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特開2024-35514リンク機構、リンクシステム、リニアアクチュエータおよび身体支援装置
(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】P2024035514
(43)【公開日】2024-03-14
(54)【発明の名称】リンク機構、リンクシステム、リニアアクチュエータおよび身体支援装置
(51)【国際特許分類】
F16H 19/02 20060101AFI20240307BHJP
F16G 13/20 20060101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
F16H19/02 B
F16G13/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022140013
(22)【出願日】2022-09-02
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和２年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、ムーンショット型研究開発事業「適応自在Ｌｉｍｂｓ」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】504139662
【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 泰久
(72)【発明者】
【氏名】ウンデ ジャヤント シェシナラヤン
(72)【発明者】
【氏名】青山 忠義
【テーマコード（参考）】
3J062
【Ｆターム（参考）】
3J062AB14
3J062AB26
3J062AC07
3J062BA12
3J062CA04
3J062CA33
3J062CB02
(57)【要約】
【課題】伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンク機構を提供する。
【解決手段】巻き取りおよび伸長が可能なリンク機構１は、互いに回転可能に直列に連結された少なくとも４個のリンク１１、１２、１３、１４と、リンク同士を１つおきに連結する少なくとも２個の連結ロッド２１、２２と、を備える。連結ロッド２１、２２は、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、連結対象のリンク同士を回転可能に連結する。連結ロッド２１、２２同士は、リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されている。
【選択図】図１
【解決手段】巻き取りおよび伸長が可能なリンク機構１は、互いに回転可能に直列に連結された少なくとも４個のリンク１１、１２、１３、１４と、リンク同士を１つおきに連結する少なくとも２個の連結ロッド２１、２２と、を備える。連結ロッド２１、２２は、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、連結対象のリンク同士を回転可能に連結する。連結ロッド２１、２２同士は、リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
巻き取りおよび伸長が可能なリンク機構であって、
互いに回転可能に直列に連結された少なくとも４個のリンクと、
前記リンク同士を１つおきに連結する少なくとも２個の連結ロッドと、を備え、
前記連結ロッドは、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、前記連結対象のリンク同士を回転可能に連結し、
前記連結ロッド同士は、前記リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されていることを特徴とするリンク機構。
互いに回転可能に直列に連結された少なくとも４個のリンクと、
前記リンク同士を１つおきに連結する少なくとも２個の連結ロッドと、を備え、
前記連結ロッドは、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、前記連結対象のリンク同士を回転可能に連結し、
前記連結ロッド同士は、前記リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されていることを特徴とするリンク機構。
【請求項2】
請求項１に記載のリンク機構と、
巻き取られたリンクを収納する収納部と、を備えることを特徴とするリンクシステム。
巻き取られたリンクを収納する収納部と、を備えることを特徴とするリンクシステム。
【請求項3】
前記収納部の出口部分に、少なくとも２つのリンクの曲げを禁止する禁止機構を備えることを特徴とする請求項２に記載のリンクシステム。
【請求項4】
前記リンクがスパイラル状に巻き取られることを特徴とする請求項２または３に記載のリンクシステム。
【請求項5】
請求項１に記載のリンク機構と、
前記リンクを巻き取るおよび伸長する動力機構と、を備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。
前記リンクを巻き取るおよび伸長する動力機構と、を備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項6】
請求項１または２に記載のリンク機構を備えることを特徴とする身体支援装置。
【請求項7】
前記リンクが巻き取られるまたは伸長されるとき、前記リンクの巻き取られた部分が床面に接しながら並進運動することを特徴とする請求項６に記載の身体支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、リンク機構、リンクシステム、リニアアクチュエータおよび身体支援装置に関する。
【背景技術】
【0002】
リニアアクチュエータは直線的な動きを作り出す機構である。油圧シリンダーや空気圧シリンダーのような従来のリニアアクチュエータは、本質的に直線的な動きを生成する。一方電動リニアアクチュエータは、リードスクリュー機構により、回転運動を直線運動に変換する。こうしたリニアアクチュエータは、ロボット、オートメーション、産業用アプリケーションなど、広い分野で利用されている。
【0003】
従来のリニアアクチュエータには、伸長比が低いという課題がある。ここで伸長比とは、アクチュエータが完全に伸びたときの長さ（Ｌ）と完全に縮んだときの長さ（ｌ）との比のことをいう。従来のリニアアクチュエータでは、この伸長比は２未満である（Ｌ＜２ｌ）。すなわちこの場合、アクチュエータのストローク長は、アクチュエータの本来の長さより短いものとなる。このように従来のリニアアクチュエータが高い伸長比を得られないことの根本的な原因は、折れたり曲がったりすることのできない硬いピストンを使用することにある。
【0004】
これに対し電動リニアアクチュエータには、サイズがコンパクトでありながら、高い伸長比を持つ機械的機構を持つものが存在する。こうしたアクチュエータはテレスコピック・リニアアクチュエータと呼ばれ、一例としてリジッドチェーン・アクチュエータがある（例えば、非特許文献１参照）。これは、プッシュ・プル・リフトアプリケーションなどに利用される、特殊な機械式伸縮リニアアクチュエータである。リジッドチェーンアクチュエータは、牽引力を伝達するための伸縮部材を形成する多関節チェーンと、回転ピニオン装置と、から構成される。アクチュエータである多関節チェーンのリンクは、一方向にのみ直線から曲がるように接続されている。ピニオンが回転すると、チェーンをガイドし、固定するハウジング内で、チェーンリンクが９０度回転する。これにより、圧縮（座屈）および引張に耐える剛性を持つ支柱が形成される。このようにして多関節チェーン（作動部材）は、コンパクトに密着して巻かれ、収納される。
【0005】
剛体チェーンアクチュエータの改良型に、ジッパーに似た２本の多関節チェーンを連結し、最大１０００ｍｍ／ｓの速度で押し引きすることのできる、１本の強力な支柱を形成するジップチェーンアクチュエータがある（例えば、非特許文献２参照）。
【0006】
高い伸長比を持つ伸縮式リニアアクチュエータの別の例として、スパイラルリフト（例えば、非特許文献３参照）やヘリカルバンドアクチュエータ（例えば、特許文献１参照）がある。これは、最もコンパクトな電動リニアアクチュエータで、水平方向および垂直方向に運動する金属製のバンドを「展開」して荷物を持ち上げるシステムで構成されている。スパイラルリフトをロボットに組み込むことで、ロボットの有効作業空間を拡大し、コンパクトで容易な運搬が実現される（例えば、非特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許第４８７５６６０号明細書
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】"Basics of rigid-chain actuators" May 24, 2016, LINIEAR MOTION TIPS, A Design World Resource,https://www.linearmotiontips.com/basics-rigid-chain-actuators/
【非特許文献2】“Zip Chain Actuators” Tsubakimoto Europe B.V.https://tsubaki.eu/products/mechanical-components/zip-chain-actuators/
【非特許文献3】“Spiralift” PACO Grouphttp://www.pacospiralift.com/
【非特許文献4】“Design of a spherical robot arm with the spiral zipper prismatic joint”F. Collins and M. Yim, 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 2137.2143. May 2016
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
従来のリニアアクチュエータの多くは、伸長比が低く、通常は原寸アクチュエータの２倍以下である。さらにこれらのリニアアクチュエータは、ストローク長に比べて大きな設置スペースを必要とする。また、ストローク長が長くなるにつれ、重量が指数関数的に増加する。加えて、空気圧式や油圧式のリニアアクチュエータの多くは、２点止めの機能しか持っておらず、中間位置を実現することができない。
【0010】
さらに、上記で説明したコンパクトな設置スペースで高い伸長比を持つ伸縮式リニアアクチュエータにも、利点だけでなく限界がある。剛体チェーンアクチュエータの場合、多関節チェーンがコンパクトに収納され、高速（１０００ｍｍ／ｓ）で展開することが可能である。しかしこの機構の持つ欠点は、伸長軸に垂直に作用する力に対応できない点にある。これは、こうした力が、多関節チェーンの収納時に、チェーンを折りたたむように曲げてしまうからである。ジップチェーンアクチュエータでは、２本の多関節チェーンが連動し、すべての軸を拘束する高剛性の支柱を形成し、高速で作動させることで、この問題を解決している。しかしこのアクチュエータには、すべての軸を拘束するために２本の多関節チェーンを必要するため、設置スペースが増大するという欠点がある。
【0011】
スパイラルリフトやヘリカルバンドアクチュエータは、既存の伸縮式リニアアクチュエータに比べて、低い設置スペースで作動させることができる。しかしスパイラルリフトやヘリカルバンドアクチュエータを伸長させるときに、伸長比が高いにも関わらず、リジッドチェーンアクチュエータなどの従来の直接駆動型アクチュエータに比べて動作速度が遅い（最大でも１０ｍｍ／ｓ程度）という欠点がある。これは、金属バンドを螺旋状に回転させてチューブを形成する、インターロック工程の速度制約に起因する。一方、この機構は、全軸を拘束しており、どの伸長点でも力に対抗することができる。
【0012】
本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンク機構およびリニアアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のリンク機構は、巻き取りおよび伸長が可能なリンク機構であって、互いに回転可能に直列に連結された少なくとも４個のリンクと、リンク同士を１つおきに連結する少なくとも２個の連結ロッドと、を備える。連結ロッドは、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、連結対象のリンク同士を回転可能に連結する。連結ロッド同士は、リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されている。
【0014】
この態様によると、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンク機構を提供することができる。
【0015】
本発明の別の態様はリンクシステムである。このリンクシステムは、上記のリンク機構と、巻き取られたリンクを収納する収納部と、を備える。
【0016】
この態様によると、巻き取られたリンクを収納することのできる、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンクシステムを提供することができる。
【0017】
本発明のさらに別の態様はリニアアクチュエータである。このリニアアクチュエータは、上記のリンク機構と、リンクを巻き取るおよび伸長する動力機構と、を備える。
【0018】
この態様によると、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリニアアクチュエータを提供することができる。
【0019】
本発明のさらに別の態様は身体補助装置である。この身体補助装置は、上記のリンク機構を備える。
【0020】
この態様によると、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトな身体支援装置を提供することができる。
【0021】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。
【発明の効果】
【0022】
本開示によれば、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンク機構およびリニアアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】第１の実施の形態に係るリンク機構のリンクを直線状に伸ばした状態を示す模式図である。
【図2】第１の実施の形態に係るリンク機構の様々なリンクの形状を示す模式図である。
【図3】第１の実施の形態に係るリンク機構の様々なリンクの形状を示す模式図である。
【図4】第１の実施の形態に係るリンク機構のリンクを直線状に伸ばした状態を示す模式図である。
【図5】第１の実施の形態に係るリンク機構のリンクを曲線状に巻き取った状態を示す模式図である。
【図6】第２の実施の形態に係るリンクシステムの模式図である。
【図7】第３の実施の形態に係るリンクシステムの透視側面図である。
【図8】第３の実施の形態に係るリンクシステムの透視斜視図である。
【図9】第３の実施の形態に係るリンクシステムのリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
【図10】第３の実施の形態に係るリンクシステムの透視側面図である。
【図11】第３の実施の形態に係るリンクシステムの側面図である。
【図12】第３の実施の形態に係るリンクシステムの斜視図である。
【図13】第３の実施の形態に係るリンクシステムの正面図である。
【図14】第３の実施の形態に係るリンクシステムのリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
【図15】第４の実施の形態に係るリンクシステムに使われるリンクを示す模式的図である。
【図16】第５の実施の形態に係るリニアアクチュエータの透視側面図である。
【図17】第５の実施の形態に係るリニアアクチュエータの透視斜視図である。
【図18】第５の実施の形態に係るリニアアクチュエータの正面図である。
【図19】第５の実施の形態に係るリニアアクチュエータのリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
【図20】第６の実施の形態に係る身体支援装置を装着したユーザが、着座した状態から立ち上がるまでの様子を示す模式図である。
【図21】第６の実施の形態に係る身体支援装置を装着したユーザが着座した状態を示す側面図である。
【図22】第６の実施の形態に係る身体支援装置を装着したユーザが立ち上がった状態を示す側面図である。
【図23】第６の実施の形態に係る身体支援装置の側面図である。
【図24】第６の実施の形態に係る身体支援装置の正面図である。
【図25】第６の実施の形態に係る身体支援装置のリンク機構を最も巻き取ったときの側面図である。
【図26】第６の実施の形態に係る身体支援装置のリンク機構を最も巻き取ったときの正面図である。
【図27】ユーザが第６の実施の形態に係る身体支援装置を身体の左側に装着したとき、正面から撮影した写真である。
【図28】ユーザが第６の実施の形態に係る身体支援装置を身体の左側に装着したとき、左側面から撮影した写真である。
【図29】第６の実施の形態に係る身体支援装置の２つのプロトタイプを側面から撮影した写真である。
【図30】第６の実施の形態に係る身体支援装置の２つのプロトタイプを正面から撮影した写真である。
【図31】第６の実施の形態に係る身体支援装置を用いて、ユーザの着座からの立位および立位からの歩行を支援する様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態及び変形例では、同一又は同等の構成要素、部材には同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示す。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要でない部材の一部は省略して表示する。また、第１、第２などの序数を含む用語が多様な構成要素を説明するために用いられるが、こうした用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
【0025】
［第１の実施の形態］
図１に、第１の実施の形態に係るリンク機構１を示す。図１に示すものは、リンク機構１を構成するリンクを直線状に伸ばした状態である。リンク機構１は、４個のリンク、すなわち第１のリンク１１と、第２のリンク１２と、第３のリンク１３と、第４のリンク１４と、を備える。リンク機構１はさらに、２個の連結ロッド、すなわち第１の連結ロッド２１と、第２の連結ロッド２２と、を備える。
図１に、第１の実施の形態に係るリンク機構１を示す。図１に示すものは、リンク機構１を構成するリンクを直線状に伸ばした状態である。リンク機構１は、４個のリンク、すなわち第１のリンク１１と、第２のリンク１２と、第３のリンク１３と、第４のリンク１４と、を備える。リンク機構１はさらに、２個の連結ロッド、すなわち第１の連結ロッド２１と、第２の連結ロッド２２と、を備える。
【0026】
図１の例では、第１のリンク１１は、Ｉ字型をしている。第２のリンク１２、第３のリンク１３および第４のリンク１４は、Ｔ字型をしている。第１の連結ロッド２１および第２の連結ロッド２２は、Ｉ字型をしている。第１のリンク１１の両端付近および中央付近には、貫通孔が設けられている。第１の連結ロッド２１および第２の連結ロッド２２の両端付近にも、貫通孔が設けられている。第２のリンク１２、第３のリンク１３および第４のリンク１４のＴ字を構成する２本の棒の両端付近およびこれら２本の棒が交差する付近にも、貫通孔が設けられている。各リンクおよび各連結ロッドを重ねてそれぞれの貫通孔を一致させ、一致させた貫通孔に連結ピンを通すことにより、各リンクおよび各連結ロッド同士を、互いに回転可能にピボット連結することができる。
【0027】
第１のリンク１１と第２のリンク１２とは、貫通孔１０５でピボット連結される。第２のリンク１２と第３のリンク１３とは、貫通孔１０６でピボット連結される。第３のリンク１３と第４のリンク１４とは、貫通孔１０７でピボット連結される。第１のリンク１１と第１の連結ロッド２１とは、貫通孔１０１でピボット連結される。第３のリンク１３と第１の連結ロッド２１とは、貫通孔１０３でピボット連結される。第２のリンク１２と第２の連結ロッド２２とは、貫通孔１０２でピボット連結される。第４のリンク１４と第２の連結ロッド２２とは、貫通孔１０４でピボット連結される。すなわち、第１のリンク１１と第３のリンク１３とは、第１の連結ロッド２１を介して連結されている。同様に、第２のリンク１２と第４のリンク１４とは、第２の連結ロッド２２を介して連結されている。
【0028】
第１の連結ロッド２１は、連結対象の第１のリンク１１と第３のリンク１３との間にある第２のリンク１２を斜めに横断して、第１のリンク１１と第３のリンク１３とを連結している。第２の連結ロッド２２は、連結対象の第２のリンク１２と第４のリンク１４との間にある第３のリンク１３を斜めに横断して、第２のリンク１２と第４のリンク１４とを連結している。すなわち、連結ロッドは、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、連結対象のリンク同士を回転可能に連結している。
【0029】
第１の連結ロッド２１と第２の連結ロッド２２とは、互いに略平行に配置されている。すなわち、連結ロッド同士は、リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されている。
【0030】
図１の例では、第１の連結ロッド２１は、紙面を覗く方から見て、各リンクの裏側に配置されている。一方、第２の連結ロッド２２は、紙面を覗く方から見て、各リンクの表側に配置されている。
【0031】
図１の例では、第１のリンク１１はＩ字型、第２のリンク１２、第３のリンク１３および第４のリンク１４はＴ字型、第１の連結ロッド２１および第２の連結ロッド２２はＩ字型であった。しかしながら、これらの形状は上記に限られない。第１のリンクは、リンク機構１が直線状に伸ばされる方向と直行する方向の両端付近および中央付近に貫通孔が設けられたものであれば任意の好適な形状であってよい。図２に、様々な形状の第１のリンクの例を模式的に示す。図２（ａ）はＴ字状、図２（ｂ）はＤ字状のリンクを示す。同様に、第２、第３および第４のリンクは、リンク機構１が直線状に伸ばされる方向と直行する方向の両端付近および先端中央付近に貫通孔が設けられたものであれば任意の好適な形状であってよい。図３に、様々な形状の第２、第３および第４のリンクの例を模式的に示す。図３（ａ）は三角形状、図３（ｂ）は三角形の各辺を曲線にした形状のリンクを示す。
【0032】
以下、図１に示されるような、４個のリンクおよび２個の連結ロッドから構成されたリンク機構を「単位リンク機構」と呼ぶ。単位リンク機構に順次リンクおよび連結ロッドを追加して接続することにより、より長いリンク機構を実現することができる。
【0033】
図４および図５に、単位リンク機構に８個のリンクおよび８個の連結ロッドを追加したリンク機構２を模式的に示す。すなわちリンク機構２は、第１のリンク１１と、第２のリンク１２と、第３のリンク１３と、第４のリンク１４と、第５のリンク１５と、第６のリンク１６と、第７のリンク１７と、第８のリンク１８と、第９のリンク１９と、第１０のリンク１０ａと、第１１のリンク１１ａと、第１２のリンク１２ａと、第１の連結ロッド２１と、第２の連結ロッド２２と、第３の連結ロッド２３と、第４の連結ロッド２４と、第５の連結ロッド２５と、第６の連結ロッド２６と、第７の連結ロッド２７と、第８の連結ロッド２８と、第９の連結ロッド２９と、第１０の連結ロッド２０ａと、を備える。図４は、直線状に伸長したリンク機構２を示す。図５は、曲線状に巻き取ったリンク機構２を示す。図４、図５とも、点線で囲まれた部分が単位リンク機構である。
【0034】
図４のように直線的に伸長されたリンク機構２は、以下のようにして巻き取ることができる。先ず、左端の第１のリンク１１を動かないように固定しながら、第２のリンク１２に対して、時計回り方向の力を与える。この場合、時計回り方向の力とは、リンク機構２の伸長方向と連結ロッドの長手方向とのなす角度が大きくなる方向の力である。
【0035】
すると第２のリンク１２は、貫通孔１０５の回りを時計回りに回転しようとする。しかし、リンク１２は連結ロッド２２と連結しているため、リンク１４が時計回りに回転しないことには、リンク１２が回転できない。ただし、第１２のリンクの右端先端のリンク１２ａは、リンク１２から見て連結ロッド２２に相当するリンクが接続されていないため、時計回りに回転することができる。これにより第１２のリンク１２ａは、リンク機構２の伸長方向に対して、下方向に曲がる。第１２のリンク１２ａが回転し始めると、第１２のリンクに直接連結された連結ロッド２０ａを介してリンク１１ａが同様に時計回りに遅れて少しずつ回転する。この回転の遅れは、リンク１２ａの回転角が、リンク１１ａの回転角より必ず大きくなることによって生じる。上記の動きは、第１のリンク１１の貫通孔１０５の近辺を「根本」と見たとき、先端から、第１２のリンク１２ａ、第１１のリンク１１ａ、第１０のリンク１０ａが順次時計回りに回転するものであるといってもよい。
【0036】
第１２のリンク１２ａは、関節角限界に達するとそれ以上回転できなくなる（曲がらなくなる）。例えば、図５の連結ロッド２８とリンク１０ａとの連結軸が、連結ロッド２０ａと接触することで、関節角となる。
【0037】
このようにして、先端リンクから順に、それぞれのリンクが関節角限界に達するまで次々に回転していく。これにより、屈曲場所を根本側に順次変えていきながら、リンク機構２を曲線状に（図４では、時計回りの渦巻き状に）巻き取ることができる。回転限界に達したリンクは、屈曲方向に剛体と見なせる。
【0038】
ここで、注意すべきことは、
・巻き取り始めは必ず根本のリンクを固定し、先端のリンクに力を与えること、
・与える力の方向は、リンク機構の伸長方向と連結ロッドの長手方向とのなす角度が大きくなる方向（図４では、時計回り方向）であること、
・関節角限界まで屈曲した先端部は剛体として見なせるので、上記の与える力は、リンク機構２の先端に巻取り方向のトルクを加えることでも実現できる、
の３点である。上記と逆方向（図４では、反時計回り方向）の力を加えても、リンク機構２は動かない。
・巻き取り始めは必ず根本のリンクを固定し、先端のリンクに力を与えること、
・与える力の方向は、リンク機構の伸長方向と連結ロッドの長手方向とのなす角度が大きくなる方向（図４では、時計回り方向）であること、
・関節角限界まで屈曲した先端部は剛体として見なせるので、上記の与える力は、リンク機構２の先端に巻取り方向のトルクを加えることでも実現できる、
の３点である。上記と逆方向（図４では、反時計回り方向）の力を加えても、リンク機構２は動かない。
【0039】
図５では、第１２のリンク１２ａ～第６のリンク１６は関節角限界まで完全に巻き取られており（すなわち、剛体）、第５のリンク１５～第３のリンク１３は巻取り過程にあり、第２のリンク１２は伸長されている（すなわち、曲がりを持たない）。
【0040】
図５のように曲線状に巻き取られたリンク機構２は、以下のようにして伸長することができる。先ず、伸長されたリンク（図５では、第１０のリンク１０ａ～第１２のリンク１２ａ）を動かないように固定しながら、巻取り過程にあるリンクに対して、伸ばす方向の（図５では反時計回り方向の）力を与える。
【0041】
すると第３のリンク１３は、反時計回りに回転し始める。第３のリンク１３が回転し始めると、第３のリンクに直接連結された第４のリンク１４や連結ロッド２３を介して第５のリンク１５も、同様に反時計回りに加速的に回転する。
【0042】
このようにして、根本のリンクから順に、それぞれのリンクが直線状になるまで反時計回りに回転する。
【0043】
ここで、注意すべきことは、
・伸長し始めるときは必ず既に伸長されたリンクを固定し、次のリンクに伸ばす方向の力を与えること、
・力を与えたリンクが直線状になったら、次のリンクに力を与えること、
・次のリンクに順次力を加えるには、リンク機構２の先端に伸長する方向へ（反時計周り）トルクを関節角限界に達したリンクに加えることも実現できる、
の３点である。
・伸長し始めるときは必ず既に伸長されたリンクを固定し、次のリンクに伸ばす方向の力を与えること、
・力を与えたリンクが直線状になったら、次のリンクに力を与えること、
・次のリンクに順次力を加えるには、リンク機構２の先端に伸長する方向へ（反時計周り）トルクを関節角限界に達したリンクに加えることも実現できる、
の３点である。
【0044】
各リンクと各連結ロッドを構成する部材に十分な剛性があり、また、各リンク間および各リンクと各連結ロッドとの間の連結に実質的な緩み等がなければ、上記のリンク機構の伸長した部分は剛体とみなすことができる。従ってこのリンク機構は、リニアアクチュエータやフレキシブルトラスなどの構造体に利用することができる。さらに、上記のリンク機構の巻き取った部分は、渦巻き状となるので、大きな伸長比を得ることができる。加えて、上記のリンク機構は、自由なところで停止や起動が可能である。
【0045】
このように本実施の形態によれば、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンク機構を提供することができる。
【0046】
［第２の実施の形態］
図６に、第２の実施の形態に係るリンクシステム２００を模式的に示す。リンクシステム２００は、リンク機構３と、巻き取られたリンクを収納する収納部３０と、を備える。リンク機構３は、エンドピン３２を備える。収納部３０は、ローター３１を備える。ローター３１は、ガイドスロット３４を備える。
図６に、第２の実施の形態に係るリンクシステム２００を模式的に示す。リンクシステム２００は、リンク機構３と、巻き取られたリンクを収納する収納部３０と、を備える。リンク機構３は、エンドピン３２を備える。収納部３０は、ローター３１を備える。ローター３１は、ガイドスロット３４を備える。
【0047】
リンク機構３は、前述の実施の形態で説明したものである。
【0048】
収納部３０は、金属やプラスティックなどの任意の好適な材料で形成された筐体であり、リンクシステム２００のリンクの巻き取られた部分を収納する。
【0049】
収納部３０に配置されたローター３１は、中心軸の回りに時計回りおよび半時計回りに回転可能である。ローター３１には、５箇所のガイドスロット３３が設けられている。ガイドスロット３３は、リンクシステム２００に設けられたエンドピンと３２と、形状および配置の点で適切に噛み合う。これにより、ローター３１が時計回りに回転するとリンクシステム２００は巻き取られ、ローター３１が半時計回りに回転するとリンクシステム２００は伸長される。
【0050】
図６の例では、リンクの巻き取りおよび伸長機構は、５つのエンドピンおよびガイドスロットを用いた。しかしこれに限られず、エンドピンおよびガイドスロットの数は任意の好適なものであってもよい。さらに回転力を伝える伝達機構も動力もエンドピンおよびガイドスロットに限られず、例えば摩擦力によるものであってもよい。
【0051】
本実施の形態によれば、リンクの巻き取りおよび伸長機構を備え、巻き取られたリンクを収納することのできる、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンクシステムを提供することができる。
【0052】
［第３の実施の形態］
（実施例１）
図７～図９を用いて、第３の実施の形態に係るリンクシステム２０１を説明する。図７は、リンクシステム２０１の透視側面図である。図８は、リンクシステム２０１の透視斜視図である。図９は、リンクシステム２０１のリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
（実施例１）
図７～図９を用いて、第３の実施の形態に係るリンクシステム２０１を説明する。図７は、リンクシステム２０１の透視側面図である。図８は、リンクシステム２０１の透視斜視図である。図９は、リンクシステム２０１のリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
【0053】
リンクシステム２０１は、リンク機構４と、巻き取られたリンクを収納する収納部３５と、２つのスパーギア、すなわちスパーギア４０ａと、スパーギア４０ｂと、を備える。
【0054】
リンク機構４は、前述の実施の形態で説明したものである。ただし、リンク機構４の各リンクには、スパーギア４０ａおよびスパーギア４０ｂと噛み合うラックが形成されている。
【0055】
スパーギア４０ａおよびスパーギア４０ｂは、収納部３５の出口付近であって、リンク機構４の隣接する２つのリンクに形成されたラックと噛み合う位置に配置される。スパーギア４０ａおよびスパーギア４０ｂをこのように配置し、これらがリンク機構４の隣接する２つのリンクと噛み合うことにより、これら２つのリンクに対する曲げ方向の力が抑制され、曲げが禁止される。言い換えれば、スパーギア４０ａおよびスパーギア４０ｂは、収納部３５の出口部分に備えられた、少なくとも２つのリンクの曲げを禁止する禁止機構として機能する。その結果、図９に示されるように、直線状に伸長されたリンクは曲がったり撓んだりすることなく、剛性が保たれる。
【0056】
なお、リンク機構４のリンクの巻き取りおよび伸長は、スパーギア４０ａおよびスパーギア４０ｂの回転によって直接駆動されてもよい。あるいは、リンク機構４のリンクの巻き取りおよび伸長のための駆動機構は別に設けられてもよい。この場合、スパーギア４０ａおよびスパーギア４０ｂは、専ら曲げを禁止する禁止機構として機能してもよい。
【0057】
本実施の形態によれば、直線状に伸長されたリンクの剛性を保つことができる。
【0058】
（実施例２）
図１０～図１４を用いて、第３の実施の形態の別の実施例に係るリンクシステム２０２を説明する。図１０は、リンクシステム２０２の透視側面図である。図１１は、リンクシステム２０２の側面図である。図１２は、リンクシステム２０２の斜視図である。図１３は、リンクシステム２０２の正面図である。図１４は、リンクシステム２０２のリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
図１０～図１４を用いて、第３の実施の形態の別の実施例に係るリンクシステム２０２を説明する。図１０は、リンクシステム２０２の透視側面図である。図１１は、リンクシステム２０２の側面図である。図１２は、リンクシステム２０２の斜視図である。図１３は、リンクシステム２０２の正面図である。図１４は、リンクシステム２０２のリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
【0059】
リンクシステム２０２は、リンク機構５と、巻き取られたリンクを収納する収納部３６と、スクリューナット５０と、を備える。
【0060】
リンク機構５は、前述の実施の形態で説明したものである。ただし、リンク機構５の各リンクの周囲には、スクリューナット５０と噛み合うネジ山が形成されている。
【0061】
スクリューナット５０は、収納部３６の出口付近であって、リンク機構５の隣接する２つのリンクに形成ネジ山と噛み合う位置に配置される。スクリューナット５０をこのように配置し、これらがリンク機構５の隣接する２つのリンクと噛み合うことにより、これら２つのリンクに対する曲げ方向の力が抑制され、曲げが禁止される。言い換えれば、スクリューナット５０は、収納部３６の出口部分に備えられた、少なくとも２つのリンクの曲げを禁止する禁止機構として機能する。その結果、図１４に示されるように、直線状に伸長されたリンクは曲がったり撓んだりすることなく、剛性が保たれる。
【0062】
なお、リンク機構４のリンクの巻き取りおよび伸長は、スクリューナット５０を回転させることによって駆動されてもよい。この場合、スクリューナット５０は、リンク機構５のリンクの巻き取りおよび伸長のための駆動機構と、曲げを禁止する禁止機構の両方の機能をあわせ持つ。
【0063】
本実施の形態によれば、直線状に伸長されたリンクの剛性を保つことができる。
【0064】
［第４の実施の形態］
図１５に、第４の実施の形態に係るリンクシステムに使われるリンク６を模式的に示す。この実施の形態では、リンク６がスパイラル状に巻き取られる。この場合、巻き取られたリンクの根本からの半径が、先端にいくにつれて連続的または非連続的に増加するように、各リンクおよび各連結ロッドの寸法が構成されてもよい。
図１５に、第４の実施の形態に係るリンクシステムに使われるリンク６を模式的に示す。この実施の形態では、リンク６がスパイラル状に巻き取られる。この場合、巻き取られたリンクの根本からの半径が、先端にいくにつれて連続的または非連続的に増加するように、各リンクおよび各連結ロッドの寸法が構成されてもよい。
【0065】
本実施の形態によれば、リンクシステムの伸長比をさらに改善することができる。
【0066】
［第５の実施の形態］
図１６～図１９を用いて、第５の実施の形態に係るリニアアクチュエータ３００を説明する。図１６は、リニアアクチュエータ３００の透視側面図である。図１７は、リニアアクチュエータ３００の透視斜視図である。図１８は、リニアアクチュエータ３００の正面図である。図１９は、リニアアクチュエータ３００のリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
図１６～図１９を用いて、第５の実施の形態に係るリニアアクチュエータ３００を説明する。図１６は、リニアアクチュエータ３００の透視側面図である。図１７は、リニアアクチュエータ３００の透視斜視図である。図１８は、リニアアクチュエータ３００の正面図である。図１９は、リニアアクチュエータ３００のリンクが伸長されたときの状態を示す側面図である。
【0067】
リニアアクチュエータ３００は、リンク機構７と、巻き取られたリンクを収納する収納部３７と、モータ６０と、ウォームギア６１と、ウォームホイール６２と、を備える。
【0068】
リンク機構７は、前述の実施の形態で説明したものである。
【0069】
モータ６０が回転すると、その回転力は、ウォームギア６１およびウォームホイール６２を介してリンク機構７に伝えられ、リンクを巻き取るまたは伸長する。すなわち本実施の形態のリニアアクチュエータ３００は、リンク機構７と、リンクを巻き取るおよび伸長する動力機構と、を備える。
【0070】
従って、本実施の形態によれば、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリニアアクチュエータを提供することができる。
【0071】
［第６の実施の形態］
前述のリンク機構、リンクシステムあるいはリニアアクチュエータは、ユーザの身体運動を支援する身体支援装置に応用することができる。身体支援装置は、指、肘および肩などの上肢の関節運動を支援するものや、膝および腰などの下肢の運動を支援するものを含む。前述の実施の形態に係るリンク機構、リンクシステム、リニアアクチュエータは、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいため、こうした身体支援装置に好適である。
前述のリンク機構、リンクシステムあるいはリニアアクチュエータは、ユーザの身体運動を支援する身体支援装置に応用することができる。身体支援装置は、指、肘および肩などの上肢の関節運動を支援するものや、膝および腰などの下肢の運動を支援するものを含む。前述の実施の形態に係るリンク機構、リンクシステム、リニアアクチュエータは、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいため、こうした身体支援装置に好適である。
【0072】
図２０に本実施の形態に係る身体支援装置４００を装着したユーザ５００が、着座した状態から立ち上がるまでの様子を模式的に示す。図２０（ａ）はユーザ５００が着座した状態、図２０（ｂ）は中腰の状態、図２０（ｃ）は立ち上がった状態を示す。
【0073】
身体支援装置４００は、前述の実施の形態に係るリンク機構を備える。身体支援装置４００はさらに、リンクが巻き取られるまたは伸長されるとき、リンクの巻き取られた部分が床面に接しながら並進運動する。
【0074】
以下、図２０を参照して、着座しているユーザ５００が立ち上がるまでの、身体支援装置４００の動作を説明する。図２０（ａ）に示されるように、身体支援装置４００のリンクは、ユーザ５００が着座しているとき最も巻き取られた状態にある。ここからユーザが立ち上がると、身体支援装置４００のリンクは徐々に伸長する（図２０（ｂ））。このリンクの伸長運動により、ユーザの立位運動が補助される。ユーザ５００が完全に立ち上がると、身体支援装置４００のリンクは最も伸長した状態となる（図２０（ｃ））。このようにリンクが伸長していると、ユーザ５００は身体支援装置４００によって支えられ、ユーザ５００が立位姿勢を保つことが助けられる。
【0075】
容易に理解されるように、身体支援装置４００は、上記と逆のプロセスをたどることにより、立位しているユーザ５００が着座するまでの運動を支援することもできる。
【0076】
図２０の右向き矢印で示されるように、身体支援装置４００は、リンクが伸長されるとき、リンクの巻き取られた部分が床面に接しながら右向きに並進運動する。この並進運動は、ユーザ５００が立ち上がるときに上半身が右に移動する動きと連動する。
【0077】
このように、リンクが伸長されるとき、リンクの巻き取られた部分が床面に接しながら並進運動することにより、より効率的かつスムーズにユーザの運動を支援することができる。
【0078】
図２１は、身体支援装置４００を装着したユーザ５００が着座した状態を示す側面図である。図２２は、身体支援装置４００を装着したユーザ５００が立ち上がった状態を示す側面図である。図示されるように、この例の身体支援装置４００は、腰部固定具７０と、肩部固定具７１と、を備えている。これらの固定具により、ユーザ５００は、身体支援装置４００を安定的に装着することができる。
【0079】
図２３は、身体支援装置４０１の側面図である。図２４は、身体支援装置４０１の正面図である。身体支援装置４０１は、１４個のリンク、すなわちリンク第１のリンク４１１、…、第１４のリンク４１４ａを備える。身体支援装置４０１はさらに、１２個の連結ロッド、すなわち第１の連結ロッド４２１、…、第１２の連結ロッド４２２ａを備える。ただし、図２３および図２４では、第２のリンク～第１３のリンクおよび第２の連結ロッド～第１１の連結ロッドについては、符号の表示を省略している。
【0080】
身体支援装置４０１はさらに、２本の巻き取り用牽引紐４３１と、２本の伸長用牽引紐と、を備える。巻き取り用牽引紐４３１は、第１のリンク４１１の一方の側（巻き取り用牽引紐４３１を引いたときに、身体支援装置４０１の各リンクを巻き取る力が生じる方の側）に固定される。巻き取り用牽引紐４３１は、第２のリンク４１２から第１４のリンク４１４ａの上を横断して延長する。伸長用牽引紐４３２は、第１のリンク４１１の他方の側（伸長用牽引紐４３２を引いたときに、身体支援装置４０１の各リンクを伸長する力が生じる方の側）に固定される。伸長用牽引紐４３２は、第２のリンク４１２から第１４のリンク４１４ａの上（巻き取り用牽引紐４３１と反対側）を横断して延長する。このように巻き取り用牽引紐４３１および伸長用牽引紐４３２を設けると、巻き取り用牽引紐４３１を引くことにより身体支援装置４０１の各リンクを巻き取り、伸長用牽引紐４３２を引くことにより身体支援装置４０１の各リンクを伸長することができる。
【0081】
図２５は、身体支援装置４０１のリンク機構を最も巻き取ったときの側面図である。図２６は、身体支援装置４０１のリンク機構を最も巻き取ったときの正面図である。身体支援装置４０１の各リンクは正面から見たときＵ字型であるように構成されている。さらに、身体支援装置４０１の各リンクおよび各連結ロッドの寸法は、巻き取られたリンクの根本からの半径が、先端にいくにつれて連続的増加するように構成されている。身体支援装置４０１の各リンクおよび連結ロッドをこのように設計することにより、リンクの巻き取られた部分をスパイラル状に収納することができる。さらに、各リンクのＵ字部分が床面に接することにより、身体支援装置４０１のリンクが巻き取られるまたは伸長されるとき、リンクの巻き取られた部分が床面に接しながら並進運動することができる。
【0082】
【0083】
図２９は、第６の実施の形態に係る身体支援装置の２つのプロトタイプ、すなわち第１のプロトタイプ４０２および第２のプロトタイプ４０３を側面から撮影した写真である。図３０は、第１のプロトタイプ４０２および第２のプロトタイプ４０３を正面から撮影した写真である。
【0084】
第２のプロトタイプ４０３は、リンク機構、巻き取り用牽引紐４３１および伸長用牽引紐４３２に加えて、巻き取り用牽引紐４３１および伸長用牽引紐４３２を引くためのモータ４４０を備える。これにより、ユーザの運動をさらに効率的に支援することができる。
【0085】
図３１に、第６の実施の形態に係る身体支援装置を用いて、ユーザの着座から立位、立位からの歩行を支援する様子を模式的に示す。
【0086】
ユーザは、身体支援装置を身体の両側に装着する。前述のように、身体支援装置のリンクは、ユーザが着座しているとき最も巻き取られた状態にある。ここからユーザが立ち上がると、身体支援装置のリンクは徐々に伸長する。このリンクの伸長運動により、ユーザの立位運動が補助される。ユーザが完全に立ち上がると、身体支援装置のリンクは最も伸長した状態となる。このようにリンクが伸長していると、ユーザは身体支援装置によって支えられ、ユーザが立位姿勢を保つことが助けられる。
【0087】
さらに立位状態から歩行に移ると、ユーザが歩行時に引き上げる方の足の側の身体支援装置のリンクが巻き取られる。このリンクの巻き取り運動により、ユーザの足の引き上げが補助される。続けて、ユーザが引き上げた足を伸ばすとき、当該伸ばす足の側の身体支援装置のリンクが伸長される。このリンクの伸長運動により、ユーザの足を伸ばす運動が補助される。以下、同様に、このような身体支援装置のリンクの巻き取りおよび伸長を、左右交互に繰り返すことにより、ユーザの歩行を補助することができる。
【0088】
［本開示の各態様］
本開示のある態様のリンク機構は、巻き取りおよび伸長が可能なリンク機構であって、互いに回転可能に直列に連結された少なくとも４個のリンクと、リンク同士を１つおきに連結する少なくとも２個の連結ロッドと、を備える。連結ロッドは、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、連結対象のリンク同士を回転可能に連結する。連結ロッド同士は、リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されている。
本開示のある態様のリンク機構は、巻き取りおよび伸長が可能なリンク機構であって、互いに回転可能に直列に連結された少なくとも４個のリンクと、リンク同士を１つおきに連結する少なくとも２個の連結ロッドと、を備える。連結ロッドは、連結対象のリンクの間にあるリンクを斜めに横断して、連結対象のリンク同士を回転可能に連結する。連結ロッド同士は、リンクを直線状に伸長したとき、互いに略平行に配置されている。
【0089】
この態様によれば、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンク機構を提供することができる
【0090】
本開示のある態様のリンクシステムは、上記の態様のリンク機構と、巻き取られたリンクを収納する収納部を備える。
【0091】
この態様によれば、巻き取られたリンクを収納することのできる、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリンクシステムを提供することができる。
【0092】
ある態様では、収納部の出口部分に、少なくとも２つのリンクの曲げを禁止する禁止機構を備える。
【0093】
この態様によれば、直線状に伸長されたリンクの剛性を保つことができる。
【0094】
ある態様では、リンクがスパイラル状に巻き取られる。
【0095】
この態様によれば、リンクシステムの伸長比をさらに改善することができる。
【0096】
本開示のある態様のリニアアクチュエータは、上記の態様のリンク機構と、リンクを巻き取るおよび伸長する動力機構と、を備える。
【0097】
この態様によれば、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトなリニアアクチュエータを提供することができる。
【0098】
本開示のある態様の身体支援装置は、上記のいずれかの態様のリンク機構を備える。
【0099】
この態様によれば、伸長比が高く、多点停止が可能で、設置スペースが小さいコンパクトな身体支援装置を提供することができる。
【0100】
ある態様では、リンクが巻き取られるまたは伸長されるとき、リンクの巻き取られた部分が床面に接しながら並進運動する。
【0101】
この態様によれば、ユーザの運動をさらに効率的に支援することができる。
【0102】
以上、本開示を実施例を基に説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合わせには、色々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【0103】
例えば、第５の実施の形態のリニアアクチュエータ３００は、リンクを巻き取るおよび伸長する動力機構として、モータ６０と、ウォームギア６１と、ウォームホイール６２を用いた。しかしこれに限られず、モータの回転力を伝える伝達機構は、スパーギア、ヘリカルギア、ベベルギアなどであってもよい。さらに動力もモータに限られず、油圧や空気圧によるものであってもよいし、人工筋によるものであってもよい。
【0104】
この変形例によれば、構成の自由度を向上させることができる。
【0105】
以上、実施の形態及び変形例を説明した。実施の形態及び変形例を抽象化した技術的思想を理解するにあたり、その技術的思想は実施の形態及び変形例の内容に限定的に解釈されるべきではない。前述した実施の形態及び変形例は、いずれも具体例を示したものにすぎず、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施の形態」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。
【産業上の利用可能性】
【0106】
本発明のリンク機構およびリンクシステムは、フレキシブルトラフなどの構造物やリニアアクチュエータの構成部品に利用することができる。本発明のリニアアクチュエータは、ロボット、オートメーション、産業用アプリケーションに利用することができる。本発明の身体補助装置は、指、肘および肩などの上肢の関節運動の支援、膝および腰などの下肢の運動の支援に利用することができる。
【符号の説明】
【0107】
１・・リンク機構、
２・・リンク機構、
３・・リンク機構、
４・・リンク機構、
５・・リンク機構、
６・・リンク、
７・・リンク機構、
１１・・第１のリンク、
１２・・第２のリンク、
１３・・第３のリンク、
１４・・第４のリンク、
１５・・第５のリンク、
１６・・第６のリンク、
１７・・第７のリンク、
１８・・第８のリンク、
１９・・第９のリンク、
１０ａ・・第１０のリンク、
１１ａ・・第１１のリンク、
１２ａ・・第１２のリンク、
２１・・第１の連結ロッド、
２２・・第２の連結ロッド、
２３・・第３の連結ロッド、
２４・・第４の連結ロッド、
２５・・第５の連結ロッド、
２６・・第６の連結ロッド、
２７・・第７の連結ロッド、
２８・・第８の連結ロッド、
２９・・第９の連結ロッド、
２０ａ・・第１０の連結ロッド、
３０・・収納部、
３１・・ローター、
３２・・エンドピン、
３３・・ガイドスロット、
３４・・ガイドスロット、
３５・・収納部、
３６・・収納部、
３７・・収納部、
４０ａ・・スパーギア、
４０ｂ・・スパーギア、
５０・・スクリューナット、
６０・・モータ、
６１・・ウォームギア、
６２・・ウォームホイール、
７０・・腰部固定具、
７１・・肩部固定具、
１０１・・貫通孔、
１０２・・貫通孔、
１０３・・貫通孔、
１０４・・貫通孔、
１０５・・貫通孔、
１０６・・貫通孔、
１０７・・貫通孔、
２００・・リンクシステム、
２０１・・リンクシステム、
２０２・・リンクシステム、
３００・・リニアアクチュエータ、
４００・・身体支援装置、
４０１・・身体支援装置、
４０２・・第１のプロトタイプ、
４０３・・第２のプロトタイプ、
４１１・・第１のリンク、
４１２・・第２のリンク、
４１４ａ・・第１４のリンク、
４２１・・第１の連結ロッド、
４２２ａ・・第１２の連結ロッド、
４３１・・巻き取り用牽引紐、
４３２・・伸長用牽引紐、
４４０・・モータ、
５００・・ユーザ。
２・・リンク機構、
３・・リンク機構、
４・・リンク機構、
５・・リンク機構、
６・・リンク、
７・・リンク機構、
１１・・第１のリンク、
１２・・第２のリンク、
１３・・第３のリンク、
１４・・第４のリンク、
１５・・第５のリンク、
１６・・第６のリンク、
１７・・第７のリンク、
１８・・第８のリンク、
１９・・第９のリンク、
１０ａ・・第１０のリンク、
１１ａ・・第１１のリンク、
１２ａ・・第１２のリンク、
２１・・第１の連結ロッド、
２２・・第２の連結ロッド、
２３・・第３の連結ロッド、
２４・・第４の連結ロッド、
２５・・第５の連結ロッド、
２６・・第６の連結ロッド、
２７・・第７の連結ロッド、
２８・・第８の連結ロッド、
２９・・第９の連結ロッド、
２０ａ・・第１０の連結ロッド、
３０・・収納部、
３１・・ローター、
３２・・エンドピン、
３３・・ガイドスロット、
３４・・ガイドスロット、
３５・・収納部、
３６・・収納部、
３７・・収納部、
４０ａ・・スパーギア、
４０ｂ・・スパーギア、
５０・・スクリューナット、
６０・・モータ、
６１・・ウォームギア、
６２・・ウォームホイール、
７０・・腰部固定具、
７１・・肩部固定具、
１０１・・貫通孔、
１０２・・貫通孔、
１０３・・貫通孔、
１０４・・貫通孔、
１０５・・貫通孔、
１０６・・貫通孔、
１０７・・貫通孔、
２００・・リンクシステム、
２０１・・リンクシステム、
２０２・・リンクシステム、
３００・・リニアアクチュエータ、
４００・・身体支援装置、
４０１・・身体支援装置、
４０２・・第１のプロトタイプ、
４０３・・第２のプロトタイプ、
４１１・・第１のリンク、
４１２・・第２のリンク、
４１４ａ・・第１４のリンク、
４２１・・第１の連結ロッド、
４２２ａ・・第１２の連結ロッド、
４３１・・巻き取り用牽引紐、
４３２・・伸長用牽引紐、
４４０・・モータ、
５００・・ユーザ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
