JP6259067B2 - 膝装具用の動力ヒンジジョイントおよびそれを備える膝装具 - Google Patents

Description

本発明は、整形外科の膝装具用のヒンジジョイントに関し、具体的には膝ジョイントに加わる側方矯正力を装着者または医療専門家がすばやくかつ効率よく調整可能な装具用のヒンジジョイントに関する。

関連出願の相互参照
本願は仮出願６１／７９２，０９９の非仮出願への変更である。

本願のヒンジジョイントが意図するタイプの膝装具は、米国特許第６，４１３，２３２号に開示されている。３点圧力システムを介して膝ジョイントに加わる側方矯正力の矯正は、関節丘パッドサポートの水平変位を可能にする一連の係合歯を有するばね付勢歯止め機構が提供されているこの装具で補正可能となる。しかし、これは静的装置であり、一旦調整されたら全ての屈曲角度で同じとなる。結果として、このジョイントは可動域内のあらゆる箇所で内方変位／側方変位が大きくなる。

同様に米国特許第６，９８１，９５７号の膝装具は、一方のヒンジが前後面を、他方のヒンジが内面および側面を動かす１対のヒンジを使用しており、座っている時であっても常に圧力が加わっている。

したがって本発明の主要な課題は、踵接地（完全伸展）時に力を最も要するので加力するが、屈曲中は負荷を緩めるよう、膝ジョイントに加わる側方矯正力を装着者または医療専門家がすばやくかつ効率よく調整可能な、整形外科の膝装具用のジョイントを提供することである。

この課題を達成するために、脚が伸展すると関節丘を入れ子式で伸ばし、脚が屈曲すると関節丘を入れ子式で縮めることで、膝装具の３点圧力システムに補正を加えることができるジョイントが提供される。好ましい形態によれば、このジョイントは、脚の屈伸の際に互いに相対的に移動する関節丘カム部および関節丘ドライバ部で形成されている。

図１は、ユーザの脚において、本発明のジョイントを装備した膝装具を概略的に示す。 図２は、膝装具の脛骨アームを膝装具の大腿部アームに接続した際の、本発明のジョイントの内側の斜視図である。 図３は、膝装具の脛骨アームを膝装具の大腿部アームに接続した際の、本発明のジョイントの外側の斜視図である。 図４は、本発明の膝装具の脛骨アームを膝装具の大腿部アームに接続するジョイントを外側から見た際の分解斜視図である。 図５は、本発明の膝装具の脛骨アームを膝装具の大腿部アームに接続するジョイントを内側から見た際の分解斜視図である。 図６Ａ−Ｄは、それぞれ、本発明の関節丘カムの内部の斜視図、内部の正面図、側面の正面図、および、外側の正面図である。 図７Ａ−Ｄは、それぞれ、本発明の関節丘ドライバの内部の斜視図、内部の正面図、側面の正面図、および、外側の正面図である。 図８Ａ−Ｄは、それぞれ、本発明のジョイントのヒンジキャップの内部の斜視図、内部の正面図、側面の正面図、および、外側の正面図である。 図９は、膝装具の脛骨アームを膝装具の大腿部アームに接続する本発明のジョイントの完全延出時の図である。 図１０は、膝装具の脛骨アームを膝装具の大腿部アームに接続する本発明のジョイントの完全屈曲時の図である。

図１は、本発明のジョイントが調整する３点圧力システムを説明するため、本発明のジョイントを備える膝装具を示す。図が示すように、大腿骨および脛骨の桟部またはストラップによって、脚の内側（内部）に２つの力点が作られ、３点目の力点は、膝の側方関節丘に作用する側方ジョイントに生じる。側方関節丘での負荷の増減は、完全伸展中／踵接地中に脚の欠陥部分へかかる圧力を最小限にすることを目的として脚のアンギュレーションを変更する。

図２および図３は、図１の膝装具の大腿部アームＦを脛骨アームＴに接続する独創性のあるジョイントＪを示す。図４〜８からもわかるように、本発明のヒンジジョイントは、リベット１、伸縮ばね２、関節丘カム３、関節丘カムドライバ４、ヒンジキャップ５、および取付ねじ６を備える。関節丘カム３の内部と関節丘カムドライバ４とは対面しており、それぞれ傾斜面３ａ、４ａを備える。

関節丘カムドライバ４は、２つのねじ６により大腿部アームＦに取り付けられており、ヒンジキャップ５上のセンター突起部５ａの周りを回転する。ヒンジジョイントＪの伸展中、関節丘カムドライバ４は、ジョイントＪの大腿部アームＦと共に回転する。関節丘カムドライバ４が回転すると、３つの傾斜面４ａは、対面する関節丘カム３上の傾斜面３ａでスライドする。傾斜面同士のこの移動は、関節丘カム３を膝関節丘の側方に対して強制的に延出（突出）しながら、伸縮ばね２を圧縮する。関節丘カム３の回転は、ヒンジキャップ５内の相補的な形状のスロット５ｂに噛合された２つの突出３ｂによって妨げられる。

ジョイントＪの屈曲中、関節丘カム３は伸縮ばね２によりカムドライバ４内の傾斜面４ａを強制的にスライド下降させられ、それにより関節丘カム３はカムドライバ４内に引っ込められる。結果として、脚が完全に屈曲すると関節丘カムは完全に引っ込められるので屈曲中の膝への側方の負荷が軽減する。それとは逆に、脚の完全伸展時には関節丘カムは完全に延出している。

このようにして本発明のヒンジジョイントは、踵接地（または完全伸展）時に脚の欠陥部分への圧力を最小限とするよう、脚のアンギュレーションの変更によって膝関節丘の側方に加わる圧力を動的に変更させられる。すなわち関節丘カムは、力を最も要する踵接地時に加力し、屈曲中は緩める。

図１に示す装具は、現存する様々なタイプの膝装具の１つに過ぎず、本発明のヒンジジョイントはここで示している装具とは異なるタイプの多くに組み込み可能であることを当業者であれば理解するであろう。同様に、この特定の実施形態は３つの傾斜面３ａ、４ａを示しているが、傾斜面は３つでなくてもよく、傾斜もそれにしたがって調整すればよい。また、ここで示す特定の実施形態は、所謂Ｔｏｗｎｓｅｎｄ Ｍｏｔｉｏｎジョイント（たとえば米国特許第５，２５９，８３２号参照）での使用を考えているが、本発明はギア多軸ジョイントまたは単ピボットジョイントとしての使用にも容易に対応可能である。

Claims (4)

1. 膝装具の大腿部アーム（Ｆ）に接続可能である第１の部分（４）、および、前記第１の部分に入れ子式に取り付けられる第２の部分（３）を備える膝装具の３点圧力システムに使用するヒンジジョイント（Ｊ）であり、
   前記第２の部分（３）の前記第１の部分（４）への前記入れ子式の取付けは、脚のアンギュレーションの変更によって膝関節丘の側方に加わる前記圧力を動的に変更するよう、前記脚が伸展すると前記第２の部分（３）が前記第１の部分（４）から入れ子式で延出し、前記脚が屈曲すると前記第２の部分（３）が前記第１の部分（４）へと入れ子式で引っ込むように構成されるヒンジジョイント。
2. 前記第１の部分（４）と前記第２の部分（３）のそれぞれが傾斜面（３Ａ、４Ａ）を有し、屈曲および伸展中に、前記第２の部分の前記傾斜面（３Ａ）が前記第１の部分の傾斜面（４Ａ）に乗り上がる、請求項１のヒンジジョイント。
3. ３点圧力システムを有する膝装具であって、
   大腿部アーム（Ｆ）と、
   脛骨アーム（Ｔ）と、
   前記大腿部アーム（Ｆ）を前記脛骨アーム（Ｔ）と接続するヒンジジョイント（Ｊ）とを備え、
   前記ヒンジジョイント（Ｊ）は、大腿部アーム（Ｆ）に接続された第１の部分（４）、および、第１の部分（４）に入れ子式に取り付けられた第２の部分（３）を備えており、
   前記第２の部分（３）の前記第１の部分（４）への前記入れ子式の取付けは、脚のアンギュレーションの変更によって膝関節丘の側方に加わる前記圧力を動的に変更するよう、前記脚が伸展すると前記第２の部分（３）が前記第１の部分（４）から入れ子式で延出し、前記脚が屈曲すると前記第２の部分（３）が前記第１の部分（４）へと入れ子式で引っ込むように構成されるヒンジジョイントを備える膝装具。
4. 前記第１の部分（４）と前記第２の部分（３）のそれぞれが傾斜面（３Ａ、４Ａ）を有し、屈曲および伸展中に、前記第２の部分の傾斜面（３Ａ）が前記第１の部分の傾斜面（４Ａ）に乗り上がる、請求項３の膝装具。

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