[发明专利]工字形多功能储能假脚

说明书

本发明涉及一种工字形多功能储能假脚，属卫生学中的假肢体技术领域。

已有的储能假脚中有一种是美国专利US4547913，其结构如图1所示。图中，1是前板，2是后板，3是联接板，4，5是联接件，6是楔块。这种拼接式脚底板是足弓，楔块6用来调整足后部的刚度。接板与前板联接后，形成与假腿相联接的部分。这种假脚的缺点是只能调节后板刚度，对于跑、跳运动来说，前脚掌用力很大，因此不宜使用。另一缺点是用联接板与腿部相联，联接可靠性不好。另外，由于站立相中期单脚承重，此时产生较大的变形，影响人行走时上、下颠波的幅度。专利WO89/09036公开了另外一种储能假脚，其龙骨是整体结构形式，龙骨上部与脚套铸在一起，龙骨的下部留有拱形空间，以允许龙骨变形。这种假脚存在的问题是：(1)整体龙骨的踝关节部分刚度很大，不能提供踝部的弹性伸屈运动，储能性差。(2)前脚掌和后跟部分的刚度不可调，不能适应不同体重和不同活动量的需要。(3)龙骨与脚套是浇铸在一起的，没有储能功能的外套也参与变形，从而造成能量的损失。

本发明的目的是设计一种既适宜步行，又适宜跑步的多功能型储能脚，并且在站立相中期刚度好，与假腿的联接可靠而且通用。本发明设计一种工字形假脚内架构形，并且在脚底板上部与副板形成两楔形空间，用于调节站立相前期和后期的脚的刚度。

本发明的内容是：工字形多功能储能假脚，包括外套，工字形内架，前、后副板和垫片。工字形内架为一由上板、中板和底板组成的整体，整个工字形内架置于外套内。上板与外套端部构成一平面，上板上开有圆孔。中板置于上板与底板之间，底板位于外套底部。前、后副板分别与底板前后相对固定，垫片垫在副板与底板之间。

附图说明：

图1是已有技术结构示意图。

图2、图3和图4是本发明设计的三种储能假脚结构示意图。

图5是储能假脚上端截面图。

下面结合附图，详细介绍本发明的内容。图2-图4中，11是外套，12是上板，13是中板，14是后副板，15是垫片，16是底板，17是联接用螺栓，18是前副板。图5中，19是上板上的圆孔，其中可插入联接件，用以与假腿相联接。上板的形状如图5所示，与人体脚腕部截面形状相似，有利于假脚与腿部的可靠联接。

人在行走时，脚与地面相接触的时脚叫站立相。站立相前脚足后跟着地，随着身体向前，全脚着地，叫站立中期。此时，由于另一只脚离地，而单脚支承体重，随着另一脚着地，此脚后跟提起，脚前掌着地，叫站立后期。在跑步时，由于跑法不同，不少人只用脚前掌着地。

复合材料储能脚是利用弹性好、强度高、重量轻的复合材料制成符合上述步行和跑步要求的一定结构形状的假脚内架，外面再用聚氨酯制成与人脚外形相仿的外套。由于人的体重、活动量不同，对假脚内架的铡度和钢度均提出了不同的要求。为了满足这些要求，便产生了各种不同结构形状的假脚。本发明在解决上述问题和同时满足步行与跑步要求方面与已有技术不同。

本发明设计的储能假脚，其脚内架的主体部分为工字形，如图2所示。其上端面形状如图5所示，该平面为与假腿相联接部分。这样的联接方式较已有技术，更加安全可靠。工字形架的底板成为足弓。当脚后跟着地时，底板16的后半部发生变形，以产生缓冲。随着人体重心变化，后半部变形恢复，产生推力。站立后期，底板16的前半部变形先加大，而后逐渐恢复，释放能量，推动人体前进。站立相中期，假脚前后部着地。

由于重力W的作用线偏离中板13不远，所以整个假脚的刚度好。为了适应不同体重、不同活动量以及活动方式变化的需要，本发明在工字形内架的底板16上方，装有前、后副板18和14。它们与底板16形成二个楔形空间，在楔形空间内分别装入两块垫片15。这种结构的优点是：在活动量不同时，底板16变形量发生变化，从而改变楔形空间，这时18和14两块副板起辅助支点的作用，形成一非线性变化刚度系统。因此活动量大时，刚度自然提高。另一优点是，在安装假脚时，假肢技师可根据患者体重、年龄等，选择适当的垫片。

本发明设计的储能假脚，还可以采取如图3和图4所示的形式。图3中，工字形内架由上板、中板和底板组成，但上板和中板与前、后副板做成一整体，前后副板与底板用螺栓相对固定，其余部分结构以及其动作过程与图2所示方案相同。图4中，取消了前、后副板，工字形内架的上板与中板做成一体，中板与底板用螺栓相对固定，两者之间的楔形空间中垫有垫片。