(57)【要約】  この発明は、入力部（２８）と、この入力部（２８）に流体接続部を介して接続されている出力部（３０）と、変位方向に沿って変移させることによって、流体接続が阻害される第１位置に、及び流体接続が開放される第２位置に、移動させることができるバルブ本体（２６）と、を備えるバルブ（２０）において、バルブ本体（２６）が第１位置にあるときに、入力部（２８）を介して流入する流体が少なくとも変位方向に直角な、力の方向に働く全圧力をバルブ本体（２６）に作用させてように、バルブ本体（２６）が設計され、配置されているバルブ（２０）に関する。
2021523780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部（２８）と、
この入力部（２８）に流体接続部を介して接続されている出力部（３０）と、
変位方向に沿って変移させることによって、
流体接続が阻害される第１位置に、及び
流体接続が開放される第２位置に、
移動させることができるバルブ本体（２６）と、
を備えるバルブ（２０）において、
バルブ本体（２６）が第１位置にあるときに、変位方向に直角な圧力方向に少なくとも働くバルブ本体（２６）に、前記入力部（２８）を介して流入する流動体が全圧力を作用させるように、バルブ本体（２６）が設計され、配置されていることを特徴とするバルブ（２０）。
【請求項２】
前記バルブ本体（２６）が前記力の方向にハウジング壁（３８）に支持されていることを特徴とする請求項１のバルブ（２０）。
【請求項３】
前記入力部は、好ましくは、流入する流体が前記バルブ本体（２６）の周辺部に沿って前記バルブ本体（２６）向かって流れるように構成され、前記バルブ本体（２６）の周辺部は、２４０°よりも小さく、好ましくは、２１０°よりも小さく、しかも、１２０°よりも大きく、好ましくは、１５０°よりも大きく、特に好ましくは、１８０°であることを特徴とする請求項１或いは請求項２のバルブ（２０）。
【請求項４】
前記バルブ（２０）は、切り替えピン（４０）を具備し、この切り替えピンの動作が前記バルブ本体（２６）を前記第１位置から前記第２位置への移動を可能としていることを特徴とする上述した請求項のいずれか1つのバルブ（２０）。
【請求項５】
前記バルブ（２０）は、切り替えスプリング（５０）を具備し、この切り替えスプリング（５０）は、前記切り替えピン（４０）が動作された際に、前記切り替えピン（４０）から前記バルブ本体（２６）に力を伝達するように構成されていることを特徴とする請求項４のバルブ（２０）。
【請求項６】
前記切り替えスプリング（５０）は、前記バルブ本体（２６）が入力部を介して１バールの圧力を有する流体の流れ生じさせる際に、前記切り替えスプリング（５０）から前記バルブ本体（２６）に伝達される力が前記バルブ本体（２６）を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるに十分でないことを特徴とする請求項５のバルブ（２０）。
【請求項７】
前記バルブ本体（２６）が前記第１位置に向けてスプリング負荷が与えられていることを特徴とする上述した請求項のいずれか1つのバルブ（２０）。
【請求項８】
前記バルブ（２０）は、スロットル出力部（３２）を具備し、前記バルブ本体（２６）は、前記バルブ本体（２６）の位置に拘わらず、前記入力部（２８）を介して流れる流体が少なくとも前記スロットル出力部（３２）を介してバルブ（２０）から流出することを特徴とする上述した請求項のいずれか1つのバルブ（２０）。
【請求項９】
拡張室（１６）と、
屈曲室（１８）と、及び
上述し請求項のいずれか1つのバルブ（２０）と、
を具備する流体装置を備える人工膝関節において、
前記バルブ（２０）の前記入力部（２８）が前記屈曲室（１８）に接続され、前記バルブ（２０）の前記出力部（３０）が前記拡張室（１６）に接続されていることを特徴とする人工膝関節。
【請求項１０】
前記人工膝関節は、上方部及び下方部を備え、前記切り替えスプリングが前記下方部及び前記バルブとの間の流動体中に配置されていることを特徴とする請求項９の人工膝関節。
【請求項１１】
前記人工膝関節は、第１部品（８）及び第２部品（１０）を備える前記下方部（６）から構成され、この第１部品（８）及び第２部品（１０）は、制御軸（１２）の回りに回転でき、しかも、前記下方部分（６）に、ピッチ線が前記制御軸（１２）の前方に延びている力が作用する際に前記バルブの前記切り替えピン（４０）が作動されように構成配置されている切り替え機構を備えるように、互いにマウントされていることを特徴とする請求項９或いは請求項１０の人工膝関節。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力部、流体接続によって入力部に接続された出力部、及び、変位方向に変位させることによって、流体接続が阻止される第１位置に至らせることができ、また、流体接続が開放される第２位置に至らせることができるバルブ本体を備えたバルブに関する。この発明は、このタイプのバルブを備える人工膝関節に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工膝関節及び人工膝関節に用いられる流体バルブは、多数年に亘って従来技術の領域で知られている。人工膝関節は、歩行周期の異なる段階で、異なる度合いに減衰されるべきとされている。回転の段階では、低い減衰度が要求されているが、直立している段階では、高い減衰度が要求されている。直立が始まった際には、かかとの衝撃に対しては、人工膝関節は、通常十分に引き延ばされている。この場合においては、装着者が人工膝関節（義足）を装着し、歩く際に、人工膝関節が安定で、しかも、装着者の安心感を確保するように、高い抵抗を伴って膝の可能な屈曲を相殺することが重要とされる。しかしながら、このことは、大きく引き延ばされた状態のみには適用できない。例えば、人工膝関節の装着者がつまずく場合には、足が地面に着地される前には、膝が大きく引き延ばされた状態とはならない。それにも拘わらず、これらの場合において、装着者が転ぶことを防ぐために、膝の湾曲が制御されず、しかも、膝の湾曲を継続して滑らかとすることが特に重要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許  ９,４０２,７４８ Ｂ２  公報
【特許文献２】米国特許  ７,３４４,５６９  Ｂ２  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この目的を達成する為に、例えば、特許文献１には、前足上の道路に並んで広く引き延ばされた膝が検出されたならば、流体接続において流体抵抗のみを減少させるバルブに関しての記述がある。前足上の負荷が歩行周期における次の一歩が床からの足の引き上げであることを示唆している場合には、所謂‘トーオフ’である場合には、このことが単一の制御パラメータとしては十分ではない。例えば、もし、人工膝関節の装着者が斜面或いは傾斜を登り、前足が負荷を受ける場合には、前足には等価な負荷が生ずるかもしれない。しかしながら、この場合において、初期に回転する状況とは異なり、このことが装着者の落下を生じさせる場合には、膝関節の減衰は、全く減少されることはない。従って、膝の引き延ばしが第２のパラメータとして検出されるべきである。
【０００５】
２重のセンサ技術を備えるこのタイプの膝は、複雑で、エラーを生じ安く、製造するコストが大きくかさむこととなる。異なるセンサは、電気エネルギーが供給されなければならず、膝の構造を大きくし、かさむとともに重量を重くし、また、センサが電気の供給なしに作動することができるように用いられるには、構造的に複雑化してしまう。
【０００６】
この発明は、これらの欠点を取り除き、或いは、減少することができるようにバルブ並びに人工膝関節を改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、バルブ本体が第１位置にある際に、変位方向に直交する圧力方向に少なくとも作用しているバルブ本体に、入力部を介して流入された流体が全ての圧力を働かせるように入力部が配置構成されている請求項１に記載の包括的な用語に従ったバルブによって問題を解決している。
【０００８】
このようなバルブが人工膝関節に設置されるならば、このバルブが人工膝関節の流体システムの拡張室及び屈曲室間における流体接続をブロックするか、或いは、流動を少なくとも減少させるかもしれない。バルブが設けられる流体接続が人工膝関節の拡張室及び屈曲室間の流体接続に委ねられるならば、このことは、バルブが閉じた際に、即ち、バルブが第１位置にある際に、膝関節の完全な動作妨害に至ることとなる。拡張室から屈曲室への流体の流動を可能とする少なくとも1つの付加的な流体接続が利用されることが好ましい。この目的を達成するために、ロータリー・ピストンのようなピストンに、一つの室から他の室に流体を導く移動する孔が設けられても良い。この通路は、一方向バルブに備えられ、屈曲室から拡張室に戻る流れを阻害することが好ましい。
【０００９】
バルブがこの状態、即ち、膝の下方脚部に対して膝の上方脚部を回転する際に、人工膝関節の装着者が膝を移動しようと試みるならば、人工膝関節の流体システムの一部において圧力の増加が生じる。このような関節の下方脚部に対する膝の上方脚部の回転は、拡張室から屈曲室への流動流体の変位、或いは、これとは逆の流動流体の変位を生じさせることとなる。バルブが設置されている場合には、流体接続を介してこのことを生じさせることによって、バルブ本体が第１位置にある限り、バルブによって少なくとも部分的に阻害される。入力部を介して流体がバルブに流入するが、流体は、バルブから去ることができず、その結果、流体は、全ての圧力をバルブ本体に作用させることとなる。従って、流体から働くこの全ての圧力がバルブ本体の変位方向に平行でない成分で構成させることを確保すべきであることをバルブに関して気を付けなければならない。軽量で、低損傷のバルブの変位を確保する静圧ベアリングが実現される。
【００１０】
対応する構成は、例えば、特許文献２に記述されている。この場合には、バルブの周囲を横切って互いに等距離で配置された８個の開口が設けられ、これらの開口を介してバルブに入力部を介して入る流体がバルブ本体に接することとなる。その結果、この場合には、全ての圧力が流体によってバルブ本体に与えられる。ここで、これらの全圧力は、変位方向に対して直交する成分を具備することはない。
【００１１】
この発明のバルブは、基本的に、この着眼とは異なっている。入力部を介して入る流体は、全ての圧力がバルブ本体に働き、全圧力が変位方向に直交する成分で構成されている。
【００１２】
バルブ本体は、この圧力方向におけるハウジングの壁上に設置されている。バルブ本体が第１位置にある際に流体によってバルブ本体に与えられる全ての圧力によって、バルブ本体及びバルブ本体が設置されるハウジングの壁との間の摩擦は、増加する。この増加する摩擦力が第１位置から第２位置へのバルブの変位に対抗する保持力となる。この保持力は、バルブ本体が第１位置にあり、同時に流体がバルブ本体に全圧力を附加している際に常に生じている。この全圧力は、トルクが膝に作用する際に、即ち、人工膝関節の上方脚部に対して人工膝関節の下方右脚部を回転させようとする力があるときに、のみ生起される。しかしながら、このことは、膝が十分に拡張されていない際のみの場合である。
【００１３】
この発明のバルブの構成では、膝の拡張を検出する人工膝関節のセンサを完全になしとすることができる。それ故、全システムは、小形化でき、製造が容易で、より効率的なコストとすることができる。
【００１４】
バルブは、好ましくは、流体システムの拡張室及び屈曲室間の既に記載した流体接続を備え、拡張室から屈曲室への流体の流れを可能としている。この目的から、ロータリー・ピストンのようなピストに孔が設けられ、このピストンの移動が流体を一つの部屋から他の部屋へガイドしている。通路が好ましくは一方向バルブを備えて屈曲室から拡張室への流体の戻る流れを阻止している。
【００１５】
入力部は、好ましくは、到来する流体がバルブ本体の周辺部分に沿ってバルブ本体に向けられる。ここで、バルブ本体の周辺部分は、２４０°より、好ましくは、２１０°より小さく、１２０°よりも、好ましくは、１５０°よりも大きい。もし、周辺部分が１８０°であれば、特に好ましい。例えば、入力部は、特定された周辺部分、１例として、バルブ本体を囲むハウジングを横切るスリットの形態であっても良い。ある角度範囲に内のスリットの構成に基づいて、望まれる全圧力が対抗する面上に実現される。
【００１６】
好ましい構成では、バルブは、切り替えピンを有し、この切り替えピンが動作してバルブ本体が第１位置から第２位置に運ばれることとなる。このタイプ切り替えピンは、例えば、バルブ本体を第１位置から第２位置へ変位させてバルブを開くのに用いられても良い。このことは、切り替えピンによって附加された圧力が保持力に打ち勝つように大きいときのみに可能となる。この保持力は、全圧力が流体によってバルブ本体に加えられた際に、摩擦力の増加によって生じている。この場合、材料の専門的な選定、関連する表面形状及びバルブの構成は、一般に人工膝関節が広げられ、これ以上屈曲動作が生じないときに相当する圧力がないときに、或いは、圧力が非常に低い時にのみに、バルブが開放させられること確実とすることができる。
【００１７】
好ましくは、バルブは、切り替えスプリングを具備し、この切り替えスプリングは、切り替えピンが動作された際に、切り替えピンからバルブ本体に力を伝達するように構成されている。この場合において、切り替えスプリングが制御流束中に置かれていることが重要である。例えば、切り替えピンあるいは切り替えレバーにおける或いはバルブ本体および下方部及びバルブ本体間の流束中の他のポイントにおける障害物として置かれることが重要である。切り替えピンに与えられる圧力の強さに拘わらず、少なくとも短時間で、極めて制限された力のみがスプリングによって伝達される。スプリング定数、スプリングのタイプ及び／またはスプリング材料の熟練した選定によって、至来した流動体の圧力が所定の限度よりも大きくなる範囲の限度で、例えば、１バールよりも大きい限度内において、バルブを開放するに十分で無い程、換言すれば、第１から第２位置にバルブ本体を変位させるに十分で無いほど、上述の力は、小さくなる。切り替えピンに大きな圧力が作用することができるのであっても、この構成は、特に有利となる。
【００１８】
切り替えスプリングからバルブ本体に伝達される圧力は、好ましくは、バルブ本体が入力部を介する流体流動を受ける際に、例えば、１バールの圧力を有する流体の流動を受ける際に、第１位置から第２位置にバルブ本体を移動させるに十分でないように選定される。
【００１９】
好ましい実施の形態では、バルブ本体が第１位置に向けてスプリング負荷が与えられる。当然ながら、バルブ本体を第１位置から第２位置に移動してバルブ本体を開放するに要する圧力を少なくとも調整することができる。この場合には、バルブ本体を第１位置に向か
わせるスプリング負荷によって発生される、この圧力が流体流動によって発生される圧力の規模とは独立しているようにしなければならない。スプリング負荷は、好ましくは、ヘリカル・スプリングのようなスプリングによって生じさせられ、関節の移動が逆であり、あるいは、流体がバルブを流れないときには、特に、バルブを閉塞するように作用される。
バルブは、スロットル出力部を具備し、バルブ本体は、バルブ本体の位置に拘わらず、入力部を介して流れる流体が少なくともスロットル出力部を介してバルブから流出するように構成配置されている。この構成配置は、バルブが流体接続、あるいは、バルブが挿入される流体ラインを完全に阻止することを防ぐことができる。バルブが閉じられたときのみ、即ち、バルブ本体が第１位置にある時に、バルブが開いていたときよりも流体に対してより大きな流体抵抗が生じている。流動強度は、好ましくは、調整される。人工関節の装着者にフィットする、例えば、装着者に快適であり、階段を上るに便利なように調整されることを意味している。
【００２０】
この発明は、流体力学的装置を有する人工膝関節によって問題を解決ことにある。そして、この人工膝関節は、拡張室と、屈曲室と、及びここに記載されるバルブと、を具備する流動体装置を備える人工膝関節において、バルブの入力部が前記屈曲室に接続され、前記バルブの出力部が拡張室に接続されている構成を備えている。このタイプの人工膝関節が屈曲される場合には、流動流体が屈曲室から拡張室に流入する。屈曲室は、バルブの入力部に接続されている。その結果、負荷を受けることができない膝が完全に、或いは、少なくとも略拡張されていない限り、バルブが開成されること、即ち、バルブ本体が第１位置から第２位置に変位されることができない。この場合には、発生されたトルクは、屈曲室中の流体に、バルブ内のバルブ本体上の全圧力に伝達する圧力を与えさせることができない。
【００２１】
人工膝関節の好ましい構成では、人工膝関節は、下方脚部に接続されている下方部を有している。この下方部は、互いにマウントされて制御軸の回りに回転できる第１部品及び第２部品を有している。下方部は、また、ピッチ線が前記制御軸の前方に延びている、下方部に力が作用した際にバルブの切り替ピンが動作されるように構成配置されている切り替機構を有している。人工膝関節の下方に配置されている、人工装具の前足が負荷を受けた際に、このような力のみが生ずる。このような構成は、電気的な部品なしに完全に制御されることができる人工膝関節を実現することができる。人工膝関節は、前足が負荷を受けると即座に、流体抵抗の増加によって流動流体に釣り合っている閉塞状態から開放状態に移行される。屈曲室の圧力は、バルブ本体及びバルブのハウジング壁間の保持力が打ち勝つほど低くなっている。このことは、従来の技術において電気的にのみ実現する膝関節をどのような電気部品も用いずに実現することができる。
続いてこの発明の実施の１例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】種々の態様における人工膝関節の概略的断面図である。
【００２３】
【図２】上述した図１の拡大断面である。
【００２４】
【図３】種々の態様における人工膝関節の概略的断面図である。
【００２５】
【図４】図３の拡大断面である。
【００２６】
【図５】種々の態様における人工膝関節の概略的断面図である。
【００２７】
【図６】図５の拡大断面である。
【００２８】
【図７】種々の態様における人工膝関節の概略的断面図である。
【００２９】
【図８】図８の拡大断面である。
【００３０】
【図９】この発明の更なる実施形態の概略的例示図である。及び
【図１０】この発明の実施の態様に従ったバルブの概略図である。
【図１１】この発明の実施の態様に従ったバルブの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、この発明の実施態様の第１例に従った人工膝関節の断面図である。この人工膝関節は、人工シャフト或いは他の人口部品が配置される、上方固定部材４を備えた上方部２を具備している。この上方部２は、回転可能なような下方部６上に配置されている。この下方部６は、第１部品８及び第２部品１０から構成され、図示される実施形態の１例における下方脚筒に対する筒クランプとして設計されている下方固定部品１２を備えている。第１部品８は、制御軸１４の回りで回転できる第２部品１０上に配置されている。
【００３２】
人工膝関節においては、流動接続部２２に配置されているバルブ２０、屈曲室１８及び拡張室１６を備えた流体装置（油圧装置）が設けられている。拡張室１６は、この流動接続部２２によって拡張室１６に接続されている。拡張室１６は、ピストン２４によって屈曲室１８から分離されている。このピストン２４は、膝が移動された際に、即ち、上方部２が下方部６に対して回転する際に、拡張室１６及び屈曲室１８によって形成される容積中を移動される。その結果、中空空間の流体は、拡張室１６から屈曲室１８に、あるいは、逆に導かれる。図示の実施形態の例では、孔５４がピストン２４に示されている。ここでは、孔内にノン・リターン・バルブ５６が設けられている。この穴５４は、拡張室１６から屈曲室１８への流体の流動を許すが、その逆方向への流動を阻止している、拡張室１６及び屈曲室１８間の付加的な流体接続の役割を有している。図示では、概略的に描かれたノン・リターン・バルブ５６の位置は、実際の位置に対応せず、ノン・リターン・バルブ５６の配置を描くのみに役立つものとされたい。
【００３３】
第２図は、拡大図である。バルブ２０は、バルブ本体２６を備えている。このバルブ本体は、図２に示される形態では、第１位置にある。このバルブは、入力部２８、出力部３０及びスロットル出力部３２を具備している。矢印３４に沿って入力部２８を介してバルブに入る流動流体（油圧油）は、バルブ本体２６が第１位置にいる際には、出力部３０を介して退出することができないままでいる。この位置では、このバルブ本体２６がスプリング３６によってスプリング付加が与えられている。しかしながら、この実施の形態の例では、流動流体は、バルブ本体を通過することができ、スロットル出力部３２を介してバルブに至ることができる。ピストン２４の時計回りの回転が結果として大きな流動抵抗に対抗されることとなる。
【００３４】
入力部２８を通過してバルブに入る流動流体は、バルブ本体２６に当たり、このバルブ本体２６に全ての作用力（圧力）を与えている。この作用力は、バルブ本体２６が変位される変位方向に対して直角な成分を少なくとも備えている。図示される例では、変位方向は、頂部から底部に向けられている。与えられる全作用力は、ハウジング壁にあるバルブ本体上の反対側に作用するカウンター力Ｆｎとなる。バルブ２０は、切り替え・ピン４０を備えている。この切り替え・ピン４０は、図示の実施の形態の例において下方から切り替え力Ｆｓをバルブ本体２６に作用してこのバルブ本体を描かれている第１位置から第２位置に変位させることができる。静的な摩擦力に基づいてカウンター力Ｆｎは、カウンター力Ｆｎと静的な摩擦係数μとの積となる摩擦力Ｆｒを発生する。
【００３５】
フィードバック・スプリング４２が切り替え・ピンの回りに配置されている。このフィードバック・スプリングは、切り替え・ピン４０を切り替え周期の完了の後の開始位置に戻すに用いられている。
【００３６】
図３は、図１から変位した第２状態における人工膝関節を示している。例えば、前足への負荷、即ち、ピッチ線が制御軸１４の前方に、即ち、図示の実施の形態の例における制御軸１４の左側に位置する、下方部分６に作用する力に基づいて、第１部材８は、第２部材１０に対して制御軸１４の回りに回転される。この場合、切り替えレバー４６が切り替えスクリュー４４によって移動され、切り替えレバーが下方から切り替えピン４０に当たって切り替え力を切り替えピン４０に伝達することとなる。
【００３７】
図４は、拡大断面図を描いている。ここでは、切り替えレバー４６が切り替えピン４０を上方に変位させて、バルブ本体２６を図１及び図２に描かれていた第１位置から第２位置に変位させていることを明瞭に認めることができる。流動流体は、ここで、バルブを介して矢印３４に沿って屈曲室１８から流出することができ、スロットル排出部のみでなく出力部３０を介してバルブから排出される。流動流体に対抗する減衰抵抗は、図１及び図２における状態よりも大きく低下される。
【００３８】
図５は、他の状態にある人工膝関節を示している。ここでは、上方部分２が下方部分に対して回転されていることが明らかである。拡張室１６がかなり大きくなっている。しかしながら、第１部品８は、もはや下方部分６の第２部品１０に対して回転されず、切り替えピン４０が元の位置に復帰されている。この状況においても、バルブ本体２６は、第２位置に留められている。
【００３９】
図６は、拡大図を描いている。切り替えレバー４６は、図１からこの位置に戻され、切り替えピン４０は、もはやバルブ本体２６の下方側に接触されていない。しかしながら、人工膝関節の下方部６に対する上方部２の回転がピストン２４の回転を生じさせ、このことが矢印３４に沿って流動流体をバルブ通過して押し出しさせることとなる。出力部３０及びスロットル出力部３２によって流動抵抗が生じると、過圧力がバルブ内に起きることとなる。
【００４０】
接続チャネル４８がスプリング３６上に設けられ、この接続チャネルは、スプリング３６が配置された空間部を拡張室１６に接続している。この領域は、流動流体の負圧を生じさせている。バルブ本体２６下に過圧力が与えられ、バルブ本体２６上に負圧力が与えられていると、もはや切り替えピン４０によって切り替え力Ｆｓが与えられていなくても、バルブ本体２６がスプリング２６のスプリング圧力に抗して図５及び図６に示される第２位置に維持される。従って、比較的低い流体抵抗及び低い減衰下で、膝の湾曲のみが可能となる。
【００４１】
図７は、反転移動の間における状態を示している。この場合には、膝が伸びるように上方部２は、下方部６に対して回転されるべきである。これは、ピストン２４の半時計方向に移動を生じさせるに至る。
【００４２】
図８は、拡大断面を示している。この図から、反転移動を生じさせる拡張室１６における過圧力に基づいていることが明らかであり、また、この圧力が接続チャネルを介してスプリングが置かれている空間に伝達されることも明らかである。結果として、バルブ本体２６が描かれた第２位置に留まることを保証する、図６に示される圧力状態は、もはや適用することができなくなる。むしろスプリング３６及び接続チャネル４８を介して伝えられる過圧力がバルブ本体２６を押し出して第１位置に戻すこととなる。ここでは、もはや、流体が出力部３０を介してバルブに入ることができず、むしろ流体がスロットル出力部３２を介してのみバルブに入ることとなる。ここで、流体は、入力部２８を介してバルブから出て屈曲室１８に入って行くこととなる。
【００４３】
図９は、バルブ配置の拡大断面を示している。特に、ここでは、切り替えピン４０及び伝達ピン５２間に配置されている切り替えスプリング５０が描かれている。切り替えレバー４６が切り替えピン４０に当たり、その結果、この切り替えピン４０が移動する。しかしながら、この移動は、バルブ本体２６に即座には伝達されず、むしろ、切り替えピン４０から切り替えスプリング５０に当初伝達される。この初期の伝達は、切り替え力を伝達ピン５３に伝え、そして、バルブ本体２６に伝えている。
【００４４】
切り替えスプリング５０のスプリング接触を選定することによって、少なくとも短期間で、この伝達力は上限を有することとなる。切り替えスプリング５０を介してバルブ本体２６に加えることができる力は、カウンター力がないか或いはカウンター力が非常に小さいときに、スプリング圧力Ｐｄを超えるに十分であり、且つ、バルブ本体２６を第２位置中に描かれている第１位置外に変位させるに十分であるように選定される。しかしながら、もし、流入する流体及びこれによって生じる反転力Ｆｎによって下方全ての圧力がバルブ本体２６に働くのであれば、切り替えスプリング５０及び切り替えピン４０によってバルブ本体２６に伝達される切り替え力Ｆｓバルブを切り替えるに十分ではないこととなる。
【００４５】
図１０及び図１１は、バルブ２０の外観が示されている。ここでは、図１０中の外観でバルブ本体２６が第２位置にあり、従って、入力部２８が開かれたままとなっている。この状態は、図１１における場合にはないこととなる。バルブ本体２６が第１位置にあることは、入力部２８を介してバルブ２０に入る流体がバルブ本体２６に当たり、力を及ぼすことを意味している。入力部２８は、バルブ及びバルブ本体２６の周辺部、図示された実施の形態の例では、１８０°よりも小さい周辺部を覆っていることは明らかである。
【符号の説明】
【００４６】
Ｆn  カウンター力
Ｆs  切り替え力
Ｆr  摩擦力
２  上方部
４  上方固定部材
６  下方部
８  第１部品
１０  第２部品
１２  下方固定部材
１４  制御軸
１６  拡張室
１８  屈曲室
２０  バルブ
２２  流体接続部
２４  ピストン
２６  バルブ本体
２８  入力部
３０  出力部
３２  スロットル出力部
３４  矢印
３６  スプリング
３８  ハウジング壁
４０  切り替えスプリング
４２  フィードバック・スプリング
４４  切り替えスクリュー
４６  切り替えレバー
４８  接続チャネル
５０  切り替え・スプリング
５２  トランスミッション・ピン
５４  孔
５６  ノン・リターン・バルブ
【図１】
2021523780.tif 000003
【図２】
2021523780.tif 000004
【図３】
2021523780.tif 000005
【図４】
2021523780.tif 000006
【図５】
2021523780.tif 000007
【図６】
2021523780.tif 000008
【図７】
2021523780.tif 000009
【図８】
2021523780.tif 000010
【図９】
2021523780.tif 000011
【図１０】
2021523780.tif 000012
【図１１】
2021523780.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年12月18日(2020.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡張室（１６）と、
屈曲室（１８）と、及び
バルブ（２０）であって、入力部（２８）と、この入力部（２８）に流体接続部を介して接続されている出力部（３０）と、及び、変位方向に沿って変移させることによって、流体接続が阻害される第１位置に、並びに、流体接続が開放される第２位置に、移動させることができるバルブ本体（２６）と、を備えるバルブ（２０）と、
を具備する流体装置を有し、
前記バルブ本体（２６）が第１位置にあるときに、入力部（２８）を介して流入する流体が変位方向に直角な力の方向に少なくとも働く全圧力をバルブ本体（２６）に作用させてように、入力部（２８）が配置されていることを特徴とする人工膝関節。
【請求項２】
前記バルブ本体（２６）が前記力の方向にハウジング壁（３８）に支持されていることを特徴とする請求項１の人工膝関節。
【請求項３】
前記入力部は、好ましくは、流入する流体が前記バルブ本体（２６）の周辺部に沿って前記バルブ本体（２６）向かって流れるように構成され、前記バルブ本体（２６）の周辺部は、２４０°よりも小さく、好ましくは、２１０°よりも小さく、しかも、１２０°よりも大きく、好ましくは、１５０°よりも大きく、特に好ましくは、１８０°であることを特徴とする請求項１或いは請求項２の人工膝関節。
【請求項４】
前記バルブ（２０）は、切り替えピン（４０）を具備し、この切り替えピンの動作が前記バルブ本体（２６）を前記第１位置から前記第２位置への移動を可能としていることを特徴とする上述した請求項のいずれか1つの人工膝関節。
【請求項５】
前記バルブ（２０）は、切り替えスプリング（５０）を具備し、この切り替えスプリング（５０）は、前記切り替えピン（４０）が動作された際に、前記切り替えピン（４０）から前記バルブ本体（２６）に力を伝達するように構成されていることを特徴とする請求項４の人工膝関節。
【請求項６】
前記切り替えスプリング（５０）は、前記バルブ本体（２６）が入力部を介して１バールの圧力を有する流体の流れ生じさせる際に、前記切り替えスプリング（５０）から前記バルブ本体（２６）に伝達される力が前記バルブ本体（２６）を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるに十分でないことを特徴とする請求項５の人工膝関節。
【請求項７】
前記バルブ本体（２６）が前記第１位置に向けてスプリング負荷が与えられていることを特徴とする上述した請求項のいずれか1つの人工膝関節。
【請求項８】
前記バルブ（２０）は、スロットル出力部（３２）を具備し、前記バルブ本体（２６）は、前記バルブ本体（２６）の位置に拘わらず、前記入力部（２８）を介して流れる流体が少なくとも前記スロットル出力部（３２）を介してバルブ（２０）から流出することを特徴とする上述した請求項のいずれか1つの人工膝関節。
【請求項９】
前記バルブ（２０）の前記入力部（２８）が前記屈曲室（１８）に接続され、前記バルブ（２０）の前記出力部（３０）が前記拡張室（１６）に接続されていることを特徴とする上述した請求項のいずれか1つの人工膝関節。
【請求項１０】
前記人工膝関節は、上方部及び下方部を備え、前記切り替えスプリングが前記下方部及び前記バルブとの間の流動体中に配置されていることを特徴とする上述した請求項のいずれか1つの人工膝関節。
【請求項１１】
前記人工膝関節は、第１部品（８）及び第２部品（１０）を備える前記下方部（６）から構成され、この第１部品（８）及び第２部品（１０）は、制御軸（１２）の回りに回転でき、しかも、前記下方部分（６）に、ピッチ線が前記制御軸（１２）の前方に延びている力が作用する際に前記バルブの前記切り替えピン（４０）が作動されように構成配置されている切り替え機構を備えるように、互いにマウントされていることを特徴とする上述した請求項のいずれか1つの人工膝関節。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図１０及び図１１は、バルブ２０の外観が示されている。ここでは、図１０中の外観でバルブ本体２６が第２位置にあり、従って、入力部２８が開かれたままとなっている。この状態は、図１１における場合にはないこととなる。バルブ本体２６が第１位置にあることは、入力部２８を介してバルブ２０に入る流体がバルブ本体２６に当たり、力を及ぼすことを意味している。入力部２８は、バルブ及びバルブ本体２６の周辺部、図示された実施の形態の例では、１８０°よりも小さい周辺部を覆っていることは明らかである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］入力部（２８）と、
この入力部（２８）に流体接続部を介して接続されている出力部（３０）と、
変位方向に沿って変移させることによって、
流体接続が阻害される第１位置に、及び
流体接続が開放される第２位置に、
移動させることができるバルブ本体（２６）と、
を備えるバルブ（２０）において、
バルブ本体（２６）が第１位置にあるときに、変位方向に直角な圧力方向に少なくとも働くバルブ本体（２６）に、前記入力部（２８）を介して流入する流動体が全圧力を作用させるように、バルブ本体（２６）が設計され、配置されていることを特徴とするバルブ（２０）。
［２］前記バルブ本体（２６）が前記力の方向にハウジング壁（３８）に支持されていることを特徴とする［１］のバルブ（２０）。
［３］前記入力部は、好ましくは、流入する流体が前記バルブ本体（２６）の周辺部に沿って前記バルブ本体（２６）向かって流れるように構成され、前記バルブ本体（２６）の周辺部は、２４０°よりも小さく、好ましくは、２１０°よりも小さく、しかも、１２０°よりも大きく、好ましくは、１５０°よりも大きく、特に好ましくは、１８０°であることを特徴とする［１］或いは［２］のバルブ（２０）。
［４］前記バルブ（２０）は、切り替えピン（４０）を具備し、この切り替えピンの動作が前記バルブ本体（２６）を前記第１位置から前記第２位置への移動を可能としていることを特徴とする上述した［１］から［３］のいずれか1つのバルブ（２０）。
［５］前記バルブ（２０）は、切り替えスプリング（５０）を具備し、この切り替えスプリング（５０）は、前記切り替えピン（４０）が動作された際に、前記切り替えピン（４０）から前記バルブ本体（２６）に力を伝達するように構成されていることを特徴とする［４］のバルブ（２０）。
［６］前記切り替えスプリング（５０）は、前記バルブ本体（２６）が入力部を介して１バールの圧力を有する流体の流れ生じさせる際に、前記切り替えスプリング（５０）から前記バルブ本体（２６）に伝達される力が前記バルブ本体（２６）を前記第１位置から前記第２位置へ移動させるに十分でないことを特徴とする［５］のバルブ（２０）。
［７］前記バルブ本体（２６）が前記第１位置に向けてスプリング負荷が与えられていることを特徴とする上述した［１］から［６］のいずれか1つのバルブ（２０）。
［８］前記バルブ（２０）は、スロットル出力部（３２）を具備し、前記バルブ本体（２６）は、前記バルブ本体（２６）の位置に拘わらず、前記入力部（２８）を介して流れる流体が少なくとも前記スロットル出力部（３２）を介してバルブ（２０）から流出することを特徴とする上述した［１］から［７］のいずれか1つのバルブ（２０）。
［９］拡張室（１６）と、
屈曲室（１８）と、及び
上述し請求項のいずれか1つのバルブ（２０）と、
を具備する流体装置を備える人工膝関節において、
前記バルブ（２０）の前記入力部（２８）が前記屈曲室（１８）に接続され、前記バルブ（２０）の前記出力部（３０）が前記拡張室（１６）に接続されていることを特徴とする人工膝関節。
［１０］前記人工膝関節は、上方部及び下方部を備え、前記切り替えスプリングが前記下方部及び前記バルブとの間の流動体中に配置されていることを特徴とする［９］の人工膝関節。
［１１］前記人工膝関節は、第１部品（８）及び第２部品（１０）を備える前記下方部（６）から構成され、この第１部品（８）及び第２部品（１０）は、制御軸（１２）の回りに回転でき、しかも、前記下方部分（６）に、ピッチ線が前記制御軸（１２）の前方に延びている力が作用する際に前記バルブの前記切り替えピン（４０）が作動されように構成配置されている切り替え機構を備えるように、互いにマウントされていることを特徴とする［９或いは［１０］の人工膝関節。
【国際調査報告】
2021523780.tif 000014
2021523780.tif 000015
2021523780.tif 000016
2021523780.tif 000017