DE29607647U1

DE29607647U1 - Künstliches Kniegelenk

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Publication number: DE29607647U1
Application number: DE29607647U
Authority: DE
Original assignee: Teh Lin Prosthetic & Orthopaed
Current assignee: Teh Lin Prosthetic & Orthopaed
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2006-04-27
Also published as: FR2747916A3; US5728173A; FR2747916B3

Description

TEH LIN PROSTHETIC 26. April 1996

& ORTHOPAEDIC INC. S 23811 Ro/He

Künstliches Kniegelenk

Die Erfindung betrifft ein künstliches Kniegelenk, insbesondere ein künstliches Kniegelenk, welches es dem Benutzer ermöglicht, gleichmäßig längs eines graduell geneigten Weges zu gehen.

Ein bekanntes künstliches Kniegelenk umfaßt eine Oberschenkelstütze, einen Schaft und eine Gelenkanordnung, welche die Oberschenkelstütze und den Schaft schwenkbar miteinander verbindet. Ein nachgiebiges Polsterglied ist an einem oberen Ende des Schaftes vorgesehen. Wenn das künstliche Kniegelenk gestreckt wird, um den Benutzer auf dem Boden abzustützen, liegt die Gelenkanordnung an dem Polsterglied an, so daß jede Erschütterung auf Grund eines Schlages zwischen dem Boden und einem künstlichen Bein abgepolstert wird, welches zu dem Kniegelenk gehört. Wenn jedoch das Kniegelenk verwendet wird, um den Benutzer auf einem geneigten Weg abzustützen, wird das Kniegelenk selten vollständig gestreckt, so daß sich ein unwirksames Abpolstern seitens des Polstergliedes ergibt, so daß der Benutzer bzw. die Person ihr Gleichgewicht verlieren kann.

Bei einem anderen bekannten künstlichen Kniegelenk ist ein Hydraulikzylinder mit der Oberschenkelstütze und der Gelenkanordnung verbunden und dient dazu, dem Kniegelenk eine Rückstellkraft zu verleihen. Eine geneigte Polsterstange ist an einem unteren Ende der Gelenkanordnung angelenkt und liegt an einem nachgiebigen Polsterglied an, welches an dem Schaft vorgesehen ist. Wenn das Kniegelenk etwas abgebogen wird, wenn beispielsweise die Person auf einem graduell abfallenden Weg abgestützt wird,

verursacht die Gelenkanordnung, daß die Polsterstange das Polsterglied komprimiert, um somit der Person zu ermöglichen, gleichmäßig auf einem abfallenden Weg zu gehen.

Es sei indessen hervorgehoben, daß die Polsterkraft, die von dem Polsterglied geschaffen wird, nicht so eingestellt werden kann, daß sie auf die Erfordernisse des Trägers paßt. Zusätzlich erfordert das Polsterglied eine axiale Stützstange, die sich dadurch erstreckt, um einen zweckmäßigen Betrieb des Polstergliedes zu gewährleisten. Der für die Bewegung der

&iacgr;&ogr; Stützstange vorgesehene Raum, wenn das Polsterglied komprimiert wird, vergrößert die Abmessung des Kniegelenkes. Als Ergebnis ist das Kniegelenk größer als ein natürliches Kniegelenk. Demzufolge ist dieses künstliche Kniegelenk nicht mit der herkömmlichen Praxis zum Herstellen von künstlichen Gliedern oder Gelenken vergleichbar, die so natürlich wie möglich

is aussehen.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein künstliches Kniegelenk, welches es dem Benutzer ermöglicht, längs eines graduell abfallenden Weges zu gehen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein künstliches Kniegelenk mit einem Polstereffekt, der so eingestellt werden kann, daß er auf die Erfordernisse der Person paßt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein künstliches Kniegelenk, welches in seiner Größe einem natürlichen Kniegelenk entsprechen kann.

Gemäß der Erfindung umfaßt ein künstliches Kniegelenk:

einen Schaft, der mit einem beabstandeten Paar sich aufwärts erstrekkender erster Ansätze und einem beabstandeten Paar sich radial erstreckender zweiter Ansätze ausgebildet ist;

eine Oberschenkelstütze, die mit einem beabstandeten Paar sich abwärts erstreckender dritter Ansätze ausgebildet ist;

eine Gelenkanordnung mit einem Paar Verbindungsglieder, deren jedes einen ersten Endabschnitt, der mit einem der dritten Ansätze schwenkbar verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt aufweist, der mit

einem der dritten Ansätze schwenkbar verbunden ist; einen Verbinder mit einem geneigten ersten Abschnitt mit einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt, der sich zwischen den dritten Ansätzen erstreckt und mit ihnen schwenkbar verbunden ist, einem zweiten Abis schnitt, der sich horizontal von dem unteren Abschnitt des ersten Abschnittes und zwischen den ersten Ansätzen erstreckt, mit einem Verbindungsabschmtt, der an der Verbindung des ersten und zweiten Abschnittes ausgebildet ist, und mit einer Vorspanneinheit, die an dem Schaft vorgesehen ist, um den zweiten Abschnitt des Verbinders aufwärts vorzuspannen, und

eine Polstereinheit, welche ein Betätigungsglied aufweist, welches ein oberes Ende hat, das mit einem beabstandeten Paar von Schwenkblökken ausgebildet ist, wobei der Verbindungsabschmtt des Verbinders sich zwischen den Schwenkblöcken erstreckt und damit schwenkbar verbunden ist, wobei das Betätigungsglied weiterhin ein unteres Ende aufweist, das sich zwischen den zweiten Ansätzen erstreckt und damit schwenkbar verbunden ist, wobei ein Paar Dämpfereinheiten vorgesehen ist, deren jede an einem entsprechenden der ersten Ansätze vorgesehen ist, wobei

jeder Schwenkblock eine rückwärtige Seite aufweist, die an einer entsprechenden der Dämpfereinheiten anliegt.

Vorzugsweise weist jeder der ersten Ansätze eine Vorderseite, eine rückwärtige Seite und eine Bohrung auf, die sich von der Vorderseite zu der rückwärtigen Seite erstreckt und ein im Durchmesser reduziertes vorderes Ende und ein mit Innengewinde versehenes rückwärtiges Ende aufweist. Jede der Dämpfereinheiten ist in der Bohrung des entsprechenden der ersten Ansätze vorgesehen und umfaßt einen in der Bohrung bewegbar angeordneten

&iacgr;&ogr; Stift, einen in das rückwärtige Ende der Bohrung eingeschraubten Anschlag und eine Feder, die zwischen dem Stift und dem Anschlag angeordnet ist, um den Stift von dem Anschlag fort zu drücken. Der Stift weist eine Spitze, die sich durch das vordere Ende der Bohrung erstreckt und einen vergrößerten Boden auf, um ein Entfernen des Stiftes aus der Bohrung durch das vordere Ende der Bohrung zu verhindern. Die Spitze des Stiftes liegt an der rückwärtigen Seite des entsprechenden der Schwenkblöcke an.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an Hand der beigefügten Zeichnung.

In der Zeichnunmg zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht eines künstlichen Kniegelenkes;

Fig. 2 schematisch und teilweise im Schnitt die Anordnung des bevorzugten Ausführungsbeispieles; und

Fig. 3 eine vergrößerte teilweise geschnittene schematische Ansicht, welche den Betrieb der Polstereinheit zeigt.

In Fig. 1 bis 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines künstlichen Kniegelenkes gemäß der Erfindung gezeigt und umfaßt einen Schaft 3, eine Oberschenkelstütze 4, eine Gelenkanordnung 5 und eine Polster- bzw. Dämpfereinheit 6.

Der Schaft 3 umfaßt einen rohrförmigen Körper 3a, der mit einem beabstandeten Paar sich aufwärts erstreckender erster Ansätze 30 und einem beabstandeten Paar sich radial erstreckender zweiter Ansätze 31 versehen ist. Jeder der ersten Ansätze 30 weist eine Frontseite, eine rückwärtige Seite &iacgr;&ogr; und eine Bohrung 301 auf, die sich von der Frontseite zu der rückwärtigen Seite erstreckt. Die Bohrung 301 weist ein im Durchmesser reduziertes vorderes Ende und ein mit Innengewinde versehenes rückwärtiges Ende auf. Der rohrförmige Körper 3a weist weiterhin ein oberes Ende mit einem radialen Innenflansch 32 auf, welcher ein Durchgangsloch 33 begrenzt.

Die Oberschenkelstütze 4 ist mit einem beabstandeten Paar sich abwärts erstreckender dritter Ansätze 40 versehen.

Die Gelenkanordnung 5 verbindet den Schaft 3 schwenkbar mit der Oberschenkelstütze 4 und umfaßt ein Paar Bindeglieder 51, einen Verbinder 52 und eine Vorspanneinheit 53. Jedes der Binde- bzw. Gelenkglieder 51 weist einen ersten Endabschnitt, der an einem der dritten Ansätze 40 angelenkt ist und einen zweiten Endabschnitt auf, der an einem der ersten Ansätze 30 angelenkt ist. Die Vorspanneinheit 53 ist in dem rohrförmigen Körper 3a vorgesehen und umfaßt einen Stift 531, der in dem rohrförmigen Körper 3a bewegbar angeordnet ist, einen in einem Bodenende des rohrförmigen Körpers 3a angeordneten Anschlag 532 und eine Feder 533 auf, die zwischen dem Stift 531 und dem Anschlag 532 vorgesehen ist, um den Stift 531 von dem Anschlag 532 fortzudrücken. Der Stift 531 hat eine Spitze, die sich durch das Durchgangsloch 33 in dem oberen Ende des rohrförmi-

gen Körpers 3a erstreckt, und einen vergrößerten Boden, um ein Entfernen des Stiftes 531 aus dem rohrförmigen Körper 3a durch das Durchgangsloch 33 zu verhindern. Der Verbinder 52 weist einen ersten geneigten Abschnitt 520 mit einem oberen Abschnitt, der sich zwischen den dritten Ansätzen 40 erstreckt und mit ihnen schwenkbar verbunden ist, und einen zweiten Abschnitt 521 auf, der sich von einem unteren Abschnitt des ersten Abschnittes 520 horizontal erstreckt und sich zwischen den ersten Ansätzen 30 erstreckt. Der zweite Abschnitt 521 weist eine Bodenseite auf, die an der Spitze des Stiftes 531 der Vorspanneinheit 53 anliegt. Der Verbinder 52 weist weiterhin

&iacgr;&ogr; einen Verbindungsabschnitt 522 auf, der an einer Verbindung der ersten und zweiten Abschnitte 521, 522 ausgebildet ist.

Die Polstereinheit 6 umfaßt ein Betätigungsglied 61 und ein Paar Dämpfereinheiten 62. Das Betätigungsglied 61 weist ein oberes Ende auf, welches mit einem beabstandeten Paar von Schwenkblöcken 611 versehen ist. Der Verbindungsabschnitt 522 des Verbinders 52 erstreckt sich zwischen den Schwenkblöcken 611 und ist mit ihnen mit Hilfe eines Schwenkbolzens 63 schwenkbar verbunden. Das Betätigungsglied 61 weist weiterhin ein unteres Ende auf, welches sich zwischen den zweiten Ansätzen 31 erstreckt und mit ihnen mit Hilfe eines Schwenkbolzens 64 schwenkbar verbunden ist. Jede der Dämpfereinheiten 62 ist in der Bohrung 301 eines entsprechenden der ersten Ansätze 30 angeordnet und umfaßt einen Stift 621, der in der Bohrung 301 bewegbar angeordnet ist, einen Anschlag 622, welcher in das rückwärtige Ende der Bohrung 305 eingeschraubt ist und eine Feder 623, die zwischen dem Stift 621 und dem Anschlag 622 vorgesehen ist, um den Stift 621 von dem Anschlag 622 fortzudrücken. Der Stift 621 weist eine Spitze, die sich durch das vordere Ende der Bohrung 301 erstreckt, und einen vergrößerten Boden auf, um ein Entfernen des Stiftes 621 aus der Bohrung 301 über ihr im Durchmesser reduziertes vordere Ende zu verhin-

dem. Die Spitze des Stiftes 621 liegt an der rückwärtigen Seite eines entsprechenden der Schwenkblöcke 611 an.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 und 3 schwenken, wenn die Oberschenkelstütze 4 in Richtung des Pfeiles A schwenkt, die Verbindungsglieder 51 und der Verbinder 52 entsprechend. Der zweite Abschnitt 521 des Verbinders 52 drückt die Vorspanneinheit 53 zusammen, die dazu dient, eine Rückstellkraft zum Rückstellen des Kniegelenkes in eine voll ausgestreckte Position zu schaffen. Wenn ein künstliches Bein, welches die bevorzugte Ausführungsform umfaßt, die Person auf dem Boden stützt, wird eine Kraft B auf den Verbinder 52 ausgeübt, so daß das Betätigungsglied 61 veranlaßt wird, in Richtung des Pfeiles C zu schwenken. Zu dieser Zeit komprimiert das Betätigungsglied 61 die Dämpfereinheiten 62, wie dies durch den Pfeil D angedeutet ist, um somit die Erschütterung auf Grund eines Schlages zwisehen dem künstlichen Bein und dem Boden abzupolstern, selbst wenn der Boden graduell abwärts geneigt ist. Demzufolge ermöglicht es das künstliche Kniegelenk gemäß Erfindung dem Träger, gleichmäßig längs eines abfallenden Weges zu gehen. Zusätzlich im Hinblick auf den Gewindeeingriff zwischen den Anschlägen 622 der Dämpfereinheiten 62 und den Bohrungen 301 in den ersten Ansätzen 30 kann der Kompressionsgrad der Federn 623 eingestellt werden, um entsprechend die Polsterkraft einzustellen, die von der Polstereinheit 6 in Übereinstimmung mit den Bedürfnissen des Trägers vorgegeben ist. Da weiterhin das künstliche Kniegelenk gemäß Erfindung nicht einen relativ großen Raum zum Bewegen einer axialen Stützstange erfordert, wobei dieser Raum bei dem obenbeschriebenen herkömmlichen Kniegelenk erforderlich ist, kann das erfindungsgemäße Kniegelenk in seiner Größe einem natürlichen Kniegelenk entsprechen.

Claims

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TEH LIN PROSTHETIC

& ORTHOPAEDIC INC: S 23811 Ro/He

Ansprüche

&iacgr;&ogr; 1. Künstliches Kniegelenk mit einem Schaft (3), einer Oberschenkelstütze (4) und einer Gelenkanordnung (5), welche den Schaft (3) und die Oberschenkelstütze (4) schwenkbar verbindet,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Schaft (3) mit einem beabstandeten Paar sich aufwärts erstreckender Ansätze (30) und einem beabstandeten Paar sich radial erstreckender zweiter Ansätze (31) ausgebildet ist,

die Oberschenkelstütze (4) mit einem beabstandeten Paar sich abwärts erstreckender dritter Ansätze (40) ausgebildet ist;

die Gelenkanordnung (5) ein Paar Verbindungsglieder (51), deren jedes einen ersten Endabschnitt, der mit einem der dritten Ansätze (40) schwenkbar verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt, der mit einem der ersten Ansätze (30) schwenkbar verbunden ist, einen Verbinder (52), der einen geneigten ersten Abschnitt (520) mit einem unteren Abschnitt und einem oberen Abschnitt, der sich zwischen den dritten Ansätzen (40) erstreckt und mit ihnen schwenkbar verbunden ist, einen zweiten Abschnitt (521), der sich horizontal von dem unteren Abschnitt des ersten Abschnittes (520) und zwischen den ersten Ansätzen (30) erstreckt, einen Verbindungsabschnitt (522), der als Verbindung des ersten und zweiten Abschnittes (520, 521) ausgebildet ist, und eine

Vorspanneinheit (53) umfaßt, die an dem Schaft (3) vorgesehen ist, um den zweiten Abschnitt (521) des Verbinders (52) aufwärts vorzuspannen, und

eine Polstereinheit (6) vorgesehen sind, welche ein Betätigungsglied (61) aufweist, welches ein oberes Ende hat, das mit einem beabstandeten Paar von Schwenkblöcken (611) ausgebildet ist, wobei der Verbindungsabschnitt (522) des Verbinders (52) sich zwischen den Schwenkblöcken (611) erstreckt und damit schwenkbar verbunden ist, wobei das Betätigungsglied (61) ein unteres Ende aufweist, das sich zwischen den zweiten Ansätzen (31) erstreckt und damit schwenkbar verbunden ist, wobei ein Paar Dämpfereinheiten (62) vorgesehen ist, deren jede an einem entsprechenden der ersten Ansätze (30) vorgesehen ist, wobei jeder Schwenkblock (611) eine rückwärtige Seite aufweist, die an einer entsprechenden der Dämpfereinheiten (62) anliegt.
2. Künstliches Kniegelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

jeder der ersten Ansätze (30) eine Vorderseite, eine rückwärtige Seite und eine Bohrung (301) aufweist, die sich von der Vorderseite zu der rückwärtigen Seite erstreckt, wobei die Bohrung (301) ein im Durchmesser reduziertes vorderes Ende und ein mit Innengewinde versehenes rückwärtiges Ende aufweist,

daß jede der Dämpfereinheiten (62) in der Bohrung (301) des entsprechenden der ersten Ansätze (30) vorgesehen ist und einen in der Bohrung (301) bewegbar angeordneten Stift (621), einen in das rückwärtige Ende der Bohrung (301) eingeschraubten Anschlag (622) und eine Feder (623) einschließt, die zwischen dem Stift (621) und dem Anschlag (622) angeordnet ist, um den Stift (621) von dem Anschlag (622) fort vor-

zuspannen, daß der Stift (621) eine Spitze, die sich durch das vordere Ende der Bohrung (301) erstreckt und einen vergrößerten Boden aufweist, um ein Entfernen des Stiftes (621) aus der Bohrung (301) durch das vordere Ende der Bohrung (301) zu verhindern, wobei die Spitze des Stiftes (621) an der rückwärtigen Seite des entsprechenden der Schwenkblöcke (611) anliegt.
3. Künstliches Kniegelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

&iacgr;&ogr; der Schaft (3) einen rohrförmigen Körper (3a) einschließt, der ein

oberes Ende, das mit einem radial einwärts gerichteten Flansch (32) versehen ist, welcher ein Durchgangsloch (33) begrenzt, und ein Bodenende aufweist,

die Vorspanneinheit (53) in dem rohrförmigen Körper (3a) vorgesehen ist und einen Stift (531), der bewegbar in dem rohrförmigen Körper (3a) angeordnet ist, einen in dem Bodenende des rohrförmigen Körpers (3a) angeordneten Anschlag (533) und eine Feder (532) umfaßt, welche zwischen dem Stift (531) und dem Anschlag (533) vorgesehen ist, um den Stift (531) von dem Anschlag (533) fortzudrücken, wobei der Stift

(531) eine Spitze, die sich durch das Durchgangsloch (33) in dem oberen Ende des rohrförmigen Körpers (3a) erstreckt, und einen vergrößerten Boden aufweist, um ein Entfernen des Stiftes (531) aus dem rohrförmigen Körper (3a) durch das Durchgangsloch (33) zu verhindern, wobei der zweite Abschnitt (521) des Verbinders (52) eine Bodenseite aufweist, die an der Spitze des Stiftes (531) anliegt.