JP2021180729A - 装具の継手装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装具の支持部材間における相互固定角度の設定変更を特別の工具を用いずに容易に行うことができる装具の継手装置を提供する。【解決手段】継手装置１は、装具の一部をなす第１の支持部材１０９と第２の支持部材１１０とを回動及び固定可能に枢支接続する継手装置であって、第１又は第２の支持部材１０９，１１０のいずれか一方に接続されるベース部材２と、他方に接続されるアーム部材３と、アーム部材３とベース部材２とを枢支する枢軸４と、ベース部材２上に係合位置と非係合位置との間を手指操作で移動可能に支持されるアーム固定部材５と、アーム固定部材５とベース部材２との間に設けられる付勢部材６と、ベース部材２上に拘束位置と解放位置との間を手指操作で正逆回動可能に設けられるストッパ部材７とを具備する。【選択図】図２

Description

本発明は外傷や病気で機能が低下したり損傷したりした四肢や体幹等の患部に装着して、治療や身体機能をサポートする装具に用いられる継手装置に関する。

従来、外傷や病気等で腕、脚等の身体の部位の機能が低下したり損傷したりした際には、患部を安静に保持したり、機能を補助したり、変形を矯正、予防したりするために装具が使用されている。例えば、従来の下肢装具は、膝関節部分に対応して装具の大腿部側と下腿部側とが継手で回動可能に接続されている。継手部分は、係止枠体からなるストッパを昇降させて回動のロック、非ロックが制御されるようになっている。例えば、片麻痺の患者が下肢装具を装着して歩行訓練する際には、継手部分をロックして膝関節を固定した状態で膝折れを防止して患側の脚に荷重刺激を与えながらリハビリを行える。一方、椅子に座る際などには、継手部分のロックを解除して膝関節を自由に曲げられるようになっている。
また、装具を装着する患部の症状や回復状況等に対応して継手の軸回りの可動域を任意に変更できる継手装置も提案されている（例えば特許文献１）。この継手装置は、装具の一部をなす上支柱部材と、これに回動可能に接続する下支柱部材と、上下支柱部材を回動可能に枢支する枢軸と、両支柱部材の軸回り回動について、複数の可動角度範囲を選択的に設定する軸回り可動域設定機構とを具備する。軸回り可動域設定機構は、上支柱部材に設けられ、円弧状長孔を有するガイド部と、下支柱部材に固定され、円弧状長孔に枢軸周りに円弧移動自在に嵌め込まれる、円弧方向の長さが異なる複数種類の範囲設定スライダとを具備する。範囲設定スライダは、下支柱部材が上支柱部材に対して回動する際に下支柱部材と一体的に円弧状長孔内を軸回りに回動する。範囲設定スライダの貫通孔と、下支柱部材のネジ孔とを位置合わせして螺合される固定ネジ部材により、下支柱部材に対する範囲設定スライダの固定位置を選択的に変更したり、長さの異なる範囲設定スライダを選択的に変更したりすることにより、上下支柱部材の軸回り可動域の設定変更が可能とされる。

特開２０１８−３８５９３号公報

上記従来の継手装置は、上下支柱部材の軸回り可動域の設定変更のために、保管する複数の範囲設定スライダから適正なものを選択して装着する必要がある。また、範囲設定スライダの着脱の際に、固定ネジ部材の着脱操作を要し、そのために工具を要するなど、なお、可動域の設定変更に困難性が伴う。
したがって、本発明は、装具の支持部材間における相互固定角度の設定変更を特別の工具を用いずに容易に行うことができ、日ごと、時間毎に屈伸許容角度が変化する装具装着者にとって、設定変更時の使い勝手が一層向上した装具の継手装置を提供することを目的としている。

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の装具の継手装置１は、装具の一部をなす第１の支持部材１０９と第２の支持部材１１０とを回動及び固定可能に枢支接続する継手装置１であって、第１又は第２の支持部材１０９，１１０のいずれか一方に接続されるベース部材２と、他方に接続されるアーム部材３と、アーム部材３とベース部材２とを枢支する枢軸４と、ベース部材２上に係合位置と非係合位置との間を手指操作で移動可能に支持されるアーム固定部材５と、アーム固定部材５とベース部材２との間に設けられる付勢部材６と、ベース部材２上に拘束位置と解放位置との間を手指操作で正逆回動可能に設けられるストッパ部材７とを具備する。アーム固定部材５は、係合位置においてアーム部材３に係合してベース部材２とアーム部材３の枢軸４回りの相対回動を所望の相互角度位置において阻止し、非係合位置において両者の枢軸４回りの回動を許容する。付勢部材６は、アーム固定部材５を係合位置に付勢する。ストッパ部材７は、拘束位置においてアーム固定部材５を係合位置に拘束し、解放位置においてアーム固定部材５の非係合位置への移動操作を許容する。

本発明の装具の継手装置は、特別な工具を用いることなく、手指操作で装具の第１の支持部材１０９と第２の支持部材１１０の相互固定角度を容易に変更することができる。このため、日々、刻々関節の屈伸許容角度が変化する装着者の症状に適時に装具を適合させて装着者の苦痛や傷害リスクを軽減できる。すなわち、ストッパ部材７を手指操作で解放位置へ回転させた上で、アーム固定部材３を付勢力に抗して非係合位置へ手動で移動させることで、ベース部材２に対するアーム部材３の回動をフリーにし、相互の所望の角度位置にてアーム固定部材５を付勢力で係合位置に復帰させ、それにより両者の内歯列５３と外歯列３４とを噛み合わせ、さらにストッパ部材７を拘束位置へ手指操作で回転することにより装具の第１の支持部材１０９と第２の支持部材１１０の相互固定角度を容易に変更することができる。

本発明に係る継手装置を長下肢装具に適用した実施形態を示す説明図である。 図１の装具の継手装置の分解斜視図である。 図１の装具の継手装置の正面図である。 図１の装具の継手装置の側面図である。 図３のV−V断面図である。 図４のVI−VI断面図であり、ベース部材とアーム部材とが固定された状態を示す。 図４のVI−VI断面図であり、ストッパ部材を解放位置に配置した状態を示す。 図４のVI−VI断面図であり、ストッパ部材を解放位置に配置しアーム固定部材を非係合位置へ引き上げた状態を示す。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
装具の継手装置１は、例えば、四肢や体幹等の屈曲部を所定の角度で固定できるように、装具を構成する部材どうしを接続するものである。

図示の実施形態では、装具の継手装置１は、装具の一部をなす第１の支持部材１０９と第２の支持部材１１０との間に介設される。継手装置１は、第１の支持部材１０９に接続されるベース部材２と、第２の支持部材１１０に接続されるアーム部材３と、両部材２，３間を枢支する枢軸４と、係合位置で両部材２，３間の枢軸４回りの相互角度を固定し、非係合位置でその相互角度の変更を許容するアーム固定部材５と、アーム固定部材５を係合位置に付勢する付勢部材６と、拘束位置でアーム固定部材５を係合位置に拘束し、解放位置でそれの非係合位置への移動操作を許容するストッパ部材７とを具備する。

図1には、長下肢装具１００に継手装置１を適用した例を示す。なお、装具の継手装置１が適用される装具は、これに限らず、例えば、手や腕等の上肢に装着される上肢装具、脚や膝、足等の下肢に装着される下肢装具、胴体や腰等の体幹に装着される体幹装具等、その他任意の装具でよい。

図１に示すように、長下肢装具１００は、患者の太腿部から足までのほぼ脚全体に装着されるもので、大腿装着部を構成する上下２つの半月１０１及びカフバンド１０２と、下腿装着部を構成する半月１０３及びカフバンド１０４と、上下の半月１０１，１０３の左右両側を接続して支える金属製の２本１対の支柱１０５と、支柱１０５に支持ベルト１０６を介して支持される膝あて１０７と、支柱１０５の下端に回動自在又は所定の角度で回動が制限された状態で取り付けられる足部１０８とを備える。支柱１０５は、装着者の大腿部に沿う上支柱１０９と、下腿部に沿う下支柱１１０からなる。上下両支柱１０９，１１０間の、装着者の膝関節に対応する位置に、両支柱１０９，１１０を接続する継手装置１が設けられる。

図示の実施形態では、第１の支持部材である上支柱１０９と、第２の支持部材である下支柱1１０は、上下方向に長い金属製の帯板材で構成される。

第１の支持部材１０９の下端部と第２の支持部材１１０の上端部が継手装置１により枢支接続され、かつ両部材１０９，１１０間が所望の相互角度で固定できるようになっている。

図２ないし図６を参照して継手装置１の実施形態を詳しく説明する。
ベース部材２は、平行２枚のベース板材２１，２２を具備する。ベース部材２の一端側に、ベース板材２１，２２に挟まれて第１の支持部材１０９の一端側が固定される。

アーム部材３は、一端側の係合部３１と、中間の枢支部３２と、他端側のクレビス部３３とを具備する。係合部３１と枢支部３２は、平板状に連続し、ベース板材２１，２２間に摺動自在に挿入される。クレビス部３３は、枢支部３２に連続し、ベース部材２から外側へ延出する。アーム部材３は、枢支部３２において枢軸４により、ベース部材２の他端側に枢支される。係合部３１は、枢軸４と同心円弧状の外湾曲面を有し、これに沿って形成された外歯列３４を一端側に具備する。

アーム固定部材５は、アーム部材３に対して接近した係合位置（図６Ａ）と離間した非係合位置（図６Ｃ）との間を直線的に移動自在にベース部材２に支持される。アーム固定部材５は、ベース板材２１，２２間に摺動自在に配置される平板状のスライド板部５１と、その両側縁に沿って形成される平行一対のガイド突条５２を具備する。

スライド板部５１は、枢軸４と同心円弧状の内湾曲面を有し、これに沿って形成された内歯列５３を一端側に具備し、他端側にストッパ受け凹部５４を具備する。内歯列５３は、図６Ａに示すように、アーム固定部材５が係合位置にあるとき、アーム部材３の外歯列３４に噛み合い、図６Ｃに示すように非係合位置にあるとき外歯列３４から離間する。したがって、アーム部材３は、アーム固定部材５が係合位置にあるときベース部材２に対して回動不能であり、非係合位置にあるとき回動可能となる。

ガイド突条５２は、スライド板部５１の縁部の表裏両面側に、断面Ｔ字状をなすように突出して形成され、その内側面がベース板部２１，２２２の平行な両外側縁２１ａ、２２ａに摺動してアーム固定部材５の係合位置、非係合位置間の移動をガイドする。ガイド突条５２の一端側外側面には、外側へ隆起する指掛け部５５が形成される。

付勢部材６は、ベース板部２１，２２間においてベース部材２に固定されたばね受け部材６１と、これとアーム固定部材５の他端側との間に介装された押しばね６２とを具備する。付勢部材６は、アーム固定部材５を係合位置へ付勢する。

ストッパ部材７は、ベース部材２の外側から指で摘まんで回動操作できるようにベース部材２の外側へ突出した摘まみ部７１と、それの中心に延出する軸部７２とを具備する。軸部７２は、アーム固定部材５のストッパ受け凹部５５を介してベース部材２を貫通し、ベース部材２に回動自在に支持される。

軸部７２は、平行に二面取りされて、互いに軸回りに９０°離れた一対の平面部７２ａと一対の円弧面部７２ｂとからなる断面長円形に形成される。したがって、軸部７２の断面は、平面部７２ａ間の短軸と円弧面部７２ｂ間の長軸を持つ長円形である。ストッパ部材７は、軸回り９０°毎に軸部７２の長軸をアーム固定部材５の可動方向（図６Ｂ、Ｃ）と、可動直交方向（図６Ａ）に交互に向けて軸回り回転自在である。

ストッパ部材７は、図６Ａに示すように、軸部７２の長軸をアーム固定部材５の可動直交方向に向けた位置（拘束位置）において円弧面部７２ｂがストッパ受け凹部５４と係合してアーム固定部材５を拘束し、図６Ｂに示すように、可動方向に向けた位置（解放位置）においてストッパ受け凹部５４との係合を解いてこれを解放する。平面部７２ａがアーム固定部材５を解放してその移動を許容し、円弧面部７２ｂがアーム固定部材５と係合してこれを拘束する。

図６を参照して、軸部７２と、それが貫通するストッパ受け凹部５４との関係を説明する。ストッパ受け凹部５４は、ストッパ部材５の可動直交方向に対向する一対の円弧凹部５４ａと、円弧凹部５４ａに連続して可動方向に拡大する拡大凹部５４ｂとを具備する。円弧凹部５４ａは、図６Ａに示すように、軸部７２が長軸を可動直交方向に向けた位置において円弧面部７２ｂを嵌合させることによってアーム固定部材５を拘束し、それの非係合方向への移動操作を不可とする。拡大凹部５４ｂは、図６Ｂに示すように、軸部７２が長軸をアーム固定部材５の可動方向に向けた位置において円弧面部７２ｂとの間に可動スペースＳを形成し、図６Ｃに示すように、アーム固定部材５を非係合位置へ移動操するのをを許容する。

ストッパ部材７は、９０°回転毎に、デテント機構８により回転抵抗を付与されて保持される。デテント機構８は、軸部７２の外周に摺接する押圧部材８１と、これを軸部７２の中心方向であるアーム固定部材５の可動方向に押圧するデテントばね８２とを具備する。

例えば、脚を手術した患者や、脳卒中による片麻痺がある患者が、継手装置１を備えた長下肢装具１００を装着してリハビリを行う場合において、膝関節が曲がらないように長下肢装具１００で伸展状態に固定する必要があるときには、図1に示すように、第１、第２の支持部材１０９，１１０が直線状に配置された状態で、軸回り回動しないように固定することができる。

この状態で、継手装置１は、図６Ａに示すように、アーム部材３が係合位置にあって、それの外歯列３４がアーム固定部材５の内歯列５３に係合し、かつストッパ部材７が拘束位置にあって、それの円弧面部７２ｂがアーム固定部材３の円弧凹部５４ａに嵌合してアーム固定部材３を係合位置に拘束しておいる。したがってアーム部材３は、枢軸４回りの回動を阻止され、第１、第２の支持部材１０９，１１０が直線状に固定される。

患者の症状に応じて、膝関節を伸展状態から所定の屈曲状態に変更して固定する必要がある場合には、摘まみ部７１を摘まんでストッパ部材7を図６Ｂに示すように、解放位置まで９０°回転し、軸部７２とアーム固定部材５のストッパ受け凹部５４との間にスペースＳを形成する。次いで、手指を指掛け部５５に掛けて、付勢部材６の付勢力に抗してアーム固定部材３を矢印方向に非係合位置まで引き上げると、図６Ｃに示すようにアーム固定部材５の内歯列５３とアーム部材３の外歯列３４との係合が解かれる。この状態で、アーム固定部材５を保持しつつ、アーム部材３を第２の支持部材１１０と共に軸４回りに所望角度回転させてアーム固定部材３を解放すると、アーム固定部材３が付勢力により係合位置へ移動し、それの内歯列５３とアーム部材３の外歯列３４が係合する。この状態で、ストッパ部材7を図６Ａに示すように、拘束位置まで９０°回転させれば、アーム固定部材３が係合位置で固定され、第１、第２の支持部材１０９，１１０間を所望の固定角度に設定することができる。

リハビリの休憩中に、椅子に座ったりする場合には、アーム部材３を、その外歯列３４がアーム固定部材３の内歯列５３の範囲外に位置するまで回動させれば、アーム部材３が枢軸４回りに回動可能となり、患者は膝を９０°以上に曲げて座ることができる。

??本発明の装具の継手装置１は、例えば、上肢装具、下肢装具、体幹装具等、継手を必要とする種々の装具の継手として利用される。

１ 継手装置
２ ベース部材
２１ ベース板材
２２ ベース板材
３ アーム部材
３１ 係合部
３２ 枢支部
３３ クレビス部
３４ 外歯列
４ 枢軸
５ アーム固定部材
５１ スライド板部
５２ ガイド突条
５３ 内歯列
５４ ストッパ受け凹部
５４ａ 円弧凹部
５４ｂ 拡大凹部
５５ 指掛け部
６ 付勢部材
６１ 受け部材
６２ 押しばね
７ ストッパ部材
７１ 摘まみ部
７２ 軸部
７２ａ 平面
７２ｂ 円弧面
８ デテント機構
８１ 押圧部材
８２ デテントばね
１００ 長下肢装具
１０１ 半月
１０２ カフバンド
１０３ 半月
１０４ カフバンド
１０５ 支柱
１０６ 支持ベルト
１０７ 膝当て
１０８ 足部
１０９ 第１支持部材
１１０ 第２支持部材

この状態で、継手装置１は、図６Ａに示すように、アーム部材３が係合位置にあって、それの外歯列３４がアーム固定部材５の内歯列５３に係合し、かつストッパ部材７が拘束位置にあって、それの円弧面部７２ｂがアーム固定部材５の円弧凹部５４ａに嵌合してアーム固定部材３を係合位置に拘束している。したがってアーム部材３は、枢軸４回りの回動を阻止され、第１、第２の支持部材１０９，１１０が直線状に固定される。

本発明の装具の継手装置１は、例えば、上肢装具、下肢装具、体幹装具等、継手を必要とする種々の装具の継手として利用される。

Claims (5)

1. 装具の一部をなす第１の支持部材と第２の支持部材とを回動及び固定可能に枢支接続する継手装置であって、
   ??前記第１又は第２の支持部材のいずれか一方に接続されるベース部材と、
   前記第１又は第２の支持部材の他方に接続されるアーム部材と、
   前記アーム部材と前記ベース部材とを枢支する枢軸と、
   前記ベース部材上に係合位置と非係合位置との間を手指操作で移動可能に支持され、係合位置において前記アーム部材に係合して前記ベース部材とアーム部材の枢軸回りの相対回動を所望の相互角度位置において阻止し、非係合位置において両者の軸回りの回動を許容するアーム固定部材と、
   前記アーム固定部材と前記ベース部材との間に設けられ、当該アーム固定部材を係合位置に付勢する付勢部材と、
   前記ベース部材上に拘束位置と解放位置との間を手指操作で正逆回動可能に設けられ、拘束位置において前記アーム固定部材を係合位置に拘束し、解放位置において前記アーム固定部材の非係合位置への移動操作を許容するストッパ部材とを具備することを特徴とする装具の継手装置。
2. 前記アーム部材は、前記アーム固定部材に対向する一端側に、前記枢軸と同心円弧状の外湾曲面に沿う外歯列を具備し、
   前記アーム固定部材は、前記アーム部材の外歯列に対向する一端側に、前記枢軸と同心円弧状の内湾曲面に沿い、係合位置において前記外歯列に噛み合う内歯列を具備することを特徴とする請求項１に記載の装具の継手装置。
3. 前記ストッパ部材は、その回転軸周りに９０°離れた位置に、拘束位置において前記アーム固定部材に係合して当該アーム固定部材を係合位置に固定する係合部と、解放位置において前記アーム固定部材との係合を解いて当該アーム固定部材の非係合位置への移動操作を許容する移動許容部とを具備することを特徴とする請求項１に記載の装具の継手装置。
4. 前記ストッパ部材を拘束位置と解放位置において弾性的に保持するデテント機構をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の装具の継手装置。
5. 前記デテント機構は、前記ストッパ部材の外周に摺接するように当該ストッパ部材の径方向へ移動自在に前記ベース部材に支持された押圧部材と、当該押圧部材を前記ストッパ部材の径方向内方へ付勢するように前記ベース部材に支持されたデテントばねとを具備することを特徴とする請求項４に記載の装具の継手装置。

Images