CN114305941A - 绳式脊柱侧弯矫形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绳式脊柱侧弯矫形装置，包括床体和矫正机构，每个矫正机构包括设于床体侧部的导轨机构和安装于导轨机构上的高度调整机构，所述高度调整机构的上部安装有牵拉机构，所述牵拉机构包括牵引台和分别安装在所述牵引台上的卷曲电机、卷曲带轮、测力传感器、滑轮系统和牵引带，所述牵引电机驱动卷曲带轮转动，所述牵引带的尾端收卷在卷曲带轮上，所述牵引带的中部卷绕在滑轮系统中，所述牵引带的前端为捆扎端，所述测力传感器安装于滑轮系统中，用于测定牵引力。该系统采用牵拉的方式矫正脊柱侧弯，牵引带的幅面可以设计的更宽，接触面更广，牵引带与人体的贴合度更高，舒适性更好，效果也更好。

Description

绳式脊柱侧弯矫形装置

技术领域

本发明涉及脊柱侧弯矫正领域，具体的说，涉及了一种绳式脊柱侧弯矫形装置。

背景技术

在青少年成长过程中，脊柱还处于生长发育过程中，对环境的适应性较强，容易因环境因素发生变形，尤其是在长时间的上课学习过程中，大量学生群体因坐姿问题导致脊柱产生不同程度的侧弯，因此，各种不同形式的电动式脊柱侧弯矫形装置应运而生。

申请人在2020年开发的第一代脊柱侧弯矫正系统中（专利申请号为：202021586664.8），提供了一种具有侧部水平滑道、竖直安装杆、微调丝杠机构和矫正头构成的脊柱侧弯矫正机构，目前市场反响良好，具有广泛的应用价值。

但是，第一代产品使用的是挤压原理，挤压的纠正方式只能够适应一部分脊柱侧弯情况，且挤压的方式力量调整相对较难，也容易受伤。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种采用牵拉的方式矫正脊柱侧弯，牵引带的幅面可以设计的更宽，接触面更广，牵引带与人体的贴合度更高，舒适性更好，效果也更好的绳式脊柱侧弯矫形装置。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种绳式脊柱侧弯矫形装置，包括床体和设于床体两侧且相对设置的至少一对矫正机构，每个矫正机构包括设于床体侧部的导轨机构和安装于导轨机构上的高度调整机构，所述高度调整机构的上部安装有牵拉机构，所述牵拉机构包括牵引台和分别安装在所述牵引台上的卷曲电机、卷曲带轮、测力传感器、滑轮系统和牵引带，所述牵引电机驱动卷曲带轮转动，所述牵引带的尾端收卷在卷曲带轮上，所述牵引带的中部卷绕在滑轮系统中，所述牵引带的前端为捆扎端，所述测力传感器安装于滑轮系统中，用于测定牵引力。

基上所述，所述导轨机构包括导轨、导轨丝杆和导轨电机，所述导轨丝杆的两端通过轴承安装在床体侧部，所述导轨电机驱动导轨丝杆转动，所述高度调整机构沿导轨滑动并由导轨丝杆驱动。

基上所述，所述高度调整机构包括竖向支架、顶升电机、顶升丝杆、顶升导杆和升降滑块，所述竖向支架通过滑槽滑动安装在所述导轨上，所述顶升丝杆的两端通过轴承竖向的安装在所述竖向支架上，所述顶升导杆固定于竖向支架上，所述升降滑块滑动安装在所述顶升导杆上且通过丝母与所述顶升丝杠连接，所述顶升电机固定在所述竖向支架上并驱动所述顶升丝杆转动，所述牵引台固定于升降滑块上。

基上所述，各矫正机构的导轨机构共用一条导轨，分别配置各自的导轨丝杆和导轨电机。

基上所述，所述牵引带的前端设置有魔术贴。

基上所述，所述导轨电机和顶升电机均采用高精度电机。

基上所述，所述导轨电机和顶升电机为步进电机。

基上所述，包括两对矫正机构，位于相同侧的两个矫正机构的导轨丝杆位于共用的导轨的上方和下方。

基上所述，还包括控制器模块，所述控制器模块连接卷曲电机和测力传感器，根据测力传感器的力反馈，调整卷曲电机的状态。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明设计了牵引形式的脊柱侧弯矫正系统，这种牵拉方式，在脊柱和颈椎的周边肌肉治疗中已经得到广泛应用，人体的接受程度也更高，舒适感也更强。

另外，牵引带的面积较广，牵引带为柔性带，与人体的接触更充分，牵引过程中，受力分散更均匀，而挤压的形式，挤压机构只能是相对硬的物体，对于人体的伤害较高。

再者，某些脊柱弯曲的情况，也不适合进行挤压方式的处理，牵引方式更妥当，对脊柱的受力安全性而言，是更优的方案。

力反馈的自调节系统，可以大幅提升自动化程度，进一步提升矫正的安全性和舒适性。

附图说明

图1是本发明中绳式脊柱侧弯矫形装置的正面结构示意图。

图2是本发明中绳式脊柱侧弯矫形装置的侧面结构示意图。

图3是本发明中绳式脊柱侧弯矫形装置的俯视图。

图4是本发明中人体穿牵引服的结构示意图。

图中：1.床体；2.矫正机构；3.导轨机构；3-1.导轨；3-2.导轨丝杆；3-3.导轨电机；4.高度调整机构；4-1.竖向支架；4-2.顶升电机；4-3.顶升丝杆；4-4.顶升导杆；4-5.升降滑块；5.牵拉机构；5-1.牵引台；5-2.卷曲电机；5-3.卷曲带轮；5-4.测力传感器；5-5.滑轮系统；5-6.牵引带；6.牵引服；7.牵引环。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-图4所示，一种绳式脊柱侧弯矫形装置，包括床体1和设于床体两侧且相对设置的两对矫正机构2，每个矫正机构包括设于床体侧部的导轨机构3、安装于导轨机构上的高度调整机构4、安装于高度调整机构上部的牵拉机构5。

所述牵拉机构5包括牵引台5-1和分别安装在所述牵引台5-1上的卷曲电机5-2、卷曲带轮5-3、测力传感器5-4、滑轮系统5-5和牵引带5-6，所述牵引电机5-2驱动卷曲带轮5-3转动，所述牵引带5-6的尾端收卷在卷曲带轮5-3上，所述牵引带5-6的中部卷绕在滑轮系统5-5中，所述牵引带5-6的前端为捆扎端，所述测力传感器5-4安装于滑轮系统5-5中，用于测定牵引力，测力传感器5-4连接控制器模块，根据测力传感器的力反馈，调整卷曲电机的状态，即调整牵引带的牵引力。

所述导轨机构3包括导轨3-1、导轨丝杆3-2和导轨电机3-3，所述导轨丝杆3-2的两端通过轴承安装在床体1侧部，所述导轨电机3-3驱动导轨丝杆3-2转动，进而驱动高度调整机构4的水平移动，位于相同侧的矫正机构组件的导轨机构共用一条导轨，相同侧的导轨丝杆位于共用的导轨的上方和下方，分别配置各自的导轨丝杆和导轨电机，以实现分别控制，提高控制的灵活性。

所述高度调整机构4包括竖向支架4-1、顶升电机4-2、顶升丝杆4-3、顶升导杆4-4和升降滑块4-5，所述竖向支架4-1通过滑槽滑动安装在所述导轨3-1上，所述顶升丝杆4-3的两端通过轴承竖向的安装在所述竖向支架4-1上，所述顶升导杆4-4固定于竖向支架4-1上，所述升降滑块4-5滑动安装在所述顶升导杆上且通过丝母与所述顶升丝杠4-3连接，所述顶升电机4-2固定在所述竖向支架4-1上并驱动所述顶升丝杆4-3转动。

为了保证调整精度，所述导轨电机和顶升电机均采用高精度电机，如步进电机。

为了提高舒适性，还包括牵引服6，所述牵引服上均布牵引环7，所述牵引服通过牵引环可拆卸的规定在牵引带的前端。

工作原理：

首先，人体穿上牵引服，牵引服固定在特定位置处，然后人体仰卧躺在床体上，人体脊柱侧弯的区域大致调整至两对矫正机构之间，先调节导轨机构3，将两对四个矫正头分别对应到水平位置的精确位置处，然后调节高度调整机构4，将两对四个矫正头的高度调整至合适的高度，最后将牵引带5-6与牵引服上的牵引环固定，控制牵引电机转动，收紧牵引带，对人体脊柱的侧弯进行矫正，牵引过程中，测力传感器实时的反馈施力数据，当施力达到预定要求后，停止继续施力，按照设定的保持时间或摆动动作进行自动控制动作。

由于采用了牵引的方式操作，牵引带为柔性带，对人体的作用力跟柔和，牵引带与人体的贴合度也更高，牵引过程更舒适，效果更好，可以有效缓解使用者的神经紧张和肌肉紧张，克服心理恐惧。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种绳式脊柱侧弯矫形装置，包括床体和设于床体两侧且相对设置的至少一对矫正机构，每个矫正机构包括设于床体侧部的导轨机构和安装于导轨机构上的高度调整机构，其特征在于：所述高度调整机构的上部安装有牵拉机构，所述牵拉机构包括牵引台和分别安装在所述牵引台上的卷曲电机、卷曲带轮、测力传感器、滑轮系统和牵引带，所述牵引电机驱动卷曲带轮转动，所述牵引带的尾端收卷在卷曲带轮上，所述牵引带的中部卷绕在滑轮系统中，所述牵引带的前端为捆扎端，所述测力传感器安装于滑轮系统中，用于测定牵引力。

2.根据权利要求1所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：所述导轨机构包括导轨、导轨丝杆和导轨电机，所述导轨丝杆的两端通过轴承安装在床体侧部，所述导轨电机驱动导轨丝杆转动，所述高度调整机构沿导轨滑动并由导轨丝杆驱动。

3.根据权利要求2所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：所述高度调整机构包括竖向支架、顶升电机、顶升丝杆、顶升导杆和升降滑块，所述竖向支架通过滑槽滑动安装在所述导轨上，所述顶升丝杆的两端通过轴承竖向的安装在所述竖向支架上，所述顶升导杆固定于竖向支架上，所述升降滑块滑动安装在所述顶升导杆上且通过丝母与所述顶升丝杠连接，所述顶升电机固定在所述竖向支架上并驱动所述顶升丝杆转动，所述牵引台固定于升降滑块上。

4.根据权利要求3所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：各矫正机构的导轨机构共用一条导轨，分别配置各自的导轨丝杆和导轨电机。

5.根据权利要求4所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：所述牵引带的前端设置有魔术贴。

6.根据权利要求5所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：所述导轨电机和顶升电机均采用高精度电机。

7.根据权利要求5所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：所述导轨电机和顶升电机为步进电机。

8.根据权利要求2所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：包括两对矫正机构，位于相同侧的两个矫正机构的导轨丝杆位于共用的导轨的上方和下方。

9.根据权利要求1所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：还包括控制器模块，所述控制器模块连接卷曲电机和测力传感器，根据测力传感器的力反馈，调整卷曲电机的状态。

10.根据权利要求1-9任一项所述的绳式脊柱侧弯矫形装置，其特征在于：还包括牵引服，所述牵引服上均布牵引环，所述牵引服通过牵引环可拆卸的规定在牵引带的前端。

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