JP2021037141A - Walking auxiliary device - Google Patents

Walking auxiliary device Download PDF

Info

Publication number
JP2021037141A
JP2021037141A JP2019161098A JP2019161098A JP2021037141A JP 2021037141 A JP2021037141 A JP 2021037141A JP 2019161098 A JP2019161098 A JP 2019161098A JP 2019161098 A JP2019161098 A JP 2019161098A JP 2021037141 A JP2021037141 A JP 2021037141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydraulic cylinder
passage
hydraulic
pressure chamber
lower leg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019161098A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7390639B2 (en
Inventor
齊藤　靖
Yasushi Saito
靖 齊藤
小林　信行
Nobuyuki Kobayashi
信行 小林
祐二 福沢
Yuji Fukuzawa
祐二 福沢
真一 西沢
Shinichi Nishizawa
真一 西沢
小金澤　鋼一
Koichi Koganezawa
鋼一 小金澤
喬之 菊地
Takayuki Kikuchi
喬之 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai University
KYB YS Co Ltd
Original Assignee
Tokai University
KYB YS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai University, KYB YS Co Ltd filed Critical Tokai University
Priority to JP2019161098A priority Critical patent/JP7390639B2/en
Publication of JP2021037141A publication Critical patent/JP2021037141A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7390639B2 publication Critical patent/JP7390639B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

To provide a walking auxiliary device that enables natural walking motion.SOLUTION: A hydraulic artificial leg 1 comprises: a hydraulic cylinder 7 that is provided between a support member 2 attached to a user's femur and a lower thigh member 3 and contracts when the lower thigh member 3 rotates in a flexion direction with respect to the support member 2; a hydraulic cylinder 8 that is provided between the lower thigh member 3 and a foot member 4 and contracts when the foot member 4 rotates in a dorsal flexion direction with respect to the lower thigh member 3; and a first communication passage 101 that makes a piston side chamber 74 for discharging liquid when the hydraulic cylinder 7 contracts communicate with a piston side chamber 84 for discharging liquid when the hydraulic cylinder 8 contracts.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、使用者の歩行動作を補助する歩行補助装置に関するものである。 The present invention relates to a walking assist device that assists a user's walking motion.

特許文献１には、足底部位置に配置される入力シリンダと、大腿側リンクと下腿側リンクとの間に配置される出力シリンダと、を備える膝継手が開示されている。この膝継手では、歩行動作中に入力シリンダが床反力により圧縮されると、出力シリンダが大腿側リンクに伸展トルクを発生させる。 Patent Document 1 discloses a knee joint including an input cylinder arranged at the sole position and an output cylinder arranged between the thigh side link and the lower leg side link. In this knee joint, when the input cylinder is compressed by the floor reaction force during the walking motion, the output cylinder generates an extension torque at the thigh side link.

特開２０１３−２３３４２１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-233421

しかしながら、特許文献１の膝継手では、歩行中に足が地面に着いて体重がかかっている立脚期には、使用者の足底部が地面に着いていることにより入力シリンダが圧縮されて、出力シリンダが膝関節を伸展させる方向に伸長することで、膝が曲がる膝折れが防止される。そのため、踵が着いてからつま先が離れるまで足底部が地面に着いている間は膝を曲げることができないので、自然な歩行動作をとることが困難である。 However, in the knee joint of Patent Document 1, the input cylinder is compressed and the output is performed during the stance phase in which the foot touches the ground during walking and the weight is applied, because the sole of the user touches the ground. By extending the cylinder in the direction of extending the knee joint, bending of the knee is prevented from bending the knee. Therefore, it is difficult to take a natural walking motion because the knee cannot be bent while the sole of the foot is on the ground from the heel to the toe.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、自然な歩行動作をとることが可能な歩行補助装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a walking assist device capable of taking a natural walking motion.

本発明は、使用者の大腿部に取り付けられる支持部材と下腿部材との間に設けられ、支持部材に対して下腿部材が屈曲方向に回動すると収縮する第１液圧シリンダと、下腿部材と足部材との間に設けられ、下腿部材に対して足部材が背屈方向に回動すると収縮する第２液圧シリンダと、第１液圧シリンダが収縮するときに液体を排出する一方側圧力室と第２液圧シリンダが収縮するときに液体を排出する一方側圧力室とを連通させる第１連通路と、を備える。 The present invention includes a first hydraulic cylinder provided between a support member attached to a user's thigh and a lower leg member, which contracts when the lower leg member rotates in the bending direction with respect to the support member, and a lower leg member. A second hydraulic cylinder that is provided between the foot member and the foot member and contracts when the foot member rotates in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member, and one side that discharges liquid when the first hydraulic cylinder contracts. It is provided with a first communication passage for communicating the pressure chamber and the one-sided pressure chamber that discharges the liquid when the second hydraulic cylinder contracts.

この発明では、使用者が前方へ歩行する際、前方に踏み出した足部材の底部が地面に着くときには、足首関節部は底屈方向に回動しており膝関節部は軽度に屈曲している。使用者が更に前進すると、足首関節部が背屈方向に回動し膝関節部は伸展方向に回動する。このとき、第２液圧シリンダが徐々に収縮するのに伴い、第２液圧シリンダから排出された液体が第１連通路を介して第１液圧シリンダに移動することで、第１液圧シリンダは徐々に伸長する。よって、第１液圧シリンダ及び第２液圧シリンダは、膝関節部及び足首関節部に、使用者の歩行動作に合った動きをさせることができる。 In the present invention, when the user walks forward, when the bottom of the foot member stepping forward touches the ground, the ankle joint is rotated in the plantar flexion direction and the knee joint is slightly bent. .. When the user advances further, the ankle joint portion rotates in the dorsiflexion direction and the knee joint portion rotates in the extension direction. At this time, as the second hydraulic cylinder gradually contracts, the liquid discharged from the second hydraulic cylinder moves to the first hydraulic cylinder via the first continuous passage, so that the first hydraulic pressure The cylinder gradually extends. Therefore, the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder can cause the knee joint portion and the ankle joint portion to move in accordance with the walking motion of the user.

また、本発明では、下腿部材は、第１液圧シリンダの一方の端部を支持する第１フレームと、第２液圧シリンダの一方の端部を支持する第２フレームと、第１フレームと第２フレームとの間に設けられる長さ調整部材と、を有する。 Further, in the present invention, the lower leg member includes a first frame that supports one end of the first hydraulic cylinder, a second frame that supports one end of the second hydraulic cylinder, and a first frame. It has a length adjusting member provided between the second frame and the second frame.

この発明では、使用者の反対側の脚の長さに応じて長さ調整部材の長さを調整することで、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。 In the present invention, the lengths of the left and right legs of the user can be adjusted by adjusting the length of the length adjusting member according to the length of the legs on the opposite side of the user.

また、本発明は、下腿部材に対して伸展方向に回動するように支持部材を付勢する第１付勢部材と、下腿部材に対して底屈方向に回動するように足部材を付勢する第２付勢部材と、を更に備える。 Further, the present invention includes a first urging member that urges the support member so as to rotate in the extension direction with respect to the lower leg member, and a foot member so as to rotate in the plantar flexion direction with respect to the lower leg member. A second urging member for urging is further provided.

この発明では、第１付勢部材が下腿部材に対して支持部材を伸展方向に付勢し、第２付勢部材が下腿部材に対して足部材を底屈方向に付勢することで、遊脚期（足が地面から離れたとき）に膝関節部及び足首関節部を自然な状態に戻すことができる。 In the present invention, the first urging member urges the support member with respect to the lower leg member in the extension direction, and the second urging member urges the foot member with respect to the lower leg member in the plantar flexion direction. The knee and ankle joints can be restored to their natural state during the leg phase (when the foot is off the ground).

また、本発明は、第１液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室と第２液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室とを連通させる第２連通路と、第２連通路と第１連通路とを連通させる第３連通路と、第３連通路に設けられ、第１連通路から第２連通路に流れる液体を絞る絞り弁と、を更に備える。 Further, in the present invention, the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the first hydraulic cylinder contracts and the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the second hydraulic cylinder contracts are communicated with each other. A double passage, a third communication passage connecting the second communication passage and the first communication passage, a throttle valve provided in the third communication passage and squeezing the liquid flowing from the first communication passage to the second communication passage, Further prepare.

この発明では、例えば、使用者が階段を降りる場合には、足首関節部が背屈方向に回動すると共に膝関節部が屈曲方向に回動する動作が要求される。このような場合に、絞り弁が設けられることで、第１液圧シリンダの一方側圧力室から排出された液体を、絞り弁を通じて第１液圧シリンダの他方側圧力室に供給することができる。よって、平地を歩行する場合だけでなく、階段を昇降する場合にも、使用者は、歩行補助装置を用いて自然な歩行動作をとることができる。 In the present invention, for example, when the user goes down the stairs, the ankle joint portion rotates in the dorsiflexion direction and the knee joint portion rotates in the flexion direction. In such a case, by providing the throttle valve, the liquid discharged from the pressure chamber on one side of the first hydraulic cylinder can be supplied to the pressure chamber on the other side of the first hydraulic cylinder through the throttle valve. .. Therefore, the user can take a natural walking motion by using the walking assist device not only when walking on a flat ground but also when going up and down stairs.

また、本発明は、第１液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室と第２液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室とを連通させる第２連通路と、第１連通路と第２連通路との連通を、第１液圧シリンダの一方側圧力室と第２液圧シリンダの他方側圧力室とが連通し第２液圧シリンダの一方側圧力室と第１液圧シリンダの他方側圧力室とが連通するように切り換え可能な切換弁と、を更に備える。 Further, in the present invention, the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the first hydraulic cylinder contracts and the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the second hydraulic cylinder contracts are communicated with each other. One side pressure chamber of the first hydraulic cylinder and the other side pressure chamber of the second hydraulic cylinder communicate with each other through the two passages and the communication between the first passage and the second passage of the second hydraulic cylinder. A switching valve that can be switched so that the one-side pressure chamber and the other-side pressure chamber of the first hydraulic cylinder communicate with each other is further provided.

この発明では、切換弁は、第１連通路と第２連通路との連通を、第１液圧シリンダの一方側圧力室と第２液圧シリンダの他方側圧力室とが連通し第２液圧シリンダの一方側圧力室と第１液圧シリンダの他方側圧力室とが連通するように切り換えることができる。これにより、第１液圧シリンダ及び第２液圧シリンダを共に伸長させる動作、若しくは第１液圧シリンダ及び第２液圧シリンダを共に収縮させる動作が可能になる。 In the present invention, in the switching valve, the communication between the first communication passage and the second communication passage is communicated between the pressure chamber on one side of the first hydraulic cylinder and the pressure chamber on the other side of the second hydraulic cylinder to communicate the second liquid. The pressure chamber on one side of the pressure cylinder and the pressure chamber on the other side of the first hydraulic cylinder can be switched so as to communicate with each other. This makes it possible to extend both the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder, or to contract both the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder.

また、本発明では、切換弁は、第１連通路の連通及び第２連通路の連通を共に遮断し、第１液圧シリンダと第２液圧シリンダとのいずれかの一方側圧力室と他方側圧力室とを連通させることが可能である。 Further, in the present invention, the switching valve cuts off both the communication of the first communication passage and the communication of the second communication passage, and one of the pressure chambers of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder and the other. It is possible to communicate with the side pressure chamber.

この発明では、第１連通路の連通及び第２連通路の連通が共に遮断され、第１液圧シリンダと第２液圧シリンダとのいずれかの一方側圧力室と他方側圧力室とが連通するので、第１液圧シリンダと第２液圧シリンダとの一方を伸縮しない状態で保持し、第１液圧シリンダと第２液圧シリンダとの他方を伸縮可能な状態にすることができる。これにより、第１液圧シリンダと第２液圧シリンダとの一方のみを収縮又は伸長させる動作が可能になる。 In the present invention, both the communication of the first communication passage and the communication of the second communication passage are cut off, and one side pressure chamber and the other side pressure chamber of either the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder communicate with each other. Therefore, one of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder can be held in a non-expandable state, and the other of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder can be made expandable. This enables the operation of contracting or expanding only one of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder.

また、本発明は、第１液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室と第２液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室とを連通させる第２連通路と、第１連通路と第２連通路との一方と連通するロッド側室と、第１連通路と第２連通路との他方と連通するピストン側室と、を有する第３液圧シリンダと、を更に備える。 Further, in the present invention, the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the first hydraulic cylinder contracts and the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the second hydraulic cylinder contracts are communicated with each other. A third hydraulic cylinder having a double passage, a rod side chamber communicating with one of the first communication passage and the second communication passage, and a piston side chamber communicating with the other of the first communication passage and the second communication passage. And further prepare.

この発明では、第３液圧シリンダに液圧エネルギを貯められるので、蓄圧器を設ける必要がない。よって、蓄圧器が設けられる液圧回路と比較して小型化が可能である。 In the present invention, since the hydraulic energy can be stored in the third hydraulic cylinder, it is not necessary to provide a pressure accumulator. Therefore, the size can be reduced as compared with the hydraulic circuit provided with the accumulator.

本発明によれば、自然な歩行動作をとることが可能な歩行補助装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a walking assist device capable of taking a natural walking motion.

図１は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の右側面図である。FIG. 1 is a right side view of the walking assist device according to the embodiment of the present invention. 図２は、図１における正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG. 図３は、図１における背面図である。FIG. 3 is a rear view of FIG. 図４は、図１において下腿部材が屈曲方向に回動し足部材が背屈方向に回動した状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which the lower leg member is rotated in the bending direction and the foot member is rotated in the dorsiflexion direction in FIG. 図５は、図１の歩行補助装置に長さ調整部材が挿入された状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a state in which the length adjusting member is inserted into the walking assist device of FIG. 図６は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の液圧回路である。FIG. 6 is a hydraulic circuit of the walking assist device according to the embodiment of the present invention. 図７は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の第１の変形例に係る液圧回路の液圧回路図である。FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic circuit according to a first modification of the walking assist device according to the embodiment of the present invention. 図８は、使用者が平地を歩行する場合における液圧回路の第１の変形例の動作について説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the first modification of the hydraulic circuit when the user walks on a flat ground. 図９は、使用者が階段を昇降する場合における液圧回路の第１の変形例の動作について説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the first modification of the hydraulic circuit when the user goes up and down the stairs. 図１０は、本発明の実施形態に係る歩行補助装置の第２の変形例に係る液圧回路の液圧回路図である。FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram of a hydraulic circuit according to a second modification of the walking assist device according to the embodiment of the present invention.

以下、図１から図１０を参照して、本発明の実施形態に係る歩行補助装置としての油圧義足１について説明する。油圧義足１では、液体として作動油が用いられる。非圧縮性流体であればよいので、作動油に代えて、作動水など他の液体を用いてもよい。 Hereinafter, the hydraulic prosthesis 1 as a walking assist device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. In the hydraulic prosthesis 1, hydraulic oil is used as the liquid. Since it may be an incompressible fluid, another liquid such as hydraulic water may be used instead of the hydraulic oil.

以下では、大腿部に対して下腿部を曲げる方向（脹脛を大腿部に近付ける方向）を「屈曲方向」と称し、大腿部に対して下腿部を伸ばす方向（脹脛を大腿部から離す方向）を「伸展方向」と称する。また、下腿部に対して足部を曲げる方向（つま先を下腿部に近付ける方向）を「背屈方向」と称し、下腿部に対して足部を伸ばす方向（つま先を下腿部から離す方向）を「底屈方向」と称する。また、足が地面に着いているときを「立脚期」と称し、足が地面から離れているときを「遊脚期」と称する。 In the following, the direction in which the lower leg is bent with respect to the thigh (the direction in which the calf is brought closer to the thigh) is referred to as the "flexion direction", and the direction in which the lower leg is extended with respect to the thigh (the calf is the thigh). The direction away from the part) is called the "extension direction". In addition, the direction in which the foot is bent with respect to the lower leg (the direction in which the toes are brought closer to the lower leg) is referred to as the "dorsiflexion direction", and the direction in which the foot is extended with respect to the lower leg (the toes are from the lower leg). The direction of separation) is referred to as the "plantar flexion direction". Further, the time when the foot is on the ground is referred to as the "standing period", and the time when the foot is off the ground is referred to as the "swing period".

まず、図１から図５を参照して、油圧義足１の全体構成について説明する。 First, the overall configuration of the hydraulic prosthesis 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

図１は、油圧義足１の右側面図である。図２は、図１における正面図である。図３は、図１における背面図である。図４は、図１において下腿部材３が屈曲方向に回動し足部材４が背屈方向に回動した状態を示す図である。図５は、図１の油圧義足１に長さ調整部材３３ａが挿入された状態を示す図である。 FIG. 1 is a right side view of the hydraulic prosthesis 1. FIG. 2 is a front view of FIG. FIG. 3 is a rear view of FIG. FIG. 4 is a diagram showing a state in which the lower leg member 3 is rotated in the bending direction and the foot member 4 is rotated in the dorsiflexion direction in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a state in which the length adjusting member 33a is inserted into the hydraulic prosthesis 1 of FIG.

図１から図３に示すように、油圧義足１は、大腿骨を切断した大腿切断の使用者が用いる大腿義足である。油圧義足１は、支持部材２と、下腿部材３と、足部材４と、膝関節部５と、足首関節部６と、第１液圧シリンダとしての油圧シリンダ７と、第２液圧シリンダとしての油圧シリンダ８と、第１付勢部材としてのコイルばね９と、第２付勢部材としてのコイルばね１０と、液圧回路としての油圧回路１００（図６参照）と、を備える。 As shown in FIGS. 1 to 3, the hydraulic prosthesis 1 is a femoral prosthesis used by a user who has amputated the femur. The hydraulic prosthesis 1 includes a support member 2, a lower leg member 3, a foot member 4, a knee joint portion 5, an ankle joint portion 6, a hydraulic cylinder 7 as a first hydraulic cylinder, and a second hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder 8 is provided, a coil spring 9 as a first urging member, a coil spring 10 as a second urging member, and a hydraulic circuit 100 as a hydraulic circuit (see FIG. 6).

支持部材２は、使用者の大腿部に取り付けられて大腿部を支持する。支持部材２の上部には、使用者の大腿部の断端（切断箇所）を装着するソケット（図示省略）が取り付けられる。支持部材２は、油圧シリンダ７の後述するロッド７２の先端部７２ａ（図３参照）が回動可能に取り付けられるシリンダ取付部２１を有する。シリンダ取付部２１は、支持部材２の後端部近傍に設けられる。 The support member 2 is attached to the thigh of the user to support the thigh. A socket (not shown) for mounting the stump (cut portion) of the user's thigh is attached to the upper portion of the support member 2. The support member 2 has a cylinder mounting portion 21 to which a tip end portion 72a (see FIG. 3) of a rod 72, which will be described later, of the hydraulic cylinder 7 is rotatably mounted. The cylinder mounting portion 21 is provided near the rear end portion of the support member 2.

支持部材２は、下腿部材３の後述する回動規制部３４ａと当接する回動規制部２２を有する。回動規制部２２は、支持部材２の前端部近傍に設けられる。回動規制部２２は、下腿部材３の回動規制部３４ａと当接したときに、下腿部材３の伸展方向への回動を規制する（図１に示す状態）。 The support member 2 has a rotation restricting portion 22 that comes into contact with the rotation restricting portion 34a of the lower leg member 3, which will be described later. The rotation restricting portion 22 is provided near the front end portion of the support member 2. The rotation restricting unit 22 regulates the rotation of the lower leg member 3 in the extension direction when it comes into contact with the rotation restricting unit 34a of the lower leg member 3 (state shown in FIG. 1).

下腿部材３は、支持部材２に対して屈曲方向及び伸展方向に回動可能に連結される。下腿部材３は、油圧シリンダ７の後述するシリンダ部７１（一方の端部）を支持する第１フレーム３１と、油圧シリンダ８の後述するシリンダ部８１（一方の端部）を支持する第２フレーム３２と、第１フレーム３１と第２フレーム３２との間に設けられる長さ調整機構３３と、を有する。 The lower leg member 3 is rotatably connected to the support member 2 in the bending direction and the extending direction. The lower leg member 3 includes a first frame 31 that supports a cylinder portion 71 (one end) described later of the hydraulic cylinder 7, and a second frame that supports a cylinder portion 81 (one end) described later of the hydraulic cylinder 8. It has 32 and a length adjusting mechanism 33 provided between the first frame 31 and the second frame 32.

第１フレーム３１は、回動軸５１を介して支持部材２と連結される。第１フレーム３１は、回動軸５１を中心として支持部材２に対して回動する（図４参照）。第１フレーム３１は、一対の側部部材３４と、側部部材３４の下端部どうしを連結する下端部材３５と、を有する。 The first frame 31 is connected to the support member 2 via the rotation shaft 51. The first frame 31 rotates with respect to the support member 2 about the rotation shaft 51 (see FIG. 4). The first frame 31 has a pair of side members 34 and a lower end member 35 that connects the lower ends of the side members 34 to each other.

側部部材３４は、支持部材２を介して入力される使用者の体重を受ける。一対の側部部材３４の間には、油圧シリンダ７が設けられる。一対の側部部材３４の間には、シリンダ支持軸３８が挿通する。シリンダ支持軸３８には、油圧シリンダ７のシリンダ部７１が回動可能に連結される。 The side member 34 receives the weight of the user input via the support member 2. A hydraulic cylinder 7 is provided between the pair of side members 34. A cylinder support shaft 38 is inserted between the pair of side members 34. The cylinder portion 71 of the hydraulic cylinder 7 is rotatably connected to the cylinder support shaft 38.

下端部材３５は、一対の側部部材３４を下方から支持する。下端部材３５は、第２フレーム３２の後述する上端部材３７と上下方向に対向する。下端部材３５には、長さ調整機構３３の上端部３３ｂが連結される。 The lower end member 35 supports a pair of side members 34 from below. The lower end member 35 faces the upper end member 37 of the second frame 32, which will be described later, in the vertical direction. The upper end 33b of the length adjusting mechanism 33 is connected to the lower end member 35.

第２フレーム３２は、長さ調整機構３３を介して第１フレーム３１の下部に連結される。第２フレーム３２は、一対の側部部材３６と、側部部材３６の上端部どうしを連結する上端部材３７と、を有する。 The second frame 32 is connected to the lower part of the first frame 31 via the length adjusting mechanism 33. The second frame 32 has a pair of side members 36 and an upper end member 37 that connects the upper ends of the side members 36 to each other.

側部部材３６は、上端部材３７を下方から支持する。側部部材３６は、上端部材３７を介して入力される使用者の体重を受ける。一対の側部部材３６の間には、油圧シリンダ８が設けられる。一対の側部部材３６の間には、シリンダ支持軸３９が挿通する。シリンダ支持軸３９には、油圧シリンダ８のシリンダ部８１が回動可能に連結される。 The side member 36 supports the upper end member 37 from below. The side member 36 receives the weight of the user input via the upper end member 37. A hydraulic cylinder 8 is provided between the pair of side members 36. A cylinder support shaft 39 is inserted between the pair of side members 36. The cylinder portion 81 of the hydraulic cylinder 8 is rotatably connected to the cylinder support shaft 39.

側部部材３６は、足部材４の後述する回動規制部４１と当接する回動規制部３６ａと、足部材４の後述する回動規制部４２と当接する回動規制部３６ｂと、を有する。 The side member 36 has a rotation restricting portion 36a that comes into contact with the rotation restricting portion 41 described later of the foot member 4, and a rotation restricting portion 36b that contacts the rotation regulating portion 42 described later of the foot member 4. ..

上端部材３７は、第１フレーム３１の下端部材３５と上下方向に対向する。上端部材３７には、長さ調整機構３３の下端部３３ｃが連結される。 The upper end member 37 faces the lower end member 35 of the first frame 31 in the vertical direction. The lower end 33c of the length adjusting mechanism 33 is connected to the upper end member 37.

長さ調整機構３３は、長さ調整部材３３ａ（図５参照）を有する。長さ調整機構３３では、長さ調整部材３３ａを異なる長さのものに交換可能である。これにより、使用者の反対側の脚の長さに応じて長さ調整部材３３ａの長さを調整することで、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。 The length adjusting mechanism 33 has a length adjusting member 33a (see FIG. 5). In the length adjusting mechanism 33, the length adjusting member 33a can be replaced with one having a different length. As a result, the lengths of the left and right legs of the user can be adjusted by adjusting the length of the length adjusting member 33a according to the length of the legs on the opposite side of the user.

油圧シリンダ７のシリンダ部７１を支持する第１フレーム３１と、油圧シリンダ８のシリンダ部８１を支持する第２フレーム３２とは、長さ調整部材３３ａを挟んで別々に設けられる。そのため、長さ調整部材３３ａを調整することで、油圧シリンダ７及び油圧シリンダ８の大きさを変更することなく、下腿部材３の長さだけを変更することができる。 The first frame 31 that supports the cylinder portion 71 of the hydraulic cylinder 7 and the second frame 32 that supports the cylinder portion 81 of the hydraulic cylinder 8 are separately provided with the length adjusting member 33a interposed therebetween. Therefore, by adjusting the length adjusting member 33a, only the length of the lower leg member 3 can be changed without changing the sizes of the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8.

足部材４は、下腿部材３に対して底屈方向及び背屈方向に回動可能に連結される。足部材４は、回動軸６１を介して下腿部材３と連結される。足部材４は、回動軸６１を中心として下腿部材３に対して回動する（図４参照）。 The foot member 4 is rotatably connected to the lower leg member 3 in the plantar flexion direction and the dorsiflexion direction. The foot member 4 is connected to the lower leg member 3 via a rotation shaft 61. The foot member 4 rotates about the rotation shaft 61 with respect to the lower leg member 3 (see FIG. 4).

足部材４は、靴などを装着可能なように、健常者の足と同様の形状に形成される。足部材４は、油圧シリンダ８の後述するロッド８２の先端部８２ａ（図１参照）が回動可能に取り付けられるシリンダ取付部４３を有する。シリンダ取付部４３は、足部材４において回動軸６１を介して下腿部材３と連結される位置よりも前方に設けられる。 The foot member 4 is formed in the same shape as the foot of a healthy person so that shoes or the like can be worn. The foot member 4 has a cylinder mounting portion 43 to which a tip end portion 82a (see FIG. 1) of a rod 82, which will be described later, of the hydraulic cylinder 8 is rotatably mounted. The cylinder mounting portion 43 is provided in front of the position where the foot member 4 is connected to the lower leg member 3 via the rotating shaft 61.

足部材４は、下腿部材３の回動規制部３６ａと当接する回動規制部４１と、下腿部材３の回動規制部３６ｂと当接する回動規制部４２と、を有する。回動規制部４１は、下腿部材３の前方に設けられる。回動規制部４１は、下腿部材３の回動規制部３６ａと当接したときに、足部材４の背屈方向への回動を規制する。回動規制部４２は、下腿部材３の後方に設けられる。回動規制部４２は、下腿部材３の回動規制部３６ｂと当接したときに、足部材４の底屈方向への回動を規制する。 The foot member 4 has a rotation restricting portion 41 that abuts on the rotation restricting portion 36a of the lower leg member 3, and a rotation restricting portion 42 that abuts on the rotation restricting portion 36b of the lower leg member 3. The rotation restricting portion 41 is provided in front of the lower leg member 3. The rotation restricting unit 41 regulates the rotation of the foot member 4 in the dorsiflexion direction when it comes into contact with the rotation restricting unit 36a of the lower leg member 3. The rotation restricting portion 42 is provided behind the lower leg member 3. The rotation restricting unit 42 restricts the rotation of the foot member 4 in the plantar flexion direction when it comes into contact with the rotation restricting unit 36b of the lower leg member 3.

膝関節部５は、回動軸５１を有する。回動軸５１は、支持部材２と下腿部材３とを屈曲方向及び伸展方向に回動可能に連結する。 The knee joint portion 5 has a rotation shaft 51. The rotation shaft 51 rotatably connects the support member 2 and the lower leg member 3 in the bending direction and the extension direction.

足首関節部６は、回動軸６１を有する。回動軸６１は、下腿部材３と足部材４とを底屈方向及び背屈方向に回動可能に連結する。 The ankle joint portion 6 has a rotation shaft 61. The rotation shaft 61 rotatably connects the lower leg member 3 and the foot member 4 in the plantar flexion direction and the dorsiflexion direction.

油圧シリンダ７は、支持部材２と下腿部材３との間に設けられる。油圧シリンダ７が収縮すると、下腿部材３が支持部材２に対して屈曲方向に回動する。油圧シリンダ７が伸長すると、下腿部材３が支持部材２に対して伸展方向に回動する。油圧シリンダ７は、シリンダ部７１と、ロッド７２と、を有する。 The hydraulic cylinder 7 is provided between the support member 2 and the lower leg member 3. When the hydraulic cylinder 7 contracts, the lower leg member 3 rotates in the bending direction with respect to the support member 2. When the hydraulic cylinder 7 is extended, the lower leg member 3 rotates in the extension direction with respect to the support member 2. The hydraulic cylinder 7 has a cylinder portion 71 and a rod 72.

シリンダ部７１は、一対の側部部材３４の間に設けられる。シリンダ部７１ついては、図６の油圧回路１００を参照しながら、後で詳細に説明する。 The cylinder portion 71 is provided between the pair of side members 34. The cylinder portion 71 will be described in detail later with reference to the hydraulic circuit 100 of FIG.

ロッド７２は、シリンダ部７１に対して進退する。ロッド７２がシリンダ部７１から退出すると、油圧シリンダ７は伸長する。一方、ロッド７２がシリンダ部７１に進入すると、油圧シリンダ７は収縮する。 The rod 72 advances and retreats with respect to the cylinder portion 71. When the rod 72 exits the cylinder portion 71, the hydraulic cylinder 7 extends. On the other hand, when the rod 72 enters the cylinder portion 71, the hydraulic cylinder 7 contracts.

油圧シリンダ８は、下腿部材３と足部材４との間に設けられる。油圧シリンダ８は、下腿部材３に対して足部材４が背屈方向に回動すると収縮する。油圧シリンダ８は、下腿部材３に対して足部材４が底屈方向に回動すると伸長する。油圧シリンダ８は、シリンダ部８１と、ロッド８２と、を有する。 The hydraulic cylinder 8 is provided between the lower leg member 3 and the foot member 4. The hydraulic cylinder 8 contracts when the foot member 4 rotates in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member 3. The hydraulic cylinder 8 extends when the foot member 4 rotates in the plantar flexion direction with respect to the lower leg member 3. The hydraulic cylinder 8 has a cylinder portion 81 and a rod 82.

シリンダ部８１は、一対の側部部材３６の間に設けられる。シリンダ部８１ついては、図６の油圧回路１００を参照しながら、後で詳細に説明する。 The cylinder portion 81 is provided between the pair of side members 36. The cylinder portion 81 will be described in detail later with reference to the hydraulic circuit 100 of FIG.

ロッド８２は、シリンダ部８１に対して進退する。ロッド８２がシリンダ部８１から退出すると、油圧シリンダ８は伸長する。一方、ロッド８２がシリンダ部８１に進入すると、油圧シリンダ８は収縮する。 The rod 82 advances and retreats with respect to the cylinder portion 81. When the rod 82 exits the cylinder portion 81, the hydraulic cylinder 8 extends. On the other hand, when the rod 82 enters the cylinder portion 81, the hydraulic cylinder 8 contracts.

油圧シリンダ８は、油圧シリンダ７よりも全長が短い。これにより、油圧シリンダ７の収容部と比較してスペースの小さい足首関節部６に油圧シリンダ８を収容することができる。油圧シリンダ７と油圧シリンダ８とは、シリンダ部７１，８１の径を変更することで、使用者の歩行動作に応じたセッティングが可能である。 The hydraulic cylinder 8 has a shorter overall length than the hydraulic cylinder 7. As a result, the hydraulic cylinder 8 can be accommodated in the ankle joint portion 6 having a smaller space than the accommodating portion of the hydraulic cylinder 7. The hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 can be set according to the walking motion of the user by changing the diameters of the cylinder portions 71 and 81.

コイルばね９は、ロッド７２の外周に設けられる。コイルばね９は、下腿部材３に対して伸展方向に回動するように支持部材２を付勢する。コイルばね９は、ロッド７２がシリンダ部７１から退出すると、ロッド７２の伸長と共に伸長する。一方、コイルばね９は、ロッド７２がシリンダ部７１に進入すると、ロッド７２の収縮と共に収縮する。 The coil spring 9 is provided on the outer circumference of the rod 72. The coil spring 9 urges the support member 2 so as to rotate in the extension direction with respect to the lower leg member 3. When the rod 72 exits the cylinder portion 71, the coil spring 9 extends with the extension of the rod 72. On the other hand, when the rod 72 enters the cylinder portion 71, the coil spring 9 contracts as the rod 72 contracts.

コイルばね１０は、ロッド８２の外周に設けられる。コイルばね１０は、下腿部材３に対して底屈方向に回動するように足部材４を付勢する。コイルばね１０は、ロッド８２がシリンダ部８１から退出すると、ロッド８２の伸長と共に伸長する。一方、コイルばね１０は、ロッド８２がシリンダ部８１に進入すると、ロッド８２の収縮と共に収縮する。 The coil spring 10 is provided on the outer circumference of the rod 82. The coil spring 10 urges the foot member 4 so as to rotate in the plantar flexion direction with respect to the lower leg member 3. When the rod 82 exits the cylinder portion 81, the coil spring 10 extends with the extension of the rod 82. On the other hand, when the rod 82 enters the cylinder portion 81, the coil spring 10 contracts as the rod 82 contracts.

コイルばね９が下腿部材３に対して支持部材２を伸展方向に付勢し、コイルばね１０が下腿部材３に対して足部材４を底屈方向に付勢することで、遊脚期に膝関節部５及び足首関節部６を自然な状態に戻すことができる。 The coil spring 9 urges the support member 2 against the lower leg member 3 in the extension direction, and the coil spring 10 urges the foot member 4 against the lower leg member 3 in the plantar flexion direction. The joint portion 5 and the ankle joint portion 6 can be returned to a natural state.

コイルばね９及びコイルばね１０に代えて、他のばねなどを第１付勢部材及び第２付勢部材として設けてもよい。また、コイルばね９及びコイルばね１０を、ロッド７２及びロッド８２の外周ではなく、油圧シリンダ７及び油圧シリンダ８とは別の位置に独立して設けてもよい。 Instead of the coil spring 9 and the coil spring 10, other springs or the like may be provided as the first urging member and the second urging member. Further, the coil spring 9 and the coil spring 10 may be provided independently at positions different from the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 instead of the outer circumferences of the rod 72 and the rod 82.

次に、図６を参照して、油圧義足１の油圧回路１００について説明する。図６は、油圧義足１の油圧回路１００である。 Next, the hydraulic circuit 100 of the hydraulic prosthesis 1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a hydraulic circuit 100 of the hydraulic prosthesis 1.

油圧回路１００は、油圧シリンダ７及び油圧シリンダ８の動作に応じて作動油を移動させるものである。油圧回路１００は、油圧義足１の第１フレーム３１と第２フレーム３２との内側に収容される。油圧回路１００は、第１連通路１０１と、第２連通路１０２と、第３連通路１０３と、逆止弁１０４と、絞り弁１０５と、蓄圧器としてのアキュムレータ１０６と、を備える。 The hydraulic circuit 100 moves the hydraulic oil according to the operation of the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8. The hydraulic circuit 100 is housed inside the first frame 31 and the second frame 32 of the hydraulic prosthesis 1. The hydraulic circuit 100 includes a first passage 101, a second passage 102, a third passage 103, a check valve 104, a throttle valve 105, and an accumulator 106 as an accumulator.

油圧シリンダ７は、シリンダ部７１と、ロッド７２と、ピストン７３と、一方側圧力室としてのピストン側室７４と、他方側圧力室としてのロッド側室７５と、を有する。 The hydraulic cylinder 7 has a cylinder portion 71, a rod 72, a piston 73, a piston side chamber 74 as one side pressure chamber, and a rod side chamber 75 as the other side pressure chamber.

ロッド７２は、ピストン７３と一体に設けられてシリンダ部７１の外部へ延出される。ピストン７３は、シリンダ部７１内を摺動する。ピストン７３は、シリンダ部７１内にピストン側室７４及びロッド側室７５を画成する。ピストン側室７４は、油圧シリンダ７が収縮するときに作動油を排出する。ロッド側室７５には、油圧シリンダ７が収縮するときに作動油が供給される。 The rod 72 is provided integrally with the piston 73 and extends to the outside of the cylinder portion 71. The piston 73 slides in the cylinder portion 71. The piston 73 defines a piston side chamber 74 and a rod side chamber 75 in the cylinder portion 71. The piston side chamber 74 discharges hydraulic oil when the hydraulic cylinder 7 contracts. Hydraulic oil is supplied to the rod side chamber 75 when the hydraulic cylinder 7 contracts.

油圧シリンダ８は、シリンダ部８１と、ロッド８２と、ピストン８３と、一方側圧力室としてのピストン側室８４と、他方側圧力室としてのロッド側室８５と、を有する。 The hydraulic cylinder 8 has a cylinder portion 81, a rod 82, a piston 83, a piston side chamber 84 as one side pressure chamber, and a rod side chamber 85 as the other side pressure chamber.

ロッド８２は、ピストン８３と一体に設けられてシリンダ部８１の外部へ延出される。ピストン８３は、シリンダ部８１内を摺動する。ピストン８３は、シリンダ部８１内にピストン側室８４及びロッド側室８５を画成する。ピストン側室８４は、油圧シリンダ８が収縮するときに作動油を排出する。ロッド側室８５には、油圧シリンダ８が収縮するときに作動油が供給される。 The rod 82 is provided integrally with the piston 83 and extends to the outside of the cylinder portion 81. The piston 83 slides in the cylinder portion 81. The piston 83 defines a piston side chamber 84 and a rod side chamber 85 in the cylinder portion 81. The piston side chamber 84 discharges hydraulic oil when the hydraulic cylinder 8 contracts. Hydraulic oil is supplied to the rod side chamber 85 when the hydraulic cylinder 8 contracts.

第１連通路１０１は、油圧シリンダ７のピストン側室７４と油圧シリンダ８のピストン側室８４とを連通させる。第２連通路１０２は、油圧シリンダ７のロッド側室７５と油圧シリンダ８のロッド側室８５とを連通させる。 The first communication passage 101 communicates the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 with the piston side chamber 84 of the hydraulic cylinder 8. The second communication passage 102 communicates the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 with the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8.

油圧シリンダ８が収縮する場合には、第１連通路１０１を通じて作動油がピストン側室８４からピストン側室７４に移動すると共に、第２連通路１０２を通じて作動油がロッド側室７５からロッド側室８５に移動して、油圧シリンダ７が伸長する。一方、油圧シリンダ８が伸長する場合には、第１連通路１０１を通じて作動油がピストン側室７４からピストン側室８４に移動すると共に、第２連通路１０２を通じて作動油がロッド側室８５からピストン側室８４に移動して、油圧シリンダ７が収縮する。 When the hydraulic cylinder 8 contracts, the hydraulic oil moves from the piston side chamber 84 to the piston side chamber 74 through the first connecting passage 101, and the hydraulic oil moves from the rod side chamber 75 to the rod side chamber 85 through the second connecting passage 102. The hydraulic cylinder 7 is extended. On the other hand, when the hydraulic cylinder 8 extends, the hydraulic oil moves from the piston side chamber 74 to the piston side chamber 84 through the first continuous passage 101, and the hydraulic oil moves from the rod side chamber 85 to the piston side chamber 84 through the second continuous passage 102. As it moves, the hydraulic cylinder 7 contracts.

第３連通路１０３は、第２連通路１０２と第１連通路１０１とを連通させる。第３連通路１０３には、逆止弁１０４と絞り弁１０５とが、互いに並列に並ぶように設けられる。 The third passage 103 communicates the second passage 102 and the first passage 101. The check valve 104 and the throttle valve 105 are provided in the third passage 103 so as to be arranged in parallel with each other.

逆止弁１０４は、第１連通路１０１から第２連通路１０２に作動油が流れないように、作動油の流れを止める。即ち、逆止弁１０４が設けられる通路においては、第１連通路１０１から第２連通路１０２へは作動油が流通しない。 The check valve 104 stops the flow of hydraulic oil so that the hydraulic oil does not flow from the first passage 101 to the second passage 102. That is, in the passage provided with the check valve 104, hydraulic oil does not flow from the first passage 101 to the second passage 102.

絞り弁１０５は、第１連通路１０１から第２連通路１０２に流れる作動油を絞る。即ち、第１連通路１０１から第２連通路１０２へは、絞り弁１０５によって絞られた作動油が流通する。なお、絞り弁１０５は、作動油の流れを絞る状態だけでなく完全に閉じた状態にも調整可能である。これにより、第１連通路１０１から第２連通路１０２へ作動油が流通しないようにもできる。 The throttle valve 105 throttles the hydraulic oil flowing from the first passage 101 to the second passage 102. That is, the hydraulic oil squeezed by the throttle valve 105 flows from the first passage 101 to the second passage 102. The throttle valve 105 can be adjusted not only in a state where the flow of hydraulic oil is throttled but also in a completely closed state. As a result, the hydraulic oil can be prevented from flowing from the first passage 101 to the second passage 102.

アキュムレータ１０６は、第２連通路１０２に連通するように設けられる。アキュムレータ１０６は、シリンダ部７１及びシリンダ部８１に対してロッド７２及びロッド８２が進退する長さに応じて変化する油圧回路１００内の作動油の体積変化を補償する。また、アキュムレータ１０６は、温度変化による作動油の体積変化を補償する。 The accumulator 106 is provided so as to communicate with the second communication passage 102. The accumulator 106 compensates for the volume change of the hydraulic oil in the hydraulic circuit 100, which changes according to the length of the rod 72 and the rod 82 advancing and retreating with respect to the cylinder portion 71 and the cylinder portion 81. Further, the accumulator 106 compensates for the volume change of the hydraulic oil due to the temperature change.

次に、油圧義足１を用いた歩行動作について説明する。ここでは、一方の脚に油圧義足１を装着した使用者が平地を歩行する場合について説明する。 Next, a walking motion using the hydraulic prosthesis 1 will be described. Here, a case where a user wearing a hydraulic prosthesis 1 on one leg walks on a flat ground will be described.

使用者が前方へ歩行する際には、他方の脚を前方に踏み出した後、油圧義足１を装着した一方の脚を前方に踏み出す。前方に踏み出した足部材４の底部が地面に着くときには、足首関節部６は底屈方向に回動しており膝関節部５は軽度に屈曲している。この状態から、使用者が更に前進すると、足首関節部６が背屈方向に回動し膝関節部５は伸展方向に回動する。 When the user walks forward, the other leg is stepped forward, and then one leg equipped with the hydraulic prosthesis 1 is stepped forward. When the bottom of the foot member 4 stepping forward reaches the ground, the ankle joint 6 rotates in the plantar flexion direction and the knee joint 5 is slightly bent. From this state, when the user further advances, the ankle joint portion 6 rotates in the dorsiflexion direction and the knee joint portion 5 rotates in the extension direction.

このとき、油圧シリンダ８が徐々に収縮するのに伴い、油圧シリンダ８から排出された作動油が第１連通路１０１を介して油圧シリンダ７に移動する。これにより、油圧シリンダ７は徐々に伸長する。 At this time, as the hydraulic cylinder 8 gradually contracts, the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 8 moves to the hydraulic cylinder 7 via the first continuous passage 101. As a result, the hydraulic cylinder 7 gradually extends.

よって、油圧シリンダ７及び油圧シリンダ８は、膝関節部５及び足首関節部６に、使用者の歩行動作に合った動きをさせることができる。したがって、使用者は、油圧義足１を用いて自然な歩行動作をとることができる。 Therefore, the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 can cause the knee joint portion 5 and the ankle joint portion 6 to move in accordance with the walking motion of the user. Therefore, the user can take a natural walking motion by using the hydraulic prosthesis 1.

また、例えば、使用者が階段を降りる場合には、足首関節部６が背屈方向に回動すると共に膝関節部５が屈曲方向に回動する動作が要求される。このような場合に、絞り弁１０５が設けられることで、油圧シリンダ７のピストン側室７４から排出された作動油を、絞り弁１０５を通じてロッド側室７５に供給することができる。よって、平地を歩行する場合だけでなく、階段を昇降する場合にも、使用者は、油圧義足１を用いて自然な歩行動作をとることができる。 Further, for example, when the user goes down the stairs, it is required that the ankle joint portion 6 rotates in the dorsiflexion direction and the knee joint portion 5 rotates in the flexion direction. In such a case, by providing the throttle valve 105, the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 can be supplied to the rod side chamber 75 through the throttle valve 105. Therefore, the user can take a natural walking motion by using the hydraulic prosthesis 1 not only when walking on a flat ground but also when going up and down stairs.

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above embodiment, the following effects are obtained.

前方に踏み出した足部材４の底部が地面に着くときには、足首関節部６は底屈方向に回動しており膝関節部５は軽度に屈曲している。この状態から、使用者が更に前進すると、足首関節部６が背屈方向に回動し膝関節部５は伸展方向に回動する。このとき、油圧シリンダ８が徐々に収縮するのに伴い、油圧シリンダ８から排出された作動油が第１連通路１０１を介して油圧シリンダ７に移動する。これにより、油圧シリンダ７は徐々に伸長する。よって、油圧シリンダ７及び油圧シリンダ８は、膝関節部５及び足首関節部６に、使用者の歩行動作に合った動きをさせることができる。したがって、使用者は、油圧義足１を用いて自然な歩行動作をとることができる。 When the bottom of the foot member 4 stepping forward reaches the ground, the ankle joint 6 rotates in the plantar flexion direction and the knee joint 5 is slightly bent. From this state, when the user further advances, the ankle joint portion 6 rotates in the dorsiflexion direction and the knee joint portion 5 rotates in the extension direction. At this time, as the hydraulic cylinder 8 gradually contracts, the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 8 moves to the hydraulic cylinder 7 via the first continuous passage 101. As a result, the hydraulic cylinder 7 gradually extends. Therefore, the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 can cause the knee joint portion 5 and the ankle joint portion 6 to move in accordance with the walking motion of the user. Therefore, the user can take a natural walking motion by using the hydraulic prosthesis 1.

以下、図７から図１０を参照して、油圧義足１の第１及び第２の変形例に係る油圧回路２００，３００について説明する。なお、以下に示す各々の変形例では、上記の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。 Hereinafter, the hydraulic circuits 200 and 300 according to the first and second modifications of the hydraulic prosthesis 1 will be described with reference to FIGS. 7 to 10. In each of the following modifications, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate.

まず、図７を参照して、油圧義足１の第１の変形例に係る油圧回路２００について説明する。図７は、油圧回路２００の油圧回路図である。 First, with reference to FIG. 7, the hydraulic circuit 200 according to the first modification of the hydraulic prosthesis 1 will be described. FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic circuit 200.

図７に示すように、油圧回路２００は、第１連通路１０１と、第２連通路１０２と、一対のアキュムレータ１０６と、切換弁２０１と、を備える。 As shown in FIG. 7, the hydraulic circuit 200 includes a first passage 101, a second passage 102, a pair of accumulators 106, and a switching valve 201.

第１連通路１０１及び第２連通路１０２は、切換弁２０１が後述する第１遮断位置２０１ａ若しくは第２遮断位置２０１ｃに切り換えられると、油圧シリンダ７，８の間で分断される。そのため、アキュムレータ１０６は、切換弁２０１によって分断された各々の第２連通路１０２に連通するように一対設けられる。 When the switching valve 201 is switched to the first shutoff position 201a or the second shutoff position 201c, which will be described later, the first passage 101 and the second passage 102 are separated between the hydraulic cylinders 7 and 8. Therefore, a pair of accumulators 106 are provided so as to communicate with each of the second communication passages 102 divided by the switching valve 201.

なお、油圧シリンダ７（若しくは油圧シリンダ８）のピストン側室７４（若しくはピストン側室８４）とロッド側室７５（若しくはロッド側室８５）とを連通させる第３連通路（図示省略）を設け、第３連通路に逆止弁１０４及び絞り弁１０５を各々設けてもよい。 A third passage (not shown) is provided to communicate the piston side chamber 74 (or piston side chamber 84) of the hydraulic cylinder 7 (or hydraulic cylinder 8) with the rod side chamber 75 (or rod side chamber 85), and the third passage is provided. A check valve 104 and a throttle valve 105 may be provided respectively.

切換弁２０１は、第１連通路１０１と第２連通路１０２との連通を、油圧シリンダ７のピストン側室７４と油圧シリンダ８のロッド側室８５とが連通し油圧シリンダ８のピストン側室８４と油圧シリンダ７のロッド側室７５とが連通するように切り換え可能である。また、切換弁２０１は、第１連通路１０１の連通及び第２連通路１０２の連通を共に遮断し、油圧シリンダ７のピストン側室７４とロッド側室７５とを、若しくは油圧シリンダ８のピストン側室８４とロッド側室８５とを連通させることが可能である。 The switching valve 201 communicates between the first communication passage 101 and the second communication passage 102 between the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8, and the piston side chamber 84 of the hydraulic cylinder 8 and the hydraulic cylinder. It is possible to switch so that the rod side chamber 75 of 7 communicates with the rod side chamber 75. Further, the switching valve 201 cuts off both the communication of the first communication passage 101 and the communication of the second communication passage 102, and connects the piston side chamber 74 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 or the piston side chamber 84 of the hydraulic cylinder 8. It is possible to communicate with the rod side chamber 85.

具体的には、切換弁２０１は、４ポート４位置の切換弁である。切換弁２０１は、第１遮断位置２０１ａと、第１連通位置２０１ｂと、第２遮断位置２０１ｃと、第２連通位置２０１ｄと、を有する。 Specifically, the switching valve 201 is a switching valve with 4 ports and 4 positions. The switching valve 201 has a first cutoff position 201a, a first communication position 201b, a second cutoff position 201c, and a second communication position 201d.

切換弁２０１は、第１遮断位置２０１ａに切り換えられると、第１連通路１０１及び第２連通路１０２が油圧シリンダ７と油圧シリンダ８との間で分断され、油圧シリンダ７と油圧シリンダ８との間で作動油は流通しない。同時に、切換弁２０１は、油圧シリンダ７のピストン側室７４とロッド側室７５とを、第１連通路１０１及び第２連通路１０２を介して連通させる。 When the switching valve 201 is switched to the first shutoff position 201a, the first communication passage 101 and the second communication passage 102 are separated between the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8, and the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 are separated from each other. No hydraulic oil is distributed between them. At the same time, the switching valve 201 communicates the piston side chamber 74 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 with each other via the first communication passage 101 and the second communication passage 102.

このように、切換弁２０１が第１遮断位置２０１ａに切り換えられると、油圧シリンダ８のピストン側室８４とロッド側室８５とは連通しないのに対して、油圧シリンダ７のピストン側室７４とロッド側室７５とは連通する。そのため、油圧シリンダ８を伸縮しない状態で保持しながら、油圧シリンダ７を単独で伸縮させることが可能である。 When the switching valve 201 is switched to the first shutoff position 201a in this way, the piston side chamber 84 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8 do not communicate with each other, whereas the piston side chamber 74 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 Communicate. Therefore, it is possible to expand and contract the hydraulic cylinder 7 independently while holding the hydraulic cylinder 8 in a non-expandable state.

切換弁２０１は、第１連通位置２０１ｂに切り換えられると、油圧シリンダ７のピストン側室７４と油圧シリンダ８のピストン側室８４とを連通させる。同時に、切換弁２０１は、油圧シリンダ７のロッド側室７５と油圧シリンダ８のロッド側室８５とを連通させる。これにより、油圧シリンダ７と油圧シリンダ８との一方が収縮する場合には他方は伸長する。 When the switching valve 201 is switched to the first communication position 201b, the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 and the piston side chamber 84 of the hydraulic cylinder 8 communicate with each other. At the same time, the switching valve 201 communicates the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 with the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8. As a result, when one of the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 contracts, the other expands.

切換弁２０１は、第２遮断位置２０１ｃに切り換えられると、第１連通路１０１及び第２連通路１０２が油圧シリンダ７と油圧シリンダ８との間で分断され、油圧シリンダ７と油圧シリンダ８との間で作動油は流通しない。同時に、切換弁２０１は、油圧シリンダ８のピストン側室８４とロッド側室８５とを、第１連通路１０１及び第２連通路１０２を介して連通させる。 When the switching valve 201 is switched to the second shutoff position 201c, the first communication passage 101 and the second communication passage 102 are separated between the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8, and the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 are separated from each other. No hydraulic oil is distributed between them. At the same time, the switching valve 201 communicates the piston side chamber 84 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8 with each other via the first communication passage 101 and the second communication passage 102.

このように、切換弁２０１が第２遮断位置２０１ｃに切り換えられると、油圧シリンダ７のピストン側室７４とロッド側室７５とは連通しないのに対して、油圧シリンダ８のピストン側室８４とロッド側室８５とは連通する。そのため、油圧シリンダ７を伸縮しない状態で保持しながら、油圧シリンダ８を単独で伸縮させることが可能である。 In this way, when the switching valve 201 is switched to the second shutoff position 201c, the piston side chamber 74 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 do not communicate with each other, whereas the piston side chamber 84 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8 Communicate. Therefore, it is possible to expand and contract the hydraulic cylinder 8 independently while holding the hydraulic cylinder 7 in a non-expandable state.

切換弁２０１は、第２連通位置２０１ｄに切り換えられると、油圧シリンダ７のピストン側室７４と油圧シリンダ８のロッド側室８５とを連通させる。同時に、切換弁２０１は、油圧シリンダ７のロッド側室７５と油圧シリンダ８のピストン側室８４とを連通させる。これにより、油圧シリンダ７と油圧シリンダ８との一方が収縮する場合には他方も収縮し、油圧シリンダ７と油圧シリンダ８との一方が伸長する場合には他方も伸長する。 When the switching valve 201 is switched to the second communication position 201d, the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8 communicate with each other. At the same time, the switching valve 201 communicates the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 with the piston side chamber 84 of the hydraulic cylinder 8. As a result, when one of the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 contracts, the other contracts, and when one of the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 expands, the other also expands.

以上のように、切換弁２０１は、第１連通路１０１と第２連通路１０２との連通を、油圧シリンダ７のピストン側室７４と油圧シリンダ８のロッド側室８５とが連通し油圧シリンダ８のピストン側室８４と油圧シリンダ７のロッド側室７５とが連通するように切り換えることができる。これにより、油圧シリンダ７，８を共に伸長させる動作、若しくは油圧シリンダ７，８を共に収縮させる動作が可能になる。 As described above, in the switching valve 201, the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8 communicate with each other through the communication between the first communication passage 101 and the second communication passage 102, and the piston of the hydraulic cylinder 8. The side chamber 84 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 can be switched so as to communicate with each other. As a result, the operation of extending the hydraulic cylinders 7 and 8 together or the operation of contracting the hydraulic cylinders 7 and 8 together becomes possible.

また、切換弁２０１は、第１連通路１０１の連通及び第２連通路１０２の連通を共に遮断し、油圧シリンダ７のピストン側室７４とロッド側室７５とを、若しくは油圧シリンダ８のピストン側室８４とロッド側室８５とを連通させることができる。これにより、油圧シリンダ７，８の一方のみを単独で伸長又は収縮させる動作が可能になる。 Further, the switching valve 201 cuts off both the communication of the first communication passage 101 and the communication of the second communication passage 102, and connects the piston side chamber 74 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 or the piston side chamber 84 of the hydraulic cylinder 8. It can communicate with the rod side chamber 85. As a result, it is possible to extend or contract only one of the hydraulic cylinders 7 and 8 independently.

以下、図８及び図９を参照して、第１の変形例に係る油圧回路２００が適用された油圧義足１を用いた歩行動作について説明する。 Hereinafter, a walking operation using the hydraulic prosthesis 1 to which the hydraulic circuit 200 according to the first modification is applied will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

図８は、使用者が平地を歩行する場合における油圧回路２００の動作について説明する図である。図９は、使用者が階段を昇降する場合における油圧回路２００の動作について説明する図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the hydraulic circuit 200 when the user walks on a flat ground. FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the hydraulic circuit 200 when the user goes up and down the stairs.

図８及び図９には、脚姿勢に対して要求される油圧シリンダ７，８の動作と、それに対応する油圧回路２００における切換弁２０１の切り換え位置を示している。図８及び図９では、実線で示す脚姿勢は、油圧義足１が装着された一方の脚であり、破線で示す脚姿勢は、油圧義足１が装着されていない他方の脚である。 8 and 9 show the operations of the hydraulic cylinders 7 and 8 required for the leg posture and the switching positions of the switching valve 201 in the corresponding hydraulic circuit 200. In FIGS. 8 and 9, the leg posture shown by the solid line is one leg to which the hydraulic prosthesis 1 is attached, and the leg posture shown by the broken line is the other leg to which the hydraulic prosthesis 1 is not attached.

まず、図８を参照して、使用者が平地を歩行する場合について説明する。 First, a case where the user walks on a flat ground will be described with reference to FIG.

脚姿勢Ａでは、使用者は、他方の脚に対して一方の脚を前方に踏み出している。このとき、油圧シリンダ７が収縮して膝関節部５を屈曲方向に回動させ、油圧シリンダ８が伸長して足首関節部６を底屈方向に回動させる動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１連通位置２０１ｂに切り換える。 In leg posture A, the user steps forward on one leg with respect to the other leg. At this time, it is required that the hydraulic cylinder 7 contracts to rotate the knee joint portion 5 in the flexion direction, and the hydraulic cylinder 8 expands to rotate the ankle joint portion 6 in the plantar flexion direction. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the first communication position 201b.

脚姿勢Ｂでは、使用者が更に前進して、一方の脚が立脚期となり一方の脚に体重をかけ、他方の脚を遊脚期として次の動作に備えている。このとき、使用者の体重を支持するために油圧シリンダ７は伸縮せず、油圧シリンダ８のみが収縮して足首関節部６を背屈方向に回動させる動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第２遮断位置２０１ｃに切り換える。 In the leg posture B, the user further advances, one leg is in the stance phase to put weight on one leg, and the other leg is in the swing phase to prepare for the next movement. At this time, in order to support the weight of the user, the hydraulic cylinder 7 does not expand and contract, and only the hydraulic cylinder 8 contracts to rotate the ankle joint portion 6 in the dorsiflexion direction. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the second shutoff position 201c.

脚姿勢Ｃでは、使用者が更に前進して、一方の脚に対して他方の脚を前方に踏み出している。このとき、油圧シリンダ７のみが伸長して膝関節部５を伸展方向に回動させ、足首関節部６の角度を維持するために油圧シリンダ８は伸縮しない動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１遮断位置２０１ａに切り換える。 In the leg posture C, the user further advances and steps forward on one leg with respect to the other leg. At this time, in order to extend only the hydraulic cylinder 7 to rotate the knee joint portion 5 in the extension direction and maintain the angle of the ankle joint portion 6, the hydraulic cylinder 8 is required to operate without expanding and contracting. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the first shutoff position 201a.

脚姿勢Ｄでは、使用者が更に前進して、一方の脚に対して他方の脚を更に前方に踏み出している。このとき、油圧シリンダ７のみが収縮して膝関節部５を屈曲方向に回動させ、足首関節部６の角度を維持するために油圧シリンダ８は伸縮しない動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１遮断位置２０１ａに切り換えたままである。 In the leg posture D, the user moves forward further and steps the other leg further forward with respect to one leg. At this time, only the hydraulic cylinder 7 contracts to rotate the knee joint portion 5 in the flexion direction, and the hydraulic cylinder 8 is required to operate so as not to expand and contract in order to maintain the angle of the ankle joint portion 6. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is still switched to the first shutoff position 201a.

脚姿勢Ｅでは、使用者が更に前進して、他方の脚が立脚期となり他方の脚に体重をかけ、一方の脚を遊脚期として次の動作に備えている。このとき、油圧シリンダ７が収縮して膝関節部５を屈曲方向に回動させ、油圧シリンダ８が収縮して足首関節部６を背屈方向に回動させる動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第２連通位置２０１ｄに切り換える。 In the leg posture E, the user further advances, the other leg is in the stance phase, the weight is applied to the other leg, and one leg is in the swing phase to prepare for the next movement. At this time, it is required that the hydraulic cylinder 7 contracts to rotate the knee joint portion 5 in the flexion direction, and the hydraulic cylinder 8 contracts to rotate the ankle joint portion 6 in the dorsiflexion direction. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the second communication position 201d.

脚姿勢Ｆでは、使用者が更に前進して、他方の脚は立脚期のままであり他方の脚に体重をかけ、一方の脚を遊脚期として前方に踏み出している。このとき、油圧シリンダ７のみが伸長して膝関節部５を伸展方向に回動させ、足首関節部６の角度を維持するために油圧シリンダ８は伸縮しない動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１遮断位置２０１ａに切り換える。 In the leg posture F, the user further advances, the other leg remains in the stance phase, the weight is applied to the other leg, and one leg is stepped forward in the swing phase. At this time, in order to extend only the hydraulic cylinder 7 to rotate the knee joint portion 5 in the extension direction and maintain the angle of the ankle joint portion 6, the hydraulic cylinder 8 is required to operate without expanding and contracting. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the first shutoff position 201a.

使用者は、平地を歩行する際には、脚姿勢Ａから脚姿勢Ｆまでの動作を行った後、再び脚姿勢Ａに戻って同じ動作を繰り返す。 When walking on a flat ground, the user performs an operation from the leg posture A to the leg posture F, then returns to the leg posture A and repeats the same operation.

以上のように、切換弁２０１を切り換えて油圧シリンダ７，８の動作を制御することで、上記実施形態に係る油圧回路１００と比較して、使用者は更に自然な歩行動作をとることができる。 As described above, by switching the switching valve 201 to control the operation of the hydraulic cylinders 7 and 8, the user can take a more natural walking operation as compared with the hydraulic circuit 100 according to the above embodiment. ..

次に、図９を参照して、使用者が階段を昇降する場合について説明する。脚姿勢Ｇから脚姿勢Ｊは、使用者が階段を昇る場合であり、脚姿勢Ｋから脚姿勢Ｌは、使用者が階段を降りる場合である。 Next, a case where the user goes up and down the stairs will be described with reference to FIG. The leg posture G to the leg posture J is the case where the user goes up the stairs, and the leg posture K to the leg posture L is the case where the user goes down the stairs.

脚姿勢Ｇでは、使用者は、他方の脚に対して一方の脚を、階段の一つ上の段に踏み出している。このとき、油圧シリンダ７が収縮して膝関節部５を屈曲方向に回動させ、油圧シリンダ８が伸長して足首関節部６を底屈方向に回動させる動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１連通位置２０１ｂに切り換える。 In the leg posture G, the user steps one leg up one step of the stairs with respect to the other leg. At this time, it is required that the hydraulic cylinder 7 contracts to rotate the knee joint portion 5 in the flexion direction, and the hydraulic cylinder 8 expands to rotate the ankle joint portion 6 in the plantar flexion direction. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the first communication position 201b.

脚姿勢Ｈでは、使用者は、一方の脚に対して他方の脚を、階段の一つ上の段に踏み出している。このとき、使用者を次の段に向けて持ち上げるために油圧シリンダ７が伸長して膝関節部５を伸展方向に回動させ、油圧シリンダ８が収縮して足首関節部６を底屈方向に回動させる動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１連通位置２０１ｂに切り換えたままである。 In the leg posture H, the user steps the other leg up one step of the stairs with respect to one leg. At this time, in order to lift the user toward the next step, the hydraulic cylinder 7 extends to rotate the knee joint portion 5 in the extension direction, and the hydraulic cylinder 8 contracts to move the ankle joint portion 6 in the plantar flexion direction. The operation of rotating is required. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is still switched to the first communication position 201b.

脚姿勢Ｉでは、使用者が更に階段を昇り、一方の脚が立脚期となり一方の脚に体重をかけ、他方の脚を一つ上の段に着いて立脚期としている。このとき、使用者を次の段に向けて持ち上げるために油圧シリンダ７のみが伸長して膝関節部５を伸展方向に回動させ、足首関節部６の角度を維持するために油圧シリンダ８は伸縮しない動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１遮断位置２０１ａに切り換える。 In the leg posture I, the user further climbs the stairs, one leg is in the stance phase, one leg is put on weight, and the other leg is put on the next higher step to be in the stance phase. At this time, only the hydraulic cylinder 7 is extended to rotate the knee joint portion 5 in the extension direction in order to lift the user toward the next step, and the hydraulic cylinder 8 is used to maintain the angle of the ankle joint portion 6. Operation that does not expand or contract is required. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the first shutoff position 201a.

脚姿勢Ｊでは、使用者が更に階段を昇り、他方の脚が立脚期となり他方の脚に体重をかけ、一方の脚を遊脚期として次の動作に備えている。このとき、油圧シリンダ７が収縮して膝関節部５を屈曲方向に回動させ、足首関節部６の角度を維持するために油圧シリンダ８は伸縮しない動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１遮断位置２０１ａに切り換えたままである。 In the leg posture J, the user further climbs the stairs, the other leg is in the stance phase, and the weight is put on the other leg, and one leg is in the swing phase to prepare for the next movement. At this time, in order to contract the hydraulic cylinder 7 to rotate the knee joint portion 5 in the flexion direction and maintain the angle of the ankle joint portion 6, the hydraulic cylinder 8 is required to operate without expanding and contracting. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is still switched to the first shutoff position 201a.

使用者は、階段を昇る際には、脚姿勢Ｇから脚姿勢Ｊまでの動作を行った後、再び脚姿勢Ｇに戻って同じ動作を繰り返す。 When climbing the stairs, the user performs an operation from the leg posture G to the leg posture J, then returns to the leg posture G and repeats the same operation.

以上のように、切換弁２０１を切り換えて油圧シリンダ７，８の動作を制御することで、階段を昇る際にも、使用者は更に自然な歩行動作をとることができる。 As described above, by switching the switching valve 201 to control the operation of the hydraulic cylinders 7 and 8, the user can take a more natural walking motion even when climbing the stairs.

脚姿勢Ｋでは、使用者が、他方の脚に対して一方の脚を、階段の一つ下の段に踏み出している。このとき、油圧シリンダ７が収縮して膝関節部５を屈曲方向に回動させ、油圧シリンダ８が収縮して足首関節部６を背屈方向に回動させる動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第２連通位置２０１ｄに切り換える。 In the leg posture K, the user steps one leg down one step of the stairs with respect to the other leg. At this time, it is required that the hydraulic cylinder 7 contracts to rotate the knee joint portion 5 in the flexion direction, and the hydraulic cylinder 8 contracts to rotate the ankle joint portion 6 in the dorsiflexion direction. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the second communication position 201d.

脚姿勢Ｌでは、使用者が更に階段を降り、他方の脚を一つ下の段に着いて立脚期として他方の脚に体重をかけ、一方の脚を一つ前の段（一つ上の段）から一つ下の段に移動させている。このとき、油圧シリンダ７が伸長して膝関節部５を伸展方向に回動させ、足首関節部６の角度を維持するために油圧シリンダ８は伸縮しない動作が要求される。そのため、油圧回路２００では、切換弁２０１を第１遮断位置２０１ａに切り換える。 In the leg posture L, the user goes down the stairs further, puts the other leg on the lower step, puts weight on the other leg as a stance phase, and puts one leg on the previous step (one step up). It is moved from the step) to the next lower step. At this time, in order to extend the hydraulic cylinder 7 to rotate the knee joint portion 5 in the extension direction and maintain the angle of the ankle joint portion 6, the hydraulic cylinder 8 is required to operate without expanding and contracting. Therefore, in the hydraulic circuit 200, the switching valve 201 is switched to the first shutoff position 201a.

以上のように、切換弁２０１を切り換えて油圧シリンダ７，８の動作を制御することで、階段を降りる際にも、使用者は更に自然な歩行動作をとることができる。 As described above, by switching the switching valve 201 to control the operation of the hydraulic cylinders 7 and 8, the user can take a more natural walking motion even when going down the stairs.

次に、図１０を参照して、油圧義足１の第２の変形例に係る油圧回路３００について説明する。図１０は、油圧回路３００の油圧回路図である。 Next, with reference to FIG. 10, the hydraulic circuit 300 according to the second modification of the hydraulic prosthesis 1 will be described. FIG. 10 is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic circuit 300.

油圧回路３００は、第１連通路１０１と、第２連通路１０２と、一対の第３連通路１０３と、一対の逆止弁１０４と、一対の絞り弁１０５と、第３液圧シリンダとしての油圧シリンダ３０７と、を備える。 The hydraulic circuit 300 includes a first passage 101, a second passage 102, a pair of third passages 103, a pair of check valves 104, a pair of throttle valves 105, and a third hydraulic cylinder. It includes a hydraulic cylinder 307.

油圧シリンダ３０７は、シリンダ部３０１と、ロッド３０２と、ピストン３０３と、ピストン側室３０４と、ロッド側室３０５と、を有する。ロッド３０２の外周には、第３付勢部材としてのコイルばね１１が設けられる。 The hydraulic cylinder 307 includes a cylinder portion 301, a rod 302, a piston 303, a piston side chamber 304, and a rod side chamber 305. A coil spring 11 as a third urging member is provided on the outer circumference of the rod 302.

ロッド３０２は、ピストン３０３と一体に設けられてシリンダ部３０１の外部へ延出される。ピストン３０３は、シリンダ部３０１内を摺動する。ピストン３０３は、シリンダ部３０１内にピストン側室３０４及びロッド側室３０５を画成する。 The rod 302 is provided integrally with the piston 303 and extends to the outside of the cylinder portion 301. The piston 303 slides in the cylinder portion 301. The piston 303 defines a piston side chamber 304 and a rod side chamber 305 in the cylinder portion 301.

ピストン側室３０４は、油圧シリンダ３０７が収縮するときに作動油を排出する。ピストン側室３０４は、第１連通路１０１と連通する。 The piston side chamber 304 discharges hydraulic oil when the hydraulic cylinder 307 contracts. The piston side chamber 304 communicates with the first communication passage 101.

ロッド側室３０５には、油圧シリンダ３０７が収縮するときに作動油が供給される。ロッド側室３０５は、第２連通路１０２と連通する。 Hydraulic oil is supplied to the rod side chamber 305 when the hydraulic cylinder 307 contracts. The rod side chamber 305 communicates with the second passage 102.

これに代えて、ピストン側室３０４が第２連通路１０２と連通するようにしてもよい。この場合、ロッド側室３０５が第１連通路１０１と連通する。即ち、ピストン側室３０４は、第１連通路１０１と第２連通路１０２との他方と連通し、ロッド側室３０５は、第１連通路１０１と第２連通路１０２との一方と連通する。 Instead of this, the piston side chamber 304 may communicate with the second communication passage 102. In this case, the rod side chamber 305 communicates with the first passage 101. That is, the piston side chamber 304 communicates with the other of the first passage 101 and the second passage 102, and the rod side chamber 305 communicates with one of the first passage 101 and the second passage 102.

コイルばね１１は、ロッド３０２がシリンダ部３０１から退出すると、ロッド３０２の伸長と共に伸長する。一方、コイルばね１１は、ロッド３０２がシリンダ部３０１に進入すると、ロッド３０２の収縮と共に収縮する。 When the rod 302 exits the cylinder portion 301, the coil spring 11 extends with the extension of the rod 302. On the other hand, when the rod 302 enters the cylinder portion 301, the coil spring 11 contracts as the rod 302 contracts.

以上より、油圧回路３００では、油圧シリンダ３０７に油圧エネルギを貯められるので、アキュムレータを設ける必要がない。よって、一対のアキュムレータ１０６が設けられる油圧回路２００と比較して小型化が可能である。 From the above, in the hydraulic circuit 300, since the hydraulic energy can be stored in the hydraulic cylinder 307, it is not necessary to provide an accumulator. Therefore, the size can be reduced as compared with the hydraulic circuit 200 provided with the pair of accumulators 106.

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configurations, actions, and effects of the embodiments of the present invention will be collectively described.

油圧義足１は、使用者の大腿部に取り付けられる支持部材２と、支持部材２に対して屈曲方向及び伸展方向に回動可能に連結される下腿部材３と、下腿部材３に対して底屈方向及び背屈方向に回動可能に連結される足部材４と、支持部材２と下腿部材３との間に設けられ、支持部材２に対して下腿部材３が屈曲方向に回動すると収縮する油圧シリンダ７と、下腿部材３と足部材４との間に設けられ、下腿部材３に対して足部材４が背屈方向に回動すると収縮する油圧シリンダ８と、油圧シリンダ７が収縮するときに作動油を排出するピストン側室７４と油圧シリンダ８が収縮するときに作動油を排出するピストン側室８４とを連通させる第１連通路１０１と、を備える。 The hydraulic prosthesis 1 has a support member 2 attached to the user's thigh, a lower leg member 3 rotatably connected to the support member 2 in the bending direction and the extension direction, and a bottom with respect to the lower leg member 3. It is provided between the foot member 4 rotatably connected in the bending direction and the dorsiflexion direction, and the support member 2 and the lower leg member 3, and contracts when the lower leg member 3 rotates in the bending direction with respect to the support member 2. The hydraulic cylinder 8 is provided between the lower leg member 3 and the foot member 4, and contracts when the foot member 4 rotates in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member 3, and the hydraulic cylinder 7 contracts. It is provided with a first communication passage 101 that communicates a piston side chamber 74 that discharges hydraulic oil from time to time and a piston side chamber 84 that discharges hydraulic oil when the hydraulic cylinder 8 contracts.

この構成では、前方に踏み出した足部材４の底部が地面に着くときには、足首関節部６は底屈方向に回動しており膝関節部５は軽度に屈曲している。この状態から、使用者が更に前進すると、足首関節部６が背屈方向に回動し膝関節部５は伸展方向に回動する。このとき、油圧シリンダ８が徐々に収縮するのに伴い、油圧シリンダ８から排出された作動油が第１連通路１０１を介して油圧シリンダ７に移動する。これにより、油圧シリンダ７は徐々に伸長する。よって、油圧シリンダ７及び油圧シリンダ８は、膝関節部５及び足首関節部６に、使用者の歩行動作に合った動きをさせることができる。したがって、使用者は、油圧義足１を用いて自然な歩行動作をとることができる。 In this configuration, when the bottom of the foot member 4 stepping forward reaches the ground, the ankle joint 6 rotates in the plantar flexion direction and the knee joint 5 is slightly bent. From this state, when the user further advances, the ankle joint portion 6 rotates in the dorsiflexion direction and the knee joint portion 5 rotates in the extension direction. At this time, as the hydraulic cylinder 8 gradually contracts, the hydraulic oil discharged from the hydraulic cylinder 8 moves to the hydraulic cylinder 7 via the first continuous passage 101. As a result, the hydraulic cylinder 7 gradually extends. Therefore, the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8 can cause the knee joint portion 5 and the ankle joint portion 6 to move in accordance with the walking motion of the user. Therefore, the user can take a natural walking motion by using the hydraulic prosthesis 1.

また、下腿部材３は、油圧シリンダ７のシリンダ部７１（一方の端部）を支持する第１フレーム３１と、油圧シリンダ８のシリンダ部８１（一方の端部）を支持する第２フレーム３２と、第１フレーム３１と第２フレーム３２との間に設けられる長さ調整部材３３ａと、を有する。 Further, the lower leg member 3 includes a first frame 31 that supports the cylinder portion 71 (one end) of the hydraulic cylinder 7 and a second frame 32 that supports the cylinder portion 81 (one end) of the hydraulic cylinder 8. , A length adjusting member 33a provided between the first frame 31 and the second frame 32.

この構成によれば、使用者の反対側の脚の長さに応じて長さ調整部材３３ａの長さを調整することで、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。また、油圧シリンダ７のシリンダ部７１を支持する第１フレーム３１と、油圧シリンダ８のシリンダ部８１を支持する第２フレーム３２とは、長さ調整部材３３ａを挟んで別々に設けられる。そのため、長さ調整部材３３ａを調整することで、油圧シリンダ７及び油圧シリンダ８の大きさを変更することなく、下腿部材３の長さだけを変更することができる。 According to this configuration, the lengths of the left and right legs of the user can be adjusted by adjusting the length of the length adjusting member 33a according to the length of the legs on the opposite side of the user. Further, the first frame 31 that supports the cylinder portion 71 of the hydraulic cylinder 7 and the second frame 32 that supports the cylinder portion 81 of the hydraulic cylinder 8 are separately provided with the length adjusting member 33a interposed therebetween. Therefore, by adjusting the length adjusting member 33a, only the length of the lower leg member 3 can be changed without changing the sizes of the hydraulic cylinder 7 and the hydraulic cylinder 8.

また、油圧義足１は、下腿部材３に対して伸展方向に回動するように支持部材２を付勢するコイルばね９と、下腿部材３に対して底屈方向に回動するように足部材４を付勢するコイルばね１０と、を備える。 Further, the hydraulic prosthesis 1 includes a coil spring 9 that urges the support member 2 so as to rotate in the extension direction with respect to the lower leg member 3, and a foot member so as to rotate in the plantar flexion direction with respect to the lower leg member 3. A coil spring 10 for urging 4 and a coil spring 10 are provided.

この構成によれば、コイルばね９が下腿部材３に対して支持部材２を伸展方向に付勢し、コイルばね１０が下腿部材３に対して足部材４を底屈方向に付勢することで、遊脚期に膝関節部５及び足首関節部６を自然な状態に戻すことができる。 According to this configuration, the coil spring 9 urges the support member 2 against the lower leg member 3 in the extension direction, and the coil spring 10 urges the foot member 4 against the lower leg member 3 in the plantar flexion direction. The knee joint 5 and the ankle joint 6 can be returned to their natural state during the swing phase.

また、油圧義足１は、油圧シリンダ７が収縮するときに作動油が供給されるロッド側室７５と油圧シリンダ８が収縮するときに作動油が供給されるロッド側室８５とを連通させる第２連通路１０２と、第２連通路１０２と第１連通路１０１とを連通させる第３連通路１０３と、第３連通路１０３に設けられ、第１連通路１０１から第２連通路１０２に流れる作動油を絞る絞り弁１０５と、を備える。 Further, the hydraulic prosthesis 1 is a second passage that communicates a rod side chamber 75 to which hydraulic oil is supplied when the hydraulic cylinder 7 contracts and a rod side chamber 85 to which hydraulic oil is supplied when the hydraulic cylinder 8 contracts. The hydraulic oil that is provided in the third passage 103 that communicates the 102, the second passage 102, and the first passage 101, and the third passage 103, and flows from the first passage 101 to the second passage 102. A throttle valve 105 for throttle is provided.

この構成によれば、例えば、使用者が階段を降りる場合には、足首関節部６が背屈方向に回動すると共に膝関節部５が屈曲方向に回動する動作が要求される。このような場合に、絞り弁１０５が設けられることで、油圧シリンダ７のピストン側室７４から排出された作動油を、絞り弁１０５を通じてロッド側室７５に供給することができる。よって、平地を歩行する場合だけでなく、階段を昇降する場合にも、使用者は、油圧義足１を用いて自然な歩行動作をとることができる。 According to this configuration, for example, when the user goes down the stairs, the ankle joint portion 6 is required to rotate in the dorsiflexion direction and the knee joint portion 5 is required to rotate in the flexion direction. In such a case, by providing the throttle valve 105, the hydraulic oil discharged from the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 can be supplied to the rod side chamber 75 through the throttle valve 105. Therefore, the user can take a natural walking motion by using the hydraulic prosthesis 1 not only when walking on a flat ground but also when going up and down stairs.

また、油圧義足１は、油圧シリンダ７が収縮するときに作動油が供給されるロッド側室７５と油圧シリンダ８が収縮するときに作動油が供給されるロッド側室８５とを連通させる第２連通路１０２と、第１連通路１０１と第２連通路１０２との連通を、油圧シリンダ７のピストン側室７４と油圧シリンダ８のロッド側室８５とが連通し油圧シリンダ８のピストン側室８４と油圧シリンダ７のロッド側室７５とが連通するように切り換え可能な切換弁２０１と、を備える。 Further, the hydraulic prosthesis 1 is a second passage that communicates a rod side chamber 75 to which hydraulic oil is supplied when the hydraulic cylinder 7 contracts and a rod side chamber 85 to which hydraulic oil is supplied when the hydraulic cylinder 8 contracts. The 102, the first communication passage 101, and the second communication passage 102 are communicated with each other by the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8. A switching valve 201 that can be switched so as to communicate with the rod side chamber 75 is provided.

この構成では、切換弁２０１は、第１連通路１０１と第２連通路１０２との連通を、油圧シリンダ７のピストン側室７４と油圧シリンダ８のロッド側室８５とが連通し油圧シリンダ８のピストン側室８４と油圧シリンダ７のロッド側室７５とが連通するように切り換えることができる。これにより、油圧シリンダ７，８を共に伸長させる動作、若しくは油圧シリンダ７，８を共に収縮させる動作が可能になる。 In this configuration, the switching valve 201 communicates between the first communication passage 101 and the second communication passage 102 between the piston side chamber 74 of the hydraulic cylinder 7 and the rod side chamber 85 of the hydraulic cylinder 8, and the piston side chamber of the hydraulic cylinder 8. The 84 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 can be switched so as to communicate with each other. As a result, the operation of extending the hydraulic cylinders 7 and 8 together or the operation of contracting the hydraulic cylinders 7 and 8 together becomes possible.

また、切換弁２０１は、第１連通路１０１の連通及び第２連通路１０２の連通を共に遮断し、油圧シリンダ７のピストン側室７４とロッド側室７５とを、若しくは油圧シリンダ８のピストン側室８４とロッド側室８５とを連通させることが可能である。 Further, the switching valve 201 cuts off both the communication of the first communication passage 101 and the communication of the second communication passage 102, and connects the piston side chamber 74 and the rod side chamber 75 of the hydraulic cylinder 7 or the piston side chamber 84 of the hydraulic cylinder 8. It is possible to communicate with the rod side chamber 85.

この構成によれば、第１連通路１０１の連通及び第２連通路１０２の連通が共に遮断され、ピストン側室７４とロッド側室７５とが、若しくはピストン側室８４とロッド側室８５とが連通するので、油圧シリンダ７，８の一方を伸縮しない状態で保持し、油圧シリンダ７，８の他方を伸縮可能な状態にすることができる。これにより、油圧シリンダ７，８の一方のみを単独で伸長又は収縮させる動作が可能になる。 According to this configuration, both the communication of the first communication passage 101 and the communication of the second communication passage 102 are cut off, and the piston side chamber 74 and the rod side chamber 75, or the piston side chamber 84 and the rod side chamber 85 communicate with each other. One of the hydraulic cylinders 7 and 8 can be held in a non-expandable state, and the other of the hydraulic cylinders 7 and 8 can be made expandable. As a result, it is possible to extend or contract only one of the hydraulic cylinders 7 and 8 independently.

また、油圧義足１は、油圧シリンダ７が収縮するときに作動油が供給されるロッド側室７５と油圧シリンダ８が収縮するときに作動油が供給されるロッド側室８５とを連通させる第２連通路１０２と、第１連通路１０１と第２連通路１０２との一方と連通するロッド側室３０５と、第１連通路１０１と第２連通路１０２との他方と連通するピストン側室３０４と、を有する油圧シリンダ３０７と、を備える。 Further, the hydraulic prosthesis 1 is a second passage that communicates a rod side chamber 75 to which hydraulic oil is supplied when the hydraulic cylinder 7 contracts and a rod side chamber 85 to which hydraulic oil is supplied when the hydraulic cylinder 8 contracts. Hydraulic pressure having 102, a rod side chamber 305 communicating with one of the first communication passage 101 and the second communication passage 102, and a piston side chamber 304 communicating with the other of the first communication passage 101 and the second communication passage 102. It includes a cylinder 307.

この構成によれば、油圧シリンダ３０７に油圧エネルギを貯められるので、アキュムレータを設ける必要がない。よって、一対のアキュムレータ１０６が設けられる油圧回路２００と比較して小型化が可能である。 According to this configuration, the hydraulic energy can be stored in the hydraulic cylinder 307, so that it is not necessary to provide an accumulator. Therefore, the size can be reduced as compared with the hydraulic circuit 200 provided with the pair of accumulators 106.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. Absent.

例えば、油圧シリンダ７を、シリンダ部７１が支持部材２に取り付けられロッド７２が下腿部材３に取り付けられるように配置してもよい。同様に、油圧シリンダ８を、シリンダ部８１が足部材４に取り付けられロッド８２が下腿部材３に取り付けられるように配置してもよい。 For example, the hydraulic cylinder 7 may be arranged so that the cylinder portion 71 is attached to the support member 2 and the rod 72 is attached to the lower leg member 3. Similarly, the hydraulic cylinder 8 may be arranged so that the cylinder portion 81 is attached to the foot member 4 and the rod 82 is attached to the lower leg member 3.

この場合、油圧シリンダ７，８では、ロッド７２，８２が一方の端部に該当し、ロッド側室７５，８５が一方側圧力室に該当し、ピストン側室７４，８４が他方側圧力室に該当する。 In this case, in the hydraulic cylinders 7 and 8, the rods 72 and 82 correspond to one end, the rod side chambers 75 and 85 correspond to the one side pressure chamber, and the piston side chambers 74 and 84 correspond to the other side pressure chamber. ..

また、歩行補助装置は、油圧義足１に限らず、例えば障害者や高齢者など脚力の弱い使用者が用いるパワーアシスト装置であってもよい。パワーアシスト装置は、歩行動作の負荷を減らすために健常者が用いるものであってもよい。この場合、支持部材２は、使用者の大腿部に沿って設けられて大腿部に外側から取り付けられ、下腿部材３は、使用者の下腿部に沿って設けられて下腿部に外側から取り付けられ、足部材４は、使用者の足に沿って設けられて足に外側から取り付けられる。これにより、使用者の歩行動作を、自然な動きでアシストすることができる。 Further, the walking assist device is not limited to the hydraulic artificial limb 1, and may be a power assist device used by a user with weak leg strength such as a handicapped person or an elderly person. The power assist device may be used by a healthy person in order to reduce the load of walking motion. In this case, the support member 2 is provided along the user's thigh and is attached to the thigh from the outside, and the lower leg member 3 is provided along the user's lower leg and is attached to the lower leg. Attached from the outside, the foot member 4 is provided along the user's foot and attached to the foot from the outside. As a result, the walking motion of the user can be assisted by a natural motion.

また、本実施形態の油圧回路１００，２００，３００を、使用者の歩行動作の補助ではなく、使用者の腕の動作をアシストするパワーアシスト装置にも適用することができる。この場合、支持部材２に相当する部材が、使用者の上腕部に沿って設けられて上腕部に外側から取り付けられ、下腿部材３に相当する部材が、使用者の前腕部に沿って設けられて前腕部に外側から取り付けられ、足部材４に相当する部材が、使用者の手に沿って設けられて手に外側から取り付けられる。 Further, the hydraulic circuits 100, 200, and 300 of the present embodiment can be applied to a power assist device that assists the movement of the user's arm instead of assisting the walking movement of the user. In this case, a member corresponding to the support member 2 is provided along the upper arm portion of the user and attached to the upper arm portion from the outside, and a member corresponding to the lower leg member 3 is provided along the forearm portion of the user. A member corresponding to the foot member 4 is attached to the forearm portion from the outside and is provided along the user's hand and attached to the hand from the outside.

１・・・油圧義足（液圧義足，歩行補助装置），２・・・支持部材，３・・・下腿部材，４・・・足部材，７・・・油圧シリンダ（第１液圧シリンダ），８・・・油圧シリンダ（第２液圧シリンダ），９・・・コイルばね（第１付勢部材），１０・・・コイルばね（第２付勢部材），３１・・・第１フレーム，３２・・・第２フレーム，３３ａ・・・長さ調整部材，７４・・・ピストン側室（一方側圧力室），７５・・・ロッド側室（他方側圧力室），８４・・・ピストン側室（一方側圧力室），８５・・・ロッド側室（他方側圧力室），１０２・・・第２連通路，１０３・・・第３連通路，１０４・・・逆止弁，１０５・・・絞り弁，３０４・・・ピストン側室，３０５・・・ロッド側室，３０７・・・油圧シリンダ（第３液圧シリンダ） 1 ... Hydraulic prosthesis (hydraulic prosthesis, walking assist device), 2 ... Support member, 3 ... Lower leg member, 4 ... Foot member, 7 ... Hydraulic cylinder (1st hydraulic cylinder) , 8 ... Hydraulic cylinder (second hydraulic cylinder), 9 ... Coil spring (first urging member), 10 ... Coil spring (second urging member), 31 ... First frame , 32 ... 2nd frame, 33a ... Length adjusting member, 74 ... Piston side chamber (one side pressure chamber), 75 ... Rod side chamber (other side pressure chamber), 84 ... Piston side chamber (One side pressure chamber), 85 ... Rod side chamber (other side pressure chamber), 102 ... 2nd passage, 103 ... 3rd passage, 104 ... Check valve, 105 ... Throttle valve, 304 ... Piston side chamber, 305 ... Rod side chamber, 307 ... Hydraulic cylinder (third hydraulic cylinder)

Claims (7)

使用者の大腿部に取り付けられる支持部材と、
前記支持部材に対して屈曲方向及び伸展方向に回動可能に連結される下腿部材と、
前記下腿部材に対して底屈方向及び背屈方向に回動可能に連結される足部材と、
前記支持部材と前記下腿部材との間に設けられ、前記支持部材に対して前記下腿部材が屈曲方向に回動すると収縮する第１液圧シリンダと、
前記下腿部材と前記足部材との間に設けられ、前記下腿部材に対して前記足部材が背屈方向に回動すると収縮する第２液圧シリンダと、
前記第１液圧シリンダが収縮するときに液体を排出する一方側圧力室と前記第２液圧シリンダが収縮するときに液体を排出する一方側圧力室とを連通させる第１連通路と、
を備える、
ことを特徴とする歩行補助装置。 A support member attached to the user's thigh and
A lower leg member that is rotatably connected to the support member in the flexion direction and the extension direction,
A foot member rotatably connected to the lower leg member in the plantar flexion direction and the dorsiflexion direction,
A first hydraulic cylinder provided between the support member and the lower leg member and contracting when the lower leg member rotates in the bending direction with respect to the support member.
A second hydraulic cylinder provided between the lower leg member and the foot member and contracting when the foot member rotates in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member.
A first communication passage that communicates a one-sided pressure chamber that discharges liquid when the first hydraulic cylinder contracts and a one-sided pressure chamber that discharges liquid when the second hydraulic cylinder contracts.
To prepare
A walking assist device characterized by this. 請求項１に記載の歩行補助装置であって、
前記下腿部材は、
前記第１液圧シリンダの一方の端部を支持する第１フレームと、
前記第２液圧シリンダの一方の端部を支持する第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームとの間に設けられる長さ調整部材と、
を有する、
ことを特徴とする歩行補助装置。 The walking assist device according to claim 1.
The lower leg member
A first frame that supports one end of the first hydraulic cylinder, and
A second frame that supports one end of the second hydraulic cylinder, and
A length adjusting member provided between the first frame and the second frame,
Have,
A walking assist device characterized by this. 請求項１又は２に記載の歩行補助装置であって、
前記下腿部材に対して伸展方向に回動するように前記支持部材を付勢する第１付勢部材と、
前記下腿部材に対して底屈方向に回動するように前記足部材を付勢する第２付勢部材と、
を更に備える、
ことを特徴とする歩行補助装置。 The walking assist device according to claim 1 or 2.
A first urging member that urges the support member so as to rotate in the extension direction with respect to the lower leg member.
A second urging member that urges the foot member so as to rotate in the plantar flexion direction with respect to the lower leg member.
Further prepare
A walking assist device characterized by this. 請求項１から３のいずれか一つに記載の歩行補助装置であって、
前記第１液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室と前記第２液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室とを連通させる第２連通路と、
前記第２連通路と前記第１連通路とを連通させる第３連通路と、
前記第３連通路に設けられ、前記第１連通路から前記第２連通路に流れる液体を絞る絞り弁と、
を更に備える、
ことを特徴とする歩行補助装置。 The walking assist device according to any one of claims 1 to 3.
A second communication passage that communicates the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the first hydraulic cylinder contracts and the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the second hydraulic cylinder contracts. ,
A third passage that communicates the second passage and the first passage, and
A throttle valve provided in the third passage and for squeezing the liquid flowing from the first passage to the second passage.
Further prepare
A walking assist device characterized by this. 請求項１から３のいずれか一つに記載の歩行補助装置であって、
前記第１液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室と前記第２液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室とを連通させる第２連通路と、
前記第１連通路と前記第２連通路との連通を、前記第１液圧シリンダの一方側圧力室と前記第２液圧シリンダの他方側圧力室とが連通し前記第２液圧シリンダの一方側圧力室と前記第１液圧シリンダの他方側圧力室とが連通するように切り換え可能な切換弁と、
を更に備える、
ことを特徴とする歩行補助装置。 The walking assist device according to any one of claims 1 to 3.
A second communication passage that communicates the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the first hydraulic cylinder contracts and the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the second hydraulic cylinder contracts. ,
The communication between the first communication passage and the second communication passage is communicated between one side pressure chamber of the first hydraulic cylinder and the other side pressure chamber of the second hydraulic cylinder, and the second hydraulic cylinder. A switching valve that can be switched so that the one-side pressure chamber and the other-side pressure chamber of the first hydraulic cylinder communicate with each other.
Further prepare
A walking assist device characterized by this. 請求項５に記載の歩行補助装置であって、
前記切換弁は、前記第１連通路の連通及び前記第２連通路の連通を共に遮断し、前記第１液圧シリンダと前記第２液圧シリンダとのいずれかの前記一方側圧力室と前記他方側圧力室とを連通させることが可能である、
ことを特徴とする歩行補助装置。 The walking assist device according to claim 5.
The switching valve cuts off both the communication of the first communication passage and the communication of the second communication passage, and the one-sided pressure chamber of either the first hydraulic cylinder or the second hydraulic cylinder and the said. It is possible to communicate with the pressure chamber on the other side,
A walking assist device characterized by this. 請求項１から３のいずれか一つに記載の歩行補助装置であって、
前記第１液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室と前記第２液圧シリンダが収縮するときに液体が供給される他方側圧力室とを連通させる第２連通路と、
前記第１連通路と前記第２連通路との一方と連通するロッド側室と、前記第１連通路と前記第２連通路との他方と連通するピストン側室と、を有する第３液圧シリンダと、
を更に備える、
ことを特徴とする歩行補助装置。 The walking assist device according to any one of claims 1 to 3.
A second communication passage that communicates the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the first hydraulic cylinder contracts and the other pressure chamber to which the liquid is supplied when the second hydraulic cylinder contracts. ,
A third hydraulic cylinder having a rod side chamber communicating with one of the first passage and the second passage, and a piston side chamber communicating with the other of the first passage and the second passage. ,
Further prepare
A walking assist device characterized by this.
JP2019161098A 2019-09-04 2019-09-04 walking aid device Active JP7390639B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019161098A JP7390639B2 (en) 2019-09-04 2019-09-04 walking aid device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019161098A JP7390639B2 (en) 2019-09-04 2019-09-04 walking aid device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021037141A true JP2021037141A (en) 2021-03-11
JP7390639B2 JP7390639B2 (en) 2023-12-04

Family

ID=74847771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019161098A Active JP7390639B2 (en) 2019-09-04 2019-09-04 walking aid device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7390639B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115192278A (en) * 2022-06-30 2022-10-18 吉林大学 Wearable knee prosthesis without external power

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119105A (en) * 1997-07-04 1999-01-26 Nagasaki Kanae Gishi Seisakusho:Kk Artificial leg
JP2005065895A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Imasen Gijutsu Kenkyusho:Kk Pylon bounce apparatus
US20090265018A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Vanderbilt University Powered leg prosthesis and control methodologies for obtaining near normal gait
US20150202057A1 (en) * 2012-07-23 2015-07-23 Blatchford Products Limited Lower limb prosthesis
US20150305895A1 (en) * 2012-11-26 2015-10-29 Otto Bock Healthcare Gmbh Orthopedic device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1119105A (en) * 1997-07-04 1999-01-26 Nagasaki Kanae Gishi Seisakusho:Kk Artificial leg
JP2005065895A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Imasen Gijutsu Kenkyusho:Kk Pylon bounce apparatus
US20090265018A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-22 Vanderbilt University Powered leg prosthesis and control methodologies for obtaining near normal gait
US20150202057A1 (en) * 2012-07-23 2015-07-23 Blatchford Products Limited Lower limb prosthesis
US20150305895A1 (en) * 2012-11-26 2015-10-29 Otto Bock Healthcare Gmbh Orthopedic device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115192278A (en) * 2022-06-30 2022-10-18 吉林大学 Wearable knee prosthesis without external power
CN115192278B (en) * 2022-06-30 2024-05-17 吉林大学 Wearable external power-free below-knee artificial limb

Also Published As

Publication number Publication date
JP7390639B2 (en) 2023-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5336386B2 (en) Artificial ankle joint mechanism
Belforte et al. Pneumatic active gait orthosis
US9066819B2 (en) Combined active and passive leg prosthesis system and a method for performing a movement with such a system
US7942935B2 (en) Device and system for prosthetic knees and ankles
RU2141290C1 (en) Braking knee articulation for leg prosthesis
KR102072717B1 (en) Gait assistive device
US20090319055A1 (en) Energy storing foot plate
CN111936100A (en) Joint movement assisting device
US11963891B2 (en) Prosthetic joint with a mechanical response system to position and rate of change
CN107397615A (en) A kind of active ankle-joint artificial limb of single-degree-of-freedom based on Closed Hydraulic Driving system
TW201238575A (en) The lower extremity assistant apparatus
JP4156909B2 (en) Short leg orthosis
US10702403B2 (en) Prosthetic joint
JP2021037141A (en) Walking auxiliary device
KR20170000926A (en) Ankle foot orthosis for supporting ankle joint power
JP7377290B2 (en) Compact devices designed to be placed in close proximity to joints and general systems comprising such compact devices
JP2022117699A (en) Walking assist device
EP3068348A1 (en) Robotic device and method of using a parallel mechanism
JP2024017343A (en) Action assistance device
CN115302489B (en) Instantaneous-center-adjustable rigidity-variable flexible knee joint exoskeleton
Akhilesh et al. Hydraulic prosthetic knee mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220707

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20230522

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231017

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7390639

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150