JP2024017343A - Movement aid device - Google Patents

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JP2024017343A
JP2024017343A JP2022119905A JP2022119905A JP2024017343A JP 2024017343 A JP2024017343 A JP 2024017343A JP 2022119905 A JP2022119905 A JP 2022119905A JP 2022119905 A JP2022119905 A JP 2022119905A JP 2024017343 A JP2024017343 A JP 2024017343A
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拓也 荒川
靖 齊藤
祐二 福沢
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KYB Corp
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Abstract

【課題】安定した歩行動作が可能な動作補助装置を提供する。【解決手段】液圧義足1は、使用者の大腿部に取り付けられる支持部材2が回動自在に連結されるとともに、地面に着地する足部材4が回動自在に連結される下腿部材3と、足部材4を回動させる第一液圧シリンダ7と、下腿部材3に対して足部材4が回動すると伸縮する第二液圧シリンダ8と、を備え、第一液圧シリンダ7は、下腿部材3内に形成される第一シリンダ室71を有し、第二液圧シリンダ8は、下腿部材3内に形成される第二シリンダ室81を有し、下腿部材3内には、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する連通路55,56が形成される。【選択図】図2An object of the present invention is to provide a motion assisting device that enables stable walking motion. A hydraulic prosthetic leg 1 includes a support member 2 attached to the user's thigh that is rotatably connected, and a lower leg member 3 that is rotatably connected to a foot member 4 that lands on the ground. , a first hydraulic cylinder 7 that rotates the foot member 4, and a second hydraulic cylinder 8 that expands and contracts when the foot member 4 rotates relative to the lower leg member 3. , has a first cylinder chamber 71 formed in the crus member 3, and the second hydraulic cylinder 8 has a second cylinder chamber 81 formed in the crus member 3, and the second hydraulic cylinder 8 has a second cylinder chamber 81 formed in the crus member 3. Communication passages 55 and 56 are formed that communicate the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、動作補助装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a movement assisting device.

特許文献1には、使用者の大腿部に取り付けられる支持部材と、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、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、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一液圧シリンダと、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二液圧シリンダと、第一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二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一連通路と、を備える、歩行補助装置が開示されている。特許文献1に記載の歩行補助装置では、第一液圧シリンダ及び第二液圧シリンダの一部が下腿部材から露出して設けられる。 Patent Document 1 describes a support member that is attached to the user's thigh, a lower leg member that is rotatably connected to the support member in a flexion direction and an extension direction, and a lower leg member that is rotatably connected to the support member in a plantar flexion direction and an extension direction. a foot member rotatably connected in the dorsiflexion direction; a first hydraulic cylinder provided between the support member and the lower leg member and contracted when the lower leg member rotates in the bending direction with respect to the support member; a second hydraulic cylinder that is provided between the lower leg member and the foot member and contracts when the foot member rotates in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member; and a second hydraulic cylinder that discharges liquid when the first hydraulic cylinder contracts. A walking assist device is disclosed that includes a first continuous passageway that communicates between a pressure chamber on one side and a pressure chamber on one side that discharges liquid when a second hydraulic cylinder contracts. In the walking assist device described in Patent Document 1, a portion of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder are provided so as to be exposed from the lower leg member.

特開2021-37141号公報JP2021-37141A

特許文献1に記載のような歩行補助装置では、第一液圧シリンダ及び第二液圧シリンダは、歩行補助装置の動作においてそれぞれ伸縮すると、下腿部材に対する傾きが変化する。言い換えれば、歩行補助装置の動作においては、第一液圧シリンダと第二液圧シリンダとの相対位置が変化する。そのため、第一液圧シリンダと第二液圧シリンダとは、例えばホース等の屈曲可能な配管により連通する必要がある。その配管は、下腿部材の外部に露出して設けられるため、歩行の際に配管に引っかかってしまい、歩行動作に影響を及ぼすおそれがある。 In the walking assist device as described in Patent Document 1, when the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder expand and contract, respectively, during the operation of the walking assist device, the inclination with respect to the lower leg member changes. In other words, in the operation of the walking aid device, the relative positions of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder change. Therefore, the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder need to be communicated with each other by, for example, bendable piping such as a hose. Since the piping is exposed to the outside of the lower leg member, it may get caught in the piping when walking, which may affect the walking movement.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、安定した歩行動作が可能な動作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 motion assisting device that allows stable walking motion.

本発明は、動作補助装置であって、使用者の大腿部に取り付けられる支持部材が回動自在に連結されるとともに、地面に着地する足部材が回動自在に連結される下腿部材と、下腿部材に対して支持部材が回動すると伸縮する第一液圧シリンダと、足部材を回動させる第二液圧シリンダと、を備え、第一液圧シリンダは、下腿部材内に形成される第一シリンダ室を有し、第二液圧シリンダは、下腿部材内に形成される第二シリンダ室を有し、下腿部材内には、第一シリンダ室と第二シリンダ室とを連通する連通路が形成されることを特徴とする。 The present invention is a movement assisting device, which includes a lower leg member to which a support member attached to the thigh of a user is rotatably connected, and a leg member that lands on the ground is rotatably connected; A first hydraulic cylinder that expands and contracts when the support member rotates with respect to the lower leg member, and a second hydraulic cylinder that rotates the foot member, the first hydraulic cylinder being formed within the lower leg member. The second hydraulic cylinder has a first cylinder chamber, and the second hydraulic cylinder has a second cylinder chamber formed in the lower leg member. It is characterized in that a passage is formed.

この発明では、第一液圧シリンダ及び第二液圧シリンダが連動して動作する。また、第一シリンダ室及び第二シリンダ室が下腿部材内に形成され、第一シリンダ室と第二シリンダ室とを連通する連通路が下腿部材内に形成される。これにより、下腿部材から露出する外部配管が存在しないため、使用者が歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止される。 In this invention, the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder operate in conjunction with each other. Further, a first cylinder chamber and a second cylinder chamber are formed within the lower leg member, and a communication passage that communicates the first cylinder chamber and the second cylinder chamber is formed within the lower leg member. Thereby, since there is no external piping exposed from the lower leg member, the user is prevented from getting caught in the piping while walking.

また、本発明は、第一液圧シリンダは、第一シリンダ室内に摺動自在に挿入される第一ピストンと、第一ピストンと支持部材とに回動自在に連結される第一リンクと、第一ピストンにより第一シリンダ室内に区画され第一液圧シリンダが収縮するときに液体が排出される第一圧力室と、をさらに有し、第二液圧シリンダは、第二シリンダ室内に摺動自在に挿入される第二ピストンと、第二ピストンと足部材とに回動自在に連結される第二リンクと、第二ピストンにより第二シリンダ室内に区画され第二液圧シリンダが収縮するときに液体が排出される第二圧力室と、をさらに有し、連通路は、第一圧力室と第二圧力室とを連通することを特徴とする。 Further, the present invention provides that the first hydraulic cylinder includes a first piston that is slidably inserted into the first cylinder chamber, and a first link that is rotatably connected to the first piston and the support member. It further includes a first pressure chamber defined within the first cylinder chamber by the first piston and into which liquid is discharged when the first hydraulic cylinder contracts, and the second hydraulic cylinder slides into the second cylinder chamber. A second piston that is movably inserted, a second link that is rotatably connected to the second piston and the foot member, and a second hydraulic cylinder that is partitioned into a second cylinder chamber by the second piston and contracts. It is characterized in that it further includes a second pressure chamber from which liquid is sometimes discharged, and the communication passage communicates the first pressure chamber and the second pressure chamber.

この発明では、第一リンクが第一ピストンと支持部材とに回動自在に連結され、第二リンクが第二ピストンと足部材とに回動自在に連結される。よって、下腿部材に対して支持部材が回動すると第一ピストンが第一シリンダ室内を摺動し、それに伴って第二ピストンが第二シリンダ室内を摺動し、足部材が回動する。これにより、下腿部材内に第一シリンダ室及び第二シリンダ室が形成される動作補助装置において、歩行動作が可能となる。 In this invention, the first link is rotatably connected to the first piston and the support member, and the second link is rotatably connected to the second piston and the foot member. Therefore, when the support member rotates with respect to the lower leg member, the first piston slides within the first cylinder chamber, and accordingly, the second piston slides within the second cylinder chamber, causing the leg member to rotate. Thereby, walking motion becomes possible in the movement assisting device in which the first cylinder chamber and the second cylinder chamber are formed within the lower leg member.

また、本発明は、下腿部材内には、第一シリンダ室及び第二シリンダ室に給排される液体が貯留される空間であるタンクが形成され、タンクは、下方の底部において連通路と連通することを特徴とする。 Further, in the present invention, a tank is formed in the lower leg member and is a space in which liquid to be supplied and discharged to and from the first cylinder chamber and the second cylinder chamber is stored, and the tank communicates with the communication path at the bottom of the lower part. It is characterized by

この発明では、下腿部材内に空間であるタンクが設けられることにより、タンクが下腿部材の外部に露出しないようにすることができる。これにより、タンクと連通路とを連通する外部配管が存在しないため、使用者が歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止される。さらに、タンクは、下方の底部において連通路と連通するため、第一シリンダ室及び第二シリンダ室に供給される液体に、気体が混ざってしまうことが防止される。 In this invention, by providing the tank as a space within the lower leg member, it is possible to prevent the tank from being exposed to the outside of the lower leg member. Thereby, since there is no external piping that communicates the tank and the communication path, the user is prevented from getting caught in the piping while walking. Furthermore, since the tank communicates with the communication passage at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.

また、本発明は、連通路に設けられ連通路とタンクとの間の液体の流れを切り換える切換弁をさらに備え、切換弁は、連通路からタンクに向かう液体の流れを遮断する遮断位置と、連通路からタンクに向かう液体の流れを許容する連通位置と、を有し、連通位置は、液体の絞り量が互いに異なる複数の絞り位置からなり、切換弁には、複数の絞り位置に対応する複数の絞り部が軸方向に連続して形成される弁体が設けられることを特徴とする。 Further, the present invention further includes a switching valve that is provided in the communication path and switches the flow of liquid between the communication path and the tank, and the switching valve has a blocking position that blocks the flow of liquid from the communication path toward the tank; a communication position that allows liquid to flow from the communication path toward the tank; the communication position is comprised of a plurality of throttle positions that throttle the amount of liquid that differs from each other; and the switching valve has a plurality of throttle positions that correspond to the plurality of throttle positions. The valve body is characterized by being provided with a valve body in which a plurality of constricted portions are formed continuously in the axial direction.

この発明では、切換弁を遮断位置に切り換えた場合には、連通路からタンクに向かう液体の流れが遮断される。そのため、支持部材が下腿部材に対して屈曲方向に回動するとそれに連動して足部材が下腿部材に対して底屈方向に大きく回動し、支持部材が下腿部材に対して伸展方向に回動するとそれに連動して足部材が下腿部材に対して背屈方向に大きく回動する。一方、切換弁を連通位置に切り換えた場合には、連通路とタンクとが連通する。そのため、支持部材が下腿部材に対して回動しても、それに連動した足部材の下腿部材に対する回動量を小さくすることができる。このように、切換弁を遮断位置と連通位置とに切り換えることで、使用者が自然な歩行動作をとることができる。さらに、連通位置は、液体の絞り量が互いに異なる複数の絞り位置からなり、切換弁には、複数の絞り位置に対応する複数の絞り部が軸方向に連続して形成される弁体が設けられる。そのため、複数の絞り位置により、支持部材が下腿部材に対して回動する際の回動しやすさを調整することができる。言い換えれば、複数の絞り位置により、支持部材が屈曲方向に回動する際のクッション性及び足部材の連動性を調整することができる。これにより、使用者が平地を歩行する場合や階段を昇降する場合等で絞り位置を変えることで、各場面で適切な足の動きを実現するとともに、使用者にかかる衝撃を適切に低減することができる。 In this invention, when the switching valve is switched to the cutoff position, the flow of liquid from the communication path toward the tank is cut off. Therefore, when the support member rotates in the flexion direction with respect to the lower leg member, the foot member rotates significantly in the plantar flexion direction with respect to the lower leg member, and the support member rotates in the extension direction with respect to the lower leg member. In response to this, the foot member largely rotates in the dorsiflexion direction relative to the lower leg member. On the other hand, when the switching valve is switched to the communication position, the communication passage and the tank communicate with each other. Therefore, even if the support member rotates relative to the lower leg member, the amount of rotation of the foot member relative to the lower leg member in conjunction with the rotation can be reduced. In this manner, by switching the switching valve between the blocking position and the communication position, the user can perform natural walking movements. Furthermore, the communication position consists of a plurality of throttling positions with different throttling amounts of liquid, and the switching valve is provided with a valve body in which a plurality of throttling portions corresponding to the plurality of throttling positions are continuously formed in the axial direction. It will be done. Therefore, the ease with which the support member rotates relative to the lower leg member can be adjusted by using the plurality of aperture positions. In other words, the plurality of throttle positions allows adjustment of the cushioning properties and interlocking properties of the foot member when the support member rotates in the bending direction. As a result, by changing the aperture position when the user walks on flat ground or when going up and down stairs, it is possible to achieve appropriate foot movement in each situation, and to appropriately reduce the impact on the user. I can do it.

また、本発明は、外部から操作可能な操作部をさらに備え、切換弁の絞り位置は、操作部の操作により選択されることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that it further includes an operating section that can be operated from the outside, and the throttle position of the switching valve is selected by operating the operating section.

この発明では、外部から操作部を操作することにより切換弁の絞り位置を容易に選択することができる。 In this invention, the throttle position of the switching valve can be easily selected by operating the operating section from the outside.

また、本発明は、第二液圧シリンダの容積は、第一液圧シリンダの容積よりも大きいことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the volume of the second hydraulic cylinder is larger than the volume of the first hydraulic cylinder.

この発明では、第一液圧シリンダは、第二液圧シリンダよりも伸縮しやすい。使用者の歩行動作においては、支持部材は足部材よりも回動量が大きいため、このような構成とすることで、支持部材が回動しやすくなり、使用者が自然な歩行動作をとることができる。 In this invention, the first hydraulic cylinder expands and contracts more easily than the second hydraulic cylinder. When the user walks, the support member rotates more than the foot member, so this configuration makes it easier for the support member to rotate and allows the user to take natural walking motions. can.

また、本発明は、下腿部材は、支持部材と連結され第一シリンダ室が形成される第一部材と、足部材と連結され第二シリンダ室が形成される第二部材と、第一部材と第二部材との間に設けられ連通路が形成されて下腿部材の長さを調整可能な長さ調整部材と、を有することを特徴とする。 Further, the present invention provides that the lower leg member includes a first member connected to the support member to form the first cylinder chamber, a second member connected to the foot member to form the second cylinder chamber, and a first member. It is characterized by having a length adjustment member provided between the second member and a communication path so that the length of the lower leg member can be adjusted.

この発明では、長さ調整部材には、連通路のみが設けられ、他のシリンダ室等は設けられないため、上下方向の長さを容易に調整することができる。これにより、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。 In this invention, the length adjusting member is provided with only a communication path and is not provided with any other cylinder chamber or the like, so that the length in the vertical direction can be easily adjusted. This allows the lengths of the user's left and right legs to be matched.

また、本発明は、連通路は、切換弁が設けられる第一連通路と、タンクから連通路に向かう液体の流れのみを許容する逆止弁が設けられる第二連通路と、を有し、タンクは、下方の底部において、切換弁を介して第一連通路と連通するとともに逆止弁を介して第二連通路と連通することを特徴とする。 Further, in the present invention, the communication path includes a first communication path in which a switching valve is provided, and a second communication path in which a check valve is provided that allows only the flow of liquid from the tank toward the communication path, The tank is characterized in that, at its lower bottom, the tank communicates with the first communication passage via a switching valve and communicates with the second communication passage via a check valve.

この発明では、切換弁が絞りを通じて第一連通路とタンクとの間の液体の流れを許容する構成であっても、第二連通路及び逆止弁が設けられることにより、速やかにタンクから第一シリンダ室及び第二シリンダ室に液体が供給される。これにより、第一シリンダ室及び第二シリンダ室が負圧になることが防止される。さらに、タンクが下方の底部において第一連通路及び第二連通路と連通するため、第一シリンダ室及び第二シリンダ室に供給される液体に気体が混ざってしまうことが防止される。 In this invention, even if the switching valve is configured to allow liquid to flow between the first communication passage and the tank through the throttle, by providing the second communication passage and the check valve, the liquid can be quickly removed from the tank. Liquid is supplied to the first cylinder chamber and the second cylinder chamber. This prevents the first cylinder chamber and the second cylinder chamber from becoming negative pressures. Furthermore, since the tank communicates with the first communication passage and the second communication passage at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.

本発明によれば、安定した歩行動作が可能な動作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 motion assisting device that allows stable walking motion.

本発明の実施形態に係る動作補助装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a movement assisting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る動作補助装置の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a movement assisting device according to an embodiment of the present invention. 図1のIII-III線に沿う断面図である。2 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1. FIG. 下腿部材が屈曲方向に回動し足部材が底屈方向に回動した状態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the lower leg member is rotated in the bending direction and the foot member is rotated in the plantar flexion direction. 切換弁の断面図であり、図2に対応して示す。3 is a sectional view of the switching valve, corresponding to FIG. 2; FIG. 切換弁が複数の絞り位置に切り換えられた状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the switching valve is switched to a plurality of throttle positions. 本発明の実施形態に係る動作補助装置の液圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of a movement assisting device according to an embodiment of the present invention. 使用者が平地を歩行する場合及び階段を昇降する場合における歩行動作について説明する図である。It is a figure explaining walking motion when a user walks on level ground and when going up and down stairs.

以下、図1~図8を参照して、本発明の実施形態に係る動作補助装置としての液圧義足1について説明する。液圧義足1では、液圧義足1内を流れる液体として作動油が用いられる。なお、液圧義足1に用いられる液体は非圧縮性流体であればよく、作動水等の他の液体が用いられてもよい。 Hereinafter, a hydraulic prosthetic leg 1 as a movement assisting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. In the hydraulic prosthetic leg 1, hydraulic oil is used as the liquid that flows inside the hydraulic prosthetic leg 1. Note that the liquid used in the hydraulic prosthesis 1 may be any incompressible fluid, and other liquids such as working water may also be used.

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 relative to the thigh (the direction in which the calf approaches the thigh) is referred to as the "bending direction," and the direction in which the lower leg is extended relative to the thigh (the direction in which the calf approaches the thigh) is referred to as the "bending direction." direction) is referred to as the "extension direction". Additionally, the direction in which the foot bends relative to the lower leg (the direction in which the toes approach the lower leg) is called the "dorsiflexion direction," and the direction in which the foot extends relative to the lower leg (the direction in which the toes move closer to the lower leg) is called the "dorsiflexion direction." direction) is called the "plantar flexion direction". Furthermore, the time when the feet are on the ground is referred to as the "stance phase", and the time when the feet are off the ground is referred to as the "swing phase".

まず、図1~図4を参照して、液圧義足1の全体構成について説明する。 First, the overall configuration of the hydraulic prosthetic leg 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図1は、液圧義足1の側面図である。図2は、液圧義足1の縦断面図である。図3は、図1のIII-III線に沿う断面図である。図4は、図2において下腿部材3が屈曲方向に回動し足部材4が底屈方向に回動した状態を示す断面図である。 FIG. 1 is a side view of the hydraulic prosthesis 1. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the hydraulic prosthesis 1. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a state in which the lower leg member 3 in FIG. 2 is rotated in the bending direction and the foot member 4 is rotated in the plantar flexion direction.

図1から図3に示すように、液圧義足1は、大腿骨を切断した人が用いる大腿義足である。液圧義足1は、支持部材2が回動自在に連結されるとともに、地面に着地する足部材4が回動自在に連結される下腿部材3と、下腿部材3に設けられ支持部材2に連結された第一液圧シリンダ7と、下腿部材3に設けられ足部材4に連結された第二液圧シリンダ8と、を備える。 As shown in FIGS. 1 to 3, a hydraulic prosthesis 1 is a femoral prosthesis used by a person who has had a femur amputated. The hydraulic prosthetic leg 1 includes a support member 2 rotatably connected, a lower leg member 3 to which a foot member 4 that lands on the ground is rotatably connected, and a lower leg member 3 provided on the lower leg member 3 and connected to the support member 2. The second hydraulic cylinder 8 is provided on the lower leg member 3 and connected to the foot member 4.

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は、使用者の大腿部の断端(切断箇所)を装着するソケット2aと、下腿部材3に第一回動軸51を介して連結される支持部材側連結部2bと、を有する。ソケット2aは、支持部材側連結部2bの上部に設けられる。支持部材側連結部2bには、第一液圧シリンダ7の後述する第一リンク72が回動自在に取り付けられる第一シリンダ取付部21が設けられる。第一シリンダ取付部21は、支持部材側連結部2bの後端部に設けられる。また、支持部材側連結部2bにおける第一回動軸51よりも前方には、下腿部材3の後述する回動規制部35aと当接する回動規制部22が設けられる。ソケット2aと支持部材側連結部2bとの間には、両者を接続する接続部2cが設けられる。使用者が新たに液圧義足1を適用する際は、接続部2cに市販のジョイントを取り付けることで、使用していたソケットを変えずに液圧義足1を適用することができる。 The support member 2 is attached to the user's thigh and supports the thigh. The support member 2 includes a socket 2a into which the stump (cut point) of the user's thigh is attached, and a support member side connecting portion 2b connected to the lower leg member 3 via a first rotation shaft 51. have The socket 2a is provided on the upper part of the support member side connecting part 2b. The support member side connection portion 2b is provided with a first cylinder attachment portion 21 to which a first link 72 of the first hydraulic cylinder 7, which will be described later, is rotatably attached. The first cylinder attachment portion 21 is provided at the rear end portion of the support member side connecting portion 2b. Furthermore, a rotation restriction portion 22 that comes into contact with a rotation restriction portion 35a of the lower leg member 3, which will be described later, is provided ahead of the first rotation shaft 51 in the support member side connecting portion 2b. A connecting portion 2c is provided between the socket 2a and the supporting member side connecting portion 2b to connect the two. When the user applies a new hydraulic prosthetic leg 1, by attaching a commercially available joint to the connecting part 2c, the user can apply the hydraulic prosthetic leg 1 without changing the socket that was used.

図1~図3に示すように、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自在に連結される。下腿部材3は、支持部材2と連結される第一部材としての第一フレーム31と、足部材4と連結される第二部材としての第二フレーム32と、第一フレーム31と第二フレーム32との間に設けられ下腿部材3の長さを調整可能な長さ調整部材としてのスペーサー33と、を有する。下腿部材3においては、上方側から、第一フレーム31、スペーサー33、及び第二フレーム32がこの順で設けられる。 As shown in FIGS. 1 to 3, the lower leg member 3 is rotatably connected to the support member 2 in the bending direction and the extension direction. The lower leg member 3 includes a first frame 31 as a first member connected to the support member 2, a second frame 32 as a second member connected to the foot member 4, and the first frame 31 and the second frame 32. and a spacer 33 as a length adjustment member that is provided between the lower leg member 3 and can adjust the length of the lower leg member 3. In the lower leg member 3, a first frame 31, a spacer 33, and a second frame 32 are provided in this order from the upper side.

第一フレーム31は、第一本体部34と、第一本体部34の上面に設けられ支持部材2と連結される第一連結部35と、を有する。第一連結部35は、第一本体部34の上面にボルト等の締結部材により固定される。第一連結部35は、第一回動軸51を介して支持部材2と回転自在に連結される。これにより、図4に示すように、支持部材2は、第一回動軸51を中心として第一フレーム31に対して回動自在である。図1に示すように、第一連結部35には、支持部材2の回動規制部22と当接する回動規制部35a,35bが設けられる。回動規制部35aは、回動規制部22と当接した際に支持部材2の伸展方向への回動を規制し、回動規制部35bは、回動規制部22と当接した際に支持部材2の屈曲方向への回動を規制する。 The first frame 31 includes a first main body portion 34 and a first connecting portion 35 provided on the upper surface of the first main body portion 34 and connected to the support member 2 . The first connecting portion 35 is fixed to the upper surface of the first main body portion 34 with a fastening member such as a bolt. The first connecting portion 35 is rotatably connected to the support member 2 via the first rotation shaft 51. Thereby, as shown in FIG. 4, the support member 2 is rotatable with respect to the first frame 31 around the first rotation shaft 51. As shown in FIG. 1, the first connecting portion 35 is provided with rotation restriction portions 35a and 35b that come into contact with the rotation restriction portion 22 of the support member 2. As shown in FIG. The rotation restriction portion 35a restricts the rotation of the support member 2 in the extension direction when it comes into contact with the rotation restriction portion 22, and the rotation restriction portion 35b restricts the rotation in the extension direction of the support member 2 when it comes into contact with the rotation restriction portion 22. The rotation of the support member 2 in the bending direction is restricted.

第二フレーム32は、第二本体部36と、第二本体部36の下面に設けられ足部材4と連結される第二連結部37と、を有する。第二連結部37は、第二本体部36の下面にボルト等の締結部材により固定される。第二連結部37は、第二回動軸61を介して足部材4と回転自在に連結される。これにより、図4に示すように、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自在に連結される。第二連結部37には、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37a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37bと、が設けられる(図1参照)。 The second frame 32 includes a second main body portion 36 and a second connecting portion 37 provided on the lower surface of the second main body portion 36 and connected to the leg member 4 . The second connecting portion 37 is fixed to the lower surface of the second main body portion 36 with a fastening member such as a bolt. The second connecting portion 37 is rotatably connected to the leg member 4 via the second rotation shaft 61. Thereby, as shown in FIG. 4, the foot member 4 is rotatably connected to the lower leg member 3 in the plantar flexion direction and the dorsiflexion direction. The second connecting portion 37 includes a rotation restriction portion 37a that contacts a rotation restriction portion 41 (described later) of the foot member 4, and a rotation restriction portion 37b that contacts a rotation restriction portion 42 (described later) of the foot member 4. (See Figure 1).

スペーサー33は、下腿部材3の上下方向の長さを調整するためのものであり、第一フレーム31と第二フレーム32との間に設けられる。使用者の反対側の脚の長さに応じてスペーサー33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。具体的には、適切な長さに形成されたスペーサー33に取り換えることにより、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。なお、スペーサー33が自身の長さが調整可能に形成されて、スペーサー33を取り換えることなく使用者の左右の脚の長さを合わせることができる構成であってもよい。スペーサー33は、第一フレーム31の第一本体部34の下面及び第二フレーム32の第二本体部36の上面にそれぞれ固定される。 The spacer 33 is for adjusting the length of the lower leg member 3 in the vertical direction, and is provided between the first frame 31 and the second frame 32. By adjusting the length of the spacer 33 according to the length of the user's opposite leg, the lengths of the user's left and right legs can be matched. Specifically, by replacing the spacer 33 with a spacer 33 formed to an appropriate length, the lengths of the user's left and right legs can be matched. Note that the spacer 33 may be formed so that its length can be adjusted, so that the lengths of the user's left and right legs can be adjusted without replacing the spacer 33. The spacer 33 is fixed to the lower surface of the first main body part 34 of the first frame 31 and the upper surface of the second main body part 36 of the second frame 32, respectively.

このように、下腿部材3は、第一フレーム31、第二フレーム32、及びスペーサー33が一体となって形成される。また、下腿部材3内には、第一液圧シリンダ7の第一シリンダ室71と、第二液圧シリンダ8の第二シリンダ室81と、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する第一連通路55及び第二連通路56と、作動油が貯留される空間であるタンク58と、が形成される。下腿部材3内の構成については後に詳細に説明する。 In this way, the lower leg member 3 is formed by integrating the first frame 31, the second frame 32, and the spacer 33. Further, inside the lower leg member 3, a first cylinder chamber 71 of the first hydraulic cylinder 7, a second cylinder chamber 81 of the second hydraulic cylinder 8, and a first cylinder chamber 71 and a second cylinder chamber 81 are provided. A first communication passage 55 and a second communication passage 56 that communicate with each other and a tank 58 that is a space in which hydraulic oil is stored are formed. The internal structure of the lower leg member 3 will be explained in detail later.

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、地面に着地する本体部4aと、下腿部材3に連結される関節部4bと、を有する。関節部4bは、第二液圧シリンダ8の後述する第二リンク82が回動自在に取り付けられる第二シリンダ取付部43を有する。図2に示すように、第二シリンダ取付部43は、足部材4において第二回動軸61よりも前方に設けられる。 The foot member 4 is formed in a shape similar to that of a healthy person's foot so that shoes or the like can be attached thereto. The foot member 4 has a main body portion 4a that lands on the ground, and a joint portion 4b that is connected to the lower leg member 3. The joint portion 4b has a second cylinder attachment portion 43 to which a second link 82 of the second hydraulic cylinder 8, which will be described later, is rotatably attached. As shown in FIG. 2, the second cylinder attachment portion 43 is provided in front of the second rotation shaft 61 in the leg member 4.

関節部4bは、下腿部材3の回動規制部37aと当接する回動規制部41と、下腿部材3の回動規制部37b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37aと当接した際に、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37bと当接した際に、足部材4の底屈方向への回動を規制する。足部材4の本体部4aと関節部4bとの間には、両者を接続する接続部4cが設けられる。使用者が新たに液圧義足1を適用する際は、接続部4cに市販のジョイントを取り付けることで、使用していた足部材の本体部を変えずに液圧義足1を適用することができる。 The joint portion 4b includes a rotation restriction portion 41 that contacts the rotation restriction portion 37a of the lower leg member 3, and a rotation restriction portion 42 that contacts the rotation restriction portion 37b of the lower leg member 3. The rotation restriction portion 41 is provided in front of the lower leg member 3. The rotation restriction portion 41 restricts rotation of the foot member 4 in the dorsiflexion direction when it comes into contact with the rotation restriction portion 37a of the lower leg member 3. The rotation restriction portion 42 is provided at the rear of the lower leg member 3. The rotation restriction portion 42 restricts rotation of the foot member 4 in the plantar flexion direction when it comes into contact with the rotation restriction portion 37b of the lower leg member 3. A connecting portion 4c is provided between the main body portion 4a and the joint portion 4b of the foot member 4 to connect the two. When a user applies a new hydraulic prosthetic leg 1, by attaching a commercially available joint to the connecting part 4c, the user can apply the hydraulic prosthetic leg 1 without changing the main body of the leg member that was used. .

下腿部材3と足部材4とを連結する第二回動軸61には、ねじりコイルばね9が設けられる。ねじりコイルばね9により、足部材4が図1,図2に示すように下腿部材3に対して略90度傾いた姿勢となるように保持される。 A torsion coil spring 9 is provided on the second rotation shaft 61 that connects the lower leg member 3 and the foot member 4. The torsion coil spring 9 holds the foot member 4 in a posture inclined approximately 90 degrees with respect to the lower leg member 3, as shown in FIGS. 1 and 2.

図2に示すように、本実施形態の液圧義足1では、使用者の動作により下腿部材3に対して支持部材2が回動すると、第一液圧シリンダ7が伸縮する。第一液圧シリンダ7は、下腿部材3内に形成される第一シリンダ室71と、第一シリンダ室71内に摺動自在に挿入される第一ピストン73と、第一ピストン73と支持部材2とに回動自在に連結される第一リンク72と、第一ピストン73により第一シリンダ室71内に区画され第一液圧シリンダ7が収縮するときに容積が縮小して作動油が排出される第一圧力室71aと、を有する。 As shown in FIG. 2, in the hydraulic prosthetic leg 1 of this embodiment, when the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3 due to the user's action, the first hydraulic cylinder 7 expands and contracts. The first hydraulic cylinder 7 includes a first cylinder chamber 71 formed in the lower leg member 3, a first piston 73 slidably inserted into the first cylinder chamber 71, and a first piston 73 and a support member. The first cylinder chamber 71 is partitioned by a first link 72 rotatably connected to the first hydraulic cylinder 7 and a first piston 73, and when the first hydraulic cylinder 7 contracts, its volume is reduced and hydraulic oil is discharged. It has a first pressure chamber 71a.

第一シリンダ室71は、第一フレーム31の第一本体部34に設けられ、第一本体部34の上方に開口する。つまり、第一本体部34は、第一シリンダ室71を区画するシリンダチューブとして機能する。第一シリンダ室71内に第一ピストン73が設けられることにより、第一シリンダ室71における下方に第一圧力室71aが区画される。図3に示すように、本実施形態の液圧義足1では、第一シリンダ室71が第一フレーム31の第一連結部35によって封止されない。そのため、第一シリンダ室71における第一ピストン73の上方は大気圧となる。第一ピストン73の外周面にはシール部材が設けられ、第一ピストン73の外周面と第一シリンダ室71の内周面との間を通じた作動油の流れが遮断される。第一圧力室71aの下方の底部には、第一連通路55及び第二連通路56(図3参照)が連通する。 The first cylinder chamber 71 is provided in the first body portion 34 of the first frame 31 and opens above the first body portion 34 . That is, the first main body portion 34 functions as a cylinder tube that partitions the first cylinder chamber 71. By providing the first piston 73 in the first cylinder chamber 71, a first pressure chamber 71a is defined below the first cylinder chamber 71. As shown in FIG. 3, in the hydraulic prosthetic leg 1 of this embodiment, the first cylinder chamber 71 is not sealed by the first connecting portion 35 of the first frame 31. Therefore, the pressure above the first piston 73 in the first cylinder chamber 71 becomes atmospheric pressure. A sealing member is provided on the outer circumferential surface of the first piston 73 to block the flow of hydraulic oil between the outer circumferential surface of the first piston 73 and the inner circumferential surface of the first cylinder chamber 71. A first communicating passage 55 and a second communicating passage 56 (see FIG. 3) communicate with the lower bottom of the first pressure chamber 71a.

第一リンク72は、使用者の動作により下腿部材3に対して支持部材2が回動すると、第一シリンダ室71に対して進退する。具体的には、図4に示すように、下腿部材3に対して支持部材2が屈曲方向に回動すると、第一リンク72が第一シリンダ室71に進入して第一ピストン73が下方に向かって摺動し、第一液圧シリンダ7が収縮する。一方で、下腿部材3に対して支持部材2が伸展方向に回動すると、第一リンク72が第一シリンダ室71から退出して第一ピストン73が上方に向かって摺動し、第一液圧シリンダ7が伸長する。 The first link 72 moves forward and backward with respect to the first cylinder chamber 71 when the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3 due to a user's action. Specifically, as shown in FIG. 4, when the support member 2 rotates in the bending direction with respect to the lower leg member 3, the first link 72 enters the first cylinder chamber 71 and the first piston 73 moves downward. The first hydraulic cylinder 7 contracts. On the other hand, when the support member 2 rotates in the extension direction with respect to the lower leg member 3, the first link 72 leaves the first cylinder chamber 71, the first piston 73 slides upward, and the first liquid The pressure cylinder 7 is extended.

本実施形態の液圧義足1では、使用者の動作により支持部材2が下腿部材3に対して回動することで第一液圧シリンダ7が伸縮し、第一液圧シリンダ7の伸縮に伴い第二液圧シリンダ8が伸縮し、足部材4が回動する。また、液圧義足1では、使用者の動作により足部材4が下腿部材3に対して回動することで第二液圧シリンダ8が伸縮し、第二液圧シリンダ8の伸縮に伴い第一液圧シリンダ7が伸縮し、支持部材2が回動する。 In the hydraulic prosthetic leg 1 of this embodiment, the first hydraulic cylinder 7 expands and contracts as the support member 2 rotates relative to the crural member 3 due to the user's action, and as the first hydraulic cylinder 7 expands and contracts, The second hydraulic cylinder 8 expands and contracts, and the foot member 4 rotates. In addition, in the hydraulic prosthetic leg 1, the second hydraulic cylinder 8 expands and contracts when the foot member 4 rotates with respect to the lower leg member 3 due to the movement of the user, and as the second hydraulic cylinder 8 expands and contracts, the first hydraulic cylinder 8 expands and contracts. The hydraulic cylinder 7 expands and contracts, and the support member 2 rotates.

図2に示すように、第二液圧シリンダ8は、下腿部材3内に形成される第二シリンダ室81と、第二シリンダ室81内に摺動自在に挿入される第二ピストン83と、第二ピストン83と足部材4とに回動自在に連結される第二リンク82と、第二ピストン83により第二シリンダ室81内に区画され第二液圧シリンダ8が収縮するときに容積が縮小して作動油が排出される第二圧力室81aと、を有する。 As shown in FIG. 2, the second hydraulic cylinder 8 includes a second cylinder chamber 81 formed within the lower leg member 3, and a second piston 83 slidably inserted into the second cylinder chamber 81. The second link 82 is rotatably connected to the second piston 83 and the leg member 4, and the second cylinder chamber 81 is partitioned by the second piston 83, so that when the second hydraulic cylinder 8 contracts, the volume increases. It has a second pressure chamber 81a which is contracted and from which hydraulic oil is discharged.

第二シリンダ室81は、第二フレーム32の第二本体部36に設けられ、第二本体部36の下方に開口する。つまり、第二本体部36は、第二シリンダ室81を区画するシリンダチューブとして機能する。第二シリンダ室81内に第二ピストン83が設けられることにより、第二シリンダ室81における上方に第二圧力室81aが区画される。図3に示すように、本実施形態の液圧義足1では、第二シリンダ室81が第二フレーム32の第二連結部37によって封止されない。そのため、第二シリンダ室81における第二ピストン83の下方は大気圧となる。第二ピストン83の外周面にはシール部材が設けられ、第二ピストン83の外周面と第二シリンダ室81の内周面との間を通じた作動油の流れが遮断される。第二圧力室81aの上方の端部には、第一連通路55及び第二連通路56(図3参照)が連通する。 The second cylinder chamber 81 is provided in the second body portion 36 of the second frame 32 and opens below the second body portion 36 . That is, the second main body portion 36 functions as a cylinder tube that partitions the second cylinder chamber 81. By providing the second piston 83 in the second cylinder chamber 81, a second pressure chamber 81a is defined above the second cylinder chamber 81. As shown in FIG. 3, in the hydraulic prosthetic leg 1 of this embodiment, the second cylinder chamber 81 is not sealed by the second connecting portion 37 of the second frame 32. Therefore, the pressure below the second piston 83 in the second cylinder chamber 81 becomes atmospheric pressure. A seal member is provided on the outer circumferential surface of the second piston 83 to block the flow of hydraulic oil between the outer circumferential surface of the second piston 83 and the inner circumferential surface of the second cylinder chamber 81. A first communication passage 55 and a second communication passage 56 (see FIG. 3) communicate with the upper end of the second pressure chamber 81a.

第一液圧シリンダ7の伸縮に伴い第二液圧シリンダ8が伸縮する場合では、第二圧力室81aに作動油が給排され第二リンク82が第二シリンダ室81に対して進退すると、下腿部材3に対して足部材4が回動する。具体的には、第二圧力室81aから作動油が排出されると、第二ピストン83が上方に向かって摺動し第二リンク82が第二シリンダ室81に進入して第二液圧シリンダ8が収縮する。これにより、下腿部材3に対して足部材4が背屈方向に回動する。一方で、図4に示すように、第二圧力室81aに作動油が供給されると、図4に示すように、第二ピストン83が下方に向かって摺動し第二リンク82が第二シリンダ室81から退出して第二液圧シリンダ8が伸長する。これにより、下腿部材3に対して足部材4が底屈方向に回動する。 In the case where the second hydraulic cylinder 8 expands and contracts as the first hydraulic cylinder 7 expands and contracts, when hydraulic oil is supplied to and discharged from the second pressure chamber 81a and the second link 82 moves back and forth with respect to the second cylinder chamber 81, The foot member 4 rotates with respect to the lower leg member 3. Specifically, when the hydraulic oil is discharged from the second pressure chamber 81a, the second piston 83 slides upward, the second link 82 enters the second cylinder chamber 81, and the second hydraulic cylinder 8 contracts. Thereby, the foot member 4 rotates in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member 3. On the other hand, as shown in FIG. 4, when hydraulic oil is supplied to the second pressure chamber 81a, the second piston 83 slides downward and the second link 82 moves into the second pressure chamber 81a. The second hydraulic cylinder 8 moves out of the cylinder chamber 81 and extends. As a result, the foot member 4 rotates in the plantarflexion direction relative to the lower leg member 3.

本実施形態では、第二シリンダ室81の容積は、第一シリンダ室71の容積よりも大きい。具体的には、第二シリンダ室81の内径は、第一シリンダ室71の内径よりも大きい。そのため、第一液圧シリンダ7は、第二液圧シリンダ8よりも伸縮しやすい。つまり、支持部材2は、足部材4よりも回動しやすくなっている。 In this embodiment, the volume of the second cylinder chamber 81 is larger than the volume of the first cylinder chamber 71. Specifically, the inner diameter of the second cylinder chamber 81 is larger than the inner diameter of the first cylinder chamber 71. Therefore, the first hydraulic cylinder 7 expands and contracts more easily than the second hydraulic cylinder 8. In other words, the support member 2 is easier to rotate than the leg member 4.

次に、下腿部材3内の油路に関する構成について詳しく説明する。 Next, the configuration regarding the oil passage within the lower leg member 3 will be described in detail.

図7は、液圧義足1の油圧回路100を示す図である。図2、図3、図7に示すように、下腿部材3内には、第一液圧シリンダ7の第一圧力室71aと第二液圧シリンダ8の第二圧力室81aとを連通する第一連通路55及び第二連通路56が形成される。第一連通路55及び第二連通路56は、上下方向に延びて互いに平行に設けられる。言い換えれば、本実施形態では、第一圧力室71aと第二圧力室81aとを連通する連通路は、第一連通路55と、第二連通路56と、を有する。なお、図2は、第一連通路55を通る断面図を示している。下腿部材3は、第一フレーム31、第二フレーム32、及びスペーサー33が一体となり、互いに回転不能に形成される。そのため、液圧義足1の動作において、第一フレーム31の第一本体部34に設けられる第一シリンダ室71と第二フレーム32の第二本体部36に設けられる第二シリンダ室81との相対位置は変化しない。そのため、液圧義足1では、第一圧力室71aと第二圧力室81aとを連通する第一連通路55及び第二連通路56を、外部配管ではなく下腿部材3内に形成される通路として設けることができる。また、スペーサー33には、シリンダ室等が設けられず、上下方向に延びる第一連通路55及び第二連通路56のみが形成されるため、容易に上下方向の長さを調整することができる。これにより、適切な長さのスペーサー33に取り換える、または、スペーサー33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。 FIG. 7 is a diagram showing the hydraulic circuit 100 of the hydraulic prosthetic leg 1. As shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. A continuous passage 55 and a second communication passage 56 are formed. The first communication passage 55 and the second communication passage 56 extend in the vertical direction and are provided in parallel to each other. In other words, in this embodiment, the communication passage that communicates the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a includes the first communication passage 55 and the second communication passage 56. Note that FIG. 2 shows a cross-sectional view passing through the first continuous passage 55. The lower leg member 3 is formed by integrating a first frame 31, a second frame 32, and a spacer 33 so that they cannot rotate with respect to each other. Therefore, in the operation of the hydraulic prosthetic leg 1, the relative relationship between the first cylinder chamber 71 provided in the first body part 34 of the first frame 31 and the second cylinder chamber 81 provided in the second body part 36 of the second frame 32 is The position does not change. Therefore, in the hydraulic prosthesis 1, the first communication passage 55 and the second communication passage 56 that communicate the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a are formed as passages formed in the crural member 3 instead of external piping. can be provided. Further, since the spacer 33 is not provided with a cylinder chamber or the like, and only the first communication passage 55 and the second communication passage 56 extending in the vertical direction are formed, the length in the vertical direction can be easily adjusted. . Thereby, by replacing the spacer 33 with a spacer 33 of an appropriate length or adjusting the length of the spacer 33, the lengths of the user's left and right legs can be matched.

図2、図7に示すように、第一フレーム31の第一本体部34には、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に給排される作動油が貯留される空間であるタンク58が形成される。第一本体部34に空間であるタンク58が形成されることで、下腿部材3の軽量化が図られる。図2に示すように、タンク58は、第一本体部34の側面に開口し、当該開口が被覆部58aにより覆われる。被覆部58aは、ボルト等の締結部材により第一本体部34に締結され、被覆部58aによりタンク58内の作動油が外部に漏出することが防止される。タンク58の上部には、第一フレーム31外に開口する開口部(図示省略)及び当該開口部に着脱可能に取り付けられるキャップ(図示省略)が設けられる。キャップが取り外された状態では、開口部を通じてタンク58内の作動油を給排することができ、キャップが開口部に取り付けられた状態では、タンク58内が密封される。これにより、液圧義足1のメンテナンスが容易となる。図2、図5に示すように、タンク58は、下方の底部において第一開口部58bが設けられ第一連通路55と連通するとともに、下方の底部において第二開口部58c(図3参照)が設けられ第二連通路56と連通する。ここで、「底部」とは、タンク58内の作動油の油面が変動しても常に作動油に覆われる場所のことである。なお、図7に示す油圧回路100においては、第三連通路57が、タンク58から第一開口部58b及び第二開口部58cまでの流路に相当する。このように、タンク58は、下方の底部において連通路55,56と連通するため、タンク58から第一圧力室71a及び第二圧力室81aに供給される作動油に、気体が混ざってしまうことが防止される。 As shown in FIGS. 2 and 7, the first main body portion 34 of the first frame 31 has a tank 58 which is a space in which hydraulic oil to be supplied to and discharged from the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 is stored. is formed. By forming the tank 58, which is a space, in the first main body portion 34, the weight of the lower leg member 3 can be reduced. As shown in FIG. 2, the tank 58 has an opening on the side surface of the first main body portion 34, and the opening is covered with a covering portion 58a. The covering portion 58a is fastened to the first main body portion 34 by a fastening member such as a bolt, and the covering portion 58a prevents the hydraulic oil in the tank 58 from leaking to the outside. The upper part of the tank 58 is provided with an opening (not shown) that opens to the outside of the first frame 31 and a cap (not shown) that is detachably attached to the opening. When the cap is removed, hydraulic oil in the tank 58 can be supplied and discharged through the opening, and when the cap is attached to the opening, the inside of the tank 58 is sealed. This facilitates maintenance of the hydraulic prosthetic leg 1. As shown in FIGS. 2 and 5, the tank 58 is provided with a first opening 58b at the lower bottom and communicates with the first continuous passage 55, and a second opening 58c at the lower bottom (see FIG. 3). is provided and communicates with the second communication path 56. Here, the "bottom" is a place that is always covered with hydraulic oil even if the oil level of the hydraulic oil in the tank 58 fluctuates. In the hydraulic circuit 100 shown in FIG. 7, the third communication passage 57 corresponds to a flow path from the tank 58 to the first opening 58b and the second opening 58c. In this way, since the tank 58 communicates with the communication passages 55 and 56 at the lower bottom, there is no possibility that gas will be mixed into the hydraulic oil supplied from the tank 58 to the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a. is prevented.

また、図1、図2、図5に示すように、液圧義足1は、外部から操作可能な操作部40(図1参照)を備え、タンク58に設けられる操作部側開口部40aを通じて、操作部40の調整部40bがタンク58内に設けられる(図2、図5参照)。本実施形態では、操作部40は、使用者が回動させることが可能なレバーであり、第一フレーム31の第一本体部34に設けられる。調整部40bは、操作部40が回動されるのに伴い、操作部側開口部40aの内周面に沿って回動する。操作部40の操作により、第一連通路55とタンク58との間の作動油の流れを切り換える切換弁90の位置が選択される。なお、操作部40の構成は、切換弁90の位置が操作部40の操作により選択可能であれば、レバーに限らない。 Further, as shown in FIGS. 1, 2, and 5, the hydraulic prosthetic leg 1 includes an operating section 40 (see FIG. 1) that can be operated from the outside, and through an opening 40a on the operating section side provided in the tank 58. An adjustment section 40b of the operating section 40 is provided within the tank 58 (see FIGS. 2 and 5). In this embodiment, the operating section 40 is a lever that can be rotated by the user, and is provided on the first main body section 34 of the first frame 31 . The adjustment section 40b rotates along the inner peripheral surface of the operation section side opening 40a as the operation section 40 is rotated. By operating the operating unit 40, the position of the switching valve 90 that switches the flow of hydraulic oil between the first communication passage 55 and the tank 58 is selected. Note that the configuration of the operating section 40 is not limited to a lever as long as the position of the switching valve 90 can be selected by operating the operating section 40.

図2に示すように、タンク58の上方には、エア抜き用のエア抜きバルブ58dが設けられる。エア抜きバルブ58dは、外部から手動で開閉が可能である。エア抜きバルブ58dを開放することにより、タンク58内に混入した気体を外部に排出することや、タンク58内が負圧になることを防止することができる。また、第一フレーム31には、第一連通路55及び第二連通路56とは別に、タンク58と第一圧力室71aを連通する図示しないエア抜き用のエア抜き通路が設けられる。エア抜き通路は、外部からレバー等により手動で開閉が可能である。液圧義足1では、第一液圧シリンダ7の第一圧力室71aと第二液圧シリンダ8の第二圧力室81aとを連通する第一連通路55及び第二連通路56が上下方向に延びて設けられる。そのため、第一連通路55及び第二連通路56に外部から気体が混入しても、気体は上方に位置する第一圧力室71aに導かれる。よって、エア抜き通路を外部から操作して開放することにより、混入した気体を容易にタンク58に導き、エア抜きバルブ58dにより外部に排出することができる。よって、液圧義足1を分解することなく、混入した気体を外部に排出できるため、液圧義足1のメンテナンスが容易となる。なお、エア抜きバルブ58dの機能とタンク58内の作動油を給排するための上記のキャップの機能とが一体となったキャップ等の部材が設けられてもよい。 As shown in FIG. 2, an air vent valve 58d for venting air is provided above the tank 58. The air bleed valve 58d can be opened and closed manually from the outside. By opening the air bleed valve 58d, it is possible to prevent the gas mixed in the tank 58 from being discharged to the outside and to prevent the inside of the tank 58 from becoming a negative pressure. Further, in addition to the first communication passage 55 and the second communication passage 56, the first frame 31 is provided with an air bleed passage (not shown) for communicating air between the tank 58 and the first pressure chamber 71a. The air vent passage can be manually opened and closed from the outside using a lever or the like. In the hydraulic prosthesis 1, the first communication passage 55 and the second communication passage 56, which communicate the first pressure chamber 71a of the first hydraulic cylinder 7 and the second pressure chamber 81a of the second hydraulic cylinder 8, are arranged in the vertical direction. It is extended. Therefore, even if gas enters the first communication passage 55 and the second communication passage 56 from the outside, the gas is guided to the first pressure chamber 71a located above. Therefore, by operating and opening the air bleed passage from the outside, the mixed gas can be easily guided into the tank 58 and discharged to the outside by the air bleed valve 58d. Therefore, the mixed gas can be discharged to the outside without disassembling the hydraulic prosthetic leg 1, making maintenance of the hydraulic prosthetic leg 1 easy. Note that a member such as a cap may be provided that combines the function of the air bleed valve 58d and the function of the above-mentioned cap for supplying and discharging the hydraulic oil in the tank 58.

液圧義足1は、第一連通路55に設けられ第一連通路55とタンク58との間の作動油の流れを切り換える切換弁90(図2、図7参照)と、第二連通路56に設けられタンク58から第二連通路56に向かう作動油の流れのみを許容する逆止弁95(図7参照)と、を備える。図7に示すように、切換弁90は、第一連通路55からタンク58に向かう液体の流れを遮断する遮断位置90Aと、第一連通路55とタンク58との間の作動油の流れを許容する連通位置90Bと、を有する。連通位置90Bは、液体の絞り量が互いに異なる複数の絞り位置(第一絞り位置90C,第二絞り位置90D,第三絞り位置90E)からなる。このように、第一連通路55に切換弁90が設けられ、第二連通路56に逆止弁95が設けられるため、第一液圧シリンダ7の第一圧力室71a及び第二液圧シリンダ8の第二圧力室81aには、逆止弁95及び第二連通路56を通じてタンク58から作動油が供給される。言い換えれば、切換弁90が絞りを通じて第一連通路55とタンク58との間の作動油の流れを許容する構成であっても、第二連通路56及び逆止弁95が設けられることにより、速やかにタンク58から第一圧力室71a及び第二圧力室81aに作動油が供給される。これにより、第一圧力室71a及び第二圧力室81aが負圧になることが防止される。また、第一液圧シリンダ7の第一圧力室71a及び第二液圧シリンダ8の第二圧力室81a内の作動油は、切換弁90及び第一連通路55を通じてタンク58に排出される。 The hydraulic prosthesis 1 includes a switching valve 90 (see FIGS. 2 and 7) that is provided in the first communication passage 55 and switches the flow of hydraulic oil between the first communication passage 55 and the tank 58, and a second communication passage 56. A check valve 95 (see FIG. 7) that is provided in the tank 58 and allows only the flow of hydraulic oil from the tank 58 toward the second communication path 56 is provided. As shown in FIG. 7, the switching valve 90 has a blocking position 90A that blocks the flow of liquid from the first continuous passage 55 toward the tank 58, and a blocking position 90A that blocks the flow of hydraulic oil between the first continuous passage 55 and the tank 58. It has a communication position 90B that allows it. The communication position 90B is composed of a plurality of throttle positions (first throttle position 90C, second throttle position 90D, and third throttle position 90E) that differ in the amount of liquid squeezed. In this way, since the switching valve 90 is provided in the first communicating passage 55 and the check valve 95 is provided in the second communicating passage 56, the first pressure chamber 71a of the first hydraulic cylinder 7 and the second hydraulic cylinder Hydraulic oil is supplied from the tank 58 to the second pressure chamber 81a of No. 8 through the check valve 95 and the second communication passage 56. In other words, even if the switching valve 90 is configured to allow the flow of hydraulic oil between the first communication passage 55 and the tank 58 through the throttle, by providing the second communication passage 56 and the check valve 95, Hydraulic oil is quickly supplied from the tank 58 to the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a. This prevents the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a from becoming negative pressures. Further, the hydraulic oil in the first pressure chamber 71a of the first hydraulic cylinder 7 and the second pressure chamber 81a of the second hydraulic cylinder 8 is discharged into the tank 58 through the switching valve 90 and the first communication passage 55.

図5に示すように、切換弁90は、下腿部材3の外面に開口し第一連通路55に連通する開口部55aに挿入されて、第一連通路55に設けられる。切換弁90は、中空部を有するハウジング91と、ハウジング91内に摺動自在に設けられる弁体としてのポペット92と、ポペット92を閉弁方向に付勢する付勢部材としてのスプリング93と、を有する。 As shown in FIG. 5, the switching valve 90 is inserted into an opening 55a that opens on the outer surface of the lower leg member 3 and communicates with the first communication passage 55, and is provided in the first communication passage 55. The switching valve 90 includes a housing 91 having a hollow portion, a poppet 92 as a valve body slidably provided in the housing 91, and a spring 93 as a biasing member that biases the poppet 92 in the valve closing direction. has.

ハウジング91は、鍔部を有する有底円筒形状に設けられ、外周面が開口部55a内にねじ締結されて固定される。ハウジング91は、第一連通路55内には侵入しない。 The housing 91 has a cylindrical shape with a bottom and a flange, and its outer peripheral surface is screwed and fixed within the opening 55a. The housing 91 does not enter into the first continuous passage 55.

ポペット92は、スプリング93の一部を収容する収容部92aと、ポペット92を径方向に貫通する複数のポペット内通路92bと、ハウジング91から露出して設けられタンク58の第一開口部58bに挿入される絞り形成部92cと、ポペット内通路92bと絞り形成部92cとの間に設けられシート部92dが形成される弁部92eと、を有する。第一連通路55における切換弁90の上方と下方とは、ポペット内通路92bを通じて連通する。スプリング93は収容部92aに収容され、ポペット92を閉弁方向(図5における左側)に付勢する。これにより、タンク58の第一開口部58bに設けられる弁座58eにシート部92dが着座する。弁座58eにシート部92dが着座した状態では、切換弁90は遮断位置90Aとなり、第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れが遮断される。 The poppet 92 includes an accommodating portion 92a that accommodates a portion of the spring 93, a plurality of internal poppet passages 92b that radially penetrate the poppet 92, and a first opening 58b of the tank 58 that is exposed from the housing 91. It has a throttle forming part 92c to be inserted, and a valve part 92e provided between the poppet inner passage 92b and the throttle forming part 92c and forming a seat part 92d. The upper and lower parts of the switching valve 90 in the first communication passage 55 communicate with each other through the inner poppet passage 92b. The spring 93 is housed in the housing portion 92a and biases the poppet 92 in the valve closing direction (to the left in FIG. 5). Thereby, the seat portion 92d is seated on the valve seat 58e provided in the first opening 58b of the tank 58. When the seat portion 92d is seated on the valve seat 58e, the switching valve 90 is in the blocking position 90A, and the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is blocked.

絞り形成部92cは、弁部92eと連続して設けられる。絞り形成部92cの外周面の一部には、溝状の絞り部92fが軸方向に沿って設けられる。絞り部92fは、基端部側(図5における右側)から順に、流路断面積が最も小さい第一絞り部92gと、第一絞り部92gよりも流路断面積が大きい第二絞り部92hと、流路断面積が最も大きい第三絞り部92iと、を有する。第一絞り部92g、第二絞り部92h、及び第三絞り部92iは、軸方向に連続して形成される。第一絞り部92g、第二絞り部92h、及び第三絞り部92iが、それぞれ、切換弁90の複数の絞り位置90C,90D,90Eに対応する。なお、絞り部92fは、絞り形成部92cの外周面の全周にわたって設けられてもよい。 The throttle forming portion 92c is provided continuously with the valve portion 92e. A groove-shaped aperture portion 92f is provided along the axial direction on a part of the outer peripheral surface of the aperture forming portion 92c. The constricted part 92f includes, in order from the base end side (right side in FIG. 5), a first constricted part 92g having the smallest flow passage cross-sectional area, and a second constricted part 92h having a larger flow passage cross-sectional area than the first constricted part 92g. and a third constriction portion 92i having the largest flow passage cross-sectional area. The first constricted portion 92g, the second constricted portion 92h, and the third constricted portion 92i are formed continuously in the axial direction. The first throttle part 92g, the second throttle part 92h, and the third throttle part 92i correspond to the plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E of the switching valve 90, respectively. Note that the aperture portion 92f may be provided over the entire circumference of the outer peripheral surface of the aperture forming portion 92c.

絞り形成部92cの先端部には、操作部40の調整部40bが当接する。図6の(A)、(B)、(C)に示すように、操作部40の操作により調整部40bが回動されると、スプリング93の付勢力に抗して調整部40bがポペット92を徐々に押し付ける。これにより、弁座58eからシート部92dが離座し、切換弁90は連通位置90Bとなり、第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れが許容される。図6(A)に示す状態では、第一絞り部92gによって第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れが絞られる(第一絞り位置90C)。図6(B)に示す状態では、第二絞り部92hによって第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れが絞られる(第二絞り位置90D)。図6(C)に示す状態では、第三絞り部92iによって第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れが絞られる(第三絞り位置90E)。このようにして、切換弁90に複数の絞り位置90C,90D,90Eが設けられる。切換弁90では、第一絞り位置90Cで流体の絞り量が最も多く、第三絞り位置90Eで流体の絞り量が最も小さい。 The adjustment section 40b of the operating section 40 comes into contact with the tip of the diaphragm forming section 92c. As shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, when the adjustment section 40b is rotated by operating the operation section 40, the adjustment section 40b moves against the poppet 92 against the biasing force of the spring 93. Gradually press. As a result, the seat portion 92d is removed from the valve seat 58e, the switching valve 90 is placed in the communication position 90B, and the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is permitted. In the state shown in FIG. 6(A), the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is throttled by the first throttle portion 92g (first throttle position 90C). In the state shown in FIG. 6(B), the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is throttled by the second throttle portion 92h (second throttle position 90D). In the state shown in FIG. 6C, the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is throttled by the third throttle portion 92i (third throttle position 90E). In this way, the switching valve 90 is provided with a plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E. In the switching valve 90, the amount of fluid throttling is the largest at the first throttling position 90C, and the amount of fluid throttling is the smallest at the third throttling position 90E.

切換弁90が遮断位置90Aにある状態では、第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れが遮断されるため、第一液圧シリンダ7の第一圧力室71aと第二液圧シリンダ8の第二圧力室81aとの間で作動油が移動する。言い換えれば、切換弁90が遮断位置90Aにある状態では、第一液圧シリンダ7が収縮すると、第二圧力室81aに作動油が導かれ、第二液圧シリンダ8は伸長する。切換弁90が連通位置90Bにある状態では、第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れを許容するため、第一圧力室71aと第二圧力室81aとの間を移動する作動油の一部がタンク58に排出される。言い換えれば、切換弁90が連通位置90Bにある状態では、第一液圧シリンダ7が収縮すると、第二圧力室81aに作動油が導かれるとともにタンク58に作動油が排出されるため、第二液圧シリンダ8は遮断位置90Aにある状態よりも小さく伸長する。また、連通位置90Bは、複数の絞り位置(第一絞り位置90C、第二絞り位置90D、及び第三絞り位置90E)からなり、複数の絞り位置によりタンク58に排出される作動油の流量が制御される。 When the switching valve 90 is in the blocking position 90A, the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is blocked, so that the first pressure chamber 71a of the first hydraulic cylinder 7 and the second hydraulic cylinder Hydraulic oil moves between the second pressure chamber 81a and the second pressure chamber 81a. In other words, when the switching valve 90 is in the cutoff position 90A, when the first hydraulic cylinder 7 contracts, hydraulic oil is introduced into the second pressure chamber 81a, and the second hydraulic cylinder 8 expands. When the switching valve 90 is in the communication position 90B, the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is allowed, so that the hydraulic oil moves between the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a. is discharged into tank 58. In other words, when the switching valve 90 is in the communication position 90B, when the first hydraulic cylinder 7 contracts, the hydraulic oil is introduced into the second pressure chamber 81a and is discharged into the tank 58, so that the hydraulic oil is discharged into the tank 58. The hydraulic cylinder 8 is extended to a smaller extent than in the shutoff position 90A. Furthermore, the communication position 90B is composed of a plurality of throttle positions (a first throttle position 90C, a second throttle position 90D, and a third throttle position 90E), and the flow rate of the hydraulic oil discharged into the tank 58 is controlled by the plurality of throttle positions. controlled.

また、逆止弁95の構成については、公知の技術を採用することができるため、詳細な説明は省略する。 Furthermore, since a known technique can be adopted for the configuration of the check valve 95, a detailed explanation will be omitted.

以上のように、液圧義足1では、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が下腿部材3内に形成され、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する連通路55,56が下腿部材3内に形成される。言い換えれば、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する連通路55,56が下腿部材3の外部に設けられない。これにより、下腿部材3から露出する外部配管が存在しないため、歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止される。よって、液圧義足1により安定した歩行動作が可能となる。 As described above, in the hydraulic prosthesis 1, the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 are formed in the lower leg member 3, and the communication passage 55, which communicates the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81, 56 is formed within the crural member 3. In other words, the communication passages 55 and 56 that communicate the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 are not provided outside the lower leg member 3. Thereby, since there is no external piping exposed from the lower leg member 3, the user is prevented from getting caught in the piping while walking. Therefore, the hydraulic prosthesis 1 enables stable walking motion.

また、液圧義足1では、第一リンク72が第一ピストン73と支持部材2とに回動自在に連結され、第二リンク82が第二ピストン83と足部材4とに回動自在に連結される。よって、使用者の動作により下腿部材3に対して支持部材2が回動すると第一ピストン73が第一シリンダ室71内を摺動し、それに伴い、第二ピストン83が第二シリンダ室81内を摺動し、下腿部材3に対して足部材4が回動する。また、使用者の動作により下腿部材3に対して足部材4が回動すると第二ピストン83が第二シリンダ室81内を摺動し、それに伴い、第一ピストン73が第一シリンダ室71内を摺動し、下腿部材3に対して支持部材2が回動する。これにより、下腿部材3内に第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が形成される液圧義足1において、歩行動作が可能となる。 In addition, in the hydraulic prosthesis 1, the first link 72 is rotatably connected to the first piston 73 and the support member 2, and the second link 82 is rotatably connected to the second piston 83 and the foot member 4. be done. Therefore, when the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3 due to the user's action, the first piston 73 slides within the first cylinder chamber 71, and accordingly, the second piston 83 slides within the second cylinder chamber 81. , and the foot member 4 rotates with respect to the lower leg member 3. Further, when the foot member 4 rotates with respect to the lower leg member 3 due to the user's action, the second piston 83 slides within the second cylinder chamber 81, and accordingly, the first piston 73 moves within the first cylinder chamber 71. , and the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3. Thereby, in the hydraulic prosthetic leg 1 in which the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 are formed in the lower leg member 3, walking motion becomes possible.

また、液圧義足1では、下腿部材3内に空間であるタンク58が設けられることにより、タンク58が下腿部材3の外部に露出しないようにすることができる。これにより、タンク58と連通路55,56とを連通する外部配管が存在しないため、歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止される。さらに、タンク58は、下方の底部において連通路55,56と連通するため、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に供給される液体に、気体が混ざってしまうことが防止される。 Further, in the hydraulic prosthetic leg 1, by providing the tank 58 as a space within the lower leg member 3, the tank 58 can be prevented from being exposed to the outside of the lower leg member 3. Thereby, since there is no external piping that communicates the tank 58 with the communication paths 55 and 56, the user is prevented from getting caught in the piping while walking. Furthermore, since the tank 58 communicates with the communication passages 55 and 56 at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81.

また、液圧義足1では、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する連通路は、切換弁90が設けられる第一連通路55と、逆止弁95が設けられる第一連通路55と、を有する。よって、切換弁90が絞りを通じて第一連通路55とタンク58との間の作動油の流れを許容する構成であっても、第二連通路56及び逆止弁95が設けられることにより、速やかにタンク58から第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に作動油が供給される。これにより、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が負圧になることが防止される。さらに、タンク58が下方の底部において第一連通路55及び第二連通路56と連通するため、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に供給される液体に気体が混ざってしまうことが防止される。 In addition, in the hydraulic prosthetic leg 1, the communication path that communicates the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 is a first communication path 55 in which the switching valve 90 is provided, and a first communication path in which the check valve 95 is provided. It has a passage 55. Therefore, even if the switching valve 90 is configured to allow the flow of hydraulic oil between the first communicating passage 55 and the tank 58 through the throttle, the provision of the second communicating passage 56 and the check valve 95 allows the flow of hydraulic oil between the first communicating passage 55 and the tank 58. Hydraulic oil is supplied from the tank 58 to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81. This prevents the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 from becoming negative pressures. Furthermore, since the tank 58 communicates with the first communication passage 55 and the second communication passage 56 at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81. be done.

また、液圧義足1では、スペーサー33内には上下方向に延びる連通路55,56のみが設けられ、他のシリンダ室等は設けられないため、スペーサー33の上下方向の長さを容易に調整することができる。よって、スペーサー33により下腿部材3の上下方向の長さを容易に調整することができ、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。 In addition, in the hydraulic prosthesis 1, only the communicating passages 55 and 56 extending in the vertical direction are provided in the spacer 33, and no other cylinder chambers are provided, so the length of the spacer 33 in the vertical direction can be easily adjusted. can do. Therefore, the length of the lower leg member 3 in the vertical direction can be easily adjusted by the spacer 33, and the lengths of the user's left and right legs can be matched.

次に、図2,図7,図8を参照して、液圧義足1を用いた歩行動作について説明する。 Next, a walking motion using the hydraulic prosthetic leg 1 will be described with reference to FIGS. 2, 7, and 8.

図8は、使用者が平地を歩行する場合と階段を昇降する場合における第一液圧シリンダ7及び第二液圧シリンダ8の動作を示す図である。図8では、実線で示す脚姿勢は、液圧義足1が装着された一方の脚であり、破線で示す脚姿勢は、液圧義足1が装着されていない他方の脚である。図8では、使用者は図中右側に向かって歩行する。 FIG. 8 is a diagram showing the operations of the first hydraulic cylinder 7 and the second hydraulic cylinder 8 when the user walks on level ground and when the user goes up and down stairs. In FIG. 8, the leg posture indicated by a solid line is one leg to which the hydraulic prosthetic leg 1 is attached, and the leg posture indicated by a broken line is the other leg to which the hydraulic prosthetic leg 1 is not attached. In FIG. 8, the user walks towards the right side in the figure.

まず、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 level ground will be described.

使用者が前方へ歩行する際には、液圧義足1を装着した一方の脚を前方に踏み出す。脚姿勢Aに示すように、液圧義足1を装着した一方の脚を前方に踏み出すと、使用者の動作により支持部材2が屈曲方向に回動し、第一リンク72が第一シリンダ室71に進入して第一ピストン73が下方に向かって摺動し第一液圧シリンダ7は収縮する。これにより、第一圧力室71a内の作動油が第二圧力室81a内に導かれ、第二ピストン83が下方に向かって摺動し第二リンク82が第二シリンダ室81から退出して、第二液圧シリンダ8が伸長する。よって、足部材4が底屈方向に回動する。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、支持部材2は軽度に屈曲しており、足部材4は軽度に底屈方向に回動している。この状態から、脚姿勢Bに示すように、使用者が更に前進すると、使用者の動作により下腿部材3が前方に傾くことで足部材4が背屈方向に回動し、第二リンク82が第二シリンダ室81に進入して第二ピストン83が上方に向かって摺動し第二液圧シリンダ8は収縮する。これにより、第二圧力室81a内の作動油が第一圧力室71a内に導かれ、第一ピストン73が上方に向かって摺動し第一リンク72が第一シリンダ室71から退出して、第一液圧シリンダ7が伸長する。よって、支持部材2が伸展方向に回動する。 When the user walks forward, he or she steps forward with one leg equipped with the hydraulic prosthesis 1. As shown in leg posture A, when one leg equipped with the hydraulic prosthetic leg 1 steps forward, the support member 2 rotates in the bending direction due to the user's action, and the first link 72 moves into the first cylinder chamber 71. The first piston 73 slides downward and the first hydraulic cylinder 7 contracts. As a result, the hydraulic oil in the first pressure chamber 71a is guided into the second pressure chamber 81a, the second piston 83 slides downward, and the second link 82 exits from the second cylinder chamber 81. The second hydraulic cylinder 8 is extended. Therefore, the foot member 4 rotates in the plantar flexion direction. When the bottom of the foot member 4 that has stepped forward touches the ground, the support member 2 is slightly bent, and the foot member 4 is slightly rotated in the plantar flexion direction. From this state, as shown in leg posture B, when the user moves further forward, the lower leg member 3 tilts forward due to the user's motion, causing the foot member 4 to rotate in the dorsiflexion direction, and the second link 82 to move forward. The second piston 83 enters the second cylinder chamber 81 and slides upward, causing the second hydraulic cylinder 8 to contract. As a result, the hydraulic oil in the second pressure chamber 81a is guided into the first pressure chamber 71a, the first piston 73 slides upward, and the first link 72 exits from the first cylinder chamber 71. The first hydraulic cylinder 7 is extended. Therefore, the support member 2 rotates in the extension direction.

ここで、平地を歩行する場合には、使用者は、切換弁90を第二絞り位置90Dもしくは第三絞り位置90Eに切り換えておく。切換弁90が第二絞り位置90Dもしくは第三絞り位置90Eに切り換えられていると、支持部材2が屈曲方向に回動する際に第一液圧シリンダ7の第一圧力室71a内から排出された作動油の一部が、第二絞り部92hもしくは第三絞り部92iを通じてタンク58に排出される。つまり、第一液圧シリンダ7が収縮しようとするときの作動油の流量が絞られる。そのため、支持部材2に対して下腿部材3が屈曲方向に緩やかに回動する。このように、切換弁90を第二絞り位置90Dもしくは第三絞り位置90Eに切り換えることで、支持部材2が屈曲方向に回動する際のクッション性を調整することができる。これにより、使用者が平地を歩行する場合にかかる衝撃を低減することができる。 Here, when walking on level ground, the user switches the switching valve 90 to the second throttle position 90D or the third throttle position 90E. When the switching valve 90 is switched to the second throttle position 90D or the third throttle position 90E, water is discharged from the first pressure chamber 71a of the first hydraulic cylinder 7 when the support member 2 rotates in the bending direction. A part of the hydraulic oil is discharged into the tank 58 through the second constriction part 92h or the third constriction part 92i. In other words, the flow rate of the hydraulic oil when the first hydraulic cylinder 7 is about to contract is restricted. Therefore, the lower leg member 3 rotates gently in the bending direction with respect to the support member 2. In this way, by switching the switching valve 90 to the second throttle position 90D or the third throttle position 90E, the cushioning properties when the support member 2 rotates in the bending direction can be adjusted. This makes it possible to reduce the impact that the user receives when walking on flat ground.

次に、一方の脚に液圧義足1を装着した使用者が階段を昇降する場合について説明する。 Next, a case will be described in which a user wearing the hydraulic prosthetic leg 1 on one leg goes up and down stairs.

使用者が階段を昇る際には、液圧義足1を装着した一方の脚を階段の一つ上の段に踏み出す。脚姿勢Cに示すように、液圧義足1を装着した一方の脚を階段の一つ上の段に踏み出すと、使用者の動作により支持部材2が屈曲方向に回動し、第一リンク72が第一シリンダ室71に進入して第一ピストン73が下方に向かって摺動し第一液圧シリンダ7は収縮する。これにより、第一圧力室71a内の作動油が第二圧力室81a内に導かれ、第二ピストン83が下方に向かって摺動し第二リンク82が第二シリンダ室81から退出して、第二液圧シリンダ8が伸長する。よって、足部材4が底屈方向に回動する。足部材4の底部が階段に着くときには、支持部材2は屈曲しており、足部材4は底屈方向に回動している。この状態から、脚姿勢Dに示すように、使用者が他方の脚をさらに一つ上の段に踏み出すと、使用者の動作により下腿部材3が前方に傾くことで足部材4が背屈方向に回動し、第二リンク82が第二シリンダ室81に進入して第二ピストン83が上方に向かって摺動し第二液圧シリンダ8は収縮する。これにより、第二圧力室81a内の作動油が第一圧力室71a内に導かれ、第一ピストン73が上方に向かって摺動し第一リンク72が第一シリンダ室71から退出して、第一液圧シリンダ7が伸長する。よって、支持部材2が伸展方向に回動する。 When the user goes up the stairs, he steps one leg equipped with the hydraulic prosthesis 1 to the next step above the stairs. As shown in leg posture C, when one leg equipped with the hydraulic prosthetic leg 1 steps up one step up the stairs, the support member 2 rotates in the bending direction due to the user's action, and the first link 72 enters the first cylinder chamber 71, the first piston 73 slides downward, and the first hydraulic cylinder 7 contracts. As a result, the hydraulic oil in the first pressure chamber 71a is guided into the second pressure chamber 81a, the second piston 83 slides downward, and the second link 82 exits from the second cylinder chamber 81. The second hydraulic cylinder 8 is extended. Therefore, the foot member 4 rotates in the plantar flexion direction. When the bottom of the foot member 4 reaches the stairs, the support member 2 is bent and the foot member 4 is rotated in the plantarflexion direction. From this state, as shown in leg posture D, when the user steps the other leg one step higher, the lower leg member 3 tilts forward due to the user's movement, causing the foot member 4 to move in the dorsiflexion direction. The second link 82 enters the second cylinder chamber 81, the second piston 83 slides upward, and the second hydraulic cylinder 8 contracts. As a result, the hydraulic oil in the second pressure chamber 81a is guided into the first pressure chamber 71a, the first piston 73 slides upward, and the first link 72 exits from the first cylinder chamber 71. The first hydraulic cylinder 7 is extended. Therefore, the support member 2 rotates in the extension direction.

ここで、使用者が階段を昇る場合には、使用者は、切換弁90を遮断位置90Aに切り換えておく。使用者が階段を昇る場合には、平地を歩行する場合と比較し、支持部材2の回動量が大きく、足部材4の回動量も大きいことが求められる。具体的には、第一圧力室71a内及び第二圧力室81a内の作動油の全量が連動して移動し、支持部材2の回動量が最大になることが求められる。切換弁90が遮断位置90Aに切り換えられていると、第一連通路55からタンク58に向かう作動油の流れが遮断され、第一圧力室71a内及び第二圧力室81a内の作動油がタンク58に排出されない。そのため、支持部材2が下腿部材3に対して屈曲方向に回動すると、それに連動して第一圧力室71aから第二圧力室81a内に多くの作動油が移動し、足部材4が下腿部材3に対して底屈方向に大きく回動する(脚姿勢C)。また、足部材4が下腿部材3に対して背屈方向に回動すると、それに連動して第二圧力室81aから第一圧力室71a内に多くの作動油が移動し、支持部材2が下腿部材3に対して伸展方向に大きく回動する(脚姿勢D)。よって、階段を昇る場合にも、使用者は、液圧義足1を用いて自然な歩行動作をとることができる。 Here, when the user goes up the stairs, the user switches the switching valve 90 to the shutoff position 90A. When a user climbs stairs, the amount of rotation of the support member 2 and the amount of rotation of the foot member 4 are required to be greater than when walking on flat ground. Specifically, it is required that the entire amount of hydraulic oil in the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a move in conjunction with each other, and that the amount of rotation of the support member 2 is maximized. When the switching valve 90 is switched to the blocking position 90A, the flow of hydraulic oil from the first communication passage 55 toward the tank 58 is blocked, and the hydraulic oil in the first pressure chamber 71a and the second pressure chamber 81a flows into the tank. 58 is not discharged. Therefore, when the support member 2 rotates in the bending direction with respect to the lower leg member 3, a large amount of hydraulic fluid moves from the first pressure chamber 71a into the second pressure chamber 81a, and the foot member 4 moves to the lower leg member. 3, the leg rotates significantly in the plantar flexion direction (leg posture C). Further, when the foot member 4 rotates in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member 3, a large amount of hydraulic oil moves from the second pressure chamber 81a into the first pressure chamber 71a, and the support member 2 moves toward the lower leg. It rotates significantly in the extension direction with respect to the member 3 (leg posture D). Therefore, even when climbing stairs, the user can use the hydraulic prosthetic leg 1 to perform natural walking motions.

また、使用者が階段を降りる際には、液圧義足1を装着した一方の脚を階段の一つ下の段に踏み出す。脚姿勢Eに示すように、液圧義足1を装着した一方の脚を階段の一つ下の段に踏み出すと、使用者の動作により支持部材2が軽度に屈曲方向に回動し、第一リンク72が第一シリンダ室71に進入して第一ピストン73が下方に向かって摺動し第一液圧シリンダ7は収縮する。ここで、第一圧力室71a内の作動油が第二圧力室81a内に導かれてしまうと、第二ピストン83が下方に向かって摺動して第二液圧シリンダ8が伸長し、足部材4が底屈方向に回動してしまう。足部材4が底屈方向に回動してしまうと、踏み出す階段に対して足部材4が平行にならず、不安定となってしまう。そのため、使用者が階段を降りる場合には、使用者は、切換弁90を第一絞り位置90Cもしくは第二絞り位置90Dに切り換えておく。切換弁90を第一絞り位置90Cもしくは第二絞り位置90D(連通位置90B)に切り換えた場合には、第一連通路55とタンク58とが連通する。そのため、第一圧力室71a内の作動油をタンク58に排出することができ、支持部材2が下腿部材3に対して回動しても、それに連動して足部材4がほとんど回動しない。よって、足部材4は、適度な抵抗をもって背屈方向に回動する。これにより、使用者が体重をかけて階段を降りる際にゆっくりと膝が屈曲する動きが再現される。このとき、第一液圧シリンダ7及び第二液圧シリンダ8は、ダンパーとしても機能する。足部材4の底部が階段に着くときには、支持部材2は屈曲している。 Furthermore, when the user goes down the stairs, he or she steps one leg equipped with the hydraulic prosthetic leg 1 to the next step below the stairs. As shown in leg posture E, when one leg equipped with the hydraulic prosthetic leg 1 steps onto the next step below the stairs, the support member 2 slightly rotates in the bending direction due to the user's action, and the first The link 72 enters the first cylinder chamber 71, the first piston 73 slides downward, and the first hydraulic cylinder 7 contracts. Here, when the hydraulic oil in the first pressure chamber 71a is guided into the second pressure chamber 81a, the second piston 83 slides downward, the second hydraulic cylinder 8 is extended, and the foot The member 4 rotates in the plantar flexion direction. If the foot member 4 rotates in the plantar flexion direction, the foot member 4 will not be parallel to the stairs to be stepped on, resulting in instability. Therefore, when the user goes down the stairs, the user switches the switching valve 90 to the first throttle position 90C or the second throttle position 90D. When the switching valve 90 is switched to the first throttle position 90C or the second throttle position 90D (communication position 90B), the first continuous passage 55 and the tank 58 communicate with each other. Therefore, the hydraulic oil in the first pressure chamber 71a can be discharged to the tank 58, and even if the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3, the leg member 4 hardly rotates in conjunction with the rotation. Therefore, the foot member 4 rotates in the dorsiflexion direction with appropriate resistance. This reproduces the movement of the user's knees slowly bending when descending the stairs while putting their weight on the chair. At this time, the first hydraulic cylinder 7 and the second hydraulic cylinder 8 also function as dampers. When the bottom of the foot member 4 reaches the stairs, the support member 2 is bent.

この状態から、脚姿勢Fに示すように、使用者が他方の脚をさらに一つ下の段に踏み出すと、使用者の動作により支持部材2が屈曲方向にさらに回動する。上記のように、切換弁90は第一絞り位置90Cもしくは第二絞り位置90Dに切り換えられている。そのため、第一圧力室71a内の作動油をタンク58に排出することができ、支持部材2が屈曲方向にさらに回動してもそれに連動して足部材4を底屈方向に回動せずに保持することが可能となり、自然な歩行動作をとることができる。また、支持部材2が屈曲方向に回動して第一液圧シリンダ7が収縮しようとするときの作動油の流量が第一絞り部92gもしくは第二絞り部92hにより絞られるため、脚姿勢Eと脚姿勢Fの間では、支持部材2に対して下腿部材3が屈曲方向に緩やかに回動する。よって、使用者が階段を降りる際にかかる衝撃を低減することができるとともに、支持部材2がゆっくりと屈曲方向に回動することにより使用者が安全に階段を降りることができる。なお、足部材4は、支持部材2の回動に連動してではなく、使用者の動作により下腿部材3が前方に傾くことで、背屈方向に回動する。つまり、使用者が階段を降りる際には、支持部材2及び足部材4が互いに連動せずに回動する。 From this state, as shown in leg posture F, when the user steps the other leg one step lower, the support member 2 further rotates in the bending direction due to the user's action. As described above, the switching valve 90 is switched to the first throttle position 90C or the second throttle position 90D. Therefore, the hydraulic oil in the first pressure chamber 71a can be discharged to the tank 58, and even if the support member 2 further rotates in the flexion direction, the foot member 4 does not rotate in the plantar flexion direction in conjunction with the further rotation of the support member 2 in the flexion direction. This makes it possible to hold the body in place, allowing natural walking movements. In addition, since the flow rate of hydraulic oil when the support member 2 rotates in the bending direction and the first hydraulic cylinder 7 is about to contract is throttled by the first constriction part 92g or the second constriction part 92h, the leg posture E Between and leg posture F, the lower leg member 3 rotates gently in the bending direction with respect to the support member 2. Therefore, the impact applied to the user when descending the stairs can be reduced, and the support member 2 slowly rotates in the bending direction, allowing the user to safely descend the stairs. Note that the foot member 4 rotates in the dorsiflexion direction not in conjunction with the rotation of the support member 2, but when the lower leg member 3 tilts forward due to the user's motion. That is, when the user descends the stairs, the support member 2 and the foot member 4 rotate without interlocking with each other.

以上のように、切換弁90は、連通位置90Bにおいて、複数の絞り位置90C,90D,90Eにより、支持部材2が下腿部材3に対して回動する際の回動しやすさ及び支持部材2の回動に連動した足部材4の回動を調整することができる。言い換えれば、複数の絞り位置90C,90D,90Eにより、支持部材2が屈曲方向に回動する際のクッション性及び足部材4の連動性を調整することができる。具体的には、使用者が階段を降りる場合には、支持部材2が屈曲方向に速く回動してしまうと、使用者が体勢を崩して転倒してしまうおそれがある。そのため、使用者が階段を降りる場合には、絞り量の大きい第一絞り位置90Cもしくは第二絞り位置90Dに切り換え、支持部材2が屈曲方向にゆっくり回動するようにする。これにより、使用者が安全に階段を降りることができるようにするとともに使用者にかかる衝撃を低減する。また、使用者が平地を歩行する場合には、階段を降りる場合よりも絞り量の小さい第二絞り位置90Dもしくは第三絞り位置90Eに切り換え、階段を降りる場合よりも支持部材2が屈曲方向に速く回動できるようにする。これにより、使用者がスムーズに平地を歩行することができるようにするとともに使用者にかかる衝撃を低減する。このように、使用者が平地を歩行する場合や階段を昇降する場合等で絞り位置を変えることで、各場面で適切な足の動きを実現するとともに、使用者にかかる衝撃を適切に低減することができる。 As described above, the switching valve 90 has a plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E in the communication position 90B, so that the support member 2 can rotate easily when the support member 2 rotates relative to the lower leg member 3, and the support member 2 The rotation of the foot member 4 in conjunction with the rotation of the foot member 4 can be adjusted. In other words, the plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E can adjust the cushioning properties and the interlocking properties of the foot member 4 when the support member 2 rotates in the bending direction. Specifically, when the user goes down the stairs, if the support member 2 rotates quickly in the bending direction, there is a risk that the user will lose his balance and fall. Therefore, when the user goes down the stairs, the user switches to the first aperture position 90C or the second aperture position 90D, which has a large aperture amount, so that the support member 2 slowly rotates in the bending direction. This allows the user to descend the stairs safely and reduces the impact on the user. In addition, when the user walks on flat ground, the user switches to the second aperture position 90D or the third aperture position 90E, which has a smaller aperture amount than when going down the stairs, so that the support member 2 is moved in the bending direction more than when going down the stairs. Allows for faster rotation. This allows the user to walk smoothly on level ground and reduces the impact on the user. In this way, by changing the aperture position when the user is walking on flat ground or going up and down stairs, etc., it is possible to achieve appropriate foot movement in each situation, and to appropriately reduce the impact on the user. be able to.

また、使用者が階段を昇る場合には、切換弁90を遮断位置90Aに切り換え、支持部材2が下腿部材3に対して回動すると足部材4が下腿部材3に対して大きく回動するようにするとともに、足部材4が下腿部材3に対して回動すると支持部材2が下腿部材3に対して大きく回動するようにする。これにより、階段を昇る場合にも、使用者は、液圧義足1を用いて自然な歩行動作をとることができる。このように、液圧義足1では、平地を歩行する場合と、階段を昇る場合と、階段を降りる場合と、で切換弁90を遮断位置90Aと連通位置90B(絞り位置90C,90D,90E)とに切り換えることで、自然な歩行動作をとることができる。 When the user ascends stairs, the switching valve 90 is switched to the cutoff position 90A, so that when the support member 2 rotates relative to the lower leg member 3, the foot member 4 rotates significantly relative to the lower leg member 3. At the same time, when the foot member 4 rotates with respect to the lower leg member 3, the support member 2 rotates largely with respect to the lower leg member 3. Thereby, even when climbing stairs, the user can use the hydraulic prosthetic leg 1 to perform a natural walking motion. In this way, in the hydraulic prosthetic leg 1, the switching valve 90 is set at the blocking position 90A and the communicating position 90B (throttle positions 90C, 90D, 90E) when walking on level ground, when climbing stairs, and when descending stairs. By switching to , you can achieve a natural walking motion.

さらに、切換弁90の絞り位置は、操作部40の操作により選択される。よって、外部から操作部40を操作することにより切換弁90の絞り位置を容易に選択することができる。 Furthermore, the throttle position of the switching valve 90 is selected by operating the operating section 40. Therefore, the throttle position of the switching valve 90 can be easily selected by operating the operating section 40 from the outside.

また、第一液圧シリンダ7の第一圧力室71aと第二液圧シリンダ8の第二圧力室81aには、切換弁90及び第一連通路55を通じてだけでなく、逆止弁95及び第二連通路56を通じてタンク58から作動油が供給可能である。そのため、支持部材2が下腿部材3に対して伸展方向に大きく回動して第一液圧シリンダ7が大きく伸長しても、タンク58から第一圧力室71aに作動油が導かれるため、第一圧力室71aが負圧となり第一圧力室71a内に気体が混入することを防止することができる。 In addition, the first pressure chamber 71a of the first hydraulic cylinder 7 and the second pressure chamber 81a of the second hydraulic cylinder 8 are connected not only through the switching valve 90 and the first communication passage 55, but also through the check valve 95 and the second pressure chamber 81a of the second hydraulic cylinder 8. Hydraulic oil can be supplied from a tank 58 through a dual passage 56 . Therefore, even if the support member 2 largely rotates in the extension direction relative to the lower leg member 3 and the first hydraulic cylinder 7 extends greatly, the hydraulic oil is guided from the tank 58 to the first pressure chamber 71a. One pressure chamber 71a becomes a negative pressure, and it is possible to prevent gas from entering the first pressure chamber 71a.

また、第二液圧シリンダ8の容積(具体的には、第二シリンダ室81の容積)は、第一液圧シリンダ7の容積(具体的には、第一シリンダ室71の容積)よりも大きい。よって、第一液圧シリンダ7の伸縮による作動油の給排量は、第二液圧シリンダ8よりも少ない。そのため、支持部材2は、足部材4よりも回動しやすい。使用者の歩行動作においては、支持部材2は足部材4よりも回動量が大きいため、このような構成とすることで、支持部材2が回動しやすくなり、使用者が自然な歩行動作をとることができる。 Further, the volume of the second hydraulic cylinder 8 (specifically, the volume of the second cylinder chamber 81) is larger than the volume of the first hydraulic cylinder 7 (specifically, the volume of the first cylinder chamber 71). big. Therefore, the amount of hydraulic oil supplied and discharged by expansion and contraction of the first hydraulic cylinder 7 is smaller than that of the second hydraulic cylinder 8. Therefore, the support member 2 is easier to rotate than the foot member 4. During the user's walking motion, the support member 2 rotates more than the foot member 4, so this configuration makes it easier for the support member 2 to rotate and allows the user to perform natural walking motions. You can take it.

なお、「第一液圧シリンダ7の容積」とは、具体的には、第一シリンダ室71の内径と、第一ピストン73のストローク量と、を乗算したものである。「第一ピストン73のストローク量」とは、第一リンク72と第一シリンダ取付部21との取り付け部と、第一回動軸51と、の間の距離に相当する。これは、第一リンク72と第一シリンダ取付部21との取り付け部と、第一回動軸51と、の間の距離が変化すると、支持部材2が回動する際の第一ピストン73のストローク量が変化するためである。具体的には、第一リンク72と第一シリンダ取付部21との取り付け部と、第一回動軸51と、の間の距離が大きくなると、支持部材2が回動する際の第一ピストン73のストローク量が大きくなる。また、「第二液圧シリンダ8の容積」とは、第二シリンダ室81の内径と、第二ピストン83のストローク量と、を乗算したものである。「第二ピストン83のストローク量」とは、第二リンク82と第二シリンダ取付部43との取り付け部と、第二回動軸61と、の間の距離に相当する。なお、本実施形態では、第二シリンダ室81の内径が第一シリンダ室71の内径よりも大きい構成であるが、これに限らず、第一シリンダ室71の内径と第二シリンダ室81の内径が同じであり、第二ピストン83のストローク量が第一ピストン73のストローク量よりも大きい構成であってもよい。 Note that "the volume of the first hydraulic cylinder 7" is specifically the product of the inner diameter of the first cylinder chamber 71 and the stroke amount of the first piston 73. “The stroke amount of the first piston 73” corresponds to the distance between the first link 72 and the first cylinder attachment portion 21 and the first rotation shaft 51. This is because when the distance between the first link 72 and the first cylinder attachment part 21 and the first rotation axis 51 changes, the first piston 73 when the support member 2 rotates. This is because the stroke amount changes. Specifically, when the distance between the first link 72 and the first cylinder attachment part 21 and the first rotation shaft 51 increases, the first piston when the support member 2 rotates becomes larger. The stroke amount of 73 becomes larger. Moreover, "the volume of the second hydraulic cylinder 8" is the product of the inner diameter of the second cylinder chamber 81 and the stroke amount of the second piston 83. “The stroke amount of the second piston 83” corresponds to the distance between the second link 82 and the second cylinder attachment portion 43 and the second rotation shaft 61. In addition, in this embodiment, the inner diameter of the second cylinder chamber 81 is larger than the inner diameter of the first cylinder chamber 71, but the inner diameter of the first cylinder chamber 71 and the inner diameter of the second cylinder chamber 81 are not limited to this. may be the same, and the stroke amount of the second piston 83 may be larger than the stroke amount of the first piston 73.

なお、使用者が平地を歩行していること、階段を昇っていること、及び階段を降りていることを液圧義足1や使用者に取り付けたセンサ等により判定し、その判定結果に基づいて操作部40を自動で操作して最適な切換弁90の位置に設定するようにしてもよい。 In addition, it is determined whether the user is walking on level ground, ascending stairs, or descending stairs using the hydraulic prosthesis 1 or sensors attached to the user, and based on the determination results. The operating section 40 may be automatically operated to set the optimum switching valve 90 position.

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 achieved.

液圧義足1では、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する連通路55,56が下腿部材3の外部に設けられない。これにより、歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止され、液圧義足1により安定した歩行動作が可能となる。 In the hydraulic prosthesis 1, the communication passages 55 and 56 that communicate the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 are not provided outside the lower leg member 3. This prevents the user from getting caught in the pipes while walking, and allows the hydraulic prosthetic leg 1 to perform stable walking movements.

液圧義足1では、第一リンク72が第一ピストン73と支持部材2とに回動自在に連結され、第二リンク82が第二ピストン83と足部材4とに回動自在に連結される。これにより、下腿部材3内に第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が形成される液圧義足1において、歩行動作が可能となる。 In the hydraulic prosthetic leg 1, the first link 72 is rotatably connected to the first piston 73 and the support member 2, and the second link 82 is rotatably connected to the second piston 83 and the foot member 4. . Thereby, in the hydraulic prosthetic leg 1 in which the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 are formed in the lower leg member 3, walking motion becomes possible.

液圧義足1では、下腿部材3内に空間であるタンク58が設けられることにより、タンク58が下腿部材3の外部に露出しないようにすることができる。これにより、歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止される。さらに、タンク58は、下方の底部において連通路55,56と連通するため、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に供給される液体に、気体が混ざってしまうことが防止される。 In the hydraulic prosthetic leg 1, the tank 58, which is a space, is provided within the lower leg member 3, so that the tank 58 can be prevented from being exposed to the outside of the lower leg member 3. This prevents the person from getting caught in the pipes while walking. Furthermore, since the tank 58 communicates with the communication passages 55 and 56 at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81.

液圧義足1では、平地を歩行する場合と、階段を昇る場合と、階段を降りる場合と、で切換弁90を遮断位置90Aと連通位置90Bとに切り換えることで、自然な歩行動作をとることができる。特に、液圧義足1では、複数の絞り位置90C,90D,90Eにより、支持部材2が屈曲方向に回動する際のクッション性及び足部材4の連動性を調整することができる。これにより、使用者が平地を歩行する場合や階段を昇降する場合等で絞り位置を変えることで、各場面で適切な足の動きを実現するとともに、使用者にかかる衝撃を適切に低減することができる。 The hydraulic prosthetic leg 1 allows natural walking motion by switching the switching valve 90 between the blocking position 90A and the communication position 90B when walking on level ground, climbing stairs, and descending stairs. I can do it. In particular, in the hydraulic prosthetic leg 1, the cushioning properties and interlocking properties of the foot member 4 when the support member 2 rotates in the bending direction can be adjusted by the plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E. As a result, by changing the aperture position when the user walks on flat ground or when going up and down stairs, it is possible to achieve appropriate foot movement in each situation, and to appropriately reduce the impact on the user. I can do it.

液圧義足1では、外部から操作部40を操作することにより切換弁90の絞り位置を容易に選択することができる。 In the hydraulic prosthetic leg 1, the throttle position of the switching valve 90 can be easily selected by operating the operating section 40 from the outside.

液圧義足1では、第一液圧シリンダ7は、第二液圧シリンダ8よりも伸縮しやすい。使用者の歩行動作においては、支持部材2は足部材4よりも回動量が大きいため、このような構成とすることで、支持部材2が回動しやすくなり、使用者が自然な歩行動作をとることができる。 In the hydraulic prosthetic leg 1, the first hydraulic cylinder 7 is easier to expand and contract than the second hydraulic cylinder 8. During the user's walking motion, the support member 2 rotates more than the foot member 4, so this configuration makes it easier for the support member 2 to rotate and allows the user to perform natural walking motions. You can take it.

液圧義足1では、スペーサー33には、連通路55,56のみが設けられ、他のシリンダ室等は設けられないため、上下方向の長さを容易に調整することができる。これにより、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。 In the hydraulic prosthetic leg 1, the spacer 33 is provided with only the communication passages 55 and 56 and is not provided with other cylinder chambers, so that the length in the vertical direction can be easily adjusted. This allows the lengths of the user's left and right legs to be matched.

液圧義足1では、切換弁90が絞りを通じて第一連通路55とタンク58との間の作動油の流れを許容する構成であっても、第二連通路56及び逆止弁95が設けられることにより、速やかにタンク58から第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に作動油が供給される。これにより、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が負圧になることが防止される。さらに、タンク58が下方の底部において第一連通路55及び第二連通路56と連通するため、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に供給される液体に気体が混ざってしまうことが防止される。 In the hydraulic prosthesis 1, even if the switching valve 90 is configured to allow the flow of hydraulic oil between the first communication passage 55 and the tank 58 through the throttle, the second communication passage 56 and the check valve 95 are provided. As a result, hydraulic oil is quickly supplied from the tank 58 to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81. This prevents the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 from becoming negative pressures. Furthermore, since the tank 58 communicates with the first communication passage 55 and the second communication passage 56 at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81. be done.

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 configuration, operation, and effects of the embodiments of the present invention will be collectively described.

動作補助装置としての液圧義足1は、使用者の大腿部に取り付けられる支持部材2が回動自在に連結されるとともに、地面に着地する足部材4が回動自在に連結される下腿部材3と、下腿部材3に対して支持部材2が回動すると伸縮する第一液圧シリンダ7と、足部材4を回動させる第二液圧シリンダ8と、を備え、第一液圧シリンダ7は、下腿部材3内に形成される第一シリンダ室71を有し、第二液圧シリンダ8は、下腿部材3内に形成される第二シリンダ室81を有し、下腿部材3内には、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する連通路55,56が形成される。 A hydraulic prosthetic leg 1 as a movement assisting device includes a lower leg member to which a support member 2 attached to the user's thigh is rotatably connected, and a leg member 4 that lands on the ground is rotatably connected. 3, a first hydraulic cylinder 7 that expands and contracts when the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3, and a second hydraulic cylinder 8 that rotates the foot member 4. has a first cylinder chamber 71 formed within the crus member 3; the second hydraulic cylinder 8 has a second cylinder chamber 81 formed within the crus member 3; , communication passages 55 and 56 are formed that communicate the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81.

この構成では、第一液圧シリンダ7及び第二液圧シリンダ8が連動して動作する。また、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が下腿部材3内に形成され、第一シリンダ室71と第二シリンダ室81とを連通する連通路55,56が下腿部材3内に形成される。これにより、下腿部材3から露出する外部配管が存在しないため、歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止される。 In this configuration, the first hydraulic cylinder 7 and the second hydraulic cylinder 8 operate in conjunction with each other. Further, a first cylinder chamber 71 and a second cylinder chamber 81 are formed in the lower leg member 3, and communication passages 55 and 56 that communicate the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 are formed in the lower leg member 3. Ru. Thereby, since there is no external piping exposed from the lower leg member 3, the user is prevented from getting caught in the piping while walking.

また、第一液圧シリンダ7は、第一シリンダ室71内に摺動自在に挿入される第一ピストン73と、第一ピストン73と支持部材2とに回動自在に連結される第一リンク72と、第一ピストン73により第一シリンダ室71内に区画され第一液圧シリンダ7が収縮するときに液体が排出される第一圧力室71aと、をさらに有し、第二液圧シリンダ8は、第二シリンダ室81内に摺動自在に挿入される第二ピストン83と、第二ピストン83と足部材4とに回動自在に連結される第二リンク82と、第二ピストン83により第二シリンダ室81内に区画され第二液圧シリンダ8が収縮するときに液体が排出される第二圧力室81aと、をさらに有し、連通路55,56は、第一圧力室71aと第二圧力室81aとを連通する。 The first hydraulic cylinder 7 also includes a first piston 73 that is slidably inserted into the first cylinder chamber 71, and a first link that is rotatably connected to the first piston 73 and the support member 2. 72, and a first pressure chamber 71a that is partitioned within the first cylinder chamber 71 by the first piston 73 and from which liquid is discharged when the first hydraulic cylinder 7 contracts, and the second hydraulic cylinder 8 includes a second piston 83 slidably inserted into the second cylinder chamber 81, a second link 82 rotatably connected to the second piston 83 and the foot member 4, and a second piston 83. The communication passages 55 and 56 further include a second pressure chamber 81a that is partitioned into the second cylinder chamber 81 and from which liquid is discharged when the second hydraulic cylinder 8 contracts. and the second pressure chamber 81a are communicated with each other.

この構成では、第一リンク72が第一ピストン73と支持部材2とに回動自在に連結され、第二リンク82が第二ピストン83と足部材4とに回動自在に連結される。よって、下腿部材3に対して支持部材2が回動すると第一ピストン73が第一シリンダ室71内を摺動し、足部材4が回動する。これにより、下腿部材3内に第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が形成される動作補助装置において、歩行動作が可能となる。 In this configuration, the first link 72 is rotatably connected to the first piston 73 and the support member 2, and the second link 82 is rotatably connected to the second piston 83 and the foot member 4. Therefore, when the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3, the first piston 73 slides within the first cylinder chamber 71, and the leg member 4 rotates. Thereby, in the movement assisting device in which the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 are formed in the lower leg member 3, walking movement becomes possible.

また、下腿部材3内には、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に給排される液体が貯留される空間であるタンク58が形成され、タンク58は、下方の底部において連通路55,56と連通する。 Further, a tank 58 is formed in the lower leg member 3 and is a space in which liquid to be supplied and discharged to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 is stored. , 56.

この構成では、下腿部材3内に空間であるタンク58が設けられることにより、タンク58が下腿部材3の外部に露出しないようにすることができる。これにより、タンク58と連通路55,56とを連通する外部配管が存在しないため、歩行の際に配管に引っかかってしまうことが防止される。さらに、タンク58は、下方の底部において連通路55,56と連通するため、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に供給される液体に、気体が混ざってしまうことが防止される。 In this configuration, by providing the tank 58 as a space within the lower leg member 3, the tank 58 can be prevented from being exposed to the outside of the lower leg member 3. Thereby, since there is no external piping that communicates the tank 58 with the communication paths 55 and 56, the user is prevented from getting caught in the piping while walking. Furthermore, since the tank 58 communicates with the communication passages 55 and 56 at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81.

また、液圧義足1は、連通路55に設けられ連通路55とタンク58との間の液体の流れを切り換える切換弁90をさらに備え、切換弁90は、連通路55からタンク58に向かう液体の流れを遮断する遮断位置90Aと、連通路55からタンク58に向かう液体の流れを許容する連通位置90Bと、を有し、連通位置90Bは、液体の絞り量が互いに異なる複数の絞り位置90C,90D,90Eからなり、切換弁90には、複数の絞り位置90C,90D,90Eに対応する複数の絞り部92g,92h,92iが軸方向に連続して形成される弁体としてのポペット92が設けられる。 The hydraulic prosthesis 1 further includes a switching valve 90 that is provided in the communication path 55 and switches the flow of liquid between the communication path 55 and the tank 58. The communication position 90B has a blocking position 90A that blocks the flow of liquid from the communication path 55 and a communication position 90B that allows the flow of liquid from the communication path 55 toward the tank 58. , 90D, and 90E, and the switching valve 90 includes a poppet 92 as a valve body in which a plurality of throttle portions 92g, 92h, and 92i corresponding to a plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E are continuously formed in the axial direction. will be provided.

この構成では、切換弁90を遮断位置90Aに切り換えた場合には、連通路55からタンク58に向かう液体の流れが遮断される。そのため、支持部材2が下腿部材3に対して屈曲方向に回動するとそれに連動して足部材4が下腿部材3に対して底屈方向に大きく回動し、支持部材2が下腿部材3に対して伸展方向に回動するとそれに連動して足部材4が下腿部材3に対して背屈方向に大きく回動する。一方、切換弁90を連通位置90Bに切り換えた場合には、連通路55とタンク58とが連通する。そのため、支持部材2が下腿部材3に対して回動しても、それに連動した足部材4の下腿部材3に対する回動量を小さくすることができる。このように、切換弁90を遮断位置90Aと連通位置90Bとに切り換えることで、自然な歩行動作をとることができる。さらに、連通位置90Bは、液体の絞り量が互いに異なる複数の絞り位置90C,90D,90Eからなり、切換弁90には、複数の絞り位置90C,90D,90Eに対応する複数の絞り部92g,92h,92iが軸方向に連続して形成される弁体としてのポペット92が設けられる。そのため、複数の絞り位置90C,90D,90Eにより、支持部材2が下腿部材3に対して回動する際の回動しやすさを調整することができる。言い換えれば、複数の絞り位置90C,90D,90Eにより、支持部材2が屈曲方向に回動する際のクッション性及び足部材4の連動性を調整することができる。これにより、使用者が平地を歩行する場合や階段を昇降する場合等で絞り位置を変えることで、各場面で適切な足の動きを実現するとともに、使用者にかかる衝撃を適切に低減することができる。 With this configuration, when the switching valve 90 is switched to the blocking position 90A, the flow of liquid from the communication path 55 toward the tank 58 is blocked. Therefore, when the support member 2 rotates in the flexion direction relative to the lower leg member 3, the foot member 4 rotates significantly in the plantar flexion direction relative to the lower leg member 3, and the support member 2 rotates relative to the lower leg member 3 in the plantar flexion direction. When the leg member 4 rotates in the extension direction, the leg member 4 rotates significantly in the dorsiflexion direction with respect to the lower leg member 3. On the other hand, when the switching valve 90 is switched to the communication position 90B, the communication passage 55 and the tank 58 communicate with each other. Therefore, even if the support member 2 rotates with respect to the lower leg member 3, the amount of rotation of the foot member 4 with respect to the lower leg member 3 can be reduced. In this manner, by switching the switching valve 90 between the blocking position 90A and the communicating position 90B, a natural walking motion can be achieved. Furthermore, the communication position 90B is composed of a plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E that have different throttle amounts of liquid, and the switching valve 90 includes a plurality of throttle parts 92g, A poppet 92 is provided as a valve body in which 92h and 92i are formed continuously in the axial direction. Therefore, the ease with which the support member 2 rotates relative to the crus member 3 can be adjusted by the plurality of aperture positions 90C, 90D, and 90E. In other words, the plurality of throttle positions 90C, 90D, and 90E can adjust the cushioning properties and the interlocking properties of the foot member 4 when the support member 2 rotates in the bending direction. As a result, by changing the aperture position when the user walks on flat ground or when going up and down stairs, it is possible to achieve appropriate foot movement in each situation, and to appropriately reduce the impact on the user. I can do it.

また、液圧義足1は、外部から操作可能な操作部40をさらに備え、切換弁90の絞り位置は、操作部40の操作により選択される。 The hydraulic prosthetic leg 1 further includes an operating section 40 that can be operated from the outside, and the throttle position of the switching valve 90 is selected by operating the operating section 40.

この構成では、外部から操作部40を操作することにより切換弁90の絞り位置を容易に選択することができる。 With this configuration, the throttle position of the switching valve 90 can be easily selected by operating the operating section 40 from the outside.

また、第二液圧シリンダ8の容積は、第一液圧シリンダ7の容積よりも大きい。 Further, the volume of the second hydraulic cylinder 8 is larger than the volume of the first hydraulic cylinder 7.

この構成では、第一液圧シリンダ7は、第二液圧シリンダ8よりも伸縮しやすい。使用者の歩行動作においては、支持部材2は足部材4よりも回動量が大きいため、このような構成とすることで、支持部材2が回動しやすくなり、使用者が自然な歩行動作をとることができる。 In this configuration, the first hydraulic cylinder 7 expands and contracts more easily than the second hydraulic cylinder 8. During the user's walking motion, the support member 2 rotates more than the foot member 4, so this configuration makes it easier for the support member 2 to rotate and allows the user to perform natural walking motions. You can take it.

また、下腿部材3は、支持部材2と連結され第一シリンダ室71が形成される第一部材としての第一フレーム31と、足部材4と連結され第二シリンダ室81が形成される第二部材としての第二フレーム32と、第一フレーム31と第二フレーム32との間に設けられ連通路55,56が形成されて下腿部材3の長さを調整可能な長さ調整部材としてのスペーサー33と、を有する。 The lower leg member 3 also includes a first frame 31 as a first member connected to the support member 2 to form a first cylinder chamber 71, and a second frame 31 as a first member connected to the foot member 4 to form a second cylinder chamber 81. A second frame 32 as a member, and a spacer as a length adjusting member that is provided between the first frame 31 and the second frame 32 and has communication paths 55 and 56 formed therein so that the length of the lower leg member 3 can be adjusted. 33.

この構成では、スペーサー33には、連通路55,56のみが設けられ、他のシリンダ室等は設けられないため、上下方向の長さを容易に調整することができる。これにより、使用者の左右の脚の長さを合わせることができる。 In this configuration, the spacer 33 is provided with only the communication passages 55 and 56 and is not provided with other cylinder chambers, so that the length in the vertical direction can be easily adjusted. This allows the lengths of the user's left and right legs to be matched.

また、連通路は、切換弁90が設けられる第一連通路55と、タンク58から連通路に向かう液体の流れのみを許容する逆止弁95が設けられる第二連通路56と、を有し、タンク58は、下方の底部において、切換弁90を介して第一連通路55と連通するとともに逆止弁95を介して第二連通路56と連通する。 Further, the communication passage includes a first communication passage 55 in which a switching valve 90 is provided, and a second communication passage 56 in which a check valve 95 that allows only the flow of liquid from the tank 58 toward the communication passage is provided. , the tank 58 communicates with the first communicating passage 55 via the switching valve 90 and with the second communicating passage 56 via the check valve 95 at the lower bottom.

この構成では、切換弁90が絞りを通じて第一連通路55とタンク58との間の液体の流れを許容する構成であっても、第二連通路56及び逆止弁95が設けられることにより、速やかにタンク58から第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に液体が供給される。これにより、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81が負圧になることが防止される。さらに、タンク58が下方の底部において第一連通路55及び第二連通路56と連通するため、第一シリンダ室71及び第二シリンダ室81に供給される液体に気体が混ざってしまうことが防止される。 In this configuration, even if the switching valve 90 is configured to allow the flow of liquid between the first communication passage 55 and the tank 58 through the throttle, by providing the second communication passage 56 and the check valve 95, Liquid is quickly supplied from the tank 58 to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81. This prevents the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81 from becoming negative pressures. Furthermore, since the tank 58 communicates with the first communication passage 55 and the second communication passage 56 at the lower bottom, gas is prevented from being mixed with the liquid supplied to the first cylinder chamber 71 and the second cylinder chamber 81. be done.

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 merely show a part of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. do not have.

例えば、第一液圧シリンダ7の第一リンク72が支持部材2における第一回動軸51よりも前方に設けられ、第二液圧シリンダ8の第二リンク82が足部材4における第二回動軸61よりも後方に設けられてもよい。この場合では、下腿部材3が屈曲方向に回動すると第一液圧シリンダ7が伸長し、下腿部材3が伸展方向に回動すると第一液圧シリンダ7が収縮する。また、第二液圧シリンダ8が伸長すると足部材4が背屈方向に回動し、第二液圧シリンダ8が収縮すると足部材4が底屈方向に回動する。 For example, the first link 72 of the first hydraulic cylinder 7 is provided in front of the first rotation axis 51 in the support member 2, and the second link 82 of the second hydraulic cylinder 8 is provided in the second rotation axis in the foot member 4. It may be provided at the rear of the moving shaft 61. In this case, when the crus member 3 rotates in the bending direction, the first hydraulic cylinder 7 extends, and when the crus member 3 rotates in the extending direction, the first hydraulic cylinder 7 contracts. Furthermore, when the second hydraulic cylinder 8 extends, the foot member 4 rotates in the dorsiflexion direction, and when the second hydraulic cylinder 8 contracts, the foot member 4 rotates in the plantarflexion direction.

また、動作補助装置は、液圧義足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 motion assist device is not limited to the hydraulic prosthetic leg 1, but may be a power assist device used by users with weak leg strength, such as disabled people and elderly people. The power assist device may be used by a healthy person to reduce the load of walking motion. In this case, the support member 2 is provided along the user's thigh and attached to the thigh from the outside, and the lower leg member 3 is provided along the user's lower leg and 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. Thereby, the user's walking movement can be assisted with natural movements.

また、本実施形態の油圧回路100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 circuit 100 of the present embodiment can be applied to a power assist device that assists the user's arm movements instead of assisting the user's walking movements. In this case, a member corresponding to the support member 2 is provided along the user's upper arm and attached to the upper arm from the outside, and a member corresponding to the lower leg member 3 is provided along the user's forearm. A member corresponding to the leg member 4 is provided along the user's hand and is attached to the user's hand from the outside.

1・・・油圧義足(動作補助装置)、2・・・支持部材、3・・・下腿部材、4・・・足部材、7・・・第一油圧シリンダ(第一液圧シリンダ)、8・・・第二油圧シリンダ(第二液圧シリンダ)、31・・・第一部材(第一フレーム)、32・・・第二部材(第二フレーム)、33・・・スペーサー(長さ調整部材)、40・・・操作部、55・・・第一連通路(連通路)、56・・・第二連通路(連通路)、58・・・タンク、71・・・第一シリンダ室、71a・・・第一圧力室、72・・・第一リンク、73・・・第一ピストン、81・・・第二シリンダ室、81a・・・第二圧力室、82・・・第二リンク、83・・・第二ピストン、90・・・切換弁、90A・・・遮断位置、90B・・・連通位置、90C・・・第一絞り位置(絞り位置)、90D・・・第二絞り位置(絞り位置)、90E・・・第三絞り位置(絞り位置)、92・・・ポペット(弁体)、92g・・・第一絞り部(絞り部),92h・・・第二絞り部(絞り部),92i・・・第三絞り部(絞り部)、95・・・逆止弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Hydraulic prosthetic leg (movement auxiliary device), 2...Support member, 3...Lower leg member, 4...Foot member, 7...First hydraulic cylinder (first hydraulic cylinder), 8 ...Second hydraulic cylinder (second hydraulic cylinder), 31...First member (first frame), 32...Second member (second frame), 33...Spacer (length adjustment 40... Operating unit, 55... First communicating passage (communicating passage), 56... Second communicating passage (communicating passage), 58... Tank, 71... First cylinder chamber , 71a... first pressure chamber, 72... first link, 73... first piston, 81... second cylinder chamber, 81a... second pressure chamber, 82... second Link, 83... Second piston, 90... Switching valve, 90A... Blocking position, 90B... Communication position, 90C... First throttle position (throttle position), 90D... Second Throttle position (throttle position), 90E...Third throttle position (throttle position), 92...Poppet (valve body), 92g...First throttle part (throttle part), 92h...Second throttle part (throttle part), 92i...Third throttle part (throttle part), 95...Check valve

Claims (8)

使用者の大腿部に取り付けられる支持部材が回動自在に連結されるとともに、地面に着地する足部材が回動自在に連結される下腿部材と、
前記下腿部材に対して前記支持部材が回動すると伸縮する第一液圧シリンダと、
前記足部材を回動させる第二液圧シリンダと、を備え、
前記第一液圧シリンダは、前記下腿部材内に形成される第一シリンダ室を有し、
前記第二液圧シリンダは、前記下腿部材内に形成される第二シリンダ室を有し、
前記下腿部材内には、前記第一シリンダ室と前記第二シリンダ室とを連通する連通路が形成されることを特徴とする動作補助装置。
a lower leg member to which a support member attached to the user's thigh is rotatably connected, and a leg member that lands on the ground is rotatably connected;
a first hydraulic cylinder that expands and contracts when the support member rotates with respect to the lower leg member;
a second hydraulic cylinder that rotates the foot member;
The first hydraulic cylinder has a first cylinder chamber formed within the lower leg member,
The second hydraulic cylinder has a second cylinder chamber formed within the lower leg member,
A movement assisting device characterized in that a communication path is formed in the lower leg member to communicate the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.
請求項1に記載の動作補助装置であって、
前記第一液圧シリンダは、
前記第一シリンダ室内に摺動自在に挿入される第一ピストンと、
前記第一ピストンと前記支持部材とに回動自在に連結される第一リンクと、
前記第一ピストンにより前記第一シリンダ室内に区画され前記第一液圧シリンダが収縮するときに液体が排出される第一圧力室と、をさらに有し、
前記第二液圧シリンダは、
前記第二シリンダ室内に摺動自在に挿入される第二ピストンと、
前記第二ピストンと前記足部材とに回動自在に連結される第二リンクと、
前記第二ピストンにより前記第二シリンダ室内に区画され前記第二液圧シリンダが収縮するときに液体が排出される第二圧力室と、をさらに有し、
前記連通路は、前記第一圧力室と前記第二圧力室とを連通することを特徴とする動作補助装置。
The movement assisting device according to claim 1,
The first hydraulic cylinder is
a first piston slidably inserted into the first cylinder chamber;
a first link rotatably connected to the first piston and the support member;
further comprising a first pressure chamber defined within the first cylinder chamber by the first piston and into which liquid is discharged when the first hydraulic cylinder contracts;
The second hydraulic cylinder is
a second piston slidably inserted into the second cylinder chamber;
a second link rotatably connected to the second piston and the foot member;
further comprising a second pressure chamber defined within the second cylinder chamber by the second piston and into which liquid is discharged when the second hydraulic cylinder contracts;
The movement auxiliary device is characterized in that the communication passage communicates the first pressure chamber and the second pressure chamber.
請求項1または2に記載の動作補助装置であって、
前記下腿部材内には、前記第一シリンダ室及び前記第二シリンダ室に給排される液体が貯留される空間であるタンクが形成され、
前記タンクは、下方の底部において前記連通路と連通することを特徴とする動作補助装置。
The movement assisting device according to claim 1 or 2,
A tank is formed in the lower leg member and is a space in which liquid to be supplied and discharged to and from the first cylinder chamber and the second cylinder chamber is stored,
The operation auxiliary device is characterized in that the tank communicates with the communication path at a lower bottom portion.
請求項3に記載の動作補助装置であって、
前記連通路に設けられ前記連通路と前記タンクとの間の液体の流れを切り換える切換弁をさらに備え、
前記切換弁は、前記連通路から前記タンクに向かう液体の流れを遮断する遮断位置と、前記連通路から前記タンクに向かう液体の流れを許容する連通位置と、を有し、
前記連通位置は、液体の絞り量が互いに異なる複数の絞り位置からなり、
前記切換弁には、前記複数の絞り位置に対応する複数の絞り部が軸方向に連続して形成される弁体が設けられることを特徴とする動作補助装置。
The movement assisting device according to claim 3,
Further comprising a switching valve provided in the communication path to switch the flow of liquid between the communication path and the tank,
The switching valve has a blocking position that blocks the flow of liquid from the communication path toward the tank, and a communication position that allows the flow of liquid from the communication path toward the tank,
The communication position includes a plurality of aperture positions each having a different amount of liquid aqueous;
The operation auxiliary device is characterized in that the switching valve is provided with a valve body in which a plurality of throttle portions corresponding to the plurality of throttle positions are continuously formed in the axial direction.
請求項4に記載の動作補助装置であって、
外部から操作可能な操作部をさらに備え、
前記切換弁の前記絞り位置は、前記操作部の操作により選択されることを特徴とする動作補助装置。
The movement assisting device according to claim 4,
It is further equipped with an operation section that can be operated from the outside.
The operation auxiliary device is characterized in that the throttle position of the switching valve is selected by operating the operating section.
請求項1または2に記載の動作補助装置であって、
前記第二液圧シリンダの容積は、前記第一液圧シリンダの容積よりも大きいことを特徴とする動作補助装置。
The movement assisting device according to claim 1 or 2,
The motion assisting device, wherein a volume of the second hydraulic cylinder is larger than a volume of the first hydraulic cylinder.
請求項1または2に記載の動作補助装置であって、
前記下腿部材は、前記支持部材と連結され前記第一シリンダ室が形成される第一部材と、前記足部材と連結され前記第二シリンダ室が形成される第二部材と、前記第一部材と前記第二部材との間に設けられ前記連通路が形成されて前記下腿部材の長さを調整可能な長さ調整部材と、を有することを特徴とする動作補助装置。
The movement assisting device according to claim 1 or 2,
The lower leg member includes a first member connected to the support member to form the first cylinder chamber, a second member connected to the leg member to form the second cylinder chamber, and the first member. A motion auxiliary device comprising: a length adjustment member provided between the second member and the communication path so as to be able to adjust the length of the lower leg member.
請求項4に記載の動作補助装置であって、
前記連通路は、前記切換弁が設けられる第一連通路と、前記タンクから前記連通路に向かう液体の流れのみを許容する逆止弁が設けられる第二連通路と、を有し、
前記タンクは、下方の底部において、前記切換弁を介して前記第一連通路と連通するとともに前記逆止弁を介して前記第二連通路と連通することを特徴とする動作補助装置。
The movement assisting device according to claim 4,
The communication passage has a first communication passage in which the switching valve is provided, and a second communication passage in which a check valve is provided that allows only the flow of liquid from the tank toward the communication passage,
The operation auxiliary device is characterized in that the tank communicates with the first communication passage through the switching valve and with the second communication passage through the check valve at a lower bottom portion.
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