第五章 品質機能展開設計法
6.3 概念的產生
由上述的各子功能概念並參考專利分析資料建構出各種可能的系 統模型，在初步概念的形成中共提出三項概念詳列如下：
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6.3.1 概念一
概念一如圖 6.2 所示之人工全膝關節主要由股骨(Femorl)、半月板 (Meniscus)、脛骨(Tibal) 等結構所組成。一般的設計為當使用者在產生 肢體運動時，股骨組件會在半月板上進行旋轉運動。以目前現有的設 計會有半月板相對於股骨元件及脛股元件的相對運動，股骨與半月板 會有側向滑移的現象，膝關節組件會有鬆脫的危險。為解決此一現象，
此概念設計為在半月板上產生一相對於股骨底座，有一限制橫向移動 的檔板設計，以限制股骨的側向滑移。另外將半月板元件選用耐衝擊 塑膠製作，使半月板有減緩衝擊及可替換的功能，當人體有承受負重 時，膝關節使用者不會因此產生不適的狀況。
概念一與先前設計的優缺點比較如下：
優點：
1. 半月板採用分離模組化設計，分為半月板元件與股骨元件支撐 座，股骨元件採用耐磨耗材質進行製作，以改善當股骨元件在 與半月板元件因滑動配合而產生的磨耗。
2. 修正股骨元件與半月板元件的外型，以改善一股骨在運動時的 側向滑移的現象。
缺點：
1. 增加全膝人工關節的組裝數量、時間及費用的產生。
2. 因半月板元件是由高分子聚乙烯所組成故其緩衝效果較差。
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圖6.2 概念一
6.3.2 概念二
概念二如圖 6.3 所示之人工全膝關節主要由股骨(Femorl)、半月板 (Meniscus)、脛骨(Tibal) 等結構所組成。一般的設計為當使用者在產生 肢體運動時，股骨組件會在半月板上進行旋轉運動。以目前現有的設 計會有半月板相對於股骨元件及脛股元件的相對運動，股骨與半月板 會有側向滑移的現象，膝關節組件會有鬆脫的危險。為解決此一現象，
此概念設計為在半月板上產生一相對於股骨底座，有一限制橫向移動 的檔板設計，以限制股骨的側向滑移。另外將半月板元件分為上下兩 層，並在其中間夾層空間置入緩衝材料，使半月板有減緩衝擊及可替 換的功能，當人體有承受負重時，膝關節使用者不會因此產生不適的
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狀況。
概念二與先前設計的優缺點比較如下(改善概念一功能)：
優點：
1. 半月板採用分離模組化設計，分為半月板元件與股骨元件支撐 座，股骨元件採用耐磨耗材質進行製作，以改善當股骨元件在 與半月板元件因滑動配合而產生的磨耗。
2. 修正股骨元件與半月板元件的外型，以改善一股骨在運動時的 側向滑移的現象。
3. 在半月板中先增加一空間並置入緩衝材料，以增加全膝人工關 節的緩衝功能。
缺點：
1. 增加全膝人工關節的組裝數量、時間及費用的產生。
圖6.3 概念二
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6.3.3 概念三
概念三如圖 6.4 所示之人工全膝關節主要由股骨(Femorl)、半月板 (Meniscus)、脛骨(Tibal) 等結構所組成。一般的設計為當使用者在產生 肢體運動時，股骨組件會在半月板上進行旋轉運動。以目前現有的設 計會有半月板相對於股骨元件及脛股元件的相對運動，股骨與半月板 會有側向滑移的現象，膝關節組件會有鬆脫的危險。為解決此一現象，
此概念設計為在半月板上產生一相對於股骨底座，有一限制橫向移動 的檔板設計，以限制股骨的側向滑移。另外將半月板元件分為上下兩 層，並在其中間夾層空間置入緩衝彈簧，使半月板有減緩衝擊及可替 換的功能，當人體有承受負重時，膝關節使用者不會因此產生不適的 狀況。
概念三與先前設計的優缺點比較如下(改善概念一功能)：
優點：
1. 半月板採用分離模組化設計，分為半月板元件與股骨元件支撐 座，股骨元件採用耐磨耗材質進行製作，以改善當股骨元件在 與半月板元件因滑動配合而產生的磨耗。
2. 修正股骨元件與半月板元件的外型，以改善一股骨在運動時的 側向滑移的現象。
3. 在半月板中先增加一空間並置入緩衝彈簧，以增加全膝人工關 節的緩衝功能。
缺點：
1. 增加全膝人工關節的組裝數量、時間及費用的產生。
2. 在半月板中間置入緩衝彈簧結構，因材料的耐疲勞性及受力 均勻性變異性較大。
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圖6.4 概念三