DE1268782B

DE1268782B - Prosthetic arm

Info

Publication number: DE1268782B
Application number: DEP1268A
Authority: DE
Inventors: Charles Philip Steeper
Original assignee: Hugh Steeper Ltd
Current assignee: Hugh Steeper Ltd
Priority date: 1962-11-05
Filing date: 1963-11-04
Publication date: 1968-05-22

Description

Armprothese Die Erfindung betrifft eine Armprothese mit einem Schultergelenk sowie einem Ellbogengelenk.Arm prosthesis The invention relates to an arm prosthesis with a shoulder joint as well as an elbow joint.

Armprothesen besitzen in der Regel nur ein Gelenk. Lediglich in wenigen Fällen sind Armprothesen auch mit einem zweiten Gelenk ausgerüstet. Allerdings sind derartige Armprothesen sehr kompliziert und teuer. Der Grund hierfür liegt vor allem darin, daß die Gelenke der bekannten Armprothesen mit zwei Gelenken von unterschiedlichen Gelenkmechanismen gebildet werden, die nicht gegeneinander austauschbar sind. Arm prostheses usually only have one joint. Only in a few In some cases, arm prostheses are also equipped with a second joint. However, are arm prostheses of this type are very complicated and expensive. The reason for this lies above all in that the joints of the known arm prostheses with two joints of different Joint mechanisms are formed that are not interchangeable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Armprothese mit zwei Gelenken zu schaffen, die einfacher und billiger als die bekannten Prothesen ist. The invention is based on the object of an arm prosthesis with two To create joints that are simpler and cheaper than the known prostheses.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Armprothese vorgesehen, deren Schultergelenk und Ellbogengelenk gleich und gegeneinander austauschbar ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung wird den bekannten Armprothesen gegenüber eine ganz erhebliche Vereinfachung und Verbilligung erzielt, die nicht zuletzt dem Träger der Prothese zugute kommt. According to the invention, an arm prosthesis is provided for this purpose, the shoulder joint of which and elbow joint are designed to be the same and interchangeable with one another. By this training is quite significant compared to the known arm prostheses Simplification and reduction in price achieved, not least for the wearer of the prosthesis benefits.

Hinsichtlich der Ausbildung der neuen Armprothese ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß jedes Gelenk einen in das untere Ende des Oberarmteils bzw. des Schulterprothesenteils einsetzbaren Stopfen und ein gegenüber diesem Stopfen um die Längsachse des Oberarmteils bzw. Schulterprothesenteils drehbares Futter besitzt, daß das Futter einen senkrecht zu seiner Drehachse angeordneten und diese schneidenden Gelenkbolzen aufweist, an den gabelförmige obere Enden des zugeordneten Armteils angelenkt sind, und daß zwischen dem Futter sowie den gabelförmigen Enden einerseits sowie dem Futter und dem Stopfen andererseits Einrichtungen zum Festlegen des Schwenk- bzw. With regard to the design of the new arm prosthesis is according to the invention it is further provided that each joint has one in the lower end of the upper arm part or the shoulder prosthesis part insertable stopper and a stopper opposite this lining rotatable about the longitudinal axis of the upper arm part or shoulder prosthesis part has that the chuck is arranged perpendicular to its axis of rotation and this having cutting hinge pin, at the fork-shaped upper ends of the associated Arm part are articulated, and that between the feed and the fork-shaped ends on the one hand and the chuck and the plug on the other hand, means for fixing of the swivel or

Drehwinkels oder zum Hemmen der Schwenk- bzw.Angle of rotation or to inhibit the swivel or

Drehbewegung an den genannten Stellen angeordnet sind.Rotary movement are arranged at the points mentioned.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Armprothese gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Einrichtungen zum Hemmen der Schwenk- bzw. Drehbewegung des Futters gegenüber dem Stopfen und der gabelförmigen Enden des Armteils gegenüber dem Futter als Reibscheiben, z. B. aus Kork, ausgebildet sind und daß die Reibung mittels an dem Gelenkbolzen und an einem in dem Stopfen drehbar gelagerten, im Futter eingelassenen Rohrstück axial angreifender Spannschrauben einstellbar ist. Another advantageous embodiment of the arm prosthesis according to FIG Invention is that the devices for inhibiting the pivoting or rotating movement of the lining opposite the plug and the fork-shaped ends of the arm part opposite the lining as friction disks, e.g. B. made of cork, and that the friction by means of the hinge pin and a rotatably mounted in the plug, in the chuck embedded pipe section of axially acting clamping screws is adjustable.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal der neuen Armprothese besteht darin, daß zum Festlegen des Schwenk- und/oder Drehwinkels des Futters gegenüber dem Stopfen und/oder den gabel- förmigen Enden des betreffenden Armteils gegenüber dem Stopfen zwischen diesen Teilen flache Sperrtriebe angeordnet sind, die mittels nach außen ragender Hebel bedienbar sind. There is another inventive feature of the new arm prosthesis in that to set the pivot and / or rotation angle of the chuck opposite the stopper and / or the fork shaped ends of the arm part in question opposite the stopper between these parts are arranged flat locking drives, which means outwardly protruding lever can be operated.

Als vorteilhafte Ausführung des Futters der Gelenke der neuen Armprothese ist gemäß der Erfindung schließlich vorgesehen, daß das äußere Ende des Futters etwa halbkreisförmige Gestalt aufweist. As an advantageous embodiment of the lining of the joints of the new arm prosthesis is finally provided according to the invention that the outer end of the lining has approximately semicircular shape.

Das Ellbogengelenk der neuen Armprothese ermöglicht sowohl eine Schwenkbewegung zum Abwinkeln als auch eine axiale Drehung zur seitlichen Bewegung des Unterarmes. Andererseits bietet das Schultergelenk der neuen Prothese die Möglichkeit, daß der Oberarm eine Schwenkbewegung zur Weg-und Heranführung sowie eine Axialdrehung zur Vor-, Rück- und Hochbewegung ausführt. Dabei können die Schwenkbewegungen und Axialdrehungen durch eine Vorrichtung gesperrt werden, die entweder von der gesunden Hand oder durch Körperbewegungen, die über eine harnischartige Bandage übertragen werden, oder durch die Kombination beider betätigbar ist. The elbow joint of the new arm prosthesis enables both a pivoting movement for bending as well as an axial rotation for lateral movement of the forearm. On the other hand, the shoulder joint of the new prosthesis offers the possibility that the Upper arm a swiveling movement for moving away and approaching as well as an axial rotation for Performs forward, backward and upward movement. The swivel movements and axial rotations be locked by a device, either by the healthy hand or through body movements that are transmitted via a harness-like bandage, or can be actuated by a combination of both.

In der Zeichnung sind Armprothesen gemäß der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Armprothese mit Schulter- und Ellbogengelenk; Fig. 2 bis 7 zeigen Seitenansichten verschiedener Schultergelenke und F i g. 2 A bis 7 A Seitenansichten verschiedener Ellbogengelenke, die den Schultergelenken gemäß den Fig. 2 bis 7 entsprechen. In the drawing, arm prostheses according to the invention are for example illustrated, namely, FIG. 1 shows a side view of an arm prosthesis with Shoulder and elbow joint; Figures 2 to 7 show side views of various Shoulder joints and F i g. 2 A to 7 A side views of various Elbow joints which correspond to the shoulder joints according to FIGS. 2 to 7.

Die Armprothese gemäß F i g. 1 besitzt einen hohl ausgebildeten Unterarm 1, der zu seinem unteren Ende 1 A konisch auslaufend geformt ist. Er kann aus einem geeigneten leichten Werkstoff, z. B. aus einem mittels geeignetem Kunststoff verstärkten und versteiften Gewebe, gebildet sein. An dem Unterarm 1 sind einander gegenüberliegende, von ihm aus nach oben ragende SeitenplatteniB aus Stahl angebracht. The arm prosthesis according to FIG. 1 has a hollow forearm 1, which is tapered towards its lower end 1 A. He can come from one suitable lightweight material, e.g. B. from a reinforced by means of a suitable plastic and stiffened tissue. On the forearm 1 are opposite, from it upwardly protruding side plates made of steel are attached.

Der Oberarm 2 der in F i g. 1 dargestellten Armprothese ist rohrförmig ausgebildet und besteht aus einem ähnlichen Werkstoff wie der Unterarm 1. Das untere Ende des Oberarmes 2 wird durch einen kreisrunden Stopfen 2 A aus einem Polyamid oder einem anderen geeigneten Kunststoff verschlossen, der mittels Klebstoff am Oberarm 2 befestigt ist. The upper arm 2 of the in F i g. 1 shown arm prosthesis is tubular formed and consists of a similar material as the forearm 1. The lower The end of the upper arm 2 is passed through a circular stopper 2A made of a polyamide or another suitable plastic sealed by means of adhesive on the Upper arm 2 is attached.

In einem axialen Loch 2 B des Stopfens 2 A ist ein sich nach unten erstreckender glatter Teil eines Rohrstückes 2 C aus Aluminium oder einer Aluminium-Magnesium-Legierung, die unter dem Handelsnamen »Duralumin« bekannt ist, eingefaßt. Das Rohrstück 2 C besitzt ein axiales Innengewinde 2 D und einen Flansch 2 E, mit dem es auf der Innenseite des Stopfens 2 A aufliegt. Der vorstehende Teil des Rohrstückes 2C ist in ein Futter 2 F eingefaßt, das vorzugsweise aus Polyamid besteht und eine obere flache, konzentrisch zum Stopfen 2 A angeordnete Oberfläche 2 G und ein gewölbtes unteres Ende 2H aufweist. Zwischen dem Stopfen 2 A und der Ob erfläche 2G des Futters 2F befindet sich ein dünnes Reibungsglied 3, das aus Kork bestehen kann. In an axial hole 2 B of the plug 2 A is a downward Extending smooth part of a pipe section 2 C made of aluminum or an aluminum-magnesium alloy, which is known under the trade name "Duralumin". The pipe section 2 C has an axial internal thread 2 D and a flange 2 E, with which it is on the inside of the plug 2 A is in contact. The protruding part of the pipe section 2C is in a chuck 2 F bordered, which is preferably made of polyamide and an upper flat, concentric to the stopper 2 A arranged surface 2 G and a curved lower end 2H. Between the plug 2 A and the upper surface 2G of the chuck 2F is a thin friction member 3, which can be made of cork.

In die Innenbohrung 2 D des Rohrstückes 2 C ist eine Linsenkopfschraube aus Metall eingeschraubt, das demjenigen des Rohrstückes 2 C gleich oder ähnlich ist. Der Kopf dieser Schraube 3 A kann in einer Ausnehmung 3 B am Ende des Futters 2 F aufgenommen sein, so daß die Wölbung des Schraubenkopfes mit derjenigen des gewölbten Endes 2 H des Futters 2 F übereinstimmt. In the inner bore 2 D of the pipe section 2 C is a pan head screw screwed in from metal, which is the same or similar to that of the pipe section 2C is. The head of this screw 3 A can be in a recess 3 B at the end of the chuck 2 F be added so that the curvature of the screw head with that of the curved end 2 H of the lining 2 F matches.

In dem Futter 2 F ist eine Querbohrung 3 C vorgesehen, die an ihren Enden je eine Erweiterung 3 D aufweist, welche zur Aufnahme von Reibsehrauben 3E dienen. Die Erweiterungen 3 D befinden sich an einander gegenüberliegenden Abflachungen des Futters 2 F. An diesen Abflachungen liegen die Seitenplatten 1B des Unterarmes 1 an. Sie sind mit dem Futter 2 F durch einen Linsenkopfstift 3 F drehbar verbunden, der durch Löcher 3 G in den Seitenplatten 1 B sowie die- Durchgangsbohrung 3 C und damit fluchtende Löcher 3 H des Rohrstückes 2 C ragt. Der Stift 3 F besitzt ein Schraubgewinde zur Aufnahme einer Mutter 4, die seinem Kopf entspricht und einen Schlitz 4 A für einen Schraubenzieher hat. Zur Verbindung mit dem Stift 3 F ist die Mutter 4 noch mit einem Ansatzstück 4 B versehen, welches Innengewinde aufweist. Das Ende der Seitenplatte 1 B, das an dem Kopf des Stiftes 3 F angreift, besitzt eine nach außen abgebogene Lippe 4 C, die an einer am Umfang des Stiftkopfes befindlichen abgefasten Fläche 4 D anliegt, so daß der Stift 3 F-sich mit dem Unterarm 1 dreht, wenn dieser geschwenkt wird. Daraus ergibt sich, daß eine Feineinstellung der bei der Drehung des Unterarmes 1 auftretenden Reibung durch Verdrehen der Mutter 4 des Stiftes 3 F erfolgen kann. In the chuck 2 F a transverse bore 3 C is provided, which at their Ends each having an extension 3 D, which for receiving Reibsehrauben 3E to serve. The extensions 3 D are located on opposite flats of the lining 2 F. The side plates 1B of the forearm lie on these flats 1 at. They are rotatably connected to the chuck 2 F by a lens head pin 3 F, through holes 3 G in the side plates 1 B and the through hole 3 C and so that aligned holes 3 H of the pipe section 2 C protrudes. The pin 3 F has a Screw thread for receiving a nut 4, which corresponds to his head and one Has 4 A slot for a screwdriver. To connect to pin 3 F is the nut 4 is also provided with an extension piece 4 B which has internal threads. The end of the side plate 1 B that engages the head of the pin 3 F has an outwardly bent lip 4 C, which is located on one on the circumference of the pin head chamfered surface 4 D rests so that the pin 3 F-rotates with the forearm 1, when this is swiveled. It follows that a fine adjustment of the the rotation of the forearm 1 occurring friction by turning the nut 4 of the Pin 3 F can be done.

Da das Futter 2 F, der Unterarm 1 und das Rohrstück 2 C durch den quer durch diese gesteckten Stiftes miteinander verbunden sind, können diese Teile in ihrer Gesamtheit seitlich und relativ zum Oberarm 2 gedreht werden. Dabei kann durch Festziehen oder Lösen der Linsenkopfschraube 3 A am unteren Ende des Futters 2F und die dadurch bewirkte Erhöhung oder Verminderung des Druckes gegen die das Reibungsglied 3 bildende Korkscheibe der Reibungswiderstand der seitlichen Drehung verändert werden. Since the lining 2 F, the forearm 1 and the pipe section 2 C through the are connected to each other across this inserted pin, these parts can are rotated in their entirety laterally and relative to the upper arm 2. Here can by tightening or loosening the pan head screw 3 A at the lower end of the chuck 2F and the resulting increase or decrease in pressure against the das Cork washer forming friction member 3 the frictional resistance of lateral rotation to be changed.

Die dargestellte Armprothese besitzt an ihrem oberen Ende eine Halterung bzw. eine Kappe 4 E, die so gestaltet ist, daß sie auf die Schulter des Prothesenträgers paßt. Die Kappe 4 E kann aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie der Unterarm 1 und der Oberarm 2. Sie ist an dem Oberarm 1 durch ein Schultergelenk befestigt, das mit dem Ellbogengelenk, welches Ober- und Unterarm miteinander verbindet, übereinstimmt. So besitzt das Schultergelenk ebenfalls einen Stopfen 2 A, welcher in der Kappe 4 E befestigt ist, ein Rohrstück 2 C, ein Futter 2 F, einen Gelenkbolzen 3 F, ein Reibungsglied 3 und eine an dem Rohrstück befestigte Schraube 3 A. The arm prosthesis shown has a holder at its upper end or a cap 4 E, which is designed so that it is on the shoulder of the prosthesis wearer fits. The cap 4 E can consist of the same material as the forearm 1 and the upper arm 2. It is attached to the upper arm 1 by a shoulder joint, that corresponds to the elbow joint that connects the upper and lower arm. So the shoulder joint also has a plug 2A, which is in the cap 4 E is attached, a pipe section 2 C, a chuck 2 F, a hinge pin 3 F, a Friction member 3 and a screw 3 A attached to the pipe section.

Falls erwünscht, kann das Futter 2 F des Schultergelenks im übrigen an seiner Oberfläche einen Vorsprung aufweisen, der so angeordnet ist, daß das obere Ende des Oberarmes 2 an ihm zur Anlage kommt, wodurch dessen Schwenkbewegung begrenzt wird.If desired, the lining 2 F of the shoulder joint can otherwise have on its surface a projection which is arranged so that the upper The end of the upper arm 2 comes to rest against it, thereby limiting its pivoting movement will.

Damit ein maximales Verschwenken sowohl des Unterarmes 1 als auch des Oberarmes 2 möglich ist, können diese in bekannter Weise an ihren Enden in geeigneter Form abgeschnitten sein. So that a maximum pivoting of both the forearm 1 and of the upper arm 2 is possible, this can be done in a known manner at their ends in a suitable manner Shape to be cut off.

Gemäß den F i g. 2 und 2 A besitzen das Schultergelenk 5 bzw. das Ellbogengelenk 5 A ein an sich bekanntes abwechselnd wirkendes Sperrgetriebe 5 B, das einen Hebel 5 C aufweist, der so angeordnet ist, daß er einen federbelasteten Bolzen 5 D betätigt, der nacheinander zwischen die Zähne eines Segmentes 5 E eingreift. Der Prothesenträger kann seinen gesunden Arm dann verwenden, um aufeinanderfolgend den Hebel 5 C zu ziehen und somit jeweils das Getriebe zu sperren und zu lösen. According to FIGS. 2 and 2 A have the shoulder joint 5 and that, respectively Elbow joint 5 A a known alternating locking mechanism 5 B, which has a lever 5 C which is arranged to have a spring-loaded Actuated bolt 5 D, which engages between the teeth of a segment 5 E one after the other. The prosthesis wearer can then use his sound arm to successively to pull the lever 5 C and thus lock and release the gear.

In den F i g. 3 und 3 A sind ein Schultergelenk 5 und ein Ellbogengelenk 5A gezeigt, die den bereits beschriebenen entsprechen, jedoch ein abwechselnd sperrendes Getriebe 5F aufweisen, das ähnliche Elemente wie das Getriebe besitzt, die aber so angeordnet sind, daß sie durch Körperzugkräfte des Prothesenträgers vermittels eines Körperharnisches oder einer Bandage betätigbar sind. In the F i g. 3 and 3 A are a shoulder joint 5 and an elbow joint 5A, which correspond to those already described, but an alternately blocking one Have gear 5F, which has similar elements as the gearbox, but which are arranged so that they are mediated by tensile forces of the prosthesis wearer a body armor or a bandage can be actuated.

Das Schultergelenk 5 und das Ellbogengelenk 5 A gemäß den F i g. 4 und 4 A sind mit den bereits beschriebenen Gelenken identisch, und auch ihre Sperrgetriebe 5 C entsprechen den bereits beschriebenen Sperrgetrieben.- Sie sind jedoch so angeordnet, daß sie durch leichten Anstoß mittels des Kinns des Prothesenfrägers oder mittels der Zähne desselben an einem nicht dargestellten Vorsprung oder einer Lasche gesteuert werden können. Dabei wird der Sperrbolzen durch einen direkten Zug mittels einer Schulterbandage betätigt. The shoulder joint 5 and the elbow joint 5 A according to FIGS. 4 and 4 A are identical to the joints already described, as are their locking gears 5 C correspond to the locking gears already described - however, they are arranged in such a way that that they are lightly pushed by the chin of the prosthesis wearer or by means of the teeth of the same controlled on a projection or a tab, not shown can be. The locking pin is pulled directly by means of a Shoulder bandage activated.

Die Schulter- und Ellbogengelenke gemäß F i g. 5 und 5 A stimmen ebenfalls mit den bereits beschriebenen Gelenken überein. Dabei weist der Verstellmechanismus der Gelenke einen federbelasteten Bolzen zur Hand- oder Stoßbetätigung durch Nockenwirkung auf. Die Steuerung kann durch hydraulische Mittel unterstützt sein. The shoulder and elbow joints according to FIG. 5 and 5 A are correct also corresponds to the joints already described. The adjustment mechanism of the joints by a spring-loaded bolt for manual or push actuation Cam action on. The control can be assisted by hydraulic means.

Die Fig. 6 und 6A zeigen eine andere Anordnung eines Sperrgetriebes an Schulter- und Ellbogengelenken der beschriebenen Art. Dabei wird das Sperrgetriebe im Falle des Schultergelenkes durch direkten, von Hand am Oberarm erfolgenden Zug an einem Sperrbolzen betätigt, während im Falle des Ellbogengelenkes ein direkter Zug von Hand am Unterarm auf den Sperrbolzen einwirkt. Bei dieser Anordnung kann die Betätigung des Sperrgetriebes durch pneumatische Mittel unterstützt werden. FIGS. 6 and 6A show another arrangement of a locking mechanism on shoulder and elbow joints of the type described. The locking mechanism in the case of the shoulder joint by pulling directly on the upper arm by hand operated on a locking pin, while in the case of the elbow joint a direct one Pull by hand on the forearm acts on the locking pin. With this arrangement the actuation of the locking mechanism can be supported by pneumatic means.

Bei einer weiteren Anordnung von Sperrgetrieben, wie sie in F i g. 7 und 7 A gezeigt sind und für Schulter- und Ellbogengelenke gemäß der Erfindung zur Verwendung gelangen können, besitzt jedes Gelenk auf Reibung beruhende Sperrmittel, die aus Reibscheiben bestehen, welche von einer als Achse dienenden Schraube getragen werden. Die Sperrung erfolgt dabei durch eine mit der Schraube zusammenwirkende Einstellmutter oder Gegenschraube. In a further arrangement of locking gears, as shown in FIG. 7 and 7A are shown and for shoulder and elbow joints according to the invention can be used, each joint has friction-based locking means, which consist of friction disks, which are carried by a screw serving as an axis will. The locking is done by a cooperating with the screw Adjusting nut or counter screw.

Claims

Claims: 1. Arm prosthesis with a shoulder joint and a Elbow joint, d a d u r g e -k e n n n e i c h n e t that the shoulder joint and the elbow joint are designed to be the same and interchangeable with one another.

2. Arm prosthesis according to claim 1, characterized in that each Joint one in the lower end of the upper arm part (2) or the shoulder prosthesis part (4E) insertable stopper (2A) and opposite this stopper (2A) around the longitudinal axis of the upper arm part (2) or

Shoulder prosthesis part (4E) has rotatable lining (2F) that the Chuck (2F) arranged perpendicular to its axis of rotation and this intersecting Has hinge pin (3 F), at the fork-shaped upper ends (1B) of the associated Arm part (1, 2) are articulated, and that between the feed (2 F) and the fork-shaped Ends (1 B) on the one hand and the lining (2F) and the plug (2A) on the other hand devices (3, 3E) to set the swivel or rotation angle or to inhibit the swivel or rotary movement are arranged at the points mentioned.

3. Arm prosthesis according to claims 1 and 2, characterized in that that the devices (3, 3E) for inhibiting the pivoting or rotating movement of the chuck (2F) opposite the plug (2 A) and the fork-shaped ends (1 B) of the arm part (1,2) compared to the chuck (2 F) as friction disks, e.g. B. made of cork and that the friction means on the hinge pin (3F) and on one in the plug (2A) rotatably mounted pipe section (2 C) embedded in the chuck (2F), axially engaging Tensioning screws (4, 3A) is adjustable.

4. Arm prosthesis according to claims 1 and 2 or claim 3, characterized characterized in that for setting the pivot and / or rotation angle of the chuck (2F) opposite the stopper (2A) and / or the fork-shaped ends (1B) of the relevant Arm part (1, 2) opposite the plug (2A) between these parts flat locking gear are arranged, which can be operated by means of outwardly protruding levers (5 C).

5. Arm prosthesis according to claims 1 and 2 or one of the claims 3 and 4, characterized in that the outer end of the chuck (2F) is approximately hemispherical Has shape.

Publications considered: German Patent No. 934 303; U.S. Patent No. 2686 319.