該凹部７５の後側に位置する第２後下保持部７４ｂを備えている。第２身体保持部材６２は、強化プラスチック等の合成樹脂から形成されており、外力が付与されても変形し難くなっている。なお、第２身体保持部材６２は、第２サポート部材６０に締結されるネジ(図示せず)により該第２サポート部材６０と連結され、該ネジを外すことで該第１サポート部材２０と分離する。
【００６１】
(第２巻付け部材６８について)
前記第２巻付け部材６８は、前記第１巻付け部材２８と基本的な構成は同じであり、柔軟性を有する芯材７８と、柔軟性を有して該芯材７８の外面を覆う外装材７９とを備えている。ここで、芯材７８は、クロロプレンゴム、シリコーンゴムまたはウレタンゴム等の柔軟性を有する合成ゴムを材質とする。また、外装材７９は、合成皮革、本革、織布または編布等が採用されている。従って、第２装具９８は、開いた状態および前腕部Ａ２に巻き付けた状態に変形が容易で、かつ前腕部Ａ２に巻き付けた際には該前腕部Ａ２に沿う形状に変形し易く構成されている。
【００６２】
前記第２巻付け部材６８は、図１〜図４に示すように、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３および第２下保持部７４に係止される取付部材７７により該第２身体保持部材６２に対して着脱可能に取り付けられる。第２巻付け部材６８は、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３および第２下保持部７４の身体部位(前腕部Ａ２)側の外面に沿うように該第２身体保持部材６２に取り付けられ、第２上保持部７３に保持されて該第２上保持部７３から延出する第２上装着部８０と、第２下保持部７４に保持されて該第２下保持部７４から延出する第２下装着部８１とを備えている。第２上装着部８０の延出端側の内面には、対をなして着脱可能な面ファスナ部材８２を構成する一方の第１ファスナ８２ａが取り付けられていると共に、第２下装着部８１の延出端側の外面には、面ファスナ部材８２を構成する他方の第２ファスナ８２ｂが取り付けられており、第２上装着部８０の延出端側および第２下装着部８１の延出端側は、面ファスナ部材８２により係着・分離可能となっている。
【００６３】
前記第２巻付け部材６８は、図１〜図４に示すように、第２上装着部８０および第２下装着部８１の夫々に第２スリット８３,８３が設けられている。第２上装着部８０は、その延出端に開口する第２スリット８３が前後方向の中間部に形成されており、該第２上装着部８０は、第２スリット８３の前側に位置する第２前上装着部８０ａおよび該第２スリット８３の後側に位置する第２後上装着部８０ｂに分離している。そして、第２スリット８３の閉端部は、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３に設けられた凹部７５に位置している。従って、第２巻付け部材６８の第２上装着部８０は、第２前上装着部８０ａおよび第２後上装着部８０ｂが個別に変形可能に構成されており、第２前上装着部８０ａのみが変形可能であると共に第２後上装着部８０ｂのみが変形可能となっている。一方、前記第２下装着部８１は、その延出端に開口する第２スリット８３が前後方向の中間部に形成されており、該第２下装着部８１は、第２スリット８３の前側に位置する第２前下装着部８１ａおよび該第２スリット８３の後側に位置する第２後下装着部８１ｂに分離している。そして、第２スリット８３の閉端部は、第２身体保持部材６２の第２下保持部７４に設けられた凹部７５に位置している。従って、第２巻付け部材６８の第２下装着部８１は、第２前下装着部８１ａおよび第２後下装着部８１ｂが個別に変形可能に構成されており、第２前下装着部８１ａのみが変形可能であると共に第２後下装着部８１ｂのみが変形可能となっている。
【００６４】
前記第２巻付け部材６８の外装材７９における前腕部Ａ２側となる内側面には、所謂ノンスリップ加工が施されている。すなわち、外装材７９の内側面には、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ており、第２巻付け部材６８は衣服に対して滑り難くなっている。これにより、肘関節Ａ３の屈曲動作により左腕Ａを動かした際に、前腕部Ａ２に対する第２巻付け部材６８のずれが起こり難くなっている。
【００６５】
また、図１〜図４に示すように、前記第２巻付け部材６８には、その外縁部に沿って第２縁部材８５が配設されている。この第２縁部材８５は、シリコーンゴム等から形成されて柔軟性および衝撃吸収性に富んでいる。これにより第２縁部材８５は、前腕部Ａ２に装着された第２巻付け部材６８の外縁部が該前腕部Ａ２に押し付けられた際に適宜変形するようになっており、前腕部Ａ２に対する第２巻付け部材６８の外縁部の食い込みを緩和して、装着感の向上を図り得るようになっている。
【００６６】
(第２中間部材８６について)
図１〜図４に示すように、第２身体保持部材６２と第２巻付け部材６８との間に、第２中間部材８６が配設されている。この第２中間部材８６は、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３および第２下保持部７４の外縁部から延出すると共に、第２巻付け部材６８よりも小さい外縁形状・サイズに形成されたシート状部材である。また、第２中間部材８６は、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３および第２下保持部７４よりも弾性変形し易いと共に、第２巻付け部材６８よりも弾性変形し難く設定されており、第２上保持部７３および第２下保持部７４から延出した部分が、外力の付与により撓むよう構成されている。これにより第２中間部材８６は、肘関節Ａ３の屈伸変形により左腕Ａを動かした際に、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３の外縁部および第２下保持部７４の外縁部で第２巻付け部材６８が急激に変形することが防止され、該第２上保持部７３の外縁部および第２下保持部７４の外縁部が前腕部Ａ２に強く押し付けられることを防止するようになっている。また、第２中間部材８６は、第２身体保持部材６２と第２巻付け部材６８の外装材７９とが直接接触しないようにして、外装材７９と第２身体保持部材６２とが擦れることによる該外装材７９の損傷を防止し得る。
【００６７】
前記第１装具１２および第２装具１３は、第１巻付け部材２８および第２巻付け部材６８が、上装着部４８,７３と下装着部４９,７４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ものが、第１身体保持部材２２または第２身体保持部材６２に取り付けられるようになっている。また、第１身体保持部材２２および第２身体保持部材６２も、第１上保持部４１、第１下保持部４２、第２上保持部７３および第２下保持部７４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ものが選択され得る。
【００６８】
(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、左腕Ａの上腕部Ａ１に第１装具１２の第１巻付け部材２８を巻き付けて面ファスナ部材５０の第１ファスナ５０ａおよび第２ファスナ５０ｂを係着させることで、作動装置１０の第１サポート体１０Ａが該上腕部Ａ１に取り付けられると共に、左腕Ａの前腕部Ａ２に第２装具１３の第２巻付け部材６８を巻き付けて面ファスナ部材８２の第１ファスナ８２ａおよび第２ファスナ８２ｂを係着させることで、当該作動装置１０の第２サポート体１０Ｂが該前腕部Ａ２に取り付けられる。
【００６９】
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では、検知センサＳから制御ユニット１６へ検知信号が入力されない。従って、制御ユニット１６は、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０を停止状態に保持して、補助機構１４を許容位置に保持する。これにより、身体動作補助装置ＳＵは、作動装置１０における第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂ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で許容されて、肘関節Ａ３の屈伸動作を伴った左腕Ａの曲げ動作および伸ばし動作を許容する。
【００７０】
また、前腕部Ａ２に対して肘関節Ａ３の屈曲動作方向または伸展動作方向へ外力が付与され、使用者の意志に反して左腕Ａが曲げられそうになったり該左腕Ａが伸ばされそうになった場合には、検知センサＳから検知信号が制御ユニット１６に入力される。検知信号を受信した制御ユニット１６は、第１作動モータ１０９および第２作動モータ１１０を同時に作動させて、第１偏心カム１１５および第２偏心カム１１６の両方を夫々の第２停止位置まで回転させることで、補助機構１４を規制位置とする。これにより、身体動作補助装置ＳＵは、作動装置１０における第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂ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で規制されて、前腕部Ａ２に外力が付与された時点における姿勢で左腕Ａを保持すると共に、肘関節Ａ３の屈伸動作を伴った害左腕Ａの曲げ動作および伸ばし動作を規制する。従って、実施例の身体動作補助装置ＳＵを装着した使用者が左腕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左腕Ａが屈伸することを規制でき、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。
【００７１】
前述のように構成された実施例の身体動作補助装置Ｕによれば、作動装置１０において、第１サポート部材２０に回転支持軸３１を介して回転可能に連結された第２サポート部材６０のアーム後部６０ｃが、回転支持軸３１の軸方向におけるラチェット歯車９０の幅(左右幅)の範囲内で該ラチェット歯車９０に係止されている。これにより、ラチェット歯車９０を左腕Ａに近い位置に配設することが可能となり、回転支持軸３１の軸方向における身体動作補助装置ＳＵの幅を小さくして、該身体動作補助装置ＳＵを小型かつコンパクトに構成し得る。従って、身体動作補助装置ＳＵを左腕Ａに装着した際の重量感が軽減されて、使用者に負担が掛かり難くし得ると共に、装着感が低下するのを防止し得る。また、左腕Ａの上腕部Ａ１に対して第１サポート部材２０がずれ難くなると共に前腕部Ａ２に対して第２サポート部材６０がずれ難くなり、ずれが生じることにより装着感が低下することを防止し得る。更に、身体動作補助装置ＳＵが薄型化されていることで、該身体動作補助装置ＳＵを左腕Ａに装着した状態で市販の衣服を着ても目立ち難くなる。すなわち、市販の衣服を着ることが可能となるから、特注の衣服を準備する必要がない。
【００７２】
また、実施例の身体動作補助装置Ｕでは、作動装置１０における第２サポート部材６０のアーム後部６０ｃを、回転支持軸３１の軸方向と直交する方向でラチェット歯車９０に開口する嵌合凹部９６に嵌合するよう構成したことで、回転支持軸３１の軸方向と直交する方向で該アーム後部６０ｃおよびラチェット歯車９０が重なって係止されるように構成することができる。
【００７３】
また、実施例の身体動作補助装置Ｕでは、ラチェット歯車９０と第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１とが、回転支持軸３１の軸方向と直交する方向で重なった状態に配設されているので、回転支持軸３１の軸方向における身体動作補助装置ＳＵのサイズが、第１ラチェット爪部材１００および第２ラチェット爪部材１０１によって大きくなることが防止される。
【００７４】
更に、実施例の身体動作補助装置Ｕでは、第１装具１２について、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１が、第１前上保持部４１ａおよび第１後上保持部４１ｂに分かれていると共に、該第１身体保持部材２２の第１下保持部４２が、第１前下保持部４２ａおよび第１後下保持部４２ｂに分かれていると共に、第１巻付け部材２８の第１上装着部４８が、第１前上装着部４８ａおよび第１後上装着部４８ｂに分かれていると共に、第１巻付け部材２８の第１下装着部４９が、第１前下装着部４９ａおよび第１後下装着部４９ｂに分離している。従って、上腕部Ａ１に対して身体動作補助装置ＳＵのずれが生じた場合に、第１身体保持部材２２においては第１前上保持部４１ａ、第２後上保持部４１ｂ、第１前下保持部４２ａ、第１後下保持部４２ｂが個別に変形可能であると共に、第１巻付け部材２８における第１前上装着部４８ａ、第１後上装着部４８ｂ、第１前下装着部４９ａ、第１後下装着部４９ｂが個別に変形可能であるから、第１身体保持部材２２が部分的に上腕部Ａ１に強く押し付けられることを防止でき、装着感が低下しない。しかも、第１身体保持部材２２と第１巻付け部材２８の間に第１中間部材５４を配設したことで、第１身体保持部材２２の第１上保持部４１の外縁部および第１下保持部４２の外縁部が上腕部Ａ１に強く当ることが防止される。
【００７５】
同様に、第２装具１３について、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３が、第２前上保持部７３ａおよび第２後上保持部７３ｂに分かれていると共に、該第２身体保持部材６２の第２下保持部７４が、第２前下保持部７４ａおよび第２後下保持部７４ｂに分かれていると共に、第２巻付け部材６８の第２上装着部８０が、第２前上装着部８０ａおよび第２後上装着部８０ｂに分かれていると共に、第２巻付け部材６８の第２下装着部８１が、第２前下装着部８１ａおよび第２後下装着部８１ｂに分離している。従って、前腕部Ａ２に対して身体動作補助装置ＳＵのずれが生じた場合に、第２身体保持部材６２においては第２前上保持部７３ａ、第２後上保持部７３ｂ、第２前下保持部７３ａ、第２後下保持部７３ｂが個別に変形可能であると共に、第２巻付け部材６８における第２前上装着部８０ａ、第２後上装着部８０ｂ、第２前下装着部８１ａ、第２後下装着部８１ｂが個別に変形可能であるから、第２身体保持部材６２が部分的に前腕部Ａ２に強く押し付けられることを防止でき、装着感が低下しない。しかも、第２身体保持部材６２と第２巻付け部材６８の間に第２中間部材８６を配設したことで、第２身体保持部材６２の第２上保持部７３の外縁部および第２下保持部７４の外縁部が前腕部Ａ２に強く当ることが防止される。
【００７６】
補助機構１４は、ラチェット歯車９０およびラチェット爪９２からなるラチェット機構であるから、第２サポート体１０Ｂが強く押された場合でも、第１サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの姿勢変位を確実に規制して、左腕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サポート体１０Ｂが逆戻りすることを防止し得る。
【００７７】
また、実施例の身体動作補助装置Ｕでは、第１保持機構Ｒ１および第２保持機構Ｒ２において、第１作動モータ１０９、第２作動モータ１１０の作動により第１偏心カム１１５、第２偏心カム１１６を第１停止位置から第２停止位置へ回転させた際に第１ラチェット爪部材１００、第２ラチェット爪部材１０１が規制位置へ変位不能である場合には、第１連係部材１０５、第２連係部材１０６が夫々弾性変形して第１ラチェット爪部材１００、第２ラチェット爪部材１０１を規制位置へ付勢するようになる。従って、第１作動モータ１０９、第２作動モータ１１０の停止後であっても、第１ラチェット爪部材１００、第２ラチェット爪部材１０１が規制位置へ姿勢変位可能であるから、第１ラチェット爪部材１００と第１歯部９４の歯溝９４ｂとの係合不良および第２ラチェット爪部材１０１と第２歯部９５の歯溝９５ｂとの係合不良が発生することを防止することができ、第１サポート体１０Ａに対して第２サポート体１０Ｂを所定の姿勢変位規制位置で保持させることができ、左腕Ａの動作を適切に補助し得る。
【００７８】
(変更例)
（１）保持機構は、相対的な姿勢変位が可能な第１部材および第２部材からなる身体動作補助装置に配設されるものに限らず、相対的な姿勢変位可能に設けられた第１部材および第２部材を備えた各種装置において、該第１部材および第２部材を所定位置で保持可能に採用可能である。
（２）駆動手段は、実施例で例示したモータに限らず、電磁ソレノイドや、エア式または油圧式のアクチュエータ等であってもよい。
（３）作動部材は、実施例に例示した駆動手段によって回転変位する偏心カムに限らない。例えば、作動部材は、駆動手段に連係された状態で配設され、該駆動手段の駆動により、連係部材に係合した状態で第１位置および第２位置の間を直線状または円弧状に往復スライド移動するスライド部材であってもよい。なお、スライド部材からなる作動部材は、モータからなる駆動手段に対してはギア、ベルト、チェン等で連係することができ、電磁ソレノイドやアクチュエータからなる駆動手段に対しては該駆動手段のロッドに連結することができる。
（４）連係部材は、実施例で例示した弾性変形可能な帯板状のバネ鋼部材を折り曲げて形成したものに限らず、ラチェット爪および作動部材とを連係するコイルバネや捻りバネ等のバネ、弾性変形可能な合成ゴム、弾性変形可能な合成樹脂部材、等であってもよい。
（５）ラチェット爪を許容位置に向けて付勢する付勢手段を別に設け、該付勢手段によりラチェット爪を許容位置に向けて付勢するよう構成してもよい。このような付勢手段を別に設けることで、駆動手段の駆動に伴って作動部材が第１位置に変位すると、連係部材を介してラチェット爪を許容位置へ確実に姿勢変位させ得る。また、作動部材が第１位置の状態において、振動や衝撃等によりラチェット爪が規制位置へ姿勢変位してラチェット歯車の変位を規制する不都合を防止し得る。ここで、ラチェット爪に対する付勢手段の付勢力は、駆動手段の駆動に伴って作動部材が第１位置から第２位置へ変位する際に、連係部材を介してラチェット爪が許容位置から規制位置へ姿勢変位するのを許容し得る大きさに設定されている。これにより、作動部材が第２位置に変位した状態においては、連係部材を介してラチェット爪が規制位置となる。なお、付勢手段は、板バネ、コイルバネや捻りバネ等のバネ、弾性変形可能な合成ゴム、弾性変形可能な合成樹脂部材等が採用される。
（６）身体部位に関節が屈曲変形するような外力が作用したことを検知する検知センサと、身体部位に間接が伸展変形するような外力が作用したことを検知する検知センサとを設けると共に、第１作動モータおよび第２作動モータを個別に作動制御するようにすることで、第２サポート部材６０を一方向のみ回転規制するように構成することが可能である。
すなわち、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左腕Ａが曲げられそうになった場合には、第１検知センサから検知信号が制御ユニット１６に入力される。第１の検知センサからの検知信号を受信した制御ユニット１６は、第１作動モータ１０９のみを第２停止位置まで作動させて、補助機構１４を第１保持機構Ｒ１だけを規制位置とする。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サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの回転変位が規制された状態となり、前腕部Ａ２に外力が付与された時点から更に左腕Ａが曲げられないように該左腕Ａを補助し得る。
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左腕Ａが伸ばされそうになった場合には、第２検知センサから検知信号が制御ユニット１６に入力される。第２検知センサからの検知信号を受信した制御ユニット１６は、第２作動モータ１１０のみを第２停止位置まで作動させて、補助機構１４を第２保持機構Ｒ２だけを規制位置とする。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サポート体１０Ａに対する第２サポート体１０Ｂの回転変位が規制された状態となり、前腕部Ａ２に外力が付与された時点から更に左腕Ａが伸ばされないように該左腕Ａを補助し得る。
【符号の説明】
【００７９】
２０ 第１サポート部材(第１部材)，６０ 第２サポート部材(第２部材)
９０ ラチェット歯車，９２ ラチェット爪，９４ｂ 歯溝，９５ｂ 歯溝
９６ 嵌合凹部(嵌合部)，１００ 第１ラチェット爪部材(第１ラチェット爪)
１０１ 第２ラチェット爪部材(第２ラチェット爪)，１０５ 第１連係部材(連係部材)
１０６ 第２連係部材(連係部材)，１０５ａ,１０６ａ 固定部
１０５ｂ,１０６ｂ 第１係合部，１０５ｃ 第２係合部，１０６ｂ 第１係合部
１０６ｃ 第２係合部，１０９ 第１作動モータ(駆動手段)
１１０ 第２作動モータ(駆動手段)，１１５ 第１偏心カム(作動部材)
１１６ 第２偏心カム(作動部材)
【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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