CN219940958U - 一种下肢康复训练器的关节组件及其下肢康复训练器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供下肢康复训练器的关节组件及其下肢康复训练器，下肢康复训练器的关节组件包括：连接杆、棘爪转轮、棘轮底座和阶梯凸台，连接杆的前端具有锥齿轮，棘爪转轮的一侧具有圆周排列的锥齿，棘爪转轮的另一侧具有至少一个阶梯凸台，锥齿轮与锥齿啮合，棘轮底座与棘爪转轮同圆心设置，棘轮底座具有棘爪容纳槽，棘爪，滑动设置于棘爪容纳槽中，弹性件，也设置在棘爪容纳槽中，向棘爪施加向圆盘棘轮方向的推力，棘爪上具有抵接块，抵接块与阶梯凸台抵接，阶梯凸台在棘爪转轮的半径方向上具有至少两级高度，棘轮，设置在棘轮底座中，棘轮的齿与棘爪位置相对应。本实用新型在站立相时限制膝关节自然弯曲，从而为膝关节提供稳定性。

Description

一种下肢康复训练器的关节组件及其下肢康复训练器

技术领域

本实用新型提供一种下肢康复训练器的关节组件，本实用新型还提供一种下肢康复训练器，属于康复设备领域。

背景技术

当前的下肢康复器械，主要分为有主动力的和无主动力的类型。在无主动力的下肢康复器械中，不向髋关节或者膝关节提供抬腿的主动力。一些无主动力的下肢康复器械，其中一个重要的功能是当使用者处于行走步态中的站立相时，将站立的相应腿部的膝关节锁定，防止使用者因膝关节周围的肌肉力量不中足、难以支撑身体的重量而发生膝部的弯曲。

在一些现有的技术方案中，使用液压或者气压阻尼器对关节处的弯曲进行限制，但这些方案存在着一些缺点，例如液压或者气压的阻尼器在运行过程中可能会发生泄露，导致在受力时无法维持预期的形态，提供持久的支撑力。另外，液压或气压阻尼器的体积和重量都较大，造成康复器的体积和重量相应较高，不利于穿戴。

实用新型内容

本实用新型提供一种下肢康复训练器的关节组件及其下肢康复训练器，以提供一种不会有泄露风险并且较为轻便的下肢康复训练器。

本实用新型采用了如下技术方案：

一种下肢康复训练器的关节组件，其特征在于，包括：连接杆、棘爪转轮、棘轮底座和阶梯凸台，连接杆的前端具有锥齿轮，棘爪转轮的一侧具有圆周排列的锥齿，棘爪转轮的另一侧具有至少一个阶梯凸台，锥齿轮与锥齿啮合，棘轮底座与棘爪转轮同圆心设置，棘轮底座具有棘爪容纳槽，棘爪，滑动设置于棘爪容纳槽中，弹性件，也设置在棘爪容纳槽中，向棘爪施加向圆盘棘轮方向的推力，棘爪上具有抵接块，抵接块与阶梯凸台抵接，阶梯凸台在棘爪转轮的半径方向上具有至少两级高度，棘轮，设置在棘轮底座中，棘轮的齿与棘爪位置相对应。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器的关节组件，还具有这样的特征：具有至少两个棘爪容纳槽，沿棘轮底座的圆心圆周排列。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器的关节组件，还具有这样的特征：具有至少两个阶梯凸台，沿棘爪转轮的圆周排列，并且与棘爪容纳槽的数量和位置相对应。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器的关节组件，还具有这样的特征：其中，棘爪容纳槽和阶梯凸台的数量均为四个。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器的关节组件，还具有这样的特征：还具有限位台，设置于阶梯凸台的两侧。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器的关节组件，还具有这样的特征：其中，棘爪容纳槽为弧形。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器的关节组件，还具有这样的特征：还具有壳体，棘爪转轮与壳体转动连接。

本实用新型还提供一种下肢康复训练器，包括上述任意一项的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于，具有V字形大小腿连接件，上端与外侧连接板转动连接，V字形大小腿连接件通过转轴与圆盘棘轮的轴心固定连接。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器，具有外侧连接板，下端与棘轮底座固定连接。

进一步，本实用新型的下肢康复训练器，电机，电机与连接杆连接。

本实用新型的有益之处在于，在康复器的关节处设置了连接杆、棘爪转轮、棘轮底座、阶梯凸台、棘轮、棘爪、弹性件以及锥齿轮等结构，从而当转动棘爪转轮时，通过阶梯凸台释放棘爪，棘爪卡入棘轮后，与棘轮连接的小腿结构也被锁死，从而外骨骼的大腿和小腿之间不能再发生转动。达到在站立相时限制膝关节自然弯曲的效果，从而为膝关节提供稳定性。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式中的下肢康复训练器的结构示意图。

图2是关节组件的内部结构示意图。

图3是棘爪转轮53背侧的结构示意图。

图4是另一视角下的关节组件的内部结构示意图。

图5是另一视角下的关节组件的内部结构示意图。

图6是棘轮底座的结构示意图。

图7是阶梯凸台和限位台的位置关系示意图。

图8是壳体的结构示意图。

具体实施方式

<实施例一>

本实施方式提供一种下肢康复训练器的关节组件5，如图2至图6所示，关节组件包括：

连接杆52、棘爪转轮53、棘轮底座54、阶梯凸台532、棘轮55、棘爪56、弹性件57以及锥齿轮521。

棘轮底座54，为圆形，如图6，棘轮底座54的圆心处设置有圆形凹槽，棘轮55设置于圆形凹槽中。

如图2所示，至少两个棘爪容纳槽541，沿棘轮底座54的圆心圆周排列，并且与圆形凹槽相连通。

具有至少两个棘爪容纳槽541，沿棘轮底座54的圆心圆周排列。较佳的，例如本实施方式中的棘爪容纳槽541设置为四个，沿圆周方向均匀分布。棘爪容纳槽541为弧形。

棘轮55为单向棘轮，如图6所示，当棘爪56卡在棘轮55的齿中时，棘轮55仅能够向单方向转动。

如图6所示，弹性件57，设置在棘爪容纳槽541中，向棘爪56施加向棘轮55方向的力。

如图2，棘爪转轮53一面设置有环形齿531，环形齿531与锥齿轮521相啮合。

棘爪转轮53背面设有阶梯凸台532，与棘爪56上的抵接块561抵接，抵接块561向棘轮底座的平面外凸起。如图5所示，当棘爪转轮53旋转时，位于阶梯凸台532较低一级台阶上的抵接块561在滑动到较高一级台阶的过程中被顶起，棘爪56被顶起回缩，使得棘爪56与棘轮55脱离，此时棘轮55可以在顺时针和逆时针方向上自由转动。

阶梯凸台532，如图3所示，本实施方式中设置四个阶梯凸台532，沿棘爪转轮53的圆周排列，并且与棘爪容纳槽541的数量和位置相对应。阶梯凸台532的两级高度差，对应于将棘爪56推动到与棘轮55完全脱离的位置以及将棘爪56放松到能够卡于棘轮55的齿中的位置。阶梯凸台532的两级台阶之间有倾斜的过渡斜面，便于抵接块沿过渡斜面滑动。

当棘爪转轮53向另一方向旋转时，位于阶梯凸台532的较高一级台阶上的抵接块561滑落到较低一级的台阶上，棘爪56在弹性件的作用下向棘轮55方向滑动，棘爪56卡入棘轮55后，棘轮55仅能单方向转动，此单向转动的方向被设置为膝关节自然弯曲方向相反的方向，而在膝关节自然弯曲方向上，棘轮55不能转动，由此与棘轮连接的小腿结构被锁死，从而外骨骼的大腿和小腿之间不能向自然弯曲方向发生转动。达到在站立相时限制膝关节自然弯曲的效果，从而为膝关节提供稳定性。

棘爪容纳槽541和阶梯凸台532的数量对应的均为四个。

还可以设置限位台533，如图7所示，限位台533设置于阶梯凸台532的两侧，防止抵接块561从阶梯凸台532上掉落。

如图1和图8，关节组件外部还具有壳体58，棘爪转轮53与壳体58转动连接。

连接杆52，前端具有锥齿轮521，锥齿轮521与环形齿531啮合。转动连接杆52，其前端的锥齿轮521也随之转动，从而带动棘爪转轮53转动。

棘爪56在弹簧57的弹力支撑下，可满足其在棘轮底座54上对应的轨道内滑动，保证棘轮55可以正常的顺时针旋转。当对应到使用时，使用者穿戴后正常站立，此时足底开关接收到压力信号，电机51带动棘爪转轮53旋转，此时棘爪56可以在弹簧57的带动下正常的伸缩，因此只能发生顺时针旋转，而无法逆时针旋转，即此时无法屈膝，本设备具备过膝保护功能，因与本方案内容相关性较差，因此未在图中标注。当使用者抬腿时，此时足底开关没有受压，足底开关的形式也可以为压力传感器，电机51带动棘爪转轮53旋转，此时棘爪56被棘爪转轮53背部的凸台带动缩回棘轮底座54对应的轨道内，此时弹簧57处于压缩状态，相应的，棘爪56与棘轮55之间没有接触，此时的棘轮55可以随意旋转，对应的使用者状态是抬腿后小腿随意摆动。当使用者迈出一步后，足底开关重新受压，电机51带动棘爪转轮54再次旋转，让棘爪56伸出，此时棘爪56与棘齿相啮合，并且在受到适当方向的力后可以伸缩，此时棘轮55仅可以顺时针旋转，不能逆时针旋转，使用者此时小腿垂直地面，大腿可以正常的恢复伸直状态，但无法再次弯曲。棘轮组件与大腿和小腿连接件一起配合，能起到支撑作用并防止使用者因膝无力而跌倒的作用。大腿和小腿的相关结构参见实施例二。

<实施例二>

本实施方式中提供一种下肢康复训练器，其包含实施例一中所提供的关节组件。

如图4，还具有外侧连接板4，下端与棘轮底座54固定连接。

V字形大小腿连接件6，两个上端分别能够相对于内侧连接板3和外侧连接板4转动，在一种情况下，一个上端与内侧连接板3直接通过转轴形成转动连接，另一个V字形大小腿连接件6的上端通过转轴与圆盘棘轮55的轴心固定连接。在另一种情况下，V字形大小腿连接件6的两个上端均通过关节组件与内侧连接板3和外侧连接板4形成转动连接。

小腿支撑7连接于V字形大小腿连接件6的下端。二者之间具有螺孔阵列，以提供长度上的调整。

大腿支撑2与外侧连接板4的上端固定连接，大腿支撑2的前端设置绑带，从而固定于使用者的大腿部。外侧连接板4的下端与关节组件5固定连接。

关节组件可以仅设置于外骨骼对应于膝关节的内侧或者外侧，也可以设置在对应于膝关节的内外两侧。较佳的，如图1所示，将关节组件设置于膝关节的外侧。

在一些实施方式中，如图1所示，还可以设置腰带，将电池和开关等设置于腰带中，从而减轻腿部结构的重量，图1中省略了将电池与关节组件连接的导线结构。

电机带动连接杆52转动可以通过手动开关的形式，在行走相时将棘轮与棘爪脱离，允许膝关节弯曲，在站立相时，棘轮和棘爪啮合，限制膝关节弯曲，两个动作的触发可以通过按下开关和松开开关进行。相应的，可以通过将开关设置在鞋底，从而当足底接触地面时，触发开关，使得棘轮和棘爪啮合，而鞋底脱离地面时，开关被松开，电机反转，棘轮和棘爪脱离。当然，在一些实施方式中，不使用电机而使用手柄通过传动结构带动连接杆52的转动也是可行的。棘爪转轮53和棘棘爪之间的带动关系和限制转动的过程如下：如图2所示，当使用电机带动连接杆52转动时，电机的输出轴与连接杆52连接。从而带动连接杆52前端的锥齿轮正转或者反转。从而带动棘爪转轮53转动，如图3和图5所示，棘爪转轮53转动时，其背面的阶梯凸台532也随之转动，当棘爪转轮53顺时针转动时，此处的顺时针是指在图5的视角下，阶梯凸台532将抵接块561由低位向高位顶起。从而带动棘爪56回缩，棘爪56与棘轮55脱离，从而棘轮55可以在顺时针和逆时针方向自由转动。从而大小腿连接件6相对于外侧连接板4能够进行顺时针和逆时针方向的转动，最终允许使用者的膝关节弯曲和伸直。此时为行走相时的棘爪转轮53的运动方向。

在站立相时，电机带动连接杆52反向转动，从而带动棘爪转轮53逆时针转动，如图3和图5所示，当棘爪转轮53逆时针转动时，此处的逆时针是指在图5的视角下，阶梯凸台532将抵接块561由高位向低位释放，原因是抵接块561后方的弹簧将抵接块561向下推动。从而带动棘爪56前伸，棘爪56与棘轮55相啮合，从而棘轮55不能在逆时针方向转动。限制了膝关节向后弯曲的动作。从而为使用者的站立提供稳定的支撑。

显然，关节组件5在用于下肢康复训练器时，并不限于本实施方式中所提供的大腿和小腿的相关结构，而可以与现有技术中其它能够与使用者大腿和小腿相固定并相对转动的结构配合使用，从而达到与本实施方式相同或相似的技术效果。

Claims (10)

1.一种下肢康复训练器的关节组件，其特征在于，包括：

连接杆、棘爪转轮、棘轮底座和阶梯凸台，

所述连接杆的前端具有锥齿轮，

所述棘爪转轮的一侧具有圆周排列的锥齿，所述棘爪转轮的另一侧具有至少一个阶梯凸台，

所述锥齿轮与所述锥齿啮合，

所述棘轮底座与所述棘爪转轮同圆心设置，所述棘轮底座具有棘爪容纳槽，

棘爪，滑动设置于所述棘爪容纳槽中，

弹性件，也设置在棘爪容纳槽中，向所述棘爪施加向圆盘棘轮方向的推力，

所述棘爪上具有抵接块，所述抵接块与所述阶梯凸台抵接，

所述阶梯凸台在所述棘爪转轮的半径方向上具有至少两级高度，

棘轮，设置在棘轮底座中，所述棘轮的齿与所述棘爪位置相对应。

2.如权利要求1所述的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于：

具有至少两个棘爪容纳槽，沿所述棘轮底座的圆心圆周排列。

3.如权利要求2所述的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于：

具有至少两个阶梯凸台，沿棘爪转轮的圆周排列，并且与所述棘爪容纳槽的数量和位置相对应。

4.如权利要求2所述的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于：

其中，所述棘爪容纳槽和所述阶梯凸台的数量均为四个。

5.如权利要求1所述的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于：

还具有限位台，设置于所述阶梯凸台的两侧。

6.如权利要求1所述的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于：

其中，所述棘爪容纳槽为弧形。

7.如权利要求1所述的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于：

还具有壳体，所述棘爪转轮与所述壳体转动连接。

8.一种下肢康复训练器，包括如权利要求1-7中任意一项所述的下肢康复训练器的关节组件，其特征在于：

具有V字形大小腿连接件，上端与外侧连接板转动连接，V字形大小腿连接件通过转轴与圆盘棘轮的轴心固定连接。

9.如权利要求8所述的下肢康复训练器，其特征在于：

还具有电机，所述电机与连接杆连接。

10.如权利要求8所述的下肢康复训练器，其特征在于：

具有外侧连接板，下端与棘轮底座固定连接。