JPH0813307B2 - 伸長減速装具ヒンジ - Google Patents

伸長減速装具ヒンジ

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JPH0813307B2
JPH0813307B2 JP2500080A JP50008089A JPH0813307B2 JP H0813307 B2 JPH0813307 B2 JP H0813307B2 JP 2500080 A JP2500080 A JP 2500080A JP 50008089 A JP50008089 A JP 50008089A JP H0813307 B2 JPH0813307 B2 JP H0813307B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、関節の怪我の予防やリハビリテーションに
用いる器具に関する。それは装置の支点に関し、特に、
関節の伸長、過度の緊張、あるいは屈曲に関する不安定
さや運動上の問題を除去するための一方向における減速
をするための部分的な設計に関している。
従来技術の説明 膝や肘の装具処理には多くの指示があるので、脚や腕
の矯正器にも多くの種類がある。運動選手や、関節の怪
我をした人のように身体的に元気な人における関節の伸
長は、彼らの活動に伴いあるいは欠いた能力に関連して
増大した手足の角度の速度のために、不安定さや怪我の
危険あるいは更なる怪我をもたらす。これら人々の関節
の屈曲は、彼らの大腿四頭筋や上腕三頭筋に厳しいエネ
ルギや疲労の代価を求める。従来の矯正器は、伸長安定
性や過度の緊張や、屈曲運動性に対して好ましい特徴を
含むが、以下に述べるような種々の問題点がある。
端に望むピン、協働する切り欠きと肩部、角度運動を
制限するための支点近傍のストッパのような過度の緊張
を制限する手段は、それ自体その回りに手足を加速し延
ばす支点を供給し、有害な過度の伸長の中へ回転するこ
とができる。換言すれば、矯正器はそれ自体危害を与え
ることができる。自由に動ける矯正器は同様な問題を有
している。摩擦制御の装置は、手足の伸長をゆっくりと
するが、手足を屈曲するときに設計された摩擦力に打ち
勝つ力が要求される欠点、迅速な応答が必要とされる運
動選手やエネルギを保存して過度の疲労を避けることが
必要とされる患者にとっての欠点を有している。また、
ストッパ、ピン、端、肩部や同様なものは、望ましくな
い重量を矯正器に付加し、疲労を増大させ、動きを遅く
し、苦痛を与えがちである。最後に、伸長／屈曲、安定
性／機動性に対する従来技術における種々の特徴は、一
般に膝や肘の矯正器設計の中に独特に組み込まれ、その
結果他の矯正器の広い変化に適用できず、衣類用、医療
用、運動用に容易には調整することができないことであ
る。
上述の問題は、伸長の安定性を与え、過度の伸長を制
限し、屈曲の運動性を与える装具装置に対する以下に示
す最小限の設計基準を示唆している。
1.ストッパ、ピン、肩部あるいは同様な停止手段に接触
する前の設計された運動の最後の15から20度の間に手足
の角度速度を自動的に減速しなければならない。
2.上述の1.で特定された以外で、関節の運動の速度を遅
くしてはならない。
3.軽量でなければならない。
4.矯正器の広い範囲に対して経済的に適用できなければ
ならない。
5.製造、組立が経済的でなければならない。
6.それが操作する範囲内で運動の範囲について調整でき
なければならない。
7.使用者の活動レベル、健康状態、体重、例えば運動用
の場合の運動する表面のような使用環境等によって調整
されるように、手足が受ける所期の力について調整でき
なければならない。
発明の要約 本発明の目的は、前述の問題を解決し、また従来技術
よりもその独自の利点において優れた改良品となる上述
の設計の要求を満足することにある。
過度の伸長を制限し、伸長安定性を与え、屈曲運動性
を容易にする特に設計された支点を備えた装具装置が提
供される。装置は、図示するように、新規なポストとピ
ボット構成によって矯正器支点の近傍に取り付けられた
調整可能で適用可能なばねロッドを含んでいる。ヒンジ
が十分に延びた位置に向かって回転されると、すなわ
ち、アームが互いに180度の角度を形成すると、二つの
ポストは角度運動を減速するためにばねロッドに係合す
る。
一実施例では通常の上部及び下部の剛体で細長いアー
ムを含み、アームは歯車化された端部と180度を越える
回転を制限するための欠くことのできないストッパを有
し、アームを近接して結合しピボットあるいはピボット
点の回りに同一平面内でアームを回転させるための手段
も有している。プレート、スペーサ、ブッシュ、ねじの
組立体がアームを固定しそれらを同一平面内で回転させ
ることを担保するために提供される。組立体は、装具に
装具支点を取り付ける製造の期間中はアームをどの位置
でも固定でき、関節の運動速度が減退したり損なわれな
いようにするために使用期間中はアームが自由に動ける
ように設計されている。一実施例では軽量なばねロッド
が装具支点の外部連結番に摩擦低減ローラポストと中央
ピボット軸の手段によって蛇行して組付けられている。
ローラポストの配置はばねが作動して手足が伸長してい
る間の手足の角度運動の減速が要求される点を制御す
る。ローラポストの位置決めは、運動範囲の制限に関す
る使用者の必要に応じ制限過程でなされる。ばねロッド
は機械的に角度運動の率を鈍らせるので、減速率の調整
はばねロッドの材料や断面積を調整することにより要求
される力に変化されるように制御される。減速を開始す
る点の調整はばねロッドを伸長過程で早晩係合させるよ
うにローラポストの可変配置によって制御される。図面
に示されるように、ばね組立体は種々と異なるヒンジや
矯正器に容易に適用することができる。
これらのことや本発明の他の特徴や利点は図面や以下
の開示によって明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明 図１は本発明の原理に従った伸長減速装具ヒンジの斜視
図である。
図２は図１の２−２線から見た正面図である。
図３は図２の２−３線から見た側面図である。
図４はスプリングロッド、ローラポスト、ピボットねじ
組立体がどのように単一の軸ヒンジの周囲に取り付けら
れるかを示す断片的な斜視図である。
図５は装具の個々の部品を示す伸長減速装具の概観図で
ある。
発明の詳細な説明 本発明の原理による装具支点10は、細長く、剛体で、
薄く、平らな下部バー11と細長く、剛体で、薄く、平ら
な上部バー12を含んでいる。バーはまた、この技術分野
においてアームとも呼ばれる。これらのアームは、多軸
装具支点の設計においては、等しい厚みであり、同じ平
面内にあって各々の端の12a（図３参照）の歯車の手段
によって互いに隣接して係合している。多軸装具支点は
この技術分野において知られている。両アームは、アー
ムをオーバーラップさせて歯車結合するために、装具支
点の内側プレート13に剛結合され、装具支点の外側の外
側プレート14に剛結合されている。アームとプレートは
ねじ15と16によって互いに締め付けられている。これら
のねじは支点ブッシュ17と18を通り、内側プレート13の
ねじ孔にねじ込まれている。
装具支点ブッシュ17と18は装具支点組立体に対するピ
ボット点として働く。ヒンジブッシュ17と18の長さは両
アームと外側プレート14を加えた厚みよりも少し短くす
べきである。そのような設計は、どの様な位置において
も装具支点を固定することを許容し、製造、組立、及び
装具のようなより大きな組立体の中に組み込むのを容易
にする。使用のために組立てられると、ねじ15と16は装
具支点10がその運動範囲にわたって運動することを許容
するように調整され、その後ねじ15と16が回転しないよ
うに各ねじ15と16の肩部を同時にクランプするように位
置決めされたロックねじ19が外側プレート14のねじ孔内
に締め付けられる。
アーム11と12の歯車化された端にはそれらの運動の範
囲を制限するためにストッパが設けられている。回転可
動アームがストッパを叩いたときに生じ得る手足の過度
の緊張を避けるために、以下に述べるように本技術の本
質的な改良点である減速手段が設けられている。
ポスト20は摩擦低減ローラ21を通り、上部アーム12の
ねじ孔に入れられてローラ21が自由に回転できるように
締め付け調整される。ポスト22は摩擦低減ローラ23を通
り、下部アーム11のねじ孔に入れられてローラ23が自由
に回転できるように締め付け調整される。ピボットねじ
24は摩擦低減ローラ25を通り外側プレート14のねじ孔に
締め付けられる。このねじ孔は組み立てられたアーム11
と12の歯車の隣接するピッチ円の接戦上であってねじ15
と16の間の中央に位置している。ばね鋼ワイヤがばねロ
ッドを形成するために蛇行して曲げられ、ピボットねじ
24とローラ25の回りに沿うように取り付けられる。ピボ
ット24の肩部はばねロッド26を外側プレート14及びねじ
15と16の端に保持するための保持器として機能する。ば
ねロッド26はねじ15と16の回りに沿うように曲げられ、
摩擦低減ローラポスト20と22の回りに沿うように反対側
に曲げられ、ばねロッド26の端部は装具支点の伸長の間
ローラー21と23に接触し、その結果、装具支点と部品の
角度速度の減速がなされる。ばねロッド26の材料や断面
積は、使用者の活動レベルや健康状態の違いに合わせ、
要求されるヒンジの角度運動の減速率に合わせるため
に、変化させることができる。ばねロッド26の曲がりの
角度は減速が生じる点を調整するために変化することが
でき、それは装具の伸長においてローラ21と23が最初に
ばねロッド26に接触したときに働く。
直立アーム12は薄い金属バンド27の手段によって互い
に取り付けられ、金属バンド27は個々の手足の大きさ、
通常は支点に対する同じ長さにおける手足の基部の円周
の半分、の要求によってそれぞれ決められる厚み、幅、
長さにおいて変化する。締め付け手段は、アーム12とバ
ンド27を貫通してピン止めされたりベット40である。バ
ンド28はバンド27が上部アームに締め付けられるのと同
じ方法で中間の横の下部アーム11に締め付けられる。ア
ーム11と12と共に、バンド27と28は装具の骨組み構造を
形成する。基部の円周ストラップ29は端の円周ストラッ
プ30といっしょに手足を装具に包みこむ。これらのスト
ラップは圧縮力があり、手足を装具の内側にしっかりと
保持する。これはストラップ29を一端でバンド27に締め
付けることにより達成される。ストラップ29は一端は仲
介装置すなわちパッド39に恒久的に固定され、周囲に巻
くために他端は固定ファスナ32に取り付ける移動ファス
ナ31を有する。同じ構成がストラップ30をバンド28に取
り付けるために用いられている。
さらに二つの補助ストラップが手足を包むために用い
られ、それらは膝蓋骨ストラップ33と36である。ストラ
ップ33は、一端がナイロン糸で他端がトラスクリップ34
によって、パッド39とアーム12に取り付けられる。トラ
スクリップ34は縫い目模様によって補強されたナイロン
糸で部材35に取り付けられ、膝の包み込みを完全にし、
また緩衝を与えている。部材35は泥土岩熱パッドであ
り、それは膝蓋骨ストラップ33と36のための取り付け点
として作用する。ストラップ36は膝蓋骨ストラップ33が
パッド39に取り付けられるのと同じ方法でパッド36に取
り付けられる。ストラップ37は回転防止ストラップであ
り、装具と膝の中間あるいは横あるいは両側を通って螺
旋状の包み込みバンド27と出発点のバンド28を取り付け
ている。これは手足の屈曲わ伸長がされたときの装具の
支点における回転力に抵抗する。
本発明が装具装置に関連して記述されたが、動力付の
装具アームのような、ストッパが接触する前にあるいは
制御装置が過度に伸長される前に、装具の支点運動の角
運動量を減速することが望ましいいかなる装具支点装置
にも適用し得ることが理解されるべきである。
フロントページの続き (72)発明者 ヘンズリー，デーヴィッド・エリス アメリカ合衆国ワシントン州98033，カー クランド，マーケット・ストリート 609, グレーター・シアトル・プロスセティッ ク・アンド・オーソティック・センター (72)発明者 キールマン，ブラッドリー・ラッセル アメリカ合衆国ワシントン州98033，カー クランド，マーケット・ストリート 609, グレーター・シアトル・プロスセティッ ク・アンド・オーソティック・センター

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】屈曲運動性を与えながら、伸長安定性を与
    え且つ過度の伸長を制限するための矯正器具装置であっ
    て、 a.細長い第１及び第２のアーム（11、12）からなる列； b.保護されるべき関節の対向する両側にて、該第１及び
    第２のアームを使用者の身体に取り付けるための手段
    （29、30、37、38、39）； c.該第１及び第２のアームの端部にあり、該第１及び第
    ２のアームと共通の平面に相対的な角度運動を制限する
    ため、該第１及び第２のアームを一緒に連結する連結手
    段（13、14、15、16）；及び d.該第１及び第２のアームの間の最大角度変位を終了さ
    せる該第１及び第２のアームの間の相対運動の一部につ
    いて、該第１及び第２のアームの間の相対運動の速度を
    減少させるための減速手段を備え、該減速手段が、 細長いエネルギー吸収部材の一方の端部に対する他方の
    端部の変位に比例する反力を発生することができる細長
    いエネルギー吸収部材（26）と、 該エネルギー吸収部材の両端部の中間地点にあり、上記
    連結手段に関する運動に対して、該エネルギー吸収部材
    を固定するための固定手段（19、24）と、 該細長いエネルギー吸収部材の対向する両端部によっ
    て、特定の場合にのみ係合可能となるように、該第１及
    び第２のアームの上に配置されている第１及び第２のス
    トッパ手段（20、22）と、を含み、 該第１及び第２のアームの間の相対角度が最大となると
    きにのみ、該第１及び第２のストッパ手段が該細長いエ
    ネルギー吸収部材によって係合可能となるように、該ス
    トッパ手段が相対的に配置され且つ該細長いエネルギー
    吸収部材の輪郭が形成されており、こうして （ａ）上記細長いエネルギー吸収部材が上記第１及び第
    ２のストッパ手段の両者に同時には係合しないほど十分
    に、上記第１及び第２のアームの相対角度変位が小さい
    限り、上記減速手段が非作動状態のままであって、前記
    第１及び第２のアームは相互に角度運動自在であるが、 （ｂ）その後上記第１及び第２のアームの間の角度変位
    が増加するにつれ、上記第１及び第２のストッパ手段の
    両者が係合して、上記第１及び第２のアームの間の角度
    運動の相対速度が次第に減少する ことを特徴とする矯正器具装置。
  2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載された矯正器具装
    置であって、 a.前記連結手段が、 前記第１及び第２のアームの端部上にある噛み合い歯車
    手段（12a）と、 該第１及び第２のアームの相対的な横方向運動を防止す
    るように、前記第１及び第２のアームからなる列の対向
    する両側に配設された連結部材（13、14）と、 該連結部材と該第１及び第２のアームとを一緒に結合さ
    せて該第１及び第２のアームが回転できる軸を提供する
    ため、該第１及び第２のアームの端部近傍にて、該連結
    部材を貫通して延び且つ該連結部材を結ぶ軸供給部材
    （15、16）と、を含み、 b.前記減速手段が、前記細長いエネルギー吸収部材をほ
    ぼその中点で該連結部材の一つに固定するための手段
    （19、24）を含む ことを特徴とする矯正器具装置。
  3. 【請求項３】請求の範囲第２項に記載の矯正器具装置で
    あって、 a.前記連結手段が、前記軸供給部材（15、16）と係合可
    能な頭部を有しており該軸供給部材（15、16）の回転を
    防止する第１の頭付部材（19）を備え、 b.前記細長いエネルギー吸収部材（26）が、該第１の頭
    付部材（19）によって、前記連結部材の一つ（14）に止
    められ、 c.前記細長いエネルギー吸収部材を連結部材の一つに固
    定するための手段が、該細長いエネルギー吸収部材（2
    6）を該連結部材の一つ（14）に止める第２の頭付部材
    （24）であって、上記第１の頭付部材（19）に対して該
    細長いエネルギー吸収部材を止めるように、細長いエネ
    ルギー吸収部材の該第１の頭付部材とは反対側に配置さ
    れている第２の頭付部材（24）を備える ことを特徴とする矯正器具装置。
  4. 【請求項４】請求の範囲第２項に記載の矯正器具装置で
    あって、 前記細長いエネルギー吸収部材によって与えられる前記
    第１及び第２のアームの相対角度運動に対する抵抗を増
    加させるため、前記連結部材の一つによって支持され且
    つ該細長いエネルギー吸収部材によって係合可能である
    ブッシュ（17、18）を含むことを特徴とする矯正器具装
    置。
  5. 【請求項５】請求の範囲第４項に記載の矯正器具装置で
    あって、 前記軸供給部材（15、16）が、前記ブッシュ（17、18）
    を貫通して延び且つ該ブッシュを前記連結部材の一つに
    固定することを特徴とする矯正器具装置。
  6. 【請求項６】請求の範囲第３項に記載の矯正器具装置で
    あって、 前記軸供給部材（15、16）が、回転をロックされた状態
    で、前記連結部材のうち第２の連結部材（13）内に貫通
    して通され、こうして、軸供給部材（15、16）が前記第
    １及び第２のアーム（11、12）の相対回転を摩擦的に制
    限することを防止するために十分な距離まで、該連結部
    材（13、14）が離れる方向に移動できることを特徴とす
    る矯正器具装置。
  7. 【請求項７】請求の範囲第２項に記載の矯正器具装置で
    あって、 a.前記第１及び第２アーム（11、12）の端部が、等しい
    厚みの互いに平行な側部を有し、 b.前記連結部材（13、14）が平板である ことを特徴とする矯正器具装置。
  8. 【請求項８】請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記
    載の矯正器具装置であって、 前記細長いエネルギー吸収部材（26）が、弾力のある変
    形可能な材料から製造され且つ蛇行した形状を有するこ
    とを特徴とする矯正器具装置。
  9. 【請求項９】請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記
    載の矯正器具装置であって、 a.前記細長いエネルギー吸収部材（26）の端部が、前記
    第１及び第２のストッパ手段（20、22）と係合する際
    に、該ストッパ手段（20、22）の周りに這うようにされ
    ており、 b.該ストッパ手段（20、22）が、前記細長いエネルギー
    吸収部材（26）と該ストッパ手段（20、22）との間の摩
    擦を最小にするように、該細長いエネルギー吸収部材
    （26）と係合可能なローラー（21、23）を備え、 こうして、該矯正器具装置に屈曲運動性を与えることを
    特徴とする矯正器具装置。
JP2500080A 1988-10-21 1989-10-20 伸長減速装具ヒンジ Expired - Lifetime JPH0813307B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US260,943 1988-10-21
US07/260,943 US4865024A (en) 1988-10-21 1988-10-21 Extension deceleration orthosis
PCT/US1989/004770 WO1990004371A1 (en) 1988-10-21 1989-10-20 Extension deceleration orthosis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04501227A JPH04501227A (ja) 1992-03-05
JPH0813307B2 true JPH0813307B2 (ja) 1996-02-14

Family

ID=22991296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2500080A Expired - Lifetime JPH0813307B2 (ja) 1988-10-21 1989-10-20 伸長減速装具ヒンジ

Country Status (7)

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US (1) US4865024A (ja)
EP (1) EP0439552B1 (ja)
JP (1) JPH0813307B2 (ja)
AT (1) ATE120357T1 (ja)
CA (1) CA1319870C (ja)
DE (1) DE68921986D1 (ja)
WO (1) WO1990004371A1 (ja)

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