CN103189020B - 假足 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种假足，具有基体弹簧（23），该基体弹簧具有前足区域（231）和足跟区域（232），该假足还具有设置在基体弹簧（23）上方用于将假足固定在假肢上的连接装置（9，10）并且还具有正面支撑装置（25，26，27），在该正面支撑装置的上端部（140）上设置有所述连接装置（9，10）并且在该正面支撑装置的下端部（250）上固定在一可绕假足纵轴线（230）扭转的扭转元件（28）上，其中，所述扭转元件（28）构造成单侧地在足跟区域（232）中或在前足区域（231）中固定在所述基体弹簧（23）上的板簧装置。

Description

假足

技术领域

本发明涉及一种假足，具有一基体弹簧，该基体弹簧具有前足区域和足跟区域，该假足还具有设置在基体弹簧上方、用于将假足固定在假肢上的连接装置，还具有正面支撑装置，在其上端部上布置有所述连接装置并且在其下端部上固定有在可绕假足纵轴线扭转的扭转元件。本发明同样涉及一种假足，具有一基体弹簧，该基体弹簧具有前足区域和足跟区域，该假足还具有设置在基体弹簧上方的连接装置，用于将假足固定在假肢上。

背景技术

DE102006004132A1描述了一种人工足，具有从足跟区域延伸到足趾区域的弹性的足底结构，该足底结构具有一纵轴、到小腿的连接装置、在高度上延伸的上支撑结构以及设置在上支撑结构与足底结构之间的弹性连接元件。上支撑结构大致在纵向上大致在足中心与足底结构通过耦合装置连接，该耦合装置允许在足底结构与支撑结构之间的相对翻转运动。在此，支撑结构与足底结构之间的距离在连接结构的中心至少在患者站立时在重量负荷下保持恒定。关节装置由弹性的塑料缸筒组成，该缸筒以下端面支承在足底结构上并且以上端面支承在支撑结构的下侧面上。柱装置补充该塑料缸筒并且在其两个端部上具有球头，这些球头一方面支承在足底结构上并且另一方面支承在支撑结构上，并且提高连接的稳定性。同样可行的是，关节装置以球冠的形式构成，具有相应地共同作用的球套，用于由此形成支撑结构与足底结构之间的可翻转的连接。

通过按照该现有技术的人工足能够改进行走期间的可翻滚性，此外通过向前移位的力导入点而存在良好限定的站立静态。但通过弹性塑料缸筒只能实现小的复位力，因此在行走时必需仅通过足底结构来实现该人工足的弹性特性。此外通过塑料缸筒使用了易磨损的元件，这不利于力导入的精确性。

发明内容

本发明的目的是，提供一种假足，它提供用于协调假足翻滚特性的更好可能性并且即使在地面变化的情况下也提供站立期间的精确静态。

按照本发明，该目的通过具有主权利要求或并列权利要求的特征的假足实现。在从属权利要求、说明书和附图中给出本发明的有利扩展结构和改进方案。

按照本发明的假足具有基体弹簧，该基体弹簧具有前足区域和足跟区域，该假足还具有设置在基体弹簧上方、用于将假足固定在假肢上的连接装置，还具有正面支撑装置，在正面支撑装置的上端部上设置有该连接装置并且在正面支撑装置的下端部上固定在一可绕假足纵轴线扭转的扭转元件上，本发明规定，所述扭转元件构造成单侧在足跟区域中或在前足区域中固定的板簧装置。通过夹紧扭转元件在足跟区域中的单侧夹紧能够实现，在足跟区域落下时除了绕足纵轴线的扭转外还可以进行绕横向于该足纵轴线延伸的轴线的弯曲，使得扭转元件除了在行走方向上的角度补偿可能性外还提供附加的弹性元件，以便能够实现相对柔和的足跟踩地。然后在前足区域落下以后并且在假足翻滚期间，扭转元件的自由前端部就支承在基体弹簧上，由此通过基体弹簧与扭转元件的并联产生加固作用。通过按照本发明的假足能够实现，良好限定的静态通过力导入点向前移位而转变到动态结构，同时在地面变化或者鞋子不同的情况下也保证站立稳定。扭转元件通常防止在假足的纵向延伸长度上的可移位性或可变形性，通过该扭转元件使支撑结构在足底结构上的支承点精确地、位置持久地保持，不会产生由磨损引起的力导入位置变化。

在本发明的替换方案中规定，一种假足，具有基体弹簧，该基体弹簧具有前足区域和足跟区域，该假足还具有设置在基体弹簧上方的连接装置，用于将假足固定在假肢上，其中，所述连接装置固定在可绕假足纵轴线扭转的扭转元件上，该扭转元件构造成单侧在足跟区域中固定在基体弹簧上的板簧装置。所述扭转元件作为板簧仅固定在基体弹簧的足跟区域中，由此在足跟踩地时所述扭转元件的前端部离开基体弹簧并且使扭转元件前端区域中与基体弹簧的距离增大。在此，所述连接装置安置在扭转元件在基体弹簧上的固定部位之前，使得所述扭转元件在足跟踩地时同样弹动地一起作用。在进一步的站立阶段的过程中，所述基体弹簧下降到完全接触到地面上。紧接着，所述扭转元件继续向基体弹簧方向下降，直到扭转元件的前端部支承在基体弹簧的上侧面上。在前足负荷增加时，不仅所述基体弹簧而且所述扭转元件共同地向地面方向弯曲，由此所述基体弹簧与所述扭转元件共同作用并且并联。在此所述扭转元件支承在基体弹簧的上侧面上，并且，在扭转元件后端部上起作用的力在固定器件、例如螺钉（扭转元件通过它们固定在基体弹簧上）继续导引到基体弹簧上。为了避免扭转元件的前端部分硬碰撞到基体弹簧上，设有衬垫元件，例如泡沫材料或类似物。通过扭转元件在足跟区域中的单侧固定，不仅可以实现绕足纵轴线的可扭转性，而且可以实现绕在中间-侧面延伸的轴线的弹性，由此也可以在站立期间、即在站立阶段中使基体弹簧简单地适配于不平的地面。

在扭转元件在前足区域中单侧铰接时，发生基体弹簧和扭转元件在足跟踩地时的并联，由此保证稳定踩地。在翻滚运动过程中，在前足负荷增加时，扭转元件可以绕横交于纵向的轴线弯曲，使得存在用于协调假足弹性的附加弹簧。所述扭转元件的可扭转性在站立阶段期间根据铰接位置不同而变化。

通过扭转元件的单侧铰接可以使不固定在基体弹簧上的另一端部在弯曲负荷下离开基体弹簧，即基体弹簧与扭转元件之间的距离增大，或者如果在初始位置中已存在向基体弹簧方向的移位则该距离减小。

在扭转元件与基体弹簧之间可以形成一自由空间，以便一方面能够允许向基体弹簧方向移位，另一方面在基体弹簧与扭转元件之间存在台阶或者支座情况下在扭转元件贴靠在台阶或者支座上的状态下也能提供扭转元件的附加弯曲。

在扭转元件与基体弹簧之间可以设置一缓冲元件，用于在翻滚或踩地期间阻尼扭转元件在基体弹簧上的碰撞。所述缓冲元件可以具有允许扭转元件即使在贴靠与基体弹簧上的状态下也能扭转的形状，例如倒圆的或者作为连接条。替换地，扭转元件与基体弹簧之间的接触面也可以构造成平面，使得在站立阶段期间在扭转元件贴靠在基体弹簧上时不能扭转。由此提供假足的更大稳定性。

基于扭转元件的构造为板簧装置、即构造为一体式的或者多体式的板簧的构型，规定，所述扭转元件可以绕在中间-侧面延伸的轴线扭转，使得产生各个弹簧元件、即扭转元件和基体弹簧分级地变得有效。

从连接装置、例如连接适配器引向扭转元件的正面支撑装置同样可以构造成弹簧或者弹簧组，以便提供附加的弹性部件，通过该弹性部件可以调整对于对应的假足使用者和对应的使用领域或者假足使用者的喜好的适配。所述正面支撑装置最好构造成板簧或者板簧组。

所述正面支撑装置可以构造成可绕垂直轴线扭转，由此在站立阶段中即使在绕垂直轴线的旋转负荷下也有一定的可退让性，使得即使在假足完全与地面接触时也能实现绕垂直轴线的可扭转性和可退让性。由此可以使假足在行走或站立期间的行为对于假足使用者而言更舒适。

所述正面支撑装置在行走方向上优选终止在连接装置之前，即大致在该区域中：在站立期间的地面反作用力的力矢量通过该区域穿过假足延伸。因此所述正面支撑装置大约在连接装置之前面3至5厘米处终止。

所述正面支撑装置可以在基体弹簧上支撑在支撑区域，该支撑区域在行走方向上位于连接装置之前。支撑区域可以通过扭转元件或通过连接条、衬垫、阻尼器或类似物在扭转元件下方或在基体弹簧上构成。所述正面支撑装置可以在基体弹簧的中部支撑在基体弹簧上，其中，不仅在纵向上而且在横向上的中心支撑是有利的。

在基体弹簧上可以设置一足跟弹簧，它作为附加弹性元件能够承受足跟撞击期间的力。在基体弹簧与足跟弹簧之间可以设置阻尼元件，用于将在踩地时的动能转换成变形能或热能。

在连接装置上或者在正面支撑装置的上端部上可以设置阻尼元件或可退让的元件，它在基体弹簧的足跟区域中支撑在基体弹簧或扭转元件上。这种方案构型设置在扭转元件单侧地端固定在足跟区域时。由此可以实现对足跟撞击的附加阻尼。该阻尼元件可以构造成流体阻尼器、尤其构造为液压阻尼器或气动阻尼器，以便可以实现阻尼度的可简便调整性。流体阻尼器不仅可以在拉力级方面而且可以在压力级方面分开地调整，由此可以保证连接装置或阻尼活塞的可变化的压缩弹簧特性和拉伸弹簧特性。除了改善可调整性外，所述阻尼器附加地还具有这样的特性：在静态不产生力。因此在站立时该足总是又适配于地面或鞋具，仅相对弯曲柔软的扭转弹簧的复位力起作用。

所述阻尼元件具有至少一个可多轴运动的铰节，由此在弹簧压缩时除了绕中间-侧面轴线的摆动外还可以实现例如绕前面-后端轴线的扭转，以便能够参加扭转元件的扭转并从而参加连接装置相对于基体弹簧的翻转。该多轴铰节最好构造在连接装置或基体弹簧上的支承位置上，使得阻尼元件本身可以实现稳定的直线运动。

附图说明

下面借助附图详细解释本发明的实施例。相同的构件以相同的附图标记表示。附图示出：

图1  假足的立体总视图，

图2  具有局部剖切的足跟的侧视图，

图3  沿着图2中B-B的剖面图，

图4  一个变型的侧视图，

图5  没有正面支撑装置的假足的变型。

具体实施方式

在图1中以立体的斜俯视图示出假足100。该假足100具有基体弹簧23，该基体弹簧具有前足区域231和足跟区域232。基体弹簧23优选由纤维复合材料制成，尤其由碳素纤维构件制成。基体弹簧23长形延伸地构成，其中假足纵轴线230在纵向上延伸。基体弹簧23基本上是直的，在前足区域231中设置有略微的弯曲，以使假足100的翻滚容易。

在足跟区域232中，在基体弹簧23上设置一足跟弹簧24。足跟弹簧24同样由纤维复合材料构成，尤其由碳素纤维材料制成。足跟弹簧24可以可更换地固定在基体弹簧23上。在足跟弹簧24与基体弹簧23之间设有在行走方向上收缩的自由空间，在该自由空间中设置有阻尼元件32。通过该阻尼元件也可以使足跟弹簧24固定在基体弹簧23上。

在基体弹簧23上侧面设置有板簧构型的扭转元件28。该扭转元件28固定在基体弹簧23的足跟区域232中，借助图2解释该固定的方式和类型。扭转元件28仅一端固定在基体弹簧23上，扭转元件28的在行走方向上的前端部不固定，因此可以朝向基体弹簧23和离开基体弹簧23地运动。

扭转元件28的前端部终止在支承区域260中，该支承区域基本设置在基体弹簧23的长度的中部。扭转元件240可以绕假足纵轴线230扭转，它也可以绕在中间-侧面延伸的扭转轴线240弯曲，使得扭转元件28的前端部可以弯曲离开基体弹簧23的上侧面。在扭转元件28与基体弹簧23之间设置自由空间33，该自由空间在扭转元件28的前端部贴靠在基体弹簧23上的状态下也允许略微的弯曲。

在扭转元件28的前端部上固定有板簧组形式的正面支撑装置25，26，27。该固定可以通过粘接、螺纹连接、层合或类似方法实现。正面支撑装置25，26，27的下端部250基本平行于扭转元件28延伸。从扭转元件28上的刚性地固定有正面支撑装置25，26，27的固定部位开始，正面支撑装置25，26，27带有弧度地向上朝向一连接装置的方向延伸，该连接装置具有近侧适配器9和校准芯10。正面支撑装置25，26，27的上端部140构造成直的并且固定在作为连接装置的一部分的近侧适配器9上，该连接装置的远侧端部由校准芯10构成并且用于固定在小腿假肢上。正面支撑装置25，26，27在前部固定在近侧适配器9上，在这里也存在与正面支撑装置25，26，27的基本刚性的连接。

在校准芯10的与正面支撑装置25，26，27对置的一侧是布置有液压阻尼器11，它铰接式地固定在近侧适配器9上。上部轴承的摆动轴线基本平行于中间-侧面轴线240延伸。在该阻尼器11下端部上在一多轴的活动铰节34中设置一轴承，在本实施例中是部分球铰节，通过它能够不仅实施绕该中间-侧面轴线的摆动，而且实施绕假足纵轴线230的扭转。由于在下部铰节34中的多轴支承以及活动的活塞或活塞杆的旋转对称构型，也可以实现，绕一垂直轴线250实施扭转。

在图2中示出按照图1的假足100的侧视图，带有沿图3中的线C-C的细节剖面。在按照图2的该侧视图中，首先看到基体弹簧23的基本直的、在前足区域231中略微弯曲的构型。扭转元件28作为板簧在支承区域260中通过缓冲元件30支承在基体弹簧23上的侧面上。缓冲元件30在扭转元件28的整个宽度上延伸。在扭转元件28与基体弹簧23之间在缓冲元件30的另一侧设有自由空间33。缓冲元件30最好由塑料、尤其由聚氨酯制成。

由图2也可以看出，正面支撑装置25，26，27的下端部250固定在扭转元件28上。正面支撑装置25，26，27在所示实施例中由三个弯曲的板簧元件25，26，27构成。在各个板簧元件25，26，27之间存在一自由空间，该自由空间例如通过正面支撑装置25，26，27的上端部140上的间隔件22保证。间隔件也可以在该正面支撑装置的下端部250上设置在板簧元件25，26，27之间。

正面支撑装置25，26，27的上端部通过螺钉14固定在近侧适配器9上。在螺栓14与正面的板簧元件27之间设有压板19，用于使螺钉14的力均匀地传递到正面的板簧元件27上。

液压阻尼器11固定在近侧适配器9的背面区域中。液压阻尼器11的下端部通过足跟臂31固定在基体弹簧23的足跟区域232中。足跟臂31通过圆柱头螺钉12固定在基体弹簧23上。圆柱头螺钉12穿过基体弹簧23、穿过用于保证基体弹簧23与扭转元件28之间的自由空间33的间隔垫片21并穿过扭转元件28本身，拧入到足跟臂31中。通过圆柱头螺钉12同时将阻尼元件32固定在基体弹簧23上。通过圆柱头螺钉13和压板18，足跟弹簧24固定在阻尼元件32上。通过该螺纹连接可以实现足跟弹簧24的可更换的构型，由此可以进一步适配于对应的假足使用者。代替阻尼元件32，也可以设置一适配板，通过它可以使足跟弹簧24固定在基体弹簧23上。该适配板可以用作液压阻尼器11的支承。通过用于足跟弹簧24的倒圆的贴靠面可以实现阻力的逐渐增大，因为在负荷增加的情况下足跟弹簧24的有效长度减小。

在图3中示出沿着图2中的线B-B的剖面。可以看到假足的局部剖切的后视图，具有校准芯10和近侧适配器9。两个保持臂5，6通过铰节轴承17和带有螺母15的铰节螺栓4铰接式地支承在近侧适配器9上。液压阻尼器11通过螺栓7，8固定在两个保持臂5，6上。足跟臂31接收适配销1，该适配销构造用于铰接式地支承液压阻尼器11。足跟弹簧24形成假足100的下终端。

如果在所示实施方式中使用假足100，首先足跟弹簧24与地面产生接触。产生弹性变形。力通过螺钉13和阻尼元件32传递到基体弹簧23上。由于在一侧通过扭转元件28的螺钉12夹紧，前端部在基体弹簧23的支承区域260中抬起。液压阻尼器11被压缩并且正面支撑装置25，26，27以上端部140向后弯曲。通过扭转元件28前端部的抬起和绕假足纵轴线230的可扭转性，可以实施在踩地时的扭转和翻转运动，使得基体弹簧23和足跟弹簧24能够适配于不平的地面。

在足跟碰撞后，扭转元件29以及正面支撑装置的板簧元件25，26，27弯曲返回到其初始位置，液压阻尼器11朝向其初始位置方向运动返回。正面支撑装置25，26，27的前面的下端部则在中间连接有扭转元件28的情况下经缓冲元件30支承在基体弹簧23上。在进一步的翻滚运动中，逐渐增加的负荷施加在前足区域231上。板簧元件25，26，27继续弯曲，使得曲率增大。扭转元件28、板簧元件25，26，27和基体弹簧23则共同作用，其中基体弹簧23与扭转元件28作为板簧并联连接。由于仅单端夹紧，扭转元件28可以在基体弹簧23弯曲时在该基体弹簧的表面上移动。正面支撑装置可以由板簧元件25，26，27组成的板簧组或由一个唯一的板簧元件构成。绕垂直轴线250的扭转由于液压阻尼器11的支承的以及正面支撑装置25，26，27的设计结构而能够实现。

在图4中以侧视图示出本发明一个变型。原理上的结构相应于图2的结构，取代固定在基体弹簧23的足跟区域232中的扭转元件28，在该变型中该扭转元件固定在基体弹簧23的前足区域231中。扭转元件28紧靠基体弹簧23的脚趾区域之后固定在该基体弹簧上，在所示实施例中通过粘接部位233或者焊接或者其它方式将扭转元件28固定在基体弹簧23上。在固定部位233与缓冲元件30之间构成一自由空间33，缓冲元件30使得扭转元件28能够相对于基体弹簧23扭转运动。扭转元件28从固定部位233在中间空间33略微扩宽后基本平行于基体弹簧23延伸到缓冲元件30之后，从那里在一个通到直线的弧形中延伸到近侧适配器9，在近侧适配器处扭转元件通过螺钉14固定在正面支撑装置25，26的上端部140上。正面支撑装置25，26构造成基本平行地延伸的板簧的组件，正面支撑装置25，26的走向基本相应于扭转元件28从缓冲元件30起向近侧适配器9方向的走向。在正面支撑装置25，26与扭转元件28之间分别形成自由空间，以便使板簧25，26，28在行走或站立期间能够彼此相对弯曲和相对运动。

缓冲元件30或者固定在板簧23上、或者固定在扭转元件28上，由此，在足跟硬踩地时和扭转元件28弯曲时，该扭转元件可以相对地离开基体弹簧23地运动。

正面支撑装置25，26的前端部250大致终止在扭转元件28和基体弹簧23之间的缓冲元件30的高度上。

在图5中示出本发明的另一变型，没有正面支撑装置。假足100与图1和2类似地具有前足区域231和足跟区域232。在这里基体弹簧23也由纤维复合材料制成，并且，基体弹簧23的结构和设置在基体弹簧23上方的扭转元件28的结构相应地适用。在扭转元件28与基体弹簧23上侧面之间设置有自由空间33。在扭转元件28的前端部上可以设置一衬垫元件300，用于防止在扭转元件28与基体弹簧23之间相对运动时的干扰噪声。

扭转元件28在其后端部上通过螺钉12在足跟区域232中单侧地固定在基体弹簧23的后端部上。该固定仅在基体弹簧23的足跟区域232中进行。由近侧适配器9和校准芯10组成的连接装置在扭转元件30上在行走方向上设置在固定元件12之前，并且必要时在下面垫一个楔，以便易于调整斜度并由此易于适配上部的假肢部件的定向。通过将连接装置直接连接在扭转元件28上并且扭转元件单侧地支承，可以除了扭转元件28与基体弹簧23的并联连接之外还实现未示出的上部连接器件的绕足纵轴线的可移位性或可翻转性。扭转元件28也可以用作附加弹簧并且引起基体弹簧23与扭转元件28之间的并联连接。

Claims (11)

1.假足，具有基体弹簧(23)，该基体弹簧具有前足区域(231)和足跟区域(232)，该假足还具有设置在基体弹簧(23)上方的连接装置(9，10)用于使该假足固定在假肢上以及具有正面支撑装置(25，26，27)，在该正面支撑装置的上端部(140)上设置有所述连接装置(9，10)并且在该正面支撑装置的下端部上固定在一能够绕假足纵轴线(230)扭转的扭转元件(28)上，其中，所述扭转元件(28)构造成单侧地在足跟区域(232)中或在前足区域(231)中固定在所述基体弹簧(23)上的板簧装置，在所述连接装置(9，10)上或者在所述正面支撑装置(25，26，27)的上端部(140)上设置有一阻尼元件(11)，该元件在所述基体弹簧(23)的足跟区域(232)中支撑在所述基体弹簧(23)或所述扭转元件(28)上，所述扭转元件(28)与所述基体弹簧(23)并联并且在前足负荷时支承在所述基体弹簧(23)的上侧面上。

2.如权利要求1所述的假足，其特征在于，在所述基体弹簧(23)与所述扭转元件(28)之间构成一自由空间(33)。

3.如权利要求1或2所述的假足，其特征在于，在所述扭转元件(28)与所述基体弹簧(23)之间设置有一缓冲元件(30)。

4.如权利要求1或2所述的假足，其特征在于，所述扭转元件(28)能够绕一中间-侧面轴线(240)扭转。

5.如权利要求1或2所述的假足，其特征在于，在所述基体弹簧(23)上设置有一足跟弹簧(24)。

6.如权利要求5所述的假足，其特征在于，在所述基体弹簧(23)与所述足跟弹簧(24)之间设置有一附加的阻尼元件(32)。

7.如权利要求1所述的假足，其特征在于，所述正面支撑装置(25，26，27)构造成弹簧或弹簧组。

8.如权利要求1所述的假足，其特征在于，所述正面支撑装置(25，26，27)构造得能够绕垂直轴线扭转。

9.如权利要求1所述的假足，其特征在于，所述阻尼元件(11)构造成流体阻尼器。

10.如权利要求1所述的假足，其特征在于，所述阻尼元件(11)具有至少一个可多轴运动的铰节(34)。

11.如权利要求1所述的假足，其特征在于，所述阻尼元件是可退让的元件。