JP6700389B2 - 切換可能な回転拘束クラッチ付きの機械式関節、および、上部義足を下部義足に機械的に相互連結させる方法 - Google Patents
切換可能な回転拘束クラッチ付きの機械式関節、および、上部義足を下部義足に機械的に相互連結させる方法 Download PDFInfo
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- F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
- F16D2023/123—Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms
Description
本願は、2015年10月26日出願の米国仮特許出願第62/246,485号の利益を主張する2016年10月26日出願のPCT出願PCT/US2016/058948号に基づいた優先権を主張する。
Claims (9)
- 下脚ブロックと、
ヨーク組立体と、
前記ヨーク組立体の部材であるクラッチ要素とを含む機械式関節であって、
前記クラッチ要素は、
前記機械式関節に重みがかかる場合、前記ヨーク組立体に対して前記下脚ブロックが一方向に回転することを機械的に防止し、
前記機械式関節に重みがかからない場合には、前記ヨーク組立体に対する前記下脚ブロックの自由回転を機械的に許容し、
前記クラッチ要素は、
中央円筒形バンドと、
前記中央円筒形バンドの第1の縁に取り付けられ、前記中央円筒形バンドから螺旋状に離隔する第1のコイルと、
前記中央円筒形バンドの第2の縁に取り付けられ、前記第1のコイルとは反対方向に前記中央円筒形バンドから螺旋状に離隔する第2のコイルとを有する、機械式関節。 - 前記ヨーク組立体は、
第1のアーバー装着部と第2のアーバー装着部とを備えたヨークを含むヨーク・アーバーサブアセンブリと、
前記第1のアーバー装着部に装着される第1の円筒形シャフトを有する第1のアーバーと、
前記第2のアーバー装着部に装着される第2の円筒形シャフトを有する第2のアーバーとを含み、
前記第1のコイルは前記第1のアーバーに回転可能に装着され、
前記第2のコイルは前記第2のアーバーに回転可能に装着され、
前記機械式関節に重みがかかる場合、前記ヨーク組立体に対して前記下脚ブロックが一つの回転方向に回転することを防止するために、前記第1のコイル及び前記第2のコイルが、前記第1の円筒形シャフトおよび前記第2の円筒形シャフトをそれぞれ固定する、請求項1に記載の機械式関節。 - 前記ヨークは、構造部材と、前記第1のアーバー装着部と、前記第2のアーバー装着部とを含み、
前記第1のアーバー及び前記第2のアーバーのそれぞれは、前記第1のアーバー装着部及び前記第2のアーバー装着部のそれぞれに相補的な装着部材を含み、
前記第1のアーバーの前記装着部材が、前記第1のアーバー装着部に嵌合し、第1の固定部材によって前記第1のアーバー装着部にさらに固定されると、前記第1のアーバーは前記ヨークにしっかりと装着され、
前記第2のアーバーの前記装着部材が、前記第2のアーバー装着部に嵌合し、第2の固定部材によって前記第2のアーバー装着部にさらに固定されると、前記第2のアーバーは前記ヨークにしっかりと装着される請求項2に記載の機械式関節。 - 前記ヨーク組立体は、
第1の円筒形アーバースリーブの内面と前記第1の円筒形シャフトの表面との間に置かれた前記第1のコイルと共に、前記第1の円筒形シャフトに回転可能に装着された前記第1の円筒形アーバースリーブと、
第2の円筒形アーバースリーブの内面と前記第2の円筒形シャフトの表面との間に置かれた前記第2のコイルと共に、前記第2の円筒形シャフトに回転可能に装着された前記第2の円筒形アーバースリーブとをさらに含み、
前記第1のコイルの端部部材は、前記第1の円筒形アーバースリーブの相補的な部材と対になり、前記第2のコイルの端部部材は、前記第2の円筒形アーバースリーブの相補的な部材と対になり、
前記機械式関節に重みがかからない場合、前記第1の円筒形アーバースリーブ及び前記第2の円筒形アーバースリーブは、前記第1のアーバー及び前記第2のアーバーに対してそれぞれ回転し、前記第1のコイルと前記第2のコイルとにそれぞれ捩じり力を加えて、前記第1および第2のコイルと前記第1および第2の円筒形シャフトとの間の相互作用を緩め、前記ヨーク組立体に対する前記下脚ブロックの自由回転を可能にする請求項2に記載の機械式関節。 - 前記下脚ブロックが前記クラッチ要素から離れる場合、前記第1および第2の円筒形アーバースリーブと前記下脚ブロックとを連結する連結部材は、前記第1および第2の円筒形アーバースリーブに回転力を提供し、
前記第1のコイルの端部部材及び前記第2のコイルの端部部材は、前記第1の円筒形アーバースリーブ及び前記第2の円筒形アーバースリーブの相補的な部材内に嵌合する正角柱の断面であり、
トルク伝達ピンは、前記下脚ブロックにバネで装着され、前記中央円筒形バンドの開口を通過し、
前記ヨーク組立体は、前記トルク伝達ピンがスライドする一部シャフト開口を有する円筒形カムをさらに含み、
前記トルク伝達ピンは、前記クラッチ要素と前記下脚ブロックとを回転可能に結合し、 前記円筒形カムは、前記ヨークに固定され、前記トルク伝達ピン及び前記下脚ブロックが前記ヨーク組立体に対して回転する際シャフト開口の深さが変化する請求項4に記載の機械式関節。 - 前記下脚ブロックは、下部義足にしっかりと固定され、
前記ヨーク組立体は、上部義足にしっかりと固定される請求項1に記載の機械式関節。 - 下部義足に対して上部義足の制限された回転を可能にするために、前記上部義足を前記下部義足に機械的に相互連結させる方法であって、
前記下部義足を機械式関節の下脚ブロックに連結するステップと、
前記上部義足を前記ヨーク組立体に連結するステップとを含み、
前記機械式関節は、
ヨーク組立体と、前記ヨーク組立体の部材であるクラッチ要素をさらに含み、
前記クラッチ要素は、前記機械式関節に重みがかかる場合、前記ヨーク組立体に対して前記下脚ブロックが一方向に回転することを機械的に防止し、前記機械式関節に重みがかからない場合には、前記ヨーク組立体に対する前記下脚ブロックの自由回転を機械的に許容し、
前記クラッチ要素は、
中央円筒形バンドと、
前記中央円筒形バンドの第1の縁に取り付けられ、前記中央円筒形バンドから螺旋状に離隔する第1のコイルと、
前記中央円筒形バンドの第2の縁に取り付けられ、前記第1のコイルとは反対方向に前記中央円筒形バンドから螺旋状に離隔する第2のコイルとを有する、方法。 - 前記ヨーク組立体は、
第1のアーバー装着部と第2のアーバー装着部とを備えたヨークを含むヨーク・アーバーサブアセンブリと、
前記第1のアーバー装着部に装着される第1の円筒形シャフトを有する第1のアーバーと、
前記第2のアーバー装着部に装着される第2の円筒形シャフトを有する第2のアーバーと、
前記クラッチ要素とを含んでおり、
前記第1のコイルは前記第1のアーバーに回転可能に装着され、
前記第2のコイルは前記第2のアーバーに回転可能に装着され、
前記機械式関節に重みがかかる場合、前記ヨーク組立体に対して前記下脚ブロックが一つの回転方向に回転することを防止するために、前記第1のコイル及び前記第2のコイルが、前記第1の円筒形シャフトおよび前記第2の円筒形シャフトをそれぞれ固定する、請求項7に記載の方法。 - 前記ヨーク組立体は、
第1の円筒形アーバースリーブの内面と前記第1の円筒形シャフトの表面との間に置かれた前記第1のコイルと共に、前記第1の円筒形シャフトに回転可能に装着された前記第1の円筒形アーバースリーブと、
第2の円筒形アーバースリーブの内面と前記第2の円筒形シャフトの表面との間に置かれた前記第2のコイルと共に、前記第2の円筒形シャフトに回転可能に装着された前記第2の円筒形アーバースリーブとをさらに含み、
前記第1のコイルの端部部材は、前記第1の円筒形アーバースリーブの相補的な部材と対になり、前記第2のコイルの端部部材は、前記第2の円筒形アーバースリーブの相補的な部材と対になり、
前記機械式関節に重みがかからない場合、前記第1の円筒形アーバースリーブ及び前記第2の円筒形アーバースリーブは、前記第1のアーバー及び前記第2のアーバーに対してそれぞれ回転し、前記第1のコイルと前記第2のコイルにそれぞれ捩じり力を加えて、前記第1および第2のコイルと前記第1および第2のシャフトとの間の相互作用を緩め、前記ヨーク組立体に対する前記下脚ブロックの自由回転を可能にする請求項8に記載の方法。
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