JP4129821B2 - 衝撃に対して背骨を保護するための自在連結された構造 - Google Patents

Description

本発明は、衝突および衝撃、特に、これら衝突および衝撃だけでなく、例えば、滑降スキー、モーターサイクリング、サイクルレーシング、橇走行および同様なこと等のような、非常な高速度での移動をも含めて、スポーツを行なっている場合に、転倒した時、外部保護または保護構造（コックピット、キャノピーまたは同様なもの）の使用を設けるのを忘れた時に、受けることのある衝突や衝撃、に対して人の背骨を保護するための構造に関するものである。

特許文献１は、このような状況において受けることのある危険を扱っており、このために、締め紐、ストラップ、ベルトまたは同様なもの等によって使用者の背骨に固着されるようになった保護構造を記載している。このような保護構造は、垂直に整列し、かつ背骨に対して垂直に延びるヒンジボタンによって互いに連結された２つの支持部を有している。両支持部は、ハニカム構造を形成する複数個の実質的に強固なプレートによって外側が構成されると共に、発泡材料の連続層と、同様に、ハニカム構造の永久変形によって吸収することができない衝撃誘導エネルギの負担分または一部を吸収できる軟質材料の連続中間層と、によって内側（すなわち、使用者の背骨と接触する）が構成されている。前記２つの支持部の各々において、プレートは、書物状のヒンジによって互いに接続されており、保護構造の長手方向軸心に垂直な方向にヒンジの軸心が延びていて、プレートと次のプレートとの間に生じられる不連続部なしに、同一脊椎の彎曲に従順に従うことができるように、該軸心が使用者の脊椎と実質的に一致している。

国際公開第９９ ０４６６１号パンフレット 米国特許第５１４０９９５号明細書 仏国特許出願公開第２６７６１７８号明細書 英国特許出願公開第２４２８８５９号明細書 独国特許出願公開第１９５２７０３６号明細書 独国特許出願公開第１９６０１１５１号明細書 米国特許第５４０２７４２号明細書 米国特許第５３２８４４７号明細書

しかしながら、このような従来の保護構造は、上述した問題の全ての解決に有効でない。何故ならば：
ａ）プレートのハニカム構造は、プレート自体に対して直角な方向に向いている強打を、単に自己の変形を介して取り上げることに有効である。
ｂ）保護構造は、プレートの恒久的な変形に基づいて、単一の衝突または衝撃を丁度受けることに役に立たなくなる。
ｃ）その有効性は、ヒンジの軸心周りの回転が、２つの支持部の各々におけるように相互に関連したプレートの単独の自由度であること、同一ヒンジによって形成される如何な幅の狭い条片に沿ってハニカム補強が何等有効でないこと、の２つの事項に基づいて、どのようにでも制限されている。
ｄ）腰椎の高さに位置するように実際になる２つの支持部の間のヒンジボタンに対応して正確に作用する、または受ける衝撃の場合に、大きくにもなる部分的圧力（圧縮力）を使用者の背骨に作用するように、明確に小さな横断面積を有する同一のボタンにおいて、可能性が存在する。
特許文献２は、変形可能な合成樹脂材料から作られた多くの同一のプレートからなる保護装置を開示しており、これらプレートは、脊椎の長手方向に沿って一方が他方の裏側に位置され、制限されて重なる関係を有している。それぞれのプレートが個々に、その四隅で、下にある可撓性シールドに、リベットの手段によって接続されていることを考慮すると、それぞれのプレートが相手方に対し自由に回転する可能性はない。結果として、装置によって与えられる保護は、むしろ制限された範囲の方向の衝撃衝突に制限される。また、プレートは、脊椎の部分に実質的に限定された幅を有し、骨格の他の部分、例えば胸の肋骨への保護を保証しない。
また、特許文献３は、変形可能な合成樹脂材料から作られた様々なアーチ状のプレートからなる保護装置を開示しており、これらプレートは、ある重なりをもって一方が他方の裏側に位置され、共通の可撓性シートの上に位置される。これらプレートは、脊椎の両側部の領域に対応した領域で、そのシートに固定して接続される。この場合、プレートは、肋骨をも保護するのに十分なほど幅広いが、隣接プレートへの衝撃力の分配は、可撓性ロッドによって許容され、これは、局所的だけれども堅固な、プレートの接続を保証しない。
特許文献４は、保護されるべき体の様々な部分（胸を含む）に巻かれる可撓性スリーブを備えた、様々な装置を開示している。この装置は、重なって接続される堅いプレートであって、制限された相対移動のみを有する方法でスリーブに取り付けられたプレートを利用する。
特許文献５は、脊椎のための保護装置を開示しており、この保護装置は様々なプレートからなり、これらプレートは、一方が他方の裏側に、部分的に重なる関係を有して位置され、少なくとも一つの長手方向に整列された接続要素によって接続されている。接続要素は、プレート同士のスライドを防止する目的を有する。この装置によって与えられる保護は、プレートの平坦性を考慮すると、ひどい衝撃の場合非常に低く、プレートが作られる材料（好ましくは発泡合成樹脂）の衝撃吸収性に完全に依存する。
また、特許文献６に開示されている装置は、プレートが作られる材料（好ましくは発泡合成樹脂）の衝撃吸収性のみに、その保護作用を依存している。
特許文献７に開示されている保護装置は、脊椎の腰部のみに制限されており、他の中で、合成樹脂のＴ形要素を利用している。これら要素は、互いに連結（インターロック）し、横断アームの四隅に挿入されたリベットにより、背部に締結される。要素は限定された可撓性しか有しない。
最後に、特許文献８に開示されている保護装置は、複数の上部支持部材を備え、これら上部支持部材は、脊椎に対応する凸形状を有する。それぞれの上部支持部材は、一対の下部部材の周りに適合する関係で嵌合すると共に、固定手段を利用する。固定手段は、脊椎の長手方向に沿った相互の回転のみを許容する。

従って、本発明の主な目的は、上述した制限および欠点により特徴付けられずに、使用者の背骨のどんな個所にも集中されて、どんな方向にも作用される、特に、危険な衝撃の場合であっても、同時に使用者を効果的に安全に保護できる保護構造を提供することにある。

特許請求の範囲に示され、かつ規定されるような特徴と協同する保護構造は、添付図面に係る本発明の単なる実施例ではなくて、推奨される何等制限しない実施例によって、以下に与えられる説明により確認されるように、これが可能となり、達成すべく、さらに助けるものである。

図１に示されるように、本発明に従った保護構造は、符号１０で概要的に示される薄いシールドと、シールドの外側に面した面に取り付けられた複数個のプレートとによって大体構成されている。全体としてのこれらプレートは、符号３０で大体示され、保護構造の長手方向軸心Ｘに沿って延びる接続部材２０の使用によって関連した組体が得られる。
シールド１０は、例えば天然または合成レザーあるいは類似物のような透明で可撓性の耐摩滅材料で作られており、細長い下向きのテーパが付けられた形状の周辺縁部を有している。単一部片として一体的に作られているが、シールド１０は、胸椎状部のほぼ半分ほど下方に下頸部脊柱状部の位置に配置された横方向ライン部１１から延びる上部１２と、下胸椎状部と最上腰椎状部の位置の中間部１４と、尾骨状部に下方に延びる下部１６と、を有している。革帯、ベルトおよび／またはブレース（図示しない）のような適宜な固着手段が、使用者の背骨の上方で使用者の体に、シールド１０を固着することができる。

保護構造の実際の構成部分である上記したプレートは、例えば、ポリエチレンまたはポリウレタンのような成形可能な耐衝撃性の熱可塑性材料で作られている。また、図２乃至図４を参照し、かつ垂直方向を考慮して、３つの上プレート３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、シールド１０の下部１６に配置されている２つの下プレート３０Ｆ、３０Ｇの上の中間部１４上に配置された２つのプレート３０Ｄ、３０Ｅ上の上部１２上に配置されており、そして、これらプレートの全てが、シールドの周辺縁部１８から一定間隔で配設されている。一貫して、前記シールドの形状によって、最上部のプレートは、中間部および最下部のプレートよりも幅が大きい。最下部のプレート３０Ｇを除いて、全てのプレートは、軸心Ｘに沿って測った時の高さと同じ高さを一方で有している。

一般的な形状は、プレート３０Ａ・・・３０Ｆにおいて実質的に同じであるので、添付図面に一層詳細に示されているプレートである３０Ａで示される最上部のプレートだけが、一層の簡略化のためにここに説明されよう。

プレート３０Ａは、シールド１０の側部、すなわち使用者の背骨に面した側部、の形状が凹状であり、共に、図４に示される二重線によって明示されるように、保護構造の長手方向軸心Ｘと平行な方向と、同じ長手方向軸心に対して横方向とにある。実際に、プレートは、凹みが最大である横リブ３２によって互いに分離された上半部４０と下半部５とを有している。

プレート３０Ａの上半部４０は、３つのフックの幾つかの組を除いて、実質的に連続しており、外縁部４２に沿って全て配置されていてシールド１０の面が開口している。３つのフックの組の各々において、２つの横フック４４、４６は、長手方向軸心Ｘに向って整列しているが（図５を参照）、しかし、中央フック４８は、外縁部４２に向って配置されている（図６参照）。このような具合に、３つのフックの種々な組において、明らかにシールドの周辺縁部１８から一定間隔でシールド１０に沿って全て延びるツイン部６０が保持されており、シールド１０の外面に取り付けられた複数個のループ１７の下を通る時に、プレート組体３０を同一シールド１０に取り付けることができる。プレートの上半部４０には、通気および照明用の孔４１が設けられると共に、既に述べた長手方向の接続部材２０のスナップ係合のためのテーパ受容部４３が設けられている。この接続部材は、軸心Ｘに沿って、種々なプレートと係合すべくスナップ係合できるようになった幅広部２２が幅狭部２４と互い違いになり、かつ上記の幅広部２２の１つと異なる形状を有する２つの幅広部２６、２８に終っている一種のベルト（さらに成形可能で耐衝撃性の熱可塑性材料でさらに作られている）から構成されている（図１および図３参照）。

プレート３０Ａの下半部５０は、３つの薄い舌部５２Ａ、５２Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、５６Ａ、５６Ｂの２つの組によって軸心Ｘに対して対称的に構成されており、これら舌部５２Ａ、５２Ｂ、５４Ａ、５４Ｂ、５６Ａ、５６Ｂは、互いに２つの半部４０、５０を分離する横リブ３２から始まる片持ち梁状に下方に延びている。３つの舌部の２つの組は、前記プレートの第１の半部４０に設けられたテーパ受容部４３よりも幾らか幅広くなった溝５８によって互いにさらに分離されている。

最下位置に設けられたプレート３０Ｇは、何等舌部を有していないが、通気および照明用の孔４１と３つの舌部の２つの組（本書において既に示されるように）と、種々なプレート３０Ａ・・・３０Ｇが如何に一緒に組み立てられるかを示している図３を参照して、長手方向の接続部材２０の最下端部２８におけるテーパ受容部５７とによってさらに特徴付けられている。

いずれかのプレートの舌部５２Ａ・・・５６Ｂが、次のプレートの上半部４０の下に来て、また、図４と図７に示されるように、横リブ３２から離れて自由端部に向って移動する時に、後者からますます隔てられる。従って、最上位置に配置されたプレート３０Ａの上半部を除いて、プレート組体３０の高さ全体において、互いに全ての方向に動く可能性をもって互いに隔てられている２つのプレートが重なり合うことを確実にしている。図７は、恒久的な変形を行なうこと無しに、衝撃を受けるプレートと協同することができるように、シールド１０よりも長手方向の接続部材２０に近接した位置にて、プレート間に配置される、例えば発泡プラスチックのような軟質材料の熱成形または押抜き加工された条片７０が任意に可能であることをさらに示している。

保護構造は、プレート組体３０の上方の個所でシールド１０に固着されるカバーとしてだけ行なわれる被覆（図示しない）によって完成するようにできる。

作動において、上述した保護構造は以下の特徴を示している。長手方向接続部材２０は、種々なプレートの各々を、他のプレートに対して全ての方向に自由に回転（明確に制限された移動範囲で作用する）するようにできる。これは、自在に接続されるように、本発明に従って保護構造を規定するようにどうして適切に考慮されるか、また、各プレートが、他のプレートとは別に可撓的に変形できるかを考慮しているかである。

本発明によって提供される利点は、相互におけるプレートの前記回転が、保護構造を使用者の背骨の彎曲に最も適切に順応させるようにできることに、丁度制限されることが従って無く、特にまた、不慮の事故の結果として使用者が受けることのある衝撃や衝突の各々やいずれをも十分に耐えるようにできることである。実際に、作用される衝撃の方向が軸心Ｘに対していかであろうとも、少なくとも１つのプレートの下半部の１つ以上の舌部が、可撓的な変形、すなわち非永久的な変形（プレートの自然な凹面を無効にするようになす、所謂、横リブ３２周りの変位）を受けるようになり、さらに、同じような具合に、板ばねが自動車において作用するようになる。衝撃の方向に従って、プレートは、保護構造の他のプレートに対していずれの方向にも、どちらか一方または同時に、回転できる。あらゆる場合に、障害物に対して衝突する使用者からもたらされる衝撃に基づくエネルギが、使用者の背骨に対して衝撃自体を放出するようにできる等の、リスクが有効的に避けられる。同時に、使用者は、任意の準備としてどのようにも考えられる、軟質材料の条片７０の作用的な干渉無しに、最も効果的で、かつ完全な保護を確実にできる。

このような効果は、本書において最初に記載された従来の保護構造によって確立される効果に対しても、勿論、十分に優れている。

上述の説明は、本発明の現在の推奨される実施例について記載しているが、添付された特許請求の範囲によって規定されるように、本発明の範囲から逸脱すること無く、多数の別の実施例が発展できることが明らかであろう。

本発明に従った保護構造の外側からの前面図である。 保護構造の構成部材の組体を示すだけの使用者の背骨と接触した側部からの前面図である。 他の部材から分離された前記構成部材の幾つかと、組体に互いに連結された構成部材を保持する接続部材とを示す図２と同様な前面図である。 保護構造の長手方向軸心に対して異なった角度における２つの側面図の図２と図３の同一構成部材を示す図である。 図１の円で囲われた部分の細部の拡大前面図である。 図１の円で囲われた部分の細部の拡大背面図である。 保護構造の既に述べた構成部材と軟質材料で作った他の部材との幾つかを示す図４の変形例である。

Claims (9)

1. 着用者の下頸部脊柱状部から尾骨状部に延びるように適合され、使用者の体に固着するための手段が設けられた細長いシールド（１０)と、
   複数個のプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）の組体（３０）であって、これらプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）が、
   成形可能な耐衝撃性の合成樹脂材料で作られ、
   シールド（１０）の外方を向いた面に位置され、
   構造の長手方向軸心（Ｘ）の方向において、それらのほぼ半分の長さに対応する大きさだけ重なる関係で、長手方向軸心（Ｘ）に沿って延びる接続部材（２０）によって、互いに連結され、
   シールド（１０）に移動可能に取り付けられる
   組体（３０）と
   を有する、衝撃に対して背骨を保護するための構造において、
   前記接続部材（２０）は、成形可能な耐衝撃性の合成樹脂材料で作られると共に、部分（２２，２６，２８）を一体的に備え、当該部分（２２，２６，２８）は、対応するプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）が制限された範囲ではあるが全ての方向に自由に回転できるように、種々なプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）に設けられた対応する座部（４３，５７）と係合するように適合される
   ことを特徴とする保護構造。
2. 前記接続部材（２０）は、互い違いの順序の幅広部（２２，２６，２８）と幅狭部（２４）とを備え、前記幅広部（２２，２６，２８）は、前記種々なプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）に設けられた対応する座部（４３，５７）と係合すべくスナップ係合するように適合されることを特徴とする請求項１に記載の保護構造。
3. 最下のプレート（３０Ｇ）を除いて、全てのプレート（３０Ａ・・３０Ｆ）は、上半部（４０）と下半部（５０）と横リブ（３２）とを備えるように、シールド（１０）に面した側が凹んでおり、前記横リブ（３２）は、前記構造の軸心（Ｘ）に垂直であると共に、各プレートの最深の凹みの線に対応して互いに前記２つの半部（４０、５０）を分離し、
   前記プレート（３０Ａ・・３０Ｆ）の前記下半部（５０）は、前記分離横リブ（３２）から片持ち梁の具合に突出する複数個の舌部（５２Ａ・・５２Ｇ）から実質的になり、かつ前記分離横リブ（３２）からの間隔が増大するにつれ隣接のプレートの上半部（４０）から次第に隔てられることを特徴とする請求項１又は２に記載の保護構造。
4. 全てのプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）は、好適にはその上半部（４０）に、通気および照明用の孔（４１）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の保護構造。
5. 全てのプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）は、プレート組体（３０）をシールド（１０）に固着するように設けられた手段のために縁部（４２）に沿って配置された複数個のフック手段（４４、４６、４８）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の保護構造。
6. シールド（１０）の外向きの面に前記プレート組体（３０）を固着する前記手段は、例えばツインのような可撓性の部材（６０）を有することを特徴とする請求項５に記載の保護構造。
7. 種々なプレート（３０Ａ・・３０Ｇ）の間で、シールド（１０）よりも接続部材（２０）に近接した位置に、軟質材料で作られた平らな部材（７０）が設けられていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載の保護構造。
8. プレート組体（３０）の上に設けられてカバーとしてだけ作用するようできる保護被覆をさらに有することを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載の保護構造。
9. シールド（１０）は、透明で可撓性の耐摩滅材料で作られていることを特徴とする上記請求項のいずれか１つに記載の保護構造。

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