JP2002021911A - 膝関節用の油圧緩衝装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膝関節用の油圧緩衝装置において、コンパク
トで、膝の曲げ角度（位置）に依存した減衰力を常時確
実に発生すること。 【解決手段】 膝関節用の油圧緩衝装置１０において、
内筒２２の側壁の軸方向に沿う一定範囲に形成され、ピ
ストン側油室３３Ｂをリザーバ室４１に連通し、ピスト
ンロッド３１の圧縮時にピストン３２の側壁により順次
閉塞されるオリフィス流路６０（６１〜６３）を有する
もの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は義足やロボット脚等
に用いて好適な膝関節用の油圧緩衝装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】膝関節用の油圧緩衝装置は、膝の振り戻
し行程（屈曲時）では圧縮行程となり、膝の踏み出し行
程（伸展時）では伸長行程となる。そして、この油圧緩
衝装置では、膝の振り戻し行程で、膝の曲げ角度と歩行
速度等の走行モードによって変動する下腿部の慣性力に
基づく膝下の振り戻しエネルギを、膝の一定の曲げ角度
範囲においてスムースに減衰せしめ、次の踏み出し行程
に際し下腿部を速やかに直立位置に戻すことができるよ
うに、適度な減衰力を発生させる必要がある。

【０００３】従来の膝関節用の油圧緩衝装置として、US
P2859451に記載のものがある。USP2859451の油圧緩衝装
置は、シリンダ10にハウジング16を収容し、ハウジング
16内に円筒状のブッシング（又は、コントロールハウジ
ング）26を螺合し、ブッシング26内にピストンロッド38
に固定されたピストン40の両側に区画される油室を設
け、ブッシング26の下部油室に開口する複数の穴47を軸
方向に間隔をおいて形成し、穴47はチャンネル49を介し
てブッシング26の上端部とカバースクリュウ30の間に形
成された上部円錐状の隙間、一方向シール37を介しピス
トン40の上部油室に連なる。上部油室には複数の穴48が
開口し、穴48はチャンネル50を通り、下部円錐状の隙
間、一方向シール24を介し下部油室に連なる。ブッシン
グ26内の油室とシリンダ10内の油室はリリーフ．ベント
19を介して連通し、カバースクリュウ30の進退に伴うブ
ッシング26内の油室の容積変化、温度補償を行なってい
る。尚、ロッド38のピストン39は、ロッド38のハウジン
グ16からシリンダ10に突出した端部に固定されている。
この油圧緩衝器においては、カバースクリュウ30を180
度以内の角度で回動することにより、上部円錐状の隙間
を調節し、それ以上の角度を回動することにより下部円
錐状の隙間を調節して減衰力を調整する。

【０００４】この油圧緩衝装置では、圧縮行程と伸長行
程の両方で、ピストン40の側壁がブッシング26の油室の
複数の開口47又は48を順次閉塞することにより、ピスト
ン40がそれらの行程端に向かうにつれて油室からの作動
油の退出流路面積を減じ、減衰力をピストンの位置に応
じて増加せしめる。即ち、この油圧緩衝装置を用いた義
足は、減衰力の位置依存性を備えることにより、膝下を
直立状態から振り戻し始めるときの減衰力は小として屈
曲開始せしめ、一定の曲げ角度では減衰力を大としてそ
の振り戻しを制止せしめる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】USP2859451では、下記
、の問題点がある。 減衰力の位置依存性を備えるものの、ピストン40のロ
ッド38が上下両方の油室を貫通する両ロッド型であり、
油圧緩衝装置の軸方向長さが大型になって大腿部と下腿
部の間の狭いスペースへの格納が難しい。

【０００６】ブッシング26に形成した複数の穴47又は
穴48が全部塞がれた状態で、或いはブッシング26の上部
隙間又は下部隙間を誤って閉じた状態にしたときには、
油圧緩衝装置は伸縮をロックされてしまう虞がある。

【０００７】本発明の課題は、膝関節用の油圧緩衝装置
において、コンパクトで、膝の曲げ角度（位置）に依存
した減衰力を常時確実に発生することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、揺動
自在に枢支される大腿部と下腿部の間に配設される膝関
節用の油圧緩衝装置において、前記油圧緩衝装置は、外
筒及び内筒と、内筒の一方の端部を貫通して内筒に挿入
されるピストンロッドと、ピストンロッドの先端部に設
けられ、内筒内を摺動するピストンと、ピストンによっ
て内筒内に区画形成され、ピストンロッドを収容するロ
ッド側油室とロッドを収容しないピストン側油室と、外
筒と内筒の間に形成されたリザーバ室と、ピストン又は
ピストンロッドに設けられ、ロッド側油室とピストン側
油室を連通する第１の流路と、ピストン側油室とリザー
バ室を常時連通するオリフィス孔と、ロッド側油室と前
記リザーバ室を常時連通する第２の流路と、リザーバ室
内に設けられ、気体室を密封区画する可撓性の体積補償
部材と、第１の流路に、ピストンロッドの圧縮時に閉じ
てピストン側油室からロッド側油室への流れを阻止し、
伸長時にロッド側油室からピストン側油室への流れを許
すチェック弁と、内筒の側壁の軸方向に沿う一定範囲に
形成され、ピストン側油室をリザーバ室に連通し、ピス
トンロッドの圧縮時にピストンの側壁により順次閉塞さ
れるオリフィス流路と、を有するようにしたものであ
る。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記オリフィス流路が前記内筒の側壁で、ピス
トンロッドの最伸長時にピストンが停留する位置から所
定の間隔をおいた、所定の範囲内の複数位置に設けられ
た複数のオリフィス孔により形成されるようにしたもの
である。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記オリフィス流路が前記内筒の側壁で、ピス
トンロッドの最伸長時にピストンが停留する位置から所
定の間隔をおいた、所定の範囲内に設けられた長孔によ
り形成されるようにしたものである。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１又は２の発明
において更に、前記オリフィス流路の形成範囲が、膝関
節の大腿部と下腿部が一直線になる直立位置を基準とす
るとき、大腿部と下腿部の曲げ角度が約30度から60度の
曲げ角度になる範囲に設定されるようにしたものであ
る。

【００１２】

【作用】請求項１の発明によれば下記(1)〜(3)の作用が
ある。 (1)内筒の側壁の軸方向に沿う一定範囲に、ピストンロ
ッドの圧縮時にピストンの側壁により順次閉塞されるオ
リフィス流路を設けたから、ピストン側油室からの作動
油の退出流路面積を次第に減じ、減衰力をピストンの位
置に応じて増加させる位置依存性を具備する。従って、
膝下を直立状態から振り戻し始めるときの減衰力を小と
してスムースに屈曲開始し、オリフィス流路の形成範囲
に対応する一定の曲げ角度範囲でその減衰力を曲げ角度
位置に依存させて次第に大とし、適正曲げ角度位置でそ
の振り戻しをスムースに制止して次の踏み出し行程に移
行できる。

【００１３】(2)ピストン側油室をオリフィス孔により
常時リザーバ室に連通し、かつロッド側油室を第２の流
路により常時リザーバ室に連通しているから、油圧緩衝
装置はピストンの全ストロークでその伸縮をロックされ
ることがなく、膝下が直立状態から180度屈曲する全曲
げ角度範囲で減衰力を発生できる。

【００１４】(3)油圧緩衝装置はオリフィス流路とオリ
フィス孔により減衰力を発生させるものであり、これら
は作動油の流速の二乗に比例した減衰力を発生させる二
乗孔であるから、歩行速度に依存する減衰力を発生さ
せ、歩行速度によって変動する下腿部の慣性力に基づく
膝下の振り戻しエネルギを合理的に吸収できる。

【００１５】請求項２の発明によれば下記(4)の作用が
ある。 (4)オリフィス流路が内筒の側壁の軸方向に沿う一定範
囲に設けられる、複数のオリフィス孔により形成される
から、減衰力をピストンの位置に応じて段階的に増加さ
せることができる。

【００１６】

【００１７】請求項３の発明によれば下記(5)の作用が
ある。 (5)オリフィス流路が内筒の側壁の軸方向に沿う一定範
囲に設けられる、長孔により形成されるから、減衰力を
ピストンの位置に応じて無段階に、滑らかに増加させる
ことができる。

【００１８】請求項４の発明によれば下記(6)の作用が
ある。 (6)オリフィス流路の形成範囲を、大腿部と下腿部の曲
げ角度が約30度から60度の曲げ角度になる範囲に設定し
た。従って、膝下が直立状態から振り戻し始めるときの
減衰力は小としてスムースに屈曲開始せしめ、オリフィ
ス流路の形成範囲に対応する30度〜60度の曲げ角度範囲
ではその減衰力をその曲げ角度位置に依存させて次第に
大とし、60度の曲げ角度位置でその振り戻しをスムース
に制止させる。膝下は必要以上の過大曲げ角度まで振り
戻されることなく制止され、次の踏み出し行程にスムー
スに移行できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は図１は義足の歩行状態を示
す模式図、図２は第１実施形態の油圧緩衝装置を示し、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）はチェックバルブの要部を示す
断面図、図３はニードル弁を示し、（Ａ）は半断面図、
（Ｂ）は平面図、図４は係合板を示す平面図、図５は第
２実施形態の油圧緩衝装置を示し、（Ａ）は断面図、
（Ｂ）はチェックバルブの要部を示す断面図、図６は図
５のVI-VI線に沿う断面図である。

【００２０】（第１実施形態）（図１〜図４） 義足１は、図１に示す如く、脚を大腿部で切断された膝
のない人に供されるものであり、大腿部の切断端が挿入
される大腿ソケット部２に枢軸４を介して下腿部３を揺
動自在に結合するとともに、大腿ソケット部２と下腿部
３の間に膝関節用油圧緩衝装置１０を介装したものであ
る。義足１は、大腿ソケット部２と下腿部３の中心軸を
同一軸上に設定した直立状態で、その中心軸の後方に枢
軸４を配置し、油圧緩衝装置１０の上取付部材１１を枢
軸４の更に後方で軸１１Ａにより大腿ソケット部２に枢
着し、油圧緩衝装置１０の下取付部材１２をその中心軸
の前方で軸１２Ａにより下腿部３に枢着している。義足
１の大腿ソケット部２、下腿部３に対する油圧緩衝装置
１０の取付姿勢は、油圧緩衝装置１０のピストンロッド
３１の側を大腿ソケット部２に結合するものに限らず、
ピストンロッド３１の側を下腿部３に結合するように天
地逆にしても良い。

【００２１】油圧緩衝装置１０は、図２に示す如く、外
筒２１の内部の同一軸上に内筒２２を設けた複筒式であ
り、外筒２１の一端開口から順に係合板２３、隔壁部材
２４、内筒２２、ヘッドカバー２５、オイルシール２６
を挿入し、それらを外筒２１の他端段差部２１Ａと一端
かしめ部２１Ｂにより挟圧固定化する。

【００２２】油圧緩衝装置１０は、外筒２１と内筒２２
の一端側を封止するヘッドカバー２５を貫通して内筒２
２の内部に挿入されるピストンロッド３１を備え、ピス
トンロッド３１の先端部に固定されるピストン３２をそ
の外周のラビリンス溝を介して内筒２２の内部に摺動自
在に設け、内筒２２の内部にピストンロッド３１が収容
されるロッド側油室３３Ａと、ピストンロッド３１が収
容されないピストン側油室３３Ｂを区画し、油室３３
Ａ、３３Ｂに作動油を充満している。ピストンロッド３
１は内筒２２への挿入端の段差部にリバウンドストッパ
３４、ピストン３２を組付け、これらをピストンナット
３５でピストンロッド３１に固定する。ピストンロッド
３１はリバウンドストッパ３４の直上にストッパラバー
３４Ａを装着しており、リバウンドストッパ３４は内筒
２２の一端側に設けたヘッドカバー２５の端面との間で
ストッパラバー３４Ａを挟んで最伸長時の緩衝をなす。

【００２３】油圧緩衝装置１０は、ピストン３２にロッ
ド側油室３３Ａとピストン側油室３３Ｂを連通する第１
の流路３６を備え、ピストン３２のピストン側油室３３
Ｂ側の端面に第１の流路３６を開閉する板バルブからな
る２枚のチェック弁３７、バルブスプリング３８を積層
し、これらをピストンナット３５のバルブストッパ部３
５Ａでバックアップする。２枚のチェック弁３７は、油
圧緩衝装置１０の圧縮時に閉じてピストン側油室３３Ｂ
からロッド側油室３３Ａへの流れを阻止し、伸長時にロ
ッド側油室３３Ａからピストン側油室３３Ｂへの流れを
許す。本実施形態では、ピストン３２の端面に接する側
のチェック弁３７ａは第１の流路３６の閉塞面の一部を
切り欠いて、ピストン側油室３３Ｂを流路３６、ロッド
側油室３３Ａに常時連通するオリフィス孔３９を備える
（図２（Ｂ））。これにより、油圧緩衝装置１０の圧縮
時には、ピストン側油室３３Ｂの油はチェック弁３７ａ
のオリフィス孔３９を通って第１の流路３６からロッド
側油室３３Ａに移行し、オリフィス孔３９に基づく減衰
力を発生する。伸長時には、ロッド側油室３３Ａの油は
バルブスプリング３８に抗してチェック弁３７をリフト
して第１の流路３６に大きな開口を形成し、減衰力を発
生させずにピストン側油室３３Ｂに移行する。

【００２４】油圧緩衝装置１０は、外筒２１と内筒２２
の間の環状空間をリザーバ室４１としている。リザーバ
室４１は油圧緩衝装置１０の伸縮によってロッド側油室
３３Ａ、ピストン側油室３３Ｂに進入、退出するピスト
ンロッド３１のロッド体積分の作動油を、ロッド側油室
３３Ａ、ピストン側油室３３Ｂとの間で相互に移行可能
とする。そして、外筒２１と内筒２２の間で、ロッド側
油室３３Ｂとリザーバ室４１を連通する流路４２を有す
る隔壁部材２４を内筒２２の下端面に設け、この流路４
２を後述のニードル弁５３により開度調整されるオリフ
ィス孔４３として用いる。このオリフィス孔４３は、ニ
ードル弁５３により常時連通状態として用いることがで
きる。４４は隔壁部材２４に設けた連絡路である。ま
た、油圧緩衝装置１０は、ロッド側油室３３Ａとリザー
バ室４１を常時連通する第２の流路４５を備える。

【００２５】油圧緩衝装置１０は、リザーバ室４１の内
部に設けられ、気体室４６Ａを密封区画する可撓性の体
積補償部材４６を備える。体積補償部材４６は、内筒２
２の外周において流路４５、後述するオリフィス孔６１
〜６３を閉塞することのないようなＣ字断面状をなして
該内筒２２の外周に接着固定され、独立した非貫通状
（袋小路）の気体室４６Ａを有する発泡ラバーにて構成
される。油圧緩衝装置１０は、体積補償部材４６の気体
室４６Ａの膨張、収縮により、ロッド側油室３３Ａ、ピ
ストン側油室３３Ｂに進入、退出するピストンロッド３
１のロッド体積分の作動油の体積補償と、作動油の油温
変化による体積補償とを行なう。体積補償部材４６は発
泡ラバーにて気体室４６Ａを構成することにより、油圧
緩衝装置１０の取付姿勢が上下、横置きのいずれにあっ
ても上述の体積補償を営む。

【００２６】油圧緩衝装置１０は、外筒２１の他端側に
蓋部材５１をＯリング５２を介して液密に設け、外筒２
１を蓋部材５１に対して相対回転可能とする。油圧緩衝
装置１０は、隔壁部材２４の流路４２（オリフィス孔４
３）に先端部を臨み、下端部を蓋部材５１に螺合するニ
ードル弁５３を設ける。外筒２１に一体回転可能に設け
た係合板２３は、ニードル弁５３の外周の二面巾部５３
Ａをその異形孔状係合部２３Ａに軸方向には移動可能に
かつ回転方向には係合可能に嵌合し、外筒２１の回動に
よるニードル弁５３の軸方向移動により、流路４２（オ
リフィス孔４３）の開度を調整し、減衰力を調整する。
係合板２３の外筒２１との一体回転可能構造は、係合板
２３を外筒２１に圧入する他、係合板２３を隔壁部材２
４、内筒２２、ヘッドカバー２５、オイルシール２６と
ともに外筒２１に軸方向で挟圧一体化することにより構
成される。

【００２７】油圧緩衝装置１０は、内筒２２の側壁の軸
方向に沿う一定範囲で、ピストン３２のストローク範囲
内にオリフィス流路６０を形成してある。オリフィス流
路６０は、ピストン側油室３３Ｂをリザーバ室４１に連
通可能とし、ピストンロッド３１の圧縮時にピストン３
２の側壁により順次閉塞される。オリフィス流路６０
は、具体的には、内筒２２の側壁で、ピストンロッド３
１の最伸長時にピストン３２が停留する位置から所定の
間隔を置いた、所定の範囲内の複数位置に設けられた複
数のオリフィス孔６１〜６３により形成される。

【００２８】尚、オリフィス流路６０は、内筒２２の側
壁で、ピストンロッド３１の最伸長時にピストン３２が
停留する位置から所定の間隔を置いた、所定の範囲内に
設けられる長孔により形成されても良い。

【００２９】また、内筒２２におけるオリフィス流路６
０の形成範囲は、義足１の膝関節の大腿ソケット部２と
下腿部３が一直線となる直立位置を基準とするとき、大
腿ソケット部２と下腿部３の曲げ角度θ（図１）が約30
度から60度の曲げ角度になる範囲に設定されるのが良
い。

【００３０】尚、油圧緩衝装置１０は、ピストンロッド
３１の端部に上取付部材１１を、蓋部材５１の外端部に
下取付部材１２を設け、これらの取付部材１１、１２を
油圧緩衝装置１０の単一軸線上に設けてある。

【００３１】義足１の油圧緩衝装置１０は以下の如く動
作する。義足１にあっては、義足１の一方の脚に着目し
たとき、一方の脚の踵が地についてから再び地につくま
での１サイクルの間で、(a)踵が接地状態から爪先が地
面から離れる直前までの立脚相（図１（Ａ）〜（Ｂ））
では、大腿ソケット部２と下腿部３がほぼ一直線になっ
ていて油圧緩衝装置１０は最大伸長状態を保ち、(b)爪
先が地面から離れ、踵が設置するまでの遊脚相（図１
（Ｂ）〜（Ｃ）〜（Ｄ）〜（Ｃ）〜（Ｂ））では、下腿
部３が振り戻し行程で大腿ソケット部２に対して枢軸４
を中心に一旦後方へ揺動した後、続く踏み出し行程で前
方へ揺動されて大腿ソケット部に対して再びほぼ一直線
となり、油圧緩衝装置１０は伸長状態から圧縮状態に至
り、続いて伸長状態となる。そして、油圧緩衝装置１０
は、膝の振り戻し行程（屈曲時）で下記(1)の圧縮行程
となり、膝の踏み出し行程（伸長時）で下記(2)の伸長
行程となる。

【００３２】(1)圧縮行程（義足１の振り戻し行程） 油圧緩衝装置１０の圧縮行程では、ピストン３２によ
り圧縮されるピストン側油室３３Ｂの油が、ピストン３
２のチェック弁３７に設けた固定オリフィス孔３９を経
由してロッド側油室３３Ａに移行するとともに、ニード
ル弁５３により開度調整された可変オリフィス孔４３、
ピストン３２により順次閉塞されるオリフィス孔６１〜
６３を経由してリザーバ室４１に移行し、適度な減衰力
を得る。

【００３３】ピストン３２がオリフィス孔６１〜６３
を順次閉塞することにより、ピストン３２の位置に依存
する減衰力が得られる。

【００３４】ニードル弁５３がオリフィス孔４３を全
閉することがあっても、チェック弁３７のオリフィス孔
３９により、油圧緩衝装置１０の伸縮をロックしない。

【００３５】ロッド側油室３３Ａ、ピストン側油室３
３Ｂへ進入するピストンロッド３１のロッド体積分の作
動油は、リザーバ室４１へ排出されて体積補償部材４６
により吸収される。

【００３６】(2)伸長行程（義足１の踏み出し行程） 油圧緩衝装置１０の伸長行程では、ピストン３２によ
り圧縮されるロッド側油室３３Ａの油が、ピストン３２
のチェック弁３７をリフトして第１の流路３６に形成さ
れる大きな開口からピストン側油室３３Ｂへ移行し、減
衰力を発生させない。

【００３７】ロッド側油室３３Ａ、ピストン側油室３
３Ｂから退出するピストンロッド３１のロッド体積分の
作動油は、リザーバ室４１の体積補償部材４６から補給
される。

【００３８】油圧緩衝装置１０は、上述(b)の遊脚相の
振り戻し行程で、下腿部３がその慣性力により必要以上
に振り戻されると（構造上180度付近まで曲がる）、次
の踏み出し時に戻らなくなる。これを回避するため、油
圧緩衝装置１０では、上述(1)の圧縮行程で位置依存性
のある減衰力が作用し、振り戻し始めは下腿部３をスム
ースに屈曲開始し、常に適正位置（本実施形態ではオリ
フィス孔６３がピストン３２により閉じられた圧縮位
置）で下腿部３を制止し、次の踏み出し行程に移行可能
とする。また、オリフィス孔３９、４３、６１〜６３の
二乗孔に基づく速度依存性のある減衰力により、歩行速
度に対応しながら、振り戻しエネルギを吸収するもので
もある。そして、踏み出し行程に入るときには、上述
(2)の伸長行程で減衰力が発生しないから、下腿部３は
速やかに直立位置に戻り、上述(a)の立脚相に移行する
ことができる。

【００３９】これにより、油圧緩衝装置１０は、膝の曲
げ角度等、歩行速度等の走行モードによって変動する下
腿部３の慣性力に基づく膝下の振り戻しエネルギを、膝
の一定の曲げ角度範囲においてスムースに減衰せしめ、
次の踏み出し行程に際し下腿部３を速やかに直立位置に
戻すことができるように、適度な減衰力を発生させるよ
うに動作する。

【００４０】本実施形態によれば、油圧緩衝装置１０が
外筒２１の回動操作により減衰力を調整可能としたか
ら、以下の作用がある。 (1)外筒２１の回動によって減衰力を調整でき、工具を
必要としない。

【００４１】(2)減衰力調整の操作部となる外筒２１が
油圧緩衝装置１０の外周に広く露出して存在するもので
あり、操作性が良い。

【００４２】(3)減衰力調整の操作部が、複筒式油圧緩
衝装置が本来的に備える外筒２１を用いるものであり、
減衰力調整装置の構造が簡素になり、油圧緩衝装置１０
を小型化できる。

【００４３】(4)膝関節に用いられる油圧緩衝装置１０
において、ニードル弁５３からなる減衰力調整手段を具
備するものとしたから、広範囲の走行モードのそれぞれ
に対し適度な減衰力を発生できる。

【００４４】(5)油圧緩衝装置１０の外周に広く露出し
て存在する外筒２１を回動するだけで減衰力を調整でき
るから、義足１を装着したままで、装着者自身が工具を
用いずに、手で容易に調整できる。

【００４５】(6)油圧緩衝装置１０が本来的に備える外
筒２１が減衰力調整の操作部を兼ねるので、減衰力調整
装置の構造が簡素になり、油圧緩衝装置１０を小型化で
き、大腿ソケット部２と下腿部３の間の狭いスペースに
設置できる。

【００４６】(7)ピストンロッド３１の側の取付部材１
１と、外筒２１に設けた蓋部材５１の側の取付部材１２
を単一軸線上に配置したから、例えば、外筒２１の両側
部にトラニオン支持用ピンを設ける必要がなく、油圧緩
衝装置１０の取付スペースを小型化できる。

【００４７】また、本実施形態によれば、油圧緩衝装置
１０を複筒式としたから以下の作用がある。 (1)油圧を用いているから、ピストン３２の受圧径を大
きくする必要がない。また、ピストンロッド３１を片ロ
ッド型とし、外筒２１と内筒２２の間にリザーバ室４１
を設けたから、油圧緩衝装置１０の軸方向長さを短く小
型化でき、大腿ソケット部２と下腿部３の間の狭いスペ
ースへの格納性が良い。

【００４８】(2)油圧を用いているため、減衰力を確実
に発生できる。従って、膝の曲げ角度と歩行速度に依存
する膝下の振り戻しエネルギをスムースに減衰できる。

【００４９】(3)可撓性の体積補償部材４６で気体室４
６Ａを密封区画したから、片ロッド型をなすピストンロ
ッド３１の内筒２２への進入、退出に伴うロッド体積の
補償、油温変化に伴う作動油の体積変化を補償でき、オ
イル漏れを生じない。また、気体室４６Ａは体積補償部
材４６により密封されるから、膝を180度付近まで曲げ
て座り、油圧緩衝装置１０が横置きとなった場合にも、
気体室４６Ａのエアが作動油中に混入することがない。
従って、安定した作動性を確保できる。

【００５０】(4)可撓性の体積補償部材４６が独立した
気体室４６Ａを有する発泡ラバーからなるものとしたか
ら、体積補償部材４６を簡易に構成できる。

【００５１】(5)膝下の振り戻し行程から踏み出し行程
を経て、直立状態に戻る油圧緩衝装置１０の最伸長時
に、リバウンドストッパ３４が大腿ソケット部２と下腿
部３が接触することを防止し、最伸長時の緩衝をなす。

【００５２】また、本実施形態によれば、油圧緩衝装置
１０がオリフィス流路６０（オリフィス孔６１〜６３）
を備えたから、以下の作用がある。 (1)内筒２２の側壁の軸方向に沿う一定範囲に、ピスト
ンロッド３１の圧縮時にピストン３２の側壁により順次
閉塞されるオリフィス流路６０（６１〜６３）を設けた
から、ピストン側油室３３Ｂからの作動油の退出流路面
積を次第に減じ、減衰力をピストン３２の位置に応じて
増加させる位置依存性を具備する。従って、膝下を直立
状態から振り戻し始めるときの減衰力を小としてスムー
スに屈曲開始し、オリフィス流路６０（６１〜６３）の
形成範囲に対応する一定の曲げ角度範囲でその減衰力を
曲げ角度位置に依存させて次第に大とし、適正曲げ角度
位置でその振り戻しをスムースに制止して次の踏み出し
行程に移行できる。

【００５３】(2)ピストン側油室３３Ｂをオリフィス孔
４３により常時リザーバ室４１に連通し、かつロッド側
油室３３Ａを第２の流路４５により常時リザーバ室４１
に連通しているから、油圧緩衝装置１０はピストン３２
の全ストロークでその伸縮をロックされることがなく、
膝下が直立状態から180度屈曲する全曲げ角度範囲で減
衰力を発生できる。

【００５４】(3)油圧緩衝装置１０はオリフィス流路６
０（６１〜６３）とオリフィス孔４３により減衰力を発
生させるものであり、これらは作動油の流速の二乗に比
例した減衰力を発生させる二乗孔であるから、歩行速度
に依存する減衰力を発生させ、歩行速度によって変動す
る下腿部の慣性力に基づく膝下の振り戻しエネルギを合
理的に吸収できる。

【００５５】(4)オリフィス流路が内筒２２の側壁の軸
方向に沿う一定範囲に設けられる、複数のオリフィス孔
６１〜６３により形成されるから、減衰力をピストン３
２の位置に応じて段階的に増加させることができる。

【００５６】(5)オリフィス流路が内筒２２の側壁の軸
方向に沿う一定範囲に設けられる、長孔により形成する
ものとすれば、減衰力をピストン３２の位置に応じて無
段階に滑らかに増加させることができる。

【００５７】(6)オリフィス流路６０（６１〜６３）の
形成範囲を、大腿ソケット部２と下腿部３の曲げ角度が
約30度から60度の曲げ角度になる範囲に設定した。従っ
て、膝下が直立状態から振り戻し始めるときの減衰力は
小としてスムースに屈曲開始せしめ、オリフィス流路６
０（６１〜６３）の形成範囲に対応する30度〜60度の曲
げ角度範囲ではその減衰力をその曲げ角度位置に依存さ
せて次第に大とし、60度の曲げ角度位置でその振り戻し
をスムースに制止させる。膝下は必要以上の過大曲げ角
度まで振り戻されることなく制止され、次の踏み出し行
程にスムースに移行できる。

【００５８】（第２実施形態）（図５、図６） 第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、油圧緩衝装
置１０を油圧緩衝装置１１０に代えたことにある。

【００５９】油圧緩衝装置１１０は、図５に示す如く、
外筒１１１の内部の同一軸上に内筒１１２を設けた複筒
式であり、内筒１１２の下端部に形成した蓋部材１１３
を外筒１１１の下端側段差部１１１ＡにＯリング１１４
を、内筒１１２の上端部を外筒部１１１の上端部にＯリ
ング１１５を介して嵌合し、外筒１１１の下端側段差部
１１１Ａから突出する蓋部材１１３の外端部にスラスト
プレート１１６、ストッパリング１１７を係着し、外筒
１１１を内筒１１２（蓋部材１１３）に軸方向に一体
に、且つ回転方向には相対回転可能に結合してある。

【００６０】油圧緩衝装置１１０は、内筒１１２の上端
開口部にストッパリング１１８、ヘッドカバー１１９、
オイルシール１２０を装着し、これらを内筒１１２の上
端かしめ部１１２Ａにより挟圧保持している。

【００６１】油圧緩衝装置１１０は、ヘッドカバー１１
９を貫通して内筒１１２内に挿入されるピストンロッド
１２１を備え、ピストンロッド１２１の端部に固定され
るピストン１２２をその外周のラビリンス溝を介して内
筒１１２の内部に摺動自在に設け、内筒１１２の内部に
ピストンロッド１２１が収容されるロッド側油室１２３
Ａと、ピストンロッド１２１が収容されないピストン側
油室１２３Ｂを区画し、油室１２３Ａ、１２３Ｂに作動
油を充満している。ピストンロッド１２１は内筒１１２
への挿入端の段差部にリバウンドストッパ１２４、ピス
トン１２２を組付け、これらをピストンナット１２５で
ピストンロッド１２１に固定する。ピストンロッド１２
１はリバウンドストッパ１２４の直上にストッパラバー
１２４Ａを装着しており、リバウンドストッパ１２４は
内筒１１２の一端側に設けたヘッドカバー１１９の端面
との間でストッパラバー１２４Ａを挟んで最伸長時の緩
衝をなす。

【００６２】油圧緩衝装置１１０は、ピストン１２２に
ロッド側油室１２３Ａとピストン側油室１２３Ｂを連通
する第１の流路１２６を備え、ピストン１２２のピスト
ン側油室１２３Ｂ側の端面に流路１２６を開閉する板バ
ルブからなる２枚のチェック弁１２７、バルブスプリン
グ１２８を積層し、これらをピストンナット１２５のバ
ルブストッパ部１２５Ａでバックアップする。２枚のチ
ェック弁１２７は、油圧緩衝装置１１０の圧縮時に閉じ
てピストン側油室１２３Ｂからロッド側油室１２３Ａへ
の流れを阻止し、伸長時にはロッド側油室１２３Ａから
ピストン側油室１２３Ｂへの流れを許す。本実施形態で
は、ピストン１２２の端面に接する側のチェック弁１２
７ａは第１の流路１２６の閉塞面の一部を切欠き、ピス
トン側油室１２３Ｂを流路１２６、ロッド側油室１２３
Ａに常時連通するオリフィス孔１２９を備える（図５
（Ｂ））。これにより、油圧緩衝装置１１０の圧縮時に
は、ピストン側油室１２３Ｂの油はチェック弁１２７ａ
のオリフィス孔１２９を通って第１の流路１２６からロ
ッド側油室１２３Ａに移行し、オリフィス孔１２９に基
づく減衰力を発生する。伸長時には、ロッド側油室１２
３Ａの油はバルブスプリング１２８に抗してチェック弁
１２７をリフトして第１の流路１２６に大きな開口を形
成し、減衰力を発生させずにピストン側油室１２３Ｂに
移行する。

【００６３】油圧緩衝装置１１０は、外筒１１１と内筒
１１２の間の環状空間をリザーバ室１３１としている。
リザーバ室１３１は油圧緩衝装置１１０の伸縮によって
ロッド側油室１２３Ａ、ピストン側油室１２３Ｂに進
入、退出するピストンロッド１２１のロッド体積分の作
動油を、油室１２３Ａ、１２３Ｂとの間で相互に移行可
能とする。そして、外筒１１１と内筒１１２の間で、ピ
ストン側油室１２３Ｂとリザーバ室１３１を連通する流
路１３２を、内筒１１２の最下端側の側壁（ピストン１
２２のストローク範囲外の位置）に設ける。流路１３２
は、内筒１１２の同一円周上の複数位置（４等配位置）
に形成された、互いに開口面積の異なる複数（４個）の
オリフィス孔１３２Ａ〜１３２Ｄからなり、これらオリ
フィス孔１３２Ａ〜１３２Ｄから選択された１つ（例え
ば１３２Ａ）を後述するスリーブ１６０の開口１６４に
より常時連通状態として用いることができる。また、油
圧緩衝装置１１０は、ロッド側油室１２３Ａとリザーバ
室１３１を常時連通する第２の流路１３５を備える。

【００６４】油圧緩衝装置１１０は、リザーバ室１３１
の内部に設けられ、気体室１３６Ａを密封区画する可撓
性の体積補償部材１３６を備える。体積補償部材１３６
は、後述するスリーブ１６０の外周において後述する開
口１６１〜１６４を閉塞することのないようなＣ字断面
状をなして該スリーブ１６０の外周に接着固定され、独
立した非貫通代（袋小路）の気体室１３６Ａを有する発
泡ラバーにて構成される。油圧緩衝装置１１０は、体積
補償部材１３６の気体室１３６Ａの膨張、収縮により、
ロッド側油室１２３Ａ、ピストン側油室１２３Ｂに進
入、退出するピストンロッド１２１のロッド体積分の作
動油の体積補償と、作動油の油温変化による体積補償と
を行なう。体積補償部材１３６は発泡ラバーにて気体室
１３６Ａを構成することにより、油圧緩衝装置１１０の
取付姿勢が上下、横置きのいずれにあっても上述の体積
補償を営む。

【００６５】油圧緩衝装置１１０は、前述した如く、外
筒１１１を内筒１１２（蓋部材１１３）の外周に回動自
在に設け、蓋部材１１３の外周の周方向の一カ所にスプ
リング１４１によって弾発されるボール１４２を外方突
出方向に付勢して内蔵し、外筒１１１の下端側段差部１
１１Ａの周方向の複数位置（４等配位置）に穿設した係
止孔１４３Ａ〜１４３Ｄのそれぞれにボール１４２を選
択的に係止可能としている。従って、外筒１１１は、そ
れらの係止孔１４３Ａ〜１４３Ｄを順次ボール１４２に
係止させるように回動操作でき、内筒１１２に対する回
転角度位置を選択可能とする。

【００６６】油圧緩衝装置１１０は、内筒１１２の側壁
の軸方向に沿う一定範囲で、ピストン１２２のストロー
ク範囲内にオリフィス流路１５１〜１５３を形成してい
る。オリフィス流路１５１〜１５３は、具体的には、内
筒１１２の側壁で、ピストンロッド１２１の最伸長時に
ピストン１２２が停留する位置から所定の間隔をおい
た、所定の範囲内の複数位置（３位置）に設定した複数
（３個）のオリフィス孔１５１〜１５３により形成され
る。

【００６７】尚、オリフィス流路１５１〜１５３は、内
筒１１２の側壁で、ピストンロッド１２１の最伸長時に
ピストン１２２が停留する位置から所定の間隔をおい
た、所定の範囲内に設けられる長孔１５０（不図示）に
より形成しても良い。

【００６８】このとき、オリフィス流路１５１〜１５３
のそれぞれは、図６に示す如く、内筒１１２の同一円周
上の異なる位置（４等配位置）に互いに開口面積の異な
る複数（４個）のオリフィス孔１５１Ａ〜１５１Ｄ、１
５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３Ａ〜１５３Ｄからなる。尚、
オリフィス孔１５１Ａ〜１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２
Ｄ、１５３Ａ〜１５３Ｄが設けられた内筒１１２の周方
向の４等配位置は、前述のオリフィス孔１３２Ａ〜１３
２Ｄが設けられた内筒１１２の周方向の４等配位置と同
一角度位置に設定される。

【００６９】油圧緩衝装置１１０は、外筒１１１にスリ
ーブ１６０を圧入等によって固定している。スリーブ１
６０は、外筒１１１が内筒１１２に対して回動せしめら
れるとき、内筒１１２の外周に摺接し、上述のオリフィ
ス孔１５１Ａ〜１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３
Ａ〜１５３Ｄ、１３２Ａ〜１３２Ｄを閉塞可能とし、且
つ、外筒１１１が係止孔１４３Ａ〜１４３Ｄのいずれか
を蓋部材１１３のボール１４２に係止させて回転角度位
置を選択したときに、それらのオリフィス孔１５１Ａ〜
１５１Ｄの１つ、オリフィス孔１５２Ａ〜１５２Ｄの１
つ、オリフィス孔１５３Ａ〜１５３Ｄの１つ、オリフィ
ス孔１３２Ａ〜１３２Ｄの１つのそれぞれを選択的に連
通し、ピストン側油室１２３Ｂとリザーバ室１３１をそ
れら選択されたオリフィス孔（例えば１５１Ａ、１５２
Ａ、１５３Ａ、１３２Ａ）によって連通させる開口１６
１〜１６４を備える。そして、オリフィス孔１５１Ａ〜
１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３Ａ〜１５３Ｄの
うちから選択されたオリフィス孔（例えば１５１Ａ、１
５２Ａ、１５３Ａ）は、ピストン側油室１２３Ｂをリザ
ーバ室１３１に連通可能とし、ピストンロッド１２１の
圧縮時にピストン１２２の側壁により順次閉塞される。

【００７０】これにより、油圧緩衝装置１１０にあって
は、外筒１１１の係止孔１４３Ａ〜１４３Ｄを蓋部材１
１３のボール１４２に選択的に係止せしめる外筒１１１
の回動によってスリーブ１６０を回転し、スリーブ１６
０の開口１６１〜１６４を、前記同一円周上のオリフィ
ス孔１５１Ａ〜１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３
Ａ〜１５３Ｄ、１３２Ａ〜１３２Ｄのいずれかに選択的
に連通せしめることにより、ピストン側油室１２３Ｂと
リザーバ室１３１を当該選択されたオリフィス孔（例え
ば１５１Ａ、１５２Ａ、１５３Ａ、１３２Ａ）により連
通させて減衰力を調整する。

【００７１】内筒１１２における、オリフィス孔１５１
Ａ〜１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３Ａ〜１５３
Ｄ、１３２Ａ〜１３２Ｄの軸方向の形成範囲は、義足１
の膝関節の大腿ソケット部２と下腿部３が一直線となる
直角位置を基準とするとき、大腿ソケット部２と下腿部
３の曲げ角度θ（図１）が約30度から60度の曲げ角度に
なる範囲に設定されるのが良い。

【００７２】尚、油圧緩衝装置１１０は、ピストンロッ
ド１２１の基端部に取付部材１１を、内筒１１２の蓋部
材１１３の外端部に取付部材１２を設け、それらの取付
部材１１、１２を油圧緩衝装置１１０の単一軸線上に設
け、義足１の大腿ソケット部２と下腿部３の間に揺動自
在に枢支される。

【００７３】油圧緩衝装置１１０は以下の如く動作す
る。義足１にあっては、義足１の一方の脚に着目したと
き、一方の脚の踵が地についてから再び地につくまでの
１サイクルの間で、(a)踵が接地状態から爪先が地面か
ら離れる直前までの立脚相（図１（Ａ）〜（Ｂ））で
は、大腿ソケット部２と下腿部３がほぼ一直線になって
いて油圧緩衝装置１１０は最大伸長状態を保ち、(b)爪
先が地面から離れ踵が設置するまでの遊脚相（図１
（Ｂ）〜（Ｃ）〜（Ｄ）〜（Ｃ）〜（Ｂ））では、下腿
部３が振り戻し行程で大腿ソケット部２に対して枢軸４
を中心に一旦後方へ揺動した後、続く踏み出し行程で前
方へ揺動されて大腿ソケット部２に対して再びほぼ一直
線となり、油圧緩衝装置１１０は伸長状態から圧縮状態
に至り、続いて伸長状態になる。そして、油圧緩衝装置
１１０は、膝の振り戻し行程（屈曲時）で下記(1)の圧
縮行程となり、膝の踏み出し行程（伸展時）で下記(2)
の伸長行程となる。

【００７４】(1)圧縮行程（義足１の振り戻し行程） 油圧緩衝装置１１０の圧縮行程では、ピストン１２２
により圧縮されるピストン側油室１２３Ｂの油が、ピス
トン１２２のチェック弁１２７に設けた固定オリフィス
孔１２９を経由してロッド側油室１２３Ａに移行すると
ともに、スリーブ１６０により回動調整された可変オリ
フィス孔１３２（１３２Ａ〜１３２Ｄ）、ピストン１２
２により順次閉塞されるオリフィス流路１５１〜１５３
（１５１Ａ〜１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３Ａ
〜１５３Ｄ）を経由してリザーバ室１３１に移行し、適
度な減衰力を得る。

【００７５】ピストン１２２がオリフィス流路１５１
〜１５３（１５１Ａ〜１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、
１５３Ａ〜１５３Ｄ）を順次閉塞することにより、ピス
トン１２２の位置に依存する減衰力が得られる。

【００７６】スリーブ１６０がオリフィス孔１３２を
全閉することがあっても、チェック弁１２７のオリフィ
ス孔１２９により、油圧緩衝装置１１０の伸縮をロック
しない。

【００７７】ロッド側油室１２３Ａ、ピストン側油室
１２３Ｂへ進入するピストンロッド１２１のロッド体積
分の作動油は、リザーバ室１３１へ排出されて体積補償
部材１３６により吸収される。

【００７８】(2)伸長行程（義足１の踏み出し行程） 油圧緩衝装置１１０の伸長行程では、ピストン１２２
により圧縮されるロッド側油室１２３Ａの油が、ピスト
ン１２２のチェック弁１２７をリフトして第１の流路１
２６に形成される大きな開口からピストン側油室１２３
Ｂへ移行し、減衰力を発生させない。

【００７９】ロッド側油室１２３Ａ、ピストン側油室
１２３Ｂから退出するピストンロッド１２１のロッド体
積分の作動油は、リザーバ室１３１の体積補償部材１３
６から補給される。

【００８０】油圧緩衝装置１１０は、上述(b)の遊脚相
の振り戻し行程で、下腿部３がその慣性力により必要以
上に振り戻されると（構造上180度付近まで曲がる）、
次の踏み出し時に戻らなくなる。これを回避するため、
油圧緩衝装置１１０では、上述(1)の圧縮行程で位置依
存性のある減衰力が作用し、振り戻し始めは下腿部３を
スムースに屈曲開始し、常に適正位置（本実施形態では
オリフィス流路１５３がピストン１２２により閉じられ
た圧縮位置）で下腿部３を制止し、次の踏み出し行程に
移行可能とする。また、オリフィス孔１２９、１３２
（１３２Ａ〜１３２Ｄ）、オリフィス流路１５１〜１５
３（１５１Ａ〜１５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３
Ａ〜１５３Ｄ）の二乗孔に基づく速度依存性のある減衰
力により、歩行速度に対応しながら、振り戻しエネルギ
を吸収するものでもある。そして、踏み出し行程に入る
ときには、上述(2)の伸長行程で減衰力が発生しないか
ら、下腿部３を速やかに直立位置に戻り、上述(a)の立
脚相に移行することができる。

【００８１】これにより、油圧緩衝装置１１０は、膝の
曲げ角度と歩行速度等の走行モードによって変動する下
腿部３の慣性力に基づく膝下の振り戻しエネルギを、膝
の一定の曲げ角度範囲においてスムースに減衰せしめ、
次の踏み出し行程に際し下腿部３を速やかに直立位置に
戻すことができるように、適度な減衰力を発生させるよ
うに動作する。

【００８２】本実施形態によれば、油圧緩衝装置１１０
が外筒１１１の回動操作により減衰力を調整可能とした
から、以下の作用がある。 (1)外筒１１１の回動によって減衰力を調整でき、工具
を必要としない。

【００８３】(2)減衰力調整の操作部となる外筒１１１
が油圧緩衝装置１１０の外周に広く露出して存在するも
のであり、操作性が良い。

【００８４】(3)減衰力調整の操作部が、複筒式油圧緩
衝装置１１０が本来的に供える外筒１１１を用いるもの
であり、減衰力調整装置の構造が簡素になり、油圧緩衝
装置１１０を小型化できる。

【００８５】また、本実施形態によれば、油圧緩衝装置
１１０を複筒式としたから、以下の作用がある。 (1)油圧を用いているから、ピストン１２２の受圧径を
大きくする必要がない。また、ピストンロッド１２１を
片ロッド型とし、外筒１１１と内筒１１２の間にリザー
バ室１３１を設けたから、油圧緩衝装置１１０の軸方向
長さを短く小型化でき、大腿ソケット部２と下腿部３の
間の狭いスペースへの格納性が良い。

【００８６】(2)油圧を用いているため、減衰力を確実
に発生できる。従って、膝の曲げ角度と歩行速度に依存
する膝下の振り戻しエネルギをスムースに減衰できる。

【００８７】(3)可撓性の体積補償部材１３６で気体室
１３６Ａを密封区画したから、片ロッド型をなすピスト
ンロッド１２１の内筒１１２への進入、退出に伴うロッ
ド体積の補償、油温変化に伴う作動油の体積変化を補償
でき、オイル漏れを生じない。また、気体室１３６Ａは
体積補償部材１３６により密封されるから、膝を180度
付近まで曲げて座り、油圧緩衝装置１１０が横置きとな
った場合にも、気体室１３６Ａのエアが作動油中に混入
することがない。従って、安定した作動性を確保でき
る。

【００８８】(4)可撓性の体積補償部材１３６が独立し
た気体室１３６Ａを有する発泡ラバーからなるものとし
たから、体積補償部材１３６を簡易に構成できる。

【００８９】(5)膝下の振り戻し行程から踏み出し行程
を経て、直立状態に戻る油圧緩衝装置１１０の最伸長時
に、リバウンドストッパ１２４が大腿ソケット部２と下
腿部３が接触することを防止し、最伸長時の緩衝をな
す。

【００９０】また、本実施形態によれば、油圧緩衝装置
１１０がオリフィス流路１５１〜１５３（１５１Ａ〜１
５１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３Ａ〜１５３Ｄ）を
備えたから、以下の作用がある。 (1)内筒１１２の側壁の軸方向に沿う一定範囲に、ピス
トンロッド１２１の圧縮時にピストン１２２の側壁によ
り順次閉塞されるオリフィス流路１５１〜１５３を設け
たから、ピストン側油室１２３Ｂからの作動油の退出流
路面積を次第に減じ、減衰力をピストン１２２の位置に
応じて増加させる位置依存性を具備する。従って、膝下
を直立状態から振り戻し始めるときの減衰力を小として
スムースに屈曲開始し、オリフィス流路１５１〜１５３
の形成範囲に対応する一定の曲げ角度範囲でその減衰力
を曲げ角度位置に依存させて次第に大とし、適正曲げ角
度位置でその振り戻しをスムースに制止して次の踏み出
し行程に移行できる。

【００９１】(2)ピストン側油室１２３Ｂをオリフィス
孔１３２（１３２Ａ〜１３２Ｄ）により常時リザーバ室
に連通し、かつロッド側油室１２３Ａを第２の流路１３
５により常時リザーバ室に連通しているから、油圧緩衝
装置はピストン１２２の全ストロークでその伸縮をロッ
クされることがなく、膝下が直立状態から180度屈曲す
る全曲げ角度範囲で減衰力を発生できる。

【００９２】(3)油圧緩衝装置はオリフィス流路１５１
〜１５３とオリフィス孔１３２（１３２Ａ〜１３２Ｄ）
により減衰力を発生させるものであり、これらは作動油
の流速の二乗に比例した減衰力を発生させる二乗孔であ
るから、歩行速度に依存する減衰力を発生させ、歩行速
度によって変動する下腿部の慣性力に基づく膝下の振り
戻しエネルギを合理的に吸収できる。

【００９３】(4)オリフィス流路１５１〜１５３が内筒
１１２の側壁の軸方向に沿う一定範囲に設けられる、複
数のオリフィス孔１３２（１３２Ａ〜１３２Ｄ）により
形成されるから、減衰力をピストン１２２の位置に応じ
て段階的に増加させることができる。

【００９４】(5)オリフィス流路１５１〜１５３が内筒
１１２の側壁の軸方向に沿う一定範囲に設けられる、長
孔により形成するものとすれば、減衰力をピストン１２
２の位置に応じて無段階に滑らかに増加させることがで
きる。

【００９５】(6)オリフィス流路１５１〜１５３の形成
範囲を、大腿ソケット部２と下腿部３の曲げ角度が約30
度から60度の曲げ角度になる範囲に設定した。従って、
膝下が直立状態から振り戻し始めるときの減衰力は小と
してスムースに屈曲開始せしめ、オリフィス流路１５１
〜１５３の形成範囲に対応する30度〜60度の曲げ角度範
囲ではその減衰力をその曲げ角度位置に依存させて次第
に大とし、60度の曲げ角度位置でその振り戻しをスムー
スに制止させる。膝下は必要以上の過大曲げ角度まで振
り戻されることなく制止され、次の踏み出し行程にスム
ースに移行できる。

【００９６】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【００９７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、膝関節用
の油圧緩衝装置において、コンパクトで、膝の曲げ角度
（位置）に依存した減衰力を常時確実に発生することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は義足の歩行状態を示す模式図である。

【図２】図２は第１実施形態の油圧緩衝装置を示し、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）はチェックバルブの要部を示す
断面図である。

【図３】図３はニードル弁を示し、（Ａ）は半断面図、
（Ｂ）は平面図である。

【図４】図４は係合板を示す平面図である。

【図５】図５は第２実施形態の油圧緩衝装置を示し、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）はチェックバルブの要部を示す
断面図である。

【図６】図６は図５のVI-VI線に沿う断面図である。

【符号の説明】

２ 大腿ソケット部（大腿部） ３ 下腿部 １０、１１０ 油圧緩衝装置 ２１、１１１ 外筒 ２２、１１２ 内筒 ３１、１２１ ピストンロッド ３２、１２２ ピストン ３３Ａ、１２３Ａ ロッド側油室 ３３Ｂ、１２３Ｂ ピストン側油室 ３４、１２４ リバウンドストッパ ３６、１２６ 第１の流路 ３７、１２７ チェック弁 ４１、１３１ リザーバ室 ４３、１３２Ａ〜１３２Ｄ オリフィス孔 ４５、１３５ 第２の流路 ４６、１３６ 体積補償部材 ４６Ａ、１３６Ａ 気体室 ６０（６０〜６３）、１５１〜１５３（１５１Ａ〜１５
１Ｄ、１５２Ａ〜１５２Ｄ、１５３Ａ〜１５３Ｄ） オ
リフィス流路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動自在に枢支される大腿部と下腿部の
   間に配設される膝関節用の油圧緩衝装置において、 前記油圧緩衝装置は、 外筒及び内筒と、 内筒の一方の端部を貫通して内筒に挿入されるピストン
   ロッドと、 ピストンロッドの先端部に設けられ、内筒内を摺動する
   ピストンと、 ピストンによって内筒内に区画形成され、ピストンロッ
   ドを収容するロッド側油室とロッドを収容しないピスト
   ン側油室と、 外筒と内筒の間に形成されたリザーバ室と、 ピストン又はピストンロッドに設けられ、ロッド側油室
   とピストン側油室を連通する第１の流路と、 ピストン側油室とリザーバ室を常時連通するオリフィス
   孔と、 ロッド側油室と前記リザーバ室を常時連通する第２の流
   路と、 リザーバ室内に設けられ、気体室を密封区画する可撓性
   の体積補償部材と、 第１の流路に、ピストンロッドの圧縮時に閉じてピスト
   ン側油室からロッド側油室への流れを阻止し、伸長時に
   ロッド側油室からピストン側油室への流れを許すチェッ
   ク弁と、 内筒の側壁の軸方向に沿う一定範囲に形成され、ピスト
   ン側油室をリザーバ室に連通し、ピストンロッドの圧縮
   時にピストンの側壁により順次閉塞されるオリフィス流
   路と、を有することを特徴とする膝関節用の油圧緩衝装
   置。
2. 【請求項２】 前記オリフィス流路が前記内筒の側壁
   で、ピストンロッドの最伸長時にピストンが停留する位
   置から所定の間隔をおいた、所定の範囲内の複数位置に
   設けられた複数のオリフィス孔により形成される請求項
   １に記載の膝関節用の油圧緩衝装置。
3. 【請求項３】 前記オリフィス流路が前記内筒の側壁
   で、ピストンロッドの最伸長時にピストンが停留する位
   置から所定の間隔をおいた、所定の範囲内に設けられた
   長孔により形成される請求項１に記載の膝関節用の油圧
   緩衝装置。
4. 【請求項４】 前記オリフィス流路の形成範囲が、膝関
   節の大腿部と下腿部が一直線になる直立位置を基準とす
   るとき、大腿部と下腿部の曲げ角度が約30度から60度の
   曲げ角度になる範囲に設定される請求項１又は２に記載
   の膝関節用の油圧緩衝装置。