WO2018016579A1 - アシストスーツ用の背骨部材およびアシストスーツ - Google Patents

Abstract

姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果を両立し、装着感が良く装着者の日常動作に対する抵抗感の少ないアシストスーツ(10)を提供するべく、アシストスーツ用の背骨部材(20)は、装着者の背中部から臀部に渡る縦長の形状を有し、前記装着者の背中部に沿って湾曲し、曲げ方向に対する弾性を有し、その長手方向において幅の異なる板状の部材からなり、背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分であって、他の部分と比較して相対的に幅が狭い部分、あるいは、背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分であって、装着者の背中部の肩甲骨近傍における幅が、他の部分と比較して相対的に幅が狭い部分のいずれかを備える。

Description

アシストスーツ用の背骨部材およびアシストスーツ

　本願発明は、身体の姿勢を矯正するとともに、荷物を運搬あるいは上げ降ろしする際の前屈動作をアシストするアシストスーツおよびアシストスーツ用の背骨部材に関する。

　従来から上半身の悪い姿勢を矯正するための装着具（例えば、特許文献１参照）や、荷物を運搬あるいは上げ降ろしする際の前屈動作をアシストする装着具（例えば、特許文献２－４参照）が提案されている。

特開２００１－２１８７７９号公報 特開２００２－１６１４１４号公報 特開２０１１－１８８８９６号公報 特開２０１３－１４４８５８号公報

　例えば、特許文献１の装着具は、背当て部と肩ベルトと腰バンドを備えており、背当て部の下部を左右の肩ベルトを交叉させながら挿通した後に係合し、背当て部の下方の両側縁部に結合された腰バンドを互いに係合する上半身用の姿勢矯正装着具であり、背当て部のポケットには、姿勢矯正の効果を高めるための左右２枚の板状片が挿入されている。

　また、特許文献２には、背中全面から大腿部の裏側まで達する背面パッドを備え、この背面パッドの上端は肩ベルトにより上半身に固定され、背面パッドの下端は左右に分離され、それぞれが左右の大腿部に固定されている上半身支持装置が開示されており、この背面パッドに内蔵された弾力性のある支柱の反発力により、前屈動作の際に上半身を持ち上げる力が働くように構成されている。さらに、特許文献３、４では、装着者の前屈動作をアシストするための身体の背面から大腿部にまで達する弾性部材を備えた補助用具が提案されている。

　特許文献１の装着具は上半身のみに装着するため、装着感が良く装着者の日常動作に対する抵抗感は少ない。しかし、背当て部に挿入されている２枚の板状片は、装着者の背中から腰部にまで至る長さしか有しておらず、猫背等の悪い姿勢を矯正することはできても、装着者の前屈動作のアシス効果は期待できない。

　一方、特許文献２の上半身支持装置は前屈動作をアシストする機能を備えているが、背面パッドが背中全面から大腿部の裏側まで達するため、装着感が悪く、体をねじる動作や傾ける動作、椅子に座る動作等の装着者の日常の動作に対する抵抗感が大きいという問題がある。

　また、特許文献３、４の補助用具は、特許文献２の背面パッドに比べて装着感は良いが、弾性部材が身体の背面から大腿部にまで達するために、椅子に座る動作等の装着者の日常の動作に対する抵抗感を避けることはできない。

　本願発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果を両立し、装着感が良く装着者の日常動作に対する抵抗感の少ないアシストスーツを提供することを目的とする。

　本願発明は、装着者に装着されるアシストスーツ用の背骨部材であって、装着者の背中部上部から臀部に渡る縦長の形状を有し、前記装着者の背中部に沿って湾曲し、曲げ方向に対する弾性を有し、その長手方向において幅の異なる板状の部材からなり、背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分であって、他の部分と比較して相対的に幅が狭い部分、あるいは、前記背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分であって、装着者の背中部の肩甲骨近傍における幅が、他の部分と比較して相対的に幅が狭い部分のいずれかを備えることを特徴とする。

　本願発明によれば、姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果を両立し、装着感が良く装着者の日常動作に対する抵抗感の少ないアシストスーツを提供することができる。

図１は、アシストスーツの構成例（背面図）を示す図である。 図２は、アシストスーツの他の構成例（背面図）を示す図である。 図３は、アシストスーツが備える背骨部材の一例である。 図４は、装着されたアシストスーツの構成例（背面図、側面図）を示す図である。 図５は、装着者が前屈動作を行った際のアシストスーツの動作例（側面図）を示す図である。 図６は、装着者が前屈動作を行った際のアシストスーツの他の動作例（側面図）を示す図である。 図７は、左右に分離された部分を備えた背骨部材の一例である。 図８は、左右に分離された部分を備えた背骨部材の他の例である。 図９は、隆起部を備えた背骨部材の一例である。 図１０は、左右に分離された部分と隆起部の両方を備えた背骨部材の一例である。 図１１は、隆起部が溝を備えた背骨部材の一例である。 図１２は、隆起部が溝を備えた背骨部材の他の例である。

　次に、本願発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜アシストスーツ＞
　まず、図１、２を参照して、本願発明の実施形態にかかるアシストスーツ用の背骨部材を備えたアシストスーツについて説明する。

　図１のアシストスーツ１０は、装着者の背中部に装着される背中部装着部１１を備えており、背中部装着部１１は、装着者の背中部に固定するための肩部ベルト１４および腰部ベルト１５を備えている。背中部装着部１１は、装着者に対する装着感を良くするため、ある程度の柔軟性と伸縮性を有する布地、繊維の編成体等から構成されることが望ましいがそれらに限定されない。布地と伸縮性を有する帯状の部材を組み合わせた構成でも構わない。

　肩部ベルト１４および腰部ベルト１５は、ベルトとバックル、面ファスナー等の係合部材により長さ調節が可能な構成になっており、背中部装着部１１の装着者に対する密着度を調整可能に構成されている。

　背中部装着部１１は、装着者の背中部上部から臀部に渡る縦長の背骨部材２０を備えており、背骨部材２０は、装着者の背中部に沿って湾曲しており、曲げ方向に対する弾性を有する部材から構成されている。この背骨部材２０は背中部装着部１１に密着しており、背中部装着部１１と背骨部材２０は一体となって動作するように構成されているので、装着者の姿勢を矯正するとともに、装着者の前屈動作をアシストすることができる。

　図２のアシストスーツ１０は、図１のアシストスーツに、さらに、装着者の臀部に装着される臀部装着部１２と、装着者の左右の大腿部に装着される大腿部装着部１３を備えており、臀部装着部１２は、背中部装着部１１、大腿部装着部１３と連結されている。臀部装着部１２、大腿部装着部１３は、背中部装着部１１と同様に、装着者に対する装着感を良くするため、ある程度の柔軟性と伸縮性を有する布地、繊維の編成体等から構成されることが望ましいがそれらに限定されない。布地と伸縮性を有する帯状の部材を組み合わせた構成でも構わない。

　大腿部装着部１３は、装着者の左右の大腿部に固定するための伸縮性を有する円筒状の部材からなり、周囲から締め付けることにより大腿部に固定される。この大腿部装着部１３は、係合手段を備えた帯状の部材からなっていてもよい。

　臀部装着部１２は、背中部装着部１１よりも伸縮性の高い部材から構成されている。伸縮性の高い部材からなる臀部装着部１２が、装着者の大腿部に固定された大腿部装着部１３と連結されているので、装着者が前屈動作を行った際には、臀部装着部１２が伸縮し、前屈動作を行った際の上半身の起き上がり動作をアシストすることができる。

　臀部装着部１２は、背中部装着部１１に着脱可能に連結されていてもよい。着脱可能にすることにより、臀部装着部１２を構成する部材の伸縮性の調整が容易となる。

　臀部装着部１２の下端を左右に分離し、分離した下端のそれぞれを左右の大腿部装着部１３と連結するようにしてもよい。

＜背骨部材＞
　図３を用いて、アシストスーツ１０が備える背骨部材２０について説明する。

　本構成例における背骨部材２０は、装着者の背中部上部から臀部に渡る縦長の形状を有し、装着者の背中部に沿って湾曲しており、曲げ方向に対する弾性を有する部材から構成されている。背骨部材２０を構成する部材は、曲げ方向に対する弾性を有する金属材料や樹脂材料等の部材から構成されているが、それらの材料に限定されない。

　背骨部材２０は、その長手方向において幅の異なる板状の部材から構成されていてもよい。図２の構成例では、背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分、例えば、装着者の背中部の肩甲骨近傍における部分の幅が、他の部分と比較して相対的に幅が狭くなるように構成されている。このような構成により、背骨部材の弾性力を維持しながら、装着者の上半身のねじり動作をできるだけ阻害しないように背骨部材２０を構成することができる。

＜アシストスーツの装着＞
　図４は、図２で説明したアシストスーツ１０の装着された状態を示すものであるが、図１のアシストスーツ１０を装着した状態は、臀部装着部１２と大腿部装着部１３を備えていないことを除き図２と同じなので、説明を省略する。

　図４の側面図では、説明上の都合上、背骨部材２０が背中部装着部１１から分離した状態を図示しているが、本願発明における背骨部材２０は背中部装着部１１に密着しており、背中部装着部１１と背骨部材２０は一体となって動作するように構成されている。他の図においても同様である。

　図４の背面図に示すように、本願発明のアシストスーツ１０の背中部装着部１１は、肩部ベルト１４および腰部ベルト１５により装着者１の背中部に固定され、臀部装着部１２は、背中部装着部１１と連結され、装着者１の大腿部に固定された大腿部装着部１３と連結されている。さらに、図４の側面図に示すように、本願発明における背骨部材２０は、装着者１の背中部に沿って湾曲しており、装着者１の背中部上部から臀部に渡って背中部装着部１１に密着している。この背骨部材２０備えた背中部装着部１１を肩部ベルト１４および腰部ベルト１５により装着者１の背中部に固定することにより、装着者１の猫背等の悪い姿勢を矯正することができる。

　臀部装着部１２は、背中部装着部１１に連結されており、装着者１の左右の大腿部に固定された大腿部装着部１３と連結されている。大腿部装着部１３は、装着者の左右の大腿部に固定するための伸縮性を有する円筒状の部材からなっており、装着者の膝部の上下を周囲から締め付ける構成となっている。ここで、臀部装着部１２を伸ばした状態で、大腿部装着部１３を装着者１の大腿部に固定するようにしてもよい。装着者１が直立の状態において、予め臀部装着部１２を伸ばした状態に維持しておくことにより、装着者１が前屈動作を行った際の臀部装着部１２の伸縮力を高めることができる。

　図４の構成では、大腿部装着部１３は、装着者の左右の大腿部に固定するための伸縮性を有する円筒状の部材からなっているが、この大腿部装着部１３は、係合手段を備えた帯状の部材からなっていてもよく、その場合には、装着者の膝部の上下を帯状の部材により締め付けることにより固定される。

＜アシストスーツの動作＞
　図５、６を用いて、アシストスーツ１０の装着者１が前屈動作を行った場合のアシストスーツ１０の動作について説明する。

　図５において、アシストスーツ１０を装着した装着者１が前屈動作を行うと、背中部装着部１１は、肩部ベルト１４および腰部ベルト１５により装着者１の背中部に固定されているため、装着者１の前屈動作に連動して動作する。その際、装着者１の上半身は装着者１の腰部を起点として前方向に湾曲するので、装着者１の背中部装着部１１に密着している背骨部材２０も、装着者１の前屈方向に向けて強制的に曲げられることになる。

　ここで、背骨部材２０は、装着者１の背中部上部から臀部に渡って背中部装着部１１に密着しているので、背骨部材２０には装着者１の臀部を起点として曲げ方向に対する弾性力が働き、この背中部材２０の臀部を起点とする弾性力により、背骨部材２０と密着している背中部装着部１１の肩部ベルト１４に対して、前屈している装着者１の起き上がり動作をアシストする力が働くこととなる。このように、装着者１の背中部上部から臀部に渡って密着している背骨部材２０により、装着者１の姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果の両方を達成することができる。この背骨部材２０は装着者１の大腿部にまで達していないので、椅子に座る動作等の装着者１の日常の動作に対する抵抗感は少ない。

　図６は、図２のアシストスーツ１０を装着した装着者１が前屈動作を行った際のアシストスーツ１０の動作例を示す図である。図２のアシストスーツ１０は、図１のアシストスーツに、さらに、装着者の臀部に装着される臀部装着部１２と、装着者の左右の大腿部に装着される大腿部装着部１３を備えたものである。この臀部装着部１２と大腿部装着部１３を備えることにより、図１、図５の場合と比較して、前屈動作のアシスト効果をさらに高めることが可能となる。

　臀部装着部１２は、装着者１の大腿部に固定された大腿部装着部１３と連結されているので、装着者１が前屈動作を行うと、臀部装着部１２が大腿部装着部１３を起点として伸ばされた状態となる。臀部装着部１２が伸ばされると、大腿部装着部１３を起点として臀部装着部１２が縮もうとする力が連結された背中部装着部１１に働くので、この大腿部装着部１３を起点とする臀部装着部１２の伸縮力により、背中部装着部１１の肩部ベルト１４に対して、前屈している装着者１の起き上がり動作をアシストする力が働くこととなる。図４においも説明したように、臀部装着部１２を伸ばした状態で、大腿部装着部１３を装着者１の大腿部に固定するようにすれば、アシストする力をさらに高めることができる。この臀部装着部１２は伸縮性の高い部材からなり、椅子に座る動作等の装着者１の日常の動作に対する抵抗感は少ない。

　図６の構成例では、大腿部装着部１３は、装着者の左右の大腿部に固定するための伸縮性を有する円筒状の部材からなっており、装着者の膝部の上下を周囲から締め付ける構成となっている。このような構成にすることにより、装着者が前屈動作を行った際に、大腿部装着部１３が上方向にずれにくくなり、前屈動作のアシスト効果を高めることができる。

　このように、背中部装着部１１、大腿部装着部１３と連結した臀部装着部１２の伸縮力により、図５の背骨部材２０のみの場合と比較して、より高い前屈動作のアシスト効果を達成することができる。伸縮性の高い大腿部装着部１３は、従来技術の弾性部材と比較して、装着者１の日常の動作に対する抵抗感が格段に低いという利点がある。

　以上述べたように、本願発明の実施形態にかかるアシストスーツでは、装着者の背中部上部から臀部に渡って密着している背骨部材により、装着者の姿勢矯正と前屈動作のアシスト効果の両方を達成することができる。さらに、臀部装着部と大腿部装着部をさらに備えることにより、大腿部装着部と連結した臀部装着部の伸縮力により前屈動作のアシスト効果をさらに高めることができる。
＜他の背骨部材の構成＞

　図３では、背骨部材２０は、その長手方向において幅の異なる板状の部材から構成され、背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分、例えば、装着者１の背中部の肩甲骨近傍における幅が、他の部分と比較して相対的に幅が狭くなっている構成を例示したが、さらに、この背骨部材２０は、長手方向における一部分が前記装着者１の背骨に対応する軸を中心として左右に分離されていてもよい。

　図７は、長手方向における一部分が左右に分離している部分３０を備えた背骨部材２０の一例である。背骨部材２０が左右に分離していると、背骨部材２０がねじれやすくなるので、図２の構成と比較して、装着者１の上半身のねじり動作を阻害しない背骨部材２０を提供することができる。また、背骨に対応する軸を中心として左右に分離しているので、背骨部材２０の弾性力が低下する懸念も少ない。

　また、図８に示すように、左右に分離している部分３０は、装着者１の背中部上部から腰部に渡って長手方向に延在し、装着者１の腰部における間隔を、他の部分と比較して相対的に間隔が広くなるように構成してもよい。このような構成によれば、装着者１の腰部において、背骨部材２０が装着者１の背骨に接触するのを防ぐことができ、より装着感の良いアシストスーツを提供することができる。

　また、図９に示すように、背骨部材２０は、装着者１の背骨に対応する軸の両側において長手方向に延在する隆起部４０を備えていてもよい。このような隆起部４０を備えることにより、背骨部材２０の幅を小さくしつつその弾性力を高めることができる。この隆起部４０は、少なくとも左右に１つ必要であるが、左右それぞれに複数の隆起部４０を備えるように構成してもよい。

　また、図１０に示すように、背骨部材２０は、左右に分離している部分３０と長手方向に延在する隆起部４０の両方を備えていてもよい。このような構成により、装着感が良く、前屈動作に対するアシスト効果の高いアシストスーツを提供することができる。

　また、背骨部材２０の隆起部４０は、隆起部４０を横切り、装着者１の背中部側から外方向に開口する複数の溝を備え、背骨部材２０に装着者１の背中部側から密着し、曲げ方向に対する弾性を有する部材からなる第２の背骨部材６０をさらに備えていてもよい。図１１、１２は、図９、１０の構成に、さらに、隆起部４０が外方向に開口する複数の溝５０を備え、さらに第２の背骨部材６０を備えた背骨部材２０の構成例である。

　図３、および図７から図１０で説明した背骨部材２０の構成例では、背骨部材２０が１枚の板状の部材で構成されていた。このような構成では、背骨部材２０を構成する部材の弾性力が装着者１の筋力と比較して強過ぎる場合には、前屈動作自体が困難になって装着感が悪くなる場合があり、逆に、背骨部材２０を構成する部材の弾性力が弱すぎると前屈動作のアシスト効果が得られない場合も考えられる。

　図１１、１２の背骨部材２０では、上記のような状況を解消するための背骨部材の構成例を提案するものである。すなわち、背骨部材２０の隆起部４０が、隆起部４０を横切り、装着者１の背中部側から外方向に開口する複数の溝５０を備えることにより、装着者１の前屈動作を行いやすくする。

　一方、隆起部４０が溝５０を備えることにより背骨部材２０の弾性力が弱まるので、それを補うために、背骨部材２０に装着者１の背中部側から密着し、曲げ方向に対する弾性を有する部材からなる第２の背骨部材６０をさらに備える。このような複数枚の背骨部材によれば、装着者１の筋力に応じて、背骨部材の弾性力の調整を容易に行うことも可能となる。また、第２の背骨部材６０は、図１１、１２に例示したように、弾性力の調整をするために、板状の背骨部材の一部を打ち抜いた構成としてもよい。

　１…装着者、１０…アシストスーツ、１１…背中部装着部、１２…臀部装着部、１３…大腿部装着部、１４…肩部ベルト、１５…腰部ベルト、２０…背骨部材。

Claims (5)

1. 　装着者に装着されるアシストスーツ用の背骨部材であって、
   　前記装着者の背中部から臀部に渡る縦長の形状を有し、前記装着者の背中部に沿って湾曲し、曲げ方向に対する弾性を有し、その長手方向において幅の異なる板状の部材からなり、
   　前記背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分であって、他の部分と比較して相対的に幅が狭い部分、
   　前記背骨部材の長手方向中央部よりも上部における一部分であって、装着者の背中部の肩甲骨近傍における幅が、他の部分と比較して相対的に幅が狭い部分
   　のいずれかを備える
   　背骨部材。
2.  前記背骨部材は、長手方向における一部分が前記装着者の背骨に対応する軸を中心として左右に分離されている部分を備える
   　請求項１記載の背骨部材。
3. 　前記左右に分離されている部分は、前記装着者の背中部から腰部に渡って長手方向に延在し、前記装着者の腰部における間隔は、他の部分と比較して相対的に間隔が広い
   　請求項２記載の背骨部材。
4. 　前記背骨部材は、前記装着者の背骨に対応する軸の両側において長手方向に延在する少なくとも２本の隆起部を備える
   　請求項１から３のいずれか１項に記載の背骨部材。
5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の背骨部材を備えるアシストスーツであって、
   　装着者の背中部に装着される背中部装着部、装着者の臀部に装着される臀部装着部と、装着者の左右の大腿部に装着される大腿部装着部を備え、
   　前記臀部装着部は、前記背中部装着部に連結され、
   　前記大腿部装着部は、前記臀部装着部と連結され、前記装着者の左右の大腿部に固定するための伸縮性を有する円筒状または帯状の部材からなり、
   　前記背中部装着部は、前記装着者の背中部に固定するための肩ベルトおよび腰部ベルトと、前記装着者の背中部から臀部に渡って前記背中部装着部に密着する前記背骨部材を備える、
   　アシストスーツ。

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