四连杆足踝关节的制作方法

1.本实用新型涉及一种使用于义肢的足踝关节，特别是一种可以提供摆动、行走与站立时均十分平顺的足踝关节结构。


背景技术：

2.一般的义肢用足踝关节较为笨重，并且不能提供模仿步行过程中正常脚部的运动范围。在人类的实际步行过程中，每只脚和脚踝都要经过站立和摆动阶段。在站立阶段，脚与地面接触，人的体重支撑在脚上。
3.在摆动阶段，脚离开地面并且整个腿和脚相对于人体重心从后方位置移动到前方位置。所述站立阶段，是在摆动阶段结束后开始，并且脚跟开始与地面撞击的阶段，其中，当身体从人体重心后方位置向前移动时，脚降低到地面。
4.脚跟撞击地面后，脚立即从背屈位置(脚尖向上的位置)移动到足底屈曲位置，其中脚或鞋的底部在地面上保持平坦，这在整个重量上都具有更大的稳定性。摆动阶段则在另一只脚的脚跟撞击地面后开始，在摆动阶段，脚离开地面，并且脚和腿向前摆动以准备进行到站立阶段，使脚再次处于背屈位置。
5.背屈对于正常的人类运动非常重要，因为必须背屈脚趾才能清空地板。如果脚在摆动阶段没有背屈，则很可能会卡在步行表面上并导致人跌倒和摔倒，从而可能导致严重伤害。
6.对于截肢者而言，通常使用的义肢比自然肢体短约3/8至1/2英寸，以便在摆动阶段为义肢提供足够的离地间隙。因此，截肢者会形成不自然的姿势，导致在行走时偏向一侧，这种不自然的姿势可能会导致臀部、骨盆、膝盖和背部出现问题。
7.另外，大多数义肢的脚和脚踝系统固定在90度。在义肢的脚后跟撞击地面时，人体的动量使脚向前旋转到行走表面上更稳定的平坦位置，但是，由于脚踝没有柔韧性，因此人体会向前倾斜。当人体的重心越过脚的中心线时，膝盖被迫弯曲以补偿不自然的运动。对于膝盖以上截肢者而言，义肢膝关节可能会变得不稳定，并导致不必要的或意外的膝盖弯曲，并可能导致人跌倒。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种四连杆足踝关节来模仿步行过程中的自然踝关节运动，以克服习知技术的许多缺点。
9.本实用新型提供的四连杆足踝关节，较佳地包括:一第一组件，具有相互对称的二个第一侧壁；一第二组件，具有相互对称的二个第二侧壁，该二个第二侧壁的下侧枢接于该二个第一侧壁之间的前侧；一第三组件，具有相互对称的二个第三侧壁，所述第二侧壁的上侧枢接于所述第三侧壁之间的前侧；以及一第四组件，具有一连杆，该连杆的不同位置分别枢接于所述第一侧壁之间的后侧以及所述第三侧壁之间的后侧，其中，该第一组件、第二组件、第三组件与第四组件的枢接构成一四连杆结构，并且该第一组件用以连接义肢的脚底
部，该第四组件用以连接义肢的小腿部，据此，当安装具有此足踝关节的义肢的使用者在行走、摆动、站立时，通过此四连杆结构的自然连动，使得走路更为平顺，并且具有更自然的姿势，以避免臀部、骨盆、膝盖和背部出现问题。
10.较佳地，该第一组件可以具有一基座，所述第一侧壁可以一体形成在该基座的上表面，借由该基座可牢固地且平稳地安装在义肢的脚底部。
11.较佳地，该第二组件可以一体形成为u形状，以形成所述第二侧壁。
12.较佳地，该第三组件的所述第三侧壁之间可以形成有一缺口，该缺口可容纳该连杆在其中活动。
13.较佳地，该第四组件可以具有一座体，该连杆从该座体下面偏心地延伸一长度，该座体用以连接该义肢的小腿部。
14.较佳地，该第四组件的座体的下面相对于该连杆的位置设有一缓冲组件，并且该缓冲组件突出该座体的下面，据此，当行走致脚底撞击地面或足踝关节处于站立状态时，可以通过该缓冲组件提供第三组件与第四组件之间的缓冲作用，避免过大的冲击力产生噪音，以及避免使用者感到不舒适。
15.较佳地，本实用新型的足踝关节在当第一组件处于水平状态且该四连杆结构处于足踝的站立状态时，该第四组件的座体的下表面与该基座的水平面之间形成一角度，据此让使用者在下一阶段抬起脚时更为省力、容易。
16.较佳地，当第一组件处于水平状态且该四连杆结构处于足踝的站立状态时，该第四组件的座体的下表面与该基座的水平面之间的角度为3
°
。
17.本实用新型提供的前述四连杆足踝关节，可以借由自然的连杆连动关提供摆动、行走与站立时均十分平顺的效果，并且在行走时具有更自然的姿势，以避免臀部、骨盆、膝盖和背部出现问题。
附图说明
18.图1为显示本实用新型四连杆足踝关节整体结构的立体示意图；
19.图2为显示本实用新型四连杆足踝关节的主要组件组合关的立体分解图；
20.图3为显示本实用新型四连杆足踝关节整体结构的平面示意图；
21.图4为显示本实用新型四连杆足踝关节与义肢的小腿部与脚底部组合后使用的示意图；以及
22.图5为显示本实用新型的足踝关节所构成的四连杆结构的简单示意图。
23.附图标记说明
24.1:第一组件
25.10:基座
26.11:第一侧壁
27.111:第一枢接孔
28.2:第二组件
29.21:第二侧壁
30.211:第二枢接孔
31.3:第三组件
32.31:第三侧壁
33.311:第三枢接孔
34.32:缺口
35.4:第四组件
36.41:座体
37.42:连杆
38.421:第四下枢接孔
39.422:第四上枢接孔
40.43:缓冲组件
41.44:螺孔
42.5a:枢轴
43.5b:帽头
44.6:义肢小腿部
45.7:义肢脚底部
46.θ:角度
具体实施方式
47.以下配合图式及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，俾使熟习该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。
48.如图1至图3所示，本实用新型提供的四连杆足踝关节，其较佳地包括有：一第一组件1、一第二组件2、一第三组件3与一第四组件4；该第一至第四组件较佳地使用铝合金金属制成，并经由活动枢接而构成一四连杆结构。
49.其中，第一组件1一体成型地形成有一扁平且具有适当厚度的基座10，基座10上表面的相对两侧形成往上方延伸适当高度且相互对称的第一侧壁11，该二个第一侧壁11的前侧直线对应地设有一对第一枢接孔111，并且二个第一侧壁11的后侧直线对应地设有另一对第一枢接孔111，该第一组件1借由基座 10可被牢固地且平稳地安装在义肢脚底部7(如图4所示)。
50.第二组件2形成为具有相互对称的二个第二侧壁21；较佳地，第二组件2 可以一体形成为u形状，以形成所述二个第二侧壁21，该二个第二侧壁21的上侧直线对应地设有一对第二枢接孔211，并且二个第二侧壁21的下侧直线对应地设有另一对第二枢接孔211。通过将一枢轴5a穿过第一组件1的前侧的一对第一枢接孔111与第二组件2下侧的一对第二枢接孔211以将第二组件2的下端枢接在第一组件1的两个第一侧壁11之间的前侧，且枢轴5a穿过第一枢接孔111后结合一帽头5b以将枢轴5a固定，在此状态下，第二组件2可以相对于第一组件1旋转。
51.第三组件3一体成型地形成具有相互对称的二个第三侧壁31；更明确地说，第三组件3后侧的二个第三侧壁31之间形成有一缺口32，该二个第三侧壁 31由第三组件3往下方延伸，通过将另一枢轴5a穿过第三组件3的前侧的一对第三枢接孔311与第二组件2上侧的一对第二枢接孔211以将第二组件2的上端枢接在第三组件3的两个第三侧壁31之间的前侧，且枢轴5a穿过第三枢接孔 311后结合一帽头5b以将枢轴5a固定，在此状态下，第三组件
3可以相对于第二组件2旋转。
52.第四组件4一体成型地形成具有一座体41，该座体41下面的偏心位置往下延伸一适当长度的连杆42，该连杆42的不同位置分别用以枢接第一组件1的第一侧壁11之间的后侧以及第三组件3的第三侧壁31之间的后侧。更明确地说，连杆42的上、下方分别设有一横向贯穿的第四下枢接孔421与第四上枢接孔 422，通过将另一枢轴5a穿过第三组件3后侧的一对第三枢接孔311与第四组件 4上侧的第四上枢接孔422以将第四组件4的上侧枢接在第三组件3的两个第三侧壁31之间的后侧；另外将另一枢轴5a穿过第一组件1的第一侧壁11后侧的一对第一枢接孔111与连杆42的第四下枢接孔421，以将连42下端枢接在第一组件1，并且使连杆42容纳在第三组件3的缺口32中；所述枢轴5a完成连杆42和第一组件1及第三组件3的枢接后再结合一帽头5b以将枢轴5a固定，在此状态下，第四组件4可以通过连杆42相对于第一组件1与第三组件3旋转。
53.此外，本实用新型还可以在第四组件4的座体41的下面相对于连杆42的位置设置一缓冲组件43，并且使缓冲组件43突出座体41的下面；更明确地说，座体41的下表面可以形成一嵌槽，缓冲组件43可以使用具备弹性的pu材料形成棒形，再将棒形的缓冲组件43嵌入该嵌槽以将缓冲组件43固定在座体41。另一方面，座体41的上面可以形成具有螺孔44的一固定座，作为义肢小腿部6 的螺栓可以锁入该螺孔44以将义肢小腿部6连接本实用新型的足踝关节(如图 4所示)。
54.本实用新型借由图1至图3所示的组件所组构而成的足踝关节构成如图5 所示的四连杆结构。其中，第一组件1用以连接义肢脚底部7，第四组件4用以连接义肢小腿部6，据此，当安装具有此足踝关节的义肢的使用者在行走、摆动、站立时，通过此四连杆结构的自然连动，使得走路更为平顺，并且具有更自然的姿势，可以避免臀部、骨盆、膝盖和背部出现问题。当行走致脚底撞击地面或足踝关节处于站立状态时，可以通过缓冲组件43吸收第三组件3 与第四组件4之间的作用力，避免过大的冲击力产生噪音，以及避免使用者感到不舒适。
55.另一方面，为了让使用者在站立状态下抬起脚或行走时的下一阶段抬脚更为省力、容易，本实用新型的足踝关节设计为在当第一组件1处于水平状态且该四连杆结构处于足踝的站立状态时，第四组件4的座体41的下表面与基座 10的水平面之间形成一角度，且该角度较佳为3
°
(如图3所示)。
56.本实用新型提供的前述四连杆足踝关节，可以借由自然的连杆连动关提供摆动、行走与站立时均十分平顺的效果(如图4所示)，并且在行走时具有更自然的姿势，可以避免臀部、骨盆、膝盖和背部出现问题。
57.以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图具以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的实用新型精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。