JP2017124928A - アシストスーツ - Google Patents

Abstract

【課題】ウインチの動作状況を制御することで、騒音の大きい作業環境や、目視し続け難い状況下でも、的確に駆動出力系における非定常状態の把握を行い易くした。
【解決手段】ウインチの動作を予め設定された定常状態の動作形態で制御する定常動作モードと、定常動作モードとは異なる動作形態でウインチを作動させる警告動作モードと、の複数の制御指令を出力可能な動作制御手段８を備え、動作制御手段８は、検出センサ５６，５７による検出対象項目での状態変化の検出値が所定範囲内であるときにウインチに定常動作モードでの制御指令を出力し、所定範囲を越えると、警告動作モードでの制御指令を出力する。
【選択図】図５

Description

本発明は、使用者に装着可能な本体部と、本体部から、装着状態における使用者の前方上方側へ延出された吊り上げアームと、吊り上げアームの先端部から導出された吊り上げ用の索状体と、索状体の導出側の端部に装着されて、吊り上げ対象の荷物に対して係脱可能な把持操作具と、本体部側で索状体を巻き取り巻き戻しするウインチと、が備えられたアシストスーツに関する。

従来、この種のアシストスーツとしては、本体部から延出された吊り上げアームと、吊り上げ対象の荷物に対して係脱可能な把持操作具とが、索状体を介して連結されている（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１３−５３１５９３号公報（図１乃至図４）

上述した従来のアシストスーツでは、動作途中でバッテリ残量が不足して所定の動作を行えなかったり、電動モータ等が過熱して動作不良を生じるなどの虞があり、アシストスーツとして信頼性の高いものを得難いという問題があった。
このような問題を解決するために、バッテリ残量の不足や電動モータ等の過熱を、検出センサで検出できるようにして、その検出結果を何らの音声警報や、何らかの目視可能な表示装置で警告できるようにすることも考えられる。しかしながら、一般的にアシストスーツは、騒音の大きい作業環境で使用されることも多い。そのため、何らかの音声警報装置や表示装置を備えていても、音声警報に気付かなかったり、作業中に表示装置を常時目視することは行い難いので、状況変化を迅速に把握し難い点で問題がある。

本発明は、駆動出力系において予め設定された検出対象項目の状態変化に基づいてウインチの動作状況を制御し、騒音の大きい作業環境においても、目視し続け難い状況下においても、的確に駆動出力系における非定常状態の把握を行い易くしたものである。

本発明におけるアシストスーツの特徴は、使用者に装着可能な本体部を備え、前記本体部から装着状態における使用者の前方上方側へ延出された吊り上げアームと、前記吊り上げアームの先端部から導出された吊り上げ用の索状体と、前記索状体の導出側の端部に装着されて、吊り上げ対象の荷物に対して係脱可能な把持操作具と、を備えるとともに、前記本体部には、前記索状体を巻き取り巻き戻しするウインチと、そのウインチの駆動用モータに駆動用電力を供給するバッテリと、前記ウインチの作動を制御する制御装置と、前記バッテリから前記駆動用モータに至る駆動出力系において予め設定された検出対象項目の状態変化を検出する検出センサと、が備えられ、前記制御装置には、前記ウインチの動作を予め設定された定常状態の動作形態で制御する定常動作モードと、前記定常動作モードとは異なる動作形態で前記ウインチを作動させる警告動作モードと、の複数の制御指令を出力可能な動作制御手段が備えられ、前記動作制御手段は、前記検出センサによる前記検出対象項目での状態変化の検出値が所定範囲内であるときに前記ウインチに前記定常動作モードでの制御指令を出力し、前記検出値が前記所定範囲を越えると、前記ウインチに対する出力を前記警告動作モードでの制御指令に切り換えて出力するものである。

本発明によれば、駆動出力系において予め設定された検出対象項目の状態変化に基づいて、ウインチの動作状況を、定常状態の動作形態で制御する定常動作モードと、その定常動作モードとは異なる動作形態で前記ウインチを作動させる警告動作モードと、に切り換えることができる。
このように、ウインチ自体の動作状況を変化させることで、騒音の多い作業環境でも、目視による確認を頻繁に行う必要もなく、予め設定された検出対象項目の状態変化を迅速に把握し易いという利点がある。

本発明においては、前記検出センサによる前記検出対象項目が、前記バッテリにおけるバッテリ残量であり、前記動作制御手段は、前記検出センサによるバッテリ残量の検出値が所定値以上であるときに前記ウインチに前記定常動作モードでの制御指令を出力し、前記検出センサによるバッテリ残量の検出値が所定値を下回ると、前記ウインチに対する出力を前記警告動作モードでの制御指令に切り換えるものであると好適である。

本構成によれば、バッテリ残量の検出値が所定値以上であるときと、バッテリ残量の検出値が所定値を下回るときと、でウインチに対する制御指令を切り換えるものである。これにより、バッテリにおけるバッテリ残量の度合いに応じたウインチの動作形態から、バッテリ残量が少なくなったことを的確に把握し易いものである。

本発明においては、前記検出センサによる前記検出対象項目が、前記バッテリから前記駆動用モータに至る駆動出力系での発熱温度であり、前記動作制御手段は、前記検出センサによる発熱温度の検出値が所定値以下であるときに前記ウインチに前記定常動作モードでの制御指令を出力し、前記検出センサによる発熱温度の検出値が所定値を越えると、前記ウインチに対する出力を前記警告動作モードでの制御指令に切り換えるものであると好適である。

本構成によれば、駆動出力系での発熱温度の検出値が所定値以下であるときと、駆動出力系での発熱温度の検出値が所定値を越えるときと、でウインチに対する制御指令を切り換えるものである。これにより、駆動出力系での発熱温度の検出値に応じたウインチの動作形態から、駆動出力系での発熱温度の状態変化を的確に把握し易いものである。

本発明においては、前記警告動作モードでは、前記ウインチによる前記索状体の巻き上げ速度を、前記定常動作モードでの巻き上げ速度よりも減速させる低速作動指令を出力するものであると好適である。

本構成によれば、警告動作モードでウインチによる索状体の巻き上げ速度を、定常動作モードでの巻き上げ速度よりも減速させることで、検出対象項目における状態変化が生じたことを直感的に把握させ得るものである。

本発明においては、前記警告動作モードでは、前記ウインチによる前記索状体の巻き上げ速度を、間欠的に緩急に変化させるインチング作動指令を出力するものであると好適である。

本構成によれば、警告動作モードでウインチによる索状体の巻き上げ速度を、間欠的に緩急に変化させるインチング作動させることで、検出対象項目における状態変化が生じたことを明確に把握させ易いものである。

本発明においては、前記警告動作モードでは、前記ウインチによる前記索状体の巻き上げが停止されて、前記ウインチによる前記索状体の下げ側への動作のみが許容される上げ規制作動指令を出力するものであると好適である。

本構成によれば、警告動作モードでは、ウインチによる索状体の巻き上げが停止されて、ウインチによる索状体の下げ側への動作のみが許容されるので、ウインチの動作が途中で停止してしまうような事態が生じることを避け易い。
つまり、バッテリ残量が少なくなっている場合には、ウインチを駆動する際の消費電力が少ない下げ側への動作のみを許し、駆動出力系での発熱温度が高くなっている場合には、ウインチを駆動する際の駆動負荷が少ない下げ側への動作のみを許すことで、ウインチ動作の途中停止を回避し易い。

本発明においては、使用者に対して注意事項を報知するための注意喚起装置を備え、前記警告動作モードでは、前記ウインチに対する制御指令が出力される前に、もしくは出力されると同時に、前記注意喚起装置による報知作動が行われるものであると好適である。

本構成によれば、警告動作モードでの制御指令とは別に注意喚起装置による報知作動が行われることで、より一層早く、あるいは、より確実に警告動作モードでのウインチ作動状態であることを把握し易くなる。

アシストスーツの側面図である。 アシストスーツの背面図である。 アシストスーツの平面図である。 把持操作具とワイヤとの連結箇所を示す側面図である。 制御系統を示すブロック図である。 ウインチの動作形態を示す図表である。 別実施形態におけるウインチの動作形態を示す図表である。 別実施形態におけるウインチの動作形態を示す図表である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
尚、本実施形態での説明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、次のように記載している。つまり、アシストスーツＳを背中に装着した使用者を起点として、使用者にとっての前方側（図３における矢印Ｆ参照）に相当する方向がアシストスーツＳの「前」方向を示している。同様に、後方側（図４における矢印Ｂ参照）に相当する方向が「後」方向を示し、右方側（図３における矢印Ｒ参照）に相当する方向が「右」方向を示し、左方側（図３における矢印Ｌ参照）に相当する方向が「左」方向を示すように記載している。
また、図示はしていないが、アシストスーツＳの適宜部分には、合成樹脂製や金属製のカバー部材が設けられ、可動部分や、保護の必要な部分を覆うように構成されている。

〔全体構成〕
図１〜３は、本発明におけるアシストスーツＳの一つの実施形態を示すものである。
アシストスーツＳは、ベルト装着具７を用いて、使用者に背負わせた状態で装着可能な扁平形状の本体部１を備えている。
この本体部１に対して、後述する脚部操作装置２や、吊り上げアーム３が取り付けられているとともに、吊り上げアーム３に操作ワイヤ６（索状体に相当する）を介して把持操作具４が装備されている。
また、その本体部１には、操作ワイヤ６を介して装備された把持操作具４を駆動するためのウインチ５、及び脚部操作装置２やウインチ５の作動を制御する制御装置Ｃ、ならびに電力供給用のバッテリＶなどが設けられている。

〔本体部の構成〕
本体部１は、所定間隔を隔てて上下方向に沿う状態で立設された左右一対の金属パイプ製の縦フレーム１０と、その縦フレーム１０の上下方向の中間部同士、及び下部同士を接続する上下一対の横フレーム１１，１２とを備えて、矩形枠状の一体物として構成されている。左右の縦フレーム１０と上下の横フレーム１１，１２との一体化は、溶接による連結、もしくはボルト連結等の手段を採用することができる。
本体部１の上部には、使用者の肩部を越えて前方に延出された吊り上げアーム３が設けられている。この吊り上げアーム３は、後述する把持操作具４を吊り下げ状態に装着するものであり、縦フレーム１０の上部から前方斜め上方に向けて延出されている金属パイプ部分によって構成されている。

上下両横フレーム１１，１２のうち、上側に配置した横フレーム１１には、図１及び図２に示すように、把持操作具４を昇降駆動させるウインチ５として、リール装置５０と、そのリール装置５０を駆動する第一電動モータＭ１が取り付けられている。
リール装置５０や第一電動モータＭ１は、それぞれの回転軸心が水平方向に沿い、かつリール装置５０が第一電動モータＭ１の上方側に位置して横フレーム１１の扁平な面に沿うように配置されている。これにより、本体部１の薄型設計が可能となり、本体部１から後方への突出寸法を可能な限り減少させてある。

下部側の横フレーム１２には、図１乃至図３に示すように、左右両側に脚部操作装置２が各別に取り付けられている。
この脚部操作装置２は、本体部１と使用者の脚部太腿部分とを連結して、各脚部操作装置２の作動によって、上半身に対して折り曲げ姿勢にある使用者の脚部を押し下げ方向に操作する。これによって、脚部を反力受け点として使用者の起立動作を補助するように構成されたものである。

上側の横フレーム１１と下側の横フレーム１２との中間位置には、前記左右の縦フレーム１０の間に架け渡された状態で中間取付板１３が固定されている。
この中間取付板１３には、ウインチ５に備えた第一電動モータＭ１や脚部操作装置２に備えた第二電動モータＭ２の作動を制御するための制御装置Ｃ、及び第一電動モータＭ１や第二電動モータＭ２に駆動用の電力を供給するバッテリＶが取り付けられている。つまり、中間取付板１３に対して制御装置Ｃが固定され、制御装置ＣのカバーケースＣ１の背面側にバッテリＶが固定されている。

上記のように本体部１では、ウインチ５のリール装置５０が、ウインチ５の第一電動モータＭ１や、制御装置Ｃや、バッテリＶよりも上方側に配置されているから、把持操作具４までの操作ワイヤ６の経路長さを短縮でき、ワイヤ量の削減を図れる。
また、当該アシストスーツＳの中枢となる制御装置Ｃは、上方をウインチ５で、後方をバッテリＶでそれぞれガードされているから、他物との衝突による損傷を回避し易く、正常な機器制御を維持し易い。

バッテリＶは、ウインチ５の第一電動モータＭ１、制御装置Ｃ、及び、脚部操作装置２における左右一対の第二電動モータＭ２、センサ類（図示せず）等に対する電源として用いられている。
制御装置Ｃは、後述する把持操作具４に備えた操作スイッチ４２や、後述する検出センサからの信号を受けて、それぞれに対応する装置の駆動制御を行えるように構成されている。

〔脚部操作装置〕
左右一対の脚部操作装置２は、次のように構成されている。
図１乃至図３に示すように、各脚部操作装置２は、平面視での形状が「Ｌ」字形状の腰部フレーム２Ａと、腰部フレーム２Ａの前端部に、横軸心ｘ１周りで前後方向に揺動自在に支持された揺動アーム部２Ｂと、揺動アーム部２Ｂの先端側部分に設けられて使用者の太腿部分に当接自在な当接部２Ｃとを備えて構成されている。
脚部操作装置２のそれぞれは、左右の腰部フレーム２Ａ同士の間隔を調整して、例えば、使用する使用者の腰幅や足間隔に合わせて、左右の脚部操作装置２を適切に配置することができるように、前記横フレーム１２に対する取付位置を左右方向で変更して、位置調節可能に構成されている。

脚部操作装置２の腰部フレーム２Ａは、「Ｌ」字形状のうち、左右方向に沿い下部側の横フレーム１２に当接した基端側部分が、横フレーム１２に対してボルト連結され、前方向に突出した先端側部分に、前記揺動アーム部２Ｂを横軸心ｘ１周りに揺動駆動させるギヤボックス２０が内蔵されている。そして、ギヤボックス２０の後方側には、揺動アーム部２Ｂの駆動用の第二電動モータＭ２が連設されている。この第二電動モータＭ２の回転力が、ギヤボックス２０を経由することで、横軸心ｘ１周りの回転力として変換されて揺動アーム部２Ｂに減速状態で伝達される。

脚部操作装置２の駆動は、腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢を検出するポテンショメータ５４，５５（図５参照）や、リール装置５０の回転角を検出するポテンショメータ５２などのセンサによる検出信号と、後述する把持操作具４に備えた操作スイッチ４２からの操作信号とに基づいて行われる。そのために、把持操作具４に備えた操作スイッチ４２が操作されたことの操作信号と、その操作時点における腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢の検出信号と、リール装置５０の回転角の検出信号が制御装置Ｃで検出可能に構成されている。

把持操作具４に備えた操作スイッチ４２が操作されていない状態では、腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢がどのような状態であっても、脚部操作装置２に対するアシスト操作は行われない。
脚部操作装置２におけるアシスト操作は、操作スイッチ４２の上昇側への操作と、その操作時点におけるポテンショメータ５４，５５による腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢の検出結果が、所定角度以上であること、とが同時に検出された場合に行われる。
つまり、使用者が腰を落としたしゃがみ込み姿勢に相当する角度であるときに、操作スイッチ４２の上昇側への操作が行われたことの検出信号が制御装置Ｃで検出された場合にアシスト操作が開始される。

このアシスト操作は、リール装置５０による巻き取り動作に優先して、まず腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢を変化させる。つまり、使用者のしゃがみ込み姿勢から起立姿勢への動きをアシストするように、腰部フレーム２Ａに対して揺動アーム部２Ｂを横軸心ｘ１周りで押し下げる方向に操作する。
そして腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢が変化して、使用者の起立姿勢に相当する状態になったことが検出されると、前記リール装置５０による操作ワイヤ６（索状体に相当する）の巻き取りが行われ、起立状態からの荷物の上方側への持ち上げ動作がアシストされる。

把持操作具４に備えた操作スイッチ４２が下降側に操作されたことの操作信号と、その操作時点における腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢として、使用者が起立した姿勢であることの検出信号が制御装置Ｃで検出されると、前記リール装置５０による操作ワイヤ６の繰り出しが行われる。この繰り出しは、使用者が把持操作具４を持ったままで手を伸ばすことが可能な範囲で行われるように、リール装置５０における繰り出し限界が設定されている。

前記リール装置５０による操作ワイヤ６の繰り出しが限界に達した後も操作スイッチ４２が下降側に操作されていると、使用者の起立姿勢から、しゃがみ込み姿勢への動きを許容するように、腰部フレーム２Ａに対する揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢を変更する。この姿勢変更は、腰部フレーム２Ａに対して揺動アーム部２Ｂを、横軸心ｘ１周りで押し下げる方向とは逆方向へ緩やかに作動させて、使用者がしゃがみ込み姿勢となることを許すように、使用者の姿勢変更動作がアシストされる。

把持操作具４に備えた操作スイッチ４２の上昇側もしくは下降側への操作が解除される、あるいは操作スイッチ４２が上昇側と下降側との両方が同時操作されると、リール装置５０による操作ワイヤ６の巻き取り、あるいは繰り出しの操作が停止され、脚部操作装置２に対するアシスト操作は解除される。
操作スイッチ４２の上昇側及び下降側への操作が共に解除されると、リール装置５０を駆動する第一電動モータＭ１にネガティブブレーキ８４（図５参照）が作用して、操作ワイヤ６の巻き取り、繰り出し方向の移動がロックされた状態となる。

〔吊り上げアーム〕
本体部１の上部から前方に延出された吊り上げアーム３は次のように構成されている。
吊り上げアーム３は、左右一対の縦フレーム１０を構成する金属パイプの上部側を前方側へ曲げ加工することによって、縦フレーム１０と一体の金属パイプによって構成されている。
つまり、縦フレーム１０を構成する金属パイプのうち、上下に位置する横フレーム１１，１２を繋いで使用者の腰部から肩部程度の上下方向長さを有した範囲のものが縦フレーム１０として用いられているが、使用者の肩部を越えて縦フレーム１０の上部から前方斜め上方に向けて延出されている箇所の金属パイプ部分が、吊り上げアーム３として用いられる。
この吊り上げアーム３は、側面視で使用者の頭部を迂回するように上方側に高く延出されるのではなく、側面視で使用者の頭部の側方を横切って前方上方側に延出されている。これによって、吊り上げアーム３の上端部が、使用者の頭頂部を大きく越えない程度の比較的低い高さ位置に設定されている。

また、図１に示すように、吊り上げアーム３は、水平方向前方を向く使用者の目線ｈＬよりも上方側を通って前方上方へ延出されている。そして、その吊り上げアーム３の上端部の位置が、水平方向前方を向く使用者の視野に入りやすい位置に設けられている。つまり、一般的に水平方向前方を向く人の上下方向での視野角は、上方側約６０度、下方側約７０度（図１における破線の範囲を参照）といわれているので、吊り上げアーム３の上端部の位置を、この視野内に位置するように設定してある。

図２及び図３に示されるように、縦フレーム１０を構成する部位は、左右の金属パイプが略平行に配置してあるのに対して、吊り上げアーム３を構成する部分では、左右の金属パイプの上端側が、前方上方側ほど左右に拡がる傾斜状態に形成されている。
縦フレーム１０の左右方向の間隔は、使用者の肩幅より狭く（例えば、肩幅の半分程度）設定してある。また、吊り上げアーム３の上端部における左右方向の間隔は、使用者の肩幅より広く（例えば、肩幅の２倍程度）設定してある。
平面視における吊り上げアーム３の上端部の前後方向位置は、使用者の肩の位置よりも前方に延出されていることにより、使用者の顔や胴部よりも前方側の位置（例えば、使用者のつま先の鉛直線上近く）に設定してある（図１参照）。

このように構成された吊り上げアーム３は、その前方側へ延出された左右それぞれの上端部に、２個の滑車３１，３１が同一の水平方向軸心ｘ２回りで回動するように取り付けられている。
この２個の滑車３１，３１には、１個の把持操作具４に一端側を取り付けられた２本の操作ワイヤ６が掛けられている。したがって、左右の吊り上げアーム３の計４個の滑車３１に、計４本の操作ワイヤ６が掛けられた状態となる。
各操作ワイヤ６の他端側はリール装置５０に備えた４個の巻き取りドラム５１（図２参照）に個々に係止されていて、リール装置５０による巻き取り、あるいは繰り出しの作動に伴って４個の巻き取りドラム５１が同時に作動し、４本の操作ワイヤ６が同時に同方向に巻き取り、あるいは繰り出し操作される。

吊り上げアーム３の上端部には、前記滑車３１の上方側及び横側方を覆う端部カバー３０が装着されている。この端部カバー３０には、図３及び図４に示すように前記操作ワイヤ６の挿通孔３２を形成したワイヤ止め部３３が一体に備えられている。
操作ワイヤ６は、図４に示すように、アウターワイヤ６０とインナーワイヤ６１とを備えたボーデンワイヤによって構成されている。このボーデンワイヤにおいて、前記把持操作具４とリール装置５０とに連結されるのは、インナーワイヤ６１であり、アウターワイヤ６０はインナーワイヤ６１の保護及び案内を行う。アウターワイヤ６０は、吊り上げアーム３の上端部に近い位置でワイヤ止め部３３に一端側が固定され、他端側がリール装置５０に近い位置で背部ワイヤ止め５３に固定される。

〔把持操作具〕
左右の吊り上げアーム３に掛けられた４本の操作ワイヤ６のうち、各吊り上げアーム３毎に掛けられた２本の操作ワイヤ６の端部が１個の把持操作具４に取り付けられている。
この２本の操作ワイヤ６は、それぞれが、許容吊り上げ荷重として予め設定されている荷重に単独で耐え得る強度を有している。これは、長期の使用のうちに、万一、１本の操作ワイヤ６が破断したとしても、残りの１本の操作ワイヤ６によって許容吊り上げ荷重の荷物を吊り上げ状態に維持し得るようにするためである。

具体的には、各吊り上げアーム３から垂下された２本のインナーワイヤ６１，６１の下端部が、一つの把持操作具４に取付られるのであるが、その２本のインナーワイヤ６１，６１のうち、一方のインナーワイヤ６１が他方のインナーワイヤ６１よりも少しだけ長く形成されている。
つまり、リール装置５０に備えられた４個の巻き取りドラム５１のうち、左右方向での外側に位置する巻き取りドラム５１に連結されたインナーワイヤ６１に比べて、その巻き取りドラムよりも一つ内側に位置する巻き取りドラム５１に連結されたインナーワイヤ６１が少し長く形成されている。この２本のインナーワイヤ６１，６１同士の間における長さの差は、通常の使用状態で荷物の荷重が作用するところの、短い方のインナーワイヤ６１が経年変化で生じると予測される伸び量と同程度、あるいはそれ以上であるのが望ましい。
上記の２本のインナーワイヤ６１，６１の下端部は、把持操作具４の上面側に設けた取付ブラケット４３に連結固定してある。

２本のインナーワイヤ６１，６１同士の間における長さに差を持たせた状態で、吊り上げアーム３に把持操作具４を連結することにより、２本のインナーワイヤ６１，６１のうちの、長い方には吊り上げ荷物の荷重のほとんどが作用せず、短い方にのみ集中的に作用する。したがって、２本のインナーワイヤ６１，６１を装備しているが、一方のインナーワイヤ６１が通常使用されるインナーワイヤ６１として利用され、他方のインナーワイヤ６１は、通常使用されるインナーワイヤ６１が破断した場合にも荷物を吊り上げ状態に維持するための補助手段として用いられる。
このように、一方のインナーワイヤ６１にのみ吊り上げ荷物の荷重が作用し、他方のインナーワイヤ６１には吊り上げ荷物の荷重が作用しない場合は、吊り上げ対象荷物の重量に対する荷重分担率は、前者が１００％で後者が０％となる。

左右の各把持操作具４は、図１乃至図４に示されているように、左右対称形状をしており、金属製のフック部４０の外面に合成樹脂製のグリップ部４１を一体的に取り付けて構成されている。
フック部４０は、金属製の板材を折り曲げてチャンネル状に形成されており、平板状の上側部４０ａと、上側部４０ａの外側部から下方に延出された上下向きの平板状の横側部４０ｂと、横側部４０ｂの下部から内方に延出された平板状の下側部４０ｃとを備えている。

グリップ部４１は合成樹脂製であり、水平面状の前側上面部４１ａと、前側上面部４１ａから斜め後方に下がる傾斜面状の後側上面部４１ｂと（図１参照）とを備えて構成されている。グリップ部４１の前側上面部４１ａには、押しボタン型式の上昇操作用（又は下降操作用）の操作スイッチ４２が備えられている。
当該実施形態のアシストスーツＳにおいては、右のグリップ部４１の操作スイッチ４２は、上昇操作用として構成され、左のグリップ部４１の操作スイッチ４２は、下降操作用として構成されている。
尚、操作スイッチ４２は、図には示さないケーブルによって、制御装置Ｃに電気的に接続されており、各操作スイッチ４２の操作信号を送信できるように構成されている。
フック部４０の下側部４０ｃを、例えば、荷物に引っ掛けた状態で、操作スイッチ４２を操作することで、上昇（又は下降）させることができる。

左右の吊り上げアーム３と左右の把持操作具４との間には、吊り上げアーム３に対する把持操作具４の最接近距離Ｌ１を所定範囲に保つストッパー４５が設けられている。
このストッパー４５は、図１及び図４に示すように、吊り上げアーム３と把持操作具４との間に位置する２本のインナーワイヤ６１，６１のうち、通常の使用状態で荷物の荷重が作用するところの、短い方のインナーワイヤ６１に対して連結固定されている。

したがって、把持操作具４のグリップ部４１を把持して上昇操作用の操作スイッチ４２を操作し続けた場合にも、ウインチ５による巻き取り作動で把持操作具４が上限位置に達した時点で、吊り上げアーム３の上端部と把持操作具４の上面部との間には十分な間隔が存在する。これによって、仮に制御系の故障等の何らかのトラブルが生じてウインチ５が停止せずに把持操作具４の巻き上げが行われたとしても、把持操作具４が最接近距離Ｌ１を越えて吊り上げアーム３に異常接近することを機械的に阻止できる。

〔ベルト装着具〕
ベルト装着具７は、本体部１の下部側の横フレーム１２に固定されて、使用者の腰部に巻き付け可能な腰ベルト７０と、下部側の横フレーム１２及び上部側の横フレーム１１にわたって固定されて、使用者の肩部に掛けられる肩ベルト７１とを備えたものである。この腰ベルト７０及び肩ベルト７１を介してアシストスーツＳが使用者に背負われた状態に装着される（図１乃至図３参照）。

腰ベルト７０は、図３に示すように、腰部フレーム２Ａを介して本体部１に取り付けられている。使用者の腰部分を取り囲む状態に装着可能に構成されている。
具体的には、腰ベルト７０は、腰部分の後面部分から左右両側面部分に至る後周部７０Ａと、腰部分の左側面部分から全面部分に至る左周部７０Ｂと、腰部分の右側面部分から全面部分に至る右周部７０Ｃと、左周部７０Ｂの前端と右周部７０Ｃの前端とを着脱自在なバックル部７０Ｄとを備えて構成してあり、バックル部７０Ｄに備えたベルト長さ調整機構（図示せず）によって、使用者の腰回りに合わせてベルトの長さを調整できるように構成されている。

また、腰ベルト７０の各部（後周部７０Ａ、左周部７０Ｂ、右周部７０Ｃ）の内周部には、腰周り部に当接自在なパッド７３が、それぞれ一体に設けられている。
そして、後周部７０Ａと左周部７０Ｂとの連結部、及び、後周部７０Ａと右周部７０Ｃとの連結部には、それぞれバックル方式でベルトの長さを調整できるベルト長さ調整機構７４（位置変更機構の一例）が備えられている。
このベルト長さ調整機構７４を設けてあることで、左周部７０Ｂと右周部７０Ｃとにそれぞれ設けてあるパッド７３を、装着対象の使用者の体格に合わせて、使用者の両脇腹部の最適な個所に位置させることができる。

肩ベルト７１は、図１に示すように、左右にそれぞれ設けてあり、上端部は、上側の横フレーム１１に取り付けてあり、下端部は、腰ベルト７０の後周部７０Ａに取り付けてある。また、肩ベルト７１は、主に本体部１が使用者の背中部から後方に離れようとする状態を止める機能を発揮する。
これら腰ベルト７０と肩ベルト７１によって、アシストスーツＳを使用者の背中に安定した状態に装着することができる。
アシストスーツＳ、及び、荷物の重量は、腰ベルト７０を介して主に使用者の腰部に作用し、この腰部によって安定的に支持される。

〔制御装置〕
脚部操作装置２やウインチ５の作動を制御する制御装置Ｃは次のように構成されている。
図５に示されるように、制御装置Ｃの入力側に、右のグリップ部４１に取り付けられた上昇操作用の操作スイッチ４２と、左のグリップ部４１に取り付けられた下降操作用の操作スイッチ４２と、が接続されている。
また、制御装置Ｃの入力側には、リール装置５０の回転角を検出するポテンショメータ５２や、揺動アーム部２Ｂの横軸心ｘ１周りでの相対姿勢を検出するポテンショメータ５４，５５が電気的に接続されている。

リール装置５０を駆動する第一電動モータＭ１や脚部操作装置２に備えた第二電動モータＭ２に駆動用の電力を供給するバッテリＶには、そのバッテリＶにおけるバッテリ残量を検出するための残量検出センサ５６（状態変化を検出する検出センサに相当する）が備えられている。この残量検出センサ５６も、制御装置Ｃの入力側に電気的に接続されている。
そして、バッテリＶからウインチ５の駆動用モータである第一電動モータＭ１に至る駆動出力系には、この駆動出力系での発熱温度を検出するための熱感知センサ５７（状態変化を検出する検出センサに相当する）が備えられ、この熱感知センサ５７も、制御装置Ｃの入力側に電気的に接続されている。

制御装置Ｃには、ウインチ５における第一電動モータＭ１の駆動を制御するためのウインチドライバ８０や、右脚用の脚部操作装置２における第二電動モータＭ２の駆動を制御するための右用ドライバ８１や、左脚用の脚部操作装置２における第二電動モータＭ２の駆動を制御するための左用ドライバ８２が出力側に設けられている。

ウインチドライバ８０には、第一電動モータＭ１と、その第一電動モータＭ１の電流値の変化を検出するレゾルバ８３と、第一電動モータＭ１に対する上昇側への回転指令も下降側への回転指令も出力されていないときに、第一電動モータＭ１を制動するネガティブブレーキ８４と、が接続されている。

右用ドライバ８１には、右脚用の揺動アーム部２Ｂを駆動する第二電動モータＭ２と、その第二電動モータＭ２の電流値の変化を検出するレゾルバ８５と、が接続されている。
左用ドライバ８２には、左脚用の揺動アーム部２Ｂを駆動する第二電動モータＭ２と、その第二電動モータＭ２の電流値の変化を検出するレゾルバ８６と、が接続されている。

前記制御装置Ｃには、残量検出センサ５６や熱感知センサ５７で検出された検出結果に関する情報を、目視可能であるように表示する目視用表示装置８７（注意喚起装置に相当する）と、音声で報知する警報装置８８（注意喚起装置に相当する）とが接続されている。
目視用表示装置８７は、把持操作具４の上面側に設けられた押しボタン式の操作スイッチ４２の内部に組み込まれたＬＥＤランプによって構成され、押しボタンの上部が点灯するように構成されている。
警報装置８８は、本体部１の上部に配設したブザーによって構成されている。

制御装置Ｃには、ウインチ５の動作を予め設定された定常状態の動作形態で制御する定常動作モードと、定常動作モードとは異なる動作形態でウインチ５を作動させる警告動作モードと、の複数の制御指令を択一的に切り換えて出力可能な動作制御手段８が備えられている。

この動作制御手段８では、バッテリ残量を検出するための残量検出センサ５６での検出結果が、予め設定された所定値以上であるときに、ウインチ５を定常動作モードで駆動するようにウインチドライバ８０に対して制御指令を出力する。そして、残量検出センサ５６での検出結果が前記所定値を下回ると、ウインチ５を警告動作モードで駆動するように、ウインチドライバ８０に対する制御指令を切り換えて出力するものである。
また、動作制御手段８では、バッテリＶからウインチ５の駆動用モータである第一電動モータＭ１に至る駆動出力系での発熱温度を検出するための熱感知センサ５７における検出結果が、予め設定された所定値以下であるときに、ウインチ５を定常動作モードで駆動するようにウインチドライバ８０に対して制御指令を出力する。そして、熱感知センサ５７での検出結果が前記所定値を越えると、ウインチ５を警告動作モードで駆動するように、ウインチドライバ８０に対する制御指令を切り換えて出力するものである。
上記の所定値とは、適宜に設定することができるが、一応の目安としては、バッテリ残量に関しては、少なくとも、現在把持している荷物を、ウインチ５を使用して上限位置まで持ち上げ作動させるに支障の無い程度のバッテリ残量以上の値に設定すればよい。なるべくは、数回程度荷物の上げ降ろしが可能な程度のバッテリ残量を所定値として設定するのが望ましい。
駆動出力系での発熱温度に関しては、第一電動モータＭ１やその制御機器等に大きな悪影響を及ぼさない程度の温度範囲であるように所定値を設定するのが望ましい。

この場合、動作制御手段８から出力される制御指令は、警告動作モードでの制御指令が優先する。つまり、残量検出センサ５６での検出結果と、熱感知センサ５７での検出結果のうち、一方が定常動作モードを出力し、他方が警告動作モードでの制御指令を出力した場合、その制御指令のうち、定常動作モードでの制御指令に優先して、警告動作モードでの制御指令に従って駆動するように、ウインチドライバ８０に対する制御指令を切り換えて出力するものである。

また、制御装置Ｃには、注意喚起手段９が備えられている。
この注意喚起手段９では、注意喚起装置としての目視用表示装置８７や、警報装置８８に対して動作指令を出力するものである。この注意喚起手段９による動作指令は、動作制御手段８から出力される制御指令が警告動作モードである場合に、その制御指令が出力される前に、もしくは出力されると同時に出力される。したがって、ウインチ５が警告動作モードでの作動を開始する前に、もしくは警告動作モードでの作動を開始すると同時に、注意喚起装置としての目視用表示装置８７や、警報装置８８による報知作動が行われるものである。

動作制御手段８から出力される制御指令によると、ウインチ５は、次のように作動する。
図６に示すように、ウインチ５が定常動作モードで駆動されると、ウインチ５によって操作ワイヤ６が一定速度で巻き上げられる。したがって、下限開始位置ｏ点にある把持操作具４が、実線及び一点鎖線で示すように、上限位置のａｕ点まで一定速度で直線的に吊り上げられる。また、下降作動時には、下降開始位置ｃｕ点に存在する把持操作具４が、破線で示すように下限位置ｃｄ点まで直線的に下降する。
そして、例えば中間位置ａｍ点で、バッテリ残量が所定値以下であると認識されたとき、あるいは、駆動出力系での発熱温度が所定値以上であると認識されたとき、ウインチ５は警告動作モードで駆動される。このとき、ウインチ５による操作ワイヤ６の巻き上げ速度は急速に低下し、中間位置ａｍ点から別の上限位置ｂｕに至る実線で示されるように、ほぼ１／２程度の緩やかな一定速度で巻き上げられる。これによって、ウインチ５が警告動作モードで駆動されていることを、ウインチ５自体の動作状況から認識することができる。

上記のように、動作制御手段８から出力される制御指令が警告動作モードである場合には、注意喚起手段９からは、目視用表示装置８７や、警報装置８８に対して動作指令が出力され、目視によって、あるいは音声によっても、警告動作モードでの駆動状態であることを認識することができる。
このように警告動作モードでの注意喚起手段９による動作指令を、目視用表示装置８７や、警報装置８８の双方に対して同様に出力するのではなく、目視用表示装置８７や、警報装置８８に対して、各別に出力することもできる。
つまり、検出センサによって、バッテリ残量が所定値以下であると認識されたことによる警告動作モードでは、目視用表示装置８７のみが作動して、警報装置８８は作動しないようにする。あるいは、検出センサによって駆動出力系での発熱温度が所定値以上であると認識されたことによる警告動作モードでは、警報装置８８のみが作動して、目視用表示装置８７は作動しないようにすることもできる。
このように構成すれば、警告動作モードが、バッテリ残量の不足によるものか、駆動出力系での発熱によるものか、を判別し易くすることができる。

〔別実施形態の１〕
上記の実施形態では、ウインチ５が定常動作モードで駆動されると、ウインチ５によって操作ワイヤ６が一定速度で巻き上げられ、警告動作モードでは、ウインチ５による操作ワイヤ６の巻き上げ速度が急速に低下した緩やかな一定速度で巻き上げられるようにした構造のものを例示したが、この構造に限定されるものではない。
例えば、図７に示すように、ウインチ５が定常動作モードで駆動されると、ウインチ５によって操作ワイヤ６が一定速度で巻き上げられる。したがって、下限開始位置ｏ点にある把持操作具４が、実線及び一点鎖線で示すように、上限位置のａｕ点まで一定速度で直線的に吊り上げられる。また、下降作動時には、下降開始位置ｃｕ点に存在する把持操作具４が、破線で示すように下限位置ｃｄ点まで直線的に下降する。
そして、例えば中間位置ａｍ点で、バッテリ残量が所定値以下であると認識されたとき、あるいは、駆動出力系での発熱温度が所定値以上であると認識されたとき、ウインチ５は警告動作モードで駆動される。このとき、ウインチ５による操作ワイヤ６の巻き上げは、間欠的な巻き上げ動作と巻き上げ停止動作とが交互に繰り返される、所謂インチング操作によって動作し、段階的に上昇して別の上限位置のｂｕ点に到達する。これによって、ウインチ５が警告動作モードで駆動されていることを、ウインチ５自体の動作状況から、より明確に認識することができる。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の２〕
上記の実施形態では、ウインチ５が定常動作モードで駆動されると、ウインチ５によって操作ワイヤ６が一定速度で巻き上げられ、警告動作モードでは、ウインチ５による操作ワイヤ６の巻き上げ速度が急速に低下した緩やかな一定速度で巻き上げられる、あるいは段階的に巻き上げられるようにした構造のものを例示したが、この構造に限定されるものではない。
例えば、図８に示すように、ウインチ５が定常動作モードで駆動されると、ウインチ５によって操作ワイヤ６が一定速度で巻き上げられる。したがって、下限開始位置ｏ点にある把持操作具４が、実線及び一点鎖線で示すように、上限位置のａｕ点まで一定速度で直線的に吊り上げられる。また、下降作動時には、下降開始位置ｃｕ点に存在する把持操作具４が、破線で示すように下限位置ｃｄ点まで直線的に下降する。
そして、例えば中間位置ａｍ点で、バッテリ残量が所定値以下であると認識されたとき、あるいは、駆動出力系での発熱温度が所定値以上であると認識されたとき、ウインチ５は警告動作モードで駆動される。このとき、ウインチ５による操作ワイヤ６の巻き上げは、停止され、下降動作だけが許される。これによって、ウインチ５が警告動作モードで駆動されていることを、ウインチ５自体の動作状況から、明確に認識することができる。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の３〕
上記の「別実施形態の２」では、警告動作モードでは、ウインチ５による操作ワイヤ６の巻き上げは停止され、下降動作だけが許されるように構成したものであるが、上記の所定値とは別に、把持操作具４による荷物の吊り上げ状態であるか否かを判別する手段を設けて、把持操作具４による荷物の吊り上げが行われていない、所謂「空荷」状態であるときには、警告動作モードによる牽制を解除して、ウインチ５によって操作ワイヤ６が一定速度で巻き上げられるようにしてもよい。
この場合、荷物の吊り上げ状態であるか否かを判別する手段としては、操作ワイヤ６の重量と把持操作具４自体の重量との合算値程度の、きわめて軽い重量を検出可能な別の検出手段を設け、その検出結果に基づいて荷物の吊り上げ状態を判別できるようにすればよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の４〕
上記の実施形態では、ウインチ５が定常動作モードで駆動されると、ウインチ５によって操作ワイヤ６が一定速度で巻き上げられ、警告動作モードでは、ウインチ５による操作ワイヤ６の巻き上げ速度が急速に低下した緩やかな一定速度（ほぼ１／２程度）で巻き上げられる、あるいは段階的に巻き上げられるようにした構造のものを例示したが、この構造に限定されるものではない。
例えば、巻き上げ速度をさらに緩やかな１／３程度にしたり、１／１．５程度にしたりするなど、適宜の速度に設定すればよい。また、その設定速度を変更できるようにしてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の５〕
上記の実施の形態では、２本のインナーワイヤ６１，６１の下端部を、把持操作具４の上面側に設けた取付ブラケット４３に連結固定した構造のものを例示したが、この構造に限定されるものではない。
例えば、索状体を１本の操作ワイヤ６で構成したもの、あるいは３本以上の操作ワイヤ６，６を用いた構造のものであってもよい。また、操作ワイヤ６に限らず、帯状体などを用いてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の６〕
上記の実施形態では、注意喚起装置として、目視用表示装置８７と、警報装置８８との双方を用いた構造のものを例示したが、この目視用表示装置８７と、警報装置８８とのうちの何れか一方のみを用いた構造のものであってもよいし、双方ともに省略したものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の７〕
上記の実施の形態では、ベルト装着具７として、腰ベルト７０と肩ベルト７１との双方を備えた構造のものを例示したが、この構造に限られるものではない。
例えば、ベルト装着具７を肩ベルト７１だけ、あるいは腰ベルト７０だけ、を備えた構造のもので構成してもよい。この場合、腰ベルト７０だけの場合は、本体部１側に肩ベルト７１に代わる固定の肩掛け部等を形成しておくのが望ましい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の８〕
上記の実施形態では、本体部１にウインチ５と脚部操作装置２の双方を備えた構造のものを例示したが、脚部操作装置２を備えずに、ウインチ５だけを備えた構造のものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

本発明は、使用者が装着して使用するもので、使用者の作業（動作）を動力によって補助する各種のアシストスーツに適用できる。

１ 本体部
３ 吊り上げアーム
４ 把持操作具
５ ウインチ
６ 索状体
７ ベルト装着具
８ 動作制御手段
５６，５７ 検出センサ
８７，８８ 注意喚起装置
Ｃ 制御装置
Ｖ バッテリ
Ｍ１ 駆動用モータ

Claims (7)

1. 使用者に装着可能な本体部を備え、
   前記本体部から装着状態における使用者の前方上方側へ延出された吊り上げアームと、前記吊り上げアームの先端部から導出された吊り上げ用の索状体と、前記索状体の導出側の端部に装着されて、吊り上げ対象の荷物に対して係脱可能な把持操作具と、を備えるとともに、
   前記本体部には、前記索状体を巻き取り巻き戻しするウインチと、そのウインチの駆動用モータに駆動用電力を供給するバッテリと、前記ウインチの作動を制御する制御装置と、前記バッテリから前記駆動用モータに至る駆動出力系において予め設定された検出対象項目の状態変化を検出する検出センサと、が備えられ、
   前記制御装置には、前記ウインチの動作を予め設定された定常状態の動作形態で制御する定常動作モードと、前記定常動作モードとは異なる動作形態で前記ウインチを作動させる警告動作モードと、を択一的に出力する動作制御手段が備えられ、
   前記動作制御手段は、前記検出センサによる前記検出対象項目での状態変化の検出値が所定範囲内であるときに前記ウインチに前記定常動作モードでの制御指令を出力し、前記検出値が前記所定範囲を越えると、前記ウインチに対する出力を前記警告動作モードでの制御指令に切り換えて出力するアシストスーツ。
2. 前記検出センサによる前記検出対象項目が、前記バッテリにおけるバッテリ残量であり、
   前記動作制御手段は、前記検出センサによるバッテリ残量の検出値が所定値以上であるときに前記ウインチに前記定常動作モードでの制御指令を出力し、前記検出センサによるバッテリ残量の検出値が所定値を下回ると、前記ウインチに対する出力を前記警告動作モードでの制御指令に切り換えるものである請求項１記載のアシストスーツ。
3. 前記検出センサによる前記検出対象項目が、前記バッテリから前記駆動用モータに至る駆動出力系での発熱温度であり、
   前記動作制御手段は、前記検出センサによる発熱温度の検出値が所定値以下であるときに前記ウインチに前記定常動作モードでの制御指令を出力し、前記検出センサによる発熱温度の検出値が所定値を越えると、前記ウインチに対する出力を前記警告動作モードでの制御指令に切り換えるものである請求項１記載のアシストスーツ。
4. 前記警告動作モードでは、前記ウインチによる前記索状体の巻き上げ速度を、前記定常動作モードでの巻き上げ速度よりも減速させる低速作動指令を出力するものである請求項１〜３のいずれか一項記載のアシストスーツ。
5. 前記警告動作モードでは、前記ウインチによる前記索状体の巻き上げ速度を、間欠的に緩急に変化させるインチング作動指令を出力するものである請求項１〜３のいずれか一項記載のアシストスーツ。
6. 前記警告動作モードでは、前記ウインチによる前記索状体の巻き上げが停止されて、前記ウインチによる前記索状体の下げ側への動作のみが許容される上げ規制作動指令を出力するものである請求項１〜３のいずれか一項記載のアシストスーツ。
7. 使用者に対して注意事項を報知するための注意喚起装置を備え、
   前記警告動作モードでは、前記ウインチに対する制御指令が出力される前に、もしくは出力されると同時に、前記注意喚起装置による報知作動が行われるものである請求項１〜６のいずれか一項記載のアシストスーツ。

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