JP3708797B2 - 義足用股関節 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、義足用の股関節であって、この股関節の上側は人工補装具用ソケットに取着するための接続手段を有し、股関節の下側は義足に取外し可能に取着するために形成されており、伸展ストッパは伸展位置における股関節の初期位置を定めてなる股関節に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの実施の形態はEP 0 093 867 B1から読み取れる。この公知の股関節では、接続手段によって螺着された第１の関節部分は、回転継手によって、義足と結合するために設けられた第２の関節部分と結合されており、この第２の関節部分の回転運動は、義足の立ち位置及び座り位置用のストッパによって制限されている。股関節は単軸に形成されており、これに応じて、１自由度のみを有するので、第２の関節部分、及びこの関節部分と結合した義足は、１つの平面でしか回旋可能でない。これに対し自然の股関節は３つの面で非常に遙かに複雑な運動を行なう。EP 0 285 328 B1 も、明細書導入部に記載された股関節に似た実施の形態を示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、明細書導入部に記載のタイプの股関節を、自然の運動過程により適合され、従って、出来る限り快適な歩き方を可能にするように、改善することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の義足用の股関節においては、この股関節の上側は人工補装具用ソケットに取着するための接続手段を有し、股関節の下側は前記義足に取外し可能に取着するように形成されており、伸展ストッパは伸展位置における股関節の初期位置を定めてなる股関節において、
ａ）前連桿及び後連桿の上部は、第１及び第２の単軸ヒンジ継手によって、上方の横連桿の前部及び後部に蝶着されており、前連桿及び後連桿の下部は、第３及び第４の単軸ヒンジ継手によって、下方の横連桿の前部及び後部に蝶着されており、
ｂ）前記上方の横連桿は、人工補装具用ソケットに取着するための前記接続手段を有し、前記下方の横連桿は前記義足に取外し可能に取着するためのアダプタを有し、
ｃ）前記第１及び第３の単軸ヒンジ継手は共に少なくとも５の自由度を有し、
ｄ）前記第２の単軸ヒンジ継手は、その回転軸とほぼ垂直方向に矢状面にあり、１の自由度を有し、
ｅ）前記第 4 の単軸ヒンジ継手は、中外側に及び前方から後方に傾いた１自由度を有する回転軸を有し、それ故に、前記第２の単軸ヒンジ継手の、前記回転軸を中心とした回旋は、前記下方の横連桿の外旋／内旋及び外転／内転を引き起こすこと、を特徴とする。
【０００５】
関節運動に影響を与えるためには、前連桿の長さ、すなわち、第１の単軸ヒンジ継手と、第３の単軸ヒンジ継手との間の間隔が、人工補装具着用者に適合して調節可能であることは適切である。前連桿の幾らかより大きな長さを予め調節することによって、外側回転及び外転が変えられる。変更の実施の形態では、前連桿が引張り方向に弾性的に形成されていることも規定されることができる。
【０００６】
伸展位置（０°位置）から出発して、後方への脚の運動は過伸展（伸展過度）である。伸展過度及び屈曲の最中に生じる、横断面及び前頭面における回転は、自然の腰の運動に近づく。この場合、ねじりモーメントによる義足への負荷は減らされる。これにより達成されたより軽快な歩行によって、歩行の際のエネルギー消費が減る。更に、本発明に基づいて構成された股関節は、快適な座り位置を可能にする。
【０００７】
伸展ストッパは硬くか、しかし弾性的にも形成されることができる。この場合、伸展位置は、伸展ストッパを形成するばねの長さによって定められる。伸展ストッパに伸展過度を可能にさせようとするとき、伸展ストッパをばね式アキュムレータとして形成することは適切である。場合によっては予め緊張されたばね式アキュムレータへの加圧は、伸展位置（矢状面で見て０°位置）の場合に始まって、最大限の過伸展まで増大する。膝の屈曲の後に、ばね式アキュムレータは弛緩され、ばね式アキュムレータの弛緩は、伸展位置（０°の屈曲）に達するとき終わる。過伸展の際に、かくて、ばね式アキュムレータとして形成された伸展ストッパにエネルギーが蓄えられ、このエネルギーは振動位相のはじめに再度放出され、伸展位置（０°位置）に達すると、消尽される。
【０００８】
本発明のその他の特徴は副請求項の主題である。これらの特徴を、本発明のその他の利点との関連で、複数の実施の形態に基づいて詳述する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述する。図２に示した股関節は４つの単軸ヒンジ継手１，２，３，４及び全体として１の自由度を有する。前連桿５及び後連桿６の上端は、第１及び第２の単軸ヒンジ継手１，２によって、上連桿７の前部及び後部に蝶着されており、前連桿５及び後連桿６の下端は、第３及び第４の単軸ヒンジ継手３，４によって、下方の横連桿８の前部及び後部に蝶着されている
上方の横連桿７は人工補装具用ソケット１１に取着するための接続手段９を有し、下方の横連桿８は義足１２に取外し可能に取着するためのアダプタ１０を有する。（図１も参照せよ）。
【００１０】
第１及び第３の単軸ヒンジ継手１，３は共に少なくとも５の自由度を有し、各々の玉継手によってか、各々のカルダン継手によって形成されることができる。後者の場合では、追加の回転継手が必要である。この回転継手は、自らの縦軸を中心として回転可能な前連桿５によって、形成されることが好ましい。この前連桿５は２つのカルダン継手を互いに結合する。玉継手とカルダン継手の組合せも可能である。
【００１１】
第２の単軸ヒンジ継手２はアーティキュレーテッド・アクストによって形成される。アーティキュレーテッド・アクストはその回転軸２ａとほぼ垂直方向に矢状面にあり、１の自由度を有する。
【００１２】
第4の単軸ヒンジ継手４は中外側に及び前方から後方に傾いた１自由度を有する回転軸４ａを有する。それ故に、この回転軸４ａを中心とした時間回りへの下方の横連桿８の回旋は、接続された義足１２の外旋と、外側に向いた外転とを引き起こし、他方、時計回りと逆回りの回旋は内旋及び内転をもたらす。前方で見て、回転軸４ａの外端は内端よりも高く、前方で見て、この傾斜は約１７，５°である。この傾斜は主として外側回転(Exorotation)及び内側回転(Endorotation)への影響を有する。上から見て、回転軸４ａの外端はより前に位置しており、内端はより後に位置している。この傾斜は好ましくは約１７°であり、主として外転又は内転への影響を有する。通常の歩行では、この実施の形態は義足の約１０°の最大の外側回転をもたらし、約５°の最大限の外転をもたらす。この場合、股関節は、臀部の伸びの最中に、外転の減少をもたらし、このことによって、足は身体の重心の直下に来る。
【００１３】
図２に示す描写では、回転軸４ａを中心とした時間回りの下方の横連桿８の回旋は、義足１２の屈曲を引き起こす。一定の屈曲後には、時計回り方向の更なる回旋は最早不可能であり、回旋の方向が逆になって、屈曲がそれ以上になると、時計回りと逆回りの回旋が生じる。このことによって、外旋及び外転が減少し、このことによって、通常の座り位置が達成される。換言すれば、回転軸４ａを中心とした時間回りと逆回りの後連桿６の回旋は、後連桿６と下方の横連桿８との間の角度の拡大をもたらす。この角度は最大値に達し、続いて、再度減少する。股関節全体の屈曲角度が更に増大した後に、後連桿６と下方の横連桿８との間に形成された角度は再度ほぼ初期値に達する。このことは、義足が僅かな外転及び外側回転を有するときの座り位置にほぼ対応する。
【００１４】
図２に示すように、股関節は、後連桿６の前方突出部と下方の横連桿８との間に設けられた伸展ストッパ１３を有する。この伸展ストッパ１３は、０°のときの股関節の初期位置、従って、伸展位置を定める。更に、振動位相を制限するストッパも設けられることができる。更に、股関節は制動装置を有することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】股関節によって人工補装具用ソケットと結合された左側の義足の正面略図である。
【図２】伸展位置（０°位置）にある左側の股関節の矢状面図である。
【図３】１０°の過伸展にある図２に示した股関節の矢状面図である。
【図４】図３に示した股関節の背面図である。
【図５】２０°の屈曲にある図２に示した股関節の矢状面図である。
【図６】図５に示した股関節の背面図である。
【図７】９０°に屈曲した図２に示した股関節の矢状面図である。
【図８】図７に示した股関節の背面図である。
【符号の説明】
２ａ 回転軸
３ 単軸ヒンジ継手
４ 単軸ヒンジ継手
４ａ 回転軸
５ 前連桿
６ 後連桿
７ 横連桿
８ 横連桿
９ 接続手段
１０ アダプタ
１１ 人工補装具用ソケット
１２ 義足
１３ 伸展ストッパ。

Claims (9)

1. 義足（１２）用の股関節であって、この股関節の上側は人工補装具用ソケット（１１）に取着するための接続手段（９）を有し、股関節の下側は前記義足（１２）に取外し可能に取着するように形成されており、伸展ストッパ（１３）は伸展位置における股関節の初期位置を定めてなる股関節において、
   ａ）前連桿（５）及び後連桿（６）の上部は、第１及び第２の単軸ヒンジ継手（１，２）によって、上方の横連桿（７）の前部及び後部に蝶着されており、前連桿（５）及び後連桿（６）の下部は、第３及び第４の単軸ヒンジ継手（３，４）によって、下方の横連桿（８）の前部及び後部に蝶着されており、
   ｂ）前記上方の横連桿（７）は、人工補装具用ソケット（１１）に取着するための前記接続手段（９）を有し、前記下方の横連桿（８）は前記義足（１２）に取外し可能に取着するためのアダプタ（１０）を有し、
   ｃ）前記第１及び第３の単軸ヒンジ継手（１，３）は共に少なくとも５の自由度を有し、
   ｄ）前記第２の単軸ヒンジ継手（２）は、その回転軸（２ａ）とほぼ垂直方向に矢状面にあり、１の自由度を有し、
   ｅ）前記第4の単軸ヒンジ継手（４）は、中外側に及び前方から後方に傾いた１自由度を有する回転軸（４ａ）を有し、それ故に、前記第２の単軸ヒンジ継手（２）の、前記回転軸（２ａ）を中心とした回旋は、前記下方の横連桿（８）の外旋／内旋及び外転／内転を引き起こすこと、を特徴とする股関節。
2. 前記第１及び第３の単軸ヒンジ継手（１，３）は、夫々球継手によって形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の股関節。
3. 前記第１及び第３の単軸ヒンジ継手（１，３）は、夫々カルダン継手によって形成されており、双方の単軸ヒンジ継手は、縦軸を中心として回転自在に形成されている前記前連桿（５）によって、互いに結合されていること、を特徴とする請求項１もしくは２に記載の股関節。
4. 前記前連桿（５）の長さ、すなわち、前記第１の単軸ヒンジ継手（１）と、第３の単軸ヒンジ継手（３）との間の間隔は、人工補装具着用者に適合して調節可能であること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の股関節。
5. 前記伸展ストッパ（１３）は弾性的に形成されていること、を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の股関節。
6. 前記伸展位置は前記伸展ストッパ（１３）を形成するばねの長さによって定められていること、を特徴とする請求項５に記載の股関節。
7. 前記伸展ストッパ（１３）はばね式アキュムレータとして形成されていること、を特徴とする請求項６に記載の股関節。
8. 前記第４の単軸ヒンジ継手（４）の前記回転軸（４ａ）は、前方で見て、約１７°乃至１８°の傾斜を有すること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の股関節。
9. 前記第４の単軸ヒンジ継手（４）の前記回転軸（４ａ）は、上から見て、約１７°の傾斜角度を有すること、を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の股関節。

Images