JP2005500129A - 体型に合わせた膝装具枠 - Google Patents

Abstract

膝装具（１０）は、剛性上側部材（２０）と剛性下側部材（３０）とを有する。剛性上側部材と剛性下側部材とは、膝関節の軸に沿って配置された多中心ヒンジ（４０）により接続される。快適性を向上させ、脚の自然な動きを妨げるのを減らすため、剛性上側部材（２０）は腿の内側上部を迂回するように体型に合わせて形成される。剛性上側部材は、ストラップ（５２、５４）により腿にしっかりと固定される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、膝装具に関する。特に、本発明は、快適性および性能を改良した、体型に合わせた膝装具枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、人の膝は、立ったり、歩いたり、走ったりするときに体重を支える、腿とふくらはぎの筋肉群との間の関節を含む。関節は、主に４つの小さいが強い靭帯、すなわち、前十字靭帯、後十字靭帯、内側側副靭帯、外側側副靭帯により共に保持される。膝は比較的弱い関節であるため、軟骨の損傷、靭帯の挫傷、および他の原因により生じる膝損傷は、比較的一般的である。膝損傷は、膝に大きな横荷重がかかる身体活動中に特に起こりやすい。膝損傷が起こり得る多くの身体活動のうち、スキーやオートバイレースが特に危険であることが分かっている。
【０００３】
膝損傷を防ぐため、膝を支持して補強するのを助ける種々のタイプの「予防」膝装具が提案されている。一般に、予防膝装具は、一対の機械ヒンジにより接続される上側剛性部材と下側剛性部材とを含む。上側剛性部材および下側剛性部材は、一般に、硬質プラスチックで作られ、複数のストラップにより脚に固定される。
【０００４】
種々のタイプの予防膝装具が提案されているが、これらの膝装具の多くは、膝装具の上側剛性部材が使用者の脚の内側上腿部に押し付けられるため、ある身体活動中には付け心地が悪いことがある。この不快感は活動の楽しみを損い、使用者の動作に悪影響を与え得る。上側剛性部材が内側上腿に沿って望ましくない圧力を生じさせる特別な活動の例として、オートバイレースや乗馬がある。
【０００５】
さらに、提案された膝装具の多くは、両脚に着用した場合、左右の膝装具の上側剛性部材が、ある活動中には内側上腿部に沿って互いにぶつかるように構成されていることが分かっている。これは、膝装具間の接触が脚の自然な動きに悪影響を与え、望ましくない騒音を発生するため重大な欠点である。スキーは、この問題が特に厄介な活動である。スキー中に受ける隆起や振動により、膝装具が互いに連続してぶつかる。この問題は、滑降レース中等、高速でスキーをする際に特に明らかであり、スキーヤの動作に重大な影響を与える。さらに悪いことに、場合によっては、膝装具枠が実際に互いに引っ掛かり、スキーヤが転倒して重大な損傷を受けるおそれがあることが分かっている。
【０００６】
近年、内側上腿部に沿って厚みを減らした膝装具を提供して、これらの問題を最小化する種々の試みがなされている。しかし、どの既存の膝装具も、十分な支持を行い、かつ４つの主な膝靭帯の損傷を効果的に防止しながら、この目標を達成するのに十分なものではない。提案された膝装具の多くは、剛性枠と膝関節の周りの脚との間に比較的広い間隙をおいて構成されている。剛性枠が脚にぴったりとフィットしないため、膝関節は望ましくない方向に動いたり曲がったりして靭帯に損傷を与える。さらに、提案された膝装具は比較的厚みがあるため、身体活動中に異物に引っ掛かりやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、前記の欠点を減らし、または解消し、かつ膝関節の優れた安定性および支持を維持するように構成された、改良された膝装具枠が必要である。この種の膝装具枠は、内側上腿に沿って剛性構造を持たず、付け心地がよいことが望ましい。この種の膝装具枠は、反対側の脚に着用した膝装具にぶつからないように構成されることが望ましい。この種の膝装具枠は、異物に引っ掛からないように、薄型に構成されることが望ましい。この種の膝装具枠は、脚にぴったりとフィットし、剛性枠と脚との間の間隙が非常に狭く、膝関節の動きをしっかりと制御することが望ましい。この種の膝装具枠は、耐腐食性の、耐久性のある材料から構成されることが望ましい。最後に、この種の膝装具枠は、実用上、比較的安価に製造でき、見た目が美しいことが望ましい。本発明は、これらの必要性に対応している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の好ましい実施形態は、膝関節の支持性に優れ、かつ付け心地が非常によい、新規の改良された膝装具を提供する。本発明の重要な特徴では、膝装具枠が、内側上腿部に沿って剛性構造が配置されることがないように、体型に合わせて作られる。その結果、本発明の好ましい実施形態は、内腿に沿って圧力を発生せず、対向する膝装具または脚の自然な動きを妨げることがない。
【０００９】
一般に、膝装具枠は、膝の軸に沿って配置される多中心ヒンジにより接続される上側剛性部材および下側剛性部材を特徴とする。好ましい実施形態では、上側剛性部材が、内側上腿を迂回する単一の連続部品として形成され、腿にしっかりと取り付けられて膝関節の優れた支持性および安定性を提供する。
【００１０】
本発明のすべての好ましい実施形態が、優れた構造上の完全性を有し、長期間にわたる大きな力の印加に耐えることができる。さらに、好ましい実施形態は、現存する膝装具枠に一般的な多くの部品を組み立てて使用するのが容易である。
【００１１】
本発明の他の特徴および利点は、本発明の特徴を例として示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読めば明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態について以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明による膝装具１０の好ましい実施形態を示す。図示した膝装具１０は、左脚に使用するためのものであり、上側剛性部材２０と、下側剛性部材３０と、膝関節の軸に沿って配置された多中心ヒンジ４０とを含む。膝装具１０は、腿とふくらはぎとを適切に整合させて維持し、膝関節の横移動により生じる損傷を防止する。多中心ヒンジ４０は、限定された回転範囲を持って構成され、下肢の過伸展を防止する。膝装具１０は、上側部材２０および下側部材３０を脚の腿およびふくらはぎにそれぞれ固定するための複数のストラップを備える。好ましくは、図示した膝装具１０を、膝関節の損傷を防止するのに使用するが、損傷後のリハビリ中に膝関節を支持するのにも膝装具を使用することができる。
【００１３】
本発明の重要な特徴では、膝装具１０の上側剛性部材２０が、脚の内側上腿部に沿って剛性構造が配置されることがないように構成される。そのため、膝装具１０は非常に付け心地がよく、脚の自然な動きを妨げることがない。同時に、改良された構造は薄型に形成され、膝装具が異物に引っ掛かる可能性を大きく低下させる。
【００１４】
本発明の図示した実施形態は、上側剛性部材２０が４つの主な部分、すなわち、上側外側部２２、上側内側部２４、上側湾曲部２６、および傾斜部２８を有する単一の連続部品として形成されるように構成される。下側剛性部材３０は、３つの主な部分、すなわち、下側外側部３２、下側内側部３４、および下側湾曲部３６を有する単一の連続部品として形成される。膝装具枠は、共に接合されて上側剛性部材および下側剛性部材を形成する複数の剛性部分から構成することもできることを理解されたい。
【００１５】
図１の好ましい実施形態に示すように、上側内側部２４の長さは上側外側部２２の長さよりもかなり短い。好ましくは、上側内側部２４が上側外側部２２より約３０％〜７０％短い。最も好ましくは、上側内側部２４が上側外側部２２より約５０％短い。上側内側部２４の長さが短いため、膝装具１０の上側剛性部材２０が内側上腿部まで届かない。
【００１６】
上側剛性部材２０の傾斜部２８は、上側内側部２４の上部から上方へ延びる。図２に示すように、上側内側部２４の中心線と傾斜部２８の中心線とが交差して角度θを形成する。好ましくは、角度θは約３０〜６０度である。より好ましくは、角度θは約４５度である。腿の形状に合わせるために、傾斜部２８は上側内側部２４の上部から上方へ延び、かつ脚の周りを腿の前部に向かって外側へ延びる。これにより、傾斜部２８は、内側上腿部を迂回する剛性構造を提供する。図３の実施形態に示すように、傾斜部２８は、内腿から腿の前部に向かって左脚の周りに角度αだけ延びる。好ましくは、角度αは約４０〜８０度である。
【００１７】
膝装具１０の上端部の湾曲部２６は、腿の前部の周りに水平に延びて支持を行う。湾曲部２６は、外側部２２の上部を傾斜部２８の上部に接続する。図３では、湾曲部２６が、外側部から内側部２８へ角度βだけ延びる。好ましくは、角度βは約１００〜１４０度である。
【００１８】
図１では、膝装具１０が、上側剛性部材２０を腿に固定するための第１のストラップ５２と第２のストラップ５４とをさらに含む。ストラップ５２、５４の各々は、２箇所で上側剛性部材２０に接続され、腿の後部の周りに延びる。好ましくは、ストラップ５２、５４は、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）で固定される薄い可撓性バンドである。好ましい実施形態では、第１のストラップ５２が、湾曲部２６の内側端部および外側端部で上側剛性部材２０に接続される。その結果、第１のストラップ５２は、上側剛性部材２０の湾曲部２６とほぼ同一面に位置する経路に沿って延びる。したがって、湾曲部２６と第１のストラップ５２とが、上腿の周りに円形支持部材を形成し、この支持部材は、膝装具１０の取付点となって膝装具を脚に確実にしっかりと固定するのを助ける。図示した実施形態は、下側剛性部材３０をふくらはぎに固定するための２つの下側ストラップを含む。本発明の実施形態を、４つのストラップを有するものとして図示したが、膝装具を脚にしっかりと固定するのに使用するストラップの数はいくつでもよい。
【００１９】
本発明の別の重要な特徴では、本発明の上側剛性部材２０の体型に合わせた形状が、上側湾曲部２６の内側端部および外側端部の両方で回転可能ストラップタブキャップ４４を使用することを有利に考慮している。回転可能ストラップタブキャップ４４により、使用者の脚の形状にさらに正確にフィットするように上側ストラップ５２を調節することができ、これにより、膝装具の快適性および有効性が向上する。図１に最もよく示すように、第１のストラップ５２はストラップタブ４２を通過し、ストラップタブ４２は、湾曲部２６の外部に沿って配置された回転可能ストラップタブキャップ４４を介して湾曲部２６の端部に取り付けられる。本発明の湾曲部２６が内側上腿部まで延びていないため、湾曲部２６の内側端部に配置された回転可能ストラップタブキャップが、不快感を生じさせたり、対向する脚にぶつかったりすることがない。これに反して、従来技術の膝装具の上側湾曲部の内側端部に回転可能ストラップタブキャップを取り付けると、回転可能ストラップタブキャップが内側上腿部に沿って配置されるため望ましくない。その結果、ストラップタブキャップが使用者に不快感を与え、脚の自然な動きを妨げる。
【００２０】
前記したものと同様の回転可能ストラップタブキャップを使用して、他のストラップを膝装具１０の上側外側部２２および下側外側部３２に接続することができる。回転可能ストラップタブキャップの好ましい実施形態に関する更なる詳細は、参照により本明細書に完全に組み込まれている、出願人の同時係属米国出願である、２００１年８月３１日付出願の米国特許出願第０９／９４５１２０号、現米国特許第６４２５１６６号「Ｓｔｒａｐ Ｔａｂ Ｃａｐ ｆｏｒ ａ Ｋｎｅｅ Ｂｒａｃｅ（膝装具用ストラップタブキャップ）」に開示されている。
【００２１】
図４は、左脚に使用されている本発明の膝装具１０の好ましい実施形態を示す。図示した実施形態に示すように、膝装具１０の上側剛性部材２０は、内側上腿に沿った部位５０に剛性構造を持たないように有利に構成される。したがって、不快感を生じさせたり、脚の自然な動きを妨げたりする剛性構造がない。さらに、本発明の膝装具は、脚の自然な形状に合わせて構成される。したがって、非常に薄型であり、ほぼすべての身体活動中に着用することができる。また、薄型であるため、希望に応じて膝装具をロングパンツの下に快適に着用することができる。ぴったりとフィットするため多くの支持点が与えられて、膝関節が望ましくない方向へ曲がるのが防止され、優れた安定性が提供される。
【００２２】
本発明の改良された膝装具は、スキーヤが使用するのに特に有利である。スキー中、好ましくは、スキー板がほぼ平行に近接して維持されて、最適なスピードおよび制御に備える。この構成を達成するために、脚を近接して維持しなければならず、したがって、内腿がしばしば互いに接触し、または擦れ合う。本発明の膝装具の上側剛性部材は内側上腿まで延びていないため、膝装具を着用しているスキーヤは快適に動くことができ、膝装具の剛性構造が邪魔になることがない。快適かつ自然な動きが可能なことは、特にスキーヤがレースや他の競争に参加しているときに、スキーヤの動作にとって重要である。さらに、本発明の膝装具をスキー中に両脚に着用する場合、対向する膝装具が接触してカタカタと不愉快な音を立てることがない。
【００２３】
本発明の改良された膝装具は、オートバイに乗るときや、特にモトクロスレースのときに使用するのにも有利である。モトクロスレース中、一般に、ライダは内側上腿をガスタンクに押し付けて、ターンするときのバランスを取ったり、オートバイの制御を助けたりする。従来、この操作は、上側剛性枠があって腿とオートバイとがぴったりと接触できないため、膝装具を着用しているライダにとって非常に難しく不快なものであった。しかし、本発明の改良された膝装具は、邪魔になる構造を除去することによりこの問題を解消し、ライダが制約を受けずに操作できるようにする。
【００２４】
膝装具の上側部材および下側部材は、好ましくは、ポリプロピレン等の耐久性のあるプラスチック、またはアルミニウム合金６０６１Ｔ６等の、他の耐久性のある材料から作られる。
【００２５】
前記の通り、本発明による体型に合わせた膝装具枠に関して考慮された最良の態様について説明し、この膝装具枠を製造かつ使用する方法およびプロセスついて、関連する当業者がこの装置を製造かつ使用できるように、完全、明瞭、簡潔、かつ正確な用語で説明した。しかし、本明細書に記載された体型に合わせた膝装具枠の実施形態は、完全に等価の修正および代替構成とすることができる。したがって、この体型に合わせた膝装具枠は、開示された特定の実施形態に限定されるものではない。逆に、本発明は、本発明の主題を特に指摘し明確に請求する頭記の特許請求の範囲により全体として表される本発明の精神および範囲に含まれる、すべての修正および代替構成に及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による膝装具の好ましい実施形態の斜視図である。
【図２】図１の膝装具の上側内側部と傾斜部との接合部を示す拡大側面図である。
【図３】図１の膝装具の上側湾曲部の上面図である。
【図４】使用中の図１の膝装具の側面図である。

Claims (10)

1. 腿に取り付けられるほぼ剛性の上側部材と、ふくらはぎに取り付けられるほぼ剛性の下側部材と、前記膝関節の軸の周りに配置され、前記上側部材と下側部材とを接続するための第１のヒンジ及び第２のヒンジとを含む、膝関節を支持するための膝装具であって、前記上側部材が、
   上端部、及び前記第１のヒンジに接続された下端部を有する外側部と、
   上端部、及び前記第２のヒンジに接続された下端部を有し、前記外側部よりも短い内側部と、
   前記外側部の上端部に取り付けられた外側端部、及び内側端部を有し、前記腿の前部の周りに延びる湾曲部と、
   前記内側部の上端部及び前記湾曲部の前記内側端部の間に延びる傾斜部と
   を含む膝装具。
2. 前記剛性上側部材が単一の連続部品として形成される、請求項１に記載の膝装具。
3. 前記内側部の長さが外側部の長さの７０％未満である、請求項１に記載の膝装具。
4. 前記内側部と前記傾斜部とが約４５度の角度を形成する、請求項１に記載の膝装具。
5. 前記湾曲部が前記腿の前部の周りを１４０度未満で延びる、請求項１に記載の膝装具。
6. 前記剛性上側部材を前記腿に取り付けるための第１のストラップと第２のストラップとをさらに含む、請求項１に記載の膝装具。
7. 前記第１のストラップが、前記湾曲部の外側端部および内側端部に接続される、請求項６に記載の膝装具。
8. 前記第１のストラップを前記湾曲部の外側端部および内側端部に接続するための、第１の回転可能接続機構および第２の回転可能接続機構をさらに含む、請求項７に記載の膝装具。
9. 腿に取り付けられるほぼ剛性の上側部材と、ふくらはぎに取り付けられるほぼ剛性の下側部材と、前記膝関節の軸の周りに配置され、前記上側部材と下側部材とを接続するための第１のヒンジおよび第２のヒンジとを有し、前記上側部材が前記腿の内側上部を迂回するように体型に合わせて形成され、快適性を向上させて前記腿の自然な動きを考慮する、膝関節を支持するための膝装具。
10. 腿およびふくらはぎにそれぞれ装着される上側部材および下側部材を各々が含み、前記上側部材が前記腿の内側上部に沿って互いに接触しないように、体型に合わせた上側部材が構成されて形成される、一対の体型に合わせた膝装具枠。