特開 2023-100240 調節可能な上半身接続部を有する着用型の補助装置

(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】P2023100240

(43)【公開日】2023-07-18

(54)【発明の名称】調節可能な上半身接続部を有する着用型の補助装置

(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 2022091210

(22)【出願日】2022-06-03

(31)【優先権主張番号】10 2022 100 206.3

(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

3C707CY39

3C707HS23

3C707HT04

3C707XK02

3C707XK06

3C707XK17

3C707XK24

3C707XK42

3C707XK53

(57)【要約】      （修正有）

【課題】物体を取り扱う際のユーザの負荷を効果的に軽減し、ユーザの解剖学的状態に柔軟に適応させることができる補助装置を提供する。
【解決手段】第１の支持体と第２の支持体とを有する支持構造とを備える着用型の補助装置に関し、前記第１の支持体と前記第２の支持体とは、それぞれ背部セクションとブームセクションとを有し、支持構造をオペレータの骨盤、腰部および／または腰部領域に結合するための下半身接続部と、オペレータの上半身に支持構造を結合するための上半身接続部と、オペレータの手または前腕領域にそれぞれ接続するための第１の手接続部および第２の手接続部と、を備え、第１の支持体が第１の上部接続点で上半身接続部に接続され、第２の支持体が第２の上部接続点で上半身接続部に接続され、前記上半身接続部は、前記第１の上部接続点と前記第２の上部接続点との相対位置が変更可能とされている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物（１４）を持ち上げるおよび／または保持する際にオペレータ（１２）を補助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）および第２の支持体（２２－２）を有する支持構造（１６）であって、前記第１の支持体（２２－１）および前記第２の支持体（２２－２）は、それぞれ、背部セクション（２４－１、２４－２）およびブームセクション（２６－１、２６－２）を備え、その結果、オペレータ（１２）が補助装置（１０）を着用したときに、前記背部セクション（２４－１、２４－２）が後方に位置し、オペレータ（１２）の背面に実質的に沿って延在し、前記ブームセクション（２６－１、２６－２）が後方から前方に延在する支持構造（１６）と、
－前記オペレータ（１２）の骨盤、腰部および／または腰部領域において前記支持構造（１６）に結合される下半身接続部（１８）と、
－前記オペレータ（１２）の上半身、特に背部、肩部および／または胸部領域において前記支持構造（１６）に結合される上半身接続部（２０）と、
－前記オペレータ（１２）の右手または前腕領域に取り付けるための第１の手接続部（４０－１）であって、第１の長さ調整可能な連結装置（４２－１）を介して第１の支持体（２２－１）に連結される第１の手接続部（４０－１）と、
－前記オペレータ（１２）の左手または前腕領域に取り付けるための第２の手接続部（４０－２）であって、第２の長さ調整可能な連結装置（４２－２）を介して第２の支持体（２２－２）に連結される第２の手接続部（４０－２）と、を備え、
前記第１の支持体（２２－１）は、第１の上部接続点（３２－１）で前記上半身接続部（２０）に接続され、前記第２の支持体（２２－２）は、第２の上部接続点（３２－２）で前記上半身接続部（２０）に接続されているとともに、前記上半身接続部（２０）は、前記第１の上部接続点（３２－１）と前記第２の上部接続点（３２－２）との相対的な位置が調節可能とされている
着用型の補助装置（１０）。

【請求項2】

前記上半身接続部（２０）は、前記第１の上部接続点（３２－１）と前記第２の上部接続点（３２－２）との間の距離が変更可能とされ、特に調整可能とされている、請求項１に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項3】

前記上半身接続部（２０）は、前記着用型の補助装置（１０）の前記第１の上部接続点（３２－１）および／または前記第２の上部接続点（３２－２）の正中面（５０）の外側方向および内側方向の位置、ならびに前頭面（５２）に対して前方方向および後方方向の位置が、特に互いに独立して変更可能、特に調節可能とされている、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の支持体（２２－１）および第２の支持体（２２－２）には、補助装置（１０）を着用したときに上部接続点（３２－１、３２－３）を外側方向および内側方向に移動させるように設計された第１の上部調整機構（１１２）がそれぞれ割り当てられ、且つ／または前記第１の支持体（２２－１）および第２の支持体（２２－２）には、前記補助装置（１０）を着用したときに前記上部接続点（３２－１、３２－２）を前方方向および後方方向に移動させるように設計された第２の上部調整機構（１１４）がそれぞれ割り当てられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項5】

前記第１の上部接続点（３２－１）および第２の上部接続点（３２－２）の相対位置を固定し、特に、前記第１の上部調整機構（１１２）および／または前記第２の上部調整機構（１１４）を固定するための固定装置が設けられていることを特徴とする請求項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】

前記第１の支持体（２２－１）および前記第２の支持体（２２－２）は、前記上半身接続部（２０）に枢動可能に接続され、特に、前記第１の支持体（２２－１）は、第１の上部ジョイント装置（１０６－１）を介して前記第１の上部接続点（３２－１）において前記上半身接続部（２０）に接続され、前記第２の支持体（２２－２）は、第２の上部ジョイント装置（１０６－２）を介して前記第２の上部接続点（３２－２）において前記上半身接続部（２０）に接続され、さらに、前記第１の上部ジョイント装置（１０６－１）と前記第２の上部ジョイント装置（１０６－２）とは、それぞれ少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの枢動自由度を呈する、請求項１～５のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項7】

前記上半身接続部（２０）は、前記支持体（２２－１，２２－２）に、特に上部ジョイント装置（１０６－１，１０６－２）を介して接続される上部力分配装置（１１０）を備え、前記上半身接続部（２０）は、前記上部力分配装置（１１０）に接続され、前記オペレータ（１２）の身体部に取り付けられる可撓性の上半身接続部装置（１２０）を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項8】

上半身接続装置（１２０）は、少なくとも１つの織物部分（１２２）、特にベルト、ベルトシステム（１１８）またはカフの形態を含む、請求項７に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項9】

前記上部力分配装置（１１０）は、前記第１の支持体（２２－１）と前記第２の支持体（２２－２）との間に延在する基体（１０８）を備え、前記基体（１０８）は、特に前記上部ジョイント装置（１０６－１、１０６－２）を介して前記支持体（２２－１、２２－２）に配置される、請求項７または８に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項10】

前記上部力分配装置（１１０）は、力導入プレート（１１６）を備え、前記力導入プレート（１１６）は、一方の面において前記上半身接続装置（１２０）に接続され、他方の面において上部基体（１０８）に接続され、前記力導入プレート（１１６）から前記上部基体（１０８）までの距離、および／または前記力導入プレート（１１６）の頭部側および尾部側の位置が変更可能であり、特に調整可能である、請求項７～９のいずれか１項に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項11】

第２の上部調整機構（１１４）が、相互に調整可能な３つのセグメント（１２６、１２８、１３０）を備え、第１のセグメント（１２６）は上部基体（１０８）に接続され、第２のセグメント（１２８）は、特に上部ジョイント装置（１０６－１、１０６－２）を介して前記支持体（２２－１、２２－２）に接続され、第３のセグメント（１３０）は、前記第１のセグメント（１２６）と前記第２のセグメント（１２８）との間に配置され、前記第１のセグメント（１２６）に枢動可能に接続され、特に、前記第１のセグメント（１２６）と前記第２のセグメント（１２８）とは互いに平行に方向付けられている、請求項４を参照する請求項９または１０に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項12】

第１の支持体（２２－１）は、第１の下部接続点（３０－１）において、特に第１の下部ジョイント装置（４８－１）を介して、前記下半身接続部（１８）に特に枢動可能に接続され、前記第２の支持体（２２－２）は、第２の下部接続点（３０－２）において、特に、第２の下部ジョイント装置（４８－１）を介して前記下半身接続部（１８）に特に枢動可能に連結されている、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】

前記第１の下部ジョイント装置（４８－１）および前記第２の下部ジョイント装置（４８－２）は、それぞれ、前記補助装置（１０）が着用されると、前記支持体（２２ －１，２２－２）の正中面（５０）に対する傾斜角（α）および／または前記支持体（２２ －１，２２－２）の前頭面（５２）に対する傾斜角（β）が、特に互いに独立して、特に、調整可能なように設計されている、請求項１２に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項14】

前記下半身接続部（１８）は、第１の下部接続点（３０－１）および第２の下部接続点（３０－２）の相対位置が可変であるように設計され、特に、補助装置（１０）の着用時に、前記第１の下部接続点（３０－１）および／または前記第２の下部接続点（３０－２）は、前記正中面（５０）に対して外側方向および内側方向の位置、および／または前記前頭面（５２）に対して前方方向および後方方向の位置を特に互いに独立に変更可能とされ、更に特に調整可能とされている、請求項１２または１３に記載の着用型の補助装置（１０）。

【請求項15】

前記上半身接続部（１８）と前記下半身接続部（２０）とは、前記上部接続点（３２－１，３２－２）と前記下部接続点（３０－ １，３０－２）との相対位置を、特に互いに独立して調整可能とされている、請求項１２～１４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、オペレータが荷重を吊り上げおよび／または保持することを支援するための着用型の補助装置に関する。

【背景技術】

【0002】

補助装置は、荷物を持ち上げるときにユーザに地面に向かう方向に作用する荷重を伝達し、または、少なくとも選択された身体領域、例えばオペレータの腰部領域のみを介して使用者の関節および筋肉システムに分散するために使用することができる。

【0003】

補助装置は、例えば、ユーザの作業場に設置される固定装置または半移動装置として設計することが知られている。例えば、チューブリフター、ロープバランサーまたはマニピュレータのような固定式のリフティング補助具は、従来技術に記載されているが、このリフティング補助具により、物品をピックアップし、１つの位置から別の位置に移動させることができる。しかし、このような補助装置は、柔軟性に制限があり、容易に新しい場所に運び込んで使用できるようにすることができない。

【0004】

補助装置はまた、ユーザが着用することができる完全な移動型装置として設計することも知られている。このような移動型補助装置は、通常、補助装置をオペレータの身体に結合することができ、補助装置と身体との間で力を伝達することができる１つ以上の身体接続部を有する。

【0005】

例えば、いわゆる外骨格が知られており、これは、荷物を吊り上げるための吊り上げ補助装置として使用することができる。つり上げ過程の運動連鎖全体を本質的に外骨格によって再現する、即ち荷重を受ける肢と着用者の運動の自由度（外骨格の「関節」）を外骨格によってできるだけ正確に複製する構成が知られている。このような解決策は、人体形態の外骨格としても知られている。しかし、このような外骨格には複雑さの理由から、人体のすべての自由度がマッピングされるわけではなく、その結果、運動制限が生じ、従って使用の容易さが減少するという欠点がある。さらに、そのような外骨格は重いことが多く、したがって扱いにくい。

【0006】

互いに関連して移動可能な支持要素と、支持要素に堅固に接続された多数の身体取り付け点とを有する非人体形態の吊上げ補助具が、ＷＯ ２０１４／１９５３７３ Ａ１から公知である。

【0007】

公知の補助装置は、原則として、ユーザの特定の解剖学的状態に限定された範囲にしか適合させることができないから、身体と補助装置との間の力伝達に負の影響を及ぼし得る。さらに、公知の補助装置においては、オペレータのための移動の自由、従ってユーザのための快適な着用が決まって制限される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】ＷＯ ２０１４／１９５３７３ Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、物体を取り扱う際のユーザの負荷を効果的に軽減し、ユーザの解剖学的状態に柔軟に適応させることができる補助装置を提供することを目的とする。さらに、補助装置は、ユーザのために高度の移動自由度を可能にすべきである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

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、オペレータが物体を持ち上げ、および／または保持することを補助するために人が身体に着用することができる装置（「身体に着用された持ち上げ補助装置」）の意味で、荷物を持ち上げ、および／または保持することを補助するための着用型の補助装置として設計される。別の言い方をすれば、補助装置は、人が着用できるように設計され、人は補助装置を着用して別の場所に移動することができる。特に、この装置は、オペレータが背中に着用できるように設計される。

【0011】

この補助装置は、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を備える。

【0012】

支持構造は、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、背部セクションおよびブームセクションを有する。補助装置がオペレータによって着用されると、支持体は、背部セクションが後方、すなわち背部側、換言すれば身体の「背中側」に配置され、本質的にオペレータの腰部から始まって背部に沿って頭側に延び、即ち股関節から始まってオペレータの背部に沿って頭側に延在するように設計される。このことは、背部セクション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必ずしも意味しない。ブームセクションは、補助装置が着用されると、後方から前方すなわち腹側、言い換えれば「体の後方から前方」に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、背部セクションは、特に、実質的に垂直に延在し、ブームセクションは、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、背部セクションは垂直支持体を形成することができ、ブームセクションは水平支持体を形成することができる。

【0013】

背部セクションおよび／またはブームセクションは、長手方向に沿って直線であってもよく、または、長手方向に沿って少なくとも一部の区間において湾曲していてもよい。ブームセクションは、特に背部セクションに接続することができる。ブームセクションは、それぞれ補助装置を着用したときにオペレータの肩上に延在することが好ましい。背部セクションとブームセクションとは、一体的に形成されてもよく、別々に形成されてもよい。特に、背部セクションは、ブームセクションに、例えば、第１および／または第２のブーム枢動軸（後述参照）の周りに回動可能に接続することができる。特に、背部セクションとブームセクションとは、本質的に寸法安定であるように設計される。例えば、支持体は、管材および／または所定の長さに切断されたプロフィール材から形成することが考えられる。補助装置を異なる身体のサイズ、特に背中の長さに適合させることができるように、それぞれの支持体自体の背部セクションが可変長に設計されていると有利である。また、ブームセクションの長さは可変とすることが考えられる。

【0014】

補助装置はまた、オペレータの上半身に支持構造を結合するための上半身接続部、特に上半身接続部を含む。特に、上半身接続部は、支持構造をオペレータの背部、肩部および／または胸部領域に連結するように設計することができる。

【0015】

補助装置はまた、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を結合するための下半身接続部、特に腰部接続部を含む。特に、下半身接続部は、支持構造をオペレータの脚部、例えば大腿、膝または下肢に取り付けるようには設計されていない。

【0016】

上半身接続部と下半身接続部は、特に、身体と支持構造との間で力が伝達されるように設計されている。特に、上半身接続部は、支持構造の死重、静的平衡に必要な支持反力、および支持体のガイド力を体内に導入するように設計することができる。下半身接続部は、特に、荷重の取扱いに起因する力およびモーメントを身体に導入するように設計することができる。特に、上半身接続部および／または下半身接続部は、支持構造をオペレータの身体領域に固定し、したがってオペレータの身体上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、上半身接続部および／または下半身接続部は、特に支持構造を上半身接続部および／または下半身接続部によって身体に連結することによって、オペレータが補助装置を「着用」できるように設計される。上半身接続部および／または下半身接続部は、支持構造に取り外し可能に接続することができ、特に、再び装着および脱着を繰り返すことができる。上半身接続部と下半身接続部は、好ましくは、互いに離れた位置に配置され、特に、支持構造上に互いに力結合される。これは、保持された荷重から直接生じる垂直力は、使用者の上半身には導入されないか、またはごく一部しか導入されないという利点を有する。

【0017】

補助装置は、オペレータの右手または前腕領域、例えば、オペレータの右の手首および／または手根部に接続するための、第１の（右）手接続部も含む。第１の手接続部は、第１の支持体、特に第１の支持体のブームセクションの自由端に、長さが可変である第１の接続装置を介して接続される。

【0018】

補助装置はまた、オペレータの左手または前腕領域、例えばオペレータの左の手首および／または手首に取り付けるための第２の（左）手接続部を含む。第２の手接続部は、第２の長さ調整可能な接続装置を介して、第２の支持体、特に第２の支持体のブームセクションの自由端に接続される。

【0019】

手接続部は、人の手と補助装置との間のリンクとして機能する。保持された負荷の重さおよび慣性力は、手接続部および接続装置を介して支持構造に導入され、次いで、オペレータの身体の選択された領域に身体接続部を介して導入することができる。提案された補助装置においては、サポートは、特にオペレータの手首から開始される。手接続部は、好ましくは、人間の手が吊り上げられる物体を把持するために使用されるように設計され、これは、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、手動接続は異なる方法で設計することができる。例えば、手首および場合によっては手根部を包むカフとしての実施形態が考えられる。

【0020】

長さ調節可能な接続装置は、特に引張ケーブルとして設計することができる。この点に関して、第１の引張ケーブルを介して第１の手接続部を第１の支持体に接続することができ、第２の引張ケーブルを介して第２の手接続部を第２の支持体に接続することができる。特に、ケーブルを駆動するための共通のまたはそれぞれの駆動装置を設けることができる。このようにして、オペレータに対する能動的支持、例えば、吊り上げ作業または荷重の静的保持を達成することができる。少なくとも１つの駆動装置は、特に、支持構造上に保持することができる。特に、引張ケーブルのケーブルは、ケーブルガイドを介して、好ましくは、それぞれの支持体内を走行し、支持体、特にブームセクションからケーブル偏向装置を介して出るように導かれる。

【0021】

提案された補助装置において、第１の支持体、特に第１の支持体の背部セクションは、第１の上部接続点で上半身接続部に接続され、第２の支持体、特に第２の支持体の背部セクションは、第２の上部接続点で上半身接続部に接続される。また、上半身接続部は、特に、第１の上部接続点と第２の上部接続点との相対位置が調整されるように設計される。

【0022】

このような構成により、補助装置をオペレータの背中の形状に柔軟に適応させることが可能となり、したがってオペレータの上半身に効率的に力を導入することが可能となる。さらに、このような補助装置により、作業者は、補助装置を着用したときにできるだけ妨げられないように作業活動を行うことができるように、着用快適性が向上する。特に、上半身接続は、第１の上部接続点および第２の上部接続点の相対位置を変更するように設計された少なくとも１つの調整機構を含む。

【0023】

特に有利には、上半身接続部は、第１の上部接続点と第２の上部接続点との間の距離を調整することができるように設計することができる。上半身接続は、特に、オペレータによって補助装置が着用されるときに、第１の上部接続点および／または第２の上部接続点の位置が、正中面に対して外側方向および／または内側方向に、すなわち、特に正中面に対して直交するように変更され得るように設計することができる。この文脈では、解剖学的構造において一般的なように、正中面は、前方身体壁から後方身体壁まで延び、身体を左右対称に分割する特に垂直な身体平面を示す。このような構成により、上半身接続部をオペレータの所与の背面幅に適合させることが可能となり、したがって、オペレータに最適な適合状態で補助装置を設定することが可能となる。

【0024】

上半身接続部は、オペレータが補助装置を着用したときに、前方（腹側）方向および／または後方（背側）方向における第１の上部接続点および／または第２の上部接続点の位置を、特に前頭面に対して調整することができるように設計することもできる。これにより、オペレータの背中までのサポートの距離を調整することが可能になる。

【0025】

有利な実施形態の枠組みにおいて、上半身接続部は、第１の上部調整機構を有してよく、これは、補助装置が着用されたときに、第１および／または第２の上部接続点の位置を正中面に対して外側方向および／または内側方向に移動させ、したがって、支持体間の距離を互いに調整するように設計される。第１および第２の上部接続点の位置を互いに独立して設定することができるように、第１および第２の支持体は、それぞれ、補助装置が着用されたときにそれぞれの支持体の上部接続点を正中面に対して外側方向および／または内側方向に移動可能に設計された第１の上部調整機構を割り当てると都合がよい。例えば、上半身接続部、特に上半身接続部の基部に保持された歯付きラック上に支持体をそれぞれ保持し、歯付きラック機構を介して外側方向および内側方向に可動とすることがと考えられる。

【0026】

代替的または追加的に、上半身接続部は、補助装置が着用されたときに前頭面に対して前方および／または後方方向における第１および／または第２の上部接続点の位置を変更するように設計された第２の上部調整機構を有してよく、したがって、特に、支持体のオペレータの背面に対する距離を変更するように設計される。第１および第２の支持体がそれぞれ第２の上部調整機構を割り当てられ、補助装置が着用されたときに、それぞれの支持体の上部接続点を前頭面に対して前方方向および後方方向に変位させるように設計されている場合、特に有利であることが証明されている。この点に関して、各支持体は、それ自身の第１の上部調整機構および／または第２の上部調整機構に割り当てることができる。

【0027】

例えば、作業プロセスの間にオペレータの解剖学的構造にうまく適応させた後の補助装置の望ましくない調整を防止するために、補助装置が、第１および第２の上部接続点の相対的位置を決定するためのロック装置を備えていても有利であり得る。特に、第１および／または第２の調整機構は、例えば、対応するラッチ機構を介してロック可能であるように設計することができる。

【0028】

有利な発展例の枠組みにおいて、第１および第２の支持体は、それぞれ、上半身接続部に連結され得る。このように支持体を上半身接続部に連結することにより、支持構造と上半身接続部との相対的な移動が可能となり、補助装置が着用されたときのオペレータの移動の自由度が増大する。特に、第１の支持体は、第１の上部ジョイント装置を介して第１の上部接続点で上半身接続部に接続され、第２の支持体は、第２の上部ジョイント装置を介して第２の上部接続点で上半身接続部に接続される。第１の上部ジョイント装置および第２の上部ジョイント装置の各々が、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの枢動自由度を有している場合、すなわち、特に、支持体が上部身体接続に対して少なくとも３度の自由度に沿って移動することができるように設計されている場合には、特に有利であることを証明することができる。

【0029】

有利な実施形態の枠組みにおいて、上半身接続部は、支持体、特に支持体の背部セクションに接続された上部力分配装置を含むことができる。上半身接続部は、上半身接続装置に接続され、オペレータの上半身領域に接続するために、特にオペレータの解剖学に適合させることができる柔軟な上半身接続装置を備えてもよい。上部力配分装置は、特に、支持体からの力を吸収し、それらを上半身接続装置に向け直すように設計されており、この装置は、オペレータの身体に力を導入する。

【0030】

上半身接続装置は、特に、少なくとも１つの織物部分を備え、特に、織物部分によって構成することができる。少なくとも１つの織物部分は、例えば、ベルトまたはカフの形態で設計することができる。例えば、上半身接続装置がベルトシステムを備えることも考えられる。特に、ベルトシステムは、補助装置がオペレータによってバックパックのように着用されるように設計することができる。

【0031】

有利な実施形態の枠組みにおいて、特に上部力分配装置は、前記支持体が上部ジョイント装置を介して配置される上部基体を有してよい。好ましくは、上部基体は、第１の支持体と第２の支持体との間、特に第１の支持体の背部セクションと第２の支持体の背部セクションとの間に延在する。この点において、上部基体は、第１と第２の支持体との間の上部接続部材として機能する。上部基体は、１つ又は複数の部品で構成することができる。

【0032】

力の効果的な導入のために、上部力分配装置が、オペレータの背面領域への水平力の導入を支持するための力導入プレートを備える場合にも有利であり得る。力導入プレートは、特に、補助装置が着用されるときに、力導入プレートが、オペレータの背面、特に背面の中央に平行に整列されるように、上半身接続部に配置される。力導入プレートは、好ましくは、特に、力導入プレートと上部基体との間の距離、従って基体と背部セクションとの間の距離を調整できるように、上部基体に接続される。力導入プレートはまた、好ましくは、上半身接続装置、例えば、力導入プレートが、特に、頭部、すなわち、オペレータの頭部の方向、または尾部、すなわち、オペレータの殿部の方向において位置を調整することができるように上述のベルトシステムに接続される。例えば、上述したベルトシステムの長さを変更することにより、力導入プレートの位置を頭側または尾側に変更することができると考えられる。このような構成は、力導入プレートの位置をオペレータの解剖学的状態に柔軟に適応させることを可能にし、従って、身体を達成するために効果的な力の印加を可能にする。

【0033】

有利な実施形態の枠組みにおいて、第２の上部調整機構は、互いに相対的に調整することができる３つのセグメントを備えることができ、第１のセグメントは、上部力分配装置、特に上部基体に接続され、第２のセグメントは、特に上部ジョイント装置を介して、それぞれの支持体に接続される。次いで、第３のセグメントは、特に、第１および第２のセグメントの間に配置され、第１のセグメントに枢動可能に、かつ第２のセグメントに枢動可能に接続される。このような構成により、背面からの上部接続点の距離を簡単に設定することができる。第２の上部調整機構は、好ましくは、第１のセグメントと第２のセグメントとが常に互いに平行に並ぶように設計される。

【0034】

支持構造は、支持体を介してのみ下半身接続部に結合されると考えられる。しかしながら、力を効率的に導入するためには、第１の支持体が第１の下部接続点で下半身接続部に接続され、第２の支持体が第２の下部接続点で下半身接続部に接続される場合に有利であることが分かる。有利な発展例の枠組みにおいて、第１の支持体および第２の支持体は、それぞれ、下半身接続部に関節によって接続されてもよい。特に、第１の支持体は、第１の下部ジョイント装置を介して第１の下部接続点で下半身接続部に接続することができ、第２の支持体は、第２の下部ジョイント装置を介して第２の下部接続点で下半身接続部に接続することができる。このような構成は、オペレータの移動の自由度をさらに増加させる。さらに、支持体を下半身接続部に連接させることにより、特に両方の支持体が下半身接続部に接続される場合、上部接続点間の距離を下部接続点間の距離とは独立に設定することができる。

【0035】

第１の下部ジョイント装置および第２の下部ジョイント装置がそれぞれ少なくとも２つ、特に３つの枢動自由度を有する場合、特に有利であることが証明されている。特に、第１の下部ジョイント装置および第２の下部ジョイント装置は、補助装置が着用されるとき、正中面に対する支持体の傾斜角および／または前頭面に対する支持体の傾斜角を、特に互いに独立して調整することができるように、それぞれ設計することができる。このような実施形態では、上半身接続のための上述の調整オプションにより、特に下部接続点間の距離が固定されている場合、支持体を正中面および前頭面に対して傾斜させることができる。好ましくは、第１の支持体および第２の支持体は、それぞれボールジョイントを介して下半身接続部に接続され得る。

【0036】

また、身体への力の効率的な導入のために、補助装置を、下半身接続部の領域内のオペレータの身体寸法に可変的に適合させることができる場合も有利である。この目的のために、下半身接続部は、特に第１の下部ジョイント装置および第２の下部ジョイント装置の第１の下部接続点および第２の下部接続点の相対位置が、特に調整されるように設計することができる。このように、上半身接続部の上述の調節可能性と組み合わせて、異なる解剖学的構造を再現することができる。下半身接続部が、オペレータによって補助装置が着用されたときの第１の下部接続点および／または第２の下部接続点の位置が、正中面に対して外側方向および／または内側方向に調整でき、且つ／または、特に、前頭面に対して前方方向および／または後方方向に調整できるように設計される場合、特に有利であり得る。これにより、下半身接続部を、オペレータの腰部の幅および／または対応する腰部の丸みに適応させ、第１および／または第２の下部接続点からオペレータの背部までの距離を設定することが可能になる。

【0037】

上半身接続部と下半身接続部とが、上部接続点の相対位置と下部接続点の相対位置とを、特に、互いに独立に調整できるように設計されている場合には、特に有利である。このような構成により、例えば広い肩と狭い腰部との組合せなど、異なる解剖学的構造の組合せをマッピングすることが可能になる。これは、特に、下半身接続部および／または上半身接続部と、上半身接続部および／または下半身接続部を有する支持体のジョイント接続部と、の調整可能性を組み合わせることによって促進され得る。

【0038】

有利な実施形態の枠組みにおいて、第１の支持体のブームセクションは、第１の支持体の背部セクションに枢動可能に接続され得、第２の支持体のブームセクションは、第２の支持体の背部セクションに枢動可能に接続され得る。それぞれのブームセクションは、好ましくは、それぞれの背部セクション上に配置され、第１の、特に垂直のブーム枢動軸が背部セクションの長手軸に平行に回動可能である。これにより、補助装置を着用したとき、特に後方部分を枢動させる必要なく、伸長ブームセクション分を左または右に枢動させることが可能になる。代替的または追加的に、それぞれのブームセクションは、背部セクションの縦軸およびブームセクションの縦軸に直交する、特に水平な第２のブーム枢動軸の周りを枢動可能にするように、背部セクション上に配置することができる。これにより、ブームセクションを「上」または「下」に枢動させることができ、背部セクションを枢動させる必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0039】

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略図である。

【図3】図３は、補助装置の上半身接続部の平面図での略図である。

【図4】図４は、上半身接続部の身体接続装置を説明するための略図である。

【図5】図５は、上半身接続部の一実施形態の正面図での略図である。

【図6】図６は、上半身接続部の一実施形態の背面図での略図である。

【図7】図７は、調整可能性を説明するための補助装置の略図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

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。

【0041】

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）を持ち上げ、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の意味で設計される。

【0042】

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重１４の重量および／または慣性力を吸収し、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１６を備える。この目的のために、補助装置１０は、支持構造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接続部１８を備える。下半身接続部１８は、例えば、オペレータ１２の腰部を固定するヒップベルト（図示せず）を有してよい。補助装置１０は、支持構造１６をオペレータ１２の上半身に結合するための上半身接続部２０も含む（以下に詳細に説明する）。

【0043】

支持構造１６は、第１の（右）支持体２２－１と第２の（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、背部セクション２４－１、２４－２およびブームセクション２６－１、２６－２を備える。図示の例では、背部セクション２４－１、２４－２は、支持コネクタ２８を介してブームセクション２６－１、２６－２に接続されているが、これは概略的にのみ示されている。また、背部セクション２４－１，２４－２は、対応するブームセクション２６－１，２６－２と一体に形成されていると考えられる。ブームセクション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セクション２４－１、２４－２に枢動可能に接続されることも考えられる。例えば、ブームジョイントは、それぞれのブームセクション２６－１、２６－２が、背部セクション２４－１、２４－２の長手軸５４に平行な第１の特に垂直なブーム枢動軸を中心に、および／または背部セクション２４－１、２４－２の長手軸５４に対して、およびブームセクション２６－１、２６－２の長手軸５５に対して、第２の特に水平なブーム枢動軸に対して枢動できるように設計することができる。

【0044】

図１に概略的に示すように、第１の支持体２２－１は、第１の下部接続点３０－１において下半身接続部１８に接続され、第１の上部接続点３２ － １において上半身接続部２０に接続される。従って、第２の支持体２２－２は、第２の下部接続点３０－２において下半身接続部１８に、第２の上部接続点３２－２において上半身接続部２０に接続される（後述）。

【0045】

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、背部セクション２４－１、２４－２が後方に、すなわちオペレータ１２の背面側３４上に配置され、オペレータ１２の背中部に沿って（例えば、図２において、垂直に）下半身接続部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において矢印３６参照）。ブームセクション２６－１、２６－２は、補助装置１０が着用されると、それらが後方から前方、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在するように設計される。

【0046】

図示の実施例では、背部セクション２４－１、２４－２およびブームセクション２６－１、２６－２は互いに直交している。しかし、図示されていない構成の場合には、他の構成も考えられる。例えば、各ブームセクション２６－１，２６－２は、背部セクション２４－１，２４－２に隣接し、補助装置１０を着用するとブームセクション２６－１，２６－２が後方から前方に延在するような曲率を有すると考えられる。

【0047】

補助装置１０はまた、オペレータ１２の右手または前腕領域に取り付けるための第１の手接続部４０－１と、オペレータ１２の左手または前腕領域に取り付けるための第２の手接続部４０－２とを含む。図に概略的に示すように、第１の手接続部４０－１は、第１の特に長さが可変の接続装置４２－１を介して、第１の支持体２２－１のブームセクション２６－１に接続される。第２の手接続部４０－２は、第２の特に長さが可変の接続装置４２－２を介して、第２の支持体２２－２のブームセクション２６－２に接続されている。一例として、好ましくは、接続装置４２－１、４２－２は、駆動される引張ケーブル４４－１、４４－２とすることができる。補助装置１０はまた、好ましくは支持構造１６（図２参照）に取り付けられる、各引張ケーブル４４－１、４４－２のための共通または別個の駆動装置４６を有してよい。次いで、補助装置１０は、各引張ケーブル４４－１、４４－２、特に支持体２２に対して、駆動装置４６から手接続部４０－１、４０－２にケーブルを案内するように適合された一体型ケーブルガイド（図示せず）を含むことができる。特に、ケーブルは、ケーブル偏向装置（図示せず）を介してブームセクション２６－１、２６－２の自由端に出すことができる。

【0048】

図３は、簡略化された概略図において、上半身接続部２０の一例の構成を平面図で示す。図示の実施例では、上半身接続部２０は、背部セクション２４－１、２４－２の間に配置され、上部接続点３２－１、３２－２でそれに接続される上部基体１０８を備える。基体１０８は、支持体２２－１、２２－２から力を吸収し、方向転換するように設計された上部力分配装置１１０の一部である。

【0049】

上半身接続部２０はまた、上部力分配装置１１０の一部でもある力導入プレート１１６を備える。例えば、好ましくは、力導入プレート１１６は、上部基体１０８と力導入プレート１１６との間の距離、従って上部基体１０８と背部セクションとの間の距離を特に調整することができるように、上部基体１０８に摺動可能に取り付けられる。

【0050】

図４に例示するように、力導入プレート１１６はベルトシステム１１８に接続されており、このベルトシステム１１８を介して補助装置１０をオペレータ１２の上半身に接続することができる。この点に関して、ベルトシステム１１８は、上半身接続装置１２０を形成する。一例として、好ましくは、ベルトシステム１１８は、好ましくは織物で作ることができる複数のベルト１２２を含む。ベルトシステム１１８は、例えば、補助装置１０がバックパックのように着用されるように設計される。特に、力導入プレート１１６をベルトシステム１１８に接続して、力導入プレート１１６の位置を変位させることができ、かくして、上半身接続部２０の位置を頭部側３６または尾部側１０４に変更することができる。

【0051】

上半身接続部は、第１の調整機構１１２を備え、この第１の調整機構１１２は、第１の上部接続点３２－１および第２の上部接続点３２－２の位置を正中面５０に対して外側方向または内側方向に変化させ、したがって、第１の上部接続点３２－１および第２の上部接続点３２－２から基体１０８までの距離（図３において二重矢印１２４によって示される）を変化させるように設計される。このようにして、支持体２２－１、２２－２間の距離を調整することができる。例えば、第１の上部調整機構１１２は、左側の歯付きラック７７－１および右側の歯付きラック７７－２を備えてよく、このラックを介して、支持体２２－１、２２－２は、基体１０８（図６も参照）上に摺動可能に取り付けられる。

【0052】

上半身接続部２０はまた、第２の上部調整機構１１４を備え、この第２の上部調整機構１１４は、上部接続点３２－１、３２－２を前頭面５２に対して前方に（図３の矢印７２参照）、または前頭面５２に対して後方に（図３の矢印７４参照）変化させ、特に調整するように設計される。第２の上部調整機構１１４の例示的な構成は、図３においてのみ概略的に示される。例えば、第２の上部調整機構１１４は、３つのセグメント１２６、１２８、１３０を含む。図３から分かるように、第１のセグメント１２６は、上部基体１０８、特に第１の調整機構１１２、７６に接続されている。第２のセグメント１２８は、それぞれの支持体２２－１、２２－２に接続されている。第３のセグメント１３０は、第１のセグメント１２６と第２のセグメント１２８の間に配置され、ピボット接続１３２を介して第１のセグメント１２６と第２のセグメント１２８との両方に接続されている。例えば、図に示されるように、第２の上部調整機構１１４は、第１のセグメント１２６と第２のセグメント１２８とが常に互いに平行に配置されるように設計される。

【0053】

任意選択的に、第１の支持体２２－１は、第１の上部接続点３２－１において第１の上部ジョイント装置１０６－１を介して上半身接続部２０に接続され、第２の支持体２２－２は、第２の上部接続点３２－２において第２の上部ジョイント装置１０６－２を介して上半身接続部２０に接続される。上部ジョイント装置１０６－１、１０６－２の例示的な構成が図５に示され、上部調整機構１１２、１１４のみが示される。図示の例では、上部ジョイント装置１０６－１、１０６－２は、それぞれ３つの枢動自由度を有する。具体的には、上部ジョイント装置１０６－１、１０６－２は、それぞれ、第１の枢動軸１３６を中心とする第１の枢動自由度（図５の矢印１３４によって示される）を有する。上部ジョイント装置１０６－１、１０６－２は、それぞれ、第１の枢動軸１３６に直交する第２の枢動軸１４０を中心とする第２の枢動自由度（図５の矢印１３８によって示される）を有する。さらに、上部ジョイント装置１０６－１、１０６－２は、それぞれ、支持体２２－１、２２－２の長手軸５４に沿った平行自由度（図５において、二重矢印１４２によって示される）を有する。補助装置１０が着用されると、第１の枢動軸１３６は、正中面５０に対して直交して配向され、第２の枢動軸１４０は、前頭面５２に対して直交して配向される（図３参照、図５における図面の平面に対応）。

【0054】

図示された例では、第１の枢動自由度１３４は、第１および第２の調整機構１１２、１１４（図６も参照）を介して上部基体１０８に接続された第１の枢動ジョイント１４４によって提供される。第２の枢動自由度１３８は、第１の枢動ジョイント１４４に接続された第２の枢動ジョイント１４６によって提供される。並進自由度は、第２の枢動ジョイント１４６に接続され、それぞれの支持体２２－１、２２－２が、長手軸５４に沿って変位することができるように収容される変位スリーブ１４８によって提供される。変位スリーブ１４８は、好ましくは、支持体２２－１、２２－２が変位スリーブ１４８内に収容され、その長手軸５４の周りを枢動することができるように設計される。上半身接続部２０は、正中面５０に対して対称に形成されることが好ましい。

【0055】

上述した上半身接続部２０の例示的な構成は、図６に示されており、同一のまたは対応する特徴に対して使用される同一の参照番号が示されている。図示の例では、上部ジョイント装置（１０６－１、１０６－２）は、それぞれ、第１および第２の枢動軸１３６、１４０に直交する第３の枢動軸１５２を中心とする任意の第３の枢動ジョイント１５０をさらに含む。

【0056】

図１に示すように、任意選択的に第１の支持体２２－１は、第１の下部ジョイント装置４８－１を介して第１の下部接続点３０－１において下半身接続部１８に接続することができ、第２の支持体２２－２は、第２の下部ジョイント装置４８－２を介して第２の下部接続点３０－２において下半身接続部１８に接続することもできる。図中の例では、下部ジョイント装置４８－１、４８－２は、ボールジョイント５６－１、５６－２として設計されている。この点において、下部ジョイント装置４８－１，４８－２は、それぞれの支持体２２－１、２２－２の正中面５０に対する傾斜角α（図７のｃｆ）、およびそれぞれの支持体２２－１、２２－２の前頭面５２に対する傾斜角を変化させることができる。また、下半身接続部１８は、任意選択的に、補助装置１０を着用したときに、下部接続点３０－１と３０－２との間の距離および／または位置を、前頭面５２に対して前方方向または後方方向に調整可能に設計することもできる。

【0057】

補助装置１０の有利な効果は、支持体２２－１、２２－２の上半身接続部２０への関節接続と、上半身接続部２０の上述の調整可能性との組合せから生じることができる。図７に概略的に示すように、上部ジョイント装置１０６－１、１０６－２と組み合わせて上部接続点３２－１、３２－２の距離を変更することにより、支持体２２－１、２２－２の正中面５０に対する傾斜角αを調整することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【外国語明細書】