CN113679518B - 一种抱刹式肘关节防抖机构及肘关节 - Google Patents

一种抱刹式肘关节防抖机构及肘关节 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抱刹式肘关节防抖机构及肘关节,抱刹式肘关节防抖机构包括转轴、摩擦模块、动力模块和壳体,摩擦模块包括定摩擦机构和两个侧摩擦机构,定摩擦机构和各侧摩擦机构之间包围形成转轴空间;动力模块用于驱动两个侧摩擦机构靠近且抵接在转轴,侧摩擦机构能够向转轴施加压向定摩擦机构的力;壳体包括可拆卸的主壳和盖体,壳体上设有转轴孔,摩擦模块和动力模块安装在壳体上。动力模块驱动两个侧摩擦机构压向转轴,转轴被推动至与定摩擦机构接触,转轴与定摩擦机构及两个侧摩擦机构均接触以受到摩擦力,从而转轴被抱紧在转轴空间中,避免转轴发生转动或抖动,肘关节使用时更稳定。另外,可拆卸的盖体便于后续进行维修及保养。

Description

一种抱刹式肘关节防抖机构及肘关节
技术领域
本发明涉及运动助力器械领域中的一种抱刹式肘关节防抖机构及肘关节。
背景技术
随着科技的进步以及人们对美好生活的追求,老年人群及失能人群的肘部抖动问题越来越受到重视。肘部抖动的人群在日常生活中面临许多不便,例如喝汤时经常洒、饭桌羞耻等等,考虑到这类人群的生理需求和心理需求,肘关节防抖机械也追求轻便、小型的效果。所谓肘关节防抖机械,即帮助肘关节抖动的人群维持正常生活的机械机构。作为运动护具的一个分支,防抖护具逐渐成熟起来。
现有的防抖机械对于应用于肘部防抖而言,其结构过于复杂,维护困难,使得实用性相对较低。常见的防抖装置均有不同程度的不足。电信号补偿式的防抖系统对控制系统的反应要求较高,其通常不能完全防抖,只能减轻抖动程度。同时电信号补偿式防抖系统的体积庞大,握持和操控困难。夹持型防抖系统依靠加大发力力度与简化夹持方式来保持夹持的稳定性,该类型防抖系统对肢体末端有较强的运动能力要求,使用者在长时间使用后容易产生疲劳,而且防抖效果不稳定。自平衡式纯机械防抖系统适用场合较窄且不稳定,无法自主调节,防抖维度较小。以上三种防抖方式均属于利用外界机构进行抖动补偿的装置,使用者的手臂仍然会抖动,没有从根本上解决手臂抖动的问题。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种抱刹式肘关节防抖机构及肘关节,能避免使用时发生抖动。
根据本发明的第一方面实施例,提供一种抱刹式肘关节防抖机构,包括转轴;摩擦模块,所述摩擦模块包括定摩擦机构和两个侧摩擦机构,所述定摩擦机构和各所述侧摩擦机构之间包围形成用于容纳转轴的转轴空间;动力模块,所述动力模块用于驱动两个所述侧摩擦机构靠近且抵接在所述转轴,所述侧摩擦机构能够向所述转轴施加压向定摩擦机构的力;壳体,所述壳体包括可拆卸的主壳和盖体,所述壳体上设有能容所述转轴伸出的转轴孔,所述摩擦模块和所述动力模块安装在壳体上,所述转轴空间形成于所述壳体内。
根据本发明第一方面实施例,进一步地,所述定摩擦机构包括定摩擦块,所述定摩擦块固定在所述壳体内壁。
根据本发明第一方面实施例,进一步地,所述侧摩擦机构包括摩擦组,所述摩擦组包括连杆和侧摩擦块,所述侧摩擦块固定在所述连杆上,所述连杆转动安装在所述壳体内壁,所述转轴位于所述侧摩擦块的运动轨迹上。
根据本发明第一方面实施例,进一步地,所述动力模块包括两组水平移动的移动机构,所述移动机构与所述侧摩擦机构一一对应,各所述移动机构用于驱动所述连杆转动,两个所述侧摩擦机构的连杆转动方向相反。
根据本发明第一方面实施例,进一步地,所述移动机构包括若干丝杆滑组,所述丝杆滑组包括丝杆及与所述丝杆配合的滑块,所述滑块与所述侧摩擦机构相接,两个所述移动机构的滑块相向或相背运动。
根据本发明第一方面实施例,进一步地,所述移动机构分别为第一移动机构和第二移动机构,所述第一移动机构中丝杆滑组的数量为两个,所述第二移动机构中丝杆滑组的数量为一个,所述第二移动机构中的丝杆滑组位于所述第一移动机构的两个丝杆滑组之间。
根据本发明第一方面实施例,进一步地,所述动力模块还包括电机和齿轮机构,所述齿轮机构包括主动齿轮和第一从动齿轮和两个第二从动齿轮,所述电机与主动齿轮连接,所述主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合,两个所述第二从动齿轮均与所述第一从动齿轮啮合,所述第一从动齿轮与第二移动机构的丝杆连接,两个所述第二从动齿轮分别与第一移动机构的各丝杆连接。
根据本发明第一方面实施例,进一步地,所述侧摩擦块用于与所述转轴贴合的侧面为弧面。
根据本发明的第二方面实施例,提供一种肘关节,包括上述的抱刹式肘关节防抖机构。
本发明的有益效果是:动力模块驱动两个侧摩擦机构压向转轴,转轴被推动至与定摩擦机构接触,转轴与定摩擦机构及两个侧摩擦机构均接触以受到摩擦力,从而转轴被抱紧在转轴空间中,避免转轴发生转动或抖动,肘关节使用时更稳定。另外,可拆卸的盖体便于后续进行维修及保养。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然,所描述的附图只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明实施例中抱刹式肘关节防抖机构的外观示意图;
图2是本发明实施例中抱刹式肘关节防抖机构的结构示意图;
图3是本发明实施例中抱刹式肘关节防抖机构另一角度的结构示意图(省略壳体);
图4是本发明实施例中肘关节的示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1~图3,本发明第一方面实施例中的抱刹式肘关节防抖机构100,包括转轴20、摩擦模块、动力模块和壳体10,摩擦模块和动力模块安装在壳体10上。摩擦模块包括定摩擦机构30和两个侧摩擦机构40,定摩擦机构30和各侧摩擦机构40之间包围形成用于容纳转轴20的转轴空间,转轴空间形成于壳体10内。动力模块用于驱动两个侧摩擦机构40靠近且抵接在转轴20,侧摩擦机构40能够向转轴20施加压向定摩擦机构30的力。转轴20至少部分位于转轴空间,在抱刹式肘关节防抖机构100未处于抱刹状态时,转轴20与转轴空间的内壁之间存在间隙,转轴20可自由转动,不受到来自转轴空间内壁的摩擦力;当要使抱刹式肘关节防抖机构100处于抱刹状态时,动力模块驱动两个侧摩擦机构40靠近并抵接在转轴20上,侧摩擦机构40在与转轴20接触后能向转轴20施加压向定摩擦机构30的力,从而转轴20被压向定摩擦机构30,直至转轴20与定摩擦机构30及两个侧摩擦机构40均抵接,此时,转轴20与转轴空间的内壁相接触,转轴20受到来自内壁空间内壁的摩擦力,进而转轴20被抱紧在转轴空间中,实现防抖功能。由于转轴20能受到来自三个方向的摩擦力,因此转轴20的更不易发生抖动或位置偏移。
在一实施例中,壳体10包括可拆卸的主壳和盖体,具体地,主壳上设有凹槽用于容置摩擦模块和动力模块,当摩擦模块和动力模块安装完成后,将盖体盖设在凹槽的开口中即可完成壳体10的组装。盖体通过螺栓可拆卸连接在主壳上,便于对摩擦模块、动力模块及转轴20等进行调节。壳体10上设有能容转轴伸出的转轴孔,本实施例中,转轴20部分位于转轴空间中,部分则通过转轴孔伸出壳体10外以连接肘关节的其他部件。
在一实施例中,定摩擦机构30包括定摩擦块302,定摩擦块302固定在壳体10内壁。具体地,定摩擦块302通过支架301安装在壳体10顶部内侧,定摩擦块302用于与转轴20接触的端面为弧面,以增加定摩擦块302与转轴20的接触面积,从而增强定摩擦块302对转轴20的抱紧力。
侧摩擦机构40包括摩擦组,摩擦组包括连杆401和侧摩擦块402,侧摩擦块402固定在连杆401上。进一步地,侧摩擦块402用于与转轴20贴合的侧面为弧面,增加侧摩擦块402与转轴20的接触面积,从而增加转轴20可受到的来自侧摩擦块402的摩擦力,加强抱紧效果。
作为其中一种可选的实施方式,两个侧摩擦机构40分别位于转轴20的两侧,连杆401的端部与转轴20的下部接触且其轴向方向与竖直方向呈夹角,转轴20的下部指的是过圆心的水平面下方的部分。动力模块驱动连杆401沿其自身的轴向方向运动,从而动力模块启动后,侧摩擦块402能随连杆401伸向转轴20以接触,并将转轴20推向位于转轴20上方的定摩擦块302。
作为另一种可选的实施方式,连杆401转动安装在壳体10内壁,转轴20位于侧摩擦块402的运动轨迹上,同样地,侧摩擦块402与转轴20的下部接触。本实施例中,两个侧摩擦机构40对称分布在转轴20的两侧,连杆401向转轴20方向转动,侧摩擦块402沿圆周方向向上移动并与转轴20相抵接,从而将转轴20向上顶向定摩擦块302。具体地,连杆401的顶端铰接在支架301上,从而使摩擦模块一体化程度提高,结构简化更易安装。
本实施例中,两个侧摩擦机构40分别为第一侧摩擦机构41和第二侧摩擦机构42,第一侧摩擦机构41中连杆401的数量为两根,两根连杆401之间通过连接柱连接,侧摩擦块402位于两根连杆401上。第二侧摩擦机构42中连杆401的数量为一根。两个侧摩擦机构40关于过转轴20圆形的竖直平面对称布置,第二侧摩擦机构42中连杆401在竖直平面上的投影位于第一侧摩擦机构41两根连杆401在竖直平面上的投影之间。
在一实施例中,动力模块包括两组水平移动的移动机构50,移动机构50与侧摩擦机构40一一对应,各移动机构50用于驱动连杆401转动,两个侧摩擦机构40的连杆401转动方向相反。移动机构50分别为第一移动机构51和第二移动机构52,相应地,第一移动机构51用于驱动第一侧摩擦机构41,第二移动机构52用于驱动第二侧摩擦机构42。移动机构50包括若干丝杆滑组,丝杆滑组包括丝杆501及与丝杆501配合的滑块502,滑块502与侧摩擦机构40相接,两个移动机构50的滑块502相向或相背运动。丝杆501转动向不同的方向转动以使其上的滑块502沿丝杆501的轴向方向往复滑动。
本实施例中,第一移动机构51中丝杆滑组的数量为两个,第二移动机构52中丝杆滑组的数量为一个,第二移动机构52中的丝杆滑组位于第一移动机构51的两个丝杆滑组之间。第一侧摩擦机构41中的两根连杆401分别与第一移动机构51中的各丝杆滑组中的滑块502连接,而第二侧摩擦机构42中的连杆401则与第二移动机构52中的滑块502连接。由于第二移动机构52中的丝杆滑组位于第一移动机构51的两个丝杆滑组之间,因此两个侧摩擦机构40在向转轴20靠近时两个侧摩擦块402的作用力方向相对,保证转轴20不会受力偏移。
进一步地,动力模块还包括电机和齿轮机构,齿轮机构包括主动齿轮60和第一从动齿轮61和两个第二从动齿轮62,电机与主动齿轮60连接,主动齿轮60与第一从动齿轮61啮合,两个第二从动齿轮62均与第一从动齿轮61啮合,第一从动齿轮61与第二移动机构52的丝杆501连接,两个第二从动齿轮62分别与第一移动机构51的各丝杆501连接。以主动齿轮60绕逆时针方向转动,两个移动机构50的滑块502相向靠近这一情况为例说明。电机驱动主动齿轮60转绕逆时针方向转动,主动齿轮60与第一从动齿轮61啮合传动,第一从动齿轮61带动第二移动机构52的丝杆501绕顺时针方向转动;与此同时,第一从动齿轮61也与两个第二从动齿轮62啮合传动,从而两个第二从动齿轮62绕逆时针方向转动,并带动第一移动机构51各相应的丝杆501绕逆时针方向转动,两个移动机构50的滑块502相向运动,从而带动各侧摩擦机构40的侧摩擦块402向转轴20靠近,转轴空间缩小。反之,当电机驱动主动齿轮60反方向转动时,两个移动机构50的滑块502相背运动,两个侧摩擦机构40的连杆401在重力作用下复位,转轴20与转轴空间之间再次形成间隙。
参照图4,本发明第二方面实施例中的肘关节,包括上述任一实施中的抱刹式肘关节防抖机构100。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种抱刹式肘关节防抖机构,其特征在于,包括:
转轴;
摩擦模块,所述摩擦模块包括定摩擦机构和两个侧摩擦机构,所述定摩擦机构和各所述侧摩擦机构之间包围形成用于容纳转轴的转轴空间,所述侧摩擦机构包括摩擦组,所述摩擦组包括连杆和侧摩擦块,所述侧摩擦块固定在所述连杆上,所述连杆转动安装在壳体内壁,所述转轴位于所述侧摩擦块的运动轨迹上;
动力模块,所述动力模块用于驱动两个所述侧摩擦机构靠近且抵接在所述转轴,所述侧摩擦机构能够向所述转轴施加压向定摩擦机构的力,所述动力模块包括两组水平移动的移动机构,所述移动机构与所述侧摩擦机构一一对应,各所述移动机构用于驱动所述连杆转动,两个所述侧摩擦机构的连杆转动方向相反,所述移动机构包括若干丝杆滑组,所述丝杆滑组包括丝杆及与所述丝杆配合的滑块,所述滑块与所述侧摩擦机构相接,两个所述移动机构的滑块相向或相背运动;
壳体,所述壳体包括可拆卸的主壳和盖体,所述壳体上设有能容所述转轴伸出的转轴孔,所述摩擦模块和所述动力模块安装在壳体上,所述转轴空间形成于所述壳体内。
2.根据权利要求1所述的抱刹式肘关节防抖机构,其特征在于:所述定摩擦机构包括定摩擦块,所述定摩擦块固定在所述壳体内壁。
3.根据权利要求1所述的抱刹式肘关节防抖机构,其特征在于:所述移动机构分别为第一移动机构和第二移动机构,所述第一移动机构中丝杆滑组的数量为两个,所述第二移动机构中丝杆滑组的数量为一个,所述第二移动机构中的丝杆滑组位于所述第一移动机构的两个丝杆滑组之间。
4.根据权利要求3所述的抱刹式肘关节防抖机构,其特征在于:所述动力模块还包括电机和齿轮机构,所述齿轮机构包括主动齿轮和第一从动齿轮和两个第二从动齿轮,所述电机与主动齿轮连接,所述主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合,两个所述第二从动齿轮均与所述第一从动齿轮啮合,所述第一从动齿轮与第二移动机构的丝杆连接,两个所述第二从动齿轮分别与第一移动机构的各丝杆连接。
5.根据权利要求1所述的抱刹式肘关节防抖机构,其特征在于:所述侧摩擦块用于与所述转轴贴合的侧面为弧面。
6.一种肘关节,其特征在于:包括权利要求1~5中任一项所述的抱刹式肘关节防抖机构。
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