[发明专利]一种用于智能膝关节的扇叶型式流量调节阻尼缸

说明书

本发明涉及轮椅领域，公开了一种用于智能膝关节的扇叶型式流量调节阻尼缸，用于控制液压油的流动，从而调节膝关节的阻尼度，其特征在于，包括：缸体，具有通过推杆相互隔离的第一腔室和第二腔室；阻尼调节座，安装在缸体上，具有分别与第一腔室和第二腔室连通的伸展液压通道和屈曲液压通道；第一单向阀用于防止第二腔室内的液压油倒流；第二单向阀用于防止第一腔室内的液压油倒流；换向阀，与阻尼调节座转动连接并位于伸展液压通道和屈曲液压通道之间，直流伺服电机，安装在阻尼调节座上，用于带动换向阀转动；其中，通过直流伺服电机带动换向阀转动，控制伸展液压通道以及屈曲液压通道流通截面，从而调节阻尼缸的阻尼度。

技术领域

本发明实施例涉及轮椅领域，尤其涉及一种用于智能膝关节的扇叶型式流量调节阻尼缸。

背景技术

智能膝关节是指通过微电脑控制膝关节阻尼器从而同时控制摆动相的速度和支撑相的稳定性，使得下肢患者穿戴假肢行走时更接近健康人的步态，具有更高的跟随性和对称性。目前在智能膝关节中调整阻尼的方式主要存在磁流变、气压和液压三种。磁流变智能膝关节是通过改变电流从而改变磁场强度来达到调节阻尼的效果，但是磁流变液黏度变化与磁场密切相关，并且对磁流变液材料要求很高，不易于控制也不易于提升产能。液压和气压都是通过微处理器驱动电机来调节阻尼缸部阀门开度大小，从而达到调节阻尼的目的，但是气压膝关节支撑性能的稳定性不可靠，容易造成安全事故。

目前，国内用于智能膝关节液压阻尼缸的结构设计较少，相关的技术文件有：专利号105769395A和专利号106726028B均提出了用于智能膝关节假肢的电控液压阻尼缸结构，但是都存在电机、调节阀体和活塞的轴在一条直线上且互相连接或接触，使得膝关节运作过程中电机受到的轴向载荷很大，调节过程中很容易失步及无法到达指定位置，严重影响膝关节阻尼调节的性能的问题。专利号106539633A提出的电控液压阻尼缸结构虽然避免了电机受到轴向载荷过大的问题，但是活塞块中的液压流道复杂，难以加工。专利号102065799A，公开了一种半驱动式假肢膝关节设备，通过液压泵和阻尼调节阀门实现驱动和非驱动模式，但是液压阀回路复杂特别复杂，液压泵和电动机使得该结构复杂而又笨重。专利号201370655和专利号107035808A，虽然这两个专利实现了屈曲和伸展的分别调节，但是需要两个电机控制相应阀门，使得体积及重量较大，耗电量增加。专利号109806036A实现了一个电机实现了液压阻尼双向控制，但是所设计的阀体和调节座的间隙配合，所以长期会导致缝隙形成油膜，油膜产生的张力使得阀体旋转时阻尼过大而旋转不顺畅，阻尼调节不准确.

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种易于加工且通过一个电机控制轴型阀体旋转独立调节膝关节屈伸阻尼的扇叶式流量调节阻尼缸结构。

本发明提供的一种用于智能膝关节的扇叶型式流量调节阻尼缸，用于控制液压油的流动，从而调节膝关节的阻尼度。一种用于智能膝关节的扇叶型式流量调节阻尼缸包括：缸体，具有通过推杆相互隔离的第一腔室和第二腔室；阻尼调节座，安装在缸体上，具有分别与第一腔室和第二腔室连通的伸展液压通道和屈曲液压通道；第一单向阀，安装在伸展液压通道内，用于防止第二腔室内的液压油倒流；第二单向阀，安装在屈曲液压通道内，用于防止第一腔室内的液压油倒流；换向阀，与阻尼调节座转动连接并位于伸展液压通道和屈曲液压通道之间，换向阀具有连通伸展液压通道的第一键形槽以及连通屈曲液压通道的第二键形槽；直流伺服电机，安装在阻尼调节座上，用于带动换向阀转动；其中，通过直流伺服电机带动换向阀转动，控制伸展液压通道以及屈曲液压通道流通截面，从而调节阻尼缸的阻尼度。

在本发明提供的一种用于智能膝关节的扇叶型式流量调节阻尼缸中，还可以具有这样的特征，还包括：缸盖，安装在缸体的顶部，用于密封缸体，具有安装孔；推杆，底部设有活塞，该活塞位于缸体内部并与缸体滑动连接，其顶部通过安装孔贯穿缸盖；助伸弹簧，位于第一腔室，该助伸弹簧的一端与活塞相抵，另一端与缸体相抵。

在本发明提供的一种用于智能膝关节的扇叶型式流量调节阻尼缸中，还可以具有这样的特征，还包括：密封头，安装在缸体的顶部，用于密封缸体。