Кулисный коленный узел с регулируемым торможением и замком для протезов нижней конечности

 

Изобретение предназначено для использования в протезостроении, в частности в конструкциях коленных узлов нижней конечности. Сущность изобретения: кулисный коленный узел содержит установленную внутри кулисы 4 втулку 5 с двумя внутренними обратными конусами 6, шарики 8, спорные шайбы 7, пружину 9, толкатель 10, рычаг 11, нижнюю 13 и верхнюю 12 крышки, элементы крепежа 14, при этом шарики находятся в зазоре между конусами втулки и штоком и поджимаются с ним через опорные шайбы пружиной, усилие поджатия которой ограничивается продольно перемещающимися внутри кулисы толкателем 10 и рычагом 11, шарнирно установленными на одной из крышек демпфируемого устройства, в то время как другая крышка жестко связана с кулисой. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к конструкциям узлов нижней конечности.

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./.

Недостатками этой конструкции являются отсутствие возможности передачи нагрузки через узел на выпрямленном протезе, а также регулирования демпфирующей характеристики узла.

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/.

Недостатком известного устройства является значительное усилие, требуемое для обеспечения передачи через узел при подогнутом в коленном узле протезе.

Задачей изобретения является снижение усилия инвалида при фиксации под нагрузкой коленного узла.

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.

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.

Кулисный коленный узел функционирует следующим образом.

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.

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.

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.

Формула изобретения

Кулисный коленный узел с регулируемым торможением и замком для протезов нижней конечности, содержащий верхнее звено, упор, качалку, кулису с демпфирующим устройством, отличающийся тем, что он дополнительно содержит установленные внутри кулисы втулку с двумя внутренними обратными конусами, шарики, опорные шайбы, пружину, толкатель, рычаг, нижнюю и верхнюю крышки, элементы крепежа, при этом шарики размещены в зазоре между конусами втулки и штоком и поджаты к ним через опорные шайбы пружиной, усилие поджатия которой шариков к конусам, а также их продольные перемещения ограничены продольно перемещающимся внутри кулисы толкателем и связанным с ним рычагом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2