Шарнирное устройство



Шарнирное устройство
Шарнирное устройство
Шарнирное устройство
Шарнирное устройство
Шарнирное устройство
Шарнирное устройство
Шарнирное устройство

 


Владельцы патента RU 2550001:

ОТТО БОК ХЕЛТКЭР ПРОДАКТС ГМБХ (AT)

Изобретение относится к медицине. Шарнирное устройство для коленного ортеза или коленного протеза с первой частью и выполненной с возможностью поворота относительно нее второй частью и средствами соединения для крепления шарнирного устройства на пользователе коленного ортеза или коленного протеза, а также с блокирующим устройством, которое препятствует повороту обеих частей относительно друг друга в направлении сгибания посредством расположенного на второй части с возможностью смещения элемента геометрического замыкания, который в положении блокировки входит с геометрическим замыканием в согласованную с первой частью выемку. Элемент геометрического замыкания установлен на второй части с возможностью поворота и имеет контур, который в положении блокировки выступает в выемку и в освобожденном положении позволяет поворот первой части мимо места опоры элемента геометрического замыкания. Изобретение обеспечивает для активного пациента с протезом возможность блокироваться пользователем даже в разогнутом (вытянутом) положении, чтобы обеспечить полное нагружение в особых ситуациях и, в частности, обеспечить надежную ходьбу и стояние во влажных зонах. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к шарнирному устройству для коленного ортеза или коленного протеза с первой частью и поворачивающейся относительно нее второй частью и средствами соединения для крепления шарнирного устройства на пользователе коленного ортеза или коленного протеза с блокирующим устройством, которое препятствует повороту обеих частей одной относительно другой в направлении сгибания за счет расположенного на второй части с возможностью смещения элемента геометрического замыкания, который в положении блокировки входит с геометрическим замыканием в согласованную с первой частью выемку.

Коленные шарниры, будь то для ортезов или для протезов, которые могут фиксироваться в определенном положении, называются как запорные коленные шарниры. Существуют различные формы исполнения запорных коленных шарниров, которые по большей части имеют целью обеспечить пользователю коленных шарниров максимально высокую безопасность. В частности, под носителями протезов понимается группа пациентов, в которую входят неактивные пациенты, в большинстве случаев старческого возраста, которым при ходьбе или стоянии запорный коленный сустав в разогнутом положении придает высокое чувство безопасности. Эта группа пользователей протезов не в состоянии избежать внезапного, нежелательного сгибания сустава компенсаторными движениями. Также в отношении пациентов с ортезами, блокировка в разогнутом положении оправдана, если имеющиеся мышцы недостаточны для того, чтобы стабильно фиксировать ногу в определенных ситуациях.

В DE 10351916 А1 показан протезный коленный сустав с верхней частью и закрепленной на ней посредством многоосного шарнирного устройства нижней частью. Нижняя часть постоянно свободно поворачивается в направлении разгибания, предусмотрен блокирующий элемент, который фиксирует боковой клапан гидравлического демпфирующего блока в открытом положении.

В DE 20 2006 007 461 U1 описан протезный коленный сустав с верхней частью и шарнирно закрепленной на ней нижней частью. Между верхней частью и нижней частью предусмотрено блокирующее и деблокирующее замыкающее устройство, которое в положении блокировки препятствует повороту верхней части относительно нижней части.

В DE 10311189 А1 описано вспомогательное ортопедическое средство с подвижными относительно друг друга частями и блокирующее устройство для блокировки обеих частей в заданном относительном положении и деблокировки частей для освобождения движения частей относительно друг друга. Вспомогательное ортопедическое средство выполнено, в частности, в качестве ортеза. Концевой участок нижней части шарнира снабжен радиальной выемкой, в которую входит с зацеплением установленный на верхней части шарнира блокировочный штифт своим нижним, соответствующим форме выемки концом. На своем верхнем конце блокировочный штифт переходит в цилиндрический сердечник, который аксиально перемещается внутри электрической катушки. Когда по катушке пропускается ток, блокировочный штифт втягивается вверх во внутреннюю полость катушки.

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы предложить шарнирное устройство, которое пригодно также для активного пациента с протезом, но которое дополнительно может блокироваться пользователем даже в разогнутом (вытянутом) положении, чтобы обеспечить полное нагружение в особых ситуациях и, в частности, обеспечить надежную ходьбу и стояние во влажных зонах.

Эта задача решается согласно изобретению за счет устройства с признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения и усовершенствованные варианты изобретения приводятся в зависимых пунктах формулы изобретения, в описании, а также на чертежах.

Шарнирное устройство согласно изобретению для коленного ортеза или коленного протеза с первой частью и поворачивающейся относительно нее второй частью и средствами соединения для крепления шарнирного устройства на пользователе коленного ортеза или коленного протеза, а также с блокирующим устройством, которое препятствует повороту обеих частей относительно друг друга в направлении сгибания за счет расположенного на второй части с возможностью смещения элемента геометрического замыкания, который в положении блокировки входит с геометрическим замыканием в согласованную с первой частью выемку, предусматривает, что элемент геометрического замыкания закреплен на второй части с возможностью поворота и имеет контур, который в положении блокировки выступает в выемку и в освобожденном положении позволяет поворот первой части мимо места опоры элемента геометрического замыкания. Блокировочное устройство с элементом геометрического замыкания и выемкой осуществляет запирание (стопорение) коленного шарнира в направлении сгибания путем блокировки относительного движения между первой частью и второй частью, обычно нижней частью и верхней частью. В принципе, место расположения элемента геометрического замыкания и выемки может быть свободно выбрано, ввиду более простого согласования и обслуживания элемент геометрического замыкания расположен, как правило, на нижней части шарнирного устройства, то есть на коленной рамке, между тем как выемка расположена на верхней части или коленной головке. В положении запирания шарнирного устройства, то есть в положении блокировки элемента геометрического замыкания, движению между коленной головкой и коленной рамкой препятствует установленный с возможностью вращения элемент геометрического замыкания. Чтобы коленный шарнир вновь мог свободно сгибаться в направлении сгибания, он должен быть деблокирован поворотом элемента геометрического замыкания. За счет этого контур, который выполнен не вращательно-симметричным, движется в положение, в котором исключается геометрически замкнутое сцепление элемента геометрического замыкания в выемке, которая поворачивается мимо элемента геометрического замыкания.

Элемент геометрического замыкания может быть предварительно напряжен пружинным нагружением в направлении положения блокировки. За счет этого элемент геометрического замыкания может автоматически войти в выемку, если первая часть и вторая часть шарнирного устройства ориентированы одна относительно другой так, что достигнуто положение блокировки. Если элемент геометрического замыкания находится в освобожденном положении, когда обе части шарнирного устройства не находятся в положении блокировки, движение сгибания и движение разгибания может осуществляться без каких-либо затруднений. Если пользователь шарнирного устройства использует блокировочное устройство, например, в согнутом положении колена и затем происходит разгибание (вытягивание) сустава в направлении разгибания, элемент геометрического замыкания вследствие предварительного пружинного нагружения автоматически входит в выемку и блокирует вторую часть, препятствуя относительному движению в направлении первой части.

Элемент геометрического замыкания может быть выполнен в виде пальца круглого или овального поперечного сечения с уплощенным образованием прохода для первой части. Уплощение на пальце может быть выполнено посредством шлифования, фрезерования или созданием выемки, которая является прямой, круглой или специальной подогнанной. Затем уплощение пальца обеспечивает свободное движение первой части относительно второй части, так что первая часть в зоне уплощения поворачивается мимо пальца. При овальной форме сечения пальца вторая часть в освобожденном положении поворачивается мимо контура с короткими осями, а в положении блокировки контур с длинной осью входит в выемку.

Кроме того, может быть предусмотрено, что элемент геометрического замыкания установлен эксцентрично и вращением вокруг оси качаний выходит из выемки, занимая освобожденное положение, или вновь входит в выемку, занимая положение блокировки.

Шарнирное устройство выполнено предпочтительно как моноцентрическое шарнирное устройство, шарнирное устройство предпочтительно выполнено также водостойким и, при определенных условиях, водонепроницаемым в отношении окружающей среды. Ввиду моноцентрического исполнения шарнирного устройства, оно имеет относительно простую конструкцию, так что обеспечивается прочность коленного шарнира, с помощью которого пользователь может осуществлять множество активных действий. Также моноцентрические шарнирные устройства, например, с гидравлическим или пневматическим демпфирующим устройством, которые применяются для управления на фазе переноса (замаха), годятся для активных пользователей, а также для высоких напряжений, ввиду прочной и простой конструкции. Поэтому, несмотря на простую форму осуществления шарнира при примерно одинаковых функциях, в сравнении с шарнирами с электронным управлением, обеспечивается большая независимость и, кроме того, большая надежность.

Чтобы избежать непроизвольной блокировки или разблокирования шарнирного устройства, элемент геометрического замыкания установлен со стопорением от проворачивания на второй части, так что разблокировка или блокировка может быть осуществлена лишь после устранения стопорения. Нагруженное пружиной фиксирующее устройство может осуществлять геометрически замкнутое стопорение элемента геометрического замыкания. Возможны и предусмотрены альтернативные фиксирующие устройства, например, с электромагнитным или моторным силовым напряжением фиксирующего устройства. И лишь посредством осознанного удаления фиксирующего устройства из положения фиксации элемент геометрического замыкания может быть выведен из положения блокировки в освобожденное положение и наоборот. Для этого элемент геометрического замыкания может быть выполнен с возможностью перемещения вдоль своей оси вращения. С фиксирующим устройством так же, как и с элементом геометрического замыкания, может быть согласовано устройство передачи гаптической обратной связи, например, криволинейная траектория, вдоль которой должен перемещаться элемент геометрического замыкания, так что требуется преодолеть фиксирование или сопротивление движению. Затем фиксирование в соответствующем конечном положении генерирует механический импульс, который пользователь воспринимает как гаптическую обратную связь, что элемент геометрического замыкания или фиксирующее устройство находится в одном или другом положении.

Между первой частью и второй частью шарнирного устройства расположен предпочтительно демпфер, в частности гидравлический демпфер, который помимо управления на фазе переноса как результата сопротивления движению осуществляет также демпфирование на конечной стадии сгибания и демпфирование в конце хода разгибания. Управление на фазе переноса проистекает во время фазы переноса при ходьбе посредством выполненной соответствующим образом характеристики демпфирования. Эта характеристика выполнена таким образом, что для соответствующего пользователя создается гармоничная диаграмма ходьбы. Частью гармоничной диаграммы ходьбы является демпфирование в конце хода разгибания, а также демпфирование на конечной стадии сгибания, которое может быть достигнуто за счет исполнения проточных каналов внутри демпфера. Если демпфер выполнен как гидравлический демпфер, происходит отток вытесненной движением поршня гидравлической жидкости, например, через отверстие в поршневом штоке. В этом отверстии оканчивается узкий, например, спиральный канал, который выполнен в поршневом штоке. Как только поршень перекрывает отверстие и жидкость должна вытекать через канал, благодаря эффекту дросселирования и специальной геометрии канала происходит последовательное (постепенное) повышение демпфирования. Чем больше сокращается проточное поперечное сечение, тем больше повышается демпфирование. Для стороны сгибания и стороны разгибания могут быть выполнены каналы различной геометрии, чтобы обеспечить различное демпфирование в направлении сгибания и направлении разгибания.

Предпочтиельно может быть предусмотрено, что выемка расположена на первой части шарнирного устройства так, что положение блокировки создается в разогнутом положении этого шарнирного устройства.

Элемент геометрического замыкания может быть согласован с ограничивающими поворот упорами, так что, например, при овальном исполнении элемента геометрического замыкания поворот не может превышать установленного максимального угла поворота, например, 90° или 180°. В зависимости от формы уплощения или выемки в выполненном, например, как палец элементе геометрического замыкания, также в другом, кроме круглого, поперечном сечении элемента геометрического замыкания может быть предусмотрено ограничение зоны вращения для элемента геометрического замыкания.

С фиксирующим устройством, в целях предохранения элемента геометрического замыкания от непреднамеренного срабатывания, может быть согласован исполнительный элемент с дистанционным управлением, который как устраняет фиксацию, так и выводит из положения блокировки в освобожденное положение и, при определенных условиях - обратно, элемент геометрического замыкания.

Ниже на основе прилагаемых чертежей поясняются примеры осуществления изобретения, при этом показаны:

Фиг. 1 - схематичное изображение протезного коленного сустава на виде сбоку в положении блокировки;

Фиг. 2 - протезный коленный сустав в освобожденном положении;

Фиг. 3 - элемент геометрического замыкания в виде пальца;

Фиг. 4 - изображение в разрезе элемента геометрического замыкания;

Фиг. 5 - детальное изображение фиксирующего устройства;

Фиг. 6 - два изображения варианта протезного коленного сустава;

Фиг. 7 - два детальных изображения с фиг. 6.

На фиг. 1 представлено схематичное изображение протезного коленного шарнира 1 на виде сбоку со стержнем 2 бедра для установки на пользователе коленного шарнира, а также с трубкой 3 голени. Стержень 2 бедра служит для приема культи бедра, а трубка 3 голени служит для приема непоказанного протеза стопы. Между стержнем 2 бедра и трубкой 3 голени расположен протезный коленный шарнир 1, который имеет первую часть 14 и установленную на ней с возможностью поворота вторую часть 15. Первая часть 14 обозначена обычно как верхняя часть протезного коленного шарнира 1, а вторая часть 15 обычно - как нижняя часть. Протезный коленный шарнир 1 в представленной форме осуществления выполнен как моноцентрический коленный шарнир, вторая часть 15, которая может называться также как рамка коленного шарнира, поворачивается вокруг оси 6 поворота относительно первой части 14, которая может быть названа также как головка коленного шарнира. На первой части 14 дорсально к оси 6 поворота расположено гидравлическое демпфирующее устройство 5 в форме гидравлического демпфера, точка опоры на второй части 15 находится вентрально к оси 6 поворота. Кроме того, на второй части 15 расположен элемент 4 геометрического замыкания, который выполнен как поворотный палец. На фиг. 1 показан протезный коленный шарнир 1 в положении блокировки, поворотный палец 4 входит в выемку 40, которая выполнена на первой части 14. Выемка 40 находится на наружном контуре первой части 14, которая поворачивается мимо элемента 4 геометрического замыкания, когда протезный коленный шарнир 1 сгибается. В представленном заблокированном положении выполненный как палец элемент 4 геометрического замыкания стопорит движение сгибания между первой частью 14 и второй частью 15. В принципе, элемент 4 геометрического замыкания может быть расположен также на первой части 14, а выемка 40 выполнена на второй части 15.

Далее, на фиг. 1 представлено фиксирующее устройство 13, которое расположено на элементе 4 геометрического замыкания. Фиксирующее устройство 13 служит для переключения элемента 4 геометрического замыкания, а также для включения или выключения механического замка протезного коленного шарнира 1. Ниже поясняется более детально конструкция, а также принцип действия фиксирующего устройства 13. Посредством рычага 24 элемент 4 геометрического замыкания может поворачиваться из показанного положения блокировки в освобожденное положение и наоборот. При этом блокирование осуществляется в разогнутом (распрямленном) положении, элемент 4 геометрического замыкания поворачивается в выемку 40 и приводит в действие запирание с геометрическим замыканием.

На фиг.2 показан протезный коленный шарнир 1 в согнутом положении. Стержень 2 бедра и трубка 3 голени смещены относительно друг друга вокруг оси 6 поворота, гидравлический демпфер 5 укорочен относительно блокировочного устройства с фиг.1. На первой части 14 видна выемка 40, которая в показанном примере осуществления имеет полукруглый контур. Эта выемка 40 проделана в контуре первой части 14, которая при сгибании протезного коленного шарнира 1 поворачивается мимо элемента 4 геометрического замыкания. Элемент 4 геометрического замыкания имеет ассиметричный контур, в показанном примере осуществления зона элемента 4 геометрического замыкания, которая ответственна за блокировку, выполнена в форме полукруга. Если другая половинка полукруга без материала расположена напротив выемки 40, то элемент 4 геометрического замыкания находится в освобожденном положении, массивная часть элемента 4 геометрического замыкания входит в выемку 40, либо полностью, либо частично, протезный коленный шарнир 1 запирается относительно сгибания. Благодаря полукруглой форме как элемента 4 геометрического замыкания, так и выемки 40 и блокировки в разогнутом положении не обязательно, что элемент 4 геометрического замыкания входит полностью в выемку, наоборот, для осуществления запирания достаточно лишь относительно небольшого перекрытия и входа внутрь массивной части. Как только элемент 4 геометрического замыкания из положения блокировки переместился в освобожденное положение и первая часть 14 повернулась вокруг оси 6 поворота относительно второй части 15 так, что выемка 40 настолько сместилась относительно элемента 4 геометрического замыкания, что массивная часть элемента 4 геометрического замыкания не может больше войти в выемку 40, протезный коленный шарнир 1 может постоянно сгибаться и разгибаться до новой блокировки.

При этом элемент 4 геометрического замыкания может быть снабжен предварительным напряжением, в частности пружинным нагружением, которое поджимает элемент 4 геометрического замыкания в положение блокировки. На фиг.2 показано положение, в котором первая часть 14 провернулась настолько, что элемент 4 геометрического замыкания больше не скользит ниже выемки 40 вдоль слегка изогнутого наружного контура. Элемент 4 геометрического замыкания находится на нижней кромке первой части 14 в положении, в котором он мог бы войти в выемку 40. Дальнейшее сгибание может осуществляться без каких-либо затруднений. Если протезный коленный шарнир 1, исходя из положения на фиг.2 разгибается, то нижняя сторона первой части 14 вступает в контакт с элементом 4 геометрического замыкания таким образом, что он поворачивается в освобожденное положение. Затем элемент 4 геометрического замыкания при дальнейшем разгибании скользит вдоль обращенного к элементу 4 геометрического замыкания контура первой части 14, пока не достигает выемки 40. Затем элемент 4 геометрического замыкания вследствие пружинного нагружения автоматически поворачивается в положение блокировки и блокирует протезный коленный шарнир 1 в разогнутом положении, как это показано на фиг.1.

На фиг.3 показан элемент 4 геометрического замыкания в детальном изображении. Элемент 4 геометрического замыкания выполнен как цилиндрический палец с расположенным посередине уплощением (лыска) 9. Уплощение 9 служит для обеспечения относительного движения между первой частью 14 и второй частью 15. За счет уплощения 9 обеспечивается пространство для поворота мимо, соответственно, сквозного поворота первой части через уплощение 9, так что протезный коленный шарнир 1 может сгибаться. По меньшей мере, на одном концевом участке элемента 4 геометрического замыкания выполнена выемка 7 для приема фиксирующего штифта. Посредством фиксирующего штифта, который поясняется более детально на фиг.5, элемент 4 геометрического замыкания защищен от непреднамеренного проворачивания.

На фиг.4 показано положение в разрезе, в котором помечены две выемки 7 под фиксирующий штифт, одна выемка 7 фиксирует элемент 4 геометрического замыкания в положении блокировки, другая - в освобожденном положении.

На фиг.5 представлены два изображения фиксирующего устройства 13. На фиксирующем устройстве 13 установлено устройство 12 для переключения, соответственно для включения или выключения, механического замка. Устройство 12 переключает между позициями «замкнуто» и «разомкнуто». При этом в устройстве 12 предусмотрен исполнительный элемент 11, посредством которого фиксирующий штифт 10 может перемещаться в выемку 7 или покидать выемку 7. Исполнительный элемент 11 служит для нагружения фиксирующего штифта 10 вынуждающей силой, которая либо перемещает фиксирующий штифт из выемки 7, либо поджимает в выемку 7 внутри элемента 4 геометрического замыкания.

Представленный механизм блокировки и разблокировки с элементом 4 геометрического замыкания аналогичен вытяжной шпонке по его применению в механической коробке передач. При этом элемент 4 геометрического замыкания может срабатывать с дистанционным управлением, например, посредством рычага 24, как он показан на фиг.1, вручную или через исполнительный элемент. Могут быть предусмотрены также другие исполнительные элементы, например, колпачок с накаткой или двигатель. В изображенном примере осуществления рычаг 24 может поворачиваться вниз вокруг оси поворота элемента 4 геометрического замыкания, так что первая часть 14 протезного коленного шарнира 1 может поворачиваться через уплощение 9. В заблокированном состоянии движению между первой частью 14 и второй частью 15 препятствует массивная часть половинчатого пальца. Запирание протезного коленного шарнира 1 может осуществляться лишь в разогнутом положении колена, так как лишь в этом положении может быть исключено относительное движение между первой частью 14 и второй частью 15 посредством вхождения с геометрическим замыканием в выемку 40 массивной части элемента 4 геометрического замыкания.

Элемент 4 геометрического замыкания может быть установлен в желаемом положении посредством фиксирующего устройства 13, предпочтительно посредством фиксирующего штифта 10, который пружинным нагружением, кабельной тягой или двигателем поджимается в соответствующую выемку 7 внутри элемента 4 геометрического замыкания и тем самым исключает проворачивание элемента 4 геометрического замыкания относительно второй части 15, то есть места ее опоры. Преодоление пружинной силы, то есть снятие запирания с элемента 4 геометрического замыкания, осуществляется предпочтительно вручную или также дистанционным управлением, так что в этом случае элемент 4 геометрического замыкания может быть переключен между открытым положением и положением запирания.

Если носитель протеза использует механизм блокирования при согнутом колене, элемент 4 геометрического замыкания перемещается в положение блокировки, но протезный коленный шарнир 1 по-прежнему остается свободно подвижным в направлении сгибания. При разгибании (распрямлении) протезного коленного шарнира 1 элемент 4 геометрического замыкания вновь поворачивается в освобожденное положение, в котором шарнир не заперт. Если отсутствует длительное нагружение элемента 4 геометрического замыкания в направлении положения блокировки, протезный коленный шарнир 1 остается не запертым. Если в направлении положения блокировки существует напряжение или предварительное нагружение, элемент геометрического замыкания при достижении разогнутого положения автоматически входит в выемку 40 и блокирует протезный коленный шарнир 1.

При приведении в действие фиксирующего устройства 13 также при запирающем устройстве посредством элемента 4 геометрического замыкания предпочтительно, если пользователь протеза получает гаптическую обратную связь, чтобы неоднократным образом обратить внимание пользователя протеза на то, что произошло переключение между деблокированным и заблокированным состоянием.

Вместо половинчатого пальца элемент геометрического замыкания может быть выполнен также в виде поворотной планки с соответствующим исполнительным рычагом 24 и предварительным пружинным нагружением. Выемка 40 в этом случае выполнена уже не как полукруг, а как соответствующая поперечному сечению планки выемка.

Протезный коленный шарнир 1 представляет собой так называемый моноцентрический модульный, облегченный коленный шарнир с интегрированным миниатюрным гидравлическим устройством 5. Гидравлическое устройство 5 используется для управления на фазе переноса и создает при этом динамические сопротивления движению, которые оптимизируют диаграмму ходьбы тем, что они исключают слишком большой сквозной поворот при сгибании или слишком жесткое соударение при разгибании. Запирание протезного коленного шарнира осуществляется элементом 4 геометрического замыкания посредством рычага 24 или другого исполнительного элемента. Рычаг 24, элемент 4 геометрического замыкания или исполнительный элемент посредством винта с накаткой, установочного винта или аксиально перемещающегося пальца, могут быть зафиксированы в соответствующем конечном положении как в положении блокировки, так и в освобожденном положении. Оба положения с соответствующими выемками 7 представлены на фиг.4. При этом элемент 4 геометрического замыкания может фиксироваться как в положении блокировки, так и в освобожденном положении.

На фиг.6 представлены два изображения протезного коленного шарнира 1 в закрытом и открытом положениях. На левом изображении первая часть 14 или верхняя часть показана в положении блокировки. Верхняя часть 14 установлена шарнирно вокруг оси 6 поворота, на поворотное движение может влиять демпфирующее устройство 5. Элемент 4 геометрического замыкания установлен с возможностью поворота вокруг оси 44 поворота на нижней части 15. В отличие от формы осуществления с фиг.1 и 2, элемент 4 геометрического замыкания установлен вокруг оси 44 поворота, которая расположена эксцентрично относительно элемента 4 геометрического замыкания. Поэтому элемент 4 геометрического замыкания в зоне входа в выемку 40 имеет также поперечное сечение в форме полного круга, так как при повороте элемента 4 геометрического замыкания из положения блокировки в освобожденное положение элемент 4 геометрического замыкания может поворачиваться из выемки 40 и может оставаться за пределами траектории поворота, которая проходимая обратно при повороте от верхней части 14.

Чтобы обеспечить поворот элемента 4 геометрического замыкания из выемки 40, на нижней части 14 предусмотрен вырез 41, в который элемент 4 геометрического замыкания может поворачиваться.

На правом изображении показан протезный коленный шарнир 1 в освобожденном положении, в котором элемент 4 геометрического замыкания повернулся из выемки 40 в верхней части 14 и повернулся в вырез 41 в нижней части 15. В освобожденном положении верхняя часть 14 может повернуться мимо элемента 4 геометрического замыкания, так что блокировка не происходит.

Подходящий выбор положения оси 44 поворота позволяет создавать различные выгодные положения. Так, например, без пружинного нагружения положение оси 44 поворота может быть выбрано таким образом, что постоянно создается освобожденное положение, как оно показано на правой части фиг.6; в альтернативном варианте может быть осуществлено ориентирование в направлении выемки 40 верхней части 14, так что протезный коленный шарнир 1 блокируется в принципе без отдельного движения разблокирования.

Круглая форма элемента 4 геометрического замыкания, а также выемки 40 и выреза 41, позволяют эффективно препятствовать отжиманию элемента 4 геометрического замыкания из положения блокировки, если верхняя часть 14 перемещается вокруг оси 6 поворота в направлении сгибания. На фиг.7 в детальном изображении показаны различные положения элемента геометрического замыкания. На верхнем изображении протезный коленный шарнир 1 находится в положении блокировки, элемент 4 геометрического замыкания повернут вокруг своей оси 44 поворота в направлении верхней части 14, так что поворотное движение верхней части 14 не может осуществиться. На нижнем изображении элемент 4 геометрического замыкания повернут вокруг установленной на нижней части 15 оси 44 поворота из выемки 40, так что верхняя часть 14 может поворачиваться мимо нижней части 15, так что протезный коленный шарнир 1 может сгибаться. В виде альтернативы круглому исполнению поперечного сечения может быть предусмотрен также эллиптический или угловатый контур элемента 4 геометрического замыкания.

1. Шарнирное устройство для коленного ортеза или коленного протеза с первой частью (14) и выполненнй с возможностью поворота относительно нее второй частью (15) и средствами (2) соединения для крепления шарнирного устройства (1) на пользователе коленного ортеза или коленного протеза, а также с блокирующим устройством (4, 40), которое препятствует повороту обеих частей (14, 15) относительно друг друга в направлении сгибания посредством расположенного на второй части (15) с возможностью смещения элемента (4) геометрического замыкания, который в положении блокировки входит с геометрическим замыканием в согласованную с первой частью (14) выемку (40), отличающееся тем, что элемент (4) геометрического замыкания установлен на второй части (15) с возможностью поворота и имеет контур, который в положении блокировки выступает в выемку (40) и в освобожденном положении позволяет поворот первой части (14) мимо места опоры элемента (4) геометрического замыкания.

2. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент (4) геометрического замыкания предварительно напряжен пружинным нагружением в направлении положения блокировки.

3. Шарнирное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что элемент (4) геометрического замыкания выполнен в виде пальца круглого или овального поперечного сечения с уплощением (9) для образования прохода для первой части (14).

4. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент (4) геометрического замыкания установлен эксцентрично на второй части (15).

5. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено как моноцентрическое шарнирное устройство.

6. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено водонепроницаемым в отношении окружающей среды.

7. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент (4) геометрического замыкания установлен с защитой от проворачивания на второй части (15).

8. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что нагруженное пружиной фиксирующее устройство (7) образует геометрически замкнутое стопорение элемента геометрического замыкания.

9. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент (4) геометрического замыкания выполнен с возможностью перемещения вдоль своей оси вращения.

10. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что между первой частью (14) и второй частью (15) расположен демпфер (5).

11. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что выемка (40) расположена на первой части (14) так, что положение блокировки создается в разогнутом положении шарнирного устройства.

12. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что с элементом (4) геометрического замыкания согласованы ограничивающие поворот упоры.

13. Шарнирное устройство по п.1, отличающееся тем, что с фиксирующим устройством (7, 10) согласован исполнительный элемент с дистанционным управлением.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для осуществления способа управления искусственным ортезом или протезом сустава нижней конечности содержит регулируемое создающее сопротивление приспособление, которое расположено между двумя установленными шарнирно относительно друг друга компонентами искусственного ортеза или протеза коленного сустава, управляющий блок и датчики для получения информации о состоянии устройства.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к области протезирования и к устройствам для гашения механических колебаний, предназначенным для производства искусственных частей тела, в частности, нижних конечностей.

Группа изобретений относится к медицине. Способ управления искусственным ортезом или протезом сустава нижней конечности содержит создающее сопротивление приспособление, которое снабжено по меньшей мере одним исполнительным механизмом, с помощью которого изменяется сопротивление сгибанию и/или сопротивление разгибанию в зависимости от данных датчиков.

Изобретение относится к медицине. Коленный шарнир экзоскелетона содержит роликовую обгонную муфту 1 с поводковой вилкой 2, электродвигатель 10, нормально замкнутый управляемый выключатель 12, выключатель 13, установленный на валу 7 голенного звена 8 датчик момента 29, управляемый переключатель 14, резистор 15, первый 22, второй 23, третий 28 и четвертый 31 пороговые элементы, датчик 24 угла относительного поворота бедренного 5 и голенного 8 звеньев экзоскелетона, элемент «И» 30, задатчик 26 требуемого угла фиксации коленного шарнира, элемент сравнения 27.

Изобретение относится к протезированию нижних конечностей. Механизм коленного шарнира содержит верхнюю опорную головку с креплением гильзы бедра, нижний опорный кронштейн с креплением трубки голени, переходное кинематическое звено, по меньшей мере две оси вращения, а также голенно-откидное устройство.

Изобретение относится к ортопедическому коленному суставу, содержащему верхнюю часть, на которой расположены верхние соединительные средства, установленную с возможностью поворота на верхней части нижнюю часть с соединительными средствами для протезных компонентов и упор для ограничения движения распрямления, а также к способу управления ортопедическим коленным суставом.

Изобретение относится к медицине. .

Изобретение относится к области медицины, в частности к управлению пассивным протезом коленного сустава. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к искусственным частям тела, и предназначено для протезирования нижних конечностей. .

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедии. .

Изобретение относится к медицине. Протезный коленный сустав содержит верхнюю часть, которая имеет верхние средства соединения, и установленную с возможностью поворота на верхней части нижнюю часть, которая имеет нижние средства соединения. Протезный коленный сустав снабжен имеющим вход и выход вакуумным насосом, который приводится в действие за счет относительного движения верхней части относительно нижней части. Вакуумный насос снабжен выпускным трубопроводом с обратным клапаном. Вакуумный насос интегрирован в верхнюю часть и соединен с вакуумным стволом. Изобретение обеспечивает улучшение фиксации на культе бедра. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу управления ортезом или протезом сустава нижней конечности. Способ содержит создающее сопротивление приспособление, которое снабжено по меньшей мере одним исполнительным механизмом, с помощью которого изменяется сопротивление сгибанию и/или сопротивление разгибанию в зависимости от данных датчиков. Причем во время использования сустава с помощью датчиков обеспечивается информация состояния. Посредством датчиков по меньшей мере одного приспособления для измерения моментов и/или сил определяют по меньшей мере один момент и одну силу, или два момента и одну силу, или две силы и один момент. Данные датчиков по меньшей мере двух определяемых величин связывают друг с другом с помощью математической операции и вычисляют за счет этого по меньшей мере одну вспомогательную переменную, которую используют в качестве основы для управления сопротивлением сгибанию и/или сопротивлением разгибанию. Причем в качестве вспомогательной переменной вычисляют расстояние вектора силы реакции грунта от приспособления для измерения моментов и/или сил посредством деления момента на силу. Использование изобретения обеспечивает возможность согласования в зависимости от ситуации сопротивления сгибанию и сопротивления разгибанию. 4 н. и 45 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к способу управления искусственным ортезом или протезом коленного сустава, на котором располагают компонент голени и взаимодействующее с ним создающее сопротивление приспособление, содержащее по меньшей мере один исполнительный механизм, с помощью которого изменяется сопротивление сгибанию в зависимости от данных датчиков, которые определяются посредством датчика во время использования ортеза или протеза коленного сустава, при этом исключительно с помощью по меньшей мере одного инерциального датчика определяют абсолютный угол компонента голени, определенный угол сравнивают по меньшей мере с одним предельным значением и при достижении предельного значения изменяют сопротивление сгибанию. Изобретение позволяет создать гармоничную картину ходьбы. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх