專利名稱：手假肢的制作方法
手假肢
本發(fā)明涉及一種手假肢，該手假肢具有基架和用于使該手假肢固定在 臂殘肢上的耦合元件并且具有至少一個用于使該手假肢相對于這些耦合元 件屈曲和伸展的關(guān)節(jié)，其中，該基架抵抗彈簧力保持在中性位置中。
由US 2004/0015240 Al公知了一種在基架上具有握持元件的手假肢， 該握持元件具有一個半圓形的轉(zhuǎn)動元件。 一個轉(zhuǎn)動彈簧設(shè)置在基板與裝配 板之間并且使基架與電動驅(qū)動的握持元件保持在中性位置中。通過可移動 的鎖止板可使基架在不同的角度位置中鎖止。
本發(fā)明的任務(wù)在于，這樣改善手假肢，使得該手假肢提供盡可能自然 的形態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的手假肢來解決。本 發(fā)明的有利構(gòu)型和進(jìn)一步構(gòu)型在從屬權(quán)利要求中描述。
根據(jù)本發(fā)明的手假肢具有基架和用于使手假肢固定在臂殘肢上的耦合 元件并且具有至少一個用于使手假肢相對于耦合元件屈曲或伸展的關(guān)節(jié)， 其中，基架抵抗彈簧力保持在中性位置中，該手假肢設(shè)置至少一個彈簧元 件，所述彈簧元件配置給基架，所述彈簧元件具有漸增的彈簧特性曲線并 且隨著屈曲角度或伸展角度的增大提供遞增的反力。為了獲得手假肢的盡 可能自然的形態(tài)，本發(fā)明提出，對自然手在其形態(tài)上不僅在功能方面而且 在外表方面盡可能與自然一致地進(jìn)行仿效，以便提供對于假肢穿戴者來說 改善的可接收性。為了在與別人或物體接觸時不產(chǎn)生人造身體部分的印象， 在處于表面上的全部假肢件的軟成形和在手以及尤其是在手關(guān)節(jié)區(qū)域中有 目的地裝入彈性件是必需的。在此，手假肢的關(guān)節(jié)本身構(gòu)造成松的關(guān)節(jié)， 該關(guān)節(jié)通過至少一個彈簧元件保持在中性位置或初始位置中。這種彈簧元 件配置給基架并且相對于其它關(guān)節(jié)件、尤其是耦合元件或設(shè)置在中間的部 件支撐該基架。在此這樣構(gòu)造彈簧元件，使得在屈曲角度或伸展角度增大 時存在漸增的彈簧特性曲線，由此，在手的中性位置中，可實現(xiàn)在中性位 置內(nèi)以及在小角度范圍中繞其具有軟的特性和容易的運(yùn)動性。抵抗手基架
的對應(yīng)的終端位置提供提高的反力，以便避免在運(yùn)動界限上硬止擋。這提 高手假肢的自然特性。彈簧元件可構(gòu)造成扭轉(zhuǎn)彈簧，該扭轉(zhuǎn)彈簧不僅在伸展方向上而且在屈 曲方向上起作用。作為替換方案，每一個彈簧元件可抵抗伸展或屈曲起作 用，其中，多個先后起作用的彈簧部件也可構(gòu)成一個彈簧元件。彈簧元件 也可構(gòu)造成彈性體件，該彈性體件與屈曲角度或伸展角度相關(guān)地以提高的、 尤其是漸增的彈簧力抵抗繞屈曲關(guān)節(jié)的扭轉(zhuǎn)。該或這些彈簧元件可構(gòu)造得 可更換，以便可與假肢使用者的對應(yīng)的手假肢或要求相適配。除了唯一的屈曲和伸展，本發(fā)明提出，基架可繞一個基本上相對于臂 殘肢的縱向延伸平行的軸線轉(zhuǎn)動地被支承著，以便可為手假肢的盡可能自 然的形態(tài)提供手假肢中的另外的運(yùn)動分量。為了在握持住物體之后可抬高和保持該物體，本發(fā)明提出，在關(guān)節(jié)中 存在一個閉鎖裝置，該閉鎖裝置使關(guān)節(jié)在所選擇的位置中鎖止。該閉鎖裝 置被設(shè)置不僅用于屈曲-伸展關(guān)節(jié)而且用于旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。原則上也可將這種閉 鎖裝置分開地裝入到手假肢中，而不必存在相應(yīng)的彈簧特性或復(fù)位裝置。 閉鎖裝置在此尤其是可具有平面齒部，所述平面齒部為了使關(guān)節(jié)鎖止而可 嚙合。這具有可容易松開和角度劃分非常細(xì)的優(yōu)點，由此，手假肢可在幾 乎任意一個角度位置中鎖止。為了可提供手假肢的盡可能自然的感覺，屈曲-伸展關(guān)節(jié)設(shè)置在基架的 手掌區(qū)域中。用于閉鎖功能的機(jī)構(gòu)原理可如在圓珠筆中那樣通過一次操作 來接通并且通過重復(fù)操作來關(guān)斷。閉鎖裝置的操作或者可手動地通過按鈕 或者通過可電操作的驅(qū)動單元來操作。伸展-屈曲關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軸線相對于臂殘肢的縱向延伸成斜角、尤其是成 鈍角的取向組合了手假肢的屈曲以及同時外展的性能。這對于大部分曰常 工作是有利的。下面借助于附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。附圖表示

圖1 一個手假肢的總體視圖的俯視圖；圖2 根據(jù)圖1的手假肢的側(cè)視圖；圖3 —個手假肢關(guān)節(jié)的立體分解視圖；圖4 該假肢關(guān)節(jié)在中性位置中的剖面視圖5 根據(jù)圖4的A-A的剖面；
圖6 在扭轉(zhuǎn)60。的位置中根據(jù)圖4的視圖7 —個屈曲閉鎖件的立體剖面分解視圖；以及
圖8根據(jù)圖7的屈曲閉鎖件在裝配好的位置中的剖面視圖。
圖1中以俯視圖示出了一個手假肢100的總體視圖，該手假肢具有一 個基架101，該基架通過一個關(guān)節(jié)裝置IO不僅可在屈曲方向上而且可在伸 展方向上繞擺動軸線4擺動地被支承著。關(guān)節(jié)裝置10具有一個用于在手基 架101上固定的裝配板1，該關(guān)節(jié)裝置在下面被稱為關(guān)節(jié)。另外，在關(guān)節(jié) 10中構(gòu)造有一個殼體200,該殼體用于使手假肢100與臂殘肢上的固定裝 置相耦合。殼體200可通過一個耦合元件2與裝配板1相連接。也提出， 殼體200以及由此手假肢100可實現(xiàn)繞軸線5的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。轉(zhuǎn)動軸線5基 本上相對于小臂柄的縱向延伸平行地取向。屈曲和伸展擺動軸線4相對于 轉(zhuǎn)動軸線5成直角。
在關(guān)節(jié)10上在側(cè)面設(shè)置有一個用于設(shè)置在關(guān)節(jié)10內(nèi)部的閉鎖裝置的 彈性的操作裝置6。通過操作元件6可使手基架101在所選擇的角度位置中 鎖止。手基架101也可通過重新操作從鎖止的位置轉(zhuǎn)換到解鎖的位置中。
圖2中以側(cè)視圖示出了手假肢I(xiàn)OO,該手假肢具有基架101以及裝配板 1，手基架101通過孔14和合適的固定機(jī)構(gòu)固定在該裝配板上。手假肢100 在圖2中處于中性位置中并且可實施逆時針的伸展運(yùn)動以及順時針的屈曲 運(yùn)動，如通過雙箭頭所示。手指可通過基架101或殼體200內(nèi)部的電機(jī)單 獨(dú)地或共同地驅(qū)動。手假肢I(xiàn)OO通過關(guān)節(jié)10中的彈簧元件保持在中性位置 中，由此可實現(xiàn)手基架101到中性位置中的容易的運(yùn)動性。
圖3中示出了在該圖中沒有詳細(xì)表示的手假肢的裝配板l，該裝配板具 有一個圓形的框架11。在裝配板1中構(gòu)造有一些用于固定手假肢的其它部 件的孔14。在框架11的中點也構(gòu)造有中心的孔13，用于接收耦合元件2 的轉(zhuǎn)動軸頸23。在耦合元件2與裝配板1或基架101的相應(yīng)元件之間設(shè)置 有呈彈性體本體構(gòu)型的彈簧元件3。彈簧元件3具有中心的孔33，轉(zhuǎn)動軸 頸23在裝配好的位置中插入在該中心的孔中。轉(zhuǎn)動軸頸23在裝配好的位 置中伸入到裝配板1的孔13中。
耦合元件2本身可固定在用于接收在臂殘肢上的固定件或殼體200上，
在該耦合元件上設(shè)置有或構(gòu)造有一個銷21，該銷接收一個轉(zhuǎn)動套筒41。在 裝配板1上也構(gòu)造有一個銷12，該銷在圖3中不可看到，該銷接收位于對 面的轉(zhuǎn)動套筒42。轉(zhuǎn)動套筒41、 42靠置在彈簧元件3的表面上并且可在該 表面上滾壓。
圖4中以剖面視圖在中性位置中示出了假肢手關(guān)節(jié)10。兩個轉(zhuǎn)動套筒 41、 42布置在它們的對應(yīng)的支承銷21、 12上并且彼此對置地貼靠在彈簧元 件3的凹入部34上。彈簧元件3嵌入在圓形的框架11中，該圓形的框架 構(gòu)造在裝配板1上，其中，彈簧元件3的外周緣局部地相應(yīng)于框架11的內(nèi) 輪廓。在當(dāng)前情況下，彈簧元件3構(gòu)造得鏡像對稱，由此，不僅在伸展方 向上而且在屈曲方向上存在相同的彈簧剛度。這可視使用目的而定來改變， 由此在伸展和屈曲時存在不同的彈簧力。在彈簧元件中構(gòu)造有凹口35，這 些凹口影響彈簧性質(zhì)。凹口35愈大，手假肢繞中性位置的支承就愈軟。
在圖5中在剖面視圖中可看到，框架11與裝配板1構(gòu)造成一體，用于 轉(zhuǎn)動套筒42的支承銷12也如此。支承銷21 —體地構(gòu)造在耦合元件2上， 轉(zhuǎn)動軸頸23也如此。
如果現(xiàn)在手假肢100與裝配板1 一起相對于耦合元件2扭轉(zhuǎn)，如圖6 中所示，則支承銷21、 12彼此相對移位。彈簧元件3在當(dāng)前情況下構(gòu)造成 一體的彈性體件，該彈簧元件壓縮，其中，通過彈簧元件3的當(dāng)前構(gòu)型可 獲得漸增的彈簧特性。這例如可通過在彈簧元件3內(nèi)部加入的部件和與矛丑 轉(zhuǎn)角度相關(guān)地順序激活這些部件或通過相應(yīng)的造型來實現(xiàn)。在如圖3中所 示的中性位置中，彈簧元件3具有相對軟的彈簧特性，由此，手假肢100 與自然手相比相對松垮地在小臂運(yùn)動時一起擺動。通過凹入部34引起中性 位置的優(yōu)選位置，由此，手假肢100由于彈簧元件3的復(fù)位力而總是復(fù)位 到該中性位置中。手假肢100相對于耦合元件2扭轉(zhuǎn)愈遠(yuǎn)，通過彈簧元件3 施加的反力就愈提高，由此避免相對于端部止擋硬止擋。這相應(yīng)于自然的 運(yùn)動過程和手形態(tài)并且還保護(hù)手假肢100的機(jī)械部件。
作為彈簧元件3的一體構(gòu)型的替換方案，該彈簧元件也可由多個分開 的彈簧元件來構(gòu)造。例如對于伸展和屈曲可設(shè)置不同的彈簧元件。于是手 假肢通過兩個彈簧保持在中性位置中。
圖7詳細(xì)地示出了一個閉鎖裝置7，該閉鎖裝置安置在殼體200上。用
于固定手基架101裝配或基板1設(shè)置在閉鎖裝置7內(nèi)部。在閉鎖裝置7的 所示實施形式中沒有示出前面描述的彈簧元件。但由于彈簧元件3的扁平 構(gòu)型，可在閉鎖裝置7內(nèi)部或在殼體200上的突緣中實現(xiàn)容易的組合。
在殼體200上構(gòu)造有一個外齒部201與一個徑向環(huán)繞的接片202。在外 齒部201與接片202之間的自由空間中插入一個內(nèi)齒部環(huán)73，該內(nèi)齒部環(huán) 可與基架101 —起相對于基板1扭轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)動通過軸承滾珠8來實現(xiàn)，這 些軸承滾珠在內(nèi)齒部環(huán)73和基板1的軸承殼體79內(nèi)部的相應(yīng)的滾珠軌道 中運(yùn)動。密封環(huán)9用作殼體200與軸承殼體79之間的密封裝置。在基板l 的區(qū)域中在軸承殼體79內(nèi)部構(gòu)造有內(nèi)齒部17。具有外齒部和平面齒部的平 面齒部盤72與內(nèi)齒部環(huán)73嚙合。該平面齒部盤72在裝配好的狀態(tài)中在關(guān) 節(jié)鎖止的情況下與位于對面的第二平面齒部盤71嚙合，該第二平面齒部盤 也具有外齒部并且與軸承殼體79的內(nèi)齒部嚙合。平面齒部盤71、 72通過 彈簧環(huán)80和碟形彈簧26相互壓并且保持嚙合。碟形彈簧26通過壓力罩77 支撐在作為固定裝置的彈性的罩6對面。彈性的罩6通過保持環(huán)16對水密 封地固定在基板1或軸承殼體79上。碟形彈簧26和彈簧盤80通過壓力盤 81、 82支撐在平面齒部盤71、 72上。
在平面齒部盤71、 72內(nèi)部設(shè)置有一個分離機(jī)構(gòu)，該分離機(jī)構(gòu)在操作時 使平面齒部盤71、 72在軸向方向上相背運(yùn)動。壓力罩77可在朝殼體200 的方向上移位并且使壓力套筒76在朝殼體200的方向上運(yùn)動， 一個分離銷 75和一個滾珠78在該壓力套筒中被導(dǎo)向。碟形彈簧26在朝殼體200的方 向上壓所述壓力盤82并且在繞壓力套筒76設(shè)置的分離套筒74上施加力。 分離套筒74具有環(huán)繞的接片，該接片伸入到平面齒部盤71、 72之間并且 可形狀鎖合地與配置給內(nèi)齒部環(huán)73的平面齒部盤72嚙合。滾珠78在壓力 套筒76內(nèi)部被導(dǎo)向并且與分離銷75嚙合，在其中構(gòu)造有一個呈心臟形曲 線的展開線形式的軌道導(dǎo)向裝置，如在圓珠筆中那樣。如果現(xiàn)在壓力罩在 朝殼體200的方向上運(yùn)動，則碟形彈簧26通過壓力盤82壓在分離套筒74 上并且使平面齒部盤72在軸向上運(yùn)動離開平面齒部盤71，由此可進(jìn)行繞關(guān) 節(jié)軸線4的旋轉(zhuǎn)。在壓力罩77繼續(xù)壓時，處于預(yù)壓緊下的碟形彈簧26開 始移入，其中，滾珠78在固定的分離銷75上沿著構(gòu)造成心臟形的軌道導(dǎo) 向裝置在朝固定的殼體200的方向上被導(dǎo)向并且使壓力套筒76在分離銷75
上通過滾珠78保持固定。繞軸線4的旋轉(zhuǎn)由此繼續(xù)保持可能。
通過重新操作壓力罩77,滾珠8繼續(xù)在分離銷75的軌道導(dǎo)向裝置中運(yùn)
動。通過滾珠78從閉鎖的止點運(yùn)動出來，分離套筒74返回到圖8中所示
的鎖止位置中。該機(jī)構(gòu)原理類似于圓珠筆或雙推式元件工作。
閉鎖裝置7的相同機(jī)構(gòu)原理也可在繞旋轉(zhuǎn)軸線5的轉(zhuǎn)動鎖止和解鎖時執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.手假肢，具有基架和用于使該手假肢固定在臂殘肢上的耦合元件并且具有至少一個用于使該手假肢相對于這些耦合元件屈曲和伸展的關(guān)節(jié)，其中，該基架抵抗彈簧力保持在中性位置中，其特征在于給該基架(1；101)配置至少一個彈簧元件(3)，所述彈簧元件具有漸增的彈簧特性曲線并且在屈曲角度或伸展角度增大時提供遞增的反力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的手假肢，其特征在于所述彈簧元件(3)構(gòu)造成 扭轉(zhuǎn)彈簧。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的手假肢，其特征在于每一個彈簧元件(3) 抵抗伸展或屈曲起作用。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項的手假肢，其特征在于所述彈簧元件(3) 構(gòu)造成彈性體件。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項的手假肢，其特征在于所述彈簧元件(3) 由多個單個彈簧構(gòu)成。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項的手假肢，其特征在于所述彈簧元件(3) 可更換。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項的手假肢，其特征在于該基架(1; 101) 除了屈曲和伸展之外可繞一個基本上相對于該臂殘肢的縱向延伸平行的軸 線(5)轉(zhuǎn)動地被支承著。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項的手假肢，其特征在于在所述關(guān)節(jié)(10) 中設(shè)置有一個閉鎖裝置(7)，該閉鎖裝置使所述關(guān)節(jié)(10)在所選擇的位 置中鎖止。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的手假肢，其特征在于該閉鎖裝置(7)具有配置 給所述關(guān)節(jié)(10)的平面齒部(71， 72)，所述平面齒部為了使所述關(guān)節(jié)鎖 止而可嚙合。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項的手假肢，其特征在于所述屈曲-伸展關(guān)節(jié)(10)的基架(h 101)的軸線(4)設(shè)置在手掌區(qū)域中。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求中一項的手假肢，其特征在于該關(guān)節(jié)軸線(4)相對于該臂殘肢的縱向延伸成鈍角地取向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手假肢，該手假肢具有基架(1)和用于使該手假肢固定在臂殘肢上的耦合元件(2)并且具有至少一個用于使該手假肢相對于這些耦合元件(2)屈曲和伸展的關(guān)節(jié)，其中，該基架(1)抵抗彈簧力保持在中性位置中。根據(jù)本發(fā)明，給該基架(1)配置至少一個彈簧元件(3)，所述彈簧元件具有漸增的彈簧特性曲線并且在屈曲角度或伸展角度增大時提供遞增的反力。
文檔編號A61F2/58GK101340864SQ200680048376
公開日2009年1月7日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者G·普奇哈默 申請人:奧托·博克保健Ip兩合公司