CN110538046A - 一种上肢肌肉康复辅助训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种上肢肌肉康复辅助训练装置，有效的解决了上肢康复训练中出现强拉硬拽，对病患部位造成二次伤害，不能很好的适用于不同阶段的不同个体的问题；其解决的技术方案是，包括立板，立板上端有横轴，横轴左端有第一圆筒，第一圆筒内有第二圆筒，第二圆筒上有圆板，圆板上有滑槽，滑槽内有滑块，滑槽内有螺纹轴，圆板上方有第一摩擦盘，第二圆筒内有竖轴，滑块上有伸缩杆，伸缩杆上有第二摩擦轮，第一摩擦盘上有凹槽，凹槽内有丝杠，丝杠上有矩形块，矩形块上端有把手；横轴下方有箱体，箱体内有第一链轮，横轴右端有第一锥齿轮，箱体右侧上有第二锥齿轮，第二锥齿轮下端有花键轴，花键轴上有第二链轮，花键轴下端有离合器。

Description

一种上肢肌肉康复辅助训练装置

技术领域

本发明涉及康复训练器械技术领域，特别是一种上肢肌肉康复辅助训练装置。

背景技术

现有的康复器械大致分两类，一种是完全依靠患者本人发力来活动上肢的器械，这种器械对于患部刚刚愈合的患者并不适应，因为驱动器械本身就需要较大的力；另一种是完全靠电力提供，但是在电力作用下，可能患者突然出现不适，器械依然会强行带动上肢进行活动，极容易造成受伤部位的二次伤害。除此之外，现有的护理器械的输出的力是恒定的，活动的幅度大小也是不可调节。

此外，上肢关节角度活动范围较大，类似于球铰，现有的上肢锻炼器械一般角度是固定的，活动时只能训练一部分的肌肉群，并且关节得不到全面的活动，不利于患部的康复，造成现有的护理器械不能很好的适应处于不同阶段的患者的活动需求也不能适应不同的患者。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种上肢肌肉康复辅助训练装置，有效的解决了现有技术中上肢康复训练中出现强拉硬拽，对病患部位造成二次伤害，不能很好的适用于不同阶段的不同个体需求的问题。

其解决的技术方案是，包括竖直的立板，立板上端有水平且能转动的横轴，横轴左端固定有竖直的第一圆筒，第一圆筒内有与其同轴且能转动的第二圆筒，第二圆筒上端伸出第一圆筒，第二圆筒上端有与其同轴的圆板，圆板上有多个沿其径向开设的滑槽，滑槽内有能沿其滑动的滑块，滑槽内有能转动的螺纹轴，螺纹轴贯穿滑块且与滑块之间经螺纹连接，圆板上方有与其同轴的第一摩擦盘，第二圆筒内有能转动的竖轴，竖轴上端与第一摩擦盘固定；滑块上端固定有竖直的伸缩杆，伸缩杆上端有与第一摩擦盘贴合的第二摩擦轮，转动螺纹轴能使得第一摩擦盘靠近或远离竖轴；第一摩擦盘上端面上沿其径向开设有凹槽，凹槽内有能转动的丝杠，丝杠上套装有矩形块，丝杠转动能使得矩形块靠近或者远离竖轴，矩形块上端有把手，把手与矩形块之间球铰连接；

所述的横轴下端有箱体，箱体内有与竖轴同轴固定的第一链轮，横轴右端套装有第一锥齿轮，第一锥齿轮经多个连接杆固定在立板上，箱体右侧上端有水平状的第二锥齿轮，第二锥齿轮下端有与其同轴的花键轴，花键轴上套装有与其同轴的第二链轮，第一链轮与第二链轮之间经链条传动，花键轴下端安装有离合器，离合器控制花键轴的转动或者固定。

本发明结构巧妙，有效的避免了强拉硬拽，可以根据不同需求对关节、肌肉群进行全面或者特定的训练，能够对最大负载进行调节，而且既能满足助力运动，也能满足阻力运动，方便使用，适用性广。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为本发明中核心部件的结构示意图。

图3为本发明中滑块上的零件关系示意图。

图4为本发明中第二圆筒、圆板、大齿轮的结构示意图。

图5为本发明中圆板及其上的滑槽的结构示意图。

图6为本发明离合器中矩形板、立杆的结构示意图。

图7为本发明中圆板与滑块、伸缩杆及其上零部件的结构示意图。

图8为本发明中离合器中矩形板、花键筒、花键轴的连接示意图。

图9为本发明中实现电机正反转的实施示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图9给出，本发明包括竖直的立板1，立板1上端有水平且能转动的横轴2，横轴2左端固定有竖直的第一圆筒3，第一圆筒3内有与其同轴且能转动的第二圆筒4，第二圆筒4上端伸出第一圆筒3，第二圆筒4上端有与其同轴的圆板5，圆板5上有多个沿其径向开设的滑槽6，滑槽6内有能沿其滑动的滑块7，滑槽6内有能转动的螺纹轴9，螺纹轴9贯穿滑块7且与滑块7之间经螺纹连接，圆板5上方有与其同轴的第一摩擦盘11，第二圆筒4内有能转动的竖轴12，竖轴12上端与第一摩擦盘11固定；滑块7上端固定有竖直的伸缩杆，伸缩杆上端有与第一摩擦盘11贴合的第二摩擦轮13，转动螺纹轴9能使得第一摩擦盘11靠近或远离竖轴12；第一摩擦盘11上端面上沿其径向开设有凹槽14，凹槽14内有能转动的丝杠15，丝杠15上套装有矩形块16，丝杠15转动能使得矩形块16靠近或者远离竖轴12，矩形块16上端有把手，把手与矩形块16之间球铰连接；

所述的横轴2下方有箱体17，箱体17内有与竖轴12同轴固定的第一链轮18，横轴2右端套装有第一锥齿轮19，第一锥齿轮19经多个连接杆固定在立板1上，箱体17右侧上端有水平状的第二锥齿轮20，第二锥齿轮20下端有与其同轴的花键轴21，花键轴21上套装有与其同轴的第二链轮22，第一链轮18与第二链轮22之间经链条传动，花键轴21下端安装有离合器，离合器控制花键轴21的转动或者固定。

为了也方便患者后期康复训练，所述的第一圆筒3上端有第三摩擦轮23，第三摩擦轮23，所述的滑槽6贯穿圆板5的上下端面，且滑槽6的截面呈“十”字状，滑块7置于滑槽6内只能沿滑槽6滑动但不能上下移动，滑块7下端有竖筒，竖筒下方有与其同轴的第四摩擦轮25，第四摩擦轮25上端有竖直的活动杆24，活动杆24置于竖筒内，活动杆24与竖筒上端之间连接有压簧，压簧使得第四摩擦轮25与第三摩擦轮23保持接触。

为了方便切换本发明的状态，所述的竖筒内侧壁上有开口向内的盲孔，盲孔内有能沿其滑动的销钉，销钉与盲孔之间经压簧连接，销钉伸出盲孔，销钉伸出盲孔的一端呈半球状，活动杆24上有开有环形卡槽，当活动杆24向上移动且销钉卡进卡槽时，第四摩擦轮25与第三摩擦轮23保持分离状态。

为了使得本装置既能全方位的实现肌肉康复锻炼，也能对上肢特定的肌肉群、特定的摆动角度进行锻炼，所述的离合器包括第一端面齿轮27，第一端面齿轮27上端面与第二链轮22下端面固定，箱体17下侧板上固定有与第二链轮22同轴的第二端面齿轮28，花键轴21上套装有花键筒29，花键筒29上下两端面上均有齿牙，当花键筒29上端与第一端面齿轮27啮合时，第二链轮22能带动花键轴21转动，当花键筒29下端与第二端面齿轮28啮合时，第二链轮22空转且花键轴21不能转动。

为了更好的控制花键轴21的两种状态，所述的花键筒29外侧有水平状的矩形板，花键筒29贯穿矩形板，花键筒29能在矩形板上转动，花键筒29上下两端外侧均有环形凸起，环形凸起使得花键筒29与矩形板不脱离，矩形板左右两端下侧均有一个竖直的立杆，立杆下端贯穿箱体17下侧板且置于箱体17外侧，立杆上套装有压簧，压簧上端与矩形板连接，压簧下端与箱体17下侧板连接；每个立杆上有两个沿左右方向开设的通孔，处于同一个立杆上的两个通孔上下分布，通孔内贯穿有水平的插销，插销处于箱体17外侧，当插销处于下侧的通孔内时花键筒29与第一端面齿轮27啮合，当插销处于上侧的通孔时花键筒29与第二端面齿轮28啮合。

为了实现辅助用力，所述的第二圆筒4下端伸出第一圆筒3下端，第一圆筒3下端外侧固定有大齿轮，大齿轮一侧啮合有小齿轮，小齿轮上连接有伺服电机，电机固定在箱体17上。

所述的伸缩杆包括竖直的立筒30，立筒30内有能上下移动的顶杆31，顶杆31上端与第二摩擦轮13固定，立杆下端与立筒30下端之间经压簧连接。

值得注意的是，横轴2与立板1之间安装有轴承，减少摩擦也减小横轴2的损耗，延长使用寿命；为了能往复循环并且不伤及胳膊，可以采用多种方式实现，在此举出两个常用且简单的实施方式，其一，电机为伺服电机，可以设定转速及圈数，控制转速可以控制上肢的摆动频率，控制圈数可以控制横轴2能带动第一圆筒3摆动的角度，从而实现控制上肢康复锻炼的幅度，其二，采用伺服电机，在第一锥齿轮19上设置一个弧形的槽，将电机的两个开关分别设置在弧形的槽内两侧，开关与第一锥齿轮19可以采用吸盘或者螺钉等多种方式进行固定，并且在小齿轮上端固定一个圆柱块，电机正转后，第二锥齿轮20也跟着转动，当圆柱块压到其中一个开关后，电机反转，然后返回并压住另一个开关后，电机继续正传。立板1下端固定有底板，底板经多个压地螺钉固定在地面上。

第一圆筒3与第二圆筒4之间安装轴承，第二圆筒4与竖轴12之间安装轴承。

为了转动螺纹轴9，螺纹轴9远离竖轴12的一端贯穿滑槽6侧壁且置于圆板5外侧，螺杆远离竖轴12的一端上有手轮，螺纹上有环形凸起，环形凸起与手轮使得螺纹轴9只能转动但不能轴向移动。

使用时，若患者患病部位还比较脆弱，此时仅仅需要活动肌肉，宜采用电机辅助用力，手握在把手上，启动电机，电机带动小齿轮转动，小齿轮经大齿轮带动第二圆筒4转动，此时圆板5经多个第二摩擦轮13带动第一摩擦盘11绕着竖轴12转动，第一摩擦盘11转动带动患者胳膊来回摆动；第一摩擦盘11经竖轴12带动第一链轮18转动，第一链轮18经链条带动第二链轮22转动，第二链轮22转动经离合器带动花键轴21转动，花键轴21使得第二锥齿轮20绕着第一锥齿轮19转动，使得第一圆筒3以横轴2为轴心进行翻转摆动。

当患者已经进入到治疗后期阶段，此时需要充分锻炼，此时电机不通电，且向下拉动第三摩擦盘使得销钉与活动杆24上的凹槽14脱离，此时压簧使得第三摩擦轮23与第四摩擦轮25保持接触，手握把手转动，只有克服第三摩擦轮23与第四摩擦轮25之间的摩擦力才能使得第一摩擦盘11转动，此时整个装置切换成费力模式，同样的，第一摩擦盘11转动带动竖轴12转动，然后经第一链轮18、第二链轮22、花键轴21传动，最终使得第二锥齿轮20绕着第一锥齿轮19转动，实现胳膊的翻转摆动，使得上肢的各个肌肉群及关节得到全方位锻炼。

当需要胳膊在某一个特定角度锻炼时，此时只需将立杆上的插销由下方的通孔内拔出并插入到上方的通孔内，此时花键筒29下端的齿牙与第二端面齿轮28啮合，花键轴21不能被固定，第一链轮18空转，所以第一摩擦盘11的角度也被固定。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明中采用既能转动也能翻转的第一摩擦盘11，实现了对上肢各种肌肉群及关节的全方位活动，使得上肢肌肉和关节得到更健康更全面康复训练，有利于患者病患部位的康复。

2.本发明中采用多个第二摩擦轮13带动第一摩擦盘11，能有效避免强拉硬拽的现象，也避免患处受到二次伤害，万一跟不上，可以自动打滑；采用第三摩擦轮23与第四摩擦轮25，方便后期锻炼；采用圆板5与螺纹轴9的结合，实现了将第二摩擦轮13与竖轴12之间的距离固定，能有效调整最大的负载值，而且为无级调节，能满足并且实现各个阶段的康复锻炼。

3.本发明中的把手由矩形块16决定，矩形块16的位置能通过旋转丝杠15进行决定，能适应不同臂长的患者，也属于无级调节，能很好的满足医院不同患者的需求，适应性好。

4.本发明中的既可以使得第一摩擦盘11即转动又翻转摆动，也可以使第一摩擦盘11只转动而不翻转，实现了既可以全面的活动上肢，也可以特定角度的锻炼，不同状态之间能方便并且快速的切换，操作方便。

5.本发明中第一摩擦盘11的翻转幅度也是可控的，更有利于适应不同患者之间的需求。

本发明结构巧妙，有效的避免了强拉硬拽，可以根据不同需求对关节、肌肉群进行全面或者特定的训练，能够对最大负载进行调节，而且既能满足助力运动，也能满足阻力运动，方便使用，适用性广。

Claims (7)

1.一种上肢肌肉康复辅助训练装置,其特征在于，包括竖直的立板（1），立板（1）上端有水平且能转动的横轴（2），横轴（2）左端固定有竖直的第一圆筒（3），第一圆筒（3）内有与其同轴且能转动的第二圆筒（4），第二圆筒（4）上端伸出第一圆筒（3），第二圆筒（4）上端有与其同轴的圆板（5），圆板（5）上有多个沿其径向开设的滑槽（6），滑槽（6）内有能沿其滑动的滑块（7），滑槽（6）内有能转动的螺纹轴（9），螺纹轴（9）贯穿滑块（7）且与滑块（7）之间经螺纹连接，圆板（5）上方有与其同轴的第一摩擦盘（11），第二圆筒（4）内有能转动的竖轴（12），竖轴（12）上端与第一摩擦盘（11）固定；滑块（7）上端固定有竖直的伸缩杆，伸缩杆上端有与第一摩擦盘（11）贴合的第二摩擦轮（13），转动螺纹轴（9）能使得第一摩擦盘（11）靠近或远离竖轴（12）；第一摩擦盘（11）上端面上沿其径向开设有凹槽（14），凹槽（14）内有能转动的丝杠（15），丝杠（15）上套装有矩形块（16），丝杠（15）转动能使得矩形块（16）靠近或者远离竖轴（12），矩形块（16）上端有把手，把手与矩形块（16）之间球铰连接；

所述的横轴（2）下方有箱体（17），箱体（17）内有与竖轴（12）同轴固定的第一链轮（18），横轴（2）右端套装有第一锥齿轮（19），第一锥齿轮（19）经多个连接杆固定在立板（1）上，箱体（17）右侧上端有水平状的第二锥齿轮（20），第二锥齿轮（20）下端有与其同轴的花键轴（21），花键轴（21）上套装有与其同轴的第二链轮（22），第一链轮（18）与第二链轮（22）之间经链条传动，花键轴（21）下端安装有离合器，离合器控制花键轴（21）的转动或者固定。

2.根据权利要求2所述的一种上肢肌肉康复辅训装置,其特征在于，所述的第一圆筒（13）上端有第三摩擦轮（23），第三摩擦轮（23），所述的滑槽（6）贯穿圆板（5）的上下端面，且滑槽（6）的截面呈“十”字状，滑块（7）置于滑槽（6）内只能沿滑槽（6）滑动但不能上下移动，滑块（7）下端有竖筒，竖筒下方有与其同轴的第四摩擦轮（25），第四摩擦轮（25）上端有竖直的活动杆（24），活动杆（24）置于竖筒内，活动杆（24）与竖筒上端之间连接有压簧，压簧使得第四摩擦轮（25）与第三摩擦轮（23）保持接触。

3.根据权利要求1所述的一种上肢肌肉康复辅助训练装置,其特征在于，所述的竖筒内侧壁上有开口向内的盲孔，盲孔内有能沿其滑动的销钉，销钉与盲孔之间经压簧连接，销钉伸出盲孔，销钉伸出盲孔的一端呈半球状，活动杆（24）上有开有环形卡槽，当活动杆（24）向上移动且销钉卡进卡槽时，第四摩擦轮（25）与第三摩擦轮（23）保持分离状态。

4.根据权利要求1所述的一种上肢肌肉康复辅助训练装置,其特征在于，所述的离合器包括第一端面齿轮（27），第一端面齿轮（27）上端面与第二链轮（22）下端面固定，箱体（17）下侧板上固定有与第二链轮（22）同轴的第二端面齿轮（28），花键轴（21）上套装有花键筒（29），花键筒（29）上下两端面上均有齿牙，当花键筒（29）上端与第一端面齿轮（27）啮合时，第二链轮（22）能带动花键轴（21）转动，当花键筒（29）下端与第二端面齿轮（28）啮合时，第二链轮（22）空转且花键轴（21）不能转动。

5.根据权利要求1所述的一种上肢肌肉康复辅助训练装置,其特征在于，所述的花键筒（29）外侧有水平状的矩形板，花键筒（29）贯穿矩形板，花键筒（29）能在矩形板上转动，花键筒（29）上下两端外侧均有环形凸起，环形凸起使得花键筒（29）与矩形板不脱离，矩形板左右两端下侧均有一个竖直的立杆，立杆下端贯穿箱体（17）下侧板且置于箱体（17）外侧，立杆上套装有压簧，压簧上端与矩形板连接，压簧下端与箱体（17）下侧板连接；每个立杆上有两个沿左右方向开设的通孔，处于同一个立杆上的两个通孔上下分布，通孔内贯穿有水平的插销，插销处于箱体（17）外侧，当插销处于下侧的通孔内时花键筒（29）与第一端面齿轮（27）啮合，当插销处于上侧的通孔时花键筒（29）与第二端面齿轮（28）啮合。

6.根据权利要求1所述的一种上肢肌肉康复辅助训练装置,其特征在于，所述的第二圆筒（4）下端伸出第一圆筒（3）下端，第一圆筒（3）下端外侧固定有大齿轮，大齿轮一侧啮合有小齿轮，小齿轮上连接有伺服电机，电机固定在箱体（17）上。

7.根据权利要求1所述的一种上肢肌肉康复辅助训练装置,其特征在于，所述的伸缩杆包括竖直的立筒（30），立筒（30）内有能上下移动的顶杆（31），顶杆（31）上端与第二摩擦轮（13）固定，立杆下端与立筒（30）下端之间经压簧连接。