CN116123192A - 部件紧固结构和安装工具 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种部件紧固结构和安装工具。部件紧固结构使用螺栓和螺母来紧固部件。所述螺栓包括:第一螺旋凹槽;第二螺旋凹槽,其相对于所述第一螺旋凹槽设置在所述螺栓的末端侧;狭缝,其从所述螺栓的末端穿过所述第二螺旋凹槽延伸至所述第一螺旋凹槽;以及松弛抑制凹槽,其从所述第二螺旋凹槽的另一端延伸至所述末端侧。所述螺母包括:第一螺母构件,其包括朝向中心轴线侧突出并且插入所述第一螺旋凹槽中的第一销;第二螺母构件,其包括朝向所述中心轴线侧突出并且插入所述第二螺旋凹槽中的第二销;以及施力构件,其布置在所述第一螺母构件和所述第二螺母构件之间,并且朝向所述螺栓的头部对所述第一螺母构件施力。
Description
技术领域
本公开涉及一种部件紧固结构和安装工具。
背景技术
日本未经审查的专利申请公开第2017-35220号(JP2017-35220A)公开了一种步行训练装置,其包括附接至受训者的腿部的步行辅助装置。所述步行辅助装置包括大腿框架和小腿框架。大腿框架附接至受训者的大腿,并且小腿框架附接至受训者的小腿。
发明内容
在这种步行训练装置中,不同受训者佩戴用于训练的步行辅助装置(也称为腿部支架或安装工具)。因此,助理需要根据受训者调整步行辅助装置。例如,助理根据受训者的腿部的长度调整框架长度。在这种情况下,使用用于紧固两个部件(例如,上框架和下框架)的部件紧固结构。也即,通过用部件紧固结构紧固两个部件来形成框架。
框架长度可以通过助理松开螺栓和螺母并移除这两个部件来调整。也即,助理通过改变部件的紧固位置来根据腿部长度调整框架长度。因此,期望容易并且可靠地附接和移除部件。例如,期望在没有特殊工具的情况下附接和拆卸。此外,期望在使用期间不松弛的结构。
本公开致力于解决这种问题,提供一种能够简单且可靠地紧固部件的部件紧固结构。
本实施例中的部件紧固结构是使用螺栓和螺母来紧固部件的部件紧固结构。所述螺栓包括:第一螺旋凹槽,其设置在所述螺栓的周面上;第二螺旋凹槽,其设置在所述螺栓的所述周面上并且相对于所述第一螺旋凹槽设置在所述螺栓的末端侧;狭缝,其沿着轴向方向设置在所述螺栓的所述周面上,并且从所述螺栓的末端穿过所述第二螺旋凹槽延伸至所述第一螺旋凹槽;以及松弛抑制凹槽,其从所述第二螺旋凹槽的另一端部向所述末端侧延伸,所述螺母包括:第一螺母构件,其包括从内周面朝向中心轴线侧突出并且插入所述第一螺旋凹槽内的第一销;以及第二螺母构件,其包括从所述内周面朝向所述中心轴线侧突出并且插入所述第二螺旋凹槽中的第二销;以及施力构件,其布置在所述第一螺母构件和所述第二螺母构件之间,并且朝向所述螺栓的头部对所述第一螺母构件施力。
在上述部件紧固结构中,所述第一螺旋凹槽可以设置成厚于所述第二螺旋凹槽,所述第一销可以厚于所述第二销,并且所述第一销可以厚于所述第二螺旋凹槽。
在上述部件紧固结构中,所述第一螺母构件可以包括:筒形部;以及盘状部,其从所述筒形部突出至外周侧,所述第二螺母构件可以布置在所述筒形部的所述外周侧,所述筒形部可以设置有在与轴向方向正交的方向上延伸穿过所述筒形部的通孔,所述通孔可以是细长孔,其纵向方向与所述轴向方向一致,并且所述第二销可以延伸穿过所述通孔。
在上述部件紧固结构中,所述施力构件可以布置在所述盘状部和所述第二螺母构件之间。
在上述部件紧固结构中,所述第一螺母构件可以设置有沿圆周方向彼此间隔开的多个第一销,所述第二螺母构件可以设置有沿圆周方向彼此间隔开的多个第二销,多个所述第一螺旋凹槽可以对应于所述第一销设置,多个所述第二螺旋凹槽可以对应于所述第二销设置,并且所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽的圆周角可以小于180°。
在上述部件紧固结构中,所述螺母可以设置有两个第一销和两个第二销,两个所述第二销可以布置为彼此面对且其间具有中心轴线,并且两个所述第一销可以布置为彼此面对且其间具有所述中心轴线。
根据本实施例的安装工具是由使用者佩戴的腿部支架,所述安装工具包括:第一部件,其包括多个第一通孔;第二部件,其包括第二通孔;以及上述部件紧固结构,其中所述螺栓插入穿过所述第一通孔和所述第二通孔。
根据本公开,可以提供能够简单且可靠地紧固部件的部件紧固结构和安装工具。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示范性实施例的特征、优点、和技术和工业重要性,在附图中相同的附图标记表示相同的构件,其中:
图1是示出了通过部件紧固结构紧固的两个部件的立体图;
图2是示出了通过部件紧固结构紧固的两个部件的立体图;
图3是部件紧固结构的紧固部分的侧视图;
图4是部件紧固结构的紧固部分的立体图;
图5是示出了螺栓的配置的立体图;
图6是螺母的分解立体图;
图7是示出了螺栓和螺母附接之前的状态的立体图;
图8是示出了螺栓和螺母的附接状态的立体图;
图9是示出了被切割的部件紧固结构的截面图;以及
图10是示出了具有部件紧固结构的安装工具的示意性立体图。
具体实施方式
在下文中,将通过本发明的实施例描述本公开。但是,本发明的权利要求书并不限定于以下的实施例。此外,在实施例中描述的所有配置不是用于解决该问题的手段所必不可少的。
将参照图1至图4描述用于紧固第一部件10和第二部件20的部件紧固结构1。例如,第一部件10和第二部件20配置成要被附接至执行步行训练的受训者的腿部的框架。此处,第一部件10和第二部件20通过部件紧固结构1被紧固以形成沿受训者的小腿布置的框架。辅助受训者的助理(也称为使用者)根据受训者来调整框架的长度。
图1是示出了紧固之前的状态的立体图。图2是示出了紧固之后的状态的立体图。图3是示出了紧固之后的状态的侧视图。图4是示出了被切割的部件紧固结构的示图。
第一部件10和第二部件20之一布置在上侧,另一个布置在下侧。此处,第一部件10布置在膝部侧,第二部件20布置在踝部侧。部件紧固结构1相对于胫部横向地布置。当然,第一部件10和第二部件20不限于小腿框架和腿支架。此外,第一部件10和第二部件20的竖直布置不受特别限制。
部件紧固结构1包括螺栓30和螺母60。在部件紧固结构1中,使用螺栓30和螺母60来紧固第一部件10和第二部件20。螺栓30穿过设置在第一部件10和第二部件20中的通孔。在图1等中,沿着螺栓30的轴线中心的直线示出为中心轴线AX。通过使螺栓30或螺母60绕中心轴线AX旋转来附接螺栓30和螺母60。通过将螺母60附接至螺栓30,第一部件10和第二部件20被紧固。
第一部件10和第二部件20是其纵向方向沿着小腿的构件。在图1中,第一部件10和第二部件20都是槽钢。例如,第一部件10和第二部件20均由诸如铝的金属材料制成。沿着中心轴线AX的方向是第一部件10和第二部件20的厚度方向。
如图1和图2所示,第一部件10设置有多个通孔11。通孔11在第一部件10的厚度方向上延伸。通孔11沿第一部件10的纵向方向布置成一行。此处,通孔11沿第一部件10的纵向方向以相等的间隔形成。每个通孔11具有细长孔形状以抑制螺栓侧的旋转。通孔11具有相同的大小和相同的形状。
第二部件20包括一个通孔21。通孔21在第二部件20的厚度方向上延伸穿过第二部件20。第一部件10和第二部件20布置为彼此部分重叠。第一部件10和第二部件20布置成使得第二部件20的通孔21与第一部件10的一个通孔11重叠。螺栓30插入第二部件20的通孔21和第一部件10的通孔11中。然后,螺母60附接至插入通孔11和通孔21中的螺栓30。因此,第一部件10和第二部件20被固定。此处,螺栓30与第一部件10接触,并且螺母60与第二部件20接触。
进一步地,通过改变螺栓30所插入的通孔11,改变了第一部件10和第二部件20的重叠部分的长度。由此,可以调整框架的总长度。例如,通过将螺栓30插入这些通孔11中的图1左侧的通孔11中,缩短了第一部件10和第二部件20的重叠部分。由此,能够增加框架长度。通过将螺栓30插入这些通孔11中的图1右侧的通孔11中,第一部件10和第二部件20的重叠部分变长。由此,能够缩短框架长度。这样,通过改变部件紧固结构1的紧固位置,能够改变框架长度。
接下来,将参照图5至图9描述部件紧固结构1。图5是示出了螺栓30的构造的立体图。图6是螺母60的分解立体图。图7是示出了处于螺栓30和螺母60被附接之前的状态中的部件紧固结构1的立体图。图8是示出了处于螺栓30和螺母60被附接的状态中的部件紧固结构1的立体图。图9是示出了处于螺栓30和螺母60被附接的状态中的部件紧固结构1的截面图。
首先,将参考图5等描述螺栓30的配置。螺栓30包括轴部31和头部32。轴部31是大致柱形的部分,是插入图1等所示的通孔11中的部分。在图5中,轴部31的中心定义为中心轴线AX。与轴部31的中心轴线AX平行的方向定义为轴向方向。轴向方向是螺栓30插入通孔11中的方向。此外,如图5等所示,围绕中心轴线AX的方向定义为圆周方向。因此,类似于柱面坐标系,圆周方向上的位置由0至360°的角度表示,参考位置(原点位置)为0°。如图5所示,轴向方向上的头部32侧是基端侧,而相对侧是末端侧。
轴部31包括末端表面34和周面33。末端表面34对应于圆柱的底面,周面对应于圆柱的侧面。末端表面34设置在轴部31的末端侧。末端表面34是位于柱形轴部31的末端侧的底面。末端表面34是与中心轴线AX正交的平面。
头部32设置在轴部31的基端侧。头部32是圆盘状的盘状部。头部32的外径大于轴部31的外径。轴部31的外径小于通孔11、21以便插入通孔11、21中。头部32的外径大于通孔11、21的外径。因此,头部32与第一部件10接触。垫圈、碟形弹簧等可布置在头部32和第一部件10之间。
周面33是从末端表面34至头部32的部分。也即,周面33是具有大致柱形形状的轴部31的侧面(外周面)。在周面33上形成有第一螺旋凹槽41、第二螺旋凹槽42、狭缝43、松弛抑制凹槽44。第二螺旋凹槽42设置在第一螺旋凹槽41的末端侧。在轴向方向上,第二螺旋凹槽42布置在末端表面34和第一螺旋凹槽41之间。也即,第一螺旋凹槽41布置在头部32侧,并且第二螺旋凹槽42布置在末端表面34侧。
第一螺旋凹槽41和第二螺旋凹槽42是在周面33上形成为螺旋状的凹槽(凹部)。第一螺旋凹槽41与末端表面34之间的距离根据圆周方向的位置(角度)而变化。第一螺旋凹槽41的一端布置在末端表面34侧,并且另一端布置在头部32侧。类似地,第二螺旋凹槽42与末端表面34的距离根据圆周方向的位置而变化。第二螺旋凹槽42的一端布置在末端表面侧,并且另一端布置在头部32侧。第一螺旋凹槽41和第二螺旋凹槽42彼此平行地形成。也即,第一螺旋凹槽41和第二螺旋凹槽42之间沿轴向方向的距离恒定。例如,当在圆周方向上旋转90°时,第一螺旋凹槽41的位置沿轴向方向偏移了1mm。
进一步地,螺栓30的周面33设置有沿着轴向方向形成的狭缝43。狭缝43是与中心轴线AX方向平行的凹槽。狭缝43从末端表面34延伸至第一螺旋凹槽41。狭缝43连接至第一螺旋凹槽41在末端表面34侧的一端。狭缝43连接至第二螺旋凹槽42在末端表面34侧的一端。也即,狭缝43从末端表面34经由第二螺旋凹槽42的一端到达第一螺旋凹槽41的一端。
松弛抑制凹槽44与第二螺旋凹槽42连接。松弛抑制凹槽44是在周面33上沿着轴向方向形成的凹槽。松弛抑制凹槽44从第二螺旋凹槽42的在头部32侧的另一端朝向末端表面34侧形成。松弛抑制凹槽44不到达末端表面34。也即,松弛抑制凹槽44在轴向方向上的长度短于从末端表面34至第二螺旋凹槽42的另一端的距离。狭缝43与第二螺旋凹槽42的一端连接,并且在另一端形成有松弛抑制凹槽44。
另外,在本实施例中,两个狭缝43形成在周面33上。两个狭缝43布置成彼此面对,中心轴线AX置于二者间。同样地,两个松弛抑制凹槽44形成在周面33上。两个松弛抑制凹槽44布置成彼此面对,中心轴线AX置于二者间。
假设一个狭缝43在圆周方向上的位置为0°,另一个狭缝43在圆周方向上的位置为180°。也即,两个狭缝43相对于中心轴线AX对称布置。假设一个松弛抑制凹槽44在圆周方向上的位置为θ1,则另一个松弛抑制凹槽44在圆周方向上的位置为(θ1+180°)。注意,θ1小于180°。也即,两个松弛抑制凹槽44相对于中心轴线AX对称布置。
类似地,两个第一螺旋凹槽41和两个第二螺旋凹槽42形成在周面33上。在圆周方向上,一个第一螺旋凹槽41形成为不与另一个第一螺旋凹槽41重叠。也即,每个第一螺旋凹槽41的圆周方向的尺寸(角度范围)形成为小于180°。
具体地,在圆周方向上,一个第一螺旋凹槽41形成在0°至θ1的范围内,另一个第一螺旋凹槽41形成在180°及以上(θ1+180°)的范围内。两个第一螺旋凹槽41相对于中心轴线AX对称布置。每个第一螺旋凹槽41的圆周角小于180°。
类似地,在圆周方向上,一个第二螺旋凹槽42形成为不与另一个第二螺旋凹槽42重叠。也即,每个第二螺旋凹槽42的圆周方向的尺寸(角度范围)形成为小于180°。
具体地,在圆周方向上,一个第二螺旋凹槽42形成在0°至θ1的范围内,另一个第二螺旋凹槽42形成在180°及以上(θ1+180°)的范围内。两个第二螺旋凹槽42相对于中心轴线AX对称布置。每个第二螺旋凹槽42的圆周角小于180°。此处,第一螺旋凹槽41和第二螺旋凹槽42在圆周方向上具有大致相同的长度。
如上所述,第一螺旋凹槽41和第二螺旋凹槽42的圆周角小于180°。由此,能够在周面33上形成两个第一螺旋凹槽41和两个第二螺旋凹槽42。周面33可以在圆周方向上在形成狭缝43的位置是平坦的。螺栓30由诸如铁或不锈钢的金属材料制成。轴部31的直径约为7mm至8mm。
接下来,将参考图6、图7等描述螺母60的构造。螺母60包括第一螺母构件61、第二螺母构件62以及弹簧63。第二螺母构件62是筒形构件或环状构件。即,第二螺母构件62是具有沿着中心轴线AX设置的中空部62a的构件。中空部62a是沿着轴向方向的柱形空间。第二螺母构件62在中空部62a侧的表面定义为内周面62b。第二螺母构件62的外周面被称为外周面62c。
第二螺母构件62具有第二销72。例如,第二螺母构件62形成有用于固定第二销72的销孔62h。销孔62h是从外周面62c到达内周面62b的通孔。
第二销72从外周面62c侧压入销孔62h。第二销72从第二螺母构件62的内周面62b朝向中心轴线AX侧突出。第二销72沿着一穿过中心轴线AX并沿与中心轴线AX正交的方向延伸的方向布置。当第二销72插入销孔62h中时,第二螺母构件62保持第二销72。
如图9所示,第二销72插入螺栓30的第二螺旋凹槽42中。此处,第二螺母构件62设置有两个第二销72和两个销孔62h。多个第二销72在圆周方向上彼此分开设置。两个第二销72关于中心轴线AX对称布置。也即,两个第二销72布置在与中心轴线AX正交的同一直线上。两个第二销72与两个第二螺旋凹槽42对应。也即,在紧固部件时,一个第二销72插入一个第二螺旋凹槽42中,并且另一个第二销72插入另一个第二螺旋凹槽42中。
如图6等中所示,第一螺母构件61包括筒形部65和盘状部66。筒形部65是具有中空部65a的筒形构件。中空部65a是沿着轴向方向的柱形空间。筒形部65的外径小于第二螺母构件62的中空部62a的直径。筒形部65插入第二螺母构件62的中空部62a中。筒形部65的在中空部65a侧的表面定义为内周面65b。筒形部65的外周面定义为外周面65c。外周面65c是与第二螺母构件62的内周面62b相对的表面。
盘状部66形成在筒形部65的一端。盘状部66是从筒形部65的外周面65c向外侧延伸的凸缘状(檐状)部。也即,盘状部66的外径大于筒形部65的外径。盘状部66的外径与第二螺母构件62的外径基本相同。盘状部66形成在第一螺母构件61的在头部32侧的端部(参见图8)。
在正交于中心轴线AX的平面图中,筒形部65、盘状部66、中空部62a和中空部65a的中心与中心轴线AX重合。筒形部65、盘状部66、中空部62a和中空部65a在正交于中心轴线AX的平面图中为圆形。筒形部65、盘状部66、中空部62a及中空部65a在与中心轴线AX正交的俯视图中为同心圆。
如图8所示,在轴向方向上,盘状部66布置在第二螺母构件62和头部32之间。盘状部66的一个表面面向头部32,并且另一个表面面向第二螺母构件62。然后,如图8和图9所示,布置第一部件10和第二部件20的空间S形成在盘状部66和头部32之间。
如图6所示,第一螺母构件61包括第一销71。例如,筒形部65形成有用于固定第一销71的销孔65h。销孔65h是从筒形部65的外周面65c到达内周面65b的通孔。
第一销71从外周面65c侧压入至销孔65h内。第一销71从内周面65b朝向中心轴线AX侧突出。第一销71布置在穿过中心轴线AX且沿着与中心轴线AX正交的方向延伸的方向上。当第一销71插入销孔65h中时,第一螺母构件61保持第一销71。
如图9所示,第一销71插入第一螺旋凹槽41中。此处,第一螺母构件61设置有两个第一销71和两个销孔65h。多个第一销71在圆周方向上彼此分开设置。两个第一销71关于中心轴线AX对称布置。也即,两个第一销71布置在与中心轴线AX正交的同一直线上。两个第一销71与两个第一螺旋凹槽41对应。也即,一个第一销71插入一个第一螺旋凹槽41内,并且另一个第一销71插入另一个第一螺旋凹槽41内。
在轴向方向上,第一销71布置在盘状部66和第二销72之间。在圆周方向上,第一销71和第二销72的位置彼此重叠。在圆周方向上两个第一销71之间的距离是180°。在圆周方向上两个第二销72之间的距离是180°。
如图6和图9所示,筒形部65形成有用于插入第二销72的细长孔65d。细长孔65d是从筒形部65的外周面65c到达内周面65b的通孔。细长孔65d沿着与中心轴线AX正交的方向延伸通过筒形部65。细长孔65d的截面形状为以轴向方向为纵向方向的细长孔形状。
两个细长孔65d形成在筒形部65中。两个细长孔65d与两个第二销72对应。也即,一个第二销72插入一个细长孔65d中,并且另一个第二销72插入另一个细长孔65d中。细长孔65d的尺寸比第二销72的直径大。由此,第二销72沿着细长孔65d的纵向方向移位。也即,第二销72在细长孔65d内沿轴向方向移动。在轴向方向上,细长孔65d的纵向方向的尺寸限定了第二销72相对于第一销71的移位量(行程)。也即,第一销71与第二销72之间的轴向距离根据细长孔65d的大小而变化。
弹簧63设置在第二螺母构件62和第一螺母构件61之间。例如,第二螺母构件62设置有用于布置弹簧63的凹部等。弹簧63例如是螺旋弹簧,沿着轴向方向布置。弹簧63沿轴向方向伸展和收缩。
弹簧63布置在第二螺母构件62和盘状部66之间。弹簧63的一端与第二螺母构件62接触,并且另一端与盘状部66接触。弹簧63沿图8中箭头B所示的推动方向推动盘状部66。也即,弹簧63沿着轴向方向产生推动力,以使盘状部66与第二螺母构件62分离。
因此,如图8所示,弹簧63在盘状部66和第二螺母构件62之间产生间隙G。这样,弹簧63布置在第二螺母构件62和第一螺母构件61之间。弹簧63是对第一螺母构件61朝向螺栓30的头部32施力的施力构件。换言之,弹簧63在远离头部32的方向上推动第二螺母构件62。当然,施力构件不限于弹簧63,可以使用诸如树脂的弹性体。
弹簧63具有例如3mm的外径和10mm的自然长度。弹簧常数k=0.3N/mm。安装时的弹簧长度为7mm,安装负荷为0.9N。弹簧63的最大伸展/收缩量是5mm,最大负荷是1.5N。由于弹簧63在5mm至7mm的范围内伸展和收缩,因此细长孔65d的纵向方向的尺寸为2mm。
将描述附接第二螺母构件62和第一螺母构件61的方法。首先,准备附接有第一销71的第一螺母构件61。具体而言,第一销71从外周面65c侧插入销孔65h。通过将第一销71压入至销孔65h中,将第一销71固定于第一螺母构件61。第一销71从内周面65b朝向中心轴线AX突出。此外,准备未附接第二销72的第二螺母构件62。
弹簧63布置在第一螺母构件61和第二螺母构件62之间。然后,筒形部65插入第二螺母构件62的中空部62a中。此处,调整第一螺母构件61与第二螺母构件62的相对位置,以使细长孔65d和销孔62h的圆周方向的位置匹配。结果,细长孔65d与销孔62h相连接。第二销72从外周面62c侧插入销孔65h和细长孔65d。通过将第二销72压入销孔65h,第二销72固定至第二螺母构件62。
因此,如图7至图9等中所示,第二螺母构件62和第一螺母构件61被固定。因为第二销72从筒形部65的内周面65b朝向中心轴线AX突出,所以第二螺母构件62和第一螺母构件61变得不可移动。
如上所述,筒形部65设置有沿轴向方向延伸的细长孔65d。第二销72能够在细长孔65d内沿着轴向方向移动。弹簧63的伸展和收缩改变了第一销71与第二销72之间在轴向方向上的距离。换言之,细长孔65d限定弹簧63的伸展和收缩长度。第一销71和第二销72之间的距离改变了与细长孔65d的轴向方向的长度对应的距离。
此处,两个弹簧63布置在第二螺母构件62和第一螺母构件61之间。在圆周方向上,两个弹簧63关于中心轴线AX对称布置。具体地,第一销71、弹簧63、第一销71和弹簧63沿圆周方向以90°的间隔布置。此外,在圆周方向上,第一销71和第二销72的位置彼此重叠。
接下来,将参照图7至图9等描述附接螺栓30和螺母60的方法。将螺母60插入螺栓30的轴部31。也即,将轴部31插入中空部65a中。此处,第一销71和第二销72在圆周方向上的位置与狭缝43重合。也即,将螺母60插入螺栓30中,使得第一销71和第二销72沿着狭缝43移动。当插入螺栓30中时,第一销71和第二销72在狭缝43中沿轴向移动。然后,当螺栓30一直插入时,第一销71到达第一螺旋凹槽41。这里,当施加用于使弹簧63收缩的力以进一步推动构件62时,第二销72到达第二螺旋凹槽42。
接下来,将螺栓30或螺母60围绕轴线旋转。也即,螺栓30相对于螺母60围绕轴线旋转。结果,第一销71沿着第一螺旋凹槽41移动,并且第二销72沿着第二螺旋凹槽42移动。也即,第一销71在第一螺旋凹槽41内螺旋地移动,并且第二销72在第二螺旋凹槽42内螺旋地移动。也即,随着螺栓30旋转,第一销71在轴向方向和圆周方向上从第一螺旋凹槽41的一端移动到另一端。类似地,第二销72从第二螺旋凹槽42的一端轴向地和周向地移动到另一端。通过以这种方式在圆周方向上旋转螺栓30或螺母60,螺栓30和螺母60被拧在一起。
当第二销72移动到第二螺旋凹槽42的另一端时,它到达松弛抑制凹槽44。弹簧63在远离盘状部66的方向上推动第二螺母构件62。因此,当第二销72到达松弛抑制凹槽44时,其沿着松弛抑制凹槽44朝向末端表面34侧移动。也即,第二销72朝向螺栓30的末端表面34侧被推回。结果,第二销72移动到松弛抑制凹槽44的在末端表面34侧的端部。因此,盘状部66和第二螺母构件62之间的间隙G在轴向方向上变宽。
通过这样做,螺栓30和螺母60被固定。也即,图1中示出的第一部件10和第二部件20等被紧固在螺栓30的头部32和螺母60的盘状部66之间的空间S中。
因为弹簧63在远离头部32的方向上推动第二螺母构件62,所以第二销72在松弛抑制凹槽44内朝向末端侧移动。结果,因为限制了第二销72沿着第二螺旋凹槽42移动,所以抑制了螺栓30和螺母60的松弛。也即,能够抑制第二销72从第二螺旋凹槽42的松在弛抑制凹槽44侧的另一端返回到狭缝43侧的一端。由此,在紧固时,限制了螺栓30和螺母60之间的相对旋转,并且第二销72不移动到狭缝43。由此,能够抑制螺栓30沿轴向方向从螺母60脱落。
接下来,将描述移除螺栓30和螺母60的方法。在固定了螺栓30和螺母60的状态下,如上所述,将第二销72插入松弛抑制凹槽44。也即,第二销72位于松弛抑制凹槽44的末端表面34侧。使用者朝向头部32推动第二螺母构件62。也即,使用者向第二螺母构件62施加轴向力以使第二螺母构件62更靠近盘状部66。因为弹簧63由于使用者的力而收缩,所以第二销72沿着松弛抑制凹槽44朝向头部32侧移动。使用者推入第二螺母构件62,直到第二销72到达松弛抑制凹槽44的在头部32侧的端部。结果,因为第二销72到达第二螺旋凹槽42,所以螺母60能够绕轴线旋转。
然后,随着使用者推入第二螺母构件62,螺母60围绕轴线旋转。通过这样做,第二销72沿着第二螺旋凹槽42移动。当第二销72从第二螺旋凹槽42的另一端移动到一端时,第二销72到达狭缝43。同样,第一销71沿着第一螺旋凹槽41移动。当第一销71从第一螺旋凹槽41的另一端移动到一端时,第一销71到达狭缝43。
这使得能够从螺栓30中拉出螺母60。也即,螺母60在轴向方向上移动,使得螺母60的盘状部66与螺栓30的头部32分离。第一销71和第二销72沿着狭缝43向末端表面34侧移动。因此,使用者可以从螺栓30移除螺母60。
如上所述,螺栓30的轴部31的周面33设置有第一螺旋凹槽41、第二螺旋凹槽42、狭缝43以及松弛抑制凹槽44。此外,螺母60包括沿第一螺旋凹槽41移动的第一销71和沿第二螺旋凹槽42移动的第二销72。
当第一销71和第二销72位于狭缝43的圆周位置时,使用者可以沿着轴向方向相对于螺栓30移动螺母60。仅通过将第一销71和第二销72插入狭缝43中并旋转螺母60,就能够固定螺栓30和螺母60。此外,当第一销71和第二销72位于狭缝43的圆周方向上时,螺母60可以从螺栓30移除。当第一销71和第二销72偏离狭缝43的圆周位置时,螺母60不能附接至螺栓30或从螺栓30拆卸。
然后,当第二销72从第二螺旋凹槽42的一端移动到另一端时,弹簧63在远离头部32的方向上推动第二螺母构件62。由此,第二销72移动到松弛抑制凹槽44的在末端侧的端部。螺母60相对于螺栓30的移动和旋转被限制。也即,螺母60不能绕轴线旋转并且不能沿着轴向方向移动。
换言之,除非使用者将第二螺母构件62推向头部32侧,否则螺母60不能从螺栓30移除。因此,螺栓30和螺母60能够牢固地固定。能够抑制螺母60的松弛,能够牢固地紧固两个部件。也即,能够抑制在部件被紧固时螺栓30从螺母60脱落。
进一步地,可以通过在螺母60被推入的情况下仅围绕轴旋转螺母60来移除螺栓30和螺母60。因此,简单的附接和拆卸是可行的。安装和移除不需要特殊的工具。也即,能够用使用者自己的手或手指执行附接和拆卸。此外,可以改善耐久性和作业性。
此外,螺母60设置有两个第一销71和两个第二销72。两个第一螺旋凹槽41、两个第二螺旋凹槽42、两个狭缝43以及两个松弛抑制凹槽44形成在螺栓30的周面33上。这使得能够更可靠地抑制螺母60的松弛。
在这种情况下,一个第一螺旋凹槽41的形成范围可以设定为在圆周方向上小于180°。由此,一对第一螺旋凹槽41能够相对于中心轴线AX对称地形成。类似地,一个第二螺旋凹槽42的形成范围可以设定为小于180°。由此,一对第二螺旋凹槽42能够相对于中心轴线AX对称地形成。由此,能够更可靠且容易地进行安装。
第一螺旋凹槽41可以形成为比第二螺旋凹槽42厚。例如,第一螺旋凹槽41的凹槽宽度可为约1.5mm,第二螺旋凹槽42的凹槽宽度可为约1.2mm。第一销71可以形成为比第二销72厚。第一销71可以比第二螺旋凹槽42厚且比第一螺旋凹槽41薄。由此,能够抑制第一销71意外地进入第二螺旋凹槽42内。这使得即使在狭缝43的轴向方向的行程的中途使用者旋转螺母60时,也能够抑制第一销71意外地进入末端侧的第二螺旋凹槽42。因此,能够抑制错误的安装。
此外,这些部件可以用夹在螺栓30的头部32和盘状部66之间的空间S中的波浪垫圈、E环等紧固。
图10是示出了使用部件紧固结构1的安装工具的实例的示图。图10是示意性示出了由使用者佩戴的安装工具120的立体图。安装工具120主要包括控制单元121、支撑患病腿的每个部分的多个框架、以及用于检测施加至脚的脚底的负荷的负荷传感器222。安装工具120用作具有驱动单元和控制单元的步行辅助装置。
控制单元121包括控制安装工具120的辅助控制单元220,还包括马达(未示出),马达产生用于辅助膝关节的伸展运动和屈曲运动的驱动力。支撑患病腿的每个部分的框架包括大腿框架122和可旋转地连接至大腿框架122的小腿框架123。此外,该框架包括可旋转地连接至小腿框架123的足平框架(foot flat frame)124、前侧连接框架127以及后侧连接框架128。
大腿框架122和小腿框架123围绕图中所示的铰链轴线Ha相对于彼此旋转。控制单元121的马达根据辅助控制单元220的指令旋转以辅助大腿框架122和小腿框架123,以围绕铰链轴线Ha相对打开或关闭。容纳在控制单元121中的角度传感器223是例如旋转编码器,其检测由大腿框架122和小腿框架123围绕铰链轴线Ha形成的角度。小腿框架123和足平框架124围绕图中所示的铰链轴线Hb相对于彼此旋转。相对旋转角度范围由调整机构126预调整。
大腿框架122包括大腿带129。大腿带129是一体地设置在大腿框架上的带,并且缠绕在患病腿的大腿周围,以将大腿框架122固定到大腿部。这抑制了整个安装工具120相对于受训者的腿部移位。
负荷传感器222是嵌入在足平框架124中的负荷传感器。负荷传感器222还可以配置为检测由受训者的脚底接收的竖直负荷的大小和分布,例如,以检测压力中心(COP)。负荷传感器222是例如电阻变化检测型负荷检测片,其中电极以矩阵布置。
小腿框架123包括图1所示的第一部件10和第二部件20。然后,第一部件10和第二部件20通过部件紧固结构1连接。也即,使用者通过部件紧固结构1附接第一部件10和第二部件20。因此,小腿框架123的长度可以根据佩戴安装工具120的使用者的腿长度进行调整。使用者可以容易且可靠地紧固小腿框架123的第一部件10和第二部件20。因此,使用者能够容易地调整框架长度。由部件紧固结构1紧固的部件的数量可以是3个或更多。
尽管以上基于实施例具体描述了发明人所作的发明,但是本发明并不限定于上述实施例,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变化。
Claims (7)
1.一种部件紧固结构,其使用螺栓和螺母来紧固部件,
其中,所述螺栓包括:
第一螺旋凹槽,其设置在所述螺栓的周面上;
第二螺旋凹槽,其设置在所述螺栓的所述周面上,并且相对于所述第一螺旋凹槽设置在所述螺栓的末端侧;
狭缝,其沿着轴向方向设置在所述螺栓的所述周面上,并且从所述螺栓的末端穿过所述第二螺旋凹槽延伸至所述第一螺旋凹槽;以及
松弛抑制凹槽,其从所述第二螺旋凹槽的另一端向所述末端侧延伸,其中,所述螺母包括:
第一螺母构件,其包括第一销,所述第一销从内周面朝向中心轴线侧突出并且插入所述第一螺旋凹槽中;
第二螺母构件,其包括第二销,所述第二销从所述内周面朝向所述中心轴线侧突出并且插入所述第二螺旋凹槽中;以及
施力构件,其布置在所述第一螺母构件和所述第二螺母构件之间,并且朝向所述螺栓的头部对所述第一螺母构件施力。
2.根据权利要求1所述的部件紧固结构,
其中,所述第一螺旋凹槽设置为厚于所述第二螺旋凹槽,
其中,所述第一销厚于所述第二销,并且
其中,所述第一销厚于所述第二螺旋凹槽。
3.根据权利要求1或2所述的部件紧固结构,
其中,所述第一螺母构件包括:
筒形部;以及
盘状部,从所述筒形部突出到外周侧,
其中,所述第二螺母构件布置在所述筒形部的所述外周侧,
其中,所述筒形部设置有在与所述轴向方向正交的方向上延伸穿过所述筒形部的通孔,
其中,所述通孔是纵向方向与所述轴向方向一致的细长孔,并且
其中,所述第二销延伸穿过所述通孔。
4.根据权利要求3所述的部件紧固结构,其中,所述施力构件布置在所述盘状部和所述第二螺母构件之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的部件紧固结构,
其中,所述第一螺母构件设置有在圆周方向上彼此隔开的多个所述第一销,
其中,所述第二螺母构件设置有在所述圆周方向上彼此隔开的多个所述第二销,
其中,多个所述第一螺旋凹槽对应于所述第一销设置,
其中,多个所述第二螺旋凹槽对应于所述第二销设置,并且
其中,所述第一螺旋凹槽和所述第二螺旋凹槽的圆周角小于180°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的部件紧固结构,
其中,所述螺母设置有两个第一销和两个第二销,
其中,所述两个第二销布置成彼此面对且其间具有中心轴线,并且
其中,所述两个第一销布置成彼此面对且其间具有所述中心轴线。
7.一种由使用者佩戴的安装工具,所述安装工具包括:
第一部件,其包括多个第一通孔;
第二部分,其包括第二通孔;以及
根据权利要求1至6中任一项所述的部件紧固结构,
其中,所述螺栓插入穿过所述第一通孔和所述第二通孔。
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