(57)【要約】  筋力補助装置（１０）は、胴に取り付けられる第１装着具（２０）に保持された駆動手段（３０）と、上腕に取り付けられる第２装着具（２５）へ駆動手段（３０）から出力された力を伝達する伝達手段（３５）と、を有する。伝達手段は、第２装着具に接続した出力軸部材（７６）と、駆動手段から出力軸部材への力の伝達および遮断を切り替え可能な切替手段（４０）と、を有している。切替手段は、出力軸部材の後方、上方又は側外方に位置する。
2017222052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴に取り付けられる第１装着具に保持された駆動手段と、
上腕に取り付けられる第２装着具へ前記駆動手段から出力された力を伝達する伝達手段と、を備え、
前記伝達手段は、前記第２装着具に接続した出力軸部材と、前記駆動手段から前記出力軸部材への力の伝達および遮断を切り替え可能な切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記出力軸部材の後方、上方又は側外方に位置する、筋力補助装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記出力軸部材の後方に位置する、請求項１に記載の筋力補助装置。
【請求項３】
前記第１装着具は、背中に対面する位置において胴に取り付けられる中央フレームと、前記中央フレームと相対回転可能な側方フレームと、を有し、
前記切替手段は、前記側方フレームに支持されている、請求項１又は２に記載の筋力補助装置。
【請求項４】
前記駆動手段のうちの前記伝達手段と接続される部分は、前記側方フレームに支持されている、請求項３に記載の筋力補助装置。
【請求項５】
前記伝達手段は、力の伝達経路に沿って前記出力軸部材と前記切替手段との間に位置する軸部材であって、前記出力軸部材の回転軸線と非平行な回転軸線を中心として回転可能な軸部材を、さらに有する、請求項１に記載の筋力補助装置。
【請求項６】
胴に取り付けられる第１装着具に保持された駆動手段と、
前記駆動手段から出力されえた力の、上腕に取り付けられる前記第２装着具への、伝達および遮断を切り替え可能な切替手段と、を備え、
前記切替手段は、肩関節の後方、上方又は側外方に位置する、筋力補助装置。
【請求項７】
前記切替手段は、前記肩関節の後方に位置する、請求項６に記載の筋力補助装置。
【請求項８】
前記切替手段は、前記第２装着具に連結された第１部材と、前記駆動手段と接続し且つ前記第１部材と相対接離可能な第２部材と、を有し、
前記第１部材は、前記第１装着具に対して相対回転可能に保持され、
前記第２部材は、前記第１部材の回転軸線を中心とした径方向から前記第１部材に対して接触可能となっている、請求項１または２に記載の筋力補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着用者に着用されて着用者の筋力を補助する筋力補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＪＰ２０１５−１８２８３３Ａに開示されているように、農業、建設業、介護等に従事する作業者の筋力的な負担を軽減することを目的として、上腕の筋力を補助する筋力補助装置が注目を集めている。この筋力補助装置は、肩関節で接続された人体の胴及び上腕にそれぞれ取り付けられる一対の装着具を有し、駆動手段から出力される力を用いて、一対の装着具を所定の相対位置に保持すること、或いは、一対の装着具を積極的に相対動作させることで、着用者の筋力を補助する。【０００３】
このような筋力補助装置は、ブレーキやクラッチ等の切替手段を有しており、筋力補助を行う場合に、一方の装着具に保持された駆動手段から出力された力が、切替手段を介し、他方の装着具に伝達される。一方、筋力補助を行わない場合には、切替手段によって駆動手段から出力された力は遮断され、これにより、着用者の動作が駆動手段によって拘束を受けることはない。
【発明の開示】
【０００４】
ところで、肩関節は、複数の軸を中心とした胴に対する上腕の動作、具体的には、屈曲・伸展運動、内旋・外旋運動、内転・外転運動を可能にしている。その一方で、筋力補助装置の着用者は、上腕の近傍に位置する筋力補助装置の構成要素、とりわけ構造的に大型化しがちな切替手段が上腕の可動範囲に位置して上腕と干渉することで、筋力補助を行われない上腕の動作を制限されてしまう可能性がある。本発明は、このような点を考慮してなされたものであって、着用者が受ける動作の制限を軽減し得る筋力補助装置を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明による第１の筋力補助装置は、
胴に取り付けられる第１装着具に保持された駆動手段と、
上腕に取り付けられる第２装着具へ前記駆動手段から出力された力を伝達する伝達手段と、を備え、
前記伝達手段は、前記第２装着具に接続した出力軸部材と、前記駆動手段から前記出力軸部材への力の伝達および遮断を切り替え可能な切替手段と、を有し、
前記切替手段は、前記出力軸部材の後方、上方又は側外方に位置している。
【０００６】
本発明による第１の筋力補助装置において、前記切替手段は、前記出力軸部材の後方に位置するようにしてもよい。
【０００７】
本発明による第１の筋力補助装置において、
前記第１装着具は、背中に対面する位置において胴に取り付けられる中央フレームと、前記中央フレームと相対回転可能な側方フレームと、を有し、
前記切替手段は、前記側方フレームに支持されていてもよい。
【０００８】
本発明による第１の筋力補助装置において、前記駆動手段のうちの前記伝達手段と接続される部分は、前記側方フレームに支持されていてもよい。
【０００９】
本発明による第１の筋力補助装置において、前記伝達手段は、力の伝達経路に沿って前記出力軸部材と前記切替手段との間に位置する軸部材であって、前記出力軸部材の回転軸線と非平行な回転軸線を中心として回転可能な軸部材を、さらに有するようにしてもよい。
【００１０】
本発明による第２の筋力補助装置は、
胴に取り付けられる第１装着具に保持された駆動手段と、
前記駆動手段から出力され力の、上腕に取り付けられる前記第２装着具への、伝達および遮断を切り替え可能な切替手段と、を備え、
前記切替手段は、肩関節の後方、上方又は側外方に位置する、筋力補助装置。
【００１１】
本発明による第２の筋力補助装置において、前記切替手段は、前記肩関節の後方に位置するようにしてもよい。
【００１２】
本発明による第１または第２の筋力補助装置において、
前記切替手段は、前記第２装着具に連結された第１部材と、前記駆動手段と接続し且つ前記第１部材と相対接離可能な第２部材と、を有し、
前記第１部材は、前記第１装着具に対して相対回転可能に保持され、
前記第２部材は、前記第１部材の回転軸線を中心とした径方向から前記第１部材に対して接触可能となっていてもよい。
【００１３】
本発明によれば、着用者が受ける動作の制限を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、筋力補助装置を着用者とともに示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の筋力補助装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の筋力補助装置の一部分を前方から示す図である。
【図４】図４は、図１の筋力補助装置の一部分を側外方から示す図である。
【図５】図５は、図１の筋力補助装置の一部分を後方から示す図である。
【図６】図６は、図１の筋力補助装置の動力伝達機構を説明するための図である。
【図７】図７は、筋力補助装置の位置制御装置の要部を側外方から示す図である。
【図８】図８は、筋力補助装置の位置制御装置の要部を、図７に示された状態とは異なる状態で、側外方から示す図である。
【図９】図９は、筋力補助装置の位置制御装置の要部を、図７及び図８に示された状態とは異なる状態で、側外方から示す図である。
【図１０】図１０は、筋力補助装置１０の一変形例を示す図であって、筋力補助装置を着用者とともに示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０の筋力補助装置の一部分を前方から示す図である。
【図１２】図１２は、図１０の筋力補助装置の一部分を側外方から示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１〜図１２は、本発明の一実施の形態及びその変形例を説明するための図である。このうち、図１及び図２は、筋力補助装置１０の全体を示す斜視図であり、とりわけ図１は、人体に装着した状態にて筋力補助装置１０を示している。筋力補助装置１０は、第１回転軸線ｄ１を中心として相対回転可能な第１装着具２０及び第２装着具２５と、第１装着具２０及び第２装着具２５の相対位置、言い換えると、第２装着具２５の第１装着具２０に対する回転位置を制御する位置制御装置１５と、を有している。位置制御装置１５は、第１装着具２０に保持された駆動手段３０と、駆動手段３０から出力された力を第２装着具２５まで伝達する伝達手段３５と、駆動手段３０及び伝達手段３５の動作を制御する制御部１６と、を有している。図１に示すように、第１装着具２０及び第２装着具２５は、肩関節によって接続された人体の二つの部位、すなわち胴および上腕にそれぞれ取り付けられる。位置制御装置１５は、第１装着具２０及び第２装着具２５の相対位置を制御して、上腕の胴に対する相対位置の維持及び／又は上腕の胴に対する相対動作を補助する。とりわけここで説明する筋力補助装置１０には、着用者が受ける動作の制限を軽減し得るようにするための工夫がなされている。
【００１６】
図１に示すように、肩関節は、上腕を胴体に対して屈伸軸ｄａを中心として相対回転させる屈曲伸展運動と、上腕を胴体に対して内外転軸ｄｂを中心として相対回転させる内転外転運動と、上腕を胴体に対して内外旋軸ｄｃを中心として相対回転させる内旋外旋運動と、を可能にする。そして、図示された筋力補助装置１０は、後述するように、上腕が下がらないように所定の位置に保持することを補助し、さらに、上腕を前方に持ち上げる屈曲運動を補助する。その一方で、後述するように、筋力補助装置１０は、上腕の内転外転運動や内旋外旋運動を制限しないための工夫を施されている。
【００１７】
また図示された例において位置制御装置１５は、駆動力の出力部としての出力軸部材７６を有している。出力軸部材７６は、第１回転軸線ｄ１を中心として第１装着具２０に対して相対回転可能となっている。この出力軸部材７６が、第２装着具２５と接続している。出力軸部材７６の回転軸線となる第１回転軸線ｄ１は、肩の屈伸軸ｄａに対応して設けられている。第２装着具２５が第１装着具２０に対して第１回転軸線ｄ１を中心として相対回転することにより、肩関節を中心とした、上腕の屈曲運動及び伸展運動が可能となる。
【００１８】
なお、本発明による筋力補助装置は、図示された例に限られず、屈曲運動、伸展運動、内転運動、外転運動、内旋運動、外旋運動のいずれか一以上を補助するようにしてもよい。
【００１９】
以下、図示された具体例を参照しながら、各構成要素について順に説明していく。なお、以下で参照する図１〜図１２においては、理解の容易を図るため、一の図面で示されている構成要素が、他の図面に省略されていることもある。
【００２０】
まず、第１装着具２０について説明する。図１及び図２に示すように、第１装着具２０は、中央フレーム２１及び側方フレーム２２を有している。中央フレーム２１には、装着ベルト１１（図３〜図５）が取り付けられるベルト保持部２１ａが設けられている。中央フレーム２１が、装着ベルト１１を介して着用者の胴体、とりわけ背中に対面する位置に取り付けられる。側方フレーム２２は、中央フレーム２１から横方向外方に延び出している。側方フレーム２２は、中央フレーム２１に接続した後方フレーム部２２ａと、後方フレーム部２２ａの横方向外方端から前方に延び出した前方延出フレーム部２２ｂと、を有している。後方フレーム部２２ａは、肩に後方から対面する位置に配置されている。前方延出フレーム部２２ｂは、肩に横方向外方から対面する位置に配置されている。側方フレーム２２は、中央フレーム２１に対して、第３回転軸線ｄ３を中心として相対回転可能に接続されている。この第３回転軸線ｄ３は、肩の内外旋軸ｄｃに対応して設けられている。側方フレーム２２が中央フレーム２１に対して第３回転軸線ｄ３を中心として相対回転することにより、肩関節を中心とした、上腕の内旋運動及び外旋運動が可能となる。
【００２１】
上腕の動作を補助する図示された筋力補助装置１０は、両方の上腕に作用するように構成されている。具体的には、中央フレーム２１の両側方にそれぞれ側方フレーム２２が設けられている。各側方フレーム２２に、位置制御装置１５の伝達手段３５等が支持されている。また、各側方フレーム２２に対応して、第２装着具２５が設けられている。中央フレーム２１を中心として両側方に設けられた一対の構成要素は、対称性を有しているものの、その他において同一に構成され得る。したがって、以下の説明および図３〜図９及び後述する図１１，図１２においては、右肩に作用する構成について記載する。
【００２２】
また、本明細書で用いる「前」、「後」、「上」、「下」及び「横方向」等の用語は、筋力補助装置１０を着用した着用者を基準とする「前」、「後」、「上」、「下」及び「横方向」を意味することとする。また、「幅方向」とは「横方向」を意味している。
【００２３】
次に、第２装着具２５について説明する。図３は、前方（正面）から、第２装着具２５を示している。第２装着具２５は、詳しくは後述する伝達手段３５の出力軸部材７６と接続している。第２装着具２５は、出力軸部材７６の回転にともなって、出力軸部材７６の回転軸線である第１回転軸線ｄ１を中心として回転する。第２装着具２５は、人体に取り付けられる装着部２６と、出力軸部材７６と固定された作用部２８と、装着部２６と作用部２８とを連結する連結部２７と、を有している。作用部２８は、伝達手段３５の最下流側（最出力側）となる出力軸部材７６から駆動手段３０で発生された力を入力される。連結部２７は、出力軸部材７６の第１装着具２０に対する回転にともなって装着部２６が第１装着具２０に対して回転するよう、作用部２８と装着部２６とを連結している。
【００２４】
図示された例において、装着部２６は、人体の上腕に取り付けられる。装着部２６は、位置制御装置１５から供給される力を上腕に効率的に伝達するため、第１回転軸線ｄ１周りの回転にともなった移動方向への上腕との相対移動を規制されることが好ましい。とりわけ筋力補助装置が上腕の持ち上げ運動（屈曲運動）を補助する場合には、上腕の装着部２６に対する後方への相対移動を効果的に規制することが好ましい。図３によく示されているように、図示された装着部２６は、上腕が挿入される筒状部を形成するベルト保持部２６ａ及び腕ベルト２６ｂと、連結部２７と接続するブラケット２６ｃと、を有している。ベルト保持部２６ａ及びブラケット２６ｃは、例えば、高剛性の樹脂成形物等からなる。図示された例において、ベルト保持部２６ａ及びブラケット２６ｃは、一体的に形成されている。図４及び図５に示すように、ベルト保持部２６ａは、上腕に対して後方から対面する位置に配置される。一方、腕ベルト２６ｂは、柔軟性を有したベルト材からなり、上腕に対して主として前方から対面する位置に配置される。ベルト保持部２６ａの長さを調節することで、装着部２６が上腕を安定して保持することが可能となる。
【００２５】
連結部２７は、位置制御装置１５から供給される力を装着部２６に伝達するため、第１回転軸線ｄ１を中心として、装着部２６及び作用部２８が相対回転しないように、装着部２６及び作用部２８を連結している。すなわち、第２装着具２５は、位置制御装置１５から第１回転軸線ｄ１を中心とした回転力を作用されるため、遊びや構成要素自体の弾性変形を除くと、位置制御装置１５から回転力を入力される作用部２８と人体に補助力を出力する装着部２６は、位置制御装置１５から入力される力の方向、つまり第１回転軸線ｄ１を中心とした円周方向に、相対動作しないようになっている。
【００２６】
図示された例において、連結部２７は、作用部２８に対して第１回転軸線ｄ１と垂直な第２回転軸線ｄ２を中心として相対回転可能となるように、作用部２８に接続している。この第２回転軸線ｄ２は、肩の内外転軸ｄｂに対応して設けられている。連結部２７が作用部２８に対して第２回転軸線ｄ２を中心として相対回転することにより、肩関節を中心とした、上腕の内転運動及び外転運動が可能となる。
【００２７】
着用者の拘束感を軽減する目的からは、連結部２７は、第１回転軸線ｄ１に直交する面への投影において、第１回転軸線ｄ１と装着部２６との間の距離が変化するように、装着部２６と作用部２８とを接続していることが好ましい。さらに、着用者の拘束感を軽減する目的からは、連結部２７は、第２装着具２５が作用部２８から装着部２６までの間に三自由度を持つ機構を構成するよう、作用部２８と装着部２６とを連結していることが好ましい。図３によく示されているように、図示された例において、連結部２７は、作用部２８に対して動作可能に接続した第１リンク２７ａと、第１リンク２７ａに動作可能に接続し且つ装着部２６に動作可能に接続した第２リンク２７ｂと、を有している。この連結部２７によれば、作用部２８から装着部２６までの構成により、３自由度の動作を行うことができる。言い換えると、装着部２６は、作用部２８に対して、３自由度の相対動作を行うことができる。
【００２８】
図３〜図５に示された例において、第１リンク２７ａと第２リンク２７ｂは、第１連結回転軸線ｄ２ａを中心として相対回転可能に接続している。第１連結回転軸線ｄ２ａは、第１回転軸線ｄ１と垂直であり、第２回転軸線ｄ２と平行になっている。第２リンク２７ｂと装着部２６は、第２連結回転軸線ｄ２ｂを中心として相対回転可能に接続している。第１連結回転軸線ｄ２ａは、第１回転軸線ｄ１と垂直であり、第２回転軸線ｄ２と平行になっている。
【００２９】
また、図３に示すように、第２回転軸線ｄ２と直交する面内において、連結部２７の第１リンク２７ａ及び第２リンク２７ｂの接続位置（以下において、「中間接続位置」とも呼ぶ）ｍｊは、連結部２７と作用部２８との接続位置（以下において、「基端側接続位置」とも呼ぶ）ｐｊと、連結部２７と装着部２６との接続位置（以下において、「先端側接続位置」とも呼ぶ）ｄｊと、を通過する仮想直線ｖｓｌに対して常に一方の側に位置している。とりわけ図示された例においては、構造的に、中間接続位置ｍｊが、常に、基端側接続位置ｐｊ及び先端側接続位置ｄｊを通過する仮想直線ｖｓｌの一方側に位置するようになっている。つまり、連結部２７の両端が最も離間するように伸張した場合においても、中間接続位置ｍｊは、仮想直線ｖｓｌ上まで到達しない。そして、図示された例において、中間接続位置ｍｊは、仮想直線ｖｓｌに対して、出力軸部材７６と同一の側に位置している。図３に示すように、中間接続位置ｍｊは、出力軸部材７６とともに、仮想直線ｖｓｌを挟んで人体とは反対側に位置している。この構成によれば、連結部２７が短縮した際に、連結部２７の中間部が、人体に接触してしまうことを効果的に回避することができる。
【００３０】
なお、図３に示された例では、連結部２７が、付勢部材として機能する付勢材２７ｃを有している。付勢材２７ｃは、第１リンク２７ａ及び第２リンク２７ｂに跨がって配置されている。付勢材２７ｃは、第２リンク２７ｂ及び装着部２６の自重に抗して、第２リンク２７ｂ及び装着部２６をいくらか引き上げ、これにより図３に示すように、第１リンク２７ａ及び第２リンク２７ｂを屈曲した状態に維持する。連結部２７は、図３に示された状態から、その両端間の距離を長くするように曲がること及び短くするように曲がることの両方可能となっている。
【００３１】
ただし、図示された例とは異なり、連結部２７が、最も伸張した場合に仮想直線ｖｓｌに位置するようにしてもよいし、また、中間接続位置ｍｊが、仮想直線ｖｓｌの両側に位置することが可能となっていてもよい。このような筋力補助装置１０については、人体に装着した実際の使用中において連結部２７が最も伸張する条件で、中間接続位置ｍｊが、仮想直線ｖｓｌの一方の側、とりわけ出力軸部材７６と同一の側で人体とは反対側に、位置することが好ましい。この場合、筋力補助装置１０の使用中に、連結部２７の中間部が、人体に接触してしまうことを効果的に回避することができる。
【００３２】
次に、位置制御装置１５について説明する。上述したように、位置制御装置１５は、第１装着具２０及び第２装着具２５の相対位置を制御する。位置制御装置１５は、第１装着具２０に保持された駆動手段３０と、駆動手段３０から出力された力を第２装着具２５まで伝達する伝達手段３５と、駆動手段３０及び伝達手段３５の動作を制御する制御部１６と、を有している。制御部１６は、例えば第２装着具２５に設けられた図示しない検出手段によって着用者の動作を検出し且つその検出結果に基づき、他の例として着用者等からの外部入力に基づき、制御信号を送出して駆動手段３０及び伝達手段３５の動作を制御することができる。
【００３３】
まず、駆動手段３０について説明する。駆動手段３０は、いわゆるアクチュエータを含んでおり、伝達手段３５に力を出力する。図示された例において、位置制御装置１５は、伸縮可能なアクチュエータ、言い換えると、その長手方向長さを変化させる直動型のアクチュエータ３１を有している。図５に示すように、アクチュエータ３１は、一端において、伝達手段３５に接続している。アクチュエータ３１は、その他端において、第１装着具２０の側方フレーム２２（後方フレーム部２２ａ）に接続している。駆動手段３０に要求される駆動力に応じて、複数のアクチュエータ３１を設けることができる。
【００３４】
アクチュエータ３１として、流体圧により膨張および収縮可能な部材を用いることができる。一具体例として、アクチュエータ３１として、流体圧式アクチュエータとして知られたＭｃＫｉｂｂｅｎ人工筋肉を用いることができる。ＭｃＫｉｂｂｅｎ人工筋肉からなるアクチュエータ３１は、流体（典型的には、気体）を内部に供給されることで、拡径するとともに短縮する。アクチュエータ３１は、この短縮にともなって、収縮力を発生させる。図示された例において、駆動手段３０は、アクチュエータ３１に流体を供給可能な流体源（流体圧源）３２を有している。図５に示すように、例えばコンプレッサとして構成された流体源３２が、第１装着具２０の中央フレーム２１に支持されている。
【００３５】
次に、伝達手段３５について説明する。伝達手段３５は、駆動手段３０から出力された力を第２装着具２５まで伝達する。図６に示すように、ここで説明する伝達手段３５は、駆動手段３０から出力された力の第２装着具２５への伝達および遮断を切り替える切替手段４０を含んでいる。図６は、アクチュエータ３１及び第２装着具２５とともに、伝達手段３５の構成を示す斜視図である。図６においては、理解の容易を図るため、第１装着具２０等を省略している。
【００３６】
切替手段４０は、第１部材４１及び第２部材４６を有しており、詳しく後述するようにドラムブレーキ機構３９として機能する。第１部材４１は、第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として回転可能に、第１装着具２０の側方フレーム２２、とりわけ後方フレーム部２２ａに支持されている。第２部材４６は、直動運動するアクチュエータ３１の一端と接続している。第１部材４１及び第２部材４６は、相対接離可能である。すなわち、第１部材４１及び第２部材４６は、互いから離間する動作、及び、互いに接近する動作を行うことができる。とりわけ図示された例において、第１部材４１及び第２部材４６は、互いから離間した相対位置、及び、互いに接触した相対位置をとることができる。第１部材４１は、第２部材４６から離間した位置において、第２部材４６に拘束されることなく回転することができる。第２部材４６は、第１部材４１と接触した状態において、第１部材４１の回転位置を保持する。言い換えると、第２部材４６は、第１部材４１と接触した状態において、第２部材４６と第１部材４１との相対動作、とりわけ相対回転を規制する。
【００３７】
図示された例において、第１部材４１は、第２装着具２５に連結している。ここで第１部材４１が第２装着具２５に連結するとは、第１部材４１が第２装着具２５と連動すること、より詳しくは、第１部材４１の動作に応じて第２装着具２５が動作することを意味している。したがって、第１部材４１及び第２部材４６の相対位置を調節することで、第２装着具２５を介して着用者の上腕を所定に位置に維持することができる。また、後述するように、第１部材４１を第２部材４６とともに回転させることで、第２装着具２５を介して着用者の上腕の動作を補助することができる。
【００３８】
切替手段４０の具体的な構成は後述するとして、先に、主として図６を参照しながら、伝達手段３５の切替手段４０以外の構成について説明する。図６に示された例において、伝達手段３５は、切替手段４０に加えて、切替手段４０の第１部材４１と接続した第１中継軸部材７１と、第１中継軸部材７１と連動する第２中継軸部材７３と、第２中継軸部材７３と連動する出力軸部材７６と、を有している。
【００３９】
第１中継軸部材７１は、第１装着具２０の側方フレーム２２をなす後方フレーム部２２ａに保持されている。第１中継軸部材７１は、第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として回転可能に保持されている。第１部材４１は、第１中継軸部材７１に固定されている。これにより、第１部材４１は、側方フレーム２２の後方フレーム部２２ａに支持され、且つ、第１中継軸部材７１と同期して第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として回転する。第１中継軸部材７１には、第１伝達歯車７２が固定されている。第１伝達歯車７２は、例えば平歯車として構成されている。
【００４０】
第２中継軸部材７３は、第１装着具２０の側方フレーム２２をなす前方延出フレーム部２２ｂに保持されている。第２中継軸部材７３は、第２中間回転軸線ｄ１ｂを中心として回転可能に保持されている。第２中継軸部材７３には、第２伝達歯車７４が固定されている。第２伝達歯車７４は、第２中継軸部材７３の一方の端部（後方端部）近傍に配置されている。この第２伝達歯車７４は、第１伝達歯車７２と螺合し、したがって、第２中継軸部材７３は、第１中継軸部材７１と連動する。第２伝達歯車７４は、第１伝達歯車７２に対応した構成を有しており、例えば平歯車として構成されている。図示された例において、第２中継軸部材７３の回転軸線である第２中間回転軸線ｄ１ｂは、第１中継軸部材７１の回転軸線である第１中間回転軸線ｄ１ａと平行になっている。第１中継軸部材７１の他方の端部（前方端部）近傍には、第３伝達歯車７５が固定されている。第３伝達歯車７５は、図示は省略するものの、例えばはすば歯車として構成されている。
【００４１】
出力軸部材７６は、第２中継軸部材７３と同様に、前方延出フレーム部２２ｂに保持されている。既に説明したように、出力軸部材７６は、第１回転軸線ｄ１を中心として回転可能に保持されている。出力軸部材７６には、第４伝達歯車７７が固定されている。第４伝達歯車７７は、出力軸部材７６の一方の端部（外方端部）近傍に配置されている。この第４伝達歯車７７は、第３伝達歯車７５と螺合し、結果として、出力軸部材７６は、第２中継軸部材７３、第１中継軸部材７１及び切替手段４０の第１部材４１と連動する。第４伝達歯車７７は、第３伝達歯車７５に対応した構成を有しており、例えばはすば歯車として構成されている。図示された例において、出力軸部材７６の回転軸線である第１回転軸線ｄ１は、第２中継軸部材７３の回転軸線である第２中間回転軸線ｄ１ｂと垂直であり且つ高さ方向にずれている。出力軸部材７６の他方の端部（内方端部）は、第２装着具２５の作用部２８に固定されている。
【００４２】
次に、主として図７〜図９を参照して、切替手段４０の詳細について説明する。図４に示すように、図示された例において、切替手段４０は側方フレーム２２に保持されている。切替手段４０は、側方フレーム２２の人体側とは反対側、すなわち側方フレーム２２の背面側に配置されている。切替手段４０は、図４に示すように、伝達手段３５の最下流側をなす出力軸部材７６よりも後方に位置し、また、筋力補助装置１０を着用した着用者の肩関節よりも後方に位置している。
【００４３】
まず、第１部材４１について説明する。図７に示すように、第１部材４１は、第１中継軸部材７１に固定された回転ドラム４２を有している。回転ドラム４２は円板状の外径を有し、回転ドラム４２の中心軸線は、第１中継軸部材７１の回転軸線である第１中間回転軸線ｄ１ａ上に位置している。回転ドラム４２は、第１中継軸部材７１を介して、側方フレーム２２の後方フレーム部２２ａに保持されている。回転ドラム４２の板面が、後方フレーム部２２ａの平面方向に揃っている。したがって、回転ドラム４２が、着用者の身体から大きく突出することを効果的に防止することができる。回転ドラム４２は、その表層部に摩擦層４２ａを有している。摩擦層４２ａは、後述する第２部材４６と接触するようになる部位である。摩擦層４２ａは、第２部材４６との間でより大きな摩擦力を生み出すゴム等から形成され得る。
【００４４】
次に、第２部材４６及び第２部材４６に関連する構成について説明する。図７〜図９に示すように、第２部材４６は、第１揺動部材４７ａ及び第２揺動部材４７ｂを含んでいる。このうち、第１揺動部材４７ａが、そのブラケット４８ｂを介して、アクチュエータ３１と接続している。また、切替手段４０は、プレート状に形成された一対の支持体５０を有している。第２部材４６（揺動部材４７ａ，４７ｂ）は、一対の支持体５０によって動作可能、とりわけ揺動可能に保持されている。図４に示すように、一対の支持体５０は、第１中間回転軸線ｄ１ａと平行な方向に配列され、回転ドラム４２並びに一対の揺動部材４７ａ，４７ｂは、一対の支持体５０の間に位置している。回転ドラム４２は、支持体５０に対して第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として相対回転可能となっている。すなわち、回転ドラム４２は、一対の支持体５０の間において、支持体５０に対して回転可能となっている。なお、図７〜図９においては、手前側の支持体５０を省略している。
【００４５】
図７〜図９に示すように、各揺動部材４７ａ，４７ｂは、円弧状の外形状を有している。各揺動部材４７ａ，４７ｂは、一方の端部部分を中心として、支持体５０に対して揺動可能となっている。揺動部材４７ａ，４７ｂの揺動軸線は、第１中間回転軸線ｄ１ａと平行になっている。一対の支持体５０の間となるスペースにおいて、回転ドラム４２は、一対の揺動部材４７ａ，４７ｂの間に配置されている。各揺動部材４７ａ，４７ｂは、第１部材４１の回転ドラム４２に対して第１中間回転軸線ｄ１ａを中心とした径方向外方から対面している。一対の揺動部材４７ａ，４７ｂによって、回転ドラム４２の外周面の多くの部分が覆われている。揺動部材４７ａ，４７ｂは、支持体５０に対して揺動することで、第１中間回転軸線ｄ１ａを中心とした径方向外方から回転ドラム４２に当接することができる。すなわち、第１部材４１及び第２部材４６は、ドラムブレーキ機構３９を形成している。第２部材４６をなす各揺動部材４７ａ，４７ｂは、円弧状の本体部４８と、第１部材４１に当接する第２接触面４６ａを形成する摩擦体４９と、を有している。摩擦体４９は、回転ドラム４２の摩擦層４２ａに接触し摩擦層４２ａとの間で摩擦力を生む。摩擦層４２ａは、十分な摩擦力を生み出す材料、例えばゴム等から形成される。
【００４６】
また、図示された例において、切替手段４０は、揺動部材４７ａ，４７ｂが回転ドラム４２から離間するよう付勢する付勢手段として、付勢部材５２をさらに有している。付勢部材５２は、支持体５０に固定された支持ベース５１と、各揺動部材４７ａ，４７ｂのブラケット４８ｃと、の間に配置されている。図示された例において、付勢部材５２は、引っ張りバネによって形成されている。
【００４７】
さらに、各揺動部材４７ａ，４７ｂをなす本体部４８は同期歯車４８ａを有している。この同期歯車４８ａによって、一対の揺動部材４７ａ，４７ｂの揺動動作が調整される。具体的には、一対の同期歯車４８ａの噛み合いにより、一対の揺動部材４７ａ，４７ｂが同期して対称的に回転ドラム４２に対して動作する。したがって、アクチュエータ３１からの作用により第１揺動部材４７ａが回転ドラム４２に接触している際に、第２揺動部材４７ｂも回転ドラム４２に接触する。また、アクチュエータ３１からの作用により第１揺動部材４７ａが回転ドラム４２から離間すると、第２揺動部材４７ｂも回転ドラム４２から離間する。
【００４８】
ところで、図示された例において、支持体５０は、第１装着具２０の側方フレーム２２をなす後方フレーム部２２ａに支持されている。ただし、この支持体５０は、後方フレーム部２２ａに対して回転可能となっている。具体的には、支持体５０は、第１中継軸部材７１に対して第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として回転可能に保持されており、結果として、後方フレーム部２２ａに対して回転可能となっている。したがって、支持体５０に支持された第２部材４６および支持体５０に固定された支持ベース５１等も、第１装着具２０に対して固定されておらず、第１装着具２０に対して第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として相対回転可能となっている。
【００４９】
その一方で、切替手段４０は、支持体５０や第２部材４６の自由な回転を規制するための調整手段３７を更に有している。調整手段３７から供給される力と、駆動手段３０から供給される力とのバランスにより、第１部材４１、第２部材４６及び支持体５０の状態が制御されるようになる。図示された例において、この調整手段３７は、支持体５０や第２部材４６を一方向に付勢する付勢部材３８として形成されている。付勢部材３８は、その一端を、側方フレーム２２の後方フレーム部２２ａに取り付けられ、その他端を、第２揺動部材４７ｂのブラケット４８ｃに取り付けられている。図示された例において、付勢部材３８は、付勢手段をなす引っ張りバネによって形成されている。
【００５０】
図示された位置制御装置１５では、アクチュエータ３１が図７に示された状態から縮むと、図８に示すように、アクチュエータ３１が、第２部材４６をなす第１揺動部材４７ａを引き寄せる。これにより、一対の揺動部材４７ａ，４７ｂが第１部材４１をなす回転ドラム４２に当接する。図８に示された状態において、第２部材４６は第１部材４１を保持し、第２部材４６と第１部材４１との相対回転が規制される。なお、このとき、アクチュエータ３１から加えられる力は、調整手段３７をなす付勢部材３８からの付勢力よりも小さい。すなわち、第２部材４６をなす揺動部材４７ａ，４７ｂを支持体５０に対して揺動させるのに要する力は、第１装着具２０に対して支持体５０を回転指せるのに要する力よりも小さくなっている。したがって、支持体５０が第１装着具２０に対して回転する前に、第２部材４６をなす揺動部材４７ａ，４７ｂが支持体５０に対して揺動する。
【００５１】
次に、アクチュエータ３１が図８に示された状態から更に縮むと、アクチュエータ３１が、第１揺動部材４７ａを更に引き寄せようとする。アクチュエータ３１から出力される力が、調整手段３７をなす付勢部材３８からの付勢力よりも大きくなると、図９に示すように、アクチュエータ３１は、この付勢力に抗して支持体５０を第１装着具２０に対して回転させることで、第１揺動部材４７ａを更に引き込む。すなわち、アクチュエータ３１から出力される力は、第１装着具２０に対して支持体５０を回転させるのに要する力よりも大きくなっている。結果として、第２部材４６は、支持体５０等とともに第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として回転する。このとき、第１部材４１は、第２部材４６と接触し、第２部材４６との相対回転を規制されている。したがって、第１部材４１は、第２部材４６と同期して第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として回転する。
【００５２】
駆動手段３０の動作は、制御部１６によって制御される。図１に示された例において、制御部１６は、流体源３２とともに、第１装着具２０の中央フレーム２１に支持されている。制御部１６は、流体源３２からアクチュエータ３１への流体（例えば空気）の供給およびアクチュエータ３１からの流体の排気を制御することで、アクチュエータ３１の動作を制御する。
【００５３】
次に、以上のような構成からなる筋力補助装置１０の動作について説明する。
【００５４】
図１に示すように、まず、装着ベルト１１を用いて、第１装着具２０の中央フレーム２１を胴体に取り付ける。また、第２装着具２５の装着部２６を上腕に取り付ける。
【００５５】
図示された筋力補助装置１０は、図７に示された自由回転モード、図８に示された回転制動モード、及び、図９に示された回転駆動モードのいずれかに維持され得る。
【００５６】
まず、図７に示された自由回転モードでは、アクチュエータ３１内の流体が排気され、アクチュエータ３１は伸張している。したがって、第２部材４６の揺動部材４７ａ，４７ｂは、アクチュエータ３１から、第１部材４１をなす回転ドラム４２に向けた力を受けていない。その一方で、第２部材４６をなす揺動部材４７ａ，４７ｂは、付勢部材５２によって、第１部材４１をなす回転ドラム４２から離間する向きに付勢されている。したがって、自由回転モードでは、第１部材４１は、第１中間回転軸線ｄ１ａを中心とした回転を、第２部材４６によって規制されることなく、第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として自由に回転することができる。
【００５７】
なお、第２部材４６および第２部材４６を支持する支持体５０は、付勢部材３７をなす付勢部材３８からの付勢力（引っ張り力）により、図７において時計回り方向に回転する力を受けている。ただし、調整手段３７からの力は、主として、第２部材４６及び支持体５０の第１装着具２０に対する回転に影響を与えるものであり、第２部材４６の支持体５０に対する揺動に影響を与えにくい向きの力となっている。したがって、自由回転モードでは、第１部材４１と第２部材４６は、互いから離間した状態となる。
【００５８】
この自由回転モードでは、第１部材４１に連動する第２装着具２５は、第１装着具２０に対して自由に回転することができる。したがって、筋力補助装置１０の着用者は、第２装着具２５の装着部２６が装着された上腕を、第１回転軸線ｄ１を中心として、胴体に対して自由に回転させることができる。すなわち、着用者は、筋力補助装置１０に拘束されることなく、屈曲運動及び伸展運動を行うことができる。
【００５９】
次に、図８に示された回転制動モードでは、流体源３２からアクチュエータ３１内に流体が供給され、アクチュエータ３１が短縮する。アクチュエータ３１が短縮することにより、駆動手段３０は、第１揺動部材４７ａを引き寄せるよう、当該第１揺動部材４７ａに作用する。図８に示すように、アクチュエータ３１から第１揺動部材４７ａに加えられた力は、第１揺動部材４７ａを第１部材４１をなす回転ドラム４２に向けて動作させる。図８に示すように、揺動部材４７ａ，４７ｂの摩擦体４９によって形成された第２接触面４６ａが、回転ドラム４２の外周面をなす摩擦層４２ａによって形成された第１接触面４１ａに当接する。摩擦体４９と摩擦層４２ａとの摩擦力により、第２部材４６が第１部材４１を保持する。これにより、第２部材４６と第１部材４１との相対回転が規制され、結果として回転ドラム４２及び出力軸部材７６の回転が規制される。
【００６０】
この回転制動モードでは、第２装着具２５の第１装着具２０に対する相対回転が規制される。例えば、筋力補助装置１０は、持ち上げた上腕を、その位置に維持することを補助し、上腕が下がってしまうことを効果的に抑制することができる。なお、第２部材４６は、調整手段３７及び駆動手段３０に接続しているものの、第１装着具２０に対して支持体５０とともに回転可能となっている。したがって、着用者は、図６に示された状態から、調整手段３７の付勢力に抗して支持体５０を回転させることで、上腕をさらに持ち上げることが可能である。
【００６１】
図９に示された回転駆動モードでは、流体源３２からアクチュエータ３１内に流体がさらに供給され、アクチュエータ３１がさらに短縮する。アクチュエータ３１がさらに短縮することにより、駆動手段３０は、第１揺動部材４７ａをさらに引き寄せる。アクチュエータ３１から揺動部材４７ａに加えられた力は、第１揺動部材４７ａを回転ドラム４２に当接させた状態で、さらに、調整手段３７の付勢力に抗して支持体５０を回転させ、第２部材４６を第１部材４１とともに第１中間回転軸線ｄ１ａを中心として回転させる。図９において、第２部材４６と第１部材４１とが相対回転を規制された状態で、第２部材４６及び第１部材４１が同期して反時計周りに回転する。
【００６２】
この回転駆動モードでは、第２装着具２５が、第１部材４１の回転にともなって、第１装着具２０に対して相対回転するよう駆動される。すなわち、筋力補助装置１０は、例えば、上腕を持ち上げることを補助する。
【００６３】
なお、回転駆動モードを終了させる際には、駆動手段３０は、第２装着具２５を第１装着具２０に対して回転させるための駆動力を解除する。このとき、駆動手段３０は、第１部材４１と第２部材４６との相対回転を規制するための駆動力の供給を維持するようにしてもよい。すなわち、回転駆動モードを終了させた後、自由回転モードではなく、回転制動モードに移行するようにしてもよい。
【００６４】
ところで、肩関節は、複数の軸を中心とした胴に対する上腕の動作を可能にしている。したがって、筋力補助装置によって、筋力を補助される屈伸軸ｄａを中心とした上腕の屈曲・伸展運動だけでなく、内外転軸ｄｂを中心とした上腕の内転・外転運動および内外旋軸ｄｃを中心とした上腕の内旋・外旋運動も可能としている。したがって、筋力補助装置が着用者に着用された状態において、筋力補助装置の構成要素の一部が、上腕の可動範囲内、とりわけ筋力を補助されない上腕の可動範囲内に位置し、上腕の動作を阻害してしまう可能性がある。
【００６５】
この点、本実施の形態において、筋力補助装置１０は、胴に装着される第１装着具２０に保持された駆動手段３０と、上腕に装着される第２装着具２５へ駆動手段３０から出力された力を伝達する伝達手段３５と、を有している。伝達手段３５は、第２装着具２５に接続した出力軸部材７６と、駆動手段３０から出力軸部材７６への力の伝達および遮断を切り替え可能な切替手段４０と、を有している。そして、切替手段４０は、出力軸部材６７の後方に位置するようになっている。一般的に、屈曲・伸展運動、内旋・外旋運動および内転・外転運動における上腕の可動範囲は、肩関節の前方、下方、側内方に大きく広がる。したがって、筋力補助装置１０の構成要素のうち、大型化しやすい切替手段４０を、出力軸部材７６の後方、上方又は側外方に配置することで、筋力を補助される動作だけでなく、筋力を補助されない動作を切替手段４０が阻害してしまうことを効果的に回避することができる。したがって、上述してきた本実施の形態では、切替手段４０が、出力軸部材７６の後方に位置しており、切替手段４０が大きく上腕の可動範囲内に入り込んでしまうことを回避することができる。これにより、本実施の形態によれば、筋力補助装置１０を装着することで着用者が受ける制限を軽減することができる。さらに、後方に配置された切替手段４０は、着用者から離れた位置ではなく、例えば、着用者の背中の近傍に配置することが可能となる。この場合、切替手段４０の動作時に生じる慣性力を効果的に小さくすることができるため、筋力補助装置１０の背中への取り付け状態を安定させ、これにより、筋力補助装置１０を用いて筋力補助力を着用者へ安定して有効に負荷することができる。
【００６６】
また、本実施の形態において、筋力補助装置１０は、胴に装着される第１装着具２０に保持された駆動手段３０と、駆動手段３０から出力された力の上腕に装着される第２装着具２５への伝達および遮断を切り替え可能な切替手段４０と、を有している。そして、切替手段４０は、肩関節の後方に位置するようになっている。上述したように、第１装着具２０が装着される胴と第２装着具２５が装着される上腕との間に位置する肩関節は、複数の軸ｄａ，ｄｂ，ｄｃを中心とした胴に対する上腕の動作、具体的には、屈曲・伸展運動、内旋・外旋運動、内転・外転運動を可能にする。これらの動作における多くの場合、上腕の可動範囲は、肩関節の前方、下方、側内方に広がる。したがって、切替手段４０を、肩関節の後方、上方又は側外方に配置することで、筋力を補助される動作だけでなく、筋力を補助されない動作を切替手段４０が阻害してしまうことを効果的に回避することができる。これにより、上述してきた本実施の形態によれば、着用者が受ける制限を軽減することができる。
【００６７】
さらに、本実施の形態によれば、第１装着具２０は、着用者の背中に対面する位置において胴に取り付けられる中央フレーム２１と、中央フレーム２１と相対回転可能な側方フレーム２２と、を有している。切替手段４０は、側方フレーム２２に支持されている。このような配置によれば、筋力を補助される動作（上述した例では屈曲運動）とは別の肩の動作（例えば、内旋・凱旋運動）にともない、切替手段４０は側方フレーム２２とともに移動することができる。したがって、筋力を補助される動作とは異なる動作を上腕が行った場合にも、切替手段４０から第２装着具２５に接続した出力軸部材７６までの構成要素の相対位置関係を維持することが可能となる。これにより、切替手段４０を含む伝達手段３５によって、第２装着具２５へ筋力補助力をより安定して伝達することができる。また、切替手段４０を支持した側方フレーム２２が中央フレーム２１に対して回転することで、上腕の動作に合わせて切替手段４０が移動することが可能となる。したがって、切替手段４０が上腕の動作を阻害してしまうことをより効果的に防止することができる。
【００６８】
さらに、本実施の形態によれば、駆動手段３０のうちの伝達手段３５と接続される部分は、側方フレーム２２に支持されている。すなわち、このような配置によれば、駆動手段３０のうちの伝達手段３５と接続される部分と伝達手段３５が、共に、側方フレーム２２に支持されているので、側方フレーム２２と中央フレーム２１との相対回転の影響を受けることなく、駆動手段３０から位置制御装置１５へ補助力を安定して出力することができる。これにより、駆動手段３０から第２装着具２５へ伝達手段３５を介して筋力補助力をより安定して伝達することができる。
【００６９】
さらに、本実施の形態によれば、伝達手段３５は、力の伝達経路に沿って出力軸部材７６と切替手段４０との間に配置された第２中継軸部材７３を有している。そして、この出力軸部材７６の回転軸線ｄ１と非平行な回転軸線ｄ１ｂ、とりわけ垂直な回転軸線ｄ１ｂを中心として回転可能となっている。このような第２中継軸部材７３を設けることによって、切替手段４０が動作中の上腕と干渉することをより効果的に防止することができる。
【００７０】
さらに、本実施の形態によれば、切替手段４０は、第２装着具２５に連結された第１部材４１と、駆動手段３０と接続し且つ第１部材４１と相対接離可能な第２部材４６と、を有している。第１部材４１は、第１装着具２０に対して相対回転可能に保持されている。第２部材４６は、第１部材４１の回転軸線ｄ１ａを中心とした径方向から第１部材４１に対して接触可能となっている。このような切替手段４０は、ドラムブレーキ機構３９として機能することができる。そして、この切替手段４０では、第１部材４１を大径にすると、第１部材４１と第２部材４６との間での摩擦力を大きくして力をより確実に伝達することができる。本実施の形態では、切替手段４０の配置が工夫されていることから、第１部材４１を大径としても、切替手段４０が動作中の上腕と干渉することをより効果的に防止することができる。したがって、ここで説明した切替手段４０の配置は、第１部材４１及び第２部材４６を有した切替手段４０に好適である。
【００７１】
以上、本発明を図示する一実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。以下、変形の一例について説明する。以下の説明では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００７２】
上述した一実施の形態において、切替手段４０が出力軸部材７６の後方に配置され、また、切替手段４０が肩関節の後方に配置される例を示した。しかしながら、上述したように、第１装着具２０が装着される胴と第２装着具２５が装着される上腕との間に位置する肩関節は、複数の軸ｄａ，ｄｂ，ｄｃを中心とした胴に対する上腕の動作、具体的には、屈曲・伸展運動、内旋・外旋運動、内転・外転運動を可能にする。そして、これらの動作における多くの場合、上腕の可動範囲は、肩関節の前方、下方、側内方に広がる。したがって、切替手段４０を出力軸部材７６または肩関節の後方に配置することに加え、又は、切替手段４０を出力軸部材７６または肩関節の後方に配置することに代え、切替手段４０を出力軸部材７６の上方又は側外方に配置してもよいし、切替手段４０を肩関節の上方又は側外方に配置してもよい。このような変形例においても、上述した一実施の形態と同様に、筋力を補助される動作だけでなく、筋力を補助されない動作を切替手段４０が阻害してしまうことを効果的に回避することができる。これにより、筋力補助装置１０を着用した着用者が上腕の動作に制限を受けることを軽減することができる。
【００７３】
なお、切替手段４０を出力軸部材７６または肩関節の上方又は側外方に配置するには、一例として、上述した一実施の形態において、第１中継軸部材７１と第２中継軸部材７３との間に力伝達用のベルト材等を配置して動力伝達を確保しながら、アクチュエータ３１及び切替手段４０とともに第１中継軸部材７１の配置を、上方または側外方にずらせばよい。また、別の例として、図１０〜図１２には、筋力補助装置１０の他の例が図示されている。図１０〜図１２に示す例において、切替手段４０は、出力軸部材７６及び肩関節の側外方に配置されている。図１０〜図１２に示された筋力補助装置１０において、位置制御装置１５は、第１部材４１及び第２部材４６を有した切替手段４０と、切替手段４０の第１部材４１と相対回転不可能に接続した出力軸部材７６と、を有している。第１部材４１は、第１回転軸線ｄ１を中心として回転可能となっている。また、第２部材４６は、第１回転軸線ｄ１と平行な揺動軸線を中心として揺動可能となっている。さらに、第２部材４６と接続したアクチュエータ３１及び調整手段３７は、第１回転軸線ｄ１と直交する面上に、切替手段４０とともに配置されている。
【００７４】
また、上述した一実施の形態において、切替手段４０の具体的な構成を説明したが、上述した構成は例示に過ぎない。上述した一実施の形態において、第２部材４６が第１部材４１とともにドラムブレーキ機構３９を構成し、第２部材４６の揺動部材４７ａ，４７ｂが第１部材４１をなす回転ドラム４２に径方向外方から当接する例を示したが、この例に限られず、回転ドラム４２が筒状に形成され、回転ドラム４２の内部に配置された第１部材４１が回転ドラム４２に径方向内方から当接して、第１部材４１と第２部材４６との相対回転を規制するようにしてもよい。また、切替手段４０がラチェット機構として構成され第１部材４１との相対回転が規制された状態で第１部材４１とともに、駆動手段３０からの駆動力によって回転させられるようにしてもよい。
【００７５】
さらに、上述した一実施の形態において、筋力補助装置１０の駆動手段３０は、アクチュエータ３１を駆動するための流体源３２を有している例を示したが、この例に限られず、アクチュエータ３１を駆動するための流体源として、筋力補助装置１０が使用される工場等の用力を使用してもよい。
【００７６】
さらに、上述した一実施の形態において、駆動手段３０の具体的な構成を説明したが、上述した構成は例示に過ぎない。上述した一実施の形態において、駆動手段３０は第２部材４６を引き寄せる力を第２部材４６（第１揺動部材４７ａ）に付与することで、第２部材４６を第１部材４１と当接させる例を示したが、これに限れず。駆動手段３０は第２部材４６を押し出す力を第２部材４６（第１揺動部材４７ａ）に付与することで、第２部材４６を第１部材４１に当接させるようにしてもよい。そもそも、アクチュエータ３１を有する駆動手段３０に限られることなく、種々のアクチュエータを駆動手段３０として用いることが可能である。
【００７７】
さらに、上述した一実施の形態において、第１部材４１及び第２部材４６の相対接離が、第２部材４６の揺動動作によって、実現されている例を示したが、この例に限られない。例えば、第２部材４６が揺動以外の動作を行うことで、第１部材４１及び第２部材４６の相対接離が実現されるようにしてもよい。また、第２部材４６に代えて第１部材４１が動作することで、第１部材４１及び第２部材４６の相対接離が実現されるようにしてもよいし、第２部材４６及び第１部材４１の両方が動作することで、第１部材４１及び第２部材４６の相対接離が実現されるようにしてもよい。
【００７８】
さらに、上述した一実施の形態において、筋力補助装置１０は、回転駆動モードで、腕を上方に持ち上げる動作のみを補助し、腕を下げる動作を補助しない例を示したが、この例に限られず、腕を下げる動作を補助するようにしてもよい。例えば、上述した一実施の形態において、第２部材４６と第１装着具２０との間に、付勢部材３８として構成された調整部材３７が設けられている例を示したが、これに限られず、付勢部材３８としての調整手段３７に代えて、補助アクチュエータとしての調整手段３７を用いることもできる。この変形例によれば、第２部材４６に作用する駆動手段３０からの力の大きさ及び第２部材４６に作用する補助アクチュエータからの力の大きさに依存して、第２部材４６が第１部材４１とともに第１装着具２０に対して静止する位置を、より高い自由度で、制御することができる。すなわち、第１装着具２０に対して第２装着具２５を固定する位置を、より高い自由度で、調節することができる。また、上腕を降ろすことを補助することも可能となる。
【００７９】
なお、以上において上述した一実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【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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【国際調査報告】
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