一种假肢膝关节及其旋转调节机构

技术领域

本发明涉及假肢技术领域，具体涉及一种假肢膝关节及其旋转调节机构。

背景技术

假肢就是用工程技术的手段和方法，为弥补截肢者或肢体不完全缺损的肢体而专门设计和制作装配的人工假体，又称“义肢”。它的主要作用是代替失去肢体的部分功能，使截肢者恢复一定的生活自理和工作能力。其适用对象是因疾病、交通事故、工伤事故、运动创伤等原因的截肢者。步行是人体下肢最基本的功能，下肢任何平面的截肢(足趾除外)都会给人的步行带来困难。步行姿势不良还会给一个人整体的美感带来极大干扰。因此下肢假肢也是以尽可能恢复人的正常步行姿势为基本目的的。目前下肢假肢可根据下肢不同的截肢平面分为几大类：足踝部假肢、小腿假肢、大腿假肢、和髋关节离断假肢。不论是那一平面截肢后假肢，都能达到支撑身体和步行的目的。

对于大腿截肢的患者而言，保证患者正常运动的核心部件就是膝关节，膝关节在使用的过程中，要保证患者能够减缓冲撞和弯曲的动作，其中，膝关节缓冲和弯曲动作的用的是阻尼伸缩杆，因为患者的体重不懂，阻尼伸缩杆的缓冲系数不同，通常将阻尼伸缩杆设置成旋转调节式的，方便患者根据需要进行调整，目前的旋转调节式的阻尼伸缩杆调节患者不易施加外力，且自锁性能差，患者应用一段时间后，阻尼伸缩杆的调节位置发生变化，需要经常调节，影响患者使用体验。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种假肢膝关节及其旋转调节机构，通过涡轮与蜗杆的啮合，实现将调节旋钮的转动转成双向丝杠的转动，同时涡轮与蜗杆具有自锁功能，防止患者在使用时，造成活塞三的移位，提高调节后的自锁性及患者使用体验；通过设置倒角方便筒体的介质流动,然后将流通孔二和流通孔一的孔径相同，且流通孔一的截面面积小于活塞一外壁与筒体内壁之间间隙的面积，这样避免在调节过程中，过大的流体，影响膝关节的稳定，并将双向丝杠螺纹部分长度为螺纹套管长度的5倍，这样能够保证活塞三有较大的位移量，相应的调节范围更加广泛，适用人群广。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种假肢膝关节的旋转调节机构，包括筒体和支撑杆，所述筒体为顶面开设有圆孔的圆柱壳体结构，所述筒体的底部固定有转动座一，设置转动座一方便与对应的膝关节部位进行连接，所述筒体的内底固定有复位弹簧，所述复位弹簧的顶端固定有活塞二，且活塞二与筒体内壁滑动连接，所述筒体的内部位于活塞二上部设置有活塞一，所述活塞一的外壁与筒体的内壁为间隙配合，通过将活塞一外壁与筒体内壁设置成间隙配合，在进行支撑杆的相对移动时，筒体的内部介质，能够进行上下流动，所述活塞一的顶面中心位置处固定有支撑杆，所述支撑杆贯穿筒体顶面圆孔并延伸至筒体上部，所述支撑杆的顶端固定有转动座二，设置转动座二方便与对应的膝关节部位进行连接；

所述筒体靠近其顶面的侧壁固定有外连壳，所述外连壳侧壁的中部固定有旋转座，所述旋转座的内部转动连接有贯穿并延伸至旋转座外部的轴杆，所述轴杆的外端卡接固定有调节旋钮，这样患者可通过调节旋钮带动轴杆进行旋转，所述轴杆位于旋转座内的外壁套接固定有蜗杆，所述外连壳内壁与筒体外壁之间关于外连壳的水平中心面对称滑动连接有两个活塞三，两个所述活塞三相对外连壳的水平中心面的表面均固定有螺纹套管，两个所述螺纹套管之间旋合连接有双向丝杠，所述双向丝杠的外壁对应蜗杆所在位置处固定有涡轮，且涡轮与蜗杆啮合传动，这样患者在进行调节时，能够通过涡轮与蜗杆的啮合，实现将调节旋钮的转动转成双向丝杠的转动，同时涡轮与蜗杆具有自锁功能，防止患者在使用时，造成活塞三的移位，所述筒体靠近外连壳内顶面和内底面的外壁分别开设有流通孔二和流通孔一。

进一步在于：所述活塞一外壁与筒体内壁之间的间隙为0.5mm，且活塞一的顶部侧边和底部侧边均开设有倒角，通过设置倒角方便筒体的介质流动。

进一步在于：所述流通孔二和流通孔一的孔径相同，且流通孔一的截面面积小于活塞一外壁与筒体内壁之间间隙的面积，这样避免在调节过程中，过大的流体，影响膝关节的稳定。

进一步在于：所述双向丝杠螺纹部分长度为螺纹套管长度的5倍，这样能够保证活塞三有较大的位移量，相应的调节范围更加广泛，适用人群广。

进一步在于：所述筒体为顶面圆孔内壁嵌入固定有密封橡胶圈，且密封橡胶圈与支撑杆的外壁为过盈配合，这样能够提高筒体内部的密封性。

进一步在于：所述筒体的内部及外连壳的内部填充有空气或液压油。

进一步在于：所述活塞一的材质为不锈钢，所述活塞二和活塞三的外表面均套接有橡胶套，这样能够防止空气或液压油溢流。

进一步在于：所述活塞三的截面轮廓为弯月形，这样能够防止活塞三发生跟转。

一种假肢膝关节,包括旋转调节机构。

本发明的有益效果：

1、通过将筒体的内底固定有顶端固定有活塞二的复位弹簧，将筒体的内部位于活塞二上部设置有活塞一，并将活塞一的外壁与筒体的内壁设置成间隙配合，将筒体靠近其顶面的侧壁固定有侧壁的中部固定有旋转座的外连壳，将旋转座的内部转动连接有贯穿并延伸至旋转座外部的轴杆，将轴杆的外端卡接固定有调节旋钮，将轴杆位于旋转座内的外壁套接固定有蜗杆，然后在外连壳内壁与筒体外壁之间滑动连接有两个活塞三，并将两个活塞三相对外连壳的水平中心面的表面均固定有螺纹套管，在两个螺纹套管之间旋合连接有双向丝杠，然后在双向丝杠的外壁对应蜗杆所在位置处固定有涡轮，且涡轮与蜗杆啮合传动，这样患者在进行调节时，能够通过涡轮与蜗杆的啮合，实现将调节旋钮的转动转成双向丝杠的转动，同时涡轮与蜗杆具有自锁功能，防止患者在使用时，造成活塞三的移位，提高调节后的自锁性及患者使用体验；

2、将活塞一外壁与筒体内壁之间的间隙为0.5mm，且活塞一的顶部侧边和底部侧边均开设有倒角，通过设置倒角方便筒体的介质流动,然后将流通孔二和流通孔一的孔径相同，且流通孔一的截面面积小于活塞一外壁与筒体内壁之间间隙的面积，这样避免在调节过程中，过大的流体，影响膝关节的稳定，并将双向丝杠螺纹部分长度为螺纹套管长度的5倍，这样能够保证活塞三有较大的位移量，相应的调节范围更加广泛，适用人群广。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明假肢膝关节的旋转调节机构结构示意图；

图2是本发明中假肢膝关节的旋转调节机构另一视角的结构示意图；

图3是本发明中假肢膝关节的旋转调节机构的主视图；

图4是本发明中图3的A-A方向截面图；

图5是本发明中外连壳的结构示意图；

图6是本发明中假肢膝关节的结构示意图。

图中：1、筒体；101、流通孔一；102、流通孔二；2、支撑杆；3、外连壳；301、旋转座；4、调节旋钮；5、活塞一；6、活塞二；7、复位弹簧；8、双向丝杠；9、涡轮；10、蜗杆；11、螺纹套管；12、活塞三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种假肢膝关节的旋转调节机构，包括筒体1和支撑杆2，筒体1为顶面开设有圆孔的圆柱壳体结构，筒体1的底部固定有转动座一，设置转动座一方便与对应的膝关节部位进行连接，筒体1的内底固定有复位弹簧7，复位弹簧7的顶端固定有活塞二6，且活塞二6与筒体1内壁滑动连接，筒体1的内部位于活塞二6上部设置有活塞一5，活塞一5的外壁与筒体1的内壁为间隙配合，通过将活塞一5外壁与筒体1内壁设置成间隙配合，在进行支撑杆2的相对移动时，筒体1的内部介质，能够进行上下流动，活塞一5的顶面中心位置处固定有支撑杆2，支撑杆2贯穿筒体1顶面圆孔并延伸至筒体1上部，支撑杆2的顶端固定有转动座二，设置转动座二方便与对应的膝关节部位进行连接；

筒体1靠近其顶面的侧壁固定有外连壳3，外连壳3侧壁的中部固定有旋转座301，旋转座301的内部转动连接有贯穿并延伸至旋转座301外部的轴杆，轴杆的外端卡接固定有调节旋钮4，这样患者可通过调节旋钮4带动轴杆进行旋转，轴杆位于旋转座301内的外壁套接固定有蜗杆10，外连壳3内壁与筒体1外壁之间关于外连壳3的水平中心面对称滑动连接有两个活塞三12，两个活塞三12相对外连壳3的水平中心面的表面均固定有螺纹套管11，两个螺纹套管11之间旋合连接有双向丝杠8，双向丝杠8的外壁对应蜗杆10所在位置处固定有涡轮9，且涡轮9与蜗杆10啮合传动，这样患者在进行调节时，能够通过涡轮9与蜗杆10的啮合，实现将调节旋钮4的转动转成双向丝杠8的转动，同时涡轮9与蜗杆10具有自锁功能，防止患者在使用时，造成活塞三12的移位，筒体1靠近外连壳3内顶面和内底面的外壁分别开设有流通孔二102和流通孔一101。

活塞一5外壁与筒体1内壁之间的间隙为0.5mm，且活塞一5的顶部侧边和底部侧边均开设有倒角，通过设置倒角方便筒体1的介质流动,流通孔二102和流通孔一101的孔径相同，且流通孔一101的截面面积小于活塞一5外壁与筒体1内壁之间间隙的面积，这样避免在调节过程中，过大的流体，影响膝关节的稳定。

双向丝杠8螺纹部分长度为螺纹套管11长度的5倍，这样能够保证活塞三12有较大的位移量，相应的调节范围更加广泛，适用人群广。

筒体1为顶面圆孔内壁嵌入固定有密封橡胶圈，且密封橡胶圈与支撑杆2的外壁为过盈配合，这样能够提高筒体1内部的密封性,筒体1的内部及外连壳3的内部填充有空气或液压油,活塞一5的材质为不锈钢，活塞二6和活塞三12的外表面均套接有橡胶套，这样能够防止空气或液压油溢流,活塞三12的截面轮廓为弯月形，这样能够防止活塞三12发生跟转。

通过将筒体1的内底固定有顶端固定有活塞二6的复位弹簧7，将筒体1的内部位于活塞二6上部设置有活塞一5，并将活塞一5的外壁与筒体1的内壁设置成间隙配合，将筒体1靠近其顶面的侧壁固定有侧壁的中部固定有旋转座301的外连壳3，将旋转座301的内部转动连接有贯穿并延伸至旋转座301外部的轴杆，将轴杆的外端卡接固定有调节旋钮4，将轴杆位于旋转座301内的外壁套接固定有蜗杆10，然后在外连壳3内壁与筒体1外壁之间滑动连接有两个活塞三12，并将两个活塞三12相对外连壳3的水平中心面的表面均固定有螺纹套管11，在两个螺纹套管11之间旋合连接有双向丝杠8，然后在双向丝杠8的外壁对应蜗杆10所在位置处固定有涡轮9，且涡轮9与蜗杆10啮合传动，这样患者在进行调节时，能够通过涡轮9与蜗杆10的啮合，实现将调节旋钮4的转动转成双向丝杠8的转动，同时涡轮9与蜗杆10具有自锁功能，防止患者在使用时，造成活塞三12的移位，提高调节后的自锁性及患者使用体验；

将活塞一5外壁与筒体1内壁之间的间隙为0.5mm，且活塞一5的顶部侧边和底部侧边均开设有倒角，通过设置倒角方便筒体1的介质流动,然后将流通孔二102和流通孔一101的孔径相同，且流通孔一101的截面面积小于活塞一5外壁与筒体1内壁之间间隙的面积，这样避免在调节过程中，过大的流体，影响膝关节的稳定，并将双向丝杠8螺纹部分长度为螺纹套管11长度的5倍，这样能够保证活塞三12有较大的位移量，相应的调节范围更加广泛，适用人群广。一种假肢膝关节,旋转调节机构。

工作原理：使用时，将旋转调节机构安装在假肢膝关节的阻尼伸缩杆所在位置，患者在将假肢与截断的肢体进行连接，然后处于站立状态，通过向下弯曲感受旋转调节机构在缓冲和弯曲的效果，并根据使用的感受进行强度调节；

当需要增强旋转调节机构的强度时，操作患者正向旋转调节旋钮4带动其连接的轴杆旋转，轴杆在旋转的过程中，带动蜗杆10与涡轮9啮合，从而带动涡轮9旋转，涡轮9旋转后带动其来连接的双向丝杠8正向旋转，双向丝杠8的端部与对应的螺纹套管11旋合，且螺纹套管11连接的活塞三12被筒体1和外连壳3限制，不会发生跟转，这样两个活塞三12相对背离运动，将筒体1和外连壳3之间的空气或者液压油通过对应的流通孔一101和流通孔二102进入到筒体1内，从而压迫活塞二6对复位弹簧7进行挤压，从而使得复位弹簧7的形变增大，相应的缓冲和抗弯曲能力增强，方便重量大的患者使用；

当需要降低旋转调节机构的强度时，操作患者反向旋转调节旋钮4带动其连接的轴杆旋转，轴杆在旋转的过程中，带动蜗杆10与涡轮9啮合，从而带动涡轮9旋转，涡轮9旋转后带动其来连接的双向丝杠8反向旋转，双向丝杠8的端部与对应的螺纹套管11旋合，且螺纹套管11连接的活塞三12被筒体1和外连壳3限制，不会发生跟转，这样两个活塞三12相对靠近运动，将筒体1内的空气或者液压油通过对应的流通孔一101和流通孔二102进入到筒体1和外连壳3之间，从而降低活塞二6对复位弹簧7的挤压，从而使得复位弹簧7的形变减小，相应的缓冲和抗弯曲能力减弱，方便患者重量小的患者使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。