сустав протеза

Формула изобретения

Сустав протеза, содержащий неподвижную гильзу, центральную ось, подвижную гильзу, фиксирующее устройство с толкателем, отличающийся тем, что фиксирующее устройство выполнено в виде однорядной фрикционной шариковой муфты с наружной звездочкой, которая посредством кронштейна соединена с неподвижной гильзой, при этом звездочка выполнена с возможностью заклинивания шариков в обоих направлениях, обойма размещена внутри муфты и соединена посредством кронштейна с подвижной гильзой, а подпружиненный толкатель с закрепленными на нем штырями подвижно соединен со звездочкой с возможностью выталкивания подпружиненных шариков в противоположные стороны.

Описание изобретения к патенту

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

На фиг.1 представлен общий вид сустава протеза в разрезе (подвижная и неподвижная гильзы условно не показаны).

На фиг.2 представлено сечение А-А общего вида сустава протеза.

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.

Сустав протеза работает следующим образом.

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.

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.