具有混合接合处的义足制造技术

本发明专利技术提供一种义足，所述义足具有板状足构件，所述板状足构件具有核心区段、上部区段和下部区段，所述核心区段基本上由包含第一材料纤维的一层或多层限定，所述上部区段被布置在所述核心区段之上，所述上部区段基本上由包含第二材料纤维的一层或多层限定，而所述下部区段被布置在所述核心区段之下，所述下部区段基本上由包含第三材料纤维的一层或多层限定，其中所述上部、下部和核心区段一起限定所述板状细长足构件的总厚度。各区段的横截面面积的理想化比率可以被确定成使得，在提供至混合接合处的载荷下，给定区段的最大应力与所述给定区段的抗弯强度之比对于混合接合处的所有区段近似相等。所述混合接合处的布置方式可以具有更大的强度，但是通常具有与由碳纤维制成的类似足构件相同的刚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有混合接合处的义足对相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2012年7月6日提交的美国临时申请号61/668,885的优先权的利益，所述申请的全部内容通过引用结合于此。专利技术背景专利
本申请涉及义足，并且更具体地涉及具有混合材料接合处布置方式的义足。相关技术描述可以获得多种类型的义足装置来作为人足的替代品。可以由碳纤维的不同层制成的常规义足通常以多种尺寸和类型(例如，活动分类)被提供以适合于不同的使用者群体和使用者活动水平。例如，从事低冲击活动如步行和园艺的使用者可能需要具有特定刚度和/或强度的义足。而从事高冲击活动如跑步或比赛运动的使用者可能需要比低强度活动使用者的义足具有更高的强度和/或不同的刚度的义足。在常规义足中，设计义足用于增加强度需要增加义足的整体厚度并且导致刚度的相应增加(即，义足挠性或弯曲性的下降)。刚度和厚度的增加增加了足部的重量并且可能需要使用者在移动期间对足部施加更大的力。专利技术概述综上所述，需要改进的义足，所述改进的义足能够提供与类似尺寸的常规义足相同的挠性或刚度，同时提供与类似尺寸的常规义足相比增加的强度。此外，需要改进的义足，所述改进的义足能够提供与类似尺寸的常规义足相同的强度，同时提供与类似尺寸的常规义足相比增加的挠性。此种改进的义足将能够在与类似尺寸的常规义足相比在整体厚度和/或重量增加有限和/或最小化的情况下提供增强的强度或挠性。根据一个实施方案，提供义足。所述义足包括核心区段和被布置在核心区段的顶侧和底侧上的一个或多个层，使得核心区段介于外层之间。核心区段具有一个或多个碳纤维层。所述一个或多个外层具有玻璃纤维层。根据一个实施方案，提供义足。所述义足包括设置在彼此之上的至少第一区段和第二区段。第一区段基本上由包含第一纤维材料的一个或多个层限定并且第二区段基本上由包含第二纤维材料的一个或多个层限定。所述区段一起限定组合件并且还限定板状细长足构件的总厚度。相对于组合件的总厚度各区段的厚度被配置成使得给定区段的最大应力与所述给定区段的抗弯强度之比对于所有区段近似相等，其中给定区段的最大应力是所述区段在向组合件提供的载荷下经受的最大应力。根据一个实施方案，提供义足。所述义足包括板状细长足构件，所述板状细长足构件包括核心区段，所述核心区段基本上由包含第一材料纤维的一层或多层限定。所述足构件还包括被布置在核心区段之上的上部区段，所述上部区段基本上由包含第二材料纤维的一层或多层限定。所述足构件还包括被布置在核心区段之下的下部区段，所述下部区段基本上由包含第三材料纤维的一层或多层限定，其中上部、下部和核心区段一起限定板状细长足构件的总厚度。所述上部、下部和核心区段被配置成在板状构件经受大于所述板状足构件的弯曲破断力的弯曲力时基本上同时衰坏(fail)。根据一个实施方案，提供义足。所述义足包括设置在彼此之上的至少第一区段和第二区段。第一区段基本上由包含第一纤维材料的一个或多个层限定并且第二区段基本上由包含第二纤维材料的一个或多个层限定。所述区段一起限定组合件并且还限定板状细长足构件的总厚度。组合件的整体强度大于被定型成具有与所述组合件近似相同的刚度的假想的单区段板状足构件的强度，其中所述假想的单区段板状足构件全部仅由包含第一纤维材料或第二纤维材料的一个或多个层制成。根据一个实施方案，提供义足。所述义足包括设置在彼此之上的至少第一区段和第二区段。第一区段基本上由包含第一纤维材料的一个或多个层限定并且第二区段基本上由包含第二纤维材料的一个或多个层限定。所述区段一起限定组合件并且还限定板状细长足构件的总厚度。组合件的整体挠性大于被定型成具有与所述组合件近似相同的强度的假想的单区段板状足构件的挠性，其中所述假想的单区段板状足构件全部仅由包含第一纤维材料或第二纤维材料的一个或多个层制成。根据一个实施方案，提供义足。所述义足包括板状细长足构件，所述板状细长足构件包括核心区段，所述核心区段基本上由包含第一材料纤维的一层或多层限定。所述足构件还包括被布置在核心区段之上的上部区段，所述上部区段基本上由包含第二材料纤维的一层或多层限定。所述足构件还包括被布置在核心区段之下的下部区段，所述下部区段基本上由包含第三材料纤维的一层或多层限定，其中所述上部、下部和核心区段一起限定板状细长足构件的总厚度。所述核心区段被配置成在板状构件经受大于所述板状足构件的弯曲破断力的弯曲力时衰坏。所述核心区段被配置成破裂并且所述上部和下部区段被配置成保持完整无缺并且容纳破裂的核心区段以保持板状足构件为一个整体。附图简述图1是义足的一个实施方案的透视示意图。图2是具有混合接合处布置方式的义足板的横剖面的一个实施方案的示意图。图3是具有混合接合处布置方式的义足板的横剖面的另一个实施方案的示意图。图4是具有混合接合处布置方式的义足板的横剖面的另一个实施方案的示意图。图5是具有混合接合处布置方式的义足板的横剖面的另一个实施方案的示意图。图6是这样的图，其显示碳纤维义足和具有混合材料接合处的义足的强度和刚度的比较。图7是这样的图，其显示利用3点弯曲测试进行的碳纤维平板和具有混合材料接合处的多种不同平板的强度和刚度的比较。详述现在将参考附图来描述本专利技术的实施方案，其中在所有附图中同样的数字指示同样的元件。虽然以下公开了若干实施方案、实施例和图示，但是本领域技术人员将理解本文所述的专利技术超出具体公开的实施方案、实施例和图示并且可以包括本专利技术的其他用途以及其明显的改进和等效物。本文中呈现的说明书中使用的术语不意在简单地以任何受限的或限制性的方式解释，因为其连同本专利技术的某些具体实施方案的详述一起使用。此外，本专利技术的实施方案可以包括若干新的特征并且没有单个特征单独地造成其所需的属性或对于实施本文描述的专利技术是必不可少的。图1显示义足100的一个实施方案。义足100可以具有足构件10，足构件10从近侧区段12延伸到远侧区段14并且连接到有弹性的足跟构件500。在图示的实施方案中，近侧区段12可以是总体上垂直定向的，并且远侧区段12可以是总体上水平定向的。足构件10可以具有在近侧区段12和远侧区段14之间的弯曲部分(未显示)。近侧区段12可以延伸到近端12a并且可以总体上邻近天然人脚踝的位置。在一个实施方案中，远侧区段14可以延伸到通常在天然人足趾的位置处的远端14a。在另一个实施方案中，近侧区段12相对于远侧区段14可以总体上以非90°的角度倾斜(例如，以近端12a和远端14a之间基本上恒定的角度倾斜)。然而，应当理解，义足可以具有其他形状。例如，在其他实施方案中，足构件10从近端12a到远端14a可以总体上是平坦的(例如，基本上平的)。在另一个实施方案中，足构件10可以具有在近侧区段12和远侧区段14之间的弯曲的区段(例如，c形的)区段。在一个实施方案中，足构件10是具有总体上平坦的顶表面和底表面以及总体上矩形横剖面的板状构件。在一些实施方案中，足构件10可以由限定一个整体的多层材料形成。在一些实施方案中，足构件10可以具有一个或多个纵向缝或裂纹，其直线地或以弯曲的方式向足构件10的前方延伸。在一个实施方案中，足构件10可以具有多个这样的纵向裂纹或缝。在另一个实施方案中，一个或多个裂纹或缝可以延伸到足构件10的前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种义足，其包括：板状细长足构件，所述板状细长足构件包括：一个或多个碳纤维层的核心区段；和一个或多个外层，所述一个或多个外层被布置在所述核心区段的顶侧和底侧上，以使得所述核心区段介于所述外层之间，所述一个或多个外层是玻璃纤维层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.06 US 61/668,885;2013.03.14 US 13/804,8961.一种义足，其包括：板状细长足构件，所述板状细长足构件包括设置在彼此之上的至少第一区段和第二区段，所述第一区段包括包含第一纤维材料的一个或多个层，所述第二区段包括包含第二纤维材料的一个或多个层，所述第一纤维材料不同于所述第二纤维材料，所述第二区段被布置在所述第一区段之上，其中所述第一区段和所述第二区段一起限定组合件；其中所述组合件的整体强度大于被定型成与所述组合件具有相同的刚度的假想的单区段板状足构件的强度，其中所述假想的单区段板状足构件全部仅由包含所述第一纤维材料或所述第二纤维材料的一个或多个层制成，并且其中所述组合件的整体厚度在所述假想的单区段板状足构件的50％以内。2.权利要求1的义足，其中所述组合件的整体厚度在所述假想的单区段板状足构件的25-40％以内。3.权利要求1的义足，其中所述第一区段包含碳纤维并且所述第二区段包含玻璃纤维。4.权利要求1的义足，其中所述第一区段包含玻璃纤维并且所述第二区段包含碳纤维。5.权利要求1的义足，其中所述足构件进一步包括被布置在所述第二区段之上的至少第三区段，并且其中所述第三区段的厚度等于所述第一区段的厚度。6.权利要求1的义足，其中所述第一区段的刚度低于所述第二区段的刚度。7.权利要求1的义足，其中所述第一区段在所述足构件中的比例大于所述第二区段在所述足构件中的比例。8.权利要求1的义足，其中所述第一区段在所述足构件中的比例小于所述第二区段在所述足构件中的比例。9.一种义足，其包括：板状细长足构件，所述板状细长足构件包括设置在彼此之上的至少第一区段和第二区段，所述第一区段包括包含第一纤维材料的一个或多个层，所述第二区段包括包含第二纤维材料的一个或多个层，所述第一纤维材料不同于所述第二纤维材料，所述第二区段被布置在所述第一区段之上，其中所述第一区段和所述第二区段一...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉格纳·厄恩·贡纳松，克里斯托夫·G·勒孔特，贝内迪克特·斯库拉松，
申请(专利权)人：奥瑟HF公司，
类型：发明
国别省市：冰岛;IS