JP4442794B2

JP4442794B2 - 下肢装具における膝継手

Info

Publication number: JP4442794B2
Application number: JP2002313745A
Authority: JP
Inventors: 正治森本
Original assignee: Kake Educational Institution; HASHIMOTO ARTIFICIAL LIMB MANUFACTURE CORP
Current assignee: Kake Educational Institution; HASHIMOTO ARTIFICIAL LIMB MANUFACTURE CORP
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: JP2004147726A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、対麻痺者が着用して好適な下肢装具に関するものであり、詳しくは、着用者が立位から座位或いは座位から立位へ一人で移行できるようにした下肢装具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対麻痺者とは、下半身の運動機能を完全に喪失し、感覚神経も麻痺している重度の身体障害者のことであり、このような対麻痺者を立たせて歩かせるには、介護者が両側から支えなくてはならない。しかし、対麻痺者であっても、補助具等で下肢を重力に抗して支えておくことができるとすれば、立位を保持することは勿論、歩行も可能である。このための補助具が下肢装具と呼ばれるものであり、支柱を下肢の内側に設ける内側支柱方式のウオークアバウト（PolymMedics社商品名）や、支柱を下肢の外側に設ける外側支柱方式のＡＲＧＯ（HughSteeper社商品名）がある。この中で、対麻痺者が自力で立位と座位の移行ができる下肢装具はＡＲＧＯのみである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ウオークアバウトに代表される内側支柱方式の下肢装具は、大腿部を支持する大腿支持部と、下腿部を支持する下腿支持部とを脚の内外に沿う支柱で連結したものであり、装着後は膝継手部を伸展状態で固定して使用する。このため、立位から座位へ又は座位から立位への移行は、両手杖に頼ることになるが、膝の屈曲や伸展ができないから、極めて大きな力を要し、殆ど不可能に近い。又、外側支柱方式のＡＲＧＯは、自分一人での装着が困難であり、着脱の繰り返しを強いられる日本の生活様式には適さない。本発明は、このような課題を解決するものであり、支柱を膝部分で回動できるようにして立位と座位の間の姿勢移行を容易に行なえるようにするとともに、膝が伸展又は屈曲したときには、支柱の回動が自動的にロックされるようにして操作の煩わしさを排除したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、大腿部を支持する大腿支持部に連設される大腿側支柱と、下腿部を支持する下腿支持部に連設される下腿側支柱とを膝関節個所で回動可能に連結する下肢装具における膝継手において、この膝継手が、膝を１８０°延ばした状態である伸展又は９０°曲げた状態である屈曲した状態に対応する大腿側支柱と下腿側支柱が伸展又は屈曲した状態をロックしているものであり、アンロック操作により、大腿側支柱と下腿側支柱が伸展から屈曲又は屈曲から伸展がそれぞれ逆方向の可動を許容しつつ可能になるとともに、屈曲又は伸展のいずれかの状態になると、大腿側支柱と下腿側支柱が屈曲又は伸展した状態に自動的にロックされる回動機構を有することを特徴とする下肢装具における膝継手を提供する。
【０００５】
本発明に係る下肢装具における膝継手は、大腿側支柱と下腿側支柱が膝の伸展（膝を１８０°延ばした状態）又は屈曲（同じく９０°に曲げた状態）した状態をロックするものであり、アンロック操作で大腿側支柱と下腿側支柱の伸展又は屈曲が可能になるとともに、屈曲又は伸展した状態になると、自動的にロックされるものである。このため、立位又は座位のときにはその状態にロックされて姿勢を安定的に保つとともに、立位のときには歩行も可能になる。
【０００６】
但し、姿勢を変更しようとするときには、アンロック操作が必要になるが、この操作をすると、膝の屈伸に対応する大腿側支柱と下腿側支柱の屈伸が許容されるから、姿勢の移行動作が容易になる。更に、移行が終了すると、自動的にその姿勢にロックされるから、煩わしいロック操作等を不要にする。この点で、上肢や手部の筋力が十分でない対麻痺者にとって非常に使い易い下肢装具となる。この場合、大腿側支柱及び下腿側支柱は、共に脚の内外に沿うものとなるが、請求項２に記載したように、この膝継手は、内側の各支柱間に組み込まれるのが適する。自身一人での脱着がやり易くなるからである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る下肢装具の一例を装着した立位時の左足内側面図、図２は座位時の左足内側面図、図３は立位時の正面図であるが、この下肢装具は、股下大腿部１に支持される大腿支持部２から大腿部１の内外に沿って下方に延出する大腿側支柱３と、足４を保持する足部保持部５から下腿部６の内外に沿って上方に延出する下腿側支柱７とを膝８の部分で膝継手９によって連結したものである。
【０００８】
そして、大腿側支柱３の内側同士の上端を股継手２ａで連結したものである。尚、この股継手２ａは、ワンタッチで取り付け可能な機構を組み込んだ、ＷＢＣ５（高崎義肢社４節リンク機構で瞬間回転中心を生理的股関節位置に近づけたもの）等を使用すればよい。上記した膝継手９は、各支柱３、７の内側又は外側の連結部に組み込まれるのであるが、内側の連結部に組み込むと、自身での脱着操作がやり易いものとなる。一方、反対側の各支柱３、７は、ピン等（図示省略）で連結されることになる。
【０００９】
この場合、大腿支持部２は、股下大腿部１の周囲に巻かれるバンドやサポータ（カフ）のようなものであり、足支持部５は、足４を載せて固定する草履のようなものである。尚、足支持部５と下腿側支柱７とは、ピン１０で枢着されており、足保持部５は下腿側支柱７に対して少なくとも上方に回動（背屈）できるようになって歩行を容易にしている。又、大腿側支柱３及び下腿側支柱７には、その途中に大腿部１と下腿部６に括り付けるカフ１１、１２が設けられているし、足保持部５にも足の甲に掛け渡すカフ５ａが設けられている。更に、内外の下腿側支柱７の上部には、前方に渡し掛けられて膝８部分にあてがわれる膝パット１２ａも設けられている。
【００１０】
本発明は、以上の膝継手９に関するものであるが、この膝継手９は、下肢１３（大腿部１及び下腿部６）が膝８の部分で伸展又は屈曲した状態をロックするものであり、アンロック操作で伸展又は屈曲が可能になるとともに、屈曲又は伸展した状態になると、自動的にロックされる回動機構１４を有するものである。この場合における回動機構１４は、以上の機能を奏するものであれば、その構造は問わないが、例えば、次のようなものが考えられる。
【００１１】
本例の回動機構１４は、まず、大腿側支柱３（或いはこれに結合される別部材）と下腿側支柱７（或いはこれに結合される別部材）とをピン１５で枢着して両支柱３、７を相対的に回動できるようにしている。そして、大腿側支柱３に設けられて下腿側支柱７に対して係合する係合部材１６と、係合部材１６の係合を制御する第１レバー１７と、第１レバー１７の回動を制御する第２レバー１８とを有している。
【００１２】
図４〜図７はこの回動機構１４の平面図、図８は図４のＡーＡ断面図であるが、このうち、係合部材１６は、大腿側支柱３に設けられて下腿側支柱７の方向にスプリング１９によってその方向（下方向）に弾性付勢されてスライド可能に設けられているものである（２０はこれを案内するガイド）。下腿側支柱７の先端外周２１ａは、ピン１５から一定半径のアールに形成されており、この先端外周２１ａ上に膝の伸展時に係合部材１６が入り込むことができる溝２１ｂと、屈曲時に入り込むことができる長溝２３とが略９０°の間隔で凹設されている。
【００１３】
従って、下腿側支柱７が大腿側支柱３に対して真直なとき（膝を延ばしたとき）には、スプリング１９の作用によって係合部材１６の先端が溝２１ｂに入り込んでいる。又、この先端外周２１ａの上面には、先端がこれよりも係合部材１６側に出っ張る右上がりの傾斜面２２ａを有する規制板２２が貼設してある。更に、係合部材１６の後部（上部）側の上面にはローラ２４が突設されている。
【００１４】
第１レバー１７は、係合部材１６の上面に在ってこれに干渉することなく、そのローラ２４と下腿側支柱７の規制板２２との間に設けられるものであり、右寄りの位置に設けられるピン２５を中心に上下に回動できるものである。尚、この上方回動は、第１レバー１７の後部に紐等２６を連結してこの紐等２６を引っ張ることで行なう。
【００１５】
下腿側支柱７が上記した真直位置にあるときには、ローラ２４（係止部材１６）がスプリング１９の力で第１レバー１７を押し下げており、第１レバー１７は、ピン２５の回りに下方回動している。第１レバー１７のピン２５より右側は、ピン２５から一定長さのアールに形成された小径部１７ａと、小径部１７ａから法線部１７ｂを経て径のより大きなアールに形成された大径部１７ｃとに形成されている。
【００１６】
第２レバー１８は、上方に設けられたピン２７を中心に左右に回動できるものであり、その下端側に第１レバー１７側に突出する小突起部１８ａと、その下方の大突起部１８ｂとが、Ｆ字形に形成されているものである。そして、この第２レバー１８は、スプリング２８によって常時第１レバー１７側に弾性付勢されている。この他、下腿側支柱７と大腿側支柱３との間にはガススプリング２９が張られており、このガススプリング２９によって下腿側支柱７は常時上記した真直位置側に弾性付勢されている。
【００１７】
以上の回動機構１４の動きについて説明すると、まず、立位のときには、係合部材１６は、その先端が下腿側支柱７の溝２１ｂに嵌まり込んでおり、下腿側支柱７は、大腿側支柱３に対して真直な状態にロックされている（図４）。次に、座位に移ろうとすると、紐等２６を引っ張る（これが容易なように紐等２６は常に身体の手の届きやすい位置に止め付けておく）簡単なアンロック操作をすれば、第１レバー１７を上方回動させる。すると、第１レバー１７は、係合部材１６のローラ２４をスプリング１９の力に抗して押し上げ、係合部材１６の先端は溝２１ｂから抜け出てロックは解除される。
【００１８】
同時に、第１レバー１７は、その大径部１７ｃが第２レバー１８の小突起部１８ａ上を移動し、法線部１７ｂが小突起部１８ａを通過する。この状態になると、第２レバー１８は左方（時計方向）に回動し、その小突起部１８ａが第１レバー１７の法線部１７ｂに係合して第１レバー１７が下方回動して元に戻ろうとするのを規制する（図５）。従って、紐等２６の力を弛めたとしても、第１レバー１７は元に戻ることはなく、ロック解除の状態は維持される。
【００１９】
こうなると、下腿側支柱７は、大腿側支柱3 に対してピン１５を中心に相対的に後方回動できることになるから、装着者は、膝を曲げて椅子等に座る座位になることができる。そして、下腿側支柱７の後方回動が進行すると、その規制板２２の傾斜面２２ａの頂点が第２レバー１８の大突起部１８ｂをスプリング２８の力に抗して押しやり、小突起部１８ａと法線部１７ｂとの係合を外す（図６）。すると、第１レバー１７は、スプリング１９の力で下方に下がり、係止部材１６の先端は、下腿側支柱７の先端外周２１ａ上を摺接する状態となる。
【００２０】
尚、座位の途中で立位に戻る必要もあるが（座りかけていたのを中止して再度立ち上がるような場合）、この場合は、係止部材１６の先端が上記下腿側支柱７の先端外周２１ａ上を摺接するまで膝が屈曲しておれば、再度立ち上がって下腿側支柱７を真直位置に戻せば、係止部材１６の先端は、スプリング１９の力で下腿側支柱７に形成された溝２１ｂに自動的に嵌まり込み、再び伸展状態にロックされる。
【００２１】
座位になって臀部が椅子等に着地して大腿部１（大腿側支柱３）と下腿６（下腿側支柱７）とが９０°屈曲すると、係止部材１６は、スプリング１９の力で下腿側支柱７の先端外周２１ａ上に形成された長溝２３の中にその先端が自動的に嵌まり込む。同時に、ローラ２４は、スプリング１９の力で第１レバー１７を押し下げて初期状態（原位置）に戻す。このときの下腿側支柱７は、その長溝２３の端に形成された凹陥壁２３ａが係止部材１６の先端で規制されて膝の伸展側への回動を規制するから、屈曲状態にロックされたことになる（図７）。
【００２２】
一方、座位から立位への移行は、上記と同様に、第１レバー１７を紐等２６で引き上げるアンロック操作をすれば、膝を延ばすことで上記と逆の動作で下腿側支柱７を大腿側支柱３に真直にでき、且つ、その状態に自動的にロックされる。このとき、下腿側支柱７は、ガススプリング２９の作用で真直方向に付勢されているから、立位へ移行するための力が小さくて済む。尚、座位から立位への移行途中で再度座位に戻らなければならいないこともあるが、このときも、上記と同様、再度膝を曲げれば、係止部材１６は、その先端が下腿側支柱７の凹陥壁２３ａを越えて長溝２３の中へ入り込んで自動的にロックされる。
【００２３】
図９はこのような動作のフローチャートであるが、立位から座位への移行又は座位から立位への移行に際しては、同じ動作のアンロック操作をするだけでよく、後は立位又は座位になると自動的にその姿勢にロックされる。又、姿勢変更の途中で元の姿勢に戻ったときも、その姿勢に自動的にロックされる。
【００２４】
【発明の効果】
以上、本発明に係る下肢装具における膝継手によれば、膝の伸展又は屈曲した状態に対応する大腿側支柱と下腿側支柱の伸展又は屈曲した状態をロックするものであり、アンロック操作で大腿側支柱と下腿側支柱の伸展又は屈曲、すなわち、膝の伸展又は屈曲が可能になるとともに、屈曲又は伸展した状態になると、自動的にロックされる。従って、立位又は座位のときにはその状態にロックされて姿勢が安定するし、姿勢を変更しようとするときには、アッロック操作をすることで、回動が許容されるから、姿勢の移行動作が容易になる。更に、移行が終了すると、自動的にその姿勢にロックされるから、煩わしいロック操作等を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示す下肢装具を装着した立位時の側面図である。
【図２】本発明の一例を示す下肢装具を装着した座位時の側面図である。
【図３】本発明の一例を示す下肢装具を装着した立位時の正面図である。
【図４】本発明の一例を示す回動機構の平面図である。
【図５】本発明の一例を示す回動機構の平面図である。
【図６】本発明の一例を示す回動機構の平面図である。
【図７】本発明の一例を示す回動機構の平面図である。
【図８】本発明の一例を示す図４のＡーＡ断面図である。
【図９】本発明の一例を示す膝継手の動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１股下大腿部
２大腿支持部
３大腿側支柱
４足
５足支持部
７下腿側支柱
９膝継手
１３下肢
１４回動機構
１５ピン
１６係合部材
１７第１レバー
１８第２レバー
２９ガススプリング

Claims

大腿部を支持する大腿支持部に連設される大腿側支柱と、下腿部を支持する下腿支持部に連設される下腿側支柱とを膝関節個所で回動可能に連結する下肢装具における膝継手において、この膝継手が、膝を１８０°延ばした状態である伸展又は９０°曲げた状態である屈曲した状態に対応する大腿側支柱と下腿側支柱が伸展又は屈曲した状態をロックしているものであり、アンロック操作により、大腿側支柱と下腿側支柱が伸展から屈曲又は屈曲から伸展がそれぞれ逆方向の可動を許容しつつ可能になるとともに、屈曲又は伸展のいずれかの状態になると、大腿側支柱と下腿側支柱が屈曲又は伸展した状態に自動的にロックされる回動機構を有することを特徴とする下肢装具における膝継手。
大腿側支柱及び下腿側支柱が共に脚の内外に沿うものであり、膝継手が内側の各支柱間に組み込まれるものである請求項１の下肢装具における膝継手。
回動機構が、大腿側支柱と下腿側支柱とをピンで枢着するものであり、大腿側支柱に取り付けられて下腿側支柱に対して係合する係合部材と、係合部材の係合を制御する第１レバーと、第１レバーの回動を制御する第２レバーとを有しており、大腿側支柱と下腿側支柱が伸展と屈曲した状態のときに係合部材が下腿側支柱に係合して伸展と屈曲した状態にロックしており、第１レバーの引上げによるアンロック操作で係合部材の係合を外して下腿側支柱の回動を許容するとともに、第２レバーで第１レバーの引上げ状態を保持し、下腿側支柱が回動して大腿側支柱と下腿側支柱が屈曲又は伸展した状態になると、第２レバーによって第１レバーの引上げ状態の保持を解除する一方、第１レバーを原位置に復帰させて係合部材が下腿側支柱に係合して大腿側支柱と下腿側支柱が屈曲又は伸展した状態にロックされるものである請求項１又は２の下肢装具における膝継手。
下腿側支柱が、大腿側支柱との間で設けられるガススプリングによって伸展させる方向に弾性付勢されるものである請求項１〜３いずれかの下肢装具における膝継手。