JP2014161477A - Limb joint device - Google Patents

Limb joint device Download PDF

Info

Publication number
JP2014161477A
JP2014161477A JP2013034371A JP2013034371A JP2014161477A JP 2014161477 A JP2014161477 A JP 2014161477A JP 2013034371 A JP2013034371 A JP 2013034371A JP 2013034371 A JP2013034371 A JP 2013034371A JP 2014161477 A JP2014161477 A JP 2014161477A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
proximal
distal
limb
hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013034371A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Sone
啓助 曽根
Hirokazu Oba
浩量 大場
Arihito Matsui
有人 松井
Hiroki Mukai
浩氣 向井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2013034371A priority Critical patent/JP2014161477A/en
Publication of JP2014161477A publication Critical patent/JP2014161477A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a limb joint device that can be easily fit by permitting a difference of alignment due to an individual difference, and can be smoothly bent and extended to a three-dimensional angle difference.SOLUTION: A limb joint device 20 includes a link structure 1 having link hubs 2, 3 at a proximal side and a distal side and two sets of link mechanisms 4A, 4B for connecting these link hubs 2, 3 with each other. The link mechanisms 4A, 4B are three-joint chain link mechanisms comprising four rotary contrapositions constituted of end links 5 at the proximal side, central links 7 and end links 6 at the distal side. Supporting members 24 extending along the side of breaking away to the opposed link hubs 3, 2 are provided at two places opposed to the line direction of two sets of link mechanisms 4A, 4B across a hollow part in the link hubs 2, 3 in a fixed state, respectively. Mounting parts 21, 22 mounted to limb parts 152, 153 are installed in these two supporting members 24.

Description

この発明は、四肢の変形性関節症、骨折等に伴う変形の予防および矯正、ならびに病理組織の保護、リハビリの補助を目的とした四肢関節部装具に関する。   The present invention relates to a limb joint orthosis for the purpose of prevention and correction of deformation associated with osteoarthritis of the limbs, fractures, etc., as well as protection of pathological tissues and assisting rehabilitation.

上記目的の四肢関節部装具として、例えば特許文献1に記載のものがある。この「疼痛防止歩行補助具」は、ポリエチレン樹脂等からなる脛部用添え板を備える。装着前には、前記脛部用添え板は、脛部に対して外側に向けて30°程度開いた状態とされている。装着時には、前記脛部用添え板を強制的に変形させて脛部に当接させテープにて固定する。これにより、脛部用添え板の弾性復元力により脛部が外反側に変位させられ、関節部内側の疼痛箇所となる接触部が離間し、痛みが緩和される。   For example, Patent Document 1 discloses a limb joint orthosis for the above-described purpose. This "pain prevention walking aid" includes a shin part attachment plate made of polyethylene resin or the like. Prior to mounting, the shin part attachment plate is in a state of opening about 30 ° outward from the shin part. At the time of mounting, the shin part attaching plate is forcibly deformed and brought into contact with the shin part and fixed with tape. Thereby, the shin part is displaced to the valgus side by the elastic restoring force of the attachment plate for the shin part, the contact part which becomes the pain part inside the joint part is separated, and the pain is relieved.

特許文献2は、上記特許文献1を改良したものであり、患者の膝関節回りのサイズ、形状に対応可能なように、生理的な膝関節の屈曲中心と歩行保持具の角度を一致させてある。他の四肢関節部装具としては、特許文献3〜5が挙げられる。   Patent document 2 is an improvement of the above-mentioned patent document 1, and the physiological bending center of the knee joint is matched with the angle of the walking holder so as to be compatible with the size and shape of the patient's knee joint. is there. Patent documents 3-5 are mentioned as other limb joint part orthosis.

実用新案登録第3080727号公報Utility Model Registration No. 3080727 特開2004−167175号公報JP 2004-167175 A 特開2007−160029号公報JP 2007-160029 A 特表平8−511957号公報Japanese National Patent Publication No. 8-511957 特開2006−115971号公報JP 2006-115971 A

関節のアライメント(骨の配列)は、人により異なる。例えば膝関節は、矢状面上における屈曲・伸展の曲げ1自由度の動きであるが、膝関節の角度は、矢状面上の角度だけでなく、前額面上の角度(大腿脛骨角)も、人により異なる。しかし、前記特許文献1〜5のように、従来の四肢関節部装具には、前額面上の角度を調整できるものはなかった。また、従来の四肢関節部装具は、矢状面上の動きのみを行うものであるが、実際には、前額面上に角度がついた状態で屈曲し、一平面内の動きとなっていない。   Joint alignment (bone alignment) varies from person to person. For example, the knee joint is a one-degree-of-flexion movement of flexion / extension on the sagittal plane, but the knee joint angle is not only on the sagittal plane but also on the frontal plane (tibial tibial angle). Also varies from person to person. However, as in Patent Documents 1 to 5, none of the conventional limb joint part orthoses can adjust the angle on the frontal plane. In addition, the conventional limb joint orthosis performs only movement on the sagittal plane, but in reality, it is bent with an angle on the frontal plane and does not move within one plane. .

このようなことから、従来の四肢関節部装具では、装具と肢体とをフィットさせ難い。また、屈曲・伸展動作を伴う場合には、装具と肢体との間のすきまが大きくなり、装具のずれが発生し易い。その結果、矯正、患部保護等の機能が低下したり、装具と肢体の擦れが生じたりするという問題があった。一方、装具を人のアライメントに合わせてオーダーメイドするのは、製作に時間がかかるため、傷病による急な要求への対応が難しい。   For this reason, it is difficult to fit the orthosis and the limb in the conventional limb joint orthosis. In addition, when accompanied by a bending / extending operation, the clearance between the orthosis and the limb is increased, and the orthosis is liable to occur. As a result, there have been problems that functions such as correction and protection of the affected area are deteriorated, and that the brace between the orthosis and the limbs is generated. On the other hand, customizing the brace according to the person's alignment takes time to manufacture, so it is difficult to respond to a sudden demand due to injury or illness.

この発明の目的は、受傷後または術後等の治療およびリハビリ期間に使用する四肢関節部装具において、個人差によるアライメントの違いを許容し、容易にフィットさせることができると共に、三次元的な角度変化に対して滑らかに屈曲・伸展させることができる四肢関節部装具を提供することである。   The object of the present invention is to allow for a difference in alignment due to individual differences in a limb joint orthosis used for treatment and rehabilitation after injury or post-operation, and to easily fit the three-dimensional angle. An object of the present invention is to provide a limb joint orthosis that can smoothly bend and extend in response to changes.

この発明の四肢関節部装具は、近位側および遠位側にそれぞれ配されたリンクハブと、これら近位側および遠位側のリンクハブを互いに連結する二組のリンク機構とを有するリンク構造体を備える。前記リンク機構は、前記近位側および遠位側のリンクハブに対して回転可能に端部リンクを連結し、これら近位側および遠位側の端部リンクをそれぞれ中央リンクに対して回転可能に連結することにより、前記近位側の端部リンク、前記中央リンク、および前記遠位側の端部リンクで構成される、四つの回転対偶からなる三節連鎖の機構である。前記リンクハブは、リンクハブ中心軸に沿って貫通した中空部を有する形状である。前記リンクハブにおける、前記中空部を隔てて前記2組のリンク機構の並び方向に対向する2箇所に、対向するリンクハブに対して離反する側へ前記リンクハブ中心軸に沿って延びる支持部材をそれぞれ固定状態で設け、これら二つの支持部材に、肢体部に取り付けられる装着部を設置してある。
上記記述中の「近位側」、「遠位側」は、この四肢関節部装具を四肢関節部回りに装着した状態における位置関係を指し、体幹との結合点から近い側を「近位側」と言い、遠い側を「遠位側」と言う。また、前記リンクハブと前記端部リンクの回転対偶中心軸は互いに交差する位置関係であって、この交点を球面リンク中心とする。前記リンクハブ中心軸は、前記近位側および遠位側のリンクハブが互いに平行である状態で、一方のリンクハブの前記球面リンク中心を通り対向するリンクハブの前記球面リンク中心に向かって延びる軸線のことである。
The limb joint orthosis according to the present invention is a link structure having a link hub disposed on the proximal side and the distal side, respectively, and two sets of link mechanisms for connecting the proximal and distal link hubs to each other. Prepare the body. The link mechanism rotatably connects end links to the proximal and distal link hubs, and the proximal and distal end links are rotatable relative to a central link, respectively. Is a three-joint mechanism consisting of four rotating pairs consisting of the proximal end link, the central link, and the distal end link. The link hub has a shape having a hollow portion penetrating along the link hub central axis. Support members extending along the central axis of the link hub to two sides facing the arrangement direction of the two sets of link mechanisms across the hollow portion in the link hub toward the side away from the opposite link hub. Each of them is provided in a fixed state, and a mounting portion attached to the limb body portion is installed on these two support members.
In the above description, “proximal side” and “distal side” refer to the positional relationship in a state where the limb joint orthosis is mounted around the limb joint portion, and the side closer to the trunk connection point is referred to as “proximal”. "Side" and the far side is called "Distal". Further, the rotational pair center axes of the link hub and the end link are in a positional relationship crossing each other, and this intersection is the center of the spherical link. The link hub central axis extends toward the spherical link center of the opposite link hub through the spherical link center of one link hub with the proximal and distal link hubs parallel to each other. It is an axis.

上記リンク構造体は、近位側のリンクハブと近位側の端部リンクで、1自由度の球面リンク機構を形成し、かつ遠位側のリンクハブと遠位側の端部リンクで、1自由度の球面リンク機構を形成する。また、2組のリンク機構の各中央リンク間に、1自由度ある。よって、リンク構造体は3自由度の機構であり、近位側のリンクハブに対して遠位側のリンクハブが2自由度で姿勢変更が可能で、その姿勢変更の可動範囲を広くとれる。   The link structure comprises a one-degree-of-freedom spherical link mechanism with a proximal link hub and a proximal end link, and a distal link hub and a distal end link, A spherical link mechanism with one degree of freedom is formed. There is one degree of freedom between the central links of the two sets of link mechanisms. Therefore, the link structure is a mechanism with three degrees of freedom, and the posture of the distal link hub can be changed with two degrees of freedom relative to the proximal link hub, and the movable range of the posture change can be widened.

この四肢関節部装具は、上記リンク構造体の近位側および遠位側の各リンクハブ間に四肢関節部を位置させ、この四肢関節部に対して近位側および遠位側の各肢体部を近位側および遠位側のリンクハブの中空部にそれぞれ挿通させた状態で、前記各肢体部に近位側および遠位側の装着部をそれぞれ取り付けて使用する。その際、近位側および遠位側のリンクハブが互いに平行である状態において、二組のリンク機構の並び方向が四肢関節部の曲げ運動軸とほぼ平行になるようにする。上述したように、リンク構造体は可動範囲が広いため、人それぞれの骨アライメントに応じて、近位側および遠位側のリンクハブの角度変更が可能である。そのため、各肢体部への装着部の取付けが容易であり、かつ四肢関節部の曲げ動作に滑らかに追従させることができる。装着部を支持する二つの支持部材は、中空部を隔てて二組のリンク機構の並び方向に対向する2箇所に、対向するリンクハブに対して離反する側に設けられているので、支持部材およびリンク機構の各部材間の干渉等による四肢関節部の曲げ動作の障害とならない。   In this limb joint part orthosis, the limb joint part is positioned between the link hubs on the proximal side and the distal side of the link structure, and the limb body parts on the proximal side and the distal side with respect to the limb joint part. Are inserted into the hollow portions of the link hub on the proximal side and the distal side, respectively, and the attachment portions on the proximal side and the distal side are attached to the limbs, respectively. At this time, in a state where the proximal and distal link hubs are parallel to each other, the alignment direction of the two sets of link mechanisms is made substantially parallel to the bending motion axis of the limb joint part. As described above, since the link structure has a wide movable range, the angle of the proximal and distal link hubs can be changed according to the bone alignment of each person. Therefore, it is easy to attach the mounting part to each limb body part, and it is possible to smoothly follow the bending operation of the limb joint part. The two support members that support the mounting portion are provided on two sides facing the link direction of the two sets of link mechanisms across the hollow portion, on the side away from the opposite link hub. In addition, it does not hinder the bending operation of the limb joints due to interference between the members of the link mechanism.

リンクハブに固定の支持部材に装着部が支持されているため、装着部を高剛性で支持できる。また、二つの支持部材はリンクハブ中心軸の方向に延びた部材であり、この支持部材の長さ方向の任意箇所に装着部を配置することができるため、装着部を肢体に合った適正な位置に取り付けることができる。これらのことから、リンクハブと肢体との間で、力およびモーメントの伝達が確実に行われる。具体的には、四肢先端からの肢体長さ方向の荷重が遠位側の装着部からリンク構造体を介して近位側の装着部へ伝達される。その際、肢体長さ方向の荷重を四肢関節部装具で受けることができるので、関節への負荷が減り、受傷部の保護や関節内圧の軽減が図れる。また、手術後の拘縮防止のための曲げ伸ばしの運動が、前記のように受傷部に配慮した状態で実施できる。   Since the mounting portion is supported by the support member fixed to the link hub, the mounting portion can be supported with high rigidity. In addition, the two support members are members extending in the direction of the link hub central axis, and the mounting portion can be disposed at an arbitrary position in the length direction of the support member. Can be attached in position. For these reasons, force and moment are reliably transmitted between the link hub and the limb. Specifically, a load in the length direction of the limb from the distal end of the limb is transmitted from the distal mounting portion to the proximal mounting portion via the link structure. At that time, since the load in the limb body length direction can be received by the limb joint part orthosis, the load on the joint is reduced, and the wounded part can be protected and the internal pressure of the joint can be reduced. In addition, the bending and stretching motion for preventing contracture after the operation can be performed in a state where the wounded portion is considered as described above.

この発明の四肢関節部装具において、前記装着部は、前記近位側および遠位側のリンクハブ間に四肢関節部を位置させ、この四肢関節部に対して近位側および遠位側の各肢体部を、その前額面が前記二つの支持部材の並び方向に沿うように、前記近位側および遠位側のリンクハブの中空部にそれぞれ挿通させた状態で、前記肢体部における前額面に対して一方側の外周を覆う保持プレートと、同状態で、前記肢体部における前額面に対して他方側の外周に巻回されて、前記肢体部を前記保持プレートに固定する、互いに前記支持部材の長さ方向に離れて位置する複数の肢体固定用ベルトとを有すると良い。
このように、装着部が、支持部材の長さ方向に離れて位置する複数の肢体固定用ベルトにより肢体部を保持プレートに固定する構成であると、肢体長さ方向の位置によって肢体部の断面形状が異なっていても、肢体部を保持プレートに確実かつ強固に固定することができる。
In the limb joint orthosis according to the present invention, the mounting portion positions the limb joint between the proximal and distal link hubs, and each of the proximal and distal limb joints. The limb body part is inserted into the hollow part of the proximal and distal link hubs so that the frontal face is along the alignment direction of the two support members, and the frontal face of the limb part is On the other hand, in the same state as the holding plate that covers the outer periphery on one side, the support members that are wound around the outer periphery on the other side with respect to the forehead surface of the limb body portion and fix the limb body portion to the holding plate. It is preferable to have a plurality of limb fixing belts that are located apart from each other in the length direction.
As described above, when the mounting part is configured to fix the limb body part to the holding plate by the plurality of limb body fixing belts that are separated from each other in the length direction of the support member, the cross section of the limb body part according to the position in the limb body length direction. Even if the shapes are different, the limb body can be securely and firmly fixed to the holding plate.

前記保持プレートと前記肢体固定用ベルトは、互いに回転自在に連結されているのが望ましい。
互いに回転自在であると、肢体固定用ベルトが支持部材の長さ方向の幅全体で肢体部と接触した状態で、肢体部を保持プレートに固定することができる。そのため、肢体固定用ベルトと肢体部との接触面積が広く、局部的に当たりが強くならず、強固に固定できる。また、肢体部の外周面の肢体長さ方向の傾斜に合わせて、保持プレートに対する各肢体固定用ベルトの角度を変えることができるので、より一層強固な固定となる。
The holding plate and the limb fixing belt are preferably connected to each other so as to be rotatable.
When the limb body fixing belt is rotatable relative to each other, the limb body portion can be fixed to the holding plate in a state where the limb body fixing belt is in contact with the limb body portion over the entire width in the length direction of the support member. For this reason, the contact area between the limb body fixing belt and the limb body part is wide, and the contact is not strong locally, and the limb body part can be firmly fixed. In addition, since the angle of each limb body fixing belt with respect to the holding plate can be changed in accordance with the inclination of the outer peripheral surface of the limb body portion in the limb body length direction, the limb body section can be fixed more firmly.

この発明の四肢関節部装具において、前記球面リンク中心は、姿勢変更中心とリンクハブ面との間に位置するのが良い。前記姿勢変更中心は、前記近位側および遠位側のリンクハブが互いに平行でない状態で、前記近位側および遠位側の各リンクハブ中心軸が互いに交差する点を指す。また、前記リンクハブ面は、前記リンクハブにおける前記リンクハブ中心軸方向の位置が最も前記姿勢変更中心に近い箇所を含み、前記リンクハブ中心軸に対して垂直な平面を指す。
この四肢関節部装具では、近位側および遠位側の球面リンク機構の球面リンク中心が、それぞれ屈曲の中心となる。球面リンク中心が姿勢変更中心とリンクハブ面との間に位置するということは、リンクハブと端部リンクの回転対偶中心軸が、対向するリンクハブ側に傾いていることを意味する。この回転対偶中心軸の傾きを変えることで、近位側と遠位側の球面リンク中心間の距離を関節の動きに合うように設定できる。これにより、関節を角度変化させても四肢関節部装具がずれ難く、また肢体部と装着部との変位差を肢体部の弾性で吸収する等の使用者の負担が減る。
In the limb joint apparatus according to the present invention, the spherical link center may be located between the posture change center and the link hub surface. The posture changing center refers to a point where the proximal and distal link hub central axes intersect each other in a state where the proximal and distal link hubs are not parallel to each other. The link hub surface includes a portion where the position of the link hub in the direction of the link hub central axis is closest to the posture change center, and indicates a plane perpendicular to the link hub central axis.
In this limb joint orthosis, the spherical link centers of the proximal and distal spherical link mechanisms are the centers of bending, respectively. The fact that the spherical link center is located between the posture change center and the link hub surface means that the rotation pair center axis of the link hub and the end link is inclined toward the opposite link hub. By changing the inclination of the rotation pair central axis, the distance between the proximal and distal spherical link centers can be set to match the movement of the joint. Thereby, even if the angle of the joint is changed, the limb joint part orthosis is difficult to shift, and the burden on the user such as absorbing the displacement difference between the limb body part and the mounting part by the elasticity of the limb body part is reduced.

この発明の四肢関節部装具において、前記近位側の端部リンクと前記遠位側の端部リンクを、前記中央リンクに対する回転方向が互いに逆で、かつ回転変位角度が同じとなるように連動させる連動手段を設けると良い。
連動手段を設けると、近位側のリンクハブに対する遠位側のリンクハブの姿勢が規定されて、リンク構造体が2自由度の機構となり、リンク構造体の屈曲点が定まる。そのため、関節面骨折、靭帯損傷等で関節部が不安定となっている場合に、この四肢関節部装具を装着することにより、関節内の骨の位置が安定する。
In the limb joint orthosis according to the present invention, the proximal end link and the distal end link are interlocked so that the rotational directions with respect to the central link are opposite to each other and the rotational displacement angle is the same. It is advisable to provide interlocking means.
When the interlocking means is provided, the posture of the distal link hub with respect to the proximal link hub is defined, the link structure becomes a mechanism of two degrees of freedom, and the bending point of the link structure is determined. Therefore, when the joint portion is unstable due to fracture of the joint surface, ligament damage, etc., the position of the bone in the joint is stabilized by wearing this limb joint portion orthosis.

前記姿勢変更中心を通り前記近位側および遠位側のリンクハブ中心軸とそれぞれ同じ角度で交差する平面である移動規制平面と平行にガイド部材を設け、このガイド部材により、二つのリンク機構の各中央リンクが前記移動規制平面と平行に移動するように規制すると良い。
ガイド部材を設けることで、リンク構造体の剛性が向上する。これにより、この四肢関節部装具で、関節にかかる荷重をより多く受けることができ、関節にかかる負荷がより軽減される。
A guide member is provided in parallel with a movement restricting plane that is a plane that passes through the posture changing center and intersects with the central axis of the proximal and distal link hubs at the same angle. It is preferable that each central link is regulated so as to move in parallel with the movement regulating plane.
By providing the guide member, the rigidity of the link structure is improved. Thereby, with this extremity joint part orthosis, the load concerning a joint can be received more and the load concerning a joint can be reduced more.

前記リンク構造体を構成するリンク部材間に、このリンク部材間の回転対偶部の回転角位置を規制する回転角位置規制機構を設けても良い。
これにより、近位側の装着部が取り付けられる近位側の肢体部と遠位側の装着部が取り付けられる遠位側の肢体部との角度位置に関して、正常で安全な範囲に可動範囲を限定できる。また、リハビリの計画に応じて、可動範囲を容易に変えられる。
You may provide the rotation angle position control mechanism which controls the rotation angle position of the rotation pair part between this link member between the link members which comprise the said link structure.
This limits the movable range to a normal and safe range with respect to the angular position of the proximal limb to which the proximal mounting part is attached and the distal limb to which the distal mounting part is attached. it can. In addition, the movable range can be easily changed according to the rehabilitation plan.

前記回転角位置規制機構は、同じリンク機構の前記近位側の端部リンクと前記遠位側の端部リンクとを端部リンク間シャフトで連結したものであっても良い。
この構造であると、近位側の端部リンク、中央リンク、遠位側の端部リンク、および端部リンク間シャフトにより閉じたリンク構成となるため、リンク構造体の剛性が増す。
The rotation angle position restricting mechanism may be one in which the proximal end link and the distal end link of the same link mechanism are connected by a shaft between end links.
This structure increases the rigidity of the link structure because the link structure is closed by the proximal end link, the central link, the distal end link, and the shaft between the end links.

前記端部リンク間シャフトが、前記近位側および遠位側の端部リンクとそれぞれ回転可能に連結され、かつ前記近位側および遠位側の端部リンクとの連結点間の距離が変更可能であり、前記連結点間の距離を強制的に変更することで、各リンク部材間の回転対偶部の回転角位置を変更する回転角位置変更手段を設けても良い。
回転角位置変更手段を設けると、四肢関節部装具から関節に対して容易に外力を付与することができ、また外力を与えた状態で保持できる。これにより、変形性関節症等に対して、患者の症状に合わせて角度2方向の矯正ができる。
The shaft between the end links is rotatably connected to the proximal and distal end links, respectively, and the distance between the connection points with the proximal and distal end links is changed. It is possible to provide rotation angle position changing means for changing the rotation angle position of the rotation pair between the link members by forcibly changing the distance between the connecting points.
When the rotation angle position changing means is provided, it is possible to easily apply an external force to the joint from the limb joint unit orthosis, and it is possible to hold the external force applied. Thereby, it is possible to correct in two directions according to the patient's symptoms for osteoarthritis and the like.

前記リンク構造体を構成する各リンク部材における一対のリンク部材間にばね部材を設け、このばね部材の弾性復元力により、前記近位側および遠位側の装着部を介して関節に外力を付与するようにしても良い。
関節に外力を付与する手段としてばね部材を用いることで、外力を任意の強さに容易に設定することができる。変形性関節症、靭帯損傷等の患者に対して、適切な骨アライメントをばね部材の弾性復元力により矯正した状態とすることで、患部を保護した状態で日常の動作を行うことができるようになる。
また、関節を屈曲させる方向にばね部材の弾性復元力が作用する設定とした場合は、ばね部材の弾性復元力が、曲がり難くなっている関節や屈曲方向の筋力低下に対しての補助力となり、曲げ動作を助ける働きをする。関節を伸展させる方向にばね部材の弾性復元力が作用する設定とした場合は、伸展し難くなっている関節や伸展方向の筋力低下に対しての補助力となり、伸展動作を助ける働きをする。
A spring member is provided between a pair of link members in each link member constituting the link structure, and external force is applied to the joint via the proximal and distal mounting portions by the elastic restoring force of the spring member. You may make it do.
By using a spring member as means for applying an external force to the joint, the external force can be easily set to an arbitrary strength. For patients with osteoarthritis, ligament injury, etc., by making the appropriate bone alignment corrected by the elastic restoring force of the spring member, daily operations can be performed with the affected area protected Become.
In addition, when the elastic restoring force of the spring member acts in the direction in which the joint is bent, the elastic restoring force of the spring member is an assisting force against a joint that is difficult to bend and a decrease in muscle strength in the bending direction. Helps to bend and work. If the setting is such that the elastic restoring force of the spring member acts in the direction in which the joint is extended, it serves as an assisting force for the weakened joint in the extension direction and the muscular strength in the extension direction, and serves to assist the extension operation.

前記ばね部材は、前記一対のリンク部材の回転対偶中心軸の周囲に設けると良い。
この場合、ばね部材が回転対偶中心軸回りに収まるので、コンパクトに配置できる。
The spring member may be provided around a rotation pair center axis of the pair of link members.
In this case, since the spring member is accommodated around the rotation pair center axis, it can be arranged in a compact manner.

前記リンク構造体を構成する前記各リンク部材における一対のリンク部材間に、これら一対のリンク部材が相対動作する力を減衰させる減衰部材を介在させても良い。
急な荷重変化または姿勢変化が生じた場合、関節に衝撃力等が加わり患部に負荷がかかる。減衰部材が設けられていると、患部にかかる負荷を軽減できる。
An attenuation member that attenuates the force of the pair of link members relative to each other may be interposed between the pair of link members of the link members constituting the link structure.
When a sudden load change or posture change occurs, an impact force or the like is applied to the joint and a load is applied to the affected part. If the damping member is provided, the load applied to the affected area can be reduced.

上記四肢関節部装具において、前記近位側の装着部は大腿部に取り付けられ、前記遠位側の装着部は下腿部に取り付けられるものであり、前記遠位側の装着部が設置される遠位側の支持部材よりも前記リンクハブ中心軸方向の先に、足底に当てられる足底部材を設け、前記遠位側の支持部材と前記足底部材とをばね部材およびダンパを介して連結しても良い。
この場合、足底からの荷重が、足底部材、ばね部材とダンパ、遠位側の支持部材、リンク構造体、近位側の支持部材、および近位側の装着部を介して、大腿部に伝わる。ばね部材の弾性復元力、およびダンパの抵抗の大きさを調整することにより、膝関節にかかる荷重を容易に変更することができる。そのため、計画的なリハビリを行える。
In the limb joint orthosis, the proximal mounting portion is attached to the thigh, the distal mounting portion is attached to the lower leg, and the distal mounting portion is installed. A sole member to be applied to the sole is provided ahead of the distal support member in the direction of the central axis of the link hub, and the distal support member and the sole member are connected via a spring member and a damper. May be connected.
In this case, the load from the sole is applied to the thigh through the sole member, the spring member and the damper, the distal support member, the link structure, the proximal support member, and the proximal mounting portion. Transmitted to the club. By adjusting the elastic restoring force of the spring member and the magnitude of the resistance of the damper, the load applied to the knee joint can be easily changed. Therefore, planned rehabilitation can be performed.

この発明の四肢関節部装具は、近位側および遠位側にそれぞれ配されたリンクハブと、これら近位側および遠位側のリンクハブを互いに連結する二組のリンク機構とを有するリンク構造体を備え、前記リンク機構は、前記近位側および遠位側のリンクハブに対して回転可能に端部リンクを連結し、これら近位側および遠位側の端部リンクをそれぞれ中央リンクに対して回転可能に連結することにより、前記近位側の端部リンク、前記中央リンク、および前記遠位側の端部リンクで構成される、四つの回転対偶からなる三節連鎖の機構であり、前記リンクハブと前記端部リンクの回転対偶中心軸は互いに交差する位置関係であって、この交点を球面リンク中心と称し、前記近位側および遠位側のリンクハブが互いに平行である状態で、一方のリンクハブの前記球面リンク中心を通り対向するリンクハブの前記球面リンク中心に向かって延びる軸線をリンクハブ中心軸と称する場合に、前記リンクハブは、前記リンクハブ中心軸に沿って貫通した中空部を有する形状であり、前記リンクハブにおける、前記中空部を隔てて前記2組のリンク機構の並び方向に対向する2箇所に、対向するリンクハブに対して離反する側へ前記リンクハブ中心軸に沿って延びる支持部材をそれぞれ固定状態で設け、これら二つの支持部材に、肢体部に取り付けられる装着部を設置したため、個人差によるアライメントの違いを許容し、容易にフィットさせることができると共に、三次元的な角度変化に対して滑らかに屈曲・伸展させることができる。   The limb joint orthosis according to the present invention is a link structure having a link hub disposed on the proximal side and the distal side, respectively, and two sets of link mechanisms for connecting the proximal and distal link hubs to each other. The link mechanism rotatably connects end links to the proximal and distal link hubs, and the proximal and distal end links are connected to a central link, respectively. A three-joint chain mechanism consisting of four rotating pairs, consisting of the proximal end link, the central link, and the distal end link by being rotatably coupled to each other; The rotational pair central axes of the link hub and the end link intersect each other, and this intersection is called a spherical link center, and the proximal and distal link hubs are parallel to each other. , One When an axis extending toward the spherical link center of the opposite link hub passing through the spherical link center of the hub is referred to as a link hub central axis, the link hub includes a hollow portion penetrating along the link hub central axis. The link hub has two locations opposite to each other in the arrangement direction of the two sets of link mechanisms across the hollow portion, along the link hub central axis toward the side away from the opposite link hub. The support members that extend in a fixed state are provided, and the mounting parts that are attached to the limbs are installed on these two support members, allowing for differences in alignment due to individual differences, making it easy to fit, and three-dimensional It can be bent and extended smoothly in response to a change in angle.

(A)はこの発明の一実施形態にかかる四肢関節部装具の使用状態を示す正面図、(B)はその側面図である。(A) is a front view which shows the use condition of the limb joint part orthosis concerning one Embodiment of this invention, (B) is the side view. 同四肢関節部装具のリンク構造体の正面図である。It is a front view of the link structure of the limb joint part orthosis. 同リンク構造体の側面図である。It is a side view of the link structure. 図リンク構造体のリンクハブの平面図である。It is a top view of the link hub of a figure link structure. 同リンク構造体の端部リンクの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the edge part link of the link structure. 同リンク構造体のリンクハブと端部リンクの回転対偶部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotation pair of a link hub and an end link of the link structure. (A)同リンク構造体の端部リンクと中央リンクの回転対偶部を示す断面図、(B)はその側面図である。(A) Sectional drawing which shows the rotation part pair of the edge part link and center link of the link structure, (B) is the side view. 図1(A)のVIII−VIII断面図である。It is VIII-VIII sectional drawing of FIG. 1 (A). 同四肢関節部装具のリンクハブ、支持部材、およびブリッジ部材の斜視図である。It is a perspective view of the link hub of the limb joint part orthosis, a support member, and a bridge member. 異なるリンク構造体の正面図である。It is a front view of a different link structure. 図10のXI−XI断面図である。It is XI-XI sectional drawing of FIG. 図11のXII矢視図である。It is a XII arrow line view of FIG. 図11のXIII−XIII断面図である。It is XIII-XIII sectional drawing of FIG. さらに異なるリンク構造体のリンクハブと端部リンクの回転対偶部の外形図である。Furthermore, it is the external view of the rotation pair part of the link hub and end part link of a different link structure. さらに異なるリンク構造体の一状態を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows one state of a different link structure. 図15のXVI−XVI断面図である。It is XVI-XVI sectional drawing of FIG. さらに異なるリンク構造体の一状態を示す図である。Furthermore, it is a figure which shows one state of a different link structure. 図17のXVIII−XVIII断面図である。It is XVIII-XVIII sectional drawing of FIG. さらに異なるリンク構造体の断面図である。Furthermore, it is sectional drawing of a different link structure. さらに異なるリンク構造体のリンクハブと端部リンクの回転対偶部の断面図である。Furthermore, it is sectional drawing of the rotation pair part of the link hub and end part link of a different link structure. 同回転対偶部の外形図である。It is an external view of the rotation pair part. この発明の異なる一実施形態にかかる四肢関節部装具の使用状態を示す側面図である。It is a side view which shows the use condition of the limb joint part orthosis concerning one Embodiment from which this invention differs.

この発明の一実施形態を図1ないし図8と共に説明する。
図1は、この発明の四肢関節部装具20を人の膝関節(脛骨大腿関節)部回りに装着した状態を示す。図示例は、前額面の大腿骨と脛骨との角度αが内反しているアライメント異常の膝関節部に適用されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a state in which a limb joint device 20 of the present invention is mounted around a human knee joint (tibial femoral joint). The illustrated example is applied to a knee joint portion with an abnormal alignment in which the angle α between the femur and the tibia on the frontal plane is inverted.

この四肢関節部装具20は、リンク構造体1と、このリンク構造体1の近位側および遠位側のリンクハブ2,3にそれぞれ設けられた近位側および遠位側の装着部21,22とを有する。ここで「近位側」、「遠位側」は、この四肢関節部装具20を四肢関節部回りに装着した状態における位置関係を指し、体幹との結合点から近い側を「近位側」と言い、遠い側を「遠位側」と言う。   The limb joint device 20 includes a link structure 1 and proximal and distal attachment portions 21 provided on the link hubs 2 and 3 on the proximal and distal sides of the link structure 1, respectively. 22. Here, “proximal side” and “distal side” refer to the positional relationship in a state where the limb joint part orthosis 20 is mounted around the limb joint part, and the side near the coupling point with the trunk is referred to as “proximal side”. And the far side is called the “distal side”.

図2および図3に示すように、前記リンク構造体1は、前記近位側および遠位側のリンクハブ2,3を二組のリンク機構4A,4Bで連結したものである。各リンク機構4A,4Bは、四つの回転対偶からなる三節連鎖の機構であり、近位側のリンクハブ2に一端が回転自在に連結された近位側の端部リンク5と、遠位側のリンクハブ3に一端が回転自在に連結された遠位側の端部リンク6と、これら端部リンク5,6の他端に両端がそれぞれ回転自在に連結された中央リンク7とで構成される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the link structure 1 is obtained by connecting the proximal and distal link hubs 2 and 3 with two sets of link mechanisms 4A and 4B. Each of the link mechanisms 4A and 4B is a three-joint mechanism composed of four rotating pairs, a proximal end link 5 having one end rotatably connected to the proximal link hub 2, and a distal side. A distal end link 6 having one end rotatably connected to the link hub 3 and a central link 7 having both ends rotatably connected to the other ends of the end links 5 and 6. The

上記二組のリンク機構4A,4Bは、幾何学的に同じ形状である。幾何学的に同じ形状とは、リンク機構4A,4Bを直線で表現した幾何学モデル、すなわち各回転対偶と、これら回転対偶間を結ぶ直線とで表現したモデルが互いに同じ形状であることを言う。また、それぞれのリンク機構4A,4Bは、直線で表現した幾何学モデルが、中央リンク7の中央部に対する近位側部分と遠位側部分とが互いに鏡像対称を成す形状である。   The two sets of link mechanisms 4A and 4B have the same geometric shape. The geometrically same shape means that a geometric model expressing the link mechanisms 4A and 4B as straight lines, that is, a model expressed by each rotating pair and a straight line connecting these rotating pairs has the same shape. . Each of the link mechanisms 4A and 4B has a geometric model expressed by a straight line in which the proximal portion and the distal portion with respect to the central portion of the central link 7 are mirror images of each other.

各リンク機構4A,4Bの近位側および遠位側の端部リンク5,6は、共に球面リンク構造である。球面リンク構造とは、リンクハブ2(3)と端部リンク5(6)の回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)、および端部リンク5(6)と中央リンク7の回転対偶中心軸O3A,O3B(O4A,O4B)が、共通の球面リンク中心P1(P2)で交差する構造を言う。   The proximal and distal end links 5 and 6 of the link mechanisms 4A and 4B are both spherical link structures. The spherical link structure is a rotation pair center axis O1A, O1B (O2A, O2B) of the link hub 2 (3) and the end link 5 (6), and a rotation pair center of the end link 5 (6) and the central link 7. A structure in which the axes O3A and O3B (O4A and O4B) intersect at a common spherical link center P1 (P2).

図2、図3のように、近位側と遠位側のリンクハブ2,3が互いに平行である状態で、一方のリンクハブ2(3)の球面リンク中心P1(P2)を通り対向するリンクハブ3(2)の球面リンク中心P2(P1)に向かって延びる軸線を、リンクハブ中心軸C1(C2)と称する。近位側と遠位側のリンクハブ2,3が互い平行でない状態(図1)では、リンクハブ中心軸C1,C2は互いに交差する。この交点を姿勢変更中心Oと称する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the proximal and distal link hubs 2, 3 are parallel to each other and face each other through the spherical link center P <b> 1 (P <b> 2) of one link hub 2 (3). An axis extending toward the spherical link center P2 (P1) of the link hub 3 (2) is referred to as a link hub center axis C1 (C2). When the proximal and distal link hubs 2 and 3 are not parallel to each other (FIG. 1), the link hub central axes C1 and C2 intersect each other. This intersection is referred to as a posture change center O.

近位側の端部リンク5と中央リンク7の回転対偶中心軸O3A,O3B、および遠位側の端部リンク6と中央リンク7の回転対偶中心軸O4A,O4Bは、互いに平行である。これに対し、近位側のリンクハブ2と近位側の端部リンク5の回転対偶中心軸O1A,O1B、および遠位側のリンクハブ3と遠位側の端部リンク6の回転対偶中心軸O2A,O2Bは、それぞれ対向するリンクハブ3,2の側に傾いている。そのため、球面リンク中心P1,P2は、前記姿勢変更中心Oとリンクハブ面F1,F2との間に位置する。リンクハブ面F1,F2は、リンクハブ2,3におけるリンクハブ中心軸C1,C2方向の位置が最も姿勢変更中心Oに近い箇所を含み、リンクハブ中心軸C1(C2)に対して垂直な平面のことである。   The rotation pair central axes O3A and O3B of the proximal end link 5 and the central link 7 and the rotation pair central axes O4A and O4B of the distal end link 6 and the central link 7 are parallel to each other. In contrast, the rotation pair center axis O1A, O1B of the proximal link hub 2 and the proximal end link 5 and the rotation pair center of the distal link hub 3 and the distal end link 6 are shown. The shafts O2A and O2B are inclined toward the opposite link hubs 3 and 2, respectively. Therefore, the spherical link centers P1 and P2 are located between the posture change center O and the link hub surfaces F1 and F2. The link hub surfaces F1 and F2 include portions where the positions of the link hubs 2 and 3 in the direction of the link hub central axes C1 and C2 are closest to the posture change center O and are perpendicular to the link hub central axis C1 (C2). That is.

端部リンク5,6は図5に示す円弧状の形状であって、リンクハブ2(3)と端部リンク5(6)の回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)と、端部リンク5(6)と中央リンク7の回転対偶中心軸O3A,O3B(O4A,O4B)の成す角度βは、例えば90°である。また、回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)とリンクハブ中心軸C1(C2)の成す角度η(図6)は、例えば45°である。   The end links 5 and 6 have an arc shape shown in FIG. 5, and the rotation hubs O1A and O1B (O2A and O2B) of the link hub 2 (3) and the end link 5 (6) and end portions The angle β formed by the rotational pair center axes O3A and O3B (O4A and O4B) of the link 5 (6) and the central link 7 is, for example, 90 °. Further, an angle η (FIG. 6) formed by the rotation pair center axes O1A, O1B (O2A, O2B) and the link hub center axis C1 (C2) is, for example, 45 °.

図4に示すように、二組のリンク機構4A,4Bは、それぞれの回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)が互いに交差する位置関係にある。つまり、リンクハブ中心軸C1(C2)と垂直な面上での、回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)の軸間角度が180°でない。そして、回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)の軸間角度が180°よりも大きい側に、各リンク機構4A,4Bの中央リンク7(図4では省略)が位置している。図示例では、小さい方の軸間角度αが120°とされている。したがって、リンクハブ中心軸C1(C2)に沿う方向から見た、回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)と縦断面対称面F3との角度αも120°である。 As shown in FIG. 4, the two pairs of link mechanisms 4A and 4B are in a positional relationship in which the respective rotation pair even center axes O1A and O1B (O2A and O2B) intersect each other. That is, the angle between the rotation pair center axes O1A and O1B (O2A and O2B) on the plane perpendicular to the link hub center axis C1 (C2) is not 180 °. The central links 7 (not shown in FIG. 4) of the link mechanisms 4A and 4B are located on the side where the inter-axis angle of the rotation pair central axes O1A and O1B (O2A and O2B) is larger than 180 °. In the illustrated example, the inter-axis angle alpha 1 of the smaller is the 120 °. Thus, viewed from a direction along the link hub central axis C1 (C2), a turning pair center axis O1A, a O1B (O2A, O2B) and angle alpha 2 is also 120 ° to the longitudinal plane of symmetry plane F3.

リンクハブ2(3)は、リンクハブ中心軸C1(C2)と垂直な平面に沿って拡がる円弧状であり、内部にリンクハブ中心軸C1(C2)の方向に貫通する中空部10が形成されている。この中空部10は、開口部11を介してリンクハブ2,3の外部と連通している。開口部11は、近位側および遠位側のリンクハブ2,3のいずれについても、各回転対偶中心軸O1A,O1B,O2A,O2Bに対して同じ側に位置する。つまり、図2、図3のように、近位側のリンクハブ2と遠位側のリンクハブ3が互いに平行になる姿勢において、両リンクハブ2,3の開口部11が、共に同じ側を向く。   The link hub 2 (3) has an arc shape extending along a plane perpendicular to the link hub central axis C1 (C2), and a hollow portion 10 penetrating in the direction of the link hub central axis C1 (C2) is formed therein. ing. The hollow portion 10 communicates with the outside of the link hubs 2 and 3 through the opening 11. The opening 11 is located on the same side with respect to each rotation pair central axis O1A, O1B, O2A, O2B for both the proximal and distal link hubs 2, 3. That is, as shown in FIGS. 2 and 3, in the posture where the proximal link hub 2 and the distal link hub 3 are parallel to each other, the opening portions 11 of both the link hubs 2 and 3 are on the same side. Turn to.

リンクハブ2(3)の両端には、端部リンク5(6)が回転自在に連結されるリンク連結部13がそれぞれ設けられている。リンク連結部13は、図6に示すように、内部に二つの転がり軸受14を有し、これら転がり軸受14により、端部リンク5(6)の基端に一体に設けた回転軸15を回転自在に支持する。回転軸15の軸心は、回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)と一致する。回転軸15の一端はリンク連結部13からリンクハブ2(3)の外径側へ突出しており、その突出部に端部リンク5(6)の基端が、キー16により回転不能に取り付けられている。回転軸15は、一端の大径部15aと他端に螺着したナット17とで転がり軸受14および端部リンク5(6)の基端を挟み込むことで、軸方向に抜け止めされている。   At both ends of the link hub 2 (3), link connecting portions 13 to which the end links 5 (6) are rotatably connected are respectively provided. As shown in FIG. 6, the link connecting portion 13 has two rolling bearings 14 inside, and these rolling bearings 14 rotate a rotating shaft 15 provided integrally with the base end of the end link 5 (6). Support freely. The axis of the rotating shaft 15 coincides with the rotating pair center axes O1A, O1B (O2A, O2B). One end of the rotary shaft 15 protrudes from the link connecting portion 13 to the outer diameter side of the link hub 2 (3), and the base end of the end link 5 (6) is attached to the protruding portion by a key 16 so as not to rotate. ing. The rotary shaft 15 is prevented from coming off in the axial direction by sandwiching the base end of the rolling bearing 14 and the end link 5 (6) between a large diameter portion 15a at one end and a nut 17 screwed to the other end.

転がり軸受14は、外輪14aがリンク連結部13の内周に圧入等により嵌合し、内輪14bが回転軸14の外周に圧入等により嵌合している。転がり軸受14は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。転がり軸受14としては、図示例のように玉軸受を複列で配列する以外に、ローラー軸受を用いても良い。また、転がり軸受14の代わりに滑り軸受を用いてもよい。   In the rolling bearing 14, an outer ring 14 a is fitted to the inner periphery of the link connecting portion 13 by press fitting or the like, and an inner ring 14 b is fitted to the outer periphery of the rotary shaft 14 by press fitting or the like. The rolling bearing 14 is a ball bearing such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing. As the rolling bearing 14, a roller bearing may be used in addition to arranging ball bearings in a double row as shown in the illustrated example. Further, a sliding bearing may be used instead of the rolling bearing 14.

また、図7に示すように、中央リンク7の両端部にそれぞれ二つの転がり軸受18が設けられ、これら転がり軸受18により、端部リンク5,6の先端にボルト19aにより結合された連結軸19を回転自在に支持する。連結軸19の軸心は、回転対偶中心軸O3A,O3B(O4A,O4B)と一致する。転がり軸受18は、外輪18aが中央リンク7の端部に圧入等により嵌合し、内輪18bが連結軸19の外周に圧入等により嵌合している。転がり軸受18は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。転がり軸受18としては、図示例のように玉軸受を複列で配列する以外に、ローラー軸受を用いても良い。また、転がり軸受18の代わりに滑り軸受を用いてもよい。   Further, as shown in FIG. 7, two rolling bearings 18 are provided at both ends of the central link 7, and the connecting shafts 19 are coupled to the ends of the end links 5 and 6 by bolts 19 a by these rolling bearings 18. Is supported rotatably. The axis of the connecting shaft 19 coincides with the rotational pair center axes O3A, O3B (O4A, O4B). In the rolling bearing 18, an outer ring 18 a is fitted to the end of the center link 7 by press fitting or the like, and an inner ring 18 b is fitted to the outer periphery of the connecting shaft 19 by press fitting or the like. The rolling bearing 18 is a ball bearing such as a deep groove ball bearing or an angular ball bearing. As the rolling bearing 18, a roller bearing may be used in addition to arranging ball bearings in a double row as shown in the illustrated example. Further, a sliding bearing may be used instead of the rolling bearing 18.

この構成のリンク構造体1は、近位側のリンクハブ2と近位側の端部リンク5で、1自由度の球面リンク機構を形成し、かつ遠位側のリンクハブ3と遠位側の端部リンク6で、1自由度の球面リンク機構を形成する。また、2組のリンク機構4A,4Bの各中央リンク7間に、1自由度ある。よって、リンク構造体1は3自由度の機構であり、近位側のリンクハブ2に対して遠位側のリンクハブ3が2自由度で姿勢変更が可能で、その姿勢変更の可動範囲を広くとれる。   The link structure 1 having this configuration includes a proximal link hub 2 and a proximal end link 5 to form a one-degree-of-freedom spherical link mechanism, and a distal link hub 3 and a distal side link The end link 6 forms a one-degree-of-freedom spherical link mechanism. Further, there is one degree of freedom between the central links 7 of the two sets of link mechanisms 4A and 4B. Therefore, the link structure 1 is a mechanism with three degrees of freedom, and the posture of the link hub 3 on the distal side can be changed with two degrees of freedom with respect to the link hub 2 on the proximal side. Can be taken widely.

次に、図1、図8、および図9と共に前記装着部21,22について説明する。近位側の装着部21と遠位側の装着部22は、対応する構成部品の形状に若干の違いがあるが、基本的な構成は同じである。そこで、以下の説明では代表して近位側の装着部21を例にとり、近位側と遠位側とで対応する構成部品には同一符号を付すこととする。   Next, the mounting parts 21 and 22 will be described with reference to FIGS. 1, 8, and 9. The proximal mounting portion 21 and the distal mounting portion 22 have the same basic configuration although there are some differences in the shapes of the corresponding components. Therefore, in the following description, the proximal mounting portion 21 is taken as an example, and the same reference numerals are given to the components corresponding to the proximal side and the distal side.

図1において、装着部21,22は、リンク構造体1の近位側および遠位側のリンクハブ2,3に直接設けられるのではなくて、一対の支持部材24を介してリンクハブ2,3に設けられる。支持部材24は、リンクハブ2(3)からリンクハブ中心軸C1(C2)に沿って対向するリンクハブ3(2)に対して離反する側へ延びる柱状の部材であって、複数のボルト25によって基端がリンクハブ2(3)に固定されている。一対の支持部材24は、リンクハブ2(3)における中空部10(図4)を隔てて、二組のリンク機構4A,4Bの並び方向に対向する2箇所に配置されている。   In FIG. 1, the mounting portions 21 and 22 are not provided directly on the link hubs 2 and 3 on the proximal side and the distal side of the link structure 1, but via the pair of support members 24. 3 is provided. The support member 24 is a columnar member that extends from the link hub 2 (3) to the side away from the opposing link hub 3 (2) along the link hub central axis C1 (C2). Thus, the base end is fixed to the link hub 2 (3). The pair of support members 24 are arranged at two locations facing the arrangement direction of the two sets of link mechanisms 4A and 4B across the hollow portion 10 (FIG. 4) in the link hub 2 (3).

図9に示すように、前記一対の支持部材24の基端付近および先端部に、概略円弧状をしたブリッジ部材26,27の両端がそれぞれボルト28で固定されている。ブリッジ部材26,27は、リンクハブ2(3)と平行で、支持部材24に対してリンクハブ2(3)と同じ側に設けられる。図8に示すように、ブリッジ部材26,27の内周には、その内周面に沿って湾曲し、支持部材24とほぼ同じリンクハブ中心軸C1(C2)方向の長さを有する保持プレート30が、内径側から複数の皿ねじ31によってブリッジ部材26,27に固定されている。これらブリッジ部材26,27の内径側の面には、肢体との接触感を良くするための緩衝部材32が接着されている。   As shown in FIG. 9, both ends of bridge members 26 and 27 having a substantially arc shape are fixed by bolts 28 in the vicinity of the proximal ends and the distal end portions of the pair of support members 24. The bridge members 26 and 27 are provided on the same side as the link hub 2 (3) with respect to the support member 24 in parallel with the link hub 2 (3). As shown in FIG. 8, on the inner periphery of the bridge members 26, 27, the holding plate is curved along the inner peripheral surface and has a length in the direction of the link hub central axis C <b> 1 (C <b> 2) that is substantially the same as the support member 24. 30 is fixed to the bridge members 26 and 27 by a plurality of countersunk screws 31 from the inner diameter side. A buffer member 32 is attached to the inner diameter side surfaces of the bridge members 26 and 27 to improve the feeling of contact with the limbs.

湾曲形状である上記保持プレート30の開放側には、リンクハブ中心軸C1(C2)の長さ方向に離れた複数箇所(図示例では2箇所、図1参照)に、肢体固定用ベルト34が設けられている。肢体固定用ベルト34は、保持プレート30における湾曲形状の一方端にベルト回転連結部35で回転自在に取り付けられたバックル付きベルト部35aと、同様に保持プレート30の他方端にベルト回転連結部35で回転自在に取り付けられたバックル無しベルト部34bとからなり、バックル付きベルト部34aのバックル34cにバックル無しベルト部34bを有効長さ調節可能に締結するようになっている。肢体固定用ベルト34の内径側の面にも、保持プレート30のものと同様の緩衝部材36が接着されている。   On the open side of the holding plate 30 having a curved shape, limb fixing belts 34 are provided at a plurality of locations (two locations in the illustrated example, see FIG. 1) separated in the length direction of the link hub central axis C1 (C2). Is provided. The limb body fixing belt 34 includes a belt portion 35a with a buckle that is rotatably attached to one end of the holding plate 30 by a belt rotation connecting portion 35, and similarly, the belt rotation connecting portion 35 to the other end of the holding plate 30. The belt portion 34b without a buckle attached so as to be freely rotatable is fastened to the buckle 34c of the belt portion 34a with a buckle so that the effective length can be adjusted. A buffer member 36 similar to that of the holding plate 30 is also bonded to the inner diameter side surface of the limb fixing belt 34.

前記ベルト回転連結部35は、保持プレート30に接着されたすべり部材37によりベルト回転軸38を回転自在に支持し、このベルト回転軸38に、肢体固定用ベルト34(バックル付きベルト部34a、バックル無しベルト部34b)の基端を取り付けてある。ベルト回転軸38は、一方端にねじ部38aが形成され、他方端につば部38bを有する軸であって、前記ねじ部38aに螺合させたナット39と前記つば部38bとで、肢体固定用ベルト34の基端と、その両側に重ね合わせた2枚の板材40と、保持プレート30とを挟み付けて止めてある。   The belt rotation connecting portion 35 rotatably supports a belt rotation shaft 38 by a sliding member 37 bonded to the holding plate 30, and a limb fixing belt 34 (a belt portion 34 a with a buckle, a buckle) is supported on the belt rotation shaft 38. The base end of the belt portion 34b) is attached. The belt rotation shaft 38 is a shaft having a threaded portion 38a at one end and a collar portion 38b at the other end, and is fixed to the limb by a nut 39 screwed into the threaded portion 38a and the collar portion 38b. The base end of the belt 34, the two plate members 40 superimposed on both sides thereof, and the holding plate 30 are sandwiched and stopped.

前記支持部材24およびブリッジ部材26,27の材質としては、例えば高強度で耐食性が良いステンレスが良く、より好ましくは軽量な繊維強化プラスチック、アルミ合金、チタン等が良い。前記保持プレート30には、プラスチック、アルミ等の軽量な材料を用いるのが良い。また、緩衝部材32,36は、多孔質なウレタンやゴム、または布等が良く、これにより集中荷重を低減でき、肌触り、通気性等がよくなる。   As the material of the support member 24 and the bridge members 26 and 27, for example, stainless steel having high strength and good corrosion resistance is preferable, and lightweight fiber reinforced plastic, aluminum alloy, titanium, and the like are preferable. The holding plate 30 may be made of a lightweight material such as plastic or aluminum. Further, the cushioning members 32 and 36 are preferably made of porous urethane, rubber, cloth, or the like, whereby the concentrated load can be reduced, and the touch, breathability and the like are improved.

この四肢関節部装具20は、図1に示すように下肢150に装着して使用する。すなわち、下肢150の膝関節部151をリンク構造体1の近位側および遠位側の各リンクハブ2,3間に位置させ、かつ大腿部152の膝関節部151に近い部分および下腿部153の膝関節部151に近い部分を近位側および遠位側のリンクハブ2,3の各中空部10(図4)にそれぞれ挿通させた状態で、大腿部152および下腿部153に近位側および遠位側の装着部21,22をそれぞれ取り付ける。この使用例の場合、請求項で言うところ「肢体」が下肢150、「四肢関節部」が膝関節部151、「近位側の肢体部」が大腿部152、「遠位側の肢体部」が下腿部153である。   The limb joint device 20 is used by being attached to a lower limb 150 as shown in FIG. That is, the knee joint portion 151 of the lower limb 150 is positioned between the link hubs 2 and 3 on the proximal side and the distal side of the link structure 1, and the portion of the thigh 152 close to the knee joint portion 151 and the lower leg In a state where the portions close to the knee joint portion 151 of the portion 153 are inserted through the hollow portions 10 (FIG. 4) of the proximal and distal link hubs 2 and 3, respectively, the thigh 152 and the crus 153 The proximal and distal mounting portions 21 and 22 are attached to the head, respectively. In the case of this use example, the “limb” is the lower limb 150, the “limb joint” is the knee joint 151, the “proximal limb” is the thigh 152, and the “distal limb”. "Is the lower leg 153.

大腿部152および下腿部153への装着部21,22の取付けは、具体的には、大腿部152、下腿部153の前面側の外周に保持プレート30を当て、大腿部152、下腿部153の背面側に2本の肢体固定用ベルト34をそれぞれ巻回させて、大腿部152、下腿部153を保持プレート30に固定する。このように装着した状態では、2組のリンク機構4A,4Bの並び方向が、膝関節の曲げ運動軸とほぼ平行になる。膝関節の曲げ運動軸は、前額面と平行な水平な軸である。先に説明したように、リンク構造体1は可動範囲が広いため、人それぞれの骨アライメントに応じて、近位側および遠位側のリンクハブ2,3の角度変更が可能であり、大腿部152および下腿部153への装着部21,22の取付けが容易である。   Specifically, the attachment portions 21 and 22 are attached to the thigh 152 and the crus 153 by placing the holding plate 30 on the outer circumference of the front side of the thigh 152 and the crus 153, and the thigh 152. Then, the two limb body fixing belts 34 are wound around the back side of the crus 153 to fix the thigh 152 and the crus 153 to the holding plate 30. In such a mounted state, the alignment direction of the two sets of link mechanisms 4A and 4B is substantially parallel to the bending motion axis of the knee joint. The bending motion axis of the knee joint is a horizontal axis parallel to the frontal plane. As described above, since the link structure 1 has a wide range of motion, the angle of the link hubs 2 and 3 on the proximal side and the distal side can be changed according to the bone alignment of each person. The attachment parts 21 and 22 can be easily attached to the part 152 and the lower leg part 153.

上記のように四肢関節部装具20を膝関節部151回りに装着した場合、足先からの肢体長さ方向の荷重の一部が、遠位側の装着部22からリンク構造体1を介して近位側の装着部21へ伝達される。このように、肢体長さ方向の荷重を四肢関節部装具20で受けることができるので、膝関節への負荷が減り、受傷部の保護や関節内圧の軽減が図れる。また、手術後の拘縮防止のための曲げ伸ばしの運動が、前記のように受傷部に配慮した状態で実施できる。リンク構造体1は可動範囲が広いため、膝関節の曲げ動作に滑らかに追従させることができる。装着部21,22をそれぞれ支持する二つの支持部材24は、リンクハブ2,3の中空部20を隔てて二組のリンク機構4A,4Bの並び方向に対向する2箇所に設けられているので、膝関節の曲げ動作の障害とならない。   When the limb joint device 20 is mounted around the knee joint portion 151 as described above, a part of the load in the limb body length direction from the tip of the foot is transmitted from the distal mounting portion 22 via the link structure 1. It is transmitted to the mounting portion 21 on the proximal side. Thus, since the load in the limb body length direction can be received by the limb joint part orthosis 20, the load on the knee joint is reduced, and the wounded part can be protected and the internal pressure of the joint can be reduced. In addition, the bending and stretching motion for preventing contracture after the operation can be performed in a state where the wounded portion is considered as described above. Since the link structure 1 has a wide movable range, it can smoothly follow the bending motion of the knee joint. Since the two support members 24 for supporting the mounting portions 21 and 22 are provided at two locations facing the arrangement direction of the two sets of link mechanisms 4A and 4B across the hollow portion 20 of the link hubs 2 and 3, respectively. It does not interfere with the bending motion of the knee joint.

この四肢関節部装具20では、近位側および遠位側の球面リンク機構の球面リンク中心P1,P2が、それぞれ屈曲の中心となる。球面リンク中心P1,P2が姿勢変更中心Oとリンクハブ面F1,F2との間に位置しており、リンクハブ2,3と端部リンク5,6の回転対偶中心軸O1A,O1B,O2A,O2B(図2、図3)が、対向するリンクハブ側に傾いている。この回転対偶中心軸O1A,O1B,O2A,O2Bの傾きを変えることで、近位側と遠位側の球面リンク中心P1,P2間の距離を膝関節の動きに合うように設定できる。これにより、膝関節を角度変化させても四肢関節部装具20がずれ難く、また大腿部152および下腿部153と装着部21,22との変位差を大腿部152、下腿部153の弾性で吸収する等の使用者の負担が減る。   In this limb joint apparatus 20, the spherical link centers P <b> 1 and P <b> 2 of the proximal and distal spherical link mechanisms are the centers of bending, respectively. The spherical link centers P1 and P2 are positioned between the posture change center O and the link hub surfaces F1 and F2, and the rotation pairs of the link hubs 2 and 3 and the end links 5 and 6 are center axes O1A, O1B, O2A, O2B (FIGS. 2 and 3) is inclined toward the opposite link hub. By changing the inclinations of the rotation pair center axes O1A, O1B, O2A, and O2B, the distance between the proximal and distal spherical link centers P1 and P2 can be set to match the movement of the knee joint. Thereby, even if the knee joint is angle-changed, the limb joint orthosis 20 is not easily displaced, and the displacement difference between the thigh 152 and the lower leg 153 and the mounting parts 21 and 22 is changed to the thigh 152 and the lower leg 153. The burden on the user, such as absorption by the elasticity of, is reduced.

リンクハブ2,3と一体の支持部材24に装着部21,22が支持されているため、装着部21,22を高剛性で支持できる。また、二つの支持部材24はリンクハブ中心軸C1,C2の方向に延びた部材であるため、患者の下肢150に合わせて、支持部材24の長さ方向の適正な箇所に装着部21,22を設置することができる。これらのことから、リンクハブ2,3と下肢150との間で、力およびモーメントの伝達を確実に行わせることができる。   Since the mounting portions 21 and 22 are supported by the support member 24 integral with the link hubs 2 and 3, the mounting portions 21 and 22 can be supported with high rigidity. Further, since the two support members 24 are members extending in the direction of the link hub central axes C1 and C2, the mounting portions 21 and 22 are disposed at appropriate positions in the length direction of the support member 24 in accordance with the lower limbs 150 of the patient. Can be installed. Therefore, force and moment can be reliably transmitted between the link hubs 2 and 3 and the lower limbs 150.

装着部21,22は、肢体150(大腿部152、下腿部153)の前面側を覆う保持プレート30と、肢体150の背面側に巻回されて長さ調節可能な肢体固定用ベルト34とで肢体150に取り付ける構成であり、2本の肢体固定用ベルト34が支持部材24の長さ方向に離れて配置されているため、肢体長さ方向の位置によって肢体150の断面形状が異なっていても、肢体150に確実かつ強固に固定することができる。また、保持プレート30と肢体固定用ベルト34は互いに回転自在に連結されているので、肢体150の外周面の傾斜に合わせて保持プレート30に対する各肢体固定用ベルト34の角度を変えることができ、肢体固定用ベルト34を支持部材24の長さ方向幅全体で肢体に接触させられる。そのため、肢体固定用ベルト34と肢体150との接触面積が広く、局部的に当たりが強くならない。   The mounting parts 21 and 22 are a holding plate 30 that covers the front side of the limb 150 (thigh 152, lower leg 153), and a limb fixing belt 34 that is wound around the back of the limb 150 and can be adjusted in length. Since the two limb fixing belts 34 are arranged apart from each other in the length direction of the support member 24, the cross-sectional shape of the limb 150 differs depending on the position in the limb length direction. However, it can be securely and firmly fixed to the limb body 150. Further, since the holding plate 30 and the limb body fixing belt 34 are rotatably connected to each other, the angle of each limb body fixing belt 34 with respect to the holding plate 30 can be changed according to the inclination of the outer peripheral surface of the limb body 150, The limb body fixing belt 34 is brought into contact with the limb body over the entire width in the length direction of the support member 24. Therefore, the contact area between the limb body fixing belt 34 and the limb body 150 is wide, and the contact is not locally strong.

図10ないし図13はリンク構造体1の異なる構成を示す。このリンク構造体1は、各リンク機構4A,4Bの近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6との間に、両者を連動させる連動手段40が設けられている。連動手段40は、近位側の端部リンク5と中央リンク7の回転対偶中心軸O3A,O3B回りに回転する第1の歯車41と、遠位側の端部リンク6と中央リンク7の回転対偶中心軸O4A,O4B回りに回転し前記第1の歯車41と噛み合う第2の歯車42とで構成されている。一対の歯車41,42は同諸元のものであり、近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6が、互いの回転方向が逆で、かつ回転変位角度が同じとなるように連動させる。各歯車41,42は、軽量化のために、可動範囲外の歯型部を省いた扇形としてある。
連動手段40は、一対の歯車41,42かなる構成に限らない。例えば、近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6からそれぞれ補助リンク(図示せず)を突出させ、これら補助リンクを互いに連結させても良い。
10 to 13 show different configurations of the link structure 1. The link structure 1 is provided with interlocking means 40 for interlocking the link mechanisms 4A and 4B between the proximal end link 5 and the distal end link 6 of the link mechanisms 4A and 4B. The interlocking means 40 includes a first gear 41 that rotates about a rotation pair center axis O3A, O3B of the proximal end link 5 and the central link 7, and rotation of the distal end link 6 and the central link 7. The second gear 42 is configured to rotate about the paired central axes O4A and O4B and mesh with the first gear 41. The pair of gears 41 and 42 have the same specifications, and the proximal end link 5 and the distal end link 6 are opposite in rotation direction and have the same rotational displacement angle. To be linked. Each of the gears 41 and 42 has a fan shape in which the tooth mold portion outside the movable range is omitted for weight reduction.
The interlocking means 40 is not limited to a configuration including a pair of gears 41 and 42. For example, auxiliary links (not shown) may be protruded from the end link 5 on the proximal side and the end link 6 on the distal side, and these auxiliary links may be connected to each other.

このように連動手段40を設けると、近位側のリンクハブ2に対する遠位側のリンクハブ3の姿勢が規定されて、リンク構造体1が2自由度の機構となり、リンク構造体1の屈曲点が定まる。そのため、関節面骨折、靭帯損傷等で関節部が不安定となっている場合に、この四肢関節部装具を装着することにより、関節内の骨の位置が安定する。   When the interlocking means 40 is provided in this way, the posture of the distal link hub 3 with respect to the proximal link hub 2 is defined, and the link structure 1 becomes a mechanism with two degrees of freedom. The point is fixed. Therefore, when the joint portion is unstable due to fracture of the joint surface, ligament damage, etc., the position of the bone in the joint is stabilized by wearing this limb joint portion orthosis.

また、このリンク構造体1は、各リンク機構4A,4Bの中央リンク7の移動を規制するガイド部材44を備えている。ガイド部材44は、姿勢変更中心Oを通り近位側および遠位側のリンクハブ中心軸C1,C2とそれぞれ同じ角度で交差する平面である移動規制平面F4上に配置されており、この移動規制平面F4と直交する方向から見て円弧状をしている。図11では、移動規制平面F4は紙面と平行である。   Moreover, this link structure 1 is provided with the guide member 44 which controls the movement of the center link 7 of each link mechanism 4A, 4B. The guide member 44 is disposed on a movement restriction plane F4 that is a plane that passes through the posture change center O and intersects with the proximal and distal link hub central axes C1 and C2 at the same angle. It has an arc shape when viewed from a direction orthogonal to the plane F4. In FIG. 11, the movement restricting plane F4 is parallel to the paper surface.

上記ガイド部材44の円弧形状は、このリンク構造体1の設計上で、近位側のリンクハブ2に対する近位側の端部リンク5の角度、および遠位側のリンクハブ3に対する遠位側の端部リンク6の角度を、同角度ずつ変化させた場合における、各中央リンク7の中心の移動経路に相当する形状である。中央リンク7の中心は、中央リンク7と近位側の端部リンク5の連結点と、中央リンク7と遠位側の端部リンク6の連結点とを結ぶ線分の中間点のことである。   In the design of the link structure 1, the arc shape of the guide member 44 is determined by the angle of the proximal end link 5 with respect to the proximal link hub 2 and the distal side with respect to the distal link hub 3. This is a shape corresponding to the movement path of the center of each central link 7 when the angle of the end link 6 is changed by the same angle. The center of the central link 7 is an intermediate point of a line segment connecting the connection point between the central link 7 and the proximal end link 5 and the connection point between the central link 7 and the distal end link 6. is there.

詳しくは、図11に示すように、ガイド部材44は、前記移動規制平面F4に対して垂直な円筒面からなる案内面F5を内周に有する案内面部44aと、この案内面部44aから外周側へ突出した溝嵌り部44bとでなる。溝嵌り部44bの両端には、溝嵌り部44bの両面に突出したストッパ44cが設けられている。ストッパ44cは、前記移動経路上における各中央リンク7の移動範囲を限定する。   Specifically, as shown in FIG. 11, the guide member 44 includes a guide surface portion 44a having a guide surface F5 formed of a cylindrical surface perpendicular to the movement restriction plane F4 on the inner periphery, and from the guide surface portion 44a to the outer periphery side. It consists of the protruding groove fitting portion 44b. At both ends of the groove fitting portion 44b, stoppers 44c protruding from both surfaces of the groove fitting portion 44b are provided. The stopper 44c limits the moving range of each central link 7 on the moving path.

一方、各中央リンク7には、ガイド部材44の前記溝嵌り部44bが摺動自在に嵌るガイド溝45が形成されている。また、各中央リンク7には、前記案内面F5と摺動自在に接する摺動体46が、ボルト47により取り付けられている。摺動体46は、中央リンク7のガイド溝45の底面との間でガイド部材44を挟み込んで、ガイド部材44が中央リンク7から離れないように保持する。   On the other hand, each central link 7 is formed with a guide groove 45 into which the groove fitting portion 44b of the guide member 44 is slidably fitted. In addition, a sliding body 46 that is slidably in contact with the guide surface F5 is attached to each central link 7 with a bolt 47. The sliding body 46 sandwiches the guide member 44 between the bottom surface of the guide groove 45 of the central link 7 and holds the guide member 44 so as not to leave the central link 7.

このように、ガイド部材44により、二つのリンク機構4A,4Bの各中央リンク7が移動規制平面F4と平行に移動するように規制することにより、関節の異常な曲げや捻り、例えば膝関節の場合は内反および外反を予防できる。また、ガイド部材44を設けることでリンク構造体1の剛性が向上するため、この四肢関節部装具20で、関節にかかる荷重をより多く受けることができ、関節にかかる負荷がより軽減される。   As described above, the guide member 44 restricts the central links 7 of the two link mechanisms 4A and 4B so as to move in parallel with the movement restricting plane F4, thereby causing abnormal bending and twisting of the joint, for example, the knee joint. In cases, varus and valgus can be prevented. In addition, since the rigidity of the link structure 1 is improved by providing the guide member 44, the limb joint unit orthosis 20 can receive more load on the joint, and the load on the joint is further reduced.

図14は、リンク構造体1を構成するリンク部材間に、このリンク部材間の回転対偶部の回転角位置を規制する回転角位置規制機構50を設けた例を示す。図の例では、回転角位置規制機構50により、リンクハブ2(3)と端部リンク5(6)の回転対偶部の回転角位置を規制する。具体的には、端部リンク5(6)を貫通してリンクハブ2(3)にボルト51を螺着し、このボルト51の頭部と端部リンク5(6)の外面との摩擦抵抗により、リンクハブ2(3)に対する端部リンク5(6)の回転を規制する。ボルト51は、端部リンク5(6)に形成された回転対偶軸O1A,O1B(O2A,O2B)を中心とする円弧状孔52に挿通されており、端部リンク5(6)の回転角θの変化に対応可能とされている。   FIG. 14 shows an example in which a rotation angle position restricting mechanism 50 that restricts the rotation angle position of the rotation pair between the link members is provided between the link members constituting the link structure 1. In the illustrated example, the rotation angle position restriction mechanism 50 restricts the rotation angle position of the rotation pair of the link hub 2 (3) and the end link 5 (6). Specifically, a bolt 51 is screwed to the link hub 2 (3) through the end link 5 (6), and the frictional resistance between the head of the bolt 51 and the outer surface of the end link 5 (6). Thus, the rotation of the end link 5 (6) with respect to the link hub 2 (3) is restricted. The bolt 51 is inserted into an arc-shaped hole 52 centered on the rotation pair O1A, O1B (O2A, O2B) formed in the end link 5 (6), and the rotation angle of the end link 5 (6). It is possible to cope with changes in θ.

このように回転角位置規制機構50を設けることにより、近位側の装着部21が取り付けられる近位側の肢体部と遠位側の装着部22が取り付けられる遠位側の肢体部との角度位置に関して、正常で安全な範囲に可動範囲を限定できる。また、リハビリの計画に応じて、可動範囲を容易に変えられる。   By providing the rotation angle position restricting mechanism 50 in this manner, the angle between the proximal limb body portion to which the proximal attachment portion 21 is attached and the distal limb body portion to which the distal attachment portion 22 is attached. Regarding the position, the movable range can be limited to a normal and safe range. In addition, the movable range can be easily changed according to the rehabilitation plan.

図15および図16は、リンク部材間の回転対偶部の回転角位置を規制する機能に加えて、前記回転角位置を強制的に変更する機能を有する回転角位置規制機構を示す。この回転角位置規制機構60は、2組のリンク機構4A,4Bのそれぞれの近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6との間に、端部リンク間シャフト61で連結してある。端部リンク間シャフト61は、端部リンク5,6と回転可能である。なお、図15および図16は、近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6の距離が最も接近した状態を示している。   15 and 16 show a rotation angle position restriction mechanism having a function of forcibly changing the rotation angle position in addition to the function of restricting the rotation angle position of the rotation pair between the link members. The rotation angle position restricting mechanism 60 is connected by an end link shaft 61 between the proximal end link 5 and the distal end link 6 of each of the two sets of link mechanisms 4A and 4B. It is. The end link shaft 61 is rotatable with the end links 5 and 6. 15 and 16 show a state in which the distance between the proximal end link 5 and the distal end link 6 is closest.

具体的には、各端部リンク5,6に固定された端部リンクプレート62に、軸受ユニット63を介して回転可能とした回転台フランジ64がそれぞれ設置されている。軸受ユニット63は、例えば二つの転がり軸受を並列に配置したものである。一方の回転台フランジ64には固定側フランジ65が取り付けられ、他方の回転台フランジ64には調整側フランジ66が取り付けられている。固定側フランジ65には貫通孔65aが設けられ、また調整側フランジ66にはねじ孔66aが設けられており、前記貫通孔65aに端部リンク間シャフト61が回転可能かつ軸方向に固定された状態で挿通され、前記ねじ孔66aに端部リンク間シャフト61のねじ部61aが螺合している。端部リンク間シャフト61の一端には、この端部リンク間シャフト61を回転操作するための円板状のノブ67が設けられている。   Specifically, a turntable flange 64 that is rotatable via a bearing unit 63 is installed on each end link plate 62 fixed to each end link 5, 6. The bearing unit 63 is, for example, a structure in which two rolling bearings are arranged in parallel. A fixed-side flange 65 is attached to one turntable flange 64, and an adjustment-side flange 66 is attached to the other turntable flange 64. The fixed side flange 65 is provided with a through hole 65a, and the adjustment side flange 66 is provided with a screw hole 66a. The end link shaft 61 is rotatably and axially fixed to the through hole 65a. The threaded portion 61a of the end link shaft 61 is screwed into the threaded hole 66a. A disk-like knob 67 for rotating the end link shaft 61 is provided at one end of the end link shaft 61.

この回転角位置規制機構60によると、端部リンク間シャフト61に回転が与えられない状態では、近位側のリンクハブ2に対する遠位側のリンクハブ3の姿勢が一定に保たれて、リンク部材間の回転対偶部の回転角位置を規制する。近位側の端部リンク5、中央リンク7、遠位側の端部リンク6、および端部リンク間シャフト61により閉じたリンク構成となるため、リンク構造体1の剛性が高い。   According to the rotation angle position restricting mechanism 60, the posture of the distal link hub 3 with respect to the proximal link hub 2 is kept constant in a state where rotation is not applied to the end link shaft 61, and the link The rotation angle position of the rotation pair between the members is regulated. Since the link structure is closed by the proximal end link 5, the central link 7, the distal end link 6, and the end link shaft 61, the rigidity of the link structure 1 is high.

ノブ67を操作して端部リンク間シャフト61を回転させることで、調整側フランジ66のねじ孔66aに対する端部リンク間シャフト61のねじ部61aの螺合位置が変わり、固定側フランジ65と調整側フランジ66との距離、すなわち近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6間の距離が強制的に変えられる。これにより、2組のリンク機構4A,4Bの各回転対偶部の回転角位置が変更される。端部リンク間シャフト61、ねじ孔66a、およびノブ67は、近位側および遠位側の端部リンク5,6との連結点間の距離を強制的に変更することで、各リンク部材間の回転対偶部の回転角位置を変更する回転角位置変更手段68を構成する。   By operating the knob 67 to rotate the end link shaft 61, the screwing position of the screw portion 61a of the end link shaft 61 with respect to the screw hole 66a of the adjustment side flange 66 is changed, and the adjustment with the fixed side flange 65 is performed. The distance to the side flange 66, ie the distance between the proximal end link 5 and the distal end link 6, is forced to change. Thereby, the rotation angle position of each rotation pair part of two sets of link mechanisms 4A and 4B is changed. The shaft 61 between the end links, the screw hole 66a, and the knob 67 can be changed between the link members by forcibly changing the distance between the connection points with the end links 5 and 6 on the proximal side and the distal side. The rotation angle position changing means 68 is configured to change the rotation angle position of the rotation pair.

このように回転角位置変更手段68を設けると、四肢関節部装具20から関節に対して容易に外力を付与することができ、また外力を与えた状態で保持できる。これにより、変形性関節症等に対して、患者の症状に合わせて角度2方向の矯正ができる。   When the rotation angle position changing means 68 is provided as described above, an external force can be easily applied to the joint from the limb joint part orthosis 20 and can be held in a state where the external force is applied. Thereby, it is possible to correct in two directions according to the patient's symptoms for osteoarthritis and the like.

図17および図18は、回転角位置規制機構のさらに異なる例を示す。この回転角位置規制機構70は、図15および図16の回転台フランジ64と同様の回転台フランジ74を有し、一方の回転台フランジ74には直動案内側フランジ75が取り付けられ、他方の回転台フランジ74には調整側フランジ76が取り付けられている。直動案内側フランジ75には直動軸受77が設置され、また調整側フランジ76にはねじ孔76aが設けられており、前記直動軸受77に直動シャフト71が軸方向に進退自在に支持され、また前記ねじ孔76aに直動シャフト71の有効長さ調整用ねじ部71aが螺合している。   17 and 18 show further different examples of the rotation angle position regulating mechanism. The rotation angle position restricting mechanism 70 has a turntable flange 74 similar to the turntable flange 64 of FIGS. 15 and 16. A linear motion guide side flange 75 is attached to one turntable flange 74, and the other turntable flange 74 is attached to the other turntable flange 74. An adjustment side flange 76 is attached to the turntable flange 74. A linear motion bearing 77 is installed in the linear motion guide side flange 75, and a screw hole 76a is provided in the adjustment side flange 76, and the linear motion shaft 71 is supported by the linear motion bearing 77 so as to be able to advance and retract in the axial direction. The effective length adjusting screw 71a of the linear motion shaft 71 is screwed into the screw hole 76a.

前記直動シャフト71における、前記直動軸受77よりも両端部リンク5,6の並び方向外側に突出した部分の外周に、圧縮コイルばねからなるばね部材78が、両端を直動軸受77とばね端部材79とで軸方向に位置決めした状態で設けられている。ばね端部材79は、直動シャフト71のばね長さ調整用ねじ部71bに螺合したばね端保持部材80に設けられており、直動シャフト71に対する軸方向位置を変更可能である。ばね端保持部材80は、ナット81により回り止めされている。   A spring member 78 made of a compression coil spring is provided on both ends of the linear motion shaft 71 and the spring on the outer periphery of a portion of the linear motion shaft 71 that protrudes outward in the arrangement direction of both end links 5 and 6 from the linear motion bearing 77. The end member 79 is provided in a state of being positioned in the axial direction. The spring end member 79 is provided on a spring end holding member 80 that is screwed into the spring length adjusting screw portion 71 b of the linear motion shaft 71, and the axial position with respect to the linear motion shaft 71 can be changed. The spring end holding member 80 is prevented from rotating by a nut 81.

また、この回転角位置規制機構70には、一対の端部リンク5,6が相対動作する力を減衰させる減衰部材83が設けられている。この図示例では、前記減衰部材83は、前記直動シャフト71と平行に設けられてダンパであり、外筒部83aが調整側フランジ76に固定され、ピストンロッド83bの先端が直動案内フランジ75に固定されている。外筒部83aとピストンロッド83bを逆に固定しても良い。   In addition, the rotation angle position regulating mechanism 70 is provided with a damping member 83 that attenuates the force with which the pair of end links 5 and 6 are relatively operated. In the illustrated example, the damping member 83 is a damper provided in parallel with the linear motion shaft 71, the outer cylinder portion 83 a is fixed to the adjustment side flange 76, and the tip of the piston rod 83 b is the linear motion guide flange 75. It is fixed to. The outer cylinder portion 83a and the piston rod 83b may be fixed in reverse.

この回転角位置規制機構70を2組のリンク機構4A,4Bの両方に設けた場合、ばね部材78の弾性復元力により、リンク機構4A,4Bの近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6間の距離を縮めるように作用する。よって、回転角位置規制機構70を備えた四肢関節部装具20を四肢関節回りに装着すると、肢体に対して関節を曲げる方向に外力を与える。これにより、屈曲方向の自動介助運動や伸展方向の自動抵抗運動が行える。   When the rotation angle position restricting mechanism 70 is provided in both of the two sets of link mechanisms 4A and 4B, the end link 5 on the proximal side and the distal side of the link mechanisms 4A and 4B are caused by the elastic restoring force of the spring member 78. It acts to reduce the distance between the end links 6. Therefore, when the limb joint part orthosis 20 provided with the rotation angle position restriction mechanism 70 is mounted around the limb joint, an external force is applied to the limb body in the direction of bending the joint. Thereby, the automatic assistance movement of the bending direction and the automatic resistance movement of the extension direction can be performed.

ばね端保持部材80を手動で回してばね部材78の長さを調整することで、前記外力を任意の強さに容易に設定することができる。変形性関節症、靭帯損傷等の患者に対して、適切な骨アライメントをばね部材78の弾性復元力により矯正した状態とすることで、患部を保護した状態で日常の動作を行うことができる。また、この図示例のように、関節を屈曲させる方向にばね部材78の弾性復元力が作用する設定とした場合は、ばね部材78の弾性復元力が曲がり難くなっている関節や屈曲方向の筋力低下に対しての補助力となり、曲げ動作を助ける働きをする。   The external force can be easily set to an arbitrary strength by manually rotating the spring end holding member 80 to adjust the length of the spring member 78. For patients with osteoarthritis, ligament damage, etc., by making appropriate bone alignment corrected by the elastic restoring force of the spring member 78, daily operations can be performed while the affected area is protected. Further, as shown in the illustrated example, when the elastic restoring force of the spring member 78 is set to act in the direction of bending the joint, the elastic force of the spring member 78 is difficult to bend and the muscular strength in the bending direction. It serves as an auxiliary force against the decrease and helps the bending operation.

直動シャフト71を回転させて、調整側フランジ76のねじ孔76aに対する直動シャフト71の有効長さ調整用ねじ部71aの螺合位置を変えることにより、直動案内側フランジ75と調整側フランジ76との距離、すなわち近位側の端部リンク5と遠位側の端部リンク6間の距離が変わる。これにより、2組のリンク機構4A,4Bの各回転対偶部の回転角位置が変更される。   By rotating the linear movement shaft 71 and changing the screwing position of the effective length adjusting screw portion 71a of the linear movement shaft 71 with respect to the screw hole 76a of the adjustment side flange 76, the linear movement guide side flange 75 and the adjustment side flange are changed. The distance between the proximal end link 5 and the distal end link 6 changes. Thereby, the rotation angle position of each rotation pair part of two sets of link mechanisms 4A and 4B is changed.

また、減衰部材83を設けたため、外力や自動での関節の急激な角度変位が緩和でき、関節部の保護、関節痛の低減ができる。また、この例のように、減衰部材83とばね部材78を併用した場合は、ばね部材78の弾性復元力による急な戻り変位を緩和できる。それにより、急な荷重変化または姿勢変化により患部にかかる負荷を軽減できる。   Further, since the damping member 83 is provided, it is possible to alleviate external force and automatic angular displacement of the joint automatically, thereby protecting the joint portion and reducing joint pain. Moreover, when the damping member 83 and the spring member 78 are used together as in this example, a sudden return displacement due to the elastic restoring force of the spring member 78 can be reduced. Thereby, it is possible to reduce the load applied to the affected area due to a sudden load change or posture change.

図19は、回転角位置規制機構のさらに異なる例を示す。前記回転角位置規制機構70が二つの端部リンク5,6間の距離を縮める方向に作用するばね部材78が設けられているのに対し、この回転角位置規制機構90は、二つの端部リンク5,6間の距離を伸ばす方向に作用するばね部材110が設けられている。   FIG. 19 shows still another example of the rotation angle position regulating mechanism. While the rotation angle position restriction mechanism 70 is provided with a spring member 78 that acts in a direction to reduce the distance between the two end links 5 and 6, the rotation angle position restriction mechanism 90 has two end portions. A spring member 110 is provided that acts in the direction of extending the distance between the links 5 and 6.

詳しくは、この回転角位置規制機構90も、端部リンク5,6にそれぞれ設けられた回転台フランジ94を有し、一方の回転台フランジ94には直動案内側フランジ95が取り付けられ、他方の回転台フランジ94には調整側フランジ96が取り付けられている。直動案内側フランジ95に直動軸受97が設置され、この直動軸受97に直動シャフト91が軸方向に進退自在に支持されている。直動シャフト91の一端には、直動軸受97に対する抜け止めとなるストッパ98が取り付けられている。   Specifically, the rotational angle position regulating mechanism 90 also has a rotary base flange 94 provided on each of the end links 5 and 6, and a linear guide side flange 95 is attached to one rotary base flange 94, while the other An adjustment-side flange 96 is attached to the turntable flange 94. A linear motion bearing 97 is installed on the linear motion guide side flange 95, and a linear motion shaft 91 is supported by the linear motion bearing 97 so as to be movable forward and backward in the axial direction. A stopper 98 is attached to one end of the linear motion shaft 91 to prevent the linear motion bearing 97 from coming off.

前記調整側フランジ96には、一方端が閉塞したばね保持外筒100が固定されている。ばね保持外筒100の内部には、ばね端保持部材101が軸方向にスライド可能に収容され、さらにばね端保持部材101にばね端部材102が保持されている。そして、このばね端部材102に、前記直動シャフト91の他端がねじ103で固定されている。   A spring holding outer cylinder 100 whose one end is closed is fixed to the adjustment side flange 96. A spring end holding member 101 is housed inside the spring holding outer cylinder 100 so as to be slidable in the axial direction, and the spring end holding member 101 holds the spring end member 102. The other end of the linear movement shaft 91 is fixed to the spring end member 102 with a screw 103.

ばね保持外筒100の閉塞端には軸方向のねじ孔105が形成されており、このねじ孔105に調整ねじ106が螺合している。調整ねじ106の一端は、前記ばね端保持部材101の筒状部101aに螺合され、外周面に形成されたDカット面に固定ねじ107の先端を当接させることで、前記筒状部101aに回転不能に結合されている。調整ねじ106の他端には、この調整ねじ106を回転操作するためのノブ108が設けられている。   An axial screw hole 105 is formed at the closed end of the spring holding outer cylinder 100, and an adjustment screw 106 is screwed into the screw hole 105. One end of the adjustment screw 106 is screwed into the cylindrical portion 101a of the spring end holding member 101, and the tip of the fixing screw 107 is brought into contact with the D-cut surface formed on the outer peripheral surface, thereby the cylindrical portion 101a. Is non-rotatably coupled. A knob 108 for rotating the adjustment screw 106 is provided at the other end of the adjustment screw 106.

前記直動軸受97と前記ばね端部材102の間の直動シャフト91の外周に、圧縮コイルばねからなるばね部材110が設けられている。このばね部材110は、直動軸受97が設置された直動案内側フランジ95を調整側フランジ96から離す側に付勢することで、両端部リンク5,6間の距離を伸ばす方向に作用している。   A spring member 110 made of a compression coil spring is provided on the outer periphery of the linear motion shaft 91 between the linear motion bearing 97 and the spring end member 102. The spring member 110 acts in a direction to increase the distance between the link portions 5 and 6 by urging the linear motion guide side flange 95 on which the linear motion bearing 97 is installed away from the adjustment side flange 96. ing.

この回転角位置規制機構90を2組のリンク機構4A,4Bの両方に設けた四肢関節部装具20を四肢関節回りに装着した状態では、前記ばね部材110の弾性復元力により、肢体に対して関節を伸ばす方向に外力を与える。これにより、伸展方向の自動介助運動や屈曲方向の自動抵抗運動が行える。   In a state in which the limb joint device 20 provided with the rotation angle position restricting mechanism 90 in both of the two sets of link mechanisms 4A and 4B is mounted around the limb joint, the elastic restoring force of the spring member 110 causes the limb body to move. Apply external force in the direction to extend the joint. Thereby, the automatic assistance movement of the extension direction and the automatic resistance movement of the bending direction can be performed.

四肢関節部装具20の2組のリンク機構4A,4Bの一方に図15、図16に示す回転角位置規制機構70を設け、もう一方に図17に示す回転角位置規制機構90を設けた場合は、外反方向または内反方向に外力が付与される。それにより、関節を矯正した状態で保持することができる。また、前記自動介助運動、自動抵抗運動が行える。   When the rotation angle position restriction mechanism 70 shown in FIGS. 15 and 16 is provided in one of the two sets of link mechanisms 4A and 4B of the limb joint orthosis 20, and the rotation angle position restriction mechanism 90 shown in FIG. 17 is provided in the other. The external force is applied in the valgus direction or the varus direction. Thereby, it can hold | maintain in the state which corrected the joint. In addition, the automatic assistance movement and the automatic resistance movement can be performed.

図20および図21は、リンク部材間の回転対偶部の回転角位置を規制するばね部材を、ハブリンク2,3と端部リンク5,6の回転対偶部であるリンク連結部13に設けた例を示す。リンク連結部13には、二つの転がり軸受14により回転軸120が回転自在に支持され、この回転軸120のリンクハブ2(3)に端部リンク5(6)の基端がキー16を介して回転不能に取り付けられている。回転軸120の軸心は、回転対偶中心軸O1A,O1B(O2A,O2B)と一致する。   20 and 21, a spring member that regulates the rotational angle position of the rotating pair portion between the link members is provided in the link connecting portion 13 that is the rotating pair portion of the hub links 2 and 3 and the end links 5 and 6. An example is shown. A rotary shaft 120 is rotatably supported by the link connecting portion 13 by two rolling bearings 14, and the base end of the end link 5 (6) is connected to the link hub 2 (3) of the rotary shaft 120 via a key 16. It is attached so that it cannot rotate. The axis of the rotating shaft 120 coincides with the rotating pair center axes O1A, O1B (O2A, O2B).

リンク連結部13の外端には、つば付き筒状のリンクハブフランジ121が複数のボルト122で締結されている。リンクハブフランジ121の各ボルト孔121aは円弧状孔であり、リンクハブフランジ121の取付位置を円周方向に調整可能である。回転軸120は、リンクハブ2(3)から軸方向外側へ延びるばね案内部120aを有する。ばね案内部120aの外端は、前記リンクハブフランジ121の軸方向孔121bを突き抜けて外側へ突出しており、その突出部に止め輪123が嵌められている。この止め輪123と基端側のナット17とにより、回転軸120が軸方向に位置決めされている。   A flanged cylindrical link hub flange 121 is fastened to the outer end of the link connecting portion 13 with a plurality of bolts 122. Each bolt hole 121a of the link hub flange 121 is an arc-shaped hole, and the mounting position of the link hub flange 121 can be adjusted in the circumferential direction. The rotating shaft 120 has a spring guide portion 120a extending outward in the axial direction from the link hub 2 (3). The outer end of the spring guide portion 120a protrudes outward through the axial hole 121b of the link hub flange 121, and a retaining ring 123 is fitted to the protruding portion. The rotating shaft 120 is positioned in the axial direction by the retaining ring 123 and the proximal nut 17.

ばね案内部120aの外周にはねじりばねからなるばね部材124が嵌められ、その一端は回転軸120に固定され、他端はリンクハブフランジ121に固定されている。このばね部材124の弾性復元力により、リンクハブ2(3)と端部リンク5(6)とが互いに定められた角度となるように付勢している。例えば、図2、図3のように、基端側のリンクハブ2と先端側のリンクハブ3が互いに平行である状態を中立状態とし、この中立状態から先端側のリンクハブ3がどちらの方向に傾いた場合でも、先端側のリンクハブ3を中立状態に復帰させるように、ばね部材124で付勢している。上記ばね部材124の弾性復元力は、ボルト122を緩めてリンクハブフランジ121の円周方向の取付位置を調整することで変更可能である。   A spring member 124 made of a torsion spring is fitted on the outer periphery of the spring guide portion 120 a, one end of which is fixed to the rotating shaft 120 and the other end is fixed to the link hub flange 121. Due to the elastic restoring force of the spring member 124, the link hub 2 (3) and the end link 5 (6) are urged to have a predetermined angle. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the state in which the proximal-side link hub 2 and the distal-side link hub 3 are parallel to each other is defined as a neutral state, and the direction from the neutral state to the distal-side link hub 3 is determined in any direction. Even when tilted, the spring member 124 urges the link hub 3 on the distal end side to return to the neutral state. The elastic restoring force of the spring member 124 can be changed by loosening the bolt 122 and adjusting the circumferential mounting position of the link hub flange 121.

このように、ばね部材124を、回転軸120の外周に嵌るねじりばねとすると、ばね部材120が回転対偶軸回りO1A,O1B(O2A,O2B)に収まるので、コンパクトに配置できる。図のばね部材124はねじりコイルばねであるが、コイル状でないねじりばねであっても良い。   Thus, when the spring member 124 is a torsion spring that fits on the outer periphery of the rotating shaft 120, the spring member 120 is accommodated around O1A, O1B (O2A, O2B) around the rotating pair shaft, so that it can be compactly arranged. The illustrated spring member 124 is a torsion coil spring, but may be a torsion spring that is not coiled.

図22は、この発明の異なる実施形態を示す。この四肢関節部装具20は、膝関節のリハビリに使用されるものであり、近位側の装着部21は大腿部152に装着され、遠位側の装着部22は下腿部153に装着される。遠位側の装着部22が設置された遠位側の支持部材24´は、リンクハブ中心軸C2の方向に遠位側の装着部22よりも先まで延長部24aが延びている。さらに、延長部24aからリンクハブ中心軸C2の方向に離れて、足底に当てられる足底部材140が設けられている。そして、延長部24aの先端と足底部材140とが、ばね部材141およびダンパ142を介して連結されている。また、延長部24aの先端と足底部材140とは、支持部材24´に対して足底部材140をリンクハブ中心軸C2に沿って案内するスライド連結機構143を介して連結されている。   FIG. 22 shows a different embodiment of the present invention. This limb joint orthosis 20 is used for rehabilitation of the knee joint, the proximal mounting portion 21 is mounted on the thigh 152, and the distal mounting portion 22 is mounted on the crus 153. Is done. The distal support member 24 ′ on which the distal mounting portion 22 is installed has an extension 24 a extending beyond the distal mounting portion 22 in the direction of the link hub central axis C 2. Further, a sole member 140 is provided that is separated from the extension portion 24a in the direction of the link hub central axis C2 and is applied to the sole. And the front-end | tip of the extension part 24a and the sole member 140 are connected via the spring member 141 and the damper 142. FIG. The distal end of the extension 24a and the sole member 140 are coupled to the support member 24 ′ via a slide coupling mechanism 143 that guides the sole member 140 along the link hub central axis C2.

足底からの荷重が、足底部材140、ばね部材141とダンパ142、遠位側の支持部材24´、リンク構造体1、近位側の支持部材24、および近位側の装着部21を介して、大腿部152に伝わる。ばね部材141の弾性復元力、およびダンパ142の抵抗の大きさを調整することにより、膝関節にかかる荷重を容易に変更することができる。そのため、計画的なリハビリを行える。   The load from the sole of the foot causes the sole member 140, the spring member 141 and the damper 142, the distal support member 24 ′, the link structure 1, the proximal support member 24, and the proximal mounting portion 21. Via the thigh 152. By adjusting the elastic restoring force of the spring member 141 and the magnitude of the resistance of the damper 142, the load applied to the knee joint can be easily changed. Therefore, planned rehabilitation can be performed.

1…リンク構造体
2…近位側のリンクハブ
3…遠位側のリンクハブ
4A,4B…リンク機構
5…近位側の端部リンク
6…遠位側の端部リンク
7…中央リンク
10…中空部
21,22…装着部
24…支持部材
26,27…保持プレート
34…肢体固定用ベルト
35…ベルト回転連結部
40…連動手段
44…ガイド部材
50,60,70,90…回転角位置規制機構
61…端部リンク間シャフト
68…回転角位置変更手段
78…ばね部材
83…減衰部材
140…足底部材
141…ばね部材
142…ダンパ
150…下肢(肢体)
151…膝関節部(四肢関節部)
152…上腿部(近位側の肢体部)
153…下肢部(遠位側の肢体部)
C1…近位側のリンクハブ中心軸
C2…遠位側のリンクハブ中心軸
F1…近位側のリンクハブ面
F2…遠位側のリンクハブ面
F3…縦断面対称面
F4…移動規制平面
F5…案内面
O…姿勢変更中心
O1A,O1B…近位側のリンクハブと近位側の端部リンクの回転対偶中心軸
O2A,O2B…遠位側のリンクハブと遠位側の端部リンクの回転対偶中心軸
O3A,O3B…近位側の端部リンクと中央リンクの回転対偶中心軸
O4A,O4B…遠位側の端部リンクと中央リンクの回転対偶中心軸
P1…近位側の球面リンク中心
P2…遠位側の球面リンク中心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Link structure 2 ... Proximal link hub 3 ... Distal link hub 4A, 4B ... Link mechanism 5 ... Proximal end link 6 ... Distal end link 7 ... Central link 10 ... hollow parts 21, 22 ... mounting parts 24 ... support members 26 and 27 ... holding plate 34 ... limb body fixing belt 35 ... belt rotation connecting part 40 ... interlocking means 44 ... guide members 50, 60, 70, 90 ... rotation angle positions Restriction mechanism 61 ... End link shaft 68 ... Rotation angle position changing means 78 ... Spring member 83 ... Damping member 140 ... Sole member 141 ... Spring member 142 ... Damper 150 ... Lower limb (limb)
151 ... Knee joint (limb joint)
152 ... Upper leg (proximal limb)
153: Lower limb (distal limb)
C1 ... Proximal link hub central axis C2 ... Distal link hub central axis F1 ... Proximal link hub surface F2 ... Distal link hub surface F3 ... Longitudinal symmetry plane F4 ... Movement restricting plane F5 ... guide surface O ... posture change center O1A, O1B ... rotational pair axis of proximal link hub and proximal end link O2A, O2B ... distal link hub and distal end link Rotating pair center axis O3A, O3B ... Proximal end link and center link rotation pair center axis O4A, O4B ... Distal end link and center link rotation pair center axis P1 ... Proximal spherical link Center P2 ... Spherical link center on the distal side

Claims (5)

近位側および遠位側にそれぞれ配されたリンクハブと、これら近位側および遠位側のリンクハブを互いに連結する二組のリンク機構とを有するリンク構造体を備え、
前記リンク機構は、前記近位側および遠位側のリンクハブに対して回転可能に端部リンクを連結し、これら近位側および遠位側の端部リンクをそれぞれ中央リンクに対して回転可能に連結することにより、前記近位側の端部リンク、前記中央リンク、および前記遠位側の端部リンクで構成される、四つの回転対偶からなる三節連鎖の機構であり、
前記リンクハブと前記端部リンクの回転対偶中心軸は互いに交差する位置関係であって、この交点を球面リンク中心と称し、前記近位側および遠位側のリンクハブが互いに平行である状態で、一方のリンクハブの前記球面リンク中心を通り対向するリンクハブの前記球面リンク中心に向かって延びる軸線をリンクハブ中心軸と称する場合に、前記リンクハブは、前記リンクハブ中心軸に沿って貫通した中空部を有する形状であり、
前記リンクハブにおける、前記中空部を隔てて前記2組のリンク機構の並び方向に対向する2箇所に、対向するリンクハブに対して離反する側へ前記リンクハブ中心軸に沿って延びる支持部材をそれぞれ固定状態で設け、これら二つの支持部材に、肢体部に取り付けられる装着部を設置したことを特徴とする四肢関節部装具。
A link structure having a link hub disposed on each of the proximal side and the distal side, and two sets of link mechanisms for connecting the proximal and distal link hubs to each other;
The link mechanism rotatably connects end links to the proximal and distal link hubs, and the proximal and distal end links are rotatable relative to a central link, respectively. A three-joint chain mechanism consisting of four rotating pairs consisting of the proximal end link, the central link, and the distal end link,
The rotational pair central axes of the link hub and the end link intersect each other, and this intersection is called a spherical link center, and the proximal and distal link hubs are parallel to each other. When an axis extending toward the spherical link center of the opposite link hub passing through the spherical link center of one link hub is referred to as a link hub central axis, the link hub penetrates along the link hub central axis. Is a shape having a hollow portion,
Support members extending along the central axis of the link hub to two sides facing the arrangement direction of the two sets of link mechanisms across the hollow portion in the link hub toward the side away from the opposite link hub. A limb joint orthosis characterized in that each of the two support members is provided with a mounting part attached to the limb body part in a fixed state.
請求項1に記載の四肢関節部装具において、前記装着部は、前記近位側および遠位側のリンクハブ間に四肢関節部を位置させ、この四肢関節部に対して近位側および遠位側の各肢体部を、その前額面が前記二つの支持部材の並び方向に沿うように、前記近位側および遠位側のリンクハブの中空部にそれぞれ挿通させた状態で、前記肢体部における前額面に対して一方側の外周を覆う保持プレートと、同状態で、前記肢体部における前額面に対して他方側の外周に巻回されて、前記肢体部を前記保持プレートに固定する、互いに前記支持部材の長さ方向に離れて位置する複数の肢体固定用ベルトとを有する四肢関節部装具。   The limb joint orthosis according to claim 1, wherein the mounting portion positions the limb joint between the proximal and distal link hubs, and is proximal and distal to the limb joint. In the state where each limb body part on the side is inserted into the hollow part of the proximal and distal link hubs so that the frontal plane is along the alignment direction of the two support members, A holding plate that covers the outer periphery on one side with respect to the frontal frame, and is wound around the outer periphery on the other side with respect to the frontal frame in the limb body in the same state, and fixes the limbs to the holding plate. A limb joint orthosis comprising a plurality of limb-body-fixing belts positioned apart in the length direction of the support member. 請求項2に記載の四肢関節部装具において、前記保持プレートと前記肢体固定用ベルトは、互いに回転自在に連結されている四肢関節部装具。   The limb joint apparatus according to claim 2, wherein the holding plate and the limb body fixing belt are rotatably connected to each other. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の四肢関節部装具において、前記近位側および遠位側のリンクハブが互いに平行でない状態で、前記近位側および遠位側の各リンクハブ中心軸が互いに交差する点を姿勢変更中心と称し、前記リンクハブにおける前記リンクハブ中心軸方向の位置が最も前記姿勢変更中心に近い箇所を含み、前記リンクハブ中心軸に対して垂直な平面をリンクハブ面と称する場合に、前記球面リンク中心は、前記姿勢変更中心と前記リンクハブ面との間に位置する四肢関節部装具。   The limb joint orthosis according to any one of claims 1 to 3, wherein the proximal and distal links are in a state where the proximal and distal link hubs are not parallel to each other. A point at which the hub central axes intersect with each other is referred to as a posture change center, and includes a location where the position of the link hub in the link hub central axis direction is closest to the posture change center, and a plane perpendicular to the link hub central axis Is a link hub surface, the spherical link center is a limb joint orthosis located between the posture change center and the link hub surface. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の四肢関節部装具において、前記近位側の端部リンクと前記遠位側の端部リンクを、前記中央リンクに対する回転方向が互いに逆で、かつ回転変位角度が同じとなるように連動させる連動手段を設けた四肢関節部装具。   5. The limb joint orthosis according to claim 1, wherein the proximal end link and the distal end link are rotated in opposite directions with respect to the central link. And the limb joint part orthosis which provided the interlocking | linkage means linked so that a rotational displacement angle might become the same.
JP2013034371A 2013-02-25 2013-02-25 Limb joint device Pending JP2014161477A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013034371A JP2014161477A (en) 2013-02-25 2013-02-25 Limb joint device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013034371A JP2014161477A (en) 2013-02-25 2013-02-25 Limb joint device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014161477A true JP2014161477A (en) 2014-09-08

Family

ID=51612705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013034371A Pending JP2014161477A (en) 2013-02-25 2013-02-25 Limb joint device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014161477A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017217729A (en) * 2016-06-07 2017-12-14 国立大学法人九州大学 Parallel-spring 2-freedom rotation mechanism
JP2020511235A (en) * 2017-04-14 2020-04-16 ソン・ドンホSONG, Dongho Leg correction device
JP2020533042A (en) * 2017-09-14 2020-11-19 オットー・ボック・ヘルスケア・プロダクツ・ゲーエムベーハー Joint device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017217729A (en) * 2016-06-07 2017-12-14 国立大学法人九州大学 Parallel-spring 2-freedom rotation mechanism
WO2017213106A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 国立大学法人九州大学 Two-degree-of-freedom rotation mechanism using parallel springs
US11419778B2 (en) 2016-06-07 2022-08-23 Kyushu University, National University Corporation Two-degree-of-freedom rotation mechanism using parallel springs
JP2020511235A (en) * 2017-04-14 2020-04-16 ソン・ドンホSONG, Dongho Leg correction device
JP2020533042A (en) * 2017-09-14 2020-11-19 オットー・ボック・ヘルスケア・プロダクツ・ゲーエムベーハー Joint device
JP7203825B2 (en) 2017-09-14 2023-01-13 オットー・ボック・ヘルスケア・プロダクツ・ゲーエムベーハー joint device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107411939B (en) A kind of dedicated power-assisted healing robot of single lower limb individuals with disabilities
JP7197521B2 (en) Apparatus for moving the arm and method of operating the apparatus
US4241730A (en) Knee support
EP1837001B1 (en) Knee brace with lightweight structure
EP1017350B1 (en) Shoulder physical therapy device
JP7353762B2 (en) exercise aid device
KR102260966B1 (en) Artificial knee joint
EP2981240B1 (en) Mechanical linkage
KR101283143B1 (en) Knee Joint Assistive Device
JP2014161477A (en) Limb joint device
JP7203825B2 (en) joint device
KR20120126326A (en) A Knee brace assembly for correcting varus and valgus of knee
KR102017518B1 (en) Apparatus of joint assistance
JP2012183277A (en) Knee orthosis for rehabilitation
US20220096259A1 (en) A spherical joint mobilization brace
KR102443453B1 (en) Exercise therapy system for lower limb rehabilitation
JP6793406B2 (en) Human brace
KR102062598B1 (en) Apparatus of joint assistance
WO2011123951A1 (en) Frontal joint mechanism for orthotic devices
WO2019198269A1 (en) Walking assist device
JP3187879U (en) Medium waist support tool
CN113730196B (en) Lower limb exoskeleton robot
NL2027859B1 (en) Body wearable brace
US20230042585A1 (en) Multi axis corrective knee brace
US20220142849A1 (en) Apparatus for rehabilitation of adhesive capsulitis and method for controlling the same