專利名稱:無干擾安全義肢關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種無干擾安全義肢關(guān)節(jié),尤指一種應(yīng)用于殘障 人士的人工義肢關(guān)節(jié)。
背景技術(shù):
為了改善殘障人士于行動上的不便,陸續(xù)有許多種人工義肢關(guān)節(jié) 問世。該等人工義肢關(guān)節(jié)的作用如同腳膝蓋一般,該等人工義肢關(guān)節(jié) 上端連接于大腿,下端連接于小腿義肢,目的是讓小腿義肢能彎曲行 走,能更接近人腳的走路模式,增加行走的靈活度。
請參閱圖1,現(xiàn)有義肢關(guān)節(jié)具有一小腿連接裝置1 a、 一緩沖裝 置2 a 、 一迫緊裝置3 a及一上蓋4 a 。該迫緊裝置3 a后端套設(shè)于 該小腿連接裝置l a頂端的固定軸l 1 a,該上蓋4 a用以連接腿, 該上蓋4 a具有一前臂4 1 a 、 一后臂4 2a及一調(diào)整裝置4 3 a 。 該前臂4 1 a中間橫設(shè)有一軸桿4 4 a,該軸桿4 4 a穿過該迫緊裝 置3 a前端,該后臂4 2 a樞接于該緩沖裝置2 a的頂端。該迫緊裝 置3 a前方頂部與該上蓋4 a仍留有一空隙。
當(dāng)殘障人士站立時,大腿產(chǎn)生的向下力量F2 (如圖2),該上蓋 4 a產(chǎn)生以軸桿4 4 a為軸心的順時針動作力矩M,此時該調(diào)整裝置 4 3 a的楔形塊4 5 a壓下該迫緊裝置3 a而夾緊于該固定軸1 1 a,防止義肢關(guān)節(jié)彎曲而使人得以站立。
請參閱圖2,當(dāng)義肢關(guān)節(jié)彎曲時,亦是靠該軸桿4 4 a向上帶動, 容易向上扳動該迫緊裝置3 a而產(chǎn)生剎住的動作。因此,該迫緊裝置 3 a通常加上一彈簧3 1 a以產(chǎn)生一撐開力量FS,來抵抗彎曲時剎 住的情形。然而,當(dāng)調(diào)整設(shè)定好該彈簧3 1 a的撐開力量后,在快速 行走時,其瞬間擺動力矩加大,又會產(chǎn)生迫緊義肢關(guān)節(jié)的情形,造成 快速行走時的困擾。
但,上述現(xiàn)有的人工義肢關(guān)節(jié),不易兼顧該人工義肢關(guān)節(jié)的迫緊 度及靈活度,不適用于高活動量或快速前進的動作。此外,當(dāng)小腿義 肢著地承受人體重力時,該上蓋4 a受一反作用力矩而轉(zhuǎn)動,容易造 成人工義肢關(guān)節(jié)不正常的彎曲,導(dǎo)致安全上地疑慮。
本實用新型發(fā)明人有感上述缺陷的可改善之處,潛心研究并配合 學(xué)理的運用,終于提出一種設(shè)計合理且有效改善上述缺陷的本實用新型。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的,在于可提供一種無干擾安全義肢關(guān)節(jié), 能增加殘障人士行走的靈活度及安全性。
為了達(dá)成上述的目的,本實用新型提供一種無干擾安全義肢關(guān)節(jié), 包括 一小腿連接裝置,該小腿連接裝置具有一本體、 一底座、 一驅(qū) 動件及一回復(fù)裝置,該本體內(nèi)壁圍成一容置室,該底座由該本體一端 延伸,該回復(fù)裝置置于該容置室,且該回復(fù)裝置一端與該驅(qū)動件固接, 另一端與該本體樞接; 一大腿連接裝置,該大腿連接裝置具有一接合 部及一座體,該接合部一端設(shè)有一大腿鎖固件,另一端延伸出該座體, 該驅(qū)動件一端固接該回復(fù)裝置,另一端樞接該座體; 一制動件,該制 動件置于該容置室,且該制動件固接該大腿連接裝置; 一剎車轂,該 剎車轂置于該容置室,該剎車轂具有一第一樞接孔及一第一固定部, 該第一固定部設(shè)有一第三鎖固孔,該第三鎖固孔固接于該制動件;以 及一剎車軸,該剎車軸穿過該第一樞接孔,且固接于該小腿連接裝置。
本實用新型具有以下的有益效果-
一、 當(dāng)殘障人士身體重心位置位于無干擾安全義肢關(guān)節(jié)后方時, 制動件抵頂剎車轂,使得第一樞接孔內(nèi)壁壓迫剎車軸,避免義肢關(guān)節(jié) 不正常的彎曲,提高使用上的安全性。
二、 當(dāng)殘障人士身體重心位置位于無干擾安全義肢關(guān)節(jié)前方時, 剎車轂?zāi)芟鄬τ趧x車軸作轉(zhuǎn)動,無干擾的情形產(chǎn)生,提高殘障人士行 走的靈活度。
為使能更進一步了解本實用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容,請參閱以下 有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明與附圖,然而所附附圖僅提供參考與說明 用,并非用來對本實用新型加以限制。
圖1為現(xiàn)有義肢關(guān)節(jié)的側(cè)視圖2為現(xiàn)有義肢關(guān)節(jié)的迫緊裝置的力量作用示意圖; 圖3為本實用新型義肢關(guān)節(jié)的立體分解圖; 圖4為本實用新型義肢關(guān)節(jié)的立體組合圖5為本實用新型義肢關(guān)節(jié)的制動件及剎車轂的力量作用示意
圖6為本實用新型義肢關(guān)節(jié)無干擾狀態(tài)下的制動件及剎車轂的剖
面圖7為本實用新型義肢關(guān)節(jié)另一無干擾狀態(tài)下的制動件及剎車轂的剖面圖。
主要元件附圖標(biāo)記說明
小腿連接裝置 1 a
固定軸
迫緊裝置 彈簧 3
上蓋4 a 前臂 4
1 1
2 3
3 a 1 a
4 3a 楔形塊4 5 a F 2 向下力量 M 動作力矩 F S 撐開力量
小腿連接裝置 1 本體1 1
第二樞接孔11 第三樞接孔11 小腿固定槽 定位槽1 3 驅(qū)動件1 5 第二樞接桿17 大腿連接裝置 2 接合部2 1 大腿鎖固件 第一調(diào)整螺孔 第二固定部
1 2
1 4
2 1 1 3
2 1 2
2 2 1
2 2 2 、
2 2 2 1
第四鎖固孔 2 2 2 2 連接部2 2 3
第一調(diào)整螺栓2 2 4 制動件 3
第一鎖固孔31 滑軌3 3
第二調(diào)整螺孔 3 3 2 抵頂件3 3 4
第四螺孔3 4 2
4 2a 軸桿4 4a
1 2 -1 4 '
1 1
停止凸緣 底座1 2 小腿鎖固孔
第一樞接桿
1
1 1 3
1 2 2 1 4 1 6
第一螺孔 211 座體2 2
2 2 2"
2 2 2 2 -
連接孔2 2 3 1
第二鎖固孔 3 2
停止面3 3 1
第二調(diào)整螺栓 3 3 3
第三螺孔3 4 1
第一鎖固件 3 5第一轉(zhuǎn)軸 3 5 1 第一凹槽 3 5 3 第二轉(zhuǎn)軸 3 6 1 第二凹槽 3 6 3 剎車轂 4
第一樞接孔41 第一固定部4 2、 42, 第三鎖固孔4 2 1、 4 2 抵頂部4 3 剎車軸 5
第二螺孔51 螺桿5 3、 53' M a
F a 機 La E b
D
具體實施方式
請參閱圖3與圖4,本實用新型的無干擾安全義肢關(guān)節(jié),包括 一小腿連接裝置l、 一大腿連接裝置2、 一制動件3、 一剎車轂4及 一剎車軸5 。
小腿連接裝置1具有一略呈U形薄殼的本體1 1,本體l l一端 延伸出一底座l 2,底座l 2具有一小腿固定槽1 2 l及一小腿鎖固 孔l 2 2,小腿固定槽l 2 l用以套接一小腿義肢,且借助小腿鎖固 孔1 2 2將小腿義肢鎖固于小腿連接裝置1 。本體1 1內(nèi)壁圍成一容 置室1 1 1 ,容置室1 1 1收容一回復(fù)裝置1 4 ,回復(fù)裝置1 4可以 是一回復(fù)彈簧,或更包括一缸體、 一壓縮活塞及一調(diào)整底塞所構(gòu)成的 活塞溝件?;貜?fù)裝置l 4頂部固接一驅(qū)動件1 5—端。該本體l l兩 側(cè)面頂部分別設(shè)有一互相對應(yīng)的第二樞接孔112、 112,及一對 對應(yīng)于第二樞接孔112、 112,的定位槽13、 1 3 ,。本體1 1 兩側(cè)面底部亦分別設(shè)有一互相對應(yīng)的第三樞接孔l 1 4、 1 1 4,,回 復(fù)裝置l4底部借助一第二樞接桿17樞接于該對第三樞接孔11 4 、 114,。本體1 1內(nèi)壁凸設(shè)有一停止凸緣113。
大腿連接裝置2具有一接合部2 1,接合部2 l頂面設(shè)有第一螺 孔2 1 1,第一螺孔2 1 l螺接一大腿鎖固件2 1 2,大腿鎖固件2
第一螺柱 3 5 2 第二鎖固件 3 6 第二螺柱3 6 2
第二容置槽 4 2 2 抵頂槽4 3 1
定位部5 2 、 5 2
力聯(lián)線
矩觸心直角離
力接中垂夾距1 2連接于大腿。該接合部2 l底面延伸出一座體2 2,座體2 2設(shè) 有一第一調(diào)整螺孔2 2 1 ,第一調(diào)整螺孔2 2 l螺接一第一調(diào)整螺栓
2 2 4,第一調(diào)整螺栓2 2 4內(nèi)部為彈性材質(zhì)制成,當(dāng)?shù)谝徽{(diào)整螺栓 2 2 4底面與剎車轂4外緣相接觸時,具有減震的效果。座體2 2 — 端的兩側(cè)面分別延伸出一第二固定部2 2 2 、 2 2 2 ,,座體2 2另一 端延伸出一連接部2 2 3,該對第二固定部2 2 2 、 2 2 2,與座體
2 2包圍成一第一容置槽2 2 2 1,該對第二固定部2 2 2 、 2 2 2, 分別設(shè)有一第四鎖固孔2 2 2 2 、 2 2 2 2,。 連接部2 2 3設(shè)有一 連接孔2 2 3 1,連接孔2 2 3 1借助一第一樞接桿1 6樞接該驅(qū)動 件l 5另一端。
制動件3置于該容置室111,制動件3具有一第一鎖固孔3 1 、 一第二鎖固孔3 2 、 一第一鎖固件3 5及一第二鎖固件3 6 ,第一鎖 固件3 5與第二鎖固件3 6分別相配于第一鎖固孔3 l及第二鎖固孔
3 2 。第一鎖固件3 5具有一第一轉(zhuǎn)軸3 5 1及一第一螺柱3 5 2, 第二鎖固件3 6具有一第二轉(zhuǎn)軸3 6 l及一第二螺柱3 6 2 。制動件 3頂面設(shè)有一滑軌3 3,滑軌3 3設(shè)有一第二調(diào)整螺孔3 3 2,且滑 軌3 3 —端具有一停止面3 3 1。第二調(diào)整螺孔3 3 2螺接一第二調(diào) 整螺栓3 3 3,第二調(diào)整螺栓3 3 3與一抵頂件3 3 4相接觸。
該剎車轂4置于該容置室1 1 1,剎車轂4具有一第一樞接孔4 1,第一樞接孔4 l兩面分別延伸出一第一固定部4 2、 4 2,,該對 第一固定部4 2、 4 2,與第一樞接孔4 l外緣面圍成一第二容置槽
4 2 2,該對第一固定部42、 42,分別設(shè)有一第三鎖固孔421、 4 2 1',第一樞接孔4 l外緣面突設(shè)一抵頂部4 3且抵頂部4 3位于 該第二容置槽4 2 2,抵頂部4 3設(shè)有一抵頂槽431,抵頂槽4 3 1放置抵頂件3 3 4 。
該剎車軸5置于剎車轂4的第一樞接孔4 1 ,剎車軸5兩端分別 凸設(shè)一定位部5 2、 52',該對定位部52、 52,的大小及形狀分 別對應(yīng)于小腿連接裝置l的定位槽l 3、 13',該對定位部5 2、 5
2 '設(shè)有一貫穿該剎車軸5兩端的第二螺孔5 1 。
組裝時,剎車軸5置于剎車轂4的第一樞接孔4 1,借助一對螺 桿5 3 、 5 3,分別穿過小腿連接裝置1的第二樞接孔112、 11
2 ',且螺接于剎車軸5的第二螺孔5 1 ,使得剎車軸5固接于小腿連 接裝置l,且剎車轂4可相對于剎車軸5作樞接轉(zhuǎn)動。將制動件3 — 端放置于剎車轂4的第二容置槽4 2 2,且制動件3抵頂剎車轂4的 抵頂部4 3。借助第二轉(zhuǎn)軸3 6 1穿過剎車轂4的第三鎖固孔4 2 1、
4 2 1,及制動件3的第二鎖固孔3 2 ,并將第二螺柱3 6 2穿過制 動件3的第四螺孔3 4 2,且卡接于第二轉(zhuǎn)軸3 6 1的第二凹槽3 63 。將制動件3另一端放置于大腿連接裝置2的第一容置槽2 2 2 1, 借助該第一轉(zhuǎn)軸3 5 1穿過大腿連接裝置2的第四鎖固孔2 2 2 2 、
2 2 2 2,及制動件3的第一鎖固孔3 1 ,并將該第一螺柱3 5 2穿 過制動件3的第三螺孔3 4 1,且卡接于第一轉(zhuǎn)軸3 5 1的第一凹槽
3 5 3 。驅(qū)動件1 5 —端樞接于大腿連接裝置2的連接部2 2 3,驅(qū) 動件l5另一端連接回復(fù)裝置14,回復(fù)裝置l4放置于小腿連接裝 置l的容置室l 1 1且樞接于小腿連接裝置1 。當(dāng)義肢關(guān)節(jié)呈彎曲狀 態(tài)時,回復(fù)裝置l4提供一回復(fù)力回復(fù)小腿義肢于原始位置。
請參閱圖5,當(dāng)殘障人士身體重心位于義肢關(guān)節(jié)后方時,身體重 量相對于剎車軸5產(chǎn)生一順時針力矩M a ,使得制動件3的第二調(diào)整 螺栓3 3 3抵頂放置于剎車轂4的抵頂槽4 3 1的抵頂件3 3 4 ,并 產(chǎn)生一接觸力F a 。接觸力F a使得第一樞接孔4 1內(nèi)壁壓迫剎車軸 5外壁,剎車轂4無法相對于剎車軸5作轉(zhuǎn)動。然而,抵頂件3 3 4 一面是平面,用以接觸第二調(diào)整螺栓3 3 3 ,抵頂件3 3 4另一面呈 半圓孤面,用以接觸抵頂槽4 3 1 ,使得接觸力F a能平均地施加于 剎車轂4,造成第一樞接孔4 l內(nèi)壁壓迫剎車軸5外壁。此外,可調(diào) 整第二調(diào)整螺栓3 3 3與抵頂件3 3 4接觸的松緊度,使得第一樞接 孔4 1內(nèi)壁壓迫剎車軸5外壁的情況更為明顯,且抵頂件不容易產(chǎn)生 磨耗,增加義肢關(guān)節(jié)使用壽命。
請參閱圖6及圖7,當(dāng)殘障人士身體重心位于義肢關(guān)節(jié)前方時, 身體重量相對于剎車軸5不會產(chǎn)生力矩,使得剎車轂4能相對于剎車 軸5轉(zhuǎn)動,且無干擾的情形發(fā)生,可以提高殘障人士行走的靈活度。 然而,第三鎖固孔4 2 1、 4 2 1,中心及第一樞接孔4 1中心的中 心聯(lián)機L a ,與第一樞接孔4 1中心的垂直線L b的夾角e以及第三 鎖固孔4 2 1、 4 2 1'中心及第一樞接孔中心的距離D均與第一樞 接孔4 1內(nèi)壁壓迫剎車軸5外壁的情形有關(guān),本實用新型實施例的夾 角0約為1 5 2 5度,且距離D愈長使得第一樞接孔4 1內(nèi)壁壓迫 剎車軸5外壁的效果愈好。
綜上所述,當(dāng)殘障人士跨出腳步時,身體重心位置位于義肢關(guān)節(jié) 后方(如圖5所示),第一樞接孔4 1內(nèi)壁壓迫剎車軸5外壁,使得剎 車轂4無法相對于剎車軸5作轉(zhuǎn)動,直到跨出的腳步踏到地面,身體 向前移動。當(dāng)身體重心位置移到義肢關(guān)節(jié)前方(如圖6所示), 一直到 欲跨出腳步腳尖離開地面(如圖7所示)的期間,剎車轂4可相對于 剎車軸5轉(zhuǎn)動。借此,殘障人士跨出腳步并踏到地面的期間,義肢關(guān) 節(jié)無不正常的彎曲現(xiàn)象,使用上更安全。再者,殘障人士身體向前移 動,且即將跨出腳步的期間,義肢關(guān)節(jié)能自由彎曲擺動,使得行走動 作更為順暢。但以上所述僅為本實用新型的較佳可行實施例,非因此局限本實 用新型的保護范圍,故凡運用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所做的等 效結(jié)構(gòu)變化,均同理皆包含于本實用新型的范圍內(nèi),特此說明。
權(quán)利要求1、一種無干擾安全義肢關(guān)節(jié),其特征在于,包括一小腿連接裝置,該小腿連接裝置具有一本體、一底座、一驅(qū)動件及一回復(fù)裝置,該本體內(nèi)壁圍成一容置室,該底座由該本體一端延伸,該回復(fù)裝置置于該容置室,且該回復(fù)裝置一端與該驅(qū)動件固接,另一端與該本體樞接;一大腿連接裝置,該大腿連接裝置具有一接合部及一座體,該接合部一端設(shè)有一大腿鎖固件,另一端延伸出該座體,該驅(qū)動件一端固接該回復(fù)裝置,另一端樞接該座體;一制動件,該制動件置于該容置室,且該制動件固接于該大腿連接裝置;一剎車轂,該剎車轂置于該容置室,該剎車轂具有一第一樞接孔及一第一固定部,該第一固定部設(shè)有一第三鎖固孔,該第三鎖固孔固接于該制動件;以及一剎車軸,該剎車軸穿過該第一樞接孔,且固接于該小腿連接裝置。
2、 如權(quán)利要求l所述的無干擾安全義肢關(guān)節(jié),其特征在于,該 座體設(shè)有一第一調(diào)整螺孔,該第一調(diào)整螺孔螺接一第一調(diào)整螺栓,該 第一調(diào)整螺栓與該剎車轂相接觸。
3、 如權(quán)利要求l所述的無干擾安全義肢關(guān)節(jié),其特征在于,該 剎車轂設(shè)有一抵頂槽,該制動件設(shè)有一第二調(diào)整螺栓,該第二調(diào)整螺栓抵頂一放置于該抵頂槽的抵頂件。
4、 如權(quán)利要求3所述的無干擾安全義肢關(guān)節(jié),其特征在于,該 抵頂件一面為平面,該抵頂件另一面呈半圓弧面。
5、 如權(quán)利要求l所述的無干擾安全義肢關(guān)節(jié),其特征在于,該 座體延伸出一第二固定部,該第二固定部設(shè)有一第一容置槽,該第一 固定部設(shè)有一第二容置槽,該制動件一端置于該第一容置槽,該制動 件另一端置于該第二容置槽。
6、 如權(quán)利要求5所述的無干擾安全義肢關(guān)節(jié),其特征在于,該 制動件設(shè)有一滑軌,該本體內(nèi)側(cè)面設(shè)有一停止凸緣,該停止凸緣收容 于該滑軌,該滑軌一端具有一停止面,該停止凸緣抵頂該停止面。
7、如權(quán)利要求l所述的無干擾安全義肢關(guān)節(jié),其特征在于,該 第三鎖固孔中心及第一樞接孔中心的中心聯(lián)機,與第一樞接孔中心的 垂直線的夾角約為1 5 2 5度°
專利摘要一種無干擾安全義肢關(guān)節(jié),包括一小腿連接裝置,其具有一本體、一底座、一驅(qū)動件及一回復(fù)裝置,回復(fù)裝置置于本體內(nèi)部的容置室,且回復(fù)裝置與驅(qū)動件固接,本體向下延伸的底座用以連接小腿義肢;小腿連接裝置上方放置一大腿連接裝置,且驅(qū)動件一端固接回復(fù)裝置,另一端樞接大腿連接裝置;小腿連接裝置的容置室亦具有一制動件及一剎車轂,制動件固接于該大腿連接裝置,且剎車轂固接于制動件;剎車轂穿過一剎車軸,并固接于該小腿連接裝置。借此,可提供一種無干擾安全義肢關(guān)節(jié),能增加殘障人士行走的靈活度及安全性。
文檔編號A61F2/64GK201404318SQ20092015055
公開日2010年2月17日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者申新發(fā) 申請人:普霖國際股份有限公司