(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成により関節の伸展と回旋のタイミングを容易に調整することのできる関節装具を提供する。【解決手段】関節装具１は、第一の骨と第二の骨とを連結する関節部分に装着され、第一の骨側に固定される外側第一アーム１１と、第二の骨側に固定される外側第二アーム１５と、外側第一アーム１１と外側第二アーム１５とを相対的に回動可能に連結する、スライド軸が所定のスライド軸曲線である外側曲線シリンダ機構１９と、を有する外側支持部材１０と、第一の骨側に固定される内側第一アーム２１と、第二の骨側に固定される内側第二アーム２５と、内側第一アーム２１と内側第二アーム２５とを相対的に回動可能に連結する、スライド軸が所定のスライド軸曲線である内側曲線シリンダ機構２９と、を有する内側支持部材２０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の骨と第二の骨とを連結する関節部分に装着される関節装具において、
前記第一の骨側に固定される外側第一アームと、前記第二の骨側に固定される外側第二アームと、前記外側第一アームと前記外側第二アームとを相対的に回動可能に連結する、スライド軸が所定のスライド軸曲線である外側曲線シリンダ機構と、を有する外側支持部材と、
前記第一の骨側に固定される内側第一アームと、前記第二の骨側に固定される内側第二アームと、前記内側第一アームと前記内側第二アームとを相対的に回動可能に連結する、スライド軸が所定のスライド軸曲線である内側曲線シリンダ機構と、を有する内側支持部材と、
を備えることを特徴とする関節装具。
【請求項２】
前記外側曲線シリンダ機構は、
前記外側第一アーム又は前記外側第二アームの一方の連結端に設置される、前記スライド軸曲線を軸として延在する内部が空洞の外側シリンダ筒部と、
前記外側第一アーム又は前記外側第二アームの他方の連結端に設置される、前記スライド軸曲線を軸として延在し、前記シリンダ筒部内にスライド自在に挿入される外側シリンダ棒部と、を備え、
前記内側曲線シリンダ機構は、
前記内側第一アーム又は前記内側第二アームの一方の連結端に設置される、前記スライド軸曲線を軸として延在する内部が空洞のシリンダ筒部と、
前記内側第一アーム又は前記外側第二アームの他方の連結端に設置される、前記スライド軸曲線を軸として延在し、前記シリンダ筒部内にスライド自在に挿入されるシリンダ棒部と、を備えることを特徴とする請求項１記載の関節装具。
【請求項３】
前記スライド軸曲線は、複数の円弧を組み合わせて構成される三次元曲線であることを特徴とする請求項１又は２記載の関節装具。
【請求項４】
前記スライド軸曲線は、正面視に垂直な第一鉛直平面における第一円弧と、側面視に垂直な第二鉛直平面における第二円弧とを組み合わせた三次元曲線であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の関節装具。
【請求項５】
前記外側曲線シリンダ機構の前記スライド軸曲線を構成する前記第一円弧及び前記第二円弧のそれぞれの径は、前記内側曲線シリンダ機構の前記スライド軸曲線を構成する前記第一円弧及び前記第二円弧のそれぞれの径よりも双方ともに小さく、
前記外側曲線シリンダ機構及び前記内側曲線シリンダ機構の伸展動作の際に、前記外側第一アーム及び内側第一アームに対して、前記外側第二アーム及び前記内側第二アームが内側に捻れるように回動することを特徴とする請求項４記載の関節装具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の四肢の機能を補助したり矯正したりするために用いる装具に関し、特に、関節を補助・矯正するための関節装具に関する。
【背景技術】
【０００２】
変形性膝関節症や膝前十字靱帯損傷等、膝関節に障害を有する者のために、膝関節の機能を補助する多数の硬性関節装具が提供されており、例えば、下記特許文献１乃至６に開示されている。
【０００３】
特に、特許文献１，２，５においては、脚の横方向から力を加えて、膝関節の伸展と回旋のタイミングを適切に矯正するための硬性膝装具が開示されており、さらに、特許文献１及び５においては、ギヤとラックを組合せて関節の伸展と回旋のタイミングを調整することで適切な補助・矯正を実現している。
【０００４】
また、特許文献６には、軸とガイド溝とからなるカム機構を用いて、関節の伸展と回旋のタイミングを細かく調整可能な関節装具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５９２６７号公報
【特許文献２】特開２００６−１７５１４３号公報
【特許文献３】特表２００６−５１２１７８号公報
【特許文献４】特開２００７−２８３１１６号公報
【特許文献５】特開２０１０−６９０５９号公報
【特許文献６】特開２０１２−８５７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の関節装具では、ギヤやラック、ガイド溝等が必要であり、構成が複雑となってコストも高くなりがちであった。また、関節の伸展と回旋のタイミングを細かく調整するのに非常に手間がかかった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成により関節の伸展と回旋のタイミングを容易に調整することのできる関節装具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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る関節装具は、第一の骨と第二の骨とを連結する関節部分に装着される関節装具において、前記第一の骨側に固定される外側第一アームと、前記第二の骨側に固定される外側第二アームと、前記外側第一アームと前記外側第二アームとを相対的に回動可能に連結する、スライド軸が所定のスライド軸曲線である外側曲線シリンダ機構と、を有する外側支持部材と、前記第一の骨側に固定される内側第一アームと、前記第二の骨側に固定される内側第二アームと、前記内側第一アームと前記内側第二アームとを相対的に回動可能に連結する、スライド軸が所定のスライド軸曲線である内側曲線シリンダ機構と、を有する内側支持部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成の関節装具により、関節の伸展と回旋のタイミングを容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る膝関節装具の伸展状態の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る膝関節装具の伸展状態の正面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る膝関節装具の伸展状態の左側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る膝関節装具の屈曲状態の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る膝関節装具の屈曲状態の正面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る膝関節装具の屈曲状態の左側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る外側支持部材の構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る外側支持部材の構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る内側支持部材の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る内側支持部材の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る膝関節装具の装着状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る硬性関節装具について説明する。本実施形態では、膝関節に装着される関節装具を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係る右足用の膝関節装具の伸展状態の正面側から見た斜視図である。図２は、本実施形態に係る右足用の膝関節装具の伸展状態の正面図である。図３は、本実施形態に係る右足用の膝関節装具の伸展状態の左側面図である。
【００１２】
図４は、本実施形態に係る右足用の膝関節装具の屈曲状態の正面側から見た斜視図である。図５は、本実施形態に係る右足用の膝関節装具の屈曲状態の正面図である。図６は、本実施形態に係る右足用の膝関節装具の屈曲状態の左側面図である。
【００１３】
膝関節装具１は、外側支持部材１０、内側支持部材２０、外側支持部材１０と内側支持部材２０とを上部側で接続する第一接続部材３０、外側支持部材１０と内側支持部材２０とを下部側で接続する第二接続部材３１を備えている。
【００１４】
外側支持部材１０は、図中上側に位置する外側第一アーム１１と、図中下側に位置する外側第二アーム１５とを備え、外側第一アーム１１と外側第二アーム１５とは、外側曲線シリンダ機構１９により、関節のように相対的に回動自在に連結されている。
【００１５】
内側支持部材２０は、図中上側に位置する内側第一アーム２１と、図中下側に位置する内側第二アーム２５とを備え、内側第一アーム２１と内側第二アーム２５とは、内側曲線シリンダ機構２９により、関節のように相対的に回動自在に連結されている。
【００１６】
なお、本実施形態では、互いに連結される外側第一アーム１１及び内側第一アーム２１の連結側下端や、外側第二アーム１５及び内側第二アーム２１の連結側上端を連結端と称し、他方の外側第一アーム１１及び内側第一アーム２１の上端や、外側第二アーム１５及び内側第二アーム２５の下端を自由端と称する。
【００１７】
なお、図１の膝関節装具１は、右足用であり、図２の手前側に膝が向いた状態の右足に装着されることになる。膝関節装具１を装着した状態では、内側支持部材２０が右足の内側側面に、外側支持部材１０が右足の外側側面に位置することになる。
【００１８】
図７は、外側支持部材１０の構成を示す図であり、外側第一アーム１１と外側第二アーム１５とを分解した状態を示している。図７（ａ）は、分解した状態の正面図であり、図７（ｂ）は、分解した状態の背面図である。
【００１９】
同じく、図８は、外側支持部材１０の構成を示す図であり、外側第一アーム１１と外側第二アーム１５とを分解した状態を示している。図８（ａ）は、分解した状態の右側面図であり、図８（ｂ）は、分解した状態の左側面図である。
【００２０】
外側第一アーム１１は、内部が空洞の細長い円筒であり、側方から見た側方視において、略Ｊ字形状のように下端部が水平方向に屈曲した形状となっている。外側第二アーム１５は、細長い丸棒（円柱）であり、側方視において、略Ｓ字形状のように、上端部が水平方向に屈曲した後に再度鉛直方向に屈曲した形状となっている。
【００２１】
外側第一アーム１１は、直線部１３と、直線部１３の下方に連なる屈曲部分である（外側）シリンダ筒部１２とから構成される。外側第二アーム１５は、直線部１７と、直線部１７の上方に位置する（外側）シリンダ棒部１６と、シリンダ棒部１６と直線部１７とを接続する直角接続部１８とから構成される。
【００２２】
外側第二アーム１５の上部屈曲部分であるシリンダ棒部１６は、外側第一アーム１１の下部屈曲部分（連結端）であるシリンダ筒部１２の内部空洞にスライド自在に挿入されている。シリンダ筒部１２とシリンダ棒部１６とから、三次元に屈曲したシリンダ機構である外側曲線シリンダ機構１９が構成されている。
【００２３】
このため、シリンダ筒部１２及びシリンダ棒部１６は、同じ形状の三次元スライド軸曲線を軸として延在する形状であり、シリンダ棒部１６がシリンダ筒部１２の内部に挿入されて重畳した部分では、円筒形状であるシリンダ筒部１２の中心軸と、棒形状であるシリンダ棒部１６の中心軸とは一致している。
【００２４】
外側曲線シリンダ機構１９の三次元に屈曲したスライド軸（外側スライド軸）の軸曲線（外側スライド軸曲線）は、二つの円弧を組み合わせた曲線構造となっている。具体的には、外側スライド軸曲線は、前後方向（正面視）に垂直な第一鉛直平面上の半径（ｒ）136mmの外側第一円弧（中心角15°）と、前後方向に平行（側面視に垂直）な第二鉛直平面上の半径33mmの外側第二円弧（中心角90°）とを組み合わせた三次元曲線となっている。
【００２５】
よって、このような外側スライド軸曲線を軸として延在するシリンダ筒部１２は、直線部１３との境界から、第二鉛直平面上で下方に凸の半径33mmの円弧として後方に向けて90°曲がりつつ、第一鉛直平面上で下方に凸の半径136mmの円弧として内側に向けて15°曲がるような形状となっている。なお、外側第一アーム１１の直線部１３の全長は150mmである。
【００２６】
また、同じく外側スライド軸曲線を軸として延在するシリンダ棒部１６は、直角接続部１８との境界部から、第二鉛直平面上で前方に凸の半径33mmの円弧として上方に向けて90°曲がりつつ、第一鉛直平面上で外側に凸の半径136mmの円弧として外側に向けて15°曲がるような形状となっている。なお、外側第二アーム１５の直線部１７の全長は150mmである。また、直角接続部１８は、その軸曲線が半径30mmで中心角90°の円弧となっており、シリンダ棒部１６と直線部１７とを直交するように接続する。
【００２７】
このような構成において、外側曲線シリンダ機構１９を三次元曲線にそってスライドさせることで、外側第一アーム１１と外側第二アーム１５とが相対的に回動し、外側支持部材１０を図１〜図３に示す伸展状態から、図４〜図６に示す屈曲状態へと変形させることができる。
【００２８】
ここで、伸展状態では、外側曲線シリンダ機構１９は、シリンダ棒部１６がシリンダ筒部１２の最も奥まで挿し込まれて、最も縮んだ状態となっている。一方、屈曲状態では、外側曲線シリンダ機構１９は、シリンダ棒部１６がシリンダ筒部１２から最も飛び出して、最も伸びた状態となっている。
【００２９】
また、伸展状態から屈曲状態へと変形する際、外側曲線シリンダ機構１９において、シリンダ棒部１６が外側スライド軸曲線に沿ってシリンダ筒部１２から抜ける方向にスライドする。このとき、上記第一鉛直平面上では、外側第一アーム１１に対して外側第二アーム１５は約15°回動（図２において、反時計回りに回動）し、上記第二鉛直平面上では、外側第一アーム１１に対して外側第二アーム１５は約90°相対的に回動（図３において、時計回りに回動）することになる。
【００３０】
続いて、図９は、内側支持部材２０の構成を示す図であり、内側第一アーム２１と内側第二アーム２５とを分解した状態を示している。図９（ａ）は、分解した状態の正面図であり、図９（ｂ）は、分解した状態の背面図である。
【００３１】
同じく、図１０は、内側支持部材２０の構成を示す図であり、内側第一アーム２１と内側第二アーム２５とを分解した状態を示している。図１０（ａ）は、分解した状態の右側面図であり、図１０（ｂ）は、分解した状態の左側面図である。
【００３２】
内側第一アーム２１は、内部が空洞の細長い円筒であり、側方から見た側方視において、略Ｊ字形状のように下端部が水平方向に屈曲した形状となっている。内側第二アーム２５は、細長い丸棒であり、側方視において、略Ｓ字形状のように、上端部が水平方向に屈曲した後に再度鉛直方向に屈曲した形状となっている。
【００３３】
内側第一アーム２１は、直線部２３と、直線部２３の下方に連なる屈曲部分である（内側）シリンダ筒部２２とから構成される。内側第二アーム２５は、直線部２７と、直線部２７の上方に位置する（内側）シリンダ棒部２６と、シリンダ棒部２６と直線部２７とを接続する直角接続部２８とから構成される。
【００３４】
内側第二アーム２５の上部屈曲部分であるシリンダ棒部２６は、内側第一アーム２１の下部屈曲部分（連結端）であるシリンダ筒部２２の内部空洞にスライド自在に挿入されている。シリンダ筒部２２とシリンダ棒部２６とから、三次元に屈曲したシリンダ機構である内側曲線シリンダ機構２９が構成されている。
【００３５】
このため、シリンダ筒部２２及びシリンダ棒部２６は、同じ形状の三次元スライド軸曲線を軸として延在する形状であり、シリンダ棒部２６がシリンダ筒部２２の内部に挿入されて重畳した部分では、円筒形状であるシリンダ筒部２２の中心軸と、棒形状であるシリンダ棒部２６の中心軸とは一致している。
【００３６】
内側曲線シリンダ機構２９の三次元に屈曲したスライド軸（内側スライド軸）の軸曲線（内側スライド軸曲線）は、二つの円弧を組み合わせた曲線構造となっている。具体的には、内側スライド軸曲線は、前後方向（正面視）に垂直な第一鉛直平面上の半径（ｒ）236mmの内側第一円弧（中心角15°）と、前後方向に平行（側面視に垂直）な第二鉛直平面上の半径73mmの内側第二円弧（中心角90°）とを組み合わせた三次元曲線となっている。
【００３７】
よって、このような内側スライド軸曲線を軸として延在するシリンダ筒部２２は、直線部２３との境界から、第二鉛直平面上で下方に凸の半径73mmの円弧として後方に向けて90°曲がりつつ、第一鉛直平面上で下方に凸の半径236mmの円弧として内側に向けて15°曲がるような形状となっている。なお、内側第一アーム２１の直線部２３の全長は150mmである。
【００３８】
また、同じく内側スライド軸曲線を軸として延在するシリンダ棒部２６は、直角接続部２８との境界部から、第二鉛直平面上で前方に凸の半径73mmの円弧として上方に向けて90°曲がりつつ、第一鉛直平面上で外側に凸の半径236mmの円弧として外側に向けて15°曲がるような形状となっている。なお、内側第二アーム２５の直線部２７の全長は150mmである。また、直角接続部２８は、その軸曲線が半径30mmで中心角90°の円弧となっており、シリンダ棒部２６と直線部２７とを直交するように接続する。
【００３９】
このような構成において、内側曲線シリンダ機構２９を三次元曲線にそってスライドさせることで、内側第一アーム２１と内側第二アーム２５とが相対的に回動し、内側支持部材２０を図１〜図３に示す伸展状態から、図４〜図６に示す屈曲状態へと変形させることができる。
【００４０】
ここで、伸展状態では、内側曲線シリンダ機構２９は、シリンダ棒部２６がシリンダ筒部２２の最も奥まで挿し込まれて、最も縮んだ状態となっている。一方、屈曲状態では、内側曲線シリンダ機構２９は、シリンダ棒部２６がシリンダ筒部２２から最も飛び出して、最も伸びた状態となっている。
【００４１】
また、伸展状態から屈曲状態へと変形する際、内側曲線シリンダ機構２９において、シリンダ棒部２６が内側スライド軸曲線に沿ってシリンダ筒部２２から抜ける方向にスライドする。このとき、上記第一鉛直平面上では、内側第一アーム２１に対して内側第二アーム２５は約15°回動（図２において、反時計回りに回動）し、上記第二鉛直平面上では、内側第一アーム２１に対して内側第二アーム２５は約90°相対的に回動（図３において、時計回りに回動）することになる。
【００４２】
続いて、第一接続部材３０及び第二接続部材３１は、上側の外側第一アーム１１と内側第一アーム２１とが並行となるように、下側の外側第二アーム１５と内側第二アーム２５とが並行となるように、外側支持部材１０と内側支持部材２０とを接続固定している。なお、本実施形態に係る図１〜１０においては、上側の外側第一アーム１１と内側第一アーム２１とが鉛直となった状態を基準として描いている。
【００４３】
以上、膝関節装具１の構成について詳細に説明したが、続いて、膝関節装具１の伸展・屈曲動作について説明する。曲線シリンダ機構１９，２９をそれぞれ三次元曲線のスライド軸に沿ってスライドさせることで、膝関節装具１を、図１〜図３に示す伸展状態から図４〜図６に示す屈曲状態へと屈曲させることができる。
【００４４】
ここで、上述したように、伸展状態から屈曲状態へと変化する際、正面視に垂直な第一鉛直平面において、第一アーム１１，２１に対して、第二アーム１５，２５が相対的に15°回動する。また、側面視に垂直な第二鉛直平面において、第一アーム１１，２１に対して、第二アーム１５，２５が相対的に90°回動する。
【００４５】
よって、膝関節装具１全体で見ると、正面視において、図２及び図５の正面図に示すように、伸展状態では、鉛直方向に延在する第一アーム１１，２１に対して、第二アーム１５，２５は時計回りに15°屈曲しており、屈曲状態では、鉛直方向に延在する第一アーム１１，２１に対して、第二アーム１５，２５は略平行に延在している。
【００４６】
また、左側面視において、図３及び図６の左側面図に示すように、伸展状態では、第一アーム１１，２１と同様に第二アーム１５，２５も鉛直方向に延在しており、屈曲状態では、鉛直方向に延在する第一アーム１１，２１に対して、第二アーム１５，２５は時計回りに90°屈曲して略水平に延在している。
【００４７】
このように、膝関節装具１が伸展状態から屈曲状態へと変化する際の曲線シリンダ機構１９，２９における側面視での90°の回動は、膝関節装具１が装着された膝の関節の屈曲動作に対応した動きである。一方、曲線シリンダ１９，２９における正面視での15°の回動は、膝下の下腿部の足先を外側に傾ける動き、すなわち、Ｘ脚への矯正に対応した動きとなる。
【００４８】
このように、本実施形態では、外側曲線シリンダ機構１９の外側スライド軸を構成する外側第一円弧の半径が、内側曲線シリンダ機構２９の内側スライド軸を構成する内側第一円弧の半径よりも小さく、同じく外側第二円弧の半径が内側第二円弧の半径よりも小さい。
【００４９】
よって、外側支持部材１０における屈曲・伸展動作と、内側支持部材２０における屈曲・伸展動作とを比較すると、スライド軸を構成する曲率半径が大きい内側支持部材２０のほうが、第一アーム２１及び第二アーム２５が第一鉛直平面及び第二鉛直平面において大回りで回動することになり、内側支持部材２０のほうが外側支持部材１０よりも全長が長くなる。
【００５０】
この長さの違いにより、膝関節装具１の回動の際に、第一アーム１１，２１と第二アーム１５，２５との間で捻れが発生し、伸展動作の際には、図３等に示すように、第一アーム１１，２１に対して、第二アーム１５，２５が内側に捻れる（内旋）ようになる。この動きは、脚の伸展時における終末強制回旋運動に対応することができる。
【００５１】
続いて、膝関節装具１の使用時の作用について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、本実施形態に係る膝関節装具を右膝関節部分に装着した状態を示す正面図であり、膝を伸ばした伸展状態を示している。
【００５２】
大腿骨と脛骨とを連結する右膝関節部分に膝関節装具１を装着する際には、第一接続部材３０を大腿部（大腿骨）に装着固定すると共に、第二接続部材３１を下腿部（脛骨）に装着固定する。これにより、第一アーム１１，２１の自由端側を大腿骨に対して固定できると共に、第二アーム１５，２５の自由端側を脛骨に対して固定することができる。
【００５３】
膝関節装具１を装着した状態で、右膝関節を屈曲状態から伸展状態となるように右足を伸ばすと、上述したように、膝関節装具１は、伸展しながら鉛直状態の膝上の第一アーム１１，２１に対して、膝下の第二アーム１５，２５は、下端自由端が外側に動いて傾斜した状態となる。
【００５４】
これにより、膝関節装具１の装着者が膝を伸ばす際には、右足膝下の先端側が外側（外側支持部材１０側）に傾けられるように牽引される。また、膝関節装具１が伸展動作をする際には、上述したように、第一アーム１１，２１に対して、第二アーム１５，２５が内側に捻れるようになる。
【００５５】
このような機能を発揮する膝関節装具１は、変形性膝関節症の障害を有する者に対して有用である。変形性膝関節症では、直立した時に大腿骨が外旋し、脛骨が相対的に内旋したポジションとなり、痛み等が発生してしまうが、この膝関節装具１を装着することで、膝の回旋がサポートされると共に、膝関節の伸展時に膝下が外側に牽引され、上記症状が矯正されることで、痛みの緩和にもつながる。
【００５６】
このとき、曲線シリンダ機構１９，２９の三次元スライド軸曲線の形状に関して、適宜形状を変更することで、伸展動作と、第一アーム１１，２１に対する第二アーム１５，２５の自由端側が外側に傾く動きや内旋の動きのタイミングを調整することができる。
【００５７】
曲線シリンダ機構１９，２９の三次元スライド軸曲線の形状は、例えば、三次元プリンタによりアーム１１，１５，２１，２５を製造することで、容易に所望の形状を実現することができ、変形性膝関節症に限らず、患者の症状や特性に合わせた伸展と回旋の同期を容易に実現することができる。
【００５８】
ここで、本実施形態において、曲線シリンダ機構１９，２９の三次元スライド曲線を互いに直交する二つの円弧を組み合わせた三次元曲線としたのは、本発明者らの研究により、膝関節の動きが互いに垂直な二つの円弧の組み合わせ曲線で近似できることが判明したからである。
【００５９】
よって、曲線シリンダ機構１９，２９の形状を設計する際には、患者の脚にセンサを取り付けて、膝関節の伸展・屈曲時の動きを測定すれば、各患者に最適な伸展と回旋の動きを生成することのできる形状をオーダーメイドで簡単に設計することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態においては、右足用の膝関節装具１について説明したが、左足用の膝関節装具についても同様の構成となる。但し、左足用の場合には、牽引方向を逆にする必要があるため、内側支持部材と外側支持部材は、右足用のものと互いに構成を入れ替えた構造となる。
【００６１】
以上、詳細に説明した本実施形態によれば、外側支持部材１０及び内側支持部材２０に所定の伸展・屈曲動作を実現させることで、膝関節に対して、最適な補助及び矯正を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、所定の伸展・屈曲動作を実現するために、三次元に屈曲したスライド軸曲線を有する曲線シリンダ機構１９，２９を採用しており、容易に設計変更可能なスライド軸曲線を所望の形状とすることで、患者の症状や特性に合わせた伸展の回旋の同期タイミングを容易に実現することができる。
【００６３】
また、膝関節装具１を構成する筒状の第一アーム１１，２１や棒状の第二アーム１５，２５は、三次元プリンタ等で容易に所望の形状に製造することができるので、所定の材料を選択することで、低コスト、軽量、高耐久性の膝関節装具１を容易に製造することができる。
【００６４】
以上、本実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、膝関節部分に装着するための関節装具を例に挙げて説明したが、第一の骨と第二の骨とを連結する肘、手首、足首等の他の関節用の関節装具としても使用できるのは言うまでもない。また、本発明に係る関節装具であれば、変形性膝関節症に限らず、前十字靱帯損傷等の他の様々な膝疾患に対応することが可能である。
【００６５】
また、上記実施形態における曲線シリンダ機構のスライド軸曲線のサイズや形状は適宜変更であり、三次元曲線ではなく二次元曲線であっても良い。また、上記実施形態では、スライド軸曲線を直交する二つの円弧を組み合わせた曲線形状としたが、三つ以上の円弧を組み合わせても良いし、円弧の組み合わせではなく自由な曲線形状としても良いのは言うまでもない。但し、曲線シリンダ機構をスライド可能にするためには、スライド軸曲線を変曲点のない曲線とするのが望ましい。
【００６６】
また、上記実施形態では、曲線シリンダ機構を円筒（シリンダ筒部）と丸棒（シリンダ棒部）との組み合わせから構成したが、角筒と角棒との組み合わせや、円筒と角棒の組み合わせ、断面楕円等と断面楕円棒との組み合わせ、断面板形状の筒と棒との組み合わせ等、曲線であるスライド軸曲線に沿ってスライド可能な組み合わせであれば、種々の形状のシリンダ筒部及びシリンダ棒部の組み合わせを曲線シリンダ機構として採用することができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、曲線シリンダ機構において、シリンダ筒部が上方に位置し、シリンダ棒部が下方に位置しているが、もちろん逆の配置でも良い。
【符号の説明】
【００６８】
１    膝関節装具
１０  外側支持部材
１１  外側第一アーム
１２  （外側）シリンダ筒部
１３  直線部
１５  外側第二アーム
１６  （外側）シリンダ棒部
１７  直線部
１８  直角接続部
１９  外側曲線シリンダ機構
２０  内側支持部材
２１  内側第一アーム
２２  （内側）シリンダ筒部
２３  直線部
２５  内側第二アーム
２６  （内側）シリンダ棒部
２７  直線部
２８  直角接続部
２９  内側曲線シリンダ機構
３０  第一接続部材
３１  第二接続部材
【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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【図１０】
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【図１１】
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