CN105459145B - 体外柔性膝关节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种体外柔性膝关节，包括将上关节加强环板通过上柔性均力垫固定到大腿骨肌肉侧的上左张紧带和上右张紧带，以及将下关节加强环板通过下柔性均力垫固定到小腿骨肌肉侧的下左张紧带和下右张紧带；包括上分力环筋和下分力环筋，将关节处的负载分别分散到上关节加强环板和下关节加强环板上，所述的上分力环筋和下分力环筋之间设有吸振缓冲装置。其优点是：关节具有大小不一的六个自由度，致使佩戴者的膝关节运动灵敏，又具有缓冲承载能力。从而极大的发挥了膝关节自身的主控力，同时其承载能力又能有效的转嫁到体外关节上。用于膝关节软组织受伤康复者。

Description

体外柔性膝关节
技术领域
本发明涉及到人体所用的缓解缓解膝盖软组织的承载能力的体外膝关节。
背景技术
骨关节炎，又称骨关节病，退行性关节病、增生性关节炎、肥大性关节炎、老年性关节炎，是最常见的一种慢性、进展性的关节疾病。在骨关节炎中，尤以膝关节炎最为常见，膝关节骨性关节炎分为原发性和继发性两种。原发性者是由于关节软骨变性和关节遭受慢性损伤而致，肥胖和遗传因素等也有一定的影响，继发性者是由于膝部外伤、劳损、慢性炎症，以及膝内、外翻畸形等所致，如骨髁或胫骨平台骨折、髌骨骨折或脱位、关节软骨损伤、半月板损伤，髌骨软化症等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体外柔性膝关节，旨在有效的缓冲和传递大腿骨和小腿骨间负荷，从而有效的缓解膝盖软组织的承载能力问题。同时关节具有大小不一的六个自由度，致使佩戴者的膝关节运动灵敏，又具有缓冲承载能力。从而极大的发挥了膝关节自身的主控力，同时其承载能力又能有效的转嫁到体外关节上。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种体外柔性膝关节，包括将上关节加强环板通过上柔性均力垫固定到大腿骨肌肉侧的上左张紧带和上右张紧带，以及将下关节加强环板通过下柔性均力垫固定到小腿骨肌肉侧的下左张紧带和下右张紧带；包括上分力环筋和下分力环筋，将关节处的负载分别分散到上关节加强环板和下关节加强环板上，所述的上分力环筋和下分力环筋之间设有吸振缓冲装置。
进一步的，所述的吸振缓冲装置包括固定箱体，通过焊接工艺与上分力环筋固连；包括活动箱体，通过连接螺栓连接到固定箱体；包括吸振弹簧，分别通过高度调节螺母作用到活动箱体上和直接作用到固定箱体上，包括吸振导杆和支座，通过多自由度转动关节芯轴相连接，所述的吸振导杆与多自由度转动关节芯轴的连接部设有使多自由度转动关节芯轴移动的间隙。
进一步的，吸振导杆可以沿多自由度转动关节芯轴芯轴移动或摆动，上分力环筋可以沿吸振导杆芯轴转动。
进一步的，上柔性均力垫通过化学制剂或螺纹连接的方式与上关节加强环板连接。
进一步的，上分力环筋与上关节加强环板为整体式，或者采用螺纹连接。
进一步的，上分力环筋与上关节加强环板采用高强度聚乙烯材料或轻质铝合金材料。
进一步的，吸振导杆可以相对固定箱体做实现吸振缓冲装置的减振作用的往复运动。
进一步的，可以通过高度调节螺母微调吸振导杆和多自由度转动关节芯轴间的相对位置。
本发明的优点是：关节具有大小不一的六个自由度，致使佩戴者的膝关节运动灵敏，又具有缓冲承载能力。从而极大的发挥了膝关节自身的主控力，同时其承载能力又能有效的转嫁到体外关节上。使其可以有着广泛的应用，如运动员，登山爱好者，膝关节软组织受伤康复者等等。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1中A处吸振缓冲装置放大图；
图3为本发明图2中多自由度转动关节芯轴和吸振导杆底部连接结构示意图；
图4为本发明图2中多自由度转动关节芯轴和吸振导杆间隙配合简图；
图5为本发明图2中B向视图。
图中：1、上左张紧带；2、上关节加强环板；3、上分力环筋；4、吸振缓冲装置；5、多自由度转动关节芯轴；6、下左张紧带；7、下关节加强环板；8、下分力环筋；9、下右张紧带；10、下柔性均力垫；11、上右张紧带；12、上柔性均力垫；13、吸振导杆；14、吸振弹簧；15、高度调节螺母；16、支座；17、连接螺栓；18、活动箱体；19、固定箱体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不仅限于这些实施例。
如图1～5所示，上左张紧带1和上右张紧带11将上关节加强环板2通过上柔性均力垫12固定到大腿骨肌肉侧。上柔性均力垫12可通过化学制剂或螺纹连接的方式与上关节加强环板2连接，可以有效的降低肌肉侧的压强，该化学制剂可以为现有的强力粘合剂。其中上左张紧带1和上右张紧带11可以根据具体情况进行有效的张紧调整。同理，下左张紧带6和下右张紧带9将下关节加强环板7通过下柔性均力垫10固定到小腿骨肌肉侧。下柔性均力垫10可以有效的降低肌肉侧的压强，其中下左张紧带6和下右张紧带9可以根据具体情况进行有效的张紧调整。上分力环筋3和下分力环筋8可以有效的将关节处的负载分别分散到上关节加强环板2和下关节加强环板7上。上分力环筋3与上关节加强环板2可以做成整体式，采用高强度聚乙烯材料或轻质铝合金材料，或者二者采用螺纹连接的方式。
本发明可以通过吸振缓冲装置4，来替代半月板等软组织的吸振、荷载专递等功用。如图2所示，吸振缓冲装置4中吸振导杆13相对固定箱体19可进行往复运动。固定箱体19通过焊接工艺与上分力环筋3固连。活动箱体18通过连接螺栓17连接到固定箱体19。吸振弹簧14分别通过高度调节螺母15作用到活动箱体18上和直接作用到固定箱体19上，在吸振导杆13往复运动过程中实现吸振缓冲装置的减振功用。在上关节加强环板2和下关节加强环板7固定的情况下，通过高度调节螺母15可以进行微调吸振导杆13和多自由度转动关节芯轴5间的相对位置，以适应不同骨骼长度的特点，从而使体外关节针对不同佩戴对象，实现有效的负载体外传递的目的。
多自由度转动关节芯轴5与吸振导杆13构成多自由度转动关节，如图3、图4所示，多自由度转动关节芯轴5与吸振导杆13几何尺寸存在差异，在吸振导杆13与多自由度转动关节芯轴5的连接部设有使多自由度转动关节芯轴5移动的间隙，而适宜的间隙，增加了系统所需的自由度(z向小移动和y向移动)；图5所示，吸振导杆13可以沿多自由度转动关节芯轴5芯轴左右(x轴)移动，同时亦可沿z轴小范围摆动，上分力环筋3沿吸振导杆13芯轴转动。
综上所述，下分力环筋8相对上分力环筋3而言具有六个大小不一的自由度，即该体外关节具有六个自由度，从而在实现承担膝关节负载体外传递的同时，又能保障膝关节的灵活转动。
应当明确的是，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的显而易见的改进和修饰都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种体外柔性膝关节，其特征是：包括将上关节加强环板(2)通过上柔性均力垫(12)固定到大腿骨肌肉侧的上左张紧带(1)和上右张紧带(11)，以及将下关节加强环板(7)通过下柔性均力垫(10)固定到小腿骨肌肉侧的下左张紧带(6)和下右张紧带(9)；包括上分力环筋(3)和下分力环筋(8)，将关节处的负载分别分散到上关节加强环板(2)和下关节加强环板(7)上，所述的上分力环筋(3)和下分力环筋(8)之间设有吸振缓冲装置；
所述的吸振缓冲装置包括固定箱体(19)、活动箱体(18)、吸振弹簧(14)、吸振导杆(13)和支座(16)，固定箱体(19)通过焊接工艺与上分力环筋(3)固连；活动箱体(18)通过连接螺栓(17)连接到固定箱体(19)；吸振弹簧(14)分别通过高度调节螺母(15)作用到活动箱体(18)上和直接作用到固定箱体(19)上，吸振导杆(13)和支座(16)通过多自由度转动关节芯轴(5)相连接，所述的吸振导杆(13)与多自由度转动关节芯轴(5)的连接部设有使多自由度转动关节芯轴(5)移动的间隙。
2.根据权利要求1所述的体外柔性膝关节，其特征是：吸振导杆(13)沿多自由度转动关节芯轴(5)芯轴移动或摆动，上分力环筋(3)沿吸振导杆(13)芯轴转动。
3.根据权利要求1所述的体外柔性膝关节，其特征是：吸振导杆(13)相对固定箱体(19)做实现吸振缓冲装置的减振作用的往复运动。
4.根据权利要求1所述的体外柔性膝关节，其特征是：通过高度调节螺母(15)微调吸振导杆(13)和多自由度转动关节芯轴(5)间的相对位置。
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