1つで7役！回転式！掬う、打つ、握る、剃る、書く、留める、飲むオールインワンハンド自助具
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1つで7役！回転式！掬う、打つ、握る、剃る、書く、留める、飲むオールインワンハンド自助具 by ICTRehabilitationResearchLab is licensed under the Creative Commons - Attribution-NonCommercial-ShareAlike license.
Summary
発明品の概要・アピールポイント
本自助具は、①カトラリーホルダー、②キーボードタイピング補助具、③歯ブラシホルダー、④髭剃りホルダー、⑤ペンシルホルダー、⑥ボタン留め具、⑦コップ保持具という7種類の自助具の機能を、一つの「ハンドホルダー」で代替するものである。7種類に共通する「手に装着して使用する」という構造に着目し、用途ごとに必要な機能を一つのハンドホルダーに集約した。さらに、ハンドホルダーを「回転させて」使用することで、装着し直すことなく7種類の用途を切り替えられる構造とした。これにより、複数の自助具を個別に用意する必要をなくし、1つの自助具で日常生活の多様な動作を支援することを実現した。
Materials
Tools
Blueprints
Making
- 上肢や手指の機能に制限があり、日常生活動作に不自由を抱えている者。例えば、麻痺や怪我などによって握力が低下した者や把持力が低下した者。またそれらに伴い手指の巧緻性が低下し日常生活に不自由を感じている者。
- 既存の自助具を調べる中で、カトラリーホルダー、キーボードタイピング補助具、歯ブラシホルダーなど、多くの自助具が「手に装着して使用する」という共通した構造を持つことに着目した。そこで、この共通点を一つの設計に集約し、複数の役割を一つの「ハンドホルダー」で代替できるのではないかと考え、開発に着手した。用途ごとに自助具を使い分けるのではなく、一つの自助具を携帯するだけで多様な「手を用いる」動作を可能にすることで、自助具の携帯性や利便性を高め、使用者の生活の選択肢を広げられると考えたためである。
- 以下に材料と⒈カトラリーホルダー、⒉キーボードタイピング補助具、⒊歯ブラシホルダー、⒋髭剃りホルダー、⒌ペンシルホルダー、⒍ ボタン留め具自助具、⒎コップ保持自助具のそれぞれにおいて以下に作成手順を記載する。STLファイル
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材料
01.Bambu Lab A1 mini (Bambu Lab社)2.SILK+PLA , 1.75 mm , Green (B.BAMBO社)3.SILK+PLA , 1.75 mm , Blue (B.BAMBO社)4.PETG Translucent , 1.75 mm (Bambu Lab社)5.TPE-83A , 1.75 mm , White (e−Sun社)6.3D CADソフト : Shaper 3D7.デジタルノギス (ダイソー社)- キーボードタイピング補助具については、「ハンドホルダー」に取り付ける、キーボードタイピング用の「スティック」を設計した。キーボードを傷つけない用、スティックのキーボードに当たる側の先端にはフィレットをかけることで先端を丸くし、鋭利さのない構造とした。
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- 3.歯ブラシホルダー同様にホテルのアメニティで手に入れた髭剃りの寸法をデジタルノギスで測り、作成済みの「ハンドホルダー」に収まるか、また歯ブラシホルダー同様の確認(操作性、必要となる筋力の確認など)を行なった。なお、操作性の確認に用いた髭剃りは遠方に住む弟から借りて作成したものであり、実際の写真や動画は手元になく、今回のレシピには登場しない。
- 「ハンドホルダー」におけるペンシルホルダーにあたる寸法の設計には最も注力を注いだ。理由は単純であり、日常生活で必要となる「ペン」には実に様々な種類が存在し、それぞれ寸法が異なるからである。全ての「ペン」に対応したペンシルホルダーを作成することは現実的ではないと判断し、その代わりに「どの年齢層」でも本自助具を用いることで「ペン」の操作を可能にすることを第一の目的と定めることにした。よって本自助具においては、⒈ボールペン、⒉マッキーペン、⒊鉛筆を対象とした。鉛筆を対象とする「ペン」に加えた理由は「子供」でも使用可能な自助具にしたいという想いからである。同時に大人になっても使用可能な自助具を目指した
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- ⒍ ボタン留め具自助具とは、ここではズボン(ジーパンなど)のボタンを留める動作を補助する自助具のことを指すこととする。ズボンのボタンを留めるという動作には手先の巧緻性を必要とする動作であり、麻痺などで筋力が低下した者にとっては困難を伴う動作であると考える。まず、ハンドホルダーに取り付ける「ボタン留め具スティック」をCADソフトで設計した。なお操作性の確認には自宅にあるジーパン(女性Mサイズ)のボタンを使用した。最初は余計なサポート材を必要としない設計にする為、フィレットかけずに作成したが、その場合、ボタンに引っかける動作が非常に困難であることが分かり、再度、設計し直すこととした。
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- 先述の通り、フィレットをかけない場合には、ボタンにスティックを引っかける動作が困難であることが分かった。次にフィレットをかけたものを再設計し、操作性のテストを行ったが、フィレットをかけすぎることでスティック本体の厚みが薄くなり、ボタンには引っかかるもの、力を入れた途端に折れてしまった。PETGで作成していた為、素材上の特性が影響を考え「衝撃には弱いが、剛性の高い」PLAを用いることにした。本来ならPLAの中でも比較的、脆弱性の高いSILK PLAは用いたくなかったのだが自宅にあるPLAは、SILK PLAしかなかった為、SILK PLAを用いることにした。結果、成功した。
- 本自助具は、上肢や手指の機能に制限があり、日常生活動作に不自由を抱える者を対象とする。従来は、食事、歯磨き、髭剃り、筆記、キーボード操作、ボタン留め、飲水など、それぞれの動作に応じた自助具が必要であった。本作品では、これら7つの役割を一つのハンドホルダーに集約し、用途に応じて回転させることで機能を切り替えられる。これにより、複数の自助具を持ち替える負担や携帯時の荷物を減らし、限られた身体機能でもより多くの日常動作を自ら行えるようになる。結果として、生活上の「できない」を「できる」に変え、行動の選択肢と自立性を広げることを目指す。
工夫した点
0⒈ TPUとTPEの素材上の特性の違いを考慮し設計したこと。⒉子供から大人まで使用可能な自助具となるよう、想定される「使用シーン」に幅を持たせたこと。特に子供を対象者とする場合、子供の成長に伴って自助具がサイズアウトすることもあるだろうし、使用する道具がより高度なものに変わることもあるだろう。(例:鉛筆からシャープペンシルへと、子供用スプーンから飲食店で広く一般的に使用されているスプーンへとといった具合に)そのような場合でも、自助具を買い替える必要をなくし、一つの自助具を長く使ってもらえるよう様々な使用シーンを想定した。3.四肢障害当事者という視点から「操作性」の検討を行なったこと。- 1つの自助具に7つの役割を持たせる為の工夫として、まず最初に「ハンドホルダー」を設計し、そのハンドホルダーを「回転させること」によって、1つの自助具で7つの役割を果たせるように工夫した点にあるだろう。「手に装着して使用」する自助具は多数作られているが、それらの自助具の使用方法に「共通点」を見出し、1つの自助具に役割を集約させるというアイデア、そして発想力こそ、私自身の強みであり、本自助具のアピールポイントにもなりうる。また本自助具のパーツにおいて、3Dプリント品以外の構成要素を一切含めなかったことも、私なりの「3Dプリント自助具」作成における重要な「こだわり」の一つである。
- 本作品は、カトラリーホルダー、キーボードタイピング補助具、歯ブラシホルダー、髭剃りホルダー、ペンシルホルダー、ボタン留め具、コップ保持具という7種類の自助具を、一つのハンドホルダーに集約した独創的な生活補助具である。既存の自助具に共通する「手に装着する」という構造に着目し、用途に応じてハンドホルダーを回転させることで、装着し直すことなく7役を切り替えられる機構を考案した。これは「一つの道具で、できることを増やす」という発想から生まれた。使用者の手や用途に合わせた寸法調整が可能で、3Dプリンターによる再現性にも優れる。
- さらに、使用時の負荷を考慮して強度を確保しつつ、生活用品として身につけたくなる形状やデザインにも配慮した。複数の道具を一つにまとめることで、携帯性を高め、使用者の「自分でできる」生活の選択肢を広げることを目指した。
- 本自助具の開発は、2025年に発症した指定難病による四肢障害に加え、2026年3月から3度に渡って再発を繰り返した脳損傷による後遺症として高次脳機能障害(記憶力低下、文章化・発語の困難)を抱える中で行った。後遺症の影響が強く7月8月は自宅の中でさえも自力で移動することが困難な状態であり、エントリーの辞退を検討していた。しかし、締切4日前のタイミングで、当初エントリー予定だった高度な作品から、短時間で作成可能な自助具でのエントリーへと切り替えたことで、企業や在籍大学からの資金援助・助成を受けることなく、発明者である私自身の私費で、研究の企画から設計、開発、検証まで全工程を個人で遂行してみせた。
- データ容量が大きすぎるためか、データの圧縮を行なってもブループリント機能を用いてSTLファイルを添付することができませんでした。またSTLファイルのリンクを貼り付けることも試しましたが、shaper3Dへのログインが求められる形での共有方法しかできませんでした。その為、GoogleDriveを用いてSTLファイルを共有させていただきます。https://drive.google.com/drive/folders/1MYNbLe3Gt9cvzdrR55U2LDsASd4hfZTK?usp=sharing
謝辞
0本自助具は3Dプリンターを⽤いた個⼈による発明であり、本成果が、同様の課題を抱える当事者や福祉⼯学に携わる開発者の⼀助になることを切に願います。最後に⽇々、家族を始め、私の⽇常⽣活を⽀えてくださっている訪問介護⼠、訪問看護師、訪問診療医、訪問薬剤師の皆様に⼼より感謝申し上げます。
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References
Usages
Project comments
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