(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者の大腿部と下腿部を夫々固定する大腿部固定部と下腿部固定部とを有し、装着者の膝の屈伸運動を可能にするために前記大腿部固定部と前記下腿部固定部とを装着者の膝の左右側面に位置する枢着ジョイントにより回動可能に接続した膝ブレ−スにおいて、
装着者の大腿骨に沿わせて大腿部左右対向側面に固定される左右１対の第１、２のア−ムと、脛骨に沿わせて下腿部左右対向側面に固定される左右１対の第３、４のア−ムとを有し、前記第１、２のア−ムの下端部と対応する前記第３、４のア−ムの上端部とを枢着して上下２対のア−ムを形成し、装着者の膝の運動に対応して前記枢着部を中心として前記第３、４のア−ムが回動するように構成されてなり、
ギヤと、該ギヤと噛合するラックを備え装着者の大腿骨若しくは脛骨の軸心に沿うガイド溝とが左右対となる前記ア−ムの端部に対向して設けられ、
前記上下対となるア−ムは前記ギヤが前記ラックと噛合しながら前記ガイド溝内をスライド可能に枢着接続されてなることを特徴とする膝ブレ−ス。
【請求項２】
装着者の大腿骨に沿わせて大腿部側面に固定される上ア−ムと、脛骨に沿わせて下腿部側面に固定される下ア−ムと、ラックをガイド溝に沿わせてなる連結板と、弾性片とを有し、前記上ア−ム下端と前記下ア−ム上端に形成したギヤを前記ラックに噛合するように枢着し、該枢着部の枢軸に弾性片の両端を摺動可能に当接して前記連結板を介して接続された前記上下対のア−ムの端部を互いに離隔する方向に付勢するようにしたことを特徴とする膝ブレ−ス。
【請求項３】
上記ラックを備えたガイト溝が、互いに前後反対方向へ同一傾斜角度を有して傾斜して設けられてなることを特徴とする請求項１記載の膝ブレ−ス。
【請求項４】
上記ギヤが歯元円の半径が異なる部分又は／及び歯の円周ピッチの異なる部分を設け、上記ラックが段差を有して形成され又は／及び前記ギヤの円周ピッチに対応して歯のピッチの異なる部分を設けてなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の膝ブレ−ス。
【請求項５】
上記ギヤが円周ピッチの異なる複数のギヤを同心円に形成し、上記ラックには前記各ギヤ間の歯先円の半径の差分の段差を有すると共に、このラックと噛合するギヤの円周ピッチと同一ピッチの歯が形成されてなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の膝ブレ−ス。
【請求項６】
装着者の大腿部と下腿部を夫々固定する大腿部固定部と下腿部固定部とを有し、装着者の膝の屈伸運動を可能にするために前記大腿部固定部と前記下腿部固定部とを装着者の膝の左右側面に位置する枢着ジョイントにより回動可能に接続した膝ブレ−スにおいて、
装着者の大腿部を内側に収容可能な大腿部収容固定部の左右側面を下方へ延設して１対のギヤ取付片を設け、該ギヤ取付片の外側にギヤを固定的に対設し、装着者の下腿部を内側に収容可能な下腿部収容固定部の左右側面を上方に延設して１対のガイド溝形成片を設け、このガイド溝形成片にはラックを備えたガイド溝を装着者の脛骨の軸心線に対して直交して設け、前記ギヤが前記ラックと噛合しながら前記ガイド溝内をスライド可能にガイド溝に取付けられていることを特徴とする膝ブレ−ス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は膝ブレ−スに関し、特に大腿部固定部と下腿部固定部とを回動可能に接合している枢着ジョイントを改良し、装着者の疾患に応じて矯正作用をなす膝ブレ−スに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変形性膝関節症患者の膝関節矯正用膝ブレ−スは、ベルトを正視く字状に設けベルトの牽引力により膝を内外反中間位になるように構成したものや、下腿部固定部に複数のストラップを設けストラップの締着力で下腿部を矯正方向へ押し込み固定するように構成したものが存在している。
しかしながら、前記変形性膝関節矯正用膝ブレ−スは実際の使用結果、膝関節をベルトの牽引力で充分な矯正はできないという不具合を有していた。又、ストラップのみで脛骨を矯正する膝ブレ−スであると、ストラップ数が多くなり、ストラップの調整等に手間を要し装着作業等が煩雑で、またストラップによる矯正作用は不充分であるという不具合を有していた。
上記不具合を解消するために、近年、特公平６−１３９号公報や特許第３０９３２６９号に示す枢着部を改良した膝ブレ−スが開発されている。特公平６−１３９号公報記載のブレ−ス装置は、ヒンジ装置を横方向に長い長孔のガイド溝を設け、このガイド溝に沿って上下ブレ−スが横方向に移動可能に形成され、着用者の膝の曲げ運動を真似る運動をするように構成されている。
特許第３０９３２６９号の発明は何れも高位脛骨骨切り手術前後に膝を確実に保持しつつ、ある程度の膝の動きを許容しようとする着脱可能な膝ブレ−スに関するもので、従来のギブスによる膝の固定に代替するものである。特許第３０９３２６９号には２個の部分円形突起を有する内側支持板と部分円形突起を有する外側支持板との間に、前記円形突起と対応した形状の支持板を当接させて挟んで設け、この支持板に形成されているスロット（長孔）にボルトをスライド可能に設けて内外支持板を一体的に取り、傾斜角度を有する継ぎ手を介してア−ムと前記スロットを備えた支持板が接続され、継ぎ手の傾斜角度を所望の角度にすることによって傾きを制御可能にする発明と、円形突起を有する外側支持板間にヒンジ装置を設けこのヒンジ装置を膝関節の内側部に対向して配設使用し上下１対のア−ムが膝の外方へ回動するようにした発明と、回転継ぎ手を構成するスロットを備えた支持板の上下延設部とア−ムとを枢着した発明が開示されている。特許第３０９３２６９号開示の発明は、膝の屈曲の際、つまり膝関節への負荷が０の場合のみに上下１対のア−ムが膝の外側方へ回動し、ボルトが円形突起状支持板に穿設されたスロット内を支持板の膨出方向へ移動し、支持板高さ方向移動量と同一量をもって膝を上下反対方向に牽引する。膝伸展時、つまり立位で膝に負荷が掛かっている場合にはボルトはスロット内を外端方向へ下降し、上下１対のア−ムは略１８０°の角度をなし、大腿骨と脛骨への牽引作用はなくなる。そのため、膝屈曲時はア−ムの牽引力により大腿骨と脛骨とに間隙を生じ痛みが軽減するが、膝伸展時は牽引力がなくなるため膝に負荷がかかり大腿骨と脛骨との間隙が無くなり骨面が当接し、膝に痛みが生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特公平６−１３９号公報開示の発明は長孔が横長に形成されているため、ストラップで大腿部と下腿部に固定的に取り付けられた上下のブレ−スは前記長孔の横方向長さ分移動しながら回動する。この場合、長孔若しくは軸の何れにも係止作用をなす部分を有していないため、ブレ−スは自在に動き、特定位置を中心として回動することが不可能である。そのため、ブレ−スに於ける枢着部が一定化しない場合が生じ、膝の運動の自由度は増すが、例えば内反膝や外反膝に対する適切な牽引や靱帯疾患に対する脛骨位置の抑制による矯正作用は充分ではないという問題点を有していた。
特許第３０９３２６９号はア−ムが膝の外側方へ回動した際に、ボルトが円形突起状支持板に形成されたスロット内を摺動し、ボルトが移動した支持板の高さと同一量をもって膝を牽引し、膝に負荷のかからないつまり膝関節にそれ程痛みを感じない膝屈曲時においてのみ膝関節に間隙を形成するようにし、膝に負荷がかかり膝関節が最も痛みを感じる膝伸展時には再び膝関節は間隙が無くなり大腿骨面と脛骨面が当接し、立位のときの牽引力外反回旋効果は全く無く、変形性膝関節症患者は屈曲と伸展の繰返しである歩行時に装着しても何等痛みは軽減されないことを理由に、長時間の装着が嫌になるという事態を招来していた。
本願発明は、上記状況下で創案されたもので、ギヤの動力伝達手段等を利用し変形性膝関節に対しては必要な部分のみを牽引矯正し、且つ回旋異常を併有している場合は牽引しながら正常な回旋に矯正し、又、靱帯疾患に対しては異常な脛骨の前進若しくは後退を正常な動きに矯正する未手術の膝に装着するための膝ブレ−スを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明のうち請求項１記載の発明は、装着者の大腿部と下腿部を夫々固定する大腿部固定部と下腿部固定部とを有し、装着者の膝の屈伸運動を可能にするために前記大腿部固定部と前記下腿部固定部とを装着者の膝の左右側面に位置する枢着ジョイントにより回動可能に接続した膝ブレ−スにおいて、装着者の大腿骨に沿わせて大腿部左右対向側面に固定される左右１対の第１、２のア−ムと、脛骨に沿わせて下腿部左右対向側面に固定される左右１対の第３、４のア−ムとを有し、前記第１、２のア−ムの下端部と対応する前記第３、４のア−ムの上端部とを枢着して上下２対のア−ムを形成し、装着者の膝の運動に対応して前記枢着部を中心として前記第３、４のア−ムが回動するように構成されてなり、ギヤと、該ギヤと噛合するラックを備え装着者の大腿骨若しくは脛骨の軸心に沿うガイド溝とが左右対となる前記ア−ムの端部に対向して設けられ、前記上下対となるア−ムは前記ギヤが前記ラックと噛合しながら前記ガイド溝内をスライド可能に枢着接続されてなることを特徴とする。
本願発明のうち請求項２記載の発明は、装着者の大腿骨に沿わせて大腿部側面に固定される上ア−ムと、脛骨に沿わせて下腿部側面に固定される下ア−ムと、ラックをガイド溝に沿わせてなる連結板と、弾性片とを有し、前記上ア−ム下端と前記下ア−ム上端に形成したギヤを前記ラックに噛合するように枢着し、該枢着部の枢軸に弾性片の両端を摺動可能に当接して前記連結板を介して接続された前記上下対のア−ムの端部を互いに離隔する方向に付勢するようにしたことを特徴とする。
本願発明のうち請求項３記載の発明は、上記ラックを備えたガイト溝が、互いに前後反対方向へ同一傾斜角度を有して傾斜して設けられてなることを特徴とする。
本願発明のうち請求項４記載の発明は、上記ギヤが歯元円の半径が異なる部分又は／及び歯の円周ピッチの異なる部分を設け、上記ラックが段差を有して形成され又は／及び前記ギヤの円周ピッチに対応して歯のピッチの異なる部分を設けてなることを特徴とする。
本願発明のうち請求項５記載の発明は、上記ギヤが円周ピッチの異なる複数のギヤを同心円に形成し、上記ラックには前記各ギヤ間の歯先円の半径の差分の段差を有すると共に、このラックと噛合するギヤの円周ピッチと同一ピッチの歯が形成されてなることを特徴とする。
本願発明のうち請求項６記載の発明は、装着者の大腿部と下腿部を夫々固定する大腿部固定部と下腿部固定部とを有し、装着者の膝の屈伸運動を可能にするために前記大腿部固定部と前記下腿部固定部とを装着者の膝の左右側面に位置する枢着ジョイントにより回動可能に接続した膝ブレ−スにおいて、装着者の大腿部を内側に収容可能な大腿部収容固定部の左右側面を下方へ延設して１対のギヤ取付片を設け、該ギヤ取付片の外側にギヤを固定的に対設し、装着者の下腿部を内側に収容可能な下腿部収容固定部の左右側面を上方に延設して１対のガイド溝形成片を設け、このガイド溝形成片にはラックを備えたガイド溝を装着者の脛骨の軸心線に対して直交して設け、前記ギヤが前記ラックと噛合しながら前記ガイド溝内をスライド可能にガイド溝に取付けられていることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）（ｂ）は膝ブレ−スの要部の構成を示す分解斜視図、図２は膝ブレ−スの正面図、図３は装着状態を示す説明図、図４は膝関節外側部に配設されるヒンジ装置の作動状態を示す説明図、図５は膝関節内側部に配設されるヒンジ装置の作動状態を示す説明図である。これらの図に示される膝ブレ−スは膝の変形性膝関節症患者に対して矯正治療を目的として装着使用される右脚用膝ブレ−スであり、左右１対の第１、第２のア−ム１、２と、左右１対の第３、第４のア−ム３、４と、ヒンジ装置５、６と、ストラップ７、８、及び上下カフ９、１０とより構成されている。
先ず、第１ア−ム１と第２ア−ム２は、捩じり荷重と曲げ荷重に抵抗するような剛性を有する材料を用い、装着者の大腿部１１の左右対向側面に固定可能な幅狭で縦長な平板状に形成されている。第１ア−ム１と第２ア−ム２の上端部には上方に拡開すると共に後方に弧状に彎曲膨出する上カフ９の両端を取付け、第１ア−ム１と第２ア−ム２との離隔距離を装着者の大腿部１１に対応したものにしている。上カフ９は摩擦抵抗力が上方から下方向には小さく、下方から上方向には著しく大きい材質のもの、例えば大腿部１１との対向面に下方向に流れる細毛が密生した部材を用い、装着者の大腿部１１の正背面何れか一面と当接すれば足りる。このように、上カフ９内側面の材質を上下２方向の摩擦抵抗力を互いに異ならしめたのは、膝屈曲時には上カフ９内側を円滑に大腿部１１が下方に移動し、膝伸展時は大腿部１１が上カフ９内側面の少なくとも一部と当接し、この当接面に大腿部１１が上方へ作用し、つまり、大腿部１１が上カフ９に対し上方に作用し、大腿骨を上方へ牽引しなければならないという理由による。ストラップ７は、装着者の大腿部１１に膝ブレ−スを固定するための締着取付具である。第１ア−ム１の下端には連結板１２がボルト１３とナット１４により固定的に取付けられている。連結板１２には、第１ア−ム１の中心線の延長線上に沿う縦長なガイド溝１５が穿設され、さらにガイド溝１５の直線状後側溝縁に沿ってラック１６が締着具１７により取付けられている。ラック１６はガイド溝１５の曲線状後端縁に亘って設けてもよい。第２ア−ム２の下端には、装着者の足の内側面形状に対応するように下方に緩やかに外傾する角度調整板１８をボルト３３とナット３４により固定的に取付けている。角度調整板１８の外側面には、ギヤ１９が回転しないようにボルト２８とナット２９で固定的に取付けられている。
第３ア−ム３と第４ア−ム４は、第１、２ア−ム１、２と同様に捩じり荷重と曲げ荷重に抵抗するような剛性を有する材料を用い、装着者の下腿部２０の左右対向側面に固定可能に、幅狭で縦長な平板状に形成されている。第３ア−ム３と第４ア−ム４の下端部には前方に弧状に彎曲膨出する下カフ１０の両端を取付け、第３ア−ム３と第４ア−ム４との離隔距離を装着者の下腿部２０に対応したものにしている。ストラップ８は、装着者の下腿部２０に膝ブレ−スを固定するための締着取付具である。ストラップ８と下カフ１０は装着者の下腿部２０に密接するように形成されている。下腿部２０に対して大腿部１１を上方に牽引するため下腿部２０は支点としなければならないという理由による。第３ア−ム３の上端には、装着者の足の外側面形状に対応するように上方に緩やかに外傾する角度調整板２１を固定的に取付け、角度調整板２１の外側面にはギヤ２２を回転しないようにボルト３０とナット３１で固定的に取付けている。第４ア−ム４の上端には連結板２３をボルト２４とナット２５により固定的に取付けている。連結板２３には、第４ア−ム４の中心線の延長線上に沿う縦長なガイド溝２６が穿設されている。ガイド溝２６の直線状前側溝縁に沿ってラック２７が締着具３２により取付けられている。
ガイド溝１５、２６内には、ギヤ２２、１９がラック１６、２７と夫々噛合しながらスライド可能に取付けられている。第１ア−ム１は第３ア−ム３と、第２ア−ム２は第４ア−ム４と夫々枢着接続されて上下２対のア−ムが形成されている。ガイド溝１５、２６内に於けるギヤ２２、１９の位置は、上下２対のア−ムが延伸状態の場合には最上位置に位置するように、ギヤ２２、１９はラック１６、２７と噛合して形成されている。
【０００６】
次に、作用について説明する。図３に示すように、装着者の下腿部２０の正面を下カフ１０の背面と対向させ、大腿部１１の背面を上カフ９の正面と対向させ、ヒンジ装置５、６が膝の左右両側面に位置するように膝ブレ−スの位置決め後、ストラップ７、８を大腿部１１と下腿部２０に夫々締着して下肢に膝ブレ−スを装着する。膝ブレ−スを装着した状態で装着者が膝を屈曲すると、第１ア−ム１及び第２ア−ム２がヒンジ装置５、６により後傾し、さらには伏すように回動する。上下２対のア−ムが延伸状態の場合は、ギヤ２２、１９のガイド溝１５、２６内に於ける位置は最上位置に位置しているが、第１ア−ム１及び第２ア−ム２が後方へ回動するとギヤ１９や連結板１２の位置が変化する。つまり、左右１対の第１、２ア−ム１、２を起きている状態から後傾し、さらには伏せると、ヒンジ装置５では、図４に示す通りラック１６が連結板１２と共に後傾移動し、この動力をラック１６を介してギヤ２２に伝達するが、ギヤ２２は角度調整板２１を介して第３ア−ム３に固着されているので、ラック１６の動力を連結板１２に伝達し連結板１２をギヤ２２に対して後方へ移動させ、ガイド溝１５が移動してギヤ２２をガイド溝１５の第１ア−ム１側から反対方向へ位置させる。
又、図５に示すようにヒンジ装置６では、ギヤ１９が角度調整板１８及び第２ア−ム２と共に回動し、この動力をラック２７に伝達するが、ラック２７は第４ア−ム４に固着されているので、ギヤ１９はラック２７と噛合しながらガイド溝２６内の最上位置からギヤ１９の回動による円周移動量と同一距離分下方（第４ア−ム４側）へ移動する。
膝を屈曲状態から伸展状態へと移行する場合、第１ア−ム１及び第２ア−ム２はヒンジ装置５、６により回動し、伏した状態から起き上がる。まず、足の外側面に配設される第１ア−ム１と第３ア−ム３を連結するヒンジ装置５の作動状態を説明すると、第１ア−ム１に固着したガイド溝１５を有する連結板１２を第１ア−ム１と共に起き上がらせると、ラック１６の動力をギヤ２２に伝達するが、ギヤ２２が角度調整板２１に固着され回動しないように形成されているため、ラック１６の動力を連結板１２に伝達し連結板１２を下方に移動させ、ギヤ２２はガイド溝１５内の最上位置に位置する。この場合、ガイド溝１５内のギヤ２２の位置は変化するが、連結板１２の回動由来の変化であるため、第１ア−ム１下端と第３ア−ム３上端間の距離は殆ど変化しない。
又、ヒンジ装置６の作動状態を説明すると、第２ア−ム２が回動し起立する際に、第２ア−ム２に固着されているギヤ１９が第２ア−ム２と共に回動する。ギヤ１９は、ラック２７と噛合しながらガイド溝２６内を上方へ移動し、ガイド溝２６内の最上位置に位置する。従って、第２ア−ム２の下端は、第４ア−ム４の上端から上方へ移動し離隔される。
本実施の形態の膝ブレ−スの装着により、ヒンジ装置５が配設されている膝関節外側部は大腿骨と脛骨を牽引せず、ヒンジ装置６が配設されている膝関節内側部は脛骨を固定した状態で大腿骨のみを上方へ牽引し、内反膝の特徴である大腿骨の脛骨への内側部の圧接状態を矯正する作用をなす。又、ヒンジ装置５が支点となって、ヒンジ装置６は下腿部２０を前方から後方斜め上方へ回旋させる働きをなす。
又、歩行動作中に於ける膝が屈曲し下肢が前方へ振り出され踵が接地する動作では、上述の通り下腿部２０は大腿部１１に対して牽引、外反及び回旋する。そのため、上下１対のア−ム１、２、３、４は、ヒンジ装置５、６を支点とし反対方向にモ−メントを生じ反対方向に力が作用するが、ア−ム１、２、３、４は捩じり荷重と曲げ荷重に抵抗する材料よりなるので、僅かばかり捩れが生じる。次の歩行動作である踵及び足趾離床の動作では、反作用によりア−ム１、２、３、４には前記とは反対方向に力が作用し、下肢を蹴り出す方向に力が働き、装着者にとって歩行時の蹴り出し運動が楽になる。
【０００７】
以上の図１〜図５に示される実施の形態では内反膝患者用の矯正用膝ブレ−スについて説明したが、ヒンジ装置５を膝の内側、つまり第２ア−ムと第４ア−ムとの接合部に配設し、ヒンジ装置６を膝の外側部、つまり第１ア−ムと第３ア−ムとの接合部に配設するように設けると、外反膝（Ｘ脚）を矯正するための膝ブレ−スになり、本発明にはこの外反膝矯正用の膝ブレ−スも包含される。ヒンジ装置５を膝関節の内側に、ヒンジ装置６を膝関節の外側に配設するように上下ア−ム間に設けた膝ブレ−スは、膝を屈曲した状態から伸展する状態に移行する際に、膝関節内側部は大腿骨と脛骨の何れも牽引せず、膝関節外側部は脛骨を固定した状態で大腿骨のみを上方へ牽引し、外反膝（Ｘ脚）の特徴である大腿骨の脛骨への外側部圧接状態を矯正する作用をなす。
【０００８】
図６に示される実施の形態について説明する。図６（ａ）は左側視におけるヒンジ装置の作動状態を示す説明図、図６（ｂ）は右側視におけるヒンジ装置の作動状態を示す説明図である。前述の図１〜図５に示される実施の形態と異なる点は、ラック１６及びガイド溝１５を備えた連結板１２と、ラック２７及びガイド溝２６を備えた連結板２３が、第１ア−ム１と第４ア−ム４の中心線の延長線に対して同一傾斜角度を有して前後反対方向に傾斜して第１ア−ム１と第４ア−ム４に夫々固定的に取付けている点である。このようにラック１６、２７を傾斜した構成にすると、膝の屈伸運動の際の異常な回旋を角度の微調整等をもって正常な回旋に矯正可能であるという効果がある。又、ラック１６、２７の何れか一方のみを傾斜させたものも本発明に含まれる。
【０００９】
図７及び図８は、他の実施の形態のヒンジ装置を示す拡大説明図である。連結板３５には、異なるピッチの歯が形成されたラック３６、３７が段差を有して取り付けられている。ガイド溝３８内には、歯元円の半径が異なる部分を有し、且つこれらの各部分の円周ピッチの異なるギヤ３９がラック３６、３７と夫々噛合するように取付けられている。
【００１０】
図９及び図１０は、他の実施の形態のヒンジ装置を示す説明図である。説明を簡単にするために前述の図７及び図８と同様の作用をなす部分は同一符号で説明する。連結板３５には、段差を有し且つピッチの異なる歯を設けたラック４０が取付けられている。ガイド溝３８内には歯元円の半径が異なる部分を有し、且つこれらの各部分の円周ピッチの異なるギヤ３９がラック４０と噛合するように取付けられている。
【００１１】
図１１及び図１２は、他の実施の形態のヒンジ装置を示す説明図である。ガイド溝３８内には、同心円に設けたギヤ４１、４２を取付けている。ギヤ４１、４２には夫々円周ピッチの異なる歯が形成されている。ギヤ４２はラック３６と、ギヤ４１はラック３７と夫々噛合するように形成されている。
【００１２】
図１３及び図１４は、他の実施の形態のヒンジ装置を示す説明図である。連結板３５にラック４３を取付け、ガイド溝３８内に円周の一部分のみに歯を設けたギヤ４４をラック４３と噛合して形成されている。
【００１３】
上述の図７〜図１４に示されるラックやギヤの位置や大きさ等を変化させたヒンジ装置を図６に示される実施の形態のヒンジ装置として、ラックを反対方向へ同一傾斜角度を有して傾斜させて取付けると、回旋角度の微調整等を一層正確化することができ、装着者の疾患程度に応じた膝ブレ−スを提供することが可能になる。又、一方のラックのみを傾斜させたヒンジ装置にも上述の図７〜図１４に示されるラックやギヤの位置や大きさ等を変化させたヒンジ装置を応用することができるのは勿論である。
【００１４】
図１５及び図１６に示される実施の形態について説明する。ストラップ（図示省略）を有する大腿部収容固定部４５の左右側面を下方へ延設してギヤ取付片４６を対設する。ギヤ取付片４６の外側にはギヤ４７を回転不可能に固定的に取付けている。ストラップ（図示省略）を有する下腿部収容固定部４８の左右側面を上方へ延設して１対のガイド溝形成片４９を形成している。ガイド溝形成片４９には、装着者の脛骨の軸心線に対して直交する横長なガイド溝５０を穿設し、ガイド溝５０の下側直線溝縁に沿ってラック５１を設けている。大腿部収容固定部４５が下腿部収容固定部４８に対して略９０°の角度を有して後傾している状態において、ギヤ４７がガイド溝５０内の後部に位置するようにギヤ４７はラック５１と噛合している。
図１６を参照して作用について説明する。図１６中、実線で示す大腿部収容固定部４５が下腿部収容固定部４８に対して後傾した状態から、大腿部収容固定部４５と下腿部収容固定部４８が延伸状態に移行する場合、ギヤ４７は大腿部収容固定部４５と共に図１６中、矢印に示す方向に回動し、ラック５１は下腿部収容固定部４８と共に後退する。前十字靱帯が切断などの損傷を受けた膝は、膝を延ばす際に下腿部が前進しようとするが、本実施の形態に示す膝ブレ−スを装着すると、膝を伸展する際に下腿部収容固定部４８が後退して下腿部を正常な位置になるように矯正することが可能である。
【００１５】
図１７に示される実施の形態について説明する。説明を簡単にするために、前述の図１５及び図１６と同様の作用をなす部分は同一符号を用いて説明する。１対のガイド溝形成片４９に形成されたガイド溝５０の上側直線溝縁に沿ってラック５２を設けている。大腿部収容固定部４５が下腿部収容固定部４８に対して略９０°の角度を有して後傾している状態において、ギヤ４７がガイド溝５０内の前部に位置するようにギヤ４７はラック５２と噛合している。
そして、ストラップ（図示省略）で膝ブレ−スを下肢に装着し、膝が屈曲した状態から伸展状態へと移行する場合、ギヤ４７は大腿部収容固定部４５と共に図１７中の矢印で示す方向に回動し、ラック５２は下腿部収容固定部４８と共に前進する。後十字靱帯が切断等の損傷を受けた膝は、膝を伸展する際に下腿部が後退しようとするが、本実施の形態に示す膝ブレ−スを装着すると、膝を伸展する際に下腿部収容固定部４８が下腿部を前進させるように働き、下腿部の異常な後退運動を矯正することが可能である。
【００１６】
図１８及び図１９に示される実施の形態について説明する。上カフ（図示せず）とストラップ（図示せず）を有する上ア−ム６２の下部にラック６３を備えたガイド溝６４を穿設している。下カフ（図示せず）とストラップ（図示せず）を有する下ア−ム６５の端部にはラック６３と噛合するギヤ６６を形成し、側面にはフランジを有する枢軸６７を設けている。上ア−ム６２の下部は内側に差込み溝を設け、該差込み溝内に下ア−ム６５の上端をギヤ６６がラック６３と噛合し、枢軸６７がガイド溝６４内を回動しながら摺動可能に取付けられている。
【００１７】
【００１８】
図２０に示される実施の形態について説明する。上ア−ム６８の下端と、下ア−ム６９の上端にはギヤ７０、７１を形成している。連結板７２には、ラック７３を有する差し込み溝を内側に形成している。連結板７２には長手方向に沿ってガイド溝７４、７５が穿設去れている。前記差し込み溝内には、ギヤ７０、７１とラック７３が噛合し、且つ枢軸７６、７７がガイド溝７４、７５内を回動しながら摺動するように形成されている。連結板７２には軸７８を設け、軸７８には弾性片７９を巻着している。弾性片７９の両端は枢軸７６、７７の周面に摺動可能に当接して上ア−ム６８と下ア−ム６９の端部を互いに離隔する方向に付勢するようにしている。
【００１９】
以上の実施の形態においては、ギヤとラック、突起とガイド溝を用いて、大腿部収容固定部を牽引したり、若しくは牽引しながら回動させたり、若しくは下腿部収容固定部を回旋或は前進や後退をさせる膝ブレ−スを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなくこの原理を応用して例えば肘や肩関節用のブレ−スも本発明に包含され、又、同様の作用を有する膝ブレ−スはすべて本願発明に包含される。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、上下１対のア−ムに左右相反する位置にギヤとラックを具備するガイド溝を設けているので、Ｏ脚やＸ脚等の変形性膝関節症患者に対して牽引のピ−ク時期を任意の角度で設定し、必要な値だけ必要な部分のみを牽引することができるという効果がある。
又、膝の側副靱帯損傷等や変形性膝関節症による内反位、外反位変形による大腿部と下腿部のなす異常角度を、より内外反中間位に矯正することができるという効果がある。
又、ギヤやラックの半径やピッチ等にバリエ−ションを有させることで、患者の個々の症状に対応した膝ブレ−スを提供することができるという効果がある。
又、ラックを傾斜させることで大腿骨を牽引しながら脛骨の回旋角度の微調整等を一層正確化することが可能であるという効果がある。
又、大腿部収容固定部下部に左右１対のギヤを対設し、下腿部収容固定部上部にラックを備えたガイド溝を設けることで、前後十字靱帯損傷等による下腿の異常な前進若しくは後退運動を矯正可能であるという効果がある。
又、大腿部収容固定部外側面に２個の突起を設け、下腿部収容固定部に前後方向に延びるガイド溝と、弧の中心が異なる部分を有するガイド溝とを設けることにより、痛みを感じる膝の回動範囲に於いては大腿骨を上方に牽引しながら回動することで痛みを軽減できるという効果がある。
又、本発明膝ブレ−スを使用することによって、手術時期を遅らせることができ、場合によっては手術をしなくて済むという多大な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】膝ブレ−スの要部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】膝ブレ−スの正面図である。
【図３】膝ブレ−スの装着状態を示す説明図である。
【図４】膝関節外側部に配設されるヒンジ装置の作動状態を示す説明図である。
【図５】膝関節内側部に配設されるヒンジ装置の作動状態を示す説明図である。
【図６】ヒンジ装置の作動状態を示す説明図である。
【図７】ヒンジ装置を示す説明図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】ヒンジ装置を示す説明図である。
【図１０】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】ヒンジ装置を示す説明図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１３】ヒンジ装置を示す説明図である。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１５】膝ブレ−スの斜視図である。
【図１６】膝ブレ−スの作動状態を示す側面図である。
【図１７】膝ブレ−スの作動状態を示す側面図である。
【図１８】ヒンジ装置を示す一部切欠説明図である。
【図１９】図１８のＥ−Ｅ線より見た図である。
【図２０】膝ブレ−スの要部を示す一部切欠説明図である。
【符号の説明】
１  第１ア−ム
２  第２ア−ム
３  第３ア−ム
４  第４ア−ム
１１  大腿部
１５、２６、３８、５０、６４、７４、７５  ガイド溝
１６、２７、３６、３７、４０、４３、５１、５２、６３、７３  ラック
１９、２２、３９、４１、４２、４４、４７、６６、７０、７１  ギヤ
２０  下腿部
４５  大腿部収容固定部
４６  ギヤ取付片
４８  大腿部収容固定部
４９  ガイド溝形成片
６２、６８  上ア−ム
６５、６９  下ア−ム
７２  連結板
７６、７７  枢軸
７９  弾性片
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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