SE469739B - Artificiell knaeled - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 469 759 2 i allmänhet att knäleden blir mycket komplex och därmed får en oönskad hög vikt.

Genom den amerikanska patentskriften 2 638 605 visas och beskrivs en knäled som består av länkmekanismer där låsningen sker med en spärr vid rakt knä, vilken spärr lösgöres medelst en länkmekanism som överför tådelens rörelse till knäleden.

Denna konstruktionslösning är mycket komplicerad och ger därmed den stora nackdelen att knäleden synes bli för tung för praktiskt bruk samt ger en icke naturlig avveckling av steget. Ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad polycentrisk knäled med hög stödfasstabilitet, låg vikt samt att låsningen sker på ett enkelt automatiskt sätt genom knäledens konstruktion och uppbyggnad, samt att eliminera de nackdelar som finns beträffande tidigare känd teknik. Dessa ändamål uppnås genom uppfinningen genom att den inledningsvis nämnda artificiella knäleden är utformad såsom anges i den kännetecknade delen av patentkrav l. Knäleden enligt uppfinningen är en polycentrisk led och innefattar en länk-mekanism bestående av flera länkar med varierande längd att dels stödfasstabilitet och en enkel automatisk låsfunktion. som är inbördes anordnade uppnå en hög Läsningen fungerar bara i utsträckt läge och endast vid hälbelastning. När foten, vid gàng,rullar över på den främre Det att låsningen inte förhindrar en naturlig avveckling av steget. delen frigörs låsningen automatiskt. innebär I det följande beskrivs uppfinningen närmare under hänvisning till bifogade ritningar.

Fig.l visar schematiskt en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Fig.2 visar olika vinkellägen av utföringsformen enligt fig. l vid normalt rörelseförlopp.

Fig.3 visar ett andra arbetssätt hos utföringsformen i fig. 1, som nædger olika vinkellägen med upp till 180 graders böjning.

Fig.4 visar utföringsformen i skid- skridsko eller dansläge. 10 15 20 25 30 35 -zs m \o -1 w xo Den i figur 1-4 visade knäleden består av länkmekanismer med stycken baslänkar och sju stycken ledpunkter. En två ledade fästpunkter 1,2 inrättade vid två làrbensdel C har undersidan pà en konventionellt sätt är avsedd att fästas vid lårbenet. Från vardera ovan nämnda fästpunkter 1,2 baslänkar A,B till infästningselement 4,5 i underbenet. skàlformig konstruktionsdel 3, som pà sträcker sig två En underbensdel D är uppbyggd kring en långsträckt del 6, konstruerad för att uppbära en konstgjord fot 7 i den nedre änden samt ett första infästningselement 4 i den övre änden. infästningselement 5 är inrättat pà den Ett andra làngsträckta delens 6 baksida, företrädesvis inom intervallet en till tre infästningselement 4,5 är konstruerade för att mottaga de två fjärdedelar av underbenets längd. Dessa baslänkar A,B som utgår från den skålformiga delen 3.

Infästningselementen 4,5 kan även betraktas som en form av rörliga länkmekanismer eller vipporgan.

Det första infästningselementet 4 som är inrättat vid underbensdelens D övre ände kan beskrivas som en länkmekanism med en lätt böjd v-form med tre ledpunkter 8,9,l0 varvid den ledpunkt 9 som är inrättad eller belägen mellan de andra är sammankopplad med underbenets làngsträckta del 6. Det första infästnings-elementet 4 fungerar dels som infästning för baslänkarna A,B samt som en balansvàg som rör sig beroende av hur kroppens tyngdpunkt rör sig. Ledpunkten 9 är den punkt kring vilken det första infästningselementet är rörligt.

Baslänkarna A, B som. sträcker sig från làrbensdelen är sammankopplade med de tvá ledpunkterna 8,10. ledpunkter 8,10 och de två ledpunkterna l, 2 vid làrbensdelen vid det första infästningselementets 4 ändar kan sägas utgöra Dessa tvà den “polycentriska delen" och dessa punkters avstånd till varandra är konstruerade och dimensionerade enligt den fyrledade polycentriska ledtypen.

Det andra infästningselementet 5 som är inrättat vid ungefär halva längden på den làngsträckta delen 6 kan beskrivas som 10 15 20 25 30 35 469 759 4 eller làsled som har två första en länkmekanism, vipporgan ledpunkter ll, 12 där den sammankopplad med den lángsträckta delen 6 och den andra ledpunkten 11 är ledpunkten 12 är samman-kopplad med den bakre basdelen B som sträcker sig från lárbendelen C och har en böjd utsträckning pà baksidan av underbensdelen D.

Vidare finns i området kring det andra infästningselementet 5 ett mekaniskt lásstopp 13 som har ungefär samma längdutsträckning som infästningselementet 5 och är justerbart och avtagbart från underbendelen. Làsstoppet 13 är i normalfallet fastsatt pá den lángsträckta delens 6 främre del och begränsar infästnings-elementets 5 rörelse.

Lásstoppet 13 är anordnat att normalt ge en distinkt begränsning av infästningselementets 5 rörelse framåt och är därför tillverkat av oeftergivligt material, företrädesvis metall. För att åstadkomma en viss fjädring eller elasticitet i läget för rörelsebegränsningen kan làsstoppet 13 vara tillverkat av ett metalliskt material belagt med ett material som är elastiskt eller fjädrande eller också kan làsstoppet och/eller mot detta verkande delar vara tillverkade av material som ger motsvarande funktion.

Knäleden fungerar på följande sätt. Vid belastning på hälen då knäleden befinner sig i väsentligen utsträckt läge kommer det första infästningselementet 4 att röra sig medsols kring ledpunkten 9 och tvinga det andra infästningselementet 5 mot làsstoppet 13. Så länge det ligger tyngd pà hälen kan inte det andra infästnings-elementet 5 öppna och röra sig medsols även om avsevärda krafter försöker böja leden. Tvärtom förstärks i stället làseffekten. Man får således en automatisk låsning av knäleden. Den elasticitet som làsstoppet uppvisar medför att hälisättningen med åtföljande låsning sker pá ett sätt som uppvisar stora likheter med den mänskliga gången. Vid gång när knäet är låst kan också en viss fjädring av infästningselementet 5 mot làsstoppet 13 ske, och detta medför en mindre böjning av leden i läst läge som också bidrar till en naturligare gång.

IN 10 15 20 25 30 35 5 469 759 Vid belastning på den främre delen av foten kommer det första infästningselementet 4 att 'väga. över i. motsols riktning.

Således det andra infästningselementet 5 att fritt kunna öppna och benet kan pendla helt fritt. Detta sker när det är naturligt att avveckla steget vid gång. Làsfunktionen förhindrar således ej kommer nu vid böjande krafter avvecklingen av steget.

Insiken om att en polycentrisk led med fördel kan konstrueras med rörliga infästningamedel 4, 5 vid underbenet 6 har gjort det möjligt att konstruera den ovan beskrivna knäleden med dess inbyggda làsfunktion som ej hindrar avveckling av steget vid gång utan samverkar till att övergången mellan knäledens låslägen och rörliga lägen sker automatiskt.

Fig.2 visar ett normalt rörelsemönster för knäleden och knäleden visas här i tre olika lägen. Det första läget visar benet i helt utsträckt läge och det andra läget visar knäleden. i halvböjt läge för att slutligen övergå i ett helböjt läge som motsvarar ungefär l5O grader.

Fig.3 visar ett rörelseförlopp med 180 graders böjning.

Låsstoppet är i detta fall bortkopplat och det andra infästningselementet 5 rör sig i nwtsatt håll jämfört med normalrörelsen. Nackdelen med detta rörelseförlopp är att underbenet kommer att ligga längre fram i halvböjt läge jämfört med motsvarande läge vid normalt rörelseförlopp.

Detta ger ai sin tur en längre hävarm. för lárbenet vid trappgàng och cykling. Läget är dock avsett att användas när man vill kunna böja benet helt.

Fig.4 visar ett läge där làsstoppet 13 har ett förskjutet läge. Detta innebär att benet kan pendla helt fritt tills användaren sätter i hälen och làsfunktionen går in. Fördelen med detta läge är att användaren kan deltaga i olika aktiviteter såsom dans och idrottsutövning.

Den ovan beskrivna knäleden är i första hand konstruerad för barn och deras stora behov av att vara rörliga men lämpar sig 10 15 469 759 väl även för vuxna. 6 Genom sin speciella konstruktion lämpar sig leden mycket bra för att tillverkas i någon form av kompositmaterial. Den är således lätt och stabil och har ett stort vinkelomrâde som den kan böjas i. I normalutförande går den att böja ca 150 grader och i specialutförande kan den böjas ca 180 grader. Den har en enkel automatisk lâsfunktion som inte hindrar en naturlig avveckling av steget och làsningen är helt geometrisk så det finns i princip inga delar som kan slitas ut. Vidare fungerar làsningen bara i utsträckt läge och endast vid hälbelastning.

Medan för illustration av uppfinningstanken endast en utföringsform av en lämplig knäled är visad och beskriven som ett exempel, är det givitvis självklart att uppfinningen ej pá nàgot sätt är begränsad till detta utan omfattar alla knäleder, som faller inom ramen för patentkraven.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 40 7 PATENTKRAV

1. Artificiell knäled med länkmekanismer där en làrbensdel (C) och en underbensdel (D) är sammankopplade av en främre och en bakre baslänk ( A, B ) som båda är ledade i var sina ändar med såväl underbensdel som làrbensdel, k ä n n e t e c k n a t dä rawr, att underbensdelens (D) ledade fästpunkter (9,ll) är 5) som vid att rörligt läge i rörliga infästningselement (4, rak knäled till intar väsentligen låst eller inrättade väsentligen samverkar knäleden automatiskt beroende på riktningen av knäledens belastning varvid det första infästningselementet (4) har tre ledpunkter och det andra infästningselementet (5) har två ledpunkter.

2. Knäled enligt krav 1 kännetecknat därav, att det första infästningselementet (4) är ledande sammankopplat med de båda från làrbenet utgående baslänkarna (A,B). att den ledande

3. Kmfledenhgtluavl kännetecknat därav, andra från làrbenet utgående baslänken (B) är sammankopplad med bägge infästningselementen (4, 5).

4. . Knäled enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a t dä raxr,att det andra infästningselementets (5) rörelse begränsas av ett làsstopp (13). att andra därav, det och nedre delen av den andra

5. Knäled enligt krav 4,kännetecknat (13) är infästningselementets (5) (B) rörelse framåt då knäleden befinner sig i låsstoppet anordnat att begränsa baslänkens väsentligen rakt läge.

6.Knäled enligt krav 4 eller 5,kännetecknat därav,att låsstoppets (13) läge är inställbart. 10 15 20 25 30 35 469 739 8

7.Knäled enligt något av kraven 4 till 6,känJ1etecfl däzraxr, att làsstoppet (13) är så anordnat att det medger en fjädrande begränsning av rörelsen.

8.Artificiell knäled lárbensdel (C) innefattande en främre led (1) och en bakre led (2), vilken lárbensdel (C) är avsedd att förbindas med ett làrben, en nedre, kännetecknat därav, e n làngsträckt del (6) innefattande en övre ledpunkt (9) vid den långsträckta delens (6) övre ände pà avstånd nedanför den övre delen (6) och en nedre ledpunkt (ll) ledpunkten, varvid den långsträckta huvuddelen till ett underben, en främre baslänk (A) med ledpunkter vid ändarna varvid den utgör ena änden är ledat förbunden med den främre leden (1), en bakre baslänk (B) ytterligare ledpunkt däremellan varvid den ena änden är ledat med ledpunkter vid ändarna och en förbunden med den bakre leden (2), ett första infästningselement (4) innefattande en länk med tre ledpunkter, två vid ändarna och en däremellan, varvid den mittre ledpunkten är förenad med den övre ledpunkten (9) och de båda övriga är rörligt förbundna med den främre baslänkens (A) nedre ledpunkt (8) respektive med den bakre baslänkens (B) mellersta ledpunkt (10), ett andra infästningselement (5) innefattande en länk med ledpunkter vid ändarna, varvid den ena änden är ledat förbunden med den långsträckta delens (6) nedre punkt (11) och den andra änden är ledat förbunden med den bakre baslänkens (B) nedre ledpunkt (12), en mekanisk stoppanordning (13) för begränsning av den bakre nedre ledpunkts (12) förhållande till den långsträckta delen (6) ovanför den nedre baslänkens (B) rörelse framåt i ledpunkten (ll), varvid de olika delarna är så dimensionerade och anordnade, att leden läses genom att den nedre ledpunkten (13) vid ökande tryck då tyngden vilar på hälen, medan den nedre ledpunkten (12) trycks hårdare mot stoppanordningen (12) lämnar anliggningen mot stoppanordningen (13) så att knäleden kan böja sig då tyngden förs över till tàn. d W»