彈性儲能腳的製作方法
2023-06-25 05:46:31 1
專利名稱：彈性儲能腳的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種義足，尤其是關於一種能夠有效緩動行走時所生的振動，並藉由彈力緩動產生一儲能的回彈力，而能於行走時更為省力的彈性儲能腳。
背景技術：
請參閱圖1，義足結構主要由一仿正常足部結構與功能的義足本體1所構成，該義足本體1相當于于通常人的腳掌部位，並可置入一形塑成真實足部形狀的美觀義足2中，該義足本體1同時具有一承接座3，用以與小腿義肢相連接或套接，使截肢人士能藉由該些義肢的支撐輔助，回復其腿足原有的功能。因此，為使該義足結構的作動，更接近人體腿部骨骼與肌肉的協調動作，以使利用人易於行走並避免跌倒的發生，曾有創作將原本幾近固定式的義足結構，改良加入一類似腳踝而具有使腳掌前後上下移動功能的結構，其中，有利用一萬向軸承者，其可使義足以腳踝為中心，適應地形而為前後甚至是左右的擺動，以能行走於坡度起伏較大的路面。然而，此種以軸承為主的結構，在組構上較為複雜，在製造成本與時間上較不經濟。
另外，則有於義足本體的前腳掌與腳跟處分別設置一氣囊構件，並壓以肋條固定，或利用前、後彈性件，配合腳踝處的旋轉部或軸承，達到使義足腳掌或腳跟處能夠依地形前後撓彎的目的。然而前述創作都僅有使義足依地形前後擺動的功能，並未考慮步足踏地後所產生的反作用力，常使利用人其套接於義肢套的肢體部份產生不適。因此後來則進一步，有利用可壓縮發泡材料的踝塊體4(如圖1所示)作為腳踝區域緩動與轉動的結構元件。然而，該創作雖可以改進前述所具有的缺點，但由於該發泡材料整體為一彈性元件，當受有步足踏地所傳來的壓力時，其並非僅均勻由該發泡材料靠近腳掌的前端或是腳跟的後端處產生壓縮或延伸，其亦有可能從斜向角度產生壓力，致使承接小腿義肢的上端，形成一斜向的外擴力，如此不但使利用人步伐不穩，更容易發生跌倒的危險。
發明內容
為使義足具備適當的緩動避震能力，並藉由彈力的能量儲存，使利用人行走時更為舒適省力，同時避免緩衝結構受壓位移，所產生步伐不穩或發生跌倒的缺失，本實用新型將提供一種彈性儲能腳，能夠有效緩衝行走時所生的振動，並藉由彈力緩動產生一儲能的回彈力，而能於行走時更為舒適省力，同時藉由連杆裝置，避免緩衝裝置元件發生位移，而能有效達成舒適與安全的目的。
本實用新型包括一承接座，該承接座系用以承接小腿義肢；一腳底板，該腳底板是由具彈性的材質所製成，其形狀與仿真實足部外型所製作的義足相適應；一支架，該支架系一彈性板向下撓曲所形成的橫U字形構形，且該U字形的開口朝向該儲能腳之後方，該支架撓曲後所形成的二平板部位分別為一上接板與一下接板，該上接板可固接所述承接座，而下接板則可固著於所述腳底板上；一彈性元件，該彈性元件設於所述上接板與所述下接板之間，藉以於該支架壓縮後提供緩動力；以及一連杆裝置，該連杆裝置設於所述上接板與所述下接板之間。本實用新型的腳底板可為質輕並具應力彈性的碳纖維材質所製成，而該支架則可由同樣具有應力彈性的碳纖維所製成，且其可由三層碳纖維板所組構而成。此外，該連杆裝置可進一步包括一上連杆座、二第一連杆、二第二連杆與一下連杆座。該上連杆與該下連杆座分別設於該上接板與該下接板上，並在該上接板與該下接板間的空間內，由該上連杆座依序樞接該些第一連杆、該些第二連杆與該下連杆座，形成具有維持該支架變形位置的連杆裝置。當裝著該彈性儲能腳行走時，由承接座所傳來的下壓力，透過該彈性支架向下擠壓，同時藉由該彈性元件，提供一下壓的緩動力，使行走時較為舒適。另一方面，由於該彈性組件受壓後壓縮所儲存的回彈力，更可使步足提起時，較為輕盈省力，同時藉由該連杆裝置隨該支架與該彈性組件之作動，將下壓力維持左右平衡的下壓方向，使該支架的變形方向不會偏向左右而產生位移，以增加步伐行進時的穩定性，減少跌倒情況的發生。
以下將配合附圖進一步說明本實用新型的實施方式，下述所列舉的實施例為用以闡明本實用新型，並非用以限定本實用新型的範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本實用新型保護範圍以申請專利範圍所界定者為準。
圖1為現有技術義足的示意圖。
圖2為本實用新型一種實施例的側視圖。
圖3為本實用新型一種實施例的立體圖。
圖4為本實用新型一種實施例的立體分解圖。
圖5為本實用新型一種實施例的連杆裝置的立體分解圖。
圖6為本實用新型一種實施例的作動圖。
圖中1義足本體 2美觀義足3承接座 4踝塊體10承接座11穿孔20支架21上接板22下接板23穿孔 24穿孔30連杆裝置31上連杆座 311凹孔312第一樞接凸塊 313第一樞接卡槽314樞接孔 315穿孔32第一連杆 321第一樞接端322第二樞接端 323第一樞接孔324第二樞接孔 33第二連杆331第三樞接端 3311第二樞接卡槽332第四樞接端 333第一樞接孔334第二樞接孔 34下連杆座
341凸柱 342第二樞接凸塊343第三樞接卡槽 344樞接孔345固接座40彈性元件50腳底板51穿孔60底板座具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
請同時參閱圖2與圖3，該兩圖為本實用新型實施例的側視圖與立體圖。本實用新型實施例包括一承接座10、一支架20、一連杆裝置30、一彈性元件40與一腳底板50。該支架20上方可接設該承接座10，而其下方則固設有該腳底板50，該支架20所形成的U形空間中並設置有該連杆裝置30。本實用新型實施例整體上形成一仿真實足部的構形，並以該支架20、該彈性組件40與該連杆裝置30，組構成具有類似腳踝功能的彈性緩衝結構。本實用新型實施例中的承接座10向上可連接一小腿義肢，並與其所設的固接端相接合，其餘部份則置入仿真實足部外型所製作的美觀義足2中，使截肢人士得由其義肢小腿再連接一本實用新型義足，而回復其行走的肢體功能。
請參閱圖4與圖5，該兩圖為本實用新型實施例的立體分解圖，本實用新型實施例中的支架20，為一具可撓性的彈性平板，透過撓曲，可向下彎曲成橫U字形的構形，且該U字形的開口為面向該儲能腳的後方，該支架20撓曲後除彎弧區域外，形成兩平板部位，該兩平板部位分別為一上接板21與一下接板22，該上接板21透過所設穿孔23可與該承接座10相固接，而下接板則設有穿孔24，可與所述腳底板50相固接。該支架20為一具可撓性的彈性材質，其可為碳纖維、彈性橡膠或其它相類的材質。當該支架20係為碳纖維材質時，其可利用三層碳纖維板組構而成，而具有較佳的彈性緩動效果。
本實用新型實施例的連杆裝置30可進一步包括一上連杆座31、二第一連杆32、二第二連杆33與一下連杆座34。該上連杆座31設有穿孔315，可透過穿孔23與穿孔11，將該上連杆座31固設於該上接板21之下方，並將該承接座10一同固接。該上連杆座31並突出有二第一樞接凸塊312，各該樞接凸塊312並設有一第一樞接卡槽313以及一樞接孔314；第一連杆32則分設有一第一樞接端321與一第二樞接端322，該第一樞接端321同時設有一與樞接孔314相對應的第一樞接孔323，而該第二樞接端則設有一與樞接孔333相對應之第一樞接孔324；第二連杆33，其亦分別設有一第三樞接端331與一第四樞接端332，該些第三樞接端331並分別設有一第二樞接卡槽3311；下連杆座34，該下連杆座34可固設於該下接板22之上方，其並突出有二第二樞接凸塊342，各該樞接凸塊342上並設有一第三樞接卡槽343。
本創作實施例連杆裝置30組設時，可先將各該第一樞接端321分別嵌卡於各該第一樞接卡槽313中，並透過樞接孔314與第一樞接孔323，與各該第一樞接凸塊312相樞接，各該第二樞接端322則分別嵌卡於各該第二樞接卡槽3311中，並透過樞接孔324與第一樞接孔333與各該第三樞接端331相樞接，而各該第四樞接端332則分別嵌卡於各該第三樞接卡槽343中，並透過樞接孔334與第一樞接孔344與各該第二樞接凸塊342相樞接，形成一由該上連杆座31依序相互樞接該第一連杆32、第二連杆33至該下連杆座34之該連杆裝置。
另一方面，彈性組件40，可設置於該上接板21與該下接板22之間，以於支架20壓縮時達到提供緩動的目的。而本實用新新型實施例中，由於該上連杆座31與該下連杆座34分別固設於該上接板21與該下接板22，因此本實施例中，該彈性組件40亦可設置於該上連杆座31與該下連杆座34之間。該彈性組件40可為彈簧或是具有相當緩動彈力，並具適當支撐力的其它材質，例如高密度氣泡聚胺基甲酸酯發泡體。當該彈性組件40為彈簧時，可於該上連杆座31設一凹孔311，並於該下連杆座34延伸設有一凸柱341，而後將該彈簧之頂端嵌入該凹孔311中，並將該彈簧之尾端套設於該凸柱341，如此即可將該彈簧固定於該上連杆座31與該下連杆座34之間，以於該上接板21下壓時，提供一緩動力，保持步足的平穩，同時藉由彈簧的壓縮，儲存適當的回彈力，提供步足提起時的彈力，使利用人步行更為省力。此外，該腳底板50由具彈性的材質所製成，其形狀大小則依所欲置入的美觀義足而定，其可為碳纖維或其它相類的材質。該腳底板下方可進一步連設一底板座50，藉以增加該彈性儲能腳的平穩性。
請參閱圖6，步行時，會由該承接座10傳來下壓的力量，該下壓力量可使具彈性應力的腳底板50產生緩動變形，同時也使具有彈性的支架20於上接板21處，產生向下彎曲的變形，該變形除一方面使彈性元件40產生壓縮外，並同時連動該連杆裝置30。連動時，該第一連杆32以樞接孔314為軸，向斜後下方移動，而該第二連杆33則是以樞接孔344為軸，向下方位移，因而使整個連杆裝置，產生壓縮的連動。由於該些連杆系左右設置，加上原本支架20撓曲的部分，形成一四邊形平面，因而使下壓的力量，即使該力量左右不平均，仍會使該上接板21左右平均向下位移，而不會產左右偏移的現象，可大幅提升步行的穩定性，減少類似腳步扭到的跌倒情況發生。
權利要求1.一種彈性儲能腳，包括一承接座，該承接座用以承接小腿義肢；其特徵在於還包括一腳底板，該腳底板由具彈性的材質所製成，其形狀大小則依所欲置入的美觀義足而定；一支架，該支架為一彈性板向下撓曲所形成的橫U字形構形，且該U字形的開口朝向該儲能腳的後方，該支架撓曲後所形成的二平板部位分別為一上接板與一下接板，該上接板可固接所述承接座，而下接板則可固著於所述腳底板上；一彈性元件，該彈性元件設於所述上接板與所述下接板之間，藉以於該支架壓縮後提供緩動力；以及一連杆裝置，該連杆裝置設於所述上接板與所述下接板之間，藉以維持該支架的壓縮變形位置，以避免壓縮位移的發生。
2.根據權利要求1所述的彈性儲能腳，其特徵在於所述腳底板系碳纖維材質。
3.根據權利要求1所述的彈性儲能腳，其特徵在於所述支架系碳纖維材質。
4.根據權利要求3所述的彈性儲能腳，其特徵在於所述支架系由三層碳纖維板所構成。
5.根據權利要求1所述的彈性儲能腳，其特徵在於所述彈性元件為彈簧。
6.根據權利要求1所述的彈性儲能腳，其特徵在於其中該彈性元件為高密度氣泡聚胺基甲酸酯發泡體。
7.根據權利要求1所述的彈性儲能腳，其特徵在於所述連杆裝置進一步包括一上連杆座，該上連杆座固設於該上接板和下方，其並突出有二第一樞接凸塊，各該樞接凸塊上並設有一第一樞接卡槽；二第一連杆，各該第一連杆分別設有一第一樞接端與一第二樞接端；二第二連杆，各該第二連杆分別設有一第三樞接端與一第四樞接端，該些第三樞接端並分別設有一第二樞接卡槽；以及一下連杆座，該下連杆座系固設於該下接板的上方，其並突出有二第二樞接凸塊，各該樞接凸塊上並設有一第三樞接卡槽；各該第一樞接端分別嵌卡於各該第一樞接卡槽中，並與各該第一樞接凸塊相樞接，各該第二樞接端則分別嵌卡於各該第二樞接卡槽中，並與各該第三樞接端相樞接，而各該第四樞接端則分別嵌卡於各該第三樞接卡槽中，並與各該第二樞接凸塊相樞接，形成一由該上連杆座依序相互樞接該第一連杆、第二連杆至該下連杆座的該連杆裝置。
8.根據權利要求1所述的彈性儲能腳，其特徵在於所述腳底板下方進一步連設一底板座，藉以增加該彈性儲能腳的平穩性。
專利摘要本實用新型是關於一種能夠有效緩衝行走時所生的振動，並藉由彈力緩動產生一儲能的回彈力，而能於行走時更為省力的彈性儲能腳。本實用新型包括一承接座，該承接座為用以承接小腿義肢；一由具彈性的材質所製成的腳底板；一支架，該支架為一彈性板向下撓曲所形成的橫U字形構形，且該U字形的開口朝向該儲能腳的後方，該支架撓曲後所形成的二平板部位分別為一上接板與一下接板，該上接板可固接所述承接座，而下接板則可固著於所述腳底板上；一彈性元件，該彈性元件設於所述上接板與所述下接板之間，藉以於該支架壓縮後提供緩動力；以及一連杆裝置，連杆裝置設於所述上接板與所述下接板之間，藉以維持該支架的壓縮變形位置，以避免壓縮位移的發生。
文檔編號A61F2/60GK2776340SQ200420058569
公開日2006年5月3日 申請日期2004年12月14日 優先權日2004年12月14日
發明者韓春森, 鄭榮結 申請人:長宇機械實業有限公司