KR20200109567A - Artificial foot joint with plantarflexion and dorsiflexion means - Google Patents
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- A61F2002/745—
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Abstract
Description
본 발명은 유압식 족관절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic ankle joint device.
일반적으로 하지소실 장애인은 보행을 위한 인체 대체 장치로 하지의지를 착용하고, 발을 대신하여 인공발을 사용한다. 인공발은 고정식 또는 체중에 의한 족 관절 회전식이 사용되는데, 인공발은 평탄한 지면 보행에서는 지장이 없도록 고안되어 있다.In general, a person with a loss of lower limbs wears a lower limb prosthesis as a body replacement device for walking, and uses an artificial foot instead of the foot. The artificial foot is a fixed type or an ankle joint rotation type by weight, and the artificial foot is designed so as not to interfere with walking on a flat ground.
인공발에 관한 기술로는 탄성재가 주입된 인공발(국내특허등록 10-1512233)이 알려졌으나 범용으로 사용하기에는 규격화가 어려운 점이 있고, 발목각도조절장치(국내특허등록10-1341958)가 개발되었으나 지면이 고르지 못한 곳에서는 사용이 불편하고, 하이브리드발목관절장치(국내공개특허10-2016-0138604호)는 자동화 및 바닥의 2축 개념을 시도한 것이나 원가가 상승되는 문제점을 가진다.As a technology for artificial feet, artificial feet injected with elastic material (domestic patent registration 10-1512233) are known, but it is difficult to standardize them for general use, and an ankle angle adjustment device (domestic patent registration 10-1341958) was developed. In this uneven place, it is inconvenient to use, and the hybrid ankle joint device (Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0138604) has attempted the concept of two-axis automation and floor, but has a problem of increasing cost.
발바닥부와 결합되고 상부가 의지와 결합되는 브라켓과, 브라켓에 고정되어 유각기시 발바닥부 각도를 조절하는 모터구동부와, 입각기시 발바닥부 각도를 조절하는 유압실린더부를 포함하는 발목관절장치가 국내공개특허 10-2016-0138604 호로 개발되었으나, 입각기와 유각기시 마다 모터를 회전하여야 하므로 소음이 나고 내구성이 저하되는 문제점을 가진다.An ankle joint device including a bracket that is coupled to the sole of the foot and the upper part is coupled with the prosthesis, a motor drive unit that is fixed to the bracket to adjust the angle of the sole of the foot during swing phase, and a hydraulic cylinder that adjusts the angle of the sole of the foot during the standing phase is released in Korea It was developed as Patent No. 10-2016-0138604, but it has a problem that noise is generated and durability is deteriorated because the motor must be rotated for each stand and swing phase.
또한 인공발은 별도의 족관절 기능이 없어서 인체의 족관절 기능인 배-저굴 회전 및 내-외반 회전의 기능은 인공발 변형에 각도변화에 의하여 기능하도록 이루어지므로 사용자의 신체 특성에 맞추기가 어렵다. In addition, since the artificial foot does not have a separate ankle function, the functions of the ankle joint function of the human body, such as the abdominal-jeoflexion rotation and the inner-valgus rotation, are made to function by changing the angle to the deformation of the artificial foot, so it is difficult to match the user's body characteristics.
본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 두 개의 회전관절과 하나의 이동관절의 결합으로 유압실린더의 피스톤과 결합된 피스톤상축 길이가 늘어나도록 하고, 입각기에는 피스톤이 상챔버로 이동할 때 유압이 증가되도록 하고, 유각기에는 하챔버로 압축스프링이 복원되는 힘과 유압 감소로 신속하게 자동복귀하도록 기능 하여 경사면 하강이나 계단 하강시에 지지력을 제공하는 유압식 족관절장치를 제공하려는 것이다.The present invention is to solve this problem, and the length of the upper shaft of the piston combined with the piston of the hydraulic cylinder is increased by the combination of two rotary joints and one moving joint, and the hydraulic pressure is increased when the piston moves to the upper chamber. And, it is intended to provide a hydraulic ankle joint device that provides support when descending a slope or descending stairs by functioning to quickly and automatically return to the lower chamber with the force and hydraulic pressure to restore the compression spring to the lower chamber.
이를 위한 본원발명은 하단은 발목관절축 기능의 제 1축을, 중앙부위는 피스톤 상축홀더 측벽과 힌지결합하는 제 3축을, 상단은 의지와 결합하는 피라밋어댑터를 가지는 족관절부;The present invention for this purpose is an ankle joint having a first axis of the function of the ankle joint axis at the lower end, a third axis hingedly coupled to the sidewall of the upper axis of the piston, and a pyramid adapter coupled to the prosthesis at the upper end;
제1축 부위에서 힌지결합하고, 발 뒷굽 부위에 실린더회전축인 제2축을 힌지결합 하도록 지지하는 킬재의 발바닥부;The sole of the kill material is hinged at the first axis and supported to hinge the second axis, which is a cylinder rotation axis, to the heel of the foot;
제2축과 하단에서 힌지결합 하는 실린더본체 내부에서 피스톤 기능을 하는 피스톤, 피스톤과 일체로 연동하고 탄성스프링을 외주면에 감싸는 상피스톤축과 연결된 피스톤상축, 실린더본체 상단으로 노출된 피스톤상축과 자전 가능토록 결합하며 상기 제3축과 힌지결합 하는 피스톤상측홀더를 가지는 유압실린더;A piston that functions as a piston inside the cylinder body that is hinged to the second shaft at the bottom, the upper piston shaft connected to the upper piston shaft that interlocks with the piston and wraps the elastic spring around the outer circumference, and the piston upper shaft exposed to the top of the cylinder body can rotate. A hydraulic cylinder having a piston upper holder hingedly coupled to the third shaft;
족관절부가 입각기로 작동시 유압실린더 내의 탄성스프링이 압축되어 피스톤상축홀더와 피스톤상축이 실린더본체 상단에서 함께 멀어지도록 이동함과 동시에 노즐개폐작동부의 노즐체와이어에 연동하여 개폐노즐체가 닫히는 방향으로 이동하여 유압저항이 탄성스프링이 수용되는 상챔버에서 커지도록 작용하고, 유각기에는 압축된 탄성스프링 및 피스톤이 초기상태로 자동복귀 되도록 노즐하우징 내의 개폐노즐체가 유로의 열림방향으로 이동하게 구성한 저항레벨조절 노즐부;When the ankle joint is operated in an upright position, the elastic spring in the hydraulic cylinder is compressed and moves so that the upper piston shaft holder and the upper piston shaft move away from the top of the cylinder body. A resistance level control nozzle in which the opening and closing nozzle body in the nozzle housing moves in the opening direction of the flow path so that the hydraulic resistance acts to increase in the upper chamber where the elastic spring is accommodated, and the compressed elastic spring and the piston automatically return to the initial state at the swing stage. part;
피라밋어댑터와 연동하여 저항레벨조절 노즐부 개폐가 입각기에는 노즐체와이어를 당겨서 저항레벨조절 노즐부의 개폐노즐체가 유로를 닫고, 유각기에는 노즐체와이어가 풀려서 개폐노즐체가 유로를 열도록 구동하며 어댑터하우징 바닥에 설치한 피라밋어댑터와, 노즐체와이어가 연결된 지렛대를 가지는 노즐개페작동부를 포함하는 유압식 족관절장치를 제공한다.Resistance level control by linking with the pyramid adapter In the standing period when the nozzle part is opened and closed, the nozzle body wire is pulled to adjust the resistance level.The opening and closing nozzle body of the nozzle part closes the flow path, and in the swing stage, the nozzle body wire is released and the opening and closing nozzle body is driven to open the flow path. It provides a hydraulic ankle joint device including a pyramid adapter installed on the bottom of a housing and a nozzle opening/closing operation unit having a lever to which a nozzle body wire is connected.
이상과 같이 본 발명은 두 개의 회전관절과 하나의 이동관절의 결합으로 유압실린더의 피스톤과 결합된 피스톤상축 길이가 늘어나도록 하고, 입각기에는 피스톤이 상챔버로 이동할 때 유압이 증가되도록 하고, 유각기에는 하챔버로 압축스프링이 복원되는 힘과 유압 감소로 신속하게 자동복귀하여 경사면 하강이나 계단 하강시에 지지력을 제공하는 유압식 족관절장치를 제공한다.As described above, in the present invention, the length of the upper shaft of the piston combined with the piston of the hydraulic cylinder is increased by the combination of the two rotating joints and one moving joint, and the hydraulic pressure increases when the piston moves to the upper chamber. Each of them provides a hydraulic ankle joint device that provides support when descending a slope or descending stairs by quickly automatically returning to the lower chamber with a force that restores the compression spring and a decrease in hydraulic pressure.
도 1은 본 발명의 배굴 저굴곡 과 내외반을 설명하는 발목 부위사진,
도 2는 도 1의 입각기와 유각기에 따른 배굴저굴곡 및 내외반 각도그래프,
도 3은 본 발명의 입각기와 유각기 형태도,
도 4는 본 발명의 유각기 시의 사시도,
도 5는 도 4의 A-A 선 단면도,
도 6은 도 4의 B-B 선 단면도,
도 7은 본 발명의 노즐부 작동원리도,
도 8은 본 발명의 실린더의 피소톤상축이 늘어나서 제3축 위치가 변하는 원리 설명 단면도,
도 9는 본 발명의 제 2축에서 제 3축의 거리가 변하는 원리를 보인 도면,
도 10은 본 발명의 저항레벨노즐부의 예를 보인 확대 단면도,
도 11은 본 발명의 입각기 시의 사시도,
도 12는 도 11의 단면도 이다.1 is a photograph of an ankle region explaining dorsiflexion low flexion and medial valgus of the present invention,
FIG. 2 is a graph of dorsiflexion and valgus angle according to the stance and swing phase of FIG. 1,
3 is a stance and swing phase diagram of the present invention,
Figure 4 is a perspective view of the swing phase of the present invention,
5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4;
6 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 4;
7 is a diagram showing the operating principle of the nozzle unit of the present invention,
8 is a cross-sectional view illustrating a principle in which the position of the third axis is changed due to an increase in the upper axis of the cylinder of the present invention;
9 is a view showing the principle that the distance from the second axis to the third axis of the present invention changes.
10 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the resistance level nozzle part of the present invention;
11 is a perspective view of the stance phase of the present invention,
12 is a cross-sectional view of FIG. 11.
도 1은 본 발명의 배굴곡, 저굴곡 과 내외반을 설명하는 발목 부위사진으로, 족배굴곡(Dorsiflexion)은 입각기시의 족관절의 발등 방향으로의 운동을 말한다. 정상가동범위는 0~70°이다. 반대로 발바닥 방향으로의 운동을 유각기 시의 족저굴곡(Plantarflexion) 이라 한다.1 is a photograph of an ankle part explaining the dorsiflexion, low flexion and medial valgus of the present invention. Dorsiflexion refers to the movement of the ankle joint in the instep direction of the stance. The normal operating range is 0~70°. Conversely, the movement toward the sole of the foot is called plantar flexion during swing phase.
도 2는 도 1의 입각기와 유각기에 따른 배굴곡, 저굴곡 및 내외반 각도그래프, 도 3은 보행상태도로, 보행시 기립상태에서 어느 한쪽 다리의 발뒤꿈치가 접지하고 나서, 다시 그 다리의 발뒤꿈치가 지지면에 접할 때 까지를 보행주기(Gait cycle)라고 한다. 보행주기는 두주기로 되어 있다. 발뒤꿈치가 접지하고 나서 발가락이 지지면에서 떨어질 때까지의 입각기(立脚期, stance phase)와 발가락이 지지면을 떨어지고 나서 동축의 발꿈치가 접지할 때까지의 유각기(遊脚期)로 이루어져 있다. 좌우각의 입각기는 일부 겹쳐 있다. 보통 보행에서는 60%가 입각기이며 나머지 40%는 유각기라고 한다.FIG. 2 is a graph of dorsiflexion, low flexion and medial valgus angle according to the stance and swing phase of FIG. 1, and FIG. 3 is a walking state diagram. After the heel of one leg is grounded in a standing state while walking, The gait cycle is called until the heel contacts the support surface. The walking cycle consists of two cycles. It consists of a stance phase from the heel to the ground until the toe falls off the support surface, and a swing phase from the toe to the coaxial heel to the ground (遊脚期). have. The left and right stance planes are partially overlapped. In normal walking, 60% is called the stance phase and the remaining 40% is called the swing phase.
입각기는 보행의 1사이클 중 바닥과 다리가 접촉하고 있는 사이를 말하며, (1) 종접지기(踵接地期), (2) 족저집지기(足底接地期), (3) 입각중기(立脚中期), (4) 종이상기(踵離床期), (5) 내딛는기 로 구분된다.The stance period refers to the distance between the floor and the leg in one cycle of walking. ), (4) paper machine (踵離床期), and (5) stepping machine.
유각기(遊脚期, swing phase)는 보행의 1사이클중에서 다리가 바닥에서 떨어져 있는 사이를 말하며 가속기, 유각중기(遊脚中期), 감속기의 3가지 상으로 나뉜다. The swing phase refers to the distance between the legs and the floor during one cycle of walking, and is divided into three phases: accelerator, swing phase, and reducer (遊脚中期).
이하 본원발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본원발명은 도 4 내지 도 8 과 같이, 하단은 발목관절축 기능의 제 1축(P1)을, 중앙부위는 피스톤 상축홀더(40) 측벽과 힌지결합하는 제 3축(P3)을, 상단은 의지와 결합하는 피라밋어댑터(15)를 가지는 족관절부(10);In the present invention, as shown in Figs. 4 to 8, the lower end is the first axis (P1) of the ankle joint axis function, the center part is the third axis (P3) hinged with the side wall of the upper
제1축(P1) 부위에서 힌지결합하고, 발 뒷굽 부위에 실린더회전축인 제2축(P2)을 힌지결합 하도록 지지하는 킬재의 발바닥부(20);The
제2축(P2)과 하단에서 힌지결합 하는 실린더본체(32) 내부에서 피스톤 기능을 하는 피스톤(31), 피스톤(31)과 일체로 연동하고 탄성스프링(33)을 외주면에 감싸는 상피스톤축(31a)과 연결된 피스톤상축(34), 실린더본체(32) 상단으로 노출된 피스톤상축(34)과 자전 가능토록 결합하며 상기 제3축(P3)과 힌지결합 하는 피스톤상측홀더(40)를 가지는 유압실린더(30);The upper piston shaft (31), which functions as a piston inside the cylinder body (32) hinged to the second shaft (P2) at the bottom, is integrally interlocked with the piston (31) and wraps the elastic spring (33) on the outer circumferential surface ( A hydraulic pressure having a piston
족관절부(10)가 입각기로 작동시 유압실린더(30) 내의 탄성스프링(33)이 압축되어 피스톤상축홀더(40)와 피스톤상축(34)이 실린더본체(32) 상단에서 함께 멀어지도록 이동함과 동시에 노즐개폐작동부(60)의 노즐체와이어(61)에 연동하여 개폐노즐체(54)가 닫히는 방향으로 이동하여 유압저항이 탄성스프링(33)이 수용되는 상챔버(32a)에서 커지도록 작용하고, 유각기에는 압축된 탄성스프링(33) 및 피스톤(31)이 초기상태로 자동복귀 되도록 노즐하우징(52) 내의 개폐노즐체(54)가 유로의 열림방향으로 이동하게 구성한 저항레벨조절 노즐부(50); 및When the ankle joint (10) is operated in a standing position, the elastic spring (33) in the hydraulic cylinder (30) is compressed so that the piston upper shaft holder (40) and the piston upper shaft (34) move away from the top of the cylinder body (32). At the same time, the
피라밋어댑터(15)와 연동하여 저항레벨조절 노즐부(50) 개폐가 입각기에는 노즐체와이어(61)를 당겨서 저항레벨조절 노즐부(50)의 개폐노즐체(54가 유로를 닫고, 유각기에는 노즐체와이어(61)가 풀려서 개폐노즐체(54가 유로를 열도록 구동하며 어댑터하우징(11) 바닥에 설치한 피라밋어댑터(15)와, 노즐체와이어(61)가 연결된 지렛대(62)를 가지는 노즐개페작동부(60)를 포함하여 구성한다.When the opening and closing of the resistance level
상기, 피라밋어댑터(15)는 하면 편심부위에 아래로 돌출되어 편심누름 기능을 하는 누름바(16)를 더 포함하고,The
누름바(16) 하부에는 입각기에 시소작용으로 노즐체와이어(61)를 당기도록 연결된 지렛대(63)를 설치한다.Below the
상기, 피라밋어댑터(15) 외벽과 어댑터하우징(11) 내벽 사이에는 피라밋어댑터(15)의 하강시 완충작용을 하는 댐퍼링(18)을 설치하고, 댐퍼링(18) 상단과 접하는 피라밋어댑터(15) 부위에는 하강을 완충시키는 완충링(17)을 형성한다.A
상기, 저항레벨조정용 노즐부(50)는 노즐체와이어(61)에 연동하여 닫힘과 열림 기능을 하도록 노즐하우징(52)에 수용된 개폐노즐체(54)와,The resistance level
개폐노즐체(54)에 부가되어 유압실린더(30)의 피스톤(31)으로 구분되는 상챔버(32a)와 하챔버(32b)에 각각 대응하여 연통하는 제 1유로(55-1)와 제 2유로(55-2)를 닫거나 통하도록 여는 밸브체(56)를 포함하여 구성한다.A first flow path 55-1 and a second channel that are added to the opening/
상기, 지렛대(62)는 피라밋어댑터(15) 하부중 바닥 측벽에 고정된 지렛대축(63)에 지렛대 기능을 하도록 지지되고,The
일측 상단은 누름바(16)에 연동하도록 경사면을 이루고,One upper end forms an inclined surface to interlock with the
다른 측에는 노즐체와이어(61)를 설치하며,On the other side, a
지렛대축(63)은 노즐체와이어(61) 상단위치보다는 누름바(16)에 가깝도록 설치된 것이 좋다.It is preferable that the
상기, 유압실린더(30)는 도 10과 같이 피스톤(31) 이동공간을 피스톤(31)을 중심으로 상챔버(32a)와 하챔버(32b)로 구분하여 피스톤 작용하는 피스톤(31)과,The
피스톤(31) 상측에서 중심축 역할을 하며 외경의 상챔버(32a)에서 탄성스프링(33)을 동축으로 수용하는 상피스톤축(31a)과,The
피스톤(31) 하측에서 중심축 역할을 하며 하챔버(32b) 정위치 이동을 안내하는 하피스톤축(31b)을 포함하며,It serves as a central axis from the lower side of the piston (31) and includes a lower piston shaft (31b) that guides the movement of the lower chamber (32b) in position,
상피스톤축(31a) 내경에는 내경나사부(35)를 두고, 유압실린더(30) 상단에서 내경나사부(35)와 나사결합된 피스톤상축(34)과, 피스톤상축(34)이 자전 가능토록 상측에서 일체로 결합된 피스톤상축홀더(40)를 포함하여 구성한다.The upper piston shaft (31a) has an inner diameter threaded portion (35) on the inner diameter, and the upper piston shaft (34) screwed with the inner diameter threaded portion (35) at the top of the hydraulic cylinder (30), and the upper piston shaft (34) from the upper side to enable rotation. It comprises a piston
이와 같이 구성한 본원발명은 도 4 와 도 5의 유각기 상태 상태에서 도 11 및 12와 같이 입각기로 작동되면, 발목관절축인 제 1축(P1)을 중심으로 족관절부(10)가 발바닥부(20)의 발등을 향하여 시계방향으로 움직이고, 제 1축(P1) 보다 뒷굽 위치에 실린더축 기능의 제 2축(P2) 위치에서 하단이 지지되는 유압실린더(30)의 피스톤 상축홀더(40)와 족관절부(10)의 측면에서 제3축(P3)으로 지지되도록 결합한다. 이 경우 족관절부(10)는 유압실린더(30)와 피스톤상축(34)을 지지하는 피스톤상축홀더(40)를 수용하는 내부공간(19)을 도 6 과 같이 갖도록 한다.In the present invention configured as described above, when operated in a standing position as shown in FIGS. 11 and 12 in the swing phase state of FIGS. 4 and 5, the ankle
통상 제 1축(P1)과 제 2축(P2)이 정 위치이고, 제 3축(P3)이 입각기에 발바닥 전방 방향으로 회전하려면, 도 9에 보인 제 1축(P1)에서 제 2축(P2) 까지의 거리(a)와, 제 1축(P1)에서 제 3축(P3) 까지의 거리(b)는 고정된 상태이므로, 제2축(P2)과 제 3축(P3) 까지의 거리가 늘어나야 한다(c'〉c). 이는 입각기시에 유압실린더(30)의 피스톤상축(34)을 지지하는 피스톤상축홀더(40)가 회전하고(예를 들어 도 5에서 도 12 상태로 회전하고), 이에 연결된 피스톤상축(34)과 피스톤(31)의 위치가 상부로 이동함에 따라 제 2축(P2)과 제 3축(P3) 간의 거리가 늘어나는 것이다.(도 8, 도 9 참조). 즉, 피스톤(31)이 상부로 이동함에 따라 도 10 기준으로 탄성스프링(33)이 압축되며, 동시에 노즐체와이어(61)에 연동하여 개폐노즐체(54)가 제 2유로(55-2)를 막아 제 1통로(55-1)와의 유동이 차단되므로 유압이 도 7 과 같이 체크밸브(CV1)가 작동하여 상챔버(32a)로 이동하므로 상챔버(32a)의 유압이 압축되어 입각기가 과도하게 진행되는 것을 막아준다. 따라서 경사면을 하강하는 경우나 계단 하강시에 유압 저항력이 발생하여 안정적으로 체중을 지지하면서 족관절의 각도가 변하도록 기능하므로 좀더 자연스럽고 편안한 보행을 제공한다. 동시에 입각기에 탄성스프링(33)이 압축되어 탄성력을 유지하여 급격한 바닥환경변화에도 안정적으로 보행하도록 작용한다.In general, in order for the first axis P1 and the second axis P2 to be in the correct position and the third axis P3 to rotate in the forward direction of the sole of the foot, the second axis ( Since the distance (a) to P2) and the distance (b) from the first axis (P1) to the third axis (P3) are fixed, the distance between the second axis (P2) and the third axis (P3) The distance must be increased (c'>c). This is when the upper
한편 유각기에는 발이 지면에서 떨어지므로 발바닥을 눌리우도록 작용하던 도 6에 보인 피라밋어댑터(15)의 누름압력이 해지되어, 지렛대(62)가 지렛대축(63)을 중심으로 시계방향으로 복원하고, 이는 노즐체와이어(61)로 인한 개폐노즐체(54)가 도 10과 같이 복원하여 제1유로(55-1)와 제 2유로(55-2)가 통하게 되어 큰 유로(56-1, 56-2)가 열림으로써 압축되었던 탄성스프링(33)의 탄성력으로 발목이 원래 위치로 복귀할 수 있는 최소 유압 저항 조건을 제공한다. 이에 따라 탄성스프링(33)의 탄성력으로 피스톤(31)을 초기 위치(저굴 상태)로 복원시킨다.On the other hand, in the swing phase, since the foot falls from the ground, the pressing pressure of the
본 발명의 피스톤상축(34)에는 길이조정용 레버가 설치되어 족관절 각도를 맞출 수 있도록 기능한다. 이는 피스톤상축(34)과 내경나사부(35)의 나사결합 길이가 변하도록 하여 피스톤의 위치와 관계 없이 족관절 각도를 조절하는 원리이다. 따라서 신발의 굽높이 변화시나 맨발 보행시 적절한 족관절 각도조절 기능을 제공한다.The piston
10;족관절부 11;어댑터 하우징 15;피라밋어댑터 16;누름바 17;완충링 18;댐퍼링 P1;제1축 P2;제 2축 P3;제 3축 20;발바닥부 30;유압실린더 31;피스톤 311;상피스톤축 31b;하피스톤축 32;실린더본체 32a;상챔버 32b; 하챔버 33;탄성스프링 34;피스톤상축 35;내경나사부 40;피스톤 상축홀더 50;노즐부 52;노즐하우징 54;개폐노즐체 55-1;제1유로 55-2;제2유로 56;밸브체 57;스토퍼 60;노즐개폐작동부 61;노즐체와이어 62;지렛대 63;지렛대축 10; Ankle joint 11;
Claims (6)
제1축(P1) 부위에서 힌지결합하고, 발 뒷굽 부위에 실린더회전축인 제2축(P2)을 힌지결합 하도록 지지하는 킬재의 발바닥부(20);
제2축(P2)과 하단에서 힌지결합 하는 실린더본체(32) 내부에서 피스톤 기능을 하는 피스톤(31), 피스톤(31)과 일체로 연동하고 탄성스프링(33)을 외주면에 감싸는 상피스톤축(31a)과 연결된 피스톤상축(34), 실린더본체(32) 상단으로 노출된 피스톤상축(34)과 자전 가능토록 결합하며 상기 제3축(P3)과 힌지결합 하는 피스톤상측홀더(40)를 가지는 유압실린더(30);
족관절부(10)가 입각기로 작동시 유압실린더(30) 내의 탄성스프링(33)이 압축되어 피스톤상축홀더(40)와 피스톤상축(34)이 실린더본체(32) 상단에서 함께 멀어지도록 이동함과 동시에 노즐개폐작동부(60)의 노즐체와이어(61)에 연동하여 개폐노즐체(54)가 닫히는 방향으로 이동하여 유압저항이 탄성스프링(33)이 수용되는 상챔버(32a)에서 커지도록 작용하고, 유각기에는 압축된 탄성스프링(33) 및 피스톤(31)이 초기상태로 자동복귀 되도록 노즐하우징(52) 내의 개폐노즐체(54)가 유로의 열림방향으로 이동하게 구성한 저항레벨조절 노즐부(50);
피라밋어댑터(15)와 연동하여 저항레벨조절 노즐부(50) 개폐가 입각기에는 노즐체와이어(61)를 당겨서 저항레벨조절 노즐부(50)의 개폐노즐체(54)가 유로를 닫고, 유각기에는 노즐체와이어(61)가 풀려서 개폐노즐체(54)가 유로를 열도록 구동하며 어댑터하우징(11) 바닥에 설치한 피라밋어댑터(15)와, 노즐체와이어(61)가 연결된 지렛대(62)를 가지는 노즐개페작동부(60)를 포함하는 유압식 족관절장치.
The lower part has a first axis (P1) of the ankle joint axis function, the center part has a third axis (P3) hinged with the side wall of the piston upper shaft holder (40), and the upper part has a pyramid adapter (15) that couples with the prosthesis. Ankle part 10;
The sole part 20 of the kill material hinged at the first axis P1 and supported to hinge the second axis P2, which is a cylinder rotation axis, to the heel of the foot;
The upper piston shaft (31), which functions as a piston inside the cylinder body (32) hinged to the second shaft (P2) at the bottom, is integrally interlocked with the piston (31) and wraps the elastic spring (33) on the outer circumferential surface ( A hydraulic pressure having a piston upper shaft 34 connected to 31a) and a piston upper holder 40 hingedly coupled to the piston upper shaft 34 exposed to the top of the cylinder body 32 so as to be rotatable and hinged with the third shaft P3 Cylinder 30;
When the ankle joint (10) is operated in a standing position, the elastic spring (33) in the hydraulic cylinder (30) is compressed so that the piston upper shaft holder (40) and the piston upper shaft (34) move away from the top of the cylinder body (32). At the same time, the nozzle body wire 61 of the nozzle opening/closing operation part 60 moves in the direction in which the opening/closing nozzle body 54 is closed, so that the hydraulic resistance increases in the upper chamber 32a in which the elastic spring 33 is accommodated. And, in the swing stage, the resistance level adjustment nozzle unit configured to move the opening and closing nozzle body 54 in the nozzle housing 52 in the opening direction of the flow path so that the compressed elastic spring 33 and the piston 31 automatically return to the initial state. (50);
When the opening and closing of the resistance level control nozzle unit 50 in connection with the pyramid adapter 15 is established, the opening/closing nozzle body 54 of the resistance level control nozzle unit 50 by pulling the nozzle body wire 61 closes the flow path. In each, the nozzle body wire 61 is released and the opening and closing nozzle body 54 is driven to open the flow path, and the lever 62 to which the pyramid adapter 15 installed on the bottom of the adapter housing 11 and the nozzle body wire 61 is connected. A hydraulic ankle joint device comprising a nozzle opening and closing operation unit 60 having a ).
누름바(16) 하부에는 입각기에 시소작용으로 노즐체와이어(61)를 당기도록 연결된 지렛대(63)를 설치한 것을 특징으로 하는 유압식 족관절장치.
The method of claim 1, wherein the pyramid adapter (15) further comprises a push bar (16) protruding downward from an eccentric portion of the lower surface to function as an eccentric pressing,
A hydraulic ankle joint device, characterized in that a lever (63) connected to pull the nozzle body wire (61) by a seesaw action is installed under the push bar (16).
The method of claim 2, wherein a damper ring (18) is installed between the outer wall of the pyramid adapter (15) and the inner wall of the adapter housing (11) when the pyramid adapter (15) descends, and contacts the upper end of the damper ring (18). A hydraulic ankle joint device, characterized in that a cushioning ring (17) for buffering a descent is formed at a portion of the pyramid adapter (15).
개폐노즐체(54)에 부가되어 유압실린더(30)의 피스톤(31)으로 구분되는 상챔버(32a)와 하챔버(32b)에 각각 대응하여 연통하는 제 1유로(55-1)와 제 2유로(55-2)를 닫거나 통하도록 여는 밸브체(56)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 유압식 족관절장치.
The method of claim 1, wherein the resistance level adjustment nozzle unit 50 includes an opening/closing nozzle body 54 accommodated in the nozzle housing 52 to perform a closing and opening function in connection with the nozzle body wire 61,
A first flow path 55-1 and a second channel that are added to the opening/closing nozzle body 54 and communicate with the upper chamber 32a and the lower chamber 32b separated by the piston 31 of the hydraulic cylinder 30, respectively. A hydraulic ankle joint device comprising a valve body 56 that closes or opens the flow path 55-2.
일측 상단은 누름바(16)에 연동하도록 경사면을 이루고,
다른 측에는 노즐체와이어(61)를 설치하며,
지렛대축(63)은 노즐체와이어(61) 상단위치보다는 누름바(16)에 가깝도록 설치된 것을 특징으로 하는 유압식 족관절장치.
The method of claim 2, wherein the lever (62) is supported to function as a lever on a lever axis (63) fixed to the bottom side wall of the lower part of the pyramid adapter (15),
One upper end forms an inclined surface to interlock with the push bar 16,
On the other side, a nozzle body wire 61 is installed,
The lever shaft 63 is a hydraulic ankle joint device, characterized in that the nozzle body wire 61 is installed closer to the push bar 16 than the upper position.
피스톤(31) 상측에서 중심축 역할을 하며 외경의 상챔버(32a)에서 탄성스프링(33)을 동축으로 수용하는 상피스톤축(31a)과,
피스톤(31) 하측에서 중심축 역할을 하며 하챔버(32b) 정위치 이동을 안내하는 하피스톤축(31b)을 포함하며,
상피스톤축(31a) 내경에는 내경나사부(35)를 두고, 유압실린더(30) 상단에서 내경나사부(35)와 나사결합된 피스톤상축(34)과, 피스톤상축(34)이 자전 가능토록 상측에서 일체로 결합된 피스톤상츨홀더(40)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 유압식 족관절장치.The method of claim 4, wherein the hydraulic cylinder (30) divides the moving space of the piston (31) into an upper chamber (32a) and a lower chamber (32b) around the piston (31) to act as a piston (31),
The upper piston shaft 31a which acts as a central axis from the upper side of the piston 31 and coaxially accommodates the elastic spring 33 in the upper chamber 32a of the outer diameter,
It serves as a central axis from the lower side of the piston (31) and includes a lower piston shaft (31b) that guides the movement of the lower chamber (32b) in place,
The upper piston shaft (31a) has an inner diameter threaded portion (35) on the inner diameter, and the upper piston shaft (34) screwed with the inner diameter threaded portion (35) at the top of the hydraulic cylinder (30), and the upper piston shaft (34) from the upper side to enable rotation. Hydraulic ankle joint device, characterized in that configured to include the integrally coupled piston top holder (40).
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2019
- 2019-03-13 KR KR1020190028793A patent/KR102190827B1/en active IP Right Grant
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