本公开的发明涉及辅助装置。
背景技术:
已经提出了通过被穿戴在使用者(人)的身体上来辅助使用者的工作的各种辅助装置。例如,即使在使用者提升重物的情况下,辅助装置也能够使使用者以小的力量(负担)执行工作。例如在日本未审查专利申请公报no.2018-199205(jp2018-199205a)中公开了这种辅助装置。
技术实现要素:
jp2018-199205a中公开的辅助装置包括由例如金属制成的框架,该框架被配装到使用者。安装在框架中的致动器的输出通过连杆机构传递至使用者的上身和下身。因此,例如,提升重物的运动得以辅助。
除了涉及较大负担的运动比如提升重物之外,使用者需要辅助的运动的示例还包括在日常生活的活动中辅助(帮助)诸如患者或老人之类的人的运动。当使用者执行涉及重的负担的工作时,高功率辅助装置——比如在jp2018-199205a中公开的高功率辅助装置——是有效的。
然而,当使用者辅助诸如患者或老人之类的人时,高功率辅助装置可能性能过剩。此外,高功率辅助装置使用许多刚性构件比如连杆机构和由例如金属制成的框架,并且高功率辅助装置具有坚固的构型以实现高输出。因此,这种辅助装置重量重并且使用者的运动受到刚性构件的限制。
因此,本发明的发明人已经提出了重量轻并且提供良好的穿戴舒适性的辅助装置(例如,日本专利申请no.2019-043462)。这样的辅助装置中的每一者包括:第一套带,该第一套带被配装到使用者的肩部区域;第二套带,该第二套带被配装到使用者的左右腿部区域;带本体,该带本体设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带和第二套带;以及致动器。致动器设置在第一套带中并且能够使带本体的一部分卷绕和解绕。
在致动器使带本体的一部分卷绕时,张力作用在带本体上。张力用作辅助力并且作用于使用者。因此,例如在使用者辅助如上所述的人时,减轻了负担。
当使用者执行包括辅助诸如患者或老人之类的人的工作时,辅助力并不总是必要的,而是根据工作可能是不必要的,并且此外辅助力在使用者的休息时间期间是完全不必要的。因此,可以每当需要辅助力时才穿戴辅助装置;然而,穿上辅助装置要花费时间。此外,使带本体卷绕的致动器构造成重量尽可能的轻;然而,在使用者在不需要辅助力的时间段期间持续穿戴辅助装置的情况下,尽管负担很小,但是致动器的重量却成为负担。
因此,本公开提供了一种辅助装置,该辅助装置重量轻,提供了良好的穿戴舒适性,使使用者能够在不需要辅助力的情况下减轻负担,并且在需要辅助力进行工作时能够快速响应于工作。
根据本公开的第一方面的辅助装置包括第一套带、第二套带、带本体机械单元和附接及拆卸部分。第一套带构造成配装到使用者的肩部区域和胸部区域中的至少一者。第二套带构造成配装到使用者的腿部区域或腰部区域。带本体设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带和第二套带。机械单元包括致动器,该致动器设置在第一套带和第二套带中的一个套带中,并且该致动器构造成使带本体的一部分卷绕及解绕。附接及拆卸部分设置在这一个套带和机械单元中,并且附接及拆卸部分构造成将机械单元以可拆卸的方式附接至这一个套带。
利用根据本发明的第一方面的辅助装置,带本体设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带和第二套带。在致动器使带本体卷绕时,张力作用在带本体上。该张力引起用于辅助使用者的工作的辅助力的产生,这减轻了使用者的身体上的负担。带本体重量轻,并且即使使用者改变他/她的姿势,带本体也可以贴合使用者的身体,并且因此跟随使用者的运动。因此,可以提供以下辅助装置:该辅助装置提供良好的穿戴舒适性。
此外,可以通过使用附接及拆卸部分将机械单元从套带拆卸。因此,在不需要致动器的辅助力的情况下,使用者可以通过将机械单元从套带拆卸来减轻负担,而无需脱下辅助装置自身。然后,在辅助力变得有必要的情况下,使用者仅需要通过使用附接及拆卸部分将机械单元附接至由使用者穿戴的套带。因此,可以快速响应于需要辅助力的工作。应当注意的是,除了辅助装置的使用者之外,机械单元的拆卸和附接工作还可以由除了使用者以外的人来执行。
在该辅助装置中,在产生辅助力时作用在带本体上的张力包含高度方向上的分量。因此,在根据本公开的第一方面的辅助装置中,机械单元可以设置在第一套带中。附接及拆卸部分可以包括长形孔和突出部分,长形孔设置在第一套带和机械单元中的一者中并且在高度方向上是长的,突出部分设置在第一套带和机械单元中的另一者处并且构造成与长形孔接合。长形孔可以具有以下形状:该形状构造成在突出部分位于长形孔的纵向方向上的一个侧部处的状态下允许突出部分配装在长形孔中以及与长形孔分离,并且该形状构造成在突出部分位于长形孔的纵向方向上的另一侧部处的状态下防止长形孔与突出部分之间的分离。
利用根据本发明的第一方面的辅助装置,在张力作用在带本体上以提供辅助力的期间,机械单元被向下拉动,并且突出部分被保持位于长形孔的纵向方向上的另一侧部处。因此,机械单元不会从第一套带掉落。在辅助力变得没有必要时,可以通过使机械单元相对于第一套带向上移动以使突出部分移动至长形孔的纵向方向上的一个侧部而将机械单元从第一套带拆卸。以这种方式,将机械单元从第一套带拆卸的工作变得容易。此外,在将机械单元附接至第一套带的情况下,仅需要使突出部分位于长形孔的纵向方向上的一个侧部处,并且然后将突出部分移动至纵向方向上的另一侧部,并且将机械单元附接至第一套带的工作因此变得容易。
此外,在根据本公开的第一方面的辅助装置中,突出部分可以包括位于突出部分的基部部分处的细的轴部分以及位于突出部分的梢端部分处的膨出部分,膨出部分比轴部分粗。长形孔可以包括缩小孔部分和扩大孔部分,缩小孔部分位于长形孔的纵向方向上的另一侧部处,缩小孔部分构造成在轴部分被插入的状态下防止膨出部分穿过该缩小孔部分,扩大孔部分位于长形孔的纵向方向上的一个侧部处,扩大孔部分构造成允许膨出部分穿过该扩大孔部分。根据本公开的第一方面的辅助装置能够容易地提供以下构型:该构型在突出部分位于长形孔的纵向方向上的一个侧部处的状态下能够实现突出部分配装在长形孔中以及与长形孔分离,并且该构型在突出部分位于长形孔的纵向方向上的另一侧部处的状态下防止长形孔与突出部分之间的分离。
此外,在根据本公开的第一方面的辅助装置中,可以设置有各自包括长形孔和突出部分的多个组,并且所述多个组可以设置成在左右方向上对准。利用根据本公开的第一方面的辅助装置,即使沿左右方向偏置的载荷从带本体13作用在机械单元上,附接至第一套带的机械单元也不容易旋转。
此外,在根据本公开的第一方面的辅助装置中,带本体和第二套带可以经由紧固件连接,该紧固件构造成使得带本体能够与第二套带分离。利用根据本公开的第一方面的辅助装置,通过使用紧固件将带本体和第二套带彼此分离使得带本体和机械单元能够一起容易地从第一套带和第二套带拆卸。
此外,根据本公开的第二方面的辅助装置包括第一套带、第二套带,带本体、机械单元和接纳部分。第一套带构造成配装到使用者的肩部区域和胸部区域中的至少一者。第二套带构造成配装到使用者的腿部区域或腰部区域。带本体设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带和第二套带。机械单元包括致动器,该致动器设置在第一套带和第二套带中的一个套带中,并且该致动器构造成使带本体的一部分卷绕及解绕。接纳部分设置在这一个套带中,并且接纳部分构造成能够接纳机械单元并且使得机械单元能够从接纳部分被取出。
利用根据本发明的第二方面的辅助装置,带本体设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带和第二套带。在致动器使带本体卷绕时,张力作用在带本体上。该张力引起用于辅助使用者的工作的辅助力的产生,这减轻了使用者的身体上的负担。带本体重量轻,并且即使使用者改变他/她的姿势,带本体也可以贴合使用者的身体,并且因此跟随使用者的运动。因此,可以提供以下辅助装置:该辅助装置提供良好的穿戴舒适性。
此外,机械单元可以从接纳部分被取出。因此,在不需要致动器的辅助力的情况下,使用者可以通过将机械单元从套带的接纳部分取出来减轻负担,而无需脱下辅助装置本身。然后,在辅助力变得有必要的情况下,使用者仅需要通过将机械单元放入由使用者穿戴的套带的接纳部分中来附接机械单元。因此,可以快速响应于需要辅助力的工作。应当注意的是,除了辅助装置的使用者之外,机械单元的拆卸和附接(放入)的工作还可以由除了使用者以外的人来执行。
在包括接纳部分的辅助装置中,在产生辅助力时作用在带本体上的张力包含高度方向上的分量。因此,在根据本公开的第二方面的辅助装置中,机械单元可以设置在第一套带中。接纳部分可以包括保持部分和开口部分,保持部分构造成防止所接纳的机械单元沿使用者自身的向下、向前和向后的方向移动,开口部分用于放入及取出机械单元,开口部分设置在上部部分处。
利用根据本发明第二方面的辅助装置,在张力作用在带本体上以提供辅助力的期间,机械单元被向下拉动;然而,接纳部分的保持部分限制机械单元的向下、向前和向后的运动。因此,机械单元不会从第一套带掉落。当辅助力变得没有必要时,可以通过使机械单元相对于第一套带的接纳部分向上移动并且将机械单元从开口部分取出而将机械单元从第一套带拆卸下。以这种方式,将机械单元从第一套带拆卸的工作变得容易。此外,在将机械单元附接至第一套带的情况下,仅需要将机械单元从接纳部分的开口部分向下放入到接纳部分中。将机械单元附接至第一套带的工作是容易的。
根据本公开的第一方面和第二方面的辅助装置中的每个辅助装置重量轻、提供良好的穿戴舒适性、能够使使用者在不需要辅助力的情况下减轻负担并且能够在需要辅助力进行工作时快速响应于工作。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,其中,相同的附图标记表示相同的元件,并且在附图中:
图1是图示了辅助装置的示例的后视图;
图2是附接至使用者的身体的辅助装置的后视图;
图3是附接至使用者的身体的辅助装置的侧视图;
图4是图示了处于前倾姿势的穿戴有辅助装置的使用者的图;
图5是控制箱和带本体的图;
图6是第二带附接至第二套带的部分的图;
图7是用于描述附接及拆卸部分的示例的图;
图8是用于描述附接及拆卸部分的另一示例的图;
图9是穿戴辅助装置的使用者改变他/她的姿势的情况的图;
图10是图示了辅助装置的另一形式的侧视图;
图11是图示了附接及拆卸部分的变型的图,并且图11是图示了机械单元附接至第一套带的状态的图;
图12是图示了图11中所示的附接及拆卸部分的图,并且图12是图示了机械单元从第一套带拆卸下的状态的图;
图13是图示了附接及拆卸部分的另一变型的图;
图14是图示了被包括在第一套带中的接纳部分的示例的图;
图15是沿着图14中的线xv-xv的截面图;
图16是图示了接纳部分的变型的图;以及
图17是图示了肩带与背部本体部分之间的附接结构的图。
具体实施方式
辅助装置10的整体构型
图1是图示了辅助装置的示例的后视图。图2是附接至使用者的身体的辅助装置的后视图。图3是附接至使用者的身体的辅助装置的侧视图。
图4是图示了具有前倾姿势(弯腰姿势)的穿戴辅助装置的使用者的图。
图1中所示的辅助装置10包括配装到作为使用者(人)的身体的一部分的左右肩部区域bs的一个第一套带11以及配装到作为使用者(人)的身体的另一部分的左右腿部区域bl的两个第二套带12。第一套带11仅需要被配装到使用者的肩部区域bs或胸部区域bb中的至少任一者,并且第一套带11还可以具有除了图示形式以外的形式。在本公开中,第二套带12被配装到腿部区域bl中的相应的膝盖区域bn。第二套带12也可以具有除了图示形式以外的形式。
在本公开的辅助装置10中,“左”和“右”是在使用者具有穿戴着辅助装置10的直立姿势时使用者自己的左和右,并且“前”和“后”是使用者自己的前和后,“上(上部)”和“下(下部)”是使用者自己的上侧和下侧。“上(上部)”是使用者的头部侧,“下(下部)”是使用者的脚侧。
除了第一套带11和左右第二套带12之外,辅助装置10还包括带本体13、致动器14、控制器15、电池37和传感器38。
第一套带11配装到使用者的肩部区域bs。一个第二套带12配装到使用者的左膝盖区域bn。另一第二套带12配装到使用者的右膝盖区域bn。左第二套带12和右第二套带12左右对称并且具有相同的构型。第一套带11和两个第二套带12穿过作为使用者的关节的腰部区域bw而配装到彼此远离的各自的区域,即,肩部区域bs和腿部区域bl。
第一套带11由例如柔性织物形成。第一套带11包括配装到使用者背部的背部本体部分21以及与背部本体部分21连接的肩带22和腋下带23。肩带22和腋下带23允许背部本体部分21被保持在使用者的背部上。腋下带23连接背部本体部分21和相应的肩带22,并且腋下带23是长度可调节的。通过调节每个腋下带23的长度,使背部本体部分21与使用者紧密接触。第一套带11被配装到肩部区域bs,使得不能向前和向后、向左和向右以及向上和向下移动。第一套带11可以包括刚性构件,该刚性构件例如作为悬置在肩部区域bs上的部件。
第二套带12各自由例如柔性织物形成。每个第二套带12包括配装到使用者的相关膝盖区域bn的后侧的膝盖本体部分24以及被设置成从膝盖本体部分24延伸的膝盖带25。膝盖带25在膝盖区域bn上方和下方的相应位置处绕膝盖区域bn延伸,并且每个膝盖带25的远端侧部固定至膝盖本体部分24。膝盖带25的包裹膝盖区域bn的长度可以通过诸如带和带扣或钩环紧固件之类的锁定构件来调节。通过该调节,膝盖本体部分24与膝盖区域bn的后侧紧密接触。第二套带12被配装到膝盖区域bn,使得不能向前和向后、向左和向右以及向上和向下移动。
带本体13沿着使用者的背侧设置以连接第一套带11和第二套带12。带本体13包括设置在上身侧的第一带16、设置在下身侧的第二带17以及连结第一带16和第二带17的连结构件18。第一带16和第二带17中的每一者均为长的且柔性的。连结构件18由金属制成,并且由被称为“矩形环”的矩形环状本体形成。
第一带16和第二带17中的每一者都是由织物或皮革制成的带状构件,并且能够沿着身体的形状弯曲。应当注意的是,第一带16和第二带17中的每一者都可以是绳状带(线状构件)。本公开的第一带16和第二带17中的每一者都是不可拉伸的构件,也就是说,本公开的第一带16和第二带17中的每一者都具有难以沿第一带16或第二带17的纵向方向拉伸的特性或不能沿纵向方向拉伸的特性。
本公开的辅助装置10包括控制箱30。控制箱30设置在第一套带11的背部本体部分21中。图5是控制箱30和带本体13的图。控制箱30包括具有板状形状的基部31和覆盖该基部31的覆盖件32。为了描述控制箱30的内部结构,在图5中,覆盖件32由假想线(一长两短交替的虚线)表示。
基部31附接至第一套带11的背部本体部分21使得基部31能够通过使用附接及拆卸部分41(参见图7和图8)来拆卸。控制箱30是包括致动器14等的机械单元49,并且该机械单元49能够通过使用附接及拆卸部分41而从第一套带11拆卸。稍后将描述附接及拆卸部分41。替代性地,机械单元49能够通过使用稍后描述的接纳部分50(例如,参见图14)而从第一套带11拆卸。
在图5中,致动器14、控制器15、电池37、传感器38等设置在基部31与覆盖件32之间的空间中。除了致动器14之外,控制器15、电池37和传感器38也被包括在机械单元49中。在覆盖件32中,形成有开口(切口)32a,并且第一带16延伸穿过开口32a。
致动器14设置在控制箱30的内部。换句话说,致动器14设置在第一套带11中。致动器14能够使带本体13的一部分卷绕及解绕。为此目的,致动器14包括马达33、减速器部分34和驱动带轮35。马达33是无刷式dc马达。马达33可以基于从控制器15输出的驱动信号在预定的旋转频率下以预定的扭矩旋转。马达33可以基于从控制器15输出的驱动信号沿正方向及反方向旋转。
马达33的与旋转有关的参数比如旋转角度、旋转速度或旋转频率由附接至马达33的旋转检测器36检测。本公开的旋转检测器36是旋转编码器,但也可以是霍尔传感器或旋转变压器(resolver)。旋转检测器36的检测结果被输入至控制器15。通过控制器15基于检测结果而控制马达33的操作,辅助装置10可以产生适当的辅助力。
减速器部分34由多个齿轮形成、使马达33的旋转频率降低并使减速器部分34的输出轴34a旋转。驱动带轮35连结至输出轴34a,并且因此与输出轴34a一起旋转。第一带16的一个端部部分16a侧附接至驱动带轮35。在驱动带轮35通过马达33的正向旋转而沿一个方向旋转时,第一带16卷绕在驱动带轮35上。在驱动带轮35通过马达33的反向旋转而沿另一方向旋转时,第一带16从驱动带轮35解绕。
如上所述,致动器14包括可以使带本体13卷绕的驱动带轮35,以及用于使驱动带轮35执行使带本体13卷绕的操作的马达33。第一带16通过致动器14而被卷绕及解绕。
控制器15由包括微型计算机的控制单元形成。控制器15控制致动器14(马达33)的操作。作为传感器38,设置有加速度传感器。来自传感器38的信号被输入至控制器15。控制器15可以基于来自传感器38的信号来估计使用者的姿势。电池37向控制器15、马达33、旋转检测器36和传感器38供应电力。传感器38可以设置在控制箱30的外部。
带本体13
如上所述,带本体13包括第一带16、第二带17和连结构件18。第一带16的一个端部部分16a侧被卷绕在驱动带轮35上并且被固定。第一带16的另一端部部分16b侧固定至连结构件18。在第一带16被卷绕在驱动带轮35上时,连结构件18被向上拉起。在连结构件18被强行拉下时,第一带16从驱动带轮35解绕(拉出)。第一带16在驱动带轮35中的卷绕或解绕(拉出)的量和马达33的输出轴的旋转量彼此相关。通过旋转检测器36检测与伴随着带本体13的卷绕或解绕的马达33的旋转有关的参数。
如上所述,连结构件18由矩形环状本体形成。环状本体的一个侧部(上侧部)上的轴部分27a是第一附接部分27,并且第一带16的端部部分16b附接至第一附接部分27。在本公开中,第一带16不能从第一附接部分27拆卸,但是可以是能够通过使用例如带扣来拆卸的。
形成连结构件18的矩形环状本体的另一侧部(下侧部)是用于附接第二带17的第二附接部分28。如上所述,连结构件18包括用于附接第一带16的第一附接部分27和用于附接第二带17的第二附接部分28。
第二附接部分28支承第二带17使得第二带17在第二带17的中间点(中间部分17c)处折叠。本公开的第二附接部分28包括与第一附接部分27成一体的轴部分28a和以可旋转的方式支承在该轴部分28a上的旋转带轮29。第二带17悬置在旋转带轮29上以在第二带17的中间点处折叠。该构型提供了下述构型:其中,第二带17未固定至第二附接部分28,而是第二带17被支承成使得在第二带17被折叠的状态下能够沿纵向方向上的两个方向(图5中的箭头x方向)移动。
在图2中,第二带17附接至第二套带12。更具体地,第二带17由单个带状构件形成。第二带17的一个端部部分17a侧附接至左第二套带12。第二带17的另一端部部分17d侧附接至右第二套带12。如上所述,第二带17的中间部分17c安置在连结构件18上。
根据第二带17的上述构型,第二带17包括从连结构件18延伸至左第二套带12的左第二带部分19以及从连结构件18延伸至右第二套带12的右第二带部分20。如上所述(参见图5),第二带17悬置在第二附接部分28(旋转带轮29)上并且未被固定,左第二带部分19的长度和右第二带部分20的长度可以自由地改变。然而,左第二带部分19的长度和右第二带部分20的长度的总和是固定的。这种构型防止例如使用者的行走受到第二带17的限制,并且因此使使用者能够容易地行走。
第二带17还包括连接左第二带部分19和右第二带部分20的连接构件39。该连接构件39在第二带17的折叠部分(中间部分17c)与两个第二套带12的相应的固定部分(一个端部部分17a和另一端部部分17d)之间的中间位置处连接左第二带部分19和右第二带部分20。折叠部分是第二带17的一部分,该部分在连结构件18处被折叠。固定部分是第二带17的一部分,所述部分分别固定至两个第二套带12。
例如,在使用者将他/她的姿势从直立姿势改变为如图4中所示的弯腰姿势的情况下,连接构件39能够防止左第二带部分19与右第二带部分20之间的横向距离的增加。换句话说,连接构件39能够防止左第二带部分19和右第二带部分20无法沿着使用者的腿部区域bl的相应的背侧延伸。
如图6中所示,第二带17的一个端部部分17a侧可以经由诸如带扣之类的紧固件40附接至左第二套带12。此外,第二带17的另一端部部分17d侧可以经由诸如带扣之类的紧固件40附接至右第二套带12。因此,第二带17可以与第二套带12分离。
传感器38和控制器15
在图5中,如上所述,传感器38由加速度传感器形成。控制器15可以执行各种类型的算术处理。通过控制器15执行对来自传感器38的信号的算术处理,可以检测使用者的运动和姿势。传感器38具有根据使用者的姿势输出信号的配置,并且因此传感器38用作用于检测使用者的姿势的姿势检测器。例如,可以检测使用者的上身的姿势是前倾姿势还是直立姿势,或者可以检测使用者是否已经呈下蹲姿势。
此外,带主体13通过马达33在驱动带轮35上的卷绕及解绕的量和使用者的姿势彼此相关。因此,控制器15可以基于由旋转检测器36检测到的马达33的旋转角度来估计使用者的姿势。旋转检测器36用作用于检测使用者的姿势的姿势检测器。
控制器15处理来自传感器38和旋转检测器36两者中的一者或每一者的信号,并且控制器15基于处理的结果即基于使用者的姿势将驱动信号输出至致动器14(马达33)。基于该驱动信号,致动器14(马达33)操作,以例如使带本体13卷绕及解绕,以及使卷绕及解绕暂时停止。
在辅助装置10被使用者穿戴的状态下,根据控制器15的控制,马达33沿带本体13卷绕的方向以比马达33产生辅助力的情况下的力小的力持续地操作(产生扭矩),以使得在带本体13中产生小的张力。因此,带本体13不会松弛。
在使用者将他/她的姿势例如从直立姿势改变为前倾姿势时,由于姿势改变而在带本体13中产生张力。因此,在这种情况下,当姿势开始改变为前倾姿势时,无论致动器14的动力如何,马达33都由带本体13的张力强制地旋转(马达33空转),并且带本体13由此解绕。替代性地,当姿势开始改变为前倾姿势时,致动器14操作,也就是说,马达33被驱动旋转以使带本体13解绕。
另一方面,在使用者将他/她的姿势从前倾姿势改变为直立姿势时,带本体13由于姿势改变而将要松弛。因此,在这种情况下,当姿势开始改变为直立姿势时,为了维持作用在带本体13上的张力,致动器14操作,即,马达33被驱动旋转以使带本体13卷绕。
以这种方式,通过使用者的姿势改变,带本体13卷绕或解绕。在卷绕或解绕时,马达33主动或被动地旋转预定的旋转角度。此时的旋转角度由旋转检测器36检测。以这种方式,致动器14(马达33)由于使用者的姿势改变而使带本体13卷绕或解绕的操作量通过旋转检测器36来检测。然后,控制器15获取致动器14由于使用者的姿势改变而使带本体13卷绕或解绕的操作量(马达33的旋转角度),并基于该操作量而执行对致动器14的操作的控制,以向使用者提供辅助力。
附接及拆卸部分41
将描述附接及拆卸部分41。附接及拆卸部分41具有将机械单元49(控制箱30)以可拆卸的方式附接至第一套带11的功能。图7是用于描述附接及拆卸部分41的示例的图。图7图示了机械单元49从第一套带11拆卸下的状态。每个附接及拆卸部分41包括长形孔42和突出部分43,长形孔42在相对于左右方向的高度方向上是长的,突出部分43能够与长形孔42接合。在图7中所示的形式中,长形孔42形成在第一套带11的背部本体部分21中,并且突出部分43设置在机械单元49的基部31处。
图8是用于描述附接及拆卸部分41的另一示例的图。在图8中所示的形式中,突出部分43形成在第一套带11的背部本体部分21处,并且长形孔42设置在机械单元49的基部31中。如图7和图8中所示的,仅需要的是:长形孔42设置在第一套带11和机械单元49中的一者中;并且突出部分43设置在第一套带11和机械单元49中的另一者处。在图7和图8中所示的形式中,设置有长形孔42和突出部分43的多个组(两组),并且所述多个组(两组)设置成在左右方向上对准。
将描述图7中所示的形式。每个突出部分43包括轴部分43a和膨出部分43b。轴部分43a是位于突出部分43的基部31侧的基部部分,并且轴部分43a是从基部31突出的细轴状部分。膨出部分43b是位于轴部分43a的远端端部侧(梢端部分)的部分并且比轴部分43a粗。
每个长形孔42包括扩大孔部分42b和缩小孔部分42a。扩大孔部分42b设置在长形孔42的上部部分(纵向方向上的一个侧部)中,并且扩大孔部分42b设定成具有使膨出部分43b能够穿过扩大孔部分42b的尺寸。缩小孔部分42a设置在长形孔42的下部部分(纵向方向上的另一侧部)中,并且缩小孔部分42a设定成具有在轴部分43a插入缩小孔部分42a中的状态下防止膨出部分43b穿过缩小孔部分42a的尺寸。扩大孔部分42b和缩小孔部分42a相连接,并且扩大孔部分42b和缩小孔部分42a形成一个长形孔42。长形孔42具有倒置的钥匙孔状形状。两个这样的长形孔42在第一套带11中设置成横向对准。每个长形孔42可以是不延伸穿过背部本体部分21并且在高度方向上较长的长形凹槽。
根据上文,图7中所示的附接及拆卸部分41构造如下。换句话说,在突出部分43位于长形孔42的相应的上部部分中的状态下,突出部分43可以配装在相应的长形孔42中以及与相应的长形孔42分离。在突出部分43配装在长形孔42的相应的上部部分中的状态下,一旦将机械单元49相对于第一套带11向下带动以使突出部分43位于长形孔42的相应的下部部分中,突出部分43和长形孔42的下部部分就彼此接合,这防止了长形孔42与突出部分43之间的分离。因此,机械单元49固定至第一套带11。
另一方面,一旦将机械单元49相对于第一套带11向上带动以使突出部分43位于长形孔42的相应的上部部分中,就可以将突出部分43与长形孔42分离。因此,机械单元49从第一套带11被拆卸下。
将描述图8中所示的形式。尽管长形孔42和突出部分43的设置与图7中所示的形式相反,但是长形孔42和突出部分43具有与呈图7中所示形式的形状相同的相应形状。然而,图8中所示的长形孔42的形状就上下而言与图7中所示的长形孔42的形状相反。换句话说,长形孔42具有钥匙孔状形状。两个这样的长形孔42在机械单元49侧设置成横向对准。
在图8中所示的附接及拆卸部分41中,每个突出部分43包括轴部分43a和膨出部分43b。轴部分43a是位于突出部分43的背部本体部分21侧的基部部分,并且轴部分43a是从背部本体部分21突出的细轴状部分。膨出部分43b是位于轴部分43a的远端端部侧(梢端部分)的部分并且比轴部分43a粗。
每个长形孔42包括扩大孔部分42b和缩小孔部分42a。扩大孔部分42b设置在长形孔42的下部部分(纵向方向上的一个侧部)中,并且扩大孔部分42b设定成具有使膨出部分43b能够穿过扩大孔部分42b的尺寸。缩小孔部分42a设置在长形孔42的上部部分(纵向方向上的另一侧部)中,并且缩小孔部分42a设定成具有尺寸在轴部分43a插入缩小孔部分42a中的状态下防止膨出部分43b穿过缩小孔部分42a的尺寸。扩大孔部分42b和缩小孔部分42a相连接,并且扩大孔部分42b和缩小孔部分42a形成一个长形孔42。每个长形孔42可以是不延伸穿过基部31并且在高度方向上较长的长形凹槽。
根据上文,图8中所示的附接及拆卸部分41可以构造如下。换句话说,在突出部分43位于长形孔42的相应的下部部分中的状态下,突出部分43可以配装在相应的长形孔42中以及与相应的长形孔42分离。在突出部分43配装在长形孔42的相应的下部部分中的状态下,一旦将机械单元49相对于第一套带11向下带动以使突出部分43位于长形孔42的相应的上部部分中,突出部分43和长形孔42的上部部分就彼此接合,这使得长形孔42和突出部分43不可能彼此分离。因此,机械单元49固定至第一套带11。
另一方面,一旦将机械单元49相对于第一套带11向上带动以使突出部分43位于长形孔42的相应的下部部分中,就可以将突出部分43与长形孔42分离。因此,机械单元49从第一套带11被拆卸下。
如上所述,在图7和图8中所示的形式中的每种形式中,可以通过使用附接及拆卸部分41将机械单元49从第一套带11拆卸。应当注意的是,尽管未示出,但是每个附接及拆卸部分41可以包括锁定机构,以防止机械单元49轻易地从第一套带11脱落。例如,锁定机构具有抑制突出部分43相对于长形孔42沿高度方向移动的功能。在机械单元49从第一套带11被拆卸下的情况下,锁定机构被解开。应当注意的是,长形孔42和突出部分43可以具有除了图示形式以外的相应的形式。
将描述附接及拆卸部分41的变型。如图11中所示的,每个附接及拆卸部分41可以是诸如带扣之类的紧固件45。图12是图示了机械单元49(控制箱30)从第一套带11拆卸下的状态的图。每个紧固件45包括第一构件45a和第二构件45b,第二构件45b可以连结至第一构件45a以及与第一构件45a分离。第一构件45a固定至作为第一套带11的一部分的背部本体部分21。第一构件45a设置在背部本体部分21的上部部分和下部部分中。在图示的示例中,第一构件45a设置在背部本体部分21的上部部分中的一个位置以及背部本体部分21的下部部分中的两个位置处;然而,数目和布置可以改变。第二构件45b固定至作为机械单元49(控制箱30)的一部分的基部31。第二构件45b设置在与相应的第一构件45a的位置相对应的相应位置处。
对于紧固件45,采用可商购获得的带扣。紧固件45可以具有另一形式,只要这种形式包括第一构件45a以及可以与第一构件45a连结及分离的第二构件45b即可。可以通过使用图11和图12中所示的附接及拆卸部分41将机械单元49以可拆卸的方式附接至第一套带11。
图13是附接及拆卸部分41的另一示例的图。图13中所示的附接及拆卸部分41中的每一者由钩环紧固件46形成。图13图示了机械单元49从第一套带11拆卸下的状态。钩环紧固件46包括第一构件46a和第二构件46b,第一构件46a包括钩状绒毛,第二构件46b包括环状绒毛,并且钩状绒毛和环状绒毛可以彼此连结及分离。第一构件46a和第二构件46b中的一者固定至作为第一套带11的一部分的背部本体部分21。第一构件46a和第二构件46b中的另一者固定至作为机械单元49(控制箱30)的一部分的基部31。
每个钩环紧固件46的结合力在沿着钩环紧固件的表面的方向即剪切方向上是强有力的。因此,机械单元49抵抗带本体13的张力而与第一套带11成一体。另一方面,每个钩环紧固件46的结合力在垂直于该表面的方向上(与剪切方向相比)是弱的。因此,可以容易地将机械单元49从第一套带11拆卸(移除)。通过使用图13中所示的附接及拆卸部分41将机械单元49以可拆卸的方式附接至第一套带11。
在所述形式中的每种形式中,可以通过使用附接及拆卸部分41将机械单元49从第一套带11拆卸(参见图7、图8以及图11至图13)。除了上述附接及拆卸部分41以外,作为用于使机械单元49与第一套带11分离的装置,在第一套带11中可以设置有接纳部分50(参见图14)。换句话说,在需要辅助力的情况下,机械单元49设置在被包括于第一套带11中的接纳部分50中,并且在不需要辅助力的情况下,机械单元49从接纳部分50被拆卸下。应当注意的是,在辅助装置10包括接纳部分50而不是附接及拆卸部分41的情况下,辅助装置10中包括的相应的组件(除了附接及拆卸部分41之外)与例如在图2中所示的上述辅助装置10的相应的部件相同,并且此处将省略对这种部件的描述。除了例如根据工作不需要辅助力的情况以及使用者休息的情况之外,机械单元49被拆卸的情况的示例还包括例如清洁第一套带11和第二套带12、更换第一套带11和第二套带12、更换机械单元49以及执行对机械单元49的维护的情况。
图14是图示了被包括在第一套带11中的接纳部分50的示例的图。图15是沿着图14中的线xv-xv的截面图。图14图示了机械单元49从接纳部分50拆卸下的状态,并且图15图示了机械单元49附接至接纳部分50的状态。
机械单元49(控制箱30)包括板状基部31。第一套带11的背部本体部分21包括接纳部分50。接纳部分50包括设置在使用者的背侧的板状部分54以及设置在板状部分54的左侧和右侧处的侧部导引件55。
如图15中所示的,每个侧部导引件55包括形成在侧部导引件55与板状部分54之间的凹槽55a。基部31的左右侧部分31a配装在相应的凹槽55a中。侧部导引件55具有从相对的左侧部和右侧部覆盖基部31的形状,并且侧部导引件55使基部31的侧部部分31a沿前后方向被夹置在侧部导引件55与板状部分54之间。如图14中所示的,侧部导引件55、55之间的横向距离朝向底部变得更小,也就是说,凹槽55a、55a之间的横向距离朝向底部变得更小。机械单元49的基部31具有与凹槽55a、55a之间的横向距离相对应的形状。换句话说,基部31沿左右方向的宽度朝向底部变得更小。
侧部导引件55、55之间的距离朝向顶部变得更大,并且侧部导引件55、55之间的部分向上开口。该开口形成接纳部分50的开口部分52。机械单元49的基部31通过开口部分52插入在左侧的凹槽55a与右侧的凹槽55a之间。在基部31的侧部部分31a配装在相应的凹槽55a中的状态下,机械单元49沿前后方向的运动受限。此外,凹槽55a、55a之间的横向距离以及基部31沿左右方向的宽度朝向相应的底部变得更小。因此,在基部31的侧部部分31a配装在相应的凹槽55a中的状态下,机械单元49的向下的运动受到侧部导引件55、55的限制。因此,机械单元49附接至第一套带11。
以这种方式,侧部导引件55用作保持部分51,该保持部分51防止机械单元49向上、向前和向后移动。应当注意的是,背部本体部分21还包括底部部分53(参见图14),该底部部分53设置在板状部分54的下部部分处并且向后突出。通过机械单元49的基部31与底部部分53接触,可以防止机械单元49相对于背部本体部分21向下移动。在这种情况下,底部部分53被包括在保持部分51中。在设置有底部部分53的情况下,在底部部分53中设置有开口,该开口允许带本体13延伸穿过该开口。
以这种方式,接纳部分50包括保持部分51和开口部分52,保持部分51防止所接纳的机械单元49沿使用者自身的向下、向前和向后的方向移动,开口部分52设置在上部部分处并且机械单元49从开口部分52被放入及取出。
图16是图示了接纳部分50的变型的图。在图16中所示的接纳部分50由带底部的袋结构60形成。机械单元49(控制箱30)被接纳在袋结构60中。袋结构60向上开口。除了面向使用者的背部的背部本体部分21和设置成与背部本体部分21的下部部分相连续的底部部分61之外,袋结构60还包括左右壁部分62和后壁部分63。袋结构60由例如织物制成并且重量轻。
底部部分61、左右壁部分62、背部本体部分21和后壁部分63防止被接纳在袋结构60中的机械单元49向下、向前、向后、向左和向右移动。换句话说,底部部分61、左右壁部分62、背部本体部分21和后壁部分63形成保持部分51,该保持部分51防止所接纳的机械单元49向下、向前和向后移动。然后,可以将机械单元49从设置在袋结构60的上部部分处的开口部分52放入及取出。在袋结构60的底部部分61中设置有开口,该开口允许带本体13延伸穿过该开口。袋结构60包括覆盖件64,并且覆盖件64通过钩环紧固件64a固定至后壁部分63。
在具有被包括在第一套带11中的附接及拆卸部分41或接纳部分50的辅助装置10的每种形式中,在机械单元49从第一套带11拆卸下的情况下,带本体13的紧固件40(参见图2)被解开。因此,机械单元49可以与带本体13一起从第一套带11和第二套带12被拆卸下。
肩带22和腋下带23的附接结构
图17是图示了第一套带11中的肩带22和腋下带23与背部本体部分21之间的附接结构的图。背部本体部分21包括多个环状构件68。在本公开中,环状构件68设置在背部本体部分21的上部部分、下部部分、左侧部分和右侧部分四者中的每一者处。在图17中,位于左侧的肩带22和腋下带23附接至背部本体部分21,并且位于右侧的肩带22和腋下带23从背部本体部分21拆卸下。
每个肩带22包括位于梢端部分处的钩环紧固件69。肩带22的远端端部22e穿过环状构件68而折叠回。因此,肩带22的梢端部分具有环状形状,并且该环状形状通过钩环紧固件69保持。因此,肩带22附接至背部本体部分21。可以通过解开钩环紧固件69来将肩带22从背部本体部分21拆卸下。因此,从背部本体部分21拆卸下的肩带22可以例如被清洗。包括钩环紧固件69和环状构件68的附接结构也适用于腋下带23。
用于肩带22和腋下带23的附接结构可以应用于包括有附接及拆卸部分41的辅助装置10的相应形式以及包括有接纳部分50的辅助装置10的相应形式中的每一者。
辅助装置10的辅助力
图9是穿戴辅助装置10的使用者改变他/她的姿势的情况的图。辅助装置10可以向使用者提供用于姿势改变的辅助力。
在通过致动器14的马达33将第一带16卷绕在驱动带轮35上时,连结构件18将第二带17朝向致动器14侧拉起,即朝向上侧拉起。第二带17的相反的端部部分17a、17d分别附接至左右第二套带12。第二套带12固定至相应的膝盖区域bn。因此,在第一带16被卷绕在驱动带轮35上时,张力作用在第一带16和第二带17上。该张力用作对使用者的辅助力。
将描述使用者将他/她的姿势从直立姿势改变为前倾姿势的情况。在姿势开始改变为前倾姿势时,致动器14使带本体13解绕。替代性地,无论致动器14的动力如何,带本体13都被解绕。因此,使用者可以不费力地采取前倾姿势。在使用者的上身相对于竖向线的前倾角度达到θ并且使用者在为θ的倾斜角度处停止时,带本体13的解绕停止。应当注意的是,可以通过旋转检测器36或传感器38来检测姿势改变的开始和结束。
在使用者开始沿从前倾姿势到直立姿势的方向改变他/她的姿势时,致动器14使带本体13卷绕。因此,在带本体13中产生张力。张力使得在第一套带11中产生向后的作用力f1。换句话说,沿具有前倾姿势的使用者的上身抬高的方向产生作用力f1。此外,同时,在第二带17中,通过该张力产生向前推动使用者的左臀部区域和右臀部区域的作用力f2。因此,使用者可以容易地从前倾姿势返回至直立姿势。
此外,如图4中所示,在使用者采取上身前倾并且膝盖区域弯曲的弯曲姿势(下蹲姿势)的情况下,辅助装置10可以向使用者提供辅助力。在使用者将他/她的姿势从弯曲姿势改变为直立姿势的情况下,例如,在使用者抬起物体或被护理者的身体的一部分的情况下,致动器14使带本体13卷绕。因此,在带本体13中产生张力。
张力使得在第一套带11中产生向后的作用力f1。换句话说,在具有前倾姿势的使用者的上身抬高的方向上产生作用力f1。此外,同时,在第二带17中,通过该张力产生向前推动使用者的左臀部区域和右臀部区域的作用力f2。此外,在第二套带12中产生向后的作用力f3。上述作用力f1、f2、f3减小了具有弯腰姿势的使用者的比如背部肌肉、股四头肌等肌肉上的负载,并且因此能够辅助提升负载的运动。
辅助装置10还可以在使用者将他/她的姿势从直立姿势改变为弯曲姿势的情况例如在使用者放下物体或被护理者的身体的一部分的情况下起作用。在这种情况下,致动器14使带本体13解绕,同时施加对带本体13的解绕的制动力。换句话说,马达33沿使带本体13解绕的方向旋转,但是在马达33中产生沿卷绕方向的扭矩。因此,在带本体13中产生张力。在这种情况下,同样地,辅助装置10能够减轻处于弯腰姿势的使用者的比如背部肌肉、股四头肌等肌肉上的负载,并且因此能够借助上述作用力f1、f2、f3来辅助放下运动。如上所述,本公开的辅助装置10能够减轻处于弯腰姿势的腰部区域的肌肉上的负载并防止下背部疼痛。
此外,根据本公开的辅助装置10,即使使用者具有左右腿部区域bl中的一者在前侧而另一者在后侧(左右腿部区域bl处于横向不对称状态)的弯曲姿势,第二带17的左第二带部分19和右第二带部分20中的(处于向前放置的腿部区域的那侧的)一者可以自动地变得比另一者长。在这种状态下,当第一带16通过致动器14被卷绕时,张力也作用在第二带17上,并且该张力作用在左第二带部分19和右第二带部分20中的两者上,并且因此该张力不会被减轻。因此,如上所述,即使使用者具有横向不对称的姿势,本公开的辅助装置10也能够使适当的辅助力作用于使用者。
在使用者维持前倾姿势的情况下,本公开的辅助装置10还能够容易地维持该姿势。换句话说,如在图9的右侧的图中所图示的,在使用者已经采取实线所示的第一前倾姿势的状态下,致动器14的操作停止,以防止带本体13解绕。即使使用者试图采取进一步的前倾姿势(虚线所示的第二前倾姿势),连接第一套带11和第二套带12的带本体13的张力也会阻止采取第二前倾姿势。换句话说,辅助装置10试图维持使用者的第一前倾姿势。对于使用者而言,容易维持第一前倾姿势。因此,例如在使用者长时间持续具有第一前倾姿势工作的情况下,可以减轻身体上的负载。
本公开的辅助装置10
如上所述,本公开的辅助装置10(参见图2)包括配装到使用者的肩部区域bs的第一套带11、分别配装到使用者的左右腿部区域bl的第二套带12、带本体13和致动器14。带本体13设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带11和第二套带12。致动器14设置在第一套带11中并且构造成能够使带本体13的一部分卷绕及解绕。
带本体13包括要通过致动器14而被卷绕及解绕的第一带16、附接至第二套带12的第二带17以及连结第一带16和第二带17的连结构件18。
根据该辅助装置10,带本体13设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带11和第二套带12。通过致动器14使带本体13(第一带16)卷绕,张力作用在第一带16和第二带17上。该张力引起用于辅助使用者的工作的辅助力的产生,这减轻了使用者的身体上的负担。
例如,当使用者(护理者)在用他/她的手保持负载(被护理者)的同时将自身的姿势从前倾姿势改变为直立姿势时(参见图9),通过致动器14使主体13卷绕,张力作用在带本体13上。张力使使用者易于将他/她的姿势从前倾姿势改变为直立姿势,并且因此减轻了使用者的身体上的负担。换句话说,通过致动器14产生作用在带本体13上的张力以作为辅助力。
当使用者在第二套带12附接至使用者的腿部区域bl并且带本体13张紧的情况下行走时,腿部区域bl可能被带本体13拉动。在第二带17中,如果左第二带部分19的长度和右第二带部分20的长度中的每一者是始终恒定且固定的,则使用者可能会感觉行走不舒服。因此,在本公开中,第二带17的一个端部部分17a侧被附接至左第二套带12,并且第二带17的另一端部部分17d侧被附接至右第二套带12。然后,被包括在连结构件18中的第二附接部分28支承第二带17使得第二带17在第二带17的中间点处折叠并且能够在纵向方向上移动。
通过这种构型,当使用者行走时,左第二带部分19的长度和右第二带部分20的长度在第二带17中改变。因此,使用者可以容易地行走。
此外,在本公开中,如图5中所图示的,连结构件18的第二附接部分28包括旋转带轮29,该旋转带轮29被支承在与第一附接部分27成一体的轴部分28a上。第二带17悬置在旋转带轮29上以在第二带17的中间点处折叠。因此,当使用者行走时,左第二带部分19的长度和右第二带部分20的长度容易地改变,并且因此使用者可以更容易地行走。
本公开的辅助装置10还包括附接及拆卸部分41,该附接及拆卸部分41将包括上述致动器14的机械单元49以可拆卸的方式附接至第一套带11。附接及拆卸部分41设置在第一套带11和机械单元49中。附接及拆卸部分41使得能够将机械单元49从第一套带11拆卸。因此,在不需要致动器14的辅助力的情况下,使用者可以通过将机械单元49从第一套带11拆卸下来减轻负担,而无需脱下辅助装置10本身。此外,在辅助力变得有必要的情况下,使用者仅需要通过使用附接及拆卸部分41将机械单元49附接至使用者穿戴的第一套带11。因此,可以快速响应于需要辅助力的工作。
在具有如上所述的这种构型的辅助装置10中,在产生辅助力时作用在带本体13上的张力包含高度方向上的分量。因此,附接及拆卸部分41中每一者包括在高度方向上较长的长形孔42以及突出部分43。长形孔42设置在第一套带11和机械单元49中的一者中。突出部分43能够与长形孔42接合,并且突出部分43设置在第一套带11和机械单元49中的另一者处。此外,长形孔42具有下述形状。
长形孔42的形状:“在突出部分43位于长形孔42的纵向方向上的一个侧部(图7中的上部部分和图8中的下部部分)处的状态下,该形状使得突出部分43能够配装在长形孔42中以及与长形孔42分离,并且在突出部分43位于长形孔42的纵向方向上的另一侧部(图7中的下部部分和图8中的上部部分)处的状态下,该形状防止长形孔42与突出部分43之间的分离”。
通过这种构型,在张力作用在带本体13上以提供辅助力的期间,机械单元49被向下拉动,并且突出部分43被保持位于相应的长形孔42的纵向方向上的另一侧部(图7中的下部部分和图8中的上部部分)处。因此,机械单元49不会从第一套带11掉落。在辅助力变得没有必要时,将机械单元49相对于第一套带11向上移动,以使突出部分43移动至相应的长形孔42的纵向方向上的一个侧部(图7中的上部部分和图8中的下部部分)。因此,机械单元49可以从第一套带11拆卸下。以这种方式,上述构型使得将机械单元49从第一套带11拆卸下的工作变得容易。此外,在将机械单元49附接至第一套带11的情况下,仅需要使每个突出部分43位于对应的长形孔42的纵向方向上的一个侧部(图7中的上部部分和图8中的下部部分)处,并且然后将每个突出部分43移动至纵向方向上的另一侧部(图7中的下部部分和图8中的上部部分),并且将机械单元49附接至第一套带11的工作因此变得容易。
在图7和图8中所示的形式中的每种形式中,设置有长形孔42和突出部分43的多个组,并且所述多个组设置成在左右方向上对准。因此,即使沿左右方向偏置的载荷从带本体13作用在机械单元49上,附接至第一套带11的机械单元49也不容易旋转。因此,机械单元49的姿势稳定,从而使得能够产生期望的辅助力。
如图6中所示,在本公开的辅助装置10中,带本体13(第二带17)和第二套带12经由紧固件40连接。紧固件40使带本体13(第二带17)能够与第二套带12分离。通过使用紧固件40将带本体13和第二套带12彼此分离使得带本体13和机械单元49能够一起容易地从第一套带11和第二套带12被拆卸下。带本体13的第二带17可以被移除,从而能够清洗第二带17。
如图11至图13中所示,附接及拆卸部分41中的每一者可以是紧固件45或钩环紧固件46。此外,辅助装置10可以包括接纳部分50以代替附接及拆卸部分41(参见图14和图16)。接纳部分50可以设置在第一套带11或第二套带12中,接纳部分50可以接纳机械单元49并且使得机械单元49能够被取出。在本公开的辅助装置10中(参见图14至图16),接纳部分50设置在第一套带11中。在辅助装置10中,在不需要致动器14的辅助力的情况下,使用者可以通过将机械单元49从接纳部分50取出来减轻负担,而无需脱下辅助装置10本身。然后,在辅助力变得有必要的情况下,使用者仅需要将机械单元49放入由使用者穿戴的第一套带11的接纳部分50中。因此,可以快速响应于需要辅助力的工作。
在包括如上所述的接纳部分50的辅助装置10中,在产生辅助力时作用在带本体13上的张力包含高度方向上的分量。因此,在本公开的辅助装置10中,机械单元49设置在第一套带11中,并且接纳部分50包括保持部分51和开口部分52,保持部分51防止所接纳的机械单元49向下、向前和向后移动,开口部分52用于放入及取出机械单元49,开口部分52设置在上部部分处。
通过这种构型,在张力作用在带本体13上以提供辅助力的期间,机械单元49被向下拉动;然而,保持部分51限制了机械单元49的向下、向前和向后的运动。因此,机械单元49不会从第一套带11掉落。当辅助力变得没有必要时,可以通过使机械单元49相对于接纳部分50向上移动并且将机械单元49从开口部分52取出而将机械单元49从第一套带11拆卸下。以这种方式,将机械单元49从第一套带11拆卸的工作变得容易。在将机械单元49附接至第一套带11的情况下,仅需要将机械单元49从开口部分52向下放入到接纳部分50中。将机械单元49附接至第一套带11的工作是容易的。
其他辅助装置10
在以上公开的辅助装置10中,第二套带12被配装到使用者的腿部区域bl。如图10中所图示的,第二套带12可以被配装到使用者的腰部区域bw。在这种情况下,第二套带12可以具有腰带的形状或裤子的形状。在第二套带12被配装到腰部区域bw的情况下,包括有致动器14的机械单元49可以被附接至第一套带11或者可以被附接至第二套带12。在图10中,包括有致动器14的机械单元49被附接至第一套带11。
在图10中所图示的辅助装置10的情况下,同样地,带本体13设置成沿着使用者的背侧延伸至第一套带11和第二套带12。通过致动器14使带本体13卷绕,张力作用在带本体13上。该张力引起用于辅助使用者的工作的辅助力的产生,这减轻了使用者的身体上的负担。
其他
为了防止使用者的下背部疼痛,优选的是将第二套带12配装到腿部区域bl。这是因为可以通过将第二套带12配装到腿部区域bl来减轻腰部区域bw上的负载。在每种形式的辅助装置10中,带本体13重量轻并且即使使用者改变他/她的姿势也可以贴合使用者的身体,并且因此跟随使用者的运动。因此,可以提供以下辅助装置10:该辅助装置10提供良好的穿戴舒适性。应当注意的是,在以上公开中,控制箱30(机械单元49)设置在使用者的后侧(背侧)位于第一套带11中,但是控制箱30也可以设置在使用者的前侧。在这种情况下,带本体13沿着使用者的背部穿过使用者的肩部区域bs设置。
带本体13的线性形式可以是除了图示形式以外的形式。例如,尽管未示出,但是与第二附接部分28一样,在连结构件18的第一附接部分27上可以设置有旋转带轮,并且第一带16可以悬置在该旋转带轮上以在第一带16的中间点处折叠。在这种情况下,第一带16的(位于与第一带16的驱动带轮35侧相反的一侧的)端部部分附接至第一套带11(基部31)。替代性地,尽管未示出,但是在第二套带12处可以设置有旋转带轮,并且第二带17可以悬置在该旋转带轮上以在第二带17的中间点处折叠。在这种情况下,第二带17的相对的端部部分被附接至套带(第三套带),以被配装到腰部区域bw。
本文中公开的实施方式仅是每个方面中的示例,而不是限制性的。本发明的权利的范围不限于上述实施方式,而是包括落入权利要求的等同方案的含义和范围内的所有改变。
1.一种辅助装置,其特征在于,所述辅助装置包括:
第一套带(11),所述第一套带(11)构造成配装到使用者的肩部区域和胸部区域中的至少一者;
第二套带(12),所述第二套带(12)构造成配装到所述使用者的腿部区域或腰部区域;
带本体(13),所述带本体(13)设置成沿着所述使用者的背侧延伸至所述第一套带(11)和所述第二套带(12);
机械单元(49),所述机械单元(49)包括致动器,所述致动器设置在所述第一套带(11)和所述第二套带(12)中的一个套带中,并且所述致动器构造成使所述带本体(13)的一部分卷绕及解绕;以及
附接及拆卸部分(41),所述附接及拆卸部分(41)设置在所述一个套带和所述机械单元(49)中,并且所述附接及拆卸部分(41)构造成将所述机械单元(49)以可拆卸的方式附接至所述一个套带。
2.根据权利要求1所述的辅助装置,其特征在于:
所述机械单元(49)设置在所述第一套带(11)中;
所述附接及拆卸部分(41)包括长形孔和突出部分,所述长形孔设置在所述第一套带(11)和所述机械单元(49)中的一者中并且在高度方向上是长的,所述突出部分设置在所述第一套带(11)和所述机械单元(49)中的另一者处并且构造成与所述长形孔接合;并且
所述长形孔具有以下形状:所述形状构造成在所述突出部分位于所述长形孔的纵向方向上的一个侧部处的状态下允许所述突出部分配装在所述长形孔中以及与所述长形孔分离,并且所述形状构造成在所述突出部分位于所述长形孔的所述纵向方向上的另一侧部处的状态下防止所述长形孔与所述突出部分之间的分离。
3.根据权利要求2所述的辅助装置,其特征在于:
所述突出部分包括位于所述突出部分的基部部分处的细的轴部分以及位于所述突出部分的梢端部分处的膨出部分,所述膨出部分比所述轴部分粗,并且
所述长形孔包括:缩小孔部分,所述缩小孔部分位于所述长形孔的所述纵向方向上的所述另一侧部处,所述缩小孔部分构造成在所述轴部分被插入的状态下防止所述膨出部分穿过所述缩小孔部分;以及扩大孔部分,所述扩大孔部分位于所述长形孔的所述纵向方向上的所述一个侧部处,所述扩大孔部分构造成允许所述膨出部分穿过所述扩大孔部分。
4.根据权利要求2或3所述的辅助装置,其特征在于,设置有各自包括所述长形孔和所述突出部分的多个组,并且所述多个组设置成在左右方向上对准。
5.根据权利要求2或3所述的辅助装置,其特征在于,所述带本体(13)和所述第二套带(12)经由紧固件连接,所述紧固件构造成使得所述带本体(13)能够与所述第二套带(12)分离。
6.一种辅助装置,其特征在于,所述辅助装置包括:
第一套带(11),所述第一套带(11)构造成配装到使用者的肩部区域和胸部区域中的至少一者;
第二套带(12),所述第二套带(12)构造成配装到所述使用者的腿部区域或腰部区域;
带本体(13),所述带本体(13)设置成沿着所述使用者的背侧延伸至所述第一套带(11)和所述第二套带(12);
机械单元(49),所述机械单元(49)包括致动器,所述致动器设置在所述第一套带(11)和所述第二套带(12)中的一个套带中,并且所述致动器构造成使所述带本体(13)的一部分卷绕及解绕;以及
接纳部分(50),所述接纳部分(50)设置在所述一个套带中,并且所述接纳部分(50)构造成接纳所述机械单元(49)且构造成使得所述机械单元(49)能够从所述接纳部分(50)被取出。
7.根据权利要求6所述的辅助装置,其特征在于:
所述机械单元(49)设置在所述第一套带(11)中;并且
所述接纳部分(50)包括:保持部分,所述保持部分构造成防止所接纳的机械单元(49)沿所述使用者自身的向下、向前和向后的方向移动;以及开口部分,所述开口部分用于放入及取出所述机械单元(49),所述开口部分设置在上部部分处。
技术总结