DE19632221A1

DE19632221A1 - Coupling for limb bone orthosis

Info

Publication number: DE19632221A1
Application number: DE19632221A
Authority: DE
Inventors: Herbert Hochhuber; Klaus Hochhuber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1997-06-12
Also published as: DE29613843U1

Abstract

The coupling (1,10) has a spring seating (3) to hold a biasing spring for a stop slide (31,33). The other coupling section (2,20) has a receiving face which works together with the stop slide. The second coupling section has a circular curved receiving surface (24) with a radial recess (25) and a flank surface (26) between these. The stop slide contacts the flank face when the coupling sections are extended and engages in the recess when they have moved through a defined angle. The slide further engages with the receiving surface when the sections move through a further angle.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein besonders ausgestaltetes Ge lenk für Orthesen. Orthesen sind Hilfen zum Bewegen von Glie dern von durch Lähmungen Behinderten; sie bilden gewissermas sen ein außen an die gelähmten Gliedmaßen angelegtes künstli ches Knochengerüst. Solche Orthesen sind insbesondere als Gehapparate für Behinderte mit Lähmungen in den Beinen be deutsam.The invention relates to a specially designed Ge steering for orthoses. Orthoses are aids to moving Glie those of disabled people due to paralysis; in a sense, they form artificially placed on the paralyzed limbs bones. Such orthoses are particularly as Walking apparatus for the disabled with paralysis in the legs clear.

Bei als Gehapparate dienenden Orthesen kommt dem Gelenk zwi schen einem dem Oberschenkel zugeordneten Glied und einem dem Unterschenkel zugeordneten Glied, das als Kniegelenk dient, besondere Bedeutung zu. Der Behinderte, der sich mittels ei ner solchen Orthese und gegebenenfalls mit Krücken oder durch Gewichtsverlagerung gehend fortbewegen will, kann dabei Ober schenkel und Unterschenkel nicht mit Muskelkraft gestreckt halten. Daher muß das Gelenk beim Gehvorgang die dem Ober schenkel und dein Unterschenkel zugeordneten Orthesenelemente im wesentlichen starr verbinden. Zuin Hinsetzen muß aber das Gelenk als solches nutzbar sein, um die dem Oberschenkel und dem Unterschenkel zugeordneten Orthesenelemente relativ zu einander beugen zu können, und beim Wiederaufstehen muß die starre Verbindung dieser Orthesenelemente wieder herstellbar sein.With orthoses serving as walking devices, the joint comes between a limb associated with the thigh and one Lower limb associated limb that serves as a knee joint special meaning too. The disabled person who uses ei ner such orthosis and possibly with crutches or by If you want to move your weight around, you can do it thigh and lower leg not stretched with muscle strength hold. Therefore, the joint must be the upper one when walking leg and your lower leg associated with orthotic elements essentially rigidly connect. But it has to be put down As such, be usable to the thigh and joint orthosis elements associated with the lower leg relative to to be able to bend each other, and when she gets up she has to rigid connection of these orthotic elements can be restored be.

Bekannte Orthesengelenke haben deshalb eine Verriegelung in der Streckstellung, die vom Behinderten über einen Bowdenzug oder dergleichen, also durch Zurückziehen eines die Gelenkbe wegung sperrenden Riegelelements, entriegeln kann, um sich hinzusetzen, und beim Aufstehen kann das federbelastete Rie gelelement wieder einrasten. Diese herkömmlichen Orthesenge lenke haben aber den Nachteil, daß der Behinderte zum Entrie geln des Gelenks eine Hand frei haben muß, um die Entriege lung zu betätigen, was für ihn eine zusätzliche Erschwernis darstellt, da er dann die Hand nicht anderweitig benutzen kann, beispielsweise um sich irgendwo festzuhalten.Known orthotic joints therefore have a lock in the stretched position by the disabled via a Bowden cable or the like, that is, by withdrawing one of the articulated joints locking block locking element, can unlock to yourself add, and when standing up the spring-loaded belt Snap the gel element back into place. This conventional orthosis Steer but have the disadvantage that the disabled to the entrance gel of the joint must have a hand free to the entrances actuation, which is an additional difficulty for him represents, because then he will not use the hand otherwise can, for example, to hold on somewhere.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Orthesen gelenk zu schaffen, das dem Behinderten bei der Benutzung der Orthese Erleichterungen bringt.The invention is therefore based on the object of an orthosis create joint that the disabled with the use of the Orthosis brings relief.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das erfin dungsgemäße Gelenk eine Federraste mit vorzugsweise einstell barer Federhärte aufweist, die das Gelenk in der Streckstel lung im wesentlichen arretiert, aber eine Beugung in einem gewissen Winkelbereich (z. B. 30 Grad) zuläßt, innerhalb die ses Winkelbereichs aber durch die Federraste jeweils unter Vorspannung in die Streckstellung steht, und bei Anwendung eines entsprechenden Drehmoments unter Überwindung der Feder raste über diesen Winkelbereich hinaus drehbar ist und dann innerhalb eines vorgegebenen maximalen Drehwinkelbereichs drehbar ist, in welchem die Federraste ohne Wirkung ist.The solution according to the invention is that the inventions Joint according to the invention preferably adjusts a spring catch barer spring hardness, which the joint in the extensor essentially locked, but one flexion in one allows a certain angular range (e.g. 30 degrees) within the ses angular range but under the spring catch Preload is in the extended position, and when using a corresponding torque while overcoming the spring snapped beyond this angular range and then within a predetermined maximum angle of rotation range is rotatable, in which the spring catch has no effect.

Zwei bevorzugte Ausführungsvarianten des Orthesengelenks nach der Erfindung sind in den anliegenden Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden mehr im einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt: Two preferred versions of the orthotic joint according to the invention are illustrated in the accompanying drawings and are described in more detail below. In the Drawings shows:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Orthesengelenks insge samt, Fig. 1 a first embodiment of to the invention OF INVENTION orthesis hinge IMP EXP velvet,

Fig. 2A und 2B das eine Gelenkteil des Orthesenge lenks nach Fig. 1 in Ansicht und im Längsschnitt, Figs. 2A and 2B, a hinge portion of the Orthesenge Lenk's of FIG. 1 in elevation and in longitudinal section,

Fig. 3A und 3B das andere Gelenkteil des Orthesenge lenks nach Fig. 1 in Ansicht und im Längsschnitt, FIGS. 3A and 3B, the other hinge part of the Orthesenge Lenk's of FIG. 1 in elevation and in longitudinal section,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines er findungsgemäßen Orthesengelenks in teilweise geschnittener Ansicht, und Fig. 4 shows a second embodiment of a he orthosis joint according to the invention in a partially sectioned view, and

Fig. 5 das Orthesengelenk nach Fig. 4 in wiederum teilweise geschnittener Sei tenansicht. Fig. 5, the orthotic joint of FIG. 4 again in a partially sectioned Be tenansicht.

Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Orthesengelenk sind die beiden Gelenkteile 1 und 2 für eine Verbindung mit dem jeweiligen Element der Orthese durch Verschraubung vorgese hen; bei der Ausführungsform des Orthesengelenks nach den Fig. 4 und 5 sind die beiden Gelenkteile 1 und 2 für ein direktes Verschweißen mit dem jeweiligen Element der Orthese vorgesehen.In the orthotic joint shown in FIGS . 1 to 3, the two joint parts 1 and 2 are provided for connection to the respective element of the orthosis by screwing; in the embodiment of the orthotic joint according to FIGS. 4 and 5, the two hinge parts 1 and 2 are provided for direct welding to the respective element of the orthosis.

Zunächst wird die Ausführungsform des Orthesengelenks nach den Fig. 1 bis 3 näher beschrieben.First, the embodiment of the orthotic joint according to FIGS. 1 to 3 is described in more detail.

Jedes Gelenkteil 1 bzw. 2 weist einen Befestigungsbereich 11 bzw. 21 zur Verbindung mit den entsprechenden Elementen der Orthese, sowie eine Gelenkplatte 12 bzw. 22 auf, die beim zu sammengesetzten Gelenk (Fig. 1) relativ zueinander drehbar aufeinander liegen. Dabei weist die Gelenkplatte 12 des einen Gelenkteils 1 eine mittige Gewindebohrung 13 zum Einschrauben eines (nicht dargestellten) Gelenkzapfens auf, und das andere Gelenkteil 2 weist ein in seine Gelenkplatte 22 eingebautes Kugellager 23 auf. Each joint part 1 or 2 has a fastening area 11 or 21 for connection to the corresponding elements of the orthosis, as well as a joint plate 12 or 22 which, when the joint is assembled ( FIG. 1), rotates relative to one another. The hinge plate 12 of the one hinge part 1 has a central threaded bore 13 for screwing in a hinge pin (not shown), and the other hinge part 2 has a ball bearing 23 built into its hinge plate 22 .

Das eine Gelenkteil 1 weist neben dem Befestigungsbereich 11 eine Hülse 14 auf, in welche eine in Fig. 1 dargestellte Fe derraste 31 eingebaut ist, die aus einem in der Hülse 14 ver schiebbaren Rastenkörper 31 und einer diese vorspannenden Schraubendruckfeder 32 besteht. Der Rastenkörper 31 trägt an seinem vorderen Ende eine Rolle 33, und die Feder 32 ist mit ihrem hinteren Ende an einer Einstellschraube 34 abgestützt, mittels welcher durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben die Federhärte eingestellt werden kann.One hinge part 1 has, in addition to the fastening region 11, a sleeve 14 , in which a Fe derraste 31 is shown in Fig. 1 is installed, which consists of a ver in the sleeve 14 slidable catch body 31 and a biasing helical compression spring 32 . The catch body 31 carries a roller 33 at its front end, and the spring 32 is supported with its rear end on an adjusting screw 34 , by means of which the spring hardness can be adjusted by screwing it in more or less deeply.

Die Gelenkplatte 22 des anderen Gelenkteils 2 weist einen sich über einen gewissen Winkelbereich erstreckenden kreisbo genförmigen Umfangsbereich 24 und eine gegenüber diesem radi al zurückgesetzte Einbuchtung 25 mit einem dazwischenliegen den Flankenbereich 26 auf. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wirkt die am vorderen Ende des Rastenkörpers 31 angeordnete Rolle 33 mit den Umfangsbereichen 26 und 24 der Gelenkplatte 22 zusammen, und zwar in der Weise, daß in der Streckstellung des Gelenks die Rolle 33 mit dem inneren Ende des Flankenbe reichs 26 zusammenwirkt, wobei die Einbuchtung 25 das vordere Ende des Rastenkörpers 31 aufnimmt. Das Gelenk ist nun in ei nem ersten, in Fig. 1 mit "1" bezeichneten Winkelbereich von etwa 30 Grad drehbar, während welchem die Rolle 33 sich in nerhalb des Flankenbereichs 26 bewegt und daher innerhalb dieses Winkelbereichs das Gelenk jeweils in seine Streckstel lung vorspannt, indem der Angriffspunkt der Rolle 33 am Flan kenbereich 26 radial von der Achse des Gelenkzapfens versetzt ist, der das Kugellager 23 durchdringt und in die Gewindeboh rung 13 eingeschraubt ist, und daher ein Drehmoment auf das andere Gelenkteil 2 relativ zum einen Gelenkteil 1 ausübt.The hinge plate 22 of the other hinge part 2 has a circular arc-shaped circumferential region 24 which extends over a certain angular range and an indentation 25 which is set back radially with an intermediate flank region 26 . As can be seen from Fig. 1, the roller 33 arranged at the front end of the catch body 31 cooperates with the peripheral regions 26 and 24 of the hinge plate 22 , in such a way that in the extended position of the hinge the roller 33 with the inner end of the Flankenbe cooperates 26 , the recess 25 receiving the front end of the latch body 31 . The joint is now rotatable in a first, in Fig. 1 with "1" angular range of about 30 degrees, during which the roller 33 moves within the flank region 26 and therefore within this angular range the joint in each case in its stretched position , by the point of application of the roller 33 on the flange region 26 is offset radially from the axis of the hinge pin, which penetrates the ball bearing 23 and is screwed into the threaded bore 13 , and therefore exerts a torque on the other joint part 2 relative to the one joint part 1 .

Wird das Gelenk über diesen ersten Winkelbereich hinaus ge dreht, wozu ein entsprechendes, die Federvorspannung des Ra stenkörpers 31 überwindendes Drehmoment notwendig ist, wirkt nach Überschreiten des ersten Winkelbereichs die Rolle 33 über einen in Fig. 1 mit "2" bezeichneten zweiten Winkelbe reich von beispielsweise 120 Grad mit dem kreisbogenförmigen Umfangsbereich 24 der Gelenkplatte 22 zusammen. Innerhalb dieses zweiten Winkelbereichs ist also eine Gelenkdrehung möglich, wobei die Federraste 3 unwirksam bleibt. Erst beim Zurückdrehen und Wiedereintritt in den ersten Winkelbereich wird die Federraste 3 wieder wirksam, indem die Rolle 33 auf den Flankenbereich 26 übergeht und damit ein das Gelenk in die Streckstellung vorspannendes und in dieser Stellung im wesentlichen arretierendes Drehmoment entfaltet.If the joint rotates beyond this first angular range ge, for which a corresponding, the spring preload of Ra stenkörpers 31 overcoming torque is necessary, after exceeding the first angular range, the roller 33 acts on a in Fig. 1 with "2" second Winkelbe rich of for example, 120 degrees with the circular arc-shaped peripheral region 24 of the joint plate 22 . A joint rotation is therefore possible within this second angular range, the spring catch 3 remaining ineffective. Only when turning back and re-entering the first angular range does the spring catch 3 become effective again, in that the roller 33 merges with the flank area 26 and thus develops a torque which prestresses the joint into the extended position and in this position essentially arrests.

Nunmehr wird die zweite Ausführungsform des Orthesengelenks nach den Fig. 4 und 5 beschrieben.The second embodiment of the orthotic joint according to FIGS. 4 and 5 will now be described.

Die beiden Gelenkteile 10 und 20 dieser Ausführungsform sind jeweils direkt mit dem entsprechenden Orthesenelement durch Verschweißung verbunden.The two joint parts 10 and 20 of this embodiment are each directly connected to the corresponding orthotic element by welding.

Das eine Gelenkteil 10 gabelt sich im Gelenkbereich in zwei parallele Gelenkplatten 101, 102, die zwischen sich den Ge lenkbereich des als einfache Platte ausgebildeten anderen Ge lenkteils 20 aufnehmen.One hinge part 10 forks in the hinge area in two parallel hinge plates 101 , 102 , between them the Ge hinge area of the other designed as a simple plate Ge joint part 20 .

Als Gelenkzapfen dient eine Buchse 103, die mittels einer durch die eine Gelenkplatte 101 und die Buchse hindurchge steckte und in die andere Gelenkplatte 102 des einen Gelenk teils 10 eingeschraubte Schraube 104 zwischen den beiden Ge lenkplatten 101, 102, eingespannt ist und eine geringfügig größere Dicke als das zweite Gelenkteil 20 hat. Das zweite Gelenkteil 20, das eine die Buchse 103 aufnehmende Bohrung aufweist, ist also zwischen den Gelenkplatten 101, 102 des einen Gelenkteils 10 frei drehbar auf der Buchse 103 gela gert.As a hinge pin serves a socket 103 which is inserted by means of a through the one hinge plate 101 and the socket and in the other hinge plate 102 of the one joint part 10 screwed screw 104 between the two Ge joint plates 101 , 102 , clamped and a slightly larger thickness than the second hinge part 20 . The second hinge part 20 , which has a bore receiving the bush 103 , is thus freely rotatable between the hinge plates 101 , 102 of the one hinge part 10 on the bush 103 .

An dem einen Gelenkteil 10 ist, wie auch bei der zuerst be schriebenen Ausführungsform, eine Hülse 14 gebildet, in wel che eine Federraste 31 eingebaut ist, die aus einem in der Hülse 14 verschiebbaren Rastenkörper 31 und einer diese vor spannenden Schraubendruckfeder 32 besteht. Der Rastenkör per 31 trägt an seinem vorderen Ende wiederum eine Rolle 33, und die Feder 32 ist mit ihrem hinteren Ende an einer Ein stellschraube 34 abgestützt, mittels welcher durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben die Federhärte eingestellt werden kann.On one joint part 10 , as in the first embodiment to be described, a sleeve 14 is formed, in which a spring catch 31 is built in, which consists of a displaceable in the sleeve 14 detent body 31 and one of these before exciting helical compression spring 32 . The Rastenkör per 31 carries a roller 33 at its front end, and the spring 32 is supported with its rear end on an adjusting screw 34 , by means of which the spring hardness can be adjusted by screwing in more or less deeply.

Die zwischen den beiden Gelenkplatten 101, 102 des einen Ge lenkteils 10 gelagerte Gelenkplatte 202 des anderen Gelenk teils 20 weist wiederum einen sich über einen gewissen Win kelbereich erstreckenden kreisbogenförmigen Umfangsbereich 24 und eine gegenüber diesem radial zurückgesetzte Einbuch tung 25 mit einem dazwischenliegenden Flankenbereich 26 auf.The between the two hinge plates 101 , 102 of a Ge joint part 10 mounted hinge plate 202 of the other hinge part 20 in turn has an arc-shaped circumferential area 24 extending over a certain angle range and a device 25 radially recessed relative to this with an intermediate flank area 26 .

Die am vorderen Ende des Rastenkörpers 31 angeordnete Rol le 33 wirkt dabei in der gleichen Weise wie bei der erstbe schriebenen Ausführungsform mit den Umfangsbereichen der Ge lenkplatte 202 des anderen Gelenkteils zusammen.The arranged at the front end of the latch body 31 Rol le 33 acts in the same way as in the first embodiment described with the peripheral regions of the Ge joint plate 202 of the other joint part.

Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen des Orthesenge lenks sind selbstverständlich an den beiden Gelenkteilen 1 und 2 bzw. 10 und 20 miteinander zusammenwirkende Anschlag flächen 41, 42 (in Fig. 1 sichtbar) vorgesehen, welche in der Streckstellung aneinander anliegen und eine Gelenkbewegung aus der Beugestellung über die Streckstellung hinaus sperren und so die Streckstellung definieren.In both described embodiments of the orthotic joint are of course provided on the two joint parts 1 and 2 or 10 and 20 interacting stop surfaces 41 , 42 (visible in Fig. 1), which abut each other in the extended position and a joint movement from the flexion position block the stretched position and thus define the stretched position.

Die zweitbeschriebene Ausführungsform ist gegenüber der erst beschriebenen Ausführungsform durch Wegfall des Kugellagers im Gelenk und Ersatz dessen durch eine als Gleitlager dienen de Distanzbuchse, die vollständig ausreicht und auch im Hin blick auf die im Betrieb auftretenden Belastungen geeignet ist, etwas einfacher ausgebildet.The second described embodiment is opposite to the first described embodiment by eliminating the ball bearing in the joint and replace it with a slide bearing de Spacer sleeve that is completely sufficient and also in the rear suitable in view of the loads occurring during operation is somewhat simpler.

Durch den Ersatz der Schraubverbindungsbereiche der ersten Ausführungsform durch ein direktes Verschweißen mit den Ele menten der Orthese bei der zweitbeschriebenen Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, daß die Orthesenelemente unmittelbar anschließend an das Gelenk in die den jeweiligen Bedürfnissen angepaßte gebogene Form übergehen können, was besonders bei Orthesen für Kinder wichtig ist, wo es auch auf platzsparende Bauweise ankommt.By replacing the screw connection areas of the first Embodiment by direct welding to the ele ment of the orthosis in the second embodiment described there is the advantage that the orthotic elements are immediate after the joint in the respective needs adapted curved shape can pass, which is particularly the case with Orthotics are important for children, where it is also space-saving Construction method arrives.

Claims

1. Joint for orthoses, consisting of two joint parts ( 1 , 2 ; 10 , 20 ) which can be connected to an orthotic member and are rotatably connected to one another by a joint pin and which have mutually interacting stop surfaces for limiting the stretched position, characterized in that on one Joint part ( 1 , 10 ) a spring catch ( 3 ) is arranged, which has a pre-tensioned catch body ( 31 , 33 ) by means of a spring ( 32 ), and that a peripheral surface is formed on the other joint part ( 2 , 20 ), with which the catch body ( 31 , 33 ) of one joint part interacts and which has an approximately circular arc-shaped circumferential area ( 24 ), a radially recessed recess ( 25 ) and an intermediate flank area ( 26 ), the indentation ( 25 ), the flank area ( 26 ) and the approximately circular arc-shaped circumferential area ( 24 ) are arranged so that the catch body ( 31 , 33 ) in the extended position of the joint on the flank region ( 26 ) close to its transition into the indentation ( 25 ), the flank region ( 26 ) cooperates with the catch body over a certain initial rotation angle range from the extended position and the catch body over the further rotation angle region is rich interacts with the circular arc-shaped peripheral region ( 24 ).

2. Orthotic joint according to claim 1, characterized in that the latch body ( 31 ) in a on a joint part ( 1 , 10 ) arranged, also the spring ( 32 ) receiving socket is guided.

3. Orthotic joint according to claim 1 or 2, characterized in that the bias of the acting on the latch body ( 31 , 33 ) spring ( 32 ) by means of an adjusting screw ( 34 ) is adjustable.

4. Orthotic joint according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detent body ( 31 ) carries one with the circumferential surface of the other joint part interacting Rol le ( 33 ).

5. Orthotic joint according to one of claims 1 to 4, characterized in that the initial angle of rotation range from the extended position, during which the catch body ( 31 , 33 ) with the flank region ( 26 ) of the peripheral surface of the other joint part ( 2 , 20 ) cooperates, is about 30 °.

6. Orthotic joint according to one of claims 1 to 5, characterized in that the one joint part ( 10 ) has two mutually spaced parallel plate elements ( 101 , 102 ) which receive the plate-shaped other joint part ( 20 ) between them.