义肢膝关节装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的义肢膝关节装置，包含关节承座、主体座、可活动地连接关节承座及主体座的连动单元、通管、流量调节件，及驱动控制单元。主体座内部形成容置空间。连动单元具有一个部分容置于容置空间的缓冲机构。缓冲机构将容置空间分隔为一上腔室及一下腔室并可于容置空间内上下滑动。通管形成分别连通上腔室与下腔室的一上通孔与下通孔，及介于上、下通孔间的调节部。驱动控制单元包括分别位于容置空间两不同侧的连接流量调节件的驱动机构及耦接于驱动机构的储能机构。该装置能够让义肢膝关节整体体积更为紧凑，便于调节缓冲阻力并能维持重心平衡而不产生偏移，更有利于使用者顺畅行走。
【专利说明】义肢膝关节装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种义肢，特别是指一种义肢膝关节装置。
【背景技术】
[0002]义肢膝关节装置是用以连接腿部义肢的大腿部及小腿部，借此导引该腿部义肢的大腿部及小腿部正确地相对运动并提供缓冲阻力，使腿部义肢的使用者能顺畅平稳地完成行走的动作。在使用者以不同速度行走时，义肢膝关节装置须提供不同程度的缓冲阻力以配合不同的行走节奏，为了能便利地调整义肢膝关节装置的缓冲阻力，有业者研发了具有电子式调节机构的义肢膝关节装置。借由该电子式调节机构的控制，让使用者行走时能及时配合自身的行走速度而迅速地调节义肢膝关节装置的缓冲阻力，且缓冲阻力调整的幅度也更加精准。
[0003]然而，目前具有电子式调节机构的义肢膝关节装置必须要在义肢膝关节装置的同一区域设置如电池、驱动结构、传动结构等复杂的构件，因此不但导致整体的体积庞大而过度占据空间，同时也使义肢膝关节装置的重心容易向一侧偏移而影响使用者行走时的顺畅度。因此，目前具有电子式调节机构的义肢膝关节装置确实还具有待改善的空间。
实用新型内容
[0004]为了克服上述现有电子式调解机构的义肢膝关节装置的缺陷，本实用新型目的是提供一种体积紧凑且便于调整缓冲阻力的义肢膝关节装置。
[0005]本实用新型提供的义肢膝关节装置，包含:
[0006]用以向上连接义肢大腿部的关节承座；
[0007]位于关节承座下方并用以向下连接义肢小腿部且内部中空形成一容置空间的主体座；
[0008]可活动连接关节承座及主体座并用以导引两者相对运动的连动单元，所述连动单元具有一个由关节承座向主体座延伸且部分容置于所述容置空间并可在其内上下滑动的缓冲机构，所述缓冲机构将容置空间上下分隔为一上腔室及一下腔室；
[0009]由连通上腔室的上通孔和连通下腔室的下通孔构成的通管，及一介于上通孔与下通孔间的调节部；
[0010]装设于所述调节部且部分伸入所述通管内并可于通管内位移以改变通管内部空间大小来调节上通孔与下通孔间流体流率的流量调节件；及
[0011]装设于主体座上并包括彼此分离而分别位于容置空间两不同侧的驱动机构及储能机构的驱动控制单元，所述驱动机构连接流量调节件，所述储能机构耦接于驱动机构。其中，
[0012]所述驱动控制单元还包括一个与驱动机构及储能机构相互耦接的控制电路板；控制电路板与驱动机构彼此分离而分别设于容置空间的两不同侧。
[0013]所述储能机构呈直立的平板状，有一面朝向容置空间的侧面；所述控制电路板与储能机构在容置空间的同一侧上下排列且相互平行。
[0014]所述储能机构及驱动机构彼此横向地间隔排列，并分别位于容置空间的前侧及后侧。
[0015]所述驱动控制单元还包括一设所述主体座顶部的磁簧开关，及一设于所述关节承座的磁铁；在关节承座相对于主体座运动时受磁铁往复邻近与远离的影响而开启与关闭的磁簧开关耦接于驱动机构。
[0016]所述驱动机构包括一马达，及一套设于马达输出轴并抵靠于流量调节件的可受马达输出轴驱动旋转以推抵流量调节件在通管内位移的凸轮。
[0017]所述连动单元还包括多个两端分别枢接于主体座与关节承座的连动杆；所述缓冲机构具有一个部分伸入容置空间的缓冲主体，及一个两端分别枢接于缓冲主体与关节承座的拉杆。
[0018]本实用新型利用储能机构及控制电路板的配置位置与驱动机构相互分离，使驱动控制单元中的各结构不需全部集中于义肢膝关节装置的同一区域，因此能依设计需求更理想地分配驱动控制单元的结构，让整体体积更为紧凑。此外，驱动控制单元中的各结构相互分离而分别位于容置空间的两相反侧，因此让义肢膝关节装置的重心能维持平衡而不产生偏移，更有利于使用者顺畅行走。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型义肢膝关节装置的立体图；
[0020]图2是本实用新型义肢膝关节装置的各组件分解图；
[0021]图3是本实用新型义肢膝关节装置的纵向剖面图；
[0022]图4是图3中A部的放大图。
[0023]图中:1、关节承座，2、主体座，21、容置空间，211、上腔室，212、下腔室，3、连动单元，31、连动杆，32、缓冲机构，321、缓冲主体，322、拉杆，4、通管，41、上通孔，42、下通孔，43、调节部，5、流量调节件，6、驱动控制单元，61、驱动机构，611、马达，612、输出轴，613、凸轮，62、储能机构,621、侧面,63、控制电路板,64、磁簧开关,65、磁铁。
【具体实施方式】
[0024]下面提供的说明涉及几个具有共同的特点和特征的实施方式。应理解为一个实施方式的一个或多个特征均可以与其它的实施方式的一个或多个特征组合。另外，任何实施方式中的任何单一的特征或特征的组合可以组成另外的实施方式。
[0025]为了更加清楚、形象地说明本实用新型提供的义肢膝关节装置，以图1-3示出的本实用新型的一较佳实施例为典型范例，但不仅限于此实施例，而是应该理解为包括所有与【具体实施方式】相似的义肢膝关节装置。该义肢膝关节装置适用于连接义肢大腿部(图未示)及义肢小腿部(图未示)，并包含用以向上连接义肢大腿部的关节承座1、位于关节承座I下方的主体座2、可活动地连接关节承座I及主体座2的连动单元3、通管4、流量调节件5及装设于主体座2的驱动控制单元6。主体座2用以向下连接义肢小腿部，且内部中空形成纵向延伸的容置空间21以容置流体。在本实施例中该流体为空气，但实际应用上并不以空气为限而亦可采用液体。
[0026]连动单元3用以导引关节承座I与主体座2相对运动，并包括多个上下两端分别枢接于关节承座I与主体座2的连动杆31，及一个由关节承座I向主体座2延伸的缓冲机构32。缓冲机构32具有一个部分伸入且容置于该容置空间21内的缓冲主体321，及一个两端分别枢接于缓冲主体321与关节承座I的拉杆322。缓冲机构32的缓冲主体321将容置空间21上下分隔为一上腔室211及一下腔室212，并可在关节承座I相对于主体座2作动时被拉杆322带动而于容置空间21内上下滑动。
[0027]如图3-4所示，通管4形成连通上腔室211的上通孔41、连通下腔室212的下通孔42，及介于上通孔41与下通孔42间的调节部43。流量调节件5装设于调节部43且部分伸入通管4内，并可沿前后方向于通管4内移动以改变通管4内部空间的大小，借此调节通管4的上通孔41与下通孔42间的流体流率。
[0028]明确地说，当流量调节件5向前移动而较深入通管4内时，通管4的内部空间减小造成流体在上通孔41与下通孔42间流动的阻力增大而流率变小，因此流体较不易经由通管4在上腔室211及下腔室212间流动，使缓冲机构32在容置空间21内上下运动时会受到上腔室211与下腔室212中较大的流体缓冲阻力，导致往复运动的距离缩短而能较迅速地完成一次上下位移的循环周期，借此配合使用者较快速行走时的动作频率。相反的，当流量调节件5向后移动而较远离通管4时，通管4的内部空间增大造成流体在上通孔41与下通孔42间流动的阻力减小而流率增加，因此流体能较容易经由通管4在上腔室211及下腔室212间流动，使缓冲机构32上下运动时受到上腔室211与下腔室212中较小的流体缓冲阻力，导致往复运动的距离增加而完成一次上下位移的循环的周期变长，借此配合使用者慢速行走时的动作频率。
[0029]驱动控制单元6包括彼此空间分离但相互耦接(couple)的驱动机构61、储能机构62，及控制电路板63，参见图2-4。耦接的方式可采用例如线路连接式的接触性电性耦接，或采用如电感应式的非接触性耦接。驱动机构61设在容置空间21外且位于容置空间21的后侧，并连接流量调节件5而可活动以驱动流量调节件5于通管4内前后位移。具体而言，本较佳实施例中驱动机构61包括一马达611，及一套设于马达611输出轴612的凸轮613。凸轮613抵靠于流量调节件5后侧并可受马达611的输出轴612驱动旋转，借此推抵流量调节件5在通管4内位移而达到调节通管4内上通孔41与下通孔42间的流体流率的目的。
[0030]储能机构62设在容置空间21外且位于容置空间21的前侧，并与驱动机构61彼此横向地间隔排列，而用以储能并提供驱动机构61活动所需的能量。具体而言，在本较佳实施例中储能机构62为一个概呈直立的平板状的电池，并有一面朝向容置空间21的侧面621。控制电路板63则与储能机构62同样设于容置空间21的前侧，且彼此相互平行地上下排列。
[0031]由于驱动控制单元6的储能机构62及控制电路板63是与驱动机构61相互分离设置，因此能依设计需求将驱动控制单元6的各结构配置在容置空间21的不同侧，让义肢膝关节装置整体的体积更为紧凑。且驱动控制单元6的各结构因不需集中于容置空间21的同一侧，故不会因为驱动控制单元6的设置导致义肢膝关节装置整体重心偏移。
[0032]需注意地，本新型义肢膝关节装置的驱动控制单元6还包括一个设于主体座2顶部的磁簧开关64，及一设于关节承座I的磁铁65。磁簧开关64耦接于驱动机构61，并在关节承座I相对于主体座2运动时受磁铁65往复邻近与远离的磁力影响而开启与关闭，借此触发该驱动机构61带动流量调节件5运动而改变通管4内的流体流率，让义肢膝关节装置能在使用者进行腿部义肢的弯曲与伸直的动作时分别提供不同适合的缓冲阻力，带来更佳的行走效果。
[0033]综上所述，借由储能机构62及控制电路板63的配置位置与驱动机构61分离，因此驱动控制单元6各结构的位置能依设计需求被更理想地分配，让义肢膝关节装置在装设了能便利调整缓冲阻力的驱动控制单元6，同时也保持了整体体积的紧凑。此外，利用驱动控制单元6中各结构相互分离而分别位于容置空间21前后两相反侧的设计，让义肢膝关节装置的重心能维持平衡而不产生偏移，更有利于使用者顺畅行走。故确实能达到本实用新型的目的。
[0034]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡是依本实用新型申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种义肢膝关节装置，其特征在于，包含: 用以向上连接义肢大腿部的关节承座； 位于关节承座下方并用以向下连接义肢小腿部且内部中空有一容置空间的主体座； 可活动连接关节承座及主体座并用以导引两者相对运动的连动单元，所述连动单元具有一个由关节承座向主体座延伸且部分容置于所述容置空间并可在其内上下滑动的缓冲机构，所述缓冲机构将容置空间上下分隔为一上腔室及一下腔室； 由连通上腔室的上通孔和连通下腔室的下通孔构成的通管，及一介于上通孔与下通孔间的调节部； 装设于所述调节部且部分伸入所述通管内并可于通管内移动以改变通管内部空间大小来调节上通孔与下通孔间流体流率的流量调节件；及 装设于主体座上并包括彼此分离而分别位于容置空间两不同侧的驱动机构及储能机构的驱动控制单元，所述驱动机构连接流量调节件，所述储能机构稱接于驱动机构。
2.根据权利要求1所述的义肢膝关节装置，其特征在于，所述驱动控制单元还包括一个与驱动机构及储能机构相互耦接的控制电路板；控制电路板与驱动机构彼此分离而分别设于容置空间的两不同侧。
3.根据权利要求2所述的义肢膝关节装置，其特征在于，所述储能机构呈直立的平板状，有一面朝向容置空间的侧面；所述控制电路板与储能机构在容置空间的同一侧上下排列且相互平行。
4.根据权利要求1所述的义肢膝关节装置，其特征在于，所述储能机构及驱动机构彼此横向地间隔排列，并分别位于容置空间的前侧及后侧。
5.根据权利要求1所述的义肢膝关节装置，其特征在于，所述驱动控制单元还包括一设于所述主体座顶部的磁簧开关，及一设于所述关节承座的磁铁；磁簧开关耦接于驱动机构。
6.根据权利要求1所述的义肢膝关节装置，其特征在于，所述驱动机构包括一马达，及一套设于马达输出轴并抵靠于流量调节件的可受马达输出轴驱动旋转以推抵流量调节件在通管内位移的凸轮。
7.根据权利要求1所述的义肢膝关节装置，其特征在于，所述连动单元还包括多个两端分别枢接于主体座与关节承座的连动杆；所述缓冲机构具有一个部分伸入容置空间的缓冲主体，及一个两端分别枢接于缓冲主体与关节承座的拉杆。
【文档编号】A61F2/64GK203829100SQ201420042358
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】陈建文, 陈建成 申请人:陈建文, 陈建成