JP6287292B2 - 多関節屈曲構造体及び該構造体を用いた着用可能機器 - Google Patents

Description

本出願は多関節屈曲構造体及び該構造体を用いた着用可能機器に関する。

近年、携帯電話機等の情報端末の小型化が可能になったことから、小型の情報端末をバンドで人体に取り付けて使用できる着用可能機器（以後このような着用可能機器をウエアラブル端末と記す）が実用化されている。ウエアラブル端末としては、腕時計型やリストバンド式のように、屈曲できるバンドを使用して腕に巻き付けるタイプが有望である。

一方、ウエアラブル端末と言っても、常に人体に取り付けて使用するウエアラブル端末は少なく、通常のウエアラブル端末は人体に着けたり外したりして使用する場合が多い。そして、ウエアラブル端末を着脱する場合、ウエアラブル端末に使用されるバンドには、特許文献１に開示される構造のバンドや、特許文献２に開示されるバンドが使用できる。特許文献１には、硬質のバンド駒を連結して作られるバンドに伸縮性を持たせつつ、マグネットを出っ張ることなく付加したマグネット付きバンドが開示されている。また、特許文献２には、複数のリンク（駒）を円柱状棒により互いに順次関節的に連結し、柔軟連結材によって共に保持される装飾用腕輪が開示されている。

特開２００５−０３４３４０号公報

特開平１１−２３９５０４号公報

ところが、ウエアラブル端末を着脱する場合は、腕時計のベルトのように、いちいちベルトを留めたり外したりする必要があり、着脱操作が面倒であるという課題がある。また、樹脂製のベルトや屈曲式のリストバンドでは、外しても曲がり癖がついているため、外した状態の時に曲がった形状になって邪魔であるという課題がある。同様に、特許文献１に開示のバンドはバンドが締まる方向のバネ力だけがあるために、外し難く、外した後もバンドが屈曲状態を保つので邪魔であるという課題がある。

１つの側面では、本出願は、人体に対してワンタッチで着脱できる多関節屈曲構造体及び該構造体を用いた着用可能機器（ウエアラブル端末）を提供することを目的とする。

実施の形態によれば、両端に関節部を備える第１のバンド駒と、第１のバンド駒の両側に配置され、両端に設けられた関節部が他の部材の関節部と連結された複数の第２のバンド駒を備える屈曲部と、一端に設けられた関節部が、屈曲部の端部の関節部に連結された第３のバンド駒とを備え、屈曲部により、直線状態と屈曲状態との間の変位が可能な多関節屈曲構造体であって、屈曲時に関節部の内周側となる第１から第３のバンド駒の筐体内に、一端が筺体に固定され、変位時に他端が筺体に沿って移動可能な２条の平行な線状体のペアが少なくとも１組設けられ、ペアの２条の線状体の所定の対向位置には、多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位時に補助力を発生する補助力発生機構が設けられており、補助力発生機構が、ペアの２条の線状体のそれぞれの上に固着され、所定の隙間を隔てて対向する重なり部と非重なり部とを有する同じ長さの棒状体と、隙間内に挿入される収縮弾性体、及び外形が隙間よりも大きく、弾性体の両端部に接続されて棒状体の重なり部の両端部を弾性体の収縮力で付勢する２つの駒部材を備えており、多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位におけるペアの２条の線状体の逆方向への移動の過程で、弾性体が最大伸長した後に駒部材によって付勢される両端部が入れ替わり、両端部間に弾性体の収縮力が前記補助力として作用する多関節屈曲構造体が提供される。

開示の多関節屈曲構造体及び該構造体を用いた着用可能機器では、補助力発生機構により、多関節屈曲構造体を直線状または屈曲状に変位させる時に補助力が作用するので、多関節屈曲構造体を人体や動物に装着する時の着脱性が向上するという効果がある。

（ａ）は腕時計型のウエアラブル端末を腕に着けた状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したウエアラブル端末の腕への取付機構を示す斜視図、（ｃ）は屈曲できるリストバンドの斜視図である。 （ａ）は本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体の構造を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体の組立後の構造を、一部透視して示す斜視図である。 （ａ）は本出願の多関節屈曲構造体に使用する補助力発生機構とベルトとの接続を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した補助力発生機構に使用する引張りバネの駒部材との接続の一例を示す組立斜視図、（ｃ）は（ａ）に示した補助力発生機構に使用する引張りバネと駒部材との接続状態を示す平面図である。 （ａ）から（ｃ）は、多関節屈曲構造体がＩ字状の形態からＣ字状の形態に変位する時の、多関節屈曲構造体の屈曲部の内周側に配置したベルトの変化を段階的に説明する説明図である。 （ａ）から（ｅ）は、図３（ａ）に示した補助力発生機構の動作を説明する説明図である。 （ａ）は本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体をＣ字状の形態に変位させる途中の状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した多関節屈曲構造体がＣ字状の形態に変位した状態を示す斜視図、（ｄ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体の矢印Ａで示す部位の断面図、（ｅ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体の矢印Ｂで示す部位の断面図である。 （ａ）は本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の側面図、（ｂ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体の内部にある補助力発生機構の状態を矢印Ｃ方向から見た矢視図、（ｂ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体がＩ字状の形態からＣ字状の形態に変位する途中の状態を示す側面図、（ｄ）は（ｃ）に示した多関節屈曲構造体の内部にある補助力発生機構の状態を矢印Ｄ方向から見た矢視図、（ｅ）は本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体がＣ字状の形態をしている時の側面図、（ｆ）は（ｅ）に示した多関節屈曲構造体の内部にある補助力発生機構の状態を矢印Ｅ方向から見た矢視図である。 （ａ）は図７（ａ）、（ｂ）に示した多関節屈曲構造体がＩ字状の形態の時の屈曲棒状体の状態を示す分解斜視図、（ｂ）は図７（ｅ）、（ｆ）に示した多関節屈曲構造体がＣ字状の形態の時の屈曲棒状体の状態を示す分解斜視図である。 （ａ）は本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構の状態を示す平面図、（ｂ）は本出願の第１形態の第２実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構の状態を示す平面図、（ｃ）は本出願の第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構の状態を示す平面図である。 （ａ）は図９（ｃ）に示した第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の側面図、（ｂ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体がＩ字状の形態からＣ字状の形態に変位する途中の状態を示す側面図、（ｃ）は（ｂ）に示した多関節屈曲構造体がＣ字状の形態に変位した時の状態を示す側面図、（ｄ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体の内部にある補助力発生機構の状態を矢印Ｆ方向から見た矢視図、（ｅ）は（ｂ）に示した多関節屈曲構造体の内部にある補助力発生機構の状態を矢印Ｇ方向から見た矢視図、（ｆ）は（ｃ）に示した多関節屈曲構造体の内部にある補助力発生機構の状態を矢印Ｈ方向から見た矢視図である。 （ａ）は本出願の第２形態の第２実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構の状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示した補助力発生機構の具体的な構造例の組立斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した補助力発生機構の上側のカバーを除去した状態の平面図である。 （ａ）は図１１（ｂ）、（ｃ）に示した具体的な構造例の補助力発生機構を内蔵する多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の平面図、（ｂ）は（ａ）に示した多関節屈曲構造体の側面図、（ｃ）は（ｂ）に示した多関節屈曲構造体がＣ字状の形態をした時の側面図である。 （ａ）は本出願の第２形態の第３実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構の状態を示す平面図、（ｂ）は本出願の第２形態の第３実施例の多関節屈曲構造体がＩ字状の形態をしている時の平面図、（ｃ）は（ｂ）に示した多関節屈曲構造体に内蔵される補助力発生機構の状態を示す側面図、（ｄ）は（ｃ）に示した多関節屈曲構造体がＣ字状の形態をしている時の、多関節屈曲構造体に内蔵される補助力発生機構の状態を示す側面図である。 （ａ）は細長いリストバンド形状をした本出願の多関節屈曲構造体の平面図、（ｂ）は幅広のストレート端末形状をした本出願の多関節屈曲構造体の平面図、（ｃ）は腕時計形状をした本出願の多関節屈曲構造体の平面図、（ｄ）は（ａ）から（ｃ）に示した多関節屈曲構造体がＣ字状の形態をしている時の側面図、（ｅ）は（ｂ）に示した多関節屈曲構造体のＣ字状の形態での使用状態を説明する斜視図、（ｆ）は（ｂ）に示した多関節屈曲構造体のＩ字状の形態での使用状態を説明する斜視図である。 （ａ）は図１４（ａ）に示した多関節屈曲構造体がヘッドバンドとして使用された例を示す説明図、（ｂ）は図１４（ａ）に示した多関節屈曲構造体がウエストに装着されて使用された例を示す説明図、（ｃ）は図１４（ａ）に示した多関節屈曲構造体が動物に装着されて使用された例を示す説明図、（ｄ）は図１４（ａ）に示した多関節屈曲構造体に光るイルミネーション装置が内蔵され、犬の首輪に使用された例を示す説明図、（ｅ）は図１４（ａ）に示した多関節屈曲構造体に、光るイルミネーション装置が内蔵されて人の腕に取り付けられて防犯具として使用された例を示す説明図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例では、補助力発生機構が多関節屈曲構造体の屈曲部に内蔵されたものを第１形態の実施例、補助力発生機構が多関節屈曲構造体の第１のバンド駒部分に内蔵されたものを第２形態の実施例として説明する。

本出願の実施例を説明する前に、まず、人体に装着して使用するウエアラブル機器について説明する。図１（ａ）は、腕時計型のウエアラブル機器９０を腕Ｗに着けた状態を示すものである。図１（ａ）に示したウエアラブル機器９０は、図１（ｂ）に示すように、表示器９７を備えた本体部９１にベルト部９２が設けられており、ベルト部９２を腕に回してバックル９４で固定するようになっている。バックル９４にはフレーム９５とピン９６があり、ウエアラブル機器９０を腕に取り付ける際には、ベルト部９２をフレーム９５に挿通後、ベルト部９２の端部に設けられた孔９３にピン９６を挿入する。

このため、腕時計型のウエアラブル端末９０は、腕への装着や取り外しに際して、いちいちベルト部９２を留めたり外したりするために、着脱操作が面倒であった。また、図１（ｃ）は屈曲できるリストバンド９８であり、樹脂製が一般的であるが、外した状態の時に曲がり癖がついているために、外した状態でかさばって邪魔であった。そこで、本出願では、ワンタッチで腕等の人体に着脱でき、外した状態でもかさばらないウエアラブル機器を提供する。

図２（ａ）は、ウエアラブル機器を組み込んだり、取り付けたりできる本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体５１の構造を示すものである。また、図２（ｂ）は図１（ａ）に示した多関節屈曲構造体５１の組立後の外観を一部を透視して示すものである。多関節屈曲構造体５１は、第１のバンド駒１、第１のバンド駒１の左右に複数個配置されて屈曲部４を形成する第２のバンド駒２、第１のバンド駒１の左右にある屈曲部４の先端部に接続された第３のバンド駒３とを備える。第１のバンド駒１は左右に関節部５５を備え、この左右の関節部５５に、両端（左右）に関節部５５を備える第２のバンド駒２が６個ずつ連結されて屈曲部４が形成されている。そして、最も外側の第２のバンド駒２に、第３のバンド駒３が関節部５５で連結されている。

第１のバンド駒１と第２のバンド駒２は側面から見ると台形状をしており、平行な長辺と短辺及び２つの斜辺を備える。そして、関節部５５は第１のバンド駒１と第２のバンド駒２の長辺側を連結しており、この結果、第１のバンド駒１と第２のバンド駒２は隣接する斜辺を近づける方向、即ち、短辺側に屈曲することができる。なお、第３のバンド駒３を側面から見た形状は第２のバンド駒２と同じでも良いが、第３のバンド駒３は多関節屈曲構造体５１の両端部に位置しているので、自由端側の辺が長辺と短辺に対して直角になっている。

連結された第１〜第３のバンド駒１〜３の筐体の、屈曲時に内周側となる内部には、ベルト６，７を収容する空間部ＳＰ１及びベルト６．７の上に固着された補助力発生機構５を収容する空間部ＳＰ２がある。そして、ベルト６．７と補助力発生機構５を空間部ＳＰ１，ＳＰ２内に収容するために、連結された第１〜第３のバンド駒１〜３は左右に２分割できるようになっている。図２（ａ）には、連結された左側の第１〜第３のバンド駒１Ｌ、２Ｌ、３Ｌと、右側の第１〜第３のバンド駒１Ｒ、２Ｒ、３Ｒが示してある。左側の第１〜第３のバンド駒１Ｌ、２Ｌ、３Ｌと右側の第１〜第３のバンド駒１Ｒ、２Ｒ．３Ｒとは、各バンド駒の対向面の一方にある係合突起１Ｐ、２Ｐ、３Ｐが、対向面の他方にある係合凹部１Ｑ、２Ｑ、３Ｑ（１Ｑは図示なし）に嵌め込まれて結合される。

多関節屈曲構造体５１には、第１のバンド駒１の一方の側に、２条の平行なペアのベルト６Ｌ、６Ｒが設けられており、他方の側に２条の平行なペアのベルト７Ｌ、７Ｒが設けられている。ベルト６Ｌとベルト７Ｒの一端には孔８が設けられており、この孔８にネジ９が挿通されて、ベルト６Ｌとベルト７Ｒの一端は第３のバンド駒３の筐体にネジ止めされている。ベルト６Ｌとベルト７Ｒの他端は、屈曲部４が直線状態の時に第１のバンド駒１内に位置している。ベルト６Ｒとベルト７Ｌの一端にも孔８が設けられており、この孔８にネジ９が挿通されて、ベルト６Ｒとベルト７Ｌの一端は第１のバンド駒１の筐体にネジ止めされている。ベルト６Ｒとベルト７Ｌの他端は、屈曲部４が直線状態の時に第３のバンド駒３内に位置している。屈曲部４が屈曲すると、ベルト６Ｌとベルト７Ｒの他端は第１のバンド駒１の内部に進入し、ベルト６Ｒとベルト７Ｌの他端は第３のバンド駒３の内部に進入する。

ペアのベルト６Ｌ，６Ｒとペアのベルト７Ｌ，７Ｒの上にそれぞれ設けられる補助力発生機構５は、２条の屈曲棒状体１０と、引張りバネ１９及び引張りバネ１９の両端にそれぞれ接続された駒部材２０とを備える。引張りバネ１９は屈曲棒状体１０の対向面の間にある隙間に挿入されている。２条の屈曲棒状体１０はベルト６Ｌ，６Ｒとベルト７Ｌ，７Ｒの上にそれぞれ固着されており、固着されていない部分には所定間隔でベルト６Ｌ，６Ｒとベルト７Ｌ，７Ｒまで届くスリット１１が設けられている。２条の屈曲棒状体１０は、引張りバネ１９が挿入される重なり部と、重なり部の外側に位置する非重なり部とがある。駒部材２０の直径は屈曲棒状体１０の対向面の間にある隙間の幅よりも大きく、駒部材２０は引張りバネ１９に引張られた状態で、重なり部の両側に位置する屈曲棒状体１０の端面に保持されている。

屈曲部４が直線状態にある時は、多関節屈曲構造体５１も直線状態となり、多関節屈曲構造体５１に外力が加わらない状態では、多関節屈曲構造体５１は引張りバネ１９の付勢力により直線状態を保持する。なお、後に多関節屈曲構造体５１の屈曲状態をＣ字状と呼ぶので、多関節屈曲構造体５１の直線状態をＩ字状と呼ぶことがある。更に、多関節屈曲構造体５１の一方の屈曲部４のみが屈曲した状態はＪ字状と呼ぶことがある。

ここで、本出願の多関節屈曲構造体５１に使用する補助力発生機構５の構造及び動作を図３から図５を用いて説明する。図３（ａ）は、図２（ａ）から補助力発生機構５をベルト６Ｌ、６Ｒと共に取り出して示すものである。補助力発生機構５は隣接する平行なベルト６Ｌ、６Ｒの上にそれぞれ固着された屈曲棒状体１０、引張りバネ１９及び駒部材２０を備えている。駒部材２０は、図３（ｂ）に示すように、円板状の本体２３の一部を円弧状に切り欠いて切欠部２１を形成し、この切欠部２１の本体２３の外周部近傍にポスト２２を突設したものである。このポスト２２に、引張りバネ１９のフック部１９Ｈが取り付けられる。図３（ｃ）は引張りバネ１９の両端がフック部１９Ｈによって駒部材２０のポスト２２に掛け渡された状態を示すものである。引張りバネ１９のフック部１９Ｈは、駒部材２０のポスト２２に対して回転できるので、駒部材２０は引っ張りばね１９に対して揺動が可能である。駒部材２０の形状はこの実施例の形状に限定されるものではない。

２条の屈曲棒状体１０は、引張りバネ１９が挿入される重なり部と、重なり部の外側に位置する非重なり部とがあり、重なり部の両端に位置する屈曲棒状体１０の端面に駒部材が係止されている。図３（ａ）に示す状態では、引張りバネ１９は２つの駒部材２０を近づける方向に付勢力を作用させている。また、ベルト６Ｌ、６Ｒは、補助力発生機構５が設けられている側を凸にして屈曲するので、ベルト６Ｌ、６Ｒの上にそれぞれ固着された屈曲棒状体１０には、ベルト６Ｌ、６Ｒの屈曲に追従できるようにスリット１１が設けられている。スリット１１は、屈曲棒状体１０のベルト６Ｌ、６Ｒと反対側の面から、ベルト６Ｌ，６Ｒまで届くように所定間隔で設けられている。

そして、屈曲部４が屈曲するとベルト６Ｌ、６Ｒも屈曲し、２条の屈曲棒状体１０は、引張りバネ１９を伸ばす方向に移動する。ここでは、６個の第２のバンド駒２によって形成される屈曲部４が屈曲した時に、ベルト６Ｌの先端部が移動して第１のバンド駒１から突出する長さが変わる様子を、図４（ａ）から（ｃ）を用いて説明する。前述のように、第１〜第３のバンド駒１〜３が関節部５５によってその長辺が連結された状態では、図４（ａ）に示すように、第１〜第３のバンド駒１〜３の隣り合う短辺の間に隙間Ｓ１〜Ｓ７が存在する。そして、ベルト６Ｌの一端は第３のバンド駒３の中でネジ９によって固定されており、自由端部６Ｅが第１のバンド駒１の関節部５５Ｒから長さＬだけ突出しているとする。

図４（ａ）に示した多関節屈曲構造体５１がＩ字状の形態から、第１〜第３のバンド駒１〜３の隣り合う斜辺が近づく方向に屈曲部４が屈曲し、図４（ｂ）に示す状態になったとする。この状態では、第１〜第３のバンド駒１〜３の隣り合う短辺の間にある隙間Ｓ１〜Ｓ７の幅が狭まっている。そして、ベルト６Ｌの一端は第３のバンド駒３の中でネジ９によって固定されているので、ベルト６Ｌの自由端部６Ｅが隙間Ｓ１〜Ｓ７の幅が狭まった長さだけ移動する。隙間Ｓ１〜Ｓ７の幅が狭まった長さをＸとすると、ベルト６Ｌの自由端部６Ｅは、第１のバンド駒１の関節部５５Ｒから長さ（Ｌ＋Ｘ）だけ突出する。

図４（ｂ）に示した多関節屈曲構造体５１が、Ｉ字状の形態から図４（ｃ）に示すＣ字状の形態まで変化すると、第１〜第３のバンド駒１〜３の隣り合う短辺の間にある隙間Ｓ１〜Ｓ７が無くなる。ここで、第１〜第３のバンド駒１〜３の隣り合う短辺の間にある隙間Ｓ１〜Ｓ７の長さの合計をＹとすると、屈曲部４がＣ字状の形態まで変化した状態では、ベルト６Ｌの自由端部６Ｅは、第１のバンド駒１の関節部５５Ｒから長さ（Ｌ＋Ｙ）だけ突出する。そして、ベルト６Ｌの自由端部６Ｅが長さＹだけ移動するということは、ベルト６Ｌの上に固着されている屈曲棒状体１０も長さＹだけ移動する。

図４（ａ）から（ｃ）では、屈曲部４がＩ字状からＣ字状の形態に屈曲した時のベルト６Ｌの先端部６Ｅの移動について説明したが、この時、ベルト６Ｌとペアをなすベルト６Ｒの先端部も同様に、ベルト６Ｌの先端部６Ｅの移動方向とは反対側に移動する。即ち、ベルト６Ｒは、その一端が第１のバンド駒１の中でネジ９によって固定されているので、屈曲部４がＩ字状からＣ字状の形態に屈曲した時には、第３のバンド駒３内に位置するベルト６Ｒの先端部は、第３のバンド駒３内で長さＹだけ移動する。そして、ベルト６Ｒの移動に伴って、ベルト６Ｒの上に固着されている屈曲棒状体１０も長さＹだけ移動する。

次に、２条のベルト６Ｌ、６Ｒの上に固着されている屈曲棒状体１０が反対方向に移動する時の、補助力発生機構５の動作を図５（ａ）から（ｅ）を用いて説明する。但し、説明を分かり易くするために、２条のベルト６Ｌ、６Ｒ及び屈曲棒状体１０が屈曲しない状態で移動する際の補助力発生機構５の動作を説明する。

図５（ａ）は、屈曲部が屈曲していない時のベルト６Ｌ、６Ｒ、重なり部と非重なり部を備える２つの屈曲棒状体１０、引張りバネ１９及び駒部材１０の状態を示している。ここで、ベルト６Ｌに固着された屈曲棒状体１０を屈曲棒状体１０Ｌ、ベルト６Ｒに固着された屈曲棒状体１０を屈曲棒状体１０Ｒ、ベルト６Ｌの先端部を６Ｅ、ベルト６Ｒの先端部を６Ｆとする。引張りバネ１９の両端部に取り付けられた駒部材２０の一方は、屈曲棒状体１０Ｌの重なり部側の端部に係止され、他方は屈曲棒状体１０Ｒの重なり部側の端部に係止されている。この状態では、駒部材１０は引張りバネ１９に引張られて係止されている端部に矢印で示す付勢力を与えている。従って、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒは、外力が作用しない限り、図５（ａ）に示す状態を保持する。

図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した状態から、屈曲部が曲げられてベルト６Ｌの先端部６Ｅとベルト６Ｒの先端部６Ｆが矢印ＦＷで示す方向に移動し、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒの重なり部が大きくなった状態を示している。この状態では、引張りバネ１９が伸長され、引張りバネ１９の両端部に取り付けられた駒部材２０の間の長さが大きくなっている。この時、駒部材１０は係止されている端部に矢印で示す大きな付勢力を与えている。

図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示した状態から、屈曲部が更に曲げられてベルト６Ｌの先端部６Ｅとベルト６Ｒの先端部６Ｆが矢印ＦＷで示す方向に更に移動し、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒとがぴったり重なった状態を示している。この状態では、引張りバネ１９が最大限伸長され、引張りバネ１９の両端部に取り付けられた駒部材２０の間の長さが最も大きくなっている。この時、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒとはぴったり重なった状態にあるので、駒部材１０は屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒの両方の端部に係止され、両方の端部に矢印で示す付勢力を与えている。

図５（ｃ）に示した状態から屈曲部が更に曲げられてベルト６Ｌの先端部６Ｅとベルト６Ｒの先端部６Ｆが矢印ＦＷで示す方向に更に移動すると、駒部材２０を係止する係止端部が入れ替わる。即ち、屈曲棒状体１０Ｌの一方の端部に係止されていた駒部材２０は屈曲棒状体１０Ｒの端部に係止されるようになり、屈曲棒状体１０Ｒの一方の端部に係止されていた駒部材２０は屈曲棒状体１０Ｌの端部に係止されるようになる。すると、図５（ｄ）に示すように、駒部材１０が屈曲棒状体１０Ｌの係止端部に与える大きな付勢力の方向とベルト６Ｌの矢印ＦＷで示す移動方向が一致する。同様に、駒部材１０が係止されている屈曲棒状体１０Ｒの端部に与える大きな付勢力の方向と矢印ＦＷで示すベルト６Ｒの移動方向も一致する。

この結果、ベルト６Ｌと６Ｒは駒部材１０が係止されている屈曲棒状体１０Ｌ、１０Ｒの端部に与えられる付勢力に補助（アシスト）されて、図５（ｄ）に示す状態から図５（ｅ）に示す状態に素早く変化する。この時の付勢力はアシスト力と呼ばれることがある。図５（ｅ）に示す状態が、屈曲部が完全に屈曲した図４（ｃ）に示した状態と同じであり、屈曲部はこれ以上屈曲しない。また、図５（ｅ）に示した状態では、駒部材１０は引張りバネ１９に引張られて係止端部に矢印で示す付勢力を与えている。したがって、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒは、外力が作用しない限り、図５（ｅ）に示す状態を保持する。

完全に屈曲した屈曲部を直線状に戻す時は、ベルト６Ｌの先端部６Ｅとベルト６Ｒの先端部６Ｆが図５（ｅ）に破線の矢印ＢＷで示す方向に移動し、図５（ｄ）に示すように屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒの重なり部が大きくなる。この状態では、引張りバネ１９が伸長され、引張りバネ１９の両端部に取り付けられた駒部材２０の間の長さが大きくなっている。この時、駒部材１０は係止端部に矢印で示す大きな付勢力を与えている。

図５（ｃ）は、図５（ｄ）に示した状態から、屈曲部が更に直線側に戻されてベルト６Ｌの先端部６Ｅとベルト６Ｒの先端部６Ｆが破線の矢印ＢＷで示す方向に更に移動し、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒとがぴったり重なった状態を示している。この状態では、引張りバネ１９が最大限伸長され、引張りバネ１９の両端部に取り付けられた駒部材２０の間の長さが最も大きくなっている。この時、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒとはぴったり重なった状態にあるので、駒部材１０は屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒの両方の端部に係止され、両方の端部に矢印で示す付勢力を与えている。

図５（ｃ）に示した状態から屈曲部が更に直線側に戻されてベルト６Ｌの先端部６Ｅとベルト６Ｒの先端部６Ｆが破線の矢印ＢＷで示す方向に更に移動すると、駒部材２０を係止する係止端部が入れ替わる。即ち、屈曲棒状体１０Ｒの一方の端部に係止されていた駒部材２０は屈曲棒状体１０Ｌの端部に係止されるようになり、屈曲棒状体１０Ｌの一方の端部に係止されていた駒部材２０は屈曲棒状体１０Ｒの端部に係止されるようになる。すると、図５（ｂ）に示すように、駒部材１０が屈曲棒状体１０Ｌの係止端部に与える大きな付勢力の方向とベルト６Ｌの破線の矢印ＢＷで示す移動方向が一致する。同様に、駒部材１０が屈曲棒状体１０Ｒの係止端部に与える大きな付勢力の方向と破線の矢印ＢＷで示すベルト６Ｒの移動方向も一致する。

この結果、ベルト６Ｌと６Ｒは駒部材１０が係止されている屈曲棒状体１０Ｌ、１０Ｒの端部に与える付勢力に補助されて、図５（ｂ）に示す状態から図５（ａ）に示す状態に素早く変化する。図５（ａ）に示す状態が、屈曲部が完全に直線状になった図４（ａ）に示した状態と同じであり、屈曲部は直線状になりこれ以上変化しない。図５（ａ）に示した状態は、前述のように駒部材１０が引張りバネ１９に引張られて係止されている端部に矢印で示す付勢力を与えている状態であり、屈曲棒状体１０Ｌと屈曲棒状体１０Ｒは、外力が作用しない限り、図５（ａ）に示す状態を保持する。

以上説明したように、ベルト６Ｌとベルト６Ｒの上に設けられた補助力発生装置５によれば、屈曲部を直線状態から屈曲状態に変位させる際に、屈曲部の屈曲途中で補助力を作用させるので、屈曲操作をスムーズに行うことができる。また逆に、屈曲部を屈曲状態から直線状態に変位させる際にも、屈曲部を直線状態に戻す動作の途中で補助力発生装置５による補助力が作用するので、直線に戻す操作をスムーズに行うことができる。

図６（ａ）は本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体５１がＩ字状の形態をしている状態を示すものであり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示した多関節屈曲構造体５１をＣ字状の形態に変位させる途中の状態を示すものである。また、図６（ｄ）は図６（ａ）に示した多関節屈曲構造体５１の矢印Ａで示す部位の断面図であり、図６（ｅ）は図６（ａ）に示した多関節屈曲構造体５１の矢印Ｂで示す部位の断面図であり、内部の補助力発生機構５を示している。多関節屈曲構造体５１を図６（ａ）に示す状態から図６（ｂ）に示す状態に変位させる場合には、多関節屈曲構造体５１の屈曲部４に外力を加えて屈曲させる。一方、多関節屈曲構造体５１が図６（ｂ）に示す状態に変位した後は、この状態で屈曲部４に僅かに外力を加えると、内蔵された補助力発生機構５の動作により、多関節屈曲構造体５１は図６（ｂ）に示す状態から図６（ｃ）に示す状態に素早く変位する。

図７（ａ）は本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体５１がＩ字状の形態をしている状態を側面から見たものである。また、図７（ｂ）は図７（ａ）に示した多関節屈曲構造体５１の内部にあるベルト６Ｌ、６Ｒに固着された補助力発生機構５の状態を矢印Ｃ方向から見たものである。多関節屈曲構造体５１がＩ字状の形態をしている時は、図８（ａ）に示すように、補助力発生機構５の屈曲棒状体１０も直線状になっている。なお、図８（ａ）に示す補助力発生機構５は、屈曲棒状体１０の状態を示すものであるので、この図には引張りバネ１９と駒部材２０の図示は省略してある。また、多関節屈曲構造体５１の内部にあるベルト７Ｌ、７Ｒに固着された補助力発生機構５については、ベルト６Ｌ、６Ｒに固着された補助力発生機構５と同様の動作をするので、その図示と説明を省略する。Ｉ字状の形態をしている多関節屈曲構造体５１は補助力発生機構５の前述の作用により、Ｉ字状の形態を保持する。

図７（ｂ）は図７（ａ）に示した多関節屈曲構造体５１の屈曲部４に、関節部５５側から外力が加わり、多関節屈曲構造体５１がＩ字状の形態からＣ字状の形態に変位する時の途中の状態を側面から見たものである。また、図７（ｄ）は図７（ｃ）に示した多関節屈曲構造体５１の内部にある補助力発生機構５の状態を矢印Ｄ方向から見たものであり、補助力発生機構５の２つの屈曲棒状体１０が完全に重なり合った状態を示している。多関節屈曲構造体５１をＩ字状の形態からＣ字状の形態に変位させる時は、この時点までは多関節屈曲構造体５１の屈曲部４に関節部５５側から外力を加える。

一方、図７（ｃ）、（ｄ）に示した状態において更に僅かに外力を加えると、前述のように、補助力発生機構５の駒部材２０が移動して、これまで係止されてきた屈曲棒状体１０に隣接する屈曲棒状体１０の端部に係止される。すると、補助力発生機構５の２つの駒部材２０が屈曲棒状体１０を付勢する方向と、屈曲棒状体１０が固着されているベルト６Ｌ、６Ｒの移動方向が一致し、外力を加えなくても駒部材２０が屈曲棒状体１０に与える付勢力によりベルト６Ｌ、６Ｒが移動する。

この結果、多関節屈曲構造体５１は図７（ｃ）に示した屈曲形態から急速に図７（ｅ）に示したＣ字状の形態に変化する。図７（ｆ）は図７（ｅ）に示した多関節屈曲構造体５１の内部にある補助力発生機構５の状態を矢印Ｅ方向から見たものであり、図８（ｂ）は図７（ｆ）に示した多関節屈曲構造体５１がＣ字状の形態の時の補助力発生機構５の状態を示すものである。補助力発生機構５の屈曲棒状体１０は、スリット１１の部分が離間して扇状に開くことによってベルト６Ｌ、６Ｒの屈曲に対応している。なお、図８（ｂ）の補助力発生機構５は、屈曲棒状体１０の状態を示すものであるので、この図には引張りバネ１９と駒部材２０の図示は省略してある。Ｃ字状の形態をしている多関節屈曲構造体５１は補助力発生機構５の前述の作用により、Ｃ字状の形態を保持する。

Ｃ字状の形態をしている多関節屈曲構造体５１をＩ字状の形態の多関節屈曲構造体５１に戻す時は、図７（ｅ）に示した多関節屈曲構造体５１の屈曲部４に内側から外力を加えて図７（ｃ）に示した状態まで戻す。多関節屈曲構造体５１が図７（ｃ）に示した状態に戻った後は、更に僅かに外力を加えると、補助力発生機構５の駒部材２０が移動してこれまで係止されてきた屈曲棒状体１０に隣接する屈曲棒状体１０の端部に係止される。すると、補助力発生機構５の２つの駒部材２０が屈曲棒状体１０を付勢する方向と、屈曲棒状体１０が固着されているベルト６Ｌ、６Ｒの移動方向が一致し、駒部材２０の付勢力により外力を加えなくてもベルト６Ｌ。６Ｒが移動する。

この結果、多関節屈曲構造体５１は図７（ｃ）に示した屈曲形態から急速に図７（ａ）に示したＩ字状の形態に変化し、以後はＩ字状の形態が保持される。このように、多関節屈曲構造体５１を、Ｉ字状の形態からＣ字状の形態に変化させる時及び、Ｃ字状の形態からＩ字状の形態に戻す時は、途中まで外力を加えれば良く、その後は補助力発生機構５の作用により、自動的に所望の形態にすることができる。

図９（ａ）は、以上説明した本出願の第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体５１がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構５の状態を示すものである。第１形態の第１実施例の多関節屈曲構造体５１には、第１のバンド駒１の左右にある第２と第３のバンド駒２，３の筐体内に、それぞれペアのベルト６Ｌ、６Ｒとベルト７Ｌ、７Ｒがあり、補助力発生機構５が設けられていた。これに対して、ベルト６Ｌとベルト７Ｌ、及びベルト６Ｒとベルト７Ｒを一体化することによってベルトの数を減らした、図９（ｂ）に示す本出願の第１形態の第２実施例の多関節屈曲構造体５２が可能である。

多関節屈曲構造体５２では、第１から第３のベルト駒１〜３の筐体内に、１組のペアのベルト６Ｌ、６Ｒだけが設けられている。ベルト６Ｌ、６Ｒは、第１のバンド駒１を通ってその両側に位置する第２と第３のバンド駒２、３の内部にそれぞれ配置されている。そして、ベルト６Ｌは、その一方の端部が第１のバンド駒１の一方の側にある第３のバンド駒３内でネジ９によって固定されている。同様に、ベルト６Ｒは、その一方の端部が第１のバンド駒１の他方の側にある第３のバンド駒３内でネジ９によって固定されている。ベルト６Ｌ、６Ｒの自由端６Ｅ、６Ｆはそれぞれ第３のバンド駒３内にある。

多関節屈曲構造体５２における補助力発生機構５は、多関節屈曲構造体５１における補助力発生機構５と同じものであり、第１のバンド駒１の左右にある屈曲部４の中にそれぞれ設けられている。多関節屈曲構造体５２における補助力発生機構５の屈曲部４の内部の位置は、多関節屈曲構造体５１における補助力発生機構５の屈曲部４の内部の位置と同じ位置である。従って、多関節屈曲構造体５２をＩ字状の形態とＣ字状の形態の間で変化させる時の補助力発生機構５の動作は、前述の多関節屈曲構造体５１をＩ字状の形態とＣ字状の形態の間で変化させる時の補助力発生機構５の動作と全く同じである。よって、多関節屈曲構造体５２については、Ｉ字状の形態とＣ字状の形態の間で変化させる時の補助力発生機構５の動作の説明を省略する。

図９（ｃ）は本出願の第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体６１がＩ字状の形態をしている時の、補助力発生機構５の位置及び状態を示すものである。第１の形態の第１と第２の実施例の多関節屈曲構造体５１、５２では、補助力発生機構５が屈曲部４の内部に設けられていた。このため、補助力発生機構５には、ベルト６Ｌ、６Ｒ及びベルト７Ｌ、７Ｒの屈曲に対応して変形することができる、スリット１１を備えた屈曲棒状体１０が設けられていた。

一方、第２の形態では、図９（ｃ）に示す第１実施例の多関節屈曲構造体６１のように、補助力発生機構５が第１のバンド駒１の内部に設けられており、この点が第１の形態と異なる。第２の形態における第１から第３のバンド駒１〜３の関節部５５による連結構造は、第１の形態の連結構造と同じである。また、第２の形態では、屈曲部４の内部に補助力発生機構５を収容するための空間部は必要がない。更に、第２の形態では、第１のバンド駒１は屈曲しないので、屈曲しない棒状体１２が第１の形態の屈曲棒状体１０の代わりに設けられている。なお、第２の形態においては、第１の形態の屈曲棒状体１０を流用することも可能である。

多関節屈曲構造体６１には、１組のペアのベルト６Ｌ、６Ｒが設けられている。ベルト６Ｌは、一方の端部が第１のバンド駒１の一方の側にある第３のバンド駒３内でネジ９によって固定されている。同様に、ベルト６Ｒは、その一方の端部が第１のバンド駒１の他方の側にある第３のバンド駒３内でネジ９によって固定されている。ベルト６Ｌ、６Ｒの自由端６Ｅは、それぞれ第１のバンド駒１内に位置している。ベルト６Ｌ、６Ｒの自由端６Ｅ、６Ｆの近傍には棒状体１２が所定の隙間を隔てて対向状態で固着されている。

そして、多関節屈曲構造体６１がＩ字状の形態の時に、２つの棒状体１２には重なり部と非重なり部が存在するように、２つの棒状体１２はベルト６Ｌ、６Ｒの上に固着されている。２つの棒状体１２の隙間に引張りバネ１９が挿入され、引張りバネ１９の両端に接続された駒部材２０が棒状体１２の重なり部の両側に位置する棒状体１２の端部に係止されて補助力発生機構５が形成される点は第１の形態と同様である。

図１０（ａ）は図９（ｃ）に示した第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体６１がＩ字状の形態をしている状態を側面から見たものである。また、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示した多関節屈曲構造体６１がＩ字状の形態からＣ字状の形態に変位する途中の状態を側面から見たものである。更に、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）に示した多関節屈曲構造体６１がＣ字状の形態に変位した時の状態を側面から見たものである。

そして、図１０（ｄ）は、図１０（ａ）に示した多関節屈曲構造体６１の第１のバンド駒１の内部にある補助力発生機構５の状態を矢印Ｆ方向から見たものである。また、図１０（ｅ）は図１０（ｂ）に示した多関節屈曲構造体６１の第１のバンド駒１の内部にある補助力発生機構５の状態を矢印Ｇ方向から見たものである。更に、図１０（ｆ）は図１０（ｃ）に示した多関節屈曲構造体６１の第１のバンド駒１の内部にある補助力発生機構５の状態を矢印Ｈ方向から見たものである。

多関節屈曲構造体６１が図１０（ａ）に示したＩ字状の形態から、図１０（ｂ）に示した屈曲形態を経て、図１０（ｃ）に示したＣ字状の形態に変位する場合、補助力発生機構５は図１０（ｄ）から図１０（ｆ）に示したように動作する。この動作は、棒状体１２を屈曲棒状体１０に置き換えれば、前述の第１の形態の第１の実施例の多関節屈曲構造体５１における補助力発生機構５の動作と同じであるので、同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。

図１１（ａ）は、本出願の第２形態の第２実施例の多関節屈曲構造体６２がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構５の状態を示すものである。図９（ｃ）及び図１０（ａ）〜（ｆ）で説明した第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体６１では、ベルト６Ｌ、６Ｒはそれぞれ独立に移動することができる。図１０（ａ）〜（ｆ）では、第１のバンド駒１の両側にある屈曲部４が同様に屈曲して、図１０（ａ）に示したＩ字状の多関節屈曲構造体６１が、図１０（ｃ）に示したＣ字状の多関節屈曲構造体６１に変位する様子を説明した。しかし、第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体６１では、第１のバンド駒１の一方の側にある屈曲部４だけを屈曲させて、多関節屈曲構造体６１をＪ字状の形態にすることが可能である。

一方、第２形態の第２実施例の多関節屈曲構造体６２は、補助力発生機構５に歯車（ピニオン）１３が設けられているので、それぞれ独立に移動することができない。即ち、多関節屈曲構造体６２では、ベルト６Ｌ、６Ｒがピニオン１３で接続されているので、ベルト６Ｌが移動すると、ベルト６Ｒは連動して反対側に同じ距離だけ移動する。この点が、第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体６１と第２の実施例の多関節屈曲構造体６２の相違点である。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した補助力発生機構５の具体的な構造例を示すものであり、補助力発生機構５が第１のバンド駒１内に設けられている。第１のバンド駒１は上ケース１８Ｕと下ケース１８Ｌを備えている。なお、この具体的な構造例には、第１のバンド駒１の第２のバンド駒２との関節部の図示は省略してある。図１１（ｃ）は図１１（ｂ）に示した補助力発生機構５の上側のカバーを、ピニオン１３を残して除去した状態を示すものである。上ケース１８Ｕはバスタブ状であり、凹部１８Ａの中央部に突設された回転軸１３Ａにピニオン１３が回転自在に取り付けられている。また、上ケース１８Ｕの短手方向の壁部１８Ｗ１には、ベルト６Ｌ，６Ｒを通すためのベルト用切欠１６が形成され、長手方向の壁部１８Ｗ２には、後述するレバー１５を移動させるためのレバー用切欠１７が形成されている。

下ケース１８Ｌには、上ケース１８Ｕの壁部１８Ｗ１，１８Ｗ２が取り付けられる段差部１８Ｄが周縁部に形成され、段差部１８Ｄに囲まれた底面１８Ｂがある。ベルト６Ｌ、６Ｒはこの底面１８Ｂの上を摺動する。ベルト６Ｌ、６Ｒの上に固着された棒状体１２の上面にはラック１４が設けられている。ラック１４に設けられた歯車は対向しており、ラック１４の間の距離は、上カバー１８Ｕに取り付けられたピニオン１３の直径と同じになっている。また、棒状体１２の長手方向の側面には、レバー１５が突設されている。２つの棒状体１２の隙間には引張りバネ１９が挿入され、引張りバネ１９の両端に接続する駒部材２０が棒状体１２の重なり部の端面に係止されている点はこれまでと同様である。下ケース１８Ｌに上ケース１８Ｕが取り付けられると、図１１（ｃ）に示すように、ピニオン１３がラック１４に噛み合い、レバー１５がレバー用切欠１７から外に突出する。

図１２（ａ）は、図１１（ｂ）、（ｃ）に示した具体例の補助力発生機構５を内蔵する第１のバンド駒１を備えた多関節屈曲構造体６２がＩ字状の形態をしている状態を平面視したものである。第１のバンド駒１の両側の側面からはレバー１５が突出している。多関節屈曲構造体６２の全長Ｌ１は１６０ｍｍ程度、幅Ｌ２は１０ｍｍ程度とすることができる。図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示した多関節屈曲構造体６２を側面から見た状態を示している。第１のバンド駒１の長さＬ３は３５ｍｍ程度、高さＬ４は１０ｍｍ程度とすることができる。図１２（ｃ）は多関節屈曲構造体６２がＣ字状の形態をしている状態を側面から見たものである。多関節屈曲構造体６２が前述のような寸法を有する場合、多関節屈曲構造体６２がＣ字状の形態になると、その内径Ｌ５は５５ｍｍ程度になり、手首等に取り付けることが可能になる。

また、棒状体１２にレバー１５を突設し、第１のバンド駒１の下ケース１８Ｌに上ケース１８Ｕを取り付けた状態でレバー１５を上ケース１８Ｕの外に突出させておくと、レバー１５をスライドさせることにより、多関節屈曲構造体６２を変形させることができる。即ち、図１２（ａ）に示す状態で、レバー１５を矢印で示す方向に移動させることにより、多関節屈曲構造体６２をＩ字状の形態から図１２（ｃ）に示すＣ字状の形態に変形させることができる。多関節屈曲構造体６２における補助力発生機構５の動作は、多関節屈曲構造体６１における補助力発生機構５の動作と同様である。

図１３（ａ）は、本出願の第２形態の第３実施例の多関節屈曲構造体６３がＩ字状の形態をしている時の補助力発生機構５の状態を平面視したものである。第２形態の第３実施例の多関節屈曲構造体６３は、第２形態の第１実施例の多関節屈曲構造体６１の補助力発生機構５の構造を変更したものである。多関節屈曲構造体６１には、第１のバンド駒１の内部に１つの補助力発生機構５が設けられていたが、多関節屈曲構造体６３では、第１のバンド駒１の内部に第１の補助力発生機構５Ａと第２の補助力発生機構５Ｂが設けられている。

第１の補助力発生機構５Ａは、ベルト６Ｌの自由端部６Ｅ側に設けられた移動棒状体１２Ｍと、第１のバンド駒１の筐体に設けられた固定棒状体１２Ｆとを備える。そして、移動棒状体１２Ｍと固定棒状体１２Ｆの重なり部の端部間には引張りバネ１９で接続された２つの駒部材２０が掛け渡されている。

同様に、第２の補助力発生機構５Ｂは、ベルト６Ｒの自由端部６Ｆ側に設けられた移動棒状体１２Ｍと、第１のバンド駒１の筐体に設けられた固定棒状体１２Ｆとを備える。そして、移動棒状体１２Ｍと固定棒状体１２Ｆの重なり部の端部間には引張りバネ１９で接続された２つの駒部材２０が掛け渡されている。移動棒状体１２Ｍと固定棒状体１２Ｆの幅は補助力発生機構５の棒状体５の幅と同じであり、このために、ベルト６Ｌ、６Ｒには、多関節屈曲構造体６１に使用されるベルト６Ｌ、６Ｒと同じものを使用することができる。

図１３（ｂ）は本出願の第２形態の第３実施例の多関節屈曲構造体６３がＩ字状の形態をしている状態を平面視したものであり、図１３（ｃ）は図１３（ｂ）に示した多関節屈曲構造体６３に内蔵される第１と第２の補助力発生機構５Ａ、５Ｂの状態を示している。多関節屈曲構造体６３がＩ字状の形態とＣ字状の形態の間で変形する場合の第１と第２の補助力発生機構５Ａ、５Ｂの動作は、固定棒状体１２Ｆが移動しないことを除いて、これまでに説明した補助力発生機構５における棒状体１２の動作と同様である。従って、図１３（ｃ）に示す状態で、屈曲部４に関節部５５の外側から外力を加えると、第１と第２の補助力発生機構５Ａ、５Ｂの動作により、多関節屈曲構造体６３は容易に図１３（ｄ）に示すＣ字状の形態に変形する。多関節屈曲構造体６３をＣ字状の形態からＩ字状の形態に戻す場合も同様である。

ここで、以上説明した実施例の多関節屈曲構造体５１，５２，６１，６２，６３を代表する多関節屈曲構造体５０を用いて、本出願の多関節屈曲構造体５０の使用例を説明する。図１４（ａ）は細長いリストバンド形状をした多関節屈曲構造体５０を示すものである。多関節屈曲構造体５０の筐体内には歩数計等を電子機器として内蔵させることができる。図１４（ｂ）は、幅広のバンド形状をした多関節屈曲構造体５０を示すものである。この例の多関節屈曲構造体５０の筐体内には端末を電子機器として内蔵させることができる。図１４（ｃ）は腕時計形状の多関節屈曲構造体５０を示すものである。この例の多関節屈曲構造体５０は第１のバンド駒１の部分だけが幅広であるので、第１のバンド駒１の部分に端末を内蔵させたり、重ね合わせて取り付けたりすることができる。

図１４（ａ）〜（ｃ）に示した多関節屈曲構造体５０は図１４（ｄ）に示すようなＣ字状の形態に変形させることができ、図１４（ｅ）に示すように腕Ｗにはめて使用することができる。また、図１４（ｂ）に示した多関節屈曲構造体５０は幅広であるために、図１４（ｆ）に示すようにストレート形状で端末として使用することができる。このように、補助力発生機構が内蔵され、電子機器が内蔵或いは取り付けられた多関節屈曲構造体５０は、曲げた状態でも伸ばした状態でも電子機器として使用できる。

更に、多関節屈曲構造体５０は、第１〜第３のバンド駒１〜３を連結した時の長さを長くすることにより、図１５（ａ）に示すようなヘッドバンドとして頭ＨＤに装着することや、図１５（ｂ）に示すようにウエストＢＤに装着して使用することができる。更に、多関節屈曲構造体５０は、人体ばかりでなく、図１５（ｃ）に示すように、動物８０にも取り付けることができる。多関節屈曲構造体５０を動物８０に取り付けて使用する場合は、第１〜第３のバンド駒の何れかの中にＧＰＳ装置を内蔵させると、動物８０を探す場合に便利である。

また、本出願の多関節屈曲構造体５０は取り付けや取り外しが容易であるので、電子機器として光ったり点滅したりするイルミネーション装置を内蔵させて図１５（ｄ）に示すように動物８０の首Ｎ等に取り付ければ、動物８０の夜道の散歩に有効である。更に、図１５（ｅ）に示すように、リストバンド状の多関節屈曲構造体５０にイルミネーション装置を内蔵させて腕Ｗに取り付ければ、女性や子供の夜の防犯対策に有効である。また、本出願の補助力発生機構を内蔵した多関節屈曲構造体は、腕に取り付ける場合であって、もう一方の手しか使えない場合であっても、着脱を容易に行うことができる。

なお、以上説明した実施例では、補助力発生機構の屈曲棒状体及び棒状体をベルトに固着しているが、屈曲棒状体及び棒状体はベルト以外の線状体、例えばワイヤに固着することも可能である。また、補助力発生機構の屈曲部を形成する第２のバンド駒の数や、補助力発生機構の寸法についても特に制限はない。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 両端に関節部を備える第１のバンド駒と、
前記第１のバンド駒の両側に配置され、両端に設けられた関節部が他の部材の関節部と連結された複数の第２のバンド駒を備える屈曲部と、
一端に設けられた関節部が、前記屈曲部の端部の関節部に連結された第３のバンド駒とを備え、前記屈曲部により、直線状態と屈曲状態との間の変位が可能な多関節屈曲構造体であって、
屈曲時に前記関節部の内周側となる前記第１から第３のバンド駒の筐体内に、一端が筺体に固定され、前記変位時に他端が前記筺体に沿って移動可能な２条の平行な線状体のペアが少なくとも１組設けられ、
前記ペアの２条の線状体の所定の対向位置には、前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位時に補助力を発生する補助力発生機構が設けられており、
前記補助力発生機構が、前記ペアの２条の線状体のそれぞれの上に固着され、所定の隙間を隔てて対向する重なり部と非重なり部とを有する同じ長さの棒状体と、前記隙間内に挿入される収縮弾性体、及び外形が前記隙間よりも大きく、前記弾性体の両端部に接続されて前記棒状体の前記重なり部の両端部を前記弾性体の収縮力で付勢する２つの駒部材を備えており、
前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位における前記ペアの２条の線状体の逆方向への移動の過程で、前記弾性体が最大伸長した後に前記駒部材によって付勢される前記両端部が入れ替わり、前記両端部間に前記弾性体の収縮力が前記補助力として作用する多関節屈曲構造体。
（付記２） 前記線状体のペアが２組設けられており、
各組の前記２条の線状体は、前記第１のバンド駒と前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第３のバンド駒の間にそれぞれ配置され、
前記２条の線状体のうち、一方の線状体はその端部が前記第１のバンド駒内で固定され、他方の線状体はその端部が前記第３のバンド駒内で固定され、
前記各ペアの前記棒状体は、前記屈曲部内にそれぞれ位置して、内周方向に屈曲可能である付記１に記載の多関節屈曲構造体。
（付記３） 前記線状体のペアが１組設けられており、
前記２条の線状体は、前記第１のバンド駒を通ってその両側に位置する前記第２と第３のバンド駒の内部にそれぞれ配置され、
前記２条の線状体のうち、一方の線状体はその端部が一方の前記第３のバンド駒内で固定され、他方の線状体はその端部が他方の前記第３のバンド駒内で固定され、
前記棒状体は、前記２条の線状体に２箇所ずつ、前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第２のバンド駒内にそれぞれ設けられており、内周方向に屈曲可能である付記１に記載の多関節屈曲構造体。
（付記４） 前記線状体は、前記多関節屈曲構造体の屈曲方向に屈曲可能なベルトであり、前記棒状体には、前記線状体への固着面の反対側の面から前記棒状体の長手方向に対して垂直な方向に複数のスリットが設けられ、前記屈曲部の屈曲時に前記スリットが広がる付記１又は２に記載の多関節屈曲構造体。
（付記５） 前記線状体のペアが１組設けられており、
前記２条の線状体は、その固定端が前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第３のバンド駒の内部にそれぞれあり、その自由端が前記第１のバンド駒の内部にあり、
前記補助力発生機構は前記線状体のペアに対して１つ設けられており、
前記棒状体が前記第１のバンド駒の内部に設けられている付記１に記載の多関節屈曲構造体。

（付記６） 前記２つの棒状体は、その対向面であって前記弾性体が収容される前記隙間に干渉しない部分にラックが形成されており、
前記ラックの間には、前記第１のバンド駒内に設けられた回転軸に取り付けられたピニオンが歯合しており、
前記２つの棒状体は、前記ラックとピニオンにより、前記回転軸に対して左右に等距離移動する付記５に記載の多関節屈曲構造体。
（付記７） 前記線状体のペアが１組設けられており、
前記２条の線状体は、その固定端が前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第３のバンド駒の内部にそれぞれあり、その自由端が前記第１のバンド駒の内部にあり、
前記補助力発生機構は、前記線状体のペアに対してそれぞれ補助力を発生する第１の補助力発生機構と第２の補助力発生機構に分割して設けられており、
前記第１の補助力発生機構は、前記ペアの一方の線状体の自由端部に設けられた移動棒状体と、前記第１のバンド駒の筐体に設けられた固定棒状体及び前記移動棒状体と固定棒状体の重なり部の端部間に掛け渡された前記弾性体で接続された２つの駒部材とを備え、
前記第２の補助力発生機構は、前記ペアの他方の線状体の自由端部に設けられた移動棒状体と、前記第１のバンド駒の筐体に設けられた固定棒状体及び前記移動棒状体と固定棒状体の重なり部の端部間に掛け渡された前記弾性体で接続された２つの駒部材とを備える付記１に記載の多関節屈曲構造体。
（付記８） 前記移動棒状体には、前記第１のバンド駒の外にレバーが突設されており、前記レバーの先端部は、前記第１のバンド駒の外に突出する付記５から７の何れかに記載の多関節屈曲構造体。
（付記９） 前記第１のバンド駒、前記屈曲部及び前記第３のバンド駒は、その長手方向に対して左右に二分割可能に形成され、
前記線状体のペア及び前記補助力発生機構は、前記第１のバンド駒、前記屈曲部及び前記第３のバンド駒の分割状態で内部に取り付けられる付記１から７の何れかに記載の多関節屈曲構造体。
（付記１０） 前記弾性体がコイルバネである付記１から９の何れかに記載の多関節屈曲構造体。

（付記１１） 前記第１のバンド駒、前記屈曲部及び前記第３のバンド駒の少なくとも１つの内部又は外周面側に、電子機器が搭載されている付記１から１０の何れかに記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記１２） 前記電子機器は、前記第１のバンド駒の筐体の内部に電子回路が配置され、前記外周面に表示器が配置されている付記１１に記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記１３） 前記電子機器は、前記第１のバンド駒の筺体の前記外周面に取り付けられ、前記電子機器内部に電子回路と表示器を備える付記１１に記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記１４） 前記電子機器は、前記第１のバンド駒、前記屈曲部及び前記第３のバンド駒の少なくとも１つを発光させる発光装置である付記１１に記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記１５） 前記電子機器が搭載される前記第１のバンド駒の幅は、前記第２のバンド駒と前記第３のバンド駒の幅と同じである付記１１から１３の何れかに記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。

（付記１６） 前記電子機器が搭載される前記第１のバンド駒の幅は、前記第２のバンド駒と前記第３のバンド駒の幅よりも大きく形成されている付記１１から１３の何れかに記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記１７） 屈曲状態の前記屈曲部の内径が、人間の腕の外径と同程度である付記１１から１６の何れかに記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記１８） 屈曲状態の前記屈曲部の内径が、人間の胴回り寸法と同程度である付記１１から１６の何れかに記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記１９） 屈曲状態の前記屈曲部の内径が、人間の頭回り寸法と同程度である付記１１から１６の何れかに記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。
（付記２０） 前記電子機器が通信端末である付記１１から１３の何れかに記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。

１ 第１のバンド駒
２ 第２のバンド駒
３ 第３のバンド駒
４ 屈曲部
５ 補助力発生機構
６Ｌ、６Ｒ、７Ｌ、７Ｒ ベルト
１０ 屈曲棒状体
１１ スリット
１２ 棒状体
１２Ｆ 固定棒状体
１２Ｍ 移動棒状体
１３ ピニオン
１４ ラック
１９ 引張りバネ
２０ 駒部材
５１、５２ 第１の形態の多関節屈曲構造体
５５ 関節
６１〜６３ 第２の形態の多関節屈曲構造体

Claims (6)

1. 両端に関節部を備える第１のバンド駒と、
   前記第１のバンド駒の両側に配置され、両端に設けられた関節部が他の部材の関節部と連結された複数の第２のバンド駒を備える屈曲部と、
   一端に設けられた関節部が、前記屈曲部の端部の関節部に連結された第３のバンド駒とを備え、前記屈曲部により、直線状態と屈曲状態との間の変位が可能な多関節屈曲構造体であって、
   屈曲時に前記関節部の内周側となる前記第１から第３のバンド駒の筐体内に、一端が筺体に固定され、前記変位時に他端が前記筺体に沿って移動可能な２条の平行な線状体のペアが少なくとも１組設けられ、
   前記ペアの２条の線状体の所定の対向位置には、前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位時に補助力を発生する補助力発生機構が設けられており、
   前記補助力発生機構が、前記ペアの２条の線状体のそれぞれの上に固着され、所定の隙間を隔てて対向する重なり部と非重なり部とを有する同じ長さで屈曲可能な屈曲棒状体と、前記隙間内に挿入される収縮弾性体、及び外形が前記隙間よりも大きく、前記弾性体の両端部に接続されて前記屈曲棒状体の前記重なり部の両端部を前記弾性体の収縮力で付勢する２つの駒部材を備えており、
   前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位における前記ペアの２条の線状体の逆方向への移動の過程で、前記弾性体が最大伸長した後に前記駒部材によって付勢される前記両端部が入れ替わり、前記両端部間に前記弾性体の収縮力が前記補助力として作用する多関節屈曲構造体。
2. 前記線状体のペアが２組設けられており、
   各組の前記２条の線状体は、前記第１のバンド駒と前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第３のバンド駒の間にそれぞれ配置され、
   前記２条の線状体のうち、一方の線状体はその端部が前記第１のバンド駒内で固定され、他方の線状体はその端部が前記第３のバンド駒内で固定され、
   前記各ペアの前記屈曲棒状体は、前記屈曲部内にそれぞれ位置して、内周方向に屈曲可能である請求項１に記載の多関節屈曲構造体。
3. 前記線状体のペアが１組設けられており、
   前記２条の線状体は、前記第１のバンド駒を通ってその両側に位置する前記第２と第３のバンド駒の内部にそれぞれ配置され、
   前記２条の線状体のうち、一方の線状体はその端部が一方の前記第３のバンド駒内で固定され、他方の線状体はその端部が他方の前記第３のバンド駒内で固定され、
   前記屈曲棒状体は、前記２条の線状体に２箇所ずつ、前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第２のバンド駒内にそれぞれ設けられており、内周方向に屈曲可能である請求項１に記載の多関節屈曲構造体。
4. 両端に関節部を備える第１のバンド駒と、
   前記第１のバンド駒の両側に配置され、両端に設けられた関節部が他の部材の関節部と連結された複数の第２のバンド駒を備える屈曲部と、
   一端に設けられた関節部が、前記屈曲部の端部の関節部に連結された第３のバンド駒とを備え、前記屈曲部により、直線状態と屈曲状態との間の変位が可能な多関節屈曲構造体であって、
   屈曲時に前記関節部の内周側となる前記第１から第３のバンド駒の筐体内に、一端が筺体に固定され、前記変位時に他端が前記筺体に沿って移動可能な２条の平行な線状体のペアが少なくとも１組設けられ、
   前記ペアの２条の線状体の所定の対向位置には、前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位時に補助力を発生する補助力発生機構が設けられており、
   前記補助力発生機構が、前記ペアの２条の線状体のそれぞれの上に固着され、所定の隙間を隔てて対向する重なり部と非重なり部とを有する同じ長さの棒状体と、前記隙間内に挿入される収縮弾性体、及び外形が前記隙間よりも大きく、前記弾性体の両端部に接続されて前記棒状体の前記重なり部の両端部を前記弾性体の収縮力で付勢する２つの駒部材を備えており、
   前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位における前記ペアの２条の線状体の逆方向への移動の過程で、前記弾性体が最大伸長した後に前記駒部材によって付勢される前記両端部が入れ替わり、前記両端部間に前記弾性体の収縮力が前記補助力として作用する多関節屈曲構造体において、
   前記線状体のペアが１組設けられており、
   前記２条の線状体は、その固定端が前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第３のバンド駒の内部にそれぞれあり、その自由端が前記第１のバンド駒の内部にあり、
   前記補助力発生機構は前記線状体のペアに対して１つ設けられており、
   前記棒状体が前記第１のバンド駒の内部に設けられている多関節屈曲構造体。
5. 両端に関節部を備える第１のバンド駒と、
   前記第１のバンド駒の両側に配置され、両端に設けられた関節部が他の部材の関節部と連結された複数の第２のバンド駒を備える屈曲部と、
   一端に設けられた関節部が、前記屈曲部の端部の関節部に連結された第３のバンド駒とを備え、前記屈曲部により、直線状態と屈曲状態との間の変位が可能な多関節屈曲構造体であって、
   屈曲時に前記関節部の内周側となる前記第１から第３のバンド駒の筐体内に、一端が筺体に固定され、前記変位時に他端が前記筺体に沿って移動可能な２条の平行な線状体のペアが少なくとも１組設けられ、
   前記ペアの２条の線状体の所定の対向位置には、前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位時に補助力を発生する補助力発生機構が設けられており、
   前記補助力発生機構が、前記ペアの２条の線状体のそれぞれの上に固着され、所定の隙間を隔てて対向する重なり部と非重なり部とを有する同じ長さの棒状体と、前記隙間内に挿入される収縮弾性体、及び外形が前記隙間よりも大きく、前記弾性体の両端部に接続されて前記棒状体の前記重なり部の両端部を前記弾性体の収縮力で付勢する２つの駒部材を備えており、
   前記多関節屈曲構造体の直線状態と屈曲状態との間の変位における前記ペアの２条の線状体の逆方向への移動の過程で、前記弾性体が最大伸長した後に前記駒部材によって付勢される前記両端部が入れ替わり、前記両端部間に前記弾性体の収縮力が前記補助力として作用する多関節屈曲構造体において、
   前記線状体のペアが１組設けられており、
   前記２条の線状体は、その固定端が前記第１のバンド駒の両側に位置する前記第３のバンド駒の内部にそれぞれあり、その自由端が前記第１のバンド駒の内部にあり、
   前記補助力発生機構は、前記線状体のペアに対してそれぞれ補助力を発生する第１の補助力発生機構と第２の補助力発生機構に分割して設けられており、
   前記第１の補助力発生機構は、前記ペアの一方の線状体の自由端部に設けられた移動棒状体と、前記第１のバンド駒の筐体に設けられた固定棒状体及び前記移動棒状体と固定棒状体の重なり部の端部間に掛け渡された前記弾性体で接続された２つの駒部材とを備え、
   前記第２の補助力発生機構は、前記ペアの他方の線状体の自由端部に設けられた移動棒状体と、前記第１のバンド駒の筐体に設けられた固定棒状体及び前記移動棒状体と固定棒状体の重なり部の端部間に掛け渡された前記弾性体で接続された２つの駒部材とを備える多関節屈曲構造体。
6. 前記第１のバンド駒、前記屈曲部及び前記第３のバンド駒の少なくとも１つの内部又は外周面側に、電子機器が搭載されている請求項１から５の何れか１項に記載の多関節屈曲構造体を用いた着用可能機器。

Images