CN103423379A - 球凸铰链型关节链 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种球凸铰链型关节链，包括上管、中管、下管和钢丝编织网，钢丝绳一端固定在钢丝固定孔上、另一端依次穿过上管钢丝过孔、中管钢丝过孔和下管钢丝过孔后穿入弹簧管中，弹簧管设置在下管的弹簧管固定孔内，钢丝编织网一端固定在上管连接颈上、一端固定在下管连接颈上，所述上管一端设有上管凸起，中管一端设有中管沉孔倒角、另一端设有中管凸起，下管上设有下管沉孔倒角，上管凸起与中管沉孔倒角卡合，中管凸起与下管沉孔倒角卡合。本发明中，最大弯曲角度可达到110°～195°。由于没有不在同一平面并交叉90°铰链和相互制约，只要是两根相邻钢丝绳依次受力，球凸铰链型关节链头部就可以非常平滑的旋转到任何位置，灵活自如。

Description

球凸铰链型关节链

技术领域

本发明涉及一种机械关节运动机构，具体一种可弯曲、旋转的关节链。

背景技术

关节链是一种机械连续多关节弯曲并可旋转运动的部件：动力源的牵引力通过钢丝绳作用在关节链上，产生侧向弯曲，实现关节链的弯曲动作，在相邻钢丝绳二次牵引力作用下，关节链头部产生旋转运动。

现有关节链有两种：一种是有轴型铆接关节链，是有轴和轴孔的封闭铰链式关节链，其零件形状复杂，加工困难、生产周期长、废品率高，装配时，轴容易产生铆死或脱落，使用时易磨损，以致关节链经常出现卡死、弯曲不灵活等故障，使产品质量和生产效率受到很大的限制，加大了返修率；另一种是无轴型关节链，是无轴和轴孔的开放叠加铰链式关节链。无轴型关节链结构新颖、工艺简单、装配方便、弯曲灵活，使产品实现了高质量，高效率，低成本。但是，这两种关节链有一个共同的缺点：当关节链第一次受力弯曲形成，相邻任何一根钢丝绳再次接受牵引力，关节链产生第二次弯曲的同时，在两个牵引力的作用下，关节链头部会从原处向第二次受力钢丝绳方向旋转，因受到两个不在同一平面并交叉90°铰链的相互制约，旋转中就产生绊和阻碍的感觉，很不顺畅并产生振动，使关节链的头部弯曲角度和位置产生不可控制的变化，影响了使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是关节链在二次受力弯曲的时候旋转产生阻碍和振动、关节链头部位置不可控，提供一种二次受力旋转更加平滑、任何位置均可控的球凸铰链型关节链。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种球凸铰链型关节链，包括上管、中管、下管和钢丝编织网，上管上设有上管钢丝过孔和上管电线过孔，中管上设有中管钢丝过孔和中管电线过孔，下管上设有下管钢丝过孔和下管电线过孔，钢丝绳一端固定在上管上的钢丝固定孔上、另一端依次穿过上管钢丝过孔、中管钢丝过孔和下管钢丝过孔后穿入弹簧管中，弹簧管设置在下管的弹簧管固定孔内，钢丝编织网一端固定在上管连接颈上、一端固定在下管连接颈上，所述上管一端设有上管凸起，中管一端设有中管沉孔倒角、另一端设有中管凸起，下管上设有下管沉孔倒角，上管凸起与中管沉孔倒角卡合，中管凸起与下管沉孔倒角卡合。

所述上管端头设有上管凹槽，中管端头设有中管凹槽。

上管凹槽、中管凹槽为矩形凹槽。

所述上管凸起和中管凸起是球形凸起，中管沉孔倒角和下管沉孔倒角是40°的圆锥型倒角。

所述上管和下管之间设有6~9节中管。

本发明中，当一根钢丝绳接受牵引力时实现一个方向弯曲，根据中管的多少，最大弯曲角度可达到110°~195°。在关节链头部实现第一次弯曲后，相邻另一根钢丝绳5又接受牵引力时，在两个牵引力的作用下，球凸铰链型关节链头部便会从原处向第二次受力钢丝绳方向旋转。由于没有不在同一平面并交叉90°铰链和相互制约，只要是两根相邻钢丝绳依次受力，球凸铰链型关节链头部就可以非常平滑的旋转到任何位置，灵活自如。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是上管的结构示意图。

图3是图2的右视示意图。

图4是中管的结构示意图。

图5是图4的右视示意图。

图6是下管的结构示意图。

图7是图6的右视示意图。

图8是本发明受力状态示意图。

图9是图8的左视示意图。

具体实施方式

如附图所示，一种球凸铰链型关节链，包括上管1、中管2、下管3和钢丝编织网6，上管1上设有上管钢丝过孔7a和上管电线过孔8a，中管2上设有中管钢丝过孔7b和中管电线过孔8b，下管3上设有下管钢丝过孔7c和下管电线过孔8c，钢丝绳4一端固定在上管1上的钢丝固定孔1-3上、另一端依次穿过上管钢丝过孔7a、中管钢丝过孔7b和下管钢丝过孔7c后穿入弹簧管5中，弹簧管5设置在下管3的弹簧管固定孔3-3内，钢丝编织网6一端固定在上管连接颈上1-4、一端固定在下管连接颈3-4上，所述上管1一端设有上管凸起1-1，中管2一端设有中管沉孔倒角2-2、另一端设有中管凸起2-1，下管3上设有下管沉孔倒角3-2，上管凸起1-1卡合在中管沉孔倒角2-2内，中管凸起2-1卡合在下管沉孔倒角2-2内。本发明中，上管1和下管3之间的中管个数可以由实际需要决定，比如说6~9节中管。左右相连的两个中管中，左侧中管的中管凸起2-1卡合在右侧中管的中管沉孔倒角2-2内。

本发明中，钢丝绳4前端在上管1的钢丝固定孔1-3内焊牢，弹簧管5与弹簧管固定孔3-3侧壁焊牢。钢丝编织网6两端分别焊接在在上管连接颈1-4、下管连接颈3-4上，使球凸铰链型关节链成为一个整体。当一根钢丝绳5接受牵引力时，球凸铰链型关节链，实现一个方向弯曲。实现第一次弯曲后，相邻另一根钢丝绳5又接受牵引力时，在两个牵引力的作用下，球凸铰链型关节链头部便会从原处向第二次受力钢丝绳方向旋转。由于没有不在同一平面并交叉90°铰链和相互制约，只要是两根相邻钢丝绳5依次受力，球凸铰链型关节链头部就可以非常平滑的旋转到任何位置，灵活自如。

作为本发明的改进，所述上管1端头设有上管凹槽1-5，中管2端头设有中管凹槽2-5。设置上管凹槽1-5、中管凹槽2-5之后有两个好处：1. 防止关节链弯曲的时候，钢丝绳4与上管1、中管2干涉，不会影响关键链转动的灵活性；2. 防止钢丝绳4摩擦受损。所述的上管凹槽1-5、中管凹槽2-5可以是矩形凹槽。

所述上管凸起1-1和中管凸起2-1是球形凸起，中管沉孔倒角2-2和下管沉孔倒角2-2是40°的圆锥型倒角。这样，球形凸起正好卡合圆锥型倒角上，在关节链弯曲或者转弯的时候，球形凸起和圆锥型倒角之间的转动摩擦较小。

本发明用于机械关节运动机构，有效增加机械关节运动机构运动时的灵活性、可靠性，最主要的时关节链头部旋转实现平滑旋转、任何位置不受限制的功能。其结构不但大大降低了关节链的生产难度，提高了成品率。更是机械关节运动机构的一次创新，经济和社会效益巨大。

Claims (5)

1. 一种球凸铰链型关节链，包括上管（1）、中管（2）、下管（3）和钢丝编织网（6），上管（1）上设有上管钢丝过孔（7a）和上管电线过孔（8a），中管（2）上设有中管钢丝过孔（7b）和中管电线过孔（8b），下管（3）上设有下管钢丝过孔（7c）和下管电线过孔（8c），钢丝绳（4）一端固定在上管（1）上的钢丝固定孔（1-3）上、另一端依次穿过上管钢丝过孔（7a）、中管钢丝过孔（7b）和下管钢丝过孔（7c）后穿入弹簧管（5）中，弹簧管（5）设置在下管（3）的弹簧管固定孔（3-3）内，钢丝编织网（6）一端固定在上管连接颈（1-4）上、一端固定在下管连接颈（3-4）上，其特征在于：所述上管（1）一端设有上管凸起（1-1），中管（2）一端设有中管沉孔倒角（2-2）、另一端设有中管凸起（2-1），下管（3）上设有下管沉孔倒角（3-2），上管凸起（1-1）与中管沉孔倒角（2-2）卡合，中管凸起（2-1）与下管沉孔倒角（2-2）卡合。

2. 根据权利要求1所述的球凸铰链型关节链，其特征在于：所述上管（1）端头设有上管凹槽（1-5），中管（2）端头设有中管凹槽（2-5）。

3. 根据权利要求2所述的球凸铰链型关节链，其特征在于：上管凹槽（1-5）、中管凹槽（2-5）为矩形凹槽。

4. 根据权利要求1或2或3所述的球凸铰链型关节链，其特征在于：所述上管凸起（1-1）和中管凸起（2-1）是球形凸起，中管沉孔倒角（2-2）和下管沉孔倒角（2-2）是40°的圆锥型倒角。

5. 根据权利要求1所述的球凸铰链型关节链，其特征在于：所述上管（1）和下管（3）之间设有6~9节中管（2）。

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