FI100098B - Jalkamekanismi - Google Patents

Description

1 100098

P9510172.DOC

Jalkamekanismi

Keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan tyyppiseen jalkamekanismiin.

5

Kuormaa kannattavan jalkamekanismin tarkoitusta on erityisesti kuvattu saman hakijan aikaisemmassa suomalaisessa patentissa 87171. Tällaisten jalkamekanismien tarkoituksena on ensinnäkin kannattaa niiden liikutteleman laitteen rungon aiheuttamaa kuormaa ja toisaalta saada 10 aikaan etenemisliike. Tällaisia jalkamekanismeja, joissa on ylempi varsi ja alempi varsi, käytetään yleisesti ns. "kävelevien koneiden" yhteydessä. Mallina tällaisten koneiden liikkeille ovat nisäkkäiden jalat, joissa etenemisen aikaansaava kävelyliike riippuu vartaloon (runkoon) lonkkanivelen välityksellä kiinnittyvän reiden (ylemmän varren) ja siihen 15 polvinivelen välityksellä kiinnittyvän säären (alemman varren) liikeradoista, jotka syntyvät mainittujen nivelien suhteen tapahtuvien kääntö-liikkeiden seurauksena.

Jäljiteltäessä luonnon liikeratoja koneellisesti vaaditaan luonnollisesti 20 em. osia liikuttavilta toimilaitteilta ja niihin liittyvältä säädöltä paljon. Jotta liikeratojen ja kuormitustilanteiden kannalta jalkamekanismin liikkeet olisivat oikeat joka tilanteessa, säätö- ja ohjausjärjestelmien täytyy ’... olla erittäin kehittyneet ja toimintavarmat, jotta koneen eteneminen ja ! kuorman kannatus tapahtuisi häiriöittä.

25 ·: · ·: Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää itse me- ; kanismiin liittyvä ratkaisu, jolla voidaan lisätä jalan toimintavarmuutta ja O : parantaa hyötysuhdetta. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle jalkamekanismille on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on 30 esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Perus-ajatus on se, että yhden nivelen kohdalla tapahtuva kulmamuutos voi-./ daan välittää erityisellä passiivisella voimaa välittävällä elimellä toisen : ” toimilaitteen tai nivelen tätä kulmanmuutosta kompensoivaksi liikkeeksi toivotun liikeradan aikaansaamiseksi. Tämän jälkimmäisen toimilaitteen :V: 35 tai nivelen kohdalla ei tällöin tarvitse käyttää aktiivista toimilaitetta vastaavan halutun liikkeen aikaansaamiseksi, vaan kulmamuutoksen aiheuttama liike tapahtuu automaattisesti.

2 100098

P9510172.DOC

Edullisen, patenttivaatimuksessa 3 esitetyn vaihtoehdon mukaan passiivinen voimaa välittävä elin välittää polvinivelen liikkeen lonkkanivelen liikkeeksi. Esimerkiksi polvinivelen kulman itseisarvon suurentuessa eli alemman varren (säären) liikkuessa poispäin ennalta määrätystä kes-5 kiasemasta lonkkanivelen vastaava kannatusalustaa kohti oleva kulma pienenee. Alemman varren alapäässä oleva tukipiste suorittaa tällöin suoraviivaista tai lähestulkoon suoraviivaista liikettä riippuen mitoituksesta.

10 Vaihtoehtoisesti alemman varren alapää on järjestetty pituudeltaan muuttuvaksi siten, että polvinivelen kulman itseisarvon suurentuessa varren alapäässä oleva tukipiste etääntyy muusta varresta varren ja tukipisteen välillä vaikuttavan toimilaitteen toimiessa.

15 Muiden keksinnön edullisten vaihtoehtojen osalta viitataan oheisiin epäitsenäisiin patenttivaatimuksiin sekä jäljempänä tulevaan selitykseen.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, 20 joissa kuva 1 esittää keksinnön mukaista jalkamekanismia ja siihen kuuluvia toimilaitteita sivukuvantona, 25 kuva 2 esittää kuvan 1 suoritusmuodon suhteen hieman muunnettua suoritusmuotoa kaavamaisesti, * · · ’ •« · · • · * · · • · « *···* kuva 3 esittää erästä vaihtoehtoa lonkkanivelen rakenteeksi, • · · T • · · . . 30 kuva 4 esittää vaihtoehtoa liikkeiden kompensoinnin suorittami- • · · : seksi, • · · ·:··: kuva 5 selventää jalkamekanismin liittymisvaihtoehtoja runkoon, ja 35 kuva 6 esittää konetta, jossa keksinnön mukaista jalkamekanismia voidaan käyttää.

Il P9510172.DOC 100098 3

Kuvassa 1 on esitetty sivukuvantona keksinnön mukaisen jalkameka-nismin ensimmäinen suoritusmuoto. Jalkamekanismi on liitetty sen kannattamaan runkoon 1 lonkkanivelen H välityksellä, johon on nivelöi-ty mekanismin ylempi varsi 2 pystytasossa kääntyväksi. Ylemmän var-5 ren 2 toiseen päähän on polvinivelen K välityksellä nivelöity pystytasossa kääntyväksi alempi varsi 3. Alemman varren 3 alapäässä on tukipiste A, joka ottaa vastaan kontaktista kulkualustaan M aiheutuvan kuormituksen ja johon on nivelöity astuinosa 9. Ylemmän varren 2 pituusakselin ja pystytason välisen, kulkualustaa M kohti olevan kulman a 10 muutos saadaan aikaan aktiivisella pituuttaan muuttavalla toimilaitteella 4, jonka ensimmäinen pää on kiinnitetty runkoon 1 ja toinen pää ylempään varteen 2. Vastaavasti polvinivelen K kohdalla on toinen aktiivinen pituuttaan muuttava toimilaite 5, jonka ensimmäinen pää on kiinnitetty ylempään varteen 2 ja toinen pää alempaan varteen 3, jolloin tämän 15 toimilaitteen pituuden muutos saa aikaan ennalta määrätyn vertailusuo-ran, esim. koneen rungon 1 suhteen pystysuoran linjan suuntaisen suoran ja alemman varren 3 pituusakselin välisen, kulkualustaa M kohti olevan kulman β muutoksen. Kuvan 1 asennossa tämä kulma β on nolla, koska alemman varren 3 pituusakseli yhtyy vertailulinjana toimi-20 vaan suoraan.

Edellä kuvatut aktiivisten toimilaitteiden aikaansaamat toiminnot ovat aikaisemmin tunnettuja, ja ne voidaan toteuttaa paineväliainetoimisilla : toimilaitteilla 4, 5, kuten hydraulisylintereillä, jotka on yhdistetty paine- 25 lähteeseen ja joita ohjataan sinänsä tunnetuin tavoin venttiileillä.

Polvinivelen K kohdalle on sijoitettu passiivinen voimaa välittävä elin 7, * « · joka saa käyttövoimansa astuinosaan vaikuttavasta ulkoisesta kuor-’·’ masta sekä saman nivelen K kohdalla olevan aktiivisen toimilaitteen 5 30 liikkeestä, joka muuttaa nivelen kulmaa β. Elin on järjestetty välittäni : mään liikettä lonkkanivelen H kohdalla olevalle vastaanottavalle toimi- • · · : laitteelle 6. Tämä aiheuttaa polvinivelen K kulman β muutosta kompen- ..··· soivan muutoksen lonkkanivelen H kulmaan a.

35 Kuvassa 1 on esitetty tilanne jalan ollessa irti kulkualustasta M. Esimerkiksi kulman β suuretessa eli alemman varren 3 (säären) heilahtaessa eteenpäin keskiasemastaan, jossa kulma β on nolla, kulma a P9510172.DOC 100098 4 pienenee, eli ylempi varsi 2 laskeutuu, mitä on kuvassa havainnollistettu nuolilla. Tämän ansiosta alemman varren 3 alapäässä oleva tukipiste A voidaan em. voiman oikealla välityksellä saada kulkemaan suurin piirtein vaakasuoraa kulkurataa, jota on havainnollistettu katkoviivalla 5 kuvassa 1. Tällöin ei tarvita lonkkanivelen H aktiivitoimilaitteen 4 liikettä vastaavan liikkeen toteuttamiseksi, vaan sitä voidaan käyttää vastaanottavasta toimilaitteesta 6 erillään koko jalkamekanismin korkeusaseman säätöön. Näin jalkamekanismi voidaan nostaa irti kulkualustas-ta M aktiivisen toimilaitteen 4 avulla ennen seuraavan askelen ottamis-10 ta. Lisäksi haluttaessa nostaa jalkamekanismi korkeammalle edessä olevan esteen takia käytetään mainittua lonkkanivelen H aktiivista toimilaitetta 4, jolloin ylempi varsi 2 ja alempi varsi 3 nousevat sen mukana. Edellä kuvattu alemman varren 3 ja ylemmän varren 2 yhteenkyt-ketty liike voidaan toteuttaa polvinivelen K toimilaitteen 5 avulla riippu-15 matta ylemmän varren 2 kulloisestakin korkeusasemasta eli kulmasta a.

Jalan ollessa kontaktissa kulkualustaan M toiminta on seuraava. Askelen tukivaiheen alussa jalkamekanismi voidaan asettaa maata vasten 20 lonkkanivelen H aktiivisen toimilaitteen 4 avulla, jolloin ylempi varsi 2 laskeutuu, sopivimmin alemman varren 3 ollessa kääntyneenä pystysuorasta linjasta eteenpäin eli ylemmästä varresta 2 poispäin kulman β verran. Tällöin jalkamekanismin kannattaman rungon 1 kuorma kohdistuu osaksi tähän jalkamekanismiin muiden koneen jalkamekanismien 25 ottaessa vastaan oman osansa kuormasta. Toimilaitteen 5 avulla kään-: .·. netään polviniveltä K, jolloin kulma β pienenee, ja askelen pituudesta i**·*. riippuen voi saavuttaa arvon nolla, jolloin alempi varsi 3 on keskiase- • · · massa, ja muuttua negatiiviseksi, jolloin kulman β itseisarvo jälleen suurenee. Samassa järjestyksessä kulma a suurenee, on maksimis-30 saan kulman β ollessa nolla, ja pienenee tämän jälkeen. Ideaalitapauk-• •j · sessa jalkamekanismin kannattaman rungon 1 korkeusasema pysyy : kompensoinnin ansiosta samalla korkeudella, eli jalkamekanismi vas- * taa toiminnaltaan pyörää.

35 Ylempää vartta 2 liikuttelevat toimilaitteet, aktiivinen toimilaite 4 ja passiiviselta voimaa välittävältä elimeltä 7 liikutteluvoimaa vastaanottava toimilaite 6 ovat pituuttaan muuttavaa tyyppiä, ja ne on kytketty peräkkäin siten, että aktiivisen toimilaitteen 4 kiinnityspiste runkoon 1 li P9510172 DOC 100098 5 muodostuu tavallaan vastaanottavan toimilaitteen 6 sylinterin puoleisesta päästä, joka on ylemmän varren 2 puolella, ja tämän toimilaitteen 6 toinen pää on kiinnitetty itse runkoon 1. Vastaanottavan toimilaitteen 6 pituuden muuttuessa aktiivisen toimilaitteen 4 pituus ei muutu auto-5 maattisesti, joten toimilaitteiden muodostaman kokonaisuuden ylempää vartta 2 kääntävä pituuden muutos muodostuu yksinomaan vastaanottavan toimilaitteen 6 pituuden muutoksesta. Vastaavanlainen tilanne, jossa vain toinen toimilaitteista saa aikaan pituuden kokonaismuutok-sen, syntyy liikuteltaessa ylempää vartta 2 aktiivisella toimilaitteella 4, 10 koska kyseiset toimilaitteet ovat ohjattavia toisistaan riippumatta, ja ne on kytketty vain mekaanisesti peräkkäin. Käytettäessä molempia aktiivisia toimilaitteita 4 ja 5 samanaikaisesti tapahtuu yhdistetyn toimilaitteen pituudenmuutos toimilaitteiden 4 ja 6 yhteisvaikutuksesta.

15 Käytännössä liikkeen aikaansaavien voimien välitys polvinivelestä K lonkkaniveleen H tapahtuu paineväliaineen, esim. hydrauliöljyn avulla käyttäen hyväksi ns. passiivista piiriä 10. Voimaa välittävän passiivisen elimen 7 muodostava toimilaite on ensimmäisestä päästään kiinnitetty ylempään varteen 2 ja toisesta päästään alempaan varteen 3. Polvini-20 velen K kulman β suuretessa kuvan 1 esittämästä alemman varren keskiasemasta, jossa sen pituusakseli on pystysuorassa koneen runkoon 1 nähden, siirtyy paineväliaine toimilaitteen männänvarren puoleisesta kammiosta vastaanottavan toimilaitteen 6 männänvarren puolei-: : : seen kammioon piirin 10 linjaa 10a pitkin, jolloin elimen 7 pidetessä 25 vastaanottava toimilaite 6 lyhenee. Mäntien toiset puolet on kytketty : ;·; keskenään paineväliaineen paluulinjalla 10b, jolloin muodostuu suljettu ·’*.·! piiri. Mäntien ja kammioiden mitoitukset on toteutettu siten, että tilavuu- • · · '.·!·* den muutokset keskenään kytketyillä puolilla vastaavat toisiaan ja li säksi siten, että tietyssä kulman a arvossa kulman β muutos saa aikaan 30 oikeansuuruisen kulman a muutoksen. Toimilaitteiden 4 ja 5 yhdistelmä ·;· · on ns. tandemsylinteri.

• · · • · · ·:··· Edullisten liikeratojen lisäksi keksinnöllä saadaan lisäksi aikaan jarru- toiminta. Esimerkiksi koneen ollessa jalkamekanismin kannatuksella 35 kulkualustaa M vasten alemman varren 3 poikkeaminen kuvassa 1 esitetystä keskiasemasta saa aikaan välittömästi ylemmän varren 2 laskeutumisen rungon 1 suhteen. Sama ilmiö tapahtuu alemman varren P9510172.DOC 100098 6 3 ollessa kääntyneenä eteenpäin tai taaksepäin, kun kulman β itseisarvo pyrkii suurenemaan. Tällä on voimien kannalta se vaikutus polviniveleen K, että polven aktiivinen toimilaite 5 voidaan mitoittaa tavallista pienemmäksi.

5

Kuvassa 1 on lisäksi esitetty edullinen mekanismi, jolla ylempi varsi 2 ja alempi varsi 3 on liitetty runkoon ja toisiinsa. Tässä ylempi varsi 2 muodostuu nivelsuunnikasmekanismista, jossa on kuormituksen pääosin vastaanottava, suunnikkaan yhden pitkän sivun muodostava pää-10 varsi 2a, johon myös aktiivinen toimilaite 4 on kiinnitetty, sekä suunnikkaan toisen pitkän sivun muodostava apuvarsi 2b. Päävarsi ja apuvarsi on nivelöity runkoon 1 ja suunnikkaan täydentää vastakkaisessa päässä nivelkappale 8, joka yhdistää varsien päät toisiinsa nivelöidysti ja sisältää näin suunnikkaan lyhyemmän sivun. Nivelkappaleen 8 ja päävar-15 ren 2a välisen kääntönivelen akseli yhtyy samalla päävarren 2a ja alemman varren 3 välisen polvinivelen K kääntöakseliin.

Nivelkappale 8 on muodostettu levymäiseksi kappaleeksi, jonka taso sijaitsee oleellisesti mekanismin kääntötasossa. Tähän levyyn on kiinni-20 tetty polvinivelen K aktiivitoimilaite 5 yhdestä päästään, ja sen vastakkainen pää on kiinnitetty alempaan varteen 3.

Passiivinen liikevoimaa välittävä elin 7 on puolestaan nivelöity yhdestä päästään nivelkappaleeseen 8 ja toisesta päästään alempaan varteen 25 3. Lisäksi elimen 7 ja nivelkappaleen 8 välisen nivelöintikohdan kään- : töakseli voi yhtyä nivelöintikappaleen 8 ja apuvarren 2b väliseen kään- töakseliin, kuten kuvassa 1 on esitetty.

• « « ··· · •»* • * ·

Pituuttaan muuttava passiivinen elin 7 on lisäksi sijoitettu siten, että se 30 on lyhimmillään eli kuolokohdassa, kun sen kiinnityskohdat yhtyvät ··: j polvinivelen K ja alemman varren 3 alapäässä olevan tukipisteen A vä- : liseen suoraan tämän suoran ollessa kuvan 1 mukaisessa keskiase- * massa. Kuvan 1 mukaisessa ratkaisussa tämä on toteutettu niin, että elimen 7 nivelöintikohta alempaan varteen 3 on sijoitettu tälle suoralle 35 ja nivelöintikohta ylempään varteen 2 sijaitsee alemmassa nivelpis-teessä nivelkappaleessa 8 suunnikkaan lyhyemmällä sivulla, joka yhtyy alemman varren 3 suoraan eli pituusakseliin sen keskiasemassa, jossa P9510172.DOC 100098 7 kulma β on nolla. Passiivisen elimen 7 lyhimmässä asennossa vastaanottava toimilaite 6 on vastaavasti pisimmässä asennossaan. Luonnollisesti alemman varren 3 pituusakseli voi sijaita keskiasemassa muussakin asennossa nivelsuunnikkaan lyhempään sivuun nähden, ja 5 passiivisen elimen 7 kiinnityskohta ylempään varteen 2 voidaan järjestää muuallekin kuin nivelsuunnikkaan nivelpisteeseen. Myös tällöin on mahdollista järjestää niin, että elimen 7 pituusakseli yhtyy alemman varren 3 pituusakseliin tietyssä alemman varren 3 keskiasemassa.

10 Kuvassa 2 on esitetty mekanismiltaan kuvan 1 suoritusmuodosta hieman poikkeava ratkaisu kaavamaisesti. Vastaanottavan toimilaitteen 6 ja aktiivisen toimilaitteen 4 kiinnitysten erona on se, että kun kuvan 1 suoritusmuodossa toimilaitepari on rungon 1 puolella kiinnitetty apuvar-ren 2b ja rungon väliseen nivelöintikohtaan, on se kuvan 2 suoritus-15 muodossa kiinnitetty erilliseen nivelöintikohtaan runkoon. Tämä ei kuitenkaan vaikuta mekanismin perustoimintoihin. Lisäksi myös alemmassa varressa 3 on käytetty nivelsuunnikasrakennetta, jolloin siinä on polvinivelen K ja tukipisteen A välillä oleva, kuormitusta pääosin vastaanottava päävarsi 3a ja sen kanssa yhdensuuntainen apuvarsi 3b, 20 jonka ylempi pää on nivelöity nivelkappaleeseen 8 ja alempi pää on ni-velöity astuinosaan 9, johon myös tukipiste A on nivelöity. Tämän ratkaisun ansiosta astuinosa 9, joka voi olla lautasmainen tai muu kulku-alustaa M vasten oleva kappale, pysyy saman suuntaisena rungon 1 suhteen. Lisäksi passiivinen voimaa välittävä elin 7 on ylemmän varren 25 2 puoleisessa päässään nivelöity omaan kohtaansa nivelkappaleeseen : . ·. 8 ja toisessa päässä varteen 3a. Muissa suhteissa mekanismin toiminta *.’V on sama kuin edellä on kuvattu.

I * · • « · I ' ·

Kuvassa 3 on esitetty vaihtoehtoinen lonkkanivelen H rakenne. Ylempi 30 varsi 2 ja alempi varsi 3 ovat nivelsuunnikasrakenteita, kuten kuvassa :· 2. Ylempi varsi 2 on nivelöity nivelsuunnikasrakenteen lyhyemmän si- • · · -v : vun muodostavista nivelpisteistä runkoon 1. Aktiivinen toimilaite 4 ja vastaanottava toimilaite 6 on kytketty yhteen mekaanisesti siten, että vastaanottava toimilaite 6 on nivelöity runkoon 1 ja vastakkaisesta 35 päästään se on nivelöity vipuvarteen 11, joka on nivelöity kääntyväksi runkoon 1, tässä tapauksessa toiseen nivelsuunnikkaan nivelpisteistä, ja joka kannattaa vastakkaisessa päässään aktiivisen toimilaitteen 4 rungon puoleista päätä. Ratkaisu poikkeaa kuvissa 1 ja 2 esitetystä P9510172.DOC 100098 8 tandem-sylinteriratkaisusta, mutta muuten sillä saavutetaan sama vaikutus: Aktiivinen toimilaite 4 ja vastaanottava toimilaite 6 vaikuttavat yhdessä ylemmän varren 2 kääntymiseen siten, että ne voivat toimia itsenäisesti ja niiden pituuden muutokset yhdessä määräävät ylemmän 5 varren 2 aseman ja kulman a muuttumisen. Kuvan 3 rakenteessa polven passiivinen toimilaite on lisäksi alapäästään kiinnitetty siten, että kiinnityspiste ei sijaitse varren 3 pituusakselilla. Tämä ei kuitenkaan vaikuta mekanismin perustoimintoihin.

10 Kuvassa 4 on esitetty rakenne, jolla kompensointi voidaan saada aikaan muulla tavalla kuin vaikuttamalla polvinivelen K passiivisen voimaa välittävän elimen 7 kautta lonkkaniveleen H. Tässä tapauksessa lonkkanivelessä H tarvitaan vain aktiivinen toimilaite 4, jonka ylempään varteen 2 kiinnitetty pää näkyy kuvassa. Kompensointi on saatu aikaan 15 järjestämällä alemman varren 3 alapää pituudeltaan muuttuvaksi siten, että siihen on kiinnitetty pituuttaan muuttava toimilaite 12. Kulman β suuretessa passiivisen voimaa välittävän elimen 7 pituudenmuutos välittyy vastaanottavan toimilaitteen 12 pituudenmuutokseksi, joka kompensoi alemman varren 3 aseman muutosta siten, että toimilaite 12 pi-20 tenee ja sen alapäässä oleva tukipiste A ja vastaavasti astuinosa 9 siirtyy alemmas. Kulman β pienetessä tapahtuvat pituudenmuutokset päinvastaiseen suuntaan. Myös tässä rakenteessa voidaan määrittää tietty keskiasema tai vertailusuora, jossa kulma β on nolla ja vastaanot-, j : tava toimilaite 12 lyhimmillään, ja alemman varren 3 asennon poik- ·.; 25 keaminen tästä jompaan kumpaan suuntaan saa aikaan varren ala- ; .·*. päässä olevan tukipisteen A siirtymisen alemmaksi.

« ·· · • · j « ·

Myös kuvan 4 suoritusmuodossa voimat välitetään polvinivelen K ja alemman varren 2 alapään välillä paineväliaineen, esim. hydrauliöljyn 30 avulla käyttäen hyväksi passiivista piiriä 10. Periaate on sama kuin i edellä kuvien 1—3 yhteydessä on esitetty.

««I • · * • · · 4

Rakenteellisesti alemman varren 3 alapää on toteutettu siten, että ni-velsuunnikasrakenteisen varren 3 lyhyempään sivuun on kiinnitetty jäy-35 kästi kyseinen vastaanottava toimilaite 12, ja sen alapää, tässä tapauksessa hydraulisylinterin männänvarren pää, on nivelöity lautasmaiseen « · 100098

P9510172.DOC V

9 astuinosaan 9 pisteessä A, jota voidaan pitää varren alapäässä olevana tukipisteenä, jonka kautta voimat välittyvät kulkualustan M ja rungon 1 välillä.

5 Keksintöä ei ole edellä rajoitettu jalkamekanismin liikerajojen suhteen. Jalkamekanismi on kuitenkin edullisesti rakenteeltaan sellainen, että alemmalla varrella 3 on tietty keskiasema, joka on myöskin edellä kuvattujen kompensointiliikkeiden ääriasento, jossa kompensoinnilla saatu lonkkanivelen H kulma a on suurimmillaan tai vastaavasti alem-10 man varren 3 alapään muuttuva pituus on lyhimmillään, ja kulma β on nolla. Tämä keskiasema, jossa varren 3 pituusakseli yhtyy tiettyyn ver-tailusuoraan, voidaan valita staattisesti edullisella tavalla, ja esimerkiksi se voi olla tietyssä suunnassa koneen runkoon 1 nähden kulkeva suora. Tämä on mahdollista ylemmän varren 2 suunnikasrakenteen 15 ansiosta, koska tällöin tietyssä kulmassa ylempään varteen 2 nähden oleva alempi varsi 3 on aina myös tarkasti ennalta määrätyssä kulmassa runkoon 1 nähden.

Kuva 5 havainnollistaa sitä, että jalkamekanismi voidaan liittää lonkka-20 nivelen H kohdalta runkoon 1 nivelöimällä se muun rungon 1a suhteen kääntyvään apurunkoon 1b. Tällöin koko jalkamekanismi pystyy kääntymään varsinaisen rungon ja apurungon 1b välisen nivelen määräämässä liikelaajuudessa.

I 1 1 1 25 Kuvassa 6 on esimerkkinä esitetty eräs kone, jossa voidaan käyttää : ,·! keksinnön mukaista jalkamekanismia. Kyseessä on metsätöihin tarkoi- 1 4 4 ,2V tettu maastossa liikkuva kone, jossa on kuusi runkoon nivelöityä jalkaa, kolme kummallakin kyljellä. Jalkamekanismin kääntötaso sijaitsee kul- • « ·1 1 kusuunnassa tässä ratkaisussa, ja em. kääntötasoa voidaan kääntää 30 vielä muussa tasossa, koska lonkkanivel H on kiinnitetty muun rungon L:: suhteen kääntyvään kappaleeseen, esimerkiksi kuvassa 5 esitettyyn · apurunkoon 1b. Keksintöä voidaan kuitenkin käyttää myös muun tyyppi- sissä koneissa, jossa voi olla muu määrä jalkoja ja erilaiset nivelöintita-vat runkoon.

I

2 t PS5,0,7iOOC 10 100098

Keksintöä ei jalkamekanismin osalta ole myöskään rajoitettu vain edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Esi-5 merkiksi toimilaiteparin 4, 6 ei välttämättä tarvitse olla mekaanisesti peräkkäin kytketty, kuten kuvissa 1—3. Mikäli niillä on omat nivelöintikohtansa, tulee kuitenkin aktiiviselle toimilaitteelle 4 järjestää vapaa liike-mahdollisuus, esim. hydraulisylinterin tapauksessa vapaa kierto männän vastakkaisilla puolilla olevien kammioiden välillä, koska myös se 10 liikkuu vastaanottavan toimilaitteen 6 toimiessa.

Rakenteellisesti jalkamekanismi voidaan toteuttaa myös siten, että toimilaitteet sijaitsevat varsien 2 ja 3 sisällä. Esimerkiksi kuvan 1 esitys voidaan käsittää sivukuvannoksi, jossa toimilaitteet ovat varsien ulko-15 puolella, mutta myös leikkauskuvannoksi varren keskipystytasossa, jolloin kääntyvät varret muodostuvat vierekkäisten osavarsien pareista, joiden sisälle toimilaitteet on nivelöity osavarsien väliin.

Keksintö sopii asianmukaisin muutoksin käytettäväksi myös hakijan ai-20 kaisemmassa patentissa 87171 kuvatun, aktiivisten toimilaitteiden voimaparit sisältävän jalkamekanismin yhteydessä.

• · • · · • · · ♦ ♦ · · • · • « · • · · ··· · • · · • · · • · · ♦ • · • · · • · · • ·· · 1 · · • · · • · · ♦

Claims (12)

1. Jalkamekanismi, joka käsittää jalkamekanismin liikuttelemaan runkoon (1) tai vastaavaan lonkkanivelen (H) avulla kääntyväksi nivelöidyn 5 ylemmän varren (2) ja sen vastakkaiseen päähän polvinivelen (K) avulla kääntyväksi nivelöidyn alemman varren (3), jonka alapäässä on liikuttelualustaan (M) tukeutuva astuinosa (9), jolloin ylemmän varren (2) ja rungon (1) välillä lonkkanivelen (H) kohdalla ja vastaavasti ylemmän varren (2) ja alemman varren (3) välillä polvinivelen (K) kohdalla 10 on toimilaite (4, 5) vastaavan nivelen kääntöliikkeen aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että nivelistä (K, H) yhden kohdalla on aktiivisen toimilaitteen lisäksi passiivinen voimanvälityselin (7), joka on järjestetty välittämään nivelen kohdalla aktiivisen toimilaitteen ja ulkoisen kuorman vaikutuksesta tapahtuva kääntökulman (α, β) muutos tältä 15 voimanvälityselimeltä (7) liikutteluvoimaa vastaanottavan toimilaitteen (6, 12) liikkeen avulla tätä kulmanmuutosta kompensoivaksi alemman varren (3) alapään aseman muutokseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, 20 että passiivinen voimanvälityselin (7) sijaitsee polvinivelen (K) kohdalla, jolloin se on järjestetty saamaan käyttövoimansa polvinivelen (K) kohdalla olevan aktiivisen toimilaitteen (5) liikkeestä ja välittämään aktiivisen toimilaitteen (5) aikaansaama kääntöliike kääntöliikkeen aikaansaamaa kulmamuutosta kompensoivaksi alemman varren (3) alapään ase-: '· 25 man muutokseksi.

:[· : 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, : että vastaanottava toimilaite (6) sijaitsee lonkkanivelen (H) kohdalla ja on järjestetty aikaansaamaan ylemmän varren (2) kääntökulman (a) .·:·! 30 muutos.

• « . .. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, • · että vastaanottava toimilaite (12) sijaitsee alemman varren (3) alapääs-r ’ ? sä ja on järjestetty aikaansaamaan alemman varren (3) pituuden muu- i 35 tos. f · « < I I I I P95,0,72DOC 12 100098

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, että passiivinen voimaa välittävä elin (7) ja vastaanottava toimilaite (6, 12) ovat pituutta muuttavaa tyyppiä.

6. Patenttivaatimuksen 3 ja 5 mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, että passiivisesta voimanvälityselimestä (7) liikettä vastaanottavan toimilaitteen (6) lisäksi lonkkanivelen (H) kohdalla toimiva aktiivinen toimilaite (4) on pituuttaan muuttavaa tyyppiä, jolloin ne on kytketty peräkkäin niin, että niiden pituuden yhteismuutos määrää nivelen vastaa-10 van kulmamuutoksen.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, että aktiiviset toimilaitteet (4, 5), passiivinen voimaa välittävä elin (7) sekä vastaanottava toimilaite (6, 12) on toteutettu paineväliainetoi- 15 misina sylintereinä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, että ylempi varsi (2) on toteutettu suunnikasmekanismi-na. 20

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, että ylemmässä varressa (2) on polvinivelen (K) puoleisessa päässä suunnikasmekanismin osan muodostava nivelkappale (8), johon polvi-nivelen (K) kohdalla oleva aktiivinen toimilaite (5) on kiinnitetty yhdestä 25 päästään sen toisen pään ollessa kiinnitetty alempaan varteen (3).

^ ; 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen jalkamekanismi, tunnettu siitä, että passiivinen voimaa välittävä elin (7) on toisesta päästään kiinnitetty :/γ mainittuun suunnikasmekanismin nivelkappaleeseen (8) sen toisen 30 pään ollessa kiinnitetty alempaan varteen (3). • · « « · < •

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8—10 mukainen jalkamekanismi, tun-nettu siitä, että myös alempi varsi (3) on toteutettu suunnikasmeka-nismilla. 35

12. Patenttivaatimuksen 4 ja 11 mukainen jalkamekanismi, tunnettu » r t « · siitä, että alemman varren (3) alapäässä oleva toimilaite (12) on kiinni-: * .: tetty suunnikasmekanismin lyhempään sivuun. P95,0,72DOC 13 100098