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DE102021117835A1 - Orthopedic joint device - Google Patents

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DE102021117835A1
DE102021117835A1 DE102021117835.5A DE102021117835A DE102021117835A1 DE 102021117835 A1 DE102021117835 A1 DE 102021117835A1 DE 102021117835 A DE102021117835 A DE 102021117835A DE 102021117835 A1 DE102021117835 A1 DE 102021117835A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuator
component
orthopedic joint
blocking
joint device
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.)
Pending
Application number
DE102021117835.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Roland Auberger
Thomas West Pickerill
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.)
Otto Bock Healthcare Products GmbH
Original Assignee
Otto Bock Healthcare Products GmbH
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 Otto Bock Healthcare Products GmbH filed Critical Otto Bock Healthcare Products GmbH
Priority to DE102021117835.5A priority Critical patent/DE102021117835A1/en
Priority to PCT/EP2022/069003 priority patent/WO2023281023A1/en
Publication of DE102021117835A1 publication Critical patent/DE102021117835A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil 10 und einem Unterteil 20, die um eine Gelenkachse 15 schwenkbar miteinander verbunden sind, mit einem Aktuator 30, der eine erste Aktuatorkomponente 31 und eine zweite Aktuatorkomponente 32 aufweist, die relativ zueinander verlagerbar sind, wobei die erste Aktuatorkomponente 31 an dem Oberteil 10 und die zweite Aktuatorkomponente 32 an dem Unterteil 20 gelagert ist, wobei eine Sperreinrichtung 40 einer der Aktuatorkomponenten 31, 32 oder einer an einer der Aktuatorkomponenten 31, 32 gelagerten Kopplungskomponente 33 zugeordnet ist, die Sperreinrichtung 40 sperrt in einer Bewegungsrichtung eine Relativbewegung der Aktuatorkomponente 31, 32 oder der Kopplungskomponente 33 zu der Sperreinrichtung 40 und lässt eine Relativbewegung in entgegengesetzter Richtung zu.

Figure DE102021117835A1_0000
The invention relates to an orthopedic joint device with an upper part 10 and a lower part 20, which are connected to one another so that they can pivot about a joint axis 15, with an actuator 30, which has a first actuator component 31 and a second actuator component 32, which can be displaced relative to one another, the first actuator component 31 is mounted on the upper part 10 and the second actuator component 32 is mounted on the lower part 20, with a locking device 40 being assigned to one of the actuator components 31, 32 or to a coupling component 33 mounted on one of the actuator components 31, 32, the locking device 40 locking in one Direction of movement relative movement of the actuator component 31, 32 or the coupling component 33 to the locking device 40 and allows a relative movement in the opposite direction.
Figure DE102021117835A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil und einem Unterteil, die um eine Gelenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind, mit einem Aktuator, der eine erste Aktuatorkomponente und eine zweite Aktuatorkomponente aufweist, die relativ zueinander verlagerbar sind, wobei die erste Aktuatorkomponente an dem Oberteil und die zweite Aktuatorkomponente an dem Unterteil gelagert ist. Der Aktuator kann einen Widerstand gegen eine Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil bereitstellen, ggf. diese Verschwenkung komplett unterbinden.The invention relates to an orthopedic joint device with an upper part and a lower part which are connected to one another so that they can pivot about a joint axis, with an actuator which has a first actuator component and a second actuator component which can be displaced relative to one another, the first actuator component being attached to the upper part and the second actuator component is mounted on the lower part. The actuator can provide a resistance to pivoting of the upper part relative to the lower part, if necessary completely prevent this pivoting.

Orthopädietechnische Gelenkeinrichtungen sind insbesondere Orthesen oder Prothesen, die ein Oberteil und einem gelenkig daran gelagertes Unterteil aufweisen. Bei Orthesen werden das Oberteil und das Unterteil an einer noch vorhandenen Gliedmaße festgelegt, beispielsweise durch Schalen, Gurte, Riemen, Manschetten oder andere Befestigungseinrichtungen. Über Orthesen können Bewegungen geführt, Verschwenkung um eine Gelenkachse begrenzt, Verschwenkbewegungen verhindert oder eine Ausrichtung von Gliedmaßen zueinander unterstützt oder festgelegt werden. Darüber hinaus können Orthesen mit Brems- oder Dämpferelementen versehen sein, um eine Verschwenkbewegung um die Gelenkachse zu bremsen, dämpfen oder zu blockieren. Die Brems- oder Dämpfereinrichtungen können mit einer Steuerung versehen sein, sodass in Abhängigkeit von Sensordaten eine veränderte Dämpfung in Flexionsrichtung und/oder Extensionsrichtung bereitgestellt werden kann. Ebenfalls ist es bekannt, Kraftspeicher dem Oberteil bzw. dem Unterteil zuzuordnen, sodass eine Bewegungsunterstützung über eine Freigabe der gespeicherten Energie aus dem Kraftspeicher erfolgen kann.Orthopedic joint devices are, in particular, orthoses or prostheses that have an upper part and a lower part that is articulated to it. In the case of orthoses, the upper part and the lower part are fixed to a limb that is still present, for example by means of shells, straps, straps, cuffs or other fastening devices. Orthoses can be used to guide movements, limit pivoting about a joint axis, prevent pivoting movements, or support or fix the alignment of limbs to one another. In addition, orthoses can be provided with braking or damping elements in order to brake, dampen or block a pivoting movement about the joint axis. The braking or damping devices can be provided with a controller so that a modified damping in the direction of flexion and/or direction of extension can be provided depending on sensor data. It is also known to assign an energy storage device to the upper part or the lower part, so that movement can be supported by releasing the stored energy from the energy storage device.

Prothesen ersetzen eine nicht vorhandene oder nicht mehr vorhandene Gliedmaße und dienen zur Bereitstellung einer Funktionalität, die der Funktionalität der natürlichen Gliedmaße möglichst angenähert ist. Darüber hinaus dienen Prothesen dazu, ein möglichst natürliches Erscheinungsbild für den Prothesennutzer bereitzustellen. Ein Prothesenoberteil ist beispielsweise als ein Prothesenschaft oder als eine an einem Prothesenschaft befestigte Komponente ausgebildet, bei der der Prothesenschaft zur Festlegung an einer Gliedmaße oder einem Gliedmaßenstumpf dient. Das Prothesengelenk, beispielsweise ein Prothesenkniegelenk, ein Prothesenknöchelgelenk oder ein Prothesen-Ellenbogengelenk, verbindet das Oberteil mit einem Unterteil, das wiederum weitere prothetische Komponenten aufweisen kann, beispielsweise ein Unterschenkelrohr, einen Prothesenfuß oder eine Prothesenhand.Prostheses replace a non-existent or no longer existing limb and serve to provide a functionality that is as close as possible to the functionality of the natural limb. In addition, prostheses serve to provide the most natural possible appearance for the prosthesis user. An upper part of a prosthesis is designed, for example, as a prosthesis socket or as a component fastened to a prosthesis socket, in which case the prosthesis socket is used for fixing to a limb or a limb stump. The prosthetic joint, for example a prosthetic knee joint, a prosthetic ankle joint or a prosthetic elbow joint, connects the upper part to a lower part, which in turn can have further prosthetic components, for example a lower leg tube, a prosthetic foot or a prosthetic hand.

Insbesondere bei Orthesenkniegelenken und Prothesenkniegelenken sind zwischen dem Oberteil und dem Unterteil Dämpfer, insbesondere hydraulische Dämpfer, oder Widerstandseinrichtungen angeordnet, die auf Grundlage von Sensordaten unterschiedliche Widerstände in einzelnen Gangsituationen bereitstellen. Solche Widerstandseinrichtungen sind häufig als Linearaktuatoren ausgebildet, die einen definierten Widerstand gegen eine Flexionsbewegung oder Extensionsbewegung bereitstellen. Der Widerstand wird durch eine Veränderung der Stellung von Ventilen verändert. Bei der Verringerung des Strömungsquerschnittes erhöht sich der entsprechende Widerstand gegen eine Bewegung. Solche Stellventile, die beispielsweise für die Standphasendämpfung eingesetzt werden, können mechatronisch über Servoventile oder mechanisch über ein Drosselventil eingestellt werden. In der Schwungphase werden dagegen andere Widerstände benötigt, was meist durch eine Änderung des Strömungsquerschnitts in einem der Ventile erreicht wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine Extensionsbewegung stets möglich ist, auch wenn eine Sperrung oder hohe Dämpfung einer Flexionsbewegung als Standardkonfiguration im Notfall aus Sicherheitsgründen anzustreben ist. Bei fluiddynamischen Systemen wir dies meist über Rückschlagventile realisiert.In particular in the case of orthotic knee joints and prosthetic knee joints, dampers, in particular hydraulic dampers, or resistance devices are arranged between the upper part and the lower part, which provide different resistances in individual gait situations on the basis of sensor data. Such resistance devices are often designed as linear actuators that provide a defined resistance to a flexion movement or extension movement. The resistance is changed by changing the position of valves. When the flow cross-section is reduced, the corresponding resistance to movement increases. Such control valves, which are used, for example, for damping the stance phase, can be adjusted mechatronically via servo valves or mechanically via a throttle valve. In the swing phase, on the other hand, other resistances are required, which is usually achieved by changing the flow cross section in one of the valves. In particular, it is provided that an extension movement is always possible, even if blocking or high damping of a flexion movement is to be aimed at as the standard configuration in an emergency for safety reasons. In the case of fluid dynamic systems, this is usually implemented using non-return valves.

Die US 9 744 093 B2 betrifft eine Orthese oder ein Exoskelett, die dazu konfiguriert ist, an eine untere Extremität eines Trägers gekoppelt zu werden. Die Orthese umfasst ein erstes und zweites Glied und ein Kniegelenk, das mit dem ersten Glied und dem zweiten Glied gekoppelt ist und konfiguriert ist, um eine Flexions- und Streckbewegung zwischen dem ersten Glied und dem zweiten Glied zu ermöglichen. Ein Kraftgenerator mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende des Kraftgenerators drehbar mit dem ersten Glied gekoppelt ist. Ein Beschränkungsmechanismus ist mit dem zweiten Verbindungsglied gekoppelt, wobei der Beschränkungsmechanismus mindestens eine erste Betriebsposition und eine zweite Betriebsposition aufweist. Wenn der Beschränkungsmechanismus in die erste Betriebsposition bewegt wird, greift das zweite Ende des Krafterzeugers in den Beschränkungsmechanismus ein, wenn sich das erste Glied und das zweite Glied relativ zueinander beugen. Wenn sich der Beschränkungsmechanismus in der zweiten Betriebsposition befindet, greift das zweite Ende des Kraftgenerators nicht in den Beschränkungsmechanismus ein und das erste Glied und das zweite Glied sind frei beweglich.the U.S. 9,744,093 B2 relates to an orthosis or exoskeleton configured to be coupled to a wearer's lower extremity. The orthosis includes first and second members and a knee joint coupled to the first member and the second member and configured to allow flexion and extension movement between the first member and the second member. A force generator having first and second ends, the first end of the force generator being rotatably coupled to the first member. A restriction mechanism is coupled to the second link, the restriction mechanism having at least a first operative position and a second operative position. When the restriction mechanism is moved to the first operative position, the second end of the force generator engages the restriction mechanism as the first limb and the second limb flex relative to one another. When the restriction mechanism is in the second operative position, the second end of the force generator does not engage the restriction mechanism and the first link and second link are free to move.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach funktionierende, kostengünstige orthopädietechnische Gelenkeinrichtung bereitzustellen, mit der die wesentlichen Funktionalitäten sicher verwirklicht werden können.The object of the present invention is to provide a simply functioning, cost-effective orthopedic joint device with which the essential functionalities can be reliably implemented.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbart.According to the invention, this object is achieved by an orthopedic joint device with the features of the main claim. Advantageous refinements and developments of the invention are disclosed in the dependent claims, the description and the figures.

Die orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil und einem Unterteil, die um eine Gelenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind, mit einem Aktuator, der eine erste Aktuatorkomponente und eine zweite Aktuatorkomponente aufweist, die relativ zueinander verlagerbar sind, wobei die erste Aktuatorkomponente an dem Oberteil und die zweite Aktuatorkomponente an dem Unterteil gelagert ist und der Aktuator ggf. einen Widerstand gegen eine Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil bereitstellt, sieht vor, dass eine Sperreinrichtung einer der Aktuatorkomponenten oder einer an einer der Aktuatorkomponenten gelagerten Kopplungskomponente zugeordnet ist, die Sperreinrichtung sperrt in einer Bewegungsrichtung eine Relativbewegung der Aktuatorkomponente oder der Kopplungskomponente zu der Sperreinrichtung und lässt eine Relativbewegung in entgegengesetzter Richtung zu. Dadurch wird gewährleistet, dass die Gelenkeinrichtung in der einen Bewegungsrichtung immer beweglich ist, also keine Sperrwirkung auftritt, in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung jedoch eine Sperrwirkung möglich ist, insbesondere eine mechanische Sperre bereitgestellt wird. Die Sperrung, die beispielsweise im Rahmen einer Standphasensicherung notwendig ist, wird nicht über eine Umschaltung von Ventilen innerhalb der Hydraulikeinrichtung oder der anderen Widerstandseinrichtungen des Aktuators bewirkt, sondern durch eine Fixierung der Anbindung einer Aktuatorkomponente relativ zu dem Oberteil bzw. dem Unterteil. Es wird also eine mechanische Sperre der Verlagerung einer Aktuatorkomponente bewirkt. Die Sperreinrichtung sperrt eine Bewegung dabei nur in genau einer Bewegungsrichtung und lässt eine Bewegung in die andere Bewegungsrichtung zu. Durch die serielle Anordnung der Sperreinrichtung und der Aktuatorkomponente kann, bei einer schaltbaren Sperreinrichtung, die Wirkung der Aktuatorkomponente aktiviert werden, mit einer blockierenden Sperreinrichtung, oder deaktiviert werden, nämlich mit einer freigeschalteten Sperreinrichtung. Damit können die wesentlichen Funktionalitäten eines prothetischen oder orthetischen Kniegelenks sicher verwirklicht werden, insbesondere das Bereitstellen einer sicheren Standphase und einer dynamischen Schwungphase.The orthopedic joint device with an upper part and a lower part, which are connected to each other so that they can pivot about a joint axis, with an actuator, which has a first actuator component and a second actuator component, which can be displaced relative to one another, the first actuator component on the upper part and the second actuator component is mounted on the lower part and the actuator provides a resistance to pivoting of the upper part relative to the lower part, provides that a blocking device is assigned to one of the actuator components or to a coupling component mounted on one of the actuator components, the blocking device blocks a movement in one direction Relative movement of the actuator component or the coupling component to the locking device and allows a relative movement in the opposite direction. This ensures that the joint device is always movable in one direction of movement, ie no locking effect occurs, but that a locking effect is possible in the opposite direction of movement, in particular a mechanical lock is provided. The blocking, which is necessary for example when securing a stance phase, is not effected by switching valves within the hydraulic device or the other resistance devices of the actuator, but by fixing the connection of an actuator component relative to the upper part or the lower part. A mechanical blocking of the displacement of an actuator component is thus effected. The blocking device blocks a movement in exactly one direction of movement and allows a movement in the other direction of movement. Due to the serial arrangement of the blocking device and the actuator component, in the case of a switchable blocking device, the effect of the actuator component can be activated with a blocking blocking device or deactivated, namely with an unlocked blocking device. The essential functionalities of a prosthetic or orthotic knee joint can thus be reliably implemented, in particular the provision of a secure stance phase and a dynamic swing phase.

In einer Ausgestaltung ist eine Aktuatorkomponente beweglich an dem Oberteil oder dem Unterteil gelagert, insbesondere verschwenkbar, wobei die Aktuatorkomponente sowohl als Linearaktuator als auch als Rotationsaktuator ausgestaltet sein kann und optional über eine Widerstandseinrichtung verfügt. Die Sperreinrichtung sperrt dabei die bewegliche Lagerung des Oberteils oder Unterteils entweder relativ zu der Lagerungsstelle an dem Oberteil bzw. Unterteil oder aber relativ zu dem entgegengesetzten Teil der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung, an der die andere Aktuatorkomponente oder eine Widerstandseinrichtung gelagert ist.In one embodiment, an actuator component is movably mounted on the upper part or the lower part, in particular pivotable, wherein the actuator component can be designed both as a linear actuator and as a rotary actuator and optionally has a resistance device. The blocking device blocks the movable mounting of the upper part or lower part either relative to the mounting point on the upper part or lower part or relative to the opposite part of the orthopedic joint device on which the other actuator component or a resistance device is mounted.

Die beweglich gelagerte Aktuatorkomponente ist in einer Ausgestaltung in einer Führung geführt, beispielsweise in einem Langloch, in einem Bogen, einer Kulisse oder eine Teleskopführung, die nicht linear ausgebildet zu sein braucht. Die Sperrung der Beweglichkeit der Aktuatorkomponente in dieser Führung erfolgt über die Sperreinrichtung.In one configuration, the movably mounted actuator component is guided in a guide, for example in a slot, in an arc, in a connecting link or a telescopic guide, which need not be of linear design. The mobility of the actuator component in this guide is blocked via the blocking device.

Die Kopplungskomponente kann über ein Federelement gegenüber einer Aktuatorkomponente abgestützt sein. Das Federelement kann als Wendelfeder, Spiralfeder, Tellerfeder, Elastomer, Gaskissen, Druckspeicher oder ein anderes mechanisches oder pneumatisches Energiespeicherelement ausgebildet sein, das in der Lage ist, Verformungskräfte aufzunehmen und in entgegengesetzter Richtung wieder abzugeben. Dieses Federelement wirkt entgegen der Sperrrichtung und ermöglicht auch bei einer Sperrung einer Relativverlagerung der Aktuatorkomponente eine Kompression und damit eine begrenzte Rotation um die Gelenkachse, sodass beispielsweise bei Ausgestaltung als Prothesenkniegelenk oder Orthesenkniegelenk bei einer aktivierten Sperreinrichtung ein geringer Flexionsweg im Rahmen der Standphasenflexion bereitgestellt werden kann, da das Federelement komprimiert wird und damit die Verschwenkung von Oberteil zu Unterteil ermöglicht. Alternativ kann die Kopplungskomponente auch über ein Dämpferelement, beispielsweise einen hydraulischen, magnetorheologischen oder pneumatischen Dämpfer gegenüber der Aktuatorkomponente abgestützt seinThe coupling component can be supported by a spring element in relation to an actuator component. The spring element can be designed as a helical spring, spiral spring, disc spring, elastomer, gas cushion, pressure accumulator or another mechanical or pneumatic energy storage element that is able to absorb deformation forces and release them again in the opposite direction. This spring element acts in the opposite direction to the blocking direction and, even when a relative displacement of the actuator component is blocked, enables compression and thus limited rotation about the joint axis, so that, for example when configured as a prosthetic knee joint or orthotic knee joint, with an activated blocking device, a small flexion path can be provided within the scope of the stance phase flexion. since the spring element is compressed and thus allows pivoting from the upper part to the lower part. Alternatively, the coupling component can also be supported in relation to the actuator component via a damper element, for example a hydraulic, magnetorheological or pneumatic damper

In einer Ausgestaltung ist die Sperreinrichtung schaltbar ausgebildet und von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung schaltbar, in der eine Relativbewegung der Aktuatorkomponenten in beiden Richtungen möglich ist. Dadurch ist es möglich, die orthopädietechnische Gelenkeinrichtung zur Beeinflussung einer Bewegung entsprechend zu schalten oder zu steuern. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Aktuator einen Widerstand gegen eine Verschwenkung des Oberteils relativ zu dem Unterteil bereitstellt.In one embodiment, the blocking device is switchable and can be switched from a blocking position to a release position, in which a relative movement of the actuator components in both directions is possible. This makes it possible to correspondingly switch or control the orthopedic joint device for influencing a movement. This is possible in particular when the actuator provides a resistance to pivoting of the upper part relative to the lower part.

Dem Aktuator kann ein Federelement zugeordnet sein, das in einer Ausgestaltung über die Sperreinrichtung zuschaltbar ist. Dadurch kann der Aktuator parallel zu dem Federelement oder in Serie zu dem Federelement geschaltet werden.A spring element can be assigned to the actuator, which in one embodiment can be switched on via the blocking device. As a result, the actuator can be connected in parallel with the spring element or in series with the spring element.

Die Sperreinrichtung kann über ein Federelement gegenüber einer Aktuator Komponente abgestützt sein, wobei das Federelement entgegen der Sperreinrichtung wirkt.The locking device can be supported by a spring element in relation to an actuator component, with the spring element acting against the locking device.

In einer Ausgestaltung weist die Sperreinrichtung eine Betätigungseinrichtung auf, die die Sperreinrichtung außer Eingriff mit der Aktuatorkomponente und/oder der Kopplungskomponente hält oder die Sperreinrichtung außer Eingriff mit einer dieser Komponenten oder mit beiden Komponenten bewegt. Ein Stellelement für diese Betätigungseinrichtung kann als motorischer Antrieb ausgebildet sein, beispielsweise als ein Elektromotor, ein Piezoelement, als ein Solenoid oder ein anderer mechanischer Antrieb. Alternativ kann die Betätigungseinrichtung als ein von dem Nutzer manuell betätigtes oder betätigbares Element ausgebildet sein, beispielsweise als ein Hebel, als ein Seilzug, Bowdenzug, als Kolben oder dergleichen. Über die Betätigungseinrichtung ist die wahlweise Sperrung oder Freigabe der Sperreinrichtung zur Ermöglichung der Schwenkbewegung, insbesondere der Flexionsbewegung, möglich. Beispielsweise kann in bestimmten Bewegungssituationen oder Nutzungssituation eine Sperrung grundsätzlich unerwünscht sein, beispielsweise beim Sitzen, sodass eine dauerhafte Deaktivierung der Sperreinrichtung gewünscht ist. Bei einer Ausführung des Stellelementes als Bewegungsübertragungselement, beispielsweise Bowdenzug, Pneumatiksystem oder Hydrauliksystem, kann die Betätigungseinrichtung auch abhängig von der Bewegung anderer Gelenke am Körper, z.B. Knöchelgelenk, verstellt werden. Durch ein zwischengeschaltetes elastisches Element oder Dämpferelement kann die Betätigungskraft limitiert werden.In one embodiment, the locking device has an actuating device which keeps the locking device out of engagement with the actuator component and/or the coupling component or moves the locking device out of engagement with one of these components or with both components. A control element for this actuating device can be in the form of a motor drive, for example an electric motor, a piezoelectric element, a solenoid or another mechanical drive. Alternatively, the actuating device can be designed as an element that is manually actuated or can be actuated by the user, for example as a lever, as a cable pull, Bowden cable, as a piston or the like. The actuating device can be used to selectively block or release the blocking device to enable the pivoting movement, in particular the flexing movement. For example, in certain movement situations or usage situations, a blocking can be fundamentally undesirable, for example when sitting, so that a permanent deactivation of the blocking device is desired. If the actuating element is designed as a movement transmission element, for example a Bowden cable, pneumatic system or hydraulic system, the actuating device can also be adjusted depending on the movement of other joints in the body, e.g. the ankle joint. The actuating force can be limited by an interposed elastic element or damping element.

Die Sperreinrichtung weist in einer Ausgestaltung zumindest einen beweglich gelagerten Klemmkörper auf, über den es möglich ist, entweder die Aktuatorkomponente oder die Kopplungskomponente so zu sperren, sodass keine Relativbewegung zu dem Oberteil bzw. dem Unterteil ermöglicht wird.In one configuration, the blocking device has at least one movably mounted clamping body, via which it is possible to block either the actuator component or the coupling component in such a way that no relative movement to the upper part or the lower part is permitted.

Die Sperreinrichtung kann in Richtung auf eine Sperrstellung vorgespannt sein, beispielsweise über eine Druckfeder, Zugfeder, ein Elastomerelement, Druckspeicher oder auch über eine entsprechend orientierte Magnetkraft. Dadurch wird die Sperrstellung als Standardeinstellung vorgesehen, eine Freigabe ist dann nur durch die bewusste Verstellung des Betätigungselements, beispielsweise eine willentliche oder über einen Sensor gesteuerte, automatische Freigabebewegung möglich.The blocking device can be pretensioned in the direction of a blocking position, for example via a compression spring, tension spring, an elastomer element, pressure accumulator or via a correspondingly oriented magnetic force. As a result, the blocking position is provided as the standard setting, and release is then only possible through the deliberate adjustment of the actuating element, for example an automatic release movement that is voluntary or controlled by a sensor.

Die Aktuatorkomponente ist in einer Ausgestaltung als ein Gehäuse, beispielsweise ein Zylindergehäuse, eine Kolbenstange, ein Lagerbolzen, ein Teleskopführung oder eine Verlängerung ausgebildet. Sie kann an einem Bauteil an dem Gehäuse, der Kolbenstange, dem Lagerbolzen oder der Teleskopführung ausgebildet sein. An derjenigen Stelle, an der die Sperreinrichtung mit der Aktuatorkomponente in Eingriff tritt, können entsprechende Eingriffsbereiche oder Wechselwirkungsbereiche vorgesehen sein, die eine besonders gute Sperrwirkung der Sperreinrichtung in der Sperrstellung gewährleisten.In one configuration, the actuator component is designed as a housing, for example a cylinder housing, a piston rod, a bearing bolt, a telescopic guide or an extension. It can be formed on a component on the housing, the piston rod, the bearing bolt or the telescopic guide. At the point at which the locking device engages with the actuator component, corresponding engagement areas or interaction areas can be provided, which ensure a particularly good locking effect of the locking device in the locking position.

In einer Ausgestaltung ist das Kopplungselement als eine Hülse oder als ein Hebel ausgebildet, andere Kraftübertragungseinrichtungen zur mechanischen Weiterleitung von Kräften sind ebenfalls möglich.In one embodiment, the coupling element is designed as a sleeve or as a lever; other force transmission devices for mechanical transmission of forces are also possible.

Der Aktuator kann als Linearhydraulik, Rotationshydraulik, Elektromotor, magnetorheologischer Dämpfer, Pneumatik, Kupplung oder mechanische Widerstandseinrichtung ausgebildet sein.The actuator can be in the form of linear hydraulics, rotary hydraulics, an electric motor, a magnetorheological damper, pneumatics, a clutch or a mechanical resistance device.

In einer Ausgestaltung ist das Unterteil gegenüber dem Oberteil entgegen einer Relativbewegung in Sperrrichtung mit einer Federkraft vorgespannt und verschwenkbar gelagert.In one embodiment, the lower part is pre-stressed relative to the upper part against a relative movement in the blocking direction with a spring force and is pivotably mounted.

Die Sperreinrichtung kann insbesondere an der Komponente der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung angeordnet sein, an der die Aktuatorkomponente nicht unmittelbar gelagert ist. Ist beispielsweise bei einem linear wirkenden Hydraulikzylinder das Gehäuse an dem Oberteil und die Kolbenstange an dem Unterteil gelagert, ist die Sperreinrichtung an dem Oberteil gelagert und wirkt auf die Kolbenstange. Die Sperreinrichtung wirkt somit parallel zum Hydraulikzylinder, wodurch dessen Bewegung blockiert werden kann. Alternativ ist die Sperreinrichtung an dem Unterteil gelagert und wirkt auf das Kolbengehäuse. In diesem Fall wirkt die Sperreinrichtung seriell zum Hydraulikzylinder. Bei freigeschalteter Sperre wird verliert der Hydraulikzylinder die Verbindung zur Gelenkeinrichtung. Dadurch wird er im Kraftfluss überbrückt, wodurch eine freie Bewegung von Oberteil und Unterteil zueinander ermöglicht wird. Bei einer Sperrung einer beweglichen Lagerung wirkt die Sperreinrichtung an dem Ort, an dem die jeweilige Aktuatorkomponente oder die Kupplungskomponente angeordnet ist. Bei einer Lagerung der Kolbenstange in einem Langloch an dem Unterteil ist die Sperreinrichtung an dem Unterteil gelagert und sperrt eine Verlagerung der Lagerstelle an dem Unterteil.The blocking device can in particular be arranged on the component of the orthopedic joint device on which the actuator component is not mounted directly. If, for example, in the case of a linearly acting hydraulic cylinder, the housing is mounted on the upper part and the piston rod on the lower part, the locking device is mounted on the upper part and acts on the piston rod. The blocking device thus acts parallel to the hydraulic cylinder, as a result of which its movement can be blocked. Alternatively, the locking device is mounted on the lower part and acts on the piston housing. In this case, the blocking device acts in series with the hydraulic cylinder. When the lock is unlocked, the hydraulic cylinder loses the connection to the articulation device. As a result, it is bridged in the power flow, which allows free movement of the upper and lower parts in relation to one another. When a movable bearing is blocked, the blocking device acts at the location at which the respective actuator component or the clutch component is arranged. When the piston rod is mounted in a slot on the lower part, the blocking device is mounted on the lower part and blocks a displacement of the bearing point on the lower part.

Die Kopplungskomponente ist in einer Ausgestaltung über ein Dämpferelement, das insbesondere eine Festkörperdämpfung, eine hydraulische Dämpfung oder eine magnetorheologische Dämpfung bereitstellt, gegenüber einer Aktuatorkomponente abgestützt, wobei das Dämpferelement entgegen der Sperrrichtung wirkt. Alternativ ist auch ein elastisches Element, eine Pneumatik, eine mechanische Widerstandseinrichtung oder eine motorische Antriebseinheit als Abstützung der Kopplungskomponente denkbar.In one embodiment, the coupling component is supported in relation to an actuator component via a damping element, which in particular provides solid-state damping, hydraulic damping or magneto-rheological damping, with the damping element acting counter to the blocking direction. Alternatively, an elastic element, a pneumatic, a mechanical cal resistance device or a motorized drive unit conceivable as a support for the coupling component.

Der Sperreinrichtung ist in einer Variante ein Betätigungsmechanismus zugeordnet, über den die Sperrung aufhebbar ist, so dass eine freie oder nahezu freie Beweglichkeit bereitgestellt werden kann, wenn die Sperrung aufgehoben ist. Der Betätigungsmechanismus kann motorisch betrieben sein, ebenso ist eine magnetische oder manuelle Betätigung als alternativer Antrieb des Betätigungsmechanismus vorgesehen.In one variant, the blocking device is assigned an actuating mechanism, via which the blocking can be canceled, so that free or almost free mobility can be provided when the blocking is canceled. The actuating mechanism can be motor-operated, and magnetic or manual actuation is also provided as an alternative drive for the actuating mechanism.

Die zum Umschalten in den freien Zustand erforderliche Kraft an der Betätigungseinrichtung ist vorteilhafterweise gering, sofern keine Last entgegen der Sperrrichtung anliegt. Liegt hingegen eine Last entgegen der Sperrrichtung an, erhöht sich die zum Umschalten in den freien Zustand erforderliche Kraft an der Betätigungseinrichtung, insbesondere erhöht sich die erforderliche Kraft mit der Zunahme der Last.The force required to switch to the free state on the actuating device is advantageously low, provided no load is applied in the opposite direction to the blocking direction. If, on the other hand, a load is applied in the opposite direction to the blocking direction, the force required to switch to the free state on the actuating device increases, in particular the force required increases as the load increases.

Die durch die Betätigungseinrichtung aufgebrachte Kraft kann begrenzt sein oder begrenzbar, insbesondere einstellbar sein. Dadurch kann gewährleistet werden, dass keine ungewollte Umschaltung durch den Aktuator bei einem oder ab einem bestimmten Lastniveau erfolgt. Die Betätigungseinrichtung ist aufgrund der Leistungsbegrenzung nicht in der Lage, bei einer kritischen Last in die Freigabestellung zu schalten, was eine erhöhte Sicherheit gewährleistet.The force applied by the actuating device can be limited or can be limited, in particular it can be adjustable. It can thereby be ensured that the actuator does not switch unintentionally at or above a specific load level. Due to the power limitation, the actuating device is not able to switch to the release position at a critical load, which ensures increased safety.

Der Umstand, dass die von einer Betätigungseinrichtung aufzubringende Kraft an dem Betätigungselement einstellbar und begrenzbar ist, lässt sich zur Steuerung oder Anpassung der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung verwenden. Über die eingestellte Betätigungskraft, die auch durch die Auswahl der Betätigungseinrichtung erfolgen kann, wird eine Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Umschalten in den freien Zustand bei Belastung entgegen der Sperrrichtung erreicht. Der Belastungszustand der Sperreinrichtung wird beispielsweise anhand des Zustands oder der Energieaufnahme der Betätigungseinrichtung erfasst oder abgeschätzt. Diese Art der Steuerung ist unabhängig von dem konkreten Aufbau der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung.The fact that the force to be applied by an actuating device on the actuating element can be adjusted and limited can be used to control or adapt the orthopedic joint device. About the set actuating force, which can also be done through the selection of the actuating device, security against unintentional switching to the free state when loaded against the blocking direction is achieved. The load condition of the locking device is detected or estimated, for example, based on the condition or the energy consumption of the actuating device. This type of control is independent of the specific structure of the orthopedic joint device.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 - zwei Darstellungen einer Gelenkeinrichtung;
  • 2 - eine Detaildarstellung eines Aktuators mit Sperreinrichtung und elastische Kopplungskomponente;
  • 3 - eine Variante mit Linearführung und Kopplungselement;
  • 4 - eine Ausgestaltung einer Sperreinrichtung mit Klemmring;
  • 5 - eine Variante mit einer Sperreinrichtung an einem Gehäuse;
  • 6 - eine Variante mit einer Sperreinrichtung an einer Kolbenstange;
  • 7 - eine Ausführung mit einer Verschiebewegbegrenzung
  • 8 - eine Ausführung mit einer Sperreinrichtung an einer Kopplungskomponente;
  • 9 - eine Ausführung mit Klemmkeilen in Konusform;
  • 10 - eine Betätigungseinrichtung mit einem Solenoid;
  • 11 - eine Betätigungseinrichtung mit einem Motor;
  • 12 - eine Variante der 11; sowie
  • 13 - Anwendungsbeispiele der Gelenkeinrichtung.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Show it:
  • 1 - Two representations of a joint device;
  • 2 - A detailed view of an actuator with locking device and elastic coupling component;
  • 3 - A variant with linear guide and coupling element;
  • 4 - An embodiment of a locking device with a clamping ring;
  • 5 - A variant with a locking device on a housing;
  • 6 - A variant with a locking device on a piston rod;
  • 7 - a version with a displacement limiter
  • 8th - An embodiment with a locking device on a coupling component;
  • 9 - a version with clamping wedges in the form of a cone;
  • 10 - an actuator with a solenoid;
  • 11 - an actuator with a motor;
  • 12 - a variant of 11 ; such as
  • 13 - Application examples of the joint device.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil 10 und einem Unterteil 20, die um eine Gelenkachse 15 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die orthopädietechnische Gelenkeinrichtung ist in der dargestellten Ausführung als Teil einer Orthese ausgebildet, wobei das Oberteil als schalenartiges Befestigungselement 11 ausgebildet ist, das an einem Oberschenkel festgelegt wird. Die Festlegung erfolgt mit wiederholt lösbaren Befestigungselementen wie Gurte, Schnallen oder dergleichen. Das Unterteil 20 ist korrespondierend ausgebildet und weist eine Schale 21 zur Aufnahme des Unterschenkels bzw. der Wade auf. Auch das Unterteil 20 ist an dem Bein wiederholt lösbar festgelegt. Die Gelenkachse 15 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Höhe der natürlichen Kniegelenksachse angeordnet, sodass das Oberteil 10 und das Unterteil 20 bei einer Beugung und Streckung des Beines der Bewegung folgen kann. Zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 20 ist ein Aktuator angeordnet, der die Verschwenkbewegung des Oberteils 10 relativ zu dem Unterteil 20 beeinflusst. Der Aktuator kann als Kupplung zum Sperren und/oder Freigeben einer Bewegungsrichtung und/oder als eine Widerstandseinrichtung ausgebildet sein und die Beugebewegung und/oder die Streckbewegung mit einem Bewegungswiderstand beaufschlagen. Dazu kann der Aktuator 30 als Dämpfer, insbesondere als ein Hydraulikdämpfer, magnetorheologische Dämpfer, Pneumatikdämpfer oder Generator ausgebildet sein, um die Bewegungsenergie der Relativbewegung Oberteil 10 und Unterteil 20 in elektrische Energie oder Wärme umzuwandeln. Der Aktuator 30 kann auch einen Energiespeicher aufweisen, um umgewandelte Energie zur Bereitstellung eines Widerstandes gegen Beugung und/oder Streckung seinem anderen Zeitpunkt der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung wieder zuzuführen. Der Energiespeicher kann ein mechanischer Energiespeicher in Gestalt einer Festkörperfeder, ein pneumatischer oder hydraulischer Energiespeicher oder ein elektrischer Energiespeicher sein. Die gespeicherte Energie kann zurückgeführt werden, um eine Bewegung zu unterstützen oder eine Gegenbewegung einzuleiten. 1 shows a schematic representation of an orthopedic joint device with an upper part 10 and a lower part 20 which are pivotably connected to one another about a joint axis 15. In the embodiment shown, the orthopedic joint device is designed as part of an orthosis, with the upper part being designed as a shell-like fastening element 11 which is fixed to a thigh. The determination is made with repeatedly detachable fasteners such as straps, buckles or the like. The lower part 20 has a corresponding design and has a shell 21 for receiving the lower leg or the calf. The base 20 is also releasably secured to the leg repeatedly. In the exemplary embodiment shown, the joint axis 15 is arranged at the height of the natural knee joint axis, so that the upper part 10 and the lower part 20 can follow the movement when the leg bends and stretches. An actuator is arranged between the upper part 10 and the lower part 20 and influences the pivoting movement of the upper part 10 relative to the lower part 20 . The actuator can be designed as a clutch for blocking and/or releasing a direction of movement and/or as a resistance device and can apply a movement resistance to the bending movement and/or the stretching movement. For this purpose, the actuator 30 can be designed as a damper, in particular as a hydraulic damper, magnetorheological damper, pneumatic damper or generator, in order to absorb the kinetic energy of the relative movement of the upper part 10 and Lower part 20 to convert into electrical energy or heat. The actuator 30 can also have an energy store in order to feed converted energy back to its other point in time of the orthopedic joint device in order to provide a resistance to bending and/or stretching. The energy store can be a mechanical energy store in the form of a solid spring, a pneumatic or hydraulic energy store or an electrical energy store. The stored energy can be returned to support a movement or initiate a counter movement.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aktuator 30 als ein Linearaktuator ausgestaltet, der ein Gehäuse mit einem Zylinder und einem darin längs beweglichen Kolben aufweist. Der Kolben ist über eine Kolbenstange an dem Unterteil 20 gelagert, der Zylinder ist an dem Oberteil 10 gelagert. Das Verhalten des Aktuators 30 gegen eine Beugung und/oder Streckung kann einstellbar sein, sodass ein angepasster Bewegungswiderstand vorhanden ist. Die jeweiligen Bewegungswiderstände können an den Patienten und/oder die jeweilige Gangsituation oder das Benutzungsumfeld angepasst werden. Der Aktuator 30 ist in einer Ausgestaltung mit einer Steuerungseinrichtung gekoppelt, die auf der Grundlage von Sensordaten eine Verstellung des Aktuatorverhaltens bewirkt. Die Sensoren können Raumlage, Kräfte, Momente, Beschleunigungen, Geschwindigkeiten, Winkel und andere Einflussgrößen oder Zustandsgrößen der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung oder dessen Nutzer erfassen und auf Grundlage der Sensorwerte eine angepasste Verstellung bewirken.In the exemplary embodiment shown, the actuator 30 is designed as a linear actuator, which has a housing with a cylinder and a piston that can be moved longitudinally therein. The piston is mounted on the lower part 20 via a piston rod, and the cylinder is mounted on the upper part 10 . The behavior of the actuator 30 against bending and/or stretching can be adjustable, so that there is an adjusted resistance to movement. The respective movement resistances can be adapted to the patient and/or the respective gait situation or the usage environment. In one configuration, the actuator 30 is coupled to a control device which causes the actuator behavior to be adjusted on the basis of sensor data. The sensors can detect spatial position, forces, moments, accelerations, speeds, angles and other influencing variables or state variables of the orthopedic technical joint device or its user and cause an adjusted adjustment based on the sensor values.

Auch wenn in der 1 die orthopädietechnische Gelenkeinrichtung als ein Teil einer Orthese ausgeführt ist, kann diese auch als Teil einer Prothese eingesetzt werden. Bei einer Orthese befindet sich die Gelenkeinrichtung oder befinden sich mehrere Gelenkeinrichtungen neben der Gliedmaße bzw. umfassen die Gliedmaße oder liegen an der Gliedmaße an, bei einer Prothese ersetzt die orthopädietechnische Gelenkeinrichtung ein nicht vorhandenes oder nicht mehr vorhandenes natürliches Gelenk. Statt der Schalen 11, 21 als Stützstruktur, an denen die übrigen Komponenten befestigt sind, sind bei Prothesen ein Prothesenschaft zur Anbindung des Gelenkoberteils an einen Stumpf eines Patienten und eine distale Prothesenkomponente zur Anbindung an dem Unterteil 20 der Prothese vorhanden.Even if in the 1 the orthopedic joint device is designed as part of an orthosis, it can also be used as part of a prosthesis. In the case of an orthosis, the joint device or several joint devices are located next to the limb or encompass the limb or lie against the limb; in the case of a prosthesis, the orthopedic joint device replaces a nonexistent or no longer existent natural joint. Instead of the shells 11, 21 as a support structure to which the other components are attached, prostheses have a prosthesis socket for connecting the joint upper part to a stump of a patient and a distal prosthesis component for connecting to the lower part 20 of the prosthesis.

Das Unterteil 20 ist in dem Ausführungsbeispiel über eine Feder 80, in dem Ausführungsbeispiel eine Blattfeder mit der Beinschale 21 als Unterteilkomponente und Anbindung an den Unterschenkel gekoppelt. Die Feder 80 ist mit ihrem proximalen Ende an dem Unterteil 20 der Gelenkeinrichtung und mit ihrem distalen Ende an der Beinschale 21 befestigt. Erfolgt eine Verriegelung einer Verschwenkbewegung um die Gelenkachse durch eine Sperrung des Aktuators 30, kann bei einer entsprechenden Belastung der Unterschenkel eine geringfügige Flexionsbewegung ausführen, was in der rechten Darstellung der 1 gezeigt ist. Dadurch ist die Unterschenkelschale 21 als Unterteilkomponente gegenüber dem Oberteil entgegen einer Relativbewegung in Sperrrichtung mit einer Federkraft über die Feder 80 vorgespannt und weiterhin verschwenkbar relativ zu dem Oberteil 10 bzw. der Oberschenkelschale 11 gelagert.In the exemplary embodiment, the lower part 20 is coupled via a spring 80, in the exemplary embodiment a leaf spring, to the leg shell 21 as a lower part component and connection to the lower leg. The spring 80 is attached at its proximal end to the lower part 20 of the hinge device and at its distal end to the leg shell 21 . If a pivoting movement about the joint axis is locked by locking the actuator 30, the lower leg can perform a slight flexion movement with a corresponding load, which is shown in the right-hand representation of FIG 1 is shown. As a result, the lower-leg shell 21 as a lower-part component is pretensioned in relation to the upper part against a relative movement in the blocking direction with a spring force via the spring 80 and is also pivotably mounted relative to the upper part 10 or the thigh shell 11 .

Der Aktuator 30 ist mit einem distalen Ende in Gestalt der Kolbenstange an dem Unterteil 20 der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung gelagert, das proximale Ende des Aktuators 30 ist entweder unmittelbar an der Oberschenkelschale 11 oder einer daran befestigten Stützstruktur des Oberteils 10 gelagert.The actuator 30 is mounted with a distal end in the form of the piston rod on the lower part 20 of the orthopedic joint device, the proximal end of the actuator 30 is mounted either directly on the thigh shell 11 or on a support structure of the upper part 10 attached thereto.

In der 2 ist exemplarisch der innere Aufbau des Aktuators 30 mit einem seriell zu der Sperreinrichtung 40 angeordneten Federelement 60 dargestellt. Der Aktuator 30 ist kann über eine erste Aktuatorkomponente 31 und eine zweite Aktuatorkomponente 32 an den Komponenten einer Gelenkeinrichtung festgelegt werden. Zwischen den beiden Aktuatorkomponenten 31, 32 ist eine Führung 12 angeordnet, eingearbeitet oder ausgebildet, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Teleskopführung ist. Alternativ zur Teleskopführung kann die Führung 12 auch als eine Kulissenführung, ein Bogen, eine Bohrung, eine Langlochführung, eine Buchse oder dergleichen ausgebildet sein.In the 2 the internal structure of the actuator 30 with a spring element 60 arranged in series with the locking device 40 is shown as an example. The actuator 30 can be fixed to the components of a joint device via a first actuator component 31 and a second actuator component 32 . Between the two actuator components 31, 32, a guide 12 is arranged, incorporated or formed, which is a telescopic guide in the illustrated embodiment. As an alternative to the telescopic guide, the guide 12 can also be designed as a slotted guide, an arc, a bore, a slot guide, a bushing or the like.

Innerhalb der Führung ist eine Sperreinrichtung 40 mit zwei Klemmblöcken 41, die über einen Klemmbereich 35 auf die zweite Aktuatorkomponente 32 wirken, dargestellt. Die in dieser Darstellung als exzentrische Nocken ausgeführten Klemmblöcke 41 erlauben, aufgrund ihrer exzentrischen Aufhängung eine Relativbewegung der zweiten Aktuatorkomponente 32 gegenüber der Sperreinrichtung 40 in eine Richtung, während ebendiese Relativbewegung in die andere Richtung gesperrt wird. Über ein nicht dargestelltes Betätigungselement 50 können die Klemmblöcke 41 von dem Klemmbereich 35 abgehoben werden, wodurch die Klemmwirkung aufgehoben, die Sperreinrichtung 40 deaktiviert und eine freie Bewegung in beide Richtungen ermöglicht wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sperreinrichtung 40 über ein Federelement 60 an die erste Aktuatorkomponente 31 gekoppelt. Im gesperrten Zustand der Sperreinrichtung 40 erfolgt bei Druckbelastung eine elastische Kraftübertragung zwischen den Aktuatorkomponenten 31 und 32, wodurch ein elastisches Verhalten des Aktuators 30 in diesem Lastfall realisiert wird. Eine Extensionsbewegung, auch über die entspannte Lage des Federelements 60 hinaus, ist aufgrund der Eigenschaften der Sperreinrichtung 40 immer möglich. Wird die Sperreinrichtung 40 über das Betätigungselement 50 deaktiviert, so können sich die beiden Aktuatorkomponenten 31, 32 frei zueinander bewegen.A locking device 40 with two clamping blocks 41 which act on the second actuator component 32 via a clamping region 35 is shown within the guide. The clamping blocks 41 designed as eccentric cams in this illustration allow a relative movement of the second actuator component 32 with respect to the blocking device 40 in one direction due to their eccentric suspension, while precisely this relative movement is blocked in the other direction. The clamping blocks 41 can be lifted from the clamping area 35 by means of an actuating element 50 (not shown), whereby the clamping effect is canceled, the blocking device 40 is deactivated and free movement in both directions is made possible. In the exemplary embodiment shown, the locking device 40 is coupled to the first actuator component 31 via a spring element 60 . In the blocked state of the blocking device 40, an elastic transmission of force takes place between the actuator components 31 and 32 when pressure is applied, as a result of which an elastic behavior of the actuator 30 is realized in this load case. An Extensionbe movement, even beyond the relaxed position of the spring element 60, is always possible due to the properties of the locking device 40. If the blocking device 40 is deactivated via the actuating element 50, the two actuator components 31, 32 can move freely relative to one another.

Das Betätigungselement 50 kann über verschiedene nicht dargestellte Stellelemente, beispielsweise elektromechanisch, hydraulische oder pneumatische Stellelemente, sowie mechanische Bewegungsübertragungselemente Bowdenzug, Hydraulikkopplung verstellt werden. Alternativ zum Federelement 60 kann auch eine andere Widerstandseinrichtung, z.B. ein Dämpfungselement, eine Antriebseinheit oder eine Kombination dieser Elemente vorgesehen werden.The actuating element 50 can be adjusted via various actuating elements, not shown, for example electromechanical, hydraulic or pneumatic actuating elements, as well as mechanical movement transmission elements such as a Bowden cable or hydraulic coupling. As an alternative to the spring element 60, another resistance device, e.g. a damping element, a drive unit or a combination of these elements can also be provided.

In der 3 ist eine auf einer Langlochführung 12 basierenden Variante der Sperreinrichtung 40 für den Aktuator 30 gezeigt. Alternativ zu einer Langlochführung kann die Führung als eine Kulissenführung, ein Bogen, eine Bohrung, eine Teleskopstange, eine Buchse oder dergleichen ausgebildet sein. Innerhalb der Führung ist ein Klemmblock mit einem Klemmbereich 35 angeordnet. An der Kopplungskomponente 33 ist eine Bohrung oder ein Bolzen zur Aufnahme einer entsprechenden Vorrichtung des Aktuators 30 angeordnet oder ausgebildet. Der Klemmblock 33 ist längsverschieblich innerhalb der Führung 12 gelagert und weist auf beiden Seiten neben der Führung 12 Klemmbacken 41 als Teil einer Sperreinrichtung 40 auf. Die Klemmbacken 41 sind exzentrisch gelagert und mit einer Betätigungseinrichtung 50 gekoppelt, mit der es möglich ist, die Klemmbacken 41 um ihre Schwenkachse 42 zu verschenken. Die Klemmbacken 41 liegen an der Außenseite der Kopplungskomponente 33 an dem Klemmbereich 35 an, wobei die Kontaktfläche oberhalb der Schwenkachse 42 liegt. Wird der Klemmblock 33 in Pfeilrichtung nach oben entlang der Führung 12 verschoben, gleitet die Außenseite des Klemmblocks 33 an den Klemmbacken 41 entlang und ermöglicht eine Verlagerung der nicht dargestellten Aktuatorkomponenten. Dadurch ergibt sich entlang einer Bewegungsrichtung eine Verschieblichkeit und Nachgiebigkeit der gesamten orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung über den möglichen Verlagerungsweg der Kopplungskomponente 33 innerhalb der Führung 12. Erfolgt eine Belastung in entgegengesetzte Richtung, in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 nach unten, verdrehen sich die Klemmbacken 41 aufgrund der vorhandenen Reibkraft zwischen den Klemmbacken 41 und der Kopplungskomponente 33 um ihre Schwenkachsen 42, die rechte Klemmbacke 41 entgegen dem Uhrzeigersinn, die linke Klemmbacke 41 in Uhrzeigersinn, wodurch es zu einer Sperrung einer weiteren Bewegung nach unten kommt. Um diese Sperrung aufzuheben, wird die Betätigungseinrichtung 50 aktiviert, beispielsweise ein Motor, ein Piezoelementen-Stapel, ein Solenoid, ein Hebel, ein Seilzug, ein Kolben, ein Gewinde oder ein anderes Betätigungselement, sodass die Klemmwirkung aufgehoben wird. Die Klemmwirkung wird auch aufgehoben, wenn die Bewegungsrichtung sich erneut umkehrt, also eine Bewegung nach oben erfolgt. Die Sperreinrichtung 40 sperrt somit eine Relativbewegung des Aktuators 30 oder einer Aktuatorkomponente in einer Richtung, lässt jedoch stets eine Relativbewegung in entgegengesetzte Richtung zu.In the 3 a variant of the blocking device 40 for the actuator 30 based on a slot guide 12 is shown. As an alternative to a slot guide, the guide can be designed as a link guide, an arc, a bore, a telescopic rod, a bushing or the like. A clamping block with a clamping area 35 is arranged inside the guide. A bore or a bolt for receiving a corresponding device of the actuator 30 is arranged or formed on the coupling component 33 . The clamping block 33 is mounted for longitudinal displacement within the guide 12 and has clamping jaws 41 on both sides next to the guide 12 as part of a locking device 40 . The clamping jaws 41 are mounted eccentrically and are coupled to an actuating device 50 with which it is possible to pivot the clamping jaws 41 about their pivot axis 42 . The clamping jaws 41 rest against the clamping area 35 on the outside of the coupling component 33 , the contact surface lying above the pivot axis 42 . If the clamping block 33 is displaced upwards along the guide 12 in the direction of the arrow, the outside of the clamping block 33 slides along the clamping jaws 41 and enables the actuator components (not shown) to be displaced. This results in the entire orthopedic joint device being displaceable and flexible along a direction of movement over the possible displacement path of the coupling component 33 within the guide 12. If a load occurs in the opposite direction, in the exemplary embodiment according to FIG 3 downwards, the clamping jaws 41 rotate about their pivot axes 42 due to the frictional force between the clamping jaws 41 and the coupling component 33, the right clamping jaw 41 counterclockwise, the left clamping jaw 41 clockwise, which blocks further downward movement comes. In order to release this blockage, the actuating device 50 is activated, for example a motor, a piezo element stack, a solenoid, a lever, a cable, a piston, a thread or another actuating element, so that the clamping effect is released. The clamping effect is also canceled when the direction of movement reverses again, i.e. there is an upward movement. The blocking device 40 thus blocks a relative movement of the actuator 30 or an actuator component in one direction, but always allows a relative movement in the opposite direction.

In der 4 ist eine weitere Variante der Sperreinrichtung 40 für den Aktuator 30 gezeigt. Der Aktuator 30 als Linearaktuator, zum Beispiel Hydraulikdämpfer, weist ein Gehäuse 31 und eine Kolbenstange 32 auf. Innerhalb des Gehäuses 31 ist der Hydraulikzylinder mit einem darin aufgenommenen Kolben angeordnet oder ausgebildet, der Kolben ist mit der Kolbenstange 32 gekoppelt. Bei einer Ausgestaltung als Hydraulikdämpfer sind innerhalb des Zylinders Überströmkanäle mit gegebenenfalls Ventilen angeordnet, um den Strömungswiderstand bereitzustellen oder einzustellen. Das Gehäuse 31 als erste Aktuatorkomponente ist beispielsweise an dem Oberteil 10 oder einer daran festgelegten Stützstruktur 11 festgelegt, die Kolbenstange 32 als zweite Aktuatorkomponente ist an dem Unterteil 20 oder einer daran befestigten Stützstruktur 21 festgelegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Aktuatorkomponente 31 verlagerbar an dem Oberteil 10 festgelegt, die Sperreinrichtung 40 weist einen Klemmring 41 a auf, der schräg gestellt ist. Eine drehbare Lagerung ist beispielsweise an dem oberen Rand des Klemmringes vorgesehen, sodass eine Verlagerung des Zylinders 31 nach links stets möglich ist, nach rechts jedoch gesperrt wird. Auch hier kann der Sperreinrichtung 40 ein Betätigungselement 50 zugeordnet sein, um eine Sperrstellung zu unterbinden oder eine gesperrte Stellung durch eine Verlagerung des Klemmrings aufzuheben.In the 4 a further variant of the blocking device 40 for the actuator 30 is shown. The actuator 30 as a linear actuator, for example a hydraulic damper, has a housing 31 and a piston rod 32 . The hydraulic cylinder is arranged or formed within the housing 31 with a piston accommodated therein, the piston being coupled to the piston rod 32 . In an embodiment as a hydraulic damper, overflow channels with optionally valves are arranged within the cylinder in order to provide or adjust the flow resistance. The housing 31 as the first actuator component is fixed, for example, to the upper part 10 or a support structure 11 fixed thereto, the piston rod 32 as the second actuator component is fixed to the lower part 20 or a support structure 21 fixed thereto. In the exemplary embodiment shown, the first actuator component 31 is fixed in a displaceable manner on the upper part 10, and the locking device 40 has a clamping ring 41a which is positioned at an angle. A rotatable bearing is provided, for example, on the upper edge of the clamping ring, so that displacement of the cylinder 31 to the left is always possible, but is blocked to the right. Here, too, the blocking device 40 can be assigned an actuating element 50 in order to prevent a blocked position or to release a blocked position by shifting the clamping ring.

In der 5 ist eine Variante der 3 gezeigt, bei der statt einer Sperrung oder Klemmung einer Kopplungskomponente die Klemmbacken 41 direkt auf das Gehäuse 31 eines Linearaktuator, beispielsweise eines Hydraulikzylinders wirken. Auch hier sind die Klemmbacken 41 exzentrisch um Schwenkachsen gelagert. Eine freie Beweglichkeit ist immer in einer Verschieberichtung nach rechts gegeben, für eine Verschieberichtung des Zylinders 31 nach links erfolgt stets eine Sperrung. Die Klemmbacken 41 können elastische Eigenschaften aufweisen oder elastisch gelagert sein, sodass die Sperrung der Verschiebebewegung der Aktuatorkomponente 31 sanft ausfällt. Auch hier können die Klemmbacken 41 durch eine Betätigungseinrichtung 50 außer Eingriff gebracht werden, um eine freie Verschiebung in beide Richtungen zu ermöglichen.In the 5 is a variant of 3 shown, in which instead of blocking or clamping a coupling component, the clamping jaws 41 act directly on the housing 31 of a linear actuator, for example a hydraulic cylinder. Here, too, the clamping jaws 41 are mounted eccentrically about pivot axes. There is always free mobility in a direction of displacement to the right, for a direction of displacement of the cylinder 31 to the left there is always a blockage. The clamping jaws 41 can have elastic properties or be mounted elastically, so that the blocking of the displacement movement of the actuator component 31 is gentle. Again, the jaws 41 can be disengaged by an actuator 50 to allow free movement in either direction.

Eine Variante der 5 ist in der 6 gezeigt, bei der die Klemmbacken 41 nicht auf das Gehäuse 31 wirken, sondern auf die Kolbenstange 32. Eine Entriegelung erfolgt über eine Betätigungseinrichtung 50, beispielsweise über eine Feder, einen Motor, einen Seilzug, einen Druckstab eine Magnetschaltung oder eine andere Kraftübertragungseinrichtung. Diese Ausführungsform entspricht einer Parallelschaltung zwischen der Sperreinrichtung 40 und dem Linearaktuator.A variant of 5 is in the 6 shown, in which the clamping jaws 41 do not act on the housing 31 but on the piston rod 32. Unlocking takes place via an actuating device 50, for example via a spring, a motor, a cable pull, a push rod, a magnetic circuit or another power transmission device. This embodiment corresponds to a parallel connection between the blocking device 40 and the linear actuator.

In der 7 ist eine Variante gemäß der 5 mit einer Einwirkung der Klemmbacken 41 auf eine rückwärtige Verlängerung des Gehäuses 31 dargestellt. Dadurch entsteht eine definierte Länge des Klemmbereichs, wodurch der Wirkbereich der Sperreinrichtung 40 begrenzt werden kann. Auch hier ist eine Verlagerung nach rechts stets möglich, eine Verlagerung nach links wird üblicherweise aufgrund der exzentrisch gelagerten Klemmbacken 41 gesperrt, es sei denn, die Betätigungseinrichtung hält die Klemmbacken 41 außer Eingriff oder bewegt sie außer Eingriff.In the 7 is a variant according to the 5 shown with action of the jaws 41 on a rearward extension of the housing 31. This results in a defined length of the clamping area, as a result of which the effective area of the blocking device 40 can be limited. Here, too, a shift to the right is always possible, a shift to the left is usually blocked due to the eccentrically mounted clamping jaws 41, unless the actuating device keeps the clamping jaws 41 disengaged or moves them disengaged.

In der 8 ist eine weitere Variante des Aktuators 30 als Widerstandseinrichtung mit einem Gehäuse 31 als ersten Aktuatorkomponente und einer Kolbenstange 32 als zweiten Aktuatorkomponente gezeigt. Um das Gehäuse 31 herum ist eine Hülse als Kopplungskomponente 33 für ein Federelement 60 angeordnet, die sich über eine Sicherungsscheibe an der Kolbenstange 32 abstützt. Zwischen der Hülse 33 und dem Gehäuse 31 ist das Federelement 60 angeordnet, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Wendelfeder ausgebildet ist. Alternativ kann eine elastische Abstützung der Kopplungskomponente 33 gegenüber einer der beiden Aktuatorkomponenten 31, 32 über ein Elastomerelement, eine pneumatische Feder oder andere Federausgestaltungen wie Tellerfeder, Schraubenfeder, Schraubentellerfedern und dergleichen sowie eine Kombination davon erfolgen. Die Feder 60 ist vergleichsweise steif und stellt bei einer gesperrten Kopplungskomponente 33 in Gestalt der Hülse die Funktionalität bereit, dass eine geringe Einfederung der Kolbenstange 32 in das Gehäuse 31 gegen einen hohen Widerstand erfolgen kann. Neben der erhöhten Steifigkeit ist es dadurch möglich, die Umkehrbewegung der Gelenkeinrichtung zu unterstützen, beispielsweise um bei einem Einsatz in einem künstlichen Kniegelenk einen Widerstand in der Standphasenflexion zu ermöglichen und eine Standphasenextension durch Federkraft zu unterstützen. Die integrierte Widerstandseinrichtung stellt nur einen geringen Widerstand zur Verfügung. Dieser kann beispielsweise für die Steuerung der Schwungphase genutzt werden, um die Flexion zu begrenzen und eine Extensionsbewegung abzubremsen oder zu dämpfen, um zu verhindern, dass beispielsweise ein Unterschenkelteil an einen Extensionsanschlag ungebremst anschlägt. Die Sperreinrichtung 40 mit den exzentrisch gelagerten Klemmbacken 41 ist an Lagerstellen 36 an dem Oberteil oder Unterteil wie das Gehäuse 31 mit dessen Lagerstelle 36 gelagert. Sie für die Schwungphase außer Eingriff gebracht. Dies erfolgt durch eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung, die durch Pfeile symbolisiert ist. Für die Standphase werden die Klemmbacken 41 in Eingriff gebracht, die Kopplungskomponente 33 wird in Kompressionsrichtung der Feder 60 verriegelt und kann sich nicht mehr relativ zu dem Gehäuse 31 bewegen. Die Feder 60 stützt sich dann an einem Absatz innerhalb der Hülse 33 ab und kann nicht mehr um den Außenumfang des Gehäuses 31 herum verlagert werden, wenn die Kolbenstange 32 in das Gehäuse 31 eintaucht. Die Kopplungskomponente 33 ist somit schaltbar ausgeführt, eine einmalige Öffnung zur Einleitung der Schwungphase kann über eine Betätigungseinrichtung 50, beispielsweise über einen Hubmagneten oder einen elektromotorischen Antrieb erreicht werden. Sind die Klemmbacken 41 in Richtung auf die Kopplungskomponente 33 vorgespannt, liegen im Fall eines Ausfalls der Betätigungseinrichtung die Klemmbacken 41 an der Kopplungskomponente 33 an und ein erhöhter Flexionswiderstand wird bereitgestellt. Dies erhöht die Funktionssicherheit der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung, da standardmäßig ein hoher Widerstand zur Verfügung gestellt wird. Ist dies nicht gewünscht, beispielsweise beim Einsatz in einem Ellbogengelenk, so können die Klemmbacken auch in die entgegengesetzte Richtung vorgespannt werden, sodass ein aktives Sperren erforderlich ist.In the 8th a further variant of the actuator 30 is shown as a resistance device with a housing 31 as the first actuator component and a piston rod 32 as the second actuator component. A sleeve is arranged around the housing 31 as a coupling component 33 for a spring element 60 which is supported on the piston rod 32 via a locking washer. The spring element 60 is arranged between the sleeve 33 and the housing 31 and is designed as a helical spring in the exemplary embodiment shown. Alternatively, the coupling component 33 can be elastically supported in relation to one of the two actuator components 31, 32 via an elastomer element, a pneumatic spring or other spring configurations such as plate springs, helical springs, helical plate springs and the like, and a combination thereof. The spring 60 is comparatively stiff and, with a locked coupling component 33 in the form of the sleeve, provides the functionality that the piston rod 32 can deflect slightly into the housing 31 against a high level of resistance. In addition to the increased rigidity, this makes it possible to support the reversal movement of the joint device, for example to enable resistance in the stance phase flexion when used in an artificial knee joint and to support stance phase extension through spring force. The integrated resistance device only provides a low resistance. This can be used, for example, to control the swing phase, to limit flexion and slow down or dampen an extension movement, in order to prevent a part of the lower leg from hitting an extension stop without braking. The locking device 40 with the eccentrically mounted clamping jaws 41 is mounted at bearing points 36 on the upper part or lower part like the housing 31 with its bearing point 36 . Disengaged them for swing phase. This is done by an actuating device, not shown, which is symbolized by arrows. For the stance phase, the jaws 41 are engaged, the coupling component 33 is locked in the direction of compression of the spring 60 and can no longer move relative to the housing 31 . The spring 60 is then supported on a shoulder within the sleeve 33 and can no longer be displaced around the outer circumference of the housing 31 when the piston rod 32 dips into the housing 31 . The coupling component 33 is thus designed to be switchable, a one-off opening for initiating the swing phase can be achieved via an actuating device 50, for example via a lifting magnet or an electric motor drive. If the clamping jaws 41 are prestressed in the direction of the coupling component 33, in the event of a failure of the actuating device, the clamping jaws 41 rest against the coupling component 33 and an increased flexion resistance is provided. This increases the functional reliability of the orthopedic joint device, since a high level of resistance is made available as standard. If this is not desired, for example when used in an elbow joint, the clamping jaws can also be pretensioned in the opposite direction, so that active locking is required.

Eine weitere konstruktive Variante ist in der 9 dargestellt, in der über Federn 44 vorgespannte, kreisabschnittsförmige Konusabschnitte als Klemmkeile 41 in einem Führungsring 45 gelagert sind. Eine Aktuatorkomponente 31, beispielsweise ein Gehäuse eines Lineardämpfers, ist von mehreren, in dem Ausführungsbeispiel vier Keilabschnitten umfänglich umgeben. In der oberen linken Darstellung der 9 ist die Sperrstellung gezeigt. Die teilkreisförmigen Klemmkeile 41 liegen einander gegenüber um nahezu den gesamten Umfang an der Außenseite der Aktuatorkomponente 31 an, was in der oberen rechten Darstellung der 9 gezeigt ist. Dadurch verringert sich die Flächenpressung auf die Kontaktflächen 43 zwischen den Klemmkeilen 41 und der Aktuatorkomponente 31, gleichzeitig wird eine symmetrische Haltekraft auf den Außenumfang der Aktuatorkomponente 31 ausgeübt. Die Außenkontur der Klemmelemente 41 ist konisch, die Innenkontur im Wesentlichen zylindrisch, sodass durch die Federn 44 die Klemmelemente 41 auf die Außenseite der Aktuatorkomponente 31 gepresst werden. Aufgrund des Keileffektes wird eine Verriegelung der Aktuatorkomponente 31 gegenüber einem Stützring 45 in einer Bewegungsrichtung nach links durchgeführt, eine Verlagerung der Aktuatorkomponente 31 nach rechts ist jederzeit möglich. Durch Wahl des Konuswinkels der Klemmelemente 41 kann die Anpresskraft definiert und somit ein über die Reibparameter definiertes Durchrutschverhalten im Überlastfall erzielt werden.Another constructive variant is in the 9 shown, are mounted in the springs 44 biased, circular segment-shaped cone sections as clamping wedges 41 in a guide ring 45. An actuator component 31, for example a housing of a linear damper, is circumferentially surrounded by a plurality of wedge sections, four in the exemplary embodiment. In the upper left representation of the 9 the locked position is shown. The part-circular clamping wedges 41 are opposite each other around almost the entire circumference on the outside of the actuator component 31, which is shown in the upper right illustration of FIG 9 is shown. This reduces the surface pressure on the contact surfaces 43 between the clamping wedges 41 and the actuator component 31, and at the same time a symmetrical holding force is exerted on the outer circumference of the actuator component 31. The outer contour of the clamping elements 41 is conical, the inner contour essentially cylindrical, so that the clamping elements 41 are pressed onto the outside of the actuator component 31 by the springs 44 . Due to the wedge effect, the actuator component 31 is locked in relation to a support ring 45 in one direction of movement carried out to the left, a displacement of the actuator component 31 to the right is possible at any time. By selecting the cone angle of the clamping elements 41, the contact pressure can be defined and thus a slip behavior defined via the friction parameters can be achieved in the event of an overload.

In der unteren Darstellung ist eine Entriegelung der Sperreinrichtung 40 gezeigt, bei der über eine Betätigungseinrichtung 50 Kräfte entgegen der Bewegungsrichtung der Aktuatorkomponente 31 und entgegen der Federkraft der Federn 44 aufgebracht werden, beispielsweise über einen Motor oder einen anderen Antrieb. Der dargestellte Aufbau weist eine geringe Komplexität auf. Die Klemmelemente 41 sind gleichzeitig eine Führung für die Aktuatorkomponente 31 oder eine Kopplungskomponente. Die Klemmelemente 41 werden ohne weitere Befestigungselemente in der richtigen Position gehalten. Die Klemmelemente oder Klemmkeile 41 werden umfänglich in einer einzigen, ringförmigen, konisch zulaufenden Halterung 45, die als Stützring ausgebildet ist und auch als separate Komponente ausgebildet sein kann, gehalten. Die Halterung kann gleichzeitig als zweite Aktuatorkomponente dienen. Aufgrund der geringen Flächenpressung ist es möglich, die Bauteile klein auszuführen, wodurch die Baugröße insgesamt verringert werden kann. Sinngemäß ist die Konstruktion auch auf nicht kreisrunde Querschnitte der Aktuatorkomponenten anwendbar. Hierbei bieten sich speziell plane Kontaktflächen für die Klemmkeile an, z.B. bei Polygonquerschnitt der Aktuatorkomponenten, da diese leicht zu fertigen sind. Zusätzlich wird bei so einer Konstruktion eine Verdrehsicherung erreicht.The lower illustration shows an unlocking of the locking device 40 in which forces are applied via an actuating device 50 against the direction of movement of the actuator component 31 and against the spring force of the springs 44, for example via a motor or another drive. The structure shown has a low level of complexity. The clamping elements 41 are at the same time a guide for the actuator component 31 or a coupling component. The clamping elements 41 are held in the correct position without additional fastening elements. The clamping elements or slips 41 are held circumferentially in a single, annular, tapered mount 45 which is formed as a support ring and may also be formed as a separate component. The holder can also serve as a second actuator component. Due to the low surface pressure, it is possible to make the components small, which means that the overall size can be reduced. The construction can also be applied to non-circular cross-sections of the actuator components. Specially flat contact surfaces for the clamping wedges are ideal here, e.g. in the case of polygon cross-sections of the actuator components, as these are easy to manufacture. In addition, with such a construction, an anti-twist device is achieved.

In der 10a ist eine alternative Ausgestaltung zur Aktivierung und Deaktivierung der Sperreinrichtung 40 dargestellt. Die grundsätzliche Konstruktion ist anhand der 9 bereits erläutert. Die Entriegelung erfolgt bei der Ausführungsform gemäß 10a über die Betätigungseinrichtung 50, die in dem dargestellten Beispiel aus Spulen 51 und einem magnetisch verschiebbare Anker 52 besteht. In dem nicht aktivierten Zustand, der in der linken Darstellung der 10 gezeigt ist, sind die Spulen 51 nicht stromdurchflossen. Die Federn 44 drücken die Klemmkeile 41 gegen die Aktuatorkomponente 31, eine Bewegung der Aktuatorkomponente 31 nach links ist gesperrt. Wird die Betätigungseinrichtung 50 aktiviert und sind die Spulen 51 stromdurchflossen, bewegt sich der magnetisch verschiebbare Anker 52 nach rechts, die Klemmkeile 41 werden aus dem Stützring 45 heraus bewegt und gegen die Federkraft der Federn 44 verschoben. Dadurch wird die Klemmwirkung und Sperrwirkung aufgehoben und die Aktuatorkomponente 31 kann nach links verschoben werden.In the 10a an alternative embodiment for activating and deactivating the blocking device 40 is shown. The basic construction is based on the 9 already explained. The unlocking takes place in accordance with the embodiment 10a via the actuating device 50, which consists of coils 51 and a magnetically displaceable armature 52 in the example shown. In the non-activated state shown in the left illustration of the 10 is shown, the coils 51 are not current-carrying. The springs 44 press the clamping wedges 41 against the actuator component 31, a movement of the actuator component 31 to the left is blocked. If the actuating device 50 is activated and current is flowing through the coils 51 , the magnetically displaceable armature 52 moves to the right, the clamping wedges 41 are moved out of the support ring 45 and are displaced against the spring force of the springs 44 . As a result, the clamping effect and blocking effect are canceled and the actuator component 31 can be shifted to the left.

Die 10b zeigt eine Variante der 10a, bei der die Betätigungseinrichtung 50 von einem in die umgekehrte Richtung wirkenden elektromagnetischen Aktuator 30 betätigt wird. Werden die Spulen 51 von Strom durchflossen, wird der magnetisch verschiebbare Anker 52 entgegen der Kraft der Federn 44 nach rechts in die Spule gezogen, wodurch die Klemmkeile 41 aus dem Stützring 45 heraus bewegt werden und eine Entriegelung erfolgt.the 10b shows a variant of 10a , in which the actuating device 50 is actuated by an electromagnetic actuator 30 acting in the reverse direction. If current flows through the coils 51, the magnetically displaceable armature 52 is pulled to the right into the coil against the force of the springs 44, as a result of which the clamping wedges 41 are moved out of the support ring 45 and unlocking takes place.

In der 11 ist eine alternative Konstruktion zum in Eingriff bringen und außer Eingriff bringen der Klemmkeile dargestellt. Statt einer Magnetspule ist ein Elektromotor 50 vorgesehen, der über ein Getriebe 53 eine Spindel 54 antreibt, die in einer gegenüber dem Elektromotor 50 und/oder dem Stützring 45 feststehenden Spindelmutter 55 gelagert ist. Wird der Motor 50 aktiviert und dreht sich das Getriebe 53 in die entsprechende Richtung, bewegt sich die Spindel 54 nach rechts und drückt die Klemmkeile gegen die Federkraft der Federn 44 in eine Freigabestellung, die in der rechten Darstellung gezeigt ist. In der linken Darstellung ist eine Verlagerung der Aktuatorkomponente 31 nach links nicht möglich, nach rechts jederzeit. In der rechten Darstellung ist die Sperrung aufgehoben und eine freie Beweglichkeit in beide Richtungen ist gegeben.In the 11 An alternative design for engaging and disengaging the slips is shown. Instead of a magnetic coil, an electric motor 50 is provided, which drives a spindle 54 via a gear 53 , which is mounted in a spindle nut 55 which is fixed relative to the electric motor 50 and/or the support ring 45 . If the motor 50 is activated and the gear 53 rotates in the corresponding direction, the spindle 54 moves to the right and presses the clamping wedges against the spring force of the springs 44 into a release position, which is shown in the illustration on the right. In the illustration on the left, displacement of the actuator component 31 to the left is not possible, but to the right at any time. In the illustration on the right, the blockage has been lifted and there is free movement in both directions.

Eine Variante der 11 ist in der 12 gezeigt, bei der ebenfalls ein motorischer Antrieb vorhanden ist, allerdings befindet sich sowohl die Sperreinrichtung 40 als auch die Betätigungseinrichtung 50 innerhalb der Aktuatorkomponente 31. Die Klemmkeile 41 befinden sich außerhalb an dem Umfang einer feststehenden Halterung 45 und werden über die Federn 44 innerhalb der Aktuatorkomponente 31 nach links gedrückt, wodurch sie aufgeweitet und von innen gegen die zylindrischen Kontaktflächen der Aktuatorkomponente 31 gepresst werden. Der Motor 50 ist über die Spindel 54 mit der Spindelmutter 55 gekoppelt. Die Spindelmutter 55 wird bei einer Aktivierung des Motors 50, der gegenüber der Halterung 45 ortsfest gelagert ist, nach rechts bewegt, wodurch die Klemmkeile 41 von der Halterung 45 weg gegen die Federn 44 gedrückt werden. Wird die Drehrichtung des Motors 50 umgedreht, bewegen die Federn 44 die Klemmkeile 41 wieder zurück in die anliegende Position. In der linken Darstellung ist die Sperrstellung erreicht und eine Verlagerung der Kopplungskomponente kann nach links nicht erfolgen, nach rechts jedoch immer. In der rechten Darstellung ist die freie Beweglichkeit nach rechts und nach links gegeben.A variant of 11 is in the 12 shown, in which there is also a motor drive, but both the locking device 40 and the actuating device 50 are located within the actuator component 31. The clamping wedges 41 are located outside on the circumference of a fixed bracket 45 and are via the springs 44 within the actuator component 31 are pressed to the left, whereby they are expanded and pressed from the inside against the cylindrical contact surfaces of the actuator component 31. The motor 50 is coupled to the spindle nut 55 via the spindle 54 . The spindle nut 55 is moved to the right upon activation of the motor 50, which is stationarily mounted relative to the holder 45, as a result of which the clamping wedges 41 are pressed away from the holder 45 against the springs 44. If the direction of rotation of the motor 50 is reversed, the springs 44 move the slips 41 back into the abutting position. In the illustration on the left, the locked position has been reached and the coupling component cannot be displaced to the left, but always to the right. In the illustration on the right, there is free mobility to the right and to the left.

In der 13 sind zwei Anwendungsbeispiele der orthopädietechnischen Gelenkeinrichtung in Gestalt von Knieorthesen und Ellenbogenorthesen gezeigt. Beide Orthesen weisen ein Oberteil 10 und ein Unterteil 20 auf, die gelenkig um eine Schwenkachse 15 aneinander gelagert sind. Das Oberteil 10 ist mit dem ersten Befestigungselement 19, beispielsweise einer Manschette, einer Schale oder Gurten an dem Oberarm festgelegt, während das Unterteil 20 über eine zweites Befestigungselement 29 an dem Unterarm festgelegt ist. Das zweite Befestigungselement 29 ist geeignet ausgebildet, beispielsweise ebenfalls als Schale, Teilschale, Manschette oder dergleichen. Zwischen dem Oberteil 10 und dem Unterteil 20 ist der Aktuator 30 mit den beiden Aktuatorkomponenten 31, 32 angeordnet, wie er anhand der vorherigen Figuren beschrieben worden ist.In the 13 two application examples of the orthopedic joint device are shown in the form of knee orthoses and elbow orthoses. Both orthoses have an upper part 10 and a lower part 20 which are mounted on one another in an articulated manner about a pivot axis 15 . The top 10 is fixed to the upper arm with the first fastening element 19, for example a cuff, a shell or straps, while the lower part 20 is fixed to the forearm via a second fastening element 29. The second fastening element 29 is designed in a suitable manner, for example also as a shell, partial shell, collar or the like. The actuator 30 with the two actuator components 31, 32 is arranged between the upper part 10 and the lower part 20, as has been described with reference to the previous figures.

Eine Eigenschaft all dieser Ausführungen ist, dass sie, sofern keine Belastung entgegen der Sperrrichtung anliegt, mit geringer Betätigungskraft in den freien Zustand umgeschaltet werden können. Bei Belastung in Sperrrichtung steigt die hierfür erforderliche Schaltkraft stark an. Dies kann als Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Umschalten unter Last genutzt werden, indem beispielsweise die Kraft der Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Umschaltung begrenzt wird. Dadurch kann die Steuerung eine auf der Gelenkeinrichtung basierenden Orthesen- oder Prothesengelenks vereinfacht werden. Aufgrund dieser Eigenschaft kann in vielen Fällen auf eine zusätzliche Sensorik zur Messung des Belastungszustands verzichtet werden, da dieser auch z.B. über die Energieaufnahme oder den Zustand des Aktuators oder der Betätigungseinrichtung abgeschätzt werden kann.A characteristic of all these designs is that they can be switched to the free state with little actuating force, provided there is no load applied in the opposite direction to the blocking direction. When loaded in the blocking direction, the shifting force required for this increases sharply. This can be used as security against unintentional switching under load, for example by limiting the force of the actuating device for actuating the switching. As a result, the control of an orthotic or prosthetic joint based on the joint device can be simplified. Due to this property, in many cases there is no need for additional sensors to measure the load status, since this can also be estimated, for example, via the energy consumption or the status of the actuator or the operating device.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 9744093 B2 [0005]US 9744093 B2 [0005]

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Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung mit einem Oberteil (10) und einem Unterteil (20), die um eine Gelenkachse (15) schwenkbar miteinander verbunden sind, mit einem Aktuator (30), der eine erste Aktuatorkomponente (31) und eine zweite Aktuatorkomponente (32) aufweist, die relativ zueinander verlagerbar sind, wobei die erste Aktuatorkomponente (31) an dem Oberteil (10) und die zweite Aktuatorkomponente (32) an dem Unterteil (20) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperreinrichtung (40) einer der Aktuatorkomponenten (31, 32) oder einer an einer der Aktuatorkomponenten (31, 32) gelagerten Kopplungskomponente (33) zugeordnet ist, die Sperreinrichtung (40) sperrt in einer Bewegungsrichtung eine Relativbewegung der Aktuatorkomponente (31, 32) oder der Kopplungskomponente (33) zu der Sperreinrichtung (40) und lässt eine Relativbewegung in entgegengesetzter Richtung zu.Orthopedic joint device with an upper part (10) and a lower part (20) which are connected to each other so that they can pivot about a joint axis (15), with an actuator (30) which has a first actuator component (31) and a second actuator component (32), which can be displaced relative to one another, the first actuator component (31) being mounted on the upper part (10) and the second actuator component (32) being mounted on the lower part (20), characterized in that a locking device (40) of one of the actuator components (31, 32) or a coupling component (33) mounted on one of the actuator components (31, 32), the blocking device (40) blocks a movement of the actuator component (31, 32) or the coupling component (33) relative to the blocking device (40 ) and allows a relative movement in the opposite direction. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktuatorkomponente (31, 32) beweglich an dem Oberteil (10) oder Unterteil (20) gelagert ist.Orthopedic joint device according to claim 1 , characterized in that an actuator component (31, 32) is movably mounted on the upper part (10) or lower part (20). Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglich gelagerte Aktuatorkomponente (31, 32) in einer Führung (12) geführt ist.Orthopedic joint device according to claim 1 or 2 , characterized in that the movably mounted actuator component (31, 32) is guided in a guide (12). Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungskomponente (33) über ein Federelement (60) gegenüber einer Aktuatorkomponente (31, 32) abgestützt ist und dass das Federelement (60) entgegen der Sperrrichtung wirkt.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling component (33) is supported by a spring element (60) relative to an actuator component (31, 32) and that the spring element (60) acts against the blocking direction. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (40) schaltbar ausgebildet ist und von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung schaltbar ist, in der eine Relativbewegung in beiden Richtungen möglich ist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking device (40) is switchable and can be switched from a blocking position to a release position in which a relative movement in both directions is possible. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (30) einen Widerstand gegen eine Verschwenkung des Oberteils (10) relativ zu dem Unterteil (20) bereitstellt.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (30) provides a resistance to pivoting of the upper part (10) relative to the lower part (20). Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Aktuator (30) ein Federelement (60) zugeordnet ist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that a spring element (60) is assigned to the actuator (30). Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (60) über die Sperreinrichtung (40) zuschaltbar ist.Orthopedic joint device according to claim 7 , characterized in that the spring element (60) via the locking device (40) can be switched on. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet die Sperreinrichtung (40) über ein Federelement (60) gegenüber einer Aktuatorkomponente (31, 32) abgestützt ist und dass das Federelement (60) entgegen der Sperrrichtung wirkt.Orthopedic joint device according to claim 7 or 8th , characterized in that the blocking device (40) is supported by a spring element (60) relative to an actuator component (31, 32) and in that the spring element (60) acts counter to the blocking direction. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (40) eine Betätigungseinrichtung (50) aufweist, die die Sperreinrichtung (40) außer Eingriff mit der Aktuatorkomponente (31, 32) und/oder Kopplungskomponente (33) hält oder bewegt.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device (40) has an actuating device (50) which holds or moves the locking device (40) out of engagement with the actuator component (31, 32) and/or coupling component (33). . Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (50) ein Stellelement (51) aufweist, das insbesondere als elektromechanisches Stellelement, Magnet, Hydraulik, Pneumatik oder Bowdenzug ausgeführt istOrthopedic joint device according to claim 10 , characterized in that the actuating device (50) has an actuating element (51), which is designed in particular as an electromechanical actuating element, magnet, hydraulic, pneumatic or Bowden cable Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (40) zumindest einen beweglich gelagerten Klemmkörper (41) aufweist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking device (40) has at least one movably mounted clamping body (41). Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (40) in Richtung auf eine Sperrstellung vorgespannt ist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking device (40) is pretensioned in the direction of a blocking position. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorkomponente (31, 32) als ein Gehäuse, eine Kolbenstange, ein Lagerbolzen oder eine Teleskopführung ausgebildet ist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator component (31, 32) is designed as a housing, a piston rod, a bearing bolt or a telescopic guide. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungskomponente (33) als Hülse oder Hebel ausgebildet ist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling component (33) is designed as a sleeve or lever. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (30) als Linearhydraulik, Rotationshydraulik, Widerstandseinrichtung, Elektromotor, Kupplung oder magnetorheologischer Dämpfer ausgebildet ist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (30) is designed as a linear hydraulic system, rotary hydraulic system, resistance device, electric motor, coupling or magnetorheological damper. Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (20) oder eine Unterteilkomponente (21) gegenüber dem Oberteil (10) entgegen einer Relativbewegung in Sperrrichtung mit einer Federkraft (80) vorgespannt und verschwenkbar gelagert ist.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the lower part (20) or a lower part component (21) is pretensioned and pivotably mounted relative to the upper part (10) against a relative movement in the blocking direction with a spring force (80). Orthopädietechnische Gelenkeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungskomponente (33) über ein Dämpferelement gegenüber einer Aktuatorkomponente (31, 32) abgestützt ist und dass das Dämpferelement entgegen der Sperrrichtung wirkt.Orthopedic joint device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling component (33) is supported by a damper element relative to an actuator component (31, 32) and that the damper element acts counter to the blocking direction.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011112799A1 (en) 2011-09-09 2013-03-14 Christian Kögel Connecting structure for retaining portion e.g. rope, has unlocking unit with actuating element, that is installed in one clamping unit to move retaining portion from clamping position to release position
US9744093B2 (en) 2015-06-26 2017-08-29 U.S. Bionics, Inc. Leg apparatus
DE102018117377B3 (en) 2018-07-18 2019-09-05 Ottobock Se & Co. Kgaa Orthopedic device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985002536A1 (en) * 1983-12-16 1985-06-20 Anthony Leonard Peck Lockable pivotal connection device
US6517503B1 (en) * 1998-09-18 2003-02-11 Becker Orthopedic Appliance Company Orthosis knee joint
DE102006012716B3 (en) * 2006-03-17 2008-01-17 Otto Bock Healthcare Ip Gmbh & Co. Kg joint device
DE102016121202A1 (en) * 2016-11-07 2018-05-09 Otto Bock Healthcare Gmbh Device for supporting an arm

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011112799A1 (en) 2011-09-09 2013-03-14 Christian Kögel Connecting structure for retaining portion e.g. rope, has unlocking unit with actuating element, that is installed in one clamping unit to move retaining portion from clamping position to release position
US9744093B2 (en) 2015-06-26 2017-08-29 U.S. Bionics, Inc. Leg apparatus
US20180250187A1 (en) 2015-06-26 2018-09-06 U.S. Bionics, Inc. Design and use of a leg support exoskeleton
DE102018117377B3 (en) 2018-07-18 2019-09-05 Ottobock Se & Co. Kgaa Orthopedic device

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