JP3729283B2 - Swing leg phase control method and air cylinder device for artificial leg - Google Patents

Swing leg phase control method and air cylinder device for artificial leg Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ひざの屈曲および伸展を伴う義足、特に大腿義足の動きをコントロールする技術、より詳しくは、歩行時に義足が床等の表面から離れる遊脚相でのコントロール方法であり、ひざの伸展の最終段階におけるクッション力を有効に得るための技術に関する。
【0002】
【発明の背景】
義足を着用する者にとって、自然な歩行が夢である。その自然な歩行には、ひざの屈曲および伸展、さらには歩行速度の変化が伴う。したがって、自然な歩行を求める場合、ひざの屈曲および伸展を伴う義足が要望されるところである。
そうした要望に応える義足、たとえば大腿が切断され、ひざのない人のための大腿義足には、ひざの後部にシリンダ装置が備えられている。そのシリンダ装置は、ひざの屈曲時にはシリンダ長が小となる縮小行程となり、ひざの伸展時にはシリンダ長が大となる伸展行程となる。
シリンダ装置はひざの屈曲および伸展を可能にするが、自然な歩行には、そのほか次のような機能が大切である。
1 ひざの屈曲時における抵抗力:その抵抗力によって、ひざをゆるやかに屈曲させることができる。
2 最大に屈曲した後における反発力:その反発力によって、下腿部を前方に振り出す加速作用を与える。
3 伸展の最終段階におけるクッション力:そのクッション力あるいは減速作用によって、接地を円滑にし、しかも、大腿部と下腿部とが強く接触することを防ぐ。
【0003】
【ひざの屈曲、伸展をする第1の先行技術】
第1の先行技術は、特公昭52−47638号の公告公報に記載の技術である。図10がそこで用いるエアシリンダ装置の概略を示している。エアシリンダ装置1010には、ピストン1020の内部に逆止弁1030、また、ロッド1040の中にニードル弁1050がそれぞれある。ニードル弁1050は、ひざが屈曲するとき、ボトム側の第1室1061からヘッド側の第2室1062に流れるエアに流動抵抗を与えることによって、前記1の機能を果たす。また、逆止弁1030は、ひざの屈曲の結果、ボトム側の第1室1061のエアを圧縮するようにし、前記2の機能を生じることになる。さらに、エアシリンダ装置1010には、ロッド1040にロッド大径部1042、シリンダ本体1070のヘッド側に内孔1080がそれぞれあり、ひざの伸展の最終段階において、ロッド大径部1042が内孔1080の中に入り込み、内孔1080の中にエアを封じ込める。封じ込められたエアは、前記3の機能を生じる。そうした第1の先行技術では、ニードル弁1050の弁開度を外部から調整するものであるから、歩行速度に対応した制御ができない。
【0004】
【ひざの屈曲、伸展をする第2の先行技術】
第2の先行技術は、特開平5−228168号の公開公報に記載の技術であり、本出願人の提案に関するものである。図11のAがそこで用いるエアシリンダ装置の概略を示している。エアシリンダ装置2010にも、ピストン2020の内部に逆止弁2030、また、ロッド2040の中にニードル弁2050がある点、さらに、ひざの伸展の最終段階において、ロッド大径部2042がシリンダ本体2070のヘッド側の内孔2080の中に入り込む点については、第1の先行技術と同様である。しかし、第2の先行技術では、ロッド2040の端にモータ等を含む弁開度調整手段2300があり、その調整手段2300によって、歩行中、その歩行速度に応じてニードル弁2050の弁開度を自動的に調整することができる。また、第2の先行技術では、そうした可変の弁2050に加えて、いわば前記第1の先行技術における固定のニードル弁1050と同様の固定の絞り2090がある。絞り2090は、シリンダ本体2070のヘッドの部分にあり、一方の開口が内孔2080に臨み、他方の開口がヘッド側の第2室2062に臨む流路途中に位置する。それによって、ひざの伸展の最終段階において、ロッド大径部2042が内孔2080の中に入り込むとき、ピストン2020に隣り合うロッド大径部2042周りの室をクッション室として機能させることができる。したがって、第2の先行技術によれば、図11のBに示すように、可変のニードル弁2050によって歩行速度に応じた反発力を得ることができ、しかもまた、固定の絞り2090によってクッション力をも得ることができる。このクッション力は固定されるため、歩行速度に応じた適正な値をとることはできない。その結果、特に、歩行速度が大きいとき(つまり、弁開度が小さいとき)ほど、反発力とクッション力との間の差が大きくなり、ひざが伸びきるときの衝撃が大きくなることが分かる。
【0005】
【発明の目的】
この発明は、以上に述べた先行技術をいろいろ検討し、そこに見られる技術的な課題を考慮し、自然な歩行に必要な前記した3つの機能をより有効に得ることができるようにした技術を提供することを目的とする。
特に、この発明は、反発力だけでなく、クッション力をも歩行速度に応じた適正な特性とすることができるコントロール技術を提供することを目的とする。
また、この発明は、歩行速度に応じた反発力およびクッション力をもつにもかかわらず、義足を大型化することなく、スリム化することができる義足用エアシリンダ装置を提供することをも目的とする。
【0006】
【発明が求めるコントロール特性】
この発明では、図1に示すように、反発力だけでなく、クッション力をも歩行速度に応じて変化させる特性を実現する。すなわち、歩行速度が大きい(つまり、弁開度が小さい)ほど大きな反発力が必要となるが、この発明では、クッション力の方についても、その反発力の特性曲線rに対応するような特性曲線dを達成する。連続的な歩行を可能にするには、同じ弁開度あるいは歩行速度において、反発力がクッション力よりも少し大きくなるように設定することが必要である。反発力とクッション力との大きさの差は、義足を装着する人によって個人差がある。したがって、その個人差に応じた調整をするための手段を義足に設けることが好ましい。その手段としては、弁開度をコントロールするコントロール部に盛り込むこともできるし、ねじのねじ込みの程度により弁開度を予め規定する機械的な調整機構を設けるようにしても良い。なお、図1の特性曲線を連続的な曲線で示しているが、階段状に変化する曲線でも良い。
【0007】
【発明の具体的な内容】
この発明は、ひざの屈曲、伸展に応じてストロークする複動型のエアシリンダ装置を用いることを前提とする。そのエアシリンダ装置のピストンは、筒型のシリンダ本体の内部に、ボトム側の第1室と、ヘッド側の第2室とを区画する。この発明は、そうした第1室と第2室との間のエアの流れをコントロールすることによって、より自然な歩行に近づける技術である。
この発明では、エアシリンダ装置の内部にあって、ひざの屈曲時に、その屈曲に対し抵抗力を生じる可変絞り弁を、ひざの伸展の際のクッション力を得るためにも用いる点に基本的な特徴をもつ。すなわち、この発明では、前記可変絞り弁を伸展行程中ひざが完全に伸展する前の所定段階に達した後、伸展に対しクッション力を生じさせるのである。
図2は、この発明の好適な実施形態の一つを示すものであり、ボトム側の第1室61と、ヘッド側の第2室62との間を連絡する流路および弁の配置を示している。図2のAはひざの伸展を始める当初(つまり、ひざが屈曲した状態)から伸展の所定段階までの配置、図2のBはひざの伸展が進み、完全に伸展する前の所定段階における配置である。図2に示すように、第1室61と第2室62との間には、第1および第2の2つの流路110と210とが、並列に接続されている。第1の流路110には、第2室62から第1室61へ向かう流れを許す逆止弁30がある。また、第2の流路210には、歩行速度に応じて弁開度を調整可能な可変絞り弁50がある。そして、ひざが完全に伸展する伸展の最終段階においては、図2のBのように、第1の流路110の逆止弁30に対し、固定絞り90を直列に接続するようになっている。
【0008】
伸展の最終段階において、固定絞り90を含む流路を付加する手段としては、ピストンのストロークに応じて、第1の流路110に対し、固定絞り90を含む付加流路が接続されるように切り換える方法を適用することができる。たとえば、前記した先行技術と同様、シリンダ本体のヘッド側の内孔にロッド大径部が入り込むようにすることによって、図2のAからBの状態へと切り換えるようにすることができる。
【0009】
ひざの伸展が進行するとき、エアはヘッド側の第2室62からボトム側の第1室61へと流れるが、この発明では、第2室62−第1室61間に並列な第1の流路110および第2の流路210があるため、エアの流れは速く、ピストンはスムーズに摺動する。そのため、ひざの伸展の動作は迅速であり、前記した2の下腿部を振り出す作用を有効に行うことができる。また、伸展の最終段階では、可変絞り弁50と固定絞り90との両方が、ピストンの摺動を鈍らせ、ひざの伸展にクッション力を働かせる。そのため、充分なクッション力を得ることができる。この場合、第2の流路210に可変絞り弁50と直列にリストリクタを配置するのが好ましい。リストリクタは、第1室61から第2室62へと流れるエアを制限することなく、第2室62から第1室61へと流れようとするエアの流れのみを制限する。したがって、リストリクタは、弁開度が小さいとき、伸展の最終段階においてより適切なクッション力、別にいうと、義足の装着者により適合したクッション力を生じさせる。したがって、より簡便化した形態として、リストリクタを設けることによって、固定絞り90を省略するようにすることもできる。
また、そうした伸展に対するクッション力を得るとき、可変絞り弁50によるクッション力を主とし、固定絞り90によって、義足の使用者に応じる個人差をなくすようにクッション力を調整するようにするのが良い。それによって、同じ義足を個人差のある多数の人に適用することができ、義足の汎用性を拡げ、そのコスト低減を図ることもできる。
【0010】
さらに、ひざの屈曲および伸展を伴う義足自体をスリム化するためには、シリンダ本体から外に伸びるロッド側を上方に配置し、シリンダ本体のボトム側を下方に配置するのが好ましい。そうした配置を実現するため、この発明の好適な実施例では、第2の流路210をシリンダ本体の中に設け、しかも、第2の流路210の途中、シリンダ本体のボトム側に可変絞り弁50を設けるようにする。
【0011】
【実施例】
(大腿義足への適用)
この発明は、ひざの屈曲および伸展を伴う義足に適用することができ、その代表が大腿義足である。
図3が大腿義足の全体的な構成を示す図であり、図4がひざの部分を中心とした組立て詳細図である。
大腿義足500は、大腿部に対応するプラスチック製のソケット520と、そのソケット520の下端に回転可能に支持され、下腿部に相当するアルミニューム、カーボンファイヤー等からなるフレーム540と、そのフレームの下端に支持された足部560とを備えている。そして、大腿義足500には、ひざの屈曲、伸展をするためのエアシリンダ装置10がある。エアシリンダ装置10は、ソケット520とフレーム540とのピン結合による支持点530の近くに上部支持点550、フレーム540の長手方向中頃に下部支持点570を備える。それによって、エアシリンダ装置10は、ひざの屈曲時にシリンダ長が小となる縮小行程となり、ひざの伸展時にシリンダ長が大となる伸展行程となる。ここで、シリンダ長とは、エアシリンダ装置10の上部支持点550と下部支持点570との間の長さをいう。各支持点に注目するならば、上部支持点550は、シリンダ本体70から外に伸びたロッド40の先端のロッドヘッドにあり、また、下部支持点570は、シリンダ本体70のボトム側のトラニオンピンの部分である。なお、大腿義足500のひざの部分には、近接スイッチを含む歩行速度検知機構580や、支持点530の周りに配置されたひざブレーキ機構590がある。
【0012】
(第1実施例)
図5および図6が第1実施例のエアシリンダ装置10を示し、図5がひざの屈曲時における状態、図6がひざの伸展の最終段階における状態に対応する。
エアシリンダ装置10は、アルミニューム合金あるいは合成樹脂からなる筒型のシリンダ本体70を備える。シリンダ本体70は、内部の径が一様なシリンダチューブ72と、シリンダチューブ72の各端部に位置するカバー74,76とを含む。ロッド40が貫通するロッドカバー74には、ロッド40を案内する小径孔82のほか、小径孔82とシリンダチューブ72の内径との中間の径をもつ内孔80がある。また、シリンダ本体70のボトム側のカバー76には、肉厚な部分762があり、その肉厚な部分762はシリンダチューブ72の軸心から径方向外側に偏ったところに位置している。そして、その肉厚な部分762に端を発し、シリンダチューブ72の内部を通り、ロッドカバー74近くの内周に開口する流路(第2の流路)210がある。肉厚な部分762は、可変絞り弁50を内蔵するための部分であり、それが偏った位置にあるのは、弁をコントロールするコントロール部320を配置するためである。
【0013】
可変絞り弁50は、ステンレス鋼からなるポペット型の弁体52と、その弁体52を開弁方向に付勢する弁バネ54とを含む。弁体52は、弁バネ54の力を受けてステッピングモータからなる駆動モータ340の軸342の端部に当たっている。駆動モータ340は、その内部に回転運動−直進運動に変換するためのねじ機構を備え、そのねじ機構によって軸342を軸心方向前後に移動させる。したがって、駆動モータ340の軸342が、弁体52を前後動させることができ、それによって可変絞り弁50の弁開度を調整することができる。コントロール部320は、半導体チップ等を含む電子ユニットからなり、歩行速度に応じたコントロール信号を生じ、そのコントロール信号を駆動モータ340に出力し、可変絞り弁50の弁開度を適切に調整する。
【0014】
一方、シリンダ本体70のシリンダチューブ72の中には、合成樹脂からなるピストン20が軸心方向に移動可能にはまり合っている。ピストン20は、その外周にピストンリング22を保持し、それによって、その前後に2つの室を区画している。肉厚な部分762のあるボトム側の室が第1の室61であり、ロッドカバー74側の室が第2の室62である。ここで、ピストン20がシリンダチューブ72の内部を摺動するとき、ピストン20によって第2の流路210の両端の開口211,212が閉じられないようになっていることに注意されたい。すなわち、可変絞り弁50の弁体52が臨む開口211は、シリンダ本体70のボトム部の壁面に設けたリング形状の突部721によって、また、ロッドカバー74に近接する部分の開口212は、テーパ面722に位置することによって、それぞれ常に開口している。
【0015】
また、そうしたピストン20にはピストンロッド40が一体化しており、ロッド40はロッドカバー74を貫きシリンダ本体70の外に出ている。その外に位置するロッド40のロッドヘッド45の部分がエアシリンダ装置10の上部支持点550に対応する。ロッド40には、ピストン20に隣り合う部分にロッド大径部42があり、その大径部42の径はロッドカバー74の内周の内孔80の径にほぼ適合している。しかも、内孔80の開口の部分および小径孔82の部分に、それぞれリップ型のシールリング83,85がある。そのため、図6に示すように、ひざの伸展の最終段階において、ロッド大径部42が内孔80の中に入り込むと、その内孔80に第3室63を区画することになる。
【0016】
さて、ピストン20およびロッド大径部42の部分に注目されたい。ピストン20の一面の一方の開口111に端を発し、ピストン20およびロッド大径部4を貫通し、ロッド40の小径部の他方の開口112にまで達する流路(第1の流路)110がある。その第1の流路110には、その途中に逆止弁30がある。逆止弁30は、ボール弁体32と、ボール弁体32を弁座に向けて閉弁方向に付勢する弁バネ34と、弁バネ34を支持する支持リング36とからなる。そのような逆止弁30は、ひざの伸展が最終段階に達するまでは、第2室62から第1の流路110を通して第1室61へとエアを流し、ひざをスムーズに伸展させる。しかも、その伸展時、その第1の流路110に並列接続された第2の流路210もあるため、第2室62から第1室61へのエアの流れはよりスムーズに流れる。しかし、ひざが完全に伸展する手前において、図6に示すように、ロッド大径部42がロッドカバー74の内孔80に内孔80をシールするよう入り込むと、ロッド大径部42は、内孔80の中に第3室63を区画し、しかもまた、ロッド大径部42周りにクッション室65を区画する。
【0017】
この発明では、ひざが完全に伸展する手前の所定段階に、第1の流路110の逆止弁30に対し、固定絞り90を直列に接続するように構成している。固定絞り90は、ねじ込み式のニードル弁からなり、ねじ込みの程度により、弁開度を設定することができる。したがって、固定絞り90については、個人差をも考慮し、義足を使用する前に予め調整し、弁開度を設定することになろう。ロッドカバー74の中に、一方の開口312が第3室63を通して第1の流路110に連絡し、しかも、その他方の開口311が第2室62(つまりは、クッション室65)に連絡する付加的な流路310を形成し、その流路310の途中に固定絞り90を配置するようにする。エアシリンダ装置10によれば、付加的な流路310の他方の開口311だけでなく、第2の流路210の開口212もクッション室65に開くようにしているため、固定絞り90に基づくクッション作用だけでなく、可変絞り弁50に基づくクッション作用をも得ることができる。
【0018】
(第2実施例)
図7に示すエアシリンダ装置710では、第1実施例におけるエアシリンダ装置10を一部変更し、クッション力の特性をさらに向上させている。第2実施例に関係するエアシリンダ装置710には、第2の流路210中、可変絞り弁50に直列にリストリクタ400を設けている。図8のAは、そのリストリクタ400の部分を拡大して示す部分図である。その図8のAから分かるように、リストリクタ400は、片持ち支持したゴム板410を主体とし、そのゴム板410には小さな貫通孔420がある。したがって、リストリクタ400は、図8のBに等価回路を示すように、貫通孔420による絞りと、ゴム板410による逆止弁(第1室61から第2室62への流れを許す逆止弁)とが並列に接続された回路を構成する。別にいうと、リストリクタ400は、第2室62から第1室61へ向かう流れのみを制限する。リストリクタ400は、歩行速度が大きいときに、クッション力をより大きくし、より理想に近いクッション力の特性を実現する。
【0019】
(第3実施例)
図9に示すエアシリンダ装置910では、ピストン20およびロッド40の内部に、第1および第2の流路110,210を設けるようにしている。また、第1および第2の実施例の各エアシリンダ装置10,710とは異なり、コントローラ部320およびモータ340からなる弁開度調整手段300をロッド40の外側端部に配置している。しかし、ひざの伸展が最終段階に達した時点における流路構成は前記した第2実施例の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が求めるコントロール特性を示す図である。
【図2】流路および弁の配置を示す図である。
【図3】大腿義足の全体的な構成を示す図である。
【図4】ひざの部分を中心とした組立て詳細図である。
【図5】エアシリンダ装置の第1実施例を示す断面図であり、ひざの屈曲時における状態を示している。
【図6】図5の第1実施例の別の状態を示す断面図である。
【図7】エアシリンダ装置の第2実施例を示す断面図である。
【図8】図7の第2実施例のリストリクタの部分を説明するための図である。
【図9】エアシリンダ装置の第3実施例を示す断面図である。
【図10】第1の先行技術を説明するための図である。
【図11】第2の先行技術を説明するための図である。
【符号の説明】
10,710,910 エアシリンダ装置
20 ピストン
30 逆止弁
40 ロッド
42 ロッド大径部
50 可変絞り弁
61 第1室
62 第2室
63 第3室
65 クッション室
70 シリンダ本体
80 内孔
90 固定絞り
110 第1の流路
210 第2の流路
310 付加的な流路
400 リストリクタ
500 大腿義足
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for controlling the movement of a prosthetic leg with flexion and extension of the knee, particularly a femoral prosthesis, and more specifically, a control method in the swing leg phase in which the prosthetic leg is separated from the surface such as the floor during walking. The present invention relates to a technique for effectively obtaining a cushioning force in the final stage.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Natural walking is a dream for those who wear prosthetic legs. The natural gait is accompanied by knee flexion and extension, as well as changes in walking speed. Therefore, when a natural walk is desired, a prosthetic leg with knee flexion and extension is desired.
A prosthetic leg that meets such demands, for example, a thigh prosthesis for a person without a knee, is provided with a cylinder device at the back of the knee. The cylinder device has a reduction stroke in which the cylinder length is reduced when the knee is bent, and an extension stroke in which the cylinder length is increased when the knee is extended.
The cylinder device enables flexion and extension of the knee, but the following functions are also important for natural walking.
1 Resistance at the time of bending of the knee: The knee can be bent gently by the resistance.
2 Repulsive force after bending to the maximum: The repulsive force gives an acceleration action to swing the lower leg forward.
3 Cushioning force at the final stage of extension: The cushioning force or deceleration action makes the grounding smooth and prevents the thigh and crus from coming into strong contact.
[0003]
[First prior art for knee flexion and extension]
The first prior art is a technique described in Japanese Patent Publication No. 52-47638. FIG. 10 shows an outline of an air cylinder device used there. The air cylinder device 1010 includes a check valve 1030 inside the piston 1020 and a needle valve 1050 inside the rod 1040. When the knee bends, the needle valve 1050 performs the above-mentioned function 1 by applying flow resistance to the air flowing from the first chamber 1061 on the bottom side to the second chamber 1062 on the head side. Further, the check valve 1030 compresses the air in the first chamber 1061 on the bottom side as a result of the bending of the knee, and the above-mentioned function 2 is produced. Further, in the air cylinder device 1010, the rod 1040 has a rod large-diameter portion 1042 and an inner hole 1080 on the head side of the cylinder body 1070, and the rod large-diameter portion 1042 is formed in the inner hole 1080 at the final stage of knee extension. The air enters and the air is contained in the inner hole 1080. Contained air produces the above three functions. In such first prior art, since the valve opening of the needle valve 1050 is adjusted from the outside, control corresponding to the walking speed cannot be performed.
[0004]
[Second prior art for knee flexion and extension]
The second prior art is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-228168 and relates to the proposal of the present applicant. FIG. 11A shows an outline of an air cylinder device used there. The air cylinder device 2010 also includes a check valve 2030 in the piston 2020 and a needle valve 2050 in the rod 2040. Further, in the final stage of knee extension, the rod large-diameter portion 2042 has a cylinder main body 2070. The point of entering the inner hole 2080 on the head side is the same as in the first prior art. However, in the second prior art, there is a valve opening adjusting means 2300 including a motor or the like at the end of the rod 2040, and the adjusting means 2300 adjusts the valve opening of the needle valve 2050 according to the walking speed during walking. It can be adjusted automatically. In the second prior art, in addition to the variable valve 2050, there is a fixed throttle 2090 similar to the fixed needle valve 1050 in the first prior art. The throttle 2090 is located at the head portion of the cylinder body 2070, and one opening faces the inner hole 2080 and the other opening is positioned in the middle of the flow path facing the second chamber 2062 on the head side. Accordingly, when the rod large diameter portion 2042 enters the inner hole 2080 in the final stage of knee extension, the chamber around the rod large diameter portion 2042 adjacent to the piston 2020 can function as a cushion chamber. Therefore, according to the second prior art, as shown in FIG. 11B, a repulsive force corresponding to the walking speed can be obtained by the variable needle valve 2050 , and the cushioning force can be increased by the fixed throttle 2090 . Can also be obtained. Since this cushion force is fixed, an appropriate value corresponding to the walking speed cannot be taken. As a result, it can be seen that the difference between the repulsive force and the cushioning force increases, especially when the walking speed is high (that is, when the valve opening is small), and the impact when the knee is fully extended increases.
[0005]
OBJECT OF THE INVENTION
In the present invention, the prior art described above is studied in various ways, and the technical problems found therein are taken into consideration, and the above three functions necessary for natural walking can be obtained more effectively. The purpose is to provide.
In particular, an object of the present invention is to provide a control technique capable of setting not only the repulsive force but also the cushioning force to an appropriate characteristic according to the walking speed.
Another object of the present invention is to provide an air cylinder device for a prosthetic leg that can be slimmed down without increasing the size of the prosthetic leg despite having repulsive force and cushioning force according to walking speed. To do.
[0006]
[Control characteristics required by the invention]
In this invention, as shown in FIG. 1, the characteristic which changes not only a repulsive force but cushion force according to walking speed is implement | achieved. In other words, the larger the walking speed (that is, the smaller the valve opening degree), the larger the repulsive force is required. In the present invention, the cushioning force also has a characteristic curve corresponding to the characteristic curve r of the repulsive force. achieve d. In order to enable continuous walking, it is necessary to set the repulsive force to be slightly larger than the cushioning force at the same valve opening or walking speed. The difference in magnitude between the repulsive force and the cushioning force varies depending on the person who wears the prosthetic leg. Therefore, it is preferable to provide a means for adjusting according to the individual difference on the artificial leg. As the means, it can be incorporated in a control unit for controlling the valve opening degree, or a mechanical adjustment mechanism for predefining the valve opening degree depending on the degree of screwing of the screw may be provided. Although the characteristic curve in FIG. 1 is shown as a continuous curve, it may be a curve that changes stepwise.
[0007]
[Details of the invention]
The present invention is premised on the use of a double-acting air cylinder device that strokes in accordance with knee flexion and extension. The piston of the air cylinder device divides a first chamber on the bottom side and a second chamber on the head side inside the cylindrical cylinder body. The present invention is a technique for bringing a person closer to natural walking by controlling the air flow between the first chamber and the second chamber.
According to the present invention, a variable throttle valve, which is inside the air cylinder device and generates a resistance force when the knee is bent, is basically used in order to obtain a cushioning force when the knee is extended. Has characteristics. That is, according to the present invention, after the variable throttle valve reaches a predetermined stage before the knee is fully extended during the extension stroke, a cushioning force is generated for the extension.
FIG. 2 shows one of the preferred embodiments of the present invention, and shows the arrangement of flow paths and valves that communicate between the first chamber 61 on the bottom side and the second chamber 62 on the head side. ing. 2A is an arrangement from the beginning of knee extension (ie, when the knee is bent) to a predetermined stage of extension, and FIG. 2B is an arrangement at a predetermined stage before the knee is fully extended and fully extended. It is. As shown in FIG. 2, the first and second flow paths 110 and 210 are connected in parallel between the first chamber 61 and the second chamber 62. The first flow path 110 has a check valve 30 that allows a flow from the second chamber 62 toward the first chamber 61. The second flow path 210 includes a variable throttle valve 50 that can adjust the valve opening degree according to the walking speed. Then, in the final stage of extension where the knee is fully extended, a fixed throttle 90 is connected in series to the check valve 30 of the first flow path 110 as shown in FIG. 2B. .
[0008]
As a means for adding a flow path including the fixed throttle 90 at the final stage of extension, the additional flow path including the fixed throttle 90 is connected to the first flow path 110 according to the stroke of the piston. Switching methods can be applied. For example, as in the above-described prior art, the rod large-diameter portion enters the inner hole on the head side of the cylinder body, so that the state can be switched from A to B in FIG.
[0009]
When the knee extension proceeds, the air flows from the second chamber 62 on the head side to the first chamber 61 on the bottom side. In the present invention, the first chamber 61 is arranged in parallel between the second chamber 62 and the first chamber 61. Since there are the flow path 110 and the second flow path 210, the air flow is fast and the piston slides smoothly. Therefore, the knee extension operation is quick, and the above-described action of swinging out the two lower leg portions can be effectively performed. In the final stage of extension, both the variable throttle valve 50 and the fixed throttle 90 dull the sliding of the piston and exert a cushioning force on the extension of the knee. Therefore, sufficient cushioning force can be obtained. In this case, it is preferable to arrange a restrictor in the second flow path 210 in series with the variable throttle valve 50. The restrictor restricts only the flow of air that attempts to flow from the second chamber 62 to the first chamber 61 without restricting the air flowing from the first chamber 61 to the second chamber 62. Therefore, when the valve opening is small, the restrictor generates a more appropriate cushioning force at the final stage of extension, in other words, a cushioning force that is more suitable for the wearer of the artificial leg. Therefore, as a simpler form, the fixed diaphragm 90 can be omitted by providing a restrictor.
Further, when obtaining the cushioning force against such extension, the cushioning force by the variable throttle valve 50 is mainly used, and the cushioning force is preferably adjusted by the fixed throttle 90 so as to eliminate individual differences depending on the user of the artificial leg. . As a result, the same prosthetic leg can be applied to a large number of individuals with individual differences, and the versatility of the prosthetic leg can be expanded and its cost can be reduced.
[0010]
Furthermore, in order to slim the prosthetic leg itself with flexion and extension of the knee, it is preferable to arrange the rod side extending outward from the cylinder body upward and the bottom side of the cylinder body downward. In order to realize such an arrangement, in a preferred embodiment of the present invention, the second flow path 210 is provided in the cylinder body, and a variable throttle valve is provided in the middle of the second flow path 210 at the bottom side of the cylinder body. 50 is provided.
[0011]
【Example】
(Application to thigh prosthesis)
The present invention can be applied to a prosthesis with knee flexion and extension, and a representative example is a thigh prosthesis.
FIG. 3 is a diagram showing the overall configuration of the thigh prosthesis, and FIG. 4 is an assembly detail diagram centered on the knee.
The thigh prosthesis 500 includes a plastic socket 520 corresponding to the thigh, a frame 540 that is rotatably supported by the lower end of the socket 520 and is made of aluminum, carbon fire, or the like corresponding to the lower thigh, and the frame. And a foot portion 560 supported at the lower end of the foot. The thigh prosthesis 500 includes an air cylinder device 10 for bending and extending the knee. The air cylinder device 10 includes an upper support point 550 near a support point 530 formed by pin connection between the socket 520 and the frame 540 and a lower support point 570 in the middle of the frame 540 in the longitudinal direction. Accordingly, the air cylinder device 10 has a reduction stroke in which the cylinder length is reduced when the knee is bent, and an extension stroke in which the cylinder length is increased when the knee is extended. Here, the cylinder length refers to the length between the upper support point 550 and the lower support point 570 of the air cylinder device 10. If attention is paid to each support point, the upper support point 550 is on the rod head at the tip of the rod 40 extending outward from the cylinder body 70, and the lower support point 570 is a trunnion pin on the bottom side of the cylinder body 70. It is a part of. Note that the knee portion of the thigh prosthesis 500 includes a walking speed detection mechanism 580 including a proximity switch and a knee brake mechanism 590 disposed around a support point 530.
[0012]
(First embodiment)
5 and 6 show the air cylinder device 10 according to the first embodiment. FIG. 5 corresponds to the state when the knee is bent, and FIG. 6 corresponds to the state at the final stage of knee extension.
The air cylinder device 10 includes a cylindrical cylinder body 70 made of an aluminum alloy or synthetic resin. The cylinder body 70 includes a cylinder tube 72 having a uniform inner diameter, and covers 74 and 76 located at each end of the cylinder tube 72. The rod cover 74 through which the rod 40 penetrates has an inner hole 80 having an intermediate diameter between the small diameter hole 82 and the inner diameter of the cylinder tube 72 in addition to the small diameter hole 82 for guiding the rod 40. Further, the cover 76 on the bottom side of the cylinder main body 70 has a thick portion 762, and the thick portion 762 is located at a position offset radially outward from the axis of the cylinder tube 72. Then, there is a flow path (second flow path) 210 that starts from the thick portion 762, passes through the inside of the cylinder tube 72, and opens to the inner periphery near the rod cover 74. The thick part 762 is a part for incorporating the variable throttle valve 50, and the reason why it is in a biased position is to arrange the control unit 320 for controlling the valve.
[0013]
The variable throttle valve 50 includes a poppet type valve element 52 made of stainless steel and a valve spring 54 that urges the valve element 52 in the valve opening direction. The valve body 52 receives the force of the valve spring 54 and hits the end of the shaft 342 of the drive motor 340 formed of a stepping motor. The drive motor 340 includes a screw mechanism for converting the rotational motion into the linear motion therein, and moves the shaft 342 back and forth in the axial direction by the screw mechanism. Therefore, the shaft 342 of the drive motor 340 can move the valve body 52 back and forth, whereby the valve opening degree of the variable throttle valve 50 can be adjusted. The control unit 320 includes an electronic unit including a semiconductor chip and the like, generates a control signal corresponding to the walking speed, outputs the control signal to the drive motor 340, and appropriately adjusts the valve opening degree of the variable throttle valve 50.
[0014]
On the other hand, the piston 20 made of synthetic resin fits in the cylinder tube 72 of the cylinder body 70 so as to be movable in the axial direction. The piston 20 holds a piston ring 22 on its outer periphery, thereby defining two chambers at the front and rear thereof. The chamber on the bottom side with the thick portion 762 is the first chamber 61, and the chamber on the rod cover 74 side is the second chamber 62. Here, it should be noted that when the piston 20 slides inside the cylinder tube 72, the openings 211 and 212 at both ends of the second flow path 210 are not closed by the piston 20. That is, the opening 211 facing the valve body 52 of the variable throttle valve 50 is formed by a ring-shaped protrusion 721 provided on the wall surface of the bottom portion of the cylinder body 70, and the opening 212 near the rod cover 74 is tapered. By being located on the surface 722, each is always open.
[0015]
In addition, a piston rod 40 is integrated with the piston 20, and the rod 40 penetrates the rod cover 74 and comes out of the cylinder body 70. The portion of the rod head 45 of the rod 40 located outside thereof corresponds to the upper support point 550 of the air cylinder device 10. The rod 40 has a rod large-diameter portion 42 adjacent to the piston 20, and the diameter of the large-diameter portion 42 substantially matches the diameter of the inner hole 80 on the inner periphery of the rod cover 74. In addition, lip-shaped seal rings 83 and 85 are provided in the opening portion of the inner hole 80 and the small-diameter hole 82, respectively. Therefore, as shown in FIG. 6, when the rod large diameter portion 42 enters the inner hole 80 in the final stage of knee extension, the third chamber 63 is defined in the inner hole 80.
[0016]
Attention should be paid to the piston 20 and the rod large diameter portion 42. A flow path (first flow path) 110 that starts from one opening 111 on one surface of the piston 20, penetrates the piston 20 and the rod large diameter portion 4 and reaches the other opening 112 of the small diameter portion of the rod 40 is formed. is there. The first flow path 110 has a check valve 30 in the middle thereof. The check valve 30 includes a ball valve body 32, a valve spring 34 that urges the ball valve body 32 toward the valve seat in the valve closing direction, and a support ring 36 that supports the valve spring 34. Such a check valve 30 allows air to flow from the second chamber 62 through the first flow path 110 to the first chamber 61 until the knee extension reaches the final stage, thereby causing the knee to extend smoothly. Moreover, since there is also the second flow path 210 connected in parallel to the first flow path 110 during the extension, the air flow from the second chamber 62 to the first chamber 61 flows more smoothly. However, when the rod large diameter portion 42 enters the inner hole 80 of the rod cover 74 so as to seal the inner hole 80, as shown in FIG. A third chamber 63 is defined in the hole 80, and a cushion chamber 65 is defined around the rod large diameter portion 42.
[0017]
In the present invention, the fixed throttle 90 is connected in series to the check valve 30 of the first flow path 110 at a predetermined stage before the knee is fully extended. The fixed throttle 90 is a screw-type needle valve, and the valve opening degree can be set according to the degree of screwing. Therefore, the fixed throttle 90 will be adjusted in advance and set the valve opening before using the artificial leg in consideration of individual differences. In the rod cover 74, one opening 312 communicates with the first flow path 110 through the third chamber 63, and the other opening 311 communicates with the second chamber 62 (that is, the cushion chamber 65). An additional flow path 310 is formed, and the fixed throttle 90 is arranged in the middle of the flow path 310. According to the air cylinder device 10, not only the other opening 311 of the additional flow path 310 but also the opening 212 of the second flow path 210 is opened to the cushion chamber 65. In addition to the action, a cushion action based on the variable throttle valve 50 can be obtained.
[0018]
(Second embodiment)
In the air cylinder device 710 shown in FIG. 7, the air cylinder device 10 in the first embodiment is partially changed to further improve the cushioning force characteristics. The air cylinder device 710 related to the second embodiment is provided with a restrictor 400 in series with the variable throttle valve 50 in the second flow path 210. FIG. 8A is a partial view showing the restrictor 400 in an enlarged manner. As can be seen from FIG. 8A, the restrictor 400 is mainly composed of a rubber plate 410 that is cantilevered, and the rubber plate 410 has a small through hole 420. Therefore, as shown in FIG. 8B, the restrictor 400 includes a check valve (a check valve that allows a flow from the first chamber 61 to the second chamber 62) and a check valve by the rubber plate 410. Valve) and a circuit connected in parallel. In other words, the restrictor 400 restricts only the flow from the second chamber 62 to the first chamber 61. The restrictor 400 increases the cushioning force when the walking speed is high, and realizes a more ideal cushioning characteristic.
[0019]
(Third embodiment)
In the air cylinder device 910 shown in FIG. 9, the first and second flow paths 110 and 210 are provided inside the piston 20 and the rod 40. Further, unlike the air cylinder devices 10 and 710 of the first and second embodiments, the valve opening degree adjusting means 300 including the controller unit 320 and the motor 340 is arranged at the outer end portion of the rod 40. However, the flow path configuration when the knee extension reaches the final stage is the same as in the case of the second embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing control characteristics required by the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of flow paths and valves.
FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of a thigh prosthesis.
FIG. 4 is an assembly detail view centering on a knee part.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the air cylinder device, showing a state when the knee is bent.
6 is a cross-sectional view showing another state of the first embodiment of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment of the air cylinder device.
FIG. 8 is a diagram for explaining a restrictor portion of the second embodiment of FIG. 7;
FIG. 9 is a sectional view showing a third embodiment of the air cylinder device.
FIG. 10 is a diagram for explaining the first prior art.
FIG. 11 is a diagram for explaining the second prior art.
[Explanation of symbols]
10, 710, 910 Air cylinder device 20 Piston 30 Check valve 40 Rod 42 Rod large diameter portion 50 Variable throttle valve 61 First chamber 62 Second chamber 63 Third chamber 65 Cushion chamber 70 Cylinder body 80 Inner hole 90 Fixed throttle 110 First flow path 210 Second flow path 310 Additional flow path 400 Restrictor 500 Thigh prosthesis

Claims (13)

ひざの後部に位置し、ひざの屈曲時にはシリンダ長が小となる縮小行程となり、ひざの伸展時にはシリンダ長が大となる伸展行程となるシリンダ装置があり、そのシリンダ装置は、筒型のシリンダ本体と、そのシリンダ本体の内部にあって、シリンダ本体をボトム側の第1室、ヘッド側の第2室に区画するピストンと、一端がそのピストンと一体であり、他端側がシリンダ本体のヘッド側から外部へ延びるロッドとを備えており、前記第1室と第2室とを連絡する第1および第2の流路があり、前記第1の流路には、第2室から第1室へ向かう流れを許す逆止弁、前記第2の流路には可変絞り弁がそれぞれあり、それら逆止弁および可変絞り弁によって、遊脚相の義足の動きをコントロールする方法であって、前記第1および第2の流路は並列であり、前記可変絞り弁は、歩行速度に応じて弁開度を調整可能であり、さらに、前記シリンダ装置は、前記伸展行程中ひざが完全に伸展する前の所定段階に、前記第1の流路の逆止弁に対し、固定絞りを直列に接続する構成であり、前記ひざの屈曲時には、前記可変絞り弁によって、屈曲に対し抵抗力を生じ、前記ひざの伸展時、前記所定段階に達する間は前記並列接続した第1および第2の流路によって、スムーズな伸展を可能とし、前記所定段階に達した後には前記可変絞り弁および固定絞りによって、伸展に対しクッション力を生じることを特徴とする義足における遊脚相コントロール方法。  Located at the rear of the knee, there is a cylinder device that has a reduction stroke that reduces the cylinder length when the knee is bent, and an extension stroke that increases the cylinder length when the knee is extended. The cylinder device is a cylindrical cylinder body. And a piston that is inside the cylinder body and divides the cylinder body into a first chamber on the bottom side and a second chamber on the head side, one end is integral with the piston, and the other end is the head side of the cylinder body And a rod extending from the outside to the outside, and there are first and second flow paths that connect the first chamber and the second chamber, and the first flow path includes the second chamber and the first chamber. A check valve that allows a flow toward the second flow path, and a variable throttle valve in each of the second flow paths, and a method of controlling the movement of the prosthetic leg of the swing leg phase by using the check valve and the variable throttle valve, The first and second flow paths are parallel The variable throttle valve is capable of adjusting the valve opening degree according to the walking speed, and the cylinder device is configured to perform the first step at a predetermined stage before the knee is fully extended during the extension stroke. A fixed throttle is connected in series to the check valve of the flow path. When the knee is bent, the variable throttle valve generates a resistance against the bending, and when the knee is extended, the knee is at the predetermined stage. The first and second flow passages connected in parallel enable smooth extension while reaching, and after reaching the predetermined stage, the variable throttle valve and the fixed throttle generate a cushioning force against the extension. A swing phase control method for a prosthetic leg that is characteristic. 前記シリンダ装置は、前記可変絞り弁の弁開度を調整するため、歩行速度に応じたコントロール信号を生じるコントロール部と、そのコントロール部からのコントロール信号に応じて駆動するモータとをさらに備える、請求項の遊脚相コントロール方法。The cylinder device further includes a control unit that generates a control signal according to a walking speed and a motor that is driven according to a control signal from the control unit in order to adjust a valve opening of the variable throttle valve. Item 1. The swing phase control method according to Item 1 . 前記義足は、大腿部に対応するソケットと、そのソケットの下端に回転可能に支持され、下腿部に相当するフレームと、そのフレームの下端に支持された足部とを備える大腿義足であり、前記シリンダ装置は、前記ソケットとフレームとの支持点の近くに上部支持点、前記フレームの長手方向中頃に下部支持点をそれぞれ備える、請求項1あるいは2の遊脚相コントロール方法。The prosthetic leg is a thigh prosthetic leg that includes a socket corresponding to the thigh, a frame rotatably supported by the lower end of the socket, and a frame corresponding to the lower thigh, and a foot supported by the lower end of the frame. 3. The swing phase control method according to claim 1, wherein the cylinder device includes an upper support point near a support point between the socket and the frame, and a lower support point in the middle in the longitudinal direction of the frame. 前記固定絞りは、ねじ込み式のニードル弁からなり、ねじ込みの程度により、弁開度を設定する、請求項の遊脚相コントロール方法。2. The swing phase control method according to claim 1 , wherein the fixed throttle includes a screw-type needle valve, and the valve opening degree is set according to the degree of screwing. 前記第2の流路中、前記可変絞り弁に直列にリストリクタが接続され、そのリストリクタは第2室から第1室へ向かう流れのみを制限する、請求項の遊脚相コントロール方法。Wherein in the second flow path, the variable throttle valve list in series restrictors are connected, the restrictor restricts flow only toward the first chamber from the second chamber, the swing phase control method of claim 1. 前記シリンダ装置のシリンダ本体は、そのヘッド側にシリンダ本体の他の部分の内径よりも径の小さな内孔を備え、また、前記ロッドは、前記ピストンに隣り合う部分にロッドの他の部分よりも径が大きく、しかも、前記伸展行程のとき、前記内孔の中に内孔をシールするよう入り込む大径部を備え、その大径部が前記内孔の中に内孔をシールするよう入り込む時点が、前記ひざが完全に伸展する前の所定段階である、請求項の遊脚相コントロール方法。The cylinder body of the cylinder device has an inner hole having a diameter smaller than the inner diameter of the other part of the cylinder body on the head side, and the rod is adjacent to the piston than the other part of the rod. A large-diameter portion that has a large diameter and enters the inner hole so as to seal the inner hole during the extension stroke, and the large-diameter portion enters the inner hole so as to seal the inner hole. but the knee is a predetermined stage before full extension, the swing phase control method of claim 1. 前記伸展に対するクッション力を得るとき、前記可変絞り弁によるクッション力を主とし、前記固定絞りによって、前記義足の使用者に応じる個人差をなくすように前記クッション力を調整する、請求項の遊脚相コントロール方法。When you get a cushion force against the extension, the variable throttle as the main cushion force by valves, by the fixed throttle, said adjusting cushioning force so as to eliminate individual differences to meet the user of the prosthesis, according to claim 1 Yu The phase control method. ひざの屈曲、伸展に応じる義足用エアシリンダ装置であって、筒型のシリンダ本体と、そのシリンダ本体の内部にあって、シリンダ本体をボトム側の第1室、ヘッド側の第2室に区画するピストンと、一端がそのピストンと一体であり、他端側がシリンダ本体のヘッド側から外部へ延びるロッドと、そのロッド中、前記ピストンに隣り合う部分に位置し、前記ひざの伸展の最終段階において前記シリンダ本体のヘッド側の内孔にはまり合い、その内孔の内部に第3室を区画するロッド大径部と、そのロッド大径部およびピストンを貫く流路であり、その途中に第2室から第1室へ向かう流れを許す逆止弁がある第1の流路と、前記ロッド大径部が前記第3室を区画するとき、一方の開口がその第3室を通して前記第1の流路に連絡し、しかも、その他方の開口が前記第2室に連絡する流路であり、その途中に固定絞りがある付加的な流路と、前記第1室と第2室との間を連絡する流路であり、その途中に、前記義足を装着する人の歩行速度に応じて弁開度を調整可能な可変絞り弁がある第2の流路とを備える義足用エアシリンダ装置において、前記第2の流路は前記シリンダ本体の中にあり、その第2の流路の途中、前記シリンダ本体のボトム側に前記可変絞り弁があることを特徴とする義足用エアシリンダ装置。  An air cylinder device for a prosthetic leg that responds to flexion and extension of a knee, and is a cylindrical cylinder main body, and inside the cylinder main body, the cylinder main body is divided into a first chamber on the bottom side and a second chamber on the head side A piston that has one end integral with the piston and a rod that extends to the outside from the head side of the cylinder body, and a portion of the rod adjacent to the piston, in the final stage of knee extension A rod large-diameter portion that fits into an inner hole on the head side of the cylinder body and defines a third chamber inside the inner hole, and a flow path that penetrates the rod large-diameter portion and the piston. A first flow path having a check valve that allows a flow from the chamber to the first chamber, and when the rod large diameter section defines the third chamber, one opening passes through the third chamber and the first chamber Connected to the flow path, and The other opening is a flow path communicating with the second chamber, an additional flow path having a fixed throttle in the middle thereof, and a flow path communicating between the first chamber and the second chamber, In the middle of the above, in the air cylinder device for a prosthesis, the second flow path includes a second flow path having a variable throttle valve capable of adjusting a valve opening degree according to a walking speed of a person wearing the prosthetic leg. An air cylinder device for a prosthetic leg in the cylinder body, wherein the variable throttle valve is on the bottom side of the cylinder body in the middle of the second flow path. 前記義足は、大腿部に対応するソケットと、そのソケットの下端に回転可能に支持され、下腿部に相当するフレームと、そのフレームの下端に支持された足部とを備える大腿義足であり、前記シリンダ装置は、前記ソケットとフレームとの支持点の近くに上部支持点、前記フレームの長手方向中頃に下部支持点をそれぞれ備え、前記シリンダ本体のヘッド部から外部に延びたロッドの端部に前記上部支持点、前記シリンダ本体のボトム側に前記下部支持点がそれぞれ位置する、請求項の義足用エアシリンダ装置。The prosthetic leg is a thigh prosthetic leg that includes a socket corresponding to the thigh, a frame rotatably supported by the lower end of the socket, and a frame corresponding to the lower thigh, and a foot supported by the lower end of the frame. The cylinder device includes an upper support point near the support point of the socket and the frame, and a lower support point in the middle of the longitudinal direction of the frame, and an end portion of the rod extending outward from the head portion of the cylinder body. The air cylinder device for an artificial leg according to claim 8 , wherein the upper support point and the lower support point are positioned on the bottom side of the cylinder body. 前記可変絞り弁は、前記シリンダ本体の軸心と同方向に延び、その可変絞り弁の軸心は前記シリンダ本体の軸心に対し径方向に偏った位置にある、請求項の義足用エアシリンダ装置。The prosthetic leg air according to claim 8 , wherein the variable throttle valve extends in the same direction as the axis of the cylinder body, and the axis of the variable throttle valve is radially offset from the axis of the cylinder body. Cylinder device. 前記固定絞りは、ねじ込み式のニードル弁からなり、ねじ込みの程度により、弁開度を設定する、請求項の義足用エアシリンダ装置。The prosthetic leg air cylinder device according to claim 8 , wherein the fixed throttle includes a screw-type needle valve, and the valve opening is set according to a degree of screwing. 前記第2の流路中、前記可変絞り弁に直列にリストリクタが接続され、そのリストリクタは第2室から第1室へ向かう流れのみを制限する、請求項の義足用エアシリンダ装置。The artificial cylinder for an artificial leg according to claim 8 , wherein a restrictor is connected in series to the variable throttle valve in the second flow path, and the restrictor restricts only a flow from the second chamber to the first chamber. 前記可変絞り弁は、弁体と、その弁体を開弁方向に付勢する弁バネとを含み、また、前記弁開度を調整するため、前記歩行速度に応じたコントロール信号を生じるコントロール部と、そのコントロール部からのコントロール信号に応じて駆動するモータとを含み、しかも、そのモータにはねじ機構によって軸心方向前後に動く軸があり、その軸が前記可変絞り弁の前記弁体を支持する、請求項の義足用エアシリンダ装置。The variable throttle valve includes a valve body and a valve spring that urges the valve body in a valve opening direction, and generates a control signal corresponding to the walking speed in order to adjust the valve opening degree. And a motor driven in response to a control signal from the control unit, and the motor has a shaft that moves back and forth in the axial direction by a screw mechanism, and the shaft serves as the valve body of the variable throttle valve. The air cylinder device for artificial legs according to claim 8 , which is supported.
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