протез сустава

Формула изобретения

Протез сустава, содержащий неподвижную гильзу, центральную ось, подвижную гильзу, роликовую муфту с обоймой, ступицей и роликами, вращающимися в противоположные стороны, четыре толкателя, снабженных отверстиями для взаимодействия с осями роликов, вращающихся в одну сторону, и прорезями для исключения взаимодействия с осями роликов, вращающихся в другую сторону, причем толкатели попарно соединены между собой и с соответствующими осями вращающихся в противоположные стороны роликов, длина которых равна ширине ступицы, и установлены на ступице, жестко закрепленной на неподвижной гильзе, на которой установлено устройство управления, включающее рычаг, отличающийся тем, что в устройство управления дополнительно введены водило с установленной на нем подпружиненной собачкой, кулачок квадратной формы с восьмизубым храповиком, а на неподвижной гильзе установлена подпружиненная собачка-фиксатор, при этом водило и кулачок контактируют между собой путем взаимодействия собачки водила и храповика кулачка, взаимодействующего с рычагом, кроме того, храповик взаимодействует с собачкой-фиксатором, причем кулачок и водило установлены на центральной оси, введены кистевая и локтевая тяги с соответствующими блочками, при этом локтевая тяга закреплена жестко на водиле, а кистевая тяга - с возможностью скольжения по своим блочкам.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, к протезостроению и может быть использовано в протезах верхних конечностей.

Известны протезы суставов для соединения двух частей протеза с возможностью поворота одной части относительно другой (а.с. СССР №995779, кл. A61F 1/04-1/06). Такие протезы суставов имеют неподвижную гильзу, подвижную гильзу, центральную ось и фиксирующее устройство. Однако фиксирующее устройство у них выполнено таким образом, что фиксация подвижной гильзы относительно неподвижной основана на принципе "закусывания" одной детали другими. Это приводит к быстрому износу деталей и необходимости замены износившихся частей, что возможно только при полной разборке протеза.

Указанный недостаток устранен в протезе сустава, в котором фиксация основана на принципе заклинивания.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является протез сустава (патент РФ №2195901 С2, кл. А61F 2/64), содержащий неподвижную гильзу, центральную ось, подвижную гильзу, роликовую муфту с обоймой, ступицей и роликами, вращающимися в противоположные стороны, четыре толкателя, снабженных отверстиями для взаимодействия с осями роликов, вращающихся в одну сторону, и прорезями для исключения взаимодействия с осями роликов, вращающихся в другую сторону. Толкатели попарно соединены между собой и с соответствующими осями вращающихся в противоположные стороны роликов, длина которых равна ширине ступицы, и установлены на ступице, жестко закрепленной на неподвижной гильзе, на которой установлено устройство управления в виде рычага. В исходном положении ролики вытолкнуты своими пружинами в клиновые щели, образованные обоймой и гнездами ступицы, чем самым запрещают поворот обоймы в любую сторону. Таким образом, подвижная гильза зафиксирована относительно неподвижной гильзы. При повороте рычага каждая пара толкателей поворачивается в разные стороны и отверстиями, взаимодействующими с осями роликов, выводит ролики из клиновых щелей, сжимая пружины роликов. При этом происходит расфиксация протеза сустава. После расфиксации подвижная гильза свободно поворачивается и устанавливается на центральной оси в любое необходимое положение. Рычаг отпускается, и ролики под действием своих пружин снова выталкиваются в клиновые щели, переводя толкатели и рычаг в исходное положение. Протез сустава снова в зафиксированном положении.

Недостатком такой конструкции является то, что в ней не предусмотрено использование ее в протезе с активным управлением.

Техническим результатом предложенного решения является расширение функциональных возможностей протеза сустава, а именно использование его в протезах с активным управлением.

Сущность предложенного технического решения заключается в том, что в протез сустава, содержащий неподвижную гильзу, центральную ось, подвижную гильзу, роликовую муфту с обоймой, ступицей и роликами, вращающимися в противоположные стороны, четыре толкателя, снабженных отверстиями для взаимодействия с осями роликов, вращающихся в одну сторону и прорезями для исключения взаимодействия с осями роликов, вращающихся в другую сторону, причем толкатели попарно соединены между собой и с соответствующими осями вращающихся в противоположные стороны роликов, длина которых равна ширине ступицы, и установлены на ступице, жестко закрепленной на неподвижной гильзе, на которой установлено устройство управления, включающее рычаг, в устройство управления дополнительно введены водило, с установленной на нем подпружиненной собачкой, кулачок квадратной формы с восьмизубым храповиком, а на неподвижной гильзе установлена подпружиненная собачка-фиксатор, при этом водило и кулачок контактируют между собой путем взаимодействия собачки водила и храповика кулачка, взаимодействующего с рычагом, кроме того, храповик взаимодействует с собачкой-фиксатором, причем кулачок и водило установлены на центральной оси; введены кистевая и локтевая тяги с соответствующими блочками, при этом локтевая тяга закреплена жестко на водиле, а кистевая тяга - с возможностью скольжения по своим блочкам.

На фиг.1 изображен общий вид протеза сустава.

На фиг.2 изображен вид слева (подвижная гильза с установленными на ней элементами условно не показана).

На фиг.3 изображено сечение А-А.

На фиг.4 изображено сечение Б-Б.

На фиг.5 изображено сечение В-В.

На фиг.6 изображена часть протеза сустава (без подвижной и неподвижной гильз, центральной оси и устройства управления).

На фиг.7 изображена ступица с подпружиненными роликами и толкателями.

Протез сустава содержит неподвижную гильзу 1, центральную ось 2, подвижную гильзу 3, роликовую муфту, содержащую обойму, 4, ступицу 5 и ролики 11, 12. При этом обойма 4, жестко закреплена на подвижной гильзе 3 соосно центральной оси 2, а ступица 5, установлена на оси 2 в обойму 4 и жестко соединена с неподвижной гильзой 1 кронштейном 6. На ступице 5 выполнены поверхности 7, 8, которые образуют с внутренней поверхностью обоймы 4 клиновые щели 9 и 10, направленные в противоположные стороны. В клиновые щели 9, 10 установлены ролики 11, 12, которые удерживаются там пружинами 13. На роликах 11, 12 выполнены оси 14. С каждой стороны на ступице 5, соосно оси 2, установлены по два толкателя 15, 16. Толкатели 15 имеют отверстия 17 для взаимодействия с осями роликов 12, вращающимися в одну сторону, и прорези 18, предотвращающие взаимодействие с роликами 11, вращающимися в другую сторону. Толкатели 16 имеют соответственно отверстия 19 для взаимодействия с осями роликов 11 и прорези 20, предотвращающие взаимодействие с роликами 12. Толкатели 15, взаимодействующие с роликами, вращающимися в одну сторону, и толкатели 16, взаимодействующие с роликами, вращающимися в другую сторону, попарно соединены между собой осями 21. Оси 21 тягами 22 шарнирно соединены с осью 23. Ось 23 установлена в направляющем пазу 24, выполненном в кронштейне 6, и взаимодействует с устройством управления. Устройство управления содержит рычаг 25, водило 33, подпружиненную собачку 32, кулачок квадратной формы 28 с восьмизубым храповиком 29, подпружиненную собачку-фиксатор 30, кистевую тягу 41, локтевую тягу 35 и блочки 37, 38, 39, 40. Ось 23 непосредственно взаимодействует с рычагом 25, вращающимся на оси 26, закрепленной на неподвижной гильзе 1. Длина L роликов 11 и 12 равна ширине Н ступицы 5. В рычаг 25 установлен регулировочный винт 27, который взаимодействует с квадратным кулачком 28, установленным на центральной оси 2. Кулачок 28 имеет храповик 29 из восьми зубьев, который входит в зацепление с собачкой-фиксатором 30, установленной на неподвижной гильзе 1 и подпружиненной пружиной 31, и собачкой 32, установленной на водиле 33. Собачка 32 подпружинена пружиной 34. Водило 33 установлено на центральной оси 2. К одному концу водила 33 жестко присоединена локтевая тяга 35, а к другому концу - пружина 36, соединяющая водило 33 с неподвижной гильзой 1. Локтевая тяга 35 через блочок 37 выведена наружу. Через блочки 38, 39, 40 проложена кистевая тяга 41, которая также выведена наружу.

Протез сустава работает следующим образом. В исходном положении ролики 11 и 12 под действием пружин 13 вытолкнуты в клиновые щели 9, 10, тем самым запрещают поворот обоймы 4 относительно ступицы 5 в любую сторону. Таким образом, гильза 3 зафиксирована относительно гильзы 1. Рычаг 25 выставлен относительно оси 23 в необходимое положение. Регулировка положения рычага 25 производится регулировочным винтом 27. Для расфиксации протеза сустава производится натяжение локтевой тяги 35. При этом водило 33 поворачивается на центральной оси 2 и собачкой 32, входящей в зацепление с храповиком 29 кулачка 28, поворачивает кулачок 28 на 45° (один зуб). При этом собачка-фиксатор 30 проскальзывает по одному зубу храповика 29 и, западая за него, не позволяет кулачку 28 вернуться обратно. При снятии натяжения на локтевой тяге 35 водило 33 под действием пружины 36 возвращается назад. При этом собачка 32 водила 33 проскальзывает по храповику 29 кулачка 28 и западает за следующий зуб. При повороте квадратного кулачка 28 на 45° рычаг 25, взаимодействующий с кулачком 28 через регулировочный винт 27, поворачивается на оси 26 в направлении против часовой стрелки. Под действием рычага 25 ось 23 перемещается в направляющем пазу 24. Это движение тягами 22 передается на толкатели 15, 16, которые поворачиваются в разные стороны и своими отверстиями 17, 19 выводят ролики 11, 12 из клиновых щелей 9, 10, сжимая пружины 13. После этого гильза 3 свободно поворачивается и устанавливается на оси 2 в любое необходимое положение кистевой тягой 41. Затем следует повторное натяжение и отпускание локтевой тяги 35. Кулачок 28 снова поворачивается на угол 45°. При этом рычаг 25 возвращается в исходное положение, пружины 13 выталкивают ролики 11, 12 в клиновые щели 9, 10, переводя в исходное положение толкатели 15, 16, тяги 22, оси 21, 23, - и протез сустава снова в зафиксированном положении.