-
Die Erfindung betrifft ein Orthesengelenk, vorzugsweise ein 3D-Orthesengelenk, insbesondere ein 3D-Hüftgelenk, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine mit einem derartigen Orthesengelenk ausgeführte Gehorthese.
-
Derartige Orthesen werden bei Patienten mit lumbalen Lähmungen, vor allem in den Läsionshöhen L3 bis L5 eingesetzt, um beim Gehen einen erhöhten Komfort zu bieten. Dabei ist es besonders wichtig, dass sowohl eine größtmögliche Stützung und Führung der Hüfte als auch eine anatomisch korrekte Bewegung nachgebildet bzw. ermöglicht ist.
-
Bei derartigen Hüftorthesen verwendete Hüftgelenke haben üblicherweise ein Gelenkoberteil und ein Gelenkunterteil, die über eine Gelenkeinrichtung mit einander verbunden sind. Zum stabilen Stand sind die Hüftgelenke mit einer Verriegelungseinrichtung versehen, die zur Flexion entriegelbar ist.
-
Bei einem von der Anmelderin entwickelten Hüftgelenk „Salera“ (www.gottinger.de) hat diese Verriegelung einen im Hüftgelenkoberteil geführten und mit einer Feder beaufschlagten Sperrbolzen, der als Flexionsanschlag wirkt. Durch diesen Anschlag ist die maximale Flexion beim Gehen begrenzt. Zum Ermöglichen einer größeren Flexion (beispielsweise beim Setzen) kann die Verriegelung über einen manuellen Hebel zurückgesetzt werden.
-
Nachteilig bei einer derartigen Lösung ist, dass dieser Hebel nur unter Entlastung der Orthese mit geringen Kräften bewegbar ist. Unter Belastung wirken derart große Kräfte, dass eine Entriegelung nur möglich ist, wenn der Patient vor jeder Entriegelung eine Gewichtsverlagerung zur Entlastung vornimmt und dann die Hebel beider Hüftgelenke einseitig nacheinander betätigt, was zu einer Instabilisierung des Standes und zu einem Verwinden der Orthese führen kann.
-
Zur Überwindung dieses Nachteils wird in dem Patent
DE 102 19 661 B4 der Anmelderin ein 3D-Hüftgelenk mit Pre-Select-Funktion vorgeschlagen, bei dem die Verriegelung zur Flexion über ein Vorwahlelement entsicherbar ist. Durch eine belastungsunabhängige Betätigung des Vorwahlelementes kann der Patient somit aus dem stabilen Stand heraus, d.h. bei voller Belastung der Orthese mit einem minimalen Kraftaufwand die Orthese in einen flexionsbereiten Zustand überführen und im instabilen Zustand der Flexion durch die automatische Freigabe der Verriegelung über eine Gewichtsverlagerung seine Hände als zusätzliche Stütze einsetzen. Dies erlaubt beispielsweise eine zeitgleiche Entlastung beider Hüftgelenke durch eine Wippbewegung (Extension der Hüfte), so dass weder eine zusätzliche Instabilisierung durch eine einseitige End- bzw. Belastung auftritt noch eine Verwindung der Orthese erfolgt.
-
Ein derartiges, mit Pre-Select-Funktion ausgeführtes Salera-Hüftgelenk lässt einen Zirkelgang zum Teil ungesteuert oder eingegrenzt aktiv zu. Dabei wird eine Adduktion völlig und Teile der Flexion (bis zu 30°) Schrittlänge ohne Beeinflussung der freien Rotation blockiert. Eine Gelenkachse lässt 12,5° Innen- und 12,5° Außenrotation unabhängig von der Flexion-/Extension-Bewegung zu.
-
Wie vorstehend erläutert, ermöglicht ein derartiges Salera-Hüftgelenk im verriegelten Zustand eine Extension/Flexion in einem vorbestimmten Winkelbereich und eine Innen- und Außenrotation. Bei letzterer schwenkt das Gelenkunterteil etwa um seine Längsachse innerhalb der Gelenkeinrichtung, so dass diese als eine Art Kugelgelenk ausgebildet ist. Es zeigte sich, dass durch diese 3D-Relativbewegung zwischen Gelenkunterteil und Gelenkoberteil ein erhöhter Verschleiß auftritt, der mit verkürzten Wartungsintervallen einhergeht.
-
-
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Orthesengelenk sowie eine mit einem derartigen Orthesengelenk ausgeführte Gehorthese mit verringertem Verschleiß zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Orthesengelenk, insbesondere ein 3D-Hüftgelenk mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und eine mit zwei derartigen Orthesengelenken ausgeführte Gehorthese mit den Merkmalen des Patentanspruches 10 gelöst.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Das erfindungsgemäße Orthesengelenk ist vorzugsweise als 3D-Hüftgelenk ausgeführt und hat ein Gelenkoberteil, das über eine Gelenkeinrichtung gelenkig mit einem Gelenkunterteil verbunden ist. Zur Begrenzung der Extension ist ein Streckanschlag vorgesehen. Die Gelenkeinrichtung ist derart ausgebildet, dass einen Innen- und/oder Außenrotation ermöglicht ist. Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Orthesengelenk mit einer Verriegelungseinrichtung ausgeführt, die in einer Sperrstellung einen Flexionsanschlag ausbildet und in einer Freigabestellung eine weitere Flexion zulässt. Erfindungsgemäß ist die Gelenkeinrichtung mit einer Gelenkglocke ausgeführt, die in Flexions-/Extensionsrichtung schwenkbar auf einem Gelenkbolzen der Gelenkeinrichtung gelagert ist und die einen auf den Gelenkbolzen gelagerten Endabschnitt des Gelenkunterteils mit einem seitlichen Spiel/Abstand umgreift, so dass eine Rotation ermöglicht ist.
-
Erfindungsgemäß ist die Rotation im Wesentlichen durch die Lagerung des Gelenkunterteils über die Gelenkglocke und die Flexion/Extension durch die Lagerung der Gelenkglocke am Gelenkoberteil funktional getrennt ausgebildet, so dass die jeweilige Lagerumgebung im Hinblick auf den Verschleiß in einfacher Weise optimiert werden kann. Mit anderen Worten gesagt, schwenkgelenkseitig sind sozusagen auf einer Achse zwei Bewegungs-„Ebenen“, d.h. die Rotation und die Extension/Flexion getrennt realisiert. Dies ermöglicht es, den Verschleiß des Orthesengelenkes gegenüber herkömmlichen Lösungen wesentlich zu reduzieren.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung stützt sich der Endabschnitt des Gelenkunterteils in Flexions-/Extensionsrichtung an der Gelenkglocke ab, so dass das Gelenkunterteil über die Gelenkglocke in Flexions-/Extensionsrichtung exakt geführt ist.
-
Der Aufbau des Orthesengelenkes ist besonders einfach, wenn am Gelenkoberteil ein Flexionsanschlagkörper gehalten ist, der in der Sperrstellung der Verriegelungseinrichtung zur Ausbildung des Flexionsanschlags in Anlage an einen gelenkunterteilseitigen Abschnitt, insbesondere an eine am Außenumfang der Gelenkglocke radial auskragende Anschlagschulter bringbar ist. Diese Anschlagschulter ist vorzugsweise als Radialschulter ausgeführt, die bei der Flexion in Anlage an den Flexionsanschlagkörper gelangt.
-
Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn der Flexionsanschlagkörper in der Freigabestellung der Verriegelungseinrichtung auf einer die Anschlagschulter ausbildenden Steuernocke der Gelenkglocke abgleitet.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Flexionsanschlagkörper auf einer am Gelenkoberteil gelagerten Wippe gehalten, die in der Sperrstellung der Verriegelungseinrichtung in Richtung des Flexionsanschlags ausgeschwenkt ist und in der Freigabestellung der Verriegelungseinrichtung in eine Grundposition zurückschwenkt, in der der Flexionsanschlagkörper außer Eingriff mit der Anschlagschulter gelangt.
-
Zur Verbesserung der Funktionssicherheit ist die Wippe in Richtung der Grundposition vorgespannt.
-
Die Position des Flexionsanschlagkörpers und somit der Winkel der Flexion ist besonders einfach einstellbar, wenn der Flexionsanschlagkörper ein als Bolzen ausgeführter Keil ist, der auswechselbar an der Wippe gehalten ist. Dies ermöglicht es dann beispielsweise durch Auswechseln des Keils die Flexion einzustellen.
-
Vorteilhafter Weise ist die Verriegelungseinrichtung mit einem Verriegelungsbolzen ausgeführt, der die Wippe in Richtung des Flexionsanschlags beaufschlagt.
-
Zur Begrenzung der Extension kann der Endabschnitt des Gelenkunterteils etwa in Radialrichtung aus der Gelenkglocke derart auskragen, dass er in der Streckstellung in Anlage an einen Anschlagwinkel des Gelenkoberteils bringbar ist und somit die Extension/Streckstellung bestimmt.
-
Dieser Anschlagwinkel kann in der Streckstellung etwa diametral oder in Umfangsrichtung versetzt zur Anschlagschulter positioniert sein.
-
Die Gelenkglocke ist besonders einfach herstellbar, wenn diese scheibenförmig ausgebildet ist und einen vom Gelenkbolzen durchsetzten Aufnahmeraum für den genannten Endabschnitt des Gelenkunterteils hat. Dieser Aufnahmeraum ist in Radialrichtung durch einen Boden begrenzt, an dessen Bodenwandung die Anschlagschulter des die Flexion begrenzenden Anschlags ausgebildet ist.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Aufnahmeraum der Gelenkglocke seitlich durch zwei Stirnwandungen begrenzt, deren Abstand die Rotation bestimmt.
-
Der Verschleiß lässt sich weiter minimieren, wenn die Stirnwandungen der Gelenkglocke über - vorzugsweise aus Kunststoff bestehende - Anlaufscheiben zwischen zwei Schenkeln des Gelenkoberteils gelagert ist, in denen Lageraufnahmen für den Gelenkbolzen vorgesehen sind.
-
Zur definierten Begrenzung der Rotation ist es vorteilhaft, wenn der in der Gelenkglocke angeordnete Endabschnitt des Gelenkunterteils in Richtung vom Gelenkoberteil weg konifiziert ist.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Orthesengelenk mit einer Pre-Select-Vorrichtung ausgeführt, wie sie beispielsweise aus der
DE 102 19 661 B4 der Anmelderin bekannt ist. Prinzipiell kann das Orthesengelenk jedoch auch ohne Pre-Select-Vorrichtung ausgeführt sein, so dass die Entriegelung über einen Hebel erfolgt.
-
Eine erfindungsgemäße Gehorthese ist mit zwei erfindungsgemäßen, jeweils als 3D-Hüftgelenk ausgebildeten Orthesengelenken ausgeführt.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine prinzipielle Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Orthesengelenkes, das als 3D-Hüftgelenk ausgeführt ist;
- 2 eine dreidimensionale Seitenansicht des Hüftgelenkes gemäß 1 in einer Blickrichtung von rechts;
- 3 eine entsprechende Seitenansicht in einer Blickrichtung von links auf das Hüftgelenk gemäß 1 ;
- 4 eine Ansicht eines Gelenkoberteils des Hüftgelenkes gemäß den 1 bis 3;
- 5 eine dreidimensionale Darstellung einer Gelenkglocke des Hüftgelenkes gemäß den 1 bis 4;
- 6 eine Draufsicht auf die Gelenkglocke gemäß 5;
- 7 eine Seitenansicht der Gelenkglocke gemäß den 5 und 6;
- 8 eine 1 entsprechende Ansicht des Hüftgelenkes bei entsperrter Verriegelungseinrichtung mit einer einer Sitzposition entsprechenden Flexion und
- 9 eine Rückansicht des Hüftgelenkes bei einer Flexion gemäß 8.
-
Im Folgenden wird ein als 3D-Hüftgelenk 1 (auch 3-Achs-Hüftgelenk) bezeichnetes Orthesengelenk einer Gehorthese beschrieben. Derartige Gehorthesen werden bei Läsionen zwischen L5 und L3 eingesetzt, wobei der Patient das Becken noch aktiv anheben kann. Durch die Gehorthese wird ein freibeweglicher begrenzter Zirkelgang ermöglicht. Gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept hat eine derartige Gehorthese zwei Hüftgelenke 1, die über eine Beckengabel mit einander verbunden sind. Die Gehorthese hat des Weiteren zwei Kniegelenke, die je nach Lähmungsniveau und Muskelaktivität gesperrt oder freibeweglich ausgeführt sind. Die Knöchelgelenke einer derartigen Gehorthese können beispielsweise mit einer Karbonfeder ausgeführt sein, wie sie in dem Patent
EP 1 389 985 B1 der Anmelderin beschrieben ist.
-
1 zeigt eine Schnittdarstellung eines 3D-Hüftgelenkes 1, wie es bei einer erfindungsgemäßen Gehorthese eingesetzt werden kann. Die Darstellung des Hüftgelenkes 1 in 1 dient lediglich zur Erläuterung wesentlicher Bauelemente und entspricht im Hinblick auf die Abmessungen und die Geometrie nicht dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2 bis 9.
-
Demgemäß hat das Hüftgelenk 1 ein Gelenkoberteil 2 und ein Gelenkunterteil 4, die über eine Gelenkeinrichtung 6 nach Art eines Kugelgelenkes mit einander verbunden sind. Dementsprechend ist die Gelenkeinrichtung 6 so ausgebildet, dass eine Rotation und eine Flexion/Extension in einem vorbestimmten Umfang ermöglicht sind. Das Hüftgelenk 1 ist des Weiteren mit einer Verriegelungseinrichtung 8 ausgeführt, die derart ausgebildet ist, dass im verriegelten Zustand eine Streckung/Extension von beispielsweise 6°, eine Flexion (Beugung) von 30° und eine Innen- und Außenrotation von jeweils etwa 12° ermöglicht ist.
-
Das Gelenkoberteil 2 hat einen Grundkörper 10, aus dem hin zur Gelenkeinrichtung 6 zwei parallel angeordnete, zu einander beabstandete Schenkel 12, 14 vorstehen (siehe auch
2), von denen in der Schnittdarstellung gemäß
1 lediglich einer sichtbar ist. In dem Grundkörper 10 ist in Vertikalrichtung (Ansicht nach
1) ein mehrteiliger Verriegelungsbolzen 16 geführt, der über eine nicht dargestellte Federanordnung in Richtung zur Gelenkeinrichtung 6 vorgespannt ist. Der Grundaufbau der Verriegelungseinrichtung 8 mit dem mehrteiligen Verriegelungsbolzen 16 und der Federanordnung ist in der in der Beschreibungseinleitung genannten
DE 102 19 661 B4 detailliert erläutert, so das unter Hinweis auf diese Druckschrift weitere Ausführungen entbehrlich sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verriegelungseinrichtung 8 mit einer Pre-Select-Funktion ausgeführt, wobei durch Betätigen eines Vorwahltasters 18 die Verriegelungseinrichtung 8 entsperrt werden kann, so dass bei einer Entlastung des Hüftgelenkes 1 in Richtung Extension (Streckung) der Verriegelungsbolzen 16 aus seiner dargestellten Sperrstellung in Vertikalrichtung nach oben herausbewegt wird, so dass ein Bolzenende 20 (siehe gestrichelte Linie in
1) nach oben hin aus dem Grundkörper 10 heraussteht, so dass der Träger der Orthese sowohl optisch als auch taktil prüfen kann, ob die Verriegelungseinrichtung 8 in Eingriff ist oder nicht. In der Freigabestellung der Verriegelungseinrichtung 8 ist der im Folgenden beschriebene Flexionsanschlag nicht wirksam, so dass ein Hinsetzen ermöglicht ist.
-
Ein die Flexion begrenzender Flexionsanschlag ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen im Grundkörper 10 gelagerten Anschlagbolzen - im Folgenden Keil 22 genannt - gebildet, der mit einer radialen Anschlagschulter 24 einer zwischen den Schenkeln 12, 14 gelagerten Gelenkglocke 26 zusammenwirkt. Deren Aufbau wird im Folgenden noch näher erläutert. Der bolzenartige Keil 22 ist über Befestigungsschrauben 28 in einer Wippe 30 gehalten. Dabei ist der Keil 22 in eine Aufnahme 32 der Wippe 30 eingesetzt, wobei die Befestigungsschrauben 28 von außen, d.h. in der Ansicht gemäß 1 von links her in eine rückseitige Stirnfläche 34 des Keils 22 eingeschraubt werden. Die Axiallänge des Keils 22 bestimmt dabei die Position des Flexionsanschlags, der durch eine Anschlagfläche 36 gebildet ist, auf die die Anschlagschulter 24 der Gelenkglocke 26 zur Begrenzung der Flexion aufläuft. Die Wippe 30 ist in der Zeichenebene verschwenkbar über einen Wippenbolzen 38 gelagert und hat einen Wippenvorsprung 40, der in der Darstellung gemäß 1 die Anschlagfläche 36 überdeckt und der in der Sperrstellung von dem Endabschnitt des Verriegelungsbolzens 16 beaufschlagt ist, so dass die Wippe 30 in ihre dargestellte Anschlagposition vorgespannt ist. In Gegenrichtung, d.h. in Richtung der Freigabe des Flexionsanschlags ist die Wippe 30 von einer Wippenfeder 42 beaufschlagt, so dass bei Verstellen des Verriegelungsbolzens 16 in seine Freigabestellung (Betätigen des Vorwahltasters 18 und Entlastung des Hüftgelenkes 1 in Richtung Streckstellung) die Wippe 30 in der Darstellung gemäß 1 nach oben ausschwenkt und in Anlage an einen Wippenanschlag 44 gelangt. Der Schwenkwinkel der Wippe 30 ist dabei so ausgelegt, dass der Keil 22 dann in etwa tangentiale Anlage an eine am Außenumfang der Gelenkglocke 26 ausgebildete Steuernocke 46 gelangt, die das Ausschwenken der Wippe 30 unterstützt. Das Gelenkunterteil 4 kann dann in Richtung einer Vergrößerung des Flexionswinkels angewinkelt werden, wobei die maximale Flexion, die beispielsweise zum Hinsetzen oder Krabbeln erforderlich ist, durch einen weiteren Anschlag begrenzt wird. Dieser kann beispielsweise durch Auflaufen der Anschlagschulter 24 auf einen grundkörperseitigen Endanschlag 64 erfolgen - hierauf wir in der Folge noch eingegangen.
-
Die Wippenfeder 42 ist an einem Stützkörper 48 abgestützt, wobei an diesem zur Wippe 30 hin ein Federraum 50 ausgebildet ist, in den die Wippenfeder 42 abschnittsweise eintaucht. Der Stützkörper 48 ist über Schrauben 51 mit dem Grundkörper 10 verschraubt. An dem vom Federraum 50 entfernten Endabschnitt des Stützkörpers 48 ist ein Anschlagwinkel 52 befestigt, der den in 1 unten liegenden Eckbereich des Stützkörpers 48 umgreift und der einen Anschlagschenkel 54 aufweist, der den Streck-/Extensionsanschlag des Hüftgelenkes 1 ausbildet. Auf diesen läuft bei einer Streckung des Hüftgelenkes 1 eine in Radialrichtung aus der Gelenkglocke 26 auskragende Schulter 56 an einem Endabschnitt 58 des Gelenkunterteils 4 auf. Dies wird im Folgenden noch anhand der 3 verdeutlicht.
-
Dieser Endabschnitt 58 ist abschnittsweise innerhalb der Gelenkglocke 26 angeordnet, so dass die Rotationsbewegung durch die Geometrie der Gelenkglocke 26 bestimmt ist. Etwa diametral zur Schulter 56 ist am Endabschnitt 58 des Gelenkunterteils 4 noch eine weitere Schulter 60 angeordnet. Beide Schultern 56, 60 liegen - wie im Folgenden noch erläutert - an Umfangskanten einer Ausnehmung der Gelenkglocke 26 an, so dass diese und das Gelenkunterteil 4 drehfest mit einander verbunden sind. D.h. eine Verschwenkung der Gelenkglocke 26 in Richtung Flexion/Extension erfolgt synchron mit der Verschwenkung des Gelenkunterteils 4. Dies erfolgt um einen Gelenkbolzen 62, der an den beiden beabstandeten Schenkeln 12, 14 des Grundkörpers 10 des Gelenkoberteils 2 festgelegt ist und auf dem sowohl die Gelenkglocke 26 als auch das Gelenkunterteil 4 drehbar gelagert ist. Dabei kann zur Verminderung der Reibung am Endabschnitt 58 ein Kugellager vorgesehen sein, das den Gelenkbolzen 62 umgreift, jedoch eine Rotation zulässt.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist des Weiteren an den Stützkörper 48 der oben genannte Endanschlag 64 vorgesehen, auf den die Anschlagschulter 24 der Gelenkglocke 26 zur Begrenzung der maximalen Flexion aufläuft. Dementsprechend hat der Stützkörper 48 eine doppelte Anschlagfunktion und begrenzt zum einen die maximale Streckung und zum anderen die maximale Flexion.
-
2 zeigt eine dreidimensionale Teildarstellung eines gemäß dem anhand 1 erläuterten Konzepts aufgebauten Hüftgelenks 1 in einer Blickrichtung von rechts (Ansicht nach 1). Man erkennt in dieser Darstellung den Grundkörper 10 des Gelenkoberteils 2 und einen Teil des Gelenkunterteils 4, die über die vorbeschriebene Gelenkeinrichtung 6 mit einander verbunden sind. Der Grundkörper 10 ist mit einem Gelenkraum 17 für die vorbeschriebenen Komponenten ausgeführt. Dieser ist gestuft ausgeführt und öffnet sich in der Ansicht gemäß 2 nach unten hin, wobei in diesem Bereich die beiden zu einander beabstandeten Schenkel 12, 14 ausgebildet sind. In der Darstellung sieht man auch einen Endabschnitt des Gelenkbolzens 62, der in den Schenkeln 12, 14 lagefixiert ist. Zwischen den beiden Schenkeln 12, 14 ist die scheibenförmige Gelenkglocke 26 gelagert, wobei zur Verminderung der Reibung zwischen den beiden Schenkeln 12, 14 und den jeweiligen seitlichen Stirnwandungen 66, 68 der Gelenkglocke 26 jeweils Anlaufscheiben 70, 72 aus Kunststoff angeordnet sind.
-
Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, hat die Gelenkglocke 26 einen Aufnahmeraum 74, in den der vorbeschriebene Endabschnitt 58 des Gelenkunterteils 4 eintaucht. Dieser Endabschnitt ist in der Ansicht gemäß 2 nach unten hin, d.h. weg vom Gelenkoberteil 2 konifiziert, wobei zur Ermöglichung der Rotation die Breite b des Endabschnittes 58 wesentlich geringer als die lichte Weite B des Aufnahmeraums 74 ist. Die Konifizierung erfolgt dabei durch eine Schrägstellung einer Seitenfläche 61 des Endabschnitts 58, die somit schräg zur benachbarten Stirnwandung 66 der Gelenkglocke 26 verläuft. Die andere Seitenwandung 63 verläuft etwa in Verlängerung der Seitenfläche des Gelenkunterteils 4 und liegt in der dargestellten Rotationsposition flächig an der Stirnwandung 68 an. Diese Anlage hängt selbstverständlich vom Rotationswinkel ab, so dass entsprechend auch die in der Darstellung gemäß 2 schräg angestellte Seitenwandung 61 an der Stirnwandung 66 anliegen kann.
-
Wie erläutert, sind sowohl die Gelenkglocke 26 als auch das Gelenkunterteil 4 mit dem Endabschnitt 58 auf dem Gelenkbolzen 62 gelagert, wobei die Lagerung so erfolgt, dass eine Rotation bzw. ein leichtes Kippen des Gelenkunterteils 4 mit Bezug zum Gelenkoberteil 2 möglich ist. Die Rotation erfolgt dabei in etwa um die Längsachse des Gelenkunterteils 4 (siehe Pfeil in 2).
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Schulter 60 des Endabschnittes 58 zum Betrachter hin und liegt an einer Umfangskante 76 des Aufnahmeraums 74 an, wobei diese Anlage so ausgestaltet ist, dass die vorbeschriebene Rotation ermöglicht ist. Im oberen Bereich des Gelenkraums 17 des Grundkörpers 10 sieht man den Wippenvorsprung 40 der Wippe 30, auf dem der Endabschnitt des Verriegelungsbolzens 16 aufliegt, so dass die Wippe 30 in Richtung der Sperrposition ausgelenkt ist. Der Wippenbolzen 38 ist in der Darstellung gemäß 2 seitlich zu sehen. In der Darstellung gemäß 2 sieht man auch einen Teilabschnitt der Steuernocke 46, deren Anschlagschulter 24 vom Betrachter weg (Ansicht nach 2) hin zu dem nur abschnittsweise sichtbaren Keil 22 weist.
-
3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der in 2 hinten liegenden Rückseite (Blickrichtung von links gemäß 1). In dieser Darstellung sieht man, dass der Endabschnitt 58 rückseitig wesentlich kürzer als vorderseitig (2) ausgeführt ist, so dass entsprechend die Konifizierung durch die Geometrie einer seitlichen Tasche 78 bestimmt ist, deren Länge (in Vertikalrichtung gesehen) in der Ansicht gemäß 2 größer ist als in der Rückansicht gemäß 3. Dabei kragt die Schulter 56 (siehe auch 1) zum Betrachter hin aus der Gelenkglocke 26 heraus und gelangt bei weiterer Extension (in der Darstellung gemäß den 2 und 3 befindet sich das Hüftgelenk 1 nicht in der größtmöglichen Streckstellung) in Anlage an den Anschlagwinkel 52, der über eine Schraube 80 bündig mit dem Stützkörper 48 verschraubt ist, der seinerseits in den Grundkörper 10 des Gelenkoberteils 2 eingesetzt ist. Die Schulter 56 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel leicht dachförmig oder verrundet ausgeführt, um die vorbeschriebene Rotation zu ermöglichen. Dabei liegt auch die Schulter 56 an einer Umfangskante 82 des Aufnahmeraums 74 der Gelenkglocke 26 an, so dass letztere und das Gelenkunterteil 4 synchron in Richtung Flexion und Extension schwenken können.
-
Oberhalb dieses Stützkörpers 48 sieht man den gelenkseitigen Endabschnitt der Wippe 30 mit den beiden Befestigungsschrauben 28 zur Lagefixierung des Keils 22.
-
In 4 ist das Gelenkoberteil 2 mit einem Blick in den Gelenkraum 17 dargestellt, der seitlich abschnittsweise durch die beiden Schenkel 12, 14 begrenzt ist. Letztere werden von einer Gelenkbohrung 84 durchsetzt, in die der Gelenkbolzen 62 eingesetzt werden kann. Dabei ist der in 4 rechts angeordnete Mündungsbereich der Gelenkbohrung 84 erweitert, um einen Befestigungskopf des Gelenkbolzens 62 aufzunehmen. Diese Erweiterung ist in 4 mit dem Bezugszeichen 86 versehen.
-
Man sieht auch den zwischen die beiden Schenkel 12, 14 eingesetzten Stützkörper 46 mit dem Anschlagwinkel 52 und die Wippe 30 mit dem Wippenvorsprung 40, die um den Wippenbolzen 38 verschwenkbar ist. Das Bolzenende 20 des Verriegelungsbolzens 16 ragt nach oben hin aus dem Grundkörper 10 aus, so dass der Flexionsanschlag im Prinzip nicht wirksam ist und entsprechend die Wippe 30 aufgrund der am Stützkörper 48 abgestützten Wippenfeder 42 nach oben gegen den Wippenanschlag 44 verschwenkt ist. Wie erläutert, ist in der Wippe 30 die Aufnahme 32 für den in 4 nicht eingesetzten bolzenförmigen Keil 22 ausgebildet, wobei sich die Befestigungsschrauben 28 durch stirnseitige Schraubbohrungen 86 erstrecken (nur eine sichtbar in 4).
-
Die 5, 6 und 7 zeigen Einzelansichten der Gelenkglocke 26, die - wie erläutert - etwa scheibenförmig ausgebildet ist. In der 3D-Darstellung gemäß 5 weist der kreissegmentförmig ausgebildete Aufnahmeraum 74 mit den beiden diesen begrenzenden Stirnwandungen 66, 68 zum Betrachter hin. Letztere werden von einer Glockenbohrung 88 durchsetzt, deren Durchmesser demjenigen der Gelenkbohrung 84 entspricht und die von dem Gelenkbolzen 62 durchsetzt ist, so dass die Gelenkglocke 26 drehbar auf diesem gelagert ist. In der Darstellung gemäß 5 sieht man auch die beiden den Aufnahmeraum 74 stirnseitig begrenzenden Umfangskanten 76 und 82. Im Bereich der Umfangskante 76 ist am Außenumfang der Gelenkglocke 26 die radial auskragende Steuernocke 46 mit der Anschlagschulter 24 ausgebildet, die zur Begrenzung der Flexion auf den Keil 22 aufläuft. Diese Anschlagschulter 24 mit der radial auskragenden Steuernocke 46 ist auch sehr gut in der Seitenansicht und der Draufsicht auf die Gelenkglocke 26 gemäß den 6 und 7 erkennbar. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gelenkglocke 26 aus Metall hergestellt, wobei zur Verminderung des Verschleißes zwischen den Stirnwandungen 66, 68 und den Innenseiten der Schenkel 12, 14 die vorgenannten Anlaufscheiben 70, 72 aus Kunststoff angeordnet sind.
-
8 zeigt eine Draufsicht auf das Hüftgelenk 1 in einer Position, die zum Hinsetzen erforderlich ist. D.h. das Gelenkunterteil 4 mit einer daran befestigten Verlängerung 91 ist mit Bezug zum Gelenkoberteil 2 in Richtung maximaler Flexion bei entsperrter Verriegelungseinrichtung 8 verstellt. Wie vorstehend erläutert, erfolgt dieses Entsperren durch Betätigen des Vorwahltasters 18, so dass nach einer Entlastung in Richtung Strecken der Verriegelungsbolzen 16 mit seinem Bolzenende 20 nach oben hin aus dem Grundkörper 10 herausfährt und entsprechend die Wippe 30 in die in 4 dargestellte Freigabeposition verschwenken kann, so dass der Wirkeingriff zwischen dem Keil 22 und der Anschlagschulter 24 aufgehoben wird. Das Gelenkunterteil 4 kann dann im Anschluss in Richtung Flexion verschwenkt werden. In der Draufsicht gemäß 8 sieht man eine Lochmutter 90, die drehfest im Grundkörper 10 des Gelenkoberteils 2 aufgenommen ist und in die der freie Endabschnitt des Gelenkbolzens 62 eingeschraubt wird. Im oberen Bereich sind die beiden Schrauben 51 zur Lagefixierung des Anschlagwinkels 52 sichtbar. Rechts daneben (Ansicht nach 8) ist der Wippenbolzen 38 angeordnet, auf dem die Wippe 30 gelagert ist. Sichtbar ist auch eine Konsole 92, an der beispielsweise eine Beckengabel oder dergleichen befestigt werden kann.
-
9 zeigt eine Unteransicht auf das Hüftgelenk 1 in der Position gemäß 8. In dieser Ansicht sieht man den Kopf 94 des Gelenkbolzens 62, der in die Lochmutter 90 eingeschraubt ist. Ebenfalls sichtbar sind die Köpfe der Schrauben 51 zur Lagefixierung des Stützkörpers 48 und wiederum der Wippenbolzen 38, der ebenfalls als Schraubbolzen ausgeführt ist.
-
Sichtbar in 9 ist auch ein Teil einer Ausnehmung 96, in die der Vorwahltaster 18 mit den zugehörigen Elementen (Entriegelungsbolzen, Feder, Sicherung) aufgenommen ist, wobei eine Abstützung des Vorwahltasters 18 über eine Bodenplatte 98 erfolgt.
-
In der Position gemäß den 8 und 9 kann der Keil 22 einfach durch Lösen der Befestigungsschrauben 28 aus der Aufnahme 32 der Wippe 30 ausgebaut werden und gegen einen Keil 22 mit anderer Geometrie ausgewechselt werden, da dieser tangential auf der Steuernocke 46 aufliegt.
-
Prinzipiell ist das Orthesengelenk / 3D-Orthesengelenk nicht auf die Anwendung als Hüftgelenk beschränkt, sondern es können auch andere Anwendungen realisiert werden, bei denen eine Art Kugelgelenk erforderlich ist.
-
Offenbart sind ein Orthesengelenk / 3D-Orthesengelenk und eine mit einem derartigen Orthesengelenk ausgeführte Gehorthese, bei der eine Flexion/Extension einerseits und Rotation andererseits in zwei getrennten Bewegungsebenen/Lagerbereichen realisiert sind.
-
Bezugszeichenliste:
-
- 1
- 3D-Hüftgelenk (3-Achs-Hüftgelenk)
- 2
- Gelenkoberteil
- 4
- Gelenkunterteil
- 6
- Gelenkeinrichtung
- 8
- Verriegelungseinrichtung
- 10
- Grundkörper
- 12
- Schenkel
- 14
- Schenkel
- 16
- Verriegelungsbolzen
- 17
- Gelenkraum
- 18
- Vorwahltaster
- 20
- Bolzenende
- 22
- Keil
- 24
- Anschlagschulter
- 26
- Gelenkglocke
- 28
- Befestigungsschraube
- 30
- Wippe
- 32
- Aufnahme
- 34
- Stirnfläche
- 36
- Anschlagfläche
- 38
- Wippenbolzen
- 40
- Wippenvorsprung
- 42
- Wippenfeder
- 44
- Wippenanschlag
- 46
- Steuernocke
- 48
- Stützkörper
- 50
- Federraum
- 51
- Schraube
- 52
- Anschlagwinkel
- 54
- Anschlagschenkel
- 56
- Schulter
- 58
- Endabschnitt
- 60
- Schulter
- 61
- Seitenwandung
- 62
- Gelenkbolzen
- 63
- Seitenwandung
- 64
- Endanschlag
- 66
- Stirnwandung
- 68
- Stirnwandung
- 70
- Anlaufscheibe
- 72
- Anlaufscheibe
- 74
- Aufnahmeraum
- 76
- Umfangskante
- 78
- Tasche
- 80
- Schraube
- 82
- Umfangskante
- 84
- Gelenkbohrung
- 86
- Schraubbohrung
- 88
- Glockenbohrung
- 90
- Lochmutter
- 91
- Verlängerung
- 92
- Konsole
- 94
- Kopf
- 96
- Ausnehmung
- 98
- Bodenplatte