WO2014054097A1 - 体幹装具 - Google Patents

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waist
trunk
arm
pressing
chest
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PCT/JP2012/075383
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Inventor
匡 安井
博光 中島
和禎 堀内
純司 勝平
貴峰 三富
Original Assignee
川村義肢株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/02—Orthopaedic corsets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/02—Orthopaedic corsets
    • A61F5/024—Orthopaedic corsets having pressure pads connected in a frame for reduction or correction of the curvature of the spine

Definitions

  • the present invention relates to a trunk orthosis that can reduce the burden on the lower back without fixing the trunk and prevent back pain.
  • corsets intended to fix the trunk and pelvis are widely used. This type of corset is attached to the pelvis to press the waist and stabilize the waist by increasing abdominal pressure.
  • the corset does not have the effect of reducing the load applied to the lumbar region, and also has the demerit of narrowing the range of motion of the lumbar region and weakening the function of the abdominal muscles because it fixes the trunk.
  • the trunk orthosis includes an upper support 50 that contacts the trunk and a lumbar support 51 that is fixed to the waist, and the upper support 50 includes a pair of left and right support columns 52 (front side). Are connected to the left and right side portions of the lumbar support 51 via a side), and a joint device 53 is provided at each connection portion.
  • the joint device 53 includes a rotating shaft 54 for rotating the support column 52 about a horizontal axis, and an upper support 50 that is biased in the direction of arrow A by a spring and is in contact with the upper support 50. And a biasing mechanism that acts to cause the body.
  • the lumbar support 51 is configured to be fixed so as to wrap around the lumbar region, so that the sitting posture and walking are performed over a long period of time or while these are repeated. There is a possibility that the mounting position may be shifted, and since the joint portion provided with the urging mechanism protrudes from the side surface of the waist support 51, there is a problem that if the hand is shaken back and forth during walking, the joint portion comes into contact. There was room for improvement in practical use.
  • the present invention has been made in consideration of the problems in the conventional trunk orthosis as described above, and can be worn for a long time without restricting various body movements, reducing the burden on the waist and lower back pain. It is intended to provide a trunk orthosis that can prevent the above.
  • the present invention is a pair of waist attachment members fixed to both sides of the waist, It is composed of a chest pressing member erected on each waist mounting member,
  • the chest pressing member is an arched arm that is pivotally supported by pivots provided on both side surfaces of the waist attachment member, and can swing.
  • a chest pressing body provided at the upper end of the arm;
  • a trunk orthosis comprising a pressing force applying part that is provided at an intermediate part of the arm and applies a pressing force for pressing the chest pressing body against the chest.
  • the middle part of the arm corresponds to the space between the upper anterior iliac spine and the lower sternum when the appliance is worn.
  • the pressing force applying portion can be constituted by an urging spring portion and a link mechanism that converts a urging force in a linear direction generated by the urging spring portion into a force in an arm rotation direction.
  • an operation lever for switching the biasing spring portion between a biased state and a depressurized state is provided.
  • the link mechanism is configured to slightly rotate the waist attaching member forward and downward about the pivot.
  • the waist attachment member preferably has a pair of fixing pads for gripping the pelvis from both sides thereof.
  • the waist attachment member can be configured to be fixed to the waist by tightening belts disposed on the abdomen and the back.
  • the trunk orthosis of the present invention can be worn for a long time without hindering various body movements, reducing the burden on the waist and preventing back pain.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the whole structure of the trunk orthosis which concerns on this invention.
  • (a) And (b) is an enlarged side view explaining operation
  • (a) is a side view showing the non-pressing posture of the chest pressing member
  • (b) is a side view showing the pressing posture of the chest pressing member.
  • (a) And (b) is explanatory drawing explaining the effect of the trunk orthosis of this invention.
  • (a) And (b) is explanatory drawing explaining the effect of the trunk orthosis of this invention at the time of a walk.
  • (a) And (b) is explanatory drawing explaining the effect of the trunk orthosis of this invention at the time of a walk.
  • (a) And (b) is operation
  • the trunk orthosis 1 of the present invention is mainly composed of a pair of left and right waist attachment members 2 fixed to the waist and a chest pressing member 3 installed on the waist attachment member 2.
  • the chest pressing member 3 is further provided with an arch-shaped arm 4 that is pivotally supported by pivots provided on both side surfaces of the waist attachment member 2 and can swing in the front-rear direction, and a chest pressing provided at the upper end of the arm.
  • a pad (chest pressing body) 4a, and an urging spring portion 5 and a link mechanism 6 provided at an intermediate portion of the arm 4 for applying a pressing force for pressing the chest pressing pad 4a against the chest.
  • the urging spring portion 5 and the link mechanism 6 function as a pressing force applying portion.
  • the lumbar attachment member 2 has a pair of fixation pads 2a for gripping the pelvis from both sides, and these fixation pads 2a are formed according to the shape of the pelvic side.
  • a synthetic resin molded plate having a thickness of 2 to 3 mm is used as a core material (not shown), and a cushion material is adhered to the inner surface (the waist contact side) of the core material, and the cushion material is further covered with a breathable cloth material. Yes.
  • the outer surface (the waist non-contact side) of the core material is covered with synthetic leather.
  • synthetic resin for the core material for example, polyethylene resin, soft polyethylene resin, polypropylene resin and the like can be used.
  • the front end 2b of the pair of fixing pads 2a can be connected or disconnected by the front belt 7 and the rear end 2c of the pair of fixing pads 2a can be connected or disconnected by the rear belt 8, respectively. .
  • reference numeral 9 denotes a buckle for folding back through the front belt 7, and the front belt 7 folded and overlapped can be fixed to each other by a Velcro fastener.
  • the rear belt 8 is configured similarly to the front belt 7.
  • the arm 4 as a component of the chest pressing member 3 is made of a metal strip erected in an arch shape with respect to the pair of fixing pads 2a.
  • the horizontal plate portion 4b has a plate surface parallel to the chest, and a chest pressing pad (chest pressing body) 4a made of a substantially inverted triangle for pressing the chest is provided at the center.
  • the chest pressing pad 4a is composed of a flexible soft polyethylene core material covered with a cushioning material.
  • the left and right vertical plate portions 4c, 4c of the arm 4 are formed so as to expand downward and are twisted by approximately 90 ° with respect to the horizontal plate portion 4b, so that the plate surface is parallel to the waist side surface. It has become.
  • the vertical plate portion 4 c of the arm 4 does not pass through the side of the upper body of the patient and extends from the waist mounting member 2 along the chest.
  • the robot can be started up at an angle so that the swing of the patient's arm does not interfere with the arm 4 during walking.
  • the lower end (arm base end portion) of the vertical plate portion 4 c is connected to the base metal fitting 10 fixed to the core member of the waist attachment member 2 via the pivot 11. As a result, the arm 4 can swing in the direction of arrow D about the pivot 11.
  • FIG. 2 is a side view of the link mechanism 6 of FIG. 1 as viewed from the direction of arrow E.
  • FIG. 2 (a) shows the posture when the chest is not pressed, and FIG. The posture at the time of chest pressing is shown.
  • the base metal fitting 10 is formed with a first link connecting portion 10a so as to protrude from the base metal fitting 10, while the second link connecting portion 12 is formed below the vertical plate portion 4c.
  • one end of the swing piece 6 a is connected to the second link connecting portion 12 via a pin 13.
  • the other end of the swing piece 6a is connected to one end of the link 6b via a pin 14, and the other end of the link 6b is connected to the first link connecting portion 10a via a pin 15.
  • the energizing spring part 5 includes an operating lever 5a, a pressing force adjusting component 5b connected to the operating lever 5a, the pressing force adjusting component 5b, and a swing piece 6a.
  • a tension coil spring 5c installed between the upper anterior iliac spine and the lower sternum in a state where the trunk 4 is attached to an intermediate portion of the left and right vertical plate portions 4c, 4c of the arm 4. Are respectively disposed at corresponding portions.
  • the pressing force adjusting component 5b has a screw portion 5e that penetrates the rod 5d connecting the operation lever 5a.
  • the adjusting nut 5f is screwed into this screw portion 5e and tightened, the chest pressing force is increased.
  • the adjustment nut 5f is loosened, the chest pressing force can be reduced.
  • 5 g is a metal fitting for attaching the operation lever 5 a to the arm 4.
  • the operation lever 5a is provided to switch the tension coil spring 5c constituting the urging spring portion 5 between an urging state and a deactivating state, and lifts the operating lever 5a to a position where it comes into contact with the arm 4 ( (In the direction of arrow K) and the tension coil spring 5c is extended to generate a biasing force on the tension coil spring 5c, and the linear biasing force generated by the tension coil spring 5c is generated by the link mechanism 6 in the arm rotation direction. It becomes a chest pressing force that presses the pressing pad 4a against the back pain patient's chest.
  • FIG. 3A is a side view showing a state in which no biasing force is generated in the biasing spring portion 5
  • FIG. 3B is a state in which a biasing force is generated in the biasing spring portion 5.
  • FIG. FIG. However, both figures have shown the operation
  • FIG. 3 (a) corresponds to the operation of the link mechanism 6 of FIG. 2 (a). Since the operating lever 5a is tilted downward, no urging force is generated in the tension coil spring 5c, so that the arm 4 can be tilted to the left (in the direction of the arrow L). The trunk orthosis 1 can be easily attached to the body.
  • FIG. 3B corresponds to the operation of the link mechanism 6 in FIG. 2B.
  • the operating lever 5 a is lifted upward, an urging force is generated in the tension coil spring 5 c, and the link mechanism 6 is used. Since the chest pressing force is generated, the arm 4 rotates about the pivot 11 in the direction of arrow M.
  • FIG. 5 is a side view for explaining the effects of the trunk orthosis 1.
  • FIG. 5 (a) shows a state where the trunk orthosis 1 is not worn, and
  • FIG. 5 (b) shows the trunk orthosis 1.
  • FIG. It shows the state of wearing.
  • the center G of the upper trunk obtained by synthesizing the center of gravity of the trunk above the head, both upper limbs, and pelvis is located in front of the lumbar joint center position O. .
  • the gravity vector a applied to the center of gravity G of the upper trunk passes through the front side of the lumbar joint center position O, and a moment M1 that causes the trunk to bend backward by the action of the erection of the spinal column or the like is generated in the lumbar region. .
  • the center of gravity G of the upper trunk is always rearward by the chest pressing force by the pressing pad 4a of the chest pressing member 3 as shown in FIG. 5 (b). It will receive the force pushed back towards.
  • the resultant force d of the gravity vector b applied to the center of gravity G of the upper trunk and the vector c of the pressing force passes behind the waist joint center position O, and the body acts by the action of the abdominal muscles at the waist joint.
  • a moment M2 for bending the trunk forward can be generated.
  • the trunk is pushed backward around the hip joint point, and the pelvis receives a force pushed forward, so the body tries to balance itself by generating moments by the trunk muscles.
  • Working the trunk muscles in this way leads to prevention of back pain.
  • the arm 4 rotates rightward about the pivot 11, whereby the tension coil spring 5 c of the biasing spring portion 5 is further expanded to increase the biasing force.
  • a rotational moment M3 due to the applied urging force is generated, and a drag is generated in the direction of raising the forward bent body. As a result, the load applied to the waist can be reduced.
  • Fig. 6 (a) shows a state where the trunk orthosis 1 is not worn and one leg is grounded, and Fig. 6 (b) shows that the trunk orthosis 1 is worn and one leg is grounded. Each state is shown.
  • the inertia-pressing force F4 obtained by adding the chest pressing force by the trunk orthosis 1 to the inertial force applied backward to the trunk is added.
  • the activity of the abdominal muscle moment M4 is enhanced as compared with the case without the orthosis.
  • Symbol F5 indicates the resultant force of the inertia-pressing force F4 and the gravity applied to the center of gravity G.
  • FIG. 7 (a) shows a state where the trunk orthosis 1 is not worn and is grounded with both legs
  • FIG. 7 (b) shows a state where the trunk orthosis 1 is worn and grounded with both legs.
  • the back muscle moment M5 becomes smaller than the case where the trunk orthosis is not attached, and as a result, the burden on the spine standing muscle can be reduced.
  • the burden on the spinal column standing muscles can be reduced while increasing the activity of the rectus abdominis muscles, so that the burden on the waist during walking is reduced. be able to.
  • the arm in the said embodiment was comprised with the integral arm which can be rock
  • the split arm can be connected at the top, and a chest pressing pad can be provided at the connecting portion, and the split arm can be provided at the top of each arm without being connected at the top.
  • the urging force in the urging spring portion 5 can be adjusted to be different on the left and right.
  • the shape of the arm in the above embodiment is configured to be bilaterally symmetric, it can also be configured to be bilaterally asymmetric and back-and-forth in accordance with the body shape, symptoms, etc. of the patient with low back pain.
  • the present invention can reduce the burden on the lower back without fixing the trunk and prevent back pain, it can be used for the treatment of patients with back pain and the prevention of back pain for those who are engaged in nursing or carrying luggage. can do.

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Abstract

　腰部両側面に固定される一対の腰部取付け部材２と、上記各腰部取付け部材に架設される胸部押圧部材３とから構成され、上記胸部押圧部材は、上記腰部取付け部材の両側面に設けられた枢軸に枢支されて揺動し得るアーチ状のアーム４と、上記アームの上端部に設けられる胸部押圧体４ａと、上記アームの中間部に設けられ、上記胸部押圧体を胸部に押圧するための押圧力を付与する押圧力付与部５，６とを備えてなることを特徴とする。

Description

体幹装具
　本発明は、体幹を固定することなく腰への負担を軽減し、腰痛を予防することができる体幹装具に関するものである。
　腰痛が原因で体に不調を訴える者の割合は極めて多く、腰痛は慢性疾患になっている。
　腰痛を予防し軽減する手段の一つとして、体幹や骨盤を固定することを目的としたコルセットが広く使用されている。この種のコルセットは、骨盤部に装着して腰部を圧迫し、腹圧を高めることで腰部を安定させるようになっている。
　しかしながら、コルセットには腰部に加わる荷重の負担を軽減する効果はなく、また、体幹を固定してしまうため、腰部の可動域を狭め、腹筋の働きを弱めてしまうというデメリットがある。
　そこで、本願出願人は、腰部の荷重負担を軽減することができ、且つ腹筋の働きを弱めることのない体幹装具を開発し、先に出願している（例えば、特許文献１参照）。
　上記体幹装具は、図８に示すように、体幹に接触する上部支持体５０と、腰部に固定される腰部支持体５１とを有し、上部支持体５０は左右一対の支柱５２（手前側のみ図示）を介して腰部支持体５１の左右両側部と連結されており、各連結部分に継手装置５３が設けられている。
　上記継手装置５３には、上記支柱５２を水平軸まわりに回動させるための回転軸５４と、上部支持体５０をバネによって矢印Ａ方向に付勢しその上部支持体５０と接触している上体を引き起こすように作用する付勢機構とが備えられている。
　上記構成を有する体幹装具によれば、図８(ａ)に示すように、回転軸５４を中心に支柱５２が回転していない状態ではバネに抗力は発生しないが、図８(ｂ)に示すように、体幹が前屈した場合には、回転軸５４を中心として支柱５２が右方向に回転し、それによりバネに抗力が蓄積され、その抗力によって支柱５２には矢印Ｂ方向の回転モーメントが発生し、上部支持体５０が上体胸部を矢印Ｃ方向に押圧する。その結果、腰部に加わる荷重を軽減することができるようになっている。
特開２０１１－１９８７４号公報
　しかしながら、上記した従来の体幹装具では、腰部支持体５１が腰部の周囲を包み込むようにして固定する構成であるから、座位姿勢や歩行が長時間に亙り、或いはこれらを繰り返し行っているうちに装着位置がずれる虞があり、また、付勢機構を備えた継手部が腰部支持体５１の側面から突出しているため、歩行時に手を前後に振るとその継手部と接触してしまうという問題があり、実用化にあたって改良の余地があった。
　本発明は以上のような従来の体幹装具における課題を考慮してなされたものであり、体の諸動作を規制することなく長時間着用することができ、腰への負担を軽減し、腰痛を予防することができる体幹装具を提供するものである。
　本発明は、腰部両側面に固定される一対の腰部取付け部材と、
　上記各腰部取付け部材に架設される胸部押圧部材とから構成され、
　上記胸部押圧部材は、上記腰部取付け部材の両側面に設けられた枢軸に枢支されて揺動し得るアーチ状のアームと、
　上記アームの上端部に設けられる胸部押圧体と、
　上記アームの中間部に設けられ、上記胸部押圧体を胸部に押圧するための押圧力を付与する押圧力付与部とを備えてなる体幹装具である。
　本発明において、上記アームの中間部は、装具装着状態において上前腸骨棘から胸骨下部の間に相当する。
　本発明において、上記押圧力付与部は、付勢ばね部と、その付勢ばね部によって発生する直線方向の付勢力をアーム回転方向の力に変換するリンク機構とから構成することができる。
　本発明において、上記付勢ばね部を付勢状態と消勢状態とに切り替える操作レバーを備えることが好ましい。
　本発明において、上記付勢ばね部が付勢状態にあるときに、上記リンク機構は、上記枢軸を中心として上記腰部取付け部材を前下がりに若干回転させるように構成されていることが好ましい。
　本発明において、上記腰部取付け部材は、骨盤をその両側から把持する一対の固定用パッドを有することが好ましい。
　本発明において、上記腰部取付け部材は、その腹側及び背側に配設されたベルトを締め付けることによって腰部に固定されるように構成することができる。
　本発明の体幹装具によれば、体の諸動作を阻害することなく長時間着用することができ、腰への負担を軽減し、腰痛を予防することができる。
本発明に係る体幹装具の全体構成を示す斜視図である。 (ａ)及び(ｂ)はリンク機構の動作を説明する拡大側面図である。 (ａ)は胸部押圧部材の非押圧姿勢を示す側面図、(ｂ)は胸部押圧部材の押圧姿勢を示す側面図である。 本発明に係る体幹装具の装着状態を示す正面図である。 (ａ)及び(ｂ)は本発明の体幹装具の効果を説明する説明図である。 (ａ)及び(ｂ)は歩行時における本発明の体幹装具の効果を説明する説明図である。 (ａ)及び(ｂ)は歩行時における本発明の体幹装具の効果を説明する説明図である。 (ａ)及び(ｂ)は従来の体幹装具の動作説明図である。
　以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
１．体幹装具の構成
　図１において、本発明の体幹装具１は、腰部に固定される左右一対からなる腰部取付け部材２と、その腰部取付け部材２に架設される胸部押圧部材３とから主として構成され、胸部押圧部材３はさらに、腰部取付け部材２の両側面に設けられた枢軸に枢支されて前後方向に揺動し得るアーチ状のアーム４と、そのアームの上端部に設けられる胸部押圧パッド（胸部押圧体）４ａと、アーム４の中間部に設けられ上記胸部押圧パッド４ａを胸部に押圧するための押圧力を付与する付勢ばね部５及びリンク機構６とを備えている。なお、上記付勢ばね部５及びリンク機構６は押圧力付与部として機能する。
　以下、各部の構成について詳細に説明する。
　１-１　腰部取付け部材
　腰部取付け部材２は、骨盤をその両側から把持する一対の固定用パッド２ａを有し、これらの固定用パッド２ａは、骨盤側部の形状に沿って成形された厚さ２～３ｍｍの合成樹脂成形板を芯材（図示しない）とし、その芯材の内面（腰部密着側）にクッション材が貼着され、そのクッション材はさらに通気性を有する布材によって被覆されている。また、芯材の外面（腰部非密着側）は合成皮革で被覆されている。
　上記芯材用の合成樹脂としては、例えばポリエチレン樹脂、軟質ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等を使用することができる。
　一対の固定用パッド２ａの前側端部２ｂは前ベルト７によって、また、一対の固定用パッド２ａの後側端部２ｃは後ベルト８によってそれぞれ連結または連結解除することができるようになっている。
　なお、図中、符号９は前ベルト７を通して折り返すためのバックルであり、折り返されて重ね合わされた前ベルト７はベルクロファスナーによって互いに固定することができるようになっている。後ベルト８も前ベルト７と同様に構成されている。
　１-２　胸部押圧部材
　　１-２-１　アーム
　胸部押圧部材３の構成部品としてのアーム４は、上記一対の固定用パッド２ａに対してアーチ状に架設された金属製帯鋼からなり、アーム上部の横板部４ｂはその板面が胸部に対して平行になっており、その中央に胸部を押圧するための略逆三角形からなる胸部押圧パッド（胸部押圧体）４ａが設けられている。この胸部押圧パッド４ａは可撓性を有する軟質ポリエチレン製の芯材をクッション材で被覆したものから構成されている。
　アーム４の左右の縦板部４ｃ、４ｃは下方に向けて裾広がりに形成されており、且つ上記横板部４ｂに対して略９０°捩じられることにより、板面が腰部側面と平行になっている。
　それにより、体幹装具１を腰痛患者の体に装着すると、図４に示すように、アーム４の縦板部４ｃは患者の上体の側面を通らず、腰部取付け部材２から胸部に沿って斜めに立ち上げられるようになっており、それにより、歩行時において患者の腕の振りがアーム４と干渉しないようになっている。
　縦板部４ｃの下端（アーム基端部）は、腰部取付け部材２の芯材に固定されているベース金具１０に対し枢軸１１を介して連結されている。それにより、アーム４は枢軸１１を中心として矢印Ｄ方向に揺動することができるようになっている。
　　１-２-２　リンク機構
　図２は、図１のリンク機構６を矢印Ｅ方向から見た側面図であり、同図(ａ)は胸部非押圧時の姿勢を示し、同図(ｂ)は胸部押圧時の姿勢を示している。
　図２(ａ)において、ベース金具１０にはそのベース金具１０から隆起するようにして第１リンク連結部１０ａが形成されており、一方、縦板部４ｃの下部には第２リンク連結部１２が設けられ、この第２リンク連結部１２に揺動片６ａの一方端がピン１３を介して連結されている。その揺動片６ａの他方端はピン１４を介してリンク６ｂの一方端と連結されており、リンク６ｂの他方端はピン１５を介して上記第１リンク連結部１０ａと連結されている。
　付勢ばね部５がアーム４に対して胸部押圧力を付与していない状態では、縦板部４ｃは矢印Ｆ方向に自由に揺動することができ、リンク６ｂはベース金具１０に接する位置まで左方向に移動して折り畳まれる。
　図２(ｂ)において、後述する操作レバー５ａが操作されて付勢ばね部５がアーム４に対して付勢力を付与すると、揺動片６ａはピン１３を中心として矢印Ｇ方向に引き起こされ、リンク６ｂはピン１５を中心として矢印Ｈ方向に回転し、アーム４が矢印Ｍ方向に回転する。
　リンク６ｂが矢印Ｈ方向に回転する際に、第１リンク連結部１０ａには上向き（矢印Ｉ方向）の力が作用し、それにより、ベース金具１０の先端側には下向き（矢印Ｊ方向）の力が作用する。すなわち、腰部取付け部材２を前下がりに若干回転させるような動作が行われる。
　　１-２-３　付勢ばね部
　図１において付勢ばね部５は、操作レバー５ａと、その操作レバー５ａに連結される押圧力調整部品５ｂと、その押圧力調整部品５ｂと揺動片６ａとに架設される引張コイルばね５ｃとを有し、アーム４の左右縦板部４ｃ、４ｃの中間部、具体的には、体幹装具１を装着した状態において上前腸骨棘から胸骨下部の間に相当する部位にそれぞれ配設されている。
　押圧力調整部品５ｂは、操作レバー５ａを接続しているロッド５ｄを貫通するねじ部５ｅを有しており、このねじ部５ｅに調整ナット５ｆを螺合させて締め付けると、胸部押圧力を強くすることができ、調整ナット５ｆを緩めると、胸部押圧力を弱くすることができるようになっている。なお、図中、５ｇは操作レバー５ａをアーム４に取り付けている金具である。
　操作レバー５ａは、付勢ばね部５を構成している引張コイルばね５ｃを付勢状態と消勢状態とに切り替えるために設けられており、アーム４と接触する位置まで操作レバー５ａを持ち上げる（矢印Ｋ方向）と、引張コイルばね５ｃが伸張されて引張コイルばね５ｃに付勢力が発生し、その引張コイルばね５ｃによって発生した直線方向の付勢力が、上記リンク機構６によってアーム回転方向の力に変換され、押圧パッド４ａを腰痛患者の胸部に押し付ける胸部押圧力となる。
２．体幹装具の動作
　図３(ａ)は付勢ばね部５に付勢力が発生していない状態を示す側面図、同図(ｂ)は付勢ばね部５に付勢力が発生している状態を示す側面図である。ただし、両図は腰痛患者に体幹装具１を装着していない状態での体幹装具１の動作を示している。
　図３(ａ)は図２(ａ)のリンク機構６の動作に対応している。操作レバー５ａを下方に倒しているため、引張コイルばね５ｃには付勢力は発生しておらず、それによりアーム４を左側（矢印Ｌ方向）に倒すことができ、この状態で腰痛患者は体幹装具１を無理なく体に装着することができる。
　図３(ｂ)は図２(ｂ)のリンク機構６の動作に対応しており、操作レバー５ａを上方に持ち上げることによって、引張コイルばね５ｃには付勢力が発生し、リンク機構６を介して胸部押圧力が発生するため、アーム４は枢軸１１を中心として矢印Ｍ方向に回転する。
３．体幹装具の働き
　図５は体幹装具１による効果を説明した側面図であり、同図(ａ)は体幹装具１を装着していない状態、同図(ｂ)は体幹装具１を装着した状態を示している。
　図５(ａ)において、通常の立位では頭部、両上肢及び骨盤より上の体幹の重心を合成した上部体幹の重心Ｇは、腰部関節中心位置Ｏよりも前方に位置している。
　それにより、上部体幹の重心Ｇにかかる重力のベクトルａは、腰部関節中心位置Ｏの前側を通過することになり、脊柱起立筋などの働きにより体幹を後屈させるモーメントＭ１が腰部に生じる。
　一方、本発明の体幹装具１を装着した場合には、図５(ｂ)に示すように、胸部押圧部材３の押圧パッド４ａによる胸部押圧力により、上部体幹の重心Ｇは常に後方に向けて押し戻される力を受けることになる。
　それにより、上部体幹の重心Ｇに加わる重力のベクトルｂと上記押圧力のベクトルｃとの合力ｄが腰部関節中心位置Ｏよりも後方を通過することになり、腰部関節において腹筋の働きによって体幹を前屈させるモーメントＭ２を発生させることができる。
　胸部押圧部材３によって胸部押圧力を上体に与えると、骨盤を後方から前方に向けて押す力が反作用として発生する。
　それにより、腰の関節点を中心として体幹は後方に押され、骨盤は前方向に押される力を受けるため、体は体幹筋群によるモーメントを自ら発生させてバランスを取ろうとする。このように体幹筋群を働かせることが腰痛の予防に通じる。
　また、体幹を前屈させた場合、アーム４が枢軸１１を中心として右方向に回転し、それにより付勢ばね部５の引張コイルばね５ｃがさらに伸張されて付勢力が高められ、その高められた付勢力による回転モーメントＭ３が発生し、前屈した上体を起こす方向に抗力が発生する。その結果、腰部にかかる荷重を軽減することができる。
４．歩行時における体幹装具の働き
　図６(ａ)は体幹装具１を装着しておらず片脚が接地している状態、同図(ｂ)は体幹装具１を装着し片脚が接地している状態をそれぞれ示している。
　図６(ａ)において、後方にある下肢を前方に蹴り出すことにより前向きの床反力Ｆ１を受けるとき、体幹には後向きの慣性力Ｆ２が加わるため、腹筋モーメントＭ４が必要となる。符号Ｆ３は、慣性力Ｆ２と重心Ｇに加わる重力との合力を示している。
　図６(ｂ)において、体幹装具１を装着した場合には、体幹に後向きに加わる慣性力にさらに体幹装具１による胸部押圧力を加えた慣性－押圧力Ｆ４が加わるため、体幹装具無しの場合に比べ、腹筋モーメントＭ４の活動が高められる。符号Ｆ５は、慣性－押圧力Ｆ４と、重心Ｇに加わる重力との合力を示している。
　図７(ａ)は体幹装具１を装着しておらず両脚で接地している状態、同図(ｂ)は体幹装具１を装着し両脚で接地している状態をそれぞれ示している。
　図７(ａ)において、両脚で接地している状態では、体の前方にある下肢が制動した際に後向きの床反力Ｆ６を受け、体幹には前向きの慣性力Ｆ７が加わるため、背筋モーメントＭ５が必要となる。符号Ｆ８は慣性力Ｆ７と重心Ｇに加わる重力との合力を示している。
　図７(ｂ)において、体幹装具１を装着した場合には、前向きの慣性力Ｆ７に対して体幹装具１による胸部押圧力が逆方向に作用するため、前向きの慣性力Ｆ７よりも小さい前向きの慣性力Ｆ９が発生する。
　それにより、体幹装具装着無しの場合に比べ、背筋モーメントＭ５が小さくなり、結果として脊柱起立筋の負担を減少させることができる。
　すなわち、本発明の体幹装具１を装着して歩行を行うと、腹直筋の活動を高めながら、脊柱起立筋の負担を低下させることができるため、歩行時における腰部の負担軽減を実現することができる。
　なお、上記実施形態におけるアームは、腰部取付け部材の両側面に設けられた枢軸に枢支されて揺動し得る一体のアームで構成したが、これに限らず、腰部取付け部材の両側面から独立してアーム（分割アーム）を延設することもできる。
　分割アームは上部で連結し、その連結部分に胸部押圧パッドを設けることができ、また、分割アームを上部で連結せず、各アームの上部にそれぞれ胸部押圧パッドを設けることもできる。
　また、分割アームを採用した場合には、付勢ばね部５における付勢力を左右で異なるように調整することもできる。
　また、上記実施形態におけるアームの形状は、左右対称に構成したが、腰痛患者の体型、症状等に応じて左右非対称及び前後逆向きに構成することもできる。
　本発明は、体幹を固定することなく腰への負担を軽減し、腰痛を予防することができるため、腰痛をかかえた患者の治療や介護や荷物運搬作業に従事する者の腰痛予防に利用することができる。
　１　　体幹装具
　２　　腰部取付け部材
　２ａ　固定用パッド
　３　　胸部押圧部材
　４　　アーム
　４ａ　胸部押圧パッド
　４ｂ　横板部
　４ｃ　縦板部
　５　　付勢ばね部
　５ａ　操作レバー
　５ｂ　押圧力調整部品
　５ｃ　引張コイルばね
　５ｄ　ロッド
　５ｅ　ねじ部
　５ｆ　調整ナット
　６　　リンク機構
　６ａ　揺動片
　６ｂ　リンク
　７　　前ベルト
　８　　後ベルト
　９　　バックル
１０　  ベース金具
１０ａ　第１リンク連結部
１１　  枢軸
１２　  第２リンク連結部
１３～１５　ピン

Claims (7)

  1. 　腰部両側面に固定される一対の腰部取付け部材と、
    　上記各腰部取付け部材に架設される胸部押圧部材とから構成され、
    　上記胸部押圧部材は、上記腰部取付け部材の両側面に設けられた枢軸に枢支されて揺動し得るアーチ状のアームと、
    　上記アームの上端部に設けられる胸部押圧体と、
    　上記アームの中間部に設けられ、上記胸部押圧体を胸部に押圧するための押圧力を付与する押圧力付与部とを備えてなることを特徴とする体幹装具。
  2. 　上記アームの中間部は、装具装着状態において上前腸骨棘から胸骨下部の間に相当する請求項１に記載の体幹装具。
  3. 　上記押圧力付与部は、付勢ばね部と、その付勢ばね部によって発生する直線方向の付勢力をアーム回転方向の力に変換するリンク機構とを備えている請求項１に記載の体幹装具。
  4. 　上記付勢ばね部を付勢状態と消勢状態とに切り替える操作レバーが備えられている請求項３に記載の体幹装具。
  5. 　上記付勢ばね部が付勢状態にあるときに、上記リンク機構は、上記枢軸を中心として上記腰部取付け部材を前下がりに若干回転させるように構成されている請求項３に記載の体幹装具。
  6. 　上記腰部取付け部材は、骨盤をその両側から把持する一対の固定用パッドを有する請求項１に記載の体幹装具。
  7. 　上記腰部取付け部材は、その腹側及び背側に配設されたベルトを締め付けることによって腰部に固定されるように構成されている請求項１に記載の体幹装具。
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