JPH0975382A

JPH0975382A - 義足の膝継手

Info

Publication number: JPH0975382A
Application number: JP7262103A
Authority: JP
Inventors: Takashi Aoyama; 孝青山; Masaharu Morimoto; 正治森本; Kenji Takami; 健二高見; Tamotsu Yamashita; 保山下; Kazushige Ota; 一重太田; Yasuo Suzuki; 康雄鈴木; Norimichi Koyama; 憲路小山; Mooa Jieemusu; ジェームス・モーア; Mitsuru Hayashi; 満林; Fumiaki Hibino; 文昭日比野
Original assignee: Imasen Engineering Corp
Current assignee: Imasen Engineering Corp
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1995-09-14
Publication date: 1997-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】膝をく字状に曲げて歩くことができるととも
に、く字状態を超えて膝の折れることがないようにロッ
クされ、また、ロックを解除すれば、膝を折り畳むこと
ができる義足の膝継手を提供する。【解決手段】大腿パイプ２０を連結する膝上部材３０
と、下腿パイプ４０を連結する膝下部材５０とが、シャ
フト６０により軸止されている。膝を曲げると係合部材
７４と係合された押圧部材７３が上方に回動され、その
押圧部材７３により、コイルスプリング７０が収縮され
る。そのコイルスプリング７０が最小に収縮することに
より、膝上部材３０の回動が阻止される。また、ノブ７
６ｂを上方に引くと、係合部材７４がシャフト７４ｂを
中心に回動してその係合が解除され、膝の折り畳みが可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、義足の大腿部と下
腿部とを膝部において連結する義足の膝継手であって、
膝部を屈折可能な義足の膝継手として好適なものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記義足の膝継手としては、本出
願人が先に提案した図４に示すものがある（特開平６−
２２５８９７号公報）。そのものは、膝を折ったときの
膝部の突出により、義足のカバーの破損を防止するとと
もに、形のよい外装を作りだすことを目的として発明さ
れたものである。その構造は、図４に示すように、大腿
パイプ８０と下腿パイプ８１とが連結軸８２により軸止
されており、下腿パイプ側に軸止された保持部材８３が
大腿パイプ側のピン８４に係合された構造である。ま
た、膝部外側には、膝の外装を作りだすパテラ８５が設
けられており、そのパテラ８５は、大腿パイプ側に設け
られたパテラ誘導子８６の回動に伴って外側に移動する
ようになっている。そして、ワイヤー８７を上方へ引っ
張ると、ベルクランク８８の回動により、上記保持部材
８３の先端部が押されるため、上記保持部材８３の係合
が解除され、膝の屈折が可能となる。

【０００３】また、上記義足の膝継手としては、実公昭
５５−３２５７４号公報に記載のものが知られている。
そのものは、歩行時や座る場合など、通常は膝の屈曲が
可能であり、膝の屈曲角度が４５°以内であれば、膝に
荷重を加えたときのブレーキ作用により、膝をロックさ
せるものである。なお、上記ブレーキ作用は、膝上と膝
下とを連結する軸と軸受との間にブレーキブッシュを介
在させ、そのブレーキブッシュの摩擦力により行われ、
その摩擦力の調整は、上記軸受を上記軸に締め付けるネ
ジにより行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
前者のものは、正座する場合などは上記ワイヤーを引っ
張って保持部材の係合を解除することにより、膝を折る
ことができるが、歩行時には、上記保持部材を係合させ
た状態、つまり、膝を伸ばした状態になってしまう。し
たがって、歩き難く、歩く姿が不自然であるという問題
がある。

【０００５】一方、上記従来の後者のものは、歩行時に
膝の屈曲伸展を繰り返しながら歩行することができるた
め、歩く姿は自然であるが、膝のロックを上記ブレーキ
ブッシュの摩擦力によって行うものであるため、歩行中
にグリスなどが漏れて上記ブレーキブッシュに付着する
と、摩擦力が減少してブレーキがきかなくなり、突然、
膝が折れる場合があるという問題がある。また、上記摩
擦力の調整は、義足を装着する者の体重などに応じて上
記ネジによって行うが、使用中に緩んでしまい、歩行に
支障をきたす場合があるという問題もある。

【０００６】そこで本発明は、上述した課題を解決する
ためになされたものであり、その目的とするところは、
歩き易く、歩く姿が自然であり、かつ、歩行中は、く字
状態を超えて膝の折れることのない義足の膝継手を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、義足の大腿部
と下腿部とを膝部において連結する義足の膝継手におい
て、前記大腿部を取付ける膝上部材と、前記下腿部を取
付ける膝下部材と、前記膝上部材と膝下部材とを回動可
能に連結する連結手段と、前記膝上部材と膝下部材と
を、前記大腿部および下腿部が直線状にある状態から、
く字状になる角度まで回動させるとともに、その角度を
超えて回動させないように前記膝上部材と膝下部材とを
係合する係合手段と、前記係合を解除する係合解除手段
と、を備えるという技術的手段を採用する。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の義足の膝継手において、前記係合手段には、一端が
前記膝上部材および膝下部材の一方に係合解除可能に係
合されており、他端が他方に回動可能に取付けられてな
る係合部材が備えられてなるという技術的手段を採用す
る。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の義足の膝継手において、前記係合手段には、前記膝
上部材と膝下部材とを前記回動方向と反対の方向に付勢
する付勢手段が備えられてなるという技術的手段を採用
する。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の義足の膝継手において、前記付勢手段には、前記膝
上部材と前記膝下部材との間に設けられており、前記膝
上部材および膝下部材の一方の回動に伴って前記付勢力
を発生するように変形する第１の弾性部材が備えられて
なるという技術的手段を採用する。

【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の義足の膝継手において、前記第１の係合部材には、
その第１の係合部材の回動に伴って前記第１の弾性部材
を変形させる第２の係合部材が係合解除可能に係合され
ており、前記第１の弾性部材の変形が限界に達したとき
に、前記第１の係合部材の回動が停止されるという技術
的手段を採用する。

【００１２】請求項６に記載の発明では、請求項２ない
し５のいずれか１つに記載の義足の膝継手において、前
記係合解除手段には、前記係合部材を係合解除方向に回
動させる回動手段と、前記係合部材を係合方向に付勢す
る第２の弾性部材とが備えられてなるという技術的手段
を採用する。

【００１３】

【作用】請求項１ないし６に記載の発明では、上記大腿
部を取付ける膝上部材と、上記下腿部を取付ける膝下部
材とを、上記大腿部および下腿部が直線状にある状態か
ら、く字状になる角度まで回動させるとともに、その角
度を超えて回動させないように上記膝上部材と膝下部材
とを係合する係合手段が備えられているため、上記義足
の膝継手を用いた義足によれば、膝を上記く字状に曲げ
て歩くことができるし、歩行中にく字状態を超えて膝が
折れてしまうこともない。したがって、歩き易く、疲労
も少なく、歩く姿が自然であるとともに、安全に歩行す
ることができる。また、上記係合を解除する係合解除手
段が備えられているため、その係合解除手段により、上
記係合を解除することにより、膝を上記く字状よりも深
く曲げて正座などをすることができる。

【００１４】特に、請求項２に記載の発明では、上記係
合手段には、一端が上記膝上部材および膝下部材の一方
に係合解除可能に係合されており、他端が他方に回動可
能に取付けられてなる係合部材が備えられてなるため、
その係合部材を回動させて上記係合を解除することによ
り、膝を上記く字状よりも深く曲げることができる。

【００１５】また、請求項３に記載の発明では、上記係
合手段には、上記膝上部材と膝下部材とを上記回動方向
と反対の方向に付勢する付勢手段が備えられてなるた
め、その付勢力により、膝をく字状になった状態から元
の伸ばした状態に自動的に戻すことができる。したがっ
て、歩き易さをより一層向上することができるし、歩く
姿もより一層自然に近いものにすることができる。

【００１６】さらに、請求項４に記載の発明では、上記
膝上部材と膝下部材との間に設けられた第１の弾性部材
により、上記付勢力を発生させることができる。

【００１７】またさらに、請求項５に記載の発明では、
上記第１の弾性部材の変形が限界に達したときに、上記
係合部材の回動を停止させることができるため、上記変
形の限界に達するまでの変形量を調節することにより、
上記角度を調節することができる。つまり、歩行時の膝
の角度を変えることができるため、義足の長さなど、義
足を装着する人の個人差に応じた義足を提供することが
できる。

【００１８】そしてさらに、請求項６に記載の発明で
は、上記係合部材を係合解除方向に回動させる回動手段
と、上記係合部材を係合方向に付勢する弾性部材とが備
えられているため、上記回動により、係合を解除するこ
とができるし、上記弾性部材により、上記係合が自然に
解除されてしまうことを防止することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例
について図を参照して説明する。図１は、本実施例の義
足の膝継手の縦断面説明図、図２は、本実施例の義足の
膝継手のロック機構を解除しない状態で膝を屈折させた
状態を示す縦断面説明図、図３は、ロック機構を解除し
て膝を屈折させた状態を示す縦断面説明図をそれぞれ示
す。

【００２０】図１に示すように、本実施例の義足の膝継
手１０は、義足の大腿部の内部に装着された大腿パイプ
２０を連結する膝上部材３０と、義足の下腿部の内部に
装着された下腿パイプ４０を連結する膝下部材５０とを
備えている。上記膝上部材３０は、膝の外側に向いた膝
上外側部３２に半円形状の一対の取付片３４、３４（一
方の取付片３４は、図１に現れている取付片３４に隠れ
て見えない）が、相対向して形成されている。これら取
付片３４と３４との間に、上記膝下部材５０の膝下部材
上部５１が介在されており、その膝下部材上部５１は、
シャフト６０により、上記取付片３４と３４との間に軸
止されている。これにより、上記膝上部材３０と膝下部
材５０とが、回動可能となる。なお、本実施例では、上
記膝上部材３０、膝下部材５０およびシャフト６０は、
それぞれアルミニウムで形成されている。また、上記膝
上外側部３２には、後述する係合部材７４を介在させる
ための切欠部（図示省略）が上下方向に形成されてい
る。

【００２１】上記膝下部材上部５１には、その上面から
内部に向けて、断面コ字状のバネ収容部材７１がねじ込
まれている。このバネ収容部材７１の外周面には雄ねじ
（図示省略）が刻まれており、上記膝下部材上部５１の
上記バネ収容部材７１が収容される部分（図示省略）の
内周面には、上記雄ねじとかみ合う雌ねじ（図示省略）
が刻まれており、上記バネ収容部材７１は、その外周面
を上記バネ収容部材７１が収容される部分にねじ込むこ
とにより、上記膝下部材上部５１に取り付けられてい
る。

【００２２】上記バネ収容部材７１の内部には、コイル
スプリング７０が設けられている。このコイルスプリン
グ７０の基端は、上記バネ収容部材７１の内部上端に当
接されており、その先端には、球状部材７２がはめ込ま
れている。このように取付けられた上記コイルスプリン
グ７０は、上記大腿パイプ２０の軸方向に収縮され、上
記下腿パイプ４０の軸方向に伸長される。また、上記バ
ネ収容部材７１の上面（底面）には、図示しないが、締
付け用工具（たとえば、六角レンチ）をはめるための工
具受け部（たとえば、六角穴）が形成されている。そし
て、その締付け用工具により、上記バネ収容部材７１を
上記下腿パイプ４０の軸方向（図面下方）へ、ねじ込む
ことにより、上記コイルスプリングの復元力を増大させ
ることができ、また、上記バネ収容部材７１を上記大腿
パイプ２０の軸方向（図面上方）へ、戻すことにより、
上記コイルスプリングの復元力を減少させることができ
る。なお、本実施例では、上記コイルスプリング７０
は、鋼で形成されており、上記球状部材７２は、硬質の
合成樹脂で形成されている。

【００２３】上記球状部材７０には、上記コイルスプリ
ング７０を収縮方向へ押圧する押圧部材７３が当接され
ている。この押圧部材７３は、板状に形成されており、
その基端は、上記球状部材７２の近傍の上記膝下部材５
０にシャフト７３ｂにより回動可能に取り付けられてい
る。また、上記押圧部材７３の上面には、上記球状部材
７２の半球状の先端部を収容する収容部（図示省略）が
形成されている。さらに、上記押圧部材７３の先端部に
は、ピン７３ａが取り付けられている。なお、本実施例
では、上記押圧部材７３、シャフト７３ｂおよびピン７
３ａは、ステンレスで形成されている。

【００２４】上記ピン７３ａには、係合部材７４が係合
されている。この係合部材７４は、鉤状の先端部を有す
る板状に形成されており、上記ピン７３ａに係合される
半円形状の切欠部７４ａが形成されている（図３参
照）。また、上記係合部材７４の中央寄りの基端は、シ
ャフト７４ｂにより、上記膝上外側部３２に形成された
切欠部内に回動可能に取り付けられている。さらに、上
記係合部材７４の基端には、バネ収容孔７４ｃが形成さ
れており、そのバネ収容孔７４ｃには、コイルスプリン
グ７５の一端が収容されている。上記コイルスプリング
７５の他端は、上記膝上部材３０の内部に設けられたバ
ネ止め部材３３に固定されている。

【００２５】上記係合部材７４は、上記コイルスプリン
グ７５の復元力によって、係合方向に付勢されており、
係合が自然に解除されないようになっている。上記係合
部材７４のシャフト７４ｂと切欠部７４ａとの略中央に
は、孔７４ｄが貫通形成されており、この孔７４ｄに
は、ワイヤー７６が挿通されている。このワイヤー７６
の先端には、抜止め部材７６ａが取り付けられており、
ワイヤー７６の基端には、ノブ７６ｂが取り付けられて
いる。このノブ７６ｂの近傍のワイヤー７６は、大腿部
のカバー２２の側面に保持部材（図示省略）によって挿
通自在に保持される。なお、本実施例では、上記係合部
材７４は、ステンレスで形成されており、上記コイルス
プリング７５は、鋼で形成されている。

【００２６】次に、上記構成の義足の膝継手１０の作動
について説明する。まず、図１に示すように、義足が直
立状態（棒状態）において、膝を屈折させて行くと、上
記膝上部材３０は、上記シャフト６０を中心にして回動
して行く。この回動に伴って、上記シャフト７４ｂが回
動方向へ移動するため、上記係合部材７４が、上方へ引
き上げられる。この係合部材７４の引き上げに伴って、
その先端に係合された押圧部材７３が、シャフト７３ａ
を回転軸にして上方へ回動される。この押圧部材７３の
回動に伴って、球状部材７２の頭が押され、コイルスプ
リング７０が収縮される。

【００２７】そして、図２に示すように、上記コイルス
プリング７０が最小に収縮されると（変形の限界に達す
ると）、上記押圧部材７３の回動が、上記球状部材７２
の頭によって阻止されるため、上記膝上部材３０の回動
が停止される。続いて、義足の足部（図示省略）が地面
を離れて義足に掛かる荷重がなくなると、上記コイルス
プリング７０の復元力によって、上記押圧部材７３が下
方に回動され、上記膝上部材３０が原点へ回動される。
このように、本実施例の義足の膝継手によれば、膝をく
字状に曲げながら歩くことができるため、歩き易く、か
つ、歩く姿も自然なものとなる。しかも、歩行中は、上
記係合部材７４の係合によりロックされているため、膝
は、く字状態を超えて折れることがないため安全であ
る。また、上記バネ収容部材７１のねじ込み量により、
上記コイルスプリング７０のバネ長などを調節して変形
の限界に達するまでの変位量を調節することにより、上
記回動の角度を変えることができる。さらに、上記コイ
ルスプリング７０のバネ定数（弾性位置エネルギー）を
変更することにより、上記膝のく字状から伸長状態への
復元力を変えることもできる。

【００２８】そして、正座する場合など、膝を大きく曲
げたい場合には、上記ノブ７６ｂをつかんでワイヤー７
６を上方へ引っ張ると、上記係合部材７４がシャフト７
４ｂを軸にして回動され、上記切欠部７４ａにはめられ
ていたピン７３ｂが切欠部７４ａから離脱して係合が解
除される。これにより、図３に示すように、上記膝上部
材３０は、曲げたい角度まで曲げることができる。ま
た、その曲げた膝を曲げていない元の状態に戻す場合に
は、上記膝上部材３０を膝を伸ばす方向（図面では半時
計方向）へ回動させると、上記係合部材７４の先端が、
上記コイルスプリング７５の復元力によって、再び、上
記押圧部材７３のピン７３ａに係合される。このよう
に、本実施例の義足の膝継手によれば、大腿部に設けら
れたノブを引っ張るだけの簡単な操作で、膝を深く曲げ
ることができる。

【００２９】なお、上記実施例では、上記押圧部材７３
に係合部材７４を係合し、上記押圧部材７３により上記
コイルスプリング７０を押圧することにより、膝の屈折
角度を制限しているが、上記係合部材７４の先端部に複
数の係合孔を形成し、その係合箇所によって上記膝の屈
折角度を変えることができる。また、上記実施例では、
上記コイルスプリング７０が最小に収縮した時点で回動
が阻止される構成を説明したが、上記コイルスプリング
７０を回動時に伸長させるようにし、所定箇所で回動を
阻止するようにしてもよい。さらに、上記コイルスプリ
ング７０を上記膝下部材５０に設けてもよい。またさら
に、上記コイルスプリング７０に代えて、板バネを用い
ることもできるし、硬質ゴムを用いることもできる。そ
してさらに、上記実施例の義足の膝継手に、本出願人が
先に提案した義足用膝継手に用いたパテラ３２を取付け
ることもできる。また、上記膝上部材３０、膝下部材５
０、シャフト６０、押圧部材７３および係合部材７４
は、アルミニウムの他、ステンレス、鉄などの金属性材
料で形成することもできる。

【００３０】なお、上記実施例では、上記シャフト６０
が本発明の連結手段に、上記コイルスプリング７０が第
１の弾性部材に、上記コイルスプリング７０ないし係合
部材７４が係合手段に、上記コイルスプリング７０ない
し球状部材７２が付勢手段に、上記押圧部材７３が第２
の係合部材に、上記係合部材７４が第１の係合部材に、
上記コイルスプリング７５が第２の弾性部材に、ワイヤ
ー７６、抜止め部材７６ａおよびノブ７６ｂが係合解除
手段にそれぞれ相当する。

【００３１】

【効果】以上記述したように、本発明の義足の膝継手に
よれば、膝をく字状に曲げて歩くことができるため、歩
き易くて疲労が少なく、歩く姿が自然であり、歩行中に
膝がく字状態を超えて折れることがなく安全であり、か
つ、膝を所望の角度まで曲げて正座などをすることもで
きる義足を実現することができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の義足の膝継手の直立状態を示す
断面説明図である。

【図２】本発明実施例の義足の膝継手の係合状態で膝を
曲げた状態を示す断面説明図である。

【図３】本発明実施例の義足の膝継手の係合状態を解除
して、膝を深く曲げた状態を示す断面説明図である。

【図４】従来の義足の膝継手の縦断面説明図である。

【符号の説明】

１０義足の膝継手２０大腿パイプ３０膝上部材４０下腿パイプ５０膝下部材６０シャフト７０コイルスプリング７３押圧部材７４係合部材

フロントページの続き (72)発明者山下保愛知県名古屋市港区港明１丁目10番５号労災リハビリテーション工学センター内 (72)発明者太田一重愛知県名古屋市港区港明１丁目10番５号労災リハビリテーション工学センター内 (72)発明者鈴木康雄愛知県名古屋市港区港明１丁目10番５号労災リハビリテーション工学センター内 (72)発明者小山憲路愛知県名古屋市港区港明１丁目10番５号労災リハビリテーション工学センター内 (72)発明者ジェームス・モーア愛知県名古屋市港区港明１丁目10番５号労災リハビリテーション工学センター内 (72)発明者林満愛知県名古屋市東区泉３丁目４番３号株式会社松本義肢製作所内 (72)発明者日比野文昭愛知県名古屋市東区泉３丁目４番３号株式会社松本義肢製作所内 (72)発明者西尾敏実愛知県名古屋市千種区宮根台１丁目６番36 号有限会社渡辺義肢製作所内 (72)発明者長縄正裕愛知県犬山市大字犬山字東古券419番地株式会社今仙技術研究所内 (72)発明者長村正紀愛知県犬山市大字犬山字東古券419番地株式会社今仙技術研究所内 (72)発明者鈴木光久愛知県犬山市大字犬山字東古券419番地株式会社今仙技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】義足の大腿部と下腿部とを膝部において
連結する義足の膝継手において、前記大腿部を取付ける膝上部材と、前記下腿部を取付ける膝下部材と、前記膝上部材と膝下部材とを回動可能に連結する連結手
段と、前記膝上部材と膝下部材とを、前記大腿部および下腿部
が直線状にある状態から、く字状になる角度まで回動さ
せるとともに、その角度を超えて回動させないように前
記膝上部材と膝下部材とを係合する係合手段と、前記係合を解除する係合解除手段と、を備えたことを特
徴とする義足の膝継手。
【請求項２】前記係合手段には、一端が前記膝上部材
および膝下部材の一方に係合解除可能に係合されてお
り、他端が他方に回動可能に取付けられてなる第１の係
合部材が備えられてなることを特徴とする請求項１に記
載の義足の膝継手。
【請求項３】前記係合手段には、前記膝上部材と膝下
部材とを前記回動方向と反対の方向に付勢する付勢手段
が備えられてなることを特徴とする請求項２に記載の義
足の膝継手。
【請求項４】前記付勢手段には、前記膝上部材と前記
膝下部材との間に設けられており、前記膝上部材および
膝下部材の一方の回動に伴って前記付勢力を発生するよ
うに変形する第１の弾性部材が備えられてなることを特
徴とする請求項３に記載の義足の膝継手。
【請求項５】前記第１の係合部材には、その第１の係
合部材の回動に伴って前記第１の弾性部材を変形させる
第２の係合部材が係合解除可能に係合されており、前記第１の弾性部材の変形が限界に達したときに、前記
第１の係合部材の回動が停止されることを特徴とする請
求項４に記載の義足の膝継手。
【請求項６】前記係合解除手段には、前記係合部材を
係合解除方向に回動させる回動手段と、前記係合部材を
係合方向に付勢する第２の弾性部材とが備えられてなる
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記
載の義足の膝継手。