ES2942859T3 - Dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales y/o para el poyo de aparatos de deporte - Google Patents

Dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales y/o para el poyo de aparatos de deporte Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un aparato (1) para estabilizar las articulaciones del cuerpo y/o para soportar artículos de equipamiento deportivo, que comprende: un recipiente (20), en el que el recipiente (20) se llena con un medio de relleno (30), un primer cuerpo (40) para interactuar con el medio de relleno (30), en el que el primer cuerpo está dispuesto de forma desplazable en el receptáculo, un cuerpo de transmisión de fuerza (50) para transmitir una fuerza externa al primer cuerpo (40), un segundo cuerpo (60) para interactuar con el medio de llenado (30), que está dispuesto de forma desplazable en el recipiente (20), en el que el segundo cuerpo está acoplado elásticamente al primer cuerpo (40) a través de un elemento de acoplamiento (70), en el que el segundo cuerpo (60) y/o el primer cuerpo (40) tiene al menos una abertura de paso (64), a través de la cual puede fluir el medio de relleno (30),y en el que el primer cuerpo (40) forma un cuerpo de válvula y el segundo cuerpo (60) forma un asiento de válvula, de modo que se puede permitir o inhibir un flujo del medio de llenado (30) a través de la abertura de paso (64) en función de la posición de la válvula, en el que, en una dirección de desplazamiento con respecto al primer cuerpo, el segundo cuerpo se solapa con el mismo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales y/o para el apoyo de aparatos de deporte
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales o para el apoyo de aparatos de deporte, que comprende un alojamiento que relleno de un medio de relleno, un primer cuerpo para interactuar con el medio de relleno, estando dispuesto el primer cuerpo de forma deslizante en el alojamiento, y un medio para transmitir una fuerza externa al primer cuerpo.
Estado de la técnica
Se conoce el modo de estabilizar articulaciones corporales, músculos y tendones por medio de dispositivos que permitan una limitación adaptativa del movimiento. Además, se conoce el modo de proveer aparatos de deporte, que pueden verse expuestos a movimientos bruscos, de dispositivos de limitación de movimiento adaptativa.
El comportamiento adaptativo de este tipo de dispositivos se consigue, entre otras cosas, porque dos cuerpos se mueven uno respecto a otro, encontrándose entre los cuerpos un medio de relleno. Un cuerpo del dispositivo puede formar un alojamiento relleno del medio de relleno. El otro cuerpo puede formar un cuerpo extraíble dispuesto de forma móvil en el alojamiento. En la zona entre el alojamiento y el cuerpo extraíble puede fluir el medio de relleno cuando los dos cuerpos se mueven uno respecto a otro. La velocidad de flujo del medio de relleno depende decisivamente del área de sección transversal perpendicular a una dirección de deslizamiento relativo del alojamiento y del cuerpo extraíble. Este área de sección transversal disponible para el medio de relleno también se denomina diámetro hidráulico y es finalmente decisiva para el comportamiento reactivo del dispositivo cuando actúan fuerzas externas. De esta manera, mediante la elección del diámetro hidráulico se puede determinar la resistencia que el dispositivo opondrá a las fuerzas externas. Los dispositivos pueden fijarse entre dos puntos del cuerpo de un usuario o dos elementos de un aparato de deporte que pueden ser movidos uno respecto a otro.
Si a través de los dos puntos del cuerpo del usuario se introducen fuerzas fisiológicas en el dispositivo, es decir, fuerzas que no son críticas para la parte del cuerpo o el componente que han de ser estabilizados, conforme al diámetro hidráulico en el dispositivo se permitirá un movimiento relativo correspondiente del alojamiento y del cuerpo extraíble y, por tanto, un movimiento de la parte del cuerpo que ha de ser estabilizada.
Si, por el contrario, se introducen en el dispositivo fuerzas no fisiológicas, es decir, fuerzas críticas para la parte del cuerpo o el componente que han de ser estabilizados, debido al diámetro hidráulico, el movimiento relativo entre el cuerpo extraíble y el alojamiento ya solo será posible ejerciendo una fuerza muy elevada.
Por el documento EP 3238670 A1 que representa el estado de la técnica más próximo, se conoce un dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales, que permite un comportamiento adaptativo en función de la intensidad de una fuerza actuante.
El dispositivo comprende un alojamiento relleno con un medio de relleno, un primer cuerpo para interactuar con el medio de relleno, estando dispuesto el primer cuerpo de forma deslizante en el alojamiento, y un medio de transmisión de fuerza para transmitir una fuerza externa al primer cuerpo. Un segundo cuerpo para interactuar con el medio de relleno está dispuesto de forma deslizante en el alojamiento, estando el segundo cuerpo acoplado elásticamente al primer cuerpo a través de un elemento de acoplamiento. Además, el segundo cuerpo presenta una abertura de paso a través de la cual puede fluir el medio de relleno. La abertura de paso en el segundo cuerpo proporciona un diámetro hidráulico para el medio de relleno, a través del cual el medio de relleno puede fluir mientras haya una distancia entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo.
El primer cuerpo forma un cuerpo de válvula y el segundo cuerpo forma un asiento de válvula, de modo que se puede permitir o impedir un flujo del medio a través de la abertura de paso en función de la posición de la válvula.
Las fuerzas externas que actúen sobre el primer cuerpo pueden ser transmitidas al segundo cuerpo a través del elemento de acoplamiento. Correspondientemente, el primer cuerpo puede empujar y/o tirar del segundo cuerpo pasando por el medio de relleno, por medio del elemento de acoplamiento.
El elemento de acoplamiento está configurado de tal manera que cuando una fuerza externa actúa sobre el primer cuerpo, en el rango de una velocidad fisiológica, transmite una fuerza al segundo cuerpo, de manera que este pueda moverse pasando por el medio de relleno junto con el primer cuerpo.
Si la fuerza que actúa sobre el segundo cuerpo a través del primer cuerpo y el elemento de acoplamiento conduce a velocidades de deslizamiento relativo críticas en el dispositivo, es decir, a velocidades no fisiológicas, el elemento de acoplamiento cede, por lo que el primer cuerpo se mueve hacia el segundo cuerpo. De esta manera, se reduce el diámetro hidráulico hasta que queda cerrada la válvula formada por los dos cuerpos.
Cuando ya no está disponible ningún diámetro hidráulico a través del cual pueda fluir el medio de relleno, el primer cuerpo y el segundo cuerpo no pueden seguir moviéndose pasando por el medio de relleno. El dispositivo queda bloqueado.
Se ha demostrado que existe la necesidad de tiempos de reacción comparativamente aún más cortos hasta el bloqueo total de un movimiento con el que el dispositivo descrito anteriormente alcanza sus límites.
Además, se ha demostrado que con el dispositivo descrito anteriormente no siempre es posible garantizar el cierre correcto de la abertura de paso. Esto puede conducir a irregularidades en el comportamiento del dispositivo.
Representación de la invención
Partiendo del estado de la técnica conocido, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo mejorado para la estabilización de articulaciones corporales o para el apoyo de aparatos de deporte.
El objetivo se consigue mediante un dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales o para el apoyo de aparatos de deporte, con las características de la reivindicación 1. Variantes ventajosas resultan de las reivindicaciones subordinadas.
Se propone, por tanto, un dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales o para el apoyo de aparatos de deporte, que comprende un alojamiento, estando el alojamiento relleno con un medio de relleno, un primer cuerpo para interactuar con el medio de relleno, estando dispuesto el primer cuerpo de forma deslizante en el alojamiento, un cuerpo transmisor de fuerza para transmitir una fuerza externa al primer cuerpo, un segundo cuerpo para interactuar con el medio de relleno, que está dispuesto de forma deslizante en el alojamiento, estando el segundo cuerpo acoplado elásticamente al primer cuerpo a través de un elemento de acoplamiento, presentando el segundo cuerpo y/o el primer cuerpo al menos una abertura de paso, a través de la cual puede fluir el medio de relleno, y formando el primer cuerpo un cuerpo de válvula y formando el segundo cuerpo un asiento de válvula, de manera que se puede permitir o impedir un flujo del medio de relleno a través de la abertura del paso en función de la posición de la válvula. Según la invención, el segundo cuerpo se solapa con el primer cuerpo en una dirección de deslizamiento relativo con respecto a este.
Un solapamiento del primer cuerpo y del segundo cuerpo en una dirección de deslizamiento relativo permite guiar los dos cuerpos al ser movidos uno respecto al otro a causa de una fuerza externa. De este modo, se puede aumentar la probabilidad de que la entrada en contacto de los dos cuerpos que tiene como consecuencia un bloqueo de la abertura de paso tenga como consecuencia que la abertura de paso quede completamente cerrada. Esto contribuye a un comportamiento homogéneo del dispositivo.
La dirección de deslizamiento relativo designa la dirección en la que el primer cuerpo y el segundo cuerpo pueden ser movidos uno respecto a otro por una fuerza externa y/o el elemento de acoplamiento.
En una variante preferible, el segundo cuerpo comprende al menos un saliente en la dirección de deslizamiento relativo, solapándose el saliente con el primer cuerpo con respecto a la dirección de deslizamiento relativo, independientemente de un deslizamiento relativo del primer cuerpo y del segundo cuerpo uno respecto a otro.
Esto significa que siempre es posible proporcionar un contacto, es decir, un guiado del primer cuerpo en el segundo cuerpo. En consecuencia, se produce un solapamiento del saliente del segundo cuerpo con el del primer cuerpo tanto cuando el dispositivo se encuentra en una posición de partida en la que no actúa ninguna fuerza exterior sobre el dispositivo y en particular sobre el primer y el segundo cuerpo, como en una posición de bloqueo en la que el primer cuerpo asienta sobre el segundo cuerpo cerrando así la abertura de paso.
En otra forma de realización preferible, el segundo cuerpo presenta al menos una superficie que se extiende en la dirección de deslizamiento relativo para guiar al primer cuerpo en la dirección de deslizamiento relativo. La superficie de guiado puede estar en contacto con el primer cuerpo a lo largo de una carrera de deslizamiento completa, es decir, entre la posición de partida y la posición bloqueada del dispositivo.
En una variante, el primer cuerpo y/o el segundo cuerpo presentan al menos un destalonamiento con respecto al otro cuerpo respectivamente, para limitar un recorrido de deslizamiento relativo entre los dos cuerpos. El recorrido de deslizamiento relativo entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo tiene una influencia directa en el tiempo de reacción del dispositivo. Mediante la elección de un recorrido de deslizamiento relativo adecuado, se proporciona, además del elemento de acoplamiento, una posibilidad adicional de ajustar el tiempo de reacción del dispositivo.
Un destalonamiento contribuye a que el primer cuerpo y el segundo cuerpo no solo se solapen, sino que al menos engranen parcialmente entre sí por detrás. El destalonamiento de los dos cuerpos se puede proporcionar en diferentes formas. Por ejemplo, puede estar dispuesto un destalonamiento en el punto más exterior de una sección de solape del segundo cuerpo, en relación con la dirección de deslizamiento relativo. Alternativamente, tanto el primer cuerpo como el segundo cuerpo pueden presentar respectivamente un destalonamiento que define una posición de partida del primer cuerpo y del segundo cuerpo en la posición de partida del dispositivo.
En una variante preferible, el saliente del segundo cuerpo define un espacio de alojamiento en el que el primer cuerpo está alojado al menos parcialmente, limitando el espacio de alojamiento un recorrido de deslizamiento relativo del primer cuerpo y del segundo cuerpo uno respecto a otro en la dirección de deslizamiento relativo. El espacio de alojamiento permite proporcionar tanto un movimiento relativo guiado entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo como una limitación del recorrido de deslizamiento relativo máximo entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo.
El espacio de alojamiento puede presentar una o varias aberturas. Por ejemplo, el primer cuerpo puede sobresalir parcialmente del espacio de alojamiento. En este último caso, solo una parte del primer cuerpo está alojada constantemente en el espacio de alojamiento, mientras que otra parte del primer cuerpo sobresale del espacio de alojamiento en función de una posición de deslizamiento relativo de los dos cuerpos uno respecto a otro. De este modo, se puede proporcionar un guiado del primer cuerpo y del segundo cuerpo uno respecto al otro.
En otra forma de realización preferible, el saliente comprende una o varias cavidades que están en comunicación fluídica con la abertura de paso para permitir que el medio de relleno fluya con respecto al segundo cuerpo, preferiblemente a través del segundo cuerpo, en una posición abierta de la válvula. De esta manera, la posibilidad de que el medio de relleno fluya dentro del alojamiento con respecto al primer cuerpo y en particular al segundo cuerpo puede mantenerse hasta que el primer cuerpo bloquee la abertura de paso del segundo cuerpo.
La al menos una cavidad también puede tener una función de montaje. En este caso, la cavidad puede estar configurada de tal manera que el primer cuerpo se pueda insertar, a través de la cavidad, en el espacio de alojamiento del segundo cuerpo.
Según otra variante preferible, el segundo cuerpo y/o el primer cuerpo dividen una cavidad del alojamiento en una primera cámara y una segunda cámara. Cuando el primer cuerpo y el segundo cuerpo se mueven por el alojamiento a causa de la acción de una fuerza externa estando la válvula en la posición abierta, el medio de relleno puede fluir, a través de la abertura de paso del segundo cuerpo, de la primera cámara a la segunda cámara.
En otra configuración preferible, en una posición de partida del dispositivo, el elemento de acoplamiento está pretensado entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo, estando el primer cuerpo en contacto con el segundo cuerpo.
En los dispositivos conocidos de acuerdo con el estado de la técnica, que están realizados sin pretensado del elemento de acoplamiento, por ejemplo un resorte, los elementos de acoplamiento con propiedades de resistencia comparativamente altas, como por ejemplo una alta resistencia del resorte, conducen a recorridos de cierre comparativamente largos. Esto último puede tener un efecto negativo sobre la reproducibilidad del comportamiento del dispositivo.
La falta de un pretensado del elemento de acoplamiento también hace que el primer cuerpo ya se mueva hacia el segundo cuerpo cuando actúan fuerzas comparativamente pequeñas, lo que reduce también el recorrido de flujo potencial del medio activo hacia la abertura de paso. Esto puede conducir a un comportamiento impreciso, no reproducible del dispositivo cuando actúan fuerzas externas comparativamente pequeñas sobre el primer y/o el segundo cuerpo.
Por el pretensado del elemento de acoplamiento, se pueden utilizar elementos de acoplamiento con fuerzas de resistencia más bajas. El pretensado del elemento de acoplamiento puede elegirse entonces de tal manera que el elemento de acoplamiento todavía no reaccione a la acción de fuerzas externas comparativamente pequeñas y no haya ningún movimiento relativo entre el primer y el segundo cuerpo. En general, mediante el pretensado del elemento de acoplamiento se puede elevar un umbral de reacción en relación con las fuerzas externas que actúan sobre el dispositivo.
Además, mediante el pretensado del elemento de acoplamiento se pueden realizar recorridos de deslizamiento relativo más cortos entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo. En otras palabras, la carrera máxima entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo se puede reducir mediante un pretensado del elemento de acoplamiento. Un recorrido de deslizamiento relativo máximo más corto entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo puede reducir significativamente el recorrido de reacción y, por tanto, el tiempo de reacción hasta establecerse una fuerza de resistencia suficientemente alta del dispositivo. Finalmente, el pretensado del elemento de acoplamiento también influye en las dimensiones de los componentes del dispositivo, de manera que la longitud total del dispositivo puede reducirse por el acortamiento de los recorridos de deslizamiento relativo.
Breve descripción de las figuras
Otras formas de realización de la invención se explican con más detalle mediante la siguiente descripción de las figuras. A este respecto, muestran:
La figura 1A esquemáticamente una vista en perspectiva de un dispositivo para la estabilización de articulaciones corporales y/o aparatos deportivos,
la figura 1B esquemáticamente una vista en sección lateral del dispositivo de la figura 1A, en un estado de partida,
la figura 2A esquemáticamente una vista detallada del dispositivo de acuerdo con la figura 1B, en una posición de partida,
la figura 2B esquemáticamente una vista detallada del dispositivo de acuerdo con la figura 1B, en una posición de bloqueo,
la figura 3 esquemáticamente una vista detallada en perspectiva de un segundo cuerpo,
la figura 4A esquemáticamente una vista lateral detallada del primer y segundo cuerpo,
la figura 4B esquemáticamente una vista trasera del primer y segundo cuerpo de acuerdo con la figura 4A,
la figura 5A esquemáticamente una vista detallada de una forma de realización alternativa del primer y segundo cuerpo,
la figura 5B esquemáticamente una vista detallada de una forma de realización alternativa del primer y segundo cuerpo,
la figura 6 esquemáticamente una vista detallada de una forma de realización alternativa del primer y segundo cuerpo.
Descripción detallada de ejemplos de realización preferentes
A continuación se describen ejemplos de realización preferentes con la ayuda de las figuras. En las diferentes figuras, los elementos idénticos, similares o que actúan de manera idéntica se proveen de signos de referencia idénticos y en parte se prescinde de una descripción repetida de estos elementos para evitar redundancias.
La función del presente dispositivo se describe a continuación en base a su uso en el ámbito deportivo. El dispositivo se utiliza para amortiguar el movimiento de dos puntos de un cuerpo que pueden moverse uno respecto al otro. Dicho cuerpo puede ser, por ejemplo, un calzado deportivo, que en combinación con el presente dispositivo puede contrarrestar un movimiento de torsión. Sin embargo, el presente dispositivo no se limita a los campos de uso descritos en este documento. También se puede disponer entre dos partes del cuerpo de un ser vivo para amortiguar un movimiento corporal correspondiente. Alternativamente, el dispositivo también se puede usar en otros objetos cotidianos en los que se deban amortiguar fuerzas que aumentan bruscamente entre un cuerpo o un objeto.
La figura 1A muestra una vista en perspectiva de un dispositivo 1 para la estabilización de articulaciones corporales y/o aparatos de deporte. De un alojamiento 20 cilíndrico sobresale un medio de transmisión de fuerza 50. El alojamiento 20 se puede fijar a un punto del cuerpo de un usuario o de un aparato de deporte como, por ejemplo, un calzado deportivo. El extremo del medio de transmisión de fuerza 50, que está situado fuera del dispositivo 20, se puede fijar a un segundo punto del cuerpo. El primer punto del cuerpo y el segundo punto del cuerpo se caracterizan porque están expuestos a movimientos relativos bruscos uno respecto a otro. La dirección B representa la dirección de movimiento del dispositivo. Alternativamente, el alojamiento también puede estar configurado de forma paralelepipédica.
La figura 1B muestra una vista en sección del dispositivo 1 que se encuentra en un estado de partida. El alojamiento 20 presenta una abertura 22 a través de la cual un medio de transmisión de fuerza 50 engrana en el espacio interior del dispositivo 20. Cuando el punto del cuerpo en el que está fijado el alojamiento 20 se mueve con respecto al punto del cuerpo en el que está dispuesto el medio de transmisión de fuerza 50, el medio de transmisión de fuerza 50 se mueve con respecto al alojamiento 20. En particular, el medio de transmisión de fuerza 50 puede moverse en una dirección de movimiento B más hacia dentro del alojamiento 20 o más hacia fuera del alojamiento 20.
El alojamiento 20 del dispositivo 1 está hecho de acero inoxidable. Alternativamente, el alojamiento también puede estar hecho de materia sintética. Entre otras cosas, también se pueden usar materias sintéticas reforzadas con fibras. Alternativamente, el alojamiento también puede estar hecho de otros metales como, por ejemplo, aluminio o magnesio. Además, el alojamiento también puede estar hecho de cerámica. El medio de transmisión de fuerza 50 está formado por un cable de alambre y se extiende desde un primer cuerpo 40 a través de una abertura de paso 64 de un segundo cuerpo 60 y finalmente a través de la abertura 22 del alojamiento 20. Alternativamente, el medio de transmisión de fuerza 50 puede tener la forma de un elemento de varilla de materia sintética. Además, el medio de transmisión de fuerza también puede estar configurado en forma de fibras. Además, el medio de transmisión de fuerza también puede estar hecho de metal como, por ejemplo, aluminio, magnesio o acero inoxidable.
Un espacio interior 24 del dispositivo 20 está relleno con un medio de relleno 30. El medio de relleno 30 es un fluido newtoniano como, por ejemplo, el aceite de silicona. Alternativamente, los fluidos dilatantes también se pueden usar como medio de relleno. Además, también se puede utilizar una materia sintética espesante por cizallamiento. La materia sintética está presente en forma de polvo. Además, la arena también se puede utilizar como medio de relleno.
Además, en el espacio interior 24 del dispositivo 20 está dispuesto un primer cuerpo 40 que puede ser movido en la dirección de movimiento B con respecto al alojamiento 20, pasando por el medio de relleno 30. En la presente forma de realización, el primer cuerpo 40 está unido en una sola pieza al medio de transmisión de fuerza 50. Alternativamente, el primer cuerpo puede estar acoplado al medio de transmisión de fuerza en una zona de transmisión de fuerza, de modo que una fuerza que parte del medio de transmisión de fuerza puede ser transmitida al primer cuerpo.
La sección transversal del primer cuerpo 40 es siempre menor que la sección transversal del alojamiento 20, de manera que el medio de relleno 30 puede fluir en la dirección de movimiento B con respecto al primer cuerpo 40. La distancia entre el primer cuerpo y el alojamiento 20 forma un diámetro hidráulico.
El primer cuerpo 40 está hecho de materia sintética. Alternativamente, el primer cuerpo también puede estar hecho de un metal como, por ejemplo, aluminio, magnesio o acero.
Además, en el espacio interior 24 del alojamiento 20 está dispuesto un segundo cuerpo 60 que puede moverse en la dirección de movimiento B con respecto al alojamiento 20.
El segundo cuerpo 60 está hecho de materia sintética. Alternativamente, el segundo cuerpo también puede estar hecho de un metal como, por ejemplo, aluminio. El segundo cuerpo presenta una ranura circunferencial 63 para recibir una junta tórica 65. El segundo cuerpo 60 divide el espacio interior 24 del alojamiento 20 en una primera cámara 25 y una segunda cámara 27. La junta tórica 65 evita que el medio de relleno 30 fluya a lo largo de una superficie circunferencial exterior del segundo cuerpo 60 entre la primera cámara 25 y la segunda cámara 27.
El primer cuerpo 40 está acoplado al segundo cuerpo 60 a través de un elemento de acoplamiento 70 elástico. El elemento de acoplamiento elástico mostrado en la figura 1B está formado por un resorte 72 que está montado por un extremo en un asiento de resorte 46 del primer cuerpo 40 y, por el otro extremo, en un asiento de resorte 68 del segundo cuerpo 60. El segundo cuerpo 60 se puede deslizar sobre el resorte 72 por medio del primer cuerpo 40. El resorte 72 puede estar hecho de materia sintética o metal. Alternativamente, el elemento de acoplamiento elástico también puede estar configurado en forma de un polímero o elástico o un caucho.
En otra alternativa, el primer cuerpo, el segundo cuerpo y el elemento de acoplamiento elástico están moldeados por inyección en una sola pieza.
Además, el segundo cuerpo 60 comprende una abertura de paso 64 a través de la cual puede fluir el medio de relleno 30. Cuando el segundo cuerpo 60 es movido con respecto al alojamiento 20 por una fuerza que parte del elemento de acoplamiento, el medio de relleno 30 puede fluir a través de la abertura de paso 64 del segundo cuerpo 60 entre la primera cámara 25 y la segunda cámara 27. En consecuencia, la abertura de paso 64 define un diámetro hidráulico para el medio de relleno 30 en la zona del segundo cuerpo 60.
El dispositivo 1 mostrado en las figuras 1A y 1B está concebido para cargas de tracción. Es decir, a las cargas que resultan por un movimiento de separación entre el punto del cuerpo al que está unido el alojamiento 20 y el punto del cuerpo al que está unido el medio de transmisión de fuerza 50. Cuando el medio de transmisión de fuerza 50 es extraído del dispositivo 20, arrastra consigo el primer cuerpo 40, como resultado de lo cual este último presiona sobre el segundo cuerpo 60 por medio del elemento de acoplamiento 70. El medio de transmisión de fuerza 50 se extiende desde el primer cuerpo 40 a través de la abertura de paso 64 del segundo cuerpo 60 y finalmente a través de la abertura 22 del alojamiento 20. En la zona de la abertura 22 están dispuestos insertos de estanqueización 29 que estanqueizan el espacio interior 24 del alojamiento 20 con respecto al entorno, de modo que el medio de relleno 30 puede mantenerse en el espacio interior 24 del alojamiento 20.
Las figuras 2A y 2B muestran vistas detalladas del dispositivo, con cuya ayuda se describe con más detalle la interacción del primer cuerpo 40 con el segundo cuerpo 60. El segundo cuerpo 60 presenta un saliente 61 que se extiende hacia el primer cuerpo 40 y se solapa con este. El saliente 61 está configurado para engranar detrás del primer cuerpo 40. El saliente 61 define un espacio de alojamiento 67 en el que está alojado parcialmente el primer cuerpo 40.
Según la presente forma de realización, el primer cuerpo 40 está estructurado de manera escalonada. El primer cuerpo 40 presenta una primera sección 43 que está alojada de forma deslizante en el espacio de alojamiento 67 del segundo cuerpo 60, y una segunda sección 44 que se estrecha de diámetro en comparación con la primera sección 43 y que se extiende hacia fuera del espacio de alojamiento en la dirección de movimiento B. El saliente 61 está configurado de tal manera que engrana detrás de la primera sección 43 del primer cuerpo 40 y forma una guía en la dirección de movimiento B para la segunda sección 44. De esta forma, el primer cuerpo puede estar centrado con respecto al segundo cuerpo, de manera que se puede garantizar siempre el cierre de la abertura de paso 64 cuando el primer cuerpo 40 y el segundo cuerpo 60 adoptan una posición de válvula cerrada.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva del segundo cuerpo 60. El saliente 61 continúa en una dirección axial A del segundo cuerpo 60. En una zona final del saliente 61, el saliente está curvado hacia dentro en dirección al eje, por lo que queda formado un destalonamiento para engranar por detrás de la primera sección del primer cuerpo. El saliente 61 define un espacio de alojamiento 67 para recibir la primera sección del primer cuerpo. El espacio de alojamiento 67 limita con la abertura de paso 64. En el extremo del espacio de alojamiento 67 opuesto a la abertura de paso 64, el destalonamiento del saliente 61 define una abertura que sirve de guía 69 para la segunda sección del primer cuerpo. La segunda sección del primer cuerpo puede salir o entrar parcialmente en el espacio de alojamiento 67 en la dirección de deslizamiento relativo del primer cuerpo y el segundo cuerpo entre sí.
Con respecto al eje longitudinal A del segundo cuerpo 60, el saliente 61 presenta varias interrupciones laterales, como se puede ver en las figuras 4A y 4B. Estas cumplen 2 funciones. Por un lado, una interrupción lateral permite insertar el primer cuerpo en el espacio de alojamiento 67 del segundo cuerpo 60. El saliente 61 está configurado de forma correspondientemente flexible, de tal forma que el primer cuerpo puede encajarse elásticamente en el espacio de alojamiento 67. Por otro lado, como se puede ver en las figuras 2A y 2B, las interrupciones ofrecen vías de flujo para el medio de relleno 30 entre la segunda cámara 27 y la abertura de paso 64.
La figura 2A muestra la posición de partida del dispositivo para amortiguar un movimiento. La primera sección 43 del primer cuerpo 40 está en contacto con el destalonamiento del saliente 61 del segundo cuerpo 60. Esta posición de partida puede denominarse posición de válvula abierta del dispositivo.
El resorte 72 está sometido a un pretensado en la posición de partida del dispositivo 1 mostrado en la figura 2A. El pretensado del resorte 72 está elegido de tal manera que cuando actúan fuerzas externas comparativamente pequeñas, el resorte 72 todavía no reaccione y no se produzca ningún movimiento relativo entre el primer cuerpo 40 y el segundo cuerpo 60. En general, el pretensado del resorte 72 permite un umbral de reacción más alto en relación con las fuerzas externas que actúan sobre el dispositivo 1.
Además, mediante el pretensado del resorte se pueden realizar recorridos de deslizamiento relativo más cortos entre el primer cuerpo 40 y el segundo cuerpo 60. En otras palabras, la carrera máxima entre el primer cuerpo 40 y el segundo cuerpo 60 se puede reducir mediante un pretensado del resorte 72. Un recorrido de deslizamiento relativo máximo más corto entre el primer cuerpo 40 y el segundo cuerpo 60 puede reducir significativamente el recorrido de reacción y por lo tanto el tiempo de reacción hasta establecerse una fuerza de resistencia suficientemente alta del dispositivo 1.
A continuación, se describe la función del dispositivo con la ayuda de las figuras 2A y 2B. Si una fuerza en el rango de una velocidad fisiológica actúa sobre el medio de transmisión de fuerza 50 de tal forma que el primer cuerpo 40 se mueva por tracción en dirección hacia el segundo cuerpo 60, el segundo cuerpo 60 también es movido por medio del resorte 72. La interacción entre el segundo cuerpo 60 y el medio de relleno 30 conduce a una fuerza de resistencia que actúa sobre el segundo cuerpo 60. La fuerza de resistencia es transmitida del segundo cuerpo extraíble 60 al resorte 72. Si el resorte 72 no estuviera sometido a ningún pretensado, inmediatamente comenzaría un movimiento de compresión. En el presente caso, sin embargo, el resorte 72 está sometido a un pretensado, que se debe a la disposición del primer cuerpo 40 en el espacio de alojamiento 67 del segundo cuerpo 60. En otras palabras, el saliente 61 del segundo cuerpo 60 mantiene el primer cuerpo 40 con respecto al segundo cuerpo 60 en una posición de partida de pretensado.
La fuerza de resorte del resorte 72 está elegida de tal manera que el resorte 72 pretensado solo se comprime cuando se alcanza un valor umbral de la fuerza de resistencia que actúa sobre el segundo cuerpo 60. Si la fuerza de resistencia está por debajo del valor umbral, no se produce ningún movimiento relativo entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo. Con una fuerza de resistencia por encima del valor umbral, el resorte comienza a comprimirse, por lo que el primer cuerpo 40 se mueve hacia el segundo cuerpo hasta que la abertura de paso 64 queda cerrada completamente, como se muestra en la figura 2B. En este estado, el diámetro hidráulico del dispositivo es de cero. Por lo tanto, ya no existe ningún diámetro hidráulico, a través del cual el medio de relleno 30 pueda fluir entre la primera cámara 25 y la segunda cámara 27.
La elección de fuerzas de resorte comparativamente reducidas, en combinación con el pretensado del resorte, permite realizar un tiempo de reacción comparativamente rápido del dispositivo, es decir, un cierre rápido de la abertura de paso 64. Ya no es posible un flujo del medio de relleno desde la primera cámara a la segunda cámara, de modo que los dos cuerpos extraíbles 40, 60 ya no pueden ser movidos con respecto al alojamiento 20. En este estado, el dispositivo 1 ya no permite ningún movimiento entre dos puntos del cuerpo que han de ser apoyados / amortiguados.
Por ejemplo, el valor umbral puede ser de 4,5 N y el sistema puede cerrarse inmediatamente por completo si la fuerza de resistencia salta de 4,5 N a 5 N.
Las figuras 5A a 7B muestran formas de realización alternativas del primer y segundo cuerpo. La figura 5A muestra un segundo cuerpo 60 con salientes 61 que atraviesan el primer cuerpo 40. Al final de los salientes 61 están dispuestos destalonamientos, por ejemplo en forma de bridas, que hacen posible el engrane por detrás del primer cuerpo 40.
La figura 5B se diferencia de la figura 5A en que el segundo cuerpo 60 presenta solo un saliente 61 que atraviesa el primer cuerpo 40 para engranar por detrás del mismo.
La figura 6 muestra un segundo cuerpo 60 con salientes 61 en forma de gancho que están concebidos para engranar por detrás del primer cuerpo 40. Los salientes 61 pasan lateralmente delante del primer cuerpo 40.
El principio de funcionamiento de las formas de realización según las figuras 5A a 6 es similar al principio de funcionamiento según las figuras 2A y 2B descrito anteriormente.
Siempre que sean aplicables, todas las características individuales que están representadas en los ejemplos de realización se pueden combinar y/o intercambiar entre sí sin abandonar el ámbito de la invención.
Lista de signos de referencia
1 Dispositivo
20 Alojamiento
22 Abertura
24 Espacio interior
25 Primera cámara
26 Superficie interior
27 Segunda cámara
28 Escalón
29 Inserto de estanqueización
30 Medio de relleno
40 Primer cuerpo
43 Primera sección
44 Segunda sección
46 Asiento de resorte
50 Medio de transmisión de fuerza
60 Segundo cuerpo
61 Saliente
62 Cavidad
63 Ranura
64 Abertura de paso
65 Junta tórica
66 Saliente de guía
67 Espacio de alojamiento
68 Asiento de resorte
69 Guía
70 Elemento de acoplamiento
72 Resorte
A Dirección axial
B Dirección de movimiento

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) para la estabilización de articulaciones corporales y/o para el apoyo de aparatos de deporte, que comprende:
un alojamiento (20), estando el alojamiento (20) relleno con un medio de relleno (30),
un primer cuerpo (40) para interactuar con el medio de relleno (30), estando el primer cuerpo dispuesto de forma deslizable en el alojamiento (20), un cuerpo de transmisión de fuerza (50) para transmitir una fuerza externa al primer cuerpo (40),
un segundo cuerpo (60) para interactuar con el medio de relleno (30), que está dispuesto de forma deslizante en el alojamiento (20),
estando el segundo cuerpo acoplado elásticamente al primer cuerpo (40) a través de un elemento de acoplamiento (70),
presentando el segundo cuerpo (60) y/o el primer cuerpo (40) al menos una abertura de paso (64), a través de la cual puede fluir el medio de relleno (30),
y
formando el primer cuerpo (40) un cuerpo de válvula y formando el segundo cuerpo (60) un asiento de válvula, de manera que se puede permitir o impedir un flujo del medio de relleno (30) a través de la abertura de paso (64) en función de la posición de válvula,
caracterizado por que
el segundo cuerpo se solapa con el primer cuerpo en una dirección de deslizamiento relativo con respecto a este.
2. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el segundo cuerpo comprende al menos un saliente en la dirección de deslizamiento relativo, solapándose el saliente con el primer cuerpo con respecto a la dirección de deslizamiento relativo independientemente del deslizamiento relativo del primer cuerpo y del segundo cuerpo entre sí.
3. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el primer cuerpo y/o el segundo cuerpo presentan al menos un destalonamiento con respecto al otro cuerpo respectivamente, para limitar el recorrido de deslizamiento relativo entre los dos cuerpos.
4. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el segundo cuerpo presenta al menos una superficie de guía que se extiende en la dirección de deslizamiento relativo, para guiar el primer cuerpo en la dirección de deslizamiento relativo.
5. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el saliente del primer cuerpo define un espacio de alojamiento en el que el primer cuerpo está alojado al menos parcialmente, limitando el espacio de alojamiento un recorrido de deslizamiento relativo del primer cuerpo y del segundo cuerpo entre sí en la dirección de deslizamiento relativo.
6. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el saliente comprende una o varias interrupciones que están en comunicación fluídica con la abertura de paso (64) para hacer posible el flujo del medio de relleno (30) con respecto al segundo cuerpo, preferiblemente a través del segundo cuerpo, en una posición de válvula abierta.
7. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el segundo cuerpo y/o el primer cuerpo dividen una cavidad del alojamiento (20) en una primera cámara y una segunda cámara.
8. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que, en una posición de válvula abierta, la abertura de paso (64) puede proporcionar un flujo del medio fluido (30) entre la primera cámara y la segunda cámara.
9. Dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en una posición de partida del dispositivo, el elemento de acoplamiento (70) está pretensado entre el primer cuerpo y el segundo cuerpo, estando el primer cuerpo en contacto con el segundo cuerpo.
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