WO2011086716A1

WO2011086716A1 - 外反母趾矯正装具及び外反母趾矯正装具の製造方法

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Publication number: WO2011086716A1
Application number: PCT/JP2010/060820
Authority: WO
Inventors: 石田　清仁; 貝沼　亮介; 須藤　祐司; 大森　俊洋; 正仁羽鳥
Original assignee: 独立行政法人科学技術振興機構
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2011-07-21
Also published as: EP2524675B1; US20130110024A1; EP2524675A4; EP2524675A1; JPWO2011086716A1; JP5369321B2

Abstract

　形状記憶合金を用いて、簡単に装着できて、大きくかつ適切な矯正力で外反母趾、内旋母趾を矯正する外反母趾矯正装具を提供する。　外反母趾を矯正する外反母趾矯正装具において、形状記憶合金で形成されている矯正板と、これを取り付ける伸縮性のある布状体で形成されている取付具とを有し、前記矯正板は、母趾内側方向から足の本体部分に第１取付具と母趾の本体部分に第２取付具で取り付けられ、かつ、矯正板の第１中足趾節関節部に接当する部分に開口部が形成されていて、この開口部周囲を支点として母趾を外側に矯正する。

Description

外反母趾矯正装具及び外反母趾矯正装具の製造方法

　本発明は、足の指の最も内側にある母趾が変形、外反している場合の矯正に用いる外反母趾矯正装具及びその製造方法に関するものである。

　外反母趾は、第１中足趾節関節で母趾が「くの字」に外反した変形で、女性を中心に、発生頻度が非常に高い疾患である。変形が進むと歩行障害が惹起されて日常生活が著しく障害される。
　この外反母趾の治療では、変形した外反母趾角の矯正が重要で、保存療法と手術療法が行われている。大きな変形に対しては、外科手術による矯正が行われるが、どの変形に対しても対応可能な手術方法はなく、変形が高度化する前に治療することが肝要である。
　また、外科手術以外の治療としては、矯正を目的とした治具を用いる装具療法がある。この装具療法としては、歩行時に用いられる足底挿板（インソール）や矯正装具がある。

　例えば、特許文献１では、足底挿板（インソール）による開帳足等の予防又は矯正の手段が開示されている。しかし、特許文献１に開示された手段では、疼痛に対しては有効であるが、変形の矯正は困難である。
　例えば、特許文献２ないし４では、サポーターによる矯正装具が開示されている。また、特許文献５及び６では、管状体と板片または弾性パッドからなる矯正器具が開示されている。また、特許文献７では、形状記憶合金を用いた矯正器具で、Ｔｉ－Ｎｉ形状記憶合金線からなるメッシュによりアーチ形態を維持することによるものが開示されている。

　しかし、従来の矯正装具は矯正力が十分でなく、単なる副木として副えられる程度では矯正効果が十分でなく、外反母趾等の治療、予防療法としては不十分であるという問題点がある。
　例えば、図１２は、外反母趾の矯正用具の一例を示す図である。図１３は、外反母趾の矯正用具の他の一例を示す図である。図１２及び図１３に示す外反母趾の矯正用具は、夜間就寝用の矯正用具であって歩行用を考慮していない。特に、図１２に示す外反母趾の矯正用具では、レザーベルトの固定位置を加減することにより母趾を徐々に適正位置に保持していけるが、熱可塑性のプラスチック板で作られているので、起立・歩行はできないという不具合がある。この他に、昼間歩行用の外反母趾の矯正用具もあるが、母趾を覆う指袋からつながったベルトを加減することにより牽引力を調節でき、使用者自身で調整しなければならないという不具合がある。
　さらに、例えば、外反母趾診療ガイドライン（日本整形外科学会診療ガイドライン委員会外反母趾ガイドライン策定委員会）でも「装着中軽度の変形矯正効果を期待出来るが、非装着時に変形が改善されるかは結論出来ない。」としており、現在でも矯正を目的とした有効な装具療法がないのが現状である。

特開２００５－１３６８２特許第３７４８９９６号特開２００１－２９３７４特開２００１－２９９７９２特許第２９６４４０５号特開２００８－１７８４３６特開平８－１０２７８

　そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、形状記憶合金を用いて、簡単に装着できて、大きな矯正力で変形、外反した母趾を矯正する外反母趾矯正装具を提供することである。

　上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
　本発明の外反母趾矯正装具は、外反母趾を矯正する外反母趾矯正装具において、形状記憶合金で形成されている矯正板と、これを取り付ける布状体で形成されている取付具とを有し、前記矯正板は、母趾内側方向から足の本体部分に第１取付具と母趾の本体部分に第２取付具で取り付けられていることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、前記矯正板は、母趾内側方向から足の本体部分と母趾の本体部分とを取付具で取り付けられることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、前記矯正板は、母趾内側方向から足の本体部分に第１取付具と母趾の本体部分に第２取付具で取り付けられることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、矯正板の第１中足趾節関節部に接当する部分に開口部が形成されていて、この開口部周囲を支点として母趾を内側に矯正することを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、前記矯正板は、開口部に軟質材からなるパッドが置かれていることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、前記取付具は、伸縮性のある弾性体で形成されていること特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、母趾の爪のある部分に平坦な固定板を有することを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、矯正板と固定板とが一体になっていることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、前記外反母趾矯正装具に用いる矯正板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金であることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、前記外反母趾矯正装具に用いる固定板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金であることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具は、さらに、前記Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金は、質量％でＡｌ：３～１０％、Ｍｎ：５～２０％、残部：銅及び不可避的不純物を含み、かつ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルから選ばれた一種又は二種以上を合計で０.００１～１０％添加した合金で形成されていることを特徴とする。

　本発明の外反母趾矯正装具の製造方法は、形状記憶合金で形成されている矯正板と、これを取り付ける伸縮性のある布状体で形成されている取付具とを有する外反母趾矯正装具を製造する外反母趾矯正装具の製造方法において、前記矯正板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金であって、質量％でＡｌ：３～１０％、Ｍｎ：５～２０％、残部：銅及び不可避的不純物を含み、かつ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルから選ばれた一種又は二種以上を合計で質量％で０.００１～１０％添加した合金で形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具の製造方法は、さらに、前記外反母趾矯正装具は、母趾の爪のある部分に平坦な固定板を有し、外固定板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金であって、質量％でＡｌ：３～１０％、Ｍｎ：５～２０％、残部：銅及び不可避的不純物を含み、かつ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルから選ばれた一種又は二種以上を合計で質量％で０.００１～１０％添加した合金で形成されていることを特徴とする。
　また、本発明の外反母趾矯正装具の製造方法は、さらに、前記Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金は、α＋βの２相組織で冷間圧延して板材を形成し、所定の形状にした後に、７００～９５０℃の温度範囲、０．０１～１時間の時間範囲における溶体化処理と５０～２５０℃の温度範囲、０．１～１時間の時間範囲の時効処理されていることを特徴とする。

　上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
　本発明の外反母趾矯正装具によって、形状記憶合金を用いて、簡単に装着できて、大きな矯正力で外反母趾、内旋母趾を矯正することができる。
　また、本発明の外反母趾矯正装具の製造方法によって、簡単に装着できて、大きな矯正力をもたらす形状記憶合金を用いる外反母趾矯正装具を容易に製造することができる。

本発明の外反母趾矯正装具の構成を説明する図である。外反母趾の足の状態を示す図である。本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ）はその矯正板を装着した足の斜視図であり、（ｃ）は外反母趾矯正装具が母趾に作用する力を模式的に示す図である。本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ）はその矯正板を装着した足の斜視図であり、（ｃ）は外反母趾矯正装具が母趾に作用する力を模式的に示す図である。非常に悪化した外反母趾に対する本発明の外反母趾矯正装具を装着した状態を示している図である。本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ）はその矯正板を装着した足の平面図であり、（ｃ）はその矯正板を装着した足の側面図である。、内旋している外反母趾の足の状態を説明するための図であり、（ａ）は足の平面図であり、（ｂ）は足の正面図である。本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ）はその矯正板を装着した足の斜視図であり、（ｃ）は外反母趾矯正装具が母趾に作用する力を模式的に示す図である。本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図である。本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図である。本発明の外反母趾矯正装具の矯正板、固定板に用いる形状記憶合金の作用を説明するための図である。外反母趾の矯正用具の一例を示す図である。外反母趾の矯正用具の他の一例を示す図である。

　以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

　図１は、本発明の外反母趾矯正装具の構成を説明する図である。
　本発明の外反母趾矯正装具１は、図１に示すように、矯正板１１と取付具１２とを有している。
　本発明の外反母趾矯正装具１の矯正板１１は、形状記憶合金で形成されている。形状記憶合金は、所定の温度(Ａｓ温度)以下で変形しても、所定の温度（Ａｆ温度）以上に加熱すると、元の形状に回復する性質である形状記憶効果と、所定の温度（Ａｆ温度）以上で変形しても、除荷するともとの形状に回復する性質である超弾性効果の一方、または両方を有する合金をいう。形状記憶効果を利用すると加熱することで外反母趾２１に矯正力を与えることができる。特に、超弾性変形を用いることで、一定の荷重または小さな荷重変化で変形・回復をすることができるため、超弾性効果を利用することが好ましい。したがって、Ａｆ温度が室温以下に設定された矯正板１１を人の足２に装着して外反母趾２１を矯正する際に、元の形状に回復しようとすることで力が作用して、外反母趾２１を矯正する。
　形状記憶合金としては、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系、Ｃｕ－Ｚｎ－Ａ１系、Ｔｉ－Ｍｏ－Ｓｎ系，Ｎｉ－Ｔｉ系等があり、いずれの系の合金を用いても良い。

　また、図１に示すように、本発明の外反母趾矯正装具１の取付具１２は、矯正板１１を取り付ける布状体で形成されている。この布状体は、薄い物であって足２等に容易に巻き付けることができる。さらに、伸縮性のあることが好ましい。これによって、足２等に容易に巻き付けたときに、ずれたり、外れたりしないようにすることができる。
　また、図１に示すように、取付具１２は、母趾（親指）２１の内側方向から足２の本体部分に矯正板１１を取り付ける第１取付具１２１と、母趾２１の本体部分に矯正板１１を取り付ける第２取付具１２２とを設けて、別体型で用いている。また、ここでは、取付具１２として前後に固定するために２体に分けた別体型で説明しているが、母趾２１の内側方向から足２の本体部分と母趾２１の本体部分とを一体になった取付具で取り付けてもよい。一体型の形態としては、サポーター式や靴下式などがある。本発明の外反母趾矯正装具１としては、足２の本体部分と母趾２１の部分を固定できるようになっていれば足りる。取付具１２と矯正板１１とは、熱又は接着剤等で一体化させている。または、取付具１２に空洞のようなポケット１２３を設けておき、そこに矯正板１１を挿入することで一体化しても良い。これによって、装着した後もずれないままで矯正板１１を足２に装着させておくことができる。また、伸縮性を持たせることで足２に密着させて装着することができる。布状体にすることで、装着しやすくすることができる。装着は、面ファスナーを設けて留めることで達成する。また、包体止めで引っかけて留めても良いし、布状体自身で結んでも良い。

　図２は、外反母趾の足の状態を示す図である。
　外反母趾２１の場合、履いている靴等による圧迫で、矢印Ａで示すように、母趾２１が内側に押されてしまい、それにつられてその他の足２の指が同様の圧力を受ける。そして、足２の第１中足趾節関節部（関節部）２６が、逆に、足２の外側に押し出されるように変形している。従って、本発明の外反母趾矯正装具１は、この変形を元に戻すようにする。
　図３は、本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ）はその矯正板を装着した足の斜視図であり、（ｃ）は外反母趾矯正装具が母趾に作用する力を模式的に示す図である。
　（ａ）に示すような矯正板１１を用いる外反母趾矯正装具１を足２に装着すると、（ｂ）示すように装着される。矯正板１１は足の形に沿うように、く字形にすることで安定して装着することができる。また、矯正板１１と第１中足趾節関節部２６の間にスポンジ１４等の弾性部材を配置してもよい。また、（ｃ）に示すように、スポンジ１４等の弾性部材は筒状にして、矯正板１１をこのスポンジ１４の中を通すようにしてもよい。これによって、矯正板１１を外反母趾２１になっている第一中足趾節関節部２６に接当しても、足２を傷つけたり、痛み出したりすることがない。このときに、足２に装着すると、形状記憶合金を用いている外反母趾矯正装具１の超弾性効果によって、図中の矢印Ｐで示すように、母趾２１を足２の外側に引っ張る方向に力が作用する。これによって、靴等による圧迫と逆方向に母趾２１を引っ張ることで、母趾２１の変形を予防し、又、変形を無くし元の形態に戻すことができる。
　さらに、図示しないが、実際に靴を履いたときの高さを調整するように、足底の取付具１２に弾性部材を配置する。これで、足２の甲を上げることにより矯正中の足２に対する変形が促進されるのを防止することができる。

　図４は、本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ）はその矯正板を装着した足の斜視図であり、（ｃ）は外反母趾矯正装具が母趾に作用する力を模式的に示す図である。
　矯正板１１は、（ａ）に示すように、第１中足趾節関節部２６に接当する部分に開口部１１１が形成されている。この開口部１１１を外反母趾２１で足２から外に飛び出している部分に接当させることで、矯正板１１を足２に密着させて、取付具１２で装着させることができる。さらに、この開口部１１１には、スポンジ等の発泡体、ゴムのような弾性体の軟質材からなるパッドを設けている。これで、矯正板１１を外反母趾２１になっている第１中足趾節関節部２６に接当しても、足２を傷つけたり、痛み出したりすることがない。
　この矯正板１１を有する外反母趾矯正装具１を、（ｂ）に示すように、この開口部１１１周囲を支点として、第２取付具１２２で母趾（親指）２１に矯正板１１を装着させる。したがって、（ｃ）に示すように、矢印Ｐの方向に力が作用し、足２から離れる方向の内側に引き出させる。これによって、外反母趾２１になっている足２の矯正、または、押されている母趾２１を外反母趾２１にならない方向に予防し、又、変形を無くし元の形態に戻すことができる。
　また、図５は、非常に悪化した外反母趾２１に対する本発明の外反母趾矯正装具を装着した状態を示している図である。
　（ａ）に示しているように、非常に悪化した外反母趾２１では、第１中足趾節関節部２６が足２から大きく外側に飛び出している。このような状態では、平板の矯正板１１では装着することが難しいし、また、装着しても矯正板１１が第一中足趾節関節部２６に接当して傷つけたり痛みを与えたり、矯正板１１が変位して矯正効果を減少させたりすることがある。このような外反母趾２１には、開口部１１１を有する矯正板１１を用いる外反母趾矯正装具１を用いることが好ましい。さらに、矯正板１１と第１中足趾節関節部２６の間にスポンジ１４等の弾性部材を配置することが好ましい。これによって、（ｃ）に示すように、矢印Ｐの方向に力が作用し、足２から離れる方向の内側に引き出させる。これによって、外反母趾２１になっている足２の矯正、または、押されている母趾２１を外反母趾２１にならない方向に予防し、又、変形を無くし元の形態に戻すことができる。

　また、図６は、本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ－１）はその矯正板を用いる別体型の外反母趾矯正装具を装着した足の平面図であり、（ｂ－２）はその矯正板を用いる一体型の外反母趾矯正装具を装着した足の平面図であり、（ｃ）はその矯正板を用いる別体型の外反母趾矯正装具を装着した足の側面図である。
　矯正板１１は、（ａ）に示すように、第１中足趾節関節部２６に接当する部分に開口部１１１が形成されていて、かつ、一方は線状で、対向する側は楕円形状をしている。これで、（ｂ－１）に示すように、別体型の外反母趾矯正装具１では、足２の形状に合わせて土踏まずがあって形状に起伏がある足底ではなく、足２の甲に近い部分に第２の取付具１２１の取付具１２を用いて装着させている。
　この時に、（ｂ－２）に示すように、取付具１２は、足２の本体部分と母趾部分とを同時に装着する一体型であっても良い。これによって、外反母趾矯正装具１の足２への装着が容易であり、または、外反母趾矯正装具１が足２の動きによって変位するのを防止することができる。このような一体型の外反母趾矯正装具１では、運動用具のようなサポーター式になって、歩くことや走ること等の運動するに際しても、更に、母趾２１に変形の圧力がかかるのを予防し、または、変形を無くし元の形態に戻すことができる。これによって、（ｂ－１）及び（ｂ－２）に示すように、矢印Ｐの方向に力が作用し、足２から離れる方向の内側に引き出させる。これによって、外反母趾２１になっている足２の矯正、または、押されている母趾２１を外反母趾２１にならない方向に予防し、又、変形を無くし元の形態に戻すことができる。
　また、この取付具１２では、（ｃ）に示すように、矯正板１１と一体にするのではなく、矯正板１１を装着させるポケット１２３を設ける。このポケット１２３に、矯正板１１を装着することで、靴等による圧迫と逆方向に母趾２１を引っ張り、母趾２１の変形を予防し、または、変形を無くし元の形態に戻すことができる。
　また、ポケット１２３に装着する矯正板１１の枚数、種類を取り替えることで、逆方向に母趾２１を引っ張る強度を調整することができる。

　図７は、内旋している外反母趾の足の状態を説明するための図であり、（ａ）は足の平面図であり、（ｂ）は足の正面図である。
　上述したように、外反母趾２１の場合、履いている靴等による圧迫で、矢印Ａで示すように、母趾２１が内側に押されてしまい、それにつられてその他の足２の指が同様の圧力を受ける。さらに、外反母趾２１の場合、（ａ）に示すように、矢印Ｂで示すように、母趾２１を内旋させるような圧力を受けて変形していることが多い。この内旋は、（ｂ）に示すように、多くの場合は、足２の上の方から下の足底に向かって内旋している。これも、足２の指、骨に大きな変形を生じさせることから、内旋矯正も必要である。
　図８は、本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図で、（ａ）は矯正板、（ｂ）はその矯正板を装着した足の斜視図であり、（ｃ）は外反母趾矯正装具が母趾に作用する力を模式的に示す図である。
　（ａ）に示すように、本発明の外反母趾矯正装具１は、矯正板１１の他に、固定板１３を有する。
　また、このときに固定板１３が及ぼす状態を、（ｂ）はその固定板１３を装着した足２の斜視図であり、（ｃ）はその固定板１３を装着した足２の正面図で示している。
　矯正板１１により、（ｃ）に示すように、矢印Ｐ１の方向に力が作用し、足２から離れる方向の内側に引き出させて、外反母趾２１になっている足２の矯正することができる。さらに、母趾２１の爪の部分又は母趾２１の全体に平板の固定板１３を装着して、矢印Ｐ２で示す方向の力が作用し、母趾２１が内旋で受けているのと逆方向に回転するような圧力を加えて、内旋矯正を行っている。
　固定板１３は、プラスチック、樹脂、金属等の硬質材であればいずれでもよい。固定板１３を装着する代わりに、取付具１２の一部に硬い布などを取り付けて硬くすることで代用することもできる。
　ここでは、固定板１３は、取付具１２で取り付けているが、矯正板１１と一体化して、かつ、超弾性状態の形状記憶合金にしても良い。超弾性状態の形状記憶合金にすることで、取付具１２からずれても、押さえられていれば母趾２１に対して回転する力を及ぼすことができる。さらに、超弾性の形状復元力を矯正力とすることができる。
　固定板１３は、マルテンサイト相状態の形状記憶合金にしても良い。マルテンサイト状の形状記憶合金は柔軟であるため、足の形に応じた適切な形に形状付与することができる。

　図９は、本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図である。
　本発明の外反母趾矯正装具１は、取付具１２として弾性体のゴムを用いる。このゴムによって、簡単に、且つ、確実に足２に装着することができる。さらに、ゴムの一部に切り込み１２４を設けて、矯正板１１の端部を挿入することで、矯正板１１の取付も容易に行うことができる。
　また、ゴムは、一体型の取付具１２でも良いが、第１取付具１２１、第２取付具１２２の双方又はいずれか一方であっても良い。特に、第２取付具１２２に用いることで、母趾２１の先端から挿入することで、容易に装着することができる。
　図１０は、本発明の外反母趾矯正装具の一つの実施形態を示す図である。
　本発明の外反母趾矯正装具１は、取付具１２として、第１の取付具１２１，第２の取付具１２２のゴム等の弾性体に面ファスナー１２５を追加して用いている。この面ファスナー１２５によって、簡単に、且つ、確実に足２に装着することができる。
　また、面ファスナー１２５は、布状体が一体型の取付具１２に追加しても良いし、布状体が別体型の第１取付具１２１、第２取付具１２２の双方又はいずれか一方に追加しても良い。特に、第２取付具１２２に用いることで、母趾２１の先端の細い部分でも、容易に且つ短時間で装着することができる。これで、矢印Ｐの方向に力が作用し、足２から離れる方向の内側に引き出させて、外反母趾２１になっている足２の矯正することができる。

　図１１は、本発明の外反母趾矯正装具１の矯正板、固定板１３に用いる形状記憶合金の作用を説明するための図である。横軸が曲げに対する変形量で、縦軸が曲げに対する荷重である。
　通常の金属であれば、曲げ変形量に応じて、最初は弾性変形し、その後塑性変形領域に入って、矢印Ｍ１に示すように、塑性変形する。そして、破壊する前に荷重を付加するのをやめると、矢印Ｍ２のように、荷重が低下して行くが、変形量は元には戻らず、塑性変形分が残ってしまう。
　それに対して、形状記憶合金の超弾性効果では、曲げ変形量に応じて、最初は弾性変形し、その後も塑性変形領域に入ることなく、矢印Ｍ３に示すように、約一定の荷重のままで変形量が大きくなって行く。そして、破壊する前に荷重を付加するのをやめると、矢印Ｍ４のように、一定の荷重で変形量が小さくなって、変形量は元の状態にもどり、塑性変形分が残らない。この超弾性現象が、形状復元力としての荷重として作用する。さらに、この荷重を、外反母趾２１、内旋母趾２１の矯正力に利用することができる。図１０の超弾性挙動は単結晶に多く発現し、多結晶材料では変形に対する多少の荷重上昇が生じることがあるが、通常の金属に比べると荷重上昇は非常に小さく、矯正力が外反母趾２１の変形度合いにあまり依存しないため、適切な矯正効果を発揮することができる。したがって、本発明の外反母趾矯正装具１の矯正板１１、固定板１３に形状記憶合金を用いることで、外反母趾２１、内旋母趾２１の矯正のために超弾性の矯正力を作用させて、逆方向に母趾２１を引っ張りかつ回転させることで、母趾２１の変形を予防し、または、変形を無くし元の形態に戻すことができる。

　また、形状記憶合金としては、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系合金を用いる。低コスト、高加工性であり、かつ、大きな矯正力を得ることができる。Ｃｕ‐Ａｌ‐Ｍｎ系合金では、質量％でＡｌ：３～１０％、Ｍｎ：５～２０％、残部：銅及び不純物の三元系や、必要に応じてＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルから選ばれた一種又は二種以上を合計で質量％で０.００１～１０％添加した合金がある。
　形状記憶効果及び超弾性効果を有するＣｕ-Ａｌ-Ｍｎ系合金は、高温でβ相(b.c.c.)単相になり、低温でβ＋α(f.c.c.)の二相組織になる。β単相の生成には３％以上のＡｌが必要であるが、１０％を超える過剰量のＡｌはＣｕ-Ａｌ-Ｍｎ系合金を脆化させやすい。好ましくは、６～１０％の範囲にＡｌ含有量を設定する。
　Ｍｎ添加は、低Ａｌ側でのβ相の存在を可能とし、Ｃｕ-Ａｌ-Ｍｎ系合金の冷間加工性を向上させる。このような効果は５％以上のＭｎで顕著になるが、２０％を超える過剰添加はマルテンサイト変態温度を低下させて形状記憶効果又は超弾性効果に悪影響を及ぼす。好ましくは、８～１２％の範囲でＭｎ含有量を設定する。
　他の添加成分として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルの一種又は二種以上を合計で０.００１～１０％添加することもできる。
　Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｅはマトリックスを強化する作用を呈し、ＴｉはＮ、Ｏを固定して無害化する。Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｚｒは、硬さ、耐磨耗性の改善に有効な成分である。Ｃｒは耐磨耗性、耐食性を改善し、Ｓｉは耐食性を改善し、Ｍｇは熱間加工性、靭性を向上させ、Ｐ、ミッシュメタルは脱酸剤として添加され靭性向上にも寄与する。また、Ｚｎは形状記憶温度を上昇させ、Ｂ、Ｃは粒界を強化して加工性、靭性を改善し、Ａｇは冷間加工性の向上に寄与する。したがって、５００～７００℃の温度範囲における中間焼鈍を行いながら、α＋βの２相組織で冷間圧延により板材を形成し、所定の形状にした後に、７００～９５０℃、０．０１～１時間の時間範囲における溶体化処理、さらに、５０～２５０℃、０．１～１時間の時間範囲における時効処理がされている。
　形状記憶合金には加熱により形状が元に戻る形状記憶効果と、応力の除荷により形状が元に戻る超弾性があり、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系合金は室温で超弾性を示すことが望ましい。
　通常の金属では変形が大きくなると応力が高くなることが一般的であるが、超弾性では変形による応力の上昇が少ないため、変形力が外反母趾２１の変形の程度にあまり依存せず、無理なく矯正力を加えることができる。
　Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系合金を矯正板１１の素材に使用すると、環境変化に対応した矯正力の変化が小さく、安定した矯正力が長期にわたり加えられる。

　＜Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ合金の製造方法の例＞
　Ａｌ：８．１質量％、Ｍｎ：１１．２質量％、残部Ｃｕの組成の合金を高周波誘導溶解により作製し、鋳型に鋳造、６００℃で熱間圧延、６００℃で中間焼鈍をしながら冷間圧延により板材を作製する。得られた板を６００℃１０分間の焼鈍を行い、所定形状に打ち抜く。さらに、９００℃５分間の溶体化処理、水冷、２００℃１５分間の時効処理を行うことにより、超弾性特性が発現する。

１　外反母趾矯正装具
　１１　矯正板
　　１１１　開口部
　１２　取付具
　　１２１　第１取付具
　　１２２　第２取付具
　　１２３　ポケット
　　１２４　切り込み
　　１２５　面ファスナー
　１３　固定板
　１４　スポンジ
２　足
　２１　母趾（親指）
　２２　第２趾（人差し指）
　２３　第３趾（中指）
　２４　第４趾（薬指）
　２５　第５趾（小指）
　２６　第１中足趾節関節部（関節部）

Claims

　外反母趾を矯正する外反母趾矯正装具において、
　前記外反母趾矯正装具は、
　形状記憶合金で形成されている矯正板と、
　これを取り付ける布状体で形成されている取付具とを有する
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１に記載の外反母趾矯正装具において、
　前記矯正板は、
　母趾内側方向から足の本体部分と母趾の本体部分とを取付具で取り付けられる
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１又は２に記載の外反母趾矯正装具において、
　前記矯正板は、
　母趾内側方向から足の本体部分に第１取付具と母趾の本体部分に第２取付具で取り付けられる
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１ないし３に記載の外反母趾矯正装具において、
　前記矯正板は、
　矯正板の第１中足趾節関節部に接当する部分に開口部が形成されていて、この開口部周囲を支点として母趾を内側に矯正する
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１ないし４のいずれかに記載の外反母趾矯正装具において、
　前記矯正板は、開口部に軟質材からなるパッドが置かれている
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１ないし５のいずれかに記載の外反母趾矯正装具において、
　前記取付具は、伸縮性のある弾性体で形成されている
　こと特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１から６のいずれかに記載の外反母趾矯正装具において、
　前記外反母趾矯正装具は、母趾の爪のある部分に平坦な固定板を有する
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１から７のいずれかに記載の外反母趾矯正装具において、
　前記外反母趾矯正装具は、矯正板と固定板とが一体になっている
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項１ないし８のいずれかに記載の外反母趾矯正装具において、
　前記外反母趾矯正装具に用いる矯正板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金である
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項７ないし９のいずれかに記載の外反母趾矯正装具において、
　前記外反母趾矯正装具に用いる固定板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金である
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　請求項９又は１０に記載の外反母趾矯正装具において、
　前記Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金は、質量％でＡｌ：３～１０％、Ｍｎ：５～２０％、残部：銅及び不可避的不純物を含み、かつ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルから選ばれた一種又は二種以上を合計で質量％で０.００１～１０％添加した合金で形成されている
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具。
　形状記憶合金で形成されている矯正板と、これを取り付ける布状体で形成されている取付具とを有する外反母趾矯正装具を製造する外反母趾矯正装具の製造方法において、
　前記外反母趾矯正装具の製造方法は、
　前記矯正板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金であって、質量％でＡｌ：３～１０％、Ｍｎ：５～２０％、残部：銅及び不可避的不純物を含み、かつ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルから選ばれた一種又は二種以上を合計で質量％で０.００１～１０％添加した合金で形成されている
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具の製造方法。
　請求項１２に記載の外反母趾矯正装具の製造方法において、
　前記外反母趾矯正装具は、母趾の爪のある部分に平坦な固定板を有し、
　該固定板が、Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金であって、質量％でＡｌ：３～１０％、Ｍｎ：５～２０％、残部：銅及び不可避的不純物を含み、かつ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルから選ばれた一種又は二種以上を合計で質量％で０.００１～１０％添加した合金で形成されている
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具の製造方法。
　請求項１２又は１３に記載の外反母趾矯正装具の製造方法において、
　前記Ｃｕ－Ａｌ－Ｍｎ系形状記憶合金は、α＋βの２相組織で冷間圧延して板材を形成し、所定の形状にした後に、７００～９５０℃の温度範囲、０．０１～１時間の時間範囲における溶体化処理と５０～２５０℃の温度範囲、０．１～１時間の時間範囲の時効処理されている
　ことを特徴とする外反母趾矯正装具の製造方法。