一种磁离合端齿构型关节铰链制造技术

一种磁离合端齿构型关节铰链，包括定齿端连接座、跳齿端连接座以及位于两者之间的跳齿，芯轴转动穿设在齿端连接座、跳齿端连接座相互对应的中孔中，定齿端连接座上具有多段以中孔为中心的弧形长孔，在定齿端连接座的左侧设置有开闭锁套，开闭锁套的左端具有多段以中孔为中心均布的凸轮滑道，每段凸轮滑道的首尾两端均具有一个定位槽，手轮内具有多个凸台，在开闭锁套弧形片上固定设置有多个磁柱A；跳齿端连接座内具有与中孔同心的花键轴，跳齿通过花键孔轴向滑动穿设在花键轴上，跳齿上固定设置有多个磁柱B，磁柱B与磁柱A相斥，花键轴上跳齿的右侧还穿设有波形弹簧。本实用新型专利技术稳定可靠。可靠。可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种磁离合端齿构型关节铰链


[0001]本技术涉及康复训练设备上用到的关节铰链，特别涉及穿戴体外支具上的一种磁离合端齿构型关节铰链，属于机械领域。

技术介绍

[0002]目前在医疗领域，患者因脑部、神经、肌肉以及骨骼等组织的病变或损伤，造成肢体功能下降，需要进行康复训练，例如站立、行走、姿态和功能等训练，在各种康复训练过程中需要使用各种康复训练设备，目前常用的主要包括机电助力外骨骼机器人类和可穿戴体外支具等，其中机电助力外骨骼机器人类设备的制造、维护和治疗成本都很高，对多数家庭来说康复治疗具有很大的经济压力，而可穿戴体外支具虽然没有机电助力外骨骼机器人类设备精确智能，但却具有价格低廉、适应性强和可靠稳定的优势，目前应用更加广泛，而可穿戴体外支具的核心部分就在于其关节铰链，需要在较小的空间、较轻的重量和较大的承载等苛刻条件下，通过复杂精巧的结构获得多种功能，现有关节铰链的结构主要包括棘轮式、端齿式和楔块式等，其中棘轮式结构主要采用外轮式，即棘轮齿分布于环内，棘爪位于内侧，实现单向转动，而单个棘爪接触面积过小，在反向锁定后所承受的应力很大，极易受冲击失效，寿命较短，为了增大承载，需要增大尺寸和材料强度，结果就增大了体积和重量，在实际使用中棘轮式结构要么易出现失效危险，要么体积和重量过大，使用操作不变，感受较差；楔块式虽然体积小巧，锁定牢固，但最主要的缺点在于不能可靠的单向旋转，因为其特殊的锁死机构，在固定位置手动锁死可以达到较好的效果，但在旋转运动过程中逆止锁死会出现一定的滑移，而因为咬合力过大会造成无法解锁；目前端齿式主要分为两类，一类是牺牲功能，即没有单向功能，只有手动锁定功能，虽然体积小重量轻，但在康复训练过程中操作极为不便，无法进行角度步进式的连贯训练，而另一类虽然具有单向功能，但是端齿离合和摩擦阻力问题凸显，要保证可靠的逆止，需要用弹簧提供较大的压紧力，而弹簧占据了很大的体积，现有结构摩擦面主要采用滑动摩擦，装配紧固后摩擦阻力比较大，使用中体验感较差，现有开闭锁方式是主要采用螺栓，操作不便。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服目前的可穿戴体外支具上的关节铰链存在的上述问题，提供一种磁离合端齿构型关节铰链。
[0004]为实现本技术的目的，采用了下述的技术方案：一种磁离合端齿构型关节铰链，包括定齿端连接座、跳齿端连接座以及位于两者之间的跳齿，芯轴转动穿设在齿端连接座、跳齿端连接座相互对应的中孔中，定齿端连接座、跳齿上具有相互啮合的端面棘齿，定齿端连接座上具有多段以中孔为中心的弧形长孔，在定齿端连接座的左侧设置有开闭锁套，开闭锁套的右端具有与多个弧形长孔对应的弧形片，弧形片轴向滑动穿设在弧形长孔中，开闭锁套的左端具有多段以中孔为中心均布的凸轮滑道，所述的凸轮滑道在轴向上变径，每段凸轮滑道的首尾两端均具有一个定位槽，手轮内具有多个凸台，凸台的数量与凸轮
滑道的段数相等，手轮扣在开闭锁套上时，多个凸台位于各凸轮滑道相应的定位槽中，手轮通过中心孔的左端螺栓与芯轴固定连接在一起，在开闭锁套弧形片上固定设置有多个磁柱A；
[0005]所述的跳齿端连接座内具有与中孔同心的花键轴，跳齿上具有具外花键配合的花键孔，跳齿通过花键孔轴向滑动穿设在花键轴上，跳齿上固定设置有多个磁柱B，磁柱B与磁柱A相斥，花键轴上跳齿的右侧还穿设有波形弹簧，在跳齿端连接座右侧具有与芯轴通过螺纹连接的右端螺栓，右端螺栓直接或间接压设在跳齿端连接座右侧。
[0006]进一步的；所述的凸轮滑道为三段。
[0007]进一步的；在芯轴左端穿设有平面推力球轴承A；平面推力球轴承A位于芯轴与定齿端连接座之间，在芯轴右端穿设有平面推力球轴承B，平面推力球轴承B位于跳齿端连接座与右端螺栓之间。
[0008]进一步的；在跳齿端连接座中孔内右端穿设有滑动轴承，芯轴穿设在滑动轴承中。
[0009]进一步的；所述的磁柱A在三个弧形片上同心分布，所述的磁柱B以花键轴为中心同心分布。
[0010]进一步的；所述跳齿端连接座与定齿连接座外圈上均设有限位台阶。
[0011]进一步的；所述的跳齿端连接座内具有环形槽，波形弹簧的右端位于环形槽内。
[0012]本技术的有益效果为：采用棘齿形端齿结构，一定一动，实现单向旋转运动，反向逆止，采用波形弹簧提供锁紧力，在同等锁紧力的情况下，波形弹簧行程短，自由高度小，重量轻，抗失稳。相对转动部位采用平面推力球轴承与滑动轴承，跳齿的分离与结合过程采用磁性离合，且工作中开闭锁套与跳齿处于接触的磁悬浮状态，极大降低机构旋转过程中的摩擦阻力。采用导槽式开闭锁结构，结构可靠，将旋转运动转化为轴向直线运动，控制本技术的单向旋转状态和自由旋转状态。本技术在较小的空间结构上集成单向运行、反向逆止、单向/自由运行切换以及反关节过伸和过屈保护等多种功能，除磁性部件，其余部件均采用不导磁高强度轻质合金材料。本技术结构精巧，活动摩阻小，超静音，体积小，重量轻，操作简便，稳定可靠。
附图说明
[0013]图1为本技术的伸展态外观示意图。
[0014]图2为图1结构的屈曲态外观示意图。
[0015]图3为图1结构的爆炸分解示意图。
[0016]图4为图1结构的剖切示意图。
[0017]图5是定齿端连接座的示意图。
[0018]图6是开闭锁套的示意图。
[0019]图7是跳齿端连接座的示意图。
[0020]图8是跳齿的示意图。
[0021]图9是手轮的示意图。
具体实施方式
[0022]为了更充分的解释本技术的实施，提供本技术的实施实例。这些实施实
例仅仅是对本技术的阐述，不限制本技术的范围。
[0023]结合附图对本技术进一步详细的解释，附图中各标记为：1：定齿端连接座；101：棘刺；102：弧形长孔；2：跳齿端连接座；201：花键轴；202：环形槽；3：手轮；301：凸台；4：左端螺栓；5:台阶；6：开闭锁套；601：弧形片；602：凸轮滑道；603：定位槽；604：磁柱A安装孔；7：芯轴；8：平面推力球轴承A；9：磁柱A；10：磁柱B；11：跳齿；1101：花键孔；1102：磁柱B安装孔；12：波形弹簧；13：滑动轴承；14：平面推力球轴承B；15：右端螺栓。
[0024]如附图所示，一种磁离合端齿构型关节铰链，包括定齿端连接座1、跳齿端连接座2以及位于两者之间的跳齿11，芯轴7转动穿设在齿端连接座、跳齿端连接座相互对应的中孔中，所述跳齿端连接座与定齿连接座外圈上均设有限位台阶。5所示为定齿连接座外圈上的限位台阶。
[0025]定齿端连接座、跳齿上具有相互啮合的端面棘齿1101，定齿端连接座上具有多段以中孔为中心的弧形长孔102，在定齿端连接座的左侧设置有开闭锁套6，开闭锁套的右端具有与多个弧形长孔对应的弧形片601，弧形片轴向滑动穿设在弧形长孔中，开闭锁套的左端具有多段以中孔为中心均布的凸轮滑道602，所述的凸轮滑道在轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁离合端齿构型关节铰链，包括定齿端连接座、跳齿端连接座以及位于两者之间的跳齿，芯轴转动穿设在齿端连接座、跳齿端连接座相互对应的中孔中，定齿端连接座、跳齿上具有相互啮合的端面棘齿，其特征在于：定齿端连接座上具有多段以中孔为中心的弧形长孔，在定齿端连接座的左侧设置有开闭锁套，开闭锁套的右端具有与多个弧形长孔对应的弧形片，弧形片轴向滑动穿设在弧形长孔中，开闭锁套的左端具有多段以中孔为中心均布的凸轮滑道，所述的凸轮滑道在轴向上变径，每段凸轮滑道的首尾两端均具有一个定位槽，手轮内具有多个凸台，凸台的数量与凸轮滑道的段数相等，手轮扣在开闭锁套上时，多个凸台位于各凸轮滑道相应的定位槽中，手轮通过中心孔的左端螺栓与芯轴固定连接在一起，在开闭锁套弧形片上固定设置有多个磁柱A；所述的跳齿端连接座内具有与中孔同心的花键轴，跳齿上具有具外花键配合的花键孔，跳齿通过花键孔轴向滑动穿设在花键轴上，跳齿上固定设置有多个磁柱B，磁柱B与磁柱A相斥，花键轴上跳齿的右侧还穿设有波形弹簧，在跳齿端连接座右侧具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏继允，李晓堂，袁昕喆，付卫来，杨江涛，
申请(专利权)人：河南翔宇医疗设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：