CN209951720U - 一种髋关节助行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种髋关节助行器，包括：腰部固定装置，能量存储释放装置和大腿支撑装置；能量存储释放装置连接腰部固定装置和大腿支撑装置，能量存储释放装置包括：能量存储释放装置外壳，发条弹性装置，花键轴套，中心转轴，拉压弹性装置，旋转装置，轴端止动装置；发条弹性装置的内圈固定于花键轴套的外圈上，发条弹性装置的外圈固定于能量存储释放装置外壳的内壁上，拉压弹性装置套在中心转轴上，并处于压缩状态，轴端止动装置固定于中心转轴上，轴端止动装置卡接在能量存储释放装置外壳的限位处，旋转装置固定于中心转轴的一侧。本实用新型髋关节助行器可为用户提供有效的行走辅助力。本实用新型结构简单轻便，成本低廉，工作可靠，穿戴舒适性好。

Description

一种髋关节助行器

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，特别涉及一种髋关节助行器。

背景技术

目前国内外在康复医疗领域的机器人设备逐渐增多，助行机器人是一类可以帮助具有行走障碍的患者恢复独立行走能力的康复医疗设备。

目前存在的助行器，绝大多数是采用电机进行驱动，电驱动助力关节采用电机作为驱动元件，导致助力关节自重较大、结构复杂，由于电机的引入，使助力关节的成本显著升高，维护及保养难度增加，关节工作可靠性降低。由于电机工作时产生一定噪音，当用户穿戴助力关节时，其穿戴的舒适性将大大折扣。由于电机工作需要消耗电能，电驱动助力关节的续航能力也存在较大缺陷。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术存在的缺陷，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种髋关节助行器。所述髋关节助行器包括：腰部固定装置，能量存储释放装置，和大腿支撑装置；

所述腰部固定装置用于固定于用户腰部；

所述能量存储释放装置一端连接所述腰部固定装置，一端连接所述大腿支撑装置，所述能量存储释放装置包括左侧能量存储释放装置和右侧能量存储释放装置，所述左侧能量存储释放装置和右侧能量存储释放装置分别包括：能量存储释放装置外壳，发条弹性装置，花键轴套，中心转轴，拉压弹性装置，旋转装置，轴端止动装置；

所述中心转轴与所述花键轴套连接，

所述发条弹性装置的内圈固定于所述花键轴套的外圈上，所述发条弹性装置的外圈固定于所述能量存储释放装置外壳的内壁上，

拉压弹性装置套在中心转轴上，一端与中心转轴的花键端面相切，一端与能量存储释放装置外壳的内壁相切，并处于压缩状态，

所述轴端止动装置固定于所述中心转轴上，所述轴端止动装置卡接在所述能量存储释放装置外壳的限位处，并可在所述拉压弹性装置的按压下使所述轴端止动装置与所述能量存储释放装置外壳的限位处脱开；

所述旋转装置固定于中心转轴的一侧，并可在所述轴端止动装置与所述能量存储释放装置外壳的径向凹处脱开时带动所述中心转轴旋转。

在一些实施例中，所述腰部固定装置与所述能量存储释放装置外壳通过粘结连接在一起。

在一些实施例中，所述能量存储释放装置外壳包括能量存储释放装置盒外片以及与所述能量存储释放装置盒外片配合的能量存储释放装置盒内片。

在一些实施例中，所述轴端止动装置固定于所述中心转轴上，所述轴端止动装置上设置有径向凸起，所述能量存储释放装置外壳的限位处为径向凹处，

所述轴端止动装置可在所述拉压弹性装置的按压下使所述径向凸起从所述径向凹处脱开。

在一些实施例中，所述轴端止动装置包括：轴端挡片，和螺钉；所述轴端挡片通过所述螺钉固定于所述中心转轴上，

所述径向凸起设置在速搜轴端挡片上。

所述拉压弹性装置包括：中心转轴推动弹簧，

所述中心转轴推动弹簧抵顶在所述中心转轴的端面与所述能量存储释放装置盒内片的内壁之间，所述中心转轴推动弹的一端与所述中心转轴的花键端面相切，一端与所述能量存储释放装置盒内片的内壁的内壁相切，并处于压缩状态。

在一些实施例中，所述拉压弹性装置包括：中心转轴推动弹簧，

所述中心转轴推动弹簧抵顶在所述中心转轴的端面与所述能量存储释放装置盒内片的内壁之间，所述中心转轴推动弹的一端与所述中心转轴的花键端面相切，一端与所述能量存储释放装置盒内片的内壁的内壁相切，并处于压缩状态。

在一些实施例中，所述旋转装置包括：发条旋转扳手和扳手固定螺钉，所述发条旋转扳手通过所述扳手固定螺钉固定于所述中心转轴的一端。

在一些实施例中，所述发条弹性装置包括：发条弹簧，所述发条弹簧的内圈固定于所述花键轴套的外圈上，所述发条弹簧的外圈固定于所述能量存储释放装置盒外片的内壁上。

在一些实施例中，所述大腿支撑装置包括：大腿支撑板，固定螺钉，固定螺母，以及大腿支撑板夹盖，所述大腿支撑板以及所述大腿支撑板夹盖通过所述固定螺钉和所述固定螺母的配合固定设置在所述能量存储释放盒外片上。

本实用新型的技术效果：本实用新型公开的髋关节助行器可为用户提供有效的行走辅助力。通过采用发条弹簧装置作为核心驱动元件，以被动行走原理作为理论依据，针对发条弹簧装置，对关节结构及传动装置进行了独特的设计，使用过程中无需消耗外部能源，结构简单轻便，成本低廉，工作可靠，穿戴舒适性好，可以有效解决电驱动助力关节所无法解决的自重大、可靠性低、成本高、噪音大等诸多问题，具有十分广阔的市场前景。

附图说明

图1为根据本实用新型一个实施例的髋关节助行器的整体结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的髋关节助行器的剖视图；

图3为根据本实用新型一个实施例的能量存储释放装置的部分剖视图。

附图中涉及的附图标记如下：

1-能量存储释放装置盒外片，2-发条弹簧，3-能量存储释放装置盒内片， 6-花键轴套，7-中心转轴，8-轴端挡片，9-螺钉，10-中心转轴推动弹簧， 11-发条旋转扳手，12-扳手固定螺钉，13-大腿支撑板夹盖，14-固定螺母， 15-固定螺钉，16-大腿支撑板，17-腰部固定装置，20-能量存储释放装置， 100-髋关节助行器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，而不构成对本实用新型的限制。

参考图1至图3所示，示意出了根据本实用新型一个实施例的髋关节助行器100。所述髋关节助行器100包括：腰部固定装置17，能量存储释放装置20，和大腿支撑装置；

所述腰部固定装置17用于固定于用户腰部；

所述能量存储释放装置20一端连接所述腰部固定装置17，一端连接所述大腿支撑装置，所述能量存储释放装置20包括左侧能量存储释放装置和右侧能量存储释放装置，所述左侧能量存储释放装置和右侧能量存储释放装置分别包括：能量存储释放装置外壳，发条弹性装置，花键轴套6，中心转轴7，拉压弹性装置，旋转装置，轴端止动装置；

所述中心转轴7与所述花键轴套6连接，

所述发条弹性装置的内圈固定于所述花键轴套6的外圈上，所述发条弹性装置的外圈固定于所述能量存储释放装置外壳的内壁上，

拉压弹性装置套在中心转轴7上，一端与中心转轴7的花键端面相切，一端与能量存储释放装置外壳的内壁相切，并处于压缩状态，

所述轴端止动装置固定于所述中心转轴7上，所述轴端止动装置卡接在所述能量存储释放装置外壳的限位处，并可在所述拉压弹性装置的按压下使所述轴端止动装置与所述能量存储释放装置外壳的限位处脱开；

所述旋转装置固定于中心转轴7的一侧，并可在所述轴端止动装置与所述能量存储释放装置外壳的径向凹处脱开时带动所述中心转轴7旋转。

在一些实施例中，所述腰部固定装置17与所述能量存储释放装置外壳通过粘结连接在一起。

在一些实施例中，所述能量存储释放装置外壳包括能量存储释放装置盒外片1以及与所述能量存储释放装置盒外片1配合的能量存储释放装置盒内片3。

在一些实施例中，所述轴端止动装置固定于所述中心转轴7上，所述轴端止动装置上设置有径向凸起，所述能量存储释放装置外壳的限位处为径向凹处，

所述轴端止动装置可在所述拉压弹性装置的按压下使所述径向凸起从所述径向凹处脱开。

在一些实施例中，所述轴端止动装置包括：轴端挡片8，和螺钉9；所述轴端挡片8通过所述螺钉9固定于所述中心转轴7上，

所述径向凸起设置在速搜轴端挡片8上。

所述拉压弹性装置包括：中心转轴推动弹簧10，

所述中心转轴推动弹簧10抵顶在所述中心转轴7的端面与所述能量存储释放装置盒内片3的内壁之间，所述中心转轴7推动弹的一端与所述中心转轴7的花键端面相切，一端与所述能量存储释放装置盒内片3的内壁相切，并处于压缩状态。

在一些实施例中，所述拉压弹性装置包括：中心转轴推动弹簧10，所述中心转轴推动弹簧10抵顶在所述中心转轴7的端面与所述能量存储释放装置盒内片3的内壁之间，所述中心转轴7推动弹的一端与所述中心转轴7 的花键端面相切，一端与所述能量存储释放装置盒内片3的内壁相切，并处于压缩状态。

在一些实施例中，所述旋转装置包括：发条旋转扳手11和扳手固定螺钉12，所述发条旋转扳手11通过所述扳手固定螺钉12固定于所述中心转轴7的一端。

在一些实施例中，所述发条弹性装置包括：发条弹簧2，所述发条弹簧 2的内圈固定于所述花键轴套6的外圈上，所述发条弹簧2的外圈固定于所述能量存储释放装置盒外片1的内壁上。

在一些实施例中，所述大腿支撑装置包括：大腿支撑板16，固定螺钉 15，固定螺母14，以及大腿支撑板夹盖13，所述大腿支撑板16以及所述大腿支撑板夹盖13通过所述固定螺钉15和所述固定螺母14的配合固定设置在所述能量存储释放盒外片上。

如图2所示，为本实用新型一个实施例的髋关节助力器的剖面图。中心转轴7与花键轴套6连接，花键轴套6两端分别与能连存储释放盒内片3、能量存储释放装置盒外片1的内壁圆柱凸起紧靠，发条弹簧2内圈固定于花键轴套6的外圈上，发条弹簧2外圈固定于能量存储释放装置盒外片1 的内壁上，轴端挡片8采用螺钉9固定于中心转轴7上，轴端挡片8径向凸起与能量存储释放盒内片3的径向凹处卡住。发条旋转扳手11利用扳手固定螺钉12固定于中心转轴7的一侧。大腿支撑板16被固定螺钉15、固定螺母14及大腿支撑板夹盖13固定于能量存储释放盒外片1上。腰部支撑装置17与能量存储释放装置盒内片3粘结在一起。中心转轴推动弹簧10 套在中心转轴7上，一端与中心转轴7的花键端面相切，一端与能量存储释放盒内片3内壁相切，并处于压缩状态。

初始状态下，发条弹簧2内部无能量，不输出扭矩，当用户将装置穿戴上后，首先按压发条旋转扳手11，发条旋转扳手11推动中心转轴7，中心转轴7克服中心转轴推动弹簧10的阻力，将轴端挡片8推出能量存储释放盒外片内片3的凹槽。然后保持发条旋转扳手11压紧状态不变，旋转发条旋转扳手11，发条扳手11带动中心转轴7旋转，中心转轴7通过花间连接带动花键轴套6旋转，由于发条弹簧2内圈固定于花键轴套6外圈上，此时便可带动发条弹簧2旋转，进而为发条弹簧2施加能量，并存储在能量存储释放装置内。然后解除发条旋转扳手11的压紧状态，在中心转轴推动弹簧10的推力作用下，中心转轴7、轴端挡片8将会向左运动，使轴端挡片8的凸起处再次进入能量存储释放盒外片内片3的凹槽，从而进行固定。由于发条弹簧2内具有了弹性势能，而发条弹簧2外圈固定于能量存储释放盒外片1的内壁上，因此，能量存储释放盒外片1将在发条弹簧2 的作用下旋转，然后带动大腿支撑板进行旋转，最终对髋关节进行助力，辅助用户行走。

本实用新型公开的髋关节助行器能够在没有电能等能源消耗的情况下，为用户提供一定的助力效果，由于本专利结构中不涉及电机、减速器等部件，相对已有的电驱动助行器，其结构简单，自重较轻，维护及保养容易、可有效降低产品加工成本，缩短加工周期，降低维护及保养成本，无需专业人士即可装配及使用，具有十分庞大的用户群体。由于自重较轻，使得该助行器穿戴舒适性较好，还可以有效避免由于电机工作所带来的噪声干扰。电驱动助力关节由于其中包含较多电气部件，导致产品整体工作故障率较高，而本专利中的发条型无动力髋关节助行器，属于纯被动助力关节，无电气部件，产品工作可靠性有显著提升。

本领域内的技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种髋关节助行器，其特征在于，包括：腰部固定装置，能量存储释放装置，和大腿支撑装置；所述腰部固定装置用于固定于用户腰部；所述能量存储释放装置一端连接所述腰部固定装置，一端连接所述大腿支撑装置，所述能量存储释放装置包括左侧能量存储释放装置和右侧能量存储释放装置，所述左侧能量存储释放装置和右侧能量存储释放装置分别包括：能量存储释放装置外壳，发条弹性装置，花键轴套，中心转轴，拉压弹性装置，旋转装置，轴端止动装置；所述中心转轴与所述花键轴套连接；所述发条弹性装置的内圈固定于所述花键轴套的外圈上，所述发条弹性装置的外圈固定于所述能量存储释放装置外壳的内壁上；拉压弹性装置套在中心转轴上，一端与中心转轴的花键端面相切，一端与能量存储释放装置外壳的内壁相切，并处于压缩状态；所述轴端止动装置固定于所述中心转轴上，所述轴端止动装置卡接在所述能量存储释放装置外壳的限位处，并可在所述拉压弹性装置的按压下使所述轴端止动装置与所述能量存储释放装置外壳的限位处脱开；所述旋转装置固定于中心转轴的一侧，并可在所述轴端止动装置与所述能量存储释放装置外壳的径向凹处脱开时带动所述中心转轴旋转。

2.根据权利要求1所述的髋关节助行器，其特征在于，所述腰部固定装置与所述能量存储释放装置外壳通过粘结连接在一起。

3.根据权利要求1所述的髋关节助行器，其特征在于，所述能量存储释放装置外壳包括能量存储释放装置盒外片以及与所述能量存储释放装置盒外片配合的能量存储释放装置盒内片。

4.根据权利要求1所述的髋关节助行器，其特征在于，所述轴端止动装置上设置有径向凸起，所述能量存储释放装置外壳的限位处为径向凹处；所述轴端止动装置可在所述拉压弹性装置的按压下使所述径向凸起从所述径向凹处脱开。

5.根据权利要求4所述的髋关节助行器，其特征在于，所述轴端止动装置包括：轴端挡片，和螺钉；所述轴端挡片通过所述螺钉固定于所述中心转轴上，所述径向凸起设置在速搜轴端挡片上。

6.根据权利要求3所述的髋关节助行器，其特征在于，所述拉压弹性装置包括：中心转轴推动弹簧，所述中心转轴推动弹簧抵顶在所述中心转轴的端面与所述能量存储释放装置盒内片的内壁之间，所述中心转轴推动弹的一端与所述中心转轴的花键端面相切，一端与所述能量存储释放装置盒内片的内壁的内壁相切，并处于压缩状态。

7.根据权利要求3所述的髋关节助行器，其特征在于，所述拉压弹性装置包括：中心转轴推动弹簧，所述中心转轴推动弹簧抵顶在所述中心转轴的端面与所述能量存储释放装置盒内片的内壁之间，所述中心转轴推动弹的一端与所述中心转轴的花键端面相切，一端与所述能量存储释放装置盒内片的内壁的内壁相切，并处于压缩状态。

8.根据权利要求1所述的髋关节助行器，其特征在于，所述旋转装置包括：发条旋转扳手和扳手固定螺钉，所述发条旋转扳手通过所述扳手固定螺钉固定于所述中心转轴的一端。

9.根据权利要求3所述的髋关节助行器，其特征在于，所述发条弹性装置包括：发条弹簧，所述发条弹簧的内圈固定于所述花键轴套的外圈上，所述发条弹簧的外圈固定于所述能量存储释放装置盒外片的内壁上。

10.根据权利要求3所述的髋关节助行器，其特征在于，所述大腿支撑装置包括：大腿支撑板，固定螺钉，固定螺母，以及大腿支撑板夹盖，所述大腿支撑板以及所述大腿支撑板夹盖通过所述固定螺钉和所述固定螺母的配合固定设置在所述能量存储释放盒外片上。

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