一种辅助行走的膝关节保护装置的制作方法

[0001]
本发明属于膝关节保护装置领域，尤其涉及一种辅助行走的膝关节保护装置。


背景技术：

[0002]
对于膝关节受伤的人而言，由于在步行过程中膝关节需要承受身体的重量，所以膝关节受伤的人步行具有很大的困难。受伤的膝关节要承担很大的冲击负荷，很容易家中膝关节的受伤程度，不利于膝关节的恢复。为了对受伤的膝关节进行保护，有利于膝关节受伤的人的步行运动，通常会在受伤的膝关节处加装保护膝关节的保护装置。
[0003]
传统的膝关节保护器多用弹性布、毛毡、海绵等制作，紧裹膝关节以防止和減少膝关节的进一步损伤，但并不会減轻双腿和膝关节的负荷，从而无法从根本上对受伤的膝关节形成有效的保护。
[0004]
所以，设计一种全新的膝关节保护装置很有必要。
[0005]
本发明设计一种辅助行走的膝关节保护装置解决如上问题。


技术实现要素：

[0006]
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种辅助行走的膝关节保护装置，它是采用以下技术方案来实现的。
[0007]
在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0008]
一种辅助行走的膝关节保护装置，它包括胫板、股板、齿条a、底板、弹簧a、十字万向节、轴d、内螺纹套、弹簧h、踏板、齿条e、弹簧j，其中通过若干腿箍固定于小腿外侧的胫板与通过若干腿箍固定于大腿外侧的股板相互铰接；胫板下端内侧安装有供脚踩踏的踏板；胫板上端的圆槽a中旋转配合有与小腿平行的轴c，股板下端的圆槽b中旋转配合有与大腿平行的轴d；轴d通过十字万向节与轴c连接，以适应小腿与大腿的相对摆动；沿平行于大腿的方向滑动于股板中的内螺纹套与轴d螺纹配合，内螺纹套通过嵌套于轴d上的压缩弹簧h对胫板形成向上托举，以削弱身体对受伤膝盖形成的压迫；胫板内具有可储能的传动结构。
[0009]
胫板下端具有与其内部相通的滑槽a和滑槽b；滑槽a中沿平行于小腿的方向滑动配合有齿条a，齿条a下端安装有与地面配合的底板，齿条a上嵌套有对其复位的弹簧a；滑槽b中沿平行于小腿的方向滑动配合有齿条e，齿条e下端与底板固连，齿条e上嵌套有对其复位的弹簧j；当底板与胫板之间的距离因脚踏而减小时，齿条a和齿条e通过触发胫板内处于储能状态的传动结构释放能量来带动轴d快速旋转，轴d带动内螺纹套对弹簧h进一步压缩，压缩量增大的弹簧h通过股板对膝盖受到的压迫进行有效抵消；当底板与胫板之间的距离因抬脚而增大时，胫板内的传动结构随着齿条a和齿条e的复位进行储能并带动内螺纹套解
除对弹簧h的进一步压缩，弹簧h恢复初始状态。
[0010]
作为本技术的进一步改进，上述十字万向节中心位于胫板与股板的铰接点中心轴线上，保证小腿与大腿相对摆动时，轴c与轴d相对摆动，轴c依然保持与小腿平行的状态，轴d依然保持与大腿平行的状态，从而保证轴c通过十字万向节、轴d、内螺纹套和弹簧h始终对股板形成平行于大腿的托举之力，使得膝关节以上的身体重量全部被压缩的弹簧h承受，从而对膝关节形成有效保护。
[0011]
作为本技术的进一步改进，上述齿条a与安装在胫板内的直齿轮a啮合，直齿轮a通过单向环c安装在其所在轴上，单向环c的内圈通过轴套a与同轴的直齿轮b固连；直齿轮b与沿平行于小腿的方向滑动于胫板内的齿块啮合；沿平行于小腿的方向滑动于胫板内的滑块a通过弹簧d与下方的齿块连接；滑块a上方安装有对其复位的弹簧e；胫板内沿垂直于小腿的方向滑动配合有限位杆a和限位杆b，限位杆a上安装有对其复位的弹簧b，限位杆b上安装有对其复位的弹簧c；胫板内安装有促使限位杆b缓慢复位的结构；限位杆a的斜面a端与齿块侧面上安装的卡块a和卡块b配合，卡块a位于卡块b上方；限位杆b的斜面b端与滑块a侧面上的限位槽配合。
[0012]
通过连接杆a与限位杆b固连的齿条b与安装于胫板内的直齿轮c啮合，与所在轴旋转配合的直齿轮c通过轴套b与同轴的拨轮a固连；拨轮a上铰接有若干周向均匀分布的拨块a；每个拨块a与安装在拨轮上的限摆块a配合，以限制拨块a的摆动方向；若干拨块a与安装在限位杆a上的卡块c配合；每个拨块a上均安装有对其复位的板簧a；齿条c通过连接杆b与齿条a固连，齿条c与安装于胫板内的直齿轮d啮合，与所在轴旋转配合的直齿轮d通过轴套c与同轴的拨轮b固连；拨轮b的外柱面上铰接有拨块b，拨块b与安装在拨轮上的限摆块b配合，以限制拨块b的摆动方向；拨块b上安装有对其复位的板簧b；连接杆a上安装有驱动块b，安装于驱动块b上的卡块d与拨块b配合。
[0013]
安装于滑块a上的齿条d与安装于胫板内的直齿轮e啮合；直齿轮e通过单向环a安装在与直齿轮e所在轴旋转配合的轴套d上；安装于胫板内的轴座a上旋转配合有轴a，安装于轴a上的直齿轮g与安装在轴套d上的直齿轮f啮合；安装于胫板内的轴座b上旋转配合有与轴a同中心轴线的轴b，轴b通过储能的涡卷弹簧与轴座b连接；轴a上轴向滑动配合有圆环a，与圆环a旋转配合的同中心轴线旋转环通过若干周向均分布的阻尼杆b与轴座a连接；轴a上嵌套有对圆环a复位的弹簧f；轴b上安装有圆环b，圆环b上安装有齿环b，齿环b与安装在圆环a上的齿环a配合。
[0014]
轴b上安装有单向环b，单向环b上安装有锥齿轮a；锥齿轮a与轴向滑动于轴c上的锥齿轮b配合；轴c上嵌套有对锥齿轮b轴向复位的弹簧g；v型摆杆的拐角处与胫板内壁铰接；摆杆一端与锥齿轮b下端面配合，摆杆另一端与齿条a铰接；摆杆上与齿条a铰接的一支可伸缩；安装在胫板内的轴座d上旋转配合有与轴a垂直的轴e，轴e上安装有拨轮c和直齿轮h；拨轮c上铰接有拨块c，拨块c与拨轮c之间安装有对拨块c摆动复位的板簧c，拨轮c上安装有限制拨块c摆动方向的限摆块c；拨块c与嵌套安装在圆环a上的卡环配合；直齿轮h与安装在胫板内的直齿轮i啮合，与所在轴旋转配合的直齿轮i通过轴套e与同轴的直齿轮j啮合；直齿轮j与沿平行于小腿的方向滑动于胫板内的齿条e啮合。
[0015]
作为本技术的进一步改进，上述齿块上安装有梯形导块a，梯形导块a滑动于胫板内壁上的梯形导槽a中。梯形导块a与梯形导槽a的配合对齿块在胫板内沿平行于小腿方向
的滑动发挥定位导向作用。滑块a上安装有梯形导块b，梯形导块b滑动于胫板内壁上的梯形导槽b中。梯形导块b与梯形导槽b的配合对滑块a在胫板内沿平行于小腿方向的滑动发挥定位导向作用。板簧a一端与拨轮a连接，另一端与相应拨块a连接；板簧b一端与拨轮b连接，另一端与拨块b连接；板簧c一端与拨块c连接，另一端与拨轮c连接；弹簧e一端与胫板内壁连接，另一端与滑块a上端面连接；涡卷弹簧嵌套于轴b上，且涡卷弹簧位于轴座b内壁上的环槽内；涡卷弹簧一端与轴座b上的环槽内壁连接，另一端与轴b连接；弹簧f一端圆环a连接，另一端与轴座a连接；弹簧g一端与锥齿轮b连接，另一端与轴座c连接。
[0016]
轴a上对称安装有两个导键，两个导键分别滑动于圆环a内壁上的两个导向槽a中；轴c上对称安装有两个导键b，两个导键b分别滑动于锥齿轮b内壁上的两个导向槽b中。导键a与导向槽a的配合保证轴a可带动圆环a同步旋转，同时圆环a还可以相对于轴a进行轴向滑动。导键b与导向槽b的配合保证轴c带动锥齿轮b同步旋转，同时锥齿轮b可以相对于轴c进行轴向滑动。轴c下端安装有防止锥齿轮b脱离轴c的限位板；摆杆与安装在胫板内的l座铰接；齿条e与安装在胫板内的固定套滑动配合；齿条e上安装有便于其复位的限位块b。
[0017]
作为本技术的进一步改进，上述限位杆a滑动于固装在胫板中的外套a内，弹簧b位于外套a内。外套a为限位杆a的运动提供滑动轨道。弹簧b一端与外套a内壁连接，另一端与限位杆a一端连接；安装于限位杆a上的连接块a滑动于外套a上的滑槽f中；连接块a上安装有驱动块a，卡块c安装于驱动块a上；限位杆b滑动于固装在胫板中的外套b内，弹簧c位于外套b中。外套b为限位杆b提供滑动轨道。弹簧c一端与外套b的内壁连接，另一端与限位杆b一端连接；外套b中安装有阻尼杆a，弹簧c嵌套于阻尼杆a上；阻尼杆a一端与限位杆b连接，另一端与外套b的内壁连接；连接杆a与外套b上的滑槽g滑动配合。
[0018]
作为本技术的进一步改进，上述轴c与安装在胫板内的轴座c旋转配合，固装于轴c的圆环c旋转于轴座c内壁上的环槽内；固装于轴d上的圆环d旋转于圆槽b内壁上的环槽内；内螺纹套滑动于股板中的滑槽c内；弹簧h位于滑槽c内；弹簧h一端与滑槽c内壁连接，另一端与内螺纹套连接；弹簧a一端与胫板下端连接，另一端与底板连接；弹簧j一端与胫板下端连接，另一端与底板连接；齿条a上安装有便于其复位的限位块a。
[0019]
作为本技术的进一步改进，上述股板中开设有滑槽d，滑槽d中沿平行于大腿的方向滑动配合有滑块b；滑块b通过弹性杆与胫板连接，弹性杆同股板下端与滑槽d相通的滑槽e滑动配合；滑块b通过位于滑槽d中的压缩弹簧i对股板形成辅助支撑。
[0020]
相对于传统的膝关节保护装置，本发明通过相互铰接的胫板和股板对身体形成基本支撑，胫板内与齿条a和齿条e联动的传动结构在落脚时通过释放能量带动股板中的内螺纹套对弹簧h进行进一步压缩，被进一步压缩的弹簧h对本需膝关节承受的身体重量进行承受，使得受伤的膝关节得到有效保护。胫板内与齿条a和齿条e联动的传动结构在抬脚时储存能量，且股板和胫板内的结构在抬脚时进行复位，以待在下一次落脚时再一次带动股板中的内螺纹套对弹簧h进行进一步压缩，使得弹簧h再一次对本需膝关节承受的身体重量进行承受，使得受伤的膝关节得到有效保护。本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
[0021]
图1是本发明两个视角的整体示意图及其整体剖面示意图。
[0022]
图2是本发明局部剖面示意图。
[0023]
图3是齿条a、直齿轮a、轴套a、直齿轮b与齿块配合剖面示意图。
[0024]
图4是限位杆a、卡块a、卡块b、齿块、弹簧d、滑块a、限位杆b配合剖面示意图。
[0025]
图5是驱动块a、卡块c、拨块a与拨轮a配合剖面示意图。
[0026]
图6是拨轮a、轴套b、直齿轮c与齿条b配合剖面示意图。
[0027]
图7是直齿轮d、轴套c与拨轮b配合剖面示意图。
[0028]
图8是轴套c、拨轮b、拨块b、卡块d与驱动块b配合剖面示意图。
[0029]
图9是外套b、阻尼杆a、限位杆b与滑块a配合剖面示意图。
[0030]
图10是滑块a、齿条d、直齿轮e、单向环a、轴套d与直齿轮f配合剖面示意图。
[0031]
图11是驱动块a、连接块a、限位杆a、卡块b与齿块配合剖面示意图。
[0032]
图12是直齿轮e、单向环a、轴套d、直齿轮f、直齿轮g、轴a、圆环a、齿环a、齿环b、圆环b、轴b、单向环b与锥齿轮a两个视角的配合示意图。
[0033]
图13是圆环a、齿环a、齿环b与圆环b配合剖面示意图。
[0034]
图14是轴a、直齿轮g、轴座a、阻尼杆a、圆环a、齿环a、齿环b、圆环b、轴b、单向环b、锥齿轮a、锥齿轮b、轴c与轴座c配合剖面示意图。
[0035]
图15是圆环a、拨轮c、轴e、直齿轮h、直齿轮i、轴套e与直齿轮j配合两个视角的剖面示意图。
[0036]
图16是锥齿轮a、锥齿轮b与摆杆配合剖面示意图。
[0037]
图17是齿条a、摆杆与锥齿轮b配合两个视角的剖面示意图。
[0038]
图18是胫板、轴c、十字万向节、轴d、内螺纹套与股板配合剖面示意图。
[0039]
图19是胫板两个视角的配合剖面示意图。
[0040]
图20是股板剖面示意图。
[0041]
图21是圆环a与齿环a配合剖面示意图。
[0042]
图22是圆环b与齿环b配合剖面示意图。
[0043]
图23是锥齿轮b示意图。
[0044]
图中标号名称：1、胫板；2、滑槽a；3、滑槽b；4、圆槽a；5、梯形导槽a；6、梯形导槽b；7、股板；8、滑槽c；9、圆槽b；10、滑槽d；11、滑槽e；12、齿条a；13、底板；14、弹簧a；15、限位块a；16、直齿轮a；17、轴套a；18、直齿轮b；19、齿块；20、梯形导块a；21、卡块a；22、卡块b；23、限位杆a；24、斜面a；25、弹簧b；26、外套a；27、滑槽f；28、连接块a；29、驱动块a；30、卡块c；32、拨轮a；33、拨块a；34、限摆块a；35、板簧a；36、轴套b；37、直齿轮c；38、齿条b；39、连接杆a；40、限位杆b；41、斜面b；42、弹簧c；43、阻尼杆a；44、外套b；45、滑槽g；46、滑块a；47、限位槽；48、梯形导块b；49、弹簧d；50、弹簧e；51、连接杆b；52、齿条c；53、直齿轮d；54、轴套c；55、拨轮b；56、拨块b；57、限摆块b；58、板簧b；59、卡块d；60、驱动块b；61、齿条d；62、直齿轮e；63、单向环a；64、轴套d；65、直齿轮f；66、直齿轮g；67、轴a；68、轴座a；69、圆环a；70、导向槽a；71、卡环；72、齿环a；74、导键a；75、弹簧f；76、阻尼杆b；77、齿环b；78、圆环b；79、轴b；80、轴座b；83、涡卷弹簧；84、单向环b；85、锥齿轮a；86、锥齿轮b；87、导向槽b；88、轴c；89、导键b；90、限位板；91、轴座c；92、弹簧g；93、圆环c；94、十字万向节；95、轴d；96、圆环d；97、内螺纹套；98、弹簧h；99、弹性杆；100、滑块b；101、弹簧i；102、踏板；103、腿箍；104、拨轮c；105、拨块c；106、板簧c；107、轴e；108、轴座d；109、直齿轮h；110、直齿轮i；111、轴套e；112、直齿轮j；113、齿条e；114、固定套；115、限位块b；116、弹簧j；117、摆杆；118、l座；119、限摆块c；
120、单向环c；121、旋转环。
具体实施方式
[0045]
附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
[0046]
如图1、2所示，它包括胫板1、股板7、齿条a12、底板13、弹簧a14、十字万向节94、轴d95、内螺纹套97、弹簧h98、踏板102、齿条e113、弹簧j116，其中如图1所示，通过若干腿箍103固定于小腿外侧的胫板1与通过若干腿箍103固定于大腿外侧的股板7相互铰接；如图1、2所示，胫板1下端内侧安装有供脚踩踏的踏板102；如图18、19、20所示，胫板1上端的圆槽a4中旋转配合有与小腿平行的轴c88，股板7下端的圆槽b9中旋转配合有与大腿平行的轴d95；轴d95通过十字万向节94与轴c88连接，以适应小腿与大腿的相对摆动；沿平行于大腿的方向滑动于股板7中的内螺纹套97与轴d95螺纹配合，内螺纹套97通过嵌套于轴d95上的压缩弹簧h98对胫板1形成向上托举，以削弱身体对受伤膝盖形成的压迫；如图1所示，胫板1内具有可储能的传动结构。
[0047]
如图19所示，胫板1下端具有与其内部相通的滑槽a2和滑槽b3；如图1、2、17所示，滑槽a2中沿平行于小腿的方向滑动配合有齿条a12，齿条a12下端安装有与地面配合的底板13，齿条a12上嵌套有对其复位的弹簧a14；滑槽b3中沿平行于小腿的方向滑动配合有齿条e113，齿条e113下端与底板13固连，齿条e113上嵌套有对其复位的弹簧j116；如图1、2、18所示，当底板13与胫板1之间的距离因脚踏而减小时，齿条a12和齿条e113通过触发胫板1内处于储能状态的传动结构释放能量来带动轴d95快速旋转，轴d95带动内螺纹套97对弹簧h98进一步压缩，压缩量增大的弹簧h98通过股板7对膝盖受到的压迫进行有效抵消；当底板13与胫板1之间的距离因抬脚而增大时，胫板1内的传动结构随着齿条a12和齿条e113的复位进行储能并带动内螺纹套97解除对弹簧h98的进一步压缩，弹簧h98恢复初始状态。
[0048]
如图1、18所示，上述十字万向节94中心位于胫板1与股板7的铰接点中心轴线上，保证小腿与大腿相对摆动时，轴c88与轴d95相对摆动，轴c88依然保持与小腿平行的状态，轴d95依然保持与大腿平行的状态，从而保证轴c88通过十字万向节94、轴d95、内螺纹套97和弹簧h98始终对股板7形成平行于大腿的托举之力，使得膝关节以上的身体重量全部被压缩的弹簧h98承受，从而对膝关节形成有效保护。
[0049]
如图2、3所示，上述齿条a12与安装在胫板1内的直齿轮a16啮合，直齿轮a16通过单向环c120安装在其所在轴上，单向环c120的内圈通过轴套a17与同轴的直齿轮b18固连；直齿轮b18与沿平行于小腿的方向滑动于胫板1内的齿块19啮合；如图2、4所示，沿平行于小腿的方向滑动于胫板1内的滑块a46通过弹簧d49与下方的齿块19连接；如图1、4、18所示，滑块a46上方安装有对其复位的弹簧e50；如图1、2、4所示，胫板1内沿垂直于小腿的方向滑动配合有限位杆a23和限位杆b40，限位杆a23上安装有对其复位的弹簧b25，限位杆b40上安装有对其复位的弹簧c42；胫板1内安装有促使限位杆b40缓慢复位的结构；限位杆a23的斜面a24端与齿块19侧面上安装的卡块a21和卡块b22配合，卡块a21位于卡块b22上方；限位杆b40的斜面b41端与滑块a46侧面上的限位槽47配合。
[0050]
如图2、5、6所示，通过连接杆a39与限位杆b40固连的齿条b38与安装于胫板1内的直齿轮c37啮合，与所在轴旋转配合的直齿轮c37通过轴套b36与同轴的拨轮a32固连；拨轮
a32上铰接有若干周向均匀分布的拨块a33；每个拨块a33与安装在拨轮上的限摆块a34配合，以限制拨块a33的摆动方向；若干拨块a33与安装在限位杆a23上的卡块c30配合；每个拨块a33上均安装有对其复位的板簧a35；如图1、7、8所示，齿条c52通过连接杆b51与齿条a12固连，齿条c52与安装于胫板1内的直齿轮d53啮合，与所在轴旋转配合的直齿轮d53通过轴套c54与同轴的拨轮b55固连；拨轮b55的外柱面上铰接有拨块b56，拨块b56与安装在拨轮上的限摆块b57配合，以限制拨块b56的摆动方向；拨块b56上安装有对其复位的板簧b58；如图7、8所示，连接杆a39上安装有驱动块b60，安装于驱动块b60上的卡块d59与拨块b56配合。
[0051]
如图4、10所示，安装于滑块a46上的齿条d61与安装于胫板1内的直齿轮e62啮合；直齿轮e62通过单向环a63安装在与直齿轮e62所在轴旋转配合的轴套d64上；如图12所示，安装于胫板1内的轴座a68上旋转配合有轴a67，安装于轴a67上的直齿轮g66与安装在轴套d64上的直齿轮f65啮合；安装于胫板1内的轴座b80上旋转配合有与轴a67同中心轴线的轴b79，轴b79通过储能的涡卷弹簧83与轴座b80连接；轴a67上轴向滑动配合有圆环a69，与圆环a69旋转配合的同中心轴线旋转环121通过若干周向均分布的阻尼杆b76与轴座a68连接；轴a67上嵌套有对圆环a69复位的弹簧f75；如图12、22所示，轴b79上安装有圆环b78，圆环b78上安装有齿环b77；如图12、13、21所示，齿环b77与安装在圆环a69上的齿环a72配合。
[0052]
如图12、14所示，轴b79上安装有单向环b84，单向环b84上安装有锥齿轮a85；锥齿轮a85与轴向滑动于轴c88上的锥齿轮b86配合；轴c88上嵌套有对锥齿轮b86轴向复位的弹簧g92；如图14、16、17所示，v型摆杆117的拐角处与胫板1内壁铰接；摆杆117一端与锥齿轮b86下端面配合，摆杆117另一端与齿条a12铰接；摆杆117上与齿条a12铰接的一支可伸缩；如图15、16所示，安装在胫板1内的轴座d108上旋转配合有与轴a67垂直的轴e107，轴e107上安装有拨轮c104和直齿轮h109；如图13所示，拨轮c104上铰接有拨块c105，拨块c105与拨轮c104之间安装有对拨块c105摆动复位的板簧c106，拨轮c104上安装有限制拨块c105摆动方向的限摆块c119；如图13、21所示，拨块c105与嵌套安装在圆环a69上的卡环71配合；如图15、16所示，直齿轮h109与安装在胫板1内的直齿轮i110啮合，与所在轴旋转配合的直齿轮i110通过轴套e111与同轴的直齿轮j112啮合；直齿轮j112与沿平行于小腿的方向滑动于胫板1内的齿条e113啮合。
[0053]
如图3、19所示，上述齿块19上安装有梯形导块a20，梯形导块a20滑动于胫板1内壁上的梯形导槽a5中。梯形导块a20与梯形导槽a5的配合对齿块19在胫板1内沿平行于小腿方向的滑动发挥定位导向作用。如图9、10、19所示，滑块a46上安装有梯形导块b48，梯形导块b48滑动于胫板1内壁上的梯形导槽b6中。梯形导块b48与梯形导槽b6的配合对滑块a46在胫板1内沿平行于小腿方向的滑动发挥定位导向作用。如图5所示，板簧a35一端与拨轮a32连接，另一端与相应拨块a33连接；如图8所示，板簧b58一端与拨轮b55连接，另一端与拨块b56连接；如图13所示，板簧c106一端与拨块c105连接，另一端与拨轮c104连接；如图1、18所示，弹簧e50一端与胫板1内壁连接，另一端与滑块a46上端面连接；如图12所示，涡卷弹簧83嵌套于轴b79上，且涡卷弹簧83位于轴座b80内壁上的环槽内；涡卷弹簧83一端与轴座b80上的环槽内壁连接，另一端与轴b79连接；弹簧f75一端圆环a69连接，另一端与轴座a68连接；如图16所示，弹簧g92一端与锥齿轮b86连接，另一端与轴座c91连接。
[0054]
如图12、21所示，轴a67上对称安装有两个导键，两个导键分别滑动于圆环a69内壁上的两个导向槽a70中；如图14、23所示，轴c88上对称安装有两个导键b89，两个导键b89分
别滑动于锥齿轮b86内壁上的两个导向槽b87中。导键a74与导向槽a70的配合保证轴a67可带动圆环a69同步旋转，同时圆环a69还可以相对于轴a67进行轴向滑动。导键b89与导向槽b87的配合保证轴c88带动锥齿轮b86同步旋转，同时锥齿轮b86可以相对于轴c88进行轴向滑动。如图14所示，轴c88下端安装有防止锥齿轮b86脱离轴c88的限位板90；如图16所示，摆杆117与安装在胫板1内的l座118铰接；如图2所示，齿条e113与安装在胫板1内的固定套114滑动配合；齿条e113上安装有便于其复位的限位块b115。
[0055]
如图4所示，上述限位杆a23滑动于固装在胫板1中的外套a26内，弹簧b25位于外套a26内。外套a26为限位杆a23的运动提供滑动轨道。弹簧b25一端与外套a26内壁连接，另一端与限位杆a23一端连接；如图5、11所示，安装于限位杆a23上的连接块a28滑动于外套a26上的滑槽f27中；连接块a28上安装有驱动块a29，卡块c30安装于驱动块a29上；如图4所示，限位杆b40滑动于固装在胫板1中的外套b44内，弹簧c42位于外套b44中。外套b44为限位杆b40提供滑动轨道。弹簧c42一端与外套b44的内壁连接，另一端与限位杆b40一端连接；如图4、9所示，外套b44中安装有阻尼杆a43，弹簧c42嵌套于阻尼杆a43上；阻尼杆a43一端与限位杆b40连接，另一端与外套b44的内壁连接；连接杆a39与外套b44上的滑槽g45滑动配合。
[0056]
如图14所示，上述轴c88与安装在胫板1内的轴座c91旋转配合，固装于轴c88的圆环c93旋转于轴座c91内壁上的环槽内；如图18、20所示，固装于轴d95上的圆环d96旋转于圆槽b9内壁上的环槽内；内螺纹套97滑动于股板7中的滑槽c8内；弹簧h98位于滑槽c8内；弹簧h98一端与滑槽c8内壁连接，另一端与内螺纹套97连接；如图2所示，弹簧a14一端与胫板1下端连接，另一端与底板13连接；弹簧j116一端与胫板1下端连接，另一端与底板13连接；齿条a12上安装有便于其复位的限位块a15。
[0057]
如图18、19、20所示，上述股板7中开设有滑槽d10，滑槽d10中沿平行于大腿的方向滑动配合有滑块b100；滑块b100通过弹性杆99与胫板1连接，弹性杆99同股板7下端与滑槽d10相通的滑槽e11滑动配合；滑块b100通过位于滑槽d10中的压缩弹簧i101对股板7形成辅助支撑。
[0058]
本发明的工作流程：在初始状态，弹簧a14、弹簧b25、弹簧c42、弹簧f75、弹簧g92、弹簧h98、弹簧i101、弹簧j116均处于预压缩状态，弹簧d49和弹簧e50均处于预拉伸状态。板簧a35、板簧b58和板簧c106均处于预压缩状态，拨块a33与相应限摆块a34紧贴，拨块b56与相应限摆块b57紧贴，拨块c105与相应限摆块c119紧贴。限位块a15与滑槽a2的槽口处接触，限位块b115与滑槽b3的槽口处接触。限位杆a23的斜面a24端与卡块b22相互作用，对齿块19向大腿方向的运动形成限制。限位杆b40的斜面b41端插入滑块a46上的限位槽47内，对滑块a46向下的运动形成限制。拨块c105与卡环71具有较小间距。摆杆117一支将锥齿轮b86推离锥齿轮a85。齿环a72与齿环b77咬合。梯形导块b48位于梯形导槽b6的最上端，滑块a46被限位杆b40和梯形导槽b6限制不动，滑块a46通过齿条d61、直齿轮e62、单向驱动状态的单向环a63、轴套d64、直齿轮f65、直齿轮g66、轴a67、导键a74、圆环a69、齿环a72、齿环b77、圆环b78和轴b79保持涡卷弹簧83处于压缩储能状态。
[0059]
当受伤膝关节所在的腿向地面落脚时，体重使得胫板1向地面的方向与底板13产生相对运动，弹簧a14被进一步压缩，齿条a12相对于胫板1向大腿方向运动。齿条a12带动摆杆117摆动，摆杆117与齿条a12铰接的一支收缩，摆杆117另一支末端快速地解除对锥齿轮b86的向上抵压，锥齿轮b86在弹簧g92的作用下在轴c88上向下产生轴向滑动并瞬间与锥齿
轮a85啮合。同时底板13通过齿条e113、直齿轮j112、轴套e111、直齿轮i110、直齿轮h109和轴e107带动拨轮c104旋转，拨轮c104带动铰接于其上的拨块c105同步旋转，拨块c105快速靠近圆环a69上的卡环71。
[0060]
当锥齿轮b86与锥齿轮a85完全啮合时，拨块c105正好与卡环71接触并通过卡环71带动圆环a69在轴a67上产生轴向滑动，若干阻尼杆b76被压缩，弹簧f75被进一步压缩，圆环a69带动齿环a72脱离齿环b77。储能的涡卷弹簧83通过轴b79、单向环b84、锥齿轮a85、锥齿轮b86、轴c88和十字万向节94带动轴d95快速旋转，轴d95通过与之螺纹配合的内螺纹套97对弹簧h98进一步压缩，被进一步压缩的弹簧h98通过股板7对受伤膝关节需要承受的身体重量进行有效地抵消，从而对受伤膝关节进行有效保护。
[0061]
与此同时，齿条a12通过连接杆b51、齿条c52、直齿轮d53和轴套c54带动拨轮b55旋转，拨轮b55带动拨块b56同步旋转，齿条a12通过直齿轮a16、单向环c120、轴套a17和直齿轮b18带动齿块19向下运动，弹簧d49被进一步拉伸。当拨块b56与卡块d59相互作用时，拨块b56绕铰接点进行摆动，板簧b58发生形变。当拨块b56越过卡块d59后，拨块b56在板簧b58的复位作用下瞬间复位，卡块d59此时对拨轮b55的旋转不形成限制，驱动块b60、连接杆a39和齿条b38保持静止不动。直齿轮c37、轴套b36、拨轮a32、驱动块a29、连接块a28和限位杆a23保持静止不动，限位杆b40的斜面b41端依然插入限位槽47内对滑块a46向下的运动形成限制。
[0062]
当齿块19上的卡块a21与限位杆a23的斜面a24相遇并相互作用时，限位杆a23向外套a26内收缩，弹簧b25被进一步压缩。限位杆a23通过连接块a28和驱动块a29带动卡块c30同步运动，卡块c30不与任何拨块a33相互作用。
[0063]
当限位杆a23的斜面a24端刚好越过卡块a21时，限位杆a23在弹簧b25的复位作用下瞬间复位并与卡块a21相互作用，对齿块19向上的运动形成限制。此时，受伤的膝关节所在的脚完全踩到底，齿条a12的运动停止，弹簧a14和弹簧j116压缩至极限，限位块a15距离滑槽a2槽口一定距离，限位块b115距离滑槽b3槽口一定距离。同时，由于若干阻尼杆b76的作用，齿环a72在弹簧f75的复位作用下正好与齿环b77重新啮合。
[0064]
当受伤的膝关节所在腿抬脚时，齿条a12在弹簧a14的复位作用下相对于胫板1进行复位，齿条e113在弹簧j116的复位作用下进行复位，摆杆117在齿条a12的带动下逐渐回摆复位。此时，单向环c120发挥超越作用，齿条a12的运动与静止的齿块19不产生干涉，齿条e113通过一系列传动带动拨块c105反向旋转，卡环71对拨轮c104的反向旋转不形成阻碍，拨块c105与卡环71相遇时，拨块c105相对于拨轮c104产生反向摆动，板簧c106被压缩储能。当拨块c105越过卡环71时，拨块c105在板簧c106的复位作用下瞬间复位。
[0065]
随着齿条a12的复位，齿条a12通过直齿轮d53、轴套c54、拨轮b55、拨块b56、卡块d59、驱动块b60和连接杆a39带动限位杆b40和齿条b38同步向远离滑块a46的方向运动，弹簧c42被进一步压缩。齿条b38通过直齿轮c37、轴套b36和拨轮a32带动若干拨块a33持续地将卡块c30向齿块19方向进行拨动，拨块a33在卡块c30的作用下相对于拨轮a32进行摆动，板簧a35产生形变。当拨块a33越过卡块c30时，拨块a33在相应板簧a35的复位作用下瞬间复位。卡块c30通过驱动块a29和连接块a28带动限位杆a23的斜面a24端依然与卡块a21相互作用并对齿块19向下的运动保持限制。同时，限位杆b40的斜面b41端脱离滑块a46上的限位槽47并解除对滑块a46的向下运动限制，滑块a46在弹簧d49和弹簧e50的共同作用下快速地向
下运动，弹簧e50进一步拉伸，弹簧d49释能收缩。由于此时单向环a63发挥超越作用，所以滑块a46通过齿条d61带动直齿轮e62和单向环a63的外圈快速旋转。
[0066]
当拨块b56越过卡块d59时，限位杆b40在弹簧c42和阻尼杆a43的双重作用下缓慢复位，限位杆b40通过一系列传动带动限位杆a23的斜面a24端脱离卡块a21并解除对齿块19向上运动的限制，滑块a46在弹簧e50的复位作用下快速复位，滑块a46通过弹簧d49带动齿块19快速复位。当滑块a46与齿块19刚好复位时，卡块c30刚好脱离相应的拨块a33，限位杆a23在弹簧b25的复位作用下瞬间复位与卡块b22相互作用并对齿块19向上的运动重新限制，限位杆b40的斜面b41端刚好插入滑块a46上的限位槽47并对滑块a46的向下运动形成限制。
[0067]
滑块a46复位过程中，单向环a63发挥单向驱动作用，滑块a46通过一系列传动带动轴a67旋转，轴a67带动圆环a69相对于旋转环121旋转，圆环a69通过一系列传动带动涡卷弹簧83进行压缩储能。由于此时单向环b84发挥超越作用，弹簧h98通过一系列传动带动锥齿轮a85紧随单向环b84的外圈旋转复位。
[0068]
当滑块a46完全复位时，涡卷弹簧83储能结束。当齿条a12完全复位时，齿条a12带动摆杆117完全复位，摆杆117带动锥齿轮b86脱离锥齿轮a85而完全复位，弹簧g92完全恢复初始状态。没有完全恢复原始状态的弹簧h98通过一些列传动带动锥齿轮a85空转复位。
[0069]
当小腿与大腿产生相对摆动时，轴c88与轴d95绕十字万向节94中心进行自适应相对摆动，弹性杆99进行自适应弯曲变形。滑块b100向胫板1方向滑动一定距离，弹簧i101释放部分能量。
[0070]
当小腿与大腿平行时，轴c88与轴d95绕十字万向节94中心恢复平行状态，弹性杆99恢复平直状态，滑块b100向远离胫板1的方向滑动一定距离并压缩弹簧i101，弹簧i101与弹簧h98一起共同通过股板7对受伤膝关节以上的身体重量形成支撑抵消。
[0071]
综上所述，本发明的有益效果为：本发明通过相互铰接的胫板1和股板7对身体形成基本支撑，胫板1内与齿条a12和齿条e113联动的传动结构在落脚时通过释放能量带动股板7中的内螺纹套97对弹簧h98进行进一步压缩，被进一步压缩的弹簧h98对本需膝关节承受的身体重量进行承受，使得受伤的膝关节得到有效保护。胫板1内与齿条a12和齿条e113联动的传动结构在抬脚时储存能量，且股板7和胫板1内的结构在抬脚时进行复位，以待在下一次落脚时再一次带动股板7中的内螺纹套97对弹簧h98进行进一步压缩，使得弹簧h98再一次对本需膝关节承受的身体重量进行承受，使得受伤的膝关节得到有效保护。