RU197448U1

RU197448U1 - Joint fixation device

Info

Publication number: RU197448U1
Application number: RU2020110033U
Authority: RU
Inventors: Артем Николаевич Суханов; Антон Александрович Догадов; Дмитрий Сергеевич Исаченков; Альберт Нурланович Тажигулов; Владислав Юрьевич Букин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Миолимб" (ООО "Миолимб")
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2020-04-28

Abstract

Полезная модель относится к медицине, а именно к ортезированию, и может быть использована совместно с ортезами суставов верхних и нижних конечностей и экзоскелетами.Технический результат – реализация свободного движения сустава в ортезе или экзоскелете в ограниченном угловом диапазоне с возможностью автоматической фиксации сустава в заданном произвольном угловом положении.Достигается тем, что устройство фиксации сустава содержит два несущих конструктивных элемента, имеющих возможность крепления к элементам ортеза или экзоскелета (ложементам или иным функциональным или конструктивным элементам) и имеющих одну общую ось вращения (далее «главная ось»), образуя друг с другом шарнир с одной степенью подвижности. Устройство фиксации сустава также содержит диск с технологическим вырезом, позволяющим совершить надежную фиксацию элементов конструкции, а также технологическим вырезом, позволяющим плавно задавать положение диска относительно элементов конструкции устройства фиксации сустава, вращением вокруг главной оси. Также устройство фиксации сустава содержит клиновидный фиксатор-бегунок, приводимый в движение подпружиненным рычагом для предотвращения вращения клиновидного фиксатора-бегунка вокруг главной оси параллельно плоскости диска путем попадания клиновидного фиксатора-бегунка в технологический вырез диска, и фиксатор-валец, имеющий сопряжения по поверхности с технологическим вырезом диска и технологическим вырезом одного из несущих конструктивных элементов. Фиксатор-валец при этом снабжен внутренней резьбой и может перемещаться вдоль винта, позволяя задавать угловое положение диска относительно конструктивных элементов устройства фиксации сустава.The utility model relates to medicine, namely to orthosis, and can be used together with orthoses of joints of the upper and lower extremities and exoskeletons. The technical result is the implementation of free movement of the joint in an orthosis or exoskeleton in a limited angular range with the possibility of automatic fixation of the joint in a given arbitrary angular This is achieved by the fact that the device for fixing the joint contains two load-bearing structural elements that can be attached to the elements of the orthosis or exoskeleton (lodgements or other functional or structural elements) and have one common axis of rotation (hereinafter referred to as the "main axis"), forming with each other hinge with one degree of mobility. The joint fixation device also contains a disk with a technological cutout that allows for reliable fixation of structural elements, as well as a technological cutout that allows you to smoothly set the position of the disk relative to the structural elements of the joint fixation device by rotation around the main axis. The joint fixation device also contains a wedge-shaped clamp-slider, driven by a spring-loaded lever to prevent the rotation of the wedge-shaped clamp-slider around the main axis parallel to the plane of the disk by getting the wedge-shaped clamp-slider in the technological cutout of the disk, and a latch-roller having mating on the surface with the technological a disk cutout and a technological cutout of one of the supporting structural elements. The retainer-roller is provided with an internal thread and can move along the screw, allowing you to set the angular position of the disk relative to the structural elements of the joint fixation device.

Description

Полезная модель относится к медицине, а именно к ортезированию, и может быть использована совместно с ортезами суставов верхних и нижних конечностей и экзоскелетами.The utility model relates to medicine, namely to orthosis, and can be used in conjunction with orthoses of joints of the upper and lower extremities and exoskeletons.

Известно устройство для фиксации сустава, представляющее собой механический ортопедический аппарат, а также способ его использования (US6471664B1), где подразумевается использование пружины кручения, для обеспечения сопротивления движению, а также пружины сжатия, для фиксации движения конструктивных элементов при разгибании и сгибании. В данном механическом ортопедическом аппарате конструктивные элементы имеют одну общую ось вращения и систему фиксации, основанную на подпружиненном рычаге с упором. A device for fixing a joint is known, which is a mechanical orthopedic apparatus, as well as a method for using it (US6471664B1), which implies the use of a torsion spring to provide resistance to movement, as well as a compression spring, for fixing the movement of structural elements during extension and bending. In this mechanical orthopedic apparatus, the structural elements have one common axis of rotation and a locking system based on a spring-loaded lever with a stop.

К недостаткам данного устройства можно отнести тот факт, что траектория движения упора на рычаге представляет собой дугу, что влияет на геометрию самого упора, снижая надежность фиксации. Движение упора по дуге приводит к необходимости оставлять технологический зазор между фиксируемыми частями для успешного попадания упора в предназначенную область, что в свою очередь влияет на появление люфта и приводит к разбалтыванию механизма при эксплуатации. Помимо этого данная конструкция не подразумевает настройку угла фиксации, поэтому эффективность эксплуатации зависит от качества изготовления и сборки деталей.The disadvantages of this device include the fact that the trajectory of the stop on the lever is an arc, which affects the geometry of the stop itself, reducing the reliability of fixation. The movement of the stop in an arc leads to the need to leave a technological gap between the parts to be fixed in order to successfully hit the stop in the intended area, which in turn affects the appearance of backlash and leads to a breakdown of the mechanism during operation. In addition, this design does not imply the adjustment of the angle of fixation, therefore, operating efficiency depends on the quality of manufacturing and assembly of parts.

Известно устройство для фиксации и коррекции связок коленного сустава (CN110547901A), которое решает техническую проблему регулировки и корректировки угла. В составе медицинского устройства для фиксации и коррекции связок коленного сустава помимо поясного фиксирующего пояса содержатся коленные механизмы. Запорные механизмы расположены соответственно на внутренней стороне и внешней стороне двух коленных механизмов. Механизм блокировки может фиксировать конструктивные элементы устройства, а фиксированный угол может регулироваться в соответствии с необходимостью. Если требуется зафиксировать ногу, колено сгибается для регулировки под нужным углом, затем для фиксации используется фиксирующий механизм, представляющий собой соприкасающиеся элементы с насечками, которые при приближении друг к другу входят в зацепление и предотвращают поворот. A device for fixing and correcting ligaments of the knee joint (CN110547901A) is known, which solves the technical problem of adjusting and adjusting the angle. As part of a medical device for fixing and correcting ligaments of the knee joint, in addition to the waist fixing belt, knee mechanisms are also contained. The locking mechanisms are located respectively on the inner side and the outer side of the two knee mechanisms. The locking mechanism can fix the structural elements of the device, and a fixed angle can be adjusted according to need. If it is necessary to fix the leg, the knee is bent to adjust at the desired angle, then the fixing mechanism is used to fix it, which are contacting elements with notches that, when approaching each other, engage and prevent rotation.

Недостаток данного устройства заключается в том, что используется дискретный режим задания угла вследствие применения подобного механизма фиксации с насечками. При этом частота дискретизации влияет на эффективность механизма – чем меньше насечек, тем меньше позиций можно задать, но при этом повышается надежность фиксации ввиду возможности увеличения силы зацепления благодаря увеличению объема самих насечек. И наоборот, чем больше количество насечек, тем больше вариантов позиций можно задать, но при этом снижается надежность фиксации ввиду снижения силы зацепления из-за уменьшения величины самих насечек, а значит и их проникающей способности. The disadvantage of this device is that it uses a discrete angle setting mode due to the use of a similar fixation mechanism with notches. At the same time, the sampling frequency affects the efficiency of the mechanism — the smaller the notches, the fewer positions can be set, but the fixation reliability is increased due to the possibility of increasing the engagement force due to the increase in the volume of the notches themselves. Conversely, the larger the number of notches, the more options for positions can be set, but at the same time, the reliability of fixation is reduced due to a decrease in engagement force due to a decrease in the size of the notches themselves, and hence their penetrating ability.

Известна полезная модель (CN204192808), которая описывает разновидность многофункционального ортеза коленного сустава, содержащего верхний держатель, нижнюю неподвижную раму, поворотный соединительный механизм, самоблокирующуюся пневматическую пружину, приспособление и выключатель, верхний держатель соединен поворотным соединительным механизмом с нижней неподвижной рамой. Включение-выключение управления двумя самоблокирующимися движениями пневматической пружины. В данной полезной модели реализовано управление самоблокирующейся пневматической пружиной одним переключателем, реализована фиксация произвольного угла. A utility model is known (CN204192808), which describes a kind of multifunctional knee joint orthosis containing an upper holder, a lower fixed frame, a rotary connecting mechanism, a self-locking pneumatic spring, a device and a switch, the upper holder is connected by a rotary connecting mechanism with a lower fixed frame. Turn on / off control of two self-locking movements of the air spring. In this utility model, a self-locking pneumatic spring is controlled by a single switch, fixing an arbitrary angle is implemented.

К недостаткам данной системы фиксации можно отнести относительную дороговизну изготовления, а также отсутствие повторяемости при настройке угла (невозможность задавать текущий угол фиксации для последующей блокировки движения исключительно в заданном положении).The disadvantages of this fixation system include the relative high cost of manufacturing, as well as the lack of repeatability when adjusting the angle (inability to set the current angle of fixation for subsequent blocking of movement exclusively in a given position).

Известна полезная модель для фиксации сустава (JP2016527030), которая включает в себя, по меньшей мере, один узел стягивающей системы, имеющий ручку, которая может поворачиваться в разных направлениях. По меньшей мере, одна стягивающая пластина входит в зацепление с ручкой для поворота в одном направлении и имеет зацепление при повороте в другом направлении. Храповое колесо приводится в зацепление в одном направлении стягивающей пластиной. По меньшей мере, один храповой рычаг входит в зацепление с храповым колесом при движении храповика. A useful model for fixing the joint (JP2016527030) is known, which includes at least one knot of the contracting system having a handle that can rotate in different directions. At least one tightening plate engages with a handle for turning in one direction and is engaged when turning in the other direction. The ratchet wheel is engaged in one direction by a tightening plate. At least one ratchet lever engages with a ratchet wheel when the ratchet is moving.

В данном фиксирующем устройстве предусмотрена настройка угла фиксации, заключающаяся в регулировании положения храпового колеса внутри механизма при помощи конической передачи, интегрированной с настроечным валом. Однако в такой конструкции отсутствует возможность свободного движения при эксплуатации, что может затруднить реабилитацию. Поэтому отсутствие возможности свободного движения при эксплуатации является недостатком данного устройства.This fixing device provides for the adjustment of the angle of fixation, which consists in regulating the position of the ratchet wheel inside the mechanism using a bevel gear integrated with the tuning shaft. However, in this design there is no possibility of free movement during operation, which may complicate rehabilitation. Therefore, the lack of the possibility of free movement during operation is a disadvantage of this device.

Недостатком устройства фиксации является то, что фиксация угла в ортезе, снабженном данным устройством, происходит исключительно под действием силы тяжести, что исключает возможность эксплуатации подобного устройства для пациентов, находящихся в лежачем положении и, тем самым, направлено исключительно на обеспечение заклинивания при ходьбе для распределения нагрузки на каркас ортеза.The disadvantage of the fixation device is that the angle fixation in the orthosis provided with this device occurs solely under the influence of gravity, which excludes the possibility of using such a device for patients in a supine position and, therefore, is aimed solely at ensuring jamming when walking for distribution load on the frame of the orthosis.

Известно устройство фиксации коленного узла для ортезов и протезов (RU 2064294, 14.02, 1992,A61F2/60), содержащие соосно соединенные шарниром головки шин бедра и голени, подпружиненный упор, отличающийся тем, что в нем шарнир выполнен в виде барабана, размещенного на фигурном выступе головки шины бедра, с выемкой и окном, крепежной головки, двух зажимных головок, которые укреплены вместе с подпружиненным упором на фигурном выступе головки шины бедра, причем головка шины голени снабжена выступом-упором и выполнена кольцеобразной с возможностью вращения вокруг барабана, при этом подпружиненный упор расположен в окне барабана, одна из зажимных головок расположена в выемке барабана, фигурный выступ головки шины бедра выполнен в виде одной из крышек коленного узла, другая крышка которого выполнена съемной и прикреплена к крепежной головке и зажимным головкам, на внутренних поверхностях обеих крышек расположены, например, фторопластовые прокладки, а в окне барабана расположена эластичная прокладка. A known device for fixing the knee assembly for orthoses and prostheses (RU 2064294, 14.02, 1992, A61F2 / 60), containing coaxially connected hinge of the tire head of the thigh and lower leg, a spring-loaded stop, characterized in that the hinge is made in the form of a drum placed on a figured the protrusion of the head of the tire of the thigh, with a recess and a window, a mounting head, two clamping heads, which are fixed together with a spring-loaded stop on the curved protrusion of the head of the tire of the thigh, and the head of the shin tire is provided with a protrusion-stop and is made ring-shaped with rotation around the drum, while the spring-loaded stop is located in the window of the drum, one of the clamping heads is located in the recess of the drum, the shaped protrusion of the head of the hip tire is made in the form of one of the covers of the knee assembly, the other cover of which is removable and attached to the mounting head and clamping heads, for example, fluoroplastic gaskets are located on the inner surfaces of both covers, and an elastic gasket is located in the drum window.

Известно устройство, представляющее собой коленный узел для ортезов и протезов (RU 2064296 C1, 25.11.1993, МПК A61F17/00), содержащее шарнирно соединенные головки шин бедра и голени, подпружиненный упор, отличающийся тем, что в него введены барабан с выемкой и окном, крепежная головка, внутренняя и наружная зажимные головки, которые укреплены вместе с подпружиненным упором на фигурном выступе головки шины голени, головка шины бедра выполнена кольцеобразной с возможностью вращения вокруг барабана, охватывающего окном подпружиненный упор, а выемкой зажимную головку, и размещенного на фигурном выступе головки шины голени, образующем одну из крышек коленного узла, причем другая крышка коленного узла съемная и прикреплена к крепежной головке, внутренней и наружной зажимным головкам, при этом на внутренних поверхностях обеих крышек и в окне барабана установлены эластичные прокладки.A device is known, which is a knee assembly for orthoses and prostheses (RU 2064296 C1, 11.25.1993, IPC A61F17 / 00) containing articulated heads of the thigh and lower leg tires, a spring-loaded stop, characterized in that a drum with a recess and a window is inserted into it , a mounting head, inner and outer clamping heads, which are fastened together with a spring-loaded stop on the figured protrusion of the tibial head, the hip tire head is made ring-shaped with rotation around the drum, covering the spring-loaded stop, and a clip the head, and the shin splint head located on the curved protrusion, forming one of the knee cap covers, the other knee cap cover being removable and attached to the fastening head, inner and outer clamping heads, while elastic surfaces are installed on the inner surfaces of both covers and in the drum window gaskets.

Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, а именно создание универсального пассивного устройства для фиксации сустава пациента, решающее одновременно ряд актуальных задач, а именно обеспечивающего легкую настройку произвольного угла сгибания в суставе, надежную автоматическую фиксацию угла сгибания сустава при достижении им предварительно выбранной конфигурации, а также обеспечение свободного движения в суставе при снятии фиксации в рамках одного устройства, применимого для интеграции в конструкцию ортез или экзоскелет. Данное устройство может фиксировать сустав пациента при необходимости, вызванной показаниями ортопеда. Такими показаниями могут быть фиксация сустава при вертикализации пациента с ДЦП, фиксация сустава при посттравматическом наложении шины, а также фиксация сустава в определенном положении для перераспределения нагрузки на жесткий каркас при применении предлагаемой полезной модели в составе экзоскелета.The objective of the proposed utility model is to expand the arsenal of technical means, namely, the creation of a universal passive device for fixing the patient’s joint, simultaneously solving a number of urgent tasks, namely, providing easy adjustment of an arbitrary bending angle in the joint, reliable automatic fixation of the bending angle of the joint when it reaches a pre-selected configuration , as well as ensuring free movement in the joint when removing fixation within the framework of a single device, applicable for integration in the construction of an orthosis or exoskeleton. This device can fix the patient's joint if necessary, caused by the testimony of an orthopedist. Such indications may include fixation of the joint during verticalization of the patient with cerebral palsy, joint fixation during post-traumatic splinting, as well as fixation of the joint in a certain position to redistribute the load on the rigid frame when applying the proposed utility model as part of an exoskeleton.

Поставленная задача достигается тем, что устройство фиксации сустава содержит два несущих конструктивных элемента, имеющих возможность крепления к элементам ортеза или экзоскелета (ложементам или иным функциональным или конструктивным элементам) и имеющих одну общую ось вращения, образуя друг с другом шарнир с одной степенью подвижности. При этом устройство фиксации сустава также содержит диск с технологическим вырезом, позволяющим совершать надежную фиксацию элементов конструкции. The task is achieved in that the joint fixation device contains two load-bearing structural elements that can be attached to orthosis or exoskeleton elements (lodgements or other functional or structural elements) and have one common axis of rotation, forming a hinge with one degree of mobility with each other. At the same time, the joint fixation device also contains a disk with a technological cutout, which allows for reliable fixation of structural elements.

Устройство фиксации сустава, содержит клиновидный фиксатор-бегунок, приводимый в движение подпружиненным рычагом для предотвращения вращения клиновидного фиксатора-бегунка вокруг общей оси вращения несущих конструктивных элементов параллельно плоскости диска путем попадания клиновидного фиксатора-бегунка в технологический вырез диска, и фиксатор-валец, имеющий сопряжения по поверхности с технологическим вырезом диска и технологическим вырезом одного из несущих конструктивных элементов. Фиксатор-валец при этом снабжен внутренней резьбой и может перемещаться вдоль винта, позволяя задавать угловое положение диска относительно конструктивных элементов устройства фиксации сустава. Входящий в состав устройства фиксации сустава диск имеет упоры, предотвращающие выход за пределы углового диапазона при свободном движении сустава.The joint fixation device comprises a wedge-shaped clamp-slider, driven by a spring-loaded lever to prevent rotation of the wedge-shaped clamp-slider around the common axis of rotation of the bearing structural elements parallel to the plane of the disk by getting the wedge-shaped clamp-slider in the technological cutout of the disk, and a clamp-roller having mates on the surface with a technological cutout of the disk and a technological cutout of one of the supporting structural elements. The retainer-roller is provided with an internal thread and can be moved along the screw, allowing you to set the angular position of the disk relative to the structural elements of the joint fixation device. The disk that is part of the joint fixation device has stops that prevent it from going beyond the angular range with free movement of the joint.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется следующими графическими материалами.The proposed utility model is illustrated by the following graphic materials.

На фиг. 1 показан общий вид системы устройства фиксации сустава. На фиг. 2 показана отсоединенная часть со стопорным корпусом и диском. На фиг. 3 показана взрыв-схема отсоединенной части со стопорным корпусом и диском. На фиг. 4 показана взрыв-схема отсоединенной части со стопорным корпусом и диском с другого ракурса. На фиг. 5 показана отсоединенная часть с системой настройки угла и диском. На фиг. 6 показана взрыв-схема отсоединенной части с системой настройки угла и диском. На фиг. 7 показана взрыв-схема отсоединенной части с системой настройки угла и диском с другого ракурса. На фиг. 8 показан принцип работы устройства фиксации сустава и настройки угла. In FIG. 1 shows a general view of a joint fixation device system. In FIG. 2 shows a detached part with a locking body and a disk. In FIG. 3 shows an explosion diagram of a detached part with a lock housing and a disk. In FIG. 4 shows an explosion diagram of a detached part with a locking housing and a disk from a different angle. In FIG. 5 shows a detached part with an angle adjustment system and a disk. In FIG. 6 shows an explosion diagram of a detached part with an angle adjustment system and a disk. In FIG. 7 shows an explosion diagram of a detached part with an angle adjustment system and a disk from a different angle. In FIG. 8 shows the principle of operation of the joint fixation device and angle adjustment.

Для достижения всех вышеназванных признаков предлагаемое устройство фиксации сустава содержит верхний несущий конструктивный элемент 1 и нижний несущий конструктивный элемент 2, имеющие возможность крепления к элементам ортеза или экзоскелета (ложементам или иным функциональным или конструктивным элементам) и имеющие одну общую ось вращения, образуя друг с другом шарнир с одной степенью подвижности. Вращение шарнира обеспечено с помощью вала 3 с антифрикционной втулкой 4. По крайней мере, один из несущих конструктивных элементов снабжен стопорной системой, состоящей из стопорного корпуса 5, рычага 6 и клиновидного фиксатора-бегунка 7.To achieve all of the above features, the proposed joint fixation device contains an upper bearing structural element 1 and a lower bearing structural element 2, which can be attached to the elements of the orthosis or exoskeleton (lodgements or other functional or structural elements) and having one common axis of rotation, forming with each other hinge with one degree of mobility. The rotation of the hinge is provided by means of a shaft 3 with an antifriction sleeve 4. At least one of the supporting structural elements is provided with a locking system consisting of a locking housing 5, a lever 6 and a wedge-shaped locking slide 7.

При этом стопорный корпус 5 имеет направляющую 8, с помощью которой клиновидный фиксатор-бегунок 7 способен совершать прямолинейное движение вдоль оси, пересекающей общую ось вращения несущих конструктивных элементов устройства фиксации сустава. Рычаг 6 при этом обеспечивает перемещение клиновидного фиксатора-бегунка 7 вдоль направляющей 8 в стопорном корпусе 5. In this case, the locking body 5 has a guide 8, with which the wedge-shaped retainer-slider 7 is able to make a rectilinear movement along an axis crossing the common axis of rotation of the bearing structural elements of the joint fixation device. The lever 6 thus provides the movement of the wedge-shaped retainer-slider 7 along the guide 8 in the retainer housing 5.

Для обеспечения надежного прижима клиновидного фиксатора-бегунка 7 через рычаг 6 стопорный корпус 5 снабжен прижимающей жесткой пружиной 9 и установочным винтом 10, позволяющим проводить настройку силы прижатия клиновидного фиксатора-бегунка 7. Устройство фиксации сустава также содержит диск 11 с технологическим вырезом 12, позволяющим совершить надежную фиксацию элементов конструкции, а также технологическим вырезом 13, позволяющим плавно задавать положение диска 11 относительно элементов конструкции устройства фиксации сустава, вращением вокруг общей оси вращения несущих конструктивных элементов устройства фиксации сустава. Клиновидный фиксатор-бегунок 7 при этом снабжен клиновидной формой для создания эффекта заклинивания при проникновении клиновидного фиксатора-бегунка 7 в технологический вырез 12, тем самым предотвращая появление люфта и болтанки при фиксации.To ensure reliable clamping of the wedge-shaped retainer-runner 7 through the lever 6, the locking body 5 is equipped with a pressing spring 9 and a set screw 10, which allows to adjust the pressing force of the wedge-shaped retainer-runner 7. The joint fixing device also contains a disk 11 with a technological cutout 12, which allows reliable fixation of structural elements, as well as a technological cutout 13, which allows smoothly setting the position of the disk 11 relative to the structural elements of the joint fixation device, rotation m around a common axis of rotation of bearing structural elements of the joint fixing device. The wedge-shaped retainer-runner 7 is provided with a wedge-shaped shape to create a wedging effect when the wedge-shaped fixer-runner 7 penetrates the technological cutout 12, thereby preventing the appearance of backlash and chatter during fixation.

Клиновидный фиксатор-бегунок 7, приводимый в движение рычагом 6, подпружиненным прижимающей жесткой пружиной 9, предотвращает вращение клиновидного фиксатора-бегунка 7 вокруг общей оси вращения несущих конструктивных элементов устройства фиксации сустава параллельно плоскости диска 11 путем попадания клиновидного фиксатора-бегунка 7 в технологический вырез 12, и фиксатор-валец 14, имеющий сопряжения по поверхности с технологическим вырезом 13 и технологическим вырезом 15 нижнего несущего конструктивного элемента 2. Диск 11 при этом снабжен упором 16 и упором 17 для предотвращения выхода за область допустимых угловых значений при свободном движении.The wedge-shaped clamp-slider 7, driven by a lever 6, spring loaded by a pressing spring 9, prevents the rotation of the wedge-shaped clamp-slider 7 around the common axis of rotation of the load-bearing structural elements of the joint fixation device parallel to the plane of the disk 11 by falling the wedge-shaped clamp-slider 7 into the technological cutout 12 , and the retainer-roller 14 having a surface mating with the technological cutout 13 and the technological cutout 15 of the lower supporting structural element 2. The disk 11 is provided with pore 16 and emphasis 17 to prevent overstepping the range of allowable angular values during free movement.

Фиксатор-валец 14 снабжен внутренней резьбой и может перемещаться вдоль винта 18, позволяя задавать угловое положение диска 11 относительно конструктивных элементов устройства фиксации сустава. Технологический вырез 15 при этом выполняет функцию направляющей для фиксатора-вальца 14. Винт 18 имеет упор 19 предотвращающий перемещение винта вдоль его оси и шлиц на торце для легкой настройки положения фиксатора-вальца 14 вдоль винта 18. Функциональные элементы устройства фиксации сустава надежно закрываются крышками 20 и 21 для предотвращения попадания инородных предметов внутрь устройства фиксации сустава и антифрикционной вставкой 22. Использование шильдиков 23 и 24 с нанесенным лимбом на шильдике 24 и риской на шильдике 23 позволяет идентифицировать текущий угол при настройке.The retainer-roller 14 is equipped with an internal thread and can be moved along the screw 18, allowing you to set the angular position of the disk 11 relative to the structural elements of the joint fixing device. In this case, the technological cut-out 15 serves as a guide for the retainer-roller 14. The screw 18 has a stop 19 preventing the screw from moving along its axis and the slot on the end to easily adjust the position of the retainer-roller 14 along the screw 18. The functional elements of the joint fixing device are securely closed by covers 20 and 21 to prevent the ingress of foreign objects into the joint fixation device and anti-friction insert 22. The use of nameplates 23 and 24 with a printed limb on the nameplate 24 and the risk on the nameplate 23 allows ident customizing the current angle setting.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются:Distinctive features of the claimed device are:

снабжение устройства фиксации сустава диском 11 с технологическим вырезом 12, позволяющим зафиксировать угловое положение диска относительно несущего конструктивного элемента 1 с помощью клиновидного фиксатора-бегунка 7;supplying the joint fixation device with a disk 11 with a technological cutout 12, which allows you to fix the angular position of the disk relative to the supporting structural element 1 using a wedge-shaped locking slide 7;

снабжение устройства фиксации сустава диском 11 с технологическим вырезом 13, позволяющим зафиксировать угловое положение диска относительно несущего конструктивного элемента 2 с помощью фиксатора-вальца 14 по сопрягаемым поверхностям технологического выреза 13 и технологического выреза 15;supplying the device for fixing the joint with a disk 11 with a technological cutout 13, which allows you to fix the angular position of the disk relative to the supporting structural element 2 using the latch-roller 14 along the mating surfaces of the technological cutout 13 and technological cutout 15;

снабжение устройства фиксации сустава диском 11 с упорами 16 и 17 для предотвращения выхода за пределы углового диапазона при свободном движении сустава в ортезе или экзоскелете;supplying the joint fixation device with the disk 11 with the stops 16 and 17 to prevent going beyond the angular range with free movement of the joint in the orthosis or exoskeleton;

снабжение устройства фиксации сустава винтом 18 и фиксатором-вальцом 14, имеющим резьбу и способным перемещаться вдоль винта 18 для обеспечения настройки положения фиксатора-вальца 14 вдоль винта 18, тем самым, обеспечивая настройку взаимного углового положения диска 11 и несущего конструктивного элемента 2 через технологический вырез 13 и технологический вырез 15;supplying the device for fixing the joint with a screw 18 and a latch-roller 14 having a thread and able to move along the screw 18 to provide adjustment of the position of the latch-roller 14 along the screw 18, thereby adjusting the relative angular position of the disk 11 and the supporting structural element 2 through the technological cut-out 13 and technological cutout 15;

обеспечение клиновидного фиксатора-бегунка 7 в устройстве фиксации сустава клиновидной формой для создания эффекта заклинивания при проникновении клиновидного фиксатора-бегунка 7 в технологический вырез 12, тем самым предотвращая появление люфта и болтанки при фиксации.providing a wedge-shaped fixer-runner 7 in the joint fixation device in a wedge-shaped form to create a wedging effect when the wedge-shaped fixer-runner 7 penetrates the technological cut-out 12, thereby preventing the appearance of backlash and chatter during fixation.

Сущность заявляемого устройства поясняется примером его реализации и чертежами, на которых схематично представлено устройство. Настройка угла фиксации происходит посредством вращения винта 18 при зафиксированном клиновидном фиксаторе-бегунке в технологическом вырезе 12 диска 11. При вращении винта 18 происходит прямолинейное движение фиксатора вальца вдоль технологического выреза 15. Одновременно с этим, вращается диск 11, имеющий сопряжение с фиксатором-вальцом 14 по поверхности технологического выреза 13. Значение выставляемого угла контролируется риской на шильдике 23, указывающей на лимб на шильдике 24. Рычаг 6 позволяет снять фиксацию и привести устройство в режим свободного движения, повышая мобильность конечности пациента. При этом свобода движения задается в угловом диапазоне, определенном упорами 16 и 17. При достижении углового значения, соответствующего настроенному ранее по указанному алгоритму, рычаг 6, приводимый в движение прижимающей жесткой пружиной 9, толкает клиновидный фиксатор-бегунок 7 по направляющей 8 и тот проникает в технологический вырез 12 диска 11, тем самым фиксируя положение несущего конструктивного элемента 1 относительно диска 11, зафиксированного в свою очередь фиксатором-вальцом 14 относительно несущего конструктивного элемента 2 через сопряжения по поверхностям технологических вырезов 13 и 15.The essence of the claimed device is illustrated by an example of its implementation and drawings, on which the device is schematically represented. The fixation angle is adjusted by rotating the screw 18 with the wedge-shaped slider-fixer fixed in the technological cutout 12 of the disk 11. When the screw 18 is rotated, the roller lock moves along the technological cutout 15. At the same time, the disk 11 is rotated, which is interfaced with the rolling lock 14 on the surface of the technological cutout 13. The value of the set angle is controlled by the risk on the nameplate 23, indicating the limb on the nameplate 24. The lever 6 allows you to remove the fixation and bring the device into mode free movement, increasing mobility of the limb of the patient. In this case, freedom of movement is set in the angular range defined by the stops 16 and 17. Upon reaching the angular value corresponding to the setting previously according to the above algorithm, the lever 6, driven by a pressing hard spring 9, pushes the wedge-shaped clamp-slider 7 along the guide 8 and it penetrates into the technological cut-out 12 of the disk 11, thereby fixing the position of the supporting structural element 1 relative to the disk 11, which in turn is fixed by the latch-roller 14 relative to the supporting structural element 2 through h mating on the surfaces of technological cutouts 13 and 15.

На фиг. 1 показан общий вид системы устройства фиксации сустава. На фиг. 2 показана отсоединенная часть со стопорным корпусом и диском. На фиг. 3 показана взрыв-схема отсоединенной части со стопорным корпусом и диском. На фиг. 4 показана взрыв-схема отсоединенной части со стопорным корпусом и диском с другого ракурса. На фиг. 5 показана отсоединенная часть с системой настройки угла и диском. На фиг. 6 показана взрыв-схема отсоединенной части с системой настройки угла и диском. На фиг. 7 показана взрыв-схема отсоединенной части с системой настройки угла и диском с другого ракурса. На фиг. 8 показан принцип работы устройства фиксации сустава и настройки угла. In FIG. 1 shows a general view of a joint fixation device system. In FIG. 2 shows a detached part with a locking body and a disk. In FIG. 3 shows an explosion diagram of a detached part with a locking housing and a disk. In FIG. 4 shows an explosion diagram of a detached part with a locking housing and a disk from a different angle. In FIG. 5 shows a detached part with an angle adjustment system and a disk. In FIG. 6 shows an explosion diagram of a disconnected part with an angle adjustment system and a disk. In FIG. 7 shows an explosion diagram of a detached part with an angle adjustment system and a disk from a different angle. In FIG. 8 shows the principle of operation of the joint fixation device and angle adjustment.

Claims

A device for fixing a joint, characterized in that it contains an upper bearing structural element and a lower bearing structural element that can be attached to the elements of the orthosis or exoskeleton and have one common axis of rotation, forming a hinge with one degree of mobility with each other, and the hinge is rotated with using a shaft with an anti-friction sleeve, while at least one of the supporting structural elements is equipped with a locking system consisting of a locking housing, a lever and a wedge-shaped clamp -the runner, in addition, it also contains a disk with stops that prevent it from going beyond the angular range with free movement of the joint, and two technological cutouts, a wedge-shaped clamp-slider, driven by a spring-loaded lever to prevent rotation of the wedge-shaped clamp-slider around the common axis of rotation supporting structural elements parallel to the plane of the disk, which has a wedge-shaped shape to create a wedging effect when the wedge-shaped retainer-slider penetrates into the corresponding a technological cut of the aforementioned disk, and a retainer-roller having surface mates with the technological cut of the disk and the technological cut of one of the supporting structural elements; the retainer-roller is provided with an internal thread and can be moved along the screw, allowing you to set the angular position of the disk relative to the structural elements of the joint fixation device.