[发明专利]一种机械外骨骼踝关节可变液压阻尼机构

权利要求书

1.一种机械外骨骼踝关节可变液压阻尼机构，其特征在于：包括液压阻尼器（30），液压阻尼器（30）的两端分别与小腿外骨骼（12）和外骨骼脚托（13）枢接，其中小腿外骨骼（12）与外骨骼脚托（13）之间相互枢接形成外骨骼踝关节；所述液压阻尼器（30）包括活塞缸（31）、活塞（32）、和活塞杆（33），活塞（32）滑动设置在活塞缸（31）内，活塞杆（33）一端与活塞（32）固接，另一端与小腿外骨骼（12）枢接，活塞缸（31）与外骨骼脚托（13）枢接；沿外骨骼踝关节的轴线方向看，当小腿外骨骼（12）和外骨骼脚托（13）处于直立状态时，活塞杆（33）与小腿外骨骼（12）之间的枢轴、活塞缸（31）与外骨骼脚托（13）之间的枢轴，以及小腿外骨骼（12）与外骨骼脚托（13）之间的枢轴三者的轴心共线，此时液压阻尼器（30）也达到最大伸长量；活塞缸（31）下半部设有与活塞（32）下方无杆腔连通的可变阻尼孔，可变阻尼孔下方设有蓄液腔（35）；可变阻尼孔被装配为当小腿外骨骼（12）相对于外骨骼脚托（13）由直立状态向前或向后倾斜时可变阻尼孔能够随着小腿外骨骼（12）倾斜角度的增大而逐渐减小通流面积。

2.根据权利要求1所述的机械外骨骼踝关节可变液压阻尼机构，其特征在于：所述可变阻尼孔包括与无杆腔底部连通的直孔（311）以及与直孔（311）下端相接的锥形孔（312），锥形孔（312）内设有锥头（34），可变阻尼孔通过调节锥头（34）插入锥形孔（312）的深度来调节通流面积。

3.根据权利要求2所述的机械外骨骼踝关节可变液压阻尼机构，其特征在于：锥头（34）与一顶杆（341）连接，顶杆（341）沿活塞缸（31）轴线方向与活塞缸（31）滑动连接，顶杆（341）下端固接有一顶推板（342），活塞缸（31）与外骨骼脚托（13）之间的枢轴上设有三角形凸轮（36），所述顶推板（342）的底面与三角形凸轮（36）的轮面滑动抵触配合，顶杆（341）与活塞缸（31）之间设有驱动顶杆（341）下行的第一弹性元件，当活塞缸（31）相对于外骨骼脚托（13）向前或向后倾斜时三角形凸轮（36）能够驱动顶杆（341）抬升从而改变锥头（34）与锥形孔（312）之间的通流面积。

4.根据权利要求2所述的机械外骨骼踝关节可变液压阻尼机构，其特征在于：所述蓄液腔（35）内设有沿蓄液腔（35）轴向滑动设置的活塞块（351），蓄液腔（35）位于活塞块（351）下方的空间与大气连通，蓄液腔（35）位于活塞块（351）上方的空间与可变阻尼孔连通，所述锥头（34）位于活塞块（351）上方，顶杆（341）贯穿活塞块（351）设置并与活塞块（351）构成密封滑动配合。

5.根据权利要求3所述的机械外骨骼踝关节可变液压阻尼机构，其特征在于：所述活塞（32）上方的有杆腔通过第一管路（301）与蓄液腔（35）连通。

6.根据权利要求4所述的机械外骨骼踝关节可变液压阻尼机构，其特征在于：所述第一管路（301）上连接有一支管（302），该支管（302）与活塞（32）下方的无杆腔连通，且支管（302）上设有可控单向阀（37），所述可控单向阀（37）被装配为当外骨骼脚托（13）直立在地面上时支管（302）内的油液仅能从第一管路（301）流向无杆腔而无法从无杆腔流向第一管路（301），且当外骨骼脚托（13）离开地面时支管（302）内的油液可双向流动。