CN200942132Y - 具有膝关节固定及缓冲结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有膝关节固定及缓冲结构，主要结构包括有：一膝盖头、一连动装置、一缓冲装置、一弹力装置及一气压膝盖体组件相组合螺设而成，该连杆依膝盖头内凹口套合，位于凹口顶抵斜面放置弹力块，设置在膝盖体内的气压缸的活塞杆，前端套设气压拉杆，贯穿轴连接位于连杆支架下方的贯穿孔和气压膝盖体的延伸翼上穿孔；位于膝盖头的贯穿孔及气压膝盖体的贯穿孔经套合滚针轴承并嵌接螺管，两侧各以一弧片相扣设，并由平头内六角螺丝螺合；位于气压膝盖体上设置的弹簧活塞顶抵连杆支架凸圆部，气压膝盖体块体下缘形成接设小腿及脚底部用之内凹孔，其内凹孔制以螺牙利用螺栓锁合固定。

Description

具有膝关节固定及缓冲结构

技术领域

本实用新型涉及一种膝关节固定及缓冲结构，尤其涉及一种在膝关节作动时，由连杆及连杆支架于预定弯曲角度内，期以提供吸收冲击力量的膝关节固定及缓冲结构。

背景技术

随着医学的发达在医疗实务及技术上也是日益精进，而残障人士经采用义肢膝关节以辅助复建及增进行动能力者，因义肢膝关节属于机械式结构，于设计上应尽量模拟人体各关节动作及其形状，也应以人体自然关节形状大小的设计方向，达到能符合最自然的行动能力。

然由习见义肢膝关节结构上，可参见如兹如公告第549074号「义肢膝关节」中引述案所言，系于膝关节构造上端采由制成一承接于残障者大腿处，由下端则连接于小腿及脚部所用，该构造多以复合式连杆组合而成，达以提供一模拟膝关节弯曲的作用，而下端连杆系设有一垫块，当由上方作动连杆与下缘接设的缓冲连杆位于直线般而往内的方向时，而现就以该案结构所呈现出等操作缺失处加以叙明：

如当膝关节需伸直着地而受到一冲击力时，该作动用连杆虽然会抵触压合该垫块，而提供吸收沿着脚部方向冲击力的作用，然其所吸收震动的作用，大抵系在脚部及膝关节几乎成直线般的状态下，而对于在平地行走时，能以提脚摆出让膝关节近似直线角度着地提供吸震作用，而当在下坡行走时，由以自然行走状态下脚底在着地时，需呈一小角度弯曲的情况，显然该结构的吸震作用将无法发挥出来，且连杆装置间因无法达到固定，于坡地行走使将让膝关节连杆产生突然下弯或跪下危险性，也将造成残障人士于行走斜坡产生诸多不便处。

综由上所述，为此引发实用新型者的改善习见膝关节缓冲结构构思，期以本实用新型膝关节缓冲结构呈现出更趋向自然行动方式者。

有鉴于习知膝关节如上所述不尽完备处，创作人深感习见膝关节于缓冲操作与吸震效果不佳情况下，于行走斜坡而无法有效发挥其缓冲装置的吸震效果，产生突发下弯或跪下危险动作，为此提供一较佳的膝关节结构，达到行走及站立时能以固定与缓冲吸震等功效，此外期以本实用新型结构的设计特点能造福残障者为出发点，也基于创作人多年从事相关行业的经验，并经长期研究与测试下，终创作出具有固定及弯曲缓冲结构的膝关节。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，期以提供一种具有固定及缓冲结构的膝关节，当于行走时膝关节弯曲向后，于踢、摆腿动作或为站立时，经由推力改变连杆的角度及顶住连杆支架，使得膝关节进入固定位置，而让小腿不产生下垂或跪下危险状态，并能藉由在行走坡地时，以膝关节弯曲后的角度，由缓冲装置间产生缓冲吸震功效，此外利用压力改变驱使膝关节变更成角度弯曲定位位置，让使用者不会产生跪下的危险状态。

本实用新型是采用以下技术手段实现的：

一种具有膝关节固定及缓冲结构，主要结构包括有：一膝盖头、一连动装置、一缓冲装置、一弹力装置及一气压膝盖体组件相组合螺设而成，膝盖头系用于向上连接大腿处，下缘气压膝盖体为连接小腿及下方脚底部，该连杆依膝盖头内凹口套合，位于凹口顶抵斜面放置弹力块，设置在膝盖体内的的气压缸的活塞杆，前端套设气压拉杆，气压拉杆则置于连杆设置凸耳部之间，采用轴心串接轴承方式固定；连杆下方穿孔与连杆支架两侧圆形凸圆部的穿孔，由固定轴心贯穿固定；贯穿轴连接位于连杆支架下方的贯穿孔和气压膝盖体的延伸翼上穿孔；位于膝盖头的贯穿孔及气压膝盖体的贯穿孔经套合滚针轴承并嵌接螺管，两侧各以一弧片相扣设，并由平头内六角螺丝螺合；位于气压膝盖体上设置的弹簧活塞顶抵连杆支架凸圆部，气压膝盖体块体下缘形成接设小腿及脚底部用之内凹孔，其内凹孔制以螺牙利用螺栓锁合固定。

本实用新型与现有技术相比，具有明显的优势和有益效果：

本实用新型系一种具弯曲缓冲结构的膝关节，该膝盖头用于向上连接大腿处，另下缘的气压膝盖体则用于连接小腿及下方脚底部，以连杆支架间缓冲构件的组设，使膝关节拥有两个固定回归点，让膝关节达到弯曲的目的，同时在行走时的踢摆腿动作或站立，该支架及支架连杆间能不产生过大的摇摆，而呈现为一固定状态，并让装设的膝关节有助于稳定的行走，也而由行走在坡地时，能以膝关节弯曲后的角度，由缓冲装置间产生缓冲吸震功效，让残障人士行走方式更趋向于舒适自然。

附图说明

图1为本实用新型结构的立体系统图；

图2为本实用新型结构的局部立体系统图；

图3为本实用新型结构的立体组合局部剖视图；

图4为本实用新型结构的动态示意图；

图5为本实用新型结构的剖面动态线示意图；

图6为本实用新型结构的动态实施例图；

图7为本实用新型结构的剖面动态线示意图；

图8为本实用新型结构的缓冲动态线示意图；

图9为本实用新型结构的剖面动态线示意图；

图10为本实用新型结构的缓冲动态线示意图；

图11为本实用新型结构的剖面动态线示意图；

图12为本实用新型结构的缓冲动态线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例加以说明：

请参阅如图1、图2、图3所示，本实用新型一种具有固定及缓冲结构的膝关节，其主要结构系包括有：一膝盖头10、一连动装置包括弧片30、连杆20、一缓冲装置包括连杆支架40、气压缸51、弹力装置包括弹簧活塞52、弹簧53及一气压膝盖体50组件经组合螺设而成，该膝盖头用于向上连接大腿处，另下缘的气压膝盖体则用于连接小腿及下方脚底部，其中：

该膝盖头10于盘面一侧经延伸制成两凸缘翼11，并在两侧凸缘翼中留设往内倾斜之内凹口，以及内凹口上另一半圆弧槽，使得呈斜面可供卡设连动装置的连杆20，而在膝盖头两旁凸缘翼11各经留设有穿孔12，让连杆对应于膝盖头内凹口斜面处制成顶持的斜面，而在顶持时系以连杆的上处设有嵌接膝盖头用的上穿孔21，并卡设于膝盖头内凹口中，位于膝盖头及连杆斜面侧分别置放一弹力块14供顶触，由膝盖头的凸缘翼两旁穿孔套设滚针轴承60，采以一轴心13嵌接连杆上方的穿孔成一体；

连杆20块体靠下方处所设有另一下穿孔22，则置于缓冲装置的连杆支架40上端两侧所延设的圆形凸圆部41来串接，位于连杆前端设置两片凸耳部23中央则设有连接穿孔24，该两片凸耳部之间放置倒Y型气压缸拉杆513，利用轴销25串接将内部设置滚珠轴承61的气压拉杆连接，并由气压拉杆连接于藏于膝盖体50内气压缸51的活塞杆512上设置活塞杆接头511，而连杆与连杆支架间的固定方式，经连接轴心26串接连杆支架两旁凸圆部的穿孔42，与连杆设有滚针轴承60的下穿孔连结一体；

连杆支架40放置于气压膝盖体50的延伸翼54的凹槽处，由凸圆部下方设置贯穿孔43，对于延伸翼上穿孔55，通过贯穿轴44穿入放置滚针轴承60的穿孔连接贯穿孔，让连杆支架与气压膝盖体连接成一体，其中凸圆部并靠抵装设于气压膝盖体上弹性装置的弹簧活塞52，由位于下方设置锁合的调整螺丝45，经调整螺丝锁合顶至膝盖体，使连杆支架依固定杆让凸圆部压迫弹簧活塞，造成弹簧活塞下的弹簧53受到挤压，导致弹簧活塞保持弹性应力与连杆支架接触，让连杆支架受到弹力支撑，而具有缓冲的能力；

位于下端用于连接小腿及下方脚底部的气压膝盖体50，气压膝盖体内部设置缓冲装置的气压缸51，此外于膝盖体通管56一端由弹簧调整螺丝57锁合，另一端套入弹性装置的弹簧53及弹簧活塞52在膝盖体上，同时弹簧活塞并顶抵连杆支架40，膝盖体侧边设置对称贯通孔58，贯通孔内分别放置滚针轴承60，其滚针轴承中央穿插螺管59，通过内六角螺丝62将连动装置的弧片30一端锁于螺管上，弧片另一端采用相同方式，则利用六角螺丝锁于膝盖头套侧边贯通孔15内，设有滚针轴承中央的螺管上，让该弧片能随着膝关节弯曲而摆动，由上述构件依结合方式组合而成其膝关节缓冲结构，可参阅如图3中所示的剖视图。

现就配合图3所示，以本实用新型的构件间组装方式及其功效加以叙明，经由上述方式将连杆20依膝盖头10内凹口套合，并于凹口斜面放置顶抵的弹力块14，安置于膝盖体内的气压缸51的活塞杆512上装设活塞杆接头511，套接倒Y型的气压缸拉杆513，气压拉杆则置于连杆设置凸耳部23之间，并采以滚珠轴承61及轴销25来固定，而连杆下方穿孔则与另一连杆支架两侧圆形凸圆部41的穿孔42配合，并采用连接轴心26贯穿，而连杆支架下方的贯穿孔43，配合贯穿轴44连接气压膝盖体的延伸翼54上穿孔55，而位于膝盖头的贯穿孔15及气压膝盖体的贯穿孔58经套合滚针轴承并嵌接螺管后，两侧各以一弧片30相扣设，并由平头内六角螺丝62螺合，而气压膝盖体块体下缘形成接设小腿及脚底部用之内凹孔，其内凹孔并制以螺牙利用螺栓锁合固定，而设置于膝盖体上弹簧活塞52顶抵连杆支架凸圆部41，并经通管56末端锁合弹簧调整螺丝57及连杆支架的调整螺丝46，达到调整弹性装置内的弹簧弹力。

连杆支架40：当于站立时，该连杆支架会受到压迫而向下压着向弹性装置内的弹簧，可以适时的达到缓冲作用，让义肢装配者能有舒适的使用感觉。

气阀调整螺丝514：此调整螺丝功用是可以改变气压缸内部气体流量，达到调整关节弯曲、伸直快慢之用。

请参阅图4-图12所示，现将采以本实用新型结构最佳的弯曲动态操作实施示意图加以说明，系以简单步骤说明各构件间组立方式及标号请配合参见如图示一～三中所示者；

如图4-图12所示，第一步骤为膝关节弯曲从小角度至延伸至大角度弯曲动作图：

当膝关节弯曲如图5、图6所示时：膝盖头10微弯曲八度状态，该连杆20及连杆支架40受下压力量，使得连杆与膝盖头连接点向下移，使连杆支架呈现下压通管56的状态而产生关节缓冲功能，膝关节弯曲角度变大时，如图7、图8所示时，膝盖头弯曲六十二度状态，此时连动装置的弧片30近于膝盖头平行，对膝关节施加的压力为最大，同时连杆20将下压活塞杆512至最低点，在未达到膝盖头为弯曲九十度状态下，上述膝盖头弯曲现象，受到缓冲装置的气压缸支撑及弹力装置支撑顶抵，使得膝关节的膝盖头自动回归如图4所示一般站立状态下，由于一般的行走方式，膝关节无须弯曲至九十度的状态下，因此行走时采于踢摆腿动作或为站立时，该连杆及连杆支架间能不产生过大的摇摆，而呈现为一固定状态，并避免于坡地行走使将让膝关节连杆产生突然下弯或跪下危险性，该膝关节有助于稳定的行走，也而由行在走坡地时，能以膝关节弯曲后的角度，由缓冲装置间产生缓冲吸震功效。

另请参阅如第图9、图10所示，实施膝关节弯曲示意图加以说明，图示中膝盖头10弯曲达到九十度，让使用者如同一般人安稳于坐于椅子上，而弧片30的位置则位于连杆的上、下穿孔21、22之间，当受压使膝盖头弯曲小于九十度，则由于缓冲装置的气压缸支撑及弹力装置支撑顶抵，使得膝关节的膝盖头自动回归如第四图图面所示一般站立状态下，若受压使膝盖头弯曲超过九十度，同样受于缓冲装置及弹力装置作用，加上连杆与膝盖头相互顶抵的斜面，因连杆旋转角度关系，而变更为连杆的圆弧面顶抵，让膝盖头向另一固定点弯曲，连动装置弧片置于连杆支架位置，如图图11、图12所示，造成膝盖头弯曲达到一百五十度，导致使用者透过膝关节弯曲的方式，以跪姿型式进行地表面上作业。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种具有膝关节固定及缓冲结构，主要包括有：一向上连接大腿处的膝盖头、一连动装置、一缓冲装置、一弹力装置及一连接小腿及下方脚底部的气压膝盖体组件相组合螺设而成，其特征在于：

该连杆依膝盖头内凹口套合，位于凹口顶抵斜面放置弹力块，设置在膝盖体内的的气压缸的活塞杆，前端套设气压拉杆，气压拉杆则置于连杆设置凸耳部之间，采用轴心串接轴承方式固定；

连杆下方穿孔与连杆支架两侧圆形凸圆部的穿孔，由固定轴心贯穿固定；

贯穿轴连接位于连杆支架下方的贯穿孔和气压膝盖体的延伸翼上穿孔；

位于膝盖头的贯穿孔及气压膝盖体的贯穿孔经套合滚针轴承并嵌接螺管，两侧各以一弧片相扣设，并由平头内六角螺丝螺合；

位于气压膝盖体上设置的弹簧活塞顶抵连杆支架凸圆部，气压膝盖体块体下缘形成接设小腿及脚底部用之内凹孔，其内凹孔制以螺牙利用螺栓锁合固定。

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