(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前傾するまたは屈む間、少なくとも部分的に人体の負担を軽減する装着型支持構造であって、
人体の胴に対して支持をする上方ステー部分と、人体の上脚に対して支持をする下方ステー部分とを有する少なくとも１つのステーを備えるフレームを備え、
前記上方ステー部分と前記下方ステー部分は相互に枢動可能に結合され、
前記上方ステー部分および前記下方ステー部分の間に、枢動装置が設けられており、前記枢動装置は、前記上方ステー部分および前記下方ステー部分の間の枢動軸から離隔した付勢手段を備え、
前記枢動装置は、前記上方ステー部分および前記下方ステー部分が伸ばされた姿勢から前記枢動軸の周りに第１の角度を含む姿勢まで枢動されるときに、前記付勢手段は前記ステーを付勢して前記伸ばされた姿勢に戻す、増加する付勢モーメントを提供し、さらに前記枢動軸の周りに前記角度からさらに枢動すると、前記付勢モーメントは維持されるまたは減少するように構成され、
前記枢動装置の前記付勢手段は、圧縮ばねまたはガススプリングを備えるばね構造を備え、前記ばね構造は、前記下方ステー部分と前記上方ステー部分の一方に載置され、前記下方ステー部分と前記上方ステー部分の他方に設けられたカム面と協働し、
前記協働するカム面と前記ばね構造は、前記上方ステー部分および前記下方ステー部分が伸ばされた姿勢から前記枢動軸の周りに第１の角度を含む姿勢まで枢動されると、前記付勢手段が前記ステーを付勢して前記伸ばされた姿勢に戻す、増加する付勢モーメントを提供し、前記枢動軸の周りに前記角度からさらに枢動すると、前記付勢モーメントは維持されるか、または減少するように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の装着型支持構造において、
前記装着型支持構造は、前記上方ステー部分および前記下方ステー部分が伸ばされた姿勢から前記枢動軸の周りに第１の角度を含む姿勢まで相互に枢動されると、また、前記枢動軸の周りに前記角度からさらに枢動すると、前記カム面と協働するように構成されたローラが前記カム面に沿って移動するように構成され、
前記カム面は、前記上方ステー部分および前記下方ステー部分が前記伸ばされた姿勢から前記枢動軸の周りに前記第１の角度を含む前記姿勢まで相互に枢動されると、前記枢動軸と、前記カム面において前記ローラが位置する現在位置との間の距離が増加するように形成され、
前記カム面はさらに、前記上方ステー部分および前記下方ステー部分が前記枢動軸の周りに前記角度からさらに枢動すると、前記枢動軸と、前記カム面において前記ローラが位置する前記現在位置との間の距離が維持されるか、または減少するように形成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装着型支持構造において、
前記装着型支持構造は、前記上方ステー部分および前記下方ステー部分が、屈んでいる人体の股関節の回転軸においてまたはその近傍において相互に枢動可能であるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項４】
請求項１−３のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記上方ステー部分および前記下方ステー部分の少なくとも１つは可撓性であり、使用中に人に装着されている場合、前記上方ステー部分が前記下方ステー部分に対して枢動する際に、前記上方および下方ステー部分の少なくとも１つが弾性的に変形するように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項５】
請求項１−４のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記ステーは、胸領域上に担持される胸支持体と、腰領域上に担持される腰支持体と、大腿領域の前側に担持される大腿支持体とが設けられ、
前記ステーは、無負荷のときに人体の直立姿勢に相当する伸ばされた状態となるように構成され、
前記ステーは、人体の前傾姿勢に相当する曲げられた状態に曲げられると、付勢されて前記伸ばされた状態に戻るように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項６】
請求項５に記載の装着型支持構造において、
前記腰支持体は、前記人体の背部において少なくとも部分的に位置する腰領域上に担持されるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項７】
請求項５または６に記載の装着型支持構造において、
前記大腿支持体は、大腿の内側および／または前側上に少なくとも部分的に担持されるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項８】
請求項５−７のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記支持体の少なくとも１つは、枢動可能な結合部により各ステーに結合され、前記ステーが曲げられたときに前記支持体を前記人体に適合できるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項９】
請求項８に記載の装着型支持構造において、
前記結合部は、前記ステーが前記伸ばされた状態にあるときに、前記支持体が人体各部に適合するように配置された中間位置に向けて付勢されることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の装着型支持構造において、
前記ステーと前記支持体の間の前記枢動可能な結合部は、弾力性の圧縮可能材料を備え、前記弾力性の圧縮可能材料の一の端部が前記ステーに結合され、前記弾力性の圧縮可能材料の第２の端部が前記支持体に結合されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１１】
請求項５−１０のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記支持体の少なくとも１つは、当て物を備えることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１２】
請求項５−１１のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記ステーは細長いことを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１３】
請求項５−１２のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記ステーは、前記胸支持体から、前記腰支持体を経由して前記大腿支持体に向かって延在することを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１４】
請求項５−１３のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記ステーは、湾曲した形状を有することを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１５】
請求項５−１４のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記支持体を設けられた前記ステーの形状は、前記ステーが前記人体の周りにクランプ止めされて前記人体からクランプ力により吊り下げられるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１６】
請求項１−１５のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記上方ステー部分の少なくとも下方部分と前記下方ステー部分の少なくとも上方部分は人体の側面に配置されるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１７】
請求項１−１６のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記支持構造の形状と配置は、前記支持構造が前記人体の周りにクランプ止めされて、クランプ力により前記人体から吊り下げ可能であるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１８】
請求項１−１７のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記上方ステー部分および／または前記下方ステー部分は少なくとも部分的に可撓性であり、
前記装着型支持構造は、前記上方ステー部分および／または前記下方ステー部分を付勢させることにより少なくとも部分的に前記人体の周りにクランプ止めされることが可能であり、前記クランプ止めは、
前記上方ステー部分に設けられた胸領域上に担持される胸支持体が使用中に前記胸領域に向けて付勢されるように、
前記上方ステー部分に設けられた腰領域上に担持される腰支持体が使用中に前記腰領域に向けて付勢されるように、および／または
大腿領域の前側上に担持される大腿支持体が使用中に前記大腿領域の前記前側に向けて付勢されるように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項１９】
請求項１−１８のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記ステーは２つのステーを備え、
前記２つのステーの一方は、前記人体の左側において装着されるように構成された左ステーであり、
前記２つのステーの他方は、前記人体の右側において装着されるように構成された右ステーであることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装着型支持構造であって、
前記左ステーは前記支持構造の後側において前記右ステーに結合されているか、または解放可能に結合可能であることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の装着型支持構造において、
前記左ステーは、前記支持構造の前側において、および／または前記人体のウエストにおいてもしくはその近傍において、前記右ステーに結合されているか、または解放可能に結合可能であることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２２】
請求項１９，２０または２１に記載の装着型支持構造において、
前記左および右ステーは１つ以上のベルトおよび／またはバックルを用いて解放可能に結合可能であることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２３】
請求項１−２２のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記上方ステー部分は、前記胴に固定して取り付けられるように構成され、および／または前記下方ステー部分は、前記上脚に固定して取り付けられるように構成されることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２４】
請求項１−２３のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記装着型支持構造が滑り落ちないように、１つ以上の肩バンドまたはブレースを備えることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２５】
請求項１−２４のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記装着型支持構造が装着された場合に、前記フレームを覆うことが可能であるように構成されたコートをさらに備えることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２６】
請求項１−２５のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記少なくとも１つのステーに取り付けられた剛性のアームを備え、前記アームは使用者の側方から見た場合に、使用中に使用者の脊柱に向けられ、前記ステーが使用中に捻りによって前記使用者から離れないように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２７】
請求項１−２６のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
使用中に使用者の臀部の下に延在するように構成された臀部バンドを備え、前記フレームが大きく曲げられた場合、前記フレームが上方に移動しないように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【請求項２８】
請求項１−２７のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記枢動装置は、使用中に、前記装着型支持構造を装着する人の臀部に隣接して配置されるように位置決めすることが可能である装着型支持構造。
【請求項２９】
請求項１−２８のいずれか一項に記載の装着型支持構造において、
前記フレームは前記人体の肩および首部分を自由に保つように構成されていることを特徴とする装着型支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の一部分を支持するための装着型構造に関する。本発明は、前傾しているまたは屈んでいる間、少なくとも部分的に人間の身体の負担を軽減するための装着型構造に関する。そのような構造は、例えば米国特許第１３７１６９０号（１９２１年）公報から公知である。
【背景技術】
【０００２】
例えば前傾中のように屈んでいるときは、人の骨格と筋肉は直立時よりもはるかに緊張し、歪む。これがさらに悪化するのは、そのような屈んだ姿勢で、例えば荷物を持ち上げたり、他の仕事をする場合である。特に、長時間そのような姿勢でいると身体に有害である。
【０００３】
米国特許第１３７１６９０号公報に記載されている支持構造は、身体に装着して、屈むときに、身体の一部分、特に上体を支持することが可能である。この構造は、フレーム構造に肩部と脚部とが設けられ、これらは屈曲可能なストリップとスプリングにより結合されている。肩部はこの構造の装着者の両肩上に支持されていることが可能である。脚部は複数の脚部支持体を備え、それぞれ大腿に取り付けることができる。ストラップが肩部を胸を通って胴に取り付けるために、および脚部支持体を脚に固定するために設けられている。スプリングが、肩部から延びているストリップの下端と脚部との間に結合されている。身体を曲げると、肩部が肩に追従し、ストリップを曲げ、ばねを引き伸ばすとともに曲げる。したがって、この曲げと反対方向の力が得られる。換言すれば、この構造は上体を支持する力を提供する。
【０００４】
この公知の構造は、これを装着している者にとって不快であり、取付が面倒であり、さらに、屈んだときに、力のパターンが不快かつ不規則に変化する。この変化は、一方では、構造の位置決め、装着者の身体特性、例えば体重および重量配分、ストリップとばねの間の利用可能スペース、他方では、身体、特に腰部および背部、並びに身体の柔軟さによって決まることが知られている。さらに、この構造は、装着者の自由な運動を妨げ、特に腕を動かすのを妨げる。この公知構造を改良するという長年の要求が存在するものの、他の公知構造および装置はそのような構造に関連するこれらの課題と欠点を依然として克服することができていない。
【０００５】
欧州特許出願公開第１２６４５８３号公報が開示する身体支持構造は、人の肩と脚にわたって弾性ストラップ構造物が設けられ、足関節、下背部および肩に結合される。さらに大腿の周りに対策を講じることができる。同様の構造物が米国特許第６４５０１３１号公報から公知である。同様の構造物は、例えば米国特許第６５４１７３号公報および同第５８１６２５１号公報から公知であり、両者とも構造の下端がストラップにより大腿の周りに取り付けられ、大腿が股領域へ引っ張られる。これらの公知構造は、不快であり、適用するのが面倒であり、よくても準最適の支持しか与えない。
【０００６】
米国特許出願公開第２００９／００９５３０８号公報に開示の支持装置またはブレース装置は、脊柱の運動を制限して適切な人間工学的な持ち上げ方を後押しするものであるが、腰支持体と大腿支持体のいずれも開示されていない。
【０００７】
米国特許出願公開第２０１０／００６９８０６公報に開示のブレースは、胸パッド、腰パッドおよび大腿パッドを有する剛性フレームを備える。このブレースは、脊柱が弱いため前傾姿勢をとる患者に直立の姿勢をとれるようにするために特別に設計されている。しかしながら、このブレースは、患者が前傾しないように構成され、前傾するまたは屈む際に少なくとも部分的に人体の負担を軽減する装着型構造を提供するものではない。
【０００８】
国際公開公報第２００７／１０７９５２号パンフレットに記載のエプロンは、エプロンの使用時に人体の前側に延びる超弾性部品を備える。この超弾性部品は、胸領域から人の腹部を介して大腿領域に向かって人体の前側に延びている。腰支持体は開示されていない。これらの超弾性部品の問題点として考えられるのは、使用者が屈んだり前傾したりすると、超弾性部品の下端が使用者の大腿を超えて下方にスライドすることがあること、および／または超弾性部品の上端が使用者の喉の方へスライドすることがあることである。
【０００９】
米国特許第５１７６６２２号公報に記載の屈み仕事支援装置は、ベルトに２つのスプールを取付け、その取付位置を人体の通常の屈曲運動の回転中心と整合させたものである。この装置は、さらに、フレームを備える。このフレームは、胸パッドを備えた剛性の上胴係合部を有する。このフレームは、さらに、２つの剛性チューブを備え、それらの下端において大腿パッドを設けられ、それらの上端において２つの弓形ばねによりフレームの上胴係合部の２つの下端に結合されており、これら２つのばねをベルトのスプールの周りにスナップ止めすることが可能である。この装置の欠点のひとつは、例えば、ベルトを着用し、スプールを正しいスポットに位置決めすることは面倒であり、誤りやすいプロセスであることである。
【００１０】
国際公開第２００８／１２５８０２号パンフレットは身体支持エプロンを記載している。このエプロンは、２つのスプリング要素を収容する繊維材料製の可撓性シートを備え、使用者が前に屈むとこれらの要素はエプロンシートをそのまっすぐな位置に戻す作用をする。この装置は不快であり、よくても準最適の支持しか提供しない。
【００１１】
米国特許第４４３１１３号公報に記載の支持構造は、肩支持体、脚部支持体および腰支持体を身体の両側のそれぞれに沿って延びる弾性ロッドにより結合してなるものである。これらのロッドの上端は、身体の背部において肩支持体に結合されているが、これと同様に、これらのロッドの下端は脚部支持体に結合されている。腰支持体は、ストラップにより形成され、このストラップは上記ロッドの中間部分を後方へ引っ張っている。この構造も不快であり、特に、肩と脚の両方が後方に引っ張られ、腕と脚の運動の自由が制限されるので不快であり、構造が複雑で使用方法が面倒であり、また十分な支持が提供されない。さらに、前へ屈めば屈むほどそれ以上に屈むことはますます困難になる。
【００１２】
ドイツ国特許出願公開第２０２００９００００７６号公報に記載の支持構造は、上枠部と下枠部とを備え、これらを当該構造を直立位置へ付勢するばねを有する旋回軸（ピボット）により相互に結合してなるものである。上枠部および下枠部は剛性である。上枠部を胸に取り付けるストラップが設けられている。脚支持体が下枠部に設けられている。腰支持体は開示されていない。
【００１３】
米国特許第７７４４５５２号公報は、屈むときに身体の一部分、特に上体部分を支持するための装着型支持体を開示する。この支持構造は、この構造の装着者の腹部領域を横切って延びる中央中空管を備える。この管の内部には、ねじりばね機構が設けられ、両外側端を２つのアームに結合され、これら２つのアームはねじりばね機構に解除可能に結合され、下方に延びている。これらのアームは、それぞれ、上記管の真下にヒンジを備え、これらのアームと管軸とを含む平面内において該アームが旋回可能になっている。各アームは、その自由な下端に大腿支持体を設けられている。上記管から支持構造が上方に伸び出し、その自由端に胸支持体を担持する。さらに、腹部支持体が設けられており、この腹部支持体は、上記管を包囲する２つの小穴（アイレット）が形成されている。ウエストバンドが設けられており、このウエストバンドは、この構造の使用者にこの構造を取り付けるために、腹部支持体に結合可能である。この構造は、このように、上体の支持を、ねじりばね機構と上脚に置かれた大腿支持体とにより実現している。これらの大腿支持体は、取り付けられたアームと一緒に相互に独立に運動可能である。この支持構造は、比較的に重いが、これはとりわけ上記管とねじりばね機構とによるものである。そのため、身体にウエストバンドを用いて固定することが必要である。さらに、この構造の装着者の腹部領域は、上記管のせいで空いていない。さらに、身体を曲げる際に、胸支持体は胸と上体とに対して移動される。これは、上記管と胸支持体の間の距離が固定されているからである。これは不快であり、さらに上体と支持体に支持力が働く位置が変化することになり、装着者に予測できない変化の感じを与える。同様に、大腿支持体は、脚に対して位置が変化するが、これは上記管と大腿支持体の距離が固定されているためである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、身体の一部分、特に上体部分を支持するための代替的な支持構造を提供することである。
【００１５】
本発明の目的は、公知構造の問題点および欠点のいくつかまたは全てを少なくとも部分的に軽減する装着型支持構造を提供することである。
【００１６】
本発明の目的は、装着者が当該構造から十分な支持を受けることが可能であり、それと同時に装着者に十分な運動の自由を与えて、例えば、屈む際に、または屈んだ姿勢においてアームを動かすことができる装着型支持構造を提供することである。
【００１７】
本発明の目的は、装着者が当該構造を容易に装着、取り外しできる装着型支持構造を低供することである。
【００１８】
本発明の目的は、コート、シャツ等の衣服の下に装着することができる装着型支持構造を提供することである。
【００１９】
本発明の目的は、当該構造の装着者に及ぼされる力が明確に定義されたプロファイルを有し、および／または身体の異なる位置において、特に身体を曲げるときの装着者の身体に対して明確に定義された位置に維持される装着型支持構造を提供することである。
【００２０】
本発明の目的は、人体に装着された場合、屈んだときに人体の上部に支持力を提供し、その支持力は屈むことができる軌跡の一部分または全部にわたって身体を曲げる角度に応じて変化することができる装着型支持構造を提供することである。
【００２１】
本発明これらの目的および／または他の目的は、少なくとも部分的に本明細書に記載の装着型構造によって達成することができる。本願の開示内容の別の態様は、特に他に断らない限り、以下に簡略に順不同に説明される。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本開示の一態様において、装着型支持構造は、胸領域上に担持されるための胸支持体と、腰領域上に担持されるための腰支持体と、大腿領域の前側に担持されるための大腿支持体とを設けられた少なくとも１つのステーを有するフレームを備えていてもよい。前記ステーは、好ましくは、少なくとも部分的に可撓性である。この少なくとも１つのステーは、くつろいだ姿勢の人体に装着されたときに、伸ばされた状態またはいわゆる弛緩した状態になるように構成されるとともに、人体の前傾姿勢に相当する曲げられた状態に曲げられると、付勢されて前記伸ばされた状態に戻るように構成されてもよい。換言すると、このステーはその伸ばされた状態から曲げられて曲げられた状態になると、付勢されてその伸ばされた状態を回復する。伸ばされた状態またはいわゆる弛緩した状態は人体の弛緩した姿勢、例えば直立姿勢に対応させることができる。この直立姿勢は、いわゆる人体の立っている姿勢または人体の座っている姿勢であってもよい。例えば、弛緩した状態は、屈んだ人体の弛緩した姿勢であって、側方から見た場合、上体と上脚の間の角度が８０度と１４０度の間、例えば、約９０度から約１２０度である上体に対応させることができる。立っている姿勢の場合、この角度は、例えば７０度と２１０度の間、例えばほぼ１８０度であってもよい。
【００２３】
ステーを少なくとも部分的に可撓性にすることにより、本構造を装着した使用者が比較的大きな運動の自由度を有するが、それと同時に、使用者が前屈みになると、このステーが上体の負荷の少なくとも一部を支持することができ、それにより使用者の背部の負担を部分的に軽減することが容易になる。例えば、少なくとも部分的に可撓性のステーは、使用者がその身体をその縦軸の周りに少なくともある程度ひねることを支援する。これは、例えば、使用者が直立している間も、使用者が屈んでいる／前傾している間も該当する。追加的にまたは選択的に、少なくとも部分的に可撓性のステーは、使用者が横方向に少なくともある程度体を曲げることができるように支援する。これは、例えば、使用者が直立している間も、使用者が屈んでいる／前傾している間も該当する。
【００２４】
ステーを少なくとも部分的に可撓性にすることにより、追加的にまたは選択的に、本構造の形状および／または本構造のステーが脊柱の運動および／または（変化する）形状に比較的に自然に追従することができるように支援される。実質的に剛性のステーを備えた枢動可能なフレームとは対照的に、少なくとも部分的に可撓性のステーを１つ以上備えた構造は、この構造の上方部分、例えば胸支持体が不本意に上方にスライドすることおよび／または本構造の下方部分、例えば大腿支持体が不本意に下方にスライドすることがないようにスマートに対抗することが可能である。支持体、例えば、その一または複数の支持体のそのような不所望のシフトを抑えることにより、使用において、比較的快適であり、および／または信頼性がある構造を提供することができる。
【００２５】
一態様において、前記装着型構造は、２つのステーを備え、好ましくはこれら２つのステーは、本構造が使用者により装着されたときに矢状面に相当する中間平面に対して鏡像である。
【００２６】
有利なのは、一のまたは各ステーの構成は、本構造を装着している使用者が直立姿勢から第１の角度を含む姿勢に向けて前方へ屈むと、この可撓性ステーは増加する付勢モーメントを提供して該可撓性ステーを付勢してその伸ばされた状態に戻し、かつ前記角度からさらに前方へ屈むと、ステーにより提供された付勢モーメントが実質的に維持されるかまたは減少するように構成することができる。その結果、本構造は倒立振り子に対応する重力特性に実質的に相当することができ、この重力特性は、好ましくは、人の前傾する上体の重力特性に近似させることができる。
【００２７】
好ましくは、一のまたは各ステーは、前胸領域から胴の一つの側に沿って関連する腋窩の下方で、側面および／または背面の腰領域に向かって、次いで臀部および／または上脚に沿って前および／または内側大腿領域に向かって延在しており、胴と脚が相互に接近すると、換言すると身体が矢状面および／または冠状面内において曲げられると、前記少なくとも１つのステーは少なくとも部分的に弾性的に屈曲され、人体に直立姿勢に戻す力が働く。
【００２８】
一態様において、前記少なくとも１つのステーは、三次元曲面形状を有する実質的にストリップ形状をしていてもよく、このストリップは、たとえば、平坦な、湾曲した、三角形または多角形、丸い、または卵形の断面を有し、この断面はステーの長さにわたって一定であってもよく、またはその長さに沿って変化してもよい。本開示に従う構造は、人体に対して安座させるための当て物その他の支持要素をステーと人体の間に備え、ステーにより及ぼされる力およびその逆にステーに及ぼされる力がより均一に広がるようにし、かつ特にステーが比較的固い材料、例えば、プラスチックおよび／または金属で作製されている場合、改善された快適さを提供するようにしてもよい。有利なのは、前記少なくとも１つのステーが湾曲した形状、特に人体の身体曲面に適合または追従するように構成されている湾曲した形状を有する場合である。
【００２９】
２つのステーを設けて身体の右側と左側にそれぞれ適合するようにした場合、これらのステーは相互に結合させることができる。例えば、胸支持体において、その近傍におよび／または胸支持体により、および／または腰支持体において、その近傍におよび／または腰支持体により、例えば、解放可能に結合させることができる。いくつかの実施の形態において、この結合またはこれらの結合は、本構造が身体に前から載置され、身体の周りは腰領域にステーを結合することにより閉じられるように、あるいは後方から載置され、所望により前方、例えば胸領域において、相互結合可能な２つの胸支持体または胸パッドにより閉じられるように実現される。
【００３０】
いくつかの実施の形態において、脚支持体は脚に適合させることができるが、適切な位置にストラップまたはクランプで止める必要はない。いくつかの実施の形態において、胸支持体は胸領域に対して配置することができるが、適切な位置にストラップまたはクランプで止める必要はない。好ましくは、本開示に従う構造において、身体の胃領域は、本構造から自由であり、腰背部領域において身体を曲げることが全ての方向にさらに容易にできる。
【００３１】
より好ましくは、本構造は、脚および／または臀部領域に対する上体の回転を許容する。
【００３２】
前記少なくとも１つのステーを身体に沿って設けることにより、より好ましくは、２つのステーを身体の両側に沿って設けることにより、本構造はそのような回転を特によく許容するが、その一方で、身体を異なる方向に曲げること、例えば、人体をその縦軸の周りにひねることは依然として可能であり、上体部分の支持機能がもたらされる。
【００３３】
これらの本構造の構成を、前記少なくとも１つのステーが身体に沿って、または２つのステーが身体の両側に沿って延びているようにすることによって、本構造は比較的に有利になる。例えば、前方へ屈むことにより、人体の前側が比較的に短くなると、すなわち、大腿または上脚と胸との間の距離が短くなると、人体の前側に延びている構造が、例えば使用者の首または喉に向かって上方にスライドするような事態を引き起こすことがある。本発明の構造の場合、ステーは身体に沿って延びており、本構造の上方部分、例えば、胸支持体が上方にスライドすることが妨げられる。ステーを人体に沿って設けることにより、ステーが脊柱の運動および／または（変化する）形状に実質的に追従することができるように支援がなされる。
【００３４】
特に、前記少なくとも１つのステーが、身体に沿って延びているか、または２つのステーが身体の両側に沿って延びており、かつこのステーはさらに少なくとも部分的に可撓性であるいくつかの実施の形態において、ステーが脊柱の運動および／または(変化する）形状に実施的に追従することができるように、比較的によく支援することが可能である。
【００３５】
いくつかの実施の形態において、少なくとも１つの支持体、好ましくは各支持体が実質的に枢動可能な、好ましくは２つの平面内で同時に実質的に枢動可能な結合によりそれぞれのステーに結合され、支持体が人体に適合可能にし、および／またはステーが曲げられたときに圧力をより等しく分布できるようにする。これらの支持体は、枢動可能な結合、例えば玉継ぎ手または多軸ヒンジによりステーに結合することができる。いくつかの好適な実施の形態において、この結合は、可撓性要素、例えば、ゴムまたはエラストマー要素を備えるか、またはこの要素により形成される。好ましくは、この結合は、関連するステーが伸ばされた姿勢にあるとき、関連する支持体が身体の関連する身体部分に対して適合する位置に付勢されるように設計されている。
【００３６】
本開示の一態様において、装着型支持構造と、該支持構造、例えばステーに結合することができる一着の衣類、例えばコートまたはシャツとからなる一組を提供することができる。この衣類とステーはこの目的のために適切な結合手段、例えば、ベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））型結合手段、磁気的手段、プッシュボタンコネクタ、クリップ等を設けられている。あるいは、この衣類は、ポケット、ストラップ等を設けて、一のまたは各ステーの部分を受容するようにしてもよい。好ましくは、この組の設計が、この衣類を着用することにより、該衣類に結合された本支持構造が身体に適切に適合されるように、なされている。この衣類は、使用中に本装着型支持構造が適切な位置に保持されるよに構成することができる。この組および／または構造は、これと結合したまたは結合可能な１つ以上の衣類により少なくとも部分的に人体から吊り下げられるように構成することができる。その結果、本構造は比較的容易に適切な位置に保持することが可能であり、および／または本構造が、例えば本構造の弛緩した状態において、滑り落ちることがないように構成される。好ましくは、本構造は、少なくとも実質的に、より好ましくは完全に衣類により覆われる。明らかに、この目的のために数着の衣類は組み合わせることができる。その結果、衣類を比較的容易に適切な位置に保持することが可能であり、および／またはこの組を着用するのが容易になる。追加的にまたは選択的に、本装着型構造を少なくともある程度視界から隠すことが可能になり、それにより、本装着型構造および／または組が装着者によりさらに受け入れやすくなり、および／または例えば患者のような人々を怖がらせてしまうことを抑制できる。
【００３７】
一態様において、本開示は、人体の一部分を支持する方法を対象とすることができる。この方法では、少なくとも１つの部分的に可撓性のステーが該人体上に載置され、このステーが少なくとも前胸領域、後腰領域、および前および／または内大腿領域上に支持されるようにする。このステーは、人体が直立姿勢にあるときに、前記領域に対して好ましくは、クランプ止めされ、このクランプ止めは少なくとも、ステーの少なくとも一部分の弾性変形により実現され、ステーは装着者がその体を前方におよび／または側方に曲げるときに装着者により弾性的に変形され、人体の上方部分が少なくとも１つのステーにより支持される。
【００３８】
一態様において、本開示に従ういくつかの実施の形態では、本構造または組は、身体の少なくとも一部分の運動を記録する少なくとも１つのセンサを備えていてもよい。この運動は、例えば、本構造、例えば少なくとも１つのステーにおけるおよび／またはそれの変形および／または本構造における歪み、により感知することができる。そのようなセンサにより収集されたデータは、例えば、職務評価、支持タスク、作業環境、タスクの追跡等の査定および／または最適化に使用することができる。
【００３９】
一態様において、本開示に従ういくつかの実施の形態では、本構造または組は、少なくとも１つの枢動装置を上方および下方ステー部分の間に備え、付勢装置がステーを伸ばされた姿勢となるように付勢している。この付勢装置または付勢手段は上方および下方ステー部分に、上方および下方ステー部分の間の枢動軸から離隔して結合された弾性要素であってもよく、またはこれを備えていてもよい。この枢動装置の構成は、次のとおりである。すなわち、上方および下方ステー部分が前記枢動軸の周りに伸ばされた姿勢から第１の角度を含む姿勢に向けて枢動されるときに、付勢手段が増加する付勢モーメントを提供してステーを伸ばされた姿勢に戻し、該枢動軸の周りに前記角度からさらに枢動すると、付勢モーメントは実質的に維持されるか、または減少する。
【００４０】
ステーの構成は次のように実現してもよい。すなわち、付勢手段によりステーが曲げ戻されるときに伸ばされた姿勢よりもさらに後方に曲げられることができない。例えば、本構造は、１つ以上の止め具を備えて、ステーが後方へ枢動することがないようにしてもよい。すなわち、ステーを伸ばされた姿勢に関して前方にのみ曲げることが可能であるようにしてもよい。いくつかの実施の形態において、弾性要素のような付勢手段は、ステーが伸ばされた姿勢にあるときに付勢されるように構成してもよい。付勢手段は、ステーがその伸ばされた姿勢にあるときは、付勢されて上方ステー部分を下方ステー部分に対して後方に引っ張るのに役立つが、止め具がステー部分が相互に関して後方に回転することを妨げている。
【００４１】
上方および下方ステー部分を含み、該当する場合は一のまたは各付勢装置を含む、一のまたは各ステーは、好ましくは、次のとおりである。すなわち、一のまたは各関連するステーの枢動および／または本構造を装着している人の臀部領域における身体の屈みの第１の軌跡において、付勢モーメントが増加し、一のまたは各関連するステーの枢動および／または身体の屈み、および／またはしゃがみの第２の軌跡において、付勢モーメントが等しく保たれ、または減少し、例えば、ほぼゼロまでに減少する。この結果、前記第１の軌跡において、前方に屈むと上体に対して正の支持が与えられ、一方、前記第２の軌跡において、本構造を装着する人は本構造により全く妨げられないか、または限定的にしか妨げられない。つまり、そのような人にとっては、例えば、床またはそのような低い位置から屈んで何かを摘み上げることは依然として比較的容易であるのに対して、そのような人は第１の軌跡に沿って前方へ屈むと、十分な支持が与えられ、筋肉および／または靱帯および骨格にかかる緊張や歪みが減少する。加えて、そのような構造は、枢動の第１の軌跡においてある程度屈んでいる人が、第１の軌跡における屈みの角度に無関係に同等の快適な正の支持を体感できるようにすることを実現できる。本構造は、従って、複数の一連の正の支持姿勢を第１の軌跡内の作動領域において提供することができる。これに対して、従来の構造は、人が前方へ屈むときに１つの支持姿勢を提供するだけである。
【００４２】
さらなる態様が以下の明細書および特許請求の範囲に記載されている。本開示の上記の特徴および態様の２つ以上を本開示の任意の実施の形態において組み合わせることができる。
【００４３】
本発明の実施の形態は、本発明を明瞭にするために添付の図面を参照して説明される。これらの実施の形態は本発明の範囲を何ら限定するものではないと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、ステーの概略透視正面図である。
【図２】図２は、図１のステーの概略透視側面図である。
【図３】図３は、ステーの第１の選択的実施の形態の概略透視正面図である。
【図４】図４は、本願開示内容による構造を、衣服、特にコートの上に装着する人の概略頂面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、衣服の下に装着型構造を装着した人の側面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、衣服の下に装着型構造を装着した人の正面図である。
【図６】図６は、２つのステーを備える支持構造を装着する直立姿勢の人の概略図である。
【図７】図７は、２つのステーを備える、本願明細書に記載の構造の概略側面図および正面図である。
【図８】図８は、身体を曲げた姿勢において装着型構造を装着した人の概略図であり、力とモーメントを示す。
【図９】図９は、装着型構造の装着者の上体と脚の間の角度と、該構造が装着者の上体に及ぼす力との間のあり得る関係を示す概略図である。
【図１０】図１０は、限定されないが、本願に開示された構造のような装着型構造とともに用いられる支持体のいくつかの実施の形態を示す概略図である。
【図１１】図１１は、直立している人の装着している、弾性手段を有するピボットを備えた支持体の概略図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図１１の支持体の概略図であり、装着者が第１の角度で前に屈んでいる場合を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１の支持体の概略図であり、装着者が第２の角度で前に屈んでいる場合を示す。
【図１３】図１３は、図１１および図１２の支持体の概略図であり、装着者がしゃがんだ姿勢をとっている場合を示す。
【図１４】図１４は、本開示の装着型構造の選択的な一実施の形態の概略図であり、装着者が直立している場合を示す。
【図１５】図１５は、図１４の装着型構造の概略図であり、装着者が屈んでいる場合を示す。
【図１５Ａ】図１５Ａは、それぞれ直立した人および屈んだ人が装着している支持構造の選択的な一実施の形態を示す概略図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、本願明細書に記載の構造のためのピボット構築物の種々の可能なレイアウトの一つを、例示的に示す概略図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、本願明細書に記載の構造のためのピボット構築物の種々の可能なレイアウトの一つを、例示的に示す概略図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、本願明細書に記載の構造のためのピボット構築物の種々の可能なレイアウトの一つを、例示的に示す概略図である。
【図１７】図１７は、支持体についての種々のモーメント曲線を示す概略図であり、これらは曲げられまたはねじられたときのロッドまたはねじりばねにおける曲げモーメントに関する、ステーおよび／または支持体ピボットの柔軟性に依存する。
【図１８】図１８は、本発明の一態様に従う構造を装着して屈んでいる人についての低背部領域のモーメント曲線と、そのような構造を装着していない人についての低背部領域のモーメント曲線の概略図である。
【図１９】図１９は、本願開示の一態様に従う装着型構造の選択的な一実施の形態の概略図である。
【図２０】図２０は、図１９の構造の詳細図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、直立姿勢および屈んだ姿勢の両方における装着型構造の使用者の骨格の概略側面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、直立姿勢および屈んだ姿勢の両方における装着型構造の使用者の骨格の概略側面図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｃは、直立姿勢および屈んだ姿勢の両方における装着型構造の使用者の骨格の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本明細書および図面において同一または類似の要素はそれぞれ同一または類似の参照符号を有する。本明細書において、本発明は、開示の構造、セットおよび方法を参照して説明されるが、これらは非限定的な例示に過ぎない。
【００４６】
本明細書において、男性に対する言及は女性にも同様に当てはまることが了解されるべきである。
【００４７】
本開示において、ステーは、１つ以上の位置においておよび１つ以上の方向に曲げることができる、限定されないが、ストリップをはじめとする支持要素であり、限定されないが、パッド、支持殻（シェル）、クッションのような支持要素を担持しまたは備えていてもよいものである。ステーは、任意の適切な材料、例えば、限定されないが、プラスチック、金属複合材料等、またはそれらの組合せで作製することができる。
【００４８】
本開示において、身体の直立姿勢は、身体の体幹または胴が実質的に直接臀部および／または脚の鉛直方向上方にある姿勢を意味するものと了解される。伸ばされた状態とは、ステーに外力がかかっていないか、または少なくとも、直立姿勢の人体にステーをクランプする力以外の外力がかかっていない場合に、少なくとも１つのステーがとる姿勢を実質的にいうものと了解されるべきである。換言すると、伸ばされた状態とは、例えばテーブル上に係合せずにおいてある場合または使用者に適切に装着されている場合のステーの状態であって、使用者の身体が直立姿勢にあるか、または少なくとも身体が直立し、曲がっていない姿勢にある場合であると了解することができる。ステーが曲げられると、ステーは付勢されて伸ばされた姿勢をできるだけ回復しようとし、装着者の身体に直立姿勢に戻すように力を及ぼす。
【００４９】
本開示において、支持するとは、まっすぐな直立の身体の姿勢から動いたときに、上体の重量の一部分を支持するのに十分な力を提供することであると了解することができる。
【００５０】
本開示において、実質的に、約およびそれと同様の語は、そのような定義を添えられた任意の特徴が所与の値から２０％以下または１５％以下、例えば１０％以下または少なくとも５％以下異なっていてもよいことを意味するものと了解される。本明細書において、前（前方）、後（後方）、上下および両側は、位置および方向等の言及であり、通常、直立している人の矢状面または側面、冠状面または正面、および軸平面または横断面を参照して考えられる。上方は頭部方向、下方はその反対方向である。これらの用語を構造またはその部分に関して用いる場合、これらは、特段の指定および／または異なる記載がない限り、直立している人により構造が装着されているかのように構造を参照していると考えられる。
【００５１】
本開示において、モーメントＭは付勢モーメント、すなわち構造、特にステーを伸ばされた状態に向けて付勢するモーメントである。そのようなモーメントＭは、胸支持体を介して、本構造を装着する人の胸に作用する力を提供する。構造中に２つのステーおよび／または１つ以上の旋回構造が存在する実施の形態では、それらは一緒にモーメントＭを与える。
【００５２】
図１および図２は、人体４、特に上部３を支持するための装着型構造２を形成するまたは形成するためのステー１の一実施の形態を示す。構造２とその部分は、構造２の装着者の人体を参照して説明される。人間は明らかに、請求項に係る本発明の一部分を構成するものではない。図１および図２の実施の形態において、ステー１はストリップ５により形成され、対向端部６および７の間で３次元状に湾曲している。第１の端部６は、上端６とも呼ばれ、第１の支持体８を形成するか、またはこれを備えていてもよい。第１の支持体８は胸支持体８と呼ぶことがあるが、胸領域上に担持されるように構成されている。本開示において、胸領域は、限定されないが、胸部の前側におよび／またはその近傍に位置する領域を含むものと了解することができるか、および／または胸領域は、限定されないが、胸板またはいわゆる胸骨および／または１つ以上の肋骨においてまたはその近傍に位置する領域を含むものと了解することができる。第２の端部７は、下端７とも呼ばれることがあるが、大腿支持体９を形成するか、または備えていてもよい。この大腿支持体９は大腿領域上に担持されるように配置することができる。本開示において、大腿領域は、限定されないが、上脚の前側におよび／またはその近傍に位置する領域を含むものと了解することができるか、および／または大腿領域は、限定されないが、大腿骨におよび／またはその近傍に位置する領域を含むものと了解することができる。上下端６、７の間に第３の支持体または腰支持体１０（これらは腰領域上に担持されるように構成することができる）がステー１上におよび／または内に設けられるか、または形成することができる。本開示において、腰領域は、限定されないが、人体の背部の下端におよび／またはその近傍に位置する領域を含むものと了解することができるか、および／または腰領域は、限定されないが、人体の背部の下端におよび／またはその近傍に位置する領域を含むものと了解することができるか、および／または腰領域は、限定されないが、腰椎および／または骨盤におよび／またはその近傍に位置する領域を含むものと了解することができ、ここに、骨盤は、限定されないが、臀骨またはいわゆる骨盤骨、仙骨および／または尾てい骨またはいわゆる尾骨を含むものと了解することができる。図１および図２に示される比較的簡単な一実施の形態において、端部６、７は胸支持体および大腿支持体８、９を形成しているが、ステー１の一部分が腰支持体部分を形成している。そのような実施の形態において、当て物（パッド）を支持領域内に設け、支持構造２を装着するときに快適さを与えるようにすることができる。この当て物はステー１の一部分または全体にわたって伸長することができる。
【００５３】
図３は、ステー１の別の一実施の形態を示し、支持要素８Ａ、９Ａおよび１０Ａが示され、これらはステー１に結合され、それぞれ胸支持体８、大腿支持体９および腰支持体１０を形成する。いくつかの実施の形態において、要素８Ａ、９Ａ、１０Ａは直接ステーに、例えば固定位置に取り付けることができる。あるいは、図３に示すように、要素８Ａ、９Ａ、１０Ａはステー１に屈曲可能に載置することができ、それらの位置はステーに対してシフト可能であるように、特に、使用中に身体４によりそれらに及ぼされる力により旋回するようにすることができる。これにより快適さとステー１からの支持、従って、使用時の身体に対する構造２の支持とを向上させることができる。図１０において、そのような要素８Ａ、９Ａ、１０Ａのいくつかの実施の形態が例示されているが、さらなる説明は以下の通りである。要素８Ａ、９Ａ、１０Ａは当て物をしたり、比較的柔らかい当て物材料を用いて部分または全体を作製し、装着の快適さを向上させることができる。
【００５４】
図３の実施の形態において、ステー１は上方部分１Ａと下方部分１Ｂとに分割されて図示されている。上方部分１Ａは下端２５を有し、下方部分１Ｂは上端２６を有し、上下端２５，２６のそれぞれに協働する接続要素、例えば開口部２７が設けられ、この開口部にボルト２８を通すか、またはそのような接続要素を挿入して２つの部分を接続することができる。一連のそのような接続要素を部分１Ａ、１Ｂの少なくとも一方に設けることにより、上下端６，７の間のステー１の長さを調整して、例えば構造を身体４の身長の高低に合わせる、および／または身体の異なる部分に合わせることができる。いくつかの実施の形態において、接続要素２７はステーの上方部分１Ａの下端２５と下方部分１Ｂの上端２６における長さ方向Ｚ１、Ｚ２の間の角度βを調整できるように設けられ、例えば構造をより大きいまたはより小さい身体４に適合させることができる。図示の実施の形態では、接続要素２７は腰支持領域の上方に設けられる。しかしながら、接続要素２７は上方に加えてまたはその替わりに腰支持領域の下方に設けることも可能である。腰支持体の位置も調整可能である。そのような調整手段の多くの選択肢は当業者にはまったく明らかであり、限定されないが、例えば入れ子式（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ）手段、折り曲げ可能手段等がある。
【００５５】
構造２のステー１は、任意の適切な可撓性材料、たとえば、限定されないがプラスチック、金属、複合材料（例えば、限定されないが、繊維、ガラス、ガラス繊維および／または炭素繊維充填材料、そのような材料をサンドイッチした材料等）を用いて作製することができ、任意の適切な断面を持たせて、身体４の上部分３に対して十分な支持を与えるのに十分な弾力性と可撓性を与え、そのような十分な支持により、構造２を装着する人が前方におよび／または側方に身体を曲げるときに、例えば、作業環境において、荷重を持ち上げる際に、身体を曲げるおよび／または手を差し出して仕事を実行するときに支援することが可能である。ステーの作製は、例えば、ガラスまたはカーボンを充填した材料、例えばプラスチックを用いてで実現することができる。好適な一実施の形態において、ステーは実質的に一定した断面であって、端部６、７の間で当該ステーの表面に沿う方向に垂直な断面を有する。そのような実施の形態において、ステー１の形成は、例えば、幅Ｗと厚さＤの材料の真っ直ぐなストリップを、例えば、図示のような所望の三次元形状に曲げ加工することにより実現するか、またはそのようなストリップを直接所望の形状に、例えばモールド成形することにより実現することできる。別の一実施の形態では、断面はステーの長さにわたって、例えば、幅および／または厚さおよび／または断面の形状が異なっていてもよく、それにより、例えば、ステーの長さにわたってその柔軟性および／または剛性を最適化することができる。選択的におよび／または追加的に、同じまたは類似の目的のために、ステーの長さにわたってその材料特性が異なるようにしてもよい。
【００５６】
本明細書において、ステー１の長さ方向は、ステーの対向端部６，７の間に当該ステーに沿って延びているものと考えられる。このステーの厚さＤは、任意の位置において、その位置における長さ方向に垂直に測定された、その位置におけるステー１の最小の寸法であると考えられる。そして、このステーの幅は、任意の位置において、その位置における長さ方向に垂直に測定されたその位置におけるステー１の最大の寸法であると考えられる。
【００５７】
図４−８から分かるように、ステー１は人の身体４上に次の態様で配置することができる。すなわち、ステー１が当該身体に沿って部分的に延び、胸支持体８が身体４の胸領域１１の手前側に支持され、大腿支持体９は、身体の大腿１２の少なくとも手前側および／または内側に位置し、かつ、腰支持体１０は身体４の腰部１３の背面に支持されている。ステー１は、身体４の上部３に沿って腋窩の下方に延び、人の肩および肩領域は自由なままであり、したがって、人は妨げられずに腕や肩を自由に動かすことができ、肩領域に不所望のストレスや歪みが生じない。意外にも、本開示による胸支持体８は、従来技術において使用される肩上の支持体よりも快適であると考えられることがわかった。
【００５８】
本構造の配置を、大腿支持体９が少なくとも部分的に大腿１２の内側に対向するように行うことによって、構造２および／またはステー１、特にその下方ステー部分が上脚から比較的容易に反転しまたは捻れて外れてしまうことを防止することができる。
【００５９】
追加的にまたは選択的に、構造２のフレームを配置して、人体の首部分が実質的に自由な状態に保たれるようにすることが可能である。ステー１は身体４の上部３に沿って腋窩の下方に延びていてもよい。これにより、人の首部分および／または少なくとも喉が実質的に自由になる。
【００６０】
ステー１は身体４の上部分３の下側に沿って延び、腹部または胃領域１６は構造２から自由のままである。これは、本構造が臀部または骨盤領域１７において、矢状面および／または冠状面（前頭面）内で身体を曲げることに干渉したり、またはこれを阻害したりしないことを意味する。ステー１は、その下側１５のあたりで腰または下背部１８における身体の背部に向かって湾曲して腰支持体１０を形成しおよび／または腰支持体１０に結合し、次いで身体４の手前側に向かって再び臀部または骨盤領域１７の側にわたって大腿１２の前領域に戻り、大腿支持体９を形成しおよび／または大腿支持体９に結合する。このようにして、脚を持ち上げること、すなわち臀部において脚を曲げることを比較的自由に行うことが可能になる。
【００６１】
ステー１の寸法および形状は次のようである。すなわち、直立する人の身体４上に本構造２を置くために、胸支持体８および／または大腿支持体９が腰支持体に対してわずかに前方に引っ張られることが必要であり、その際、身体に引き渡されたときに、胸支持体および／または大腿支持体９および腰支持体１０が１つ以上のステーがわずかに変形する結果生じる弾力により、身体４にクランプ固定される。
【００６２】
本明細書において、ステー１の伸長された状態は、例えば、図１―４、５Ｂ、６および７に示されており、直立する人の身体上に構造２をクランプ固定することによる１つ以上のステー１のわずかな変形の結果適用され得る場合を除く、ステー１が外部からの変形力を受けていない場合の姿勢を意味するものと了解される。換言すれば、ステーの伸長された状態またはいわゆる解放された状態は、身体４上に解放された姿勢で装着された、例えば上述のいくつかの図に示されるように、身体が真っ直ぐに座るか、または立っている場合のステー１の姿勢であると了解することができる。図５Ａおよび８において、上記１つ以上のステー１は伸長されない状態で図示されている。この状態は曲げられた状態ともいうことができ、臀部または骨盤領域１７において身体４を曲げる結果生じ、両脚２１、特に両大腿１２と上体３との間の角度αが減少する。
【００６３】
一つのまたは各ステーは、それぞれ曲げられ、および／または捻られて、曲げられた状態にされ、および／または保持されるが、これは、例えば、本構造を装着した人が身体を曲げたり、またはしゃがんだりする場合である。例えば、身体４の側部に近いステー１の部分は、実質的に、幅方向Ｗが矢状面に平行な平面内にある断面を有していてもよい。この断面は、従って、最大面積慣性モーメント、すなわち、当該平面内で曲げることに対する最大の抵抗を有する。身体を曲げる際に、ステーは曲げられるとともに捻られ、すなわち、断面が当該平面に対して回転され、および／または弾性的に捻られ、その平面内において曲げられることに対する抵抗が減少し、身体をさらに曲げることがより容易になる。この曲げ抵抗の減少は身体４の初期角度α１まで最初に曲げた後に生じる。
【００６４】
例えば、図５―８から分かるように、構造２は２つのステー１を備えていてもよい。これらは中間の矢状面２０に対して鏡面対称であってもよい。つまり、構造２は、矢状面内で身体を曲げる場合、前面または背面から見て身体の左右両側が実質的に対称的な支持を提供する。構造２は１つ以上のステーを比較的容易に、すなわち、一つのまたはそれぞれのステーにトルクがなく捻ることが可能であり、反対方向に不所望の強い力を体感することなく、人が上体部分３を比較的自由に回転することができる。さらに、構造２は上体を側方に、すなわち、冠状面１９内において曲げることを可能にし、一つのまたは各ステー１からそれを曲げることによる対抗圧が体感される。
【００６５】
図７に図示された構造２は、２つのステー１を備え、これらのステー１は、腰支持体の近傍の腰領域においては結合部３０により相互に結合され、胸支持体８の近傍の胸領域においては結合部３１により相互に結合される。他のいくつかの実施の形態では、そのような結合部３０、３１は１つだけ設けてもよい。あるいは２つより多いそのような結合部を設けてもよく、および／または異なる位置に設けてもよい。一つのまたは各結合部は解除可能にすることができるが、これは、例えば、クリップ、ストラップ、ベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））型コネクタ等を用いることにより実現される。少なくとも１つのそのような結合部が存在していてもよい。この結合部は、腰領域に有利に設けることができ、胸支持体８および大腿支持体９が押されたり、引っ張られたりしてさらに離隔して本構造を取り付ける。これはあたかも身体４にコートを試着して合わせるように行われる。構造２は、背後から適合させ、胸支持体８を胸上に置くとともに大腿支持体を大腿上に置くことによって前面を閉じ、それにより腰支持体を身体４の下背部に逆らって引っ張る。適用可能ならば、結合部３１を閉じて、さらに適切な適合が確実に維持されるようにすることができる。図６において、少なくとも結合部３０の替わりに、ストラップ３２、例えば腹帯が身体のウエストの周りに設けられ、使用中の構造２を適切な姿勢に保たれるように支援する。例えば、そのような適切な姿勢において、構造２は人体に比較的に密に密着して装着でき、それにより歩行時および／または長時間の使用の間、本構造はより快適に感じられる。ストラップ３２は結合部３０、３１に追加して、またはそれらの替わりに用いることができる
【００６６】
いくつかの実施の形態において、本構造は、２つのステーを備え、これらのステーは、それらの間の、特に腰領域に近くまたは腰領域において、一体化された結合部３１により一体化されて単一の構造となっている。ステーの間の、特に背部、例えば腰領域における結合部は、使用時にステー１を纏めるのに十分な強さをもつが、相対運動が可能なように、例えば歩行や上体３の回転がそれほどの束縛なしに可能なように十分な柔軟性をもつようにするのが好ましい。
【００６７】
一つのまたは各ステー１の曲げは、次のようにすることができる。すなわち、胸支持体８と腰支持体１０の間の領域２２において、および／または腰支持体１０と大腿支持体９の間の領域２３において、ステーの幅方向Ｗは矢状面２０に実質的に平行に延びているが、一方、該領域２２と胸支持体８の間、および／または該領域２２と腰支持体１０の間、および／または該領域２３と大腿支持体９の間、および／または該領域２３と腰支持体１０の間において、ステーは前記幅方向Ｗが冠状面（前頭面）に実質的に平行な位置に向かって回転されるように湾曲していてもよい。このように、該領域２２および／または２３におけるステー１の曲げは、矢状面２０に実質的に平行な面内において曲げることが、その面に実質的に垂直な方向に曲げることよりも難しい。一方、腰領域においては、矢状面に実質的に平行な面内で曲げることはその面に実質的に垂直な面内において曲げることよりも容易である。曲げに対する抵抗、従って、ステー１の可撓性は、その長さ方向に沿って局所的に異なるようにすることが可能である。これは、例えば、断面を局所的に変えることにより、および／または矢状面および冠状面に対する断面の位置を変えることにより実現できる。従って、一つのまたは各ステー１の可撓性を最適化することができる。
【００６８】
図５Ａ、図５Ｂおよび図６は、人により身体４上に装着された、例えば図７の装着型支持構造２を示す。図５において、装着型支持構造２は一着の衣服２９（ここでは、コート、特に実験室着）の下に装着された（される）状態で示される。図６において、装着型支持構造２は衣服２９の上に装着された状態で示される。
【００６９】
いくつかの実施の形態において、構造２は衣服２９に結合またはこれと一体化させることができる。図５Ａ、図５Ｂの実施の形態において、構造２は衣服に結合またはこれと一体化させることができる。この実施の形態において、少なくとも１つのステー１が衣服の背部に設けられたスリーブを通って延び、例えば腰支持体がこのスリーブに包まれるように延びている。これにより、衣服２９と本構造が不注意により容易に分離されることが防止される。選択的にまたは追加的に、衣服は、本構造、特にステー１に、他の場所において、例えば、胸支持体８の近くに、および／または大腿支持体９の近くに、例えば、フック、ストラップ、ベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ，登録商標）、クリップ、ボタン、ジッパー等により取り付けることが可能である。このように、衣服２９を着用すると、自動的に構造２も身体４上に配置される。好ましくは、構造２と衣服の間の結合は解除可能にして、それらが比較的容易に分離可能であり、例えば他の使用者により洗浄、貯蔵、交換および／または使用できるようにする、および／または構造２を取り外した衣服の着用を可能にすることができる。衣服とともに、特に衣服と一体化またはこれに結合して着用される場合、２つの分離したステー１は本構造を形成するのに使用することができる。ただし、これはそれらのステーが相互に対して該衣服２９により適切な関係に保持される限りにおいてである。
【００７０】
図７において、少なくとも１つのセンサ３３、詳しくは、２つのセンサがステー１上に重ねて図示されている。センサ３３は、構造２上に及ぼされる、および／または構造２により及ぼされる、および／または身体上に及ぼされる、例えば力、運動パターン、角度等を記録するために使用することができる。既知のタイプのセンサ、例えば、歪みゲージ、加速度センサ、インクリネータ（ｉｎｃｌｉｎａｔｏｒｓ）、近接センサ等またはそのような既知のセンサを組合せて使用することができる。
【００７１】
図８に示される人は本開示に従う構造２を装着し、本図においては実質的に矢状面内において前傾し、大腿１２と上体または胴３の間の角度αが減少する。説明を簡単にするために、図８において、胴３の全体的方向Ａが仮想回転軸３４に垂直にこの人の臀部と頭部３５を通って胴３の中心を延び、脚、特に大腿１２の全体的方向Ｂが、両脚の間の中央に、軸Ａを横切って前記軸３４に垂直に延びているものとして図示されている。身体の直立姿勢では、軸ＡおよびＢは一致し、角度αは１８０度となる。図８から分かるように、腕と頭部を含む上体または胴３の重心Ｚは距離Ｘだけ前方に移り、この距離は角度が１８０度から９０の間で減少すると、増加する。従って、軸３４の周りに曲げることにより生じるモーメントＭｇもそれに従って増加し、この増加は重力Ｆｇと増加する距離Ｘとによる。ステー１は可撓性であり、実際に変形されるので、特に曲げられおよび／または捻られるので、それらは反作用力Ｆｓを生じ、重力Ｆｇから生じるモーメントと逆のモーメントＭｓとなる。ＭｓはＦｓ＊Ｐに等しい。ここに、Ｐは軸３４と胸支持体の間の距離であり、実質的に一定である。ステーまたは組み合わされたステーの変形、例えば曲げおよび／または捻りから生じた力Ｆｓは、軸３４の周りのモーメントＭｓが少なくとも一部分、好ましくは高い割合で、例えば少なくとも５０％、さらに好ましくは少なくとも約７５％または実質的に全部、胴３に働く重力により生じる軸３４の周りのモーメントＭｇを相殺するようにすることができる。このように、身体４の上体３または胴は身体４を曲げるときに構造２により支持される。図９は、一例として、角度αと前記曲げにより生じるモーメントＭｓとの関係を示す概略図である。
【００７２】
図５Ｂから明らかに分かるように、身体の全胃領域を自由にすることができる。同様に、全肩領域も構造２から自由にすることができる。このように、装着型支持構造を装着する人は、それを装着している間、その動きに対して構造２による最小限の干渉を体感するか、またはそのような干渉をまったく体感しない。本構造は、比較的に軽量かつ快適にすることができ、使用およびメンテナンスが容易に実施でき、いくつかの実施の形態では種々の異なる身体寸法および形状に適合させることができる。
【００７３】
図１０は、支持要素Ｔの３つの実施の形態の概略図であり、これらは胸、大腿および／または腰支持体８、９、１０として使用することができる。ここで、胸支持体８を参照して説明がなされるが、これは単なる一例としてである。
【００７４】
これらの実施の形態のそれぞれにおいて、前記要素はキャリア３６を備える。キャリア３６は任意の形状および寸法を有していてもよく、例えば平坦または湾曲し、比較的に堅くてもよい。そのようなキャリアは、例えば、プラスチック、金属および／または木材その他の適切な材料を用いて作製することができる。キャリア３６の一方の側、すなわち、使用時に身体４に対向する側に、当て物（パッド）３７が設けられる。当て物３７は、例えば発泡体、エラストマー、天然材料、例えば、繊維、人造繊維等を用いて作製される。この当て物は、この当て物を保護するためのカバー３８、例えば、限定されないが、布、織物、を備えていてもよく、快適さとさらに洗濯可能性を提供している。当て物は、好ましくは、関連する身体領域に適合性を付与するためと当て物３７の位置決めのために比較的に柔らかいが、それに働く力を身体を通して本構造に、またはその逆に伝達することが可能なように十分に固い。反対側には、結合手段３９を設けることができる。この結合手段はキャリア３６と関連するステー１とに結合されている。結合手段３９は比較的に固く、当て物を単一の姿勢に固定するが、好ましくは、結合手段は支持要素Ｔの位置を変えられるように可撓性を有する。図１０の左上隅に示される実施の形態において、結合手段は可撓性ブロック４３、例えば、エラストマーまたはゴム製ブロックあるいは程度の差はあるが可撓性および／または圧縮性材料の層構造を備え、キャリア３６とステー１とに接着その他の態様で取り付けられている。右上隅の実施の形態において、要素８Ａはステー１にゴムまたはエラストマー製可撓性要素４０であってキャリア３６とピン４１の間に載置されたものによってステー１に結合され、該ピンはステー１に結合、例えば、ねじ止めまたは溶接され、あるいはその他の態様で取り付けられる。この実施の形態では、要素４０は可撓性を有する。これらのおよび同様の結合部の全てにおいて、要素８Ａおよび／または９Ａおよび／または１０Ａは関連するステー１に柔軟に結合され、ステーおよび／または身体に対するその位置が容易に適合可能であり、特に、構造２を身体４上に配置すると、自動的に該要素を所望の位置にさせることができる。好ましくは、要素８Ａ、９Ａ、１０Ａは中立位置に付勢され、さらに好ましくはブロック４３または要素４０により付勢される。
【００７５】
図１１−図１３は本開示に従う支持体の一実施の形態を開示する。この実施の形態では、ステー１の上方部分１Ａとステー１の下方部分１Ｂは、旋回装置５０により枢動可能に結合され、旋回装置５０は、使用中、固定旋回軸６０を有する。この点に関して、固定とは、上方ステー部分１Ａの下端２５と下方ステー部分１Ｂの上端２６に対して固定された位置にあるものと了解されるべきである。旋回軸６０は、本構造を装着している人が直立している場合、好ましくは、矢状面２０に対して実質的に垂直に、かつ横断面に対して平行に延びている。図１１−図１３に示す実施の形態において、支持構造２は、この場合も、２つのステー１を備え、それぞれが上述のように身体の両側１５のそれぞれに沿って延びており、各ステー１は、構造２を装着している人の臀部に隣接して上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂの間にピボット６１を備え、旋回軸６０が実質的に臀部／骨盤領域において両脚に対する上体３の曲げの仮想軸３４を通って延びている。いくつかの実施の形態では、上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂは上述のように構成することができる。例えば、少なくとも１つの方向における曲げの柔軟性をその方向に垂直な方向における柔軟性よりも高くすることができる。他のいくつかの実施の形態では、上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂは異なる設計にしてもよい。例えば、比較的に固くして、本構造を装着している人が前傾した場合に、ステーの上方部分１Ａのステーの下方部分１Ｂに対する運動が旋回軸６０における旋回により得られるようにしてもよい。
【００７６】
ステー１の上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂの間に旋回装置５０を備えるいくつかの実施の形態における構造２は、前述の実施の形態について説明したように、前傾したり、屈んだりする間、人体を少なくとも部分的に負担軽減するための装着型支持構造を形成している。本構造は、人体の胴に取付可能な少なくとも１つの上方ステー部分１と、人体の上脚に取付可能な少なくとも１つの下方ステー部分１Ｂとを有するフレームを備え、上方ステー部分と下方ステー部分は相互に枢動可能に結合されている。構造２の配置は、屈んでいる人体の股関節の回転軸に関してまたはその近傍において上方ステー部分１Ａと下方ステー部分１Ｂが相互に対して枢動可能であるようになされる。上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂは、また、ステー１Ａ、１Ｂとも呼ぶことができる。本構造は、さらに、少なくとも１つの付勢手段６２を備え、使用の間、上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂは、前述の人体の直立姿勢に一致する伸ばされた状態に向けて付勢されるように構成されている。
【００７７】
上方ステー部分１Ａの下端５と下方ステー部分１Ｂの上端２６は協働する枢動手段６３Ａ、６３Ｂを設けられていてもよい。これら枢動手段６３Ａ、６３Ｂは、使用の間、人の臀部のわきに、特に屈む人体の股関節の回転軸においてまたはその近傍においてピボット（旋回心軸）またはヒンジ（蝶番）６１となる。構造２、特にステー１は、この場合も、人体に適合するように寸法および形状が決定され、前述の胸支持体８、脚支持体９および腰支持体１０を有する。好ましくは、上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂの寸法は次の通りである。すなわち、本構造が人体上に適合されると、ステー、特に支持体８、９、１０は身体の関連する部分の上にクランプ止めされる。この場合、好ましくは、前述のいくつかの実施の形態で説明したように、さらなる取付手段を必要としない。
【００７８】
説明したように、上方および／または下方ステー部分１Ａ、１Ｂは可撓性を有していてもよく、例えば、前述のいくつかの実施の形態について説明したように、構造２を装着している人が屈む際に両ステー部分１Ａ、１Ｂは上記軸６０の周りに枢動可能であり、弾性的に曲がり、例えば、さらなる支持力を提供し、または身体の運動により異なる支持体の間の相対位置をわずかに変化させ、および／または、例えば側方に曲げること、脚または骨盤に対する上体の回転、脚の回転等が可能となっている。本開示に従う構造２により、構造２を装着している人の脚が相互に独立に運動することが可能となり、個々のステー１およびステー部分１Ａ、１Ｂにより、歩行、登攀等が容易となる。
【００７９】
枢動装置５０は、好ましくは、例えば図１１−１３に示すように、上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂの間に載置された一または複数の弾性要素６４を備え、上方部分１Ａを下方部分１Ｂに対して枢動軸６０の周りに枢動する際に、弾性要素がその枢動を相殺する枢動軸６０周りのモーメントを提供する。弾性要素６４は、例えば、可撓性の弾性プラスチックまたはゴム要素あるいはスプリングもしくは一連のスプリングまたはそれらの組合せであってもよい。好ましくは、一つのまたは各弾性要素６４のステー１に対する配置および取付は、弾性要素６４の両端部６５、６６の少なくとも一方、好ましくは両方が関連するステー部分１Ａ、１Ｂに枢動軸６０から離隔して、さらに詳しくは関連するピボット６１から離隔してそれぞれ結合されるように実施される。弾性要素６４は、力Ｆの方向Ｄがステー部分１Ａ、１Ｂにそれぞれ結合された２つの対向端部６５，６６の間に延びており、この方向は、本構造を装着している人が直立している場合に、枢動軸６０から距離Ａ０離隔する。この距離はこの実施の形態では使用の際、アームＡの最大距離である。つまり、図１１に示す真っ直ぐな姿勢から図１２に示す屈んだ姿勢に向けて上方部分１Ａを下方部分１Ｂに対して旋回させると、弾性要素６４は伸長されおよび／または捻られ、部分１Ａ、１Ｂ上に働く力が増加し、従って、弾性要素により与えられる枢動軸６０の周りのモーメントＭが増加する。従って、モーメントＭは、角度αが減少するにつれて、すなわち、少なくとも矢状面内おいて、少なくとも角度α０とα１の間の特定の軌跡に沿ってさらに屈む場合、増加することが可能である。これについてはさらに詳しく説明する。
【００８０】
図１１−１３のそれぞれにおいて、円内には弾性要素６４を有するピボット領域の概略が枢動軸６１に対して図示され、上方部分１Ａの下端２５と下方部分１Ｂの上端２６、並びにピボット６１が示されている。本実施の形態における下端２５と上端２６は、それぞれ、関連する部分１Ａ、１Ｂから延び出ているブラケット６７、６８を備え、弾性要素６４の対向端部６５、６６のための取付け具（アッタチメント）として概略図示されている。これらのブラケットは、好ましくは、構造２を装着しているとき、直立しているとき、または矢状面内において屈むときに、弾性要素が人の矢状面に実質的に平行な面内において延びているように設けられる。これらのブラケットは、構造２が伸ばされた姿勢および／または直立する人により装着されているときに、相互に対して実質的に平行に延びているようにしてもよい。
【００８１】
いくつかの実施の形態において、弾性要素６４は扇形特性を有していてもよい。いくつかの実施の形態において、弾性要素６４は非線形特性、特に非線形弾性を有していてもよい。これは弾性は要素６４の伸長および／または捻りに対して線形的でないことを意味するものと了解されるべきである。これは、例えば、弾性係数が空間パラメータ、例えば伸びまたは捻り角と線形的に変化しない系、および／または弾性要素６４のヤング率が一定でない系であるものと了解することができる。例えば、非線形ばねは力と変位の間の関係が非線形的である。非線形ばねについての力対変位を示すグラフは傾きが変化することで直線よりも複雑である。
【００８２】
図１１と図１２を比較すると分かるように、図１１に示される直立姿勢から屈む場合、すなわち、角度αを減少させると、枢動軸６０と力の方向Ｄとの間の最小距離Ａ（力とアームは相互に垂直である）が、図１２Ａに示されるように角度α１の位置においてほぼ０に減少する。この位置から身体がさらに曲げられると、α１を過ぎて角度αがさらに減少し、この実施の形態では、弾性要素６４は止め具（ストップ）Ｃ、例えばピボット６１に対して押しつけられるが、該止め具Ｃ、例えばピボット６１または枢動軸６０を通過することができない。そのために、例えば、追加的にまたは選択的に、ピボット６１から延びるまたはピボット６１の一部分を形成するピンを設け、弾性要素６４が角度α１で当接する止め具Ｃとすることができる。さらに屈むと、弾性要素６４が矢状面内に平行な平面内でさらに曲げられるが、端部６５、６６はブラケット６７、６８上の取付点とともに移動される。角度α１の位置にある弾性要素６４は枢動軸６１に対して実質的にぶつかりこれを通過することができない一実施の形態において、弾性要素６４は、対向端部６５、６６の間の要素６３の心線（ｈｅａｒｔ  ｌｉｎｅ）に沿って測定された長さが、最大長さＬとなる。
【００８３】
さらに屈むと、すなわち、角度αがさらに減少されると、弾性要素６４の長さは顕著に変化しない。これは止め具Ｃ、例えば枢動軸６０、弾性要素６４の第１および第２の端部６４，６５およびステー部分１Ａ、１Ｂとそれぞれのブラケット６７、６８の間の結合部により定義される三角形がそれ以上実質的に変化しないからである。弾性要素６４が枢動装置５０に当接する位置Ｃを、それ以上枢動軸に向かう方向において移動しないようにまたは該枢動軸を超えないようにして、角度α１を過ぎてさらに屈む際に弾性要素の長さがわずかに変化できるようにすることが可能である。これは図１６Ａ−Ｃに例示的に示される通りである。
【００８４】
例えば図１３に示すように、構造２を装着している人は過大な力をかけずに容易にしゃがむことができる。これはそのような位置におけるモーメントが制限されているためである。
【００８５】
角度α１を過ぎてさらに屈む場合に、すなわち角度αをさらに減少させる場合に、弾性要素６４の長さが変化しない実施の形態では、弾性要素６４の力Ｆに対するアームＡは実質的に０である。弾性要素６４が、例えば、曲げ抵抗が非常に低い線形もしくは非線形ばねまたはエラストマーもしくはゴム要素におけるように、長さ方向の延びによる力の変化のみを実質的に与えるに過ぎないならば、弾性要素６４はいずれの方向にもモーメントＭを増加させない。弾性要素６４が枢動軸６０を横切る位置に到達しないように枢動軸６０に対して止め具Ｃを移動することにより、さらに曲げた際に弾性要素６４はさらに若干伸びるが、アームＡの有効長さは小さいが０よりは大きくなる。これにより、弾性要素から生じるモーメントＭが上体と担持された荷重のまとまり（塊）から生じるモーメントＭｇを相殺することになる。
【００８６】
比較的高い曲げ抵抗を有する弾性要素、例えば捻りばね要素またはエラストマーもしくはゴム要素であって、端部６５、６６の間の長さ方向に垂直な比較的大きな断面積を有するもの、および／または弾性率が比較的に高い材料製のものは、弾性要素を曲げるとステーを伸ばされた位置に向けて付勢するモーメントが増加する。このことは要素６４が止め具Ｃに当接しさらに曲げられる場合にも当てはまる。従って、そのような実施の形態では、角度α１に到達し身体がさらに屈んだ後も、弾性要素は依然として本構造を伸ばされた状態に戻すように付勢させるモーメントを提供する。
【００８７】
弾性要素の力Ｆから生じるモーメントＭは、任意の所与の角度αにおいて、ＦαとＡαの積である。各弾性要素６４の弾性とピボット装置５０のレイアウト、特に弾性要素６４の端部６５，６６の位置を選択することにより、モーメント／角度曲線を、例えば、任意の所与の角度αにおける本構造装着者の上体の重量の所望の相殺量に応じて選択することが可能である。好ましくは、弾性要素６４の端部６５、６６は枢軸６０に対して調整可能であるか、および／または止め具Ｃの位置は枢軸６０に対しておよび／または弾性要素の端部６５、６６に対して調製可能である。
【００８８】
ステーまたは構造の伸ばされた状態において、および／または直立する人に装着されている場合、弾性要素、例えば、ばね要素６４の長さ方向Ｌは人体、特に屈んでいるときの人体の股関節の回転軸に実質的に垂直である。少なくとも人体の直立姿勢に相当する本構造の伸ばされた状態において、弾性要素６４の縦軸は枢動軸６０から離隔させてもよい。特に、少なくとも１５ｍｍ、好ましくは少なくとも２５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３５ｍｍ、例えば少なくとも４０、５０または６０ｍｍ、特に少なくとも７０、８０、１００または１２０ｍｍ離隔させてもよい。好ましくは、弾性要素は枢動軸の背後に配置される。あるいはまた、弾性要素は他の場所、例えば枢動軸６０の上方、下方および／または前方に配置することができる。好ましくはこの弾性要素は、伸長される要素、例えば、ばねまたはエラストマーもしくはゴム要素である。弾性要素の縦軸方向は任意の方向、例えば、構造２を装着している人が直立しているときに、実質的に垂直にまたは実質的に水平に延びていてもよい。
【００８９】
弾性要素は非線形要素、例えば、ばね、特に第１の距離Ｘにわたって伸ばされたときにある力Ｆを及ぼし、第１の距離Ｘの２倍に等しい第２の距離にわたって伸ばされたときに前記力Ｆの２倍よりも小さい力を及ぼすばね要素であってもよい。明らかに、そのような線形および／または非線形要素６４は満たすべき要求に応じて任意に選択することができる。
【００９０】
本開示の実施の形態において、止め具Ｃは、枢動軸６０と弾性要素６４の端部６５、６６に対して、角度α１が９０度と１８０度の間、例えば、９０度と１６０度の間、例えば９０度と１５０度の間となるように配置することができる。いくつかの実施の形態において、枢動装置５０のレイアウト、例えば弾性要素６４のブラケット６７，６８への取付位置、および／または止め具Ｃの位置を調整可能にして、モーメント曲線が調整できるように、特に、例えば使用者、使用者が担うことが予想される加重等に合わせて適合させることができるようにしてもよい。
【００９１】
図１４および図１５は別の実施の形態を示し、この実施の形態では、上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂの間に圧縮可能な弾性要素６４が設けられている。構造２の装着者が屈んだ際に、要素６４は少なくとも部分的に伸ばされ、真っすくまたは伸ばされた姿勢に戻す付勢力Ｆを生じる。この実施の形態では、少なくとも上方ステー部分１Ａ、好ましくは、両部分１Ａ，１Ｂが、図１−１０の実施の形態について述べたように、比較的に柔軟であり、身体の曲げは部分的にステー１またはステー部分１Ａ、１Ｂの弾性変形により可能となり、支持され、また部分的に弾性要素６４により、可能となり、支持される。この場合も、そのような弾性要素は非線形特性を持つものを選択して、例えば、図１１−１３を参照して説明したほぼ角度α１まで付勢モーメントが上体部分に対して直立または伸ばされた姿勢に向かうように及ぼされるようにすることができる。この付勢モーメントは、例えば、わずかにまたは上体の体重から生じるモーメントの増加に比例して増加し、さらに、屈むと減少しまたは増加が少なくなり、それにより、構造２を装着している間、人がさらに屈んだり、しゃがんだり、歩いたりすること、およびそのような動作および運動が容易にできるようになる
【００９２】
図１５Ａにおいて、さらに別の実施の形態が図示されている。この実施の形態では、例えば図１４および図１５の実施の形態と同様に、細長い弾性要素６４の替わりに圧縮された弾性要素６４が用いられている。最大モーメントＭに達すると、一つのまたは各ステーの変形においてさらなる曲げが生じ、これによりモーメントが減少し、従ってさらに屈んだり、しゃがんだりすることに対抗する力が減少する。この場合も、そのような弾性要素は、その性質が線形または非線形のいずれであってもよい。
【００９３】
可撓性ステー部分１Ａおよび／または１Ｂを枢動軸と組み合わせることにより、本構造の人間工学的コンプライアンスおよび快適さをさらに向上することができる。本構造、特にステーは、上体の支持のように、身体およびその部分の運動にさらによく追従しかつこれを支持することが可能であり、屈むことと同時に腕、脚および頭部を運動させることが実質的に妨げなしに行うことができる。
【００９４】
図１６Ａおよび図１６Ｂにおいて、枢動装置５０の２つのレイアウトが図示されている。弾性要素６４はブラケットの間に配置され、端部６５，６６がピボット６１に対して異なる距離で離隔している。図１６Ａにおいて、端部６５、６６はピボット６１に対して弾性要素６４が止め具Ｃ（ここではピボット６１として図示されている）に角度αａで当接するように離隔される。角度αａは図１６Ｂの実施の形態における角度αｂよりも小さい。これらの実施の形態において、弾性要素６４により及ぼされるモーメントＭは弾性要素６４が止め具Ｃを形成するピボット６１に当接すると急激に減少し、またはゼロにさえなる。図１６Ｃにおいて、同様の枢動装置が図示され、図中、止め具Ｃはピボット６１から離隔している。つまり、弾性要素が止め具Ｃに角度αｃ（この角度は端部６５、６６のピボット６１に対する位置決めにより選択することができる）で当接するとき、弾性要素の伸長の結果生じる力の作業線（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｌｉｎｅ）が依然としてピボットから離隔していることである。従って、上方ステー部分１Ａを下方ステー部分１Ｂに対して回転すると弾性要素６４がさらに伸び、さらに伸ばされた位置に向かう付勢モーメントＭを提供する。
【００９５】
図１７は下記の事項の概略を示すグラフである。
１．曲線Ｐ１は、直立する人が前に屈み、上体が実質的に水平であり、従ってモーメントが最大である姿勢を過ぎ、人が完全に屈んで顔が脚に対向する姿勢までの臀部の回転軸に関する上体の体重により及ぼされるモーメントＭを示す。この曲線は概略実質的な正弦曲線として描かれている。
２．曲線Ｐ２は、屈む角度が増加すると、ねじりばねまたはロッドの曲げモーメントが線形的に増加することを示す。
３．曲線Ｐ３はモーメントＭの図であり、同図において、第１の軌跡において、モーメントＭは、角度αに対して重力により誘起されたモーメントの実質的な正弦曲線に実質的に等しく増加し、ほぼ最大モーメントＭｇ（ｍａｘ）まで上昇し、その後付勢モーメントはさらに屈んでも実質的に一定である。
４．曲線Ｐ４は、モーメント図であり、第１の軌跡において、モーメントは角度αに対して重力により誘起されたモーメントＭｇの実質的な正弦曲線に実質的に等しく増加し、ほぼ最大モーメントＭｇ（ｍａｘ）まで増加し、その後さらに屈むと顕著に減少し、角度αｘに達した際に、構造２を伸ばされた姿勢に戻すモーメントＭが低くなり、人がさらに屈んだり、しゃがんだりすることをほぼ妨げなくなる。
【００９６】
曲線Ｐ１は、少なくとも部分的に本構造により相殺されるモーメントを表し、曲線Ｐ２、Ｐ３およびＰ４は前方に屈む上体の体重により及ぼされるモーメントを少なくとも部分的に相殺するモーメントを表す。曲線Ｐ１は、曲線Ｐ２、Ｐ３およびＰ４のモーメントの正の値に対して負の値を有するモーメントを表すが、この曲線Ｐ１は、明瞭さのために、α軸において鏡像関係にあるものとして示されている。
【００９７】
本開示に従う構造において、ステー、ステー１またはその部分１Ａ、１Ｂの可撓性および／または枢動装置５０の設計は、好ましくは、屈がんだりおよび／またはしゃがんだりするときに、それにより得られる、構造を装着する人に作用するモーメントの曲線が、実質的に第３および第４の曲線Ｐ３およびＰ４の間に位置する曲線に従い、快適な支持を本構造を使用する人に与え、使用者は安全さをも感じる。モーメントの減少はそれほど急激ではないのが好ましい。すなわち、この曲線はＭｇ（ｍａｘ）に到達した直後それほど急峻ではなく、支持が突然無くなる感じをあたえることを防止している。本構造を付勢する支持モーメントＭが高く維持されすぎると、例えば、曲線Ｐ３に示されるように、Ｍｇ（Ｍａｘ）に到達後定常的にＭｇ（ｍａｘ）に維持されると、使用者はさらに屈んだり、しゃがんだり、脚を持ち上げたり等することが困難である。これは、該付勢力に抗して身体を実際に曲げるにはより多くの筋力を必要とするからである。モーメントＭは、好ましくは、ゼロ以上であり、すなわち、好ましくは常に本構造を伸ばされた状態に付勢させ、身体上に本構造をクランプ止めする。これは、例えば、弾性要素６４が枢動軸６０を横切ることがないようにすることにより得られる。
【００９８】
さらに好ましい一実施の形態において、Ｍｇ（ｍａｘ）からの付勢モーメントは正弦曲線Ｐ１に比較的近く、上体の体重がさらに屈むのを支援し、さらに屈むのにまたは直立の身体姿勢に戻るのに強さをほとんど要しない。
【００９９】
図示の曲線Ｐ３およびＰ４において、関連する曲線は、Ｍｇ（ｍａｘ）に実質的に等しいモーメントＭまで増加し、次いでそのレベル（Ｐ３）に留まるか、または急激に低下する（Ｐ４）。そのような実施の形態において、本構造は角度１８０度（直立する人に相当する）と約９０度（約９０度前屈みになる人に相当する）との間のモーメントＭｇを実質的に全部相殺し、従って、前記軌跡にわたって上体の体重にほぼバランスを提供する。明らかに、例えば弾性要素６４および／またはピボット領域５０のレイアウトおよび／またはステー１もしくはその部分の可撓性を変えることにより、これらの曲線を補正することができる。例えば、軸６０からの止め具Ｃの位置を変えることにより、要素６４が止め具Ｃに到達した後の残存するモーメントＭを補正することができる。一方、例えば、端部６５，６６の枢動軸および／または止め具Ｃに対する位置を変えることにより、角度α１を調整することができる。その理由は、これにより弾性要素６４が止め具Ｃに当接する角度が変わるからである。
【０１００】
この場合も、それぞれ弾性要素を有する、２つのステー１および／または２つのピボットを用いると、本構造により及ぼされるモーメントＭは各ステーおよび／または各ピボット装置により個別に及ぼされるモーメントの合計となる。
【０１０１】
本開示の好適な一実施の形態では、図１−１０のいずれか１つに従う構造が、例えば、図１１−１６において説明および開示されたピボット構造と組み合わされる。そのような特に有利ないくつかの実施の形態では、本構造の支持作用は比較的によく人の脊柱の挙動に近似し得る。好ましくは、使用者が直立の姿勢から前屈みになると、まず、上方および／または下方ステー部分が多少とも屈曲し、ピボット装置にかかる荷重の増加が本構造が該ピボット装置の周りを旋回し始めるように増加するまで曲がることが可能である。これにより、本構造の曲げおよび／または支持作用が人の脊柱の挙動に比較的よく近似し得る。加えて、これにより使用者が床から何かをつまみ上げることができる程度に屈むことが容易にできる。
【０１０２】
図１−１０のいずれかに従う構造が、例えば図１１−１６において説明され開示されたピボット構造と組み合わされた実施の形態において、ステー１は可撓性であり、枢動装置５０はステー１の上方部分１Ａのステー１の下方部分１Ｂに対する相対回転を可能にし、組み合わされた構造２が、臀部における身体４の曲がりを表す角度αに関する伸ばされた姿勢に本構造を戻す付勢モーメントＭを表す最適曲線を与える。そのような曲線は、好ましくは、臀部において身体を曲げるときに、モーメントＭが上体の体重により及ぼされるモーメントＭｇに比例して、より好ましくは実質的にこれと同様に増加する第１の部分を示し、この曲線の第２の部分において、モーメントは比較的迅速に低下して、身体をさらに曲げることおよび／またはしゃがむことが、本構造の抵抗なしに可能になるが、本構造は身体上にクランプ止めされた上体に維持される。
【０１０３】
本開示に従う構造２において、胸支持体、腰支持体および大腿支持体は相互に相対運動可能であり、構造２を装着した人の身体が曲げられる際に、支持体８、９、１０の移動が比較的に少ししか必要とされず、特に非常にわずかな並進しか必要ないか、または並進を全く必要としない。好ましくは、これらの支持体はステーに対するそれらの回転に若干の自由度を与え、支持体の若干の角度変位を提供する。
【０１０４】
図１８は概略図であり、本発明の一態様に従う構造２を装着し屈む人についての下方背部領域モーメント曲線９０と、そのような構造２を装着せずに屈む人についての下方背部領域モーメント曲線９１とを示す。Ｘ軸は、前に屈む被験者の、屈んだ姿勢で待機し、ついで直立姿勢に戻る運動サイクルのパーセントとして時間を示す。Ｙ軸は、被験者の下方背部上のモーメントの値を表す。両曲線９０、９１は０秒における直立姿勢から始まり、ついで胸骨がその人の上脚と実質的に９０度の角度をなすように上体部分が曲げられる姿勢に向けて屈み始め、一方、この人が直立しているときは、胸骨と上脚との間の角度は約０度である。これらの曲線の実質的な水平部分は被試験者の前記姿勢であって前記角度が実質的に９０度である姿勢に一致する。これらの曲線の水平部分（約７０％）の端部において、使用者は身体を曲げて直立姿勢に戻る。両曲線９０、９１を比較すると、最大モーメントＭは、構造を使用する場合も使用しない場合も実質的に等しい。しかしながら、屈んだ状態では、使用者にかかる静的荷重は、本発明の構造を装着しているときは、この構造を装着しない場合に比べて顕著に低い。その結果、使用者は屈んだ状態で長く働くことが可能であり、および／またはその（下）背部において体感する緊張と歪みはより少ない。
【０１０５】
図１９は本開示の一態様に従う構造２の別の実施の形態を示し、この構造２は、少なくとも１つのステーに取り付けられた実質的に固いアーム７０を備える。例えば、ここに示すように、構造２は２つのそのようなアーム７０を備えていてもよい。例えば、構造２は、左ステー１に取り付けられた第１の実質的に固いアーム７０と、右ステー１に取り付けられた第２の実質的に固いアーム７０とを備えていてもよい。いくつかの実施の形態では、前記アーム７０はステーの上部に結合することができる。このアームは使用の間、使用者の脊柱に向けられるように配置されている。腰支持体１０はステー１に少なくとも部分的に結合されているが、この結合はこの実質的に固いアーム７０に結合されることによって行われる。例えば、前記腰支持体１０は左および右アーム７０に結合することができる。しかしながら、選択的ないくつかの実施の形態において、両アーム７０は個別の腰支持体を設けられていてもよい。選択的にまたは追加的に、２つのアーム７０は単一のアームに一体化し、左ステーと右ステーが相互に結合される。しかしながら、好適な実施の形態において、該２つのアームは固く相互結合また一体化されてはおらず、フレームの幅を比較的容易に調整することが可能になっている。
【０１０６】
少なくとも１つの実質的に固いアーム７０により、使用者の側方から見て、腰支持体１０は少なくとも部分的に脊柱に比較的近く配置されているか配置される。このアーム７０は、腰支持体１０をステー１に結合して、使用中にステー１が捻れて使用者から比較的容易に外れることに対抗するようにすることが可能である。
【０１０７】
さらに図１９の例示的実施の形態において見られるように、構造２はさらに臀部バンド７１を備えていてもよい。この臀部バンド７１は、使用中に、使用者の臀部または臀筋の下に延びるように配置することができる。臀部バンドは、例えば、使用者が比較的に大きく前に屈むと、臀大腿部のくぼみと係合するように配置することができる。それにより、構造および／またはそのフレームが、該フレームが比較的に大きく曲げられると、上方に移動することを相殺することができる。好ましくは、臀部バンド７１は左下方ステー部分と右下方ステー部分とを相互結合しているようにしてもよい。臀部バンド７１は、好ましくは使用者の好みおよび／または寸法に適合されるように締めたり緩めたりすることができる。好ましくは、臀部バンド７１は臀部の下方に装着し、より好ましくは、該バンドが臀部の下方で締め付けられず、使用者は直立しても、使用者が該臀部バンドにより窮屈さまたは不快さを感じることがない。
【０１０８】
選択的にまたは追加的に、図１９の例示的一実施の形態において分かるように、本開示のいずれの態様に従う構造も肩バンド７２またはブレース７２を１つ以上備えていてもよい。好ましくはこのバンドまたはブレースは実質的に可撓性である、および／または少なくとも部分的に弾性バンドを用いて形成されていてもよい。１つ以上の肩バンド７２またはブレース７２は構造２が滑り落ちることがないようにすることができる。いくつかの実施の形態では、バンド７２の第１の端部７３が胸領域の近傍の構造２の一部分に結合される。例えば胸支持体にまたは胸支持体８の近傍のステーの一部分に結合される。それぞれのバンドまたはブレースの第２の端部７４は腰領域近傍のステーの一部分に結合される。例えば、腰支持体１０または腰支持体１０近傍のステー１の一部分に結合される。
【０１０９】
いくつかの実施の形態、例えば図１９に示す実施の形態において、構造２は少なくとも１つの枢動装置を有し、使用中、上方および下方ステー部分１Ａ、１Ｂが、前述のように人体の直立の姿勢に相当する伸ばされた状態に向けて付勢される。ここで、付勢手段６２は、下方ステー部分１Ｂと上方ステー部分１Ａの一方に載置された圧縮ばね７５またはガススプリング７５を備える。この圧縮ばね７５またはガススプリング７５は、好ましくは実質的に線形ばね特性を有し、下方ステー部分および上方ステー部分の他方に設けられているカム表面と協働する。従って、例えば、ピストンロッド７５ａが、このカム表面７６と協働することが可能なローラー７５を設けられていてもよい。協働するカム表面７６とガススプリング７５の構成は、上方および下方ステー部分が枢動軸６０の周りに伸ばされた姿勢から第１の角度を含む姿勢に向けて枢動されるときに、付勢手段６２が増加する付勢モーメントを提供してステーを伸ばされた姿勢に戻し、該枢動軸の周りに前記角度からさらに枢動すると、付勢モーメントは実質的に維持されるか、または減少するように、実現される。
【０１１０】
このカム表面７６は多くの異なる方法で形成することができる。例えば、圧縮ばね７５またはガススプリング７５のばね特性に応じて、そのようなカム表面７６を規制するカム要素７７の例示的一実施の形態が図２０に示される。
【０１１１】
構造２はモジュール構造、例えば交換可能な部品または要素を含むモジュール構造であって構造の使用者の寸法および／または好みに適合させてもよい。例えば、カム要素７７は装着型構造２の交換可能な部品であってもよい。その場合、構造２の支持特性は比較的容易に適合させることができる。
【０１１２】
例えば図６−８および図１９から分かるように、胸支持体８または胸パッドはステー１の上端まで、好ましくはそれを超えておよび／または上方ステー部分１Ａの上方に延びていてもよい。フレームおよび／またはステーが胸支持体８または胸パッドの上方に延びていないか、または実質的に延びていない場合、１つ以上のステーがアームピットの下方に延びるのば容易になり、それにより装着型構造２の使用者に比較的多くの運動の自由度が提供される。
【０１１３】
例えば、図１９の実施の形態において、上方ステー部分１Ａおよび／または下方ステー部分１Ｂは比較的に柔軟にして、使用中に、人に装着された場合、上方ステー部分１Ａの下方ステー部分１Ｂに対する枢動の際に、これらステー部分１Ａ、１Ｂの少なくとも一方が弾性的に変形するようにすることが可能である。その結果、ステー部分、特に上方ステー部分１Ａの変形は、少なくともある程度構造２の使用者の脊柱の変化する形状に追従する。
【０１１４】
構造２の配置を、少なくとも１つのステー１が身体に沿って延びるように、または２つのステー１が身体の両側に沿って延びるようにすることにより、構造２は比較的有利であるようにできる。これは図２１Ａ−２１Ｃを参照して説明される。同図はそれぞれ装着型構造２の使用者の骨格の直立姿勢および屈んだ姿勢の概略側面図である。
【０１１５】
図２１Ａにおいて、上方ステー１０１Ａが図示されている。上方ステー１０１Ａは上体の臀部／骨盤領域における脚に対する曲げの仮想軸の前のピボット１１０に結合されている。骨格の直立姿勢と骨格の曲げられた姿勢を比較すると分かるように、上体の前側が比較的に短くなる。例えば、大腿または上脚２１と胸の間の距離が短くなり、または、例えばピボット１１０と胸支持体１０８、１１８の所望の位置との間の距離が短くなる。図から分かるように、そのような場合には、これにより、人体の前側に延びている構造の上方ステー１０１Ａおよび／または胸支持体１０８が不本意に使用者の首または喉に向かって上方にスライドする。
【０１１６】
しかしながら、本発明の構造２の場合、図２１ｃにおいて分かるように、ステー１または少なくともステー部分、好ましくは上方ステー部分１Ａが身体に沿って延び、構造２の上方部分、例えば胸支持体８が上方にスライドするのが妨げられる。例えば、ステー１またはそれぞれのステー部分が脊柱の運動および／または（変化する）形状に実質的に追従するのを容易にすることができる。
【０１１７】
図２１ｂにおいて分かるように、上体の長さ１１５、１１６は、人が屈むときに人体の背側において長くなる。本構造のステーが人の背部に設けられ、身体の側部、すなわち身体のそれぞれの側部に沿って設けられていない場合、人体に取り付けられている胸支持体は意図せずに下方にスライドすることがある。さらに、該構造は、使用者が屈むときに使用者の肩において意図しない引っ張りが生じるか、またはそのような引っ張りに対抗するために、該構造は、少なくとも使用者が直立する姿勢において、肩より上の比較的高い位置まで達するように設計する必要がある。しかしながら、該構造をそのような比較的に高い設計にすると、該構造は、不本意に使用者の運動の自由を容易に制限してしまう。
【０１１８】
本発明は、また、装着型支持構造、特にここに開示された実施の形態の１つに従う装着型支持構造の使用に関し、その際、この構造の胸支持体は、少なくとも部分的に胸領域上に担持され、好ましくは、少なくとも部分的に１つ以上の肋骨上に担持され、この構造の腰支持体は、腰領域に担持され、好ましくは、少なくとも部分的に１つ以上の腰椎および／または少なくとも部分的に骨盤、例えばその臀骨に担持され、この構造の大腿支持体は、大腿領域の前側に担持され、好ましくは、この構造の第２の大腿支持体は第２の大腿領域の前側に担持される。
【０１１９】
本発明は本明細書に開示および／または説明された実施の形態に限定されない。これらの実施の形態は単なる例示である。これらの実施の形態に多くの修正および変更を施すことが可能であり、限定されないが開示された特徴および要素のすべての組合せおよび入れ替えを含む。これらも開示されているものと了解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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