CN109998856A - 一种风湿患者脚部活动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风湿患者脚部活动器，其包括底座，底座上表面中心处开设有供第一电动推杆装入的第一安装槽，竖直升降台底部中心通过铰支座与第一电动推杆铰接，水平旋转台通过转盘轴承与竖直升降台的上表面转动连接，竖直升降台的上表面中部开设有供驱动电机装入的第二安装槽，驱动电机通过齿轮与转盘轴承的内齿或外齿啮合，水平旋转台上表面前侧与置脚板的前部铰接，置脚板的后部通过第二电动推杆与水平旋转台连接，置脚板上固定设有鞋状脚套。优点为，行动不便的风湿患者坐在床边或椅子上，脚伸入脚套内并固定，然后启动驱动电机、第一和第二电动推杆，则患者的脚随置脚板做踮脚、左右转动脚踝及抬起放下等动作，下肢得到有效活动锻炼。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种风湿患者脚部活动器。
背景技术
脚部或膝部风湿性关节炎严重的患者通常行动不便，而久座或持续的躺卧显然不利于患者的健康，特别是下肢持续的静止不动容易因血流不畅而导致静脉曲张、静脉炎等疾病，血流不畅也会进一步的加重风湿病患。现有技术中缺乏针对行动不便风湿患者的下肢锻炼器，已有的锻炼设备(如CN201811298863.6公开的一种风湿病人腿部锻炼器和CN201820119327.4公开的一种风湿性关节锻炼活动器)均是需要患者主动进行下肢活动以达到锻炼目的且下肢活动的幅度较大，其显然不适用于行动不便的严重性风湿性关节炎患者。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种风湿患者脚部活动器，旨在对患有脚部及膝部风湿性关节炎的患者进行小幅度多角度的踝关节、膝关节及腿部肌肉活动，使患者下肢避免因长时间不动而导致血流不畅及风湿加重等问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种风湿患者脚部活动器，其包括底座、竖直升降台、水平旋转台和置脚板，所述底座上表面中心处开设有供第一电动推杆装入的第一安装槽，所述底座上表面竖直固定设置有若干定位光杆，所述竖直升降台置于所述底座上且所述竖直升降台上开设有供所述定位光杆对应插入的导向孔，所述竖直升降台底部中心处固定有与所述第一电动推杆的伸缩端铰接的第一铰接座，所述水平旋转台通过转盘轴承与所述竖直升降台的上表面转动连接，所述竖直升降台的上表面中部开设有供驱动电机装入第二安装槽，所述驱动电机的输出端通过齿轮与所述转盘轴承的内齿或外齿啮合，所述水平旋转台上表面前侧固定设有第二铰支座，所述置脚板的前部与所述第二铰支座铰接，所述置脚板的后部通过第二电动推杆与所述水平旋转台连接且所述第二电动推杆伸缩时可带动所述置脚板绕所述第二铰支座转动，所述置脚板上固定设有用于将患者脚部固定于其内的鞋状脚套。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的技术改进。
进一步，所述定位光杆数量有两根且固定于所述底座上表面的前后两侧。
采用上述进一步方案的有益效果是,用两根定位光杆从两侧对竖直升降台进行有效定位，竖直升降台在受到底部中心处的第一电动推杆推拉而上升或下降时更平稳。
进一步，所述第一电动推杆及第二电动推杆的行程均为10-15cm。
采用上述进一步方案的有益效果是,伸缩行程在10-15cm这一范围内，能够保证需要的活动量，不过小也不过大，行程过小则脚部及腿部活动强度不大，达不到想要的锻炼活动效果，行程过大则活动幅度过大，可能导致脚部或腿部受损伤。
进一步，所述转盘轴承包括内圈、外圈和滚动体，所述外圈与所述竖直升降台的上表面固定连接，所述内圈与所述水平旋转台的下表面固定连接，所述内圈内侧固定设有一圈内齿，所述驱动电机的输出端通过齿轮与所述内齿啮合。
采用上述进一步方案的有益效果是,转盘轴承是一种可承受压力并保证上方连接部件能够与下方部件相对转动的结构件，其安装及维护均较方便。
进一步，所述水平旋转台底部前侧和/或后侧的中间位置设有弧形限位槽，所述弧形限位槽沿左右方向伸展且其对应的圆心在所述水平旋转台竖直方向的中心轴线上，所述竖直升降台上固定有与所述弧形限位槽匹配的限位柱。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过弧形限位槽可进一步限定水平旋转台可转动的角度范围，避免出故障后水平旋转台转动角度过大而引发扭伤脚踝的意外发生。
进一步，所述弧形限位槽对应的圆心角的度数为20-40度。
采用上述进一步方案的有益效果是,20-40度范围内的旋转角度能够保证脚踝左右扭动在适度范围，确保较好的锻炼活动效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
行动不便的风湿患者坐在床边或椅子上，将脚伸入置脚板的鞋状脚套内并固定(鞋状脚套内自带的气囊压紧或脚套上自带鞋带绑紧)，腿自然弯曲(小腿与大腿约为90至120度)，脚伸入脚套内并固定，不需要刻意施加向下踩动的力，然后启动驱动电机、第一电动推杆和第二电动推杆，则患者的脚随置脚板做前后方向的踮脚、左右方向的水平转动脚踝及竖直方向抬起放下等动作(以上各动作可单独进行也可多项同时进行)，在此过程中，整个腿部也随之微动，踝关节、膝关节、腿部肌肉血管等都随之活动，有效避免了因行走不便而长期躺卧或久座导致的下肢血流不畅、风湿加重等问题；运动幅度小且不需要患者主动施力，特别适用于因踝关节和/或膝关节风湿关节炎而不便行动的患者进行下肢活动锻炼。
附图说明
图1为本发明提供一种风湿患者脚部活动器的结构示意图；
图2为图1所示的风湿患者脚部活动器第一及第二电动推杆伸长后的示意图；
图3为图2中虚线框中部分放大后的示意图；
图4为图2中底部开有弧形限位槽的水平旋转台的仰视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1.底座；2.竖直升降台；3.水平旋转台；4.置脚板；5.第一电动推杆；6.定位光杆；7.导向孔；8.第一铰接座；9.转盘轴承；10.驱动电机；11.齿轮；12.第二铰支座；13.第二电动推杆；14.鞋状脚套；15.弧形限位槽；16.限位柱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中，若用到“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位的术语，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至4所示，本发明提供一种风湿患者脚部活动器，其包括底座1、竖直升降台2、水平旋转台3和置脚板4，所述底座1上表面中心处开设有供第一电动推杆5装入的第一安装槽，所述底座1上表面竖直固定设置有若干定位光杆6，所述竖直升降台2置于所述底座1上且所述竖直升降台2上开设有供所述定位光杆6对应插入的导向孔7，所述竖直升降台2底部中心处固定有与所述第一电动推杆5的伸缩端铰接的第一铰接座8，所述水平旋转台3通过转盘轴承9与所述竖直升降台2的上表面转动连接，所述竖直升降台2的上表面中部开设有供驱动电机10装入第二安装槽，所述驱动电机10的输出端通过齿轮11与所述转盘轴承9的内齿或外齿啮合，所述水平旋转台3上表面前侧固定设有第二铰支座12，所述置脚板4的前部与所述第二铰支座12铰接，所述置脚板4的后部通过第二电动推杆13与所述水平旋转台3连接且所述第二电动推杆13伸缩时可带动所述置脚板4绕所述第二铰支座12转动，所述置脚板4上固定设有用于将患者脚部固定于其内的鞋状脚套14。
需要说明的是，鞋状脚套内部可设置多个用于夹紧伸入脚套内部的患者脚部的可充分气的气囊，气囊可位于脚套内部的脚面部、脚尖部及脚跟部，充气后可将患者脚部压紧固定于脚套内。气囊均通过充放气管道与气泵连通，充放气管道上设置有充气阀，充放气管道连通一支管且支管上设置放气阀。除了上述通过气囊使脚部在脚套内压紧固定外，鞋状脚套可与带鞋带的鞋子同种样式，脚在脚套内的固定通过绑紧鞋带的方式完成，类似于穿带鞋带的鞋子。
具体的，第一及第二电动推杆均可选择直流12/24V,额定功率20-30W，推力可达到10-30Kg,速度可达到10-30mm/s，推杆两头各设一个行程限位开关(比如压力传感器)，伸缩杆运行到底或到顶后会触发相应的限位开关电机反转，同时任意位置切断电源后推杆位置可定位自锁(好处是患者可根据需要调整出适当的第一或第二电动推杆伸出长度并固定，然后启动驱动电机或者两电动推杆中的一个，以达到自己想要的锻炼活动动作)。
第一电动推杆的下端采用平底固定安装方式；第二电动推杆的下端可采用平底固定安装方式，此时需要在置脚板底部安装一个滑动铰支座，滑动铰支座的结构为现有技术，可参照剪叉式升降平台支杆与顶板的连接方式，包括滑轨及滑动连接于滑轨上的铰支座；第二电动推杆的下端也可采用铰接的方式安装，此时竖直升降台上的第二安装槽应较大，保证第二电动推杆能倾斜安装，第二电动推杆伸缩端与置脚板底部固定的铰支座铰接。
进一步，所述定位光杆6数量有两根且固定于所述底座1上表面的前后两侧。
进一步，所述第一电动推杆5及第二电动推杆13的行程均为10-15cm。
进一步，所述转盘轴承9包括内圈、外圈和滚动体，所述外圈与所述竖直升降台2的上表面固定连接，所述内圈与所述水平旋转台3的下表面固定连接，所述内圈内侧固定设有一圈内齿，所述驱动电机10的输出端通过齿轮11与所述内齿啮合。
具体的，驱动电机可选用交流调速电机且可正反转控制，优选伺服电机，比如台湾精工出品的行星减速伺服电机PLF60-120系列或者时代超群品牌的86两相步进电机(86HBP115AL4S-TK0，扭力8.5NM)。采用伺服电机可编程控制，保证其往复的进行正反转以保证水平旋转台左右往复转动。
进一步，所述水平旋转台3底部前侧和/或后侧的中间位置设有弧形限位槽15，所述弧形限位槽15沿左右方向伸展且其对应的圆心在所述水平旋转台3竖直方向的中心轴线上，所述竖直升降台2上固定有与所述弧形限位槽15匹配的限位柱16。
需要说明的是，除了采用伺服电机编程控制的方式外，还可在弧形限位槽的两端设置压力开关，当限位柱触碰压力开关时，驱动电机反转，实现水平旋转台在一定角度范围内的往复转动。
进一步，所述弧形限位槽15对应的圆心角的度数为20-40度。
需要说明的是，使用本发明的脚部活动器时，行走不便的风湿患者采用坐姿，坐于床边或凳子上，腿自然弯曲，脚部自然着地，然后将本发明的活动器放置于患者前方地面上，脚伸入脚套中并使其在脚套中固定，然后启动驱动电机、第一及第二电动推杆中的全部或部分，使脚在置脚板上获得前后踮脚(第二电动推杆伸缩作用)、左右扭动脚踝(驱动电机往复回转作用)及反复抬脚放下动作(第一电动推杆伸缩作用)，踝关节、膝关节、下肢肌肉血管等均得到一定程度的活动，避免下肢长期不动导致静脉炎、静脉曲张或进一步的加重风湿性关节炎的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种风湿患者脚部活动器，其特征在于，包括底座(1)、竖直升降台(2)、水平旋转台(3)和置脚板(4)，所述底座(1)上表面中心处开设有供第一电动推杆(5)装入的第一安装槽，所述底座(1)上表面竖直固定设置有若干定位光杆(6)，所述竖直升降台(2)置于所述底座(1)上且所述竖直升降台(2)上开设有供所述定位光杆(6)对应插入的导向孔(7)，所述竖直升降台(2)底部中心处固定有与所述第一电动推杆(5)的伸缩端铰接的第一铰接座(8)，所述水平旋转台(3)通过转盘轴承(9)与所述竖直升降台(2)的上表面转动连接，所述竖直升降台(2)的上表面中部开设有供驱动电机(10)装入第二安装槽，所述驱动电机(10)的输出端通过齿轮(11)与所述转盘轴承(9)的内齿或外齿啮合，所述水平旋转台(3)上表面前侧固定设有第二铰支座(12)，所述置脚板(4)的前部与所述第二铰支座(12)铰接，所述置脚板(4)的后部通过第二电动推杆(13)与所述水平旋转台(3)连接且所述第二电动推杆(13)伸缩时可带动所述置脚板(4)绕所述第二铰支座(12)转动，所述置脚板(4)上固定设有用于将患者脚部固定于其内的鞋状脚套(14)。
2.根据权利要求1所述的一种风湿患者脚部活动器，其特征在于，所述定位光杆(6)数量有两根且固定于所述底座(1)上表面的前后两侧。
3.根据权利要求1所述的一种风湿患者脚部活动器，其特征在于，所述第一电动推杆(5)及第二电动推杆(13)的行程均为10-15cm。
4.根据权利要求1所述的一种风湿患者脚部活动器，其特征在于，所述转盘轴承(9)包括内圈、外圈和滚动体，所述外圈与所述竖直升降台(2)的上表面固定连接，所述内圈与所述水平旋转台(3)的下表面固定连接，所述内圈内侧固定设有一圈内齿，所述驱动电机(10)的输出端通过齿轮(11)与所述内齿啮合。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种风湿患者脚部活动器，其特征在于，所述水平旋转台(3)底部前侧和/或后侧的中间位置设有弧形限位槽(15)，所述弧形限位槽(15)沿左右方向伸展且其对应的圆心在所述水平旋转台(3)竖直方向的中心轴线上，所述竖直升降台(2)上固定有与所述弧形限位槽(15)匹配的限位柱(16)。
6.根据权利要求5所述的一种风湿患者脚部活动器，其特征在于，所述弧形限位槽(15)对应的圆心角的度数为20-40度。
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2019
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