专利名称：具有弹性多轴踝的足假肢的制作方法
技术领域：
本发明在特定实施例中涉及足假肢。
背景技术：
美国专利No.5,728,177和5,800,569的每一个公开了一种具有弹性踝的假肢足。每个足通常包括下足板；更小点的上踝板和将足板连接到踝板的一层或者一块弹性材料。每个足的尺寸配合在外弹性美容品(cosmesis)之内。
美国专利No.6,206,934和6,280,479每一个公开了假肢足，所述假肢足具有弹性踝块，所述踝块具有一个或者更多个弹性插入件。在每个足中，所述踝块夹持在足元件和踝元件之间。所述弹性插入件增加了足的刚性并改变了能量储存和返回特性。
发明内容
具有弹性多轴踝的该足假肢的优选实施例具有几个特征，不是它们中的单个特征主要对它们的有利性能有用。其更为显著的特征将在下面简短讨论，而没有限制被下述的权利要求所表述的该足假肢的范围。在考虑到这些讨论之后，且特别是在阅读了标题为“Detailed Description of thePreferred Embodiment”的部分之后，普通技术人员将理解，优选实施例的特征是如何提供优点的，所述优点包括较软的脚跟、脚跟撞击时的稳定性、脚跟撞击和脚趾脱离时渐进的硬度、平滑的翻转、受引导的翻转、从中间姿势(mid stance)至脚趾脱离渐进增加的支撑、给人自然感觉的脚趾脱离、翻转期间可变的硬度以及减小各种足部件彼此固定的部件中的应力。
在足从脚跟撞击到脚趾脱离的翻转时，该足假肢的一个实施例沿着预定的路径引导足的质心。例如，所述质心可以在翻转期间朝向足的近中侧行进。在该实施例中，足的硬度可以沿着近中/横向方向变化。例如，为了近中地引导质心，足的近中侧可以相对较软，而足的横向侧可以相对较硬。反过来，为了横向地引导质心，足的近中侧可以相对较硬，而足的横向侧可以相对较软。在该实施例中，所述足可以包括下元件、上元件和定位在下元件和上元件之间的弹性踝部件。
该足假肢的另一实施例包括脚底(sole)，所述鞋底适于固定到假肢足的下表面。所述脚底由弹性和可压缩材料构造。所述脚底包括具有第一硬度的至少第一区域和具有第二硬度的至少第二区域。所述第一硬度与第二硬度不同。
该足假肢的另一实施例包括脚底，所述脚底适于固定到假肢足的下表面。所述脚底包括在脚跟部位和脚趾部位之间延伸的一层弹性和可压缩材料并具有近中边沿(或者内侧边沿；medial edge)和横向边沿(或者侧面边沿；lateral edge)。所述层包括限定所述脚底的表面的主要部分的第一部分，且还在脚跟部位限定相对比第一部分更加易压缩的至少第二部分，以及第三部分，所述第三部分安置相邻于所述脚趾部位和相邻于近中边沿，所述第三部分比所述第一部分相对更加易受压缩。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件包括至少第一开口，所述开口至少部分延伸通过所述踝部件。所述开口在侧视图中大体上是肾形状的。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。踝部件的近中侧和横向侧包括多个开口，每个所述开口至少部分延伸通过所述踝部件。在侧视图中，所述开口中的至少一个开口大体上是椭圆形的，但是缺乏任何直边沿。所述至少一个椭圆开口的弯曲边沿包括凹面侧，所述弯曲边沿的凹面侧具有朝向后部或者前部的相对长的曲率半径。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件包括多个肾形的开口，每个所述开口包括一个朝向前部或者后部的凹面侧。所述踝部件沿着前部到后部的方向、厚度增加，且多个肾形开口沿着前部至后部的方向逐渐变得更大。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。踝部件的近中侧和横向侧包括浅的凹部。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件的近中侧和横向侧包括多个开口，每个开口至少部分延伸通过踝部件。至少一个近中开口包含加强件(stiffener)，以及至少一个横向开口包含一个加强件。
该足假肢的另一实施例包括下足元件，所述下足元件在所述下足元件的脚跟部分和足部分之间延伸。所述足假肢还包括设置在所述下足元件之上的上踝元件并在上踝元件的后部部分和前部部分之间延伸的纵向轴线。所述足假肢还包括弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和上元件之间。所述上元件沿着纵向轴线在俯视图中非对称。当足假肢在使用中从脚跟撞击到脚趾脱离的翻转时，所述非对称上元件适于协助沿着所需的近中-横向或者横向-近中的方式引导所述足的翻转。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述上元件包括板状部分并包括近中边沿和横向边沿。所述横向边沿大体上是直的。所述近中边沿在后部部分中大体上是直的，然后在前部部分中横向地弯曲。当所述假肢足在使用中从脚跟撞击到脚趾脱离的翻转时，所述足以所需的横向至近中(或者外侧至内侧；lateral-to-medial)的方式翻转。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的元件。所述元件包括大体上直的横向边沿和横向地朝向所述元件的前部边沿锥化的近中边沿。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件的上表面被固定到所述上元件的下表面。至少踝部件的下表面的一部分被固定到下元件的上表面。踝部件的前部分没有固定到下元件。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件包括切开部(split)。所述切开部的相对侧上的面对的表面在足歇置时彼此分开。当足从脚跟撞击到脚趾脱离的翻转时所述表面适于彼此接触。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件包括后部部分和前部部分。至少所述后部部分被固定到上元件的下表面以及下元件的上表面。所述前部部分限定前部部分的表面和假肢足的相邻部分之间的空间。当假肢足从脚跟撞击到脚趾脱离的翻转时，通过前部部分限定的空间关闭。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述上元件包括前部边沿。所述前部边沿与垂直于上元件的纵向轴线的轴线形成大约在三度和大约二十度之间的角度。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件在其后端处具有在大约20mm和大约75mm之间的高度、在其前端处具有在大约1mm和大约8mm之间的高度。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。下元件和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是在大约20mm和大约75mm之间以及在上元件的前端处是在大约3mm和大约16mm之间。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。假肢足适于歇置在其上的支撑表面和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是在大约31mm和大约83mm之间以及在上元件的前端处是在大约4mm和大约32mm之间。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。上元件相对假肢足适于歇置在其上的支撑表面是倾斜的，这样上元件的后端的高度大于上元件的前端的高度。至少大部分的上元件与支撑表面限定在大约三度和四十五度之间的角度。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的元件。所述元件包括在其后部部位中的切开部。所述切开部大体上沿着前部/后部方向延伸并在后部部位中终止。
该足假肢的另一实施例包括大体上板形状的、下足元件，所述下足元件在下足元件的脚跟部分和足部分之间延伸并在其间具有弓形部分。所述下足元件包括后边沿和纵向地沿着后方向从后边沿延伸并大致终止在脚跟部分和弓形部分之间的位置处的切开部。所述足假肢还包括上元件和定位在上元件和下元件之间的弹性踝部件。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的下元件。所述下元件由多层叠置件所构造。下元件的层包括最上的纤维层和下织物(cloth)层。最上层的纤维是单向的，并与上元件的纵向轴线在正或者负45度的范围之内取向。织物层具有与纵向轴线在负四十五度以及正四十五度的范围之内取向的纤维。所述下元件还包括多个中间纤维层。所述中间层的纤维是单向的并对纵向轴线在负四十五度以及正四十五度的范围之内取向。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的上元件。所述下元件由多层叠置件所构造。上元件的层包括最下的纤维层和上织物层。最下层的纤维是单向的，并与上元件的纵向轴线在正或者负45度的范围之内取向。织物层具有对纵向轴线在负四十五度以及正四十五度上取向的纤维。所述上元件还包括多个中间纤维层。所述中间层的纤维是单向的并对纵向轴线在负四十五度以及正四十五度的范围之内取向。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述上元件由多层叠置件构造。上元件的层包括最下纤维层和上织物层。最下层的纤维是单向的，并与上元件的纵向轴线在正或者负45度的范围之内取向。织物层具有对纵向轴线在负四十五度以及正四十五度上取向的纤维。所述上元件还包括多个中间纤维层。所述中间层的纤维是单向的并对纵向轴线在负四十五度以及正四十五度上取向。所述下元件由多层叠置件所构造。下元件的层包括最上的纤维层和下织物层。最上层的纤维是单向的，并与下元件的纵向轴线在正或者负45度的范围之内取向。织物层具有对纵向轴线在负四十五度以及正四十五度上取向的纤维。所述下元件还包括多个中间纤维层。所述中间层的纤维是单向的并对纵向轴线在负四十五度以及正四十五度的范围之内取向。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的元件。所述元件包括在后部部位中的切除部分。所述切除部分将前部部分分为近中叶(lobe)和横向叶(lobe)。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的下元件。所述下元件由多层叠置件构造。所述下元件包括近中叶片(blade)和横向叶片。所述叶片相对于下元件的纵向轴边靠边地安置。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的下元件。所述下元件由多层叠置件构造。所述下元件包括近中地成角度的曲率(或者弯曲部，curvature)。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的下元件。所述下元件由多层叠置件构造。所述下元件包括在其近中边沿和横向边沿中的侧切口。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的下元件。所述下元件由多层叠置件构造。下元件包括在其下表面中的通道。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件包括近中部分和横向部分(或者侧部分)。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性整体式踝部件，所述弹性整体式踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件包括不同硬度或者密度的区域。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件和弹性整体式踝部件，所述弹性整体式踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间。所述踝部件被大体成形为具有对角截平前部表面的长方体形。
该足假肢的另一实施例包括用于假肢足中的下元件。所述下元件由多层叠置件构造。所述下元件包括增加厚度的条。
该足假肢的另一实施例包括下元件，上元件，弹性踝部件和连接适配器，所述连接适配器可操作地连接到上元件的上表面。所述踝部件被定位在下元件和上元件之间，并完全将下元件从上元件分开，这样所述下元件没有接触上元件。所述适配器的下前边沿和所述上元件的上表面之间存在间隙。
该足假肢的另一实施例组合地包括适用于假肢足中的细长板状元件和可操作地连接到细长、板状元件的上表面的连接适配器。所述适配器的下前边沿和所述上表面之间存在间隙。所述间隙包含弹性材料。
该足假肢的另一实施例包括构造一种假肢足的方法。所述方法包括步骤可操作地将连接适配器连接到上元件的上表面，这样在适配器的下前边沿和上表面之间存在间隙，以及用弹性材料填充所述间隙的至少一部分。
显示了其特征的、具有弹性多轴踝的该假肢足的优选实施例将在下面详细说明。这些实施例描述了显示在附图中的新颖且非显而易见的足假肢，这些视图包括下述附图，其中相同的数字指示相同的部分图1是具有弹性多轴踝的该足假肢的优选实施例的前部透视图；图2是图1的足假肢左侧正视图；图3是图1的足假肢的俯视图；图4是图1的足假肢的分局组装图，显示了前部透视图的假肢；图5是图1的足假肢的足元件的前部透视图；图6是图5的足元件的左侧正视图；图7是图5的足元件的俯视图；图8是图1的足假肢的弹性踝部件的后部透视图；图9是图8的弹性踝部件的右侧正视图；图10是图8的弹性踝部件的俯视图；图11是图8的弹性踝部件的后视图；图12是用于与图1的足假肢一起使用的加强插入件的优选实施例的前部透视图；图13是图12的加强插入件的前部正视图；图14是图12的加强插入件的左侧正视图；图15是用于与图1的足假肢一起使用的加强插入件的另一优选实施例的前部透视图；图16是图15的加强插入件的前部正视图；图17是图15的加强插入件的左侧正视图；
图18是图1的足假肢的上元件的前部透视图；图19是图18的上元件的左侧正视图；图20是图18的上元件的俯视图；图21是图1的足假肢的锥体形适配器的前部透视图；图22是图21的适配器的左侧正视图；图23是图21的适配器的后部正视图；图24是图21的适配器的仰视图；图25是沿着图23的线25-25所取的图21的适配器的左侧正视图；图26是沿着图23的线26-26所取的图21的适配器的右侧正视图；图27是图1的足假肢的底部透视图，进一步包括功能脚底；图28是可选足元件的前部透视图；图29是另一可选足元件的前部透视图；图30是另一可选足元件的前部透视图；图31是另一可选足元件的前部透视图；图32是另一可选足元件的前部透视图；图33是另一可选足元件的前部透视图；图34是另一可选足元件的前部透视图；图35是另一可选足元件的前部透视图；图36是另一可选足元件的前部透视图；图37是另一可选足元件的前部透视图；图38是图1的足假肢的左侧正视图，显示了在脚跟撞击时足的变形；图39是图1的足假肢的左侧正视图，显示了在中间姿势(mid stance)时足的变形；图40是图1的足假肢的左侧正视图，显示了在脚趾脱离时足的变形；图41是当假肢从脚跟撞击翻转到脚趾脱离时绘制图1的足假肢的压力中心的运动的扫描的俯视图；图42是具有弹性多轴踝的该足假肢的另一优选实施例的前部透视图；图43是图42的足假肢的上踝元件、适配器和弹性楔的前部透视图；图44是图43的部件的上平面图；图45是沿着图44中的线45-45所取的图43的部件的右侧剖视图；和图46是沿着线46所取的图45的弹性楔部分的详细视图。
具体实施例方式
图1-4显示了具有弹性踝的该足假肢的一个实施例。所述假肢50包括弹性踝部件52，所述弹性踝部件52夹持在下元件54或者足元件54以及上元件56或者踝部件56之间。在所示的实施例中，所述足元件54和踝元件56大体上是板状的。但是，普通技术人员将认识到，所述足元件54和踝元件56不需要与板类似。
夹持在相对更硬的元件54、56之间的弹性踝部件52使得足50在多个平面中弯曲。这样所述足50能够尽可能地模拟自然人足的多轴运动能力。其他的应用描述了夹持在相对更硬的元件之间的弹性踝部件的特征和优点。例如，待审美国专利出版物No.2003-0093158A1公开了一种具有缓冲踝的足假肢。此外，美国专利No.5,800,569公开了一种具有弹性踝块的假肢。
在一个实施例中，所述踝部件52由可压缩、弹性和持久的材料构造。例如，踝部件52可以由聚亚安酯(polyurethane)构造。选择性地，所述踝部件可以由泡沫塑料所形成。所述踝部件52可以用不同的肖氏密度(shore density)来构造，以容纳不同重量的佩戴者。例如，可以提供从60A-90A的肖氏密度。
在一个实施例中，元件54、56由能够沿着多个方向弯曲的弹性材料构造。所述材料可以包括多层，或者薄片(laminae)。用于元件54、56的可能的材料的示例是碳、任何聚合体材料以及任何聚合体和纤维的合成物。所述聚合物可以是热塑或者热固的。在合成物中，所述纤维强化可以是任何类型的纤维，例如碳、玻璃或者芳族聚酰胺。所述纤维可以是长的和单向的，或者它们可以是斩碎的和随机取向的。
如果元件54、56包括多个层或者薄片，所述层可以如下安置。上层和下层每一个可以包括对元件54、56的纵向轴线在-45度和45度上取向的纤维的织物(cloth)。次最上层和次最下层每一个可以包括例如碳的纤维材料薄片。纤维可以是单向的并与纵向轴线在90度上取向。其间的另外的层每一个可以包括例如碳的纤维材料薄片(sheet)。所述纤维可以是单向的并与纵向轴线在正或者负45度的范围内取向。可以有任意数目的这些的中间层。
如上所描述的构造对元件54、56提供多向强度。此外，将所有的中间层与纵向轴线取向在正或者负45度的范围内最大化纤维表面对齐，这增加了所述层之间的粘接强度。
在可选的构造中，每一个所述元件54、56大体上如上所述搁置。但是，在下元件54中，其最上层与纵向轴线在正或者负45度的范围内取向，所述元件54在顶部上不包括织物层。而是，当元件54被搁置时，粗糙的编织织物被放置在最上层之上。在固化之前，该织物层(fabric layer)被移除。所述粗编织物在元件54的最上层上留下粗糙的表面。所述元件54然后固化以凝固粗糙的上表面。所述下元件54的最下层可以与纵向轴线在正或者负45度的范围内取向。
在该相同的构造中，上元件56相似地搁置(laid up)，这样其最下层与纵向轴线在正或者负45度的范围内取向，且所述元件54在所述底部上不包括织物层。所述最下层的表面以与上述相同的方式变粗糙。所述元件54、56的粗糙的表面适于固定到踝部件52的各邻接表面，如下面所描述。在该构造中，弹性踝部件52在其在其中的应力区域之上流动时提高了元件54、56的多向强度。
该层式结构在下面进行了显示具有在-45度和45度上的纤维的织物；在90度上的单向层；在正或者负45度的范围之内的多个单向层；在正或者负45度的范围之内的最下单向层；粗糙的下表面；踝部件52；粗糙的上表面；在正或者负45度的范围之内的最上单向层；在正或者负45度的范围之内的多个单向层；和具有在-45度和45度上的纤维的织物。
列在所述踝部件52之上的所有的层包括上元件56。列在所述踝部件52之下的所有的层包括下元件54。
在使用中，足50可以被美容品(未示出)所覆盖以让整个组件尽可能地看起来比较自然。例如，申请人与本申请在同一天申请的平行申请公开了一种功能足盖，所述功能足盖很好地适于与该足50一起使用。该平行申请(标题为“Functional Foot Cover”)作为附属品连接到其上并被认为是该申请的一部分，并此处并入以供参考。普通技术人员将认识到，所述足50自身完全是功能性的，并可以不与美容品一起使用。
参照图5-7，所述足元件54包括脚趾部分58、脚跟部分60和弓形部分62。所述足元件54可以被调整尺寸和相似地成形为其所替换的自然人足。这样，参照图7，所述脚跟部分60包括大体上恒定的宽度。所述弓形部分62在靠近脚跟部分60的部位中包括大体上恒定的宽度，然后随着其靠近脚趾部分58逐渐变宽。所述脚趾部分58包括沿着从与弓形部分62离开的方向增加的宽度，然后对前部边沿64向内锥化。
在所述脚趾部分58中的向外凸出的横向边沿66有助于更为自然的脚趾脱离。在人足中，当所述足从脚跟撞击翻转到脚趾脱离时，所述质心近似行进通过所述大脚趾和第二脚趾。在该足假肢50中，向外弯曲的横向边沿66有助于朝向近中侧68引导足的质心的行进，这样如果人足叠加在所述足元件54之上时，其行进通过大脚趾和二脚趾将安置的区域。用于质心的该路径产生了更自然感觉的脚趾脱离，这反过来有助于让该假肢50的佩戴者的总体更自然的感觉。如下面更为完全所描述的那样，向外弯曲的横向边沿66没有实现由其自身的该优点。反而，所述横向边沿66与足50的其他特征组合实现该有利的结果。
所述脚趾部分58包括在其前端64处通常U形的切除部分70。所述切除部分70朝向所述足元件54的纵向轴线的近中侧定位，但是与所述足元件54的近中边沿68分开。所述切除部分70给了所述足元件54“凉鞋脚趾(sandaltoe)”的外观。该凉鞋脚趾适于结合美容品之内的匹配结构。所述美容品(cosmesis)对所述足50提供更符合解剖的外观。
所述凉鞋脚趾也使得足元件54维持更符合解剖的外观，同时提供全长度的脚趾杠杆。全长度的脚趾杠杆在脚趾脱离时提供了更大的能量返回并有助于全长度的步幅(full length stride)。此外，所述切除部分70对所述脚趾部分58在其近中侧上提供了更小的硬度。所述近中侧上的更小的硬度在所述足50翻转时朝向近中侧改进了足的质心的行进。
在可选的配置(未示出)中，所述切除部分70可以朝向所述足元件54的纵向轴线的横向侧定位。在该配置中，所述切除部分70对所述脚趾部分58在其横向侧上提供了更小的硬度。所述横向侧上的更小的硬度在所述足50翻转时朝向横向侧改进了足的质心的行进。
所述脚跟部分60包括纵向切开部72，所述切开部72大体上沿着所述足元件54的纵向轴线延伸。所述切开部72延伸到靠近所述脚跟部分60的弓形部分62的部位中。所述切开部72在所述脚跟部分60的近中部分74和横向部分76之间提供较窄的间隙。所述切开部72以圆形的圆角(或者导角)78终止，所述圆形的圆角78有助于防止在该部位中形成应力集中。这样的应力集中可能扩散通过足元件54的裂纹。
所述脚跟部分60中的切开部72有助于脚跟部分60适合不平的地面，这有助于在脚跟撞击期间稳定所述足50。例如，近中部分74可能撞击卵石，同时横向部分76撞击平的地面。在这种情况下，所述单独的近中和横向部分74、76彼此独立移动以适应不平的地面。所述近中部分74比横向部分76偏转更大量。这样，所述卵石没有将较大的扭矩放在足元件54上，这否则将在没有脚跟切开部72时会将较大的扭矩放在所述足元件54上。这样的扭矩将趋于扭转整个足50，导致整体不稳定。所述脚跟切开部72有助于避免这样的不稳定。
在显示在图27中的一个实施例中，足元件54的下表面包括功能脚底234。所述脚底234提供有利的翻转性能，这将在下面说明。所述脚底234例如通过粘接而固定到足元件54的下表面。功能脚底234包括弹性和可压缩材料的部分。示例材料包括EVA和聚亚安酯。在所示的实施例中，弹性和可压缩材料的第一部分236覆盖了大部分足元件的下表面。在可选的实施例中，第一部分236可以覆盖整个足元件下表面。第一部分236包括成形为大体上与足元件周边相同的周边。
第一部分236包括内不规则形孔。第一孔238大体上是圆形的，且安置在脚跟部分60处。第一孔238可以非对称成形，具有第一和第二凸起，一个在所述足的近中侧上，另外一个在所述足的横向侧上。所述近中凸起可以比横向凸起向前延伸的更远。
第二孔240是带有大体上V形凹陷242的椭圆并大致安置靠近足的球形物(ball)的位置(如果人足叠加在所述足元件54上的话)。第二孔优选地设置在所述足的近中侧上，V的底部优选地指向所述足的大脚趾。
包括弹性和可压缩材料的插入件244、246占据孔238、240。在一个实施例中，所述插入件244、246具有与包括第一部分236的材料不同的材料性能。例如，插入件244、246可以比第一部分的材料更容易压缩、或者密度更低。
更加压缩的插入件244有利地在所述足50的脚跟部分60中提供了额外的吸震。此外，插入件244朝向近中侧的非对称以及近中放置的插入件246对所述足50的近中侧整体提供了额外的压缩性。随着所述足从脚跟翻转到脚趾时，该配置朝向近中侧引导所述足50的质心。在这些实施例的每个中，所述插入件244、246优选地被第一部分236的材料所围绕，以在所述脚底234的边沿处对所述足50提供所需的支撑。
在交替的配置中，所述插入件246可以包括比第一部分236的材料压缩更小的材料。在该配置中，当所述足50从脚跟翻转到脚趾时，所述足50的硬度更大的近中侧朝向横向侧引导所述足50的质心。
在另一交替配置中，所述插入件246可以沿着所述足元件54的脚趾部分的横向侧安置。在这样的配置中，所述插入件246的材料合成物影响所述足50的翻转性能。如果插入件246比第一部分236更软，那么所述足的质心在所述足50从脚跟到脚趾的翻转时朝向横向侧引导。反过来，如果所述插入件246比第一部分236更硬，那么所述足的质心在所述足50从脚跟到脚趾的翻转时朝向近中侧引导。
普通技术人员将理解到，可以在第一部分236中提供额外的孔，这些额外的孔可以定位在第一部分236中的任何位置以给予所述足50所需的翻转性能。任何额外的孔也可以填充插入件。这些额外的插入件可以具有彼此不同的材料性能，并与第一部分236的材料性能不同。
普通技术人员将理解，尽管所述脚底234设有不同硬度或者压缩性(compressibility)的插入件244、246，其他技术可以被用来变化所述脚底234的压缩性。例如，小孔或者穿孔可以设置在所述脚底234的所需的位置，例如在所述脚跟之下和/或者近中侧上的所述足的球状物(ball)处。在这些位置处的材料的缺少可以有利地增加压缩性或者减小所述脚底234的硬度。可以构思在所需的位置中对所述脚底234提供变化硬度的任何实施例。特别地，构思了在特定的位置处变化所述脚底234的硬度以帮助引导所述足50的所需的翻转的任何实施例。
参照图6，在一个实施例中，所述足元件54的上表面80包括在所述脚趾部分58和脚跟部分60中的凹面弯曲部。所述足元件54的下表面82包括在所述弓形部分62中的凹面弯曲部。向上弯曲的脚跟部分60有助于保证所述脚跟部分60没有沿着后边沿84撞击所述地面。反而，所述后边沿84之前的脚跟的一部分86在脚跟撞击期间撞击所述地面。该部分86具有比后边沿84更大的表面区域。这样，在脚跟撞击时，所述足50更稳定，因为所述足的更大部分与所述地面接触。
向上弯曲的脚趾部分58(和脚趾部分58处所述足元件54下表面上的凸起弯曲部)提供了通过脚趾部分58更容易的翻转。所述弯曲的弓形部分62模拟所述人足中的弓形的自然曲率。这样，所述足元件54提供了通过中间姿势的更自然的翻转。此外，所述弓形部分62趋于通过所述中间姿势时弯曲(flex)，这提供了额外的吸震。
继续参照图6，在一个实施例中，所述足元件54沿着其长度具有变化的厚度。所述脚趾和脚跟部分58、60相对较薄，而所述弓形部分62相对较厚。如果所述足元件54的材料合成物在其整个区域之上是均匀的，那么所述变化厚度的区域将对所述足元件54提供变化硬度的区域。在如图6所示的配置中，例如，所述脚趾和脚跟部分58、60比所述弓形部分62更柔软。该配置提供了更容易的翻转，因为所述足元件54在所述脚趾和脚跟部分58、60处更适应。普通技术人员将理解，所述足元件54不需要包括具有不同厚度或者不同硬度的区域。
所述足元件54可以包括具有不同材料合成物的区域。这样的材料的变化可能导致所述足元件54的区域具有不同的硬度。具有不同硬度的区域有助于更有益的受引导翻转，这将在下面进行详细描述。具有不同材料合成物的区域的、用于足元件的配置的示例在下面进行了描述。
图28-31、34-37显示了用于足元件的可选实施例。图28-30的所述足元件88、90、92的每一个包括沿着长度边靠边安置的两个叶片94、96、98、100、102、104。所述叶片94、96、98、100、102、104可以包括整体式足元件的部分，包括长度方向的切开部106、所述切开部106在所述元件88、90、92的弓形部分110中具有间隙108。选择性地，所述叶片94、96、98、100、102、104可以包括在弓形部分110处彼此结合的单独的部分。
所述叶片94、96、98、100、102、104可以由相同的材料构造，或者它们可以由不同的材料构造。每个叶片94、96、100、102、104可以具有相同的厚度，或一个叶片94、96、98、100、102、104可以比其他的厚。为了近中地引导所述足的质心，所述近中叶片94、98、102的硬度可以具有比横向叶片96、100、104的硬度更小。这样，近中叶片94、98、102比横向叶片96、100、104更容易弯曲，从而引导朝向所述近中侧的翻转。反过来，为了横向地引导所述足的质心，近中叶片94、98、102的硬度可以比横向叶片96、100、104更大。
在图28的实施例中，叶片94、96具有大致相同的宽度，切开部106大体上沿着前部/后部方向较直地行进。在图30的实施例中，近中叶片102的宽度小于横向叶片104的宽度，切开部106大体上沿着前部/后部方向较直地行进。在图29的实施例中，近中叶片98的宽度小于横向叶片100，切开部106包括方向的改变。切开部106大体上沿着前部/后部方向从元件90的后部边沿112到弓形部分110较直地行进。在较短的间隙108之后，切开部106沿着前部/后部方向继续大体上较直直到所述切开部106大致达到所述弓形部分110和脚趾部分114之间的边界。然后，所述切开部106近中地转动并连续到脚趾部分58的前部边沿118中的U形切除部116的基部。
图31显示了所述足元件的另一可选实施例。所述图31的足元件93包括两个长度方向边靠边安置的叶片95、97。所述叶片95、97可以包括整体式足元件的部分，包括长度方向的切开部99，所述切开部99从前部边沿101延伸到其后部边沿103。选择性地，所述叶片95、97可以包括单独的部分。
所述叶片95、97可以由相同的材料构造，或者它们可以由不同的材料构造。每个叶片95、97可以具有相同的厚度，或者一个叶片95、97可以比另一个厚。为了近中地引导所述足的质心，所述近中叶片95的硬度可以比横向叶片97的硬度更小。这样所述近中叶片95比横向叶片97更容易弯曲，从而朝向近中侧引导所述翻转。反过来，为了横向地引导所述足的质心，所述近中叶片95的硬度可以比横向叶片97更硬。
如上所述的足元件88、90、92、93所有的都包括分开的脚跟和脚趾部分。相对于所述分开脚跟部分60，这些分开部分提供了如上所述的相同优点的地面适应性。
图35的实施例包括整体式足元件120。所述叶片的曲率是近中成角度的。该成角度的曲率在翻转的期间近中地引导所述足的质心。在可选的配置中，所述叶片的曲率可以横向地成角度。该成角度的曲率在翻转期间横向地引导所述足的质心。
图36的实施例相似地包括整体式足元件122。所述脚趾部分130的近中边沿126和横向边沿128中的侧切口124控制足元件的弯曲角度。在所示的实施例中，所述侧切口124在俯视图中大体上是U形的。但是，普通技术人员将认识到，侧切口124可以用大体上任何形状来实施。例如，侧切口124可以是V形状的。
图37的实施例包括整体式足元件132。在所述脚趾部分134和弓形部分136之间的大致边界处，所述元件的下表面138包括通道140。所述通道140大致垂直于所述元件132的纵向轴线行进。但是，所述通道140可以沿着部垂直于所述元件132的纵向轴线的方向行进。例如，所述通道140的近中端可以安置在所述通道140的横向端的后部，或者反过来。
通道140的深度沿着近中的方向增加。在所述通道140的部位中，这样所述元件132的近中侧比横向侧柔性更大。该配置在翻转期间朝向近中侧引导所述足的质心。在可选的配置中，所述通道140的深度可以沿着横向方向增加。这样，在通道140的部位中，所述元件132的横向侧比近中侧更具有柔性。该配置在翻转期间朝向横向侧引导足的质心。
图18-20详细地显示了上元件56。参照图18，上元件56包括前部分142和后部分144。尽管上元件56的后部分144显示为大体上是平面的，普通技术人员将认识到后部分144可以向上弯曲以形成通常垂直的或者带角的上连接部分。
参照图20，后部分144包括半圆形后部边沿146、大体上直的近中边沿148和大体上直的横向边沿150。普通技术人员将认识到这些边沿146、148、150的任何一个可以包括不同的形状。前部分142包括大体上直的横向边沿152，所述横向边沿152向前延伸到大体上直的前部边沿154。所述前部边沿154稍微成角度，这样其横向部分向其近中部分的前部延伸。横向边沿152和前部边沿154的相交部分限定了圆形的拐角156。前部分142的近中边沿158横向地朝向前部边沿154锥化，在另一圆形的拐角160中与前部边沿154相交。上元件56的该非对称形状对足50提供了有利的翻转性能，如下面将详细说明。
前部边沿154优选地垂直于通过佩戴者的向前的走动运动所限定的轴线。为了实现该配置，前部边沿154优选地与在大约3和20度之间的角度上(更为优选地在大约7度上)与上元件56的纵向轴线相交。对于大多数假肢足装置，为了模仿自然人足，连接了假肢足，这样限定为后部到前部的其纵向轴线从通过佩戴者的向前的走动运动所限定的轴线朝向横向侧偏移3到20度，更为优选地是大约7度。这样，当该足50以这种方式偏移时，所述上元件56的带角度前部边沿154大体上垂直于通过佩戴者的向前走动运动所限定的轴线。该配置允许横过所述前部边沿154的上元件56的更为均匀分布的弯曲。
参照图19，上元件56的后部部分144大体上是平的，而前部部分142向上弯曲。该曲率与踝部件52的前部部分的独特形状结合，对所述足提供了有利的翻转性能，如下面详细说明。
参照图20，后部部分144包括第一和第二孔162。所述孔162沿着大体上垂直地与元件56的纵向轴线相交的线安置。所述孔162从所述纵向轴线大体上是等距的。所述孔162允许固定部件以通过所述上元件56向上突出，如下所述。
图8-11详细地显示了弹性踝部件52。参照图9，所述踝部件52在侧视图中大致是楔形。踝部件52的上表面164大体上是平的，但是朝向其前部边沿166稍微向上弯曲。由于踝部件52上表面164大体上是平的，上元件54也优选地至少沿着踝部件52的主要部分大体上是平的。当所述足50歇置时，上元件54有利地沿着该较平的部分、从水平以大约10和30度之间的角度(更为优选地从水平以20度的角度)向上延伸。
参照图8和10，上表面164的后部分168包括第一和第二凹陷170。所述凹陷170沿着大体上垂直于所述踝部件52的纵向轴线的线安置。在被组装的足50中，凹陷170容纳固定部件的头部，如图4中所示。
在侧视图(图9)中，踝部件52的后表面172包括大体上恒定半径的凹入的曲率。普通技术人员将理解，所述曲率不需要大体上恒定的半径。所述弯曲的后表面172与踝部件52的其他特征结合在脚跟撞击时产生有利的结果，如下面所详细描述。
踝部件52的下表面174包括在后部分176和其中间部分178中的下凹的曲率以及在其前部分180中的凸出的曲率。参照图2，当所述足50歇置时，较窄的间隙182将踝部件52的前部部分180与足元件54分开。即，踝部件52的前部部分180可以在182处接触所述足元件54。但是，优选地，所述间隙在1mm和15mm之间。
在所述间隙182之前，所述踝部件的前部部分180的向上的曲率在足元件54的前部部分180和上表面186之间产生逐渐变宽的楔形间隙184。所述间隙184产生了有利的翻转性能，如下面详细描述。
参照图8、9，踝部件52的侧表面包括在其后部分中的大体上楔形的浅凹部188。每个凹部188包括限定闭合的形状并分开所述侧表面上的不同高度的区域的边界189。
在所述凹部188之内，所述侧表面包括多个槽190。每个所述槽190沿着基本上垂直于所述踝部件52的纵向轴线的方向延伸到所述踝部件52中。但是，所述槽190优选地没有整个延伸通过所述踝部件52。反而，纵向延伸的壁(未示出)将所述近中侧上的槽190与所述横向侧上的槽分开。该壁可以与所述踝部件52一体形成。普通技术人员将认识到，所述槽190可以整个延伸通过所述踝部件52。在所示的实施例中，所述踝部件52包括四个槽190。但是，普通技术人员将理解可以提供更少或者更多的槽190。
所述槽190在侧视图中大体上是椭圆形的或肾形的，沿着前部方向从更高转变到更低。优选地，一个或者更多个所述槽190具有肾形状。例如，最靠后安置的两个槽190包括弯曲的侧边沿192(图9)，所有这些侧边沿192朝向所述踝部件52的后部表面172凹入。该形状允许所述踝部件52朝向其载荷之下的后部部分进行更为有利的弯曲。这样所述踝部件52的后部部分提供了额外的压缩和/或者吸震，以及逐步的缓冲，如下所述。普通技术人员将理解，所述椭圆和/或者肾形状可以大体上较直地站立，或者它们可以是倾斜的。普通技术人员将进一步理解，所述弯曲侧边沿92可以面朝向所述踝部件52的前部边沿166。
所述槽190适于容纳加强部件，例如如图12-17中所示。图12-14显示了具有弯曲配置的加强部件194，所述加强部件适于配合到所述弯曲槽190中(两个最后部的槽)。图15-17显示了具有直配置的加强部件196，适于配合到所述直槽190中(两个最前部的槽)。注意，所述加强部件194、196没有按照比例画出。
加强部件194、196优选地由弹性和可压缩材料所构造。优选的材料是聚亚安酯的泡沫材料。所述加强部件194、196的密度可以被选择来将所述足50的硬度对特定的用户微调。在一个实施例中，所述加强部件194、196的密度是0.4g/cm3到0.6g/cm3。
加强部件194、196优选地对所述踝部件52提供缓冲。所述加强部件194、196也改变了所述足50的翻转特性。对于给定的应用，所有的、一些槽190可以包含加强部件194、196，也可以槽190都没有包含所述加强部件194、196。如果至少一些槽190包含加强部件194、196，一个或者更多个加强部件194、196可以具有与一个或者更多个其他加强部件194、196不同的材料性能，例如密度和压缩性。例如，在所述横向或者近中侧的任一个上的所有的加强件194、196具有第一组材料性能，而所述相对侧上的加强件194、196具有第二组材料性能。更为优选地，所述近中侧上的加强件194、196可以比横向侧上的加强件更容易压缩。该配置可以对所述足50提供更有利的翻转特性，如下面所详细描述。当然，踝部件52的相对侧上的加强件194、196可以具有相同的材料性能。
参照图9，在所述槽190的每一个之间，以及在最外的槽190之外，所述肋198通常在踝部件52的上表面和下表面164、174之间垂直延伸。朝向所述足50的前部166的肋198大体上是直的，而朝向所述足50的尾部172的肋198是弯曲的。所弯曲的肋198压缩性有利地是较软的，因为与直肋相比，它们在压缩载荷下更容易弯曲。这样所述踝部件52对佩戴者提供有利的缓冲。但是，所述弯曲肋198拉伸相对较硬，对所述足50提供了耐久性。普通技术人员将认识到，直肋可以替换弯曲肋198，所述踝部件52仍然可以提供有利的如上所述的缓冲和耐久性。
参照图8、9，所述踝部件52的前部分180包括切开部200。所述切开部200横过所述踝部件52整个地延伸，并从所述踝部件下表面174向上和向后对角地延伸。参照图9，所述切开部200具有足够大的厚度，这样，当所述踝部件52处于歇置状态中时，所述踝部件52的表面202、204至所述切开部200的任一侧没有彼此邻接。
所述切开部200的后部边沿206在所述踝部件前部分18中邻接大体上圆柱形的腔208。所述腔208横过所述踝部件52整个地延伸，并对所述切开部200提供应力消除。所述腔208从所述踝部件上表面164、从所述踝部件下表面174分开，并在所述踝部件侧表面上定位在所述凹部188之前。如下所述，在翻转期间，所述腔208和所述侧表面凹部188之间的所述踝部件材料52的所述部分210用作铰链。
普通技术人员将理解，所述切开部200和所述腔208的所显示的位置和取向只是一个可能的配置。例如，所述切开部200可以更靠后安置，也许重叠所述踝部件52的中间部分。当这些特征相对于所述踝部件52的剩余部分的位置改变时，足50的旋转响应改变。即，在翻转期间，当其在矢面(sagittal plane)中旋转时，所述切开部200和所述腔208的所显示的位置和取向影响所述足50的软度和硬度。该概念将在下面更为详细地说明。
图1-3显示了组装配置中的足50，而图4显示了在分解配置中的足50的主要部件。所述踝部件下表面174邻接所述足元件上表面186，而所述踝部件上表面164邻接所述上元件下表面212。这样，所述踝部件52夹持在所述足元件54和所述上元件56之间。
胶或者另外的粘接介质可以将上元件56和足元件54固定到踝部件52。选择性地，所述踝部件52可以直接铸在上元件56和足元件54上。在该直接铸造过程中，形成所述踝部件52的材料被注射到模具中，这样所述踝部件材料直接接触所述足元件上表面186和上元件下表面212。当所述踝部件材料硬化时，其粘附到这些表面186、212上。所述直接铸造方法可以比胶或者其他的粘合介质在所述匹配表面之间产生更强的粘接。
如果实心表面在执行直接铸造之前变粗糙，相邻表面之间的粘接可以得到加强。例如，所述足元件上表面186和所述上元件下表面212可以在踝部件52注射到模具中之前变粗糙。让这些表面变粗糙的一种方法涉及在所述表面固化之前将粗糙的编织织物层施加到各表面。在所述表面被固化之后，所述织物被移除，留下粗糙的表面。
突出的棱锥形适配器214驻留在上元件56的后部分144的顶部上。所述适配器214直接定位在所述足元件54中的圆角78之上。所述适配器214详细地显示在所述图21-26中。所述适配器214优选地由金属构造。在一个实施例中，所述适配器214由钛和/或者铝构造。
参照图21，所述适配器214包括基部部分216和匹配部分218。所述基部部分216包括带斜坡的下表面220(图22)，所述下表面220与如图2中所示的上元件56的带斜坡的上表面222齐平地坐落，如图2中所示。所述基部部分216的剩余部分被成形为沿着如图22中所示的、其中匹配部分218的纵向轴线224大体上垂直的取向、呈现匹配部分218。
基部部分216的下表面220包括第一和第二容纳孔226(图23、24)，所述容纳孔226与上元件56中的第一和第二孔162以及踝部件52的上表面164中的凹部170对准。如图2中的虚线所示，固定部件230(图4)的轴228通过上元件56中的第一和第二孔162伸出。所述伸出的轴228结合所述棱锥形适配器214中的容纳孔226，这样将所述棱锥形适配器214固定到上元件56。所述固定部件230可以包括外螺纹，容纳孔226可以包括内螺纹。
上元件56被固定到踝部件52的上表面164，这样每个所述固定部件230的头部分232(图4)坐落在所述上表面164中的所述凹部170中的一个之内，如图2中的虚线所示。
参照图1、4，上元件56的周边跟踪大体上与踝部件上表面164的周边相同的路径。上元件56被定位在所述踝部件52上，这样在这两个周边之间基本上没有重叠。所述踝部件52被定位在所述足元件54上，这样所述踝部件52的前至后中心(fore-to-aft center)被定位在所述足元件54的前至后中心之后。参照图3，所述踝部件52的侧至侧中心(side-to-side center)大体上与所述足元件54的侧至侧中心对齐，除了在所述踝部件52的前部部分中之外，如下所述。
图38-40显示了当所述足50从脚跟撞击到脚趾脱离翻转时的所述足。所述足50的几个特征有助于所述足50所实现的有利翻转。例如，显示在图38中的脚跟撞击时，分开的脚跟部分60稳定了所述足50，这如上面所详细描述。此外，脚跟60处的弹性脚底234在脚跟撞击时挤压。所述变形有助于在更宽的区域之上分配所述力，这进一步提高了稳定性。该压缩在佩戴者的步态期间连续，在整个过程中提供了稳定性。
在脚跟撞击时，所述足元件脚跟部分60的曲率和锥化的厚度提供了舒适和稳定性的改良，如上面所详细描述。参照图38，所述足元件54的脚跟部分60在脚跟撞击时向上弯曲。所述变形足元件54挤压所述踝部件52的后部部分。与最尾部肋198的弯曲形状相连接的、所述踝部件后部表面172的下凹曲率让所述后部部分在挤压中更软。此外，所述踝部件52在所述后部部分中的相对更大的厚度对所述足50在脚跟撞击期间提供了更大的压缩，同时也允许额外的旋转能力。这样，所述踝部件52在脚跟撞击时提供了增加的缓冲。
在脚跟撞击时的踝部件52的后部部分的变形经常是显著的，从而最尾部的肋198弯曲并接触次最尾部肋198，如图38中所示。弯曲的肋198压塌缩(collapse)所述最尾部槽190。如果在所述足50上的载荷足够大，另外的肋198可能弯曲以及另外的槽190可能被压塌缩。所述压塌缩的槽190在所述踝部件52之内逐渐缓冲。当最尾部槽190被压塌缩时，所述踝部件52中的硬度由于所述踝部件52的增加的密度的缘故而增加。当次最尾部槽190被压塌缩时，所述踝部件52中的硬度进一步地增加。该逐渐增加的缓冲有利地将所述踝部件响应特性对佩戴者进行定制。
继续参照图38，在所述脚跟撞击期间，在所述上元件56的前部部分和所述足元件54之间缺少连接消除了该区域中的拉伸。所述上元件56的前部部分142没有被限制从所述足元件54移开。这样，所述踝部件52在所述脚跟撞击时的后部部分的压缩在所述踝部件52的前部部分180中没有产生张力，这反过来允许所述后部部分进一步压缩。该特征进一步改进了所述足50的缓冲能力。所述踝部件前部部分180的面对的表面202、204之间的间隙200的形状、取向和位置影响了所述足50的脚跟硬度。相似地，所述踝部件前部部分180和所述足元件54之间的所述间隙184的形状、取向和位置影响了所述足50的脚跟硬度。
在中间姿态时，如图39中所示，所述足50的几个特征开始向内朝向所述足50的近中侧引导所述足的质心。例如，如果所述足50包括如上所述的功能脚底234，在所述足元件54的球状物处相对软的材料246区域比围绕所述软材料246的相对更牢固的材料236更容易变形和压缩。所述更软的材料246的近中位置向内引导所述足的质心。
所述非对称的上元件56还提高了近中引导翻转。参照图3和20，所述上元件56的近中边沿158从大致所述元件56的长度方向的中点朝向其前部边沿154、而朝向其横向侧锥化。参照图4、10，所述踝部件52的上表面164共享该周边形状。这样，所述踝部件52在横向侧上对佩戴者的重量提供了更大的支撑。当所述佩戴者的步态向前进时，该不均匀的重量支撑近中地引导所述足的质心，因为由于缺少叠置的踝部件和上元件、所述足元件被允许更朝向其近中侧弯曲。当佩戴者的步态逐渐朝向所述脚趾脱离时，所述上元件56和所述踝部件52的弯曲的锥度逐渐引导所述足的质心更远和更靠近中。
将加强部件194、196添加到所述踝部件52可以进一步改进所述被引导的翻转。例如，相对牢固的一个加强件或者多个加强件194、196可以定位在所述踝部件52的横向侧上的槽190之内，而相对较软的一个加强件或多个加强件194、196可以被定位在所述近中侧上的所述槽190之内。选择性地，一个或者多个加强件194、196可以被定位在所述踝部件52的横向侧上的槽190之内，而没有加强件定位在所述近中侧上的槽190之内。在任一情况下，所述踝部件52的横向侧的压缩性比近中侧差。当所述足50翻转时，所述近中侧的更大的压缩性进一步向内引导所述足的质心。
图41显示了该足50所实现的有利的被引导翻转。图41是当所述足50从脚跟撞击到脚趾脱离翻转时由足50施加到走路的表面上的压力的扫描。右边上的图像描绘了通过所述足50所施加的压力，而左边的图像描绘了佩戴者的自然左足所施加的压力。当其进行通过所述翻转时，每个图像中的点顺从所述压力中心的路径。为了模拟自然人足所顺从的路径，该压力中心优选地在脚跟的中心处开始并大体上以直线行进直到其大致达到所述足的球状物。其然后优选地近中弯曲并连续朝向佩戴者的第一和第二脚趾。优选地，所述点的每一个之间的距离大体上是均匀的，指示了平稳的翻转，而速度没有迅速的改变。
顺应(followed)该足50的压力的中心的路径的右边的扫描指示了该足50提供了有利的翻转。所述点基本上是均匀分开的。所述点从所述脚跟的中心处开始，并大体上以直线行进，直至它们大致到达所述足的球状物。然后，它们近中地弯曲且朝向佩戴者的第一和第二脚趾连续。
图28-37显示了实现了如上所述的受引导的翻转的几个可选实施例。例如，图28-31、35-37的实施例包括独特设计的足元件88、90、92、120、122、132。这些实施例的每一个在上面进行了详细的描述，且所述描述此处不再重复。
图32示意地显示了用于实现如上所述的引导翻转的踝部件248用的概念设计。所述踝部件248包括近中部分250和横向部分252。所述近中和横向部分250、252具有不同的硬度。例如，所述近中和横向部分250、252可以由不同密度的相同材料所构造，或者它们可以由完全不同的材料所构造。在一个实施例中，所述近中部分250的硬度臂横向部分252更软。对于所述近中侧上的更软的加强件，所述近中部分250在所述踝部件248翻转时比横向部分252更加压缩，这样向内引导所述足的质心。为了向外引导所述足的质心(朝向横向侧)，所述近中部分250可以具有比横向部分252更大的硬度。
另外可选的踝部件(未示出)包括前部和后部部分。前部和后部部分具有不同的硬度。在一个实施例中，所述后部部分的硬度比所述后部部分更软。在另一实施例中，所述前部部分的硬度比所述后部部分更大。
另一可选踝部件(未示出)包括整体式部件，所述部件具有不同硬度或者密度的区域。例如，踝部件可以包括各种层，一些层具有与其他层不同的硬度。选择性地，所述踝部件可以包括具有第二硬度的带袋(pocket)或者插塞(plug)的第一硬度的基体。
图33示意地显示了用于实现如上所述的引导翻转的踝部件245用的另一概念设计。踝部件254大体上成形为具有对角截平前部表面256的长方体形。这样，所述踝部件254的横向前部边沿258比近中前部边沿260向前延伸的更远。当所述踝部件254从中间姿态翻转到脚趾脱离时，所述踝部件254的横向侧262支撑越来越多的佩戴者的重量，这样向内引导所述足的质心。为了向外引导所述足的质心(朝向横向侧)，所述踝部件254的配置可以被改变，这样所述近中侧边沿260比横向前部边沿258进一步向前延伸。
这些实施例可以由单个材料构造，或者所述踝部件254的近中侧和横向侧可以由不同的材料构造。例如，所述踝部件254的近中侧264可以由比横向侧262更软的材料所构造，或者反过来。
图34示意地显示了实现如上所述的受引导翻转的用于足元件266的概念设计。所述足元件266包括条267，所述足元件266在所述条处具有增加的厚度。在所示的实施例中，所述条267从大体上直的足元件266的脚跟部分269行进到其弓形部分271。所述条267的该部分大体上平行于所述足元件266的纵向轴线行进，并定位在所述纵向轴线的侧面。然后，所述条267稍微转向所述足元件266的横向侧273，并对角向前进入其脚趾部分275。然后，所述条267朝向所述足元件266的近中侧277转回并在没达到所述前部部分279而终止之前继续对角向前。
所述条267的位置和形状有助于在所述足50翻转时向内引导所述足的质心。所述足元件266的增加的有效厚度增加了在所述条267的部位中的其硬度。这样，在所述脚跟和弓形部分269、271中，所述足元件266的硬度大于在所述横向侧273上的硬度。当所述条267转向所述横向侧273时，所述足元件266的宽度增加。所述条267的定位朝向所述逐渐变宽的足元件266的横向侧273越来越远增加了所述足的质心朝向所述近中侧277引导的趋势。
所述条267可以被形成为单独的部件，所述部件可以被固定到所述足元件266的上表面281。选择性地，所述足元件266和所述条267可以形成为单件。如果所述条267被形成为单独的部件，其可以由与所述足元件266不同的材料所构造，或其可以由相同的材料构造。
如图39中所示，所述足元件54的弓形部分62的曲率在佩戴者的步态达到中间姿态时变平。所述足元件54的变形对所述佩戴者提供了进一步的缓冲。此外，当所述佩戴者的步态通过中间姿态，弹性足元件54开始返回到其自然形状，这样对佩戴者提供了能量返回。当所述足通过所述中间姿态时，所述踝部件52之下的间隙184关闭，这样所述用户现在获得了大体上所述踝部件52的整个压缩能力。
当所述佩戴者的步态从中间姿态过渡到脚趾脱离时(图39和40)，所述足元件54的脚趾部分58弯曲，这样减小了所述脚趾部分58的曲率半径。所述步态越是朝向脚趾脱离靠近，所述足元件54越是弯曲。当所述足元件54弯曲时，其上表面186移动更靠近所述踝部件52的前部部分180的下表面268。当所述接触区域270的前部边沿272逐渐向前移动时，这些两个表面186、268之间的接触区域270(图39)逐渐增加。在脚趾脱离时(图40)，所述踝部件52的前部部分180的整个下表面268接触所述足元件上表面186。该逐渐增加的支撑表面区域270从中间姿态到脚趾脱离提供了增加的稳定性。
所述接触区域270的前部边沿272用作支点(fulcrum)，所述足元件54围绕该支点枢转。由于所述前部边沿272在所述佩戴者的步态靠近脚趾脱离时向前行进，所述足元件脚趾部分58的杠杆臂通过佩戴者的步态的该部分长度逐渐减小。所减小的杠杆臂长度增加了所述足元件脚趾部分58的有效硬度。这样，从所述中间姿态到所述脚趾脱离，所述脚趾部分58逐渐提供了增加的能量返回，获得了平稳的翻转。
所述脚趾部分58中的向外凸出的横向边沿66有助于更自然的脚趾脱离。如上所讨论，所述上元件56和踝部件52的独特的配置有助于在所述足50翻转时向内引导所述足的质心。向外凸出的横向边沿66也有助于该有益的效果。由于横向边沿66向外凸出，所述横向边沿66提供了用于在所述足50朝向脚趾脱离转动时近中推动所述质心的杠杆作用。
参照图38-40，所述圆柱形腔208和最前肋198之间的实心材料区域210用作佩戴者步态的铰链。在所述脚跟撞击时(图38)，在所述铰链210之后的材料处于压缩中。所述足元件54和上元件56围绕所述铰链210枢转以压缩所述踝部件52的后部部分。所述铰链210前部的材料没有处于拉伸中，这是因为在上元件56的前部部分142和足元件54之间缺少连接。
当所述足50向前转动到中间姿态时，所述元件54、56沿着相反的方向枢转以实现图39的配置。以及当所述足50向前朝向脚趾脱离转动时，所述元件54、56继续沿着相同的方向围绕所述铰链210枢转，关闭所述踝部件52的前部处的间隙184并将所述踝部件52的后部部分处于拉伸中。相对长的上元件56减小了踝部件52的上元件56和后部部分168之间的撕裂力。这样，该配置增加了所述足50的耐久性。
铰链210的位置影响脚跟硬度和所述足50的旋转响应。当所述铰链210更向后移动时，所述脚跟变更软。当所述铰链210更向前移动时，所述脚跟变得更硬。
显示在图1-4中的所述足50适于替换自然的右人足。普通技术人员将理解到，围绕所显示的足50的纵向轴线作为镜像配置的足将适于替换人的自然左足。例如，显示在图5-7中的足元件54具有这样的镜像图像配置。所显示的足50和其各种部件没有用于限制所附的对任何特定的配置的权利要求的范围，所述配置适于用作左足或右足。
图42-46显示了该足假肢300的另一实施例。参照图42，所显示的足假肢300包括弹性踝部件302，所述弹性踝部件302夹持在所述下元件304或者足元件304以及上元件306或者踝元件306之间。踝部件302、下元件304和上元件306与如图1中所示的足50的对应元件相似。
足锥体形适配器308停留在所述上元件306的后部分310的顶部。与适配器214相似的适配器308更为详细地显示在图43-46中。所述适配器308包括在其前部分314(图43)中的通孔(through-bore)312。通孔312的纵向轴线垂直于通过上元件306的后部分310(图45)所限定的平面。通孔312有利地减小了适配器308的重量，这反过来减小了整个足300的重量。普通技术人员将认识到，所述适配器308不需要包括通孔312。
参照图45，通孔312的下端包括插塞316。在所示的实施例中，所述插塞316大体上是盘形的，这样其覆盖上元件306的整个区域，所述上元件306否则将被所述通孔312所暴露。在所示的实施例中，所述插塞316大约是所述上元件306的后部分310的厚度的一半。但是，普通技术人员将理解，所述插塞316可以更薄或者更厚。
所述插塞316优选地包括弹性材料，例如聚亚安酯。所述插塞316用作多种功能。例如，所述插塞316协助将所述适配器308固定到所述上元件306。在构建所述足300的一个优选过程期间(将在下面更详细地说明)，形成所述插塞316的材料流入所述间隙318，所述间隙318存在于所述适配器308的前部分314和所述上元件306的上表面320。2003年8月15日提交的美国专利申请序列号No.10/642,125公开了假肢足的进一步的细节，所述假肢足在所述连接适配器和所述上元件之间具有间隙。No.10/642,125申请中的申请可以或者不容纳弹性材料。
参照图45、46，在所示的实施例中，所述间隙318大体上是楔形的，朝向所述适配器308的前边沿322变得更宽。所述间隙318的形状从所述前部分314的下边沿324的轮廓所获得，其优选地向上朝向所述前边沿322弯曲。该形状使得所述上元件306更自然地弯曲。
当所述假肢佩戴者到处走动时，至少所述上元件306的前部分326趋于弯曲。所述弯曲的最大量发生在所述步态的脚趾脱离阶段。所述适配器308的前下边沿324的卷曲的形状优选地模拟上元件306在其屈曲时所实现的弯曲形状。这样，所述前下边沿324避免在上元件306中产生应力集中。例如，如果前下边沿324没有向上弯曲，反而与在所述前表面322和下表面328(图46)的相交部分处的九十度拐角相似，所述锐拐角将产生一个支点，所述上元件306的前部分326将围绕所述支点弯曲。所述支点将抑制所述上元件306的自然屈曲运动，导致所述支点附近中的材料比其不这样的弯曲的更大，且围绕所述相对尖的支点屈曲。该非自然运动将在所述上元件306中产生应力集中，所述应力集中将导致所述上元件306失效。
在该足假肢300(该空间隙实施例)的一个实施例中，所述间隙318不包含固体材料。在该实施例中，没有任何阻挡所述上元件306的自然屈曲。但是，在所示的实施例(所填充间隙的实施例中)，所述间隙318包含弹性材料，例如聚亚安酯。在该实施例中，当所述上元件306弯曲时，所述间隙318收缩。当所述间隙318收缩时，所述间隙318中的弹性材料压缩。该压缩对所述上元件306的屈曲产生阻力。
在空间隙和所填充的间隙的实施例中，所述间隙318影响所述足300的翻转性能。在所述空间隙实施例中，翻转是最软的。在所填充的间隙的实施例中，所述翻转通常比所述空间隙实施例的更硬，当所述间隙填充材料的压缩性减小时所述硬度增加。
所述适配器308可以相对于图4的适配器214和上元件56与上述相似的方式固定到所述上元件306。例如，参照图45，一个或者更多个螺栓330可以将所述适配器308固定到所述上元件306。在所填充间隙的实施例中，当所述上元件306屈曲时，弹性材料有利地减小了所述螺栓330中的应力。对于填充间隙的实施例，与空间隙实施例相比，测试已经显示了形成在所述螺栓中的应力的20％-30％的减小。
在构造填充的间隙的实施例的方法的一个实施例中，例如O形环的障碍物(未示出)在所述适配器308被固定到所述上元件306之后围绕所述适配器308的下部分332(图45)放置。所述液体形式的弹性材料然后被倒入所述通孔312中。所述弹性材料通过所述上元件306的适配器前部分314和上表面320之间的较窄的开口334(图46)而渗漏(seep)。弹性材料填充所述间隙318。所述障碍物防止弹性材料进一步向外流动。一旦所述弹性材料已经冷却和硬化，所述障碍物被移出。
如上所述，适配器308不需要包括通孔312。在不包括通孔312的所述足300的实施例中，所述弹性材料可以用可选的方式(例如从所述适配器308的前部、通过将其直接注射到所述间隙318)施加到所述间隙318。
本发明的范围上述以完全、清晰、简洁和准确的术语描述了用于执行该具有弹性多轴踝的足假肢的最佳模式，以及制造和使用所述足假肢的方式和过程，从而普通技术人员能够制造和使用该足假肢。但是，从如上的公开，该足假肢容易进行完全等同的修改和进行可选的构造。结果，该足假肢不限于所公开的特定的实施例。相反，该足假肢覆盖了落入该足假肢的精神和范围之内的所有的修改和可选的构造。
权利要求
1.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述足的横向侧相对更硬，所述足的近中侧相对更软。
2.根据权利要求1所述的假肢足，还包括脚底，所述脚底固定到下元件的下表面，所述脚底包括具有第一硬度的至少第一区域和具有第二硬度的至少第二区域，所述第一硬度与所述第二硬度不同。
3.根据权利要求2所述的假肢足，其中所述第一硬度大于所述第二硬度。
4.根据权利要求3所述的假肢足，其中所述第二区域位于所述脚底的与其近中边沿相邻的前部部位中。
5.根据权利要求1所述的假肢足，其中所述踝部件包括在其近中侧或者横向侧中的至少一个上的开口，所述开口至少部分延伸通过所述踝部件。
6.根据权利要求5所述的假肢足，其中所述开口只位于所述踝部件的近中侧上，所述开口只部分延伸通过所述踝部件。
7.根据权利要求5所述的假肢足，其中所述踝部件包括在其近中侧和横向侧上的开口，所述近中侧上的开口通常比横向侧上的开口更大。
8.根据权利要求5所述的假肢足，其中所述踝部件包括在其近中侧和横向侧上的开口，每一侧上的所述开口中的至少一个包含加强件，所述踝部件的相对侧上的加强件具有不同的压缩性。
9.根据权利要求8所述的假肢足，其中所述近中侧上的加强件或者多个加强件通常比所述横向侧上的加强件或者多个加强件更容易压缩。
10.根据权利要求5所述的假肢足，其中所述踝部件包括只在其横向侧上的多个开口，所述开口中的至少一个包含加强件。
11.根据权利要求5所述的假肢足，其中所述踝部件包括在其近中侧和横向侧上的多个开口，只有所述横向侧上的开口中的至少一个包含加强件。
12.根据权利要求1所述的假肢足，其中所述上元件沿着纵向轴线在俯视中是非对称的。
13.根据权利要求12所述的假肢足，其中当所述假肢足在使用中从脚跟撞击到脚趾脱离翻转时，所述非对称的上元件被配置用于协助以所需的近中一横向或横向-近中的方式引导所述足的翻转。
14.根据权利要求12所述的假肢足，其中所述上元件的近中边沿朝向其前部边沿横向锥化。
15.根据权利要求14所述的假肢足，其中所述上元件的横向边沿大体上是直的。
16.根据权利要求12所述的假肢足，其中所述踝部件的近中边沿朝向其前部边沿横向锥化。
17.根据权利要求1所述的假肢足，其中所述上元件和所述下元件每一个大体上是板状的。
18.根据权利要求1所述的假肢足，其中所述上元件和所述下元件每一个包括能够沿着多个方向屈曲的弹性材料。
19.根据权利要求18所述的假肢足，其中所述上元件和下元件每一个包括多个层或者薄片。
20.根据权利要求18所述的假肢足，其中所述上元件和下元件每一个包括碳纤维复合材料、或者任何聚合体材料，或者聚合体和纤维的任何合成物。
21.根据权利要求1所述的假肢足，其中所述踝部件与上元件和下元件直接铸造，从而将所述踝部件固定到上元件和下元件。
22.根据权利要求1所述的假肢足，其中所述踝部件用粘合剂粘合到上元件和下元件。
23.根据权利要求1所述的假肢足，还包括可操作地固定到上元件的安装装置。
24.根据权利要求1所述的假肢足，其中所述安装装置包括凸出棱锥形适配器。
25.一种假肢足，包括下元件；上元件；弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间，踝部件的近中侧和横向侧包括多个开口，每个所述开口至少部分延伸通过所述踝部件；和一个或者更多个近中和横向加强件，所述加强件被配置以插入到所述开口中，其中所述加强件选择性地插入到所述开口中选择性地调节所述假肢足的近中和横向硬度。
26.根据权利要求25所述的假肢足，其中所述近中和横向加强件具有大体上相同的密度。
27.根据权利要求25所述的假肢足，其中所述近中和横向加强件具有不同的密度。
28.根据权利要求25所述的假肢足，其中所述近中加强件的密度小于所述横向加强件的密度。
29.一种假肢足，包括下足元件，所述下足元件在所述下足元件的脚跟部分和足部分之间延伸；上踝元件，所述上踝元件设置在所述下足元件之上并限定在所述上踝元件的后部部分和前部部分之间延伸的纵向轴线；以及弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述上元件沿着纵向轴线在俯视中是非对称的；由此当所述假肢足在使用中从脚跟撞击到脚趾脱离的翻转时，所述非对称上元件适于协助以所需的近中-横向或者横向-近中的方式引导所述足的翻转。
30.根据权利要求29所述的假肢足，其中所述上元件的近中边沿朝向其前部边沿横向锥化。
31.根据权利要求29所述的假肢足，其中所述上元件的横向边沿大体上是直的。
32.根据权利要求29所述的假肢足，其中所述上元件的前部部分向上弯曲。
33.根据权利要求29所述的假肢足，其中所述下足元件是单个的、大体上扁平的板，所述板从所述脚跟部分延伸到所述足部分。
34.根据权利要求29所述的假肢足，其中所述上踝元件大体上是平板。
35.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述上元件包括板状部分并包括近中边沿和横向边沿，所述横向边沿大体上是直的，所述近中边沿在其后部部分中大体上是直的，然后在其前部部分中横向地弯曲；由此当所述假肢足在使用中从脚跟撞击翻转到脚趾脱离时，所述足以所需的横向至近中的方式翻转。
36.根据权利要求35所述的假肢足，其中所述上元件的前部部分向上弯曲。
37.根据权利要求35所述的假肢足，其中所述上元件的后部边沿在俯视中大体上是半圆形的。
38.一种用于假肢足中的元件，所述元件包括大体上直的横向边沿和近中边沿，所述近中边沿朝向所述元件的前部边沿横向地锥化。
39.根据权利要求38所述的元件，其中所述元件由弹性材料构造。
40.根据权利要求38所述的元件，其中所述元件的前部部分向上弯曲。
41.根据权利要求38所述的元件，其中所述元件的厚度锥化，变得朝向其前部边沿变薄。
42.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述踝部件包括近中部分和横向部分，其中所述近中部分和所述横向部分具有不同的硬度。
43.根据权利要求42所述的假肢足，其中所述近中部分和所述横向部分具有通过用户可调节的不同的硬度。
44.根据权利要求43所述的假肢足，其中所述近中部分的硬度比所述横向部分更软。
45.一种适于固定到所述假肢足的下表面的脚底，所述脚底由弹性和可压缩材料构造，所述脚底包括具有第一硬度的至少第一区域和具有第二硬度的至少第二区域，所述第一硬度与所述第二硬度不同。
46.根据权利要求45所述的脚底，其中所述第二区域包括相对于所述第一区域的硬度减小第二区域的硬度孔。
47.根据权利要求45所述的脚底，其中所述弹性和可压缩材料包括第一弹性和可压缩材料，所述第一区域由第一弹性和可压缩材料所构造，所述第二区域由第二弹性和可压缩材料所构造，所述第二材料的硬度小于第一材料的硬度。
48.根据权利要求45所述的脚底，其中所述第二区域位于与其近中边沿相邻的所述脚底的前部部位中。
49.根据权利要求45所述的脚底，其中第二区域位于所述脚底的后部部位中。
50.根据权利要求45所述的脚底，还包括第三区域，所述第三区域具有第三硬度，所述第三硬度与所述第一硬度不同。
51.根据权利要求50所述的脚底，其中所述第二区域位于所述脚底的与其近中边沿相邻的前部区域中，所述第三区域位于所述脚底的后部部位中。
52.根据权利要求45所述的脚底，所述第一区域限定所述脚底的主要的表面，所述第二区域小于所述第一区域。
53.根据权利要求52所述的脚底，其中第二区域位于所述脚底的脚跟位置处。
54.根据权利要求52所述的脚底，其中所述第二区域位于与其近中边沿相邻的所述脚底的前部部位中。
55.一种假肢足，包括连接到所述足的下表面上的如权利要求45所限定的脚底。
56.一种适于连接到所述假肢足的下表面的脚底，所述脚底包括弹性和可压缩材料层，所述层在脚跟部位和脚趾部位之间延伸，并具有近中边沿和横向边沿，其中所述层包括限定所述脚底的主要表面的第一部分，且还在所述脚跟部位中限定至少一个第二部分，所述第二部分相对比第一部分更易于压缩，以及第三部分，所述第三部分安置相邻于脚趾部位和近中边沿，所述近中边沿比所述第一部分更易于压缩。
57.根据权利要求56所述的脚底，其中所述第一部分和所述第二部分包括弹性和可压缩材料的层，所述层比第一部分的层更易于压缩。
58.根据权利要求56所述的脚底，其中所述第二部分比所述第三部分更易于压缩。
59.一种假肢足，组合有权利要求56所述的脚底。
60.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；踝部件，所述踝部件包括至少第一开口，所述开口至少部分延伸通过所述踝部件；其中所述开口大体上在侧视中是肾形的。
61.根据权利要求60所述的假肢足，其中所述肾形的开口的弯曲边沿包括凹面侧。
62.根据权利要求61所述的假肢足，其中具有相对更长曲率半径的所述弯曲边沿的凹面侧面向后部。
63.根据权利要求61所述的假肢足，其中具有相对更长曲率半径的所述弯曲边沿的凹面侧面向前部。
64.根据权利要求60所述的假肢足，其中当所述足歇置在水平表面上时，所述开口取向为其更长的尺寸比其更短的尺寸更为垂直地取向。
65.根据权利要求60所述的假肢足，其中所述开口取向为与其下范围相比其上范围更向前。
66.根据权利要求60所述的假肢足，还包括至少第二开口，所述第二开口至少部分延伸通过所述踝部件，所述第二开口在侧视中大体上是肾形的。
67.根据权利要求66所述的假肢足，其中第一开口延伸到所述踝部件的近中表面，所述第二开口延伸到所述踝部件的横向表面。
68.根据权利要求67所述的假肢足，还包括将第一开口与第二开口分开的壁。
69.根据权利要求68所述的假肢足，其中所述壁大体上在与所述足的纵向轴线相同的方向上延伸。
70.根据权利要求60所述的假肢足，还包括多个开口，其中所述开口被安置成每个开口的高度从所述踝部件的后部部分朝向其前部部分减小。
71.根据权利要求60所述的假肢足，其中所述踝部件由尿烷(urethane)、聚亚安酯或者泡沫材料所构造。
72.根据权利要求60所述的假肢足，其中所述下元件和所述上元件每一个大体上是平面的。
73.根据权利要求60所述的假肢足，还包括加强部件，所述加强部件位于所述第一开口之内。
74.根据权利要求73所述的假肢足，其中所述加强部件由弹性和可压缩材料所构造。
75.根据权利要求74所述的假肢足，其中所述加强部件由聚亚安酯泡沫所构造。
76.根据权利要求73所述的假肢足，其中所述加强部件在侧视中大体上是肾形的。
77.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；所述踝部件的近中侧和横向侧包括多个开口，每个所述开口至少部分延伸通过所述踝部件；其中在侧视中，所述至少一个开口大体上是椭圆的，但是缺少任何直的边沿，至少一个椭圆开口的弯曲边沿包括凹面侧，所述弯曲边沿的凹面侧具有向后或者向前的相对长的曲率半径。
78.根据权利要求77所述的假肢足，其中所述相邻开口之间的材料限定肋，所述至少一个肋在侧视中是弯曲的。
79.根据权利要求78所述的假肢足，其中所述至少一个弯曲肋的弯曲边沿包括凹面侧，所述弯曲边沿的凹面侧向后或向前。
80.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；所述踝部件包括多个肾形开口，每个所述开口包括向后或者向前的凹面侧，其中所述踝部件沿着前部到后部的方向厚度增加，以及多个肾形开口沿着前部到后部的方向逐渐变大。
81.根据权利要求80所述的假肢足，其中所述弹性踝部件由尿烷、聚亚安酯或者泡沫材料所构造。
82.根据权利要求80所述的假肢足，其中所述上元件大体上是板状的。
83.根据权利要求80所述的假肢足，其中所述下元件大体上是板状的。
84.根据权利要求80所述的假肢足，其中所述肾形开口从所述踝部件的横向侧延伸到所述踝部件的近中侧。
85.根据权利要求84所述的假肢足，其中所述肾形开口通过壁分开以限定所述肾形开口的横向部分和近中部分。
86.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述踝部件的近中侧和横向侧包括浅的凹部。
87.根据权利要求86所述的假肢足，其中每个凹部在侧视中大体上是楔形的。
88.根据权利要求86所述的假肢足，其中每个所述凹部包含多个开口，所述开口至少部分延伸通过所述踝部件。
89.根据权利要求86所述的假肢足，其中所述开口中的至少一个在侧视中大体上是椭圆的。
90.根据权利要求86所述的假肢足，其中所述开口中的至少一个在侧视中大体上是肾形的。
91.根据权利要求86所述的假肢足，其中每个所述开口的高度从所述踝部件的后部部分朝向其前部部分减小。
92.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；踝部件的上表面固定到所述上元件的下表面，所述踝部件的下表面的至少一部分固定到所述下元件的上表面；其中所述踝部件的前部部分没有固定到所述下元件。
93.根据权利要求92所述的假肢足，其中所述踝部件的前部部分和所述下元件之间的间隔朝向所述踝部件的前部端增加。
94.根据权利要求92所述的假肢足，其中所述踝部件在侧视中大体上是楔形的，其厚度朝向其前部端减小。
95.根据权利要求92所述的假肢足，其中下元件在所述足从脚跟撞击翻转到脚趾脱离时适于弯曲。
96.根据权利要求95所述的假肢足，其中下元件的前部部分中的屈曲增加所述踝部件的下元件和前部部分之间的接触区域。
97.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述踝部件包括切开部，当所述足歇置时所述切开部的相对侧上的面对的表面彼此分开，所述表面适于在所述足从脚跟撞击翻转到脚趾脱离时彼此接触。
98.根据权利要求97所述的假肢足，其中所述切开部限定具有厚度t的大体上平面的空间。
99.根据权利要求98所述的假肢足，其中所述t在大约1mm和15mm之间。
100.根据权利要求97所述的假肢足，其中所述切开部的后部边沿邻接延伸通过所述踝部件的开口。
101.根据权利要求100所述的假肢足，其中所述开口大体上是圆柱形的。
102.根据权利要求97所述的假肢足，其中所述切开部安置在所述踝部件的中间部分的前部。
103.根据权利要求102所述的假肢足，其中在所述足的佩戴者的步态的脚跟撞击阶段，所述踝部件前部部分适于没有承受载荷。
104.根据权利要求102所述的假肢足，其中在所述足的佩戴者的步态的脚趾脱离阶段期间，所述踝部件前部部分适于支撑载荷。
105.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述踝部件包括后部部分和前部部分，至少所述后部部分固定到所述上元件的下表面和所述下元件的上表面，所述前部部分限定所述后部部分的表面和所述假肢足的相邻部分之间的空间；由此当所述假肢足从脚跟撞击翻转到脚趾脱离时，通过所述前部部分限定的空间关闭。
106.根据权利要求105所述的假肢足，其中所述空间限定在所述前部部分的下表面和下元件的上表面之间。
107.根据权利要求105所述的假肢足，其中所述空间高度朝向所述前部部分的前部端增加。
108.根据权利要求105所述的假肢足，其中所述上元件和所述下元件大体上是板状的。
109.根据权利要求105所述的假肢足，其中所述踝部件由尿烷、聚亚安酯或者泡沫材料所构造。
110.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述上元件包括前部边沿，所述前部边沿与垂直于上元件的纵向轴线的轴线形成大约在三度和大约二十度之间的角度。
111.根据权利要求110所述的假肢足，其中所述前部边沿与垂直于上元件的纵向轴线的轴线形成大约7度的角度。
112.根据权利要求110所述的假肢足，其中所述前部边沿大体上垂直于所述足的前走动运动的轴线。
113.根据权利要求110所述的假肢足，其中所述前部边沿包括横向拐角和近中拐角，其中所述横向拐角比所述近中拐角更向前部地向前分开。
114.根据权利要求110所述的假肢足，其中所述踝部件包括大体上平行于所述上元件的前部边沿的前部边沿。
115.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述踝部件在其后端处具有在大约20mm和大约75mm之间的高度、在其前端处具有在大约1mm和大约8mm之间的高度。
116.根据权利要求115所述的假肢足，其中所述踝部件在其后端处具有在大约35mm和大约60mm之间的高度、在其前端处具有在大约3mm和大约7mm之间的高度。
117.根据权利要求115所述的假肢足，其中所述踝部件在其后端处具有大约47的高度、在其前端处具有大约5mm的高度。
118.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中下元件和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是在大约20mm和大约75mm之间以及在上元件的前端处是在大约3mm和大约16mm之间。
119.根据权利要求118所述的假肢足，其中下元件和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是在大约34mm和大约61mm之间以及在上元件的前端处是在大约6mm和大约13mm之间。
120.根据权利要求118所述的假肢足，其中下元件和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是大约48mm以及在上元件的前端处是大约9mm。
121.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中假肢足适于歇置在其上的支撑表面和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是在大约31mm和大约83mm之间以及在上元件的前端处是在大约4mm和大约32mm之间。
122.根据权利要求121所述的假肢足，其中假肢足适于歇置在其上的支撑表面和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是在大约44mm和大约70mm之间以及在上元件的前端处是在大约12mm和大约26mm之间。
123.根据权利要求121所述的假肢足，其中假肢足适于歇置在其上的支撑表面和上元件之间的垂直距离在上元件的后端处是在大约57mm以及在上元件的前端处是在大约19mm。
124.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中，上元件相对假肢足适于歇置在其上的支撑表面是倾斜的，从而上元件的后端的高度大于上元件的前端的高度，上元件的至少大部分与支撑表面限定在大约三度和四十五度之间的角度。
125.根据权利要求124所述的假肢足，其中上元件的至少大部分与支撑表面限定大约20度的角度。
126.一种用于假肢足中的元件，所述元件包括在其后部部位中的切开部，所述切开部大体上沿着前部/后部方向延伸并在后部部位中终止。
127.根据权利要求126所述的元件，其中所述切开部从所述元件的后部边沿向前延伸。
128.根据权利要求126所述的元件，其中所述切开部的前端终止为圆形的倒角。
129.根据权利要求126所述的元件，包括大体上板状的元件。
130.根据权利要求129所述的元件，其中大体上板状的元件从脚跟部分延伸到脚趾部分。
131.根据权利要求129所述的元件，其中所述切开部沿着其大体上整个长度具有大体上恒定的宽度。
132.根据权利要求129所述的元件，包括脚跟部分、弓形部分和脚趾部分，其中所述切开部大致在所述脚跟部分和所述弓形部分之间的位置处终止。
133.一种假肢足，包括根据权利要求126所述的元件。
134.一种假肢足，包括大体上板形状的、下足元件，所述下足元件在下足元件的脚跟部分和足部分之间延伸并在其间具有弓形部分，所述下足元件包括后部边沿和纵向地沿着前部方向从后边沿纵向地延伸并大致终止在脚跟部分和弓形部分之间的位置处的切开部；上元件；和定位在上元件和下元件之间的弹性踝部件。
135.根据权利要求134所述的假肢足，其中所述踝部件具有定位在所述切开部的前部边沿的后部的后部边沿。
136.一种用于假肢足中的下元件，所述下元件由多层叠置件所构造，下元件的层包括最上的纤维层和下织物层，最上层的纤维是单向的，并相对于上元件的纵向轴线在正45度或者负45度的范围之内取向，织物层具有相对于纵向轴线以负四十五度以及正四十五度取向的纤维，多个中间纤维层，所述中间层的纤维是单向的并相对于纵向轴线在正四十五度或者负四十五度的范围之内取向。
137.根据权利要求136所述的下元件，还包括最下的纤维层，所述最下层的纤维是单向的，且相对于纵向轴线以90度取向。
138.根据权利要求136所述的下元件，其中所述最上层的纤维是单向的且相对于所述纵向轴线在正35度或负35度的范围之内取向。
139.根据权利要求136所述的下元件，其中所述最上层的纤维是单向的且相对于所述纵向轴线在正15度或负15度的范围之内取向。
140.根据权利要求136所述的下元件，所述最上层的纤维是单向的且相对于纵向轴线以零度取向。
141.根据权利要求136所述的下元件，其中所述中间纤维层的纤维是单向的，并相对于所述纵向轴线在正35度或负35度的范围之内取向。
142.根据权利要求136所述的下元件，其中所述中间纤维层的纤维是单向的，并相对于所述纵向轴线在正15度或负15度的范围之内取向。
143.根据权利要求136所述的下元件，其中所述中间纤维层的纤维是单向的，且相对于纵向轴线以零度取向。
144.根据权利要求136所述的下元件，其中每个纤维层由碳所构造。
145.根据权利要求136所述的下元件，其中所述最上纤维层包括粗糙的上表面。
146.一种用于假肢足中的上元件，所述下元件由多层叠置件所构造，上元件的层包括最下的纤维层和上织物层，最下层的纤维是单向的，并相对于上元件的纵向轴线在正45度或者负45度的范围之内取向，织物层具有相对于纵向轴线以负四十五度以及正四十五度取向的纤维，多个中间纤维层，所述中间层的纤维是单向的并相对于纵向轴线在负四十五度以及正四十五度的范围之内取向。
147.根据权利要求146所述的上元件，还包括最上纤维层，最上层的纤维是单向的，且相对于纵向轴线以90度取向。
148.根据权利要求146所述的上元件，其中最下层的纤维是单向的，且相对于纵向轴线在正35度或者负35度的范围之内取向。
149.根据权利要求146所述的上元件，其中所述最下层的纤维是单向的并相对于纵向轴线在正15度或者负15度的范围之内取向。
150.根据权利要求146所述的上元件，其中所述最下层的纤维是单向的且相对于纵向轴线以零度取向。
151.根据权利要求146所述的上元件，其中所述中间纤维层的纤维是单向的并相对于纵向轴线在正35度或者负35度的范围之内取向。
152.根据权利要求146所述的上元件，其中所述中间纤维层的纤维是单向的并相对于纵向轴线在正15度或者负15度的范围之内取向。
153.根据权利要求146所述的上元件，其中所述中间纤维层的纤维是单向的且相对于纵向轴线以零度取向。
154.根据权利要求146所述的上元件，其中每个纤维层由碳所构造。
155.根据权利要求146所述的上元件，其中所述最下纤维层包括粗糙的下表面。
156.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性踝部件，所述弹性踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；所述上元件由多层叠置件构造，上元件的层包括最下纤维层和上织物层，最下层的纤维是单向的，并相对于上元件的纵向轴线在正45度或者负45度的范围之内取向，织物层具有相对于纵向轴线以负四十五度以及正四十五度取向的纤维，多个中间纤维层，所述中间层的纤维是单向的并相对于纵向轴线负四十五度以及正四十五度的范围之内取向；和进一步地，其中所述下元件由多层叠置件所构造，下元件的层包括最上的纤维层和下织物层，最上层的纤维是单向的，并相对于下元件的纵向轴线在正45度或者负45度的范围之内取向，织物层具有相对于纵向轴线以负四十五度以及正四十五度取向的纤维，以及多个中间纤维层，所述中间层的纤维是单向的并相对于纵向轴线在正四十五度或负四十五度的范围之内取向。
157.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件还包括最上纤维层，所述最上层的纤维是单向的且相对于纵向轴线以90度取向。
158.根据权利要求156所述的假肢足，其中上元件还包括最下纤维层，最下层的纤维是单向的且相对于纵向轴线以90度取向。
159.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件的中间纤维层彼此对齐，这样大体上所有这些层的纤维沿着相同的方向取向。
160.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述下元件的中间纤维层彼此对齐，这样大体上这些层的所有纤维沿着相同的方向取向。
161.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件的最下纤维层的纤维是单向的并相对于上元件的纵向轴线在正35度或者负35度的范围之内取向。
162.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件的最下纤维层的纤维是单向的并相对于上元件的纵向轴线在正15度或者负15度的范围之内取向。
163.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件的最下纤维层的纤维是单向的并相对于上元件的纵向轴线以0度取向。
164.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述下元件的最上纤维层的纤维是单向的并相对于下元件的纵向轴线在正35度或者负35度的范围之内取向。
165.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述下元件的最上纤维层的纤维是单向的并相对于下元件的纵向轴线在正15度或者负15度的范围之内取向。
166.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述下元件的最上纤维层的纤维是单向的并相对于下元件的纵向轴线以0度取向。
167.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件的中间纤维层的纤维相对于上元件的纵向轴线在正35度或者负35度的范围之内取向。
168.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件的中间纤维层的纤维相对于上元件的纵向轴线在正15度或者负15度的范围之内取向。
169.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述上元件的中间纤维层的纤维相对于上元件的纵向轴线以0度取向。
170.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述下元件的中间纤维层的纤维相对于下元件的纵向轴线在正35度或者负35度的范围之内取向。
171.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述下元件的中间纤维层的纤维相对于下元件的纵向轴线在正15度或者负15度的范围之内取向。
172.根据权利要求156所述的假肢足，其中所述下元件的中间纤维层的纤维相对于下元件的纵向轴线以0度取向。
173.一种用于假肢足中的元件，所述元件包括在后部部位中的切除部分，所述切除部分将前部部分分为近中叶和横向叶。
174.根据权利要求173所述的元件，其中所述横向叶的面积大体上比近中叶大。
175.一种用于假肢足中的下元件，所述下元件由多层叠置件构造，所述下元件包括近中叶片和横向叶片，所述叶片相对于下元件的纵向轴线边靠边地安置。
176.根据权利要求175所述的下元件，其中所述叶片沿着纵向轴线靠近中点彼此连接，纵向切开部将叶片在与中点分开的点处分开。
177.根据权利要求176所述的下元件，其中所述纵向切开部大体上是直的。
178.根据权利要求177所述的下元件，其中所述叶片具有大致相等的宽度。
179.根据权利要求177所述的下元件，其中所述横向叶片的宽度大于近中叶片。
180.根据权利要求176所述的下元件，其中所述纵向切开部在所述元件的后部部位中大体上是直的，并在其前部部位中包括大体上是直的段，所述段成角度相遇。
181.一种用于假肢足中的下元件，所述下元件由多层叠置件构造，所述下元件包括近中地成角度的曲率。
182.一种用于假肢足中的下元件，所述下元件由多层叠置件构造，所述下元件包括在其近中边沿和横向边沿中的侧切口。
183.一种用于假肢足中的下元件，所述下元件由多层叠置件构造，所述下元件包括在其下表面中的通道。
184.根据权利要求183所述的下元件，其中所述通道大致垂直于所述元件的纵向轴线行进。
185.根据权利要求183所述的下元件，其中所述通道的深度沿着近中方向增加。
186.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性整体式踝部件，所述弹性整体式踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述踝部件包括不同硬度或者密度的区域。
187.一种假肢足，包括下元件；上元件；和弹性整体式踝部件，所述弹性整体式踝部件定位在所述下元件和所述上元件之间；其中所述踝部件成形为大体上具有对角截平前部表面的长方体形。
188.一种用于假肢足中的下元件，所述下元件由多层叠置件构造，所述下元件包括增加厚度的条。
189.根据权利要求188所述的下元件，其中所述条的至少一部分从所述足元件的脚跟部分大体上直向前行进到其弓形部分。
190.根据权利要求189所述的下元件，其中所述部分大体上平行于所述足元件的纵向轴线行进，并与所述纵向轴线横向地定位。
191.根据权利要求188所述的下元件，其中所述条的另外一部分朝向所述足元件的横向侧行进并对角向前继续至其脚趾部分。
192.根据权利要求188所述的下元件，其中所述条的又一部分朝向所述足元件的近中侧向后行进并在没达到其前部部分而终止之前继续对角向前。
全文摘要
该足假肢包括对足提供有利的翻转性能的各种结构特征。在特定的实施例中，所述足朝向中间侧引导所述翻转。例如，非对称上元件和对应的成形弹性踝部件随着足在横向侧上的翻转支撑更多的佩戴者的重量。在另一实施例中，添加到弹性踝部件的加强件增加了横向侧相对于近中侧上的硬度。在特定的其他实施例中，所述足从中间姿势至脚趾脱离提供了逐步增加的支撑。例如，弹性踝部件和下元件之间的间隙在佩戴者的步态的后面部分期间关闭。所述关闭间隙增加弹性踝部件和下元件之间的接触面积，提供了逐步增加的支撑。在另一实施例中，所述足包括连接适配器的下前边沿和上元件之间的间隙。所述间隙可以用弹性材料填充。
文档编号A61F2/66GK1988861SQ200580025274
公开日2007年6月27日 申请日期2005年5月20日 优先权日2004年5月28日
发明者阿林比约恩·V·克劳森, 海德龙·G·拉格纳斯多蒂, 克里斯托弗·G·陆公德, 约迪斯·索哈尔德特尔 申请人:奥瑟工程公司