在过度伸展处具有阻力变化机构的液压假肢膝关节制造技术

一种假肢膝关节包括具有伸展液压回路和弯曲液压回路的液压阻力系统。弯曲液压回路包括具有机械开关的可切换阻力组件。机械开关具有接合位置和释放位置。可切换阻力组件在机械开关处于释放位置时提供第一液压阻力水平，并且在机械开关处于接合位置时提供第二液压阻力水平，第二水平小于第一水平。当液压阻力元件到达预定伸展位置时，机械开关移到接合位置，并且当流体流动下降到预定阈值以下时，机械开关移回到释放位置。械开关移回到释放位置。械开关移回到释放位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在过度伸展处具有阻力变化机构的液压假肢膝关节
[0001]相关申请案交叉申请
[0002]本申请要求于2019年7月30日递交的申请号为62/880,233的美国临时专利申请案的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0003]本专利技术大体涉及假肢膝关节，更具体地，涉及具有阻力变化的液压假肢膝关节。

技术介绍

[0004]假肢膝关节为使用者提供支撑，并且还允许关节活动，使得使用者可以行走和摆动腿部，以及腿部弯曲坐下。通常，假肢膝关节包括阻尼，该阻尼用于控制小腿相对于大腿的运动。高活动量的使用者会受益于具有更高控制水平和性能的假肢膝关节。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种假肢膝关节，其中，当膝关节到达过度伸展位置时，弯曲阻力以机械方式切换到较低水平，并且当弯曲运动下降到阈值以下时，该弯曲阻力以机械方式切换回较高水平，从而一旦弯曲停止或减慢到一定水平就会提供支撑。
[0006]假肢膝关节的第一实施例包括通过关节连接的上大腿部和下小腿部。所述关节允许所述小腿部在伸展位置和弯曲位置之间铰接，在所述伸展位置中，所述大腿部和所述小腿部大致沿腿部轴线对齐，在所述弯曲位置中，所述小腿部相对于所述大腿部向后倾斜，从所述伸展位置向所述弯曲位置的运动被限定为弯曲，从所述弯曲位置向所述伸展位置的运动被限定为伸展。液压阻力系统可操作为选择性地向膝关节的弯曲和伸展提供液压阻力。所述液压阻力元件具有可移动活塞，所述可移动活塞在所述活塞的第一侧上限定第一流体腔并且在所述活塞的第二侧上限定第二流体腔，在弯曲期间所述第一腔的尺寸增大并且所述第二腔的尺寸减小并且在伸展期间所述第一腔的尺寸减小并且所述第二腔的尺寸增大。伸展液压回路连接所述第一流体腔和所述第二流体腔，并且具有止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动并且基本上阻止从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动。所述伸展液压回路还包括阻力元件，所述阻力元件可操作为向从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动提供液压阻力。弯曲液压回路连接所述第一流体腔和所述第二流体腔，并且具有止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动并且基本上阻止从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动。可切换阻力组件包括机械开关，所述机械开关具有接合位置和释放位置。所述可切换阻力组件在所述机械开关处于所述释放位置时向从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动提供第一液压阻力水平，并且在所述机械开关处于所述接合位置时向从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动提供第二液压阻力水平，所述第二水平小于所述第一水平。当所述液压阻力元件到达预定伸展位置时，所述机械开关移到所述接合位置，并且当从所述第二腔到所述第一腔的流动下降到预定阈值以下时，所述机械开关移回所述释放位置。
[0007]假肢膝关节的第二实施例包括通过关节连接的上大腿部和下小腿部。所述关节允许所述小腿部在伸展位置和弯曲位置之间铰接，在所述伸展位置中，所述大腿部和所述小腿部大致沿腿部轴线对齐，在所述弯曲位置中，所述小腿部相对于所述大腿部向后倾斜，从所述伸展位置向所述弯曲位置的运动被限定为弯曲，从所述弯曲位置向所述伸展位置的运动被限定为伸展。液压阻力系统可操作为选择性地向膝关节的弯曲和伸展提供液压阻力。所述液压阻力元件具有可移动活塞，所述可移动活塞在所述活塞的第一侧上限定第一流体腔并且在所述活塞的第二侧上限定第二流体腔，在弯曲期间所述第一腔的尺寸增大并且所述第二腔的尺寸减小并且在伸展期间所述第一腔的尺寸减小并且所述第二腔的尺寸增大。伸展液压回路连接所述第一流体腔和所述第二流体腔，并且具有止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动并且基本上阻止从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动。所述伸展液压回路还包括阻力元件，所述阻力元件可操作为向从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动提供液压阻力。第一弯曲液压回路连接所述第一流体腔和所述第二流体腔，并且具有止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动并且基本上阻止从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动。所述弯曲液压回路还具有阻力元件，所述阻力元件可操作为向从所述第二流体腔到所述第一流体腔的所述流动提供液压阻力。第二弯曲液压回路连接所述第一流体腔和所述第二流体腔，并且包括止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动并且基本上阻止从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动。所述弯曲液压回路还具有阻力元件，所述阻力元件可操作为向从所述第二流体腔到所述第一流体腔的所述流动提供液压阻力。所述第一弯曲液压回路的所述阻力元件提供第一液压阻力水平，所述第二弯曲液压回路的所述阻力元件提供第二液压阻力水平，所述第二水平小于所述第一水平。机械开关具有接合位置和释放位置，所述机械开关在所述接合位置可操作为允许通过所述第二弯曲液压回路的流动，从而允许在弯曲期间通过所述第二弯曲液压回路的流动，所述机械开关在所述释放位置基本上阻止所述第二弯曲液压回路，从而限制在弯曲期间向所述第一弯曲液压回路的流动。当所述液压阻力元件到达预定伸展位置时，所述机械开关移到所述接合位置，并且当从所述第二腔到所述第一腔的流动下降到预定阈值以下时，所述机械开关移回所述释放位置。
[0008]在一些实例中，膝关节的实施例完全是机械的，没有电子控制的阀或开关。在一些实例中，所述液压阻力元件是液压缸，所述液压缸具有缸体、活塞和活塞杆，所述缸体具有限定于其上的缸膛，所述活塞具有将所述第一流体腔与所述第二流体腔分开的活塞头，以及所述活塞杆连接到所述上大腿部，所述缸体连接到所述下小腿部。
[0009]在一些实例中，所述弯曲和伸展阻力水平是可调节的。
[0010]在一些实例中，所述上大腿部包括上骨子组件。
[0011]在一些实例中，所述液压阻力元件包括活塞，并且所述机械开关包括主体和柱塞，当所述液压阻力元件到达所述预定伸展位置时，所述柱塞接触所述活塞。
[0012]在一些实例中，所述预定伸展位置是过度伸展位置。
[0013]在一些实施例中，所述膝关节还包括调节机构，所述调节机构用于调节接合所述机械开关所需的力的大小。
[0014]在一些实例中，单个止回阀是所述第一弯曲液压回路的所述止回阀，并且是所述
第二弯曲液压回路的所述止回阀。
[0015]根据另一实施例，一种控制假肢膝关节的方法包括提供一种假肢膝关节，所述假肢膝关节具有上大腿部、下小腿部和连接这两者的关节。所述关节允许所述小腿部在伸展位置和弯曲位置之间铰接，在所述伸展位置中，所述大腿部和所述小腿部大致沿腿部轴线对齐，在所述弯曲位置中，所述小腿部相对于所述大腿部向后倾斜，从所述伸展位置向所述弯曲位置的运动被限定为弯曲，从所述弯曲位置向所述伸展位置的运动被限定为伸展。液压阻力元件可操作为选择性地向弯曲和伸展提供液压阻力。所述方法包括：当所述假肢膝关节处于站立模式且膝关节从使用者身体的前方移到所述使用者身体的后方时，向弯曲提供第一液压阻力水平；当假肢膝关节到达所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种假肢膝关节，包括：上大腿部；下小腿部；连接所述上部和所述下部的关节，所述关节允许所述小腿部在伸展位置和弯曲位置之间铰接，在所述伸展位置中，所述大腿部和所述小腿部大致沿腿部轴线对齐，在所述弯曲位置中，所述小腿部相对于所述大腿部向后倾斜，从所述伸展位置向所述弯曲位置的运动被限定为弯曲，从所述弯曲位置向所述伸展位置的运动被限定为伸展；以及液压阻力系统，所述液压阻力系统可操作为选择性地向所述膝关节的弯曲和伸展提供液压阻力，所述液压阻力系统包括：液压阻力元件，所述液压阻力元件具有可移动活塞，所述可移动活塞在所述活塞的第一侧上限定第一流体腔并且在所述活塞的第二侧上限定第二流体腔，在弯曲期间所述第一腔的尺寸增大并且所述第二腔的尺寸减小并且在伸展期间所述第一腔的尺寸减小并且所述第二腔的尺寸增大；连接所述第一流体腔和所述第二流体腔的伸展液压回路，所述伸展液压回路具有止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动并且基本上阻止从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动，所述伸展液压回路还具有阻力元件，所述阻力元件可操作为向从所述第一流体腔到所述第二流体腔的所述流动提供液压阻力；连接所述第一流体腔和所述第二流体腔的弯曲液压回路，所述弯曲液压回路具有；止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动并且基本上阻止从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动；以及可切换阻力组件，所述可切换阻力组件包括机械开关，所述机械开关具有接合位置和释放位置，所述可切换阻力组件在所述机械开关处于所述释放位置时向从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动提供第一液压阻力水平，并且在所述机械开关处于所述接合位置时向从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动提供第二液压阻力水平，所述第二水平小于所述第一水平；当所述液压阻力元件到达预定伸展位置时，所述机械开关移到所述接合位置，并且当从所述第二腔到所述第一腔的流动下降到预定阈值以下时，所述机械开关移回所述释放位置。2.一种假肢膝关节，包括：上大腿部；下小腿部；连接所述上部和所述下部的关节，所述关节允许所述小腿部在伸展位置和弯曲位置之间铰接，在所述伸展位置中，所述大腿部和所述小腿部大致沿腿部轴线对齐，在所述弯曲位置中，所述小腿部相对于所述大腿部向后倾斜，从所述伸展位置向所述弯曲位置的运动被限定为弯曲，从所述弯曲位置向所述伸展位置的运动被限定为伸展；以及液压阻力系统，所述液压阻力系统可操作为选择性地向所述膝关节的弯曲和伸展提供液压阻力，所述液压阻力系统包括：液压阻力元件，所述液压阻力元件具有可移动活塞，所述可移动活塞在所述活塞的第一侧上限定第一流体腔并且在所述活塞的第二侧上限定第二流体腔，在弯曲期间所述第一
腔的尺寸增大并且所述第二腔的尺寸减小并且在伸展期间所述第一腔的尺寸减小并且所述第二腔的尺寸增大；连接所述第一流体腔和所述第二流体腔的伸展液压回路，所述伸展液压回路具有止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动并且基本上阻止从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动，所述伸展液压回路还具有阻力元件，所述阻力元件可操作为向从所述第一流体腔到所述第二流体腔的所述流动提供液压阻力；连接所述第一流体腔和所述第二流体腔的第一弯曲液压回路，所述第一伸展液压回路具有止回阀，所述止回阀可操作为允许从所述第二流体腔到所述第一流体腔的流动并且基本上阻止从所述第一流体腔到所述第二流体腔的流动，所述第一弯曲液压回路还具有阻力元件，所述阻力元件可操作为向从所述第二流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅各布，
申请(专利权)人：科里居帕克工业有限公司，
类型：发明
国别省市：