DE102010049257B4

DE102010049257B4 - prosthetic

Info

Publication number: DE102010049257B4
Application number: DE201010049257
Authority: DE
Inventors: Lüder Mosler
Original assignee: Otto Bock Healthcare GmbH
Current assignee: Otto Bock Healthcare GmbH
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: DE102010049257A1

Abstract

Prothesenfuß mit einer Basisfeder (23) mit einem Vorderfußbereich (231) und einem Fersenbereich (232), einer oberhalb der Basisfeder (23) angeordneten Anschlusseinrichtung (9, 10) zur Befestigung des Prothesenfußes an einer Prothese und einer Frontalabstützung (25, 26, 27), an deren oberen Ende (140) die Anschlusseinrichtung (9, 10) angeordnet und an ihrem unteren Ende (250) an einem um die Prothesenfußlängsachse (230) tordierbaren Torsionselement (28) festgelegt ist, das als eine einseitig im Fersenbereich (232) oder im Vorderfußbereich (231) an der Basisfeder (23) festgelegte Blattfedereinrichtung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Anschlusseinrichtung (9, 10) oder an dem oberen Ende (140) der Frontalabstützung (25, 26, 27) ein als Fluiddämpfer ausgebildetes Dämpferelement (11) angeordnet ist, das sich im Fersenbereich (232) der Basisfeder (23) an der Basisfeder (23) oder dem Torsionselement (28) abstützt.Prosthetic foot having a base spring (23) with a forefoot region (231) and a heel region (232), a connection device (9, 10) arranged above the base spring (23) for fastening the prosthetic foot to a prosthesis and a frontal support (25, 26, 27 ), at the upper end (140) of which the connecting device (9, 10) is arranged and fixed at its lower end (250) to a torsion element (28) which can be twisted around the prosthetic foot longitudinal axis (230) and which is designed as a one-sidedly in the heel region (232). or in the forefoot (231) on the base spring (23) fixed leaf spring device is formed, characterized in that on the connection means (9, 10) or at the upper end (140) of the frontal support (25, 26, 27) designed as a fluid damper Damper element (11) is arranged, which in the heel region (232) of the base spring (23) on the base spring (23) or the torsion element (28) is supported.

Description

Die Erfindung betrifft einen Prothesenfuß mit einer Basisfeder mit einem Vorderfußbereich und einem Fersenbereich, einer oberhalb der Basisfeder angeordneten Abschlusseinrichtung zur Befestigung des Prothesenfußes an einer Prothese und einer Frontalabstützung, an deren oberen Ende die Anschlusseinrichtung angeordnet und an ihrem unteren Ende an einem um die Prothesenlängsachse tordierbaren Torsionselement festgelegt ist.The invention relates to a prosthetic foot having a base spring with a forefoot region and a heel region, a closing device arranged above the base spring for fastening the prosthetic foot to a prosthesis and a frontal support, at the upper end of which the connection device is arranged and at its lower end to a twistable about the prosthesis longitudinal axis Torsion element is set.

Die DE 10 2006 004 132 A1 beschreibt einen künstlichen Fuß mit einer sich von einem Fersenbereich zu einem Zehenbereich erstreckenden elastischen Sohlenstruktur mit einer Längsachse, einem Anschluss zu einem Unterschenkelteil, einer sich in die Höhe erstreckenden oberen Stützstruktur und einem zwischen der oberen Stützstruktur und der Sohlenstruktur angeordneten elastischen Verbindungselement. Die obere Stützstruktur ist in Längsrichtung etwa in der Mitte des Fußes mit der Sohlenstruktur über eine Kupplungsanordnung verbunden, die eine relative Kippbewegung zwischen der Sohlenstruktur und der Stützstruktur erlaubt. Dabei bleibt der Abstand zwischen der Stützstruktur und der Sohlenstruktur in der Mitte der Kupplungsanordnung zumindest bei einer Gewichtsbelastung im Stand der Patienten konstant. Die Gelenkanordnung besteht aus einem elastischen Kunststoffzylinder, der sich mit einer unteren Stirnfläche an der Sohlenstruktur und einer oberen Stirnfläche an der Unterseite der Stützstruktur abstützt. Eine Stiftanordnung ergänzt den Kunststoffzylinder und weist an ihren beiden Enden Kugelköpfe auf, die sich an der Sohlenstruktur einerseits und an der Stützstruktur andererseits abstützen und die Stabilität der Verbindung erhöhen. Es ist ebenfalls möglich, dass die Gelenkanordnung in Form einer Kugelkalotte mit einer entsprechend zusammenwirkenden Kugelpfanne ausgebildet ist, um so die kippbare Verbindung zwischen der Stützstruktur und der Sohlenstruktur herzustellen.The DE 10 2006 004 132 A1 describes an artificial foot having an elastic sole structure extending from a heel region to a toe region with a longitudinal axis, a connection to a lower leg part, an upwardly extending upper support structure and an elastic connection element disposed between the upper support structure and the sole structure. The upper support structure is longitudinally connected at about the middle of the foot to the sole structure via a coupling arrangement allowing relative tilting movement between the sole structure and the support structure. In this case, the distance between the support structure and the sole structure in the middle of the clutch assembly remains constant at least during a weight load in the state of the patient. The hinge assembly consists of an elastic plastic cylinder, which is supported with a lower end face on the sole structure and an upper end face on the underside of the support structure. A pin arrangement complements the plastic cylinder and has at its two ends on ball heads, which are supported on the sole structure on the one hand and on the support structure on the other hand, and increase the stability of the compound. It is also possible that the joint arrangement is in the form of a spherical cap with a corresponding cooperating ball socket so as to produce the tiltable connection between the support structure and the sole structure.

Mit dem künstlichen Fuß gemäß dem Stand der Technik ist eine verbesserte Abrollbarkeit während des Gehens möglich, darüber hinaus ist eine gut definierte Statik des Stehens durch einen nach vorn verlagerten Krafteinleitungspunkt vorhanden. Durch den elastischen Kunststoffzylinder sind jedoch nur geringe Rückstellkräfte realisierbar, so dass die Federeigenschaften des künstlichen Fußes beim Gehen durch die Sohlenstruktur allein realisiert werden muss. Darüber hinaus werden mit dem Kunststoffzylinder verschleißanfällige Komponenten eingesetzt, was der Präzision der Krafteinleitung abträglich ist.With the artificial foot according to the prior art, an improved unrollability during walking is possible, in addition, a well-defined statics of standing by a forwardly displaced force application point is present. By the elastic plastic cylinder, however, only low restoring forces are realized, so that the spring properties of the artificial foot when walking through the sole structure must be realized alone. In addition, wear-prone components are used with the plastic cylinder, which is detrimental to the precision of the application of force.

Die US 2008/0167731 A1 betrifft einen Prothesenfuß mit einer Vorfußfeder aus zwei Blattfederelementen, bei der die obere Vorfußfeder länger als die untere Vorfußfeder ist. Die Fersenfeder ist ebenfalls als eine Doppelfeder ausgebildet, die im Fersenbereich beabstandet zueinander angeordnet sind. In einer Ausführungsform weist der Prothesenfuß eine Basisfeder auf, die an der Fersenfeder befestigt ist. Eine Festlegung an der Vorfußfeder ist nicht vorgesehen.The US 2008/0167731 A1 relates to a prosthetic foot with a forefoot spring of two leaf spring elements, wherein the upper forefoot spring is longer than the lower forefoot spring. The heel spring is also formed as a double spring, which are spaced apart in the heel area. In one embodiment, the prosthetic foot has a base spring attached to the heel spring. A commitment to the forefoot spring is not provided.

Die US 5 944 760 A betrifft einen Prothesenfuß mit zwei nebeneinander angeordneten Vorfußfedern, zumindest einem federnden Vorfußverstärkungselement und zwei Fersenfedern, die übereinander angeordnet sind.The US 5,944,760 A relates to a prosthetic foot with two adjacent forefoot springs, at least one resilient forefoot reinforcement element and two heel springs, which are arranged one above the other.

Die US 2009/0306792 A1 betrifft einen Prothesenfuß mit einem keilförmigen Knöchelelement, das zwischen einer auf der Unterseite angeordneten Basisfeder und einer auf der Oberseite angeordneten Knöchelfeder angeordnet ist. Beide Federelemente sind als Blattfedern ausgebildet. Über das Knöchelelement sind die beiden Blattfedern beabstandet zueinander miteinander verbunden.The US 2009/0306792 A1 relates to a prosthetic foot with a wedge-shaped ankle member which is disposed between a base spring arranged on the underside and an ankle spring arranged on the upper side. Both spring elements are designed as leaf springs. About the ankle member, the two leaf springs are spaced apart from each other.

Die US 2010/0042228 A1 betrifft einen Prothesenfuß mit einer Basisfeder und einer Schenkelfeder mit einem vertikalen Abschnitt, der in einen gekrümmten Vorfußbereich übergeht. Die Basisfeder und der Vorfußbereich sind beabstandet zueinander miteinander verbunden. Eine Fersenfeder ist ebenfalls vorgesehen. Stutzdämpfer sind zwischen der Basisfeder, dem Vorfußbereich und der Fersenfeder angeordnet.The US 2010/0042228 A1 relates to a prosthetic foot having a base spring and a leg spring having a vertical portion that merges into a curved forefoot area. The base spring and the forefoot area are spaced apart from each other. A heel spring is also provided. Shock absorbers are arranged between the base spring, the forefoot area and the heel spring.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Prothesenfuß bereitzustellen, der verbesserte Möglichkeiten zur Abstimmung des Abrollverhaltens des Prothesenfußes und eine präzise Statik während des Stehens auch bei variablen Untergründen bietet.The object of the present invention is to provide a prosthetic foot which offers improved possibilities for tuning the rolling behavior of the prosthetic foot and a precise statics during standing, even with variable substrates.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Prothesenfuß mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren aufgeführt.According to the invention this object is achieved by a prosthetic foot with the features of the main claim. Advantageous embodiments and further developments are listed in the subclaims, the description and the figures.

Der erfindungsgemäße Prothesenfuß mit einer Basisfeder mit einem Vorderfußbereich und einem Fersenbereich, einer oberhalb der Basisfeder angeordneten Anschlusseinrichtung zur Befestigung des Prothesenfußes an einer Prothese und einer Frontalabstützung, an deren oberen Ende die Anschlusseinrichtung angeordnet und an ihrem unteren Ende an einem um die Prothesenfußlängsachse tordierbaren Torsionselement festgelegt ist, sieht vor, dass das Torsionselement als eine einseitig im Fersenbereich oder im Vorfußbereich festgelegte Blattfedereinrichtung ausgebildet ist. Durch das einseitige Einspannen des Torsionselementes im Fersenbereich ist es möglich, dass beim Aufsetzen des Fersenbereiches neben einer Torsion um die Fußlängsachse auch eine Biegung um eine quer zur Fußlängsachse verlaufende Achse erfolgen kann, so dass das Torsionselement neben der Möglichkeit eines Winkelausgleiches in Gehrichtung auch ein zusätzliches Federelement bereitstellt, um einen relativ sanften Fersenauftritt zu ermöglichen. Nach dem Aufsetzen des Vorderfußbereiches und während des Abrollens des Prothesenfußes liegt dann das freie, vordere Ende des Torsionselementes auf der Basisfeder auf, so dass sich eine Versteifung durch eine Parallelschaltung der Basisfeder und des Torsionselementes ergibt. Mit dem erfindungsgemäßen Prothesenfuß ist es möglich, die gut definierte Statik über den vorverlagerten Krafteinleitungspunkt in eine dynamische Konstruktion zu überführen und dabei gleichzeitig die Standstabilität auch bei wechselnden Untergründen oder verschiedenen Schuhen zu gewährleisten. Über das Torsionselement, das in der Regel eine Verlagerbarkeit oder Verformbarkeit in Längserstreckung des Prothesenfußes verhindert, wird der Auflagepunkt der Stützstruktur auf der Sohlenstruktur präzise ortsständig gehalten, ohne dass eine verschleißbedingte Veränderung der Krafteinleitungsposition erfolgen kann. An der Anschlusseinrichtung oder an dem oberen Ende der Frontalabstützung ist ein Dämpferelement oder ein nachgiebiges Element angeordnet, das sich im Fersenbereich der Basisfeder an der Basisfeder oder dem Torsionselement abstützt. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere dann vorgesehen, wenn das Torsionselement einseitig im Fersenbereich festgelegt ist. Dadurch kann eine zusätzliche Dämpfung des Fersenstoßes erfolgen. Das Dämpferelement ist als Fluiddämpfer, insbesondere als Hydraulikdämpfer oder Pneumatikdämpfer ausgebildet, um eine leichte Einstellbarkeit des Dämpfungsgrades erreichen zu können. Fluiddämpfer können sowohl in der Zugstufe als auch in der Druckstufe separat eingestellt werden, so dass ein variables Einfederverhalten und Ausfederverhalten der Anschlusseinrichtung bzw. des Dämpferkolbens gewährleistet werden kann. Zusätzlich zur besseren Einstellbarkeit verfügt der Dämpfer über die Eigenschaft, statisch keine Kräfte aufzubauen. Der Fuß kann sich somit im Stehen immer wieder an den Untergrund oder das Schuhwerk anpassen, es wirken lediglich die Rückstellkräfte der relativ biegeweichen Torsionsfeder.The prosthesis foot according to the invention with a base spring with a forefoot and a heel area, arranged above the base spring connection device for attachment of the prosthetic foot to a prosthesis and a frontal support, arranged at the upper end of the connection device and fixed at its lower end to a twistable about the prosthetic foot longitudinal axis torsion is, provides that the torsion element is designed as a one-sided fixed in the heel area or in the forefoot area leaf spring device. Due to the one-sided clamping of the torsion element in the heel area, it is possible that when placing the heel area in addition to a torsion about the Fußlängsachse also a bend about a transversely to the Foot axis extending axis can be done so that the torsion also provides an additional spring element in addition to the possibility of an angular compensation in direction of travel, to allow a relatively gentle heel strike. After placement of the forefoot and during the rolling of the prosthetic foot then lies on the free, front end of the torsion on the base spring, so that there is a stiffening by a parallel connection of the base spring and the torsion element. With the prosthetic foot according to the invention, it is possible to convert the well-defined statics over the pre-displaced force introduction point in a dynamic design and at the same time to ensure the stability of the stand even with changing surfaces or different shoes. By means of the torsion element, which as a rule prevents displaceability or deformability in the longitudinal extent of the prosthetic foot, the support point of the support structure on the sole structure is kept precisely stationary, without any possibility of a wear-induced change in the force introduction position. At the connection device or at the upper end of the frontal support a damper element or a resilient element is arranged, which is supported in the heel region of the base spring on the base spring or the torsion element. Such a configuration is provided in particular when the torsion element is fixed on one side in the heel area. This can be done additional damping of heel strike. The damper element is designed as a fluid damper, in particular as a hydraulic damper or pneumatic damper, in order to achieve an easy adjustability of the degree of damping can. Fluid damper can be set separately in both the rebound and in the compression stage, so that a variable compression behavior and rebound behavior of the connection device and the damper piston can be ensured. In addition to better adjustability, the damper has the property to statically build up no forces. The foot can thus adapt to standing in the background again and again to the ground or the footwear, it act only the restoring forces of the relatively flexible Torsionsfeder.

Bei einer einseitigen Anlenkung des Torsionselementes im Vorderfußbereich kommt es zu einer Parallelschaltung der Basisfeder und des Torsionselementes bei einem Fersenauftritt, so dass ein stabiler Auftritt gewährleistet ist. Im Verlauf der Abrollbewegung kann bei zunehmender Vorfußbelastung das Torsionselement um eine Achse quer zur Längsrichtung aufgebogen werden, so dass eine zusätzliche Feder zur Abstimmung der Elastizität des Prothesenfußes vorhanden ist. Die Tordierbarkeit des Torsionselementes ändert sich während der Standphase, je nach Ort der Anlenkung unterschiedlich.In a one-sided articulation of the torsion element in the forefoot, there is a parallel connection of the base spring and the torsion element in a heel strike, so that a stable appearance is ensured. In the course of the rolling movement, the torsion element can be bent around an axis transversely to the longitudinal direction with increasing forefoot load, so that an additional spring for adjusting the elasticity of the prosthetic foot is present. The torsional ability of the torsion element changes during the stance phase, depending on the location of the linkage different.

Durch die einseitige Anlenkung des Torsionselementes kann sich das andere, nicht an der Basisfeder festgelegte Ende bei einer Biegebelastung von der Basisfeder entfernen, also den Abstand zwischen der Basisfeder und dem Torsionselement vergrößern, oder auch verringern, wenn in der Ausgangsstellung ein Verlagerungsweg in Richtung auf die Basisfeder vorhanden ist.Due to the one-sided articulation of the torsion, the other, not fixed to the base spring end can be removed at a bending load of the base spring, so increase the distance between the base spring and the torsion element, or reduce, if in the starting position a displacement path in the direction of the Base spring is present.

Zwischen der Basisfeder und dem Torsionselement kann ein Freiraum ausgebildet sein, um einerseits eine Verlagerung in Richtung auf die Basisfeder zu ermöglichen und andererseits bei einem Absatz oder Auflager zwischen der Basisfeder und dem Torsionselement auch im angelegten Zustand des Torsionselementes auf dem Absatz oder Auflager eine zusätzliche Biegung des Torsionselementes bereitzustellen.A clearance can be formed between the base spring and the torsion element, on the one hand to allow a displacement in the direction of the base spring and on the other hand at a shoulder or support between the base spring and the torsion element in the applied state of the torsion on the shoulder or support an additional bend to provide the torsion element.

Zwischen dem Torsionselement und der Basisfeder kann ein Pufferelement angeordnet sein, um das Auftreffen des Torsionselementes auf der Basisfeder während des Abrollens oder Auftretens zu dämpfen. Das Pufferelement kann eine Form aufweisen, die eine Torsion des Torsionselementes auch im angelegten Zustand an die Basisfeder erlaubt, beispielsweise gerundet oder als ein Steg, so dass eine Verkippung des Torsionselementes relativ zu der Basisfeder möglich ist. Alternativ dazu kann die Kontaktfläche zwischen dem Torsionselement und der Basisfeder eben ausgebildet sein, so dass bei der Anlage des Torsionselementes an der Basisfeder während der Standphase keine Torsion möglich ist. Dadurch wird eine größere Stabilität des Prothesenfußes bereitgestellt.Between the torsion element and the base spring, a buffer element may be arranged to dampen the impact of the torsion element on the base spring during the rolling or occurrence. The buffer element may have a shape which allows a torsion of the torsion element in the applied state to the base spring, for example, rounded or as a web, so that a tilting of the torsion element relative to the base spring is possible. Alternatively, the contact surface between the torsion element and the base spring may be flat, so that during the conditioning of the torsion element on the base spring during the stance phase no torsion is possible. This provides greater stability of the prosthetic foot.

Aufgrund der Ausgestaltung des Torsionselementes als eine Blattfedereinrichtung, also als eine einteilige oder mehrteilige Blattfeder, ist es vorgesehen, dass das Torsionselement um eine medial-lateral verlaufende Achse tordierbar ist, so dass eine gestufte Wirksamwerdung der einzelnen Federelemente, nämlich des Torsionselementes und der Basisfeder eintritt.Due to the configuration of the torsion element as a leaf spring device, ie as a one-piece or multi-part leaf spring, it is provided that the torsion element can be twisted about a medial-laterally extending axis, so that a stepped effectiveness of the individual spring elements, namely the torsion element and the base spring occurs ,

Die Frontalabstützung, die von der Anschlusseinrichtung, beispielsweise einem Anschlussadapter, zu dem Torsionselement führt, kann ebenfalls als eine Feder oder als ein Federpaket ausgebildet sein, um eine zusätzliche Federkomponente bereitzustellen, über die eine Anpassung an den jeweiligen Prothesenfußnutzer und an das jeweilige Einsatzgebiet oder die Vorlieben des Prothesenfußnutzers eingestellt werden kann. Vorzugsweise ist die Frontalabstützung als eine Blattfeder oder als Blattfederpaket ausgebildet.The frontal support, which leads from the connection device, for example a connection adapter, to the torsion element, can also be designed as a spring or as a spring assembly to provide an additional spring component, via which an adaptation to the respective prosthetic foot user and to the respective application area or Preferences of the prosthetic foot user can be adjusted. Preferably, the frontal support is designed as a leaf spring or as a leaf spring package.

Die Frontalabstützung kann um eine Vertikalachse tordierbar ausgebildet sein, so dass in der Standphase auch bei einer Drehbelastung um eine Vertikalachse eine gewisse Nachgiebigkeit vorhanden ist, so dass auch bei einem vollständigen Kontakt des Prothesenfußes mit dem Untergrund eine Verdrehbarkeit und Nachgiebigkeit um eine Vertikalachse möglich ist. Dadurch kann das Verhalten des Prothesenfußes während des Gehens oder Stehens für einen Prothesenfußnutzer angenehmer gestaltet werden.The frontal support may be designed to be twistable about a vertical axis, so that in the stance phase even at a rotational load around a Vertical axis a certain flexibility is present, so that even with a complete contact of the prosthetic foot with the ground a rotatability and compliance about a vertical axis is possible. As a result, the behavior of the prosthetic foot during walking or standing can be made more comfortable for a prosthetic foot user.

Die Frontalabstützung endet in Gehrichtung bevorzugt vor der Anschlusseinrichtung, also ungefähr in dem Bereich, durch den der Kraftvektor der Bodenreaktionskraft während des Stehens durch den Prothesenfuß hindurch läuft. Die Frontalabstützung endet daher ungefähr drei bis fünf Zentimeter anterior der Anschlusseinrichtung.The frontal support preferably ends in the direction of travel before the connection device, ie approximately in the region through which the force vector of the floor reaction force passes through the prosthetic foot during standing. The frontal support therefore ends approximately three to five centimeters anterior of the connection device.

Die Frontalabstützung kann sich auf der Basisfeder in einem Abstützbereich abstützen, der in Gehrichtung vor der Anschlusseinrichtung liegt. Der Abstützbereich kann durch das Torsionselement oder durch Stege, Polster, Dämpfer oder dergleichen unterhalb des Torsionselementes oder auf der Basisfeder ausgestattet sein. Die Frontalabstützung kann sich in der Mitte der Basisfeder auf der Basisfeder abstützen, wobei sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung eine mittige Abstützung vorteilhaft ist.The frontal support can be supported on the base spring in a support region which lies in the direction of travel in front of the connection device. The support region may be provided by the torsion element or by webs, upholstery, damper or the like below the torsion element or on the base spring. The frontal support may be supported on the base spring in the middle of the base spring, with a central support being advantageous both in the longitudinal direction and in the transverse direction.

An der Basisfeder kann eine Fersenfeder angeordnet sein, die als zusätzliches Federelement eine Kraftaufnahme während des Fersenstoßes ermöglicht. Zwischen der Basisfeder und der Fersenfeder kann ein Dämpferelement angeordnet sein, um die kinetische Energie beim Auftreten in Verformungsenergie oder Wärme umzuwandeln.On the base spring, a heel spring may be arranged, which allows an additional spring element a force absorption during the heel strike. Between the base spring and the heel spring, a damper element may be arranged to convert the kinetic energy when occurring into deformation energy or heat.

Das Dämpferelement weist zumindest ein mehrachsig bewegliches Gelenk auf, so dass neben einer Verschwenkung um eine Medial-Lateral-Achse beim Einfedern auch eine Verdrehung beispielsweise um eine Anterior-Posterior-Achse erfolgen kann, um eine Torsion des Torsionselementes und damit ein Verkippen der Anschlusseinrichtung relativ zu der Basisfeder mitmachen zu können. Das mehrachsige Gelenk ist vorzugsweise an einer Lagerungsstelle an der Anschlusseinrichtung oder der Basisfeder ausgebildet, so dass das Dämpferelement selbst eine stabile lineare Bewegung ausführen kann.The damper element has at least one multi-axially movable joint, so that in addition to a pivoting about a medial-lateral axis during compression also a rotation, for example, can take place about an anterior-posterior axis to a torsion of the torsion element and thus tilting of the connection device relative to join the base spring. The multi-axis joint is preferably formed at a bearing point on the connecting device or the base spring, so that the damper element itself can perform a stable linear movement.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Identical components are identified by the same reference numerals. Show it:

1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Prothesenfußes; 1 an overall perspective view of a prosthetic foot;

2 eine Seitenansicht mit einer teilgeschnittenen Ferse; sowie 2 a side view with a partially cut heel; such as

3 eine Schnittdarstellung entlang B-B in 2. 3 a sectional view along BB in 2 ,

In der 1 ist ein Prothesenfuß 100 in einer perspektivischen Schrägdraufsicht gezeigt. Der Prothesenfuß 100 weist eine Basisfeder 23 mit einem Vorderfußbereich 231 und einem Fersenbereich 232 auf. Die Basisfeder 23 ist bevorzugt aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt, insbesondere einem Carbonfaserbauteil. Die Basisfeder 23 ist langgestreckt ausgebildet, wobei in Längsrichtung die Prothesenfußlängsachse 230 verläuft. Die Basisfeder 23 ist im Wesentlichen gerade ausgebildet, im Vorderfußbereich 231 ist eine leichte Krümmung vorgesehen, um ein Abrollen des Prothesenfußes 100 zu erleichtern.In the 1 is a prosthetic foot 100 shown in a perspective oblique top view. The prosthetic foot 100 has a base spring 23 with a forefoot area 231 and a heel area 232 on. The base spring 23 is preferably made of a fiber composite material, in particular a carbon fiber component. The base spring 23 is elongated, wherein in the longitudinal direction of the prosthetic Fußlängsachse 230 runs. The base spring 23 is essentially straight, in the forefoot area 231 A slight curvature is provided to unroll the prosthetic foot 100 to facilitate.

Im Fersenbereich 232 ist eine Fersenfeder 24 an der Basisfeder 23 angeordnet. Die Fersenfeder 24 ist ebenfalls aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet, insbesondere aus einem Carbonfasermaterial. Die Fersenfeder 24 kann auswechselbar an der Basisfeder 23 befestigt sein. Zwischen der Fersenfeder 24 und der Basisfeder 23 ist ein sich in Gehrichtung verjüngender Freiraum vorgesehen, in dem ein Dämpferelement 32 angeordnet ist. Über dieses Dämpferelement kann auch die Fersenfeder 24 an der Basisfeder 23 festgelegt werden.In the heel area 232 is a heel feather 24 at the base spring 23 arranged. The heel feather 24 is also formed of a fiber composite material, in particular of a carbon fiber material. The heel feather 24 can be replaceable on the base spring 23 be attached. Between the heel spring 24 and the base spring 23 is provided in the direction of travel tapering space in which a damper element 32 is arranged. About this damper element can also be the heel spring 24 at the base spring 23 be determined.

An der Oberseite der Basisfeder 23 ist ein Torsionselement 28 in Gestalt einer Blattfeder angeordnet. Das Torsionselement 28 ist im Fersenbereich 232 der Basisfeder 23 festgelegt, die Art und Weise der Festlegung wird anhand der 2 erklärt werden. Das Torsionselement 28 ist lediglich einseitig an der Basisfeder 23 befestigt, das in Gehrichtung vordere Ende des Torsionselementes 28 ist nicht festgelegt und kann daher auf die Basisfeder 23 zu und von der Basisfeder 23 weg bewegt werden.At the top of the base spring 23 is a torsion element 28 arranged in the form of a leaf spring. The torsion element 28 is in the heel area 232 the base spring 23 set, the way of fixing will be based on the 2 be explained. The torsion element 28 is only one-sided on the base spring 23 attached, in the direction of travel front end of the torsion element 28 is not fixed and can therefore be based on the basis 23 to and from the base spring 23 be moved away.

Das vordere Ende des Torsionselementes 28 endet in einem Abstützbereich 260, der ungefähr in der Mitte der Länge der Basisfeder 23 angeordnet ist. Das Torsionselement 28 ist um die Prothesenfußlängsachse 230 tordierbar, ebenfalls ist sie um eine medial-lateral verlaufende Torsionsachse 240 biegbar, so dass das vordere Ende des Torsionselementes 28 von der Oberseite der Basisfeder 23 weggebogen werden kann. Zwischen dem Torsionselement 28 und der Basisfeder 23 ist ein Freiraum 33 angeordnet, der auch im angelegten Zustand des vorderen Endes des Torsionselementes 28 auf der Basisfeder 23 eine geringfügige Durchbiegung ermöglicht.The front end of the torsion element 28 ends in a support area 260 which is approximately midway the length of the base spring 23 is arranged. The torsion element 28 is about the prosthetic foot longitudinal axis 230 twistable, it is also a medial-lateral torsion axis 240 bendable, so that the front end of the torsion element 28 from the top of the base spring 23 can be bent away. Between the torsion element 28 and the base spring 23 is a free space 33 arranged, which also in the applied state of the front end of the torsion element 28 on the base spring 23 allows a slight deflection.

An dem vorderen Ende des Torsionselementes 28 ist eine Frontalabstützung 25, 26, 27 in Gestalt eines Blattfederpaketes befestigt. Die Befestigung kann durch Verkleben, Verschrauben, Einlaminieren oder dergleichen erfolgen. Das untere Ende 250 der Frontalabstützung 25, 26, 27 verläuft im Wesentlichen parallel zu dem Torsionselement 28. Von der Befestigungsstelle an dem Torsionselement 28, an dem die Frontalabstützung 25, 26, 27 starr festgelegt ist, verläuft die Frontalabstützung 25, 26, 27 mit einem Bogen nach oben in Richtung auf eine Anschlusseinrichtung, die einen Proximaladapter 9 und einen Justierkern 10 aufweist. Das obere Ende 140 der Frontalabstützung 25, 26, 27 ist gerade ausgebildet und an dem Proximaladapter 9 als Teil der Anschlusseinrichtung befestigt, das distale Ende der Anschlusseinrichtung wird von einem Justierkern 10 ausgebildet und dient zur Festlegung an einer Unterschenkelprothese. Die Frontalabstützung 25, 26, 27 ist anterior an dem Proximaladapter 9 befestigt, auch hier liegt eine im Wesentlichen starre Verbindung zu der Frontalabstützung 25, 26, 27 vor.At the front end of the torsion element 28 is a frontal support 25 . 26 . 27 attached in the form of a leaf spring packet. The attachment can be done by gluing, screwing, lamination or the like. The lower end 250 the frontal support 25 . 26 . 27 runs in Substantially parallel to the torsion element 28 , From the attachment point to the torsion element 28 at which the frontal support 25 . 26 . 27 is fixed rigidly, the frontal support runs 25 . 26 . 27 with a bow upwards towards a connection device that has a proximal adapter 9 and an adjustment core 10 having. The upper end 140 the frontal support 25 . 26 . 27 is straight and attached to the proximal adapter 9 attached as part of the connection device, the distal end of the connection device is provided by an adjustment core 10 trained and used for fixing to a lower leg prosthesis. The frontal support 25 . 26 . 27 is anterior to the proximal adapter 9 fixed, also here is a substantially rigid connection to the frontal support 25 . 26 . 27 in front.

Auf der der Frontalabstützung 25, 26, 27 gegenüberliegenden Seite des Justierkerns 10 ist ein Hydraulikdämpfer 11 angeordnet, der gelenkig an dem Proximaladapter 9 befestigt ist. Die Schwenkachse der oberen Lagerung verläuft im Wesentlichen parallel zu der Medial-Lateral-Achse 240. Am unteren Ende des Dämpfers 11 ist eine Lagerung in einem mehrachsigen, beweglichen Gelenk 34 vorgesehen, im Ausführungsbeispiel ein Teilkugelgelenk, mit dem es möglich ist, sowohl eine Verschwenkung um eine Medial-Lateral-Achse als auch eine Verdrehung um die Prothesenfußlängsachse 230 auszuführen. Aufgrund der mehrachsigen Lagerung in dem unteren Gelenk 34 und der rotationssymmetrischen Ausgestaltung des beweglichen Kolbens oder der Kolbenstange ist es auch möglich, dass eine Torsion um eine Vertikalachse am unteren Ende 250 durchgeführt wird.On the frontal support 25 . 26 . 27 opposite side of the Justierkerns 10 is a hydraulic damper 11 arranged, hinged to the proximal adapter 9 is attached. The pivot axis of the upper bearing extends substantially parallel to the medial-lateral axis 240 , At the bottom of the damper 11 is a bearing in a multi-axis, movable joint 34 provided, in the embodiment, a partial ball joint, with which it is possible, both a pivoting about a medial-lateral axis and a rotation about the prosthetic foot longitudinal axis 230 perform. Due to the multi-axial bearing in the lower joint 34 and the rotationally symmetrical configuration of the movable piston or the piston rod, it is also possible that a torsion about a vertical axis at the lower end 250 is carried out.

In der 2 ist eine Seitenansicht des Prothesenfußes 100 gemäß 1 mit einem Detailschnitt entlang der Linie C-C in 3 dargestellt. In der Seitenansicht gemäß 2 ist zunächst die im Wesentlichen gerade, im Vorderfußbereich 231 leicht gekrümmte Ausgestaltung der Basisfeder 23 zu erkennen. Das Torsionselement 28 als Blattfeder liegt in dem Auflagerbereich 260 über einem Pufferelement 30 auf der Oberseite der Basisfeder 23 auf. Das Pufferelement 30 erstreckt sich über die gesamte Breite des Torsionselementes 28. Zwischen dem Torsionselement 28 und der Basisfeder 23 ist ein Freiraum 33 jenseits des Pufferelementes 30 vorgesehen. Das Pufferelement 30 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan.In the 2 is a side view of the prosthetic foot 100 according to 1 with a detail section along the line CC in 3 shown. In the side view according to 2 is initially the essentially straight, in the forefoot area 231 slightly curved design of the base spring 23 to recognize. The torsion element 28 as a leaf spring lies in the support area 260 over a buffer element 30 on top of the base spring 23 on. The buffer element 30 extends over the entire width of the torsion element 28 , Between the torsion element 28 and the base spring 23 is a free space 33 beyond the buffer element 30 intended. The buffer element 30 preferably consists of a plastic, in particular of polyurethane.

Der 2 ist ebenfalls zu entnehmen, dass das untere Ende 250 der Frontalabstützung 25, 26, 27 an dem Torsionselement 28 befestigt ist. Die Frontalabstützung 25, 26, 27 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei gebogenen Blattfederelementen 25, 26, 27 ausgebildet. Zwischen den einzelnen Blattfederelementen 25, 26, 27 ist ein Freiraum vorhanden, der beispielsweise durch Distanzstücke 22 am oberen Ende 140 der Frontalabstützung 25, 26, 27 sichergestellt wird. Distanzstücke können ebenfalls am unteren Ende 250 der Frontalabstützung zwischen den Blattfederelementen 25, 26, 27 angeordnet sein.Of the 2 it can also be seen that the lower end 250 the frontal support 25 . 26 . 27 on the torsion element 28 is attached. The frontal support 25 . 26 . 27 is in the illustrated embodiment of three curved leaf spring elements 25 . 26 . 27 educated. Between the individual leaf spring elements 25 . 26 . 27 There is a free space, for example, by spacers 22 at the upper end 140 the frontal support 25 . 26 . 27 is ensured. Spacers can also be at the bottom 250 the frontal support between the leaf spring elements 25 . 26 . 27 be arranged.

Das obere Ende der Frontalabstützung 25, 26, 27 ist über Schrauben 14 an dem Proximaladapter 9 befestigt. Zwischen den Schrauben 14 und dem frontalen Blattfederelement 27 ist ein Druckblech 19 vorgesehen, um die Kräfte der Schrauben 14 gleichmäßig auf das frontale Blattfederelement 27 zu übertragen.The upper end of the frontal support 25 . 26 . 27 is about screws 14 on the proximal adapter 9 attached. Between the screws 14 and the front leaf spring element 27 is a pressure plate 19 provided to the forces of the screws 14 evenly on the front leaf spring element 27 transferred to.

Der Hydraulikdämpfer 11 ist an dem rückwärtigen Bereich des Proximaladapters 9 befestigt. Das untere Ende des Hydraulikdämpfers 11 ist über einen Fersenarm 31 im Fersenbereich 232 der Basisfeder 23 festgelegt. Der Fersenarm 31 ist über Zylinderschrauben 12 an der Basisfeder 23 befestigt. Die Zylinderschrauben 12 gehen durch die Basisfeder 23, eine Distanzscheibe 21 zur Gewährleistung des Freiraums 33 zwischen der Basisfeder 23 und dem Torsionselement 28, und dem Torsionselement 28 selbst hindurch und werden in den Fersenarm 31 eingeschraubt. Über die Zylinderschrauben 12 wird gleichzeitig das Dämpferelement 32 an der Basisfeder 23 festgelegt. Über Zylinderschrauben 13 und ein Druckblech 18 wird die Fersenfeder 24 an dem Dämpferelement 32 befestigt. Durch die Schraubverbindung kann eine auswechselbare Ausgestaltung der Fersenfeder 24 realisiert werden, wodurch eine weitere Anpassung an den jeweiligen Prothesenfußnutzer erfolgen kann.The hydraulic damper 11 is at the back of the proximal adapter 9 attached. The lower end of the hydraulic damper 11 is over a heel arm 31 in the heel area 232 the base spring 23 established. The heel arm 31 is about cylinder screws 12 at the base spring 23 attached. The cylinder screws 12 go through the base spring 23 , a spacer 21 to ensure the free space 33 between the base spring 23 and the torsion element 28 , and the torsion element 28 even through it and become in the heel arm 31 screwed. About the cylinder screws 12 at the same time becomes the damper element 32 at the base spring 23 established. About cylinder screws 13 and a pressure plate 18 becomes the heel feather 24 on the damper element 32 attached. Due to the screw connection, a replaceable embodiment of the heel spring 24 be realized, whereby a further adaptation to the respective prosthetic foot user can be done.

In der 3 ist ein Schnitt entlang der Linie B-B in 2 dargestellt. Es ist eine teilgeschnittene Rückansicht des Prothesenfußes mit dem Justierkern 10 und dem Proximaladapter 9 zu erkennen. Zwei Haltearme 5, 6 sind über ein Gelenklager 17 und einen Gelenkbolzen 4 mit einer Mutter 15 gelenkig an dem Proximaladapter 9 gelagert. An den beiden Haltearmen 5, 6 ist über Schrauben 7, 8 der Hydraulikdämpfer 11 befestigt. Der Fersenarm 31 nimmt einen Adapterbolzen 1 auf, der zur gelenkigen Lagerung des Hydraulikdämpfers 11 ausgebildet ist. Die Fersenfeder 24 bildet den unteren Abschluss des Prothesenfußes 100.In the 3 is a section along the line BB in 2 shown. It is a partially cut back view of the prosthetic foot with the adjusting core 10 and the proximal adapter 9 to recognize. Two retaining arms 5 . 6 are about a joint bearing 17 and a hinge pin 4 with a mother 15 hinged to the proximal adapter 9 stored. At the two support arms 5 . 6 is about screws 7 . 8th the hydraulic damper 11 attached. The heel arm 31 takes an adapter bolt 1 on, for the articulated mounting of the hydraulic damper 11 is trained. The heel feather 24 forms the lower end of the prosthetic foot 100 ,

Wir der Prothesenfuß 100 in der dargestellten Ausführungsform eingesetzt, tritt zunächst die Fersenfeder 24 in Kontakt mit dem Boden. Eine elastische Verformung tritt ein. Kräfte werden über die Schrauben 13 und das Dämpferelement 32 auf die Basisfeder 23 übertragen. Aufgrund der einseitigen Einspannung durch die Schrauben 12 des Torsionselementes 28 hebt sich das vordere Ende in dem Abstützbereich 260 von der Basisfeder 23 ab. Der Hydraulikdämpfer 11 wird zusammengedrückt und die Frontalabstützung 25, 26, 27 wird mit dem oberen Ende 140 nach hinten gebogen. Durch das Anheben des vorderen Endes des Torsionselementes 28 und die Tordierbarkeit um die Prothesenfußlängsachse 230 ist es möglich, dass eine Torsions- und Kippbewegung beim Auftreten durchgeführt wird, so dass die Basisfeder 23 und die Fersenfeder 24 sich an einen unebenen Boden anpassen können.We the prosthetic foot 100 used in the illustrated embodiment, first enters the heel spring 24 in contact with the ground. An elastic deformation occurs. Forces are over the screws 13 and the damper element 32 on the base spring 23 transfer. Due to the one-sided clamping by the screws 12 of the torsion element 28 the front end rises in the support area 260 from the base spring 23 from. The hydraulic damper 11 is compressed and the frontal support 25 . 26 . 27 gets to the top 140 bent backwards. By lifting the front end of the torsion element 28 and the ability to twist around the prosthetic foot longitudinal axis 230 It is possible that a torsional and tilting movement is performed on occurrence, so that the base spring 23 and the heel feather 24 can adapt to an uneven ground.

Nach dem Fersenstoß biegen sich das Torsionselement 23 sowie die Blattfederelemente 25, 26, 27 der Frontalabstützung zurück in ihre Ausgangsposition, der Hydraulikdämpfer 11 wird in Richtung auf seine Ausgangsposition zurückbewegt. Das vordere, untere Ende der Frontalabstützung 25, 26, 27 liegt dann unter Zwischenschaltung des Torsionselements 28 auf der Basisfeder 23 über das Pufferelement 30 auf. Bei einer weiteren Abrollbewegung wird eine zunehmende Last auf den Vorderfußbereich 231 aufgebracht. Die Blattfederelemente 25, 26, 27 biegen sich weiter durch, so dass die Krümmung verstärkt wird. Das Torsionselement 28, die Blattfederelemente 25, 26, 27 und die Basisfeder 23 wirken dann zusammen, wobei die Basisfeder 23 und das Torsionselement 28 als Blattfeder parallel geschaltet sind. Aufgrund der lediglich einseitigen Einspannung kann das Torsionselement 28 bei der Durchbiegung der Basisfeder 23 auf deren Oberfläche verschoben werden. Die Frontalabstützung kann aus einem Blattfederpaket aus Blattfederelementen 25, 26, 27 oder einem einzelnen Blattfederelement bestehen. Eine Torsion um eine Vertikalachse am unteren Ende 250 ist aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung sowohl der Abstützung des Hydraulikdämpfers 11 als auch der Frontalabstützung 25, 26, 27 möglich.After the heel strike, the torsion element bend 23 and the leaf spring elements 25 . 26 . 27 the frontal support back to their starting position, the hydraulic damper 11 is moved back in the direction of its starting position. The front, lower end of the frontal support 25 . 26 . 27 then lies with the interposition of the torsion element 28 on the base spring 23 over the buffer element 30 on. In another rolling motion is an increasing load on the forefoot area 231 applied. The leaf spring elements 25 . 26 . 27 continue to bend, increasing the curvature. The torsion element 28 , the leaf spring elements 25 . 26 . 27 and the base spring 23 then act together, with the base spring 23 and the torsion element 28 are connected in parallel as a leaf spring. Due to the only one-sided clamping, the torsion element 28 at the deflection of the base spring 23 be moved to the surface. The frontal support can be made of a leaf spring package of leaf spring elements 25 . 26 . 27 or a single leaf spring element. A twist around a vertical axis at the bottom 250 is due to the structural design of both the support of the hydraulic damper 11 as well as the frontal support 25 . 26 . 27 possible.

Claims

Prosthetic foot with a base spring ( 23 ) with a forefoot area ( 231 ) and a heel area ( 232 ), one above the base spring ( 23 ) arranged connection device ( 9 . 10 ) for attaching the prosthetic foot to a prosthesis and a frontal support ( 25 . 26 . 27 ), at the upper end ( 140 ) the connection device ( 9 . 10 ) and at its lower end ( 250 ) at one about the prosthetic foot longitudinal axis ( 230 ) twistable torsion element ( 28 ), which is one-sided in the heel area ( 232 ) or in the forefoot area ( 231 ) on the base spring ( 23 ) is formed leaf spring device, characterized in that at the connection device ( 9 . 10 ) or at the top ( 140 ) of the frontal support ( 25 . 26 . 27 ) designed as a fluid damper damper element ( 11 ) located in the heel area ( 232 ) of the base spring ( 23 ) on the base spring ( 23 ) or the torsion element ( 28 ) is supported.

Prosthetic foot according to claim 1, characterized in that between the base spring ( 23 ) and the torsion element ( 28 ) a free space ( 33 ) is trained.

Prosthetic foot according to claim 1 or 2, characterized in that between the torsion element ( 28 ) and the base spring ( 23 ) a buffer element ( 30 ) is arranged.

Prosthetic foot according to one of the preceding claims, characterized in that the torsion element ( 28 ) about a medial-lateral axis ( 240 ) is twistable.

Prosthetic foot according to one of the preceding claims, characterized in that the frontal support ( 25 . 26 . 27 ) is designed as a spring or spring assembly.

Prosthetic foot according to one of the preceding claims, characterized in that the frontal support ( 25 . 26 . 27 ) about the vertical axis ( 250 ) is formed twistable.

Prosthetic foot according to one of the preceding claims, characterized in that on the base spring ( 23 ) a heel spring ( 24 ) is arranged.

Prosthetic foot according to claim 7, characterized in that between the base spring ( 23 ) and the heel spring ( 24 ) a damper element ( 32 ) is arranged.

Prosthetic foot according to claim 1, characterized in that the damper element ( 11 ) at least one multi-axially movable joint ( 34 ) having.