一種整體式變柔性假肢腳板的製作方法
2023-06-26 17:13:26
專利名稱：一種整體式變柔性假肢腳板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種假肢腳板，特別是關於一種基於複合材料鋪層設計的整體式變柔性假肢腳板。
背景技術：
一般使用的假肢腳板大多採用塑料或者木質材料製成，由於受材料性能的影響，假肢腳板的腳跟與前腳掌背曲功能較差，使得假肢腳板產品的壽命較短，儲能性、減震性和彈性等功能較差，而且假肢腳板一般是通過固定踝或多功能踝與小腿假肢連接，行走不舒適。還有少量的假肢腳板是採用金屬材料，其與木製假肢腳板相比雖然具有較好的彈性， 但是由於其重量大，造成使用者的能量消耗過大，不宜長時間使用。現有的碳纖維彈力假肢腳板，其在萬向節頭前部採用階梯型的碳纖維板，這種假肢腳板的腳掌部位彈力好於木質或塑料假肢腳板，但是腳跟部位仍然是由一剛性的萬向節頭通過連接彈性墊來實現腳跟部位的彈性，而且每一單層碳纖維板具有統一柔性，使得假肢腳板的前部只能在一個方向上進行彎曲，不能滿足人體運動時的腳掌前部、腳趾關節等部位的不同變形需求。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種質量輕，腳板彈性好，且能夠滿足人體運動時腳板各部位變形需求的整體式變柔性假肢腳板。為實現上述目的，本發明採取以下技術方案一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於它包括一採用碳纖維板製作而成的腳板，所述腳板中部具有一向上的弓起，所述作碳纖維板採用碳纖維布經鋪層設計而成，所述碳纖維板中各相鄰的碳纖維布層中的碳纖維呈交錯的角度鋪設。所述腳板的下表面設置有耐磨層，所述耐磨層採用聚氨酯材料，且採用粘貼和噴塗中的一種方式連接在所述腳板的下表面。所述腳板的外部設置有一與人腳形狀相應的腳套，所述腳套採用聚氨酯材料製作。所述腳板下方設置一腳跟彈片，所述腳跟彈片的前部固定連接在所述腳板底面的中部，所述腳跟彈片的後部與所述腳板之間留有彈性活動空間，且所述腳跟彈片後部的長度大於所述腳板後部的長度。所述腳板的前部和所述腳跟彈片的下表面設置有耐磨層，所述耐磨層採用聚氨酯材料，且採用粘貼和噴塗中的一種方式連接在所述腳板的前部和腳跟彈片的下表面。所述腳板和腳跟彈片的外部設置有一與人腳形狀相應的腳套，所述腳套採用聚氨酯材料製作而成。所述腳板的後部頂面設置有用於連接小腿假肢的至少一個支座。本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明由於採用碳纖維板製作而成，而碳纖維板是採用碳纖維布經鋪層設計而成的，且碳纖維板中各相鄰碳纖維布層中的碳纖維呈交錯的角度鋪設，因此不但使本發明質量較輕，而且使得假肢腳板上的各處都能夠在不同的方向上進行一定的彎曲，實現了本發明腳板的變柔性功能，滿足了人體運動時腳板各部位的變形需求。2、本發明由於將腳板的中部弓起，特別是在腳板的底面設置了一與腳跟彈片，且在腳板與腳跟彈片之間設置了彈性活動空間，因此腳板與腳跟彈片配合就能夠更好地實現腳跟部位的彈性，不需要在腳跟部位連接彈性墊，從而避免了在腳跟部位設置過多的部件。3、本發明由於在腳板或在腳板前部和腳跟彈片的下表面設置了耐磨層，因此可以有效的防止腳板，以及腳跟彈片被磨損，從而延長了使用壽命。4、本發明由於在腳板或連同腳跟彈片一起包覆了一與人腳形狀相應的腳套，且腳套的更換和清潔也非常方便，因此，本發明能夠避免腳板或腳板前部和腳跟彈片直接接觸地面而造成的磨損，從而進一步延長了假肢腳板的使用壽命。5、本發明由於在腳板的後部設置了連接小腿假肢的支座，因此本發明可以很方便地與各種小腿假肢進行連接。本發明質量輕，腳板彈性好，且能夠滿足人體運動時腳板各部位的變形需求，它可以廣泛地應用於各種膝下假肢的生產過程中。
圖I是本發明結構示意2是本發明內部鋪層的排列示意3是本發明另一實施例結構示意4是圖3的俯視示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。實施例I :如圖I、圖2所示，本實施例包括一採用碳纖維板製作而成的腳板1，腳板I的中部具有較高的弓起。製作腳板I的碳纖維板採用碳纖維布經現有的鋪層設計方式製作而成，碳纖維板的各截面厚度均一，且表面平整。但是，本發明的碳纖維板中各相鄰的碳纖維布層中的碳纖維需要呈交錯的角度鋪設，即鋪層角各不相同，比如第一層的鋪層角a =68°，第二層的鋪層角β =24°，第三層的鋪層角Υ=168°。這樣使得假肢腳板上的各處都能在不同的方向上進行一定的彎曲，實現本發明假肢腳板的變柔性功能。上述實施例中，腳板I的下表面設置有耐磨層2，耐磨層2可以採用聚氨酯材料，通過粘貼或噴塗的方式連接在腳板I的下表面。本實施例在人體站立時，腳板I起到支撐人體的作用，腳板I中部的弓起可以被壓下或彈起，起到儲能和減震的作用。實施例2:如圖3所示，本實施例包括一呈傾斜設置的一腳板3，腳板3的中部具有較低的弓起，在腳板3下方設置一腳跟彈片4，腳跟彈片4的前部固定連接在腳板3底面的中部，腳跟彈片4的後部與腳板3之間留有彈性活動空間，且腳跟彈片4後部的長度大於腳板3後部的長度。本實施例的腳板I和腳跟彈片3均採用與實施例I相同的碳纖維板製作而成。腳跟彈片4可以採用粘接、螺栓連接或鉚釘連接等方式連接在腳板3的底面，也可以通過鋪層設計的方式與腳板3製作成一體。上述實施例中，腳板3的前部和腳跟彈片4的下表面均設置有耐磨層5，耐磨層5可以採用聚氨酯，通過粘貼或噴塗的方式連接在腳板3的下表面。本實施例在人體站立時，腳板3的前部和腳跟彈片4起到支撐人體的作用，腳板3的後部可以被壓下或彈起，起到儲能和減震的作用。上述兩實施例中，可以在腳板I或腳板3頂部設置至少一個用於連接小腿假肢的支座6 (如圖3、圖4所示)。上述兩實施例中，可以在腳板I或腳板3和腳跟彈片4的外部設置一與人腳形狀相應的腳套7 (如圖I、圖3所示)，腳套7可以採用聚氨酯材料製作而成，其具有耐腐蝕、耐磨損以及電絕緣等性能。
上述各實施例僅用於說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的保護範圍之外。
權利要求
1.一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於它包括一採用碳纖維板製作而成的腳板，所述腳板中部具有一向上的弓起，所述作碳纖維板採用碳纖維布經鋪層設計而成，所述碳纖維板中各相鄰的碳纖維布層中的碳纖維呈交錯的角度鋪設。
2.如權利要求1所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板的下表面設置有耐磨層，所述耐磨層採用聚氨酯材料，且採用粘貼和噴塗中的一種方式連接在所述腳板的下表面。
3.如權利要求1或2所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板的外部設置有一與人腳形狀相應的腳套，所述腳套採用聚氨酯材料製作而成。
4.如權利要求1所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板下方設置一腳跟彈片，所述腳跟彈片的前部固定連接在所述腳板底面的中部，所述腳跟彈片的後部與所述腳板之間留有彈性活動空間，且所述腳跟彈片後部的長度大於所述腳板後部的長度。
5.如權利要求3所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板的前部和所述腳跟彈片的下表面設置有耐磨層，所述耐磨層採用聚氨酯材料，且採用粘貼和噴塗中的一種方式連接在所述腳板的前部和腳跟彈片的下表面。
6.如權利要求4或5所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板和腳跟彈片的外部設置有一與人腳形狀相應的腳套，所述腳套採用聚氨酯材料製作而成。
7.如權利要求1或2或4或5所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板的後部頂面設置有用於連接小腿假肢的至少一個支座。
8.如權利要求3所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板的後部頂面設置有用於連接小腿假肢的至少一個支座。
9.如權利要求6所述的一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於所述腳板的後部頂面設置有用於連接小腿假肢的至少一個支座。
全文摘要
本發明涉及一種整體式變柔性假肢腳板，其特徵在於它包括一採用碳纖維板製作而成的腳板，所述腳板中部具有一向上的弓起，所述作碳纖維板採用碳纖維布經鋪層設計而成，所述碳纖維板中各相鄰的碳纖維布層中的碳纖維呈交錯的角度鋪設。本發明由於採用碳纖維板製作而成，而碳纖維板是採用碳纖維布經鋪層設計而成的，且碳纖維板中各相鄰的碳纖維布層中的碳纖維呈交錯的角度鋪設，因此本發明不但質量較輕，而且各處都能夠在不同的方向上進行一定的彎曲，實現了本發明的變柔性功能，滿足了人體運動時假肢腳板各部位的變形需求。本發明可以廣泛應用於各種膝下假肢的生產過程中。
文檔編號A61F2/66GK102871783SQ20121040919
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者王啟寧, 王龍 申請人:北京大學