JP5546293B2 - Prosthetic limb for competition - Google Patents
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Description
本発明は、義肢に関し、特に板バネを用いた競技用義肢に関するものである。 The present invention relates to a prosthetic limb, and particularly to a prosthetic limb for competition using a leaf spring.
従来の競技用義肢10は、図12に示すように、断端部が挿入固定されるソケット20と、ソケット20から直接或いは膝継手を介して下方に延在する下腿部30aと足部30bを構成する板バネ30とを備えている(例えば、特許文献1参照。)。板バネ30は、側方視で弓形をしており、前方が凹となるように湾曲している。
As shown in FIG. 12, the conventional
競技用義肢の進歩はめざましく、義肢を装着した障害者が健常者と遜色ない早さで走ることができるようになった。それは、最近の競技用義肢の板バネ30がカーボン繊維強化プラスチックでできているためである。ファイバ繊維強化プラスチック製の板バネ30は、強度と反発力が大きく、早く走ることができる。
The prosthetic limb for competition has progressed remarkably, and disabled persons wearing prosthetic limbs can run at a speed comparable to that of healthy persons. This is because the
しかし、板バネ30がファイバ繊維強化プラスチックでできていても、人間の体重(70kg前後)を支える必要があり、板バネ30の幅wを60mm程度にしなければならなかった。
However, even if the
発明者は、幅wが60mmもあると、少しでも早く走りたい競技用義肢としては、板バネ30の空気抵抗が無視できないと考えた。また、板バネ30の側面エッジ近傍に発生する渦損も無視できないと考えた。
The inventor considered that the air resistance of the
そこで、本発明は、空気抵抗や渦損を少なくして早く走ることができる競技用義肢を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a prosthetic limb for competition that can run faster with less air resistance and eddy loss.
課題を解決するためになされた本発明に係る競技用義肢は、断端部が挿入されるソケットと前記ソケットから或いは膝継手を介して下方に延びる下腿部と足部を構成する前方に湾曲した板バネとを有し、前記下腿部の前面及び前記足部の上面に前記下腿部から前記足部にかけて延在し空気抵抗を抑制する空気抵抗抑制部材を備え、前記空気抵抗抑制部材は長手方向と直交する切断面の断面形状が中高の略円弧状をしており、前記断面形状の高さが爪先に向けて漸増することを特徴とする。 The prosthetic limb according to the present invention, which has been made to solve the problem, is curved forward to form a socket into which a stump is inserted, a lower leg extending downward from the socket or via a knee joint, and a foot. and and a leaf spring has, with the front and extending Mashimashi air resistance suppressing member suppresses the air resistance toward the foot portion from the lower leg to the upper surface of the foot portion of the lower leg, the air resistance suppression member the cross-sectional shape of the cut surface perpendicular to the longitudinal direction has a substantially arcuate convex, the height of the cross section is characterized that you gradually increases toward the toe.
板バネの前面及び上面に空気抵抗を抑制する空気抵抗抑制部材を備えるので、早く走ることができる。 Since the front及beauty on surfaces of the leaf spring comprises an air resistance suppressing member suppresses the air resistance, it can run faster.
上記の競技用義肢において、前記下腿部に渦を抑制する渦抑制部材を備えるとよい。 In the above prosthetic limb for competition, a vortex suppressing member for suppressing vortices may be provided in the lower leg part .
板バネの下腿部に渦を抑制する渦抑制部材を備えるので、早く走ることができる。 Since the vortex suppressing member that suppresses the vortex is provided in the lower leg portion of the leaf spring, it is possible to run faster.
また、前記空気抵抗抑制部材は、前記下腿部の後面に延在し、長手方向と直交する切断面の形状が中高(なかだか)の断面形状をしており、前記断面形状の高さが下方に向けて漸増するとよい。また、前記渦抑制部材は、前記下腿部の側面に延在し断面が勾玉状或いは変形楕円体状をしているとよい。 Moreover, the air resistance suppression member extends to the rear surface of the lower leg, the shape of the cut surface perpendicular to the longitudinal direction has a sectional shape of the convex (or Nakata), the height of the cross-sectional shape It is good to gradually increase downward . Moreover, the said vortex suppression member is good to extend in the side surface of the said crus part, and to make the cross section into the shape of a ball or a deformed ellipsoid.
空気抵抗を有効に下げることができる。 Air resistance can be reduced effectively.
また、前記空気抵抗抑制部材は、軟性樹脂で作られているとよい。 The air resistance suppressing member may be made of a soft resin.
板バネの変形は抑制されず、反対側の義肢や下肢或いは他人の義肢や下肢を傷つけることが抑制される。また、走行音が低減される。 The deformation of the leaf spring is not suppressed, and the injuries of the other side of the prosthetic limb and the lower limb or another person's prosthetic limb and the lower limb are suppressed. Moreover, running noise is reduced.
また、前記渦抑制部材も軟性樹脂で作られているとよい。 The vortex suppressing member may be made of a soft resin.
板バネの前面及び或いは後面に空気抵抗を抑制する空気抵抗抑制部材を備えるので、早く走ることができる。 Since the air resistance suppressing member for suppressing the air resistance is provided on the front surface and / or the rear surface of the leaf spring, it is possible to run faster.
本発明の実施形態を図面に基づいて以下に詳しく説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
本実施形態の競技用義肢1は、図1に示すように、断端部が挿入されるソケット2とソケット2から下方に延びる下腿部3aと足部3bを構成する前方に湾曲した板バネ3とを有する。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the prosthetic limb 1 of the present embodiment includes a
なお、本実施形態の競技用義肢1は、膝下で切断した障害者用であるが、膝上で切断した障害者用の場合は、ソケット2と板バネ3との間に膝継手が装着される。
Note that the prosthetic limb 1 for competition of the present embodiment is for a disabled person cut below the knee, but in the case of the disabled person cut above the knee, a knee joint is mounted between the
板バネ3は、例えば、カーボン繊維強化樹脂(CFRP)でできている。
The
板バネ3の前面(前方側の面)には、下腿部3aの途中から足部3bにかけて、第1空気抵抗抑制部材4aが、例えば両面接着テープで接着されている。
A first air
また、板バネ3の下腿部3aの後面(後方側の面)には、図1、図2に示すように、第2空気抵抗抑制部材4bが接着されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a second air
第1空気抵抗抑制部材4aは、例えば発泡ウレタン製で、図1、図3、図4に示すように、板バネ3の長手方向に沿って長く、長手方向と直交する切断面の形状が中高で山形の断面をしている。また、下腿部3a側から足部3bにかけて山の高さhがh1<h2と漸増している。
The first air
同様に、第2空気抵抗抑制部材4bも発泡ウレタン製で、図1、図5、図6に示すように、板バネ3の長手方向に沿って長く、長手方向と直交する切断面の形状が中高で山形の断面をしている。また、下腿部3aの上方から下方にかけて山の高さhがh3<h4と漸増している。
Similarly, the second air
なお、第1空気抵抗抑制部材4a、第2空気抵抗抑制部材4bを発泡ポリエチレンで作った方が軽量化できるので好ましい。
In addition, since the direction which made the 1st air
また、足部3bの下面には、滑り止め用のゴムシート5が取り付けられている。
Further, an
本実施形態の競技用義肢1を装着して前方に走行すると、図3〜図6に示すように、空気は前方から矢印方向に流れる。下腿部3a及び足部3bには、図3、図4に示すように、前方に突き出す山形の断面の第1空気抵抗抑制部材4aが装着されているので、空気流AF0は、山形断面の斜面に沿って空気流れAF1のように後方に流れていく。したがって、空気抵抗が抑制される。
When the prosthetic limb 1 for competition of this embodiment is mounted | worn and it drive | works ahead, as shown in FIGS. 3-6, air flows from the front to the arrow direction. As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、下腿部3aには、図5、図6に示すように、後方に突き出す山形の断面の第2空気抵抗抑制部材4bが装着されているので、下腿部3aの側方を通過した空気流AF0は、山形断面の斜面に沿って空気流れAF2のように後方に流れていく。したがって、後方への渦の発生が抑制され空気抵抗が抑制される。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, since the second air
従来の競技用義肢を装着して走行すると、接地して蹴り出すとき板バネが振動してキーンという高音を発生するという問題があった。本実施形態の競技用義肢1を装着して走行しても、第1空気抵抗抑制部材4a、第2空気抵抗抑制部材4bが装着されているためコツコツという低音しか発生しない。また、低音のため、消音時間が短い。
When running with a conventional prosthetic limb for competition, the ground spring vibrates and generates a high-pitched sound when kicking out after grounding. Even if the prosthetic limb 1 for competition of this embodiment is mounted | worn and it runs, since only the 1st air
また、第1空気抵抗抑制部材4a、第2空気抵抗抑制部材4bが発泡ウレタンでできているので、板バネ3の変形が抑制されることがない。反対側の義肢や下肢或いは他人の義肢や下肢を傷つけることが抑制される。
Further, since the first air
さらに、従来の競技用義肢を装着する際、板バネが折れるのではないかと不安になることがあった。本実施形態の競技用義肢1は、板バネ3に第1空気抵抗抑制部材4a、第2空気抵抗抑制部材4bが装着されているので、板バネ3はボリュームがあり、安定感、安心感が増す。
In addition, when wearing a conventional prosthetic limb for competition, there may be anxiety that the leaf spring may break. Since the prosthetic limb 1 for competition of this embodiment is equipped with the 1st air
(実施形態2)
本実施形態の競技用義肢1Aは、図7、図8に示すように、実施形態1の競技用義肢1における第1空気抵抗抑制部材4aと第2空気抵抗抑制部材4bとを一体化して下腿部3aに装着した以外は、実施形態1と同じである。同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
As shown in FIGS. 7 and 8, the prosthetic limb 1 </ b> A of the present embodiment is formed by integrating the first air
図8からわかるように、空気抵抗抑制部材4は第1空気抵抗抑制部材4aと第2空気抵抗抑制部材4bとが一体化され、中央に下腿部3aが挿入される矩形穴を有する筒状形状をしている。したがって、本実施形態の競技用義肢1Aの組立は、空気抵抗抑制部材4の矩形穴に、板バネ3を挿入するだけでよく、容易に組み立てられる。
As can be seen from FIG. 8, the air resistance suppression member 4 is a cylindrical shape having a rectangular hole in which the first air
図8の点線Lで示す中心線で左右に分割して、分割した空気抵抗抑制部材4で板バネ3の下腿部3aの左右を挟むように組み立ててもよい。 8 may be divided into left and right at the center line indicated by a dotted line L in FIG.
本実施形態の競技用義肢1Aは、図8に示すように、空気抵抗抑制部材4が前方と後方に突き出す山形の断面をもつので、空気流AF0は、空気抵抗抑制部材4の外壁を沿う層流AF3となって後方に流れる。その結果、空気抵抗が一層抑制される。 As shown in FIG. 8, the prosthetic limb 1 </ b> A of the present embodiment has a mountain-shaped cross section in which the air resistance suppressing member 4 protrudes forward and rearward, so that the air flow AF <b> 0 is a layer along the outer wall of the air resistance suppressing member 4. Flows backward as AF3. As a result, air resistance is further suppressed.
(実施形態3)
本実施形態の競技用義肢1Bは、図9、図10に示すように、実施形態1の競技用義肢1における第2空気抵抗抑制部材4bの代わりに、板バネ3の下腿部3aの側面に渦抑制部材6を取り付けた以外は、実施形態1と同じである。同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 3)
As shown in FIGS. 9 and 10, the prosthetic limb 1 </ b> B of the present embodiment is a side surface of the
渦抑制部材6は発泡ウレタン製で、図10に示すように、勾玉状の断面形状をしており、下腿部3aの前面側から後面側に回り込んでいる。したがって、下腿部3aの側面近傍に発生する渦(点線で示す流れAF5)が抑制され、渦損を受けることなく空気流れAF4のように流れていく。
The
本実施形態渦抑制部材6は、勾玉状の断面形状をしていたが、図11に示すように発泡ウレタンチューブを半割して下腿部3aの側面部をくわえ込むようにしてもよい。
Although the
1、1A、1B・・・競技用義肢
2・・・・・・・・ソケット
3・・・・・・・・板バネ
3a・・・・・・ 下腿部
3b・・・・・・ 足部
4・・・・・・・・空気抵抗抑制部材
4a、4a1・・・ 第1空気抵抗抑制部材
4b、4b1・・・ 第2空気抵抗抑制部材
6・・・・・・・・渦抑制部材
1, 1A, 1B ...
Claims (4)
前記下腿部の前面及び前記足部の上面に前記下腿部から前記足部にかけて延在し空気抵抗を抑制する空気抵抗抑制部材を備え、
前記空気抵抗抑制部材は長手方向と直交する切断面の断面形状が中高の略円弧状をしており、前記断面形状の高さが爪先に向けて漸増することを特徴とする競技用義肢。 And sockets stump is inserted, and a leaf spring which is curved forwardly that make up a foot portion extending forwardly from the lower leg and the lower leg portion extending downwardly through the direct or knee joint from the socket A competition prosthesis,
An air resistance suppressing member that extends from the lower leg portion to the foot portion on the front surface of the lower leg portion and the upper surface of the foot portion to suppress air resistance ;
The air resistance suppression member has the cross-sectional shape of the cut surface perpendicular to the longitudinal direction by a substantially arcuate convex, athletic prostheses height of the cross section is characterized that you gradually increases toward the toe.
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