[發明專利]可利用彈性變形鎖定的關節及使用該關節的膝蓋假體

無效

• 申請號: 200680036005.3
• 申請日: 2006-09-22
• 公開（公告）號: CN101282695A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 皮埃爾·馬丁
• 申請（專利權）人: 科里瑪公司
• 主分類號: A61F2/28
• 分類號: A61F2/28
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 王玉雙;張向琨

技術領域

本發明涉及用于制造使兩個可繞Δ軸而相對于彼此轉動的部件之間的運動受約束的關節的技術領域。

在優選但非限制性的應用中，本發明涉及受約束的運動關節(controlledmovement?articulation)，其用于假腿(leg?prosthesis)中以形成人工膝蓋，保證安裝于大腿殘肢上的適配部件(adaptation?element)與末端具有人工足的、稱之為脛骨(tibial)的部件之間的關節聯接。

背景技術

于是，這種假肢的關節或人工膝蓋必須能夠保證與假肢使用者的不同步行狀態相對應的兩種功能。

首先，受約束的運動關節必須能夠在被稱為步行支撐的狀態下被阻止，在該步行支撐狀態期間，使用者的體重支撐在假肢上。其次，在行走狀態期間，該關節必須能夠被解鎖以便實現脛骨部的擺動運動，在該行走狀態期間，假肢使用者將自身的重量轉移至其健康的腿上。

為保證這種雙重功能，受約束的運動關節必須包括阻止裝置和解鎖裝置，從而允許進行自由轉動和鎖定轉動這兩種操作模式。

為此目的，法國專利FR?2?261?742提出使用這樣一種關節，該關節包括樞軸和受約束的氣動插件(pneumatic?jack)，用于阻止或允許脛骨部的擺動運動。

對于關節的阻止轉動和解鎖轉動的功能，這種關節是令人滿意的，但是其也具有一些缺點，如組件較重，特別是氣動插件的控制系統的結構較復雜且體積龐大，使得整個假肢既具有相對大的重量，又具有表面上看來昂貴的操作成本。對于假肢的重量，必須指出的是，其實際特征使得老年人難以使用這種假肢。

為了簡化鎖定機構，特別是德國文獻DE?1030508、DE?841193和法國文獻FR?1099570已經提出了使用這樣一種關節，該關節的軸或殼體具有彈性，以便能夠在約束的作用下實現兩個可動部件的相對移動并使得能使轉動制動的部件或摩擦表面相接觸。因此，在放松(at?least)且無約束的情況下，摩擦表面彼此分離；而在約束的作用下，摩擦表面相接觸。

尤其是，這種實施例的缺點在于需要配備會增加關節重量的摩擦表面或摩擦件。該實施例的缺點還在于不能始終保證關節的有效鎖定。因此，需要一種新穎的關節，該關節在能夠提供對自身轉動的鎖定與阻止的可能性的同時，具有限制乃至消除其阻止轉動所需的附件和裝置的簡化設計，以便能夠降低關節本身和用于保證關節的臨時阻止轉動的控制裝置的重量，并同時保證鎖定效果。

發明內容

為實現這些目的，本發明涉及一種使兩個可繞Δ軸而相對于彼此轉動的部件之間的運動受約束的關節，該關節包括：

軸套，其設有以Δ軸為中心的圓柱形孔并固定至第一部件，以及

軸，其接合在軸套的孔內以便可相對于Δ軸轉動。該軸與第二部件形成為一體。

根據本發明，該關節的特征在于：軸套和軸可彈性變形，以便在垂直于Δ軸且大于給定值的約束的作用下變形，以保證對繞Δ軸的轉動的鎖定或幾何制動。

因此，根據本發明的特點，該孔的內表面和該軸的外表面相接觸并具有互補的形狀，并且軸套和軸可彈性變形以便：

在放松狀態下，該孔的內表面和該軸的外表面呈以Δ軸為中心能夠繞Δ軸轉動的圓柱形旋轉體的形狀；

在受到垂直于Δ軸的、大于給定值的約束的作用下，該孔的內表面和該軸的外表面共同變形，這種可逆的共同變形使繞Δ軸的轉動被鎖定或制動。

根據本發明，使繞Δ軸的轉動被鎖定的、軸套和軸的共同變形在變形可逆的程度內可采取不同的形式，以便在約束中止時軸套和軸恢復其能夠繞Δ軸轉動的初始形態。這種共同變形必須允許軸套和軸的相接觸或引導的表面從能夠轉動的旋轉體的形式可逆地轉變(passage)至不再是旋轉體并導致對轉動的制動或幾何鎖定的形式。

根據本發明的特征，軸套和軸被制成為：使圓柱形孔的內表面和軸的外表面在垂直于Δ軸的約束的作用下，通過保持互補形狀而形成橢圓形。

類似地，該軸套和該軸能夠在以下程度內被有差別地制造：其中軸套的孔的內表面和軸的外表面可以實現可逆地共同變形以鎖定繞Δ軸的轉動，并且與關節作用相關的軸套的內表面和軸的外表面的形狀互補。

根據本發明的關節的優選但非限制性的實施例，軸套包括設置在其外表面的位置處的圓柱形套筒(sleeve)，該套筒具有用于第一部件的固定裝置，而軸包括與軸套的套筒同心、且可被調節至軸套的套筒內部的圓柱形套筒。該中空的軸在其內表面的適當位置包括第二部件的固定裝置。