KR19990082852A

KR19990082852A - 신전보조기구를 갖춘 의족

Info

Publication number: KR19990082852A
Application number: KR1019990011475A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 오쿠다; 고타로 다나카; 기요시 모리모토; 야스카즈 후루이치; 노리오 시라이시
Original assignee: 오다 시게루; 가부시키카이샤 나브코
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 1999-11-25
Also published as: DE69909864D1; DE69909864T2; EP0947182A3; JPH11285508A; EP0947182A2; CN1231163A; JP3245828B2; US6086616A; TW438584B; CN1155350C; KR100319788B1; HK1022825A1; EP0947182B1

Abstract

(과제) 무릎의 굴곡 각도가 작을 때에만 신전토크를 일으키는 신전보조기구 (1100)를 갖춘 의족을 제공한다.

(해결수단) 대퇴의족(170)의 무릎 관절(80)은 다축이며 전방링크(130) 및 후방링크(150)가 대퇴부재(110), 하퇴부재(120)와 더불어 한정연쇄를 구성한다. 압축스프링을 포함한 신전보조기구(1100)는 하퇴부재(120)와 후방링크(150)의 사이에 지지된다. 신전보조기구(1100)에 의한 신전토크는 압축스프링의 변형에 동반되는 힘과 이 힘의 작용선에 후방링크(150) 회전중심까지의 거리와의 곱으로 결정된다. 여기서는 무릎의 굴곡각도가 예를 들어 15°를 초과한 단계에서 압축스프링의 축선이 후방링크(150)와 하퇴부재(120)의 연결부(1700)와 거의 일직선이 되도록 한다. 이에 따라 신전토크에 관계되는 거리를 거의 제로로 하고 신전토크 자체를 거의 제로로 한다.

Description

신전보조기구를 갖춘 의족{PROSTHETIC LEG WITH EXTENSION AUXILIARY MECHANISM}

본 발명은 링크기구를 응용한 다축의 무릎관절을 가진 의족이며, 동시에 입각상(立脚相)에 있어서 무릎골절 방지를 위한 신전보조기구를 포함한 것에 관한 것이다.

일반적으로 무릎의 굴곡 및 신전을 동반하는 의족은 장착자의 하중이 대퇴를 통해서 가해지는 대퇴부재와, 하단에 족부재(足部材)를 지지하는 하퇴부재와 이들 하퇴부재 및 대퇴부재를 굴곡 가능하게 연결하는 무릎관절을 갖추고 있다. 그리고 무릎관절로서는 하나의 회전축을 가진 단축과 링크기구를 응용한 다축이 있다. 무릎의 굴곡 및 신전에 있어서, 단축의 무릎관절은 하나의 회전축 자체가 항상 회전중심이 된다. 이에 비해 다축의 무릎관절은 무릎의 굴곡 및 신전에 따라 회전중심 (또는 순간중심)의 위치가 변화한다. 이 회전중심의 위치가 변화한다는 것은 자연스럽고 아름다운 보용(步容, 즉 걷는 모습)을 발생시킨다는 의미에서 바람직하다.

그런데 의족을 설계할 경우, 입각상에 있어서 무릎골절 방지대책이 중요하다. 그러한 점에 있어서 단축의 무릎관절은 구조가 비교적 간단하기 때문에 장착자의 하중이 가해짐에 따라 브레이크력을 발생시키는 하중브레이크를 회전축 주위에 배치할 수 있다. 이에 비해 다축은 무릎의 앞쪽에 위치하는 전방링크 및 무릎의 뒤쪽에 위치하는 후방링크 중 적어도 2개의 링크를 포함하기 때문에 무릎 부분에 하중브레이크를 조립하는 것은 곤란하다. 그러나 다축의 순간중심은 무릎이 신전된 상태에서는 실제의 무릎부분보다 윗부분의 고관절에 가까운 곳에 위치한다. 그 때문에 다축타입의 의족을 장착하는 자는 말하자면 수의제어에 의해 무릎이 안정되는 상태를 용이하게 유지할 수 있다.

신전보조기구는 그와 같은 다축의 무릎관절에 대해 무릎을 펴고자 하는 신전력을 보조적으로 부여하는 것이며, 무릎골절 방지를 위한 유효한 기구이다. 일본국 특공소 61-44504호나 특개소 62-295658호의 각 공보는 이와 같은 다축 타입의 의족에 대해 코일스프링을 이용한 신전보조기구를 설치한 예를 명확히 하고 있다. 그러나 이들 신전보조기구는 굴곡각도가 작은 단계에서 신전력이 생기고, 입각상에 있어서의 무릎골절을 방지한다는 작용뿐만 아니라 유각상(游脚相)에 있어서 큰 굴곡각도로 굴곡을 보조하는 작용도 하도록 되어 있다.

그러나 의족을 고정밀도로 제어하려고 할 때 유각상에 있어서 제어와 입각상에 있어서의 무릎골절 방지작용과는 별개 또는 독립적으로 제어 내지는 작용시키는 것이 요구된다. 이에 따라 유각상에 있어서의 제어에 대해 보행속도의 대소 등에 따라 적절한 제어를 할 수 있기 때문이다. 또한 유각상에 있어서의 제어기술자체는 공지이며 예를 들어 일본국 특허 제2501346호의 공보는 공기실린더 장착을 이용하여 보행속도에 따라 실린더 내부의 밸브 개방 정도를 바꾸도록 제어하는 기술을 가리키고 있다.

본 발명은 입각상에 있어서의 무릎골절방지와 유각상에 있어서의 제어와는 각각 독립적으로 제어되어야 한다는 기본적인 기술사상에 의거하여 이루어진 것이다.

그 주목적은 무릎 굴곡의 각도가 작을 때에만 신전토크가 발생하는 신전보조기구를 갖춘 의족을 제공하는 것에 있다.

또 본 발명은 무릎골절을 방지하기 위한 신전보조기구와 장착자의 보용을 자연스럽게 하기 위한 유각상 제어장치를 각각 독립적으로 제어할 수 있는 의족을 제공하는 것을 기타 목적으로 한다.

또한 본 발명은 유각상 제어장치로서 공기실린더 장치를 사용하여, 보다 고정밀도의 제어를 할 경우에 최적의 기술을 제공하는 것도 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 개요를 나타내는 도면이며, 무릎이 완전히 신전된 상태를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1과 동일한 도면이며, 유각상에서 무릎이 최대로 굴곡된 상태를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 대퇴의족의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.

도 4는 공기실린더 장치의 한 특성을 나타내는 도면이다.

도 5는 도 3에 도시된 대퇴의족의 또다른 굴곡상태를 나타내는 부분도이다.

도 6은 도 3에 도시된 대퇴의족의 90°굴곡상태를 나타낸 부분도이다.

도 7은 제 1 실시예에 있어서 신전보조기구를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 8은 제 1 실시예에 있어서 신전보조기구의 한 특성을 나타내는 도면이다.

도 9는 신전보조기구와 공기실린더장치의 각 작용을 아울러 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 대퇴의족의 주요부의 구성을 나타내는 도면이다.

도 11은 도 10에 도시된 대퇴의족의 또다른 굴곡상태를 나타내는 부분도면 이다.

도 12는 도 10에 도시된 대퇴의족의 90°에 가까운 굴곡상태를 나타내는 부분도면 이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100, 1100, 2100: 신전보조기구 10, 110, 210: 대퇴부재

20, 120, 220: 하퇴부재 30, 130, 230: 전방링크

50, 150, 250: 후방링크 80: 무릎관절

260: 보조링크

90: 공기실린더장치(유각상제어장치)

1102: 압축코일스프링(압축스프링)

1103: 제 1 스프링 베어링 1105: 제 2 스프링 베어링

2102: 인장코일스프링(인장스프링)

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명의 의족의 무릎관절은 다축이면서 무릎의 앞쪽에 위치하는 전방링크 및 무릎의 후방에 위치하는 후방링크 중 적어도 2개의 링크를 포함한다. 신전보조기구를 스프링을 주체로서 구성할 때 그 신전토크는 스프링의 변형에 동반되는 힘과 그 힘의 작용선에서 링크의 회전중심까지의 거리의 곱에 의해 결정된다. 여기서 무릎의 굴곡각도가 소정의 각도를 초과했을 때 신전토크를 거의 제로로 하는 방법으로서 소정의 각도 이후에 힘을 거의 제로로 하는 수법, 또는 소정의 각도 이후로 거리를 거의 제로로하는 수법을 생각할 수 있다. 본 발명에서는 후자의 거리를 거의 제로로 하는 수법을 채용한다. 또 스프링을 포함하는 신전보조기구를 하퇴부재와 후방링크 사이에 지지시킴으로써 대퇴부재와 하퇴부재 사이의 스페이스에 신전보조기구를 배치한다. 이에 따라 신전보조기구가 의족을 대형화하는 것 및 유각상 제어장치를 배치하므로써 장해가 되는 것을 유효하게 회피한다.

신전보조기구의 스프링으로서는 압축스프링 또는 인장스프링 모두를 이용할 수 있고 또 스프링재로서는 코일 또는 고무 등을 사용할 수 있다. 바람직한 스프링은 코일압축스프링이다. 압축스프링에 대해서는 각 끝부분을 각각 스프링 베어링을 통하여 하퇴부재 또는 후방링크에 연결하는 것이 좋다. 스프링 베어링 또는 연결부를 이용해서 스프링의 힘을 조정하는 나사수단, 또는 스프링의 변형을 가이드 하는 가이드수단을 용이하게 부가할 수 있기 때문이다.

여기서 압축스프링을 이용한 신전보조기구 중 하나의 형태를 나타내는 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 발명의 기본적인 생각을 밝힌다. 도 1은 무릎이 완전히 신전된 상태(무릎의 굴곡각도가 0°의 상태)를 나타내고 또 도 2는 유각상이면서 무릎이 최대로 굴곡된 상태(무릎의 굴곡각도가 예를 들어 60°의 상태)를 나타내고 있다. 대퇴부재(10), 하퇴부재(20), 전방링크(30), 후방링크(50)의 4개의 링크가 한정연쇄를 구성하고 있다. 옆에 위치하고 있는 각 링크의 연결부는 서로 회전이 가능하며, 전방링크(30)과 하퇴부재(20)의 연결부(Q)가 압축스프링을 이용한 신전보조기구(100)에 대한 한쪽의 연결부를 겸하고 있다. 신전보조기구(100)의 다른 쪽의 연결부(P)는 후방링크(50) 상에 있는데 대퇴부재(10) 및 하퇴부재(20)에 대한 양 연결부(B, O)를 연결하는 직선보다 전방링크(30) 가까이 있다. 따라서 신전보조기구(100)의 스프링에 의한 힘(F)는 연결부(Q와 P)를 연결하는 작용선의 방향에 작용한다. 그 힘과 후방링크(50)의 회전중심(O)의 거리를 d로 한다면 신전토크는 힘(F)와 거리(d)의 곱으로 결정된다. 도 2에서 알 수 있듯이 유각상에서 무릎이 최대로 굴곡된 상태에서는 힘(F)는 어느 정도의 크기를 갖는데 거리(d)는 0 내지는 0에 가까운 값으로 된다. 따라서 신전보조기구(100)은 무릎의 굴곡 각도가 작을 때에만 신전토크가 발생하여, 예를 들어 공기실린더장치 등의 유각상 제어장치가 실질적인 작용력을 가질 때는 작용을 미치는 일은 없다.

본 발명의 사고방식은 유각상 제어장치로서 공기실린더장치를 이용한 의족에 적용함에 따라 특히 현저한 효과를 보인다. 왜냐하면 공기실린더장치는 무릎이 최대한 굴곡된 후에 반발력이 발생하여 이러한 반발력을 하퇴부재의 진출에 이용할 수 있는데 그러한 반발력이 생기는 단계에서는 본 발명의 신전보조기구는 신전토크가 발생하지 않기 때문이다. 특히 보행속도에 따라 제어를 할 때, 예를 들어 보행속도가 느린 경우에는 미소한 제어가 되지만 신전보조기구의 영향을 받는 일이 없기 때문에 그 제어를 고정밀도로 행할 수 있다. 또 본 발명에 의한 신전보조기구는 무릎의 굴곡각도가 작은 단계에서만 신전작용이 발생하기 때문에 착좌했을 때 하퇴가 불필요하게 튕겨올라가는 일도 유효하게 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 다축의 무릎관절을 가진 의족에 대해 입각상에 있어서의 무릎골절을 방지하는 기술로서 널리 적용할 수 있다. 예를 들어 유각상 제어장치를 갖추지 않은 의족이나 유각상 제어장치로서 유압실린더장치를 이용한 의족에도 적용할 수 있다. 따라서 입각상에 있어서의 무릎골절을 방지하는 기술로 보았을 때 예를 들어 무릎의 굴곡각도가 0°~ 15°와 같은 작은 굴곡 초기만 신전보조기구에 의한 신전작용이 발생하도록 할 수 있다.

(제 1 실시예)

도 3이 제 1 실시예의 대퇴의족(170)의 전체적인 구성을 나타내고 있다. 대퇴의족(170)의 상부에 대퇴부재(110)가 있다. 대퇴부재(110)는 무릎 형태를 하고 있어서 그 일부에는 도시하지 않는 소켓을 부착하는 부착부(110a)를 일체적으로 포함한다. 소켓은 끝단을 받아 넣어, 대퇴부재(110) 측에 장착자의 하중을 전달한다. 한편 대퇴의족(170)의 하부에는 하퇴부재(120)가 있다. 하퇴부재(120)는 무릎 부분에서 발부분에 향해 뻗어 있는 내부중공의 프레임(122)을 주체로 하고 있다. 무릎관절(80)이 이들 하퇴부재(120)와 대퇴부재(110)를 굴곡 가능하게 연결한다. 또 대퇴의족(170)은 유각상 제어장치인 공기실린더장치(90)를 갖추고 있다. 이 공기실린더장치(90)는 USP 5,405,407호나 일본국 특개평 9-551호에서 가리키는 것과 동일하며, 실린더(91)의 내부에 제 1실(92a)과 제 2실(92b)을 구획하는 피스톤(93), 또한 스텝핑모터(94)에 의해 제어되어, 보행속도에 따라 잠김 정도를 바꾸는 가변스로틀밸브(96) 및 수동조정이 가능한 고정스로틀밸브(98) 등을 갖추고 있다. 이에 따라 공기실린더장치(90)는 대퇴의족(170)이 마루 등의 표면에서 떨어지는 유각상에 있어서 무릎의 굴곡 및 신전을 자연스러운 보행에 가까운 형태로 컨트롤한다. 도 4는 가변스로틀밸브(96)가 완전개방일 경우(즉 빠른 걸음일 경우)의 무릎의 굴곡각도(°)와 공기의 압축에 의거한 반발작용력(Nm)과의 관계를 나타낸다. 무릎의 굴곡각도의 최대값은 천천히 걸으면서 통상의 보행속도에 대응할 경우에 약 60°이며, 빠른 걸음의 경우에는 약 70°, 종종걸음의 경우에는 약 80°이다. 공기실린더장치 (90)는 도 4가 나타내는 것과 같이 최대의 굴곡각도보다 큰 굴곡단계에서 실질적인 작용력이 발생한다. 또한 공기실린더장치(90)는 대퇴부재(110) 측의 상부지지점 (910) 및 하퇴부재(120) 측의 하부지지점(920)에 각각 회전 가능하도록 지지되어 있다.

그런데, 다축의 무릎관절(80)은 무릎의 앞쪽에 위치하는 전방링크(130)와 무릎의 뒤쪽에 위치하는 후방링크(150)를 갖추고 있다. 이들 전방링크(130)와 후방링크(150)는 무릎의 굴곡각도가 0°, 즉 무릎이 완전히 신전된 상태에 있어서 서로 상하방향으로 늘어서서 각각의 끝부분이 핀을 주체로한 연결부(170A, 170B, 170Q, 170O)이며 대퇴부재(110) 및 하퇴부재(120)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 이에 따라 전방링크(130) 및 후방링크(150)는 대퇴부재(110) 및 하퇴부재(120)와 함께 일정한 움직임만 가능한 한정연쇄를 구성하고 있다. 또한 전방링크(130) 및 후방링크(150)는 무릎의 정면에서 본 형태가 コ형이며 각각의 링크본체가 좌우대칭으로 되어있다. 또 무릎이 신전된 상태를 나타내는 도 3, 대퇴부재(110)가 전방에 의해 크게 돌출하는 굴곡각도가 수 10°의 상태를 나타내는 도 5, 및 무릎의 굴곡각도가 90°의 상태를 나타내는 도 6을 순차적으로 참조하면 대퇴부재(110)와 하퇴부재 (120) 사이의 전방링크(130)이 대퇴부재(110) 및 하퇴부재(120)을 초과하여 전방에 돌출하지 않도록 되어 있는 것이 이해될 것이다.

신전보조기구(1100)는 이와 같은 하퇴부재(120)와 후방링크(150) 사이를 중개하고 있다. 전방링크(130)와 후방링크(150)와의 각 링크본체가 좌우대칭으로 어 있는 것과 같이 신전보조기구(1100)도 동일한 것이 좌우대칭으로 배치되어 있다. 좌우의 각 신전보조기구(1100)는 압축코일스프링(1102)과 압축코일스프링 (1102)의 전방측의 끝부분을 지지하면서, 전방링크(130)에 대해 축(1100P)을 통하여 회전 가능하게 연결된 제 1 스프링 베어링(1103)과, 압축코일스프링(1102)의 후방측의 끝부분을 지지하면서 후방링크(150)에 대해 축(1100Q)을 통하여 회전 가능하게 연결된 제 2 스프링 베어링(1105)을 갖추고 있다. 또 제 2 스프링 베어링(1105)에는 도 7에 확대하여 나타낸 것과 같이 그 스프링 베어링(1105)과 일체가 된 조정 볼트(1160)와 조정 볼트(1160)에 나사결합하는 조정너트(1162)가 부속되어 이들 조정볼트(1160) 및 조정너트(1162)에 의해 압축코일스프링(1102)의 힘(즉, 초기 편향량)을 조정할 수 있다. 또한 조정볼트(1160)는 통형이며 그 내부에 가이드로드 (1163)가 슬라이드 자재에 들어가 있다. 가이드로드(1163)는 전방측의 제 1 스프링 베어링(1103)과 일체이다. 통형의 볼트(1160) 및 가이드로드 (1163)는 압축코일스프링(1102)의 내주에 위치하고 탄성 변형하는 압축코일스프링(1102)의 변형에 동반하는 움직임을 안내한다.

신전보조기구(1100)의 후방링크(150) 측의 연결부(축 1100Q)는 대퇴부재 (110) 및 하퇴부재(120)에 대한 후방링크(150)의 양 연결부(170B, 170O)의 사이에 있기는 하지만, 양 연결부(170B, 170O)를 연결하는 직선보다 전방링크(130) 가까이에 위치하고 있다. 그러한 점에서 신전보조기구(1100)는 무릎의 굴곡에 동반하여 압축코일스프링(1102)을 압축해서 변형하고, 변형에 동반하는 힘(F)을 증대하는데 무릎의 굴곡각도가 10°에 가깝게 되면 신전보조기구(1100)의 양 연결부(1100P, 1100Q)를 연결하는 직선(즉, 압축코일스프링(1102)의 축선)이 후방링크(150)와 하퇴부재(120)와의 연결부(170O)와 거의 일직선이 되어, 상기의 거리(d)를 거의 0으로 한다. 도 8은 무릎의 굴곡각도와 신전보조기구(1100)에 의한 신전토크와의 관계를 나타내는 도면이다. 신전보조기구(1100)는 20°보다도 작은 굴곡각도, 특히 0°~ 15°에서 유효한 신전작용이 발생하는데 그것을 초과하는 범위에서는 신전작용이 거의 발생하지 않는다. 별도의 도 9는 신전보조기구(1100)에 의한 신전작용과 공기실린더장치(90)에 의한 반발작용과의 상호관계를 나타내고 있다. 이 도면에서 알 수 있듯이 신전보조기구(1100)와 공기실린더 장치(90)는 무릎의 굴곡각도가 서로 다른 범위에서 각각 작용하므로 각각의 작용이 독립적으로 발생한다. 또한 대퇴부재(110)에는 완충기능도 갖춘 스토퍼(110s)가 있어서 그 스토퍼(1100s)에 대해 전방링크(130)가 닫는 것에 의해 무릎이 신전하는 것을 제한하고 있다.

(제 2 실시예)

도 10 ~ 도 12가 인장스프링을 이용한 신전보조기구(2100)를 포함한 대퇴의족의 주요부를 나타내고 있다. 도 10은 무릎이 완전히 신전된 상태, 도 12는 무릎의 굴곡각도가 90°에 가까운 상태, 또 도 11이 이들 중간의 굴곡상태를 나타내는 도면이다.

신전보조기구(2100)는 인장코일스프링(2102)을 주체로 하며 또한 그 신전보조기구(2100)를 대퇴부재(210)에 대한 전방링크(230)의 연결부(270A)와 하퇴부재 (220)에 대한 후방링크(250)의 연결부(270O) 사이에 연결하여 지지하도록 하고 있다. 그 연결에 있어서는 전방링크(230) 측에 대해 보조링크(260)를 끼워 넣고 있다. 또 도 10 내지 도 12를 순차 참조하면 후방링크(250)가 인장코일스프링(2102)의 요동을 제한하는 부분(250f)을 갖추고 무릎의 굴곡각도가 작은 단계에서 인장코일스프링(2102)의 축선을 후방링크(250)의 축선과 일치시키도록 제한하고 있다. 또한 보조링크(260)가 있기 때문에 무릎의 굴곡각도가 커졌을 때 신전보조기구 (2100)가 굴곡방향으로 회전토크를 일으키는 일도 없다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 구성에 따라 스프링을 포함하는 신전보조기구를 하퇴부재와 후방링크 사이에 지지시킴으로써 대퇴부재와 하퇴부재 사이의 스페이스에 신전보조기구를 배치하며, 이에 따라 신전보조기구가 의족을 대형화하는 것 및 유각상제어장치를 배치하므로써 장애가 되는 것을 유효하게 회피한다.

Claims

장착자의 하중이 대퇴를 통해서 가해지는 대퇴부재, 이 대퇴부재에 대해 무릎 부분에서 연결되는 하퇴부재, 무릎 앞쪽에 위치하는 전방링크 및 무릎 뒤쪽에 위치하는 후방링크 중 적어도 2개의 링크를 포함하고, 상기 대퇴부재 및 하퇴부재와 함께 한정연쇄를 구성하고, 이들 대퇴부재와 하퇴부재를 굴곡 가능하게 연결하는 무릎관절을 갖춘 의족에 있어서, 상기 전방링크와 후방링크 사이에 스프링을 포함한 신전보조기구를 더 구비하며, 이 신전보조기구는 상기 스프링의 변형에 동반되는 힘과 이 힘의 작용선에서 상기 후방링크의 회전중심까지의 거리와의 곱으로 결정되는 신전토크를 발생하고, 나아가 무릎이 소정의 각도로 굴곡된 이후 상기 거리가 거의 0이 되는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 1 항에 있어서, 상기 신전보조기구에 있어서의 스프링은 압축스프링이며, 상기 대퇴부재와 하퇴부재 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 2 항에 있어서, 상기 신전보조기구는 압축스프링과 이 압축스프링 한쪽의 끝부분을 지지하면서 상기 하퇴부재에 대해 회전 가능하게 연결된 제 1 스프링 베어링과 압축스프링의 다른쪽 부분의 끝부분을 지지하면서 상기 후방링크에 대해 회전 가능하게 연결된 제 2 스프링 베어링을 구비하고, 무릎이 소정의 각도로 굴곡된 이후 상기 압축스프링의 축선이 상기 후방링크와 상기 하퇴부재의 연결부와 거의 일직선이 되는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 스프링 베어링의 하퇴부재에 대한 연결부는 전방링크의 대퇴부재 및 하퇴부재에 대한 양 연결부의 사이에 위치하며 또 상기 제 2 스프링 베어링의 후방링크에 대한 연결부는 대퇴부재 및 하퇴부재에 대한 후방링크의 양 연결부의 사이에 위치하고 또한 후방링크의 양 연결부를 연결하는 직선보다 상기 전방링크 가까이에 위치하는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 2 항에 있어서, 상기 신전보조기구는 상기 압축스프링의 상기 힘을 조정하는 수단을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 1 항에 있어서, 상기 대퇴부재에 스토퍼가 있으며 이 스토퍼에 대해 상기 전방링크가 접촉함에 따라 무릎이 신전되는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 1 항에 있어서, 상기 신전보조기구의 스프링이 인장스프링이며, 이 인장스프링은 상기 대퇴부재에 대한 전방링크의 연결부와 상기 하퇴부재에 대한 후방링크의 연결부의 사이에 지지되는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 7 항에 있어서, 상기 소정의 각도로 상기 신전보조기구의 축선이 상기 후방링크의 축선과 겹치는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
제 7 항에 있어서, 상기 신전보조기구는 상기 전방링크에 대해 보조링크를 통하여 부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 신전보조기구를 갖춘 의족.
장착자의 하중이 대퇴를 통해서 가해지는 대퇴부재, 이 대퇴부재에 대해 무릎부분에서 연결되는 하퇴부재, 무릎의 앞쪽에 위치하는 전방링크 및 무릎의 뒤쪽에 위치하는 후방링크 중 적어도 2개의 링크를 포함하고, 상기 대퇴부재 및 하퇴부재와 함께 한정연쇄를 구성하며, 이들 대퇴부재와 하퇴부재를 굴곡 가능하게 연결하는 무릎관절을 갖춘 의족에 있어서, 상기 전방링크와 후방링크 사이에 지지되어 무릎의 굴곡각도가 소정의 각도보다 작을 때, 무릎을 펴고자 하는 신전토크를 발생시키는 신전보조기구와 무릎의 굴곡각도가 상기 소정의 각도보다도 클 때에 실질적인 작용력을 발생하는 유각상제어장치를 더 갖춘 것을 특징으로 하는 의족.
제 10 항에 있어서, 상기 무릎의 굴곡각도와 신전토크 및 작용력의 관계를 볼 때 유각상에 있어서 무릎의 굴곡이 최대가 되는 각도보다 작은 굴곡각도에 있어서 상기 신전보조기구는 신전토크의 극대값을 나타내고, 다른 쪽 상기 유각상에 있어서 무릎의 굴곡이 최대가 되는 각도보다 큰 굴곡각도에 있어서, 상기 유각상제어장치는 실질적인 작용력의 극대값을 나타내는 것을 특징으로 하는 의족.
제 10 항에 있어서, 상기 유각상제어장치는 공기실린더장치이며 실린더와 이 실린더의 내부에 2개의 실을 구획하는 피스톤과 이들 2실 사이의 공기의 흐름을 제어하는 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 의족.
제 12 항에 있어서, 상기 밸브의 개방정도가 상기 장착자의 보행속도에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 의족.
제 10 항에 있어서, 상기 유각상제어장치에 의한 실직적인 작용력이 없어졌을 때 상기 신전보조기구에 의한 신전토크가 작용하는 것을 특징으로 하는 의족.