用於假足的足嵌入件的製作方法

2023-11-01 00:51:12

專利名稱：用於假足的足嵌入件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於假足的彈性的足嵌入件。
例如在DE 4037928 A1和EP 0648479 A1中公開了一種具有一個承受和傳遞假肢負載的彈性足嵌入件的無關節假肢足。美國專利文件4959073、5549711和5800570，EP 0884033 A2以及DE 29820904 U1也描述了彈性的足嵌入件。
本發明的任務在於，開發一種用於假肢足的彈簧彈性的足嵌入件，它具有漸進的踝骨力矩變化曲線，起到儲存能量的作用並允許彈性的ML(Medial/Lateral中間/側向)運動。
根據本發明，該任務通過一種用於假足的彈簧彈性的足嵌入件解決，其由至少兩個相互連接的彈簧組成，這些彈簧在無負載狀態下在側視圖中看共同圍成一個大致呈三角形的單彈簧腔(Einfederraum)，其中，上面的大致呈頂狀構成的彈簧在頂尖區域內具有一個轉接接頭，並且從這裡出發具有一個凹形向下彎曲、一直延伸到足跟區域的足跟支腿(後面的「足跟彈簧」)和一個凹形向下彎曲、一直延伸到前足區域的前足支腿(後面的「前足彈簧」)，兩個支腿的自由支腿端部與一個單獨的、向下限定該單彈簧腔的邊界的抗彎基底彈簧連接，該基底彈簧與一個滾動輪廓這樣配合作用，使得在滾動過程中，在前足開始承受負載時力首先被導入拇指球區域內，其中前足彈簧和基底彈簧在形狀和彎曲彈性方面被設計成這樣，使得在一個逐漸增大的負載作用於前足區域中的情況下，在該區域中前足彈簧與基底彈簧通過各自的彎曲而逐漸相互貼合。
在此，根據本發明，該足嵌入件的優點在於，前足彈簧和基底彈簧在形狀和彈性方面被這樣設計，使得在前足區域負載逐漸增大的情況下，在該區域中可以達到前足彈簧與基底彈簧相互逐漸貼合。前足彈簧通過這樣逐漸貼合到基底彈簧上而使得形成一個漸進的踝骨力矩曲線。在此，在前足開始承受負載時，力首先被導入拇指球區域中，由此，基底彈簧被支承在足跟彈簧和前足彈簧之間並且承受一種三點彎曲。這樣，前足彈簧與基底彈簧的抗彎剛度存在串聯連接(對此也可參看圖6的描述)。在步伐的接下來的過程中，足發生滾動並且直接使前足彈簧承受逐漸增大的負載。基底彈簧在此輔助地支持前足彈簧中的力矩並且此時在相反的方向上彎曲。這些抗彎剛度存在並聯連接(對此也可參看圖7的描述)。因此，前足的負載過程受到剛度逐漸增強或彈簧特性步進變化的影響。
假肢足與地面或鞋的接觸點確定力的導入位置。這對足的生物力學有影響，但也控制足的機械結構的負載。因為足在直立階段中經受一個角運動，所以可以通過一個合適的滾動幾何形狀來控制力的導入點。在此，該幾何形狀是與基底彈簧整體成形(例如見圖4)還是被安置在基底彈簧上(見圖5)或者是包在周圍的裝飾護套的一個壓制部分(見

圖1)，是不重要的。在所有這些情況下，基底彈簧在底面與一個滾動輪廓配合作用，該滾動輪廓從足尖區域到拇指球向下突起，然後又向上凹回並在足跟區域中向下隆起狀成形出。
此外，使前足彈簧的前面的自由支腿端部與基底彈簧的前端部連接，並且使足跟彈簧的後面的自由支腿端部與基底彈簧的後端部接連，這對於所追求的效果來說是符合目的的。
通過使用具有不同剛度的基底彈簧，可以有目的地改變足的特性。為此，基底彈簧與上方彈簧的兩個支腿端部之間的連接可拆卸地構成。
通過減小前足彈簧的抗扭剛度可以產生ML運動。這可以這樣實現，即前足彈簧具有一個在它的縱向上延伸的縱長凹部，或者這樣實現，即前足彈簧在它的縱向上被分成兩個分彈簧。由此也可以實現對足內側和外側的不同的漸進特性的調整。ML旋轉運動的瞬間支點以具有生理學意義的方式位於地平面上方，而繞腿縱軸線的旋轉運動是幾乎不可能的。
這些彈簧中的至少一個最好用一種聚合材料製成，符合目的的是，這種聚合材料是一種纖維複合材料。如果這些彈簧單個地構成，特別是如果轉接器的構件是這些彈簧中的一個的組成部分，則藉助纖維複合材料可以較有利地將力導入到彈簧中。因此，對此符合目的的是，前足彈簧與足跟彈簧形成單獨的構件，它們在轉接接頭的區域中相互連接。在此還有利的是，至少轉接接頭的半球座是前足彈簧的與其成一整體的組成部分。在此，如果前足彈簧在其轉接接頭的區域中支承在足跟彈簧的上方支腿端部上，則得到一種在力傳遞方面特別有利的結構。
如果該彈簧彈性的足嵌入件要用於截肢高度很低的情況下，特別是用於踝關節中關節脫離接合的情況下(對此也參看圖9的描述)，則如果轉接接頭被定位在自然足的踝骨區域的前面並且具有一個與基底彈簧圍成一個銳角的接合面，是符合目的的。由此，假肢杆下面的空間可以起到單彈簧腔的作用，其用於足跟支腿。在這樣固定時，在轉接器上足跟負荷與前足負荷之間的力矩比在踝骨區域中固定更加均衡和更小。這樣，更簡單地達到了必需的結構強度。
在附圖中示意給出幾個本發明實施形式作為例子。圖中所示為圖1 以縱向剖面圖示出一個假足，其包括一個彈簧彈性的足嵌入件，該足嵌入件被一個裝飾護套包圍；圖2 以立體圖示出一個彈簧彈性的足嵌入件；圖3 以俯視圖示出一個彈簧彈性的足嵌入件；
圖4 以側視圖示出一個彈簧彈性的足嵌入件，其具有一個彎曲成滾動輪廓形狀的基底彈簧；圖5 以圖4的視圖形式示出一個彈簧彈性的足嵌入件，其具有一個安置有滾動輪廓的直的基底彈簧；圖6 圖5所示的彈性足嵌入件在其前足開始負載時的情況；圖7 圖5所示的彈性足嵌入件，具有直接承載的前足彈簧；圖8 具有單獨構成的前足彈簧和足跟彈簧的一個彈簧彈性足嵌入件；圖9 用於低截肢高度的一個彈簧彈性足嵌入件。
圖1示出一個用於假足的彈簧彈性的足嵌入件。在此，該足嵌入件包括一個位於上面的呈頂狀構成的彈簧1，該彈簧與一個位於下面的基底彈簧2一起圍成一個大致呈三角形的單彈簧腔3。上面的彈簧1在其頂尖區域內具有一個轉接接頭4，從該轉接接頭出發，向後有一個凹形向下彎曲、一直延伸到足跟區域5的足跟彈簧6，向前有一個凹形向下彎曲、一直延伸到前足區域7的前足彈簧8。在此，前足彈簧8的前面的自由支腿端部8a與基底彈簧2的前端部2a連接，而足跟彈簧6的後面的自由支腿端部6a與基底彈簧2的後端部2b連接。上方彈簧1和基底彈簧2之間的連接可以作為可拆卸開的連接9、10構成，如從圖1中可看到的那樣。這樣，基底彈簧2就是可拆卸的。
在圖1-8所示的實施形式中，轉接接頭4分別大致位於自然足的踝骨區域中並且具有一個位置大致平行於基底彈簧2的接合面11。轉接接頭4包括一個半球座12和一個截頭稜錐體13，該截頭稜錐體以其尖部位於半球座12上。
此外，從圖1中可知，彈簧彈性的足嵌入件被一個裝飾護套14包圍。
按照圖2和圖3，前足8具有一個在其縱向上延伸的縱長的凹部15。
按照圖1，基本上直線延伸的基底彈簧2與由裝飾護套14下側面形成的滾動輪廓16配合作用，該滾動輪廓從假足足尖區域17到拇指球區域18向下突起，然後又向上凹回，並且在足跟區域5中向下隆起狀成形出。
在圖4所示的實施形式中，基底彈簧2直接彎曲成滾動輪廓16的形狀。在圖5所示的變化了的實施形式中，滾動輪廓16被附加在在縱向上大致呈直線延伸的基底彈簧2的下側面上。
在圖1-7和9所示的實施形式中，足嵌入件的上面的彈簧1一件式構成；轉接接頭4形成該一件式的上方彈簧1的一個與其成一整體的組成部分。
在圖8所示的變化了的實施形式中，足跟彈簧6和前足彈簧8形成獨立的構件，它們在轉接接頭4的區域中相互連接。在此，轉接接頭4形成獨立構成的前足彈簧8的一個與其成一整體的組成部分，該前足彈簧8在轉接接頭4的區域中支撐在足跟彈簧6的向下彎曲的上方支腿端部6b上，該足跟彈簧6近似C形地構成。
圖9示出一個彈簧彈性的足嵌入件，其被設計用於在截肢高度很低的情況下，特別是在假肢使用者的踝關節中關節脫離接合的情況下。在這裡，相對於圖1-8所示的實施形式，轉接接頭4被定位在自然足的踝骨區域的前面，並且具有一個與基底彈簧2圍成一個銳角α的接合面11。在此轉接接頭還包含一個半球座12，它可以使由點劃線所表示的杆19實現有限的角度調整。這種結構產生一個大的足跟行程20。
權利要求
1.用於假足的彈簧彈性的足嵌入件，包括至少兩個相互連接的彈簧(1，2)，這些彈簧在無負載狀態下在側視圖中共同圍成一個大致呈三角形的單彈簧腔(3)，其中，上面的、大致呈頂狀構成的彈簧(1)在頂尖區域中具有一個轉接接頭(4)，並且從這裡出發具有一個凹形向下彎曲、一直延伸到足跟區域(5)的足跟支腿(後面的「足跟彈簧6」)以及一個凹形向下彎曲、一直延伸到前足區域(7)的前足支腿(後面的「前足彈簧8」)，兩個支腿的自由支腿端部(6a，8a)與一個單獨的、向下限定單彈簧腔(3)的邊界的抗彎基底彈簧(2)連接，該基底彈簧與一個滾動輪廓(16)這樣配合作用，使得在滾動過程中，在前足開始承受負載時力首先被導入拇指球區域中，其中，前足彈簧(8)和基底彈簧(2)在形狀和彎曲彈性方面被這樣設計，使得在一個逐漸增大的負載作用於前足區域中的情況下，在該區域中前足彈簧和基底彈簧(8，2)通過各自的彎曲逐漸相互貼合。
2.根據權利要求1所述的足嵌入件，其特徵在於前足彈簧(8)的前面的自由支腿端部(8a)與基底彈簧(2)的前端部(2a)連接。
3.根據權利要求1或2所述的足嵌入件，其特徵在於足跟彈簧(6)的後面的自由支腿端部(6a)與基底彈簧(2)的後端部(2b)連接。
4.根據權利要求1，2或3所述的足嵌入件，其特徵在於基底彈簧(2)與上面的彈簧(1)的兩個支腿端部(6a，8a)之間的連接(9，10)可拆卸地構成。(圖1)
5.根據前述權利要求之一所述的足嵌入件，其特徵在於前足彈簧(8)具有一個在其縱向上延伸的縱長的凹部(15)。(圖2和3)
6.根據權利要求1至4之一所述的足嵌入件，其特徵在於前足彈簧(8)在其縱向上被分成兩個分彈簧。
7.根據前述權利要求之一所述的足嵌入件，其特徵在於轉接接頭(4)被大致定位於自然足的踝骨區域中並且具有一個位置大致平行於基底彈簧(2)的接合面(11)。
8.根據權利要求1至6之一所述的足嵌入件，其特徵在於轉接接頭(4)被定位於自然足的踝骨區域的前面並且具有一個與基底彈簧(2)圍成一個銳角(α)的接合面(11)。(圖9)
9.根據前述權利要求之一所述的足嵌入件，其特徵在於轉接接頭(4)是上面的彈簧(1)的一個與其成一整體的組成部分。
10.根據權利要求9所述的足嵌入件，其特徵在於轉接接頭(4)包括一個半球座(12)。
11.根據權利要求10所述的足嵌入件，其特徵在於轉接接頭(4)包括一個截頭稜錐體(13)。
12.根據前述權利要求之一所述的足嵌入件，其特徵在於前足彈簧(8)與足跟彈簧(6)形成單獨的構件，它們在轉接接頭(4)的區域中相互連接。(圖8)
13.根據權利要求10或12所述的足嵌入件，其特徵在於至少轉接接頭(4)的半球座(12)是前足彈簧(8)的與其成一整體的組成部分。
14.根據權利要求13所述的足嵌入件，其特徵在於前足彈簧(8)在其轉接接頭(4)的區域中支承在足跟彈簧(6)的上方支腿端部(6b)上。(圖8)
15.根據前述權利要求之一所述的足嵌入件，其特徵在於這些彈簧(2，6，8)中的至少一個用聚合材料製成。
16.根據權利要求15所述的足嵌入件，其特徵在於該聚合材料是一種纖維複合材料。
17.根據前述權利要求之一所述的足嵌入件，其特徵在於基底彈簧(2)在下側面與一個滾動輪廓(16)配合作用，該滾動輪廓從足尖區域(17)到拇指球區域(18)向下突起，然後又向上凹回。
18.根據權利要求17所述的足嵌入件，其特徵在於滾動輪廓(16)在足跟區域(5)中向下隆起狀成形出。
19.根據權利要求17或18所述的足嵌入件，其特徵在於基底彈簧(2)被彎曲成滾動輪廓(16)的形狀。(圖4)
20.根據權利要求17或18所述的足嵌入件，其特徵在於滾動輪廓(16)被安置於在縱向上大致直線延伸的基底彈簧(2)的下側面上。
21.根據權利要求17或18所述的足嵌入件，其特徵在於滾動輪廓(16)由包圍足嵌入件(1，2)的一個裝飾護套(14)的下側面形成。(圖1)
22.根據前述權利要求之一所述的足嵌入件，其特徵在於足跟彈簧(6)具有一種這樣的形狀，使得從足跟著地直至進入中間的直立狀態，旋轉運動的瞬間支點位於自然踝骨關節的區域中。
全文摘要
本發明涉及一種用於假足的彈性的足嵌入件。根據本發明，該足嵌入件由至少兩個相互連接的彈簧(1，2)組成，這些彈簧在無負載狀態下在側視圖中共同圍成一個大致呈三角形的單彈簧腔(3)，其中，上面的大致呈頂狀構成的彈簧(1)在頂尖區域中具有一個轉接接頭(4)，並且從這裡開始具有一個凹形向下彎曲、一直延伸到足跟區域(5)的足跟支腿(後面的「足跟彈簧6」)和一個凹形向下彎曲、一直延伸到前足區域(7)的前足支腿(後面的「前足彈簧8」)，兩個支腿的自由支腿端部(6a，8a)與一個單獨的、向下限定單彈簧腔(3)的邊界的基底彈簧(2)連接。
文檔編號A61F2/50GK1395479SQ01802985
公開日2003年2月5日 申請日期2001年8月8日 優先權日2000年10月7日
發明者呂德爾·莫斯勒, 馬丁·普施 申請人:奧託·博克保健有限公司