特開 2023-100238 着用型の補助装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023100238

(43)【公開日】2023-07-18

(54)【発明の名称】着用型の補助装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 11/00 20060101AFI20230710BHJP

【ＦＩ】

B25J11/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022091205

(22)【出願日】2022-06-03

(31)【優先権主張番号】10 2022 100 202.0

(32)【優先日】2022-01-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】517273548

【氏名又は名称】イョット．シュマルツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】オリヴァー エーベルハルト

(72)【発明者】

【氏名】クリスティーナ ハーバウアー－リース

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS38

3C707HT04

3C707HT36

3C707XK02

3C707XK06

3C707XK16

3C707XK24

3C707XK73

3C707XK85

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ユーザがより容易に脱着できる着用型の補助装置の提供。
【解決手段】オペレータ（１２）が荷物（１４）を吊り上げ、および／または保持するのを支持するための着用型の補助装置であって、第１の支持体と第２の支持体とを有し、第１の支持体および第２の支持体は、それぞれ、背部（２４）およびブーム部（２６）を有する支持構造体（１６）と、前記支持構造体を前記オペレータ（１２）の身体部分に結合するための少なくとも１つの身体結合部（１８、２０）と、前記オペレータの手または前腕部に結合され、駆動される引張ケーブル（４２）を介して前記支持構造体に力結合されるハンドアタッチメント（４０）と、を備え、前記ブーム部には、ケーブル偏向装置が設けられ、オペレータが補助装置を着用すると、ブーム部の長さが変化することによってケーブル偏向装置とオペレータとの間の距離が変化する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オペレータ（１２）が荷物（１４）を吊り上げ、および／または保持するのを支持するための着用型の補助装置（１０）であって、
第１の支持体（２２－１）と第２の支持体（２２－２）とを有する支持構造体（１６）であって、第１の支持体（２２－１）および第２の支持体（２２－２）は、それぞれ、背部（２４－１、２４－２）およびブーム部（２６－１、２６－２）を有し、前記オペレータ（１２）が前記補助装置（１０）を着用すると、前記背部（２４－１、２４－２）が後方に配置され、前記オペレータ（１２）の背面に実質的に沿って延在し、前記ブーム部（２６－１、２６－２）が後方から前方に延びるように構成されている支持構造体（１６）と、
前記支持構造体（１６）を前記オペレータ（１２）の身体部分に結合するための少なくとも１つの身体結合部（１８、２０）と、
前記オペレータ（１２）の右側の手または前腕部に結合される第１のハンドアタッチメント（４０－１）であって、駆動される第１の引張ケーブル（４２－１）を介して前記支持構造体（１６）に力結合され、前記第１の引張ケーブル（４２－１）は、第１のケーブル偏向装置（４８－１）を介して前記第１の支持体（２２－１）に力結合されている第１のハンドアタッチメント（４０－１）と、
前記オペレータ（１２）の左側の手または前腕部に結合される第２のハンドアタッチメント（４０－２）であって、駆動される第２の引張ケーブル（４２－２）を介して前記支持構造体（１６）に力結合され、前記第２の引張ケーブル（４２－２）は、第２のケーブル偏向装置（４８－２）を介して前記第２の支持体（２２－２）に力結合されている第２のハンドアタッチメント（４０－２）と、
を備え、
前記ブーム部（２６－１、２６－２）は、それぞれ長さを変化させることができるように構成され、それによって、前記オペレータ（１２）が前記補助装置（１０）を着用したとき、前記ブーム部（２６－１、２６－２）の長さが変化することによって、前記オペレータ（１２）から前記ブーム部（２６－１、２６－２）に配置されたケーブル偏向装置（４８－１、４８－１）までの距離が変化することを特徴とする
着用型の補助装置（１０）。

【請求項2】

前記ブーム部（２６－１、２６－２）は、それぞれ、変位軸（６０）に沿って相互に並進変位可能であって特に入れ子式とされた少なくとも２つの支持セグメント（５２－１、５２－２、５２－３）を備える請求項１に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項3】

ブーム部（２６－１、２６－２）の長さの変化、特に少なくとも１つの支持セグメント（５２－１、５２－２、５２－３）の移動が、前記ブーム部（２６－１、２６－２）、特に少なくとも１つの支持セグメント（５２－２）上に結合された引張ケーブル（４２－１、４２－１）から前記ブーム部（２６－１、２６－１）に作用するケーブル力の作用によって駆動される、請求項１または２に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項4】

前記第１および第２のケーブル偏向装置（４８－１、４８－２）は、ブーム部（２６－１、２６－２）上、特に少なくとも１つの支持セグメント（５２－２）上のケーブル力の成分が、これらのブーム部（２６－１、２６－２）の長手軸（５４）、特に変位軸（６０）に沿って作用するように設計される、請求項１～３のいずれか項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項5】

前記第１および第２のケーブル偏向装置（４８－１、４８－２）はそれぞれ少なくとも２つのケーブルプーリ（６４－１、６４－２）を有し、前記ケーブルプーリ（６４－１、６４－２）の周りのケーブル（４４）は、前記ケーブル（４４）のケーブル力の成分がブーム部（２６－１、２６－２）、特に少なくとも１つの支持セグメント（５２－２）に伝達され、このブーム部（２６－１、２６－２）の長手軸（５４）、特に変位軸（６０）に沿って作用するように案内される、請求項１～４のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項6】

少なくとも２つの支持セグメント（５２－１、５２－２、５２－３）が初期構成にバイアスされ、特にブーム部（２６－１、２６－２）の長さが最小化または最大化される、請求項２～５のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項7】

前記少なくとも２つの支持セグメント（５２－１、５２－２、５２－３）を前記初期構成にバイアスするためのスプリング装置が設けられ、前記スプリング装置は、少なくとも１つ、特に前記ブーム部（２６－１、２６－２）を有するスプリング装置は、一体化された引張スプリングおよび／または前記ブーム部に特に一体化された少なくとも１つの圧縮スプリングを備える、請求項６に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項8】

前記少なくとも１つの張力バネおよび／または前記少なくとも１つの圧縮バネの初期張力を変化させるように、特に調整するように設計された張力機構が提供される、請求項７に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項9】

特に、それぞれのブーム部（２６－１、２６－２）の長さを変化させ、特に、少なくとも２つの支持セグメント（５２－１、５２－２、５２－３）を互いに移動させるように設計されたアクチュエータ、特に少なくとも１つのリニアアクチュエータを備える請求項１～８の何れか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項10】

アクチュエータ制御装置を備え、
前記アクチュエータ制御装置は、
前記アクチュエータが、ケーブル（４４－１、４４－２）が結合されたブーム部（２６－１、２６－２）の長さを変化させ、特に少なくとも１つの支持セグメント（５２－１、５２－２、５２－３）を変位軸（６０）に沿って移動させて、前記ケーブル（４４－１、４４－２）のケーブル力を減少させ、特に最小にするように、前記ケーブル（４４－１、４４－２）のケーブル力に依拠して前記アクチュエータを制御するか、且つ／または
前記アクチュエータが、前記ケーブル（４４－１、４４－２）が結合されたブーム部（２６－１、２６－２）の長さを変化させ、特に少なくとも１つの支持セグメント（５２－１、５２－２、５２－３）を、前記変位軸（６０）に沿って相互に移動させて前記ケーブル（４４－１、４４－２）が垂直になるように、前記ケーブル（４４－１、４４－２）の垂直方向からの偏向角αに依拠して前記アクチュエータを制御する
請求項９に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項11】

第１および／または第２のケーブル（４２－１、４２－２）を駆動するための少なくとも１つのケーブル駆動装置（４６－１、４６－２）が設けられ、
前記少なくとも１つのケーブル駆動装置（４６－１、４６－２）は、前記アクチュエータによってブーム部（２６－１、２６－２）の長さが変更されると、前記ケーブル偏向装置（４８－１、４８－２）とハンドアタッチメント（４０－１、４０－ ２）との間のケーブル長が一定になるように、前記ブーム部（２６－１、２６－２）に結合された引張ケーブル（４２－１、４２－２）を駆動するように、前記アクチュエータと相互作用する
請求項９または１０に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項12】

前記第１および第２のハンドアタッチメント（４０－１、４０－２）は、それぞれ、ダブルケーブル（６８）を介して支持構造体（１６）に結合され、特に、支持構造体（１６）上のダブルケーブル（６８）の第１のケーブル端部、特にブーム部（２６－１、２６－２）に結合され、第２のケーブル端部は、ケーブル駆動装置（４６－１、４６－２）に結合される請求項１～１１のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項13】

前記ブーム部（２６－１，２６－２）を所定の長さにロックするように構成されたロック装置が設けられていることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項14】

ケーブル（４４－１、４４－２）の第１及び第２の引張ケーブル（４２－１、４２－２）は、ケーブルガイド内の少なくとも区間に案内され、前記ケーブルガイドは、支持構造体（１６）に、特にそれぞれの支持体（２２－１、２２－２）に一体化され、特にブーム区間（２６－１、２６－２）の自由端の区域内のケーブル（４４－１、４４－２）がケーブル偏向装置（４８－１、４８－２）を介して前記ブーム区間（２６－１、２６－２）から抜けるように一体化されている請求項１～１３のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項15】

前記第１および第２のケーブル（４２－１、４２－２）は、それぞれ、支持体（２２－１、２２－２）に配置されたケーブルブレーキを備える請求項１～１４のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部分に係る着用型の補助装置に関する。

【背景技術】

【0002】

このような補助装置は、荷物を吊り上げ、および／または保持するときにユーザをサポートするために使用される、ユーザが着用して完全に移動可能な装置として設計される。特に、上述の補助装置は、物体を吊り上げるときにユーザの身体の選択された領域を通してユーザに作用する直接荷重から使用者の関節および筋肉システムを解放することを可能にする。

【0003】

このような補助装置は、例えば、ＷＯ ２０１４／１９５３７３ Ａ１から公知である。補助装置は、身体に着用される支持構造体と、オペレータの手に取り付けるための対応するハンドアタッチメントとを備える。ハンドアタッチメントは、ケーブルを介して支持構造体に結合される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】ＷＯ ２０１４／１９５３７３ Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決すべき課題】

【0005】

本発明は、前述の補助装置においてユーザがより容易に脱着できるようにすることを目的とする。さらに、補助装置は簡単で直感的に操作できることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的は、請求項１に記載の特徴を有する補助装置によって達成される。補助装置は、作業者による物体の吊り上げおよび／または保持を補助するために、人が持ち運べる装置（「可搬型補助装置」）の意味で、荷物の吊り上げおよび／または保持を補助するための着用型の補助装置として設計される。したがって、補助装置は、特にオペレータが装着することができ、且つオペレータが補助装置を装着して別の場所に移動することができるように設計されている。特に前記補助装置は、前記オペレータがバックパック状に装着できるように設計されている。

【0007】

前記補助装置は、荷重の重力および／または慣性力を吸収し、この力をオペレータの特定の身体領域に向け直すように設計された支持構造体を含む。支持構造体は、第１の支持体（右側）と、第１の支持体から分離された第２の支持体（左側）とを含む。第１および第２の支持体はそれぞれ、背部およびブーム部を有する。支持体は、補助装置がオペレータによって装着されると、背部が後方、すなわち、身体の背側に配置され、且つ実質的またはそれ自体でオペレータの背部に沿って腰部から頭側に延在するように設計される。これは、背部がオペレータの背面と正確に平行に走らなければならないことを意味しない。背部は、その長手方向の範囲に沿って直線的であってもよく、または、少なくともその長手方向の範囲に沿って断面に湾曲を有してもよい。ブーム部は、補助装置を着用すると、後方から前方へ、すなわち腹側に、または「体の後方から前方へ」延在するように設計される。オペレータが直立している場合、背部は、特に、実質的に垂直に延在し、ブーム部は、少なくともセクション内で水平に延在する。この点に関して、背部は垂直支持体を形成することができ、ブーム部は水平支持体を形成することができる。

【0008】

特に、ブーム部は背部に結合することができる。それぞれのブーム部は、補助装置を着用したときにオペレータの肩上に延びることが好ましい。背部とブーム部とは、例えば、カラムコネクタを介して互いに固定的に又は可動的に結合することができる。補助装置を異なる体の大きさ、特に背中の長さに適合させることができるようにするために、それぞれの支持体自体の背部が長さを変えられるように設計されている場合に有利であり得る。

【0009】

補助装置はまた、オペレータの身体に支持構造体を結合するための少なくとも１つの身体結合部を含む。少なくとも１つの身体結合部は、特に、身体とそれを介して支持構造体との間に力が伝達されるように設計される。特に、少なくとも１つの身体結合部は、オペレータの身体領域に支持構造体を固定し、したがってオペレータの身体に補助装置を保持するように設計される。この点に関して、特に、少なくとも１つの身体結合部が少なくとも１つの身体結合部によって支持構造体を身体に結合することによって、オペレータが補助装置を「着用」することができるように設計される。

【0010】

補助装置は、オペレータの右の手または前腕領域、例えば、オペレータの手首および／または手根に結合するための、第１（右）ハンドアタッチメントも含む。第１ハンドアタッチメントは、第１の駆動引張ケーブルを介して、支持構造体に力結合される(kraftgekoppelt)。前記第１引張ケーブルは、第１ケーブル偏向装置を介して、第１ケーブル偏向点において第１支持構造体のブーム部、特にブーム部の自由端の領域に作用する。

【0011】

補助装置はまた、オペレータの左の手または前腕領域、例えばオペレータの手首および／または手根に取り付けるための第２（左）ハンドアタッチメントを含む。第２ハンドアタッチメントは、第２の駆動引張ケーブルを介して支持構造体に力結合される。第２引張ケーブルは、第２ケーブル偏向装置を介して、第２のケーブル偏向点において、第２の支持体のブーム部、特にブーム部の自由端の領域に作用する。

【0012】

ハンドアタッチメントは、人の手と補助装置との間のリンクとして機能する。保持された荷物の重さおよび慣性力は、ハンドアタッチメントと引張ケーブルを介して支持構造体に導入され、少なくとも１つの身体結合部を介してオペレータの選択された身体領域に導入される。提案された補助装置の場合、特にオペレータの手首において支持が開始される。好ましくは、ハンドアタッチメントは、吊り上げられる荷物を把持するために人の手自体が使用されるように設計され、このハンドアタッチメントは、その汎用性の点で技術的把持システムよりも優れている。この目的のために、手動結合は、種々の方法で設計することができる。例えば、手根部及びおそらく手首を囲むカフとしての実施形態が考えられる。

【0013】

提案された補助装置では、第１支持体のブーム部と第２支持体のブーム部は、それぞれ、オペレータが補助装置を着用したときに、ブーム部の長さを変更することにより、このブーム部に配置されたケーブル偏向装置間の距離を、特にオペレータに対応して調整可能なように、それらの長さを変更できるように設計されている。ブーム部の長さを変更することにより、このブーム部に配置されたケーブル偏向装置を変位させることができるように、ブーム部は、それぞれの長さを変更できるように設計されている。

【0014】

このような構成は、オペレータによる手の動きのそれぞれのケーブル偏向点を追従することを可能にする。特に、本提案の補助装置では、ブーム部の長さを変更することにより、ケーブル偏向点が、意図したとおりに使用される場合にはケーブル偏向装置を常にハンドアタッチメントまたは搬送荷重の上に位置させ、従って、対応するケーブルがブーム部に対して垂直になるように配置することが可能である。このように、ケーブルが垂直に下方に吊り下げられた構成では、ケーブルに加わる力は最小限に抑えられ、したがって、オペレータが受ける力は低減される。対照的に、固定された支持長を有する既知の補助装置では、ケーブル偏向点に追従することができず、このことは、保持された荷重が、例えば、オペレータから離れるように移動したとき、ケーブルに加わる力は、保持された荷重の重さだけでなく、荷重の移動に起因する力成分からも生じることを意味する。これは、オペレータの負担を増加させる。長さを変えることができるブーム部を有する提案された補助装置の場合、設置スペースは、移動することができるが長さを変えることができない支持体を有する構成と比較しても減少され、これは、オペレータにとっての取扱いの自由度にプラスの影響を与える。

【0015】

引張ケーブルが駆動されるので、オペレータは、吊り上げプロセス中に能動的に支持され、オペレータ自身によって加えられる力の割合を減少させることができる。第１及び第２の引張ケーブルを駆動するための共通ケーブル駆動装置が設けられていると考えられる。また、第１の引張ケーブルを駆動するための第１のケーブル駆動装置を設け、第２の引張ケーブルを駆動するための第２のケーブル駆動装置を設けることも考えられる。少なくとも１つのケーブル駆動装置は、特に、支持構造体上に保持することができる。

【0016】

支持構造体と身体との間の有効な動力伝達のために、補助装置が上体結合部、特に支持構造体をオペレータの上体に結合するための上体結合部を有すると、特に有利である。例えば、下半身結合部は、オペレータの腰部領域を固定する腰部ベルトを有してよい。代替的または追加的に、補助装置は、オペレータの骨盤、腰部および／または腰部領域に支持構造体を結合するための下半身結合部、特に腰部結合部を含み得る。例えば、上体結合部は、ベルトシステムを有してよく、特に、運転者がバックパックのように補助装置を着用できるように設計される。特に、支持体のそれぞれの背部は、第１の下側結合点では下半身結合部に、第１の上側結合点では上体結合部に結合することができる。

【0017】

有利な実施形態の枠組内では、ブーム部は、各々、少なくとも２つの支持セグメントを備えてよく、特に、ブーム部の長手軸に沿って、互いの後方に指示セグメントが１つ配置される。特に、少なくとも２つの支持セグメントがブーム部を形成することができる。少なくとも２つの支持セグメントは、ブーム部の長さを変化させるために、変位軸に沿って互いに平行移動可能であることが好ましい。この点に関して、少なくとも２つの支持セグメントは、特に、支持セグメントを互いに相対的に置き換えることによって、それぞれのブーム部の長さを、特に調整することができるように、設計および配置することができる。特に、少なくとも２つの支持セグメントは、ブーム部の長さが最小化される収縮構成と、ブーム部の長さが最大化される延長構成との間で平行移動可能であってもよい。このような実施形態は、ケーブル偏向点の信頼性のある変位を可能にし、同時に、ケーブル偏向装置から少なくとも１つの身体結合部へのブーム部を介した力の安定した伝達を可能にする。特に、第１の支持セグメントは、それぞれの支持体の背部に結合することができ、第２の支持セグメントは、それぞれのケーブル偏向装置を備えてよい。次いで、任意のさらなる支持セグメントを、第１の支持セグメントと第２の支持セグメントとの間に配置することができる。特に、少なくとも２つの支持セグメントが伸縮性を有するように設計される場合、すなわち、少なくともセクション内で互いに押し込むことができる場合に、省スペース設計がもたらされる。

【0018】

有利な発展例の枠組みにおいて、ブーム部及びケーブル偏向装置は、それぞれブーム部上のこのブーム部に結合された引張ケーブルのケーブル力の作用によってブーム部の長さが変化するように設計することができる。特に、少なくとも２つの支持セグメントおよびケーブル偏向装置は、それぞれ少なくとも１つの支持セグメント上の少なくとも１つの支持セグメントに結合された引張ケーブルのケーブル力の作用によって、変位軸に沿った少なくとも１つの支持セグメントの変位が駆動され得るように設計され得る。このような実施形態は、単に手を動かすことによってケーブル偏向装置を変位させ、従って、ケーブルを垂直（受動自由度）に調整することを可能にする。特に、長さの変化は、個々のブーム部の長手軸に沿って、特に少なくとも１つの支持セグメントの変位軸に沿って作用するケーブルのケーブル力の成分によって駆動され得る。

【0019】

この目的のために、第１および第２のケーブル偏向装置は、有利には、ケーブルのケーブル力の成分を、ケーブル偏向装置に結合されたブーム部、特に、このブーム部の長手軸に沿って、特に変位軸に沿って、少なくとも１つの支持セグメントに伝達することができるように設計することができる。例えば、ハンドリングプロセスの間にハンドアタッチメントがオペレータによって水平方向に移動される場合、特に水平方向に作用するケーブル力成分が発生し、それが次に、ハンドアタッチメントに連結されたケーブル偏向装置を介して対応するブーム部に伝達される。これらの力の成分の作用によってブーム部が長くなり、ケーブル偏向装置は、ケーブルが垂直に下方に吊り下げられる構成に対応する水平力成分が作用しない状態になるまで、手の結合の運動に追従する。

【0020】

第１及び第２のケーブル偏向装置が、長手軸又は変位軸に沿った伸長方向及び収縮方向に作用するブーム部にこのような成分を移送することができるように設計されている場合には、特に有利である。これにより、ケーブルの力の作用によってブーム部を伸長したり収縮したりすることができる。本文脈において、伸長方向とは、ブーム部の長手軸又は変位軸に沿った方向であって、ブーム部が延在する方向、すなわち、補助装置が引っ張られたときにオペレータから離れていく方向を意味する。以下の文脈において、収縮方向は、ブーム部が短縮するブーム部の長手軸又は変位軸に沿った方向、すなわち、補助装置が引っ張られたときにオペレータに向かって来る方向を意味すると理解される。

【0021】

第１および第２のケーブル偏向装置は、構造的に単純で安定した構成の一部として、それぞれ少なくとも２つのケーブルプーリを有することができる。特に、ケーブル偏向装置の少なくとも２つのケーブルプーリをこのように配置することができ、このケーブル偏向装置に割り当てられたケーブルプーリのケーブルは、ケーブルのケーブル力の成分がケーブル偏向装置に結合されたブーム部、特にこのブーム部の長手軸に沿って、特に変位軸に沿って作用する少なくとも１つの支持セグメントに伝達されるように、ケーブルプーリの周りを案内することができる。ケーブルプーリは、筐体内またはケーブル偏向装置の支持フレーム内に取り付けることができる。また、ケーブルプーリはブーム部に回転自在に取付けられていると考えられる。

【0022】

有利な発展形態(Weiterbildung)の文脈において、ブーム部が所定の長さを取る所定の初期構成にバイアスされる少なくとも２つの支持セグメントで構成することができる。支持セグメントが、例えばケーブル力の作用によって、この初期構成から偏向される場合、負荷は、力の作用が除去された後、支持セグメントがその初期構成に戻り、ブーム部がその所定の長さに戻ることを確実にする。このような構成は、オペレータを効果的に解放するのに有利なブーム部の長さを規定することを可能にする。特に、初期構成においてブーム部の長さは最小または最大である。少なくとも２つの支持セグメントは、前記支持セグメントの伸長方向または収縮方向に荷重が印加される。例えば、支持セグメントが引き込み方向に引っ張られて、ブーム部が初期構成において最小の長さをとるようにすることが考えられる。ケーブル偏向装置が、支持セグメントの変位軸に沿った伸長方向に作用する力がブーム部に伝達されるように設計されていると有利である。このような実施形態では、例えば、オペレータが、ハンドアタッチメントを伸長方向に移動させてブーム部を長くすることによって、例えば、オペレータから離れたところにある荷物、例えば棚上にある荷物を把持することが考えられる。荷重が印加された後、引き込み方向、すなわちオペレータに向けて支持セグメントに荷重をかけることによって、荷重のオペレータの身体へのシフトを能動的に支持することができる。

【0023】

少なくとも２つの支持セグメントは、特に、初期構成においてスプリング負荷され得る。この目的のために、補助装置、特に各ブーム部は、少なくとも２つの支持セグメントに初期構成において負荷を印加するためのバネ装置を備えることができる。特に、少なくとも１つのバネ装置は、引張バネおよび／または少なくとも１つの圧縮バネを備え得る。引張バネまたは圧縮バネは、特に、支持セグメントが初期構成にバイアスされるように、支持セグメントを互いに機械的に結合することができる。このような構成により、支持セグメントを比較的単純な構造手段で初期構成にバイアスすることが可能となり、補助装置の全体重量にプラスの影響を与える。引張ばねおよび／または圧縮ばねは、特に、例えば、支持体の内部空間に収容されるそれぞれのブーム部に一体化することができる。

【0024】

初期構成における支持セグメントの位置、従って、補助装置の休止構成におけるケーブル偏向点の位置を可変的に設定することができるようにするために、補助装置が、少なくとも１つの張力バネを予圧するように、および／または少なくとも１つの圧縮バネを変化させ、特に調整するように設計された少なくとも１つの張力機構を含む場合に有利であり得る。少なくとも１つの張力または圧縮バネの予荷重を変化させることによって、バネの休止位置を柔軟に設定することができ、従って、初期構成においてブーム部の長さを個別に調整することができる。

【0025】

有利な実施形態の文脈において、補助装置は、ブーム部の長さを変化させるように設計されたアクチュエータを含むことができ、特に、それぞれのブーム部の少なくとも２つの支持セグメントを互いに相対的にそれぞれの変位軸に沿って変位させるように設計されている。このような構成は、ブーム部の長さ、従って、ケーブル偏向装置のオペレータからの距離を能動的に設定することを可能にし、特にブーム部に作用するケーブル力に対抗する。その結果、ブーム部の長さを変更したり、ケーブル偏向点をシフトしたりするのに必要な力がアクチュエータによって提供されるので、オペレータはさらに負荷から解放される。特に、ケーブル偏向装置、従ってケーブル偏向点が常にハンドアタッチメントの上に位置し、従って保持物体の上に位置するようにアクチュエータがブーム部の長さを変化させることが考えられる。アクチュエータは、例えば、各ブーム部に対して１つ以上のリニアアクチュエータを含むことができる。アクチュエータは、支持構造体、特にブーム部に一体化することが好ましい。

【0026】

補助装置は、アクチュエータを制御するように設定されたアクチュエータ制御を含むこともできる。特に、アクチュエータ制御は、ケーブルに結合されたブーム部の長さを特にケーブルのケーブル力に依拠してケーブルに結合されたブーム部の長さを変化させ、これによって少なくとも１つの支持セグメントを変位軸に沿って移動させ、ケーブルのケーブル力を減少させ特に最小になるようにアクチュエータを制御すべく設定することができる。補助装置は、次いで、ケーブルのケーブル力を検出するためにアクチュエータ制御と相互作用するセンサ装置を有してもよい。代替的または追加的に、アクチュエータ制御は、特に、ケーブルが結合されたブーム部の長さを変化させ、特に少なくとも１つの支持エレメントを変位軸に沿って相対的に反対方向に移動させてケーブルが垂直方向に調整されるようにアクチュエータを制御すべく設定することができる。そして、補助装置は、各ケーブルの垂直からの偏向角を検出するためにアクチュエータ制御と相互作用するセンサ装置を含んでよい。この点に関して、アクチュエータシステムは、それぞれのケーブル偏向装置の能動的追従、したがってケーブル力が最小となる構成、およびオペレータの負荷が最小となる構成となるようなそれぞれのケーブルの調節を可能にする。

【0027】

有利な発展形態の文脈において、アクチュエータは、アクチュエータによってブーム部の長さが変更されると、少なくとも１つの駆動ケーブルがブーム部に結合された引張ケーブルを、ケーブル偏向装置と手動結合との間のケーブル長さが一定に保たれるように駆動するように、第１および／または第２引張ケーブルの上記の少なくとも１つのケーブル駆動装置と相互作用することができる。この点に関して、アクチュエータと少なくとも１つのケーブル駆動装置は、保持されている荷物が移動するときに、ケーブル偏向装置と手動結合との間のケーブル長が一定に保たれるように相互作用することができる。これにより、物体を一定の高さに保持し、操作することが可能となり、オペレータをさらに解放する。特に、ブーム部がアクチュエータによって短縮されると、少なくとも１つのケーブル駆動装置が、このブーム部に結合された引張ケーブルを少なくとも部分的に巻き上げ、ケーブルが短縮され、および／または少なくとも１つのケーブル駆動装置のアクチュエータによってブーム部が延長されると、少なくとも部分的にケーブルを巻き戻し、したがってケーブルが延長されるように、少なくとも１つのケーブル駆動装置とアクチュエータとは相互作用することができる。

【0028】

有利な実施形態においては、第１および第２のハンドアタッチメントがそれぞれダブルケーブルを介して支持構造体に結合される。この点に関して、第１および／または第２の引張ケーブルは、ダブルケーブルを包含し得る。このような構成によれば、ケーブルの力が半分になる。特に、各ダブルケーブルの第１のケーブル端部は、支持構造体、特にブーム部に保持することができ、第２の端部は、引張ケーブルのケーブル駆動装置に結合することができる。

【0029】

さらに、補助装置が、それぞれのブーム部を所定の長さまたは特定可能な長さに固定するように設計された少なくとも１つの固定装置を含むと有利である。これにより、オペレータからの所定の距離における荷重の静的保持が簡素化される。特に、各ブーム部には、それぞれ独自のロック装置を割り当てることができる。少なくとも１つのロック装置は、特に、変位軸に沿った変位がブロックされるように、ブーム部の少なくとも２つの支持セグメントをロックするように設計することができる。例えば、ロック装置は、ブーム部の長さがロック状態で最小になるように設計することができる。

【0030】

また、第１引張ケーブルのケーブルと第２引張ケーブルのケーブルとが、それぞれのケーブルガイドにおいて少なくとも部分的に導かれていると有利である。このような構成では、ケーブルによって生じる干渉輪郭が最小限に抑えられる。また、オペレータが取扱い中にケーブルに巻き込まれる危険性が低減される。ケーブルガイドは、支持構造体、特にそれぞれの支持体、特にそれぞれの支持体のブーム部、特にブーム部、およびそれぞれの支持体の背部に好都合に一体化されている。ケーブルガイドは、特にブーム部の自由端の領域、特にブーム部の前側において、ケーブル偏向装置を介して、それぞれの引張ケーブルのケーブルがブーム部から出るように設計することができる。この点に関して、ケーブル偏向装置は、ケーブル出口装置とすることができ、ケーブル偏向点は、ケーブル出口点とすることができる。

【0031】

ハンドアタッチメントの制御されない動きを回避するために、第１および第２のケーブルはそれぞれケーブルブレーキを備えることができ、特にケーブルブレーキは、第１または第２の支持体、特にそれぞれの背部に一体化することができる。

【0032】

有利な実施形態の文脈において、第１の支持体のブーム部は、第１の支持体の背部に旋回可能に結合され得、第２の支持体のブーム部は、第２の支持体の背部に旋回可能に結合され得る。それぞれのブーム部は、好ましくは、背部の長手軸に平行である第１の、特に垂直のブームピボット軸の周りを旋回可能になるようにそれぞれの背部上に配置される。これにより、補助装置を引っ張ったとき、特に背部を旋回させる必要なく、伸長アーム部分を左または右に旋回させることが可能になる。代替的または追加的に、それぞれのブーム部は、背部の長手軸およびブーム部の長手軸に直交する、特に水平な、第２のブームピボット軸の周りを枢動可能にするように、背部上に配置することができる。これにより、ブーム部を「上方」または「下方」に旋回させることができ、特に背部を旋回させる必要がない。このように、ブーム部の長さを変化させる能力と相まって、高い移動自由度を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

本発明は、図面を参照して、以下により詳細に説明される。

【図1】図１は、補助装置の一実施形態の概略図である。

【図2】図２は、補助装置の使用状況を説明するための概略図である。

【図3】図３は、補助装置のブーム部の概略図である。

【図4a】図４ａは、補助装置のケーブル偏向装置の異なる構成を側面図で説明するための概略図である。

【図4b】図４ｂは、補助装置のケーブル偏向装置の異なる構成を側面図で説明するための概略図である。

【図4c】図４ｃは、補助装置のケーブル偏向装置の異なる構成を側面図で説明するための概略図である。

【図5a】図５ａは、補助装置のケーブル偏向装置の異なる構成を斜視図で説明するための概略図である。

【図5b】図５ｂは、補助装置のケーブル偏向装置の異なる構成を斜視図で説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下の説明および図面において、同一または対応する特徴に対して同一の参照記号が使用される。

【0035】

図１は、簡略化された概略図において、参照番号１０によって全体的に示される、着用型の補助装置を示す。補助装置１０は、荷物１４（図２参照）を吊り上げ、および／または搬送するときに、オペレータ１２を支持するように設計されている。以下に詳細に説明するように、補助装置１０は、オペレータ１２によって着用され、搬送される移動装置として設計される。

【0036】

補助装置１０は、荷重支持力、特にオペレータ１２によって保持される荷物１４の重量及び／又は慣性力を吸収し、それをオペレータ１２の特定の身体領域に伝達するように設計された支持構造体１６を含む。この目的のために、補助装置１０はまた、支持構造体１６をオペレータ１２の身体に結合するための少なくとも１つの身体結合部を含む。例示的な実施形態では、補助装置１０は、支持構造体１６をオペレータ１２の骨盤、腰部および／または腰部領域に結合するための下半身結合部１８と、支持構造体１６をオペレータ１２の上体に結合するための上体結合部２０とを備える（図１および図２参照）。

【0037】

支持構造体１６は、第１（右）支持体２２－１と第２（左）支持体２２－２とを含む。図１から分かるように、支持体２２－１、２２－２はそれぞれ、背部２４－１、２４－２およびブーム部２６－１、２６－２を含む。図示の例では、背部２４－１、２４－２は、支持コネクタ２８を介してブーム部２６－１、２６－２に結合されているが、これは概略的にのみ示されている。ブーム部２６－１、２６－２は、対応するブームジョイント（図示せず）を介して対応する背部２４－１、２４－２に旋回可能に結合されていることも考えられる。例えば、ブーム継手は、それぞれのブーム部２６－１、２６－２が、背部２４－１、２４－２の長手軸５３に平行な第１の、特に垂直なブーム旋回軸、及び／又は背部２４－１、２４－２の長手軸５３、及びブーム部２６－１、２６－２の長手軸５４、特に水平な第２のブーム旋回軸の周りに旋回できるように設計することができる。

【0038】

図１に概略的に示すように、第１の支持体２２－１は、第１の下側結合点３０－１において下半身結合部１８に結合され、第１の上側結合点３２－１において上体結合部２０に結合される。従って、第２の支持体２２－２は、第２の下側結合点３０－２において下半身結合部１８に、第２の上側結合点３２－２において上体結合部２０に結合される。

【0039】

図２から分かるように、補助装置１０は、オペレータ１２によって補助装置１０が着用されると、背部２４－１、２４－２が後方に、すなわちオペレータ１２の後方３４上に配置され、オペレータ１２の背部に沿って（例えば、図２において、垂直に）下半身結合部１８から本質的に頭蓋側に延在するように設計される（図２における矢印３６参照）。ブーム部２６－１、２６－２は、補助装置１０が締め付けられると、後方から前方、すなわち、オペレータ１２の後方３４から前方３８まで、特にオペレータの肩上に延びるように設計される。図示の実施例では、背部２４－１、２４－２及びブーム部２６－１、２６－２は互いに直交している。補助装置１０が引っ張られると、背部２４－１、２４－２は実質的に垂直に延び、ブーム部２６－１、２６－２は実質的に水平に延びる（図２参照）。

【0040】

補助装置１０はまた、オペレータ１２の右側の手または前腕領域に取り付けるための第１ハンドアタッチメント４０－１と、オペレータ１２の左側の手または前腕領域に取り付けるための第２ハンドアタッチメント４０－２とを含む。図に概略的に示されているように、第１ハンドアタッチメント４０－１は、ケーブル４４－１を有する駆動される第１引張ケーブル４２－１を介して第１支持体２２－１のブーム部２６－１に結合されている。第２ハンドアタッチメント４０－２は、ケーブル４４－２を有する駆動される第２引張ケーブル４２－２を介して第２の支持体２２－２のブーム部２６－２に結合されている。図示の例では、第１引張ケーブル４２－１は第１のケーブル駆動装置４６－１を介して駆動され、第２引張ケーブル４２－２は第２のケーブル駆動装置４６－２を介して駆動される。例えば、ケーブル駆動装置４６－１、４６－２は、支持構造体１６上、特に背部２４－１、２４－２上に配置される（図１参照）。

【0041】

図１に概略的に示すように、ケーブル４４－１、４４－２はそれぞれ、以下に詳細に説明するケーブル偏向装置４８－１、４８－２を介して、それらに割り当てられたブーム部２６上のケーブル偏向点５０－１、５０－２においてブーム部２６－１、２６－２に配置される。

【0042】

図示の例では、ケーブル４４－１、４４－２はそれぞれ、それぞれの支持体２２－１、２２－２内のケーブルガイド（図示せず）に案内され、ブーム部２６－１、２６－２の自由端でケーブル偏向装置４８－１、４８－２を通過する。

【0043】

ブーム部２６－１，２６－２の例示的な実施形態を、図３を参照して、右側支持体２２－１のブーム部２６－１を用いて以下に説明する。第２の支持体２２－２のブーム部２６－２は、機能的に対応するかまたは同一であるように設計される。図３から分かるように、図示の例のブーム部２６－１は、ブーム部２６－１の長手軸５４に沿って互いに後方に配置された３つの支持セグメント５２－１、５２－２、５２－３を含む。図示されていない構成の場合、ブーム部２６－１、２６－２はまた、２つ以上の支持セグメント５２のみを有してもよい。図１に示すように、第１の支持セグメント５２－１は、支持体２２－１の背部２４－１に結合され、第２の支持セグメント５２－２は、ケーブル偏向装置４８－１を含む。任意選択の第３の支持セグメント５２－３が、第１および第２の支持セグメント５２－１、５２－２の間に配置される。支持セグメント５２は、変位軸５６に沿って互いに相対的に変位させることができ、この変位軸５６は、図示の例では、長手軸５４に対応する。支持セグメント５２を変位軸５６に沿って変位させることにより、ブーム部２６－１の長さを変更することができ、補助装置１０を着用したときに、特にケーブル偏向装置４８－１とオペレータ１２との間の距離を調整することができる。

【0044】

支持セグメント５２は、図示の例において伸縮式に設計される。この点に関して、支持セグメント５２は、収縮方向５８に互いに押し込んでブーム部２６－１の長さを短縮し、伸長方向６０に押し出してブーム部２６－１を長くすることができる。

【0045】

支持セグメント５２の変位運動を駆動し、したがってブーム部２６－１、２６－２を駆動して長さを変化させるために、支持セグメント５２を変位軸５６に沿って互いに移動させるように設計されたアクチュエータ（図示せず）を設けることができる。この目的のために、アクチュエータは、好ましくはブーム部２６－１、２６－２に一体化された、例えば、１つ以上のリニアアクチュエータ（図示せず）を備え得る。

【0046】

補助装置１０は、上述のようにアクチュエータを制御するように構成されたアクチュエータ制御部（図示せず）も備えてよい。アクチュエータ制御部は、特に、ケーブル４４－１が垂直方向に補正されるようにアクチュエータがケーブル４４－１に結合されたブーム部２６－１の長さを変更し、ケーブル４４－１が再度垂直位置をとるように、ケーブル４４の垂直方向からの偏向角αに依拠してアクチュエータを制御するように設定することができる。このため、補助装置１０は、ケーブル４４－１、４４－２の垂直からのたわみ角αを検出するためのセンサ装置（図示せず）を備えることができる。ケーブル４４－１が図３において直線４４－１’で示すようにたわんだ場合、アクチュエータが支持セグメント５２を伸長方向６０に伸長し、ブーム部２６－１も伸長し、これによってケーブル４４－１’は、ブーム部２６－１の長手軸５４と直角になる。

【0047】

アクチュエータを有する実施形態では、ケーブル偏向装置４８－１、４８－２は、それぞれ、例えば、ケーブル４４－１、４４－２がガイドされる単一のローラ６２を含むことができる（図４ａ参照）。

【0048】

さらに、またはアクチュエータを備えた構成に代わるものとして、支持セグメント５２は、変位軸５６に沿った支持セグメント５２の変位が、ケーブル４４のケーブル力の作用によって駆動され得るように設計され得る。次いで、特に、長手軸５４または変位軸５６に沿って作用するケーブル４４のケーブル力の成分が、ケーブル偏向装置４８に結合された支持セグメント５２－２に伝達されるように、ケーブル偏向装置４８は設計される。例えば、変位軸５６に沿って伸長方向６０に作用するケーブル力の成分と、変位軸６０に沿って収縮方向５８に作用するケーブル力の成分との両方をブーム部２６に伝達することができるように、ケーブル偏向装置４８を設計することができる。

【0049】

図４ｂおよび図４ｃは、変位軸５６に沿って、特に収縮方向５８および伸長方向６０の両方において、ブーム部２６－１、２６－２に作用するケーブル力を、ケーブル偏向装置４８が結合された支持セグメント５２－２に伝達するように設計されたケーブル偏向装置４８の２つの例示的な構成を示す。いずれの場合にも、ケーブル偏向装置４８は、ケーブル４４が案内される２つのケーブルプーリ６４－１、６４－２を備える。図４ａおよび図４ｂから分かるように、ケーブルプーリ６４－１、６４－２は、水平方向（収縮方向５８および伸長方向６０に平行に示される例において）および垂直方向（図４ｂの二重矢印６６によって示される）の両方で互いに離間されている。ケーブルプーリ６４－１、６４－２は、例えば、ケーブル偏向装置４８のハウジングまたは支持構造に取り付けることができる。ケーブルプーリ６４－１，６４－２をブーム部２６又は支持セグメント５２－２に直接回転可能に取付けることも考えられる。

【0050】

図４ｂに示す実施形態では、ケーブル駆動装置４６からハンドアタッチメント４０までのケーブル４４は、伸長方向６０において、ケーブルプーリ６４－１の後方および垂直下方を中心に反時計回りに導かれ、次いで、第２のプーリ６４－２の周りを時計回りに導かれる。

【0051】

図４ｃに示される実施形態では、ケーブル４４は、ケーブル駆動装置４６からハンドアタッチメント４０に向かってそのコースに沿って伸長方向６０において前方および垂直上方の第２ケーブルプーリ６４－２の周りを時計回りに、次いで伸長方向６０後方、下方プーリ６４－１に向かって反時計回りに送られる。

【0052】

図５ａおよび図５ｂは、ハンドアタッチメント４０－１、４０－２がダブルケーブル６８を介してブーム部２６－１、２６－２に作用する場合のケーブル偏向装置４８のさらなる構成を示す。特に、ダブルケーブル６８は、一端で支持構造体１６に結合され、他端でケーブル駆動装置４６に結合される。いずれの構成においても、ケーブル偏向装置４８は、共通平面（図５ａ、図５ｂの図面の平面に対応）に配置され、水平方向及び垂直方向に互いに離間して配置された２つのローラ７０－１、７０－２を備えている。図示しない構成の場合、ローラ７０－１、７０－２は、共通の回転軸を中心に回転可能であり、特に、回転軸に沿って互いに離間して配置することができる。

【0053】

５ａに示すケーブル偏向装置４８の構成では、ケーブル６８をローラ７０－１，７０－２の周りに導くことにより、少なくとも引込み方向５８に作用するケーブル力をブーム部２６－１，２６－２に、またはケーブル偏向装置４８に結合された支持セグメント５２－２に導入することができる。図５ｂに示すケーブル偏向装置４８の実施形態においても、ケーブル６８は、ローラ７０－１、７０－２の周りに案内されて収縮方向５８および伸長方向６０の両方においてブーム部２６－１，２６－２に、またはケーブル偏向装置４８に結合された支持セグメント５２－２に導入される。

【符号の説明】

【0054】

１０ 補助装置
１２ オペレータ
１４ 荷物
１６ 支持構造体
１８ 下半身結合部
２０ 上体結合部
２２ 支持体
２４ 背部
２６ ブーム部
２８ 支持コネクタ
３０ 下側結合点
３２ 上側結合点
４０ ハンドアタッチメント
４２ 引張ケーブル
４４ ケーブル
４６ ケーブル駆動装置
４８ ケーブル偏向装置
５０ ケーブル偏向点
５２ 支持セグメント
５３ 長手軸
５４ 長手軸
５６ 変位軸
５８ 収縮方向
６０ 伸長方向
６２ ローラ
６４ ケーブルプーリ
６８ ダブルケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図5a】

【図5b】

【外国語明細書】