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▶ プロテオール・ユーエスエイ、リミテッド・ライアビリティ・カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-25
(54)【発明の名称】多軸アセンブリのためのシステム、装置、および方法
(51)【国際特許分類】
A61F 2/66 20060101AFI20240118BHJP
F16J 15/18 20060101ALI20240118BHJP
【ＦＩ】
A61F2/66
F16J15/18 B
F16J15/18 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023543169
(86)(22)【出願日】2022-01-11
(85)【翻訳文提出日】2023-09-12
(86)【国際出願番号】 US2022011936
(87)【国際公開番号】W WO2022159304
(87)【国際公開日】2022-07-28
(31)【優先権主張番号】17/350,621
(32)【優先日】2021-06-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/139,249
(32)【優先日】2021-01-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521175078
【氏名又は名称】プロテオール・ユーエスエイ、リミテッド・ライアビリティ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＰＲＯＴＥＯＲ ＵＳＡ， ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100111039
【弁理士】
【氏名又は名称】前堀 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100218132
【弁理士】
【氏名又は名称】近田 暢朗
(72)【発明者】
【氏名】リディアード，スティーブン ディ
(72)【発明者】
【氏名】バーロウ，シェリー
(72)【発明者】
【氏名】タングリーン，デニス ケイ
(72)【発明者】
【氏名】ヒース，スティーブン ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】グレン，グレゴリー ジェイ
【テーマコード（参考）】
3J043
4C097
【Ｆターム（参考）】
3J043AA02
3J043BA06
3J043CA01
3J043CB13
4C097AA03
4C097BB02
4C097CC01
4C097CC05
4C097CC12
4C097CC16
4C097TA07
4C097TB03
(57)【要約】
弾性の閉じた波状部材を含む多軸人工装具アセンブリは、下肢人工装具に垂直および回転運動を提供するために使用される。シャフトは、弾性バンパを通って配置され、第１の人工装具部材は、シャフトに固定的に取り付けられ、波状部材の第１の表面と係合し、第２の人工装具部材は、シャフトを移動可能に受容するための内腔を含む。人工装具部材は、弾性バンパの凹部に位置する突起を用いて弾性バンパに係合され、人工装具部材およびバンパは、各部材からの突起が他の部材の突起からオフセットされるように構成され、その結果、弾性バンパの外面に波状の外観をもたらす。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
人工装具アセンブリであって、外周、第１の表面、前記第１の表面の反対側の第２の表面、およびそれらの間の内部開口部を含む弾性波状本体と、
前記波状部材の前記内部開口部内に配置された長手方向シャフトであって、少なくとも１つの接触面とのボアインターフェースを含む、長手方向シャフトと、
前記長手方向シャフトに結合され、前記波状部材の前記第１の表面に接触する第１の人工装具本体と、
前記波状部材の前記第２の表面に接触する第２の人工装具本体であって、
長手方向内腔と、
少なくとも１つの突出部を有する内部ボアを含む前記第２の人工装具本体の上面に配置されたフランジと
を含む第２の人工装具本体と
を含み、
前記長手方向シャフトは、前記長手方向内腔に移動可能に配置され、前記少なくとも１つの接触面は、前記少なくとも１つの突出部に接触して、前記第２の人工装具本体に対する前記第１の人工装具本体の回転を制限する、人工装具アセンブリ。
【請求項2】
前記ボアインターフェースの前記少なくとも１つの接触面は複数の接触面を含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項3】
前記複数の接触面は長方形の形状を含む、請求項２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項4】
前記内部ボア上の前記少なくとも１つの突出部は複数の突出部を含む、請求項３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項5】
前記内部ボア上の前記少なくとも１つの突出部は、前記ボアインターフェースの前記接触面に接触して、前記第２の人工装具本体に対する前記第１の人工装具本体のねじり回転に抵抗するように構成された複数の突出部を含む、請求項４に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項6】
前記波状本体は、前記波状本体の前記第１の表面に第１の複数の凹部を含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項7】
前記第１の人工装具本体は、前記波状本体の前記第１の複数の凹部との機械的嵌合を形成するように構成された第１の複数の突起を含む、請求項６に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項8】
前記波状本体は、前記波状本体の前記第２の表面に第２の複数の凹部を含む、請求項７に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項9】
前記第２の人工装具本体は、前記波状本体の前記第２の複数の凹部との機械的嵌合を形成するように構成された第２の複数の突起を含む、請求項８に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項10】
前記第１の複数の凹部は、正味の回転力が前記波状本体に作用していないときに、前記第２の複数の凹部から回転方向にオフセットされている、請求項８に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項11】
前記第１の複数の凹部は、前記波状本体の中心軸に対して等しい角度間隔を含み、前記第２の複数の凹部は、前記波状本体の前記中心軸に対して等しい角度間隔を含む、請求項１０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項12】
前記第１の複数の凹部の前記角度間隔および前記第２の複数の凹部の前記角度間隔は９０度である、請求項１０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項13】
前記第１の複数の凹部および前記第２の複数の凹部は４０から６５度オフセットされている、請求項１２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項14】
前記波状本体は、前記波状部材の前記外周から半径方向にオフセットされ、かつ前記波状本体の前記内部開口部を取り囲む前記波状本体の前記第２の表面から延在する内部シールをさらに含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項15】
前記第１の複数の凹部および／または前記第２の複数の凹部は各々４つの凹部を含む、請求項８に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項16】
前記第１の複数の凹部および前記第２の複数の凹部の各凹部は、外周開口領域と、前記外周開口部の反対側の半径方向内向きの壁と、前記半径方向内向きの壁に隣接する対向する第１の側壁および第２の側壁とを含む、請求項６に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項17】
前記半径方向内向きの壁ならびに前記対向する第１の壁および第２の壁は、前記波状部材を通る横断面上にＵ字形を含む、請求項１６に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項18】
前記第１の複数の凹部の前記凹部の各々は、前記波状本体の前記第１の表面上の第１の表面開口領域であって、前記同じ凹部の前記外周開口領域と連続する第１の表面開口領域と、前記第１の表面開口領域の反対側の中間壁であって、前記同じ凹部の前記第１の壁および前記第２の壁に隣接する中間壁とをさらに含む、請求項１７に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項19】
前記第２の複数の凹部の前記凹部の各々は、前記波状本体の前記第２の表面上の第２の表面開口領域であって、前記同じ凹部の前記外周開口領域と連続する第２の表面開口領域と、前記第２の表面開口領域の反対側の中間壁であって、前記同じ凹部の前記第１の壁および前記第２の壁に隣接する中間壁とをさらに含む、請求項１８に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項20】
前記第１の複数の凹部および前記第２の複数の凹部の各凹部は、非平面表面開口部を含む、請求項１６に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項21】
前記第１の人工装具本体は、前記長手方向シャフトと一体的に形成される、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項22】
前記第２の人工装具本体は、前記第２の人工装具本体の前記長手方向内腔における前記長手方向シャフトの軸方向および回転運動を可能にするように構成される、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項23】
前記シャフトに取り外し可能に取り付けられ、前記長手方向シャフトと前記第２の人工装具本体との分離に抵抗するように構成されたシャフトリテーナをさらに含む、請求項２２に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項24】
前記シャフトリテーナは、前記長手方向シャフトに取り外し可能に取り付けるように構成された取り外し可能な締結具と、
前記シャフトリテーナを前記第２の人工装具本体に摺動可能にシールするように構成された環状シールと、
前記環状シールが部分的に存在する周方向凹部を有する保持ワッシャと
を含む、請求項２３に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項25】
前記シャフトリテーナはばねをさらに含む、請求項２４に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項26】
前記ばねは、前記人工装具アセンブリが無負荷状態にあるときに前記弾性体の部分的な圧縮を維持するように構成される、請求項２５に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項27】
取付ピラミッドをさらに含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項28】
前記取付ピラミッドは、前記長手方向シャフトと一体的に形成される、請求項２７に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項29】
前記第２の人工装具本体は、足の人工装具に取り付けるように構成された装着インターフェースをさらに含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項30】
前記装着インターフェースは、複数の内腔を含み、各内腔は締結具を取り外し可能に受け入れるように構成される、請求項２９に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項31】
前記複数の内腔は複数の横断内腔である、請求項３０に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項32】
前記第２の人工装具本体は、前記波状本体を少なくとも部分的に受け入れるための環状空洞をさらに含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項33】
前記波状本体の前記内部開口部の直径は、前記波状本体の前記内部開口部に位置する前記長手方向シャフトの直径よりも大きい、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項34】
前記長手方向シャフトは、前記長手方向シャフトの第１の端部と第２の端部との間に位置し、かつ前記第２の人工装具本体の対応する停止面に変位可能に当接するように構成された横断停止面を含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【請求項35】
前記第１の人工装具本体と前記第２の人工装具本体との間に配置され、かつ前記第２の人工装具本体の前記長手方向内腔に対する前記長手方向シャフトの変位を制限するように構成された圧縮カラーをさらに含む、請求項１に記載の人工装具アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【0001】
本出願は、２０２１年１月１９日に出願された「多軸アセンブリのためのシステム、装置、および方法」という名称の米国仮出願第６３／１３９，２４８号の利益を主張し、２０２１年６月１７日に出願された「義肢と義足を連結するための取付金具」という名称の米国出願第１７／３５０，６２１号の一部の継続であり、参照によりすべてのそのような出願の開示を組み込む。
【技術分野】
【0002】
本開示は、一般に、下肢切断者用の人工装具に関し、より具体的には、下肢人工装具に回転および垂直運動を提供するための多軸アセンブリのための方法および装置に関する。
【発明の概要】
【0003】
弾性の閉じた波状部材を含む多軸人工装具アセンブリは、下肢人工装具に垂直および回転運動を提供するために使用される。シャフトは、弾性バンパを通って配置され、第１の人工装具部材は、シャフトに固定的に取り付けられ、波状部材の第１の表面と係合し、第２の人工装具部材は、シャフトを移動可能に受容するための内腔を含む。人工装具部材は、弾性バンパの凹部に位置する突起を用いて弾性バンパに係合され、人工装具部材およびバンパは、各部材からの突起が他の部材の突起からオフセットされるように構成され、その結果、弾性バンパの外面に波状の外観をもたらす。
【0004】
一実施形態において、外周、第１の表面、第１の表面の反対側の第２の表面、およびそれらの間の内部開口部を含む弾性波状本体と、波状部材の内部開口部に配置された長手方向シャフトと、長手方向シャフトに結合され、波状部材の第１の表面に接触する第１の人工装具本体と、長手方向内腔を含み、波状部材の第２の表面に接触する第２の人工装具本体とを含み、長手方向シャフトが長手方向内腔に移動可能に配置される、人工装具アセンブリが提供される。波状本体は、波状本体の第１の表面に第１の複数の凹部を含むことができる。第１の人工装具本体は、波状本体の第１の複数の凹部との機械的嵌合を形成するように構成された第１の複数の突起を含んでもよい。波状本体は、波状本体の第２の表面に第２の複数の凹部を含むことができる。第２の人工装具本体は、波状本体の第２の複数の凹部との機械的嵌合を形成するように構成された第２の複数の突起を含んでもよい。第１の複数の凹部は、正味の回転力が波状本体に作用していないときに、第２の複数の凹部から回転してオフセットされてもよい。第１の複数の凹部は、波状本体の中心軸に対して等しい角度間隔を含むことができ、第２の複数の凹部は、波状本体の中心軸に対して等しい角度間隔を含むことができる。波状本体は、波状部材の外周から半径方向にオフセットされ、かつ波状本体の内部開口部を取り囲む波状本体の第２の表面から延在する内部シールをさらに含むことができる。第１の複数の凹部の角度間隔および第２の複数の凹部の角度間隔は、９０度であってもよい。第１の複数の凹部および第２の複数の凹部は、４０度～６５度オフセットされていてもよい。第１の複数の凹部および／または第２の複数の凹部は各々、４つの凹部を含むことができる。第１の複数の凹部および第２の複数の凹部の各凹部は、外周開口領域と、外周開口部の反対側の半径方向内向きの壁と、半径方向内向きの壁に隣接する対向する第１の側壁および第２の側壁とを含むことができる。半径方向内向きの壁ならびに対向する第１の壁および第２の壁は、波状部材を通る横断面上にＵ字形を含むことができる。第１の複数の凹部の凹部は、波状本体の第１の表面上の第１の表面開口領域であって、同じ凹部の外周開口領域と連続する第１の表面開口領域と、第１の表面開口領域の反対側の中間壁であって、同じ凹部の第１の壁および第２の壁に隣接する中間壁とをさらに含むことができる。第２の複数の凹部の各凹部は、波状本体の第２の表面上の第２の表面開口領域であって、同じ凹部の外周開口領域と連続する第２の表面開口領域と、第２の表面開口領域の反対側の中間壁であって、同じ凹部の第１の壁および第２の壁に隣接する中間壁とをさらに含むことができる。第１の複数の凹部および第２の複数の凹部の各凹部は、非平面表面開口部を含む。第１の人工装具本体は、長手方向シャフトと一体的に形成されてもよい。第２の人工装具本体は、第２の人工装具本体の長手方向内腔における長手方向シャフトの軸方向および回転運動を可能にするように構成されてもよい。人工装具アセンブリは、シャフトに取り外し可能に取り付けられたシャフトリテーナをさらに含んでもよく、長手方向シャフトと第２の人工装具本体との分離に抵抗するように構成されてもよい。シャフトリテーナは、長手方向シャフトに取り外し可能に取り付けるように構成された取り外し可能な締結具と、シャフトリテーナを第２の人工装具本体に摺動可能にシールするように構成された環状シールと、環状シールが部分的に存在する周方向凹部を有する保持ワッシャとを含んでもよい。シャフトリテーナは、ばねをさらに含んでもよい。ばねは、人工装具アセンブリが無負荷状態にあるときに弾性体の圧縮を維持するように構成されてもよい。人工装具アセンブリは、取付ピラミッドをさらに含んでもよい。取付ピラミッドは、長手方向シャフトと一体的に形成されてもよい。第２の人工装具本体は、足の人工装具に取り付けるように構成された装着インターフェースをさらに含んでもよい。装着インターフェースは、複数の内腔を含むことができ、各内腔は、締結具を取り外し可能に受け入れるように構成される。複数の内腔は、複数の横断内腔であってもよい。第２の人工装具本体は、波状本体を少なくとも部分的に受け入れるための環状空洞をさらに含んでもよい。波状本体の内部開口部の直径は、波状本体の内部開口部に位置する長手方向シャフトの直径よりも大きくてもよい。長手方向シャフトは、長手方向シャフトの第１の端部と第２の端部との間に位置し、かつ第２の人工装具本体の対応する停止面に変位可能に当接するように構成された横断停止面を含むことができる。人工装具アセンブリは、第１の人工装具本体と第２の人工装具本体との間に配置され、かつ第２の人工装具本体の長手方向内腔に対する長手方向シャフトの変位を制限するように構成された圧縮カラーをさらに含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【0005】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面を参照することにより、よりよく理解されるであろう。
【0006】
【図1A】本技術の例示的な実施形態によるショックロテータアセンブリの背面図である。
【図1B】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの側面図である。
【図1C】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの正面図である。
【図1D】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの上面図である。
【図1E】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの底面図である。
【図1F】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの正面斜視図である。
【図1G】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの背面斜視図である。
【図2D】本技術の例示的な実施形態による弾性体の上面斜視図である。
【図2E】本技術の例示的な実施形態による弾性体の断面図である。
【図4D】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの断面図である。
【図4E】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの背面斜視図である。
【図4F】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの正面斜視図である。
【図5E】本技術の例示的な実施形態による第１のハウジングの上面斜視図である。
【図5F】本技術の例示的な実施形態による第１のハウジングの底面斜視図である。
【図6B】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの断面図である。
【図6C】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの上面斜視図である。
【図6D】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの上面図である。
【図6E】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの底面図である。
【図7E】本技術の例示的な実施形態による第２のハウジングの上面斜視図である。
【図7F】本技術の例示的な実施形態による第２のハウジングの底面斜視図である。
【図7G】本技術の例示的な実施形態による第２のハウジングの上面図である。
【図7H】本技術の例示的な実施形態による第２のハウジングの底面斜視図である。
【図8D】本技術の例示的な実施形態による保持ワッシャの底面図である。
【図8E】本技術の例示的な実施形態による保持ワッシャの底面斜視図である。
【図8F】本技術の例示的な実施形態による保持ワッシャの上面斜視図である。
【図9】本技術の例示的な実施形態による、一体化された第１のハウジングおよびシャフトを含むアセンブリの別の実施形態の断面図である。
【図10】本技術の例示的な実施形態による、別個の第１のハウジングおよびシャフトを含むアセンブリの別の実施形態の断面図である。
【図11A】本技術の例示的な実施形態による例示的なショックロテータアセンブリの別の実施形態の正面図である。
【図12B】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの断面図である。
【図12C】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの背面斜視図である。
【図12D】本技術の例示的な実施形態によるアセンブリの正面斜視図である。
【図13A】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの別の実施形態の側面図である。
【図13B】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの断面図である。
【図13C】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの上面斜視図である。
【図13D】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの上面図である。
【図13E】本技術の例示的な実施形態によるシャフトの底面図である。
【図14A】本技術の例示的な実施形態による第２のハウジングの別の実施形態の背面斜視図である。
【図14B】本技術の例示的な実施形態による第２のハウジングの上面図である。
【図17】本技術の例示的な実施形態による、シャフトの一部が内腔内に配置され、シャフトが中立位置にある第２のハウジングの側面斜視図である。
【図18】本技術の例示的な実施形態による、シャフトの一部が内腔内に配置され、シャフトが中立位置から時計回りに回転した状態の第２のハウジングの側面斜視図である。
【図19】本技術の例示的な実施形態による、シャフトの一部が内腔内に配置され、シャフトが中立位置から反時計回りに回転した状態の第２のハウジングの側面斜視図である。
【0007】
図中の要素およびステップは、単純化および明瞭化のために示されており、必ずしも特定の順序に従って表されていない。例えば、本技術の実施形態の理解を向上させるのを助けるために、同時にまたは異なる順序で実行され得るステップが図に示されている。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本技術は、機能ブロック構成要素および様々な処理ステップの観点から説明することができる。そのような機能ブロックは、指定された機能を実行し、様々な結果を達成するように構成された任意の数の構成要素によって実現することができる。例えば、本技術は、様々な切断タイプ（膝の上、膝の下など）のための義足と共に使用することができる。さらに、本技術は、任意の数の材料および製造方法と併せて実施することができ、記載されたシステムは、本技術の１つの例示的な用途にすぎない。
【0009】
例示的な実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分詳細に本明細書に記載されているが、他の実施形態が実現されてもよく、本発明の精神および範囲から逸脱することなく論理的な構造、材料、および機械的変更が行われてもよいことを理解されたい。したがって、以下の説明は、本発明の使用または適用性に対する限定として意図されるものではなく、代わりに、単に例示的な実施形態の完全な説明を可能にするために提供される。
【0010】
下肢人工装具の機能および特徴は、歩行し、椅子またはベッドから様々な位置から移動するユーザの能力に基づいて選択することができる。水平面上で単一速度で歩行することができる患者の場合、中実の足首クッション踵足部人工装具、または単軸人工装具が選択されてもよく、縁石、階段、および凹凸面を越えることができるユーザの場合、柔軟なキール足部または多軸足首／足の人工装具は、改善された歩行効率および安全性を提供し得る。より大きなリハビリテーションの可能性を有し、異なる速度で歩行し、ほとんどの環境障害物を越えることができるユーザにとっては、垂直荷重パイロンを備えた多軸足首足部が有益であり得る。
【0011】
いくつかの例では、弾性体が位置する２つのハウジング間の限られた軸方向回転および垂直荷重を可能にする人工装具アセンブリを提供することができる。弾性体は、２つのハウジング間の相対的な変位および動きによって変形を受けるとき、限られた弾性垂直荷重および軸方向回転を提供する。可動シャフトは、ハウジングの一方に取り付けられ、シャフトが存在する他方のハウジング内に配置された内腔に対して長手方向および回転方向に移動可能である。シャフトを他のハウジング内に解放可能かつ移動可能に保持するために、シャフトの端部に保持部材または保持アセンブリが設けられてもよい。シャフトは、典型的には、典型的な荷重下で屈曲しない剛性シャフトであるが、他の実施形態では、シャフトは、１つまたは複数の屈曲領域、例えば、その中央縦軸から離れるように屈曲することができる螺旋ばね領域を有する弾性的に可撓性のシャフトを含むことができる。
【0012】
ハウジングからの弾性体の実質的な分離に抵抗するために、弾性体は、シャフトの一部が配置される内部開口部を有する閉じた形状を含むことができる。より大きな軸方向回転に対する抵抗を増大させるために、ハウジングおよび弾性体は、より大きな量の回転滑りに抵抗するように構成された相補的な突起および凹部を含むことができる。相補的なインターフェースは、弾性体の破壊または破損を増加させる可能性がある力の集中を低減するために、弾性体に作用する回転力も分散させるようなサイズおよび位置にすることができる。いくつかのさらなる実施形態では、アセンブリの構成は、第１のハウジングおよび第２のハウジングから弾性体に配置された凹部への突起を含むことができる。凹部は、各凹部が弾性体の側面および水平面の両方で開いて合流するように、弾性体の周囲に配置されてもよい。凹部の角度配置は、凹部が２つのハウジングから交互の突起を受け入れるように交互の水平面に配置されるように構成することができる。これにより、弾性体の側面または外周面に対して波状の構成がもたらされる。弾性体は、アセンブリの内部領域への水または液体の侵入に抵抗するのを助けるために、１つまたは複数のフランジまたはシール構造をさらに含んでもよい。
【0013】
アセンブリの第１のハウジングおよび第２のハウジングはまた、弾性体の一部を部分的に収容するための凹部または空洞と、アセンブリのシャフトに固定的または移動可能に結合するためのインターフェースとを含むことができる。いくつかの変形例では、シャフトの第１の端部または上端部は、第１のハウジングまたは上側ハウジングに固定的に取り付けられるように構成され、その結果、第１のハウジングおよびシャフトは、弾性体および第２のハウジングに対して固定された関係で動く。他の変形例では、第１のハウジングおよびシャフトは、一体的に形成されてもよい。典型的には、シャフトは、弾性体を通って、シャフトが移動可能に存在する第２または下側ハウジングの長手方向内腔に挿入される。
【0014】
第１のハウジングもしくは上側ハウジング、またはシャフトの第１の端部もしくは上端部は、パイロンまたは残留肢ソケットに取り付けるための取付インターフェースを含むことができる。第２のハウジングまたは下側ハウジングは、アセンブリを足の人工装具に取り付けるための取付インターフェースを含んでもよい。
【0015】
シャフトの第２の端部または下端部は、第２のハウジングの第２の端部または下端部でアクセス可能であってもよく、シャフトを第２のハウジングの内腔内に保持するために、保持部材またはアセンブリがシャフトに取り付けられてもよい。アセンブリのメンテナンスを行うために、または弾性体を交換するために、保持部材またはアセンブリを取り外すことができる。
【0016】
上記で一般的に説明したような１つの例示的な実施形態では、垂直衝撃吸収および回転運動を提供する人工装具アセンブリ１００が図１Ａ～図１Ｈに示されている。アセンブリ１００は、第１または上側ハウジング１０４と第２または下側ハウジング１０６との間に位置する弾性バンパまたは本体１０２を含む。長手方向または垂直シャフト１０８は、第１のハウジング１０４に結合され、弾性体１０２を貫通し、第２のハウジング１０６に結合される。第２のハウジング１０６からのシャフトの分離に抵抗するために、保持部材または保持アセンブリ１１０がシャフト１０８に取り付けられている。アセンブリ１００は、第２のハウジング１０６に対するシャフト１０８の制限された長手方向および回転変位を可能にするように構成され、弾性体１０２は、垂直圧縮の増加および回転変位の増加に対する弾性抵抗を提供する。ピラミッド取付構造１１２が、パイロンまたは残留肢ソケット（図示せず）にアセンブリ１００を取り付けるためにシャフト１０８上に設けられ、一方、第２のハウジング１０６は、足の人工装具への取付けのために構成される。カバー片１１４をアセンブリ１００に設けることもできる。いくつかの変形例では、カバー片１１４は、望ましくない材料（例えば、汚れ、液体）の侵入および／または環境物および危険物によるアセンブリ１００の不注意なひっかかりからアセンブリ１００の１つまたは複数の領域を保護するための美容／商標機能および／または保護機能を提供することができる。この特定の実施形態で説明されるアセンブリ１００は、足の人工装具とは別個に提供されてもよいが、他の例では、アセンブリ１００は、製造時点で足の人工装具と一体化されてもよい。
【0017】
シャフト１０８は、保持部材または保持アセンブリ１１０を使用してシャフト１０８を内腔１２２内に解放可能に保持することができるように、下側ハウジング１０６の内腔１２２を通過するようなサイズになっている。
【0018】
アセンブリ１００の弾性体１０２は、シリコーン、ゴム、ポリウレタン、ウレタン、熱可塑性エラストマー、熱可塑性加硫物（例えば、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）およびＥＬＡＳＴＲＯＮ（商標））などの弾性材料を含むことができる。いくつかのさらなる実施形態では、弾性材料は、４０Ａ～１００Ａ、または５０Ａ～９０Ａまたは６０Ａ～９０Ａの範囲のデュロメータを含むことができ、ユーザの体重および／または活動レベルに基づいて選択することができる。いくつかの例では、弾性体１０２は、最大１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、または５ｍｍ以上の垂直撓みまたは圧縮を提供するように選択され、最大５度、６度、７度、８度、１０度、１２度、１４度、１６度、または２０度以上の回転撓みを提供するように選択される。
【0019】
１つの例示的な分析では、最小２ｍｍの垂直撓みおよび最小１２度の角撓みを達成するために、様々な荷重を使用して様々なデュロメータの弾性体を評価した。分析の結果を以下の表１に示す。
【0020】
【0021】
いくつかの例では、弾性体の材料の密度は、弾性体の露出面に対して弾性体の内側で異なるか低くてもよく、または露出面は異なる材料を含んでもよい。弾性体はまた、弾性体への吸水を低減するためのコーティング、例えば疎水性または耐水性コーティングを含んでもよい。
【0022】
図１Ａ～図１Ｈに示すように、上側ハウジング１０４は、その周面１１８および下面１２０から延びる複数の下側突起１１６を含む。下側突起１１６は、弾性体１０２の上側凹部２１８内に配置され、これと相補的に嵌合する。同様に、下側ハウジング１０６は、その周面１３０および上面１３２から延びる複数の上側突起１２６を含み、弾性体１０２の下側凹部２２０内に配置され、これと相補的な嵌合を形成する。下側ハウジング１０６は、アセンブリを足の人工装具（図示せず）に取り付けるために使用される取付インターフェース１２４をさらに含む。
【0023】
図２Ａ～図２Ｅを参照すると、弾性体１０２は、第１または上面２００と、第２または下面２０２と、内面２０６を画定するそれらの間の中央内腔２０４と、外側面２０８とを含んでもよい。上面２００および下面２０２の各々は、略平面構成を含んでもよいが、他の例では、凹状または凸状構成、または円錐台形構成などの他の非平面構成、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。中央内腔２０４は、その中心長手方向軸２１０を横切るほぼ円形の断面形状を有するが、他の変形例では、例えば、三角形、正方形、長方形、または楕円形を含むことができる。中央内腔２０４の直径、横方向寸法または表面積は、一定であってもよく、または長手方向軸２１０に沿って変化してもよい。図２Ｅの例示的な弾性体１０２に示すように、中央内腔２０４は、その上側領域２１２および下側領域２１４の周りにより大きい直径を含むことができるが、中央領域２１６の周りにより小さい直径を含むことができる。この例では、領域２１２、２１４、２１６に沿った移行は緩やかであり、それにより内面２０６は図２Ｅの断面図で凸状の構成を含むが、他の例では、移行は、例えば段差面構成で急激であってもよい。同様に、弾性体１０２の外面２０８も断面に凸形状を含むが、他の例では、凹状、直線状、円錐台形または他の形状を含んでもよい。より大きい直径は、０．４インチ～３．０インチ、０．６インチ～２．０インチ、または０．８インチ～１．３インチの範囲であってもよい。より小さい直径は、０．２０インチ～２．８インチ、０．４インチ～１．８インチまたは０．７インチ～１．２インチの範囲であってもよく、平均直径は、０．３インチ～２．９インチ、０．５インチ～１．９インチまたは０．７５インチ～１．２５インチの範囲であってもよい。中央内腔２０４は、その内面２０６が離間し、典型的な使用中にシャフト１０８と接触しないようなサイズにすることができる。いくつかの変形例では、弾性体１０２の垂直圧縮中に内面２０６のいくらかの半径方向内側への膨らみが予想され得、したがって、中央内腔２０４の寸法は、圧縮中に内面２０６がシャフト１０８に接触する可能性を低減するのに十分なサイズであり得る。内面２０６とシャフト１０８との間の環状隙間は、０．００１インチ～１．０インチ、０．０２インチ～０．５インチ、または０．０３インチ～０．２５インチの範囲であってもよい。外面２０８の両側にわたる弾性体１０２の平均直径または最大横方向寸法は、０．７インチ～３．５インチ、１インチ～２．５インチまたは１．５インチ～２．２５インチの範囲であってもよい。
【0024】
引き続き図２Ａ～図２Ｅを参照すると、例示的な弾性体１０２は、１セットの上側凹部２１８および１セットの下側凹部２２０を含む。凹部の各セットの凹部は、同じ凹部形状または構成を含むことができ、等間隔に離間することができるが、上側凹部２１８と下側凹部２２０との間では、角度方向は、各下側凹部２２０が隣接する上側凹部２１８から等間隔に離間しているように、各上側凹部２１８の角度位置が隣接する下側凹部２２０から等間隔に離間するようにオフセットされる。この例では、凹部の各セット２１８、２２０は、弾性体の周りに９０度離間し、凹部の２つのセット２１８、２２０の間で４５度オフセットされた４つの凹部を含む。これにより、弾性体１０２を、特定の角度位置合わせまたは上側／下側の向きを必要とせずに組み立てまたは修理することが可能になり、組み立ておよび交換を単純化することができ、早期摩耗を低減することができる。しかしながら、他の例では、弾性体１０２はそのような対称性を有さなくてもよく、したがって、単一またはより少ない数の位置／向きに限定されてもよい。他の変形例では、例えば、１つまたは複数の凹部は、同じセットの他の凹部とは異なるサイズ、形状または間隔を含むことができ、および／または２つのセットの凹部間の凹部の数は異なり得る。他の例では、凹部の各セットの凹部の数は、２～５個の凹部、３～４個の凹部、または３～５個の凹部の範囲であってもよい。
【0025】
図２Ａ～図２Ｅに示す凹部２１８、２２０をさらに参照すると、凹部は、傾斜したまたは非平面の開口部２２２、２２４を含み、弾性体１０２の上面２００および下面２０２の開口部２２２、２２４の部分２２２ａ、２２４ａはそれぞれ、外面２０８に位置する開口部２２２、２２４の部分２２２ｂ、２２４ｂと連続している。したがって、各開口部２２２、２２４は、外面２０８および上面または下面のいずれかに境界が位置する非平面構成を有し、異なる部分２２２ａ、２２２ｂ、２２４ａ、２２４ｂは、互いにほぼ直交している。この特定の実施形態では、凹部２１８、２２０は、凹部２１８、２２０が弾性体１０２の中央内腔２０４に開口しないように内壁２２６、２２８を含む。この構成により、使用中に装置内に破片や異物が侵入し、下側ハウジング１０６の内腔２０４とシャフト１０８の円滑な動きを妨げることを低減することができる。この構成はまた、上側ハウジング１０４および下側ハウジング１０６によって及ぼされるトルクを弾性体１０２の内側領域から外側領域にシフト、分配、または伝達することができ、これにより、弾性体１０２に作用するトルク力が低減され、交換が必要な使用可能寿命を延ばすことができる。
【0026】
凹部２１８、２２０の各々はまた、側壁２３０、２３２および端壁２３４、２３６を含む。図２Ａ～図２Ｅに示すように、壁２２６、２２８、２３０、２３２、２３４、２３６と弾性体１０２の上面２００および下面２０２との間の移行部は、鋭角ではなく丸みを帯びていてもよい。これにより、上側ハウジング１０４および下側ハウジング１０６の下側延長部および上側延長部から伝達される力の集中を低減することができ、あるいは伝達された力または応力を弾性体１０２全体に分散させることができ、これにより、破断または引き裂きのリスクを低減することができ、これによって弾性体１０２の寿命を延ばすことができる。各凹部２１８、２２０の高さ２３８は、図２Ｂに最もよく見られるように、弾性体１０２の上面２００または下面２０２と対応する端壁２３４、２３６との間の距離として特徴付けることができる。高さ２３８は、０．１インチ～３インチ、０．２インチ～１．５インチ、または０．３インチ～１インチの範囲であってもよい。各凹部２１８、２２０の高さ２３８はまた、弾性体１０２の高さ、例えば上面２００と下面２０２との間の距離の割合として特徴付けることができる。図２Ｂに示す特定の実施形態では、凹部２１８、２２０の各々は、弾性体１０２の５０％の相対的な高さ２３８を有し、各々が弾性体１０２の中央平面２４０に端壁２３４、２３６を有する。他の変形例では、凹部は、例えば、２０％～８０％、３０％～７０％、４０％～６０％、または５０％～７０％の範囲の相対的な高さ２３８を有することができる。各凹部２１８、２２０の幅２４２は、側壁間の距離に基づく平均幅または最大幅であってもよく、０．０４インチ～１．５インチ、０．１２５インチ～１インチ、または０．１５インチ～０．５インチの範囲であってもよい。凹部２１８、２２０の半径方向深さ２４４は、図２Ｃに示すように、外面２０８と凹部２１８、２２０の内壁２２６、２２８との間の距離によって特徴付けることができ、０．０４インチ～１．５インチ、０．１インチ～１インチ、または０．２インチ～０．５インチの範囲であってもよい。いくつかの変形例では、側壁２３０、２３２間の各凹部２１８、２２０の幅は、半径方向内向きにテーパ状であってもよく、例えば、各側壁２３０、２３２は、弾性体１０２の中心長手方向軸２１０と交差する平面内に配置される。他の変形例では、平面に対する側壁２３０、２３２の角度は、例えば、中心長手方向軸２１０と交差する平面に対して約±１～±５度、±２～±１０度、または±４～±２０度変化してもよい。いくつかのさらなる変形例では、側壁２３０、２３２の角度は、側壁２３０、２３２が平行になるように、または各凹部２１８、２２０の幅が中心軸に向かって一定であるかまたは増加するように変更することができ、その結果、回転中、弾性部材は、弾性部材を中心線に向かって駆動する半径方向変位力成分を有する。これは、弾性体１０２の一部が間に挟まれて半径方向外向きの変位力を発生させ、弾性部材の寿命を短くする可能性がある側壁角度とは対照的である。凹部２１８、２２０の半径方向深さ２４４はまた、図２Ｃにも示す、弾性体１０２の内面２０６と外面２０８との間の半径方向または環状の距離２４６の相対的な割合として特徴付けることができる。相対半径方向深さ２４４は、例えば、３０％～９０％、４０％～８０％、または５０％～８０％の範囲内であってもよい。内壁２２６、２２８の半径方向厚さ２４８は、内壁２２６、２２８と中央内腔２０４の内面２０６との間の半径方向の距離として特徴付けることもできる。半径方向厚さ２４８は、０．０４インチ～２．０インチ、０．０７インチ～１インチ、または０．１インチ～０．５インチの範囲であってもよく、環状距離２４６の割合としての相対厚さ２４８として特徴付けることもできる。相対厚さ２４８は、例えば、１０％～７０％、２０％～６０％、２０％～５０％の範囲であってよい。これらの寸法は、平均寸法に基づいて測定され、異なる壁と表面との間の移行部における凹部２１８、２２０の湾曲領域を除外することができる。
【0027】
図５Ａ～図５Ｆは、図１Ａ～図１Ｈに示すアセンブリ１００の上側ハウジング１０４のさらなる詳細を示す。前述のように、上側ハウジング１０４は、その周面１１８および下面１２０から延びる複数の下側突起１１６を含む。組み立てられると、下側突起１１６は、弾性体１０２の上側凹部２１８内に配置され、これと相補的に嵌合する。この例示的な実施形態では、周面１１８は、下側突起１１６および下面１２０に近い下側領域５００ではより大きい直径または横方向寸法を有し、上側ハウジング１０４の上側領域５０２では減少した直径または横方向寸法を有する凸状のテーパ形状を含む。テーパのために、上面１２８は、最小または下面１２０と比較して実質的に減少した表面積を有する。しかしながら、上側ハウジング１０４の他の変形例では、周面１１８は、テーパ状でなくてもよく、またはほぼ円筒形の形状を含んでもよく、あるいは直線状または垂直に配向された表面を有する非円形または多角形の形状を含んでもよい。
【0028】
各下側突起１１６の平均長さ５０６、平均幅５０８、および平均半径方向深さ５１０は、対応する凹部２１８のサイズと相補的であってもよい。いくつかの変形例では、各下側突起１１６の寸法５０６、５０８、５１０は、凹部２１８の寸法２３８、２４２、２４４よりもわずかに小さくても大きくてもよい。いくつかの例では、各下側突起１１６の内面５１２は、上側ハウジング１０４の中心長手方向軸２１０に対してほぼ垂直配向または平行配向を有してもよい。各下側突起１１６の外面５１４は、周面１１８のテーパおよび／または曲率と連続するテーパを含むことができ、弾性体１０２の外面２０８上の凹部２１８の部分と同一平面、凹状、または突出することができる。凹部２１８と同様に、下側突起１１６は、下面１２０、内面５１２、外面５１４、ならびに側壁５１６および端壁５１８の移行部の間に丸みを帯びた縁部を含むことができる。
【0029】
上側ハウジング１０４は、下面１２０と上面１２８との間に中央内腔５０４をさらに含む。中央内腔５０４は、アセンブリ１００の長手方向シャフト１０８を受け入れるように構成される。図５Ｄに示すように、中央内腔５０４は、縮小した寸法の上側領域５０４ａと拡大した寸法の下側領域５０４ｂとを含み、その間に段差面５０４ｃを有する。上側領域５０４ａは、シャフト１０８を上側ハウジング１０４に取り付けるためのねじインターフェースを含んでもよいが、変形例では、下側領域５０４ｂまたは両方の領域５０４ａ、５０４ｂはねじ山を含んでもよく、または他のタイプのマウント（例えば、バヨネットマウント）が上側ハウジングとシャフトとの間に設けられてもよい。シャフトを介して作用するねじり力からの分離に抵抗するために、アクリレートまたはシアノアクリレートなどの接着剤をねじインターフェースに加えることもできる。
【0030】
図１Ａ～図１Ｈおよび図６Ａ～図６Ｃに示すように、ピラミッド取付構造１１２は、パイロンまたは残留肢ソケットにアセンブリ１００を取り付けるためにシャフト１０８に設けられる。ピラミッド１１２は、典型的には、業界標準の四方構成を含むが、他の例では、代替または独自の設計を含んでもよい。ピラミッド構成は、異なるピラミッド構成を有する異なるシャフトを使用することによって変更することができる。図６Ａ～図６Ｃを参照すると、ピラミッド１１２は、シャフト１０８の第１の端部６００に配置され、ピラミッド１１２の取付けを容易にするためにねじ付き内腔６０２を含むことができる。ピラミッド１１２の隣には、上側ハウジング１０４の中央内腔５０４と相補的な嵌合を形成するシャフト１０８の取付領域またはインターフェース６０４がある。これは、図示のようなねじインターフェース、またはバヨネットマウントまたは上述のような他のタイプの機械的嵌合または摩擦嵌合であってもよい。図１Ａ～図１Ｈに示すように、シャフト１０８は、上側ハウジング１０４と組み立てられたときに、ピラミッド１１２が上側ハウジング１０４の上面１２８から突出するように構成されてもよい。シャフト１０８の取付インターフェース６０４に隣接して、ツールインターフェース６０６があってもよく、ツールインターフェースは、シャフト１０８と上側ハウジング１０４とを結合または分離するときに、レンチまたはプライヤまたは他のツールでシャフト１０８を把持するために使用されてもよい。図６Ａ～図６Ｃに示すツールインターフェース６０６は六角形のインターフェースであるが、他の変形例では、ツールインターフェース６０６は、正方形もしくは長方形もしくは他の多角形であってもよく、またはシャフト１０８と上側ハウジング１０４との回転結合および分離を容易にするためにトルクバーが挿入され得る内腔を含んでもよい。
【0031】
アセンブリ９００のさらに他の変形例では、図９に示すように、上側ハウジング９０２ならびにシャフト９０４およびピラミッド９０６は、モノリシック部品として一体的に形成されてもよい。さらに他の例では、図１０に示すように、アセンブリ１０００は、アセンブリ１０００の上側ハウジング１００４と一体的に形成されているが、シャフト１００８に結合するために上側ハウジング１００４に凹部または内腔１００６を有するピラミッド構造１００２を含むことができる。この特定の実施形態では、上側ハウジング１００４の内腔１００６は、両端が開口しており、ピラミッド１００２および上側ハウジング１００４の本体１００８を通って位置しているが、他の変形例では、内腔１００６は、閉鎖端であり、内腔の下側開口部１０１０のみを有し、上側開口部１０１２はピラミッド１００２内にある。
【0032】
再び図６Ａ～図６Ｅを参照すると、シャフト１０８のツールインターフェース６０６に隣接するかまたはその下にシャフト１０８の本体６０８があり、これは、組み立てられたときに下側ハウジング１０６の内腔１２２内に存在し、移動するように構成される。シャフト１０８の本体６０８の長さは、１．０インチ～７．０インチ、２．０インチ～５．０インチ、または２．０インチ～４．０インチの範囲であってもよい。シャフト１０８の直径または断面寸法は、０．１２インチ～１．５インチ、０．２５インチ～１．２５インチ、または０．３インチ～０．９インチの範囲であってもよい。弾性体１０２の対応する異なる高さで、異なる患者の好み、高さ、および機能レベルに対応するために、異なる長さのシャフト１０８を設けることもできる。
【0033】
シャフト１０８の第２の端部または下端部６１０は、下側ハウジング１０６の内腔１２２から外に延びるようなサイズおよび構成である。保持部材またはアセンブリ１１０は、下側ハウジング１０６からのシャフト１０８の引き抜きに抵抗するために第２の端部６１０に取り付けられてもよいが、内腔１２２内でのシャフト１０８のいくらかの垂直変位を可能にするように構成されてもよい。これは、上側ハウジング１０４および下側ハウジング１０６が弾性体１０２を弾性的に圧縮するため、ショックアブソーバとして機能する。この特定の例では、保持アセンブリ１１０は、閉じたねじ付き内腔６１２によってシャフト１０８の第２の端部６１０に取り付け可能であるが、他の変形例では、クレビスピンまたは他の結合インターフェースを介して取り付けることができる。保持アセンブリ１１０はまた、シャフト１０８が内腔１２２内で回転することを可能にし、それによって軸方向の回転を可能にするように構成される。図１Ａ～図１Ｈに示す特定の例では、軸方向の回転は、下側突起１１６と上側突起１２６との間の弾性体１０２の回転圧縮によってもたらされる回転に対する抵抗の増加によって制限される。しかしながら、他の変形例では、保持部材またはアセンブリ１１０、シャフト１０８および／または下側ハウジング１０６は、回転範囲に厳しい限界角度制限を提供するために、１つまたは複数の相補的なフランジおよび凹部で構成されてもよい。
【0034】
ここで、図７Ａ～図７Ｈに詳述されている下側ハウジング１０６を参照すると、前述のように、下側ハウジング１０６は、その周面１３０および上面１３２から延びる複数の上側突起１２６を含む。上側突起１２６は、弾性体１０２の下側凹部２２０と相補的な嵌合を形成するように配置および構成される。下側ハウジング１０６は、シャフト１０８を受け入れるための長手方向内腔１２２をさらに含む。下側ハウジング１０６は、内腔１２２が存在する本体７００を含み、また、前述の人工装具取付インターフェース１２４を含む。内腔１２２は、その中のシャフト１０８の長手方向および回転運動を容易にするための潤滑剤または潤滑性コーティングを含むことができるが、いくつかの例では、ＳＰＲＩＮＧＧＬＩＤＥ（商標）軸受（サンゴバン、フランス、クルブヴォワ、フランス）などの管状軸受を設けてそのような運動を容易にすることができる。
【0035】
上側ハウジング１０４の下側突起１１６と同様に、各上側突起１２６の平均長さ７０４、平均幅７０６、および平均半径方向深さ７０８は、弾性体１０２の対応する凹部２２０のサイズと相補的であってもよい。いくつかの変形例では、各上側突起１２６の寸法７０４、７０６、７０８は、凹部２２０の寸法７０４、７０６、７０８よりもわずかに小さくても大きくてもよい。いくつかの例では、図７Ｃに示すように、各上側突起１２６の内面７１４は、上側ハウジング１０４の長手方向軸に対してほぼ垂直配向または平行配向を有してもよい。各上側突起１２６の外面７１６は、周面１３２のテーパおよび／または曲率と連続するテーパを含むことができ、弾性体１０２の外面２０８上の凹部２２０の部分と同一平面、凹状、または突出することができる。凹部２２０と同様に、上側突起１２６は、下側ハウジング１０６の上面１３２の移行部と、上側突起１２６の内面７１４、外面７１６、側壁７１８および端壁７２０との間に丸みを帯びた縁部を含むことができる。
【0036】
下側ハウジング１０６の上面１３２は、上側ハウジング１０４の下面１２０と同様の構成を含むことができるが、突起１２６に対して角度オフセットを有する。しかしながら、図７Ａ～図７Ｅに示す実施形態では、上面１３２は、環状突起またはフランジ７１０をさらに含む。環状フランジ７１０は、周面１３０および上側突起１２６から半径方向内側に間隔を置いて配置され、下側ハウジング１０６の長手方向内腔１２２を囲む。このフランジ７１０は、弾性体１０２の中央内腔２０４の内側に挿入または存在するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、環状フランジ７１０は、様々な圧縮および回転運動中の弾性体１０２の偏心変位のリスクを低減することができ、垂直圧縮中の内面２０６の半径方向内側への膨らみを制限することもでき、および／または下側ハウジング１０６の内腔１２２への破片および液体の侵入を低減する障壁として作用することができる。フランジ７１０はまた、内腔１２２に使用され得るより長い管状軸受のための追加の支持を提供する。より長い軸受の使用は、長手方向シャフトおよび内腔を横切る軸外の力によって生成され得る抵抗を増大または低減することができる。これはまた、軸受寿命および触覚的人工装具応答を改善し得る。管状軸受を含む実施形態では、軸受長さと軸受内径との比は、１．５：１および１０：１、または２：１から６：１または３：１から５：１の範囲であってもよい。フランジ７１０はまた、弾性部材を内腔１２２に対して人工装具全体の下方に配置することを可能にし、これにより人工装具の構築高さを短くすることができ、より広い範囲の残存肢長にわたって人工装具の使用を可能にする。環状フランジ７１０の高さに応じて、垂直圧縮の量が環状フランジ７１０を上側ハウジング１０４の下面１２０に当接させる場合、フランジ７１０は硬質の圧縮ストッパを提供することもできる。いくつかの変形例では、環状フランジ７１０の高さは、０．０２インチ～１．５インチ、０．１インチ～０．５インチ、または０．１２インチ～０．３インチの範囲である。フランジ７１０の壁厚は、０．０４インチ～０．５インチ、０．０７インチ～０．３インチ、または０．１インチ～０．２インチの範囲であってもよい。内径は、０．２５インチ～１．５インチ、０．３インチ～１．０インチまたは０．５インチ～０．７５インチであってもよく、外径は、０．３インチ～２．０インチ、０．４インチ～１．５インチまたは０．５インチ～１．０インチであってもよい。
【0037】
下側ハウジング１０６の周面１３０はまた、上側前方領域７０２のより大きな直径または横方向寸法を有する凸状のテーパ形状を含むことができる。下側ハウジング１０６の取付インターフェース１２４は、下側ハウジング１０６の足の人工装具への取付けを容易にするために平坦で垂直に平坦な表面を含むことができるが、他の変形例では、下側ハウジング１０６は、対応する角度付きまたは水平の取付部位を有する足の人工装具への取付けを容易にするために角度付きまたは水平領域を含むことができる。
【0038】
下側ハウジング１０６の取付インターフェース１２４は、ねじ、ボルトまたは他の締結具を使用して下側ハウジング１０６を足の人工装具に取り付けることを容易にするために、１つまたは複数のねじ付き内腔７１２を含む。図３Ａ～図３Ｅにおいて、アセンブリ１００は、ボルト３０２、３０４を使用して、垂直に取り付けられた取付インターフェースを用いて足の人工装具３００に取り付けられる。
【0039】
図７Ａに示すように、下側ハウジング１０６の取付インターフェース１２４はまた、下側ハウジング１０６の本体７００への美容カバー１１４の取付けを容易にするカバー取付部位７２２を含むことができる。下側ハウジング１０６の内腔１２２は、保持アセンブリ１１０が存在する保持空洞７２４を含んでもよい。しかしながら、他の変形例では、保持アセンブリ１１０が内腔１２２および下側ハウジング１０６から突出することができるように、保持空洞は設けられない。
【0040】
前述のように、保持部材またはアセンブリ１１０は、図１Ｈに示すように、シャフト１０８の下端のねじ付き内腔６１２を使用してシャフト１０８に取り付けることができる。保持アセンブリ１１０は、ボルト８００または他の種類の締結具と、保持空洞７２４内で移動可能な保持ワッシャ８０２とを含んでもよい。保持ワッシャ８０２は、シャフト１０８が保持空洞７２４の上面に当接すると、シャフトのさらなる上方への変位に抵抗する。保持ワッシャ８０２は、ボルト８００を受け入れるためのワッシャ空洞８０４を含み、縮径シャフト空洞８０４ａと、ボルト８００がシャフト１０８に取り付けられたときに保持ワッシャ８０２内に部分的に凹んだ位置を有することを可能にする拡大ヘッド空洞８０４ｂとを含むことができる。下側ハウジング１０６の内腔１２２内のシャフト１０８の移動を妨げる破片および液体のリスクを低減するために、Ｏリングまたは環状摺動シール８０６が保持ワッシャ８０２に設けられてもよい。シール８０６は、図８Ａ～図８Ｆに示すように、凹部壁８０８ａおよび８０８ｂによって境界付けられた保持ワッシャ８０２上のシール凹部８０８によって、保持空洞７２４と摺動可能な構成に維持される。保持ワッシャ８０２はまた、凹部壁８０８ａの上または近位にあるばね凹部８１０を含んでもよい。再び図１Ｈを参照すると、ばね凹部８１０は、ばね８１２の位置決めを可能にし、これは、シャフト１０８に対していくらかの限定された下方への付勢を提供するために使用することができ、弾性体１０２をアセンブリ１００に対して最小量の圧縮で維持することができる。この最小圧縮は、使用中に弾性体１０２が永久的な圧縮または圧縮永久歪みを受ける場合または受けるときに有用であり得る。ばね８１２は、例えば、つる巻きばねまたはウェーブワッシャであってもよい。シール８０４は、シリコーン、ブナ－Ｎゴム、およびＶＩＴＯＮ（商標）（ケマーズ、デラウェア州ウィルミントン）などのフッ素化エラストマーを含むことができる。
【0041】
図４Ａ～図４Ｆは、弾性体１０２を除いた上側ハウジング１０４、下側ハウジング１０６およびシャフト１０８の組立構成を示している。シャフト１０８は、ツールインターフェース６１０が概して弾性体１０２の長手方向位置の高さに位置するように構成されてもよい。上側ハウジング１０４の下面１２０と下側ハウジング１０６の上面１３２との間の隙間または距離は、弾性体１０２の歪みのない高さに等しくてもよい。他の例では、隙間または距離は、組み立てられたときに上側ハウジング１０４および下側ハウジング１０６が弾性体１０２をベースラインで垂直圧縮状態に置くように、弾性体１０２の歪みのない高さよりも小さくてもよい。このベースライン圧縮構成は、圧縮されていない、またはハウジング隙間が弾性体１０２の歪みのない高さよりも大きいベースライン構成と比較して、アセンブリの触覚をより線形または予測可能にすることができる。
【0042】
上側ハウジング１０４、下側ハウジング１０６、シャフト１０８および／またはカバー片１１４は、ステンレス鋼（例えば１７－４ステンレス鋼）、チタンまたはコバルトクロム、アルミニウムまたは他の金属、およびそれらの陽極酸化された変形を含むことができるが、他の例では、剛性ポリマー、セラミックまたはそれらの複合材料を含むことができる。
【0043】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示す別の例示的な実施形態では、垂直衝撃吸収および回転運動を提供する人工装具アセンブリ１１００が図１１Ａおよび図１１Ｂに示されている。アセンブリ１１００は、上述の人工装具アセンブリ１００と同様の多くの構成要素を含み、同様の構成要素については以下で詳細に説明しない。アセンブリ１１００は、第１または上側ハウジング１０４と第２または下側ハウジング１１０２との間に位置する弾性バンパまたは本体１０２を含む。長手方向シャフトまたは垂直シャフト１１０４は、第１のハウジング１０４に結合され、弾性体１０２を貫通し、下側ハウジング１１０２に結合される。下側ハウジング１１０２からのシャフト１１０４の分離に抵抗するために、保持部材または保持アセンブリ１１０がシャフト１１０４に取り付けられている。アセンブリ１１００は、下側ハウジング１１０２に対するシャフト１１０４の制限された長手方向および回転変位を可能にするように構成され、弾性体１０２は、垂直圧縮の増加および回転変位の増加に対する弾性抵抗を提供する。
【0044】
シャフト１１０４は、保持部材または保持アセンブリ１１０を使用してシャフト１１０４を内腔１１０６内に解放可能に保持することができるように、下側ハウジング１１０２の内腔１１０６を通過するようなサイズになっている。
【0045】
図１１Ａ～図１１Ｂおよび図１３Ａ～図１３Ｅに示すように、ピラミッド取付構造１１０８は、パイロンまたは残留肢ソケットにアセンブリ１１００を取り付けるためにシャフト１１０４に設けられる。ピラミッド１１０８は、典型的には、業界標準の四方構成を含むが、他の例では、代替または独自の設計を含んでもよい。ピラミッド構成は、異なるピラミッド構成を有する異なるシャフトを使用することによって変更することができる。図１３Ａ～図１３Ｅを参照すると、ピラミッド１１０８は、シャフト１１０４の第１の端部１１１０に配置され、ピラミッド１１０８の取付けを容易にするためにねじ付き内腔１１１２を含むことができる。ピラミッド１１０８の隣には、上側ハウジング１０４の中央内腔５０４と相補的な嵌合を形成するシャフト１１０４の取付領域またはインターフェース１１１４がある。これは、図示のようなカラーインターフェース、または上述のようなねじインターフェース、バヨネットマウント、または上述のような他のタイプの機械的嵌合または摩擦嵌合であってもよい。図１１Ａ～図１１Ｂに示すように、シャフト１１０４は、上側ハウジング１０４と組み立てられたときに、ピラミッド１１０８が上側ハウジング１０４の上面１２８から突出するように構成されてもよい。シャフト１１０４の取付インターフェース１１１４に隣接して、ボアインターフェース１１１６があってもよく、ボアインターフェース１１１６は、シャフト１１０４と上側ハウジング１０４とを結合または分離するときに、レンチまたはプライヤまたは他のツールでシャフト１１０４を把持するために使用されてもよい。
【0046】
ボアインターフェース１１１６は、以下でさらに説明するように、下側ハウジングのフランジ上の丸みを帯びた突出部に接触して、上側ハウジング１０４と下側ハウジング１１０２との間のねじり回転を制限するように構成された少なくとも１つの接触面１１２６を含むことができる。図１３Ａ～図１３Ｅに示す接触面１１２６は長方形のインターフェースであるが、他の変形例では、ボアインターフェース１１１６の接触面１１２６は、正方形もしくは六角形もしくは他の多角形であってもよく、またはシャフト１１０４と上側ハウジング１０４との回転結合および分離を容易にするためにトルクバーが挿入され得る内腔を含んでもよい。シャフト１１０４上のボアインターフェース１１１６の接触面１１２６は、図１８および図１９に示すように、下側ハウジング１１０２に対する回転範囲に厳しい限界角度制限を提供するように構成される。接触面１１２６は、下側ハウジング１１０２のフランジの内部構成と協働するように任意の適切なシャフト内に構成されてもよい。
【0047】
再び図１３Ａ～図１３Ｅを参照すると、シャフト１１０４のボアインターフェース１１１６に隣接してまたはその下にシャフト１１０４の本体１１１８があり、組み立てられたときに下側ハウジング１１０２の内腔１１０６内に存在し、移動するように構成される。シャフト１１０４の本体１１１８の長さは、１．０インチ～７．０インチ、２．０インチ～５．０インチ、または２．０インチ～４．０インチの範囲であってもよい。シャフト１１０４の直径または断面寸法は、０．１２インチ～１．５インチ、０．２５インチ～１．２５インチ、または０．３インチ～０．９インチの範囲であってもよい。一実施形態では、シャフトの直径は約０．５５インチであってもよく、シャフトの本体の長さは約３．８３インチであってもよい。弾性体１０２の対応する異なる高さで、異なる患者の好み、高さ、および機能レベルに対応するために、異なる長さのシャフト１１０４を設けることもできる。
【0048】
シャフト１１０４の第２の端部または下端部１１２０は、下側ハウジング１１０２の内腔１１０６から外に延びるようなサイズおよび構成である。保持部材またはアセンブリ１１０は、下側ハウジング１１０２からのシャフト１１０４の引き抜きに抵抗するために第２の端部１１２０に取り付けられてもよいが、内腔１１０６内でのシャフト１１０４のいくらかの垂直変位を可能にするように構成されてもよい。これは、上側ハウジング１０４および下側ハウジング１１０２が弾性体１０２を弾性的に圧縮するため、ショックアブソーバとして機能する。この特定の例では、保持アセンブリ１１０は、閉じたねじ付き内腔１１２２によってシャフト１１０４の第２の端部１１２０に取り付け可能であるが、他の変形例では、クレビスピンまたは他の結合インターフェースを介して取り付けることができる。保持アセンブリ１１０はまた、シャフト１１０４が内腔１１０６内で回転することを可能にし、それによって軸方向の回転を可能にするように構成される。
【0049】
図１Ａ～図１Ｈに示す特定の例では、軸方向の回転は、下側突起１１６と上側突起１２６との間の弾性体１０２の回転圧縮によってもたらされる回転に対する抵抗の増加によって制限される。しかしながら、他の変形例では、保持部材またはアセンブリ１１０、シャフト１０８上のボアインターフェースの接触面、および下側ハウジング１０６のフランジ上の丸みを帯びた突出部は、回転範囲に厳しい限界角度制限を提供するように構成されてもよい。
【0050】
図１４Ａ、図１４Ｂ、および図１５に示す実施形態では、下側ハウジング１１０２は、環状突起またはフランジ１１２４を含んでもよい。下側ハウジング１１０２の残りの構成要素は、下側ハウジング１０６に関して上述したものと同様である。
【0051】
環状フランジ１１２４は、周面１３０および突起１２６から半径方向内側に間隔を置いて配置され、下側ハウジング１１０２の長手方向内腔１１０６を囲む。このフランジ１１２４は、弾性体１０２の中央内腔２０４の内側に挿入または存在するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、環状フランジ１１２４は、様々な圧縮および回転運動中の弾性体１０２の偏心変位のリスクを低減することができ、垂直圧縮中の内面２０６の半径方向内側への膨らみを制限することもでき、および／または下側ハウジング１１０２の内腔１１０６への破片および液体の侵入を低減する障壁として作用することができる。
【0052】
フランジ１１２４はまた、内腔１１０６に使用され得るより長い管状軸受のための追加の支持を提供する。より長い軸受の使用は、長手方向シャフト１１０４および内腔１１０６を横切る軸外の力または力によって生成され得る抵抗を増大または低減することができる。これはまた、軸受寿命および触覚的人工装具応答を改善し得る。管状軸受を含む実施形態では、軸受長さと軸受内径との比は、１．５：１および１０：１、または２：１から６：１または３：１から５：１の範囲であってもよい。フランジ１１２４はまた、弾性部材を内腔１１０６に対して人工装具全体の下方に配置することを可能にし、これにより人工装具の構築高さを短くすることができ、より広い範囲の残存肢長にわたって人工装具の使用を可能にする。環状フランジ１１２４の高さに応じて、垂直圧縮の量が環状フランジ１１２４を上側ハウジング１０４の下面１２０に当接させる場合、フランジ１１２４は硬質の圧縮ストッパを提供することもできる。いくつかの変形例では、環状フランジ１１２４の高さは、０．０２インチ～１．５インチ、０．１インチ～０．５インチ、または０．１２インチ～０．３インチの範囲である。フランジ１１２４の壁厚は、０．０４インチ～０．５インチ、０．０７インチ～０．３インチ、または０．１インチ～０．２インチの範囲であってもよい。内径は、０．２５インチ～１．５インチ、０．３インチ～１．０インチまたは０．５インチ～０．７５インチであってもよく、外径は、０．３インチ～２．０インチ、０．４インチ～１．５インチまたは０．５インチ～１．０インチであってもよい。一実施形態では、フランジの高さは約０．４７インチであってもよく、外径は約０．９２インチであってもよい。一実施形態では、突出部付き設計では、フランジ１１２４の壁厚は、０．１６から０．６０インチの範囲内で不規則であってもよく、突出部付き特徴部の内側は、最小で約０．５９９インチから最大で約０．８００インチの内接円直径を有する。
【0053】
図１２Ａ～図１２Ｄは、弾性体１０８を除いた上側ハウジング１０４、下側ハウジング１１０２およびシャフト１１０４の組立構成を示している。シャフト１１０４は、ボアインターフェース１１１６が概して弾性体１０２の長手方向位置の高さに位置するように構成されてもよい。上側ハウジング１０４の下面１２０と下側ハウジング１１０２の上面との間の隙間または距離は、弾性体１０２の歪みのない高さに等しくてもよい。他の例では、隙間または距離は、組み立てられたときに上側ハウジング１０４および下側ハウジング１１０２が弾性体１０２をベースラインで垂直圧縮状態に置くように、弾性体１０２の歪みのない高さよりも小さくてもよい。このベースライン圧縮構成は、圧縮されていない、またはハウジング隙間が弾性体１０２の歪みのない高さよりも大きいベースライン構成と比較して、アセンブリの触覚をより線形または予測可能にすることができる。
【0054】
ここで図１４および図１５を参照すると、フランジ１１２４は、複数の丸みを帯びた突出部１１３０を有する内部ボア１１２８を含むことができる。丸みを帯びた突出部１１３０およびシャフト１１０４上のボアインターフェース１１１６の接触面１１２６は、下側ハウジング１１０２に対する上側ハウジング１０４の回転を制限するように構成される。丸みを帯びた突出部１１３０は、離間され、内部ボア１１２８上で互いに対向して配置される。一実施形態では、内部ボア１１２８は、シャフト１１０４上のボアインターフェース１１１６の４つの接触面１１２６に接触するように構成された４つの丸みを帯びた突出部を含むことができる。
【0055】
様々な実施形態では、シャフト１１０４上のボアインターフェース１１１６の接触面１１２６および下側ハウジング１１０４のフランジ１１２４上の丸みを帯びた突出部１１３０は、図１８および図１９に示すように、回転範囲に厳しい限界角度制限を提供するように構成されてもよい。一実施形態では、回転の角度限界は、約３０°の全回転範囲に対して時計回りおよび反時計回り方向に約１５°である。様々な実施形態では、シャフト１１０４上のボアインターフェース１１１６の接触面１１２６の数は、フランジ１１２４上の丸みを帯びた突出部１１３０と同じである。
【0056】
図１７は、シャフト１１０４の一部が内腔１１０６内に配置され、シャフト１１０４が中立位置にある下側ハウジング１１０２を示す。ボアインターフェース１１１６の接触面１１２６は、下側ハウジング１１０２のフランジ１１２４上の丸みを帯びた突出部１１３０と接触していない。
【0057】
図１８は、シャフト１１０４の一部が内腔１１０６内に配置され、シャフト１１０４が中立位置から時計回りに回転している下側ハウジング１１０２の側面斜視図である。ボアインターフェース１１１６の接触面１１２６は、下側ハウジング１１０２のフランジ１１２４上の丸みを帯びた突出部１１３０と接触して、シャフト１１０４に取り付けられた上側ハウジング１０４の下側ハウジングに対するねじり回転に抵抗する。
【0058】
図１９は、内腔１１０６内に配置されたシャフト１１０４の一部が中立位置から反時計回りに回転している下側ハウジング１１０２の側面斜視図である。ボアインターフェース１１１６の接触面１１２６は、下側ハウジング１１０２のフランジ１１２４上の丸みを帯びた突出部１１３０と接触して、シャフト１１０４に取り付けられた上側ハウジング１０４の下側ハウジングに対するねじり回転に抵抗する。
【0059】
本明細書の特定の例および説明は、本質的に例示的なものであり、本主題の範囲から逸脱することなく、本明細書に教示された材料に基づいて当業者によって変形が開発され得る。
【0060】
本技術は、特定の例示的な実施形態を参照して説明されている。しかしながら、本技術の範囲を逸脱することなく種々の変更が可能である。説明および図面は、限定的なものではなく例示的な方法で考慮されるべきであり、そのようなすべての変更は、本技術の範囲内に含まれることが意図される。したがって、本技術の範囲は、上記の特定の例のみによってではなく、記載された一般的な実施形態およびそれらの法的均等物によって決定されるべきである。例えば、任意の方法またはプロセス実施形態に列挙されたステップは、特に明示的に指定されない限り、任意の順序で実行されてもよく、特定の例に提示された明示的な順序に限定されない。さらに、任意の装置実施形態に列挙された構成要素および／または要素は、本技術と実質的に同じ結果を生成するように様々な順列で組み立てられるか、そうでなければ動作可能に構成されてもよく、したがって、特定の例に列挙された特定の構成に限定されない。
【0061】
利益、他の利点、および問題に対する解決策は、特定の実施形態に関して上述されているが、特定の利益、利点、または解決策を生じさせるか、またはより顕著になる可能性がある任意の利益、利点、問題に対する解決策、または任意の要素は、重要な、必要な、または本質的な特徴または構成要素として解釈されるべきではない。
【0062】
本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語、またはそれらの任意の変形は、要素のリストを含むプロセス、方法、物品、組成物または装置が列挙された要素のみを含むのではなく、明示的に列挙されていない、またはそのようなプロセス、方法、物品、組成物または装置に固有の他の要素も含むことができるように、非排他的な包含を参照することを意図している。具体的に列挙されていないものに加えて、本技術の実施に使用される上記の構造、配置、用途、割合、要素、材料または構成要素の他の組み合わせおよび／または修正は、それらの一般原理から逸脱することなく変更または他の方法で特定の環境、製造仕様、設計パラメータ、または他の動作要件に特に適合され得る。
【0063】
さらに、本発明の範囲を理解する上で、本明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語およびその派生語は、記載された特徴、要素、構成要素、グループ、および／またはステップの存在を指定するが、他の記載されていない特徴、要素、構成要素、グループ、および／またはステップの存在を排除しないオープンエンドの用語であることを意図している。上記は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語およびそれらの派生語などの同様の意味を有する単語にも適用される。本明細書で使用される「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、および「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」などの程度の任意の用語は、最終結果が有意に変化しないような修正された用語の妥当な量の逸脱を意味する。例えば、これらの用語は、この逸脱が修飾する単語の意味を否定しない場合、修飾された用語の少なくとも±５％の逸脱を含むと解釈することができる。
【0064】
以上、本技術について、好ましい実施形態を参照して説明した。しかしながら、本技術の範囲を逸脱することなく、好ましい実施形態に変更や修正を加えることが可能である。これらおよび他の変更または修正は、以下の特許請求の範囲に示されるように、本技術の範囲内に含まれることが意図される。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F-1G】
【図1H】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図4A】
【図4B】
【図4C-4D】
【図4E】
【図4F】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図7H】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図8F】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【国際調査報告】