JPH01124452A

JPH01124452A - 骨格義足における膝関節

Info

Publication number: JPH01124452A
Application number: JP62282653A
Authority: JP
Inventors: Takahito Takeuchi; 竹内　孝仁; Taho Hosoda; 細田　多穂; Yasuyuki Ishikura; 石倉　泰之; Morihiro Kameda; 守弘亀田; Shintaro Kondo; 近藤　慎太郎
Original assignee: KEIAI GISHI ZAIRYO HANBAISHIYO KK
Current assignee: KEIAI GISHI ZAIRYO HANBAISHIYO KK
Priority date: 1987-11-09
Filing date: 1987-11-09
Publication date: 1989-05-17
Also published as: JPH037379B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は膝屈曲角度の設定と所定屈曲角度以上であぐら
振りが自在となる骨格九足における膝関節に関するもの
でおる。

〈従来の技術〉近時、義足の発展も著しく、外観は健常肢と同様な形状
を呈すウレタンホーム等の外装部材を配す所謂骨格義足
（モジュラ−義足）が主流を占めるに至っている。この
場合、第一に問題となる点は、膝関節機構である。即ら
、現在−般に用いられている義足の膝関節としては、遊
動型、固定型、セフティ−型等が挙げられるが、これ等
は歩容は円滑だが馴れないと膝折れを招いたり、棒状態
で安定性は高いが歩容姿勢が悪かったり、体重によりブ
レーキのきき具合が左右されたりする。

例えば、特公昭５２−４６４３２号公報の膝関節は、ブ
レーキの一方の連結部分が関節軸自体からなり、他方の
連結部分が関節軸を取巻くスリット何輪クランプからな
り、該軸クランプの下方の脚部が関節上部分に旋回軸を
介し関着の旋回レバーを形成し、上方の脚部が自由に運
動可能な締付レバーを形成し、この締付レバーの上に関
節上部分が支えられるセフティ−構成である。

この場合、直接のブレーキ構造は割ドラムを呈し、自重
によりスリン１−間隙を狭めるものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉即ち、自重による締付機構（ブレーキ方式）では、体重
（自重）の軽い人にあってはブレーキが働かず、重い人
には喰い込みすぎブレーキリリースが遅く、歩行時にけ
つまずく危険性を有し、円滑、確実な膝関節とならない
。勿論、この膝関節には歩行０寺の膝の折曲げ角の調整
手段はない。また、このタイプは一軸方式のため、完全
な二つ折曲げ（１８０°屈曲）ができず、・和式座り（
正座）は不可能で、且つあぐらを組む等の横振りもでき
ない。

本発明は上記実情に鑑み、二つ折り可能な二輪型関節主
体とすると共に、関節上部と関節下部間に介在するリン
ク駒体で歩行時の屈曲角度の調整をし、９つ該リンク駒
体の所定角度以上の回動が関節上部側の取付台座が回動
しあぐら振りが可能な骨格義足における膝関節を提供１
−ることを目的としたものである。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は、関節上部端と関節上部端に設けた互いに噛合
する歯車部及び、該歯車部位置に配す双方の関節軸に支
承するリンク駒体とで形成した二軸型関節主体と、前記
リンク駒体の端面に接触自在とした制動駒体及び、該制
動駒体に配す位置決め用操作軸よりなる屈曲角度設定手
段と、前記リンク駒体と下部に常時突上げる弾撥機構を
配す屈曲助長兼屈曲戻し手段と、前記リンク駒体が所定
角度以上に回動したとき、該リンク駒体に起因して関節
上部側取付台座の係止を自動的に外し該取付台座を回転
自在とする必ぐら娠り手段とを備えたものである。

〈作　用〉上記のような構成のため、先ず膝関節の屈曲を零とし棒
状として歩行をしたいときは、関節下部側に横貫通せる
操作軸の押しボタンのレバ一部を回動し、該操作軸に一
体となる制動駒体の緩衝受部材を、起立せる関節主体の
リンク駒体の前端面に接触位置とずれば、該リンク駒体
は横倒（俊方回動）できず、関節上部端と関節上部端の
歯車部の噛合転動もなく棒状関節を保ち、初期の切断者
の歩行に適するものとなる。

次に、適宜の膝屈曲（半遊動）をもたせ円滑な歩容を得
るには、操作軸を押し込み該操作軸端のフェースラチェ
ットの係合を外し乍ら少し回動し、制動駒体の緩衝受部
材とリンク駒体の前端面間に適宜の間隙を設ければ、そ
の間陳弁だけリンク駒体が横倒し関節が適宜角度屈曲す
る。

但し、歩行時にはリンク駒体は下部の常時突上げられる
作動アームの枢着点が、上下の関節軸の軸線上の外側に
位置し絶えず戻し作用を与えているため、歩行の遊脚相
時に屈曲が自動的に戻るものとなる。

また、正座の如き膝屈曲を二つ折り状とするに当っては
、操作軸の押しボタンのレバ一部をフリー位置とし、こ
の状態で下肢側を順次回動し二つ折り（ｉａｏ’　ｇ曲
）とすればよい。この時、当然リンク駒体も横倒するが
、該リンク駒体が所定角度に回ｖＪツると、この突出カ
ム部が関節上部側に臨んだ係止ビン部を取付台座内へ俊
退させるため、該取付台座は関節上部内にあって回動自
在となる。即ち、ＷＵ曲が所定角度以上となれば取付台
座と関節上部の固定が自動的に外れ、あぐらを組む等の
如ぎに下肢の横振りも自在となる。また、リンク駒体が
所定角度以上に回動すると作動アームの枢着点が、上下
の関節軸の軸線上より内側に位置し弾撥による突上げ作
用が働くため、屈曲しだした関節が確実に二つ折曲（ｉ
ａｏ’屈曲）強制とする。

〈実施例〉以下、本発明を実施例の図面に基づいて詳述すれば、次
の通りである。

１は頂部にソケット用取付台座２を回動自在に嵌合設置
してなる関節上部で、該関節上部１の下端後縁に突設の
両膨出脚部１ａの内側に配す歯車部３に、関節下部４の
上端後縁に突設の両膨出脚部４ａの内側に配す歯車部３
′を噛合させると共に、該歯車部３，３′の各中心位置
に横挿通する関節軸５，６を、この対向ぜる歯車部３，
３．３’　、３’間となる連結溝部１ｂ。

４ｂに嵌合の締付型リンク駒体７の上下の軸孔８．９を
挿通して連結し、全体として二軸型関節主体１０とする
。この場合、リンク駒体７は中央にスリット１１をもち
直交横挿通の締付ボルト１２の締付けで、上、下関筒軸
５，６を固定すると共に、該リンク駒体７の外側肩部に
突設形成した突出カム部１３を、該リンク駒体７及び関
節上部１の回動に伴い、該関節上部１の案内溝１Ｃに突
出係合の取付台座２側に組込んだスプリング１４と係止
ピン１５よりなるクリック機構１６を押圧する如くして
なり、該クリック機構１６と突出カム部１３にてあぐら
振り手段１７となる。また、リンク駒体７の下端には弾
撥伝達用作動アーム１８の上端を枢着し、該作動アーム
１８の弯曲下端に形成した玉受座部１８ａに、関節下部
４の下肢接続部４Ｃ内に取付けた支持筒１９にセットの
スプリング製弾撥機構２０の上端に配す摺動駒２１の鋼
球２２を当接し屈曲助長兼屈曲戻し手段２３となる。

この場合、作動アーム１８の枢着点ａは、膝屈曲角度零
（棒状態）にあって上、下関筒軸゛５゜６の軸線すより
外側に位置してなる（第４図参照）。２４は関節下部４
の中央溝内に設置した制動駒体で、該制動駒体２４に繰
出自在に組込んだ硬質合成樹脂ＷＲ緩衝受部材２５を、
前記リンク駒体７の前端面７ａとなる接衝面２６に回動
で接触自在となり屈曲角度設定手段２７とする。この場
合、制動駒体２４は関節下部４に横貫通の操作軸２８に
固定され、該操作軸２８端の押しボタン２９の操作レバ
一部２９ａの廻しで制動駒体２４が回動するものとなる
。尚、操作レバ一部２９ａの屈曲角度設定の回転に当っ
ては、該押しボタン２９を結合用スプリング３０に抗し
て押し込み操作軸２８をスライドさせ、該操作軸２８の
他端に設けたフェースラチェット３１を関節下部４の側
壁に設けたフェースラチェット３１′の係合を解き、適
宜回動ずればよい。また、この操作レバー２９のフェー
スラチェット３１′端には位置規制爪３２を一体とし、
関節下部４側の受は片３３に、必要以上に回動したとき
に当接し、反復の操作レバー部２９ａのセットに当って
も常時一定屈曲角度を保つ機構となる。３４は関節上部
１の下面位置に差渡した支持板３５に取付いてなる硬質
合成樹脂製緩衝片で、該緩衝片３４はリンク駒体７の上
部に接衝自在とし関節上１１が戻り関節下部４上にきた
ときの接衝音防止機構となる。

次に、この作用を説明すると、先ず上記の構成をもって
なる膝関節３６の使用に際し、関節上部１上の取付台座
２の中央に大腿ソケッ゛ト３７のソケットアダプター３
８を取付け、関節下部４の下肢接続筒部４Ｃに下肢骨格
パイプ３９を設け、且つ外周囲にウレタン製外装部材４
０を配する。また、このとき関節上部１と関節下部４の
屈曲側には外装喰い込み防止用ガード部材４１をその中
間に設置するものである。

ここにおいて、所定の断端を大腿ソケッ１〜３７に嵌め
て歩行すればよい。この場合、切断初期の如きに膝折れ
を好まないときは（ＴＷＬ折れ歩行が恐ろしい）、膝屈
曲角度を零とする。このセットは、押しボタン２９を一
旦操作軸２８の軸方向へスプリング３０に抗して押込み
、他端に有するフェースラチェット３１を固定となるフ
ェースラチェット３１′に対する噛合を外し乍ら操作レ
バ一部２９ａを回動すれば（例えば、４５°）、該操作
レバ一部２９ａの操作軸２８と一体の制動駒体２４が回
動し、この周面に突出の緩衝受部材２５が起立状となる
隣りのリンク駒体７の接衝面２６に圧接し、該リンク駒
体７の回動を規制する。従って、リンク駒体７は横倒す
ることなく不動で、これに伴い上下の関節軸５，６を挿
通の関節上部１及び関節下部４の屈曲をみない。勿論、
互いに噛合の歯車部３，３′の転勤もなく、膝が実質的
に棒状を呈する（第２図参照）。

次に、歩行に際し膝を少し屈曲したい場合は、操作レバ
一部２９ａを前記同様に操作して制動駒体２４の緩衝受
部材２８の位置を少し上方へ回動し接衝面２６間に間隙
Ｃを設りる（第４図参照）。この状態にて歩行を始め関
節上部１を屈曲させて行けば、歯車部３が固定側（着地
条件下にあって）となる関節下部４の歯車部３′に対し
噛合転勤をみると共に、関節軸５に一体のリンク駒体７
も下部の関節軸６を基点として外方へ回動（横倒）して
行くものである。このリンク駒体７が適宜角度回動じ接
衝面２６が制動駒体２４の緩衝受部材２６に接衝した位
置で回動は停止する（第５図参照）。即ち、このリンク
駒体７が回動した角度が関節上部１の開きとなり膝屈曲
角度αとなる。このとき（一般歩行時）、リンク駒体７
の下端の作動アーム１８の枢着点ａは、まだ関節軸６の
垂直軸線すよりも外方に位置しており、従って該リンク
駒体７には下方の弾撥機構２０よりの突き上げにて戻り
のテコ作用が動くもので必る。このことは、所定の膝屈
曲をもって歩行した場合、遊脚相の如きに下肢が浮くと
自動的に棒状に戻る機構となり、踵よりの着地ができ円
滑な歩容を得るものである。勿論、−旦セツ１〜した操
作レバ一部２９ａの位置は、操作軸２８が一端のフェー
スラチェット３１と固定フェースラチェット３１′の係
合のために不動となる。

また、正座或いはあぐらを組みたく膝を二つ折り（１８
０”屈曲）としたい場合は、押しボタン２９を押込み操
作軸２８端のフェースラチェット３１と固定のフェース
ラチェット３１′の係合を解いた状態で膝を折れば、こ
のときリンク駒体７が回動すると共に、該リンク駒体７
に接している制動駒体２４は摩擦により反転する（但し
、セラ］・位置にあっては、緩衝受部材２５は関節軸６
の横軸線上より下方に位置する）。

また、必要にあってはＭ衝受部材２５の位置を、リンク
駒体７の回動に支障を来たさない位置まで制動駒体２４
を廻した所謂フリー位置としてもよい。

ここにおいて、関節上部１が９０”屈曲した位置ぐらい
となると、リンク駒体７の後方肩部に突設してなる突出
カム部１３が関節上部１の連結渦部１ｂ位置の案内溝１
Ｇに進入し、該案内溝１Ｃ内に突出してなる関節上部１
内の取付台座２のクリック機構１６となる係止ピン１５
をスプリング１４に抗して押戻すため、該関節上部１の
嵌合溝１ｄに嵌まった取付台座２の固定が解ける。即ち
、膝関節が９０”以上に回動すれば取付台座２は自動的
にフリー状態となるため、必ぐらを組むとか単なる脚組
みする等にて下肢を横に振りたいとき、下肢を横に撮れ
ば（第１１図参照）、取付台座２は係止ビン１５が孔４
２より後退しているため、嵌合溝１ｄ面に滑り移り回転
する。

一方、更に関節上部１を屈曲して行けば、リンク駒体７
は横倒し該関節上部１は１８０°屈曲となる。勿論、こ
のリンク駒体７の横倒が始まり作動アーム１８の枢着点
ａが関節軸６の垂直軸線すの内側へ移行すれば、該作動
アーム１Ｂに与える弾撥の突上げ力は、更にリンク駒体
７を横倒させるテコ作用として動くため、所定以上の屈
曲では急に戻り作動を受けることはなく、円滑に二つ折
りとなり得る。

また、関節上部１が１８０°屈曲したときには、リンク
駒体７の俊端面７ｂｋ：設けた係止段部４４が関節上部
１の連結渦部１ｂの後縁４５に当接し、それ以上の回動
をみない。

尚、長期使用において、関節上部１と関節下部４の歯車
部３．３′が互いに摩滅しガタを生じた場合は、関節軸
５，６中、一方の軸本体を偏心胴部４３としてなるため
、該偏心胴部４３のセット位置を少し回動すればよい。

また、この歯車部３，３′は、膨出脚部１ａ、４ａの内
側に形成してなるため、膝屈曲運動に当って外装部材４
０の喰い込みもなく、円滑な噛合転動を１ｑる。

〈発明の効果〉上述のように本発明の骨格義足における膝関節は、関節
上部と関節下部の一端を互いに噛合する歯車接合と、夫
々に挿通の関節軸にリンク駒体を介在し、且つ該リンク
駒体を弾撥により下方より突上げとすると共に、該リン
ク駒体の側面に方Ｊ：り操作する押しボタンに一体の制
動胴体の緩衝受部材を圧接自在とし、また該リンク駒体
の上部に突設の突出カム部と関節−り部に嵌めた取付台
座のクリック機構の組合となる構成としたことにより、
リンク駒体の緩衝受部材のセラ１〜状態によって膝屈曲
角度零（リンク駒体に予め緩衝受部材を接触させる）か
ら所望の屈曲角度（リンク駒体と緩衝受部材に間隙を配
す）を自在に取り得る。しかも、この場合リンク駒体に
は弾撥による戻し作用が働いているため、円滑な歩行動
が行ない得る。即ち、本゛発明の膝関節を用いれば、切
断患者の初期の歩行練習の如きに棒脚状態でないとこわ
い場合の膝屈曲角度零（棒状）から、馴れるに従い屈曲
角度を付ける半遊動等の操作が患者自身の手動扱い（押
ボタンの位置決め）にて簡単に行なえることは勿論のこ
と、速く歩きたいときの歩幅の設定とか（角度が小さけ
れば速歩きができる）、階段を昇るとき、危険じゃない
屈曲角度の設定とか、階段を下りるとき、膝が曲ること
がこわいための固定等が現場において行なえる。更に、
本発明で良い点は、関節上部（先端からみれば関節下部
）が正座するために約９０’以上屈曲すれば、リンク駒
体の突出カム部で関節上部の取付台座の係止ピンの係止
を自動的に外すため、該取付台座が回動自在となり支枝
の横振りができ、あぐら組みとか、横座りも即可能とな
る。

勿論、二軸型であるため、二つ折り（１８０’屈曲）と
なる正座もできる。また、この膝関節は二軸型でリンク
駒体及び互いに噛合する歯車部の関節構成のため、円滑
に屈曲すると共に、確実な荷重受りどなり、堅牢で長期
使用に耐える。

しかも、屈曲動に当っての戻りにはリンク駒体の上基部
に関節上部側の緩衝片が直接当る構成のため、義足で問
題となる起立時の不快音も一層し得、且つ制動駒体の緩
衝受部材はリンク駒体側へ繰出し自在となっているため
、該緩衝受部材の繰り出し調整にても屈曲角度の微調整
が可能となる等の効果を奏する。尚、弾撥機構は、図示
にあってスプリングを示したが、エアー。

油圧等のシリンダーでもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は正面図、
第２図は要部縦断側面図、第３図は分離した斜面図、第
４図、第５図は歩行状態となる膝屈曲の説明図、第６図
、第７図は１８０゜屈曲の説明図、第８図Ａ、Ｂは操作
軸部の作動状態の説明図、第９図は関節上部の底面図、
第１０図は使用状態の側面図、第１１図は必ぐら組み用
となる横撮り状態の説明図である。１・・・関節上部、２・・・取付台座、３，３′・・・
・歯車部、４・・・関節下部、５，６・・・関節軸、７
・・・リンク駒体、１０・・・二軸型関節主体、１４・
・・スプリング、１５・・・係止ピン、１６・・・クリ
ック機構、１７・・・あぐら振り手段、１８・・・作動
アーム、２０・・・弾撥機構、２３・・・屈曲助長兼屈
曲戻し手段、２４・・・制動駒体、２５・・・緩衝受部
材、２６・・・接衝面、２７・・・屈曲角度設定手段、
２８・・・操作軸、２９・・・押しボタン、２９ａ・・
・操作レバ一部。

Claims

【特許請求の範囲】

１．関節上部端と関節下部端に設けた互いに噛合する歯
車部及び、該歯車部位置に配す双方の関節軸に支承する
リンク駒体とで形成した二軸型関節主体と、前記リンク
駒体の端面に接触自在とした制動駒体及び、該制動駒体
に配す位置決め用操作軸よりなる屈曲角度設定手段と、
前記リンク駒体と下部に常時突上げる弾撥機構を配す屈
曲助長兼屈曲戻し手段と、前記リンク駒体が所定角度以
上に回動したとき、該リンク駒体に起因して関節上部側
取付台座の係止を自動的に外し該取付台座を回転自在と
するあぐら振り手段とを備えたことを特徴とする骨格義
足における膝関節。
２．あぐら振り手段が、リンク駒体に設けた突出カム部
と、関節上部に嵌めた回動自在の取付台座側に埋設のス
プリング付係止ピン部が関節上部に臨むクリック機構よ
りなる特許請求の範囲第１項記載の骨格義足における膝
関節。
３．制動駒体が、繰出し自在の緩衝受部材付制動駒体で
ある特許請求の範囲の第１項記載の骨格義足における膝
関節。