DE29816138U1 - Stoßdämpfervorrichtung für die Verwendung an einem künstlichen Bein - Google Patents

Stoßdämpfervorrichtung für die Verwendung an einem künstlichen Bein

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DE29816138U1
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Description

&dgr;. September 1998
Teh Lin Prosthetic & Orthopaedic Inc. S 27825 AL/Gn/bb
Stoßdämpfervomchtung für die Verwendung an einem künstlichen Bein
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stoßdämpfervorrichtung, insbesondere auf eine Vorrichtung zum Absorbieren und Verteilen sowohl von Stoß- als auch Scherkräften, die an einem künstlichen Bein angreifen.
Üblicherweise wird ein künstliches Glied an den Stumpf eines Amputierten, über einen Sockel oder eine andere Verbindungsvorrichtung angesetzt. Die bestimmenden Teile des künstlichen Gliedes hängen von dem Zustand des Stumpfs ab. Zum Beispiel, falls ein unteres Glied von der Hüftgegend oder von über dem Knie amputiert wird, sind die Verbindungsvorrichtungen für den Stumpf, wie z.B. ein Sockel, mit einer Prothese gekoppelt, die aus einem Schenkelelement, einem Knieelement, einem Schienbeinelement, einem Knöchelelement und einem Fußelement besteht. Da das Schenkelelement und das Schienbeinelement normalerweise als starre Struktur ausgebildet sind, kann die Bewegung des künstlichen Beins nur erzielt werden durch eine Schwenkbewegung der Knie- und Knöchelelemente. Außerdem ist bei der Gelenkverbindung der Knie- und Knöchelelemente nur Hin- und Herbewegung erlaubt infolge der Begrenzungen, die durch die Betätigung und die räumliche Anordnung der zugehörigen Elemente auferlegt sind. Dies bedeutet, in dem künstlichen Bein ist keine axiale Bewegung erlaubt. Wegen dieser Beschränkung kann ein übermäßiger Endaufprall, der auf das Fußelement wirkt, nicht absorbiert oder verteilt werden und wird vollständig auf den Stumpf übertragen, was zu Beschwerden und Schmerzen für den Amputierten führt.
-2-
Daher ist das wesentliche Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Dämpfen von Stoßen zu schaffen, die auf ein künstliches unteres Glied wirken.
Dementsprechend ist die Stoßdämpfervorrichtung nach dieser Erfindung vorgesehen für die Verwendung mit einem künstlichen Bein und enthält ein Koppelelement, ein Buchsenelement, ein Dämpfungselement und eine Puffereinheit. Das Koppelelement enthält eine horizontale Montageplatte und einen röhrenförmigen Abschnitt, der sich vertikal von der Montageplatte erstreckt. Der röhrenförmige Abschnitt hat eine obere Endfläche und ist mit einem radial nach innen gerichteten ersten eingezogenen Abschnittsteil zur oberen Endfläche ausgebildet. Das Buchsenelement hat einen unteren Buchsenabschnitt, der teleskopartig auf den rohrförmigen Abschnitt montiert ist, und einen oberen Buchsenabschnitt, der mit einem radial nach innen gerichteten zweiten eingezogenen Abschnitt versehen ist, der über der oberen Endfläche des rohrförmigen Abschnitts des Koppelelements angeordnet ist. Das Dämpfungselement erstreckt sich in das Koppelelement und das Buchsenelement und hat ein unteres Ende, das gegen den ersten eingezogenen Abschnitt anschlägt, und ein oberes Ende, das gegen den zweiten eingezogenen Abschnitt anschlägt. Das Dämpfungselement kann Axialkräfte dämpfen, die auf das Koppelelement und das Buchsenelement ausgeübt werden. Der Pufferblock ist auf dem Koppelelement und dem Buchsenelement vorgesehen zum Dämpfen von axialen und radialen Kräften, die auf das Koppelelement und das Buchsenelement ausgeübt werden, und für das Begrenzen relativer Axialbewegung zwischen dem Koppelelement und dem Buchsenelement.
Durch die Verwendung einer Vorrichtung nach dem vorstehenden können Stöße, die auf ein künstliches Glied wirken, absorbiert und verteilt werden, erst durch das Dämpfungselement und darauffolgend durch den Pufferblock.
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Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich durch die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausfuhrungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefugten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine teils geschnittene perspektivische Ansicht ist, die ein erstes bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Stoßdämpfervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung des ersten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels der Stoßdämpfervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung ist, die zeigt, wie das erste bevorzugte Ausfuhrungsbeispiel in einem künstlichen unteren Glied installiert wird;
Fig. 5 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist, wobei das Buchsenelement an eine untere Grenze bezüglich des Koppelelementes gleitet; und
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht ist, die ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Stoßdämpfervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 ist das erste bevorzugte Ausfuhrungsbeispiel einer Stoßdämpfervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt als enthaltend ein Koppelelement 10, ein Buchsenelement 30, ein Dämpfungselement 20 und eine Puffereinheit 40.
Das Koppelelement 10 enthält eine horizontale Montageplatte 12 und einen rohrförmigen Abschnitt 11, der sich vertikal von der Montageplatte 12 aus erstreckt. Der rohrförmige Abschnitt 11 ist mit einem radial nach innen gerichteten ersten eingezogenen Abschnitt 15 distal zur oberen Endfläche hiervon ausgebildet.
Das Buchsenelement 30 hat einen oberen Buchsenabschnitt 302 und einen unteren Buchsenabschnitt 301, der teleskopartig auf den rohrförmigen Abschnitt 11 montiert ist. Der obere Buchsenabschnitt 302 ist mit einem radial nach innen gerichteten zweiten eingezogenen Abschnitt 31 ausgebildet, der über der oberen Endfläche des rohrförmigen Abschnitts des Koppelelements 10 angeordnet ist. Der untere Buchsenabschnitt 301 ist mit einem radial nach außen gerichteten Flansch 32 ausgebildet, dessen Zweck später beschrieben wird.
Eine Schmierbuchse 13, so wie sie aus Teflon hergestellt werden, ist um den rohrförmigen Abschnitt 11 und innerhalb des unteren Buchsenabschnittes 301 angeordnet. Außerdem ist ein Federring 34 in einer ringförmigen Nut 33 montiert, die in der inneren Wandfläche des unteren Buchsenabschnittes 301 ausgebildet ist, und steht in Kontakt mit der Schmierbuchse 13.
Das Dämpfungselement 20 in diesem Ausführungsbeispiel ist eine gewickelte Druckfeder, die sich in das Koppelelement 10 und das Buchsenelement 30 erstreckt. Das Dämpfungselement 20 hat ein unteres Ende, das gegen den ersten eingezogenen Abschnitt 15 anschlägt, und ein oberes Ende, das gegen den
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zweiten eingezogenen Abschnitt 31 anschlägt. Das Dämpfüngselement 20 kann axiale Kräfte dämpfen, so wie Stöße, die auf das Koppelelement 10 des Buchsenelements 30 ausgeübt werden, wie in Fig. 5 gezeigt.
Der zweite eingezogene Abschnitt 31 hat eine stufenförmige Konfiguration und enthält eine obere eingezogene Sektion 311 und eine untere eingezogene Sektion 312. Ein Stoßdämpfungsring 36 ist gegen die untere eingezogene Sektion 312 montiert, um den Aufprall zwischen dem zweiten eingezogenen Abschnitt 31 und der oberen Endfläche des rohrförmigen Abschnitts 11 abzufedern.
Vorzugsweise ist ein erster Packring 21 auf dem ersten eingezogenen Abschnitt 12 vorgesehen, um das untere Ende des Dämpfungselements 20 zu tragen. Ein zweiter Packring 35 ist zwischen dem oberen Ende des Dämpfungselements 20 und der oberen eingezogenen Sektion 311 des zweiten eingezogenen Abschnitts 31 positioniert.
Die Puffereinheit 40 ist auf dem Koppelelement 10 und dem Buchsenelement 30 vorgesehen und enthält einen federnden Pufferblock 42, der auf den radial nach außen gerichteten Flansch 32 auf dem unteren Buchsenelement 301 aufgesetzt ist, und ein aufrechtstehendes Halteelement 41, das auf der Montageplatte 12 neben dem rohrförmigen Abschnitt 11 montiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel ragen Schrauben 61 durch Löcher 121 in der Montageplatte 12, um das Halteelement 41 auf der Montageplatte 12 festzuhalten. Das Halteelement 41 umschließt einen vertikalen Gleitkanal 43, der sich auf den rohrförmigen Abschnitt 11 hin öffnet und den Pufferblock 42 aufnimmt, der eine axiale Länge hat, die kleiner ist als die des Gleitkanals 43 und darin gleitfähig ist. Der Gleitkanal 43 ist mit einer oberen Begrenzungsfläche 411 ausgebildet, um die nach oben gerichtete Gleitbewegung des Pufferblocks 42 relativ zu dem Halteelement 41 zu begrenzen. Die nach unten gerichtete Gleitbewegung des Pufferblocks 42 in dem Gleitkanal 43 ist durch die
Montageplatte 12 begrenzt. Schmiermittel kann in den Gleitkanal 43 eingebracht werden, um die Gleitbewegung des Pufferblocks 42 darin zu erleichtern.
Die Puffereinheit 40 als solche federt nicht nur axiale und radiale (oder Scher)-Kräfte ab, die auf das Koppelelement 20 und das Buchsenelement 30 ausgeübt werden, sondern begrenzt auch die relative axiale Bewegung zwischen dem Koppelelement 10 und dem Buchsenelement 30. Die Puffereinheit 40 verstärkt somit den Dämpfungseffekt des Dämpfungselements 20, wie in Fig. 5 gezeigt.
Bezugnehmend auf die Fig. 1, 3 und 4 steht ein mit Gewinde versehener Befestiger 50 mit einem Gewinde in einem Befestigungsloch 14 in der Montageplatte 12 in Eingriff, um die Befestigung der Montageplatte 12 auf einem künstlichen Fuß 71 zu erlauben. Der obere Buchsenabschnitt 302 des Buchsenelements 30 kann auf einem Schienbein 72 montiert sein.
Bezugnehmend auf Fig. 6 ist das zweite bevorzugte Ausfuhrungsbeispiel einer Stißdämpfervorrichtung gemäß dieser Erfindung dargestellt als im wesentlichen ähnlich dem vorigen Ausführungsbeispiel, wobei der Hauptunterschied in der Struktur des Buchsenelements 30' liegt, das einen Zapfen 70 aufweist, der zur Verbindung mit dem Schienbein eines künstlichen unteren Gliedes eingerichtet ist.

Claims (8)

-1- Teh Lin Prosthetic & Orthopaedic Inc. S 27825 AL/Gn/bb Schutzansprüche
1. Stoßdämpfervorrichtung für die Verwendung an einem künstlichen Bein, gekennzeichnet durch:
ein Koppelelement (10) mit einer horizontalen Montageplatte (12) und einem rohrförmigen Abschnitt (ll),d er sich von der Montageplatte (12) vertikal erstreckt, wobei der rohrfÖrmige Abschnitt (11) eine obere Endfläche aufweist und mit einem radial nach innen gerichteten ersten eingezogenen Abschnitt (12) distal zur oberen Endfläche ausgebildet ist;
ein Buchsenelement (30) mit einem unteren Buchsenabschnitt (301), der teleskopartig auf den rohrförmigen Abschnitt (11) montiert ist, und einem oberen Buchsenabschnitt (302), der mit einem radial nach innen gerichteten zweiten eingezogenen Abschnitt (31) ausgebildet ist, der über der oberen Endfläche des rohrförmigen Abschnitts (11) des Kopplungselements (10) angeordnet ist;
ein Dämpfungselement (20), das sich in das Koppelelement (10) und das Buchsenelement (30) erstreckt und ein unteres Ende hat, das gegen den ersten eingezogenen Abschnitt (15) anschlägt, und ein oberes Ende, das gegen den zweiten eingezogenen Abschnitt (31) anschlägt, wobei das Dämpfungselement (20) in der Lage ist, axiale Kräfte zu dämpfen, die auf das Koppelelement (10) und das Buchsenelement (30) ausgeübt werden; und
eine Puffereinheit (40), die auf dem Koppelelement (10) und dem Buchsenelement (30) vorgesehen ist zum Abfedern von axialen und radialen Kräften, die auf das Koppelelement (10) und auf das
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Buchsenelement (30) ausgeübt werden, und zur Begrenzung der relativen Axialbewegung zwischen dem Koppelelement (10) und dem Buchsenelement (30).
2. Stoßdämpfervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffereinheit (40) einen Pufferblock (42) enthält, der nach außen von dem unteren Buchsenabschnitt (301) herausragt, und ein aufrechtstehendes Halteelement (41), das auf der Montageplatte (12) neben dem rohrförmigen Abschnitt (11) montiert ist, wobei das Halteelement (41) einen vertikalen Gleitkanal (43) umschließt, der sich zu dem rohrförmigen Abschnitt (11) hin öffnet und den Pufferblock (42) gleitbar aufnimmt, wobei der Gleitkanal (43) mit einer oberen Begrenzungsfläche (411) ausgebildet ist, um die nach oben gerichtete vertikale Gleitbewegung des Pufferblocks (42) relativ zum Halteelement (41) zu begrenzen, und die obere Begrenzungsfläche (411) mit der Montageplatte (12) zusammenwirkt, um die relative Axialbewegung zwischen dem Koppelelement (10) und dem Buchsenelement (30) zu begrenzen.
3. Stoßdämpfervorrichtung nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der untere Buchsenabschnitt (301) mit einem radial nach auswärts gerichteten Flansch (32) zur Befestigung des Pufferblocks (42) darauf ausgebildet ist.
4. Stoßdämpfervorrichtung nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine Schmierbuchse (13), die um den rohrförmigen Abschnitt (11) und innerhalb des unteren Buchsenabschnittes (301) angeordnet ist.
5. Stoßdämpfervorrichtung nach Anspruch 4, weiter gekennzeichnet durch einen Federring (34), der auf einer inneren Wandfläche des unteren
-3-
Buchsenabschnitts (301) montiert ist und um die und in Verbindung mit der Schmierbuchse (13) angeordnet ist.
6. Stoßdämpfervorrichtung nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch einen Stoßdämpferring (36), der auf einer unteren Seite des zweiten eingezogenen Abschnitts (31) montiert ist, um den Aufprall zwischen dem zweiten eingezogenen Abschnitt (31) und der oberen Endfläche des rohrförmigen Abschnitts (11) abzufedern.
7. Stoßdämpfervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (20) eine Druckfeder ist.
8. Stoßdämpfervorrichtung nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch einen Befestiger (50) zum Befestigen der Montageplatte (12) auf einem künstlichen Fuß (71), wobei der obere Buchsenabschnitt (302) zur Befestigung auf einem Schienbein (72) eingerichtet ist.
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