(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
義足の足部と、義足の下腿部とを接続する義足の足継手装置であって、前記足部には、その足部に掛かる荷重を吸収するバネが内蔵された義足の足継手装置において、
前記足部のうち、前記下腿部が接続される足部側接続部に設けられた第１の金具と、
前記下腿部のうち、前記足部が接続される下腿部側接続部に設けられており、前記第１の金具と連結される第２の金具と、
前記足部および下腿部のいずれかにその表面から内部に向けて形成されており、工具の先端を挿入する工具挿入孔と、
この工具挿入孔から挿入された前記工具によって、前記第１の金具および第２の金具を連結する連結部材と、が備えられており、
前記第１の金具および第２の金具の一方は、接続部から突出した突出部を有する雄金具であるとともに、他方は前記雄金具の突出部を収容する雌金具であり、
前記第１の金具および第２の金具を連結した際に、前記足部側接続部および下腿部側接続部は密着可能であることと、
前記雄金具の突出部は、側面に少なくとも１組の相対向する雄金具側テーパ面を有するくさび形状に形成されており、
前記雌金具は、前記突出部を嵌合するとともに、前記１組の雄金具側テーパ面とそれぞれ接する１組の雌金具側テーパ面が形成された嵌合部を有しており、
前記雌ねじは、前記１組の雌部材側テーパ面以外の所定の内面から、その所定の内面に対応する外面に向けて貫通形成されていることを特徴とする義足の足継手装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、義足の足部と、義足の下腿部とを接続する義足の足継手装置およびその足継手装置を用いた義足に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、義足の種類として、殻構造義足と骨格構造義足とが知られている。
殻構造義足とは、木や硬質ウレタンを削って下肢の形を作り、その表面を積層式強化プラスチックで被覆する形式の義足であり、主に表面のプラスチック被覆層で荷重を支持する構造になっている。
また、骨格構造義足とは、ヒトの下肢のように骨格を中心部に有し、その周囲をウレタンフォームなどの伸縮性のある素材で覆うことにより下肢の形を整える形式の義足であり、主に骨格によって荷重を支持する構造になっている。
このように、義足の構造には２種類あるが、近年では、骨格となる中心のパイプによって上下方向の長さ調節ができること、制作時間が少ないことなどの理由から、骨格構造が急速に普及してきた。
しかし、膝関節の機能を残した下腿切断者に関しては、膝関節の機能を残していない者よりも活動性が高いため、義足の破損率も高い。
そこで、下腿切断者については、中心部を空洞で作ることができるため骨格構造義足よりも軽量に制作できること、下腿下面と足部上面とが面で接触するため荷重分散に有利であることなどの理由から、殻構造義足が現在でも広く用いられている。
特に、殻構造義足は、足底から下腿部へボルトを貫通させて、下腿下面と足部上面とを面で密着させて下腿部と足部とを固定できるため、荷重分散に非常に有利である。
【０００３】
また、従来より、義足の足部には、ヒトの足関節を模擬した機械的関節継手を持つもの（有軸足）と、関節継手を持たないＳＡＣＨ足（無軸足）とがあるが、近年、板バネを内蔵した構造のＳＡＣＨ足が開発されてからは、踏み返し時に板バネの反発力を利用できるため歩行時のエネルギーロスが少なくて歩きやすいこと、軽量であり故障が少ないことなどの利点が多いという理由から、ＳＡＣＨ足の使用率が毎年上昇している。
そのＳＡＣＨ足を用いた従来の殻構造義足の一例を図７に示す。図７に示すように、足部１００には、板バネ１０３が内臓されており、足部１００の足底から上面１０４に向けてボルト挿通孔１０２が板バネ１０３の肉厚部１０３ａを介して貫通形成されている。また、下腿部２００の下面２０２の中心から上方に向けて雌ねじ２０１が形成されている。そして、ボルト１０１を足部１００の足底からボルト挿通孔１０２を介して雌ねじ２０１へねじ込むことにより、足部１００と下腿部２００とが結合される（以下、この結合をＳＡＣＨボルト結合と称する）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図７に示した義足の足継手装置は、足部１００に内臓された板バネ１０３にボルト１０１を挿通するためのボルト挿通孔１０２を貫通形成しなければならないため、板バネ１０３のバネ特性が損なわれるとともに、板バネ１０３の強度が低下するという問題がある。
また、板バネ１０３には、ボルト挿通孔１０２を形成する必要から、肉厚部１０３ａを形成しなければならないため、板バネ１０３の形状が限定されるなど、足部の設計の自由度が小さくなくという問題もある。
さらに、下腿部２００の中心にボルト１０１が挿通するため、下腿長の長い切断者には、装着できないという問題もある。
そしてさらに、下腿部２００を装着した状態では、下腿部２００の下面２０２と足部１００の上面１０４とを位置合わせしながら、足部１００を浮かせた無理な態勢で足底からボルト１０１をねじ込まなければならないため、ボルト１０１を必要なトルクをかけて締め付けることが困難という問題もある。
【０００５】
なお、図５および図６に示すように、骨格構造義足で用いられている結合方法を応用した試みもなされた。
足部７０には、板バネ７１が内臓されており、足部７０において下腿部９２と接続される部分（以下、足部側接続部と称する）７４には、蓋７５が取付けられており、その蓋７５の上面には、雄型金具９０が設けられている。その雄型金具９０には、六角穴付ボタンボルト９１が上下方向に挿通されている。
また、下腿部９２において足部７０と接続される部分（以下、下腿部側接続部と称する）９３には、雌型金具９４が埋設されている。この雌型金具９４の中央には、空洞部９５が上下方向に貫通形成されており、その空洞部９５には、雄型金具９０の頭部が収容される。また、雌型金具９４の周面には、六角穴付止めねじ９７（図６）をねじ込むための雌ねじ９６が、周面から空洞部９５に向けて貫通形成されている。雌ねじ９６は、雌型金具９４の周面に４カ所形成されている。
【０００６】
しかし、図５および図６に示すものは、足部側接続部７４に設けられた雄型金具９０と、下腿部側接続部９３に設けられた雌型金具９４とを連結することにより、足部７０と下腿部９２とを接続する構造であるため、図６に示したように、足部側接続部７４と下腿部側接続部９３との間に隙間９８が形成されてしまう。
つまり、下腿部の下面と足部の上面とを面接触で密着することにより、荷重支持が有利となるという殻構造義足の利点がなくなってしまうという問題がある。
また、足部７０および下腿部９２を連結固定する際に、六角穴付止めねじ９７を４カ所ねじ込まなければならないため、非常に手間がかかるという問題がある。さらに、連結部が露出してしまうという外観上の問題がある。
以上のように、貫通穴を持たない足部を殻構造義足に用いようとすると、多くの問題が発生することが分かった。
【０００７】
そこで本発明は、ボルトを足底から下腿部へねじ込む手法を用いないで足部と下腿部とを接続できるとともに、下腿部側接続部および足部側接続部を密着でき、かつ、手間なく容易に連結固定できる義足の足継手装置および義足を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、義足の足部（７０）と、義足の下腿部（８０）とを接続する義足の足継手装置であって、前記足部（７０）には、その足部（７０）に掛かる荷重を吸収するバネ（７１）が内蔵された義足の足継手装置において、
前記足部（７０）のうち、前記下腿部（８０）が接続される足部側接続部（７４）に設けられた第１の金具（２０、６０）と、
前記下腿部（８０）のうち、前記足部（７０）が接続される下腿部側接続部（８１）に設けられており、前記第１の金具（２０、６０）と接続される第２の金具（３０、５０）と、
前記足部（７０）および下腿部（８０）のいずれかにその表面から内部に向けて形成されており、工具の先端を挿入する工具挿入孔（８２）と、
この工具挿入孔（８２）から挿入された前記工具によって、前記第１の金具（２０、６０）および第２の金具（３０、５０）を連結するための連結部材（６１）と、が備えられており、
前記第１の金具（２０、６０）および第２の金具（３０、５０）の一方は、接続部（７４）から突出する突出部（２０）を有する雄金具（２０、６０）であるとともに、他方は前記雄金具の突出部（２０）を収容する雌金具（３０、５０）であり、
前記第１の金具（２０、６０）および第２の金具（３０、５０）を連結した際に、前記足部側接続部（７４）および下腿部側接続部（８１）は密着可能であることと、
前記雄金具（２０、６０）の突出部（２０）は、側面に少なくとも１組の相対向する雄金具側テーパ面（２１、２２）を有するくさび形状に形成されており、
前記雌金具（３０、５０）は、前記突出部（２０）を嵌合するとともに、前記１組の雄金具側テーパ面（２１、２２）とそれぞれ接する１組の雌金具側テーパ面（３２、３３）が形成された嵌合部（３１）を有しており、
前記雌ねじ（３７）は、前記１組の雌部材側テーパ面（３２、３３）以外の所定の内面（３５）から、その所定の内面（３５）に対応する外面（３６）に向けて貫通形成されているという技術的手段を採用する。
【００１４】
なお、上記括弧内の符号は、後述する発明の実施の形態で用いる符号と対応するものである。
【００１５】
【作用】
請求項１の発明では、足部側接続部に設けられた第１の金具と、下腿部側接続部に設けられた第２の金具とを連結することにより、足部と下腿部とを接続できるため、ＳＡＣＨボルト結合を用いる必要がない。
しかも、雄金具の突出部は、雌金具に収容され、第１の金具および第２の金具を連結した際に、足部側接続部および下腿部側接続部を密着させることができるため、義足にかかる荷重を上記密着した面で支持することができる。
また、工具挿入孔が、足部および下腿部のいずれかにその表面から内部に向けて形成されているため、下腿部を装着し、足部を接地した状態で容易に接続作業を行うことができる。さらに、足部側接続部および下腿部側接続部間に隙間が形成されないため、第１の金具および第２の金具の連結部の露出をなくすことができる。
さらに、連結部材を雌ねじにねじ込むと、その連結部材の先端が上記所定の内面から突出し、その突出した先端が、嵌合部に嵌合された雄金具の突出部のうち、上記１組の相対向する雄金具側テーパ面以外の側面を押圧する。これにより、突出部の１組の雄金具側テーパ面は、雌金具の嵌合部に形成された１組の雌金具側テーパ面をそれぞれ押圧し、これにより、雄金具の突出部および雌金具は、強固に連結固定される。
つまり、工具を用いて連結部材をねじ込む、あるいは、緩めるだけの作業で、足部を容易に着脱することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明実施形態の義足の足継手装置および義足の各構成部材を分解して示す分解斜視図であり、図２は、本装置が設けられた義足を足部と下腿部とに分離して示す説明図である。図３は、本装置が設けられた義足の一部を切り欠いて内部構造を示す説明図であり、図４は、本装置を構成する金具の一部を示す説明図である。
なお、足部のつま先が前方向であり、足部の踵が後方向とする。また、従来と同じ構成部材については、同一の符号を用いる。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の義足は、足部７０と、この足部７０に接続される下腿部８０と、足部７０と下腿部８０とを接続する義足の足継手１０とから構成される。
足部７０の内部には、足部７０に掛かる荷重の吸収などを行うための板バネ７１が内臓されている。板バネ７１は、足部７０の内部底面に設けられた板状のベース７２を有しており、このベース７２の後端において前方に折り曲げ形成されている。
【００２３】
足部７０において下腿部８０が接続される部分（以下、足部側接続部と称する）７４には、蓋７５が取付けられており、蓋７５の略中央には、六角穴付ボタンボルト６０を挿通するためのボルト挿通孔７６が貫通形成されている。また、蓋７５の中央前後方向には、ボルト挿通孔７６を介して溝７８が形成されている。六角穴付ボタンボルト６０は、プラグ２０に貫通形成されたボルト挿通孔２３、蓋７５のボルト挿通孔７６および可動部７３に貫通形成されたボルト挿通孔（図示省略）へ挿通され、ナット部材７７にねじ込まれる。
つまり、六角穴付ボタンボルト６０およびナット部材７７によってプラグ２０が蓋７５の上に固定され、板バネ７１が足部８０の内部に固定される。
【００２４】
ここで、プラグ２０と、プラグ２０が嵌合されるジャック３０の構造についてそれらを拡大して示す図４を参照して説明する。
プラグ２０は、略くさび型に形成されており、水平断面の形状は、３つの頂部が丸くなった略三角形である。３つの側面は、１組の相対向するテーパ面（以下、プラグ側テーパ面と称する）２１，２２と、残る１つの側面２３とから構成される。側面２３は、プラグ２０の先端２４に対向する位置に形成されている。プラグ２０の中央には、上下方向にボルト挿通孔２５が貫通形成されている。プラグ２０の底面には、足部７０の蓋７５に形成された溝７８に嵌合する形状に形成された突起部２６が前後方向に形成されている。
【００２５】
ジャック３０には、プラグ２０を嵌合する嵌合部３１が上下方向に貫通形成されており、その嵌合部３１の内面には、プラグ側テーパ面２１，２２に対応する形状の１組のテーパ面（以下、ジャック側テーパ面と称する）３２，３３が形成されている。嵌合部３１の先端には、プラグ２０の先端２４を収容する孔３４が形成されている。孔３４には、プラグ２０の先端２４が収容される。嵌合部３１の内面のうち、孔３４と対向する内面３５から、その内面３５に対応する外面３６に向けて雌ねじ３７が貫通形成されている。この雌ねじ３７には、六角穴付止めねじ６１（図１）がねじ込まれる。
【００２６】
つまり、嵌合部３１にプラグ２０が嵌合された状態で、六角ドライバを用いて六角穴付止めねじ６１を雌ねじ３７にねじ込むと、六角穴付止めねじ６１の先端がプラグ２０の側面２３を押す。これにより、プラグ側テーパ面２１，２２が、それぞれジャック側テーパ面３２，３３に強固に押し付けられるため、プラグ２０およびジャック３０が連結固定される。つまり、六角穴付止めねじ６１を１本ねじ込むだけの作業で、プラグ２０およびジャック３０を強固に連結することができる。
また、ジャック３０の先端部には、六角穴付ボルト６２をねじ込む雌ねじ３８が上下方向に貫通形成されており、ジャック３０の後端部の両側には、六角穴付ボルト６３，６４をそれぞれねじ込む雌ねじ３９，４０が、それぞれ上下方向に貫通形成されている。
【００２７】
次に、ジャック３０に接続されるジョイント５０の構造について図１を参照して説明する。
ジョイント５０には、下面よりも上面の面積の方が広い円柱形状の本体５１と、その本体５１の下面に形成されたフランジ５２とが備えられている。本体５１の外周面は、下腿部を形成する材料との接触面積を増大するための凹凸形成に形成されている（図３参照）。フランジ５２は、ジャック３０の上面形状に対応した形状に形成されており、ジャック３０の上面と一致させて重ねた場合に、ジャック３０に形成されている雌ねじ３９，４０と連通する位置にボルト挿通孔５５．５６がそれぞれ上下方向に貫通形成されている。
なお、図面の都合上、図示していないが、実際には、フランジ５２には、ジャック３０の雌ねじ３８に連通する位置に六角穴付ボルト６２を挿通するボルト挿通孔が上下方向に貫通形成されている。
【００２８】
そして、ジョイント５０およびジャック３０は、六角穴付ボルト６２，６３，６４によって連結され、図中に想像線で示すように、下腿部８０における足部７０が接続される部分（以下、下腿部側接続部と称する）８１から内方に向けて埋設されている。
また、下腿部８０の側面の下方であって、埋設されたジャック３０の雌ねじ３７と連通する位置には、その雌ねじ３７に向けて工具挿入孔８２が、略水平方向に貫通形成されている。工具挿入孔８２は、六角穴付止めねじ６１を挿入するとともに、その六角穴付止めねじ６１を雌ねじ３７にねじ込むための六角ドライバなどの工具の先端部を挿入できる形状および大きさに形成されている。
【００２９】
なお、本実施形態では、足部７０は、弾力性を有する合成樹脂によって形成されており、下腿部８０は、硬質発泡ウレタンによって形成されている。プラグ２０およびジャック３０は、アルミニウムによって形成されている。また、ジョイント５０は、ポリアセタール樹脂によって形成されており、六角穴付ボタンボルト６０は、ステンレスによって形成されており、六角穴付止めねじ６１および六角穴付ボルト６２，６３，６４は、鉄によって形成されている。
さらに、ジャック３０およびジョイント５０は、六角穴付ボルト６２，６３，６４によって連結された状態で、下腿部８０を製造する際に下腿部８０にインサート成形される。このとき、下腿部８０を成型する硬質発泡ウレタンが、ジョイント５０の空洞部５３内および本体５１の外周面に形成された凹凸部内に流れ込むため、ジャック３０およびジョイント５０は、下腿部８０の内部に強固に固定される。
【００３０】
次に、本実施形態の義足の継手装置の組み付け方法について説明する。
なお、プラグ２０は、六角穴付ボタンボルト６０によって蓋７５上に固定されており、ジャック３０およびジョイント５０は、下腿部８０にインサート成形されているものとする。また、六角穴付止めねじ６１は、予め雌ねじ３７にある程度ねじ込まれているものとする。
まず、プラグ２０をジャック３０の嵌合部３１に嵌合し、六角ドライバの先端を工具挿入孔８２へ挿入して六角穴付止めねじ６１を回らなくなるまでジャック３０の雌ねじ３７へねじ込んで行く。これにより、プラグ２０のプラグ側テーパ面２１，２２が、それぞれジャック側テーパ面３２，３３に押し付けられ、プラグ２０がジャック３０の嵌合部３１に固定され、足部７０および下腿部８０がＳＡＣＨボルト結合と同等の固定力で接続される。
【００３１】
以上のように、本実施形態の義足の足継手装置を使用すれば、図７に示したＳＡＣＨボルト結合のように、足底からボルトを貫通させなくても、ＳＡＣＨボルト結合と同等の固定力で足部７０と下腿部８０とを接続することができる。
しかも、プラグ２０は、ジャック３０の嵌合部３１の内部に収容された形になり、足部側接続部７４および下腿部側接続部８１を面接触で密着させることができるため、従来のＳＡＣＨボルト結合のように、義足にかかる荷重を面で支持して有利に分散させることができる。
また、図７に示したＳＡＣＨ足のように、板バネ１０３にボルト挿通孔１０２を貫通形成する必要がないし、板バネ１０３の周囲に肉厚部１０３ａを形成する必要がないため、板バネ７１のバネ特性を十分に発揮することができ、歩行時のエネルギーロスを小さくすることができる。
さらに、ボルト挿通孔１０２および肉厚部１０３ａが不要であるため、板バネ７１を折曲形成した状態で組み付けることができるなど、バネ１０３の設計の自由度を増大させることができる。
【００３２】
またさらに、下腿部８０の側面から六角穴付止めねじ６１を１本締結するだけで足部７０および下腿部８０を接続し、あるいは、六角穴付止めねじ６１を１本緩めるだけで接続を解除できるため、足底からボルトを締結する従来のＳＡＣＨボルト結合よりも、足部７０の交換などの保守を容易に行うことができる。
特に、工具挿入孔８２が下腿部８０の側面に形成されているため、図７に示した義足の足継手装置のように、足裏からボルト１０１をねじ込むタイプのものよりも、下腿部８０を装着した状態で足部７０を接続する作業が容易になる。
そしてさらに、図７に示したＳＡＣＨ足のように、ボルト１０１をねじ込むための雌ねじ２０１を下腿部２００内に縦方向に形成する必要がないことから、その分、下腿部８０の高さを低くできるため、断端長の長い者にも装着できる義足を実現できる。
またさらに、図５および図６に示した義足のように、足部側接続部および下腿部側接続部間に隙間９８が形成され、連結部が露出してしまうことがない。
【００３３】
なお、上記実施形態では、本発明の第２の金具としてジャック３０およびジョイント５０の２つの金具を用いたが、両金具を一体化した１つの金具を用いることもできる。また、上記実施形態では、プラグ２０をジャック３０の嵌合部３１に嵌め込む構造を説明したが、逆に、ジャック３０が足部側接続部７４に設けられており、プラグ２０が下腿部側接続部８１に設けられた構造にすることもできる。さらに、上記実施形態では、くさび形状のプラグ２０を用い、その形状に対応した嵌合部３１を有するジャック３０を用いたが、プラグ２０およびジャック３０を強固に連結することができれば、上記の形状以外のプラグ２０およびジャック３０を用いることもできる。
そしてさらに、ジャック３０およびジョイント５０を骨格構造義足の下腿部に取り付け、その下腿部に足部７０を連結することもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ボルトを足底から下腿部へねじ込んで足部と下腿部とを接続する手法を用いないで足部と下腿部とを接続できるとともに、下腿部側接続部および足部側接続部を密着でき、かつ、手間なく容易に連結固定できる義足の足継手装置および義足を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の義足の足継手装置および義足の各構成部材を分解して示す分解斜視図である。
【図２】本発明実施形態の義足を足部と下腿部とに分離して示す説明図である。
【図３】本発明実施形態の義足の一部を切り欠いて内部構造を示す説明図である。
【図４】プラグ２０およびジャック３０を拡大して示す説明図である。
【図５】骨格構造義足の結合方法を応用した義足の斜視説明図である。
【図６】図５に示す義足の足継手装置の側面説明図である。
【図７】ＳＡＣＨ足を用いた従来の殻構造義足の斜視説明図である。
【符号の説明】
１０        義足の足継手装置
２０        プラグ（第１の金具、突出部）
２１，２２  プラグ側テーパ面（雄金具側テーパ面）
３０        ジャック（第２の金具、雌金具）
３１        嵌合部
３２，３３  ジャック側テーパ面（雌金具側テーパ面）
３５        内面（所定の内面）
３６        外面
３７        雌ねじ
５０        ジョイント（第２の金具）
６０        六角穴付ボタンボルト（第１の金具）
６１        六角穴付止めねじ（連結部材）
７０        足部
７１        板バネ（バネ）
７４        足部側接続部
８０        下腿部
８１        下腿部側接続部
８２        工具挿入孔
【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】
0003957900.tif 000008