筋力補助装置
【課題】従来の装置よりも大きな補助力をユーザに与えることができる筋力補助装置を提供する。
【解決手段】筋力補助装置１００は、腰ハーネス２０、背ハーネス１０、ガイドプーリ１６、及び、ワイヤを巻き上げるための巻き上げ器２２を有している。腰ハーネス２０は、ユーザの腰に装着される。巻き上げ器２２は、腰ハーネス２０に取り付けられている。背ハーネス１０は、ユーザの背に装着される。ガイドプーリ１６は、背ハーネス１０に支持されており、ユーザの背中後方に配置される。巻き上げ器２２から伸びているワイヤＷが、ガイドプーリ１６を介してユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネス１０に固定されている。ガイドプーリ１６によって背の上部を後方から引っ張るようにワイヤＷを配索するので、背屈方向に大きなモーメントをユーザに与えることができる。
【解決手段】筋力補助装置１００は、腰ハーネス２０、背ハーネス１０、ガイドプーリ１６、及び、ワイヤを巻き上げるための巻き上げ器２２を有している。腰ハーネス２０は、ユーザの腰に装着される。巻き上げ器２２は、腰ハーネス２０に取り付けられている。背ハーネス１０は、ユーザの背に装着される。ガイドプーリ１６は、背ハーネス１０に支持されており、ユーザの背中後方に配置される。巻き上げ器２２から伸びているワイヤＷが、ガイドプーリ１６を介してユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネス１０に固定されている。ガイドプーリ１６によって背の上部を後方から引っ張るようにワイヤＷを配索するので、背屈方向に大きなモーメントをユーザに与えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの背筋力を補助する装着型の筋力補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重い荷物を持ち上げる作業、或いは、人を抱き上げる作業は重労働である。例えば、患者を抱き上げる介護者は相当な体力的負担を強いられる。作業者（介護者）のそのような負担を軽減するため、前屈姿勢から背屈する動作を補助する装置が例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。そのような装置は、ユーザの主に背筋力を補助する。そのような装置を本明細書では筋力補助装置と称する。
【０００３】
特許文献１や特許文献２の筋力補助装置は、ユーザの背と腰に取り付けられるベルト様の装着帯を有している。そして、腰の装着帯に取り付けられたワイヤ巻き上げ器から伸びているワイヤが背の上部で装着帯に結ばれており、ワイヤ巻き上げ器でワイヤを巻き上げることによって、前屈しているユーザが背中を起こす動作（背屈動作）を補助する。なお、本明細書では、ユーザの背に取り付けられる装着帯を背ハーネスと称し、腰に取り付けられる装着帯を腰ハーネスと称する。背ハーネスはジャケットのように着衣する態様であってよいし、腰ハーネスは下着のように履くものであってもよい。また、本明細書では、巻き上げることが可能な可撓体の総称として「ワイヤ」との用語を用いる。従って、本明細書における「ワイヤ」には、紐やベルトも含まれる。また、以下では、「ワイヤ巻き上げ器」を単に「巻き上げ器」と称する。ウインチや電動リールは「巻き上げ器」の一種である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３９号公報
【特許文献２】特開２００８−６７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来よりも性能が向上した筋力補助装置を提供する。本明細書が開示する技術は、従来よりも大きな補助力をユーザに与えることができる筋力補助装置を提供する。ここで「従来よりも大きな補助力」とは、巻き上げ器の能力が同じであれば、背屈動作を補助するためにユーザに加えることができる補助力が従来の装置よりも大きいことを意味する。別言すれば、従来よりも低い能力の巻き上げ器で、従来の装置と同じ程度の補助力をユーザに加えることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ユーザの背屈動作を補助する力とは、ユーザの背の上部に作用するモーメントに相当する。そのようなモーメントは、より詳しく言えば、腰を中心としユーザの背上部（ワイヤの連結点）を作用点としてピッチ軸周りに作用するモーメントである。以下、そのようなモーメントをサポートモーメントと称することにする。サポートモーメントはワイヤの張力に起因する。ところで、特許文献１や特許文献２の筋力補助装置では、ワイヤが巻き取り器から一直線に背ハーネスのワイヤ連結点へ伸びている。即ち、ワイヤは、僅かな隙間をもってユーザの背に沿っている。そのため、背上部を引っ張るワイヤ張力の方向と背骨（体幹中心線）がなす角度が非常に小さい。その角度を大きくすれば、同じ張力でもサポートモーメントを大きくすることができる。本明細書が開示する筋力補助装置は、背上部を引っ張るワイヤの方向と背骨（体幹中心線）がなす角度を従来の装置よりも大きくすることができる構造を備える。そのような構造によって、本明細書が提供する筋力補助装置は、従来の装置よりも大きなサポートモーメントを出力する。
【０００７】
本明細書が開示する技術の一態様の筋力補助装置は、腰ハーネス、背ハーネス、巻き上げ器に加えてプーリを備えている。プーリは、腰ハーネスと背ハーネスの一方に支持されており、ユーザの背の後方に配置される。そして、ワイヤ巻き上げ器から伸びているワイヤが、そのプーリを介してユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネスに連結されている。プーリはその回転軸がユーザのピッチ方向（体側方向）に伸びており、ワイヤは背から遠い側でプーリを通ってユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネスに連結されている。なお、後述するように、プーリは、腰ハーネスと背ハーネスの双方を連結する多リンク機構に支持されていてもよい。即ちプーリは、腰ハーネスと背ハーネスの少なくとも一方に支持されていればよい。
【０００８】
上記の筋力補助装置では、ワイヤがプーリを介することによって、背ハーネスのワイヤ連結点を頂点として背骨とワイヤがなす角度が従来の装置よりも大きくなる。従って、ワイヤの張力に対するサポートモーメントの比率が従来の装置よりも大きくなる。即ち上記の筋力補助装置は、従来の装置よりも大きなサポートモーメントを出力することができる。
【０００９】
本明細書が開示する筋力補助装置の他の態様では、プーリは、背ハーネスから後方に向かって伸びている支柱に支持されているとよい。支柱はユーザの背骨の後ろに位置するから、そのような構造によれば、ワイヤ張力がプーリと支柱を介してユーザの背を押す。これによって、サポートモーメントを加える際、ワイヤ張力がユーザの背すじを伸ばすように作用する。前屈状態から背すじが曲がったまま上半身を起こす動作は腰に大きな負担をかける。上記の筋力補助装置は、背すじを伸ばしながら上半身を起こすように力を加えることができ、ユーザの負担を一層軽減する。
【００１０】
本明細書が開示する筋力補助装置の他の態様では、ユーザの体幹中心線（即ち背骨）の左右両側の夫々にワイヤ巻き上げ器とプーリが配置されていることが好ましい。出力が小さい巻き上げ器であっても複数の巻き上げ器を用いることでトータルとして充分なサポートモーメントを与えることができる。また、左右夫々の巻き上げ器の出力を異ならせることによって、即ち、左右のワイヤで異なる張力を与えることによって、上半身にロール軸周りのサポートモーメントを加えることが可能となる。
【００１１】
本明細書が開示する筋力補助装置のさらに他の態様は、ユーザの背側で腰ハーネスと背ハーネスを連結する多リンク機構を備えているとよい。この場合、多リンク機構のそれぞれのリンクに前記プーリが設けられているとよい。さらに、多リンク機構の端部が背ハーネスに、上下方向にスライド可能に連結されているとよい。多リンク機構の各ジョイントはピッチ軸方向の回転軸を有しており、多リンク機構全体がピッチ軸交差面内で湾曲することができる。ワイヤだけでなく機械的なリンク構造で腰ハーネスと背ハーネスを連結することによって、安定してサポートモーメントを加えることができる。また、ワイヤを多リンク機構のリンク内部を通すように構成すれば、ワイヤへの指挟みを防止できる。
【００１２】
なお、体幹中心線とは、背骨に沿って伸びる直線に相当する。別言すれば、頭部と腰を結ぶ直線に相当する。また、「ピッチ軸」、「ロール軸」との用語は、ロボットの技術分野で用いられる用語であり、体幹の左右方向に伸びる直線が「ピッチ軸」に相当し、体幹の前後方向に伸びる直線が「ロール軸」に相当する。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書が開示する技術によれば、従来の装置よりも大きな補助力をユーザに与えることができる筋力補助装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（Ａ）は、第１実施例の筋力補助装置の側面図を示す。図１（Ｂ）は第１実施例の筋力補助装置の背面図を示す。
【図２】前屈した状態における筋力補助装置の側面図を示す。
【図３】実施例の筋力補助装置の効果を説明する図である。図３（Ａ）は、プーリがない場合のワイヤ張力とサポートモーメントの関係を示す図である。図３（Ｂ）は、プーリがある場合のワイヤ張力とサポートモーメントの関係を示す図である。
【図４】第２実施例の筋力補助装置の側面図である。
【図５】第３実施例の筋力補助装置の背面図である。
【図６】第４実施例の筋力補助装置の側面図である。
【図７】第４実施例の筋力補助装置の側面図である（前屈状態）。
【実施例１】
【００１５】
図１に、第１実施例の筋力補助装置１００の模式図を示す。図１は、ユーザが装着している状態での筋力補助装置１００を示している。図１（Ａ）は、筋力補助装置１００の側面図を示す。図１（Ｂ）は、筋力補助装置１００の背面図を示す。筋力補助装置１００は、ユーザが装着する背ハーネス１０と腰ハーネス２０がワイヤで繋がれた構造を有している。背ハーネス１０は、ユーザの上半身（主に背中）に装着される。腰ハーネス２０は、ユーザの腰に装着される。なお、「ハーネス」とは、体に装着する装着帯一般を表す言葉である。筋力補助装置１００における腰ハーネス２０は、巻き上げ器２２を腰後方に固定する役割を有する。背ハーネス１０は、巻き上げ器２２から伸びるワイヤＷを背の上部左右に連結する役割を有する。筋力補助装置１００は、巻き上げ器２２でワイヤＷを巻き上げることによって、ユーザの背屈動作を補助する力、別言すれば背屈方向作用するサポートモーメントをユーザに付与することができる。
【００１６】
筋力補助装置１００の構造を詳しく説明する。腰ハーネス２０には、ユーザの腰後部に相当する位置に腰プレート２１が取り付けられている。腰プレート２１には、巻き上げ器２２とテンショナ２５が固定されている。図１に示すように、巻き上げ器２２は、ユーザの腰後部に相当する位置で腰ハーネス２０に取り付けられている。テンショナ２５は、ワイヤＷが緩まないように最低限の張力をワイヤＷに付与するデバイスである。テンショナ２５は、３個のプーリ２４ａ、２４ｂ、及び２４ｃを有しており、真ん中のプーリ２４ｂがバネ（不図示）で付勢されている。ワイヤＷは、３個のプーリ２４ａ、２４ｂ、及び、２４ｃに交互に巻き掛けられており、バネによって最低限の張力がワイヤに付与される。
【００１７】
背ハーネス１０には、ユーザの背中に相当する位置に背プレート１２が取り付けられている。背プレート１２からユーザの後方に向かって支柱１４が伸びている。支柱１４の先端にガイドプーリ１６が回転自在に取り付けられている。別言すると、ユーザの背中後方にガイドプーリ１６が配置されている。ガイドプーリ１６の回転軸は、ピッチ軸方向に伸びている。別言すると、ガイドプーリ１６はピッチ軸周りに自在に回転する。「ピッチ軸方向」とはユーザの左右方向に相当する。「ピッチ軸」はロボットの技術分野で良く用いる技術用語であり、ロボット（本実施例の場合はユーザの身体）の左右方向に伸びる軸を表す。
【００１８】
巻き上げ器２２から伸びているワイヤＷは、ユーザの背中から遠い側でガイドプーリ１６を通り、ユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネス１０に連結されている。より詳しくは、図１（Ｂ）に示されているように、巻き上げ器２２から伸びるワイヤＷは、ガイドプーリ１６を介して上方（腰から頭部へ向かう方向）へと伸びており、ガイドプーリ１６よりも上方でカラビナ１９ｂを介して２方向に別れ、それぞれがユーザの背上部の左右で背ハーネス１０に結ばれている。ワイヤＷの先端はカラビナ１９ａを介して背ハーネス１０に結ばれている。
【００１９】
支柱１４は、ユーザの体幹中心線に沿ってスライド可能に背プレート１２に取り付けられている。支柱１４は、外部から加わる力（ワイヤＷの張力）によって受動的にスライドする。支柱１４がスライドすることによる効果を説明する。図２は、ユーザが前屈したときの筋力補助装置１００の側面図を示している。ユーザが前屈すると、巻き上げ器２２と背上部ワイヤ連結位置との位置関係が変化する。ユーザが前屈する前は、支柱１４はポジションＰ１で背プレート１２に連結していたが、ユーザが前屈すると支柱１４の連結点はポジションＰ２へ移動する。支柱１４は、巻き上げ器２２から伸びているワイヤＷの長さが最も小さくなるポジションＰ２に受動的に移動する。このとき、ガイドプーリ１６の両側に作用するワイヤＷの張力の合力の方向が支柱の長手方向に一致する。すなわち、ワイヤＷに作用する張力が支柱１４を倒すようには作用しない。支柱１４をスライド可能に構成することによって、ワイヤＷの張力が支柱１４を倒す方向に作用しないようにすることできる。
【００２０】
筋力補助装置１００の機能を説明する。最初、巻き上げ器２２は、ワイヤＷの張力が第１閾値に一致するように制御される。第１閾値は小さい値に設定されている。ユーザが前屈しようとすると、巻き上げ器２２は張力を一定に維持するようにワイヤＷを繰り出す。ユーザは、背屈しようとするときにコントローラ（不図示）を操作し、巻き上げ器２２を作動させる。巻き上げ器２２がワイヤＷを巻き上げることによって、ユーザの背屈動作を補助する。なお、このとき巻き上げ器２２は、ワイヤＷの張力が第１閾値よりも顕著に大きい第２閾値に一致するように制御される。そのような制御によって、ユーザを背屈させる向きにほぼ一定のトルク（サポートモーメント）をユーザに加えることができる。
【００２１】
ガイドプーリ１６の効果について説明する。図１（Ａ）によく示されているように、腰後部の巻き取り器２２から伸びているワイヤＷは、ガイドプーリ１６によって背の後方へと導かれてから背の上部へ向かう。この状態を模式的に示したのが図３である。図３は、筋力補助装置１００を装着したユーザを線画で模式的に表した図である。図３（Ａ）はガイドプーリ１６がない場合を示しており、図３（Ｂ）はガイドプーリ１６がある場合を示している。記号ｓ１はユーザの背の上部後方のワイヤ連結点を示している。図３（Ａ）では、ワイヤＷは巻き上げ器２２からワイヤ連結点ｓ１へ一直線に伸びている。図３（Ｂ）では、ワイヤＷは巻き上げ器２２からガイドプーリ１６を通って連結点ｓ１へ伸びている。
【００２２】
図３における他の記号の意味を説明する。記号ｓ２は、腰の中心を示している。記号Ｌは、腰中心ｓ２とワイヤ連結点ｓ１までの長さを示している。記号Ｔはワイヤ張力を示している。記号Ａ１とＡ２は、ユーザの体幹から後方へ伸びる垂線とワイヤＷがなす角度を示している。Ｍｇはユーザに作用する重力を示している。Ｍｔ１とＭｔ２は張力Ｔによってユーザに作用する腰中心ｓ２回りのモーメントを示している。モーメントＭｔ１とＭｔ２が、筋力補助装置がユーザに与えるサポートモーメントに相当する。Ｍｔ１はガイドプーリ１６がない場合のサポートモーメントを表し、Ｍｔ２はガイドプーリ１６がある場合のサポートモーメントを表している。図３から明らかなとおり、Ｍｔ１＝Ｌ・ＴｃｏｓＡ１であり、Ｍｔ２＝Ｌ・ＴｃｏｓＡ２である。腰から伸びるワイヤＷがガイドプーリ１６を介することによって角度Ａ２が角度Ａ１よりも小さくなる。その結果、張力Ｔが同じであるならガイドプーリ１６がある方がない場合よりもサポートモーメントが大きくなる。すなわち、ガイドプーリ１６が、腰から伸びるワイヤＷを背の後方へ一旦導いてから背の上部の連結点ｓ１へ向かわせることによって、大きなサポートモーメントを発生させている。
【００２３】
ガイドプーリ１６が背から伸びている支柱１４によって支えられていることは、次の利点も与える。図３（Ｂ）に示すように、ワイヤＷの張力Ｔに起因して、ガイドプーリ１６には背へ向かう力Ｔ２が発生する。この力Ｔ２は、ユーザの背のほぼ中央を押す。ユーザが前屈状態から背屈する際、この力Ｔ２がユーザの背を押す。この力Ｔ２は、上半身の姿勢が真っ直ぐになるように作用する。この力Ｔ２が背屈時に背すじを伸ばすように作用するので、筋力補助装置１００はユーザの腰に加わる負担をより一層低減する。
【実施例２】
【００２４】
図４に、第２実施例の筋力補助装置２００の側面図を示す。第２実施例の筋力補助装置２００は、ガイドプーリ１６が、腰プレート２１から伸びる支柱２１４によって支持されている。この筋力補助装置２００は、第１実施例の筋力補助装置１００が備えていた背プレート１２を不要とし、ユーザへの装着が容易となる。
【実施例３】
【００２５】
図５に、第３実施例の筋力補助装置３００の背面図を示す。筋力補助装置３００は、ユーザの体幹中心線（背骨に相当）の左右両側に付加的なワイヤ巻き上げ器３２２Ｒ、３２２Ｌとガイドプーリ１６Ｒ、１６Ｌを備えている。右側の巻き上げ器３２２Ｒから伸びたワイヤＷＲは、体幹中心線にほぼ平行に伸び、ガイドプーリ１６Ｒを介して背の上部右側のカラビナ１９ｂに結ばれている。左側の巻き上げ器３２２Ｌから伸びたワイヤＷＬは、体幹中心線にほぼ平行に伸び、ガイドプーリ１６Ｌを介して背の上部左側のカラビナ１９ｂに結ばれている。ガイドプーリ１６Ｒ、１６Ｌは、先に示した第１実施例のガイドプーリ１６と同様に背プレート１２から伸びる支柱１４Ｒ、１４Ｌによって支持されている。なお、図５のワイヤＷＣは第１実施例のワイヤＷに対応し、図５のガイドプーリ１６Ｃと支柱１４Ｃは、第１実施例のガイドプーリ１６と支柱１４に夫々対応している。添え字「Ｃ」は、左右のワイヤＷＲ，ＷＬ等と区別するために付加したものである。
【００２６】
筋力補助装置３００は、３本のワイヤＷＣ、ＷＬ、及び、ＷＲの張力を調整することによって、上体の背屈だけでなく、横曲げ方向や捻り方向（及び、横曲げと捻りが組み合わさった方向）にも補助力を付与することできる。また、筋力補助装置３００は、ワイヤを巻き上げる駆動力を３個の巻き上げ器２２、３２２Ｒ、及び３２２Ｌに分散できる利点もある。
【実施例４】
【００２７】
図６と図７を参照して第４実施例の筋力補助装置４００を説明する。図６は筋力補助装置４００の側面図である。図７は、ユーザが前屈した状態における筋力補助装置４００の側面図である。筋力補助装置４００は、腰ハーネス２０と背ハーネス１０をユーザの背中側で連結する多リンク機構５０を備えている。多リンク機構５０は、４個のリンク５１、５２、５３、及び、５４を有しており夫々のリンクにガイドプーリ６１、６２、６３、及び、６４が取り付けられている。図６の符号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、及び、Ｃ４はリンクの揺動軸を示しており、各ガイドプーリは揺動軸に同軸に取り付けられている。リンクの揺動軸Ｃ１等はピッチ軸方向に伸びている。ガイドプーリ６１等はピッチ軸方向に伸びる回転軸を有している。他の揺動軸とガイドプーリについても同様である。多リンク機構５０の下端は基部５０ａに相当し、この基部５０ａが腰プレート２１に取り付けられている。基部５０ａにはまた巻き上げ器２２が取り付けられている。多リンク機構５０の背ハーネス側の端部（リンク５４の先端）は、背プレート１２（背ハーネス１０）に取り付けられている。巻き上げ器２２から伸びるワイヤＷは、各ガイドプーリを介して背プレート１２に連結されている。ワイヤＷは、背プレート１２によって、ユーザの背上部に相当する位置で背ハーネス１０に連結されている。符号７０は、ワイヤＷをガイドする補助ガイドプーリを示している。補助ガイドプーリ７０は、各リンクに取り付けられている。符号７１はスプリング７２によって付勢されている可動プーリを示している。可動プーリ７１とスプリング７２も各リンクに備えられている。ワイヤＷは、各リンクが備える補助ガイドプーリ７０と可動プーリ７１にも接している。スプリング７２によって付勢されている可動プーリ７１はワイヤＷが緩むのを防止するテンショナに相当する。
【００２８】
図７によく示されているように、多リンク機構５０の背ハーネス側端部（リンク５４の先端）が、背プレート１２（背ハーネス１０）にスライド可能に連結されている。より詳しくは、背プレート１２にはガイドレール５５が取り付けられており、リンク５４の先端がこのガイドレール５５スライド可能に取り付けられている。多リンク機構５０の背ハーネス側端部は、ガイドレール５５に沿って、ユーザの体幹中心線（頭部と腰を結ぶ直線）に沿ってスライドする。図７によく示されているように、ユーザが前屈をすると、それまでポジションＰ１で背プレート１２（背ハーネス１０）と連結していたリンク先端はポジションＰ２へと移動する。多リンク機構５０の先端をスライド可能としたのは、背プレート１２（背ハーネス１０）と多リンク機構５０の連結を維持したまま、ユーザの前屈を許容するためである。この筋力補助装置４００も、第２実施例の筋力補助装置２００と同様の効果を奏する。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施例を説明した。実施例の筋力補助装置についての留意点を述べる。支柱１４は長さが調整できるように構成されているとよい。第４実施例における多リンク機構５０は、ロール軸方向に伸びる揺動軸を有していてもよい。ロール軸方向とは、ユーザの前後方向に相当する。ロール軸方向に伸びる揺動軸を有していれば、多リンク機構５０はユーザの横曲げを許容することができる。
【００３０】
実施例１の筋力補助装置１００は、支柱１４が背プレート１２に対してスライドするように取り付けられている。このスライド機構は備えられていることが好ましいが、備えられていなくともよい。また、例えば、支柱１４は、予め定められた力閾値を超える力が加わると背プレート１２に対してスライドするように取り付けられることも好適である。そのような構成は、何らかの要因で筋力補助装置１００が過大な力を発生した場合に、ユーザにその過大な力が加わることを防止する。
【００３１】
実施例の筋力補助装置１００は、ユーザが直接コントローラを操作することによって巻き上げ器が作動する。筋力補助装置は、センサの信号によって自動的に巻き上げ器が作動するように構成されてもよい。例えば、筋力補助装置は、ユーザの腰曲げ角度や、或いは、腰の曲げ角速度／角加速度を検知するセンサを備え、センサの値が所定の閾値を超えたら巻き上げ器が作動するように構成されることも好適である。
【００３２】
実施例の筋力補助装置では、ワイヤ巻き上げ器が、ユーザの腰後部に相当する位置で腰ハーネスに固定されている。ワイヤ巻き上げ器の配置は腰後部に相当する位置に限られない。例えば、ワイヤ巻き上げ器は、ユーザの体の前に配置してもよい。ユーザの体の前に配置することによって、ヨー軸周りのサポートモーメントをユーザに加えることが可能となる。
【００３３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３４】
１０：背ハーネス
１２：背プレート
１４、１４Ｃ、１４Ｒ、１４Ｌ：支柱
１６、１６Ｃ、１６Ｒ、１６Ｌ：ガイドプーリ
１９ａ、１９ｂ：カラビナ
２０：腰ハーネス
２１：腰プレート
２２：ワイヤ巻き上げ器
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：プーリ
２５：テンショナ
５０：多リンク機構
３２２Ｒ、３２２Ｌ：ワイヤ巻き上げ器
１００、２００、３００、４００：筋力補助装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの背筋力を補助する装着型の筋力補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重い荷物を持ち上げる作業、或いは、人を抱き上げる作業は重労働である。例えば、患者を抱き上げる介護者は相当な体力的負担を強いられる。作業者（介護者）のそのような負担を軽減するため、前屈姿勢から背屈する動作を補助する装置が例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。そのような装置は、ユーザの主に背筋力を補助する。そのような装置を本明細書では筋力補助装置と称する。
【０００３】
特許文献１や特許文献２の筋力補助装置は、ユーザの背と腰に取り付けられるベルト様の装着帯を有している。そして、腰の装着帯に取り付けられたワイヤ巻き上げ器から伸びているワイヤが背の上部で装着帯に結ばれており、ワイヤ巻き上げ器でワイヤを巻き上げることによって、前屈しているユーザが背中を起こす動作（背屈動作）を補助する。なお、本明細書では、ユーザの背に取り付けられる装着帯を背ハーネスと称し、腰に取り付けられる装着帯を腰ハーネスと称する。背ハーネスはジャケットのように着衣する態様であってよいし、腰ハーネスは下着のように履くものであってもよい。また、本明細書では、巻き上げることが可能な可撓体の総称として「ワイヤ」との用語を用いる。従って、本明細書における「ワイヤ」には、紐やベルトも含まれる。また、以下では、「ワイヤ巻き上げ器」を単に「巻き上げ器」と称する。ウインチや電動リールは「巻き上げ器」の一種である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３９号公報
【特許文献２】特開２００８−６７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来よりも性能が向上した筋力補助装置を提供する。本明細書が開示する技術は、従来よりも大きな補助力をユーザに与えることができる筋力補助装置を提供する。ここで「従来よりも大きな補助力」とは、巻き上げ器の能力が同じであれば、背屈動作を補助するためにユーザに加えることができる補助力が従来の装置よりも大きいことを意味する。別言すれば、従来よりも低い能力の巻き上げ器で、従来の装置と同じ程度の補助力をユーザに加えることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ユーザの背屈動作を補助する力とは、ユーザの背の上部に作用するモーメントに相当する。そのようなモーメントは、より詳しく言えば、腰を中心としユーザの背上部（ワイヤの連結点）を作用点としてピッチ軸周りに作用するモーメントである。以下、そのようなモーメントをサポートモーメントと称することにする。サポートモーメントはワイヤの張力に起因する。ところで、特許文献１や特許文献２の筋力補助装置では、ワイヤが巻き取り器から一直線に背ハーネスのワイヤ連結点へ伸びている。即ち、ワイヤは、僅かな隙間をもってユーザの背に沿っている。そのため、背上部を引っ張るワイヤ張力の方向と背骨（体幹中心線）がなす角度が非常に小さい。その角度を大きくすれば、同じ張力でもサポートモーメントを大きくすることができる。本明細書が開示する筋力補助装置は、背上部を引っ張るワイヤの方向と背骨（体幹中心線）がなす角度を従来の装置よりも大きくすることができる構造を備える。そのような構造によって、本明細書が提供する筋力補助装置は、従来の装置よりも大きなサポートモーメントを出力する。
【０００７】
本明細書が開示する技術の一態様の筋力補助装置は、腰ハーネス、背ハーネス、巻き上げ器に加えてプーリを備えている。プーリは、腰ハーネスと背ハーネスの一方に支持されており、ユーザの背の後方に配置される。そして、ワイヤ巻き上げ器から伸びているワイヤが、そのプーリを介してユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネスに連結されている。プーリはその回転軸がユーザのピッチ方向（体側方向）に伸びており、ワイヤは背から遠い側でプーリを通ってユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネスに連結されている。なお、後述するように、プーリは、腰ハーネスと背ハーネスの双方を連結する多リンク機構に支持されていてもよい。即ちプーリは、腰ハーネスと背ハーネスの少なくとも一方に支持されていればよい。
【０００８】
上記の筋力補助装置では、ワイヤがプーリを介することによって、背ハーネスのワイヤ連結点を頂点として背骨とワイヤがなす角度が従来の装置よりも大きくなる。従って、ワイヤの張力に対するサポートモーメントの比率が従来の装置よりも大きくなる。即ち上記の筋力補助装置は、従来の装置よりも大きなサポートモーメントを出力することができる。
【０００９】
本明細書が開示する筋力補助装置の他の態様では、プーリは、背ハーネスから後方に向かって伸びている支柱に支持されているとよい。支柱はユーザの背骨の後ろに位置するから、そのような構造によれば、ワイヤ張力がプーリと支柱を介してユーザの背を押す。これによって、サポートモーメントを加える際、ワイヤ張力がユーザの背すじを伸ばすように作用する。前屈状態から背すじが曲がったまま上半身を起こす動作は腰に大きな負担をかける。上記の筋力補助装置は、背すじを伸ばしながら上半身を起こすように力を加えることができ、ユーザの負担を一層軽減する。
【００１０】
本明細書が開示する筋力補助装置の他の態様では、ユーザの体幹中心線（即ち背骨）の左右両側の夫々にワイヤ巻き上げ器とプーリが配置されていることが好ましい。出力が小さい巻き上げ器であっても複数の巻き上げ器を用いることでトータルとして充分なサポートモーメントを与えることができる。また、左右夫々の巻き上げ器の出力を異ならせることによって、即ち、左右のワイヤで異なる張力を与えることによって、上半身にロール軸周りのサポートモーメントを加えることが可能となる。
【００１１】
本明細書が開示する筋力補助装置のさらに他の態様は、ユーザの背側で腰ハーネスと背ハーネスを連結する多リンク機構を備えているとよい。この場合、多リンク機構のそれぞれのリンクに前記プーリが設けられているとよい。さらに、多リンク機構の端部が背ハーネスに、上下方向にスライド可能に連結されているとよい。多リンク機構の各ジョイントはピッチ軸方向の回転軸を有しており、多リンク機構全体がピッチ軸交差面内で湾曲することができる。ワイヤだけでなく機械的なリンク構造で腰ハーネスと背ハーネスを連結することによって、安定してサポートモーメントを加えることができる。また、ワイヤを多リンク機構のリンク内部を通すように構成すれば、ワイヤへの指挟みを防止できる。
【００１２】
なお、体幹中心線とは、背骨に沿って伸びる直線に相当する。別言すれば、頭部と腰を結ぶ直線に相当する。また、「ピッチ軸」、「ロール軸」との用語は、ロボットの技術分野で用いられる用語であり、体幹の左右方向に伸びる直線が「ピッチ軸」に相当し、体幹の前後方向に伸びる直線が「ロール軸」に相当する。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書が開示する技術によれば、従来の装置よりも大きな補助力をユーザに与えることができる筋力補助装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（Ａ）は、第１実施例の筋力補助装置の側面図を示す。図１（Ｂ）は第１実施例の筋力補助装置の背面図を示す。
【図２】前屈した状態における筋力補助装置の側面図を示す。
【図３】実施例の筋力補助装置の効果を説明する図である。図３（Ａ）は、プーリがない場合のワイヤ張力とサポートモーメントの関係を示す図である。図３（Ｂ）は、プーリがある場合のワイヤ張力とサポートモーメントの関係を示す図である。
【図４】第２実施例の筋力補助装置の側面図である。
【図５】第３実施例の筋力補助装置の背面図である。
【図６】第４実施例の筋力補助装置の側面図である。
【図７】第４実施例の筋力補助装置の側面図である（前屈状態）。
【実施例１】
【００１５】
図１に、第１実施例の筋力補助装置１００の模式図を示す。図１は、ユーザが装着している状態での筋力補助装置１００を示している。図１（Ａ）は、筋力補助装置１００の側面図を示す。図１（Ｂ）は、筋力補助装置１００の背面図を示す。筋力補助装置１００は、ユーザが装着する背ハーネス１０と腰ハーネス２０がワイヤで繋がれた構造を有している。背ハーネス１０は、ユーザの上半身（主に背中）に装着される。腰ハーネス２０は、ユーザの腰に装着される。なお、「ハーネス」とは、体に装着する装着帯一般を表す言葉である。筋力補助装置１００における腰ハーネス２０は、巻き上げ器２２を腰後方に固定する役割を有する。背ハーネス１０は、巻き上げ器２２から伸びるワイヤＷを背の上部左右に連結する役割を有する。筋力補助装置１００は、巻き上げ器２２でワイヤＷを巻き上げることによって、ユーザの背屈動作を補助する力、別言すれば背屈方向作用するサポートモーメントをユーザに付与することができる。
【００１６】
筋力補助装置１００の構造を詳しく説明する。腰ハーネス２０には、ユーザの腰後部に相当する位置に腰プレート２１が取り付けられている。腰プレート２１には、巻き上げ器２２とテンショナ２５が固定されている。図１に示すように、巻き上げ器２２は、ユーザの腰後部に相当する位置で腰ハーネス２０に取り付けられている。テンショナ２５は、ワイヤＷが緩まないように最低限の張力をワイヤＷに付与するデバイスである。テンショナ２５は、３個のプーリ２４ａ、２４ｂ、及び２４ｃを有しており、真ん中のプーリ２４ｂがバネ（不図示）で付勢されている。ワイヤＷは、３個のプーリ２４ａ、２４ｂ、及び、２４ｃに交互に巻き掛けられており、バネによって最低限の張力がワイヤに付与される。
【００１７】
背ハーネス１０には、ユーザの背中に相当する位置に背プレート１２が取り付けられている。背プレート１２からユーザの後方に向かって支柱１４が伸びている。支柱１４の先端にガイドプーリ１６が回転自在に取り付けられている。別言すると、ユーザの背中後方にガイドプーリ１６が配置されている。ガイドプーリ１６の回転軸は、ピッチ軸方向に伸びている。別言すると、ガイドプーリ１６はピッチ軸周りに自在に回転する。「ピッチ軸方向」とはユーザの左右方向に相当する。「ピッチ軸」はロボットの技術分野で良く用いる技術用語であり、ロボット（本実施例の場合はユーザの身体）の左右方向に伸びる軸を表す。
【００１８】
巻き上げ器２２から伸びているワイヤＷは、ユーザの背中から遠い側でガイドプーリ１６を通り、ユーザの背の上部に相当する位置で背ハーネス１０に連結されている。より詳しくは、図１（Ｂ）に示されているように、巻き上げ器２２から伸びるワイヤＷは、ガイドプーリ１６を介して上方（腰から頭部へ向かう方向）へと伸びており、ガイドプーリ１６よりも上方でカラビナ１９ｂを介して２方向に別れ、それぞれがユーザの背上部の左右で背ハーネス１０に結ばれている。ワイヤＷの先端はカラビナ１９ａを介して背ハーネス１０に結ばれている。
【００１９】
支柱１４は、ユーザの体幹中心線に沿ってスライド可能に背プレート１２に取り付けられている。支柱１４は、外部から加わる力（ワイヤＷの張力）によって受動的にスライドする。支柱１４がスライドすることによる効果を説明する。図２は、ユーザが前屈したときの筋力補助装置１００の側面図を示している。ユーザが前屈すると、巻き上げ器２２と背上部ワイヤ連結位置との位置関係が変化する。ユーザが前屈する前は、支柱１４はポジションＰ１で背プレート１２に連結していたが、ユーザが前屈すると支柱１４の連結点はポジションＰ２へ移動する。支柱１４は、巻き上げ器２２から伸びているワイヤＷの長さが最も小さくなるポジションＰ２に受動的に移動する。このとき、ガイドプーリ１６の両側に作用するワイヤＷの張力の合力の方向が支柱の長手方向に一致する。すなわち、ワイヤＷに作用する張力が支柱１４を倒すようには作用しない。支柱１４をスライド可能に構成することによって、ワイヤＷの張力が支柱１４を倒す方向に作用しないようにすることできる。
【００２０】
筋力補助装置１００の機能を説明する。最初、巻き上げ器２２は、ワイヤＷの張力が第１閾値に一致するように制御される。第１閾値は小さい値に設定されている。ユーザが前屈しようとすると、巻き上げ器２２は張力を一定に維持するようにワイヤＷを繰り出す。ユーザは、背屈しようとするときにコントローラ（不図示）を操作し、巻き上げ器２２を作動させる。巻き上げ器２２がワイヤＷを巻き上げることによって、ユーザの背屈動作を補助する。なお、このとき巻き上げ器２２は、ワイヤＷの張力が第１閾値よりも顕著に大きい第２閾値に一致するように制御される。そのような制御によって、ユーザを背屈させる向きにほぼ一定のトルク（サポートモーメント）をユーザに加えることができる。
【００２１】
ガイドプーリ１６の効果について説明する。図１（Ａ）によく示されているように、腰後部の巻き取り器２２から伸びているワイヤＷは、ガイドプーリ１６によって背の後方へと導かれてから背の上部へ向かう。この状態を模式的に示したのが図３である。図３は、筋力補助装置１００を装着したユーザを線画で模式的に表した図である。図３（Ａ）はガイドプーリ１６がない場合を示しており、図３（Ｂ）はガイドプーリ１６がある場合を示している。記号ｓ１はユーザの背の上部後方のワイヤ連結点を示している。図３（Ａ）では、ワイヤＷは巻き上げ器２２からワイヤ連結点ｓ１へ一直線に伸びている。図３（Ｂ）では、ワイヤＷは巻き上げ器２２からガイドプーリ１６を通って連結点ｓ１へ伸びている。
【００２２】
図３における他の記号の意味を説明する。記号ｓ２は、腰の中心を示している。記号Ｌは、腰中心ｓ２とワイヤ連結点ｓ１までの長さを示している。記号Ｔはワイヤ張力を示している。記号Ａ１とＡ２は、ユーザの体幹から後方へ伸びる垂線とワイヤＷがなす角度を示している。Ｍｇはユーザに作用する重力を示している。Ｍｔ１とＭｔ２は張力Ｔによってユーザに作用する腰中心ｓ２回りのモーメントを示している。モーメントＭｔ１とＭｔ２が、筋力補助装置がユーザに与えるサポートモーメントに相当する。Ｍｔ１はガイドプーリ１６がない場合のサポートモーメントを表し、Ｍｔ２はガイドプーリ１６がある場合のサポートモーメントを表している。図３から明らかなとおり、Ｍｔ１＝Ｌ・ＴｃｏｓＡ１であり、Ｍｔ２＝Ｌ・ＴｃｏｓＡ２である。腰から伸びるワイヤＷがガイドプーリ１６を介することによって角度Ａ２が角度Ａ１よりも小さくなる。その結果、張力Ｔが同じであるならガイドプーリ１６がある方がない場合よりもサポートモーメントが大きくなる。すなわち、ガイドプーリ１６が、腰から伸びるワイヤＷを背の後方へ一旦導いてから背の上部の連結点ｓ１へ向かわせることによって、大きなサポートモーメントを発生させている。
【００２３】
ガイドプーリ１６が背から伸びている支柱１４によって支えられていることは、次の利点も与える。図３（Ｂ）に示すように、ワイヤＷの張力Ｔに起因して、ガイドプーリ１６には背へ向かう力Ｔ２が発生する。この力Ｔ２は、ユーザの背のほぼ中央を押す。ユーザが前屈状態から背屈する際、この力Ｔ２がユーザの背を押す。この力Ｔ２は、上半身の姿勢が真っ直ぐになるように作用する。この力Ｔ２が背屈時に背すじを伸ばすように作用するので、筋力補助装置１００はユーザの腰に加わる負担をより一層低減する。
【実施例２】
【００２４】
図４に、第２実施例の筋力補助装置２００の側面図を示す。第２実施例の筋力補助装置２００は、ガイドプーリ１６が、腰プレート２１から伸びる支柱２１４によって支持されている。この筋力補助装置２００は、第１実施例の筋力補助装置１００が備えていた背プレート１２を不要とし、ユーザへの装着が容易となる。
【実施例３】
【００２５】
図５に、第３実施例の筋力補助装置３００の背面図を示す。筋力補助装置３００は、ユーザの体幹中心線（背骨に相当）の左右両側に付加的なワイヤ巻き上げ器３２２Ｒ、３２２Ｌとガイドプーリ１６Ｒ、１６Ｌを備えている。右側の巻き上げ器３２２Ｒから伸びたワイヤＷＲは、体幹中心線にほぼ平行に伸び、ガイドプーリ１６Ｒを介して背の上部右側のカラビナ１９ｂに結ばれている。左側の巻き上げ器３２２Ｌから伸びたワイヤＷＬは、体幹中心線にほぼ平行に伸び、ガイドプーリ１６Ｌを介して背の上部左側のカラビナ１９ｂに結ばれている。ガイドプーリ１６Ｒ、１６Ｌは、先に示した第１実施例のガイドプーリ１６と同様に背プレート１２から伸びる支柱１４Ｒ、１４Ｌによって支持されている。なお、図５のワイヤＷＣは第１実施例のワイヤＷに対応し、図５のガイドプーリ１６Ｃと支柱１４Ｃは、第１実施例のガイドプーリ１６と支柱１４に夫々対応している。添え字「Ｃ」は、左右のワイヤＷＲ，ＷＬ等と区別するために付加したものである。
【００２６】
筋力補助装置３００は、３本のワイヤＷＣ、ＷＬ、及び、ＷＲの張力を調整することによって、上体の背屈だけでなく、横曲げ方向や捻り方向（及び、横曲げと捻りが組み合わさった方向）にも補助力を付与することできる。また、筋力補助装置３００は、ワイヤを巻き上げる駆動力を３個の巻き上げ器２２、３２２Ｒ、及び３２２Ｌに分散できる利点もある。
【実施例４】
【００２７】
図６と図７を参照して第４実施例の筋力補助装置４００を説明する。図６は筋力補助装置４００の側面図である。図７は、ユーザが前屈した状態における筋力補助装置４００の側面図である。筋力補助装置４００は、腰ハーネス２０と背ハーネス１０をユーザの背中側で連結する多リンク機構５０を備えている。多リンク機構５０は、４個のリンク５１、５２、５３、及び、５４を有しており夫々のリンクにガイドプーリ６１、６２、６３、及び、６４が取り付けられている。図６の符号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、及び、Ｃ４はリンクの揺動軸を示しており、各ガイドプーリは揺動軸に同軸に取り付けられている。リンクの揺動軸Ｃ１等はピッチ軸方向に伸びている。ガイドプーリ６１等はピッチ軸方向に伸びる回転軸を有している。他の揺動軸とガイドプーリについても同様である。多リンク機構５０の下端は基部５０ａに相当し、この基部５０ａが腰プレート２１に取り付けられている。基部５０ａにはまた巻き上げ器２２が取り付けられている。多リンク機構５０の背ハーネス側の端部（リンク５４の先端）は、背プレート１２（背ハーネス１０）に取り付けられている。巻き上げ器２２から伸びるワイヤＷは、各ガイドプーリを介して背プレート１２に連結されている。ワイヤＷは、背プレート１２によって、ユーザの背上部に相当する位置で背ハーネス１０に連結されている。符号７０は、ワイヤＷをガイドする補助ガイドプーリを示している。補助ガイドプーリ７０は、各リンクに取り付けられている。符号７１はスプリング７２によって付勢されている可動プーリを示している。可動プーリ７１とスプリング７２も各リンクに備えられている。ワイヤＷは、各リンクが備える補助ガイドプーリ７０と可動プーリ７１にも接している。スプリング７２によって付勢されている可動プーリ７１はワイヤＷが緩むのを防止するテンショナに相当する。
【００２８】
図７によく示されているように、多リンク機構５０の背ハーネス側端部（リンク５４の先端）が、背プレート１２（背ハーネス１０）にスライド可能に連結されている。より詳しくは、背プレート１２にはガイドレール５５が取り付けられており、リンク５４の先端がこのガイドレール５５スライド可能に取り付けられている。多リンク機構５０の背ハーネス側端部は、ガイドレール５５に沿って、ユーザの体幹中心線（頭部と腰を結ぶ直線）に沿ってスライドする。図７によく示されているように、ユーザが前屈をすると、それまでポジションＰ１で背プレート１２（背ハーネス１０）と連結していたリンク先端はポジションＰ２へと移動する。多リンク機構５０の先端をスライド可能としたのは、背プレート１２（背ハーネス１０）と多リンク機構５０の連結を維持したまま、ユーザの前屈を許容するためである。この筋力補助装置４００も、第２実施例の筋力補助装置２００と同様の効果を奏する。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施例を説明した。実施例の筋力補助装置についての留意点を述べる。支柱１４は長さが調整できるように構成されているとよい。第４実施例における多リンク機構５０は、ロール軸方向に伸びる揺動軸を有していてもよい。ロール軸方向とは、ユーザの前後方向に相当する。ロール軸方向に伸びる揺動軸を有していれば、多リンク機構５０はユーザの横曲げを許容することができる。
【００３０】
実施例１の筋力補助装置１００は、支柱１４が背プレート１２に対してスライドするように取り付けられている。このスライド機構は備えられていることが好ましいが、備えられていなくともよい。また、例えば、支柱１４は、予め定められた力閾値を超える力が加わると背プレート１２に対してスライドするように取り付けられることも好適である。そのような構成は、何らかの要因で筋力補助装置１００が過大な力を発生した場合に、ユーザにその過大な力が加わることを防止する。
【００３１】
実施例の筋力補助装置１００は、ユーザが直接コントローラを操作することによって巻き上げ器が作動する。筋力補助装置は、センサの信号によって自動的に巻き上げ器が作動するように構成されてもよい。例えば、筋力補助装置は、ユーザの腰曲げ角度や、或いは、腰の曲げ角速度／角加速度を検知するセンサを備え、センサの値が所定の閾値を超えたら巻き上げ器が作動するように構成されることも好適である。
【００３２】
実施例の筋力補助装置では、ワイヤ巻き上げ器が、ユーザの腰後部に相当する位置で腰ハーネスに固定されている。ワイヤ巻き上げ器の配置は腰後部に相当する位置に限られない。例えば、ワイヤ巻き上げ器は、ユーザの体の前に配置してもよい。ユーザの体の前に配置することによって、ヨー軸周りのサポートモーメントをユーザに加えることが可能となる。
【００３３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３４】
１０：背ハーネス
１２：背プレート
１４、１４Ｃ、１４Ｒ、１４Ｌ：支柱
１６、１６Ｃ、１６Ｒ、１６Ｌ：ガイドプーリ
１９ａ、１９ｂ：カラビナ
２０：腰ハーネス
２１：腰プレート
２２：ワイヤ巻き上げ器
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：プーリ
２５：テンショナ
５０：多リンク機構
３２２Ｒ、３２２Ｌ：ワイヤ巻き上げ器
１００、２００、３００、４００：筋力補助装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの腰に装着される腰ハーネスと、
腰ハーネスに取り付けられているワイヤ巻き上げ器と、
ユーザの背中に装着される背ハーネスと、
腰ハーネスと背ハーネスの一方に支持されており、ユーザの背中後方に配置されるプーリと、
を備えており、
ワイヤ巻き上げ器から伸びているワイヤがプーリを介してユーザの背中上部に相当する位置で背ハーネスに結ばれていることを特徴とする筋力補助装置。
【請求項２】
前記プーリは、背ハーネスから伸びている支柱に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の筋力補助装置。
【請求項３】
前記支柱がユーザの体幹中心線の伸びている方向に沿ってスライド可能に背ハーネスに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の筋力補助装置。
【請求項４】
ユーザの体幹中心線の左右両側にワイヤ巻き上げ器とプーリが配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の筋力補助装置。
【請求項５】
ユーザの背中側で腰ハーネスと背ハーネスを連結する多リンク機構を備えており、
多リンク機構のそれぞれのリンクに前記プーリが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の筋力補助装置。
【請求項６】
多リンク機構の背ハーネス側の端部が、背ハーネスに対してユーザ体幹中心線の伸びている方向に沿ってスライド可能に連結されていることを特徴とする請求項５に記載の筋力補助装置。
【請求項１】
ユーザの腰に装着される腰ハーネスと、
腰ハーネスに取り付けられているワイヤ巻き上げ器と、
ユーザの背中に装着される背ハーネスと、
腰ハーネスと背ハーネスの一方に支持されており、ユーザの背中後方に配置されるプーリと、
を備えており、
ワイヤ巻き上げ器から伸びているワイヤがプーリを介してユーザの背中上部に相当する位置で背ハーネスに結ばれていることを特徴とする筋力補助装置。
【請求項２】
前記プーリは、背ハーネスから伸びている支柱に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の筋力補助装置。
【請求項３】
前記支柱がユーザの体幹中心線の伸びている方向に沿ってスライド可能に背ハーネスに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の筋力補助装置。
【請求項４】
ユーザの体幹中心線の左右両側にワイヤ巻き上げ器とプーリが配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の筋力補助装置。
【請求項５】
ユーザの背中側で腰ハーネスと背ハーネスを連結する多リンク機構を備えており、
多リンク機構のそれぞれのリンクに前記プーリが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の筋力補助装置。
【請求項６】
多リンク機構の背ハーネス側の端部が、背ハーネスに対してユーザ体幹中心線の伸びている方向に沿ってスライド可能に連結されていることを特徴とする請求項５に記載の筋力補助装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２５１００１（Ｐ２０１１−２５１００１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２６９０３（Ｐ２０１０−１２６９０３）
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５００５３９５６１）株式会社テムザック (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５００５３９５６１）株式会社テムザック (19)
【Ｆターム（参考）】
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