Коленный шарнир Советский патент 1988 года по МПК A61F2/64 

1

12

13

1

ISD

СХ)

со

аг.г

Изобретение o l IKHMITCH к медицинской технике и может быть нс1И).1ьзовано нри нротезировании Ko. ieiiiiijix сччм авов конеч- нсетеи.

Цель изобретения уменьшение аеим- метрии ноходки и энергозатрат.

На фи|-. 1 изображен коленный шарнир, разрез; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг . 1; на фиг. 3 - коленный шарнир, аксонометрия.

Коленный Н1арнир содержит гильзу бедра 1,.к которой неподвижно нрикрепле- ны центральный внутренний кулачок 2 с поверхностью в виде круга и два боковых параллельно установленных относительно друг друга внутренних кулачка 3, профиль которых отличен от профиля кулачка 2 и нодбирается исходя из индивидуальных особенностей центроиды здоровой конечности инвалида, гильзу голени 4, которая неподвижно прикреплена к боковым крышкам 5 гидроцилиндра-поршня 6, внутри KOTOpoi O расположен шток-поршень 7, на концах которого посредством осей 8 закреплены ролики 9, контактирующие с внутренним кулачком 2. На гидроцилиндр-порц 1ень 6 установлен цилиндр 10 с боковыми крышками 11, к которым посредством болтов 12 нрикренлены две штанги 13 с роликами 14, контактирующими с боковыми внутренними кулачками 3,. Внутренние полости силовых нар соединены между собой гидрома- 1-истралями 15 и 16, в которые встроены аккумуляторы 17 и 18 энергии. Управляемые гидросонротивления 19 и 20 (отсечной клапан, дроссель, обратный кла- нан, гидродемпфер и др.) установлены в | идромагистрали.

Коленный шарнир работает следующим образом.

При нагружении протеза в фазе опоры гильза бедра начинает перемещаться относительно гильзы голени 4, при этом относительно бедра 1 начинает перемещаться гидроцилиндр-иорщень 6 с голенью 4, который через боковые крыщки 11 передает свое движение боковым штангам 13 с роликами 14 на концах. Качение роликов 14 по профилированной поверхности внутренних кулачков 3 приводит к поступательным перемещениям гидроцилиндра-поршня 6 относительно цилиндра 10 и шток- поршня 7. Соотношение значений скоростей этих перемещений зависит от соотношения сопротивлений гидромагистралей 15 и 16, которое может легко регулироваться, например, с помощью широко распространенных дроссельных или золотниковых устройств, например управляемых гидросопротивлений 19 и 20.

При полностью перекрытой гидромагистрали 16 и открытой гидромагистрали 15 перемещение гидроцилиндра-поршпя 6 относительно цилиндра 10 отсутствует и он, вращаясь, перемещается относительно щтокпоршня 7, как но направляющей. Кинематическое движение гильзы голени 4 относительно гильзы бедра 1 при этом однозначно определяется профилем внутренних кулачков 3, который подбирается исходя из индивидуальных особенностей центроиды здоровой конечности инвалида. Если полностью перекрыта гидромагистраль 15 и открыта гидромагистраль 16, то гидр оцилиндр- порщень 6, а следовательно, и го.тень 4,

0

вращается вместе со щток-порщнем 7 по

поверхности внутреннего кулачка 2, которая профилирована псС окружности. Этот случай по кинематике соответствует проскальзыванию, так как коленный шарнир в данном

5 случае является моноцентрическим.

В промежуточном случае, т. е. при определенном и индивидуальном подбираемом соотношении сопротивлений гидромагистралей 15 и 16, реализуется кинематика, соответствующая полицентрическому шарни0 ру и проскальзыванию, что наблюдается в здоровом суставе человека. Сгибание предлагаемого коленного шарнира осуществляется за счет усилий, создаваемых инвалидом на гильзе бедра 1, а разгибание - за

5 счет инерционных сил и сил, создаваемых аккумуляторами 17 и 18 энергии, накапливающими энергию в уступающем режиме работы протеза. Изменение жесткости шарнира, необходимое для антропоморфности кинематики, обеспечивается благодаря

0 соответствующему изменению сопротивления гидромагистралей 15 и 16 с помощью управляющих гидрораспределителей, дросселей и др. При полностью перекрытых гидромагистралях 15 и 16 происходит полное запирание коленного шарнира.

5 Профилирование образующей внутреннего кулачка предлагаемого коленного шарнира позволяет воспроизвести вращение голени с одновременным проскальзыванием относительно оси, изменяющей свое положение по отнощению к бедру, что поз воляет приблизить походку инвалида к походке здорового человека,

Формула изобретения

5 Коленный шарнир, содержащий гильзу бедра, гильзу голени, соединенные шарниром, и тормозной механизм, отличающийся тем, что, с целью уменьщения асимметрии походки и энергозатрат, в него введены управляемое гидросопротивление, акку0 мулятор энергии, центральный внутренний кулачок с поверхностью в виде круга и два боковых , параллельно установленных относительно друг друга внутренних кулачка с профилированной поверхностью, прикрепленные неподвижно к гильзе бедра,

5 и гидроцилиндр-порщень с боковыми крышками, внутри которого расположен щток- порщень, на концах которого посредством осей закреплены рамки, контактирующие с

центральным внутренним кулачком, при этом гильза голени прикреплена к боковым крышкам, а на гидроцилиндр-пор1нень установлен цилиндр с боковыми крышками, к которым прикреплены две штанги с роликами, контактирующими с боковыми внутренними кулачками, при УТОМ нолоотп ппок- норшня и шлроци.ипцра-иорншя .i;iniii гидрома1 нстралы). которая coiv uiHOHa с аккумулятором -яюргии. а управляемое 1 идрс)сопротив,1е11ие yciaHoii.RMio в гилро- магистрали.

Изобретение относится к медицинской технике, предназначено для протезирования коленных суставов конечностей. Цель изобретения - уменьшение асимметрии походки и энергозатрат. Коленный шарнир содержит гильзу бедра , к которой неподвижно прикреплены центральный внутренний кулачок 2 с поверхностью в виде круга и два боковых параллельно установленных относительно друг друга внутренних кулачка 3, по профилю отличных от профиля кулачка 2. Гильза гайки неподвижно прикреплена к боковым крышкам 5 гидроцилиндра-пори1ня 6, внутри которого расположен шток-г1ори1ень 7, на концах которого посредством осей 8 закреплены ролики 9, контактирующие о aiiyr- ренним кулачком 2. На гидроци, 111ид|1- поршень 6 установлен цилиндр 10 с боковыми крышками И, к которым болтами 12 прикреплены две штанги 13 с роликами 14, контактирующими с боковыи внутренними кулачками 3. Внутренние по.юсти силовых пар соединены между собой i-ил- ромагистралями со встроенными аккуму. 1Я- торами энергии. Управляемые гидросопротивления (отсечной клапан, дроссель, обратный клапан, гидродемпфер) установлены в гидромагистрали. 3 ил. А-А & (Л

(PU2.1