(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の一方の側にアダプタ部、他方の側にねじ部をもつ第１および第２の管部材を、互いのねじ部を結合し、それらねじ部のねじ結合長さを変えることにより、互いに結合した第１および第２の両管部材の軸線方向の長さを調整可能な義足のためのアダプタ装置において、それら第１および第２の両管部材の最小限のねじ結合長さを確保するために、両管部材の内周の空間を利用し、次のＡ、ＢおよびＣを含むストッパ機構を構成したことを特徴とする、義足のためのアダプタ装置。
Ａ  両管部材の中のより大径な第１の管部材の内周に位置し、その第１の管部材と一体であり、第１の管部材の内周面から径方向内側に拡がる補強プレート
Ｂ  その補強プレートに支持され、大径な頭部をもつストッパピン
Ｃ  もう一方の第２の管部材の内周に位置し、前記ねじ結合長さを小さくするとき、前記ストッパピンの頭部に当たるストッパ壁
【請求項２】
義足の２つの構成部材の間に配置し、それら２つの構成部材を互いに連結するためのアダプタ装置であって、
軸線方向の一方の側に一方の構成部材に連結するためのアダプタ部、反対側の他方の側の内周にめねじ部、およびこのめねじ部の側の端から軸線方向に沿って前記一方の側に向かって延びるスリットを含む第１の管部材と、
軸線方向の一方の側の外周に、この第１の管部材のめねじ部に適合するおねじ部、反対側の他方の側にもう一方の構成部材に連結するためのアダプタ部をそれぞれ含み、第１の管部材のめねじ部と第２の管部材のおねじ部とのねじ結合により、２つのアダプタ部の間の長さを調整可能な第２の管部材と、
前記スリットをもつ第１の管部材の外周を締め付け、第１の管部材と第２の管部材とを固定する固定手段と、
第１および第２の両管部材の最小限のねじ結合長さを確保するためのストッパ機構とを備え、そのストッパ機構が次のＡ２、Ｂ２およびＣ２を含むことを特徴とする、義足のためのアダプタ装置。
Ａ２  第１の管部材のアダプタ部寄りの内周に位置し、その第１の管部材と一体であり、第１の管部材の内周面から径方向内側に拡がる補強プレート
Ｂ２  一端が補強プレート上に支持され、第１および第２の両管部材の軸線に平行に延び、他端の側に自己の他の部分より大径な頭部をもつストッパピン
Ｃ２  第２の管部材のおねじ部のある側の内周に位置し、ストッパピンの頭部に当たるストッパ壁
【請求項３】
前記補強プレートの上面と前記ストッパピンの頭部下面との間の距離が、アダプタ装置における長さ調整の範囲を定める、請求項１あるいは２のアダプタ装置。
【請求項４】
前記ストッパピンはボルトであり、そのボルトは、前記補強プレートに対するねじ込み量を規制するためのスリーブを付属している、請求項３のアダプタ装置。
【請求項５】
前記ストッパピンは、前記補強プレート上、第１および第２の両管部材の軸心に対し、偏心した位置にある、請求項１〜４のいずれか一つのアダプタ装置。
【請求項６】
前記固定手段は、前記スリットの開放側を締め付けるためのねじ部材を含む、請求項２のアダプタ装置。
【請求項７】
前記第１および第２の両管部材の各アダプタ部は、それぞれ各管部材に一体に構成されているか、あるいは、各管部材に取付け取外し可能に装着されているかのいずれか一つである、請求項１あるいは２のアダプタ装置。
【請求項８】
前記第２の管部材のおねじ部のある側に支持され、先端が前記スリットに入り込んだ指針と、前記スリットの近傍に設けられ、前記軸線方向の長さを示す目盛とを備え、それら目盛と指針とにより、アダプタ装置における長さ調整の大きさを知る、請求項２のアダプタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、義足の２つの構成部材の間に配置し、それら２つの構成部材を互いに連結するためのアダプタ装置に関し、特には、その軸線方向の長さを調整可能な技術に関する。
【０００２】
【発明の背景】
義足には、大腿義足、下腿義足などいくつかの種類がある。それらの多くの義足に共通して必要な技術的事項として、義足の軸線方向の長さを装着者ごとに合わせることがある。なぜなら、装着者ごとに切断部の位置や下肢の長さなどが異なるからである。
【０００３】
義足の軸線方向の長さを調整する手法として、義足の２つの構成部材を互いに連結するためのアダプタ装置を利用する方法がある。しかし、アダプタ装置は、通常、長さが異なるものが複数用意されているとはいえ、個々には固定の長さである。したがって、義足をその装着者にコーディネートする際、その作業者（義肢装具士）は、樹脂ソケットやパイプ等の構成部材自体を加工し、その長さを調整するという作業を行わざるをえない。その作業は面倒であるし、各装着者に完全にフィットさせるには、構成部材を何度も製作し直すことになる。なお、固定長さのアダプタ装置の一例について、たとえば特開平８−９８８５２号の公報が示している。
【０００４】
【発明の解決すべき課題】
そこで、樹脂ソケット、膝継手あるいは足部などの義足の構成部材自体を固定の長さにし、それら構成部材を連結するアダプタ装置に長さ調節の機能をもたせることが望まれる。長さ調節のためには、ねじ結合による、回転運動−直線運動の変換を利用することが妥当である。すなわち、一方の側にアダプタ部、他方の側にねじ部をもつ第１および第２の管部材を、互いのねじ部を結合し、それらねじ部のねじ結合長さを変えることにより、互いに結合した第１および第２の両管部材の軸線方向の長さを調整可能な義足のためのアダプタ装置が切望される。
【０００５】
ところで、第１および第２の両管部材のねじ結合長さについては、負荷に確実に耐えるだけの最小限の大きさ（たとえば１０ｍｍ）を確保することが必要である。万が一、両管部材をわずかなねじ込み量で結合した状態にすると、義足歩行時に不意に両管部材の結合が外れて、義足装着者が転倒することにもなりかねない。そのため、第１および第２の両管部材をねじ結合させる場合には、安全策として、それら第１および第２の両管部材の最小限のねじ結合長さ（たとえば１０ｍｍ）を確保するためのストッパ機構を併せて設けることが必要である。しかし、そのような安全のためのストッパ機構は、アダプタ装置自体を必要以上に大型化し、また、義足の全体の重さを大きくすることになってしまう。
【０００６】
そこで、この発明は、軽量化を図りつつ、適度な全長をもった、長さ調整可能なアダプタ装置を提供することを第１の目的とする。
また、この発明の第２の目的は、長さ調整の範囲を正確に定めることができるアダプタ装置を提供することにある。
さらに、この発明の第３の目的は、目盛および指針により長さ調整の程度を明確に知ることができるアダプタ装置を提供することにある。
この発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００７】
【発明の解決手段】
この発明には、２つの基本的な考え方がある。一つは、互いにねじ結合する第１および第２の両管部材の内周の空間を利用し、ストッパ機構を構成するという考え方である。内周の空間を利用することにより、外側に設ける場合に比べて、アダプタ装置の全長を短くすることができる。もう一つは、軽量化を考慮して、より大径な第１の管部材の肉厚をできるだけ小さくしつつ、それを内周の補強プレートで補強するという考え方である。内周の補強プレートは、第１の管部材の機械的強度を補強することにより、第１の管部材の全体としての軽量化に寄与し、しかもまた、ストッパ機構の構成要素の一つをも兼ねることになる。
【０００８】
そのような基本的な考え方に基づき、ストッパ機構は次のＡ、ＢおよびＣを含むことになる。
Ａ  両管部材の中のより大径な第１の管部材の内周に位置し、その第１の管部材と一体であり、第１の管部材の内周面から径方向内側に拡がる補強プレート
Ｂ  その補強プレートに支持され、大径な頭部をもつストッパピン
Ｃ  もう一方の第２の管部材の内周に位置し、両管部材のねじ結合長さを小さくするとき、ストッパピンの頭部に当たるストッパ壁
【０００９】
また、長さ調整を終えた両管部材については、確実に固定することが必要である。その固定のためには、いろいろな固定手段（たとえば、第１の管部材のめねじ部の端部にロックナットを隣り合わせるという方法、管部材の周方向の複数の個所に止めねじを配置するという方法、あるいは、大径な第１の管部材に対し、めねじ部の側から軸線方向に沿って他方に延びるスリットを設け、そのスリットをもつ第１の管部材の外周を締め付け、第１の管部材と第２の管部材とを固定するという方法など）を適用することができる。それらの固定手段は、単独で適用することもできるし、複数を組み合わせて適用することもできる。好ましくは、スリットを設けた第１の管部材の外周を締め付ける方法が妥当である。単独の適用によって固定を確実に行うことができるし、軸線方向の長さを短くする上でも有利であるからである。
【００１０】
スリットを設けた第１の管部材の外周を締め付ける方法を採用するとき、上の場合と同様にストッパ機構は次のＡ２、Ｂ２およびＣ２を含む。
Ａ２  第１の管部材のアダプタ部寄りの内周に位置し、その第１の管部材と一体であり、第１の管部材の内周面から径方向内側に拡がる補強プレート
Ｂ２  一端が補強プレート上に支持され、第１および第２の両管部材の軸線に平行に延び、他端の側に自己の他の部分より大径な頭部をもつストッパピン
Ｃ２  第２の管部材のおねじ部のある側の内周に位置し、ストッパピンの頭部に当たるストッパ壁
【００１１】
この発明のアダプタ装置では、補強プレートの上面とストッパピンの頭部下面との間の距離が、長さ調整の範囲を定める。ストッパピンは通常ボルトである。したがって、補強プレートに対するボルトのねじ込み量を規制することにより、長さ調整の範囲を一定化させることが必要である。そのために、ボルトの外周にスリーブをはめ込み、そのスリーブを補強プレートの上面とボルトの頭部下面との間にはさみ付けるようにすると良い。
【００１２】
また、ボルトを代表としたストッパピンは、補強プレート上、好ましくは、第１および第２の両管部材の軸心に対し、偏心した位置に配置するのが良い。それにより、ストッパピンの頭部に当たる、第２の管部材の内周のストッパ壁の大きさを小さくすることができ、それだけ軽量化に有利であるからである。なお、各管部材がもつアダプタ部は、各管部材に一体に構成することもできるし、あるいは、各管部材に取付け取外し可能に装着することもできる。軸線方向の長さをより小さくする点からすれば、アダプタ部を各管部材に一体に構成する方が好ましい。
【００１３】
さらに、この発明では、ストッパ機構を管部材の内周に配置しているので、アダプタ装置における長さ調整の大きさを知るために、指針および目盛（あるいは目印）を容易に設けることができる。それにより、長さ調整の作業をより効率的に行うことができる。
【００１４】
【実施例】
まず、図１および図２を参照しながら、この発明のアダプタ装置の義足の中での位置づけを確認したい。図１は、大腿切断者用の大腿義足への適用例である。大腿義足１０は、主要な構成部材として、切断した断端を入れるための樹脂ソケット１２、膝の屈曲−伸展の機能を得るための膝継手１４および接地部分となる足部１６を備える。そのような大腿義足１０において、この発明によるアダプタ装置５０は、樹脂ソケット１２と膝継手１４との間、あるいは／および膝継手１４と足部１６との間にそれぞれ位置する。膝部分のアダプタ装置５０は、樹脂ソケット１２と膝継手１４とを連結しつつ、断端の長さに応じて膝までの長さを適正に調整する。また、足首部分のアダプタ装置５０は、膝継手１４と足部１６とを連結しつつ、大腿義足１０の装着者に適合するよう下肢の長さを適正に調整する。なお、膝継手１４は、屈曲−伸展の機能を補助するためのエアシリンダ１４２を含む公知のものである（たとえば、ＵＳＰ５，８９９，９４３号の明細書参照）。
【００１５】
また、図２は、下腿切断者用の下腿義足への適用例である。下腿義足２０は、主要な構成部材として、切断した断端を入れるための樹脂ソケット２２、および接地部分となる足部２６を備える。そのような下腿義足２０において、この発明によるアダプタ装置５０は、樹脂ソケット２２と足部２６とを連結しつつ、下腿義足２０の装着者に適合するよう下肢の長さを適正に調整する。このように、アダプタ装置５０は、義足の２つの構成部材を連結する機能と、義足を装着する上での長さ調整の機能とを発揮する。
【００１６】
次に、アダプタ装置５０の一実施例について、図３〜図５を参照しながら説明しよう。図３は、アダプタ装置５０の軸線方向の長さが最も短くなった状態（全長が６０ｍｍ）を示す正面からの断面構造を示し、図４は、その状態での平面図、さらに、図５は、アダプタ装置５０の軸線方向の長さが最も長くなった状態（全長が７５ｍｍ）を示す正面からの断面構造を示している。
【００１７】
アダプタ装置５０の主体は、互いにねじ結合した第１および第２の管部材５１，５２である。それら両管部材５１，５２には、一端にアダプタ部６１，６２、他端にねじ部７１，７２がそれぞれある。各アダプタ部６１，６２は、義足の構成部材を連結するための連結部分であり、四周を取り囲む連結壁６１ｗ，６２ｗと、各連結壁６１ｗ，６２ｗを貫く止めねじ６１ｓ，６２ｓとを含む。義足の構成部材を連結する際には、連結壁６１ｗ，６２ｗの内周に、構成部材の端のピラミッド形状の凸部３０を入れ、たとえば各４つの止めねじ６１ｓ，６２ｓで固定する。このような各アダプタ部６１，６２の構成自体は、前記した特開平８−９８８５２号の公報などに示すものと同様である。この場合、各連結壁６１ｗ，６２ｗを各管部材５１，５２の本体に対して一体に設けている。そのため、各連結壁６１ｗ，６２ｗあるいは各アダプタ部６１，６２が占める軸線方向の長さは、たとえば１５〜１７ｍｍほどであり、各アダプタ部６１，６２を各管部材５１，５２の本体に取付け取外し可能に設ける場合に比べて小さい。義足に必要な軽量化、および充分な機械的な強度という観点から、アダプタ部６１，６２を含む各管部材５１，５２の材料として、チタンあるいはチタン合金が最適である。
【００１８】
各管部材５１，５２がもつねじ部７１，７２は、より大径な第１の管部材５１の側がめねじ部７１であり、他方の第２の管部材５２の側がおねじ部７２である。それらおねじ部７２とめねじ部７１とは互いに円滑にねじ結合し、ねじの回転に伴ってねじ結合長さを変え、それにより、アダプタ装置５０の軸線方向の長さを変える。図３の最も短い状態（全長が６０ｍｍ）から図４の最も長い状態（全長が７５ｍｍ）の範囲で、アダプタ装置５０は長さ調整が可能である。
【００１９】
義足は、装着者の荷重は勿論のこと、動きに伴う反力を受けるため、義足の構成部材を連結するためのアダプタ装置５０にも、それに応じる対策が必要である。その対策の一つが、第１および第２の両管部材５１，５２のねじ結合の状態を固定することである。この固定のため、ここでは、大径な第１の管部材５１に対し、めねじ部７１のある管の端からアダプタ部６１に向かって軸線方向に沿って延びるスリット８０（その幅は２ｍｍほど）と、スリット８０の開放側において、第１の管部材５１の外面上スリット８０の両岸に位置するボルト挿入部８３ａ，８３ｂとを設けている。ボルト挿入部８３ａ，８３ｂの孔の一方はねじ孔であり、そこに挿入したねじ部材であるクランプボルト８５を締め付けることによって、スリット８０の幅を狭め、第１および第２の両管部材５１，５２を強固にクランプすることができる。第１の管部材５１と一体のボルト挿入部８３ａ，８３ｂは、部品点数を減らし、しかもまた、締付け作業を容易にするが、場合によっては、クランプボルト８５を挿入するボルト挿入部８３ａ，８３ｂをＣ型のリング形状とし、第１の管部材５１とは別部品として設けることもできる。
【００２０】
別の対策が、おねじ部７２とめねじ部７１との最小限のねじ結合長さ（たとえば１０ｍｍ）を確保することである。別にいうと、おねじ部７２をもつ第２の管部材５２が、めねじ部７１をもつ第１の管部材５１の中から所定以上に伸びないようにすることである。アダプタ装置５０では、この対策のために、両管部材５１，５２の内周の空間を利用し、ストッパ機構９０を構成している。ストッパ機構９０は、第１の管部材５１の側に固定したストッパピンとしてのボルト９１と、第２の管部材５２の側に一体に設けたストッパ壁９２とを含む。ボルト９１は、外周にねじが切られた本体部９１ｂと、本体部９１ｂの一端に位置する大径な頭部９１ｈとからなる。おねじ部７２とめねじ部７１とを回転させ、おねじ部７２をもつ第２の管部材５２をめねじ部７１をもつ第１の管部材５１の中から引き出すとき、第２の管部材５２と一体のストッパ壁９２が、第１の管部材５１の側のボルト９１の頭部９１ｈに当たり、それ以上の相互回転を禁止する。それにより、第２の管部材５２の最大の引出し量、つまりは、おねじ部７２とめねじ部７１との最小限のねじ結合長さを確保する。このようなストッパ機構９０の主体となるボルト９１およびストッパ壁９２は、第１および第２の両管部材５１，５２の内周の空間の中、それもめねじ部７１とおねじ部７２とがねじ結合する範囲の中に位置する。そのため、ストッパ機構９０は、アダプタ装置５０の軸線方向の長さを無用に長くすることがない。
【００２１】
第２の管部材５２の側のストッパ壁９２は、管部材５２のおねじ部７２の端の内周に位置する、内向きフランジからなる。ストッパ壁９２としての機能を得るためには、この内向きフランジを径方向内側へ所定の大きさだけ拡がるように設けることが必要である。一方、ストッパ壁９２を一体に含む第２の管部材５２を軽量化するため、内向きフランジの拡がり量を小さくすることが好ましい。それに応えるため、ストッパピンとしてのボルト９１を、両管部材５１，５２の軸心に対して偏心させて設けるようにすることができる。
【００２２】
さて、ストッパピンとしてのボルト９１の支持であるが、この発明では、第１の管部材５１の内周に補強プレート９３を設け、その補強プレート９３上にボルト９１を支持する。補強プレート９３は、アダプタ部６１寄りのスリット８０の一端に位置し、第１の管部材５１の内周面から径方向内側に拡がり、管部材５１の内部をふさいでいる。この補強プレート９３の第１の機能はボルト９１を支持することであるが、第２の機能として、第１の管部材５１の機械的な強度を補強することがある。第１の管部材５１の肉厚は２．５ｍｍほどであり（第２の管部材５２のそれは４ｍｍ）、補強プレート９３のそれは２ｍｍほどである。スリット８０をもつ第１の管部材５１について、必要とする機械的な強度を担保するためには、それ相応の肉厚が必要である。その点、補強プレート９３は、第１の管部材５１の機械的な強度を補強し、必要とする肉厚を小さくし、それにより、第１の管部材５１の全体としての重さを低減することができる。しかも、スリット８０の一方の端部に位置する補強プレート９３は、スリット８０の他方の端部に位置する固定手段（ボルト挿入部８３ａ，８３ｂおよびクランプボルト８５）と相俟って第１の管部材５１の機械的な強度を有効に増大する。
【００２３】
また、補強プレート９３の上面とボルト９１の頭部９１ｈの下面との間の距離は、アダプタ装置５０の長さ調整の範囲を定める点から重要である。この距離を規定するため、補強プレート９３に対するボルト９１のねじ込み量を規制することが有効である。ボルト９１の本体部９１ｂの外周にステンレス鋼からなるスリーブ９５をはめている。スリーブ９５は、補強プレート９３の上面とボルト頭部９１ｈの下面との間に挟まれ、それら上面と下面との間を一定に定める。
【００２４】
次に、長さ調整を行うとき、その調整の程度あるいは量を知ることができれば、調整を行う者にとって好ましい。図６および図７が、それに応える一例を示している。図６は、補強プレート９３およびスリット８０の端部の部分を拡大して示す要部の拡大断面図であり、図７は、ストッパ壁９２に支持させる指針を示す斜視図である。第１の管部材５１と第２の管部材５２とはねじ部７１，７２の回転に伴って、互いに離れたり、接近したりする。したがって、両管部材５１，５２の一方に指針、他方に目盛あるいは目印をそれぞれ設け、それら指針と目盛あるいは目印とによって、アダプタ装置５０における長さ調整の大きさを知ることができる。目盛あるいは目印については、スリット８０の両岸の部分にスリット８０の長手方向に沿って設けることができる。また、指針は、第２の管部材５２のおねじ部７２の端に配置することが良い。図に示す指針４０は、断面コ字型であり、槍先のような指示部４１０ａおよび貫通孔４１０ｂをもつ指針本体４１０と、指針本体４１０の下部から延びた２つの支持片４２０とからなる。各支持片４２０と指針本体４１０との間は、ストッパ壁９２の厚さ相当の距離である。指針４０は、貫通孔４１０ｂの部分にボルト９１およびスリーブ９５を通し、各支持片４２０と指針本体４１０との間にストッパ壁９２を挟み込んだ形態で第２の管部材５２の側に支持させることができる。その支持の状態において、指針４０の指示部４１０ａはスリット８０の中に入り、スリット８０の近傍の目盛あるいは目印に臨む。したがって、作業者は、指針４０の指示部４１０ａと目盛あるいは目印とによって、長さ調整の大きさを容易に知ることができる。
【００２５】
なお、図に示した実施例では、補強プレート９３を第１の管部材５１の内部を完全にふさぐように構成しているが、別の形態として、第１の管部材５１の内部を一部だけふさぐように構成することもできる。図８が、この別の形態の補強プレート９３’の一例を示している。補強プレート９３’は、他の部分に比べて強度的に不利なスリット８０のある部分を補強するため、スリット８０に臨む側の内部半分をプレート部分９３０でふさぎ、スリット８０から離れた半分の部分に貫通孔９３１を設けている。プレート部分９３０には、ストッパピンとしてのボルト９１を取り付けるための孔９３０ｂがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のアダプタ装置を適用した大腿義足の正面図である。
【図２】  他の適用例を示す下腿義足の正面図である。
【図３】  アダプタ装置の一つの状態を示す正面からの断面構造を示す図である。
【図４】  図３の状態のアダプタ装置の平面図である。
【図５】  アダプタ装置の別の状態を示す正面からの断面構造を示す図である。
【図６】  この発明のアダプタ装置の変形例を示す部分的な拡大断面図である。
【図７】  図６の変形例における一つの部品を示す斜視図である。
【図８】  補強プレートの別の形態を示す図である。
【符号の説明】
１０  大腿義足
２０  下腿義足
４０  指針
５０  アダプタ装置
５１  第１の管部材
５２  第２の管部材
６１，６２  アダプタ部
７１  めねじ部（ねじ部）
７２  おねじ部（ねじ部）
８０  スリット
８５  ボルト（ねじ部材）
９０  ストッパ機構
９１  ボルト（ストッパピン）
９１ｈ  頭部
９２  ストッパ壁
９３、９３’  補強プレート
【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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