SU1759415A1 - Механизм коленного шарнира - Google Patents

Abstract

Назначение: обеспечение подкосоустой- чивости за счет амортизационного подгибани  в коленном шарнире. Сущность изобретени : механизм содержит трубку бад- ра, коленный шарнир, трубку голени, гибкую упругую св зь 4с пружиной 5, консоль, круговой сектор (фрикцион) 7, полуось 8. подпружиненный эксцентрик 9, голенооткидную т  пку 10. сдвоенный ролик 11, управл ющую т гу 12, хомут 13 и пружину 14. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к области медицинской техники и может быть использовано в протезах дл  инвалидов после ампутации нижних конечностей.

Известен механизм коленного шарнира, содержащий последовательно соединенные трубку бедра, коленный узел, трубку голени и гибкую упругую св зь с пружиной (см. патент ФРГ N3 3634263 М.кл. А 61 F 2/60. 1988г.).

Недостатком известного механизма  вл етс  несоответствие его работы функции естественного коленного сустава при ходьбе . Известный механизм по пат. № 3634263 в начальный момент фазы опоры полностью выпр мл ет колено протеза (и этим обеспечивает подкосоустойчивость), а в естественном коленном суставе начало опоры сопровождаетс  амортизационным подгибанием , чем обеспечиваетс  плавность ходьбы и сокращение энергозатрат. Таким образом, известный механизм  вл етс  функционально несовершенным.

Целью насто щего изобретени   вл етс  обеспечени  надежной подкосоустойчи- вости и амортизационного подгибани  в

коленном шарнире, что позволит существенно приблизить его функцию к норме.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в механизме коленного шарнира, содержащем последовательно соединенные трубку бедра, коленный узел, трубку голени, гибкую упругую св зь с пружиной, одним концом закрепленную на консоли, установленной на трубке бедра, в коленный шарнир введены фрикцион, выполненный в виде кругового сектора, подпружиненный эксцентрик , установленный с зазором с возможностью поворота и контактирующий с круговым сектором, голенооткидна  т нка, прикрепленна  одним концом к консоли, а другим - к дистальной части упругой св зи, сдвоенный ролик кинематически св занный с гибкой упругой св зью, голенооткидной т пкой и круговым сектором, и управл юща  т га, соединенна  с подпружиненным эксцентриком.

Устройство механизма по сн етс  чертежом , где на фиг.1 изображены схема протеза и механизма коленного шарнира о сагиттальном разрезе, а на фиг.2 - фрон (Л

С

-ч

СП

сл

тальный разрез. Механизм состоит из трубки бедра 1, коленного шарнира 2, трубки голени 3, гибкой упругой св зи 4 с пружиной 5, консоли 6, укрепленной на трубке бедра. Механизм снабжен фрикционом 7, установленном на полуос х 8 и эксцентриком 9, а также голенооткидной т нкой 10 и сдооенным роликом 11, укрепленном на фрикционе. Кроме того, механизм имеет управл емую т гу 12, соединенную с эксцентриком, и хомут 13, обеспечивающий крепление гибкой св зи к трубке голени, Эксцентрик снабжен пружиной 14.

Механизм работает следующим образом . Начало шага сопровождаетс  нат жением управл ющей т ги 12, котора  через ролик на по се-креплении св зана со второй конечностью. Напр жение т ги преодолевает сопротивление пружины 14 и поворачивает эксцентрик 9 до соприкосновени  с рабочей поверхностью фрикциона 7, Затем, при опоре на п тку протеза (передний толчок), протез под действием веса инвалида и реакции опоры начинает сгибатьс  в коленном шарнире 2. При этом нат гиваетс  гибка  упруга  св зь 4 и через сдвоенный ролик 11 толкает и поворачивает фрикцион 7. Наход щийс  в контакте с фрикционом эксцентрик 9 также поворачиваетс  вокруг своей оси и заклиниваетс  с фрикционом. Поэтому сгибание в коленном шарнире ограничиваетс  малым углом (до 17°) за счет раст жени  пружины 5. Далее, по мере переката, момент внешних сил в коленном шарнире мен ет знак (направление) и происходит обратное движение в коленном шарнире, которому активно способствует раст нута  пружина 5. При этом св зь 4 т нет фрикцию 7 в обратном направлении, поворачивает и расклинивает его с эксцен-оиком 9. Этому способствует пружина 14, .втора  выводит эксцентрик из контакта с фрикционом.Уп-- равл юща  т га 12 в этой фазе шага уже ос- лаблена и не преп тствует расклиниванию. Далее наступает фаза перекоса протеза, в которой т га 12 также ослаблена и поэтому фрикцион 7 не входит в контакт с эксцентриком и протез беспреп тственно сгибаетс . При этом фрикцион 7 с роликом 11 поворачиваетс  на полуос х 8 до тех пор, пока точка захвата св зи 4 роликами не окажетс  между полуос ми коленного шарнира, Дальнейшее сгибание протеза происходит без поворота фрикциона 7.

Разгибание в коленном шарнире происходит под действием инерционных сил и

упругой голеностопной т нки 10, ускор ющей это движение. Фрикцион 7 возвращаетс  в исходное положение за счет кинематически св занной с ним св зи 4. Далее цикл повтор етс .

Предлагаема  конструкци  механизма коленного шарнира обеспечивает следующие функциональные преимущества о протезе:

1. Обеспечиваетс  гарантийна  подко- соустойчивость при любых услови х ходьбы и не завис ща  от высоты каблука в обуви.

2.Благодар  этому и за счет реализации амортизационного подгибани  по вл етс 

возможность бегать на протезе бедра.

3.Снижаетс  асимметри  движений и повышаетс  косметический эффект протезировани .

4.Снижаетс  нагрузка на сохранившу- юс  конечность, т.к. отсутствует функциональное удлинение протеза в фазе переноса и восстанавливаетс  часть энергии движени  при активном амортизационном подгибании о протезе.

5. При управлении т гой от руки протез

может быть зафиксирован в положении некоторого сгибани  в коленном шарнире и способен амортизировать пес инвалида в этом положении, что позвол ет заниматьс 

лыжами и др. видами спорта.

Предлагаемый механизм коленного шарнира может быть использован и о протезах после вычленени  бедра,

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Механизм коленного шарнира, содержащий последовательно соединеные трубку бедра, коленный узел, трубку голени,

   гибкую упругую св зь с пружиной, одним концом закрепленную на трубке бедра, о т- л и чающийс  тем, что, с целью обеспечени  подкосоустойчивости за счет аморти- зационного подгибани  в коленном

   шарнире, в него введены фрикцион, выполненный в виде кругового сектора, подпружиненный эксцентрик, установленный с зазором с возможностью поворота и контактирующий с круговым сектором, голенооткидна  т нка, прикрепленна  одним концом к трубке бедра, а другим - к диета л ь- ной части гибкой упругой св зи, сдвоенный ролик, кинематически св занный с гибкой упругой св зью, голенооткидной т нкой и

   круговым сектором, и управл юща  т га, со- единейна  с подпружиненным эксцентриком .

   X

   / +

   J

   /

   /-

   to. Ј