(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前屈時に後方にせり出す作業者の背中による影響を受けないように形成し、該作業者の背面に載せる支持体と、該支持体の下部側に設けられ、作業者の大腿部の動きに連動する作動桿を有する負荷伝達機構を介して掛る負荷を弾性力作用機構の弾性体で受承するようにしてなる負荷受承機構体と、前記支持体及び負荷受承機構体を前記作業者に着脱自在に装着すべく該支持体及び負荷受承機構体に設けられ、装着状態では該作業者の肩から臀部及び大腿部裏を支え、前傾作業時は腰掛状態に保持する装着具とからなり、前記負荷受承機構体は、前記支持体に連設するケーシングと、該ケーシングの筒状部内に長手方向に沿って支持軸を配設し、該支持軸に沿って左右一対の弾性体を離間して配設し、該各弾性体の弾性力は軸方向に作用するように構成し、前記作業者の歩行時における左右の大腿部の動きを前記負荷伝達機構を介して伝達することにより前記ケーシングに対して軸方向に変位可能に収納してなる弾性力作用機構と、前記ケーシング内に左右一対の索巻込みドラムを区々に回動可能に軸支し、該各索巻込みドラムに前記作業者の大腿部の動きに連動する作動桿を連結し、該作動桿の動きに連動する前記索巻込みドラムの回転により負荷伝達索を介して前記弾性体に負荷を掛けるようにした負荷伝達機構とから構成してあることを特徴とする中腰作業補助装置。
【請求項２】
前記負荷受承機構体は、調整操作部材の回動により前記弾性体の変位量を調節すると共に、該調整操作部材の回動により前記支持軸上を左右に摺動する一対の衝止部材により前記作動桿に反力を付与し又は変位停止させることにより、前記作業者の前傾中腰姿勢を保持する前傾角度調節機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の中腰作業補助装置。
【請求項３】
前記装着具は、作業者の背面から臀部にかけて当接する背面マットを有し、前記支持体に連結されて作業者の背面側に配設される背面バンド部と、作業者の肩に当接する肩当てパットを有し、一端側は前記支持体に連結され、他端側は前記負荷受承機構体のケーシングに連結されることにより、作業者に背面から肩越しに掛ける左右一対の肩掛けバンド部と、両端側は前記作動桿に連結する横長の臀部受けバンドに、前記ケーシングに連結する連結バンドを取着してなる臀部受けバンド部とから構成してあることを特徴とする請求項１記載の中腰作業補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばイチゴの栽培作業その他の農作業や園芸作業、或いは土木作業などで、作業者が中腰の姿勢で作業しなければならない場合に用いて好適な中腰作業補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
農作業や園芸作業には作業者に中腰の姿勢を強いる作業があり、作業者の腰や膝を痛めるといった身体的負担になっているし、作業効率が低下するといった問題がある。特に温室ハウス内は作業スペースに制約があるために中腰姿勢を強いる場合が多いことや、作業者が次第に高齢化していることから、中腰姿勢が身体的に与える負担が大きいという問題がある。
【０００３】
従来、作業時における作業者の身体的負担を軽減する技術として、荷物を保持する荷物載置部２と、この荷物載置部２から延出され肩に掛けられる肩装着部３と、上記荷物載置部２の下部に設けられ腰に巻き付け固定する腰装着部４と、この腰装着部４から地面５まで延出されると共に足の動きに連動して屈曲する支持脚部６とから構成した作業補助具が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１６５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来技術の作業補助具は、背中に担いだ荷物の負担を人に掛けないようにするためのもので、中腰姿勢時の負担を軽減するものではない。また、最近ロボット技術の開発の進展に伴い、重量物を小さい力で支えることができるようにした補助装置、或いは歩行時用の補助装置が提案されているが、その殆どはロボットスーツと呼ばれるように作業者の略全身に装着するものであることから装着の手間が面倒であると共に時間を要し、また中腰作業時の補助を主たる目的にしていないので機能的に過剰装備であり、重量も価格も嵩む装置であるという欠点がある。
【０００５】
特に、イチゴの栽培においては、作業時間全体の半分以上が中腰作業であるため、作業員にとって腰痛が大きな問題になっているが、他の農作業にも同様の問題がある。しかし、装着などの取り扱いが簡便で、農作業や園芸作業或いは土木作業といったより具体的な作業における中腰作業を補助することにより、作業者の負担を可及的に軽減する補助装置は提案されていないのが現状である。
【０００６】
本発明は上述した従来技術の未解決の問題点に鑑みなされたもので、装着の手間及び使用方法が簡単であるし、中腰作業者の腰に掛かる負荷を可及的に軽減すると共に、作業に応じた前傾姿勢を楽に取ることもできるので、中腰作業による身体上の障害の発生を軽減すると共に、作業の効率化を図ることができる中腰作業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】
上述した課題を解決するために構成した本発明の手段は、前屈時に後方にせり出す作業者の背中による影響を受けないように形成し、該作業者の背面に載せる支持体と、該支持体の下部側に設けられ、該作業者の大腿部の動きに連動する作動桿を有する負荷伝達機構を介して掛る負荷を弾性力作用機構の弾性体で受承するようにしてなる負荷受承機構体と、前記支持体及び負荷受承機構体を前記作業者に着脱自在に装着すべく該支持体及び負荷受承機構体に設けられ、該作業者の肩から臀部及び大腿部裏を支え、前傾作業時は腰掛状態に保持する装着具とからなり、前記負荷受承機構体は、前記支持体に連設するケーシングと、該ケーシングの筒状部内に長手方向に沿って支持軸を配設し、該支持軸に沿って左右一対の弾性体を離間して配設し、該各弾性体の弾性力は軸方向に作用するように構成し、前記作業者の歩行時における左右の大腿部の動きを前記負荷伝達機構を介して伝達することにより前記ケーシングに対して軸方向に変位可能に収納してなる弾性力作用機構と、前記ケーシング内に左右一対の索巻込みドラムを区々に回動可能に軸支し、該各索巻込みドラムに前記作業者の大腿部の動きに連動する作動桿を連結し、該作動桿の動きに連動する前記索巻込みドラムの回転により負荷伝達索を介して前記弾性体に負荷を掛けるようにした負荷伝達機構とから構成してある。
【０００８】
そして、前記負荷受承機構体は、調整操作部材の回動により前記弾性体の変位量を調節すると共に、該調整操作部材の回動により前記支持軸上を左右に摺動する一対の当接部材により前記作動桿に反力を付与し又は変位停止させることにより、前記作業者の前傾中腰姿勢を保持する前傾角度調節機構を備えた構成にするとよい。
【０００９】
また、前記装着具は、作業者の背面から臀部にかけて当接する背面マットを有し、前記支持体に連結されて作業者の背面側に配設される背面バンド部と、作業者の肩に当接する肩当てパットを有し、一端側は前記支持体に連結され、他端側は前記負荷受承機構体のケーシングに連結されることにより、作業者に背面から肩越しに掛ける左右一対の肩掛けバンド部と、両端側は前記作動桿に連結する横長の臀部受けバンドに、前記ケーシングに連結する連結バンドを取着してなる臀部受けバンド部とから構成するとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は叙上の如く構成したから、下記の諸効果を奏する。
（１）中腰作業補助装置は、装着の手間及び使用方法が簡単であるし、中腰姿勢での作業者の腰に掛かる負荷を可及的に軽減することができるから、長い期間作業を続けることができるし、作業の効率化を図ることができる。
（２）中腰作業補助装置の支持体は、前屈時に後方にせり出す作業者の背中による影響を受けないように形成してあるから、作業者の拘束感が殆ど無いし前傾姿勢での作業時の動きが制約されない。
（３）支持体及び負荷受承機構体は、作業者の肩から背中、腰、臀部及び大腿部裏にかけて一体的に装着する装着具によって支持するから重量感を軽減できると共に、作業及び歩行を楽に行うことができ、かつ、前傾作業時は装着具が腰掛状態に保持するから、中腰の前傾姿勢での作業も楽に行うことができる。
（４）負荷受承機構体は、弾性力作用機構と負荷受承機構との協働により、作業時に中腰になった場合の膝から上部太腿及び腰にかけて掛る上半身の重量を弾性体に受承させる構成にしたから、作業者は腰痛の原因となる背柱起立筋の負担と腰部椎間板の圧迫力を減少させることができ、また上体を起す際に緩やかな反力が働くことで、筋肉痛や腰痛を軽減することができる。
（５）弾性力作用機構は、ケーシングに軸方向に変位可能に収納し、装着作業者の歩行時における左右の大腿部の動きにより軸方向に変位するように構成したから、歩行時における弾性力の撓みに拘らず装着者は弾性力の反力を受けることなく楽に歩行することができる。
（６）負荷受承機構体に前傾角度調節機構を設け、弾性体の変位量を調整操作部材により任意に調節することで作業者の上半身の重量と弾性力の反力を釣合うようにしたから、作業内容や作業者の体格に必要な前傾姿勢を取っても疲労することが無いし、前傾姿勢の荷重をかけた状態でも歩行することができる。
（７）駆動源として弾性体を用いているので、軽量で機構も簡単であるし、故障も起き難く、しかもバッテリー電源や電動機を用いることによる故障や暴走もないし、作業中でのバッテリー容量切れ及び充電といった面倒もない。
（８）装着具は、背面バンド部と、肩掛けバンド部と、臀部受けバンド部とから構成してあるので、軽量であると共に装着が容易であり、また背面マットと肩当てパットにより身体に装着するので作業者に密着感を与えながら、作業時の動き易さを確保している。また、作業姿勢に対する僅かな調整は、装着具の前面で肩掛けバンド部の長さを調節して行うこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。図１及び図２において、１は中腰作業補助装置を構成し、作業者Ａの背面に載せる支持体を示す。該支持体１は、運搬及び収納容易性を考慮して金属製或いは合成樹脂製の２本の支持管１Ａ、１Ａを先端側で挿嵌し、ビス１Ｂで締結することにより中央で連結可能に構成してあり、作業者Ａの平均的な背幅と略同じ幅で略冂字状に形成することにより、作業者Ａの前屈時に後方にせり出す背中による影響を受けないようにしてある。また、支持体１は上側両角隅１Ｃ、１Ｃを傾斜させて突出部位の無い形状にすることにより作業時、特に丸屋根型プラスチックハウス内での作業時に周囲の設置物や栽培植物に当らないようにしてある。そして、支持体１は後述する装着具３１（４１）を取付けることにより作業者Ａに装着するようになっている。
【００１２】
図１乃至図４において、２は前記支持体１と共に中腰作業補助装置を構成する負荷受承機構体を示す。３は該負荷受承機構体２を構成するケーシングで、該ケーシング３は円筒状の作動機構収容筒４と、装着時に作業者Ａの腰の両側に位置するように、該作動機構収容筒４の軸端を覆って径方向に突出する外側カバー５Ａ及び該外側カバー５Ａに衝合する内側カバー５Ｂとからなるドラムケース５と、支持体１を着脱可能に連結するために該ドラムケース５に一体に形成された左右一対のブラケット６、６とから構成してある。外側カバー５Ａと内側カバー５Ｂには作動機構収容筒４の略軸心に位置して楕円形の支持穴７が形成してあり、該支持穴７には後述するばね座支持体１２を円滑に摺動させるための楕円形の摺動補助環体７Ａが嵌着してある。なお、ケーシング３に支持体１を着脱可能に連結したのは、運搬時などにおける収納性を考慮したものである。また、ドラムケース５、５は装着時に作業者Ａの腰の両側に位置させてあるが、これは後述する索巻込みドラム２５の回転軸２５Ａを作業者Ａの骨盤と大腿骨の連結部位に略対応させることで、前傾姿勢を取ったときに後述する作動桿２９を伸縮させる機構を不要にすることにある。
【００１３】
８は前記作動機構収容筒４内に軸方向に変位可能に設けたばね押圧機構を示す。９は該ばね押圧機構８を構成する中空軸、１０は該中空軸９の略中央に軸方向に摺動可能に挿嵌した中央スリーブである。１１、１１は前記中空軸９に軸方向に摺動可能に嵌合した左右一対の内側摺動ばね座で、該各内側摺動ばね座１１は中空軸９に挿嵌され、後述する負荷吸収ばね１４のばね力によって非作業時には先端１１Ａ１が中央スリーブ１０に当接している衝止部材としての内側スリーブ１１Ａと、該内側スリーブ１１Ａに嵌着した円形浅底容器状のばね座本体１１Ｂとから構成してある。
【００１４】
１２、１２は作動機構収容筒４の両端側に挿嵌した左右一対のばね座支持体で、該各ばね座支持体１２は楕円状筒部１２Ａと、該楕円状筒部１２Ａの外縁に固着され、中心にねじ軸挿通穴を有する閉塞部１２Ｂとから構成してある。そして、各ばね座支持体１２はケーシング３の外側カバー５Ａと内側カバー５Ｂに形成してある略楕円状の支持穴７に摺動可能に、かつ楕円形状にしてあることにより回動不能に挿嵌してある。
【００１５】
１３、１３は前記内側摺動ばね座１１、１１に対向して前記ばね座支持体１２内に軸方向に変位可能、かつ回動不能に挿嵌された一対の外側可変ばね座を示す。該各外側可変ばね座１３は楕円形の浅底容器状に形成したばね座本体１３Ａと、中空軸９に摺動可能に挿嵌されて該ばね座本体１３Ａの中央から軸方向内側に向けて突出し、変位した場合に先端１３Ｂ１が前記内側スリーブ１１Ａの後端１１Ａ２と当接する衝止部材としての外側スリーブ１３Ｂと、該外側スリーブ１３Ｂに嵌着した状態でばね座本体１３Ａの中央に設けられ、後述する一側調整ねじ軸１６が螺合する右雌ねじ１３Ｃとから構成してある。ここで、ばね座本体１３Ａを皿状にしてあるのは、ばね座支持体１２に対して円滑に摺動させるためである。なお、他側の外側可変ばね座１３もばね座本体１３Ａと、外側スリーブ１３Ｂと、後述する他側調整ねじ軸１９が螺合する左雌ねじ１３Ｄとから構成してあるが、該左雌ねじ１３Ｄは逆ねじにしてある。１４、１４は対向する各一対の内側摺動ばね座１１と外側可変ばね座１３との間に張設した圧縮ばねからなる負荷吸収ばねである。そして、各負荷吸収ばね１４に対して、内側スリーブ１１Ａと外側スリーブ１３Ｂはばねガイド機能を併せ持っている。
【００１６】
次に、図３及び図４において、１５は前記負荷吸収ばね１４の初期撓み量を調節することにより、作業者Ａの中腰姿勢の前傾角度に応じた反力を設定するための前傾角度調節機構を示す。１６は該前傾角度調節機構１５を構成する一側調整ねじ軸（同図中、右側に示すねじ軸）で、外側軸端に調整操作部材としての調整ノブ１７を設けた一側調整ねじ軸１６はばね座支持体１２に挿通され、外側可変ばね座１３の右雌ねじ１３Ｃに螺合した状態で中空軸９内に突出し、先端側は中空軸９に固着した連動駒１８に固着してあり、調整ノブ１７により一側調整ねじ軸１６を回動すると、中空軸９も一体に回動する。
１９は一側調整ねじ軸１６と逆ねじが刻設してある他側調整ねじ軸（同図中、左側に示すねじ軸）を示す。該他側調整ねじ軸１９は外側軸端１９Ａ側がばね座支持体１２に挿通され、軸止め２０によってばね座支持体１２に回動可能に支持されており、他側は外側可変ばね座１３の左雌ねじ１３Ｄに螺合して中空軸９内に突出し、先端側は中空軸９に固着した連動駒２１に固着してある。
【００１７】
上述の構成からなる前傾角度調節機構１５によれば、調整ノブ１７により一側調整ねじ軸１６を回転すると、楕円形に形成して楕円形のばね座支持体１２に挿嵌してある外側可変ばね座１３は共回りすることなく、負荷吸収ばね１４のばね力に抗して軸方向に変位し、内側摺動ばね座１１に接近してばね座間の間隔が狭まることから、負荷吸収ばね１４の初期撓み量を少なくすることができる（図４参照）。そして、負荷吸収ばね１４の推奨最大撓み量に達する時、外側可変ばね座１３の外側スリーブ１３Ｂの先端１３Ｂ１が内側摺動ばね座１１の内側スリーブ１１Ａの後端１１Ａ２に衝合して軸方向の変位が止まる。かくして、負荷吸収ばね１４の最大反力を得られる作業姿勢の調節ができると共に、負荷吸収ばね１４の耐久性も高めることができる。
【００１８】
また、中空軸９が上記のようにして回転すると、連動駒２１が回転して他側調整ねじ軸１９も回転するが、他側調整ねじ軸１９は逆ねじにしてあるから、楕円形からなる外側可変ばね座１３は供回りすることなく内側摺動ばね座１１に接近する方向に変位し、他方の負荷吸収ばね１４の初期撓み量を少なくすることができる。
このようにして、調整ノブ１７の操作により負荷吸収ばね１４、１４の最大反力が得られる作業姿勢に調節した時、内側スリーブ１１Ａと外側スリーブ１３Ｂを衝合させて作動桿２９の動きを止めることができる。この場合、各負荷吸収ばね１４の反力は最大であるから、内側スリーブ１１Ａと外側スリーブ１３Ｂは頻繁に接離する動きをしている。スリーブ１１Ａとスリーブ１３Ｂが離れた時は負荷吸収ばね１４が作業者Ａの上体を支持し、接した時は負荷を両スリーブ１１Ａ、１３Ｂで支持することになり、ばねの反力を受けない作動桿２９は動きに僅かな自由度を得ることができる。
また、調整ノブ１７を回動操作した場合、図３及び図４に示す左右の内側摺動ばね座１１と外側可変ばね座１３の各々は、同じ変位量でその間隔が広狭に変位するから、左右の負荷吸収ばね１４、１４の撓み量を均等に調整することができる。
【００１９】
更に、図３乃至図７を参照して、作業者Ａが中腰になった時に腰から大腿部に掛る負荷をばね押圧機構８に伝えて吸収させるための左右一対の負荷伝達機構２２、２２について説明する。２３、２３は該各負荷伝達機構２２を構成する上下一対のガイドプーリー、２４は該ガイドプーリー２３、２３を軸支する一対の対向板２４Ａ、２４Ａを有するコ字型ブラケットで、該一対の対向板２４Ａ、２４Ａは外側カバー５Ａと内側カバー５Ｂの間に支持穴７を挟むように固着されている。２５はドラムケース５内に回転軸２５Ａで軸支した索巻込みドラムで、該索巻込みドラム２５は外周に索固定駒２６が設けてある。２７は該索巻込みドラム２５とガイドプーリー２３の間に位置してドラムケース５内に軸支した誘導輪で、該誘導輪２７は内側摺動ばね座１１に係着された一側索部２８Ｂと他側索部２８Ｄに掛る荷重を均一にする機能を有している。このように荷重を均一にすることで、中空軸９に対するピッチ軸回りの回転力を無くし、内側摺動ばね座１１の円滑な摺動と中空軸９の強度を軽減して軽量化を図っている。
【００２０】
２８は負荷伝達索を示す。該負荷伝達索２８は中間部位２８Ａを前記索固定駒２６に係着し、一側索部２８Ｂは索巻込みドラム２５から一方のガイドプーリー２３に掛け回して９０度方向に向きを変え、作動機構収容筒４内に導いて先端２８Ｃを内側摺動ばね座１１に係着してある。また、索固定駒２６に係着して折返した他側索部２８Ｄは索巻込みドラム２５から前記誘導輪２７を介して他方のガイドプーリー２３に掛け回して９０度方向に向きを変え、作動機構収容筒４内に導いて先端２８Ｅを内側摺動ばね座１１に係着してある。
【００２１】
また、２９は各索巻込みドラム２５の回転軸２５Ａに連結され、ドラムケース５から下方に伸長する作動桿で、該作動桿２９は上桿体２９Ａと、作業者Ａの体格に合うように摺動部品２９Ｂによって該上桿体２９Ａに伸縮可能に連結され、下端側が内向きに屈曲した下桿体２９Ｃと、該下桿体２９Ｃの下端側に回動軸２９Ｄにより連結され、作業者Ａの膝の辺りに当てる膝当て板２９Ｅと、該膝当て板２９Ｅの回動中心から膝の内側面に掛るように湾曲状に突設した膝係止片２９Ｆとから構成してある。ここで、上桿体２９Ａは上端を回動軸２５Ａにピン結合することにより、回動軸２５Ａを一体に回動し、かつ横方向には揺動する遊びを持たせて大腿部を動き易くしてある。また、膝当て板２９Ｅの内面には前傾時における膝への圧迫力を分散させる緩衝弾性体が貼着してある。負荷伝達機構２２は上述の構成からなるが、その作動については作業者Ａの歩行説明と合わせて後述する。
【００２２】
かしくて、負荷受承機構体２は作動機構収容筒４、ドラムケース５及びブラケット６からなるケーシング３と、作動機構収容筒４内に設けたばね押圧機構８と、前傾角度調節機構１５と、負荷伝達機構２２とから構成してあるが、この負荷受承機構体２と支持体１を作業者Ａの身体に装着するための装着具３１を図８乃至図１０に示す。
【００２３】
３２は該装着具３１を構成し、作業者Ａの上半身に係止する上部装着体で、該上部装着体３２は１本の縦ベルトと３本の横ベルトを交差させて縫着し、支持体１に取着した背当て部３２Ａと、該背当て部３２Ａに連結して前側に伸長して先端にベルクロファスナ等の係止具を有し、作業者Ａの肩に掛けて胸前で係着自在になった長さ調節可能な肩ベルト部３２Ｂ、３２Ｂと、各肩ベルト部３２Ｂに略肩から胸にかけて設けた緩衝パット３２Ｃと、背当て部３２Ａに貼着することにより略中間から後述する臀部受けベルト３４Ｂまで配置した縦長の緩衝マット３２Ｄとから構成してある。そして、背当て部３２Ａは上側を支持体１の中央に長さ調節可能に係着し、横側を支持体１に長さ調節可能に係着し、下端はケーシング３の略中央に長さ調節可能に係着してある。また、肩ベルト部３２Ｂ、３２Ｂは下端側がドラムケース５、５寄りの位置で作動機構収容筒４に巻着してある。
【００２４】
３３は前記装着具３１を構成し、負荷受承機構体２から作業者Ａの腰を保護するための緩衝体で、該緩衝体３３は肉厚のスポンジ等の弾性材を布でカバーした腰当部３３Ａと、該腰当部３３Ａに取着し、先端側にバックル等の係止具を有して作業者Ａの腹部前で係着自在な腹部ベルト部３３Ｂと、腰当部３３Ａに取着され、負荷受承機構体２に巻装してベルクロファスナなどの係着具で着脱可能な連結ベルト部３３Ｃとから構成してある。
【００２５】
更に、３４は中腰姿勢の作業者Ａの臀部を支持する布製の臀部受け体を示す。該臀部受け体３４は作動機構収容筒４に長さ調節可能に巻着する２本の取付けベルト３４Ａ、３４Ａと、該取付けベルト３４Ａ、３４Ａの下端側に縫着して横方向に設けられ、両端側を左右の作動桿２９、２９に長さ調節可能に係着した巾広の臀部受けベルト３４Ｂから構成してある。そして、臀部受け体３４はベルクロファスナを用いることにより、ケーシング３及び作動桿２９、２９に着脱可能に設けてある。
【００２６】
また、図１０に示すように作業者Ａが前傾姿勢になると、支持体１と作動桿２９、２９が回転軸２５Ａを中心にして略「く」字状に回転し、負荷吸収ばね１４、１４が圧縮されて反力が蓄積される。この反力は膝当て板２９Ｅ、２９Ｅを支点にして元の状態に戻ろうとする力になるため、負荷受承機構体２の姿勢保持機能が安定せず、作業者Ａの上半身を支える保持力が半減する。そこで、臀部受けベルト３４Ｂを一対の作動桿２９、２９に長さ調節可能に係着し、背当て３２Ａと取付けベルト３４Ａを作動機構収容筒４に長さ調節可能に巻着して、支持体１、ケーシング３及び作動桿２９、２９を作業者Ａに引き寄せることにより確かな保持感を得ることができるようにしてある。このようにして、臀部受けベルト３４Ｂの長さの調節によって前傾角度を調節し、前傾角度調節機構１５と併用することにより、より良い使い勝手を得ることができる。このように、臀部受け体３４は前傾時に臀部に対して着座感を与え、疲労感の軽減に寄与している。
【００２７】
本実施の形態に係る中腰作業補助装置は上述の構成からなるが、次にその作動について説明する。先ず、装着具３１の上部装着体３２を肩に掛けて背負い、緩衝体３３及び臀部受け体３４を作業者Ａの背、腰、大腿部に夫々取着することにより支持体１及び負荷受承機構体２を装具する（図９参照）。次に、図１１乃至図１３を参照して、直立状態での歩行時と前傾状態での歩行時に分けて作動を説明する。なお、共通の前提として、作動桿２９、２９は索巻込みドラム２５の回転軸２５Ａに連結してあり、回転軸２５Ａは作業者Ａの骨盤と大腿骨を繋ぐ関節位置に略対応して位置しているから、各作動桿２９の膝当て板２９Ｅの動線と作業者Ａの膝の動線は近似しており、歩行時における使用上のズレを感じることは殆どない。また、索固定駒２６で巻き返されて内側摺動ばね座１１に両端が係止している左、右の負荷伝達索２８、２８の長さは荷重の軽重に拘らず一定である。
【００２８】
このような構成において、作業者Ａが直立状態で例えば右足を踏み出すと、軸足である左足は後方に残され、左足と一体に動く左の作動桿２９は図１１に示すようになる。図５、図６に示すように、索巻込みドラム２５が矢示イ方向に回転し、右足側の負荷伝達索２８は巻込まれることにより内側摺動ばね座１１を外側可変ばね座１３方向に引き寄せられ（図４参照）、左足側の負荷伝達索２８は戻された状態になる。この左、右の足の一連の動作により、ばね押圧機構８全体が摺動補助環体７Ａ、７Ａに案内されてケーシング３に対して図１２−Ａに示すように矢示ロ方向の右方向に摺動する。逆に、直立状態で左足を踏み出すと、左右の作動桿２９、２９、索巻込みドラム２５、２５及び負荷伝達索２８、２８は上記とは逆の動きをし、ばね押圧機構８はケーシング３に対して同図−Ｂに示すように矢示ハ方向の左方向に摺動変位する。
【００２９】
次に、作業中に前傾姿勢で歩行する場合について説明する。本実施の形態では、ばね押圧機構８に対する作動桿２９の傾斜角度は８０〜１２０度の範囲で調整可能にしてあるが、作業者Ａが前傾姿勢になると、図６に示すように索巻込みドラム２５、２５が矢示イ方向に回転して負荷伝達索２８を巻込むことにより、内側摺動ばね座１１、１１は離間して外側可変ばね座１３、１３側の外方向に引寄せられ、負荷吸収ばね１４、１４は圧縮された状態になる。この状態で、作業者Ａが右足を踏み出すと、軸足である左足は図１１に示すように後方に残り、右足側の作動桿２９と共に索巻込みドラム２５が回転して右側の負荷伝達索２８を巻込むのに対し、左側の負荷伝達索２８は戻された状態になる。この左右の足の同時の動きにおいて、図１３−Ａに示すように負荷吸収ばね１４、１４を圧縮した状態のままで、ばね押圧機構８はケーシング３内を矢示ロ方向の右方向に変位する。逆に、前傾状態で左足を踏み出すと、左右の作動桿２９、２９、索巻込みドラム２５、２５及び負荷伝達索２８、２８は上記とは逆の動きをすることになり、同図−Ｂに示すように、ばね押圧機構８は負荷吸収ばね１４を圧縮した状態のままでケーシング３に対して左方向に摺動変位する。このようにして、前傾姿勢のままでもばね押圧機構８は左右に変位することから、負荷吸収ばね１４に反力を蓄積したままでも、作業者Ａは格別に力を入れることなく前傾姿勢のままで歩くことができる。
【００３０】
また、本実施の形態において、中空軸９の軸方向略中心に中央スリーブ１０を嵌合し、この両端に負荷吸収ばね１４のばね力によって内側摺動ばね座１１、１１を当接させた状態にしてある。これは前傾角度調節機構１５によって外側可変ばね座１３を中空軸９の中央方向に変位させると、負荷吸収ばね１４が圧縮されて内側摺動ばね座１１が軸方向中央に変位し、該ばね座１１に連結している負荷伝達索２８も引かれて左右の作動桿２９、２９の角度が変化してしまい、作業者Ａの使い勝手が悪くなる。かかる事態を解消するために、中央スリーブ１０によって一対の内側摺動ばね座１１、１１の間隔を一定に保つことにより、左右の作動桿２９、２９の角度が大きく異なってしまう事態を防止して使い勝手を良くしてある。
【００３１】
更に、中腰作業補助装置は、調整ノブ１７を回動して負荷吸収ばね１４のばね力を調整する前傾角度調節機構１５を有しており、ばね力を調節した負荷吸収ばね１４、１４の反力と作業者Ａの上半身の重量が釣り合うか、内側スリーブ１１Ａ、１１Ａと外側スリーブ１３Ｂ、１３Ｂが衝合するかによって、内側摺動ばね座１１、１１の変位が止る。これにより作業時に取る前傾姿勢が略固定した状態になり、中腰作業補助装置に上半身を預けることで脊柱起立筋の疲労を軽減させることができる。作業者Ａが男性である場合や深く腰を落して作業を行う場合にはばね力を加減することにより、より適切な作業条件にすることができる。
【００３２】
次に、図１４乃至図１７に、他の実施の形態に係る装着具４１を示す。４２は該装着具４１を構成し、支持体１に連結されて作業者Ａの背面側に配設される背面バンド部である。該背面バンド部４２は、上端側４３Ａを支持体１の略中央に長さ調節可能に巻着し、下端はケーシング３の略中央に長さ調節可能に係着してある縦バンド４３と、該縦バンド４３の略中間位置で十字状に縫着し、横方向に伸びて両先端側４４Ａ、４４Ａは支持体１に係着する横バンド４４とから構成してある。そして、作業者Ａの背側である内側に位置して、背面バンド部４２にはウレタン等の弾性材で成形した長方形肉厚の背面マット４５が貼着してあり、該背面マット４５の下端４５Ａは臀部受けバンド部５０の下縁まで伸長している。
【００３３】
４６、４６は左右一対の肩掛けバンド部で、該各肩掛けバンド部４６は上端側４７Ａが支持体１の略中央に連結され、下端側４７Ｂがケーシング３に巻着され、胸の辺りの途中部分に長さ調節用の調節具４７Ｃを有する肩掛けバンド４７と、作業者Ａの肩に当接するように肩掛けバンド４７の上端側から途中まで取着したウレタン等の弾性材で成形した肩当てパット４８とから構成してある。そして、肩掛けバンド４７、４７は作業者Ａの背面から肩越しに前側に掛け、脇を抜けてケーシング３側に伸びている。４９は両肩掛けバンド４７の途中に一端側を縫着し、先端に互いに係合する差込ファスナ４９Ａ、４９Ｂを設けた長さ調節可能な胸止めバンド部である。
【００３４】
また、５０は作業者Ａの臀部を支承すると共に、作動桿２９、２９を大腿部の前後方向の動きに確実に連動させるための臀部受けバンド部を示す。該臀部受けバンド部５０は、両端側５１Ａ、５１Ａを作動桿２９、２９に長さ調節可能に巻着する横長で幅広の臀部受けバンド５１と、該臀部受けバンド５１に一端側５２Ａを縫着し、先端側をケーシング３に長さ調節可能に巻着するようにした２本の連結バンド５２、５２とから構成してある。
【００３５】
装着具４１は上述の構成からなっており、背面バンド部４２、肩掛けバンド部４６、４６及び臀部受けバンド部５０は、例えばベルクロファスナを用いて係脱自在に連結することにより、支持体１及びケーシング３に着脱可能にし、また作業者Ａの体格に合うように適宜の長さを調整して支持体１及び負荷受承機構体２を装着することができる。そして、縦長の背面マット４５が作業者Ａの背中の中央付近から臀部にかけて介在することにより（図１７参照）、装着時の密着感を向上させている。これにより、前傾時においても負荷受承機構体２からの圧迫感を軽減し、かつ一体感を生じることから、中腰作業補助装置の重量感を軽減させている。
【００３６】
そして、背面バンド部４２及び一対の肩掛けバンド部４６は、支持体１及び負荷受承機構体２を作業者Ａの上半身に一体の状態に締結することにより、移動時及び作業時における体の動きを楽にし、一対の肩掛けバンド部４６、４６により負荷受承機構体２の重量を両肩で受承している。また、臀部受けバンド部５０は中腰作業時に腰に掛かる負荷吸収ばね１４の反力を、肩掛けバンド４７、４７及び膝当て板２９Ｅ、２９Ｅと協働して支えている。
【００３７】
なお、本実施の形態では、負荷受承機構体２の弾性体に圧縮ばねからなる負荷吸収ばね１４を用いたが、作動機構収容筒４内に支持板を設け、該支持板と内側摺動ばね座１１との間に引張りばねを張設する構成にしてもよい。また、弾性体にはばねに替えてゴムを用いてもよいし、人工筋肉、エアーシリンダ又は油圧シリンダを用いることにより自動制御を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る支持体と負荷受承機構体の正面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】負荷受承機構体の構成を示す説明図である。
【図４】負荷受承ばねに初期撓みを付与した状態の負荷受承機構体の説明図である。
【図５】負荷伝達機構の構成を示すドラムケース内の説明図である。
【図６】負荷伝達機構の作動状態を示すドラムケース内の説明図である。
【図７】負荷受承機構体の構成説明図である。
【図８】中腰作業補助装置の正面図である。
【図９】支持体と負荷受承機構体の装着状態を示す説明図である。
【図１０】支持体及び負荷受承機構体を装着した使用状態説明図である。
【図１１】図１１乃至図１３は負荷受承機構体の作動に係り、図１１は歩行時における左右の作動桿の動きを示す説明図である。
【図１２】図１２−Ａは直立状態で右足を前方に踏み出した場合にばね座支持体が右方向に変位する説明図、図１２−Ｂは直立状態で左足を前方に踏み出した場合にばね座支持体が左方向に変位する説明図である。
【図１３】図１３−Ａは前傾姿勢で右足を前方に踏み出した場合にばね座支持体が右方向に変位する説明図、図１３−Ｂは前傾姿勢で左足を前方に踏み出した場合にばね座支持体が左方向に変位する説明図である。
【図１４】図１４乃至図１７は他の実施の形態に係る装着具を示し、図１４は装着具を支持体とケーシングに取着した正面図である。
【図１５】図１４の右側面図である。
【図１６】装着具によって支持体及び負荷受承機構体を装着した状態の説明図である。
【図１７】支持体及び負荷受承機構体を装着した使用状態説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１        支持体
２        負荷受承機構体
３        ケーシング
８        ばね押圧機構（弾性力作用機構）
９        中空軸（支持軸）
１４      負荷吸収ばね
１５      前傾角度調節機構
２２      負荷伝達機構
２５      索巻込みドラム
２８      負荷伝達索
２９      作動桿
４１      装着具
４２      背面バンド部
４５      背面マット
４６      肩掛けバンド部
４８      肩当てパット
５０      臀部受けバンド部
【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−Ａ】
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【図１２−Ｂ】
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【図１３−Ａ】
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【図１３−Ｂ】
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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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