EP1589912A2 - Stützfeder - Google Patents

Stützfeder

Info

Publication number
EP1589912A2
EP1589912A2 EP04708304A EP04708304A EP1589912A2 EP 1589912 A2 EP1589912 A2 EP 1589912A2 EP 04708304 A EP04708304 A EP 04708304A EP 04708304 A EP04708304 A EP 04708304A EP 1589912 A2 EP1589912 A2 EP 1589912A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support spring
foot
lower leg
spring
leg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04708304A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert GÜNTHER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gottinger Handelshaus GbR
Original Assignee
Gottinger Handelshaus GbR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gottinger Handelshaus GbR filed Critical Gottinger Handelshaus GbR
Publication of EP1589912A2 publication Critical patent/EP1589912A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
    • A61F5/0104—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations without articulation
    • A61F5/0111—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations without articulation for the feet or ankles

Definitions

  • the invention relates to a support spring according to the preamble of patent claim 1 and a lower leg orthosis according to the preamble of patent claim 9.
  • Support springs of this type are used, for example, in lower leg orthoses for patients with deep paralysis, in muscle diseases, infantile celebral palsy, pathological diseases, neurological changes or in healthy people to support the function of the plantar deflectors.
  • the foot is supported in relation to the lower leg by the lower leg orthosis, energy being simultaneously absorbed by the supporting spring during the tread and stance phase and this energy being returned during the push-off phase.
  • FIGS. 1 and 2 A known support spring and a lower leg orthosis are shown in FIGS. 1 and 2. The figures go back to the lower leg orthosis SPRING by the applicant and can be found in the catalog Medical Prescription Program, Gottinger GmbH, 85604 Zornerding.
  • the lower leg orthosis 2 has a lower leg cuff 4 for gripping a lower leg 6 and a foot cuff 8 for holding a foot 10.
  • the two cuffs 4, 6 are connected to one another in an articulated manner via a support spring 12 with an end section 14 on the lower leg side and an end section 16 on the foot side, the lower leg side End portion 14 in the lower leg cuff 4 and the foot-side end portion 16 in a sole 18 supporting the foot 10 is.
  • a heel part 20 of the support spring 12 is curved in opposite directions.
  • a disadvantage of this known solution is that the spring rate of the support spring is designed so that the best possible support in the repulsion phase is given when walking. Due to the sequence of movements when walking, the support spring must develop a greater support force in the push-off phase than in the kick-off phase, so that when using the known solution no "soft" appearance is possible and thus a disturbing "pushing the support spring into the knee" or a strong kickback of the foot towards the knee occurs.
  • Another disadvantage is that a patient to perform an independent plantar flexion of the foot with muscle force, such as for example to operate the foot pedals when driving a motor vehicle, must always exert a high counterforce due to the high spring rate in order to counteract the spring force of the support spring.
  • the object of the present invention is to provide a support spring and a lower leg orthosis which eliminates the aforementioned disadvantage and which is inexpensive to manufacture.
  • Connecting a lower leg cuff to a foot cuff of a lower leg orthosis has an end section on the lower leg and a foot side, which are connected by a heel piece.
  • the support spring has different spring rates as a function of an angle of rotation of the foot around the upper ankle to the lower leg.
  • Support spring is that the support spring has no linear spring characteristic, so that the support spring in
  • the support spring preferably has a progressive spring characteristic so that its spring rate increases with increasing plantar flexion.
  • a "soft” appearance of the heel in the tread phase - small plantar flexion - and a “hard” pushing off the foot in the pushing phase - large plantar flexion - can be realized.
  • the foot-side end section is formed by two legs lying one above the other.
  • the legs are realized by means of a longitudinal slot which extends from the free end of the end section in the direction of the heel part.
  • the longitudinal slot preferably ends in a round extension.
  • the division of the foot-side end section creates a spring effect either over one leg or over both legs.
  • the number of legs can be increased via further longitudinal slots.
  • a leg on the bottom is preferably axially elongated in comparison with a leg on the foot and, viewed in the vertical direction, can have a greater thickness.
  • the heel part is curved in opposite directions with respect to the lower leg-side and to the foot-side end section, and is made from a fiber-reinforced, preferably a carbon-fiber-reinforced, plastic.
  • a lower leg orthosis according to the invention has a lower leg cuff and a foot cuff which are connected to one another in an articulated manner via a support spring, in particular the support spring according to the invention.
  • the lower leg orthosis has a stop on which the support spring runs in sections during a plantar flexion, so that different spring rates of the support spring can be realized.
  • a leg on the foot of the support spring runs onto the stop, the leg being able to be brought into contact with the stop only after a plantar flexion of approximately 10 °.
  • FIG. 1 shows a side view of a known lower leg orthosis with a known support spring
  • FIG. 2 shows a rear view of the lower leg orthosis from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a side view of a support spring according to the invention
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of a support spring 12 according to the invention.
  • the support spring 12 has an approximately I-shaped structure with an end section 14 on the lower leg side and an end section 16 according to the invention which are connected to one another by an oppositely curved heel part 20.
  • the support spring 12 is designed as a leaf spring, with a fiber-reinforced plastic, for example carbon fiber-reinforced plastic, preferably being used as the material. This material is characterized by excellent bending stiffness with minimal weight and high fatigue strength. In principle, however, other suitable materials can also be used, but these must always be selected with regard to minimum weight and maximum fatigue strength.
  • the foot-side end section 16 is provided in the longitudinal direction with a longitudinal slot 22 which extends from a free end 24 of the foot-side end section 16 in the direction of the heel part 20 and opens into a round extension 26 for reducing notch effects.
  • the bottom leg 30 is axially extended over the leg 28 via an extension 40.
  • the curvature of the heel part 20 is formed by two radii R and r.
  • the radius r and the part of the support spring 12 which extends as far as the lower leg cuff 4 (see FIGS. 1 and 2) essentially determine the mobility of the support spring 12 in the case of a plantar flexion, while the radius R the mobility of the support spring 22 in the case of a dorsiflexion, i.e. Anti-clockwise rotation of the foot around the upper ankle, predominantly determined.
  • the support spring 12 will be designed in such a way that essentially no support for dorsiflexion takes place, but mainly support for plantar flexion.
  • the mobility is placed in the area near the upper ankle.
  • FIG. 4 shows a sectional side view of a region of the sole 18 of a lower leg orthosis 2 according to the invention for use of the above-described support spring 12 according to FIG. 3.
  • the lower leg cuff 4 and the foot cuff 8 do not differ significantly from the prior art according to FIGS. 1 and 2, so that there is no further explanation.
  • the sole 18 has a rectangular chamber 32, in which the foot-side end section 16 of the support spring 12 is received with its legs 28, 30.
  • the extension of the base leg 30 is immersed in a corresponding recess 34 in the sole 18 which adjoins the chamber 32.
  • the extension 40 is preferably in the recess 36 via a positive fit secured.
  • the height of the chamber 32 is selected so that the leg 28 on the foot side is at least in the rest position, ie the support spring 12 is not under tension, from the ceiling surface 42 of the chamber 32 opposite it.
  • a stop 38 is arranged on the cover surface 42, which extends in the direction of the leg 28 on the foot side and limits the angle or angle of rotation ⁇ of a plantar flexion, from which the leg 28 on the foot side is tensioned in addition to the leg 30 on the bottom side and thus develops a spring force which overlaps with that of the bottom leg 30.
  • the leg 28 on the foot side preferably runs from one
  • the foot-side end portion 16 of the support spring 12 is received in the sole 18.
  • the essential principle is that the foot-side end section 16 is firmly connected to the sole 18 with at least one section - here the bottom leg 30 - and is prestressed with each plantar flexion of the sole 18, while at least one other section of the foot-side end section 16 - here the leg 28 on the foot side - is prestressed only from a defined plantar flexion, the spring forces which are superimposed to form a total spring force of the support spring 12.
  • the lower leg orthosis 2 encompasses the lower leg cuff 4 and the foot cuff 8
  • the cuffs 4, 8 are connected to one another in an articulated manner, so that the patient can carry out dorsal extensions and plantar flexions with his foot 10 around the upper ankle joint, or these are supported.
  • the support spring 12 with its base-side leg 30 is firmly received in the sole 18, whereas the base-side leg 28 only runs up to the stop 38 from a plantar flexion of> 10 °, and thus a spring action develops, which develops with the spring action of the base-side leg 30 superimposed. Due to this split design of the foot-side end section 16 and the individual tension of the legs 28, 30 depending on the angle of rotation ⁇ of the plantar flexion, the support spring 12 has a progressive spring characteristic, the spring rates of which increase with increasing plantar flexion.
  • Body weight intake increases. Due to the design of the support spring 12 according to the invention, the leg 28 on the foot side runs onto the stop 38 from a plantar flexion of 10 ° and thus also develops a support force which overlaps that of the leg 30 on the base. At the end of the stress reaction, the entire sole of the foot touches the floor and the body weight continues to rest on the supporting leg relocated. The load reaction is followed by the middle and end positions, in which the patient's center of gravity moves over the standing leg and the foot 10 transitions from the plantar flexion to a maximum dorsiflexion of 10 ° around the upper ankle.
  • both legs 28, 30 abut each other, both legs 28, 30 being engaged, so that due to the spring force developed by the two legs 28, 30, a dorsiflexion which is disadvantageous for the patient is prevented.
  • the foot 10 changes again from the dorsal extension into a plantar flexion, the patient pushing off on the floor in the area of the ball of his foot and rolling over his toe area.
  • the plantar flexion is usually up to 20 °.
  • the support spring 12 or the lower leg orthosis 2 can be very easily adapted to the individual needs of the patient ,
  • a support spring with a lower leg-side and a foot-side end section which are connected to one another via a heel part, in particular for the articulated connection of a lower leg cuff and a foot cuff of a lower leg orthosis, the spring rates of the supporting spring being different depending on the angle of rotation, and a lower leg orthosis for using the support spring.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

Offenbart ist eine Stützfeder mit einem unterschenkelseitigen und einem fussseitigen Endabschnitt (14, 16), die über ein Fersenteil (20) miteinander verbunden sind, insbesondere zum gelenkigen Verbinden einer Unterschenkelmanschette (4) und einer Fussmanschette (8) einer Unterschenkelorthese, wobei die Federraten der Stützfeder in Abhängigkeit vom Drehwinkel unterschiedlich sind, und eine Unterschenkelorthese zur Verwendung der Stützfeder.

Description

Beschreibung
Stützfeder
Die Erfindung betrifft eine Stützfeder nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Unterschenkelorthese nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
Derartige Stützfedern werden beispielsweise bei Unterschenkelorthesen für Patienten mit tiefen Lähmungen, bei Muskelerkrankungen, infantilen Zelebralparesen, pathologischen Erkrankungen, neuroligischen Veränderungen oder auch bei gesunden Menschen eingesetzt, um die Funktion der Plantarflektoren zu unterstützen. Durch die Unterschenkelorthese wird der Fuß in Bezug zum Unterschenkel gestützt, wobei gleichzeitig durch die Stützfeder während der Auftritt- und Standphase Energie aufgenommen und diese bei der Abstoßphase wieder zurückgegeben wird.
Eine bekannte Stützfeder sowie eine Unterschenkelorthese zeigen die Figuren 1 und 2. Die Figuren gehen zurück auf die Unterschenkelorthese SPRING der Anmelderin und sind dem Katalog Medizinisches Verordnungsprogramm, Fa. Gottinger GmbH, 85604 Zornerding, zu entnehmen. Die Unterschenkelorthese 2 hat eine Unterschenkelmanschette 4 zum Umgreifen eines Unterschenkels 6 und eine Fußmanschette 8 zum Festhalten eines Fußes 10. Die beiden Manschetten 4, 6 sind über eine Stützfeder 12 mit einem unterschenkelseitigen Endabschnitt 14 und einen fußseitigen Endabschnitt 16 gelenkig miteinander verbunden, wobei der unterschenkelseitige Endabschnitt 14 in der Unterschenkelmanschette 4 und der fußseitige Endabschnitt 16 in einer den Fuß 10 tragenden Sohle 18 aufgenommen ist. Zur Unterstützung der Federwirkung ist ein Fersenteil 20 der Stützfeder 12 gegenläufig gekrümmt.
Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist, daß die Federrate der Stützfeder so ausgelegt ist, daß eine bestmögliche Unterstützung in der Abstoßphase beim Gehen erfolgt. Aufgrund des Bewegungsablaufs beim Gehen muß die Stützfeder jedoch in der Abstoßphase eine größere Stützkraft als in der Auftretphase entwickeln, so daß bei Verwendung der bekannten Lösung kein "weiches" Auftreten ermöglicht ist und somit ein störendes "Schieben der Stützfeder in die Knie" bzw. ein kräftiger Rückschlag des Fußes in Richtung des Knies erfolgt.
Des Weiteren ist nachteilig, daß ein Patient zum Ausführen einer selbständigen Plantarflexion des Fußes mit Muskelkraft, wie zum Beispiel zum Betätigen der Fußpedale beim Führen eines Kraftfahrzeugs notwendig, aufgrund der hohen Federrate stets eine hohe Gegenkraft aufbringen muß, um gegen die Federkraft der Stützfeder gegenanzuwirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stützfeder und eine Unterschenkelorthese zu schaffen, die der vorgenannte Nachteil beseitigt und die kostengünstig herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stützfeder mit den Merkmalen nach dem Patentanspruch 1 und durch eine Unterschenkelorthese mit den Merkmalen nach dem Patentanspruch 9.
Die erfindungsgemäße Stützfeder zum gelenkigen
Verbinden einer Unterschenkelmanschette mit einer Fußmanschette einer Unterschenkelorthese hat einen unterschenkelseitigen und einen fußseitigen Endabschnitt, die durch ein Fersenteil miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß weist die Stützfeder in Abhängigkeit eines Drehwinkels des Fußes um das obere Sprunggelenk zum Unterschenkel unterschiedliche Federraten auf.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen
Stützfeder besteht darin, daß die Stützfeder keine lineare Federkennlinie aufweist, so daß die Stützfeder in
Abhängigkeit von der momentane Gang- bzw. Standphase eine ausreichende Stützkraft und Unterstützung entwickelt.
Vorzugsweise hat die Stützfeder eine progressive Federkennlinie, so daß bei zunehmender Plantarflexion ihre Federrate steigt. Somit ist ein "weiches" Auftreten der Ferse in der Auftretphase - kleine Plantarflexion - und ein "hartes" Abstoßen des Fußes in der Abstoßphase - große Plantarflexion - realisierbar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der fußseitige Endabschnitt über zwei übereinanderliegende Schenkel gebildet. Die Schenkel sind durch einen Längsschlitz realisiert, der sich vom freien Ende des Endabschnitts in Richtung des Fersenteils erstreckt. Um Kerbwirkungen im Fersenteil zu reduzieren, mündet der Längsschlitz vorzugsweise in einer runden Erweiterung. Durch die Teilung des fußseitigen Endabschnitts entsteht wahlweise eine Federwirkung nur über einen Schenkel oder über beide Schenkel. Die Anzahl der Schenkel läßt sich über weitere Längsschlitze erhöhen.
Vorzugsweise ist ein bodenseitiger Schenkel im Vergleich zu einem fußseitigen Schenkel axial verlängert und in vertikaler Richtung betrachtet kann er eine größere Dicke aufweisen. Zur Unterstützung der Federwirkung der Stützfeder ist das Fersenteil in Bezug zum unterschenkelseitigen und zum fußseitigen Endabschnitt gegenläufig gekrümmt, sowie aus einem faserverstärkten, vorzugsweise ein kohlefaserverstärkten, Kunststoff hergestellt.
Eine erfindungsgemäße Unterschenkelorthese hat eine Unterschenkelmanschette und eine Fußmanschette, die über eine Stützfeder, insbesondere die erfindungsgemäße Stützfeder, gelenkig miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß weist die Unterschenkelorthese einen Anschlag auf, auf den die Stützfeder bei einer Plantarflexion abschnittsweise aufläuft, so daß unterschiedliche Federraten der Stützfeder realisierbar sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform läuft ein fußseitiger Schenkel der Stützfeder auf den Anschlag auf, wobei der Schenkel erst ab einer Plantarflexion von etwa 10° mit dem Anschlag in Anlage bringbar ist.
Sonstige vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Im Folgenden erfolgt eine nähere Erläuterung der Erfindung anhand schematischer Darstellungen. Es zeigen
Figur 1 eine Seitenansicht einer bekannten Unterschenkelorthese mit einer bekannten Stützfeder,
Figur 2 eine Rückansicht der Unterschenkelorthese aus Figur 1,
Figur 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Stützfeder,
Figur 4 eine geschnittene vergrößerte Seitenansicht einer Sohle mit einem erfindungsgemäßen Anschlag und Figuren 5 bis 8 einzelne Gangphasen des menschlichen Ganges . Figur 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stützfeder 12. Die Stützfeder 12 hat einen etwa I-förmigen Aufbau mit einem unterschen- kelseitigen Endabschnitt 14 und einem erfindungsgemäßen fußseitigen Endabschnitt 16, die von einem gegenläufig gekrümmten Fersenteil 20 miteinander verbunden sind. Die Stützfeder 12 ist als Blattfeder ausgebildet, wobei als Material vorzugsweise ein faserverstärkter Kunststoff, beispielsweise kohlefaserverstärkter Kunststoff verwendet wird. Diese Material zeichnet sich durch eine hervorragende Biegesteifigkeit bei minimalem Gewicht und hoher Dauerfestigkeit aus. Prinzipiell lassen sich jedoch auch andere geeignete Materialien einsetzen, die jedoch stets im Hinblick auf minimales Gewicht und maximale Dauerfestigkeit auszuwählen sind.
Der fußseitige Endabschnitt 16 ist in Längsrichtung mit einem Längsschlitz 22 versehen, der sich von einem freien Ende 24 des fußseitigen Endabschnitts 16 in Richtung des Fersenteils 20 erstreckt und in einer runden Erweiterung 26 zur Reduzierung von Kerbwirkungen mündet. Somit ergeben sich in vertikaler Richtung der Stützfeder 12 zwei übereinanderliegende Schenkel 28, 30, die jeweils eine bestimmte Federwirkung aufbringen und in Abhängigkeit vom Grad einer Plantarflexion, d.h. Drehung des Fußes im Uhrzeigersinn um das obere Sprunggelenk bzw. Fußstreckung, einzeln oder gemeinsam spannbar sind. Der bodenseitige Schenkel 30 ist gegenüber dem fußseitigen Schenkel 28 über eine Verlängerung 40 axial verlängert.
Um unterschiedliche Federkräfte der beiden Schenkel
28, 30 zu realisieren, ist es vorteilhaft, wenn die
Schenkel 28, 30 in vertikaler Richtung betrachtet unterschiedliche Dicken f, b, aufweisen. Dabei ist die
Gesamtdicke g der Stützfeder 12 so gewählt, daß sie über die gesamte Länge der Stützfeder 12 im wesentlichen konstant ist, so daß in jedem Körperabschnitt 14, 16, 20 gilt g = f + b.
Die Krümmung des Fersenteils 20 wird durch zwei Radien R und r ausgebildet. Der Radius r und der sich bis zur Unterschenkelmanschette 4 (s. Figuren 1 und 2) erstreckende Teil der Stützfeder 12 bestimmen im Wesentlichen die Beweglichkeit der Stützfeder 12 bei einer Plantarflexion, während der Radius R die Beweglichkeit der Stützfeder 22 bei einer Dorsalextension, d.h. Drehung des Fußes gegen den Uhrzeigersinn um das obere Sprunggelenk, überwiegend bestimmt. In der Regel wird man die Stützfeder 12 so auslegen, daß im Wesentlichen keine Unterstützung einer Dorsalextension erfolgt, sondern vorwiegend eine Unterstützung einer Plantarflexion. Die Beweglichkeit wird dabei in den Bereich in der Nähe des oberen Sprunggelenks gelegt.
Figur 4 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines zehennahen Bereichs der Sohle 18 einer erfindungsgemäßen Unterschenkelorthese 2 zur Verwendung der vorbeschriebenen Stützfeder 12 gemäß Figur 3. Die Unterschenkelmanschette 4 und die Fußmanschette 8 unterscheiden sich nicht wesentlich vom Stand der Technik gemäß den Figuren 1 und 2, so daß auf eine nochmalige Erläuterung verzichtet wird.
Die Sohle 18 hat eine rechteckige Kammer 32, in der der fußseitige Endabschnitt 16 der Stützfeder 12 mit seinen Schenkeln 28, 30 aufgenommen ist. Zum sicheren Verbinden der Stützfeder 12 mit der Sohle 18 taucht der bodenseitige Schenkel 30 mit seiner Verlängerung in eine entsprechende sich der Kammer 32 anschließenden Ausnehmung 34 der Sohle 18 ein. Vorzugsweise ist die Verlängerung 40 über Formschluß in der Ausnehmung 36 gesichert. Die Höhe der Kammer 32 ist so gewählt, daß der fußseitige Schenkel 28 zumindest in Ruhestellung, d.h. die Stützfeder 12 ist nicht gespannt, von der ihm gegenüberliegenden Deckenfläche 42 der Kammer 32 beabstandet ist. An der Deckelfläche 42 ist ein Anschlag 38 angeordnet, der sich in Richtung des fußseitigen Schenkels 28 erstreckt und den Winkel bzw. Drehwinkel α einer Plantarflexion begrenzt, ab dem der fußseitige Schenkel 28 zusätzlich zum bodenseitigen Schenkel 30 gespannt wird und somit eine Federkraft entwickelt, die sich mit der des bodenseitigen Schenkels 30 überlagert.
Vorzugsweise läuft der fußseitige Schenkel 28 ab einer
Plantarflexion von α = 10° auf den Anschlag 38 auf
(gestrichelt angedeutet) .
Es ist zu erwähnen, daß eine Vielzahl von Ausführungsformen vorstellbar sind, wie der fußseitige Endabschnitt 16 der Stützfeder 12 in der Sohle 18 aufgenommen ist. Das wesentliche Prinzip besteht jedoch darin, daß der fußseitige Endabschnitt 16 zumindest mit einem Abschnitt - hier der bodenseitige Schenkel 30 - fest mit der Sohle 18 verbunden ist und bei jeder Plantarflexion der Sohle 18 vorgespannt wird, während zumindest ein anderer Abschnitt des fußseitigen Endabschnitts 16 - hier der fußseitige Schenkel 28 - erst ab einer definierten Plantarflexion vorgespannt wird, wobei sich die entstehenden Federkräfte zu einer gesamten Federkraft der Stützfeder 12 überlagern.
Die Funktion und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Stützfeder 12 in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Unterschenkelorthese 2 ist im Folgenden erläutert:
Die Unterschenkelorthese 2 umgreift mit ihrer Unterschenkelmanschette 4 und ihrer Fußmanschette 8 den
Unterschenkel 6 und den Fuß 10 eines Patienten. Über die Stützfeder 12 sind die Manschetten 4, 8 gelenkig miteinander verbunden, so daß der Patient mit seinem Fuß 10 um das obere Sprunggelenk Dorsalextensionen und Plantarflexionen ausführen kann bzw. diese unterstützt werden. Dabei ist die Stützfeder 12 mit ihrem bodenseitigen Schenkel 30 fest in der Sohle 18 aufgenommen, wohingegen der fußseitige Schenkel 28 erst ab einer Plantarflexion von > 10° auf den Anschlag 38 aufläuft und somit eine Federwirkung entwickelt, die sich mit der Federwirkung des bodenseitigen Schenkels 30 überlagert. Aufgrund dieser geteilten Ausführung des fußseitigen Endabschnitts 16 und der vom Drehwinkel α der Plantarflexion abhängigen einzelnen Spannung der Schenkel 28, 30 weist die Stützfeder 12 eine progressive Federkennlinie auf, deren Federraten mit steigender Plantarflexion zunehmen.
Wird die erfindungsgemäße Funktion und Wirkung auf einzelne Gangphasen des menschlichen Ganges (Figuren 5 bis 8) übertragen, bedeutet dies, daß die Stützfeder 12 zu Beginn eines Gangzyklusses beim ersten Kontakt der Ferse mit dem Boden (Figur 5, rechtes Bein) Plantarflexion α < 10° - nur über ihren bodenseitigen Schenkel 30 gespannt wird. Dies ist insofern ausreichend, als daß das Körpergewicht nur teilweise aufgenommen werden muß. In der sich anschließenden Belastungsreaktion
(Figur 6) wird weiterhin das Körpergewicht des Patienten aufgenommen, wobei mit steigender Plantarflexion die
Aufnahme des Körpergewichts zunimmt. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Stützfeder 12 läuft dabei ab einer Plantarflexion von 10° der fußseitige Schenkel 28 auf den Anschlag 38 auf und entwickelt somit ebenfalls eine Stützkraft, die sich mit der des bodenseitigen Schenkels 30 überlagert. Am Ende der Belastungsreaktion berührt die gesamte Fußsohle den Boden und das Körpergewicht wird weiter auf das Standbein verlagert. Der Belastungsreaktion folgen die Mittel- und die Endstellung, in denen der Schwerpunkt des Patienten über das Standbein wandert und der Fuß 10 um das obere Sprunggelenk von der Plantarflexion in eine maximale Dorsalextension von 10° übergeht. In diesen Phasen liegen beide Schenkel 28, 30 gegenseitig aneinander an, wobei beide Schenkel 28, 30 im Eingriff sind, so daß aufgrund der von den beiden Schenkeln 28, 30 entwickelten Federkraft eine für den Patienten nachteilig große Dorsalextension verhindert wird. Im Übergang zur Vorschwingphase und in der Vorschwingphase (Figur 7) selber geht der Fuß 10 aus der Dorsalextension wieder in eine Plantarflexion über, wobei sich der Patient im Bereich seines Fußballens auf dem Boden abstößt und über seinen Zehenbereich abrollt. Die Plantarflexion beläuft sich gewöhnlich auf bis zu 20°. Aufgrund des geteilten fußseitigen Endabschnitts 16 der Stützfeder 12 und des Anschlags 38 in der Kammer 32 befindet sich dabei bis zu einer Plantarflexion von 10° nur der bodenseitige Schenkel 30 im Eingriff, so daß es zum einen den Patienten erleichtert wird, selber über Muskelkraft die Plantarflexion einzuleiten. Zum anderen wird die bei der Dorsalextension in der Stützfeder 12 gespeicherte Energie vorrangig an nur einen - hier den bodenseitigen Schenkel 30 - abgegeben, so daß dabei der Dorsalextension aufgenommene Energie entsprechend wirkungsvoll die Einleitung der Plantarflexion unterstützt. In der sich anschließenden Anfangs- (Figur 8), Mittlere- und Endschwungphase ist der Fuß 10 vom Boden abgehoben, wobei der Fuß 10 durch die Stützfeder 12 in eine 0° Plantarflexion übergeht und in dieser bis zum Beginn eines neuen Gangzyklusses gehalten wird.
Ein weiteres Beispiel, bei der die positive Wirkung der progressiven Federkennlinie deutlich wird, ist die
Dorsalextension und Plantarflexion des Fußes bei sitzender Tätigkeit wie beim Betätigen der Fußpedale beim Fahren eines Kraftfahrzeugs. Durch die Stützfeder 12 ist der Fuß 10 mit seinen Zehen bei schräg verlaufenden Unterschenkel 6 und aufgesetzter Ferse vom Boden beabstandet, so daß der Patient seinen Fuß 10 gut über den Fußpedalen positioniert werden kann. Dabei berühren sich die Schenkel 28, 30 entlang des Längsschlitzes 22, so daß zur Unterstützung dieser Fußstellung beide Schenkel 28, 30 in Eingriff sind und somit die gesamte Federkraft der Stützfeder 12 zur Verfügung steht. Aufgrund des geteilten fußseitigen Endabschnitts 16 muß der Patient beim Niederdrücken eines der Fußpedale jedoch nicht gegen die gesamte Federkraft der Stützfeder 12 wirken, sondern nur gegen die Federkraft des bodenseitigen Schenkels 30. Erst ab einer Plantarflexion α > 10° muß der Patient beiden Federkräften der Schenkel 28, 30 und somit der gesamten Federkraft der Stützfeder 12 eine Gegenkraft entgegensetzen.
Somit kann durch die Kombination einer geeigneten Abstimmung der Radien R und r der Krümmung des Fersenteils 20 sowie der Länge der gegenläufig gekrümmten Abschnitte mit dem erfindungsgemäßen geteilten fußseitigen Endabschnitt 16 die Stützfeder 12 bzw. die Unterschenkelorthese 2 sehr einfach an die individuellen Bedürfnisse der Patienten angepaßt werden.
Offenbart ist eine Stützfeder mit einem unterschenkelseitigen und einem fußseitigen Endabschnitt, die über ein Fersenteil miteinander verbunden sind, insbesondere zum gelenkigen Verbinden einer Unterschenkelmanschette und einer Fußmanschette einer Unterschenkelorthese, wobei die Federraten der Stützfeder in Abhängigkeit vom Drehwinkel unterschiedlich sind, und eine Unterschenkelorthese zur Verwendung der Stützfeder. Bezugszeichenliste
Unterschenkelorthese Unterschenkelmanschette Unterschenkel Fußmanschette Fuß Stützfeder unterschenkelseitiger Endabschnitt fußseitiger Endabschnitt Sohle Fersenteil Längsschlitz freies Ende Erweiterung fußseitiger Schenkel bodenseitiger Schenkel Kammer bodenseitiger Sohlenabschnitt Ausnehmung Anschlag Verlängerung Deckelfläche

Claims

Ansprüche
Stützfeder mit einem unterschenkelseitigen und einem fußseitigen Endabschnitt (14, 16), die über ein Fersenteil (20) miteinander verbunden sind, insbesondere für eine Unterschenkelorthese (2) zum gelenkigen Verbinden einer Unterschenkelmanschette (4) mit einer Fußmanschette (8), gekennzeichnet durch in Abhängigkeit vom Drehwinkel unterschiedliche Federraten.
Stützfeder nach Patenanspruch 1, gekennzeichnet durch bei zunehmenden Drehwinkel steigende Federraten, so daß die Stützfeder (12) eine progressive Federkennlinie aufweist.
Stützfeder nach Patenanspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Längsschlitz (22) im fußseitigen Endabschnitt (16), der sich von einem freien Ende (24) in Richtung des Fersenteils (20) erstreckt, so daß sich zwei übereinanderliegende Schenkel (28, 30) ergeben.
4. Stützfeder nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsschlitz (22) in eine runde Erweiterung (26) mündet.
Stützfeder nach Patentansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (28, 30) unterschiedliche Axiallängen haben, wobei vorzugsweise der bodenseitige Schenkel (30) eine größere Axiallänge hat.
6. Stützfeder nach Patentansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (28, 30) in vertikaler Richtung betrachtet unterschiedliche Dicken (f, b) aufweisen, wobei vorzugsweise der bodenseitige Schenkel (30) eine größere Dicke (b) als der fußseitige Schenkel (28) hat.
7. Stützfeder nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fersenteil (20) gegenläufig gekrümmt zum fußseitigen und zum unterschenkelseitigen Endabschnitt (16, 14) ist.
8. Stützfeder nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfeder (12) eine Blattfeder aus faserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise ein kohlefaserverstärkter Kunststoff, ist.
9. Unterschenkelorthese mit einer Unterschenkel- (4) und einer Fußmanschette (8), die zumindest über eine Stützfeder (12), vorzugsweise eine Stützfeder (12) nach zumindest einem der Patentansprüche 1 bis 9, gelenkig miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch einen Anschlag (38), auf den die Stützfeder (12) bei einer Plantarflexion abschnittsweise aufläuft, so daß in Abhängigkeit vom Drehwinkels (α) unterschiedliche Federraten der Stützfeder (12) realisierbar sind.
10. Unterschenkelorthese nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfeder (12) mit einem Schenkel (28) ihres fußseitigen Endabschnitts (16) auf den Anschlag (38) aufläuft.
11. Unterschenkelorthese nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkel (28) ab einer Plantarflexion von etwa 10° auf den Anschlag (38) aufläuft.
EP04708304A 2003-02-07 2004-02-05 Stützfeder Withdrawn EP1589912A2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10305131A DE10305131B4 (de) 2003-02-07 2003-02-07 Stützfeder und Unterschenkelorthese
DE10305131 2003-02-07
PCT/DE2004/000192 WO2004069087A2 (de) 2003-02-07 2004-02-05 Stützfeder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1589912A2 true EP1589912A2 (de) 2005-11-02

Family

ID=32797332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04708304A Withdrawn EP1589912A2 (de) 2003-02-07 2004-02-05 Stützfeder

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060149181A1 (de)
EP (1) EP1589912A2 (de)
DE (1) DE10305131B4 (de)
NO (1) NO20053717L (de)
WO (1) WO2004069087A2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006002575U1 (de) * 2006-02-16 2006-07-06 Gottinger, Ferdinand Stützfeder und Unterschenkelorthese
DE102007051652A1 (de) * 2007-02-23 2008-08-28 Gottinger Handelshaus GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter: Norbert G. Günther Stützfeder
US8117770B2 (en) 2007-06-29 2012-02-21 Wong Darrell L Footwear device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5088479A (en) * 1990-04-26 1992-02-18 Detoro William W Ankle and foot orthosis
JP3500551B2 (ja) * 1995-10-12 2004-02-23 澄子 山本 短下肢装具
NL1003826C2 (nl) * 1996-08-16 1998-02-20 Orteam B V Enkel-voet-orthese.
US5908398A (en) * 1998-01-27 1999-06-01 Detoro; William W. Ajustable ankle and foot orthosis brace
DE19905544B4 (de) * 1999-02-10 2008-10-09 Böckh, Thomas Stützfeder
DE10126622A1 (de) * 2001-05-31 2002-12-05 Gottinger Orthopaedie Technik Unterschenkelorthese
US20030122293A1 (en) * 2001-12-27 2003-07-03 Visteon Global Technologies, Inc. Variable rate multi-arc composite leaf spring assembly

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004069087A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10305131A1 (de) 2004-09-02
US20060149181A1 (en) 2006-07-06
WO2004069087A3 (de) 2004-10-28
NO20053717L (no) 2005-09-06
WO2004069087A2 (de) 2004-08-19
DE10305131B4 (de) 2006-07-20
NO20053717D0 (no) 2005-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009001270T5 (de) Sohle mit Schrägflächen und Kniegelenk schützender Schuh
DE3246874A1 (de) Orthopaedischer schuh
WO2002096328A1 (de) Unterschenkelorthese
EP2131799A1 (de) Stützfeder
EP0270661B1 (de) Orthopädische vorrichtung
DE60320182T2 (de) Elastischer Halter für Finger oder Zehen
DE3810913A1 (de) Antistasis-vorrichtung
EP3727216A1 (de) Hartrahmen mit verschwenkbarer brücke
EP2674353A1 (de) Axial bewegliches Pedal
DE19941368B4 (de) Orthese zur Versorgung bei allgemeinen Fußhebeschwächen
DE69024819T2 (de) Gelenk
EP1589912A2 (de) Stützfeder
DE69313589T2 (de) Sportschuhe
WO2022200368A1 (de) FUßORTHESE MIT ZEHENSEGMENT IN FORM EINES BÜGELS ZUR KORREKTUR VON FUßFEHLSTELLUNGEN
DE202010013071U1 (de) Fußgewölbe-Stützstrumpf
WO1997028762A1 (de) Verbesserte fersenschiene
DE102017100912A1 (de) Fußhebeorthese
DE102012105104B4 (de) Axial bewegliches Pedal
DE102006055846A1 (de) Stützfeder und Unterschenkelorthese
DE202006002575U1 (de) Stützfeder und Unterschenkelorthese
DE102017213300B3 (de) Orthesengelenkschiene mit aktiv bewegter Pelotte und Gelenkorthese
EP2524673A1 (de) Stützkorpus für Knie-Orthesen bzw. Kniegelenk-Stützen
EP2113288A1 (de) Vorrichtung für das gezielte Training einzelner Fuß- oder Handmuskeln
DE2701203A1 (de) Vorrichtung zum quengeln eines spitzfusses
DE202020001086U1 (de) Fußprothese

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20050804

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20060830

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080408