JP7606179B2 - アシストスーツの腰部装着部 - Google Patents

Description

本願発明は、身体の姿勢を矯正するとともに、荷物を運搬あるいは上げ降ろしする際の前屈動作をアシストするアシストスーツに関する。

従来から身体の姿勢を矯正するとともに、荷物を運搬あるいは上げ降ろしする際の前屈動作をアシストするアシストスーツが提案されている。例えば、特許文献１のアシストスーツは、装着者の背中部に装着される背中部装着部を備え、背中部装着部は、装着者の背中部に固定するための肩ベルトおよび腰部ベルトと、装着者の背中部上部から臀部に渡って背中部装着部に密着し、装着者の背中部に沿って湾曲し、曲げ方向に対する弾性を有する部材からなる背骨部材を備えている。

特開２０１８－１１６９３号公報

特許文献１のアシストスーツでは、背中部装着部に備えられた肩ベルトおよび腰部ベルトを用いて背中部装着部を装着者の背中部に密着させることにより、背中部装着部に備えられた背骨部材の弾性力によって装着者の前屈動作のアシストすることができるが、装着者の背中部に装着される背中部装着部に肩ベルト、腰部ベルト、および背骨部材を備える構成となっているため、夏場の気温の高い場所での作業や長時間の作業を行った場合に装着者の発汗により装着感が悪くなり、その結果として装着者が行う作業の妨げとなる場合がある。

本願発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果を両立しながら、より装着感が良いアシストスーツを提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本願発明に係るアシストスーツの腰部装着部は、装着者の背中部に装着される背骨部材と、前記装着者の腰部に装着される腰部装着部と、前記背骨部材を前記装着者の背中部に固定するための肩ベルトと、前記背骨部材を前記装着者の腰部に固定するための腰ベルトとを備えたアシストスーツの腰部装着部であって、前記背骨部材と直接連結するための第１の連結部を備え、前記アシストスーツは、前記装着者の脚部に固定するための固定部材と、前記固定部材に接続されている足部ベルトを備える足部装着部を備え、前記腰部装着部は、前記足部装着部と連結するための第２の連結部を備え、前記第２の連結部に前記足部ベルトを接続することにより、前記足部装着部と連結されるように構成され、前記第１の連結部は、前記足部ベルトを摺動可能に保持するスリットを備え、前記足部ベルトは、前記スリットを介して前記第１の連結部に接続され、前記足部装着部は、前記第１の連結部を介して前記背骨部材と連結されるように構成されている。

前記腰部装着部の前記第１の連結部と前記第２の連結部は、前記腰部装着部に連結された前記足部装着部の前記足部ベルトがＷ字状となるように構成されていてもよい。

本願発明によれば、姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果を両立しながら、より装着感が良いアシストスーツを提供することができる。

図１は、アシストスーツの背骨部材の構成例を示す図である。 図２は、アシストスーツの腰部装着部の構成例を示す図である。 図３は、アシストスーツの足部装着部の構成例を示す図である。 図４は、アシストスーツの構成例を示す図である。 図５は、アシストスーツの他の構成例を示す図である。 図６は、装着されたアシストスーツの構成例を示す図である。 図７は、装着されたアシストスーツの他の構成例を示す図である。 図８は、装着者が前屈動作を行った際のアシストスーツの動作例を示す図である。 図９は、装着者が前屈動作を行った際のアシストスーツの他の動作例を示す図である。 図１０は、締め付け機構を備えた腰部装着部の構成例を示す図である。 図１１は、締め付け機構を備えた腰部装着部の他の構成例を示す図である。

本願発明の実施形態について図面を参照して説明する。本願発明は、様々な実施形態で実施することが可能であり、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

＜アシストスーツの背骨部材の構成＞
図１は、アシストスーツの背骨部材の構成例を示す図である。図１のアシストスーツの背骨部材２０は、装着者の背中部から臀部に渡る縦長の形状を備え、装着者の背中部に沿って湾曲しており、曲げ方向に対する弾性を有する部材から構成されている。背骨部材２０は、肩ベルト１１を摺動可能に保持する第１のスリット２１と腰ベルト１２を摺動可能に保持する第２のスリット２２を備える。

背骨部材を装着者の背中部に固定するための左右の肩ベルト１１のそれぞれは、背骨部材２０と第１のスリット２１を介して保持され、装着者の前面を経由して背骨部材２０に接続される。左右の肩ベルト１１の長さを調節することにより、背骨部材２０を装着者の背中部に密着させることができる。腰ベルト１２は、第２のスリット２２を介して背骨部材２０に保持され、装着者の前面において腰部装着部に接続されることにより、背骨部材２０を装着者の腰部に密着させることができる。腰ベルト１２は、装着者の体形に応じて長さ調節が可能なように構成してもよいし、長さの異なる腰ベルトを交換するようにしてもよい。

背骨部材２０の第１のスリット２１は肩ベルト１１を摺動可能に保持し、肩ベルト１１を保持する位置が変更可能な長さを有することにより、装着者の体形に合わせて肩ベルト１１の装着位置が変更可能に構成されている。背骨部材２０の第２のスリット２２も同様に、腰ベルト１２を摺動可能に保持し、腰ベルト１２を保持する位置が変更可能な長さを有することにより、装着者の体形に合わせて腰ベルト１２の装着位置が変更可能に構成されている。

このような構成の背骨部材２０と肩ベルト１１、腰ベルト１２を用いることで、様々な体形の装着者に合わせて背骨部材２０を装着者の背中部および腰部に密着させることができる。背骨部材２０を装着者の背中部および腰部に密着させることで、装着者の背中部および腰部と背骨部材２０が一体となり、装着者の姿勢を矯正するとともに、背骨部材２０の弾性力により装着者の前屈動作をアシストすることが可能となる。本構成例では、背骨部材２０に装着者の背中部、腰部に密着させるための肩ベルト１１および腰ベルト１２を直接接続するように構成したので、夏場の気温の高い場所での作業や長時間の作業を行った場合でも、装着者が行う作業の妨げとならない装着感のよいアシストスーツを提供することが可能となる。

本構成例における背骨部材２０は、装着者の背中部から臀部に渡る縦長の形状を有し、装着者の背中部に沿って湾曲しており、曲げ方向に対する弾性を有する部材から構成されている。背骨部材２０を構成する部材は、曲げ方向に対する弾性を有する金属材料や樹脂材料等の部材から構成することができるが、それらの材料に限定されるものではない。背骨部材の長さや部材は、装着者の体形や体力に応じて適宜変更すればよい。

図１の構成例では、背骨部材２０の長手方向中央部よりも上部における一部分、例えば、装着者の背中部の肩甲骨近傍における部分の幅が、他の部分と比較して相対的に幅が狭くなるように構成されている。このような構成により、背骨部材の弾性力を維持しながら、装着者の上半身のねじり動作をできるだけ阻害しないように背骨部材を構成することができる。

＜アシストスーツの腰部装着部の構成＞
図２は、アシストスーツの腰部装着部の構成例を示す図である。腰部装着部４０は、装着者の腰部に装着され、背骨部材２０と連結するための第１の連結部４１を備え、必要に応じて、足部装着部と連結するための第２の連結部４２を備える。

腰部装着部４０は、第１の連結部４１により背骨部材２０と連結され、装着時に装着者の腰部を締め付けることにより、背骨部材２０を装着者の腰部に固定することができる。背骨部材２０を装着者の腰部に固定することにより、アシストスーツの装着者が前屈動作を行った際の背骨部材２０の上下方向のずれを防止することができるので、背骨部材２０のみの場合と比較して、装着者の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

アシストスーツが足部装着部を備える場合、腰部装着部４０は、足部装着部と連結するための第２の連結部４２を備える。また、背骨部材２０を連結する第１の連結部が、足部装着部の足部ベルト３１を摺動可能に保持する第３のスリット４３を備えるように構成してもよい。この第３のスリット４３を介して足部装着部を背骨部材２０に直接接続することができる。

＜アシストスーツの足部装着部の構成＞
図３は、アシストスーツの足部装着部の構成例を示す図である。図１の背骨部材２０と図２の腰部装着部４０を備えるアシストスーツによれば、装着者の姿勢を矯正するとともに、装着者の前屈動作をアシストすることができるが、背骨部材２０と腰部装着部４０に加えて、さらに装着者の足部に装着する足部装着部３０を備えることで、装着者の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

図３のアシストスーツの足部装着部３０は、装着者の膝部に固定するための固定部材３２と、伸縮性を有する部材からなる、固定部材３２に接続されている足部ベルト３１を備えており、足部ベルト３１を腰部装着部４０の第２の連結部４２に連結することにより、足部装着部３０を腰部装着部４０に接続することができる。

固定部材３２は、装着者の左右の膝部に固定するための円筒状の部材からなり、周囲から締め付けることにより装着者の膝部に固定される。この固定部材３２は、図３の断面図のように、膝部に固定するための穴部を備えた筒状のベルトにより構成してもよいし、面ファスナー等の係合手段を備えた帯状の部材を膝部の上下において係合する構成としてもよい。

足部ベルト３１は、伸縮性を有する部材から構成されている。伸縮性を有する部材からなる足部ベルト３１が腰部装着部４０に連結され、装着者の膝部に固定された固定部材３２に接続されているので、装着者が前屈動作を行った場合には、足部ベルト３１が伸縮することで、腰部装着部４０や腰部装着部４０に連結された背骨部材２０に対して、装着者の前屈動作をアシストする力を働かせることができる。

また、腰部装着部４０の第１の連結部４１が、足部ベルト３１を摺動可能に保持する第３のスリット４３を備え、足部ベルト３１を第３のスリット４３を介して第１の連結部４１に連結することで、足部装着部３０が第１の連結部４１を介して背骨部材２０と直接接続されることになり、装着者の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

足部装着部３０は、腰部装着部４０に着脱可能に連結されるので、装着者が行う作業の内容に応じて足部装着部３０を着脱してアシストスーツの構成を変更し、アシスト効果の程度を調整することが可能となる。足部装着部の足部ベルト３１や固定部材３２の構成についても、装着者の体形や体力に応じて適宜変更することがきる。

＜アシストスーツの構成＞
図４、５を用いて、本願発明の実施形態に係るアシストスーツ１０の構成例を説明する。図４の構成例は、図１の背骨部材２０と図２の腰部装着部４０を連結したものであり、図５の構成例は、図４の構成にさらに図３の足部装着部３０を連結したものである。

図４に示すように、背骨部材２０と腰部装着部４０を連結させて、肩ベルト１１、腰ベルト１２によって背骨部材２０を装着者の背中部および腰部に密着させ、さらに背骨部材２０と連結された腰部装着部４０を装着者の腰部に固定することによって、装着者の姿勢を矯正するとともに、装着者の前屈動作をアシストすることが可能となる。

図５の構成例では、図４の構成にさらに図３の足部装着部３０を連結している。図５に示すように、背骨部材２０と腰部装着部４０に加えて、伸縮性を有する足部ベルト３１と固定部材３２を備えた足部装着部３０を装着者の膝部に固定し、第２の連結部４２によって腰部装着部４０と連結することにより、装着者の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

また、図５に示すように、足部装着部３０の足部ベルト３１を、腰部装着部４０の背骨部材２０を連結するための第１の連結部４１に設けられた第３のスリット４３を介して第１の連結部４１に連結することで、足部装着部３０が第１の連結部４１を介して背骨部材２０と直接接続されることになり、装着者の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

＜装着されたアシストスーツの構成例＞
図６は、装着されたアシストスーツの構成例を示す図である。図６は、図４で説明した背骨部材２０、腰部装着部４０を備えたアシストスーツ１０が装着者１に装着された状態を示すものである。図６の側面図では、説明上の都合上、背骨部材２０が装着者１から離れている状態を図示しているが、本願発明における背骨部材２０は装着者１の背中部および腰部に可能な限り密着しており、装着者１と背骨部材２０は一体となって動作するように構成されている。他の図においても同様である。

図６の側面図に示すように、アシストスーツ１０の背骨部材２０は、装着者１の背中部から臀部に渡る縦長の形状を備え、装着者１の背中部に沿って湾曲しており、曲げ方向に対する弾性を有する部材から構成されている。背骨部材２０は、肩ベルト１１を摺動可能に保持する第１のスリット２１と腰ベルト１２を摺動可能に保持する第２のスリット２２を備える。

背骨部材２０を装着者１の背中部に固定するための左右の肩ベルト１１のそれぞれは、背骨部材２０と第１のスリット２１を介して接続され、装着者１の前面を経由して背骨部材２０に接続され、左右の肩ベルト１１の長さを調節することにより、背骨部材２０を装着者１の背中部に密着させることができる。腰ベルト１２は、第２のスリット２２を介して背骨部材２０に保持され、装着者１の前面において腰部装着部４０に接続されることにより、背骨部材２０を装着者１の腰部に密着させることができる。腰ベルト１２は、面ファスナー等の係合手段によって腰部装着部に接続することができ、その接続位置は装着者の体形に応じて適宜変更することができる。

腰部装着部４０は、背骨部材２０と連結するための第１の連結部４１を備え、第１の連結部４１により背骨部材２０と連結され、装着時に装着者１の腰部を締め付けることにより、背骨部材２０を装着者１の腰部に固定することができる。

背骨部材２０の第１のスリット２１は肩ベルト１１を摺動可能に保持し、肩ベルト１１の保持する位置が変更可能な長さを有しているため、装着者１の体形に合わせて肩ベルト１１の装着位置が変更可能に構成されている。背骨部材２０の第２のスリット２２も同様に、腰ベルト１２を摺動可能に保持し、腰ベルト１２を保持する位置が変更可能な長さを有しているため、装着者１の体形に合わせて腰ベルト１２の装着位置が変更可能に構成されている。

このような構成の背骨部材２０と肩ベルト１１、腰ベルト１２、および腰部装着部４０を用いることで、様々な装着者の体形に合わせて背骨部材２０を装着者１の背中部および腰部に密着させることができる。背骨部材２０を装着者１の背中部に密着させることで、装着者１の背中部および腰部と背骨部材２０が一体となり、装着者１の姿勢を矯正するとともに、装着者１の前屈動作をアシストすることが可能となる。背骨部材２０と連結された腰部装着部４０を装着者１の腰部に固定することにより、装着者１が前屈動作を行った際の背骨部材２０の上下方向のずれを防止することができるので、装着者の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

さらに、本願発明では、背骨部材２０を装着者１の背中部に密着させるための肩ベルト１１および腰ベルト１２を直接接続するように構成したので、夏場の気温の高い場所での作業や長時間の作業を行った場合でも、装着者１が行う作業の妨げとならない装着感のよいアシストスーツ１０を提供することが可能となる。

＜装着されたアシストスーツの他の構成例＞
図７は、装着されたアシストスーツの他の構成例を示す図である。図７は、図５で説明した背骨部材２０、腰部装着部４０、および足部装着部３０を備えたアシストスーツ１０が装着者１に装着された状態を示すものである。図７の構成例では、背骨部材２０と腰部装着部４０に加えて、さらに足部装着部３０を備えることで、装着者１の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

図７のアシストスーツ１０の足部装着部３０は、装着者１の膝部に固定するための固定部材３２と、伸縮性を有する部材からなる、固定部材３２に接続されている足部ベルト３１を備えており、足部ベルト３１を腰部装着部４０の第２の連結部４２に連結することにより、足部装着部３０を腰部装着部４０に接続することができる。

固定部材３２は、装着者１の左右の膝部に固定するための円筒状の部材からなり、周囲から締め付けることにより装着者１の膝部に固定される。この固定部材３２は、膝部に固定するための穴部を備えた筒状のベルトにより構成してもよいし、面ファスナー等の係合手段を備えた帯状の部材を膝部の上下において係合する構成としてもよい。

足部ベルト３１は、伸縮性を有する部材から構成されている。伸縮性を有する部材からなる足部ベルト３１が腰部装着部４０に連結され、装着者１の膝部に固定された固定部材３２に接続されているので、装着者１が前屈動作を行った場合には、足部ベルト３１が伸縮することで、腰部装着部４０や腰部装着部４０に連結された背骨部材２０に対して、前屈動作をアシストする力を働かせることができるので、図６の足部装着部がない場合と比較して、装着者１の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

また、腰部装着部４０の第１の連結部４１が、足部ベルト３１を摺動可能に保持する第３のスリット４３を備え、足部ベルト３１を第３のスリット４３を介して第１の連結部４１に連結することで、足部装着部３０が第１の連結部４１を介して背骨部材２０と直接接続されることになり、装着者１の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

＜アシストスーツの動作＞
図８は、装着者が前屈動作を行った際のアシストスーツの動作例を示す図である。図８は、図６で説明したように背骨部材２０、腰部装着部４０を備えたアシストスーツ１０を装着した装着者１が前屈動作を行った場合の動作例を示すものである。

背骨部材２０に保持される肩ベルト１１は、装着者１の前面を経由して背骨部材２０に接続され、肩ベルト１１の長さを調節することにより、背骨部材２０を装着者１の背中部に密着させており、腰ベルト１２は、装着者１の前面において腰部装着部４０に接続されることにより、背骨部材２０を装着者１の腰部に密着させている。腰部装着部４０は、第１の連結部４１により背骨部材２０と連結され、装着時に装着者１の腰部を締め付けることにより、背骨部材２０を装着者１の腰部に固定している。

図８に示すように、背骨部材２０が装着者１の背中部に密着している状態において、装着者１が前屈動作を行った場合、背骨部材２０は装着者１の背中部と一体となって動作するので、背骨部材２０の曲げ方向に対する弾性力により、装着者１の背中部を起こす方向に力が働き、装着者１の上半身の起き上がり動作をアシストすることとなる。

図９は、図７で説明したように背骨部材２０、腰部装着部４０、および足部装着部３０を備えたアシストスーツ１０を装着した装着者１が前屈動作を行った場合の動作例である。背骨部材２０と腰部装着部４０に加えて、さらに足部装着部３０を備えることで、装着者１の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

図９における背骨部材２０と腰部装着部４０による装着者１の上半身の起き上がり動作のアシストについては、図８と同様であるので説明を省略する。図９では、足部装着部３０の足部ベルト３１は、腰部装着部４０と連結され装着者１の膝部の固定部材３２と接続されている。この状態で、装着者１が前屈動作を行うと、足部ベルト３１は固定部材３２を起点として伸ばされた状態となる。足部ベルト３１が伸ばされた状態になると、固定部材３２を起点として足部ベルト３１が縮もうとする力が連結された腰部装着部４０に働くので、この固定部材３２を起点とする足部ベルト３１の伸縮力により、腰部装着部４０に対して前屈している装着者１の起き上がり動作をアシストする力が働くこととなる。

また、足部装着部３０の足部ベルト３１を、腰部装着部４０の背骨部材２０を連結するための第１の連結部４１に設けられた第３のスリット４３を介して第１の連結部４１に連結することで、足部装着部３０が第１の連結部４１を介して背骨部材２０と直接接続されることになり、装着者１の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

図９における固定部材３２は、装着者１の左右の膝部に固定するための伸縮性を有する円筒状の部材から構成されており、装着者の膝部の上下を周囲から締め付ける構成となっている。このような構成にすることにより、装着者が前屈動作を行い足部ベルト３１が伸ばされた際に、固定部材３２が上方向にずれにくくなり、前屈動作のアシスト効果を高めることができる。

以上述べたように、本願発明の実施形態では、装着者１の背中部から臀部に渡って密着している背骨部材２０により、装着者１の姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果の両方を達成し、さらに、背骨部材２０を装着者１の背中部に密着させるための肩ベルト１１および腰ベルト１２を直接接続するように構成したので、夏場の気温の高い場所での作業や長時間の作業を行った場合でも、装着者が行う作業の妨げとならない装着感のよいアシストスーツ１０を提供することが可能となる。

また、アシストスーツ１０が背骨部材２０と腰部装着部４０に加えて、背骨部材２０、腰部装着部４０と連結された足部装着部３０を備える構成とすれば、さらに高いアシスト効果を有するアシストスーツ１０を提供することが可能となる。

＜腰部装着部の構成例＞
図１０、１１を用いて、腰部装着部４０の他の構成例を説明する。図１０、１１は、締め付け機構５０を備えた腰部装着部４０の構成例を示す図である。

図１０の腰部装着部４０は、腰部装着部４０の所定の位置に配置されたスプール部５１と、スプール部５１と対向する位置に配置されたワイヤガイド部５２と、スプール部５１とワイヤガイド部５２の間を接続するワイヤ部５３とから構成される締め付け機構５０を備えている。締め付け機構５０は、腰部装着部４０が装着者に装着された状態でスプール部５１がワイヤガイド部５２によってガイドされるワイヤ部５３を巻き取ることにより、装着者の腰部を締め付けるように構成されている。このような締め付け機構５０を備えることにより、腰部装着部４０を装着者に対してより密着させることができるので、装着者の前屈動作をアシストする効果をさらに高めることが可能となる。

図１０に示すように、スプール部５１とワイヤガイド部５２は、他の部分に比べて柔軟性の高い素材からなるバンド部４４を挟んで対向する位置に配置されていてもよい。このような構成により、装着者の体形に応じて腰部装着部４０を装着者の腰部により密着させることができる。また、図１１に示すように、図１０の締め付け機構５０のワイヤガイド部５２を２つのワイヤガイド部（第１のワイヤガイド部、第２のワイヤガイド部）（５２－１、５２－２）で構成し、スプール部５１側に別のワイヤガイド部（第３のワイヤガイド部）（５２－３）を設けて、スプール部５１およびワイヤガイド部（５２－３）と対向する位置に２つのワイヤガイド部（５２－１、５２－２）を配置するように構成してもよい。

１…装着者、１０…アシストスーツ、１１…肩ベルト、１２…腰ベルト、２０…背骨部材、２１…第１のスリット、２２…第２のスリット、３０…足部装着部、３１…足部ベルト、３２…固定部材、４０…腰部装着部、４１…第１の連結部、４２…第２の連結部、４３…第３のスリット、５０…締め付け機構、５１…スプール部、５２、５２－１～５２－３…ワイヤガイド部、５３…ワイヤ部。

Claims (1)

1. 装着者の背中部に装着される背骨部材と、前記装着者の腰部に装着される腰部装着部と、前記背骨部材を前記装着者の背中部に固定するための肩ベルトと、前記背骨部材を前記装着者の腰部に固定するための腰ベルトとを備えたアシストスーツの腰部装着部であって、
   前記背骨部材と直接連結するための第１の連結部を備え、
   前記アシストスーツは、前記装着者の脚部に固定するための固定部材と、前記固定部材に接続されている足部ベルトを備える足部装着部を備え、
   前記腰部装着部は、前記足部装着部と連結するための第２の連結部を備え、前記第２の連結部に前記足部ベルトを接続することにより、前記足部装着部と連結されるように構成され、
   前記第１の連結部は、前記足部ベルトを摺動可能に保持するスリットを備え、
   前記足部ベルトは、前記スリットを介して前記第１の連結部に接続され、前記足部装着部は、前記第１の連結部を介して前記背骨部材と連結されるように構成され、
   前記腰部装着部の前記第１の連結部と前記第２の連結部は、前記腰部装着部に連結された前記足部装着部の前記足部ベルトがＷ字状となるように構成されている
   アシストスーツの腰部装着部。