RU2083189C1

RU2083189C1 - Crank knee block with controlled breaking and lock for lower limb prosthesis

Info

Publication number: RU2083189C1
Application number: RU94025789A
Authority: RU
Inventors: Б.С. Фарбер; Е.И. Морозов; Е.В. Шафранов; Н.Г. Никитин
Original assignee: Центральный Научно-Исследовательский Институт Протезирования И Протезостроения
Priority date: 1994-07-12
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1997-07-10
Also published as: RU94025789A

Abstract

FIELD: medicine, prosthetic design. SUBSTANCE: crank knee block contains a socket with two internal reverse cones inside the crank, balls, supporting disks, a spring, a pusher, a lever, lower and upper caps, fastening elements. The balls are situated in a space between the cones of socket and plunger, one cap is tightly connected with a crank. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к конструкциям узлов нижней конечности. The invention relates to medical equipment, in particular to the construction of nodes of the lower limb.

Известен коленный узел, примененный в протезе нижней конечности, содержащий верхнее звено с узлом крепления гильзы будра и проушинами крепления качалки и штока, шток, качалку, кулису с узлом крепления голени и проушиной крепления качалки, упор /SU, ав. св. N 1138151, кл. A61F 2/64, 1984 г./. Known knee node used in the prosthesis of the lower extremity, containing the upper link with the attachment of the sleeve of the boudoir and the eyes of the rocking and rod mounts, rod, rocking chair, the link with the knot of the shin and the eye of the rocking mount, emphasis / SU, AB. St. N 1138151, class A61F 2/64, 1984 /.

Недостатками этой конструкции являются отсутствие возможности передачи нагрузки через узел на выпрямленном протезе, а также регулирования демпфирующей характеристики узла. The disadvantages of this design are the inability to transfer the load through the node on a straightened prosthesis, as well as the regulation of the damping characteristics of the node.

Наиболее близким известным устройством является коленный узел, содержащий верхнее звено, шток, качалку, кулику, упоры, демпфирующее устройство с регулирующими характеристику элементами. /Справочник по протезированию, под ред. В.И. Филатова, Л. Медицина, 1978 г. стр. 44/. The closest known device is a knee assembly containing an upper link, a rod, a rocking chair, a sandpiper, stops, a damping device with elements that regulate the characteristic. / Handbook of Prosthetics, ed. IN AND. Filatova, L. Medicine, 1978, p. 44 /.

Недостатком известного устройства является значительное усилие, требуемое для обеспечения передачи через узел при подогнутом в коленном узле протезе. A disadvantage of the known device is the significant effort required to ensure transmission through the site with a prosthesis bent at the knee assembly.

Задачей изобретения является снижение усилия инвалида при фиксации под нагрузкой коленного узла. The objective of the invention is to reduce the efforts of a disabled person during fixation under load of the knee node.

Поставленная задача решается за счет того, что демпфирующее устройство содержит втулку с двумя внутренними обратными конусами, опорные шайбы, шарики, пружину, толкатель, рычаг, верхнюю и нижнюю крышки, элементы крепежа, при этом шарики находятся в зазоре между конусами втулки и штоком и поджимаются к ним через опорные шайбы пружиной, усилие поджатия которой шариков к конусам, а также их продольные перемещения ограничиваются продольно перемещающимся внутри кулисы толкателем и связанным с ним рычагом, имеющим передаточное отношение по нагрузке более единицы. The problem is solved due to the fact that the damping device contains a sleeve with two internal return cones, support washers, balls, spring, pusher, lever, upper and lower covers, fasteners, while the balls are in the gap between the cones of the sleeve and the rod and are pressed to them through support washers by a spring, the force of preloading of which of the balls to the cones, as well as their longitudinal movements are limited by a pusher longitudinally moving inside the wings and a lever connected with it, having a gear ratio uzke more units.

На фиг. 1 приведено продольное сечение в сагиттальной плоскости кулисного коленного узла; на фиг. 2 горизонтальное сечение кулисного коленного узла, содержащего верхнее звено 1, шток 2, качалку 3, упор 15, кулису 4 с демпфирующим устройством, включающим в себя втулку 5 с внутренними обратными конусами 6, опорные шайбы 7, шарики 8, пружину 9, толкатель 10, связанный с механизмом управления его положением, рычаг 11, верхнюю 12 и нижнюю 13 крышки, элементы крепежа 14. In FIG. 1 shows a longitudinal section in the sagittal plane of the rocker knee assembly; in FIG. 2 is a horizontal section of a rocker knee assembly comprising a top link 1, a rod 2, a rocking chair 3, an emphasis 15, a rocker 4 with a damping device including a sleeve 5 with internal return cones 6, supporting washers 7, balls 8, a spring 9, a pusher 10 associated with the mechanism for controlling its position, lever 11, upper 12 and lower 13 of the cover, fasteners 14.

Кулисный коленный узел функционирует следующим образом. The rocker knee assembly operates as follows.

Пружина 9 через опорные шайбы 7 прижимает шарики 8 к обратным конусам 6 втулки 5 и штоку 2, при этом между ними возникают силы трения. The spring 9, through the supporting washers 7, presses the balls 8 against the return cones 6 of the sleeve 5 and the rod 2, and friction forces arise between them.

При движении штока 2 относительно кулисы 4 в ту или другую стороны силы трения между шариками 8 и штоком 2 закатывают шарики 8 в зазор между конусом 6 и штоком 2 в той стороне втулки 5, в направлении которой движется шток 2, и выкатывают шарики 8 из зазора в противоположной стороне втулки 5. При закатывании шариков 8 в зазор между конусом 6 и штоком 2 возрастает усилие, прижимающее шарики 8 к штоку 2 и сила трения между ними. При отсутствии ограничения осевого движения шариков 8 и при угле конуса 6 втулки 5, меньшем угле трения, конструкция самозаклинивается и обеспечивает фиксацию под нагрузкой верхнего звена 1 относительно кулисы 4. Управление демпфирующей характеристикой обеспечивается путем ограничения осевого перемещения шариков 8 толкателем 10. При введении инвалидом посредством управляющего механизма толкателя 10 внутрь кулисы 4, толкатель 10 сверху обжимает пружину 9 непосредственно через опорные шайбы 7 и шарики 8, а снизу добавочно через рычаг 11. При этом уменьшается заклинивающее действие на шарики 8, конус 6 и шток 2 пружины 9 и ограничивается их продольное перемещение, а значит и силы трения между шариками 8 и штоком 2, что обеспечивает требуемое движение штока под нагрузкой. When the rod 2 moves relative to the wings 4 in one direction or another, the friction forces between the balls 8 and the rod 2 roll the balls 8 into the gap between the cone 6 and the rod 2 in that side of the sleeve 5 in the direction of which the rod 2 moves and roll the balls 8 out of the gap in the opposite side of the sleeve 5. When the balls 8 are rolled into the gap between the cone 6 and the rod 2, the force increases, pressing the balls 8 to the rod 2 and the friction force between them. In the absence of restrictions on the axial movement of the balls 8 and when the angle of the cone 6 of the sleeve 5 is smaller than the angle of friction, the structure is self-jammed and secures the load under the load of the upper link 1 relative to the link 4. The damping characteristic is controlled by restricting the axial movement of the balls 8 by the pusher 10. When introduced by an invalid by the control mechanism of the pusher 10 into the wings 4, the pusher 10 compresses the spring 9 directly through the support washers 7 and balls 8, and additionally through the lever 11 from the bottom. decreases wedging action on the balls 8, cone 6 and the rod 2 and the spring 9 is limited by their longitudinal movement, and hence the frictional force between the balls 8 and rod 2, which provides the desired movement of the rod under load.

Таким образом, настоящая конструкция имеет преимущество за счет использования эффекта самозаклинивания шариков в зазоре движущихся друг относительно друга конической втулки кулисы и штока обеспечивается снижение усилия воздействия инвалида на управляющий механизм, необходимого для фиксации под нагрузкой коленного узла в промежуточном положении при опоре на протез. Thus, the present design has the advantage of using the self-jamming effect of the balls in the gap of the conical sleeve of the link and the rod moving relative to each other, which reduces the impact of the disabled person on the control mechanism necessary to fix the knee assembly under load in an intermediate position when resting on the prosthesis.

Claims

A rocker knee assembly with adjustable braking and a lock for lower limb prostheses, comprising a top link, an emphasis, a rocking chair, a rocker with a damping device, characterized in that it additionally contains a sleeve with two internal return cones installed inside the wings, balls, supporting washers, a spring, the pusher, the lever, the lower and upper covers, the fasteners, while the balls are placed in the gap between the cones of the sleeve and the rod and are pressed to them through the supporting washers by a spring, the force of which the balls are pressed against the cones, and their longitudinal displacements are limited by a pusher longitudinally moving inside the backstage and a lever connected with it.