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EP-4496539-B1 - DEVICE FOR STABILIZING BODY JOINTS AND/OR SUPPORTING SPORTS EQUIPMENT

EP4496539B1EP 4496539 B1EP4496539 B1EP 4496539B1EP-4496539-B1

Inventors

  • BICHLER, VINZENZ
  • Buschinger, Oscar
  • BORCHARDT, Elron

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230321

Claims (15)

  1. Apparatus (1) for stabilizing body joints and/or for supporting sports equipment, comprising: a receptacle (20), wherein the receptacle (20) is filled with a filling medium (30), a first body (40) for interacting with the filling medium (30), wherein the first body is arranged displaceably in the receptacle (20), a force transmission body (50) for transmitting an external force to the first body (40), a second body (60) for interacting with the filling medium (30), which is arranged displaceably in the receptacle (20), wherein the second body is connectable elastically to the first body (40) via a coupling element (70), characterized in that at least the first body (40) has at least one passage opening (41) through which the filling medium (30) can flow, and the second body (60) is received displaceably within the passage opening (41) of the first body (40), wherein the first body (40) comprises a valve seat (42) in the region of the passage opening (41) and the second body (60) forms a valve body, so that a flow of the filling medium (30) through the passage opening (41) can be permitted or prevented depending on the valve position.
  2. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the passage opening (41) has a guide section (43) extending in a relative displacement direction of the second body (60) with respect to the first body (40), in order to guide the second body (60) in the relative displacement direction.
  3. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner surface of the passage opening (41) has a guide (45) in order to hold the second body (60) centrally in the radial direction with respect to the inner surface of the passage opening (41).
  4. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve seat (42) limits a relative displacement path of the second body (60) with respect to the first body (40) in the relative displacement direction.
  5. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the relative dimensions of the second body (60) with respect to the passage opening (41) are designed such that in the open valve position a fluid flow of the filling medium (30) can be permitted in the region between the second body (60) and the passage opening (41).
  6. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second body (60) is held in an open valve position by the coupling element (70) in a starting position of the apparatus (1).
  7. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (70) is configured such that when physiological forces or speeds act on the apparatus (1) the second body (60) can be held in the open valve position by the coupling element (70) against a flow force of the filling medium (30), and when non-physiological forces or speeds act on the apparatus (1) the flow force of the filling medium (30) can displace the second body (60) into the closed valve position against a clamping force of the coupling element (70) and hold it therein.
  8. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second body (60) is received in the passage opening (41) of the first body (40) such that filling medium (30) can flow around at least one region of the surface (62) of the second body (60) in an open valve position.
  9. Apparatus (1) according to the preceding claim, characterized in that the surface (62) of the second body (60) around which flow can pass extends from a first surface section, which faces at least one first end opening (46) of the passage opening (41), to a second surface section, which faces at least one second end opening (47) of the passage opening (41).
  10. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second body (60) at least partially has a convex incident flow profile or a conical incident flow profile.
  11. Apparatus (1) according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the second body is spherical.
  12. Apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first body (40) comprises a sealing section (80), preferably an adaptive sealing section (80), which is arranged between the first body (40) and the inner surface of the receptacle (20) in order to seal the first body (40) with respect to the receptacle (20) in the closed valve position.
  13. Apparatus (1) according to claim 12, characterized in that the sealing section (80) comprises a positioning part (84), wherein the passage opening (41) is formed at least partially by the positioning part (84), and wherein the second body can be elastically coupled to the positioning part (84) via a coupling element (70).
  14. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the force transmission body (50) or the first body (40) has an end stop (48), wherein the force transmission body (50) has at least one recess (52) from the end stop (48) in the movement direction (B) up to a cross-sectional widening (56) or the first body (40) has at least one recess (49') from the end stop (48) in the movement direction (B) up to a cross-sectional widening (56') and/or the first body (40) has at least one recess (49) extending from the valve seat (42) along the movement direction (B) in the direction of the force transmission body (50), so that the filling medium can flow through the at least one recess (49, 52).
  15. Apparatus (1) according to the preceding claim, characterized in that the sealing section (80) comprises a sealing lip (82), wherein the sealing lip (82) can be pressed against the inner surface of the receptacle (20) by means of the filling medium (30) in the closed valve position and/or the first body (40) divides a cavity of the receptacle (20) into a first chamber (25) and a second chamber (27), wherein the passage opening (41) can provide a flow of the fluid medium (30) between the first chamber (25) and the second chamber (27) in an open valve position.

Description

Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung von Körpergelenken und/oder zur Unterstützung von Sportgeräten welche eine Aufnahme, die mit einem Füllmedium gefüllt ist, einen ersten Körper zum Interagieren mit dem Füllmedium, der in der Aufnahme verschiebbar angeordnet ist, einen Kraftübertragungskörper zum Übertragen einer äußeren Kraft auf den ersten Körper, und einen zweiten Körper zum Interagieren mit dem Füllmedium, welcher in der Aufnahme verschiebbar angeordnet ist, umfasst. Stand der Technik Es ist bekannt Körpergelenke, Muskeln und Sehnen mittels Vorrichtungen, welche eine adaptive Bewegungsbegrenzung ermöglichen zu stabilisieren. Ferner ist es bekannt Sportgeräte, die bewegungsbedingten Belastungen ausgesetzt werden können, mit adaptiven Bewegungsbegrenzungsvorrichtungen zu versehen. Unter anderem wird das adaptive Verhalten solcher Vorrichtungen dadurch erreicht, dass sich zwei Körper relativ zueinander bewegen, wobei sich zwischen den Körpern ein Füllmedium befindet. Dabei kann ein Körper der Vorrichtung eine Aufnahme bilden, die mit dem Füllmedium gefüllt ist. Der andere Körper kann einen Auszugskörper bilden, welcher in der Aufnahme bewegbar angeordnet ist. In dem Bereich zwischen der Aufnahme und dem Auszugskörper kann das Füllmedium strömen, wenn sich die beiden Körper relativ zueinander bewegen. Die Fließgeschwindigkeit des Füllmediums hängt entscheidend von der Querschnittfläche senkrecht zu einer relativen Verschieberichtung der Aufnahme und des Auszugskörpers ab. Diese zur Strömung für das Füllmedium bereitstehende Querschnittfläche wird auch als hydraulischer Durchmesser bezeichnet und ist letztendlich für das reaktive Verhalten der Vorrichtung bei äußerer Krafteinwirkung entscheidend. So kann durch die Wahl des hydraulischen Durchmessers der Widerstand festgelegt werden, den die Vorrichtung äußeren Kräften entgegenbringt. Die Vorrichtungen können zwischen zwei Körperstellen eines Anwenders oder zwei sich relativ zueinander bewegbaren Elementen eines Sportgeräts fixiert werden. Werden über die beiden Körperstellen des Anwenders physiologische Kräfte, das heißt für das entsprechend zu stabilisierende Körperteil oder Bauteil unkritische Kräfte, in die Vorrichtung eingeleitet, so wird gemäß dem hydraulischen Durchmesser in der Vorrichtung eine entsprechende Relativbewegung der Aufnahme und des Auszugskörpers und damit eine Bewegung des zu stabilisierenden Körperteils zugelassen. Werden hingegen unphysiologische Kräfte, das heißt für das entsprechend zu stabilisierende Körperteil oder Bauteil kritische Kräfte, in die Vorrichtung eingeleitet, ist aufgrund des hydraulischen Durchmessers eine Relativbewegung zwischen dem Auszugskörper und der Aufnahme nur noch unter sehr hohem Kraftaufwand möglich. Aus EP 3 238 670 A1 und WO 2020/115227 A1 sind Vorrichtungen zur Stabilisierung von Körpeergelenken bekannt, die ein adaptives Verhalten in Abhängigkeit der Intensität einer einwirkenden Kraft ermöglichen. Die Vorrichtungen umfassen jeweils eine Aufnahme, die mit einem Füllmedium gefüllt ist, einen ersten Körper zum Interagieren mit dem Füllmedium, wobei der erste Körper in der Aufnahme verschiebbar angeordnet ist, und ein Kraftübertragungskörper zum Übertragen einer äußeren Kraft auf den ersten Körper. Ein zweiter Körper zum Interagieren mit dem Füllmedium ist in der Aufnahme verschiebbar angeordnet, wobei der zweite Körper über ein Kopplungselement elastisch mit dem ersten Körper gekoppelt ist. Ferner weist der zweite Körper eine Durchlassöffnung auf, durch welche das Füllmedium strömen kann. Die Durchlassöffnung in dem zweiten Körper stellt einen hydraulischen Durchmesser für das Füllmedium bereit, durch welchen das Füllmedium fließen kann, solange zwischen dem ersten Körper und dem zweiten Körper ein Abstand besteht. Der erste Körper bildet dabei einen Ventilkörper und der zweite Körper einen Ventilsitz, so dass ein Fluss des Mediums durch die Durchlassöffnung in Abhängigkeit von der Ventilstellung zugelassen oder unterbunden werden kann. Auf den ersten Körper einwirkende äußere Kräfte können über das Kopplungselement auf den zweiten Körper übertragen werden. Entsprechend ist der erste Körper dazu in der Lage, den zweiten Körper mittels des Kopplungselements durch das Füllmedium zu schieben und/oder zu ziehen. Dabei ist das Kopplungselement derart konfiguriert, dass es beim Einwirken einer äußeren Kraft auf den ersten Körper, im Bereich einer physiologischen Geschwindigkeit, eine Kraft auf den zweiten Körper überträgt, so dass dieser gemeinsam mit dem ersten Körper durch das Füllmedium bewegt werden kann. Führt die über den ersten Körper und das Kopplungselement auf den zweiten Körper wirkende Kraft zu kritischen relativen Verschiebegeschwindigkeiten in der Vorrichtung, das heißt zu unphysiologischen Geschwindigkeiten, gibt das Kopplungselement nach, wodurch sich der erste Körper auf den zweiten Körper zubewegt. Dadurch verringert sich der hydraulische