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技術 頭蓋変形矯正ヘルメット及びこれを製造する方法

出願人 株式会社大野興業株式会社Ai-metNEO
発明者 大野秀則藍原康雄杉山久幸松本徹甲斐和美
出願日 2013年3月1日 (7年4ヶ月経過) 出願番号 2013-040509
公開日 2014年9月18日 (5年9ヶ月経過) 公開番号 2014-169510
状態 特許登録済
技術分野 ヘルメット、外 帽子類の製造、外 整形外科、看護、避妊
主要キーワード 通気用貫通孔 横断面形 横断面直径 粉末焼結積層造形法 漸次上方 変形矯正 コンクリート製床 所要圧力
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年9月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

シェル(4)が必要強度及び硬度を保持するにも拘わらず充分軽量にせしめることができる頭蓋変形矯正ヘルメット(2)、及びかかる頭蓋変形矯正ヘルメット(2)を充分迅速に且つ安価に作成することを可能にする方法を提供する。

解決手段

非発泡合成樹脂製シェル(4)を粉末焼結積層造形法によって成形し、次いでシェル(4)の内面発泡合成樹脂製ライナー(6)を配設する。シェル(4)の相対密度は90乃至98%である。

概要

背景

周知の如く、幼児頭蓋変形、例えば斜頭(頭蓋が左右対称形状ではなくて片側に大きく傾斜している変形形状)、短頭(頭蓋の前後方向寸法が著しく短い変形形状)及び長頭(頭蓋の前後方向寸法が著しく長い変形形状)、の治療として、幼児の頭蓋に頭蓋変形矯正ヘルメットを被嵌して、頭蓋の成長を変形が矯正される方向に誘導する治療様式が採用されている。そして、かような治療様式に使用される頭蓋変形矯正ヘルメットとして、下記特許文献1には、非発泡合成樹脂製外側シェルとこのシェル内面に配設された発泡合成樹脂製ライナーとを具備する頭蓋変形矯正ヘルメットが開示されている。シェルには複数個通気用貫通孔が形成されている。

概要

シェル(4)が必要強度及び硬度を保持するにも拘わらず充分軽量にせしめることができる頭蓋変形矯正ヘルメット(2)、及びかかる頭蓋変形矯正ヘルメット(2)を充分迅速に且つ安価に作成することを可能にする方法を提供する。非発泡合成樹脂製シェル(4)を粉末焼結積層造形法によって成形し、次いでシェル(4)の内面に発泡合成樹脂製ライナー(6)を配設する。シェル(4)の相対密度は90乃至98%である。

目的

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その第一の技術的課題は、シェルが必要強度及び硬度を保持するにも拘わらず充分軽量にせしめることができる、新規且つ改良された頭蓋変形矯正ヘルメットを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

非発泡合成樹脂製外側シェルと該シェル内面に配設された発泡合成樹脂製内側ライナーとを具備する頭蓋変形矯正ヘルメットにおいて、該シェルの相対密度は90乃至98%である、ことを特徴とする頭蓋変形矯正ヘルメット。

請求項2

該シェルの外周縁には肉厚を増大せしめた厚肉補強部が形成されている、請求項1記載の頭蓋変形矯正ヘルメット。

請求項3

該シェルには複数個通気用貫通孔が形成されている、請求項1又は2記載の頭蓋変形矯正ヘルメット。

請求項4

該シェルのショアD硬度は70乃至85である、請求項1から3までのいずれかに記載の頭蓋変形矯正ヘルメット。

請求項5

ライナーボール反発弾性ASTMD3574)は1%以下である、請求項1から4までのいずれかに記載の頭蓋変形矯正ヘルメット。

請求項6

該シェルは、頭蓋の頂部に対応する部位が開口されていて、全体として環形状である、請求項1又は2記載の頭蓋変形矯正ヘルメット。

請求項7

該シェルには上縁から下縁まで延在するスリットが形成されており、該スリットの片側縁には厚さ方向内側部から延出する突出片が配設され、該スリットの他側縁部には該突出片に対応して厚さ方向内側部に没入凹部が配設されており、該突出片の表面と該没入凹部の底面とには分離自在に連結される相互連結手段が配設されており、該突出片を該没入凹部に位置せしめて該相互連結手段によって該突出片と該没入凹部とを連結すると、該シェルの表面における該スリットの両側領域は円滑に連続する、請求項6記載の頭蓋変形矯正ヘルメット。

請求項8

請求項1から7までのいずれかに記載の頭蓋変形矯正ヘルメットを製造する方法にして、矯正すべき頭蓋の外形に基いて該シェルを粉末焼結積層造形法によって成形し、次いで該シェルの内面に該ライナーを配設する、ことを特徴とする方法。

技術分野

0001

本発明は、幼児頭蓋変形の矯正に使用される頭蓋変形矯正ヘルメット及びかかる頭蓋変形矯正ヘルメットを製造する方法に関する。

背景技術

0002

周知の如く、幼児の頭蓋変形、例えば斜頭(頭蓋が左右対称形状ではなくて片側に大きく傾斜している変形形状)、短頭(頭蓋の前後方向寸法が著しく短い変形形状)及び長頭(頭蓋の前後方向寸法が著しく長い変形形状)、の治療として、幼児の頭蓋に頭蓋変形矯正ヘルメットを被嵌して、頭蓋の成長を変形が矯正される方向に誘導する治療様式が採用されている。そして、かような治療様式に使用される頭蓋変形矯正ヘルメットとして、下記特許文献1には、非発泡合成樹脂製外側シェルとこのシェル内面に配設された発泡合成樹脂製ライナーとを具備する頭蓋変形矯正ヘルメットが開示されている。シェルには複数個通気用貫通孔が形成されている。

先行技術

0003

特表2003−532433号公報

発明が解決しようとする課題

0004

而して、本発明者等の経験によれば、上記特許文献1に開示されている従来の頭蓋変形矯正ヘルメットには、次のとおりの解決すべき問題がある。第一に、シェルに必要強度及び硬度を保持させるためには、通常、シェルの厚さを相当な厚さ(10乃至15mm程度)にせしめることが必要であり、これに起因して頭蓋変形矯正ヘルメットが高重量になってしまう。頭蓋矯正治療は、幼児の頭蓋が未成長の内に、即ち生後の比較的早い時期、例えば生後4ケ月以内、に開始することが望まれるが、生後の比較的早い時期においては幼児の未成熟であり、高重量の頭蓋変形矯正ヘルメットを被嵌することは望ましくない。第二に、シェルは個々の幼児の矯正すべき頭蓋の形状に応じて個々に所要形状成形することが望まれるが、所謂単品注文製造を採用する場合、製造に長時間を要すると共に製造コストが著しく高価になる。

0005

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その第一の技術的課題は、シェルが必要強度及び硬度を保持するにも拘わらず充分軽量にせしめることができる、新規且つ改良された頭蓋変形矯正ヘルメットを提供することである。

0006

本発明の第二の技術的課題は、所謂単品注文製造を採用する場合でも、充分迅速に且つ安価に、シェルが必要強度及び硬度を保持するにも拘わらず充分軽量にせしめることができる頭蓋変形矯正ヘルメットを製造することを可能にする、新規且つ改良された頭蓋変形矯正ヘルメットを製造する方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明者等は、鋭意研究及び試作実験の結果、例えばシェルを粉末焼結積層造形法によって成形し、シェルの相対密度(シェルが中実でありシェル中に空隙が存在しない状態の密度に対する相対密度)を90乃至98%にせしめることによって、上記第一の技術的課題を達成することができることを見出した。

0008

即ち、本発明の一局面によれば、上記第一の技術的課題を達成する頭蓋変形矯正ヘルメットとして、非発泡合成樹脂製外側シェルと該シェルの内面に配設された発泡合成樹脂製内側ライナーとを具備する頭蓋変形矯正ヘルメットにおいて、
該シェルの相対密度は90乃至98%である、ことを特徴とする頭蓋変形矯正ヘルメットが提供される。

0009

該シェルの外周縁には肉厚を増大せしめた厚肉補強部が形成されているのが好適である。該シェルには複数個の通気用貫通孔が形成されているのが好都合である。該シェルのショアD硬度は70乃至85であり、該ライナーのボール反発弾性ASTMD3574)は1%以下であるのが好都合である。該シェルは、頭蓋の頂部に対応する部位が開口されていて、全体として環形状であるのが好適である。好適実施形態においては、該シェルには上縁から下縁まで延在するスリットが形成されており、該スリットの片側縁には厚さ方向内側部から延出する突出片が配設され、該スリットの他側縁部には該突出片に対応して厚さ方向内側部に没入凹部が配設されており、該突出片の表面と該没入凹部の底面とには分離自在に連結される相互連結手段が配設されており、該突出片を該没入凹部に位置せしめて該相互連結手段によって該突出片と該没入凹部とを連結すると、該シェルの表面における該スリットの両側領域は円滑に連続する。

0010

本発明の上記第二の技術的課題は、シェルを粉末焼結積層造形法によって成形することによって達成される。

0011

即ち、本発明の他の局面によれば、上記第二の技術的課題を達成する方法として、上記第一の技術的課題を達成する頭蓋変形矯正ヘルメットを製造する方法にして、
矯正すべき頭蓋のスキャンデータから導出した、矯正すべき頭蓋の外形に基いて該シェルを粉末焼結積層造形法によって成形し、次いで該シェルの内面に該ライナーを配設する、ことを特徴とする方法が提供される。

発明の効果

0012

本発明の頭蓋変形矯正ヘルメットにおいては、非発泡合成樹脂から成形されるシェルが、中実であって空隙が存在しない状態ではなくて、相対密度が90乃至98%にせしめられている故に、必要強度及び硬度を保持するにも拘わらず充分軽量にせしめることができる。特に、シェルの外周縁には肉厚を増大せしめた厚肉補強部が形成されている場合には、充分な強度を保持せしめることができる。

0013

本発明の方法によれば、矯正すべき頭蓋の外形に基いて粉末焼結積層造形法によってシェルを成形する故に、比較的高価である成形型を必要とすることなく、充分迅速に且つ安価に、シェルが必要強度及び硬度を保持するにも拘わらず充分軽量にせしめることができる頭蓋変形矯正ヘルメットを製造することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明に従って構成された頭蓋変形矯正ヘルメットの好適実施形態を示す斜面図。
図1の頭蓋変形矯正ヘルメットの正面図。
図1の頭蓋変形矯正ヘルメットの背面図。
図1の頭蓋変形矯正ヘルメットの右側面図。
図1の頭蓋変形矯正ヘルメットのシェルに形成されている突出片を示す部分斜面図。
図1の頭蓋変形矯正ヘルメットのシェルに形成されている収容凹部を示す部分斜面図。

実施例

0015

以下、本発明に従って構成された頭蓋変形矯正ヘルメットの好適実施形態を示す添付図面を参照して、更に詳述する。

0016

図1を参照して説明すると、本発明に従って構成された図示の頭蓋変形矯正ヘルメット2は、非発泡合成樹脂製外側シェル4と発泡合成樹脂製内側ライナー6とから構成されている。

0017

図1と共に図2乃至図4を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるシェル4は、上面に比較的大きな略円形の開口8を有し、頭蓋の頂部に対応する部位が開口されていて全体として環形状である。更に詳述すると、シェル4は頭蓋の周縁を囲繞する主部10、主部10の背面部から下方に延出する背面垂下部12、及び主部10の両側面部から下方に突出する突出部14を有する。図4を参照することによって理解される如く、背面垂下部12はヘルメット装着者の頸背面に対向して位置し、突出部14はヘルメット装着者のの前方に位置し、ヘルメット装着者の耳は背面垂下部12と突出部14との間に位置する。シェル4には複数個の通気用貫通孔16が形成されているのが好適である。図示の実施形態においては、主部10の前半部及び後半部並びに背面垂下部12に適宜の間隔をおいて複数個の貫通孔16が形成されている。貫通孔16の各々は5乃至15mmの直径を有する円形孔であるのが好適である。

0018

シェル4の外周縁、即ち開口8を規定している略円形の上縁と共に主部10の下縁、背面垂下部12及び突出部14の自由縁、には肉厚を増大せしめた厚肉補強部18が形成されているのが好適である。かかる厚肉補強部18は、横断面形状が直径4乃至8mm程度の略円形である所謂円形縁取りでよい。シェル4の、厚肉補強部18を除く部分の厚さは 2乃至4mm程度でよい。

0019

図4と共に図5及び図6を参照して説明すると、図示の実施形態におけるシェル4には、その片側面部(正面から見て右側側面)には上縁から下縁まで連続して延在するスリット20が形成されている。そして、このスリット20の片側縁(図4において左側縁)には、図5に図示する如く、厚さ方向内側部から延出する突出片22が形成されている。突出片22は、上縁は漸次下方に傾斜して延出しその下縁は漸次上方に傾斜して突出し先端縁は真直に延びる台形でよい。突出片22の内面は主部10の内面と面一であり、突出片22の厚さは主部10の厚さの略半分であるのが好都合である。一方、スリット20の他側縁部(図4において右側部)には、厚さ方向内側部に没入凹部24が形成されている。没入凹部24の没入深さは突出片22の厚さと実質上同一であり、没入凹部24の輪郭は突出片22の輪郭と実質上同一(従って台形)であるのが好適である。突出片22の表面(外面)と没入凹部24の底面とには分離自在に連結される相互連結手段(図示を省略している)が配設されている。かかる相互連結手段は、例えば商品名「ベルクロ」として販売されている連結部材から構成することができる。相互連結手段を分離した状態で頭蓋変形矯正ヘルメット2を幼児の頭に装着し、しかる後に相互連結手段を連結して頭蓋変形矯正ヘルメット2を幼児の頭に比較的緩やかな所要圧力締め付けることができる。所望ならば、幼児の頭蓋の成長に応じて、突出片22と没入凹部24とを図4において左右方向に幾分離隔してスリット20の幅を増大せしめ、かくして頭蓋変形矯正ヘルメット2の内側寸法を幾分増大せしめることもできる。図示の実施形態においては、相互連結手段を連結せしめた状態において、シェル4の内面におけるスリット20の両側領域が円滑に連続すると共に、シェル4の表面におけるスリット20の両側領域も円滑に連続し、突起等が存在しない。それ故に、頭蓋変形矯正ヘルメット2を装着した幼児の寝返りが頭蓋変形矯正ヘルメット2によって阻害されることがない。そしてまた、幼児の寝返りにより頭蓋変形矯正ヘルメットがずれてしまい適正な矯正が阻害されることもない。

0020

上記シェル4は、矯正すべき変形頭蓋の外形に基いて、粉末焼結積層造形法によって成形され、相対密度が90乃至98%、好ましくは92乃至96%、であることが重要である。相対密度が過大になると、シェルの重量が過大になり、相対密度が過小になるとシェルの強度が過小になる傾向がある。矯正すべき変形頭蓋の外形は、それ自体は周知の三次元スキャン様式によって、確定することができる。また、粉末焼結積層造形法自体は公知の造形法であるので、その詳細な説明は本明細書においては省略する。シェルを成形するための合成樹脂素材としては、ポリアミドナイロン)、ポリカーボネイトポリエステルポリアセタールポリエチレンポリプロピレンポリ塩化ビニルポリスチレンポリブチレンABS樹脂セルロース系樹脂アクリル樹脂エポキシ樹脂フッ素樹脂の如き比較的剛性合成樹脂を挙げることができるが、粉末焼結積層造形法による成形性、強度及び硬度の点から、ポリアミド、特にポリアミド11、が好ましい。成形されたシェル4のショアD硬度は70乃至85、特に75乃至80、であるのが好ましい。

0021

図1乃至図3を参照して説明を続けると、ライナー6は発泡合成樹脂、好ましくは連続気泡発泡合成樹脂、から形成されており、シェル4の内面に配設されている。シェル4の内面に対してライナー6は、例えば両面接着テープを介して着脱自在に貼着されており、頭蓋変形矯正ヘルメット2の装着者による汚染が進行した場合には適宜に交換することができるのが好都合である。ライナー6はシェル4の内面における上記厚肉補強部18を除く全面に配設されているのが好適である。所望ならば、シェル4の内面の適宜の部位に選択的に貼着することもできる。発泡合成樹脂から形成されているライナー6は、 6乃至20mmの厚さを有し、1%以下のボール反発弾性(ASTMD3574)を有するのが好適である。ライナー6を形成する好適発泡合成樹脂としては、連続気孔発泡ポリウレタン、例えば庫県神戸市西区室谷1丁目2−1所在の株式会社ケー・シー・シー・商会から商品名「メモリーフォームCF−45」として販売されている連続気泡発泡ポリウレタン、を挙げることができる。シェル4の内面に配設されるライナー6は、所謂緩衝材として機能すると共に、装着者の汗を吸収発散する機能を有する。ライナー6に吸収された汗はシェル4に形成されている貫通孔16を介して蒸発せしめられる。

0022

実施例1
東京都稲市東長3104−1−101所在の株式会社アスペクトから商品名「ASPEX−FPA」として販売されているポリアミド11粉末を使用して、上記アスペクト社から商品名「RaFaEl」として販売されている粉末焼結積層造形機によって、図1乃至図6に図示するとおりの形態のシェルを成形した。積層ピッチは0.1mmであった。シェルの平均内径は約150mmで、全高は約150mmで、厚肉補強部を除く部位の厚さは3.0mmで、厚肉補強部の横断面直径は6.0mmであった。シェルの上面の開口の平均直径は約90mmであり、シェルには直径が11.0mmである82個の貫通孔が形成されていた。シェルのショアD硬度は77であり、シェルの相対密度は95%であり、シェルの全重量は63.0gであった。
上記のとおりのシェルを正立状態で150cmの高さから平坦コンクリート製床上に自然落下せしめた後に、シェルの状態を観察したところ、シェルにクラック等の損傷の生成は認められなかった。

0023

実施例2
積層ピッチが0.15mmであったことを除いて実施例1と同様にしてシェルを成形した。シェルのショアD硬度は77であり、シェルの相対密度は94%であり、シェルの全重量は61.5gであった。
上記のとおりのシェルを正立状態で150cmの高さから平坦なコンクリート製床上に自然落下せしめた後に、シェルの状態を観察したところ、シェルにクラック等の損傷の生成は認められなかった。

0024

実施例3
積層ピッチが0.2mmであったことを除いて実施例1と同様にしてシェルを成形した。シェルのショアD硬度は77であり、シェルの相対密度は93%であり、シェルの全重量は60.0gであった。
上記のとおりのシェルを正立状態で150cmの高さから平坦なコンクリート製床上に自然落下せしめた後に、シェルの状態を観察したところ、シェルにクラック等の損傷の生成は認められなかった。

0025

2:頭蓋変形矯正ヘルメット
4:外側シェル
6:内側ライナー
16:貫通孔
18:厚肉補強部
20:スリット
22:突出片
24:没入凹部

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