CN108916210A - 一种带有锁紧功能的球形关节机构 - Google Patents
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Abstract
本发明专利属于一种带有锁紧功能的球形关节机构。具有壳体，在壳体内部设置有由球形关节、横向导向块和纵向导向块组成的运动机构和由球形关节座、锁紧拨杆和锁紧螺纹杆组成的锁紧机构；所述球形关节一端设置有球头、另一端为操控拨杆，所述横向导向块和纵向导向块为半圆弧形结构，横向导向块和纵向导向块的两端与壳体活动连接并呈垂直交叉设置，横向导向块和纵向导向块中部分别开设有横向导向槽和纵向导向槽，操控拨杆穿过横向导向槽和纵向导向槽后伸出壳体。本发明的带有锁紧功能的球形关节机构通过简单的机械结构即实现了锁紧功能，无需使用电控，通过调整两片球形关节座之间的距离，可以调整球形关节运动的阻尼。
Description
技术领域
本发明专利属于一种带有锁紧功能的球形关节机构。
背景技术
在现实中的球形关节运动过程当中，通过操作特定的器械完成某个动作，通常器械的动作需要经过组合几个单个动作完成，某些单个动作在动作到一定程度需要锁死，目前我们都是通过人手拨动的方式实现器械某个动作保持现有的状态，而人手是灵活的，常常会轻微摆动，导致某些动作无法始终保持不变，而这时候就需要一种锁紧机构，让球形关节到达某个状态以后保持锁定状态。
发明内容
为了实现球形关节机构手动操作后能达到保持锁定状态，本发明提供了一种带有锁紧功能的球形关节机构，具有壳体，在壳体内部设置有由球形关节、横向导向块和纵向导向块组成的运动机构和由球形关节座、锁紧拨杆和锁紧螺纹杆组成的锁紧机构；所述球形关节一端设置有球头、另一端为操控拨杆，所述横向导向块和纵向导向块为半圆弧形结构，横向导向块和纵向导向块的两端与壳体活动连接并呈垂直交叉设置，横向导向块和纵向导向块中部分别开设有横向导向槽和纵向导向槽，操控拨杆穿过横向导向槽和纵向导向槽后伸出壳体；所述球形关节座由左右两块球形关节拼合板组成，所述球形关节拼合板上端与壳体固定连接，球形关节拼合板两侧分别通过固定螺丝固定和锁紧螺纹杆拼合固定连接，锁紧螺纹杆的一端设置有设置调整球形关节拼合板拼合松紧度的锁紧拨杆；所述球形关节拼合板外箍于球形关节的球头并与球头活动连接。
为了对球形关节机构实现任意角度的转动调节，进一步地：所述球形关节拼合板上设置有球头关节座，球头夹持在球头关节座内，利用球头关节座包裹住球形关节的球头。
为了实现导向块的转动，进一步地：所述横向导向块和纵向导向块的端部分别设置有横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴，横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴与壳体转动连接。使球形关节在运动过程中，横向导向块和纵向导向块可以配合球形关节的运动以横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴为轴心进行偏转。
为了即时掌控球头关节的转动偏转信息，进一步地：所述横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴两端设置有固定电位器和旋转电位器，壳体上设置有固定卡槽，固定卡槽内嵌装固定电位器，所述横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴截面为半圆形，固定电位器上开设圆形转轴孔，旋转电位器上开设有半圆形转轴孔，横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴伸入半圆形转轴孔和圆形转轴孔。当横向导向块和纵向导向块转动时，由于旋转电位器的半圆形转轴孔刚好与半圆形的横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴相配合，这样，在横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴转动时，旋转电位器会随之同步转动，旋转电位器与固定电位器之间发生位置偏转，从而产生转动角度对应的电信号。
为了方便对球形关节进行位置锁定，再进一步地：所述锁紧拨杆的一端设置有锁紧拨头，锁紧拨头伸出壳体，在锁紧拨头伸出处的壳体上开设有拨头滑槽，只需滑动锁紧拨头，便可方便快捷地实现球形关节进行位置锁定和解锁。
为了便于在操控拨杆上连接其它外设，更进一步地：所述操控拨杆的端部设置有连接固定孔。
本发明的带有锁紧功能的球形关节机构，与现有技术相比具有以下有益效果：
第一，通过简单的机械结构即实现了锁紧功能，无需使用电控。
第二，通过调整两片球形关节座之间的距离，可以调整球形关节运动的阻尼。
附图说明
图1为本发明内部结构示意图；
图2为本发明运动机构结构示意图；
图3为本发明锁紧机构结构示意图；
图4为本发明外部结构示意图；
图5为本发明固定电位器和旋转电位器结构示意图；
图6为本发明球形关节剖视图。
图中：1、壳体；2、球形关节；2-1、球头；2-2、操控拨杆；2-2-1、连接固定孔；3、横向导向块；3-1、横向导向槽；3-2、横向导向块转动轴；4、纵向导向块；4-1、纵向导向槽；4-2、纵向导向块转动轴；5、球形关节座；5-1、球形关节拼合板；5-2、球头关节座；6、锁紧拨杆；6-1、锁紧拨头；7、锁紧螺纹杆；8、固定螺丝；9、固定卡槽；10、固定电位器；11、圆形转轴孔；12、拨头滑槽 13、旋转电位器 14、半圆形转轴孔
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的一种带有锁紧功能的球形关节机构做出详细说明。
如图1至图6所示的一种带有锁紧功能的球形关节机构，具有壳体1，壳体1由左右两瓣拼合而成，在壳体1内部设置有由球形关节2、横向导向块3和纵向导向块4组成的运动机构和由球形关节座5、锁紧拨杆6和锁紧螺纹杆7组成的锁紧机构。
所述横向导向块3和纵向导向块4为半圆弧形结构，横向导向块3和纵向导向块4的两端与壳体1活动连接并呈垂直交叉设置，横向导向块3和纵向导向块4部分别开设有横向导向槽3-1和纵向导向槽4-1，所述横向导向块3和纵向导向块4的端部分别设置有横向导向块转动轴3-2和纵向导向块转动轴4-2，横向导向块转动轴3-2和纵向导向块转动轴4-2与壳体1转动连接。所述横向导向块转动轴3-2和纵向导向块转动轴4-2上设置有固定电位器10和旋转电位器13，壳体1上设置有固定卡槽9，固定卡槽9内嵌装固定电位器10，所述横向导向块转动轴3-2和纵向导向块转动轴4-2截面为半圆形，固定电位器10上开设圆形转轴孔11，旋转电位器13上开设有半圆形转轴孔14，横向导向块转动轴3-2和纵向导向块转动轴4-2伸入半圆形转轴孔14和圆形转轴孔13。这样，使横向导向块转动轴3-2和纵向导向块转动轴4-2可以在固定电位器10的圆形转轴孔13内自由转动，而旋转电位器13则随横向导向块3和纵向导向块4的转动作同步偏转。
所述球形关节2一端设置有球头2-1、另一端为操控拨杆2-2，操控拨杆2-2穿过横向导向槽3-1和纵向导向槽4-1后伸出壳体1；操控拨杆2-2的端部设置有用于连接外设的连接固定孔2-2-1。
所述球形关节座5由左右两块球形关节拼合板5-1组成，所述球形关节拼合板5-1上端通过螺丝与壳体1固定连接，球形关节拼合板5-1两侧分别通过固定螺丝8和锁紧螺纹杆7拼合固定连接，锁紧拨杆6与锁紧螺纹杆7的一端固定连接；所述球形关节拼合板5-1外箍于球形关节2的球头2-1并与球头2-1活动连接，所述球形关节拼合板5-1上设置有球头关节座5-2，球头2-1夹持在球头关节座5-2内。所述锁紧拨杆6的一端设置有锁紧拨头6-1，锁紧拨头6-1伸出壳体1，在锁紧拨头6-1伸出处的壳体1上开设有拨头滑槽12。利用锁紧拨杆6的长度，只需轻轻拨动锁紧拨头6-1，便能对锁紧螺纹杆7产生很大的扭矩带动动锁紧螺纹杆7旋转，从而达到调整左右两块球形关节拼合板5-1的相对距离，继而影响球头关节座5-2对球头2-1包裹紧密程度，当两块球形关节拼合板5-1夹紧时，球头关节座5-2也会对球头2-1实现夹紧，增大球头关节座5-2内壁与球头2-1外圆面的摩擦阻尼，当球形关节拼合板5-1闭合到一定程度后，球头关节座5-2与球头2-1之间的摩擦力大于人手轻微扳动的力量，从而达到锁死球型关节的目的。当然，为了达到更好的锁死效果，在球头关节座5-2内壁可以设置橡胶层，橡胶层可以大大提高球头关节座5-2与球头2-1之间的摩擦阻尼，同时防止两者之间因硬接触而产生机械磨损。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种带有锁紧功能的球形关节机构，其特征在于：具有壳体，在壳体内部设置有由球形关节、横向导向块和纵向导向块组成的运动机构和由球形关节座、锁紧拨杆和锁紧螺纹杆组成的锁紧机构；所述球形关节一端设置有球头、另一端为操控拨杆，所述横向导向块和纵向导向块为半圆弧形结构，横向导向块和纵向导向块的两端与壳体活动连接并呈垂直交叉设置，横向导向块和纵向导向块中部分别开设有横向导向槽和纵向导向槽，操控拨杆穿过横向导向槽和纵向导向槽后伸出壳体；所述球形关节座由左右两块球形关节拼合板组成，所述球形关节拼合板上端与壳体固定连接，球形关节拼合板两侧分别通过固定螺丝固定和锁紧螺纹杆拼合固定连接，锁紧螺纹杆的一端设置有设置调整球形关节拼合板拼合松紧度的锁紧拨杆；所述球形关节拼合板外箍于球形关节的球头并与球头活动连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有锁紧功能的球形关节机构，其特征在于：所述球形关节拼合板上设置有球头关节座，球头夹持在球头关节座内。
3.根据权利要求1所述的一种带有锁紧功能的球形关节机构，其特征在于：所述横向导向块和纵向导向块的端部分别设置有横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴，横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴与壳体转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种带有锁紧功能的球形关节机构，其特征在于：所述横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴两端设置有固定电位器和旋转电位器，壳体上设置有固定卡槽，固定卡槽内嵌装固定电位器，所述横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴截面为半圆形，固定电位器上开设圆形转轴孔，旋转电位器上开设有半圆形转轴孔，横向导向块转动轴和纵向导向块转动轴伸入半圆形转轴孔和圆形转轴孔。
5.根据权利要求1所述的一种带有锁紧功能的球形关节机构，其特征在于：所述锁紧拨杆的一端设置有锁紧拨头，锁紧拨头伸出壳体，在锁紧拨头伸出处的壳体上开设有拨头滑槽。
6.根据权利要求1所述的一种带有锁紧功能的球形关节机构，其特征在于：所述操控拨杆的端部设置有连接固定孔。
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