-
Die Erfindung betrifft eine orthopädietechnische Gelenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Eine orthopädietechnische Gelenkvorrichtung ist bereits aus der
US 9 492 302 B2 bekannt. Diese Gelenkvorrichtung ermöglicht ein kontrolliertes Einspeichern und Freigeben von mechanischer Energie um eine Fortbewegung einer Person zu unterstützen. Die Gelenkvorrichtung umfasst einen Rahmen, welcher einen oberen Abschnitt, welcher an einer Wadenseite eines Knöchelgelenks einer Person befestigbar ist und einen schwenkbaren am oberen Abschnitt gehaltenen unteren Abschnitt, welcher mechanisch mit einem Fuß der Person an einer Fußseite des Knöchelgelenks verbindbar ist. Des Weiteren umfasst die Gelenkvorrichtung ein elastisches Element, welches zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt des Rahmen angeordnet ist und mittels welchem kontrolliert Energie eingespeichert und freigegeben werden kann. Die Gelenkvorrichtung umfasst des Weiteren eine Drehkupplung mit einer drehbaren Trommel und einer mit der drehbaren Trommel gekoppelten Sperrklinke. Mittels der Sperrklinke ist die drehbare Trommel sperrbar, wodurch ein Aufnehmen von mechanischer Energie in das elastische Element unterbunden werden kann.
-
Des Weiteren ist aus der
US 5 052 379 eine einstellbare, kombinierte Schienen- und tragbare Übungsvorrichtung bekannt, mittels welcher ein Körpergelenk unbeweglich machbar ist, eine Bewegung des Körpergelenks in einem gewünschten Bewegungsbereich zu steuern steuerbar ist und Muskeln des Körpergelenks trainierbar sind. Hierfür umfasst die normierte Schienen- und tragbare Übungsvorrichtung zwei Schwenkarme, welche jeweils an einem Körperteil befestigbar sind, wobei die Körperteile relativ zueinander um ein Gelenk verschwenkbar sind. Die beiden Schwenkarme sind über eine Verbindungsvorrichtung miteinander verbindbar. Diese Verbindungsvorrichtung ist austauchbar, wobei beispielsweise eine die Schwenkarme zueinander sperrbare Verbindungseinrichtung oder eine eine Federeinrichtung aufweisende Verbindungsvorrichtung zum Verbinden der Schwenkarme verwendet werden kann. Mittels der Federeinrichtung ist mechanische Energie in der Verbindungseinrichtung speicherbar und zum Unterstützen einer Bewegung der Körperteile relativ zueinander abgebbar.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine orthopädietechnische Gelenkvorrichtung zu schaffen, mittels welcher eine Person beim Durchführen einer Bewegung besonders vorteilhaft unterstützbar ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine orthopädietechnische Gelenkvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen sowie in der vorliegenden Beschreibung angegeben.
-
Die Erfindung betrifft eine orthopädietechnische Gelenkvorrichtung mit einem ersten Befestigungselement, welches dazu eingerichtet ist, an einem ersten Körperteil drehfest angeordnet zu werden. Darüber hinaus umfasst die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung ein zum ersten Befestigungselement schwenkbares, zweites Befestigungselement, welches dazu eingerichtet ist, an einem zum ersten Körperteil über ein Gelenk um eine Gelenkachse schwenkbaren, zweiten Körperteil drehfest angeordnet zu werden. Darüber hinaus umfasst die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung eine Kupplungseinrichtung, mittels welcher das erste Befestigungselement mit dem zweiten Befestigungselement verbunden ist. Die Kupplungseinrichtung weist eine Federeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, bei einer ersten Relativbewegung des ersten Befestigungselements zum zweiten Befestigungselement Bewegungsenergie in Form von Federspannung einzuspeichern und bei einer zu der ersten Relativbewegung unterschiedlichen, zweiten Relativbewegung des ersten Befestigungselements zum zweiten Befestigungselement die Bewegungsenergie durch Entspannen der Federeinrichtung freizugeben. Das bedeutet, dass das erste Befestigungselement an dem ersten Körperteil unterhalb des Gelenks angeordnet ist und das zweite Befestigungselement an dem zweiten Körperteil oberhalb des Gelenks angeordnet ist. Insbesondere sind die jeweiligen Befestigungselemente an den jeweiligen Körperteilen derart befestigt, dass die Befestigungselemente bei einem Bewegen der Körperteile mit den Körperteilen mitbewegt werden. Die Befestigungselemente sind über die Kupplungseinrichtung miteinander verbunden, wobei die Kupplungseinrichtung ein Verschwenken des erstes Befestigungselement relativ zum zweiten Befestigungselement ermöglicht und führt. Beispielsweise weist die Kupplungseinrichtung eine Mittelachse auf, welche parallel und insbesondere konzentrisch zur Gelenkachse des Gelenks angeordnet ist und um welche als Schwenkachse die Befestigungselemente relativ zueinander verschwenkbar sind. Somit ermöglicht die Kupplungseinrichtung, dass bei einem Verschwenken des ersten Körperteils relativ zum zweiten Körperteil um die Gelenkachse des Gelenks die Befestigungselemente mit den Körperteilen mitverschwenkt werden, wobei die Befestigungselemente relativ zueinander um die parallel zur Gelenkachse verlaufenden Schwenkachse der Kupplungseinrichtung verschwenkt werden.
-
Um ein besonders vorteilhaftes Unterstützen einer Bewegung einer die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung tragenden Person zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kupplungseinrichtung eine Schaltereinrichtung umfasst, welche zwischen einem Freigabezustand und einem Federzustand schaltbar ist. In dem Freigabezustand ist das erste Befestigungselement relativ zum zweiten Befestigungselement unter Umgehung der Federeinrichtung frei um die Schwenkachse und bei der parallelen und konzentrischen Anordnung der Schwenkachse zu der Gelenkachse, auch um die Gelenkachse schwenkbar. In dem Federzustand ist das erste Befestigungselement über die Federeinrichtung mit dem zweiten Befestigungselement kraftübertragend verbunden. Das bedeutet, dass in dem Federzustand bei der ersten Relativbewegung die Bewegungsenergie in Form von Federspannung eingespeichert wird und bei der zweiten Relativbewegung die Bewegungsenergie durch Entspannen der Federeinrichtung freigegeben wird. Folglich ist mittels der orthopädietechnischen Gelenkvorrichtung in dem Federzustand die jeweilige Bewegung der Person durch Einspeichern und Abgeben von mechanischer Energie unterstützbar. In dem Freigabezustand ist die Bewegung der Person dadurch zu unterstützen, dass ein freies Schwingen der Körperteile relativ zueinander ermöglicht wird, ohne dass die Person einen beim Aufbauen der Federspannung auftretenden Widerstand zum Bewegen der Körperteile relativ zueinander überwinden muss. Beispielsweise kann bei einem vorgegebenen Bewegungsablauf wie der Durchführung eines Schritts ein Teil des Bewegungsablaufs durch Einstellen des Federzustands in der Kupplungseinrichtung unterstützt werden und ein anderer Teil des Bewegungsablaufs durch den Freigabezustand der Kupplungseinrichtung unterstützt werden. Folglich wird die Kupplungseinrichtung mittels der Schaltereinrichtung beim Durchführen eines einzigen Schritts durch die Person nacheinander in dem Freigabezustand und in dem Federzustand betrieben, um die Bewegung der Person besonders vorteilhaft zu unterstützen.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung eine ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisende Spiralfeder umfasst. Die Spiralfeder ist mit ihrem ersten Ende mit dem ersten Befestigungselement verbunden und mit ihrem zweiten Ende an einem Abstützring abgestützt. Der Abstützring liegt in dem Freigabezustand federspannungsfrei an dem zweiten Ende der Spiralfeder an, sodass über den Abstützring ein Aufbauen der Federkraft in der Federeinrichtung unterbunden wird. In dem Federzustand ist der Abstützring über einen Reibschluss drehfest mit dem zweiten Befestigungselement verbunden, wodurch an dem zweiten Ende über den Abstützring die Federspannung in der Spiralfeder aufbaubar ist. Der Abstützring ist insbesondere konzentrisch zur Gelenkachse angeordnet. Insbesondere ist der Abstützring umfangsseitig die Spiralfeder umschließend und somit radial nach außen überdeckend angeordnet. Hierbei kann der Abstützring einen radial nach innen abstehenden Überstand aufweisen, bei welchem es sich um ein Abstützelement handelt, gegen welches die Spiralfeder mit ihrem zweiten Ende abgestützt ist. Besteht in dem Federzustand über den Reibschluss eine drehfeste Verbindung zwischen dem Abstützring und dem zweiten Befestigungselement, dann wird bei einer Verschwenkung des ersten Befestigungselements relativ zum zweiten Befestigungselement der Abstützring mit dem zweiten Befestigungselement zusammen relativ zum ersten Befestigungselement verschwenkt. Das an dem Abstützring abgestützte zweite Ende der Spiralfeder wird in dem Federzustand gemeinsam mit dem Abstützring mit dem zweiten Befestigungselement relativ zum ersten Befestigungselement verschwenkt. Das erste Ende der Spiralfeder ist fest mit dem ersten Befestigungselement verbunden, sodass das erste Ende der Spiralfeder mit dem ersten Befestigungselement gemeinsam relativ zum zweiten Befestigungselement verschwenkt wird. Somit wird bei einem Verschwenken des ersten Befestigungselements relativ zum zweiten Befestigungselement in dem Federzustand das erste Ende der Spiralfeder relativ zum zweiten Ende der Spiralfeder verschwenkt. Das Verschwenken des ersten Endes der Spiralfeder relativ zum zweiten Ende der Spiralfeder bewirkt einen Aufbau oder einen Abbau der Federspannung in der Spiralfeder. Durch den Aufbau beziehungsweise den Abbau der Federspannung in der Spiralfeder kann mechanische Energie der Verschwenkbewegung des ersten Befestigungselement relativ zum zweiten Befestigungselement in der Federeinrichtung eingespeichert oder aus der Federeinrichtung ausgespeichert werden. Bei der Verschwenkbewegung des ersten Befestigungselements relativ zum zweiten Befestigungselement um die Gelenkachse beziehungsweise die zur Gelenkachse parallel und konzentrisch angeordnete Schwenkachse der Kupplungseinrichtung sind sowohl der Abstützring als auch die Enden der Spiralfeder relativ zueinander um die Schwenkachse verschwenkbar. In dem Freigabezustand ist der Abstützring kraftübertragungsfrei zum zweiten Befestigungselement, sodass der Abstützring bei einer Verschwenkbewegung des ersten Befestigungselement relativ zum zweiten Befestigungselement um die Schwenkachse mit dem ersten Befestigungselement und mit der Spiralfeder mitverschwenkt wird. Das Mitverschwenken des Abstützrings mit der Spiralfeder und dem ersten Befestigungselement in dem Freigabezustand bewirkt, dass die Spiralfeder zumindest im Wesentlichen federspannungsfrei ist. In dem Freigabezustand wird von der Spiralfeder weder mechanische Energie bereitgestellt, noch mechanische Energie eingespeichert. Somit wird in dem Freigabezustand ein Aufbau eines Widerstands mittels der Spiralfeder bei einem Verschwenken des ersten Befestigungselements relativ zum zweiten Befestigungselements unterbunden. Über den Abstützring ist das zweite Ende der Spiralfeder besonders sicher und einfach mit dem zweiten Befestigungselement verbindbar oder kraftübertragungsfrei zu dem zweiten Befestigungselement anordenbar um die Kupplungseinrichtung zwischen dem Freigabezustand und dem Federzustand zu verstellen beziehungsweise um den Freigabezustand beziehungsweise den Federzustand in der Kupplungseinrichtung einzustellen.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Schaltereinrichtung einen Kupplungsring aufweist, welcher zwischen einer Freigabeposition, in welcher der Freigabezustand eingestellt ist und einer Federposition, in welcher der Federzustand eingestellt ist, um die Schwenkachse relativ zum zweiten Befestigungselement verschwenkbar ist. Hierbei verläuft die Schwenkachse insbesondere konzentrisch und parallel zur Mittelachse sowie zur Gelenkachse. Mit anderen Worten ist der Kupplungsring in der Freigabeposition oder in der Federposition relativ zum zweiten Befestigungselement anordenbar. Über den Kupplungsring ist mittels des Reibschlusses der Abstützring drehfest mit dem zweiten Befestigungselement verbindbar. Der Kupplungsring wird sowohl in dessen Freigabeposition als auch in dessen Federposition bei einem Verschwenken des ersten Befestigungselements relativ zum zweiten Befestigungselement mit dem zweiten Befestigungselement mitverschwenkt. Somit ist der Kupplungsring sowohl in der Freigabeposition als auch in der Federposition drehfest mit dem zweiten Befestigungselement verbunden, wobei der Kupplungsring zum Verstellen zwischen dessen Freigabestellung und dessen Federstellung relativ zum zweiten Befestigungselement um die Schwenkachse verschwenkbar ist. In der Freigabeposition sowie in der Federposition kann der Kupplungsring relativ zum zweiten Befestigungselement fixiert sein, wobei für ein Verstellen des Kupplungsrings zwischen der Freigabeposition und der Federposition ein relatives Verschwenken des Kupplungsrings relativ zum zweiten Befestigungselement freigebbar ist. Über den Kupplungsring ist der Abstützring besonders einfach drehfest zu dem zweiten Befestigungselement fixierbar und relativ zu dem zweiten Befestigungselement freigebbar.
-
In dem Zusammenhang hat es sich als insbesondere vorteilhaft erwiesen, wenn der Kupplungsring in einer Aufnahme des zweiten Befestigungselements relativ zu dem zweiten Befestigungselements um die Schwenkachse schwenkbar aufgenommen ist. Hierbei weist die Aufnahme wenigstens eine Führungskulisse auf, in welche ein zugeordnetes Führungselement des Kupplungsrings eingreift und über welche eine Schwenkbewegung des Kupplungsrings relativ zu dem zweiten Befestigungselement begrenzbar ist. Mit anderen Worten weist das zweite Befestigungselement die topfförmige Aufnahme auf, in deren umfangsseitigen Seitenwand die wenigstens eine Führungskulisse angeordnet ist. In der jeweiligen Führungskulisse ist das zugeordnete Führungselement des Kupplungsrings angeordnet, wobei bei einem Verschwenken des Kupplungsrings relativ zum zweiten Befestigungselement zum Verstellen des Kupplungsrings zwischen der Freigabeposition und der Federposition das in der jeweiligen Führungskulisse aufgenommene Führungselement relativ zur Führungskulisse bewegt wird. Hierbei gibt die Führungskulisse über deren geometrische Ausgestaltung die Freigabeposition sowie die Federposition des Kupplungsrings vor. Das jeweilige Führungselement ist relativ zu der zugeordneten Führungskulisse entlang einer Umfangsrichtung der umfangsseitigen Seitenwand der Aufnahme beziehungsweise des Kupplungsrings beim Verstellen des Kupplungsrings zwischen der Freigabeposition und der Federposition relativ zur Aufnahme und somit relativ zum zweiten Befestigungselement bewegbar. Über die Aufnahme sowie die wenigstens eine Führungskulisse der Aufnahme ist somit sowohl die Freigabeposition als auch die Federposition des Kupplungsrings relativ zum zweiten Befestigungselement besonders präzise vorgebbar, um ein besonders einfaches Verstellen des Kupplungsrings zwischen dessen Freigabeposition und dessen Federposition zu ermöglichen.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Abstützring konzentrisch zu dem Kupplungsring angeordnet ist und der Kupplungsring in der Federposition über den Reibschluss drehfest mit dem Abstützring verbunden ist. In der Freigabeposition ist der Abstützring relativ zum Kupplungsring frei um die Schwenkachse beziehungsweise die Mittelachse beziehungsweise die Gelenkachse drehbar. Beim Verstellen des Kupplungsrings zwischen dessen Freigabeposition und dessen Federposition ist somit der Kupplungsring sowohl relativ zur Aufnahme des Befestigungselements 2, als auch relativ zum Abstützring um die Schwenkachse verschwenkt. Somit besteht bei Anordnung des Kupplungsrings in der Federposition der Reibschluss, wobei bei Anordnung des Kupplungsrings in der Freigabeposition der Reibschluss nicht besteht. In der Freigabeposition ist der Abstützring relativ zum Kupplungsring frei mit dem ersten Befestigungselement relativ zum zweiten Befestigungselement verschwenkbar. In der Federposition des Kupplungsrings wird der Abstützring zusammen mit dem Kupplungsring mit dem zweiten Befestigungselement relativ zum ersten Befestigungselement mitverschwenkt. Folglich wird über den Kupplungsring der Abstützring zum Einstellen des Federzustands an den Kupplungsring drehfest angekuppelt und zum Einstellen des Freigabezustands von dem Kupplungsring entkuppelt. Folglich ist die Kupplungseinrichtung aufgrund der umfangsseitigen Anordnung des Kupplungsrings relativ zum Abstützring besonders einfach zwischen dem Freigabezustand und dem Federzustand schaltbar.
-
Es hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft gezeigt, wenn der Kupplungsring wenigstens eine sich verjüngende, radial nach innen von dem Abstützring überdeckte Aussparung aufweist, in welcher ein Stift führbar ist, wobei der Stift in der Federposition in einem verjüngten Ende der Aussparung angeordnet ist und in der Federposition einen Reibschluss zum Abstützring bereitstellt und in der Freigabeposition kontaktfrei zu dem Abstützring angeordnet ist. Die wenigstens eine Aussparung verjüngt sich insbesondere entlang einer Umfangsrichtung des Kupplungsrings, wobei die Aussparung des Kupplungsrings zum Abstützring hin zumindest bereichsweise offen ist. In der Aussparung ist der zugeordnete Stift angeordnet, welcher beim Verstellen des Kupplungsrings von dessen Federposition in dessen Freigabeposition innerhalb der Aussparung in der Umfangsrichtung des Kupplungsrings relativ zur Aussparung bewegbar ist. Ist der Stift in dem verjüngten Ende der Aussparung angeordnet, dann wird der Stift seitlich gegen eine dem Abstützring abgewandte und dem Abstützring gegenüberliegende Seitenwand des Kupplungsrings, welche im Folgenden als erste Seitenwand bezeichnet wird, sowie gegen den Abstützring abgestützt, sodass über den Stift der Reibschluss bereitgestellt wird, über welchen der Abstützring drehfest mit dem Kupplungsring verbunden ist. Beim Verstellen des Kupplungsrings von der Federposition in dessen Freigabeposition wird der Stift in der Aussparung in Umfangsrichtung des Kupplungsrings in das dem verjüngten gegenüberliegende Ende des Kupplungsrings bewegt, wobei der Stift beim Verstellen zumindest vom Abstützring getrennt wird, sodass in der Freigabeposition des Kupplungsrings der Stift kontaktfrei zum Abstützring angeordnet ist. Hierdurch ist der Abstützring in der Freigabeposition des Kupplungsrings relativ zum Kupplungsring frei drehbar. In der Federposition des Kupplungsrings ist der Stift zwischen der dem Abstützring gegenüberliegenden Seitenfläche der Aussparung des Kupplungsrings und dem Abstützring eingeklemmt, wodurch der Abstützring relativ zum Kupplungsring fixiert ist. Über den Stift ist der Reibschluss besonders einfach einstellbar und lösbar, sodass mittels des Stifts der Abstützring besonders einfach drehfest zu dem Kupplungsring positionierbar und drehfrei zu dem Kupplungsring anordenbar ist.
-
Es hat sich als weiterhin vorteilhaft gezeigt, wenn zum Rückstellen der in der jeweiligen Aussparung angeordnete Stift gegen wenigstens eine Seitenwand des verjüngten Endes der jeweiligen Aussparung federnd abgestützt ist. Insbesondere ist der Stift gegen die die Aussparung in Umfangsrichtung seitlich begrenzende Seitenwand federnd abgestützt, wobei diese im Folgenden als zweite Seitenwand bezeichnete Seitenwand zu der dem Abstützring gegenüberliegenden ersten Seitenwand unterschiedlich ist. Das federnde Abstützen des Stifts gegen die zweite Seitenwand ermöglicht, dass der Stift bei einem Verstellen des Kupplungsrings zwischen dessen Freigabeposition und dessen Federposition besonders einfach rückstellbar ist. Insbesondere ermöglicht das federnde Abstützen, beispielsweise mittels einer Schraubenfeder, dass der Reibschluss beim Verstellen des Kupplungsrings von der Federposition in die Freigabeposition besonders einfach und sicher freigegeben wird. Ein Einklemmen des Stifts zwischen der ersten Seitenwand und dem Abstützring trotz Anordnung des Kupplungsrings in der Freigabeposition kann somit unterbunden werden. Das federnde Abstützen des Stifts ermöglicht somit ein besonders sicheres und einfaches Rückstellen des Stifts beim Verstellen des Kupplungsrings von der Federposition in die Freigabeposition um ein sicheres Verstellen der Kupplungseinrichtung von dem Federzustand in den Freigabezustand zu gewährleisten.
-
Ferner ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Aussparung eine dem verjüngten Ende gegenüberliegende Öffnung aufweist, durch welche hindurch ein Verstellelement des zweiten Befestigungselements beim Verstellen der Schaltereinrichtung zwischen der Freigabeposition und der Federposition führbar ist. Zum Herstellen des Reibschlusses zwischen dem Kupplungsring und dem Abstützring ist mittels des Verstellelements der Stift gegen das verjüngte Ende der Aussparung drückbar. Das dem verjüngten Ende entlang der Umfangsrichtung gegenüberliegende andere Ende der Aussparung weist somit die Öffnung auf, durch welche hindurch das Verstellelement führbar ist. Dieses Verstellelement ist insbesondere einstückig mit dem zweiten Befestigungselement ausgebildet. Mittels des Verstellelements ist der Stift in Umfangsrichtung des Kupplungsrings in das verjüngte Ende drückbar, wodurch der Stift zwischen der ersten Seitenfläche des Kupplungsrings und dem Abstützring zum Einstellen des Reibschlusses eingeklemmt wird. Wird beim Verstellen des Kupplungsrings von dessen Federposition in dessen Freigabeposition der mittels des Verstellelements auf den Stift ausgeübte Druck gelöst, dann kann der Stift über die federnde Abstützung gegen die zweite Seitenwand aus dem verjüngten Ende der Aussparung herausgedrückt werden, um den Abstützring freizugeben. Beim Verstellen beziehungsweise Verschwenken des Kupplungsrings relativ zum zweiten Befestigungselement wird das wenigstens eine Verstellelement relativ zur Aussparung in Umfangsrichtung mitverschwenkt. Folglich ist somit über das Verstellelement der Reibschluss zwischen dem Abstützring und dem Kupplungsring einstellbar um den Federzustand in der Kupplungseinrichtung einzustellen. Weist der Kupplungsring mehrere Aussparungen mit jeweiligen in den Aussparungen angeordneten Stiften auf, so weist das zweite Befestigungselement für jede der Aussparungen ein jeweiliges der jeweiligen Aussparung zugeordnetes Verstellelement auf. Mittels der mehreren Verstellelemente sind sämtliche Stifte gleichzeitig in die jeweiligen verjüngten Enden der Aussparungen drückbar, um gleichzeitig mittels sämtlicher Stifte den Abstützring relativ zum Kupplungsring zu fixieren. Beispielsweise können hierbei die mehreren Aussparungen gleichmäßig über einen Umfang des Kupplungsrings verteilt sein, um über die jeweiligen Stifte ein gleichmäßiges Fixieren des Abstützrings relativ zum Kupplungsring im Federzustand der Kupplungseinrichtung zu ermöglichen. Die jeweiligen Verstellelemente ermöglichen ein besonders einfaches Einstellen des Federzustands in der Kupplungseinrichtung.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltereinrichtung mittels eines elektronischen Aktors zwischen dem Freigabezustand und dem Federzustand verstellbar ist. Das bedeutet, dass der Kupplungsring mittels des elektrischen Aktors relativ zum zweiten Befestigungselement verschwenkbar ist, um die Kupplungseinrichtung zwischen dem Federzustand und dem Freigabezustand zu verstellen. Beispielsweise kann mittels des elektrischen Aktors der Kupplungsring in der Freigabeposition und in der Federposition fixiert werden, um ein unkontrolliertes Verstellen der Kupplungseinrichtung zwischen dem Freigabezustand und dem Federzustand zu unterbinden. Mittels des elektrischen Aktors ist die Schaltereinrichtung besonders einfach und sicher zwischen dem Freigabezustand und dem Federzustand verstellbar.
-
In weiterer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Befestigungselement und/oder das zweite Befestigungselement wenigstens eine Schiene aufweisen, über welche das jeweilige Befestigungselement an dem jeweiligen Körperteil befestigbar ist. Über die jeweilige Schiene kann zumindest eine Drehbewegung beziehungsweise eine Schwenkbewegung des jeweiligen Körperteils zu dem jeweiligen zugeordneten Befestigungselement unterbunden werden. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Mittelachse beziehungsweise die Schwenkachse der Kupplungseinrichtung jederzeit zumindest im Wesentlichen konzentrisch zur Gelenkachse des Gelenks angeordnet ist um ein besonders vorteilhaftes Unterstützen der Bewegung der Körperteile relativ zueinander zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Schiene eine translatorische Bewegung des Körperteils relativ zu dem Befestigungselement ermöglichen, um ein Aufbauen von Spannungen zwischen dem jeweiligen Befestigungselement und dem jeweiligen zugeordneten Körperteil zu unterbinden. Hierdurch kann ein besonders hoher Tragekomfort für die die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung tragende Person erreicht werden. Darüber hinaus können über die jeweiligen Schienen Spannungen in der Kupplungseinrichtung vermieden werden, wodurch die Kupplungseinrichtung besonders langlebig ist.
-
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
-
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Unterschenkels sowie eines Fußes einer Person, wobei der Fuß gegen den Unterschenkel mit einer orthopädietechnischen Gelenkvorrichtung unterstützt ist, welche ein erstes, an dem Fuß befestigbares Befestigungselement sowie ein zweites, an dem Unterschenkel befestigbares Befestigungselement umfasst, welche über eine Kupplungseinrichtung relativ zueinander um eine Schwenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind;
- 2 eine Explosionsansicht der Kupplungseinrichtung mit einer Spiralfeder, einem Abstützring, einer Vielzahl an Stiften sowie einem Kupplungsring zum Verschalten des ersten Befestigungselements mit dem zweiten Befestigungselement;
- 3 eine schematische Draufsicht auf die Kupplungseinrichtung mit der einenends mit dem ersten Befestigungselement drehfest verbundenen Spiralfeder, welchen anderenends gegen den Abstützring abgestützt ist und über den Abstützring mittels des Kupplungsrings mit dem zweiten Befestigungselement drehfest verbindbar oder zu dem zweiten Befestigungselement drehfrei anordenbar ist;
- 4a-4b jeweilige schematische ausschnittsweise Seitenansichten einer Aussparung des Kupplungsrings, in welcher ein Stift angeordnet ist, über welchen eine Reibverbindung zwischen dem Kupplungsring und dem Abstützring bereitstellbar und lösbar ist.
-
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
-
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist bereichsweise ein Bein 1 einer Person dargestellt. Dieses Bein 1 weist als erstes Körperteil einen Fuß 2 und als zweites Körperteil einen Unterschenkel 3 auf. Der Fuß 2 ist mit dem Unterschenkel 3 über ein Gelenk 4 verbunden, welches eine Gelenkachse aufweist. Um die Gelenkachse des Gelenks 4 ist der Fuß 2 relativ zum Unterschenkel 3 bei einer Bewegung des Beins 1 verschwenkbar. Um eine Bewegung des Beins 1 besonders vorteilhaft unterstützen zu können, ist eine orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 vorgesehen.
-
Diese orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 weist ein erstes Befestigungselement 6 auf, welches dazu eingerichtet ist, an dem ersten Körperteil drehfest angeordnet zu werden und in der in 1 gezeigten Darstellung an dem Fuß 2, insbesondere an einem von dem Fuß 2 getragenen Schuh, befestigt ist. Die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 umfasst des Weiteren ein zweites Befestigungselement 7, welches dazu eingerichtet ist, an dem zweiten Körperteil befestigt zu werden und ist vorliegend an dem Unterschenkel 3 befestigt. Das erste Befestigungselement 6 und/oder das zweite Befestigungselement 7 können jeweils wenigstens eine Schiene aufweisen, über welche die jeweiligen Befestigungselemente 6, 7 an den zugeordneten Körperteilen befestigbar sind. Hierbei können die jeweiligen Schienen eine translatorische Bewegung des jeweiligen Befestigungselements zu dem jeweiligen zugeordneten Körperteil ermöglichen um Spannungen in einer das erste Befestigungselement 6 mit dem zweiten Befestigungselement 7 verbindenden Kupplungseinrichtung 8 besonders gering zu halten.
-
Mittels der Kupplungseinrichtung 8 ist das erste Befestigungselement 6 mit dem zweiten Befestigungselement 7 verbunden. Hierbei ermöglicht die Kupplungseinrichtung 8 ein Verschwenken des ersten Befestigungselements 6 relativ zum zweiten Befestigungselement 7 um eine Schwenkachse 9. Die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 ist derart am Bein 1 der Person angeordnet, dass die Schwenkachse 9 konzentrisch zur Gelenkachse des Gelenks 4 angeordnet ist, wodurch bei einer Bewegung des Beins 1 ein Verschwenken des Fußes 2 relativ zum Unterschenkel 3 mittels der orthopädietechnischen Gelenkvorrichtung 5 besonders vorteilhaft unterstützbar ist. Die Kupplungseinrichtung 8 ist in 2 in einer Explosionsdarstellung detaillierter dargestellt. Die Kupplungseinrichtung 8 weist eine Federeinrichtung 10 auf, welche vorliegend eine Spiralfeder 11 umfasst. Mittels der Federeinrichtung 10 ist bei einer ersten Relativbewegung des ersten Befestigungselements 6 zu dem zweiten Befestigungselement 7 Bewegungsenergie in Form von Federspannung einspeicherbar. Bei einer zu der ersten Relativbewegung unterschiedlichen, zweiten Relativbewegung des ersten Befestigungselements 6 zum zweiten Befestigungselement 7 ist die Bewegungsenergie durch Entspannen der Federeinrichtung 10 freigebbar. Folglich ist mittels der Federeinrichtung 10 Bewegungsenergie zwischenspeicherbar um eine Bewegung des Beins 1 der Person besonders vorteilhaft unterstützen zu können.
-
Um zu ermöglichen, dass die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 in einem Freigabezustand, in welchem das erste Befestigungselement 6 relativ zum zweiten Befestigungselement 7 unter Umgehung der Federeinrichtung 10 frei um die Schwenkachse 9 schwenkbar ist, und in einem Federzustand betreibbar ist, in welchem das erste Befestigungselement 6 über die Federeinrichtung 10 mit dem zweiten Befestigungselement 7 kraftübertragend verbunden ist, ist eine Schaltereinrichtung 12 vorgesehen. Mittels der Schaltereinrichtung 12 ist die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 somit zwischen dem Freigabezustand und dem Federzustand verstellbar. In dem Freigabezustand ist das erste Befestigungselement 6 relativ zum zweiten Befestigungselement 7 frei um die Schwenkachse 9 ohne einen Aufbau von Federspannung oder ein Freigeben von Federspannung in der Federeinrichtung 10 verschwenkbar. In dem Federzustand hingegen ist die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 dazu eingerichtet, bei der ersten Relativbewegung die Bewegungsenergie in der Federeinrichtung 10 einzuspeichern und bei der zweiten Relativbewegung die in der Federeinrichtung 10 eingespeicherte Bewegungsenergie zum Unterstützen dieser zweiten Relativbewegung freizugeben.
-
Wie in der Explosionsdarstellung in 2 erkannt werden kann, umfasst die Schaltereinrichtung 12 einen Kupplungsring 13, über welchen die Federeinrichtung 10 kraftschlüssig mit dem zweiten Befestigungselement 7 verbindbar ist und ein Kraftschluss zwischen dem zweiten Befestigungselement 7 und der Federeinrichtung 10 unterbindbar ist. Das zweite Befestigungselement 7 weist wie in 2 zu sehen ist eine Aufnahme 14 auf, in welcher der Kupplungsring 13 aufnehmbar ist. Die Aufnahme 14 kann auch als Kupplungskäfig bezeichnet werden. Die Aufnahme 14 ist ringförmig ausgebildet, wobei mittels der Aufnahme 14 der Kupplungsring 13 in einem in der Aufnahme 14 aufgenommenen Zustand umfangsseitig von der Aufnahme 14 umschlossen ist. Bei dem in der Aufnahme 14 aufgenommenen Zustand des Kupplungsrings 13 sind jeweilige Mittelachsen des Kupplungsrings 13 und der Aufnahme 14 konzentrisch zur Schwenkachse 9 der Kupplungseinrichtung 8 angeordnet. Der Kupplungsring 13 weist im Bereich seiner Mittelachse ein Öffnung auf, durch welche hindurch ein zylinderförmiges Aufnahmeelement 15 des ersten Befestigungselement 6 hindurchsteckbar ist. Das Aufnahmeelement 15 des ersten Befestigungselements 6 ermöglicht somit eine Verschwenkbewegung des Kupplungsrings 13 relativ zum ersten Befestigungselement 6, während die ringförmige Aufnahme 14 des zweiten Befestigungselements 7 eine Verschwenkbewegung des Kupplungsrings 13 um die Schwenkachse 9 relativ zum zweiten Befestigungselement 7 ermöglicht.
-
Wie des Weiteren aus 2 erkannt werden kann, weist die Aufnahme 14 des zweiten Befestigungselements 7 mehrere Führungskulissen 16 auf, in welche jeweils ein Führungselement 17 des Kupplungsrings 13 eingesteckt ist. Über das Anordnen der jeweiligen Führungselemente 17 des Kupplungsrings 13 in den Führungskulissen 16 der Aufnahme 14 ist eine jeweilige relative Verschwenkung des Kupplungsrings 13 relativ zur Aufnahme 14 um die Schwenkachse 9 begrenzbar. Insbesondere sind durch die Führungskulissen 16 zumindest zwei maximale Verschwenkpositionen des Kupplungsrings 13 relativ zur Aufnahme 14 um die Schwenkachse 9 durch ein jeweiliges seitliches Anschlagen des jeweiligen Führungselements 17 in der jeweiligen Führungskulisse 16 vorgegeben. Die jeweiligen maximalen Verschwenkpositionen des Kupplungsrings 13 relativ zur Aufnahme 14 definieren eine Freigabeposition 27 sowie eine Federposition 25 des Kupplungsrings 13 relativ zur Aufnahme 14. Bei einer Anordnung des Kupplungsrings 13 in der Federposition 25 ist der Federzustand in der Kupplungseinrichtung 8 eingestellt. Bei einer Anordnung des Kupplungsrings 13 in einer Freigabeposition 27 ist die Kupplungseinrichtung 8 in dem Freigabezustand eingestellt. Zum Verstellen des Kupplungsrings 13 zwischen der Freigabeposition 27 und der Federposition 25 kann ein elektrischer Aktor vorgesehen sein, welcher insbesondere von einem Elektromotor angetrieben wird.
-
Umfangsseitig der Federeinrichtung 10 ist ein Abstützring 18 vorgesehen, welcher die Spiralfeder 11 umfangsseitig umschließt und umfangsseitig von dem Kupplungsring 13 umschlossen wird. Die Schaltereinrichtung 12 der Kupplungseinrichtung 8 umfasst zusätzlich zu dem Kupplungsring 13 mehrere Stifte 19, über welche zum Herstellen des Federzustands der Abstützring 18 drehfest zum Kupplungsring 13 fixierbar ist. Die Stifte 19 können auch als Walzen bezeichnet werden. Alternativ zu den Stiften 19 können Kugeln in den jeweiligen Aussparungen 23 angeordnet werden, wobei über die Kugeln der Abstützring 18 relativ zum Kupplungsring 13 fixierbar oder der Abstützring 18 freigebbar ist. Zum Herstellen des Freigabezustands ist der Abstützring 18 von den mehreren Stiften 19 freigebbar, um eine relative Verschwenkung des Abstützrings 18 zum Kupplungsring 13 zu ermöglichen.
-
In 3 ist die Kupplungseinrichtung 8 in einem zusammengebauten Zustand dargestellt. Wie in 3 erkannt werden kann, weist die Spiralfeder 11 ein erstes Ende 20 und ein zweites Ende 21 auf. Das erste Ende 20 der Spiralfeder 11 ist drehfest mit dem Aufnahmeelement 15 des ersten Befestigungselements 6 verbunden. Das zweite Ende 21 der Spiralfeder 11 ist gegen den Abstützring 18 abgestützt. Der Abstützring 18 weist hierfür ein radial nach innen und somit in Richtung der Schwenkachse 9 abstehendes Abstützelement 22 auf, gegen welches das zweite Ende 21 der Spiralfeder 11 abgestützt ist. Hierbei ist das zweite Ende 21 der Spiralfeder 11 vorliegend fest mit dem Abstützelement 22 des Abstützrings 18 verbunden, sodass das zweite Ende 21 der Spiralfeder 11 mit dem Abstützring 18 mitverschwenkt wird, beziehungsweise der Abstützring 18 mit dem zweiten Ende 21 der Spiralfeder 11 mitverschwenkbar ist. Der Abstützring 18 ist konzentrisch zu dem Kupplungsring 13 abgeordnet, wobei in der Federposition 25 des Kupplungsrings 13 der Kupplungsring 13 drehfest mit dem Abstützring 18 verbunden ist. In der Freigabeposition 27 des Kupplungsrings 13 ist der Abstützring 18 relativ zum Kupplungsring 13 frei um die Schwenkachse 9 verschwenkbar.
-
Um den Kupplungsring 13 drehfest mit dem Abstützring 18 zu verbinden, wird zum Herstellen des Federzustands ein Reibschluss erzeugt. Der Reibschluss wird über die mehreren Stifte 19 hergestellt. Die Stifte 19 sind in jeweiligen zugeordneten Aussparungen 23 des Kupplungsrings 13 angeordnet. Die jeweiligen Aussparungen 23 sind zum Abstützring 18 hin offen ausgebildet. Hierbei sind die Aussparungen 23 radial nach innen zur Schwenkachse 9 hin vom Abstützring 18 überdeckt. Entlang einer Umfangsrichtung des Kupplungsrings 13 verjüngen sich die Aussparungen 23 zu einer Seite hin. Folglich weisen die Aussparungen 23 jeweils ein verjüngtes Ende 24 auf. In den jeweiligen Aussparungen 23 des Kupplungsrings 13 sind die Stifte 19 angeordnet, welche entlang der Umfangsrichtung des Kupplungsrings 13 in der Aussparung 23 zum verjüngten Ende 24 der Aussparung 23 hin oder von dem verjüngten Ende 24 wegbewegbar sind.
-
In der in 4b dargestellten Federposition 25 des Kupplungsrings 13 ist der in der dargestellten Aussparung 23 angeordnete Stift 19 in dem verjüngten Ende 24 der Aussparung 23 angeordnet. Bei der Anordnung des Stifts 19 in dem verjüngten Ende 24 ist der Stift 19 zwischen dem die Aussparung 23 radial nach innen zur Schwenkachse 9 hin überdeckenden Abstützring 18 sowie einer dem Abstützring 18 gegenüberliegenden, ersten Seitenwand 26 der Aussparung 23 eingeklemmt. Über das Einklemmen des Stifts 19 zwischen der ersten Seitenwand 26 und dem Abstützring 18 wird der Reibschluss hergestellt, wodurch der Abstützring 18 mit dem Kupplungsring 13 drehfest verbunden ist. In 4a ist dieselbe Aussparung 23 dargestellt, wobei der Kupplungsring 13 in dieser Darstellung in der Freigabeposition 27 angeordnet ist. In dem Freigabezustand ist der in der Aussparung 23 angeordnete Stift 19 beabstandet zu dem Abstützring 18 angeordnet, sodass der Abstützring 18 an die Schwenkachse 9 frei relativ zum Kupplungsring 13 verschwenkbar ist.
-
Ist der Abstützring 18 drehfest mit dem Kupplungsring 13 verbunden, so wird über das Abstützelement 22 bei einer Relativbewegung des ersten Befestigungselements 6 relativ zum zweiten Befestigungselement 7 um die Schwenkachse 9 über das zweite Ende 21 der Spiralfeder 11 die Bewegungsenergie in der Federeinrichtung 10 eingespeichert oder die Bewegungsenergie aus der Federeinrichtung 10 ausgespeichert. Ist die Kupplungseinrichtung 8 in dem Freigabezustand eingestellt, dann drehen das zweite Ende 21 der Spiralfeder 11 und über das zweite Ende 21 das Abstützelement 22 und somit der Abstützring 18 frei mit dem ersten Befestigungselement 6 mit bei einer Relativbewegung des ersten Befestigungselements 6 relativ zum zweiten Befestigungselement 7.
-
Um ein besonders vorteilhaftes Verstellen des Kupplungsrings 13 zwischen dessen Freigabeposition 27 und dessen Federposition 25 zu ermöglichen, weist das zweite Befestigungselement 7 jeweilige Verstellelemente 28 auf, mittels welchen die jeweiligen Stifte 19 in der Aussparung 23 in das verjüngte Ende 24 der Aussparung 23 hineindrückbar sind. Das zweite Befestigungselement 7 weist für jede der Aussparungen 23 ein Verstellelement 28 auf. Das jeweilige Verstellelement 28 ist durch eine dem verjüngten Ende 24 in Umfangsrichtung des Kupplungsrings 13 gegenüberliegende Öffnung 29 hindurchführbar, um in der Federposition 25 des Kupplungsrings 13 den Stift 19 in das verjüngte Ende 24 der Aussparung 23 zu drücken und hierdurch den Reibschluss einzustellen. Um ein besonders einfaches Rückstellen des Stifts 19 bei einem Verstellen des Kupplungsrings 13 von der Federposition 25 in die Freigabeposition 27 zu ermöglichen, ist der jeweilige Stift 19 über eine jeweilige Spiralfeder 30 gegen eine zweite Seitenwand 31 der Aussparung 23, welche dem verjüngten Ende 24 zugeordnet ist, zu der ersten Seitenwand 26 unterschiedlich ist und der Öffnung 29 in Umfangsrichtung gegenüber angeordnet ist, federnd abgestützt. Über diese erste Spiralfeder 30 wird der Stift 19 aus dem verjüngten Ende 24 der Aussparung 23 herausgedrückt sobald eine Krafteinwirkung von dem Verstellelement 28 auf den Stift 19 nachlässt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass der Abstützring 18 besonders sicher von dem Stift 19 freigegeben wird, sobald das Verstellelement 28 von dem Stift 19 entlang der Umfangsrichtung des Kupplungsrings 13 wegbewegt wird.
-
Um eine Krafteinwirkung des Verstellelements 28 auf den Stift 19 beim Verstellen des Kupplungsrings 13 von der Freigabeposition 27 in die Federposition 25 einzustellen zu können, ist für jede der Aussparungen 23 eine zweite Spiralfeder 32 vorgesehen, mittels welcher der jeweilige Stift 19 gegen das jeweilige Verstellelement 28 federnd abgestützt ist. Mittels der zweiten Spiralfeder 32 kann vermieden werden, dass der Stift 19 zwischen der ersten Seitenwand 26 und dem Abstützring 18 derart eingeklemmt wird, dass eine Federkraft der ersten Spiralfeder 11 nicht ausreicht, um den Reibschluss zu lösen. Das bedeutet, dass mittels der zweiten Spiralfeder 32 sichergestellt wird, dass die Federkraft der ersten Spiralfeder 30 ausreicht, um den Reibschluss zu lösen und hierdurch ein Rückstellen von dem Federzustand in den Freigabezustand zu ermöglichen.
-
Der beschriebenen orthopädietechnischen Gelenkvorrichtung 5 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass menschliche Gelenke und in einer Bewegung aktivierte Muskelgruppen täglich starken Belastungen und Beanspruchungen unterliegen. Sowohl bei einem einfachen Gehen, Laufen oder Treppensteigen als auch bei einem Heben, Stemmen oder Werfen werden Muskelgruppen stark beansprucht und Gelenke belastet. Ein gesunder Mensch trainiert entsprechende Muskelgruppen für seine physische Fitness um Ziele schneller zu erreichen oder sein Durchhaltevermögen zu steigern, wodurch weit entfernte Ziele erreicht werden können. Menschen, deren Muskelgruppen oder Gelenke durch Unfälle oder Erkrankungen geschwächt sind, sind oftmals in einer Ausführung einer Bewegung und/oder in ihrem Bewegungsradius eingeschränkt. Sie können am täglichen Leben nicht mehr teilnehmen, wie es bei gesunden Menschen der Fall ist. Es ist nachteilig, wenn Gelenke und Muskelgruppen, die zur Ausführung einer Bewegung beansprucht werden, nicht genügend Leistung zur Ausführung der Bewegung erbringen können. Hierdurch sind lediglich eine beschränkte Geschwindigkeit und/oder ein eingeschränkter Bewegungsradius erbringbar.
-
Diese Nachteile sollen mittels der orthopädietechnischen Gelenkvorrichtung 5 überkommen werden. Die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 umfasst eine passive und/oder aktive mechanische Drehfeder, insbesondere die Spiralfeder 11, welche im Bereich des Gelenks 4 des Beins 1 angeordnet ist und über das erste Befestigungselement 6 und das zweite Befestigungselement 7 beziehungsweise jeweilige mit dem Befestigungselementen 6, 7 verbundenen Schienen mit dem Bein 1 verbunden ist. Die Befestigungselemente 6, 7 beziehungsweise die den jeweiligen Befestigungselementen 6, 7 zugeordneten Schienen bilden einen Kraftschluss mit am Gelenk 4 anliegenden Muskeln, Sehen und Knochen und der Drehfeder. Durch Energieaufnahme und Energieabgabe von in der Drehfeder gespeicherten Energie im Federzustand der Kupplungseinrichtung 8 wird ein Bewegungsapparat der die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 tragenden Person, insbesondere das Bein 1, in dessen Bewegung unterstützt und entlastet.
-
Innerhalb einer Phase eines Bewegungsablaufs wird die Spiralfeder 11 gespannt, wodurch Bewegungsenergie rekuperiert wird und/oder es wird Energie mittels eines Energieträgers in die Spiralfeder 11 eingebracht, um Federspannung in der Spiralfeder 11 aufzubauen. Wird die Energie mittels des zusätzlichen Energieträgers eingebracht, dann handelt es sich bei der Spiralfeder 11 um eine aktive Feder. In einer auf die Phase folgende weitere Phase des Bewegungsablaufs wird die in der Spiralfeder 11 gespeicherte Energie abgegeben, auf die Befestigungselemente 6, 7 beziehungsweise die zugehörigen Schienen und über diese auf Muskeln und/oder Sehnen und/oder Knochen des Beins 1 übertragen, wodurch der Bewegungsablauf unterstützt und insbesondere beschleunigt werden kann. Mittels der Drehfeder wird die Bewegung eines menschlichen Körpers in ihrer Ausführung unterstützt, wodurch die Ausführung der Bewegung besonders einfach ist.
-
Die Kupplungseinrichtung 8 ist derart ausgestaltet, dass die Spiralfeder 11, bei welcher es sich insbesondere um ein Spiralfederband handelt, lediglich unter bestimmten Voraussetzungen gespannt wird und bei anderen Voraussetzungen ein kraftsparendes Bewegen des Gelenks 4 ermöglicht. Hierfür ist die Kupplungseinrichtung 8 zwischen dem Freigabezustand und dem Federzustand verstellbar. Das Verstellen der Kupplungseinrichtung 8 kann direkt über eine mechanische Verstellung des Kupplungsrings 13 zwischen dessen Federposition 25 und dessen Freigabeposition 27 und/oder indirekt über den elektrischen Aktor erfolgen. Bei einem Verstellen des Kupplungsrings 13 mittels des elektrischen Aktors kann der Kupplungsring 13 in Abhängigkeit von Sensorinformationen geschalten werden, wobei die Sensorinformationen insbesondere von an dem Bein 1 angeordneten Sensoreinrichtungen bereitgestellt werden können. Die in der Spiralfeder 11 eingespeicherte Energie wird insbesondere direkt nach dem Einspeichern freigegeben, um den Bewegungsablauf der jeweiligen Bewegung besonders vorteilhaft zu unterstützen.
-
Die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 kann insbesondere bei einem Treppensteigen oder einem Berglauf verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 in einen Funktionsschuh wie einen Feuerwehrschuh oder einen Bergwachtschuh integriert werden. Die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 ermöglicht eine Entlastung bei der die orthopädietechnische Gelenkvorrichtung 5 tragenden Person sowie ein besonders hohes Durchhaltevermögen der Person beim Laufen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 9492302 B2 [0002]
- US 5052379 [0003]
