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技術 アシスト器具

出願人 株式会社クボタ
発明者 西田圭佑林正彦坂野倫祥
出願日 2016年1月15日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-006434
公開日 2017年7月20日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-124477
状態 特許登録済
技術分野 マニプレータ
主要キーワード 案内プーリー 取付ベルト ワイヤ駆動装置 下降操作スイッチ 上昇操作スイッチ 抵抗機構 抵抗装置 斜め前側
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

作業者立ち上がり荷物を手で持ち、しゃがむという場合、作業者がしゃがむ状態を適切に補助することができるアシスト器具を得る。

解決手段

作業者に取り付けられる本体部1と、本体部1に支持されて作業者の大腿部に作用する脚作用部3とを備える。作業者がしゃがむ際に、作業者の大腿部の急激な上昇を抑えて作業者の大腿部が緩やかに上昇するように、脚作用部3の上側への作動に抵抗を与える抵抗装置を備える。

概要

背景

荷物を持ち上げて運んだり、要介護者を抱いたりする作業者補助するアシストスーツとして、特許文献1に開示されているものがある。
特許文献1では、作業者に取り付けられる本体部(特許文献1の図1の17)、本体部に支持されて作業者の右及び左の大腿部に作用する右及び左の脚作用部(特許文献1の図1の19)、右及び左の脚作用部を駆動する右及び左の駆動装置(特許文献1の図1の11)を備えている。

これにより、作業者がアシスト器具を装着した状態において、作業者が荷物を持って歩いて移動する場合、右及び左の駆動装置により右及び左の脚作用部が駆動されて、作業者の歩行がアシスト器具により補助される。

概要

作業者が立ち上がり、荷物を手で持ち、しゃがむという場合、作業者がしゃがむ状態を適切に補助することができるアシスト器具を得る。作業者に取り付けられる本体部1と、本体部1に支持されて作業者の大腿部に作用する脚作用部3とを備える。作業者がしゃがむ際に、作業者の大腿部の急激な上昇を抑えて作業者の大腿部が緩やかに上昇するように、脚作用部3の上側への作動に抵抗を与える抵抗装置を備える。

目的

本発明の第1特徴は、アシスト器具において次のように構成することにある

効果

実績

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牽制数
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請求項1

作業者に取り付けられる本体部と、前記本体部に支持されて作業者の大腿部に作用する脚作用部とを備えて、作業者がしゃがむ際に、作業者の大腿部の急激な上昇を抑えて作業者の大腿部が緩やかに上昇するように、前記脚作用部の上側への作動に抵抗を与える抵抗装置を備えているアシスト器具

請求項2

作業者の立ち上がり補助する為に、作業者の大腿部を下げるように前記脚作用部を下側に駆動する駆動装置を備えており、前記抵抗装置が前記駆動装置であり、前記脚作用部を下側に駆動する小さな駆動力を前記駆動装置が発生することにより、前記脚作用部の上側への作動に抵抗を与えるようにしている請求項1に記載のアシスト器具。

請求項3

前記脚作用部の上側への作動速度を検出する速度検出装置を備え、前記速度検出装置の検出値が予め設定された設定値となるように、前記駆動装置を制御する制御装置を備えている請求項2に記載のアシスト器具。

請求項4

前記脚作用部の上側への作動速度を検出する速度検出装置を備え、前記速度検出装置の検出により前記脚作用部が停止状態になったことが検出されると、前記脚作用部が停止状態を維持するように、前記制御装置が前記駆動装置を制御する請求項2又は3に記載のアシスト器具。

請求項5

前記本体部に対する前記脚作用部の角度を検出する角度センサーを備えて、前記角度センサーの検出値が、作業者が立ち上がった状態に相当する角度から作業者がしゃがむ側に変化する状態において、前記速度検出装置の検出値が前記設定値よりも低速の値から徐々に増加して前記設定値となるように、前記制御装置が前記駆動装置を制御する請求項3又は4に記載のアシスト器具。

請求項6

前記本体部に対する前記脚作用部の角度を検出する角度センサーを備えて、前記角度センサーの検出値が、前記作業者がしゃがむ状態に相当する角度の手前の角度から作業者がしゃがむ側に変化する状態において、前記速度検出装置の検出値が前記設定値から徐々に低速の値に低下するように、前記制御装置が前記駆動装置を制御する請求項3〜5のうちのいずれか一つに記載のアシスト器具。

技術分野

0001

本発明は、作業者が装着して使用するもので、作業者の作業(動作)を補助するアシスト器具に関する。

背景技術

0002

荷物を持ち上げて運んだり、要介護者を抱いたりする作業者を補助するアシストスーツとして、特許文献1に開示されているものがある。
特許文献1では、作業者に取り付けられる本体部(特許文献1の図1の17)、本体部に支持されて作業者の右及び左の大腿部に作用する右及び左の脚作用部(特許文献1の図1の19)、右及び左の脚作用部を駆動する右及び左の駆動装置(特許文献1の図1の11)を備えている。

0003

これにより、作業者がアシスト器具を装着した状態において、作業者が荷物を持って歩いて移動する場合、右及び左の駆動装置により右及び左の脚作用部が駆動されて、作業者の歩行がアシスト器具により補助される。

先行技術

0004

特開2013−52192号公報

発明が解決しようとする課題

0005

作業者が特許文献1のようなアシスト器具を装着した状態において、作業者が荷物を持って歩いて移動する状態以外の状態として、例えばトラック荷台等に置かれた荷物に対して、作業者が立ち上がって、荷物を手で持ち、しゃがんで荷物を床に置くという状態が想定される。
前述の状態が繰り返されるような場合、アシスト器具により作業者がしゃがむ状態を補助することにより、作業者にとってアシスト器具が有用なものとなる。

0006

本発明は、作業者の作業(動作)を補助するアシスト器具において、作業者が立ち上がり、荷物を手で持ち、しゃがむという場合、作業者がしゃがむ状態を適切に補助することができるアシスト器具を得ることを目的としている。

課題を解決するための手段

0007

[I]
(構成)
本発明の第1特徴は、アシスト器具において次のように構成することにある。
作業者に取り付けられる本体部と、前記本体部に支持されて作業者の大腿部に作用する脚作用部とを備えて、
作業者がしゃがむ際に、作業者の大腿部の急激な上昇を抑えて作業者の大腿部が緩やかに上昇するように、前記脚作用部の上側への作動に抵抗を与える抵抗装置を備えている。

0008

(作用及び発明の効果)
作業者が立ち上がり、荷物を手で持ち、しゃがむという場合、特に重い荷物を持っていると、作業者は右及び左脚に力を入れてゆっくりとしゃがむようにする。
前述の状態において、本発明の第1特徴によると、作業者がしゃがむ際に、作業者の大腿部の急激な上昇を抑えて作業者の大腿部が緩やかに上昇するように、脚作用部の上側への作動に抵抗を与える抵抗装置を備えている。
これにより、作業者は右脚及び左脚に特に大きな力を入れなくても、作業者の大腿部が緩やかに上昇して、ゆっくりとしゃがむことができるのであり、重い荷物を持っていても楽にしゃがんで、荷物を床に置くことができる。

0009

[II]
(構成)
本発明の第2特徴は、本発明の第1特徴のアシスト器具において次のように構成することにある。
作業者の立ち上がりを補助する為に、作業者の大腿部を下げるように前記脚作用部を下側に駆動する駆動装置を備えており、
前記抵抗装置が前記駆動装置であり、前記脚作用部を下側に駆動する小さな駆動力を前記駆動装置が発生することにより、前記脚作用部の上側への作動に抵抗を与えるようにしている。

0010

(作用及び発明の効果)
[II]−1
例えばトラックの荷台等に置かれた荷物に対して、作業者が立ち上がって、荷物を手で持ち、しゃがんで荷物を床に置くという状態が想定された場合、この状態が繰り返されることがある。
本発明の第2特徴によると、駆動装置により脚作用部を下側に駆動して作業者の大腿部を下側に操作することにより、作業者の立ち上がりを補助することができる。
これにより、作業者が立ち上がって、荷物を手で持ち、しゃがんで荷物を床に置くという状態において、作業者が楽に立ち上がることができるようになって、作業の能率向上を図ることができる。

0011

[II]−2
前項[II]−1に記載の状態において、本発明の第2特徴によると、脚作用部を下側に駆動する小さな駆動力を駆動装置が発生することにより、脚作用部の上側への作動に抵抗を与えるようにしている。
これにより、作業者の立ち上がりを補助する機能、並びに、作業者がゆっくりとしゃがむことができる機能の2つの機能に、駆動装置を兼用することができて、構造の簡素化及び軽量化の面で有利なものとなる。

0012

[III]
(構成)
本発明の第3特徴は、本発明の第2特徴のアシスト器具において次のように構成することにある。
前記脚作用部の上側への作動速度を検出する速度検出装置を備え、
前記速度検出装置の検出値が予め設定された設定値となるように、前記駆動装置を制御する制御装置を備えている。

0013

(作用及び発明の効果)
本発明の第3特徴によると、設定値を適切な値に設定しておくことにより、速くなく遅くない適切な速度(設定値)で作業者がしゃがむことができるので、重い荷物を持っていても楽に安定してしゃがんで、荷物を床に置くことができる。

0014

[IV]
(構成)
本発明の第4特徴は、本発明の第2又は第3特徴のアシスト器具において次のように構成することにある。
前記脚作用部の上側への作動速度を検出する速度検出装置を備え、
前記速度検出装置の検出により前記脚作用部が停止状態になったことが検出されると、前記脚作用部が停止状態を維持するように、前記制御装置が前記駆動装置を制御する。

0015

(作用及び発明の効果)
作業者がしゃがむ際において、作業者が途中でしゃがむのを止めることがある(中の状態)。
前述のように作業者が途中でしゃがむのを止めた状態(中腰の状態)において、本発明の第4特徴によると、脚作用部が停止状態を維持するように制御装置が駆動装置を制御するので、作業者の大腿部が脚作用部に支持(保持)された状態となって、作業者は中腰の状態を楽に維持することができる。

0016

[V]
(構成)
本発明の第5特徴は、本発明の第3又は第4特徴のアシスト器具において次のように構成することにある。
前記本体部に対する前記脚作用部の角度を検出する角度センサーを備えて、
前記角度センサーの検出値が、作業者が立ち上がった状態に相当する角度から作業者がしゃがむ側に変化する状態において、前記速度検出装置の検出値が前記設定値よりも低速の値から徐々に増加して前記設定値となるように、前記制御装置が前記駆動装置を制御する。

0017

(作用及び発明の効果)
本発明の第5特徴によると、作業者がしゃがむ際に、作業者が立ち上がった状態からゆっくりとしゃがみ始めながら、次に適切な速度(設定値)でしゃがむ状態となるので、重い荷物を持っていても楽に安定してしゃがんで、荷物を床に置くことができる。

0018

[VI]
(構成)
本発明の第6特徴は、本発明の第3〜第5特徴のアシスト器具のうちのいずれか一つにおいて次のように構成することにある。
前記本体部に対する前記脚作用部の角度を検出する角度センサーを備えて、
前記角度センサーの検出値が、前記作業者がしゃがむ状態に相当する角度の手前の角度から作業者がしゃがむ側に変化する状態において、前記速度検出装置の検出値が前記設定値から徐々に低速の値に低下するように、前記制御装置が前記駆動装置を制御する。

0019

(作用及び発明の効果)
本発明の第6特徴によると、作業者がしゃがむ際に、適切な速度(設定値)でしゃがみながら、次に作業者がゆっくりとしゃがむ状態となるので、重い荷物を持っていても楽に安定してしゃがんで、荷物を床に置くことができる。

図面の簡単な説明

0020

作業者がアシスト器具を装着した状態を示す側面図である。
作業者がアシスト器具を装着した状態を示す背面図である。
作業者がアシスト器具を装着した状態を示す正面図である。
ワイヤ駆動装置の分解斜視図である。
右及び左の脚作用部の横断平面図である。
荷物移動の第1状態での右及び左の電動モータ(右及び左の脚作用部)の作動状態を示す図である。
荷物移動の第2状態での右及び左の電動モータ(右及び左の脚作用部)の作動状態を示す図である。

実施例

0021

本発明の実施形態における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、以下のように記載している。作業者がアシスト器具を装着した状態において、作業者から視て前側が「前」であり、後側が「後」であり、右側が「右」であり、左側が「左」である。

0022

[1]
アシスト器具の全体構成及び本体部1について説明する。
図1,2,3に示すように、作業者の背中部に取り付けられる本体部1、本体部1の上部から上側に延出された右及び左のアーム部2、本体部1の下部に備えられた右及び左の脚作用部3が備えられており、作業者への装着用取付ベルト4、右及び左の肩ベルト5が備えられて、アシスト器具が構成されている。

0023

図1,2,3に示すように、本体部1は、右及び左の縦フレーム6、右及び左の縦フレーム6の上部及び中間部に亘って連結された支持板7,8、右及び左の縦フレーム6の下部に亘って連結された横フレーム9等を備えて、枠状に構成されている。右及び左の脚作用部3に取付ベルト4が取り付けられており、右及び左の縦フレーム6に右及び左の肩ベルト5が取り付けられている。支持板8の後面に制御装置14が連結されており、制御装置14の後側を覆うように支持板8に連結された支持板15に、バッテリー16が取り付けられている。

0024

これにより、図1,2,3に示すように、右及び左の肩ベルト5に作業者の右及び左の腕部(右及び左の肩部)を入れ、取付ベルト4を作業者の腰部巻き付けて固定することにより、作業者の背中部に本体部1が取り付けられる。

0025

図1,2,3に示すように、アシスト器具及び荷物の重量が取付ベルト4を介して主に作業者の腰部に掛かることになるのであり、アシスト器具及び荷物の重量が作業者の腰部により安定して支持される。右及び左の肩ベルト5は、主に本体部1が作業者の背中部から後側に離れようとする状態を止める機能を発揮する。

0026

[2]
次に、右及び左の脚作用部3について説明する。
図1,2,3に示すように、右及び左の脚作用部3は、基部10、伝動ケース11、操作アーム12及び脚ベルト13等を備えている。横フレーム9に左右方向にスライド自在に基部10が支持されており、基部10の外端部に伝動ケース11が前向きに連結されている。伝動ケース11の前部の左右方向の横軸芯P1周りに、操作アーム12が揺動自在に支持されており、幅広のベルト状の脚ベルト13が操作アーム12に連結されている。

0027

図5に示すように、右及び左の基部10に、右及び左の電動モータ39(抵抗装置に相当)(駆動装置に相当)が横向きに支持されている。互いに連結された伝動ギヤ44,45、及び互いに連結された伝動ギヤ46,47が伝動ケース11に備えられており、伝動ギヤ45,46が咬合し、電動モータ39の出力ギヤ40と伝動ギヤ44とが咬合している。操作アーム12を支持する支持軸48に扇形半円ギヤ50が連結されて、半円ギヤ50と伝動ギヤ47とが咬合している。
以上の構造によって、電動モータ39により操作アーム12が横軸芯P1周りに揺動駆動される。

0028

図5に示すように、横フレーム9に左右方向の長孔41が開口されており、基部10に取り付けられたボルト42が横フレーム9の長孔41に挿入されて、ボルト42に受け部材43が取り付けられている。これにより、基部10が横フレーム9に左右方向にスライド自在に支持されている。

0029

前項[1]に記載のように、作業者の背中部に本体部1を取り付ける場合において、作業者が取付ベルト4を腰部に巻き付けて固定する際、取付ベルト4と一緒に、右及び左の脚作用部3(基部10)が横フレーム9に沿って左右方向に移動可能である。
これにより、取付ベルト4の腰部への巻き付け具合により、作業者の体格に合わせるように右及び左の脚作用部3の間隔が決まるのであり、取付ベルト4により右及び左の脚作用部3の位置が決められた状態となる。

0030

この後、図1,2,3に示すように、作業者は脚ベルト13を右及び左の太腿部に巻き付けて、面ファスナ商品面:マジックテープ(登録商標))により、脚ベルト13を右及び左の太腿部に取り付ける。

0031

[3]
次に、右及び左のアーム部2について説明する。
図1,2,3に示すように、右及び左の縦フレーム6の上部が、作業者の右及び左の肩部を越えて斜め前側の斜め上側に延出されて、右及び左のアーム部2が構成されており、右及び左のアーム部2の上端部に、案内プーリー33が回転自在に支持されている。

0032

図1,2,3に示すように、支持板7の後面にワイヤ駆動装置17が連結されており、ワイヤ駆動装置17から、右の2本のワイヤ18,19及び左の2本のワイヤ18,19が延出されている。支持板7の上部に受け部材21が連結され、右及び左のアーム部2の上部に受け部材22が備えられており、ワイヤ18,19のアウター18b,19bが受け部材21,22に連結されて、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17に接続されている。

0033

図1,2,3に示すように、右の2本のワイヤ18,19のインナー18a,19aが案内プーリー33に掛けられて下側に延出されており、右の2本のワイヤ18,19のインナー18a,19aに右のハンド部20が連結されている。左の2本のワイヤ18,19のインナー18a,19aが案内プーリー33に掛けられて下側に延出されており、左の2本のワイヤ18,19のインナー18a,19aに左のハンド部20が連結されている。

0034

図1,2,3に示すように、右及び左のハンド部20は、金属製の板材を断面コ字状(フック状)に折り曲げて構成されており、左右対称の形状となっている。右のハンド部20に、押しボタン型式上昇操作スイッチ23が備えられており、左のハンド部20に、押しボタン型式の下降操作スイッチ24が備えられている。上昇及び下降操作スイッチ23,24は、ハーネス(図示せず)を介して制御装置14に接続されている。

0035

前項[1][2]に記載のように、作業者がアシスト器具を装着した状態において、作業者が右手で右のハンド部20を握るようにして持ち、左手で左のハンド部20を握るようにして持つ。
前述の状態において、作業者は右手及び左手の親指により上昇及び下降操作スイッチ23,24を押し操作する。この場合、上昇及び下降操作スイッチ23,24は復帰型に構成されており、作業者が上昇及び下降操作スイッチ23,24を押し操作していると、上昇及び下降操作スイッチ23,24から信号が出力されるのであり、作業者が上昇及び下降操作スイッチ23,24の押し操作を止めると、上昇及び下降操作スイッチ23,24の信号は停止する。

0036

[4]
次に、ワイヤ駆動装置17について説明する。
図4に示すように、ワイヤ駆動装置17は、左右方向の回転軸芯周りに回転自在に左右方向に配置された4個の回転体25,26,27,28、4個の回転体25〜28の下側に左右方向に配置された電動モータ29、電動モータ29の出力軸側の端部と回転体25〜28の左の端部(電動モータ29の出力軸側の端部)とに亘って上下方向に配置された伝動機構30を備えている。

0037

図4に示すように、伝動機構30は、伝動ケース31と蓋部32とを備えて構成され、伝動ケース31に備えられた脚部31aが支持板7にボルト連結されている。電動モータ29の出力軸側の端部が伝動ケース31の下部に連結されており、電動モータ29の脚部か支持板7にボルト連結されている。このように、電動モータ29を伝動機構30に連結することにより、伝動機構30を介して電動モータ29が本体部1に連結された状態となっている。

0038

図4に示すように、伝動ケース31と蓋部32の上部に、伝動軸34が回転自在に支持されており、伝動軸34が伝動ケース31と蓋部32から右及び左側に突出している。伝動ケース31の内部において、電動モータ29の出力軸と伝動軸34とに亘って、複数の平ギヤ(図示せず)によるギヤ機構(図示せず)が備えられており、電動モータ29により伝動軸34が回転駆動される。蓋部32にブラケット37が連結されて、ブラケット37に角度センサー35(ロータリエンコーダ)が連結されており、角度センサー35が伝動軸34の左の端部に接続されている。

0039

図4に示すように、半円筒状支持部材36が備えられており、支持部材36の左の端部が伝動ケース31の上部に連結され、支持部材36の右の脚部36aが支持板7にボルト連結されている。支持部材36に駆動軸(図示せず)が左右方向の回転軸芯周りに回転自在に支持されて、駆動軸と伝動軸34とが連結されており、回転体25〜28が駆動軸に取り付けられている。透明の合成樹脂製で半円筒状のカバー部材38が備えられて、カバー部材38が支持部材36にボルト連結されている。

0040

図4に示すように、左のワイヤ18のインナー18aが回転体25に接続され、左のワイヤ19のインナー19aが回転体26に接続されている。右のワイヤ19のインナー19aが回転体27に接続され、右のワイヤ18のインナー18aが回転体28に接続されている。

0041

図1及び図4に示すように、電動モータ29により回転体25〜28が巻き取り側に回転駆動されると、右及び左のワイヤ18,19のインナー18a,19aが回転体25〜28に巻き取られて、右及び左のハンド部20が上昇する。
電動モータ29により回転体25〜28が繰り出し側に回転駆動されると、右及び左のワイヤ18,19のインナー18a,19aが回転体25〜28から繰り出されて、右及び左のハンド部20が下降する。
電動モータ29に電磁ブレーキ(図示せず)が備えられている。電動モータ29の作動時に電磁ブレーキは解除状態となり、電動モータ29の停止時及び非通電時に電磁ブレーキは制動状態となる。

0042

[5]
例えば、床に置かれた荷物を高いやトラックの荷台に置くような場合には、作業者がしゃがみ、次に床の荷物を手で持ち、次に手を下に延ばした状態で荷物を持ちながら立ち上がり、次に手で荷物を持ち上げて、荷物を高い棚やトラックの荷台に置くような状態が想定される(荷物移動の第1状態)。

0043

例えば、高い棚やトラックの荷台に置かれた荷物を床に置くような場合には、作業者が立ち上がり、次に高い棚やトラックの荷台の荷物を手で持ち、次に荷物を持ちながらしゃがみ、次に手を下に延ばして荷物を下げて、荷物を床に置くような状態が想定される(荷物移動の第2状態)。

0044

図5に示すように、右及び左の伝動ケース11に、右及び左の角度センサー49(速度検出装置に相当)が備えられて、角度センサー49が支持軸48に接続されている。これにより、本体部1(伝動ケース11)に対する右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の角度を検出することができるのであり、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の作動速度を検出することができる。

0045

図5に示すように、伝動ケース11の内部にストッパー51が備えられており、半円ギヤ50の一方の端部及び他方の端部がストッパー51に当たることにより、半円ギヤ50の回転範囲が決められる。
この場合、図1に示すように、伝動ケース11に対して操作アーム12が斜め上側に向く上限角度U、及び、伝動ケース11に対して操作アーム12が下側の斜め後側に向く下限角度Dの範囲で、半円ギヤ50が回転する(操作アーム12が揺動する)。

0046

前述の荷物移動の第1状態、及び荷物移動の第2状態において、上昇及び下降操作スイッチ23,24の押し操作、右及び左の角度センサー49の検出値に基づいて、制御装置14が右及び左の脚作用部3を別々に独立して制御し、ワイヤ駆動装置17を制御する状態について、以下の[6]〜[9]において説明する。

0047

[6]
前項[5]に記載の荷物移動の第1状態について説明する。
図1,2,3に示すように、作業者がアシスト器具を装着した状態において、作業者が上昇及び下降操作スイッチ23,24の両方を押し操作していないと、ワイヤ駆動装置17は停止状態となり、電動モータ39は停止状態(自由回転状態)となる。これにより、作業者が歩行する場合、作業者の右及び左の太腿部に追従するように右及び左の操作アーム12が揺動するのであり、作業者の動作が妨げられることはない。

0048

次に、作業者がしゃがみ床の荷物を手で持つ場合、作業者が下降操作スイッチ24を押し操作すると、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17から繰り出されて、右及び左のハンド部20が下降する。下降操作スイッチ24の押し操作を止めると、ワイヤ駆動装置17が停止して右及び左のハンド部20が停止する。

0049

前項[4]に記載のように、ワイヤ駆動装置17にブレーキ機能(電動モータ29の電磁ブレーキ)が備えられている。これにより、ワイヤ駆動装置17が停止した状態において、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17から繰り出されることはなく、後述するように右及び左のハンド部20に荷物の重量が掛かっても、右及び左のハンド部20が下降することはない。

0050

次に、作業者は右手(左手)で右(左)のハンド部20を持ち、右及び左のハンド部20を荷物に掛けて、作業者が立ち上がることにより荷物を床から持ち上げる。この状態において作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作すると、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が下側に駆動され、作業者の右及び左の太腿部が下側に操作されて、作業者の立ち上がりが補助される。
前述のように作業者が立ち上がる際において、ワイヤ駆動装置17のブレーキ機能(電動モータ29の電磁ブレーキ)により、右及び左のハンド部20(荷物)が下降することはない。

0051

前述のように、作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作した状態で立ち上がった後、右及び左の角度センサー49の検出値が、作業者が立ち上がった状態に相当する角度A1(伝動ケース11と操作アーム12とが略直交する状態)に達すると、電動モータ39は停止状態(自由回転状態)となる。

0052

次に、ワイヤ駆動装置17が作動して、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17に巻き取られて、右及び左のハンド部20(荷物)が上昇する。所望の位置まで右及び左のハンド部20(荷物)が上昇すると、上昇操作スイッチ23の押し操作を止めることにより、ワイヤ駆動装置17が停止して右及び左のハンド部20(荷物)が停止する。

0053

次に、作業者は荷物を置くべき高い棚やトラックの荷台等へ歩いて移動する。作業者が高い棚やトラックの荷台等に到着すると、作業者は下降操作スイッチ24を押し操作し、右及び左のハンド部20(荷物)を下降させて、荷物を高い棚やトラックの荷台等に置いて、右及び左のハンド部20を荷物から外す。
以上のようにして、荷物を高い棚やトラックの荷台等に置くと、最初の状態に戻り、次の荷物に対して同様な操作を行う。

0054

[7]
前項[6]に記載の荷物移動の第1状態において、作業者が立ち上がる際に右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が下側に駆動される状態ついて説明する。
作業者が右手(左手)で右(左)のハンド部20を持ち、右及び左のハンド部20を荷物に掛けた状態において、作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作した場合、右及び左の角度センサー49により、右及び左の脚作用部3において、操作アーム12の角度が検出される。

0055

作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作した時、例えば、右脚を前側に位置させ左脚を後側に位置させた状態(右の角度センサー49の検出値が左の角度センサー49の検出値よりも上限角度Uに近い状態)であったとする。

0056

前述の状態において、作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作すると、図6に示すように、右及び左の電動モータ39の駆動力(トルク)が停止状態(自由回転状態)から徐々に大きくなる。

0057

図6に示すように、右及び左の電動モータ39の駆動力(トルク)が、停止状態(自由回転状態)から徐々に大きくなるのと同時に、右設定値R1及び左設定値L1が設定される。
この場合、作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作した時、右の角度センサー49の検出値が左の角度センサー49の検出値よりも上限角度Uに近い状態であれば、右設定値R1が左設定値L1よりも大きな値に設定される。逆に、作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作した時、左の角度センサー49の検出値が右の角度センサー49の検出値よりも上限角度Uに近い状態であれば、左設定値L1が右設定値R1よりも大きな値に設定される。

0058

図6に示すように、右及び左の電動モータ39の駆動力(トルク)が徐々に大きくなってから、右の電動モータ39の駆動力(トルク)が右設定値R1に達すると、右の電動モータ39の駆動力(トルク)が右設定値R1に維持される。左の電動モータ39の駆動力(トルク)が左設定値L1に達すると、左の電動モータ39の駆動力(トルク)が左設定値L1に維持される。

0059

図6に示すように、右(左)の角度センサー49の検出値が、作業者が立ち上がった状態に相当する角度A1に近くなると、右(左)の電動モータ39の駆動力(トルク)が右設定値R1(左設定値L1)から徐々に小さくなる。次に右(左)の角度センサー49の検出値が、作業者が立ち上がった状態に相当する角度A1に達すると、右(左)の電動モータ39は停止状態(自由回転状態)となる。

0060

この場合、図6に示すように、例えば左の角度センサー49の検出値が、作業者が立ち上がった状態に相当する角度A1に達すると、左の電動モータ39が先に停止状態(自由回転状態)となり、次に右の角度センサー49の検出値が、作業者が立ち上がった状態に相当する角度A1に達すると、右の電動モータ39が停止状態(自由回転状態)となる。
前述の状態において、右の電動モータ39が先に停止状態(自由回転状態)となり、次に左の電動モータ39が停止状態(自由回転状態)となることもある。

0061

[8]
前項[5]に記載の荷物移動の第2状態について説明する。
図1,2,3に示すように、作業者がアシスト器具を装着した状態において作業者が上昇及び下降操作スイッチ23,24の両方を押し操作していないと、ワイヤ駆動装置17は停止し、右及び左の脚作用部3の電動モータ39は停止状態(自由回転状態)となる。これにより、作業者が歩行する場合、作業者の太腿に追従するように操作アーム12が揺動するのであり、作業者の動作が妨げられることはない。

0062

次に、作業者が高い棚やトラックの荷台に置かれた荷物を手で持つ場合、作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作すると、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17に巻き取られて、右及び左のハンド部20が上昇する。上昇操作スイッチ23の押し操作を止めると、ワイヤ駆動装置17が停止して右及び左のハンド部20が停止する。

0063

前項[4]に記載のように、ワイヤ駆動装置17にブレーキ機能(電動モータ29の電磁ブレーキ)が備えられている。これにより、ワイヤ駆動装置17が停止した状態において、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17から繰り出されることはなく、後述するように右及び左のハンド部20に荷物の重量が掛かっても、右及び左のハンド部20が下降することはない。

0064

次に、作業者は右手(左手)で右(左)のハンド部20を持ち、右及び左のハンド部20を荷物に掛ける。この状態において作業者が上昇操作スイッチ23を押し操作し、上昇操作スイッチ23の押し操作を止めると、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17に少し巻き取られて、右及び左のハンド部20が少し上昇するので、高い棚やトラックの荷台から荷物を少し持ち上げることができる。

0065

次に、作業者は荷物を置くべき場所へ歩いて移動する。作業者が荷物を置くべき場所に到着すると、作業者は下降操作スイッチ24を押し操作しながらしゃがむ。
この場合、作業者がしゃがむ際に、作業者の右及び左の大腿部の急激な上昇を抑えることにより、作業者の右及び左の大腿部が緩やかに上昇して、作業者がゆっくりとしゃがむことができるように、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が作業者の右及び左の大腿部に対して抵抗を与える(右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動に対して抵抗が発生する)。

0066

次にワイヤ駆動装置17が作動して、ワイヤ18,19のインナー18a,19aがワイヤ駆動装置17から繰り出されて、右及び左のハンド部20(荷物)が下降する。所望の位置まで右及び左のハンド部20(荷物)が下降すると、下降操作スイッチ24の押し操作を止めることにより、ワイヤ駆動装置17が停止して右及び左のハンド部20(荷物)が停止するのであり、作業者は荷物を床に置いて右及び左のハンド部20を荷物から外す。
以上のようにして、荷物を床に置くと、最初の状態に戻り、次の荷物に対して同様な操作を行う。

0067

[9]
前項[8]に記載の荷物移動の第2状態において、作業者がしゃがむ際に作業者の右及び左の大腿部の急激な上昇を抑える状態について説明する。
作業者が右手(左手)で右(左)のハンド部20を持ち、右及び左のハンド部20を荷物に掛けた状態において、作業者が下降操作スイッチ24を押し操作した場合、右及び左の角度センサー49の検出値は、作業者が立ち上がった状態に相当する角度A1又はその付近の角度である。

0068

前述の状態において、作業者が下降操作スイッチ24を押し操作しながらしゃがむと、作業者の右及び左の大腿部が上昇するのに伴って、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が上側に作動する。

0069

前述のように、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が上側に作動し始めると、右及び左の角度センサー49の検出値に基づいて、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が検出される。これと同時に、図7に示すように、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が上側に作動し始めると、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)を下側に駆動する小さな駆動力を、右及び左の電動モータ39が発生する(右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動に対して抵抗が発生する)。

0070

次に右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度の検出に基づいて、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が停止状態から徐々に増加するように、右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)が徐々に小さくなる(右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動に対して抵抗が徐々に小さくなる)。

0071

図7に示すように、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が停止状態から徐々に増加してから、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が設定値VD1に達すると、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が設定値VD1に維持されように、右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)が制御される。

0072

図7に示すように、右(左)の角度センサー49の検出値が上限角度Uに近くなると、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が徐々に低下するように、右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)が徐々に大きくなる(右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動に対して抵抗が徐々に大きくなる)。

0073

次に右(左)の角度センサー49の検出値が上限角度Uに近くなった状態において、作業者がしゃがむのを止めると(右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が停止状態になると)、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が徐々に低下しながら、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が停止状態となるのであり、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が停止状態を維持するように、右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)が制御される。

0074

作業者が立ち上がった状態に相当する角度A1と上限角度Uとの間において、作業者が途中でしゃがむのを止めると(中腰の状態)(右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が停止状態になったことが、右(左)の角度センサー49により検出されると)、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)が停止状態を維持するように、右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)が制御される。これにより、作業者は中腰の状態を楽に維持することができる。

0075

次に作業者が中腰の状態から右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)よりも大きな力でしゃがむと、右及び左の角度センサー49の検出に基づいて、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が設定値VD1に維持されように、右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)が制御される。

0076

[発明の実施の第1別形態
前述の[発明を実施するための形態]において、右及び左の電動モータ39とは別に、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動に制動を掛ける右及び左のブレーキ抵抗機構に相当)を備えて、前項[9]に記載の右及び左の電動モータ39のように、右及び左のブレーキの制動力を制御することにより、作業者がしゃがむ際に作業者の右及び左の大腿部の急激な上昇を抑えるようにしてもよい。

0077

[発明の実施の第2別形態]
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態]において、作業者が下降操作スイッチ24を押し操作した場合、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が停止状態から徐々に増加するように構成するのではなく、作業者が下降操作スイッチ24を押し操作すると、右及び左の脚作用部3(操作アーム12)の上側への作動速度が直ちに設定値VD1となるように、右及び左の電動モータ39の小さな駆動力(トルク)を制御してもよい(右及び左のブレーキを制御してもよい)。

0078

[発明の実施の第3別形態]
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態][発明の実施の第2別形態]において、人為的に操作可能な操作スイッチ等により、設定値VD1を高速側及び低速側に人為的に調節することができるように構成してもよい。

0079

前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態][発明の実施の第2別形態]において、設定値VD1を廃止して、作業者がしゃがむ際に、右及び左の電動モータ39が一定の小さな駆動力を発生するように構成してもよい(右及び左のブレーキが一定の制動力を発生するように構成してもよい)。
このように構成すると、作業者がしゃがむ際に、意識してゆっくりしゃがんだり、意識して早くしゃがんだりすることができる。

0080

[発明の実施の第4別形態]
前述の[発明を実施するための形態][発明の実施の第1別形態]〜[発明の実施の第3別形態]において、右及び左のアーム部2、ワイヤ駆動装置17、ワイヤ18,19、右及び左のハンド部20を廃止して、本体部1、右及び左の脚作用部3等の作業者の右及び左の大腿部に作用する機能だけを備えたアシスト器具としてもよい。

0081

本発明は、作業者が装着して使用するもので、作業者の作業(動作)を動力によって補助するアシスト器具に適用できる。

0082

1 本体部
3 脚作用部
14制御装置
39抵抗装置、駆動装置
49速度検出装置、角度センサー
A1作業者が立ち上がって状態に相当する角度
VD1 設定値

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