CN2822556Y - 承重自紧交叉四连杆膝关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种义肢康复装置，尤其是一种承重自紧交叉四连杆膝关节。它包括：上膝、下膝、前连杆、后连杆组成，它还包括：限位器、拉紧装置组成；前连杆分别连接上膝和下膝一个铰点，后连杆别连接上膝和下膝另一个铰点，形成交叉的双三角形结构；拉紧装置分别连接上膝和下肢。它能克服公知的“储能功学骨架四连杆关节”存在四边形结构不稳定、摆动“死点”等不足，具有膝关节稳定性好、较好的灵活性和舒适性、结构简单、使用方便等优点。

Description

承重自紧交叉四连杆膝关节

一.技术领域

本实用新型涉及一种义肢康复装置，尤其是一种承重自紧交叉四连杆膝关节。

二.背景技术

国内外一些失去下肢的人需安装义肢，以求康复。目前公知的且与本实用新型较为接近的是“储能功学骨架四连杆关节”，其由上膝、下膝、前连杆、后连杆、限位器及弹簧张紧装置所组成，上膝和下膝的两个铰点分别连接前连杆和后连杆，形成不规则四边形结构；限位器连接上膝指向后连杆，限制人体重力和人体上肢对膝关节的向后压力在地面反作用力作用下使下膝向后位移；弹簧张紧装置连接下膝和后连杆的铰点，限制下膝和后连杆的夹角变小。该关节主要存在如下不足：一是从机械原理来分析四边形关节结构是不稳定结构，为使该关节稳定，就必须使上、下肢处于完全伸直状态且上肢的限位器必须顶住后连杆和使人体自重及人体上肢对膝关节的向后压力共同作用，才能使该关节稳定，二者缺一不可。但义肢在行走时，往往因路况或走速等变因影响，在膝关节还没有稳定时就踩下去，常导致义肢叠合而人体前倾倒地。二是人体正常行走时上、下肢会相对摆动，该关节的下膝和后连杆的夹角在机构稳定时大于90°，弹簧张紧装置又在限制下膝和后连杆的夹角变小，后连杆在摆动之初就会被别住而成为摆动的“死点”，为克服“死点”而行走顺利，义肢安装者前行必须将上肢用力向前甩，下踩落地时还必须用力向后压，以求获得机构的稳定，所以灵活性和舒适性均差。

三.发明内容

本实用新型的任务是提供一种改进的膝关节，它即能使膝关节稳定，又能有较好的灵活性和舒适性。

为完成此任务，本实用新型采用如下方式进行：

它包括：上膝、下膝、限位器、前连杆、后连杆组成，它还包括：拉紧装置组成；前连杆分别连接上膝和下膝一个铰点，后连杆分别连接上膝和下膝另一个铰点，形成交叉的双三角形结构；拉紧装置分别连接上膝和下肢。

本实用新型因为形成交叉的双三角形结构，所以膝关节稳定性好，同时由于拉紧装置分别连接上膝和下肢，所以还有较好的灵活性和舒适性，此外由于仅改变了连杆的连接方式和改设拉紧装置，所以结构依然简单、使用更方便。

四.附图说明

实用新型的具体结构由以下实施对比例及其附图给出。

图1是公知的四连杆弹簧关节结构原理图。

图2是根据本实用新型提出的承重自紧交叉四连杆膝关节结构原理图。

图3是根据本实用新型提出的一种承重自紧交叉四连杆膝关节主视图。

附图中各标识表示：

1.上膝  2.后连杆  3.限位器  4.前连杆  5.下膝  6.弹簧张紧装置  7.拉紧装置  F₁.人体重力  F₂.人体上肢对膝关节的向后压力  F₃.地面反作用力  F₄.装置弹力  F₅.装置拉力

五.具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述：

参照图1，公知的四连杆弹簧关节结构作为对比例，其由上膝1、下膝5、后连杆2、前连杆4、限位器3及弹簧张紧装置6所组成，上膝1和下膝5的两个铰点分别连接后连杆2和前连杆4，形成不规则四边形结构；限位器3连接上膝1指向后连杆2，限制人体重力F₁和人体上肢对膝关节的向后压力F₂在地面反作用力F₃作用下使下膝5向后位移；弹簧张紧装置6连接下膝5和后连杆2的铰点，装置弹力F₄限制下膝5和后连杆2的夹角变小。从机械原理来分析四边形膝关节存在几点不足：一是结构是不稳定结构。为使该膝关节稳定，就必须使上、下肢处于完全伸直状态且上肢的限位器3必须顶住后连杆2及人体重力F₁与人体上肢对膝关节的向后压力F₂合力的共同作用，才能使该关节稳定，二者缺一不可。但义肢在行走时，往往因路况或走速等变因影响，在膝关节还没有稳定时就踩下去，常导致义肢叠合而人体倒地。二是有摆动的“死点”。人体正常行走时上、下肢会相对摆动，该关节的下膝5和后连杆2的夹角在机构稳定时应大于90°，弹簧张紧装置6又在限制下膝5和后连杆2的夹角变小，后连杆2在摆动之初就会被别住而成为摆动的“死点”。

如图2所示，本实用新型提出的承重自紧交叉四连杆膝关节结构原理是将后连杆2分别连接上膝1和下膝5一个铰点，前连杆4分别连接上膝1和下膝5另一个铰点，形成交叉的双三角形结构；采用拉紧装置7分别连接上膝1和下肢，改装置弹力F₄为装置拉力F₅。这样一来，就克服了摆动的“死点”和四边形结构不稳定的问题。

如图3所示，本实用新型提出的一种承重自紧交叉四连杆膝关节，它包括：上膝1、下膝5、限位器3、后连杆2、前连杆4组成，它还包括：拉紧装置7组成；后连杆2分别连接上膝1和下膝5一个铰点，前连杆4别连接上膝1和下膝5另一个铰点，形成交叉的双三角形结构；拉紧装置7分别连接上膝1和下肢。

所述的上膝1为膝关节形。限位器3设于上膝1膝关节形腔内，下膝5和后连杆2的铰点为限位点，以限制人体上肢对膝关节的向前弯曲。

所述的拉紧装置7为管式拉簧，以限制下肢过度后甩和使下膝5回位。

Claims (4)

1.一种承重自紧交叉四连杆膝关节，它包括：上膝〔1〕、下膝〔5〕、限位器〔3〕、后连杆〔2〕、前连杆〔4〕组成，其特征在于它还包括：拉紧装置〔7〕组成；后连杆〔2〕分别连接上膝〔1〕和下膝〔5〕一个铰点，前连杆〔4〕别连接上膝〔1〕和下膝〔5〕另一个铰点，形成交叉的双三角形结构；拉紧装置〔7〕分别连接上膝〔1〕和下肢。

2.根据权利要求1所述的承重自紧交叉四连杆膝关节，其特征是所述的上膝〔1〕为膝关节形。

3.根据权利要求1或2所述的承重自紧交叉四连杆膝关节，其特征是所述的限位器〔3〕设于上膝〔1〕膝关节形腔内，下膝〔5〕和后连杆〔2〕的铰点为限位点，以限制人体上肢对膝关节的向前弯曲。

4.根据权利要求1所述的承重自紧交叉四连杆膝关节，其特征是所述的拉紧装置〔7〕为管式拉簧，以限制下肢过度后甩和使下膝〔5〕回位。

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