Протез бедра Советский патент 1991 года по МПК A61F2/60 

1

{21)4692126/14 (22)15.05.89 (46) 15.05.91. Бюл. № 18 (71) Специальное конструкторско-техноло- гическое бюро Института технической механики АН УССР (72)А.А.Поддуев (53)615.472(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР N 1292763, кл. А 61 F 2/60, 1984.

(54) ПРОТЕЗ БЕДРА

(57)Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей для инвалидов. Цель изобретения - повышение надежности фиксации коленного шарнира в фазу опоры. В протезе бедра гильза голени снабжена телескопически установленной в ней подпружиненной втулкой,

которая жестко связана с голеностопным узлом. В указанной втулке установлена ось, на которой подвижно закреплены два звена, каждое из которых упирается в верхнюю кромку сквозного паза, выполненного в нижней части гильзы голени и шарнирно соединено со своим рычажным звеном. К концу рычажного звена присоединена прижимная колодка. Указанные две колодки расположены на одгой оси. Рычажные звенья шарнирно связаны между собой поперечным звеном. Колодки взаимодействуют с торцов с наружным кольцом коленного шарнира, связанного с внутренним кольцом пакетом радиально расположенных пластинчатых пружин. Внутреннее кольцо неподвижно посажено на ось коленного шарнира, которая жестко соединена с культеприем- ником. 4 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей, кроме того, оно может использоваться при построении шагающих механизмов.

Цель изобретения - повышение надежности фиксации коленного шарнира и снижение энергозатрат инвалида при ходьбе путем обеспечения разгибания коленного шарнира в фазу опоры.

На фиг.1 изображен протез бедра, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2.

Протез бедра содержит голеностопный узел 1, телескопическую гильзу 2 голени, соединенную с бедром посредством коленного шарнира 3.

Коленный шарнир 3 состоит из вала 4, на который неподвижно при помощи шпонок 5 установлено внутреннее кольцо 6, на внешнем диаметре которого выполнены радиальные пазы, где размещены внутренние концы пакетов пружин 7. Кольца 8 фиксируют положение пружин 7 на внутреннем кольце 6. Внешние концы указанных пакетов пружин размещены в пазах на внутреннем диаметре наружного кольца 9. Пазы на кольце 8 выполнены со скосом 15°, равным углу подгибания, в сторону изгиба пружин при действии крутящего момента. Кольца 10 фиксируют положение пружин на наружном кольце 9.

Вал 4 установлен на подшипниках 11, зафиксированных в посадочных гнездах 12 несущего корпуса 13 гайками 14. ПодшилON

00

(Јь

I

Si

ники 11 закрыты крышками 15. Вал 4 с обеих сторон оканчивается квадратными хвостовиками, служащими для неподвижного соединения через переходные втулки 16 с подвеской 17 стыковочного узла 18.

Гильза 2 голени входит в телескопическое соединение с втулкой 19, установленной на стыковочном узле 20.

Втулка 19 в верхней части через шайбу 21 упирается в пружину 22 сжатия, которая ограничена упорной шайбой 23, зафиксированной винтами 24, установленными в продольные пазы 25.

Во втулке 19 установлена ось 26, не выходящая за габариты ее диаметра. На оси 26 подвижно закреплены два рычага 27 и 18, каждый из которых шарнирно соединен с рычагами 29 и 30 соответственно. °ычаги 29 и 30 взаимосоединенные поперечным стержнем 31, оканчиваются шарнионо фисое- диненными к ним прмжимными колодками 32 и 33. Рычаги 29 и 30 шариирно соединены между собой поперечным стержнем 31 расположенным в непосредственной близости от пружинных колодок 32 и 33 и выполняющем роль точки опоры для части ВДГ рычагов 29 и СЕР рычага 30. Прижимные колодки 32 и 33 расположены на одной оси против торцов наружного кольца 9 и в ненагруженном состоянии протеза к ним не прикасаются. Рычаги 27 и 28 свободно проходят через пазы во втулке 19 и упираются в верхние кромки сквозных пазов, выполненных в нижней части голени 2.

Длины звеньев удовлетворяют условиям: АВ AC, BG GF, ВО СЕ. Благодаря §о«ьшому соотношению плеч (получено пои эскизном прочерчивании) CE:EF 16:1, уси- язче сжатия составит 500 кгс с каждой стороны при массе инвалида 70 кг.

На корпусе 13 установлены два упора: верхний 34 и нижний 35, ограничивающие поворот подвески 17 относительно оси вала А.

Устройство работает следующим образом.

В момент переднего толчка, когда инвалид начинает наступать на протез, голеностопный узел 1 приводит в проксимальное движение телескопическую втулку 19 относительно телескопической гильзы 2 голени. Рычаги 27 и 28 с общей осью в точке А расходятся, а прижимные колодки 32 и 33 симметрично сходятся, сжимая при этом с торцом наружное кольцо 9. Происходит запирание коленного шарнира. Этим обеспечивается подкосоустойчивость. После

запирания коленного шарнира 3 начинается поворот бедра, Этот поворот (см. стрелку на фиг.З) сопровождается упругой деформацией пружин 7, выполняющих функцию рекуператора (угол упругого подгибания 15°). При дальнейшем движении инвалида происходит разгибание колена с одновременной отдачей накопленной энергии разневолива- ния пружин 7.

После переката, когда опора переходит с пятки на носок ступни 1 и инвалид отрывает последнюю от опоры, под действием пружины 22 сжатия происходит движение телескопической втулки 19 вниз, при этом

рычаги 27 и 28 сходятся, а прижимные колодки 32 и 33 расходятся, освобождая наружное кольцо 9, Инвалид приподнимает протез и махом культи бедра производит евободный перенос протеза.

При следующей фазе опоры цикл повторяется.

Формула изобретения

Протез бедра, содержащий голеностопный узел, гильзу голени, гильзу бедра, культеприемник, коленный шарнир с механизмом для его фиксации и пружинный рекуператор энергии, выполненный в гильзе

голени, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности фиксации коленного шарнира и снижения энергозатрат инвалида при ходьбе путем обеспечения разгибания протеза инвалида в фазу опоры,

в него введены пластинчатые пружины, две прижимные колодки, два рычага, шарниры, при этом гильза голени снабжена телескопически установленной в ней подпружиненной втулкой, которая жестко связана с

голеностопным узлом, причем на втулке установлена ось, на которой подвижно закреплены два рычага, каждый из которых установлен в непосредственной близости от верхней кромки сквозного паза, выполненного в нижней части гильзы голени, и шзрнирно соединена с соответствующим рычагом, шарнирно подсоединенной .прижимной колодкой, которая расположена на одной оси с другой прижимной колодкой,

при этом рычаги связаны шарнирно между собой стержнем, а коленчатый шарнир связан с внутренним кольцом пакетом радиаль- но расположенных пластинчатых пружин, причем внутреннее кольцо неподвижно устаковлено на оси коленного шарнира, жестко соединенной с культеприемником.

А Фиг. 1

Фиг. 2

5

Фиг.З

Ж

ФигМ