[发明专利]弹性矫形装置

说明书

背景技术

通常，鞋包括内底，即鞋的内底部、与地面接触的外底、以及在一些情况下的在外底与内底之间的中底。中底的目的通常是用作减震器以吸收步行的冲击并提供额外的缓冲，并且为此通常使用诸如EVA和聚氨酯的材料。

矫形插入件，也称作脚弓垫，是放置在鞋中位于内底之上或者代替内底的插入件。矫形件用于校正足部对齐以及在行走期间的左右移动，从而不但减小足部的疼痛而且减小诸如膝部、臀部和下背部的身体的其它部分的疼痛。它们也能增加不稳定接头处的稳定性并且防止畸形的足部发展为附加的问题。刚性矫形装置通常通过铸造模型而制成，并且能够由诸如塑料或碳纤维的材料制成。

还已知插入鞋中的碳纤维和钢板用于使鞋的鞋底加强。这种插入件能够为有关节炎的个人提供额外的舒适。

发明内容

与进化成可支撑的力相比，现代人类环境中的硬表面(石头、混凝土和沥青)的使用已经改变了人类肌肉骨系统所遇到的力。来自这样的表面的冲击能量通过压缩/纵波进入身体，较高频率和较短长度的波通过多骨且致密的组织，并且较低频率和较长长度的波通过软组织和脂肪组织。然后这种冲击能量被转换成破坏力、肌肉和肌腱的势能、热量、以及有时成为导致外伤的身体上的损伤。一些个人所经历的体重的增加以及锻炼和健康的普遍减少能使这种身体上的损伤加重。

本发明提供了一种减轻由于与地面撞击而由对象所经历的身体上的损伤和伤害的装置。本装置包括简单的弹性机械三倍矫形接头/弹性矫形器，该三倍矫形接头/弹性矫形器产生一种机械效益，该机械效益用于提高有能力且较少活动的个人的步态效率和稳定性，而同时提供对刺伤的保护。

本装置对于帮助运动是有用的，该运动利用诸如人类肢体的附件，该附件在固体表面上执行步态周期。所述装置包括：

(a)下表面；

(b)第一平面弹性板，该第一平面弹性板定位在水平延伸支撑件下方并且机械地连接到该水平延伸支撑件，所述弹性板具有近端、远端、所述近端与所述远端之间的横向侧、所述近端与所述远端之间的中间侧、上表面、以及下表面，其中所述水平延伸支撑件的所述近端以及所述弹性板的所述近端被一竖直区域分开；以及

(c)腹面枢轴，该腹面枢轴定位在所述弹性板下方并且机械地连接到所述弹性板，其中所述腹面枢轴定位在所述第一平面弹性板的所述横向侧与所述中间侧之间所述第一弹性板上的在所述步态周期的第一部分期间接收地面反作用力的点的远端。

本装置优选地还包括背面枢轴，该背面枢轴定位在所述水平延伸支撑件与所述弹性板之间并且机械地连接到两者，所述背面枢轴定位在所述腹面枢轴近端。所述背面枢轴和所述腹面枢轴可以包括外表面，该外表面具有例如可以是椭圆形、半球形、管形、正方形或波状外形的截面形状，或者所述枢轴也可以是中空的。一个或多个脚趾枢轴也可以在远离所述腹面枢轴定位的点处被附接到所述第一平面弹性板的所述下表面。

所述水平延伸支撑件可以由选自由下列组成的组的材料制成：碳纤维、金属、乙烯醋酸乙烯酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚亚安酯、碳纤维、或者玻璃纤维。所述水平延伸支撑件还可以形成构造成接纳人类足部的支架，并且优选地所述支架的所述远端延伸到所述第一平面弹性板上方的点，该点接近于所述第一平面弹性板上的在所述步态周期的第二部分期间接收地面反作用力的点，优选地邻近于对象的足部的跖球下面的点。

所述第一平面弹性板由选自由下列组成的组的材料制成：碳纤维、聚碳酸酯塑料、以及钢铁，优选地碳纤维包括凯夫拉尔(KEVLAR)纤维和/或玻璃纤维。所述第一平面弹性板还可以由多种材料制成，多种材料中的每种材料都具有选自由弹性系数、弹性模数以及抗张强度组成的组的不同的特性。所述第一平面弹性板的所述远端还可以包括向下延伸的凸起形式，其中所述凸起形式优选的是半球形的。

在附加的实施方式中，本装置能够附接到具有近端和远端的竖直延伸支撑件，所述远端机械地连接到所述水平延伸支撑件的所述上表面。通过将把手附接到所述竖直延伸支撑件的所述近端可以形成拐杖。通过将支具附接到所述竖直延伸支撑件的所述近端可以形成踝足矫形器(AFO)。通过将用于断肢的容器连接到所述竖直延伸支撑件的所述远端可以进一步形成假肢。所述竖直延伸支撑件的所述远端也能被机械地连接到诸如机器人或者仿生机构的机械装置。

附图说明

图1A是本弹性矫形装置的实施方式的立体图；

图1B是本弹性矫形装置的另一个实施方式的立体图；

图2A是本弹性矫形装置的另一个实施方式的正视立体图；

图2B是图2的弹性矫形器的后视立体图；