JP2567424Y2

JP2567424Y2 - 膝装具

Info

Publication number: JP2567424Y2
Application number: JP10849191U
Authority: JP
Inventors: 幸弘加藤
Original assignee: Alcare Co Ltd
Current assignee: Alcare Co Ltd
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2006-12-06
Also published as: JPH0548918U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、膝関節疾患の治療に使
用する膝装具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年スポーツ、レジャー、健康増進のた
めのアスレチック等が盛んになり、また老人人口が増加
するにしたがって、膝関節の酷使、老化による膝疾患が
激増している。膝疾患には、膝関節が前後に動揺を起こ
す前十字靱帯損傷、膝関節が横方向に動揺を起こす側副
靱帯損傷を始め、種々のものがあるが、いずれの疾患も
歩行にはなんらかの膝装具を着用する必要がある。

【０００３】膝関節の動きは屈曲、伸長、内反、外反、
回旋、前後左右のすべり等が複合して行われるものであ
り、脚を動かす場合には大腿部、膝関節、下腿部の中心
線は必ずしも一つの面内にはなく、中心線が互いに交差
するような動きが含まれるものである。このような複雑
な関節の動きに追随できる膝装具として、多軸ヒンジを
用いた膝装具が本出願人により提案されている（特開平
３−１６５７５８号公報）。この膝装具は、大腿部に固
定される第１の本体と、第１の本体に固定された第１の
ステーと、下腿部に固定される第２の本体と、第２の本
体に固定された第２のステーと、第１、第２のステーの
各先端部に形成される軸受部と、第１、第２のステーの
軸受部に相応する軸受部を並設形成したリンク板と、第
１、第２のステーの軸受部とリンク板の軸受部とを重ね
両者を連結する複数の横軸を持ったピボット手段とを備
え、第１、第２のステーの軸受部とリンク板とピボット
手段とにより形成されるヒンジ部により膝関節の動きに
追従し得るようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上述の膝装具は、従来
の一回転軸心を有するヒンジを使用したステーに代えて
多軸式のヒンジを有するステーを用いることにより、従
来のものより膝関節の動きによく対応することができる
がなお十分満足できるものではない。

【０００５】本考案の目的は、上述の膝装具の両ステー
の相対運動を人の大腿部、下腿部の膝関節に対する実際
の動きにさらに良好に整合させ、かつ長期間の使用に耐
え得るものに改良することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本考案においては、第２のステーの軸受部近傍の１
点とリンク板の軸受部近傍の１点とを連結し、ヒンジキ
ャップの側方に設けた溝に沿い伸縮するバンドと、バン
ドのヒンジキャップ溝に対向する部位に巻き付けたコイ
ルばねとを設けるものである。

【０００７】また上述の目的を達成するため、本考案に
おいては、上述のコイルばねに代えて、バンドのヒンジ
キャップ溝に対向する部位を熱収縮プラスチックチュー
ブで被覆してもよい。

【０００８】

【作用】本考案においては、第１のステーは大腿部の動
きに追従し、第２のステーは下腿部の動きに追従し、リ
ンク板、ヒンジキャップ及び両ステーの軸受部で形成さ
れるヒンジ部は複数の横軸を有するピボット手段により
両ステーとリンク板、ヒンジキャップとが回転軸をずら
しながら相互に回転移動し、第２のステーとリンク板と
の間に設けたバンドにより、第１のステーと第２のステ
ーとはヒンジ部に対し互いに時間差をもって動き、さら
にバンドを覆うコイルばね又はプラスチックチューブに
よりバンドは伸長時の切断に対し保護され長期間の使用
に耐える。

【０００９】

【実施例】次に本考案の実施例を図面について説明す
る。

【００１０】図１ａ、ｂ、ｃは本考案の実施例のそれぞ
れ正面図、左側面図、右側面図で、左脚用の膝装具を示
す。

【００１１】１は大腿部に固定するための第１の本体
で、例えば剛性のプラスチックで膝関節の上方の大腿部
部分に相応するように形成され、大腿部に巻き付けるこ
とができるように後ろ割れになっている。本体１の一方
の側方には伸縮性の布からなる大腿部ベルト２の一端が
固定され、大腿部ベルト２の他端には面状ファスナ３が
設けられ、本体１の他方の側方には面状ファスナ３と係
合し得る固定布４が取り付けられ、その下部には後述す
る対角ベルト用のリング状金具５が固定されている。６
は本体１の前部に形成した通気用開口である。

【００１２】７は下腿部に固定するための第２の本体
で、例えば剛性のプラスチックで膝関節の下方の下腿部
部分に相応するように形成され、下腿部に巻き付けるこ
とができるように後ろ割れになっている。本体７の一方
の側方には非伸縮性の布からなる下腿部ベルト８の一
端、下腿部ベルト８の他端を挿入するためのリング状金
具９、非伸縮性の布からなる対角ベルト１０の一端、お
よび中間ベルト１６用のリング状金１１が取り付けら
れ、下腿部ベルト８の先端および中間には互いに対とな
る面状ファスナ１２、１３、対角べルト１０の先端およ
び中間にも同様に対となる面状ファスナ１４、１５が設
けられている。本体７の他方の側方には非伸縮性の中間
ベルト１６の一端が取り付けられ、その先端および中間
には互いに対となる面状ファスナ１７、１８が設けられ
ている。

【００１３】１９はヒンジ部で、第１の本体１の一方の
側の下端に固定された第１のステー２０の下端、第２の
本体７の一方の側の上端に固定された第２のステー２１
の上端、リンク板２２、及びヒンジキャップ２３より構
成されている。第１のステー２０は図２ａ、ｂに示すよ
うに、細長い板金よりなり本体１の曲面に沿う曲面を有
する固定部２０１と、その先端に設けられた軸受部２０
２とから構成されており、軸受部２０２はほぼ円形状
で、内外両面は外側に対し凸状の曲面２０３、２０４、
例えば回転楕円体の曲面に形成され、かつの弓形の案内
スロット２０５、２０６が設けられている。第１のステ
ー２０はその固定部２０１でもって第１の本体１の側方
に大腿部の軸線に沿うように、かつ軸受部２０２が本体
１より下方へ突出するように固定される。

【００１４】第２のステー２１は図３ａ、ｂに示すよう
に、第１のステー２０と同様に細長い板金よりなり本体
７の曲面に沿う曲面を有する固定部２１１と、その先端
に設けられた軸受部２１２とから構成されており、軸受
部２１２はほぼ円形状で、内外両面は外側に対し凸状の
曲面２１３、２１４、例えば回転楕円体の曲面に形成さ
れ、２つの弓形の案内スロット２１５、２１６が設けら
れている。軸受部２１２の直ぐ下方に、後述するように
リンク板２２との間に連結するバンドの一端を支持する
ためのねじ孔２１７が設けられている。第２のステー２
１はその固定部２１１でもって第２の本体７の側方に下
腿部の軸線に沿うように、かつ軸受部２１２が本体７よ
り上方へ突出するように固定される。

【００１５】リンク板２２は図４ａ、ｂ、ｃに示すよう
に、連設された２つの軸受部２２１、２２２と両軸受部
の中央より装着状態において前方へ突出する突出片２２
３とよりなり、各軸受部２２１、２２２の少なくとも外
曲面２２４、２２５はそれぞれ第１のステー２０の軸受
部２０２の内曲面２０３、第２のステー２１の軸受部２
１２の内曲面２１３に相応する曲面を有し、またそれぞ
れ第１のステー２０の軸受部２０２のスロット２０５、
２０６、第２のステー２１の軸受部２１２のスロット２
１５、２１６に対応する２つのねじ孔２２６、２２７、
２２８、２２９を備え、突出片２２３にはほぼ両軸受部
２２１、２２２の境界線２２１０の延長線上に第２のス
テー２１のねじ孔２１７に一端を支持されるバンドの他
端を支持するためのねじ孔２２１１を備えている。

【００１６】ヒンジキャップ２３は図５ａ、ｂ、ｃ、ｄ
に示すように、リンク板２２とほぼ同じ形状の連設され
た２つの軸受部２３１、２３２を有し、その少なくとも
内曲面２３３、２３４はそれぞれ第１のステー２０の軸
受部２０２の外曲面２０４、第２のステー２１の軸受部
２１２の外曲面２１４に相応する曲面を有し、それぞれ
リンク板２２のねじ孔２２６、２２７、２２８、２２９
に対応する孔２３５、２３６、２３７、２３８を備え、
下方の軸受部２３２の装着状態において前方に向く側面
２３９に溝２３１０が設けられている。

【００１７】両ステー２０、２１、リンク板２２、ヒン
ジキャップ２３は、リンク板２２とヒンジキャップ２３
との間に両ステー２０、２１の軸受部２０２、２１２を
挟み込むように重ねてヒンジ部を構成している。すなわ
ち図６ａ、ｂに示すように、リンク板２２の軸受部２２
１の上に第１のステー２０の軸受部２０２を置き、リン
ク板２２の軸受部２２２の上に第２のステー２１の軸受
部２１２を置き、その上にヒンジキャップ２３を、その
軸受部２３１が第１のステー２０の軸受部２０２上に、
また軸受部２３２が第２のステー２１の軸受部２１２上
に載るように重ね、先端にねじを切ったピン２４１を孔
２３５、スロット２０５、ねじ孔２２６に挿入し、同様
にピン２４２を孔２３６、スロット２０６、ねじ孔２２
７に、ピン２４３を孔２３７、スロット２１５、ねじ孔
２２８に、ピン２４４を孔２３８、スロット２１６、ね
じ孔２２９にそれぞれ挿入し、両ステー２０、２１がそ
の案内スロットでもってピン２４１〜２４４により案内
され、両ステー２０、２１の軸受部２０２、２１２がリ
ンク板２２とヒンジキャップ２３との間の間隙内を動き
得るようになっている。またリンク板２２の突出片２２
３上のねじ孔２２１１と第２のステー２１のねじ孔２１
７との間にはバンド２５がヒンジキャップ２３の溝２３
１０に沿って案内されるようにピン２５１、２５２によ
り張架されている。

【００１８】バンド２５は図７ａ、ｂに示すように、上
部固定部２５５、下部固定部２５６、両部を橋絡する中
間部２５７よりなり、上部固定部２５５、下部固定部２
５６にはピン２５１、２５２を挿通するための孔２５
８、２５９が設けられている。バンド２５を形成する材
料としては、ウレタン、ポリエチレンブロックアミドの
ような弾性ゴムが適しており、その弾性の強さは、第１
のステー２０の軸受部２０２に形成される第１のヒンジ
と、第２のステー２１の軸受部２１２に形成される第２
のヒンジとの動きの関係において、膝が屈曲するときは
第１のヒンジが先ず動き、次いで第２のヒンジが動くよ
うに、また膝が屈曲状態から伸延するときは第２のヒン
ジが先ず動き、次いで第１のヒンジが動くという順位が
確保されるように選定される。なお弾性の強さの上限
は、膝の動きに支障を及ぼさない値である。

【００１９】バンド２５には、図８に示すように中間部
２５７にコイルばね２６が巻き付けられるか、図９に示
すように中間部２５７を熱収縮プラスチックチューブ２
７で被覆される。なお図は装具に取り付けられる前の状
態を示す。

【００２０】コイルばねはバンド２５の中間部２５７の
外径より大きい内径を有し、ヒンジカバー２３に設けら
れた溝２３１０の径より小さい外径のものであればよ
く、材質は金属、プラスチック等で錆びにくいものであ
ればよく、伸縮強度はバンドと同等又はそれ以下であれ
ばよい。例えば０．６ｍｍφの太さの鋼線を用いて６ｍ
ｍφの内径を有するコイルばねにしたものを使用するこ
とができる。コイルばねはバンドの両端を固定し、コイ
ルばねの一端よりばねを若干引き伸ばし気味にしながら
バンドの中間部上に巻き付けることによってバンド上に
装着される。コイルばねの両端はエッヂが生じないよう
に丸める。

【００２１】熱収縮プラスチックチューブは、バンド２
５の固定部２５５、２５６より大きい内径を有し、加熱
により収縮するプラスチックチューブを使用するもの
で、例えばフッ素系、ポリエステル系、ナイロン系のプ
ラスチックチューブがあり、好ましくはフッ素系のチュ
ーブがよい。このチューブをバンドの中間部よりやや長
く切り、バンドに通し熱湯、熱風等により加熱すること
により収縮させバンドの中間部上に被覆する。

【００２２】次に本考案の膝装具の装着方法を図１０
ａ、ｂ、ｃについて説明する。第１の本体１、第２の本
体７の後ろ割れの部分を押し開いて脚の前方からそれぞ
れ大腿部３１、下腿部３２上に巻き付け、ヒンジ部１９
が膝関節３３の側方にくるように位置調整し、大腿部ベ
ルト２を後ろ側から回して面状ファスナ３でもって固定
布４に係合し、本体１を大腿部３１の膝関節上方にしっ
かりと固定する。同様に下腿部ベルト８を後ろ側から前
方へ回し、先端をリング状金具９に挿入して折り返し、
面状ファスナ１２と１３とを係合し、さらに中間ベルト
１６を後ろ側から回し、その先端をリング状金具１１に
挿入して折り返し、面状ファスナ１７と１８とを係合
し、本体７を下腿部３２の膝関節下方にしっかりと固定
する。次に対角ベルト１０を後ろ側から膝窩上を通り前
方へ回し、斜めに膝蓋骨上を通して本体１のリング状金
具５に先端を挿入して折り返し、面状ファスナ１４と１
５とを係合して装着は終了する。

【００２３】本考案による膝装具を装着した患者が歩行
する場合、第１のステー２０、第２のステー２１はそれ
ぞれベルトにより大腿部、下腿部に堅く固定されている
から大腿部、下腿部の動きに追従する。大腿部に対し下
腿部が振られるとき、各ステー２０、２１の弓形状の案
内スロット２０５、２０６、２１５、２１６内をピン２
４１、２４２、２４３、２４４によって案内されなが
ら、両ステーの軸受部２０２、２１２はリンク板の軸受
部２２１、２２２、ヒンジキャップの軸受部２３１、２
３２と滑動し合うから、ヒンジ部１９は複数の横軸を形
成し、僅かに伸び又は縮みながら揺動する。またバンド
２５により第２のステー２１はリンク板２２から引張ら
れているから、膝が屈曲したときは第１のステー２０の
軸受部２０２が先ず揺動し、次いでバンド２５の張力に
抗してバンド２５を引き伸ばしながら第２のステー２１
の軸受部２１２が揺動する。膝が屈曲状態から伸延する
ときは、引き伸ばされているバンド２５の張力のため先
ず第２のステー２１の軸受部２１２が揺動し、次いで第
１のステー２０の軸受部２０２が揺動する。さらに両ス
テーの軸受部２０２、２１２、リンク板の両軸受部２２
１、２２２、ヒンジキャップの両軸受部２３１、２３２
の各対向面が曲面、例えば中空回転楕円体のセグメント
を形成しているので、大腿部に対し下腿部が振られると
き、第２のステー２１は第１のステー２０に対し縦軸の
周りに若干回転するような動きが可能となり、上述の揺
動運動と合わせて、膝関節を曲げたときの大腿部と下腿
部の相互の動きに相応したヒンジ運動をさせることがで
きる。

【００２４】両ステーの軸受部に形成するスロットの長
さは膝疾患の症状に応じて大腿部、膝関節、下腿部の相
互運動が許容範囲内にあるように適宜定めることがで
き、また軸受部に形成する曲面も症状、個人差に応じて
定めることができる。

【００２５】上述のように軸受部が曲面を有することに
よって、ヒンジ部に回転運動を持たせることができる
が、その結果バンド２５には引き伸ばされたとき異常な
力が生じる。図１１ａは膝が伸びているときのヒンジ部
の状態を前方から見たときの各軸受部、バンドの相互関
係を示すもので、この状態ではバンド２５はヒンジキャ
ップ２３の溝２３１０に沿って伸び各部分には均等な張
力が作用している。膝が曲げられると図１１ｂに示すよ
うにバンド２５は大きく引き伸ばされるが、この状態を
前方から見た図１１ｃから分かるように、第１のステー
２０に対し第２のステー２１は内側へ角度θだけ回転し
た位置になり、バンド２５の中間部２５７の下方の部分
はヒンジキャップ２３の溝２３１０から外れ内側へねじ
られながら強く引張られる。そのため溝２３１０から外
れる箇所２５１０に大きな摩擦抵抗が生じ、膝の伸縮が
幾度か繰り返されるうちにバンド２５は疲労を起こし切
断に至る。

【００２６】本考案においては、バンドにコイルばねを
巻き付けたため、バンドの外表面はコイルばねにより保
護されることになり、またバンドはヒンジキャップの溝
の面に沿って伸縮するのではなく、コイルばねの内表面
の素線の山の上を伸縮するため摩擦が極めて小さくな
り、さらにバンドと共にコイルばねも伸縮するのでバン
ドの摩耗は小さく、長期間使用しても切断することはな
い。

【００２７】また本考案においては、バンドを熱収縮プ
ラスチックチューブで被覆するため、バンドの外表面は
保護され、バンドの熱収縮プラスチックチューブに対す
る摩擦係数は小さいから、バンドは熱収縮プラスチック
チューブ上をよく滑り、又熱収縮プラスチックチューブ
はヒンジキャップの溝とよく滑るから、バンドの伸縮時
の摩擦は極端に小さくなり、長期間使用しても切断せ
ず、また熱収縮プラスチックチューブのバンド上への被
覆加工は極めて簡単に行うことができる。

【００２８】

【考案の効果】本考案によれば、多軸式のヒンジを有す
るステーを用いた膝装具に表面をコイルばね又は熱収縮
プラスチックチューブにより被覆したバンドを付加する
ことにより、大腿部、下腿部、膝関節の相互の動きに極
めて良好に整合し、かつ長期間確実に動作する膝装具を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例のａは正面図、ｂは左側面図、
ｃは右側面図である。

【図２】本考案の第１のステーのａは正面図、ｂは断面
図である。

【図３】本考案の第２のステーのａは正面図、ｂは断面
図である。

【図４】本考案のリンク板のａは正面図、ｂは断面図、
ｃは側面図である。

【図５】本考案のヒンジキャップのａは正面図、ｂは断
面図、ｃは側面図、ｄは底面図である。

【図６】本考案のヒンジ部のａは正面図、ｂは断面図で
ある。

【図７】本考案のバンドのａは正面図、ｂは側面図であ
る。

【図８】本考案のバンドにコイルばねを設けたものの正
面図である。

【図９】本考案のバンドに熱収縮プラスチックチューブ
を設けたものの正面図である。

【図１０】本考案の膝装具の装着状態におけるａは正面
図、ｂは左側面図、ｃは右側面図である。

【図１１】本考案のヒンジ部の動作を説明するためのａ
は膝が伸延状態における正面図、ｂは膝が屈曲状態にお
ける側面図、ｃは膝が屈曲状態における正面図である。

【符号の説明】

２０第１のステー２１第２のステー２０２第１のステーの軸受部２１２第２のステーの軸受部２２リンク板２２１、２２２リンク板の軸受部２３ヒンジキャップ２３１、２３２ヒンジキャップの軸受部２３１０溝２４１、２４２、２４３、２４４ピン２５バンド２６コイルばね２７熱収縮プラスチックチューブ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】大腿部に固定するための第１の本体と、
第１の本体に固定した第１のステーと、下腿部に固定す
るための第２の本体と、第２の本体に固定した第２のス
テーと、第１のステーの下端と第２のステーの上端とに
形成した軸受部と、第１、第２のステーの軸受部に相応
する軸受部を並設形成したリンク板と、第１、第２のス
テーの軸受部に相応する軸受部を並設形成したヒンジキ
ャップと、リンク板とヒンジキャップの各軸受部間に第
１、第２のステーの軸受部を挟んでリンク板、両ステー
及びヒンジキャップの各連結部を連結する複数の横軸を
持ったピボット手段とを備えた膝装具において、第２の
ステーの軸受部近傍の１点とリンク板の軸受部近傍の１
点とを連結し、ヒンジキャップの側方に設けた溝に沿い
伸縮するバンドと、バンドのヒンジキャップ溝に対向す
る部位に巻き付けたコイルばねとを設けたことを特徴と
する膝装具。
【請求項２】大腿部に固定するための第１の本体と、
第１の本体に固定した第１のステーと、下腿部に固定す
るための第２の本体と、第２の本体に固定した第２のス
テーと、第１のステーの下端と第２のステーの上端とに
形成した軸受部と、第１、第２のステーの軸受部に相応
する軸受部を並設形成したリンク板と、第１、第２のス
テーの軸受部に相応する軸受部を並設形成したヒンジキ
ャップと、リンク板とヒンジキャップの各軸受部間に第
１、第２のステーの軸受部を挟んでリンク板、両ステー
及びヒンジキャップの各軸受部を連結する複数の横軸を
持ったピボット手段とを備えた膝装具において、第２の
ステーの軸受部近傍の１点とリンク板の軸受部近傍の１
点とを連結し、ヒンジキャップの側方に設けた溝に沿い
伸縮するバンドと、バンドのヒンジキャップ溝に対向す
る部位に被覆した熱収縮プラスチックチューブとを設け
たことを特徴とする膝装具。