矫形外科技术上的装置的制造方法_3

文档序号:8475902阅读:来源:国知局
为25°,这些可以通过在对应支架15、25中的不同的杠杆长度Χ、Υ被改变。如果踝支架25上的杠杆长度Y也可以调节的话,那么传动比可以结合长度适配通过双螺栓31简单且多样地执行。起始位置,即根据膝盖角度α位于根据图3位置中的足底屈曲角度β可以通过双螺栓31以及近中铰接点17的位置在长孔引导件内调节。如果双螺栓31从套管30、32中的螺纹向外转动出来,那么力传递装置3变长,从而在铰接点17、27位置不变的情况下,足部件23朝足底方向变化,反转地在转动方向相反时导入背侧屈曲。
[0055]图4中示出了对于本实施例的最大膝盖角度α,直至该膝盖角度可以通过由两个套管30、32、双螺栓31以及搭扣件35构成的力传递装置将一压力传递到远中支架25上,而远中套管32不会绕轴33摆动。在搭扣件35中可以构造一止挡块,同样可以通过其他装置阻止搭扣件35相对于支架15继续旋转,从而在膝关节10中继续弯曲时搭扣件35的远中端部沿顺时针方向位移,从而使得力传递装置3发生折合,这导致两个铰接点17、27之间的有效长度缩短。这导致足底屈曲角度β缩小,这可以通过预紧装置,例如弹簧形式来支持。通过缩小足底屈曲角度β,有效腿长缩小,其方式是,使未示出的假足的足尖朝背侧屈曲方向运动和抬高,从而使得当在膝关节10中执行扩展运动时,可以进行摆动阶段中的较简单摇摆。
[0056]原则上也可以将支架15、25朝对应反转的方向定向,即近中支架15朝前侧方向并且远中支架25朝后侧方向,在此,当膝关节10弯曲时,力传递装置3基本上以传递拉力的方式工作。
[0057]图5中示出了液压力传递装置3的原理结构。此处也在膝关节10和踝关节20上设置有支架15、25,在膝关节10的一个非常简单的实施方式中,下部件13可以同时构成膝关节10和踝关节20之间的连接部。通常,膝关节10构造成单独构件并具有上部件11和下部件13,在该下部件上可以通过固定器件固定小腿管或小腿部件14,该小腿管或小腿部件又固定在一个假足的踝关节20的固定器件上。在所示实施例中,在近中铰接点17以及下部件13上支承有第一液压缸-活塞单元40。远中缸-活塞单元41通过液压线路42与近中缸-活塞单元40处于流体技术上的连接中,这些液压线路汇入阀组43中。远中缸-活塞单元41可能地支承在下部件13或小腿部件上以及在支架25上支承在远中铰接点27上。如果膝关节10弯曲,那么活塞在近中活塞-缸装置40内向下移动,液压流体被通过线路42引导到阀组43内并从此处引导到远中活塞-缸单元41的上部腔体内,从而造成足部件23绕踝关节轴22的足底屈曲。
[0058]在所示实施例中,两个液压单元40、41构造成两个同步运转缸,其容积和直径设计得相同。通过膝关节10和踝关节20上的不同的杠杆可以实现个别的转换。
[0059]在阀组43中可以设置多个阀和不同的阀,以便彼此任意连接所有缸容积,以便可以在所需膝盖角度位置上调节不同的足底屈曲角度β。在阀组43内可以存在比例阀,通过这些比例阀可以进行节流,从而使得可以提供不同的液压阻力。通过各个缸的不同连接,可以根据运动形式和运动阶段的不同与膝盖角度α相关地实现足部件23的预期调节。
[0060]图6中示出了具有液压力传递的假肢装置的示意侧视图。和根据图2的实施例相似,在近中支架15内设置长孔引导件,近中活塞-缸单元40的上部件铰接点17支承在该长孔引导件内。通过固定装置可以调节杠杆长度X进而机械式转换。在膝关节10的上部件11上固定有金字塔转接器,在膝关节10的具有侧板的下部件13上支承有高度可调的小腿部件14,远中活塞-缸单元41布置在这些小腿部件14之间。下部的铰接点27可转动但不可调节地支承在远中支架25上,在该支架上可以布置传感器,例如以应变测量条形式的传感器,以便检测负载。阀组43设有控制装置44,在该控制装置中安装有一个切换电子装置,从而使得可以个别和根据传感器数据评价来操控布置在阀组43内的阀,用于在缸-活塞单元40、41中不同地親合这些缸。
[0061]图7中示出了根据图6的实施例的立体图,从该图中可以看出,液压-缸单元40、41布置在构造成侧板的小腿部件14和下部件13之间。阀组43同样布置在侧板之间。
[0062]图8中示出了本发明的一种变型方案,其中膝关节10和踝关节20中,角度传感器50与控制单元44耦合,从而使得可以根据膝盖角度α和足底屈曲角度β在阀组43内根据角度对阀执行连接。同样可以设置其他传感器,例如位态传感器或力或力矩传感器,以便确定并为了控制阀使用空间内的位态、力或力矩。
[0063]图8a中示出了图8的截面图。在绕摆动轴12铰接支承在下部件13上的上部件11和扩展止挡块16中,在图8a中可以识别出具有用于近中铰接点17的长孔导向件的近中支架15。在近中铰接点17上固定着近中缸-活塞单元40的活塞杆420。在该活塞杆420上固定着活塞410,该活塞在活塞-缸单元40的壳体400内被引导。在所示的、膝关节10完全扩展的位置中,近中缸-活塞单元40的活塞410位于近中止挡块上。液压流体通过未示出的液压线路在屈曲运动的情况下被从远中缸腔导向远中缸-活塞单元41,这些液压线路汇入阀组43中并通过控制单元44经由相应的活塞打开、完全关闭或部分关闭。从所示出的中性位置出发,当膝关节10弯曲时,液压流体被引导到远中缸-活塞单元41的近中缸腔内,从而使得远中活塞杆420朝向远中支承部位27位移,从而使得出现绕踝关节轴22的足底屈曲。
[0064]图9示出了具有壳体400的缸-活塞单元的细节图,在该壳体中活塞410固定在活塞杆420上。两个端部止挡块430限制了由壳体400限定的容积。由壳体400形成的缸被盖子440封闭。在这些盖子中集成滑动轴承450以及拆卸器460。在两个缸的每个端部上设置有软管接头470,这些软管接头与未示出的液压线路42连接,所述两个缸通过活塞410分开。在活塞杆420上布置有支承销轴480,该支承销轴可以布置在支架15、25的铰接点17、27中的一个上。支承销轴480作为铰接头可以设有两个用于支承在支架15、25上的轴销轴,根据图10的立体图示出了第二支承部位。壳体400中的轴销轴490用于在下部件13的或小腿部件14的侧板中的支承。
[0065]图11至13中示出了近中活塞-缸单元40在不同膝盖角度位置上的截面图。在图11中所示的位置中,膝盖角度为0°,壳体400内的活塞410于是位于近中端部止挡块上的最大位置中。全部液压流体被从近中缸中压出,并远中缸的容积是最大的。
[0066]图12中示出了膝盖角度α为60°的膝盖角度位置。活塞410远离壳体400的中部,从而使得近中缸比远中缸具有更大的容积。通过膝关节弯曲,活塞410在缸内向下运动并且液压流体从下部的缸通过阀被导向未示出的远中活塞-缸单元41。
[0067]图13示出了膝盖角度α为120°的膝关节位置,就像该位置例如在跪下或蹲下时占据的那样。活塞410的位置相应于图12中的位置,但是活塞410在膝盖角度α为90°的位置中已经达到过一次所述远中端部止挡块。在经过90°膝盖角度α时,活塞410的运动反转可以引起在踝关节20控制下的运动反转或通过阀切换被平衡。
[0068]图14示出了活塞-缸单元41在踝关节20上具有背侧屈曲的布置,在该背侧屈曲的情况下,活塞410定位在近中端部止挡块430附近。图15示出了最大变化的踝关节20,例如在膝盖角度α为90°的情况下。
[0069]图16示出了不同连接可能性的示意图。软管接头470可以被并联,同样可能的是,远中活塞-缸单元41的软管接头470通过交叉装置与近中活塞-缸单元40的软管接头470连接。同样可能的是,活塞-缸单元40、41相互独立地连接,从而使得这些单元之间没有功能性连接。由此,膝关节10和踝关节20可以相互独立地自由运动,在必要情况下可以通过节流阀调整膝关节10和/或踝关节20中的阻尼。如果近中活塞-缸单元40打开,而远中活塞-缸单元截止,那么膝关节10可以自由运动并且踝关节20僵直,当两个活塞-缸单元40、41截止时,两个关节都僵直。
[0070]通过与膝盖角度α相关地在踝关节20中进行受控制的屈曲和扩展以及通过与膝盖屈曲相关地耦合足底屈曲可以实现,将膝盖的动能用于踝运动。由此在站立阶段结束时的膝盖弯曲的情况下实现了有效腿长的延长并由此延长了地面接触持续时间,从而在所述过程期间最小化身体重心的竖直运动。这导致接近自然步态。通过摆动阶
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