专利名称：假肢闸式关节的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个假肢闸式关节，特别是腿假肢用的闸式膝关节，其具有一个关节上件，一个关节下件和一个使这两个关节件相互可回转连接的并与关节下件抗扭连接的且构成闸轴的关节轴，其被一个其上支承的闸装置所包围，该闸装置安置在一个圆柱形的并与关节轴一起构成一个环腔的孔中，该孔置于一个构成一个关节中央件的夹持件中，在夹持件上，该关节上件通过一个摆动轴以关节方式如此支承，以使该关节上件在受载时对夹持件施加载荷并因此对闸装置施加作用，这样，在关节轴上施加一个制动作用。同时，按运动学观点看，关节上件和关节下件是可以相互交换的，然而此时，该关节轴与关节上件为抗扭连接。
这样的实施方案可以在DEll890C1中获得。此处该闸装置包括一个在关节轴上作为轴承运行的闸套，其与夹持件为抗扭连接。该闸套件被一个圆环形的闸腔所包围，其用一种不可压缩的介质所充满并与一个在夹持件中一体构成的并被封闭的中空腔处于液体交换的连接，在中空腔中伸置一个对不可压缩介质施加作用的压力活塞，其上支承着关节上件。
本发明的任务在于，对开头所述类型的假肢闸式关节进行改进，以便提供一个磨损小，快速响应的和可施加一个高制动力的闸装置。
这一任务按照本发明如此解决该闸装置通过与在外部的轴承中安置的关节轴为平行轴方式配置的并在圆周上将关节轴完全包围的针滚构成；该针滚包括一个里边的并在关节轴上支承的针滚环和一个外边的并在环腔的外圆周表面上支承的针滚环；它的针滚以齿的形式嵌置在这些里边的针滚之间；并设置一个在关节上件上安置的开关楔，它在关节上件以相对于关节轴为近似径向的作用方向上被加载时将两个相邻的里边的针滚在关节轴的圆周方向上相互挤开。
在一个第一实施例中符合要求的是，这些分别以稀疏的圆周间距相互安置的里边针滚具有相同的直径。同时，这些外边的针滚的直径可以和里边的针滚的直径相一致。该开关楔最好是结构吻合的方式支承在一个外边的针滚上。
为了确保里边的针滚环的针滚不相互接触(这在一个轴偏心情况下是可能的)，按目的要求是，里边的及外边的针滚分别在端面侧以间隙方式在球轴承环之间沿径向上被导引。
对于一个变型实施例有利的是，该里边的针滚环由具有交变的较小直径的和较大直径的针滚所组成，同时，该较大直径的针滚起到在较小直径的针滚之间作为间距保持件的功能并靠置在环腔的外圆周表面上，同时，该外边的针滚环仅仅包括较小直径的针滚，其总是嵌置在一个较大直径的针滚和一个在弯曲方向上紧跟其的该里边针滚环之较小直径的针滚之间。
为了确保闸装置之一个迅速的响应特性，有利方式是，环腔的径向高度仅仅比较小直径的两个针滚相叠加的总和小几个丝米(Eehntelmillimeter)。
本发明之另外的特征内容就是从属权利要求的技术方案并在下面结合本发明的其它优点借助两个优选实施例作详细阐述。
在附图中描述了本发明的两个实施例。其中
图1是一个闸式膝关节在伸展位置的侧视图；图2是沿图1剖示线Ⅱ-Ⅱ的垂直截面图；图3是沿图2剖示线Ⅲ-Ⅲ的垂直截面图；图4是图1的闸式膝关节在弯曲状态的侧视图。
图5是按照图3并通过图4之弯曲的闸式膝关节的截面图。
图6是通过一个变型实施例的按照图2描述的截面图。
图7是按照图6的闸式膝关节并如图3描述的截面图；和图8是图7的闸式膝关节在弯曲位置的侧视图。
这些附图表明一个用于假肢的闸式膝关节。这个闸式膝关节基本上包括一个关节上件1，一个关节下件2和一个将这两个关节件1、2相互可回转连接的并与关节下件2为抗扭连接的和构成闸轴的关节轴3；该关节轴3支承在外部的轴承4中。一个构成关节中央件的夹持件5通过一个圆柱形孔对中地包围着关节轴3，并与这个轴构成一个环腔6，其中，安置一个闸装置。该关节上件1通过一个摆动轴7以关节方式支承在夹持件5上。
在按照图1至5的实施例中，所称的闸装置通过与关节轴3平行轴方式安置的并将这个轴完全在圆周上包围的针滚8,9来构成，这些针滚包括一个里边的支承在关节轴3上的针滚环和一个外边的支承在环腔6之外圆周面上的针滚环，其针滚9如齿一样地嵌置在里边的针滚8之间。这里边的针滚8分别具有相同的直径。并且分别以一个稀疏的圆周间距相互安置。这些外边的针滚9的直径与里边的针滚8相一致。这里边的针滚8同样如外边的针滚9一样在端面侧以间隙方式在未详细描述的球轴承环之间沿径向被导引。
在关节上件1上置有一个向下伸出的开关楔10，它以结构吻合的方式支承在一个外边的针滚9上，并在关节上件1(相对于关节轴3)以近似径向的作用方向被加载时，将两个相邻的里边的针滚8在关节轴3的圆周方向上相互挤开。由此引起的在里边和外边的针滚8、9之间的楔入作用就会导致在关节上件1和关节轴3之间产生一个夹紧连接，并因此导致一个弯曲的锁定作用。
在按照图6-8的第二实施例中，里边的针滚环由具有交变的较小直径和较大直径的针滚组成。同时，较大直径的针滚11具有在较小直径的针滚12之间作为间距保持架的功能，并且靠置在环腔6之外部的圆周表面上，该外边的针滚环仅仅包括较小直径的针滚13，它们总是在一个较大直径的针滚11和一个在弯曲方向14上紧跟其的较小直径的针滚12(其为里边的针滚环)之间嵌置。同时，在所描述的本实施例中，该针滚12和13分别具有相同的较小直径。
该环腔6的径向高度h只比较小直径的针滚12,13两者叠加直径的总和小几个丝米(Eehntelmillimeter)。例如当针滚12,13的直径为3mm时，则环腔6的隙缝高度h计为最好是5.8mm。从图7可以看出，滚对12,13具有一个和弯曲方向14相反指向的调整角。
在第二实施例中，该开关楔10用楔斜面部分支承在两个相邻的较大直径之针滚11上并因此对它们在环腔6的圆周方向上施加方向相反的作用。
在两个实施例中，关节轴3的和/或环腔6的圆周面可以被硬化处理。
在两个实施方案中，针滚可导致关节轴3的一个精确调节。在第一实施例中，为了启动闸装置，必需通过开关楔10施加一个稍高的压力，同时，第二实施例的闸装置在较小的载荷压力下就已经起作用了。在第一实施例中，对关节上件1的一个加载会导致一个关节上件1相对于关节轴3的锁定作用并且既在弯曲方向14上又在伸展方向上起作用，同时，在第二实施例中，该锁定作用仅仅在弯曲方向14上有效。
权利要求
1.假肢闸式关节，特别是用于假腿的闸式膝关节，其具有一个关节上件(1)，一个关节下件(2)和一个使这两个关节件(1,2)相互可回转连接的并与关节下件(2)抗扭连接的且构成闸轴的关节轴(3)，其被一个其上支承的闸装置所包围，该闸装置安置在一个圆柱形的与关节轴(3)一起构成一个环腔(6)的孔中，该孔位于一个构成一个关节中央件的夹持件(5)中，在其上，该关节上件(1)通过一个摆动轴(7)如此以关节方式支承，即使关节上件(1)在受载荷时给夹持件(5)加载，并因此使闸装置受载，并因此在关节轴(3)上施加一个制动作用，其特征在于该闸装置通过与在外部轴承(4)中支承的关节轴(3)为平行轴线方式安置的、并将关节轴(3)在圆周上完全包围的针滚(8,9；11,12,13)所构成；它们包括一个里边的支承在关节轴(3)上的针滚环和一个外边的支承在环腔(6)之外边圆周面上的针滚环；外边的针滚(9；13)如齿的形式嵌置在里边的针滚(8；12)之间；和设置一个在关节上件(1)安置的开关楔(10)，其在关节上件(1)以相对于关节轴(3)为近似径向的作用方向上受载荷时，可使两个相邻的里边的针滚(8；11)沿关节轴(3)的圆周方向相互挤开。
2.按权利要求1所述的假肢闸式关节，其特征在于这些分别以稀疏的圆周间距相互安置的里边的针滚(8)具有相同的直径。
3.按权利要求2所述的假肢闸式关节，其特征在于该外边的针滚(9)的直径与里边的针滚(8)之直径相一致。
4.按权利要求2或3所述的假肢闸式关节，其特征在于该开关楔(10)以结构吻合的方式支承在一个外边的针滚(9)上。
5.按权利要求2,3或4所述的假肢闸式关节，其特征在于该里边的以及外边的针滚(8,9)分别在端面侧以间隙方式沿径向被在球轴承环之间导引。
6.按权利要求1所述的假肢闸式关节，其特征在于该里边的针滚环由具有交变的较小直径和较大直径的针滚(11,12)组成；其中，该较大直径的针滚(11)起到在较小直径的针滚(12)之间作为间距保持架的作用；并且靠置在环腔(6)的外边圆周面上，同时，外边的针滚环仅包括较小直径的针滚(13)；其总是嵌置在一个较大直径的针滚(11)和一个在弯曲方向(13)上跟着它的该里边针滚环之较小直径的针滚(12)之间。
7.按权利要求6所述的假肢闸式关节，其特征在于环腔(6)的径向高度(h)仅仅比两个较小直径的针滚(12,13)之叠加直径的总和小几个丝米(Zehntelmillimeter)。
8.按权利要求6或7所述的假肢闸式关节，其特征在于该开关楔(10)以楔斜面支承在两个相邻的较大直径的针滚(11)上。
9.按前述权利要求之一所述的假肢闸式关节，其特征在于该关节轴的圆周表面和/或环腔(6)的圆周表面上是被硬化处理的。
全文摘要
一种假肢闸式关节,其具有:一关节上件,一关节下件和一将这两个关节件可回转地连在一起的关节轴,其被一个闸装置包围。该闸装置安置在一环腔的孔中,并由与关节轴平行安置的针滚构成,该针滚包括一个里边的支承在关节轴上的针滚环和一个外边的支承在环腔之外圆周表面上的针滚环,外边的针滚以齿式嵌置在里边的针滚之间,在关节上件受载时,位于关节上件上的开关楔将两个相邻的里边的针滚沿关节轴的周向相互挤开。
文档编号A61F2/62GK1228296SQ99102790
公开日1999年9月15日 申请日期1999年3月3日 优先权日1998年3月11日
发明者赫尔穆特·瓦格纳, 曼弗雷德·克鲁肯贝格 申请人:奥托·博克矫形工业两合公司