Протез верхней конечности

 

союзсзззз 1 О П И С А ()598608 налйстиме .

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.05.74 (21}2033373/28-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03,78, Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания 28.02.78. (51) М. Кл.А 61 F 1/06

Государственный комитет

С0ВВТВ Министров СССР

IIo делам изобретений н открытий (53) УДК 615.477.21:.616-089.28 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Илюхин и Ю. В. Илюхин (71) Заявитель (54) ПРОТЕЭ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ

Изобретение относится к протезированию. в частности к протезам верхних конечностей.

Известен протез верхней конечности, содержащий гильзы плеча и предплечья, локтевой механизм, искусственную кисть с косметической оболочкой, имеющую корпус, пальцы, механизм схвата в виде рычагов, управляющей тяГи и возвратных пружин.

Недостатком известного протеза является трудность дозирования силы сжатия для надежного удерживания предмета и необходимость сжимать предмет с избытком силы. При недостаточной силе сжатия предмет не удерживается. Недостаток этот проявляется особенно сильно, если формы предмета и сжатой кисти не соответствуют друг другу и контакт имеется только в немногих местах, а также в том случае, если предмет не может быть целиком охвачен пальцами кисти.

Цель изобретения — повышение надежности схвата предметов при малой силе их сжатия.

Для этого механизм схвата имеет подвижно установленный в гильзе предплечья вакуумный насос с поршнем и цилиндром, которые шарнирно связаны соответственно с управляющей тягой и пальцами, Одна из возвратных пружин установлена между цилиндром и поршнем, а пальцы выполнены в виде жестких трубок с отверстиями, связанных трубопроводами с вакуумным насосом и охваченных эластичными трубками с отверстиями и кольцевыми выступами на поверхности, образующими замкнутые камеры-присоски между эластичными трубками и расположенной поверх них косметической оболочкой. Кроме того, ваку-. умный насос снабжен клапаном выпуска воздуха.

III На фиг. 1 изображен протез верхней конечности, общий вид; на фиг. 2 — искусственная кисть, разрез; на фиг. 3 — вакуумный насос, разрез.

Протез верхней конечности содержит гильзу 1 плеча, гильзу 2 предплечья, локтевой механизм (на чертеже не изображен), искусственную кисть 3 с косметической оболочкой 4, имеющую корпус 5, пальцы 6 и механизм схвата в виде рычагов 7 —.9, управляющей тяги 10 и возвратных пружин 11. 12, имеющий \ сз подвижно установленный в гильзе 2 предплечья вакуумный насос 13 с поршнем 14 и цилиндром 15, которые шарнирно связаны с управляющей тягой 10 и пальцами 6. Причем пружина 12 установлена между цилиндром 15 поршнем 14, а пальцы 6 выполнены в виде д жестких трубок 16 с отверстиями. связанны:.598008

Формула изобретения

50 трубопроводами 17 с вакуумным насосом, oxBdченных эластичными трубками 18 с отверстиями и кольцевыми выступами 19 на поверхности, образующими замкнутые камеры-присоски между эластичными трубами и расположенной поверх них косметической оболочкой 4. Кроме того. вакуумный насос снабжен клапаном 20 выпуска воздуха, состояшим нз поршня 21, резиновой прокладки 22, пружины

23 и пробки 24 с отверстиями для выхода воздуха.

Устройство работает следуюшим образом.

При захватывании предмета усилие, приложенное к управляющей тяге 10, вызывает растяжение возвратной пружины 11 и поршень 14 сжимает возвратную пружину 12 внутри цилиндра 15. Однако до тех пор, пока пальцы протеза не соприкоснутся с предметом и не разовьют определенное усилие сжатия, поршень останется прижатым к дну цилиндра. В результате этого цилиндр с поршнем перемешаются как единое целое, скользя по опорным выступам 25, и пальцы кисти сжимаются.

При достижении определенного усилия сжатия (сила, приложенная к поршню, превышает силу предварительного сжатия пру>жины 12) поршень начнет перемещаться относительно ци линдра. Это усилие таково, что кольцевые выступы 19 на эластичной трубкс 18 пальцев и сама трубка снимаются в соответствии с .»арактером поверхности предмета и обес:сечивают плотный охват его поверхности присоской.

При этом образуются замкнутые пространства между частью повсрхности предмета и косметической оболочкой, ограниченныс кольцевым выступом.

Перемесцение поршня относительно цилиндра благодаря pãо связи посредством трубопроводов 17 с внутренними полостями пальцев вызывает падение давления воздуха внутри последних и приводит к втягиванию косметической оболочки в отверстия эластичной трубки 18. Глубина втягивания косметической оболочки 4 невелика и ограничивается. глуоиной внешней широкой части отверстий эластичной трубки.

В замкнутых пространствах между оболочкой и предметом давление понижается, что обеспечивает присос удерживаемого предмета к пальцам протеза. Дальнейшее увеличение сжатия пружины 12 сопровождается увеличением силы сжатия предмета и глубины вакуума, а следовательно, и силы присоса.

Эффективность работы устройства можно представить как отношение приращения силы присоса предмета к прирашению силы его сжатия сверх силы предварительного сжатия.

Эффективность тем выше, чем меньше начальный объем вакуумной системы (при раскрытой кисти) и чем меньше площадь поршня вакуумного насоса. Кроме того, поскольку уменьшение площади поршня насоса при неизменном начальном объеме вакуумной системы сопровождается увеличением хода поршня, то эффективность повышается при умень1о

15 .о

?s зо

35 ао

as шении жесткости пружины 12, так как от деформации пруiKHHl>I уменьшается дополнительное сжатие предмета.

Пружина 12 имеет малую жесткость и такую д.шну, которая позволяет при установке ее в насос получить необходимую силу предварительного сжатия. Таким ооразом, значительному смещению управляющей тяги соответствует малый рост сжатия предмета и значительное увеличение силы присоса. Такие характеристики необходимы при работе с хрупкими предметами.

При отпускании предмета в результате совместного действия пружин 12 и 11 поршень вдвигается в цилиндр, давление внутри пальцев повышается, что приводит к уменьшению силы присоса. При достижении поршнем дна цилиндра присос прекращается. Однако усилие сжатия еше соответствует предварительному поджатию пружины.

При дальнейшем уменьшении силы натяжения управляюшей тяги 10 происходит уменьшение силы сжатия предмета и, наконец, нарушение контакта с ним и разжатие кисти.

Если при длительном удержании предмета в пневмосистему в результате ее негерметичности проник воздух, То его автоматически удаляют при разжатии кисти благодаря действию клапана, состоящего из элементов 21—

24 и срабатываюшего при превышении давления внутри нневмосистсмы выше установленного уровня. С целью устранения залипания присосок при отпускании предмета клапан регулируется таки»1 образом, чтобы при разжатой кисти под присосками установилось некоторое избыточное давление.

1. Протез верхней конечности, содержащий гильзу плеча, гильзу предплечья, локтевой механизм, искусственную кисть с косметической оболочкой, имеющую корпус, пальцы, механизм схвата в виде рычагов, управляюшей тяги и возвратных пружин, отличающийся тем, что, с целью „повышения надежности схвата предметов при малой силе их сжатия, механизм схвата имеет подвижно установленный в гильзе предплечья вакуумный насос с поршнем и цилиндром, которые шарнирно связаны соответственно с управляюшей тягой и пальцами, одна из возвратных пружин установлена между цилиндром и поршнем, а пальцы выполнены в виде жестких трубок с отверстиями, связанных трубопроводами с вакуумным насосом, охваченных эластичными трубками с отверстиями и кольцевыми выступами на поверхности, образующими замкнутые камерыприсоски >между эластичными трубками и расположенной поверх них косметической оболочкой, 2. Протез по п. 1, отличающийся тем, что вакуумный насос снабжен клапаном выпуска воздуха.