专利名称：一种整体式变柔性假肢脚板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种假肢脚板，特别是关于一种基于复合材料铺层设计的整体式变柔性假肢脚板。
背景技术：
一般使用的假肢脚板大多采用塑料或者木质材料制成，由于受材料性能的影响，假肢脚板的脚跟与前脚掌背曲功能较差，使得假肢脚板产品的寿命较短，储能性、减震性和弹性等功能较差，而且假肢脚板一般是通过固定踝或多功能踝与小腿假肢连接，行走不舒适。还有少量的假肢脚板是采用金属材料，其与木制假肢脚板相比虽然具有较好的弹性， 但是由于其重量大，造成使用者的能量消耗过大，不宜长时间使用。现有的碳纤维弹力假肢脚板，其在万向节头前部采用阶梯型的碳纤维板，这种假肢脚板的脚掌部位弹力好于木质或塑料假肢脚板，但是脚跟部位仍然是由一刚性的万向节头通过连接弹性垫来实现脚跟部位的弹性，而且每一单层碳纤维板具有统一柔性，使得假肢脚板的前部只能在一个方向上进行弯曲，不能满足人体运动时的脚掌前部、脚趾关节等部位的不同变形需求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种质量轻，脚板弹性好，且能够满足人体运动时脚板各部位变形需求的整体式变柔性假肢脚板。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于它包括一采用碳纤维板制作而成的脚板，所述脚板中部具有一向上的弓起，所述作碳纤维板采用碳纤维布经铺层设计而成，所述碳纤维板中各相邻的碳纤维布层中的碳纤维呈交错的角度铺设。所述脚板的下表面设置有耐磨层，所述耐磨层采用聚氨酯材料，且采用粘贴和喷涂中的一种方式连接在所述脚板的下表面。所述脚板的外部设置有一与人脚形状相应的脚套，所述脚套采用聚氨酯材料制作。所述脚板下方设置一脚跟弹片，所述脚跟弹片的前部固定连接在所述脚板底面的中部，所述脚跟弹片的后部与所述脚板之间留有弹性活动空间，且所述脚跟弹片后部的长度大于所述脚板后部的长度。所述脚板的前部和所述脚跟弹片的下表面设置有耐磨层，所述耐磨层采用聚氨酯材料，且采用粘贴和喷涂中的一种方式连接在所述脚板的前部和脚跟弹片的下表面。所述脚板和脚跟弹片的外部设置有一与人脚形状相应的脚套，所述脚套采用聚氨酯材料制作而成。所述脚板的后部顶面设置有用于连接小腿假肢的至少一个支座。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于采用碳纤维板制作而成，而碳纤维板是采用碳纤维布经铺层设计而成的，且碳纤维板中各相邻碳纤维布层中的碳纤维呈交错的角度铺设，因此不但使本发明质量较轻，而且使得假肢脚板上的各处都能够在不同的方向上进行一定的弯曲，实现了本发明脚板的变柔性功能，满足了人体运动时脚板各部位的变形需求。2、本发明由于将脚板的中部弓起，特别是在脚板的底面设置了一与脚跟弹片，且在脚板与脚跟弹片之间设置了弹性活动空间，因此脚板与脚跟弹片配合就能够更好地实现脚跟部位的弹性，不需要在脚跟部位连接弹性垫，从而避免了在脚跟部位设置过多的部件。3、本发明由于在脚板或在脚板前部和脚跟弹片的下表面设置了耐磨层，因此可以有效的防止脚板，以及脚跟弹片被磨损，从而延长了使用寿命。4、本发明由于在脚板或连同脚跟弹片一起包覆了一与人脚形状相应的脚套，且脚套的更换和清洁也非常方便，因此，本发明能够避免脚板或脚板前部和脚跟弹片直接接触地面而造成的磨损，从而进一步延长了假肢脚板的使用寿命。5、本发明由于在脚板的后部设置了连接小腿假肢的支座，因此本发明可以很方便地与各种小腿假肢进行连接。本发明质量轻，脚板弹性好，且能够满足人体运动时脚板各部位的变形需求，它可以广泛地应用于各种膝下假肢的生产过程中。
图I是本发明结构示意2是本发明内部铺层的排列示意3是本发明另一实施例结构示意4是图3的俯视示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。实施例I :如图I、图2所示，本实施例包括一采用碳纤维板制作而成的脚板1，脚板I的中部具有较高的弓起。制作脚板I的碳纤维板采用碳纤维布经现有的铺层设计方式制作而成，碳纤维板的各截面厚度均一，且表面平整。但是，本发明的碳纤维板中各相邻的碳纤维布层中的碳纤维需要呈交错的角度铺设，即铺层角各不相同，比如第一层的铺层角a =68°，第二层的铺层角β =24°，第三层的铺层角Υ=168°。这样使得假肢脚板上的各处都能在不同的方向上进行一定的弯曲，实现本发明假肢脚板的变柔性功能。上述实施例中，脚板I的下表面设置有耐磨层2，耐磨层2可以采用聚氨酯材料，通过粘贴或喷涂的方式连接在脚板I的下表面。本实施例在人体站立时，脚板I起到支撑人体的作用，脚板I中部的弓起可以被压下或弹起，起到储能和减震的作用。实施例2:如图3所示，本实施例包括一呈倾斜设置的一脚板3，脚板3的中部具有较低的弓起，在脚板3下方设置一脚跟弹片4，脚跟弹片4的前部固定连接在脚板3底面的中部，脚跟弹片4的后部与脚板3之间留有弹性活动空间，且脚跟弹片4后部的长度大于脚板3后部的长度。本实施例的脚板I和脚跟弹片3均采用与实施例I相同的碳纤维板制作而成。脚跟弹片4可以采用粘接、螺栓连接或铆钉连接等方式连接在脚板3的底面，也可以通过铺层设计的方式与脚板3制作成一体。上述实施例中，脚板3的前部和脚跟弹片4的下表面均设置有耐磨层5，耐磨层5可以采用聚氨酯，通过粘贴或喷涂的方式连接在脚板3的下表面。本实施例在人体站立时，脚板3的前部和脚跟弹片4起到支撑人体的作用，脚板3的后部可以被压下或弹起，起到储能和减震的作用。上述两实施例中，可以在脚板I或脚板3顶部设置至少一个用于连接小腿假肢的支座6 (如图3、图4所示)。上述两实施例中，可以在脚板I或脚板3和脚跟弹片4的外部设置一与人脚形状相应的脚套7 (如图I、图3所示)，脚套7可以采用聚氨酯材料制作而成，其具有耐腐蚀、耐磨损以及电绝缘等性能。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于它包括一采用碳纤维板制作而成的脚板，所述脚板中部具有一向上的弓起，所述作碳纤维板采用碳纤维布经铺层设计而成，所述碳纤维板中各相邻的碳纤维布层中的碳纤维呈交错的角度铺设。
2.如权利要求1所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板的下表面设置有耐磨层，所述耐磨层采用聚氨酯材料，且采用粘贴和喷涂中的一种方式连接在所述脚板的下表面。
3.如权利要求1或2所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板的外部设置有一与人脚形状相应的脚套，所述脚套采用聚氨酯材料制作而成。
4.如权利要求1所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板下方设置一脚跟弹片，所述脚跟弹片的前部固定连接在所述脚板底面的中部，所述脚跟弹片的后部与所述脚板之间留有弹性活动空间，且所述脚跟弹片后部的长度大于所述脚板后部的长度。
5.如权利要求3所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板的前部和所述脚跟弹片的下表面设置有耐磨层，所述耐磨层采用聚氨酯材料，且采用粘贴和喷涂中的一种方式连接在所述脚板的前部和脚跟弹片的下表面。
6.如权利要求4或5所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板和脚跟弹片的外部设置有一与人脚形状相应的脚套，所述脚套采用聚氨酯材料制作而成。
7.如权利要求1或2或4或5所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板的后部顶面设置有用于连接小腿假肢的至少一个支座。
8.如权利要求3所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板的后部顶面设置有用于连接小腿假肢的至少一个支座。
9.如权利要求6所述的一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于所述脚板的后部顶面设置有用于连接小腿假肢的至少一个支座。
全文摘要
本发明涉及一种整体式变柔性假肢脚板，其特征在于它包括一采用碳纤维板制作而成的脚板，所述脚板中部具有一向上的弓起，所述作碳纤维板采用碳纤维布经铺层设计而成，所述碳纤维板中各相邻的碳纤维布层中的碳纤维呈交错的角度铺设。本发明由于采用碳纤维板制作而成，而碳纤维板是采用碳纤维布经铺层设计而成的，且碳纤维板中各相邻的碳纤维布层中的碳纤维呈交错的角度铺设，因此本发明不但质量较轻，而且各处都能够在不同的方向上进行一定的弯曲，实现了本发明的变柔性功能，满足了人体运动时假肢脚板各部位的变形需求。本发明可以广泛应用于各种膝下假肢的生产过程中。
文档编号A61F2/66GK102871783SQ20121040919
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者王启宁, 王龙 申请人:北京大学