(57)【要約】【課題】義足の装着部に吊紐が取付けられて、この吊紐を上半身に取付けて身体障害者が装着しても上半身を曲げる動作が自由にできる義足を提供する。【解決手段】膝より上位の位置で切断された脚端の装着される装着部１０と、上部に前記装着部１０を取付ける膝上部の下部と膝下部の上部とを膝関節用の軸２３に組み込んで略直線状に連続配置した状態において、前記膝下部が膝上部に対して一方向に回動可能に連結されている膝関節部２０と、膝下部の下部を取付ける脛部４１と地面着地用の足首部６１とを揺動可能に連結する足首関節部４０とを備え、前記装着部１０には、前側から下部を経由して後側にＵ字状に繋がって前後に移送可能に吊り紐３２，３３が設けられているようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膝より上位の位置で切断された脚端の装着される装着部と、上部に前記装着部を取付ける膝上部の下部と膝下部の上部とを膝関節用の軸に組み込んで略直線状に連続配置した状態において、前記膝下部が膝上部に対して一方向に回動可能に連結されている膝関節部と、膝下部の下部を取付ける脛部と地面着地用の足首部とを揺動可能に連結する足首関節部とを備え、
前記装着部には、前側から下部を経由して後側にＵ字状に繋がって前後に移送可能に吊り紐が設けられていることを特徴とする大腿義足。
【請求項２】
前記膝関節部は、膝関節用の軸に、前記膝下部材が前記膝上部材に対して略直線状に連続配置した状態における前記一方向へ、所定小角度範囲に規制されて回動可能にカムが組み込まれているとともに、該カムには前記一方向への回動に抗して付勢する付勢部材が取付けられ、前記カムに係止して前記膝下部が前記一方向に回動するときに前記カムとともに前記所定小角度範囲に規制されて回動し前記付勢部材を前記一方向への回動に抗して付勢させる第１状態と、前記カムとの係止を解除して前記膝下部が前記一方向に回動するときに前記カムに係止したことによる規制及び付勢部材による前記一方向への回動に抗する付勢を受けずに回動する第２状態のいずれか一方に設定する操作手段が設けられている請求項１に記載の大腿義足。
【請求項３】
前記吊り紐は前記装着部の両側部で前記膝関節用の軸の下側を経由してＵ字状に移送可能に設けられている請求項１または２に記載の大腿義足。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膝より上位の位置で切断された身体障害者の脚部に装着される大腿義足に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大腿義足は、膝より上位の位置で切断された身体障害者の脚部に装着され、身体障害者が歩行できるように膝関節機能を有している。このような大腿義足としては、脚端に合わせて寸法調整可能な装着部、歩行時の限定小角度弾性屈曲と腰掛時、大角度屈曲可能に切換えられる膝関節部、前後左右に弾性屈曲可能な足首関節部、下面に緩衝材を付した足首部、及びオネジ、メネジによる伸縮調節可能な脛部を備え、上記各部の連結部分は通常工具により容易に組立てられる簡易組立構造であることを特徴とする量産部品による組立式義足が知られている。（特許文献１参照）
【０００３】
前記義足は、装着部に取付けた吊紐を身体に取付けて義足の重量を支えるものであり、身体障害者は、吊紐を肩にかけて装着することもできるが、その場合、座位から立上る際、吊紐の位置を直す必要がある。そこで、前記特許文献１の義足では、吊紐をゴム紐とし、肩にかけず腰のバンドに留めるようにして座位から立上る際、吊紐の位置を直す必要がないようにしている。
【特許文献１】特公昭５５−２２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記義足は、身体障害者が吊紐を肩または腰に取付けて義足を装着した状態では、身体障害者が上半身を曲げる動作を行う場合に、ゴムの伸びる範囲を超えると吊紐に引っ張られて自由に上半身を曲げる動作ができなかったり、または、身体障害者が上半身を曲げる動作により吊紐を取付けた肩または腰が吊紐に引っ張られて体力を消耗してしまうため改善が望まれていた。
【０００５】
本発明は、義足の装着部に吊紐が取付けられて、この吊紐を上半身に取付けて身体障害者が装着しても上半身を曲げる動作が自由にできる義足を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の請求項１に記載の発明は、膝より上位の位置で切断された脚端の装着される装着部と、上部に前記装着部を取付ける膝上部の下部と膝下部の上部とを膝関節用の軸に組み込んで略直線状に連続配置した状態において、前記膝下部が膝上部に対して一方向に回動可能に連結されている膝関節部と、膝下部の下部を取付ける脛部と地面着地用の足首部とを揺動可能に連結する足首関節部とを備え、前記装着部には、前側から下部を経由して後側にＵ字状に繋がって前後に移送可能に吊り紐が設けられていることを特徴とする大腿義足である。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記膝関節部は、膝関節用の軸に、前記膝下部材が前記膝上部材に対して略直線状に連続配置した状態における前記一方向へ、所定小角度範囲に規制されて回動可能にカムが組み込まれているとともに、該カムには前記一方向への回動に抗して付勢する付勢部材が取付けられ、前記カムに係止して前記膝下部が前記一方向に回動するときに前記カムとともに前記所定小角度範囲に規制されて回動し前記付勢部材を前記一方向への回動に抗して付勢させる第１状態と、前記カムとの係止を解除して前記膝下部が前記一方向に回動するときに前記カムに係止したことによる規制及び付勢部材による前記一方向への回動に抗する付勢を受けずに回動する第２状態のいずれか一方に設定する操作手段が設けられている請求項１に記載の大腿義足である。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、前記吊り紐は前記装着部の両側部で前記膝関節用の軸の下部を経由してＵ字状に移送可能に設けられている請求項１または２に記載の大腿義足である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、義足の装着部に吊紐が取付けられているが、吊紐は装着部の前側から下部を経由して後側にＵ字状に繋がっており、前後に移送可能に設けられているので、身体障害者が装着して上半身を曲げる動作をしても吊紐は装着部の前側と後側で一方が引っ張られたときに他方の緩んだ部分が供給され、前側又は後側の一方が強く引っ張られた状態にならないで、全体的にバランス良く引っ張られるので、吊紐を上半身に取付けても上半身を曲げる動作が殆ど自由にできるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明を図面の実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１を示す正面図、図２は図１の右側面図、図３、図４は膝関節部の拡大正面図と拡大背面図、図５、図６は膝関節部の拡大右側面図と拡大左側面図、図７、図８は膝関節部の動作を説明するための拡大正面図、図９は足首関節部の拡大正面図である。
【００１２】
図１〜８において、大腿義足１は、膝より上位の位置で切断された身体障害者の脚端の装着される装着部１０と、膝関節部２０、吊具部３０、及び足首関節部４０とを備えている。
【００１３】
装着部１０は、例えば、大腿骨で切断された身体障害者の脚端に適合するものを例示する。装着部１０は、脚端を嵌入して装着するための筒体１１を備えている。この筒体１１の外周面には、巾広い真っ直ぐな主柱１２と屈曲部を持たせた２本の細い支柱１３，１４とからなる３本の大腿支柱１２，１３，１４が、筒体１１の軸に沿う方向で一端側が固着されて前面に大腿支柱１２、後方左右に大腿支柱１３，１４が配置されている。そして、２本の大腿支柱１３，１４の他端側は筒体１１の下端から所定長さ突出して、各先端が装着部１０の底部に設けられた基台１５に立設されている。また、大腿支柱１２は後述する膝上部を構成する断面コ字状の膝上部材２１の側部に取付けられている。
【００１４】
また、筒体１１の外周面には、前側の左右と後側の左右の４箇所に吊り紐３２，３３を移動可能に挿通して係止する紐係止具３４が取付けられている。
【００１５】
膝関節部２０は、断面コ字状の膝上部材２１が膝下部（上半分の脛部を含む）を構成する膝下部材２２の上部を跨いで、膝下部材２２と共に膝関節用の軸２３に組み込まれて膝関節部２０と膝下部材２２が連結されている。
【００１６】
膝上部材２１の上壁部２１ａの両側部には４個の孔３５が適宜の間隔でそれぞれ前後に設けられている。また、膝下部材２２の上部を跨いで両側に位置する膝上部材２１の外壁部２１ｂには、膝関節用の軸２３の下側に適宜の間隔で２個の紐ガイド用ローラ３６が前後に取付けられている。そして、外壁部２１ｂの下側に紐ガイド用ローラ３６を被ってカバー部材３７が取付けられている。
【００１７】
そして、膝上部材２１の、膝下部材２２の上部を跨いだ門形の一対の前側端部２１ｃが膝下部材２２の前側の左右１対の突起２２ａに当接して周り止めされている。この実施例では、門形の一対の端部２１ｃは左右１対のネジで構成し、膝上部材２１と膝下部材２２の当接する位置を調整できるようにしてある。このように膝上部材２１と膝下部材２２は、人体の膝関節と同様に、膝下部材２２が膝上部材２１に対して略直線状に連続配置した状態において、一方向には回動可能であるが他方向には回動しないように構成されている。
【００１８】
膝関節用の軸２３には半円盤状のカム２４が組み込まれていて、軸２３を中心に回動可能である。カム２４の半円盤状の両面には、カム２４の両側にローラ２５ａが対向配置されてなる３組のローラ対２５がカム２４の半円盤状の円弧に沿って適宜の間隔で設けられている。そして、２本のコイルバネ２６の各一端２６ａがカム２４の半円盤状の後端部に設けた係止部材２７ａによりカム２４の後端部２４ｂの近傍に固定され、それぞれ３個のローラ２５に当接して円弧状に張り渡されている。２本のコイルバネ２６の各他端２６ｂはカム２４の半円盤状の前端部２４ａから多少間隔を開けた位置で膝下部材２２に設けた係止部材２７ｂにより固定されている。
【００１９】
また、ストッパー２８は、一端が操作アーム２８ａ、他端が係止アーム２８ｂとなっていて、軸２８ｃを支点として回動する。軸２８ｃは膝上部材２１の上壁部２１ａに固定されている。図示の歩行状態では係止アーム２８ｂの先端の鉤部２８ｄがカム２４の半円盤状の前端部２４ａに係止されており、カム２４は膝上部材２１に係止される。また、軸２８ｃに組み込んだ捻りバネ２８ｅにより一端の操作アーム２８ａが操作レバー２９を内側から押圧し、操作レバー２９を外部から押圧操作可能に設定している。
【００２０】
また、２本のコイルバネ２６の各一端２６ａはカム２４の半円盤状の後端部２４ｂの近傍に固定されているから、膝上部材２１に対して膝下部材２２が一方向に回動すると、２本のコイルバネ２６は、カム２４の回動とともに伸張して一方向への回動に抗して付勢するようになる。
【００２１】
カム２４は、所定小角度を回動すると半円盤状の後端部２４ｂが膝下部材２２の後側の凹部２２ｂに当接して周り止めされる。この実施例では、カム２４の半円盤状の後端部２４ｂのさらに後部に左右１対のネジ２４ｃを取付け、カム２４が膝下部材２２の凹部２２ｂに当接する位置を調整して、カム２４の回動する小角度を調整できるようにしてある。
【００２２】
次に、操作レバー２９を押圧操作して、係止アーム２８ｂの先端の鉤部２８ｄとカム２４の半円盤状の前端部２４ａとの係止を解除して座位状態に設定した場合について説明する。
【００２３】
この座位状態では係止アーム２８ｂの先端の鉤部２８ｄは開放されており、カム２４は膝上部材２１に係止されていないので、膝上部材２１に対して膝下部材２２が一方向に回動するときにカム２４は回動しない。したがって、コイルバネ２６も伸張しないから、膝上部材２１に対して膝下部材２２は、カム２４による規制や、コイルバネ２６による一方向への回動に抗する付勢を受けずに回動することができる。
【００２４】
吊具部３０は、ベルト３１、２本の吊紐３２，３３、ガイド機構３８から構成されている。ベルト３１は、身体障害者が装着したとき大腿義足１の前側の左と後側の左の２箇所に１本の吊紐３２の各端部が止め具３１ａにより取付けられ、また、前側の右と後側の右の２箇所に１本の吊紐３３の各端部が止め具３１ａにより取付けられている。
【００２５】
吊紐３２，３３は、両端の所定長さまでがゴム紐３２ａ，３３ａで形成され、各中間部には伸縮性の無い紐３２ｂ，３３ｂがスリーブ３９により接合されて構成されている。吊紐３２，３３は、ゴム紐３２ａ，３３ａの部分が紐係止具３４の孔３４ａに挿通され、また、伸縮性の無い紐３２ｂ，３３ｂの部分が膝上部材２１の上壁部２１ａの孔３５を挿通して膝上部材２１の外壁部２１ｂの紐ガイド用ローラ３６に当接して案内されており、吊紐３２，３３は、全体として、装着部１の前側から膝関節用の軸２３の下側を経由して装着部１の後側にＵ字状に繋がって前後に移送可能に設けられている。紐係止具３４、上壁部２１ａの孔３５、紐ガイド用ローラ３６はガイド機構３８を構成している。
【００２６】
足首関節部４０は、膝下部材２２の下部を取付ける脛部４１と地面着地用の足首部６１とから構成され、脛部４１と足首部６１は、前後方向の揺動機構５０と左右方向の揺動機構６０を介して連結されている。
【００２７】
脛部４１と接続される膝下部材２２は人体の脛の上半分に相当する部分を筒状に構成し、下部の先端部分には雄ネジ部又は雌ネジ部の一方のネジ部２２ｃ（図示の例では雌ネジ部）が設けられている。脛部４１は、人体の脛の下半分に相当する部分を筒状に構成し、上部の先端部分にはネジ部２２ｃと螺合するネジ部４２（図示の例では雄ネジ部）が設けられて、膝下部材２２と脛部４１は、嵌合によるネジ結合で接続されている。ネジ部２２ｃとネジ部４２が螺合する接続部分の雄ネジ部には二重ナット４３，４４が廻り止めとして設けられている。
【００２８】
前後方向の揺動機構５０は、例えば図９のように構成されている。脛部４１の下部には、揺動機構５０を組み込むための接続部５１が設けられている。接続部５１は断面がコ字形であり、コ字形断面の左右の壁部５２には円弧状のカム孔５３が設けられている。そして、壁部５２のカム孔５３の一端側の下部にはアーム部材５４が、軸５５により一端を支持されて回動可能に固定されている。アーム部材５４は、カム孔５３をアーム部材５４の上部のガイド縁部５４ａで部分的に塞いで、カム孔５３の孔形を変更するもので、ガイド縁部５４ａの中央部に揺動機構５０を安定状態に維持させるための凹部５４ｂが設けられている。
【００２９】
また、軸５５には捻りバネ５６が取付けられてアーム部材５４をカム孔５３を塞ぐ方向に付勢している。接続部５１のコ字形断面の開放側には、連結部材５７の上部が入り込んで接続部５１の左右の壁部５２に揺動軸５８により前後方向に揺動可能に取付けられている。連結部材５７の上部に延設された操作片５７ａには、ローラ５９が取付けられている。ローラ５９はアーム部材５４の上部のガイド縁部５４ａに当接した状態でカム孔５３内に遊嵌されており、図示のように凹部５４ｂに遊嵌しているときには揺動機構５０は安定状態に維持され、脛部４１は、揺動機構５０により足首部６１の前後方向に揺動可能となっている。
【００３０】
足首部６１は、下部に硬質な板材６２とゴム等の緩衝材からなる底板６３とを上下に接合した足部材６４を有しており、この板材６２には足首部材６５が立設されている。足首部材６５の上部６５ａは断面がコ字形であり、コ字形断面の開放側には、連結部材５７の下部が入り込んで、足首部６１には、前記揺動軸５８と略直角に交差する揺動軸５８ａが設けられて連結部材５７に取付けられて左右方向の揺動機構６０に組み込まれている。左右方向の揺動機構６０は前述した揺動機構５０と同じ構成であるので、その説明は省略する。なお、左右方向の揺動機構６０は足首部６１を左右方向に揺動可能な機構であれば揺動機構５０と違う構成であってもかまわない。
【００３１】
大腿義足１は前記構成において、身体障害者が吊紐を腰に取付けて義足を装着した状態では、身体障害者が上半身を曲げる動作を行う場合に、吊紐は装着部の前側から下部を経由して後側にＵ字状に繋がっており、前後に移送可能に設けられているので、吊紐は装着部の前側と後側で一方が引っ張られたときに他方の緩んだ部分が供給され、前側又は後側の一方が強く引っ張られた状態にならないで、全体的にバランス良く引っ張られるので、身体障害者は、上半身を曲げる動作が殆ど自由にできるものである。
【００３２】
また、大腿義足１を歩行状態に設定して身体障害者が階段を上る場合には、健全な方の脚を載せた階段のステップ面から、大腿義足１を次のステップ面に持ち上げると、大腿義足１は次のステップ面に載って膝関節部２０が所定小角度曲がった状態で固定されるから、身体障害者は、所定小角度曲がった状態の大腿義足１により体を支えて、健全な方の脚を大腿義足１を載せた階段のステップ面の次のステップ面に持ち上げて階段を上ることができる。
【００３３】
以上本発明を図面に実施例に基づいて説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成を変更しない限り、どのようにでも実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例１を示す正面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】膝関節部の拡大正面図である。
【図４】膝関節部の拡大背面図である。
【図５】膝関節部の拡大右側面図である。
【図６】膝関節部の拡大左側面図である。
【図７】膝関節部の歩行状態での動作を説明するための拡大正面図である。
【図８】膝関節部の座位状態での動作を説明するための拡大正面図である。
【図９】足首関節部の拡大正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  大腿義足
１０  装着部
１１  筒体
１２，１３，１４  大腿支柱
１５  基台
２０  膝関節部
２１  膝上部材
２１ａ  上壁部
２１ｂ  外壁部
２１ｃ  門形の端部
２２  膝下部材
２２ａ  突起
２２ｂ  凹部
２２ｃ，４２  ネジ部
２３  膝関節用の軸
２４  カム
２４ａ  カム２４の前端部
２４ｂ  カム２４の後端部
２５ａ  ローラ
２５  ローラ対
２６  コイルバネ
２６ａ，２６ｂ  コイルバネ２６の一端と他端
２７ａ，２７ｂ  係止部材
２８  ストッパー
２８ａ  操作アーム
２８ｂ  係止アーム
２８ｃ  ストッパーの軸
２８ｄ  鉤部
２８ｅ  捻りバネ
２９  操作レバー
３０  吊具部
３１  ベルト
３１ａ  止め具
３２，３３  吊紐
３２ａ，３３ａ  ゴム紐
３２ｂ，３３ｂ  伸縮性の無い紐
３４  紐係止具
３４ａ  紐係止具３４の孔
３５  孔
３６  紐ガイド用ローラ
３７  カバー部材
３８  ガイド機構
４０  足首関節部
４１  脛部
４３，４４  二重ナット
５０  揺動機構
５１  接続部
５２  壁部
５３  カム孔
５４  アーム部材
５４ａ  ガイド縁部
５４ｂ  凹部
５５  アーム部材５４の軸
５６  捻りバネ
５７  連結部材
５８，５８ａ  揺動軸
５９  ローラ
６０  揺動機構
６１  足首部
６２  板材
６３  底板
６４  足部材
６５  足首部材
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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