JP7411994B2

JP7411994B2 - 腰枕および腰枕セット

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Description

本発明は、腰枕および腰枕セットに関する。特に、椎間板性腰痛の予防、症状の改善、および治療に用いることのできる腰枕と、腰枕および膝枕を組み合わせた腰枕セットに関する。

人は、歩行するときに、身体にかかる重力を背骨のＳ字カーブで支えて、緩衝している。腰椎は前方に弯曲しているが、この弯曲を失うような行為や姿勢を続けると、腰痛となる。したがって、腰椎前弯を保つことが腰痛の予防となる。また、腰椎前弯を回復することが、腰痛の治療や予防になる。非特許文献３によれば、仰臥位における腰椎前弯は２～３ｃｍである。

国外の腰痛治療において、マッケンジー体操と称される腰椎前弯回復化体操が、多くの支持を得ている。マッケンジー体操とは、１９５６年頃ニュージーランドの理学療法士であったロビン・マッケンジー氏が考案した、体を後ろに反らせる体操である。具体的には、最初にうつ伏せに寝て、顔を前に向け、次に腕立て伏せ姿勢から、ひじを伸ばし上半身を起こしていく体操である。この時、腰や足の力を抜く。腰の反りを最大限にするために、息を吐きながら腕を可能なかぎり伸ばすようにする。この時間を５～１０秒とし、これを１セットとし、１日当り数セット実施する。又、立位で実施する方法もある。

従来、日本国内の椎間板性腰痛治療の分野では、整形外科医を含む多くの関係者が、古い常識である「腰を反らすことによって腰痛が悪化する。」と信じていた。その結果、近年に至るまで、腰を反らす治療が行われなかった。従来の治療方法が、非特許文献１の１２４頁及び２１２頁に掲載されている。

２０１５年に非特許文献２に、「３秒！これだけ体操」が掲載された。また、２０１９年に、ＮＨＫテレビで、体操の内容が放映された。これらの情報によって、関係者に、腰を反らす体操が、革命的な治療方法であると評価されるようになった。非特許文献２のなかで、腰をそらす「これだけ体操」は、マッケンジー理論に基づいて提唱したものであると明言されている。また、腰痛になる仕組みが記載されている。さらに、腰痛を治療するには、腰椎前弯を元に戻す（すなわち、元の位置に回復させる）ことが必要であると、強調されている。

椎間板性腰痛は、マッケンジー体操でも、腰をそらす「これだけ体操」でも、予防と治療の両方に効果があることが、自明となっている。

椎間板性腰痛の仕組みを説明する。背骨を構成している椎体と椎体の間にある椎間板は、クッションの役割を果たしている。椎間板の中には、髄核というゼリー状の物質がある。通常、髄核は、椎間板の中央に位置している。しかし、悪い姿勢や前屈み姿勢を続けていたり、無理な姿勢で腰に負荷をかけた場合、腰椎部分の椎間板が圧迫されて、髄核が中央から背中側へ移動する（ズレる）。この移動が、腰痛の原因となる。髄核がズレたまま中央に戻らない状態が続くと慢性的な腰痛になる。したがって髄核のずれを放置せず、すぐに元に戻す（回復する）ことが大事である。

発明者は、非特許文献２の公開以前に、腰椎前湾の回復枕と該枕の使用法についての発明を特願２０１１－２４６８９８号として出願し、特許第５６２６６５７号（特許文献１）として登録した。また、腰椎前湾の回復枕の意匠を意匠出願２０１４－０２３４８８として出願して、意匠第１５３５２６６号（特許文献２）として登録した。

これら以外にも、腰を反らす形態の体操や整体が散見され、ようやく腰反らしの重要性が認識されるようになった。

特許第５６２６６５７号公報意匠登録第１５３５２６６号公報

山口義臣著「腰痛、こうして治す」株式会社主婦の友社１９９０年松平浩著「３秒！これだけ体操」マキノ出版「安心」２０１５年１０月号小原研「インテリア人間工学」ガイアブックス社、

特許文献１に記載の腰枕（以下、従来例の腰枕ともいう）は、緩衝材が半硬質であることから、腰椎を強く押圧する。したがって、短時間の使用は可能であるが、「腰部体圧分布が小面積に集中化し、長時間使用できない」との短所がある。

従来例の腰枕では、異なる体型で異なる体重の者が使用した場合に、体圧分布面積をどの程度にすべきか、あるいは、負荷に対してどの程度の変位量が最適であるのかが、不明であった。したがって、体重や体型の異なる不特定多数の人が使用できる腰枕の物性値を特定する必要がある。あるいは東洋人、欧米人または様々な体型の人が使用できる腰枕の形状を、特定する必要がある。

従来例の腰枕では、仰臥位で腰枕を腰椎にあてがった初期段階で、肌と接触したときの違和感（以下、肌触り、または肌触り違和感ともいう）や、枕からの反力を受けた時の違和感を感じる人が、少数ながら存在した。これら使用者の違和感を緩和する対策が必要とされている。

従来例の腰枕を仰臥位で使用した場合、椎間板性腰痛の予防が可能か否かが不明であった。

本発明は、以上の課題を解決しようとするものであり、腰椎前弯の維持と回復を目的としており、かつ、より良い使用感を有する腰枕の提供を目的としている。

本発明は、腰枕に関する。
本発明の腰枕は、仰臥時または着座時に使用者の腰に接触させることにより、使用者の腰椎前弯を維持する腰枕であって、
高さが９ｃｍ以上１１ｃｍ以下であり、
半硬質フォームで形成された外側緩衝部材と、前記外側緩衝部材よりも硬度の低い半硬質フォームで形成された内側緩衝部材と、を備えており、
前記外側緩衝部材は、
外周部分の断面形状が、水平な底面と、３つ以上の異なる曲率半径を有する曲面からなる上面と、を備えている部分円状の形状であって、
断面の中央部分に、水平底面と異なる高さの垂直側面上に２つの異なる曲率半径を有する曲面からなる上面が形成された、略ドーム型の空洞部分が形成されており、
前記内側緩衝部材は、前記空洞部分と同一の断面形状を備えており、
前記外側緩衝部材と前記内側緩衝部材とは、長手方向の形状が一定であり、
使用者が前記腰枕を腰にあてて仰臥位となったときに、使用者が前記腰枕に加える荷重Ｘが、使用者の体重Ｗに係数０．５９を乗じた値となっており、且つ、
荷重Ｘに対する前記腰枕の変位量の範囲Ｙを示す下記の式（１）；

変位量の範囲Ｙ（ｍｍ）＝｛Ｙ_０＋ｔａｎα・荷重Ｘ（ｋｇ）｝±８・・・（式１）

において、
荷重Ｘが２６ｋｇ以上４１．５ｋｇ以下の時、
Ｙ_０＝３７（定数、単位ｍｍ）、
ｔａｎα ＝Ｙ_１－Ｙ_０／Ｘ_１－Ｘ_０＝０．９７（係数）、
荷重Ｘ＝Ｘ_０から任意点までの増加荷重（単位ｋｇ）、であり、
荷重Ｘが４１．５ｋｇ以上６５ｋｇ以下の時、
Ｙ_０＝５２（定数、単位ｍｍ）、
ｔａｎα ＝Ｙ_２－Ｙ_１／Ｘ_２－Ｘ_１＝０．６８（係数）、
荷重Ｘ＝Ｘ_１から任意点までの増加荷重（単位ｋｇ）、
であることを特徴とする。

発明者は、腰枕の好適な高さが、９ｃｍ以上１１ｃｍ以下であることを見いだした。また、腰枕に掛かる荷重が使用者の体重に０．５９を乗じた値となることを見いだし、このことが腰枕にかかる荷重と、変形量が定量化され、さらに最適な変形量範囲を提供できるものに結びつけ、本発明を完成させた。

さらに、本発明は、腰枕と膝枕を備えた腰枕セットに関する。
本発明の腰枕セットは、
請求項１記載の腰枕と、
膝枕であって、長手方向の形状が一定であり、頂部が切断された不等辺三角形の断面を有しており、半硬質フォーム緩衝材で形成された膝枕と、
前記腰枕と前記膝枕とを接続する長さ調節可能なベルトと、
を備えていることを特徴とする。

本発明の腰枕および腰枕セットは、マッケンジー体操および「これだけ体操」と同一の腰痛治療および腰痛予防の理論に基づいてなされた発明であって、椎間板性腰痛の予防と治療の両方に効果が期待できる。

本発明の腰枕単体、または腰枕と膝枕からなる腰枕セットを使用することで、腰痛患者の関心事である「予防できるか否か」という疑問が払拭される。この結果、腰痛患者の減少に多大な貢献となる。すなわち、毎日の仰臥寝時に該枕を使用すれば、髄核が移動することは少なく、たとえ移動したとしても、その夜のうちに回復するので、腰痛になることは少なくなる。

本発明の腰枕は、強度の異なる内側緩衝部材と外側緩衝部材の組み合わせ、および曲面からなる上面の形状との相乗効果により、腰部体圧分布が集中化しない。また、腰枕に対する負荷に比例して腰枕の変位量が定量化され増加するので、その範囲においては、接触部分の違和感が少なく、肌触りが快適である。

本発明の腰枕は、使用者による荷重と体重との関係を定量化し、さらに、最適な変位量範囲を提供することで、従来例の腰枕の短所である「腰部体圧分布が集中化し長時間使用できない。」との課題を解決した。すなわち、使用者が腰枕に荷重（負荷）を加えた時の変位量を最適化したことで、腰部の体圧分布の集中を避けて、体圧分布が最適なものとなった。したがって、長時間の使用に耐えることが可能となった。

さらに、東洋、欧米、男女別、超重量の人などを、体型や体重ごとに特定区分けして、最適な体圧分布面積と変位量を定量的に可視化して提供できることになった。その結果、自分に合った枕の選択が容易となり、安心して本発明の腰枕を使用することができるようになった。

本発明の腰枕セットは、腰椎に腰枕をあてがい、膝に膝枕をあてがう形態で使用することができる。腰枕セットを使用した場合と腰枕単体を使用した場合とを比較すると、腰枕に加わる荷重を臀部に移動させる「緩和化」を行うことができる他、支持点が多くなることによる違和感の減少など、使用時の体圧減少や違和感の緩和効果を奏する。

本発明の腰枕の斜視図である。本発明の腰枕の横断面図である。本発明の腰枕セットの斜視図である。本発明の腰枕における体圧分布試験結果の一例を示す図である。実施例の腰枕の荷重に対する変位の好適な範囲を示すグラフである。本発明の腰枕の荷重に対する好適な変位の全範囲を示すグラフである。

始めに、本発明の腰枕および腰枕セットの作用について説明し、次に、好適な腰枕と腰枕セットの形態について、図面を参照しつつ説明する。

腰枕および腰枕セットの作用
腰痛は、悪い姿勢等を続けたり、無理な姿勢で腰に負荷をかけることにより、椎間板が圧迫され、髄核が中央から背中側へズレたことにより発生する。腰痛の予防策の一つは、「髄核のずれを放置せず、速やかに元に戻す、あるいはズレないようにすること」である。本発明の腰枕は、仰臥時または着座時に使用者の腰椎に接触させることにより、使用者の腰椎前弯を維持または回復することができる。

腰枕の形状
図１に本発明の腰枕Ｄの斜視図を示し、図２に、本発明の腰枕Ｄの横断面図を示す。本発明の腰枕Ｄは、全高Ｔが９ｃｍ以上１１ｃｍ以下である。腰枕Ｄは、半硬質フォームで形成された外側緩衝部材１と、外側緩衝部材１よりも硬度の低い半硬質フォームで形成された内側緩衝部材２と、を備えている。外側緩衝部材１は、外周部分の断面形状が、水平な底面と、３つ以上の異なる曲率半径を有する曲面からなる上面と、を備えている部分円状の形状であって、断面の中央部分に、水平底面と異なる高さの垂直側面上に２つの異なる曲率半径を有する曲面からなる上面が形成された、略ドーム型の空洞部分３が形成されており、この中に、空洞部分３と同一形状の内側緩衝部分２が収容される。外側緩衝部材１と内側緩衝部材２とは、長手方向の形状が一定である。

外側緩衝部材１の上面の形状は、腰椎の形状に倣って形成されている。従って、使用者の背中上部に接する面の曲率半径は、使用者の腰側に接する面の曲率半径よりも大きく、なだらかな面が形成されている。以下、外側緩衝部材１の空洞部分３の頂上から、上面の頂上までの距離を、アーチ頂部厚さ４とも称する。

外側緩衝部材１および内側緩衝部材２を形成する半硬質フォームとは、プラスチックを発泡させた材料であって、樹脂の弾性係数Ｅが７００～７０００ｋｇｆ／ｃｍ^２の材料、または、５０％圧縮、変形放圧後の厚みの減量量が２～１０％の材料をいう。最も一般的な半硬質フォームは、ウレタンフォームである。

言い換えると、本発明の腰枕Ｄは、半硬質フォームの外側緩衝部材１を有している。外側緩衝部材１の横断面形状は、上部が非対称アーチ形で中央に部分円状の空洞部分３を有している。また、外側緩衝部材１は、長手方向において、直線状に延びている、外側緩衝部材１の空洞部分３には、硬度を少し下げた半硬質フォーム内側緩衝部材２が隙間なく挿入されている。随意的に、図示されない脱着用カバーを被着することができる。

空洞部分３に、同一形状の内側緩衝部材２が隙間なく挿入された場合と、空洞部分３と内側緩衝部材２との間に隙間が有るものとの間には、変位量比較試験の結果、隙間以上の差異が生じる。すなわち、隙間の有るものは、隙間以上の変位量を示す。このことから、無駄な変位をなくすためには、内側緩衝部材２を空洞部分３に隙間なく挿入することが好ましい。

腰枕セットの形状
図３に、腰枕セット１０の斜視図を示す。腰枕セット１０は、腰枕Ｄに加えて、膝枕Ｚと、ベルトＰとを備えている。膝枕Ｚは、長手方向の形状が一定であり、頂部が切断された不等辺三角形の断面を有しており、半硬質フォームの緩衝材で形成されている。ベルトＰは、腰枕と膝枕とを接続する長さ調節可能なベルトである。

膝枕Ｚは、使用者の違和感を緩和するための部材である。随意的には、脱着カバーを被着することができる。長さ調節可能なベルトＰは、腰枕Ｄと膝枕Ｚとを接続するように、好適には２本平行に用いられる。ベルトＰは、腰枕Ｄの両端部に平行に配置して、膝枕Ｚとの間隔を調節後に、両者を接続固定することができる。使用者は、所望する距離および位置で腰枕Ｄを腰椎に当て、膝枕Ｚを膝にあてることができる。

ベルトＰは、形式や材質に限定する必要はなく、任意の接続部品を使用できる。

膝枕Ｚの形状を、頂部がカットされた不等辺略三角形とすることで、膝高や足長の異なる人々が、使用辺を替えた状態で使用し、脚の位置や肌触り感を調節することができる。又、膝枕Ｚの頂部をカットすることで、膝下荷重（足重量）が集中することを緩和できる。

腰枕の体圧分布の最適化
使用者が仰臥位で腰枕を腰に接触させた時に、使用者の体圧分布が最適化されることを、図４～６を参照しつつ説明する。体圧分布は、より硬い腰枕Ｄでは小面積となって体圧が集中し、より軟らかい腰枕Ｄでは、面積が拡がり分散化する。本発明の腰枕では、面積を指標とするのではなく、腰枕Ｄに加わる荷重と腰枕の変位量との関係を最適化するように腰枕Ｄの堅さを調節することによって、腰枕Ｄにおける体圧分布の好適化をはかっている。

好適な体圧分布となる腰枕Ｄの寸法と物性値は、以下の関係を満たしている。
第一に、腰枕Ｄの全高Ｔは、９ｃｍ以上１１ｃｍ以下の範囲で設定される。使用者が軽量であるほど低い腰枕Ｄを適用する。逆に、使用者の体重が重い場合、高い腰枕Ｄが適用される。

第二に、本発明の腰枕Ｄの外側緩衝部材１の形状と材料を最適化していることによって、腰枕Ｄに加わる荷重Ｘは、使用者の体重Ｗに係数０．５９を乗じた値となっている。使用者の体重と腰枕への荷重の関係は、Ｂ枕（図５に破線のＢ枕線として物性を示した枕）を用いたものと、本発明の腰枕Ｄ供試体を用いた、異なる体重の使用者による使用試験の結果によって特定し、その結果、前記係数０．５９に集束した。一例として、図４に、体重６６．３ｋｇの使用者が仰臥位でＢ枕を腰椎に当てたときの体圧を、体圧分布測定器で測定した結果を示す。結果は、荷重Ｘ＝３９ｋｇとなり、体圧分布面積は４２６ｃｍ^２となった。これらの結果は、使用者の体重：腰椎部の体圧＝１．０：０．５９にほぼ収束した。

第三に、使用者が本発明の腰枕を腰にあてて仰臥位となったときの腰枕の変位量の範囲は、下記の式（１）で表すことができる。

変位量の範囲Ｙ（ｍｍ）＝｛Ｙ_０＋ｔａｎα・荷重Ｘ（ｋｇ）｝±８・・・（式１）

において、
荷重Ｘが２６ｋｇ以上４１．５ｋｇ以下の時、
Ｙ_０＝３７（定数、単位ｍｍ）、
ｔａｎα ＝Ｙ_１－Ｙ_０／Ｘ_１－Ｘ_０＝０．９７（係数）、
荷重Ｘ＝Ｘ_０から任意点までの増加荷重（単位ｋｇ）であり、
荷重Ｘが４１．５ｋｇ以上６５ｋｇ以下の時、
Ｙ_０＝５２（定数、単位ｍｍ）、
ｔａｎα ＝Ｙ_２－Ｙ_１／Ｘ_２－Ｘ_１＝０．６８（係数）、
荷重Ｘ＝Ｘ_１から任意点までの増加荷重（単位ｋｇ）
であることを特徴とする。

仰臥位の時の使用感と、腰椎前弯の維持に加えて、体重と腰枕Ｄに対する荷重Ｘとの関係を考慮することで、好ましい腰枕Ｄの高さを決定することができた。体重４４ｋｇ以上７０．３ｋｇ以下の使用者には、高さ９ｃｍの腰枕の使用が好適である。体重７０．３ｋｇ以上９４ｋｇ以下の使用者には、高さ１０ｃの腰枕の使用が好適である。体重９４ｋｇ以上の使用者には、高さ１１ｃの腰枕の使用が好適である。

好適な高さの腰枕を使用した場合であっても、使用者の体重に対する腰枕Ｄの変形量が小さ過ぎると、使用者が違和感を感じて長時間の使用に適さないことになる。反対に、使用者の体重に対する腰枕Ｄの変形量が大き過ぎると、腰椎前弯を維持することができない程度に、腰枕Ｄが圧縮されてしまう。体圧分布の試験と同様に、体重の異なる使用者によって実際に腰枕Ｄを使用して、荷重と腰枕の変位量の範囲との好適な関係を「荷重に対する好適な変位の範囲」として示したグラフが図６である。

図６の、荷重と変位量の関係は、式１の関係を満たしている。以下の実施例に示す種々の試験の結果、図６の変位量下限線Ｊよりも変位量が小さい腰枕、言い換えれば固い腰枕を使用した場合、使用者は違和感を感じた場合があった。また、図６の変位量上限線Ｉよりも変位量が大きい腰枕、言い換えれば柔らかい腰枕を使用した場合、使用者の腰椎前弯が十分に維持されず、効果が得られない恐れがあった。従って、好適な腰枕は、図６に示すように、荷重に対する変位下限線Ｊから変位上限線Ｉの間の範囲となるような物性を有する腰枕である。

以下に本発明にかかる腰枕、および腰枕セットの使用者ごとの実施例について、図５を参照しつつ、さらに具現化して詳細に説明する。

腰枕Ｄの変位は、腰枕Ｄへの荷重に略比例する。この作用は、外側緩衝部材１の強度と、内側緩衝部材２の強度と、アーチ頂部４の複合効果である。「腰枕Ｄの変位が腰枕Ｄへの荷重に略比例する」とは、荷重に対して変位が線形（一次関数の関係）で変化することを意味している。以下、荷重に対する変位の値を示すグラフのことを「荷重－変位線」とも称する。この荷重－変位線が略直線である部分を採用することにより、体圧分布が好適となる。

アーチ頂部厚さ４の好適な寸法は、２０～２５ｍｍである。アーチ頂部厚さ４が２５ｍｍを超えると、接触したときに堅さを感じるようになり、使用感や肌触り感が悪化するなど、官能評価の結果が低いものとなる。しかし、官能評価するには、アーチ頂部厚さ４以外の外側緩衝部材１や、内側緩衝部材２の物性、形状も重要視する必要がある。

課題の一つである肌触り違和感の調べ方
図５は、人種男女別、および体重の異なる使用者に対する「荷重に対する枕の好適変位範囲（変位方向範囲Ｈ）」を提供する説明図でもある。範囲を示す線は、変位上限線Ｉ、変位範囲内中心線Ｌ、変位下限線Ｊを有するが、この三線のどの線を調べれば「肌触りなどの官能に係る調査が行えるか」を検討した。結果は、好適変位範囲の境界である「変位下限線Ｊ」に近似する変位線を探り当てれば、調査や統計観察が容易になると考えた。近似する変位線を有するものは、次に示す試作枕Ｂである。

従来例の腰枕は、枕からの反力を受けたとき、違和感が小数存在し、この緩和が必要視されていた。これに伴い、東洋人男性平均体重者の枕変位が３９ｍｍである試作枕Ｂ（従来例の製法で作成した高さＴ：９ｃｍ、アーチ頂部厚さ４：２ｃｍ）を制作し、次に示す尺度のアンケート調査を行った。結果は、痛さの尺度は感じないので「変位下限線Ｊに近い物性である」との複数回答を得た。従って、評価が可能な変位下限線Ｊを重要視し、設定順を、Ｊ，Ｉ，Ｌとした。

変位下限線Ｊを設定するためのＢ枕アンケート結果と評価
供試Ｂ枕は、変位下限線Ｊに近い物性であるとの評価を得、さらに多い試験者（日本人４９名）を対象としてモニタリングを実施した。内容は、腰痛の有無を区別せず、また男女無作為に、日本人４９名を対象としてアンケート調査を行った。尺度は、１クラス：痛い、２クラス：少し痛い、３クラス：我慢できる痛さ、４クラス：痛くない、の分別表現とした。結果は、実施期間４０日にて、１クラス：０名、２クラス：４名、３クラス：９名、４クラス：３３名、無回答３名、であった。
統計観察すれば、痛い回答が８％、少し痛い回答が１８％で、多くが女性であったことから、変位量の多少に関係なく、肌感覚が表現されたとも考えられたが、今回は、結果のみの評価とし、供試体Ｂ枕変位は、図５のＢ枕線に位置しており、変位下限線Ｊのわずか下位に存在すると評価した。

図５は、「荷重に対する枕の変位の好適な範囲」を示したもので、荷重に対する枕の変位が、略比例して増減している。図５は、人種、男女別、体重の異なる者など、すべての使用者が、好適な枕を選択できるように、物性を可視化したグラフである。

体重と腰枕に対する荷重の割合
体重（ｋｇ）と腰枕Ｄに加わる腰椎部体圧（ｋｇ）との比は、１：０．５９となった。この、腰枕Ｄに加わる腰椎部体圧を以降、「荷重Ｘ」とも称する。図５の横軸上段に示した数値は、腰枕Ｄに加わる腰椎部体圧を、「負荷重」と示している。

体重別の枕の種類の決定
腰痛患者の体重Ｗは、大略４４ｋｇ～１１０ｋｇと推定される。下限値の４４ｋｇは、政府が発表している日本の国民健康・栄養調査（２０１６年）において、１２歳の平均体重に相当する重量であり、それ以下の使用者は、わずかであると推定される。一方、上限値の１１０ｋｇは、欧米人平均体重の約３５％増の値であり、これ以上の体重の使用者もわずかであると推定される。この体重の範囲に対応する腰椎部の荷重Ｘは、「荷重Ｘが使用者の体重Ｗに係数０．５９をかけた値となる」との関係から、平均２６ｋｇ～６５ｋｇほどになる。これに対応する腰枕Ｄの変位Ｙは、式（１）から、平均３．７ｃｍ～６．８ｃｍとなる。「腰枕Ｄの変位が、荷重Ｘに比例して増減する」との作用効果を得るために、腰椎部体圧平均２６ｋｇ～６５ｋｇを３分割し、それぞれに対応する腰枕の全高Ｔを決定した。荷重１５ｋｇ～２３．５ｋｇの範囲であれば、荷重－変位の線形関係が得られる。これらから、腰枕Ｄへの荷重（すなわち腰椎部体圧）を東洋人向け枕、欧米人向け枕、および超重量の人向け枕の、３分割に割付することとした。

東洋人向け枕に関する女性・男性の平均体重
東洋人と日本人の体重差は少ないので、日本人データによる推測値を、それに替えることとした。文部科学省及び文化庁公表の「体力運動能力調査」資料２０１０年度を基に、２０才未満、９０才以上を除外、男性・女性共に単純平均し、この値を東洋人向け枕に係る、女性・男性平均体重とした。
（女性平均体重：５２．０ｋｇ、男性平均体重：６６．３ｋｇ）

欧米人向け枕に係る女性・男性の平均体重
欧米人とアメリカ人の体重差は少ないので、アメリカ人データによる推測値を、それに替えることとした。インターネット検索「アメリカの年齢別平均身長・体重」２０１７年８月７日を基に、２０才未満、９０才以上を除外、男性・女性共に単純平均し、この値を欧米人向け枕に係る、女性・男性平均体重とした。
（女性平均体重：７４．８ｋｇ、男性平均体重：８８．４ｋｇ）

超重量の人向けに係る体重は、１００ｋｇ、および１１０ｋｇを特定表示することとした。

前記範囲の、荷重方向（グラフの横軸方向）の範囲設定においては、腰枕の変位線が折れるところがあり、その境界が、大略、東洋人・西洋人等の中間にあたる４１．５ｋｇ付近にあるので、これを横方向範囲の境界Ｘ１線とした。

腰枕、荷重に対する好適な変位範囲の設定
好適な変位下限線Ｊおよび変位上限線Ｉを設定するため、実施製造法であるウレタン原料注入法によるモニタリング用枕Ｄ１２個を制作し、荷重―変位測定器で測定した。Ｄ枕の一例を示すと、底面の幅（使用者の身長方向に対応する長さ）が１８．６ｃｍであり、枕高Ｔが９．０ｃｍであり、アーチ頂部厚さ４が２～２．３ｃｍであり、質量が８５０～１０５０ｇである。これは、モニタリング用に作成したもので、特許請求の範囲の限定を意図したものではない。そして、枕Ｄの測定値と、前記Ｂ枕測定値、およびその評価を基に、（１）変位下限線Ｊ、（２）変位上限線Ｉ、（３）変位範囲内中心線Ｌの順に設定した。

変位下限線Ｊの設定
前記Ｂ枕アンケート結果と評価で述べたように、Ｂ枕の荷重－変位線は、変位下限線Ｊのわずか下位に存在すると評価されている。従って、供試体枕名２０－３３は、変位方向範囲外、供試体枕２３－Ｙは，変位方向範囲内に存在することになり、変位方向範囲±８ｍｍを考慮の上、図５に示す変位下限線Ｊに設定した。しかし、統計観察の痛い回答８％、少し痛い回答１８％は、減少したと思慮されるものの解消されたものではない。この解消策としては、後述の腰枕セットや使用時間の短縮などにより、十分対処可能と判断した。

変位上限線Ｉの設定
変位状厳選Ｉは、仰臥寝姿の腰椎部の湾曲を考慮して決定される。非特許文献３によれば、仰臥位時の湾曲は２－３ｃｍであるので、枕最大変位は、腰枕の高さＴ－３ｃｍ以内とし、変位上限線Ｉは、Ｘ_０，Ｘ_１，およびＸ_２における枕最大変位を結ぶ線に設定した。この変位上限線Ｉが、好適を提供できるか否かの判断は、Ｄ枕の荷重－変位線測定値をそれぞれ分析の上、供試体枕２３－２，２０－４は変位方向範囲に存在することになり、供試体枕枕２６－２は変位上限線Ｉを超える範囲にあり、総合評価の上、好適であると決定づけた。

変位範囲内中心線Ｌの決定
供試体枕２３Ｄ－２は、荷重－変位線がほぼ中央に位置し、好適事例の枕と評価される。変位範囲内中心線Ｌは、前記変位下限線Ｊと変位上限線Ｉ間が概略１６ｍｍを保有するので、変位方向範囲Ｈを１６ｍｍとし、その中心線を変位範囲内中心線Ｌとした。

これらのデータを統合した。東洋人向け枕Ｆの枕高Ｔは、実施例において９ｃｍ、欧米人向け枕Ｍは１０ｃｍ、超重量向け枕は、１１ｃｍに設定したが、これに限定されるものでなく、変位量が図５の範囲内に納まる枕は、好適な体圧分布となる枕である。

以上の結果から、それぞれの使用者に対する枕の好適な物性値は、以下の通りとなる。
東洋人女性平均体重５２ｋｇの使用者の場合、腰枕に対する荷重は３１ｋｇであり、好適な変位の範囲は４２±８ｍｍである。
東洋人男性平均体重６６．３ｋｇの使用者の場合、腰枕に対する荷重は３９ｋｇであり、好適な変位の範囲は５０±８ｍｍである。
欧米人女性平均体重７４．８ｋｇの使用者の場合、腰枕に対する荷重は４４ｋｇであり、好適な変位の範囲は５４±８ｍｍである。
欧米人男性平均体重８８．４ｋｇの使用者の場合、腰枕に対する荷重は５２ｋｇであり、好適な変位の範囲は５９±８ｍｍである。
超体重者１００ｋｇの使用者の場合、腰枕に対する荷重は５９ｋｇであり、好適な変位の範囲は６４±８ｍｍである。

腰枕セットによる効果
腰枕セットは、腰枕Ｄ単体であるＢ枕のアンケート調査を行った際の、仰臥位時の枕使用による肌触り感の改善のために、発明された。アンケートでは、少し痛い４名、我慢できる痛さ９名の回答報告があった。

違和感の緩和を目的として、膝枕ＺをベルトＰで接続した腰枕セット１０を作成した。腰枕セット１０は、腰椎部弯曲化にも寄与しつつ、体圧の減少と分散、さらに違和感の緩和をはかるものとなる。腰枕Ｄ単体で痛みを感じた回答者を対象に、再度モニタリングを実施したところ、違和感が改善したとの良好な回答が得られた。

Ｄ腰枕
Ｚ膝枕
Ｐベルト
１外側緩衝部材
２内側緩衝部材
３空洞部分
４アーチ頂部厚さ
Ｔ腰枕の高さ
１０腰枕セット

Claims

仰臥時または着座時に使用者の腰に接触させることにより、使用者の腰椎前弯を維持する腰枕であって、
高さが９ｃｍ以上１１ｃｍ以下であり、
半硬質フォームで形成された外側緩衝部材と、前記外側緩衝部材よりも硬度の低い半硬質フォームで形成された内側緩衝部材と、を備えており、
前記外側緩衝部材は、
外周部分の断面形状が、水平な底面と、３つ以上の異なる曲率半径を有する曲面からなる上面と、を備えている部分円状の形状であって、
断面の中央部分に、水平底面と異なる高さの垂直側面上に２つの異なる曲率半径を有する曲面からなる上面が形成された、略ドーム型の空洞部分が形成されており、
前記内側緩衝部材は、前記空洞部分と同一の断面形状を備えており、
前記外側緩衝部材と前記内側緩衝部材とは、長手方向の形状が一定であり、
使用者が前記腰枕を腰にあてて仰臥位となったときに、使用者が前記腰枕に加える荷重Ｘが、使用者の体重Ｗに係数０．５９を乗じた値となっており、且つ、
荷重Ｘに対する前記腰枕の変位量の範囲Ｙを示す下記の式（１）；

Ｙ（ｍｍ）＝｛Ｙ_０＋ｔａｎα・Ｘ（ｋｇ）｝±８・・・（式１）

において、
荷重Ｘが２６ｋｇ以上４１．５ｋｇ以下の時、
Ｙ_０＝３７（定数、単位ｍｍ）、
ｔａｎα ＝Ｙ_１－Ｙ_０／Ｘ_１－Ｘ_０＝０．９７（係数）、
荷重Ｘ＝Ｘ_０から任意点までの増加荷重（単位ｋｇ）、であり、
荷重Ｘが４１．５ｋｇ以上６５ｋｇ以下の時、
Ｙ_０＝５２（定数、単位ｍｍ）、
ｔａｎα ＝Ｙ_２－Ｙ_１／Ｘ_２－Ｘ_１＝０．６８（係数）、
荷重Ｘ＝Ｘ_１から任意点までの増加荷重（単位ｋｇ）、
であることを特徴とする腰枕。
請求項１記載の腰枕と、
膝枕であって、長手方向の形状が一定であり、頂部が切断された不等辺三角形の断面を有しており、半硬質フォーム緩衝材で形成された膝枕と、
前記腰枕と前記膝枕とを接続する長さ調節可能なベルトと、
を備えていることを特徴とする腰枕セット。