CN2631451Y - 具助伸功能的膝关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具助伸功能的膝关节，是连接于一大腿与一小腿义足之间，该膝关节包括一关节座、一中空支撑架、一油压装置，以及一顶杆，该关节座具有一关节头以及一供该大腿相连接的活动板，该活动板具有一与该关节头相枢接的枢接端，以及一相反于该枢接端的自由端，支撑架的一端是与该关节头相枢接，另一端则与该小腿义足相连接，油压装置是装设在该支撑架中，该顶杆是弹性复位地设置于该关节头上，该顶杆能推抵该自由端，使得该关节头未受外力作用时恒远离该自由端，借此达到由曲膝状态快速变为伸膝状态。

Description

具助伸功能的膝关节

技术领域

本实用新型涉及一种人工膝关节，特别是涉及一种具有助伸功能而能快速地由曲膝状态变为伸膝状态的膝关节。

背景技术

如图1、2所示，一种以往的下肢型功能性义肢-人工膝关节200，其目的是让残肢者能够正常地进行行走、跑步等动作，它主要包括了一关节座80、二连动杆81、一支撑架82，以及一油压装置83。因为侧视的关系，所以只见到一个连动杆81。

关节座80是用来与上方的大腿8相连接，支撑架82则是与下方的小腿义足9相连接，关节座80与支撑架82两者间是靠连动杆81的二端来相连接，因此支撑架82能带动小腿82一并相对于关节座80、大腿8转动，模拟出真实的关节活动情形。

油压装置83具有一填充有油压液的本体830，以及一与连动装置81相连动的油压杆831，油压杆831可以在本体830内上下移动，并将本体830内部空间分隔为一上腔室832与一下腔室833，且上、下腔室832、833间是借由一油道834相互连通，所以当油压杆831移动时，就能推挤油压液在上、下腔室832、833间流动。利用油压杆831推挤油压液的油压力，能够提供一用来支撑人体重量的缓冲力量。

当膝关节200在曲膝状态时，如图1所示，此时油压杆831是在下压状态，并会同时压迫一弹簧835，相反地，如图2所示，当膝关节200在伸膝状态，油压杆831是被拉升而远离小腿义足9。因此，当进行曲膝「动作」时，油压杆831会由上向下移动，反之，进行伸膝「动作」时，油压杆831会由下往上移动。

图1中，当使用者行走时，首先需提起大腿8，此时由于小腿义足9未受地面的反作用力，所以油压装置83中的弹簧835会自动推抵油压杆831向上移动，加上抬起大腿8前移的惯性力量甩动，就能使得支撑架82与大腿8大致呈一直线，回复到伸膝状态。接着，如图2所示，当已回复到伸膝状态后，使用者又能使小腿义足9与地面相接触，以使膝关节200能够确实地支撑住人体重量，借此以反覆上述步骤迈步向前。

事实上，由于强度、耐受性上的考量，一般膝关节皆是以金属材质所构成，因此支撑架82、油压装置82的整体重量甚重，造成义肢配戴者在行走时，当抬起大腿8后，除了弹簧835的弹性恢复力以外，尚必需以相当的力量抬起大腿8前甩，才能够使得膝关节200迅速地成为伸膝状态，若否，则除非膝关节上有特别的止动设计，否则使用者在未达伸膝状态下即欲支撑人体重量，易造成使用者有倾倒、跌落等危险。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种能够快速地由曲膝状态转变为伸膝状态的具助伸功能的膝关节。

于是，本实用新型具助伸功能的膝关节是能连接于一大腿与一小腿义足之间，该膝关节包括一关节座、一支撑架、一油压装置，以及一顶杆。

该关节座具有一关节头，以及一枢接在该关节头上的活动板，该活动板具有一与该关节头相枢接的枢接端，以及一相反于该枢接端的自由端。该支撑架的一端与该关节头相枢接，另一端与该小腿义足相连接。该油压装置是设置于该支撑架中，该油压装置具有油压液，以及一枢接于该关节头上并能推动该油压液移动的油压杆。

该顶杆是弹性复位地设置于该关节头上，该顶杆并具有一顶抵于该活动板的该自由端上的第一端，以及一相反于该第一端的第二端，该第一端能推抵该自由端，使得该关节头未受外力作用时恒远离该自由端。

此外，本新型更包括一弹性元件，是设置在关节头中并能顶抵于该顶杆的该第二端，能提供弹性恢复力，使该顶杆恒推抵该自由端。

因此，当使用者抬起该大腿时，该弹性元件所产生的弹性恢复力能够瞬间产生一带动该关节座与该支撑架一并向前甩动的力量，借此加速伸膝动作的进行。

本实用新型的优点是：本实用新型利用弹性元件来推动顶杆顶推活动板，使得使用者在抬起大腿时，能够瞬间产生一带动关节座与支撑架一并向前甩动的力量，借此加速伸膝动作的进行。

为了进一步理解本实用新型实质，下面通过附图及具体实施方式对本实用新型具助伸功能的膝关节进行详细说明，

附图说明

附图中：

图1是一动作示意图，说明一以往的膝关节在曲膝状态。

图2是一动作示意图，说明该以往的膝关节在伸膝状态。

图3是一动作示意图，说明本实用新型具助伸功能的膝关的一第一较佳实施例在曲膝状态。

图4是一动作示意图，说明该第一较佳实施例在伸膝状态。

图5是一部分剖视图，说明该第一较佳实施例的一顶杆以及一弹性元件。

图6是一后视图，说明该顶杆以及该弹性元件。

图7是一侧视图，说明该顶杆受外力而压迫该弹性元件。

图8是一侧视图，说明本实用新型的一第二较佳实施例。

具体实施方式

本实用新型的前述以及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一第一与一第二较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。在提出详细说明的前，要注意的是，在以下的说明中，类似的元件是以相同的编号来表示。

实施例1

参阅图3与图4，本实用新型具助伸功能的膝关节的第一较佳实施例包括一关节座1、一支撑架2、一油压装置3，以及二顶杆4。关节座1是与大腿8相连接，而支撑架2下方则是与小腿义足9相连接。

如图5与图6所示，关节座1具有一关节头11，以及一活动板12。关节头11具有一本体111，以及一上下贯穿本体111后端的穿孔112。活动板12是能与使用者的大腿8相连接，此大腿8通常指的是在使用者的残肢上加上一套筒(图未示)，而此套筒即能与活动板12彼此相互螺合住，活动板12具有一枢接在关节头11的前端上的枢接端121，以及一相反于枢接端121的自由端122，即活动板12的自由端122能够相对于关节头11枢转，因而靠近或远离关节头11的后端。支撑架2为一中空金属壳体，其上端是与关节头11相枢接，下端则是与小腿义足9相连接。

参阅图3与图4，油压装置3是设置在支撑架2中，本实施例中，油压装置3即是指油压缸，油压装置3具有一填充有油压液的缸体(图未示)，以及一突伸入缸体中的油压杆31，油压杆31的一端并是枢接在关节头11的后端上，因此当关节头11相对于支撑架2枢转时，就能够带动油压杆31推挤油压液上下移动。由于油压装置3的构造与作动大致上与以往的膝关节相同，为简化说明起见，在此不再赘述。

参阅图5与图6，顶杆4是设置在关节头11后端两侧的穿孔112中，每一顶杆4并具有一第一端41，以及相反于第一端41的第二端42。此外，本实用新型更包括二封闭各个穿孔112下端的调整螺丝5，以及二分别设置在穿孔112中的弹性元件6，本实施例中，弹性元件6是指压缩弹簧，即每一弹性元件6是受预压地设置在穿孔112中，其一端向上顶抵于顶杆4的第二端42，另一端是向下顶抵于调整螺丝5。

因此，弹性元件6的弹性恢复力能恒推抵顶杆4向上顶抵住活动板12的自由端122，使得未受到其它外力作用时，活动板12的自由端122会与关节头11的后端相隔一间距。另一方面，借由旋动调整螺丝5，即能控制调整螺丝5与顶杆4两者间的距离大小，也就是调整压缩弹性6的压缩量，进一步调整弹性元件6的弹性恢复力大小。

当使用者配戴本实用新型助伸功能的膝关节后，当小腿义足9与地面相接触时，由于人体重量的关系，因此会使大腿8压迫活动板12，使得自由端122与关节头11后端相贴近，并将顶杆4的第一端41顶推入穿孔112内，如图7所示，此时油压杆31并是处于下压的状态。

接着，如图3与图5所示，当使用者抬起大腿8的时候，虽然支撑架2、油压装置3以及小腿义足9的重量会使得膝关节成为曲膝状态，但由于小腿义足9未与地面接触，所以此时弹性元件6的弹性恢复力会推抵顶杆4向上，进而顶推活动板12的自由端122远离关节头11，因此借由弹性元件6的弹性恢复力，关节头11与支撑架2会相对于活动板12向前甩动。

在关节头11与支撑架2向前甩动的同时，再加上油压装置3中的弹簧(图未示)的作用，使得油压杆31会被迅速上推，因此能在短时间内使本实用新型恢复成伸膝状态，最后，如图4所示，将已成伸膝状态的膝关节与地面相接触，则又能够支撑人体重量，以反覆进行上述动作，达到行走的目的。

实施例2

参阅图8，揭示的是本实用新型的第二较佳实施例，由于大部分构件皆与上述的第一较佳实施例相同，所以不再一一赘述。不同的是，第二较佳实施例更包括有四连动杆60，由于是以侧视图来作表示，因此只见到两个连动杆60，每一连动杆60的一端是与关节座1相枢接，另一端则是与支撑架2相枢接，换句话说，是以四连杆机构来进行关节座1与支撑架2间的枢转作用。另关于顶杆4与弹性元件6的作用，以及整体膝关节的曲膝、伸膝动作，则是与上述第一较佳实施例相同。

归纳上述，本实用新型利用弹性元件6来推动顶杆4顶推活动板12，使得使用者在抬起大腿时，能够瞬间产生一带动关节座1与支撑架2一并向前甩动的力量，借此加速伸膝动作的进行，确实达到本实用新型的目的。

Claims (5)

1、一种具助伸功能的膝关节，是连接于一大腿与一小腿义足之间，其特征在于该膝关节包括有：

一关节座，具有一关节头，以及一枢接在该关节头上的活动板，该活动板具有一与该关节头相枢接的枢接端，以及一相反于该枢接端的自由端；

一中空支撑架，一端与该关节头相枢接，另一端与该小腿义足相连接；

一油压装置，设置于该支撑架中，该油压装置具有油压液，以及——端枢接于该关节头上并能推动该油压液移动的油压杆；以及

一顶杆，弹性复位地设置于该关节头上，该顶杆并具有一顶抵于该自由端上的第一端，以及一相反于该第一端且穿设于该关节头上的第二端，该第一端能推抵该自由端，使得该关节头未受外力作用时恒远离该自由端。

2、如权利要求1所述的膝关节，其特征在于：该关节头具有一本体，以及一开设于该本体上并供该顶杆容置于其中的穿孔。

3、如权利要求2所述的膝关节，其特征在于该膝关节更包括一设置于该穿孔中的弹性元件，该弹性元件是能顶抵该顶杆的第二端，以提供一弹性恢复力使该顶杆恒顶抵该自由端。

4、如权利要求3所述的膝关节，其特征在于该膝关节更包括一设置于该穿孔中的调整螺丝，该调整螺丝并是顶抵于该弹性元件远离该顶杆的一端。

5、如权利要求1所述的膝关节，其特征在于该膝关节更包括复数连动杆，各该连动杆的一端是枢接于该关节头上，另一端是枢接于该支撑架上，使该支撑架能相对该关节头枢转。

Images