密閉型假腿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種針對具有用于輔助或限制膝部連結(jié)器的動(dòng)作的缸裝置的假腿而言有效地謀求假腿的防水、防塵的功能的技術(shù)，更具體而言，涉及一種靈活使用包圍缸裝置的外側(cè)的殼構(gòu)造體并將向該殼構(gòu)造體的內(nèi)外延伸的桿構(gòu)件的周圍密閉的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，具有膝部連結(jié)器或膝關(guān)節(jié)的假腿包括:上部構(gòu)件，其在上端支承承窩；下部構(gòu)件，其在下端支承足部；膝部連結(jié)器，其以能夠彎曲的方式將所述上部構(gòu)件和下部構(gòu)件連結(jié)起來；以及缸裝置，其用于輔助或限制該膝部連結(jié)器的動(dòng)作。
[0003]作為用于輔助或限制膝部連結(jié)器的動(dòng)作的缸裝置，除了液壓缸、彈簧缸、氣壓缸之夕卜，還公知有線性運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。作為前者的液壓缸、彈簧缸、氣壓缸會(huì)對假腿佩戴者發(fā)出的力或動(dòng)作產(chǎn)生阻力。與此相對，作為后者的線性運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器通過馬達(dá)而本身產(chǎn)生推動(dòng)力。但是，無論是前者，還是后者，缸裝置的形態(tài)都一樣。即，缸裝置均包括:缸主體(在線性運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中為內(nèi)置有馬達(dá)的主體外殼)，其是直徑較大的外殼，內(nèi)置有活塞、彈簧；以及桿構(gòu)件，其是直徑小于缸主體的直徑的細(xì)長的構(gòu)件，自該缸主體伸出。
[0004]以往的具有這樣的缸裝置的假腿是所謂的具有進(jìn)入口的敞開型，不得不忍受來自外部的異物(水、汗、灰塵等)的侵入?？梢韵氲?，不得不為敞開型的原因或者無法避免異物侵入的原因在于，隨著假腿的動(dòng)作，缸裝置、尤其是缸裝置的桿構(gòu)件會(huì)進(jìn)行獨(dú)特的動(dòng)作。在做動(dòng)作而使上部構(gòu)件和下部構(gòu)件彎曲時(shí)，桿構(gòu)件在缸主體的軸線方向上伸縮并同時(shí)在與軸線交叉的方向上擺動(dòng)。例如，桿構(gòu)件的伸縮量是35mm左右或超過35mm的大小，擺動(dòng)的角度是10°左右或超過10°的大小。
[0005]例如，專利文獻(xiàn)I示出具有氣壓缸的假腿，專利文獻(xiàn)2示出具有液壓缸的假腿，專利文獻(xiàn)3示出具有彈簧缸的假腿。另外，專利文獻(xiàn)4示出具有線性運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的假腿。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001 - 137268號公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2002 - 58689號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本特開昭55 - 130657號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2010 - 75727號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

_0] 發(fā)明要解決的問題
[0011]雖然存在不易將具有缸裝置的假腿設(shè)成密閉型的原因，但仍期望將其設(shè)成密閉型。其原因在于，缸裝置本身原本就是忌諱水(水分)、灰塵等異物的裝置，此外，在金屬制的螺紋件、銷等固體的異物進(jìn)入到假腿內(nèi)部而將其(它們)夾在缸裝置與假腿的框架之間的情況下，還會(huì)導(dǎo)致缸裝置的工作缸部分、缸裝置的桿部分的破損。并且，對于電子控制型假腿而言，為了方便地進(jìn)行日常生活，使各電子相關(guān)的組成部件具備某些防水、防塵功能是不可或缺的。
[0012]作為賦予防水、防塵功能的方法，可以想到將缸裝置、電池、電池的收納部、控制基板、傳感器部等用于進(jìn)行電子控制的組成部件單獨(dú)地密閉(密封)起來。但是，要進(jìn)行防水的部位較多且復(fù)雜，從而難以將所述組成部件整體且有效地密閉起來。
[0013]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種不將各個(gè)部位單獨(dú)地密閉、而是能夠?qū)⒓偻日w密閉的技術(shù)。
[0014]另外，本發(fā)明另一目的在于，提供一種靈活使用包圍缸裝置的外側(cè)的殼構(gòu)造體并利用蛇腹?fàn)蠲芊獠考⒁M(jìn)行動(dòng)作的桿構(gòu)件的周圍有效地密閉的技術(shù)。對于本發(fā)明的其他目的，根據(jù)以下的說明會(huì)變得明確。
_5] 用于解決問題的方案
[0016]在本發(fā)明中，使包圍缸裝置的外側(cè)的殼構(gòu)造體肩負(fù)防水、防塵的功能。因而，要使殼構(gòu)造體本身為適合于密閉的構(gòu)造。例如，殼構(gòu)造體包括成為主體的框架和覆蓋框架的開口部的框架罩。為了密閉，優(yōu)選在框架與框架罩之間配置框架密封件。
[0017]在考慮桿構(gòu)件的動(dòng)作時(shí)，也可以想到利用殼構(gòu)造體來覆蓋能夠涵蓋桿構(gòu)件的動(dòng)作的整個(gè)周圍。但是，這樣的殼構(gòu)造體成為大容積，從假腿的外觀等觀點(diǎn)考慮，并不實(shí)用。因此，在本發(fā)明中，使桿構(gòu)件的一部分位于殼構(gòu)造體的外側(cè)。因而，桿構(gòu)件的一部分成為自殼構(gòu)造體的內(nèi)部的缸主體延伸到殼構(gòu)造體的外側(cè)的形態(tài)。
[0018]在本發(fā)明中，利用特定的蛇腹?fàn)蠲芊獠考⒆詺?gòu)造體的內(nèi)側(cè)延伸到外側(cè)的桿構(gòu)件的周圍密閉(密封)。該蛇腹?fàn)蠲芊獠考哂腥缦碌慕Y(jié)構(gòu)和/或滿足如下的條件，該蛇腹?fàn)蠲芊獠考哂?內(nèi)擋圈，其劃分出用于接收所述桿構(gòu)件的孔，該內(nèi)擋圈成為內(nèi)周的密封部分；外擋圈，其是向所述殼構(gòu)造體那一側(cè)安裝的安裝部且成為對該殼構(gòu)造體那一側(cè)進(jìn)行密封的密封部分；以及蛇腹?fàn)蠲芊庵黧w部，其是位于所述外擋圈與內(nèi)擋圈之間的主體部分，構(gòu)成凹凸的多個(gè)褶皺相互排列，該多個(gè)褶皺能夠改變所述外擋圈與內(nèi)擋圈之間的距離，該蛇腹?fàn)蠲芊獠考M足如下條件:所述多個(gè)褶皺的曲率小于所述外擋圈與內(nèi)擋圈之間的假想圓的曲率，且各褶皺的兩端到達(dá)外擋圈或位于比內(nèi)擋圈靠近外擋圈的部位。
[0019]蛇腹?fàn)蠲芊獠考c殼構(gòu)造體相互作用而在該殼構(gòu)造體的內(nèi)側(cè)形成密閉空間。由此，能夠?qū)⒏籽b置中的除了桿構(gòu)件的一部分之外的所有部分容納在該密閉空間的內(nèi)部。另外，能夠?qū)⒂糜谶M(jìn)行所述電子控制的組成部件收納在該密閉空間中。密閉空間是來自外部的水分、灰塵等異物無法進(jìn)入的空間。因此，密閉空間的內(nèi)部的裝置、組成部件能夠保持較高的可靠性，而不會(huì)由于異物引起損壞。
[0020]本發(fā)明所使用的蛇腹?fàn)蠲芊獠考軌蚴冀K發(fā)揮密閉功能而不會(huì)妨礙假腿的動(dòng)作。因此，根據(jù)與假腿的動(dòng)作之間的關(guān)系來說明蛇腹?fàn)蠲芊獠考慕Y(jié)構(gòu)、特征。
[0021]以使假腿的上部構(gòu)件和下部構(gòu)件彎曲的方式動(dòng)作時(shí)，缸裝置的桿構(gòu)件同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)動(dòng)作。第I動(dòng)作是在缸主體的軸線方向上伸縮，第2動(dòng)作是在與該軸線交叉的方向上擺動(dòng)。為了應(yīng)對作為第I動(dòng)作的伸縮，蛇腹?fàn)蠲芊獠考哂袃?nèi)擋圈，該內(nèi)擋圈帶有供桿構(gòu)件進(jìn)入的孔。為了密閉，需要使內(nèi)擋圈的內(nèi)周帶有密封部分。要求在進(jìn)行彼此不同的第I動(dòng)作和第2動(dòng)作這兩個(gè)動(dòng)作的情況下獲得有效且可靠的密封功能。從這點(diǎn)考慮，優(yōu)選的是，在缸主體那一側(cè)設(shè)置桿引導(dǎo)件，使該桿引導(dǎo)件具有引導(dǎo)桿構(gòu)件的作用和支承內(nèi)擋圈的作用。桿引導(dǎo)件通常為筒狀，在桿引導(dǎo)件的內(nèi)周側(cè)設(shè)有用于對桿構(gòu)件的外周進(jìn)行引導(dǎo)的引導(dǎo)面，在桿引導(dǎo)件的外周側(cè)設(shè)有供內(nèi)擋圈嵌入的環(huán)狀槽。
[0022]作為另一個(gè)動(dòng)作的第2動(dòng)作是與第I動(dòng)作的方向交叉的方向上的擺動(dòng)。由于第2動(dòng)作是伴隨有假腿的彎曲的動(dòng)作，因此，該擺動(dòng)(桿構(gòu)件的擺動(dòng))是沿著步行方向的規(guī)定方向上的動(dòng)作，其大小也受到限制(例如，擺動(dòng)角度為10°?20° )。對于這樣的擺動(dòng)，在使用多軸即多節(jié)連桿進(jìn)行連結(jié)的情況下的擺動(dòng)小于在使用單軸進(jìn)行連結(jié)的情況下的擺動(dòng)。擺動(dòng)較小意味著在蛇腹?fàn)蠲芊獠考且粋?cè)需要的變形量較小。較小的變形量的蛇腹?fàn)蠲芊獠考?dāng)然有利于耐久性，而且在密閉方面也是有利的。因此，本發(fā)明適合于帶有基于多軸進(jìn)行的連結(jié)的假腿，但并不限定于此。
[0023]蛇腹?fàn)蠲芊獠考趦?nèi)擋圈的外側(cè)設(shè)有外擋圈，所述外擋圈與內(nèi)擋圈之間的部分構(gòu)成蛇腹?fàn)蠲芊庵黧w部。在蛇腹?fàn)蠲芊庵黧w部上排列有構(gòu)成凹凸的多個(gè)褶皺，所述褶皺的部分能夠如蛇腹那樣伸縮而改變外擋圈與內(nèi)擋圈之間的距離?？勺兙嚯x為能夠涵蓋第2動(dòng)作的大小。
[0024]蛇腹?fàn)蠲芊獠考耐鈸跞η逗嫌跉?gòu)造體那一側(cè)、即通常嵌合于在框架上設(shè)置的環(huán)狀槽中而被以密封狀態(tài)支承。因而，外擋圈和內(nèi)擋圈這兩者均被以密封狀態(tài)支承，由此能夠?qū)U構(gòu)件的周圍有效地密閉。
[0025]在此，蛇腹?fàn)蠲芊庵黧w部根據(jù)假腿的動(dòng)作而始終進(jìn)行變形，但其是沿著外擋圈的規(guī)定的徑向進(jìn)行變形。通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研宄，發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將蛇腹?fàn)蠲芊庵黧w部的多個(gè)褶皺以同心圓狀配置時(shí)，褶皺伴隨著擺動(dòng)上下彎曲，從而存在產(chǎn)生變形聲的傾向。對于使用假腿的人而言，這樣的變形聲成為異常聲音，有可能帶來不安感或不適感。
[0026]在本發(fā)明中，各褶皺不是以環(huán)狀閉合的形態(tài)，由此，成為如下配置:在各褶皺根據(jù)桿構(gòu)件的擺動(dòng)而變形時(shí)，該變形的部分不易對與其相連的、同一褶皺的其他部分造成影響。即，進(jìn)行設(shè)置，使得多個(gè)褶皺的