JP2016532528A - 装着型支持構造および胴支持方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
Claims (42)
- 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、
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、
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、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た可撓性ステーであり、
好ましくは、前記ステーは、使用中は、人体に実質的に沿って延在するように設けられており、より好ましくは、2つのステーが前記人体の両側に実質的に沿って延在するように設けられていることを特徴とする装着型支持構造。 - 請求項1に記載の構造において、
前記ステーを装着している使用者が前記直立姿勢から第1の角度を含む姿勢に前屈みになると、前記可撓性ステーは、前記伸ばされた状態に前記可撓性ステーを付勢するように増加する付勢モーメントを提供し、前記角度からさらに前屈みになると、前記可撓性ステーにより提供される前記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、前記ステーが構成されていることを特徴とする構造。 - 請求項1または2に記載の構造において、
前記ステーは細長く、好ましくはストリップ形状またはロッド形状であり、および/または、
前記ステーは、実質的に、単一の細長いストリップからなり、好ましくは、全長にわたって可撓性のストリップであることを特徴とする構造。 - 請求項1−3のいずれか一項に記載の構造において、
前記ステー、特にストリップ形状のステーは、その長さの少なくとも60%、または少なくとも70%にわたって可撓性であり、例えば、その長さの少なくとも80%または少なくとも90%、あるいはその全長にわたって可撓性であることを特徴とする構造。 - 請求項1−4のいずれか一項に記載の構造において、
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し、
好ましくは、前記ステーは、前記胸支持体から前記腰支持体まで前記人体の一方の側を経由して、特に前記アームピットの下方に延在することを特徴とする構造。 - 請求項1−5のいずれか一項に記載の構造において、
前記ステーは、湾曲した形状、特に、人体の身体曲線に適合または追従するように構成された湾曲した形状を有し、
好ましくは、前記構造の使用中に、少なくとも前記ステーおよびより好ましくは、前記構造の他の部分も、前記人体から20cm以内、特に15cm以内、例えば10cm以内もしくは5cm以内に配置されていることを特徴とする構造。 - 請求項1−6のいずれか一項に記載の構造において、
前記複数の支持体を設けられた前記可撓性ステーの形状は、前記可撓性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実質的に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構造。 - 請求項1−7のいずれか一項に記載の構造において、
前記腰支持体は、実質的に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構造。 - 請求項1−8のいずれか一項に記載の構造において、
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おり、前記大腿支持体は、好ましくは、大腿の一部分を、特にその前側および/または内側を部分的に包囲するU字型ブラケットを備えることを特徴とする構造。 - 請求項1−9のいずれか一項に記載の構造において、
2つのステー、すなわち、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と、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とを備えることを特徴とする構造。 - 請求項10に記載の構造であって、
前記左ステーは前記支持構造の後側において、好ましくは、前記腰支持体においてまた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構造。 - 請求項10または11に記載の構造において、
前記左ステーは、前記支持構造の前側において、好ましくは前記人体の胸においてもしくはその近傍において、特に前記胸支持体を結合することにより、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構造。 - 請求項11または12に記載の構造において、
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構造。 - 請求項1−13のいずれか一項に記載の構造において、
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構造。 - 請求項1−14のいずれか一項に記載の構造において、
前記支持体の少なくとも1つ、好ましくはそれぞれは、実質的に枢動可能な結合部により各ステーに結合され、前記実質的に枢動可能な結合部は、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、好ましくは同時に2つの平面内において枢動可能であることを特徴とする構造。 - 請求項15に記載の構造において、
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構造。 - 請求項15または16に記載の構造において、
ステーと支持体の間の前記実質的に枢動可能な結合部は、弾力性の圧縮可能材料、好ましくはゴム材料を備え、前記弾力性の圧縮可能材料の一端部が前記ステー、特にその内面に結合され、前記弾力性の圧縮可能な材料の第2の端部、好ましくは実質的に反対側の端部が前記支持体、好ましくは、その外面に結合されていることを特徴とする構造。 - 請求項1−17のいずれか一項に記載の構造において、
前記支持体の少なくとも1つ、好ましくはそれぞれが、当て物を備え、特に前記支持体の一方の側が前記人体の各部分に面していることを特徴とする構造。 - 請求項1−18のいずれか一項に記載の構造において、
前記構造は、人体の胴に対して支持をする少なくとも1つの上方ステー部分と人体の上脚に対して支持をする少なくとも1つの下方ステー部分とを備え、
前記上方ステー部分と前記下方ステー部分は枢動可能に相互に結合され、
前記上方および下方ステー部分の間に少なくとも1つの枢動装置が設けられており、該枢動装置は、前記上方および下方ステー部分の間の枢動軸から離隔して前記上方および下方ステー部分に結合された付勢手段、例えば弾性要素を備え、
前記枢動装置は、前記上方および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状態に戻す、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実質的に維持される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構造。 - 好ましくは請求項1−19のいずれか一項に記載の、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少なくとも1つの上方ステー部分と、人体の上脚に対して支持をする少なくとも1つの下方ステー部分とを有するフレームを備え、
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、
前記上方および下方ステー部分の間に、少なくとも1つの枢動装置が設けられており、前記枢動装置は、前記上方および下方ステー部分の間の枢動軸から離隔して前記上方および下方ステー部分に結合された付勢手段、例えば弾性要素を備え、
前記枢動装置は、前記上方および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実質的に維持される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構造。 - 請求項20に記載の構造において、
前記付勢手段は、前記上方および下方ステー部分に結合された両端部を有する弾性要素を備え、
前記構造は、前記構造が前記構造の前記伸ばされた状態から前記人体の前傾姿勢に相当する曲げられた状態に向けて曲げられるときに、前記弾性要素の遠位端同士の間に配置された中間部分が前記枢動軸に接近し、それにより前記弾性要素により提供される前記モーメントの成分が減少するように構成されていることを特徴とする構造。 - 請求項20または21に記載の構造において、
前記付勢手段は、前記上方および下方ステー部分に結合された両端部と中間部分とを有する弾性要素を備え、
前記枢動装置は、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ときに、前記中間部分が当接することが可能な止め具を備え、前記上方ステー部分がさらに枢動すると、前記弾性要素が前記止め具の周りに曲げられるように構成され、
好ましくは、前記構造は、前記上方および下方ステー部分が前記伸ばされた姿勢から前記人体の前傾姿勢に相当する曲げられた状態に向けて枢動されると、前記中間部分が前記止め具に接近するように構成され、
好ましくは、前記構造は、前記弾性要素の前記中間部分が前記止め具に当接するときに前記弾性要素により提供される前記モーメントの前記成分が実質的にさらに減少することが妨げられるようにまたは抑制されるように構成されていることを特徴とする構造。 - 請求項20に記載の構造において、
前記少なくとも1つの枢動装置の前記付勢手段は、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する圧縮ばねまたはガススプリングを備え、
前記協働するカム面とガススプリングは、前記上方および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実質的に維持されるか、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構造。 - 請求項1−23のいずれか一項に記載の構造において、
前記構造は、前記上方および下方ステー部分が、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構造。 - 請求項20−24のいずれか一項に記載の構造において、
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比較的に可撓性であり、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構造。 - 請求項20−25のいずれか一項に記載の構造において、
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一方の側に配置されるように構成されており、
好ましくは、前記上方ステー部分の前記下方部分と前記下方ステー部分の前記上方部分は、ヒンジを形成し、使用中は人の臀部の傍らに、特に屈んでいる人体の股関節の回転軸にまたはその近傍に配置されている、協働する枢動手段を設けられていることを特徴とする構造。 - 請求項1−26のいずれか一項に記載の構造において、
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、特に前記一または各ステーおよび/または前記一または各弾性要素の変形により及ぼされる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構造。 - 請求項20−27のいずれか一項に記載の構造において、
前記上方および/または下方ステー部分は少なくとも部分的に可撓性であり、
前記構造は、前記上方および/または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構造。 - 請求項20−28のいずれか一項に記載の構造において、
前記付勢手段は、少なくとも1つの細長いばね要素、例えば、引張りばねまたは弾性伸長性材料、たとえばゴム材料を含むものを備え、前記細長いばね要素は、前記上方ステー部分に取り付けられた第1の遠位端と、前記下方ステー部分に取り付けられた第2の遠位端とを有することを特徴とする構造。 - 請求項29に記載の構造において、
前記ばね要素は、前記構造を装着している人の矢状面に平行な平面内において実質的に働くことを特徴とする構造。 - 請求項29または30に記載の構造において、
前記ばね要素の長さ方向が、屈んでいる前記人体の股関節の回転軸に実質的に交差しており、
少なくとも前記人体の直立姿勢に相当する前記構造の伸ばされた状態において、前記ばね要素は、前記軸からおよび/または前記上方および下方ステー部分が相互に関して枢動可能である枢動点または領域から離隔しており、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もしくは60mm、特に少なくとも70、80、100もしくは120mm離隔していることを特徴とする構造。 - 請求項20−31のいずれか一項に記載の構造において、
前記付勢手段は、非線形ばね要素、特に第1の距離Xにわたって伸ばされたときに特定の力Fを及ぼし、前記第1の距離Xの2倍の距離にわたって伸ばされた時に前記力Fの2倍の力よりも小さい力を及ぼすばね要素を備えることを特徴とする構造。 - 請求項20−32のいずれか一項に記載の構造において、
2つの上方ステー部分と、2つの下方ステー部分とを備え、
左上方ステー部分と左下方ステー部分は前記人体の左側において装着されるように構成され、
右上方ステー部分と右下方ステー部分は前記人体の右側において装着されるように構成されていることを特徴とする構造。 - 請求項20−33のいずれか一項に記載の構造において、
前記上方ステーは、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は、前記上脚に固定して取り付けられるように構成され、好ましくはそれぞれのステーに1つ以上のストラップを設け、前記ステーを前記それぞれの身体部分に縛り付けることを特徴とする構造。 - 請求項1−34のいずれか一項に記載の構造において、
前記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、好ましくは、少なくとも部分的に弾力性のバンドを備え、
好ましくは、前記バンドの第1の端部が前記胸領域の近傍において前記構造の一部分に結合され、例えば、胸支持体または前記胸支持体の近傍の前記ステーの一部分に結合され、かつ、前記バンドの第2の端部が前記腰領域の近傍の前記ステーの部分に結合され、例えば、前記腰支持体または前記腰支持体の近傍の前記ステーの一部分に結合されていることを特徴とする構造。 - 請求項1−35のいずれか一項に記載の構造において、
コート、特に、前記構造が装着された場合に、前記フレームを、好ましくは他の部分、例えばバンドをも実質的に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構造。 - 請求項1−36のいずれか一項に記載の構造において、
前記少なくとも1つのステー、好ましくは、前記ステーの上方部分に取り付けられた実質的に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、使用中に使用者の前記脊柱に向けられ、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構造。 - 請求項1−37のいずれか一項に記載の構造において、
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、前記フレームが比較的に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構造。 - 請求項1−38のいずれか一項に記載の構造において、
前記構造は、ステーの2つの部分の間に枢動装置を備え、当該ピボットは、使用中に、前記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り、
好ましくは、前記枢動装置の枢動軸は、上体の、前記臀部/骨盤領域における脚に対する屈みの仮想軸を実質的に通って延在するように構成されており、
前記構造は、前記枢動装置を、前記ステーの前記2つの部分が前記枢動軸の周りに相互に対して実質的に自由に、例えば前記枢動装置により付勢されることなく、枢動することが可能である自由状態から、前記ステーの前記2つの部分が結合されて、例えば可撓性ステーを形成する作業状態へ切り替え可能に構成され、
前記可撓性ステーは、負荷がかかっていない場合、人体の直立姿勢に相当する伸ばされた状態にあるように構成されており、さらに、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されるように構成されていることを特徴とする構造。 - 請求項21−38のいずれか一項に記載の構造において、
好ましくは、前記枢動装置は、使用中に、前記構造を装着してい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り、
好ましくは、前記ピボットの前記枢動軸は、前記上体の前記臀部/骨盤領域における前記脚に対する屈みの仮想軸を実質的に通って延在し、
前記枢動装置は、前記枢動装置を、前記2つのステー部分が相互に対して付勢される作業状態にロックするロック手段を設けられ、前記上方および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、前記付勢手段は前記ステーを付勢して前記伸ばされた姿勢まで戻す、増加する付勢モーメントを提供し、かつ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実質的に維持されるかまたは減少するように構成されており、
前記ロック手段はロックを解除されて、例えば前記枢動装置を、前記上方および下方ステー部分が相互に対して実質的に自由に枢動することが可能である自由状態とすることが可能であり、使用者が、例えば座って、前記使用者の脊柱と前記使用者の上脚がある角度を含む座位姿勢をとることができ、前記使用者は前記使用者の脊柱と前記使用者の上脚が実質的に相互に沿って延びている姿勢に向けて押されることがないことを特徴とする構造。 - 請求項21−38のいずれか一項に記載の構造において、
前記上方ステー部分または前記下方ステー部分は、前記それぞれのステー部分の2つの部分を相互に対して枢動する追加の枢動装置を備え、前記追加の枢動装置は使用中に前記構造を装着する人の臀部に隣接して、および/またはその近傍に配置されるように位置決めすることが可能であり、
前記追加の枢動装置はロック可能であり、前記それぞれのステー部分の前記2つの部分が相互に関して実質的に自由に枢動可能である自由状態と、前記それぞれのステー部分の前記2つの部分が結合されて、実質的に単一のステー部分として動作する結合されたステーを形成している作業状態との間を切替可能であり、前記単一のステー部分は、例えば結合された可撓性ステー部分であってもよいことを特徴とする構造。 - 請求項1−41のいずれか一項に記載の構造の使用であって、
前記胸支持体は胸領域上に、好ましくは、1つ以上の肋骨上に少なくとも部分的に位置し、
前記腰支持体は腰領域上に、好ましくは1つ以上の腰椎上に少なくとも部分的に位置し、および/または前記骨盤、例えばその腰骨上に少なくとも部分的に位置し、
前記大腿支持体は大腿領域の前側上に位置しており、
好ましくは、前記構造の第2の大腿支持体が、第2の大腿領域の前側上に位置していることを特徴とする構造の使用。
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