专利名称：无干扰安全义肢关节的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无干扰安全义肢关节，尤指一种应用于残障 人士的人工义肢关节。
背景技术：
为了改善残障人士于行动上的不便，陆续有许多种人工义肢关节 问世。该等人工义肢关节的作用如同脚膝盖一般，该等人工义肢关节 上端连接于大腿，下端连接于小腿义肢，目的是让小腿义肢能弯曲行 走，能更接近人脚的走路模式，增加行走的灵活度。
请参阅图1，现有义肢关节具有一小腿连接装置1 a、 一缓冲装 置2 a 、 一迫紧装置3 a及一上盖4 a 。该迫紧装置3 a后端套设于 该小腿连接装置l a顶端的固定轴l 1 a，该上盖4 a用以连接腿， 该上盖4 a具有一前臂4 1 a 、 一后臂4 2a及一调整装置4 3 a 。 该前臂4 1 a中间横设有一轴杆4 4 a，该轴杆4 4 a穿过该迫紧装 置3 a前端，该后臂4 2 a枢接于该缓冲装置2 a的顶端。该迫紧装 置3 a前方顶部与该上盖4 a仍留有一空隙。
当残障人士站立时，大腿产生的向下力量F2 (如图2)，该上盖 4 a产生以轴杆4 4 a为轴心的顺时针动作力矩M，此时该调整装置 4 3 a的楔形块4 5 a压下该迫紧装置3 a而夹紧于该固定轴1 1 a，防止义肢关节弯曲而使人得以站立。
请参阅图2，当义肢关节弯曲时，亦是靠该轴杆4 4 a向上带动， 容易向上扳动该迫紧装置3 a而产生剎住的动作。因此，该迫紧装置 3 a通常加上一弹簧3 1 a以产生一撑开力量FS，来抵抗弯曲时剎 住的情形。然而，当调整设定好该弹簧3 1 a的撑开力量后，在快速 行走时，其瞬间摆动力矩加大，又会产生迫紧义肢关节的情形，造成 快速行走时的困扰。
但，上述现有的人工义肢关节，不易兼顾该人工义肢关节的迫紧 度及灵活度，不适用于高活动量或快速前进的动作。此外，当小腿义 肢着地承受人体重力时，该上盖4 a受一反作用力矩而转动，容易造 成人工义肢关节不正常的弯曲，导致安全上地疑虑。
本实用新型发明人有感上述缺陷的可改善之处，潜心研究并配合 学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的主要目的，在于可提供一种无干扰安全义肢关节， 能增加残障人士行走的灵活度及安全性。
为了达成上述的目的，本实用新型提供一种无干扰安全义肢关节， 包括 一小腿连接装置，该小腿连接装置具有一本体、 一底座、 一驱 动件及一回复装置，该本体内壁围成一容置室，该底座由该本体一端 延伸，该回复装置置于该容置室，且该回复装置一端与该驱动件固接， 另一端与该本体枢接； 一大腿连接装置，该大腿连接装置具有一接合 部及一座体，该接合部一端设有一大腿锁固件，另一端延伸出该座体， 该驱动件一端固接该回复装置，另一端枢接该座体； 一制动件，该制 动件置于该容置室，且该制动件固接该大腿连接装置； 一剎车毂，该 剎车毂置于该容置室，该剎车毂具有一第一枢接孔及一第一固定部， 该第一固定部设有一第三锁固孔，该第三锁固孔固接于该制动件；以 及一剎车轴，该剎车轴穿过该第一枢接孔，且固接于该小腿连接装置。
本实用新型具有以下的有益效果-
一、 当残障人士身体重心位置位于无干扰安全义肢关节后方时， 制动件抵顶剎车毂，使得第一枢接孔内壁压迫剎车轴，避免义肢关节 不正常的弯曲，提高使用上的安全性。
二、 当残障人士身体重心位置位于无干扰安全义肢关节前方时， 剎车毂能相对于剎车轴作转动，无干扰的情形产生，提高残障人士行 走的灵活度。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下 有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明 用，并非用来对本实用新型加以限制。
图1为现有义肢关节的侧视图2为现有义肢关节的迫紧装置的力量作用示意图； 图3为本实用新型义肢关节的立体分解图； 图4为本实用新型义肢关节的立体组合图5为本实用新型义肢关节的制动件及剎车毂的力量作用示意
图6为本实用新型义肢关节无干扰状态下的制动件及剎车毂的剖
面图7为本实用新型义肢关节另一无干扰状态下的制动件及剎车毂的剖面图。
主要元件附图标记说明
小腿连接装置 1 a
固定轴
迫紧装置 弹簧 3
上盖4 a 前臂 4
1 1
2 3
3 a 1 a
4 3a 楔形块4 5 a F 2 向下力量 M 动作力矩 F S 撑开力量
小腿连接装置 1 本体1 1
第二枢接孔11 第三枢接孔11 小腿固定槽 定位槽1 3 驱动件1 5 第二枢接杆17 大腿连接装置 2 接合部2 1 大腿锁固件 第一调整螺孔 第二固定部
1 2
1 4
2 1 1 3
2 1 2
2 2 1
2 2 2 、
2 2 2 1
第四锁固孔 2 2 2 2 连接部2 2 3
第一调整螺栓2 2 4 制动件 3
第一锁固孔31 滑轨3 3
第二调整螺孔 3 3 2 抵顶件3 3 4
第四螺孔3 4 2
4 2a 轴杆4 4a
1 2 -1 4 '
1 1
停止凸缘 底座1 2 小腿锁固孔
第一枢接杆
1
1 1 3
1 2 2 1 4 1 6
第一螺孔 211 座体2 2
2 2 2"
2 2 2 2 -
连接孔2 2 3 1
第二锁固孔 3 2
停止面3 3 1
第二调整螺栓 3 3 3
第三螺孔3 4 1
第一锁固件 3 5第一转轴 3 5 1 第一凹槽 3 5 3 第二转轴 3 6 1 第二凹槽 3 6 3 剎车毂 4
第一枢接孔41 第一固定部4 2、 42， 第三锁固孔4 2 1、 4 2 抵顶部4 3 剎车轴 5
第二螺孔51 螺杆5 3、 53' M a
F a 机 La E b
D
具体实施方式
请参阅图3与图4，本实用新型的无干扰安全义肢关节，包括 一小腿连接装置l、 一大腿连接装置2、 一制动件3、 一剎车毂4及 一剎车轴5 。
小腿连接装置1具有一略呈U形薄壳的本体1 1，本体l l一端 延伸出一底座l 2，底座l 2具有一小腿固定槽1 2 l及一小腿锁固 孔l 2 2，小腿固定槽l 2 l用以套接一小腿义肢，且借助小腿锁固 孔1 2 2将小腿义肢锁固于小腿连接装置1 。本体1 1内壁围成一容 置室1 1 1 ，容置室1 1 1收容一回复装置1 4 ，回复装置1 4可以 是一回复弹簧，或更包括一缸体、 一压縮活塞及一调整底塞所构成的 活塞沟件。回复装置l 4顶部固接一驱动件1 5—端。该本体l l两 侧面顶部分别设有一互相对应的第二枢接孔112、 112，及一对 对应于第二枢接孔112、 112，的定位槽13、 1 3 ，。本体1 1 两侧面底部亦分别设有一互相对应的第三枢接孔l 1 4、 1 1 4，，回 复装置l4底部借助一第二枢接杆17枢接于该对第三枢接孔11 4 、 114，。本体1 1内壁凸设有一停止凸缘113。
大腿连接装置2具有一接合部2 1，接合部2 l顶面设有第一螺 孔2 1 1，第一螺孔2 1 l螺接一大腿锁固件2 1 2，大腿锁固件2
第一螺柱 3 5 2 第二锁固件 3 6 第二螺柱3 6 2
第二容置槽 4 2 2 抵顶槽4 3 1
定位部5 2 、 5 2
力联线
矩触心直角离
力接中垂夹距1 2连接于大腿。该接合部2 l底面延伸出一座体2 2，座体2 2设 有一第一调整螺孔2 2 1 ，第一调整螺孔2 2 l螺接一第一调整螺栓
2 2 4，第一调整螺栓2 2 4内部为弹性材质制成，当第一调整螺栓 2 2 4底面与剎车毂4外缘相接触时，具有减震的效果。座体2 2 — 端的两侧面分别延伸出一第二固定部2 2 2 、 2 2 2 ，，座体2 2另一 端延伸出一连接部2 2 3，该对第二固定部2 2 2 、 2 2 2，与座体
2 2包围成一第一容置槽2 2 2 1，该对第二固定部2 2 2 、 2 2 2， 分别设有一第四锁固孔2 2 2 2 、 2 2 2 2，。 连接部2 2 3设有一 连接孔2 2 3 1，连接孔2 2 3 1借助一第一枢接杆1 6枢接该驱动 件l 5另一端。
制动件3置于该容置室111，制动件3具有一第一锁固孔3 1 、 一第二锁固孔3 2 、 一第一锁固件3 5及一第二锁固件3 6 ，第一锁 固件3 5与第二锁固件3 6分别相配于第一锁固孔3 l及第二锁固孔
3 2 。第一锁固件3 5具有一第一转轴3 5 1及一第一螺柱3 5 2， 第二锁固件3 6具有一第二转轴3 6 l及一第二螺柱3 6 2 。制动件 3顶面设有一滑轨3 3，滑轨3 3设有一第二调整螺孔3 3 2，且滑 轨3 3 —端具有一停止面3 3 1。第二调整螺孔3 3 2螺接一第二调 整螺栓3 3 3，第二调整螺栓3 3 3与一抵顶件3 3 4相接触。
该剎车毂4置于该容置室1 1 1，剎车毂4具有一第一枢接孔4 1，第一枢接孔4 l两面分别延伸出一第一固定部4 2、 4 2，，该对 第一固定部4 2、 4 2，与第一枢接孔4 l外缘面围成一第二容置槽
4 2 2，该对第一固定部42、 42，分别设有一第三锁固孔421、 4 2 1'，第一枢接孔4 l外缘面突设一抵顶部4 3且抵顶部4 3位于 该第二容置槽4 2 2，抵顶部4 3设有一抵顶槽431，抵顶槽4 3 1放置抵顶件3 3 4 。
该剎车轴5置于剎车毂4的第一枢接孔4 1 ，剎车轴5两端分别 凸设一定位部5 2、 52'，该对定位部52、 52，的大小及形状分 别对应于小腿连接装置l的定位槽l 3、 13'，该对定位部5 2、 5
2 '设有一贯穿该剎车轴5两端的第二螺孔5 1 。
组装时，剎车轴5置于剎车毂4的第一枢接孔4 1，借助一对螺 杆5 3 、 5 3，分别穿过小腿连接装置1的第二枢接孔112、 11
2 '，且螺接于剎车轴5的第二螺孔5 1 ，使得剎车轴5固接于小腿连 接装置l,且剎车毂4可相对于剎车轴5作枢接转动。将制动件3 — 端放置于剎车毂4的第二容置槽4 2 2，且制动件3抵顶剎车毂4的 抵顶部4 3。借助第二转轴3 6 1穿过剎车毂4的第三锁固孔4 2 1、
4 2 1，及制动件3的第二锁固孔3 2 ，并将第二螺柱3 6 2穿过制 动件3的第四螺孔3 4 2，且卡接于第二转轴3 6 1的第二凹槽3 63 。将制动件3另一端放置于大腿连接装置2的第一容置槽2 2 2 1， 借助该第一转轴3 5 1穿过大腿连接装置2的第四锁固孔2 2 2 2 、
2 2 2 2，及制动件3的第一锁固孔3 1 ，并将该第一螺柱3 5 2穿 过制动件3的第三螺孔3 4 1，且卡接于第一转轴3 5 1的第一凹槽
3 5 3 。驱动件1 5 —端枢接于大腿连接装置2的连接部2 2 3，驱 动件l5另一端连接回复装置14，回复装置l4放置于小腿连接装 置l的容置室l 1 1且枢接于小腿连接装置1 。当义肢关节呈弯曲状 态时，回复装置l4提供一回复力回复小腿义肢于原始位置。
请参阅图5，当残障人士身体重心位于义肢关节后方时，身体重 量相对于剎车轴5产生一顺时针力矩M a ，使得制动件3的第二调整 螺栓3 3 3抵顶放置于剎车毂4的抵顶槽4 3 1的抵顶件3 3 4 ，并 产生一接触力F a 。接触力F a使得第一枢接孔4 1内壁压迫剎车轴 5外壁，剎车毂4无法相对于剎车轴5作转动。然而，抵顶件3 3 4 一面是平面，用以接触第二调整螺栓3 3 3 ，抵顶件3 3 4另一面呈 半圆孤面，用以接触抵顶槽4 3 1 ，使得接触力F a能平均地施加于 剎车毂4，造成第一枢接孔4 l内壁压迫剎车轴5外壁。此外，可调 整第二调整螺栓3 3 3与抵顶件3 3 4接触的松紧度，使得第一枢接 孔4 1内壁压迫剎车轴5外壁的情况更为明显，且抵顶件不容易产生 磨耗，增加义肢关节使用寿命。
请参阅图6及图7，当残障人士身体重心位于义肢关节前方时， 身体重量相对于剎车轴5不会产生力矩，使得剎车毂4能相对于剎车 轴5转动，且无干扰的情形发生，可以提高残障人士行走的灵活度。 然而，第三锁固孔4 2 1、 4 2 1，中心及第一枢接孔4 1中心的中 心联机L a ，与第一枢接孔4 1中心的垂直线L b的夹角e以及第三 锁固孔4 2 1、 4 2 1'中心及第一枢接孔中心的距离D均与第一枢 接孔4 1内壁压迫剎车轴5外壁的情形有关，本实用新型实施例的夹 角0约为1 5 2 5度，且距离D愈长使得第一枢接孔4 1内壁压迫 剎车轴5外壁的效果愈好。
综上所述，当残障人士跨出脚步时，身体重心位置位于义肢关节 后方(如图5所示)，第一枢接孔4 1内壁压迫剎车轴5外壁，使得剎 车毂4无法相对于剎车轴5作转动，直到跨出的脚步踏到地面，身体 向前移动。当身体重心位置移到义肢关节前方(如图6所示)， 一直到 欲跨出脚步脚尖离开地面(如图7所示)的期间，剎车毂4可相对于 剎车轴5转动。借此，残障人士跨出脚步并踏到地面的期间，义肢关 节无不正常的弯曲现象，使用上更安全。再者，残障人士身体向前移 动，且即将跨出脚步的期间，义肢关节能自由弯曲摆动，使得行走动 作更为顺畅。但以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实 用新型的保护范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所做的等 效结构变化，均同理皆包含于本实用新型的范围内，特此说明。
权利要求1、一种无干扰安全义肢关节，其特征在于，包括一小腿连接装置，该小腿连接装置具有一本体、一底座、一驱动件及一回复装置，该本体内壁围成一容置室，该底座由该本体一端延伸，该回复装置置于该容置室，且该回复装置一端与该驱动件固接，另一端与该本体枢接；一大腿连接装置，该大腿连接装置具有一接合部及一座体，该接合部一端设有一大腿锁固件，另一端延伸出该座体，该驱动件一端固接该回复装置，另一端枢接该座体；一制动件，该制动件置于该容置室，且该制动件固接于该大腿连接装置；一剎车毂，该剎车毂置于该容置室，该剎车毂具有一第一枢接孔及一第一固定部，该第一固定部设有一第三锁固孔，该第三锁固孔固接于该制动件；以及一剎车轴，该剎车轴穿过该第一枢接孔，且固接于该小腿连接装置。
2、 如权利要求l所述的无干扰安全义肢关节，其特征在于，该 座体设有一第一调整螺孔，该第一调整螺孔螺接一第一调整螺栓，该 第一调整螺栓与该剎车毂相接触。
3、 如权利要求l所述的无干扰安全义肢关节，其特征在于，该 剎车毂设有一抵顶槽，该制动件设有一第二调整螺栓，该第二调整螺栓抵顶一放置于该抵顶槽的抵顶件。
4、 如权利要求3所述的无干扰安全义肢关节，其特征在于，该 抵顶件一面为平面，该抵顶件另一面呈半圆弧面。
5、 如权利要求l所述的无干扰安全义肢关节，其特征在于，该 座体延伸出一第二固定部，该第二固定部设有一第一容置槽，该第一 固定部设有一第二容置槽，该制动件一端置于该第一容置槽，该制动 件另一端置于该第二容置槽。
6、 如权利要求5所述的无干扰安全义肢关节，其特征在于，该 制动件设有一滑轨，该本体内侧面设有一停止凸缘，该停止凸缘收容 于该滑轨，该滑轨一端具有一停止面，该停止凸缘抵顶该停止面。
7、如权利要求l所述的无干扰安全义肢关节，其特征在于，该 第三锁固孔中心及第一枢接孔中心的中心联机，与第一枢接孔中心的 垂直线的夹角约为1 5 2 5度°
专利摘要一种无干扰安全义肢关节，包括一小腿连接装置，其具有一本体、一底座、一驱动件及一回复装置，回复装置置于本体内部的容置室，且回复装置与驱动件固接，本体向下延伸的底座用以连接小腿义肢；小腿连接装置上方放置一大腿连接装置，且驱动件一端固接回复装置，另一端枢接大腿连接装置；小腿连接装置的容置室亦具有一制动件及一刹车毂，制动件固接于该大腿连接装置，且刹车毂固接于制动件；刹车毂穿过一刹车轴，并固接于该小腿连接装置。借此，可提供一种无干扰安全义肢关节，能增加残障人士行走的灵活度及安全性。
文档编号A61F2/64GK201404318SQ20092015055
公开日2010年2月17日 申请日期2009年5月4日 优先权日2009年5月4日
发明者申新发 申请人:普霖国际股份有限公司