(57)【要約】【課題】  任意の屈曲範囲を設定することができ、かつ、任意の屈曲角度の状態においても固定を可能とする関節継手のロック構造を実現することを目的をするものである。【解決手段】  関節継手の軸部分を両側から挟み、両軸方向から押圧するための複数枚の円板状ディスクと、該ディスクを関節継手の軸部に対して両側から押圧して、軸部が回転不能となるように押圧固定するための押圧手段とからなり、該押圧手段は、関節継手の軸部を貫通する軸ピン部材と、該軸ピン部材の軸受部材と、該軸ピンに対して回動自在に取り付けられ、該軸ピンを軸方向に移動させるためのロックレバーとからなり、該ロックレバーは、該固定ピンの軸受部の肉厚が角度により異なる変心軸受となっており、ロックレバーを立てた状態で、ロックが解除、倒した状態で、ディスクが軸部を両側から押圧してロックされることを特徴とする関節継手のロック構造である。【選択図】  図１
2011030685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面内で自由に折り曲げ、伸展できる関節継手の屈曲角度を任意の位置で固定するための関節継手のロック構造において、
関節継手の軸部において、その軸部分を両側から挟み、両軸方向から押圧するための複数枚の円板状ディスクと、
該ディスクを関節継手の軸部に対して両側から押圧して、軸部が回転不能となるように押圧固定するための押圧手段とからなり、
該押圧手段は、関節継手の軸部を貫通する軸ピン部材と、該軸ピン部材の先端部に取り付けられる軸受部材と、該軸ピンに対して回動自在に取り付けられ、該軸ピンを軸方向に移動させるためのロック部材とからなり、
該ロック部材は、軸ピンの頭部に軸方向に垂直に開けられたピン孔を貫通する固定ピンと、該固定ピンを軸として回動するロックレバーとからなり、
該ロックレバーは、固定ピンの軸受部の肉厚が角度により異なる変心軸受となっており、
該固定ピンの軸受部の肉厚は、レバー部の反対側の肉厚が薄く、レバー部に対して垂直方向の肉厚が厚くなっており、
ロックレバーを軸ピンに対して軸方向に立てた状態で、ロックが解除され、軸ピンに対して直角方向に倒した状態で、複数枚の円板状ディスクが関節継手の軸部を両側から押圧して軸部がロックされることを特徴とする関節継手のロック構造。
【請求項２】
前記の固定ピンの軸受部の肉厚において、レバー部に対して垂直方向側の肉厚が各々異なる肉厚となっていることを特徴とする請求項１に記載の関節継手のロック構造。
【請求項３】
前記の円板状ディスクにおいて、表面に滑り止め手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の関節継手のロック構造。
【請求項４】
前記の円板状ディスクの外周部近傍に複数の角度固定ピン挿入用孔が設けられ、複数枚の円板状ディスクで関節継手の軸部を挟み、該角度固定ピン挿入用孔に角度固定ピンを挿入して複数枚の円板状ディスクの間を架渡して支持し、この角度固定ピンの位置により、関節継手のアームの屈曲角が制限されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の関節継手のロック構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リハビリ治療などのために用いられる関節継手の回転アームの回転を瞬時に固定するためのロック構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
関節継手は、リハビリ治療用として、四肢・体幹の機能障害の軽減を目的として使用する補助器具である、体幹装具、上肢装具、下肢装具などに多くも用いられ、これらの装具の中で関節部分の構造として多く使用されている。
【０００３】
従来の関節継手は、各種の関節支持装具に用いられるものであり、例えば、膝関節の場合においては、関節部を軸心として、大腿部側に伸びるアームと下腿部側に伸びるアームとの２本のアームで構成されている。
【０００４】
関節継手部材は、装具の中でも特に重要な部材であり、関節部と同じ動きが要求される。
【０００５】
関節継手部材としての機能は、一般に軸継手が用いられており、前記のように、２本のアームを支軸で接続することにより、屈伸自在の関節と同様の機能を有するようになる。
【０００６】
また、腕や膝関節などと同様に伸展状態において止まり、反対側に屈曲しないようにするために、ストッパー機能が設けられたものもある。
【０００７】
障害に対する矯正機能としては、関節の屈折角度の調整ができるように、２本のアームの開き角度の調節ができるものや伸展状態で固定、開放ができる構造のものなどもある。
【０００８】
また、実際の人間の関節は単純な単軸構造ではなく、滑り関節であり、関節の軸芯が屈曲とともに移動するようになっている。
【０００９】
このため、屈伸動作により近い状態とするために、関節支持部材の関節軸部を単軸から多軸構成としたものなど多種の関節支持部材が開発されている。
【００１０】
これらの各種の関節継手において、肘や膝関節などにおいて、関節の伸展制限が必要な場合も少なくない。
【００１１】
肘や膝に取り付けられるダイヤルロック付き継手などが関節の伸展制御用として多く用いられている。
【００１２】
また、特開２０００−１８９４４８号では、ツメが設けられた角度調整用プレートにより、股関節屈曲制限角度の調整が可能なダイヤルロック付き継手が開示されている。
【００１３】
これは、ツメ部が他方の支柱（アーム）に当接するまでの範囲内で２本の支柱のなす角度が変えられるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０００−１８９４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のように、関節継手においては、伸展、屈曲角度を任意の位置で固定したり、屈曲角度を制限したりすることが求められる。
しかしながら、従来の関節継手においては、角度が固定されているものと、角度範囲が設定できるものとがあったが、両方を同時に実現するものはなかった。
前記の特開２０００−１８９４４８号では、屈曲角度の範囲を調整することは可能であるが、固定は、２本の支柱が伸展状態でのみ固定できるものであり、屈曲状態での固定はできない。
【００１６】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、任意の屈曲範囲を設定することができ、かつ、任意の屈曲角度の状態においても固定を可能とする関節継手のロック構造を実現することを目的をするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の問題を解決するために、請求項１の発明では、同一平面内で自由に折り曲げ、伸展できる関節継手の屈曲角度を任意の位置で固定するための関節継手のロック構造において、
関節継手の軸部において、その軸部分を両側から挟み、両軸方向から押圧するための複数枚の円板状ディスクと、
該ディスクを関節継手の軸部に対して両側から押圧して、軸部が回転不能となるように押圧固定するための押圧手段とからなり、
該押圧手段は、関節継手の軸部を貫通する軸ピン部材と、該軸ピン部材の先端部に取り付けられる軸受部材と、該軸ピンに対して回動自在に取り付けられ、該軸ピンを軸方向に移動させるためのロック部材とからなり、
該ロック部材は、軸ピンの頭部に軸方向に垂直に開けられたピン孔を貫通する固定ピンと、該固定ピンを軸として回動するロックレバーとからなり、
該ロックレバーは、固定ピンの軸受部の肉厚が角度により異なる変心軸受となっており、
該固定ピンの軸受部の肉厚は、レバー部の反対側の肉厚が薄く、レバー部に対して垂直方向の肉厚が厚くなっており、
ロックレバーを軸ピンに対して軸方向に立てた状態で、ロックが解除され、軸ピンに対して直角方向に倒した状態で、円板状ディスクが関節継手の軸部を両側から押圧して軸部がロックされることを特徴とする関節継手のロック構造とするものである。
【００１８】
該円板状ディスクは、関節継手の軸部を両側から挟むことができる大きさの円板形状の板材であればいずれでも良く、軸部の回転を止めることができる程度に押圧できる程度の強度を有するものであれば良い。
【００１９】
たとえば、ステンレス製の円板の中心に軸ピンが貫通する軸孔が開けられたものでも良い。材質は、金属製のほかに、十分な強度が得られれば、硬質樹脂製や木製などでも良い。
【００２０】
ディスクの形状は、円形が好ましいが、関節継手の軸部の形状に合わせて楕円形や部分的に突出した形状でも良い。また、該ディスクを操作するための取っ手を設けたものでも良い。
【００２１】
該軸ピン部材は、関節継手の軸部を貫通するピン状の部材であり、先端部に他方のディスクを支持する軸受に着脱自在に接続され、その頭部には、軸ピンに垂直に固定ピンが貫通しており、該固定ピンに回動自在に接続されるロックレバーが取付けられる。
【００２２】
このロックレバーの固定ピンの軸受部に大きな特徴があり、軸ピンの頭部の左右に軸受が位置することとなり、蝶番状の軸受となる。
【００２３】
そして、この軸受の肉厚がレバー部と反対側の肉厚が薄く、直角方向の肉厚が厚くなっていることを特徴とするものである。
【００２４】
関節継手の軸部を両側からディスクで挟み、軸ピンを軸部に貫通させ、一方のディスクの外側に軸受をセットし、反対側のディスク側からロックレバーが取り付けられた軸ピンを差し込んで、軸受にネジ止めし、ロックレバーを軸に直角方向に倒すことにより、固定ピンの肉厚が厚くなるため、ロックレバーが倒されるにつれて軸受部が円板状ディスクを押圧し、該ディスクで関節継手の軸部を両側から強固に押圧して軸部の回転を固定する。
【００２５】
このように、ロックレバーの固定ピンの軸受部の肉厚の違いにより、ディスクを強固に押圧することが可能となるものである。
【００２６】
肉厚の違いは、関節継手の軸構造によりことなるが、１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましい。さらに好ましくは、２ｍｍ〜３ｍｍ程度がよい。
【００２７】
また、請求項２では、前記の固定ピンの軸受部の肉厚において、レバー部に対して垂直方向側の肉厚が各々異なる肉厚となっていることを特徴とする関節継手のロック構造とするものである。
【００２８】
ロックレバーを右側に倒した場合と、左側に倒して場合で、押圧力が異なるように肉厚を調整しても良い。たとえば、右側に倒した場合には、完全に固定状態となり、左側に倒した場合には、半固定状態となるようにしても良い。
【００２９】
また、請求項３では、前記の円板状ディスクにおいて、表面に滑り止め手段が設けられていることを特徴とする関節継手のロック構造とするものである。
【００３０】
該滑り止め手段としては、関節継手の軸部が回転方向にずれないように固定できるものであれば良く、たとえば、ディスクの中心から放射状に凸溝を形成したものでも良い。
【００３１】
また、多数の突起を設けたものでも良く、表面をやすり面としたものでも良い。
【００３２】
また、請求項４では、前記の円板状ディスクの外周部近傍に複数の角度固定ピン挿入用孔が設けられ、複数枚の円板状ディスクで関節継手の軸部を両側から挟み、該角度固定ピン挿入用孔に角度固定ピンを挿入して、複数枚の円板状ディスクの間を架渡して支持し、この角度固定ピンの位置により、関節継手のアームの屈曲角が制限されることを特徴とする関節継手のロック構造とするものである。
【００３３】
該固定ピンは複数枚の円板状ディスク間を架渡すことができるピン状の棒体であれば良く、金属製の細長い棒などが使用できる。
【００３４】
該固定ピン挿入用孔は、固定用ピンを挿入する円板状ディスクの外周部近傍に開けられた孔であり、固定ピンを円板用ディスク間に架渡して屈曲角を制限するためのものであり、関節継手のアームが一定の角度範囲内で屈曲できるようにするものである。
【００３５】
この固定ピン挿入用孔の位置は、円板状ディスクの外周部近傍に円周上配置され、たとえば、円周状に８か所、均等間隔で開け、角度範囲を４５度となるように開けたものでも良い。尚、固定ピン挿入用孔数は使用状況に応じて任意の数として良い。
【００３６】
この固定ピン挿入用孔に固定ピンを挿入して複数枚の円板状ディスクに架渡すと、関節継手のアームは、この固定ピンの位置で止まり、それ以上屈曲することを制限することができるのである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明では以下のような効果を奏する。
【００３８】
１）関節継手のアームの屈曲角度を任意に制限することができ、かつ、任意の屈曲角度において固定することが可能となる。
【００３９】
２）角度固定ピンを差し替えることにより、アームの屈曲角度範囲を容易に変更することができる。
【００４０】
３）ロックレバーを起こしたり、倒したりすることで、容易に任意の屈曲角度においてロックすることができる。
【００４１】
４）ディスクの表面に滑り止め手段を設けれることで、より確実にロック固定することができる。
【００４２】
５）固定ピンの軸受部の肉厚を変化させることで、ロックの押圧力を調整することができ、ロックレバーの倒伏方向により、半ロック状態や完全ロック状態などの異なるロック状態を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による関節継手のロック構造の実施例を示す図である。
【図２】本発明による関節継手の角度固定ピンを用いたロック構造の実施例を示す図である。
【図３】本発明による関節継手のロック構造の単軸継手への使用例を示す図である。
【図４】本発明による関節継手のロック構造の多軸継手への使用例を示す図である。
【図５】本発明による関節継手のロック構造のＬ字溝関節継手への使用例を示す図である。
【図６】本発明による関節継手のロック構造のバネ式単軸継手への使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００４５】
図１は、本発明による関節継手のロック構造の実施例を示す図である。
【００４６】
本実施例の関節継手のロック構造は、関節継手の軸部を両側から挟みこんで押圧するための２枚の円板状ディスク１、２と、該ディスクの中心部に開けられた軸孔３を貫通して差し込む軸ピン４と、該軸ピン４の先端部に、ディスク１の外側から挿入されて、ネジ止め固定される軸受け５と、該軸ピン４の頭部に軸方向に対して直角に固定ピン用孔６が開けられ、該孔６とロックレバー８の軸受部を貫通して、固定ピン７が差し込まれ、ロックレバー８が回動自在に取り付けられている。
【００４７】
図１の（２）に示すように、ロックレバー８の軸受部の肉厚は、レバー部と反対側の肉厚ａが薄く、レバー部に直角方向のｂ、ｃはａより厚くなっている。また、ｂとｃの厚さを変えることにより、押圧力を変化させることができる。
【００４８】
また、ディスク１の表面は、回転方向に対する滑り止め手段として、凸状溝１２が放射状に設けられている。また、９は、ディスク１、２の取っ手部である。
【００４９】
図２は、本発明による関節継手の角度固定ピンを用いたロック構造の実施例を示す図である。
【００５０】
この実施例は、関節継手のアームの屈曲角度を一定角度範囲で制限することができ、かつ、任意の位置で固定することができるものである。
【００５１】
このロック構造では、２枚の円板状ディスク１０、１１の外周部近傍に８個の屈曲角設定孔１３が円周状に均等間隔で開けられている。本実施例では、屈曲角設定孔１３は８個としたが、孔数は任意に設けてもよい。
【００５２】
そして、該屈曲角設定孔１３に角度固定ピン１４を２枚のディスクを架渡して差し込まれる
【００５３】
図３は、本発明による関節継手のロック構造の単軸継手への使用例を示す図である。
【００５４】
（１）は、使用状態を示す外観図であり、（２）は縦断面図である。
【００５５】
単軸継手の上部アーム２１と下部アーム２２の軸部２０に対して、ディスク２３とディスク２４で両側から挟み、軸穴に軸ピン２５を差し込み、ロックレバー２６を取り付ける。
【００５６】
ディスク２３、２４の屈曲角設定孔２７に角度固定ピン２８が差し込まれ、固定される。屈曲角度範囲は、任意の屈曲角設定孔２７を選択することにより調整される。
【００５７】
このように、ロック構造を取り付けることにより、単軸継手のアーム２１，２２は、角度固定ピン２８の位置まで屈曲することができ、その位置で制限される。
【００５８】
また、図では、ロックレバー２６が軸方向に起こした状態となっているが、ロックレバー２６は、図１（２）に示されているように、軸受部の肉厚が異なるように設定されているため、この状態では、ロック無の状態であり、上部側に倒すと、半ロック状態となり、アーム２１，２２は屈曲でき、角度固定ピンの位置で止まる。
【００５９】
ロックレバー２６を下部側に倒すと、完全ロック状態となり、任意の位置でアームを固定することができる。
【００６０】
図４は、本発明による関節継手のロック構造の多軸継手への使用例を示す図である。
【００６１】
（１）は、使用状態を示す外観図であり、（２）は縦断面図である。
【００６２】
本例の多軸継手は、回転軸３３、３４による２軸継手であり、軸部３０を２枚のディスク３７、３８で挟み、その中心に軸ピン３５とロックレバー３６が取り付けられている。
【００６３】
そして、角度固定ピン３９を取り付け、アーム３１，３２の屈曲角度を制限できるようになっている。
【００６４】
そして、ロックレバー３６を起こした状態で、ロックが解除され、上部側に倒した状態では、半ロック状態となり、アーム３１，３２が屈曲でき、角度固定ピン３９の位置で制限される。
【００６５】
ロックレバー３６を下部側に倒すと、完全ロック状態となり、アーム３１，３２を任意の位置で固定することができる。
【００６６】
図５は、本発明による関節継手のロック構造のＬ字溝関節継手への使用例を示す図である。
【００６７】
（１）は、使用状態を示す外観図であり、（２）は縦断面図である。
【００６８】
Ｌ字溝４０に軸ピン４１を差し込んで２枚のディスク４２，４３を取り付ける。
【００６９】
ロックレバー４４を起こした状態で、ロック解除となり、上部側に倒すと、半ロック状態となり、アーム４５，４６が屈曲でき、ロックレバー４４を下部側に倒すと、完全ロック状態となり、アーム４５，４６を任意の屈曲位置で固定することができる。
【００７０】
図６は、本発明による関節継手のロック構造のバネ式単軸継手への使用例を示す図である。
【００７１】
（１）は、バネ式継手の主要部を示す外観図であり、（２）は使用状態を示す側面図である。
【００７２】
本例のバネ式継手は、軸部５０となるバネ受けコマが設けられ、その周囲に２本のバネ５１，５２が巻きつけられて、固定ピン５３、５４で固定されている。
【００７３】
そして、これらのバネ５１，５２とバネ受けコマ５０を上下から、２枚のディスク５５，５６で挟んで構成され、このディスク５５，５６にアーム６０，６１が接続されている。
【００７４】
そして、バネ受けコマ５０の軸穴５７に、軸ピン５８が差し込まれ、ロックレバー５９が取り付けられている。
【００７５】
このロックレバー５９を起こした状態でロックが解除され、左側に倒すと、半ロック状態となり、アーム６０，６１が屈曲可能となり、バネの力で屈曲状態から角度設定されている元の角度に復元力が働くようになっている。
【００７６】
ロックレバー５９を右側に倒すと、アーム６０，６１が完全ロックされ、任意の位置で固定することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
関節継手以外の軸構造に適用可能である。たとえば、体の筋力を鍛えるための各種機器に使用される軸構造部分などに適用すると、簡単に器具の屈曲角度の調整や固定に使用できる。
【符号の説明】
【００７８】
１、２、１０、１１、２３、２４、３７、３８、４２、４３、５５、５６  ディスク
３、１５、５７  軸穴
４、２５、３５、４１、５８  軸ピン
５  軸受け
６  固定ピン孔
７  固定ピン
８、２６、３６、４４、５９  ロックレバー
９  取っ手
１２  凸状溝
１３、２７  屈曲角設定孔
１４、２８、３９、５３、５４  角度固定ピン
２０、３０、５０  軸部
２１、２２、３１、３２、４５、４６、６０、６１  アーム
３３、３４  回転軸
４０  Ｌ字溝
５０  バネ受けコマ
５１、５２  バネ
【図１】
2011030685.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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