[发明专利]踝关节机构

说明书

本发明提供一种待装配在使用者的脚踝上以辅助使用者的身体运动的踝关节机构，其包括：待沿着使用者的小腿布置的小腿连杆；被构造成保持使用者的脚的脚架座；跖/背屈机构，该跖/背屈机构被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成可围绕使用者的踝关节的跖/背屈轴线枢转；内收/外展机构，该内收/外展机构被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成可围绕踝关节的内收/外展轴线枢转；以及内翻/外翻机构，该内翻/外翻机构被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成可围绕踝关节的内翻/外翻轴线枢转。

技术领域

本发明涉及一种装配在使用者脚踝上以辅助使用者身体运动的踝关节机构。

背景技术

JP2015-181661A中公开的行走辅助装置包括：脚支撑，使用者的脚放置在该脚支撑上；脚连杆，该脚连杆连接至脚支撑从而布置在脚的横向侧上；和小腿连杆，该小腿连杆被构造成沿着使用者的小腿布置。脚连杆和小腿连杆通过它们相互面对的不平坦表面的接合连接至彼此，并且通过螺钉彼此紧固在一起。脚连杆和小腿连杆的不平坦表面均具有在前后方向上延伸的平行凸脊和凹槽，从而不平坦表面能够在各种竖直相对位置处接合彼此，并且它们的相对前后位置在接合之后可以通过沿着凸脊和凹槽滑动来调节。由此，脚连杆和小腿连杆的相对位置能够在通过螺钉紧固之前在竖直方向和前后方向上进行调节。

人类踝关节包括由胫骨、腓骨和距骨构成的距小腿关节和由该距骨和跟骨构成的距下关节。距小腿关节的主要功能是允许踝关节(也可以称为脚踝或脚)进行跖屈/背屈运动(下文称为“跖/背屈”)，而距下关节的主要功能是允许踝关节进行旋前/旋后运动(下文称为“旋前/旋后”)。距小腿关节的运动轴线经过距骨上侧上的点，而距下关节的运动轴线经过距骨下侧上的点，由此踝关节的跖/背屈轴线以及旋前/旋后轴向彼此竖直偏移。

在上述传统行走辅助装置(运动辅助装置)中，脚支撑以使踝关节仅能够进行跖/背屈的方式连接至脚连杆部分，因此，当踝关节经历旋前/旋后时，脚支撑无法跟随该运动，从而给使用者带来不适。

另外，踝关节的跖/背屈需要较大的力来保持身体平衡，因此，对于传统运动辅助装置来说，当旋前/旋后与跖/背屈同时发生时，往往会给使用者带来极大的不适。

发明内容

鉴于现有技术的这些问题，本发明的主要目的是提供一种踝关节机构，该踝关节机构能够减少使用者踝关节经历旋前/前后时给使用者造成的不适。

为了实现该目的，本发明的一个方面提供了一种待装配在使用者U的脚踝1上以辅助使用者身体运动的踝关节机构20，该踝关节机构20包括：待沿着使用者小腿16布置的小腿连杆22；被构造成保持使用者的脚8的脚架座21；跖/背屈机构23，该跖/背屈机构23被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成能围绕使用者的踝关节1的跖/背屈轴线11枢转；内收/外展机构30，该内收/外展机构30被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成能围绕踝关节的内收/外展轴线13枢转；以及内翻/外翻机构46，该内翻/外翻机构46被构造成将所述小腿连杆和所述脚架座彼此连接成能围绕踝关节的内翻/外翻轴线14枢转。

这里，将所述跖/背屈轴线11定义为距小腿关节5的运动轴线，将所述内收/外展轴线13定义为经过旋前/旋后轴线12(距下关节7的运动轴线)和经过距下关节7的横向平面之间的相交点的竖直轴线，并且所述将内翻/外翻轴线14定义为通过将旋前/旋后轴线12投影到横向平面上而在横向平面中获得的线。即，所述内收/外展轴线13是仅在横向平面内具有旋前/旋后的运动分量的运动的旋转轴线，而所述内翻/外翻轴线14是具有旋前/旋后的运动分量(不包括位于横向平面内的那些运动分量)的运动的旋转轴线。