假腳的製作方法

2023-07-11 22:27:21

專利名稱：假腳的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種假腳，它具有一個實際上不可壓縮的，在踝骨區構成上連接面的芯，該芯以其與連接面相連接的前面通過一個高度低的前伸突緣，延伸到假腳的著力區域內，芯的長度大約是腳全長的一半;一個與芯的下面相連接、由泡沫塑料製成的腳後跟楔子;一個與芯的前面和腳後跟楔子的前面相連接的內腳，所述內腳由泡沫塑料製成，它一直延伸到足尖部分;以及一個除了上連接面之外完全包圍內腳的外腳，所述外腳由一種柔軟的、易變形的、構成外殼的泡沫塑料製成、它的恢復力比內腳的要小。
德國專利說明書DE-PS3644613中公開了一種相應的實施例。它涉及一種沒有活接頭的假腳，所述的假腳藉助於一個從腳的下面穿過腳芯的孔，並與連接構件的螺母螺紋聯接的螺栓，與一個支承在芯上面的連接件用常規方式可拆卸地聯接在一起。腳後跟楔子的前面大致在腳芯的前面終止，腳後跟楔子向後升高，直至超過腳高度的一半。內腳只到芯的前面和腳後跟楔子的前面。外腳包圍住內腳和腳後跟楔子的下面和後面，並且在上述孔中構成一層薄的覆蓋層。使用這種已知的假腳，在起步第二階段(在腳後跟抬起時)中的行走特性實際上只由內腳的柔韌性來確定。外腳只具有對濺到腳上的水和腐蝕性介質起保護作用，並使假腳表面美觀。
本發明的任務是，提供一種在正常行走時特別舒服的假腳。
本發明的任務是以本文開始描述的假腳為出發點，通過下述特徵來實現的a)有一個可向各方向活動的、安置得低的活接頭;
b)所述活接頭具有一個近似於直立的螺栓，它的下端設計成萬向接頭，萬向接頭的上面與側面被一個支承套包圍;
c)螺栓以其朝向腳後跟的後面，支撐在一個水平方向的足底緩衝塊上，所述足底緩衝塊安放在芯中的一個朝連接面和朝前開口的槽中，並且以一種基本上沿水平方向作用的壓力彈簧的形式來對螺栓加載;
d)所述螺栓的上端固定在連接件上，所述連接件以其在螺栓前部的下面，直接或間接地支撐在所述芯上，並以其在螺栓後方的後面部分支撐在足底緩衝塊上。
一種結構特別簡單的活接頭可以通過以下所述達到，此時，支承套裝在芯中的一個與之相配合的、向下開口的槽中，支承套的下面與芯的下平面基本齊平，此外，萬向接頭設計成一個半圓形的圓盤，該圓盤設在假腳沿縱向的中間平面內，並以其平的一側放在內腳的平坦部分上。
為了限制螺栓的轉動，以下的做法是有優點的，即螺栓從下方穿過一個在支承套中的通孔以及在芯中與該通孔相連接的另一個通孔。所述兩個相互對準的通孔向上擴展成圓錐狀，使處於垂直狀態的螺栓在它的前圓周區和通孔的前邊界之間留有一個較狹窄的楔形間隔，而在螺栓後圓周部分和通孔後邊界之間，則留有一個較大的楔形間隔。
按照本發明的假腳，與足底的擺動角度(即小腿和腳後跟之間的角度)相比，結構上規定的腳背的擺動角度(這是小腿和腳前方之間的角度)要小得多。此外，在中央(內部的)的擺動角度和側向(外部的)的擺動角度是不同的。按照本發明的假腳，所述有活接頭的腳在腳後跟著地時的優點與沒有活接頭的腳在用前腳行走時的優點彼此是統一的。此外，可繞腿的縱軸線作有限的扭轉。
在提出本發明的任務時所使用的「術語」「特別舒服」的概念是本發明特點的另一種說法，這種特徵首先是在假腳從腳後跟著地直到腳尖抬起的全部站立階段中，能有舒服和柔和的起步過程。在腳後跟著地時，假腳有特別舒服的特性，這意味著，例如，對於大腿截肢的人來說，要儘可能減小腳後跟的剛度，一方面在壓縮腳後跟楔子時要有足夠的吸收衝擊的能力，另一方面在行走過程中為了補償由腳傳遞到小腿的回彈力，即補償膝蓋彎曲作用，沒有必要產生一個重要的髖關節舉高的力矩，本發明的不硬的腳前部的著地給予截肢者順利行走一種安全感。
德國專利說明書DE-PS3644613所涉及一種假腳，在腳後跟負載比較小以實現前腳柔軟著地時，導致超過腳後跟楔子的最大尺寸或低於腳後跟楔子的最小剛度。當所述假腳處於一種相對站立時的中間位置嚴重地向後傾倒時，截肢者有一種踩到洞裡的感覺。在此過程中，截肢者除了消耗能量外，一無所獲。本發明的假腳對腳後跟負載時的反應與之相反，本發明的假腳具有足底柔韌性，亦即直到腳前部著地時小腿和腳後跟之間的角度變小，此時假腳處於一個與站立狀態完全相同的中間位置。因此，不同於沒有活接頭的假腳，它可以在具有大而軟的腳後跟楔子以及能量消耗少的情況下不斷地前進。
在常規假腳的活接頭結構中，活接頭軸線位於很高的位置，常常在假腳連接面的平面上，並且它與垂直作用的緩衝塊之間的力臂小。因為在本發明的解決方案中，活接頭在假腳中的旋轉中心設置得很低(它最好位於假腳高度的下部四分之一處)，所以相對於設在假腳連接面範圍內水平作用的緩衝塊而言，力臂要大得多，從而當足底力矩相同時，按本發明的結構足底緩衝塊所受的力可以較小。本發明的足底緩衝塊因此可以設計得較柔軟，這一點對於它的尺寸大小也能產生積極的效果。由於活接頭支點的位置較低，還帶來一個外觀上的優點在許多常規的解決方案中存在的典型的活接頭間隙，即在活接頭軸線處於中間位置時它的後面，以及在足底彎曲時，在活接頭軸線前面的間隙，在本發明的解決方案中被完全消除了。
站立時(處於直立的狀態)，從側面(弧矢方向)觀察安裝假腳者身體重心構成的垂直線，它處於假腳活接頭旋轉點的前面，從而在彈性的前腳上方產生一個保護膝蓋的力矩，此時假腳其餘部分的結構符合於假腳結構的一般規律。
按照本發明的假腳避免了以往已知的無活接頭的假腳中，由於腳後跟部分的塌陷，而使身體重心的高度損失。本發明的假腳在腳前部著地後處於一個水平位置，與之相反，沒有活接頭的假腳卻處於一個嚴重後傾的位置。本發明假腳的另一優點是，對活接頭無需保養和幾乎不會損壞。對此假腳不要求作進一步的組裝和調整。因此本發明有可能，將外腳設計成完全包封住假腳的下面。
本發明的進一步特點在從屬權利要求中得出，並將結合實施例及本發明的其他優點來詳細闡述。
圖中表示了一些本發明的實施例。


圖1 一個有活接頭的假腳的縱向剖面圖;
圖2 沿圖1中的Ⅱ-Ⅱ線剖開的橫截面圖;
圖3 比圖1放大的圖表示了一個改變了的實施例;
圖4 示意圖，說明了在假腳活接頭螺栓上的本發明緩衝塊的作用。
在圖1至圖3中所示的假腳主要由芯1、一個與它下面連接的腳後跟楔子2、一個內腳3和一個除了上連接面4之外完全包圍住上述各部分的外腳5組成。此外，還設有一個可向各方向運動的、所處的位置較低的活接頭。
幾乎是不可壓縮的芯1最好由一種質量密度例如為0.48克/釐米3的楊木構成。所述芯1的與連接面4相連接的前面6，通過一個向前下方去的突緣7延伸到假腳的著力區內。芯1的總長度最好為假腳總長度的50%至60%。
所述活接頭有一個幾乎垂直的螺栓8，螺栓8的下端設計成萬向接頭9，上部和側面被支承套10所包圍。萬向接頭9由一個半圓形的圓盤構成，該圓盤處於假腳沿縱向的中間平面上，它的平面11放在內腳3中一個平坦部分上。支承套10是一種肖氏硬度為80至90的塑料製件，支承套10裝在芯1中一個與之相配向下開口的槽12中，並與芯1的下面大體齊平。螺栓8的上端製成錐體13，所述錐體13安裝在與之對應的連接件14的內錐體中，在它的自由端制有固定螺紋15，一個緊靠在連接件14上的固定螺母16擰在固定螺紋15上。螺栓8從下方穿過一個在支承套10中的通孔17以及在芯1中與通孔17相連接的通孔18。上述兩個相互對準的通孔17，18向上擴展成圓錐狀，使處於垂直狀態的螺栓8在它的前圓周區和通孔17，18的前邊界之間，留有一個較狹窄的楔形間隔19，而在螺栓後圓周部分和通孔17，18後邊界之間，則留有一個較大的楔形間隔20。
螺栓8以其朝著腳後跟後面，支撐在一個水平方向的足底緩衝塊21上，所述足底緩衝塊21安放在芯1中的一個朝著連接面4和向前開口的槽22中，並且以一種基本上水平作用的壓力彈簧的形式來對螺栓8加載。此時，足底緩衝塊21由一種單位質量從0.4至0.5克/釐米3的塑料製成。連接件14以其下側直接或間接地支撐在位於螺栓8前方的芯1前部上，而連接件14以其在螺栓8後方的後面部分支撐在足底緩衝塊21上，所述足底緩衝塊21的上面朝向假腳的後端有些抬高。
腳後跟楔子2由質量密度大約從0.2至0.4克/釐米3的柔軟的泡沫塑料製成，腳後跟楔子2向後抬高到一個大約萬向接頭9所處的高度，它的前面23延伸到低於支承套10的後面部分，最多延伸到螺栓軸線24處。
內腳3由一種質量密度大約從0.5至0.8克/釐米3的泡沫塑料製成，它與芯1的前面6和腳後跟楔子2的前面23相連，並一直延伸到足尖部分，並且以一層薄的包套25包覆住在上方的連接面4，安裝足底緩衝塊21的槽22以及在芯1中的通孔18的內壁。在製造假腳過程中，首先將支承套10裝入芯1與之相配的槽12中。接著將螺栓8從下面推入;直至萬向接頭9與支承套10緊靠。然後裝入腳後跟楔子2以及由芯1帶有萬向接頭9的支承套10和腳後跟楔子2構成的組合件周圍進行發泡，以構成內腳3，此時，還要裝上前述的薄包套25。因此，除了芯1和腳後跟楔子2互相緊靠的表面以外，它們的周圍完全由內腳3所覆蓋。
外腳5通過一層柔軟的、易變形的膜狀泡沫塑料層構成，它的回彈力比內腳3的回彈力要小，質量密度約從0.4至0.6克/釐米3。這種外腳5把內腳3完全包圍住，僅允許連接面4敝開。
由圖1可以看出，螺栓8隻能略微向前擺動，但能大範圍地向後轉動，此時轉動總是要藉助於在萬向接頭9的平面11作用下內腳3的彈性變形來獲得，向後的轉動則還要克服足底緩衝塊21的彈性。在弧矢平面中的足底彎曲，即在圖1所示平面上的螺栓8的轉動角最大為15°。所述弧矢平面是一個垂直於走路方向的平面。藉助於環繞著萬向接頭9的支承套10以及內腳3材料的彈性，還可以實現活接頭的橫向運動，所述活接頭的橫向運動是在一個垂直於走路方向的平面中進行的，這種側向的擺動量小於向中央的面中進行的擺動量。藉助於製成支承套10的材料的彈性，假腳不可以繞腿縱軸線扭轉。
圖3表示了一種與圖1相比在一些細節上有些改變的假腳，此時每一種修改均可單獨採用。
第一個變化是連接件14由二個部分組成，其中，裝入一個中間件14a，它具有與螺栓8的錐體13相配的內錐孔，並與一個用於與小腿作可調連接的錐角形聯接部分26構成一體。德國專利說明書1922619介紹了這種可調的連接裝置。
另一個變化是將螺栓8和萬向接頭9設計成兩個零件，它們用一個剪力銷或類似的構件互相連接彼此不可相對轉動。
另一個變化是增設所述加強板可以由塑料板製成，並且固定在芯1前突緣7下面，直至伸入足尖區域內。通過這種腳前部的加強裝置，可以抵抗由於縱向過渡伸長而在腳底板上形成裂縫的危險，當採用具有一定比重的泡沫塑料時，在受力區的最下部邊界上有可能產生這種縱向的過度伸長。
按照所述實施例的假腳通常可以穿上一隻圖中沒有進一步表示的鞋，該鞋的鞋跟高度a已在圖1和圖3中示出。
本發明假腳的突出優點是把一種帶活接頭的、腳後跟著地的假腳的優點與一種無活接頭的，通過腳前部開步走的假腳的優點結合起來;在中央方向和側向有不同的靈活性;以及繞腿縱軸線有限的扭轉。
圖4清楚表明了在螺栓8上施加的是底力矩;足底緩衝塊21起水平設置的壓縮彈簧的作用，它以其後端支承在槽22的後壁上，並以其前端支承在螺栓8上。足底緩衝塊21的彈力用F1表示，與示意表示的活接頭軸線28之間的力臂以f1來表示。與常規的解決方案相反，由於力臂f1要大得多，所以當足底力矩相同時，足底緩衝塊21的力F1較小。
圖4隻是以一種簡化形式來表示實質上的關係。因此在向後轉動時，螺栓8緊靠在足底緩衝塊21上的部分的轉動形成一個環繞活接頭中點的圓弧，此時，在壓縮狀態下足底緩衝塊21的作用並不是完全水平的，而是順圓弧的切線方向。但這種偏離如此之小，所以在示意圖中可以用一個基本上為水平作用的壓縮彈簧來表示。
權利要求
1.一種假腳，具有一個實際上不可壓縮的、在踝骨區構成上連接面(4)的芯(1)，該芯(1)以其與連接面(4)連接的前面(6)通過一個高度低的前伸突緣(7)，延伸到假腳的著力區域內，芯(1)的長度大約是腳全長的一半；一個與芯(1)的下面(6)相連接的、由泡沫塑料製成的腳後跟楔子(2)；一個與芯(1)的前面(6)和腳後跟楔子(2)的前面(23)相連接的內腳(3)，所述內腳(3)由泡沫塑料製成，它一直延伸到足尖部分；以及一個除了上連接面(4)之外完全包圍內腳(3)的外腳(5)，所述外腳(5)由一種柔軟的、易變形的、構成外殼的泡沫塑料製成，它的恢復力比內腳(3)的要小。其特徵是，a、有一個可向各方向活動的、安置得低的活接頭(8、9、10、11)；b、所述活接頭具有一個近似於直立的螺栓(8)，它的下端設計成萬向接頭(9)，萬向接頭(9)的上面與側面被一個支承套(10)包圍；c、螺栓(8)以其朝向腳後跟的後面，支撐在一個水平方向的足底緩衝塊(21)上，所述足底緩衝塊(21)安放在芯(1)中的一個朝連接面(4)和朝前開口的槽(22)中，並且以一種基本上沿水平方向作用的壓力彈簧的形式來對螺栓(8)加載；d、所述螺栓(8)的上端固定在連接件(14)上，所述連接件(14)以其在螺栓(8)前部的下面，直接或間接地支撐在所述芯(1)上，並以其在螺栓(8)後方的後面部分支撐在足底緩衝塊(21)上。
2.按權利要求1所述的假腳，其特徵是，腳後跟楔子(2)的前面(23)一直延伸到活接頭部分的下面。
3.按權利要求2所述的假腳，其特徵是，腳後跟楔子(2)的前面(23)最多延伸到螺栓軸線(24)處。
4.按權利要求1，2或3所述的假腳，其特徵是，支承套(10)裝在芯(1)中的一個與它相配合的、朝下開口的槽(12)中，它的下面與所述芯(1)的下面大體上取齊而終止在同一高度上。
5.按照前面所述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，螺栓(8)從下方穿過一個在支承套(10)中的通孔(17)以及在芯(1)中與通孔(17)相連接的通孔(18)，所述兩個相互對準的通孔(17，18)向上擴展成圓錐狀，使處於垂直狀態的螺栓(8)在它的前圓周區和通孔(17，18)的前邊界之間留有一個較狹窄的楔形間隔(19)，而在螺栓後圓周部分和通孔(17，18)後邊界之間，則留有一個較大的楔形間隔(20)。
6.按照上述權利要求中的任一項所述的假腳，其特徵是萬向接頭(9)由一個半圓形的圓盤構成，該圓盤處於假腳沿縱向的中間平面上，它的平面(11)放在內腳(3)中一個平坦部分上。
7.按照上述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，螺栓(8)的上端製成錐形(13)，所述錐體(13)安裝在與之對應的連接件(14)的相應的內錐體中，在它的自由端制有固定螺紋(15)，一個緊靠在連接件(14)上的固定螺母(16)擰在固定螺紋(15)上。
8.按照所述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，連接件(14)具有一個錐角形的聯接部分(26)，用於與小腿可調地聯接。(圖3)
9.按照前述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，足底緩衝塊(21)是一個質量密度從0.4至0.5克/釐米3的塑料製件。
10.按照前述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，腳後跟楔子(2)的質量密度從0.2至0.4克/釐米3。
11.按前述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，內腳(3)的質量密度從0.5至0.8克/釐米3。
12.按前述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，外腳(5)的質量密度從0.4至0.6克/釐米3。
13.按前述權利要求中任一項所述的假腳，其特徵是，支承套(10)是肖氏硬度為80至90的塑料製件。
14.按前述任一項權利要求所述的假腳，其特徵是，在弧矢平面中的足底彎曲最大為15°。
15.按前述任一項權利要求所述的假腳，其特徵是，藉助於環繞著萬向接頭(9)的支承套(10)以及內腳(3)材料的彈性，可以實現活接頭的橫向運動，所述活接頭的橫向運動是在一個垂直於走路方向的平面中進行的。
16.按前述任一項權利要求所述的假腳，其特徵是，向側向的擺動量小於向中央的擺動量。
17.按前述任一項權利要求所述的假腳，其特徵是，藉助於製成支承套(10)的材料的彈性，使假腳可以繞腿的縱軸線扭轉。
18.按前述任一項權利要求所述的假腳，其特徵是，在所述芯(1)的前突緣(7)下面，固定了一個加強板(27)，它一直延伸到足尖區。
19.按前述任一項權利要求所述的假腳，其特徵是，內腳(3)完全圍繞著芯(1)以及腳後跟楔子(2)進行發泡。
20.按前述任一項權利要求所述的假腳，其特徵是，內腳(3)以及一層薄包套(25)包覆住上連接面(4)，安裝足底緩衝塊(21)的槽(22)以及在芯(1)中通孔(18)的壁。
21.按前述任一項的權利要求所述的假腳，其特徵是，外腳(5)的底面也是設計成完全封閉的。
全文摘要
本發明的假腳具有不可壓縮的芯，腳後跟、內腳和一個將全部部件封閉起來的外腳，為能舒服地行走有下述特徵有一個可向各方向活動並安置得低的活接頭；活接頭有一個近似直立的螺栓，它的下端設計成萬向接頭，萬向接頭的上面和側面被支承套包圍；螺栓支撐在足底緩衝塊上，它以水平方向作用的壓力彈簧形成對螺栓加載；螺栓的上端固定在連接件上，連接件間接或直接地支撐在芯和足底緩衝塊上。
文檔編號A61F2/66GK1078880SQ9310307
公開日1993年12月1日 申請日期1993年3月18日 優先權日1992年3月27日
發明者克裡斯丁·海米司 申請人:奧託伯克矯形外科工業產業管理公司