CN1793681B - 夹紧自由轮机构以及用于一种假肢部件的应用 - Google Patents

夹紧自由轮机构以及用于一种假肢部件的应用 Download PDF

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Abstract

一种夹紧自由轮机构，具有：包围轴(7，9)的套筒(5)，该轴可轴向移动地被支承在该套筒中；一些滚动体(6)，这些滚动体设置在一些在轴与套筒之间成型的腔中，使得这些滚动体为了轴与套筒之间的相对转动而在第一方向上滚动，而在相反方向上起作用的转矩则导致这些滚动体在它们的腔中夹紧；设置在轴上的传动件(11)；及操作件(16)，用于轴向移动所述设置在轴上的传动件。轴向移动的功能与夹紧的功能这样地分离：轴由空心轴件(7)及可轴向移动地但无相对扭转地被支承在该空心轴件中的内部段(9)组成，所述操作件及传动件设置在该内部段上。由此，轴向移动的触发与夹紧力无关。该夹紧自由轮机构可用于锁止可线性运动的假肢部件。

Description

夹紧自由轮机构以及用于一种假肢部件的应用
技术领域
本发明涉及一种夹紧自由轮机构，它具有：一个包围一个轴的套筒，该轴可轴向移动地被支承在该套筒中；一些滚动体，这些滚动体这样地设置在一些在轴与套筒之间这样地成型的腔中，使得这些滚动体为了轴与套筒之间的相对的转动而在一个第一方向上滚动，而一个在相反方向上起作用的转矩则导致这些滚动体在它们的腔中夹紧；一个设置在轴上的传动件；以及一个操作件，用于轴向地移动所述设置在轴上的传动件，其中，轴由一个空心轴件及一个可轴向移动地但无相对旋转地被支承在该空心轴件中的内部段组成，并且所述操作件及传动件设置在该内部段上。本发明还涉及这种夹紧自由轮机构的应用。
背景技术
这种夹紧自由轮机构作为标准部件已被公开，并且对于轴在一个方向上的转动产生尽可能小的阻力，如果通过所述传动件施加一个相反方向上的转矩，则产生一个尽可能迅速的夹紧，从而阻止轴与套筒之间的相对的运动。
由DE 605 879公开了一种这样的作为用于车辆的自由轮式离合器的夹紧自由轮机构，由AT 125 797公开了作为用于变速器的换档离合器的夹紧自由轮机构。
由DE 874 684还公开了一种可接合及可分离的联轴器，其中力传递通过一些滚珠实现，这些滚珠可靠置在主动轴及从动轴的倾斜的滚动面上，其中轴的彼此轴向移动导致这些滚珠的传递转矩的夹紧。由JP 2004 125 140 A公开了一个类似的解决方案，在该解决方案中，滚珠的携动作用通过轴向的移动借助一些锥形的滚动面来实现。
由US 3,279,571公开了一种离合器装置，在该离合器装置中，一个主动轴无相对转动地与一个轴向上锥形地逐渐收缩的柱体相连接，该柱体的外壳面构成滚珠的滚动面。通过轴的彼此轴向运动，这些滚珠被向外压向从动轴的腔并且与腔内壁形成配合，该腔内壁这样地构造，使得朝一个方向实现携动且朝另一个方向实现空转。在此情况下，被携动的轴中的腔的内壁逐渐收缩，以便通过在腔中滚动的滚珠在一个转动方向上产生夹紧作用，而在另一个转动方向上所述滚珠空转。通过轴向的转动可借助主动轮的锥形的柱体而使滚珠的携动功能被切断。
由WO 99/04 178还公开：作为传动件的圆柱形的滚子被用于自由轮机构-棘轮装置中。
这样一种夹紧自由轮机构的一个应用领域是其应用在假肢中的锁止单元(Shuttle Lock)中。作为假肢柱与被截肢的端头之间的嵌入位置，由软的弹性体制作的端头覆层——所谓的衬——日益增多地被使用。为了将衬固定在假肢柱上，它们在远中的端部上设置有固定的罩，后者具有旋入的销。该销具有一些环绕的槽，这些槽与作为夹紧自由轮机构的传动件的齿轮共同作用，其中该夹紧自由轮机构的轴相对于该销的纵轴线垂直地设置。衬的端部因此可只在远中被移动，而回返运动则通过夹紧自由轮机构阻止。为了松开锁止，自由轮机构轴被轴向地移动，从而齿轮被轴向地分离并与销脱开配合，使得销可被拉回。这类公开的夹紧自由轮机构构造有一些滚针，这些滚针可在小的空间上很好地实现。但是在实际中已证实：在止动状态中，夹紧自由轮机构产生很大的夹紧力，这些夹紧力在空转中妨碍轴的轴向的移动。因此，为了轴向的移动而施加在操作件上的力可变得这样地大，以致于所需的对锁止的松开不能由病人来实现。其原因可能是柱的不合适的配合形状，由此，远中的衬盘可在假肢柱中张紧。在座中可通过截肢端头的杠杆作用进一步明显增加用于松开锁止的分离力。
一种开始所述类型的夹紧自由轮机构由US 6,267,787 B1公开。在此，夹紧耦合件的轴被构造成两件式的，使得实现了“轴向移动”功能与“夹紧”功能的分离。真正的自由轮机构功能在空心轴件的外侧上与套筒相结合地来实现，而轴向的移动则在内部段上相对于该空心轴件进行。因此在将夹紧自由轮机构用于假肢部件的止动时得到了：去止动可由病人通过基本上保持相同的去止动力进行。内部段与空心轴件之间的无相对旋转可这样得到，即一个销垂直于轴地配合支承在空心轴件和内部段的彼此对准的孔中。
发明内容
根据本发明，提出了一种夹紧自由轮机构，它具有：一个包围一个轴的套筒，该轴可轴向移动地被支承在该套筒中；一些滚动体，这些滚动体这样地设置在一些在轴与套筒之间这样地成型的腔中，使得这些滚动体为了轴与套筒之间的相对的转动而在一个第一方向上滚动，而一个在相反方向上起作用的转矩则导致这些滚动体在它们的腔中夹紧；一个设置在轴上的传动件；以及一个操作件，用于轴向地移动所述设置在轴上的传动件；其中，轴由一个空心轴件及一个可轴向移动地但无相对旋转地被支承在该空心轴件中的内部段组成，并且所述操作件及传动件设置在该内部段上，其中，该内部段具有一个多角形的外周，并且空心轴件具有一个互补的内轮廓。
根据本发明，无相对旋转这样地达到，即，内部段具有一个多角形的外周，并且空心轴件具有一个与内部段的外轮廓互补的内轮廓。由此可得到一种夹紧自由轮机构的可比较简单地并且比较容易地制造的结构。在一个优选的实施形式中，该内部段具有一个四边形的外轮廓并且该空心轴件具有一个四边形形式的内轮廓。
在另一个优选的实施形式中，内部段为了轴向的移动借助于一些滚珠支承在空心轴件上。为了实现无相对扭转可利用滚珠支承装置，其方式是，至少一个滚珠设置在至少一个直线导向装置中。
有利的是，内部段的轴向的移动逆着一个弹簧的复位力进行。
有利的是，传动件是一个齿轮。
根据本发明，还提出了这种夹紧自由轮机构的应用，用于锁止一个可线性运动的假肢部件，它的运动可借助于一个与该夹紧自由轮机构的传动件共同作用的耦合件传递到该夹紧自由轮机构上，其中可通过轴的内部段的轴向移动使传动件与耦合件脱开啮合。
附图说明
下面借助于一个在图中示出的实施例对本发明进行详细的说明。
附图表示：
图1根据本发明的夹紧自由轮机构的分解图，
图2根据图1的装配好的夹紧自由轮机构的剖面图，
图3带有根据图1的夹紧自由轮机构的用于假肢部件的锁止单元的示意性纵向剖视图，
图4在相对图3转过90°的平面中的纵向剖视图。
具体实施方式
图1及图2中所示的夹紧自由轮机构具有一个空心圆柱形的壳体1，该壳体在环形肩2的一侧作为六边形3成型且在另一侧具有一个外螺纹4。一个套筒5置入到该壳体1中，该套筒在其内壁上具有一些腔，一些作为本身公知的自由轮机构的滚动体的针状圆柱6(图2)支承在这些腔中。套筒5与一个空心轴件7的外壁一起构成自由轮机构，该空心轴件可配合地(passig)插入到衬套中。空心轴件7具有一个四边形形状的内轮廓8，在其中无相对转动地置入一个具有相应的四边形的外轮廓10的内部段9。内部段9插入到空心轴件7的内轮廓8中的插入运动由设置在内部段9的端部上的齿轮11限制，该齿轮的齿的外直径及槽底的内直径大于空心轴件7的外直径。
壳体1的另一个端部配备有一个作为压簧13使用的螺旋弹簧的环形的止挡盘12及一个可转动地可置入到该壳体1中的头部段14。头部段14通过压配合、卡接(Schnappverbindung)或者螺钉连接与内部段9的一个突出段15无相对转动地相连接。一个作为操作件的旋钮16可借助于一个锁止槽17及一个锁止凸缘18卡接在头部段14中，其中该头部段14具有一个相应互补地构造的锁止槽19及一个锁止凸缘20。
如图2所示，在壳体1中在压入到壳体1中的套筒5的上方设置有一个环形的轴向延伸的腔21，压簧13以及头部段14被接收在该腔中。头部段14可逆着压簧13的复位力轴向地移动到壳体的内部，直到该头部段14的一个环形地突出的边缘22撞在壳体1的边缘上，并由此限制该插入运动。
在操作件16上被触发的头部段14的插入运动导致用作传动件的齿轮11的相应的轴向的移动，以便使得该齿轮脱开与一个所对应的耦合件——例如一个在图2的视图中以其纵轴线相对于绘图平面垂直地定向的且设置有一些相应的槽的、可纵向地移动的销——的配合。
可以看到，齿轮11的轴向的移动通过内部段9相对于空心轴件7的移动来实现，而夹紧作用通过一些在空心轴件7的外壁与套筒5的内壁之间的、在所示实施例中构造成滚针的滚动体来实现，由此使得该轴向移动与滚针6的夹紧无关。
图3及图4示出了一个以通常方式构造成漏斗状的假肢柱23，后者具有一个罐状地封闭的远中的端部，一个柱转接器24置入到该端部中，该柱转接器用于一个锁止壳体25的固定。一个截肢端头与该假肢柱23的连接通过一个套在该截肢端头上的衬26来实现，该衬由一种软的不伤皮肤的内材料27及一种优选构造有能滑动的表面的外材料28制作，该外材料在所述封闭的远中的端部的区域中设置有一个织物加强结构29。衬26在所述远中的端部上同心地具有一个螺钉套30，一个具有外螺纹的止动销31旋入到该螺钉套中。该止动销构造成长形的栓，后者设置有一些径向环绕的、彼此平行的槽32。止动销31在锁止壳体25的一个同心的导向孔31′中在轴向方向上可移动地被导向。锁止壳体25还具有一个水平的孔33，图1和图2中描述的夹紧自由轮机构这样地置入到该孔中，使得齿轮11在运行状态中啮合到止动销31的槽32中，这如图3所示。通过夹紧自由轮机构的作用实现了：止动销31通过作用在衬26上的压力可向远中的方向上移动，反之，向近中的方向上拉回由夹紧自由轮机构阻止。
图4表示一个通过一个纵向平面(Hochebene)的剖视图，相对于图3的剖切面转过了90°且在夹紧自由轮机构的区域中向侧面摆动，使得该剖切面在中间剖截过所述水平的孔33及夹紧自由轮机构而延伸。可以看到，夹紧自由轮机构的内部段9以端部侧的齿轮11支承在一个腔34中，后者允许内部段9借助于旋钮16这种程度地压入，使得齿轮11由此脱开与止动销31的槽32的啮合，从而止动销31可通过旋钮16的压入被释放并因此可被向上从锁止壳体25中的它的导向孔31′拉出。由于所描述的根据本发明的构造，去止动可与由滚针6施加的夹紧力无关地无问题地实现且因此也可以在夹紧状态下无问题地实现。

Claims (6)

1.一种夹紧自由轮机构，它具有：一个包围一个轴(7，9)的套筒(5)，该轴(7，9)可轴向移动地被支承在该套筒中；一些滚动体(6)，这些滚动体这样地设置在一些在轴(7，9)与套筒(5)之间这样地成型的腔中，使得这些滚动体为了轴(7，9)与套筒(5)之间的相对的转动而在一个第一方向上滚动，而一个在相反方向上起作用的转矩则导致这些滚动体(6)在它们的腔中夹紧；一个设置在轴(7，9)上的传动件(11)；以及一个操作件(16)，用于轴向地移动所述设置在轴(7，9)上的传动件(11)；其中，轴(7，9)由一个空心轴件(7)及一个可轴向移动地但无相对旋转地被支承在该空心轴件中的内部段(9)组成，并且所述操作件(16)及传动件(11)设置在该内部段(9)上，其特征在于：该内部段(9)具有一个多角形的外周，并且空心轴件(7)具有一个互补的内轮廓(8)，内部段(9)相对于空心轴件(7)的无相对旋转的连接通过内部段(9)的多角形的外周以及空心轴件的与内部段(9)的外轮廓互补的内轮廓(8)实现。
2.根据权利要求1的夹紧自由轮机构，其特征在于：内部段(9)的轴向的移动逆着一个弹簧(13)的复位力进行。
3.根据权利要求1或2的夹紧自由轮机构，其特征在于：为了轴向的移动，该内部段(9)借助于一些滚珠支承在空心轴件(7)上。
4.根据权利要求3的夹紧自由轮机构，其特征在于：至少一个滚珠被设置在至少一个直线导向装置中。
5.根据权利要求1至4中任一项的夹紧自由轮机构，其特征在于：传动件是一个齿轮(11)。
6.根据权利要求1至5中一项的夹紧自由轮机构的应用，用于锁止一个可线性运动的假肢部件，它的运动可借助于一个与该夹紧自由轮机构的传动件(11)共同作用的耦合件传递到该夹紧自由轮机构上，其特征在于：可通过轴(7，9)的内部段(9)的轴向移动使传动件(11)与耦合件脱开啮合。
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US6267787B1 (en) * 1999-07-21 2001-07-31 Ohio Willow Wood Company Prosthetic attachment locking assembly having prosthetic attachment lock

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