JP2012187385A - 装着型動作支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
少なくともしゃがんだ状態から立ち上がる動作を補助することができ、使用時に受ける違和感が少ない装着型動作支援装置を提供する。
【解決手段】
本発明に係る装着型動作支援装置１００は、膝上フレーム部１０３に取り付けられており、使用者Ｈがしゃがんだ状態で、膝駆動装置３０が膝上フレーム部１０３を立ち上げる方向へ回転駆動することにより、使用者Ｈの大腿部と臀部の境界部分に接して使用者の臀部を押し上げる臀部支持部材５０を有しており、さらに、膝上フレーム部１０３に取り付けられており、使用者Ｈの大腿部の付け根付近の前面及び股下を通って臀部支持部材５０に連結され、臀部支持部材５０を吊る吊り部材８０を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用者の下肢部に装着して、その使用者の動作を補助する装着型動作支援装置に関する。

身体に装着して人の動作を補助する装着型動作支援装置については、高齢者や身体障害者の歩行や移乗（車椅子とベッド間の移動等）などを補助する用途のみならず、健常者が重量物を持ち上げる動作を補助するなど、幅広い用途が検討されている。このような装着型動作支援装置に関するものとしては、以下のものが開示されている。

特許文献１では、使用者の大腿部に大腿部装具（３０）を巻き付けて大腿部を支え、歩行を補助する歩行補助装置が開示されている。また、特許文献２では、使用者の大腿部及び下腿部のそれぞれに大腿部支持具（２）及び下腿部支持具（３）を前後から挟むようにしてしっかりと固定し、歩行を補助する歩行補助装置が開示されている。さらに、特許文献３では、複数のハーネスを組み合わせた体取付部（２）を使用者の腰部にしっかりと固定し、歩行を補助する歩行補助装置が開示されている。

特開２００９−９５６４５号公報 特開２００６−７５１９８号公報 特開２００７−２０６７２号公報

上記した装置のうち、特許文献１に記載の装置は、大腿部装具（３０）で大腿部を持ち上げる構造ではあるが、しゃがんだ状態から立ち上がる動作を補助することはできない。そのため、特許文献１に記載の装置では、例えば床に置かれている重量物を持ち上げるといった動作を補助することはできず、用途範囲が狭い。

また、特許文献２に記載の装置は、アシスト効果を向上させるために剛性の高い大腿部支持具（２）及び下腿部支持具（３）をそれぞれ使用者の大腿部及び下腿部に前後から挟むようにしてしっかりと固定しなければならない。そのため、装着作業に手間がかかるとともに、大腿部や下腿部が各支持具に擦れたり圧迫されたりするため、付け心地が悪く、使用者は大きな違和感を受ける。また、特許文献３に記載の装置は、複数のハーネスを組み合わせた体取付部（２）を使用者の腰部にしっかりと固定するものであるから、特許文献２に記載の装置と同様の問題が生じる。

このように、構造が比較的単純な装置は用途範囲が狭い一方、用途範囲が比較的広い装置は装着に問題があった。本発明はかかる事情を鑑みてなされたもので、少なくともしゃがんだ状態から立ち上がる動作を補助することができ、使用者が使用時に受ける違和感が少ない装着型動作支援装置を提供することを目的としている。

本発明のある形態に係る装着型動作支援装置は、使用者の左右の下肢部のうち少なくとも一方に装着する下肢装着部を備え、前記下肢装着部は、使用者の膝部よりも下方に位置する膝下フレーム部と、使用者の前記膝部よりも上方に位置する膝上フレーム部と、使用者の前記膝部付近を軸にして前記膝上フレーム部を前記膝下フレーム部に対して回転駆動する膝駆動装置と、前記膝上フレーム部に取り付けられており、使用者がしゃがんだ状態で、前記膝駆動装置が前記膝上フレーム部を立ち上げる方向へ回転駆動することにより、使用者の大腿部と臀部の境界部分に接して使用者の前記臀部を押し上げる臀部支持部材と、前記膝上フレーム部に取り付けられており、使用者の前記大腿部の付け根付近の前面及び股下を通って前記臀部支持部材に連結され、前記臀部支持部材を吊る吊り部材と、を有する。

かかる構成によれば、しゃがんだ状態の使用者の臀部を臀部支持部材により押し上げることができるため、使用者の立ち上がる動作を補助することができる。なお、臀部支持部材が接触する臀部と大腿部の境界部分は、皮下脂肪が薄く、しゃがみ込んだときにも厚みの変化が小さいことから、臀部支持部材からの力は使用者に効率よく伝えられる。また、臀部支持部材は吊り部材によって吊られているため、臀部支持部材には大きな力が加わるにもかかわらず、その構造を単純なものにすることができる。そのため、臀部支持部材は装着を容易に行うことができ、また、使用時における使用者の違和感を抑えることができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記吊り部材は、前記臀部支持部材が取り付けられている位置よりも上方で前記膝上フレーム部に取り付けられており、前記臀部支持部材及び前記吊り部材が全体として螺旋状に延びるように構成されていてもよい。かかる構成によれば、吊り部材は臀部支持部材を上方へと引き上げるように支持することができるため、臀部支持部材により使用者の臀部をよりしっかりと支えることができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記臀部支持部材は前記吊り部材よりも剛性が高くなるように構成されていてもよい。かかる構成によれば、臀部支持部材は比較的変形しにくいため、臀部支持部材からの力をより効果的に使用者に伝えることができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記前記膝上フレーム部は、前記臀部支持部材の高さ位置を調整することができる高さ位置調整機構を有するように構成されていてもよい。かかる構成によれば、使用者の体型にあわせて臀部支持部材を適切な位置に配置することができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記吊り部材は弾性を有しており、使用者がしゃがんだ状態において、前記臀部支持部材が前記吊り部材の弾性力によって引き上げられるように構成されていてもよい。かかる構成によれば、臀部支持部材は吊り部材によって引き上げられることから、臀部支持部材と使用者の臀部付近との間に隙間が生じにくく、使用者が立ち上がる際すぐに動作を補助することができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記臀部支持部材は、使用者の前記大腿部と前記臀部の境界部分に接触する臀部接触部と、前記臀部接触部と前記膝上フレーム部を連結するフレーム連結部と、を有し、前記臀部接触部は可撓性を有し、前記フレーム連結部は前記臀部接触部よりも剛性が高くなるように構成されていてもよい。かかる構成によれば、フレーム連結部の剛性を高くすることで使用者へ効率よく力を伝えることができる一方、臀部接触部をフレーム連結部よりも剛性を低くして使用者の体の形状になじませ、使用者の違和感を低減させることができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記臀部接触部は左右方向を回動軸方向として回動可能となるように構成されていてもよい。かかる構成によれば、臀部接触部が臀部付近に接触して回動することにより、臀部付近と臀部接触部との隙間を均一に低減することができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記膝上フレーム部は、使用者の前記大腿部の左右方向外側に位置する大腿フレームと、使用者の骨盤の左右方向外側に位置する骨盤フレームと、前記膝駆動装置の動作に同期して、使用者の前記大腿部の付け根付近を軸に前記骨盤フレームを前記大腿フレームに対して回転駆動する骨盤駆動装置と、を有し、前記臀部支持部材は前記大腿フレームに取り付けられ、前記吊り部材は前記骨盤フレームに取り付けられ、前記骨盤フレームにおける前記吊り部材の取付位置は、使用者がしゃがんで前記骨盤フレームが回動すると、その回動によって前記吊り部材が引っ張られるような位置に設定されていてもよい。

かかる構成によれば、使用者がしゃがんで骨盤フレームが回動すると、その回動によって吊り部材が引っ張られるため、臀部接触部材も引き上げられ、しゃがんだ際に生じる使用者の臀部付近と臀部接触部との隙間をさらに低減することができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記大腿フレームは、本体部と、該本体部の上方に位置する関節部とを有し、前記関節部は、前記本体部の前記骨盤フレームに対するねじれ方向及び左右方向への回動が可能となるように構成されていてもよい。かかる構成によれば、使用者がしゃがむ際には、下肢部が自然に開いたり捻れたりすることがあるが、使用者はその動作を違和感なく行うことができる。

また、上記の装着型動作支援装置において、前記下肢装着部を左右に備え、左右の前記吊り部材が使用者の前記股下付近で連結されるように構成されていてもよい。かかる構成によれば、吊り部材が大腿部に食い込みにくくなり、使用者のフィット感をさらに向上させることができる。

以上のように、本発明に係る装着型動作支援装置によれば、少なくともしゃがんだ状態から立ち上がる動作を補助することができ、また、使用者の使用時に受ける違和感を低減することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る装着型動作支援装置の正面図である。 図２は、図１に示す装着型動作支援装置の腰部付近における拡大図である。 図３は、図２に示す装着型動作支援装置の左側面図である。 図４は、図２に示す装着型動作支援装置の背面図である。 図５は、図３に示す装着型動作支援装置の斜視図である。 図６は、図１に示す装着型動作支援装置の左側面図であって、（ａ）は使用者がしゃがんだ状態を示し、（ｂ）は立ち上がった状態を示している。 図７は、本発明の第３実施形態に係る装着型動作支援装置の腰部付近における拡大左側面図であって、図３に対応する図である。 図８は、図７に示す装着型動作支援装置の左側面図であって、（ａ）は使用者がしゃがんだ状態を示し、（ｂ）は立ち上がった状態を示している。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一または相当する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
まず、図１乃至図６を参照し、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態に係る装着型動作支援装置１００は、使用者Ｈの下肢部に装着して、その使用者の動作を補助する装置である。以下、装着型動作支援装置１００の各構成要素について、地面に近いものから順に説明する。なお、以下において、単に「前後」、「左右」、及び「上下」というときは、使用者Ｈが立ち上がったときを基準とし、それぞれ使用者Ｈの「前後」、「左右」、及び「上下」を意味することとする。また、本実施形態に係る装着型動作支援装置１００は、左右対称に構成されている。

足下フレーム１０は、装着型動作支援装置１００のうち最も下方に位置する部材である。図１に示すように、足下フレーム１０は、靴状に形成されており、通常の靴と同様に使用者Ｈの足首から下の部分が挿入される。図６に示すように、足下フレーム１０は、使用者Ｈのつま先部分にあたる前方部１１と、土踏まずから踵にあたる後方部１２を有している。前方部１１と後方部１２の境界部分は、靴底にあたる部分が薄く形成されており、柔軟性が高い。そのため、図６（ａ）で示すように、使用者Ｈは、しゃがんだときに後方部１２を地面から浮かせ、前方部１１で体を支える姿勢をとることができる。

下腿フレーム２０は、下腿部の左右方向外側に位置する部材である。なお、下腿フレーム２０は、上述した足下フレーム１０とともに膝下フレーム部１０２を構成している。図６に示すように、下腿フレーム２０は棒状の形状を有しており、足下フレーム１０の後方部１２において、その後方部１２の底面に対して垂直になるよう取り付けられている。そのため、図６（ａ）に示すように後方部１２を地面から浮かすと、これに伴って下腿フレーム２０は地面に対して傾倒する。なお、下腿フレーム２０は上記のような構成に限らず、例えば下腿フレーム２０が足下フレーム１０（後方部１２）に回動可能に取り付けられていてもよい。この場合、使用者Ｈがしゃがんだとき、後方部１２を浮かせなくとも、膝部の位置に応じて下腿フレーム２０は前方に傾倒する。なお、下腿フレーム２０の上端部分は、後述する膝駆動装置３０に取り付けられている。

膝駆動装置３０は、後述する大腿フレーム４０を回転駆動するための装置である。本実施形態に係る膝駆動装置３０は、電動モータを用いており、図１に示すように使用者Ｈの膝部付近に位置している。膝駆動装置３０は、内側部３１と外側部３２が相対的に回動するように構成されている。この回動は、膝駆動装置３０の中心を通って左右方向に延びる軸を回動軸として行われる。そして、膝駆動装置３０の内側部３１には下腿フレーム２０の上端部分が連結されており、外側部３２には大腿フレーム４０の下端部分が連結されている。これにより、膝駆動装置３０は、膝部付近を中心に下腿フレーム２０に対して大腿フレーム４０を回動することができる。なお、膝駆動装置３０は上記のような構成に限らず、例えばリンク機構を用いて、大腿フレーム４０を下腿フレーム２０に対して回転駆動するような構成であってもよい。

大腿フレーム４０は、大腿部の左右方向外側に位置する部材である。大腿フレーム４０は、上端部分に関節部４１を有している。より具体的には、図５に示すように、大腿フレーム４０の本体部４２に固定された第１関節部材４３に上下方向に延びる挿入孔４４が形成されており、この挿入孔４４に第２関節部材４５の縦軸部材４６が摺動可能に挿入されている。さらに、第２関節部材４５は、前後方向に延びる横軸部材４７を介して第３関節部材４８に回動可能に連結されている。そして、この第３関節部材４８は、後述する骨盤駆動装置６０に取り付けられている。これにより、大腿フレーム４０の本体部４２は、上下方向及び前後方向を回動軸方向として骨盤駆動装置６０（ひいては後述する骨盤フレーム７０）に対して回動することができる。言い換えれば、大腿フレーム４０の本体部４２は、骨盤フレーム７０に対してねじれ方向及び左右方向へ回動することができる。使用者Ｈがしゃがむ際には、下肢部が自然に開いたり捻れたりすることがあるが、上記の構成によれば、使用者Ｈはその動作を違和感なく行うことができる。

また、大腿フレーム４０は、後述する臀部支持部材５０の高さ位置を調整できる高さ位置調整機構５３を有している。より具体的には、図５に示すように、第２関節部材４５に第１調整部材５４が固定されており、この第１調整部材５４の後端部分には第２調整部材５５の上端部分が取り付けられている。なお、これらの取付は、いずれもボルト５６により行われる。第２調整部材５５には、上下方向にボルト孔５７が複数並んで形成されており、この複数のボルト孔５７のうちの２つのボルト孔５７に臀部支持部材５０を貫通したボルト５６が固定されている。つまり、どのボルト孔５７にボルト５６を取り付けるかによって、臀部支持部材５０の高さ位置を調整することができる。なお、高さ位置調整機構５３は、上記のような構成に限らず、例えば臀部支持部材５０が大腿フレーム４０に対して上下方向にスライドできるような構成であってもよい。なお、以上の説明から理解できるように、後述する臀部支持部材５０は、第２調整部材５５及び第１調整部材５４を介して、第２関節部材４５に取り付けられている。

臀部支持部材５０は、使用者Ｈの臀部付近を支持する部材である。図５に示すように、本実施形態に係る臀部支持部材５０は、Ｌ字状の形状を有しており、臀部接触部５１とフレーム連結部５２によって主に構成されている。それぞれの構成は次のとおりである。

臀部接触部５１は、大腿部と臀部の境界部分に接触する部分である。この大腿部と臀部の境界部分は、皮下脂肪が薄く、臀部接触部５１からの力が臀部付近に伝わりやすい。臀部接触部５１は可撓性と剛性を兼ね備えており、例えば金属製の薄板や樹脂板によって形成することができる。図５に示すように、臀部接触部５１は左右方向に延びており、厳密には、前面が斜め上方に向いているとともに、臀部の形状に沿って全体が湾曲している。これにより、臀部接触部５１が上記の境界部分に接したとき、接触圧力が分散して使用者Ｈは良好なフィット感を得ることができる。また、図４に示すように、臀部接触部５１は、その内側先端が使用者Ｈの股下に至らない程度に形成されている。なお、臀部接触部５１の前面には、スポンジやウレタンのようなクッション材を貼り付けてもよい。

フレーム連結部５２は、上述した臀部接触部５１と大腿フレーム４０を連結する部分である。図５に示すように、フレーム連結部５２は厚みのある金属板によって形成されており、臀部接触部５１よりも剛性が高い。また、フレーム連結部５２と臀部接触部５１とは互いに直交するように連結されている。フレーム連結部５２には、前後方向に延びる長孔５８が上下２箇所に形成されており、この長孔５８を貫通したボルト５６が上述の第２調整部材５５のボルト孔５７に挿入されている。このボルト５６を緩めるとフレーム連結部５２は、大腿フレーム４０に対して前後方向にスライドすることができ、ボルト５６を締めるとフレーム連結部５２の位置は固定される。かかる構成により使用者Ｈの体型に合わせて臀部支持部材５０の前後方向位置を調整することができる。なお、臀部接触部５１とフレーム連結部５２は、金属材料や樹脂材料によって一体に成形してもよい。

骨盤駆動装置６０は、後述する骨盤フレーム７０を回転駆動するための装置である。本実施形態に係る骨盤駆動装置６０は、電動モータを用いており、図１に示すように使用者の大腿部の付け根付近に位置している。骨盤駆動装置６０は、図５に示すように、膝駆動装置３０と同様に内側部６１と外側部６２が相対的に回動するように構成されている。この回動は、骨盤駆動装置６０の中心を通って左右方向に延びる軸を回動軸として行われる。そして、骨盤駆動装置６０の内側部６１には大腿フレーム４０の上端部分（第３関節部材４８）が連結されており、外側部６２には骨盤フレーム７０が連結されている。これにより、骨盤駆動装置６０は、大腿部の付け根付近を中心に骨盤フレーム７０を回動することができる。なお、骨盤駆動装置６０は上記のような構成に限らず、例えばリンク機構を用いて、骨盤フレーム７０を大腿フレーム４０に対して回転駆動するような構成であってもよい。

また、骨盤駆動装置６０は、他の構成要素とともに使用者Ｈの腰部付近で３つの自由度機構を構成している。つまり、骨盤駆動機構６０は、骨盤フレーム７０を基準とすると、身体を左右に切り分ける面（解剖学でいう「矢上面」）内で大腿フレーム４０の本体部４２を回動可能とする第１の自由度機構を構成している。また、上述した第３関節部材４８、横軸部材４７、及び第２関節部材４５により、骨盤フレーム７０を基準として、身体を前後に切り分ける面（解剖学でいう「前額面」）内で本体部４２を回動可能とする第２の自由度機構を構成している。さらに、上述した第２関節部材４５及び第１関節部材４３により、骨盤フレーム７０を基準として、身体を上下に切り分ける面（解剖学でいう「水平面」）内で本体部４２を回動可能とする第３の自由度機構を構成している。

骨盤フレーム７０は、骨盤の左右方向外側に位置する部材である。なお、骨盤フレーム７０は、上述した大腿フレーム４０及び骨盤駆動装置６０とともに膝上フレーム部１０３を構成している。図３に示すように、骨盤フレーム７０は、前方部分が骨盤駆動装置６０に連結されており、その連結部分から後方斜め上方に延びて、更に後方へと水平に延びている。つまり、側面視において、骨盤フレーム７０は屈曲したような形状を有している。また、図４に示すように、左側の骨盤フレーム７０と右側の骨盤フレーム７０とは使用者Ｈの腰部後方に位置する骨盤連結部材７１によって連結されている。そして、この骨盤連結部材７１には、それ自体を使用者の腰部に取り付けるためのベルトやフックなどの係止具（図示略）が取り付けられている。このように、骨盤フレーム７０を屈曲した形状とすることにより、骨盤フレーム７０の回動軸の高さ位置と、骨盤連結部材７１を使用者に取り付ける高さ位置との間に段差を生み出している。

吊り部材８０は、臀部支持部材５０を吊るための部材である。図３に示すように、吊り部材８０は、上端部分が骨盤フレーム７０に取り付けられており、そこから使用者Ｈの大腿部の付け根前面側及び股下を通り、下端部分が臀部支持部材５０の内側部分に取り付けられている。これにより、臀部支持部材５０は左右方向外側が大腿フレーム４０に取り付けられ、左右方向内側が吊り部材８０に吊られることになる（図５参照）。つまり、臀部支持部材５０は、両端が支持された「両持ち」の状態となっている。

また、吊り部材８０は、上述したように骨盤フレーム７０に取り付けられているため、臀部支持部材５０よりも上方で膝上フレーム部１０３（大腿フレーム４０、骨盤駆動装置６０、及び骨盤フレーム７０からなる部分）に取り付けられることになる。これにより、臀部支持部材５０及び吊り部材８０は、全体として螺旋状に延びて、吊り部材８０が使用者Ｈの股間から腰部と大腿部との境目（いわゆるＶライン）に沿って装着されることになる。そのため、吊り部材８０はしっかりと臀部支持部材５０を引き上げることができるとともに、使用者Ｈが歩く、しゃがむ、立ち上がるといった動作を行う際、吊り部材８０が腰部や大腿部と擦れるのを低減することができる。なお、図３に示すように、本実施形態では、吊り部材８０は骨盤駆動装置６０の上方において骨盤フレーム７０に取り付けられている。

また、吊り部材８０は、臀部支持部材５０はよりも剛性が低く形成されており、例えばナイロンベルト、革ベルト、紐などによって形成することができる。吊り部材８０はこのように剛性が低く、言い換えると柔軟性が大きいため、使用者Ｈが受ける違和感を低減することができる。また、図５に示すように、吊り部材８０は、フィット感を向上させるために全体の長さを調整する調整部材８１を有している。さらに、図２に示すように、左右の吊り部材８０は、股下において互いに連結されている。より具体的には、左右の吊り部材８０を結びあわせて結び目８２を形成してもよく、筒状の部材に左右両方の吊り部材８０を通すことで連結してもよい。このように左右の吊り部材８０を連結すれば、吊り部材８０が大腿部に食い込みにくくなり、フィット感がさらに向上する。

背部フレーム９０は、使用者Ｈの背面側に位置するフレームである。背部フレーム９０は、上述の骨盤連結部材７１に固定されている。背部フレーム９０はいわゆる背負子であって、図１に示すように、骨盤連結部材７１から上方に向かって延びる一対のシャフト９１が上端部分で折れ曲って連結された形状を有している。この背部フレーム９０には、バッテリや制御器を収容したバックパック（不図示）が取り付けられる。バックパックに収容された制御器は、骨盤フレーム７０以下の部分（以下、これらを総称して「下肢装着部」という）１０１を制御する。なお、制御器は、下肢装着部１０１に取り付けられた重心位置や負荷を検出するセンサ、使用者に取り付けられた生体信号を検出するセンサ、又はこれら両種のセンサから送信される信号に基づいて、下肢装着部１０１を制御するように構成してもよい。

次に、図６を参照して、本実施形態に係る装着型動作支援装置１００の動作について説明する。ここでは、使用者がしゃがんだ状態から立ち上がるまでの装着型動作支援装置１００の動作について説明する。図６（ａ）に示すように、使用者Ｈがしゃがんだ状態では、地面に対して下腿フレーム２０が前方に傾いており、大腿フレーム４０が後方に傾いている。また、骨盤フレーム７０は水平よりも僅かに後方部が高くなるよう傾斜している。この状態から使用者Ｈが立ち上がるとき、膝駆動装置３０は大腿フレーム４０を下腿フレーム２０に対して立ち上げる方向（図６（ａ）では反時計方向）へ回転駆動する。これにより、臀部支持部材５０が使用者の臀部を押し上げて（図中の黒矢印Ｆ参照）、使用者は容易に立ち上がることができる（図６（ｂ）参照）。また、この動作と同期して、骨盤駆動装置６０は、大腿フレーム４０に対して骨盤フレーム７０を上記の大腿フレーム４０の回動方向とは逆の方向（図６（ａ）では時計方向）に回転駆動し、骨盤フレーム７０（背部フレーム９０）が地面に対して大きく傾かないように調整している。

以上のように、本実施形態に係る装着型動作支援装置１００によれば、少なくともしゃがんだ状態から立ち上がる動作を補助することが可能である。しかも、使用者Ｈの臀部付近を押し上げる臀部支持部材５０は非常に単純な構造であるから、使用者Ｈへの装着が容易である。そのうえ、このような単純な構造であるにもかかわらず、臀部支持部材５０は使用者Ｈの大腿部の付け根前面側から股下を通る吊り部材８０に吊られているため、使用者Ｈの臀部をしっかりと支えることができる。また、本実施形態では、臀部支持部材５０及び吊り部材８０が全体として螺旋状に延びるように構成されているため、使用者Ｈが立ち上がる際に吊り部材８０が臀部支持部材５０をしっかりと引き上げることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態に係る装着型動作支援装置は、吊り部材８０が弾性を有しており、吊り部材８０の弾性力によって臀部支持部材５０が引き上げられるように構成されている点で第１実施形態に係る装着型動作支援装置１００と異なる。その他の点については、基本的に第１実施形態に係る装着型動作支援装置１００と同じである。吊り部材８０は、全体がゴムなどの弾性部材によって形成されていてもよく、上端部分などの一部が引張ばね等で形成されていてもよく、これ以外の構成であっても良い。

ここで、使用者Ｈが立ち上がった状態では大腿部と臀部の境界部分のうち臀部側に臀部支持部材５０が位置しているが、使用者Ｈがしゃがんだ状態に姿勢を変えると、臀部支持部材５０の位置は大腿部側へと相対的に移動する。つまり、使用者Ｈがしゃがむと臀部支持部材５０は臀部側から大腿部側へと相対的に移動する。そして、大腿部は臀部に比べてふくらみが少ないため、使用者Ｈがしゃがむことで臀部支持部材５０と上記の境界部分との間に隙間が生じる（以下、この隙間を「臀部隙間」と呼ぶ）。さらに、前述した第１実施形態の場合には、使用者Ｈがしゃがむことで骨盤フレーム７０が回動し、骨盤フレーム７０は吊り部材８０を前方へ押し出すこととなり、臀部隙間が一層大きくなる傾向にある。仮にしゃがんだ状態において臀部隙間が大きくなると、使用者Ｈが立ち上がる際に速やかに使用者を補助できなくなる。

これに対し、本実施形態では、使用者Ｈがしゃがんだときにも臀部支持部材５０が吊り部材８０によって引き上げられるため、臀部隙間が大きくなるのを抑えることができる。よって本実施形態によれば、使用者Ｈが立ち上がる際、比較的速やかに使用者を補助することができる。

（第３実施形態）
次に、図７及び図８を参照して、第３実施形態について説明する。本実施形態に係る装着型動作支援装置３００は、第２実施形態に係る装着型動作支援装置とは別の構成によって上記の臀部隙間を低減している。具体的には、次の通りである。

また、本実施形態では、図７及び図８に示すように、吊り部材３８０の骨盤フレーム７０における取付位置は、骨盤駆動装置６０からみて斜め下後方に位置している。かかる構成によれば、使用者がしゃがんで骨盤フレーム７０が大腿フレーム４０に対して回動（図８（ａ）では反時計回りに回動）すると、吊り部材３８０の取付位置が後方へ移動することになるため、吊り部材３８０は後方へ引っ張られる。これにより、吊り部材３８０は臀部支持部材３５０を引き上げるように作用し、臀部隙間を低減することができる。なお、本実施形態では、吊り部材３８０は骨盤フレーム７０の内側の面に取り付けられている。これにより、吊り部材３８０は他の構成と干渉しにくく、安定して臀部支持部材３５０を引き上げることができる。

なお、吊り部材３８０の骨盤フレーム７０における取付位置が以下で説明する所定の領域内にあり、かつ、その領域内で移動するように構成されていれば、上記の作用を奏することができる。ここでいう「所定の領域」とは、吊り部材３８０が固体（本実施形態では使用者Ｈ）と接触する部分のうち最も骨盤フレーム７０に近い点（以下、「接触点」という）Ｘと、骨盤フレームの回動軸Ｙとを通る仮想線Ｌを引いたとき、側面側から見てその仮想線Ｌよりも下側に位置する領域である。図７に示すように、本実施形態での接触点Ｘは、使用者Ｈの前面に位置している。なお、例えば、吊り部材３８０が骨盤フレーム７０の直前である部材のある点を経由するように構成すれば、その経由する点が接触点Ｘとなり、上記の「所定の領域」を変えることができる。

なお、使用者Ｈがしゃがむ途中に上記の取付位置が上記の所定の領域に入ったり、上記の所定の領域から出たりする場合であっても、骨盤フレーム７０の回転角度によっては、吊り部材３８０が引き上げられることがある。また、場合によっては、使用者Ｈがしゃがむ途中で接触点Ｘそのものが移動する場合もある。そこで、本実施形態のように吊り部材３８０が使用者Ｈの股下付近と骨盤フレームを直接つなぐような構成であれば、例えば次のように構成してもよい。つまり、使用者Ｈが立ち上がった状態において、骨盤フレーム７０の回動軸Ｙを通り、鉛直方向に対して３０度から６０度後方に傾斜した線（上記の仮想線に相当）を仮想し、側面視においてその線よりも下方側（後方側）で吊り部材３８０を骨盤フレーム７０に取り付けてもよい。かかる構成によれば、実質的に上記の作用を奏することができる。ここでは、吊り部材３８０の取付位置について、視点を変えつつ説明したが、要するに使用者Ｈがしゃがむ動作のときに吊り部材が引っ張られるような位置に吊り部材３８０が取り付けられていればよい。

さらに、本実施形態では、臀部接触部３５１が回動可能に構成されている。より具体的には、図７に示すように、本実施形態に係るフレーム連結部３５２は、固定部３５２ａと可動部３５２ｂとを有しており、可動部３５２ｂは左右方向を回動軸方向として固定部３５２ａに対して回動するように構成されている。そして、固定部３５２ａは大腿フレーム４０に固定されており、可動部３５２ｂには臀部接触部３５１が固定されている。これにより、臀部接触部３５１は、可動部３５２ｂの回動軸を中心に回動することができる。かかる構成によれば、吊り部材３８０が引き上げられることで臀部接触部３５１が臀部付近に接して回動し、臀部隙間を均一に低減することができる。なお、臀部接触部３５１の回動軸の位置は上記の場合に限られない。例えば、フレーム連結部３５２を固定部３５２ａ及び可動部３５２ｂに分割することなく、大腿フレーム４０に対して回動可能に取り付けるように構成してもよい。かかる構成によれば、臀部接触部３５１は、フレーム連結部３５２と大腿フレーム４０の境界付近を回動軸として回動可能となる。

以上、本発明の実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、以上では下肢装着部１０１（骨盤フレーム７０以下の部分）を、使用者Ｈの左右両方の下肢部に取り付ける場合について説明したが、下肢装着部１０１を一方の下肢部にのみ装着する構成であっても本発明に含まれる。また、例えば、臀部支持部材５０が板状に形成されておらず、ナイロンベルト等の比較的柔軟な部材で形成されていても本発明に含まれる。また、例えば、以上では臀部支持部材５０と吊り部材８０とが異なる材料によって形成されている場合について説明したが、両者が同じ材料で形成されていても本発明に含まれる。

本発明に係る装着型動作支援装置は、しゃがんだ状態から立ち上がる動作を補助することができ、また、使用者が使用時に受ける違和感を低減することができるため、装着型動作支援装置の技術分野において有益である。

３０ 膝駆動装置
４０ 大腿フレーム
４１ 関節部
４２ 本体部
５０、３５０ 臀部支持部材
５１、３５１ 臀部接触部
５２、３５２ フレーム連結部
５３ 高さ位置調整機構
６０ 骨盤駆動装置
７０ 骨盤フレーム
８０、３８０ 吊り部材
１００、３００ 装着型動作支援装置
１０１ 下肢装着部
１０２ 膝下フレーム部
１０３ 膝上フレーム部
Ｈ 使用者

Claims (10)

1. 使用者の左右の下肢部のうち少なくとも一方に装着する下肢装着部を備え、
   前記下肢装着部は、
   使用者の膝部よりも下方に位置する膝下フレーム部と、
   使用者の前記膝部よりも上方に位置する膝上フレーム部と、
   使用者の前記膝部付近を軸にして前記膝上フレーム部を前記膝下フレーム部に対して回転駆動する膝駆動装置と、
   前記膝上フレーム部に取り付けられており、使用者がしゃがんだ状態で、前記膝駆動装置が前記膝上フレーム部を立ち上げる方向へ回転駆動することにより、使用者の大腿部と臀部の境界部分に接して使用者の前記臀部を押し上げる臀部支持部材と、
   前記膝上フレーム部に取り付けられており、使用者の前記大腿部の付け根付近の前面及び股下を通って前記臀部支持部材に連結され、前記臀部支持部材を吊る吊り部材と、を有する、
   装着型動作支援装置。
2. 前記吊り部材は、前記臀部支持部材が取り付けられている位置よりも上方で前記膝上フレーム部に取り付けられており、前記臀部支持部材及び前記吊り部材が全体として螺旋状に延びるように構成されている、請求項１に記載の装着型動作支援装置。
3. 前記臀部支持部材は前記吊り部材よりも剛性が高い、請求項１又は２に記載の装着型動作支援装置。
4. 前記膝上フレーム部は、前記臀部支持部材の高さ位置を調整することができる高さ位置調整機構を有している、請求項１乃至３のうちいずれか一の項に記載の装着型動作支援装置。
5. 前記吊り部材は弾性を有しており、使用者がしゃがんだ状態において、前記臀部支持部材が前記吊り部材の弾性力によって引き上げられるように構成されている、請求項１乃至４のうちいずれか一の項に記載の装着型動作支援装置。
6. 前記臀部支持部材は、
   使用者の前記大腿部と前記臀部の境界部分に接触する臀部接触部と、
   前記臀部接触部と前記膝上フレーム部を連結するフレーム連結部と、を有し、
   前記臀部接触部は可撓性を有し、
   前記フレーム連結部は前記臀部接触部よりも剛性が高い、
   請求項１乃至５のうちいずれか一の項に記載の装着型動作支援装置。
7. 前記臀部接触部は左右方向を回動軸方向として回動可能に構成されている、請求項６に記載の装着型動作支援装置。
8. 前記膝上フレーム部は、
   使用者の前記大腿部の左右方向外側に位置する大腿フレームと、
   使用者の骨盤の左右方向外側に位置する骨盤フレームと、
   前記膝駆動装置の動作に同期して、使用者の前記大腿部の付け根付近を軸に前記骨盤フレームを前記大腿フレームに対して回転駆動する骨盤駆動装置と、を有し、
   前記臀部支持部材は前記大腿フレームに取り付けられ、
   前記吊り部材は前記骨盤フレームに取り付けられ、
   前記骨盤フレームにおける前記吊り部材の取付位置は、使用者がしゃがんで前記骨盤フレームが回動すると、その回動によって前記吊り部材が引っ張られるような位置に設定されている、
   請求項１乃至７のうちいずれか一の項に記載の装着型動作支援装置。
9. 前記大腿フレームは、本体部と、該本体部の上方に位置する関節部とを有し、
   前記関節部は、前記本体部の前記骨盤フレームに対するねじれ方向及び左右方向への回動を可能としている、
   請求項８に記載の装着型動作支援装置。
10. 前記下肢装着部を左右に備え、
    左右の前記吊り部材が使用者の前記股下付近で連結されている、請求項１乃至９のうちいずれか一の項に記載の装着型動作支援装置。

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