RU2325138C1

RU2325138C1 - Prosthesis joint

Info

Publication number: RU2325138C1
Application number: RU2006134067/14A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Николаевич Буров (RU); Геннадий Николаевич Буров; Виктор Игнатьевич Бакулев (RU); Виктор Игнатьевич Бакулев; Роман Владимирович Латыпов (RU); Роман Владимирович Латыпов; Владимир Александрович Большаков (RU); Владимир Александрович Большаков
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2008-05-27

Abstract

FIELD: medicine; medical equipment.

SUBSTANCE: prosthesis joint contains stationary shell, central axis, mobile shell and fixation device with a pusher. The fixation device is a single-row friction ball-type clutch with an external star gear linked to the stationary shell by an arm. The star gear can jam balls in both directions. The cage is located inside the clutch and is connected to the mobile shell by an arm. The spring-actuated pusher with pins has a movable connection to the star gear and can push the spring-actuated balls in different directions.

EFFECT: simple flat design of the device; easy to operate; universal application.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области протезирования и предназначено для использования в протезах верхних конечностей, а также может применяться в аппаратах верхних конечностей, например при артрогрипозе у детей.The invention relates to the field of prosthetics and is intended for use in prostheses of the upper extremities, and can also be used in apparatuses of the upper extremities, for example, with arthrogryposis in children.

Известен сустав 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 joint prosthesis for connecting two parts of the prosthesis with the ability to rotate one part relative to another (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 relatively fixed in the 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 (а.с. СССР 995779, кл. А61F 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 поворачивается 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 known joint of the prosthesis (AS USSR 995779, class A61F 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 stationary 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, the lever is rotated. This movement is transmitted by rigid rods to the pads, which are deployed 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.

Основным 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 их износу и необходимости замены, что возможно только при полной разборке сустава протеза.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 their wear and the need for replacement, which is possible only with a complete disassembly of the joint of the prosthesis.

Указанные недостатки устранены в суставе протеза, (патент RU 2118521 С1, кл. А61F 2/54 2/60 - прототип), 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. Две муфты обгона устройства действуют в противоположные стороны, а две внутренних звездочки ступицы перемещаются вместе с механизмом выключения муфт.These disadvantages are eliminated in the joint of the prosthesis, (patent RU 2118521 C1, class A61F 2/54 2/60 - prototype) 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 in the form of a roller clutch, 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 sockets is made in which spring-loaded rollers are located, the sockets of each row being directed in opposite directions orons, and on the central axis an additional pusher is installed, in addition, both pushers are equipped with protrusions for interacting with the rollers and are pivotally connected by rods with a spring-loaded lever. Two overtaking clutches of the device act in opposite directions, and two internal hub sprockets move together with the clutch release mechanism.

Однако данный сустав протеза имеет сложную конструкцию и не может быть использован в протезе после вычленения в локтевом суставе, а также при управлении требуются значительные усилия, которых недостаточно при заболевании артрогрипозом.However, this joint of the prosthesis has a complex structure and cannot be used in the prosthesis after isolation in the elbow joint, as well as the management requires considerable effort, which is not enough for the disease arthrogryposis.

Задачей изобретения является создание простого, плоской конструкции сустава протеза, легкого в управлении за счет требуемых незначительных усилий, универсального, который может быть использован в протезах предплечья при любых уровнях ампутации, а также в аппаратах верхних конечностей при заболеваниях артрогрипозом.The objective of the invention is to create a simple, flat design of the joint of the prosthesis, easy to control due to the required insignificant efforts, universal, which can be used in forearm prostheses at any levels of amputation, as well as in the upper limb apparatus for diseases of arthrogryposis.

Технический результат поставленной задачи достигается тем, что в суставе протеза, содержащем неподвижную гильзу, центральную ось, подвижную гильзу, фиксирующее устройство с толкателем, предлагается фиксирующее устройство выполнить в виде однорядной фрикционной шариковой муфты с наружной звездочкой, которая посредством кронштейна соединена с неподвижной гильзой, при этом звездочку предлагается выполнить с возможностью заклинивания шариков в обоих направлениях, обойму разместить внутри муфты и соединить посредством кронштейна с подвижной гильзой, а подпружиненный толкатель с закрепленными на нем штырями подвижно соединить со звездочкой с возможностью выталкивания подпружиненных шариков в противоположные стороны.The technical result of the task is achieved by the fact that in the joint of the prosthesis containing a fixed sleeve, a central axis, a movable sleeve, a fixing device with a pusher, it is proposed that the fixing device be made in the form of a single-row friction ball coupling with an external sprocket, which is connected to the fixed sleeve by means of an arm, In this case, the sprocket is proposed to be able to jam balls in both directions, to place the cage inside the coupling and to connect through the bracket to izhnoy sleeve, and a spring loaded plunger pins fixed thereon movably connect with an asterisk, with ejection spring loaded balls in opposite directions.

На фиг.1 представлен общий вид сустава протеза в разрезе (подвижная и неподвижная гильзы условно не показаны).Figure 1 presents a General view of the joint of the prosthesis in the context (movable and stationary sleeves are not conventionally shown).

На фиг.2 представлено сечение А-А общего вида сустава протеза.Figure 2 presents a section aa of the General view of the joint of the prosthesis.

Сустав протеза (фиг.1) содержит неподвижную гильзу с закрепленным на ней кронштейном 1, центральную ось 2, подвижную гильзу с кронштейном 3 и фиксирующее устройство с толкателем. Фиксирующее устройство выполнено в виде однорядной фрикционной шариковой муфты, включающей: наружную звездочку 4, которая жестко закреплена в стакане 5 и посредством кронштейна 1 соединена с неподвижной гильзой, обойму 6, которая посредством кронштейна 3 соединена с подвижной гильзой, толкателя 7, подпружиненного пружиной 8. На толкателе 7 жестко закреплены два штыря 9 с возможностью воздействия на четыре шарика 10 (фиг.2), подпружиненных двумя плоскими пружинами 11, которые закреплены на звездочке 4 двумя пальцами 12 с фиксаторами 13.The prosthesis joint (Fig. 1) contains a fixed sleeve with a bracket 1 fixed on it, a central axis 2, a movable sleeve with a bracket 3 and a fixing device with a pusher. The locking device is made in the form of a single-row friction ball clutch, including: an outer sprocket 4, which is rigidly fixed in the cup 5 and through the bracket 1 is connected to a fixed sleeve, a clip 6, which is connected via a bracket 3 to a movable sleeve, a pusher 7, spring loaded 8. Two pins 9 are rigidly fixed on the pusher 7 with the possibility of acting on four balls 10 (Fig. 2), spring-loaded with two flat springs 11, which are mounted on the sprocket 4 with two fingers 12 with latches 13.

Сустав протеза работает следующим образом.The prosthesis joint works as follows.

При необходимости выполнения движений сгибания-разгибания локтевого сустава инвалид должен рукой или приспособительным движением нажать на толкатель 7 фиксирующего устройства. При этом происходит сжатие пружины 8 и одновременное воздействие двух штырей 9 своими коническими поверхностями на шарики 10, при этом шарики, преодолевая упругость плоских пружин 11, выталкиваются из своих клиновидных щелей. В результате этого обеспечивается свободное проворачивание подвижной гильзы сустава и установка ее на оси 2 в любое необходимое положение протеза (сгибание, разгибание локтя). При снятии усилия с толкателя 7 штыри 9 под воздействием пружины 8 возвращаются в прежнее положение, снимая силовое воздействие с шариков 10. Под действием пружин 11 происходит заталкивание шариков 10 в клиновидные щели и сустав оказывается в заданном положении.If it is necessary to perform movements of flexion-extension of the elbow joint, the disabled person must press the pusher 7 of the fixing device with a hand or adaptive movement. When this occurs, the compression of the spring 8 and the simultaneous action of two pins 9 with their conical surfaces on the balls 10, while the balls, overcoming the elasticity of the flat springs 11, are pushed out of their wedge-shaped slots. As a result of this, free rotation of the movable sleeve of the joint and its installation on the axis 2 is provided in any necessary position of the prosthesis (bending, extension of the elbow). When removing the force from the pusher 7, the pins 9 under the influence of the spring 8 return to their previous position, removing the force from the balls 10. Under the action of the springs 11, the balls 10 are pushed into the wedge-shaped slots and the joint is in the specified position.

Предлагаемое техническое решение обладает простотой, плоской конструкцией устройства, легкостью в управлении за счет требуемых незначительных усилий, универсальностью применения, то есть предлагаемый сустав протеза может быть использован в протезах предплечья при любых уровнях ампутации, а также в аппаратах верхних конечностей при заболеваниях артрогрипозом.The proposed technical solution has the simplicity, flat design of the device, ease of management due to the required insignificant efforts, versatility of application, that is, the proposed prosthetic joint can be used in forearm prostheses at any amputation levels, as well as in upper limb apparatus for diseases of arthrogryposis.

Claims

A prosthetic joint comprising a fixed sleeve, a central axis, a movable sleeve, a fixing device with a pusher, characterized in that the fixing device is made in the form of a single-row friction ball coupling with an external sprocket, which is connected via a bracket to the fixed sleeve, the sprocket being able to jam balls in both directions, the cage is placed inside the coupling and connected via an arm to a movable sleeve, and a spring-loaded pusher with pins fixed to it movably connected to the sprocket with the possibility of pushing spring-loaded balls in opposite directions.