PL212634B1 - Układ nadgarstka z szybkozłączem do protezy ręki - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ nadgarstka z szybkozłączem do protezy ręki, przeznaczony do szybkiego łączenia ze sobą części maszyn i innych, których wzajemne położenie po połączeniu musi pozostać niezmienione, w szczególności znajdujący zastosowanie w protetyce, robotyce do konstrukcji protezy ręki itp..

Wtyczka szybkozłączki hydraulicznej znana z polskiego wzoru użytkowego nr 57565 ma korpus oraz znajdujący się w przedniej części tego korpusu zawór grzybkowy. Wewnątrz korpusu znajduje się komora zamknięta od przodu zaworem grzybkowym, a od tyłu zaworem kulkowym, przy czym wewnątrz zaworu grzybkowego znajduje się odprężacz, a bezpośrednio przed kulką zaworu kulkowego usytuowana jest krzywka sterująca osadzona na obrotowej osi połączonej z dźwignią.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 177468 szybkozłącze pneumatyczne stosowane jest do łączenia narzędzi pneumatycznych z kompresorem. Szybkozłącze ma dzielony tłoczek zaworu zamykającego wypływ. Składa się on z korpusu z osadzonym na nim pierścieniem uszczelniającym oraz pierścienia oddzielonego od korpusu przesuwnym pierścieniem uszczelniającym.

Szybkozłącze do rur lub węży znane z polskiego opisu patentowego nr 174179, posiada plastikową obudowę, mającą co najmniej jedno gniazdo z pierwszą częścią gniazda odległą od strony wkładania w gniazdo, do szczelnego umieszczania jednego końca rury lub węża i z drugą częścią gniazda z nią połączoną i mającą większą wewnętrzną średnicę niż pierwsza część gniazda. Druga część gniazda oglądana od strony pierwszej części gniazda w kierunku strony wkładania, zawiera w kolejności pierścień mocujący, pierścień dystansowy i pierścień uszczelniający. Pierścienie te są utrzymywane w położeniu przez pierścień ustalający, który jest umieszczony w końcu wkładania w gniazdo i jest połączony z obudową. Wokół zewnętrznej powierzchni drugiej części gniazda nałożona jest metalowa tuleja wzmacniająca, która także mocuje pierścień ustalający w kierunku poosiowym.

Szybkozłączny łącznik rurowy znany z polskiego opisu patentowego nr 188777, wyposażony jest w cylindryczne, zewnętrzny i wewnętrzny, elementy złączne, przymocowane do elementów instalacji rurowej. Łącznik równocześnie jest wyposażony w element blokujący, zaopatrzony w część półkolistą i w dwa równoległe ramiona, wsuwany do zewnętrznego elementu złącznego, zaopatrzonego w szczelinę, przy czym zewnętrzna powierzchnia cylindryczna elementu blokującego nie wystaje poza obrys zewnętrznego elementu złącznego. Element blokujący mieści się równocześnie w rowku wewnętrznego elementu złącznego, unieruchamiając względem siebie wewnętrzny i zewnętrzny elementy złączne.

Zawór szybkozłącza znany z polskiego opisu patentowego nr 191495 ma gniazdo w postaci walca z krzywkami i siedziskiem oraz grzybek z ramionami i uszczelką, przy czym gniazdo i grzybek służą do sterowania przepływem medium.

Szybkozłącze dla rur, znane z polskiego opisu patentowego nr 191495 przeznaczone jest dla przewodów rurowych z łącznikami rurowymi. Szybkozłącze posiada część wewnętrzną, tuleję zewnętrzną, tuleję wewnętrzną z pierścieniem zębatym i pierścieniem zaciskowym. Tuleja wewnętrzna jest zestawiona, z co najmniej dwóch części.

Węzeł połączenia szybkozłącznego znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P.331269, przeznaczony do łączenia dwóch przedmiotów, składa się z grzybkowego łącznika przytwierdzonego do jednego przedmiotu i z króćca rurowego, który stanowi końcówkę przyłączeniową drugiego przedmiotu. Króciec posiada stopkę ustalającą wyposażoną w podłużne wycięcie, otwarte z jednej strony. Stopka podchodzi pod łeb łącznika i otacza trzon tego łącznika. We wnętrzu króćca jest umieszczona przesuwnie zasuwa blokująca, dociskana w stronę stopki sprężyną. Do zasuwy jest przytwierdzony występ odblokowujący.

Szybkozłącze dla przewodów rurowych z łącznikami rurowymi znane jest z polskiego zgłoszenia patentowego P.373661. Szybkozłącze posiada część wewnętrzną, tuleję zewnętrzną, tuleję wewnętrzną z pierścieniem zębatym i pierścieniem zaciskowym. Tuleja wewnętrzna jest zestawiona, z co najmniej dwóch części.

Znane z polskiego zgłoszenia patentowego P.376688 szybkozłącze zatrzaskowe do rur specjalnych cienkościennych o grubości ścianek od 1+2 mm, stanowi niedzielony jednolity korpus, z umieszczonymi na nim dwoma pierścieniami do łączenia i rozłączania rur, uzbrojone w zatrzaski i uszczelkę gumową dwuwargową, umieszczoną w gnieździe w centralnej części korpusu.

Znane z polskiego zgłoszenia patentowego P.383072, szybkozłącze pompowo- hydrantowe, posiadające przewód odpływowo-dopływowy zakończony kołnierzem uszczelniającym, który jest

PL 212 634 B1 wykonany w postaci rozszerzonego na końcu symetrycznego kielicha, a rura zaciskowa posiada element prowadzący, który ustala zasadniczo współosiowe prowadzenie rury zaciskowej z tłokiem uszczelniającym, na jej drodze łączenia się i rozłączania się z wewnętrzną powierzchnią symetrycznego kielicha kołnierza uszczelniającego. Przedmiotem wynalazku jest również przepompownia, zawierająca szybkozłącze pompowo-hydrantowe, które przymocowane jest bezpośrednio do bocznej ściany zbiornika.

Istota układu według wynalazku, polega na tym, że ma moduł nadgarstka połączony rozłącznie z modułem szybkozłącza. Moduł nadgarstka ma silnik prądu stałego umieszczony w obudowie połączonej z korpusem modułu nadgarstka, który przez przekładnię redukcyjną połączony jest z wałem wyjściowym, przy czym korpus modułu nadgarstka zaopatrzony jest w łącznik łączący moduł nadgarstka z protezą. Moduł szybkozłącza ma korpus szybkozłącza sprzęgany rozłącznie z wałkiem głównym, w którym wykonane są dwa koliste rowki pod wałki blokujące osadzone w korpusie szybkozłącza, przeciwlegle po obu stronach wałka głównego, blokujące ruch posuwisty i obrotowy wałka głównego. Ponadto w kanałach korpusu szybkozłącza na sprężynach wsparte są suwaki z kolistymi rowkami współpracującymi z wałkami blokującymi. Kanały korpusu szybkozłącza zamknięte są tuleją łożyskowaną na zewnętrznej powierzchni korpusu szybkozłącza. Wałek główny połączony jest trwale z modułem nadgarstka i zablokowany w nim kołnierzami wałka głównego.

Korzystnie, wałek główny z jednej strony ułożyskowany jest ślizgowo w korpusie modułu nadgarstka, a z drugiej strony osadzany jest rozłącznie w korpusie szybkozłącza, w którym znajdują się wycięcia kształtowe pod trzpienie prowadzące, znajdujące się w wałku głównym.

Korzystnie, wał wyjściowy silnika modułu nadgarstka sprzęgnięty jest z wałkiem głównym modułu szybkozłącza, przy czym oś wału wyjściowego i oś wałka głównego stanowią wspólną oś układu.

Układ nadgarstka z szybkozłączem do protezy ręki pozwala na łatwą jego aplikację w konstrukcji modularnej protezy ręki. Walcowy kształt zarówno modułu nadgarstka jak i modułu szybkozłącza o stałej, niewielkiej średnicy 26 mm, w przybliżeniu równej szerokości podstawy palca dorosłego człowieka, zajmuje niewiele miejsca i może być w prosty sposób umieszczona w protezie ręki naprzeciwko palca środkowego i obok kciuka. Ponadto wymienny łącznik modułu nadgarstka z protezą umożliwia proste dostosowanie jego kształtu w zależności od rozwiązania konstrukcyjnego i wymiarów protezy. Moduł nadgarstka w swej dolnej części może posiadać podtoczenie, umożliwiające jego połączenie np. poprzez klejenie, z lejem protezowym lub innym elementem konstrukcyjnym, stanowiącym przedłużenie leja.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, gdzie na fig. 1 - przedstawiono układ nadgarstka z szybkozłączem do protezy ręki, fig. 2 - moduł nadgarstka, fig. 3 - przekrój pionowy modułu szybkozłącza, fig. 4 - przekrój poprzeczny A-A modułu szybkozłącza.

Układ nadgarstka z szybkozłączem do protezy ręki ma moduł nadgarstka NG połączony rozłącznie z modułem szybkozłącza SZ. Moduł nadgarstka NG ma silnik prądu stałego SL umieszczony w obudowie połączonej z korpusem modułu nadgarstka KN, który przez przekładnię redukcyjną o wysokim przełożeniu i wysokim wyjściowym momentem obrotowym, połączony jest z wałem wyjściowym, przy czym korpus modułu nadgarstka KN zaopatrzony jest w łącznik LN łączący moduł nadgarstka NG z protezą. Moduł szybkozłącza SZ ma korpus szybkozłącza KS sprzęgany rozłącznie z wałkiem głównym WG, w którym wykonane są dwa koliste rowki pod wałki blokujące WB osadzone w korpusie szybkozłącza KS, przeciwlegle po obu stronach wałka głównego WG i blokujące ruch posuwisty i obrotowy wałka głównego WG. Ponadto w kanałach korpusu szybkozłącza KS na sprężynach SP wsparte są suwaki SU z kolistymi rowkami współpracującymi z wałkami blokującymi WB, przy czym kanały korpusu szybkozłącza KS zamknięte są tuleją TU łożyskowaną na zewnętrznej powierzchni korpusu szybkozłącza KS. Wałek główny WG połączony jest trwale z modułem nadgarstka NG i zablokowany w nim kołnierzami wałka głównego KW. Jednocześnie wałek główny WG z jednej strony ułożyskowany jest ślizgowo w korpusie modułu nadgarstka KN, a z drugiej strony osadzany jest rozłącznie w korpusie szybkozłącza KS, w którym znajdują się wycięcia kształtowe pod trzpienie prowadzące TP, znajdujące się w wałku głównym WG. Wał wyjściowy silnika SL modułu nadgarstka NG sprzęgnięty jest z wałkiem głównym WG modułu szybkozłącza SZ, a oś wału wyjściowego i oś wałka głównego WG stanowią wspólną oś układu.

Tuleja TU wykonuje ruch posuwisto-obrotowy z zablokowaniem położenia wzdłużnego w momencie rozpoczęcia ruchu obrotowego w skrajnym dolnym położeniu, co pozwala osobie niepełnosprawnej używającej protezy z układem, na jego obsługę przy użyciu jednej ręki. Zastosowanie w układzie napędowym modułu nadgarstka wysokoobrotowego silnika prądu stałego wraz z przekład4

PL 212 634 B1 nią redukcyjną o wysokim przełożeniu 1:1257 i wysokiej wartości wyjściowego momentu obrotowego 0,1 Nm, pozwala z jednej strony na zablokowanie możliwości samoczynnego wykonania ruchu obrotowego przez moduł nadgarstka NG względem modułu szybkozłącza SZ, a z drugiej strony na zapewnienie momentu obrotowego 0,1 Nm, którego wartość jest wystarczająca do wykonywania codziennych czynności przy użyciu protezy wyposażonej w układ modułu nadgarstka z modułem szybkozłącza. Elementem odpowiedzialnym za wymuszenie ruchu w module nadgarstka z szybkozłączem jest silnik prądu stałego SL, który połączony jest w sposób trwały z obudową protezy natomiast suwak SU sprzęgnięty z wałem wyjściowym silnika SL. Ruch obrotowy wymuszany przez silnik SL powoduje obrót części modułu nadgarstka NG, natomiast suwak zablokowany z modułem szybkozłącza SZ zachowuje swoje położenie. Moduł nadgarstka NG protezy ręki z modułem szybkozłącza SZ pozwala na pozostawienie szybkozłącza SZ w pozycji zablokowanej lub odblokowanej dzięki tulei TU, która ma możliwość, w przypadku przemieszczenia w dolne skrajne położenie, pozostania w tej pozycji poprzez wykonanie ruchu obrotowego względem osi pionowej na przykład o kąt 20°, co umożliwia jego obsługę przy użyciu jednej ręki.

Claims (4)

1. Układ nadgarstka z szybkozłączem do protezy ręki, znamienny tym, że ma moduł nadgarstka (NG) połączony rozłącznie z modułem szybkozłącza (SZ), przy czym moduł nadgarstka (NG) ma silnik prądu stałego (SL) umieszczony w obudowie połączonej z korpusem modułu nadgarstka (KN), który przez przekładnię redukcyjną połączony jest z wałem wyjściowym, przy czym korpus modułu nadgarstka (KN) zaopatrzony jest w łącznik (LN) łączący moduł nadgarstka (NG) z protezą, natomiast moduł szybkozłącza (SZ) ma korpus szybkozłącza (KS) sprzęgany rozłącznie z wałkiem głównym (WG), w którym wykonane są dwa koliste rowki pod wałki blokujące (WB) osadzone w korpusie szybkozłącza (KS), przeciwlegle po obu stronach wałka głównego (WG), blokujące ruch posuwisty i obrotowy wałka głównego (WG), ponadto w kanałach korpusu szybkozłącza (KS) na sprężynach (SP) wsparte są suwaki (SU) z kolistymi rowkami współpracującymi z wałkami blokującymi (WB), przy czym kanały korpusu szybkozłącza (KS) zamknięte są tuleją (TU) łożyskowaną na zewnętrznej powierzchni korpusu szybkozłącza (KS), ponadto wałek główny (WG) połączony jest trwale z modułem nadgarstka (NG) i zablokowany w nim kołnierzami wałka głównego (KW).

2. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że wałek główny (WG) z jednej strony ułożyskowany jest ślizgowo w korpusie modułu nadgarstka (KN), a z drugiej strony osadzany jest rozłącznie w korpusie szybkozłącza (KS), w którym znajdują się wycięcia kształtowe pod trzpienie prowadzące (TP), znajdujące się w wałku głównym (WG).

3. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że wał wyjściowy silnika (SL) modułu nadgarstka (NG) sprzęgnięty jest z wałkiem głównym (WG) modułu szybkozłącza (SZ), przy czym oś wału wyjściowego i oś wałka głównego (WG) stanowią wspólną oś układu.

4. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że przekładnia redukcyjna modułu nadgarstka (NG) jest przekładnią redukcyjną o wysokim przełożeniu i wysokim wyjściowym momentem obrotowym.