CN104939958A - 一种关节角可调式踝关节康复牵引设备 - Google Patents

Abstract

一种关节角可调式踝关节康复牵引设备，它包括小腿外固定绑带托、右侧丝杠螺母安装块、右侧丝杠螺母安装销、右侧丝杠螺母杆、右侧丝杠杆、右侧万向联轴器、右侧旋转手轮、右侧传动锥齿轮、右侧齿轮轴安装块、齿轮轴、左侧齿轮轴安装块、左侧传动锥齿轮、左侧旋转手轮、足底安装托、簧片下固定铆钉、连接簧片、簧片上固定铆钉、左侧丝杠螺母安装块、左侧丝杠螺母安装销、左侧丝杠螺母杆、左侧丝杠杆、左侧万向联轴器、右侧齿轮轴安装块螺钉、左侧齿轮轴安装块螺钉、左侧齿轮轴轴承、右侧齿轮轴轴承和绑带；小腿外固定绑带托及足底安装托分别位于结构上、下方，本发明通过旋转左右手轮实现下肢与足底踝关节关节角的调整，完成康复牵引训练的目的。

Description

一种关节角可调式踝关节康复牵引设备

技术领域

本发明涉及一种关节角可调式踝关节康复牵引设备，属于康复医疗设备技术领域。

背景技术

踝关节是人体下肢重要承重关节，通过将下肢与足底弓形减震结构相连，保证人体正常的行走、跳跃等活动，但踝关节在人体运动过程中，本身承受着巨大的冲击与载荷，因此踝关节损伤、特别是踝关节韧带等损伤是非常常见的关节损伤之一，如果没有合适的有效的康复措施，将会对踝关节造成永久性的伤害，最终变成残疾。

在目前的研究中，四川大学的徐礼拒等人在专利CN 101006958A中设计了一种踝关节康复训练装置。该装置具有三个自由度，两个球面运动自由度以及一个转动自由度，足部训练的托盘可以完成三自由度的球面运动，模拟踝关节的运动，完成康复训练。但该康复训练装置结构复杂，具备的三自由度的球面运动并不与踝关节同心，训练时不能很好地发挥功能。哈尔滨工程大学的张立勋等人在专利CN 101987060A中设计了一种绳牵引踝关节康复训练机，该训练机同样具有三个自由度，通过电机牵引绳索带动动平台完成球面运动。但该结构同样存在与踝关节不同心的问题，同时结构使用电机控制运动，控制方式复杂，成本较高。河北省唐山市兴源道天源骏景的崔建忠等人设计了自动踝关节康复器，该康复器在踝关节处具有一个自由度，通过齿轮传动，控制足底支撑板2与连接板7之间的夹角，完成对踝关节的牵引拉伸过程。该康复器结构简单，易于实现，但结构体积较大，传动结构暴露在外面容易污损，同时使用电机控制动力，使用形成控制组件、速度控制组件等导致结构复杂，成本上升。本专利申请针对踝关节牵引康复需求，设计了一款关节角可调式踝关节康复牵引设备，通过旋转左右手轮完成下肢与足底踝关节关节角的调整，完成康复牵引训练的目的。

发明内容

本发明的目的是针对现有冷踝关节康复训练设备不完善、针对性不足的现状，提供了一种关节角可调式踝关节康复牵引设备，它是一种可通过旋转左右手轮完成下肢与足底踝关节关节角的调整，完成康复牵引训练的目的。

本发明的目的是这样实现的：

一种关节角可调式踝关节康复牵引设备，它包括小腿外固定绑带托1、右侧丝杠螺母安装块2、右侧丝杠螺母安装销3、右侧丝杠螺母杆4、右侧丝杠杆5、右侧万向联轴器6、右侧旋转手轮7、右侧传动锥齿轮8、右侧齿轮轴安装块9、齿轮轴10、左侧齿轮轴安装块11、左侧传动锥齿轮12、左侧旋转手轮13、足底安装托14、簧片下固定铆钉15、连接簧片16、簧片上固定铆钉17、左侧丝杠螺母安装块18、左侧丝杠螺母安装销19、左侧丝杠螺母杆20、左侧丝杠杆21、左侧万向联轴器22、右侧齿轮轴安装块螺钉23、左侧齿轮轴安装块螺钉24、左侧齿轮轴轴承25、右侧齿轮轴轴承26和绑带27组成。

它们之间的位置连接关系是：小腿外固定绑带托1位于结构上方，用于与人体下肢小腿进行连接；足底安装托14位于小腿外固定绑带托下方，通过左右两边以及后面的三组连接弹簧片固定，每组连接弹簧片包括簧片下固定铆钉15、连接簧片16和簧片上固定铆钉17三部分组成。右侧丝杠螺母杆4、右侧丝杠杆5以及左侧丝杠螺母杆20、左侧丝杠杆21分别分布在小腿外固定绑带托1和足底安装托14的左右两侧，右侧丝杠螺母杆4通过右侧丝杠螺母安装块2、右侧丝杠螺母安装销3与小腿外固定绑带托1的右侧铰接；左侧丝杠螺母杆4通过左侧丝杠螺母安装块18、左侧丝杠螺母安装销19与小腿外固定绑带托1的左侧铰接；右侧丝杠杆5与右侧万向联轴器6上端固连并与足底安装托14活动连接；左侧丝杠杆21与左侧万向联轴器22上端固连并与足底安装托14活动连接。右侧万向联轴器6下端与右侧传动锥齿轮8固连，左侧万向联轴器22下端与左侧传动锥齿轮12固连，右侧传动锥齿轮8与左侧传动锥齿轮12同轴，共同安装在齿轮轴10上。右侧旋转手轮7和左侧旋转手轮13分别分布在足底安装托14的左右两侧，与齿轮轴10同轴连接。齿轮轴10两端分别套入一个轴承，即左侧齿轮轴轴承25和右侧齿轮轴轴承26，两个轴承通过右侧齿轮轴安装块9和左侧齿轮轴安装块11固定在足底安装托14上，这样齿轮轴10就可以相对足底安装托14转动。

所述的小腿外固定绑带托1是一种小腿型的塑料托，根据不同使用者的下肢小腿腿型，采集相关数据后加工完成。小腿外固定绑带托1是本发明内容的两个主要结构部分之一，位于整个结构上方，位于上部的两侧各有一个安装孔，通过两个安装孔将左侧丝杠螺母安装块18和右侧丝杠螺母安装块2固定在本结构上。

所述的左侧丝杠螺母安装块18和右侧丝杠螺母安装块2是一种圆形块状结构件，根据具体的尺寸加工完成，通过小腿外固定绑带托1两侧的安装孔铆接在小腿外固定绑带托1上。

所述的左侧丝杠螺母安装销19和右侧丝杠螺母安装销3是根据尺寸自加工元件，左侧丝杠螺母安装销19与左侧丝杠螺母安装块18固连，右侧丝杠螺母安装销3与右侧丝杠螺母安装块2固连。

所述的左侧丝杠螺母杆20和右侧丝杠螺母杆4是根据尺寸要求自己加工完成，左侧丝杠螺母杆20的上端与左侧丝杠螺母安装销19铰接，右侧丝杠螺母杆4与右侧丝杠螺母安装销3铰接。

所述的左侧丝杠杆21和右侧丝杠杆5是根据尺寸要求自加工完成。左侧丝杠杆21上端与左侧丝杠螺母杆20形成螺纹连接，右侧丝杠杆5与右侧丝杠螺母杆4螺纹连接。

所述的左侧万向联轴器22和右侧万向联轴器6是普通市购联轴器，左侧万向联轴器22与左侧丝杠杆21固连，右侧万向联轴器6与右侧丝杠杆5固连，其另一端通过与足底安装托14下的安装孔配合形成转动连接。

所述的左侧旋转手轮13和右侧旋转手轮7是普通市购手轮。该两手轮与齿轮轴10固连，通过旋转两手轮带动齿轮轴10转动。

所述的左侧传动锥齿轮12和右侧传动锥齿轮8是普通市购锥齿轮，90°垂直安装成为伞齿轮。左侧传动锥齿轮12和右侧传动锥齿轮8分别分布在齿轮轴10的两侧并与之固连。

所述的左侧齿轮轴轴承25和右侧齿轮轴轴承26是普通市购轴承，两个轴承通过左侧齿轮安装块11和右侧齿轮安装块9固定在足底安装托14。

所述的左侧齿轮轴安装块11和右侧齿轮轴安装块9分布是根据尺寸自加工完成，在足底安装托14的内部两侧，固定齿轮轴10以及左侧齿轮轴轴承25和右侧齿轮轴轴承26。

所述的齿轮轴10是一个自加工的圆柱状台阶轴，该齿轮轴10左侧安装左侧传动锥齿轮12和左侧齿轮轴轴承25，右侧安装右侧传动锥齿轮8和右侧齿轮轴轴承26，通过左侧齿轮轴安装块11和右侧齿轮轴安装块9将其固定在足底安装托14上。

所述的绑带27是普通市购绑带，通过小腿外固定绑带托1结构上的方形孔将小腿固定在小腿外固定绑带托1上，通过足底安装托14结构上的方形孔将足底固定在足底安装托14上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明使用丝杠螺母作为传统部件，一方面可以提供自锁功能，另一方面这一结构可以使得用户使用时更省力；

2、本发明仅仅需要根据用户需要更换小腿以及足部支具即可，其余部分可做成标准件使用，降低成本，缩短加工周期；

3、本发明使用锥齿轮传动，并将两侧锥齿轮安装在同轴上，可以同步控制两侧的丝杠螺母运动，一方面简化用户操作，另一方面结构受力均匀。

附图说明

图1是本发明外部结构图(视角1)。

图2是外部结构图(视角2)。

图3是足底结构图(视角1)。

图4是足底结构图(视角2)。

图5是啮合的90°传动锥齿轮。

图6是齿轮轴以及轴承局部放大图。

图7是万向联轴器放大图。

图8是绑带图。

图中：1、小腿外固定绑带托；2、右侧丝杠螺母安装块；3、右侧丝杠螺母安装销；4、右侧丝杠螺母杆；5、右侧丝杠杆；6、右侧万向联轴器；7、右侧旋转手轮；8、右侧传动锥齿轮；9、右侧齿轮轴安装块；10、齿轮轴；11、左侧齿轮轴安装块；12、左侧传动锥齿轮；13、左侧旋转手轮；14、足底安装托；15、簧片下固定铆钉；16、连接簧片；17、簧片上固定铆钉；18、左侧丝杠螺母安装块；19、左侧丝杠螺母安装销；20、左侧丝杠螺母杆；21、左侧丝杠杆；22、左侧万向联轴器；23、右侧齿轮轴安装块螺钉；24、左侧齿轮轴安装块螺钉；25、左侧齿轮轴轴承；26、右侧齿轮轴轴承；27、绑带。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明的结构如图1至图8所示。

一种关节角可调式踝关节康复牵引设备，它包括小腿外固定绑带托1、右侧丝杠螺母安装块2、右侧丝杠螺母安装销3、右侧丝杠螺母杆4、右侧丝杠杆5、右侧万向联轴器6、右侧旋转手轮7、右侧传动锥齿轮8、右侧齿轮轴安装块9、齿轮轴10、左侧齿轮轴安装块11、左侧传动锥齿轮12、左侧旋转手轮13、足底安装托14、簧片下固定铆钉15、连接簧片16、簧片上固定铆钉17、左侧丝杠螺母安装块18、左侧丝杠螺母安装销19、左侧丝杠螺母杆20、左侧丝杠杆21、左侧万向联轴器22、右侧齿轮轴安装块螺钉23、左侧齿轮轴安装块螺钉24、左侧齿轮轴轴承25、右侧齿轮轴轴承26和绑带27组成。

本发明按如下方式工作：用户在使用时，使用绑带27将足底以及小腿分别固定在足底安装托14和小腿外固定绑带托1上，然后旋转左侧旋转手轮13或者右侧旋转手轮7，也可以两侧同时旋转，调节踝关节的转动角度，使得足底安装托14和小腿外固定绑带托1根据使用者的需求形成一定的夹角，拉伸或挤压使用者的韧带，达到康复拉伸的作用。当该动作维持一定时间完成康复训练后，使用者可以通过反向旋转两手轮，放松使用者的韧带，松开绑带27，即可完成一个训练过程。

以上参照附图对本发明的描述是示意性的，没有限制性，本领域的技术人员应该能够理解，在实际实施中，本发明中各构件的形状和布局方式均可能发生某些改变；而在本发明的启示下，其他人员也可以做出与本发明相似的设计或对本发明做出修改以及某个构件的等同替换。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种关节角可调式踝关节康复牵引设备，其特征在于：它包括小腿外固定绑带托(1)、右侧丝杠螺母安装块(2)、右侧丝杠螺母安装销(3)、右侧丝杠螺母杆(4)、右侧丝杠杆(5)、右侧万向联轴器(6)、右侧旋转手轮(7)、右侧传动锥齿轮(8)、右侧齿轮轴安装块(9)、齿轮轴(10)、左侧齿轮轴安装块(11)、左侧传动锥齿轮(12)、左侧旋转手轮(13)、足底安装托(14)、簧片下固定铆钉(15)、连接簧片(16)、簧片上固定铆钉(17)、左侧丝杠螺母安装块(18)、左侧丝杠螺母安装销(19)、左侧丝杠螺母杆(20)、左侧丝杠杆(21)、左侧万向联轴器(22)、右侧齿轮轴安装块螺钉(23)、左侧齿轮轴安装块螺钉(24)、左侧齿轮轴轴承(25)、右侧齿轮轴轴承(26)和绑带(27)；小腿外固定绑带托(1)位于结构上方，用于与人体下肢小腿进行连接；足底安装托(14)位于小腿外固定绑带托下方，通过左右两边以及后面的三组连接弹簧片固定，每组连接弹簧片包括簧片下固定铆钉(15)、连接簧片(16)和簧片上固定铆钉(17)三部分，右侧丝杠螺母杆(4)、右侧丝杠杆(5)以及左侧丝杠螺母杆(20)、左侧丝杠杆(21)分别分布在小腿外固定绑带托(1)和足底安装托(14)的左右两侧，右侧丝杠螺母杆(4)通过右侧丝杠螺母安装块(2)、右侧丝杠螺母安装销(3)与小腿外固定绑带托(1)的右侧铰接；左侧丝杠螺母杆(4)通过左侧丝杠螺母安装块(18)、左侧丝杠螺母安装销(19)与小腿外固定绑带托(1)的左侧铰接；右侧丝杠杆(5)与右侧万向联轴器(6)上端固连并与足底安装托(14)活动连接；左侧丝杠杆(21)与左侧万向联轴器(22)上端固连并与足底安装托(14)活动连接；右侧万向联轴器(6)下端与右侧传动锥齿轮(8)固连，左侧万向联轴器(22)下端与左侧传动锥齿轮(12)固连，右侧传动锥齿轮(8)与左侧传动锥齿轮(12)同轴，共同安装在齿轮轴(10)上；右侧旋转手轮(7)和左侧旋转手轮(13)分别分布在足底安装托(14)的左右两侧，与齿轮轴(10)同轴连接；齿轮轴(10)两端分别套入一个轴承，即左侧齿轮轴轴承(25)和右侧齿轮轴轴承(26)，两个轴承通过右侧齿轮轴安装块(9)和左侧齿轮轴安装块(11)固定在足底安装托(14)上，这样齿轮轴(10)就能相对足底安装托(14)转动；

所述的小腿外固定绑带托(1)是一种小腿型的塑料托，根据不同使用者的下肢小腿腿型，采集相关数据后加工完成；小腿外固定绑带托(1)位于整个结构上方，上部的两侧各有一个安装孔，通过两个安装孔将左侧丝杠螺母安装块(18)和右侧丝杠螺母安装块(2)固定在本结构上；

所述的左侧丝杠螺母安装块(18)和右侧丝杠螺母安装块(2)是一种圆形块状结构件，根据具体的尺寸加工完成，通过小腿外固定绑带托(1)两侧的安装孔铆接在小腿外固定绑带托(1)上；

所述的左侧丝杠螺母安装销(19)和右侧丝杠螺母安装销(3)是根据尺寸自加工元件，左侧丝杠螺母安装销(19)与左侧丝杠螺母安装块(18)固连，右侧丝杠螺母安装销(3)与右侧丝杠螺母安装块(2)固连；

所述的左侧丝杠螺母杆(20)和右侧丝杠螺母杆(4)是根据尺寸要求自己加工完成，左侧丝杠螺母杆(20)的上端与左侧丝杠螺母安装销(19)铰接，右侧丝杠螺母(4)与右侧丝杠螺母安装销(3)铰接；

所述的左侧丝杠杆(21)和右侧丝杠杆(5)是根据尺寸要求自加工完成，左侧丝杠杆(21)上端与左侧丝杠螺母杆(20)形成螺纹连接，右侧丝杠杆(5)与右侧丝杠螺母杆(4)螺纹连接；

所述的左侧万向联轴器(22)与左侧丝杠杆(21)固连，右侧万向联轴器(6)与右侧丝杠杆(5)固连，其另一端通过与足底安装托(14)下的安装孔配合形成转动连接；

所述的左侧旋转手轮(13)和右侧旋转手轮(7)与齿轮轴(10)固连，通过旋转两手轮带动齿轮轴(10)转动；

所述的左侧传动锥齿轮(12)和右侧传动锥齿轮(8)是锥形齿轮，90°垂直安装成为伞齿轮，左侧传动锥齿轮(12)和右侧传动锥齿轮(8)分别分布在齿轮轴(10)的两侧并与之固连；

所述的左侧齿轮轴轴承(25)和右侧齿轮轴轴承(26)通过左侧齿轮安装块(11)和右侧齿轮安装块(9)固定在足底安装托(14)；

所述的左侧齿轮轴安装块(11)和右侧齿轮轴安装块(9)是根据尺寸自加工完成，在足底安装托(14)的内部两侧，固定齿轮轴(10)以及左侧齿轮轴(25)和右侧齿轮轴轴承(26)；

所述的齿轮轴(10)是一个自加工的圆柱状台阶轴，该齿轮轴(10)左侧安装左侧传动锥齿轮(12)和左侧齿轮轴轴承(25)，右侧安装右侧传动锥齿轮(8)和右侧齿轮轴轴承(26)，通过左侧齿轮轴安装块(11)和右侧齿轮轴安装块(9)将其固定在足底安装托(14)上；

所述的绑带(27)是通过小腿外固定绑带托(1)结构上的方形孔将小腿固定在小腿外固定绑带托(1)上，通过足底安装托(14)结构上的方形孔将足底固定在足底安装托(14)上。