JP2003517876A - 多軸継ぎ手、特に人工膝関節 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 機械的な継ぎ手、特に、その回転軸（５，６，７，８）が１つの平面に対して垂直であり、かつ、調和的な、自然的な、膝の機能を倣う歩行を可能にする人工の膝関節を提案するために、上方のプラットフォーム（２）の、下方のプラットフォーム（１）に対する、休止位置から最大の変位の位置への相対的な旋回が許容され、この旋回の際に、プラットフォーム（１，２）の間隔が休止位置からの変位と共に、直ちに短縮される。この場合、好ましい構成では更に、少なくとも１つの軸（８）がブレーキをこの軸（８）を中心とする回転運動の制動のために有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、多軸継ぎ手、特に人工の膝関節であって、その回転軸が１つの平面
に対して垂直である形式のものに関する。

【０００２】 人工装置の分野では、ただ１つの軸を中心にして旋回可能な人工膝関節が公知
であるが、その、その都度の旋回運動は不満足に行われ、かつ、特に不自然な歩
行経過を単に許容するに過ぎない。したがって、例えばUS 5,314,498により、多
軸の膝関節が公知になっており、その軸は１つの平面に対して垂直になっている
。

【０００３】 このような多軸の膝関節においては、極曲線は、旋回中に、現在回転点の相対
運動を描く。これによって、調和的な走行像が生ぜしめられる。それは、平らで
ない地面の走行、小さな障害の克服などが膝関節の短縮によって容易にされるか
らである。このために、意識的に脚を持ち上げなければならず、かつ、次いで、
関節が本来の曲げ角度に移行する前に、規則的に現在の回転点の前方に向かって
の移動が行われる。この前方に向いた運動の際に、枢着点が互いに離反し、この
結果、膝関節の延長が生じる。これに関してはとりわけ、極曲線及びこれにより
現在の回転点が規則的に本来の膝関節の外方に位置することが原因である。この
限りにおいて、ここにおいても、不自然な運動経過が与えられている。それは、
それ自体短縮すべき脚がまず延長せしめられ、したがって、障害及び通常の運動
経過が本来必要とするよりも、高く持ち上げなければならないからである。

【０００４】 この技術的な背景を前にして、本発明の課題とするところは、調和的な、膝の
自然な機能を倣う歩行を可能にする、多軸継ぎ手、特に人工膝関節を提供するこ
とである。

【０００５】 この課題を解決するために、その回転軸が１つの平面に対して垂直である多軸
継ぎ手、特に膝関節において、上方のプラットフォームの下方のプラットフォー
ムに対する、休止位置から最大の変位の位置への相対的な旋回が可能であり、こ
の旋回の際に、プラットフォームの間隔が、休止位置からの変位と共に直ちに短
縮されるようにした。この結果、現在の回転点の相対運動を描く極曲線は、それ
ぞれ上脚若しくは下脚に接続されている両方のプラットフォームの接近も直ちに
描く。これにより、歩行運動及び義足の持ち上げの際に、直ちに、地面と義足と
の間隔が、ほとんど自然的な形式で、凹凸及び小さな障害を克服できるように、
増大せしめられる。

【０００６】 特にこの場合、プラットフォーム相互の旋回中に、現在の回転点が常に本来の
継ぎ手の内部に位置することも、考慮されている。

【０００７】 この場合、プラットフォームとは、それぞれ、本発明による継ぎ手を上脚断端
若しくは下脚人工物に取り付けるにの役立つ接続エレメントである。この限りに
おいて、プラットフォームの空間的な形状は開かれている。

【０００８】 構造的な構成において、継ぎ手は休止位置及び／又は最大の変位の位置におい
てセルフロッキング式で構成されているか、又はこれらの位置は継ぎ手の死点位
置によってマークされている。これから、特に休止位置における利点、すなわち
、継ぎ手が負荷されている状態においても、その都度の位置にいわば係止されて
いるという利点が生ずる。これから、一面では、確実なかつ弛緩せしめられた状
態が生じ、かつ、他面では、継ぎ手の、踵接触の際の折れ曲がりが回避される。
この場合、特に継ぎ手のロックは位置の１つからの０°〜１０°の変位の範囲内
で考えられている。しかしながら、休止位置からの、特に０°において始まる曲
がり位相の導入も問題なく可能である。

【０００９】 代替的に、あるいは付加的に、休止位置及び／又は最大の変位の位置が、単数
又は複数のストッパによって固定されていることができる。このようなストッパ
は、旋回が単に所定の角度範囲内で行われることを無条件に保証する。また１つ
のストッパによって、前述の位置において著しく大きな負荷を継ぎ手により受容
することもできる。

【００１０】 休止位置及び／又は最大の変位の位置へと、緩衝された走入が行われるように
すると合目的的であると分かった。この場合、一面では、特別な緩衝器を例えば
ストッパに設けること、あるいは他面において、回転軸の角速度を位置内への走
入の際に実現することを考えることができる。また継ぎ手の所定の運動力学によ
って、例えばセルフロックの範囲あるいは死点位置への走入によって、位置の１
つへの柔らかい走入を達成することができる。

【００１１】 構造的な構成では、プラットフォームが、それぞれ端部側でプラットフォーム
に枢着されている、異なった長さの２つのレバーによって結合されている。この
手段は、上方のプラットフォームが単に高さを変化させて下方のプラットフォー
ムに対してしゅう動せしめられるだけでなしに、この手段によって、プラットフ
ォームが実際に相互にある角度旋回せしめられることを保証する。

【００１２】 別の構造的な手段として、１つの位置において、特に休止位置において、レバ
ーの軸を結合している線の開き角度が９５°よりも小さいこと、特にこれらの線
が互いにほぼ垂直になっているようにすることもできる。好ましくはこの場合、
この位置において、第１のレバーの軸の結合線上に、第２のレバーの軸が大体に
おいて位置しているように配置されていることが考えられている。これによって
、継ぎ手が休止位置を占めている通常に立っている場合に、確実なかつ弛緩され
た状態が保証されている継ぎ手の位置が達成される。このことは、特定の変位ま
でであり、その場合負荷がこの変位においてかけられる。

【００１３】 更に好ましくは、旋回中に、レバー又は少なくとも第１の軸及び第２の軸の結
合線がそれらの延長部において交差している。この手段によってなかんずく、現
在の回転点が旋回中に本発明による継ぎ手の内部に位置し、したがってほぼ自然
的な運動経過が生ずるということが達成される。

【００１４】 別の構成では、１つの位置において、特に休止位置において、下方のプラット
フォームに枢着されている、レバーの第１の軸が大体において同じ高さに配置さ
れているか、あるいは代替的に、下方のプラットフォームに枢着されている、１
つのレバーの第１の軸が、他方のレバーの第１の軸よりも高く位置するように配
置されている。これらの両方の第１の軸により形成された平面に対して、好まし
くは、第１のレバーとこの平面との間に、４５°〜７５°、特に５０°〜６０°
の角度が形成されている。この角度は、第１のレバーの軸を結合している線と下
方のプラットフォームの第１の軸を結合している線との間の角度である。

【００１５】 この構造的な手段は、下脚における十字靭帯の自然的な結び付き並びに下脚に
おける前方の十字靭帯の自然的な変位に向けられている。下脚における前方及び
後方の十字靭帯の結び付きの間隔に相応して、好ましくは更に、第１の軸の間隔
が３６mm〜６２mmである。同様に、第１のレバーの第１の軸の、上方のプラット
フォームに枢着されている第２の軸への間隔が４５mm〜８０mmであり、これによ
り、平均的な大きさの人間の、上脚と下脚との間の、前方の十字靭帯の長さが考
慮される。上脚における十字靭帯の取り付けの間隔に相応して、第２の軸の間隔
は１６mm〜４６mmである。人間の膝の、十字靭帯に関する倣いは、第２のレバー
の第１の軸の、上方のプラットフォームに枢着されている第２の軸への間隔が２
７mm〜６２mmであることによって完全にされる。

【００１６】 この構造的な手段によって、休止位置において、換言すれば立っている状態に
おいて、継ぎ手の、主として鉛直な負荷の線が、この線はしかしながらレバーに
より実際に交差されるが、好ましくは両方の上方の軸の間に位置して延びている
こと、場合によっては、旋回方向で見てわずかに第２のレバーの第２の軸の前方
に位置することも達成される。

【００１７】 自然的な運動に相応して、相応する死点位置又はストッパによる継ぎ手の変位
の制限は１３０°〜１７５°である。

【００１８】 本発明による膝関節の、特に休止位置における充分な安定性を保証するために
、別の構造的な手段として、レバーは複式レバーとして構成されている。これは
第１のレバーあるいは第２のレバーであることができ、場合によっては、両方の
レバーが複式レバーとして、１つの、共通の軸の端部に構成されている。この場
合、このような継ぎ手は最高の負荷要求を満たしている。

【００１９】 好ましい実施形では、前進器が設けられており、この前進器は継ぎ手の負荷除
去の際に、例えば脚を持ち上げる際に、自然的に作用する旋回運動を導入する。
このような前進器は上方のプラットフォームと下方のプラットフォームとの間に
規則的に配置され、これにより、生ずる力もそこでしか作用しない。

【００２０】 休止位置において、前進器が鉛直に上方のプラットフォームの軸の間に配置さ
れているのが、合目的的である。一面では、そこに構造的な手段のための充分な
スペースがあり、更に、そこでは継ぎ手の変位のための力の導入が、レバー配置
に基づき有利である。

【００２１】 構造的な構成では、前進器の少なくとも１つのレバーが、上方のプラットフォ
ームに突出している付加部に枢着されている。この手段によって、継ぎ手が旋回
する場合でも、レバーは上方のプラットフォームから自由である。場合によって
は、上方のプラットフォーム内に、なお、前進器の少なくとも１つのレバーのた
めの切り欠きを設けておき、これにより、継ぎ手のために必要な変位が保証され
ているようにする。個々の要求を考慮するために、合目的的には上方のプラット
フォームの前方における変位の軸の間隔が調整可能であるようにする。

【００２２】 下方のプラットフォームにおいては、前進器の取り付けは好ましくは、軸方向
でばね作用をもって支承されているピストンの、切り欠き内における案内によっ
て行われ、このピストンの、第２のプラットフォームに面した端部には、少なく
とも１つのレバーが枢着されている。更に好ましくは、ピストンの案内は、休止
位置において大体において鉛直に延びる鉛直方向軸線に沿って行われる。

【００２３】 更に、少なくとも１つの軸に関して、この軸を中心とする回転運動を制動する
ためにブレーキが設けられている。本発明による継ぎ手においては、ただ１つの
軸の制動で通常は充分である。それというのも、軸は互いに継ぎ手連鎖の形式で
結合されているからである。

【００２４】 ブレーキ力が、継ぎ手を負荷する重力によって引き起こされるブレーキは好ま
しく、独自の保護のために希望される。特に、休止位置においては、継ぎ手はこ
の場合いわば係止されかつ極めて安全な、快適な状態を生ぜしめる。それは、こ
の定常の休止位置においては、負荷は人体の重量によって最大であるからである
。

【００２５】 構造的な構成では、軸は軸方向のスリットを備えているソケット内で案内され
ている。公知のバンドブレーキの形式で、制動は縦スリットの閉鎖によって、延
いては軸の摩擦接続的なつかみによって行われる。このブレーキの実施形は特に
本発明による継ぎ手のために、極めてわずかな所要スペースの利点を有している
。

【００２６】 重力がレバーアームを介して、特にその有効なレバー長さが調整可能、つまり
特にレバーアーム内への重力導入の場所が調整可能であるレバーアームを介して
軸のソケットに作用することが有利であると判った。場合によっては、実際にレ
バーアームの物理的な長さを例えばねじ山内でのその回転によって可変に構成す
ることも考えられる。更に、好ましくは、重力がばねの力を介して作用するよう
にする。この手段によって、ブレーキの応動及びブレーキ過程自体を最適に義足
保持者の必要に適合させることができる。

【００２７】 特に、１つの位置において、特に休止位置において、ブレーキ力が前調整可能
であり、これにより、必要な力を、特に休止位置からの変位のためにあらかじめ
定めておくことができることによって、義足保持者の個々の要求を考慮すること
ができる。

【００２８】 本発明による継ぎ手はまず図面に示した機能モデルによって詳説するが、この
機能モデルは人工技術における膝関節としての実際の実施形を考慮するものでは
ない。次いで更に、前進器及び休止位置におけるブレーキを備えた継ぎ手の有利
な実施例を詳説する。

【００２９】 明確に指摘しておくと、以下の機能モデルの説明は、その運動経過が可逆性で
ある。その限りにおいて、符号の従属は概ね交換可能である。

【００３０】 図１〜３は本発明による継ぎ手の機能モデルを３つの異なった位置において示
し、その際下方のプラットフォームは固定位置に保持されている。相応して、図
２及び３は、プラットフォーム１に対して変位せしめられた上方のプラットフォ
ーム２を示す。

【００３１】 機能モデルのプラットフォーム１，２の構成については、ここではこれ以上説
明しない。それはこの構成は大体において人工物の接続の形式若しくは上脚の受
容形式に個々に関連して構成することができるからである。

【００３２】 プラットフォーム１，２は、それぞれ端部においてプラットフォーム１，２に
枢着されている異なった長さの少なくとも２つのレバー３，４によって結合され
ている。レバー３の軸５，６並びに第２のレバー４の軸７，８は図平面に対して
垂直である。継ぎ手は、上方のプラットフォーム２の下方のプラットフォーム１
に対する、図１に示した休止位置から図３に示した最大の変位の位置への旋回を
可能にし、この旋回の際にプラットフォーム１，２の間隔は、図１に示した休止
位置からの変位と共に直ちに短縮される。軸６の移動した距離を見れば、すなわ
ち、この軸はレバー３及び軸５を介しての、下方のプラットフォーム１における
取り付けによって、下方に向かって円形軌道９（図４も参照）上を動くことが分
かる。

【００３３】 構造的な構成によって、現在の回転点は旋回の際に継ぎ手の内部に位置し、か
つ、このようにして充分に自然的に作用する機能経過を生ぜしめる。

【００３４】 図４による図表は、更に、図１に示した休止位置において、継ぎ手がこの位置
を超えて著しく旋回せしめられないことを示す。第２のレバー４の軸８がこれ以
上降下すると、軸６，８の間隔を増大しなければならないので、図４においてレ
バー３のこれ以上左に向かう変位は不可能であるので、上方のプラットフォーム
２は、これ以上の旋回の際に、相応する構造的な構成において、継ぎ手内に回転
して、プラットフォーム２の上面が最も下方に位置することになる。

【００３５】 死点位置、セルフロックの継ぎ手位置の他に、特にストッパが休止位置及び／
又は図３に示した最大の変位の位置を固定する。これらの位置への走入は、合目
的的には緩衝して行われ、これにより固い、ストッパへの打ち当たり若しくは急
激な停止が生ずることはない。例えば、軸の角速度を緩衝すること、又は適当な
緩衝器をストッパに設けることも、考えることができる。

【００３６】 図１及び４は更に、休止位置において、レバー３，４の軸５，６若しくは７，
８を結合している線１１，１２がほぼ互いに垂直になっていること、換言すれば
、線１１，１２の開き角度βが実施例ではほぼ９０°であって、かつ、これによ
り９５°よりも小さいことを示す。更に、軸８は休止位置において第１のレバー
３の軸５，６の結合線１２上に位置しており、その際、軸８は軸５，６のほぼ中
央に位置して配置されている。

【００３７】 機能モデルの実施例では、下方のプラットフォーム１に枢着されている第１の
軸５，７は同じ高さで水平の線１３上にある。この水平の線１３に対して、線１
２の開き角度α延いてはレバー３の、水平の線１３に対する変位はほぼ５２°で
あり、４５°〜７５°の範囲の角度αであって、この範囲は前方の十字靭帯の、
人間の膝の下脚に対する変位も表す。

【００３８】 図１の、図示されていない変化形では、しかしながら、１つのレバーの第１の
軸は他方のレバーの第１の軸に対して、下方に位置して配置されている。

【００３９】 相応して、レバー３，４の第１の軸５，７の間隔は３６mm〜６２mmであってよ
い。第１のレバー３の第１の軸５の、上方のプラットフォーム２に枢着されてい
る第２の軸６に対する間隔も、この間隔が４５mm〜８０mmである場合は、人間の
膝における十字靭帯の変位若しくはその長さを採用している。

【００４０】 第２のレバー４の第１の軸７の、上方のプラットフォーム２に枢着されている
第２の軸８に対する間隔はこの場合２７mm〜６２mmであるのに対し、プラットフ
ォーム２における第２の軸６，８の間隔は１６mm〜６２mmである。このような寸
法により、図３に示した最大の変位はほぼ１４０°であり、延いては１３０°〜
１５０°の範囲内にあり、しかしながら好ましくは１７５°までに達し、このこ
とは人間の膝の可能な旋回運動に相応する。

【００４１】 この手段によって、第１及び第２のレバー３，４は少なくとも、第１の軸５，
６及び第２の軸７，８のその都度の結合線１２，１１が旋回中に連続的に交差し
、かつ、このようにして現在の回転点が連続的に継ぎ手の内部に位置する。

【００４２】 更に、図１に示した休止位置において、矢印１４で示した主重力負荷はレバー
３，４と交差して、負荷の線は好ましくは第２の軸６，８の間に位置し、場合に
よっては図１においてわずかに軸８の左前方に位置する。したがって、極めて確
実な状態も達成される。それは、約１０°よりも大きい変位により初めて、矢印
１４で示した負荷が第２の軸６，８の間の結合区間をもはや切断せず、延いては
継ぎ手のロック作用が生じないからである。

【００４３】 明確に指摘しておくと、例えば二重レバーとしてのレバー３，４の配置は単な
る例示である。例えばプラットフォーム１の外方に位置して２つの第１のレバー
３を軸５の端部に配置し、これらのレバーがプラットフォーム２もつかむように
することができる。代替的に又は付加的に、同じように、二重レバーとしての第
２のレバー４をプラットフォーム１，２の内側あるいはまた外側に位置するよう
に構成することも可能である。

【００４４】 更に、本発明による継ぎ手の機能にとって、２つの第２のレバーが１つ又は２
つの第１のレバーを間にはさむこと、あるいはその逆のことは重要でない。また
、図平面に対して垂直に交互に第１及び第２のレバーを配置することも、場合に
よっては行うことができる。

【００４５】 本発明による継ぎ手によって、プラットフォーム１において軸５を介して第１
のレバー３が枢着されており、この第１のレバーが軸６を介して第２の上方のプ
ラットフォーム２に取り付けられた継ぎ手連鎖が与えられている。プラットフォ
ーム２の内部において、別のレバーアームがこのプラットフォームに対して相対
的に不動に、別の軸８に対する結合部として位置しており、この別の軸には第２
のレバー４が枢着されている。他面において第２のレバー４自体は軸７により下
方のプラットフォーム１に固定されている。プラットフォーム１の内部において
、別のレバーアームが延びており、これは第１の軸５，７を互いに結合している
。この継ぎ手の特別な運動力学は、主として個々のレバーアームの寸法にも基づ
いている。

【００４６】 以下の図面５〜３１によって、ブレーキ及び前進器を備えた本発明による継ぎ
手の好ましい実施例を更に説明する。図面を見やすくするために、この場合従来
の位置符号は可能な限り維持する。

【００４７】 図５〜７に休止位置で示した継ぎ手は、図７に示した断面平面に対してほぼ対
称的に構成されている。この継ぎ手は下方のプラットフォーム１を有しており、
これに軸５上で二重レバー３，３′が、かつ、軸７上で二重レバー４，４′がそ
れぞれ枢着されている。二重レバー４，４′はそれぞれアングルレバーとして構
成されている（図２５，２６も参照）。他方において前記レバーは、説明したよ
うに上方のプラットフォーム２において軸６，８に枢着されている。

【００４８】 実施例では、軸５〜８は身体的に構成されていて、かつ、レバー３，３′若し
くは４，４′と結合されている。軸５〜８は下方のプラットフォーム１のソケッ
ト１５，１６，１６′（図９参照）内に回転可能に支承されている。これにより
、１つの軸、ここでは軸８のための最初に述べた形式のブレーキを設けることが
できる。

【００４９】 下方のプラットフォーム１（図９〜１３参照）は円筒状のシャフト１７を有し
ており、このシャフトによって、横断面が円形の、中央の受容部１８が規定され
、この受容部は、休止位置においてほぼ鉛直の鉛直方向軸線１９に関して対称的
に構成されている。受容部１８内には、前進器２１のピストン区分２０（図３０
，３１も参照）及びこれに接続されている菊形ナット６０が軸方向にばね作用を
もってかつしゅう動可能に支承されている（図７参照）。

【００５０】 このためにスリーブ６１が受容部１６内に入れられており、このスリーブ内で
は、ピストン区分２０の一方の端部が案内されている。ピストン区分２０の他方
の端部は菊形ナット６０を貫通しており、菊形ナット自体は直接に受容部１８内
で案内しておくことができる。菊形ナット６０とスリーブ６１のリング肩６２と
の間にはばね６３が配置されており、その、継ぎ手の休止位置におけるプレスト
レスは、菊形ナット６０のピストン区分２０における調節によって調整可能であ
る。

【００５１】 ピストン区分２０の、上方のプラットフォーム２と向き合う自由端部２２には
二重レバー２３，２３′が枢着されており、その際枢着軸２４は残りの軸５〜８
に対して平行に構成されている。

【００５２】 他面において、二重レバー２３，２３′は上方のプラットフォーム２に突出し
ている付加部２５において、やはり軸５〜８に対して平行な枢着軸２６を中心に
して旋回可能に枢着されている。枢着軸２６が上方のプラットフォーム２の前方
に突出していることによって、継ぎ手の妨げられない旋回が既に充分に保証され
る。しかしながら、継ぎ手の変位に応じて、上方のプラットフォーム２内にレバ
ー２３，２３′のための切り欠き２７，２７′をなお設けておくのが合目的的で
あると分かった（図１４参照）。

【００５３】 付加部２５は別個に直方体形に構成されていて、かつ、上方のプラットフォー
ム２の切り欠き２８内に受容されている。付加部２５の、切り欠き２８内におけ
る取り付け深さ延いては枢着軸２６の、プラットフォーム２の前方における間隔
は、例えば場合により固定のためにも役立つねじ２９によって調整することがで
きる。付加的にあるいは代替的に、付加部２５の上方のプラットフォーム２に対
するねじ結合は、孔３０，３０′を介しても行うことができる。

【００５４】 継ぎ手が図示の休止位置において負荷を除去されると、ばね６３内に蓄えられ
ている力が前進器２１のピストン区分２０を上方に向かって動かす。ピストン区
分２０に枢着されている二重レバー２３，２３′によって、力は付加部２５を介
して上方のプラットフォーム２に伝達され、かつ、これが下方のプラットフォー
ム１に対して旋回せしめられる。休止位置においては、重力は規則的にばね６３
を弛緩させかつばね６３の力に逆作用するのに充分である。

【００５５】 前進器２１においても、基本的に運動の逆転は、ばね作用による支承を別に選
ぶことによって可能である。

【００５６】 円筒状のシャフト１７は更に、図示していない人工物の接続片を受容するのに
役立つ。継ぎ手及び人工物の係止は例えば、軸方向のギャップ３２を覆う締め付
け錠３１によって行われる。

【００５７】 好ましい実施例では、更に、軸８の回転運動を重力の下で制動する、最初に述
べた形式のブレーキ装置が設けられている。

【００５８】 このために軸８は上方のプラットフォーム２の、スリット３４を有しているソ
ケット３３内に支承されており、このスリットは上方のプラットフォーム２を貫
通している。したがって、この実施例ではソケット３３は軸方向にスリットを付
けられた簡単な小管に限定される。ギャップ間隔を減少させることによって、軸
８はソケット内で摩擦制動される。

【００５９】 スリット３４を上方のプラットフォーム２内のギャップ６４として延長するこ
とによって、レバーアーム３５が構成され、このレバーアームを介して、重力が
ソケット３３に作用する。重力は、例えば義足保持者の断端のための自体公知の
接続部３６を介して作用する。

【００６０】 接続部３６は別個に構成された接続エレメント３７（図２０〜２４参照）の部
分である。この接続エレメントは見かけ上、ボルト３８を中心として上方のプラ
ットフォーム２に対して旋回可能である。しかし、実際は上方のプラットフォー
ム２の接触角度部４０と接続エレメント３７の背面角度部との間の接触の特別な
形式によって、相互の旋回は不可能にされている。更に接続エレメント３７はレ
バーアーム３５の上面を超えて自由に突出しているので、接続エレメント３７は
曲げ応力によって、くさび片４２を介して接続部３６に作用する重力を上方のプ
ラットフォーム２のレバーアーム３５上に伝達するレバーアームのように作用す
る。この場合、接続エレメント３７の見かけ上の回転軸の役は、主としてプラッ
トフォーム２の対応する切り欠きに支持されている足４３が務める。

【００６１】 力を更に伝達するくさび片４２（図２７〜２９参照）は、このために設けられ
ているねじ４４の軸に沿って可変に、当該くさび片４２を案内している接続エレ
メント３７の切り欠き４５内で位置決め可能である。完成した継ぎ手においても
なお調整を行い得るようにするために、接続エレメントはねじ４４の軸方向の延
長部内で孔４６をなお有しており、この孔は上方のプラットフォーム２の接触角
度部４０の凹所４７内でなお延長している。

【００６２】 くさび片４２、場合によっては２つのくさび片を相互に移動させることによっ
て、更にプレストレスをレバーアーム３５を介してソケット３３に作用させるこ
とができ、かつ、このようにして特に休止位置のための制動力を前調整すること
ができる。

【００６３】 レバーアーム３５及び接続エレメントの上面の位置及びこれにより種々異なる
角度調整を変化させることによって、若しくは様々に作用させることのできるプ
レストレス並びにこれによって調整可能なレバーアーム３５の有効な長さによっ
て、ブレーキの応動及び特性の個々の適合を達成することができる。これには、
レバーアーム３５を負荷除去しかつそのプレストレスに関して調整可能なばね４
８が寄与し、このばねは調節ねじ５０の孔４９内で保持されている。

【００６４】 作用せしめられる制動力が大きな場合、それにもかかわらず、継ぎ手の回転運
動が生じないようにすることが望まれることがある。このために、ブレーキによ
って固定される軸８とレバー４，４′との間に、代替的に上方のプラットフォー
ム２とソケット３との間に、例えば滑りクラッチの形の適当な手段をなお設けて
おくことができる。またソケットの内部で、適当な力作用及び適当な材料選択の
場合に、すり抜けを生ぜしめることができる。

【００６５】 このためには、レバー４，４′の軸８への取り付けを図２５，２６に相応して
スリット５１を有する受容部５２によって行う手段が寄与する。その場合、孔５
３内に取り付けられたねじ、ボルトなどを介してスリット幅を調節しつつ、特徴
的な形式で、レバー４，４′の取付けにより軸８に伝達される力を調整すること
ができる。別の孔５４はソケット３３のための固定ねじを受容するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】 機能モデルを休止位置で示す。

【図２】 機能モデルを、上方のプラットフォームを下方のプラットフォームに対して６
０°変位させた状態で示す。

【図３】 機能モデルを１４０°最大限に変位させた状態で示す。

【図４】 運動経過を説明するための線図を示す。

【図５】 本発明による関節の有利な１実施例を、図１に相応する位置決め及び図で示す
。

【図６】 図５の矢印VIによる関節の図を示す。

【図７】 図６の線VII−VIIによる関節の断面図を示す。

【図８】 上方のプラットフォームの、図７に相応する断面図を拡大して示す。

【図９】 下方のプラットフォームの実寸図を示す。

【図１０】 図５の矢印VIによる、下方のプラットフォームの図を示す。

【図１１】 図１０の線XI−XIによる、下方のプラットフォームの断面図を示す。

【図１２】 図１０の線XII−XIIによる、下方のプラットフォームの断面図を示す。

【図１３】 図１０の矢印XIIIによる、下方のプラットフォームの平面図を示す。

【図１４】 上方のプラットフォームの実寸図を示す。

【図１５】 図５の矢印VIにおる上方のプラットフォームの図を示す。

【図１６】 図１５の矢印XVIによる上方のプラットフォームの平面図を示す。

【図１７】 図１５の矢印XVIIによる上方のプラットフォームの側面図を示す。

【図１８】 図１６の線IIXX−IIXXによる断面図を示す。

【図１９】 図１６の線IXX−IXXによる断面図を示す。

【図２０】 図７に相応する、断端のための接続エレメントを示す。

【図２１】 図２０の矢印XXIによる図を示す。

【図２２】 図２０の矢印XXIIによる接続エレメントの平面図を示す。

【図２３】 図２４の矢印XXIIVによる下面図を示す。

【図２４】 図２２の線XXIV−XXIVによる接続エレメントの断面図を示す。

【図２５】 図６に相応するレバーの図を示す。

【図２６】 レバーの側面図を示す。

【図２７】 図７に相応するくさび片の側面図を示す。

【図２８】 図２７のくさび片の端面図を示す。

【図２９】 図２７のくさび片の平面図を示す。

【図３０】 前進器のピストン区分の、図７の相応する図を示す。

【図３１】 図３０の矢印XXXIによるピストン区分の平面図を示す。

【符号の説明】

１ プラットフォーム、 ２ プラットフォーム、 ３ レバー、 ３′ レ
バー、 ４ レバー、 ４′ レバー、 ５ 軸、 ６ 軸、 ７ 軸、 ８
軸、 ９ 円形軌道、 １０ 円形軌道、 １１ 線、 １２ 線、 １３ 水
平線、 １４ 矢印、 １５ ソケット、 １６ ソケット、 １６′ ソケッ
ト、 １７ シャフト、 １８ 受容部、 １９ 鉛直方向軸線、 ２０ ピス
トン区分、 ２１ 前進器、 ２２ 自由端部、 ２３ レバー、 ２３′ レ
バー、 ２４ 枢着軸、 ２５ 付加部、 ２６ 枢着軸、 ２７ 切り欠き、
２７′ 切り欠き、 ２８ 切り欠き、 ２９ ねじ、 ３０ 孔、 ３０′
孔、 ３１ 締め付け錠、 ３２ ギャップ、 ３３ ソケット、 ３４ ス
リット、 ３５ レバーアーム、 ３６ 接続部、 ３７ 接続エレメント、
３８ ボルト、 ３９ 矢印、 ４０ 接触角度部、 ４１ 背角度部、 ４２
くさび片、 ４３ 足、 ４４ ねじ、 ４５ 切り欠き、 ４６ 孔、 ４
７ 凹所、 ４８ ばね、 ４９ 孔、 ５０ 調節ねじ、 ５１ スリット、
５２ 受容部、 ５３ 孔、 ５４ 孔、 ６０ 菊形ナット、 ６１ スリ
ーブ、 ６２ リング肩、 ６３ ばね、 ６４ ギャップ、 α 開き角度、
β 開き角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ミヒャエル グリーサー ドイツ連邦共和国 ザルツコッテン ラウ レンティウスシュトラーセ 20 (72)発明者 ハンス アルベルト リヒャルト ドイツ連邦共和国 パーデルボルン ベル クハイマー ヴェーク 24 (72)発明者 グンター クルマー ドイツ連邦共和国 アルテンベーケン−シ ュヴァネー アム フュレンホーフ ６ Ｆターム(参考） 4C060 LL20 4C097 AA07 BB02 CC01 SC07

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多軸継ぎ手、特に人工膝関節であって、その回転軸（５，６
   ；７，８）が１つの平面に対して垂直であって、上方のプラットフォーム（２）
   の下方のプラットフォーム（１）に対する、休止位置から最大の変位の位置への
   相対的な旋回が可能であり、この旋回の際に、プラットフォーム（１，２）の間
   隔が、休止位置からの変位と共に直ちに短縮されることを特徴とする、多軸継ぎ
   手、特に人工膝関節。
2. 【請求項２】 プラットフォーム相互の旋回中に、現在の回転点が常に本来
   の継ぎ手の内部に位置していることを特徴とする、請求項１記載の継ぎ手。
3. 【請求項３】 継ぎ手が休止位置及び／又は最大の変位の位置において、セ
   ルフロッキング式で構成されているか、又は位置が継ぎ手の死点位置によって固
   定されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の継ぎ手。
4. 【請求項４】 休止位置及び／又は最大の変位の位置が、単数又は複数のス
   トッパによって固定されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれ
   か１項に記載の継ぎ手。
5. 【請求項５】 休止位置及び／又は最大の変位の位置へと、緩衝された走入
   が行われることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の継ぎ
   手。
6. 【請求項６】 それぞれ端部側でプラットフォーム（１，２）に枢着されて
   いる、異なった長さの２つのレバー（３，４）を特徴とする、請求項１から５ま
   でのいずれか１項に記載の継ぎ手。
7. 【請求項７】 １つの位置において、特に休止位置において、レバー（３，
   ４）の軸（５，６；７，８）を結合している線（１１，１２）の開き角度（β）
   が９５°よりも小さいことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に
   記載の継ぎ手。
8. 【請求項８】 旋回中に、レバー、少なくとも第１の軸及び第２の軸の結合
   線が、それらの延長部において交差していることを特徴とする、請求項１から７
   までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
9. 【請求項９】 １つの位置において、特に休止位置において、第１のレバー
   （３）の軸（５，６）の結合線（１２）上に、第２のレバー（４）の軸（８）が
   大体において位置しているように配置されていることを特徴とする、請求項１か
   ら８までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
10. 【請求項１０】 １つの位置において、特に休止位置において、下方のプラ
    ットフォーム（１）に枢着されている、レバー（３，４）の第１の軸（５，７）
    が大体において同じ高さ（１３）に配置されていることを特徴とする、請求項１
    から９までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
11. 【請求項１１】 １つの位置において、特に休止位置において、下方のプラ
    ットフォームに枢着されている、一方のレバーの第１の軸が、他方のレバーの第
    １の軸よりも高く位置するように配置されていることを特徴とする、請求項１か
    ら１０までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
12. 【請求項１２】 １つの位置において、特に休止位置において、第１のレバ
    ー（３）が、第１の軸（５，７）を結合している線（１３）に対して、４５°〜
    ７５°、特に５０°〜６０°の角度（α）をなしていることを特徴とする、請求
    項１から１１までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
13. 【請求項１３】 第１の軸（５，７）の間隔が３６mmと６２mmとの間である
    ことを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
14. 【請求項１４】 第１のレバー（３）の第１の軸（５）の、上方のプラット
    フォーム（２）に枢着されている第２の軸（６）への間隔が４５mm〜８０mmであ
    ることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
15. 【請求項１５】 第２のレバー（４）の第１の軸（７）の、上方のプラット
    フォーム（２）に枢着されている第２の軸（８）への間隔が２７mm〜６２mmであ
    ることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
16. 【請求項１６】 第２の軸（６，８）の間隔が１６mm〜４６mmであることを
    特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
17. 【請求項１７】 継ぎ手の最大の変位が１３０°〜１７５°であることを特
    徴とする、請求項１から１６までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
18. 【請求項１８】 レバーが複式レバーとして構成されていることを特徴とす
    る、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
19. 【請求項１９】 上方のプラットフォーム（２）と下方のプラットフォーム
    （１）との間に前進器（２１）が配置されていることを特徴とする、請求項１か
    ら１８までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
20. 【請求項２０】 休止位置において、前進器（２１）が上方のプラットフォ
    ーム（２）の軸（６，８）の間に結合されていることを特徴とする、請求項１か
    ら１９までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
21. 【請求項２１】 前進器（２１）の少なくとも１つのレバー（２３，２３′
    ）が、上方のプラットフォーム（２）に突出している付加部（２５）に枢着され
    ていることを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか１項に記載の継ぎ手
    。
22. 【請求項２２】 枢着部の軸（２６）の、上方のプラットフォーム（２）の
    前方における間隔が調整可能であることを特徴とする、請求項１から２１までの
    いずれか１項に記載の継ぎ手。
23. 【請求項２３】 下方のプラットフォーム（１）が、軸方向でばね作用をも
    って支承されているピストン（２０）のための中央の受容部（１８）を有してお
    り、前記ピストンの自由端部（２２）に、少なくとも１つのレバー（２３，２３
    ′）が枢着されていることを特徴とする、請求項１から２２までのいずれか１項
    に記載の継ぎ手。
24. 【請求項２４】 少なくとも１つの軸（８）に関して、この軸（８）を中心
    とする回転運動を制動するためのブレーキが設けられていることを特徴とする、
    請求項１から２３までのいずれか１項に記載の継ぎ手。
25. 【請求項２５】 ブレーキ力が、継ぎ手を負荷する重力によって生ぜしめら
    れることを特徴とする、特に請求項１から２４までのいずれか１項に記載の継ぎ
    手の回転軸用のブレーキ。
26. 【請求項２６】 軸（８）が、軸方向のスリット（３４）を備えているソケ
    ット（３３）内で案内されていることを特徴とする、請求項２５記載のブレーキ
    。
27. 【請求項２７】 重力がレバーアーム（３５）を介してソケット（３３）に
    作用することを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか１項に記載のブレ
    ーキ。
28. 【請求項２８】 有効なレバーアームが調整可能であることを特徴とする、
    請求項１から２７までのいずれか１項に記載のブレーキ。
29. 【請求項２９】 １つの位置において、特に休止位置において、ブレーキ力
    が前調整可能であることを特徴とする、請求項１から２８までのいずれか１項に
    記載のブレーキ。
30. 【請求項３０】 重力がばね（４８）の力に抗して作用することを特徴とす
    る、請求項１から２９までのいずれか１項に記載のブレーキ。