Коленный механизм протеза бедра Советский патент 1984 года по МПК A61F1/08 

ю

4

со

О5

;

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей.

Известен коленный механизм к протезам бедра, содержащий тормозной барабан, установленный между гильзами бедра и голени, клиновой механизм, систему рычагов, опорную чашу и упругий элемент, в котором при нажатии на опорную чашу лежащий на ней упругий элемент сжимается и рычаги, связанные щарниром с опорной чашей, поворачиваются вокруг оси, клин перемещается и барабан фиксируется. При снятии нагрузки с опорной чаши происходит расфиксация механизма 1.

Недостатком указанного устройства является невозможность открытия коленного шарнира под нагрузкой, что приводит к исключению подгибания протеза в фазу опоры и увеличению энерготрат при ходьбе.

Известен также коленный механизм протеза бедра, установленный на оси, содержащий тормозной барабан, жестко связанный осью с одним из звеньев протеза, и ленту, намотанную на барабан и соединенную с другим звеном посредством пружины, позволяющей регулировать тормозной момент 2.

Недостатками известного устройства являются невозможность раскрытия коленного 1иарнира под нагрузкой и малая величина тормозного момента для обеспечения надежной подкосоустойчивости.

Цель изобретения - уменьщение энергозатрат при ходьбе путем обеспечения подгибания и подкосоустойчивости в опорный период шага за счет увеличения тормозного момента.

Указанная цель достигается тем, что в коленном механизме протеза бедра, содержащем установленный на оси тормозной барабан с навитой на него гибкой лентой, один конец которой подпружинен, другой конец ленты размещен между эксцентриком и наружной поверхностью клинового механизма, выполненного из двух расположенных в гильзе голени призматических клиньев, и соединен с рычагами и сердечником соленоида, причем внутренний призматический клин и эксцентрик соединены с рычагами с помощью жестких тяг.

Кроме того, тормозной барабан и гибкая лента выполнены из магнитомягкого материала, а в тормозном барабане уложена токопроводящая обмотка.

На чертеже изображен коленный механизм и его расположение в протезе бедра.

Коленный механизм установлен между гильзами I бедра и 2 голени на оси 3, причем гильза 1 бедра жестко соединена с осью 3, а гильза 2 голени установлена на оси 3 в подшипниках 4. На оси 3 жестко закреплен тормозной барабан 5, который

охвачен лентой 6. Один из концов ленты 6 через пружину 7 соединен с гильзой 2 голе1ги, а другой конец ленты 6 пропущен между эксцентриком 8 и наружной поверхностью клинового механизма, состоящего из двух призматических клиньев 9 и 10, и жестко соединен с щарниром 11 рычажного механизма, состоящего из рычагов 12-14 и шарниров 15-18. Шлрнир II с помощ.ью жесткой тяги 19 соединен с сердечником 20 соленоида 21, установленного в гильзе 2 голени. Сердечник 20 соленоида 21 подпружинен пружиной 22 сжатия. Обмотка соленоида 21 соединена с источником 23 тока, датчиком 24 импульсов и усилителем 25. Эксцентрик 8 установлен с возможностью поворота вокруг оси 26. Тормозной барабан 5 и лента 6 выполнены из магнитомягкого материала, а в тормозном барабане 5 уложена токопроводящая обмотка.

Коленный механизм работает следующим образом.

В фазу переноса протезированной конечности гильза 2 голени свободно поворачивается в подщипниках 4 относительно гкльзы 1 бедра вокруг оси 3. В фазу опоры на протезированную конечность, при угле между осями гильзы 2 голени и гильзы 1 бедра 8-15°, на обмотку соленоида 21 от источника 23 тока, датчика 24 через усилитель 25 поступает импульс тока (в качестве датчика 24 может быть использован контактный датчик). При этом сердечник 20 соленоида 21 втягивается (направление показано сплошной стрелкой), увлекая за собой жесткую тягу 19, а вместе с ней и шарнир 11. Конец ленты 6, закрепленный в шарнире 11, движется вниз, а рычаги 12 и 13 движутся вверх. Рычаг 12 поворачивает эксцентрик 8 вокруг оси 26 по часовой стрелке, а рычаг 14 передвигает призматический клин 10 вдоль катета по направляющей. Лента 6 плотно прижимается х поверхности тормозного барабана 5 и фиксируется между поверхностями призматического клина 9 и эксцентрика 8. Происходит надежная фиксация гильзы 2 голени относительно гильзы 1 бедра, при этом обеспечивается подкосоустойчивость при опоре лз. протезированную конечность.

.Для осуществления последующей расфиксаци-и коленного механизма прекращается подача тока от источника 23 тока к обмотке соленоида 21. Пружина 22 сжатия, выталкивает сердечник 20 (направление показано пунктирной стрелкой), ро1чаги 13 поворачиваются, против часовой стрелки - левый, и по часовой стрелке - правый, шарнир 11 вместе с концо.ч .ленты 6 поднимается вверх, эксцентрик 8 поворачивается вокруг оси 26, призматический клин 10 перемещается вдоль направляющей вниз, при

этом происходит расфиксация тормозного барабана 5, а вместе с этим обеспечивается свободное перемещение гильзы 2 голени относительно гильзы 1 бедра.

Предлагаемый коленный механизм обеспечивает нормализацию ходьбы за счет обеспечения подкосоустойчивости и подгибания протеза в фазу опоры.

26

1. КОЛЕННЫЙ МЕХАНИЗМ ПРОТЕЗА БЕДРА, содержащий установленный на оси тормозной барабан с навитой на него гибкой лентой, один конец которой подпружинен, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энерготрат при ходьбе путем обеспечения подгибания и подкосоустойчивости в опорный период шага за счет увеличения тормозного момента, другой конец ленты размещен между эксцентриком и наружной поверхностью клинового механизма, выполненного из двух расположенных в гильзе голени призматических клиньев, и соединен с рычагами и сердечником соленоида, причем внутренний призматический клин и эксцентриком соленоида, причем внутренний призматический клин и эксцентрик соединены с рычагами с помощью жестких тяг. 2. Коленный механизм по п. I, отличающийся тем, что тормозной барабан и гибкая лента выполнены из магнитомягкого материала, а в тормозном барабане уложе на токопроводящая обмотка.. а