DE102020108005B4

DE102020108005B4 - Stoßdämpfende Torsionsstruktur mit zwei Basiskörpern, einem elastischen Element und einer Spindel

Info

Publication number: DE102020108005B4
Application number: DE102020108005.0A
Authority: DE
Inventors: Chia-Pao Cheng; Chih-Hsuan Liang; Hsiang-Ming Wu
Original assignee: Ken Dall Enterprise Co Ltd
Current assignee: Ken Dall Enterprise Co Ltd
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2040-03-25
Also published as: DE102020108005A1

Abstract

Eine stoßdämpfende Torsionsstruktur umfasst einen ersten Basiskörper und einen zweiten Basiskörper, wobei der erste Basiskörper ein elastisches Element aufweist, wobei ein Anschlagelement auf einer Seite des ersten Basiskörpers angeordnet ist; wobei der zweite Basiskörper eine Kammer zum Umfassen des ersten Basiskörpers aufweist, wodurch das elastische Element zwischen dem ersten Basiskörper und dem zweiten Basiskörper angeordnet ist und elastisch an diesen beiden anliegt, wobei eine Spindel durch den zweiten Basiskörper hindurchgeführt ist und sich dann im ersten Basiskörper befindet, wodurch der zweite Basiskörper drehbar ist, wobei jeweils eine elastische Einheit auf zwei Seiten der Kammer und des Anschlagelements angeordnet ist. Beim Gehen wird das elastische Element durch die dabei entstehende Kraft gedrückt. Durch die elastische Einstellung des elastischen Elements können die vorteilhaften Effekte der Pufferung und Stoßdämpfung in vertikaler Richtung erzielt werden. Nach der Kraftaufhahme können der erste Basiskörper und der zweite Basiskörper relativ zueinander verdreht werden, um mittels der elastischen Einstellung der elastischen Einheit den vorteilhaften Effekt der elastischen Verdrehung zu erreichen. Zusätzlich zur Verringerung der beim Gehen entstehenden Aufprallkraft in vertikaler Richtung kann noch die Aufprallkraft bei Torsion, die bei Änderungen des Geländes und der Straßenbedingungen entsteht, verringert werden.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte stoßdämpfende Torsionsstruktur.
Stand der Technik
Prothetik bezieht sich hauptsächlich auf künstliche Gliedmaßen, die verwendet werden, um behinderte Gliedmaßen zu ersetzen oder das Erscheinungsbild von behinderten Gliedmaßen zu verändern. Bei der Prothetik ist neben dem Kniegelenk auch das Design der stoßdämpfenden Torsionsstruktur der Schlüssel, da beim Gehen und Bewegen unter verschiedenen Straßenbedingungen und in verschiedenen Geländesituationen, wie z. B. beim Bergauf- oder Bergabgehen oder beim Gehen auf unebenem Boden, zusätzlich zur Aufprallkraft in vertikaler Richtung noch eine Aufprallkraft bei Torsion aus einer anderen als der vertikalen Richtung (z. B. radialen Richtung) entsteht. Daher müssen diese Aufprallkräfte durch eine stoßdämpfende Torsionsstruktur verringert werden, um ein mechanisches Gleichgewicht herzustellen, wobei die stoßdämpfende Torsionsstruktur in der Lage sein muss, die Stütz- und Gehfunktion einer normalen Gliedmaße zu erfüllen.
Es wird auf das US-Patent US 6 645 253 B2 „Eine Vakuumpumpe und ein Stoßdämpfer für Prothesenvorrichtungen“ Bezug genommen, deren Struktur hauptsächlich zur Pufferung und Stoßdämpfung in vertikaler Richtung dient. In diesem Patent wurde außer den Maßnahmen für die Aufprallkraft in vertikaler Richtung keine torsionsfähige Struktur für die Aufprallkraft bei Torsion, die bei Änderungen des Geländes und der Straßenbedingungen entsteht, offenbart. Daher kann in diesem Patent die Aufprallkraft bei Torsion nicht reduziert und gepuffert werden.
Aus den Entgegenhaltungen US 2013 / 0 195 540 A1 , US 2015 / 0 257 904 A1 , CN 208 447 857 U , US 2017 / 0 304 086 A1 und DE 10 2008 000 977 A1 sind weitere Arten von Kniestruckturen bekannt.
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgebe der vorliegenden Erfindung, eine stoßdämpfende Torsionsstruktur bereitzustellen, durch die sowohl die Aufprallkraft in vertikaler Richtung als auch die Aufprallkraft bei Torsion verringert werden können, der Verdrehwinkel einfach eingestellt werden kann und die Sicherheit und der Komfort beim Gehen für den Prothesennutzer erhöht werden können.
Zur Lösung der obigen Aufgabe umfasst die vorliegende Erfindung einen ersten Basiskörper und einen zweiten Basiskörper, wobei der erste Basiskörper ein elastisches Element aufweist, wobei ein Anschlagelement auf einer Seite des ersten Basiskörpers angeordnet ist; wobei der zweite Basiskörper eine Kammer zum Umfassen des ersten Basiskörpers aufweist, wodurch das elastische Element zwischen dem ersten Basiskörper und dem zweiten Basiskörper angeordnet ist und elastisch an diesen beiden anliegt, wobei eine Spindel durch den zweiten Basiskörper hindurchgeführt ist und sich dann im ersten Basiskörper befindet, wodurch der zweite Basiskörper drehbar ist, wobei jeweils eine elastische Einheit auf zwei Seiten der Kammer und des Anschlagelements angeordnet ist.
Beim Gehen wird das elastische Element durch die dabei entstehende Kraft gedrückt. Durch die elastische Einstellung des elastischen Elements können die vorteilhaften Effekte der Pufferung und Stoßdämpfung in vertikaler Richtung erzielt werden. Nach der Kraftaufnahme können der erste Basiskörper und der zweite Basiskörper relativ zueinander verdreht werden, um mittels der elastischen Einstellung der elastischen Einheit den vorteilhaften Effekt der elastischen Verdrehung zu erreichen. Zusätzlich zur Verringerung der beim Gehen entstehenden Aufprallkraft in vertikaler Richtung kann noch die Aufprallkraft bei Torsion, die bei Änderungen des Geländes und der Straßenbedingungen entsteht, verringert werden.
Ferner kann der Benutzer den Verdrehwinkel zwischen dem ersten Basiskörper und dem zweiten Basiskörper durch Einstellen der elastischen Druckkraft der elastischen Einheit leicht einstellen.
Im Folgenden werden spezifische Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine perspektivische Teilschnittansicht gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine Draufsicht gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine Schnittansicht gemäß 4;
6 bis 9 zeigen Ansichten eines Anwendungsbeispiels mit dem vorteilhaften Effekt der elastischen Verdrehung gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 und 11 zeigen Ansichten eines Anwendungsbeispiels mit dem vorteilhaften Effekt der vertikalen Pufferung und der vertikalen Stoßdämpfung gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 und 13 zeigen Ansichten eines Anwendungsbeispiels mit der Luftauslass- und Luftsaugwirkung gemäß der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
15 zeigt eine horizontale Schnittansicht der anderen Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
16 zeigt eine vertikale Schnittansicht der anderen Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
17 und 18 zeigen Ansichten eines Anwendungsbeispiels mit der Luftauslass- und Luftsaugwirkung der anderen Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Es wird auf die 1 bis 5 Bezug genommen. Die vorliegende Erfindung umfasst einen ersten Basiskörper 10 und einen zweiten Basiskörper 20. Im Folgenden wird die Erfindung ausführlich erläutert.
Der erste Basiskörper 10 weist ein elastisches Element 12 auf, wobei ein Anschlagelement 12 auf einer Seite des ersten Basiskörpers 10 angeordnet ist.
Der zweite Basiskörper 20 weist eine Kammer 21 zum Umfassen des ersten Basiskörpers 10 auf, wodurch das elastische Element 11 zwischen dem ersten Basiskörper 10 und dem zweiten Basiskörper 20 angeordnet ist und elastisch an diesen beiden anliegt. Eine Spindel 22 ist durch den zweiten Basiskörper 20 hindurchgeführt und befindet sich dann im ersten Basiskörper 10, wodurch der zweite Basiskörper 20 drehbar ist, wobei jeweils eine elastische Einheit 24 auf zwei Seiten der Kammer 21 und des Anschlagelements 12 angeordnet ist.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Drehachse 25 auf der Oberseite des zweiten Basiskörpers 20 angeordnet, wobei die Drehachse 25 zum schwenkbaren Verbinden mit dem gebogenen Stück 31 eines Kniegelenks 30 dient. Auf der Spindel 22 ist eine elastische Komponente 26 angeordnet, wobei die elastische Komponente 26 im Bodenabschnitt des Kniegelenks 30 eingesetzt ist und zur Unterstützung der elastischen Einstellung des elastischen Elements 11 dient.
Auf diese Weise befindet sich der zweite Basiskörper 20 unterhalb des Kniegelenks 30 und ist mit diesem kombiniert, wobei der erste Basiskörper 10 mit einem prothetischen Unterschenkel kombinierbar ist.
In einem Ausführungsbeispiel weist die elastische Einheit 24 ein Einstellelement 241, ein Elastomer 242 und einen Anlageabschnitt 243 auf, wobei das Einstellelement 241 in die Kammer 21 eingeschraubt ist, wobei das Elastomer 242 zwischen dem Einstellelement 241 und dem Anlageabschnitt 243 angeordnet ist, wobei ein Übertragungskörper 23 zwischen dem Anlageabschnitt 243 und dem Anschlagelement 12 angeordnet ist, sodass der Anlageabschnitt 243 elastisch am Übertragungskörper 23 anliegen kann.
Auf diese Weise kann der Benutzer die Tiefe, wie weit das Einstellelement 241 in die Kammer 21 eingeführt werden soll, einstellen. Durch Drücken oder Loslassen des Elastomers 242 kann die Stärke der gegen den Übertragungskörper 23 drückenden elastischen Kraft des Anlageabschnitts 243 eingestellt werden, um die Einstellung des Verdrehwinkels zwischen dem ersten Basiskörper 10 und dem zweiten Basiskörper 20 zu erleichtern.
In der obigen Beschreibung werden die Komponenten und deren Zusammensetzung in der vorliegenden Erfindung erläutert. Als nächstes werden die Anwendungsbeispiele, Merkmale und vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Es wird auf die 6 bis 9 Bezug genommen. Beim Gehen können in der vorliegenden Erfindung der erste Basiskörper 10 und der zweite Basiskörper 20 nach der Kraftaufnahme relativ zueinander verdreht werden. Das heißt, der zweite Basiskörper 20 kann relativ zum ersten Basiskörper 10 in eine Richtung oder die entgegengesetzte Richtung gedreht werden. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das Anschlagelement 12 nicht und ist auf einer Seite des Übertragungskörpers 23 angeschlagen und gestoppt, sodass eine Seite des Übertragungskörpers 23 am Anlageabschnitt 243 anliegen kann, wodurch das Elastomer 242 zum Erzeugen einer elastischen Kraft zusammengedrückt wird, um mittels der elastischen Einstellung des Elastomers 242 den vorteilhaften Effekt der elastischen Verdrehung zu erreichen. Zusätzlich zur Verringerung der beim Gehen entstehenden Aufprallkraft in vertikaler Richtung kann noch die Aufprallkraft bei Torsion, die bei Änderungen des Geländes und der Straßenbedingungen entsteht, verringert werden.
Es wird auf die 10 und 11 Bezug genommen. Beim Gehen wird das elastische Element 11 durch die dabei entstehende Kraft gedrückt. Durch die elastische Einstellung des elastischen Elements 11 können die vorteilhaften Effekte der Pufferung und Stoßdämpfung in vertikaler Richtung erzielt werden.
Es wird auf die 12 und 13 Bezug genommen. Die Spindel 22 weist einen Luftkanal 221 auf, wobei ein Ende des Luftkanals 221 mit der Außenseite des ersten Basiskörpers 10 durchgängig verbunden ist und das andere Ende des Luftkanals 221 mit der oberen Außenseite der Spindel 22 und mit der an der Innenwand des zweiten Basiskörpers 20 vorgesehenen Luftkammer 222 durchgängig verbunden ist, wobei der zweite Basiskörper 20 mit einem Einwegventil 40 versehen ist, wobei das Einwegventil 40 für das unidirektionale Strömen der Außenluft zur Luftkammer 222 sorgt, wobei ein Ende des Luftkanals 221 mit dem Rückschlagventil 41 durchgängig verbunden ist, wobei das Rückschlagventil 41 für das unidirektionale Strömen der Luft im Luftkanal 221 zur Außenseite des ersten Basiskörpers 10 sorgt.
Wenn auf diese Weise der zweite Basiskörper 20 nach oben verschoben wird, wird die Luftkammer 222 zusammengedrückt und die Luft über den Luftkanal 221 und das Rückschlagventil 41 herausgeführt.
Wenn der zweite Basiskörper 20 nach unten verschoben wird, kann eine Luftsaugwirkung erzeugt werden, wobei Außenluft durch das Einwegventil 40 in die Luftkammer 222 eingeführt wird. Durch Wiederholen der vorstehenden Betätigung kann der zweite Basiskörper 20 stabil auf und ab bewegt werden, sodass im Hinblick auf die unangenehmen Vibrationen, denen der Benutzer bei der Pufferung ausgesetzt ist, eine effektive Verbesserung erzielt werden kann.
Es wird auf die 14 bis 16 Bezug genommen. In einem Ausführungsbeispiel befindet sich der zweite Basiskörper 20 unterhalb eines prothetischen Unterschenkels und ist mit diesem kombiniert, wobei der erste Basiskörper 10 mit einem prothetischen Fuß kombiniert ist. Das heißt, die Kombinationsposition der Erfindung ist nicht eingeschränkt und die Struktur wird nicht geändert, da nur die Form der Komponente entsprechend geändert zu werden braucht.
Es wird auf die 17 und 18 Bezug genommen. Entsprechend den unterschiedlichen Kombinationspositionen der Erfindung ist die Richtung der herausgeführten Luft geringfügig unterschiedlich. Die Spindel 22 weist einen Luftkanal 221 auf, wobei ein Ende des Luftkanals 221 mit der Außenseite des zweiten Basiskörpers 20 durchgängig verbunden ist und das andere Ende des Luftkanals 221 mit der oberen Außenseite der Spindel 22 und mit der an der Innenwand des zweiten Basiskörpers 20 vorgesehenen Luftkammer 222 durchgängig verbunden ist, wobei der zweite Basiskörper 20 mit einem Einwegventil 40 versehen ist, wobei das Einwegventil 40 für das unidirektionale Strömen der Außenluft zur Luftkammer 222 sorgt, wobei ein Ende des Luftkanals 221 mit dem Rückschlagventil 41 durchgängig verbunden ist, wobei das Rückschlagventil 41 für das unidirektionale Strömen der Luft im Luftkanal 221 zur Außenseite des zweiten Basiskörpers 20 sorgt.
Wenn auf diese Weise der zweite Basiskörper 20 nach oben verschoben wird, wird die Luftkammer 222 zusammengedrückt und die Luft über den Luftkanal 221 und das Rückschlagventil 41 herausgeführt.
Wenn der zweite Basiskörper 20 nach unten verschoben wird, kann eine Luftsaugwirkung erzeugt werden, wobei Außenluft durch das Einwegventil 40 in die Luftkammer 222 eingeführt wird.

Claims

Eine stoßdämpfende Torsionsstruktur, umfassend: einen ersten Basiskörper (10), der ein elastisches Element (11) aufweist, wobei ein Anschlagelement (12) auf einer Seite des ersten Basiskörpers (10) angeordnet ist; einen zweiten Basiskörper (20), der eine Kammer (21) zum Umfassen des ersten Basiskörpers (10) aufweist, wodurch das elastische Element (11) zwischen dem ersten Basiskörper (10) und dem zweiten Basiskörper (20) angeordnet ist und elastisch an diesen beiden anliegt, wobei eine Spindel (22) durch den zweiten Basiskörper (20) hindurchgeführt ist und sich dann im ersten Basiskörper (10) befindet, wodurch der zweite Basiskörper (20) drehbar ist, wobei jeweils eine elastische Einheit (24) auf zwei Seiten der Kammer (21) und des Anschlagelements (12) angeordnet ist.
Stoßdämpfende Torsionsstruktur nach Anspruch 1, bei der eine Drehachse (25) auf der Oberseite des zweiten Basiskörpers (20) angeordnet ist, wobei die Drehachse (25) zum schwenkbaren Verbinden mit einem gebogenen Stück (31) eines Kniegelenks dient, wobei auf der Spindel (22) eine elastische Komponente (26) angeordnet ist, wobei die elastische Komponente (26) im Bodenabschnitt des Kniegelenks (30) eingesetzt ist, wodurch sich der zweite Basiskörper (20) unterhalb des Kniegelenks (30) befindet und mit diesem kombiniert ist, wobei der erste Basiskörper (10) mit einem prothetischen Unterschenkel kombinierbar ist.
Stoßdämpfende Torsionsstruktur nach Anspruch 1, bei der die elastische Einheit (24) ein Einstellelement (241), ein Elastomer (242) und einen Anlageabschnitt (243) aufweist, wobei das Einstellelement (241) in die Kammer (21) eingeschraubt ist, wobei das Elastomer (242) zwischen dem Einstellelement (241) und dem Anlageabschnitt (243) angeordnet ist, wobei ein Übertragungskörper (23) zwischen dem Anlageabschnitt (243) und dem Anschlagelement (12) angeordnet ist, sodass der Anlageabschnitt (243) elastisch am Übertragungskörper (23) anliegen kann.
Stoßdämpfende Torsionsstruktur nach Anspruch 1, bei der die Spindel (22) einen Luftkanal (221) aufweist, wobei ein Ende des Luftkanals (221) mit der Außenseite des ersten Basiskörpers (10) durchgängig verbunden ist und das andere Ende des Luftkanals (221) mit der oberen Außenseite der Spindel (22) und mit einer an der Innenwand des zweiten Basiskörpers (20) vorgesehenen Luftkammer (222) durchgängig verbunden ist, wobei der zweite Basiskörper (20) mit einem Einwegventil (40) versehen ist, wobei das Einwegventil (40) für das unidirektionale Strömen der Außenluft zur Luftkammer (222) sorgt, wobei ein Ende des Luftkanals (221) mit einem Rückschlagventil (41) durchgängig verbunden ist, wobei das Rückschlagventil (41) für das unidirektionale Strömen der Luft im Luftkanal (221) zur Außenseite des ersten Basiskörpers (10) sorgt.
Stoßdämpfende Torsionsstruktur nach Anspruch 1, bei der sich der zweite Basiskörper (20) unterhalb eines prothetischen Unterschenkels befindet und mit diesem kombiniert ist, wobei der erste Basiskörper (10) mit einem prothetischen Fuß kombiniert ist.
Stoßdämpfende Torsionsstruktur nach Anspruch 1, bei der die Spindel (22) einen Luftkanal (221) aufweist, wobei ein Ende des Luftkanals (221) mit der Außenseite des zweiten Basiskörpers (20) durchgängig verbunden ist und das andere Ende des Luftkanals (221) mit der oberen Außenseite der Spindel (22) und mit der an der Innenwand des zweiten Basiskörpers (20) vorgesehenen Luftkammer (222) durchgängig verbunden ist, wobei der zweite Basiskörper (20) mit einem Einwegventil (40) versehen ist, wobei das Einwegventil (40) für das unidirektionale Strömen der Außenluft zur Luftkammer (222) sorgt, wobei ein Ende des Luftkanals (221) mit dem Rückschlagventil (41) durchgängig verbunden ist, wobei das Rückschlagventil (41) für das unidirektionale Strömen der Luft im Luftkanal (221) zur Außenseite des zweiten Basiskörpers (20) sorgt.