Протез бедра

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК е) 4 А 61 Г 2/60 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско- технологическое бюро Института технической механики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР У 891089, кл. А 61 Р 2/60, 1981.Патент Великобритании У 1534181, кл. А 61 Г 2/60, 1974. 801292763 А 1(57) Изобретение относится к областимедицины и может быть использованопри протезировании. Изобретением решается задача обеспечения упругогоподгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры. В начале ходьбыискусственная стопа 1 поворачиваетсявместе с кулачком 34 и толкает вверхзолотник 30 и клапан 29, жестко связанный с поршнем 23, При этом закрывается выход воздуха из эластичных1292763 камер. Под действием сжатого воздухапроисходит перемещение элементовконструкциичто приводит к эапиранию коленного шарнира. Следующийэтап - поворот бедра - осуществля-.ется с помощью упругого элемента 17,поршня 20, трехкамерного цилиндра 21,обратного клапана 27, подвижных щечек 10 и диска 13. Затем происходитразгибание колена. Когда опора переходит с пятки на носок стопы 1, ку 1Изобретение относится к медицинской технике, а именно к протезам нижних конечностей, и может быть использовано при построении шагающих механизмов.Целью изобретения является обеспечение упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры.На фиг.1 изображен протез бедра, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Протез содержит голеностопный узел, включающий искусственную стопу 1 голеностопный шарнир 2, трубчатую гильзу 3 голени, соединенную с бедром 4 посредством коленного шарнира 5. Коленный шарнир 5 состоит из оси б, посредством штифта 7 жестко соединенной с бедром 4, двух дисков 8, посредством штифтов 9 жестко соединенных с осью 6, двух подвикных щечек 10, сидящих на шлицах дисков8, двух эластичных торообразной формы камер 11, находящихся между неподвижными дисками 8 иподвижными щечками 10. Концы оси 6 посредством подшипников 12 шарнирно соединены с голенью 3. Подвижный диск 13 посажен на ось 6 по подвижной посадке В кольцевую торцовую проточку диска 13 запрессован фрикционный материал 14, Подвижные диски 13 шарнирно через рычаги 15 связаны со стаканом 16, находящимся в трубчатой гильзеголени 3, обладающим возможностью перемещения внутри нее и опирающимсяна упругий элемент ,7, который в свою очередь опирается на упор 18, ,жестко соединенный с трубчатой гильлачок проворачивается относительнооси голеностопного шарнира 2, Поддействием возвратной пружины золотник .30 открывает отверстием, и воздух из камеры выходит в атмосферу.Свободное проворачивание бедра исвободный перенос происходят придействии клапана 29, трехкамерногоцилиндра 21, камеры, подвижных щечек10, диска 13 на бедро 4. В следующемшаге циклповторяется.з.п.ф-лы,2 ил. 2зой голени 3. К дну стакана 16 спомощью гайки 19 крепится шток-поршень 20, свободно проходящий черезупор 18 и имеющий возможность пере мешаться в верхней камере трехкамерного цилиндра 21. Трехкамерный цилиндр 21 состоит из верхней крышки22, нижнего поршня 23, промежуточныхстенок 24 и 25 и цилиндрическихгильз 26. Промежуточная стенка 24через обратный клапан 27 соединяетверхнюю камеру трехкамерного цйлиндра 21 со срецней и через обратныйклапан 28 с окружающей средой. Впромежуточной стенке 25 выполненыцентральное отверстие и посадочноеместо под клапан 29, жестко связанный с нижним поршнем 23 и золотником30. Между промежуточной стенкой 25и поршнем 23 помещена возвратнаяпружина 31. В нижней части трубчатойгильзы 3 голени установлен корпус1золотника 32. Золотник 30 опираетсяроликом 33 на профилиров анный кулачок 34, жестко связанный с осью голеностопного шарнира 2. Выходныеотверстия промежуточной стенки 25и корпуса золотника 32 соединены сдвумя эластичными торообразной формы 30камерами 11 при помощи трубопровода 35.Протез бедра работает следующимобразом. В момент переднего толчка, когда инвалид начинает наступать.на протез, искусственная стопа 1 поворачивается вместе с профилированным кулачком 34, жестко сидящим на оси голеностопного шарнира 2, толкаяпри этом вверх золотник 30 вместе с клапаном 29, жестко связанным с поршнем 23. Отверстие а перекрывается, закрывая выход воздуха из эластичных торообразной формы камер 11, последние под действием сжатого воздуха расширяются и перемещают подвижные щечки 10 по шлицам дисков 8.Торцы подвижных щечек 10 прижимаютсяЮ к фрикционам 14 подвижного диска 13. Происходит запирание коленного шарнира, чем обеспечивается подкосоустойчивость, После запирания коленного шарнира начинается поворот бедра 4 относительно гильзы 3 голени, который сопровождается сжатием упругого элемента 17 и опусканием шток- поршня 20. Происходит сжатие воздуха в верхней камере трехкамерного ци 20 линдра 21, сжатый воздух поступает через обратный клапан 27 в среднюю камеру трехкамерного цилиндра 21 и через клапанное отверстие промежуточной стенки 25 (клапан 29 открыт) частично в камеры 11, увеличивая внутрикамерное давление, что соответствует увеличению силы прижатия подвижных щечек 10 к диску 13 в прямой зависимости от силы сжатия упругого элемента 17, Затем происходит разгибание колена с одновременной отдачей накопленной энергии в упругом элементе 17. При этом стакан 16 движется вверх, увлекая за собой шток- поршень 20. Остатки сжатого воздуха в верхней камере трехкамерного цилиндра 21 помогают шток-поршню двигаться вверх. Новая порция воздуха попадает в верхнюю камеру трехкамерного цилиндра 21 через обратный кла 40 пан 28 в момент переката, когда опора переходит с пятки на носок стопы 1, кулачок проворачивается относительно оси голеностопного шарнира 245 и под действием возвратной пружины 31 поршень 23 и соответственно золотник 30 опускаются, происходит открытие отверстия а, сжатый воздух из камеры 11 выходит в атмосферу.Клапан 29 садится на посадочное место, закрывая доступ оставшегося сжатого воздуха из средней камеры трех- камерного цилиндра 21 в нижнюю, Камеры 11 перестают оказывать давление на подвижные щечки 10, сила давления которых на подвижные диски 13 падает до нуля, происходит свободное проворачивание бедра 4 относительно гиль-. зы 3 голени. "аким образом происходит свободный перенос. При следующей фазе опоры, при поднятии клапана 29, оставшийся сжатый воздух из средней камеры трехкамерного цилиндра 2 поступает в нижнюю камеру, тем самым увеличивая давление внутри камер 11. В следующем шаге цикл повторяется.Предлагаемый протез бедра позволяет уменьшить компенсаторные движения и использовать инерционные силы, возникающие в процессе движения инвалида, испольэовать вес инвалида для рекуперации энергии с последующей ее отдачей и увеличить угол подгибания, т.е. улучшить качество ходьбы, уменьшить ее асимметрию и энергозатраты инвалида.Формула и зо бр етен ия1. Протез бедра, содержащий культеприемник, гильзу бедра, трубчатуюф гильзу голени и коленный механизм с устройством фиксации, голеностопный узел со стопой, о т л н ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью обеспечения упругого подгибания в коленном шарнире протеза в фазу опоры, устройство фиксации выполнено в виде дисковой фрикционной муфты, шарнирно соединенной со стаканом, расположенным внутри трубчатой гильзы голени с возможностью перемещения и связанным с упругим элементом, который жестко соединен с упором гильзы голени, при этом со стаканом также связан шток с поршнем, установленный в верхней камере трехкамерного цилиндра, в нижней камере которого ,установлен поршень, соединенный через золотник с толкателем, контактирующим с профилированным кулачком, установленным на оси голеностопного узла и жестко соединенным со стопой, причем в верхней промежуточной стенке трехкамерного цилиндра установлены два обратных клапана, один иэ которых соединен с верхней и средней камерами цилиндра, а второй - с верхней камерой и внешней средой, в нижней промежуточной стенке цилиндра установлен клапан, шток которого соединен с поршнем нижней камеры, при этом между нижней промежуточной стенкой цилиндра и поршнем нижней камеры помещена возвратная пружина.1292763 ВНИИПИ Заказ 307/5 Тираж 596 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2. Протез бедра по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что дисковая фрикционная муфта выполнена в виде двух жестко соединенных с гильзой бедра дисков с осью, на которой оппозитно расположены две подвижные щечки, соединенные с дисками с воэможностью взаимного перемещения и шарнирно через рычаг со стаканом. а между дисками и щечками расположены герметичные торообразной формы камеры, соединенные трубопроводом с нижней камерой пилиндра и отверстием золотника, расположенным в его нижней крьппке.