CN104209956A - 阻尼关节及具有该阻尼关节的机械臂和医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻尼关节和具有所述阻尼关节的机械臂，还公开了一种具有所述机械臂的医疗设备。所述阻尼关节包括：第一支座，所述第一支座的第一表面上设有第一摩擦件；第二支座，所述第二支座的第一表面上设有第二摩擦件，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件相对且接触；和用于向所述第一摩擦件和所述第二摩擦件提供预定大小的预紧力的第一预紧件，所述第一预紧件与所述第一支座和所述第二支座相连。根据本发明实施例的阻尼关节具有使用便利、结构简单、一致性好等优点。

Description

阻尼关节及具有该阻尼关节的机械臂和医疗设备

技术领域

本发明涉及医疗领域，具体而言，涉及一种阻尼关节及具有该阻尼关节的机械臂，还涉及一种具有所述机械臂的医疗设备。

背景技术

用户可以根据使用的实际情况对机械臂的位置进行调整。现有的机械臂的相邻两节臂体之间的位置调整完成后需要操作锁紧手柄来实现相邻两臂体之间的位置保持不变。因此，现有的机械臂存在结构复杂、使用不便的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种阻尼关节。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述阻尼关节的机械臂。

本发明的再一个目的在于提出一种具有所述机械臂的医疗设备。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种阻尼关节。所述阻尼关节包括：第一支座，所述第一支座的第一表面上设有第一摩擦件；第二支座，所述第二支座的第一表面上设有第二摩擦件，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件相对且接触；和用于向所述第一摩擦件和所述第二摩擦件提供预定大小的预紧力的第一预紧件，所述第一预紧件与所述第一支座和所述第二支座相连。

所述第一预紧件向所述第一摩擦件和所述第二摩擦件提供预定大小的预紧力以便使得所述第一摩擦件和所述第二摩擦件之间形成预定大小的摩擦力，即可以使所述阻尼关节具有预定大小的阻尼力。其中，摩擦力的大小可以通过调节预紧力的大小来调节，即阻尼力的大小可以通过调节预紧力的大小来调节。在使用所述机械臂时，用户可以根据使用的实际情况需要来调整相邻两节所述臂体之间的夹角，即调整所述阻尼关节的第一支座与所述阻尼关节的第二支座之间的夹角，且调整完成后，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件之间形成的摩擦力（即所述阻尼关节的阻尼力）使得所述第一支座与所述第二支座之间的夹角保持不变，即相邻两节所述臂体之间的位置保持不变。由此不仅更便于用户使用，而且简化了操作步骤（无需另外设置锁紧手柄来固定相邻两节所述臂体的位置，也就无需用户在调整完成后操作该锁紧手柄），从而提高了用户的工作效率。此外，由于所述第一预紧件向所述第一摩擦件和所述第二摩擦件提供预定大小的预紧力，换言之，所述预紧力可控制，从而使得所述机械臂出厂时的一致性更好。因此，根据本发明实施例的阻尼关节具有使用便利、结构简单、一致性好等优点。

另外，根据本发明上述实施例的阻尼关节还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述阻尼关节还包括：第三支座，所述第三支座的第一表面上设有第三摩擦件，所述第一支座的第二表面上设有第四摩擦件，所述第一支座的第二表面与所述第一支座的第一表面相对，所述第三摩擦件和所述第四摩擦件相对且接触，其中所述第一预紧件与所述第一支座和所述第三支座相连用于向所述第三摩擦件和所述第四摩擦件提供预定大小的预紧力。由此可以使所述阻尼关节受到的阻尼力更加平稳，从而使用户调整所述机械臂的位置时感觉更平稳、更舒适。

根据本发明的一个实施例，所述第一预紧件包括第一螺栓和第一螺母，所述第一螺栓穿过所述第一支座、所述第二支座和所述第三支座，所述第一螺母螺纹配合在所述第一螺栓上，所述第一支座、所述第二支座和所述第三支座夹持在所述第一螺栓的头部与所述第一螺母之间。由此在装配所述阻尼关节时，可以通过调好一定力矩的力矩扳手对所述第一螺母进行紧固，从而可以实现阻尼力的量化控制，进而保证了出厂状态的一致性。

根据本发明的一个实施例，所述第三支座上设有第一限位部，所述第一支座和所述第二支座中的一个上设有与所述第一限位部配合的第二限位部。由此可以限制所述第一支座与所述第二支座相对转动的角度的范围，从而可以避免出现所述机械臂损坏或者挂接的物体掉落等安全问题。

根据本发明的一个实施例，所述第一摩擦件、所述第二摩擦件、所述第三摩擦件和所述第四摩擦件中的每一个均为尼龙摩擦片和橡胶铜丝摩擦片中的一种。

根据本发明第二方面的实施例提出一种机械臂。所述机械臂包括：至少两节臂体；和至少一个阻尼关节，所述阻尼关节为根据本发明第一方面所述的阻尼关节，其中相邻两节所述臂体通过所述阻尼关节相连。由此所述机械臂具有使用便利、结构简单、一致性好等优点。

根据本发明的一个实施例，所述机械臂还包括：第一基座和第二基座；第五摩擦件，所述第五摩擦件设在所述第一基座和所述第二基座之间；和用于向所述第五摩擦件提供预定大小的预紧力的第二预紧件，所述第二预紧件与所述第一基座和所述第二基座相连。由此可以实现在各个方向上对所述机械臂进行调整，从而不仅更便于用户使用，而且可以提高用户的工作效率。

根据本发明的一个实施例，所述第二预紧件包括第二螺栓和第二螺母，所述第二螺栓穿过所述第一基座和所述第二基座，所述第二螺母螺纹配合在所述第二螺栓上，所述第一基座和所述第二基座夹持在所述第二螺栓的头部与所述第二螺母之间。由此在所述机械臂装配时，可以通过调好一定力矩的力矩扳手对所述第二螺母进行紧固，从而可以实现阻尼力的量化控制，进而保证了出厂状态的一致性。

根据本发明第三方面的实施例提出一种医疗设备。所述医疗设备包括：本体；和机械臂，所述机械臂为根据本发明第二方面所述的机械臂，其中至少两节所述臂体中的一个与所述本体相连。由此所述医疗设备具有使用便利、结构简单等优点。

根据本发明的一个实施例，所述医疗设备为呼吸机或麻醉机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的阻尼关节的剖视图；

图2是根据本发明实施例的机械臂的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的机械臂的局部的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的机械臂的局部的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1-图4描述根据本发明实施例的机械臂10。如图1-图4所示，根据本发明实施例的机械臂10包括至少两节臂体200和至少一个阻尼关节100，其中相邻两节臂体200通过阻尼关节100相连。

首先参照图1-图4描述根据本发明实施例的阻尼关节100。如图1-图4所示，根据本发明实施例的阻尼关节100包括第一支座110、第二支座120和用于向第一摩擦件130和第二摩擦件140提供预定大小的预紧力的第一预紧件150。

第一支座110的第一表面111上设有第一摩擦件130，第二支座120的第一表面121上设有第二摩擦件140，第一摩擦件130和第二摩擦件140相对且接触。第一预紧件150与第一支座110和第二支座120相连。

第一预紧件150向第一摩擦件130和第二摩擦件140提供预定大小的预紧力以便使得第一摩擦件130和第二摩擦件140之间形成预定大小的摩擦力，即可以使阻尼关节100具有预定大小的阻尼力。其中，摩擦力的大小可以通过调节预紧力的大小来调节，即阻尼力的大小可以通过调节预紧力的大小来调节。在使用机械臂10时，用户可以根据使用的实际情况需要来调整相邻两节臂体200之间的夹角，即调整阻尼关节100的第一支座110与阻尼关节100的第二支座120之间的夹角，且调整完成后，第一摩擦件130和第二摩擦件140之间形成的摩擦力（即阻尼关节100的阻尼力）使得第一支座110与第二支座120之间的夹角保持不变，即相邻两节臂体200之间的位置保持不变。由此不仅更便于用户使用，而且简化了操作步骤（无需另外设置锁紧手柄来固定相邻两节臂体200的位置，也就无需用户在调整完成后操作该锁紧手柄），从而提高了用户的工作效率。此外，由于第一预紧件150向第一摩擦件130和第二摩擦件140提供预定大小的预紧力，换言之，所述预紧力可控制，从而使得机械臂10出厂时的一致性更好。因此，根据本发明实施例的阻尼关节100具有使用便利、结构简单、一致性好等优点。

根据本发明实施例的机械臂10通过设置根据本发明上述实施例的阻尼关节100，从而具有使用便利、结构简单、一致性好等优点。

具体而言，机械臂10的臂体200和阻尼关节100可以通过螺钉连接紧固。即机械臂10的臂体200的一端可以通过螺钉与阻尼关节100的第一支座110或第二支座120相连。也就是说，相邻两节臂体200中的一个的一端可以通过螺钉与阻尼关节100的第一支座110和第二支座120中的一个相连，相邻两节臂体200中的另一个的一端可以通过螺钉与阻尼关节100的第一支座110和第二支座120中的另一个相连。

有利地，机械臂10的臂体200可以由铝合金挤压型材制成，阻尼关节100的第一支座110和第二支座120可以由压铸铝制成。由此在保证结构强度的同时可以减轻机械臂10的重量。机械臂10的臂体200的横截面形状可以为圆形、方形、多边形等形状。由此可以使机械臂10的造型更多样化。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，阻尼关节100还可以包括第三支座160，第三支座160的第一表面161上可以设有第三摩擦件170，第一支座110的第二表面112上可以设有第四摩擦件180，第一支座110的第二表面112可以与第一支座110的第一表面111相对，第三摩擦件170和第四摩擦件180可以相对且接触。其中，第一预紧件150可以与第一支座110和第三支座160相连用于向第三摩擦件170和第四摩擦件180提供预定大小的预紧力。

换言之，在阻尼关节100的内部形成了两对摩擦副，即第一摩擦件130和第二摩擦件140组成的一对摩擦副以及第三摩擦件170和第四摩擦件180组成的另一对摩擦副，且两对摩擦副可以间隔开设置。第一预紧件150既向第一摩擦件130和第二摩擦件140提供预定大小的预紧力，又向第三摩擦件170和第四摩擦件180提供预定大小的预紧力。也就是说，第一摩擦件130和第二摩擦件140之间形成的摩擦力以及第三摩擦件170和第四摩擦件180形成的摩擦力均来自于第一预紧件150提供的预定大小的预紧力，且阻尼关节100的阻尼力由两对摩擦副产生的摩擦力叠加提供。由此可以使阻尼关节100受到的阻尼力更加平稳，从而使用户调整机械臂10的位置时感觉更平稳、更舒适。

具体而言，第一摩擦件130可以通过粘接剂粘接在第一支座110的第一表面111上，第四摩擦件180可以通过粘接剂粘接在第一支座110的第二表面112上，第三摩擦件170与第三支座160可以通过过盈配合连接在一起，第四摩擦件180与第二支座120可以通过过盈配合连接在一起。

可选地，第一摩擦件130、第二摩擦件140、第三摩擦件170和第四摩擦件180中的每一个均可以为尼龙摩擦片和橡胶铜丝摩擦片中的一种。

有利地，如图1所示，第一预紧件150可以包括第一螺栓151和第一螺母152，第一螺栓151可以穿过第一支座110、第二支座120和第三支座160，第一螺母152可以螺纹配合在第一螺栓151上，第一支座110、第二支座120和第三支座160可以夹持在第一螺栓151的头部与第一螺母152之间。由此在装配阻尼关节100时，可以通过调好一定力矩的力矩扳手对第一螺母152进行紧固，从而可以实现阻尼力的量化控制，进而保证了出厂状态的一致性。

进一步地，第一螺母152可以为防松螺母。由此可以避免由于第一螺母152松脱而造成的阻尼力不能持续维持，从而可以保证阻尼关节100的阻尼力长时间维持不变，进而无需对阻尼关节100经常调整维护。

如图1和图4所示，第一预紧件150还可以包括垫片153，垫片153可以位于第一螺母152与第二支座120的第二表面122之间。其中，第二支座120的第一表面121与第二支座120的第二表面122相对。由此可以增大第一预紧件150与第二支座120的接触面积，使第一支座110、第二支座120和第三支座160的连接更牢固。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，第三支座160上可以设有第一限位部1601，第一支座110和第二支座120中的一个上可以设有与第一限位部1601配合的第二限位部1101。在机械臂100的使用过程中，会出现操作用力过大或者机械臂100上挂接的物体过重超过机械臂100能承受的负载的情况。通过第一限位部1601与第二限位部1101的配合，可以限制第一支座110与第二支座120相对转动的角度的范围，从而在出现上述情况时，可以避免出现机械臂100损坏或者挂接的物体掉落等安全问题。

具体而言，如图3所示，第一限位部1601可以包括两个第一限位齿16011，两个第一限位齿16011之间的夹角可以为180度，第二限位部1101可以包括两个第二限位齿11011，两个第二限位齿11011之间的夹角为可以180度。每个第一限位齿16011可以位于两个第二限位齿11011之间，每个第二限位齿11011可以位于两个第一限位齿16011之间。换言之，两个第一限位齿16011和两个第二限位齿11011可以交替设置。通过两个第一限位齿16011和两个第二限位齿11011的配合可以实现第一支座110与第二支座120相对转动的角度不大于180度。

在本发明的一个实施例中阻尼关节100还可以包括第一装饰盖191和第二装饰盖192。第二装饰盖192可以与第二支座120相连且位于第二支座120的外侧，第一装饰盖191可以与第一支座110且位于第一支座110的外侧。如图1和图4所示，当阻尼关节100包括第三支座160时，第一装饰盖191可以与第三支座160相连且位于第三支座160的外侧。由此可以使阻尼关节100的外形更美观。其中，内外方向，如图1中的箭头A所示。

如图1和图4所示，在本发明的一个实施例中，机械臂10还可以包括第一基座300、第二基座400、第五摩擦件500和用于向第五摩擦件500提供预定大小的预紧力的第二预紧件600。第五摩擦件500可以设在第一基座300和第二基座400之间。也就是说，第五摩擦件500与第一基座300和第二基座400中的每一个都接触。第二预紧件600与第一基座300和第二基座400相连。第二基座400与机械臂10的臂体200相连。换言之，第二预紧件600可以向第五摩擦件500提供预定大小的预紧力以便使得第五摩擦件500可以与第一基座300和第二基座400中的每一个形成摩擦力，其中摩擦力的大小可以通过调节第二预紧件600提供的预紧力的大小来调节。也就是说，第一基座300、第二基座400、第五摩擦件500和用于向第五摩擦件500提供预定大小的预紧力的第二预紧件600也组成了一个阻尼关节，第五摩擦件500与第一基座300和第二基座400中的每一个形成摩擦力，即形成了该阻尼关节的阻尼力。

可选地，第五摩擦件500可以为尼龙摩擦片，由此可以使第五摩擦件500具有抗压强度更高、承受压力更大、耐磨性高等优点。

当需要调整机械臂10的空间位置时，可以转动第二基座400，使从而带动整个机械臂10转动，且调整完成后第五摩擦件500与第一基座300和第二基座400中的每一个形成的摩擦力使得第一基座300和第二基座400的相对位置保持不变，由此可以使机械臂10的位置调节范围更广。具体地，如图4所示，机械臂10的一节臂体200的一端可以与第二基座400相连，该节臂体200的另一端可以与阻尼关节100的第一支座110相连。由于第一基座300和第二基座400的相对位置可以调整（即第一基座300和第二基座400可以相对转动），因此可以实现在各个方向上对机械臂10进行调整，由此不仅更便于用户使用，而且可以提高用户的工作效率。

有利地，第二预紧件600可以包括第二螺栓610和第二螺母620，第二螺栓610可以穿过第一基座300和第二基座400，第二螺母620可以螺纹配合在第二螺栓610上，第一基座300和第二基座400可以夹持在第二螺栓610的头部与第二螺母620之间。由此在机械臂10装配时，可以通过调好一定力矩的力矩扳手对第二螺母620进行紧固，从而可以实现阻尼力的量化控制，进而保证了出厂状态的一致性。进一步地，第二螺母620可以为防松螺母。由此可以避免由于第二螺母620松脱而造成的阻尼力不能持续维持，从而可以保证阻尼力长时间维持不变，进而无需对机械臂10进行经常调整维护。

本发明还提供了一种医疗设备。所述医疗设备包括本体和机械臂10。机械臂10为根据本发明上述实施例所述的机械臂10，其中至少两节臂体200中的一个与所述本体相连。

所述本体上通常设置有气体管路或者电缆，机械臂10用于支撑所述气体管路或者所述电缆。

本领域技术人员可以理解的是，机械臂10还可以包括定型管700、双管卡800、单管卡900、支撑管1000。因为机械臂10的上述结构均为已知，且与本发明的发明点无关，因此在此不再详细叙述。

根据本发明实施例的医疗设备通过设置根据本发明实施例的机械臂10从而具有使用便利、结构简单等优点。

具体地，所述医疗设备可以为呼吸机或麻醉机。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种阻尼关节，其特征在于，包括：

第一支座，所述第一支座的第一表面上设有第一摩擦件；

第二支座，所述第二支座的第一表面上设有第二摩擦件，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件相对且接触；和

用于向所述第一摩擦件和所述第二摩擦件提供预定大小的预紧力的第一预紧件，所述第一预紧件与所述第一支座和所述第二支座相连。

2.根据权利要求1所述的阻尼关节，其特征在于，还包括：第三支座，所述第三支座的第一表面上设有第三摩擦件，所述第一支座的第二表面上设有第四摩擦件，所述第一支座的第二表面与所述第一支座的第一表面相对，所述第三摩擦件和所述第四摩擦件相对且接触，其中所述第一预紧件与所述第一支座和所述第三支座相连用于向所述第三摩擦件和所述第四摩擦件提供预定大小的预紧力。

3.根据权利要求2所述的阻尼关节，其特征在于，所述第一预紧件包括第一螺栓和第一螺母，所述第一螺栓穿过所述第一支座、所述第二支座和所述第三支座，所述第一螺母螺纹配合在所述第一螺栓上，所述第一支座、所述第二支座和所述第三支座夹持在所述第一螺栓的头部与所述第一螺母之间。

4.根据权利要求3所述的阻尼关节，其特征在于，所述第三支座上设有第一限位部，所述第一支座和所述第二支座中的一个上设有与所述第一限位部配合的第二限位部。

5.根据权利要求1-4所述的阻尼关节，其特征在于，所述第一摩擦件、所述第二摩擦件、所述第三摩擦件和所述第四摩擦件中的每一个均为尼龙摩擦片和橡胶铜丝摩擦片中的一种。

6.一种机械臂，其特征在于，包括：

至少两节臂体；和

至少一个阻尼关节，所述阻尼关节为根据权利要求1-5中任一项所述的阻尼关节，其中相邻两节所述臂体通过所述阻尼关节相连。

7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，还包括：

第一基座和第二基座，所述第二基座与机械臂的臂体相连；

第五摩擦件，所述第五摩擦件设在所述第一基座和所述第二基座之间；和

用于向所述第五摩擦件提供预定大小的预紧力的第二预紧件，所述第二预紧件与所述第一基座和所述第二基座相连。

8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述第二预紧件包括第二螺栓和第二螺母，所述第二螺栓穿过所述第一基座和所述第二基座，所述第二螺母螺纹配合在所述第二螺栓上，所述第一基座和所述第二基座夹持在所述第二螺栓的头部与所述第二螺母之间。

9.一种医疗设备，其特征在于，包括：

本体；和

机械臂，所述机械臂为根据权利要求6-8中任一项所述的机械臂，其中至少两节所述臂体中的一个与所述本体相连。

10.根据权利要求9所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备为呼吸机或麻醉机。