JP2022126272A - Posture learning instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、膝を曲げて前傾する作業姿勢を習得することで、腰痛予防の意識付けを促すための姿勢学習用具に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a posture learning tool for promoting awareness of back pain prevention by learning a work posture in which the knees are bent and leaned forward.
利用者を介護・介助する際の作業姿勢と動作とは、腰痛の発生に深く関連することが知られている。図8(a)~(c)は、それぞれ、荷物の持ち上げ時、介護時、及び、介助時における作業姿勢を示す図で、腰痛に結び付き易い作業姿勢としては、各図の左方図(×印側)に示すような、膝を曲げずに前傾する作業姿勢が挙げられる。
これらの作業姿勢に対して、腰にかかる負担を減らした、腰痛予防に適切な作業姿勢として、各図の右方図(○印側)に示すような、予め膝を曲げて前傾する作業姿勢が推奨されている。
一方、膝部の屈伸を伴う前傾姿勢を要求される作業をアシストするためのアシストスーツが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
このアシストスーツは、腰部ベルトと、一対の膝部ベルトと、腰部ベルトと各膝部ベルト間を連結する下部弾性ベルトとを備え、スーツの装着者が前傾姿勢をとった際に生じる腰部にかかる負荷を軽減することができる。
It is known that the working posture and movement when caring for and assisting a user are closely related to the occurrence of back pain. FIGS. 8(a) to 8(c) are diagrams showing working postures when lifting a load, nursing care, and assisting, respectively. (marked side) shows a working posture in which the worker leans forward without bending the knees.
For these work postures, as shown in the right side of each figure (○ mark side), as a work posture that reduces the burden on the waist and is appropriate for preventing back pain, work in which the knees are bent and leaned forward in advance. Posture is recommended.
On the other hand, there has been proposed an assist suit for assisting work that requires a forward leaning posture that involves bending and stretching the knees (see, for example, Patent Document 1).
This assist suit includes a waist belt, a pair of knee belts, and a lower elastic belt that connects the waist belt and the knee belts. This load can be reduced.
しかしながら、特許文献1のアシストスーツは、腰を中心とした体幹の前傾角度を抑える作用が主であり、腰を曲げず前傾する作業姿勢を抑えることは難しいと考えられる。
また、アシストスーツを着用すると腰や身体への負担が低減されるため、逆に適切ではない作業姿勢を姿勢を助長したり、気が付かないうちに体幹筋力の低下を招くことも考えられる。
これにより、結果的に、膝を曲げないで前傾する作業姿勢を習得することが自ずと困難になる、という課題に至った。
However, the assist suit of Patent Literature 1 mainly works to suppress the forward tilting angle of the trunk centering on the waist, and it is considered difficult to suppress the forward tilting work posture without bending the waist.
In addition, since wearing an assist suit reduces the burden on the lower back and body, it is conceivable that it may encourage an inappropriate work posture and cause a decrease in trunk muscle strength without realizing it.
As a result, this leads to the problem that it naturally becomes difficult to acquire a work posture in which the worker leans forward without bending the knees.
本発明は、先の課題に鑑みてなされたもので、装着することで、膝を曲げて前傾する作業姿勢を習得することで、腰痛予防の意識付けを促すための姿勢学習用装具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a posture learning device for promoting awareness of back pain prevention by learning a working posture in which the knees are bent and leaned forward. intended to
本発明は、膝を曲げて前傾する作業姿勢を習得することで、腰痛予防の意識付けを促すための姿勢学習用装具であって、使用者の腰部の周囲に装着する腰ベルトと、胸部の周囲に装着する胸ベルトと、左右の脛部にそれぞれ装着する左右の脛ベルトと、両端が前記左右の脛ベルトにそれぞれ連結される連結ベルトと、前記腰ベルトの表面で前記使用者の背中側に固定される台座と、前記台座に取付けられる回転軸と、前記回転軸に取付けられる回転部材と、前記連結ベルトを支持するベルト掛部材とを備え、前記回転部材は、前記回転軸から上方に延長して前記胸ベルトの背中側に連結される上側腕部と、前記回転軸から下方に延長する下側腕部とを備え、前記ベルト掛部材は、前記下側腕部に取付けられている、ことを特徴とする。
これにより、姿勢学習用装具を装着した使用者が膝を曲げない状態で前傾姿勢をとろうとしたときに、その動作を制限することができるので、使用者に、「前傾姿勢をとるときには、膝を曲げる」という作業姿勢を習得させることで、腰痛予防の意識付けを促すことができる。
The present invention is a posture-learning orthosis for promoting awareness of back pain prevention by learning a working posture in which the knees are bent and leaned forward. left and right shin belts respectively attached to the left and right shins; connecting belts having both ends connected to the left and right shin belts; and a surface of the waist belt on the user's back a pedestal fixed to the side; a rotating shaft attached to the pedestal; a rotating member attached to the rotating shaft; and a lower arm portion extending downward from the rotating shaft, wherein the belt hanging member is attached to the lower arm portion. It is characterized by
As a result, when the user wearing the posture learning device tries to take a forward leaning posture without bending the knees, the movement can be restricted, so that the user can be instructed, "When taking a forward leaning posture, By learning the work posture of "bending your knees", it is possible to promote awareness of low back pain prevention.
実施の形態
図1(a),(b)は本実施の形態に係る姿勢学習用装具20を示す図で、(a)図は正面図で、姿勢学習用装具20を装着した使用者10を背中側から見た図、(b)図は使用者10の右側からみた側面図である。この姿勢学習用装具20は、使用者10が作業する際に、「前傾時には膝を曲げる」という、腰痛予防の意識付け促すための装具で、腰ベルト21と、胸ベルト22と、脛ベルト23と、連結ベルト24と、台座25と、回転軸26と、回転部材27と、ベルト掛部材28とを備える。
腰ベルト21は、幅が10cm~20cmの帯状の部材で、使用者10の腰部11の周囲に装着される。腰ベルト21の固定方法としては、腰ベルト21の両端にそれぞれ面ファスナーを設け、この面ファスナーに同士を係合させることで腰ベルト21を固定する方法が好ましい。なお、チャック(ファスナー)やボタン等の周知の留め具で固定してもよいし、留め具等が設けられていないリング状のものであってもよい。
胸ベルト22も、腰ベルト21と同様の幅を有する帯状の部材で、使用者10の胸部12の周囲に装着される。なお、本例では、胸ベルト22は、図1(b)に示すように、胸ベルト22の背中14側にて回転部材27に連結されるので、予めリング状としたものを用いてもよい。
脛ベルト23は、左右の脛部13a,13bにそれぞれ装着される幅が5cm~10cmの帯状の部材で、以下、右の脛部13aに装着される脛ベルトを脛ベルト23a、左の脛部13bに装着される脛ベルトを脛ベルト23bという。
Embodiment FIGS. 1(a) and 1(b) are diagrams showing a
The
The
The
連結ベルト24は、両端部24a,24bが左右の脛ベルト23a,23bにそれぞれ連結される幅が2cm~5cmの帯状の部材で、その中心24cで、下側から回転部材27に設けられた後述するベルト掛部材28のベルト掛部28aにより支持されている。ここで、連結ベルト24の右側の部分をベルト右方24R、左側の部分をベルト左方24Lとしたとき、ベルト右方24Rの長さとベルト左方24Lの長さが等しい(連結ベルト24の中心24cがベルト掛部材28に掛かる)のは、両膝17a,17bの高さが同じ場合のみであることはいうまでもない。なお、使用者10の頭15側を上側、足16側を下側、胸部12側が前側、背中14側が後側である。
本例では、連結ベルト24を、例えば、ナイロンやポリエステル等の合成繊維から成る、伸縮しにくい素材から構成した。
連結ベルト24は、両端部24a,24bを左右の脛ベルト23a,23bに縫付けるなどして、左右の脛ベルト23a,23bに直接固定してもよいし、リングなどの中継部材を介して左右の脛ベルト23a,23bに連結させてもよい。また、シートベルトなどに用いられるバックル金具などの周知の連結部材を用いて連結ベルト24と左右の脛ベルト23a,23bとを着脱可能に連結する形態としてもよい。
なお、連結ベルト24に長さ調整機構を設けて、連結ベルト24の長さを調整できるようにしてもよい。長さ調整機構としては、例えば、図2(a),(b)に示すように、バックの肩紐等に使用されているような、周知のバックル24kと部材リング24rとを用いたものなどが好適に用いられる。ここでは、連結ベルト24の一方の端(ここでは、右側の端部24a)をリング状にしてバックル24kに取り付けることで、連結ベルト24は、バックル24kの一方側の長さと他方側の長さとを調整可能にバックル24kに取り付けられ、連結ベルト24と一方の脛ベルト(ここでは、脛ベルト23a)とは、脛ベルト23aの連結ベルト24側に取付けられた補助ベルト24sと部材リング24rにより連結される形態とした。
あるいは、図2(c)に示すように、連結ベルト24を2つのベルト部24p,24qに分割するとともに、ベルト部24p,24qにそれぞれ面ファスナー24fを設け、2枚の面ファスナー24fの重なりあう部分の長さを変更することで、連結ベルト24の長さを調整するようにしてもよい。
The connecting
In this example, the connecting
The connecting
In addition, the connecting
Alternatively, as shown in FIG. 2(c), the
図3(a),(b)は、台座25に回転軸26を取付けた状態を示す図で、台座25は、基台25aと2つの回転軸取付台25bと、ストッパ部材25cとを備え、腰ベルト21に固定されて、左右方向に延長する円柱状の回転軸26を回転自在に支持する。
基台25aは、腰ベルト21の表面で使用者10の背中14側に取付けられる平板状の部材で、2つの回転軸取付台25bは、基台25aの左右のほぼ中央部に、後方に突出するように設けられている。回転軸取付台25bの中心には、回転軸26の径よりも若干径の大きな貫通孔25hが形成されており、この貫通孔25hに回転軸26が回転自在に挿入される。このとき、回転軸26の表面に潤滑層を設けるなどして、回転軸26が滑らかに回転できるようにしておくことが好ましい。なお、回転軸26を回転軸取付台25bに、ころがり軸受などを介して取付けてもよい。
ストッパ部材25cは、基台25aの上側に設けられて、後方に突出する平板状の部材で、回転部材27の最大回転角度を規制する。具体的には、図3(b)に示すように、回転部材27の背中14側へ所定角度回転すると、回転部材27がストッパ部材25cに当接するので、回転部材27の背中14側への回転が規制される。したがって、使用者10に許容する前傾姿勢の最大角度を規制することができる。
なお、図3(b)に示すように、ストッパ部材25cを、基台25aに垂直な方向にスライドさせる機能を設ければ、使用者10に許容する前傾姿勢の最大角度を変更することができる。スライド機構としては、ガイドピン25qと、一端が基台25aに固定された送りネジ25pを備えたものなど、周知のスライド機構を用いればよい。
回転部材27は、図3(c),(d)に示すように、一端が回転軸26に固定され、他端が背中14から離れるように斜め上方に延長する上側腕部27aと、一端が回転軸26に固定され、他端が背中14から離れるように斜め下方に延長する下側腕部27bとを一体に構成したもので、回転軸26は、上側腕部27aと下側腕部27bの接続面に形成されて、左右方向に延長する回転軸挿入口27hに挿入・固定される。同図の左下がりの斜線部が回転軸挿入口27h内で回転部材27が回転軸26に固定されている箇所である。
なお、符号27sは、回転部材27と台座25の回転軸取付台25bとの間のクリアランスを確保するための切欠部である。
図1に示すように、上側腕部27aの他端側は胸ベルト22の内側(背中14側)に固定され、下側腕部27bの他端側には、ベルト掛部材28が取付けられている。
本例では、回転部材27を背中14側から見たときの形状を、上側(胸ベルト22側)の幅寸法が小さく、下側(ベルト掛部材28側)の幅寸法が大きな台形状としている。これは、胸ベルト22と回転部材27との接触幅を狭くすることで、例えば、使用者が腰をひねった姿勢を取るなどしたときに、胸ベルト22と背中14との間の隙間が大きくならないようにするためである。なお、回転部材27としては、上側と下側の幅寸法とが同じである長方形状のものを用いてもよい。
3(a) and 3(b) are diagrams showing a state in which the
The
The
As shown in FIG. 3(b), if the
As shown in FIGS. 3(c) and 3(d), the rotating
As shown in FIG. 1, the other end side of the
In this example, the shape of the rotating
ベルト掛部材28は、図4(a),(b)に示すように、ベルト掛部28aと、連結部28bと、拡幅部28cとを備える。
ベルト掛部28aは、左右方向に延長する円柱状の部材で、連結ベルト24の中心24cにて、連結ベルト24を下側から支持する。なお、ベルト掛部28aの形状は円柱状に限るものではないが、連結ベルト24を滑らかに滑らせるためには、本例のように円柱状とするとともに、連結ベルト24が掛かる円柱の側面を滑らかにしておくことが好ましい。
連結部28bは、回転部材27の下側腕部27bの一端側(ここでは、左側の下端)の下部から下方に突出してベルト掛部28aを支持する直方体状の部材で、ベルト掛部28aは、この連結部28bの右側から右方向に突出するように、連結部28bに取付けられている。
拡幅部28cは、ベルト掛部28aの連結部28b側とは反対側の端部に設けられた、径がベルト掛部28aの径よりも大きな円板状の部材で、連結ベルト24は、拡幅部28cの上端部と下側腕部27bの下端部との隙間から、ベルト掛部28aの上端部と下側腕部27bの下端部の間に挿入されて、ベルト掛部28aに掛けられる。拡幅部28cは、連結ベルト24のベルト掛部28aからの脱落を防止する機能を有する。
また、ベルト掛部材28は、図4(c)に示すように、可動部材である回転部材27の回転に伴って、連結ベルト24を下方から支持した状態で、斜め上方もしくは斜め下方に移動することから、動滑車の機能を有する。
この動滑車の機能により、ベルト掛部材28のベルト掛部28aに作用する引張力Pは、連結ベルト24のベルト右方24Rとベルト左方24Lで、引張力PRと引張力PLとに分割される。一方、連結ベルト24の両端部はそれぞれ左右の脛ベルト23a,23bに固定されているので、ベルト掛部28aで分割された引張力PRと引張力PLとは、脛ベルト23a,23bに分担されて支持される。そのため、脛ベルト23a,23bのどちらからでもベルト掛部材28を引張ることができる。
なお、円柱状の部材を、回転部材27の下側腕部27bから後方に突出するように設け、この円柱状の部材にて連結ベルト24を下側から支持するようにしてもよい。
あるいは、下側腕部27bの下方に取付部材を取付け、この取付部材から後方に突出するように円柱状の部材を設けてもよい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
The
The connecting
The widened
Further, as shown in FIG. 4(c), the
Due to the function of this moving pulley, the tensile force P acting on the
A columnar member may be provided so as to protrude rearward from the
Alternatively, a mounting member may be mounted below the
次に、姿勢学習用装具20の作用について説明する。
なお、脛部や脛ベルトなどにおいて、左右を区別しない場合や、左右両方を指す場合には、以下、符号a,bを省略し、脛部13、脛ベルト23などと表すものとする。また、足16や膝17についても同様である。
まず、膝を使って前傾姿勢を制限する仕組みについて説明する。
図5(a)に示すように、使用者10が膝17を伸ばす方向へ脛部13を配置すると、脛ベルト23は腰ベルト21から遠ざかるため、ベルト掛部材28は、連結ベルト24により下方に引張られ、その結果、ベルト掛部材28には、引張力F1が生じる。
ベルト掛部材28は、回転部材27の下端側(下側腕部27bの他端側)に連結されているので、この引張力F1により、回転部材27に回転軸26回りのモーメントM1が生じ、回転部材27の上側腕部27aは背中14から遠ざかる方向に回転する。
その結果、回転部材27は胸ベルト22を後方に引張る引張力F2が生じ、この引張力F2により、使用者10には、胸ベルト22が胸部12を圧迫する圧迫力F3が作用する。使用者10は、この圧迫力F3を感じることにより、前傾姿勢を制限するようになる。
Next, the action of the
When left and right are not distinguished from each other in terms of the shin and shin belt, or when both are referred to, the symbols a and b will be omitted, and the
First, I will explain how the knees are used to limit the forward leaning posture.
As shown in FIG. 5( a ), when the
Since the
As a result, the rotating
次に、膝を使って前傾姿勢を許容する仕組みについて説明する。
図5(b)に示すように、使用者10が膝17を曲げる方向へ脛部13を配置すると、脛ベルト23は腰ベルト21に近づく。その結果、連結ベルト24が緩む。一方で、使用者10が前傾姿勢を試みると、胸ベルト22に引張力f3が、上側腕部27aに引張力f2が作用する。その結果、回転部材27には、回転軸26回りに、図4(a)の場合とは逆回りのモーメントM2が生じる。このモーメントM2により、ベルト掛部材28は上方への可動力f1を得る。
結局、さきの連結ベルト24の緩みによって生じた長さを、可動力f1が引き上げることが可能となる。したがって、使用者10は、圧迫感を感じることなく、前傾姿勢をとることができる。すなわち、使用者10が膝17を曲げれば、前傾姿勢は許容される。
Next, a mechanism for allowing a forward leaning posture using the knees will be described.
As shown in FIG. 5B , when the
As a result, it becomes possible for the movable force f1 to pull up the length caused by the loosening of the connecting
次に、姿勢学習用装具20が腰痛予防の意識付けを促す仕組みについて、図6(a)~(c)を参照して説明する。
(a)図は使用者10が膝17を伸ばして直立している状態を示す図で、(b)図は使用者10が膝17を伸ばしたままでは前傾姿勢をとることができないことを説明するための図、(c)図は使用者10が前傾姿勢をとれる状態を示す図である。
連結ベルト24は、上記のように伸縮しにくい素材で構成されているため、脛ベルト23とベルト掛部材28のベルト掛部28aとの距離が制限されている。したがって、(b)図に示すように、使用者10が膝17を伸ばしたまま前傾姿勢をとろうとすると、ベルト掛部材28のベルト掛部28aにより支持されるべき箇所である脛ベルト23の上端部(両足が床または地面についているときには、連結ベルト24の中心24c)はベルト掛部28aまで届かない。よって、この状態は成立しない。つまり、姿勢学習用装具20を装着した場合には、膝17を伸ばしたままでは前傾姿勢をとることができない。このように、姿勢学習用装具20は、「膝を伸ばした状態での前傾姿勢は適切ではない」ことを使用者10に意識付けさせることができる。
すなわち、前傾姿勢をとるためには、(c)図に示すように、使用者10が脛部13を上方に動かすことで膝17を曲げる必要がある。膝17(ここでは、左膝17b)を曲げることで、連結ベルト24の左側の端部24bとベルト掛部28aとの距離が短くなる。その結果、連結ベルト24の上端部24zはベルト掛部28aまで届くので、「膝を曲げることで、前傾姿勢をとることができる」ことを使用者10に意識付けさせることができる。なお、片足のみあげている場合には、脛ベルト23の上端部24zは、連結ベルト24の中心24cよりもあげていない側にずれていることはいうまでもない。
また、(c)図では、左足16bを上げることで膝17を曲げているが、左右の足16a,16bを床もしくは地面につけたまま両膝17を曲げるなどしてもよい。要は、「膝を曲げることで、前傾姿勢をとることができる」ことを使用者10に意識付けできればよい。
Next, the mechanism by which the
(a) is a diagram showing a state in which the
Since the connecting
That is, in order to take a forward leaning posture, the
Also, in FIG. (c), the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It is also obvious to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the scope of the claims that forms with such changes or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
例えば、前記実施の形態では、連結ベルト24をナイロンやポリエステル等の伸びにくい繊維から構成したが、例えば、上記の伸びにくい繊維と、ポリウレタンやポリエステル等の弾性のある繊維とで構成した、ある程度の弾性を有する素材としてもよい。
この場合、膝17を曲げなくても前傾姿勢をとることはできるが、前傾姿勢をとると脛ベルト23には脛ベルト23を上方に引張る力が作用する。したがって、この場合も、姿勢学習用装具20を装着した使用者10は、「膝を伸ばした状態での前傾姿勢は適切ではない」ことを学習することができる。但し、連結ベルト24が伸び易いと、少しの前傾姿勢では、脛ベルト23を上方に引張る力が弱いので好ましくない。したがって、連結ベルト24の伸び量としては、例えば、全長が1m程度であれば、最大伸びが2cm程度とすることが好ましい。
また、胸ベルト22については、図7(a)に示すように、左右の肩に掛かる肩紐29a,29bを設けたものを用いてもよい。肩紐29a,29bは、それぞれが、一端が胸ベルト22の前側に連結され、他端が胸ベルト22の後側に連結される幅が2cm~5cmほどの帯状の部材で、これにより、胸ベルト22がずり落ちてしまうことを防止することができる。特に、胸ベルト22が柔軟な部材から構成されている場合には、肩紐29a,29bのある胸ベルト22を用いることが好ましい。
あるいは、胸ベルト22に替えて、図7(b)に示すような、肩ベルト30を用いてもよい。肩ベルト30は、左右の肩の周囲に掛けられる肩紐30a,30bと、背中14側で、肩紐30a,30bを連結するベルト状の背帯30cとを備え、背帯30cが回転部材27の上側腕部27aに掛けられる構成となっている。なお、同図では、肩紐30a,30bが背帯30cの下側で連結されているが、連結されてない構成であってもよい。
また、前記実施の形態では、上側腕部27aと下側腕部27bとのなす角度を一定としたが、座椅子等の角度調整に用いられる、ラチェットギアとこれに噛み合う爪片、ラチェット機構を備えた、多段階に角度の調整が可能な周知の角度調整金具を用いれば、上側腕部27aと下側腕部27bとのなす角度を変更することができ、許容できる前傾姿勢の角度を調整することができる。
For example, in the above-described embodiment, the connecting
In this case, the forward leaning posture can be taken without bending the
As for the
Alternatively, instead of the
In the above-described embodiment, the angle formed by the
10 使用者、11 腰部、12 胸部、13a,13b 脛部、14 背中、
15 頭、16 足、17 膝、
20 姿勢学習用装具、21 腰ベルト、22 胸ベルト、23a,23b 脛ベルト、
24 連結ベルト、25 台座、26 回転軸、27 回転部材、28 ベルト掛部材。
10 user, 11 waist, 12 chest, 13a, 13b shin, 14 back,
15 head, 16 legs, 17 knees,
20 posture learning equipment, 21 waist belt, 22 chest belt, 23a, 23b shin belt,
24 connecting belt, 25 pedestal, 26 rotating shaft, 27 rotating member, 28 belt hanging member.
Claims (1)
使用者の腰部の周囲に装着する腰ベルトと、
胸部の周囲に装着する胸ベルトと、
左右の脛部にそれぞれ装着する左右の脛ベルトと、
両端が前記左右の脛ベルトにそれぞれ連結される連結ベルトと、
前記腰ベルトの表面で前記使用者の背中側に固定される台座と、
前記台座に取付けられる回転軸と、
前記回転軸に取付けられる回転部材と、
前記連結ベルトを支持するベルト掛部材とを備え、
前記回転部材は、
前記回転軸から上方に延長して前記胸ベルトの背中側に連結される上側腕部と、
前記回転軸から下方に延長する下側腕部とを備え、
前記ベルト掛部材は、
前記下側腕部に取付けられている、
ことを特徴とする姿勢学習用装具。 A posture learning orthosis for promoting awareness of low back pain prevention by learning a working posture in which the knees are bent and leaned forward,
a waist belt worn around the user's waist;
A chest belt worn around the chest,
Left and right shin belts respectively attached to the left and right shins,
a connecting belt having both ends connected to the left and right shin belts, respectively;
a pedestal fixed to the back side of the user on the surface of the waist belt;
a rotating shaft attached to the pedestal;
a rotating member attached to the rotating shaft;
A belt hanging member that supports the connecting belt,
The rotating member is
an upper arm extending upward from the rotating shaft and connected to the back side of the chest belt;
a lower arm extending downward from the rotating shaft;
The belt hanging member is
attached to the lower arm;
A posture learning device characterized by:
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