TW537892B - Air-cylinder apparatus for prosthetic limb - Google Patents

Description

537892 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 。 本發明係關於用以輔助膝蓋的彎曲及伸展之義足用氣筒 裝置，特別是關於當義足處於離開地板等的接地面之腳懸 離位置時，按照膝蓋的彎曲程度使其產生適當之阻力的技 術。 【發明之背景】 伴有膝蓋的彎曲及伸展之義足，係大腿部與小腿部呈相 對搖動之義足。在如是之義足中，為獲得形同於正常行走 之行走姿式（簡稱為走姿），具備用以輔助膝蓋的彎曲及伸 展之裝置。作為輔助裝置，習知有油壓氣筒裝置與氣筒裝 置。比較此兩輔助裝置，相對於作為油壓氣筒裝置的動作 流體的油幾乎無壓縮性，由於作為氣筒裝置的動作流體的 氣體持有壓縮性，根據該氣筒裝置，藉由氣體壓縮之壓縮 能量，而可獲得膝蓋在最大彎曲後之阻力。 在日本專利特公昭52-47638號的說明書與USP5, 40 5, 40 7 號的圖2及圖3中揭示有義足用氣筒裝置的第1技術。在該 技術中，具備設於活塞内部的逆止閥，還有，設於活塞桿 中為節流閥之針閥。此等之閥在膝蓋彎曲時壓縮氣筒的内 部室，並藉由節流閥限制該室内氣體的流出。但是，限制 氣體流出的節流閥只有一個，且在行走中其開口度亦為一 定。因此，依照行走速度無法適當控制膝蓋的彎曲，該第 1技術，無法完全適用於在慢行、普通之行走、快走、小 步行走等廣範圍之行走速度。 相對於此，日本專利特許第2 5 0 1 3 4 6號及以其為基礎之

89123951.ptd 第5頁 537892 五、發明說明（2) l^P5’ 344, 446唬，揭不有使限制氣體流動的節流閥的開口 依照行走速度由電腦加以調整之技術。根據該第2技 :了，，照行走速度可適當控制膝蓋之朁曲，義足之安裝者 f較廣之行走速度範圍内可獲得正常之走姿。但是’在該 4* Ο·、'術中，由於自動調整節流閥，使控制及驅動的各機 構，為必要，而造成義足構造之複雜且成本增大。 二抑制義足成本之增大，又可在較廣之行走速度範圍内 焱:正$之走姿，並不伴有利用電腦進行之控制，換言之 =慮使用純機械構造進行對應。雖有與氣筒裝置為不同 ;、、尘的油壓氣筒裝置之技術，但可使日本專利特表平 8^1」190(對應於W095/26 1 71 )及usp5, 〇92, 9〇2 號所示之 支術適用於氣筒裝置。第3技術，係複數設有節流閥之 :二=，將此等配設於活塞之移動方向，藉由活塞之移 、：關閉複數節流孔之技術。根據該技術，按照膝 =為較^時，藉由加強節流閥之節流作用可增大流動阻曲 姑1但f，根據活塞的移動由於節流面積呈數位或段階的 ，氣筒的壓力特性也成為階梯狀之段階他 工足2者之行走感覺惡化。還有，“ b種義使 I缩室為單一之情形，由每 ：：：要’在 之事項成為困難。 義足女衷者的要作個別調整 【發明所欲解決之問題】 本發明之第丨目的在於提供可有效 度範圍内所涉及之壓力特性的義足用氣筒裝\廣之订走速

537892 五、發明說明（3) 又，本發明之第2目的在於提供不會使行走感覺惡化， 在較廣之行走速度範圍内可獲得正常走姿的義足用氣筒裝 置。 又，本發明之第3目的在於提供使節流閥的部份安定之 構造，可確實獲得依照行走速度之壓力控制的義足用氣筒 裝置。 【發明之思考方法及手段】 在本發明中，基本上係藉由活塞將氣筒本體的内部隔開 為2室。被隔開之室，分為頭部侧之第1室與底部側之第2 室。此等第1室與第2室是由2條通路加以連通者。第1通 路，係包含有允許從第1室朝向第2室流通之第1逆止閥的 通路。該第1通路，藉由允許第1室朝向第2室流通，使膝 蓋彎曲成為可能，而且，第1逆止閥將進入第2室的氣體封 閉於第2室。又一連通通路為第2通路，第2通路，係包含 有恆定限制從第2室朝向第1室流通之恆定節流閥的通路。 恆定節流閥，係在膝蓋的彎曲狀態即使有變化時，也進行 恆定限制從第2室朝向第1室流通的工作。 本發明之義足用氣筒裝置，為在膝蓋彎曲時升高第2室 内部壓力，又具備如下之構成。 A. 在氣筒本體的底部及面對該底部之活塞的一面，具有 相互嵌合之凹部或凸部，係藉由隨著膝蓋的彎曲角度之增 大，將底部側之第2室，隔開成包含面對用以連通恆定節 流閥之開口的特定室在内之複數室之隔開機構。 B. 在藉由隔開機構所隔開之複數室中，具有將除去特定

89123951.ptd 第7頁 537892 五、發明說明（4) 室外之各室分別通過各自之節流閥使與第1室相連通之輔 助通路。 即，在本發明之義足用氣筒裝置中，相對於隨著膝蓋的 彎曲氣體被封閉而導致壓力升高的第2室，不僅藉由恆定 節流閥對氣體的流出進行限制，並且，隨著膝蓋彎曲角的 增大再將第2室隔開成複數室，再由對應於所隔開之各室 之節流閥限制氣體從各室流出。在隔開之複數室，除含有 面對用以連通恆定節流閥之開口的特定室外，又含有同軸 心的其他室。為精細地控制在較廣之行走速度範圍内所涉 及之壓力特性，則使隔開數具多者為佳，實際的隔開數為 2〜5，一般為2〜3則較為恰當。在隔開第2室為複數室之 時點，使依照隔開數作適當之變化。在隔開數為2之情 形，一般行走時的膝蓋彎曲角為4 0 °〜6 0 °的階段，例 如，使超過5 0 °的時點為隔開時點，又，隔開數為3之情 形，在超過5 0 °的時點外，比其要小的彎曲角度，例如為 3 0 °的時點分別進行隔開之時點。在該時點，活塞與氣筒 本體的底部相互凹凸結合，在第2室中又隔開出新室。為 封閉隔開之室，在相互嵌合之凹部或凸部，設有嘴型之密 封環等的密封構件。在更大之行走速度時，為使第2室產 生高壓力，在第2通路除恆定節流閥外，再設置允許從第2 室向第1室流動而禁止逆方向流動的第2逆止閥亦可。 最理想之情況在於使輔助通路的節流閥通過上述之特定 室及恆定節流閥而與第1室連通為佳。於是，相對於由第2 室隔開之新隔開室的節流閥，成為介於特定室與新隔開室

89123951.ptd 第8頁 537892 五、發明說明（5) 之間者。在特定室藉由恆定節流閥的作用由於在隔開時點 前即發生有壓力，因而新隔開室之壓力則不會急遽上升。 其結果，在氣筒裝置的特性上，不會產生急遽的反作用 力，而具平穩之特性。藉此，義足之安裝者不會感覺到義 足之不協調感，可獲得正常走姿之感覺。 作為本發明所使用的恆定節流閥及節流閥，雖可適用於 各種節流閥，但為採用可旋入式的針閥為最理想。藉由旋 入式的針閥的旋轉（總之，使旋轉運動轉換為直線運動）可 適宜調節其開口度，可作為其節流量為一定量之固定節流 閥加以使用。固定節流閥，由於不具備可動閥體及彈簧的 構造，可在有移動的義足中進行穩定的控制。 【義足與氣筒裝置之關係】 在說明本發明之實施例之際，參照圖1至圖6，首先表明 義足與氣筒裝置之關係。 圖示之義足是適用於無膝蓋者的大腿部義足，圖1至圖3 是具備多轴之膝蓋關節之義足，圖4至圖6是具備單軸之膝 蓋關節之義足。在此等之圖中，圖1及圖4顯示膝蓋呈伸展 且其彎曲角為0之狀態，圖2及圖5顯示膝蓋呈略為彎曲之 狀態，又，圖3及圖6顯示膝蓋呈最大彎曲之狀態。本發明 之氣筒裝置1 0，1 0 ’，可適用於具備多轴、單軸之膝蓋關 節之義足中之任一者。還有，為說明上的便利起見，對於 氣筒裝置有賦予編號1 0，1 0’ ，其作為此等之氣筒裝置， 在後述之實施例1至實施例4的各實施例中均可適用。多軸 之膝蓋關節，由於其具備環狀機構而在膝蓋關節部份無多

89123951.ptd 第9頁 五、發明說明（6) 餘之空間，對於裔衿 於此，單軸之膝芸】f置：較J衝程者則不太適用。相對 器，且其較於多供f於在其單軸周圍具備負重制動 於氣筒裝置之較長衝程:^餘之空間，因而也可有效適用 20。大=:2〇 由銘合金構成之上部之大腿構件 連結部20a，是用Λ盖之形狀，含有為一體之其一部份之 腿構件20側。另一方:以傳遞義足安裝者的負重至大 件30。小腿構=面，在大腿構件20的下部，有小腿構 部中空之框_31勺主體，具有從膝蓋部向腳部延伸之内 節可進行彎：“ΓΓ30與大腿構件⑼，11助膝蓋關 有位於膝蓋前；：；、車；匕圖3所示之多軸膝蓋關節，含 50的2個環。此等之』各連上壤4〇及位於膝蓋後側之後連接環 蓋的上下方向伸寺展之者“4V50 ’是膝蓋在伸展狀態沿膝 件2〇連結且為：匕：上mM〇a、5〇a分別與大腿構 連結且為旋二;M°V 〇b，係以分別與小腿構件30之側 連接環5。及小腿構件3〇，構 後 連鎖狀。另-方面，在具備圖4至圖6所示巧 之義足中，* *膝蓋部份之膝蓋抽6〇 ‘ 即 構件2〇與小腿構件30。在膝蓋軸6。的周圍 ”，者的負重而產生制動力的負重制動器j依'= 動為7◦疋與USP3, 863, 274號（對應於日本專利特公昭、1 537892 五、發明說明（7) 5壯2广32唬)所不之公知品為相同者，是依照所承受之安 2者之負重減小設於制動器塊之穿通孔之孔徑，而產生制 動力之類型者。 對於如是之義足，氣筒裝置1〇，1〇,，其氣筒本體12的 ^筒底部側是藉由銷結合受到框架31的支持之同時，由氣 2本體12的氣筒頭部側向外部延伸之活塞桿14的端部，則 呈可旋轉狀連結大腿構件2〇。氣筒裝置丨〇，1〇，，與膝蓋 的考曲私度無關’係始終為安插於中空框架3 1内部之狀 悲。氣筒裝置1 0，1 0 ’，藉由對膝蓋的彎曲及伸展施以輔 助，而使義足安裝者獲得正常之走姿。作為藉由氣筒裝置 1 〇，10 ’之輔助功能，具有相對於膝蓋彎曲時之彎曲提供 阻力之第1功能，膝蓋在彎曲後使小腿部加速向前方跨出 之第2功能，及在伸展之最終階段提供緩衝力之第3功能 等。根據本發明，特別是依照行走速度可使藉由氣筒裝置 1 0，1 0之弟1功此及苐2功能得以糾正而趨於更合理化。 (實施例1 ) 圖7至圖9是顯示本發明之實施例1中氣筒裝置丨丨〇者。在 此等圖中之各圖也與上述圖1〜圖3或圖4〜圖6相同，其中 之圖7顯示膝蓋之伸展且彎曲角度為〇之狀態，另一之圖8 顯示膝蓋呈略為彎曲之狀態，最後之圖9顯示膝蓋呈最大 f曲之狀態。關於之後所示之其他實施例’也分^別以圖顯 示此等3個狀態。 μ 氣间I置1 1 0 ’具備由紹合金或合成樹脂所構成之μ

氣筒本體112。氣筒本體112，含有内徑相同之μ μ V J、同督 1 1 2c，

89123951.ptd 第11頁 537892 五、發明說明（8) 及位方、筒官1 1 2c的各端部，用以封閉此等各 1 1 2h及底部1 1 2b。為將活塞等的零件組入氣筒本雕1彳 内部，頭部U2h及底部112b的至少一方，—肢丨丨2的 = :12c呈可分離狀。頭部⑽，通常 1 1 2 c由螺旋所結合之。 {對於同管 如此之氣筒本體1丨2的内部，是由活塞丨 f第1室81與底部側之第2室82。活塞113是沿二頭/側 :心方向可移動地歲合在筒管112。内 同=的 旱U4所支持。與活塞113為一體之二疋二為-待活基113的大徑部114〇，與由其大徑 = : = : =伸，貫通頭部112h之小徑桿部1141〜斤構 夂二二 頭部U2h向外部延伸之小徑桿部 1142。大_之^变；：有用以連結義足的大腿構件的扣環 ..SU3V ^ ^ , , 的頭部側及底邱彳丨者。 支持部1140，含有向活塞11 3 1⑽及㈣及此等2凸部 甘Α 心、〕外徑相同，且其高度也大致相同。

•·_Η· , 、、拿 tV 在頭部112/，： = :=;12的頭部112h及底部112b。 3個孔。第1孔:、有的軸線方向，為不同孔徑之 夕士" η 〇疋位於面對筒管1 1 2c的内部孔1 1 20之開口部 ?M , " f y ’人該大徑孔1 1 2 1相鄰之第2孔，是比大徑 1122 , 小，且與大徑孔1121間形成段差之中徑孔 ?L11 9 ==中徑孔1 122之第3孔，是於外部開口之小徑 札 1 1 2 3。此專〆 J、贫< a 〇 〇 , k孔11 2 3、中徑孔1 i 2 2及大徑孔1 1 2 1具有

537892 五、發明說明（9) 同 袖心線’並全體連貝且構成貫穿於頭部ii2h之穿通 孔0 在小徑孔11 2 3部份’具有用以密封活塞桿11 4之小徑桿 部1141外周的第1密封構件151。還有，在中徑孔1122及大 徑孔1 1 2 1間的段差部上，具有用以密封活塞桿丨丨4之凸部 1140h的外周的第2密封構件152。第2密封構件152，在膝 蓋伸展之結束階段’藉由密封進入中徑孔1 1 2 2的凸部 1140h的外周，而使接近活塞ι13之凸部114此外周之室8n 作為緩衝室之功能。緩衝室8 1 1内部的氣體，通過設於頭 部11 2h之節流通路813形成流向第2室82側之狀。在節流通 路8 1 3，具有由外部可調整節流閥開口度的緩衝調整彈"菩1^ 814。還有，由於允許由第1室81側向第2室82侧之氣體= 動，在活塞桿114之内部，具有包含第丨逆止閥91的第 路1〇1。第1通路101是貫穿活塞桿1 14之大徑之活塞支持 iij〇的中心，其一端是由活塞支持部1140的端面開口至第 2至8 2，另一端是以直徑方向呈橫切斷小徑桿部1 1 4 1狀 口於活塞支持部11 4 0的另一側端面的附近。第j逆止汗 91 ’勿用質疑地包含有作為閥體的球體91a，賦予球體 以封閉力之閥體彈簣91b，及支持閥體彈簧91b之一 旋構件91c。與如此之緩衝室811相關之構成體，與:卜= USP5，405，407號所示之公知品為相同者。 對於用以由第1室81側向第2室82側之氣體流動之 路，其反向之氣體流動，總之’具有允許用以由\ 82側向第i室81側之氣體流動之另一通路。相對於於配至

537892 五、發明說明（10) 於活塞桿114之第1通路101之外，為另一通路外 則配置於氣筒本體112處。第2通路1〇2 β之^第2通路 之筒管11 2c的側壁中，由頭部側向底部側^鱼部份為加厚 Π2的軸心線呈平行狀進行延伸。該第2通路^乳筒本體 W侧頭部11 2h的端面附近的開口丨〇 2a連通至 ^過在頭 底部側則通過收納於底部U2b的第2逆止室81，在 閥1 4 0連通至第2室8 2侧。 值定節流 相對於第2通路1〇2之第2逆止閥92，是位 有作為閥體的球體92a，賦予球體92a以封 ^同，具 92b，及支持閥體彈簧92b之一端的螺旋 閥_體弹簧 螺旋構件92c，分別包含有為獲得作為 Z遏有， 剖面形狀為τ字型的麵，以作力能之内部 5合而面向外部之頭部份之旋入溝92:。另疋止閥92, 節流閥140，於第2通路102上與第2 ’在互定 定節流閥140，是位於氣筒太-119 =閥92串聯連接。恆 疋位於虱间本體112的底部112b的下部所設 :=145的内部。段差孔145，是由含有閥 a及比小複孔145a要大之大徑孔U5b所構成。大^孔 =二部，與内藏有第2逆止閥92之孔相連通，還有， 連Ϊ:之:二構成與氣筒本體11 2的内部第2室8 2相 开二汗，:恆定節流閥140，具備持有在-側端部之錐 邀;J ’ 、另一側端部之筒狀導向部Ulb之閥體U1 ; =、1二2導向部1 41 b的外周以螺旋結合之螺旋環1 4 2 ; —邊人3體41之導向部；ulb相嵌合，覆蓋閥體i4i及螺旋 國 第14頁 δ9123951.ptd i 537892 五、發明說明（11) 二4、2Ϊ==蓋143;及用以㈣帽蓋143與螺旋環 '、疋衣與底部112匕之各接合面圓環（〇環）144a、 3二=恒定節流閥140，利用螺旋環142與閥體⑷ 的螺旋結合，11由進行旋轉運動/直線運動 '又換，可6周正精由閥體丨41所得之節流度程度或開口 ^該恆定節流閥140，是於第2通路102上，由於該間體 1，對通過第2室82之開口，因為可恆定限制由第2室82 向弟1室81的流動。設定該恆定節流閥14〇的開口面積為如 0.008 〜〇.〇〇9mm2。 、 者，在本發明之實施例丨之氣筒裝置11〇中，使面向恆 疋節流閥1 4 0的第2室8 2的内部構造與第i室8丨側相同。在 底部1 12b，具有與筒管丨12c的内部孔丨12〇相鄰接，以相互 連通之形悲，沿底價1 1 2 b的軸心線方向之不同徑之2孔。 段’用以密封活塞支持部114〇之凸部1丨4〇b的外周者。密 封構件1 5 5在密封凸部11 4 0 b的外周之時點，膝蓋彎曲增 大，是凸部1140b進入為凹部之中徑孔η 27部份之時點。 該時點相當於超過膝蓋之彎曲角5〇(該角度是通常之行 第1孔是位於面向筒管1 1 2c的内部孔丨丨2 〇的開口部之大徑 孔1125，與該大徑孔1125相鄰合第2孔，是比大徑孔1125 之孔控小，且與大徑孔1 1 2 1間形成段差之中徑孔1 1 2 7。中 仏孔1127及大徑孔1125具有與筒管ii2c之内部孔1120同一 軸心線。在中徑孔11 27及大徑孔丨丨25間的段差部上，具有 用以密封活塞桿1 1 4之凸部1 1 40b的外周的嘴型密封構件 1 55。密封構件155，是在超過膝蓋彎曲角之規定大小之階

537892 五、發明說明（12) 走，度之最大彎曲角度）之階段。關於該時點，藉由變換 活塞支持部1140之凸部114 Ob的長度，或密封構件155的配 置位置，可容易進行設定。 由其他觀點觀之，密封構件155密封凸部114〇b的外周， 則意=^將底部侧之第2室82隔開成2室。隔開成之}室， 位於=官丨丨2C的内部，是藉由活塞丨丨3及密封構件丨5 5所隔 開之室821 ，另一室是在中徑孔丨127的内部所隔開之室 8 2 2在中徑孔1 1 2 7的底部，有連通恆定節流閥1 4 0的開 — 至Μ 2疋面對用以連通恆定節流閥1 4 〇之開口的特定 室。在底部112b具有用以連通隨隔開而構成之室82ι與822 =作為輔助通路之節流通路8 2 3。節流通路8 2 3是較密封構 5 5在直徑方向之更外側開口於室8 2 1，且在中徑孔1 1 2 7 」面開口於中徑孔11 2 7。在節流通路8 2 3的途中，有為 閥之螺旋式之針閥824。該節流閥824的開口面積，一 恆定節流閥140小，例如設定為0.0 0 3〜0.0 04_2。 在膝盍之響a ▼ . 1 4 0產生…小，第2室8 2被隔開之前階段，恆定節流閥 在 升回第2室82側的壓力所必要之轉矩。相對於此， 進行升一〜大，弟2室82被隔開之階段，恆定節流閥1 40 821的壓二4】：内部壓力，還有，節流閥824為升高室 例，发护_乍用。圖10是氣筒裝置110之壓力特性之一 所發生之壓Τ ^膝蓋之彎曲角度’縱轴顯示在第2室82側 示，氣Θ ^ #或為伴隨之轉矩。如該圖1 0的特性線圖所 (實施例2)衣置"〇顯示非常平穩之特性。

第16頁 537892 五、發明說明（13) " 圖11至圖1 3是顯示本發明之實施例2中之氣筒裝置 2Π0。在氣筒裝置211〇中，在氣筒本體2112的活塞以“側 設有凹部2127，將嵌合於該凹部2127之凸部214〇設於氣筒 本體2^12的底部2 112b側。相對於此，使含有允許由第i室 81向第2室82之氣體流動之第1逆止閥91之第1通路21〇1， 與另一通路之第2通路21 02相同，設於筒管2112c的側壁 中。^施例2中之氣筒裝置2 11 〇與實施例1之情況亦相同， 在膝盍之彎曲小之階段，恆定節流閥丨4 〇有升高第2室8 2侧 的壓力，但在達到規定之階段，第2室82侧由2室282丨與 2822所分離之結果，室282 1藉由恆定節流閥14〇，另一室 28 22藉由節流閥824，分別升高各自之壓力。由此獲得之 壓力特性，與上述圖1 〇相同。氣筒裝置2丨丨〇的其他特徵， 為設置與進入頭部側之中徑孔1122之活塞211 3為同軸心之 凹部2 1 2 7，可增大氣筒衝程，又，由於可增大隨著分離而 重新隔開之室2822的容量，因而可獲致更充分之壓力上 升。 (實施例3) 圖1 4至圖1 6是顯示本發明之實施例3中之氣筒裝置 3110。氣筒裝置3110中，活塞3113側的凹部3 127與氣筒本 體3112的底部3112b側的凸部3140相嵌合之事項，第1通路 31 01與第2通路31 02係設於筒管311 2c的側壁中之事項，皆 與實施例2之情況相同。與實施例2之不同點，是藉由隔離 所隔開之室為相反，藉由隔離所隔開之室3 8 2 2，係位於活 塞31 13的凹部3 127之内部。因此，重新被隔開之室3822藉

89123951.ptd 第17頁 537892

五、發明說明（14) 由節流閥8 2 4，還有，凸部3 1 4 0的側周的室3 8 2 1藉由恆定 節流閥1一40，分別升高各自之壓力…由於藉由隔離所 隔開之室為相反，用以密封凸部3丨4〇的外周之密封構件 1 5 5的凸緣’則與實施例2呈相反之方向。 (實施例4) 圖17 4110 〇 能。其 階段變 伸之凸 在氣筒 徑之凹 先，小 4 1 4 0 的 大之彎 相對於 隨著進 流閥， 等節流 口面積 可使其 裝置41 氣筒裝 性。 至圖1 9是顯示本發明之實施例4中之氣筒裝置 ^氣筒裝置4 11 〇中，使分3階段變化節流閥之功 設計之基，想法與實施例1之情況相同。只是為使;

成為可此，在此，將活塞支持部4 1 4 0的底部側與 部’分成小徑部414〇b與大徑部414〇b，相對於此， 本te 4 1 1 2的底部4 1 1 2 b，設置小徑之凹部4 1 2 7 a盥大 部4mb的以。隨著膝蓋彎曲到某一程度，首、力 “部4闲“心進入小徑之凹部4127a，在活塞支持荀 側周隔開成新室4822a。接著，膝蓋又進行較 ^ ^大控凸部4 1 4 0 B的側周也隔開成新室4 8 2 2 b 〇 弓2 :始日寸之第2室82之節流閥為恆定節流閥140， t，之=段相對於新隔開之室4822a與4822b之歸 = 各至所5又之各節流閥4824a與482413。關於对 ^ 4824a ^48?4h , & ， # — 二、 ^、值定節流閥140相比較，其開

，I 乂】但關於兩對節流閥之間之開口面積， J = i =可使一方較另一方大。圖20是顯示氣偉 1 0之昼力特性之—. 置411。相對於更上如該圖2°的特性線圖所示’ -軌圍之行走速度提供平穩之特

89123951.ptd 第18頁 537892 五、發明說明（15) 【元件編號之說明】 10， 10’ 氣筒裝置 12 氣筒本體 20 大腿構件 20a 連結部 30 小腿構件 31 中空之框架 40 前連接環 50 後連接環 40a 、5 0 a 端部 60 膝蓋軸 70 負重制動器 81 第1室 82 第2室 91 第1逆止閥 91a 閥體的球體 91b 閥體彈簧 91c 螺旋構件 92 第2逆止閥 9 2a 閥體的球體 92b 閥體彈簧 92c 螺旋構件 92d T字型的孔 92e 旋入溝

89123951.ptd 第19頁 537892

五、發明說明（16) 101 第1通路 102 第2通路 102a 開口 110 氣筒裝置 112 筒型氣筒本體 112b 底部 112c 筒管 112h 頭部 113 活塞 114 活塞桿 140 恆定節流閥 141a 錐形部 141b 筒狀導向部 142 螺旋環 143 帽蓋 1 44a、144b 圓環（0環） 145 段差孔 145a 閥座之小徑孔 145b 大徑孔 151 第1密封構件 152 第2密封構件 155 嘴型密封構件 811 緩衝室 813 節流通路 89123951.ptd 第20頁 537892 五、發明說明（17) 814 緩衝調整彈簧 821 > 822 室 823 節流通路 824 螺旋式之針閥 1120 内部孔 1121 大徑子L 1122 中徑？L 1123 小徑孔 1125 大徑孔 1127 中徑孔 1140 活塞支持部 1140b 及1140h 凸部 1141 小徑桿部 1142 扣環 2110 氣筒裝置 2101 第1通路 2102 第2通路 2112 氣筒本體 2112b 底部 2112c 筒管 2113 活塞 2127 凹部 2140 凸部 2821 >2822 室

89123951.ptd 第21頁 537892 五、發明說明（18) 3110 氣筒裝置 3101 第1通路 3102 第2通路 3112 氣筒本體 3112b 底部 3112c 筒管 3113 活塞 3127 凹部 3140 凸部 382 1、 3822 室 4110 氣筒裝置 4112 氣筒本體 4112b 底部 4127a 凹部 4127b 凹部 4140 活塞支持部 4140b 小徑凸部 4140B 大徑凸部 48 22a 室 4824a 、4824b 節流閥

89123951.ptd 第22頁 537892 圖式簡單說明 圖1是顯示適用於具備多軸之膝蓋關節之義足之形態之 本發明在膝蓋為伸展狀態之圖。 圖2是顯示圖1之形態中膝蓋呈略為彎曲狀態之圖。 圖3是顯示圖1之形態中膝蓋呈最大彎曲狀態之圖。 圖4是顯示適用於具備單軸之膝蓋關節之義足之形態之 本發明在膝蓋為伸展狀態之圖。 圖5是顯示圖4之形態中膝蓋呈略為彎曲狀態之圖。 圖6是顯示圖4之形態中膝蓋呈最大彎曲狀態之圖。 圖7是顯示本發明之實施例1中膝蓋為伸展狀態之剖面 圖。 〜 圖8是顯示圖7之實施例1中膝蓋呈略為彎曲狀態之圖。 圖9是顯示圖7之實施例1中膝蓋呈最大彎曲狀態之圖。 圖1 0是顯示實施例1之壓力特性之圖。 圖1 1是顯示本發明之實施例2中膝蓋為伸展狀態之剖面 圖。 圖1 2是顯示圖11之實施例2中膝蓋呈略為彎曲狀態之 圖。 圖1 3是顯示圖11之實施例2中膝蓋呈最大彎曲狀態之 圖。 圖1 4是顯示本發明之實施例3中膝蓋為伸展狀態之剖面 圖。 圖1 5是顯示圖1 4之實施例3中膝蓋呈略為彎曲狀態之 圖。 圖1 6是顯示圖1 4之實施例3中膝蓋呈最大彎曲狀態之

89123951.ptd 第23頁 537892 圖式簡單說明 圖。 圖1 7是顯示本發明之實施例4中膝蓋為伸展狀態之剖面 圖1 8是顯示圖1 7之實施例4中膝蓋呈略為彎曲狀態之 圖。 圖1 9是顯示圖1 7之實施例4中膝蓋呈最大彎曲狀態之 圖。 圖2 0是顯示實施例4之壓力特性之圖。

89123951.ptd 第24頁

Claims (1)

1. 537892 六、申請專利範圍 1 · 一種義足用氣筒裝置，係用以輔助膝蓋之彎曲及伸展 之義足用氣筒裝置，其特徵係： 具備氣筒本體，係為筒型者，其一侧之端部由頭部所封 閉，另一側之端部則由底部所封閉；活塞，係設於該氣筒 本體之内部，將該内部隔開為頭部側之第1室與底部侧之 第2室者；活塞桿，係一端側與該活塞構成一體，另一端 側則從用以連接義足之上述氣筒本體之頭部側向外部延伸 者；第1通路，係連通上述第1室與上述第2室間之通路， 其包含有允許從上述第1室朝上述向第2室流通之第1逆止 閥；及第2通路，係連通上述第1室與上述第2室間之另一 通路，其包含有怪定限制從第2室朝向第1室流通之恆定節 流閥；並且，在膝蓋彎曲時為升高第2室之内部壓力，又 具備如下之構成： A. 在上述氣筒本體的底部及面對該底部之活塞的一面， 具有相互嵌合之凹部或凸部，係藉由隨著膝蓋的彎曲角度 之增大，將上述底部側之第2室，隔開成包含面對用以連 通上述怪定節流閥之開口的特定室在内之複數室之隔開機 構； B. 在藉由上述隔開機構所隔開之複數室中，具有將除去 上述特定室外之各室分別通過各自之節流閥使與上述第1 室相連通之輔助通路。 2.如申請專利範圍第1項之義足用氣筒裝置，其中，上 述輔助通路之節流閥，係通過上述特定室及上述恆定節流 閥與上述第1室相連通者。

   89123951.ptd 第25頁 537892 六、申請專利範圍 3. 如申請專利範圍第1項之義足用氣筒裝置，其中，上 述隔開機構，含有用以密封上述相互嵌合之凹部或凸部之 部份之密封構件。 4. 如申請專利範圍第2項之義足用氣筒裝置，其中，上 述第2通路，構成將上述隔開之複數室連通至上述第1室側 之共通之通路。 5. 如申請專利範圍第1或2項之義足用氣筒裝置，其中， 上述第2通路，具備上述恆定節流閥外，又含有允許從上 述第2室朝向上述第1室流通之第2逆止閥。 6. 如申請專利範圍第1或2項之義足用氣筒裝置，其中， 上述丨亙定節流閥及上述節流閥，係節流量為一定之固定節 流閥。 7. 如申請專利範圍第1項之義足用氣筒裝置，其中，上 述第2通路，係設於上述氣筒本體者。 8. 如申請專利範圍第7項之義足用氣筒裝置，其中，上 述第1通路，係設於上述活塞或上述氣筒本體之任一方 者。 9. 如申請專利範圍第1或2項之義足用氣筒裝置，其中， 上述特定室之體積，比隔開之複數室之剩餘室之體積要 小 ° 1 0.如申請專利範圍第1或2項之義足用氣筒裝置，其 中，上述隔開之複數室，係於上述活塞之中心轴周圍且為 同轴心所配置者。

   89123951.ptd 第26頁