Коленный узел протеза бедра Советский патент 1988 года по МПК A61F2/60 

f

(Л

с

4 1чЭ

00 со

г/

Изобретение относитс и к техническим средствам медицины, в чистноеги к иро- тезам нижних конечностей.

Цель изобретения обеснечение фиксации узла нри внезанной нотере подкосо- устойчивости, а также снижение энергчз- затрат при ходьбе за счет рациональ- lioi o распределения масс в протезе. Ыа фиг. 1 показан коленный узел, общий вид; на фиг. 2 - конструкция тормозного блока; на фиг. 3 - конструкция барабана; на фиг. 4 - конструкция балансира; на фиг. 5 - вид на пружину роликов.

Коленный узел состоит из гильзы бедра 1, соединенной шарнирами 2 с гильзой го- лсии 3, упоров 4 и тормозного блока 5, Выполненного в виде корпуса 6 с крышками 7 и 8, несундими ось 9. Крьннки 7 и 8, корпус 6 и ось 9 неподвижно связаны .между собой с помощью шпонок 10 и 11 и двух гаек 12 и 13. В углублении крышки 7 на оси 9 располагается цилиндрическая пружина 14 сжатия, удерживающая подвижной упорной шайбой 15 подшипник скольжения - втулку 16 балансира 17, несущего лпильки 18. Втулка 16 имеет фетровую 1юдуп1ку 19. В геле балансира 17 имеются два диаметрально расположенпых и открытых кнаружи окпа 20, в которые, образуя вилку, введены свободно две стойки 21, укрепленные па щечке 22 барабана 23.

Каждая стойка 21 несет на оеи 24 ролик 25, на 1нейке 26 которого надета средней частью фигурная пружина 27, концы которой заведены в незда 28 сте- пок окна 20 балансира 17. Пружина 27 ориентирует легко подвижный на оси 9 балансир 17 так, что ролик 25 занимает место в средней части окна 20 балансира 17. 11одн1инник 29 скольжения соединен с барабаном 23 неподвижно, другой подшипник 30 удерживает цилиндрическую пружину 31 сжатия. На ступице 32 барабана 23 с помощью впаянной резьбовой втулки 33, винта 34 и накладки 35 укреплен конец гибкой ленты 36, второй конец которой закреплен на 1 ильзе бедра 1.

Щечка 37 барабана 23 несет палец 38, удерживающий вне1пний зацеп спираль- пой пружины 39. Внутренний зацеп спиральной пружины 39 закреплен на втулке 40, жеетко соединенной с крышкой 8. Шайбы 41 и 42 удерживают спиральную нружину 39 от осевого смещения.

Крышка 7 запирает в корпусе 6 муфту 43, охваченную двумя полукольцами тормозной .1енты 44, натяжение которой регулируется 1UI1ITOM 45. Уплотнительпый контакт барабана 23 и корпуса 6 выполнен фетровыми кольцами 46.

Коленный узел протеза бедра работает следующим образом.

0

0

5

0

5

0

5

0

5

Гильза бедра 1 и барабан 23, соединенные гибкой лентой 36, составляют ременную передачу с некоторым изменением передаточного отношения во время сгибания гильзы голени 3. Гибкая лента 36 при сг ибании гильзы голени 3 сбегает со ступицы 32 барабана 23, вращая его, пальцем 38 заводит спиральную пружину 39, аккумулируя в ней механическую энергию. Во время обратного хода гильзы голени 3 спиральная пружина 39 отдает механическую энергию, наматывая гибкую ленту 36 на барабан 23, помогая разгибать гильзу голени 3. На отрезке спокойного движения человека во время ходьбы на протезе описанный механизм работает как голенооткидной.

При резком ускорении сгиба (подкосе) гильзы голени 3 барабан 23 получает от гибкой ленты 36 повышенный импульс вращения на оси 9, в то время как-балансир 17, свободно сидящий на той же оси и мягко подрессорный фигурной пружиной 27, продолжает сохранять по инерции свой покой на оси 9 или прежнее движение на ней. Стойки 21 в момент ускоренного вместе с барабаном углового перемещения, сжимая ветвь пружины 27, стремятся к стенкам окон 20 балансира 17, при этом ролики 25 заходят на внутренние скосы окон 20. Ролики 25, нреодолевая силу пружины 14, оттесняют от барабана 23 в осевом направлении балансир 17, вводя его цишльки 18 в гнезда 47 тормозной муфты 43. В этом елучае коленный узел оказывается замкнутым на тормозную пару 43-44, которая плавно гасит повышенную угловую скорость сгибания гильзы голени 3 протеза.

При. разгибании гильзы голени 3 спиральная пружина 39, вращая барабан 23 в обратном направлении, отводит стойки 21 и ролики 25 в среднее положение в окнах 20 балансира 17. Пружина 14 отсылает к барабану 23 балансир 17, выводя его шпильки 18 из гнезд 47 тормозной муфты 43. Кинематическая цепь тормоза авто.матически разрывается, механизм продолжает работу уже как голенооткидное устройство.

В пределах величин угловых ускорений, имеющих место при сгибании гильзы голени 3 во время спокойной ходьбы, барабан 23 с помощью стоек 21 ветвями пружины 27 мягко ведет за собой на оси 9 балансир 17, не возбуждая в его теле силы инерции, достаточные для того, чтобы повернуть балансир 17 относительно барабана 23 на оси 9.

Коленный узел, замкнувшийся на тормоз 43-44 при ускоренном сгибании гильзы голени 3, автоматически растормаживается в самом начале разгибания гильзы голени 3.

В каждой конкретной системе человек- протез бедра сила сниральной пружины 39 регулируется по величине индивидуально путем фиксированных перестановок в корпусе 6 крышки 8 и с ней вместе втулки 40 с внутренним зацепом спиральной пружины 39.

Во внештатной ситуации, когда шпилькам 18 что-то мешает занять место в гнездах 47 муфты 43, а ролики 25 продолжают посылать балансир 17 в осевом направлении от барабана 23 к муфте 43, срабатывает пружина 31 и барабан 23 сам уходит от балансира 17, смещаясь на оси 9 в сторону спиральной пружины 39.

Размещение тормозного блока в гильзе голени и освобождение дистальной части гильзы бедра 1 от всех деталей узла позволяет осуш,ествлять протезирование инвалидов даже при вычленении в коленном суставе, оптимально распределяя массы в протезе, что в конечном итоге снижает энергозатраты инвалида при ходьбе.

Формула изобретения

1. Коленный узел протеза бедра, содер- жаший гильзы бедра и голени, 1парнирно соединенные друг с другом, упоры и тор0

мознои олок с бараоаном, подви/кио ус таповленным на оси, и pacno. io/KLMiiioii на IICN. гибкой лентой, кинематически связапно с гильза.ми бедра и голени, от.п/ ииощиис.ч тем, что, с целью обеспечения i)iiKcauni: узла при потере нодкосоустойчивости, тормозной блок раз.мешен в гй.1ьзе i o.iCHii и libi- полнен в виде балансира со ншилькамп. подвижно расположенного па оси, спнра.1ь- ной пружины, один конец KOTOpoii ;-,I-CT- ко связан с осью, а также тормо;-.) муфты с гнездами под шпильки баланси ра, при этом на барабане жестко ус тановлены стойки с подпружиненными роликами, кинематически связанными с ба/иш5 сиром и палец, к которому прикрен.юи другой конец спиральной пружины, а барабан установлен на оси с возможностью упругого перемещения, причем концы гибкой ленты зафиксированы на нем в гильзе бедра. 2. Узел протеза по п. 1, отличаю0 щийся тем, что, с целью снижения энергозатрат при ходьбе за счет рационального распреде.ения масс в протезе, тормо.з- ной блок закреплен па внутренней новерх- ности задней стенки гильзы голени, на I paпице первой и второй четвертей ее длины, а ось тормозного блока- паралле.тьно геометрической оси шарнирного соединения гильз бедра и голени.

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - обеспечение фиксации узла при потере подкосоустойчи- вости и снижение энергозатрат при ходьбе. Коленный узел состоит из гильзы бедра 1, соединенной шарнирами 2 с гильзой голени 3, упоров 4 и тор.мозного блока 5. В углублении крышки paciio. ia- гается цилиндрическая пружина сжатия, удерживающая подвижной унорной inaii6()ii подшипник скольжения - втулку ба. 1ансн- ра, несушего шпильки. На ступице ба)а- бана с по.мощью впаянной резьбово втулки, винта и накладки yKpen. ien конец гибкой ленты 36, другой конец KOTOpoii закреплен на гильзе бедра 1. Щечка барабана несет палец, удерживающий внешни зацеп спиральной пружиньк Размещение тормозного блока в гильзе голени и освобождение дистальной части гильзы бедра 1 от всех деталей узла позволяет осуществлять протезирование даже при выч.чене- нии в коленном суставе. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

ff

ff

11

8

/

21

.38

26

20

с

Фи2.4

фиг.з

CPU2-5