CN113194888A - 用于踝矫形器的关节 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于矫形外科技术装置的关节，其中，关节具有带有至少一个止挡元件的第一元件和第二元件，所述第二元件能摆动地支承在第一元件上并且具有至少一个接触面，所述至少一个接触面能够与至少一个止挡元件接触，其方式是，第二元件相对于第一元件摆动，其中，至少一个止挡元件抵抗第二元件相对于第一元件的继续摆动，其中，至少一个接触元件能松开地固定在第二元件上，所述至少一个接触元件具有至少一个接触面。

Description

用于踝矫形器的关节

技术领域

本发明涉及一种用于矫形外科技术装置的关节，其中，关节具有带有至少一个止挡元件的第一元件和第二元件，所述第二元件能摆动地支承在第一元件上并且具有至少一个接触面，所述至少一个接触面能够与至少一个止挡元件接触，其方式是，第二元件相对于第一元件摆动，其中，至少一个止挡元件抵抗第二元件相对于第一元件的继续摆动。

背景技术

例如由DE 10 2010 014 334 A1公开了这种用于踝矫形器的关节。

踝矫形器在此理解为所有下述的矫形器，该矫形器跨接下肢的脚踝。踝矫形器在此也理解为腿和小腿矫形器，只要所述腿和小腿矫形器也具有脚部件并且由此跨接人体脚踝。

在所述踝矫形器中，第一元件通常是小腿元件，并且第二元件是脚夹板。相反的构型当然也是可能的。小腿元件优选地可以固定在踝矫形器的穿戴者的小腿上。为此所述小腿元件可以例如具有皮带，所述皮带围绕小腿。然而关节的小腿元件也可以仅仅是固定元件，一个另外的小腿元件、例如小腿夹板可以布置在所述固定元件上。脚夹板可以与脚部件一体地构造，所述脚部件例如布置在踝矫形器的穿戴者的脚的脚底下方，或者所述脚夹板仅仅是固定元件，相应的脚部件可以布置在所述固定元件上。

从治疗的角度看可以有意义的是，限制摆动运动的长度、即小腿元件和脚夹板之间的可能的最大摆动角度并且例如在一个或两个方向上设置止挡。为了避免所述止挡的过硬的挡靠，止挡通常构造为被弹簧加载的并且由此被阻尼的。特别是在所述构型中，然而也在未装备有止挡的情况下，踝矫形器并且特别是其关节在使用中在行走时经受大的机械负荷。由此可能导致磨损、损坏和功能性故障。

在矫形外科技术装置的安置状态中，当例如矫形外科技术装置的穿戴者做确定的运动、例如屈膝或迈步时，第二元件相对于第一元件摆动。在此，在第一元件相对于第二元件的确定的位置中第二元件的接触面与止挡元件接触。在相同的方向上继续的摆动引起抵抗该摆动的力。该力可以设计为在被弹簧加载的或被阻尼的止挡元件的情况中可被克服，从而使继续摆动是可能的。在固定的或静止的止挡的情况中，该力在不损害关节的情况下不能被克服。该力由止挡元件施加。

发明内容

本发明的任务在于，消除或者至少减少所述缺点。

本发明通过一种根据权利要求1的前序部分所述的用于矫形外科技术装置的关节来解决所提出的任务，所述关节的特征由此是，至少一个接触元件能松开地固定在第二元件上，所述至少一个接触元件具有至少一个接触面。

可将由至少一个止挡元件施加的力导入到第二元件中的部位通过根据本发明的构型由至少一个接触元件的接触面形成。在这个部位上可能出现由现有技术已知的耗损现象、磨损和损坏。因为至少一个接触元件能松开地布置在第二元件上，所述至少一个接触元件可以容易地被更换，从而关节又可以特别容易地维修。为此必要时足够的是，一次地拆卸关节，将至少一个接触元件从第二元件移除并且功能正常的接触元件又能松开地布置在第二元件上。常规地，个别地制造的、适配矫形器的穿戴者的矫形器元件布置在用于矫形外科技术装置的关节的第一元件和第二元件上。为了在此在穿戴矫形器时不损害不同构件相对彼此的一次选择的设定、定位和取向，所述构件通常不能松开地与第一元件和第二元件连接。这例如通过以下方式实现，第一元件和/或第二元件注射成型到相应的构件中或者粘接到构件上。

如果由于磨损导致非常大的变形、损坏或功能性故障而不能确保用于矫形外科技术装置的关节可靠地运行，则在根据现有技术的矫形外科技术装置的情况中第二元件并且由此也与所述第二元件不能松开地连接的、个别地适配穿戴者的矫形器元件必须被更换。这导致高的成本花费、生产耗费和时间花费并且此外意味着，用于穿戴者的矫形器在一定时间内、即在相应要更换的构件的制造持续时间内不能供使用。这从医疗的角度也从穿戴舒适的角度是不利的。所述问题通过根据本发明的构型来解决，因为仅须将标准构件、即相应的接触元件从第二元件移除并且被功能正常的接触元件更换。

优选地，矫形外科技术装置是踝矫形器。特别优选地，第一元件是小腿元件，并且第二元件是脚夹板。

在一个优选的构型中，至少一个止挡元件具有至少一个弹簧元件、至少一个阻尼器元件和/或至少一个静止的止挡。

优选地，至少两个接触元件能松开地固定在第二元件上，并且关节具有至少两个止挡元件，所述至少两个止挡元件施加的力分别导入至少一个接触元件的至少一个接触面中。止挡元件可以相同地或不同地构造。特别有利地，至少两个止挡元件在不同的方向上起作用，从而当接触面与相应的止挡元件接触时，由第一止挡元件施加抵抗背屈所指向的力并且由第二止挡元件施加抵抗跖屈所指向的力。通过对于不同的止挡元件存在不同的接触元件，在所述更换中所需的材料使用是特别少的。如果例如所述接触元件中的仅仅一个接触元件磨损或者通过使用变得不可用，则仅仅这个接触元件必须被更换，而其他还不阻碍矫形器的符合规定的使用的接触元件不必被更换。

在一个替换的构型中当然也可能的是，仅仅一个唯一的接触元件能松开地布置在第二元件上，该接触元件具有两个接触面，相应地至少一个止挡元件的力被导入到接触面中。在更换相应的接触元件时则必须移除较大的构件并且由功能正常的构件替代。

在一个优选的构型中，每个止挡元件具有带有接触区域的至少一个力传递元件，当由止挡元件施加的力被导入到接触元件的接触面中时，所述接触区域贴靠在相应的接触元件的接触面上。所述力传递元件可以例如是挺杆、销或芯轴，当止挡元件被弹簧加载或阻尼时，所述挺杆、销或芯轴能够沿着移动方向被弹簧加载地移动。所述力传递元件在背离止挡元件的端部上优选地具有接触区域，所述接触区域贴靠在接触元件的接触面上。

优选地，至少一个接触面成型为使得由至少一个止挡元件施加的力与第二元件相对于第一元件的位置无关地始终垂直于接触面。以所述方式确保最优的力传递并且此外避免剪切力和横向加速度。当所使用的止挡元件应该沿着压缩方向被压缩，以便产生由所述止挡元件施加的力时，但这尤其不只是有利的。如果力传递元件是已述的销或挺杆，则压缩方向优选地与力传递元件的移动方向相同。止挡元件在第二元件相对于第一元件摆动时通过第二元件被压缩，其中，力被导入到止挡元件中。表明有利的是，所述力与第二元件相对于第一元件的位置无关地并且由此也与第二元件相对于止挡元件的位置无关地始终在止挡元件的压缩方向上作用。这可以通过明智地选择接触元件的至少一个接触面的几何形状和轮廓以及力传递元件的接触区域的形状和轮廓实现。这两种成型彼此相协调，以使得实现期望的效果。

特别优选地，接触元件的至少一个接触面的形状和轮廓以及力传递元件的接触区域的形状和轮廓这样彼此相协调，二者沿着一条线、所谓的载荷线接触。该线越长，则作用于每个单个部位的压力越小并且越大地减小磨损和耗损。载荷线优选地在相同的平面、例如关节的摆动轴线中延伸，在用于踝矫形器的关节情况中即优选地在额状面中延伸。

优选地，至少一个接触元件由比第二元件更硬的材料制造，优选地由硬化的钢制造。以所述方式减小接触元件的磨损和变形，从而仅仅很少地进行对变形的和磨损的接触元件的更换和替换。

在一个替换的构型中，至少一个接触元件由比第二元件更软的材料制造、优选地由Eladur(聚氨酯弹性体)制造。在这个构型中确保了，不使将由至少一个弹簧元件施加的力导入到接触元件的接触面中的力传递元件经受磨损并且变形以及变得不能用。确切地说，通过接触元件的更软的材料确保，接触元件必须在磨损之后并且不时被更换。以所述方式避免复杂地更换其他构件、特别是力传递元件。

优选地，接触元件包含弹性材料或者甚至主要或完全由弹性材料制造。在此，至少一个构件可以由更硬的材料制造。为此可以例如将金属销嵌入或置入到弹性材料中，以便防止变形。

优选地，接触面凹形地构造。接触元件的接触面在此优选地以轻微的凹口、特别是纵向凹口的形式构造。所述接触面可以由此延伸到力传递元件的接触区域并且防止力传递元件的横向加速和横向移动。

特别优选地，接触区域凸形地构造并且优选地具有曲率半径，该曲率半径相应于接触元件的接触面的曲率半径。由此，力传递元件的接触区域在接触元件的接触面上的引导被加强。此外通过彼此相协调的、优选地相同的曲率弧度实现，两个构件彼此接触的面的尺寸是尽可能大的，从而在各个点上作用的力、即特别是、在各个点上的压力保持为尽可能小的。由此使由至少一个止挡元件通过力传递元件传递到接触元件的力分布到尽可能大的面上，从而减小在各个部位上的压力。由此也抵抗过度的磨损并且提高各个构件、特别是接触元件的使用寿命。

有利地，至少一个接触元件旋拧在第二元件上。这可以例如通过一个或多个平头螺栓实现。

在一个优选的构型中，至少一个接触元件和第二元件对应地构造并且成型为使得接触元件只能在一个唯一的或者有限数量的取向中固定在第二元件上。当接触元件的接触面结构化地并且不平坦地构造，则这特别是有利的。在这种情况中，新布置的接触元件在第二元件上的错误取向会导致功能性故障并且导致接触元件的接触面上的不期望的压力峰值。此外通过例如不对称地构造接触元件，以便以所述方式实现所述接触元件仅仅以一个取向布置在第二元件上，从而减小制造花费和更换耗费。

优选地，关节构造为使得在不拆卸关节的情况下在第一元件相对于第二元件的至少一个取向和/或位置中能够看到接触元件。以所述方式可以容易地监测磨损，而不必为此拆卸关节。

优选地，至少一个接触元件具有两个彼此隔开间距的臂，关节的第二元件布置在所述臂之间。所述臂优选地分别具有孔，所述孔能够与第二元件的凹口或孔重合。在所述状态中销或栓穿过处于重合中的孔，从而至少一个接触元件与第二元件连接。优选地，替代栓或销使用螺栓、例如长杆螺栓。在这种情况中，所述孔中的被螺栓穿过的至少一个孔具有内螺纹，所述内螺纹与螺栓的外螺纹对应地构造。特别优选地，所有孔具有这种内螺纹。

优选地，至少一个接触元件的臂分别具有多个孔，所述孔能够与第二元件中的相应数量的孔或凹口重合。则可以使用多个销、栓或多个螺栓，以便使至少一个接触元件与第二元件连接。当然也可以使用不同的元件、例如一个销和一个螺栓。

附图说明

下面根据附图详细地说明本发明的一个实施例。附图中：

图1示出用于根据本发明的第一实施例的用于踝矫形器的关节的脚夹板的示意图，

图2以旋转视图示出出自图1的脚夹板，

图3示出了出自图2的放大的区段，

图4以三维视图示出脚夹板的部分，

图5示出剖割根据现有技术的关节的部分的示意性的截面图，

图6示出了出自图5的用于根据本发明的一个实施例的关节的视图，

图7示出相应关节的不同的实施方式的示意图，

图8以截面图和侧视图示出一个另外的实施方式的示意图，

图9以两个不同的视图示出一个另外的实施例的示意图，和

图10以不同的视图示出接触元件的示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一个实施例的用于呈踝矫形器形式的矫形外科技术装置的关节的脚夹板2。

所述脚夹板具有固定元件4，例如踝矫形器的脚部件可以布置在所述固定元件上。这有利地不能松开地实现。

开口6位于脚夹板2的上部区域中，摆动轴线在装配状态中延伸穿过所述开口，示出的脚夹板2能够绕着所述摆动轴线围绕未示出的小腿元件摆动。脚夹板2具有标记8，所述标记应该允许关于踝矫形器的穿戴者的相应需求的最优设定并且此外为此确保，一次调节的设定是可再现的。

脚夹板2具有两个凸肩10，在所述凸肩上分别布置接触元件12。在所示的实施例中，接触元件12通过螺栓14能松开地固定在凸肩10上。

图2以侧视图示出了出自图1的脚夹板2。在凸肩10上可看到接触元件12，所述接触元件通过螺栓14固定。

图3示出放大的区段。可明显地看到螺栓14，接触元件12通过所述螺栓布置在凸肩10上。接触元件12在此具有接触面16，该接触面在所示的实施例中平坦地构造并且例如力传递元件贴靠在该接触面上，由此将由未示出的至少一个弹簧元件施加的力导入到接触元件12中。

图4以示意性的三维视图示出出自图1，2和3的脚夹板2的上部分。可看到开口6、两个凸肩10以及通过螺栓14布置的接触元件12。然而与图3中不同地接触面16在此凹形地构造并且在这种情况中形成纵向槽，所述纵向槽在径向方向上关于穿过开口6的摆动轴线延伸。以所述方式确保未示出的力传递元件和接触元件的接触面之间的尽可能好的接触。

所述情况在图5和6中示出。可看到力传递元件18，通过所述力传递元件将由未示出的弹簧元件施加的力施加给出自现有技术的脚夹板2的凸肩10。如果脚夹板2绕着摆动轴线20顺时针地摆动，则凸肩10向上运动，力传递元件18同样向上移动并且由此压缩未示出的弹簧元件。在图5中的视图中不涉及根据本发明的关节，因为脚夹板2未构造有接触元件12。确切地说，凸肩10形成接触面，该接触面与力传递元件18的凸形地构造的接触区域22机械接触。通过凸肩10的接触面以及力传递元件18的接触区域22的成型使得在脚夹板2绕着摆动轴线20顺时针地摆动时将力沿着箭头24施加给力传递元件18。然而该力和箭头24不平行于力传递元件18的纵向延伸，该纵向延伸相应于力传递元件18的移动方向和未示出的弹簧元件的压缩方向。

图6示出具有用于根据本发明的一个实施例的关节的脚夹板2的相同的情况。接触元件12布置在凸肩10上，所述接触元件具有相应于力传递元件18的接触区域22成型的接触面16。与脚夹板2相对于小腿元件26的位置和取向无关地，在脚夹板2绕着摆动轴线20顺时针地摆动时将力施加给力传递元件18，该力沿着箭头24延伸并且由此始终平行于力传递元件18的移动方向并且由此平行于未示出的弹簧元件的压缩方向被施加。

图7示意性地示出弹簧元件28的不同的形式和力传递元件18的不同的形式。在左边区域中示出了出自图5和6的力传递元件18，该力传递元件具有已述的接触区域22，而在右边的实例中力传递元件18以球的形式构造，其中，在这种情况中接触区域22具有明显更小的面。即使图7中所示的实施例未示出接触元件12，所述接触元件也存在并且仅仅出于简明原因而未绘图示出。

图8以左边的视图示出脚夹板2，两个接触元件12布置在所述脚夹板上，所述接触元件借助螺栓14定位在凸肩10上。可看到，接触元件12具有拱形地构造的接触面16，所述接触面对应于力传递元件18的接触区域22的拱形部。在图8的左边部分中，这相应于出自图6的视图。在图8的右边部分中示出下述视图，该视图相应于出自图2和3的视图。在此也可看到力传递元件18，所述力传递元件具有拱形的接触区域22。图8的右边部分中示出的截面相应于额状面并且可看到，接触元件12的接触面16也在这个方向上拱形地构造。力传递元件18的接触区域22与接触元件12的接触面16之间的接触通过这个构型是始终线性的，从而在相应的部位上产生的压力被保持为尽可能小的。

图9示出脚夹板2的一个另外的构型，两个接触元件12位于所述脚夹板上。所述接触元件分别具有接触面16并且在所示的实施例中分别通过两个螺栓14固定在脚夹板2上。取而代之，接触元件12也可以通过两个销或栓或者通过一个螺栓14和一个销或栓固定在脚夹板2上。在图9的右边视图中示出具有所述接触元件12中的一个接触元件的脚夹板2。接触元件12具有两个臂30，所述臂布置在脚夹板2两侧。两个臂30以及脚夹板2分别具有孔或凹口，所述孔或凹口在所示的实施方式中彼此重合，从而所述孔或凹口可以被螺栓14穿过或者旋拧穿过。以所述方式实现接触元件12对称地固定在脚夹板2上，由此实现特别均匀的载荷并且由此实现高的耐磨损性。

图10以三个不同的视图示出接触元件12。所述接触元件具有接触面16，所述接触面轻微凹形地构造，如同特别是在图10的中间视图中可以看到的那样。接触元件12具有两个臂30，所述臂分别具有两个孔32。

附图标记列表

2-脚夹板

4-固定元件

6-开口

8-标记

10-凸肩

12-接触元件

14-螺栓

16-接触面

18-力传递元件

20-摆动轴线

22-接触区域

24-箭头

26-小腿元件

28-弹簧元件

30-臂

32-孔。

Claims (14)

1.一种用于矫形外科技术装置的关节，其中，所述关节具有：

-第一元件，所述第一元件具有至少一个止挡元件；和

-第二元件，所述第二元件能摆动地支承在所述第一元件上并且具有至少一个接触面，所述至少一个接触面能够与所述至少一个止挡元件接触，其方式是，所述第二元件相对于所述第一元件摆动，其中，所述至少一个止挡元件抵抗所述第二元件相对于所述第一元件的继续摆动，

其特征在于，至少一个接触元件能松开地固定在所述第二元件上，所述至少一个接触元件具有所述至少一个接触面。

2.根据权利要求1所述的关节，其特征在于，所述矫形外科技术装置是踝矫形器，其中，优选地所述第一元件是小腿元件并且所述第二元件是脚夹板。

3.根据权利要求1或2所述的关节，其特征在于，所述止挡元件具有至少一个弹簧元件、至少一个阻尼器元件和/或至少一个静止的止挡。

4.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，至少两个接触元件能松开地固定在所述第二元件上，并且所述关节具有至少两个止挡元件，其中，所述接触元件分别具有至少一个接触面，所述至少一个接触面能够分别与至少一个止挡元件接触。

5.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，每个止挡元件具有带有接触区域的至少一个力传递元件，当所述接触元件的接触面与所述止挡元件接触时，所述接触区域贴靠在相应的接触元件的接触面上。

6.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，所述至少一个接触面成型为使得由所述至少一个止挡元件抵抗所述继续摆动所施加的力与所述第一元件相对于所述第二元件的位置无关地始终垂直于所述接触面。

7.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，所述至少一个接触元件由比所述第二元件更硬的材料制造，优选地由硬化的钢制造。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的关节，其特征在于，所述至少一个接触元件由比所述第二元件更软的材料制造，优选地由Eladur制造。

9.根据权利要求8所述的关节，其特征在于，所述至少一个接触元件包含弹性材料。

10.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，所述接触面凹形地构造。

11.根据权利要求5至9中任一项所述的关节，其特征在于，所述接触区域凸形地构造并且优选地具有曲率半径，该曲率半径相应于所述接触元件的接触面的曲率半径。

12.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，所述至少一个接触元件旋拧在所述第二元件上。

13.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，所述至少一个接触元件和所述第二元件对应地构造并且成型为使得所述接触元件只能在一个取向中固定在所述第二元件上。

14.根据前述权利要求中任一项所述的关节，其特征在于，所述关节构造为使得在不拆卸所述关节的情况下在所述第一元件相对于所述第二元件的至少一个取向和/或位置中能够看到所述接触元件。

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