專利名稱：自動充氣式氣壓缸及假肢關節結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動充氣式氣壓缸及假肢關節結構，特別涉及一種氣壓缸本 體設有充氣裝置的氣壓缸及具有該氣壓缸的假肢關節。
背景技術：
請參閱中國臺灣專利證書號M262613，公開了一種緩沖氣壓缸裝置，包含一氣壓 缸主體，具有兩個中空排氣管；一可動活塞，與一拉桿相連接，位于該壓缸主體內，可上、下 移動；一第一排氣裝置，位于其中之一的中空排氣管，用以控制該可動活塞向上升的氣體阻 力；以及一第二排氣裝置，位于另一中空排氣管，用以控制該可動活塞向下壓的氣體阻力。但，已知氣壓缸裝置具有以下缺點一、經一段時間的使用后，氣壓缸主體內的氣體逐漸外泄，因而造成氣體阻力不 足，緩沖的效果降低。二、當可動活塞快速地移動時，氣壓缸主體內的氣體壓力快速地下降，容易造成可 動活塞回程時產生暴沖現象。
實用新型內容本實用新型的目的，在于提供一種自動充氣式氣壓缸及假肢關節結構，氣壓缸本 體設有充氣口及充氣裝置，使氣壓缸本體外部的氣體得以自動地經充氣口流入氣壓缸本體 內，以增加內部缸壓，達到更好的緩沖效果，同時避免活塞組件回程時產生暴沖現象。為了實現上述的目的，本實用新型提供一種自動充氣式氣壓缸，包括一氣壓缸本 體，該氣壓缸本體設有一充氣口及一氣體空間，該充氣口與該氣體空間連通；一活塞組件， 該活塞組件滑設于該氣壓缸本體，且在該氣體空間內的一第一位置及一第二位置之間往復 地移動；以及一充氣裝置，該充氣裝置間設于該充氣口與該氣體空間之間，且該氣體空間填 充有氣體，該充氣裝置包含有一固定部，該固定部固設于該氣壓缸本體；一連接于該固定 部的彈性部，該彈性部朝該氣壓缸本體的充氣口的方向延伸；及一連接于該彈性部的密合 部，該密合部位于該充氣口，在該活塞組件由該第一位置往該第二位置移動時，該密合部 開通該充氣口，該氣壓缸本體外部的氣體經該充氣口而流入該氣體空間，且在該活塞組件 由該第二位置往該第一位置移動時，該密合部密合該充氣口。本實用新型另提供一種具有上述自動充氣式氣壓缸的假肢關節結構，包括一小 腿連接裝置，該小腿連接裝置設有一容置室，該自動充氣式氣壓缸設置于該容置室；一大腿 連接裝置，該大腿連接裝置可彎曲地樞接于該小腿連接裝置，且該活塞組件連接該大腿連 接裝置，在該大腿連接裝置相對于該小腿連接裝置彎曲時，該活塞組件由該氣體空間內的 第一位置往該氣體空間內的第二位置移動，且該氣壓缸本體外部的氣體經該充氣口而流入 該氣體空間；以及一剎車裝置，該剎車裝置連接該小腿連接裝置及該大腿連接裝置。優選地，上述活塞組件由該氣壓缸本體外部延伸至該氣體空間，且封隔地設置于 該氣體空間內以界定形成一第一氣室及一第二氣室，該第一氣室及該第二氣室之間連通有 一第一循環流道及一第二循環流道，在該活塞組件由該第一位置往該第二位置移動時，該 氣體空間的氣體從該第二氣室經該第二循環流道而流入該第一氣室，且該氣壓缸本體外部
4的氣體經該充氣口而流入該第一氣室，在該活塞組件由該第二位置往該第一位置移動時， 該氣體空間的氣體從該第一氣室經該第一循環流道而流入該第二氣室。優選地，上述彈性部一端施力于該固定部，而另一端施力于該密合部，該彈性部可 壓縮地位于該固定部及該密合部之間。優選地，上述彈性部一端連接于該固定部，而另一端連接于該密合部，該彈性部可 彎折地連接該固定部及該密合部。優選地，上述彈性部一端延伸形成該固定部，而另一端漸縮地延伸形成該密合部， 該彈性部插入該充氣口。優選地，還包括一第一調壓裝置及一第二調壓裝置，該第一調壓裝置設置于該第 一循環流道，該第二調壓裝置設置于該第二循環流道。本實用新型具有以下的有益效果一、氣壓缸本體內的第一氣室或第二氣室裝設有連通外部的單向式充氣裝置，利 用活塞往復運動而實現自動充氣的效果，用以提高缸壓的緩沖效果。二、在活塞組件由第一位置往第二位置移動時，氣體得以經充氣口流入第一氣室， 使氣體空間的氣體得以補充，以增加內部缸壓，實現更好的緩沖效果。三、當活塞組件快速地移動時，氣體可經充氣口及第二循環流道同時地流至第一 氣室，以增加第一氣室的氣體壓力，避免活塞組件回程時產生暴沖現象。四、隨著活塞組件于第一位置及第二位置之間往復地移動，氣壓缸本體外部的氣 體持續地經充氣口流入第一氣室，使氣體空間的整體氣體壓力增加，自動充氣式氣壓缸得 以承受較大的負荷重，現實更好的緩沖效果。五、充氣裝置包含有固定部、連接于固定部的彈性部及連接于彈性部的密合部。在 活塞組件由第一位置往第二位置移動時，密合部開通充氣口，氣壓缸本體外部的氣體經充 氣口而流入氣體空間，且在活塞組件由第二位置往第一位置移動時，密合部密合充氣口。為使能更進一步了解本實用新型的特征及技術內容，請參閱以下有關本實用新型 的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
圖1為本實用新型自動充氣式氣壓缸第一實施例的立體圖。 圖2為圖1的充氣裝置的立體圖。
圖3為本實用新型自動充氣式氣壓缸的活塞組件位于一第一位置的示意圖。 圖3A為本實用新型自動充氣式氣壓缸第二實施例的剖視圖。 圖3B為本實用新型自動充氣式氣壓缸第三實施例的剖視圖。 圖3C為本實用新型自動充氣式氣壓缸第四實施例的剖視圖。 圖4為本實用新型自動充氣式氣壓缸的活塞組件位于一第二位置的示意圖。 圖5為本實用新型自動充氣式氣壓缸第五實施例的剖視圖。 圖6為本實用新型自動充氣式氣壓缸第六實施例的剖視圖。 圖7為本實用新型的假肢關節結構的立體圖。 圖8為本實用新型的假肢關節結構另一實施例的剖視圖。
具體實施方式
請參閱圖1、圖2及圖3，本實用新型自動充氣式氣壓缸1較佳實施例包括有一氣 壓缸本體10、一活塞組件20及一充氣裝置30。該自動充氣式氣壓缸1可應用于假肢關節 結構或腳踏車，以提供緩沖、減震的效果。氣壓缸本體10設有一充氣口 11、一氣體空間12、一第一循環流道13及一第二循 環流道14。充氣口 11顯露于氣壓缸本體10的表面，氣體空間12與充氣口 11連通，以便使 氣壓缸本體10外部的氣體可經充氣口 11而流入氣壓缸本體10內部的氣體空間12。第一 循環流道13及第二循環流道14分別連通于氣體空間12的兩側，以用于氣體空間12內的 氣體循環流通。活塞組件20滑設于氣壓缸本體10，且在氣體空間12內的一第一位置(如圖3所 示)及一第二位置(如圖4所示)之間往復地移動。活塞組件20包含有一連桿21、一活 塞22、一導正環23及兩封環24。連桿21 —端穿過導正環23而滑設于氣壓缸本體10，連桿 21另一端連接位于氣體空間12內的活塞22，以便使連桿21可往復地上、下移動，進而帶動 活塞22在第一位置及第二位置之間往復地移動。該兩封環24分別設置于連桿21及活塞 22的邊緣，使活塞組件20由氣壓缸本體10外部延伸至氣體空間12，且封隔地設置于氣體 空間12內以界定形成一第一氣室121及一第二氣室122，第一氣室121及第二氣室122之 間通過第一循環流道13及第二循環流道14連通。此外，本實施例中充氣口 11及充氣裝置30與第一氣室121連通(如圖3所示)， 但不局限于此，充氣口 11及充氣裝置30也可與第二氣室122連通(如圖5所示)，或是氣 壓缸本體10設有兩充氣口 11及兩充氣裝置30分別與第一氣室121及第二氣室122連通 (如圖6所示)，均可實現本實用新型的目的。充氣裝置30閘設于充氣口 11與氣體空間12之間，且氣體空間12填充有氣體。充 氣裝置30包含有一固定部31、一連接于固定部31的彈性部32及一連接于彈性部32的密 合部33。固定部31固設于氣壓缸本體10，彈性部32朝氣壓缸本體10的充氣口 11的方向 延伸，密合部33位于充氣口 11。因此，氣壓缸本體10外部的氣體僅能單方向地經充氣口 11而流入氣體空間12，進而補充氣體空間12內的氣體。因此，本實用新型自動充氣式氣壓 缸1在氣壓缸本體10內的第一氣室121或第二氣室122裝設有連通外部的單向式充氣裝 置30，利用活塞往復運動而實現自動充氣的效果，用以提高缸壓的緩沖效果。例如，但不加以局限，本實施例中充氣裝置30的固定部31設有外螺紋，用以將固 定部31螺接、固設于氣壓缸本體10。彈性部32可為彈簧，而密合部33為滾珠(如圖2及 圖3所示)。彈性部32 —端施力于固定部31，彈性部32另一端施力于密合部33，彈性部 32可壓縮地位于固定部31及密合部33之間。在活塞組件20由第一位置往第二位置移動 時，氣壓缸本體10外部的氣體壓力大于氣體空間12的第一氣室121的氣體壓力，密合部33 因受力而抵頂彈性部32，使彈性部32壓縮，密合部33開通充氣口 11，氣壓缸本體10外部 的氣體經充氣口 11而流入氣體空間12。在活塞組件20由第二位置往第一位置移動時，氣 壓缸本體10外部的氣體壓力小于氣體空間12的第一氣室121的氣體壓力，密合部33因受 力而抵頂充氣口 11，使密合部33密合充氣口 11，氣體空間12內的氣體無法經充氣口 11而 流至氣壓缸本體10外部。再者，本實用新型自動充氣式氣壓缸1還包括一第一調壓裝置40及一第二調壓裝置50，第一調壓裝置40設置于第一循環流道13，第二調壓裝置50設置于第二循環流道14。 在活塞組件20由第一位置往第二位置移動時，氣體空間12的氣體從第二氣室122經第二 循環流道14而流入第一氣室121，且氣壓缸本體10外部的氣體經充氣口 11而流入第一氣 室121。在活塞組件20由第二位置往第一位置移動時，氣體空間12的氣體從第一氣室121 經第一循環流道13而流入第二氣室122。因此，第一調壓裝置40及第二調壓裝置50可調 整氣體循環時的氣體流量，以增加活塞組件20移動的穩定性。然而，本實用新型充氣裝置30可依實際使用情形而作變化設計，凡是利用單向閘 體控制氣壓缸本體10外部的氣體單向地流入氣體空間12內均可實現本實用新型的目的。 在氣壓缸本體10內的第一氣室121或第二氣室122裝設有連通外部的單向式充氣裝置30， 利用活塞往復運動而實現自動充氣的效果，用以提高缸壓的緩沖效果。請參閱圖3A，其與前 述實施例中的充氣裝置30不同之處在于，充氣裝置30A的彈性部32A為可彎折的薄片體， 彈性部32A —端連接于固定部31A，彈性部32A另一端連接于密合部33A，彈性部32A可彎 折地連接固定部3IA及密合部33A。通過彈性部32A的彎折變形，使密合部33A開通或密合 充氣口 11，以實現控制氣壓缸本體10外部的氣體單向地流入氣體空間12。又例如，請參閱圖3B，其與前述實施例中的充氣裝置30不同之處在于，充氣裝置 30B的彈性部32B —端延伸形成固定部31B，彈性部32B另一端漸縮地延伸形成密合部33B， 彈性部32B插入充氣口 11。通過彈性部32B漸縮地延伸形成密合部33B，使密合部33B開 通或密合充氣口 11，以實現控制氣壓缸本體10外部的氣體單向地流入氣體空間12。再例如，請參閱圖3C，其與前述實施例中的充氣裝置30不同之處在于，充氣裝置 30C的密合部33C為墊片。于是，彈性部32C —端施力于固定部31C，彈性部32C另一端施 力于密合部33C，彈性部32C可壓縮地位于固定部3IC及密合部33C之間。在此，活塞組件20在氣體空間12內的第一位置及第二位置之間往復地移動。在 活塞組件20由第一位置往第二位置移動時，第二氣室122的氣體壓力增加，以提供活塞移 動時的阻力，實現緩沖的效果。同時，氣體得以自動地經充氣口 11流入第一氣室121，使氣 體空間12的氣體得以補充，以增加內部缸壓，實現更好的緩沖效果。再者，當活塞組件20 快速地移動時，氣體可經充氣口 11及第二循環流道14同時地流至第一氣室121，以增加第 一氣室121的氣體壓力，避免活塞組件20回程時產生暴沖現象。隨著活塞組件20在第一 位置及第二位置之間往復地移動，氣壓缸本體10外部的氣體持續地經充氣口 11流入第一 氣室121，使氣體空間12的整體氣體壓力增加，自動充氣式氣壓缸1得以承受較大的壓力， 實現更好的緩沖效果。此外，請參閱圖7，本實用新型另提供一種具有上述自動充氣式氣壓缸的假肢關節 結構2，包括有一小腿連接裝置60、一大腿連接裝置70及一剎車裝置80。小腿連接裝置60 設有一容置室61，自動充氣式氣壓缸1設置于容置室61。大腿連接裝置70可彎曲地樞接 于小腿連接裝置60，且活塞組件20連接大腿連接裝置70。剎車裝置80連接該小腿連接裝 置60及大腿連接裝置70。在此，在大腿連接裝置70相對于小腿連接裝置60彎曲時，活塞 組件20由氣體空間12內的第一位置往氣體空間12內的第二位置移動，且氣壓缸本體10外 部的氣體經充氣口 11而流入氣體空間12。因此，當活塞組件20由第一位置往第二位置移 動時，第二氣室122有足夠的氣體壓力用以緩沖大腿連接裝置70所施加的壓力，避免大腿 連接裝置70快速地彎曲而造成安全隱患。當活塞組件20由第二位置往第一位置移動時，
7第一氣室121有足夠的氣體壓力以避免大腿連接裝置70快速地回彈而造成行走時步態的 不自然。再者，請參閱圖8，本實用新型的假肢關節結構2A另一實施例，不同之處在于，自 動充氣式氣壓缸1為一體成型于小腿連接裝置60A內。當大腿連接裝置70A相對于小腿連 接裝置60A彎曲時，活塞組件20由氣體空間12內的第一位置往氣體空間12內的第二位置 移動，且外部的氣體經充氣口 11及充氣裝置30而流入氣體空間12，也可實現本實用新型的 目的。綜上所述，本實用新型具有以下有益效果一、氣壓缸本體10內的第一氣室121或第二氣室122裝設有連通外部的單向式充 氣裝置30，利用活塞往復運動而實現自動充氣的效果，用以提高缸壓的緩沖效果。二、在活塞組件20由第一位置往第二位置移動時，氣體得以自動地經充氣口 11流 入第一氣室121，使氣體空間12的氣體得以補充，以增加內部缸壓，實現更好的緩沖效果。三、當活塞組件20快速地移動時，氣體可經充氣口 11及第二循環流道14同時地 流至第一氣室121，以增加第一氣室121的氣體壓力，避免活塞組件20回程時產生暴沖現 象。 四、隨著活塞組件20在第一位置及第二位置之間往復地移動，氣壓缸本體10外部 的氣體持續地經充氣口 11流入第一氣室121，使氣體空間12的整體氣體壓力增加，自動充 氣式氣壓缸1得以承受較大的壓力，實現更好的緩沖效果。五、充氣裝置30包含有固定部31、連接于固定部31的彈性部32及連接于彈性部 32的密合部33。在活塞組件20由第一位置往第二位置移動時，密合部33開通充氣口 11， 氣壓缸本體10外部的氣體經充氣口 11而流入氣體空間12，且在活塞組件20由第二位置往 第一位置移動時，密合部33密合充氣口 11。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，不限制本實用新型的范圍，凡運用本實 用新型說明書及附圖內容所為的等效結構變化，均同理皆包含于本實用新型的保護范圍 內，予以說明。
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權利要求一種自動充氣式氣壓缸，其特征在于，包括一氣壓缸本體，該氣壓缸本體設有一充氣口及一氣體空間，該充氣口與該氣體空間連通；一活塞組件，該活塞組件滑設于該氣壓缸本體，且在該氣體空間內的一第一位置及一第二位置之間往復地移動；以及一充氣裝置，該充氣裝置閘設于該充氣口與該氣體空間之間，且該氣體空間填充有氣體，該充氣裝置包含有一固定部，該固定部固設于該氣壓缸本體；一連接于該固定部的彈性部，該彈性部朝該氣壓缸本體的充氣口的方向延伸；及一連接于該彈性部的密合部，該密合部位于該充氣口，在該活塞組件由該第一位置往該第二位置移動時，該密合部開通該充氣口，該氣壓缸本體外部的氣體經該充氣口而流入該氣體空間，且在該活塞組件由該第二位置往該第一位置移動時，該密合部密合該充氣口。
2.如權利要求1所述的自動充氣式氣壓缸，其特征在于，該活塞組件由該氣壓缸本體 外部延伸至該氣體空間，且封隔地設置于該氣體空間內以界定形成一第一氣室及一第二氣 室，該第一氣室及該第二氣室之間連通有一第一循環流道及一第二循環流道，在該活塞組 件由該第一位置往該第二位置移動時，該氣體空間的氣體從該第二氣室經該第二循環流道 而流入該第一氣室，且該氣壓缸本體外部的氣體經該充氣口而流入該第一氣室，在該活塞 組件由該第二位置往該第一位置移動時，該氣體空間的氣體從該第一氣室經該第一循環流 道而流入該第二氣室。
3.如權利要求2所述的自動充氣式氣壓缸，其特征在于，該彈性部一端施力于該固定 部，該彈性部另一端施力于該密合部，該彈性部可壓縮地位于該固定部及該密合部之間。
4.如權利要求2所述的自動充氣式氣壓缸，其特征在于，該彈性部一端連接于該固定 部，該彈性部另一端連接于該密合部，該彈性部可彎折地連接該固定部及該密合部。
5.如權利要求2所述的自動充氣式氣壓缸，其特征在于，該彈性部一端延伸形成該固 定部，該彈性部另一端漸縮地延伸形成該密合部，該彈性部插入該充氣口。
6.如權利要求2至5中任一項所述的自動充氣式氣壓缸，其特征在于，還包括一第一調 壓裝置及一第二調壓裝置，該第一調壓裝置設置于該第一循環流道，該第二調壓裝置設置 于該第二循環流道。
7.一種具有如權利要求1所述的自動充氣式氣壓缸的假肢關節結構，其特征在于，包括一小腿連接裝置，該小腿連接裝置設有一容置室，該自動充氣式氣壓缸設置于該容置室；一大腿連接裝置，該大腿連接裝置彎曲地樞接于該小腿連接裝置，且該活塞組件連接 該大腿連接裝置，在該大腿連接裝置相對于該小腿連接裝置彎曲時，該活塞組件由該氣體 空間內的第一位置往該氣體空間內的第二位置移動，且該氣壓缸本體外部的氣體經該充氣 口而流入該氣體空間；以及一剎車裝置，該剎車裝置連接該小腿連接裝置及該大腿連接裝置。
8.如權利要求7所述的假肢關節結構，其特征在于，該活塞組件由該氣壓缸本體外部 延伸至該氣體空間，且封隔地設置于該氣體空間內以界定形成一第一氣室及一第二氣室，該第一氣室及該第二氣室之間連通有一第一循環流道及一第二循環流道，在該活塞組件由 該第一位置往該第二位置移動時，該氣體空間的氣體從該第二氣室經該第二循環流道而流 入該第一氣室，且該氣壓缸本體外部的氣體經該充氣口而流入該第一氣室，在該活塞組件 由該第二位置往該第一位置移動時，該氣體空間的氣體從該第一氣室經該第一循環流道而 流入該第二氣室。
9.如權利要求8所述的假肢關節結構，其特征在于，該彈性部一端施力于該固定部，該 彈性部另一端施力于該密合部，該彈性部可壓縮地位于該固定部及該密合部之間。
10.如權利要求9所述的假肢關節結構，其特征在于，還包括一第一調壓裝置及一第二 調壓裝置，該第一調壓裝置設置于該第一循環流道，該第二調壓裝置設置于該第二循環流 道。
專利摘要一種自動充氣式氣壓缸，包括有一氣壓缸本體、一活塞組件及一充氣裝置。氣壓缸本體設有一充氣口及一與充氣口連通的氣體空間，活塞組件在氣體空間內的一第一位置及一第二位置之間往復地移動，充氣裝置閘設于充氣口與氣體空間之間。在活塞組件由第一位置往第二位置移動時，充氣裝置開通充氣口，且在活塞組件由第二位置往第一位置移動時，充氣裝置密合充氣口，以便使氣壓缸本體外部的氣體經充氣口而單向地流入氣體空間。本實用新型另提供一種具有自動充氣式氣壓缸的假肢關節結構。
文檔編號A61F2/64GK201739254SQ20102015314
公開日2011年2月9日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者申新發 申請人:普霖國際股份有限公司