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腰部負担軽減具 コモンズ

国内特許コード P170013616
整理番号 OU-0266
掲載日 2017年1月18日
出願番号 特願2014-157158
公開番号 特開2015-163180
出願日 平成26年7月31日(2014.7.31)
公開日 平成27年9月10日(2015.9.10)
優先権データ
  • 特願2014-014787 (2014.1.29) JP
発明者
  • 今戸 啓二
  • 三浦 篤義
出願人
  • 国立大学法人 大分大学
発明の名称 腰部負担軽減具 コモンズ
発明の概要 【課題】直立歩行時に自動的に張力伝達紐の張力を解除して自然歩行を可能にし、歩行から再び前屈作業を開始すると腰部への補助モーメントを発生させる腰部負担軽減具を提供する。
【解決手段】腰部負担軽減具(10)が、腰当て部(12b)と張力伝達紐(18、20)との連結装着機構(22)として、一端を腰当て部(12b)に回転可能に軸着し、他端部を張力伝達紐(18、20)に連結した左右一対の揺動アーム(22a、22b)と、揺動アーム(22a、22b)の他端側と腰当て部(12b)とを連結したばね(22e、22f)と、回転アーム(22a、22b)に付設されたストッパー部(22c、22d)とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


高齢社会では介護が大きな問題となっており、老人介護施設等では腰痛問題のため、離職率の高いことが知られている。そこでリフトやスライドボ-ド等の福祉機器も利用されているものの、それらだけで腰痛問題の解決に十分でないことは、腰痛が依然として医療・福祉現場の問題となっていることからも明らかである。看護・介護者の殆どは腰痛対策としてバックベルトを利用しているが、腰痛を訴える人の割合は依然として高い水準にある。腰への負担の大きい作業は医療福祉現場に限らず、工業、農業、水産業、流通等のあらゆる業種にも存在する。単純な作業はロボットに代替可能でも、通常仕事には複数の動作が含まれるため、簡単には機械化できない作業は極めて多い。介護のように複雑な動作が可能なロボットは、現在のロボット技術を持ってしても極めて難しく、それらの作業が可能なロボットは、たとえできたとしても高価・複雑となり、医療・福祉現場における複雑な作業は、しばらくは人手に頼らざるを得ないもの思われる。



このように腰への負担の大きい作業は非常に多く、腰部負担軽減具に関するアイデアは多く提案されている。しかしながら実際に広く使われているのは、腰に巻きつける前記バックベルトしかない。しかも、その腰部負担軽減効果についての科学的根拠は殆どない。



近年、体幹前屈時の腰の負担を簡単に軽減する発明として、本発明者等が開発した特許文献1から特許文献4に紹介の発明がある。これ等の発明の骨子は、背中に装着した背当てフレ-ムと、背当てフレ-ムの腰当て部の左右と両下肢とをゴムベルト等の弾性体で連結装着した腰部負担軽減具であり、体幹の前屈とともに弾性体に変位を与え、その弾性力を利用して腰への補助モ-メントを得ることである。これにより前屈時に腰に作用するモ-メントが20~30%軽減される。



しかしながらそれを実用化するには、装具を着用したままでは歩き難いためこの問題を解決する必要があった。つまり、前記弾性体は、左右一対を備え各弾性体の一端を下肢に固定すると、歩行の際にも弾性体が伸ばされるために歩き難くなる欠点がある。



そのため従来の腰部負担軽減具は、歩き易くするために弾性体の長さを予め「遊び」としてある程度長くしておく必要がある。一方、その「遊び」の大きい程、体幹前屈時の弾性体の変位は小さくなるため腰部負担軽減効果は減少する。即ち、「遊び」の大きさと腰部負担軽減効果とはトレ-ドオフの関係があり、両者を両立させることはこれまで提案された腰部負担軽減具には不可能であった。そのことが簡易的な腰部負担軽減具の実用化を妨げる最も大きな原因である。そこでロボット技術を利用して「遊び」の大きさを制御しようとすると、機構が複雑・高価となり、実用化からは遠ざかることになる。



この為、これまでに前記弾性体の張力をバックルでON/OFFする方法、歩行では振出し側の足につけたゴム張力が引張り側、立脚側の下肢のゴム張力は弛緩側になること利用し、両下肢に取り付けた張力伝達用の紐やベルトを連結して歩行に伴いスライドさせる方法などを提案し、歩き易い腰部負担軽減具の開発を目指してきた。しかしながら何れの方法にも長所短所があり、十分満足できるものには至らなかった。

産業上の利用分野


本発明は、体幹前屈時は腰の負担を20~30%程度軽減する基本機能を有し且つ装着したまま自然歩行可能な腰部負担軽減具に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
背当てフレーム(甲羅)の腰当て部の左右と両下肢とを弾性体を介設した張力伝達紐で連結装着する腰部負担軽減具において、前記腰当て部と前記張力伝達紐との連結装着機構として、一端部を前記腰当て部の中央部側に回転軸で回転可能に軸着し、他端部を前記張力伝達紐に連結して両下肢の前後動作用により腰当て部の左右で前記一端部を中心に往復回転自在に位置させた左右一対の揺動アームと、各揺動アームの他端部と腰当て部の上部とを連結して当該揺動アームを前記張力伝達紐の牽引による下降回転と弛緩による復元上昇回転を可能にしたばねと、各揺動アームの対向接近側に付設され左右両足を左右に開脚して体幹を前屈の際に、各揺動アームの相対逆方向を先端部を当接して対峙阻止し、体幹を直立状態にしての歩行は、前記対峙阻止状態を解除して各揺動アームの同一方向の正転・逆転を可能とする突起状のストッパー部とを備えてなる腰部モーメントの自動発生・解除機構を設置したことを特徴とする腰部負担軽減具。

【請求項2】
背当てフレーム(甲羅)の腰当て部の左右と両下肢とを弾性体を介設した張力伝達紐で連結装着する腰部負担軽減具において、前記腰当て部と前記張力伝達紐との連結装着機構として、前記腰当て部の左右に対照的に設けられ各一端部を前記腰当て部の中央部側に回転軸で回転可能に軸着し、他端部を前記張力伝達紐に連結して両下肢の前後動作用により腰当て部の左右で前記回転軸芯を中心に往復回転自在に位置させた左右一対の揺動アームと、各揺動アームの他端部と腰当て部の上部とを連結して当該揺動アームを前記張力伝達紐の牽引による下降回転と弛緩による復元上昇回転を可能にしたばねと、前記両揺動アームの対向接近側に円弧部を位置しその円周面が当接の際両円心間を結ぶ直線と前記両揺動アームの回転軸の軸芯間を結ぶ直線とは同一長さにし且つ平行関係にした一対の円弧状又は円形状のストッパー部とを備え、前記一対の円弧状のストッパー部は、両揺動アームの相対的逆方向回転で外周面を当接して両揺動アームの相対的逆方向回転を対峙阻止し、両揺動アームの相対的同一方向回転で前記対峙阻止状態を解除する腰部モーメントの自動発生・解除機構を設置したことを特徴とする腰部負担軽減具。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014157158thum.jpg
出願権利状態 公開
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