專利名稱：碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種假肢，尤其是一種模擬了跗骨間關(guān)節(jié)的傳力和微 動功能及跖趾關(guān)節(jié)的背屈運(yùn)動功能，可使穿戴者在直立和行走過程中 達(dá)到最佳舒適程度的碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳。
背景技術(shù)：
由于假肢的重量對下肢截肢患者運(yùn)動所消耗的能量有直接的影 響，從而會影響到患者穿戴假肢的效果，因此，在設(shè)計(jì)制作假肢零部 件過程中，應(yīng)在充分考慮滿足患者要求功能的同時(shí)，盡可能選擇重量 輕、可減少體力消耗的下肢配件。假腳作為下肢假肢的重要組成部件， 其主要功能是支撐體重，并在運(yùn)動中代償小腿三頭肌和屈肌的作用以 保持身體正常行走的姿勢。對下肢截肢者來說，假腳的重量和功能， 將直接影響截肢者的行走狀況，從而在很大程度上決定了假肢的質(zhì) 量。尤其是對于年紀(jì)大、體力差，或因血液循環(huán)障礙而截肢的患者， 如果假肢的重量過大.，會引起殘肢的受力過大，同時(shí)增加了健肢側(cè)的 負(fù)擔(dān)，甚至因此而導(dǎo)致雙腿截肢，帶來不良的后果。所以，如何在保 證假腳功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)假腳的輕量化引起了研究者的廣泛關(guān)注。
目前，假肢腳板的內(nèi)骨架一般采用木材、橡膠等制作，也有少數(shù) 采用了強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的碳纖維，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是很理想，極少涉及
3到除踝關(guān)節(jié)以外的足部重要關(guān)節(jié)的模擬，使穿戴者行走感覺仍不舒 適。國外雖然也推出了一些先進(jìn)的碳纖維制品，但價(jià)格昂貴，不適宜 廣大截肢患者消費(fèi)，且結(jié)構(gòu)仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于克服上述不足之處，提供一種強(qiáng)度高、質(zhì)量 輕、彈性好、行走舒適的碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳，包括S形上板、下板、連接結(jié)構(gòu)， 其特點(diǎn)是還包括后跟彈片、梯形槽結(jié)構(gòu)，所述梯形槽結(jié)構(gòu)上端兩呈 水平，并與連接結(jié)構(gòu)固定連接，下端面呈30度傾斜，并與后跟彈片 固定連接，梯形槽結(jié)構(gòu)的小槽口向后大槽口向前，S形上板從槽口中 穿過，并與連接結(jié)構(gòu)連接，后跟彈片開口向后，其下方與下板連接。 S形上板的上部彎曲部分開口向前，下部彎曲部分為假腳跖骨 且開口向后。
下板分為腳跟腳心腳趾三部分，腳趾部分向上翹起呈正常腳行 走中腳趾著地時(shí)形狀，且與S形上板的下部彎曲部分相連接。.
下板的著地部位為圓弧過渡，且腳心部分呈凸起，模仿腳弓形狀。 本發(fā)明具有下述有益效果-
1、當(dāng)假腳的穿戴者在直立時(shí)，因S形上板從梯形槽穿過與后跟 彈片獨(dú)立設(shè)計(jì)，受壓后腳后跟與前腳掌會重新分配壓力，獨(dú)立承壓， 實(shí)現(xiàn)壓力的垂直平均分布，可以使小腿始終保持豎直，不會前傾也不 會后仰；且梯形槽在完成使上板與后跟獨(dú)立設(shè)計(jì)的同時(shí)，可將承受的壓力從梯形槽結(jié)構(gòu)兩側(cè)(4L， 4H)傳到腳后跟，這種兩側(cè)傳力的結(jié)構(gòu)保 證了腳的左右平衡和腳底支撐的穩(wěn)固性；在行走中S形上板上部彎曲 部分也能產(chǎn)生微動變形，可以和踝關(guān)節(jié)聯(lián)合活動，并配合腳的背屈和 伸展，來模擬跗骨間關(guān)節(jié)的傳力和微動功能，使其運(yùn)動更加自然。
2、 當(dāng)腳跟從著地期向承重期過渡時(shí)，后跟彈片被壓縮，可以吸 收足跟與地面接觸時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，從而減輕對殘肢、膝關(guān)節(jié)、髖關(guān) 節(jié)和脊柱的影響，同時(shí)被壓縮的后跟彈片可以儲存能量。
3、 當(dāng)腳跟從承重期向離地期過渡時(shí)，后跟彈片向前上方反彈將 能量釋放出來，幫助腳跟完成離地動作。腳跟離地后，前腳掌從著地 期向承重期過渡，此時(shí)S形上板下部彎曲部分被壓縮并儲存能量，'當(dāng) 前腳掌從承重期向離地期過渡時(shí)，S形上板下部彎曲部分反彈釋放能 量，平穩(wěn)、自然地帶動前腳掌逐漸的離地，而且由于腳趾部分向上翹 起呈正常腳行走中腳趾著地時(shí)形狀，從而可使著地部位由前腳掌平 穩(wěn)、自然地過渡到腳趾，完成了模擬跖趾關(guān)節(jié)運(yùn)動的功能。
4、下板的著地部位都是圓弧過渡，且腳心部分呈凸起，模仿腳 弓形狀，從而可使假腳的穿戴者在行走過程中，無論是從著地期向承 重期過渡，還是從承重期向離地期過渡，都屬于動態(tài)性過渡，步態(tài)會 更加的平穩(wěn)、優(yōu)美、自然。 '
5、整個(gè)假腳除連接結(jié)構(gòu)外均采用了重量輕、強(qiáng)度高、壽命長的 碳纖維復(fù)合材料制作，符合保證假腳功能并實(shí)現(xiàn)假腳輕量化的設(shè)計(jì)理 念。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖； 圖2是圖1的左視圖3是圖1的俯視圖4是本發(fā)明的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
如圖1至圖4所示，本發(fā)明的碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳，它由下板 1、 S形上板2、后跟彈片3，梯形槽結(jié)構(gòu)4以及連接結(jié)構(gòu)5組成。連 接結(jié)構(gòu)5采用金屬材料制作，其他結(jié)構(gòu)均采用碳素纖維復(fù)合材料制 作。
梯形槽結(jié)構(gòu)4小槽口向后大槽口向前,用于S形上板2從中穿過， 梯形槽結(jié)構(gòu)4上端面呈水平與連接結(jié)構(gòu)5相連，下端面呈30度傾斜， 通過粘結(jié)劑與后跟彈片3連接。后跟彈片3開口向后，其下方與下板 1連接。S形上板2上部與連接結(jié)構(gòu)5連接，S形上板2下部與下板1
采用粘結(jié)劑粘合在一起。
S形上板2上部彎曲部分2a開口向前，與相連的梯形槽4組成
獨(dú)特結(jié)構(gòu)，巧妙地模擬了跗骨間關(guān)節(jié)的傳力和微動功能，實(shí)現(xiàn)重力從 跗骨間關(guān)節(jié)經(jīng)距骨向前分散到前腳掌，向后傳向跟骨，從而保證了直 立時(shí)腳底支撐的穩(wěn)固性和平穩(wěn)性；在行走中可以和踝關(guān)節(jié)聯(lián)合活動， 來配合腳的背屈和伸展。所述S形上板2下部彎曲部分2b為假腳跖 骨且開口向后，通過與下板1的腳趾部分相連接來模擬跖趾關(guān)節(jié)背屈 運(yùn)動。后跟彈片3和S形上板2下部彎曲部分2b開口均向后，起到儲 能后向前上方產(chǎn)生推力代償小腿三頭肌和屈肌的作用。
假腳下板1分為腳跟腳心腳趾三部分，其著地部位均為圓弧過 渡，且腳心部分呈凸起，模仿腳弓形狀，從而可使假腳的穿戴者在行 走過程中，無論是從著地期向承重期過渡，還是從承重期向離地期過 渡，都屬于動態(tài)性過渡，步態(tài)會更加的平穩(wěn)、優(yōu)美、自然。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳，包括S形上板(2)、下板(1)、連接結(jié)構(gòu)(5)，其特征在于還包括后跟彈片(3)、梯形槽結(jié)構(gòu)(4)，所述梯形槽結(jié)構(gòu)(4)上端面呈水平，并與連接結(jié)構(gòu)(5)固定連接，下端面呈30度傾斜，并與后跟彈片(3)固定連接，梯形槽結(jié)構(gòu)(4)的小槽口向后大槽口向前，S形上板(2)從槽口中穿過，并與連接結(jié)構(gòu)(5)連接，后跟彈片(3)開口向后，其下方與下板(1)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳，所述S形上板(2) 的上部彎曲部分(2a)開口向前，下部彎曲部分(2b)為假腳跖骨且 開口向后。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳，其特征在于所 述下板(1)分為腳跟腳心腳趾三部分，腳趾部分向上翹起呈正常腳 行走中腳趾著地時(shí)形狀，且與S形上板(2)的下部彎曲部分(2b) 相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳，其特征在于所 述下板(1)的著地部位為圓弧過渡，且腳心部分呈凸起，模仿腳弓 形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳纖維儲能擬關(guān)節(jié)假腳，包括S形上板、下板、連接結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是還包括后跟彈片、梯形槽結(jié)構(gòu)，所述梯形槽結(jié)構(gòu)上端面呈水平，并與連接結(jié)構(gòu)固定連接，下端面呈30度傾斜，并與后跟彈片固定連接，梯形槽結(jié)構(gòu)的小槽口向后大槽口向前，S形上板從槽口中穿過，并與連接結(jié)構(gòu)連接。所述S形上板的上部彎曲部分與梯形槽結(jié)構(gòu)組合在一起，巧妙地模擬了跗骨間關(guān)節(jié)的傳力和微動功能；S形上板的下部彎曲部分與下板的腳趾部分組成獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，可模擬跖趾關(guān)節(jié)的背屈運(yùn)動。后跟彈片開口向后，其下方與下板連接。本發(fā)明具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、彈性好、站立平穩(wěn)、行走步態(tài)優(yōu)美等特點(diǎn)。
文檔編號A61F2/60GK101536935SQ20091004989
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者周海風(fēng), 崔海坡, 程恩清 申請人:上海理工大學(xué)