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一种假肢的足部和假肢的制作方法

2022-05-13 12:04:05 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种假肢的足部和假肢。


背景技术:

2.已知假肢具有各种功能和结构,以减轻佩戴用户的负担并进行更自然的行走动作(例如,参见专利文献1和2)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特表2017-517313号公报
6.专利文献2:日本特表2017-522102号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的课题
8.然而,由于每个用户的脚的尺寸不同,必须根据脚的尺寸为每个用户对应制作假肢,这就产生了制作时间、成本等问题。
9.因此,本发明是鉴于这些方面而完成的,其目的在于能够简便地变更假肢的足部的尺寸。
10.解决课题的手段
11.本发明的第一方面提供了一种假肢的足部,其包括足跟部和足尖部,所述足跟部设置有第一固定部和连接部,所述连接部与所述假肢的接受腔或膝部连接,所述足尖部具有与所述第一固定部结合的第二固定部和插入孔,所述插入孔插入所述足跟部的所述假肢足尖侧的端部,所述第一固定部和所述第二固定部形成为能够调整所述第一固定部和所述第二固定部在所述足部的长边方向上的位置关系而结合。
12.所述足跟部和所述足尖部的至少一方可以具有与所述假肢用户的左右鞋的共同形状相对应的对称形状。所述第一固定部具有结合构件,在该结合构件中,沿所述足部的长边方向排列有多个孔部,所述第二固定部可以具有安装在所述第一固定部的多个所述孔部中的至少一个所述孔部的安装部。
13.所述足尖部具有弹性,并且可以进一步具有一个或多个不同于所述插入孔的调节孔。一个或多个所述调节孔的至少一部分可以沿平行于所述插入孔的方向延伸。所述第一固定部安装到所述连接部,且所述第一固定部可以由强度低于所述连接部的金属制成。
14.所述足跟部可以具有:第一表面上设置有所述连接部和所述第一固定部的第一板部;设置在所述第一板部的与所述第一表面相对的第二表面侧的第二板部。所述第一板部的端部可以插入到所述插入孔中直到基于所述第一固定部和所述第二固定部之间的位置关系确定的位置。
15.所述第一板部由具有弹性的材料制成,所述第二板部具有曲面,并形成为足跟侧的端部与所述第一板部的距离大于足尖侧的端部与所述第一板部的距离。
16.本发明的第二方面提供了一种假肢,包括:安装在用户身体的一部分的接受腔;以及第一方面的所述假肢的足部,其与所述假肢的接受腔或连接于所述接受腔的膝部连接。
17.发明的效果
18.根据本发明,实现能够简便地变更假肢的足部的尺寸的效果。
附图说明
19.图1示出了根据本实施方式的假肢10的结构示例。
20.图2示出了根据本实施方式的足部40的结构示例。
21.图3示出了根据本实施方式的足部40的截面图的一个示例。
22.图4示出了图2所示的足跟部100从足尖部200拆除后的状态的结构示例。
23.图5示出了根据本实施方式的足跟覆盖部142以及足尖部200的截面形状的一个示例。
24.图6示出了根据本实施方式的足部40的平面图的一个示例。
25.图7示出了根据本实施方式的足部40的右侧视图的一个示例。
26.图8示出了根据本实施方式的足部40的左侧视图的一个示例。
27.图9示出了根据本实施方式的足部40的底视图的一个示例。
28.图10示出了根据本实施方式的足部40的正视图的一个示例。
29.图11示出了根据本实施方式的足部40的后视图的一个示例。
具体实施方式
30.<假肢10的结构示例>
31.图1示出了根据本实施方式的假肢10的结构示例。假肢10例如用于弥补用户失去的足的行走功能和外观等。需要注意的是,图1示出了大腿部截肢的用户使用的大腿假肢的示例,但是本发明不限于此,假肢10也可以是小腿假肢。假肢10包括接受腔20、膝部30和足部40。
32.接受腔20安装于用户身体的一部分。接受腔20例如对应设置在用户的截肢断端,安装在用户的足上。作为示例,接受腔20包含树脂等。
33.膝部30设置在接受腔20和足部40之间。膝部30与设置在足部40上的连接部连接,可活动地固定足部40。另外,在小腿假肢的情况下,这样的膝部30是不必要的,接受腔20与设置在足部40的连接部连接。足部40上安装用户的鞋50等,以下将描述足部40。
34.已知上述假肢10具有各种功能及结构。例如,已知配备cpu等并具有检测用户的行走动作并辅助行走的功能的假肢10。这种假肢10必须根据用户的脚的尺寸对应每个用户来制作。因此,存在由于假肢10的高性能化而导致假肢10需要花费更多的制作时间及成本等。
35.因此,本实施方式的足部40构成为能够根据用户的脚的尺寸来调整大小,减少假肢10的制作时间和成本等。下面将描述这样的足部40。
36.<足部40的结构示例>
37.图2示出了根据本实施方式的足部40的结构示例。图3示出了图2所示足部40的a-a截面图的一个示例。另外,在图2和图3中,将相互正交的三个轴分别表示为x轴、y轴、z轴。足部40包括足跟部100和足尖部200。图2和图3示出了将足尖部200插入足跟部100中并且足跟
部100和足尖部200成为一体构成足部40的示例。图4示出了足尖部200从足跟部100拆除后的状态的结构示例。这种足尖部200在足部40的长边方向上以可调节的位置关系固定。
38.足跟部100与假肢10的接受腔20或膝部30连接。足跟部100与足尖部200结合以构成足部40。足跟部100具有第一板部110、连接部120、第一固定部130以及第二板部140。
39.第一板部110是沿从足部40的足跟朝向足尖的长边方向延伸的板状部件。图2和图3示出了足部40的长边方向是与x轴大致平行的方向,足部40的短边方向是与y轴大致平行的方向的例子。第一板部110例如由碳等具有弹性的材料制成。第一板部110的第一表面上设置有连接部120和第一固定部130。其中,第一表面是第一板部110的面向接受腔20的表面。
40.连接部120与假肢的接受腔20或膝部30连接。连接部120例如设置在第一板部110的长边方向上从第一板部110的中心向足跟侧偏移的位置。作为示例,连接部120设置在第一板部110的足跟侧的端部。此外,对于连接部120而言,例如以第一板部110以相对于与短边方向大致平行的轴可旋转的方式与假肢的接受腔20或膝部30连接。其结果是,第一板部110的足尖侧能够在上下方向上例如沿z轴方向移动。
41.这样,连接部120在使第一板部110可活动的同时,连接接受腔20或膝部30与第一板部110。由于这样的连接部120可能承载用户体重的几倍载重,因此连接部120优选高强度材料制作。作为一个示例,连接部120由包含钛的材料制作。
42.第一固定部130是用于结合足跟部100和足尖部200的构件的一部分。第一固定部130安装在第一板部110和/或连接部120上。图2和图3示出了第一固定部130安装在连接部120的足尖侧的示例。第一固定部130优选易于加工的材料制作,例如由强度低于连接部120的金属制作作为一个示例,第一固定部分130包含铝。
43.第一固定部130例如具有沿足部40的长边方向排列有多个孔部132的结合部件134。图2和图3示出了结合构件134的示例,该结合构件134具有大致平行于xz平面的平面,并且大致平行于x轴的方向上排列有多个孔部132。作为一个示例,第一固定部130设有两个这样的结合构件134。在此情况下,两个结合构件134大致平行配置,且与第一固定部130的yz平面大致平行的截面呈u字形状。
44.第二板部140设置在与第一板部110的第一表面相反侧的第二表面侧。例如,第二板部140的足尖侧的端部固定于第一板部110,并在足部40的长边方向上朝向足跟侧延伸。第二板部140具有曲面,形成为足跟侧的端部与第一板部110的距离大于足尖侧的端部与第一板部110的距离。
45.与第一板部110一样,第二板部140例如优选地由碳等具有弹性的材料制成。例如,与作为垂直方向的-z方向大致平行地从接受腔20或膝部30向足跟部100施加载荷时,第一板部110和/或第二板部140变为弯曲。在这样的足跟部100中,足跟侧中的第一板部110与第二板部140之间的距离根据载荷而变化,能够吸收并减轻载荷带来的冲击。
46.第二板部140在足跟侧的端部具有足跟覆盖部142。足跟覆盖部142是足部40的与地面接触的部分的一部分。足跟覆盖部142例如形成为与用户的足跟的形状相同的形状。足跟覆盖部142由具有弹性的材料制成。作为一个示例,足跟覆盖部142由包含硅橡胶的材料制成。
47.足尖部200和足跟覆盖部142同样地是足部40的与地面接触的部分的一部分。足尖
部200与上述的足跟部100可拆卸地构成。如图4所示,用户将足跟部100中的假肢10的足尖侧的端部插入未与足跟部100结合的足尖部200中,然后通过将第二固定部220的前端插入到形成于结合构件134中的多个孔部132中的任意一个,如图3所示,可以使足跟部100和足尖部200呈现相互结合的状态。
48.足尖部200例如形成为与用户足尖形状相同的形状。足尖部200由具有弹性的材料制成。作为一个示例,足尖部200由包含硅橡胶的材料制成。足尖部200具有插入孔210和第二固定部220。
49.在插入孔210中,插入有假肢10的在足跟部100中的足尖侧的端部。图2和图3示出了将第一板部110的足尖侧的端部插入到插入孔210中的示例。取而代之,第二板部140可以形成为从第一板部110向足尖侧延伸,并且第二板部140的足尖侧的端部可以插入到插入孔210中。
50.第二固定部220是与第一固定部130结合的部分,其固定于足尖部200。足跟部100的第一固定部130和足尖部200的第二固定部220形成为可以调整第一固定部130和第二固定部220在足部40的长边方向上的位置关系而结合。
51.例如,第二固定部220具有安装部222,安装部222安装到第一固定部130的多个孔部132中的至少一个孔部132。作为一个示例,安装部222是弯曲成l字状的棒状构件。图2和图3示出了第一固定部130具有两个结合构件134并且第二固定部具有对应于两个结合构件134的两个安装部222的示例。在这种情况下,一个安装部222插入并安装在对应的一个结合构件134的孔部132中,另一安装部222插入并安装在对应的另一结合构件134的孔部132中。
52.另外,推荐一个安装部222对应的孔部132的插入方向与另一安装部222对应的孔部132的插入方向不同。图2和图3示出了两个安装部222对应的孔部132插入方向彼此相反的示例。由此,即使从外部对足部40施加冲击等,也能够防止第一固定部130和第二固定部220之间的结合断开。
53.此外,由于孔部132在第一固定部130的结合构件134中沿长边方向排列,因此如果变更安装有安装部222的孔部132,则可以改变第一固定部130和第二固定部分220之间的距离。由此,第一固定部130和第二固定部220可以通过调整跟部100与趾部200的长度方向上的位置关系而固定。
54.其中,足跟覆盖部142和足尖部200制成与用户足跟和足尖形状相同的形状。因此,如果调整足跟部100和足尖部200在长边方向上的位置关系,则足跟覆盖部142和足尖部200在长边方向上的位置关系也被调整,使得足部40的长边方向的长度也可以调整。例如,通过将足跟覆盖部142和足尖部200之间的距离调整为与用户的脚的尺寸相对应的长度,足部40可以穿上用户拥有的鞋子。
55.这样,排列在结合构件134上的多个孔部132之间的间隔成为调整足部40的长度的长度单位,因此优选将其设置为预定的间隔。例如,希望它们以预定长度的每个恒定倍数排列,以便可以对应多个不同用户的脚的尺寸而容易地进行变更。作为一个示例,多个孔部132在长边方向上每隔5mm排列。
56.此外,插入孔210优选地具有即使足跟覆盖部142和足尖部200之间的距离是调节范围内的最短距离也可以将足跟部100的足尖侧的端部插入的深度。然后,例如,将第一板部110的足尖侧的端部插入到插入孔210中,直到基于第一固定部130和第二固定部220之间
的位置关系确定的位置。
57.如上所述,根据本实施方式的足部40可以根据用户的脚的尺寸简便地变更尺寸。因此,无需制造与每个用户对应的多种类型的足部,例如能够仅使用一种足部40来对应脚的尺寸不同的多个用户,从而能够提供成本降低的假肢10。此外,传统的假肢足部的尺寸要想穿上鞋子非常紧,有时难以穿上鞋子。对此,由于本实施方式的足部40可以变更尺寸,穿鞋的时候可以把尺寸缩小,穿起来更容易,也可以先穿鞋再加大尺寸,使尺寸最适合鞋子的尺寸,也可以减少穿鞋的力气。
58.在根据本实施方式的上述足部40中,已经描述了安装部222是弯曲成l字状的棒状构件的示例,但是本发明不限于此。例如,安装部222可以具有板状构件和螺钉,该板状构件具有贯通孔。在此情况下,安装部222的贯通孔与第一固定部130的孔部132螺合以结合第一固定部130与第二固定部220。另外,可以在安装部222的贯通孔或第一固定部130的孔部132中形成螺纹,替代地,安装部222还可以具有与螺钉配合的螺母。
59.此外,在上述本实施方式的足部40中,以第一固定部130具有多个孔部132的例子进行了说明,但本发明不限于此。例如,第一固定部130可以形成有具有沿长边方向的长轴的椭圆形的孔部132。在这种情况下,安装部222具有设有贯通孔的板状构件、螺钉和螺母,通过将安装部222的贯通孔和第一固定部130的孔部132螺合在一起,使第一固定部130和第二固定部220结合。在这种情况下,第一固定部130和第二固定部220可以无级地调整长边方向上的距离。
60.在上述根据本实施方式的足部40中,说明了第一固定部130具有多个孔部132,第二固定部220具有安装于孔部132的安装部222例子。但不限于此。例如,第二固定部220可具有多个孔部132,第一固定部130可具有安装在孔部132的安装部222。
61.此外,第一固定部130和第二固定部220只要是位置关系可调整地结合的构件即可。例如,第一固定部130可以具有沿长边方向延伸的轨道,第二固定部220可以具有能够在轨道上移动的轮胎、以及固定轨道和轮胎位置的挡块等。
62.在根据上述实施方式的足部40中,足尖部200还可以具有调节孔230。调节孔230是不同于插入孔210的凹部或贯通口,并且在足尖部200中设置一个或多个。这样的足尖部200由具有弹性的材料制成,并且通过形成调节孔,可以通过轻微的外力容易地使形状变形。因此,无论鞋宽如何,用户的鞋都可以容易地穿在足尖部200上。
63.应当注意,这样的调节孔230可以形成在足尖部200的预定位置、任意位置等处。此外,优选地,调节孔230形成在足尖部200的侧面以使其具有弹性。图2和图3示出了一个或多个调节孔230的至少一部分是在大致平行于插入孔210的方向上延伸的凹部的示例。
64.如上所述,作为一个示例,根据本实施方式的足跟覆盖部142和足尖部200由包含硅橡胶的材料制成,并且形成为与用户足跟和足尖的形状相同的形状。也可以将这样的足跟覆盖部142和足尖部200的左右侧部附近形成得较厚。这样,通过增加足跟覆盖部142和足尖部200的左右侧部的厚度,可以提高相对于鞋子着地、对鞋子侧部的冲击等的稳定性。
65.在根据上述实施方式的足部40中,优选地,足跟部100和足尖部200的至少一方具有与假肢10的用户的左右鞋共同的形状相对应的对称形状。例如,足跟部100和足尖部200的至少一方具有相对于大致平行于xz平面的平面对称的形状。另外,关于足跟部100,优选地,即使足跟部100整体的形状不是对称形状,仅足跟覆盖部142的形状也要是对称形状。下
面将参照图描述这样的目标形状。
66.<关于足跟覆盖部142和足尖部200的目标形状的说明>
67.图5示出了根据本实施方式的足跟覆盖部142以及足尖部200的截面形状的一个示例。图5示出了在与xy平面大致平行的平面上的足部40的截面图的一个示例,该xy平面是大致平行于地面的平面。在图5中,人的右足的截面形状的一个示例显示为右足形状410,而人的左足的截面形状的一个示例显示为左足形状420。
68.并且,将右足形状410和左足形状420重叠时的重叠区域作为共同形状430由斜线表示。共同形状430具有相对于长边方向的中心线a-a大致对称的形状。另外,尽管图5是截面形状的示例,但是即使是人的左右足的三维形状,同样地,左右足的共同形状也通过中心线a-a,相对于与xz平面大致平行的平面呈几乎对称形状。
69.图5所示的足跟覆盖部142和足尖部200具有对应于这样的共同形状430的形状。由于共同形状430具有对称形状,因此足跟覆盖部142和足尖部200的形状也呈对称形状。因此,足跟覆盖部142和足尖部200具有与假肢10的用户的左右鞋共同的形状相对应的对称形状。
70.这样,通过消除作为目标形状的足跟覆盖部142和足尖部200的左右两侧之间的差异,足部40可以对应于右足和左足这两者。因此,足部40可以使用更多与左右无关的通用部件,在制造假肢10时可以节省成本和人力。
71.<足部40的六面图示例>
72.图6至图11示出了根据本实施方式的足部40的六面图。另外,图6~图11所示的足部40示出了省略了连接部120的结构示例。图6示出了根据本实施方式的足部40的平面图的一个示例。图7示出了根据本实施方式的足部40的右侧视图的一个示例。图8示出了根据本实施方式的足部40的左侧视图的一个示例。图9示出了根据本实施方式的足部40的底视图的一个示例。图10示出了根据本实施方式的足部40的正视图的一个示例。图11示出了根据本实施方式的足部40的后视图的一个示例。
73.以上,使用实施方式对本发明进行了说明,但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所记载的范围,在其主旨的范围内能够进行各种变形以及变更。例如,装置的全部或部分可以在任何单元中功能上或物理上分散、集成而构成。另外,本发明的实施方式还包括由多个实施方式的任意组合产生的新的实施方式。组合所产生的新的实施方式的效果也具有原实施方式的效果。
74.符号说明
75.10假肢
76.20接受腔
77.30膝部
78.40足部
79.50鞋
80.100足跟部
81.110第一板部
82.120连接部
83.130第一固定部
84.132孔部
85.134结合构件
86.140第二板部
87.142足跟覆盖部
88.200足尖部
89.210插入孔
90.220第二固定部
91.222安装部
92.230调节孔
93.410右足形状
94.420左足形状
95.430共同形状。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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