NL1020676C2 - Scharnier. - Google Patents

Description

Scharnier

De onderhavige uitvinding betreft een scharnier voorzien van een eerste deel en een draaibaar daarmee verbonden tweede deel, waarbij het scharnier voorzien is van 5 opslagmiddelen voor het opslaan van energie bij het bewegen van het eerste, deel ten opzichte van het tweede deel.

Het scharnier volgens de onderhavige uitvinding is met name geschikt voor orthesen.

In de stand van de techniek zijn scharnieren bekend volgens de in de aanhef 10 genoemde soort, waarbij door het bewegen van het eerste schamierdeel ten opzichte van het tweede schamierdeel energie wordt opgeslagen in opslagmiddelen. Deze opslagmiddelen hebben bijvoorbeeld de vorm van een elastiek. Door het ten opzichte van elkaar bewegen van de schamierdelen wordt het elastiek uitgerekt, zodat het elastiek onder voorspanning komt te staan. Deze voorspanning kan worden benut voor 15 het temg bewegen van de schamierdelen naar de beginstand daarvan.

Wanneer het scharnier volgens de in de aanhef genoemde soort gebruikt wordt voor een orthese, die wordt aangebracht in de buurt van het kniegewricht, moet aan het scharnier bijzondere eisen worden gesteld. Wanneer met de orthese wordt gelopen, kan door het bewegen van het eerste schamierdeel ten opzichte van het tweede 20 schamierdeel in de opslagmiddelen energie worden opgeslagen. Deze energie wordt in het scharnier opgeslagen op het moment dat het been wordt gebogen. Verder wordt door het opslaan van de energie in de opslagmiddelen bewerkstelligd dat het onderbeen tijdens het lopen niet te ver omhoogkomt. De middelen voor het opslaan van energie werken namelijk ook als een begrenzer van de zwaaibeweging van het onderbeen ten 25 opzichte van het bovenbeen. Zou een dergelijke begrenzer niet aanwezig zijn, dan zou tijdens het lopen de voet zo ver kunnen opzwaaien dat deze tegen het bovenbeen aankomt. De energie die is opgeslagen in de opslagmiddelen kan vervolgens weer worden benut bij het terugbewegen van het scharnier. Dat wil zeggen dat de opgeslagen energie meehelpt met het strekken van het been. Wanneer men echter wil gaan zitten, 30 moet het scharnier zeer ver worden doorgebogen. Op dat moment moeten de middelen voor het opslaan van energie "uitgezet" kunnen worden om het zitten mogelijk te kunnen maken. Wanneer de opslagmiddelen niet "uitgezet" kunnen worden, zullen de opslagmiddelen het doorbuigen van de knie voorbij een bepaalde hoek belemmeren.

.4, /“b /*\ /% “7 2

Het is het doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een scharnier van het in de aanhef genoemde soort, dat geschikt gebruikt kan worden in een orthese, waarbij men de opslagmiddelen voor het daarin opslaan van energie naar keuze kan gebruiken of buiten werking kan stellen.

5 Dat doel wordt volgens de onderhavige uitvinding bereikt doordat bij het scharnier volgens de uitvinding de opslagmiddelen voor het daarin opslaan van energie een contactelement omvatten dat is verbonden met het eerste deel van het scharnier, en een aanslag, die is verbonden met het tweede deel van het scharnier, waarbij het contactelement beweegbaar is van een eerste stand voor het uitoefenen van een kracht 10 op die aanslag, naar een tweede stand voor het bewegen langs de aanslag.

^ Voor de volledigheid wordt opgemerkt dat met het woord "aanslag" in de onderhavige tekst een contactpunt wordt bedoeld, waarmee een contactelement in aangrijping is te brengen. Wanneer het contactelement is uitgevoerd als element met - een zekere stijfheid, is de aanslag bijvoorbeeld een contactvlak waartegen het 15 contactelement kan duwen. Wanneer het contactelement is uitgevoerd als koord of kabel kan de aanslag zijn uitgevoerd als bevestigingselement waarop dat koord of die kabel kan worden bevestigd.

Doordat het contactelement in het scharnier volgens de onderhavige uitvinding beweegbaar is van een eerste stand waarbij het contactelement een aangrijping is met 20 de aanslag naar een tweede stand waarbij het contactelement geen contact maakt met de aanslag, is het mogelijk dat bij het buigen van het been het contactelement naar de ( tweede stand daarvan wordt bewogen. Dat wil zeggen dat bij het overschrijden van een bepaalde plaatsing van het eerste deel van het scharnier ten opzichte van het tweede deel geen energie meer wordt opgeslagen in de opslagmiddelen. Dat wil zeggen dat de 25 opslagmiddelen geen belemmering vormen bij het buigen van het scharnier, dus bij het buigen van het been.

Volgens de uitvinding is het mogelijk dat het contactelement is uitgevoerd als pen of as, waarvan een eerste uiteinde in aangrijping is te brengen met de aanslag, en waarbij het tweede uiteinde aansluit op veermiddelen, voor het in de veer opslaan van 30 energie.

Door het contactelement uit te voeren als pen of as is het mogelijk om de aanslag uit te voeren als vlak of kom waarin het uiteinde van de pen of as aangrijpt. De pen of 3 de as zal met een uiteinde daarvan aansluiten op veermiddelen, zodat de veermiddelen dienen als opslagmiddelen voor het daarin opslaan van energie.

Volgens de uitvinding is het mogelijk dat de veer een spiraalveer omvat.

Volgens de uitvinding is het verder mogelijk dat de aanslag is uitgevoerd als 5 uitsparing of verdieping in het tweede deel. Daarbij is het mogelijk dat de verdieping een zijwand omvat, die enigszins is gekromd, voor het laten bewegen over die zijwand van het contactelement, bij het overschrijden van een bepaalde maximumwaarde.

Volgens de uitvinding is het mogelijk dat bij het verplaatsen van het eerste deel van het scharnier ten opzichte van het tweede deel, het contactelement in aangrijping is 10 met een aanslag die is uitgevoerd als wand of vlak. Het uiteinde van een contactelement I zal druk uitoefenen op deze wand of op dit vlak. Door het uitoefenen van deze druk wordt op het tegenoverliggende uiteinde van het contactelement energie opgeslagen in bijvoorbeeld een spiraalveer. Op een moment dat de aandrukkracht van het contactelement op de aanslag een bepaalde maximumwaarde overschrijdt, zal het 15 contactelement uit contact met de aanslag bewegen. Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door de aanslag uit te voeren als enigszins gekromde wand.

Volgens de uitvinding is het als alternatief mogelijk dat de aanslag is uitgevoerd als uitsteeksel of verhoging op het tweede deel. In plaats van de hierboven beschreven uitsparing/verdieping is het mogelijk dat de aanslag wordt uitgevoerd als uitsteeksel of 20 verhoging. Deze verhoging of dit uitsteeksel dient als nok waarmee het contactelement in aangrijping kan worden gebracht.

i Volgens de uitvinding is het verder mogelijk dat het eerste deel een vork omvat, voor het tussen de tanden van de vork opnemen van het tweede deel.

Door het eerste deel uit te voeren als vork is het mogelijk om het tweede deel 25 tussen de tanden van de vork op te nemen. Dat wil zeggen dat het tweede deel aan weerszijden wordt ingesloten door de tanden van het eerste deel. Op deze manier ontstaat een uitgebalanceerde, stevige en compacte constructie.

De onderhavige uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarbij: figuur 1 een zijaanzicht toont, gedeeltelijk in doorsnede, van het scharnier volgens de onderhavige uitvinding; figuur 2 een vooraanzicht toont van het scharnier volgens figuur 1.

30 4

In figuur 1 is een scharnier 1 te zien volgens de onderhavige uitvinding. Het scharnier 1 omvat een eerste deel 10 en een daarmee draaibaar verbonden tweede deel 20. De delen 10 en 20 zijn draaibaar met elkaar verbonden via een draaias 30. Om de as 5 30 is een glijlager 31 aangebracht. Om deze draaias 30 kan het eerste deel 10 draaien ten opzichte van het tweede deel 20. In figuur 1 zijn de delen 10 en 20 afgebeeld in een eerste stand die gezien kan worden als een "strekstand". Vanuit deze strekstarid kan het scharnier worden gebogen. Dat wil zeggen dat het eerste deel 10 om het draaipunt 30 draait in de richting van de wijzers van de klok. Het tweede deel 20 staat stil of draait 10 om het punt 30 in de richting tegen de wijzers van de klok. Zoals te zien is in figuur 2 zit aan het ondereinde van het eerste deel 10 een eerste tand 11 en een tweede tand 12. Tussen deze tanden 11 en 12 zit het boveneinde 21 van het tweede deel 20 ingeklemd. Aan het boveneinde van het deel 21 is een uitsparing 22 aangebracht. Deze uitsparing 22 heeft aan het in de figuur rechts weergegeven gedeelte een eindwand 23. In het 15 eerste deel 10 zijn middelen 15 aangebracht voor het daarin opslaan van energie. Deze middelen 15 omvatten een veer 16 die aansluit op een pen of naald 17.

De werking van het scharnier volgens figuur 1 is als volgt:

Bij het bewegen van de delen 10 en 20 ten opzichte van elkaar via het draaipunt 30 (zoals hierboven is beschreven) zal het eindvlak 18 van de pen 17 bewegen in de 20 richting van de wand 23 van de uitsparing 22. Bij het eerste gedeelte van de beweging zal geen energie worden opgeslagen in de veer 16, omdat er geen contact is tussen de delen 18 en 23. Bij een zekere hoekverdraaiing zal het eindvlak 18 contact maken met het vlak 23. Bij een verdere draaiing van de delen 10 en 20 ten opzichte van elkaar zal via de pen 17 vervorming worden opgedrongen aan de veer 16. In de veer 16 wordt 25 daardoor energie opgeslagen. Deze energieoverdracht zorgt er levens voor dat het onderbeen tijdens het lopen niet te ver opzwaait. Wanneer vanuit een gebogen stand, dat wil zéggen een stand waarbij energie is opgeslagen in de veer 16 het scharnier wordt teruggebogen naar de "gestrekte stand", zal de in de veer 16 opgeslagen energie helpen met deze strekbeweging.

30 In figuur 1 is verder nog een stelschroef 19 te zien die gebruikt kan worden voor het instellen van het nulpunt van de eindwand 18.

Het scharnier 1 volgens figuur 1 kan met voordeel worden gebruikt in een knie-orthese. Wanneer het been vanuit een gestrekte toestand naar voren wordt gezwaaid,

i A O

5 heeft over het eerste gedeelte het scharnier 1 geen werking. Vanaf het moment dat het been wordt gebogen, wordt over een eerste gedeelte het eindvlak 18 in de richting van het vlak 23 bewogen. Bij het verder doorbuigen zal energie worden opgeslagen in de veer 16. Vanuit de gebogen stand, dat wil,zeggen de stand waarin de voet in hoofdzaak 5 onder de billen van de gebruiker is geplaatst, moet het scharnier weer worden gestrekt. Bij dit gedeelte van de beweging kan de energie die opgeslagen is in de veer 16 worden gebruikt voor het strekken van het scharnier. Bij het verder naar voren zwaaien van het been zal het been via de veer 16 worden doorgestrekt.

Wanneer het scharnier 1 volgens de uitvinding is bevestigd op een knie-orthese 10 en de gebruiker wil gaan zitten, dan zou de aanwezigheid van de elementen 16 en 17 nadelig kunnen werken. Bij het zitten wordt het been immers gebogen, zodat de energie opgeslagen wordt in de veer 16. De onderdelen 18 en 23 zijn echter zo uitgevoerd dat bij het overschrijden van de maximale kracht waarmee het eindvlak 18 op de wand 23 drukt, de wand 18 enigszins zal verplaatsen over de wand 23, totdat deze uit 15 aangrijping is met de wand 23. In dat geval kan het eindvlak 18 vrij bewegen langs de buitenomtrek van het bovenste gedeelte 21 van het tweede deel 20. Dat wil zeggen dat bij het doorbuigen van het eerste deel ten opzichte van het tweede deel geen energie wordt opgeslagen in de veer 16.

Wanneer een gebruiker vervolgens opstaat vanuit de zitpositie en weer gaat 20 lopen, zal bij het lopen de pen 18 automatisch terugkeren in de uitsparing 22 van het onderdeel 21. Tijdens het lopen kunnen dan de onderdelen 16 en 17 hun gunstige werking weer uitvoeren.

In figuur 2 is een vooraanzicht te zien van het scharnier 1 volgens figuur 1. Uit figuur 2 blijkt dat het eerste deel 10 aan de onderzijde daarvan twee tanden 11 en 12 25 omvat waartussen het tweede onderdeel 20, met het bovenste gedeelte 21 daarvan wordt opgenomen. In figuur 2 is te zien dat het eindvlak 18 van het contactelement 17 in figuur 2 afgebeelde bestand niet in aangrijping is met het eindvlak 23 van de uitsparing 22. Zoals hierboven beschreven zal deze aangrijping plaatsvinden na een zekere verdraaiing van de delen 10 en 20 om de draaias 30.

Claims (7)

1. Scharnier voorzien van een eerste deel en een draaibaar daarmee verbonden tweede deel, waarbij het scharnier voorzien is van opslagmiddelen voor het opslaan van 5 energie bij het bewegen van het eerste deel ten opzichte van het tweede deel, met het kenmerk, dat de opslagmiddelen voor hét daarin opslaan van energie een contactelement omvatten dat is verbonden met het eerste deel van het scharnier, en een aanslag, die is verbonden met het tweede deel van het scharnier, waarbij het contactelement beweegbaar is van een eerste stand voor het uitoefenen van een kracht 10 op die aanslag, naar een tweede stand voor het bewegen langs de aanslag.

2. Scharnier volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het contactelement is uitgevoerd als pen of as, waarvan een eerste uiteinde in aangrijping is te brengen met de aanslag, en waarbij het tweede uiteinde aansluit op veermiddelen, voor het in de * veer opslaan van energie.

3. Scharnier volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de veer een spiraalveer omvat.

4. Scharnier volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de aanslag is uitgevoerd als uitsparing of verdieping in het tweede deel.

5. Scharnier volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de verdieping een zijwand 20 omvat, die enigszins is gekromd, voor het laten bewegen over die zijwand van het contactelement, bij het overschrijden van een bepaalde maximumwaarde.

6. Scharnier volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de aanslag is uitgevoerd als uitsteeksel of verhoging op het tweede deel.

7. Scharnier volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat het eerste deel een vork 25 omvat, voor het tussen de tanden van de vork opnemen van het tweede deel. 1 f\ ·;> ; · ·; '/