專利名稱:假肢踝關(guān)節(jié)的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種供大腿截肢者使用的假肢踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)。
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的假肢踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)均為單軸型，這種踝關(guān)節(jié)不能適應(yīng)截肢者的下蹲動(dòng)作，不能適應(yīng)穿后跟高度不同的鞋，如果要換后跟高度不同的鞋，必須要更換假肢。此外，為了解決膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性與擺動(dòng)中期功能長(zhǎng)度的矛盾，假腿比正常腿還必須短1－1.5cm，由此會(huì)引起截肢者站立時(shí)的骨盆傾斜，脊柱側(cè)彎甚至腰痛等一系列新問(wèn)題。美國(guó)專利3551914提出使足尖蹺起的方法，希望以此來(lái)縮短功能長(zhǎng)度，但這種方法不適用于穿皮鞋的患者，因?yàn)槠ば容^硬，彈簧的彈力難以使足尖向上蹺起，因此也就不能達(dá)到縮短功能長(zhǎng)度的目的。這種方法也同樣不能解決下蹲及換鞋的目的。
本實(shí)用新型的目的是要使假肢踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠適應(yīng)穿戴大腿假肢的患者的下蹲動(dòng)作；可以縮短擺動(dòng)中期的功能長(zhǎng)度，并解決膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性與擺動(dòng)中期功能長(zhǎng)度的矛盾，保證假腿與正常腿等長(zhǎng)；通過(guò)調(diào)整，可以適應(yīng)穿后跟高度為0－3.5cm的任意一種鞋。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型采用了九桿二自由度的連桿機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)各個(gè)桿件之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)傳到踝關(guān)節(jié)，使假肢膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與正常人膝關(guān)節(jié)與踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相近。
結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
圖1假肢踝關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2背屈角為零時(shí)桿件位置圖。
圖3下蹲過(guò)程中桿件位置圖。
圖4加調(diào)整塊后桿件位置圖。
本實(shí)用新型是由鉸銷軸〔1〕、〔3〕、〔5〕、〔6〕、〔8〕、〔9〕、〔12〕、〔15〕、〔17〕、〔19〕及桿件〔2〕、〔4〕、〔7〕、〔11〕、〔13〕、〔14〕、〔16〕、〔18〕、〔20〕所組成的九桿二自由度連桿機(jī)構(gòu)。其中，桿件〔20〕的運(yùn)動(dòng)代表膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，桿件〔11〕的運(yùn)動(dòng)代表假腳的運(yùn)動(dòng)，桿件〔18〕的運(yùn)動(dòng)作為小腿的運(yùn)動(dòng)；鉸銷軸〔3〕、〔8〕、〔9〕、〔19〕位于桿件〔18〕上；桿件〔13〕和〔14〕組成一滑動(dòng)副；彈簧〔10〕的兩端分別掛于鉸銷軸〔12〕和〔15〕上；在桿件〔13〕和〔14〕之間加一調(diào)整塊〔21〕如(圖4)示。
膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的傳遞路線如下膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿件〔20〕同時(shí)繞鉸銷軸〔19〕轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)桿件〔2〕運(yùn)動(dòng)。桿件〔4〕將桿件〔2〕的運(yùn)動(dòng)傳遞到桿件〔16〕，最后，桿件〔13〕和桿件〔14〕又將桿件〔16〕的運(yùn)動(dòng)傳遞到桿件〔11〕。
本實(shí)用新型的功能是這樣實(shí)現(xiàn)的，在背屈角為零度的位置上(圖2)時(shí)，鉸銷軸〔3〕、〔15〕、〔12〕在一條直線上，鉸銷軸〔17〕是鉸銷軸〔5〕的瞬時(shí)曲率中心。在足尖蹬地時(shí)，膝屈角有10°的角度變化，但由于鉸銷軸〔5〕沿以鉸銷軸〔17〕為圓心，以鉸銷軸〔5〕和〔17〕間的距離為半徑的圓弧作圓弧運(yùn)動(dòng)，因此，桿件〔16〕靜止不動(dòng)，地面反力通過(guò)桿件〔13〕、〔14〕和〔16〕傳到桿件〔18〕上，從而保證了膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。當(dāng)足跟著地時(shí)，桿件〔13〕相對(duì)于桿件〔14〕滑動(dòng)，使踝關(guān)節(jié)產(chǎn)生跖屈運(yùn)動(dòng)，地面對(duì)足跟的沖擊力完全由彈簧〔10〕吸收了。在擺動(dòng)中期，當(dāng)膝屈角為50°時(shí)，踝關(guān)節(jié)可以產(chǎn)生6°的背屈角，這樣就可以將擺動(dòng)中期的功能長(zhǎng)度比零度背屈角時(shí)的功能長(zhǎng)度縮短了1.3－1.7cm，從而改善了患者的步態(tài)，保證了患者不會(huì)因假肢向前擺動(dòng)時(shí)蹭地而摔倒。由于膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)傳到踝關(guān)節(jié)，所以在下蹲過(guò)程中(圖3)，隨著膝屈角的增加，背屈角也不斷增加，膝屈角與背屈角之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全是依照正常人的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行的。
為了適應(yīng)換鞋的需要，在桿件〔13〕和〔14〕之間加調(diào)整塊〔21〕(圖4)，針對(duì)各種后跟高度不同的鞋，采用不同的調(diào)整塊，使桿件〔18〕始終保持與地面垂直。用調(diào)整塊來(lái)使假腳適應(yīng)穿后跟高度不同的鞋，可以大大地方便患者，而且可以減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
權(quán)利要求
1.一種假肢踝關(guān)節(jié)，是供大腿截肢者使用的假肢踝關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征是(1)由銷鉸軸[1]、[3]、[5]、[6]、[8]、[9]、[12]、[15]、[17]、[19]及桿件[2]、[4]、[7]、[11]、[13]、[14]、[16]、[18]、[20]所組成的九桿二自由度連桿機(jī)構(gòu)；(2)鉸銷軸[3]、[8]、[9]、[19]位于桿件[18]上；(3)桿件[13]和桿件[14]組成一滑動(dòng)副；(4)彈簧[10]的兩端分別掛于鉸銷軸[12]和[15]上；(5)桿件[13]和[14]之間加調(diào)整塊[21]；(6)背屈角為零時(shí)，鉸銷軸[3]、[15]、[12]在一條直線上，鉸銷軸[17]是鉸銷軸[5]的瞬時(shí)曲率中心。
專利摘要
本實(shí)用新型涉及的是適用于大腿截肢患者的假肢踝關(guān)節(jié)，它由九桿二自由度的連桿機(jī)構(gòu)組成。它可以協(xié)助患者實(shí)現(xiàn)下蹲動(dòng)作；可以將擺動(dòng)中期的功能長(zhǎng)度縮短1.3-1.7cm，從而既保證了假肢膝關(guān)節(jié)具有良好的穩(wěn)定性，又保證了假肢側(cè)與正常側(cè)等長(zhǎng)；可以適應(yīng)后跟高度為0-3.5cm的任意一種鞋。本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61F2/60GK86204869SQ86204869
公開(kāi)日1987年4月1日 申請(qǐng)日期1986年7月14日
發(fā)明者張永明 申請(qǐng)人:北方交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan