JP2021132675A - 膝装具及び脚装具 - Google Patents

Abstract

【課題】膝関節の伸展時に下腿が大腿に対して外旋することを抑制する技術を提供する。
【解決手段】膝装具２は、大腿固定部８と、下腿固定部９と、大腿固定部８と下腿固定部９を連結すると共に装着者Ｐの膝関節の外脚側に配置されて屈伸可能な外脚側ジョイント５と、大腿固定部８と下腿固定部９を連結すると共に装着者Ｐの膝関節の内脚側に配置されて屈伸可能な内脚側ジョイント６と、を備える。装着者Ｐが膝関節を屈伸すると、回動支点軸１２が長溝１１内をスライドすると共にカム軸１３がカム溝１０内をスライドすることを伴って下アーム５ｂが上アーム５ａに対して回動する。外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展するとき、外脚側ジョイント５の下アーム５ｂが内脚側ジョイント６の下アーム６ｂに対して相対的に前方に移動するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、膝装具及び脚装具に関する。

膝関節の痛みがある症状の代表例として、変形性膝関節症が知られている。変形性膝関節症は、筋力低下、加齢、肥満などのきっかけにより膝関節の機能が低下して、膝軟骨の磨り減りや半月板のかみ合わせの緩み、変形、断裂や、炎症による関節液の過剰滞留を起こすもので、歩行に痛みを伴う。

変形性膝関節症が進行すると、関節破壊による内反変形を生じることがあり、俗にＯ脚と呼ばれる内反膝になることがある。また、内反膝は、俗にＸ脚と呼ばれる外反膝と共に、変形性膝関節症の原因の一つとも考えられており、変形性膝関節症との関連が深い。

内反膝の場合は、膝関節の内側の軟骨に損傷が発生し易い。内反膝を併発して変形性膝関節症の病状が進行すると、脚の湾曲が更に進んで下腿の傾斜が更に急になり、関節の軟骨が更に磨り減るようになる。軟骨の消耗により、骨が直接相互に擦れあうようになると強い痛みを感じるようになり、歩行不可能となる。

変形性膝関節症の治療には、膝関節を切断して金属製の人工関節を接合する手術療法と、歩行訓練機を用いてリハビリを続け、正しい歩行方法の記憶を呼び戻させる保存療法とが知られている。

手術療法では、歩行の痛みは消えるが、人工関節の回動角度が狭いために椅子にしか座れない、両脚に人工関節を導入すると立ち上がれない等の不利益がある。また、老化が進行すると骨が脆くなり、金属との強度バランスが崩れるため耐用年数は約１０年であり、耐用年数経過後は再手術が必要になるという不利益がある。また、手術療法は高額である。

一方、保存療法は、膝装具を用いて歩行の痛みを緩和させ、毎日定期的に歩くことによって、筋肉を強化させる方法であって、長期的治療になり、患者の体力と根気が必要ではあるが、手術療法特有の不利益はない。

そこで、特許文献１は、膝関節を伸ばしきるときに外側に捻りを発生させることにより、健全な膝関節のスクリューホームムーブメントを変形性膝関節症患者の膝関節に再現させる膝装具を開示している。

特許第５１８９７１４号公報

ところで、進行した内側型変形性膝関節症患者の特徴として、大腿に対して下腿が外旋方向にねじれた角度にずれる下腿過外旋がある。異常に回旋したマルアライメントの状態では、膝の内側にストレスがかかり、痛みを増加させることになる。また、変形性膝関節症の歩行時の痛みは外部内反モーメントと関係していることが知られている。外部内反モーメントは、足部からの荷重と膝関節とのモーメントアームの積によって求められる。遊脚時、膝伸展時の下肢の過度な外旋は足部を外転させ，蟹股歩行を誘導する。立脚時にはモーメントアームが大きくなり、外部内反モーメントが増大し、膝へのメカニカルストレスが増大する。

本発明の目的は、進行した内側変形性膝関節症患者の下腿過外旋による課題に対し、膝関節の伸展時に下腿が大腿に対して外旋することを抑制する技術を提供することにある。

本願発明の観点によれば、患者の大腿に装着される大腿固定部と、前記患者の下腿に装着される下腿固定部と、前記大腿固定部と前記下腿固定部を連結すると共に前記患者の膝関節の外脚側に配置されて屈伸可能な外脚側ジョイントと、前記大腿固定部と前記下腿固定部を連結すると共に前記患者の膝関節の内脚側に配置されて屈伸可能な内脚側ジョイントと、を備えた、変形性膝関節症患者用の膝装具であって、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントのそれぞれは、前記大腿の側部に沿って配置される上アームと、前記下腿の側部に沿って配置される下アームと、を備え、前記上アームと前記下アームは、前記膝関節の側部に配置される連結部で連結され、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展するとき、前記外脚側ジョイントの前記下アームが前記内脚側ジョイントの前記下アームに対して相対的に前方に移動するように構成された、膝装具が提供される。以上の構成によれば、前記膝装具は、前記膝関節の伸展時に前記大腿に対して前記下腿を内旋させるように動作する。従って、前記膝関節の伸展時に前記下腿が前記大腿に対して外旋することを抑制することができる。また、前記下腿が前記大腿に対して外旋することが抑制されることで、前記膝関節のモーメントアームが小さくなり、内反モーメントを小さくする効果も発揮される。
好ましくは、前記連結部は、前記上アーム又は前記下アームに設けられたカム溝と、前記下アーム又は前記上アームに設けられた長溝と、前記上アーム又は前記下アームに設けられ、前記長溝内をスライドする回動支点軸と、前記下アーム又は前記上アームに設けられ、前記カム溝をスライドするカム軸と、を備え、前記患者が前記膝関節を屈伸すると、前記回動支点軸が前記長溝内をスライドすると共に前記カム軸が前記カム溝内をスライドすることを伴って前記下アームが前記上アームに対して回動するように構成されている。
好ましくは、前記カム溝は、前記上アームに設けられ、前記長溝は、前記下アームに設けられ、前記回動支点軸は、前記上アームに設けられ、前記カム軸は、前記下アームに設けられている。
好ましくは、前記外脚側ジョイントの前記下アームの前記長溝は、前記長溝の端部であって前記外脚側ジョイントが伸展したときに前記回動支点軸が配置される端部が前記患者の後方に位置するように、前記下アームの長手方向に対して傾斜しており、前記内脚側ジョイントの前記下アームの前記長溝は、前記長溝の端部であって前記内脚側ジョイントが伸展したときに前記回動支点軸が配置される端部が前記患者の前方に位置するように、前記下アームの長手方向に対して傾斜している。以上の構成によれば、簡素な構成で、前記膝関節の伸展時に前記大腿に対して前記下腿を内旋させる構成が実現される。
好ましくは、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展するとき、前記外脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は短くなり、前記内脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は長くなる。以上の構成によれば、前記膝関節の伸展時に前記膝関節が内脚側に押し込まれるので、前記膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを緩和できる。
好ましくは、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展し終える前の段階で、前記外脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も短くなり、前記内脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も長くなる。即ち、前記膝関節の内脚側で骨が擦れ合う痛みは、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展し終える前の段階で最も顕著に現れる。従って、以上の構成によれば、前記膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを効果的に緩和できる。
好ましくは、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展したときの膝関節角度を０度とし、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが屈曲すると膝関節角度が正の方向に増えるとすると、前記膝関節角度が２０度から４０度の間において、前記外脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も短くなり、前記内脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も長くなる。即ち、前記膝関節の内脚側で骨が擦れ合う痛みは、前記膝関節角度が２０度から４０度の間において最も顕著に現れる。従って、以上の構成によれば、前記膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを効果的に緩和できる。
好ましくは、前記膝装具を装着した患脚が着地する際の地面反力で前記膝関節の伸展状態が解除されないように構成されている。以上の構成によれば、着地時に前記膝関節の伸展状態が解除されない。
好ましくは、前記連結部は、前記上アーム又は前記下アームに設けられたカム溝と、前記下アーム又は前記上アームに設けられた長溝と、前記上アーム又は前記下アームに設けられ、前記長溝内をスライドする回動支点軸と、前記下アーム又は前記上アームに設けられ、前記カム溝をスライドするカム軸と、を備え、前記患者が前記膝関節を屈伸すると、前記回動支点軸が前記長溝内をスライドすると共に前記カム軸が前記カム溝内をスライドすることを伴って前記下アームが前記上アームに対して回動するように構成されており、前記膝関節が伸展状態であるときに前記カム軸が位置する前記カム溝の領域は、前記上アームの長手方向に対して直交するか又は、前記外脚側ジョイントの前記カム溝の前記領域は前記カム溝の伸展側の端部に近づくにつれて下方に向かうように傾斜するか又は、前記内脚側ジョイントの前記カム溝の前記領域は前記カム溝の伸展側の端部に近づくにつれて上方に向かうように傾斜する。以上の構成によれば、簡素な構成で、着地時に前記膝関節の伸展状態が解除されないことを実現できる。
好ましくは、前記外脚側ジョイントと前記内脚側ジョイントを互いに近づけるように付勢する付勢部を更に備える。以上の構成によれば、前記内脚側ジョイントが内脚側に歪んでしまうことを抑制できる。
好ましくは、上記の膝装具を備えた、脚装具が提供される。

本発明によれば、膝関節の伸展時に下腿が大腿に対して外旋することを抑制する。

脚装具の斜視図である。 膝関節角度が０度のときの外脚側ジョイントの部分側面図である。 外脚側ジョイントの分解側面図である。 膝関節角度が３０度のときの外脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度が６０度のときの外脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度が９０度のときの外脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度が１２０度のときの外脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度が０度のときの内脚側ジョイントの部分側面図である。 内脚側ジョイントの分解側面図である。 膝関節角度が３０度のときの内脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度が６０度のときの内脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度が９０度のときの内脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度が１２０度のときの内脚側ジョイントの部分側面図である。 膝関節角度と下腿回旋角度の関係を示すグラフである。 第１変形例における、膝関節角度と下腿回旋角度の関係を示すグラフである。 第１変形例における、外脚側ジョイントの上アームの側面図である。 第１変形例における、内脚側ジョイントの上アームの側面図である。 第２変形例における、膝関節角度と下腿回旋角度の関係を示すグラフである。 第２変形例における、外脚側ジョイントの上アームの側面図である。 第２変形例における、内脚側ジョイントの上アームの側面図である。 筒体で覆われた脚装具の斜視図である。

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

先ず、本実施の形態の脚装具の構成を説明する。図１は、本実施の形態の脚装具の使用形態を示す斜視図である。なお、図１では、脚装具の構成を明確に示すために、装着者が装着する靴を一点鎖線で示し、装着者の脚を二点鎖線で示している。

以下の説明では、装着者の左脚に装着される脚装具を例示するものとし、ヨー軸は、脚装具を装着した立位姿勢の装着者の上下方向に延在する軸であり、ロール軸は、脚装具を装着した立位姿勢の装着者の前後方向に延在する軸であり、ピッチ軸は、脚装具を装着した立位姿勢の装着者の左右方向に延在する軸である。但し、ヨー軸、ピッチ軸及びロール軸は、説明を明確にするために、便宜上、規定したものであって、装着者の歩行姿勢によって変化する。なお、以下の説明では、適宜、左脚に対する右側を「内側、内脚側」と示し、左脚に対する左側を「外側、外脚側」と示す場合がある。

図１に示すように、脚装具１は、Ｏ脚の変形性膝関節症患者の膝関節の痛みを軽減するために好適に脚に装着され、膝装具２及び下腿補助具３を備えている。膝装具２は、装着者Ｐ（患者）の患脚の膝に装着され、装着者Ｐの膝関節の屈伸に追従して屈伸する構成とされている。詳細には、膝装具２は、大腿固定部８、下腿固定部９、外脚側ジョイント５、内脚側ジョイント６を備えている。

大腿固定部８は、装着者Ｐの大腿に装着される。

下腿固定部９は、装着者Ｐの下腿に装着される。

外脚側ジョイント５は、大腿固定部８と下腿固定部９を連結すると共に装着者Ｐの膝関節の外脚側に配置されて屈伸可能とされている。

外脚側ジョイント５は、上アーム５ａ、下アーム５ｂ及び連結部５ｃを備えている。上アーム５ａは、大腿の側部に沿って配置されている。下アーム５ｂは、下腿の側部に沿って配置されている。上アーム５ａ及び下アーム５ｂは、膝関節の側部に配置される連結部５ｃで連結されている。

上アーム５ａは、ヨー軸方向に延在しており、ピッチ軸と略直交する長尺の板体を基本形態としている。下アーム５ｂも、ヨー軸方向に延在しており、ピッチ軸と略直交する長尺の板体を基本形態としている。

連結部５ｃは、上アーム５ａの下端部と下アーム５ｂの上端部とをピッチ軸回りに回転可能に連結する。

図２には、伸展状態における外脚側ジョイント５の連結部５ｃを示している。図２に示すように、連結部５ｃは、上アーム５ａに設けられたカム溝１０と、下アーム５ｂに設けられた長溝１１と、上アーム５ａに設けられ、長溝１１内をスライドする回動支点軸１２と、下アーム５ｂに設けられ、カム溝１０をスライドするカム軸１３と、から構成される。

そして、装着者Ｐが膝関節を屈伸したとき、回動支点軸１２が長溝１１内をスライドすると共にカム軸１３がカム溝１０内をスライドすることを伴って下アーム５ｂが上アーム５ａに対して相対的に回動するように構成されている。

図１に戻り、内脚側ジョイント６は、大腿固定部８と下腿固定部９を連結すると共に装着者Ｐの膝関節の内脚側に配置されて屈伸可能とされている。

内脚側ジョイント６は、上アーム６ａ、下アーム６ｂ及び連結部６ｃを備えている。上アーム６ａは、大腿の側部に沿って配置されている。下アーム６ｂは、下腿の側部に沿って配置されている。上アーム６ａ及び下アーム６ｂは、膝関節の側部に配置される連結部６ｃで連結されている。

上アーム６ａは、ヨー軸方向に延在しており、ピッチ軸と略直交する長尺の板体を基本形態としている。下アーム６ｂも、ヨー軸方向に延在しており、ピッチ軸と略直交する長尺の板体を基本形態としている。

連結部６ｃは、上アーム６ａの下端部と下アーム６ｂの上端部とをピッチ軸回りに回転可能に連結する。

図８には、伸展状態における内脚側ジョイント６の連結部６ｃを示している。図８に示すように、連結部６ｃは、上アーム６ａに設けられたカム溝２０と、下アーム６ｂに設けられた長溝２１と、上アーム６ａに設けられ、長溝２１内をスライドする回動支点軸２２と、下アーム６ｂに設けられ、カム溝２０をスライドするカム軸２３と、から構成される。

そして、装着者Ｐが膝関節を屈伸したとき、回動支点軸２２が長溝２１内をスライドすると共にカム軸２３がカム溝２０内をスライドすることを伴って下アーム６ｂが上アーム６ａに対して相対的に回動するように構成されている。

連結部５ｃ及び連結部６ｃについては、後ほど詳細に説明する。

図１に戻り、大腿固定部８は、装着者Ｐの大腿に装着される。大腿固定部８は、外脚側ジョイント５の上アーム５ａ及び内脚側ジョイント６の上アーム６ａを装着者Ｐの大腿に固定する。大腿固定部８は、大腿カフ３０と大腿ベルト３１を含む。

大腿カフ３０は、装着者Ｐの大腿の前面に対向するように配置される。大腿カフ３０は、平面視で前方に凸となるように湾曲している。大腿カフ３０は、一端が外脚側ジョイント５の上アーム５ａの上端に固定され、他端が内脚側ジョイント６の上アーム６ａの上端に固定されている。

大腿ベルト３１は、装着者Ｐの大腿と大腿カフ３０を同時に巻き込むように装着者Ｐの大腿に巻き付けられることで、大腿カフ３０を装着者Ｐの大腿に固定する。

下腿固定部９は、装着者Ｐの下腿に装着される。下腿固定部９は、外脚側ジョイント５の下アーム５ｂ及び内脚側ジョイント６の下アーム６ｂを装着者Ｐの下腿に固定する。下腿固定部９は、下腿カフ３２と下腿ベルト３３を含む。

下腿カフ３２は、装着者Ｐの下腿の前面に対向するように配置される。下腿カフ３２は、平面視で前方に凸となるように湾曲している。下腿カフ３２は、一端が外脚側ジョイント５の下アーム５ｂの下端に固定され、他端が内脚側ジョイント６の下アーム６ｂの下端に固定されている。

下腿ベルト３３は、装着者Ｐの下腿と下腿カフ３２を同時に巻き込むように装着者Ｐの下腿に巻き付けられることで、下腿カフ３２を装着者Ｐの下腿に固定する。

このような構成により、膝装具２を装着者Ｐが装着した状態で装着者Ｐが膝を伸展させると、膝装具２が装着者Ｐの下腿を大腿に対して相対的に内旋させつつ、外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展するように構成されている。従って、例えば、患脚が遊脚状態であるときに膝関節を伸展させると下腿が大腿に対して相対的に外旋することにより膝関節に強い痛みを感じる下腿過外旋症候群を患っている患者にとって、膝装具２はその痛みを緩和することができる。

下腿補助具３は、装着者Ｐの膝のスラストを抑制する。下腿補助具３については説明を省略する。なお、下腿補助具３は、膝装具２に対して着脱自在に構成されている。

次に、連結部５ｃ及び連結部６ｃを詳細に説明する。以下、連結部５ｃ及び連結部６ｃの構造を説明するに際しては、図２や図８に示すように、説明の便宜上、連結部５ｃ及び連結部６ｃが伸展状態にあり、上アーム５ａ及び下アーム５ｂ、上アーム６ａ及び下アーム６ｂの長手方向が何れも上下方向に平行である姿勢を基準とする。

（連結部５ｃ）
図２に示すように、本実施形態において上アーム５ａは、下アーム５ｂの内側に配置されている。しかし、上アーム５ａは、下アーム５ｂの外側に配置されてもよい。

図３には、説明の便宜上、上アーム５ａと下アーム５ｂから取り外し、両者を上下方向に離して描いている。

図３に示すように、上アーム５ａには、カム溝１０と回動支点軸１２が形成されている。

カム溝１０は、前方及び上方に向かって凸となるように湾曲して延びている。具体的には、カム溝１０は、屈曲側カム溝１０ａ、中間カム溝１０ｂ、伸展側カム溝１０ｃを含む。屈曲側カム溝１０ａ及び中間カム溝１０ｂ、伸展側カム溝１０ｃは、連結部５ｃを外脚側から見た側面視において、時計周りにこの記載順に連なるように形成されている。

屈曲側カム溝１０ａは、直線的に延びており、前方に向かうにつれて上方に向かうように上アーム５ａの長手方向に対して傾斜している。

中間カム溝１０ｂは、屈曲側カム溝１０ａの上端から円弧状に延びており、前方及び上方に向かって凸となるように湾曲している。

伸展側カム溝１０ｃは、中間カム溝１０ｂの後端から直線的に延びており、前後方向に対して平行となるように延びている。即ち、伸展側カム溝１０ｃは、上アーム５ａの長手方向に対して直交するように延びている。

回動支点軸１２は、下アーム５ｂの回動の支点となる軸である。回動支点軸１２は、伸展側カム溝１０ｃの下方に配置されている。回動支点軸１２は、屈曲側カム溝１０ａの後方に配置されている。回動支点軸１２は、カム溝１０で囲まれた領域の外側に配置されている。回動支点軸１２は、金属製のシャフトを上アーム５ａに取り付けたものであってもよく、上アーム５ａと共に射出成形したものであってもよい。

回動支点軸１２の中心から伸展側カム溝１０ｃに向かって上下方向に対して平行な補助線ｃ１を描き、補助線ｃ１上における回動支点軸１２の中心から伸展側カム溝１０ｃまでの距離ｄ１を定義する。また、回動支点軸１２の中心から中間カム溝１０ｂに向かって上下方向に対して２０度傾いた補助線ｃ２を描き、補助線ｃ２上における回動支点軸１２の中心から中間カム溝１０ｂまでの距離ｄ２を定義する。本実施形態において、距離ｄ２＞距離ｄ１が成立している。また、回動支点軸１２の中心から中間カム溝１０ｂまでの距離は、補助線ｃ２上で最長となっている。

カム溝１０は、伸展側端部１０ｄと屈曲側端部１０ｅを有する。伸展側端部１０ｄ及び屈曲側端部１０ｅは、何れもカム溝１０の長手方向における端部である。伸展側端部１０ｄは、外脚側ジョイント５が伸展するときに下アーム５ｂのカム軸１３が近づく端部である。屈曲側端部１０ｅは、外脚側ジョイント５が屈曲するときに下アーム５ｂのカム軸１３が近づく端部である。

長溝１１は、直線的に延びており、前方に向かうにつれて上方に向かうように上下方向に対して傾斜している。長溝１１は、伸展側端部１１ｄと屈曲側端部１１ｅを有する。伸展側端部１１ｄは、長溝１１の下端における端部であって、外脚側ジョイント５が伸展するときに上アーム５ａの回動支点軸１２が近づく端部である。屈曲側端部１１ｅは、長溝１１の上端における端部であって、外脚側ジョイント５が屈曲するときに上アーム５ａの回動支点軸１２が近づく端部である。

カム軸１３は、長溝１１の上方に配置されている。カム軸１３は、長溝１１の屈曲側端部１１ｅの上方及び後方に配置されている。カム軸１３は、長溝１１の伸展側端部１１ｄの上方及び前方に配置されている。カム軸１３は、金属製のシャフトを下アーム５ｂに取り付けたものであってもよく、下アーム５ｂと共に射出成形したものであってもよい。

（連結部６ｃ）
図８に示すように、本実施形態において上アーム６ａは、下アーム６ｂの外側に配置されている。しかし、上アーム６ａは、下アーム６ｂの内側に配置されてもよい。

図９には、説明の便宜上、上アーム６ａを下アーム６ｂから取り外し、両者を上下方向に離して描いている。

図９に示すように、上アーム６ａには、カム溝２０と回動支点軸２２が形成されている。

カム溝２０は、後方及び下方に向かって凸となるように湾曲して延びている。具体的には、カム溝２０は、屈曲側カム溝２０ａ、中間カム溝２０ｂ、伸展側カム溝２０ｃを含む。屈曲側カム溝２０ａ及び中間カム溝２０ｂ、伸展側カム溝２０ｃは、連結部６ｃを内脚側から見た側面視において、反時計周りにこの記載順に連なるように形成されている。

屈曲側カム溝２０ａは、直線的に延びており、後方に向かうにつれて下方に向かうように上アーム６ａの長手方向に対して傾斜している。

中間カム溝２０ｂは、屈曲側カム溝２０ａの下端から円弧状に延びており、後方及び下方に向かって凸となるように湾曲している。

伸展側カム溝２０ｃは、中間カム溝２０ｂの前端から直線的に延びており、前後方向に対して平行となるように延びている。即ち、伸展側カム溝２０ｃは、上アーム６ａの長手方向に対して直交するように延びている。

回動支点軸２２は、下アーム６ｂの回動の支点となる軸である。回動支点軸２２は、伸展側カム溝２０ｃの上方に配置されている。回動支点軸２２は、屈曲側カム溝２０ａの前方に配置されている。回動支点軸２２は、カム溝２０で囲まれた領域の外側に配置されている。回動支点軸２２は、金属製のシャフトを上アーム６ａに取り付けたものであってもよく、上アーム６ａと共に射出成形したものであってもよい。

回動支点軸２２の中心から伸展側カム溝２０ｃに向かって上下方向に対して平行な補助線ｃ３を描き、補助線ｃ３上における回動支点軸２２の中心から伸展側カム溝２０ｃまでの距離ｄ３を定義する。また、回動支点軸２２の中心から中間カム溝２０ｂに向かって上下方向に対して２０度傾いた補助線ｃ４を描き、補助線ｃ４上における回動支点軸２２の中心から中間カム溝２０ｂまでの距離ｄ４を定義する。本実施形態において、距離ｄ４＞距離ｄ３が成立している。また、回動支点軸２２の中心から中間カム溝２０ｂまでの距離は、補助線ｃ４上で最長となっている。

カム溝２０は、伸展側端部２０ｄと屈曲側端部２０ｅを有する。伸展側端部２０ｄ及び屈曲側端部２０ｅは、何れもカム溝２０の長手方向における端部である。伸展側端部２０ｄは、内脚側ジョイント６が伸展するときに下アーム６ｂのカム軸２３が近づく端部である。屈曲側端部２０ｅは、内脚側ジョイント６が屈曲するときに下アーム６ｂのカム軸２３が近づく端部である。

長溝２１は、直線的に延びており、前方に向かうにつれて上方に向かうように上下方向に対して傾斜している。長溝２１は、伸展側端部２１ｄと屈曲側端部２１ｅを有する。伸展側端部２１ｄは、長溝２１の上端における端部であって、内脚側ジョイント６が伸展するときに上アーム６ａの回動支点軸２２が近づく端部である。屈曲側端部２１ｅは、長溝２１の下端における端部であって、内脚側ジョイント６が屈曲するときに上アーム６ａの回動支点軸２２が近づく端部である。

カム軸２３は、長溝２１の下方に配置されている。カム軸２３は、長溝２１の屈曲側端部２１ｅの下方及び前方に配置されている。カム軸２３は、長溝２１の伸展側端部２１ｄの下方に配置されている。カム軸２３は、金属製のシャフトを下アーム６ｂに取り付けたものであってもよく、下アーム６ｂと共に射出成形したものであってもよい。

次に、脚装具１の動作を説明する。以下では、膝関節角度毎に、回動支点軸１２及びカム軸１３、回動支点軸２２、カム軸２３がそれぞれどこに位置するのかを中心に説明する。

（膝関節角度＝０度）
（外脚側ジョイント５）
図２に示すように、膝関節角度が０度である場合、即ち、膝関節が伸展状態にあるとき、回動支点軸１２は、長溝１１の伸展側端部１１ｄに位置している。また、カム軸１３は、カム溝１０の伸展側カム溝１０ｃに位置しており、具体的には伸展側端部１０ｄに位置している。

このように膝関節角度が０度であるときカム軸１３がカム溝１０の伸展側カム溝１０ｃに位置しており、伸展側カム溝１０ｃは、上アーム５ａの長手方向に対して直交するように延びているので、膝装具２を装着した患脚が着地したときに受ける地面反力でカム軸１３がカム溝１０の伸展側端部１０ｄから離れる方向に移動してしまうことがない。従って、膝装具２を装着した患脚が着地したとき外脚側ジョイント５の伸展状態は維持される。

（内脚側ジョイント６）
図８に示すように、膝関節角度が０度である場合、即ち、膝関節が伸展状態にあるとき、回動支点軸２２は、長溝２１の伸展側端部２１ｄに位置している。また、カム軸２３は、カム溝２０の伸展側カム溝２０ｃに位置しており、具体的には伸展側端部２０ｄに位置している。

このように膝関節角度が０度であるときカム軸２３がカム溝２０の伸展側カム溝２０ｃに位置しており、伸展側カム溝２０ｃは、上アーム６ａの長手方向に対して直交するように延びているので、膝装具２を装着した患脚が着地したときに受ける地面反力でカム軸２３がカム溝２０の伸展側端部２０ｄから離れる方向に移動してしまうことがない。従って、膝装具２を装着した患脚が着地したとき内脚側ジョイント６の伸展状態は維持される。

（膝関節角度＝３０度）
（外脚側ジョイント５）
図４に示すように、膝関節角度が３０度である場合、カム軸１３は、カム溝１０の中間カム溝１０ｂに位置している。また、回動支点軸１２は、膝関節角度が０度であったときと比較して、若干、長溝１１の伸展側端部１１ｄに更に近づく。これは、図３に示すように、中間カム溝１０ｂが伸展側カム溝１０ｃよりも回動支点軸１２から離れて形成されている、即ち、距離ｄ２＞距離ｄ１が成立しているからである。

（内脚側ジョイント６）
図１０に示すように、膝関節角度が３０度である場合、カム軸２３は、カム溝２０の中間カム溝２０ｂに位置している。また、回動支点軸２２は、膝関節角度が０度であったときと比較して、若干、長溝２１の伸展側端部２１ｄに更に近づく。これは、図９に示すように、中間カム溝２０ｂが伸展側カム溝２０ｃよりも回動支点軸２２から離れて形成されている、即ち、距離ｄ４＞距離ｄ３が成立しているからである。

（膝関節角度＝６０度）
（外脚側ジョイント５）
図５に示すように、膝関節角度が６０度である場合、回動支点軸１２は、長溝１１の長手方向中央に位置している。また、カム軸１３は、カム溝１０の屈曲側カム溝１０ａと中間カム溝１０ｂの境界近傍に位置している。
（内脚側ジョイント６）
図１１に示すように、膝関節角度が６０度である場合、回動支点軸２２は、長溝２１の長手方向中央に位置している。また、カム軸２３は、カム溝２０の屈曲側カム溝２０ａと中間カム溝２０ｂの境界近傍に位置している。

（膝関節角度＝９０度）
（外脚側ジョイント５）
図６に示すように、膝関節角度が９０度である場合、回動支点軸１２は、長溝１１の屈曲側端部１１ｅの近傍に位置している。また、カム軸１３は、カム溝１０の屈曲側カム溝１０ａに位置しており、具体的には屈曲側カム溝１０ａの長手方向中央に位置している。
（内脚側ジョイント６）
図１２に示すように、膝関節角度が９０度である場合、回動支点軸２２は、長溝２１の屈曲側端部２１ｅの近傍に位置している。また、カム軸２３は、カム溝２０の屈曲側カム溝２０ａに位置しており、具体的には屈曲側カム溝２０ａの長手方向中央に位置している。

（膝関節角度＝１２０度）
（外脚側ジョイント５）
図７に示すように、膝関節角度が１２０度である場合、回動支点軸１２は、長溝１１の屈曲側端部１１ｅに位置している。また、カム軸１３は、カム溝１０の屈曲側カム溝１０ａに位置しており、具体的には屈曲側端部１０ｅの近傍に位置している。

（内脚側ジョイント６）
図１３に示すように、膝関節角度が１２０度である場合、回動支点軸２２は、長溝２１の屈曲側端部２１ｅに位置している。また、カム軸２３は、カム溝２０の屈曲側カム溝２０ａに位置しており、具体的には屈曲側端部２０ｅの近傍に位置している。

以上に説明したように、膝関節を伸展させるときは、図２に示す外脚側ジョイント５において、カム軸１３は、カム溝１０の屈曲側端部１０ｅから伸展側端部１０ｄに向かって移動し、回動支点軸１２は、長溝１１の屈曲側端部１１ｅから伸展側端部１１ｄに向かって移動する。

同様に、膝関節を伸展させるときは、図８に示す内脚側ジョイント６において、カム軸２３は、カム溝２０の屈曲側端部２０ｅから伸展側端部２０ｄに向かって移動し、回動支点軸２２は、長溝２１の屈曲側端部２１ｅから伸展側端部２１ｄに向かって移動する。

反対に、膝関節を屈曲させるときは、図２に示す外脚側ジョイント５において、カム軸１３は、カム溝１０の伸展側端部１０ｄから屈曲側端部１０ｅに向かって移動し、回動支点軸１２は、長溝１１の伸展側端部１１ｄから屈曲側端部１１ｅに向かって移動する。同様に、膝関節を屈曲させるときは、図８に示す内脚側ジョイント６において、カム軸２３は、カム溝２０の伸展側端部２０ｄから屈曲側端部２０ｅに向かって移動し、回動支点軸２２は、長溝２１の伸展側端部２１ｄから屈曲側端部２１ｅに向かって移動する。

（下腿内旋作用）
ところで、図２に示すように、長溝１１は、前方へ向かうにつれて上方に向かうように上アーム５ａの長手方向に対して傾斜している。そして、膝関節の伸展状態において回動支点軸１２は伸展側端部１１ｄに位置しており、膝関節の屈曲状態において回動支点軸１２は屈曲側端部１１ｅに位置している。即ち、膝関節を伸展させると、回動支点軸１２が屈曲側端部１１ｅから伸展側端部１１ｄに向かって移動することになる。換言すれば、膝関節を伸展させると、下アーム５ｂは回動支点軸１２を中心に回転すると共に、伸展側端部１１ｄと屈曲側端部１１ｅの前後方向のズレの分だけ、回動支点軸１２を基準として下アーム５ｂは実質的に前方に移動することになる。

同様に、図８に示すように、長溝２１は、前方へ向かうにつれて上方に向かうように上アーム６ａの長手方向に対して傾斜している。そして、膝関節の伸展状態において回動支点軸２２は伸展側端部２１ｄに位置しており、膝関節の屈曲状態において回動支点軸２２は屈曲側端部２１ｅに位置している。即ち、膝関節を伸展させると、回動支点軸２２が屈曲側端部２１ｅから伸展側端部２１ｄに向かって移動することになる。換言すれば、膝関節を伸展させると、下アーム６ｂは回動支点軸２２を中心に回転すると共に、伸展側端部２１ｄと屈曲側端部２１ｅの前後方向のズレの分だけ、回動支点軸２２を基準として下アーム６ｂは実質的に後方に移動することになる。

このように、膝関節を伸展させると、外脚側ジョイント５において下アーム５ｂは上アーム５ａに対して相対的に前方に移動し、内脚側ジョイント６において下アーム６ｂは上アーム６ａに対して相対的に後方に移動する。換言すれば、膝関節を伸展させると、下アーム５ｂは、下アーム６ｂに対して相対的に前方に移動し、下アーム６ｂは、下アーム５ｂに対して相対的に後方に移動する。これにより下腿には大腿に対して相対的に内旋させるような作用が働くことなる。従って、膝関節を伸展させるときに下腿が大腿に対して外旋すると膝関節に痛みが生じる場合は、その外旋が抑制されることによりその痛みを緩和することができる。

図１４には、本実施形態の膝装具２が発揮する下腿内旋作用をグラフにしたものである。図１４に示すように、本実施形態では、一例として、膝関節が伸展して膝関節角度が９０度から２０度に向かう間は下腿が大腿に対して内旋するように作用し、膝関節が更に伸展して膝関節角度が２０度から０度に向かう間は下腿が大腿に対して外旋するように作用する。これは、図３に示すように、距離ｄ２＞距離ｄ１の関係が成立することにより、膝関節が伸展状態に至る直前で回動支点軸１２が屈曲側端部１１ｅに向かって若干戻ることによる。同様に、図９に示すように、距離ｄ４＞距離ｄ３の関係が成立することにより、膝関節が伸展状態に至る直前で回動支点軸２２が屈曲側端部２１ｅに向かって若干戻ることによる。このように膝関節が伸展し終える直前で下腿を大腿に対して若干外旋することで、スクリューホームムーブメントを再現することができるようになっている。

しかしながら、例えば、図１５に示すように、膝関節角度が２０度から０度に向かう間、下腿が大腿に対して回旋しないように構成することもできる。具体的には、図１６に示すように、距離ｄ２＝距離ｄ１となるように、伸展側カム溝１０ｃが回動支点軸１２を中心として円弧を描くように形成し、図１７に示すように、距離ｄ４＝距離ｄ３となるように、伸展側カム溝２０ｃが回動支点軸２２を中心として円弧を描くように形成する。これによれば、膝関節角度が２０度から０度に向かう間、回動支点軸１２が長溝１１内で移動することがなく、回動支点軸２２が長溝２１内で移動することがないので、下腿が大腿に対して回旋することがない。

また、例えば、図１８に示すように、膝関節角度が２０度から０度に向かう間、下腿が大腿に対して更に内旋するように構成することもできる。具体的には、図１９に示すように、距離ｄ２＜距離ｄ１となるように、伸展側カム溝１０ｃが伸展側端部１０ｄに向かうにつれて回動支点軸１２から離れるように形成し、図２０に示すように、距離ｄ４＜距離ｄ３となるように、伸展側カム溝２０ｃが伸展側端部２０ｄに向かうにつれて回動支点軸２２から離れるように形成する。これによれば、膝関節角度が２０度から０度に向かう間、回動支点軸１２が長溝１１内で更に伸展側端部１１ｄに向かって移動し、回動支点軸２２が長溝２１内で更に伸展側端部２１ｄに向かって移動するので、下腿が大腿に対して継続して内旋するようになる。

（内反緩和作用）
また、図２に示すように、長溝１１は、前方へ向かうにつれて上方に向かうように上アーム５ａに対して傾斜している。そして、膝関節の伸展状態において回動支点軸１２は伸展側端部１１ｄに位置しており、膝関節の屈曲状態において回動支点軸１２は屈曲側端部１１ｅに位置している。即ち、膝関節を伸展させると、回動支点軸１２が屈曲側端部１１ｅから伸展側端部１１ｄに向かって移動することになる。換言すれば、膝関節を伸展させると、伸展側端部１１ｄと屈曲側端部１１ｅの上下方向のズレの分だけ、下アーム５ｂは実質的に上方に移動することになる。換言すれば、膝関節を伸展させると、回動支点軸１２と下腿固定部９との間の距離が短くなる。

同様に、図８に示すように、長溝２１は、前方へ向かうにつれて上方に向かうように上アーム６ａに対して傾斜している。そして、膝関節の伸展状態において回動支点軸２２は伸展側端部２１ｄに位置しており、膝関節の屈曲状態において回動支点軸２２は屈曲側端部２１ｅに位置している。即ち、膝関節を伸展させると、回動支点軸２２が屈曲側端部２１ｅから伸展側端部２１ｄに向かって移動することになる。換言すれば、膝関節を伸展させると、伸展側端部２１ｄと屈曲側端部２１ｅの上下方向のズレの分だけ、下アーム６ｂは実質的に下方に移動することになる。換言すれば、膝関節を伸展させると、回動支点軸２２と下腿固定部９との間の距離が長くなる。

このように、膝関節を伸展させると、外脚側ジョイント５において下アーム５ｂは上アーム５ａに対して相対的に上方に移動し、内脚側ジョイント６において下アーム６ｂは上アーム６ａに対して相対的に下方に移動する。換言すれば、膝関節を伸展させると、下アーム５ｂは、下アーム６ｂに対して相対的に上方に移動し、下アーム６ｂは、下アーム５ｂに対して相対的に下方に移動する。即ち、膝関節を伸展させると、回動支点軸１２と下腿固定部９との間の距離が短くなり、回動支点軸２２と下腿固定部９との間の距離が長くなる。これにより、膝関節の伸展時に膝関節が内脚側に押し込まれるので、膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを緩和できる。

更には、回動支点軸１２は、膝関節角度が２０度であるときに最も伸展側端部１１ｄに近づくことになる。これは、図３に示すように、補助線ｃ１に対して２０度傾いた補助線ｃ２において、カム溝１０が回動支点軸１２から最も遠ざかるからである。このように、本実施形態では、外脚側ジョイント５が伸展し終える前の段階で、即ち、例えば、膝関節角度が２０度であるときに、外脚側ジョイント５の下アーム５ｂが内脚側ジョイント６の下アーム６ｂに対して相対的に最も上方に移動するように構成されている。換言すれば、膝関節角度が２０度であるときに、膝関節を伸展させると、回動支点軸１２と下腿固定部９との間の距離が最も短くなり、回動支点軸２２と下腿固定部９との間の距離が最も長くなる。このように構成したことで、以下の効果が発揮される。

即ち、本願発明者らは、膝関節の内脚側で骨が擦れ合う痛みは、外脚側ジョイント５が伸展し終える前の段階で最も顕著に現れるという知見を得た。従って、以上の構成によれば、膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを効果的に緩和できる。

本実施形態では、膝関節角度が２０度であるときに、外脚側ジョイント５の下アーム５ｂが内脚側ジョイント６の下アーム６ｂに対して相対的に最も上方に移動するように構成されている。このように外脚側ジョイント５の下アーム５ｂが内脚側ジョイント６の下アーム６ｂに対して相対的に最も上方に移動するタイミングは、膝関節角度が２０度であるときに限らない。即ち、膝関節角度が２０度から４０度の間の任意の角度において、外脚側ジョイント５の下アーム５ｂが内脚側ジョイント６の下アーム６ｂに対して相対的に最も上方に移動するようにしてもよい。ただし、外脚側ジョイント５が伸展したときの膝関節の関節角度を０度とし、外脚側ジョイント５が屈曲すると関節角度が正の方向に増えるとする。

本実施形態では、膝関節角度が２０度であるときに、膝関節を伸展させると、回動支点軸１２と下腿固定部９との間の距離が最も短くなり、回動支点軸２２と下腿固定部９との間の距離が最も長くなるように構成されている。このように回動支点軸１２と下腿固定部９との間の距離が最も短くなり、回動支点軸２２と下腿固定部９との間の距離が最も長くなるタイミングは、膝関節角度が２０度であるときに限らない。即ち、膝関節角度が２０度から４０度の間の任意の角度において、回動支点軸１２と下腿固定部９との間の距離が最も短くなり、回動支点軸２２と下腿固定部９との間の距離が最も長くなるようにしてもよい。

上記の内反緩和作用は、内脚側ジョイント６でも発揮される。ただし、内脚側ジョイント６についての説明は外脚側ジョイント５についての説明と同様であるから省略する。

ところで、膝装具２は、外脚側ジョイント５と内脚側ジョイント６を互いに近づけるように付勢する付勢部を更に備えてもよい。図２１に示すように、付勢部は、例えば、伸縮性を有する筒体４０であって、膝装具２を覆うように用いられる。以上の構成によれば、内脚側ジョイント６が内脚側に歪んでしまうことを抑制できる。

即ち、膝関節の関節運動は複雑であり、外脚側ジョイント５のジョイント５ｃ及び内脚側ジョイント６のジョイント６ｃが当該関節運動に完全に追従することは実際上不可能である。従って、膝関節を屈伸させた際、膝関節の関節運動と外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６の屈伸運動との不整合を吸収すべく、外脚側ジョイント５が外脚側に撓み、内脚側ジョイント６が内脚側に撓むことが考えられる。例えば、膝装具２を両脚に装着した場合、右脚側の内脚側ジョイント６と左脚側の内脚側ジョイント６が歩行時に衝突し合い、内脚側ジョイント６が破損し兼ねない。そこで、上記の付勢部によれば、内脚側ジョイント６が内脚側に撓んでしまうことを抑制できるので、結果として、膝装具２の長寿命化が実現される。

以上に、本願発明の好適な実施形態を説明した。上記実施形態は、以下の特徴を有する。

変形性膝関節症患者用の膝装具２は、装着者Ｐの大腿に装着される大腿固定部８と、患者の下腿に装着される下腿固定部９と、大腿固定部８と下腿固定部９を連結すると共に装着者Ｐの膝関節の外脚側に配置されて屈伸可能な外脚側ジョイント５と、大腿固定部８と下腿固定部９を連結すると共に装着者Ｐの膝関節の内脚側に配置されて屈伸可能な内脚側ジョイント６と、を備える。外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６のそれぞれは、大腿の側部に沿って配置される上アーム５ａ・６ａと、下腿の側部に沿って配置される下アーム５ｂ・６ｂと、を備える。上アーム５ａ及び下アーム５ｂは膝関節の側部に配置される連結部５ｃで連結されている。上アーム６ａ及び下アーム６ｂは膝関節の側部に配置される連結部６ｃで連結されている。外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展するとき、外脚側ジョイント５の下アーム５ｂが内脚側ジョイント６の下アーム６ｂに対して相対的に前方に移動するように構成される。

以上の構成によれば、膝装具２は、膝関節の伸展時に大腿に対して下腿を内旋させるように動作する。従って、膝関節の伸展時に下腿が大腿に対して外旋することを抑制することができる。また、下腿が大腿に対して外旋することが抑制されることで、膝関節のモーメントアームが小さくなり、内反モーメントを小さくする効果も発揮される。

連結部５ｃは、上アーム５ａに設けられたカム溝１０と、下アーム５ｂに設けられた長溝１１と、上アーム５ａに設けられ、長溝１１内をスライドする回動支点軸１２と、下アーム５ｂに設けられ、カム溝１０をスライドするカム軸１３と、を備える。装着者Ｐが膝関節を屈伸すると、回動支点軸１２が長溝１１内をスライドすると共にカム軸１３がカム溝１０内をスライドすることを伴って下アーム５ｂが上アーム５ａに対して回動するように構成されている。しかしながら、連結部５ｃは、下アーム５ｂに設けられたカム溝１０と、上アーム５ａに設けられた長溝１１と、下アーム５ｂに設けられ、長溝１１内をスライドする回動支点軸１２と、上アーム５ａに設けられ、カム溝１０をスライドするカム軸１３と、を備えてもよい。この場合、例えば、カム溝１０の位置及び形状などが適宜に調整される。

連結部６ｃは、上アーム６ａに設けられたカム溝２０と、下アーム６ｂに設けられた長溝２１と、上アーム６ａに設けられ、長溝２１内をスライドする回動支点軸２２と、下アーム６ｂに設けられ、カム溝２０をスライドするカム軸２３と、を備える。装着者Ｐが膝関節を屈伸すると、回動支点軸２２が長溝２１内をスライドすると共にカム軸２３がカム溝２０内をスライドすることを伴って下アーム６ｂが上アーム６ａに対して回動するように構成されている。しかしながら、連結部６ｃは、下アーム６ｂに設けられたカム溝２０と、上アーム６ａに設けられた長溝２１と、下アーム６ｂに設けられ、長溝２１内をスライドする回動支点軸２２と、上アーム６ａに設けられ、カム溝２０をスライドするカム軸２３と、を備えてもよい。この場合、例えば、カム溝２０の位置及び形状などが適宜に調整される。

外脚側ジョイント５の下アーム５ｂの長溝１１は、長溝１１の端部であって外脚側ジョイント５が伸展したときに回動支点軸１２が配置される端部である伸展側端部１１ｄが装着者Ｐの後方に位置するように、下アーム５ｂの長手方向に対して傾斜している。内脚側ジョイント６の下アーム６ｂの長溝２１は、長溝２１の端部であって内脚側ジョイント６が伸展したときに回動支点軸２２が配置される端部である伸展側端部２１ｄが装着者Ｐの前方に位置するように、下アーム６ｂの長手方向に対して傾斜している。以上の構成によれば、簡素な構成で、膝関節の伸展時に大腿に対して下腿を内旋させる構成が実現される。

外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展するとき、外脚側ジョイント５の回動支点軸１２から下腿固定部９までの距離は短くなり、内脚側ジョイント６の回動支点軸２２から下腿固定部９までの距離は長くなる。外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展するとき、外脚側ジョイント５の回動支点軸１２から下アーム５ｂと下腿固定部９の連結箇所までの距離は短くなり、内脚側ジョイント６の回動支点軸２２から下アーム６ｂと下腿固定部９の連結箇所までの距離は長くなる。以上の構成によれば、膝関節の伸展時に膝関節が内脚側に押し込まれるので、膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを緩和できる。

なお、前述したように回動支点軸１２を下アーム５ｂに設け、回動支点軸２２を下アーム６ｂに設けた場合は、外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展するとき、外脚側ジョイント５の回動支点軸１２から大腿固定部８までの距離は短くなり、内脚側ジョイント６の回動支点軸２２から大腿固定部８までの距離は長くなる。

外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展し終える前の段階で、外脚側ジョイント５の回動支点軸１２から下腿固定部９までの距離は最も短くなり、内脚側ジョイント６の回動支点軸２２から下腿固定部９までの距離は最も長くなる。外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展し終える前の段階で、外脚側ジョイント５の回動支点軸１２から下アーム５ｂと下腿固定部９の連結箇所までの距離は最も短くなり、内脚側ジョイント６の回動支点軸２２から下アーム６ｂと下腿固定部９の連結箇所までの距離は最も長くなる。即ち、膝関節の内脚側で骨が擦れ合う痛みは、外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展し終える前の段階で最も顕著に現れる。従って、以上の構成によれば、膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを効果的に緩和できる。

外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が伸展したときの膝関節角度を０度とし、外脚側ジョイント５及び内脚側ジョイント６が屈曲すると膝関節角度が正の方向に増えるとすると、膝関節角度が２０度から４０度の間において、外脚側ジョイント５の回動支点軸１２から下腿固定部９までの距離は最も短くなり、内脚側ジョイント６の回動支点軸１２から下腿固定部９までの距離は最も長くなる。膝関節角度が２０度から４０度の間において、外脚側ジョイント５の回動支点軸１２から下アーム５ｂと下腿固定部９の連結箇所までの距離は最も短くなり、内脚側ジョイント６の回動支点軸２２から下アーム６ｂと下腿固定部９の連結箇所までの距離は最も長くなる。即ち、膝関節の内脚側で骨が擦れ合う痛みは、膝関節角度が２０度から４０度の間において最も顕著に現れる。従って、以上の構成によれば、膝関節の内脚側で骨が擦れ合うことによる痛みを効果的に緩和できる。

膝装具２を装着した患脚が着地する際の地面反力で膝関節の伸展状態が解除されないように構成されている。以上の構成によれば、着地時に膝関節の伸展状態が解除されない。

膝関節が伸展状態であるときにカム軸１３が位置するカム溝１０の伸展側カム溝１０ｃ（領域）は、上アーム５ａの長手方向に対して直交している。同様に、膝関節が伸展状態であるときにカム軸２３が位置するカム溝２０の伸展側カム溝２０ｃ（領域）は、上アーム６ａの長手方向に対して直交している。以上の構成によれば、簡素な構成で、着地時に膝関節の伸展状態が解除されないことを実現できる。

なお、伸展側カム溝１０ｃは、カム溝１０の伸展側の端部である伸展側端部１０ｄに近づくにつれて下方に向かうように傾斜し、伸展側カム溝２０ｃは、カム溝２０の伸展側の端部である伸展側端部２０ｄに近づくにつれて上方に向かうように傾斜するようにしてもよい。この場合でも、簡素な構成で、着地時に膝関節の伸展状態が解除されないことを実現できる。

１ 脚装具
２ 膝装具
３ 下腿補助具
５ 外脚側ジョイント
５ａ 上アーム
５ｂ 下アーム
５ｃ 連結部
６ 内脚側ジョイント
６ａ 上アーム
６ｂ 下アーム
６ｃ 連結部
８ 大腿固定部
９ 下腿固定部
１０ カム溝
１０ａ 屈曲側カム溝
１０ｂ 中間カム溝
１０ｃ 伸展側カム溝
１０ｄ 伸展側端部
１０ｅ 屈曲側端部
１１ 長溝
１１ｄ 伸展側端部
１１ｅ 屈曲側端部
１２ 回動支点軸
１３ カム軸
２０ カム溝
２０ａ 屈曲側カム溝
２０ｂ 中間カム溝
２０ｃ 伸展側カム溝
２０ｄ 伸展側端部
２０ｅ 屈曲側端部
２１ 長溝
２１ｄ 伸展側端部
２１ｅ 屈曲側端部
２２ 回動支点軸
２３ カム軸
３０ 大腿カフ
３１ 大腿ベルト
３２ 下腿カフ
３３ 下腿ベルト
４０ 筒体
ｃ１ 補助線
ｃ２ 補助線
ｃ３ 補助線
ｃ４ 補助線
ｄ１ 距離
ｄ２ 距離
ｄ３ 距離
ｄ４ 距離
Ｐ 装着者

Claims (11)

1. 患者の大腿に装着される大腿固定部と、
   前記患者の下腿に装着される下腿固定部と、
   前記大腿固定部と前記下腿固定部を連結すると共に前記患者の膝関節の外脚側に配置されて屈伸可能な外脚側ジョイントと、
   前記大腿固定部と前記下腿固定部を連結すると共に前記患者の膝関節の内脚側に配置されて屈伸可能な内脚側ジョイントと、
   を備えた、
   変形性膝関節症患者用の膝装具であって、
   前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントのそれぞれは、前記大腿の側部に沿って配置される上アームと、前記下腿の側部に沿って配置される下アームと、を備え、
   前記上アームと前記下アームは、前記膝関節の側部に配置される連結部で連結され、
   前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展するとき、前記外脚側ジョイントの前記下アームが前記内脚側ジョイントの前記下アームに対して相対的に前方に移動するように構成された、
   膝装具。
2. 請求項１に記載の膝装具であって、
   前記連結部は、
   前記上アーム又は前記下アームに設けられたカム溝と、
   前記下アーム又は前記上アームに設けられた長溝と、
   前記上アーム又は前記下アームに設けられ、前記長溝内をスライドする回動支点軸と、
   前記下アーム又は前記上アームに設けられ、前記カム溝をスライドするカム軸と、
   を備え、
   前記患者が前記膝関節を屈伸すると、前記回動支点軸が前記長溝内をスライドすると共に前記カム軸が前記カム溝内をスライドすることを伴って前記下アームが前記上アームに対して回動するように構成されている、
   膝装具。
3. 請求項２に記載の膝装具であって、
   前記カム溝は、前記上アームに設けられ、
   前記長溝は、前記下アームに設けられ、
   前記回動支点軸は、前記上アームに設けられ、
   前記カム軸は、前記下アームに設けられている、
   膝装具。
4. 請求項３に記載の膝装具であって、
   前記外脚側ジョイントの前記下アームの前記長溝は、前記長溝の端部であって前記外脚側ジョイントが伸展したときに前記回動支点軸が配置される端部が前記患者の後方に位置するように、前記下アームの長手方向に対して傾斜しており、
   前記内脚側ジョイントの前記下アームの前記長溝は、前記長溝の端部であって前記内脚側ジョイントが伸展したときに前記回動支点軸が配置される端部が前記患者の前方に位置するように、前記下アームの長手方向に対して傾斜している、
   膝装具。
5. 請求項２に記載の膝装具であって、
   前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展するとき、前記外脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は短くなり、前記内脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は長くなる、
   膝装具。
6. 請求項５に記載の膝装具であって、
   前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展し終える前の段階で、前記外脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も短くなり、前記内脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も長くなる、
   膝装具。
7. 請求項６に記載の膝装具であって、
   前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが伸展したときの膝関節角度を０度とし、前記外脚側ジョイント及び前記内脚側ジョイントが屈曲すると膝関節角度が正の方向に増えるとすると、
   前記膝関節角度が２０度から４０度の間において、前記外脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も短くなり、前記内脚側ジョイントの前記回動支点軸から前記大腿固定部又は前記下腿固定部までの距離は最も長くなる、
   膝装具。
8. 請求項１から７までの何れか１項に記載の膝装具であって、
   前記膝装具を装着した患脚が着地する際の地面反力で前記膝関節の伸展状態が解除されないように構成されている、
   膝装具。
9. 請求項１に記載の膝装具であって、
   前記連結部は、
   前記上アーム又は前記下アームに設けられたカム溝と、
   前記下アーム又は前記上アームに設けられた長溝と、
   前記上アーム又は前記下アームに設けられ、前記長溝内をスライドする回動支点軸と、
   前記下アーム又は前記上アームに設けられ、前記カム溝をスライドするカム軸と、
   を備え、
   前記患者が前記膝関節を屈伸すると、前記回動支点軸が前記長溝内をスライドすると共に前記カム軸が前記カム溝内をスライドすることを伴って前記下アームが前記上アームに対して回動するように構成されており、
   前記膝関節が伸展状態であるときに前記カム軸が位置する前記カム溝の領域は、前記上アームの長手方向に対して直交するか又は、
   前記外脚側ジョイントの前記カム溝の前記領域は前記カム溝の伸展側の端部に近づくにつれて下方に向かうように傾斜するか又は、
   前記内脚側ジョイントの前記カム溝の前記領域は前記カム溝の伸展側の端部に近づくにつれて上方に向かうように傾斜する、
   膝装具。
10. 請求項１から９までの何れか１項に記載の膝装具であって、
    前記外脚側ジョイントと前記内脚側ジョイントを互いに近づけるように付勢する付勢部を更に備えた、
    膝装具。
11. 請求項１から１０までの何れか１項に記載の膝装具を備えた、脚装具。

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