CN111803251A - 一种全开放式恒力接受腔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全开放式恒力接受腔，包括外框架(1)、设于外框架(1)内部的内框架(2)、多个与外框架(1)和内框架(2)连接的横向连接固定组件以及多个设于内框架(2)上的恒力机构(3)，所述外框架(1)、内框架(2)及横向连接固定组件围成腔体，所述外框架(1)包括外框架底座(101)以及纵向设于外框架底座(101)上的多个外框架支撑条，所述内框架(2)包括内框架底座(201)以及纵向设于内框架底座(201)上的多个内框架支撑条，所述内框架底座(201)和外框架底座(101)位置相对应，所述外框架支撑条和内框架支撑条的位置相对应。与现有技术相比，本发明保证在使用时力与运动传递的精准性，提高舒适度，具有可控功能。

Description

一种全开放式恒力接受腔

技术领域

本发明涉及医疗康复器械领域，具体涉及一种全开放式恒力接受腔。

背景技术

根据第六次全国人口普查和第二次全国残疾人抽样调查结果，目前我国各类残疾人总数约8502万人，其中肢体残疾患者2472万人，下肢截肢患者尤为突出。下肢功能障碍严重阻碍了一个人站立、行走或跑步的能力，对个人身体、社会心理和经济均造成巨大的破坏性。因此亟需提供一种自适应的恒力接受腔，来弥补患者内心的不安和失去的残肢，且帮助患者更好的体验正常的生活。

目前，国内康复领域尚没有出现类似具有可控功能的恒力接受腔。国外Otto bock的

真空悬吊接受腔通过采用真空结构从而使残肢与接受腔的接触界面处于负压状态，可以一定程度上提高悬吊性。但是它不仅要求接受腔为全接触式且有良好的配合，还需要密封的界面；RevoFit^TM接受腔***是由Click Medical制造，它是一种机械调整式接受腔，分别使用张力表盘和棘轮皮带，允许用户控制接受腔连接的紧密程度。但是，这样的操作也存在很大的缺陷：由于残肢体积的变化，患者需要不断的调整其残肢上的压缩力来相适应。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种全开放式恒力接受腔，能保证在使用过程中力与运动传递的精准性，提高了患者穿戴的舒适度，具有可控功能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种全开放式恒力接受腔，所述接受腔包括外框架、设于外框架内部的内框架、多个与外框架和内框架连接的横向连接固定组件以及多个设于内框架的内壁上的恒力机构，所述外框架、内框架及横向连接固定组件围成用于容纳残肢的腔体，所述外框架包括外框架底座以及纵向设于外框架底座上的多个外框架支撑条，所述内框架包括内框架底座以及纵向设于内框架底座上的多个内框架支撑条，所述内框架底座和外框架底座位置相对应，所述外框架支撑条和内框架支撑条的位置相对应。其中，腔体是用于包容以及悬吊残肢，外框架支撑条和内框架支撑条均是沿残肢纵向设置。外框架和内框架均开放。外框架是硬性结构，有一定的支撑固定作用，可采用碳纤维等一些材料加工制作；内框架是半柔性结构，既有一定的固定作用，也可以达到舒适性效果。

进一步地，所述恒力机构包括壳体以及均设于壳体内的内固定板、外固定板、复位件和调节组件，所述内固定板和外固定板平行设置，两者之间设有容纳复位件及调节组件的空隙，所述复位件分别与内固定板及外固定板连接。其中，恒力机构共有四组，沿周向均匀附着在内框架的内框架支撑条上，壳体与内框架支撑条之间黏附贴合，位于残肢一侧的壳体与残肢相接触，与残肢接触的侧面以及与内框架支撑条贴合的侧面均为刚性材料，另两个侧面则为柔性材料，便于压缩，复位件采用记忆合金或者恒力弹簧，记忆合金采用NiTi形状记忆合金，NiTi形状记忆合金具有超弹性的力学性能，可实现对残肢恒力加载，解决接受腔的安全舒适度问题，当恒力机构整体受到压缩或扩张时，复位件也会被压缩或扩张产生形变，待压缩或扩张的情况消失时，复位件的形变消失回复到原来的状态。内固定板与外固定板相正对的表面上沿着内固定板长度方向设有成对的内固定板凸台，所述内固定板凸台上开有多个用于放置复位件的内固定板放置槽，外固定板与内固定板相正对的表面上沿着外固定板长度方向设有成对的外固定板凸台，所述外固定板凸台上开有多个用于放置复位件的外固定板放置槽，内固定板放置槽和外固定板放置槽位置相对应，记忆合金非常薄，可直接插在内固定板放置槽和外固定板放置槽中，恒力弹簧的端部也可以设置成非常薄的形态，直接插在内固定板放置槽和外固定板放置槽中。

进一步地，所述调节组件包括第一螺母、第二螺母和调节螺栓，所述第一螺母设于内固定板上，所述第二螺母设于外固定板上，所述第一螺母和第二螺母正对设置，所述外固定板上设有供调节螺栓移动的通孔，通孔、第二螺母和第一螺母的位置相对应，调节螺栓依次穿过通孔及第二螺母并与第一螺母可活动连接，第一螺母和内固定板一体成型，第二螺母和外固定板一体成型。调节螺栓包括头部和螺纹部，所述头部位于外固定板的外侧，通过调节螺栓的旋进旋出来调节内固定板和外固定板之间的距离。第一螺母限制调节螺栓的纵向移动，第二螺母限制调节螺栓的纵向移动和横向移动，如此使用者可以通过旋转调节螺栓对恒力机构进行横向位移的调节。当残肢膨胀时，通过向内旋转调节螺栓从而缩短恒力机构的横向位移，反之亦然。这样即能提供给残肢一个恒定舒适的力，进行一定的预压缩，保证接受腔部分的纵向悬吊，也能使接受腔随残肢做一个相适应的变化。

进一步地，所述内固定板的侧部设有多个内固定板连接耳，所述外固定板的侧部设有多个与内固定板连接耳相配合的外固定板连接耳，所述内固定板连接耳上设有限位槽，所述外固定板连接耳上设有限位销，用来限制内固定板、外固定板、NiTi形状记忆合金或恒力弹簧水平移动的距离。

进一步地，位于残肢一侧的壳体上设有魔术贴。魔术贴具有增大摩擦力的作用，通过与套在残肢上的内衬套相配合，增加摩擦力，在一定程度上保证接受腔的悬吊性。

进一步地，所述横向连接固定组件包括多个连接件以及多个均横向设置的第一拉紧带、第二拉紧带及固定带，所述第一拉紧带的端部通过连接件同外框架支撑条或内框架支撑条连接，所述第二拉紧带的端部通过连接件同外框架支撑条或内框架支撑条连接，所述第一拉紧带上沿长度方向依次设有多个开口，所述第二拉紧带穿过开口同第一拉紧带可调节连接，所述固定带的两端都通过连接件同外框架支撑条或内框架支撑条连接。横向连接固定组件用于连接外框架支撑条和外框架支撑条，内框架支撑条和内框架支撑条，外框架支撑条和内框架支撑条，起到假肢接受腔横向固定的作用，使用者通过调节第二拉紧带位于第一拉紧带中的长度穿戴或卸下接受腔，具体为：当使用者想要穿戴接受腔时，只需要先放松第二拉紧带，戴上后拉紧第二拉紧带到合适的位置即可；当使用者想要卸下接受腔时，只需放松第二拉紧带就可，这样的操作极其简单方便。

进一步地，所述外框架支撑条包括第一外框架支撑条和第二外框架支撑条，所述第一外框架支撑条和第二外框架支撑条相对设置，所述内框架支撑条包括第一内框架支撑条、第二内框架支撑条、第三内框架支撑条和第四内框架支撑条，所述第一内框架支撑条和第三内框架支撑条相对设置，所述第二内框架支撑条和第四内框架支撑条相对设置，所述第一外框架支撑条与第一内框架支撑条可拆卸连接，所述第二外框架支撑条与第三内框架支撑条可拆卸连接。第一外框架支撑条和第二外框架支撑条纵向分布于残肢的左右两个方向，第一内框架支撑条、第二内框架支撑条、第三内框架支撑条和第四内框架支撑条纵向分布于残肢的前后左右四个方向。

进一步地，所述第一内框架支撑条、第三内框架支撑条及第四内框架支撑条的轴向长度均大于第二内框架支撑条的轴向长度，所述第一外框架支撑条及第二外框架支撑条的轴向长度均大于第二内框架支撑条的轴向长度。第二内框架支撑条较短。

进一步地，所述接受腔还包括柔性衬套，所述柔性衬套设于内框架支撑条的顶端。柔性衬套有足够的强度和弹性，使得在柔性衬套表面的压力能均匀分配，且具有足够的支撑力，使之能够支持在使用者远离支柱或其他重量支撑构件的表面上的至少一部分压力的分配，使坐骨区域承载的压力得到很大缓解。

进一步地，所述外框架底座和外框架支撑条一体成型，所述内框架底座和内框架支撑条通过螺栓可拆卸连接。这样可以根据残肢的长度调整内框架的长度，方便快捷。

进一步地，外框架采用碳纤维材料制成，是起到一个支撑作用，这样的结构设计可以减少接受腔的整体重量，也是接受腔功能传递的一个保证。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过模块化的设计颠覆传统大腿接受腔，减轻大腿接受腔的重量，更加人性化，方便患者穿戴。

2、利用NiTi形状记忆合金具有超弹性这一特殊力学特性及恒力弹簧具有弹性力学特性来设计恒力机构，实现对残肢恒力加载，解决了大腿接受腔的安全舒适度问题。

3、通过螺栓来驱动恒力机构的压缩状态，无论残肢如何变化，患者可调节旋转螺栓，从而驱动恒力机构状态做出相适应的变化，直至残肢感到舒适即可，缓解残肢受力过大或过小的情况，使残肢无论在何种情况下都能受到一个舒适的恒力。

4、通过魔术贴与套在残肢上的内衬套相配合，增加摩擦力，在一定程度上保证接受腔的悬吊性。

5、本发明提供了一种可控的全开放式恒力接受腔，提高生物兼容性，即保证在使用过程中力与运动传递的精准性，更提高了患者穿戴的舒适度。

附图说明

图1-2为全开放式恒力接受腔的不同角度的结构示意图；

图3为外框架的结构示意图；

图4-5为内框架的不同角度的结构示意图；

图6为恒力机构的主视图；

图7为恒力机构的轴测图；

图8为恒力机构的俯视图。

图中：1-外框架；101-外框架底座；102-第一外框架支撑条；103-第二外框架支撑条；2-内框架；201-内框架底座；202-第一内框架支撑条；203-第二内框架支撑条；204-第三内框架支撑条；205-第四内框架支撑条；3-恒力机构；301-内固定板；302-外固定板；303-复位件；304-第一螺母；305-第二螺母；306-调节螺栓；307-内固定板连接耳；308-外固定板连接耳；309-限位槽；310-限位销；311-内固定板凸台；312-外固定板凸台；4-连接件；501-第一拉紧带A；502-第一拉紧带B；601-第二拉紧带A；602-第二拉紧带B；701-固定带A；702-固定带B；703-固定带C；704-固定带D；705-固定带E；706-固定带F；707-固定带G；8-柔性衬套；9-魔术贴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1、2所示，一种全开放式恒力接受腔，接受腔包括外框架1、设于外框架1内部的内框架2、多个与外框架1和内框架2连接的横向连接固定组件以及多个设于内框架2的内壁上的恒力机构3，外框架1、内框架2及横向连接固定组件围成用于容纳残肢的腔体，图2为图1转过90°的结构示意图。

如图3所示，外框架1包括外框架底座101以及纵向设于外框架底座101上的多个外框架支撑条，外框架支撑条包括第一外框架支撑条102和第二外框架支撑条103，第一外框架支撑条102和第二外框架支撑条103相对设置，第一外框架支撑条102、第二外框架支撑条103及外框架底座101一体成型，第一外框架支撑条102和第二外框架支撑条103上根据情况设置多个用于固定连接件4的通孔。

如图4、5所示，内框架2包括内框架底座201以及纵向设于内框架底座201上的多个内框架支撑条，内框架支撑条包括第一内框架支撑条202、第二内框架支撑条203、第三内框架支撑条204和第四内框架支撑条205，第一内框架支撑条202和第三内框架支撑条204相对设置，第二内框架支撑条203和第四内框架支撑条205相对设置，内框架底座201、第一内框架支撑条202、第二内框架支撑条203、第三内框架支撑条204和第四内框架支撑条205通过螺栓可拆卸连接，第一内框架支撑条202、第二内框架支撑条203、第三内框架支撑条204和第四内框架支撑条205根据情况设置多个用于固定连接件4以及柔性衬套8的通孔。

如图1、2所示，内框架底座201置于外框架底座101上，第一外框架支撑条102与第一内框架支撑条202通过螺栓可拆卸连接，第二外框架支撑条103与第三内框架支撑条204通过螺栓可拆卸连接，第一内框架支撑条202、第三内框架支撑条204及第四内框架支撑条205的轴向长度均大于第二内框架支撑条203的轴向长度，第一外框架支撑条102及第二外框架支撑条103的轴向长度均大于第二内框架支撑条203的轴向长度。

如图1、2所示，横向连接固定组件包括多个连接件4以及多个均横向设置的第一拉紧带(包括第一拉紧带A501、第一拉紧带B502)、第二拉紧带(包括第二拉紧带A601、第二拉紧带B602)及固定带(包括固定带A701、固定带B702、固定带C703、固定带D704、固定带E705、固定带F706和固定带G707)，第一拉紧带A501、第一拉紧带B502的端部分别通过连接件4同外框架支撑条或内框架支撑条连接，第二拉紧带A601、第二拉紧带B602的端部分别通过连接件4同外框架支撑条或内框架支撑条连接，固定带A701、固定带B702、固定带C703、固定带D704、固定带E705、固定带F706及固定带G707的端部分别通过连接件4同外框架支撑条或内框架支撑条连接，第一拉紧带A501上沿长度方向依次设有多个开口，第二拉紧带A601穿过开口同第一拉紧带A501可调节连接，第一拉紧带B502上沿长度方向依次设有多个开口，第二拉紧带B602穿过开口同第一拉紧带B502可调节连接。其中，位于接受腔顶端的第一拉紧带A501的端部与第二外框架支撑条103连接，位于接受腔顶端的第二拉紧带A601的端部与第一外框架支撑条102连接，位于接受腔顶端的第一拉紧带A501和第二拉紧带A601形成半圆；位于接受腔顶端的固定带A701的一端与第二外框架支撑条103连接，另一端与第四内框架支撑条205连接，形成1/4圆，固定带B702的一端与第二外框架支撑条103连接，另一端与第一外框架支撑条102连接，形成1/2圆(图1中的固定带B702被柔性衬套8遮挡住)，固定带C703的一端与第四内框架支撑条205连接，另一端与第一外框架支撑条102连接，形成1/4圆(图1、2相对照观看)。位于接受腔底端的第一拉紧带B502的端部与第二内框架支撑条203连接，位于接受腔底端的第二拉紧带B602的端部与第一外框架支撑条102连接，位于接受腔底端的第一拉紧带B502和第二拉紧带B602形成1/4圆；位于接受腔底端的固定带D704的一端与第二外框架支撑条103连接，另一端与第二内框架支撑条203连接，形成1/4圆；位于接受腔底端的固定带E705的一端与第二外框架支撑条103连接，另一端与第四内框架支撑条205连接，形成1/4圆；位于接受腔底端的固定带G707的一端与第四内框架支撑条205连接，另一端与第一外框架支撑条102连接，形成1/4圆；位于接受腔底端的固定带F706还位于固定带D704的下方，固定带F706的一端与第二外框架支撑条103连接，另一端与第二内框架支撑条203连接，形成1/4圆(图1、2相对照观看)。第一拉紧带、第二拉紧带及固定带的个数均可以根据情况设置，不限于本发明中的个数和位置，连接件4可为螺栓或螺钉等。

如图1、2所示，接受腔还包括柔性衬套8，柔性衬套8设于内框架支撑条的顶端，依次与第一内框架支撑条202、第四内框架支撑条205和第三内框架支撑条204连接。

如图6-8所示，恒力机构3包括壳体(图6-8中均省略壳体，壳体可在图1、2中看出)以及均设于壳体内的内固定板301、外固定板302、复位件303(可采用NiTi形状记忆合金及恒力弹簧)和调节组件，壳体与内框架支撑条之间黏附贴合，位于残肢一侧的壳体与残肢相接触，与残肢接触的侧面以及与内框架支撑条贴合的侧面均为刚性材料，另两个侧面则为柔性材料，内固定板301和外固定板302平行设置，内固定板301和外固定板302之间设有容纳复位件303及调节组件的空隙，复位件303分别与内固定板301及外固定板302连接，位于残肢一侧的壳体上设有魔术贴9，具体如图1、2所示。内固定板301与外固定板302相正对的表面上沿着内固定板301长度方向设有成对的内固定板凸台311，内固定板凸台311上开有多个用于放置复位件303的内固定板放置槽(图中省略)，外固定板302与内固定板301相正对的表面上沿着外固定板302长度方向设有成对的外固定板凸台312，外固定板凸台312上开有多个用于放置复位件303的外固定板放置槽(图中省略)，内固定板放置槽与外固定板放置槽位置相对应，内固定板凸台311及外固定板凸台312可分别与内固定板301及外固定板302一体成型，也可以是半圆柱体的插销柱，分别固定在内固定板301及外固定板302上，具体如图7、8所示。调节组件包括与内固定板301一体成型的第一螺母304、与外固定板302一体成型的第二螺母305和调节螺栓306，第一螺母304设于内固定板301上，第二螺母305设于外固定板302上，第一螺母304和第二螺母305正对设置，第一螺母304和第二螺母305的内壁上均设有螺纹，外固定板302上设有供调节螺栓306移动的通孔，通孔、第二螺母305和第一螺母304三者的位置相对应，调节螺栓306依次穿过通孔及第二螺母305并与第一螺母304可活动连接，调节螺栓306包括头部和螺纹部，头部位于外固定板302的外侧，通过调节螺栓306的旋进旋出来调节内固定板301和外固定板302之间的距离，具体如图8所示，与内框架支撑条贴合的壳体的侧面、内框架支撑条及外框架支撑条上均设有供调节螺栓306移动的槽口，具体如图3-5所示。内固定板301的侧部设有多个朝向外固定板302设置的内固定板连接耳307，外固定板302的侧部设有多个与内固定板连接耳307相配合的并朝向内固定板301设置的外固定板连接耳308，内固定板连接耳307沿着内固定板301的周边一圈设置，外固定板连接耳308沿着外固定板302的周边一圈设置，外固定板连接耳308位于内固定板连接耳307的里侧，内固定板连接耳307和外固定板连接耳308均位于内固定板301和外固定板302之间的空隙中，固定板连接耳307上设有贯穿的限位槽309，外固定板连接耳308上设有限位销310，限位销310***限位槽309中并在限位槽309中水平移动，具体如图7、8所示。恒力机构3共有四组，沿周向均匀附着在内框架2的内框架支撑条上。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述接受腔包括外框架(1)、设于外框架(1)内部的内框架(2)、多个与外框架(1)和内框架(2)连接的横向连接固定组件以及多个设于内框架(2)的内壁上的恒力机构(3)，所述外框架(1)、内框架(2)及横向连接固定组件围成用于容纳残肢的腔体，所述外框架(1)包括外框架底座(101)以及纵向设于外框架底座(101)上的多个外框架支撑条，所述内框架(2)包括内框架底座(201)以及纵向设于内框架底座(201)上的多个内框架支撑条，所述内框架底座(201)和外框架底座(101)位置相对应，所述外框架支撑条和内框架支撑条的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述恒力机构(3)包括壳体以及均设于壳体内的内固定板(301)、外固定板(302)、复位件(303)和调节组件，所述内固定板(301)和外固定板(302)平行设置，所述内固定板(301)和外固定板(302)之间设有容纳复位件(303)及调节组件的空隙，所述复位件(303)分别与内固定板(301)及外固定板(302)连接。

3.根据权利要求2所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述调节组件包括第一螺母(304)、第二螺母(305)和调节螺栓(306)，所述第一螺母(304)设于内固定板(301)上，所述第二螺母(305)设于外固定板(302)上，所述第一螺母(304)和第二螺母(305)正对设置，所述外固定板(302)上设有与第二螺母(305)相配合的通孔，所述调节螺栓(306)依次穿过通孔及第二螺母(305)并与第一螺母(304)可活动连接。

4.根据权利要求2所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述内固定板(301)的侧部设有多个内固定板连接耳(307)，所述外固定板(302)的侧部设有多个与内固定板连接耳(307)相配合的外固定板连接耳(308)，所述内固定板连接耳(307)上设有限位槽(309)，所述外固定板连接耳(308)上设有限位销(310)。

5.根据权利要求2所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，位于残肢一侧的壳体上设有魔术贴(9)。

6.根据权利要求1所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述横向连接固定组件包括多个连接件(4)、多个第一拉紧带、多个第二拉紧带以及多个固定带，所述第一拉紧带、第二拉紧带及固定带均横向设置，所述第一拉紧带的端部通过连接件(4)同外框架支撑条或内框架支撑条连接，所述第二拉紧带的端部通过连接件(4)同外框架支撑条或内框架支撑条连接，所述固定带的端部通过连接件(4)同外框架支撑条或内框架支撑条连接，所述第一拉紧带上沿长度方向依次设有多个开口，所述第二拉紧带穿过开口同第一拉紧带可调节连接。

7.根据权利要求1所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述外框架支撑条包括第一外框架支撑条(102)和第二外框架支撑条(103)，所述第一外框架支撑条(102)和第二外框架支撑条(103)相对设置，所述内框架支撑条包括第一内框架支撑条(202)、第二内框架支撑条(203)、第三内框架支撑条(204)和第四内框架支撑条(205)，所述第一内框架支撑条(202)和第三内框架支撑条(204)相对设置，所述第二内框架支撑条(203)和第四内框架支撑条(205)相对设置，所述第一外框架支撑条(102)与第一内框架支撑条(202)可拆卸连接，所述第二外框架支撑条(103)与第三内框架支撑条(204)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述第一内框架支撑条(202)、第三内框架支撑条(204)及第四内框架支撑条(205)的轴向长度均大于第二内框架支撑条(203)的轴向长度，所述第一外框架支撑条(102)及第二外框架支撑条(103)的轴向长度均大于第二内框架支撑条(203)的轴向长度。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述接受腔还包括柔性衬套(8)，所述柔性衬套(8)设于内框架支撑条的顶端。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种全开放式恒力接受腔，其特征在于，所述外框架底座(101)和外框架支撑条一体成型，所述内框架底座(201)和内框架支撑条通过螺栓可拆卸连接。

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