自锁式球形接头制造技术

一种自锁式球形接头包括第一细长件、球体和第二细长件。第一细长件包括置于一端的容置器。容置器具有限定井状物的内表面。球体可置于井状物中旋转。球体由多个分部形成，这些分部可相对彼此朝向并且远离球轴移动。第二细长件可沿球轴平移。处于锁定结构时，球体的外表面与内表面摩擦接合，以防止球体在井状物中旋转。球形接头处于非锁定结构时，球体可在井状物中旋转。将第二细长件沿球轴按压，使球形接头从锁定结构转变为非锁定结构。

Self locking spherical joint

A self-locking spherical joint includes a first elongated member, a sphere, and a second elongated member. The first elongate member includes a holder disposed at one end. An internal surface of a well shaped object. A sphere can be rotated in a well. The sphere is formed from a plurality of segments that are oriented relative to each other and moving away from the axis. Second the slender member can be moved along the shaft. When locked, the outer surface of the ball engages with the inner surface to prevent the ball from rotating in the well. When the ball joint is in a non locking structure, the sphere can rotate in the well like object. Press the second elongated member along the ball shaft so that the ball joint changes from the locking structure to the non locking structure.

【技术实现步骤摘要】
自锁式球形接头
本专利技术涉及球形接头，更具体地，涉及包括自锁机构的球形接头。
技术介绍
球形接头使得两种连接物联接在一起，同时使连接物能够围绕接头在所有三个旋转自由度(DOF)旋转。一些球形接头包括锁定机构，使得球形接头锁定，在一个或多个自由度将连接物彼此固定。通常地，锁定机构包括外部件，其移动至与球形接头的球体接触，这样外部件和球体的接合将球形接头锁定。这类锁定件的限制是，当向其中一个连接物施加力，使该连接物相对彼此围绕已锁定的球形接头移动时，外部件施加在球体上的力必须增大或大于施加至连接物上的力。当向其中一个连接物施加很大的力以使该连接物相对彼此移动时，对使用者而言很难通过外部件向球体施加足够大的力，来锁定球形接头。因此，一直需要一种球形接头，该球形接头能够在已经向连接物施加很大力的前提下，将两个连接物相对彼此锁定。
技术实现思路
本专利技术一般涉及一种自锁式球形接头，其偏向锁定结构，此时球形接头的臂或连接物相对彼此固定。在锁定状态下，球形接头设置为利用连接物上的力来提升连接物相对彼此的锁定或固定，并充当自动制动器。作为自动制动器，为了移动球形接头所施加的力越大，接头的锁定力越大。通过将其中一个连接物压向球形接头，使球形接头转变为非锁定状态，其使得球形接头的连接物能够相对彼此在一个或多个自由度旋转。当松开被按压的连接物时，球形接头恢复至锁定状态。预期的是，比起连接物在除了朝向球形接头以使球形接头解锁的方向上所经受的力，按压连接物所需的力比较小。在本专利技术的一方面，自锁式球形接头包括第一细长件、球体和第二细长件。第一细长件包括置于一端的容置器。该容置器具有内表面，该内表面限定了可旋转地容置球体的井状物。该球体限定了球轴以及围绕球轴的通道。该球体由多个分部形成，该分部可朝向并远离球轴移动。球体的分部相互配合限定了球体的外表面。第二细长件可沿球轴平移，并具有第一端部和第二端部。该第一端部置于球体的通道中。在自锁式球形接头的锁定结构中，球体的外表面与限定井状物的内表面摩擦接合，以防止球体在井状物中旋转。在自锁式球形接头的非锁定结构中，球体可在井状物中旋转。将第二细长件沿球轴压向容置器，使自锁式球形接头从锁定结构转变为非锁定结构。在一些方面，自锁式球形接头偏向锁定结构。自锁式球形接头可包括偏压件，该偏压件置于井状物中，并与第二细长件的第一端部接合，以促使自锁式球形接头向锁定结构转变。在一些方面，球体的多个分部处于锁定结构时在相邻分部之间限定第一间隙，处于非锁定结构时在相邻分部限定第二间隙，其中第二间隙小于第一间隙。在非锁定结构，第二间隙可基本为零，这样相邻分部彼此接触。第二细长件的第一端部可包括平面和在相邻平面交汇处所限定的边。第一端部的边可置于球体的相邻分部间的间隙中，这样第二细长件的旋转将边与其中一个相邻分部接合，使球体分部向外移动，并与限定了容置器井状物的内表面接合。自锁式球形接头的几何形状可设计为，使第二细长件的旋转增加接头的锁定力。此外，为了旋转第二细长件所施加的力越大，自锁式球形接头的锁定能力越强。在某些方面，自锁式球形接头包括围绕球体的紧缩件，该紧缩件可促使球体的多个分部移向球轴。该紧缩件可促使每个分部移向相邻分部，以减少球体的直径。在特别的方面，第二细长件限定了围绕球轴设置的内腔，并且第一细长件限定了与井状物连通的孔道。自锁式球形接头可包括栓以及孔道，该栓置于内腔中，该孔道使第一细长件和第二细长件彼此对齐，同时使自锁式球形接头处于非锁定结构时仅在一个自由度内旋转。在某些方面，球体至少一部分的通道是截锥形，并且第二细长件的第一端部是截锥形。球体的整个通道可为截锥形。第二细长件的第二端部可从球体伸出。在某些方面，第二细长件和球体之间的接触长度在处于非锁定结构时比处于锁定结构时更大。在锁定结构中，第二细长件可设置为在具有高载荷情况下挠曲，这样自锁式球形接头在锁定结构滑动。在本专利技术的另一方面，自锁式球形接头包括第一细长件、球体以及第二细长件。第一细长件包括置于一端的容置器。该容置器具有限定了井状物的内表面。该球体可旋转地置于井状物中，并具有外表面。球体限定了球轴和围绕球轴的通道。第二细长件可沿球轴平移，并包括置于球体的通道内的一部分。在自锁式球形接头的锁定结构中，球体的外表面与限定了井状物的内表面摩擦接合，以防止球体在井状物中旋转。在自锁式球形接头的非锁定结构中，球体可在井状物中旋转。第二细长件沿球轴被压向容置器，将自锁式球形接头转变为非锁定结构。在某些方面，球体包括围绕球轴设置的多个分部。多个分部可朝着以及远离球轴移动，以改变球体的外表面所限定的球体直径。或者，球体可由弹性可压缩材料制成，这样由球体的外表面限定的球体直径可变化。在本专利技术的另一方面，人体模型包括第一解剖结构、第二解剖结构以及第一解剖结构和第二解剖结构之间的接头。该接头包括自锁式球形接头，来提供第一解剖结构和第二解剖结构之间的选择性运动。自锁式球形接头包括第一细长件、球体以及第二细长件。该第一细长件包括置于一端的容置器。该容置器具有限定了井状物的内表面。第一细长件置于第一解剖结构内，并相对该第一解剖结构固定。球体可旋转地置于井状物中，并限定球轴和围绕该球轴的通道。球体由多个分部形成，该多个分部可朝向以及远离球轴移动。球体的分部相互配合限定了球体的外表面。第二细长件可沿球轴平移，并具有第一端部和第二端部。第一端部置于球体的通道中，第二端部置于第二解剖结构中并相对第二解剖结构固定。在人体模型的接头的锁定结构中，球体的外表面与限定井状物的内表面摩擦接合，以防止第一解剖结构与第二解剖结构相对彼此移动。在人体模型的接头的非锁定结构中，球体可在井状物中旋转，使得第一解剖结构和第二解剖结构相对彼此移动。将第一解剖结构压入接头，使接头从锁定结构转变为非锁定结构。在某些方面，当接头处于非锁定结构时，第一解剖结构和第二解剖结构相对彼此在三个自由度上可移动。或者，当接头处于非锁定结构时，第一解剖结构和第二解剖结构可相对彼此仅在一个自由度上移动。进一步地，为保持一致性，本文所描述的任意方面可与本文所描述的任意或所有其他方面共同应用。附图说明在下文中，参照附图对本专利技术的不同方面进行描述，该附图并入本专利技术，并构成本专利技术的一部分，其中：图1为现有技术的锁定球形接头的示例；图2为根据本专利技术的自锁式球形接头的透视图；图3为图2球形接头的部件相分离的爆炸图；图4为沿图2剖面线4-4的剖视图，其示出了处于锁定结构的球形接头；图5为图3球形接头的球体处于锁定结构时的正视图；图6为图4的球体处于非锁定结构的正视图；图7为图2的球形接头处于非锁定结构的剖视图；图8为图2的球形接头处于非锁定结构的剖视图，其具有栓，将球形接头限制在单一旋转自由度；图9为图2的球形接头处于锁定结构的剖视图，其具有在高载荷下弯曲的杆，以使该球形接头离合；图10为根据本专利技术所提供的人体模型的透视图，其在肩关节包括处于锁定结构的图2的球形接头，并且在肘关节包括处于锁定结构的图8的球形接头；图11为图10的人体模型的透视图，其在肩关节具有处于非锁定结构的球形接头，在肘关节具有处于锁定结构的球形接头；图12为图11的人体模型的透视图，其在肩关节具有围绕肩关节旋转后恢复锁定结构的球形接头，在肘关节具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自锁式球形接头，其特征在于，包括：第一细长件，其包括置于一端的容置器，所述容置器具有限定了井状物的内表面；球体，所述球体可旋转地置于井状物中，所述球体限定球轴和围绕所述球轴的通道，所述球体由多个分部形成，所述分部朝向以及远离所述球轴移动，所述球体的所述分部相互配合限定了球体的外表面；以及第二细长件，所述第二细长件可沿球轴平移，具有第一端部和第二端部，所述第一端部置于球体的通道中，其中所述自锁式球形接头具有锁定结构，这样所述球体的外表面与限定了所述井状物的内表面摩擦接合，以防止球体在井状物中旋转，其中所述自锁式球形接头具有非锁定结构，这样球可在井状物中旋转，其中将第二细长件沿球轴压向容置器，使自锁式球形接头从锁定结构转变为非锁定结构。

【技术特征摘要】
2015.12.29 US 14/982,4201.一种自锁式球形接头，其特征在于，包括：第一细长件，其包括置于一端的容置器，所述容置器具有限定了井状物的内表面；球体，所述球体可旋转地置于井状物中，所述球体限定球轴和围绕所述球轴的通道，所述球体由多个分部形成，所述分部朝向以及远离所述球轴移动，所述球体的所述分部相互配合限定了球体的外表面；以及第二细长件，所述第二细长件可沿球轴平移，具有第一端部和第二端部，所述第一端部置于球体的通道中，其中所述自锁式球形接头具有锁定结构，这样所述球体的外表面与限定了所述井状物的内表面摩擦接合，以防止球体在井状物中旋转，其中所述自锁式球形接头具有非锁定结构，这样球可在井状物中旋转，其中将第二细长件沿球轴压向容置器，使自锁式球形接头从锁定结构转变为非锁定结构。2.根据权利要求1的自锁式球形接头，其特征在于，所述自锁式球形接头偏向锁定结构。3.根据权利要求2的自锁式球形接头，其特征在于，进一步包括置于井状物中的偏压件，所述偏压件与第二细长件的第一端部接合，促使自锁式球形接头向锁定结构转变。4.根据权利要求1的自锁式球形接头，其特征在于，所述自锁式球形接头处于锁定结构时，所述球体的多个分部在相邻分部间限定了第一间隙，自锁式球形接头处于非锁定结构时，所述球体的多个分部在相邻分部之间限定了第二间隙，所述第二间隙小于所述第一间隙。5.根据权利要求4的自锁式球形接头，其特征在于，处于非锁定结构时，所述球体的相邻分部彼此接触。6.根据权利要求1的自锁式球形接头，其特征在于，所述第二细长件的第一端部包括平面和在相邻平面的交汇处所限定的边。7.根据权利要求6的自锁式球形接头，其特征在于，所述第一端部的边置于球体相邻分部之间的间隙中，这样杆的旋转使所述边与其中一个相邻分部相接合，将分部外移，与限定了井状物的内表面接合。8.根据权利要求1的自锁式球形接头，其特征在于，进一步包括围绕球体的紧缩件，所述紧缩件促使球体的多个分部移向球轴。9.根据权利要求8的自锁式球形接头，其特征在于，所述紧缩件促使球体的每个分部移向相邻分部，以减小球体的直径。10.根据权利要求1的自锁式球形接头，其特征在于，所述第二细长件限定围绕球轴设置的内腔，所述第一细长件限定与井状物连通的孔道。11.根据权利要求10的自锁式球形接头，其特征在于，进一步包括栓，所述栓置于所述内腔和孔道内，将所述第一细长件和第二细长件彼此对齐，同时使所述自锁式球形接头仅在一个自由度上旋转。12.根据权利要求1的自锁式球形接头，其特征在于，所述球体的至少一部分通道为截锥形，所述第二细长件的第一端部为截锥形。13.根据权利要求12的自锁式球形接头，其特征在于，所述球体的整个通道为截锥形。14.根据权利要求1的自锁式球形接头，其特征在于，所述第二细长...

【专利技术属性】
技术研发人员：利瓦伊·萨顿，
申请(专利权)人：里奥·D·伯恩斯坦家族有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US