JPS62266055A - 骨格義足における半遊動型膝関節 - Google Patents

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−１−の利用分野〉 本発明は膝折りとアライメン１〜設定を容易とし軽量と
なる骨格義足における半胎動型膝関節に関するものであ
る。

〈従来の技術〉 一般に、義足における膝関節を大別すると、遊動型、固
定型、セフティ−型の三種類となる。

この場合、遊動型膝関節は所謂振子タイプであり、歩容
は円滑となるが、馴れない初期の切断者にあっては膝折
れを招ぎ危険性がある。この種の態様では、固定型で関
節を棒足状態とする方か歩容姿勢は悪いが安全性は高い
。また、セフティ−をとは、イ本重をｌ卦Ｃプたとぎに
ブレーキが自動的にぎく如くし、必要以」二の膝折れを
招かない構造である。しかし、従来のこの種のタイプは
、自重く体重）の軽い人にはブレーキか動かず、万人向
きとはなっていない。

例えば、特公昭５２−４６４３２月公報の膝関節は、ブ
レーキの一方の連結部分を関節軸自体とし、他方の連結
部分を関節軸を取巻くスリブ１〜（ｌきの輔クランプと
し、該軸クランプの下方の脚部が関節上部分に旋回軸を
介して嵌着された旋回レバーを形成する一方、上方の脚
部が自由に運動可能イ１締（＝ｊレバーとし、この上に
関節上部分を支える構成となっている。この場合のブレ
ーキは、自重により間隙を狭めるスリブ１〜を配した所
謂側ドラム構造をもってなす。即ち、自重によってスリ
ブ１〜間隙を狭め軸クランプで関節下部分側の軸を締（
ｑける直接締付機構で１ｊ１、スリットに起因Ｊる締付
レバーを各秤体申を支持し得るよう強靭なバネ作用を持
たせねばならず、このことは逆に人なる荷重を与えねば
スリブ］〜か狭まらず、円滑、　ｌ１１１′実なブレー
キが掛らない。

勿論、このタイプ（ｊ、実質的に一〇ｑＩ＋式を採って
なるため、非ブレーギ状態にあっても、座る態様の如き
に関節を１８０°折曲げることは出来ない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は上記実情に鑑み、使用者の体重に左右されず、
馴れ度合に応じた原曲げ角度の設定及び振子歩容、また
は棒状（原曲げ零〉使用を自在とすると共に、遊脚相を
円滑（下肢の戻りを自動的に）にし、口つ正座■ｈの如
き１８０°折曲げも可能とした二軸型の骨格義星におけ
る半遊動を膝関節を掟供す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、関節上部に大腿用ソケッ１〜アダプター又は
大腿パイプを配し関節下部に下肢パイプを配ず骨格義足
の膝関節において、関節上部の下端後縁に形成の歯車部
と関節下部の上端後縁に形成の歯車部をＨいに噛合する
と共に、該各歯小部に挿通の（ヌ軸に、回動規制連結部
を配ずリンク駒体を掛Ｕ−Ｊ渡して連結し二軸型関節主
体とし、前記リンク駒体の下部の回動規制連結部となる
連結歯車部を、関節下部に縦挿通せる戻しスプリングを
基端に装着した昇降杆の南部に噛合連結し、該昇降杆に
設けた係止段部に、関節下部の上部前方に配した横スラ
イド型操作ボタンの繰り出し自在のス１ヘツパー片を臨
ませ゛、該ストッパー片を係止段部の接衝間隔て回動規
制をし、また操作ボタンのスライドにて移動するス１ヘ
ツパー片と係止段部の離反位置で、前記昇降杆とリンク
駒体の連結が外れ二つ折り自在としたものである。

〈作　用〉 上記のよう’Ｊ：　ＩＨＦ）成のため、例えば初期の切
断者使用の如きに原曲げに自信がなく膝関節を棒状どじ
た歩容を得たい場合、関節上、下部が直線（屈曲度零〉
の状態にあって操作ボタンの下方へ螺挿するス１〜ツバ
ー片を最大幅に繰り出し昇降杆の係止段部に当接してお
く。この状態で歩行し膝を曲げＪ：うとしても、昇降杆
はストッパー片の接衝で上昇せず、該昇降杆に噛合連結
のリンク駒体は不動で回動せず、従ってリンク駒体の上
下端に固定された枢軸を挿通の」二、下の歯車部が廻ら
ない。即ち、棒状関節を？づ。

尚、このとぎに市っても、操作ボタンを横スライドさせ
ス１〜ツバー片を係止段部の軸線上Ｊ：り外せば昇降杆
の上前は自由となり、膝の屈曲となる関節上、下部の歯
車部の噛合転勤に伴うリンク駒体が回動し、該リンク駒
体の下端と昇降杆との噛合が外れ廻り込むため、二つ折
り（１８０°折曲）が出来る。また、膝の屈曲に適宜角
Ｉαを持たゼたいとぎ、操作ボタンのスｊ−ツバー片の
繰り出し幅を少なくし、該ス１〜ツバー片と係１に段部
に所定間隔を配ぜば、この昇降杆はその間隔幅分だり移
動しリンク駒体の回動が自在となり、その回動角度だけ
関節上部の歯車部が関節下部の歯車部に対し廻る。この
回動もが降柱の係止段部がス１〜ツバー片に接衝した位
置で停止する。勿論、この状態でもス１〜ツバー片をず
らし係止段部と離反位置にすれば、二つＪＪ７りとなる
。

即ち、この膝の屈曲向合は、操作ボタンに配すス１〜ツ
バー片と昇降杆の係止段部との間隔設定にて制御される
ため、膝の屈曲は自重に左右−〇　− されることなく確実に遂行し得る。

〈実施例〉 １ス小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は上端にアライメント（ｉＩｉｌｈ位）調整のセラ１
〜ネジ４を四方に配すセラ１〜溝１ｂを有する関節上部
で、このセットＲ１ｂに大腿用アダプター２を配す取付
台座３の下端の連結頚部３ａを挿入する。この関節上部
１の下端後縁に膨出形成した歯車部５に、関節下部６の
上端後縁に膨出形成した歯車部７を直接噛合ざぜると共
に、該歯車部５，７の中心位置に横押通した枢軸８゜９
を、中央の割溝１０を締付ネジ１１で締付する締付型の
リンク駒体１２の上下の軸孔１２ａ。

１２ｂで支承して連結し、全体として二軸型関節ゴニ体
１３とする。この場合、歯車部５，７は関節上、下部１
，６の両側に一対形成とし、この側面門型形状を♀す歯
車部５，５．７，７間にリンク駒体１２か介在し、片荷
重と捩れのない堅牢構造としてなる。また、この一方（
上方）の４・μ軸８はリンク駒体１２の軸孔１２ａに嵌
まる輔胴部８ａを偏心軸胴１４とし、該枢軸８のセラ１
〜位置の変位により、該枢軸８の両端の支承部８ｂを受
ける関節上部１が実質的に上下動し、歯車部５，７の摩
滅したとぎの調整手段となる。

１６はリンク駒体１２の下ＣＭ１円弧部１２ｃの内側面
に形成した連動歯車部で、該連動歯車部１６に関節下部
６の中心に縦挿通した昇降杆１７の上端側面に形成の歯
部１８を噛合する。この昇降杆１７は歯部１８側の反対
側の中途に係止段部１９を突出し、該係止段部１９の軸
線上に、関節下部６の上部前方に横貫通した横スライド
型操作ボタン２０の中間摺動部２０ａに縦挿通ずるネジ
ヤス１〜ツバー片２１を臨ませる。また、関節下部６の
仕切底部６ｂを貫通した昇降杆１７の脚部１７ａ端に、
一端を前記仕切底部６ｂの下面に係止する戻しスプリン
グ２２を装着した支軸２３を螺合連結し、該昇降杆１７
の上昇口４に戻し弾旧を与えるもので必る。２４は関節
下部６の上部中央に設ｃプだ操作ボタン用クリ−り機構
で、ボール２５、スプリング２６、止ネジ２７よりなり
、この先端に配すボール２５を操作ボタン２０の摺動部
２０ａに刻設の凹溝２８゜２Ｂのどちらかに落込み、位
置決めをする。

２９は関節上部１の下端前面に横向きとして取イ旧すた
ネオプレーン等よりなる輔型綴雨部材で、該緩衝部材２
９は関節上部１と関節下部６が直線状（伸びた状態）と
なったとぎに形成される間隙１５に介在リ−る厚さをも
ち、戻り時緩衝とする。

いよこの作用を説明すると、先ず実際の使用に当っては
、関節上部１のソケットアダプター２部に大腿ソケッ１
−３０を予め一体に形成し、該大腿ソケット３０に脚の
断端部を嵌める。一方、関節下部６の下端接続部６Ｇに
下肢パイプ３１を差込み、接続部６Ｃに有する縦割溝６
ｄの締付ネジ３２で固定する。このセラ１〜時のアライ
メンｊ−調整は、アダプター側取付台座３の下端の連結
頚部３ａを、関節上部１のセッ］〜溝１［）内に必って
四方より繰り出すセラ１〜ネジ４の繰出し量で軸芯位置
を適宜調整する。また、この場合取（ｑ台座３と関節上
部１との間に、第１１図、第１２図に示す如き、傾斜調
整リング３４を介在すれば○脚者、Ｘ脚当のように脚に
傾（プに対処し得る。

即ち、傾斜調整リング３／ｌの（ｔ１１成は、単一のリ
ンク板を斜めに横切断の状態を取る２枚一対の傾斜リン
グ板３５，３６を重ねたものであり、正常■）（傾斜な
し）にあって上下面３５ａ、　３６ａを平行面となるよ
うに合せる。脚を少し傾けたいときは、どちらか一方の
傾斜リング板３５゜３６を、この側面に有する係由孔３
７に適宜の工具を差込み廻せば、２枚のリング全体とし
て側面模型を早し、この上下面３５ａ、　３６ａが非平
行面（傾斜）となり、脚（下肢パイプ側）を内又は外に
傾けることができる。この場合、傾斜リング板３５．３
６の合せ面３５ｂ、　３６ｂには雌雄となる係合段部３
８，３９をもち、回動時にずれを招かない。また、下方
となる傾斜リンク板３６の下面３６ａには関節上部１の
嵌合段Ｗｊ４０を配してなるセラ１〜位置がずれない。

更に、このときの取付台座３に突設の連結頚部３ａの構
成は、第１１図に示す如き截頭円錐頚部３ａ’とし、関
節上部１側のセットネジ４をこの鉗面に接衝させ下方へ
の引寄せが働き固定し、且つ頚部傾斜を自在とする。但
し、この傾斜調整リング３４の調整角は約１５°稈度で
ある。勿論、この関節上部１のセラｌ−満１ｂの深さは
截頭円錐頚部３ａが傾いても接触しない幅をもたせる。

ここにおいて、切断者の歩行に際し、例えば膝折れを好
まない場合（初期の切断者は、膝折れ歩行が恐ろしい）
、膝折れロックを施し関節を棒状とする。この調整は、
先ず操作ボタン２０を押し込み、この摺動部２０ａのス
トッパー片２１を昇降杆１７の係止段部１９に対し軸線
上より外れた位置（離反位置）とする。この状態で関節
上部１（又は関節下部６）を後方へ屈曲すれば、昇降杆
１７は非ロツク状態で昇降自在となっているため、該関
節上部１は歯車部５が関節下部６の歯車部７に噛合転動
して回動（折曲）？すると共に、該歯車部５，７の枢軸
８゜９に差渡してなるリンク駒体１２も回動し、これに
伴い該リンク駒体１２の連動歯車部１６が回転するもの
で、該連動歯車部１６に噛合のラック歯となる昇降杆１
７の南部１８が上方へ直接送りとなる。即ち、昇降杆１
７は上がする。

この状態で更に関節上部１を折曲げれば、リンク駒体１
２の部分的な歯体となる連動歯巾部１６が昇降杆１７の
歯部１８より外れ、該連動歯車部１６の下端円弧部１２
ｃか昇降杆１７の歯部１８の下部に形成される受溝部１
７１〕へ嵌まり込むため、これ以上の戻し弾１發は受け
ずリンク駒体１２は円弧部１２ｃの滑動をもって更に回
動し、該リンク駒体１２の外側面１２ｄか二つ折れとな
った関節上部１の連結面部１ａの上面に当接して止まる
。即ち、関節上部１と関節下部６は二軸をもって１８０
°折曲げとなる（第７図参照）。

この関節上部１が折曲すれば、関節下部６の連結溝部６
ａ上面が露出し、直交となる操作ボタン２０に臨むスト
ッパー片２１を下方へ最大に繰り出し、関節上、下部１
，６が直線となったとき、ストッパー片２１が昇降杆１
７の係止段部１９に達する如くする。この後（ス１−ツ
バ　゛−セット後）、関節上部１（又は関節下部６）を
起立回動して直線状とし、最後に前記押込んだ操作ボタ
ン２０を逆押しで戻せば、このストッパー片２１端に係
止段部１９が予め位置し膝折りロックとなる（第８図参
照）。

即ち、この状態にで歩行をし膝を折曲げようとして関節
上部１に自車が掛っても、操作ボタン２０のス１〜ツバ
ー片２１が昇降杆１７の係止段部１９に当接し、該昇降
杆１７の上昇を規制しているため、この歯部１８に噛合
の連結歯車部１６も不動となり、該連動歯車部１６をも
つリンク駒体１２は回動せず、従ってリンク駒体１２と
一体となる枢軸８，９を挿通した歯車部５．７の噛合転
動をみない。このことは、膝関節が折曲しない状態であ
り、安全なる棒状歩行が出来る。但し、この棒状歩行は
、義足を横に−１３＝ 振らねばならず歩容は余り良くない。

１ノかし、この膝折れロック状態下にあっち、操作ボタ
ン２０をスライドさせれば座る等で関節を１８０°に折
曲げることは出来る。即ち、外方より操作の可能な操作
ボタン２０を押込み、このストッパー片２１を昇降杆１
７の係止段部１９の軸線上より外し離反位置とずればに
い（骨格義足にあって、骨格パイプの外周にウレタン等
よりなる外装部材を覆ってなるため、該外装部材の表面
より操作ボタン２０の位置確認が容易である）。

次に、義足歩行が馴れ膝部に程よい折曲げを得たい場合
、先ず前記同様に操作ボタン２０を押込みロックを解き
関節上、下部１，６を二つ折りとし、該操作ボタン２０
のス１〜ツバー片２１の螺挿度を調整し、該ストッパー
片２１と昇降杆１７の係止段部１９間に所定の間隔℃を
もつようセラ１〜する。この状態で操作ボタン２０を押
戻した後に歩行すれば、この間隔β分だけ昇降杆１７が
上昇し、これに伴いリンク駒体１２が回動じ歯車部５，
７が噛合転勤し一定角石の膝折れが出来る。即ち、歩行
に当って関節上部１に山中が掛り歯車部５が関節下部６
の歯車部７に対し噛合転動しようとずれば、］・し軸ε
３．ε）を介して連結のリンク駒体１２が回動（横倒）
し連動歯車部１６に噛合の魔降柱１７の歯部１８が一定
幅だりラック送りされ上部する。この昇降杆１７が一定
幅（間隔℃）だけ上昇したとき、この係１Ｆ段部１９が
ス１〜ツバー片２１端に接衝して停由する。このとき、
リンク駒体１２の回動も止まり、関節上、下部１，６は
所定の膝折れ角度で止まり、一種のブレーギ動作となり
、これ以上の膝折れは招かない。この状態において歩行
動が遊脚用へ移行すれば、関節下部６中にあって上昇し
た昇降杆１７は、下端に装着の戻しスプリング２２の復
元弾１發にて降下動を得（昇降杆１７の上昇にあっては
、戻しスプリング２２は支＠２３の上野に伴い圧縮され
る）、この昇降杆１７の降下に連動する南部１８に噛合
の連動歯車部１６のリンク駒体１２が起立回動し、該リ
ンク駒体１２に連動の関節上部１が関節下部６に対し直
線状に戻る（実際には、関節下部６が振子状に自動的に
戻る）。また、この条件下にあっても膝の１８０゜折曲
げは可能である。即ち、操作ボタン２０を押込みス１〜
ツバー片２１を係止段部１９を離反位置としロック解除
状態とすれば、前記のように昇降杆１７の昇降が自在で
リンク駒体１２が回動するため、関節上、下部１，６が
二つ折りとなる。

また、歩行において、Ｈｊａｒ曲げに規制をもたない所
謂振子運動の歩行をしたい場合、操作ボタン２０を二つ
折り操作と同様に押込み、ストッパー片２１と係止段部
１つを単に離反位置とすればよい。この振子歩行は、所
定の膝折れ位置で遊脚用に移行すれば自動的に戻る。勿
論、この歩行は必要以上に膝折れを招かないための訓練
（熟練〉を要する。

更に、長期使用において、歯車部５，７が互いに摩滅し
噛合にガタが生じた場合は、枢軸８゜９のセット間隔を
調整すればよい。即ち、一対の枢Ｐｉｌ１８，９を上下
に配したリンク駒体１２の割溝１０の締付を、外端に臨
む締付ネジ１１を緩めて解【プば、この割溝１０の両端
に連らなる軸孔１２ａ、　１２ｂの軸把持が緩み枢軸８
，９が回転自在となる。この状態で偏心軸胴１４を配し
た枢軸８を回転させ、この変位部分１４ａを上方に移行
させれば、該枢軸８の支承部８ｂを受ける関節上部１の
軸孔３３位置が実質的に押下げる結果となり、枢軸８，
９の間隔狭めで歯車部５゜７の噛合が密となり、ガタが
解消し円滑な関節回動を得る（第１０図Ａ、Ｂ参照）。

〈発明の効果〉 上述のように本発明の骨格義足における半遊動型膝関節
は、ソケット側となる関節上部と下肢パイプ側となる関
節下部の夫々に配す歯車部を直接噛合させると共に、該
歯車部に挿通の二本の枢軸にリンク駒体を差渡し、且つ
リンク駒体に連動する昇降杆と該昇降杆を規制するスト
ッパー片付操作ボタンを横スライド自在に関節下部に設
けたことにより、操作ボタンのスライドでス１〜ツバー
片と昇降杆の係止段部が離反・位置（非接触）しリンク
駒体を回動自在とじ１８０°折曲を可能とし、ストッパ
ー片と係止段部の軸線上にあって、該ストッパー片の繰
り出し足の大小（間隔設定）で棒状関節と折曲角度をも
つ関節選定が出来る。このときのブレーキは、あくまで
固定となるス１−ツバー片と係止段部の接触だけできく
ため、体重の軽い者でも確実に動作する。しかも、この
昇降杆は戻しスプリング付きのため、遊脚相口４の下肢
の戻りも自動的となり、この点からも円滑歩容を得る。

歯車部は左石に配すため捩りをも招かず、且つ双方の歯
車部の荷重受けは実質的連結部材となるリンク駒体をも
ってなすため、摩滅が少ない。

長期使用等で仮に双方の歯車部が摩滅しガタを生じたと
きは、偏心軸胴を有する枢軸をリンク駒体の緩めをもっ
て回転し、この変位分で上下の枢軸間隔を調整すること
で正常な噛合を１ｑる。

また、関節上部と取付台座の連結結合を、４本のセラ１
〜ポル１〜を連結頚部、Ｕ頭円錐頚部の周面に押付ける
だけで係止セラ１〜が簡単で、且つ回動、アライメント
の設定も容易となる。また、傾斜調整リングの回動で下
肢の傾きが自在で、０脚、Ｘ脚等の変形にも対処し得る
。更に、本発明は構造か簡略化してなるため、取扱いが
容易で誤動作、故障、破損を招かず長期使用に耐える。

また、使用中座る等で二つ折りをしたいときの操作ボタ
ンを関節下部にあって左右へ横スライドするだけの簡略
１３Ｂのため、外装の表面のタッチで確実に行ない得る
等の効果を奏する。勿論、この二つ折りは二軸構成のた
め、１８０°折曲となり１ｑる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示ずもので、第１図は要部縦断
側面図、第２図は側面図、第３図は背面図、第４図は関
節要部を分離した斜面図、第５図は使用状態の側面図、
第６図Ａ、Ｂは操作ボタンの作動状態の説明図、第７図
は１８０゜折曲の説明図、第８図は棒状関節の説明図、
第９図へ、Ｂは所定角度折曲の説明図、第１０図Δ、Ｂ
は二軸間隔調整の説明図、第１１図は取付台座部の他の
実施例を示Ｊ側面図、第１２図は同傾斜リング板の分離
せる斜面図、第１３図は同関節上部に取イ；１いた断面
図で必る。 １・・・関節上部、５・・・歯車部、６胃関節下部、７
・・・歯車部、８，９・・・枢軸、１２・・・リンク駒
体、１３・・・二軸型関節主体、１４・・・偏心軸胴、
１６・・・連動歯巾部、１７・・・が降柱、１８・・・
歯車、１９・・・係止段部、２０・・・操作ボタン、２
１・・・ス１ヘツパー片、２２・・・戻しスプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、関節上部端と関節下部端に夫々形成した互いに噛合
   する歯車部と、該歯車部位置に夫々挿通した枢軸を支承
   する締付型リンク駒体とで二軸型関節主体とすると共に
   、このリンク駒体の回動に連動して昇降自在となる戻し
   スプリングを装着した昇降杆を関節下部に縦挿通し、該
   昇降杆に設けた係止段部を規制するストッパー片を配す
   横スライド型操作ボタンを関節下部に備え、前記ストッ
   パーの繰り出し量で膝折曲角度を規制し、操作ボタンの
   スライドによるストッパー片と係止段部の離反位置で二
   つ折りとすることを特徴とした骨格義足における半遊動
   型膝関節。 ２、関節上、下部端の歯車部は、夫々左右に一対構成と
   した特許請求の範囲第１項記載の骨格義足における半遊
   動型膝関節。 ３、片方の枢軸は、連結嵌合軸部が偏心である特許請求
   の範囲第１項記載の骨格義足における半遊動型膝関節。