JP2000005247A - 膝装具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装着したことが外観より解りにくく、ひざま
づきして正座することが可能な反張膝の防止に適応でき
る膝装具を提供する。 【解決手段】 膝の内側及び外側の両サイド部に、下肢
に沿って各々膝関節支持部材１，２を設け、この膝関節
支持部材１，２を膝の上部の大腿部前面と、膝関節の後
方部と、膝の下部の下腿部前面との３箇所で下肢に支持
固定される装着手段が設けられている。膝関節支持部材
１，２は、大腿部側に伸びる上部アーム１ａ，２ａと、
下腿部側に伸びる下部アーム１ｂ，２ｂにより構成され
ており、両アームは膝関節の位置で支軸７，８によって
回転自在に連結されている。膝関節支持部材１，２に
は、膝の伸展状態で止まり、反対側に屈曲させないため
のストッパー１ｂ１，２ｂ１が取り付けられている。上
部アーム、下部アームは膝屈曲時には大腿部および下腿
部にそれぞれ追随して回動できるので、膝装具を取外さ
ずに、椅子にすわったり、ひざまずきしたりすることが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膝の機能障害の治
療後のリハビリ用として下肢部に装着して使用される膝
装具に関し、反張膝防止機能を有する膝装具に関する。

【０００２】

【従来の技術】膝関節など身体の機能障害に対する医学
的治療においては、治療後の機能回復訓練であるリハビ
リが非常に重要となる。

【０００３】このリハビリには、身体の部位毎に、ま
た、機能毎に様々な器具が用いられている。その中で膝
に対する装具は、膝装具と呼ばれ、関節炎、靱帯損傷、
半月板損傷、筋力低下、関節の拘縮、膝関節の不安定な
どに処方され、大腿から下腿までにおよぶ構造を持ち、
膝関節の動きを制御するために用いられる。

【０００４】それらの膝装具の中で反張膝に対する膝装
具がある。反張膝は、下肢に対する治療後の歩行訓練に
おいて、正しい歩行動作をしなかったために発生するも
ので、歩行時に膝を伸展させる時に、必要以上に膝の前
方側より手で押し付けることにより、膝が後方側に反っ
てしまう症状のことである。

【０００５】歩行時の膝崩れを恐れるあまりに、このよ
うな無理な力を加えてしまうことが多い。反張膝が進行
すると、膝に傷みを生じ、ひどい場合には膝関節の損傷
に致るなど取り返しがつかない事態ともなりかねない。

【０００６】この反張膝に対する膝装具としては、スウ
ェーデン式膝装具が一般に使用されている。

【０００７】この装具は、図７に示すように、膝の内側
及び外側の両サイドに、大腿部から下腿部まで致る金属
製のアーム２０、２１が設けられ、両アームは膝関節部
分で後方側を囲むように湾曲した連結部材２２で固定さ
れている。また、両アームの大腿部の前面と下腿部の前
方にはストラップ２３、２４が取り付けられており、膝
の後方部側にパッド２５が取り付けられている。

【０００８】このスウェーデン式膝装具は、図８（１）
に示すように、膝後方側よりパット２５部分を押し付
け、大腿部の前方と下腿部の前方のストラップ２３、２
４で締め付けて装着する。

【０００９】このように装着することにより、膝の伸展
状態では、大腿部前面と下腿部前面および膝後方部の３
箇所で固定されることとなり、膝が反対側に曲ることを
防止することができ、膝の屈曲状態では、問題なく屈伸
動作を行うことができる。

【００１０】この膝装具の装着により、リハビリの歩行
訓練において、膝の正しい伸展動作を行うことができる
ようになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、膝装具に
おける反張膝の問題は、すでに３０年以上前から、研究
され、上記のスウェーデン式膝装具などが欧米諸国を中
心に世界各国で使用されている。

【００１２】しかしながら、日本での使用においては、
リハビリ施設などの専門機関では、数多く普及している
が、一般家庭においては、非常に少ないのが現状であ
る。しかも、リハビリ施設での指導で歩行可能となった
患者が、退院して自宅での歩行訓練中に、反張膝となり
再度入院するという場合も少なくないのである。

【００１３】これは、リハビリ施設での訓練では、膝装
具をきちんと装着して訓練するが、退院して自宅での実
際の歩行に際しては、膝装具を外してしまうことが多い
ためである。

【００１４】このスウェーデン式膝装具は、膝の伸展状
態で装着するが、図８（２）に示すように、膝の屈曲状
態では、大腿部と下腿部のストラップ２３、２４がゆる
み、各々大腿部と下腿部から離れて突出する状態となっ
てしまう。

【００１５】このため、ズボンやスカートに当たり、膝
装具を装着していることが、外観から容易に解るように
なってしまい、見苦しくなる。

【００１６】また、膝装具は、装着感が非常に重要であ
り、膝装具と下肢各部との接触位置が微妙にずれただけ
で、不快感を感じるものであり、屈曲時のゆるみによる
膝装具のズレは、使用者にとって大きな問題となる。

【００１７】さらにまた、日本では、正座の習慣があ
り、このスウェーデン式膝装具は、欧米で開発されたも
のであるため、正座に対する配慮はまったくなされてい
ない。このため、ストラップ及びアーム部が邪魔をする
のでひざまづきをするとことは不可能である。

【００１８】このような理由により、自宅での生活の中
での歩行訓練においては、膝装具を装着しなくなってし
まうのである。

【００１９】本発明の課題は、上記のような問題点に鑑
みてなされたものであり、装着したことが外観より解り
にくく、ひざまづきして正座することが可能な反張膝の
防止に適応できる膝装具を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、膝の内側及び外側の両サイド部
に、下肢に沿って各々膝関節支持部材を設け、この膝関
節支持部材を膝の上部の大腿部前面と、膝関節の後方部
と、膝の下部の下腿部前面との３箇所で下肢に支持固定
される装着手段が設けられている膝装具において、前記
膝関節支持部材を膝関節の屈伸に追随して屈曲自在とな
るようにし、かつ、膝の伸展状態で止まり、反対側に屈
曲しないようなストッパーを設けた。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について図
面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の一例
を示す膝装具の斜視図である。

【００２２】この膝装具は、膝の内側と外側の両サイド
を支える支柱となる２つの膝関節支持部材１、２と、２
つの膝関節支持部材１、２を一定間隔に支持する連結部
材３と、膝関節支持部材１、２の上部を大腿部に巻き付
けて固定するための上部ストラップ４と、膝関節支持部
材の下部を下腿部に巻き付けて固定するための下部スト
ラップ５と、膝関節支持部材の膝関節部に対応する中間
部を膝関節の後方側より押し当てる膝後方パッド６とで
構成されている。

【００２３】膝関節支持部材１、２は、膝関節部より上
部側の上部アーム１ａ、２ａと、膝関節より下部側の下
部アーム１ｂ、２ｂとからなり、上部アームと下部アー
ムは膝関節部分に対応した支軸７、８によって、同一平
面内で回動自在に連結されている。

【００２４】また、下部アーム１ｂ、２ｂの支軸部７、
８の上端部には、上部アーム１ａ、２ａに掛止されるフ
ック状のストッパー１ｂ１、２ｂ１が設けられており、
上部アーム１ａ、２ａと下部アーム１ｂ、２ｂとが一定
の角度で止まるようになっている。

【００２５】このストッパーにより、必要以上に膝関節
が開くことがないため、リハビリ訓練において、反張膝
の発生を防止することができ、しかも上部アーム、下部
アームは膝屈曲時には大腿部および下腿部にそれぞれ追
随して回動できるので、膝装具を取外さずに、椅子にす
わったり、ひざまずきしたりすることが可能となる。前
記ストッパーは、上記のフック機構に限定されるもので
はなく、上部アームと下部アームが一定角度で止めるこ
とができるものであればいずれでも良い。

【００２６】人間の下肢は、実際には直線ではなく、ゆ
るやかな曲線を描いている。膝関節部分もまた、曲線を
描いており、この装具も膝部分の軸線に沿うように曲線
状に製作されており、ストッパー１ｂ１、２ｂ１により
上部アームと下部アームとの最大の開き角度は、１１０
゜〜１３０゜程度が良い。

【００２７】開き角度が１１０゜より小さい場合には、
膝が十分に伸展状態とならず、歩行しにくくなり、ま
た、アームの先端部が大腿部及び下腿部の後側に位置す
ることとなり、装着感も悪くなる。開き角度が１３０゜
より大きくなると、膝に対して通常の伸展状態以上の力
がかかり、反対側に反ってしまうため、反張膝に対する
防止効果がなくなる。

【００２８】また、上部ストラップ４は、布製などのベ
ルトであり、先端側は伸縮性素材が用いられており、大
腿部に巻き付けて固定でき、着脱自在に留めることがで
きるように、接合部には面ファスナー（「マジックテー
プ」「ベルクロ」など）が用いられているものである。

【００２９】この上部ストラップ４は、図２に示すよう
に、一方の膝関節支持部材２の上端部に固定して取り付
け、大腿部の前面側に沿って巻付け、他方の膝関節支持
部材１の先端部で面ファスナー３１により着脱自在に固
定し、さらに大腿部後面に沿って巻付け、大腿部を一周
してストラップ４の外面に面ファスナー３２で留めるこ
とができようになっている。

【００３０】大腿部の前面側は、非伸縮性ベルトで、後
面側は伸縮性ベルトでしっかりと固定されるようにする
と良い。下部ストラップも上部ストラップと同様であ
る。

【００３１】ストラップとしては、図２に示すように、
伸縮性ベルト４ａを用い、大腿部前面と接触する部分に
非伸縮性の合成繊維布４ｂを縫い合わせたものでも良い
が、非伸縮性ベルトのみを用いてもよい。図２に示す例
では、伸縮性ベルト４ａとして、一面が面ファスナーの
メス側（パイル側）として使用できる新素材「ネオプレ
ーン」を用いた。そうすれば面ファスナーとしてはオス
側（フック側）の面ファスナー３１，３２を取り付ける
だけでよく、構造が簡単になる。

【００３２】また、膝関節支持部材１の先端部に取り付
けられた面ファスナー３１は、可撓性のある基材３１ａ
上に設けられ、膝関節支持部材１の後方側（図２におい
て下側）へ突出している。これにより、面ファスナーの
接合面を広くしてストラップ４をしっかり固定すること
ができる。さらに、面ファスナー３１を前方へ突出させ
ると装着感や外観が悪くなるので、後方へ突出させるこ
とによって装着感や外観を向上させることができる。

【００３３】また、膝後方パッド６は、弾力性のあるス
ポンジ製のベルト６ａに丈夫な合成繊維製のベルト６ｂ
を縫い合せ非伸縮性としたたもので、両支軸部７、８に
固定され、しっかりと膝後方部を支持する。スポンジ側
６ａが内側で合成繊維側６ｂが外側となるように縫い合
わせる。

【００３４】連結部材３は、膝の両サイドの膝関節支持
部材１、２を一定間隔で支持するために設けられてお
り、本例では、帯状の剛性を有するアルミ合金などの軽
量金属部材で作られている。

【００３５】連結固定位置は１箇所であるが、支軸部分
７、８で固定しているため、軽く、しかも剛性が高く、
安定している。また、装着すると、図５に示すように、
膝の後方側に位置するため、椅子に腰掛ける時や床にひ
ざまづきして正座する時に邪魔にならず、また、装着し
ていることを周囲の人に気付かれずに済む。なお、連結
部材３が図１では、帯状のアルミ合金であるが、棒状の
連結部材としても良い。棒状とすることにより、ひざま
づきの時の違和感が非常に少なくなる。

【００３６】上記例では、連結部材３は膝関節の後方に
取り付けたが、前方に取り付けてもよい。

【００３７】反張膝を防止する膝装具としては、長期間
の装着および装着したまま通常の生活ができる必要があ
るため、反張膝防止機能の他に、利用者の立場から見る
と以下のようなものが望ましい。

【００３８】１）装着しやすいこと。 ２）装着感が良いこと（長時間装着しても苦にならな
い）。 ３）装着時に目立たないこと。 特に、３）の目立たないことが重要であり、これが利用
者にとって装着を嫌がる膝装具として決定的な原因とな
っている。

【００３９】従来の膝装具は、リハビリ訓練において歩
行することを前提として、立った状態として外観上見苦
しくならないもの、長時間使用で疲れないものが考えら
れていた。ところが、実際の生活の中での使用を考える
と、椅子にすわったり、床にひざまづきして座ったりす
る場合に、図８（２）に示すような、外観上の見栄えの
問題が発生する。ズボンやスカートの一部が装具により
突出するのでは、見栄えが悪い。

【００４０】本発明の膝装具では、図５に示すように、
膝関節支持部材において、膝関節に対応する部分に支軸
を設け、ストラップ４、５などで巻き付けて大腿部と下
腿部に固定することにより、膝関節を屈伸することがで
き、しかも屈曲時において、不自然に一部が突出するこ
とはなくなる。

【００４１】また、装着方法は、非常に簡単であり、膝
後方パッド６を膝の後側に当てて保持し、上部ストラッ
プ４と下部ストラップ５を各々大腿部と下腿部に巻き付
け、締め付けて止めるのみで良く、装着しやすい。しか
も、大腿部と下腿部の全周で固定するため、確実な装着
でずれ落ちる心配がまったくなくなり、長時間の装着に
よる位置ずれもないので、非常に装着感が良くなる。

【００４２】図３は本発明の他の実施形態の一例を示す
膝装具の装着状態を示す側面図である。

【００４３】この膝装具は、膝関節支持部材１０に２個
の支軸を設けたものである。図３に示すように、連結部
材３に対して直角に固定された固定支柱１０ａの上下端
部に各々支軸１１、１２が設けられており、上部支軸１
１に上部アーム１０ｂの端部が軸支されており、下部支
軸１２には、下部アーム１０ｃの端部が軸支されてい
る。

【００４４】また、固定支柱１０ａの上下端部には、上
部アーム１０ａと下部アーム１０ｃが一定角度以上に開
かないように、フック状のストッパー１１ａ、１２ａが
設けられている。

【００４５】このように複数の支軸が設けられると、膝
の屈曲動作がスムースとなり、屈曲時にアームの先端部
１３、１４とストラップ４、５の取り付け部分とのズレ
が発生することがなくなり、アーム先端部１３、１４が
ストラップ４、５より突出したりすることもなく、装着
感が著しく向上する。

【００４６】膝関節の構造は、実際には非常に複雑であ
り、単純な１軸で膝関節と同じ動きをさせることは難し
い。この装具は、より膝関節の屈曲に近い状態で屈曲さ
せることを可能としたものである。

【００４７】実際の膝関節は、卵形の球状関節となって
おり、その支点は、膝の屈曲とともに弧を描くように移
動する。すなわち、膝の中央部から弧を描くように下方
にズレていく。従って１軸で膝関節の動きを模擬するこ
とは難しく、多軸継手の方がより膝関節に近い動きがで
きるのである。

【００４８】膝装具においては、膝関節支持部材を膝の
両サイドに沿わせる必要から膝関節のほぼ中心部分とな
る。このため、アームの先端部分すなわち、ストラップ
の取付部分で、屈曲時と伸展時でストラップとアームと
の角度にズレが生じる。このズレにより、アームの先端
部分が僅かに突出し、若干の圧迫感を生じることがあ
る。

【００４９】図３に示すような２軸１１、１２の膝関節
支持部材を有する装具では、このストラップ４、５とア
ーム１０ｂ、１０ｃとの角度のズレがなくなるため、こ
の角度のずれによる圧迫感はなくなり、屈伸がスムース
となり、装着感が良くなる。

【００５０】図４は本発明のさらに他の実施形態の一例
を示す膝装具の装着状態を示す側面図である。

【００５１】この装具は、膝関節支持部材の関節軸構造
において、支軸を２個のギアによる構造としたものであ
る。

【００５２】膝関節支持部材１５は、連結部材３の両端
部に２個の支軸１５ａ、１５ｂを有するギアフレーム１
５ｃが固定されており、上部アーム１５ｄと下部アーム
１５ｅが軸支されている。各アームの軸支部分１５ａ、
１５ｂはギア構造となっており、かみ合った両アームが
連動して回動するようになっている。

【００５３】膝関節支持部材１５のギア構造は、図６に
示すように、各アームの軸支部１５ａ、１５ｂの外周部
分の一部がギア１５ｆ、１５ｇとなっているものであ
り、ギア加工は外周部分の１／４程度であり、ギア加工
の端部に突起部１６、１７が各々設けられている。両ア
ーム１５ｄ、１５ｅが一定角度まで開くと、この突起部
１６、１７が互いに突き当たって止まるストッパーとな
っているのである。ストッパーの構成は上記に限らず、
例えば両アームの回転を制止する制止ピンや制止部を設
けてもよく、要するに、両アームが一定角度まで開くと
伸展状態で止まり、反対側に屈曲しないようすれば別の
構成であってもよい。

【００５４】図６に示す関節支持部材は、膝関節に限ら
ず、他の関節部分を支持するために使用することも可能
である。

【００５５】この膝装具は、ギア構造の膝関節支持部材
１５が設けられているため、図５に示すように、膝関節
支持部材１５の伸展状態と屈曲状態のいずれのにおいて
も、絶えず連結部材３は、膝関節の真後の位置に保持さ
れ、屈伸による連結部材３のズレがなくなり、非常にス
ムースとなり、装着感がさらに向上する。また、装着時
にアームのセットが容易で、より装着しやすくなる。

【００５６】なお、ストッパーは、上記の一体化構造に
限らず、フック式などの金具を後から取り付けたもので
も良い。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、装着したままひざまづ
きして正座することが可能であり、通常の生活に常時装
着して使用できる反張膝の防止用膝装具を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例を示す膝装具の斜視図
である。

【図２】膝装具のストラップの平面図である。

【図３】本発明の他の実施形態の一例を示す膝装具の装
着状態を示す側面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施形態の一例を示す膝装
具の装着状態を示す側面図である。

【図５】本発明による膝装具を装着した場合の屈伸状態
を示す側面図である。

【図６】本発明の実施形態の一例を示す膝関節支持部材
の構造を示す概略図である。

【図７】従来の膝装具の実施例を示す斜視図である。

【図８】従来の膝装具を装着した場合の屈伸状態を示す
側面図である。

【符号の説明】

１、２ 膝関節支持部材 １ａ、２ａ 上部アーム １ｂ、２ｂ 下部アーム １ｂ１、２ｂ１ ストッパー ３ 連結部材 ４ 上部ストラップ ５ 下部ストラップ ６ 膝後方パッド ７、８ 支軸 １０ａ 固定支柱 １５ｃ ギアフレーム １５ｆ、１５ｇ ギア Ｌ 下肢

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１月１８日（１９９９．１．１
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】膝装具

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膝の内側及び外側の両サイド部に、下肢
   に沿って各々膝関節支持部材を設け、この膝関節支持部
   材を膝の上部の大腿部前面と、膝関節の後方部と、膝の
   下部の下腿部前面との３箇所で下肢に支持固定される装
   着手段が設けられている膝装具において、前記膝関節支
   持部材は、膝関節の屈伸に追随して屈曲自在であり、か
   つ、膝の伸展状態で止まり、反対側に屈曲しないよう
   に、ストッパーが設けられていることを特徴とする膝装
   具。
2. 【請求項２】 前記の膝関節支持部材は、大腿部側に伸
   びる上部アームと、下腿部側に伸びる下部アームとから
   構成されており、両アームは膝関節の位置で支軸によっ
   て回転自在に連結された請求項１に記載の膝装具。
3. 【請求項３】 前記支軸が多軸構成となっている請求項
   ２に記載の膝装具。
4. 【請求項４】 前記膝関節支持部材において、屈曲部が
   歯車のかみ合わせにより屈曲するようになっている請求
   項１ないし３のいずれかに記載の膝装具。
5. 【請求項５】 前記膝関節支持部材を膝関節部分を囲む
   ように連結支持する連結部材が設けられている請求項１
   ないし４のいずれかに記載の膝装具。
6. 【請求項６】 前記装着手段のうち、膝の上部の大腿部
   および膝の下部の下腿部における装着手段は、一方の膝
   関節支持部材の端部に装着用ベルトの一端が取り付けら
   れ、他方の膝関節支持部材の端部及び前記装着用ベルト
   にベルト着脱手段が設けられている請求項１ないし請求
   項５のいずれかに記載の膝装具。
7. 【請求項７】 前記ベルト着脱手段は面ファスナーであ
   り、前記他方の膝関節部材の端部に設けられた面ファス
   ナーは、前記膝関節支持部材の端部より後方側に突出す
   るように取り付けられている請求項６に記載の膝装具。
8. 【請求項８】 ２本のアームから成り、各アームの先端
   が歯車状となっており、前記歯車部が突き合わせて回動
   できるように、各々の歯車部が軸支されており、同一平
   面内で自由に曲げ伸しができるようになっており、か
   つ、２本のアームの伸展状態で止まり、反対側に屈曲し
   ないように、ストッパーが設けられていることを特徴と
   する関節支持部材。