JP3923859B2 - 体外補装具のトーションデバイス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ばね弾性のトーションエレメントの作用に抗して、末端部分に対し相対的に時計方向の及び反時計方向の回転方向に回転可能である基端部分を具備し、トーションエレメントは、時計方向の回転方向で、反時計方向の回転方向とは異なる捩り特性を有してなる、体外補装具のトーションデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
緩衝装置は、体外補装具で、地面（又は床）反発力を緩衝するために用いられる。地面（又は床）反発力は、歩行、走行又は跳躍中に、補装具及びステムを介しての地面（又は床）との接触によって、断端及び他の身体に作用する。敏感な断端及び身体へのこの荷重の緩衝は、断端の問題を減じ、筋肉及び骨格器官への過荷重を回避し、患者にとっての心地よさを改善するために支援することができる。装置の回転性は、大腿部切断者の場合、骨盤での動かない断端・ステム結合の故に、股関節の回転性の欠如を補償する。この場合、歩行サイクルの立脚相中の骨盤に対する足の内旋は特別な意義を有する。緩衝装置を余り捩じらないための耐回転性の向上は、野外実験中に、患者によって非常に心地良くかつ安定的と感じられる。
【０００３】
明細書導入部に記載のトーションデバイスは、DE 196 37 173 A1から読み取れる。患者の重量を支持するための、トーションデバイス（darin）に収容された圧縮性の流体容量を有する補装具用支持手段が、開示されている。この支持手段は、患者の脚の断端に固定可能な第１の端部部分と、この第１の端部部分に対向している第２の端部部分とを含む。この第２の端部部分は義足に接続可能であり、第１の端部部分に対して支持手段の縦軸を中心として回転可能である。第１及び第２の端部部分はトーションばねを介して結合されている。このトーションばねは第１のばね力で時計方向の方向での回転に逆らい、第２のばね力で時計方向と逆方向での回転に逆らう。この第２のばね力は、患者の脚の断端が右か左の脚の断端であるかに従って、第１のばね力と異なって選択されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
明細書導入部に記載のトーションデバイスの機能性を改善するという課題が本発明の基礎になっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
明細書導入部に記載のトーションデバイスを前提として、上記課題は、本発明に基づき、トーションエレメントが２つの別個のトーションばねエレメントであり、これらのトーションばねエレメントは異なったばね特性を有し、夫々、初期応力下で、これらトーションばねエレメントの第１の端部は、夫々、これらトーションばねエレメントに関連のアバットメントの、周方向に対向している側に支持されており、これらトーションばねエレメントの第２の端部は、これらトーションばねエレメントに関連の第２のアバットメントに夫々支持されており、これら第２のアバットメントは夫々、周方向に、少なくとも数度の円周角だけ、これらアバットメントに接触している前記トーションばねエレメントの方へ前記末端部分の面に沿って摺動可能に支持され、前記２つのトーションばねエレメントのうちの一方（３又は４）のみが前記２つの回転方向のうちの一方に、即ち時計方向の回転方向のみに又は反時計方向の回転方向にのみ作用することによって、解決される。
【０００６】
本発明のこの定義では及び以下の記述においても、基端部分は末端部分であり、末端部分は基端部分でもあるだろう。トーションばねエレメントは、一群のトーションばねエレメントでもあるだろう。
「ばね弾性の」という表現は、弾性の及び／又は粘弾性の及び／又は摩擦の影響を受けるばねエレメント並びに粘弾性を意味するべきである。
【０００７】
特別な実施の形態では、２つのトーションばねエレメントは、回転方向に見て直接又は間接に、夫々基端部分のキャリヤに支持されており、末端部分に固定されているアバットメントに支持されている、エラストマーからなる２つのリングセグメントによって、形成されていることができる。
【０００８】
コンパクトな実施の形態及び確実な機能を達成するために、２つのトーションばねエレメントの第１の端部が、アバットメントの、周方向に対向している側に支持されており、これらのトーションばねエレメントの第２の端部は、第２のアバットメントに支持されており、これらの第２のアバットメントは夫々、周方向に、少なくとも数度の円周角だけ、これらのアバットメントに接触しているトーションばねエレメントの方へ末端部分の面に沿って摺動可能に支持されていることは好都合である。
この場合、トーションばねエレメントが実施可能であることは、特性を患者の要求に合わせるために適切である。
【０００９】
他の実施の形態では、第２のアバットメントは周方向に摺動可能に支持されており、これらのアバットメントのうちの一方のみがこのアバットメントに支持されているトーションばねエレメントの方へ摺動可能であり、これに対し、他方の第２のアバットメントは他のアバットメントによって引き続き初期応力下に保たれていること、は適切である。この解決策は著しく高い初期剛性をもたらす。
【００１０】
従って、本発明では、例えば内転及び外転に関するトーションデバイスの回転特性は、異なって及び別個に適合される。従って、種々に調節可能な捩り剛性は、「ソフトな」内転を可能にし、「ハードな」外転によって、踵への衝撃及び爪先への衝撃中に、より多くの安定性を得る可能性を与える。患者の安定感にとって重要なのは、捩りモーメントが僅かな際に、左程の回転は全然生じないことである。トーションばねエレメントの、本発明により達成可能な、回転方向に従う作用は、トーションばねエレメントの初期応力と協働で、同様に回転方向に従う回転モーメント(Rastmoment)の生起を引き起こす。
捩りモーメントによる荷重の他に、軸方向力も体外補装具及び人間の運動器官に衝撃的に作用するので、トーションデバイスを、末端部分に支持される末端と、入れ子式に末端部分に案内される基端部分に支持される基端とを有する軸方向ばねエレメントを備えた緩衝装置と結合することは、好都合である。
【００１１】
本発明の他の特徴は従属請求項の主題である。これらの特徴を、本発明の他の利点との関連で、１つの実施の形態に基づいて詳述する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図示したトーションデバイス(Torsionseinrichtung)は、入れ子式に末端部分２へ軸方向に案内されている基端部分１を含む。２つの部分１，２は、ばね弾性のトーションエレメントの作用に抗して、時計方向の及び反時計方向の回転方向に互いに相対的に回転可能である。このトーションデバイスを例えば下腿用補装具に用いるとき、基端部分１を補装具着用者の断端と結合することができ、他方、末端部分２は義足と結合される。
【００１３】
図示した実施の形態では、トーションエレメントは、異なったばね特性を有する２つの別個のトーションばねエレメント３，４である。これらのトーションばねエレメントのうちの一方のトーションばねエレメントは、２つの回転方向のうちの一方に、即ち、時計方向の回転方向５のみに又は反時計方向の回転方向６にのみ作用する。この場合、２つのトーションばねエレメント３，４は、エラストマーからなる２つのリングセグメントによって形成されている。これらのリングセグメントの第１の端部は、末端部分２に固定されているアバットメント７の、周方向に対向している側部７ａ，７ｂに支持されており、他方、第２の端部は第２のアバットメント８，９に支持されている。これらの第２のアバットメント８，９は夫々、周方向に、少なくとも数度の円周角だけ、これらのアバットメントに接触しているトーションばねエレメント３又は４の方に末端部分２の面に沿って摺動可能に支持されている。２つの摺動可能な第２のアバットメント８，９は、相対的な回転の際に該アバットメントに負荷しかつ基端部分１に取着されているキャリヤ１０に支持されている。
【００１４】
前記トーションばねエレメント３，４は、夫々、初期応力下で、対向し合う円周側で、これらのトーションばねエレメントに関連のアバットメント７，８及び７，９の間に嵌め込まれている。この場合、特別な実施の形態では、第２のアバットメント８，９は周方向に摺動可能に支持されており、これらのアバットメントの一方のみが、このアバットメントに支持されているトーションばねエレメント３又は４の方へ摺動可能であるのに対し、他方の第２のアバットメントが他のアバットメント１１又は１２によって引き続き初期応力下に保たれている。これらの２つの他のアバットメント１１，１２は、図２に示すように、夫々ピンとして形成されている。このピンは末端部分２にしっかり取着されており、ピンの自由端は、内側へ、第２のアバットメント８又は９の摺動スロット８ａ又は９ａへ突入している。
【００１５】
トーションばねエレメント３，４は交換可能である。その結果、原理的には、これらのトーションばねエレメントのうちの一方を、２つの回転方向５，６のうちの１での２つの部分１，２の回転をいわば妨げる相当に硬いエレメントと、交換する可能性もある。
【００１６】
トーションばねエレメント３，４は、図示した実施の形態では、相当に非圧縮性のエラストマーからなり、キャリヤ１０によってトーションを加える際に、構造的に膨らみのために設けられている自由空間１３又は１４に膨らむ。この自由空間の寸法は、トーションエレメントばね３，４のばね特性の緩やかな上昇が、回転(Torsiondrehung)の終りで、著しく進行する上昇へと移行するように、定められていることができる。
【００１７】
原理的には、２つの摺動可能なアバットメント８，９が、同時に、管状の短管と共に末端部分２に押し込められている、基端部分1用のベアリング・ブシュである、という可能性もある。
キャリヤ１０は２つの摺動可能なアバットメント８，９の間にきっちり又は過度に押し込められている。
【００１８】
図示したトーションデバイスは緩衝装置をも有し、この緩衝装置は軸方向ばねエレメント１５を有し、この軸方向ばねエレメントの末端は、基端部分１に捻じ込まれた初期応力ねじ１６の頭部に支持されており、軸方向ばねエレメントの基端は基端部分１に捻じ込まれた止めねじ１７に支持されている。初期応力ねじ１６によって、初期応力を無段で軸方向ばねエレメント１５に負荷を加えることができる。止めねじ１７は、軸方向ばねエレメント１５の交換を可能にする開口部を閉鎖するために用いられる。
【００１９】
軸方向ばねエレメント１５はエラストマー棒によって形成されている。このエラストマー棒は相当に非圧縮性のエラストマーからなり、軸方向の負荷の際に、構造的に膨らみのために設けられている自由空間１８へ膨らむ。この自由空間の寸法は、エラストマー棒のばね特性の緩やかな上昇が、軸方向のばね圧縮の終りで、著しく進行する上昇へと移行するように、定められていることができる。
【００２０】
最大限の軸方向のばね圧縮は、非線形の制限停止用ばねエレメント１９によって制限されている。制限停止用ばねエレメントは、基端部分２に固定されているエラストマーリングによって形成されている。トーションデバイスが軸方向に負荷を有しないとき、基端部分１の環状肩部１ａは、ストロークを制限する上方の停止用ばねエレメント２０に接触している。更に捩じ込みキャップ２１が設けられていて、この捩じ込みキャップは末端部分２の基端に螺着されており、基端部分1用の入れ子式ガイドの一部分である。
【図面の簡単な説明】
【図１】トーションデバイスの縦断面図を示している。
【図２】図１の線ＢーＢに沿った、図１に示したトーションデバイスの横断面図を示している。
【符号の説明】
１ 基端部分
２ 末端部分
３ トーションばねエレメント
４ トーションばねエレメント
５ 回転方向
６ 回転方向
７ アバットメント
７ａ 側
７ｂ 側
８ アバットメント
９ アバットメント
１０ キャリヤ
１１ アバットメント
１２ アバットメント
１３ 自由空間
１４ 自由空間
１５ 軸方向ばねエレメント
１６ 初期応力ねじ
１７ 止めねじ
１８ 自由空間
１９ 限度停止用ばねエレメント
２０ 停止用ばねエレメント

Claims (22)

1. ばね弾性のトーションエレメントの作用に抗して、末端部分（２）に対し相対的に時計方向の及び反時計方向の回転方向（５、６）に回転可能である基端部分（１）を具備し、前記トーションエレメントは、時計方向の回転方向（５）で、反時計方向の回転方向（６）とは異なる捩り特性を有してなる、体外補装具のトーションデバイスにおいて、
   前記トーションエレメントは、２つの別個のトーションばねエレメント（３、４）であり、これらのトーションばねエレメントは異なったばね特性を有し、初期応力下で、これらトーションばねエレメント（３、４）の第１の端部は、夫々、これらトーションばねエレメントに関連の第１のアバットメント（７）の、周方向に対向している側（７ａ、７ｂ）に支持されており、これらトーションばねエレメント（３、４）の第２の端部は、これらトーションばねエレメントに関連の第２のアバットメント（８、９）に夫々支持されており、これら第２のアバットメント（８、９）は、夫々、周方向に、少なくとも数度の円周角だけ、これらアバットメントに接触している前記トーションばねエレメント（３、４）の方へ前記末端部分（２）の面に沿って摺動可能に支持され、前記２つのトーションばねエレメントのうちの一方（３又は４）のみが前記２つの回転方向のうちの一方（５又は６）にすなわち時計方向の回転方向のみに又は反時計方向の回転方向にのみ作用することを特徴とするトーションデバイス。
2. 前記２つのトーションばねエレメント（３、４）は、回転方向に見て間接に、夫々前記基端部分（１）のキャリヤ（１０）に支持されており、直接に夫々前記末端部分（２）に固定されている第１のアバットメント（７）に支持されている、エラストマーからなる２つのリングセグメントによって、夫々形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトーションデバイス。
3. 前記第２のアバットメント（８，９）のうちの一方のみがこのアバットメントに支持されている前記トーションばねエレメント（３，４）の方へ摺動可能であり、これに対し、第２のアバットメントの他方は他のアバットメント（１１，１２）によって引き続き初期応力下に保たれていることを特徴とする請求項２に記載のトーションデバイス。
4. 前記トーションばねエレメント（３、４）は、各々交換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に記載のトーションデバイス。
5. 前記第２のアバットメント（８、９）に負荷をかけるために、前記基端部分（１）に固定されているキャリヤ（１０）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のトーションデバイス。
6. 前記トーションばねエレメント（３、４）の各々は、エラストマーからなり、前記キャリヤ（１０）によるトーションの負荷の際には、構造的な膨らみのために設けられている自由空間（１３、１４）へ膨らむことを特徴とする請求項２に記載のトーションデバイス。
7. 前記自由空間（１３、１４）の寸法は、前記ばね特性の緩やかな上昇が、回転の終りで、著しく進行する上昇に移行するように、定められていることを特徴とする請求項６に記載のトーションデバイス。
8. 前記第２のアバットメント（８、９）は、同時に、管状の短管と共に前記末端部分（２）に押し込まれた前記基端部分（１）用のベアリング・ブシュであることを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションデバイス。
9. 前記２つのトーションばねエレメント（３、４）のために、共通の第１のアバットメント（７）のみが設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載のトーションデバイス。
10. 前記キャリヤ（１０）は前記第２のアバットメント（８、９）の間へ押し込められていることを特徴とする請求項２に記載のトーションデバイス。
11. 前記末端部分（２）に支持される末端と、入れ子式に前記末端部分（２）に案内される前記基端部分（１）に支持される基端とを有する軸方向ばねエレメント（１５）を備えた緩衝装置を具備することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１に記載のトーションデバイス。
12. 前記軸方向ばねエレメント（１５）は、交換可能に用いられていることを特徴とする請求項１１に記載のトーションデバイス。
13. 初期応力を無段で前記軸方向ばねエレメント（１５）にかけることができる初期応力ねじ（１６）を具備することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のトーションデバイス。
14. 前記基端部分（１）は、前記軸方向ばねエレメント（１５）を交換するための、止めねじ（１７）によって閉鎖可能な開口部を有することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１に記載のトーションデバイス。
15. 前記止めねじ（１７）は、同時に初期応力ねじであることを特徴とする請求項１４に記載のトーションデバイス。
16. 前記基端部分（１）の前記末端部分（２）に対する最大限のばね圧縮は限度停止用ばねエレメント（１９）によって制限されていることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１に記載のトーションデバイス。
17. 前記限度停止用ばねエレメント（１９）は、非線形に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載のトーションデバイス。
18. 前記限度停止用ばねエレメント（１９）は、前記末端部分（２）に固定されたエラストマーリングによって形成されていることを特徴とする請求項１６又は１７に記載のトーションデバイス。
19. 前記トーションデバイスが軸方向に負荷されていないとき、前記基端部分（１）の環状肩部（１ａ）は、ストロークを制限する上方の停止用ばねエレメント（２０）に接触していることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか１に記載のトーションデバイス。
20. 前記基端部分（１）用の入れ子式ガイドを形成し、かつ前記末端部分（２）の基端に螺着されている捩じ込みキャップ（２１）を具備することを特徴とする請求項１１乃至１９のいずれか１に記載のトーションデバイス。
21. 前記軸方向ばねエレメント（１５）は、エラストマー棒によって形成されていることを特徴とする請求項１１乃至２０のいずれか１に記載のトーションデバイス。
22. 前記エラストマー棒（５）は、エラストマーからなり、軸方向の負荷の際に、構造的に膨らみのために設けられている自由空間（１８）へ膨らみ、この自由空間の寸法は、ばね特性の緩やかな上昇が、軸方向のばね圧縮の終りに、著しく進行する上昇に移行するように、定められていること特徴とする請求項２１に記載のトーションデバイス。

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