Протез бедра Советский патент 1987 года по МПК A61F2/60 

129

камер. Под действием сжатого воздуха происходит перемещение элементов конструкции, ,что приводит к запиранию коленного шарнира. Следующий этап - поворот бедра - осуществля-. ется с помощью упругого элемента 17, порщня 20, трехкамерного цилиндра 21 j обратного клапана 27, подвижных щечек 10 и диска 13. Затем происходит разгибание колена. Когда опора переходит с пятки на носок стопь 1, ку1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей, и может быть использовано при построении шагающих механизмов.

Целью изобретения является обеспечение упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры.

На фиг.1 изображен протез бедра, общий вид; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1.

Протез содержит голеностопный узел, включающий искусственную стопу 1, голеностопный шарнир 2, трубчатую гильзу 3 голени, соединенную с бедром 4 посредством коленного шарнира

5.Коленный шарнир 5 состоит из оси

6,посредством щтифта 7 жестко соединенной с бедром 4, двух дисков 8, посредством штифтов 9 жестко соединенных с осью 6, двух подвижных щечек 10, сидящих на щлицах дисков 8, двух эластичных торообразной формы камер 11, находящихся между неподвижными дисками 8 и подвижными щечками 10. Концы оси 6 посредством подшипников 12 шарнирно соединены

с голенью 3. Подвижный диск 13 посажен на ось 6 по Подвижной посадке,, В кольцевую торцовую проточку диска 13 запрессован фрикционный материал 14, Подвижные диски 13 шарнирно через рычаги 15 связаны со стаканом 16, находящимся в трубчатой гильзе голени 3, обладающим возможностью перемещения внутри нее и опирающимся на упругий элемент 17, который в свою очередь опирается на упор 18, ,жестко соединенный с трубчатой гильлачок проворачивается относительно оси голеностопного шарнира 2. Под действием возвратной пружины золотник 30 открывает отверстиеа , и воздух из камеры выходит в атмосферу. Свободное проворачивание бедра и свободный перенос происходят при действии клапана 29, трехкамерного цилиндра 21, камеры, подвижных щечек 10, диска 13 на бедро 4. В следующем шаге щтклповторяется, 1 з.п.ф-лы,2 ил.

O

5

ЗОЙ голени 3, К дну стакана 16 с помощью гайки 19 крепится щток-пор- шень 20, свободно проходящий через упор 18 и имеющий возможность пере- мещаться в верхней камере трехкамерного цилиндра 21. Трехкамерный цилиндр 21 состоит из верхней крыщки 22, нижнего поршня 23, промежуточных стенок 24 и 25 и цилиндрических гильз 26. Промежуточная стенка 24 через обратный клапан 27 соединяет верхнюю камеру трехкамерного цИлинд- ра 21 со средней и через обратный клапан 28 с окружающей средой. В промежуточной стенке 25 выпо1шены центральное отверстие и посадочное место под клапан 29, жестко связан- ньш с нижним поршнем 23 и золотником 30, Между промежуточной стенкой 25 и поршнем 23 помещена возвратная

пружина 31. В нижней части трубчатой гильзы 3 голени установлен корпус золотника 32. Золотник 30 опирается роликом 33 на профилированный кулачок 34, жестко связанный с осью голеностопного шарнира 2. Выходные отверстия промезкуточной стенки 25 и корпуса золотника 32 соединены с двумя эластичными торообразной формы камерами 11 при помощи трубопровода 35.

Протез бедра работает следующим образом,

В момент переднего толчка, когда инвалид начинает наступать, на протез, искусственная стопа 1 поворачивается вместе с профилированным кулачком 34, жестко сидящим на оси голеностопного шарнира 2, толкая

5

при этом вверх золотник 30 вместе с клапаном 29, жестко связанным с поршнем 23. Отверстие а перекрывается, закрывая выход воздуха из эластичных торообразной формы камер 11, последние под действием сжатого воздуха расширяются и перемещают подвижные щечки 10 по шлицам дисков 8. Торцы подвижных щечек 10 прижимаютс к фрикционам 14 подвижного диска 13 Происходит запирание коленного шарнира, чем обеспечивается подкосоустойчивость. После запирания коленного шарнира начинается поворот бедра 4 относительно гильзы 3 голени, который сопровождается сжатием упругого элемента 17 и опусканием шток- поршня 20. Происходит сжатие воздуха в верхней камере трехкамерного цилиндра 21, сжатый воздух поступает через обратный клапан 27 в среднюю камеру т рехкамерного цилиндра 21 и через клапанное отверстие промежуточной стенки 25 (клапан 29 открыт) частично в камеры 11, увеличивая внутрикамерное давление, что соответствует увеличению силы прижатия подвижных щечек 10 к диску 13 в прямой зависимости от силы сжатия упругого элемента 17. Затем происходит разгибание колена с одновременной отдачей накопленной энергии в упруго элементе 17. При этом стакан 16 движется вверх, -увлекая за собой шток- поршень 20. Остатки сжатого воздуха в верхней камере трехкамерного цилиндра 21 помогают шток-поршню двигаться вверх. Новая порция воздуха попадает в верхнюю камеру трехкамерного цилиндра 21 через обратный клапан 28 в момент переката, когда опора переходит с пятки на носок стопь 1, кулачок проворачивается относительно оси голеностопного шарнира 2 и под действием возвратной пружины 31 поршень 23 и соответственно золотник 30 опускаются, происходит открытие отверстия а, сжатый воздух из камеры 11 выходит в атмосферу. Клапан 29 садится на посадочное место, закрывая доступ оставшегося сжатого воздуха из средней камеры трехкамерного цилиндра 21 в нижнюю. Камеры 11 перестают оказывать давление на подвижные щечки 10, сила давления которых на подвижные диски 13 падает до нуля, происходит свободное проворачивание бедра 4 относительно гиль

5

0

5 5

0

0

5

0

5

зы 3 голени. Таким образом происходит свободный перенос. При следующей фазе опоры, при поднятии клапана 29, оставшийся сжатый воздух из средней камеры трехкамерного цилиндра 21 пос- |Тупает в нижнюю камеру, тем самым увеличивая давление внутри камер 11. В следующем шаге; цикл повторяется.

Предлагаемый протез бедра позволяет уменьшить компенсаторные движения и использовать инерционные силы, возникающие в процессе движения инвалида, использовать вес инвалида для рекуперации энергии с последующей ее отдачей и увеличить угол подгибания, т.е. улучшить качество ходьбы, уменьшить ее асимметрию и энергозатраты инвалида.

Формула изобретения

1. Протез бадра, содержащий куль- теприемник, гильзу бедра, трубчатую гильзу голени и коленный механизм с устройством фиксации, голеностопный узел со стопой, о тлнчаю- щ и и с я тем, что, с целью обеспечения упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры, устройство фиксации выполнено в виде дисковой фрикционной муфты, шарнирно соединенной со стаканом, расположенным внутри трубчатой гильзы голени с возможностью перемещения и связанным с упругим элементом, который жестко соединен с упором гильзы голени, при этом со стаканом также связан шток с поршнем, установленный в верхней камере трехкамерного цилиндра, в нижней камере которого .установлен поршень, соединенный через золотник с толкателем, контактирующим с профилированным кулачком, установленным на оси голеностопного узла и жестко соединенным со стопой, причем в верхней промежуточной стенке трехкамерного цилиндра установлены два обратных клапана, один из которых соединен с верхней и средней камерами цилиндра, а второй - с верхней камерой и внешней средой, в нижней промежуточной стенке цилиндра установлен клапан шток которого соединен с поршнем нижней камеры, при этом между нижней промежуточной стенкой цилиндра и поршнем нижней камеры помещена возвратная пружина.

2. Протез бедра по п.1, о т л и - чающийся тем, что дисковая фрикционная муфта выполнена в виде двух жестко соединенных с ГРШЬЗОЙ бедра дисков с осью, на которой оп- ПО9ИТНО расположены две подвижные щечки, соединенные с дисками с возможностью взаимного перемещения и

шарнирио через :рычаг со стаканом, а между дисками и щечками расположены герметичные торообразной формы камеры, соединенные трубопроводом с нижней камерой цилиндра и отверстием золотника, расположенным в его нижней крышке.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при протезировании. Изобретением решается задача обеспечения упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры. В начале ходьбы искусственная стопа 1 поворачивается вместе с кулачком 34 и толкает вверх золотник 30 и клапан 29, жестко связанный с поршнем 23. При этом закрывается выход воздуха из эластичных (Л to со 1чЭ sl О) со

В1ШИ1Ш Заказ- 307/5Тираж 596

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(Риз. 2

Подписное