JPS5940021B2 - 義足の支柱 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の細い弾性を備えた炭素繊維強化プラスチ
ック製線状体を円筒状に配設した内骨格型義足の支柱（
バイロンシャンク）に関し、特に、円筒状に形成した線
状体が曲げモーメントに対して剛性を有し、ねじりモー
メントに対して弾姓を有することを利用して身体の生理
学的保護と生活動作の拡大をはかつた義足の支柱に関す
るものである。

従来内骨格型義足は大腿部、Ｔ側部を問わず。

金属住パイプからなる支柱が使用されている。このよう
なパイプは弾住のない剛体支柱であるため重く、蹴り出
し歩行時に、足部から支柱の軸方向に加わるモーメント
がソケットを介して切断端にひねりを負荷し、切断端に
摩擦やねじれによる傷害を与えたり、膝関節、股関節に
悪影響を与えたりしていた。上述の状況から、常時パイ
プ支柱下端と足部との継手にゴム又は合成樹脂材等から
なる弾住体を介在させておき、足部から支柱に加わるト
ルクを吸収する構成のものが提案されている。しかしこ
の構成のものは弾住体の弾力を弱くすると、蹴り出しの
際足部はパイプ支柱に対して直角に保持されずに足底全
面が接床状態となる、このため蹴り出し力がないので蹴
り出し歩行か困難と、なり転倒の危険住さえあつた。前
記弾住体の弾力を強くすると足部に発生したトルクが切
断端や関節を強制的にひねることとなり、頭初記載の如
き欠屯を有する結果となる。

本発明に係る義足の支柱は上述した欠陥を一掃ノ した
もので、その要旨とするところは、複数の軸線方向に配
向した炭素繊維層７■含む炭素繊維強化プラスチック製
線状体を平行等間隔に配列して全体を円筒状に配設し、
その上下端を留金で固定保持すると共に全線状体には複
数のリングをその等５ 間隔に設けた通孔により介装し
たもので、曲げモーメントに対して剛Ｆ！Ｊ、を有する
ばかりでなく蹴り出し補助力を有し、かつ、足部に発生
したねじりモーメントを弾住的に吸収すると共に軽量に
して装看感の良好な新規な支柱を提案せんとするもので
．以下本発明の一実施例を図面に従つて説明する。１は
第１図に示す如く，本発明支柱２を使用した内骨格型Ｔ
腿義足である。

該義足１は足部３の上面に設けた筒状継手４が固設され
．継手４には支柱２の下端部が嵌入固足され、その上端
部はＴ腿切断端６を装着するソケットＴＴ端の継手８に
嵌入固定されるものである。前記支柱２は平面か所足直
径の円周に沿つて等間隔且つ平行に細長い炭素繊維強化
プラスチック製線状体９を配列して、全体を円筒形状に
配設する。

斯かる線状体の配列とするため、支柱２の上下端部には
第３図ａに示す如く軽金属材或いは炭素繊維強化プラス
チックからなる留金１１を装着して締付固足する。留金
１１は円筒状の内金１２とニッ割にした一対のものを整
合して円筒状にした外金１３とから形成され、内金１２
の外周面には線状体９の数に対応する数の断面半月形状
縦溝１４が等間隔平行に刻設される。外金１３の内周面
には略前記縦溝１４と対向整合する縦溝１５が刻設され
る。支柱２を継手に装看するときは第５図に示す如く、
予め留金１１を継手４に嵌入しておき線状体９を挿入し
てから．継手４の耳部１１に螺装したねじ１８を緊締し
、支柱２を継手に締付固定する。支柱２の線状体９に介
挿するリング２０は軽金属材又は炭素繊維強化プラスチ
ックからなり．線状体の数と同数の通孔２１が軸方向に
等間隔的に穿設され、該通孔２１の径は線状体の径と略
同径であつて、手で摺動して位置移動しない限り歩行中
に不用意に位置ずれすることのないようになされている
。

以上の如く構成した本発明支柱２の作用と実施態様を説
明する。

線状体９は身体位置や下腿か大腿部かの装着位置或いは
装着者の歩容又はねじられる弾住応力等の問題から考慮
して、その直径を１．０〜１．８ｍ７１Ｌ程度とし，線
状体の軸線方向に引揃えられた炭素繊維層を含んでいる
ことが必要である。

線状体、の配設数はその径や長さによつて異なるが、６
〜２４個程度とし．円筒形状とすることによつて曲げモ
ーメントに強く、ねじりモーメントに大きな弾住を有し
、しかも全体が均等にねじれるようにしたものである。
足部に発生したねじりモーメントはリング２０を介挿し
ていない支柱２を第６図ａに示す如く変形する。即ち、
固足された線状体の上下端はわずか起立状態をそのまま
残しているが線状体全体としては螺線状に湾曲する。そ
して線状体の中央部は集束するように支柱全体がねじら
れる。支柱の線状体にリング２０を介挿して、ねじりモ
ーメントを加えるとリング２０が線状体群の集束作用に
抵抗する作用を有し、支柱全体としては弾註力を増大す
る、そして一定範囲のねじり角度以上は急撃に弾住力が
大となる。

この弾住力を調整するにはリング２０を上下端側に移動
することにより緩和する。第６図ｂに示す如く、リング
２０の径を円筒状支柱２の径より小にすると、支柱の線
状体はリング部分が集束され．線状体自体は張力を有す
るが、曲げモーメントに対して一定ねじり角度まで容易
にねじられると共に支柱軸方向の曲げモーメントに対し
てもわずかに湾曲する。

第６図ｃに示す如く、支柱の直径より大なる径のリソグ
２０を介装すると．支柱の線状体はドラム状に張設され
．ねじりモーメントに対しても強い弾住を有する。

支柱２の上下端部に装着する留金１１は内金１２と外金
１３とで線状体９を挟着固定する構造としたが、義足使
用者の個住に適合した線状体とリングとを長年に亘り使
用可能に決定すると留金を取外し可能とする必要ない，
従つて留金に代え、筒体の円形端面に等間隔且つ軸方向
に孔を穿設し、該孔に線状体端部を挿入固着しておけば
、使用者に適した弾匪湾曲度を有する支柱を長期に亘つ
て使用することができる。

以上の如き作用を有する本発明支柱は細い配向した炭素
繊維補強層を含む炭素繊維強化プラスチック製線状体を
等間隔且つ平行に配列して．全体を筒状に形成し，線状
体には複数のリングを位置移動可能に介挿した構成とし
ていて．義足歩行者の支柱軸方向の荷重による曲げモー
メントに対しでは剛住を有しているので、足部は常に支
柱に対し直角前方に配置してリズミカルな歩容をそこな
うことなく歩行することができると共に蹴り出し歩行の
際は些かな湾曲する弾力により蹴り出し力を補助して、
足部の前方振り出動作を極めて容易になすことができる
。

更に足部の立脚期（接地）に発生するねじりモーメント
がソケットを介して切断端や関節部に負荷されることな
く、支柱が周方向に弾住的にねじれることにより前記モ
ーメントを吸収することができる。

そして和室で正座するときは足部を横にひねつてすわれ
ば、不自然でない外観を有する正座姿勢をとることがで
きるでまた、本発明支柱は炭素繊維強化プラステツクで
作られているため従来使用されてきたバイブ支柱に比し
軽量に製作することができるので義足装着感が極めて良
好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明支柱を用いた内骨格型Ｔ腿義足の一部切
欠全体側面図、第２図は支柱の一部を切欠した全体側面
図、第３図ａは留金の平面図、同図ｂは留金を構成する
外金の斜視図、同図ｃは内金の斜視図．第４図はリング
の斜視図、第５図は足部の継手に支柱Ｔ端部を装着した
拡大斜視図、第６図ａは支柱をねじつた状態を示す側面
図、同図ｂは支柱にその径より小さい径のリングを介挿
した状態を示す側面図、同図ｃは支柱にその径より大き
い径のリソグを装着した状態を示す側面図である。 １ ・・・・・・内骨格型下腿義足、２・・・・・・支
柱．３ ・・・・・・足部、４，８・・・・・・継手、
９・・・・・・線状体、１１・・・・・・留金、１２・
・・・・・内金、１３・・・・・・外金、２０・・・・
・・リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線方向に配向した炭素繊維の補強層を有する炭素
   繊維強化プラスチック製線状体を平面が円形線に沿つて
   等間隔且つ平行に配列して、その全体形状を筒形に形成
   し、該筒形を形成した線状体の上下端部を筒形部材で固
   定したことを特徴とする義足の支柱。 ２ 前記筒形に形成した支柱の線状体には通孔を有する
   リングを位置移動可能に介挿したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の義足の支柱。 ３ 前記支柱の上下端部を固定する筒形部材が炭素繊維
   強化プラスチックで作られたものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の義足の支柱。