CN201005810Y - 用于膝关节的油压缓冲装置及具有该油压缓冲装置的膝关节 - Google Patents

Abstract

一种用于膝关节的油压缓冲装置，可用以设置在一膝关节。膝关节包括相连结的一第一关节座及一第二关节座，第一关节座适于连接一小腿义肢，第二关节座适于连接一大腿义肢。油压缓冲装置包含一油压缸、一第一活塞件以及一流量调整元件。油压缸内部形成有上下相间隔的一第一储油容室以及一第二储油容室，而流量调整元件设置在两储油容室之间，用以调整流通于两储油容室之间的液压油流量。

Description

用于膝关节的油压缓冲装置及具有该油压缓冲装置的膝关节

技术领域

本实用新型涉及一种膝关节，特别是指一种用以装设在义肢膝关节油压缓冲装置，以及装设有油压缓冲装置的膝关节。

背景技术

参阅图1、图2，为一种习知的膝关节9、其包括一第一关节座91、一第二关节座92、一连动杆组93以及一设置在第一关节座91内的油压机构94。第二关节座92顶部可连接一大腿护套90而供与人体大腿残肢套合，第一关节座91呈中空管状而底端可连接一小腿义足95，第一关节座91与第二关节座92借助连动杆组93相连接并且可相对位移，而使膝关节9处于一伸直状态(见图1)及一弯曲状态(见图2)。

油压机构94包括上下间隔形成于第一关节座91内并且可供容装液压油的一上油室941及一下油室942、一连通上油室941与下油室942的油路通道943、一伸入两油室941、942的驱动轴944、一连接驱动轴944底端并且位在下油室942的活塞体945，以及一抵接在活塞体945下方的压缩弹簧946，驱动轴944顶端则与连动杆组93连接。

如图1所示，当膝关节9处在伸直状态时，第二关节座92位于第一关节座91的顶端上方，活塞体945位于下油室942顶部，如图2所示，当膝关节9处在弯曲状态时，第二关节座92相对于第一关节座91往前倾，并且透过连动杆组93以及驱动轴944而将活塞体945往下压迫，使得上油室941的液压油被由油路通道943挤向下油室942，使得整个油压机构94由此达到油压缓冲的效果。

由于此种膝关节9中，当活塞体945受到压迫时，液压油流经通道943的流量大小是一定的，并无法调整，所以，当油路通道943的流量设计较小，而使用者要进行较快步行走时，受限于油路通道943所允许的流量，就会产生油压机构94的活塞体945的进退无法及时反映第一关节座91与第二关节座92的相对位移而使得使用者无法进行快步行走。但若将油路通道943的流量设计较大，当使用者的体重较重或欲进行较缓速行走时的时候就会发生油压机构94所能提供的缓冲效果不佳，而让使用者大腿残肢直接受到来自于第二关节座92反作用用力的冲击，造成使用者在行走上的不适。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可通过调节液压油的流量，进而调整油压缓冲力大小和膝关节弯曲及伸直动作快慢的油压缓冲装置。

本实用新型的另一目的，在于提供一种具有油压缓冲装置的膝关节，该膝关节的油压缓冲装置可供调节液压油的流量，进而调整油压缓冲力大小，以及膝关节弯曲及伸直动作快慢。

本实用新型膝关节的油压缓冲装置可用以设置在一膝关节，该膝关节包括相连结的一第一关节座及一第二关节座，该第一关节座适于连接一小腿义肢，该第二关节座适于连接一大腿义肢，该油压缓冲装置包括：

一油压缸，设置于该第一关节座，包括一第一储油容室、一间隔于该第一储油容室下方的第二储油容室，以及一连通该两储油容室的通孔部，该通孔部包括至少一连通该第一、第二储油容室的第一通孔；

一第一活塞件，设于该第一储油容室内，并可受驱动上下位移而驱使液压油流动于该第一、第二储油容室之间；以及

一流量调整元件，包括一设置于该通孔部的本体及至少一径向贯穿该本体的第二通孔，该本体设置方向与该第一通孔方向相垂直且截面可与该通孔部相配合，该本体可被相对于该通孔部转动以调整该第一、第二通孔对应的程度，由此调节流通于该两储油容室之间的液压油流量。

如上所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其中，该流量调整元件还包括一与该本体一端连接并延伸出该油压缸的延伸段，以及一外露于第一关节座并且与该延伸段连接的转动件，通过转动该转动件可连动该本体相对于该通孔部转动，以调整该第二通孔与该第一通孔相对应的程度。

如上所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其中，该油压缸还包括一中央壁部，该第一储油容室位于该中央壁部上方，该第二储油容室位于该中央壁部下方，该通孔部的该第一通孔纵向贯穿该中央壁部，该通孔部还包括一横向延伸入该中央壁部并且与该第一通孔相连通的横孔，该横孔在该中央壁部外侧形成一开口，该流量调整元件中的本体位于该横孔内并且可被相对于该中央壁部转动。

如上所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其中，该本体包括一管壁及一由该管壁围束而成的管内空间，该第二通孔贯穿该本体的两相反侧管壁并与该管内空间相连通。

如上所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其中，该油压缸包括一第一缸体以及一连接于该第一缸体下方的第二缸体，该中央壁部为该第一缸体的底壁，且该第一缸体还具有一间隔于该底壁上方的顶壁、一连接于该顶壁与底壁之间的围绕壁，以及一设置于该围绕壁内的油路通道，该顶、底壁与该围绕壁界定出该第一储油容室；该第一活塞件包括一可在该第一储油容室内上下位移的第一活塞本体，且该第一活塞本体将该第一储油容室上下区隔为一上储油空间及一下储油空间，该油路通道底端与该本体的管内空间相连通，顶端连通该下储油空间，该第二储油容室形成于该第二缸体。

如上所述的用于膝关节油压缓冲装置，还包括二分别套设于该本体两端的轴承以及一设置于该开口并且套设于该延伸段外的油封盖。

如上所述的用于膝关节油压缓冲装置，其中，该转动件为一设置在第一关节座并且套设于该延伸段的调整螺丝。

如上所述的用于膝关节油压缓冲装置，还包括一第二活塞件，该第二活塞件包括一设置于该第二储油容室的第二活塞本体。

本实用新型的膝关节包括：

一第一关节座，适于连接一小腿义肢；

一第二关节座，适于连接一大腿义肢；

一如前所述的油压缓冲装置；以及

一连动杆组，包括连接该第一、第二关节座的第一连接杆与第二连接杆，以及一连接该第二关节座与该第一活塞件的第三连接杆。

本实用新型油压缓冲装置通过设置该流量调整元件，可供使用者随时调整流通于两储油容室之间的液压油流量，而不受限于通孔部的固定流量，以利于配合使用者在行走速度上的改变，且即使体重较重的人使用此膝关节，油压缓冲装置也可提供较足够的缓冲力，避免膝关节因油压的缓冲力不足而产生对使用者残肢的反震，造成不适。

为能更加详述本实用新型，列举较佳实施例以及附图说明如后：

附图说明

图1是一种习知的膝关节处在一伸直状态的的部分元件剖视图；

图2是该习知的膝关节处在一弯曲状态的的部分元件剖视图；

图3是本实用新型用于膝关节的油压缓冲装置的较佳实施例设置在膝关节的部分元件剖视图；

图4是该膝关节处在一弯曲状态时，该较佳实施例的部分元件剖视图；

图5是该较佳实施例的一流量调整元件立体图；

图6是该较佳实施例的一通孔部与该流量流整元件的剖视图；

图7是示意该流量调整元件被相对于该通孔部转动的剖视图；

图8是该较佳实施例的部分元件剖视图，说明该流量调整元件的第二通孔与该通孔部的第一通孔相错开。

图中主要组件符号说明：

1：膝关节2：第一关节座3：第二关节座4：连动杆组5：油压缓冲装置101：大腿护套41：第一连接杆42：第二连接杆43：第三连接杆51：油压缸510：中央壁部511：第一储油容室512：第二储油容室513：第一缸体514：第二缸体515：顶壁517：围绕壁518：上储油空间519：下储油空间52：流量调整元件521：本体522：延伸段523：管内空间524：第二通孔53：第一活塞件531：活塞本体532：活塞传动轴54：第二活塞件541：活塞本体542：压缩弹簧55：油路通道56：通孔部561：横孔562：上通孔段563：下通孔段564：横孔开口571：轴承572：油封盖573：调整螺丝

具体实施方式

参阅图3、4，本实用新型用于膝关节的油压缓冲装置5的较佳实施例包含一油压缸51、设置在油压缸51内的一流量调整元件52、一第一活塞件53、一第二活塞件54以及一油路通道55。

本实施例所述膝关节1包含一第一关节座2、一第二关节座3以及一连动杆组4、第一关节座2与第二关节座3透过连动杆组4相连接并且能相对活动而使整个膝关节1处于一伸直状态(如图3所示)或一弯曲状态(如图4所示)。

第一关节座2概呈中空筒状并通过连动杆组4连接于第二关节座3下方，第一关节座2底端可连接一小腿义肢(图未示)，第二关节座3顶部可连接一大腿护套101而供与人体大腿残肢套合。连动杆组4包括一第一连接杆41、一第二连接杆42以及一第三连接杆43。第一连接杆41顶端枢接第二关节座3，底端枢接第一关节座2的前侧；第二连接杆42顶端枢接第二关节座3，底端枢接第一关节座2的后侧顶端；第三连接杆43顶端枢接第二连接杆42约略中央处，至于第三连接杆43底端连接处稍后说明。

油压缸51直立设置在第一关节座2内，在本实施例中，油压缸51包括一第一缸体513、一连接于第一缸体513下方的第二缸体514。该第一缸体513邻近第二缸体514处定义为一中央壁部510，中央壁部510上方为一第一储油容室511、中央壁部510下方为一第二储油容室512。该中央壁部510设有上下贯通而连通于第一、第二储油容室511、512之间的通孔部56。

第一缸体513包括上下间隔的一顶壁515、一底壁以及一连接于顶、底壁515之间的围绕壁517，在本实施例，第一缸体513的底壁即为上述的中央壁部510，顶壁515、底壁以及围绕壁517界定出上述的第一储油容室511。第一活塞件53设置在第一缸体513内，并且包括一容置在第一储油容室511内的活塞本体531以及一贯穿第一缸体513顶壁515并且底端连接活塞本体531的活塞传动轴532，活塞传动轴532顶端是连接第三连接杆43的底端，由此，透过连动杆组4，便可连动活塞本体531在第一储油容室511内上下位移。如图4所示，当活塞本体531往下位移时，第一储油容室511被分隔为一位于活塞本体531上方的上储油空间518以及一位于活塞本体531下方的一下储油空间519.

本实施例中，通孔部56包括多个上下贯穿中央壁部510的第一通孔以及一横向延伸入第一缸体513中央壁部510的横孔561，且横孔561将第一通孔分隔为连通第一储油容室511至横孔561的上通孔段562，以及多个连通横孔561并且往下贯穿出中央壁部510的下通孔段563，横孔561一端贯穿出第一缸体513，而在第一缸体513的外壁面形成一横孔开口564。

第二缸体514连接在第一缸体513底端并且对应位于通孔部56的下方，且第二缸体514的下半段是外露出第一关节座2。第二活塞件54设置在第二缸体514内，其包括一活塞本体541以及一抵接在活塞本体541底部的压缩弹簧542，而第二储油容室512是指第二活塞件54与中央壁部510之间的空间，透过通孔部56，使得第一缸体513的下储油空间519可与第二缸体514的第二储油容室512相通。

油路通道55设置在第一缸体513的围绕壁517一侧内(在本实施例中，是设置在围绕壁517前侧内)，油路通道55底端与通孔部56的横孔561相连通，由此，第一、第二储油容室511、512均可透过通孔部56与油路通道55相连通，油路通道55顶端则是在围绕壁517的内壁面形成一开口551，且开口551的位置是在顶壁515下方，由此油路通道55顶端与上储油空间518相连通。

参阅图3、图5，流量调整元件52具有一截面与横孔561相配合且可转动地容设横孔561中的本体521及一延伸段522。本实施例的本体521呈管状，其包括一管壁及一由管壁围绕出的一管内空间523，本体521一端开放，且管壁设置有多个径向延伸贯穿而与管内空间523相连通的第二通孔524。该等第二通孔524数量及间距与第一通孔对应。延伸段522是连接于本体521未开放的另一端。

参阅图3、图8，流量调整元件52的本体521开放的一端对应于油路通道55的底端，使得本体521的管内空间523与油路通道55底端相连通，而延伸段522末段则是伸出第一缸体513外。

在本实施例中，配合流量调整元件52的设置，油压缓冲装置5还包含二轴承571、一油封盖572以及一转动件(在本实施例中，转动件为一调整螺丝573)，两轴承571分别套设在本体521的两端处，油封盖572是设置在第一缸体513的横孔开口564处并且套设在延伸段522外，而调整螺丝573则是设置在第一关节座2并且与延伸段522的末端连接，通过转动调整螺丝573，可连动流量调整元件52于横孔561内转动，使得本体521上的第二通孔524与第一缸体513的上、下通孔段562、563相对应连通或相错开。

参阅图3、图4，当本体521被转至其第二通孔524与第一通孔(包括上、下通孔段562、563)相连通时，由于下储油空间519、油路通道55与第二储油容室512的液压油可相连通，此时，整个膝关节1是可在伸直状态与弯曲状态间变换。

当整个膝关节1如图3处于伸直状态时，第二关节座3的位置约对应于第一关节座2的上方，且第一活塞件53的活塞本体531是位在第一储油容室511的顶部。当膝关节1由伸直状态改变至如图4的弯曲状态时，第二关节座3是相对于第一关节座2往前倾，并且通过第二连结杆42与第三连结杆43将第一活塞件53的活塞本体531逐渐往下压，使得活塞本体531下方的下储油空间519空间逐渐缩小，活塞本体531上方的上储油空间518则逐渐扩大，原来位在下储油空间519内的液压油受到活塞本体531的压迫部分会经由通孔部56流向第二储油容室512，并压迫第二活塞件54的活塞本体541及压缩弹簧542往下，另一部分液压油则是在进入本体521内的管内空间523时，经由油路通道55流向上储油空间518。

参阅图3～图6，值得注意的是，如图6所示，由于本体521是可以被转动以调整其通孔524相对于上、下通孔段562、563的位置，因此，当使用者在行走时，便可通过调整本体521通孔524与上、下通孔段562、563相错开的程度，以调节流通于下储油空间519与第二储油容室512之间的液压油流量，如图6所示，当本体521的通孔524完全对应到上、下通孔段562、563时，此时，可流通于下储油空间519与第二储油容室512之间的液压油流量达到最大。此时，当活塞本体531被往下压迫时(由伸直状态变换成弯曲状态)，下储油空间519的液压油可较快通过通孔部56并且流往第二储油容室512以及经过油路通道55流往上储油空间518，相反的，活塞体531被往上拉升时(由弯曲状态变成伸直状态)，第二储油容室512以及上储油空间518的液压油也可较快回流到下储油空间519，也就是说，油压缓冲装置5所产生的阻尼力较小，可较快反映第一、第二关节座2、3的相对位移，适合于使用者进行快步行走的时候。

而当使用者要进行较缓慢的行进，或者是需要较大的缓冲力时，如图7所示，则可调整本体521的通孔524与上、下通孔段562、563部分相连通和错开，由此降低可流通于下储油空间519与第二储油空间512之间的液压油流量，由于可通过通孔部56的液压油流量较小，所以，即使使用者的体重较重而使得活塞体531需承受较大的压迫力，透过流量调整元件52所产生的流量限制，也可使油压缸51提供较大的阻尼力，以减缓活塞体531下降的速度，避免活塞体531下降速度太快而撞击于第二缸体514底部并产生反震力。

因此，由于流量调整元件52的设置，使得油压缸51内的液压油流动可不受限于通孔部56或者是油路通道55的固定流量限制，而让使用者仍可通过流量调整元件52视情况调整液压油流量，以此改变油压缸51的阻尼大小。

由上可知，本实用新型用于膝关节的油压缓冲装置通过设置流量调整元件52，可调整油压缸51内液压油的流动流量，进而调整膝关节1在伸直与弯曲动作变化时油压缸1的反应时间，以利于配合使用者在行走速度上的改变，此外，即使体重较重的人使用此膝关节1，油压缓冲装置5也可提供较足够的缓冲力，避免膝关节1因油压的缓冲力不足而产生对使用者残肢的反震，造成不适。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施示例而已，并非用以限定本实用新型；凡其它未脱离本实用新型的等效修饰或置换，均应包含于本实用新型范围内。

Claims (9)

1.一种用于膝关节的油压缓冲装置，该膝关节包括相连结的一第一关节座及一第二关节座，该第一关节座适于连接一小腿义肢，该第二关节座适于连接一大腿义肢，其特征在于：该油压缓冲装置包括：

一油压缸，设置于该第一关节座，包括一第一储油容室、一间隔于该第一储油容室下方的第二储油容室，以及一连通该两储油容室的通孔部，该通孔部包括至少一连通该第一、第二储油容室的第一通孔；

一第一活塞件，设于该第一储油容室内；以及

一流量调整元件，包括一设置于该通孔部并且可相对于该通孔部转动的本体及至少一径向贯穿该本体的第二通孔，该本体设置方向与该第一通孔方向相垂直且截面可与该通孔部相配合。

2.依据权利要求1所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其特征在于，其中，该流量调整元件包括一与该本体一端连接并延伸出该油压缸的延伸段，以及一转动时连动该本体相对于该通孔部转动的转动件，该转动件外露于第一关节座并且与该延伸段连接。

3.依据权利要求1所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其特征在于，其中，该油压缸包括一中央壁部，该第一储油容室位于该中央壁部上方，该第二储油容室位于该中央壁部下方，该通孔部的该第一通孔纵向贯穿该中央壁部，该通孔部还包括一横向延伸入该中央壁部与该第一通孔相连通的横孔，该横孔于该中央壁部外侧形成一开口，该流量调整元件中的本体可转动地设于该横孔内。

4.依据权利要求1或2所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其特征在于，其中，该本体包括一管壁及一由该管壁围束而成的管内空间，该第二通孔贯穿该本体的两相反侧管壁并与该管内空间相连通。

5.依据权利要求3所述的用于膝关节的油压缓冲装置，其特征在于，其中，该油压缸包括一第一缸体以及一连接于该第一缸体下方的第二缸体，该中央壁部为该第一缸体的底壁，且该第一缸体还具有一间隔于该底壁上方的顶壁、一连接于该顶壁与底壁之间的围绕壁，以及一设置于该围绕壁内的油路通道，该顶、底壁与该围绕壁界定出该第一储油容室；该第一活塞件包括一可在该第一储油容室内上下位移的第一活塞本体，且该第一活塞本体将该第一储油容室上下区隔为一上储油空间及一下储油空间，该油路通道底端与该本体的管内空间相连通，顶端连通该下储油空间，该第二储油容室形成于该第二缸体。

6.依据权利要求2所述的用于膝关节油压缓冲装置，其特征在于，还包括二分别套设于该本体两端的轴承以及一设置于该开口并且套设于该延伸段外的油封盖。

7.依据权利要求2所述的用于膝关节油压缓冲装置，其特征在于，其中，该转动件为一设置在第一关节座并且套设于该延伸段的调整螺丝。

8.依据权利要求1所述的用于膝关节油压缓冲装置，其特征在于，还包括一第二活塞件，该第二活塞件包括一设置于该第二储油容室的第二活塞本体。

9.一种膝关节，其特征在于，包括：

一第一关节座，适于连接一小腿义肢；

一第二关节座，适于连接一大腿义肢；

一权利要求1至8任一所述的油压缓冲装置；以及

一连动杆组，包括连接该第一、第二关节座的第一连接杆与第二连接杆，以及一连接该第二关节座与该第一活塞件的第三连接杆。

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