专利名称：假足的弹簧弹性的足内装件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在假腿的无关节假足的足形部分内的弹簧弹性的足内装件，它有一个在纵剖面内设计为近似于C形和有向后平放着的开口的第一弹簧以及有一个与C的下半弧连接并设计为板簧的第二弹簧，后者越过C弹簧向前大体平行于足底区延伸并以其前端一直伸入足尖区内。
假足的第一种方案建议采用钢性的例如木制的设计结构，以后此假足配设关节，以模仿踝骨的功能。然后，在进一步发展中已经采用一种由板簧组成的弹簧弹性的假足内装件，外部包裹泡沫塑料(例如参见US-A-4 959073)。
DE 4038063C2公开了一种无关节假足，它有一整体结构的至少足底和足背能弯曲和能轴向压缩的假足内装件，它在足的纵剖面内有近似于S形的结构。上部边通过一成钝角连接的前部斜边构成一个总体上刚性的角形部分，在其下端连接一中部的板簧状边，后者在其后端通过一近似于半圆形的边的连接装置与后部边连接。刚性的角形部分的下端向前一直延伸到大体坚韧的基本关节区内。
FR-A-2640499公开了前言所述的无关节假足，其中近似于C形结构的假足内装件中部大体位于足底前三分之一长度处，而C的上半弧构成与假腿的连接区。C形的假足内装件承担了弹簧的功能，这一弹簧功能通过装在两个C半弧之间的弹簧弹性的衬垫加以补充，以便在足着地时获得一定的柔韧性。然而实践表明，即便是这种假足也不能自然地行走。
此外，德国实用新型G 9315665.0公开了一种类似的无关节假足。在那里泡沫塑料的足形部分设有金属的加固体，加固体由一U形型材构成，它的每个边在受载时相互可以弹性运动。延伸的边端有朝其自由端方向逐渐减小的材料厚度，而边端设有增厚区。U形的下边在其自由端与板簧用螺钉连接，而U形的上边与腿连接部分的支座连接。板簧可用碳纤维或钛制造。U形自由边之间的空腔可充填软的聚氨酯泡沫。这种弹簧构件应允许绕足的纵轴线按Pro-Subination方式的足部运动以及自然的运动过程。
本发明的目的是在脚后跟着地的缓冲、回弹力、展直和侧向稳定性方面改善前言所述的无关节假足，以便使假足戴用者能自然地行走，他应能移位，既能正常行走，也能进行体能练习和从事体育运动。
按本发明通过下列特征来达到此目的a)C弹簧基本上由一平放的管状圆柱形弧段构成，它有一根水平的圆柱轴线和一个构成所述后部开口的轴向槽；b)底弹簧的下侧在C弹簧与底弹簧自由端之间的区域设计为主要是凸的；c)底弹簧的上侧在其后端区构成一个鞍座用于支托地容纳和固定C的下半弧的部分；d)C的上半弧配备有一转接器用于与假腿可拆式地连接；e)C的上半弧通过一系留构件铰接在位于它后部的支座上，支座与底弹簧的后端连接。
支座可以是底弹簧的组成部分和在必要时可构成其后端并支承在跟楔上，跟楔构成底弹簧的后部支座。
合乎目的的做法是，后部制在支座上的系留支承位于跟腱区内。
此外，有利的是，前部的系留支承设在一上部压板上，后者贴靠在C的上半弧的下侧上并与支靠在C的上半弧上侧的转接器用螺钉连接起来。在一种有利于力线方向的选择方案中，前部系留支承可直接作用在转接器上。
按本发明此系留构件用来改变假足内装件的弹性特性。其中主要的问题来自前足的负荷，这一负荷通过由它引起的力矩促使C弹簧扩张。由此产生的力按本发明经系留构件传入底部固定装置。在这种情况有利的是，在无负荷状态下系留构件处于大体与底弹簧纵轴线平行的位置。在这一结构中，系留构件沿C弹簧变形的两个方向起系留作用，即既在合扰时也在掰开时。这种动作是柔和地进行的，因为垂直于系留支点运动方向竖立着的系留构件不会对行程造成任何限制。由于C弹簧受载变形使系留构件倾斜得越多，则系留构件对C弹簧受形施加的限制作用越大。这一进程对患者而言意味着前足轻松的展直，因为通过这种系留支承着的C弹簧可以设计得比较柔软。与此同时，患者可感觉到的小的前足阻力即使在站立阶段踝骨力矩变化过程中也反映出来。通过改变系留斜度、系留长度和/或系留预紧力，可以按照患者的要求调整在两个力矩变化过程之间的影响。
在一种合乎目的的实施形式中，底弹簧的鞍座朝它的后端方向呈圆弧形向上提升，其中C弹簧最好可拆式地固定在此鞍座上。其中重要的是，这一固定装置应位于穿过圆柱体轴线的垂直线后面相隔一定距离处。因此在固定点前面形成了一个在C的下半弧的前部与位于它下面的底弹簧之间的一个楔形的朝固定点方向逐渐缩小的间距。如此形成的弹性区对于达到一种自然的运动过程有重要的贡献。
本发明的其他特征是从属权利要求的内容，并在下面结合本发明的其他优点借助于实施例详细给以说明。
图1表示沿假肢矢状面在点划线表示的无关节假足纵剖面内的一个弹簧弹性的假足内装件；以及图2为图1的局部详细示图，表示变型实施形式。
图1中表示的无关节假足有一个用恰当材料制的装饰外壳1，它确定了踝骨区2、足尖区3、足跟区4和足底区5。
此外，设有一个设计成板簧的底弹簧10，它大体上平行于足底区5延伸，并以其前端12一直伸入足尖区3。底弹簧10的下侧10a在其弹簧长度的绝大部分范围内设计成凸的。
底弹簧设有后部延伸端11，从此延伸端起底弹簧10的厚度朝着它的前端12的方向均匀减小。此后部延伸端11向前过渡成一个鞍座14，它通过底弹簧10的上侧10b确定并有一个曲率，它可以表示为一个中点在0′处的圆弧段。
除了底弹簧10外，此弹簧弹性的假足内装件还有一C弹簧20，它靠放在鞍座14上并与之可拆式地连接。C弹簧基本上由一个圆柱形的弧段构成，它确定了一圆柱体轴线0′。在C弹簧的后侧制有一个比较宽的轴向槽22。
C弹簧20通过一螺栓26固定在鞍座14上，此螺栓26布置成令其螺栓轴线15与C弹簧20圆柱形弧段的由圆柱形轴线0′确定的中点相交。由图1还可看出，螺栓连接装置15、26设置成相对于通过0′延伸的垂直线D向后错移一个角度α，这一角度在35°和45°之间，但最好在40°附近。因此C弹簧20与底弹簧10之间的连接位置相对于垂直线D明显地后移。
C的上半弧23通过一系留构件90铰接在位于它后面的支座91上，支座91与底弹簧10的后端11连接并支承在一足跟楔61上，后者构成了底弹簧10的后部支座。后部系留支承92位于跟腱区内，而前部的系留支承93设在一上部压板34上，压板贴靠着C上半弧23的下侧并与一个支承在C上半弧23上侧上的转接器30用螺钉连接起来。由图1可以看出，在无负荷状态，系留构件90大体上处于平行于底弹簧10纵轴线的位置。
系留构件90可用纺织带制成，它在其两个系留支承92、93处各通过一个圆弧段或一个半径导引。采用这种弧形导向装置的设计，可以影响整个弹性特性，因为在C弹簧撑开时不同的半径可导致缩短或加长系留构件。因此这种弧形导向装置最好是设置成能更换的。
为了在前足受载时减小传递给C弹簧的力，合乎目的的作法是，支座91在考虑假足总体设计的情况下尽可能向后移。
C弹簧可用碳复合材料制造。业已证实，这种C弹簧的为了功能上需要的变形所必须的疲劳强度，对于为了能具有足够安全性地承受产生的应力而言太小。为了问题的解决，建议了图2中所表示的C弹簧的结构。在这种建议的方案中，C弹簧由两个平行连接的C弹簧板层20a、20b组成，它们互相套插，并在它们的端部区20c内在中间置入垫片95的情况下承力矩刚性地(momentenstarr)互相连接起来。在这两个端部区20c之间，这两个C弹簧板层彼此有沿径向的间距94。由此避免了在C弹簧受压缩时内板层20b过早地与外板层20a相靠，因此在相靠时将突然改变弹簧特性。
采用平行连接的C弹簧显著改善了C弹簧20的结构强度，与此同时不因此而破坏弹簧特性。
权利要求
1.一种安装在假腿的无关节假足的足形部分(1、2、3、4)内的弹簧弹性的足内装件，它有一个在纵剖面内设计为近似于C形和有向后平放着的开口(22)的第一弹簧(C弹簧20)以及有一个与C的下半弧(24)连接并设计为板簧的第二弹簧(底弹簧10)，后者越过C弹簧(20)向前大体平行于足底区(5)延伸并以其前端(12)一直伸入足尖区(3)内，其特征在于a)C弹簧(20)基本上由一平放的管状圆柱形弧段构成，它有一根水平的圆柱轴线(0′)和一个构成上述后部开口(22)的轴向槽；b)底弹簧(10)的下侧(10a)在C弹簧(20)与底弹簧自由端(12)之间的区域设计为主要是凸的；c)底弹簧(10)的上侧(10b)在其后端区构成一个鞍座(14)用于支托地容纳和固定C的下半弧(24)的部分；d)C的上半弧(23)配备有一转接器(30)用于与假腿可拆式地连接；e)C的上半弧(23)通过一系留列构件(90)铰接在位于它后部的支座(91)上，支座与底弹簧(10)的后端(11)连接。
2.按照权利要求1所述的假足内装件，其特征在于后部制在支座(91)上的系留支承(92)位于跟腱区内。
3.按照权利要求1或2所述的假足内装件，其特征在于前部的系留支承(93)设在一上部压板(34)上，后者贴靠在C的上半弧(23)的下侧上并与支靠在C的上半弧(23)上侧的转接器(30)用螺钉连接起来。
4.按照权利要求1或2所述的假足内装件，其特征在于前部系留支承(93)直接作用在转接器(30)上。
5.按照上述任一项权利要求所述的假足内装件，其特征在于在无负荷状态，系留构件(90)处于大体与底弹簧(10)的纵轴线平行的位置。
6.按照上述任一项权利要求所述的假足内装件，其特征在于系留构件(90)由一种纺织带制成。
7.按照权利要求6所述的假足内装件，其特征在于构成系留构件(90)的带在其两个系留支承(92、93)处各通过一个最好可更换的圆弧段导引。
8.按照上述任一项权利要求所述的假足内装件，其特征在于C弹簧(20)由至少两个平行连接的C弹簧板层(20a、20b)组成，它们互相插套并在其端部区(20c)承力矩刚性地互相连接，但是在这两个端部区(20c)之间它们彼此有一径向间距(94)。
9.按照权利要求8所述的假足内装件，其特征在于在端部区(20c)内的外部与内部的C弹簧板层(20a、20b)之间置有垫片(95)。
全文摘要
一种具有C弹簧和底弹簧的弹簧弹性的假足内装件。为了改善行走特性建议有下列特征:底弹簧(10)的下侧(10a)在C弹簧(20)与底弹簧自由端(12)之间的区域设计为主要是凸的;底弹簧(10)的上侧(10b)在其后端区构成一个鞍座(14)用于支托地容纳和固定C的下半弧(24)的部分;C的上半弧(23)通过一系留构件(90)铰接在位于它后部的支座(91)上,支座与底弹簧(10)的后端(11)连接。
文档编号A61F2/50GK1196916SQ9810575
公开日1998年10月28日 申请日期1998年3月23日 优先权日1997年4月24日
发明者马丁·普什 申请人:奥托·伯克矫形工业所有与管理两合公司