JP2017213379A - 自動作動式姿勢適合持ち上げ支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】持ち上げ関連の背部損傷の健康的及び経済的影響、及びこのような損傷を防止するのに適した、持ち上げのための最良の人間工学的方式に合致する持ち上げ支援装置を提供する。
【解決手段】着用者を漸増的に支援する持ち上げ姿勢にする自動作動式姿勢適合持ち上げ支援装置は、持ち上げポイントから肩を越えて胴体の１つ以上のポイントまで下がる、荷重重量を伝達するための荷重伝達手段ＬＴＭと、適切な後方姿勢又は／及び後方姿勢の順序を、受動的又は能動的に強制するための姿勢適合手段ＰＣＭと、荷重伝達手段上の増加する荷重を姿勢適合手段の増加する係合に結合するための結合手段とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、好ましくは、着用者を漸増的に支援する持ち上げ姿勢にする自動作動式姿勢適合持ち上げ支援装置に関し、それによって、持ち上げのための最良の人間工学的方式に合致する持ち上げ支援装置を提供する。

関連出願に対する相互参照
本出願は、２０１１年４月１日に出願された米国仮出願第６１／５１６，２７７号、及び２０１２年２月６日に出願された米国仮出願第６１／５９５，１８７号の利益を主張する。これらの関連出願の内容は、参照によってそれら全体が本明細書に援用される。

米国職業安全衛生（「ＯＳＨＡ」)技術マニュアルによれば、「背部障害は、長期にわたる反復性の活動によりもたらされる微視的損傷の結果として徐々に進展する可能性がある、又は、単一の精神的外傷の出来事の産物になり得る…急性背部損傷は、不適切な持ち上げ技術及び／又は背部に支えるには重すぎる持ち上げ荷重の直接的結果になり得る」。ｏｓｈａ．ｇｏｖ／ｄｔｓ／ｏｓｔａ／ｏｔｍ／ｏｔｍ＿ｖｉｉ／ｏｔｍ＿ｖｉｉ＿１． ｈｔｍｌ＃ａｐｐ＿ｖｉｉ：１＿２ （「ＯＳＨＡ Ｍａｎｕａｌ」）において入手可能なＯＳＨＡ技術マニュアルのＶＩＩ節、Ｉ章「背部障害及び損傷（Ｂａｃｋ Ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ ａｎｄ Ｉｎｊｕｒｉｅｓ）」を参照されたい。ＯＳＨＡマニュアルがさらに言及し続けるように、「背部損傷は労災による死亡の原因にはならないが、それらは…営業年度において人々にとっての身体障害の主要原因のうちの１つであり、米国国立職業安全健康研究所（ＮＩＯＳＨ）によれば１９９１年において年間約５００億ドルの損失により毎年６００，０００人以上の従業員を苦しめる…［そして］労働人口の平均年齢が増加し、医療費が上がるので、労働人口上の背部損傷及び障害の頻発及び経済的影響が次の数十年間の間で増加するものと予想される」。

持ち上げ関連の背部損傷の莫大な健康的及び経済的影響を鑑みると、より優れた持ち上げの安全性のために有用であると称して開発された多くの装置があった。例えば米国の分類クラス／サブクラス６０２／１９の範囲内のこのような装置の多数の例を参照されたい。しかしながら、１９９４年、米国国立職業安全健康研究所（「ＮＩＯＳＨ」）の「背ベルト作業部会」は、市販の持ち上げベルトを検討し、このような「背ベルトは、繰り返される持ち上げ、押し、引き、ねじれ、又は曲げによって姿勢を取らせられた作業者に対する危険を軽減しない」と結論付け、「典型的な工業用の背ベルトは、手動の持ち上げの間の体幹の生体力学的な荷重を著しく低下させることを示す不充分なデータ」の観点から、この作業部会は、（１）背ベルトは損傷防止のためには推薦されない、及び（２）背ベルトは個人用保護具（「ＰＰＥ」）ではないと結論付けた。ｃｄｃ．ｇｏｖ／ｎｉｏｓｈ／ｄｏｃｓ／９４−１２２／(「ＮＩＯＳＨ１９９４」)において入手可能な、ＮＩＯＳＨ刊行物９４−１２２を参照されたい。ｃｄｃ．ｇｏｖ／ｎｉｏｓｈ／ｄｏｃｓ／９４−１２７／（「ＮＩＯＳＨ １９９６」）において入手可能な、ＮＩＯＳＨ刊行物９４−１２７、１９９６年１０月のこれらの結果の１９９６年概要も参照されたい。

持ち上げ関連の背部損傷の上記の健康的及び経済的影響、及びこのような損傷を防止するのに適した装置の欠如の観点から、より優れた持ち上げ支援装置の開発に対する多大なニーズがある。

本発明は、着用者を漸増的に支援する持ち上げ姿勢（ｌｉｆｔｉｎｇ ｐｏｓｔｕｒｅ）にする自動作動式姿勢適合持ち上げ支援装置に関し、それによって、持ち上げのための最良の人間工学的方式に合致する持ち上げ支援装置を提供する。

実施形態１において、本発明は、持ち上げポイントから肩を越えて下部胴体まで下がる、荷重重量を伝達するための荷重伝達手段（「ＬＴＭ」）と、適切な後方姿勢を受動的／能動的に強制するための姿勢適合手段（「ＰＣＭ」）と、荷重伝達手段上の増加する荷重を姿勢適合手段の増加する係合に結合するための結合手段（「ＣＭ」）とを備える、持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態２において、本発明は、姿勢適合手段の各々の係合レベルの適切な後方姿勢が姿勢適合手段のその係合レベルにおいて後方の自然カーブの維持を促進する１つである、実施形態１の持ち上げ支援装置を対象にする。

実施形態３において、本発明は、姿勢適合手段の各々の係合レベルの適切な後方姿勢が姿勢適合手段のその係合レベルにおいてピーク腰椎屈曲を低減する１つである、実施形態１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態４において、本発明は、持ち上げられる特定の重量のピーク腰椎屈曲の低減が少なくともその重量について図１５に示される、実施形態３の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態５において、本発明は、姿勢適合手段の各々の係合レベルの適切な後方姿勢が着用者の損傷の測定可能な低減量を増進する１つである、実施形態１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態６において、本発明は、着用者の損傷の測定可能な低減量が着用者の背部損傷の測定可能な低減量である、実施形態５の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態７において、本発明は、各々の腕ための持ち上げ結合手段（「ＬＣＭ」）をさらに備え、各ＬＣＭは、持ち上げられる荷重の重量の少なくとも一部をその腕のためのＬＴＭに、伝達する、実施形態１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態８において、本発明は、ＬＣＭが、グローブ、フック、グリッパ、及び把持ストリップ例えばＶｅｌｃｒｏ（登録商標）から構成されるグループから選択される、実施形態７の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態９において、本発明は、ＣＭが図７〜図９に例示したＣＭの１つ以上である、実施形態１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１０において、本発明は、姿勢適合手段の増加する係合がＬＴＭによって支援された重量に線形的に関連する、実施形態１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１１において、本発明は、姿勢適合手段の増加する係合がＬＴＭによって支援された重量に非線形的に関連する、実施形態１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１２において、本発明は、姿勢適合手段の増加する係合が切り離された状態（状態１）から完全に連結された状態（状態２）の２つの状態の係合である、実施形態１１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１３において、本発明は、ユーザの身体上の１つ以上のポイントにて荷重をかける、持ち上げられる荷重の１つ以上の分析ための１つ以上のセンサ、又は持ち上げからユーザの身体に対する負担の１つ以上の表示器を装置がさらに含む実施形態１の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１４において、本発明は、１つ以上のセンサが１つ以上の危険重量センサを含む実施形態１３の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１５において、本発明は、持ち上げポイントから肩を越えて下部胴体まで下がる、荷重重量を伝達するための荷重伝達手段（「ＬＴＭ」）と、適切な後方姿勢を受動的／能動的に強制するための姿勢適合手段（「ＰＣＭ」）と、荷重伝達手段上の増加する荷重を姿勢適合手段の増加する係合に結合するための結合手段（「ＣＭ」）とを備える持ち上げ支援装置を着用しながら持ち上げること、を備える、持ち上げ関連の損傷を低減する方法を対象とする。

実施形態１６において、本発明は、姿勢適合手段の各々の係合レベルの適切な後方姿勢が姿勢適合手段のその係合レベルにおいてピーク腰椎屈曲を低減する１つである実施形態１５の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１７において、本発明は、持ち上げられる特定の重量のピーク腰椎屈曲の低減量が少なくともその重量について図１５に示される、実施形態１６の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１８において、本発明は、姿勢適合手段の各々の係合レベルの適切な後方姿勢が着用者の損傷の測定可能な低減量を増進する１つである、実施形態１５の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態１９において、本発明は、各々の腕ための持ち上げ結合手段（「ＬＣＭ」）をさらに備え、各ＬＣＭは、持ち上げられる荷重の重量の少なくとも一部を、その腕のためのＬＴＭに、伝達する、実施形態１５の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態２０において、本発明は、ＬＣＭが、グローブ、フック、グリッパ、及び把持ストリップ例えばＶｅｌｃｒｏ（登録商標）から構成されるグループから選択される、実施形態１９の持ち上げ支援装置を対象とする。

実施形態２１において、本発明は、ＣＭが図７〜図９に例示したＣＭの１つ以上である、実施形態１５の持ち上げ支援装置を対象とする。

本発明において提供される図面は、本発明の特有の実施形態を単独でより良く図示するために提供され、本発明の網羅的又は限定的な一連の実施形態を具体的には提供しない。

非人間工学的な持ち上げ、すなわち、猫背の腰部で脚体を真っすぐ／固定して曲げ続けることによる持ち上げの概略例を提供する。 可能な限り身体の近くで重量を保ち、背骨の自然カーブを維持するために胴を相対的に直立に維持し、例えばしゃがんだ姿勢から立位状態になることにより持ち上げを行うために脚筋を用いることを含む人間工学的な持ち上げの概略例を提供する。 ユーザを適切な持ち上げ姿勢にするように意図した簡単な装置の概略例を提供する。着用者が自身の背を相対的に直立に保つ限り、２つのストラップ上の荷重を増加させることは、ユーザをさらに直立に、すなわち、持ち上げのための適切な形態に、引き寄せる。 ユーザは自然に前かがみになる傾向があり、それによって、着用者の姿勢を悪化させて、自身の背骨上にさらに多大の荷重をかけるので、図３に示すもののように簡単な装置が適切に機能しないことを示す。 前かがみになることを防止すること、又は起立姿勢を促進することのいずれか一方又は２つの組合せの追加機能性を少なくとも有する装置を対象とする本発明の１つの非限定的実施形態の概略例を提供する。この図における光景は、胴の後部である。 本発明の一実施形態のさらに全般的な概略例を提供する。荷重伝達手段ＬＴＭ（例えば、ストラップＳ１及びＳ２）は、肩を越えて腰部ベルトＷに下がる持ち上げポイントから荷重を転送する。重量は、その後、荷重が漸増的に増加するに際し、背骨の無荷重曲線の適切な持ち上げ姿勢を確実にするために、及び背を丸めないことを防止／強制するために係合する結合手段Ｃを介して姿勢適合手段ＰＣＭに伝達される。 上記の手段ＬＴＭ、手段ＰＣＭ、及び手段Ｃをもつ本発明の異なる実施形態の概略図を提供する。この実施形態において、スライドＳＬにおける垂直な溝に乗って進む単一の結合手段Ｃがある。スライドＳＬの溝における垂直のＣの動作は、ＰＣＭの締め付けを介して漸増的に強制される姿勢適合に対して、荷重伝達手段ＬＴＭ上の増加する重量の結合をもたらす。 図７において概略的に示す本発明の実施形態のプロトタイプの持ち上げベストの写真を提供する。 図７に示す実施形態の溝に沿ったスライダＳＬ内の結合手段Ｃの分解立体図を提供する。 本発明の各種のさらなる好ましい実施形態を示す。 本発明の各種のさらなる好ましい実施形態を示す。 本発明の各種のさらなる好ましい実施形態を示す。 本発明の各種のさらなる好ましい実施形態を示す。 本発明の１つの実施形態を着用するユーザの持ち上げ過程の間の各種の段階において取得されたイメージのスーパーポジショニングを提供する。 本発明の好ましい持ち上げ支援装置を伴わない、及びその持ち上げ支援装置を伴った、重量を持ち上げる間の腰部の運動学のデータを提供する。これらのデータは、５０％以上に達する重い荷重に見られた低減量とともに、持ち上げの間にピーク腰椎屈曲を低減することに、持ち上げ支援装置が際立った効果があることを示す。 本発明の「荷重結合手段」の各種の実施形態を示す。 本発明の「荷重結合手段」の各種の実施形態を示す。 本発明において想定される「荷重活性型グリップ支援グローブ」の実施形態の１つの実施形態を示す。 本発明において想定される「荷重活性型グリップ支援グローブ」の実施形態の１つの実施形態を示す。 本発明において想定される「荷重活性型グリップ支援グローブ」の実施形態の１つの実施形態を示す。

本発明において、不定冠詞「ａ」「ａｎ」は、単数形に明示的に限定されないことに留意されたい。その代りに、不定冠詞「ａ」「ａｎ」は、被参照用語の１つの実例「少なくとも（ａｔ ｌｅａｓｔ）」と同意語であるように明示的に意図されるが、但し限定はされない。

適切な持ち上げ姿勢／持ち上げ姿勢の順序
本発明は、（１）持ち上げの間の姿勢の適切な順序への適合と、（２）人間工学的な研究によって決定されるように身体にわたる重量の力学的な配分とによって持ち上げ関連の損傷を著しく低減することができるという認識に基づく。上記の（１）及び（２）を実施するために、本発明は、また、（３）ユーザ非適合を防止するために快適に着脱し、着用されるデバイス設計の第３の重要な要素を満たしながら、（４）適切な製作性パラメータ（例えば、耐久性、価格）の範囲内で、順序付けられた姿勢適合及び適切な重量配分を保証するための、従来とは異なる装置を特に対象にする。

第１の要素である持ち上げの間の姿勢の適切な順序に関連して、人間工学的な研究の多くは、持ち上げのための姿勢の基準順序を設定した。メイヨークリニックは、例えば、（１）安全な位置で開始すること、（２）腰において自然カーブを維持すること、（３）脚体を用いること、（４）ひざまずく代わりにしゃがむこと、（５）脚体に仕事をさせること、及び（６）ねじれないようにすることの６つのステップから構成される持ち上げ順序をリストアップする。ｍａｙｏｃｌｉｎｉｃ．ｃｏｍ／ｈｅａｌｔｈ／ｂａｃｋ−ｐａｉｎ／ＬＢ００００４＿Ｄを参照されたい。ステップのこの順序は、（ａ）腰部にて持ち上げないこと、及び、その代りに（ｂ）脚体を用いて、比較的直立させて背中で持ち上げることの２つの基本原理を取り込む。従って、図１に示すように、脚体を真っすぐ／固定して維持し、猫背で腰部にて曲げることによって持ち上げるのは、非人間工学的な持ち上げである。なぜなら、この姿勢での持ち上げによって、背骨が上半身の重量と持ち上げられる荷重の重量との両方を強制的に支援し、さらに悪いことには、この姿勢での身体の中心からの荷重の距離は、背骨上の（例えばトルクの数千のフートポンドの中への）負荷作用を非常に増加させる。例えば、ｅｒｇｏ．ｈｕｍａｎ．ｃｏｒｎｅｌｌ．ｅｄｕ／ＤＥＡ３２５０ｎｏｔｅｓ／ｌｉｆｔｉｎｇ．ｈｔｍｌにおいて入手可能な「安全な持ち上げの生体力学（Ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｏｆ Ｓａｆｅ Ｌｉｆｔｉｎｇ）」を参照されたい。また、例えば「改訂されたＮＩＯＳＨ持ち上げ式のための応用マニュアル（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｎｕａｌ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｒｅｖｉｓｅｄ ＮＩＯＳＨ Ｌｉｆｔｉｎｇ Ｅｑｕａｔｉｏｎ）」、１９９４年、ＮＩＯＳＨ刊行物ＰＢ９４−１７６９３０も参照されたい。

その代りに、図２に示すように、可能な限り身体の近くで重量を保ち、背骨の自然カーブを維持するために胴を相対的に直立に維持し、例えばしゃがんだ姿勢から立位状態になることにより持ち上げを行うために脚筋を用いることを含む人間工学的な持ち上げの概略例を提供する。この点では、ＮＩＯＳＨ１９９６による「腹ベルトが横方向に曲がってねじれる間に関節可動域を制限するのを助長するように見えるであろう。しかしながら、多くの工業用の持ち上げ状況のように、作業者が前方に曲がるとき、それらは同様の効果がない」は、有益ではない。従って、この正確な持ち上げ姿勢を保証することへの効果があったとしても、現在の支持ベルトが概して何も有しないように見える。結果として、従来の持ち上げベルトを着用する作業者は、恐らくこの姿勢、腰部からの曲げを最小化にすることより重量を身体に近く保ち（それによって、胴を直立し、背骨の応力を低下させるように保つこと）、又は、持ち上げるために脚体を用いる（すなわち、持ち上げの間にしゃがんだ姿勢から立位になることにより）適切な持ち上げのための結合要件を用いない。

本発明の持ち上げ支援装置
この点では、１つの態様において、本発明は、着用者が（１）荷重が増大するにつれて、直立するために漸増的に制約されるようになる（すなわち「自動作動式」装置）一連の位置において背中で、適切に荷重持ち上げることを確実にし、それによって、持ち上げの間に、及び特に全荷重を持ち上げるときに、ユーザの背骨が最小限の荷重を感じることを確実にすることを対象とする。図３を参照して、この目的を実現するための簡単な機械的装置は、腰部ベルト（Ｗ）にて取り付けられ、２つの肩の１つ以上（好ましくはその両方）を越えて進み、正面において持ち上げられる重量にまで下がる２つのストラップ（Ｓ１及びＳ２）から構成されてもよい。２つのストラップは、持ち上げられる重量と直接接触する手又はフック又は他のグリップのいずれかにおいて終わる、これらのストラップの末端の（遠くの）端部をもつ。着用者が自身の背を相対的に直立に保つ限り、２つのストラップ上の荷重を増加させることは、ユーザをさらに直立に、すなわち、持ち上げのための適切な形態に引き寄せる。

実際には、ユーザは自然に前かがみになる傾向があり、それによって、着用者の姿勢を悪化させて、自身の背骨上にさらに多大の荷重をかけるので、図３に示すもののように簡単な装置が適切に機能しない。その状況を図４に示す。この図では、重量が球体であるように示され、また、これは本発明の単なる１つの実施形態であるが、直接重量まで伸びるようにＳ２が示されることに留意されたい。Ｓ１は、この図に示されないが、Ｓ２と同じような形式を有する。

例えば図４に描かれた状況を防止するために、１つの実施形態において、本発明は、前かがみになるのを防止する、又は起立姿勢を促進する、のうちのいずれか１つ、又は２つの組合せの追加機能性を少なくとも有する装置を対象とする。図５は、このような装置の１つの実施形態を提供する。具体的には、図５は、２つのショルダストラップ４、又は結合手段の他の（非Ｄ字型のリング）形式を示す。２つのショルダストラップ４は、この実施形態において肩に交差し、Ｄリング「結合手段」まで背中にわたって下降する（明確にするために、左の肩と交差するショルダストラップのみがこの概略図においてラベルづけされるが、記号表示は両方のストラップを表す）（Ａ；着用者の身体の左側のＤリングのみがこの図面にラベルづけされるが、記号表示は右側の対応するＤリングをも表す）。結合手段の他の（非Ｄ字型のリング）形式は、腰部に至る又は腰部の近くにショルダストラップ４が下降することを可能にし（図４の実施形態において、Ｄリング結合手段Ａは、腰／腰部ベルト２の直上位置において固定され、概して本発明は、胴の上、好ましくは下部胴体の上、及びさらに好ましくは腰部の領域における１つ以上の取り付け点を想定する）、かつ、荷重の下で、これらのショルダストラップ３の継続がこれらのＤリング結合手段Ａを通じて摺動することを可能にする。ストラップ４上の荷重は、さらなる起立姿勢に着用者の位置を支援／変更するように、胴を圧縮するストラップ３の伸張により、結合手段Ａを通じてストラップの摺動を通じてストラップ３を伸張することをもたらす。それによって、図４に示す状況を防止する姿勢適合を確実にする。

図６は、本発明のこの実施形態のさらに全般的な概略図を示す。ここで、ストラップＳ１及びＳ２（Ｓ２だけが図示され、Ｓ１は、右手の領域に取り付けられ、この交差されたＳ１／Ｓ２の実施形態の左肩と交差するという点でＳ２のミラーイメージである）は、下位の前腕／手の領域内の「持ち上げポイント」における取り付け位置から、（交差している形態又は交差してない形態で）肩の上に、及び背中の下方にわたって腰部ベルトＷまで登る（例えば、以下に、及び例えば図１６〜図１７に、より詳細に記載するように「持ち上げ結合手段」（グローブ、フック、リストストラップなど）により）。ここで、ストラップは、（ここでは身体の両側の）結合手段Ｃを介して、装置の姿勢適合手段ＰＣＭに接続される。この表示において、他の結合手段が想定されるが（以下を参照）、各々のストラップＳ１及びＳ２の結合手段Ｃは、図５のＤリング結合手段であり得る。姿勢適合手段ＰＣＭは、例えばこれは姿勢適合手段ＰＣＭための想定された実施形態のうちの１つに過ぎないが、ストラップの荷重に際して胴を圧縮する図５のストラップ３であり得る。

従って、図６において描かれた実施形態において、実施形態には、（１）持ち上げポイント（手、手首、前腕など）から肩を越えて下部胴体、典型的には腰部ベルトＷ（さらにまた、本発明は、最も概して胴の、好ましくは下部胴体の、さらに好ましくは腰部領域における１つ以上の取り付け点を想定する）まで下がる、荷重重量を伝達する荷重伝達手段ＬＴＭ、例えばストラップＳ１、Ｓ２（しかしながら、用語「ＬＴＭ」は、多少のストラップ、ロープ又は紐などの非ストラップ手段を包含する）と、（２）荷重が漸増的に増加するに際し、背骨の無荷重曲線の適切な持ち上げ姿勢を確実にするために、及び背を丸くしないことを防止／強制する（すなわち、図４の不適当な背中位置を防止する）ために係合する姿勢適合手段ＰＣＭと、（３）ＬＴＭ例えばＳ１／Ｓ２の増加する荷重がＰＣＭの増加する係合に変換し、それにより、増加する姿勢適合に変換することを可能にする結合手段Ｃ（複数の結合手段がこの図に示されるが、例えば図７のように他のいくつかのこのような結合手段が想定される）との３つの重要な部分がある。

図７は、上記の手段ＬＴＭ、手段ＰＣＭ、及び手段Ｃを有する本発明の異なる実施形態を示す。この実施形態において、溝に沿ったスライダに沿って背骨上の略中央の胴に配置されるＳＬを上下に摺動するように構成された単一の結合手段Ｃがある。この結合手段Ｃが荷重に対するそれらの取り付け点にて荷重伝達手段ＬＴＭ（「右側の」ＬＴＭ（すなわち着用者の右手に下降するＬＴＭ）に取り付けられたハンドルを有する長方形の重量として図示するが、左のＬＴＭの上に対応する重量は図示しない）の下方運動の結果として溝に沿って登るにつれて、姿勢適合手段ＰＣＭは、適切な持ち上げ姿勢に、この実施形態においてはショルダストラップの中へ誘引することを介して、胴を引き締める。図８は、図７の実施形態のプロトタイプの写真を提供する。図９は、この実施形態の、溝に沿ったスライダＳＬ内の結合手段Ｃの分解立体図を提供する。図１０〜図１３は、本発明の付加的な好ましい実施形態を示し、その全ては、単一の結合手段又は複数の結合手段を介して持ち上げとＰＣＭとの間を結合する同様な基本原理を具体化する。

上記で論じたように、荷重伝達手段ＬＴＭ上の荷重が増加するにつれて、少なくとも１つの結合手段Ｃによって取得された２つの間の結合により、姿勢適合手段ＰＣＭによって行われる姿勢適合を再度行う。図１４は、本発明の１つの実施形態を着用するユーザの持ち上げ過程の間に各種の段階にて取得されたイメージのスーパーポジショニングを提供する。図１４が示すように、適切な姿勢を維持する持ち上げの間の姿勢の段階的変化により、背中は、持ち上げを通じて適切な姿勢のままである。

ＰＣＭによって強制された姿勢適合の変化に関連して、この変化は、線形又は非線形であり得る。従って、例えば、ＰＣＭは、実施形態、例えば図５におけるようなストラップの増大する伸張を介して徐々に係合されてもよい。あるいは、ＬＴＭにおいて重量を充分に持ち上げるときに、ＰＣＭが最小限又は最大限の処理として係合するように、ＰＣＭを設計してもよい。

持ち上げ支援装置の測定された人間工学的効果
既に論じたように、１９９４年に、米国国立職業安全健康研究所（「ＮＩＯＳＨ」）の「背ベルト作業部会」が、市販で入手可能な持ち上げベルトを検討し、「典型的な工業用の背ベルトは、手動の持ち上げの間に体幹の生体力学的な荷重を著しく低減する」ことを示す不充分なデータがあると結論付けた。本持ち上げ支援装置については、図１５に好ましいデータを示すように、この装置は、５０％以上に達する重い荷重に見られた低減量とともに、持ち上げの間におけるピーク腰椎屈曲を低減することに際立った効果があることを示す、といったデータが得られた。従って、これらのデータは、本発明の１つの実施形態を定義するために用いることができる。ここで、ＰＣＭの係合により生じる「適切な持ち上げ姿勢」の順序は、任意の特定の重量におけるピーク腰椎屈曲を少なくとも図１５に示した範囲にまで低減することなどである。

「持ち上げポイント」の実施形態
既に論じたように、ＬＴＭは、「持ち上げポイント」（手、手首、前腕、など）から肩を越えて下部胴体まで下がる、荷重重量を転送するための本発明の手段を総称的に表す。さらに特定の専門用語に関連して、各々の腕の持ち上げポイントにて、異なる「持ち上げ結合手段」（「ＬＣＭ」）が、持ち上げられる物体（複数可）の重量をＬＴＭに直接伝達するために機能するフック、グローブ、又は他の持ち上げ結合手段に紐又はストラップ又はワイヤ端などのＬＴＭ末端を連結するために、用いられてもよい。このようなＬＣＭの２つの例を図１６及び図１７に示す。具体的には、図１６は、フック、ループ、グロメットなどを介してＬＴＭに取り付けられたグローブの形式でＬＣＭを示し、一方で図１７は、グローブの代わりに、持ち上げフックへのアタッチメントを示す。

本発明の各種のＬＣＭ実施形態に関連して、ＬＣＭの別の非限定的実施形態は、図１８〜図２０に提供される「荷重活性型グリップ支援グローブ」の実施形態である。このＬＣＭの実施形態において、特別に設計されたグローブは、荷重を持ち上げるときのユーザの握力を増大するように意図される。装置は、指先から伸びて、手首の取り付け点にて終了する線状部材を有する。装置は、グローブのように着用され、着用者の腕又は身体に取り付けられ、この場合、取り付け点を介した姿勢適合装置である。着用者が荷重を持ち上げるときに、その荷重の力は、教示された紐を引くことより、従って指を曲げることにより、グリップの中へ手を強制する。中指及び固い指先の部分は、例えば、１つの好適な実施形態、但し非限定的実施形態においてフックのような形（例えば図１８に対して図２０の装置の形態）で、特定の方向に曲げるように指を強制する。

本発明は、ＬＣＭの各種の形式を想定する。その各々は、異なる作業環境における作業者のニーズに特に適合してもよい。従って、例えば、フックＬＣＭは、作業者が持ち上げる小型の箱に特に適切であってもよい。その一方で、グローブＬＣＭは、作業者が異なるサイズの掴みにくい様々な物体を持ち上げるのにさらに適切であってもよい。ＬＣＭの他の非限定的な例は、例えば、力学的又は電気的なグリッパ、係合ポストなどを含む。

そして、出願人は、本発明のＬＣＭが、自立型のストラップ、ワイヤ、紐などの形式になり得るが、少なくとも上部及び下部アームのいくつかの部分に沿って伸びるように制約されないように図１７に示すことに言及する。いくつかの実施形態（例えば図１７）において、ＬＣＭは、少なくとも腕のある長さに沿って伸びるように制約される。ＬＣＭのストラップ／ワイヤ／紐の汚損が生じる場合、もしこれらが自立型であれば、このような一実施形態は、様々な職場環境において好適である。

センサを搭載する持ち上げ支援装置
付加的な実施形態において、本発明は、ユーザの持ち上げの各種データを、ユーザに直接示す、又は遠隔測定により遠隔測定ストレージデバイス又はリモート遠隔測定ネットワークに示す、フィードバックセンサを含む持ち上げ支援装置又は持ち上げ支援ベストを対象とする。

従って、１つの実施形態において、例えば、本発明の持ち上げ支援装置は、安全な持ち上げパラメータの範囲を越えた重量を持ち上げていることをユーザに示すために作動する「危険重量」力学的センサを含む。従って、１つの非限定的実施形態において、各ＬＴＭは、持ち上げる重量がユーザにとって危険であることをそのユーザに示すために、充分な重量に際して、はっきりと分かる音で伸長する、又は伸長に際して、着色した「重量超過」色を露出する機械的装置、又はこれらの表示器のいくつかの組合せをその中に設置してもよい。この「危険重量」は、固定された重量であってもよいし、又は時間の関数として変化する重量、１日の間又は前回の期間にユーザによって既に持ち上げられた重量、上記のもののいくつかの組合せであってもよいことに留意されたい。本発明は、典型的には実際は力学的なものとして危険重量センサを想定するが、電気的手段を用いて同様に危険重量を知らせるセンサも明示的に想定される。

他の実施形態において、ベスト上、身体上のセンサ（複数可）は、ベスト上／身体上の複数ポイントから荷重／伸長データを送信してもよい。このような送信は、身体上の記録装置、身体上の表示器／再送信装置（例えばスマートフォンアプリケーション）、身体外の受信機ネットワーク、又は上記のもののいくつかの組合せに、有線、又は好ましくは無線（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）によって）のいずれかで送信される。この種の断続的又は連続的送信データは、（ａ）１日の間の適切な荷重の持ち上げに関するベスト着用者に対するフィードバック（例えば、以前の持ち上げ、時刻、身体の状態などを与えられた追加的持ち上げに対するユーザ能力に関する１つ以上のアルゴリズムによって評価されるように）と、（ｂ）損傷との相関のための持ち上げに関するデータ収集（すなわち、より安全な持ち上げのアルゴリズムの開発のためのデータを集めること）と、（ｃ）持ち上げのために作業者が酷使されていないことを保証することにより、作業者の損傷の可能性が最小化される一方で、効率が最大限になるように最適化された作業者の持ち上げ量の雇用者の実現ためのデータ収集（例えば、１日当たりや１時間当たりの各々の作業者の最大持ち上げ量へのアプローチの測定基準に基づいた作業者のリアルタイムの再分配）とを含む様々な目的のために集められてもよい。本発明は、このような実現のために必要なハードウェアだけでなく、（ａ）データの取得と処理と、（ｂ）安全な持ち上げアルゴリズム（複数可）を抽出するデータマイニングと、作業者を連係する不適当な雇用者の監視などから従業員の保護を確実にするデータ又は他の個々のプライバシ層のマスキングを確実にする追加ソフトウェア層をもつデータ処理のためのソフトウェアを含む関連ソフトウェアを含む。

以下の請求項は、本発明の実施形態のうちのいくつかの非限定的リストを提供する。他の実施形態は、本明細書の他の場所に示される。

Claims (21)

1. ｉ）持ち上げポイントから肩を越えて胴体の１つ以上のポイントまで下がる、荷重重量を伝達するための荷重伝達手段（「ＬＴＭ」）と、
   ｉｉ）適切な後方姿勢又は／及び後方姿勢の順序を、受動的又は能動的に強制するための姿勢適合手段（「ＰＣＭ」）と、
   ｉｉｉ）前記荷重伝達手段上の増加する荷重を前記姿勢適合手段の増加する係合に結合するための結合手段（「ＣＭ」）と、
   を備える持ち上げ支援装置。
2. 前記姿勢適合手段の各々の係合レベルの前記適切な後方姿勢は、前記姿勢適合手段の前記係合レベルにおいて後方の自然カーブの維持を促進する１つである、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
3. 前記姿勢適合手段の各々の係合レベルの前記適切な後方姿勢は、前記姿勢適合手段の前記係合レベルにおいてピーク腰椎屈曲を低減する１つである、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
4. 持ち上げられる特定の重量のピーク腰椎屈曲の低減は、少なくとも前記重量について図１５に示される、請求項３に記載の持ち上げ支援装置。
5. 前記姿勢適合手段の各々の係合レベルの前記適切な後方姿勢は、着用者の損傷の測定可能な低減量を増進する１つである、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
6. 前記着用者の損傷の前記測定可能な低減量は、着用者の背部損傷の測定可能な低減量である請求項５に記載の持ち上げ支援装置。
7. 各々の腕ための持ち上げ結合手段（「ＬＣＭ」）をさらに備え、
   各ＬＣＭは、前記持ち上げられる荷重の重量の少なくとも一部を、前記腕のためのＬＴＭに伝達する、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
8. 前記ＬＣＭは、グローブ、フック、グリッパ、及び把持ストリップ例えばＶｅｌｃｒｏ（登録商標）から構成されるグループから選択される、請求項７に記載の持ち上げ支援装置。
9. 前記ＣＭは、図７〜図９に例示したＣＭのうちの１つ以上である、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
10. 前記姿勢適合手段の増加する係合は、前記ＬＴＭによって支援された前記重量に線形的に関連する、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
11. 前記姿勢適合手段の係合の増加は、前記ＬＴＭによって支援された前記重量に非線形的に関連する、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
12. 前記姿勢適合手段の係合の増加は、切り離された状態（状態１）から完全に連結された状態（状態２）の２つの状態の係合である、請求項１１に記載の持ち上げ支援装置。
13. 前記装置は、ユーザの身体上の１つ以上のポイントにて荷重をかける、前記持ち上げられる荷重の１つ以上を分析するための１つ以上のセンサ、又は、持ち上げから前記ユーザの身体に対する負担の１つ以上の表示器、をさらに含む、請求項１に記載の持ち上げ支援装置。
14. 前記１つ以上のセンサは、１つ以上の危険重量センサを含む、請求項１３に記載の持ち上げ支援装置。
15. ｉ）持ち上げポイントから肩を越えて胴体の１つ以上のポイントまで下がる、荷重重量を伝達するための荷重伝達手段（「ＬＴＭ」）と、
    ｉｉ）適切な後方姿勢又は／及び後方姿勢の順序を、受動的又は能動的に強制するための姿勢適合手段（「ＰＣＭ」）と、
    ｉｉｉ）前記荷重伝達手段上の増加する荷重を前記姿勢適合手段の増加する係合に結合するための結合手段（「ＣＭ」）と、
    を備える持ち上げ支援装置を着用しながら持ち上げること、を備える、持ち上げ関連の損傷を低減する方法。
16. 前記姿勢適合手段の各々の係合レベルの前記適切な後方姿勢は、前記姿勢適合手段の前記係合レベルにおいてピーク腰椎屈曲を低減する１つである、請求項１５に記載の持ち上げ支援装置。
17. 持ち上げられる特定の重量のピーク腰椎屈曲の低減量は、少なくとも前記重量について図１５に示される、請求項１６に記載の持ち上げ支援装置。
18. 前記姿勢適合手段の各々の係合レベルの前記適切な後方姿勢は、着用者の損傷の測定可能な低減量を増進する１つである、請求項１５に記載の持ち上げ支援装置。
19. 各々の腕ための持ち上げ結合手段（「ＬＣＭ」）をさらに備え、各ＬＣＭは、前記持ち上げられる荷重の重量の少なくとも一部を、前記腕のためのＬＴＭに伝達する、請求項１５に記載の持ち上げ支援装置。
20. 前記ＬＣＭは、グローブ、フック、グリッパ、及び把持ストリップ例えばＶｅｌｃｒｏ（登録商標）から構成されるグループから選択される、請求項１９に記載の持ち上げ支援装置。
21. 前記ＣＭは、図７〜図９に例示したＣＭのうちの１つ以上である、請求項１５に記載の持ち上げ支援装置。

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