УЗЕЛ РОТАЦИИ Российский патент 2003 года по МПК A61F2/54 

Изобретение относится к медицине, к протезостроению и может быть использовано в протезах верхних конечностей.

Известны узлы ротации для соединения протеза кисти с гильзой предплечья или протеза предплечья с гильзой плеча с возможностью пассивного поворота одной части протеза относительно другой с приложением определенного усилия (а. с. СССР 543396, кл. А 61 F 2/54, а.с. СССР 982688, кл. А 61 F 2/54). Усилие поворота, т.е. тугоподвижность, в таких узлах обеспечивается за счет трения. Величина тугоподвижности определяется усилием поджатия трущихся деталей друг к другу при сборке протеза. В процессе эксплуатации трущиеся поверхности изнашиваются, что приводит к появлению люфта и непроизвольной ротации. Для восстановления тугоподвижности требуется разборка протеза. Кроме того, в таких узлах отсутствует возможность жесткой фиксации от поворота одной части относительно другой, например кисти относительно предплечья.

Указанные недостатки устранены в узлах ротации, имеющих возможность регулирования тугоподвижности средствами, вынесенными в доступное место, и имеющих возможность жесткой фиксации одной части узла ротации относительно другой.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является узел ротации, состоящий из ротатора 10V8 и переходника 10А10=50 разработки фирмы "Otto Bock" (см. каталог "Armpaβteile" 1994/1995 Otto Bock Orthopädische Industrie GmBH & Co.Duderstadt"). Ротатор 10V8 содержит корпус, в котором выполнено центральное отверстие для установки переходника. В корпус установлены три подпружиненных шарика, выступающие над торцевой поверхностью корпуса и взаимодействующие с отверстиями, выполненными в переходнике. Шарики расположены равномерно по окружности. Усилие поджатия шариков регулируется винтами с потайной головкой, установленными на торцевой поверхности корпуса. Внутри корпуса установлены две подпружиненные защелки, которые автоматически фиксируют переходник от выпадения при установке его в корпус. Наружу корпуса выведен рычаг, разжимающий защелки при необходимости демонтажа переходника из ротатора. Наружу выведена также рукоятка стопора, который установлен внутри корпуса и предназначен для жесткой фиксации от поворота переходника в ротаторе.

Переходник 10А10=50 содержит фланец, на котором выполнены отверстия для взаимодействия с шариками ротатора. Отверстия расположены равномерно по окружности таким образом, что всегда имеются три отверстия, расположенные друг к другу под углом 120^o. Переходник имеет также хвостовик, на котором выполнен заходной конус и кольцевая проточка. Кроме того, в переходнике выполнено центральное отверстие для установки в него различных частей протеза (кисть, крюк-захват, рабочие насадки).

При установке переходника в ротатор заходной конус хвостовика раздвигает защелки, и после касания фланца переходника торца ротатора защелки западают в кольцевую проточку хвостовика, препятствуя выпадению переходника из ротатора. Шарики ротатора западают в отверстия на фланце переходника и осуществляют нежесткую фиксацию переходника. Такая фиксация позволяет вращать переходник в ротаторе, прикладывая определенное усилие. При повороте края отверстий переходника выдавливают шарики внутрь ротатора и переходник поворачивается пока очередные отверстия не окажутся над шариками и шарики не западут в них. При необходимости жесткой фиксации, выдвигается стопор и его выдвинутое положение фиксируется в корпусе. При этом хвостовик стопора заходит в одно из отверстий переходника, делая невозможным поворот переходника относительно ротатора.

Недостатком такой конструкции является то, что наличие механизма защелок усложняет конструкцию и, следовательно, удорожает ее.

Техническим результатом предложенного решения является упрощение конструкции узла ротации и уменьшение его стоимости.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что в узле ротации, содержащем переходник с фланцем и цилиндрическим хвостовиком, ротатор с подпружиненными шариками, стопором, регулировочными элементами усилия поджатия шариков, центральным отверстием в виде кругового цилиндра, в центральном отверстии ротатора выполнены неравномерно расположенные по его периметру вырезы разной формы, а в хвостовике переходника выполнены выступы, причем расстояние между фланцем переходника и выступами равно толщине торцевой части ротатора.

На фиг.1 приведен общий вид ротатора.

На фиг.2 приведен общий вид переходника.

На фиг.3 приведен разрез узла ротации.

На фиг.4 приведен вид на торцевую часть ротатора.

Узел ротации содержит переходник 1 с фланцем 2 и цилиндрическим хвостовиком 3, ротатор 4 с подпружиненными шариками 5, стопором 6, регулировочными элементами усилия поджатия шариков (винтами 7, планкой 8, пружинами 9, вкладышами 10), центральным отверстием 11 в виде кругового цилиндра. В центральном отверстии 11 ротатора 4 выполнены неравномерно расположенные по его периметру вырезы 12 разной формы, а в хвостовике 3 переходника 1 выполнены выступы 13, причем расстояние между фланцем 2 переходника 1 и выступами 13 равно толщине торцевой части ротатора 4.

Пружины 9 давят на шарики 5 через вкладыши 10. Шарики 5 расположены равномерно по окружности. Усилие поджатия шариков 5 регулируется винтами 7 с потайной головкой, установленными на торцевой поверхности ротатора 4 и ввернутыми на резьбе в планку 8. Планка 8 установлена внутри ротатора 4 и взаимодействует с пружинами 9. Внутри ротатора 4 установлен также стопор 6, который удерживается в исходном положении пружиной 14. В исходном положении хвостовик 15 стопора 6 не выходит за торцевую поверхность ротатора 4. Наружу ротатора 4 выведена ручка 16 стопора 6, при помощи которой стопор 6 выдвигают из ротатора 4 и фиксируют в пазу 17 ротатора 4.

Переходник 1 содержит фланец 2, на котором выполнены отверстия 18. Отверстия 18 расположены равномерно по окружности таким образом, что всегда имеются три отверстия, расположенные друг к другу под углом 120^o. Переходник 1 содержит также хвостовик 3 цилиндрической формы, диаметр которого равен диаметру центрального отверстия 11 в ротаторе 4. Дополнительно на хвостовике 3 выполнены неравномерно расположенные выступы 13, по форме и размерам полностью соответствующие вырезам 12 в ротаторе 4. Причем расстояние между фланцем 2 и выступами 13 равно толщине торцевой части ротатора 4. Кроме того, в переходнике 1 выполнено центральное отверстие 19 для установки в него различных частей протеза (кисть, крюк-захват, рабочие насадки).

Узел ротации работает следующим образом. При совмещении выступов 13 с вырезами 12 переходник 1 вставляют в ротатор 4 до совмещения фланца 2 с ротатором 4 и поворачивают на 180^o. Это положение переходника становится исходным при эксплуатации. Так как выступы 13 и вырезы 12 расположены неравномерно по окружности, то совмещение выступов 13 с вырезами 12 можно провести только в единственном положении. Учитывая, что при эксплуатации требуется ротация, не превышающая величину ±90^o от исходного положения, выпадение переходника из ротатора исключается. При повороте края отверстий 18 переходника 1 выдавливают шарики 5 внутрь ротатора 4, сжимая пружины 9. После совпадения следующей тройки отверстий 18 с шариками 5 пружины 9 снова выталкивают шарики 5 в отверстия 18, производя нежесткую фиксацию. Величина тугоподвижности регулируется винтами 7. При вворачивании винтов 7 в планку 8 происходит ее перемещение, при котором пружины 9 сжимаются, при выворачивании винтов 7 сила сжатия пружин 9 уменьшается. Потайные головки винтов 7 при снятом переходнике 1 находятся в доступном месте. При необходимости жесткой фиксации выдвигают стопор 6 при помощи ручки 16 и его выдвинутое положение фиксируют в ротаторе 4 поворотом ручки 16 в паз 17. При этом хвостовик 15 стопора 6 заходит в одно из отверстий 18 переходника 1, делая невозможным поворот переходника относительно ротатора 4. Для расфиксации ручка 16 выводится из паза 17 и стопор 6 под действием пружины 14 возвращается в исходное положение.

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет исключить механизм защелок, что упрощает конструкцию и уменьшает ее стоимость.

Изобретение относится к протезостроению и может быть использовано в протезах верхних конечностей. Узел ротации содержит переходник с фланцем и цилиндрическим хвостовиком, ротатор с подпружиненными шариками, стопором, регулировочными элементами усилия поджатия шариков, центральным отверстием в виде кругового цилиндра. В центральном отверстии ротатора выполнены неравномерно расположенные по его периметру вырезы разной формы, а в хвостовике переходника выполнены соответствующие выступы, причем расстояние между фланцем переходника и выступами равно толщине торцевой части ротатора. Техническим результатом предложенного решения является упрощение конструкции узла ротации и уменьшение его стоимости. 4 ил.

Узел ротации, содержащий переходник с фланцем и цилиндрическим хвостовиком, ротатор с подпружиненными шариками, стопором, регулировочными элементами усилия поджатия шариков, центральным отверстием в виде кругового цилиндра, отличающийся тем, что в центральном отверстии ротатора выполнены неравномерно расположенные по его периметру вырезы разной формы, а в хвостовике переходника выполнены выступы, причем расстояние между фланцем переходника и выступами равно толщине торцевой части ротатора.