CN204684102U - 一种双轴式膝关节牵伸训练装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双轴式膝关节牵伸训练装置，包括内部设有涡轮的主体框架组件，与涡轮配合的蜗杆，位于主体框架组件外部的手轮，以及伞副齿轮组、大腿支臂组件、小腿支臂组件、大腿护具和小腿护具；蜗杆与伞副齿轮组连接，手轮通过手轮杆与伞副齿轮组连接；大腿支臂组件一端通过转轴与主体框架组件连接，且大腿支臂组件与小腿支臂组件通过齿轮啮合的方式连接，大腿护具连接在大腿支臂组件另一端上；小腿支臂组件一端与涡轮连接并可在垂直面内转动，小腿护具通过移动装置与小腿支臂组件另一端连接。本实用新型不仅能够轻松实现康复训练过程中膝关节训练角度的调节，而且能完美模拟出膝关节的转动轨迹，并且患者可自行操作，因此，其适于推广。

Description

一种双轴式膝关节牵伸训练装置

技术领域

    本实用新型涉及一种关节康复训练装置，具体涉及的是一种双轴式膝关节牵伸训练装置。

背景技术

目前，针对关节（例如腕关节、膝关节）的运动康复训练装置一般由训练护具本体、上支架、下支架和角度调节装置组成，上、下支架固定在患者的关节上，患者按照训练计划利用角度调节装置调节两个支架之间的角度，使患者的关节固定在这个角度上，然后患者便可保持这个训练角度进行康复训练。

申请人于2013年设计了一种关节康复训练系统（中国专利号：ZL201320310151.8），其虽然能够对当前的训练角度进行实时测量，但是该康复训练系统中护具本体无法调节角度，使用时不仅不舒服，还会造成训练角度的调节困难、与训练计划的角度之间误差较大、影响康复训练效果的缺陷。

基于上述原因，申请人又于2014年设计了一种便于调节的关节训练装置（中国专利号：ZL201420419655.8），其有效地解决了康复训练护具训练角度不能调节的问题。然而，该种腕关节康复训练装置由于承载力不高，难以用于训练膝关节肌张力过大的患者，不仅训练的最大角度达不到最佳效果，而且也难以模拟出人体膝关节运动的轨迹。因此，有必要对现有关节康复训练装置的结构进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双轴式膝关节牵伸训练装置，主要解决现有的关节康复训练装置对膝关节的训练效果不佳的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种双轴式膝关节牵伸训练装置，包括主体框架组件，设置在该主体框架组件内部的涡轮，与该涡轮相配合的蜗杆，以及位于主体框架组件外部的手轮，还包括伞副齿轮组、大腿支臂组件、小腿支臂组件、大腿护具和小腿护具；所述蜗杆与伞副齿轮组连接，并且二者均位于主体框架组件内部，所述手轮通过手轮杆与该伞副齿轮组连接；所述大腿支臂组件一端通过转轴与主体框架组件连接，并且该大腿支臂组件设有转轴的一端还与小腿支臂组件一端通过齿轮啮合的方式连接，所述大腿护具则连接在大腿支臂组件另一端上；所述小腿支臂组件一端与涡轮连接并可在垂直面内转动，而所述小腿护具则通过移动装置与小腿支臂组件另一端连接。

具体地说，所述小腿护具包括与移动装置连接的第一弧形固定件，以及设置在该第一弧形固定件开口两侧、用于使第一弧形固定件包裹住人体小腿的第一魔术贴绑带。

具体地说，所述大腿护具包括与大腿支臂组件连接的第二弧形固定件，以及设置在该第二弧形固定件开口两侧、用于使第二弧形固定件包裹住人体大腿的第二魔术贴绑带。

进一步地，所述小腿支臂组件和涡轮通过插拔销连接。通过插拔销可快速实现小腿支臂组件和大腿支臂组件的角度锁定。

具体地说，所述移动装置包括设置在小腿支臂组件一端的梯形滑轨，以及与该梯形滑轨相配合、并固定在小腿护具上的滑块。

为进一步适应人体大腿的肌肉形状，所述大腿支臂组件通过锲形块与大腿护具连接。

再进一步地，所述主体框架组件外部下方设有与涡轮中心轴连接、用于显示小腿支臂组件与大腿支臂组件之间的角度的测角器。

更进一步地，所述测角器的测角端连接有通用接口芯片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型结构合理、承载力高、使用方便，其通过小腿护具、大腿护具和伞副齿轮组，并改变蜗杆的安装方式后，不仅可以应用于膝关节的康复训练，而且实现了训练角度的调节。本实用新型可以使小腿支臂组件在垂直面内大范围转动，并在转动之后可以实现自锁定位，因而其不但操作范围大，而且调节精度高、训练效果俱佳。

（2）本实用新型通过设置小腿支臂组件和大腿支臂组件相应转轴，并通过小腿支臂组件和大腿支臂组件之间的同步齿轮传递转动，从而以双轴式结构的设计方式，使得小腿支臂组件和大腿支臂组件可以完美地模拟出人体膝关节的运动，进而达到无损伤舒适牵伸的目的，如此一来，不仅可以调节膝关节的训练角度，而且也显著提高了康复训练的效果。

（3）本实用新型大腿护具和小腿护具均采用半包裹弧形固定件加魔术贴绑带的结构设计，其在保证关节牵伸力量需求的同时，可以满足舒适度的需求，从而在方便穿戴的情况下，很好地解决了不同人腿形大小不一的难题。

（4）本实用新型设置了移动装置和锲形块，可以分别对小腿护具和大腿护具的高度和长度进行调节，从而使本实用新型可以灵活适配不同患者的训练需要，符合人体生物学运动的原理，优化膝关节康复训练的效果。

（5）本实用新型采用过伸设计，最大伸直角度可过伸30度，最大屈曲角度最小可达到17度，如此也很好地避免了牵伸时患者腿部肌肉变化和护具变化及佩戴不规范带来的角度损耗，满足实际需要的牵伸角度。

（6）本实用新型还设置了通用接口芯片，其可以连接外部显示输出设备，从而实时显示测角器测量到的角度，方便医生对患者的膝关节训练角度进行调整。

（7）本实用新型性价比高、结构简单、强度高、可靠度高，除了膝关节的康复训练外，其在改变小腿护具、大腿护具和移动装置形状大小后，亦可适用于腕关节的康复训练，并且同样可以调节其训练的角度，因此，相比现有技术来说，本实用新型具有实质性的特点和进步。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸示意图。

图2为本实用新型中各个零部件的组装示意图。

图3为图2中轴侧向的结构示意图。

图4为图2中后侧向的结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称为：

1-手轮，2-手轮杆，3-伞副齿轮组，4-蜗杆，5-涡轮，6-测角器，7-插拔销，8-小腿支臂组件，9-小腿护具，10-主体框架组件，11-大腿支臂组件，12-大腿护具，13-锲形块，14-滑块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1～4所示，本实用新型提供了一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其包括手轮1、伞副齿轮组3、蜗杆4、涡轮5、小腿支臂组件8、小腿护具10、主体框架组件10、大腿支臂组件11以及大腿护具12。所述主体框架组件10为整个装置的支撑体和载体，由主体框架上、主体框架中和主体框端盖三部分相互配合构成。所述伞副齿轮组3、蜗杆4和涡轮5均位于主体框架组件内部，并且三者依次相互配合连接。所述手轮1位于主体框架组件外部，并通过手轮杆2与伞副齿轮组3连接。

所述大腿支臂组件11一端通过转轴与主体框架组件10连接，所述小腿支臂组件8一端通过一插拔销7与涡轮5连接，并且小腿支臂组件8连接涡轮5的一端还通过齿轮啮合的方式与大腿支臂组件11设有转轴的一端连接。小腿支臂组件8可以随着涡轮5的转动而在垂直面内转动，本实施例中，主体框架组件10中间部分设有一个活动卡槽，该卡槽的开口大小，可以决定小腿支臂组件8在垂直面内转动的范围大小。大腿支臂组件11和小腿支臂组件8通过双轴结构（即转轴和齿轮）装配在主体框架组件上，两个组件之间的距离与人体膝关节半月形结构相符合，如此一来，本实用新型不仅可以使大腿支臂组件11和小腿支臂组件8保持转动角度一致，而且可以完美模拟出人体膝关节运动的轨迹。

所述小腿护具9通过移动装置安装在小腿支臂组件8上，用于固定人体小腿，该小腿护具9包括第一弧形固定件，以及设置在该第一弧形固定件开口两侧的第一魔术贴绑带；通过第一魔术贴绑带的固定，可以使第一弧形固定件以半包裹的方式包裹住人体小腿。而所述的移动装置则包括设置在小腿支臂组件8远离主体框架组件一端的梯形滑轨，以及与该梯形滑轨相配合、并固定在小腿护具9上的滑块14，滑块14可以顺着梯形滑轨滑动，从而调节和固定小腿护具9的位置。

所述大腿支臂组件11远离主体框架组件10的另一端设有锲形块13，所述的大腿护具12则固定在该锲形块13上，用于固定人体大腿，具体地说，该大腿护具12包括与大腿支臂组件11连接的第二弧形固定件，以及设置在该第二弧形固定件开口两侧、用于使第二弧形固定件包裹住人体大腿的第二魔术贴绑带。本实施例中，大腿支臂组件11通过改变锲形块13的斜度，可以调节大腿护具12的位置。

本实用新型在使用过程中，当需要对膝关节进行康复训练时，先根据实际情况（例如腿型和腿长）通过滑块14调整小腿护具9的位置，然后分别利用小腿护具9和大腿护具12将人体的小腿和大腿进行固定（可通过护具上的魔术贴绑带调节包裹的松紧度）。

固定好大腿和小腿后，手动拧动手轮1，使其通过手轮杆2带动伞副齿轮组3转动，进而同步带动蜗杆4及与其配合的涡轮5一起转动。涡轮5转动的同时，通过插拔销7传递到小腿支臂组件8上，而由于小腿支臂组件8和大腿支臂组件11之间有啮合的齿轮，因而通过拧动手轮1可以使小腿支臂组件8和大腿支臂组件11分别调节到所需要的角度。

当松开手轮1时，由于涡轮蜗杆发生自锁，因而此时的小腿支臂组件8和大腿支臂组件11之间便保持相对角度不变。如此持续一定的时间后，再通过手轮1将小腿支臂组件8和大腿支臂组件11调整到另一个角度的位置，如此反复调整，即可实现对膝关节的牵伸康复训练。值得说明的是，在上述训练的过程中，为了保证安全和佩戴方便，在任意时刻拔掉插拔销7都可以快速解除小腿支臂组件8和大腿支臂组件11之间的角度锁定。

为了对膝关节的训练角度进行实时测量，本实用新型在主体框架组件10外部下方设置了测角器6，用于实时测量小腿支臂组件8和大腿支臂组件11之间的转动角度，确保康复训练完全按照训练计划进行，避免出现意外伤害。而为了便于安装测角器6，并保证测量精确度，所述涡轮5和小腿支臂组件8的转动中心轴可以用测角器6的中心轴代替，并且小腿支臂组件8和测角器6中心轴之间采用D形轴孔配合，这样就能时刻保证小腿支臂组件8和测角器6的中心轴保持转动一致。通过测角器6中心轴的巧妙设置，不仅可以使涡轮5和小腿支臂组件8在主体框架组件内部自由转动，为测角器6的安装提供了支点，并为测角器6准确测量小腿支臂组件8的转动角度提供了可靠的保证，而且大大减小了零部件的数量，减小了装置的整体体积和重量，一举多得。

此外，为便于观测角度的变化，所述测角器6的测角端还有连接通用接口芯片，该通用接口芯片上具有可连接外部显示输出设备的插孔，在接入外部显示输出设备后，便可实时显示小腿支臂组件8与大腿支臂组件11之间的角度。

并且，通过插拔销7的设定还能实现患者的主动评测，例如：患者穿戴好设备后拔掉插拔销7，牵伸设备解除锁定，此时患者可以主动进行膝关节的屈伸运动，而患者的主动运动屈伸角度就能通过被测角器6准确实时测量，并可通过测角器6外接显示设备直接观测到，极大方便了患者主动运动角度测量。

    本实用新型能够轻松地实现小腿支臂组件8和大腿支臂组件11之间的角度调节，从而带动患者小腿转动，使康复训练更准确地执行，避免意外伤害出现，安全可靠，实用价值极高。并且需要说明的是，在改变小腿护具9、大腿护具12和其他相关零件大小后，本实用新型亦可用于肘关节的康复训练。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双轴式膝关节牵伸训练装置，包括主体框架组件（10），设置在该主体框架组件（10）内部的涡轮（5），与该涡轮（5）相配合的蜗杆（4），以及位于主体框架组件外部的手轮（1），其特征在于，还包括伞副齿轮组（3）、大腿支臂组件（11）、小腿支臂组件（8）、大腿护具（12）和小腿护具（9）；所述蜗杆（4）与伞副齿轮组（3）连接，并且二者均位于主体框架组件（10）内部，所述手轮（1）通过手轮杆（2）与该伞副齿轮组（3）连接；所述大腿支臂组件（11）一端通过转轴与主体框架组件（10）连接，并且该大腿支臂组件（11）设有转轴的一端还与小腿支臂组件（8）一端通过齿轮啮合的方式连接，所述大腿护具（12）则连接在大腿支臂组件（11）另一端上；所述小腿支臂组件（8）一端与涡轮（5）连接并可在垂直面内转动，而所述小腿护具（9）则通过移动装置与小腿支臂组件（8）另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其特征在于，所述小腿护具（9）包括与移动装置连接的第一弧形固定件，以及设置在该第一弧形固定件开口两侧、用于使第一弧形固定件包裹住人体小腿的第一魔术贴绑带。

3.根据权利要求2所述的一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其特征在于，所述大腿护具（12）包括与大腿支臂组件（11）连接的第二弧形固定件，以及设置在该第二弧形固定件开口两侧、用于使第二弧形固定件包裹住人体大腿的第二魔术贴绑带。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其特征在于，所述小腿支臂组件（8）和涡轮（5）通过插拔销（7）连接。

5.根据权利要求4所述的一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其特征在于，所述移动装置包括设置在小腿支臂组件（8）一端的梯形滑轨，以及与该梯形滑轨相配合、并固定在小腿护具（9）上的滑块（14）。

6.根据权利要求5所述的一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其特征在于，所述大腿支臂组件（11）通过锲形块（13）与大腿护具（12）连接。

7.根据权利要求6所述的一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其特征在于，所述主体框架组件（10）外部下方设有与涡轮（5）中心轴连接、用于显示小腿支臂组件与大腿支臂组件之间的角度的测角器（6）。

8.根据权利要求7所述的一种双轴式膝关节牵伸训练装置，其特征在于，所述测角器（6）的测角端连接有通用接口芯片。