JPH11504530A - 1枚のカフを持つ整形外科用装具 - Google Patents
1枚のカフを持つ整形外科用装具Info
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- JPH11504530A JPH11504530A JP8-521083A JP52108396A JPH11504530A JP H11504530 A JPH11504530 A JP H11504530A JP 52108396 A JP52108396 A JP 52108396A JP H11504530 A JPH11504530 A JP H11504530A
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Abstract
(57)【要約】
曲げることのできるシート材料から1枚のものとして形成されるカフを持つ整形外科用装具は、中央部分とその中央部分の端部から共通の方向に突き出ている2つの延長部を持つほぼU字形状のフレームから構成される。中央部分は、容易に着用者の身体部分に一致するような形状となるように、延長部と比較して剛性が低くされている。熱可塑性の材料のような1枚の成形カバーは、カフの一部分を取り囲む連続的なカバーを形成する。カフは、アルミニウムあるいは複合材料のような1枚の金属板から打抜きによって製造することができる。1つのエッジに沿って変化する厚さを持ったシートを形成することによって、中央部分は、シートの薄い厚さを持つ部分によって形成され、一方延長部は、シートの残りの部分から形成される。
Description
【発明の詳細な説明】
1枚のカフを持つ整形外科用装具発明の背景
この発明は、整形外科用装具に関し、特に、曲折できる板材料から1枚板とし
て形成されるカフを持つ整形外科用装具に関する。
関節が、損傷や他の疾患によって弱められたとき、リハビリの過程において、
整形外科用装具がしばしば関節を安定化させ、保護するために用いられる。典型
的な装具は、ちょうつがいによって機能的に互いに連結された複数個の堅い構成
要素からなる。そのちょうつがいの軸は、関節を調節して安定化する。その着用
者が活動中のとき、関節を支持し保護するために、堅い構成要素は、関節の上下
で、軟質ストラップによって着用者の身体にしめられる。
たとえば、ひざをけがしたとき、ひざ用の装具(knee brace)が上部脚(すな
わち大腿部)と下部脚(すなわち脛部)を接続するひざの関節を安定化するため
に用いられる。典型的なひざ用の装具は、上部脚用カフと下部脚用カフから構成
され、上部脚用カフは、ひざ関節の上方で、ほぼ上部脚の形状に一致するもので
あり、下部脚用カフは、ひざ関節の下方で、ほぼ下部脚の形状に一致するもので
ある。上部及び下部脚用カフは、ひざ関節と整合してちょうつがいによって互い
に機能的に接続
されている。
ひざ用装具の上部及び下部脚用カフは、通常は3つの部品、着用者の脚に合う
中央部の帯と、中央部の帯の端部に接続された2つの細長の棒からなる。その棒
は、中央部の帯からひざ関節へ向かって共通の方向に伸びており、ちょうつがい
の一部を形成するのこぎり歯形状で終わっている。一般的に、カフは、好ましく
は弾性ゴムのようなカバーでおおわれた金属で構成される。弾性ゴムのようなカ
バーは、たとえば体育行事中に、傷の原因となる装具の露出した金属部分から、
着用者とその他のものを保護することを意図している。
上記したような型の3片構成のひざ用装具のような整形外科用装具に関しては
、従来問題があった。たとえば、棒の端部は、いつも中央部の帯とその棒の重な
り部分の一直線上に並んだ穴に通されたリベットによって中央部の帯の端部に接
続されている。棒と中央部の帯は、どちらも重ね合わせられてリベットによって
組立てられるよりも前に、弾性ゴムのような材料でおおわれているので、弾性ゴ
ムのようなコーティングのために、中央部の帯と棒とが留められる領域において
カフの全体の厚さが増加することになる。棒と中央部の帯との間の接続は、金属
−金属接合ではないので、カフは、リベットで留められた接合領域で弱められや
すく、時々ほどけてしまう。
3片構成の整形外科用装具の別の欠点は、それぞれのカフを組み立てるのに必
要とする多数の製造工程に関連する労働コストにある。第1に、中央部の帯と棒
は製造された後、別々に弾
性ゴムのようなカバーでおおわれなければならない。弾性ゴムのようなカバーが
取りつけられた後、棒の端部は、リベットによって中央部の帯に接続され、中央
部の帯は、着用者の脚に合うように折り曲げられる。これらの製造と組立工程の
すべては、装具全体のコストを増大させる。
さらに、このような型のカフを持つ整形外科用装具の構成は、装具の軽量化に
は助けとならない。また、リベットと重ね合わせられた構成要素からのかさのた
めに、流線形の外観を持つ整形外科用装具を作ることは難しい。
それゆえに、整形外科用装具のカフには、リベットの使用をなくすこと、外観
をもっと流線形状にすること、構造的完全さを犠牲にすることなく作業量を減ら
して組立られること、できる限り軽量化すること、という明確なニーズが存在す
る。この発明は、これらのニーズやその他のニーズを満足するものであり、さら
に関連する利益をもたらすものである。発明の概要
この発明は、たとえば、損傷やその他の疾患によって弱められた関節を安定化
するのに用いられる整形外科用装具として具体化される。その装具は、着用者の
身体部分に一致するように造形され、1枚板によって形成されたカフから構成さ
れる。1枚の成形カバーが、金属部分が外に露出しないようにカフの特定された
位置に取り付けられる。この1枚の構造は、外観が流線形で、相対的に製造コス
トが安く、軽量であるが、きわめて強い装具とする整形外科用装具のカフを提供
する。
特に、その整形外科用装具のカフは、曲げやすい板材料から1枚板として形成
されるほぼU字形状のフレームからなる。その装具がひざ用装具からなるこの発
明の実施例においては、たとえば、フレームは、着用者の脚に合うように、弓形
に曲げられる中央部分と、その中央部分の端部から突出している2つの延長部と
を持つ。これらの延長部は、ひざ関節へ向かって共通の方向に中央部分から突き
出ているが、ちょうつがいの一部分を形成するためにのこ切り歯形状で終わって
いる。ひざ用の装具は、好ましくは、ひざ関節の対向する側面上のちょうつがい
によって互いに接合される上部脚用カフと下部脚用カフとから構成される。
発明の1つの観点においては、カフの中央部分は、延長部の剛性と比較してそ
の剛性は低い。
このことによって、中央部分は製造工程においてより容易に曲げられ、特別な
形状に合わすことができる。しかしながら、延長部の剛性は弱められていない。
したがって、装具のこの領域の構造上の必要な強度が与えられる。一実施例にお
いて、中央部分の剛性を減らすことは、延長部の厚さと比較して厚さの薄い材料
から中央部分を作ることで与えられる。カフを形成するための好ましい材料は、
アルミニウムや合成材料のような金属が挙げられる。
発明の別の観点においては、一連の開口が、中央部分に設けられる。これらの
開口は、中央部分を軽くし、製造工程において曲げやすくするものである。
発明のさらに別の観点においては、カフの全体又は選択的部分は、カフの対向
する表面に密接にかつしっかりと接合した1片の成形カバーによっておおわれて
いる。好ましい実施例では、そのカバーは、熱可塑性の材料、すなわち、クレイ
トン(Krayton)やその他の適切な弾性ゴムのような材料から構成される。所望
により、そのカバーは、着用者の脚に接触するように設計されたパッドやクッシ
ョンを受け入れる凹部を形成するように中央部分に塗布できる。その凹部をとり
囲むカフの周囲を形成するカバーの部分には、さらに突出リップ(raised lip)
を形成してもよい。この突出リップは、中央部分にパッドを設置するのを助ける
ものである。
好ましくは、カフは、シート材料から製造される。たとえば、アルミニウムや
合成材料のような細長く平たい金属板である。そのシートは、1つの端部に沿っ
て、シートの他の部分の厚さよりも薄い厚さを持つ長手部分を有する。打抜き技
術を用いることによって、カフを形成する複数のU字形のフレームがシートから
打抜くことができる。それゆえに、打抜かれたそれぞれのフレームは、1枚板の
構造であり、その構造は前記したように中央部分と、中央部分の端部から共通の
方向に突き出た2つの延長部からなるものである。しかしながら、フレームの中
央部分は、厚さが薄くされたシートの部分によって形成され、延長部はより厚さ
が厚いシートの残りの部分から形成される。このことは、製造工程においてフレ
ームが中央部分でより容易に曲げられると共に、延長部で構造上の強度を高める
ことができ
るものとなる点で有利である。
シート材料は、そのシートの長手部分が厚さを減じられるように形成される押
出し方法によって製造できる。また、その代わりに、シートは、その厚さを減ら
すために、長手部分にそって機械加工してもよい。
上記したような打抜き方法によって、フレームが製造された後、フレームは、
カバーを取り付けるための鋳型のキャビティの中に置かれる。
そのキャビティの中に置かれると、熱可塑性材料あるいは他の適切な弾性ゴム
のようなカバー材料は熱せられ、液体状で鋳型の中に導入され、硬化される。一
旦、硬化されると、弾性ゴムのようなカバーがフレームに形成され、少なくとも
中央部分と延長部の対向する表面の一部分がカバーでおおわれ、露出した金属表
面のために生じうる傷を防ぐことができるようになる。フレームが鋳型から取り
除かれた後、中央部分は、着用者の脚に合わせるために、ほぼ弓形形状に曲げら
れる。さまざまな異なる大きさと形状のひざ用の装具や他のタイプの整形外科用
装具を形成するための複数のカフを製造するために、カフはさまざまな大きさで
大量生産され、その中央部分はさまざまな弓形形状に曲げられることは理解され
るであろう。
カフを1枚板として作り、その後弾性ゴムのようなカバーでカフをおおうこと
によって、非常に強く軽いカフが、より少ない製造工程と相対的に低コストで製
造される。使用に際して弱められたりゆるんだりするもととなるリベットや他の
留め金具
によって接合された重なり合った接合部がないので、強度が高められる。延長部
が中央部分と接合される重なり合った接合部がないので、カフはより流線形状で
あり、望ましい装飾的外観を持つように形成できる。中央部分の厚さが薄いこと
は、開口と共に、カフの重さを減らすことになり、それによって、ひざ用装具全
体の重さをできる限り軽量化することができることになる。
発明の他の特徴や効果は、発明の本質を図によって例示した添付図面と共に、
次の詳細な説明から明らかになる。図面の簡単な説明
添付した図面は、発明を図示したものである。
その図面において、図1はこの発明の新規な特徴を具体化したひざ用装具の側
方立面図である。
図2は、着用者の上脚に合わせるために、曲げる前のひざ用装具のカフを示し
たものである。
図3は、着用者の下部脚に合わせるために、曲げる前のひざ用装具の別のカフ
を示したものである。
図4は、さまざまな厚さを持つ1枚のシート材料から形成されるカフを示した
上方平面図である。
図5は、実質的に図4の5−5に沿って切りとられた断面立面図である。
図6は、カフの中央部分の断面立面図であり、弾性ゴムのようなカバーによっ
ておおわれたカフを示しており、また着用者の脚に直面するように設計されたパ
ッドを含むものである。好ましい実施例の記述
例示した図面に示すように、この発明は、関節を支持し安定化させるのに用い
られ、参照番号10によって全体的に示される整形外科用装具として一般的に具
体化されるものである。
図に示す整形外科用装具10は、上部脚用カフ12と下部脚用カフ14を持つ
ひざ用装具である。カフ12,14は、ひざ関節の対向する側面上のちょうつが
い16によって機能的に接合されている(図1参照)。1対の調整可能な上部脚
用ストラップ18と下部脚用ストラップ20が、ひざ用装具10を着用者の脚に
安定させるために備えられる。しかしながら、発明は、ひざ用装具以外の整形外
科用装具でも具体化できることが理解されるであろう。それゆえに、図示された
ひざ用装具10は、例示的なものと考えるべきである。
発明によれば、上部脚用カフ12と下部脚用カフ14は、曲げることのできる
シート材料から形成される1枚板のフレームから構成される。図2は、上部脚の
カフ12を示しており、図3は、下部脚のカフ14を示している。そして、どち
らのカフも、着用者の脚の形状に合わせるように曲げる前は、ほぼU字形状の外
形をもっている。図2によれば、上部脚のカフ12は、中央部分22と、中央部
分の端部から共通の方向に延長された1対の延長部24とからなる。上部脚のカ
フ12は1枚板の構成物であるので、中央部分22と接合された延長部24の端
部は、中央部分と統合して一体形成される。中央部分22から延伸する延長部2
4の両端は、複数の歯26からなるのこぎり歯
形状で終わっている。
上部脚のカフ12は、複数のスロット28と穴30を含む。
1つの延長部24に沿ったところと中央部分22の端部にもある穴30は、着
用者の脚に装具10を取り付けたり、再配置するときに、クリップ32を用いて
カフ12に対して上部脚用ストラップ18を調整できるようにするものである(
図1参照)。同様に、反対側の延長部24に沿ったところと中央部分22の他の
端部にもあるスロット28は、装具10に上部脚用ストラップ18を取りつける
ことができるように上部脚用ストラップの端部をスライドさせて受けるものであ
る。
図3に示した下部脚のカフ14は、同様に、中央部分34と、中央部分の端部
に一体的に接続された2つの延長部36から構成される。延長部36は、中央部
分34から外へ共通の方向に突き出ており、複数の歯38で終わっている。下部
脚用カフ14上の歯38は、上部脚用のカフ12の上に形成された歯26と協同
して、ひざ関節の対向する側面で、ちょうつがい16の一部を形成するように互
いにかみ合っている。これらのちょうつがい16によって、上部脚用カフ12と
下部脚用カフ14が制御された態様で互いに揺動(pivot)できるようになって
いる。
下部脚用カフ14もまた、対向する延長部36上に形成された複数のスロット
40と穴42を持っている。このスロットと穴は、下部脚用カフ14に対して下
部脚用ストラップ20を接続し調整できるようにするものである。それぞれの脚
用カフ1
2と14の延長部24と36のそれぞれの終端部にある別々の一組のちょうつが
いの穴44,46は、それぞれ、歯26,38に隣接して、ちょうつがい16の
一部を形成し、上部脚用カフ12と下部脚用カフ14とを動的に結合するのに用
いられる。
発明の一つの観点において、それぞれのカフ12、14の中央部分22,34
は、延長部24と36の剛性と比較して堅くない剛性を持つ。
この好ましい実施例において、このことは、延長部24と36の厚さと比較し
て中央部分22と34の厚さを薄くすることによって、達成されている。このよ
うな厚さを減少させることは、中央部分22と34の剛性を減らすことをもたら
す。記述の簡素化とわかりやすさのために、上部脚用カフ12と下部脚用カフ1
4を構成する原理は実質的に同じであるので、ここでは、特にことわらない限り
、上部脚用カフ12についてのみ記述する。
発明によれば、中央部分22の減らされた厚さは、延長部24よりも中央部分
を曲げやすくするものである。また、カフ12の重さを軽くするものである。所
望ならば、カフ12の重さをさらに減らし、中央部分の曲げやすさを増加させる
ために、複数の開口48を、中央部分22に設けてもよい。
図4,5は、カフ12を製造する好ましい工程の一例を示したものである。製
造方法の第1工程において、ほぼ平面的なシート50がカフ12を形成するのに
用いられる。シート50は金属で作られることが好ましい。たとえばアルミニウ
ム、合
金、その他堅いが着用者の脚の形に合わせて曲げることのできる適切な金属が用
いられる。
一実施例において、板10は、押出し方法によって形成できる。押出し方法の
間に、シート50の1つの端部に沿った長手の部分52は、シートの残りの部分
54と比較して厚さが薄くされる。力が集中するのを防ぐために、テーパー状移
行部分53が、2つの部分52と54の間に設けられる。その後、適当な打抜き
技術を用いて、カフ12となるU字形状フレームが、シート50から打抜かれる
。あるいはまた、シート50は、初めは一定の厚さに形成してもよく、そして長
手の部分52をその厚さを減じるように機械加工してもよい。
図示するために、図4では、打抜きのときに、シート50に対して上部脚用の
カフ12のフレームが占めている位置を点線で示している。そこで、カフ12の
中央部分22は、シート50の薄い厚さの長手の部分52に重なる(overlies)
部分から打抜かれる。一方、カフ12の延長部24は、残りのより薄い部分54
に重なるシート50の部分から打抜かれる。所望ならば、打抜き方法の一部とし
て、アパーチャ(開口)48を中央部分22の中に打抜くようにしてもよい。あ
るいはまた、これらのアパーチャ48は、打ち抜き工程が終了した後に別工程で
他の穴30,44やスロット28と共にカフ12の中に形成してもよい。
発明の別の観点において、フレームが、上記したような工程から打抜かれた後
に、1枚板の弾力性のある成形カバー56が、
フレームの特定された部分に取り付けられる。これは、脚用カフ12と14の金
属部分が不必要に露出されないようにするものである。この点について、図6は
、所定の位置にカバー56を持つ下部脚用のカフ14の断面図を示している。カ
バー56を取りつけるために、カフ14は、鋳型のキャビティの中に置かれる。
そして、弾性ゴムのような材料が、カフの特定された表面を取り囲むようにキャ
ビティの中に導入される。弾性ゴムのような材料は、好ましくは、熱可塑性材料
からなる。この材料は、相対的に高温の液体形状でキャビティに入れられ、その
後、すばやく硬化する。弾性ゴムのような材料は、カフ14のまわりに弾力性の
ある保護カバー56を形成するものである。カフ14は、破壊しなければ取り除
くことのできないようにその表面と密接にかつ固く接合されている。現在、考え
られているカバー材料は、熱可塑性エラストマーを含んだものであり、例えば、
Dynaflexから出ているクレイトン樹脂(Krayton)である。1つの好ましい具体
例としては、2つのDynaflexブランドの樹脂で、1つの樹脂(No.G-7410-1000-0
0)が75%、もう一つの樹脂(No.G-2706-1000-00)が25%の比率で混合され
たものである。そして、これを用いれば、適切な弾力性とプロセス特性を持つカ
バー56を作り出せる。
さらに、カバー56でおおう前に、下塗り剤(プライマー)をカフ14に加え
てもよい。このプライマーは、カバー56がカフ14によく付着するように助け
るものである。1つの適切なプライマーは、番号EP6962−50A、EP6
962−
50Bとして、Chemlokから出ているエラストマーの粘着物を含んだものである
。
カフ14が弾性ゴムのようなカバー56でおおわれた後、次の工程のために鋳
型から取りはずされる。この工程には、フレームを解剖学的に、着用者の脚の形
状に合うカフ14に形成するために、フレームを弓形に曲げることを含む。
さらに図6によれば、所望ならば、パッドかクッション58を着用者の脚に直
面するように、カフ14の中央部分34にしっかり取り付けてもよい。中央部分
34に対してパッド58を位置合わせするために、突出リップ(raised lip)6
0を、パッドの周囲に設けてもよい。好ましい実施例において、リップ60は、
中央部分34上にカバー56を形成する弾性ゴムのような材料から形成される。
例として、図6に示すように、突出リップ60は、中央部分34の外周のふち
に形成され、パッド58の周囲と実質的に調和して接合している連続的な周囲を
持つものである。パッド58は、商標Velcroの1枚の帯状の材料62によって中
央部分34にしっかりと取りつけることができる。この商標Velcroの材料62は
、パッド58が、中央部分にしっかり取りつけられる領域でカバー56によって
形成される凹部の中に受け入れられる。
上記のことから、この発明は、相対的に低コストで、早く都合よく製造するこ
とのできる整形外科用装具のカフ12,14を提供するものであることがわかる
。カフ12又は14は、1
枚板のものとして作られ、その後1つの工程で弾性ゴムのようなカバー56によ
っておおうようにしているので、たいへん強く軽量のカフが最小の製造工程数で
製造される。したがってできるだけ低コストに抑えることができる。使用によっ
て弱められたり又はほどけたりしうるリベットとか他のファスナーによって接続
された重なった接合部がないので、カフ12又は14は、相対的に高い強度を持
つものである。さらに、接合部やリベットのないことは、カフが高度に流線形化
されかつ望ましい装飾的外観を持つことに寄与するものである。さらに、中央部
分の領域の薄くされた厚みと、製造工程においてそれをより容易に曲げやすくす
るアパーチャ48のために、カフの全重量は、できるだけ軽いものとなる。
発明の特別な形状を図示し記載してきたが、発明の精神と範囲からはずれるこ
となく、さまざまな修正を加えることができるのは明らかであろう。それゆえに
、添付されたクレームによって示されるものを除いては、発明が制限されること
は意図されていない。
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フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,C
A,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI
,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,
KR,KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,M
G,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO
,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,
TT,UA,UG,UZ,VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.整形外科用装具において、中央部分とその中央部分の端部から共通方向に突 出する2つの延長部を有し、着用者の身体に適合するよう形状化され、単片の曲 げることのできるシート材から形成されたほぼU形状のフレームと、 前記フレームを破壊することなしには除去できないように、中央部分と延長部 の対応する表面に密接にかつしっかりと接合した1枚の成形カバーとからなるカ フ。 2.前記中央部分が、特定の着用者に適合させるように前記中央部分を折り曲げ るのを容易にするために、前記延長部と比較して低い剛性を有する請求項1のカ フ。 3.前記フレームが、アルミニウムから形成されている請求項1のカフ。 4.前記カフが、複合材料から形成されている請求項1のカフ。 5.前記中央部分が、前記延長部と比較して薄い厚さである請求項1のカフ。 6.前記フレームがアルミニウムであり、かつ前記中央部分が、前記延長部と比 較して薄い厚さである請求項1のカフ。 7.前記中央部分が一連の開口を備え、それによって中央部分を軽量かつより容 易に曲げられるようにされている請求項6のカフ。 8.前記カバーが、少なくとも前記中央部分の一部分を横切っ て拡張されたパッドを受け入れるための凹部を備えている請求項1のカフ。 9.前記カバーが、前記パッドを取り囲む突出リップを備えている請求項8のカ フ。 10.前記カバーが、熱可塑性の材料で作られている請求項1のカフ。 11.単片のシート材料から中央部分と前記中央部分の端部から突き出た2つの 延長部とを有するほぼU字形状のフレームを形成し、 前記フレームを鋳型の空洞に配置し、前記空洞にプラスチック材料を導入して 、 少なくとも前記中央部分と前記延長部の部分を取り囲む連続的なカバーを形成 させ、 前記鋳型から前記フレームを取りはずし、 前記中央部分を弓形形状に折り曲げることからなる 整形外科用装具のためのカフを製造する方法。 12.さらに、前記延長部と比較して前記中央部分の剛性を少なくすることから なる請求項11の方法。 13.1つの端部に沿って延出するシートの長手部分が、シートの残りの部分と 比較して実質的に薄い厚さであるように、細長い平らなシート板を形成し、 前記シートから、各々が中央部分と、前記中央部分の端部から共通の方向に突 出する2つの延長部を持つ複数のほぼU字形状のフレームを打抜き、前記中央部 分は、前記シートの厚さが 薄い前記部分によって形成され、かつ前記延長部は前記シートの残りの部分によ って形成されており、 それぞれのフレームを鋳型の空洞の中に置いて、前記中央部分と前記延長部の 対向する表面の一部分をおおう弾力のあるラバーのようなカバーを前記フレーム 上に形成するために、前記鋳型の中に熱可塑性材料を導入し、 前記鋳型から前記フレームを取りはずし、ほぼ弓形形状に前記中央部分を折り 曲げることからなる整形外科用装具用のカフを製造する方法。 14.平らなシートが、アルミニウムの押出方法によって形成される請求項13 の方法。 15.さらに、前記中央部分に一連の開口を形成し、それによって前記フレーム を軽くし、前記中央部分をより曲げやすくさせる請求項13の方法。 16.前記カバーが、少なくとも前記中央部分の一部分に沿って延伸する凹部を 備えるように前記鋳型によって形造られ、さらに前記凹部の中にパッドをしっか り取りつけさせる請求項13の方法。 17.前記カバーが、さらに前記凹部を取り囲む突出リップを備えるように形造 られる請求項16の方法。 18.前記高いリップが、前記パッドを取り囲む請求項17の方法。
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