(57)【要約】【課題】装着者の少なくとも１部分の関節に加わる負荷を軽減できる補助具を提供する。【解決手段】補助具１は、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂと、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂと、を備える。弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、人体の外表面の骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２との間に配置される。弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、弾性変形して、骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とが互いに離れる方向へ作用する力を骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とに加える。テンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、人体の背中側へ骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とを引っ張る力を骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とに加える。弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂおよびテンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とが互いに離れる方向へ作用する力と、骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とを引っ張る力と、の合成力が腰椎を伸展かつ伸長させる方向へ作用するように配置されている。【選択図】図１
2017164384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の外表面における、前記人体の少なくとも１部分の関節が屈曲したときに互いに近づく方向に移動する第１部位と第２部位の間に配置され、前記少なくとも１部分の関節が屈曲したときに弾性変形して、前記第１部位と前記第２部位とが互いに離れる方向へ作用する圧縮力を、前記第１部位および前記第２部位に加える少なくとも１つの弾性支持部材と、
前記少なくとも１部分の関節が屈曲したときに、前記人体の背中側へ前記第１部位および前記第２部位を引っ張る張力を、前記第１部位および前記第２部位に加える引っ張り部材と、を備え、
前記弾性支持部材および前記引っ張り部材は、前記圧縮力と前記張力との合成力が前記少なくとも１部分の関節を伸展かつ伸張させる方向へ作用するように配置されている、
補助具。
【請求項２】
前記弾性支持部材は、長尺の板ばねから構成され、長手方向における一端部が前記第１部位に配置された第１保持部材により保持され、長手方向における他端部が前記第２部位に配置された第２保持部材により保持され、
前記引っ張り部材は、２つの長尺のテンションベルトから構成され、
２つのテンションベルトは、それぞれ、前記第１保持部材から前記人体の外表面における前記第１部位および前記第２部位側とは反対側の第３部位を経由して前記第２保持部材に至るように配置され、前記第３部位において互いに交差しており、長手方向における前記第１保持部材側の端部同士が連結されるとともに、長手方向における前記第２保持部材側の端部同士が連結されている、
請求項１に記載の補助具。
【請求項３】
前記第１部位と前記第２部位とは、前記人体の少なくとも１部分の関節が屈曲したときに前記人体の外表面に生じる圧縮歪みが最大となる最大圧縮歪部位を含む領域の、前記最大圧縮歪部位に生じる圧縮歪みの方向における両端部それぞれであり、
前記２つのテンションベルトは、それぞれ、前記人体の少なくとも１部分の関節が屈曲したときに前記人体の外表面に生じる歪みが前記最大圧縮歪部位に生じる圧縮歪みの大きさの２０％以下となる部位を経由するように配置されている、
請求項２に記載の補助具。
【請求項４】
前記弾性支持部材は、複数存在し互いに平行に配置され、
前記複数の弾性支持部材に対応する前記第１保持部材同士を連結する第１連結部材と、
前記複数の弾性支持部材に対応する前記第２保持部材同士を連結する第２連結部材と、を更に備える、
請求項２または３に記載の補助具。
【請求項５】
前記人体の少なくとも１部分の関節は、前記人体の腰椎を構成する複数の関節、前記人体の肘の関節または前記人体の膝の関節である、
請求項２から４のいずれか１項に記載の補助具。
【請求項６】
前記人体の少なくとも１部分の関節は、前記人体の腰椎を構成する複数の関節であり、
前記第１部位は、前記人体の外表面の腹部側から骨盤に対向する部位であり、
前記第２部位は、前記人体の外表面の腹部側から複数の肋骨のうち最下端に位置する肋骨に対向する部位であり、
前記第３部位は、前記人体の外表面の背中側から腰椎に対向する部位である、
請求項５に記載の補助具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助具に関する。
【背景技術】
【０００２】
介護の現場では、介護者が体幹を深く前屈した前傾姿勢（例えば約４０度以上）を持続しながら、非介護者の移乗介助や体位変換などの介護動作が行うことが多い。介護者が前傾姿勢をとったとき、介護者の上半身の自重や被介護者の重量により、介護者の腰部には屈曲モーメントが生じる。このとき、介護者の脊柱起立筋は脊柱を引き起こすように収縮し、介護者の腰椎には大きな圧縮力が生じる。この腰椎に生じる大きな圧縮力が腰痛の原因となる。介護者の介護動作では、腰部の大きな屈曲モーメントが生じるため、腰椎や脊柱起立筋への負荷が大きく、作業者が腰痛等の障害を被り易い。また、漁業や農業などにおける一次産業の現場においても、作業者は前屈姿勢を伴う作業を長時間行う場合が多いため、作業者が腰痛等の障害を被ることが多い。また、日常生活においても加齢、病気や怪我などのために腰痛を感じるものが多く存在する。
【０００３】
これに対して、従来、腰部への負荷を軽減するための装具として、いわゆる能動型の装具と、いわゆる受動型の装具とが提供されている。能動型の装具としては、モータやゴム人工筋等のアクチュエータと外骨格とを備えるロボットスーツやアクチュエータを直接人体に取り付けた内骨格型のアシスト装置等が提案されている。
【０００４】
また、受動型の装具の代表としては、コルセットがある。コルセットは、装着者の腰部を圧迫して腹圧を高めることにより、装着者の体幹を安定させて腰椎の動きを制限することが主目的であるが、装着者が前傾姿勢をとった場合、骨盤底の筋膜の反力で体幹を伸展する方向へのモーメントが生じて腰椎の圧縮力が低減される。
【０００５】
受動型の装具としては、他に、肩から背中を経由して太腿の後側に至るようベルトを配置し、前傾姿勢時にこのベルトに発生する張力を利用して腰部への負担を軽減する前屈作業補助用具が提案されている（特許文献１参照）。この前屈作業補助用具では、装着者が前傾姿勢をとると肩を腰部側に引っ張る張力がベルトに発生する。そして、このベルトに発生する張力により、脊柱起立筋を補助する。
【０００６】
また、受動型の装具の別例として、装着者の前側の胸部から太腿部分に亘って配置された弾性支持部材を備え、その弾性支持部材に生じる復元力を利用して装着者の腰部への負担を軽減する弾性支持部材付衣服が提案されている（特許文献２参照）。この弾性支持部材付衣服は、装着者が前傾姿勢をとったときに、弾性支持部材に生じる復元力で装着者の胸部を上方に持ち上げることにより、装着者の腰部に体幹の伸展方向へのモーメントを発生させるものである。
【０００７】
更に、受動型の装具として、装着者の背中側に配置された弾性を有する支柱が内蔵されたパッドを備え、その支柱に生じる復元力を利用して装着者の腰部への負担を軽減する支持装置が提案されている（特許文献３参照）。この支持装置は、装着者が前傾姿勢をとったときに、背中側に配置されたパッドに内蔵された支柱に生じる張力により脊柱起立筋への負荷を軽減するものである。これらの受動型の装具は、能動型の装具のような動力源が不要なので、能動型の装具に比べて簡便かつ低コストであり、衣服に近い形態を持たせることができるので普及が進んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１４４８５８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７１１０号公報
【特許文献３】特開２００２−１６１４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、能動型の装具は形状が大きく、他の運動に対する阻害も大きいので簡単に使用することができない。受動型であるコルセットは、前述のように、装着者の腰椎の動きを制限するものであるため装着者の動作が拘束されてしまい、装着者の動作の柔軟性や俊敏性が阻害され、その結果、介護作業等における作業性が低下してしまう。また、コルセットは、前述のように、装着者が前傾姿勢をとったときに、腰部に体幹を伸展する方向へのモーメントを発生させるがその大きさは十分ではない。更に、コルセットは、常時腰部を圧迫するため装着者に不快感を与える虞がある。また、コルセットは、装着者が前傾姿勢をとったときのみならず常に体幹を支持しているため、装着者が長期間装着した場合、装着者が本来有する体幹を支持する筋力が低下してしまう虞がある。
【００１０】
特許文献１に記載された前屈作業補助用具の場合、装着者が前傾姿勢をとると、ベルトにより肩が腰部側へ引っ張られるため、装着者の肩が圧迫されてしまう。これに対して、特許文献２に記載の弾性支持部材付衣服の場合、装着者の肩が圧迫される虞が少ない。
【００１１】
ところが、装着者が、その身体の前方の空間で作業を行う場合、その身体の前側に配置された大きな弾性支持部材と作業を行う対象の物体とが接触する場合がある。この場合、装着者の作業性に支障をきたす虞がある。また、特許文献２に記載の弾性支持部材付衣服では、前述のように、弾性支持部材の下端が太腿部分に位置しており、装着者が前傾姿勢をとると、太腿部分を前方から押圧する力が作用する。この場合、弾性支持部材の下端が、太腿部分の外表面に沿ってスライドしてしまい弾性支持部材の下端位置が安定しない虞がある。これに対して、特許文献３に記載された支持装置の場合、装着者の前側には、胸部に取り付けられるパッドと太腿部分に取り付けられるベルトとが存在するだけなので、装着者の作業性に支障をきたす虞がない。また、弾性支持部材の下端は、ベルトを介して太腿部分の後側に配置されており、その位置が比較的安定している。
【００１２】
しかしながら、特許文献３に記載された支持装置では、装着者が前傾姿勢をとったときに、脊柱起立筋と略平行に配置されたパッド内の支柱で生じる張力により脊柱起立筋への負荷が軽減されるが、装着者の腰椎の圧縮力がほとんど低減できない。
【００１３】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、装着者の少なくとも１部分の関節に加わる負荷を軽減できる補助具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る補助具は、
人体の外表面における、前記人体の少なくとも１部分の関節が屈曲したときに互いに近づく方向に移動する第１部位と第２部位の間に配置され、前記少なくとも１部分の関節が屈曲したときに弾性変形して、前記第１部位と前記第２部位とが互いに離れる方向へ作用する圧縮力を、前記第１部位および前記第２部位に加える少なくとも１つの弾性支持部材と、
前記少なくとも１部分の関節が屈曲したときに、前記人体の背中側へ前記第１部位および前記第２部位を引っ張る張力を、前記第１部位および前記第２部位に加える引っ張り部材と、を備え、
前記弾性支持部材および前記引っ張り部材は、前記圧縮力と前記張力との合成力が前記少なくとも１部分の関節を伸展かつ伸張させる方向へ作用するように配置されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、弾性支持部材および引っ張り部材は、人体の少なくとも１部分の関節が屈曲したときに、人体の外表面における第１部位および第２部位に加わる圧縮力と張力との合成力が少なくとも１部分の関節を伸張させる方向へ作用するように配置されている。これにより、少なくとも１部分の関節に加わる圧縮力が低減されるので、補助具の装着者の少なくとも１部分の関節への負荷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る補助具の概略図である。
【図２】実施の形態に係る補助具の装着位置を示す図である。
【図３】実施の形態に係る補助具の概略図である。
【図４】実施の形態に係る補助具の動作を示す模式図である。
【図５】実施の形態に係る補助具による腰椎への負荷軽減効果を評価した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る補助具について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施形態に係る補助具は、その装着者が前傾姿勢をとったときに、その装着者の体幹の伸展方向へのモーメントおよび伸長方向への引っ張り力を生じさせることにより、装着者の脊柱起立筋に生じる脊柱起立筋張力と装着者の腰椎に加わる腰椎圧縮力とを低減するというものである。ここで、「体幹」とは、人の手足と頭を除いた胴体部分を意味する。図１に示すように、本実施の形態に係る補助具１は、２つの弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂと、２本のテンションベルト（引っ張り部材）１２Ａ、１２Ｂと、下側保持部材１３Ａ、１３Ｂと、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂと、第１連結部材１５と、第２連結部材１６と、を備える。この補助具１は、衣服２に固定されている。衣服２は、例えばＴシャツのような柔軟で肌と一体感のあるニット素材から形成されている。
【００１９】
弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、図２に示すように、人体Ｐの外表面における、人体Ｐの腰椎Ｙ１を構成する複数の関節が屈曲したときに互いに近づく方向に移動する骨盤部（第１部位）Ａ１と肋骨部（第２部位）Ａ２との間に配置されている。この配置場所は、前傾姿勢を取ったときに２つの場所が大きく圧縮して歪む場所である。ここで、骨盤部Ａ１は、図２に示すように、人体Ｐの外表面の腹部側から骨盤Ｋ２に対向する部位である。また、肋骨部Ａ２は、人体Ｐの外表面の腹部側から複数の肋骨Ｒ１のうち最下端に位置する肋骨Ｒ１に対向する部位である。弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、腰椎Ｙ１を構成する複数の関節が屈曲したときに大きな圧縮歪みにより弾性変形して、骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とが互いに離れる方向へ作用する力（屈曲したときの圧縮歪みに対抗する圧縮力）を、骨盤部Ａ１および肋骨部Ａ２に加える。人体Ｐの外表面における骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２との間の領域は、人体Ｐの腰椎Ｙ１を構成する複数の関節が屈曲したときに人体Ｐの外表面に生じる圧縮歪みが最大となる最大圧縮歪部位を含む領域である。この最大圧縮歪部位には、図２における上下方向に沿った方向の圧縮歪みが生じる。そして、骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２とは、この領域の最大圧縮歪部位に生じる圧縮歪みの方向、即ち、図２における上下方向の両端部に相当する。
【００２０】
弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、圧縮歪みに対抗して力を発生する部材であり、例えば、樹脂、金属あるいは複合材料などのばね性を持つ弾性材料から形成された長尺の板ばね等で構成される。２つの弾性支持部材１１Ａは、図１に示すように、補助具１の装着者の前方から見て、体幹の中心軸Ｊ１を挟んだ左側において、長手方向が体幹の中心軸Ｊ１に沿ってほぼ平行に配置される。２つの弾性支持部材１１Ｂは、補助具１の装着者の前方から見て、体幹の中心軸Ｊ１を挟んだ右側において、長手方向が体幹の中心軸Ｊ１に沿ってほぼ平行に配置される。そして、補助具１を装着した人が前傾姿勢をとると、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、その長手方向における中央部が体幹側に凸となるように撓んで力を生じる。なお、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、体幹側に凸となるように撓むものに限定されるものではなく、体幹側に凹となる用に撓んでもよいし、或いは体幹表面内で撓んでもよい。更には、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、複数の凹凸が生じる形態で撓むものであってもよい。
【００２１】
下側保持部材１３Ａ、１３Ｂは、骨盤部Ａ１に配置され、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂは、肋骨部Ａ２に配置されている。下側保持部材１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂの下端部を保持する。上側保持部材１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂの上端部を保持する。
【００２２】
テンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、腰椎Ｙ１を構成する複数の関節が屈曲したときに、骨盤部Ａ１および肋骨部Ａ２の移動を規制する方向（人体Ｐの背中側）へ骨盤部Ａ１および肋骨部Ａ２を引っ張る力（屈曲したときの歪みに対抗する張力）を、骨盤部Ａ１および肋骨部Ａ２に加える。
【００２３】
テンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、ポリアミド、ナイロン（登録商標）などの繊維からなるベルト、ゴム製のベルトなどで形成されている。補助具１が人に装着された状態において、テンションベルト１２Ａは、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、下側保持部材１３Ｂから外表面における後側腰部（第３部位）Ａ３を経由して上側保持部材１４Ａに至るように配置されている。ここで、後側腰部Ａ３は、人体Ｐの外表面の背中側から腰椎Ｙ１に対向する部位である。テンションベルト１２Ｂは、下側保持部材１３Ａから人体Ｐの外表面の後側腰部Ａ３を経由して上側保持部材１４Ｂに至るように配置されている。２つのテンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ、人体Ｐの腰椎Ｙ１を構成する複数の関節が屈曲したときに人体Ｐの外表面に生じる歪み（引っ張り歪）が前述の最大圧縮歪部位に生じる最大の圧縮歪みの大きさの２０％以下、好ましくは１０％以下となる部位を経由するように配置されている。
【００２４】
テンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、後側腰部Ａ３において互いに交差している。テンションベルト１２Ａは、その長手方向の一端部が上側保持部材１４Ａに固定され、他端部が下側保持部材１３Ｂに固定されている。テンションベルト１２Ｂは、その長手方向の一端部が上側保持部材１４Ｂに固定され、他端部が下側保持部材１３Ａに固定されている。また、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、衣服２の後側に設けられたベルトループ２２と衣服２の側方に設けられたベルトループ２１とに挿通される。また、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂには、アジャスタ１２１、１２２、１２３が設けられている。これにより、補助具１を装着した人は、補助具１による体幹の締め付け具合を調節することができる。
【００２５】
第１連結部材１５は、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂ同士を連結している。第１連結部材１５は、ポリアミド繊維等の合成繊維から逆Ｖ字状に形成され、その両端部を除く部分が衣服２に縫い付けられている。
【００２６】
第２連結部材１６は、ナイロン、ポリアミド繊維等の繊維製のベルトから形成され、下側保持部材１３Ａ、１３Ｂ同士を連結している。つまり、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂの長手方向における下側保持部材１３Ａ、１３Ｂ側の端部同士は、下側保持部材１３Ａ、１３Ｂおよび第２連結部材１６を介して連結されている。また、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂの長手方向における上側保持部材１４Ａ、１４Ｂ側の端部同士は、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂおよび第１連結部材１５を介して連結されている。
【００２７】
次に、本実施の形態に係る補助具１の動作について説明する。人体Ｐが前傾姿勢をとった場合、図４（Ａ）に示すように、腰椎Ｙ１には、人体Ｐの上体に鉛直下向きの重力Ｆ１１と、脊柱Ｓ１に繋がった脊柱起立筋Ｈ１の脊柱起立筋張力Ｆ１２とが作用する。この場合、腰椎Ｙ１には圧縮される方向へ腰椎圧縮力Ｆ１３が生じる。なお、図４（Ａ）および（Ｂ）では、上体の重心が頸椎Ｋ１近傍にあるものとして示している。
【００２８】
これに対して、補助具１では、図４（Ｂ）に示すように、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂおよびテンションベルト１２Ａ、１２Ｂが、人体Ｐが前傾姿勢をとったときの歪に対抗して発生する力Ｆ２１、Ｆ２２と力Ｆ３１、Ｆ３２との合成力（サポート力）Ｆ４１、Ｆ４２が腰椎Ｙ１を構成する複数の関節を伸展かつ伸張させる方向へ作用するように配置されている。ここで、力Ｆ２１、Ｆ２２は圧縮力であり、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂから下側保持部材１３Ａ、１３Ｂ、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂに作用する力である。また、力Ｆ３１、Ｆ３２は張力であり、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂから下側保持部材１３Ａ、１３Ｂ、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂに作用する力である。
【００２９】
補助具１を装着した人体Ｐが前傾姿勢をとった場合、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂが撓むことにより、下側保持部材１３Ａ、１３Ｂと上側保持部材１４Ａ、１４Ｂとに、それらが互いに離れる方向への力Ｆ２１、Ｆ３１（圧縮力）が生じる。また、下側保持部材１３Ａ、１３Ｂには、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂを介して体幹の後側へ引っ張られる方向への力Ｆ３１（張力）が作用し、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂにも、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂを介して体幹の後側へ引っ張られる方向への力Ｆ３２（張力）が作用する。その結果、下側保持部材１３Ａ、１３Ｂには、体幹の下側を斜め下方へ押す合成力（前傾姿勢による関節負荷を軽減するサポート力）Ｆ４１が加わり、上側保持部材１４Ａ、１４Ｂには、体幹の上側を斜め上方へ押す合成力（前傾姿勢による関節負荷を軽減するサポート力）Ｆ４２が加わる。この結果、脊柱起立筋Ｈ１の脊柱起立筋張力Ｆ１２が低減されるとともに、腰椎Ｙ１に生じる腰椎圧縮力Ｆ１３も低減する。
【００３０】
次に、本実施の形態に係る補助具１による腰椎Ｙ１への負荷軽減効果を評価した結果について説明する。この評価では、２人の被験者について、補助具１を装着していない場合と補助具１を装着した場合とで、前傾姿勢における脊柱起立筋張力Ｆ１２と腰椎圧縮力Ｆ１３とを比較した。
【００３１】
頸椎Ｋ１近傍に重心が位置する被験者の上体に加わる重力Ｆ１１は、被験者の３Ｄモデルと体重とを用いてWinterの回帰式から算出した。Winterの回帰式は、文献  Winter,D.A.,The Biomechanics and Motor Control of Human Movement, Wiley-Interscience, Jone Wiley＆Sons Inc.,pp.51-58,1990.  に開示されている。そして、ＨＡＴモデルを用いたYamazakiの方法で重力Ｆ１１から、脊柱起立筋張力Ｆ１２と腰椎圧縮力Ｆ１３とを算出した。Yamazakiの方法は、文献  山崎信寿,山本真路,井上剛伸,移乗介助動作の計測と腰部負担の評価,バイオメカニズム学会,Vol. 16,(2002),pp. 195-205.  に開示されている。
【００３２】
また、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂを介して下側保持部材１３Ａ、１３Ｂと上側保持部材１４Ａ、１４Ｂとに加わる力Ｆ３１、Ｆ３２を、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂに取り付けたテンション（張力）センサの測定値から算出した。また、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂから下側保持部材１３Ａ、１３Ｂと上側保持部材１４Ａ、１４Ｂとに加わる力Ｆ２１、Ｆ２２を、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂに取り付けたコンプレッション（圧縮力）センサの測定値から算出した。そして、力Ｆ２１、Ｆ３１の合成力Ｆ４１と、力Ｆ２２、Ｆ３２の合成力Ｆ４２とを算出した。
【００３３】
一方の被験者は、補助具１を装着して前傾姿勢をとったときの合成力Ｆ４２の平均値が１７４Ｎであった。この被験者の場合、図５（Ａ）に示すように、補助具１を装着せずに前傾姿勢をとった場合、脊柱起立筋張力Ｆ１２が約１４５０Ｎ、腰椎圧縮力Ｆ１３が約１７２０Ｎであった。そして、補助具１を装着して前傾姿勢をとった場合、脊柱起立筋張力Ｆ１２が約８２０Ｎ、腰椎圧縮力Ｆ１３が約１０２０Ｎであった。
【００３４】
他方の被験者は、補助具１を装着して前傾姿勢をとったときの合成力Ｆ４２の平均値が７３．９Ｎであった。この被験者の場合、図５（Ｂ）に示すように、補助具１を装着せずに前傾姿勢をとった場合、脊柱起立筋張力Ｆ１２が約１２２０Ｎ、腰椎圧縮力Ｆ１３が約１４８０Ｎであった。そして、補助具１を装着して前傾姿勢をとった場合、脊柱起立筋張力Ｆ１２が約１１００Ｎ、腰椎圧縮力Ｆ１３が約１３２０Ｎであった。図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、いずれの被験者においても、補助具１を装着することにより、脊柱起立筋張力Ｆ１２と腰椎圧縮力Ｆ１３とが低減するという結果が得られた。これらの結果から、被験者は、補助具１を装着することにより、前傾姿勢時における脊柱起立筋張力および腰椎圧縮力が低減され、腰椎Ｙ１への負荷を低減できることが判る。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態に係る補助具１では、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂおよびテンションベルト１２Ａ、１２Ｂが、人体Ｐの腰椎Ｙ１を構成する複数の関節が屈曲したときに、人体Ｐの外表面における骨盤部Ａ１および肋骨部Ａ２に加わる力の合成力が少なくとも腰椎Ｙ１を構成する複数の関節を伸展かつ伸張させる方向へ作用するように配置されている。これにより、腰椎Ｙ１に加わる腰椎圧縮力が低減されるので、補助具１の装着者の腰椎Ｙ１への負荷を軽減できる。
【００３６】
また、この補助具１では、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂとテンションベルト１２Ａ、１２Ｂとが、柔軟で肌と一体感のあるニット素材から形成された衣服２と一体化している。これにより、補助具１は、Ｔシャツのようなインナーウェアとして装着することができるので、装着者の外観を損ねることがない。更に、補助具１は、装着者が前傾姿勢をとったときにのみ人体Ｐの腰椎Ｙ１を伸展かつ伸張させる方向へのモーメントを発生させ、装着者が直立しているときには、人体Ｐに対して支持力を発生させない。従って、装着者が補助具１を長期間装着した場合でも、装着者が本来有する体幹を支持する筋力の低下が抑制される。
【００３７】
また、本実施の形態に係る補助具１では、テンションベルト１２Ａは、下側保持部材１３Ｂから人体Ｐの外表面の背中側の後側腰部Ａ３を経由して上側保持部材１４Ａに至るように配置され、テンションベルト１２Ｂは、下側保持部材１３Ａから人体Ｐの外表面の背中側の後側腰部Ａ３を経由して上側保持部材１４Ｂに至るように配置されている。これにより、下側保持部材１３Ａ、１３Ｂおよび上側保持部材１４Ａ、１４Ｂに対して、人体Ｐの腹部側から背中側へ向かう方向への力を加えることができるので、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂと協働することにより体幹の伸展方向および伸張方向へのモーメントを発生させ易くなる。また、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂは、後側腰部Ａ３において互いに交差しており、長手方向における下側保持部材１３Ａ、１３Ｂ側の端部同士が連結されるとともに、長手方向における上側保持部材１４Ａ、１４Ｂ側の端部同士が連結されている。即ち、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂが、いわゆるたすき掛け、かつ、８の字の一筆書きの形状になっている。これにより、装着者の腰部周りに回旋する動きや側屈する動きを妨げないという利点がある。
【００３８】
更に、本実施の形態に係る補助具１では、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂが骨盤部Ａ１と肋骨部Ａ２との間に配置されている。また、２つのテンションベルト１２Ａ、１２Ｂが、人体Ｐの腰椎Ｙ１を構成する複数の関節が屈曲したときに人体Ｐの外表面に生じる歪み（引っ張り歪み）が最大圧縮歪部位に生じる圧縮歪みの大きさの２０％以下、好ましくは１０％以下となる部位を経由するように配置されている。これにより、装着者が前傾姿勢をとったときのテンションベルト１２Ａ、１２Ｂが配置される部位の引っ張り歪みが過度に大きくならないので、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂによる体幹の締め付けが緩和されるとともに、体幹の伸展方向および伸張方向へのモーメントを大きくすることができる。また、装着者は、前傾姿勢をとる運動以外の他の運動が妨げられることもない。更に、体幹の締め付けが緩和されているので、例えばコルセットのような圧迫的な不快感を装着者に与えることがなく、装着者は、常時装着しても比較的快適に過ごすことができる。
【００３９】
また、本実施の形態に係る補助具１では、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂが複数存在しそれらが互いにほぼ平行に配置される。これにより、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂから下側保持部材１３Ａ、１３Ｂおよび上側保持部材１４Ａ、１４Ｂへ作用する力を増大させることができるので、体幹の伸展方向および伸張方向へのモーメントを大きくすることができる。また、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂ、それぞれ単一の弾性体で形成することもできる。
【００４０】
以上、本実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは、プラスチック製、可撓性を有する金属および複合体から形成されていてもよい。また、弾性支持部材１１Ａ、１１Ｂは板ばね形状のみでなく、複数のばねの集合体などでもよい。また、テンションベルト１２Ａ、１２Ｂ、第１連結部材１５および第２連結部材１６は、木綿等の天然繊維から形成されたベルト、ゴム製のベルトなどでもよい。
【００４１】
実施の形態では、人体Ｐの腰椎Ｙ１を構成する複数の関節に生じる腰椎圧縮力を低減する補助具１の例について説明したが、これに限らず、例えば人体Ｐの肘や膝に装着され、人体Ｐの肘の関節または人体Ｐの膝の関節に生じる圧縮力を低減できる補助具であってもよい。
【００４２】
本構成によれば、人体Ｐの肘や膝に加わる負荷を低減することができる。そして、この補助具が人体Ｐの肘や膝に装着された状態において、補助具は、肘や膝を締め付けることがないので、装着者への負担が軽減されるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る補助具は、介護の現場や漁場または農業のような一次産業の現場で前傾姿勢を維持しながら作業を行う作業者、腰部などの関節痛に悩む者の衣服等に装着される補助具として好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１：補助具、２：衣服、１１Ａ，１１Ｂ：弾性支持部材、１２Ａ，１２Ｂ：テンションベルト、１３Ａ，１３Ｂ：下側保持部材、１４Ａ，１４Ｂ：上側保持部材、１５：第１連結部材、１６：第２連結部材、２１，２２：ベルトループ、１２１，１２２，１２３：アジャスタ、Ａ１：骨盤部、Ａ２：肋骨部、Ａ３：後側腰部、Ｋ１：頸椎、Ｋ２：骨盤、Ｓ１：脊柱、Ｐ：人体、Ｒ１：肋骨、Ｙ１：腰椎
【図１】
2017164384.tif 000003
【図２】
2017164384.tif 000004
【図３】
2017164384.tif 000005
【図４】
2017164384.tif 000006
【図５】
2017164384.tif 000007