踝关节机构的制作方法

本发明涉及一种装配在使用者脚踝上以辅助使用者身体运动的踝关节机构。

背景技术：

jp2015-181661a中公开的行走辅助装置包括：脚支撑，使用者的脚放置在该脚支撑上；脚连杆，该脚连杆连接至脚支撑从而布置在脚的横向侧上；和小腿连杆，该小腿连杆被构造成沿着使用者的小腿布置。脚连杆和小腿连杆通过它们相互面对的不平坦表面的接合连接至彼此，并且通过螺钉彼此紧固在一起。脚连杆和小腿连杆的不平坦表面均具有在前后方向上延伸的平行凸脊和凹槽，从而不平坦表面能够在各种竖直相对位置处接合彼此，并且它们的相对前后位置在接合之后可以通过沿着凸脊和凹槽滑动来调节。由此，脚连杆和小腿连杆的相对位置能够在通过螺钉紧固之前在竖直方向和前后方向上进行调节。

人类踝关节包括由胫骨、腓骨和距骨构成的距小腿关节和由该距骨和跟骨构成的距下关节。距小腿关节的主要功能是允许踝关节(也可以称为脚踝或脚)进行跖屈/背屈运动(下文称为“跖/背屈”)，而距下关节的主要功能是允许踝关节进行旋前/旋后运动(下文称为“旋前/旋后”)。距小腿关节的运动轴线经过距骨上侧上的点，而距下关节的运动轴线经过距骨下侧上的点，由此踝关节的跖/背屈轴线以及旋前/旋后轴向彼此竖直偏移。

在上述传统行走辅助装置(运动辅助装置)中，脚支撑以使踝关节仅能够进行跖/背屈的方式连接至脚连杆部分，因此，当踝关节经历旋前/旋后时，脚支撑无法跟随该运动，从而给使用者带来不适。

另外，踝关节的跖/背屈需要较大的力来保持身体平衡，因此，对于传统运动辅助装置来说，当旋前/旋后与跖/背屈同时发生时，往往会给使用者带来极大的不适。

技术实现要素：

鉴于现有技术的这些问题，本发明的主要目的是提供一种踝关节机构，该踝关节机构能够减少使用者踝关节经历旋前/前后时给使用者造成的不适。

为了实现该目的，本发明的一个方面提供了一种待装配在使用者u的脚踝1上以辅助使用者身体运动的踝关节机构20，该踝关节机构20包括：待沿着使用者小腿16布置的小腿连杆22；被构造成保持使用者的脚8的脚架座21；跖/背屈机构23，该跖/背屈机构23被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成能围绕使用者的踝关节1的跖/背屈轴线11枢转；内收/外展机构30，该内收/外展机构30被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成能围绕踝关节的内收/外展轴线13枢转；以及内翻/外翻机构46，该内翻/外翻机构46被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成能围绕踝关节的内翻/外翻轴线14枢转。

这里，将所述跖/背屈轴线11定义为距小腿关节5的运动轴线，将所述内收/外展轴线13定义为经过旋前/旋后轴线12(距下关节7的运动轴线)和经过距下关节7的横向平面之间的相交点的竖直轴线，并且所述将内翻/外翻轴线14定义为通过将旋前/旋后轴线12投影到横向平面上而在横向平面中获得的线。即，所述内收/外展轴线13是仅在横向平面内具有旋前/旋后的运动分量的运动的旋转轴线，而所述内翻/外翻轴线14是具有旋前/旋后的运动分量(不包括位于横向平面内的那些运动分量)的运动的旋转轴线。

根据该布置，所述脚架座连接至所述小腿连杆从而可围绕所述踝关节的内收/外展轴线和所述内翻/外翻轴线中的每个枢转，并因此当踝关节经历旋前/旋后时，允许所述脚架座跟随踝关节的运动。因此，能够减轻给用户造成的不适。另外，设置所述内收/外展机构和所述内翻/外展机构允许所述脚架座不仅跟随围绕所述旋前/旋后轴线的运动，而且还跟随由围绕所述关节(距小腿关节和距下关节以及跗横关节和利斯弗朗关节)的运动的组合得到的复杂运动。

在以上布置中，优选地，所述内翻/外翻机构包括第一导轨机构46，该第一导轨机构被构造成限定中心位于所述内翻/外翻轴线14上的弧形轨迹。

根据该布置，所述第一导轨机构能够围绕所述内翻/外翻轴线(诸如在脚上方)定位；即，可以避免将包括所述第一导轨机构的所述内翻/外翻机构在距下关节的前方和/或后部(或在脚的前方和/或后部处)定位在所述内翻/外翻轴线上。因此，不会阻碍用户运动如行走。

在以上布置中，所述第一导轨机构46包括第一弧形轨道43和第一滑动件42，所述第一弧形轨道43连接至所述脚架座21的一侧以布置在小腿16的下部前方，所述第一滑动件42连接至小腿连杆22的一侧并被构造成可沿着所述第一弧形轨道滑动。

根据该布置，允许所述第一弧形轨道(并因此所述脚架座)围绕所述内翻/外翻轴线摆动。因而，能够利用简单结构实现所述内翻/外翻机构。另外，所述脚架座能够由具有高支撑刚度的所述第一弧形轨道支撑。

在以上布置中，优选地，所述第一弧形轨道43以高度可调节的方式连接至所述脚架座21。

从脚底到所述内翻/外翻轴线的高度对于不同使用者来说都不同。根据该布置，能够对从所述脚架座的搁脚表面到所述第一弧形轨道的轨迹中心的距离进行调节，从而将所述第一弧形轨道布置在与使用者的内翻/外翻轴线相符的位置。

在以上布置中，优选地，所述跖/背屈机构23包括连接至所述小腿连杆22的一侧的上部构件24和连接至所述脚架座21的一侧并由所述上部构件支撑从而可围绕跖/背屈轴线11枢转的下部构件32。

根据该布置，所述上部构件和所述下部构件能够容易地布置在其中这些构件不会与踝关节和腿的运动干涉的位置。另外，能够利用简单结构实现跖/背屈机构。

在以上布置中，优选地，所述小腿连杆22被构造成布置在小腿16的前方，其中所述上部构件24在平面图中为u形而包围小腿的前下部分且在其中央部分处连接至所述小腿连杆，并且所述下部构件32在平面图中为u形，其中该下部构件的两端由所述上部构件的对应端可枢转地支撑。

根据该布置，所述小腿连杆、上部构件和所述下部构件可以布置脚上方的其中这些构件不会与踝关节和腿的运动干涉的位置，另外，提高了所述上部构件和所述下部构件的刚度。

在以上布置中，优选地，所述内收/外展机构包括第二导轨机构30，该第二导轨机构被构造成限定中心位于所述内收/外展轴线13上的弧形轨迹。

根据该布置，所述第二导轨机构可以围绕所述内收/外展轴线定位(例如，位于小腿下部的前方)；即可以避免将所述内收/外展机构定位在所述内收/外展轴线上。因而，能够实现不会阻碍使用者运动如行走的内收/外展机构。

在以上布置中，优选地，所述第二导轨机构包括第二弧形轨道25和第二滑动件29，所述第二弧形轨道25连接至所述脚架座21的一侧以布置在小腿16的下部前方，所述第二滑动件29连接至小腿连杆22的一侧并被构造成可沿着第二弧形轨道滑动。

根据该布置，所述第二弧形轨道被允许围绕所述内收/外展轴线摆动，因此能够利用简单结构实现所述内收/外展机构。另外，所述脚架座可以利用具有高支撑刚度的所述第二弧形轨道来支撑。

在以上布置中，优选地，该踝关节机构进一步包括内收/外展角度调节机构40，该内收/外展角度调节机构40被构造成将所述小腿连杆22和所述脚架座21彼此连接成能够根据脚关于所述内收/外展轴线13的中性位置来调节所述小腿连杆和所述脚架座之间围绕所述内收/外展轴线13的角度。

脚关于所述内收/外展轴线的中性位置或脚的纵向轴线在中性状态下的角度(足尖朝内/朝外的程度)根据使用者而改变。然而，根据上述布置，可以针对每个用户调节所述脚架座关于内收/外展轴线的中性角。这允许针对踝关节的内收和外展中的每个来设置与脚的中性位置的适当容许的内收/外展角。

在以上布置中，优选地，所述内收/外展角度调节机构包括第三导轨机构40，该第三导轨机构40被构造成限定中心位于所述内收/外展轴线13上的弧形轨迹。

根据该布置，所述第三导轨机构可以围绕所述内收/外展轴线定位(例如，位于小腿下部的前方)；即：可避免将所述内收/外展角度调节机构定位在所述内收/外展轴线上。因而，能够实现不会阻碍使用者运动如行走的内收/外周角度调节机构。

在以上布置中，优选地，所述第三导轨机构包括第三弧形轨道33和第三滑动件37，所述第三弧形轨道连接至所述小腿连杆22的一侧以布置在所述小腿16下部的前方，所述第三滑动件37连接至所述脚架座21的一侧并被构造成可沿着所述第三弧形轨道滑动。

根据该布置，允许所述第三滑动件利用简单结构围绕所述内收/外周轴线摆动。

发明效果

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种踝关节机构，其能减轻在用户的踝关节旋前/旋后时给用户造成的不适。

附图说明

图1a和1b是用于说明人类踝关节的示意图，图1a示出了右脚的后视图，而图1b示出了右脚的俯视图；

图2a和2b是用于说明人类踝关节的示意图，图2a示出了右脚的内侧视图，图2b示出了右脚的俯视图；

图3是用于说明人类的脚的基准平面的示意图。

图4是装配在使用者的脚上的根据一个实施方式的踝关节机构的立体图；以及

图5是沿着图4的线v-v截取的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。

首先，将参照图1a、1b、2a和2b描述人类踝关节1。图1a示出了右脚的后视图，图1b示出了右脚的俯视图，图2a示出了右脚的内侧视图，并且图2b示出了右脚的俯视图。踝关节1包括由胫骨2、腓骨3和距骨4构成的距小腿关节5和由该距骨4和跟骨6构成的距下关节7。距小腿关节5的主要功能是允许踝关节1跖/背屈，而距下关节7的主要功能是允许踝关节1旋前/旋后。

这里，参照图3，确定脚8的基准平面。在基本肢体位置(该基本肢体位置为静止直立姿势的肢体位置，其中脚8的纵向轴线(第二跖骨9的纵向轴线(图2b))平行于另一只脚的纵向轴线)，将横向平面限定为与跖表面(水平平面)平行的平面，将矢状平面限定为垂直于该横向平面并经过第二跖骨9的纵向轴线的平面，并且将额状平面(冠状平面)限定为垂直于所述横向平面和矢状平面的平面。将横向平面和额状平面之间的相交线的延伸方向称为横向方向或内外方向，将横向平面和矢状平面之间的相交线的延伸方向称为前后方向，并且将额状平面和矢状平面之间的相交线的延伸方向称为上下方向或竖直方向。

如图1a和1b所示，距小腿关节5的运动轴线11在基本横向方向上延伸穿过距骨4上侧上的点，不过精确地说，距小腿关节5的运动轴线11在其内段比其外段更高地定位的方向上相对于横向平面倾斜大约10度(如图1a所示)，并且在其内段比外段更向前定位的方向上相对于额状平面倾斜大约6度(如图1b所示)。因此，距小腿关节5处的跖/背屈导致主要位于矢状平面中的运动。另一方面，如图2a和2b所示，距下关节7的运动轴线12延伸穿过距骨4的下侧上的点，并且在其前段比其后段更高地定位的方向上相对于横向平面倾斜大约42度(如图2a所示)，而在其前段比后段更向内定位的方向上相对于矢状平面倾斜大约16度(如图2b所示)。因此，围绕距下关节7的运动轴线12的运动导致额状平面、横向平面和矢状平面中的运动。特别地，来自基本肢体位置的初始运动相继顺序地导致额状平面中、横向平面中和矢状平面中的的运动。

关于涉及到脚8的运动的术语，诸如“跖屈”、“背屈”、“外展”、“内收”、“内翻”、“外翻”，在一些文献中，将跖屈和背屈定义为指代矢状平面中的运动(运动分量)，将外展和内收定义为指代横向平面中的的运动，而将内翻和外翻定义为指代额状平面中的运动。然而，在本说明书中，采用如下定义。即，如图1a和1b所示，将跖/背屈轴线定义为距小腿关节5的运动轴线11，并且将围绕跖/背屈轴线的运动称为跖/背屈，其中跖屈是指在足尖下垂方向上的运动，而背屈是指在足尖上抬方向上的运动。此外，如图2a和2b所示，将旋前/旋后轴线定义为距下关节7的运动轴线12，并且将围绕旋前/旋后轴线12的运动称为旋前/旋后，其中旋前是指在向外移动脚底的方向上的运动，而旋后是指在向内移动脚底的方向上的运动。

另外，将内收/外展轴线13定义为经过旋前/旋后轴线12和经过距下关节7的横向平面之间的相交点的竖直线(即，轴线13为额状平面和矢状平面之间的相交线)，并且将内翻/外翻轴线14定义为通过将旋前/旋后轴线12投影到经过距下关节7的横向平面(水平平面)上而在横向平面中获得的水平线。即：内翻/外翻轴线14是具有旋前/旋后的运动分量(围绕旋前/旋后轴线12的运动)的运动(不包括位于横向平面中的运动)的旋转轴线。将横向平面内围绕内收/外展轴线13的运动称为内收/外展(内部/外部旋转)，其中内收(内部旋转)是指在向内移动脚底的方向上的运动，而外展(外部旋转)是指在向外移动脚底的方向上的运动。此外，将围绕内翻/外翻轴线14的运动(主要由额状平面内的运动构成，但是也包括矢状平面内的运动)称为内翻/外翻，其中内翻是指在向内移动脚底的方向上的运动，而外翻是指向外移动脚底的方向上的运动。

在本说明书中，将“旋前”看做是组合了主要在矢状平面内具有运动分量的外翻和主要在横向平面中具有运动分量的外展的运动，并且将“旋后”看做是组合了主要在矢状平面内具有运动分量的内翻和在横向平面内具有运动分量的内收的运动，其中旋前/旋后在矢状平面内的运动分量因为微不足道而被忽略。另一方面，本说明书中的跖/背屈被视为是包括围绕跖/背屈轴线11的所有运动，除了矢状平面内的运动分量之外，所述的所有运动还可以在额状平面和横向平面内具有运动分量。

如上所述，踝关节1可能不仅经受跖/背屈，而且还经受内翻/外翻和/或内收/外展，并且涉及跖/背屈的距小腿关节5的跖/背屈轴线11和涉及内翻/外翻和内收/外展的距下关节7的旋前/旋后轴线12在基本肢体姿势时彼此竖直偏移。根据本发明的实施方式的踝关节机构20被构造成能够跟随脚8的这种运动。在下文中，将详细描述踝关节机构20。

图4是根据实施方式的踝关节机构20的立体图。踝关节机构20是用于辅助使用者u的身体运动的运动辅助装置15的一部分，并且装配在使用者u的踝关节(脚踝)1上。例如，运动辅助装置15可以被构造成辅助使用者u的腿的行走运动或者辅助使用者u的腿的弯曲和伸展运动。运动辅助装置15被构造成接触地面，从而使用者u不必承受装置的全部重量。运动辅助装置15接触地面的部分为脚架座21，该脚架座21被构造成保持使用者u放置在其搁脚表面上的脚8，并且跟随使用者u的腿的运动与脚8一起运动。在下文中，将假定使用者u的肢体位于基本肢体位置来描述踝关节机构20的结构。

踝关节机构20包括小腿连杆22，该小腿连杆22被构造成布置在使用者u的小腿16前方并且沿着小腿16竖直地延伸。小腿连杆22的下端连接至构成铰链机构23的上部构件24。上部构件24通过处理金属板而形成，诸如由铝等制成，并且包括：第二弧形轨道25，该第二弧形轨道25在小腿16的下部前方大体横向地延伸以展现出中心位于内收/外展轴线13上的弧形，该内收/外展轴线13在第二弧形轨道25的后面竖直地延伸；和一对左和右第二臂26，该一对左和右第二臂26从第二弧形轨道25的左和右端在小腿16的两侧倾斜向后下方延伸，由此上部构件24在平面图中为u形以包围小腿16的前下部分。

第二弧形轨道25布置在上部构件24的中央段中的竖直中间部处形成有第二引导凹槽27(槽缝)，该第二引导凹槽27在横向方向上延伸以展现出弧形。小腿连杆22的下端部被构造成具有前壁和后壁(在侧剖视图中看时，该前壁和后壁限定向下开口(或倒u形)的通道)，并且展现出与第二弧形轨道25相符的弧形。第二弧形轨道25被收纳于限定在小腿连杆22的下端部中的通道中，其中小腿连杆22的下端的前壁和后壁将第二弧形轨道25从前后夹在中间，并且通过穿过第二引导凹槽27的两个滑动销28而与第二弧形轨道25可滑动地接合。因而，小腿连杆22的下端部构成第二滑动件29，而第二滑动件29和第二弧形轨道25构成第二导轨机构30。如下文描述的借助于其它构件连接至脚架座21的第二弧形轨道25通过相对于第二滑动件29滑动而围绕踝关节1的内收/外展轴线13枢转。因而，第二导轨机构30构成了将小腿连杆22和脚架座21连接至彼此从而可围绕踝关节1的内收/外展轴线13枢转的内收/外展机构。

上部构件24连接至下部构件32。下部构件32包括：第三弧形轨道33，该第三弧形轨道33在小腿16的下部前方大体横向地延伸以展现出中心位于内收/外展轴线13上的弧形，该内收/外展轴线13在第三弧形轨道33后面竖直地延伸；和一对左和右第三臂33，该一对左和右第三臂33从第三弧形轨道33的左和右端在小腿16的两侧倾斜地向后下方向延伸，由此下部构件在平面图中为u形，以包围小腿16的前下部分。下部构件32的第三臂34的后端由上部构件24的第二臂26的对应后端借助于设置在第二臂26位于跖/背屈轴线11上的部分的相应枢轴35可枢转地支撑。如下文描述的借助于其它构件连接至脚架座21的下部构件32通过相对于上部构件24枢转而围绕跖/背屈轴线11枢转。因而，上部构件24和借助于枢轴35连接至上部构件24的下部构件32构成了铰链机构23，该铰链机构23实现了将小腿连杆22和脚架座21连接至彼此从而可围绕踝关节1的跖/背屈轴线11枢转的跖/背屈机构。

图5是沿着图4中的线v-v截取的剖视图。如图4和图5所示，在第三弧形轨道33布置在下部构件32的中央段的竖直中间部处形成有第三引导凹槽36(槽缝)，该第三引导凹槽36在横向方向上延伸以展现出弧形。该第三引导凹槽36与包括第三滑动件37的滑动构件38可滑动地接合，该第三滑动件37展现出与第三弧形轨道33相符的弧形。第三滑动件37设置有固定构件39，该固定构件39包括通过紧固将第三滑动件37固定至第三弧形轨道33的螺栓39a和球形螺母39b。螺栓39a的杆用作滑动销，并且当固定构件39松开时，第三滑动件37借助于该杆与第三弧形轨道33可滑动地接合。由此，第三滑动件37、固定构件39和第三弧形轨道33构成第三导轨机构40。如下面描述的借助于其它构件连接至脚架座21的第三滑动件37通过沿着第三弧形轨道33滑动而围绕内收/外展轴线13枢转。即，第三导轨机构40实现了内收/外展角度调节机构，该内收/外展角度调节机构将小腿连杆22和脚架座31彼此连接成能够根据使用者u的脚8关于内收/外展轴线13的中性位置来调节小腿连杆22和脚架座21之间的角度。

除了第三滑动件37之外，滑动构件38还包括从第三滑动件37垂下的第一滑动件42(因此，第一滑动件42经由第三滑动件37、第三弧形轨道33(下部构件32)、枢轴35、上部构件24(第二弧形轨道25)和第二滑动件29(小腿连杆22的下端部)连接至小腿连杆22)。借助于第一滑动件42，滑动构件38与展现出中心位于内翻/外翻轴线14上的弧形的第一弧形轨道43可滑动地接合，该内翻/外翻轴线14基本在第一弧形轨道43下方在前后方向上延伸。详细地说，第一弧形轨道43被构造成具有前壁和后壁，该前壁和后壁限定向上开口的槽形横截面，并且均具有弧形横截面的一对弧形引导凹槽43a分别形成在前壁和后壁的相对内表面上以沿着弧形轨道43的弧形延伸。第一滑动件42的前表面和后表面形成有对应弧形引导凹槽42a，所述弧形引导凹槽42a具有与弧形引导凹槽43a对应的形状，从而对应的弧形引导凹槽42a与弧形引导凹槽43a分别相对。保持在保持件44中的多个轴承球体45设置在每对相对的弧形引导凹槽43a和对应弧形引导凹槽42a之间，从而第一滑动件42借助于轴承球体45沿着第一弧形轨道43滑动。由此，第一滑动件42和第一弧形轨道43构成第一导轨机构46。如下面描述的连接至脚架座21的第一弧形轨道43通过相对于如上所述连接至小腿连杆22的第一滑动件42滑动而围绕踝关节1的内翻/外翻轴线14枢转。即，第一导轨机构46实现了将小腿连杆22和脚架座21连接至彼此从而可围绕踝关节1的内翻/外翻轴线14枢转的内翻/外翻机构。

如图4所示，第一弧形轨道43布置在小腿16的下部前方和脚8上方，大体在横向方向上延伸，并且具有连接至脚架座21的对应横向侧部的横向端。脚架座21包括具有搁脚表面的底板47、在底板47的纵向中间部处从底板47的左侧和右侧向上延伸的左侧板和右侧板48、以及由诸如橡胶之类的弹性材料制成并可拆卸地附装至底板47以保持使用者u放置在底板47上的脚8的带子49，由此脚架座21被构造成能够保持使用者u的脚8。每个侧板48都形成有竖直延伸的两行槽缝50，并且第一弧形轨道43通过穿过槽缝50的诸如螺栓和螺母之类的紧固构件51以高度可调节方式连接至脚架座21。

如上所述那样构造的踝关节机构20按照如下那样根据使用者u的踝关节1的运动操作。当使用者u的踝关节1经历跖/背屈时，铰链机构23的下部构件32由于设置在跖/背屈轴线11上的枢轴35而围绕跖/背屈轴线11枢转。当使用者u的踝关节1经历旋前/旋后时，内翻/外翻机构的第一弧形轨道43围绕内翻/外翻轴线14相对于滑动构件38的第一滑动件42枢转，并且同时，内收/外展机构的第二弧形轨道25(上部构件24)围绕内收/外展轴线13相对于第二滑动件29枢转。当使用者u的踝关节1同时经历跖/背屈和旋前/旋后时，上述动作同时执行。

在下文中将描述具有上述结构的踝关节机构20的技术优点。

踝关节机构20设置有：内收/外展机构，该内收/外展机构由将小腿连杆22和脚架座21连接至彼此的第二导轨机构30实现，从而可围绕内收/外展轴线13枢转；和内翻/外翻机构，该内翻/外翻机构由将小腿连杆22和脚架座21连接至彼此的第一导轨机构46实现从而可围绕内翻/外翻轴线14枢转，由此当踝关节1经历旋前/旋后时，允许脚架座21跟随踝关节1的运动。因此，减少给使用者u造成的不适。此外，脚架座21不仅能够跟随围绕旋前/旋后轴线12的运动，而且还能够跟随由围绕多个关节(诸如距小腿关节5和距下关节7以及跗横关节和利斯弗朗关节)的运动的组合得到的复杂运动。

内翻/外翻机构由第一导轨机构46实现，该第一导轨机构46被构造成限定中心位于内翻/外翻轴线14上的弧形轨迹，并且这种结构允许第一导轨机构46围绕内翻/外翻轴线14定位，诸如定位在脚8上方。即，可以避免在距下关节7的前方和/或在该距下关节7的后部(或者在脚8的前方和/或脚8的后部)将内翻/外翻机构定位在内翻/外翻轴线14上。因此，内翻/外翻机构不会阻碍使用者u的运动诸如行走。

第一导轨机构46由第一弧形轨道43和第一滑动件42构成，该第一弧形轨道43连接至脚架座21的一侧以布置在小腿16的下部的前方，该第一滑动件42连接至小腿连杆22的一侧并且被构造成可沿着第一弧形轨道43滑动，由此允许第一弧形轨道43(并因此脚架座21)围绕内翻/外翻轴线14摆动，并因此利用简单结构实现内翻/外翻机构。另外，脚架座21可以由具有高支撑刚度的第一弧形轨道43支撑。

第一弧形轨道43以高度可调节方式连接至脚架座21，并且这允许对从脚架座21的搁脚表面到第一弧形轨道43的轨迹中心的距离进行调节。由此，第一弧形轨道43能够被布置在与使用者u的内翻/外翻轴线14相符合的位置。因此，踝关节机构20能够供从脚底到内翻/外翻轴线14具有不同距离的各种使用者共同使用。

用作跖/背屈机构的铰链机构23由连接至小腿连杆22的一侧的上部构件24和连接至脚架座21的一侧并由上部构件24支撑成可围绕跖/背屈轴线11枢转的下部构件32构成。由此，上部构件24和下部构件32可以布置在其中这些构件几乎不与踝关节1和腿的运动干涉的位置，并且此外能够利用简单结构实现跖/背屈机构。

在图示实施方式中，小腿连杆22被构造成布置在小腿16的前方，上部构件24在平面图中为u形而包围小腿16的前下部分，并且在其中央部分处连接至小腿连杆22，下部构件32在平面图中为u形，其两端由上部构件24的对应端可枢转地支撑。由于该布置，小腿连杆22、上部构件24和下部构件32能够布置在脚8上方其中这些构件几乎不与踝关节1和腿的运动干涉的位置，并且此外提高了上部构件24和下部构件32的刚度。

内收/外展机构由被构造成限定中心位于内收/外展轴线13上的弧形轨迹的第二导轨机构30实现，并且该第二导轨机构30可以围绕内收/外展轴线13诸如在小腿16的下部前方定位。即，可以避免将内收/外展机构定位在内收/外展轴线13上。因而，能够实现不会阻碍使用者u运动如行走的内收/外展机构。

第二导轨机构30由第二弧形轨道25和第二滑动件29构成，该第二弧形轨道25连接至脚架座21的一侧以布置在小腿16的下部前方，该第二滑动件29连接至小腿连杆22的一侧并且被构造成沿着第二弧形轨道25滑动，由此允许第二弧形轨道25(并因此脚架座21)围绕内收/外展轴线13摆动，并因此利用简单结构实现内收/外展机构。另外，脚架座21可以由具有高支撑刚度的第二弧形轨道25支撑。

在图示实施方式中，踝关节机构20进一步包括由第三导轨机构40实现的内收/外展角度调节机构，该第三导轨机构40将小腿连杆22和脚架座21彼此连接成能够根据脚8关于内收/外展轴线13调的中性位置节小腿连杆22和脚架座21之间围绕内收/外展轴线13的角度。由此，可以针对每个使用者u调节脚架座21关于内收/外展轴线13的中性角度(零角度)。这允许针对踝关节1的内收和外展中的每个来设置与脚8的中性位置的适当容许内收/外展角，由此允许踝关节机构20供脚8关于内收/外展轴线13具有不同中性位置或脚8的纵向轴线在中性状态下具有不同角度(足尖朝内/朝外的程度)的各种使用者共同使用。

内收/外展角度调节机构包括被构造成限定中心位于内收/外展轴线13上的弧形轨迹的第三导轨机构40，由此第三导轨机构40可以围绕内收/外展轴线13布置，诸如布置在小腿16的下部前方。即：可以避免将内收/外展角度调节机构布置在内收/外展轴线13上，并且因此能够实现不会阻碍使用者u运动如行走的内收/外展角度调节机构。

第三导轨机构40由第三弧形轨道33和第三滑动件37构成，该第三弧形轨道33连接至小腿连杆22的一侧以布置在小腿16的下部前方，该第三滑动件37连接至脚架座21的一侧并被构造成能沿着第三弧形轨道33滑动，由此第三滑动件37被构造成可围绕内收/外展轴线13摆动。

已经在上面描述本发明的优选实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，而是可进行各种修改和改变。例如，在以上实施方式中，构成内收/外展机构的第二导轨机构30设置在小腿连杆22和构成跖/背屈机构的铰链机构23之间，并且构成内收/外展角度调节机构的第三导轨机构40设置在铰链机构23和构成内翻/外翻机构的第一导轨机构46之间。然而，还可以将滑动销28设置在第三导轨机构40上以使第三导轨机构40用作内收/外展机构，同时将固定构件39设置在第二导轨机构30上以使第二导轨机构30用作内收/外展角度调节机构。此外，在由权利要求限定的本发明的范围内可以适当地改变在以上实施方式中示出的本发明的结构元件的具体结构、数量和角度等。另外，并不是在以上实施方式中示出的所有结构元件都必然是必不可少的，可以视情况而选择性地采用这些结构元件。