本发明涉及一种具有第一构件和第二构件的锁止关节，这些构件能够围绕枢转轴相对彼此枢转地相互支承，其中，第一构件具有锁止凹部并且第二构件具有锁止元件，该锁止元件设置成用于，在第一构件相对于第二构件的锁止位置中压入到锁止凹部中并且由此在至少一个方向上阻止第一构件相对于第二构件枢转运动。本发明还涉及一种通过这类锁止关节的矫形器，尤其是膝盖矫形器。
背景技术：
这类锁止关节尤其在矫形外科技术中作为用于矫形器的关节使用，然而也可以在许多其他应用中使用。如果锁止关节例如在膝盖矫形器中使用，则关节应该在步伐的摆动阶段允许伸展，即允许膝关节的伸直。一旦膝盖已经实现完全伸展，即例如伸直，则锁止元件压入到锁止凹部中，因为彼此到达两个构件的锁止位置。由此实现，在脚着地的情况下两个构件相对彼此在弯曲方向上的枢转被卡住，使得能够实现锁止关节的负重。
然而基于不同的原因可能的是，例如膝盖在摆动阶段没有达到所要求的伸展，因为例如患者运动机能受限或者例如被绊住。在这种情况下，锁止元件可以不压入到锁止凹部中，使得在关节的弯曲方向上的运动可以不被卡住。如果腿负重并且由此锁止关节随之负重，则还可能实现两个构件在弯曲方向上相对彼此的枢转，所述枢转使患者所期望的通过关节的支撑消失并且面临跌倒。
因此，由de202006007451u1已知，在两个构件之间布置有功能元件，该功能元件在其周边的至少一部分上具有齿部，锁止元件啮合到所述齿部中。因此，在两个构件相对彼此枢转的情况下，例如在膝关节伸展或伸直的情况下，不阻止该枢转运动，而通过锁止元件到功能元件的外侧上的齿部中的相应啮合来阻止在相反方向上的运动。然而缺点是，锁止元件在每个步伐中并且在关节的每次运动中滑动经过齿部的各个齿，使得这些齿遭受相对较强的磨损。此外，如果锁止元件滑动经过齿部的各个齿上并且啮合并且落入到相邻的齿之间的中间空间中，则在每个步伐中产生噪声。该噪声可能被感受为不舒适的并且干扰的。
技术实现要素：
因此，本发明的任务是：进一步研发消除所述缺点的锁止元件。
本发明通过根据权利要求1的前序部分的锁止关节解决所提出的任务，其特征在于，锁止元件设置成用于在至少两个不同锁止位置中不同深度地压入到锁止凹部中。
以该方式实现，存在多个锁止位置，使得即使对于例如在关节枢转时未到达最后的和最终所期望的位置、例如伸展止挡的情况，也可以实现到位于该止挡前的锁止位置中的预锁止。如果第一构件和第二构件围绕共同的枢转轴相对彼此枢转，这例如在已经描述的膝关节伸展的情况下可以实现，则这两个构件在所述运动期间达到上述不同锁止位置中的第一锁止位置。在该时间点锁止元件压入到锁止凹部中，使得从该时间点起不再能够实现两个构件在相反方向上的枢转运动。在膝盖矫形器的已经描述的示例中，在到达最终的锁止位置、尤其是已经描述的伸展止挡之前优选到达该第一锁止位置。由此形成保护措施，该保护措施尤其在矫形外科技术装置中、例如矫形器中并且尤其在膝盖矫形器中使用锁止关节的情况下是有利的。
如果两个构件在原来的方向上进一步相对彼此枢转，即例如膝盖矫形器的锁止关节进一步在伸展方向上运动，则两个构件在更晚的时间点到达不同锁止位置中的第二锁止位置。在该时间点，锁止元件更深地压入到锁止凹部中，使得从该时刻起不再能够实现在相反方向上的直至第一个到达的锁止位置的枢转运动。该第二枢转位置可以是最终所期望的锁止位置，例如伸展止挡。替代于此地，当然也可以到达多于两个的不同锁止位置。因为在此(如由现有技术已知的那样)锁止元件不滑动经过齿排，因此导致明显较小的磨损并且几乎不产生噪声。
有利地，锁止元件为了压入到锁止凹部中而在关于枢转轴的径向方向上运动。特别有利地，所述锁止元件径向向内运动，以便能够压入到锁止凹部中。优选地，锁止元件和/或锁止凹部在至少一个侧面上具有至少一个阶梯。如果锁止元件例如具有一阶梯，则所述锁止元件在到达第一构件与第二构件之间的第一锁止位置时压入至锁止凹部中的该阶梯。然而，当到达第二锁止位置时才能够实现进一步的压入，并且锁止元件可以进一步压入到锁止凹部中。当锁止凹部在其侧面上具有相应的阶梯时，则情况类似。当然，也可以不仅锁止元件而且锁止凹部具有至少一个阶梯。根据期望数量的不同锁止位置，锁止元件和/或锁止凹部也可以具有多个阶梯。优选地，锁止元件的至少一个阶梯具有与锁止凹部的至少一个阶梯相比不同的宽度和/或不同的深度。当然，锁止元件的阶梯和/或锁止凹部的阶梯也可以具有彼此不同的宽度和/或深度。以该方式，通过相对简单的制造步骤能够实现大量的、必要时彼此不同距离地间隔开的锁止位置。当然，以该方式也可以实现等距布置的锁止位置。
在优选的实施方式中，锁止元件和/或锁止凹部具有至少一个相对于径向方向倾斜的侧面。已经被证明为特别有利的是，不仅锁止元件而且锁止凹部分别具有一个倾斜的侧面，其中，这两个倾斜的侧面具有相对于径向方向相同的角度。以该方式，锁止元件在超过第一锁止位置的情况下连续地进一步压入到锁止凹部中，其中，锁止元件和锁止凹部的两个倾斜的侧面彼此贴靠地滑动。直至锁止元件完全地、即通过结构的构型能够实现的程度地压入到锁止凹部中，因此在第一构件与第二构件之间的每个位置是锁止位置，在所述锁止位置中锁止关节阻止在相反方向上的枢转运动。
在本发明的优选构型中，在两个彼此相距最远的锁止位置之间存在围绕枢转轴的枢转角度，该枢转角度处于0°与30°之间、优选5°与15°之间、特别优选为10°。然而根据所期望的应用当然也能够实现其他角度范围。
已经被证明为有利的是，如此布置锁止元件，使得在第一构件相对于第二构件枢转时所述锁止元件沿着第一构件的面滑动，锁止凹部位于该面中。已经被证明为特别有利的是，锁止元件在这种情况下朝着第一构件的面的方向承受弹力并且在到达锁止位置的情况下朝着锁止凹部的方向也承受弹力。以该方式确保，锁止元件可靠地滑入到锁止凹部中并且由此可靠地阻止在相反的枢转方向上的运动。
在更晚的时间点完全可以期望，锁止关节又能够在两个方向上运动，并且因此第一构件能够相对于第二构件围绕枢转轴在两个方向上枢转。为此必须将锁止元件从锁止凹部中移开。因此，有利的是，锁止关节具有设置成用于将锁止元件从锁止凹部中移开的分离装置。该分离装置能够以不同的方式构造。例如可以考虑机械的或磁性的分离装置。尤其在磁性构造的分离装置中可以存在电磁铁，该电磁铁能够以它的可通过电流开关的磁引力将锁止元件从锁止凹部中拉出。由此克服必要时存在的将锁止元件压入到锁止凹部中的弹力，使得在这种情况下第一构件相对于第二构件可自由枢转。在此，在任何情况下通过结构的止挡或其他构型影响可能的最大枢转运动。
机械的分离装置可以例如通过杠杆、拉绳或弹簧来操纵。此外，可以考虑气压的和/或液压的分离装置。通过所有提及的分离装置或分离装置的其他可考虑的构型将锁止元件从锁止凹部中拉出，并且因此又能够实现两个构件相对彼此在两个方向上的枢转运动。
本发明还通过矫形外科技术装置解决所提出的任务，该装置具有在此所述类型的至少一个锁止关节。有利地，使用两个锁止关节，所述锁止关节布置在身体部位的不同侧上、例如中间和侧面，在该身体部位上施加矫形器。
矫形外科技术装置例如可以是矫形器或假肢。这类矫形器或假肢可以用于胳膊、腿、脚或手，使得可以使用在此所述的锁止关节或者用于手肘、肩膀、膝盖、臀部、脚踝或手关节的锁止关节。
附图说明
下面借助附图详细阐释本发明的实施例。附图示出：
图1a至1c：以部分剖面视图示出锁止关节的示意性示图；
图2至7d：锁止凹部和锁止元件的不同构型。
具体实施方式
在图1a至1c中示出锁止关节1。所述锁止关节具有第一构件2和第二构件4。锁止元件6位于第二构件4上，而第一构件2具有锁止凹部8。在附图1a至1c中示出相对彼此在三个不同位置中的第一构件2和第二构件4。
在图1a至1c中，锁止凹部8具有第一侧壁10，该第一侧壁在图1a至1c中具有阶梯12。
在图1a中示出的情况中，锁止元件6贴靠在面14上，该面是第一构件2的部分。如果第二构件4围绕在图1a至1c中未示出的枢转轴枢转，则锁止元件6可以在该面14上滑动。
在图1b中，第一构件2和第二构件4已经到达第一锁止位置。可以看出，锁止元件6被压入到锁止凹部8中直至阶梯12。第二构件4相对于第一构件2的进一步枢转仅能在顺时针方向上而不能够在相反方向上实现，因为锁止元件6以它的第二侧壁16贴靠在第一侧壁10的阶梯12上。
图1c示出在到达第一构件2与第二构件4之间的第二锁止位置以后的情况。锁止元件6被完全地压入到锁止凹部8中并且以它的第二侧壁16贴靠在第一侧壁10的下部分上。
如果又要图1a至1c中示出的锁止元件1如此运动，使得第二构件4可以相对于第一构件2逆时针地扭转和枢转，则必须将锁止元件6从锁止凹部8移开。
在图1a至1c中还示出分离装置11，通过该分离装置又能够将锁止元件6从图1c中示出的锁止凹部中的位置移开。在所示出的实施例中，分离装置11实施为电磁分离装置11，使得通过施加电流可以产生磁场，通过该磁场可以将锁止元件6从图1c中示出的位置中移开。
此外，示出紧急脱开装置9，只要出现必要的情况，通过该紧急脱开装置可以随时将锁止关节机械地脱开。
图2示出锁止元件6和锁止凹部8的一部分的示意性示图。可看出，第一侧壁10不具有结构，而是在径向方向上延伸到枢转轴上。在图2中未示出枢转轴。而锁止元件6的第二侧壁16具有第一阶梯18和第二阶梯20。如果第一构件2相对于第二构件4如此枢转，使得锁止元件6沿箭头22的方向运动，则首先锁止元件6的下侧24布置在面14上。在第一构件2相对于第二构件4处于一确定位置中时可以到达第一锁止位置，使得锁止元件可以压入锁止凹部8中直至第一阶梯面26。在图2中示出这种情况。如果锁止元件6进一步沿着箭头22移动，则在更晚的时间点到达第二锁止位置，在该第二锁止位置中第一阶梯18也可以压入到锁止凹部8中，其中，锁止元件6如此程度地压入到锁止凹部8中，直至第二阶梯面28贴靠在面14上。在更晚的时间点才到达第三锁止位置，在该第三锁止位置锁止元件6可以完全压入到锁止凹部8中，直至下侧24贴靠在锁止凹部8中的凹槽基底30上。
在图3中，锁止元件6的第二侧壁16同样具有第一阶梯18和第二阶梯20。然而，与图2中示出的构型不同，锁止凹部8的第一侧壁10也具有第二阶梯12，该阶梯在图3示出的实施例中具有与锁止元件6的第一阶梯18和第二阶梯20相同的高度和宽度。在图2中示出的锁止元件6和锁止凹部8的实施方式导致三个彼此等距地间隔开的锁止位置，而在图3中示出的实施方式具有五个锁止位置，在所述锁止位置中锁止元件6分别进一步压入到锁止凹部8中。
图4示出锁止元件6和锁止凹部8的另一构型。锁止凹部8的第一侧壁10具有多个成圆形的阶梯12，所述阶梯的轮廓相应于锁止元件6的倒圆角32的轮廓。如果锁止元件6在图4中向右移动，则每当圆形角32分别压入到下一个阶梯12中，锁止元件6总是进一步压入到锁止凹部8中时，使得总是在该时间点相应地达到下一个锁止位置。
在图5中，锁止元件6的第一侧壁10构造为倾斜的侧面34。锁止凹部8的第二侧壁16也构造为倾斜的侧面36，其中，可以容易地看出，倾斜的侧面34、36相对于在图5中向下延伸的径向方向具有相同的角度。因此，当锁止元件6在图5中向右移动时，两个倾斜的侧面34、36可以在彼此上滑动。因此，不同锁止位置是连续分布的，直至锁止元件6被完全接收在锁止凹部8中并且下侧24贴靠在凹槽基底30上。
在图6a至6c中示出锁止元件6和锁止凹部8的不同位置。不仅第一侧壁10而且第二侧壁16分别具有阶梯12，所述阶梯可以在不同的位置彼此贴靠。在图6a中示出这种到达第一锁止位置的情况。锁止元件6的下侧24贴靠在第二侧壁16的阶梯12上。在图6b中，锁止元件6相对于锁止凹部8向右移动，使得在此两个阶梯12彼此贴靠。在图6c中到达第三和最后的锁止位置，其方式是，锁止元件6相对于锁止凹部8进一步向右移动。在此，下侧24贴靠在凹槽基底30上。
在图7a至7d中示出锁止元件6以及锁止凹部8的另一实施方式。
可看出，不仅锁止元件6的第一侧壁10而且锁止凹部8的第二侧壁16分别具有阶梯12，然而所述阶梯在示出的实施例中是不同宽度的。在图7a至7d中，锁止元件6相对于锁止凹部8越来越向右移动，使得所述锁止元件可以越来越深地压入到锁止凹部8中。通过阶梯的不同宽度(所述阶梯还具有不同的高度)能够实现在图7a至7d中示出的四个锁止位置，其中，锁止元件6通过相对于锁止凹部8向右的累进移动越来越深地压入到锁止凹部8中。
该构型具有如下优点：能够以可特别简单制造的方式到达和实现相对较大数量的不同锁止位置，使得制造费用少并且所实现的对于锁止关节的附加安全性高。
附图标记列表
1锁止关节
2第一构件
4第二构件
6锁止元件
8锁止凹部
9紧急脱开装置
10第一侧壁
11分离装置
12阶梯
14面
16第二侧壁
18第一阶梯
20第二阶梯
22箭头
24下侧
26第一阶梯面
28第二阶梯面
30凹槽基底
32倒圆角
34倾斜的侧面
36倾斜的侧面