專利名稱：一種義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種義肢的膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種在膝關(guān)節(jié) 一預(yù)定彎曲角度內(nèi)提供吸收沖擊力量的膝關(guān)節(jié)的吸震結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前的醫(yī)學(xué)發(fā)達(dá)，醫(yī)療技術(shù)進(jìn)步日新月異，不僅在醫(yī)療效果上精益 求精，而且在治療之后的康復(fù)工作上更是要求多有助益，其中，又以義 肢為輔助康健效果的使用更是進(jìn)步神速，其是在受傷害者保住寶貴生命 之外，又提供另一種輔助效果，例如，對(duì)于截肢缺腿的殘障人士，在身 心方面已經(jīng)收到嚴(yán)重創(chuàng)傷，且在行走不便無法自主的嚴(yán)重打擊下，借助 裝設(shè)義肢不僅能增加行動(dòng)的自主性與方便性，又能彌補(bǔ)人體整體的外觀 美，更能建立殘障者自信心，因此義肢的輔助已經(jīng)處那改為非常重要的 復(fù)健輔助工具，而該種腿部義肢又可為許多部位，例如義肢膝關(guān)節(jié)部位， 是使用在上方承接大腿膝蓋處，下方承接腳踝、腳掌義肢部分，而該種 義肢膝關(guān)節(jié)的構(gòu)造已經(jīng)發(fā)展出許多的形式，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。
市場(chǎng)上現(xiàn)有的一種義肢膝關(guān)節(jié)構(gòu)造，如


圖1所示，為美國"CENTURY XXII INNOVATIONS INC."的膝關(guān)節(jié)構(gòu)造，其上端承接患者大腿，下端 連接小腿及腳部，該構(gòu)造以復(fù)合連桿的組合提供一模擬膝關(guān)節(jié)彎曲的作用，下端連桿11設(shè)有一墊塊13,當(dāng)連桿12與連桿11位于直線偏向內(nèi)的 方向時(shí)，例如膝關(guān)節(jié)伸直著地而受到?jīng)_擊力時(shí)，該連桿11會(huì)抵壓墊塊13, 而提供吸收沿著腳部方向沖擊力的作用，然而其吸收震動(dòng)的作用大抵是 在腳部及膝關(guān)節(jié)幾成直線的狀態(tài)下，對(duì)于平地行走時(shí)提腳擺出而膝關(guān)節(jié) 以近直線的角度著地時(shí)可提供有吸震的作用，但在下坡行走時(shí)，以自然 行走狀態(tài)的腳著地需成一小角度彎曲的情況，該種構(gòu)造的吸震作用就無 法產(chǎn)生吸震的功效。市場(chǎng)上另一種現(xiàn)有義肢膝關(guān)節(jié)構(gòu)造2如圖2所示，為德國"OTTO BOCK，，公司的產(chǎn)品，使用多連桿的組合提供一模擬膝關(guān)節(jié)彎曲的作用， 在上端的第一連桿23下端連接一斜向緩沖桿24,該緩沖桿24連接有一 圓柱形軟墊25，當(dāng)該膝關(guān)節(jié)構(gòu)造2的第一連桿21以一弧度向前彎曲時(shí)， 僅上方以四連桿方式作動(dòng)彎曲，而當(dāng)膝關(guān)節(jié)在小角度(約15度以內(nèi))的 彎曲且受到沿腿部的正向力時(shí)，例如腳著地時(shí)受到正向的沖擊力，第二 連桿23會(huì)朝下端向緩沖桿24作用并抵壓軟墊25,由該軟墊的變形吸收 沖擊力，可提供下坡行走時(shí)以類似人類膝蓋關(guān)節(jié)自然的狀態(tài)行走，即腳 著地而膝關(guān)節(jié)以小角度彎曲；然而其不完備之處是該軟墊25的形狀固定， 變形力不可調(diào)節(jié)，另外是該軟墊25需要穿設(shè)一軸桿251,并穿過軟墊25 向下延伸一段距離，因此使整體的膝關(guān)節(jié)構(gòu)造2為長(zhǎng)形且大，比人體的 膝關(guān)節(jié)長(zhǎng)，較不自然，義肢的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量模擬人體的關(guān)節(jié)動(dòng)作，及其形 狀亦應(yīng)以人體自然關(guān)節(jié)的形狀大小的設(shè)計(jì)方向較為符合自然。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種即使在下坡行走時(shí)(即腳 著地時(shí)膝關(guān)節(jié)仍呈一小角度彎曲時(shí))仍能取得良好吸震緩沖效果、且膝 關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，更加接近人體自然關(guān)節(jié)形狀大小的義肢膝關(guān)節(jié)構(gòu)造。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括 一向下連接小腿部的小腿支撐架體，及其上方的一個(gè)向上連接大腿的膝 關(guān)節(jié)座體， 一連動(dòng)裝置， 一緩沖裝置，其特征在于，所述連動(dòng)裝置包括 連動(dòng)桿、作動(dòng)桿和裝設(shè)于所述小腿支撐架體內(nèi)的豎向彈力裝置，該作動(dòng) 桿在作動(dòng)時(shí)抵壓豎向彈力裝置以得到回復(fù)力，所述緩沖裝置包括一個(gè)緩 沖桿和緩沖組件，所述連動(dòng)桿上端與膝關(guān)節(jié)座體鉸接、下端與所述小腿 支撐架體鉸接，所述作動(dòng)桿上端與膝關(guān)節(jié)座體鉸接，下端與所述緩沖桿 上端鉸接成"<"形的連桿結(jié)構(gòu)，緩沖桿的另一端與小腿支撐架體鉸接， 所述緩沖組件斜向穿設(shè)于所述小腿支撐架體內(nèi)，其包括壓桿及其后方的 緩沖彈簧，所述緩沖彈簧后端被限位，前端頂觸在所述壓桿上，所述壓 桿穿過所述小腿支撐架體而頂觸在所述緩沖桿上，且位于緩沖桿的旋轉(zhuǎn) 路徑上，隨著緩沖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為了進(jìn)一步解決根據(jù)需要調(diào)節(jié)緩沖吸震效果的問題，所述緩沖組件 還包括一個(gè)為緩沖彈簧后端限位的可旋進(jìn)旋出的調(diào)整螺釘。所述壓桿縱截面為"T"字形，大截面一端可使該壓桿限位于所述 小腿支撐架體內(nèi)，所述調(diào)整螺釘靠近緩沖彈簧的一端設(shè)有支柱，而所述 壓桿靠近緩沖彈簧的一端設(shè)有凹槽，所述緩沖彈簧一端容置于所述凹槽 中，另一端則套設(shè)在所述支柱上。所述緩沖組件為兩組，分別位于所述小腿支撐架體的兩側(cè)。所述緩沖桿的上部向兩側(cè)張開為一對(duì)緩沖翼，分別對(duì)應(yīng)所述兩壓桿； 所述作動(dòng)桿下部容納于兩個(gè)緩沖翼之間，每個(gè)緩沖翼上分別對(duì)應(yīng)設(shè)有一 個(gè)樞接孔，所述樞接孔與作動(dòng)桿下部的作動(dòng)桿樞接孔樞接；所述小腿支 撐架體上設(shè)有開口，所述緩沖桿下部容納于該開口，并樞接于該開口的 兩側(cè)。所述豎向彈力裝置包括依次頂觸在一起的活塞、回復(fù)彈簧和底桿， 所述活塞上端穿過小腿支撐架體而位于作動(dòng)桿的旋轉(zhuǎn)路徑上。所述活塞靠近回復(fù)彈簧的一端設(shè)有槽，所述底桿靠近回復(fù)彈簧的一 端設(shè)有連接柱，所述回復(fù)彈簧一端卡于所述槽內(nèi)，另一端套設(shè)于所述連 接柱上。所述作動(dòng)桿的下部向膝關(guān)節(jié)座體方向彎曲有一個(gè)作動(dòng)支桿，其抵觸 豎向彈力裝置的下端面為圓弧形。所述連動(dòng)裝置的連動(dòng)桿為兩個(gè)，分別位于膝關(guān)節(jié)座體和小腿支撐架 體的兩側(cè)。所述膝關(guān)節(jié)座體面對(duì)作動(dòng)桿的方向設(shè)有連接槽，所述作動(dòng)桿的上部 容置于所述連接槽中，并樞接于所述連接槽的兩側(cè)。本實(shí)用新型的有益效果在于，借助了緩沖桿與作動(dòng)桿樞接，使得作 動(dòng)桿傳遞沿腿部的沖擊力壓推該緩沖桿旋轉(zhuǎn)，使援沖桿抵壓其旋轉(zhuǎn)路徑 上的緩沖組件，從而實(shí)現(xiàn)良好的吸震緩沖效果，在小腿支撐架體內(nèi)置豎 向彈力裝置，可在作動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)時(shí)被抵壓而產(chǎn)生緩沖效果。這樣的膝關(guān)節(jié) 構(gòu)造，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)平地行走的緩沖，即使在走下坡路，即腳著地時(shí)膝 關(guān)節(jié)仍呈一小角度的彎曲時(shí)，在此彎曲度下著地，仍能取得良好的緩沖效果。而且這樣的膝關(guān)節(jié)構(gòu)造緊湊，不會(huì)太長(zhǎng)，更加接近人體自然關(guān)節(jié)， 使用更加自然。
在進(jìn)一步技術(shù)方案中采用了調(diào)整螺釘對(duì)緩沖彈簧的被壓縮程度進(jìn)行 調(diào)節(jié)，從而使用者可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)彈力而得到適當(dāng)?shù)木彌_、吸震效果。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為一種現(xiàn)有膝關(guān)節(jié)構(gòu)造的平面示意圖。
圖2為另一種現(xiàn)有膝關(guān)節(jié)構(gòu)造的平面示意圖。
圖3為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的部件分解立體示意圖。
圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖。
圖5為圖4的局部放大剖視圖。
3小腿支撐架體 31開口 4膝關(guān)節(jié)座體 41連接槽
5連動(dòng)裝置 51連動(dòng)桿 52作動(dòng)桿 521作動(dòng)支桿
522作動(dòng)桿樞接孔 53豎向彈力裝置 531活塞 5311槽 532底桿 5321連接柱533回復(fù)彈簧6緩沖裝置 61緩沖桿 611緩沖翼 612樞接孔 62緩沖組件621壓桿
6211凹槽 622調(diào)整螺釘 6221支柱 623緩沖彈簧
具體實(shí)施方式
如圖3 5所示，本實(shí)用新型主要包括 一小腿支撐架體3、 一膝關(guān) 節(jié)座體4、 一連動(dòng)裝置5、 一緩沖裝置6;其中，該小腿支撐架體3是用于連接小腿部及向下連接腳部；該膝關(guān)節(jié)座體4是向上連接大腿。所述連動(dòng)裝置5，包括兩個(gè)連動(dòng)桿51、 一作動(dòng)桿52及一豎向彈力裝 置53。其中所述兩個(gè)連動(dòng)桿51分別位于小腿支撐架體3和膝關(guān)節(jié)座體4 的兩側(cè)，以其兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接小腿支撐架體3及膝關(guān)節(jié)座體4;所述膝 關(guān)節(jié)座體4面對(duì)作動(dòng)桿52的方向設(shè)有連接槽41,所述作動(dòng)桿52的上部 容置于所述連接槽41中，并樞接于所述連接槽的兩側(cè)，所述作動(dòng)桿52 的下部向膝關(guān)節(jié)座體4方向彎曲形成一個(gè)作動(dòng)支桿521,用來抵觸豎向彈 力裝置53的活塞531上端產(chǎn)生吸震效果，作動(dòng)支桿521下端面為圓弧形， 作動(dòng)支桿下端設(shè)有一樞接孔522。所述豎向彈力裝置53是裝設(shè)于上述小 腿支撐架體3內(nèi)的軸向，它包括有一個(gè)活塞531、 一底桿532，并于該活 塞531及底桿532之間夾置一回復(fù)彈簧533,所述活塞一端設(shè)有卡回復(fù)彈 簧的槽5311，底桿一端設(shè)有套設(shè)回復(fù)彈簧的連接柱5321,所述活塞531徑上，活塞隨著作動(dòng)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而受到抵壓，進(jìn)而壓縮其下面的回復(fù)彈簧 產(chǎn)生回復(fù)力。所述緩沖裝置6，包括一緩沖桿61及兩組緩沖組件62。該緩沖桿61 上部向兩側(cè)張開為一對(duì)緩沖翼611,分別穿設(shè)有對(duì)應(yīng)的樞接孔612,所述 作動(dòng)桿52下部容納于兩個(gè)緩沖翼611之間，所述樞接孔612與上述作動(dòng) 桿樞接孔522對(duì)應(yīng)樞接；所述小腿支撐架體3上設(shè)有開口 31,所述緩沖 桿下部容納于該開口，并樞接于該開口的兩側(cè)，所述作動(dòng)桿52及所述緩 沖桿61連接為略呈"<"形的連桿構(gòu)造。所述緩沖組件62為兩組，分別斜向穿設(shè)于所述小腿支撐架體3的兩側(cè)，與所述緩沖桿61的緩沖翼611——對(duì)應(yīng)。每組緩沖組件62均包括 壓桿621 、調(diào)整螺釘622，并在該壓桿621及調(diào)整螺釘622之間夾置一緩 沖彈簧623。所述調(diào)整螺釘622與小腿支撐架體螺紋連接，封堵容納緩沖 組件的孔的一端，為緩沖彈簧623后端限位，可旋進(jìn)旋出以調(diào)節(jié)緩沖彈 簧被壓縮的程度；所述壓桿621縱截面為"T"字形，大截面一端可限 位于所述小腿支撐架體3內(nèi)，使壓桿不至于完全脫出小腿支撐架體，所 述調(diào)整螺釘622上設(shè)有支柱6221,而壓桿621上設(shè)有凹槽6211 ，所述緩 沖彈簧623 —端容置于所述凹槽6211中，另一端則套設(shè)在所述支柱6221 上，該壓桿621凸出對(duì)應(yīng)該緩沖桿61的緩沖翼611,并位于緩沖翼的旋 轉(zhuǎn)路徑上，可隨著緩沖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而沿自身軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而壓縮緩沖 彈簧而吸震。
請(qǐng)參閱圖4、圖5，使用本實(shí)用新型的膝關(guān)節(jié)構(gòu)造行走、彎曲該膝關(guān) 節(jié)時(shí)，其作用力為繞膝關(guān)節(jié)向前的方向，如圖5中所示的方向A,亦即 使該膝關(guān)節(jié)座體4相對(duì)向前旋轉(zhuǎn)，使連動(dòng)裝置5的連動(dòng)桿51及作動(dòng)桿52 與膝關(guān)節(jié)座體4產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使作動(dòng)支桿521抵壓豎向彈力裝置53， 并壓縮其回復(fù)彈簧533,以使在膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)再借助這個(gè)回復(fù)彈簧533 的回復(fù)力幫助膝關(guān)節(jié)伸直；而在腳著地時(shí)，在沿著腿部方向的正向沖擊 力則會(huì)沿著腿部作用，如圖5中所示的方向B，經(jīng)作動(dòng)桿52向下推壓緩 沖桿61，使緩沖桿如圖示的方向C旋轉(zhuǎn)，抵壓緩沖組件62的壓桿621 向內(nèi)(如圖示的方向D)壓縮該緩沖彈簧623，得到吸震緩沖的作用。特 別是在下坡行走時(shí)，腳著地時(shí)膝關(guān)節(jié)仍呈一小角度的彎曲，其沖擊力仍 能經(jīng)作動(dòng)桿52向下壓推緩沖桿61，進(jìn)而壓推緩沖組件62,得到緩沖的作用效果。另外，借助本實(shí)用新型緩沖組件62的調(diào)整螺釘622的旋緊或旋出， 能達(dá)到調(diào)整緩沖彈簧623的彈力而得到適當(dāng)?shù)木彌_、吸震效果。
權(quán)利要求1、一種義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括一向下連接小腿部的小腿支撐架體(3)，及其上方的一個(gè)向上連接大腿的膝關(guān)節(jié)座體(4)，一連動(dòng)裝置(5)，一緩沖裝置(6)，其特征在于，所述連動(dòng)裝置(5)包括連動(dòng)桿(51)、作動(dòng)桿(52)和裝設(shè)于所述小腿支撐架體(3)內(nèi)的豎向彈力裝置(53)，該作動(dòng)桿(52)在作動(dòng)時(shí)抵壓豎向彈力裝置(53)以得到回復(fù)力，所述緩沖裝置(6)包括一個(gè)緩沖桿(61)和緩沖組件(62)，所述連動(dòng)桿(51)上端與膝關(guān)節(jié)座體(4)鉸接、下端與所述小腿支撐架體(3)鉸接，所述作動(dòng)桿(52)上端與膝關(guān)節(jié)座體(4)鉸接，下端與所述緩沖桿(61)上端鉸接成“＜”形的連桿結(jié)構(gòu)，緩沖桿(61)的另一端與小腿支撐架體(3)鉸接，所述緩沖組件(62)斜向穿設(shè)于所述小腿支撐架體(3)內(nèi)，其包括壓桿(621)及其后方的緩沖彈簧(623)，所述緩沖彈簧(623)后端被限位，前端頂觸在所述壓桿(621)上，所述壓桿(621)穿過所述小腿支撐架體(3)而頂觸在所述緩沖桿(612)上，且位于緩沖桿的旋轉(zhuǎn)路徑上，隨著緩沖桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述緩沖組件(62)還 包括一個(gè)為緩沖彈簧(623 )后端限位的可旋進(jìn)旋出的調(diào)整螺釘(622)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述壓桿(621)縱截 面為"T'，字形，大截面一端可使該壓桿限位于所述小腿支撐架體(3) 內(nèi)，所述調(diào)整螺釘(622 )靠近緩沖彈簧(623 )的一端設(shè)有支柱(6221 ), 而所述壓桿(621)靠近緩沖彈簧(623 )的一端設(shè)有凹槽(6211),所述 緩沖彈簧(623 ) —端容置于所述凹槽(6211)中，另一端則套設(shè)在所述支柱(6221 )上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述緩沖組 件(62)為兩組，分別位于所述小腿支撐架體(3)的兩側(cè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述緩沖桿(61)的上 部向兩側(cè)張開為一對(duì)緩沖翼(611),分別對(duì)應(yīng)所述兩壓桿(621);所述 作動(dòng)桿(52)下部容納于兩個(gè)緩沖翼(611 )之間，每個(gè)緩沖翼上分別對(duì) 應(yīng)設(shè)有一個(gè)樞接孔(612),所述樞接孔(612)與作動(dòng)桿下部的作動(dòng)桿樞 接孔(522)樞接；所述小腿支撐架體(3)上設(shè)有開口 (31)，所述緩沖桿下 部容納于該開口 ，并樞接于該開口的兩側(cè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述豎向彈力裝置(53) 包括依次頂觸在一起的活塞(531 )、回復(fù)彈簧(533 )和底桿(532 )，所 述活塞(531 )上端穿過小腿支撐架體(3)而位于作動(dòng)桿的旋轉(zhuǎn)路徑上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述活塞(531)靠近回 復(fù)彈簧(533 )的一端設(shè)有槽，所述底桿(532)靠近回復(fù)彈簧的一端設(shè) 有連接柱，回復(fù)彈簧一端卡于所述槽內(nèi)，另一端套設(shè)于所述連接柱上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述作動(dòng)桿(52)的下部 向膝關(guān)節(jié)座體(4)方向彎曲有一個(gè)作動(dòng)支桿(521)，其抵觸豎向彈力裝 置(53)的下端面為圓弧形。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述連動(dòng)裝置(5)的 連動(dòng)桿(51)為兩個(gè)，分別位于膝關(guān)節(jié)座體(4)和小腿支撐架體(3) 的兩側(cè)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，所述膝關(guān)節(jié)座體(4)面對(duì)作動(dòng)桿(52)的方向設(shè)有連接槽(41)，所述作動(dòng)桿(52)的上部容 置于所述連接槽(41)中，并樞接于所述連接槽的兩側(cè)。
專利摘要一種義肢膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，包括小腿支撐架體(3)，膝關(guān)節(jié)座體(4)，連動(dòng)裝置(5)和緩沖裝置(6)，所述連動(dòng)裝置包括連動(dòng)桿(51)、作動(dòng)桿(52)和裝設(shè)于所述小腿支撐架體內(nèi)、可被作動(dòng)桿抵壓的豎向彈力裝置(53)，所述緩沖裝置(6)包括緩沖桿(61)和緩沖組件(62)，所述作動(dòng)桿與所述緩沖桿上端鉸接成“<”形的連桿結(jié)構(gòu)，緩沖組件斜向穿設(shè)于所述小腿支撐架體內(nèi)，其包括壓桿(621)及其后方的緩沖彈簧(623)，該彈簧后端被限位、前端頂觸在壓桿上，壓桿穿過所述小腿支撐架體而頂觸在緩沖桿上并位于其旋轉(zhuǎn)路徑，隨其轉(zhuǎn)動(dòng)而軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型在下坡行走時(shí)仍能取得良好吸震緩沖效果，結(jié)構(gòu)緊湊，更接近人體自然關(guān)節(jié)；進(jìn)一步采用調(diào)整螺釘(622)可調(diào)節(jié)吸震效果。
文檔編號(hào)A61F2/64GK201135512SQ200720172139
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者陳森榮 申請(qǐng)人:德林義肢矯型康復(fù)器材(深圳)有限公司