密闭型假腿的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种针对具有用于辅助或限制膝部连结器的动作的缸装置的假腿而言有效地谋求假腿的防水、防尘的功能的技术，更具体而言，涉及一种灵活使用包围缸装置的外侧的壳构造体并将向该壳构造体的内外延伸的杆构件的周围密闭的技术。
【背景技术】
[0002]通常，具有膝部连结器或膝关节的假腿包括:上部构件，其在上端支承承窝；下部构件，其在下端支承足部；膝部连结器，其以能够弯曲的方式将所述上部构件和下部构件连结起来；以及缸装置，其用于辅助或限制该膝部连结器的动作。
[0003]作为用于辅助或限制膝部连结器的动作的缸装置，除了液压缸、弹簧缸、气压缸之夕卜，还公知有线性运动驱动器。作为前者的液压缸、弹簧缸、气压缸会对假腿佩戴者发出的力或动作产生阻力。与此相对，作为后者的线性运动驱动器通过马达而本身产生推动力。但是，无论是前者，还是后者，缸装置的形态都一样。即，缸装置均包括:缸主体(在线性运动驱动器中为内置有马达的主体外壳)，其是直径较大的外壳，内置有活塞、弹簧；以及杆构件，其是直径小于缸主体的直径的细长的构件，自该缸主体伸出。
[0004]以往的具有这样的缸装置的假腿是所谓的具有进入口的敞开型，不得不忍受来自外部的异物(水、汗、灰尘等)的侵入。可以想到，不得不为敞开型的原因或者无法避免异物侵入的原因在于，随着假腿的动作，缸装置、尤其是缸装置的杆构件会进行独特的动作。在做动作而使上部构件和下部构件弯曲时，杆构件在缸主体的轴线方向上伸缩并同时在与轴线交叉的方向上摆动。例如，杆构件的伸缩量是35mm左右或超过35mm的大小，摆动的角度是10°左右或超过10°的大小。
[0005]例如，专利文献I示出具有气压缸的假腿，专利文献2示出具有液压缸的假腿，专利文献3示出具有弹簧缸的假腿。另外，专利文献4示出具有线性运动驱动器的假腿。
[0006]专利文献1:日本特开2001 - 137268号公报
[0007]专利文献2:日本特开2002 - 58689号公报
[0008]专利文献3:日本特开昭55 - 130657号公报
[0009]专利文献4:日本特开2010 - 75727号公报
【发明内容】
_0] 发明要解决的问题
[0011]虽然存在不易将具有缸装置的假腿设成密闭型的原因，但仍期望将其设成密闭型。其原因在于，缸装置本身原本就是忌讳水(水分)、灰尘等异物的装置，此外，在金属制的螺纹件、销等固体的异物进入到假腿内部而将其(它们)夹在缸装置与假腿的框架之间的情况下，还会导致缸装置的工作缸部分、缸装置的杆部分的破损。并且，对于电子控制型假腿而言，为了方便地进行日常生活，使各电子相关的组成部件具备某些防水、防尘功能是不可或缺的。
[0012]作为赋予防水、防尘功能的方法，可以想到将缸装置、电池、电池的收纳部、控制基板、传感器部等用于进行电子控制的组成部件单独地密闭(密封)起来。但是，要进行防水的部位较多且复杂，从而难以将所述组成部件整体且有效地密闭起来。
[0013]因此，本发明的目的在于，提供一种不将各个部位单独地密闭、而是能够将假腿整体密闭的技术。
[0014]另外，本发明另一目的在于，提供一种灵活使用包围缸装置的外侧的壳构造体并利用蛇腹状密封部件将要进行动作的杆构件的周围有效地密闭的技术。对于本发明的其他目的，根据以下的说明会变得明确。
_5] 用于解决问题的方案
[0016]在本发明中，使包围缸装置的外侧的壳构造体肩负防水、防尘的功能。因而，要使壳构造体本身为适合于密闭的构造。例如，壳构造体包括成为主体的框架和覆盖框架的开口部的框架罩。为了密闭，优选在框架与框架罩之间配置框架密封件。
[0017]在考虑杆构件的动作时，也可以想到利用壳构造体来覆盖能够涵盖杆构件的动作的整个周围。但是，这样的壳构造体成为大容积，从假腿的外观等观点考虑，并不实用。因此，在本发明中，使杆构件的一部分位于壳构造体的外侧。因而，杆构件的一部分成为自壳构造体的内部的缸主体延伸到壳构造体的外侧的形态。
[0018]在本发明中，利用特定的蛇腹状密封部件将自壳构造体的内侧延伸到外侧的杆构件的周围密闭(密封)。该蛇腹状密封部件具有如下的结构和/或满足如下的条件，该蛇腹状密封部件具有:内挡圈，其划分出用于接收所述杆构件的孔，该内挡圈成为内周的密封部分；外挡圈，其是向所述壳构造体那一侧安装的安装部且成为对该壳构造体那一侧进行密封的密封部分；以及蛇腹状密封主体部，其是位于所述外挡圈与内挡圈之间的主体部分，构成凹凸的多个褶皱相互排列，该多个褶皱能够改变所述外挡圈与内挡圈之间的距离，该蛇腹状密封部件满足如下条件:所述多个褶皱的曲率小于所述外挡圈与内挡圈之间的假想圆的曲率，且各褶皱的两端到达外挡圈或位于比内挡圈靠近外挡圈的部位。
[0019]蛇腹状密封部件与壳构造体相互作用而在该壳构造体的内侧形成密闭空间。由此，能够将缸装置中的除了杆构件的一部分之外的所有部分容纳在该密闭空间的内部。另外，能够将用于进行所述电子控制的组成部件收纳在该密闭空间中。密闭空间是来自外部的水分、灰尘等异物无法进入的空间。因此，密闭空间的内部的装置、组成部件能够保持较高的可靠性，而不会由于异物引起损坏。
[0020]本发明所使用的蛇腹状密封部件能够始终发挥密闭功能而不会妨碍假腿的动作。因此，根据与假腿的动作之间的关系来说明蛇腹状密封部件的结构、特征。
[0021]以使假腿的上部构件和下部构件弯曲的方式动作时，缸装置的杆构件同时产生两个动作。第I动作是在缸主体的轴线方向上伸缩，第2动作是在与该轴线交叉的方向上摆动。为了应对作为第I动作的伸缩，蛇腹状密封部件具有内挡圈，该内挡圈带有供杆构件进入的孔。为了密闭，需要使内挡圈的内周带有密封部分。要求在进行彼此不同的第I动作和第2动作这两个动作的情况下获得有效且可靠的密封功能。从这点考虑，优选的是，在缸主体那一侧设置杆引导件，使该杆引导件具有引导杆构件的作用和支承内挡圈的作用。杆引导件通常为筒状，在杆引导件的内周侧设有用于对杆构件的外周进行引导的引导面，在杆引导件的外周侧设有供内挡圈嵌入的环状槽。
[0022]作为另一个动作的第2动作是与第I动作的方向交叉的方向上的摆动。由于第2动作是伴随有假腿的弯曲的动作，因此，该摆动(杆构件的摆动)是沿着步行方向的规定方向上的动作，其大小也受到限制(例如，摆动角度为10°?20° )。对于这样的摆动，在使用多轴即多节连杆进行连结的情况下的摆动小于在使用单轴进行连结的情况下的摆动。摆动较小意味着在蛇腹状密封部件那一侧需要的变形量较小。较小的变形量的蛇腹状密封部件当然有利于耐久性，而且在密闭方面也是有利的。因此，本发明适合于带有基于多轴进行的连结的假腿，但并不限定于此。
[0023]蛇腹状密封部件在内挡圈的外侧设有外挡圈，所述外挡圈与内挡圈之间的部分构成蛇腹状密封主体部。在蛇腹状密封主体部上排列有构成凹凸的多个褶皱，所述褶皱的部分能够如蛇腹那样伸缩而改变外挡圈与内挡圈之间的距离。可变距离为能够涵盖第2动作的大小。
[0024]蛇腹状密封部件的外挡圈嵌合于壳构造体那一侧、即通常嵌合于在框架上设置的环状槽中而被以密封状态支承。因而，外挡圈和内挡圈这两者均被以密封状态支承，由此能够将杆构件的周围有效地密闭。
[0025]在此，蛇腹状密封主体部根据假腿的动作而始终进行变形，但其是沿着外挡圈的规定的径向进行变形。通过实验进行研宄，发现，当将蛇腹状密封主体部的多个褶皱以同心圆状配置时，褶皱伴随着摆动上下弯曲，从而存在产生变形声的倾向。对于使用假腿的人而言，这样的变形声成为异常声音，有可能带来不安感或不适感。
[0026]在本发明中，各褶皱不是以环状闭合的形态，由此，成为如下配置:在各褶皱根据杆构件的摆动而变形时，该变形的部分不易对与其相连的、同一褶皱的其他部分造成影响。即，进行设置，使得多个褶皱的