申请/专利权人：艾瓦福利公司

申请日：2012-12-19

公开（公告）日：2021-06-04

公开（公告）号：CN108078743B

主分类号：A61H3/02(20060101)

分类号：A61H3/02(20060101);A45B3/00(20060101);A61H3/00(20060101)

优先权：["20111220 US 61/577,892"]

专利状态码：有效-专利权的转移

法律状态：2023.10.27#专利权的转移;2021.06.04#授权;2018.06.22#实质审查的生效;2018.05.29#公开

摘要：一种辅助用户行走的拐杖包括：支腿平台，其构造为支撑用户的腿部的部分；以及地面接触件，其具有支撑重量的内侧接触区域，该内侧接触区域布置为比支撑重量的外侧接触区域高。支腿平台上的任选的绑带能够用于将腿部保持在向前的位置上。任选的大腿鞍座能够用于帮助阻止用户的大腿相对于拐杖的横向移动。任选的朝前的手柄能够辅助新用户学习使用该拐杖。

主权项：1.构造为适应不同腿部几何形状的拐杖，包括：框架；小腿平台，其与所述框架耦合；大腿紧固件，其通过左臂件和右臂件与所述框架耦合；以及可独立地调节的左右机构，其构造为分别可调节地固定所述左臂件和所述右臂件从所述框架向后延伸出的角度位置，以使得所述左臂件和所述右臂件的每个的角度位置能够固定为相对于所述框架的多个角度。

全文数据：免持拐杖[0001]本申请为2012年12月19日递交的、申请号为2〇128〇〇63131_3、发明名称为“免持拐杖”的专利申请案的分案申请。[0002]优先权要求[0003]本申请要求2011年12月20日递交的、序号是61577892的美国临时申请的优先权，该申请的全部内容合并于本文中。技术领域[0004]本发明的领域是拐杖。背景技术[0005]用于为那些受体弱、伤害和或缺陷困扰的人提供可动性的多种类型的拐杖是已知的。免持拐杖特别地有用，因为它们使用户能够利用他们的手来进行除了稳定拐杖之外的任务。[0006]最早期的免持拐杖的出现依赖于单脚架monopod，即底部基本平坦的单个地面接触垫。例如，参见授予Hoff的US11859061916以及授予Pawlowki的US28278971956。该策略持续至今，如在授予Gottman的US30744201963、授予Rosequist的US40581191977、授予MacGreggor的US51785951993、授予Bieri的US55752991996、授予Matthews的US64949192002以及授予West的US76005242009中所例示的。[0007]本文所讨论的这些以及所有其它的外来材料的全部内容通过引用合并于此。在并入的参考文献中的术语的定义或使用与本文所提供的该术语的定义不一致或相反的情况下，本文所提供的该术语的定义适用，而在参考文献中该术语的定义不适用。[0008]起始于20世纪90年代中期，已经认识到单个足件不能令人满意，本领域开始对使用第二足件进行实验。例如，参见授予Tilsey的US57462361998、授予Reynolds的US67995922004。改进稳定性的其它变化形式包括具有从用户足部的内侧延伸到外侧的宽度的单个足件，甚至是二足件式拐杖，分别参见FreedomLeg™2011以及授予Moore的US2007.0241560公开于2007年）。[0009]不幸的是，这些以及所有其它已知的免持拐杖由于缺乏稳定性和或缺乏自然的重量传递而难以使用。用户必须在行走的同时重新学习一种将传递重量到拐杖以及从拐杖传递重量的新方式。因此，对于使得用户能够以相对自然的方式行走的稳定的免持拐杖仍存在需求。[0010]发明概述[0011]本发明主题提供了通过设置地面支撑件而使免持膝部拐杖提供稳定的和自然的重量过渡的装置、系统和方法，其中：（1当重量垂直地传输到地面或其他表面时，内侧接触区域比外侧接触区域高；以及2当重量以偏离垂直向的某功能角度传输到表面时，内侧接触区域和外侧接触区域都接触表面。[0012]内侧和外侧接触区域能够定位在一个或多个足件上，但是优选地定位在单个足件上。由于地面支撑件略微仰转，一个或多个足件优选地相对于膝部平台可旋转以适应左支腿或右支腿的使用。足件或在有两个足件的情况下为外侧足件还优选地具有对称弯曲的侧边。[0013]在尤其优选的实施方案中，内侧接触区域和外侧接触区域分别布置在内侧垫和外侧垫上，内侧垫和外侧垫能够有益地构造为矢状取向的摇杆。在摇杆构造中，垫的前端和后端相对于中部向上弯曲。垫可以是单一整体的部分，但是优选地为分离的构件，分开至少5mm，更优选地至少lcm，更优选地至少2cm，更优选地至少3cm，更优选地至少4cm，最优选地至少5cm。还可以设想甚至更宽的分开度，部分地取决于足件的宽度和垫的宽度。垫和或垫上的踏板可以是用户可更换的。[0014]当重量被垂直地传输到表面时内侧接触区域比外侧部高的程度在1mm和10mm之间，更优选地在2ram和nm之间，最优选地在3ram和5圓之间。在一些设想的实施方案中，用户能够调节该差值。[0015]优选的支腿支撑件与市场的其他支腿支撑件大不相同。在一个方案中，支腿平台可以具有向后渐缩的“V”或“U”型支撑件。在另一方案中，优选的拐杖包括向前和向下拉膝部的膝部紧固件。在另一方案中，优选的拐杖包括与至少部分刚性的大腿接触件耦合的大腿紧固件，这提供了框架的额外横向支撑和对齐。最优选地，大腿接触件是具有内大腿接触件和外大腿接触件的上大腿鞍座的部分。如本文所使用的，“膝部绑带”是向前且向下拉膝部的膝部紧固件。[0016]除了普通的绑带和高度调节之外，优选的实施方案包括：（1大腿鞍座或其他接触件的调节；（2—个或多个足件的内侧接触区域和外侧接触区域的相对高度调节；以及3一个或多个足件的内侧垫和外侧垫上的可更换踏板。[0017]通过下面对优选实施方案的详细说明以及所附的附图，本发明主题的各个目的、特征、方案和优势将变得更加清晰，在附图中相似的标记表示相似的构件。[0018]下面的论述提供了发明主题的多个示例性实施方案。虽然每个实施方案代表了发明要素的单一组合，但是发明主题视为包含所披露要素的所有可能的组合。因此，如果一个实施方案包括要素A、B和C，第二实施方案包括要素B和D，则即使没有明确地披露，发明主题也视为包括A、B、C或D的其他的其余组合。附图说明[0019]现有技术的图1A是当拐杖用于支撑右腿时从后面看到的免持拐杖的平坦底部的足件的垂直、冠状截面，其中来自用户的重量垂直地传输到地面。[0020]现有技术的图1B是图1A的平坦底部的足件的垂直、冠状截面，其中重量以偏离垂直向大约1-5°的角度传输到地面。[0021]现有技术的图2A是当拐杖用于支撑右腿时从后面看到的圆角的、常规的拐杖足尖的垂直的、冠状截面，其中来自用户的重量垂直地传输到地面。[0022]现有技术的图2B是图2A的圆角的、常规的拐杖足尖的垂直的、冠状截面，其中重量以偏离垂直向大约1-5°的角度传输到地面。[0023]图3A是依照本发明主题的一些方案的当拐杖用于支撑右腿时从后面看到的足件的垂直的、冠状截面，其中重量垂直地传输到地面。[0024]图3B是图3A的足件的垂直的、冠状截面，其中重量以偏离垂直向大约1-5°的角度传输到地面。[0025]图4A是具有两个足件的可选设计的垂直的、冠状截面，其中重量垂直地传输到地面。[0026]图4B是图4A的足件的垂直的、冠状截面，其中重量以偏离垂直向大约1-5°的角度传输到地面。[0027]图5-8是根据本发明主题的拐杖的立体图，其中足件取向为用于支撑右腿。[0028]图9是图5-8的拐杖的立体图，其中足件取向为用于支撑左腿。[0029]图10是图5-9的拐杖的足件的立体图。[0030]图11A是人使用图5-9的拐杖支撑他的左腿的后视图，其中重量垂直地传输到地面。[0031]图11B是人使用图5-9的拐杖支撑他的左腿的后视图，其中重量相对于地面垂直地传输以及相对于地面以偏离垂直向的角度传输。[0032]图12A是依照本发明主题的一些方案的当拐杖用户支撑右腿时从后面看到的足件的垂直的、冠状截面，其中重量垂直地传输到地面。[0033]图1¾是图12A的足件的垂直的、冠状截面，其中重量以偏离垂直向大约1-5°的角度传输到地面。[0034]发明详述[0035]现有技术未能理解拐杖的关键特征；g卩，当普通人使用时，经过支撑的腿部的重量通常偏离垂直向定向。本发明的发明人进一步认识到，拐杖的足件或多个足件）因此应当具有当重量垂直地传输到地面或其他水平面时相对于外侧接触区域升七的内侧接触区域。通过观察图1A-3B能够容易地理解这些区别。[0036]在图1A中，免持拐杖10的下部的平坦底部的足件12抵靠地面5。用户（未示出）的重量正通过柱11垂直地传输到地面5,如力线14A所示。假设该拐杖正用于右腿，则从后方观察时在左侧有内侧接触区域12M以及在右侧有外侧接触区域12L，该内侧接触区域和外侧接触区域耦合在一起形成了单个垫。内侧接触区域12M和外侧接触区域12L同时接触地面5。[0037]在图1B中，图1A的平坦底部的足件12以力线14B所示的角度抵靠地面5。此处，内侧接触区域12M正触到地面5,但是外侧接触区域12L离开地面5。[0038]圆角足件发生了相似的情况。在图2A中，拐杖20的下部的圆角的、常规的拐杖足件22抵靠地面5。由于圆角足件具有一定的灵活性，并且假设该拐杖正用在右腿上，仍有内侧接触区域22M和外侧接触区域ML。用户（未示出）的重量正垂直地传输到地面5,如力线24A所示。此处，内侧接触区域22M和外侧接触区域22L正同时接触地面5。[0039]在图2B中，图说的圆角的、常规的拐杖足尖22以如力线24B所示的角度抵靠地面5。此处，内侧接触区域22M正触到地面5，而外侧接触区域22L离开地面5。[0040]在根据本文发明主题的图3A的实施方案中，免持拐杖30的下部的足件32抵靠地面5。用户（未示出）的重量正垂直地传输到地面5,如力线34A所示。假设该拐杖正用在右脚上，存在正触到地面的外侧接触区域32L，以及当前升起到地面5之上的内侧接触区域32M。[0041]在图3B中，图3A的足件32正以力线34B所示的角度抵靠地面5。此处，内存接触区域32M和外侧接触区域32L均正在同时接触地面5。[0042]图4A和图4B与图3A和图3B相似，除了此处免持拐杖40的下部具有两个足件42和43之外。假设该拐杖正用于支撑用户的右腿未示出），外侧接触区域42L在右侧足件42上，并且内侧接触区域4M在左侧足件43上。在图4A中，力线44A是垂直的，在外侧接触区域42L正触到地面的同时，内侧接触区域4：3M升起。在图4B中，力线44B偏离垂直向一角度，使得外侧接触区域42L和内侧接触区域43M两者都同时触到地面5。[0043]外侧接触区域和内侧接触区域两者都触到地面的偏离垂直向的最小角度在本文中总是称为临界角，并且将取决于多种因素，包括两个承重垫或足件分开多远，以及当力线垂直时更内侧一个承重垫的相对高度。构思的临界角包括1-2°、2-3°、3-4。以及4-5。。一般地，临界角将在1°和5°之间，但是可设想更小的角度和更大的角度。[0044]本文中数值的范围记述仅旨在充当单独指代落在该范围内的各独立数值的速记法。除非本文明确指出，否则各单个数值并入该说明书中，就好像在本文中单独记述一样。除非本文中明确指出或与上下文明显矛盾，否则本文中所描述的所有方法能够以任何适合的次序来执行。针对本文中一些实施方案提供的任何以及所有的实施例、或示例性语言例如，“诸如”）的使用仅意在更好地诠释本发明，而不是对权利要求的发明的范围进行限制。说明书中的语言不应解释为表示对本发明的实施至关重要的任何非权利要求的要素。除非明确指出，否则所有的范围包括它们的端点。[0045]如图邪和图4B中所示，内侧地面接触区域充当外侧地面接触区域的平衡。一般地，内侧地面接触区域和外侧地面接触区域之间的距离越大，内侧地面接触区域应当在外侧地面接触区域之上更高。然而，这些距离不应过大。如果用户借助于使用略微外展的拐杖行走，则每一步都发生同时地面接触，除非用户迈错步。[0046]虽然两个地面接触区域看起来是工作得最佳，但是应当理解，可以设有多于两个的这样的区域。另外，全部的地面接触区域的总量可以非常大。在优选的实施方案中，总量至少为50mm2，更优选地至少75mm2，更优选地至少100mm2,在一些实施方案中至少125mm2。图3A、图3B、图3C和图3D应当解释为具有至少125mm2的总的地面接触面积。[0047]在图5-8中，拐杖100通常包括框架110、大腿紧固件120、大腿鞍座130、手柄140、支腿平台150和足件170与所述框架110耦合。[0048]框架110通常包括两个上方支撑件112A，112B、两个下方支撑件114A，114B，以及柱116。大腿紧固件120、大腿鞍座130、手柄140和支腿平台150都与两个上方支撑件112A，112B直接连接。柱116与支腿平台150、下方支撑件114A，114B以及足件170连接。框架部件优选地是铝以提供足够的强度，具有相对低的重量。还可以设想任何适合的材料，包括钢、复合材料、硬质塑料，这些材料可经过挤压以包括内部I横梁以提高强度。[0049]两个上方支撑件112A，112B优选地是可伸缩的，并且分别包括锁件113A和113B。大腿紧固件120优选地包括塑料，包括例如尼龙或聚酯织物带，或其他绑带122,其能够在紧固件124处被收紧。[0050]大腿鞍座130通常包括左臂件132A和右臂件132B,它们至少部分地为刚性的，并且分别从机构134A和134B延伸出。那些机构迫使臂件在支腿平台150上方更直接地向后延伸以适应相对窄的大腿，或者彼此进一步分开以适应相对较宽的大腿。由于其刚性，左右臂件132A，132B有助于将拐杖100相对于大腿稳定。在优选的实施方案中，能够独立地调节臂件，允许拐杖恰当的垂直对齐以适应宽范围的腿部几何结构。机构134A，134B可以是用于实现本文所描述的目的的任何适合的机构，并且在相关的图中仅是将棘轮齿仅部分地显示为138A，138B相对于彼此收紧的螺钉136A，136B。[0051]还应理解的是，通过大腿鞍座130提供的大部分稳定性能够通过其本身操作的至少部分刚性的内大腿臂件来提供，而无需横向臂件的配合。[0052]内大腿部件的横向可调节性应当解释为相对于支腿平台的可调节性，并且能够以多种不同方式来实现。一种方式是利用如图5-8所示的机构来提供内大腿部件的旋转。另一种方式是提供可伸缩的或具有延伸件的内大腿部件。另一种方式是提供不同几何结构的可更换的内大腿部件。另一种方式是通过横向调节将内大腿部件支撑在滑架上。又一种方式是提供一种可调节的内大腿部件的框架固定件。又一种方式是提供具有横向可动性的支腿平台。[0053]相同的调节机构可应用于外大腿部件。[0054]如本文所使用的，针对物体的术语“至少部分刚性”是指5cm长度的该物体在正常操作条件STP下弯曲不会超过2cm，物体不会永久变形。[0055]虽然图中未显示，可选的大腿鞍座可以相对于框架横向移动。关键在于，无论大腿鞍座如何构造，其应当具有足以在大腿处约束拐杖运动的刚性，而又能够可调节以具有不同尺寸和形状的大腿具有适当的设置。[0056]手柄140还优选地是硬质塑料，但是还可以是木材、金属或某种其他材料。实验表明，手柄140对于一些新用户对使用该装置产生信任很重要。然而，由于本文所论述的其他的多个新颖特征，大多数新用户发现，在练习几分钟之后，手柄不是必要的。当用户不想要花时间来绑带时，手柄还能够用于短途旅程，而对于长途旅程，手柄能够用于对抗腿部疲劳。[0057]如图所示，手柄140相对于框架的前方视角位于内侧，而不是如现有技术装置那样放置在框架的一侧。在本文中内侧定位是有益的，因为其便于从就座位置站起时使用并且便于拐杖用作手杖。虽然手柄无需精确地放置在拐杖的内侧矢状线上，优选的是手柄定位成使得拐杖的内侧矢状平面超过手柄的至少一部分。如本文所使用的，拐杖的内侧矢状平面被视为当腿部紧固到拐杖上以便行走时沿着用户的小腿穿过支腿平台的垂直平面。[0058]在权利要求22的拐杖中，手柄的顶部定位成接近框架的顶部。这也不是绝对的要求。然而，优选的是手柄的顶部定位在距框架顶部10cm之内，更优选的是手柄的顶部定位在距框架顶部5cm之内，并且最优选的是手柄的顶部定位在距框架顶部2cm之内。[0059]预期的手柄无需具有任何特别的工效学形状。预期的手柄包括如图6、图7、图8和图9所示的加垫棒以及多个隆凸形手柄未示出）。预期的手柄可以或者可以不带垫，并且可以或者可以不具有皮革或其它覆层。[0060]在图6、图7、图8和图9中，手柄不应解释为与大腿鞍座一体形成。[0061]支腿平台150具有支撑件152,其尺寸和规格适合接纳用户的一个小腿，膝部朝前，用户的足朝后。由于许多人的膝部比小腿的前骨部宽，所以支撑件152的膝前向）部分比缓冲垫152的更向后部分宽。此外，随着支撑件从前向后转变，U形类似地转变成更像是V形以更好地符合人类腿部的轮廓。这提供了拐杖的额外的本体感觉、稳定性和控制。[0062]后绑带154和后紧固件155保持用户小腿的中部紧抵靠缓冲垫152,而前绑带156和前紧固件157保持用户小腿的上部紧抵靠缓冲垫152。前绑带156优选地非常靠近上支撑件112A，112B而与支腿平台15〇耦合，使得绑带实际上能够在胭窝（poplitealfossa处或胭窝附近接触到用户的腿部，并且趋向于抵靠缓冲垫152向下拉腿部以及抵靠阻挡带111向前拉腿部，阻挡带111构造在两个上支撑件112A，112B之间。阻挡带111阻止膝部在两个上支撑件112A，112B之间的空间中向前推。[0063]如本文所使用的，除非上下文明确指出，术语“耦合到…”意在包含直接耦合其中两个彼此耦合的元件彼此接触）以及间接耦合（其中至少一个附加元件位于两个元件之间）。因此，术语““耦合到…”以及“与…耦合”同义使用。[00M]柱II6优选地是可伸缩的，通过孔116A和至少一个销116B保持移动的可伸缩部分之间的预期关系。柱116的有效长度的调节允许具有极不同腿部长度的用户来操作拐杖100〇[0065]图9是图5-8的拐杖的立体图，其中足件取向为用于支撑左腿。[0066]如上文结合图3A和图3B描述了足件170,并且在图5-9中显示了足件170。然而，从图10中可能更清楚地看到，足件170具有分别对应于内侧接触区域和外侧接触区域的两个垫172L和172M。垫172L、172M中的每一个都具有摇杆构造，具有面向地板或其它表面的凸面，并且取向为沿至少近矢状方向摇动。在该特定的实施方案中，垫172L、172M具有用户可更换的踏板174L，174M。任何适合的机构能够用于确保更内侧垫172M的底部相对于更外侧垫172L的底部包括置于更外侧垫172L上方的衬底176升起。还能够利用调节螺钉178来调节相对高度。[0067]两个垫172L和172M优选地间隔开距离XoX优选地在5mm和100mm之间，更优选地在40mm和80mm之间，最优选地在60mm和80圓之间。由于垫172L和172M各自具有宽度，垫之间的距离取当用户重量指向竖直下方时各垫的最底部区域的中心之间。在一个或多个垫弯曲的情况下，当然存在多个中心，垫之间的距离取相隔最远的中心之间。[0068]仅通过使足件相对于柱116旋转180°，或者使足件170和柱116的内侧部分两者都相对于支腿平台105旋转，足件170能够取向为与用户的左足或右足的支撑件一起使用。为此目的，足件170具有弯曲的侧边178,具有对称性使得足件170在左腿和右腿构造中同样很好地起作用且外观相似。[0069]图11A是具有左腿2〇5L和右腿105R的人200的后视图。在该实施例中，人正在使用图4-8的拐杖来支撑他的左腿205R，其中用户的重量垂直地传输到地面。图11B是人正在使用图4-8的拐杖来支撑他的左腿的后视图，其中用户的重量以偏离垂直向的角度传输。[0070]两个附加特征从图11A和图11B中清晰可见。首先，在图11A中，用户的重量抵靠地面或其它表面5被垂直地下推，内侧接触区域和外侧接触区域在该情况下是内侧接触区域172L和172M之间的内侧矢状垂直平面180横向地定位成与支腿平台150的内侧矢状垂直平面182有至少1mm的偏差YoY优选的是至少lmra，更优选的是至少5mm，但是不大于10mm。另外，由于垫172L和172M各自具有宽度，所以垫之间的正中取当用户重量竖直地指向下方时各垫的最底部区域的中心之间。[0071]其次，在图11A中，内侧接触区域172M相对于外侧接触区域172L升起距离ZJ优选的是至少1mm，更优选地至少是2mm，但是不大于l〇mm。外侧接触区域172L正触到地面。[0072]图12A和图12B示出了又一个实施方案，其中拐杖具有足件270,足件270仅具有单个地面接触区域272。在这些实例中，足件的底部272具有适当的弧度以适应用户的被支撑的腿部的外展，并且应当考虑到外侧地面接触区域272L与内侧地面接触区域272M是连续的。当将权利要求应用于这种类型的实施方案时，内侧地面接触区域与外侧地面接触区域之间的高度差以及那些区域之间的分离度，应当利用底部272M的最内侦彳边缘和底部272L的最外侧边缘来计算。[0073]精明的读者将理解到，如同其它图一样，图12A和图12B以易于观察的夸张方式描绘了内侧地面接触区域272M相对于外侧地面接触区域272L的高度，以及力线指向地面5的角度，并且应当根据在本说明书中给出的角度进行解释。更精确的表示显示在图11A和图11B中。力线274A应当解释为是垂直的。[0074]本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本文的发明构思的情况下，可以有除了那些已经，述的改进方案之外的更多的改进方案。因此，除了随附权利要求的主旨之外，发明主题不受限制。而且，在解释说明书和权利要求书时，应当以与上下文一致的可能最广义的方式来解释所有的术语。特别地，术语“包括，，和“包括有，，应当解释为以非排他的方式提及元件、构件或步骤，表明可以存在或利用所提及的元件、构件或步骤，或者将这些元件、构件或步骤与未明确提到的其它元件、构件或步骤组合。在说明书的权利要求书中提及从由A、B、Cy•和N构成的组选出的至少一个某物的情况下，该文本应当解释为仅需要来自该组的一个元素，不是A与N、或B与N，等等。

权利要求：1.构造为适应不同状况的腿部的拐杖，包括：框架；小腿平台，其与所述框架耦合；大腿紧固件，其通过左臂件和右臂件与所述框架耦合；以及可独立地调节的左右机构，其构造为分别可调节地固定所述左臂件和所述右臂件从所述框架延伸出的角度位置，以使得所述左臂件和所述右臂件的每个的角度位置能够固定为相对于所述框架的多个角度。2.如权利要求1所述的拐杖，其中所述左臂件和所述右臂件的至少一个至少部分地为刚性。3.如权利要求2所述的拐杖，其中所述左臂件和所述右臂件的至少一个具有至少4cm的长度。4.如权利要求1所述的拐杖，还包括向前的紧固件，其定位成向前且向下拉用户的膝部。5.如权利要求1所述的拐杖，还包括向后的紧固件，其构造为将用户的小腿中部紧固到所述小腿平台。6.如权利要求1所述的拐杖，还包括能够相对于所述框架旋转的足件。7.如权利要求1所述的拐杖，还包括能够相对于所述小腿平台旋转的足件。8.如权利要求1所述的拐杖，其中所述可独立地调节的左右机构的每个包括：多个棘轮齿和构造为驱动所述棘轮齿的螺钉。

百度查询： 艾瓦福利公司 免持拐杖

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD