RU2118521C1

RU2118521C1 - Joint of prosthesis

Info

Publication number: RU2118521C1
Application number: RU97107778/14A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Долганов; А.М. Золотарев; Е.Ф. Савватеев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им.С.П.Королева"
Priority date: 1997-05-13
Filing date: 1997-05-13
Publication date: 1998-09-10

Abstract

FIELD: medical technology. SUBSTANCE: this is intended for use of prosthesis of upper and lower limbs. Prosthesis has following components: stationary sleeve, central axle, movable sleeve, fixing device with pusher, links and spring-biased lever. Fixing device is made in the form of roller coupling. Holder of coupling is secured on stationary sleeve coaxial to central axle. Hub of roller coupling which is rigidly connected with movable sleeve has second row of recesses which accommodate spring-biased rollers. Recesses of each row are directed in opposite sides. Mounted on central axle is additional pusher. Both pushers are provided with protrusions for interaction with rollers. Pushers are pivotally connected by links with spring-biased lever. Aforesaid embodiment of joint for prosthesis prolongs its service life. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине, к протезостроению и может быть использовано в протезах верхних и нижних конечностей. The invention relates to medicine, prosthetics and can be used in prostheses of the upper and lower extremities.

Известны суставы протеза для соединения двух частей протеза с возможностью поворота одной части относительно другой (патент США, 4232405, кл. 623-60). Такие суставы имеют неподвижную гильзу, подвижную гильзу, центральную ось и фиксирующее устройство. Однако фиксирующее устройство у них выполнено таким образом, что фиксация подвижной гильзы относительно неподвижной производится в дискретных положениях, что является крайне неудобным при эксплуатации. Known joints of the prosthesis for connecting two parts of the prosthesis with the possibility of rotation of one part relative to the other (US patent, 4232405, CL 623-60). Such joints have a fixed sleeve, a movable sleeve, a central axis and a locking device. However, their locking device is designed in such a way that the movable sleeve is fixed relatively discrete in discrete positions, which is extremely inconvenient during operation.

Указанный недостаток устранен в суставе протеза, в котором фиксирующее устройство производит фиксацию в любом необходимом положении. Известный сустав протеза, принятый за прототип (а.с. СССР 995779, кл. A 61 F 1/04 - 1/06), также имеет неподвижную гильзу, подвижную гильзу, центральную ось и фиксирующее устройство. Фиксирующее устройство содержит дугу, жестко соединенную с неподвижной гильзой, толкатель, установленный на центральной оси и жестко соединенный с подвижной гильзой, две колодки, установленные на дуге внутри толкателя, и две жесткие тяги, соединяющие колодки с подпружиненным рычагом. Для фиксации подвижной гильзы относительно неподвижной поворачивают рычаг. Это движение жесткими тягами передается на колодки, которые разворачиваются внутри толкателя и своими острыми кромками "закусывают" дугу. При этом осуществляется фиксация положения подвижной гильзы относительно неподвижной. При расфиксации рычаг освобождают. Под действием пружины он возвращается на место. Колодки разворачиваются и свободно скользят по дуге. This drawback is eliminated in the joint of the prosthesis, in which the fixing device fixes in any desired position. The well-known joint of the prosthesis, adopted as a prototype (AS USSR 995779, class A 61 F 1/04 - 1/06), also has a fixed sleeve, a movable sleeve, a central axis and a locking device. The locking device comprises an arc rigidly connected to the fixed sleeve, a pusher mounted on the central axis and rigidly connected to the movable sleeve, two pads mounted on the arc inside the pusher, and two rigid rods connecting the pads to the spring-loaded lever. To fix the movable sleeve relatively motionless, turn the lever. This movement is transmitted by rigid rods to pads that unfold inside the pusher and “bite” the arc with their sharp edges. In this case, the position of the movable sleeve is relatively fixed. When unlocked, the lever is released. Under the action of the spring, it returns to its place. The pads unfold and slide freely along the arc.

Главным недостатком такой конструкции является то, что фиксация основана на принципе "закусывания". В процессе эксплуатации возникают значительные усилия в местах контакта острых кромок колодки и дуги. Это приводит к износу как колодок - острые кромки притупляются, так и дуги - на ней появляются следы от воздействия колодок. Все это, вместе взятое, приводит к необходимости замены износившихся частей, что возможно только при полной разборке сустава. The main disadvantage of this design is that the fixation is based on the principle of "biting." During operation, significant forces arise at the points of contact between the sharp edges of the block and the arc. This leads to deterioration of both the pads - sharp edges become dull, and arcs - traces from the impact of the pads appear on it. All this, taken together, leads to the need to replace worn parts, which is possible only with a complete disassembly of the joint.

Техническим результатом предложенного решения является повышение износостойкости конструкции, т.е. увеличение долговечности сустава протеза. The technical result of the proposed solution is to increase the wear resistance of the structure, i.e. increased longevity of the joint prosthesis.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что в суставе протеза, содержащем неподвижную гильзу, центральную ось, подвижную гильзу, фиксирующее устройство с толкателем, тягами и подпружиненным рычагом, фиксирующее устройство выполнено в виде роликовой муфты, обойма которой закреплена на неподвижной гильзе соосно центральной оси, на ее ступице, жестко соединенной с подвижной гильзой, выполнен второй ряд гнезд, в которых расположены подпружиненные ролики, причем гнезда каждого ряда направлены в противоположные стороны, а на центральной оси установлен дополнительный толкатель, кроме того, оба толкателя снабжены выступами для взаимодействия с роликами и шарнирно соединены тягами с подпружиненным рычагом. The essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the joint of the prosthesis containing a fixed sleeve, a central axis, a movable sleeve, a locking device with a pusher, rods and a spring-loaded lever, the locking device is made in the form of a roller coupling, the cage of which is mounted on a fixed sleeve coaxially with the central axis , on its hub, rigidly connected to the movable sleeve, a second row of nests is made, in which spring-loaded rollers are located, and the nests of each row are directed in opposite directions s, and the central axis of the optional pusher, moreover, both pusher provided with projections for cooperation with the rollers and the rods pivotally connected with the spring-loaded lever.

На фиг. 1 изображен общий вид сустава протеза (в сечении показан только один ряд роликов из четырех штук); на фиг. 2 изображено сечение А-А; на фиг. 3 изображено сечение Б-Б. In FIG. 1 shows a general view of the joint of the prosthesis (in section only one row of rollers of four pieces is shown); in FIG. 2 shows a section AA; in FIG. 3 shows a section BB.

Сустав протеза содержит неподвижную гильзу 1, центральную ось 2, подвижную гильзу 3 и фиксирующее устройство. Фиксирующее устройство выполнено в виде роликовой муфты, состоящей из обоймы 4, жестко закрепленной на неподвижной гильзе 1 соосно центральной оси 2, и ступицы 5, установленной на оси 2 в обойму 4 и жестко соединенной с подвижной гильзой 3 кронштейном 6. На ступице 5 выполнено два ряда гнезд 7 и 8, которые образуют с внутренней поверхностью обоймы 4 клиновые щели 9 и 10. Гнезда 7, 8 на ступице 5 выполнены в противоположных направлениях, поэтому и клиновые щели 9, 10 каждого ряда направлены в противоположные стороны. В клиновые щели 9, 10 установлены ролики 11, которые удерживаются там пружинами 12. На оси 2, с каждой стороны ступицы 5, установлены толкатели 13 и 14, имеющие выступы 15 и 16 для взаимодействия с роликами 11. Каждый толкатель 13 и 14 шарнирно соединен тягами 17 и 18 с рычагом 19, подпружиненным пружиной 20, которые установлены на оси 21, жестко закрепленной на подвижной гильзе 3. The prosthesis joint contains a fixed sleeve 1, a central axis 2, a movable sleeve 3 and a locking device. The locking device is made in the form of a roller coupling, consisting of a cage 4, rigidly mounted on a fixed sleeve 1 coaxially to the central axis 2, and a hub 5 mounted on an axis 2 in a cage 4 and rigidly connected to a movable sleeve 3 by a bracket 6. Two are made on the hub 5 a number of slots 7 and 8, which form wedge slots 9 and 10 with the inner surface of the cage 4. Slots 7, 8 on the hub 5 are made in opposite directions, therefore, the wedge slots 9, 10 of each row are directed in opposite directions. In the wedge slots 9, 10, rollers 11 are installed, which are held there by springs 12. On the axis 2, on each side of the hub 5, pushers 13 and 14 are installed, having protrusions 15 and 16 for interaction with the rollers 11. Each pusher 13 and 14 is pivotally connected rods 17 and 18 with a lever 19, a spring-loaded spring 20, which are mounted on an axis 21, rigidly mounted on a movable sleeve 3.

Сустав протеза работает следующим образом. Рычаг 19 под действием пружины 20 воздействует через тяги 17 и 18 на толкатели 13, 14. Толкатели 13, 14 поворачиваются на оси 2 до упора своими выступами 15, 16 в гнезда 7 и 8 ступицы 5. В этом положении между выступами 15, 16 толкателей 13, 14 и роликами 11 имеется зазор. При этом ролики 11 выталкиваются пружинами 12 в клиновые щели 9, 10 и происходит их заклинивание. Каждый ряд гнезд 7 или 8 ступицы 5 с обоймой 4 и роликами 11 с пружинами 12, установленными в клиновые щели 9, 10, представляет собой роликовую (обгонную) муфту. Каждая такая муфта запрещает вращение ступицы 5 в обойме 4 в направлении, при котором ролики 11 заклиниваются в клиновые щели 9, 10, и позволяет свободное вращение в противоположном направлении. Так как в ступице 5 выполнено два ряда гнезд 7 и 8, направленных в противоположные стороны, то одна муфта запрещает вращение в одном направлении, а другая - в противоположном. Таким образом, подвижная гильза 3, жестко соединенная со ступицей 5, не может повернуться в обойме 4, жестко соединенной с неподвижной гильзой 1, т.е. сустав протеза находится в зафиксированном положении. The prosthesis joint works as follows. The lever 19 under the action of the spring 20 acts through the rods 17 and 18 on the pushers 13, 14. The pushers 13, 14 are rotated on the axis 2 until they stop with their protrusions 15, 16 into the slots 7 and 8 of the hub 5. In this position, between the protrusions 15, 16 of the pushers 13, 14 and rollers 11 there is a gap. In this case, the rollers 11 are pushed out by the springs 12 into the wedge slots 9, 10 and they are jammed. Each row of sockets 7 or 8 of the hub 5 with the cage 4 and the rollers 11 with the springs 12 installed in the wedge slots 9, 10, is a roller (overrunning) clutch. Each such clutch prohibits the rotation of the hub 5 in the cage 4 in the direction in which the rollers 11 are jammed into the wedge slots 9, 10, and allows free rotation in the opposite direction. Since the hub 5 has two rows of sockets 7 and 8 directed in opposite directions, one coupling prohibits rotation in one direction, and the other in the opposite. Thus, the movable sleeve 3, rigidly connected to the hub 5, cannot rotate in the holder 4, rigidly connected to the stationary sleeve 1, i.e. the joint of the prosthesis is in a fixed position.

Для расфиксации рычаг 19 поворачивается на оси 21, преодолевая усилие пружины 20. Это движение тягами 17 и 18 передается на толкатели 13 и 14, которые вращаются на оси 2 и своими выступами 15 и 16 выталкивают ролики 11 из клиновых щелей 9,10, сжимая пружины 12. После этого гильза 3 свободно поворачивается и устанавливается на оси 2 в любое необходимое положение, рычаг 19 отпускается, и сустав - снова в зафиксированном положении. To unlock, the lever 19 is rotated on the axis 21, overcoming the force of the spring 20. This movement is transmitted by rods 17 and 18 to the pushers 13 and 14, which rotate on the axis 2 and with their protrusions 15 and 16 push the rollers 11 out of the wedge slots 9,10, compressing the springs 12. After this, the sleeve 3 is freely rotated and mounted on the axis 2 in any desired position, the lever 19 is released, and the joint is again in a fixed position.

Claims

A prosthetic joint comprising a fixed sleeve, a central axis, a movable sleeve, a locking device with a pusher, rods and a spring-loaded lever, characterized in that the locking device is made in the form of a roller coupling, the cage of which is fixed to the stationary sleeve coaxially with the central axis, on its hub, rigidly connected to the movable sleeve, the second row of sockets is made, in which spring-loaded rollers are located, and the nests of each row are directed in opposite directions, and on the central axis an additional ny pusher, moreover, both pusher provided with projections for cooperation with the rollers and the rods pivotally connected with the spring-loaded lever.