JP2003024354A - 義足のためのアダプタ装置 - Google Patents
義足のためのアダプタ装置Info
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Abstract
調整可能なアダプタ装置50の提供。 【解決手段】アダプタ装置50では、互いにねじ結合す
る第1および第2の両管部材51,52の内周の空間を
利用し、ストッパ機構90を構成する。また、軽量化を
考慮して、より大径な第1の管部材51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93で補
強する。ストッパ機構90は、第1の管部材51の側に
固定したボルト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。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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
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。
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。
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。
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、USP
5,899,943号の明細書参照)。
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。
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。
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61,6
2、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,6
2s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61
s,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。
2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。
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5
1,52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。
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5
1,52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。
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。
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。
1の頭部91hの下面との間の距離は、アダプタ装置5
0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9
1のねじ込み量を規制することが有効である。ボルト9
1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9
3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。
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5
0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41
0b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42
0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410
a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4
0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。
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9
31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。
の正面図である。
断面構造を示す図である。
面構造を示す図である。
的な拡大断面図である。
図である。
Claims (8)
- 【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。
Priority Applications (1)
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