Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7604682B2 - Power transmission - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7604682B2 - Power transmission - Google Patents

Power transmission Download PDF

Info

Publication number
JP7604682B2
JP7604682B2 JP2023567834A JP2023567834A JP7604682B2 JP 7604682 B2 JP7604682 B2 JP 7604682B2 JP 2023567834 A JP2023567834 A JP 2023567834A JP 2023567834 A JP2023567834 A JP 2023567834A JP 7604682 B2 JP7604682 B2 JP 7604682B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating body
housing
power transmission
transmission device
rotation axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023567834A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2023113001A1 (en
Inventor
圭 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of JPWO2023113001A1 publication Critical patent/JPWO2023113001A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7604682B2 publication Critical patent/JP7604682B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68Operating or control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device.

従来、義足等の継手装置には、回転体同士が一体回転可能な状態と相対回転可能な状態とを切り替える断続装置を備える動力伝達装置が搭載されている(例えば、特許文献1)。Conventionally, joint devices for prosthetic limbs and the like are equipped with a power transmission device that includes an interrupter that switches between a state in which the rotating bodies can rotate together and a state in which they can rotate relative to each other (for example, Patent Document 1).

国際公開第2021/040039号International Publication No. 2021/040039

特許文献1には、動力伝達部分を異物の侵入等からどのように保護するかについては開示されておらず、改善の余地があった。 Patent document 1 does not disclose how to protect the power transmission parts from the intrusion of foreign objects, etc., leaving room for improvement.

本発明は、動力伝達部分への異物等の侵入を抑制可能な動力伝達装置を提供する。 The present invention provides a power transmission device that can prevent foreign objects from entering the power transmission part.

本発明は、
駆動部と被駆動部との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置であって、
第1回転体と、
第2回転体と、
断続装置と、
前記第1回転体、前記第2回転体、及び前記断続装置を収容する筐体と、を備え、
前記断続装置は、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置される係合子と、
前記係合子を、前記第1回転体と前記第2回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第1回転体と前記第2回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備え
前記第1回転体及び前記第2回転体は、
互いの回転軸線が一致するように、且つ、
前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
前記筐体は、互いに別体に形成されて固定される第1筐体及び第2筐体を有し、
前記第1筐体は、
前記第2筐体よりも前記回転軸線方向の一方側に配置され、
前記動力伝達装置を搭載する搭載体に対して支持されるよう設けられ、
前記筐体は、前記第1筐体及び前記第2筐体とは別体に形成され、前記第1筐体に固定される第3筐体をさらに有し、
前記第2回転体は、前記被駆動部と機械的に接続され、
前記第3筐体は、前記被駆動部を収容する
また、本発明は、
駆動部と被駆動部との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置であって、
第1回転体と、
第2回転体と、
断続装置と、
前記第1回転体、前記第2回転体、及び前記断続装置を収容する筐体と、を備え、
前記断続装置は、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置される係合子と、
前記係合子を、前記第1回転体と前記第2回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第1回転体と前記第2回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備え、
前記第1回転体及び前記第2回転体は、
互いの回転軸線が一致するように、且つ、
前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
前記筐体は、互いに別体に形成されて固定される第1筐体及び第2筐体を有し、
前記第1筐体は、
前記第2筐体よりも前記回転軸線方向の一方側に配置され、
前記動力伝達装置を搭載する搭載体に対して支持されるよう設けられ、
前記搭載体は、前記筐体を挟んで互いに対向する位置に配置される一対の対向部を有する骨格を備える。
The present invention relates to
A power transmission device disposed on a power transmission path between a driving part and a driven part,
A first rotating body;
A second rotating body;
An interrupter device;
a housing that accommodates the first rotating body, the second rotating body, and the interrupting device,
The interrupter device is
an engagement element disposed between the first rotating body and the second rotating body;
an operating unit that operates the engaging element between an engaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of integral rotation and a disengaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of relative rotation ;
The first rotating body and the second rotating body are
The rotation axes of the two are aligned, and
The rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis, and the rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis.
The housing includes a first housing and a second housing that are formed separately from each other and fixed to each other,
The first housing includes:
The second housing is disposed on one side in the direction of the rotation axis,
The power transmission device is supported by a mounting body,
the housing further includes a third housing formed separately from the first housing and the second housing and fixed to the first housing;
the second rotating body is mechanically connected to the driven part,
The third housing accommodates the driven part .
The present invention also provides a method for producing a method for manufacturing a semiconductor device comprising the steps of:
A power transmission device disposed on a power transmission path between a driving part and a driven part,
A first rotating body;
A second rotating body;
An interrupter device;
a housing that accommodates the first rotating body, the second rotating body, and the interrupting device,
The interrupter device is
an engagement element disposed between the first rotating body and the second rotating body;
an operating unit that operates the engaging element between an engaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of integral rotation and a disengaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of relative rotation;
The first rotating body and the second rotating body are
The rotation axes of the two are aligned, and
The rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis, and the rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis.
The housing includes a first housing and a second housing that are formed separately from each other and fixed to each other,
The first housing includes:
The second housing is disposed on one side in the direction of the rotation axis,
The power transmission device is supported by a mounting body,
The mounting body includes a framework having a pair of opposing portions disposed at positions opposing each other with the housing therebetween.

本発明によれば、動力伝達部分への異物等の侵入を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to prevent foreign objects from entering the power transmission part.

本発明の一実施形態の断続装置を搭載した電動義足を斜め前方から見た斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an electric prosthetic leg equipped with a disconnecting device according to one embodiment of the present invention, as viewed obliquely from the front. 図1の電動義足1の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the electric prosthetic leg 1 of FIG. 1 . 伸縮装置140の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an extension device 140. 図1の電動義足1の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric prosthetic leg 1 of FIG. 伸縮装置140の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an extension device 140. 図1の電動義足1の屈曲状態を示す要部断面図である。2 is a cross-sectional view of a main part showing a bent state of the electric prosthetic leg 1 of FIG. 1. 図1の電動義足1の最大屈曲状態を示す要部断面図である。2 is a cross-sectional view of a main part showing the maximum bending state of the electric prosthetic leg 1 of FIG. 1. 二方向クラッチ280の断面図である。2 is a cross-sectional view of a two-way clutch 280. FIG. 図8に示すリテーナ282の一例(ローラ281、ガイド284及びゴム球282cを含む)示す斜視図である。9 is a perspective view showing an example of a retainer 282 shown in FIG. 8 (including a roller 281, a guide 284, and a rubber ball 282c). FIG. 図8に示すリテーナの他例(ローラ281及びゴム球282cを含む)示す斜視図である。9 is a perspective view showing another example of the retainer shown in FIG. 8 (including a roller 281 and a rubber ball 282c). FIG. 操作機構240の動作を示す図であり、(A)は第1断続部212及び第2断続部222がオフの状態を示す図、(B)は第1断続部212がオフ、第2断続部222がオンの状態を示す図、(C)は第1断続部212がオン、第2断続部222がオフの状態を示す図である。1A and 1B are diagrams showing the operation of the operating mechanism 240, in which (A) is a diagram showing the state in which the first intermittent portion 212 and the second intermittent portion 222 are off, (B) is a diagram showing the state in which the first intermittent portion 212 is off and the second intermittent portion 222 is on, and (C) is a diagram showing the state in which the first intermittent portion 212 is on and the second intermittent portion 222 is off. (A)は、第2断続部222がオフの状態を示す断面図であり、(B)はそのときの操作ロッドの位置を示す図である。13A is a cross-sectional view showing a state in which the second interrupter 222 is in an OFF state, and FIG. 13B is a diagram showing the position of the operating rod at that time. (A)は、第2断続部222がオフからオンに操作された状態を示す断面図であり、(B)はそのときの操作ロッド241の位置を示す図である。13A is a cross-sectional view showing a state in which the second interrupter 222 is operated from OFF to ON, and FIG. 13B is a diagram showing the position of the operating rod 241 at that time. (A)は、第2断続部222の正転オン状態を示す断面図であり、(B)はそのときの操作ロッド241の位置を示す図である。1A is a cross-sectional view showing the second intermittent part 222 in a forward rotation on state, and FIG. 1B is a view showing the position of the operating rod 241 at that time. (A)は、第2断続部222の逆転オン状態を示す断面図であり、(B)はそのときの操作ロッド241の位置を示す図である。13A is a cross-sectional view showing the second intermittent portion 222 in a reverse ON state, and FIG. 13B is a diagram showing the position of the operating rod 241 at that time. (A)は、第2断続部222がオンからオフに操作された状態を示す断面図であり、(B)はそのときの操作ロッド241の位置を示す図である。13A is a cross-sectional view showing a state in which the second interrupter 222 is operated from on to off, and FIG. 13B is a diagram showing the position of the operating rod 241 at that time. 昇段時の使用者及び電動義足1の動作(昇段動作)を示す図である。1A to 1C are diagrams showing the movement of a user and the electric prosthetic leg 1 when ascending steps (ascending movement). 平地歩行時の使用者及び電動義足1の動作(平地歩行動作)を示す図である。1A to 1C are diagrams illustrating the movement of a user and the electric prosthetic leg 1 when walking on flat ground (flat ground walking movement). 本発明の一実施形態の断続装置を搭載した車両用駆動装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a vehicle drive device equipped with a disconnecting device according to an embodiment of the present invention;

以下、本発明の一実施形態の断続装置を搭載した電動義足について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、電動義足の使用者を基準に前後方向、左右方向、上下方向を定義する。図面には、電動義足の前方をFr、後方をRr、左側をL、右側をR、上方をU、下方をDとして示す。An electric prosthetic leg equipped with a disconnecting device according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the front-rear, left-right, and up-down directions are defined based on the user of the electric prosthetic leg. In the drawings, the front of the electric prosthetic leg is indicated as Fr, the rear as Rr, the left side as L, the right side as R, the top as U, and the bottom as D.

本実施形態の電動義足1は、図1~図5に示すように、ひざのない人の脚部に装着される義足であり、ひざの下側に位置する膝下側部材110と、大腿部123(図17及び図18参照)に装着され、ひざの上側に位置する膝上側部材120と、膝下側部材110と膝上側部材120との成す角を変更可能に連接する膝関節機構130と、伸縮することにより膝下側部材110と膝上側部材120との成す角を拡大及び縮小可能な拡縮装置200と、膝下側部材110と膝上側部材120との成す角の変更範囲を機械的に制限するメカストップ機構150と、メカストップ機構150による衝撃を緩衝する緩衝機構160と、拡縮装置200などに電力を供給するバッテリBと、を備える。As shown in Figures 1 to 5, the electric prosthetic leg 1 of this embodiment is a prosthetic leg that is attached to the leg of a person without a knee, and comprises a below-knee member 110 located below the knee, an above-knee member 120 attached to the thigh 123 (see Figures 17 and 18) and located above the knee, a knee joint mechanism 130 that connects the below-knee member 110 and the above-knee member 120 in a manner that allows the angle between them to be changed, an expansion/contraction device 200 that can expand and contract the angle between the below-knee member 110 and the above-knee member 120 by expanding and contracting, a mechanical stop mechanism 150 that mechanically limits the range of change of the angle between the below-knee member 110 and the above-knee member 120, a buffer mechanism 160 that buffers impacts caused by the mechanical stop mechanism 150, and a battery B that supplies power to the expansion/contraction device 200, etc.

膝上側部材120は、不図示のソケットに連結されるアダプター121を備える。ソケットは、大腿部123に設けられるジョイント部材であり、ソケットにアダプター121を連結することで、大腿部123に膝上側部材120が一体化される。The above-knee member 120 includes an adapter 121 that is connected to a socket (not shown). The socket is a joint member provided on the thigh 123, and by connecting the adapter 121 to the socket, the above-knee member 120 is integrated with the thigh 123.

膝下側部材110は、上部及び後部が開口する箱形状のメインフレーム111と、メインフレーム111の左右両側面を覆う着脱自在なサイドカバー112と、メインフレーム111の後部開口111mを開閉可能に覆う着脱自在なリヤカバー113と、を備える。The knee-lower member 110 comprises a box-shaped main frame 111 with openings at the top and rear, removable side covers 112 that cover both the left and right sides of the main frame 111, and a removable rear cover 113 that covers the rear opening 111m of the main frame 111 in an openable and closable manner.

メインフレーム111は、内部に収容される後述のユニットケース250を挟んで左右に配置される一対のサイドフレーム111L、111Rと、サイドフレーム111L、111R同士を前方で連結するよう設けられるフロントフレーム111Fと、を備える。The main frame 111 comprises a pair of side frames 111L, 111R arranged on either side of the unit case 250 (described below) housed inside, and a front frame 111F arranged to connect the side frames 111L, 111R at the front.

メインフレーム111の上部には、膝関節機構130を構成する回動部135を介して膝上側部材120が設けられ、メインフレーム111の下部には、下方に延在する脚部114が設けられる。 A knee-upper member 120 is provided on the upper part of the main frame 111 via a rotating part 135 that constitutes the knee joint mechanism 130, and a leg part 114 extending downward is provided on the lower part of the main frame 111.

膝上側部材120及び膝下側部材110により形成された空間には、膝下側部材110と膝上側部材120との成す角を拡大及び縮小可能な拡縮装置200が設けられる。本実施形態の拡縮装置200は、伸縮することにより膝下側部材110と膝上側部材120との成す角を拡大及び縮小可能な伸縮装置140である。伸縮装置140は、上下方向に延在し、詳しくは後述するが、延在方向の一方側が膝上側部材120に機械的に接続され、延在方向の他方側が膝下側部材110に機械的に接続される。なお、「機械的に接続」とは、直接接続される構成、及び他部材を介して接続される構成を含む概念である。An expansion/contraction device 200 capable of expanding and contracting the angle between the knee-below member 110 and the knee-below member 120 is provided in the space formed by the knee-above member 120 and the knee-below member 110. The expansion/contraction device 200 of this embodiment is an expansion/contraction device 140 capable of expanding and contracting the angle between the knee-below member 110 and the knee-below member 120 by expanding and contracting. The expansion/contraction device 140 extends in the vertical direction, and one side of the extension direction is mechanically connected to the knee-below member 120 and the other side of the extension direction is mechanically connected to the knee-below member 110, as will be described in detail later. Note that "mechanically connected" is a concept that includes a configuration in which they are directly connected and a configuration in which they are connected via another member.

図3~図5に示すように、伸縮装置140は、回転動力を出力するモータMと、モータMの動力を伝達する変速機Tと、変速機Tに動力伝達可能に接続され、変速機Tから出力される回転動力を並進運動(伸縮運動)に変換するスピンドルユニットSPと、変速機Tに設けられる第1断続機構210及び第2断続機構220と、伸縮装置140をユニット化するユニットケース250と、を備える。As shown in Figures 3 to 5, the telescopic device 140 comprises a motor M that outputs rotational power, a transmission T that transmits the power of the motor M, a spindle unit SP that is connected to the transmission T so as to be capable of transmitting power and converts the rotational power output from the transmission T into translational motion (telescopic motion), a first interrupting mechanism 210 and a second interrupting mechanism 220 provided in the transmission T, and a unit case 250 that unitizes the telescopic device 140.

モータMは、変速機Tの後方且つ上方に配置され、スピンドルユニットSPは、変速機Tの前方且つ上方に配置される。モータMは、モータ本体部171と、モータ本体部171の出力回転を減速するギヤ機構部172と、を備えるギヤ機構内蔵モータである。スピンドルユニットSPは、雄ねじが形成されたスピンドル173と、雌ねじが形成されたスリーブ174と、を有し、スピンドル173の回転によりスリーブ174がスピンドル173の軸心に沿って並進運動する。The motor M is disposed rearward and above the transmission T, and the spindle unit SP is disposed forward and above the transmission T. The motor M is a motor with a built-in gear mechanism, including a motor body 171 and a gear mechanism 172 that reduces the output rotation of the motor body 171. The spindle unit SP has a spindle 173 with a male thread and a sleeve 174 with a female thread, and the sleeve 174 moves in a translational manner along the axis of the spindle 173 as the spindle 173 rotates.

具体的に説明すると、スピンドル173は、変速機Tによって伝達されたモータMの回転動力を受けて回転運動を行う。一方、スリーブ174は、ユニットケース250に回転不能且つ上下移動可能に支持されている。したがって、変速機Tによって伝達されたモータMの回転動力を受けてスピンドル173が一方側に回転すると、スリーブ174が変速機Tから離れるように並進移動し、スピンドル173が他方側に回転すると、スリーブ174が変速機Tに近づくように並進移動する。なお、スリーブ174が変速機Tから離れるように並進移動することをスピンドルユニットSPの伸長動作と呼ぶことがあり、反対にスリーブ174が変速機Tに近づくように並進移動することをスピンドルユニットSPの縮小動作と呼ぶことがある。Specifically, the spindle 173 rotates by receiving the rotational power of the motor M transmitted by the transmission T. Meanwhile, the sleeve 174 is supported by the unit case 250 so as to be non-rotatable and movable up and down. Therefore, when the spindle 173 rotates to one side by receiving the rotational power of the motor M transmitted by the transmission T, the sleeve 174 translates away from the transmission T, and when the spindle 173 rotates to the other side, the sleeve 174 translates toward the transmission T. The translational movement of the sleeve 174 away from the transmission T is sometimes referred to as the extension operation of the spindle unit SP, and conversely, the translational movement of the sleeve 174 toward the transmission T is sometimes referred to as the contraction operation of the spindle unit SP.

即ち、スピンドル173の回転方向に応じてスリーブ174と変速機Tとの距離が伸縮する。スリーブ174の上端部は、リンク部材175を介して膝上側部材120に連結されている。スピンドル173の回転方向に応じてスリーブ174と変速機Tとの距離が伸縮することで、膝下側部材110と膝上側部材120とが回動部135を中心に回転する。これにより、膝上側部材120と膝下側部材110との成す角が変わる。膝上側部材120と膝下側部材110との成す角を鋭角側と鈍角側の角度のうち鋭角側の角度とすると、成す角が大きくなるときに膝関節機構130が伸展し、成す角が小さくなるときに膝関節機構130が屈曲する。That is, the distance between the sleeve 174 and the transmission T expands and contracts depending on the rotation direction of the spindle 173. The upper end of the sleeve 174 is connected to the above-knee member 120 via a link member 175. The distance between the sleeve 174 and the transmission T expands and contracts depending on the rotation direction of the spindle 173, causing the below-knee member 110 and the above-knee member 120 to rotate around the rotating part 135. This changes the angle between the above-knee member 120 and the below-knee member 110. If the angle between the above-knee member 120 and the below-knee member 110 is the acute angle between the acute angle and the obtuse angle, the knee joint mechanism 130 extends when the angle becomes larger, and the knee joint mechanism 130 bends when the angle becomes smaller.

なお、本実施形態の拡縮装置200は、伸縮装置140のスピンドルユニットSPによる回動運動から並進運動への変換によって伸縮装置140を伸縮させ、それに伴って膝下側部材110と膝上側部材120との成す角を拡大及び縮小させるものであったが、伸縮装置140(スピンドルユニットSP)のような伸縮(運動)する部分を有さず、膝下側部材110と膝上側部材120との間にギヤ噛み合い機構(平歯車同士の噛み合い機構、ハイポイドギヤ機構(登録商標)、ウォームギヤ機構、など)を設けて、回転運動を伝達することによって膝下側部材110と膝上側部材120との成す角を拡大及び縮小させるものであってもよい。In addition, the expansion/contraction device 200 of this embodiment expands and contracts the expansion device 140 by converting rotational motion into translational motion using the spindle unit SP of the expansion device 140, thereby expanding and contracting the angle between the below-knee member 110 and the above-knee member 120. However, it is also possible to have no expanding (moving) part like the expansion device 140 (spindle unit SP), and instead provide a gear meshing mechanism (a meshing mechanism between spur gears, a hypoid gear mechanism (registered trademark), a worm gear mechanism, etc.) between the below-knee member 110 and the above-knee member 120 to transmit rotational motion to expand and contract the angle between the below-knee member 110 and the above-knee member 120.

変速機Tは、モータMの動力を第1変速比でスピンドルユニットSPに伝達する第1変速機構T1と、モータMの動力を第1変速比とは異なる第2変速比でスピンドルユニットSPに伝達する第2変速機構T2と、を備える。第1変速機構T1及び第2変速機構T2は、断続機構210、220によって動力の遮断状態と接続状態とが切り替えられる。The transmission T includes a first speed change mechanism T1 that transmits the power of the motor M to the spindle unit SP at a first speed change ratio, and a second speed change mechanism T2 that transmits the power of the motor M to the spindle unit SP at a second speed change ratio different from the first speed change ratio. The first speed change mechanism T1 and the second speed change mechanism T2 are switched between a power disconnection state and a power connection state by the interruption mechanisms 210 and 220.

このような変速機Tによれば、変速比の異なる2つの動力伝達路を備えることで、膝関節機構130における伸展と屈曲の動作スピード及び発生動力を切り替えることができる。第1変速比及び第2変速比は異なっていればよく、第1変速機構T1と第2変速機構T2とは、いずれか一方が減速機構で他方が増速機構であってもよく、いずれか一方が等速機構で他方が減速機構又は増速機構であってもよく、両方が減速機構であってもよく、両方が増速機構であってもよい。Such a transmission T has two power transmission paths with different gear ratios, making it possible to switch the movement speed and generated power of extension and flexion in the knee joint mechanism 130. The first gear ratio and the second gear ratio need only be different, and either one of the first gear mechanism T1 and the second gear mechanism T2 may be a reduction mechanism and the other an accelerating mechanism, either one may be a constant speed mechanism and the other a reduction mechanism or an accelerating mechanism, both may be reduction mechanisms, or both may be accelerating mechanisms.

第1変速比は、第1変速機構T1におけるモータM側の回転数である変速前回転数に対する、第1変速機構T1における反モータM側(スピンドルユニットSP側)の回転数である変速後回転数の比率である。第2変速比は、第2変速機構T2におけるモータM側の回転数である変速前回転数に対する、第2変速機構T2における反モータM側(スピンドルユニットSP側)の回転数である変速後回転数の比率である。The first gear ratio is the ratio of the post-shift rotation speed, which is the rotation speed on the anti-motor M side (spindle unit SP side) of the first speed change mechanism T1, to the pre-shift rotation speed, which is the rotation speed on the motor M side of the first speed change mechanism T1. The second gear ratio is the ratio of the post-shift rotation speed, which is the rotation speed on the anti-motor M side (spindle unit SP side) of the second speed change mechanism T2, to the pre-shift rotation speed, which is the rotation speed on the motor M side of the second speed change mechanism T2.

例えば、第1変速機構T1の第1変速比が1より小さい場合、反モータM側(スピンドルユニットSP側)の回転数はモータM側の回転数よりも減少し、トルクが増加する。第2変速機構T2の第2変速比が1より大きい場合、反モータM側(スピンドルユニットSP側)の回転数はモータM側の回転数よりも増加し、トルクが減少する。本実施形態では、第1変速比が1より小さく、第2変速比が1よりも大きく設定されており、第1変速機構T1が第2変速機構T2よりも下方に配置されている。For example, when the first speed change ratio of the first speed change mechanism T1 is smaller than 1, the rotation speed on the anti-motor M side (spindle unit SP side) decreases compared to the rotation speed on the motor M side, and torque increases. When the second speed change ratio of the second speed change mechanism T2 is greater than 1, the rotation speed on the anti-motor M side (spindle unit SP side) increases compared to the rotation speed on the motor M side, and torque decreases. In this embodiment, the first speed change ratio is set smaller than 1 and the second speed change ratio is set greater than 1, and the first speed change mechanism T1 is disposed lower than the second speed change mechanism T2.

第1変速機構T1及び第2変速機構T2には、ギヤ機構部172の出力軸172aの下方延長線上に回転可能に配置される第1シャフト181と、スピンドルユニットSPのスピンドル173の下方延長線上に回転可能に配置される第2シャフト182と、が含まれる。第1シャフト181は、軸心誤差を許容するカップリング187を介して、モータMのギヤ機構部172の出力軸172aに一体回転可能に連結される。第2シャフト182は、スピンドルユニットSPのスピンドル173に一体回転可能に接続されている。なお、本実施形態の第2シャフト182は、スピンドルユニットSPのスピンドル173と一体化されているが、第2シャフト182は、スピンドルユニットSPのスピンドル173とし、スプライン嵌合やカップリングを用いて連結してもよい。The first speed change mechanism T1 and the second speed change mechanism T2 include a first shaft 181 rotatably arranged on a downward extension of the output shaft 172a of the gear mechanism 172, and a second shaft 182 rotatably arranged on a downward extension of the spindle 173 of the spindle unit SP. The first shaft 181 is connected to the output shaft 172a of the gear mechanism 172 of the motor M so as to be rotatable together with the motor M via a coupling 187 that allows for axial center error. The second shaft 182 is connected to the spindle 173 of the spindle unit SP so as to be rotatable together with the motor M. In this embodiment, the second shaft 182 is integrated with the spindle 173 of the spindle unit SP, but the second shaft 182 may be connected to the spindle 173 of the spindle unit SP using a spline fit or a coupling.

第1変速機構T1は、互いに噛み合う第1駆動ギヤ183及び第1従動ギヤ184を備える。第1駆動ギヤ183は、第1シャフト181に一体回転可能に支持され、第1従動ギヤ184は、第2シャフト182に相対回転可能に支持されている。第1従動ギヤ184及び第2シャフト182は、互いの回転軸線が一致する。また、回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置される。言い換えると、それぞれの少なくとも一部が回転軸線と直交する同一の平面上に位置するように配置される。本実施形態の第1変速機構T1は、第1駆動ギヤ183を第1従動ギヤ184よりも小径とした減速伝達機構であり、スピンドルユニットSPを低速且つ高トルクで伸縮動作させることができる。The first speed change mechanism T1 includes a first drive gear 183 and a first driven gear 184 that mesh with each other. The first drive gear 183 is supported by the first shaft 181 so as to be rotatable together with the first shaft 181, and the first driven gear 184 is supported by the second shaft 182 so as to be rotatable relative to the first shaft 181. The first driven gear 184 and the second shaft 182 have the same rotation axis. Also, when viewed in an orthogonal direction perpendicular to the rotation axis, they are arranged so that at least a portion of them overlap with each other. In other words, they are arranged so that at least a portion of each of them is located on the same plane perpendicular to the rotation axis. The first speed change mechanism T1 of this embodiment is a reduction transmission mechanism in which the first drive gear 183 has a smaller diameter than the first driven gear 184, and can perform extension and retraction of the spindle unit SP at low speed and high torque.

第2変速機構T2は、互いに噛み合う第2駆動ギヤ185及び第2従動ギヤ186を備える。第2駆動ギヤ185は、第1シャフト181に一体回転可能に支持され、第2従動ギヤ186は、第2シャフト182に相対回転可能に支持されている。第2従動ギヤ186及び第2シャフト182は、互いの回転軸線が一致する。また、回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置される。言い換えると、それぞれの少なくとも一部が回転軸線と直交する同一の平面上に位置するように配置される。本実施形態の第2変速機構T2は、第2駆動ギヤ185を第2従動ギヤ186よりも大径とした増速伝達機構であり、スピンドルユニットSPを高速且つ低トルクで伸縮動作させることができる。なお、本実施形態では、第1変速機構T1の上側に第2変速機構T2を配置しているが、第1変速機構T1の下側に第2変速機構T2を配置してもよい。つまり、第1従動ギヤ184と第2従動ギヤ186とは、回転軸線方向において異なる位置に位置していればよい。また、本実施形態の第1シャフト181及び第2シャフト182は、それぞれ、最初から一体形成されるが、上下のギヤ支持部を別体として形成した後、一体的に連結(結合)してもよい。The second speed change mechanism T2 includes a second drive gear 185 and a second driven gear 186 that mesh with each other. The second drive gear 185 is supported by the first shaft 181 so as to be rotatable together with the first shaft 181, and the second driven gear 186 is supported by the second shaft 182 so as to be rotatable relative to the first shaft 182. The second driven gear 186 and the second shaft 182 have the same rotation axis. Also, when viewed in an orthogonal direction perpendicular to the rotation axis, they are arranged so that at least a portion of them overlap with each other. In other words, they are arranged so that at least a portion of each of them is located on the same plane perpendicular to the rotation axis. The second speed change mechanism T2 of this embodiment is a speed-up transmission mechanism in which the second drive gear 185 has a larger diameter than the second driven gear 186, and the spindle unit SP can be extended and retracted at high speed and with low torque. In this embodiment, the second speed change mechanism T2 is disposed above the first speed change mechanism T1, but the second speed change mechanism T2 may be disposed below the first speed change mechanism T1. In other words, the first driven gear 184 and the second driven gear 186 only need to be located at different positions in the direction of the rotation axis. In addition, the first shaft 181 and the second shaft 182 in this embodiment are each integrally formed from the beginning, but the upper and lower gear support parts may be formed separately and then integrally connected (coupled).

第1断続機構210は、第1従動ギヤ184と第2シャフト182との間に設けられる第1断続部212を備える。第2断続機構220は、第2従動ギヤ186と第2シャフト182との間に設けられる第2断続部222を備える。これらの断続部212、222は、共通の構成を有しており、動力伝達を遮断する遮断状態と、一方向及び他方向の両方向の回転動力を伝達可能な動力伝達可能状態と、に切り替え可能に構成される。なお、断続部212、222の詳細は後述する。The first interrupting mechanism 210 includes a first interrupting part 212 provided between the first driven gear 184 and the second shaft 182. The second interrupting mechanism 220 includes a second interrupting part 222 provided between the second driven gear 186 and the second shaft 182. These interrupting parts 212, 222 have a common configuration and are configured to be switchable between a cut-off state in which power transmission is cut off and a power transmittable state in which rotational power can be transmitted in both one direction and the other direction. Details of the interrupting parts 212, 222 will be described later.

図3~図5に示すように、ユニットケース250は、アッパーケース251、ミドルケース252及びロワケース253を備える。これらアッパーケース251、ミドルケース252及びロワケース253は、互いに別体に形成されている。 As shown in Figures 3 to 5, the unit case 250 comprises an upper case 251, a middle case 252, and a lower case 253. The upper case 251, the middle case 252, and the lower case 253 are formed separately from one another.

アッパーケース251は、スピンドルユニットSPを収容する。より具体的に説明すると、アッパーケース251は、スピンドルユニットSPの外周側を覆う筒形状を有し、その上端部の内周側に設けられるブッシュ254を介してスピンドルユニットSPのスリーブ174を回転不能且つ上下移動可能に支持する。また、アッパーケース251の下端部には、外側方に延在するフランジ部251aが設けられる。アッパーケース251は、フランジ部251aを上方から貫通する複数のネジN1によってミドルケース252の前方且つ上方に締結される。The upper case 251 houses the spindle unit SP. More specifically, the upper case 251 has a cylindrical shape that covers the outer periphery of the spindle unit SP, and supports the sleeve 174 of the spindle unit SP so that it cannot rotate and can move up and down via a bush 254 provided on the inner periphery of its upper end. In addition, a flange portion 251a extending outward is provided at the lower end of the upper case 251. The upper case 251 is fastened to the front and above the middle case 252 by a plurality of screws N1 that penetrate the flange portion 251a from above.

ミドルケース252は、軸受B1を介して第1シャフト181の上端側を回転可能に支持し、且つ軸受B2を介して第2シャフト182の上端側を回転可能に支持する。ミドルケース252の前方且つ上方にはアッパーケース251が締結され、ミドルケース252の後方且つ上方にはモータMが締結される。より具体的に説明すると、モータMは、前述したモータ本体部171及びギヤ機構部172がモータケースに収容され、ミドルケース252の後方且つ上方にモータケースが締結される。モータMのモータケースは、下側(内側)からミドルケース252を貫通する複数のネジN2によってミドルケース252に締結される。また、ミドルケース252の外周部には、ロワケース253を締結するための下フランジ252aと、メインフレーム111に固定するための一対の上フランジ252bと、が設けられる。The middle case 252 rotatably supports the upper end side of the first shaft 181 via a bearing B1, and rotatably supports the upper end side of the second shaft 182 via a bearing B2. The upper case 251 is fastened to the front and above of the middle case 252, and the motor M is fastened to the rear and above of the middle case 252. More specifically, the motor M has the motor body 171 and the gear mechanism 172 housed in the motor case, and the motor case is fastened to the rear and above of the middle case 252. The motor case of the motor M is fastened to the middle case 252 by a plurality of screws N2 that penetrate the middle case 252 from the lower side (inside). In addition, a lower flange 252a for fastening the lower case 253 and a pair of upper flanges 252b for fixing to the main frame 111 are provided on the outer periphery of the middle case 252.

ロワケース253は、ミドルケース252の下フランジ252aを上方から貫通する複数のネジN3によってミドルケース252の下方に締結される。ロワケース253は、変速機Tの下方及び側方を覆うだけでなく、軸受B3を介して第1シャフト181の下端側を回転可能に支持する。ミドルケース252とロワケース253とにより形成される空間には、第2駆動ギヤ185及び第2従動ギヤ186、第1駆動ギヤ183及び第1従動ギヤ184、第1断続部212、第2断続部222、及び操作機構240の一部が収容される。The lower case 253 is fastened to the lower side of the middle case 252 by a plurality of screws N3 that penetrate the lower flange 252a of the middle case 252 from above. The lower case 253 not only covers the lower side and sides of the transmission T, but also rotatably supports the lower end side of the first shaft 181 via bearing B3. The space formed by the middle case 252 and the lower case 253 accommodates the second drive gear 185 and the second driven gear 186, the first drive gear 183 and the first driven gear 184, the first interrupter 212, the second interrupter 222, and a part of the operating mechanism 240.

このようなユニットケース250によれば、アッパーケース251、ミドルケース252及びロワケース253の3段構造によって、変速機T及びスピンドルユニットSPをケーシングできるだけでなく、モータMも含めた伸縮装置140をユニット化することが可能になるので、部品点数の削減や軽量化が図れる。 With this type of unit case 250, the three-stage structure of the upper case 251, middle case 252 and lower case 253 not only makes it possible to casing the transmission T and spindle unit SP, but also makes it possible to unitize the extension device 140 including the motor M, thereby reducing the number of parts and making it lighter.

また、ユニットケース250は、図3に示すように、1つのアッパーブラケット256及び一対のミドルブラケット257を介してメインフレーム111に取付けられる。アッパーブラケット256は、アッパーケース251の上端部をメインフレーム111のフロントフレーム111Fに支持させ、一対のミドルブラケット257は、ミドルケース252の左右両側部に形成される一対の上フランジ252bをメインフレーム111のサイドフレーム111L、111Rに支持させる。言い換えると、ロワケース253は、ミドルケース252を介してメインフレーム111に支持されており、ロワケース253自体はメインフレーム111に支持されていない。3, the unit case 250 is attached to the main frame 111 via one upper bracket 256 and a pair of middle brackets 257. The upper bracket 256 supports the upper end of the upper case 251 to the front frame 111F of the main frame 111, and the pair of middle brackets 257 support a pair of upper flanges 252b formed on both the left and right sides of the middle case 252 to the side frames 111L, 111R of the main frame 111. In other words, the lower case 253 is supported by the main frame 111 via the middle case 252, and the lower case 253 itself is not supported by the main frame 111.

例えば、メインフレーム111側にアッパーブラケット256及びミドルブラケット257を取付けた後、伸縮装置140を組み付けるようにした場合、一対のミドルブラケット257上にミドルケース252の一対の上フランジ252bを載せることで、伸縮装置140をメインフレーム111に仮保持できるので、ミドルケース252のミドルブラケット257に対する締結作業や、アッパーケース251のアッパーブラケット256に対する締結作業が容易になる。また、逆の手順による伸縮装置140の取り外し作業も容易になる。For example, if the upper bracket 256 and middle bracket 257 are attached to the main frame 111 and then the extension device 140 is assembled, the pair of upper flanges 252b of the middle case 252 can be placed on the pair of middle brackets 257 to temporarily hold the extension device 140 on the main frame 111, facilitating the fastening work of the middle case 252 to the middle bracket 257 and the fastening work of the upper case 251 to the upper bracket 256. It also becomes easy to remove the extension device 140 by following the reverse procedure.

また、アッパーケース251及びミドルケース252は、ロワケース253に比べて高い荷重を受けるため、アッパーブラケット256及びミドルブラケット257を介してメインフレーム111に締結することで、変速機T及びスピンドルユニットSPの支持強度が高められるだけでなく、ロワケース253の剛性を下げて軽量化が図れる。In addition, since the upper case 251 and the middle case 252 are subjected to a higher load than the lower case 253, by fastening them to the main frame 111 via the upper bracket 256 and the middle bracket 257, not only is the support strength of the transmission T and the spindle unit SP increased, but the rigidity of the lower case 253 can be reduced, making it lighter.

図4は電動義足1の伸展状態を示し、図6は電動義足1の屈曲状態を示し、図7は電動義足1の最大屈曲状態を示す。なお、電動義足1による歩行中に、図7に示す最大屈曲状態となることはない。 Figure 4 shows the extended state of the electric prosthetic leg 1, Figure 6 shows the bent state of the electric prosthetic leg 1, and Figure 7 shows the maximum bent state of the electric prosthetic leg 1. Note that while walking with the electric prosthetic leg 1, the maximum bent state shown in Figure 7 is never reached.

メカストップ機構150は、図4、図6及び図7に示すように、膝下側部材110に設けられるストッパ部材151と、膝上側部材120に設けられる第1当接部152及び第2当接部153と、を備える。図4に示す状態では、第1当接部152がストッパ部材151に当接することで、膝関節機構130が逆方向に屈曲することが規制される。また、図7に示す状態では、第2当接部153がストッパ部材151に当接することで、膝関節機構130が最大屈曲状態から更に屈曲することが規制される。 As shown in Figures 4, 6 and 7, the mechanical stop mechanism 150 includes a stopper member 151 provided on the knee-below member 110, and a first abutment portion 152 and a second abutment portion 153 provided on the knee-above member 120. In the state shown in Figure 4, the first abutment portion 152 abuts against the stopper member 151, thereby restricting the knee joint mechanism 130 from bending in the opposite direction. In the state shown in Figure 7, the second abutment portion 153 abuts against the stopper member 151, thereby restricting the knee joint mechanism 130 from bending further from the maximum bending state.

緩衝機構160は、膝上側部材120側に設けられ、ばね161(例えば、圧縮コイルばね)の付勢力でリンク部材175の上端部を押圧可能な押圧部162を備える。リンク部材175の下端部は、スピンドルユニットSPのスリーブ174に第1回動部176を介して回動可能に連結され、リンク部材175の上端部は、膝上側部材120に第2回動部177を介して回動可能に連結される。リンク部材175の上端部には、カム部178が形成されている。カム部178は、第2回動部177を中心とする小径な小径外周部178aと、第2回動部177からの距離が長い大径外周部178bと、小径外周部178aと大径外周部178bを段差なく連結させる連結外周部178cと、を連続的に有する。The buffer mechanism 160 is provided on the knee-upper member 120 side and has a pressing part 162 that can press the upper end of the link member 175 with the biasing force of a spring 161 (e.g., a compression coil spring). The lower end of the link member 175 is rotatably connected to the sleeve 174 of the spindle unit SP via a first rotating part 176, and the upper end of the link member 175 is rotatably connected to the knee-upper member 120 via a second rotating part 177. A cam part 178 is formed on the upper end of the link member 175. The cam part 178 has a small diameter outer periphery 178a centered on the second rotating part 177, a large diameter outer periphery 178b that is a long distance from the second rotating part 177, and a connecting outer periphery 178c that connects the small diameter outer periphery 178a and the large diameter outer periphery 178b without any steps.

図6及び図7に示すように、膝関節機構130が屈曲した状態では、押圧部162がカム部178の小径外周部178aと対向しているため、押圧部162とカム部178とは離間している。図4に示すように、スピンドルユニットSPの縮小動作に応じて膝関節機構130が伸展し、伸展側のメカストップ位置に近づくと、押圧部162とカム部178との対向位置が連結外周部178cから大径外周部178bに移動するのに伴い、カム部178は、押圧部162に当接するとともに、大径外周部178bが押圧部162をばね161の付勢力に抗して押し込む。言い換えると、カム部178は、ばね161の付勢力で戻し方向に押圧される。これにより、ばね161の付勢力が抵抗となり、第1当接部152がストッパ部材151に当接する際の衝撃が緩衝される。6 and 7, when the knee joint mechanism 130 is bent, the pressing portion 162 faces the small diameter outer periphery 178a of the cam portion 178, so that the pressing portion 162 and the cam portion 178 are separated. As shown in FIG. 4, when the knee joint mechanism 130 extends in response to the contraction operation of the spindle unit SP and approaches the mechanical stop position on the extension side, the opposing position of the pressing portion 162 and the cam portion 178 moves from the connecting outer periphery 178c to the large diameter outer periphery 178b, and the cam portion 178 abuts against the pressing portion 162, and the large diameter outer periphery 178b presses the pressing portion 162 against the biasing force of the spring 161. In other words, the cam portion 178 is pressed in the return direction by the biasing force of the spring 161. As a result, the biasing force of the spring 161 acts as a resistance, and the impact when the first contact portion 152 contacts the stopper member 151 is cushioned.

つぎに、断続部212、222及び操作機構240の詳細について、図8以降を参照して説明する。Next, details of the interrupting portions 212, 222 and the operating mechanism 240 will be described with reference to Figures 8 onwards.

各断続部212、222は、共通の構成を有しており、動力伝達を遮断する遮断状態と、一方向及び他方向の両方向の回転動力を伝達可能な動力伝達可能状態と、に切り替え可能に構成される。本実施形態の各断続部212、222は、図8に示すように、強制フリー機能を備える二方向クラッチ280を用いて構成されている。二方向クラッチ280は、第2シャフト182の外周面部とギヤ184、186の内周面部との間に配置される複数(本実施形態では3つ)のローラ281と、複数のローラ281を所定の間隔に保持するリテーナ282と、操作機構240と、第2シャフト182を径方向に貫通し、操作機構240によって強制フリー位置と強制フリー解除位置とに操作される複数(本実施形態では3つ)のピン283と、リテーナ282に設けられ、ピン283が強制フリー位置のとき第2シャフト182に対するリテーナ282の相対回転位置を規定する複数(本実施形態では3つ)のガイド284と、を備える。ローラ281は、ボールでもよく、スプラグでもよい。Each of the disconnecting parts 212, 222 has a common configuration and is configured to be switchable between a cut-off state in which power transmission is cut off and a power transmission state in which rotational power can be transmitted in both one direction and the other direction. Each of the disconnecting parts 212, 222 in this embodiment is configured using a two-way clutch 280 equipped with a forced free function, as shown in FIG. 8. The two-way clutch 280 includes a plurality of rollers 281 (three in this embodiment) disposed between the outer circumferential surface of the second shaft 182 and the inner circumferential surfaces of the gears 184, 186, a retainer 282 that holds the plurality of rollers 281 at a predetermined interval, an operation mechanism 240, a plurality of pins 283 (three in this embodiment) that radially penetrate the second shaft 182 and are operated by the operation mechanism 240 to a forced free position and a forced free release position, and a plurality of guides 284 (three in this embodiment) that are provided on the retainer 282 and determine the relative rotational position of the retainer 282 with respect to the second shaft 182 when the pins 283 are in the forced free position. The rollers 281 may be balls or sprags.

第2シャフト182の外周面部とギヤ184、186の内周面部との径方向の間隔Aは、ローラ281の直径Bよりも小さい。また、第2シャフト182の外周部には、周方向に所定の間隔で平坦部182aが形成されており、平坦部182aの周方向中央側では、間隔Aが直径Bよりも大きい。The radial distance A between the outer peripheral surface of the second shaft 182 and the inner peripheral surface of the gears 184, 186 is smaller than the diameter B of the roller 281. In addition, flat portions 182a are formed at a predetermined interval in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the second shaft 182, and the distance A is larger than the diameter B at the circumferential center side of the flat portions 182a.

つまり、ローラ281が平坦部182aの周方向中央部に保持される状態では、ローラ281が第2シャフト182の外周面部及びギヤ184、186の内周面部に噛み合わず(非係合状態)、第2シャフト182とギヤ184、186との相対回転が許容される(強制フリー状態)。In other words, when the roller 281 is held in the circumferential center of the flat portion 182a, the roller 281 does not mesh with the outer peripheral surface of the second shaft 182 and the inner peripheral surfaces of the gears 184 and 186 (disengaged state), and relative rotation between the second shaft 182 and the gears 184 and 186 is permitted (forced free state).

一方、ローラ281が第2シャフト182に対する周方向の移動が許容される状態では、ローラ281が第2シャフト182の外周面部及びギヤ184、186の内周面部に噛み合い(係合状態)、第2シャフト182とギヤ184、186とが二方向において一体回転可能に接続される(強制フリー解除状態)。On the other hand, when the roller 281 is allowed to move circumferentially relative to the second shaft 182, the roller 281 meshes with the outer peripheral surface of the second shaft 182 and the inner peripheral surface of the gears 184, 186 (engaged state), and the second shaft 182 and the gears 184, 186 are connected so as to be able to rotate together in two directions (forced free release state).

図9に示すように、リテーナ282は、第2シャフト182及びギヤ184、186に対して相対回転可能なリング形状であり、ローラ281を保持する複数のローラ保持部282aと、ガイド284を保持する複数のガイド保持部282bと、を有する。言い換えると、リテーナ282は、回転軸線に対する円周方向においてローラ281と隣接して設けられる。9, the retainer 282 is in a ring shape that is rotatable relative to the second shaft 182 and the gears 184 and 186, and has a plurality of roller holding portions 282a that hold the rollers 281 and a plurality of guide holding portions 282b that hold the guides 284. In other words, the retainer 282 is provided adjacent to the rollers 281 in the circumferential direction with respect to the rotation axis.

また、リテーナ282の外周面には、複数のゴム球282cが周方向に所定の間隔で埋設されている。これらのゴム球282cは、ギヤ184、186とリテーナ282との間に適度な摩擦を生じさせることで、強制フリー解除状態における意図しない空転を防止する。なお、ギヤ184、186とリテーナ282との間に摩擦を生じさせる部材は、ゴム球282cに限らず、Oリングであってもよい。In addition, multiple rubber balls 282c are embedded at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the retainer 282. These rubber balls 282c prevent unintended free rotation in the forced free release state by generating appropriate friction between the gears 184, 186 and the retainer 282. Note that the member that generates friction between the gears 184, 186 and the retainer 282 is not limited to the rubber balls 282c, but may be an O-ring.

図8に戻って、ピン283は、径方向外側の端部に円錐状の凸部283aを有し、ガイド284は、径方向内側の端面に凸部283aと嵌合(係合)する円錐状の凹部284aを有する。ピン283の凸部283aがガイド284の凹部284aに嵌合すると、ピン283及びガイド284によるガイド作用によって、第2シャフト182に対するリテーナ282の相対回転位置が強制フリー状態となる所定の位置に位置決めされる。また、図10に示すように、ガイド284の凹部284aの代わりに、リテーナ282の内周部に軸方向に沿うV溝282dを形成してもよい。このようにすると、ガイド284を不要にして部品点数及び組立工程を削減できるだけでなく、ピン283の軸方向の誤差を許容できる。Returning to FIG. 8, the pin 283 has a conical convex portion 283a at the radially outer end, and the guide 284 has a conical concave portion 284a at the radially inner end face that fits (engages) with the convex portion 283a. When the convex portion 283a of the pin 283 fits into the concave portion 284a of the guide 284, the guide action of the pin 283 and the guide 284 positions the retainer 282 at a predetermined position where the relative rotation position of the retainer 282 with respect to the second shaft 182 is forced to be free. Also, as shown in FIG. 10, instead of the concave portion 284a of the guide 284, a V-groove 282d may be formed along the axial direction on the inner peripheral portion of the retainer 282. In this way, not only can the number of parts and assembly steps be reduced by eliminating the need for the guide 284, but also an axial error of the pin 283 can be tolerated.

操作機構240は、断続部212、222を断続操作可能に設けられる操作ロッド241と、操作ロッド241を直線移動させるサーボモータ242と、を備える。The operating mechanism 240 includes an operating rod 241 that is capable of operating the interrupting portions 212, 222 intermittently, and a servo motor 242 that moves the operating rod 241 linearly.

第2シャフト182は、回転軸線方向(上下方向とも称する)に延びる内部空間S2を有する中空軸であり、この内部空間S2に操作ロッド241が配置される。操作ロッド241は、内部空間S2から露出する下端部にラック241aが設けられる。操作ロッド241は、内部空間S2に配置された軸受B4、B5によりラック241aと相対回転不能且つ回転軸線方向に一体で進退移動可能に支持される。第2シャフト182の下端部は、操作ロッド241が挿通する挿通孔を有する蓋部材188が螺合する。蓋部材188は、内部空間S2への異物の侵入を防止するとともに、操作ロッド241の取り換えを容易にする。ラック241aには、サーボモータ242の出力軸242aに設けられるピニオン243が噛み合っており、サーボモータ242の駆動に応じて、操作ロッド241の上下方向のポジションが切り替えられる。本実施形態のサーボモータ242及びピニオン243が本発明の駆動部を構成する。操作ロッド241は、ラック241aを介して駆動部と機械的に接続される。The second shaft 182 is a hollow shaft having an internal space S2 extending in the direction of the rotation axis (also referred to as the vertical direction), and the operating rod 241 is disposed in this internal space S2. The operating rod 241 is provided with a rack 241a at the lower end exposed from the internal space S2. The operating rod 241 is supported by bearings B4 and B5 arranged in the internal space S2 so that it cannot rotate relative to the rack 241a and can move forward and backward together in the direction of the rotation axis. The lower end of the second shaft 182 is screwed with a cover member 188 having an insertion hole through which the operating rod 241 passes. The cover member 188 prevents foreign matter from entering the internal space S2 and makes it easy to replace the operating rod 241. A pinion 243 provided on the output shaft 242a of the servo motor 242 meshes with the rack 241a, and the vertical position of the operating rod 241 is switched according to the drive of the servo motor 242. The servo motor 242 and the pinion 243 of this embodiment constitute a driving unit of the present invention. The operating rod 241 is mechanically connected to the driving unit via a rack 241a.

図11に示すように、操作ロッド241には、上方から順に、第1大径部241c1、第1小径部241b1、第2大径部241c2、第2小径部241b2、第3大径部241c3が所定の長さ及び間隔で形成されている。操作ロッド241は、2つの断続部212、222を同時に制御可能に設けられているが、断続部212、222ごとに別々に設けられていてもよい。また、本実施形態の操作ロッド241は、最初から一体形成されるが、断続部212、222ごとに別体として形成した後、一体的に連結(結合)してもよい。また、本実施形態の操作ロッド241は、ピン283、ガイド284及びリテーナ282を介してローラ281の位置を変更するが、ガイド284及びリテーナ282を介さずにピン283で直接ローラ281の位置を変更する変形例にも適用できる。11, the operating rod 241 is formed with a first large diameter portion 241c1, a first small diameter portion 241b1, a second large diameter portion 241c2, a second small diameter portion 241b2, and a third large diameter portion 241c3, in order from the top, at a predetermined length and interval. The operating rod 241 is provided so as to be able to simultaneously control the two interrupted portions 212 and 222, but may be provided separately for each of the interrupted portions 212 and 222. In addition, the operating rod 241 of this embodiment is integrally formed from the beginning, but may be integrally connected (joined) after being formed separately for each of the interrupted portions 212 and 222. In addition, the operating rod 241 of this embodiment changes the position of the roller 281 via the pin 283, the guide 284, and the retainer 282, but it can also be applied to a modified example in which the position of the roller 281 is changed directly by the pin 283 without the guide 284 and the retainer 282.

以下の説明では、断続部212、222を同時に制御する操作機構240の動作について図11を参照しながら説明する。In the following description, the operation of the operating mechanism 240 that simultaneously controls the interrupting portions 212 and 222 is explained with reference to Figure 11.

図11に示すように、断続部212、222は、操作機構240によって強制フリー状態(以下、適宜オフ状態と称する)と強制フリー解除状態(以下、適宜オン状態と称する)とに切り替えられる。As shown in FIG. 11, the interrupting portions 212, 222 can be switched between a forced free state (hereinafter referred to as the OFF state as appropriate) and a forced free release state (hereinafter referred to as the ON state as appropriate) by the operating mechanism 240.

操作機構240の操作ロッド241は、図11の(A)に示す上位置にあるとき、第2大径部241c2が第2断続部222のピン283を外径方向に押し出しつつ、第3大径部241c3が第1断続部212のピン283を外径方向に押し出すことで、第1断続部212及び第2断続部222をオフ状態とする。When the operating rod 241 of the operating mechanism 240 is in the upper position shown in (A) of Figure 11, the second large diameter portion 241c2 pushes the pin 283 of the second interruption portion 222 in the outward radial direction, while the third large diameter portion 241c3 pushes the pin 283 of the first interruption portion 212 in the outward radial direction, thereby turning the first interruption portion 212 and the second interruption portion 222 to the off state.

また、操作機構240の操作ロッド241は、図11の(B)に示す中位置にあるとき、第1小径部241b1が第2断続部222のピン283が内径方向に戻ることを許容しつつ、第3大径部241c3が第1断続部212のピン283を外径方向に押し出すことで、第2断続部222をオン状態、第1断続部212をオフ状態とする。 When the operating rod 241 of the operating mechanism 240 is in the middle position shown in FIG. 11 (B), the first small diameter portion 241b1 allows the pin 283 of the second interruption portion 222 to return in the inner diameter direction, while the third large diameter portion 241c3 pushes the pin 283 of the first interruption portion 212 in the outer diameter direction, thereby turning the second interruption portion 222 to the ON state and the first interruption portion 212 to the OFF state.

また、操作機構240の操作ロッド241は、図11の(C)に示す下位置にあるとき、第1大径部241c1が第2断続部222のピン283を外径方向に押し出しつつ、第2小径部241b2が第1断続部212のピン283が内径方向に戻ることを許容することで、第2断続部222をオフ状態、第1断続部212をオン状態とする。 When the operating rod 241 of the operating mechanism 240 is in the lower position shown in (C) of Figure 11, the first large diameter portion 241c1 pushes the pin 283 of the second interrupting portion 222 in the outer diameter direction while the second small diameter portion 241b2 allows the pin 283 of the first interrupting portion 212 to return in the inner diameter direction, thereby putting the second interrupting portion 222 in the OFF state and the first interrupting portion 212 in the ON state.

つぎに、二方向クラッチ280の動作について、第2断続部222を例に、図12~図16を参照しつつ説明する。以下の例では、第2断続部222における図11の(A)から(B)を経て(C)へ移行する場合を例に説明する。Next, the operation of the two-way clutch 280 will be described with reference to Figures 12 to 16 using the second interrupting part 222 as an example. In the following example, the transition from (A) to (C) in Figure 11 at the second interrupting part 222 will be described as an example.

図12の(A)及び(B)に示すように、操作ロッド241の第2大径部241c2が第2断続部222のピン283を外径方向に押し出す状態では、ピン283の凸部283aがガイド284の凹部284aに嵌合し、第2シャフト182に対するリテーナ282の相対回転位置が所定の位置で固定される。この状態では、ローラ281が平坦部182aの周方向中央部に保持されるため、ローラ281が第2シャフト182の外周面部及び第2従動ギヤ186の内周面部に噛み合わず、第2シャフト182と第2従動ギヤ186との相対回転が許容されるオフ状態となる。12A and 12B, when the second large diameter portion 241c2 of the operating rod 241 pushes the pin 283 of the second interrupting portion 222 in the outward radial direction, the convex portion 283a of the pin 283 fits into the concave portion 284a of the guide 284, and the relative rotational position of the retainer 282 with respect to the second shaft 182 is fixed at a predetermined position. In this state, the roller 281 is held in the circumferential center of the flat portion 182a, so that the roller 281 does not mesh with the outer peripheral surface of the second shaft 182 and the inner peripheral surface of the second driven gear 186, resulting in an OFF state in which the relative rotation between the second shaft 182 and the second driven gear 186 is permitted.

図13の(A)及び(B)は、操作ロッド241が、第2大径部241c2が第2断続部222のピン283を外径方向に押し出す位置から第1小径部241b1がピン283の内径方向への戻りを許容する位置に移動した状態を示している。図13では、既にピン283が内径方向に移動しているが、実際は、第2シャフト182と第2従動ギヤ186との相対回転が生じたタイミングで、第2従動ギヤ186と連れ回りするリテーナ282のガイド284が凹部284aの傾斜面でピン283を内径方向に押し戻す。13A and 13B show the state in which the operating rod 241 has moved from a position where the second large diameter portion 241c2 pushes the pin 283 of the second interrupting portion 222 in the outer diameter direction to a position where the first small diameter portion 241b1 allows the pin 283 to return in the inner diameter direction. In FIG. 13, the pin 283 has already moved in the inner diameter direction, but in reality, when the relative rotation between the second shaft 182 and the second driven gear 186 occurs, the guide 284 of the retainer 282, which rotates together with the second driven gear 186, pushes the pin 283 back in the inner diameter direction with the inclined surface of the recess 284a.

図14の(A)及び(B)に示すように、ピン283の内径方向への戻りが許容される状態で、第2シャフト182と第2従動ギヤ186との間に図中の矢印で示す正転方向の相対回転が生じると、第2従動ギヤ186と連れ回りするリテーナ282がローラ281を第2シャフト182に対して正転方向に移動させる。これにより、ローラ281は、第2シャフト182の外周面部及び第2従動ギヤ186の内周面部に噛み合い、正転方向において第2シャフト182と第2従動ギヤ186とを一体的に回転させる正転オン状態を出現させる。14A and 14B, when relative rotation in the forward direction indicated by the arrow in the figure occurs between second shaft 182 and second driven gear 186 while pin 283 is allowed to return in the inward direction, retainer 282, which rotates together with second driven gear 186, moves roller 281 in the forward direction relative to second shaft 182. As a result, roller 281 meshes with the outer peripheral surface of second shaft 182 and the inner peripheral surface of second driven gear 186, creating a forward rotation on state in which second shaft 182 and second driven gear 186 rotate integrally in the forward direction.

図15の(A)及び(B)に示すように、ピン283の内径方向への戻りが許容される状態で、第2シャフト182と第2従動ギヤ186との間に図中の矢印で示す逆転方向の相対回転が生じると、第2従動ギヤ186と連れ回りするリテーナ282がローラ281を第2シャフト182に対して逆転方向に移動させる。これにより、ローラ281は、第2シャフト182の外周面部及び第2従動ギヤ186の内周面部に噛み合い、逆転方向において第2シャフト182と第2従動ギヤ186とを一体的に回転させる逆転オン状態を出現させる。リテーナ282は、ローラ281を動かす操作部の作動子の一要素と見ることができる。15A and 15B, when relative rotation in the reverse direction indicated by the arrow in the figure occurs between second shaft 182 and second driven gear 186 while pin 283 is allowed to return in the inward direction, retainer 282, which rotates together with second driven gear 186, moves roller 281 in the reverse direction relative to second shaft 182. As a result, roller 281 meshes with the outer peripheral surface of second shaft 182 and the inner peripheral surface of second driven gear 186, creating a reverse-on state in which second shaft 182 and second driven gear 186 rotate integrally in the reverse direction. Retainer 282 can be seen as one element of the actuator of the operating unit that moves roller 281.

図16の(A)及び(B)に示すように、操作ロッド241が、第1小径部241b1が第2断続部222のピン283の内径方向の戻りを許容する位置から第1大径部241c1がピン283を外径方向に押し出す位置に移動すると、ピン283の凸部283aがガイド284の凹部284aに嵌合し、ピン283及びガイド284によるガイド作用によって、第2シャフト182に対するリテーナ282の相対回転位置が所定の位置に位置決め状態で固定される。この状態では、ローラ281が平坦部182aの周方向中央部に保持されるため、ローラ281が第2シャフト182の外周面部及び第2従動ギヤ186の内周面部に噛み合わず、第2シャフト182と第2従動ギヤ186との相対回転が許容されるオフ状態となる。16A and 16B, when the operating rod 241 moves from a position where the first small diameter portion 241b1 allows the pin 283 of the second interrupter 222 to return in the inner diameter direction to a position where the first large diameter portion 241c1 pushes the pin 283 in the outer diameter direction, the convex portion 283a of the pin 283 fits into the concave portion 284a of the guide 284, and the relative rotational position of the retainer 282 with respect to the second shaft 182 is fixed in a predetermined position by the guide action of the pin 283 and the guide 284. In this state, the roller 281 is held in the circumferential center of the flat portion 182a, so that the roller 281 does not mesh with the outer peripheral surface of the second shaft 182 and the inner peripheral surface of the second driven gear 186, and the second shaft 182 and the second driven gear 186 are allowed to rotate relative to each other in an OFF state.

このように構成された電動義足1では、これまでの受動ダンパーを備える受動義足では、非義足側の足で一段ずつ上がらざるをえなかった階段の昇段動作をスムーズに行うことが可能となる。 With the electric prosthetic leg 1 configured in this way, it is possible to smoothly ascend stairs, whereas with a passive prosthetic leg equipped with a passive damper in the past, the user had to ascend one step at a time with the non-prosthetic leg.

具体的に説明すると、図17の(A)→(D)に示すように、電動義足1を前に出して階段を昇る(昇段)際に電動義足1に荷重がかかった状態で、膝関節機構130を屈曲した状態から伸展するとき大きな動力が必要となる。 To be more specific, as shown in (A) to (D) of Figure 17, when the electric prosthetic leg 1 is moved forward to climb stairs (ascend), and a load is applied to the electric prosthetic leg 1, a large amount of power is required to extend the knee joint mechanism 130 from a bent position.

このとき、変速機Tは、操作ロッド241を図11の(C)に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、モータMとスピンドルユニットSPが第1変速機構T1を介して動力伝達状態となる。この状態で、モータMを第1方向に回転させると、モータMの動力が、第1シャフト181、第1駆動ギヤ183、第1従動ギヤ184、第1断続機構210の断続部212、第2シャフト182、スピンドルユニットSPへと伝達される。これにより、スリーブ174が変速機Tから離れるように並進移動(伸長動作)し、変速機Tが取り付けられた膝下側部材110に対し、スリーブ174が連結された膝上側部材120が回動部135を中心に回転して、膝関節機構130が伸展する。そして、この伸展させる動力は、第1変速機構T1で減速される際に高トルク化された動力なので、電動義足1を前に出して階段を昇る際に電動義足1に大きな荷重がかかった状態であっても、膝関節機構130を屈曲した状態から確実に伸展させることが可能になる。At this time, the transmission T is in a speed change state in which the operating rod 241 is positioned in the position shown in FIG. 11C. In this speed change state, the motor M and the spindle unit SP are in a power transmission state via the first speed change mechanism T1. In this state, when the motor M is rotated in the first direction, the power of the motor M is transmitted to the first shaft 181, the first drive gear 183, the first driven gear 184, the interrupter 212 of the first interrupter mechanism 210, the second shaft 182, and the spindle unit SP. As a result, the sleeve 174 moves in a translational manner (extension operation) away from the transmission T, and the upper-knee member 120 to which the sleeve 174 is connected rotates about the rotating part 135 relative to the lower-knee member 110 to which the transmission T is attached, and the knee joint mechanism 130 extends. Furthermore, since this extension power is a high-torque power that is decelerated by the first transmission mechanism T1, it is possible to reliably extend the knee joint mechanism 130 from a bent position even when a large load is placed on the electric prosthesis 1 when the electric prosthesis 1 is moved forward to climb stairs.

一方、階段の昇段動作をスムーズに行うためには、図17の(E)→(H)に示すように、健常足に荷重がかかった状態で、膝関節機構130が伸展した状態から屈曲させる(持ち上げる)必要がある。膝関節機構130が伸展した状態から屈曲させる際には、大きな動力は必要ないが素早い動作が必要となる。On the other hand, in order to smoothly ascend stairs, the knee joint mechanism 130 needs to be bent (lifted) from an extended position while a load is being applied to the healthy leg, as shown in (E)-(H) of Figure 17. When bending the knee joint mechanism 130 from an extended position, a large amount of power is not required, but a quick movement is required.

このとき、変速機Tは、操作ロッド241を図11の(B)に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、モータMとスピンドルユニットSPが第2変速機構T2を介して動力伝達状態となる。この状態で、モータMを第1方向とは反対の第2方向に回転させると、モータMの動力が、第1シャフト181、第2駆動ギヤ185、第2従動ギヤ186、第2断続機構220の断続部222、第2シャフト182、スピンドルユニットSPへと伝達される。これにより、スリーブ174が変速機Tに近づくように並進移動(縮小動作)し、スリーブ174が連結された膝上側部材120に対し、変速機Tが取り付けられた膝下側部材110が回動部135を中心に回転して、膝関節機構130が屈曲する。そして、この屈曲させる動力は、第2変速機構T2で増速される際に低トルク化された動力なので、膝関節機構130を素早く屈曲させることが可能になる。At this time, the transmission T is in a speed change state in which the operating rod 241 is positioned in the position shown in FIG. 11B. In this speed change state, the motor M and the spindle unit SP are in a power transmission state via the second speed change mechanism T2. In this state, when the motor M is rotated in a second direction opposite to the first direction, the power of the motor M is transmitted to the first shaft 181, the second drive gear 185, the second driven gear 186, the interrupter 222 of the second interrupter mechanism 220, the second shaft 182, and the spindle unit SP. As a result, the sleeve 174 moves in a translational manner (reducing movement) so as to approach the transmission T, and the knee-lower member 110 to which the transmission T is attached rotates about the rotating part 135 relative to the knee-upper member 120 to which the sleeve 174 is connected, and the knee joint mechanism 130 is bent. Furthermore, since this bending power is a power that has been made low torque when it is accelerated by the second speed change mechanism T2, it is possible to bend the knee joint mechanism 130 quickly.

また、図18に示す階段を降りる(降段)際及び平地歩行の際、電動義足1に荷重がかからない遊脚時には、操作ロッド241を図11の(A)に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、第1断続部212及び第2断続部222がオフ状態となるため、モータMとスピンドルユニットSPが接続されないフリーの状態となる。この状態では、歩行状況に応じて膝関節機構130の任意の伸展及び屈曲が許容されるので、円滑な義足遊脚歩行が可能になる。 When descending stairs (descending) as shown in Figure 18 or walking on flat ground, during the free leg period when no load is applied to the electric prosthetic leg 1, the speed change state is set to position the operating rod 241 in the position shown in Figure 11 (A). In this speed change state, the first interrupting part 212 and the second interrupting part 222 are in the off state, so the motor M and the spindle unit SP are in a free state where they are not connected. In this state, the knee joint mechanism 130 is allowed to extend and bend as desired depending on the walking situation, enabling smooth prosthetic walking with the free leg.

一方、図18に示す平地歩行の際、及び階段を降りる(降段)際には、電動義足1に荷重がかかる立脚時には、操作ロッド241を図11の(B)に示すポジションに位置させる変速状態とする。この変速状態では、第2断続部222がオン状態となるので、モータMとスピンドルユニットSPが第2変速機構T2を介して動力伝達状態となる。この状態では、電動義足1に作用する屈曲方向の外力がスピンドルユニットSPから第2変速機構T2を介してモータMに伝達されるので、モータMのフリクションを利用して屈曲方向の外力を減衰させることにより、円滑な義足立脚歩行が可能になる。 On the other hand, when walking on flat ground as shown in Figure 18 and when descending stairs (stepping down), during standing when a load is applied to the electric prosthetic leg 1, the speed change state is set to position the operating rod 241 in the position shown in Figure 11 (B). In this speed change state, the second interrupter 222 is in the on state, so that the motor M and the spindle unit SP are in a power transmission state via the second speed change mechanism T2. In this state, the external force in the bending direction acting on the electric prosthetic leg 1 is transmitted from the spindle unit SP to the motor M via the second speed change mechanism T2, so that smooth prosthetic walking is possible by utilizing the friction of the motor M to attenuate the external force in the bending direction.

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these naturally fall within the technical scope of the present invention. Furthermore, the components in the above embodiments may be combined in any manner as long as it does not deviate from the spirit of the invention.

例えば、上記実施形態では、本発明の断続装置が用いられる継手装置の一実施形態としての膝継手に適用した義足装置(電動義足)を例示したが、これに限らず、肘関節に適用した義肢装置(電動義肢)であってもよく、装着主体としては人間以外の他の動物であってもよく、ロボットであってもよい。肘関節に適用する場合、上記実施形態の膝下側部材110が、膝上側部材120に対して装着主体の末端側、即ち前腕となる。For example, in the above embodiment, a prosthetic device (electric prosthetic leg) applied to a knee joint is exemplified as one embodiment of a joint device in which the disconnecting device of the present invention is used, but the present invention is not limited to this and may be a prosthetic device (electric prosthetic limb) applied to an elbow joint, and the wearer may be an animal other than a human, or a robot. When applied to an elbow joint, the lower knee member 110 of the above embodiment becomes the distal side of the wearer relative to the upper knee member 120, i.e., the forearm.

また、本発明の断続装置は、継手装置に限らず車両の駆動装置に用いられてもよい。図19は、前述の実施形態の断続装置を搭載した車両用駆動装置の模式図である。 The interrupter device of the present invention may be used not only in coupling devices but also in vehicle drive devices. Figure 19 is a schematic diagram of a vehicle drive device equipped with the interrupter device of the above-mentioned embodiment.

図19の車両用駆動装置900は、駆動源としてモータMと、モータMの動力を伝達する変速機T´と、変速機T´に設けられる第1断続機構210及び第2断続機構220と、変速機T´、第1断続機構210及び第2断続機構220を収容する不図示の変速機ケースと、変速機T´からの出力を左右の駆動輪WHに分配するディファレンシャル装置DIFと、を備える。The vehicle drive device 900 in Figure 19 comprises a motor M as a drive source, a transmission T' that transmits the power of the motor M, a first interruption mechanism 210 and a second interruption mechanism 220 provided in the transmission T', a transmission case (not shown) that houses the transmission T', the first interruption mechanism 210 and the second interruption mechanism 220, and a differential device DIF that distributes the output from the transmission T' to the left and right drive wheels WH.

変速機T´は、モータMの動力を第1変速比で左右の駆動輪WHに伝達する第1変速機構T1と、モータMの動力を第1変速比とは異なる第2変速比で左右の駆動輪WHに伝達する第2変速機構T2と、を備える。第1変速比と第2変速比の関係については前述の実施形態と同様である。The transmission T' includes a first transmission mechanism T1 that transmits the power of the motor M to the left and right drive wheels WH at a first gear ratio, and a second transmission mechanism T2 that transmits the power of the motor M to the left and right drive wheels WH at a second gear ratio different from the first gear ratio. The relationship between the first gear ratio and the second gear ratio is the same as in the above-described embodiment.

第1変速機構T1は、互いに噛み合う第1駆動ギヤ901及び第1従動ギヤ902を備える。第1駆動ギヤ901は、第1シャフト911に相対回転可能に支持され、第1従動ギヤ902は、第2シャフト912に一体回転可能に支持されている。第2変速機構T2は、互いに噛み合う第2駆動ギヤ905及び第2従動ギヤ906を備える。第2駆動ギヤ905は、第1シャフト911に相対回転可能に支持され、第2従動ギヤ906は、第2シャフト912に一体回転可能に支持されている。第1シャフト911には、第1駆動ギヤ901及び第2駆動ギヤ905に加えて、モータMの動力が入力される入力ギヤ907が一体回転可能に取り付けられている。また、第2シャフト912には、第1従動ギヤ902及び第2従動ギヤ906に加えて、モータMの動力をディファレンシャル装置DIFに出力可能な出力ギヤ908が一体回転可能に取り付けられている。The first transmission mechanism T1 includes a first drive gear 901 and a first driven gear 902 that mesh with each other. The first drive gear 901 is supported by a first shaft 911 so as to be rotatable relative to the first shaft, and the first driven gear 902 is supported by a second shaft 912 so as to be rotatable together with the first shaft. The second transmission mechanism T2 includes a second drive gear 905 and a second driven gear 906 that mesh with each other. The second drive gear 905 is supported by the first shaft 911 so as to be rotatable relative to the first shaft, and the second driven gear 906 is supported by the second shaft 912 so as to be rotatable together with the second shaft. In addition to the first drive gear 901 and the second drive gear 905, an input gear 907 to which the power of the motor M is input is attached to the first shaft 911 so as to be rotatable together with the first shaft. Further, in addition to the first driven gear 902 and the second driven gear 906, an output gear 908 capable of outputting the power of the motor M to the differential device DIF is attached to the second shaft 912 so as to be rotatable together therewith.

第1断続機構210は、第1駆動ギヤ901と第1シャフト911との間に設けられる第1断続部212を備える。第2断続機構220は、第2駆動ギヤ905と第1シャフト911との間に設けられる第2断続部222を備える。これらの断続部212、222は、共通の構成を有しており、動力伝達を遮断する遮断状態と、一方向及び他方向の両方向の回転動力を伝達可能な動力伝達可能状態と、に切り替え可能に構成される。なお、断続部212、222を構成する、ローラ281、操作ロッド241、ピン283、リテーナ282、ガイド284は前述の実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。The first interrupting mechanism 210 includes a first interrupting part 212 provided between the first drive gear 901 and the first shaft 911. The second interrupting mechanism 220 includes a second interrupting part 222 provided between the second drive gear 905 and the first shaft 911. These interrupting parts 212, 222 have a common configuration and are configured to be switchable between a cut-off state in which power transmission is cut off and a power transmission state in which rotational power can be transmitted in both one direction and the other direction. Note that the roller 281, operating rod 241, pin 283, retainer 282, and guide 284 that constitute the interrupting parts 212, 222 are the same as those in the above-mentioned embodiment, so they are denoted by the same reference numerals and their description is omitted.

このように構成された車両用駆動装置900では、第1断続部212がオフ、且つ、第2断続部222がオンの状態で、モータMの動力が、第2変速機構T2を介して左右の駆動輪WHに伝達される。また、第1断続部212がオン、且つ、第2断続部222がオフの状態で、モータMの動力が、第1変速機構T1を介して左右の駆動輪WHに伝達される。さらに、第1断続部212がオフ、且つ、第2断続部222がオフの状態で、モータMの動力が左右の駆動輪WHに伝達されない、いわゆるニュートラル状態となる。In the vehicle drive device 900 configured in this manner, when the first interrupter 212 is off and the second interrupter 222 is on, the power of the motor M is transmitted to the left and right drive wheels WH via the second transmission mechanism T2. When the first interrupter 212 is on and the second interrupter 222 is off, the power of the motor M is transmitted to the left and right drive wheels WH via the first transmission mechanism T1. When the first interrupter 212 is off and the second interrupter 222 is off, the power of the motor M is not transmitted to the left and right drive wheels WH, which is a so-called neutral state.

変速機T´は不図示の変速機ケースに収容され、車体に固定される。The transmission T' is housed in a transmission case (not shown) and fixed to the vehicle body.

車両用駆動装置900に本発明の断続装置を適用することで、変速時の回転合わせが不要になり、変速時の応答性が向上する。また、一般的なドグクラッチ等に比べて、断続装置を構成する部品点数を削減することができる。なお、第1断続機構210及び/又は第2断続機構220は、第1シャフト911の代わりに、第2シャフト912に設けられてもよい。また、駆動輪WHは本実施形態のような円形の車輪の他に、無限軌道を動かす起動輪などでもよい。また、本実施形態は車両を推進する推進部としての駆動輪WHを駆動する駆動装置に断続装置を適用したものであったが、船舶や飛行体などの他の移動体を推進するプロペラなどの推進部を駆動する駆動装置に断続装置を適用してもよい。さらに、移動体の推進部の他に、除雪機や草刈機などの作業機の、除雪部や草刈部などの作業部を駆動する駆動装置に断続装置を適用してもよい。By applying the interrupting device of the present invention to the vehicle drive device 900, rotation matching during gear shifting is not necessary, and responsiveness during gear shifting is improved. In addition, the number of parts constituting the interrupting device can be reduced compared to a general dog clutch, etc. The first interrupting mechanism 210 and/or the second interrupting mechanism 220 may be provided on the second shaft 912 instead of the first shaft 911. In addition, the driving wheel WH may be a circular wheel as in this embodiment, or a drive wheel that moves a caterpillar. In addition, although the interrupting device is applied to a driving device that drives the driving wheel WH as a propulsion part that propels a vehicle in this embodiment, the interrupting device may be applied to a driving device that drives a propulsion part such as a propeller that propels other moving objects such as ships and aircraft. Furthermore, in addition to the propulsion part of a moving object, the interrupting device may be applied to a driving device that drives a working part such as a snow removal part or a grass cutting part of a working machine such as a snow removal machine or a grass cutting machine.

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。This specification describes at least the following items. Note that the items in parentheses indicate corresponding components etc. in the above-mentioned embodiment, but are not limited to these.

(1) 駆動部(モータM)と被駆動部(スピンドルユニットSP、駆動輪WH)との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置(変速機T)であって、
第1回転体(第1従動ギヤ184、第1駆動ギヤ901)と、
第2回転体(第2シャフト182、第1シャフト911)と、
断続装置(第1断続機構210、第2断続機構220)と、
前記第1回転体、前記第2回転体、及び前記断続装置を収容する筐体(ユニットケース250)と、を備え、
前記断続装置は、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置される係合子(ローラ281)と、
前記係合子を、前記第1回転体と前記第2回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第1回転体と前記第2回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部(操作ロッド241、ピン283、リテーナ282、ガイド284)と、を備える、動力伝達装置。
(1) A power transmission device (transmission T) disposed on a power transmission path between a driving part (motor M) and a driven part (spindle unit SP, driving wheels WH),
A first rotating body (a first driven gear 184, a first driving gear 901),
A second rotating body (a second shaft 182, a first shaft 911),
An interrupting device (a first interrupting mechanism 210, a second interrupting mechanism 220);
a housing (unit case 250) that houses the first rotating body, the second rotating body, and the interrupting device,
The interrupter device is
An engagement element (roller 281) disposed between the first rotating body and the second rotating body;
a power transmission device comprising an operating portion (operating rod 241, pin 283, retainer 282, guide 284) that operates the engaging element between an engaged state in which the first rotating body and the second rotating body can rotate together, and a disengaged state in which the first rotating body and the second rotating body can rotate relatively to each other.

(1)によれば、筐体が、第1回転体、第2回転体、及び断続装置を収容するので、動力伝達部分への異物等の侵入を抑制できる。According to (1), the housing houses the first rotating body, the second rotating body, and the interrupter device, thereby preventing foreign matter and the like from entering the power transmission part.

(2) (1)に記載の動力伝達装置であって、
前記第1回転体及び前記第2回転体は、
互いの回転軸線が一致するように、且つ、
前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置される、動力伝達装置。
(2) The power transmission device according to (1),
The first rotating body and the second rotating body are
The rotation axes of the two are aligned, and
A power transmission device, wherein the power transmission members are arranged so as to at least partially overlap each other when viewed in a direction perpendicular to the rotation axis.

(2)によれば、動力伝達装置を小型化できる。 (2) The power transmission device can be made smaller.

(3) (2)に記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、互いに別体に形成されて固定される第1筐体(ミドルケース252)及び第2筐体(ロワケース253)を有し、
前記第1筐体は、
前記第2筐体よりも前記回転軸線方向の一方(上方)側に配置され、
前記動力伝達装置を搭載する搭載体(膝下側部材110)に対して支持されるよう設けられる、動力伝達装置。
(3) The power transmission device according to (2),
The housing has a first housing (middle case 252) and a second housing (lower case 253) that are formed separately and fixed to each other,
The first housing includes:
The second housing is disposed on one side (upper side) in the direction of the rotation axis,
A power transmission device that is provided so as to be supported by a mounting body (knee-below member 110) on which the power transmission device is mounted.

(3)によれば、第2筐体は、第1筐体を介して搭載体に支持される。 According to (3), the second housing is supported on the mounting body via the first housing.

(4) (3)に記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、
前記回転軸線の延びる方向が鉛直方向と一致するよう設けられ、
前記一方側が鉛直方向上方側となるよう配置される、動力伝達装置。
(4) The power transmission device according to (3),
The housing includes:
The direction in which the rotation axis extends is aligned with the vertical direction,
A power transmission device, wherein the one side is positioned vertically upward.

(4)によれば、鉛直方向で上方側に位置する第1筐体を搭載体に固定する。なお、「鉛直方向と一致する」とは、完全に鉛直方向と一致するもの以外に第1筐体が第2筐体よりも上方側に位置する形態であればよい。According to (4), the first housing, which is located on the upper side in the vertical direction, is fixed to the mounting body. Note that "coinciding with the vertical direction" may mean a form in which the first housing is located above the second housing, other than a form in which the first housing is completely aligned with the vertical direction.

(5) (2)~(4)のいずれかに記載の動力伝達装置であって、
第3回転体(第2従動ギヤ186、第2駆動ギヤ905)と、第4回転体(第2シャフト182、第1シャフト911)と、をさらに備え、
前記断続装置は、
前記回転軸線と回転軸線が一致するよう配置される前記第3回転体と前記第4回転体との間に配置される他の係合子をさらに備え、
前記筐体は、前記第3回転体、前記第4回転体、及び前記他の係合子をさらに収容する、動力伝達装置。
(5) The power transmission device according to any one of (2) to (4),
The rotation mechanism further includes a third rotating body (a second driven gear 186, a second driving gear 905) and a fourth rotating body (a second shaft 182, a first shaft 911),
The interrupter device is
and further comprising another engaging element disposed between the third rotating body and the fourth rotating body, the third rotating body and the fourth rotating body being disposed so that their rotation axes coincide with each other.
The housing further houses the third rotating body, the fourth rotating body, and the other engaging element.

(5)によれば、筐体により他の係合子の周辺への異物の侵入を抑制できる。 According to (5), the housing can prevent foreign matter from entering the vicinity of other engaging elements.

(6) (3)~(5)のいずれかに記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、前記第1筐体及び前記第2筐体とは別体に形成され、前記第1筐体に固定される第3筐体(アッパーケース251)をさらに有し、
前記第2回転体は、前記被駆動部と機械的に接続され、
前記第3筐体は、前記被駆動部を収容する、動力伝達装置。
(6) The power transmission device according to any one of (3) to (5),
the housing further includes a third housing (upper case 251) that is formed separately from the first housing and the second housing and is fixed to the first housing,
the second rotating body is mechanically connected to the driven part,
The third housing accommodates the driven part.

(6)によれば、被駆動部を収容する他の筐体を筐体とは別体にして筐体に固定することで、非駆動部の組み込み性が向上する。According to (6), by making another housing that houses the driven part separate from the housing and fixing it to the housing, the ease of installation of the non-driven part is improved.

(7) (2)~(6)のいずれかに記載の動力伝達装置であって、
前記第1回転体と回転伝達可能に接続され、前記回転軸線とは異なる他の回転軸線周りに回転する第5回転体(第1駆動ギヤ183)をさらに備え、
前記筐体は、前記第5回転体をさらに収容する、動力伝達装置。
(7) The power transmission device according to any one of (2) to (6),
A fifth rotor (first drive gear 183) is connected to the first rotor so as to be capable of transmitting rotation therethrough and rotates around another rotation axis different from the rotation axis.
The housing further houses the fifth rotating body.

(7)によれば、筐体が第5回転体も収容するので、部品点数を削減できる。 According to (7), the housing also houses the fifth rotating body, thereby reducing the number of parts.

(8) (7)に記載の動力伝達装置であって、
前記第5回転体は、前記駆動部と機械的に接続され、
前記筐体には、前記駆動部を収容する他の筐体(モータケース)が固定される、動力伝達装置。
(8) The power transmission device according to (7),
The fifth rotating body is mechanically connected to the drive unit,
A power transmission device, wherein another housing (motor case) that houses the drive unit is fixed to the housing.

(8)によれば、駆動部を収容する他の筐体をとは別体にして筐体に固定することで、駆動部の取り扱い性が向上する。According to (8), by fixing the drive unit to the housing separately from the other housing that houses the drive unit, the handleability of the drive unit is improved.

(9) (3)又は(4)に記載の動力伝達装置であって、
前記搭載体は、前記筐体を挟んで互いに対向する位置に配置される一対の対向部(サイドフレーム111L、111R)を有する骨格(メインフレーム111)を備える、動力伝達装置。
(9) The power transmission device according to (3) or (4),
The mounting body is a power transmission device having a skeleton (main frame 111) having a pair of opposing parts (side frames 111L, 111R) arranged at positions opposing each other with the housing in between.

(9)によれば、筐体を保護することができる。 (9) According to the present invention, the housing can be protected.

(10) (9)に記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、前記筐体を挟んで該筐体の両側に配置される一対の固定部材(ミドルブラケット257)を介して一対の前記対向部に固定される、動力伝達装置。
(10) The power transmission device according to (9),
A power transmission device in which the housing is fixed to the pair of opposing portions via a pair of fixing members (middle brackets 257) that are arranged on either side of the housing with the housing in between.

(10)によれば、筐体が安定して保持される。 According to (10), the housing is held stably.

(11) (10)に記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、該筐体の外面から延出するよう設けられて前記固定部材が固定される延出部(上フランジ252b)を有する、動力伝達装置。
(11) The power transmission device according to (10),
The housing has an extension portion (upper flange 252b) that is provided to extend from an outer surface of the housing and to which the fixing member is fixed.

(11)によれば、筐体と固定部材との固定が容易になる。 (11) makes it easier to fix the housing and the fixing member.

(12) (9)から(11)のいずれかに記載の動力伝達装置であって、
前記骨格は、一対の前記対向部を連結するよう設けられる連結部(フロントフレーム111F)を有する、動力伝達装置。
(12) The power transmission device according to any one of (9) to (11),
The power transmission device, wherein the framework has a connecting portion (front frame 111F) that is provided to connect the pair of opposing portions.

(12)によれば、骨格の強度が向上する。 According to (12), the strength of the skeleton is improved.

(13) (9)から(12)のいずれかに記載の動力伝達装置であって、
前記骨格は、一対の前記対向部の対向方向と直交する方向に開口(後部開口111m)を有し、
前記搭載体は、前記開口の少なくとも一部を閉塞する閉塞部(リヤカバー113)を備える、動力伝達装置。
(13) A power transmission device according to any one of (9) to (12),
The framework has an opening (rear opening 111m) in a direction perpendicular to the opposing direction of the pair of opposing parts,
The power transmission device, wherein the mounting body includes a closing portion (rear cover 113) that closes at least a portion of the opening.

(13)によれば、開口を介して筐体を骨格に組み付けることができる。 According to (13), the housing can be attached to the skeleton through the opening.

(14) (9)から(13)のいずれかに記載の動力伝達装置であって、
前記搭載体は、前記骨格の前記筐体とは反対側の外面に対して着脱可能に設けられる外装部材(サイドカバー112)を備える、動力伝達装置。
(14) The power transmission device according to any one of (9) to (13),
The power transmission device includes a mounting body having an exterior member (side cover 112) that is detachably attached to the outer surface of the skeleton opposite to the housing.

(14)によれば、意匠性が向上する。According to (14), the design is improved.

(15) (1)~(14)のいずれかに記載の動力伝達装置であって、
前記動力伝達装置は、装着主体に対して装着される義肢装置に介装される、動力伝達装置。
(15) A power transmission device according to any one of (1) to (14),
The power transmission device is attached to a prosthetic device that is worn by a wearer.

(15)によれば、義肢装置において断続装置への異物の侵入が抑制される。According to (15), the intrusion of foreign objects into the interrupter device in the prosthetic device is suppressed.

以上、各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these naturally fall within the technical scope of the present invention. Furthermore, the components in the above embodiments may be combined in any manner as long as it does not deviate from the spirit of the invention.

なお、本出願は、2021年12月15日出願の日本特許出願(特願2021-203499)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。 This application is based on a Japanese patent application (Patent Application No. 2021-203499) filed on December 15, 2021, the contents of which are incorporated by reference into this application.

110 膝下側部材(搭載体)
111 メインフレーム(骨格)
111F フロントフレーム(連結部)
111L、111R サイドフレーム(対向部)
111m 後部開口(開口)
112 サイドカバー(外装部材)
113 リヤカバー(閉塞部)
182 第2シャフト(第2回転体、第4回転体)
183 第1駆動ギヤ(第5回転体)
184 第1従動ギヤ(第1回転体)
186 第2従動ギヤ(第3回転体)
210 第1断続機構(断続装置)
220 第2断続機構(断続装置)
241 操作ロッド(操作部)
250 ユニットケース(筐体)
251 アッパーケース(第3筐体)
252 ミドルケース(第1筐体)
252b 上フランジ(延出部)
253 ロワケース(第2筐体)
257 ミドルブラケット(固定部材)
281 ローラ(係合子)
282 リテーナ(操作部)
283 ピン(操作部)
284 ガイド(操作部)
901 第1駆動ギヤ(第1回転体)
905 第2駆動ギヤ(第3回転体)
911 第1シャフト(第2回転体、第4回転体)
M モータ(駆動部)
WH 駆動輪(被駆動部)
SP スピンドルユニット(被駆動部)
T 変速機(動力伝達装置)
110 Lower knee member (mounting body)
111 Main frame (skeleton)
111F Front frame (connection)
111L, 111R Side frame (opposing part)
111m Rear opening (opening)
112 Side cover (exterior member)
113 Rear cover (blocking part)
182 second shaft (second rotating body, fourth rotating body)
183 First drive gear (fifth rotating body)
184 First driven gear (first rotating body)
186 Second driven gear (third rotating body)
210 First interrupting mechanism (interrupting device)
220 Second interrupting mechanism (interrupting device)
241 Operating rod (operating part)
250 Unit case (housing)
251 Upper case (third housing)
252 Middle case (first housing)
252b Upper flange (extension)
253 Lower case (second housing)
257 Middle bracket (fixing member)
281 Roller (engagement element)
282 Retainer (operation part)
283 Pin (operation part)
284 Guide (operation part)
901 First drive gear (first rotating body)
905 Second drive gear (third rotating body)
911 First shaft (second rotating body, fourth rotating body)
M Motor (drive unit)
WH Driving wheel (driven part)
SP Spindle unit (driven part)
T Transmission (power transmission device)

Claims (13)

駆動部と被駆動部との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置であって、
第1回転体と、
第2回転体と、
断続装置と、
前記第1回転体、前記第2回転体、及び前記断続装置を収容する筐体と、を備え、
前記断続装置は、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置される係合子と、
前記係合子を、前記第1回転体と前記第2回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第1回転体と前記第2回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備え、
前記第1回転体及び前記第2回転体は、
互いの回転軸線が一致するように、且つ、
前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
前記筐体は、互いに別体に形成されて固定される第1筐体及び第2筐体を有し、
前記第1筐体は、
前記第2筐体よりも前記回転軸線方向の一方側に配置され、
前記動力伝達装置を搭載する搭載体に対して支持されるよう設けられ、
前記筐体は、前記第1筐体及び前記第2筐体とは別体に形成され、前記第1筐体に固定される第3筐体をさらに有し、
前記第2回転体は、前記被駆動部と機械的に接続され、
前記第3筐体は、前記被駆動部を収容する、
動力伝達装置。
A power transmission device disposed on a power transmission path between a driving part and a driven part,
A first rotating body;
A second rotating body;
An interrupter device;
a housing that accommodates the first rotating body, the second rotating body, and the interrupting device,
The interrupter device is
an engagement element disposed between the first rotating body and the second rotating body;
an operating unit that operates the engaging element between an engaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of integral rotation and a disengaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of relative rotation;
The first rotating body and the second rotating body are
The rotation axes of the two are aligned, and
The rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis, and the rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis.
The housing includes a first housing and a second housing that are formed separately from each other and fixed to each other,
The first housing includes:
The second housing is disposed on one side in the direction of the rotation axis,
The power transmission device is supported by a mounting body,
the housing further includes a third housing formed separately from the first housing and the second housing and fixed to the first housing;
the second rotating body is mechanically connected to the driven part,
The third housing accommodates the driven part.
Power transmission device.
請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、
前記回転軸線の延びる方向が鉛直方向と一致するよう設けられ、
前記一方側が鉛直方向上方側となるよう配置される、動力伝達装置。
2. The power transmission device according to claim 1 ,
The housing includes:
The direction in which the rotation axis extends is aligned with the vertical direction,
A power transmission device, wherein the one side is positioned vertically upward.
請求項に記載の動力伝達装置であって、
第3回転体と、第4回転体と、をさらに備え、
前記断続装置は、
前記回転軸線と回転軸線が一致するよう配置される前記第3回転体と前記第4回転体との間に配置される他の係合子をさらに備え、
前記筐体は、前記第3回転体、前記第4回転体、及び前記他の係合子をさらに収容する、動力伝達装置。
2. The power transmission device according to claim 1 ,
Further comprising a third rotating body and a fourth rotating body,
The interrupter device is
and further comprising another engaging element disposed between the third rotating body and the fourth rotating body, the third rotating body and the fourth rotating body being disposed so that their rotation axes coincide with each other.
The housing further houses the third rotating body, the fourth rotating body, and the other engaging element.
請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記第1回転体と回転伝達可能に接続され、前記回転軸線とは異なる他の回転軸線周りに回転する第5回転体をさらに備え、
前記筐体は、前記第5回転体をさらに収容する、動力伝達装置。
2. The power transmission device according to claim 1 ,
A fifth rotor is connected to the first rotor so as to be capable of transmitting rotation therethrough and rotates about another rotation axis different from the rotation axis,
The housing further houses the fifth rotating body.
請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記第5回転体は、前記駆動部と機械的に接続され、
前記筐体には、前記駆動部を収容する他の筐体が固定される、動力伝達装置。
5. The power transmission device according to claim 4 ,
The fifth rotating body is mechanically connected to the drive unit,
A power transmission device, wherein another housing that houses the drive unit is fixed to the housing.
請求項1に記載の動力伝達装置であって、2. The power transmission device according to claim 1,
前記搭載体は、前記筐体を挟んで互いに対向する位置に配置される一対の対向部を有する骨格を備える、動力伝達装置。The power transmission device, wherein the mounting body includes a skeleton having a pair of opposing portions arranged at positions opposing each other across the housing.
駆動部と被駆動部との動力伝達経路上に配置される動力伝達装置であって、
第1回転体と、
第2回転体と、
断続装置と、
前記第1回転体、前記第2回転体、及び前記断続装置を収容する筐体と、を備え、
前記断続装置は、
前記第1回転体と前記第2回転体との間に配置される係合子と、
前記係合子を、前記第1回転体と前記第2回転体とが一体回転可能な係合状態と、前記第1回転体と前記第2回転体とが相対回転可能な非係合状態と、に操作する操作部と、を備え、
前記第1回転体及び前記第2回転体は、
互いの回転軸線が一致するように、且つ、
前記回転軸線と直交する直交方向視で、互いの少なくとも一部が重なり合うよう配置され、
前記筐体は、互いに別体に形成されて固定される第1筐体及び第2筐体を有し、
前記第1筐体は、
前記第2筐体よりも前記回転軸線方向の一方側に配置され、
前記動力伝達装置を搭載する搭載体に対して支持されるよう設けられ、
前記搭載体は、前記筐体を挟んで互いに対向する位置に配置される一対の対向部を有する骨格を備える、動力伝達装置。
A power transmission device disposed on a power transmission path between a driving part and a driven part,
A first rotating body;
A second rotating body;
An interrupter device;
a housing that accommodates the first rotating body, the second rotating body, and the interrupting device,
The interrupter device is
an engagement element disposed between the first rotating body and the second rotating body;
an operating unit that operates the engaging element between an engaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of integral rotation and a disengaged state in which the first rotating body and the second rotating body are capable of relative rotation;
The first rotating body and the second rotating body are
The rotation axes of the two are aligned, and
The rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis, and the rotation axis is perpendicular to the direction perpendicular to the rotation axis.
The housing includes a first housing and a second housing that are formed separately from each other and fixed to each other,
The first housing includes:
The second housing is disposed on one side in the direction of the rotation axis,
The power transmission device is supported by a mounting body,
The power transmission device, wherein the mounting body includes a skeleton having a pair of opposing portions arranged at positions opposing each other across the housing.
請求項6又は7に記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、前記筐体を挟んで該筐体の両側に配置される一対の固定部材を介して一対の前記対向部に固定される、動力伝達装置。
8. The power transmission device according to claim 6 or 7 ,
A power transmission device, wherein the housing is fixed to the pair of opposing portions via a pair of fixing members arranged on either side of the housing with the housing sandwiched therebetween.
請求項に記載の動力伝達装置であって、
前記筐体は、該筐体の外面から延出するよう設けられて前記固定部材が固定される延出部を有する、動力伝達装置。
9. The power transmission device according to claim 8 ,
The housing has an extension portion extending from an outer surface of the housing and to which the fixing member is fixed.
請求項6又は7に記載の動力伝達装置であって、
前記骨格は、一対の前記対向部を連結するよう設けられる連結部を有する、動力伝達装置。
8. The power transmission device according to claim 6 or 7 ,
A power transmission device, wherein the framework has a connecting portion provided to connect the pair of opposing portions.
請求項6又は7に記載の動力伝達装置であって、
前記骨格は、一対の前記対向部の対向方向と直交する方向に開口を有し、
前記搭載体は、前記開口の少なくとも一部を閉塞する閉塞部を備える、動力伝達装置。
8. The power transmission device according to claim 6 or 7 ,
the skeleton has an opening in a direction perpendicular to a direction in which the pair of opposing parts oppose each other,
The mounting body includes a closing portion that closes at least a portion of the opening.
請求項6又は7に記載の動力伝達装置であって、
前記搭載体は、前記骨格の前記筐体とは反対側の外面に対して着脱可能に設けられる外装部材を備える、動力伝達装置。
8. The power transmission device according to claim 6 or 7 ,
The power transmission device, wherein the mounting body includes an exterior member that is detachably attached to an outer surface of the skeleton opposite the housing.
請求項1~のいずれか一項に記載の動力伝達装置であって、
前記動力伝達装置は、装着主体に対して装着される義肢装置に介装される、動力伝達装置。
The power transmission device according to any one of claims 1 to 7 ,
The power transmission device is attached to a prosthetic device that is worn by a wearer.
JP2023567834A 2021-12-15 2022-12-15 Power transmission Active JP7604682B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021203499 2021-12-15
JP2021203499 2021-12-15
PCT/JP2022/046290 WO2023113001A1 (en) 2021-12-15 2022-12-15 Power transmission device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2023113001A1 JPWO2023113001A1 (en) 2023-06-22
JP7604682B2 true JP7604682B2 (en) 2024-12-23

Family

ID=86774432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023567834A Active JP7604682B2 (en) 2021-12-15 2022-12-15 Power transmission

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7604682B2 (en)
WO (1) WO2023113001A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2024053688A1 (en) * 2022-09-07 2024-03-14
WO2024053687A1 (en) * 2022-09-07 2024-03-14 本田技研工業株式会社 Coupling device, coupling device control method, coupling device control program, and recording medium having said control program stored thereon

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54108169A (en) * 1978-02-15 1979-08-24 Yamaha Motor Co Ltd Change gear device
JP3148810B2 (en) * 1991-11-27 2001-03-26 本田技研工業株式会社 Control device for legged mobile robot

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023113001A1 (en) 2023-06-22
JPWO2023113001A1 (en) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7705855B2 (en) Coupling Device
JP7604682B2 (en) Power transmission
WO2022260098A1 (en) Joint device
KR101693246B1 (en) Shoulder Joint Assembly of Robot Arm
JP7497360B2 (en) Coupling Device
JP2017013157A (en) Leg part or arm part movement supporting wearable robot
JP2023088643A (en) power transmission device
JP7830109B2 (en) Intermittent device
JP2023088641A (en) power transmission device
JP2023144954A (en) Interrupter
JP2023088636A (en) interrupter
JP7734210B2 (en) Interrupter
US20250049587A1 (en) Interrupting device and coupling device
WO2024204612A1 (en) Power transmission device and joint device
WO2024053687A1 (en) Coupling device, coupling device control method, coupling device control program, and recording medium having said control program stored thereon
WO2024135748A1 (en) Coupling device
JP2024179342A (en) Interrupter
CN117341856A (en) A bionic mechanical leg
JP7674857B2 (en) Coupling Device
JP2026064501A (en) Power transmission device
JP2026064502A (en) Power transmission device
WO2024204613A1 (en) Joint device and drive device
JP2025142529A (en) Interrupter
JP2000280195A (en) Joint device for robotic device, legged walking device for robotic device, arm device for robotic device, legged walking robot device, and driving force transmission device
CN113183119B (en) Wearable lower limb exoskeleton robot based on rope-driven redundant flexible driver

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241211

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7604682

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150