CN115501081A - 一种调节锁紧机构、膝关节康复运动防护装置及防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调节锁紧机构、膝关节康复运动防护装置及防护方法，属于康复器械设备技术领域，解决了现有技术中膝关节保护器具影响膝盖血运的问题。本发明包括棘轮、齿条和锁紧扣支架，所述锁紧扣支架设有定位支架和齿条导轨，所述定位支架与所述齿条导轨垂直，所述棘轮的轴的两端设于所述定位支架上，所述棘轮的两侧设有与所述齿条配合的齿轮，所述齿条在所述齿条导轨内滑动。本发明使用调节锁紧机构调节绷带长度，并可以实现自锁，提高穿戴舒适性；同时本发明不影响人体膝关节的正常屈伸自由度，可以改善膝关节的受力状况。

Description

一种调节锁紧机构、膝关节康复运动防护装置及防护方法

技术领域

本发明涉及康复器械设备技术领域，尤其涉及一种调节锁紧机构、膝关节康复运动防护装置及防护方法。

背景技术

膝关节是人体所有关节中最复杂的，因为其承受人体的大部分重量，而且膝关节在日常生活中运动频繁，是人体下肢活动的关键部位。正因为如此，膝关节的伤病率也是所有关节中发病率最高的。对于那些膝骨关节炎早中期患者，可以通过吃药、佩戴矫形器等方法来减少疼痛，缓解症状，对于晚期的膝骨关节炎患者来说，膝骨关节置换是一种有效缓解膝盖疼痛，恢复膝关节活动能力的选择。对于选择做膝骨关节置换的患者来说，由于手术过程中会切掉部分骨质，换上金属材质的膝关节，其周围的肌肉和组织的生长是一个十分漫长的过程，所以一般膝骨关节置换患者术后的恢复周期很长，一般1～2年，恢复到手术之前的状态需要的时间更长，所以如何让患者更快更安全的度过恢复期，就显得十分有意义。

目前的膝关节保护器具，通过绷带绷紧起到稳定膝盖的作用，但是长期佩戴会影响膝盖血运，对膝盖的恢复造成负面影响。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种调节锁紧机构、膝关节康复运动防护装置及防护方法，用以解决现有膝关节保护器具影响膝盖血运的问题。

一方面，本发明提供了一种调节锁紧机构，包括棘轮、齿条和锁紧扣支架，所述锁紧扣支架设有定位支架和齿条导轨，所述定位支架与所述齿条导轨垂直，所述棘轮的轴的两端设于所述定位支架上，所述棘轮的两侧设有与所述齿条配合的齿轮，所述齿条在所述齿条导轨内滑动。

进一步地，调节锁紧机构还包括锯齿压板，所述齿条的一端与所述锯齿压板铰接，另一端在所述齿条导轨内滑动。

进一步地，调节锁紧机构还包括弹簧压力销、棘爪弹簧和棘爪，所述弹簧压力销的上端设于所述锁紧扣支架的顶部的螺纹孔内，下端能够抵压所述棘爪的前端，所述棘爪的尾端与所述锁紧扣支架铰接，所述棘爪弹簧与所述棘爪连接并能够使所述棘爪回弹。

进一步地，调节锁紧机构还包括棘轮拨动销和推力销，所述棘轮拨动销的一端设于所述锁紧扣支架的顶部的孔内，另一端设有条形槽孔，条形槽孔与所述齿条导轨平行，所述推力销的一端设于所述条形槽孔内。

进一步地，所述棘轮上开设有弧形槽孔，所述推力销的另一端设于所述弧形槽孔内。

进一步地，所述弧形槽孔设有三个，三个所述弧形槽孔连通且不同心。

另一方面，本发明提供了一种膝关节康复运动防护装置，包括大腿支架、曲柄、圆弧导轨、直线导轨、小腿支架和上述的调节锁紧机构，所述大腿支架的一侧下端依次通过所述圆弧导轨、直线导轨与所述小腿支架的一侧上端连接，所述大腿支架的另一侧下端通过所述曲柄与所述小腿支架的另一侧上端连接，所述调节锁紧机构分别设于所述大腿支架和所述小腿支架上。

进一步地，所述大腿支架一侧的下端与所述圆弧导轨的上端连接，所述圆弧导轨的下端通过所述直线导轨与所述小腿支架的上端连接。

进一步地，所述大腿支架另一侧下端、所述小腿支架另一侧上端均设有槽孔，所述曲柄的两端设于所述槽孔内，且设有关节轴承孔，所述关节轴承孔内设有关节轴承。

进一步地，所述大腿支架和所述小腿支架上还设有绑带，所述调节锁紧机构用于调整所述绑带的长度。

又一方面，本发明提供了一种膝关节康复运动防护方法，采用上述的膝关节康复运动防护装置，步骤包括：

使用者穿戴膝关节康复运动防护装置，调整绑带的长度及弹性连接件的张力；曲柄跟随膝关节内侧的内外旋，圆弧导轨跟随膝关节外侧的内外旋；膝关节康复运动防护装置跟随膝关节在矢状面内运动，且弹性连接件提供助力，膝关节康复运动防护装置跟随膝关节在冠状面内外翻运动。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

(1)本发明利用圆弧导轨跟随膝盖在水平面的内外旋运动、并通过导轨有限长度限制膝盖内外旋角度；利用轴承和直线导轨跟随膝盖在矢状面内的屈伸运动，不影响人体膝关节的正常屈伸自由度；

(2)本发明利用关节轴承和曲杆跟随膝关节在冠状面内的内外翻运动，利用直线导轨的有限行程以及关节轴承的有限转动角度限制膝关节的内外翻角度；利用弹性连接件为膝关节提供助力，可以改善膝关节的受力状况；

(3)本发明利用棘轮棘爪与齿轮齿条设计的锁紧扣调整绷带长度，并可以实现自锁，保持绷带的绷紧状态，方便调节绑带松紧的同时提高了穿戴舒适性和自锁的稳定性；

(4)本发明可以确保膝盖在正常范围内活动，限制内外旋、内外翻的角度范围，并为膝关节提供一定的助力，在不影响膝关节正常运动的情况下，起到保护膝盖的作用，可以为膝骨关节炎的患者提供安全良好的恢复环境；

(5)本发明能够引导膝关节在正常合理的范围内运动，能够加速膝关节的康复进程，解决了现有绷带产品影响膝关节血运的问题。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例的膝关节康复运动防护装置的整体结构示意图；

图2为具体实施例的圆弧导轨连接结构剖视图；

图3为具体实施例的圆弧导轨结构示意图(一)；

图4为具体实施例的圆弧导轨结构示意图(二)；

图5为具体实施例的圆弧导轨结构示意图(三)；

图6为具体实施例的直线导轨结构示意图；

图7为具体实施例的曲柄连接结构剖视图；

图8为具体实施例的锁紧扣结构示意图(一)；

图9为具体实施例的锁紧扣结构剖视图(一)；

图10为具体实施例的锁紧扣结构示意图(二)；

图11为具体实施例的锁紧扣结构剖视图(二)；

图12具体实施例的锁紧扣齿轮齿条连接结构示意图；

图13具体实施例的膝关节康复运动防护装置的矢状面运动示意图(一)；

图14具体实施例的膝关节康复运动防护装置的矢状面运动示意图(二)；

图15具体实施例的膝关节康复运动防护装置的冠状面运动示意图(一)；

图16具体实施例的膝关节康复运动防护装置的冠状面运动示意图(二)。

附图标记：

1-大腿支架；2-绷带；3-锁紧扣；31-定位支架；32-齿条导轨；33-顶板；34-侧板；35-底板；4-大腿保护垫；5-曲杆；6-小腿保护垫；7-圆弧导轨；71-第一导轨部；72-第一滑块部；8-弹性连接件；9-挡板支撑销；10-直线导轨；101-第二导轨部；102-第二滑块部；11-小腿支架；12-轴承；13-挡板支撑销固定螺钉；14-轴承内挡板；15-直线导轨连接座；16-关节轴承；17-关节轴承销；18-轴承外卡簧；19-轴承内卡簧；20-棘轮拨动销；21-弹簧压力销；22-棘爪弹簧；23-棘爪；24-棘轮；25-齿条；26-锯齿压板；27-锁紧扣支架；28-连接销；29-推力销。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

由于目前的膝关节保护器具，通过绷带绷紧起到稳定膝盖的作用，但是长期佩戴会影响膝盖血运，对膝盖的恢复造成负面影响。本发明目的在于提供一种膝关节康复运动防护装置及防护方法，起到稳定膝关节的作用，减少对膝关节血运的影响，使膝骨关节置换后的炎患者能够更快恢复活动能力，恢复正常生活。

实施例1

本发明的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种膝关节康复运动防护装置，包括大腿支架1、曲柄5、圆弧导轨7、直线导轨10和小腿支架11，大腿支架1的一侧下端依次连接圆弧导轨7、直线导轨10和小腿支架11的一侧上端，大腿支架1的另一侧下端通过曲柄5与小腿支架11的另一侧上端连接。

与现有技术相比，本实施例提供的膝关节康复运动防护装置，大腿支架的一侧通过相互连接的圆弧导轨、直线导轨与小腿支架的一侧连接，大腿支架的另一侧通过曲柄与小腿支架的另一侧连接，可以确保膝盖在正常范围内活动，限制内外旋、内外翻的角度范围，在不影响膝关节正常运动的情况下，起到保护膝盖的作用，可以为膝骨关节炎的患者提供安全良好的恢复环境；该装置解决了现有绷带产品影响膝关节血运的问题，能够引导膝关节在正常合理的范围内运动，能够加速膝关节的康复进程。

需要说明的是，自然状态下即使用者穿戴上防护装置站立状态下，圆弧导轨7处于水平状态，曲柄5和直线导轨10处于竖直状态。

大腿支架1为类半圆筒结构，采用类半圆筒结构的圆弧适应使用者的大腿部，大腿支架1的两侧分别设有支耳，支耳与绑带2连接，具体地，绑带2的一端通过铆钉与大腿支架1一侧的支耳固定连接，另一端通过调节锁紧机构与大腿支架1的另一侧的支耳连接，调节锁紧机构设于大腿支架1的支耳上。

本实施例中，为了适应不同使用者的穿戴，采用调节锁紧机构对绑带2的长短进行调整，调节锁紧机构只要能实现绑带2的长度调节即可。

为了使得大腿支架1与使用者连接牢固，大腿支架1的上端和下端分别设有一绑带2。

本实施例中，调节锁紧机构为锁紧扣3，锁紧扣3通过铆钉固定在大腿支架1上，通过改变绷带2的绷紧长度，匹配穿戴者的大腿直径。

如图8-图11所示，锁紧扣3包括棘轮24、齿条25、锁紧扣支架27，锁紧扣支架27设有定位支架31和齿条导轨32，定位支架31与齿条导轨32垂直，定位支架31用于定位棘轮24的空间位置，齿条导轨32为齿条25的运动提供滑动导航，棘轮24的轴的两端设于定位支架31上，棘轮24的两侧各设有一个齿轮，齿轮与齿条25配合，齿条25在齿条导轨32内滑动。

具体地，锁紧扣支架27为“匚”字形结构，由顶板33、侧板34和底板35形成，在侧板34的中部设有齿条导轨32，在底板35的两侧设有两个支撑柱，形成定位支架31，棘轮24的轴的两端与支撑柱的顶部转动连接。

为了压扣绑带2，锁紧扣3还包括锯齿压板26，考虑到绑带2厚度可能不均，为了更好的适应不同形状的绑带2并压实绑带2，齿条25的一端与锯齿压板26通过连接销28铰接，另一端在齿条导轨32内滑动。锯齿压板26的两端限位在锁紧扣支架27的顶板33和底板35之间，当齿条25在齿条导轨32内滑动时，可以改变锯齿压板26与绑带2的距离，以此来压紧或松开绑带2。需要说明的是，锯齿压板26的两端与顶板33和底板35之间存在间隙，避免锯齿压板26偏转时存在干涉。优选的，绑带2上设置有与锯齿压板26配合的多个孔，通过锯齿压板26与绑带2上不同位置的孔配合，能够更加牢固地压实绑带2。

为了压紧调整后的绑带2，锁紧扣3还包括弹簧压力销21、棘爪弹簧22和棘爪23，弹簧压力销21设有螺纹并设于锁紧扣支架27的顶板33的螺纹孔内，弹簧压力销21的下端与棘爪弹簧22的一端固定连接，棘爪弹簧22的另一端与棘爪23的一端固定连接，棘爪23的另一端(棘爪23的尾端)与锁紧扣支架27铰接。

作为本实施例的另一种可能，棘爪弹簧22的一端与锁紧扣支架27连接，另一端与棘爪23的前端连接，棘爪23的尾端与锁紧扣支架27铰接，在棘爪弹簧22的作用下，棘爪23处于回弹状态，弹簧压力销21的下端抵压棘爪23的前端，当弹簧压力销21向下运动时能够将使棘爪23卡住棘轮24，当弹簧压力销21向上运动时，棘爪23在棘爪弹簧22的作用下回弹脱离棘轮24。需要说明的是，本实施例中棘爪23的前端是指棘爪23用于限位棘轮24转动的一端。

锁紧扣3还包括棘轮拨动销20和推力销29，棘轮拨动销20一端设于锁紧扣支架27的顶部的孔内，另一端穿过顶板33且设有条形槽孔，条形槽孔与齿条导轨32平行，棘轮24上开设有弧形槽孔，推力销29的一端设于条形槽孔内，另一端设于棘轮24的弧形槽孔内，随着棘轮拨动销20的向下移动，推力销29在棘轮拨动销20下端的条形槽孔内运动，进而带动棘轮24的转动，如图12所示，与棘轮24固连的齿轮同步转动，进而带动齿条25向外侧运动，使得齿形压板26压紧绷带2。

值得注意的是，棘轮24上的弧形槽孔设有多个，多个弧形槽孔连通但不同心设置，使得棘轮拨动销20在下压过程中，推力销29在两个弧形槽孔的交连处有着力点，进而推动棘轮24转动。优选地，本实施例中，弧形槽孔设有三个。优选地，每个弧形槽孔长度相同。

进一步地，棘轮拨动销20的外周套设有弹簧，弹簧设在顶板33的孔内，一端抵在棘轮拨动销20的销帽下端，另一端抵在孔的底部，使得棘轮拨动销20按下后可以在弹簧的作用下回弹。

本实施例中，当压力弹簧销21旋紧时，棘爪弹簧22承受压力，将棘爪23压在棘爪24上，当按动棘轮拨动销20时，棘轮24顺时针转动，当锯齿压板26运动到合适位置时，棘轮24在棘爪23的作用下无法反转，将锯齿压板26锁死，时刻保持绷带2绷紧；当需要调整绷带2长度时，旋松压力弹簧销21，将棘爪23拉离棘轮，上拉棘轮拨动销20，回调锯齿压板26位置，完成后将弹簧压力销21旋紧。

本实施例，利用棘轮棘爪与齿轮齿条设计的锁紧扣3调整绷带2的长度，通过棘轮24、棘爪23实现自锁，能时刻保持绷带2的绷紧状态，提高穿戴舒适性。

如图2所示，大腿支架1一侧的下端与圆弧导轨7的上端连接，圆弧导轨7的下端通过直线导轨10与小腿支架11的上端连接。圆弧导轨7包括第一导轨部71和第一滑块部72，第一导轨部71为圆弧形，第一滑块部72的一端设于第一导轨部71的导轨内滑动，另一端设有轴承孔。

第一导轨部71与大腿支架1一侧的下端连接，具体的，大腿支架1一侧的下端设有弧形槽，第一导轨部71通过螺钉设于弧形槽内，通过大腿支架1的弧形槽、第一导轨部71对第一滑块部72的滑动限位，将第一滑块部72相对于大腿支架1的旋转角度限制在一定范围内。

第一滑块部72的下端的轴承孔内设有轴承12，轴承孔的内侧设有轴承内挡板14，通过轴承内挡板14将轴承12的外圈固定在轴承孔中。轴承孔的外侧设有挡板支撑销9，挡板支撑销9的中间设有通孔，挡板支撑销固定螺钉13设于通孔内，且一端连接挡板支撑销9，另一端连接直线导轨连接座15。直线导轨连接座15的圆柱部设于轴承12的内圈中，挡板支撑销固定螺钉13连接于圆柱部的螺纹孔中。直线导轨连接座15还包括连接部，圆柱部设于连接部上，连接部与直线导轨10连接。

值得注意的是，第一滑块部72包括上下两部分，上下两部分通过铰链连接，第一滑块部72的上部分可绕第一滑块部72的下部分中心在一定角度范围内转动，第一滑块部72的下部分的上端为Y形结构，通过Y形结构实现对第一滑块部72的上部分的下端的限位，此结构使得圆弧导轨7连接的小腿支架11实现一定角度的内外翻。本实施例中，第一滑块部72的上部分与第一导轨部71配合滑动。

本实施例中，轴承12的两侧分别设有挡板支撑销9和轴承内挡板14，直线导轨连接座15的圆柱部穿过轴承内挡板14设于轴承12的内圈中，并通过挡板支撑销固定螺钉13将挡板支撑销9和圆柱部连接起来，实现轴承12限位的同时，也通过直线导轨连接座15将圆弧导轨7和直线导轨10连接起来，结构简单紧凑。

如图6所示，直线导轨10包括第二导轨部101和第二滑块部102，第二导轨部101竖直设置并通过螺钉与小腿支架11的上端连接，第二滑块部102与第二导轨部101配合并在第二导轨部101上滑动。直线导轨连接座15的连接部与第二滑块部102固定连接。

膝关节康复运动防护装置还包括弹性连接件8和连接钉，连接钉设于大腿支架1一侧的下端和小腿支架11一侧的上端，具体设置于连接圆弧导轨7的一侧，弹性连接件8的两端分别与大腿支架1下端设置的连接钉和小腿支架11上端设置的连接钉连接。优选地，弹性连接件为弹性绳。

为了提供不同大小的助力，连接钉在水平方向上均布有多个，可以通过选择大腿支架1和小腿支架11上的不同位置的连接钉，调节弹性连接件8的张紧程度来改变助力大小。

值得注意的是，弹性连接件8的中部绕过挡板支撑销9，具体地，弹簧连接件8的两端与大腿支架1和小腿支架11的连接钉连接，弹簧连接件8的中部与挡板支撑销9的前侧接触，并承受来自弹性连接件8的拉力。本实施例所说的前侧是指膝盖侧。

作为本实施例的另一种可能，大腿支架1的另一侧也设有弹性连接件8，大腿支架1另一侧的下端设有水平均布的多个连接钉，小腿支架1另一侧的上端设有水平均布的多个连接钉，小腿支架11另一侧的上端还设有挡板支撑销9，挡板支撑销9高于小腿支架11同侧设置的连接钉，弹性连接件8的两端分别与连接钉连接，中部绕过挡板支撑销9，可以通过选择大腿支架1和小腿支架11上的不同位置的连接钉，调节弹性连接件8的张紧程度来改变助力大小。本实施例中，防护装置两侧同时设有的弹性连接件8共同提供助力。

大腿支架1另一侧下端与小腿支架11另一侧上端通过曲柄5连接，如图7所示，大腿支架1另一侧下端设有槽孔，曲柄5的一端设在槽孔中，曲柄5的一端设有关节轴承孔，内部设有关节轴承16，关节轴承16通过关节轴承销17与大腿支架1另一侧的下端连接。

考虑到大腿支架1上关节轴承销17的限位，关节轴承销17上设有卡簧槽，卡簧槽位于大腿支架1下端的外侧，关节轴承销17的一端穿过大腿支架1下端并通过轴承外卡簧18限位，另一端通过关节轴承销17的销头限位。

小腿支架11另一侧上端设有槽孔，曲柄5的另一端设在槽孔中，曲柄5的另一端设有关节轴承孔，内部设有关节轴承16，关节轴承16通过关节轴承销17与小腿支架11另一侧的上端连接。

考虑到小腿支架11上关节轴承销17的限位，关节轴承销17上设有卡簧槽，卡簧槽位于小腿支架11上端的外侧，关节轴承销17的一端穿过小腿支架11上端并通过轴承外卡簧18限位，另一端通过关节轴承销17的销头限位。

考虑到关节轴承16的限位，曲柄5两端的关节轴承孔内设有卡簧槽，轴承内卡簧19设于关节轴承孔内的卡簧槽内，限制关节轴承16的轴向移动。

小腿支架11为类半圆筒结构，采用类半圆筒结构的圆弧适应使用者的小腿部，小腿支架11的两侧分别设有支耳，支耳与绑带2连接，具体地，绑带2的一端通过铆钉与小腿支架11一侧的支耳固定连接，另一端通过调节锁紧机构与小腿支架11的另一侧的支耳连接，调节锁紧机构设于小腿支架11的支耳上。

本实施例中，为了适应不同使用者的穿戴，采用调节锁紧机构对绑带2的长短进行调整，调节锁紧机构只要能实现绑带2的长度调节即可。

为了使得小腿支架11与使用者连接牢固，小腿支架11的上端和下端分别设有一绑带2。

本实施例中，调节锁紧机构为锁紧扣3，锁紧扣3通过铆钉固定在小腿支架11上，通过改变绷带2的绷紧长度，匹配穿戴者的小腿直径。

为了防护使用者的腿部，膝关节康复运动防护装置还包括大腿保护垫4和小腿保护垫6，大腿保护垫4和小腿保护垫6分别设在大腿支架1的下端内侧和小腿支架11上端内侧。

本实施例中，大腿支架1通过绷带2、大腿保护垫4与大腿贴合，小腿支架11通过绷带2、小腿保护垫6与小腿贴合，保护垫可以缓冲压力，使装置更好的贴合膝关节。

膝关节康复运动防护装置包括三个方向的运动角度：膝盖在水平面的内外旋运动角度、在矢状面内的屈伸运动角度和在冠状面内的内外翻运动角度。

膝关节康复运动防护装置水平面内外旋运动角度控制：大腿支架1一侧通过关节轴承16与曲柄5相连，如图7所示，借助关节轴承16的运动特性，装置该侧连接方式将大腿支架1与小腿支架11之间的内外旋角度限定在一定角度内；大腿支架1的另外一侧通过螺钉与圆弧导轨7相连，如图2-图5所示，圆弧导轨7两端与大腿支架1的结构两端贴合，限制第一滑块部72绕大腿支架1中心轴在±10°范围内滑动，使得装置在水平面内可以拟合膝关节的内外旋角度。

膝关节康复运动防护装置矢状面屈伸角度控制：大腿支架1一侧通过关节轴承16与曲柄5相连，如图7所示，关节轴承16不限制绕其中心轴的转动自由度；大腿支架1另外一侧通过轴承12与小腿支架11连接，轴承12同样不限制绕其中心轴的转动自由度，两侧的连接方式均不限制膝关节在矢状面内的转动自由度，可以保证膝关节在正常的步态内运动，不影响正常屈伸自由度。如图13-图14所示，弹性连接件8一端连接在大腿支架1的连接钉上，中间通过挡板支撑销9绕至小腿支架11上的连接钉上，当使用者穿戴上装置后，弹性连接件8在膝关节屈伸过程中，为膝关节提供助力。

膝关节康复运动防护装置冠状面内外翻运动角度控制：大腿支架1一侧通过关节轴承16与曲柄5相连，如图7所示，曲柄5可以通过关节轴承16在冠状面内转动，而关节轴承16的偏转角度的转动范围为±6°；大腿支架1另外一侧通过直线导轨10与小腿支架11连接，在矢状面内，第二滑块部102可以沿第二导轨部101滑动，第一滑块部72的上下两部分铰接，直线导轨10长度一定，第二滑块部102的滑动范围一定，该侧在矢状面内的内外翻角度一定。通过关节轴承16与直线导轨10，该装置可以限制膝关节在矢状面的内外翻角度，起到保护膝关节的作用，如图15-图16所示。

实施例2

本发明的另一个具体实施例，公开了一种膝关节康复运动防护方法，采用实施例1的膝关节康复运动防护装置，步骤包括：

使用者穿戴防护装置，调整绑带2的长度及弹性连接件8的张力：具体地，使用者穿戴防护装置，通过大腿绷带2与小腿绷带2贴合使用者的大腿与小腿，大腿保护垫4与小腿保护垫6贴合膝关节，通过锁紧扣3调整绷带长度。使用者通过调整弹性连接件8两端的连接环与大腿支架1上的连接钉以及小腿支架11上的连接钉位置，将弹性连接件8的张紧力调整至合适大小。

曲柄5跟随膝关节内侧的内外旋，圆弧导轨7跟随膝关节外侧的内外旋：具体地，调整到位后使用者完成穿戴，在患者行走的正常步态中，关节轴承16与曲柄5的配合连接，曲柄5在水平面内具有一定运动角度，可以跟随膝关节内侧的内外旋，圆弧导轨7可以跟随膝关节外侧的内外旋，装置可以将膝关节内外侧的内外旋角度控制在一定范围内，防止膝关节在内外旋方向上的损伤。

防护装置跟随膝关节在矢状面内运动，且弹性连接件8提供助力，防护装置跟随膝关节在冠状面内外翻运动。具体地，通过关节轴承16与曲柄5的配合连接，直线导轨10与轴承12的配合连接，装置在矢状面内具有一定的运动角度，可以跟随膝关节在矢状面内的运动，且弹性连接件8可以为膝关节的运动提供助力，改善膝关节受力状况；通过关节轴承16与曲柄5的配合连接，以及直线导轨10上滑块与导轨的上下运动，及第一滑块部72上下两部分铰接，装置在冠状面内具有一定的运动角度，可以跟随膝关节在一定范围内外翻运动，保护膝关节在冠状面内的运动。

本实施例的膝关节康复运动防护装置，利用圆弧导轨7的滑动以及关节轴承16的关节转动，使装置跟随膝盖在水平面的做内外旋运动，有限的导轨行程与有限的关节轴承16运动角度可以限制膝盖内外旋角度，使其运动角度不超过40°，确保膝关节在内外旋方向上的稳定；利用轴承12和直线导轨7的连接配合，减小装置对于人体产生的运动阻力，利用弹性连接件8为膝关节屈伸提供助力，改善膝关节受力状况，减小装置对人体在矢状面内正常步态的影响；利用关节轴承16和曲柄5跟随膝关节在冠状面内的内外翻运动，关节轴承16关节转动的有限角度以及直线导轨10的有限行程来限制装置内外翻角度，使内外翻角度控制在10°内，实现对膝关节内外翻角度的限制；利用棘轮棘爪与齿轮齿条设计的锁紧扣3调整绷带长度，通过棘轮棘爪实现自锁，能时刻保持绷带的绷紧状态，提高穿戴舒适性。

本发明利用圆弧导轨跟随膝盖在水平面的内外旋运动、并通过导轨有限长度限制膝盖内外旋角度；利用轴承和直线导轨跟随膝盖在矢状面内的屈伸运动，不影响人体膝关节的正常屈伸自由度；利用关节轴承和曲杆跟随膝关节在冠状面内的内外翻运动，利用直线导轨的有限行程以及关节轴承的有限转动角度限制膝关节的内外翻角度；利用弹性连接件为膝关节提供助力，可以改善膝关节的受力状况；利用棘轮棘爪与齿轮齿条设计的锁紧扣调整绷带长度，并可以实现自锁，保持绷带的绷紧状态，提高穿戴舒适性。

本发明可以确保膝盖在正常范围内活动，限制内外旋、内外翻的角度范围，并为膝关节提供一定的助力，在不影响膝关节正常运动的情况下，起到保护膝盖的作用，可以为膝骨关节炎的患者提供安全良好的恢复环境；解决了现有绷带产品影响膝关节血运的问题，能够引导膝关节在正常合理的范围内运动，能够加速膝关节的康复进程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调节锁紧机构，其特征在于，包括棘轮(24)、齿条(25)和锁紧扣支架(27)，所述锁紧扣支架(27)设有定位支架(31)和齿条导轨(32)，所述定位支架(31)与所述齿条导轨(32)垂直，所述棘轮(24)的轴的两端设于所述定位支架(31)上，所述棘轮(24)的两侧设有与所述齿条(25)配合的齿轮，所述齿条(25)在所述齿条导轨(32)内滑动。

2.根据权利要求1所述的调节锁紧机构，其特征在于，还包括锯齿压板(26)，所述齿条(26)的一端与所述锯齿压板(26)铰接，另一端在所述齿条导轨(32)内滑动。

3.根据权利要求1所述的调节锁紧机构，其特征在于，还包括弹簧压力销(21)、棘爪弹簧(22)和棘爪(23)，所述弹簧压力销(21)的上端设于所述锁紧扣支架(27)的顶部的螺纹孔内，下端能够抵压所述棘爪(23)的前端，所述棘爪(23)的尾端与所述锁紧扣支架(27)铰接，所述棘爪弹簧(22)与所述棘爪(23)连接并能够使所述棘爪(23)回弹。

4.根据权利要求1所述的调节锁紧机构，其特征在于，还包括棘轮拨动销(20)和推力销(29)，所述棘轮拨动销(20)的一端设于所述锁紧扣支架(27)的顶部的孔内，另一端设有条形槽孔，条形槽孔与所述齿条导轨(32)平行，所述推力销(29)的一端设于所述条形槽孔内。

5.根据权利要求4所述的调节锁紧机构，其特征在于，所述棘轮(24)上开设有弧形槽孔，所述推力销(29)的另一端设于所述弧形槽孔内。

6.一种膝关节康复运动防护装置，其特征在于，包括大腿支架(1)、曲柄(5)、圆弧导轨(7)、直线导轨(10)、小腿支架(11)和权利要求1-5所述的调节锁紧机构，所述大腿支架(1)的一侧下端依次通过所述圆弧导轨(7)、直线导轨(10)与所述小腿支架(11)的一侧上端连接，所述大腿支架(1)的另一侧下端通过所述曲柄(5)与所述小腿支架(11)的另一侧上端连接，所述调节锁紧机构分别设于所述大腿支架(1)和所述小腿支架(11)上。

7.根据权利要求6所述的膝关节康复运动防护装置，其特征在于，所述大腿支架(1)一侧的下端与所述圆弧导轨(7)的上端连接，所述圆弧导轨(7)的下端通过所述直线导轨(10)与所述小腿支架(11)的上端连接。

8.根据权利要求6所述的膝关节康复运动防护装置，其特征在于，所述大腿支架(1)另一侧下端、所述小腿支架(11)另一侧上端均设有槽孔，所述曲柄(5)的两端设于所述槽孔内，且设有关节轴承孔，所述关节轴承孔内设有关节轴承(16)。

9.根据权利要求6所述的膝关节康复运动防护装置，其特征在于，所述大腿支架(1)和所述小腿支架(11)上还设有绑带(2)，所述调节锁紧机构用于调整所述绑带(2)的长度。

10.一种膝关节康复运动防护方法，其特征在于，采用权利要求6-9所述的膝关节康复运动防护装置，步骤包括：

使用者穿戴膝关节康复运动防护装置，调整绑带(2)的长度及弹性连接件(8)的张力；曲柄(5)跟随膝关节内侧的内外旋，圆弧导轨(7)跟随膝关节外侧的内外旋；膝关节康复运动防护装置跟随膝关节在矢状面内运动，且弹性连接件(8)提供助力，膝关节康复运动防护装置跟随膝关节在冠状面内外翻运动。

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