JP4447330B2

JP4447330B2 - 腰部負担軽減具

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Publication number: JP4447330B2
Application number: JP2004001554A
Authority: JP
Inventors: 啓二今戸
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2024-01-07
Also published as: JP2005192764A

Description

本発明は、介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具に関する。本発明はまた、介護作業のみならず、ある種の農作業や荷役作業、あるいは新生児沐浴作業等のように前屈姿勢での作業を伴い、腰痛の負担を軽減させる必要のある仕事環境に使用して好適である。

従来から市販されている腰痛対策用品としては、腰部に巻き付けて使用するコルセットがある。しかしながら、コルセットは腰部を確りと拘束することによって、腰部を保護しようとする発想であるため、前屈に伴う曲げモーメント等の力学的負担を緩和する効果は殆どなく、むしろコルセットで拘束された体を、拘束力以上の力で動かす必要があるため、身体的負担は事実上増大する結果を招いた。

また、介護者を簡単なリフト装置によって吊り上げる機械も市販されているが、装置が大型化して格納等に邪魔であること、高価であること、装置を患者等の被介護者自身に取り付けること等から結局介護者および被介護者双方に負担を強いてきた。このようなことから、介護現場で前述のような器具が使用されることは少ない。大学等の基礎研究分野では、空気圧やモータ等の動力を使用したロボット技術を利用したアシスト装置も幾つか研究されているが、コストが高く構造も複雑で、未だ安全性も万全でなく、被介護者等の患者が冷たい機械類にケアされることによる心理的影響の問題も予想される。

そこで、大がかりで高価な装置を必要とすることなく、弾性繊維を内包した特殊な被服を介護者が着ることにより、介護者の介護力を助勢して腰部の負担を軽減するとともに、被介護者にとっても違和感が少ない介護スーツが提案された（下記特許文献１参照）。
特開２００３−１５３９２８号公報（請求項１参照）

前記特許文献１に開示されたものを、図１２に基づいて簡単に説明すると、装着時において、少なくとも右肩部から背中、左腰部、左臀部および左大腿部を通って左膝部に至るように設けられる伸縮性を有する第１ベルト３８と、装着時において、少なくとも左肩部から背中、右腰部、右臀部および右大腿部を通って右膝部に至るように設けられる伸縮性を有する第２ベルト４０とを備える腰部負担軽減具である。このような構成によって、表面距離が大きく変化するラインに沿って伸縮性を有するベルトを配置し、該ベルトが伸縮することによって生じる張力を利用して腰背部の筋張力を補うことで、腰部への筋負担を充分に軽減することが可能となった。

しかしながら、この介護スーツは、着用者である介護者の肩を背後から下に伸縮性のあるゴムの反力で引っ張ることで曲げモーメントを軽減する構造であるため、肩部の血流が阻害されて肩凝りが発生するおそれがあった。また、この介護スーツは、ウェットスーツのように身体に密着する部分があって圧迫感を排除することはできなかった。

そこで本発明は、前記従来の腰部負担軽減具の課題を解決して、リュックサックのように手軽に背負って着用でき、圧迫感を感じることなく、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担を確実に軽減することができる腰部負担軽減具を提供することを目的とする。

このため、本願発明が採用した課題解決手段は、
介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、左右の肩ベルト（２Ｒ、２Ｌ）で支持し介護者の肩から背中に沿って腰部に装着して背当て部とする剛性のフレーム（１Ｂ）を設け、剛性のフレーム（１Ｂ）の下端に、腰部の外側方向に起立し介護者の前屈により脊柱に沿って曲折させる際に剛性のフレーム（１）の下端を固定するための突起部（１Ａ）を設け、該突起部（１Ａ）の先端と下肢に装着する下肢脱着具（４Ｌ、４Ｒ）とを長さの調節が可能な弾性材（３Ｒ、３Ｌ）で連結したことを特徴とする腰部負担軽減具である。
また、介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、左右の肩ベルト（２Ｒ、２Ｌ）で支持し介護者の肩から背中に沿って腰部に装着して背当て部とする可撓性のフレーム（１Ｂ）を設け、同可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端に、腰部の外側方向に起立し介護者の前屈により脊柱に沿って曲折させる際に可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端を固定するための突起部（１Ａ）を設け、該可撓性のフレーム（１Ｂ）の突起部（１Ａ）の先端と下肢に装着する下肢脱着具（４Ｌ、４Ｒ）とを長さの調節が可能な弾性材（３Ｒ、３Ｌ）で連結したことを特徴とする腰部負担軽減具である。
また、介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、左右の肩ベルト（２Ｒ、２Ｌ）で支持し介護者の肩から背中に沿って腰部に装着して背当て部とする可撓性のフレーム（１Ｂ）を設け、同可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端に、腰部の外側方向に起立し介護者の前屈により脊柱に沿って曲折させる際に可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端を固定するための突起部（１Ａ）を設け、該突起部（１Ａ）の先端と下肢に装着する下肢脱着具（４Ｒ、４Ｌ）とを長さの調節が可能な非弾性材で連結したことを特徴とする腰部負担軽減具である。
また、前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）と突起部（１Ａ）とを分割し結合するとともに、その結合部は、突起部（１Ａ）を揺動可能にし、且つ突起部（１Ａ）の揺動によるその起立角度を選定可能に構成したことを特徴とする腰部負担軽減具である。
また、前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）と突起部（１Ａ）とを分割し結合するとともに、突起部（１Ａ）をフレーム（１Ｂ）との分割部を中心に揺動可能にヒンジ結合し、ヒンジ部（ＩＤＥ）に突起部（１Ａ）の揺動を係止するピン孔（１Ｆ）と係止ピン（１Ｇ）を設けたことを特徴とする腰部負担軽減具である。
また、前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）と突起部（１Ａ）とを分割し結合するとともに、前記突起部（１Ａ）を下肢脱着具から遠ざかる方向にばね付勢することを特徴とする腰部負担軽減具である。
また、前記突起部（１Ａ）に、その起立高さを調節自在に構成したことを特徴とする腰部負担軽減具である。
また、前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）をジャケット（６）にて内包したことを特徴とする腰部負担軽減具である。

本発明では、介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、背中に装着し曲げモーメントを発生させるための突起部を有する剛性の高いフレームと、該フレームの突起部と下肢に装着した下肢脱着具とを長さの調節が可能な弾性材で連結したことにより、フレーム部分をリュックサックのように手軽に背負って着用でき、圧迫感を感じることはない。そして、フレームの突起部と下肢脱着具とを連結した弾性材の復元力により簡単に曲げモーメントを発生させて、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担を確実に軽減することができる。また、弾性材は長さを調節できるので、介護者の体格に適応させたり、得るべき助勢力を調節することもできる。

また、背中に装着し前屈により脊柱に沿って曲折させる際に一端を固定するための突起部を有する可撓性のフレームと、該フレームの突起部と下肢に装着した下肢脱着具とを長さの調節が可能な弾性材で連結した場合は、フレーム自体が弾性のある可撓性部材にて構成されているので、フレームの突起部と下肢脱着具とを連結した弾性材の復元力に加えて、前屈時に撓んだフレーム自体の復元力による大きな助勢力を得て、より柔軟性に富んだ撓みが得られ、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担をより確実かつ効果的に軽減することができる。

さらに、背中に装着し前屈により脊柱に沿って曲折させる際に一端を固定するための突起部を有する可撓性のフレームと、該フレームの突起部と下肢に装着した下肢脱着具とを長さの調節が可能な非弾性材で連結した場合は、フレームの突起部と下肢脱着具とが非弾性材で連結されていることによって助勢力を得るのはフレーム自体の弾性復元力のみであるが、フレームに充分な可撓性があるので助勢力機能が発揮される。

さらにまた、前記フレームを背当て部と突起部に分割構成するとともに、背当て部に対して突起部をヒンジ結合した場合は、不使用時には突起部を背当て部に折り畳んで格納することが可能となる他、突起部とフレーム他端部との間、あるいは突起部と下肢脱着具との間を弾性材で連結することで、突起部の背当て部に対する揺動を許容し、介護者の前屈運動と弾性材の復元力による介護助勢力とを、適度にバランスさせることが可能になる。

また、前記背当て部に対する突起部の起立角度を選定自在に構成した場合は、得るべき助勢力のもととなる曲げモーメントの大きさを調節することが可能となり、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担をより緻密に調節することができる。さらに、前記背当て部に対して突起部を、下肢脱着具から遠ざかる方向にばね付勢した場合は、前屈とともに折れ曲がるフレームに付勢ばねによる曲げモーメントを発生させて、突起部と下肢脱着具との間に弾性材を介在させた場合にはその復元力が加わり、より柔軟に腰部の負担を軽減させることができる。

さらにまた、前記突起部のスパン長を調節自在に構成した場合は、得るべき助勢力のもととなる曲げモーメントの大きさを調節することが可能となり、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担をより緻密に調節することができる。また、前記フレームをジャケットにて内包した場合は、帯状のジャケットの存在により、フレームの突起部において支点反力を受ける腰部への面圧を低くできて、痛みや違和感を感じることが殆どない。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の腰部負担軽減具の第１実施例の使用例を示す斜視図、図２は同、腰部負担軽減具の力学モデル図、図３は同、腰部負担軽減具における前屈角とゴムチューブの反力および反力モーメントの関係図、図４は同、腰部負担軽減具の詳細斜視図である。図５は腰部負担軽減具の軽減率の試験結果表図、図６はその試験結果図である。図７は本発明の腰部負担軽減具の第２実施例の詳細斜視図である。図８は本発明の腰部負担軽減具の第３実施例の詳細斜視図である。図９は本発明の腰部負担軽減具の第４実施例の側面図および腰部拡大斜視図である。図１０は本発明の腰部負担軽減具の第５実施例の側面図および腰部拡大斜視図である。図１１は本発明の腰部負担軽減具の第６実施例の側面図である。本発明の基本的な構成は、図１に示すように、介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、背中に装着し曲げモーメントを発生させるための突起部１Ａを有する剛性の高いフレーム１と、該フレーム１の突起部１Ａと下肢に装着した下肢脱着具４Ｒ、４Ｌとを長さの調節が可能な弾性材３Ｒ、３Ｌで連結したことを特徴とする。

以下、本発明の腰部負担軽減具を詳細に説明する。本発明の腰部負担軽減は、リュックサックのように手軽に背負うフレ−ムと、そのフレームと下肢に装着した下肢脱着具とを長さの調節可能な弾性材で連結することによって、前屈とともに伸びる弾性材からの反発力を曲げモーメントに変換したものや、フレーム自身の撓みからの復元力を利用して腰部にかかる負担を軽減する装具である。弾性材の長さに適当な遊びをもたせることで、歩行や椅子に座る等の日常動作については殆ど拘束することなく、深い前屈時には腰部の負担を軽減する優れた特徴がある。

図１および図４は最も単純な構造をした腰部負担軽減具の第１実施例を示し、図１（Ａ）（Ｂ）は介護者が腰部負担軽減具を装着した直立時および前屈時の状態を示す。図４にて拡大して詳細に示すように、左右の肩ベルト２Ｒ、２Ｌが取り付けられたフレーム１は側面視でＬ字型を呈し、背当て部１Ｂと下端部から起立する突起部１Ａとから構成され、背当て部１Ｂは一部が布製のジャケット６にて内包される。フレーム１下部の突起部１Ａの左右には弾性材となるゴムチューブ３Ｒ、３Ｌが取り付けられ、ゴムチューブ３Ｒ、３Ｌは膝関節の下に巻いたベルト体からなる下肢脱着具４Ｒ、４Ｌに連結される。ゴムチューブ３Ｒ、３Ｌの強さは個人の体力に適したものを使う。本実施例では例えば外径１２ｍｍ、内径６ｍｍのゴムチューブを使用している。チューブは紐状でも帯状でもよく適宜の形状のものが採用され得る。

ゴムチューブ３Ｒ、３Ｌは、膝関節の下にマジックテープ（登録商標）４Ｍ等にて締着して巻き付けた下肢脱着具４Ｒ、４Ｌに連結される。前記マジックテープ４Ｍ等に代えてリング式の錠やスキー靴の止め具のような固定具を採用してもよい。好適には、介護者の体格に対応させるために、バックル７により長さ調節自在なバンド５Ｒ、５Ｌを介してゴムチューブ３Ｒ、３Ｌと下肢脱着具４Ｒ、４Ｌが連結される。側方からみてＬ字型をしたフレーム１は、突起部１Ａの基部を支点とし前屈とともに腰部を中心とした回転運動を行う。その回転によりフレーム１下部の突起部１Ａの先端と膝関節との距離は長くなる。したがって、ゴムチューブ３Ｒ、３Ｌが伸ばされることで突起部１Ａの先端に力が掛かり、その力は背中とフレーム１下部との接触点（固定部である突起部１Ａの基部）を中心とした曲げモーメントとなって腰部の負担を軽減する役目を果たす。前記ジャケット６にフレーム１を内包した場合は、帯状のジャケット６の存在により、フレーム１の突起部１Ａにおいて支点反力を受ける腰部への面圧を低くできて、痛みや違和感は殆ど感じない。

図２に腰部負担軽減具の力学的モデルを示す。ｘ、ｙ、ｚ方向の単位ベクトルをそれぞれｉ、ｊ、ｋ、前屈角をθとする。はじめに△ａｂｃに余弦定理を適用すると式（１）となる。
ｂ²＝ａ²＋ｃ²＋２ａｃｓｉｎθ ・・・・（１）
ここで、ａ：フレームの突起部高さ、ｂ：ゴムチューブの長さ、ｃ：腰部から膝関節までの長さである。式（１）より、張力Ｔを与える弾性材の長さｂが計算できる。△ａｂｃに正弦定理を適用すれば、
ｃ／ｓｉｎα＝ａ／ｓｉｎβ＝ｂ／ｃｏｓθ ・・・・（２）
となり、式（２）より角度α、βが計算できる。

ＸＹ座標系を時計方向にθだけ回転させたｘｙ座標系で考える。腰部負担軽滅具が腰部から受ける反力の合力をＲ、その作用点をＯ’とする。Ｏ’回りのモーメントの釣合いを考えると、Ｏ’からゴムチューブによる張力Ｔの作用点までの位置ベクトルｒ_Tは、
ｒ_T＝−ｈｊ−ａｉ・・・・（３）
であり、張力ＴによるＯ’回りのモーメントＭ_Tは、
Ｍ_T＝ｒ_T×Ｔ＝Ｔ（ｈｃｏｓα＋ａｓｉｎα）ｋ・・・・（４）
となる。肩ベルト２Ｒ、２Ｌの上側の張力Ｐ₀によるモーメントＭｐ₀は、
Ｍｐ₀＝（Ｈ−ｈ）ｊ×Ｐ₀ｉ＝−Ｐ₀（Ｈ−ｈ）ｋ・・・・（５）
であり、肩ベルト２Ｒ、２Ｌの下側の張力Ｐ₁によるモーメントＭｐ₁は、
Ｍｐ₁＝Ｐ₁ｈｓｉｎγｋ・・・・（６）
となる。モーメントの釣合いより、
Ｍ_T＋Ｍｐ₀＋Ｍｐ₁＝０・・・・（７）
となり、式（７）に式（４）（５）（６）を代入すると式（８）が得られる。
Ｔ（ｈｃｏｓα＋ａｓｉｎα）＝Ｐ₀（Ｈ−ｈ）−Ｐ₁ｈｓｉｎγ
・・・・（８）

次に力のベクトルのｘｙ方向の釣合いを考える。ｘ方向の釣合い式は、
Ｐ₀＋Ｐ₁ｓｉｎγ−Ｒｓｉｎφ十Ｔｃｏｓα＝０・・・・（９）
となる。一方、ｙ方向の釣合いは、
Ｐ₁ｃｏｓγ＋Ｒｃｏｓφ＝Ｔｓｉｎα ・・・・（１０）
となる。ここで方程式は式（８）（９）（１０）の３つに対し、未知数はＰ₀、Ｐ₁、Ｒ、φの４つあるので解くことができない。そこでφを適当に仮定してＰ₀、Ｐ₁、Ｒが未知数の連立方程式として整理すると、

となる。

試作品の寸法と使用したゴムチューブ３Ｒ、３Ｌの伸びと反力の関係から前屈角θに伴う反発モーメントＭを計算した結果を図３に示す。なお実際には図２のモデルが体幹の左右にあるため、体が現実に受ける力として、図３では式（４）の反発モーメントＭ_Tを２倍している。図３で前屈角の小さい範囲で力が０となっているのは、歩行や軽度の運動に対して、弾性材であるゴムチューブ３Ｒ、３Ｌが体を拘束しないように初期長さｂ₀にゆとりを与えているためである。このように、軽微な目常動作をする際に装具が体を拘束しないことは、装具の使い勝手上極めて重要なポイントである。

以上の原理は図２の力学モデルにおいてｂで示した要素が弾性体の場合であるが、ｂが後述する図８の第３実施例のように、非弾性材で、フレーム１自体に可撓性を付与した場合は、フレーム１上端での撓みδと、肩ベルト２Ｒ、２Ｌに作用する力Ｐ₀の間には、フレームの材質と寸法で決まる曲げ剛性ｋを比例定数とした比例関係
Ｐ₀＝ｋδ ・・・・（１２）
があるので、フレーム１自身が撓むことで要素ｂと同じように反力を発生して腰部の負担を軽減する役割を果たす。このようにフレーム１と要素ｂの何れか一つを弾性体にすれば腰部負担軽減原理は実現できる。可携性のフレーム１と弾性材の要素ｂを組合せた場合は、それぞれの変形に伴った反力を発生することで、より柔軟性のある腰部負担軽減具にすることができる。

＜具体的実施例＞
図１に示すように肩ベルト２が取り付けられた側面視でＬ字型のアルミ製フレーム１は図のように突起部１Ａを有し、その先端に荷重を加えることで、曲がり部の長さに比例した曲げモーメントを発生する。弾性材は外径１２ｍｍ、内径６ｍｍのゴムチューブ３Ｒ、３Ｌを利用して、その一端はフレーム１と連結するためのフックを、他端は膝下に巻き付けてゴムチューブの反力を受ける下肢脱着具４Ｒ、４Ｌと連結するためのバンド５Ｒ、５Ｌを取り付けている。バンド５Ｒ、５Ｌはバッグなどで使われている市販品を利用しており、バンド５Ｒ、５Ｌとゴムチューブ３Ｒ、３Ｌとは簡単に取付け、取外しができる。バンド５Ｒ、５Ｌは長さを調節できるため、腰部負担軽減具を使う人の体に合わせたゴムチューブの強さに調節できる。このように極めてシンプルな構造であるため、軽量・安価で、製作することも容易である。また日常動作をする際にも邪魔になることは殆どなく、リュックサックのように体から極めて簡単に取り外すことができる．

図３に上体の前屈角θとゴムチューブ張力、および反発モーメントの関係を示す。図から例えば前屈角θ＝６０°における反発モーメントは約２８Ｎｍである。この値は文献（ＭａｒｇａｒｅｔａＮｏｒｄｉｎａｎｄＶｉｃｔｏｒＨ。Ｆｒａｎｋｅｌ：ＢａｓｉｃＢｉｏｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｔｈｅＭｕｓｃｕｌｏｓｋｅｌｅｔａｌＳｙｓｔｅｍ３ｒｄｅｄ．、ＬｉｐｐｉｎｃｏｔｔＷｉｌｌｉａｍｓ＆Ｗｉｌｋｉｎｓ、（２００１）ｐ．２７５）の例題から推定した体重７０ｋｇｆの人がθ＝６０°の前屈姿勢を保持するのに必要な筋力モーメント１６８Ｎｍと比較すれば１７％であり、山崎（前記特許文献１の発明者）らの論文（第１８回バイオメカニズム・シンポジウム前刷（２００３）ｐ．３１−３９．）にある体重６０ｋｇｆが６０°の前屈姿勢を保持するのに必要な筋力モーメント６０Ｎｍと比較すれば４６％にもなり、実用的なサポート力を有していることが分かる。腰部負担軽減具の効果を確認するため、一定パターンの前屈運動を、軽滅具を着用した状態と着用しない状態で繰り返し行った後の心拍数や血圧の変化を調べた。その結果、明らかに軽減具を着けて運動した方が、着けないで運動した場合と比較して、血圧の上昇や心拍数の増加の小さいことが確認された。

図５は腰部負担軽減具の軽減効果を調べるため、前屈時の脊柱起立筋の表面筋電位を調べた実験結果をまとめた表図であり、図６はその試験結果図である。本発明の腰部負担軽減具（介護サポータ）を使用した場合と、使用しない場合とを比較した。介護者の腰部の筋活動を筋電計により測定することで、介護サポータによる助勢効果を定量的に評価したものである。図から理解されるように、前屈角度が３０°、５０°のいずれの場合も、介護サポータを着用した方が、筋活動に明らかな軽減効果が認められる。女性の場合は、前傾角度が大きい場合は、軽減率が大きくなり腰部への負担が目立って軽減されることがわかる。

図７は本発明の腰部負担軽減具の第２実施例を示す詳細斜視図である。本実施例のものも、前記第１実施例のものと同様に、側面視でＬ字型の剛性の高いフレーム１を主要部とし、該フレーム１の突起部１Ａと下肢に装着した下肢脱着具４Ｒ、４Ｌとを長さの調節が可能な弾性材３Ｒ、３Ｌで連結して構成されるが、本実施例では、前記突起部１Ａのスパン長を調節自在に構成したものである。図示の例では、突起部１Ａの途中に調節筒８、８を螺合・介設し、該調節筒８の緊締により突起部１Ａの先端部１Ｃを出し入れ自在に構成したものである。これによって、得るべき助勢力のもととなる曲げモーメントの大きさを調節することが可能となり、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担をより緻密に調節することができる。

図８は本発明の腰部負担軽減具の第３実施例を示す詳細斜視図である。本実施例のものは、前記第１および第２実施例のものと異なり、フレーム１は高い剛性を有しない。フレーム１は、背中に装着し前屈により脊柱に沿って曲折させる際に（図示の鎖線のように）一端を固定するための突起部１Ａを有し、該突起部１Ａと下肢に装着される下肢脱着具４Ｒ、４Ｌとを長さの調節が可能な非弾性材のバンド５Ｒ、５Ｌで連結したものである。フレーム１の突起部１Ａと下肢に装着された下肢脱着具とが非弾性材で連結されていることによって助勢力を得るのはフレーム１自体の弾性復元力のみであるが、フレームに充分な可撓性があるので助勢力機能が発揮される。

なお、図示しての説明は省略するが、突起部１Ａと下肢に装着された下肢脱着具４Ｒ、４Ｌとを連結する非弾性材のバンド５Ｒ、５Ｌに代えて、前記第１および第２実施例のような弾性材のゴムチューブ３Ｒ、３Ｌにて連結してもよい。その場合は、フレーム１自体が弾性のある可撓性部材にて構成されているので、フレーム１の突起部１Ａと下肢に装着された下肢脱着具４Ｒ、４Ｌとを連結した弾性材であるゴムチューブ３Ｒ、３Ｌの復元力に加えて、前屈時に撓んだフレーム１自体の撓みによる復元力による大きな助勢力を得て、装具がより柔軟性に富み、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担をより確実かつ効果的に軽減することができる。

図９は本発明の腰部負担軽減具の第４実施例を示すもので、図９（Ａ）は介護者が装着した状態の側面図、図９（Ｂ）は腰部拡大斜視図である。本実施例のものは、フレーム１を背当て部１Ｂと突起部１Ａに分割構成するとともに、背当て部１Ｂに対して突起部１Ａをヒンジ結合したものである。図９（Ｂ）に示すように、背当て部１Ｂの下端両側から外側に直角に折曲された折曲端部１Ｄに、突起部１Ａの下端両側に形成されたヒンジ筒部１Ｅ、１Ｅを揺動自在に嵌合してヒンジ部１ＤＥ、１ＤＥを形成したものである。このような構成により、不使用時には一点鎖線のように、突起部１Ａを背当て部１Ｂに折り畳んで格納することが可能となる。後述の係止ピン１Ｇのピン孔１Ｆへの係止を行わないフリーの状態の場合は、図９（Ａ）に示すように、突起部１Ａとフレーム他端部（肩部）との間、あるいは突起部１Ａと下肢脱着具４との間を弾性材（３Ａあるいは３Ｂ）で連結することで、突起部１Ａの背当て部１Ｂに対する揺動を許容し、介護者の前屈運動と弾性材３Ａあるいは３Ｂの復元力による介護助勢力とを適度にバランスさせることが可能になる。

また、図９（Ｂ）に示すように、ヒンジ部１ＤＥにおける折曲端部１Ｄとヒンジ筒部１Ｅに穿設された多数のピン孔１Ｆ・・・の適宜部位のものを選択的に整合させて、係止ピン１Ｇを挿入係止させることにより、背当て部１Ｂに対する突起部１Ａの起立角度を選定することができる。この場合は、得るべき助勢力のもととなる曲げモーメントの大きさを調節することが可能となり、介護者による被介護者の介護の際の腰部への負担をより緻密に調節することができる。なお、符号１Ｈは背当て部１Ｂの下端部に渡設された補強フレームを示す。

図１０は本発明の腰部負担軽減具の第５実施例を示すもので、図１０（Ａ）は介護者が装着した状態の側面図、図１０（Ｂ）は腰部拡大斜視図である。本実施例のものは、背当て部１Ｂに対して突起部１Ａを、矢印のように下肢脱着具４から遠ざかる方向にゼンマイ機構９等によりばね付勢したものである。したがって、図１０（Ａ）に示すように、突起部１Ａと下肢脱着具４との間を非弾性材３によって連結した場合は、介護者の前屈によって折れ曲がるフレーム１にゼンマイの復元力により曲げモーメントが発生して介護者の腰部の負担を軽減することができる。また、突起部１Ａと下肢脱着具４との間に弾性材３を介在させた場合にはゼンマイによる復元力と弾性材３の復元力とにより、より柔軟に腰部の負担が軽減される。

図１１は本発明の腰部負担軽減具の第６実施例の側面図である。本実施例のものは、フレーム１における突起部１Ａが肩部に位置する例である。突起部１Ａはどの位置にも形成可能であることを示す。本実施例では、突起部１Ａと下肢脱着具４との間を弾性材３によって連結してもよいし、フレーム１が可撓性を有するものならば、突起部１Ａと下肢脱着具４との間を非弾性材３によって連結してもよい。本実施例のものにおいても、前述した各実施例の構成が採用され得る。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内にて、フレームの形状（円形、楕円形、方形等の断面形状、側面視Ｌ字型の他に曲げモーメントが発生できる適宜の突起部の形状が採用可能である）、形式および材質（アルミ等の軽金属が好ましいが、他の金属や合成樹脂も採用され得る）ならびに剛性の程度（材質による剛性の程度、例えば桜花形状断面等の採用による高剛性化、撓み易い断面形状の採用等）、突起部の形状およびそのスパンの調節形態、突起部の背当て部に対するヒンジ結合形態、、突起部の起立角度の維持形態、ゼンマイ等によるばね付勢形態（コイルばね、板ばね等）、肩ベルトおよびジャケットの形状、形式およびフレームへの装着形態、ゴムチューブ等の弾性材の形状（紐状体、薄い帯状体等）、形式（コイルスプリング、エアースプリング機構、エアーシリンダ機構等も採用され得る）および長さ調節形態（長さ調節可能なバンドの介在の他、ゴムチューブ自体の取付位置を調節して長さを調節してもよい）ならびにフレームへの取付形態（直接あるいは他の部品を介した取付け）、バンド等の非弾性材の形状、形式、材質および長さ調節形態ならびにフレームへの取付形態、下肢脱着具の形状（筒状体をマジックテープで締結するものの他、リング式の錠やスキー靴の止め具のような固定具の他、例えば長靴様の下肢脱着具、としてもよい）、形式等については適宜選定し得る。また、前記実施例にて示された材質や諸元は例示的なもので、限定的に解釈されてはならない。

本発明の腰部負担軽減具の第１実施例の使用例を示す斜視図である。同、腰部負担軽減具の力学モデル図である。同、腰部負担軽減具における前屈角とゴムチューブの反力および反発モーメントの関係図である。同、腰部負担軽減具の詳細斜視図である。腰部負担軽減具の軽減率の試験結果表図である。同、その試験結果図である。本発明の腰部負担軽減具の第２実施例の詳細斜視図である。本発明の腰部負担軽減具の第３実施例の詳細斜視図である。本発明の腰部負担軽減具の第４実施例の側面図および腰部拡大斜視図である。本発明の腰部負担軽減具の第５実施例の側面図および腰部拡大斜視図である。本発明の腰部負担軽減具の第６実施例の側面図である。介護者に装着された従来の腰部負担軽減具の説明図である。

符号の説明

１フレーム
１Ａ突起部
１Ｂ背当て部
１Ｃ先端部
１Ｄ折曲端部
１ＤＥヒンジ部
１Ｅヒンジ筒部
１Ｆピン孔
１Ｇ係止ピン
１Ｈ補強フレーム
２Ｒ右肩ベルト
２Ｌ左肩ベルト
３Ｒ右弾性材（ゴムチューブ等）
３Ｌ左弾性材（ゴムチューブ等）
４Ｒ右下肢脱着具
４Ｌ左下肢脱着具
５Ｒ右バンド
５Ｌ左バンド
６ジャケット
７バックル
８調節筒
９ゼンマイ機構

Claims

介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、左右の肩ベルト（２Ｒ、２Ｌ）で支持し介護者の肩から背中に沿って腰部に装着して背当て部とする剛性のフレーム（１Ｂ）を設け、剛性のフレーム（１Ｂ）の下端に、腰部の外側方向に起立し介護者の前屈により脊柱に沿って曲折させる際に剛性のフレーム（１）の下端を固定するための突起部（１Ａ）を設け、該突起部（１Ａ）の先端と下肢に装着する下肢脱着具（４Ｌ、４Ｒ）とを長さの調節が可能な弾性材（３Ｒ、３Ｌ）で連結したことを特徴とする腰部負担軽減具。
介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、左右の肩ベルト（２Ｒ、２Ｌ）で支持し介護者の肩から背中に沿って腰部に装着して背当て部とする可撓性のフレーム（１Ｂ）を設け、同可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端に、腰部の外側方向に起立し介護者の前屈により脊柱に沿って曲折させる際に可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端を固定するための突起部（１Ａ）を設け、該可撓性のフレーム（１Ｂ）の突起部（１Ａ）の先端と下肢に装着する下肢脱着具（４Ｌ、４Ｒ）とを長さの調節が可能な弾性材（３Ｒ、３Ｌ）で連結したことを特徴とする腰部負担軽減具。
介護者が装着し弾性体の復元力により介護者の介護力を助勢するように構成した腰部負担軽減具において、左右の肩ベルト（２Ｒ、２Ｌ）で支持し介護者の肩から背中に沿って腰部に装着して背当て部とする可撓性のフレーム（１Ｂ）を設け、同可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端に、腰部の外側方向に起立し介護者の前屈により脊柱に沿って曲折させる際に可撓性のフレーム（１Ｂ）の下端を固定するための突起部（１Ａ）を設け、該突起部（１Ａ）の先端と下肢に装着する下肢脱着具（４Ｒ、４Ｌ）とを長さの調節が可能な非弾性材で連結したことを特徴とする腰部負担軽減具。
前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）と突起部（１Ａ）とを分割し結合するとともに、その結合部は、突起部（１Ａ）を揺動可能にし、且つ突起部（１Ａ）の揺動によるその起立角度を選定可能に構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の腰部負担軽減具。
前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）と突起部（１Ａ）とを分割し結合するとともに、突起部（１Ａ）をフレーム（１Ｂ）との分割部を中心に揺動可能にヒンジ結合し、ヒンジ部（ＩＤＥ）に突起部（１Ａ）の揺動を係止するピン孔（１Ｆ）と係止ピン（１Ｇ）を設けたことを特徴とする請求項４に記載の腰部負担軽減具。
前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）と突起部（１Ａ）とを分割し結合するとともに、前記突起部（１Ａ）を下肢脱着具から遠ざかる方向にばね付勢することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の腰部負担軽減具。
前記突起部（１Ａ）に、その起立高さを調節自在に構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の腰部負担軽減具。
前記背当て部とするフレーム（１Ｂ）をジャケット（６）にて内包したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の腰部負担軽減具。