JP5165123B2 - 膝関節サポーター - Google Patents

Description

この発明は、着用者の日常動作を支援することのできる膝関節サポーターに関し、特に、膝関節の安定性を向上して、着用者の疲労を減少すると共に、膝蓋腱への負荷を減少するテーピング機能を具備する膝関節サポーターに関するものである。

膝関節の筋力（特に、大腿四頭筋）の低下は、歩行、椅子からの立ち上がり、座り込み、又は階段の昇降などの日常動作が困難になる。

また、筋力が低下した状態や相対的筋力不足（施行動作と筋力とのバランスで筋肉に過負荷がかかった場合）の状態では、受動要素（腱、靭帯など）によって支持し、受動要素による支持を繰り返すことで、関節軟骨の磨り減りや腱又は靭帯の炎症を引き起こす。特に、膝蓋骨（膝の皿周辺）の疼痛は、膝蓋腱炎の場合もあり、膝蓋骨のサポートが必要である。

これに対し、従来のサポータは、伸縮性素材からなる筒状の本体と、これに一体的に設けられ、本体よりも低伸縮性素材からなるサポート部分とを有する。サポート部は、本体を人体に対して固定するアンカー部と、膝と係合する係合部と、アンカー部と係合部とを連結することにより肢軸に対する膝の体幹側への変位を抑制する連結部とを具備している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１０６４０４号公報

従来のサポータは、過度の内旋や外反による膝の故障を有効に防止、保護し得るサポータであり、脚の外側面に沿って係合部とアンカー部とを直線的に連結するように連結部が設けられているが、脚の内側面には連結部が設けられていない。このため、従来のサポータは、脚の外側面及び内側面に掛かる連結部による押圧力のバランスに欠けるものであり、膝関節の安定性を向上するものではなく、着用者の疲労を減少するものではない。

特に、従来のサポータは、本体よりも低伸縮性の素材からなるサポート部分（アンカー部、係合部、連結部）が、本体に裏打ち逢着されるために、筒状の本体を構成した後に、サポート部分を縫合する工程が必要であり、製造工程が複雑であるという課題がある。

また、従来のサポータは、着用者の膝に対して内側面から外側面に向けて強い押圧力を与えるものではないため、脚の外側面側から膝に外力を受けた場合に、外力を緩和する膝部の内側面から外側面に向けての反発力が得られず、内側側副靭帯の損傷を抑制するために十分ではないという課題がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、膝関節の安定性を向上して、着用者の疲労を減少すると共に、膝蓋腱への負荷を減少することができる膝関節サポーターを提供することを目的とする。

この発明に係る膝関節サポーターにおいては、丸編で編み立てられる筒状編地からなり、着用者の体表に密着して膝関節を補助する膝関節サポーターにおいて、筒状編地の一端を周回して編成され、着用者の大腿に当該筒状編地を締着させる第１のアンカー部と、筒状編地の他端を周回して編成され、着用者の下腿に当該筒状編地を締着させる第２のアンカー部と、第１のアンカー部に連結し、着用者の膝蓋骨に対応する部分を包囲する略Ｕ字形状に編成され、当該着用者の膝蓋骨を支持する支持部と、を備え、筒状編地の周方向における第１のアンカー部及び第２のアンカー部の伸縮抵抗が、筒状編地の周方向におけるベース生地部の伸縮抵抗より大きく、筒状編地の長さ方向における支持部の伸縮抵抗が、筒状編地の長さ方向におけるベース生地部の伸縮抵抗より大きいものである。

この発明に係る膝関節サポーターにおいては、支持部により膝部を挟持することで、膝関節サポーターの着用者の膝が必要以上に左右にぶれずに安定性を確保することができる。

（ａ）は第１の実施形態に係る膝関節サポーターの概略構成を示す正面図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示す膝関節サポーターの背面図であり、（ｃ）は図１（ａ）に示す膝関節サポーターの左側面図及び右側面図であり、（ｄ）は図１（ａ）に示す膝関節サポーターの平面図及び底面図である。 （ａ）は図１に示す膝関節サポーターの着用状態を示す斜視図であり、（ｂ）は図１に示す膝関節サポーターの着用状態を示す背面図である。 （ａ）は図１（ａ）に示す膝関節サポーターにおける伸長率の測定部位を説明するための説明図であり、（ｂ）は図１（ｂ）に示す膝関節サポーターにおける伸長率の測定部位を説明するための説明図である。 （ａ）は図１に示す膝関節サポーターの作用効果を検証するための被験者の実験動作を説明するための説明図であり、（ｂ）は図１に示す膝関節サポーターの作用効果を検証するための測定結果を示すグラフである。 （ａ）は図１に示す膝関節サポーターの作用効果を検証するための各被験者に対する測定結果を示すグラフであり、（ｂ）は図５（ａ）に示す測定結果の平均値を示すグラフである。 （ａ）は図１（ａ）に示す膝関節サポーターの支持部による作用効果を説明するための説明図であり、（ｂ）は第１の実施形態に係る他の膝関節サポーターの概略構成を示す正面図である。 （ａ）は第１の実施形態に係る他の膝関節サポーターの概略構成を示す正面図であり、（ｂ）は第１の実施形態に係るさらに他の膝関節サポーターの概略構成を示す正面図である。 （ａ）は第２の実施形態に係る膝関節サポーターの概略構成を示す正面図であり、（ｂ）は第３の実施形態に係る膝関節サポーターの概略構成を示す右側面図であり、（ｃ）は図８（ｂ）に示す膝関節サポーターの平面図及び底面図である。

（本発明の第１の実施形態）
図１、図２、図６又は図７において、膝関節サポーター１０は、靴下編機（例えば、ロナティ社製の編み機種（針数：２５６本））により丸編で編み立てられる筒状編地からなり、着用者の体表に密着して着用者の膝関節を補助するサポーターである。

膝関節サポーター１０は、表糸、裏糸及びゴム糸を編糸とし、平編、リブ編、タック編、浮き編又はパイル編などで編成されてなる伸縮性のある編地であるベース生地部１に対して、異なる編み立てを施すことで、テーピング機能などの所望の機能性を具備する。
なお、本実施形態に係るベース生地部１は、リブ編により編成してなる編地（以下、リブ編地と称す）である。

また、膝関節サポーター１０は、筒状編地の一端（上端１０ａ）を周回して編成され、着用者の大腿に膝関節サポーター１０を締着させる第１のアンカー部２と、筒状編地の他端（下端１０ｂ）を周回して編成され、着用者の下腿に膝関節サポーター１０を締着させる第２のアンカー部３とを備える。

この第１のアンカー部２及び第２のアンカー部３は、膝関節サポーター１０（筒状編地）の周方向Ｈにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より大きく編成されている。すなわち、素材に伸長を与えない状態から一定の伸長を与えた場合の張力をＦとして、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおけるベース生地部１の張力をＦ_H1とし、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける第１のアンカー部２の張力をＦ_H2とし、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける第２のアンカー部３の張力をＦ_H3とした場合に、第１のアンカー部２及び第２のアンカー部３がベース生地部１と比較して、膝関節サポーター１０の周方向Ｈに強い締付力を持つような、Ｆ_H2≒Ｆ_H3＞Ｆ_H1という大小関係を有する。

具体的には、第１のアンカー部２及び第２のアンカー部３を、鹿の子編で編成された編地（以下、鹿の子編地と称す）にすることにより、リブ編地のベース生地部１に対して、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける伸縮抵抗を大きくすることができる。

なお、鹿の子編地とは、コース方向及びウェール方向に、平編とタック（あるコースで編み目を脱出させずに、その後のコースで複数ループを脱出させる組織）とが交互に、又は数コースごとに表れる編地である。このため、第１のアンカー部２及び第２のアンカー部３には、平編とタックとを併用することで、編地の表面に***や透かし目を作ることができ、鹿の子のような網目柄が表れる。

このように、第１のアンカー部２は、着用者の大腿を周回して編成され、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より大きいことにより、着用者の大腿に膝関節サポーター１０を固定し、膝関節の屈曲時における膝関節サポーター１０の上端１０ａのずり下がりを抑制することができる。また、第１のアンカー部２は、後述する支持部４が連結され、この支持部４のアンカーとしても機能する。

また、第２のアンカー部３は、着用者の下腿を周回して編成され、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より大きいことにより、着用者の下腿に膝関節サポーター１０を固定し、膝関節の屈曲時における膝関節サポーター１０の下端１０ｂのずり上がりを抑制することができる。

なお、第１のアンカー部２及び第２のアンカー部３による着用者の大腿及び下腿に対する締付力を強くしすぎると、大腿及び下腿における血流阻害を生じさせ、着用者に不快感を起こさせる。特に、この不快感は、下腿に比べ、大腿において顕著である。

このため、本実施形態に係る膝関節サポーター１０は、第２のアンカー部３に対して、着用者の体表に接触する第１のアンカー部２の面積を広げ、第１のアンカー部２による体表にかかる圧力を分散させると共に、第１のアンカー部２の一部において度目を調整（例えば、第２のアンカー部３に対して締付力を１０％程度小さく）することで、着用者に与える不快感を緩和している。すなわち、本実施形態に係る膝関節サポーター１０は、膝関節サポーター１０の周方向Ｈに適度な締付力を持つように、Ｆ_H3＞Ｆ_H2＞Ｆ_H1という大小関係を有することが好ましい。

支持部４は、第１のアンカー部２に連結し、着用者の膝蓋骨に対応する部分（後述する膝蓋骨対応部５）を包囲する略Ｕ字形状に編成され、着用者の膝蓋骨を支持する。特に、支持部４は、第２のアンカー部３に連結し、着用者の内側側副靭帯及び外側側副靭帯に対応して、第１のアンカー部２及び第２のアンカー部３間に延在する。すなわち、支持部４は、着用者の大腿側における第１のアンカー部２で係止されており、着用者の下腿側における第２のアンカー部３で係止されている。

なお、支持部４を第２のアンカー部３に連結しない場合には、支持部４と第２のアンカー部３との間に、伸縮性のあるベース生地部１が存在することになり、着用者の膝蓋骨に対して支持部４の位置ずれが生じる恐れがある。このため、支持部４は、第２のアンカー部３に連結することにより、安定した着用が可能となる。

また、本実施形態に係る膝関節サポーター１０は、図７（ａ）に示すように、ベース生地部１が支持部４及び第２のアンカー部３間に連続して介在させる構成とすることもできる。この構成によると、ベース生地部１の大きな伸縮性により、第２のアンカー部３による支持部４の係止力が弱まり、支持部４による着用者の膝蓋骨を下腿側から支える作用をより確実に行うことができる。

また、支持部４は、支持部４の長さ方向における伸縮抵抗が、支持部４の幅方向における伸縮抵抗と比較して大きくなるように、形成することが望ましいのであるが、この伸縮抵抗の違いを持たせた編地を丸編で編み立てることは困難である。そこで、本実施形態においては、この伸縮抵抗との違いを持たせた編地に近似するように、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける伸縮抵抗と比較して大きい、支持部４を形成している。

また、支持部４は、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より大きく編成されている。すなわち、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の張力をＦ_L1とし、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける支持部４の張力をＦ_L4とした場合に、支持部４がベース生地部１と比較して、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌに強い締付力を持つような、Ｆ_L4＞Ｆ_L1という大小関係を有する。

具体的には、支持部４を、タック編と添え糸編とを併用した編地（以下、タック編・添え糸編地と称す）にすることにより、リブ編地のベース生地部１に対して、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗を大きくすることができる。

なお、タック編地とは、生地を編成するときに、一時ある編み目を作らないで、次のコースを編むときに一緒に編み目を作る編地である。なお、本実施形態においては、度目とのバランスを考慮して、タックする回数を２回としているが、この回数に限られるものではない。

また、タック編・添え糸編地では、タック編の地編糸の他に他の編糸（例えば、ウーリーナイロン糸）を添えて給糸することで、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける支持部４の伸縮を適度に抑えており、支持部４とベース生地部１との境界において他の編糸をカットしている（カットボス）。

このように、支持部４は、第１のアンカー部２に連結し、着用者の膝蓋骨に対応する部分を包囲する略Ｕ字形状に編成され、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より大きいことにより、以下の作用効果を奏する。

支持部４は、着用者の膝蓋骨を下腿側から大腿側に向かって支持すると共に、内側側副靭帯を支持することにより、大腿四頭筋の動きを円滑にでき、膝の左右の振れを抑制することができる。すなわち、支持部４は、着用者の膝蓋骨を略Ｕ字状内で下腿側から支えることにより、大腿四頭筋の動きと一体化させ、膝の左右の振れを抑制する副木のような役割を果すことができる。

また、支持部４における特殊な機能編み（タック編・添え糸編地）は、第１のアンカー部２及び第２のアンカー部３における鹿の子編地に繋がり、着用者の膝蓋骨に対する支持部４の位置ずれを防止して、適正な位置に支持部４を固定することができる。

さらに、支持部４は、膝関節サポーター１０の着用者の膝に対して内側面から外側面に向けて強い押圧力を与えることで、膝関節サポーター１０の外側面側から膝に外力を受けた場合に、外力を緩和する内側面から外側面に向けての反発力を生じさせることができ、外力により膝が内側に入り込まず、内側側副靭帯の損傷を抑制することができる。

また、支持部４は、膝関節サポーター１０の着用者の大腿及び膝の外側面を支持することで、支持部４による内側面に掛かる押圧力とのバランスを取り、着用者の安定した起立状態を維持することができる。特に、支持部４によって、後述する膝蓋骨対応部５を挟持することで、膝関節サポーター１０の着用者の膝が必要以上に左右にぶれずに安定性を確保することができる。

特に、支持部４は、略Ｕ字状内の内側辺が第２のアンカー部３側から第１のアンカー部２側にかけて末広がりのテーパーを有する形状であることにより、図６（ａ）に示すように、着用者の膝蓋骨に対して左右のテーパーの内側辺から略垂直に膝蓋骨の中心にそれぞれ向かう力ｆ₁、ｆ₂の合力ｆ₃が膝蓋骨に対して鉛直上方に働き、左右のぶれを無くした安定した状態で着用者の膝蓋骨を鉛直上方へ確実に持ち上げることができる。

なお、支持部４は、略Ｕ字状内の内側辺が第２のアンカー部３側から第１のアンカー部２側にかけて末広がりのテーパーを有する形状であれば、例えば、図６（ｂ）に示すように、左右のテーパーの一端が一致する略Ｖ字形状に編成されてもよい。

膝蓋骨対応部５は、膝関節サポーター１０の正面側に編成され、着用者の膝蓋骨に対応する部分であり、本実施形態においては、略台形形状の膝蓋骨対応部５と略矩形形状のベース生地部１とにより、支持部４と第１のアンカー部２とで囲まれた領域を構成している。

この膝蓋骨対応部５は、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より小さく編成されている。すなわち、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける膝蓋骨対応部５の張力をＦ_L5とした場合に、膝蓋骨対応部５がベース生地部１と比較して、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌに弱い締付力を持つような、Ｆ_L1＞Ｆ_L5という大小関係を有する。

具体的には、膝蓋骨対応部５を、通気性のよい編組織であるメッシュ編で編成された編地（以下、メッシュ編地と称す）にすることにより、リブ編地のベース生地部１に対して、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗を小さくすることができる。

なお、メッシュ編地とは、生地を編成するときに、一時ある編み目を作らないで、次のコースを編むときに一緒に編み目を作り、メッシュ形態の編みでよく伸びる編地である。特に、本実施形態に係る膝蓋骨対応部５は、膝関節サポーター１０の周方向Ｈに延在するメッシュ編地（表糸を給糸せず、裏糸及びゴム糸からなる平編地）と平編地（表糸、裏糸及びゴム糸からなる平編地）とを交互に並設する編地（以下、蛇腹編地と称す）である。

この蛇腹編地は、膝関節サポーター１０の表面はほぼ平らであるが、平編地に対してメッシュ編地の厚みが薄いために、メッシュ編地の部分が凹部となり、膝関節サポーター１０の裏面に凹凸が生じている。このため、蛇腹編地は、着用者の体表との接触面積が狭いことによる着用者の膝及び膝蓋骨対応部５間の摩擦抵抗が小さいうえに、メッシュ編地の編み目が大きいことによる隣接する糸間の摩擦抵抗が小さいために、伸縮性の高い編地である。

このように、膝蓋骨対応部５は、着用者の膝蓋骨に対応しており、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より小さいことにより、膝関節の屈伸運動や回旋運動における着用者の皮膚の膨張及び収縮に伴う力を高伸縮機能により吸収することができる。特に、膝蓋骨対応部５は、高伸縮性を有する蛇腹編地により、膝関節の屈曲時に着用者の膝頭を把持することができ、膝関節サポーター１０のあらゆる方向への位置ずれを防止して、前述した支持部４による作用効果を向上することができる。

膝窩当接部６は、膝関節サポーター１０の背面側における膝蓋骨対応部５に対向する位置に編成され、着用者の膝窩に当接する部分であり、本実施形態においては、略台形形状の編地である。

この膝窩当接部６は、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より小さく編成されている。すなわち、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける膝窩当接部６の張力をＦ_L6とした場合に、膝窩当接部６がベース生地部１と比較して、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌに弱い締付力を持つような、Ｆ_L1＞Ｆ_L6という大小関係を有する。

具体的には、膝窩当接部６を、メッシュ編地にすることにより、リブ編地のベース生地部１に対して、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗を小さくすることができる。特に、本実施形態に係る膝窩当接部６は、膝関節サポーター１０の周方向Ｈに延在するメッシュ編地（表糸を給糸せず、裏糸及びゴム糸からなる平編地）と平編地（表糸、裏糸及びゴム糸からなる平編地）とを交互に並設する編地（蛇腹編地）である。

このように、膝窩当接部６は、着用者の膝窩に当接する部分であり、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より小さいことにより、着用者の体表に密着した膝関節サポーター１０の体表からの浮き上がりを防止することができる。特に、膝蓋骨対応部５は、高伸縮性を有する蛇腹編地により、膝関節の屈曲時における膝関節サポーター１０の屈曲部分へのしわの発生を抑制して、しわにより着用者の皮膚を挟む等による痛みの発生を防止することができる。

なお、本実施形態に係る膝関節サポーター１０は、前述した各部位の編地により、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける支持部４の伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける第２のアンカー部３の伸縮抵抗より大きい。また、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける第２のアンカー部３の伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける第１のアンカー部２の伸縮抵抗より大きい。また、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける第１のアンカー部２の伸縮抵抗が、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおけるベース生地部１の伸縮抵抗より大きい。

したがって、本実施形態に係る膝関節サポーター１０は、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける張力Ｆにおいて、次式（１）に示す大小関係を満たすものである。ただし、次式（１）において、Ｆ_L2は膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける第１のアンカー部２の張力であり、Ｆ_L3は膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌにおける第２のアンカー部３の張力である。

〔数１〕
Ｆ_L4＞Ｆ_L3＞Ｆ_L2＞Ｆ_L1＞Ｆ_L5≒Ｆ_L6 ・・・（１）

なお、本実施形態においては、平編、リブ編、鹿の子編、タック編及びメッシュ編に用いられる地編糸として、太さ７０デニールのナイロン糸であり、編み本数２本からなる表糸と、太さ３０デニールのナイロン糸であり、編み本数２本からなる裏糸と、太さ２６０デニールのポリウレタンの芯糸に太さ４０デニールのナイロンの巻き糸を２本巻きつけたカバーリング・ヤーン（ＤＣＹ：double covered yarn）であるゴム糸とを用いているが、この材質に限られるものではない。

例えば、表糸としては、綿、毛(カシミヤ、ラム、アンゴラなど)、絹若しくは麻などの天然繊維、アクリルなどの化学繊維、又は吸汗、速乾若しくは体温調整機能を持つ素材などを、膝関節サポーター１０のコスト又は着用者のニーズに合わせて選択することが好ましい。また、裏糸としては、エステル若しくはＦＴＹ（filament twisted yarn）、又は抗菌、防臭若しくは消臭素材を、膝関節サポーター１０のコスト又は着用者のニーズに合わせて選択することが好ましい。
また、タック編・添え糸編地（支持部４）におけるウーリーナイロン糸（柄糸）は、太さ１００デニールの編み本数２本からなる。

なお、本実施形態に係る膝蓋骨対応部５及び膝蓋骨対応部５に隣接するベース生地部１と支持部４との境界の編地は、図１（ａ）に示すように、膝蓋骨対応部５又はベース生地部１に用いる表糸と支持部４に用いる表糸とが重畳することなく連続して編成されるか、図７（ｂ）に示すように、膝蓋骨対応部５及び膝蓋骨対応部５に隣接するベース生地部１（必要に応じて、膝蓋骨対応部５に隣接するベース生地部１を除く）と支持部４との境界の編地７を、膝蓋骨対応部５又はベース生地部１に用いる表糸と支持部４に用いる表糸とを重畳させ、膝蓋骨対応部５又はベース生地部１及び支持部４に用いる共通の裏糸と共に編成される。特に、図７（ｂ）に示す編成では、膝関節の屈曲及び伸展による最も伸縮が大きく負荷が大きな膝蓋骨対応部５及び膝蓋骨対応部５に隣接するベース生地部１と支持部４との境界を編地７が補強するので、前記境界の破れや編糸の解れ等を防止することができる。

ここで、前述した編糸及び編地に従って製作した膝関節サポーター１０の各部位（図３参照）に対して、ストレッチテスタ（引張荷重：４ｋｇ）により、伸長率（引き伸ばしたときの長さ（伸び寸法）と元の長さ（置き寸法）との差の、元の長さに対する百分率）を測定した結果を下表１に示す。

なお、表１における伸長率は、値が大きいほど編地が伸び易いことを示し、前述した式（１）における張力Ｆは、値が大きいほど編地が伸び難い（締付力が大きい）ことを示すために、伸長率の大小関係を示す不等号と張力Ｆの大小関係を示す不等号とは逆になる。

つぎに、本実施形態に係る膝関節サポーター１０の作用効果を検証した結果を説明する。
第１の実験では、被験者（２６歳健常男性、四肢に既往歴なし）の右膝に、膝関節サポーター１０を着用させた場合（以下、着用時と称す）と着用させない場合（以下、非着用時と称す）とにおいて、直立状態から右足を前方に向かって踏み出させて（ランジ動作）、左足を床から離した状態を１０秒間保持させ（図４（ａ））、三次元動作解析により、膝関節モーメントの仕事量（ふんばり度）を、図４（ａ）に示す垂直方向の加重力Ｆ₁として測定した。

なお、三次元動作解析には、ＶＩＣＯＮ社製の３次元動作分析システム「ＶＩＣＯＮ ＭＸ」を用いた。また、図４（ｂ）に示すように、測定開始から左足が床から離れる時間（約３秒）までは、ランジ動作により両足から右足に体重移動がなされ、ある程度の時間が経過するまでは、片足立ちによるバランスが保てないために、膝関節伸展モーメントの仕事量の変化が大きい。このため、検証では、ある程度の時間が経過した時点（約５秒）から左足を着床させるまでの時間（約１３秒）までの測定データを検証した。

図４（ｂ）に示すように、着用時の膝関節伸展モーメントの仕事量は、約５秒から約１３秒までにおいて、６０Ｎｍ付近でほぼ一定である。これに対し、非着用時の膝関節伸展モーメントの仕事量は、約５秒から約９秒までにおいて、６０Ｎｍ付近でほぼ一定であるが、約９秒から約１３秒までにおいて、６０Ｎｍより小さくなっていることがわかる。これは、膝関節サポーター１０の非着用時が、膝関節にかかる負荷により、同じ姿勢を保つことができず、ふらついている（膝が笑っている）ために、図４（ａ）における垂直方向の加重力Ｆ₁が前後の斜め方向の加重力Ｆ₂，Ｆ₃に分散されて垂直方向の加重力Ｆ₁が減少し、膝関節伸展モーメントの仕事量（ふんばり度）が小さくなったものと考えられる。

特に、前半の２秒間において、非着用時の膝関節伸展モーメントの仕事量に対する着用時の膝関節伸展モーメントの仕事量における百分率は９９．６％である。これに対し、後半の２秒間において、非着用時の膝関節伸展モーメントの仕事量に対する着用時の膝関節伸展モーメントの仕事量における百分率は１０７．５％である。このことは、膝関節サポーター１０を着用したことにより、後半の２秒間において、膝関節伸展モーメントの仕事量が増大したことを意味する。

第２の実験では、３人の被験者（健常成人男性、平均年齢２９±３．６歳、平均身長１６９．７±４．９ｃｍ、平均体重６４．３±１１．９ｋｇ）の右膝に、膝関節サポーター１０を着用させた場合（着用時）と着用させない場合（非着用時）とにおいて、直立状態から右足を前方に向かって踏み出させて（ランジ動作）、左足を床から離した状態を１０秒間保持させた（図４（ａ））。

測定結果は、被験者の不安定な状態の時間帯（前半及び後半）を除くため、測定開始８秒から１１秒までの３秒間における、各被験者の膝関節伸展モーメントの積分値を、各被験者の体重で正規化した結果であり、下表２及び図５に示す。

表２及び図５に示すように、全ての被験者において、膝関節サポーター１０の着用時は、非着用時と比較して、膝関節伸展モーメントの仕事量（ふんばり度）が大きくなったことがわかる。
以上のように、膝関節サポーター１０は、膝関節の安定性を向上して、着用者の疲労を減少すると共に、膝蓋腱への負荷を減少するという作用効果を奏することがわかる。

（本発明の第２の実施形態）
図８（ａ）は第２の実施形態に係る膝関節サポーターの概略構成を示す正面図である。図８（ａ）において図１、図２、図６又は図７と同じ符号は、同一または相当部分を示し、その説明を省略する。

前記図８（ａ）において本実施形態に係る膝関節サポーター１０は、前記第１の実施形態の構成に加え、筒状編地の第１のアンカー部２から連続して丸編で編み立てられる第２の筒状編地からなり、当該第２の筒状編地の一端８ａから他端８ｂにかけて拡開して編成される捲れ防止部８を備える構成である。
捲れ防止部８は、例えば、柔軟性のあるアメリブ編地で編成することが考えられる。

ここで、浮き編地とは、編地の編成中に特定の針を不作動位置に置いてその針には編糸を給糸しないで前の編み目を保持するだけにして、この部分の編糸を編地の裏に真直に浮かした編地である。これに対し、アメリブ編地は、平編地に編み込んだゴム糸を３コースにつき１コースを飛ばして編成した浮き編地である。

したがって、捲れ防止部８をアメリブ編地とし、第１のアンカー部２を鹿の子編地とすることにより、第１のアンカー部２に対して、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける捲れ防止部８の伸縮抵抗を小さくすることができる。

すなわち、膝関節サポーター１０の周方向Ｈにおける捲れ防止部８の張力をＦ_H8とした場合に、捲れ防止部８が第１のアンカー部２と比較して、膝関節サポーター１０の周方向Ｈに弱い締付力を持つような、Ｆ_H2＞Ｆ_H8という大小関係を有する。

このように、捲れ防止部８は、柔軟性のある編地であり、第２の筒状編地の一端８ａから他端８ｂにかけて拡開して編成されることにより、膝関節サポーター１０を着用した場合に、着用者の上腿の表面（傾斜面）にフィットして、上腿の動きに追従し、第２の筒状編地の一端８ａ（筒状編地の上端１０ａ）からの捲れを防止することができる。

なお、この第２の実施形態においては、膝関節サポーター１０の第１のアンカー部２に捲れ防止部８を新たに配設するところのみが第１の実施形態と異なるところであり、上述した捲れ防止部８による作用効果以外は、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。

（本発明の第３の実施形態）
図８（ｂ）は第３の実施形態に係る膝関節サポーターの概略構成を示す右側面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）に示す膝関節サポーターの平面図及び底面図である。図８（ｂ）及び図８（ｃ）において図１、図２、図６又は図７と同じ符号は、同一または相当部分を示し、その説明を省略する。

前記図８（ｂ）において本実施形態に係る膝関節サポーター１０は、前記第１の実施形態の構成に加え、可撓性及び復元性を有する略棒状体で形成され、膝関節サポーター１０の所定箇所に長手方向を膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌと略一致させ且つ長さ方向Ｌの略全体に亘る長さとして配設される弾性骨部材１１を備える構成である。
また、膝関節サポーター１０の内側には、弾性骨部材１１を収容固定するための袋部１２を備える構成である。

袋部１２は、膝関節サポーター１０の着用状態で膝の側部となる膝関節サポーター１０内面の所定位置に、伸縮性に優れた編地製の細長いテープ状体を、その長手方向が膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌと一致する配置とし、テープ状体の周縁部と膝関節サポーター１０との縫着により配設して、弾性骨部材１１を収容可能な細長い袋状のスペースを生じさせてなるものである。

弾性骨部材１１は、可撓性及び復元性を有し、膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌの略全体に亘る長さとされ、断面形状における厚さ方向の寸法に対してこの厚さ方向と直角をなす幅方向の寸法が大である細長い略板状材として形成される構成である。具体的には、二本のコイルばねを重ね合せ、相互のループ状部分を交互に絡み合わせた状態で細長い略板状に偏平化した、一般にコイルボ−ンと称されているものを用いる。

この弾性骨部材１１は、テープ状体を膝関節サポーター１０に縫着してテープ状体と膝関節サポーター１０との間に袋部１２を生じさせた後、この袋部１２に弾性骨部材１１の薄い厚さ方向を膝関節サポーター１０の厚さ方向に、且つ、弾性骨部材１１の幅方向を膝関節サポーター１０の周方向Ｈに、それぞれ一致させる向きとして収容配設され、膝関節サポーター１０における膝の側部に対応する位置へ固定される。

そして、弾性骨部材１１は、通常の膝関節の屈曲及び伸展に伴う膝関節サポーター１０の屈曲及び伸展を許容する一方、この膝関節の屈曲及び伸展に対応する屈曲変化以外の動きはなるべく抑制するようにして、全体的に締付力を与える膝関節サポーター１０と共に膝に無理な力が加わるのを防ぎ、膝を保護する仕組みである。

なお、弾性骨部材１１は、コイルボーンの他に、プラスチック等の他の弾性素材製の棒状体を用いることもできる。
また、膝関節サポーター１０の着用状態では、膝関節サポーター１０のサイズが着用者の脚に適合したものであれば、膝関節サポーター１０の各編地が適宜伸縮して膝部分に適切に密着すると共に、膝関節サポーター１０の左右両側に配設された各弾性骨部材１１も、その適度な弾性により着用者の膝の側面に沿って密着した状態となっている。また、これら膝関節サポーター１０及び弾性骨部材１１の外形状が外側の衣服表面に浮き出ることはない。

また、膝関節サポーター１０の各編地が着用者の膝部に密着すると共に、膝関節サポーター１０の左右二つの弾性骨部材１１が、着用者の膝の側方に位置して膝関節の屈曲及び伸展に際して不要な動きを制限することで、膝が安定した状態に維持されるなど、常時適切なサポート状態が得られる。また、弾性骨部材１１が膝関節サポーター１０の周方向Ｈの寸法を十分に確保した状態で膝関節サポーター１０に固定され、必要な抵抗力や復元力を生じさせて膝関節の屈曲及び伸展に係る動きを適切にサポート可能ながら、膝関節サポーター１０の厚さ方向における弾性骨部材１１の寸法を小さくしていることで、弾性骨部材１１がかさばらず、着用状態で違和感を生じさせることもない。

以上のように、本実施形態に係る膝関節サポーター１０においては、側部に配設する弾性骨部材１１を細長い略板状材とし、膝関節サポーター１０の厚さ方向では薄くなり、膝関節サポーター１０の周方向Ｈでは厚くなる配置状態で袋部１２に収容配設する。そして、膝関節の屈曲及び伸展にとって重要な膝関節サポーター１０の周方向Ｈの弾性力を確保できるようにしつつ、膝関節の屈曲及び伸展に関わりの小さい膝関節サポーター１０の厚さ方向については弾性骨部材１１を必要最小限の厚さとする。これにより、屈曲に対する一定の抵抗力及び伸展に対する十分な復元力を確保しつつ、弾性骨部材１１の占有スペースをコンパクト化でき、膝関節サポーター１０の側部で弾性骨部材１１がかさばらず、外側の衣服に影響を与えないようにできると共に、膝関節の屈曲及び伸展に際して膝両側の弾性骨部材１１による違和感を少なくして着用感を向上させられる。

また、弾性骨部材１１は、可撓性及び復元性を有する略棒状体で形成され、膝関節サポーター１０の所定箇所に長手方向を膝関節サポーター１０の長さ方向Ｌと略一致させ且つ長さ方向Ｌの略全体に亘る長さとして配設されるため、膝関節サポーター１０の上端１０ａ及び下端１０ｂからの捲れを防止することができる。

なお、本実施形態に係る膝関節サポーター１０においては、着用状態で膝の側部となる膝関節サポーター１０内面側の二箇所にそれぞれ袋部１２を設け、これらに弾性骨部材１１を収容配設する構成としているが、この構成に限られるものではない。例えば、各袋部１２を膝関節サポーター１０の外面側に設け、各弾性骨部材１１を膝関節サポーター１０の外側に配置する構成とすることもでき、膝関節の屈曲及び伸展に際して膝両側の弾性骨部材１１による違和感をさらに少なくすることができる。また、弾性骨部材１１は二つに限らず、膝関節サポーター１０の着用状態で膝の側部となる箇所のいずれか一方に一つのみ配設する構成や、膝の側部となる箇所に弾性骨部材１１を複数並べて配設して二つ以上とし、支持力を強化する構成とすることもできる。

また、本実施形態に係る膝関節サポーター１０においては、着用状態で膝の側部となる膝関節サポーター１０の二箇所に弾性骨部材１１を配設する構成としているが、この構成に限られるものではない。例えば、膝関節サポーター１０の本体の所定部位に、硬化後に可撓性及び復元性を有する弾性樹脂体となる液状樹脂材を線状又は帯状に含浸させ、これを硬化させて膝関節サポーター１０の本体の編地と一体化した略棒状の弾性骨部材１１をなす。これにより、本実施形態におけるコイルボーンの弾性骨部材１１と同様に機能させる構成とすることもでき、本実施形態と同様に、膝関節の屈曲に対する一定の抵抗力及び伸展に対する十分な復元力を確保しつつ、膝関節サポーター１０の側部でのかさばりがなく、外側の衣服に影響を与えない。

なお、この第３の実施形態においては、膝関節サポーター１０の側部に弾性骨部材１１と袋部１２とを新たに配設するところのみが第１の実施形態と異なるところであり、上述した弾性骨部材１１による作用効果以外は、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。

１ ベース生地部
２ 第１のアンカー部
３ 第２のアンカー部
４ 支持部
５ 膝蓋骨対応部
６ 膝窩当接部
７ 境界の編地
８ 捲れ防止部
８ａ 一端
８ｂ 他端
１０ 膝関節サポーター
１０ａ 上端
１０ｂ 下端
１１ 弾性骨部材
１２ 袋部

Claims (8)

1. 丸編で編み立てられる筒状編地からなり、着用者の体表に密着して膝関節を補助する膝関節サポーターにおいて、
   前記筒状編地の一端を周回して編成され、前記着用者の大腿に当該筒状編地を締着させる第１のアンカー部と、
   前記筒状編地の他端を周回して編成され、前記着用者の下腿に当該筒状編地を締着させる第２のアンカー部と、
   前記第１のアンカー部に連結し、前記着用者の膝蓋骨に対応する部分を包囲する略Ｕ字形状に編成され、当該着用者の膝蓋骨を支持する支持部と、
   を備え、
   前記筒状編地の周方向における前記第１のアンカー部及び第２のアンカー部の伸縮抵抗が、前記筒状編地の周方向におけるベース生地部の伸縮抵抗より大きく、
   前記筒状編地の長さ方向における前記支持部の伸縮抵抗が、前記筒状編地の長さ方向における前記ベース生地部の伸縮抵抗より大きいことを特徴とする膝関節サポーター。
2. 前記請求項１に記載の膝関節サポーターにおいて、
   前記支持部が、前記第２のアンカー部に連結し、前記着用者の内側側副靭帯及び外側側副靭帯に対応して、前記第１のアンカー部及び第２のアンカー部間に延在することを特徴とする膝関節サポーター。
3. 前記請求項１に記載の膝関節サポーターにおいて、
   前記支持部及び第２のアンカー部間に前記筒状編地の背面側から連続するベース生地部を介在させて編成することを特徴とする膝関節サポーター。
4. 前記請求項１乃至３のいずれかに記載の膝関節サポーターにおいて、
   前記筒状編地の正面側に編成され、前記着用者の膝蓋骨に対応する膝蓋骨対応部を備え、
   前記筒状編地の長さ方向における前記膝蓋骨対応部の伸縮抵抗が、前記筒状編地の長さ方向における前記ベース生地部の伸縮抵抗より小さいことを特徴とする膝関節サポーター。
5. 前記請求項４に記載の膝関節サポーターにおいて、
   前記支持部と膝蓋骨対応部との境界の編地が、前記支持部に用いる表糸と前記膝蓋骨対応部に用いる表糸とを重畳させ、前記支持部及び膝蓋骨対応部に用いる共通の裏糸と共に編成されることを特徴とする膝関節サポーター。
6. 前記請求項１乃至５のいずれかに記載の膝関節サポーターにおいて、
   前記筒状編地の背面側に編成され、前記着用者の膝窩に当接する膝窩当接部を備え、
   前記筒状編地の長さ方向における前記膝窩当接部の伸縮抵抗が、前記筒状編地の長さ方向における前記ベース生地部の伸縮抵抗より小さいことを特徴とする膝関節サポーター。
7. 前記請求項１乃至６のいずれかに記載の膝関節サポーターにおいて、
   前記筒状編地の第１のアンカー部から連続して丸編で編み立てられる第２の筒状編地からなり、当該第２の筒状編地の一端から他端にかけて拡開して編成される捲れ防止部を備え、
   前記筒状編地の周方向における前記捲れ防止部の伸縮抵抗が、前記筒状編地の周方向における第１のアンカー部の伸縮抵抗より小さいことを特徴とする膝関節サポーター。
8. 前記請求項１乃至７のいずれかに記載の膝関節サポーターにおいて、
   前記筒状編地の内面側又は外面側に配設される袋部と、
   前記袋部に収容され、可撓性及び復元性を有する略棒状体で形成され、前記筒状編地の所定箇所に長手方向を前記筒状編地の長さ方向と略一致させ且つ長さ方向の略全体に亘る長さとして配設される弾性骨部材と、
   を備えることを特徴とする膝関節サポーター。