技术领域
[0001] 本发明涉及辅助设备。特别是，本发明涉及能够向作业者穿戴的穿戴型的辅助设备。
相关背景技术
[0002] 近年来，为了谋求减轻作业负荷以及改进作业环境等，积极地进行了让作业者在穿戴了辅助设备之后再进行作业的方法的导入。在该辅助设备中，能够在将作业者的上肢支承于作为其构成要素的支承部的状态下，对把持工件的作业者提供辅助力。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本特表2017‑512666号公报
具体实施方式
[0053] 以下，参照附图对本发明的一实施方式的辅助设备进行更详细的说明。附图中的各种要素只不过是为了理解本发明而示意性地且例示性地示出的，外观、尺寸比等可能与实物不同。
[0054] [辅助设备的结构]
[0055] 以下，对本发明的一实施方式的辅助设备的结构进行说明。
[0056] 如上所述，本申请的发明人等新发现了在以往的辅助设备的利用支承支承作业者的上肢的方式中，在作业者的上肢和作业者的躯体所成的角度小于规定角度(例如45度)的情况下，即在作业者的上肢位于相对较低的位置的情况下，有时可能不容易对作业者提供辅助力。
[0057] 因此，本申请的发明人等并未延续迄今为止的利用支承部支承作业者的上肢的现有方法寻求解决对策，而是深入研究了与该现有方法不同的方法的解决对策。其结果，本申请的发明人等发现作业者的腋下部是难以追随上肢的动作的部分，并以此为契机，提出了具有对作业者的腋下部、而非作业者的上肢进行支承的思想的本发明(参照图1)。此外，本说明书中所说的“上肢”是指包含作业者的上臂、前臂、手等的部分。
[0058] 图1是示意性地表示本发明的一实施方式的辅助设备的侧视图。图2是示意性地表示本发明的一实施方式的辅助设备的立体图。图3是示意性地表示本发明的一实施方式的辅助设备的分解立体图。图4是示意性地表示由本发明的一实施方式的辅助设备产生的反作用力的传递路径的侧视图。图5是示意性地表示使用本发明的一实施方式的辅助设备把持工件的方式的侧视图。图6是示意性地表示本发明的一实施方式的辅助设备的主视图。
[0059] 本发明的一实施方式的辅助设备100可以用作向作业者200穿戴的所谓的“穿戴型”(参照图1等)。本发明的一实施方式的辅助设备100具备包含支承部11的臂部10、与臂部10连接的支柱部20和与支柱部20连接且能够向作业者200穿戴的穿戴部30(参照图1～图
3)。作为一例，臂部10可以配置为包围作业者200的后背和躯体240的侧部。
[0060] 支承部11例如可以是长条状的圆筒部件。另外，支柱部20沿着作业者200的后背210、具体而言沿着后背210的长度延伸。在该情况下，臂部10和支柱部20可以具有相互交叉的方式、例如形成十字状的方式。臂部10、支柱部20及穿戴部30例如可以由碳材料构成，各构成要素的连结部分可以由铝等材料构成，对此不作特别限定。
[0061] 本发明的一实施方式的特征在于，支承部11能够支承作业者200的腋下部220。在本说明书中，“作业者200的腋下部220”是位于作业者200的躯体240和上肢230之间的部分，是指其外表面向与重力方向(相当于垂直方向)交叉的方向扩展的部分。本说明书中所说的“支承部11能够支承作业者200的腋下部220”是指腋下部被支承部11支承的状态和/或腋下部被支承部11保持的状态，是指支承部11和腋下部11直接地接触或者经由后述的缓冲部件间接地接触的状态。
[0062] 根据该特征，如上所述，因为作业者200的腋下部220是难以追随上肢230的动作的部分，所以支承该腋下部220的支承部11也难以追随上肢230的动作。因此，能够独立于作业者200的上肢230的动作而配置支承部11(参照图6)。即，能够避免支承部11的追随上肢230的动作的移动。
[0063] 另外，支承腋下部220的支承部11能够对应于腋下部220的外表面的上述形态而采用沿与重力方向交叉的方向延伸的形态。例如，在支承部11为长条状的情况下，其长边部分可以沿与重力方向交叉的方向延伸。优选的是，从与腋下部220的主要部分的外表面的形态对应的观点来看，支承部11可以配置于腋下部220的正下方。
[0064] 如上，因为可以避免支承部11的追随上肢230的动作的移动，所以与现有方式(利用支承部支承作业者的上肢的方式)相比，能够抑制支承部11的与重力方向交叉的延伸方向上的变化。
[0065] 由此，即使是在支承部11和腋下部220接触的状态下的重体力作业(包含上肢230位于相对较低的位置的重体力作业)和/或前倾姿态作业中，通过腋下部220和位于腋下部220的下方的支承部11的接触，也能够在支承部11适当地产生与重力方向相反的方向的反作用力(参照图4)。此外，在上肢230位于相对较低的位置的重体力作业的情况下，支承部11可以作为相对于作业者200的把持物(工件300、工具等)的载荷力的反作用力400的承受部发挥作用(参照图5)。例如，在支承部11相对于重力方向沿垂直方向延伸的情况下，支承部
11可以作为朝向与把持物的沿着重力方向的载荷力的作用方向相反的方向产生的反作用力400的承受部发挥作用。
[0066] 在本说明书中，“作业者200的上肢230可位于相对较低的位置的作业”是指支承部11和腋下部220可接触的状态下的作业，例如，是指作业者200的躯体240和上臂231所成的角度θ为0度＜θ＜120度的作业。另外，在本说明书中，“作业者的上肢位于相对较低的位置的重体力作业”包含5kg以上且25kg以下的重物的搬运作业。
[0067] 因此，根据本发明的一实施方式的辅助设备100，即使在上肢230位于相对较低的位置的情况下，也能够通过利用支承部11支承作业者200的腋下部220这一简单的方式适当地提供对作业者200的辅助力。此外，从在使用两个上肢230的作业中适当地提供上述辅助力的观点来看，支承部11优选能够将作业者200的两个腋下部11一同支承。
[0068] 另外，如上所述，因为可以避免支承部11的追随上肢230的动作的移动，所以与现有方式(利用支承部支承作业者的上肢的方式)相比，能够适当地避免支承部11和位于支承部11的周围的工件等周围物的接触。
[0069] 而且，如上所述，支柱部20与包含支承部11的臂部10连接，穿戴部30与支柱部20连接，因此，这些支柱部20及穿戴部30可以作为相对于作业者200的把持物(工件、工具等)的载荷力的反作用力的传递部发挥作用。
[0070] 由此，能够使可由支承部11产生的相对于把持物的载荷力的反作用力从支承部11侧经由支柱部20向穿戴部30侧分散。其结果，能够降低对作业者200的躯体240、即躯干部的肌肉的负荷，并降低对作业者200的腰椎部的负荷。因此，能够提高作业者200的作业效率。
[0071] 以下，对本发明的优选的方式进行说明。
[0072] 首先，在一方式中，支承部11优选以沿着作业者200的躯体240的侧部向躯体240的前方突出的方式配置。
[0073] 根据该配置，因为支承部11沿着作业者200的躯体240的侧部，所以能够更适当地避免支承部11和位于支承部11的周围的工件等周围物的接触。另外，能够适当地确保腋下部220和支承部11的接触状态。
[0074] 在一方式中，优选具备包围支承部11的外侧主面11a的缓冲部件50(参照图7～图9)。
[0075] 图7是示意性地表示作为本发明的一实施方式的辅助设备的构成要素的、被缓冲部件直接包围的支承部的放大立体图。图8是示意性地表示作业者的上肢位于相对较高的位置的状态下的图7的带缓冲部件的支承部的局部放大主视图。图9是示意性地表示作业者的上肢位于相对较低的位置的状态下的图7的带缓冲部件的支承部的局部放大主视图。
[0076] 本方式的特征在于，支承部11的外侧主面11a由缓冲部件50包围。具体而言，支承部11的外侧主面11a由缓冲部件50直接包围。作为一例，缓冲部件50可以是有弹性的缓冲部件。
[0077] 根据上述特征，与不存在缓冲部件50的情况相比，无论在使用辅助设备时作业者200的上肢230位于相对较高的位置及相对较低的位置中的哪一位置，都能够缓和利用支承部11支承腋下部220时可能在腋下部220和支承部11之间产生的摩擦。由此，能够适当地抑制作业时对作业者200产生疼痛，能够顺畅地进行利用辅助设备的辅助力的作业。
[0078] 在一方式中，优选具备包围支承部11的外侧主面11a的能够绕轴旋转的筒部60，缓冲部件50包围该筒部60(参照图10～图12)。
[0079] 图10是示意性地表示作为本发明的一实施方式的辅助设备的构成要素的、被缓冲部件间接包围的支承部的放大立体图。图11是示意性地表示作业者的上肢位于相对较高的位置的状态下的图10的带缓冲部件的支承部的局部放大主视图。图12是示意性地表示作业者的上肢位于相对较低的位置的状态下的图10的带缓冲部件的支承部的局部放大主视图。
[0080] 本方式的特征在于，位于支承部11的外侧主面11a上的筒部60被缓冲部件50包围。即，支承部11的外侧主面11a被缓冲部件50间接包围。
[0081] 根据上述特征，与支承部11的外侧主面11a被缓冲部件50直接包围的情况相比，无论在使用辅助设备时作业者200的上肢230位于相对较高的位置及相对较低的位置中的哪一位置，在利用支承部11支承腋下部220时，夹设于支承部11和缓冲部件50之间的筒部60都可以绕轴旋转。由此，能够进一步缓和可能在腋下部220和支承部11之间产生的摩擦。其结果，能够更适当地抑制作业时对作业者200产生疼痛，能够更顺畅地进行利用辅助设备的辅助力的作业。
[0082] 在一方式中，臂部10优选能够沿着支柱部20的长边延伸方向上下移动，并且能够与向与重力方向相反的方向提供弹力的弹性部40接触或连接(参照图13～图15)。
[0083] 图13是示意性地表示使作为本发明的一实施方式的辅助设备的构成要素的臂部在上下方向上移动的一方式的立体图。图14是示意性地表示使作为本发明的一实施方式的辅助设备的构成要素的臂部在上下方向上移动的另一方式的立体图。图15是示意性地表示使作为本发明的一实施方式的辅助设备的构成要素的臂部和弹性部连接的方式的立体图。图16是示意性地表示使作为本发明的一实施方式的辅助设备的构成要素的臂部和弹性部接触的方式的立体图。
[0084] 本方式的前提是臂部10能够沿着支柱部20的长边延伸方向上下移动。根据该前提，能够使可以与腋下部220接触的臂部10的构成要素即支承部11沿着支柱部20的长边延伸方向朝下方移动。由此，能够顺畅地进行支承部11和腋下部220接触的状态下的重体力作业(包含上肢230位于相对较低的位置的重体力作业)和/或前倾姿态作业。
[0085] 另外，因为能够与臂部10接触或连接的弹性部40向与重力方向相反的方向提供弹力，所以能够利用该弹力使暂时向下方移动的臂部10的构成要素即支承部11向上方移动。因此，除了支承部11上的与重力方向相反的方向的反作用力以外，还能够通过利用弹性部
40的弹力，来更适当地提供对作业者200的辅助力。
[0086] 此外，作为使包含支承部11的臂部10沿着支柱部20的长边延伸方向上下移动的具体方式以及使臂部10和弹性部40接触或连接的具体方式，例如能够采用下述方式。
[0087] 在一方式中，优选臂部10I具备支承部11I和与支承部11I连续的轴部分12I，轴部分12I能够绕轴旋转(参照图13)。
[0088] 本方式的前提是作为臂部10I的构成要素的轴部分12I能够绕轴旋转。具体而言，轴部分12I可以构成为在同一平面中沿与支承部11I的长边延伸方向不同的方向、例如垂直方向延伸，且支承部11I的一端和轴部分12I的一端连续。
[0089] 另外，在作业者穿戴辅助设备100I时，轴部分12I可以以横跨作业者的后背的方式与该后背对置配置。另外，在一例中，轴部分12I具备与支柱部20I固定连接的固定部13I以及位于固定部13I的至少一侧的可动部14I。
[0090] 在本方式中，通过使该轴部分12I绕轴旋转，能够使包含轴部分12I的臂部10I在上下方向上移动。因为轴部分12I和支承部11I连续连接，所以能够使支承部11I伴随着轴部分12I的绕轴旋转而在上下方向上移动。
[0091] 另外，在本方式中，优选的是，支柱部20I以与臂部10I交叉的方式配置，弹性部40I的一端41I与支承部11I连接，另一端42I与位于比支承部11I高的位置的支柱部20I的规定部分21I连接。
[0092] 根据上述结构，在本方式中，弹性部40I可以配置于比支承部11I高的位置。因此，为了向与重力方向相反的方向提供弹力，作为本方式的弹性部40I，优选选择可以从暂时伸长的状态向收缩的状态变化的部件。作为一例，作为弹性部40I，能够使用橡胶部件、拉伸螺旋弹簧等。由此，能够使暂时移动到下方的支承部11I向上方移动(参照图15)。
[0093] 在另一方式中，臂部10II优选可滑动地连接于支柱部20II(参照图14)。
[0094] 具体而言，在本方式中，臂部10II的一端侧可以可滑动地连接于支柱部20II。在一例中，在支柱部20II为长条状的情况下，臂部10II包含滑动部分15II，该滑动部分15II可以以包围长条状的支柱部20II的一部分的外周的方式连接。另外，臂部10II的滑动部分15II可以是从轴部分12II部分地突出的突出部分。该突出部分可以沿与轴部分12II的长边延伸方向不同的方向、例如垂直方向延伸。
[0095] 在本方式中，通过包含该滑动部分15II的臂部10II，臂部10II能够整体上相对于支柱部20II进行滑动。由此，能够使作为其构成要素的支承部11II随着臂部10II的滑动而在上下方向上移动。此外，臂部10II不仅可以沿着支柱部20II的长边部分进行滑动，还可以相对于支柱部20II的短边部分以能够绕轴旋转的方式进行滑动。
[0096] 另外，在本方式中，弹性部40II优选以能够与可滑动的臂部10II抵接的方式配置于臂部10II的下方。
[0097] 根据上述结构，在本方式中，弹性部40II可以配置于比包含支承部11I的臂部10II低的位置。因此，为了向与重力方向相反的方向提供弹力，作为本方式的弹性部40II，优选选择可以从暂时压缩的状态向伸展的状态变化的部件。作为一例，作为弹性部40II，能够使用压缩螺旋弹簧等。由此，能够使暂时移动到下方的支承部11II向上方移动(参照图16)。
[0098] 在一方式中，优选的是，支柱部20III能够前后弯曲，能够弯曲的支柱部20III以能够与作业者200的腰部250对置的方式定位。
[0099] 图17是示意性地表示具备能够前后弯曲的支柱部的本发明的一实施方式的辅助设备的侧视图。
[0100] 本方式的特征在于，作为辅助设备100III的构成要素的支柱部20III能够前后弯曲。
[0101] 根据上述特征，在使用工具500III的前倾姿态作业和/或支承部11III和腋下部220接触的状态下的重体力作业(包含上肢230位于相对较低的位置的重体力作业)、上肢
230位于相对较低的位置的重体力作业中，在作业者200的后背210向前方弯曲的情况下，能够使支柱部20III沿着弯曲的后背210。由此，能够提高这些作业中的作业者200的作业效率。
[0102] 此外，本发明并不限定于例示的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良及设计上的变更。
[0103] 此外，上述那样的本发明的一实施方式包含如下优选方案。
[0104] 第一方案：
[0105] 一种辅助设备，该辅助设备能够产生对作业者的辅助力，包含能够支承所述作业者的腋下部的支承部。
[0106] 第二方案：
[0107] 根据上述第一方案的辅助设备，其中，所述支承部独立于所述作业者的上肢的动作而配置。
[0108] 第三方案：
[0109] 根据上述第一方案或上述第二方案的辅助设备，其中，所述支承部是相对于所述作业者的把持物的载荷力的反作用力的承受部。
[0110] 第四方案：
[0111] 根据上述第一方案～上述第三方案中任一方案的辅助设备，其中，所述支承部位于所述腋下部的正下方。
[0112] 第五方案：
[0113] 根据上述第一方案～上述第四方案中任一方案的辅助设备，其中，所述支承部为长条状，所述支承部的长边部分沿与重力方向交叉的方向延伸。
[0114] 第六方案：
[0115] 根据上述第一方案～上述第五方案中任一方案的辅助设备，其中，所述支承部以沿着所述作业者的躯体的侧部向所述躯体的前方突出的方式配置。
[0116] 第七方案：
[0117] 根据上述第一方案～上述第六方案中任一方案的辅助设备，其中，所述支承部能够将所述作业者的两个所述腋下部一同支承。
[0118] 第八方案：
[0119] 根据上述第一方案～上述第七方案中任一方案的辅助设备，其中，所述辅助设备还具备包含所述支承部的臂部和与所述臂部连接的支柱部，所述支柱部沿着所述作业者的后背延伸。
[0120] 第九方案：
[0121] 根据上述第一方案～上述第八方案中任一方案的辅助设备，其中，所述支柱部是相对于所述作业者的把持物的载荷力的反作用力的传递部。
[0122] 第十方案：
[0123] 根据上述第八方案或上述第九方案的辅助设备，其中，所述臂部能够沿着所述支柱部的长边延伸方向上下移动，并且能够与向与重力方向相反的方向提供弹力的弹性部接触或连接。
[0124] 第十一方案：
[0125] 根据上述第十方案的辅助设备，其中，所述臂部具备所述支承部和与所述支承部连续的轴部分，所述轴部分能够绕轴旋转。
[0126] 第十二方案：
[0127] 根据上述第十方案或上述第十一方案的辅助设备，其中，所述支柱部以与所述臂部交叉的方式配置，所述弹性部的一端与所述支承部连接，所述弹性部的另一端与位于比所述支承部高的位置的所述支柱部的规定部分连接。
[0128] 第十三方案：
[0129] 根据上述第十方案～上述第十二方案中任一方案的辅助设备，其中，所述臂部可滑动地连接于所述支柱部。
[0130] 第十四方案：
[0131] 根据上述第十方案～上述第十三方案中任一方案的辅助设备，其中，所述弹性部以能够与所述臂部抵接的方式配置于所述臂部的下方。
[0132] 第十五方案：
[0133] 根据上述第一方案～上述第十四方案中任一方案的辅助设备，其中，所述辅助设备具备包围所述支承部的外侧主面的缓冲部件。
[0134] 第十六方案：
[0135] 根据上述第十五方案的辅助设备，其中，所述辅助设备具备包围所述支承部的外侧主面的能够绕轴旋转的筒部，所述缓冲部件包围所述筒部。
[0136] 第十七方案：
[0137] 根据上述第八方案～上述第十六方案中任一方案的辅助设备，其中，所述支柱部能够前后弯曲，能够弯曲的所述支柱部以能够与所述作业者的腰部对置的方式定位。
[0138] 第十八方案：
[0139] 根据上述第八方案～上述第十七方案中任一方案的辅助设备，其中，所述辅助设备还具备与所述支柱部连接且能够向所述作业者穿戴的穿戴部。
[0140] 第十九方案：
[0141] 根据上述第十八方案的辅助设备，其中，所述穿戴部是相对于所述作业者的把持物的载荷力的反作用力的传递部。
[0142] 第二十方案：
[0143] 根据上述第一方案～上述第十九方案中任一方案的辅助设备，其中，所述辅助设备被用于所述支承部和所述腋下部接触的状态下的重体力作业及前倾姿态作业中的至少一方的作业。
[0144] 第二十一方案：
[0145] 根据上述第二十方案的辅助设备，其中，所述重体力作业包含5kg以上且25kg以下的重物的搬运作业。
[0146] 第二十二方案：
[0147] 根据上述第一方案～上述第二十一方案中任一方案的辅助设备，其中，所述辅助设备是能够向所述作业者穿戴的穿戴型。
[0148] 第二十三方案：
[0149] 根据上述第一方案～上述第二十二方案中任一方案的辅助设备，其中，所述辅助设备被用于汽车的组装。
[0150] 工业实用性
[0151] 本发明的一实施方式的辅助设备能够很好地用于汽车的组装。
