CN108685671A - 支具及为该支具而使用的插入配装构件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种支具，该支具包括第一构件、第二构件、关节机构和插入配装构件，该插入配装构件构造成以其能够固定至关节机构和从关节机构移除的方式插入配装到关节机构中；关节机构包括插入配装接收部和限制部，插入配装接收部构造成使插入配装构件能够插入配装到关节机构中，限制部围绕第二构件的旋转轴线布置；并且以与第二构件的旋转为一体的方式绕所述旋转轴线旋转的限制部与固定至插入配装接收部的插入配装构件在限制部的旋转轨迹上接触，从而限制第二构件的旋转范围。

Description

支具及为该支具而使用的插入配装构件
技术领域
本公开涉及支具和为该支具而使用的插入配装构件。
背景技术
已知一种附接至使用者的腿部并辅助使用者步行的辅助支具。例如，在日本未审查专利申请公报No.2007-54086中公开的辅助支具中，附接至使用者的小腿的小腿框架可旋转地连接至使用者放置他的/她的足底的足底框架。在该辅助支具中，通过使用马达驱动连杆机构来控制辅助动作，从而辅助踝关节的跖屈/背屈运动并且踝关节的跖屈/背屈运动不超过可动范围。
发明内容
本申请发明人已经发现以下问题。电动辅助支具往往具有较大的尺寸，因此将其作为用于包括踝关节的人体关节的支具的可用性并不令人满意。即使是在对关节运动不提供电动辅助的被动辅助支具的情况下，根据使用者的疾病的状态，也需要限制辅助支具的可动范围，使得使用者不会过度弯曲他/她的关节。然而，当使允许使用者弯曲他/她的关节的限制范围比使用者生理上本来能够弯曲关节的范围更窄时，在限制范围的两端处会通过关节的弯曲力对限制构件产生较大冲击。当限制构件由于这种冲击而损坏或磨损时，适当地控制容许的运动范围则变得不可能，并且在某些情况下，这种损坏会干扰康复计划。
为了解决上述问题而做出本公开，并且其目的在于提供一种能够将关节的可动范围准确地且容易地保持在期望的限制范围内的支具以及为此而使用的插入配装构件。
第一示例性方面是一种支具，包括：第一构件，所述第一构件构造成附接至沿着穿戴者的第一骨骼部定位的身体部位；第二构件，所述第二构件构造成附接至沿着穿戴者的第二骨骼部定位的身体部位；以及关节机构，所述关节机构构造成支承所述第一构件和所述第二构件，使得所述第一构件和所述第二构件能够绕旋转轴线相对于彼此旋转，其中所述支具还包括插入配装构件，所述插入配装构件构造成以所述插入配装构件能够固定至所述关节机构和从所述关节机构移除的方式插入配装到所述关节机构中，所述关节机构包括：插入配装接收部，所述插入配装接收部与所述第一构件一体地设置，所述插入配装接收部构造成使所述插入配装构件能够插入配装到所述关节机构中；和限制部，所述限制部与所述第二构件一体地设置，所述限制部围绕所所述旋转轴线布置在所述第二构件中，并且以与所述第二构件的旋转为一体的方式绕所述旋转轴线旋转的所述限制部与固定至所述插入配装接收部的所述插入配装构件在所述限制部的旋转轨迹上接触，从而限制所述第二构件的旋转范围。
通过使用如上所述以可更换的方式插入配装的插入配装构件来限制限制部的旋转范围，能够在插入配装构件被磨损或损坏时用一个新的插入配装构件来更换该插入配装构件。所以，可以将关节的可动范围准确地限制至目标范围。因此，可以顺利地执行康复计划。
在上述构型中，根据期望限制的旋转范围从一组多个插入配装构件中选择插入配装到所述插入配装接收部中的所述插入配装构件，所述多个插入配装构件包括具有彼此不同的突伸长度的突伸部。通过准备具有不同突伸长度的插入配装构件，可以根据穿戴者的情况容易地改变期望限制的旋转范围。
此外，所述插入配装构件可以是能够在所述第一构件和所述第二构件已经附接至穿戴者的状态下插入配装到所述插入配装接收部中。通过以上述方式构造支具，当插入配装构件磨损或损坏时，在不将关节限制装置与穿戴者分离的情况下，甚至在穿戴者正在进行康复训练的情况下，也可以用一个新的插入配装构件来更换该插入配装构件。
此外，所述插入配装构件可以构造成包括：第一插入配装构件，所述第一插入配装构件包括构造成在所述限制部的旋转运动的一端处与所述限制部接触的第一突伸部；和第二插入配装构件，所述第二插入配装构件包括构造成在所述限制部的旋转运动的另一端处与所述限制部接触的第二突伸部。应当指出，可以使第一突伸部的突伸长度不同于第二突伸部的突伸长度。通过采用如上所述使用不同的插入配装构件来在限制部的一端和另一端处对限制部进行限制的构型，可以根据插入配装构件的磨损状态等彼此分开地更换这些插入配装构件。此外，通过使用具有不同突伸长度的插入配装构件，当将关节限制装置应用于例如踝关节时，可以彼此分开地调整跖屈用的可动范围和背屈用的可动范围。
此外，所述插入配装构件的所述突伸部优选地在与所述限制部的旋转轴线垂直的方向上突伸，并且所述限制部的与所述突伸部接触的接触部优选地形成圆柱形表面形状，以便以平行于所述旋转轴线的直线与所述突伸部接触。通过以上述方式构造支具，由于限制部和插入配装构件彼此进行线接触，所以可以分散由碰撞引起的冲击力。
此外，所述插入配装构件可以构造成包括锁定部，所述锁定部构造成在将所述插入配装构件插入到所述插入配装接收部中然后绕平行于插入配装方向的旋转轴线转动时锁定在所述插入配装接收部中。通过设置上述锁定部，可以将原本作用于插入配装构件的冲击力分散至插入配装接收部。此外，可以防止插入配装构件被意外地移除。在这种情况下，所述关节机构优选地包括定位机构，所述定位机构用于在转动所述插入配装构件时使所述插入配装构件停止在预定相位。通过设置该定位机构，可以将插入配装构件定位在更准确的位置处。
此外，所述第一构件和所述第二构件中的一者优选是附接至穿戴者的小腿的小腿框架，并且所述第一构件和所述第二构件中的另一者优选是穿戴者放置他/她的足底的足底板。此外，所述关节机构优选以下述方式使用：其旋转范围确定成使得穿戴者的踝关节的跖屈运动和背屈运动的范围受到限制。在限制踝关节运动时，特别是在限制范围的两端往往产生较大的冲击，因此可以通过上述使插入配装构件能够更换的功能而享有许多有益效果。
根据本公开，可以提供一种能够将关节的可动范围准确地且容易地保持在期望的限制范围内的关节限制装置以及为此而使用的限制构件。
本发明的上述和其它目的、特征以及优点将从下面给出的详细描述和附图中得到更充分的理解，附图仅仅是作为说明给出的，因此不应被认为是对本发明进行限制。
附图说明
图1是根据实施方式的踝关节限制装置的外观的立体图；
图2是关节机构的外观的立体图；
图3是示出关节机构的主要部分的构型的剖视图；
图4是示意性地示出关节机构的基准状态的示意图；
图5是将止动销插入配装到保持器中的状态的外观的立体图；
图6是示出关节机构的跖屈旋转的状态的示意图；
图7是示出关节机构的背屈旋转的状态的示意图；
图8A是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构的构型及其旋转状态的示意图；
图8B是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构的构型及其旋转状态的示意图；
图8C是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构的构型及其旋转状态的示意图；
图9是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构的示意图；以及
图10是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构的示意图。
具体实施方式
以下通过使用实施方式来说明本公开。然而，根据权利要求的本公开不限于以下示出的实施方式。此外，在实施方式中说明的部件中的每一个部件不一定是作为解决问题的手段而不可或缺的。
图1是根据实施方式的踝关节限制装置10的外观的立体图。踝关节限制装置10是限制将穿戴者的小腿的骨骼(即，胫骨和腓骨)与他/她的踝骨连接的踝关节903的可动范围的限制装置。踝关节限制装置10主要包括位于小腿骨骼的一侧并支承小腿901的小腿框架101、位于踝骨的一侧并支承脚902的从脚踝至脚尖的部分的足底框架200以及支承这两个框架使得它们能够在沿着踝关节903的可动方向进行限制的摆动范围内摆动的关节机构300。
足底框架200包括具有穿戴者在其上放置他/她的足底的放置表面的底板201以及竖向地布置在底板201的两侧上的侧板202。更具体地，关节机构300将小腿框架101的下端与外侧侧板202以它们能够摆动的方式连接。足底框架200通过附接带等(未示出)附接至脚902。例如，当穿戴者穿着鞋状外底(cup sole)时，足底框架200可以构造成固定外底。如稍后描述的，关节机构300具有以下结构：该结构使得关节机构300在比踝关节903生理上本来能够弯曲的范围更窄的范围内摆动。要注意的是，图1示出了关节机构300(稍后描述)的盖被移除的状态以便阐明图1中所示的部件/结构与后续的附图中所示的部件/结构之间的关系。
踝关节限制装置10还包括位于小腿901的与小腿框架101所处的一侧相反的一侧的小腿框架102。也就是说，小腿框架101和小腿框架102被附接成将小腿901夹在其间并支承小腿901。要注意的是，小腿框架101和小腿框架102通过附接带等(未示出)附接至小腿901。
踝关节限制装置10包括连接机构800，该连接机构800将小腿框架102与内侧侧板202以它们能够摆动的方式连接。不同于关节机构300，连接机构800不包括用于限制摆动的结构。也就是说，踝关节903的可动范围不受位于其内侧的连接机构800的限制，而是由位于其外侧的关节机构300限制。通过采用上述结构，可以在不将踝关节限制装置10与穿戴者分离的情况下方便地调整限制范围。
注意到在图1中，假设患病的腿是右腿，并且示出了将关节机构300布置在右腿的外侧的状态。在该实施方式中，踝关节限制装置10是右腿用的限制装置。然而，毋庸置疑，可以制造左腿用的限制装置，其中，关节机构300布置在左腿的外侧。此外，如图中所示，将从脚踝朝向脚趾的方向定义为x轴上的正方向，并且将底板201的平面(即，表面)上朝向内侧的方向定义为y轴上的正方向。此外，将沿着大腿朝向上身的方向定义为z轴上的正方向。在后续附图的每一个附图中均示出了与图1所示坐标系相同的坐标系以阐明各个方向。
图2是关节机构300的外观的立体图。与图1相比，图2示出了附接有盖340的状态。在实际使用中，如图中所示将盖340附接至关节机构300以防止灰尘等进入到机构中。除了盖340之外，关节机构300还包括保持器310以及止动销410和止动销420。应当指出，止动销410和保持器310分别作为插入配装构件和插入配装接收部的示例。
保持器310固定至小腿框架101。保持器310例如通过从铝块上切出而形成。应当指出，保持器310可以连接至小腿框架101，使得允许保持器310相对于小腿框架101而绕x轴略微转动。止动销410和止动销420从保持器310的一侧插入配装到保持器310中(即，通过插入而配装在保持器310中)并由此安装在关节机构300中。具体结构稍后描述。
图3是示出在将保持器310沿平行于xz平面的平面切开时关节机构300的主要部分的构型的剖视图。也就是说，图3示出了保持器310的内部空间的状态。摆动轴320容置在保持器310的内部空间中。注意，摆动轴320是限制部的示例。
摆动轴320通过联接构件210固定至足底框架200的侧板202。摆动轴320以其能够绕摆动轴线Sa摆动的方式枢转地支承在保持器310上。也就是说，当穿戴者通过活动他/她的踝关节而进行背屈运动和跖屈运动时，足底框架200跟随该运动，因此摆动轴320相对于保持器31绕摆动轴线Sa摆动。
止动销410从保持器310的一侧插入配装到保持器310中，并且与摆动轴320的摆动范围相关地限制跖屈运动的摆动角度。止动销420从保持器310的所述一侧插入配装到保持器310中，并且与摆动轴320的摆动范围相关地限制背屈运动的摆动角度。具体结构和具体动作稍后描述。
图4是示意性地示出关节机构300的基准状态的示意图。注意，基准状态表示穿戴者直立的状态。在该状态下，足底框架200垂直于小腿框架101。此外，图5是止动销410的结构的外观的立体图并且示出止动销410插入配装到保持器中的状态。注意，图4示出了盖340被移除的状态，而图5示出了附接有盖340的状态。
图4和图5示出尚未插入配装跖屈用的止动销410的状态。跖屈用的止动销410和背屈用的止动销420中的每一者对于保持器310而言均可更换(即可移除)。止动销420具有与止动销410的结构类似的结构，所以仅对止动销410进行说明。
止动销410整体具有螺栓状形状，并且从其梢端观察时包括突伸销部411、锁定部412、基轴部413以及旋钮部415，所有这些均被布置成使得它们的中心轴线彼此对齐。突伸销部411用作止动销410的突伸部。此外，突伸销部具有圆柱形形状并且沿着中心轴线延伸。而且，其长度被精确地调整到预定的有效长度Lk。也就是说，有效长度Lk对应于突伸部的突伸长度。此外，突伸销部的梢端的端面用作与摆动轴320相接触的受冲击表面411a。
在突伸销部411中，优选地形成有在受冲击表面411a由于与摆动轴320接触而磨损了容许量或更大量时会显露的沿圆周方向延伸的凹槽。也就是说，沿圆周方向延伸的凹槽形成在突伸销部411的干部中与受冲击表面411a隔开预定长度(容许磨损长度)定位的位置处。当使用者从受冲击表面411a侧察看止动销410并观看到该凹槽时，他/她可以确定是更换止动销410的时候了。注意，至少止动销410的突伸销部411优选地由诸如硬铝之类的相对耐磨的金属制成。
锁定部412具有所谓的“双侧切割形状”，并且其最窄部分的宽度大致等于突伸销部411的直径。基轴部413包括连接至锁定部412的圆柱形部分以及连接至旋钮部415的双侧切割形状部分。在双侧切割形状部分的圆弧表面上形成有圆锥形定位孔414。
旋钮部415是使用者在他/她更换止动销410时抓握的部分，并且例如通过滚花来提高其抓握性能。在旋钮部415的顶表面415a、即端面上形成有作为指示止动销410的特性的标记的刻印标记416。刻印标记416设置成使得用户可以一目了然地识别止动销是用于跖屈还是用于背屈的和/或有效长度Lk有多长(或者限制的摆动角度有多大)。
在保持器310的一侧上形成有插入配装孔310c和插入配装孔310e，插入配装孔310c在附接盖340时形成为孔并且跖屈用的止动销410插入在该插入配装孔310c中，背屈用的止动销420插入在插入配装孔310e中。具体地，插入配装孔310c位于保持器310的侧壁上的比摆动轴线Sa高的位置处，并且沿着x轴方向穿透(即，延伸)至摆动轴320摆动的内部空间。类似地，插入配装孔310e位于保持器310的侧壁上的比摆动轴线Sa低的位置处，并且沿着x轴方向穿透(即，延伸)至摆动轴320摆动的内部空间。
沿着z轴方向竖向地延伸的锁定凹槽310d形成在插入配装孔310c的中间位置或其附近。类似地，沿着z轴方向竖向地延伸的锁定槽310f形成在插入配装孔310e的中间位置或其附近。
使用者将跖屈用的止动销410插入到插入配装孔310c中。注意，通过以将锁定部412的最窄部分冲着竖向方向(即，z轴方向)的方式插入止动销410，锁定部412到达锁定凹槽310d。此时，当使用者使止动销410绕其中心轴线转动以使其相位转动90度时，锁定部412锁定在锁定凹槽310d中。同时，布置在保持器310的侧壁附近的球形柱塞315的梢端接合在定位孔414中，因此止动销410被定位并被固定至保持器310。
类似地，使用者将背屈用的止动销420插入到插入配装孔310e中。注意，通过以将锁定部422的最窄部分冲着竖向方向(即，z轴方向)的方式插入止动销420，锁定部422到达锁定凹槽310f。此时，当使用者使止动销420绕其中心轴线转动90度时，锁定部422锁定在锁定凹槽310f中。同时，布置在保持器310的侧壁附近的球形柱塞316的梢端接合在定位孔424中，因此止动销420被定位并被固定至保持器310。
当止动销410和止动销420如上所述固定至保持器310时，它们的突伸销部411和突伸销部421突伸到摆动轴320摆动的内部空间中的长度对应于有效长度Lk。也就是说，突伸销部411和突伸销部421在垂直于摆动轴320的摆动轴线Sa的方向上突伸。根据突伸销部411的突伸长度来限制跖屈运动用的摆动范围，并且根据突伸销部421的突伸长度来限制背屈运动用的摆动范围。
图6是示出关节机构300的跖屈旋转的状态的示意图。摆动轴320包括相对于摆动轴线Sa在径向方向上延伸的两个臂部。在两个臂部中的一个臂部中形成与受冲击表面411a——即，止动销410的梢端的表面——碰撞的冲击表面320b。当穿戴者进行跖屈运动时，足底框架200沿着图中虚线箭头所示的方向摆动。结果，摆动轴320沿着粗线箭头所示的方向摆动。然后，当摆动轴320绕摆动轴线Sa摆动αk度时，冲击表面320b与受冲击表面411a碰撞。也就是说，关节机构300限制摆动范围，使得摆动轴320能够在跖屈侧摆动小于等于αk度。
使用者根据跖屈侧的期望限制的摆动范围来从一组多个带有具有不同有效长度Lk的突伸销部411的止动销中选择跖屈用的止动销410。摆动轴320的冲击表面320b被加工(例如，机加工)成圆柱形表面形状，使得不管是具有不同有效长度Lk的止动销中的哪个止动销被插入到插入配装孔310c中，冲击表面320b都以线接触的方式与受冲击表面411a碰撞。
具体地，由于受冲击表面411a是平坦表面，所以冲击表面320b被加工(例如，机加工)成使得其相对于与摆动轴线Sa平行的中心轴线具有圆柱形表面。由于冲击表面320b与受冲击表面411a以线接触的方式碰撞，而不受期望限制的摆动角度αk影响，所以可以分散在碰撞时产生的冲击力，从而减少止动销410的损坏和磨损。注意，该组止动销可以包括具有将跖屈侧的摆动角度αk限制为0度的有效长度Lk的止动销。
图7是示出关节机构300的背屈旋转的状态的示意图。在摆动轴320中，与受冲击表面421a——即，止动销420的梢端的表面——碰撞的冲击表面320c形成在相对于摆动轴线Sa在径向方向上延伸的两个臂部中的另一个臂部中，即，形成在两个臂部中的未形成冲击表面320b的那个臂部中。当穿戴者进行背屈运动时，足底框架200沿图中虚线箭头所示的方向摆动。结果，摆动轴320沿着粗线箭头所示的方向摆动。然后，当摆动轴320绕摆动轴线Sa摆动βk度时，冲击表面320c与受冲击表面421a碰撞。也就是说，关节机构300限制摆动范围，使得摆动轴320能够在背屈侧摆动小于等于βk度。
类似于止动销410，使用者根据背屈侧的期望限制的摆动范围来从一组多个带有具有不同有效长度Lk的突伸销部421的止动销中选择背屈用的止动销420。摆动轴320的冲击表面320c被加工成圆柱形表面形状，使得不管是具有不同有效长度Lk的止动销中的哪个止动销被插入到插入配装孔310e中，冲击表面320c都以线接触的方式与受冲击表面421a碰撞。
具体地，由于受冲击表面421a为平坦表面，所以冲击表面320c被加工成使得其相对于与摆动轴线Sa平行的中心轴线具有圆柱形表面。由于冲击表面320c与受冲击表面421a以线接触的方式碰撞，而与期望限制的摆动角度βk无关，所以可以分散碰撞时产生的冲击力，从而减少止动销420的损坏和磨损。注意，该组止动销可以包括具有将背屈侧的摆动角度βk限制为0度的有效长度Lk的止动销。通过选择将跖屈侧的摆动角度αk限制至0度的止动销410以及将背屈侧的摆动角度βk限制至0度的止动销420，可以将关节角度固定在基准位置处。
如目前已经说明的，通过选择具有适当的有效长度Lk的止动销410和止动销420并将所选的止动销固定至保持器310，关节机构300能够将跖屈侧的摆动角度αk和背屈侧的摆动角度βk中的每一者彼此独立地限制至期望的摆动范围。在根据该实施方式的踝关节限制装置10中，由于摆动范围被限制至比穿戴者生理上本来可以作为踝关节的功能弯曲他/她的脚的范围要窄的范围，所以冲击表面320b和冲击表面320c分别以较大的力与受冲击表面411a和421a碰撞。然而，踝关节限制装置10构造成使得止动销410和止动销420是可更换的。因此，可以根据止动销410和止动销420的磨损情况等通过用新的止动销更换它们来准确地保持期望限制的摆动范围。此外，踝关节限制装置10构造成使得穿戴者可以在不将踝关节限制装置10与穿戴者分离的情况下用一只手容易地插入或移除止动销410和止动销420。因此，穿戴者可以顺利地进行康复训练。
接下来，对根据上述关节机构300的改型的示例中的若干示例进行说明。图8A至图8C中的每个图是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构300-1的构型及其旋转状态的示意图。关节机构300-1与关节机构300的不同之处在于摆动轴的形状和位置。虽然关节机构300中包括的摆动轴320包括沿径向方向延伸的两个臂部，但包括在关节机构300-1中的摆动轴320'仅包括一个沿径向方向延伸的臂部。此外，该臂部朝向在两个止动销之间形成的空间延伸。在臂部的上表面和下表面中的每一者中形成有限制背屈旋转用的多个突起和限制跖屈旋转用的多个突起。由于背屈旋转和跖屈旋转具有彼此对称关系，因此在下文中仅对背屈旋转进行说明，而省略对跖屈旋转的说明。
图8A示出了插入有具有最长突伸销部411-1的跖屈用止动销410-1的状态。在这种情况下，在摆动轴320'的臂部的上表面上形成的多个突起中，最靠近摆动轴线Sa定位的突起320'a与突伸销部411-1的侧面相接触，使得背屈旋转的旋转角度被限制至0度。换句话说，足底框架200不允许穿戴者的背屈运动。
图8B示出了插入有具有第二长突伸销部411-2的跖屈用的止动销410-2的状态。在这种情况下，在摆动轴320'的臂部的上表面上形成的多个突起中，第二靠近摆动轴线Sa定位的突起320'b与突伸销部411-2的侧面相接触。因此，背屈旋转的旋转角度被限制至β2度。换句话说，足底框架200允许穿戴者在0度至β2度的范围内进行背屈运动。
图8C示出了插入有具有第三长突伸销部411-3的跖屈用的止动销410-3的状态。在这种情况下，在摆动轴320'的臂部的上表面上形成的多个突起中，第三靠近摆动轴线Sa定位的突起320'c与突伸销部411-3的侧面相接触。因此，背屈旋转的旋转角度被限制至β3度。换句话说，足底框架200允许穿戴者在0度至β3度的范围内进行背屈运动。
甚至在关节机构300-1的上述构型中，还可以使摆动轴320'在摆动轴320'的摆动运动的一端和另一端处与止动销的突起部相接触并由此限制其摆动范围。
图9是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构300-2的示意图。关节机构300-2与关节机构300的不同之处在于止动销的结构。虽然在关节机构300中跖屈用的止动销410和背屈用的止动销420彼此独立，但关节机构300-2使用跖屈用的突伸销部401和背屈用的突伸销部402一体地形成的止动销400。
止动销400主要包括跖屈用的突伸销部401、背屈用的突伸销部402、以两个端部支承这些销部的桥部403以及可旋转地支承在桥部的中央处的固定螺旋件404。
插入配装孔310c是用于允许跖屈用的突伸销部401插入穿过其中的直孔，并且插入配装孔310e是用于允许背曲用的突伸销部402插入穿过其中的直孔。突伸销部401和突伸销部402应该突伸到摆动轴320进行摆动的内部空间中多长分别取决于突伸销部401的有效长度Lk1和突伸销部402的有效长度Lk2。也就是说，准备多个不同有效长度Lk1和Lk2的组合作为一组止动销400。使用者根据期望限制的摆动范围从该组中选择适当的组合。
通过将跖屈用的突伸销部401和背屈用的突伸销部402分别插入到插入配装孔310c和插入配装孔310e中并且将固定螺旋件404的螺纹部分404a旋拧到形成在保持器310中的螺纹孔310g中，从而将止动销400固定至保持器310。当如上所述固定止动销400时，突伸销部401和突伸销部402分别以类似于关节机构300的突伸销部411和突伸销部421的方式起作用。此外，也可以在关节机构300-1中采用上述止动销400。在该种情况下，突伸销部401和突伸销部402分别用作背屈用的突伸销部和跖屈用的突伸销部。
图10是示意性地示出根据另一实施方式的关节机构300-3的示意图。关节机构300-3与关节机构300的不同之处在于止动销的结构。在关节机构300中根据期望限制的摆动范围准备了多个带有具有不同有效长度的突伸销部的止动销400，而关节机构300-3使用包括用作多个不同的有效长度的一个突伸销部的止动销。
跖屈用的止动销410-4和背屈用的止动销420-4具有彼此类似的结构。类似于止动销410，止动销410-4从其梢端观察时包括突伸销部411、锁定部412、基轴部413和旋钮部415，所有这些均被布置成使得它们的中心轴线彼此对齐。然而，基轴部413的圆柱形部分比止动销410的基轴部413的圆柱形部分稍长。
在关节机构300中插入配装孔310c形成有一个锁定凹槽310d，但是在关节机构300-3中插入配装孔310c沿着孔轴线方向形成有三个锁定凹槽310d-1、310d-2和310d-3。也就是说，使用者可以通过选择将止动销410-4的锁定部412锁定在这些锁定凹槽中的哪个锁定凹槽中来改变突伸销部411的突伸长度。如果使用者想要使突伸销部411尽可能多地突伸，则他/她可以将锁定部锁定在形成于最内侧的锁定凹槽310d-1中，反之，如果使用者想要使突伸销部411尽可能少地突伸，则他/她可以将锁定部锁定在形成于最外侧的锁定凹槽310d-3中。以这种方式，可以通过改变锁定部被锁定的位置来选择跖屈旋转的限制角度。
背屈旋转可以用类似的方式进行限制。插入配装孔310e沿着孔轴线方向形成三个锁定凹槽310f-1、310f-2和310f-3。使用者可以通过选择将止动销420-4的锁定部422锁定在这些锁定凹槽中的哪个锁定凹槽中来改变突伸销部421的突伸长度。以这种方式，可以通过改变锁定部被锁定的位置来选择背屈旋转的限制角度。
甚至在关节机构300-3的上述构型中，还可以使摆动轴320在摆动轴320的摆动运动的一端和另一端处与止动销的突起部相接触并由此限制其摆动范围。
上述踝关节限制装置是在假定用于限制摆动范围的限制构件为止动销的基础上进行说明的。然而，限制构件的形式不限于止动销。可以使用块状构件代替使用销状构件。在上述实施方式中，说明了在被限制的摆动范围的两端会发生相对较大冲击的、附接至踝关节的踝关节限制装置。然而，上述关节机构的用途不限于用于踝关节限制装置。也就是说，上述关节机构可用于任何种类的关节中使用的关节限制装置，只要该关节机构支承附接至位于其中一个骨骼侧的身体部位上的第一构件和附接至位于另一骨骼侧的身体部位上的第二构件使得它们可以在被限制的摆动范围内摆动即可。此外，第一构件和第二构件的相对旋转可以通过诸如马达之类的致动器来辅助。
总结了上述踝关节限制装置的一个方面。一种关节限制装置，该关节限制装置构造成限制连接穿戴者的第一骨骼部与穿戴者的第二骨骼部的关节的可动范围，该关节限制装置包括：第一构件，该第一构件构造成附接至位于第一骨骼侧的身体部位；第二构件，该第二构件构造成附接至位于第二骨骼侧的身体部位；以及关节机构，该关节机构构造成支承第一构件和第二构件，使得第一构件和第二构件能够沿着关节的可动方向相对于彼此摆动，其中，关节机构包括：保持器，该保持器与第一构件一体地设置；限制构件，该限制构件包括形成在梢端侧的突伸部，限制构件构造成以可更换的方式插入配装到保持器中；以及摆动构件，该摆动构件构造成以成一体的方式与第二构件一起摆动，摆动构件还构造成在摆动运动的一端和另一端中的至少一者处与限制构件的突伸部相接触，从而限制其摆动范围。
从如此描述的本发明中，将显而易见的是，本发明的实施方式可以以许多方式变化。这些变型不应被认为是脱离本发明的主旨和范围，并且意欲将对于本领域技术人员而言显而易见的所有这种改型均包括在所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种支具，包括：
第一构件，所述第一构件构造成附接至沿着穿戴者的第一骨骼部定位的身体部位；
第二构件，所述第二构件构造成附接至沿着穿戴者的第二骨骼部定位的身体部位；以及
关节机构，所述关节机构构造成支承所述第一构件和所述第二构件，使得所述第一构件和所述第二构件能够绕旋转轴线相对于彼此旋转，其中，
所述支具还包括插入配装构件，所述插入配装构件构造成以所述插入配装构件能够固定至所述关节机构和从所述关节机构移除的方式插入配装到所述关节机构中，
所述关节机构包括：
插入配装接收部，所述插入配装接收部与所述第一构件一体地设置，所述插入配装接收部构造成使所述插入配装构件能够插入配装到所述关节机构中；和
限制部，所述限制部与所述第二构件一体地设置，所述限制部围绕所所述旋转轴线布置在所述第二构件中，并且
以与所述第二构件的旋转为一体的方式绕所述旋转轴线旋转的所述限制部与固定至所述插入配装接收部的所述插入配装构件在所述限制部的旋转轨迹上接触，从而限制所述第二构件的旋转范围。
2.根据权利要求1所述的支具，其中，根据期望限制的旋转范围从一组多个插入配装构件中选择插入配装到所述插入配装接收部中的所述插入配装构件，所述多个插入配装构件包括构造成与所述限制部接触的突伸部，所述突伸部具有彼此不同的突伸长度。
3.根据权利要求1或2所述的支具，其中，所述插入配装构件能够在所述第一构件和所述第二构件已经附接至穿戴者的状态下插入配装到所述插入配装接收部中。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的支具，其中，所述插入配装构件包括：
第一插入配装构件，所述第一插入配装构件包括构造成在所述限制部的旋转运动的一端处与所述限制部接触的第一突伸部；和
第二插入配装构件，所述第二插入配装构件包括构造成在所述限制部的旋转运动的另一端处与所述限制部接触的第二突伸部。
5.根据权利要求4所述的支具，其中，所述第一突伸部的突伸长度与所述第二突伸部的突伸长度不同。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的支具，其中，
所述插入配装构件的与所述限制部接触的所述突伸部在与所述限制部的旋转轴线垂直的方向上突伸，并且
所述限制部的与所述突伸部接触的接触部形成圆柱形表面形状，以便以平行于所述旋转轴线的直线与所述突伸部接触。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的支具，其中，所述插入配装构件包括锁定部，所述锁定部构造成在将所述插入配装构件插入到所述插入配装接收部中然后绕平行于插入配装方向的旋转轴线转动时锁定在所述插入配装接收部中。
8.根据权利要求7所述的支具，其中，所述关节机构包括定位机构，所述定位机构用于在转动所述插入配装构件时使所述插入配装构件停止在预定相位。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的支具，其中，
所述第一构件和所述第二构件中的一者是附接至穿戴者的小腿的小腿框架，
所述第一构件和所述第二构件中的另一者是穿戴者放置他/她的足底的足底板，并且
所述关节机构的旋转范围确定成使得穿戴者的踝关节的跖屈运动和背屈运动的范围受到限制。
10.一种插入配装构件，所述插入配装构件构造成以能够更换的方式插入配装到根据权利要求1至9中的任一项所述的支具的插入配装接收部中。
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