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膝継手 コモンズ

国内特許コード P130008766
整理番号 816-1177
掲載日 2013年3月25日
出願番号 特願2012-083996
公開番号 特開2013-212260
登録番号 特許第5967700号
出願日 平成24年4月2日(2012.4.2)
公開日 平成25年10月17日(2013.10.17)
登録日 平成28年7月15日(2016.7.15)
発明者
  • 和田 隆広
  • 秋山 友祐
  • 井上 恒
  • 尾崎 光利
  • 立和名 慎一
出願人
  • 国立大学法人 香川大学
発明の名称 膝継手 コモンズ
発明の概要 【課題】自然な昇段を可能とする膝継手を提供する。
【解決手段】大腿側部材10と、大腿側部材10に対して回動可能に連結された下腿側部材20と、大腿側部材10に対する下腿側部材20の回動方向を、屈曲方向または伸展方向の一方向に制限可能な回動制限手段30と、回動制限手段30を伸展制限状態と屈曲制限状態とで切り替える切替手段40とを備える膝継手1。遊脚期に膝関節の伸展方向の回動を制限すれば膝関節の屈曲不足または過伸展により足部が蹴込面に衝突することを防止できる。立脚期に膝関節の屈曲方向の回動を制限すれば膝折れを防止できる。これにより、自然な昇段が可能となる。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要


近年の大腿義足の機構や制御方法の進歩により、ある程度自由な平地歩行が実現されている。その一方で、大腿義足による階段の昇降、特に昇段(階段の昇り)は困難であることが知られている。
大腿義足による昇段の課題として以下の3点がある。
(1)大腿義足の遊脚期の初期において、膝関節の屈曲不足により足部が下段の蹴込面に衝突する。
(2)大腿義足の遊脚期の終期において、膝関節の過伸展により足部が上段の蹴込面に衝突する。
(3)大腿義足の立脚期において、膝継手が予期せず折れる(膝折れ)。これは、立脚期の初期においては、膝継手が屈曲した状態で床反力がかかることに起因する。



上記の課題を解決するために、アクチュエータを搭載した膝継手が考案されている(例えば、非特許文献1)。
しかし、このような膝継手は非常に高価であるにも関わらず、不自然な足取りとなり歩行者の負担が大きいという問題があった。

産業上の利用分野


本発明は、膝継手に関する。大腿切断患者(膝より上の大腿部を切断した患者)は、膝継手が組み込まれた大腿義足を使用する。本発明は、このような大腿義足に組み込まれる膝継手に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
大腿義足に組み込まれる膝継手であって、
大腿側部材と、
該大腿側部材に対して回動可能に連結された下腿側部材と、
前記大腿側部材に対する前記下腿側部材の回動方向を、屈曲方向または伸展方向の一方向に制限可能な回動制限手段と、
該回動制限手段を、伸展方向の回動を制限する伸展制限状態と、屈曲方向の回動を制限する屈曲制限状態とで切り替える切替手段と、を備え
前記切替手段は、
前記大腿義足の遊脚期に前記回動制限手段を前記伸展制限状態とし、
前記大腿義足の立脚期に前記回動制限手段を前記屈曲制限状態とする
ことを特徴とする膝継手。

【請求項2】
前記回動制限手段は、回転方向を切り替え可能なラチェット機構である
ことを特徴とする請求項1記載の膝継手。

【請求項3】
前記切替手段は、前記回動制限手段が前記大腿側部材に対する前記下腿側部材の過伸展を抑制した後であって、該回動制限手段に伸展方向の負荷が加わる前に、該回動制限手段の前記伸展制限状態を解除する
ことを特徴とする請求項記載の膝継手。

【請求項4】
前記大腿義足の下腿部の加速度を検出する加速度検出手段を備え、
前記切替手段は、前記加速度検出手段で検出した加速度が、屈曲方向の値である閾値に達したことをきっかけとして、前記回動制限手段の前記伸展制限状態を解除する
ことを特徴とする請求項記載の膝継手。

【請求項5】
前記切替手段は、
前記大腿側部材に対して前記下腿側部材が伸展を開始した後に、
前記加速度検出手段で検出した加速度が、屈曲方向の値である閾値に達したことをきっかけとして、前記回動制限手段の前記伸展制限状態を解除する
ことを特徴とする請求項記載の膝継手。

【請求項6】
前記大腿側部材に対する前記下腿側部材の角度を検出する角度検出手段を備え、
前記切替手段は、前記角度検出手段で検出した角度がピークに達したことをきっかけとして、前記回動制限手段を前記伸展制限状態から前記屈曲制限状態へ切り替える
ことを特徴とする請求項記載の膝継手。

【請求項7】
前記大腿側部材に対する前記下腿側部材の角度を検出する角度検出手段を備え、
前記切替手段は、前記角度検出手段で検出した角度が閾値に達したことをきっかけとして、前記回動制限手段を前記屈曲制限状態から前記伸展制限状態へ切り替える
ことを特徴とする請求項記載の膝継手。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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