CN105748178A - 液压减振缸、尤其是用于假肢膝关节的液压减振缸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压减振缸，尤其是用于假肢膝关节的液压减振缸，包括：壳体；设置在壳体内且用液压流体来填充的缸室；以及布置在缸室内的活塞，活塞通过***到缸室内的活塞杆而在缸室内能移动，其中，在壳体(2)内设置至少两个单独的、不同大小的、通过流体通道与缸室(3)连接的容纳室(17、21)，容纳室用于容纳在活塞运动时从缸室(3)中被挤出的液压流体，容纳室分别通过隔膜(19、24)与利用能压缩的、形成蓄能器的流体来填充的压缩室(20、23)分开，其中在较大的容纳室(17)上游连接了对流动到容纳室(17)中的液压流体形成流动阻力的节流装置(27)，从而能够根据活塞运动的速度将液压流体分配到两个容纳室(17、21)中。

Description

液压减振缸、尤其是用于假肢膝关节的液压减振缸
技术领域
本发明涉及一种液压减振缸、尤其是用于假肢膝关节的液压减振缸，所述液压减振缸包括：壳体；设置在壳体内的并且用液压流体来填充的缸室；以及布置在该缸室内的活塞，所述活塞通过***到缸室内的活塞杆而能在缸室内移动。
这种液压减振缸例如用在假肢膝关节中，以便缓冲收缩运动，在所述收缩运动中假肢膝关节如机械的关节那样地弯曲。所述缓冲纯流体机械地进行，方法是，相应地对从缸室输送容纳室中的液压流体的流动进行节流。
背景技术
还已知，提供了这种具有伸展辅助件的减振缸。这种伸展辅助件是蓄能器，所述蓄能器在收缩的范围内被加载，并且所述蓄能器在伸展的范围内、即当假肢膝关节再次延伸时的范围内被卸载，并且在此辅助所述伸展运动。为此已知的是，对减振缸配备以弹簧元件，所述弹簧元件是蓄能器，并且所述弹簧元件在收缩的范围内被压紧并且在伸展的范围内被再次放松。然而在这种减振缸中，能量存储仅仅与距离有关，即存储在弹簧中的能量的大小仅仅与膝关节的弯曲程度有关。也就是说，当假肢膝关节在快速或者缓慢的运动范围内总是均匀地弯曲时，所存储的回位能量总是相同的，而与假肢支架运行的速度无关。但是，这对于假肢支架而言有时是不受欢迎的。因为在缓慢的运行中，由于较小的间距频率较小的伸展辅助就已足够，而在快速的运行中，由于较高的间距频率需要较大的伸展辅助。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种相比之下改进的液压减振缸，所述减振缸能够实现与速度有关的能量存储。
为了解决该技术问题，根据本发明在开篇所提到类型的液压减振缸中规定：在壳体内设置至少两个单独的、不同大小的、通过流体通道与缸室连接的容纳室，所述容纳室用于容纳在活塞运动时从缸室中被挤出的液压流体，所述容纳室分别通过隔膜与利用能压缩的、形成蓄能器的流体来填充的压缩室分开，其中，在较大的容纳室上游连接了对流动到容纳室中的液压流体形成流动阻力的节流装置，使得能够根据活塞运动的速度将液压流体分配到两个容纳室中。
根据本发明的减振缸的特征在于用于液压流体的两个不同大小的容纳室，所述液压流体在活塞运动时被从缸室挤出。每个容纳室都配设有一个单独的压缩室，所述压缩室填充有能压缩的流体，所述流体通常为气体如空气或氮气。相应的容纳室与相应的压缩室通过柔韧的隔膜彼此分开。因此如果在容纳室中通过流入的、几乎不可压缩的液压流体，通常为油建立了压力，那么所述压力会引起隔膜的变形并且因此强制性地引起压缩室的体积的减小，这又引起对包含在压缩室中的流体，即例如空气的压缩。被压缩过的流体形成蓄能器，所存储的能量在随后的伸展运动范围内又以辅助所述伸展运动的方式被提取。
两个容纳室大小不同，因此能够不同地容纳许多液压流体。根据相应的液压流体现在被输送给哪个容纳室，不同大小的能量被存储在相应的压缩流体中。为了现在能够变化地将液压流体分配到两个容纳室中，在较大的容纳室上游连接有节流装置，与流入到较小的容纳室中的液压流体相比，更多的液压流体必须强制性地流入到所述较大的容纳室中，以便能够存储比较多的能量。该节流装置为流动到较大的容纳室中的液压流体形成规定的流动阻力。
如果现在发生了收缩运动，那么液压流体从缸室被挤出。在缓慢的运动情况下，即当液压流体相对慢地沿着容纳室的方向流动时，对流体流而言一方面对抗节流装置的流动阻力，但是另一方面也对抗通过较小的容纳室的隔膜而形成的阻力。在此，优选如此调节所述节流装置，使得通过所述节流装置形成的流动阻力小于较小的容纳室的隔膜的隔膜阻力。液压流体因此优先流入到较大的容纳室中，当然必要时一定的份额还流入到较小的容纳室中。配属于较大的容纳室的隔膜被加载，在相应的压缩室中由于流入的流体的量在缓慢的收缩运动过程中存储能量，其中所存储的能量的大小因容纳室的大小而相对小。
如果略高地设定通过节流装置产生的流动阻力，那么在缓慢的收缩运动时流动到较小的容纳室中的流体的份额增大，即，在总量上来看存储了更多的能量。然而原则上，在运动十分缓慢时在两个容纳室中的压力应当同步地增大。
而在收缩运动较快时，节流装置的流动阻力高于配属于较小的容纳室的隔膜的隔膜阻力。液压流体优先选择较小阻力的路径流入到较小的容纳室中并且不经由节流装置。这引起，在较小的容纳室的体积不太大之后，开始显著的隔膜变形，因而在压缩室中的压缩流体被显著压缩，从而产生较高的能量输入量或者更确切地说产生高的存储的能量，所述能量在随后的伸展的范围内附加地运动辅助地起作用。收缩运动越迅速，则液压流体流动到较小的容纳室中的份额就越大，因为相比于隔膜阻力，节流装置与速度有关的流动阻力如前所述那样地越来越大。因此，收缩运动越迅速地进行，则特别是在配属于较小的容纳室的蓄能器中存储的能量越大，所述能量在随后的伸展运动的范围内能够被辅助地被调用。
也就是说，收缩运动和伸展运动的自动的和动态的过程速度调整(自动适应性)在纯流体机械的基础上实现。减振缸于是自适应地与相应的过程速度相适配并且与速度有关地存储不同大小的能量。由此能够确保从缓慢的运行速度(例如2km/h)直至相对快的运行速度(例如7km/h)地对缓冲进行最优地调节，而不必省去与速度有关的能量输出。
为了能够在壳体内以简单的方式构造不同的室，在本发明的一种改进方案中规定：缸室构造在布置于壳体内的***件上。所述***件当然也能够是多件式的，一方面所述***件形成缸室。另一方面，相应的容纳室和压缩室结合相应的隔膜能够设置在所述***件与壳体本身之间。
特别有利地，能调节节流件的流动横截面，即，节流装置对抗液压流体的流动阻力能够改变。于是对此最后能够进行调节，如应当与速度有关地将液压流体分配到两个容纳室中。例如如果相对大地调节节流装置的流动横截面，那么需要十分高的收缩速度，因此液压流体的绝大部分仅仅流动到较小的容纳室中。然而如果流动横截面相对较小，因而节流装置的流动阻力较大，那么在收缩速度较小的情况下液压流体的主要部分已经流动到较小的容纳室内。于是，对此能够以所存储的能量为参照进行过程速度调整。
为了能够实现流动横截面的可调节性，节流装置包括能调节的节流元件，通过所述节流元件能够改变通向容纳室的流动孔的横截面，最后因此能够改变管道横截面。因此通过简单的拧入和拧出能够进行所述调节。节流元件能够通过螺纹能运动地被引导，并且被拧紧用于改变横截面。也能够通过设有螺纹的调节块在其运动范围内限制节流元件。
有利地，节流装置位于缸室的底部区域中，其中还在缸底的区域中以至少局部地包围该缸底的方式设置了较大的容纳室，而在其上部、尤其在缸顶部件的区域内设置较小的容纳室。因此，所述容纳室彼此叠置地布置并且通过相应的流体通道与缸室相连接。
如所描述的那样，两个压缩室提供了能量存储的可能性。原则上可考虑，对每个压缩室填充以能压缩的流体，即例如空气或者另外的气体。因为所涉及的是封闭的***，所以流体不应当泄露。尽管如此，为了对于技术人员而言实现重新注满的可能性，或者说在压缩室中根据假肢支架的舒适感提供一定的***压力，有利地设置能够可逆地关闭的流体供给口，通过所述流体供给口能够将能压缩的流体注入到压缩室中。所述流体供给口设置在壳体外侧面上并且包括相应的优选具有相应的两位两通阀的加注接管。这能够实现对两个压缩室的同时填充，其中在两个室内的填充压力相同。
此外有利地，两个压缩室通过止回阀彼此连接，所述止回阀在配属于较大的容纳室的压缩室中过压时打开。如果例如在缓慢的运行时发生仅仅对较大的容纳室进行填充，因为节流阻力小于配属于较小的容纳室的压缩室的隔膜阻力，所以在配属于较大的容纳室的压缩室中的压力随着收缩的加剧而增大。然而因为该压缩室仅仅存储相对少的能量，因为较大的容纳室还具有可观的体积，所以能够通过止回阀相对于另外的压缩室进行压力平衡，从而也在该压缩室内存储能量。
相应的隔膜优选地是足够柔韧的橡胶隔膜或塑料隔膜，容纳室通过所述隔膜与相应的压缩室分开。所述隔膜通过相应的固定区段或固定件在壳体侧密封地固定并且如果设置的话被密封地固定在***件上。因为容纳室和压缩室优选围绕缸室，所以相应的隔膜也是环形的部件。
有利的是，还在收缩的范围内给出液压流体输送到容纳室中的收缩行程相关性。因为在较小的收缩情况下，例如在直到20°或30°的收缩情况下，不需要将过大的能量存储为伸展辅助能量，因为膝关节几乎没有弯曲。只有在较大的弯曲角的情况下并且因此在较大的收缩行程的情况下才特别希望通过较小的容纳室存储较大范围的能量。为了能够实现这一点，本发明的有利的改进方案规定：在容纳室上游连接换向阀，通过所述换向阀根据活塞或活塞杆的位置使液压流体流绕过节流装置地或者通过节流装置输送给较大的容纳室。收缩行程直接融入到活塞位置或活塞杆位置中。通过根据本发明而设置的换向阀现在可以实现：与位置有关地将液压流体流要么绕过节流装置地并且因此几乎不节流地引入到较大的容纳室中，要么通过所述节流装置引入到所述较大的容纳室中。在后一种情况下，从缸室中被挤出的液压流体主要流动到较大的容纳室中，因为就该入流而言，最后除了配属于较大的容纳室的压缩室的隔膜阻力之外几乎没有流动阻力需要被克服。然而，所述隔膜阻力小于配属于较小的容纳室的压缩室的隔膜阻力。也就是说，液压流体几乎完全流入到较大的容纳室中，并且在此仅仅十分少量的能量存储在相应的压缩室中。然而在进一步的收缩运动时，操纵换向阀并且液压流体流通过节流装置而流动。现在如前面所介绍那样地开始与速度有关的流体分配。在收缩速度较慢时，如所介绍的那样，节流装置的流动阻力小于在配属于较小的容纳室的压缩室的隔膜方面的隔膜阻力。因此，液压流体优先流动到较大的容纳室中。在缓慢的运动时，两个压缩室中的压力几乎同步地、也由于压力平衡可能性而通过耦接这两个压缩室的止回阀来提高。然而在收缩速度较高时，节流装置的流动阻力明显大于配属于较小的容纳室的隔膜的隔膜阻力，所述液压流体优先流入到较小的容纳室内。随着速度的增大越来越多的动能被存储在压缩流体内。在运动十分快的情况下，节流装置的流动阻力如此之大，使得液压流体近乎只流入到较小的容纳室中。
因此在实现换向阀时不仅给定行程相关性而且给定速度相关性。
换向阀在此可以包括竖立在缸底上的立管，所述立管被活塞或活塞杆搭接，并且所述立管通过孔与缸室连通，从而液压流体通过立管能够一直输送到较大的容纳室中，直至孔通过在缸底的方向上运动的活塞或活塞杆封闭，在此之后，液压流体流过节流装置。换向阀因此构造为两位两通阀。根据活塞或活塞杆的位置并且因此根据收缩角，被挤出的液压流体要么能够通过立管直接并且在绕开节流装置的情况下流入到较大的容纳室中要么通过节流装置流入到较大的容纳室中。在收缩角较小时，液压流体几乎无阻力地通过立管流到较大的容纳室中。而在收缩角较大时，通入到立管内部中的孔通过活塞或活塞杆来封闭，从而液压流体必须强制性地流过节流装置，以便进入到较大的容纳室中。
有利地，节流元件接合到立管内，其中流动孔构造在立管内，所述流动孔能够通过节流装置改变其流动横截面。节流元件从下部延伸到立管中，所述节流元件如介绍的那样优选能够通过在其位置中拧紧而变化，并且所述节流元件通过壳体上的螺纹被引导。所述节流元件优选地贴靠在立管内侧面上。流动孔设置在立管侧，从而根据节流元件的位置或多或少地打开流动孔。流入到立管中的液压流体在轴向上看能够流过节流元件，节流元件为此具有一个或多个相应的通孔，从而可以实现几乎不受阻碍地流入到较大的容纳室中。
在本发明的改进方案中能够规定：在活塞上设置了在朝缸底的方向上运动时打开的止回阀，缸室的处于活塞的下方的部段能够通过所述止回阀与处于活塞上方的缸室相连接。通过该止回阀可以实现活塞液压地与活塞杆退耦。在收缩运动的范围内，活塞杆总是进一步地伸入到缸室内。现在通过止回阀能够使液压流体从下方的缸室部段流到上方的缸室部段内。也就是说，活塞在收缩运动的范围内不是挤压元件。从缸室中被挤出的液压流体的量仅与活塞杆伸入到缸室中的长度有关，也就是说，仅仅活塞杆是挤压元件。
为了构造止回阀有利地设置环绕接合活塞杆的密封圈和设置在活塞上的孔，所述孔被密封圈搭接。一旦向下压活塞杆进而向下压缸室内的活塞，密封圈就从其在活塞上的关闭孔的座部中提起。在反向运动时，密封圈以关闭孔的方式位于活塞上，从而关闭止回阀。
在伸展运动时，如所描述的那样，活塞和活塞杆在此沿着缸顶部件的方向运动。在此，处于活塞上方的缸室部段变小。从容纳室中被压回的液压流体续流到处于活塞下方的缸室部段中。为了将从变小的上方的缸室部段中引出待挤压的油能够在本发明的一种改进方案中设置节流阀，通过所述节流阀缸室的处于活塞的下方的部段与缸室的处于活塞的上方的部段连通，通过所述节流阀在活塞沿着缸顶部件的方向运动时液压流体从处于活塞的上方的部段流到处于下方的部段内，直至随着到达规定的活塞位置而关闭所述节流阀。通过该节流阀实现了缓冲的伸展运动，因为通过该节流阀影响了流体流的速度，其中活塞杆能够以所述速度从缸室中被拉出。该流体流可以实现例如直至15°的关节弯曲，随后关闭节流阀并且两个缸室部段再次彼此分开。当不提供用于进一步将液压流体引出的相应的可能性时几乎不可能进行进一步的运动。在此可以如此设计节流阀，使得流动横截面逐渐增多地、即非突然地减小到零，从而在伸展运动的内部中产生一定的运动缓冲。
在本发明的改进方案中节流阀能够有利地包括在立管上纵向延伸的槽和构造在活塞侧或活塞杆侧的孔，在节流阀打开时所述孔与槽和缸室的上方的部段连通。通能过该孔因此液压流体能够从变小的上方的缸室部段流入到设置在立管侧上的槽内并且进入到下方的缸室部段内。现在如果所述槽在其上端部处倾斜地流空，那么就能够实现先前所描述的缓冲可能性，因为随着活塞杆的进一步拉出，该节流阀的流动横截面越来越减小。
如果要如所介绍的那样地实现端部位置缓冲，因而缓冲活塞或者更确切地说缓冲活塞杆并且不可移动地突然撞击到规定的端部位置中，那么本发明设置了至少一个可调节流阀的装置，通过所述可调节流阀能够改变液压流体通道的流动横截面，所述液压流体通道使缸室的处于活塞的上方的部段与较小的容纳室连接。该可调节流阀从液压流体通道方面限定十分小的流动横截面，从而十分少的液压流体能够进入到较小的容纳室内，液压流体从所述容纳室流到处于活塞的下方的缸室部段内。通过较小的流动横截面因此显著地缓冲进一步的伸展运动直至完全延伸，从而机械的组件十分缓慢地运动到端部位置中。
可调节流阀例如能够包括通过螺纹在壳体内引导的节流螺栓，通过所述节流螺栓能够改变液压流体通道的横截面。优选地设置两个可调节流阀，其中可调节流阀限定最小通流量地在固定的位置固定、特别是密封。技术人员能够通过第一可调节流阀根据假肢支架的舒适感来调节端部位置缓冲，从而通过拧紧节流螺栓而改变液压流体通道的流动横截面。为了避免无意地完全关闭流动横截面并且因此不再运动，即对所述缸进行几乎关闭，设置了第二可调节流阀，所述可调节流阀限定最小通流量并且被固定在固定的位置中并且不能被技术人员或使用者所操纵。
如所解释的那样，在减振缸中在缸室与容纳室之间进行液压流体的交换。在收缩运动时，液压流体被压入到容纳室中，在伸展运动时，液压流体从容纳室中回流。该循环优选地但不一定包括液压流体容器。为了形成所述液压流体容器优选设置了附加的容纳室，用于在活塞沿着缸顶部件的方向运动时容纳从较大的容纳室回流的液压流体。该附加的容纳室优选在活塞杆的内部中实现，所述活塞杆通过止回阀与立管的内部连接，在运动时所述止回阀通过从较大的容纳室出来流入到立管中的液压流体的液压流体压力而打开。因此在伸展运动的范围内活塞杆侧的容纳室被填充，而在收缩运动时被清空。
为了以简单的方式实现所述清空有利地在立管上设置了至少一个布置在止回阀的区域内的或者布置在所述止回阀的上方的缺口，构造在立管的外侧面上的、沿着缸底的方向延伸的槽通向所述缺口处。在收缩的范围内，当活塞杆伸入到缸室中并且因此通过立管而运动时，不可避免地在活塞杆内部中发生容纳室的体积减小。液压流体不能流过关闭的止回阀。换言之，所述液压流体通过一个或多个设置在立管侧的缺口在止回阀旁经过地流到构造在相应的立管外侧面上的槽中，所述液压流体从所述槽中能够与活塞杆的位置无关相对于止回阀或者更确切地说立管流到下方的缸室部段中。有利地，设置两个彼此对置的缺口和相应的彼此对置的槽。
除了减振缸本身之外，本发明还涉及一种假肢膝关节，其包括所述类型的减振缸。
附图说明
本发明的其他优点和细节从接下来介绍的实施例中以及借助于附图得出。在此：
图1示出了根据本发明的液压减振缸的剖视图；
图2示出了液压的和气动的框图；
图3示出了图1的、用于说明容纳室和压缩室的减振缸的局部视图；
图4示出了对应于图3的、随着换向阀的打开收缩运动开始时的视图；
图5示出了对应于图4的、随着换向阀的关闭持续地缓慢地进行收缩运动时的视图；
图6示出了对应于图5的、随着换向阀的关闭快速地进行收缩运动时的视图；
图7示出了基于图6的、在收缩运动开始时的视图；
图8示出了持续地进行收缩运动并且流入到末端挡部中时的视图；
图9示出了减振缸的立管的侧视图，以便解释缺口和外侧面的槽。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的液压减振缸1，所述减振缸适合用于假肢膝关节。所述减振缸包括壳体2，在所述壳体内部中布置有***件4，所述***件具有缸室3。***件4是多件式的，其包括缸底5以及沿径向关闭缸室3的组件体6。缸室3在上侧通过缸顶部件7来关闭，所述缸顶部件固定在壳体侧。
在缸室3的内部中设置了活塞8，所述活塞与活塞杆连接。活塞8和活塞杆9或者移过更确切地说包围立管10，所述立管固定在缸底5上。活塞10将缸室3分成下方的缸室部段3a和上方的缸室部段3b。在活塞侧和活塞杆侧设置了止回阀11，通过在活塞侧的孔12以及布置在活塞杆侧的密封圈13来实现。当活塞朝缸底5的方向运动时打开止回阀11。在朝着相反的方向运动时关闭所述止回阀。此外，设置了节流阀14，所述节流阀包括设置在活塞杆侧的孔15以及沿着立管外侧面设置的、纵向延伸的槽16，所述槽参见图1向上收窄。
在壳体2和***件4之间形成不同的容纳室和压缩室。设置了较大的第一容纳室17，该容纳室被设置在缸底5的区域内并且环形地围绕***件4延伸。一个或多个流体通道18通到所述第一容纳室中，所述流体通道与缸室3相连通。较大的容纳室17通过隔膜19与第一压缩室20分开。在压缩室20内容纳能压缩的流体，例如空气或其他气体。由于缸室3内的液压流体流入到容纳室17中使得柔韧的隔膜19、橡胶隔膜或塑料隔膜变形并且压缩室20的体积减小。与此同时使得压缩流体得以压缩进而使得能量储存。
此外设置了较小的容纳室21，该容纳室设置在上方的缸端的区域中。容纳室21与缸室3通过一个或多个液压管道22相连接。所述容纳室21配设有压缩室23，所述压缩室同样通过柔韧的隔膜24与容纳室21分开。隔膜24搭接在套环43内，所述套环穿有孔洞44，通过所述孔洞液压流体抵靠到隔膜24上。压缩流体，例如同样是空气或一种气体也位于该压缩室23内。容纳室21比容纳室17小。隔膜24也可以比隔膜19例如更硬，因此就具有更大的隔膜阻力。如果液压流体被从缸室3输送到容纳室21中，那么在那里还会取决于压力地发生隔膜24的变形并且因此使得压缩室体积减小，进而对那里的流体进行压缩。就此而言还将能量存储在压缩流体内。
压缩室20和23能够通过流体供给口25而填充有压缩流体。流体供给机构25被设计为具有两位两通阀的加注接管。此外设置了止回阀26，所述止回阀在相对于压缩室23的压缩室20中存在过压的情况下能够实现压力平衡。压缩室20和23以及容纳室21和17也环形地围绕***件4伸展，隔膜19和24也相应地是环形的部件。
此外，设置了包括节流元件28的节流装置27，该节流元件通过壳体2上的或者立管10上的螺纹连接件能调节地引导。如图1所示，所述节流元件***到立管10内。节流装置27此外包括构造在立管10上的流动孔29，并且其流动横截面能够通过节流元件的相应的定位来相应地改变。因此通过节流元件27能够调节朝向较大的容纳室17的自由的流动横截面，并且因此调节用于来自缸室3的液压流体到容纳室17的能变化的流动阻力。
节流元件28具有多个纵向孔30，所述纵向孔能够实现，流入到流动管10的内部中的液压流体在绕开实际的节流装置、在此即在流动横截面中减小了的流动孔29的情况下能够流入到容纳室17内。
为了使液压流体能够进入到流动管10内或者更确切地说能换向的流体流要么通过节流装置27或者更确切地说流动孔29要么在绕开该节流装置的情况下能够进入到流动管10内，设置了换向阀31，所述换向阀包括立管10或构造在立管10内的孔32，所述孔在活塞8升起时裸露，即，活塞8或者更确切地说活塞杆9于是位于孔32的上方。从达到一定的活塞位置或活塞杆位置时起，在该情况下活塞杆9关闭孔32。如果打开所述孔，则液压流体就能够从缸室3流入到立管10中，流体流通过纵向孔30在绕开实际的节流件27的情况下能够进入到容纳室17内。换向阀31随着孔32的关闭而关闭。液压流体能够在持续的下降运动时仅仅还通过节流装置或者更确切地说流动孔29以相应的流动阻力流入到容纳室17内。
此外设置了用于液压流体的附加的容纳室33。该容纳室33在活塞杆9的内部中实现。液压流体能够经由内置在立管10内的止回阀34进入到该容纳室33内。当活塞杆9从缸室3拉出时打开所述止回阀34。在这种情况下，对此将在下面讨论，液压流体从容纳室17流入到立管10内并且打开止回阀34。在在立管10上—参见图9—设置两个彼此对置的、布置在止回阀34的区域内的缺口35之后，在反向的运动时液压流体能够从容纳室23流入到下方的缸室部段3a中。在立管10的外侧面上彼此对置地设置了两个纵向延伸的槽36，所述槽通到缺口35上。因此如果向下压活塞杆9，那么容纳室33就变小。然后位于其内的液压流体缺口35与槽36流入到下方的缸室部段3a内。
最后设置了两个可调节流阀37，所述可调节流阀在缸顶部件7上借助于相应的螺栓38来实现。通过所述可调节流阀来调节相应的流体通道39的流动横截面，所述流体通道使得上方的缸室部段3b与较小的容纳室21相连接。关于此实现了端部位置缓冲，对此还将在下面进行讨论。两个可调节流阀37中的一个可调节流阀能够由技术人员来调节。为此仅仅需要相应地拧入或拧出螺栓。另一个可调节流阀37在工厂方面进行调节并且进行位置固定，从而总是得到最小通流量，以避免关节无法进行全面延伸。
图2示出了图1中的减振缸1的相应的换向阀模块。示出了主要的在液压和气动方面起作用的元件。在缸侧示出了缸室3、活塞8和活塞杆9。此外，示出了两个容纳室17和21，所述容纳室具有配属于它们的、属于气动件的压缩室20和23，所述压缩室通过相应的隔膜19和24分开。此外示出了节流装置27，所述节流装置布置在关于较大的容纳室17的入口中，而这种节流件或类似机构不设置在关于较小的容纳室21的入口中。
此外示例性地示出了可调节流阀37，还示出了活塞侧的止回阀11以及节流阀14，通过所述阀上部的和下方的缸室部段3a、3b能够根据活塞8或者更确切地说活塞杆9的运动方向而彼此连通。
此外示出了重要的换向阀31，通过所述换向阀根据活塞/活塞杆位置能够绕开节流装置27。
此外，如通过点划线示出的那样，示出了气动件，所述气动件不扩已经介绍过的压缩室20和23以及流体供给口25，即已经介绍过的具有两位两通阀的加注接管。最后还示出了止回阀26，所述止回阀由在图1中示出的支柱40形成，所述支柱在示出的实施例中弹靠到两个弹性的环41上，所述弹性的环形成打开阻力。
在液压侧和气动侧之间有区分。液压侧包括所有被液压油填充的体积。所述体积是缸室3、整个液压流体通道、容纳室17和21、立管10的内部以及活塞杆9的内部、即附加的容纳室33。作为液压流体通常使用油。
气动侧包括两个压缩室20和23以及流体供给口的区域，就此而言还不可将所述流体供给口的区域归入压缩室20。该气动的区域填充有能压缩的流体，如已经介绍过的那样，通常是空气或其他气体。
示例性地在图3中以图1中的减振缸1的局部视图示出了相应地用雨滴图标来表示的填充有液压流体的区域，而相应地用点示出了填充有压缩流体的区域。虽然在此未详细示出，液压流体显然也存在于未完全示出的活塞杆9的内部中。
现在借助于图4-8来说明减振缸1的工作原理。压缩室20和23通过流体供给口25填充有压缩流体。在所述两个压缩室中，在通过止回阀26能够实现平衡之后，存在相同的压力。活塞的运动方向通过向上或向下示出的相应的箭头来表示。液压流体通过虚线箭头线来示出，其中较粗的箭头线表明比较细的箭头线有更大的流体流。
图4示出了减振缸的局部视图，其中活塞8和活塞杆9在被拉出的、处于末端止挡部中的位置中。假肢膝关节因此而伸展，其中减振缸1装入到所述假肢膝关节中。因此现在假肢支架开始使假肢膝关节弯曲，即开始收缩。这引起，活塞杆9被压入到缸室3内。同时活塞8也自然地向下朝向缸底5运动。该运动通过两个粗箭头在图4中示出。在进行这种运动时打开止回阀11，即，密封圈13从其在活塞8上的密封座中提起并且孔12开放。因此，活塞8与活塞杆9在液压方面退耦。这引起，唯一被挤压的并且伸入到缸室3内的元件是活塞杆9。通过活塞杆9的伸入挤压液压流体。挤压的液压流体如下面还要介绍的那样地流入到相应的容纳室17和21中。
在收缩运动开始时打开换向阀31，即不通过活塞杆9关闭孔32。这能够实现，如通过较粗的虚线箭头线所示出的那样，液压流体能够流入到立管10的内部中。所述液压流体流过节流元件28中的纵向孔30并且因此在绕开实际的节流件27、即绕开在流动横截面方面进行调节的流动孔29的情况下进入到容纳室17内。于是发生了对节流件27的绕流，就液压流体而言不需要克服明显的流动阻力。
大多数液压流体份额流入到较大的容纳室17内。较小的份额，如通过较细的虚线流动箭头所示出的那样，流入到较小的容纳室21内。之所以这样是因为，就业液压而言柔韧的隔膜24抵抗的隔膜阻力明显大于隔膜19抵抗的隔膜阻力。在这种情况下，节流装置27上的流动阻力由于其最终被绕过而未给出。出于该原因，因为主要流体流进入到较大的容纳室17内，所以在那里的相应的流动箭头也明显比导入到较小的容纳室21中的流动箭头要粗。
对节流装置27的绕流仅仅可以直至一定的收缩度，例如直至30°。因此对于液压流体而言在流入到较大的容纳室17中时，在直至30°的弯曲的情况下没有明显的流动阻力被抵抗，因此液压流体流与速度无关，其中收缩以所述速度来进行。
然而，自示例性地描述的30°的收缩起，因为活塞杆9还更深入地运动到缸室3内，所述换向阀31关闭，即孔32关闭，对此参见图5。另外的液压流体不能进入到立管内部中，所述液压流体必须强制性地通过节流装置27，即通过流动孔29来流动，以便进入到较大的容纳室17内。自该时刻时起，即，即刻随着孔32的关闭进行取决于速度的调节。因为，从现在开始从缸室3中被压出的液压流体的分布与收缩运动有多快有关。
图5示出了缓慢地开始收缩运动的情况。自所描述的30°的收缩起，液压流体仅仅还能够抵抗隔膜24的相对大的隔膜阻力而流动，所述隔膜24配属于较小的容纳室21，或者抵抗节流装置27的流动阻力而流动。在收缩速度较小的情况下节流装置27的流动阻力小于较小的容纳室的隔膜24的隔膜阻力。因此，液压流体优先流入到较大的容纳室17内。由此增大了那里的压力，所述压力引起隔膜19的变形并且因此引起下部的压缩室20的略微的压力升高。仅仅较小的份额流入到较小的容纳室12内，如通过又一不同的较粗的虚线流动箭头所示出的那样。对于压缩室20内的压力大于压缩室23内的压力的这种情况而言，能够通过止回阀26来进行平衡。
节流装置27被越宽地关闭，因而增大了节流装置27的流动阻力，则越多的液压流体流入到较小的容纳室21内，因为改变了来自节流件-或者更确切地说流动阻力和隔膜阻力的比例关系。然而，液压流体流入到较小的容纳室21内越多，则越多的能量被存储在压缩室23内的压缩流体中，所述能量能够在随后被回收用于伸展运动。然而，在收缩运动十分慢时，两个容纳室17和21内的压力准同步地增大，从而—即使由于通过止回阀26而实现压力平衡也—在压缩室20和23内得到类似的压力。
而图6则示出了这样的情况，在换向阀31关闭时收缩快速地进行或者更确切地说十分快速地进行。在收缩速度较高时并且因此活塞杆9的伸入速度较快时—如前所述那样地由于活塞8与活塞杆9的液压退耦所述活塞杆是唯一的挤压元件—节流装置27的流动阻力明显大于较小的容纳室21的隔膜24的隔膜阻力。因此，相比于还通过节流装置27流入到较大的容纳室17中的较小的份额，流入到较小的容纳室21中的液压流体份额与速度有关地并且随着速度的增大而越来越强烈地提高。这会引起隔膜24的变形并且因此引起压缩室23中的压缩流体被剧烈地压缩。由此引起了较高的能量输入值，即，许多能量被存储在压缩流体中。在这种情况下不能实现压缩室20和23之间的压力平衡，因为止回阀在该方向上被关闭。在收缩运动十分迅速时，节流装置27的流动阻力如此之大，使得液压流体近乎只流入到较小的容纳室21中。即使在活塞8进一步下降时也能够随时都通过流体通道22流入到较小的容纳室21中，因为液压流体通过设置在***件4的内侧面上的槽45总是到达流体通道22处，其中所述槽通到流体通道22上。
由此可见，收缩速度决定液压流体在两个容纳室17和21上的分布进而决定最终能够被储存用于随后的伸展运动的能量。收缩速度越大，则存储在压缩流体中的、特别是存储在压缩室23中的能量就越高，并且反之亦然。
从缸室3一直对液压流体进行压缩，直至收缩、即关节弯曲终止。现在开始伸展，即关节延伸。这种情况在图7中的伸展运动开始时得以示出。
在进行伸展运动时，活塞8连同活塞杆9又被从缸室3中拉出，所述活塞8连同活塞杆9在图7中来看的话如通过两个运动箭头所示出的那样地向上运动。
在图7中示出的情况在伸展运动开始时得出，所述伸展运动接着前面的较慢的收缩而进行，在其范围内在两个压缩室20和23中的压力已经均匀地得以提高并且是相同的。被向前挤压的液压流体在这种情况下从两个容纳室17和21回流到缸室3或在此处于下方的缸室部段3a中。这通过相应地虚线的流动箭头线来表示。这种回流分别通过压缩室20和特别是23中的被压缩的压缩流体来驱动。如果在缓慢地进行收缩时两个压缩室20和23中的压力近乎等大，那么仅仅产生少量的伸展辅助。
如果先前进行了较快的收缩，那么就得到两个压缩室之间的压力差，取决于收缩运动地所述压力差可以为几巴至几十巴。液压流体流入到较小的容纳室21内越多，则存储在压缩室23内的能量就越多，其中所述能量现在能够被回收。柔韧的隔膜24以较高的压力压到液压流体上并且将所述液压流体相应地有力地从较小的容纳室21压回到缸室3内。该回流越大或者更确切地说越有力，则在伸展运动的范围内的辅助力就越大，即在伸展运动开始时的角加速度就与越大。然而由于产生的压力差，从较小的容纳室中以较大的压力回流的流体也还通过节流装置27流入到较大的容纳室中，与相应的压缩室20内的略微的压力升高有关地，所述较大的容纳室因此还进一步被填充。即，在这种情况下—不同于在图7中所示出的情况—示出了朝向较大的容纳室17的下方的流动箭头。这一直发生，直至产生压力平衡。然后，在持续地伸展运动时液压流体，如在图7中示出的那样，从两个容纳室流入到缸室部段3a中。随后还产生的伸展辅助取决于在两个压缩室20和23中剩余的、还被保存的残余能量。
节流阀14，参见图7，仍开着，因为孔15还与槽16相邻。即，液压流体从由于活塞和活塞杆的拉出运动而变小的上方的缸室3b中经由节流阀14能够流入到下方的缸室3a中。活塞8和活塞杆8仍旧彼此液压退耦，因此又仅仅活塞杆面是挤压元件。在液压流体从较大的容纳室17，如图7所示，经由节流元件28或者更确切地说经由那里的纵向孔30流入到立管10的内部中之后，并且在换向阀31仍旧关闭之后，立管内部中的压力同时增大。现在取决于压力地打开止回阀34，从而液压流体还能够流入到活塞杆9内的附加的容纳室33中。在整个伸展运动期间止回阀11都关闭。
因此，根据所储存的能量输入值可以通过回收的能量实现快速的伸展运动或者更确切地说显著的运动辅助。这就一直进行，只要节流阀14开着。如所描述的那样，槽16在其上端部的区域内缓慢但持续地流空，即变为零。如果现在活塞杆9被足够远地被拉出，那么还缓慢地减小孔15的流动横截面，从而随着达到一定的位置，例如产生的15°的弯曲度，节流阀14被关闭。在进一步的运动时，如在图8中通过两个运动箭头所示出的那样，现在液压流体必须从继续变小的缸室3b中或者更确切地说从在活塞8的上方还剩余的残余体积中经由两个可调节流阀37流入到较小的容纳室21中，并且经由该容纳室21流入到下方的缸室部段3a中。因为节流阀14和止回阀11现在关闭，所以活塞8和活塞杆9现在液压耦接，即液压的作用面现在也包围活塞面。
如果已经通过流空的槽16朝向其端部缓冲伸展运动，因为孔15的自由的流动横截面缓慢地减小，那么就通过可调节流阀37来实现端部位置缓冲。因为可调节流阀37仅仅允许尽可能小的通流量，从而仅仅还可以实现活塞8少量地、明显受到缓冲地运动到其端部位置内。如所介绍的那样，可调节流阀37中的一个可调节流阀被位置固定并且保证了最小通流量，而另一个可调节流阀能被调节用于调整端部位置缓冲。
随着达到端部位置结束伸展运动。现在开始新的收缩运动，该收缩运动开始于：根据图4的情况以及活塞8连同活塞杆9向下运动。
随着该运动的开始，液压流体再次从缸室3中以所描述的方式被挤出。但是同时也从附加的容纳室33中将液压流体输送到下方的缸室部段3a中。液压流体经由特别是在图9中明确示出的缺口35以及在此未示出、但也可从图9中推断出的纵向槽36向下流入到下方的缸室部段3a中，其中设置了两个彼此对置的缺口。

Claims (22)

1.一种液压减振缸，尤其是用于假肢膝关节的液压减振缸，所述液压减振缸包括：壳体；设置在壳体内的并且用液压流体来填充的缸室；以及布置在该缸室内的活塞，所述活塞通过***到缸室内的活塞杆而能在缸室内移动，其特征在于，在壳体(2)内设置有至少两个单独的、不同大小的、通过流体通道与所述缸室(3)连接的容纳室(17、21)，所述容纳室设计用于容纳在活塞运动时从缸室(3)中被挤出的液压流体，所述容纳室分别通过隔膜(19、24)与利用能压缩的、形成蓄能器的流体来填充的压缩室(20、23)分开，其中，在较大的容纳室(17)上游连接有对流动到容纳室(17)中的液压流体形成流动阻力的节流装置(27)，从而能够根据活塞运动的速度将液压流体分配到两个容纳室(17、21)中。
2.根据权利要求1所述的减振缸，其特征在于，所述缸室(3)由布置在壳体内的***件(4)形成。
3.根据权利要求1或2所述的减振缸，其特征在于，所述节流装置(27)的流动横截面是能调节的。
4.根据权利要求3所述的减振缸，其特征在于，所述节流装置(27)包括能调节的节流元件(28)，通过所述节流元件能改变通向容纳室(17)的流动孔(29)的横截面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，所述节流装置(27)设置在缸室(3)的底部(5)区域中，其中，还在缸底(5)的区域中以至少局部地包围该缸底的方式设置较大的容纳室(17)，而在其上部、尤其在缸顶部件(7)的区域内设置较小的容纳室(21)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，设置有能够可逆地关闭的流体供给口(25)，通过所述流体供给口能向压缩室(20、23)注入或从中排出可压缩的流体。
7.根据权利要求6所述的减振缸，其特征在于，两个压缩室(20、23)通过止回阀(26)彼此连接，所述止回阀在在配属于较大的容纳室(17)的压缩室(20)中过压时打开。
8.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，相应的隔膜(19、24)是橡胶隔膜或塑料隔膜。
9.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，在容纳室(17、21)上游连接换向阀(31)，通过所述换向阀能根据活塞(8)或活塞杆(9)的位置使液压流体流绕过节流装置(27)或者通过节流装置(27)地输送给较大的容纳室(17)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，换向阀(31)包括在缸底(5)上的立管(10)，所述立管被活塞(8)或活塞杆(9)搭接，以及所述立管通过孔(32)与缸室(3)连通，使得液压流体通过立管(10)能够一直输送到较大的容纳室(17)中，直至孔(32)通过朝缸底(5)的方向上运动的活塞(8)或活塞杆(9)封闭，在此之后液压流体流过节流装置(27)。
11.根据权利要求10所述的减振缸，其特征在于，所述节流元件(28)接合到立管(10)内并且流动孔(29)构造在立管(10)内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，在活塞(8)上设置有在朝缸底(5)的方向上运动时打开的止回阀(11)，缸室(3)的处于活塞(8)的下方的部段(3a)能够通过所述止回阀与缸室(3)的处于活塞(8)的上方的部段(3b)相连接。
13.根据权利要求12所述的减振缸，其特征在于，所述止回阀(11)包括环绕接合活塞杆(9)的密封圈(13)和设置在活塞(8)上的孔(12)，该孔被密封圈(13)搭接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，设置有节流阀(14)，缸室(3)的处于活塞(8)的下方的部段(3a)与缸室(3)的处于活塞(8)的上方的部段(3b)通过所述节流阀连通，在活塞(8)朝缸顶部件(7)的方向运动时液压流体通过所述节流阀(14)从处于活塞(8)上方的部段(3b)流到处于下方的部段(3a)内，直至到达规定的活塞位置而关闭所述节流阀。
15.根据权利要求14所述的减振缸，其特征在于，所述节流阀(14)包括在立管(10)上纵向延伸的槽(16)和构造在活塞侧或活塞杆侧的孔(15)，所述孔在节流阀(14)打开时与槽(16)和缸室(3)的上方部段(3b)连通。
16.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，设置有至少一个可调节流阀(37)，通过所述可调节流阀能够改变液压流体通道(39)的流动横截面，所述液压流体通道将缸室(3)的处于活塞(8)的上方的部段(3b)与较小的容纳室(21)连接。
17.根据权利要求16所述的减振缸，其特征在于，可调节流阀(37)包括通过螺纹在壳体(2)内能移动引导的节流螺栓(38)，通过所述节流螺栓能够改变液压流体通道(39)的横截面。
18.根据权利要求16或17所述的减振缸，其特征在于，设置有第二可调节流阀(37)，所述第二可调节流阀在固定的位置限定最小通流量地被固定、特别是被密封。
19.根据前述权利要求中任一项所述的减振缸，其特征在于，设置有附加的容纳室(33)，该附加的容纳室用于在活塞(8)朝缸顶部件(7)的方向运动时容纳从较大的容纳室(17)回流的液压流体。
20.根据权利要求19所述的减振缸，其特征在于，所述附加的容纳室(33)设置在活塞杆(9)的内部，所述活塞杆通过止回阀(34)与立管(10)的内部连接，在所述活塞杆运动时所述止回阀(34)通过从较大的容纳室(17)出来流入到立管(10)中的液压流体的液压流体压力而被打开。
21.根据权利要求20所述的减振缸，其特征在于，在立管(10)上设置有至少一个布置在止回阀(34)的区域内的或者布置在所述止回阀(34)上方的缺口(35)，构造在立管(10)的外侧面上的、朝着缸底(5)的方向延伸的槽(36)通入所述缺口处。
22.一种假肢膝关节，其包括根据前述权利要求中任一项所述的减振缸(1)。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106122164A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢关节的摆速调节装置
CN106344228A (zh) * 2016-08-23 2017-01-25 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢关节运动调节的液压弹簧装置
CN106344227A (zh) * 2016-08-23 2017-01-25 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢膝关节的运动调节装置
CN106974750A (zh) * 2017-05-03 2017-07-25 哈尔滨理工大学 一种动力型膝关节假肢
CN107669446A (zh) * 2017-08-24 2018-02-09 深圳市罗伯医疗机器人研究所 一种应用于膝关节康复机器人的末端阻尼液压缸
CN108930754A (zh) * 2017-05-24 2018-12-04 标致雪铁龙汽车股份有限公司 用于振荡运动的行程末端的可自动调整的液压挡块
CN110226993A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 任智宇 一种液压缸具有阻尼自动调节功能的单轴假肢膝关节
CN110392559A (zh) * 2017-03-02 2019-10-29 自由创新有限责任公司 具有校正液压***的假肢膝关节
WO2021102625A1 (zh) * 2019-11-25 2021-06-03 苏州西捷克缓冲科技有限公司 可调整式旋转阻尼器
CN113446346A (zh) * 2021-06-18 2021-09-28 上海理工大学 一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10842653B2 (en) 2007-09-19 2020-11-24 Ability Dynamics, Llc Vacuum system for a prosthetic foot
DE102015100876B4 (de) * 2014-12-16 2016-08-11 medi prosthetics GmbH Hydraulischer Dämpfungszylinder, insbesondere für ein Prothesenkniegelenk
DE102018132174A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Thyssenkrupp Ag Einstellbarer Schwingungsdämpfer und Kraftfahrzeug mit einem solchen Schwingungsdämpfer
CN109806036B (zh) * 2019-03-29 2020-09-29 上海理工大学 一种用于智能膝关节的键形槽式流量调节阻尼缸
CN111345924A (zh) * 2020-03-23 2020-06-30 哈工大机器人湖州国际创新研究院 用于假肢的液压阻尼器及膝关节假肢
RU2767559C1 (ru) * 2021-09-08 2022-03-17 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Системы прецизионного приборостроения" (АО "НПК "СПП") Амортизатор гидравлический регулируемый

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004008014U1 (de) * 2004-05-18 2004-09-09 Teko Automation, Mensch Und Technik Gmbh Schwungphasensteuervorrichtung
EP1736121A1 (de) * 2005-06-23 2006-12-27 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Hydraulische Kniegelenkprothese
CN102316828A (zh) * 2008-04-30 2012-01-11 瑞泽丽欧拓派迪亚公司 用于膝上截肢者的自动假肢
US20130013085A1 (en) * 2011-05-04 2013-01-10 Smith William A Modeling and desired control of an energy-storing prosthetic knee

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2478721A (en) 1946-08-10 1949-08-09 John H F Stewart Artificial limb
DE4233247A1 (de) * 1992-10-02 1994-04-07 Biedermann Motech Gmbh Schwungphasensteuervorrichtung
GB9813904D0 (en) * 1997-08-15 1998-08-26 Blatchford & Sons Ltd A lower limb prosthesis
GB9914989D0 (en) * 1999-06-28 1999-08-25 Cooper John E Swing phase control for an artifical knee
US8231686B2 (en) 2008-06-11 2012-07-31 Eric Mangiardi Stent
WO2010005473A1 (en) * 2008-06-16 2010-01-14 Berkeley Bionics Semi-actuated transfemoral prosthetic knee
DE102008045113B4 (de) * 2008-09-01 2011-08-25 Otto Bock HealthCare GmbH, 37115 Prothesenkniegelenk und Verfahren zum Betreiben eines Prothesenkniegelenkes
GB0819554D0 (en) * 2008-10-27 2008-12-03 Orthomobility Ltd A prosthetic hydraulic joint
DE102009056074A1 (de) * 2009-11-30 2011-07-07 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, 30167 Knieexartikulationsprothese
TWM415696U (en) 2011-02-10 2011-11-11 Teh Lin Prosthetic & Orthopaedic Inc Oil pressure buffer device
TWM444158U (zh) 2012-04-05 2013-01-01 Pro Limb Internat Corp 免調整之多段式義肢氣壓缸及其多段式氣壓閥
DE102015100876B4 (de) * 2014-12-16 2016-08-11 medi prosthetics GmbH Hydraulischer Dämpfungszylinder, insbesondere für ein Prothesenkniegelenk
GB201502504D0 (en) * 2015-02-13 2015-04-01 Boender Jonah A B And Boender Jacob Q L A hydraulic prosthetic joint

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202004008014U1 (de) * 2004-05-18 2004-09-09 Teko Automation, Mensch Und Technik Gmbh Schwungphasensteuervorrichtung
EP1736121A1 (de) * 2005-06-23 2006-12-27 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Hydraulische Kniegelenkprothese
CN102316828A (zh) * 2008-04-30 2012-01-11 瑞泽丽欧拓派迪亚公司 用于膝上截肢者的自动假肢
US20130013085A1 (en) * 2011-05-04 2013-01-10 Smith William A Modeling and desired control of an energy-storing prosthetic knee

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106344228A (zh) * 2016-08-23 2017-01-25 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢关节运动调节的液压弹簧装置
CN106344227A (zh) * 2016-08-23 2017-01-25 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢膝关节的运动调节装置
CN106122164A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢关节的摆速调节装置
CN106344227B (zh) * 2016-08-23 2018-10-30 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢膝关节的运动调节装置
CN106344228B (zh) * 2016-08-23 2019-02-05 国家康复辅具研究中心 一种用于假肢关节运动调节的液压弹簧装置
US11844708B2 (en) 2017-03-02 2023-12-19 Proteor USA, LLC Prosthetic knee with a rectification hydraulic system
CN110392559A (zh) * 2017-03-02 2019-10-29 自由创新有限责任公司 具有校正液压***的假肢膝关节
US11213407B2 (en) 2017-03-02 2022-01-04 Proteor USA, LLC Prosthetic knee with a rectification hydraulic system
CN106974750A (zh) * 2017-05-03 2017-07-25 哈尔滨理工大学 一种动力型膝关节假肢
CN108930754B (zh) * 2017-05-24 2021-11-02 标致雪铁龙汽车股份有限公司 用于振荡运动的行程末端的可自动调整的液压挡块
CN108930754A (zh) * 2017-05-24 2018-12-04 标致雪铁龙汽车股份有限公司 用于振荡运动的行程末端的可自动调整的液压挡块
CN107669446A (zh) * 2017-08-24 2018-02-09 深圳市罗伯医疗机器人研究所 一种应用于膝关节康复机器人的末端阻尼液压缸
CN110226993A (zh) * 2018-03-06 2019-09-13 任智宇 一种液压缸具有阻尼自动调节功能的单轴假肢膝关节
WO2021102625A1 (zh) * 2019-11-25 2021-06-03 苏州西捷克缓冲科技有限公司 可调整式旋转阻尼器
CN113446346A (zh) * 2021-06-18 2021-09-28 上海理工大学 一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸
CN113446346B (zh) * 2021-06-18 2022-07-26 上海理工大学 一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸

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