Коленный шарнир

(51) 4 А 61 1 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ оги- меха 4005496, кл. 3/2 ННЫЙ ШАРНИР етение относится к едназначено для пр уставов конечностейуменьшение аси ергозатрат. Колен гильзу бедраприкреплены це ачок 2 с повер(54) КОЛ (57) Изоб технике, п коленных ретения медици отезироЦель мметрии ный ш нскои вания изоб- поарнир торой внут- виде ходки и эн содержит неподвижно ренн ий кул 1, к к нтральныи хностью в9 й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторско-технческое бюро Института техническойники АН УССР(56) Патент США1977. круга и два боковых параллельно установленных относительно лр г друга внутренних кулачка 3, по профилю отличных от профиля кулачка 2. Гильза гайки неподвижно прикреплена и боковым крышкам 5 гидроцилиндра-поршня 6, внутри которого расположен шток-поршень 7, на концах которого посредством осей 8 зкрсплены ролики 9, контактируюшие внуг. ренним кулачком 2. На гидроцилннлрпоршень 6 установлен цилиндр 1 О боковыми крышками 11, к которым болтами 12 прикреплены две штанги 3 с ролик- ми 14, контактируюгцими с боковыи внутренними кулачками 3. Внутренние пололи силовых пар соединены между собой гилромагистралями со встроенными аккумуляторами энергии. Управляемые гидросопротивления (отсечной клапан, дроссель, обртный Я клапан, гидродемпфер) установлены вплромагистрали. 3 ил.лИзобретение г н(и нпся медицинскойтехнике и можт быль гспхьзовано припротезировннп когс нных л ганов конечностей.Цель изобретения уменьшение асимметрии походки и энергозатрат.На фи. 1 изображен коленный шарнир,разрез; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1;нд фиг. 3 - коленный Нарнир, дксонометрия.Коленный шарнир содержит гильзу бедра 1, к которой неподвижно прикреплены центральный внутренний кулацок 2 с поверхностьк) в виде круга и два боковых параллельно установленных относительно друг друга внутренних кулачка 3, профиль которых отличен от профиля кулачка 2 и подбирается исходя из индивидуальных особенностей центроиды здоровой конечности инвалида, гильзу голени 4,которая неподвижно прикреплена к боковымкрышкам 5 гидроцилиндра-поршня б, внутри которого расположен шток-поршень 7, наконцах которого посредством осей 8 закреп;сны ролики 9, контактирующие с внутренним кулачком 2. На гидроцилиндр-поршень 6установлен цилиндр0 с боковыми крышками 11, к которым посредством болтов 12прикреплены две штанги 13 с роликами 4,контактирукнцими с боковыми внутреннимикулачками 3. Внутренние полости силовыхпар соединены между собой гидромагистралями 5 и 16, в которые встроены аккумуляторы 17 и 18 энергии. Управляемые гидросопротивления 19 и 20(отсечной клапан, дроссель, обратный клапан, гидродемпфер и др.) установлены вгидромагистрали.Коленный шарнир работает следующимобразом.При нагружении протеза в фазе опорыгильза бедра нацинает перемещаться относительно гильзы голени 4, при этом относительно бедра 1 начинает перемещатьсягидроцилиндр-поршень 6 с голенью 4,который через боковые крышки 11 передает свое движение боковым штангам 13с роликами 14 на концах. Качение роликов4 по профилированной поверхностивнутренних кулацков 3 приводит к поступательным перемещениям гидроцилиндра-поршня б относительно цилиндра 10 и штокпоршня 7. Соотношение значений скоростейэтих перемещений зависит от соотношениясопротивлений гидромагистралей 15 и 16, которое может легко регулироваться, например, с помощью широко распространенныхдроссельных или золотниковых устройств,например управляемых гидросопротивлений19 и 20,При полностью перекрытой гидромагистрали 16 и открытой гидромагистрали 15перемещение гидроцилиндра-поршня 6 относительно цилиндра 10 отсутствует и он, вращаясь, перемещается относительно шток поршня 7, как по направляющей. Кинематицеское движение гильзы голени 4 относительно гильзы бедра 1 при этом однознацно определяется профилем внутренних кулачков 3, который подбирается исходя из индивидуальных особенностей центроиды здоровой конечности инвалида. Если полпостыл перекрыта гидромагистраль 15 и открыта гидромагистраль 16, то гидроцилиндрформула изобретения Коленный шарнир, содержащий гильзу бедра, гильзу голени, соединенные шарниром, и тормозной механизм, отличающийся тем, что, с целью уменьшения асимметрии походки и энергозатрат, в него введены управляемое гидросопротивление, аккумулятор энергии, центральный внутренний кулачок с поверхностью в виде круга и два боковых параллельно установленных относительно друг друга внутренних кулачка с профилированной поверхностью, прикрепленные неподвижно к гильзе бедра, и гидроцилиндр-поршень с боковыми крышками, внутри которого расположен шток - поршень, на концах которого посредством осей закреплены рамки, контактирующие с 45 50 55 поршень б, а следовательно, и голень 4, вращается вместе со шток-поршнем 7 по поверхности внутреннего кулачка 2, которая профилирована по окружности. Этот случай по кинематике соответствует проскальзыванию, так как коленный шарнир в данном случае является моноцентрическим.В промежуточном случае, т. е. при определенном и индивидуальном подбираемом соотношении сопротивлений гидромагистралей 15 и 16, реализуется кинематика, соответствующая полицентрическому шарни ру и проскальзыванию, что наблюдаетсяв здоровом суставе человека. Сгибание предлагаемого коленного шарнира осуществляет.ся за счет усилий, создаваемых инвалидом на гильзе бедра 1, а разгибание - за счет инерционных сил и сил, создаваемых аккумуляторами 17 и 18 энергии, накапливающими энергию в уступающем режиме работы протеза, Изменение жесткости шарнира, необходимое для антропоморфности кинематики, обеспечивается благодаря соответствующему изменению сопротивления гидромагистралей 15 и 16 с помощью управляющих гидрораспределителей, дросселей и др. При полностью перекрытых гидромагистралях 15 и 16 происходит полное запирание коленного шарнира.35 Профилирование образующей внутреннего кулачка предлагаемого коленного шарнира позволяет воспроизвести вращение голени с одновременным проскальзыванием относительно оси, изменяющей свое положение по отношению к бедру, что поз воляет приблизить походку инвалида к походке здорового человека.центральным внутренним кулачком, при этом гильза голени прикреплена к боковым крышкам, а на гидроцилиндр-поршень установлен цилиндр с боковыми крышками, ,к которым прикреплены две штанги с роликами, контактируоцими с боковыми внутренними кул;чкамн, при этом н,ст ии поршня ии.ряп,ин,р-прпн сны нь Гидром а гнстр, ьО, к)тор 5 с)ди попс аккмммгятором эн рии,;р;нгял)с5 идроопротивение Гн)н он н Ги.Р. магистрали.ктор Л. Патайисное ний и открытий РедакторВак;о 5(63 ВНИИПИ Г 1 с рба сударствен 13035, М венно-полиг Проектная роизв Составитель А. Новиков Техред И. Верес КоррсТираж 655 Поли ого комитета СССР по делам изобрете осква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4 рафическое предприятие, г. Ужгород, у