CN116211557A - 一种智能膝关节及智能假肢 - Google Patents

Abstract

本发明涉及假肢结构领域，具体涉及一种智能膝关节，包括转动部及转轴，转动部上设置有第一轴孔，转轴插设在第一轴孔内且转动部以转轴为轴芯转动，本方案在转轴内部设置电池安装腔，并将电池安装在该电池安装腔内，去掉了外壳内侧设置的电池槽，当在假肢上使用本申请的智能膝关节时，精简了假肢的整体结构和体积。

Description

一种智能膝关节及智能假肢

技术领域

本发明涉及仿生假肢领域，具体而言，涉及一种智能膝关节及智能假肢。

背景技术

现有的技术中，智能假肢内均会设置电池，为了将电池安装在假肢结构上，均需要在假肢结构的外壳内侧上设置用安装电池的电池槽，这就使得外壳上需要留出空间来设置电池槽。这会使得外壳结构复杂化，且占据外壳的空间，使得影响外壳美观；尤其是电池体积较大时，更会使得假肢结构的体积增大，进一步影响假肢结构的美观。另外，电池槽的设置可能也会对其它结构造成干涉，使得设计较为麻烦。

因此，现有技术还存在不足，有待进一步改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能膝关节及智能假肢，以解决现有技术中需要单独在外壳上设置电池槽的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种智能膝关节，包括：

转动部，设置有贯穿的第一轴孔；

转轴，插设在第一轴孔内，转动部以转轴为轴芯转动；转轴内设置有用于安装电池的电池安装腔；

转轴的两侧伸出转轴孔，且转轴的两侧用于外接假肢。

优选地，转动部上设置有第一凹陷部，第一凹陷部的两侧设置有贯穿的第二轴孔。

进一步地，转动部的两侧边设置有第二凹陷部，第二凹陷部内均设置有滚珠轴承，滚珠轴承与第一轴孔同轴心，转轴穿过滚珠轴承。

优选地，滚珠轴承包括内轴承、外轴承及若干滚珠，外轴承套设在内轴承上，转轴从内轴承中穿过；

外轴承的内侧面设置有第一凹槽，内轴承的外侧面设置有第二凹槽，第一凹槽及第二凹槽均为弧形凹槽，第一凹槽与第二凹槽相对形成滚珠槽道，若干滚珠位于滚珠槽道内。

优选地，外轴承的内侧设置有两个垫圈槽，第一凹槽位于两个垫圈槽之间；垫圈槽内均设置有垫圈。

优选地，垫圈呈钩状结构，其中，垫圈的一端为弧形结构，垫圈的另一端为往内轴承一侧延伸的板块结构。

优选地，转轴的一侧设置有挡板结构，挡板结构用于转轴插入到第一轴孔内后的限位。

一种智能假肢，包括：外壳、液压缸及上述任一的智能膝关节；

外壳内设置有具有开口的空腔结构，空腔结构的开口处设置有转轴安装部；

智能膝关节可转动的在转轴安装部上；

液压部一端插设在外壳的空腔结构内，另一端可转动的与智能膝关节连接。

优选地，外壳的开口两侧设置有贯通的转轴孔，转轴的两侧对应插设在外壳两侧的转轴孔内。

优选地，电池的两端延伸至外壳两侧的转轴孔处；和/或，

液压部包括液压缸及液压轴，液压缸的液压杆上设置有第三轴孔，液压缸的液压杆插设在第一凹陷部内，液压轴穿过第二轴孔及第三轴孔，使液压部可转动的设置在转动部上；

假肢还包括为贯通的两个限位柱，两个限位柱的一侧设置有挡块；

两个限位柱远离挡块的一侧对应插入第一凹陷部两侧的第二轴孔，两个限位柱的挡块均抵顶第一凹陷部的侧壁；

液压轴插设在第三轴孔及两个限位柱内，使液压杆位于两个限位柱之间。

本发明的有益效果在于：现有技术中，需要在外壳上另外设置安装电池的电池槽，本申请在现有结构的基础上，在转轴内部设置电池安装腔，将电池安装在该电池安装腔内，去掉了外壳上设置的电池槽，当在假肢上使用本申请的智能膝关节时，精简了假肢的整体结构及体积。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明电池内置的假肢结构的结构图；

图2是本发明电池内置的假肢结构的分解图；

图3是本发明外壳的局部放大图；

图4是本发明电池内置的假肢结构的剖视图；

图5是本发明转动结构的剖视放大图；

图6是本发明液压杆与液压轴部分的结构图；

图7是本发明液压杆、液压轴及限位柱的结构图；

图8是本发明转动部的结构图；

图9是本发明转动部的第二凹陷结构图；

图10是本发明滚珠轴承的剖视图；

图11是本发明转轴的结构图。

其中附图标记为：

1-外壳、101-转轴孔、102-第一子孔、103-第二子孔、104-台阶结构、105-第二沉槽；

2-智能膝关节、201-转轴、202-转动部、203-第一轴孔、204-第二轴孔、205-第二凹陷部、206-挡板结构、207-第一限位柱、208-第二限位柱；

3-液压部、301-液压杆、302-液压轴、303-第三轴孔；

4-电池、401-电池盖板、402-按键帽；

5-滚珠轴承、501-内轴承、502-外轴承、503-滚珠、504-第一凹槽、505-第二凹槽、506-垫圈槽；

6-垫圈、601-弧形结构、602-板块结构、7-密封圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参考图2、图5及图9，本申请提供一种智能膝关节，包括：

转动部202，设置有贯穿的第一轴孔203；

转轴201，插设在第一轴孔203内，转动部202以转轴201为轴芯转动；转轴201内设置有用于安装电池的电池安装腔；电池4设置在电池安装腔内；

转轴201的两侧伸出第一轴孔203，且转轴201的两侧用于外接假肢。

具体地，智能膝关节2包括转轴201及转动部202，转轴201插设在转轴安装部上，转动部202上设置有贯穿的第一轴孔203，转轴201穿过该第一轴孔203，使转动部202以转轴为轴芯转动，并且转轴201的两端对应与如假肢类的外接设备连接，本申请可以与外壳1的开口处两侧连接。

现有技术中，需要在外壳1上另外设置安装电池4的电池槽，本申请在现有结构的基础上，在智能膝关节2内部设置电池4安装腔，将电池4安装在该电池4安装腔内，去掉了外壳1上设置的电池槽，精简了假肢膝关节的结构，并减小假肢膝关节的体积。

在一些实施方式中，并且请参考图2、图6至图8，转动部202上设置有第一凹陷部，第一凹陷部的两侧设置有贯穿的第二轴孔204。将本申请的智能膝关节2安装在假肢的外壳1上，该第一凹陷部处可以用于插设其它部件，如插设液压部3。

在一些实施方式中，并且请参考图5、图8及图9，在转动部202的两侧设置有第二凹陷部205，在两个第二凹陷部205内均设置滚珠轴承5，滚珠轴承5与第一轴孔203同轴心，转轴201从转动部202的侧边穿过第一轴孔203，并且转轴201穿过两个滚珠轴承5。滚珠轴承5对转轴201起到支撑及导向作用，且滚珠轴承5减少了旋转摩擦。

在一些实施方式中，并且请参考图5及图10，滚珠轴承5包括内轴承501及外轴承502，外轴承502层叠的套设在内轴承501外侧，若干滚珠503设置在内轴承501及外轴承502之间。具体地，外轴承502的内侧壁设置有第一凹槽504，内轴承501的外侧面设置有第二凹槽505，第一凹槽504及第二凹槽505均为弧形或半圆形的凹槽。

将外轴承502套设在内轴承501的外侧，并且第一凹槽504与第二凹槽505相对设置，第一凹槽504及第二凹槽505形成滚珠503槽道，若干滚珠503设置在滚珠503槽道内。

在一些实施方式中，并且请参考图10，外轴承502的内侧设置有两个垫圈槽，第一凹槽504位于两个垫圈槽之间，垫圈槽内均设置有垫圈6。垫圈槽对垫圈6起到限位作用，垫圈6起保护作用，可以起到避免外面的杂物进入到滚珠轴承5内，且起到避免外面其它结构刮擦到滚珠503结构的作用。

具体地，垫圈6呈钩状结构，其中，垫圈6的一端为弧形结构601，垫圈6的弧形结构601可以增加垫圈6的弹性，可有效减小与其它结构的碰撞力度。垫圈6的另一端为往内轴承501一侧延伸的板块结构602。

在一些实施方式中，并且请参考图11，转轴的一侧设置有挡板结构，挡板结构用于转轴插入到第一轴孔内后的限位。具体地，当转轴插入到第一轴孔后，挡板结构206会抵顶于转动部202，通过挡板结构206对转轴201插入到第一轴孔内进行限位。

根据本申请另一实施例，并请参考图1至图5，本申请提供一种智能假肢，包括：外壳1、液压部3及上述任一的智能膝关节2；

外壳1内设置有具有开口的空腔结构，空腔结构的开口处设置有转轴安装部；

智能膝关节2可转动的安装在转轴安装部上；

液压部3一端插设在外壳1的空腔结构内，另一端可转动的与智能膝关节2连接。

具体地，外壳1为空腔设置，在该空腔的一侧设置为开口，该开口处设置有转轴安装部，转轴201横跨的安装在转轴安装部上。液压部3的一端插设在外壳1的空腔内，液压部3的另一端与智能膝关节2连接，液压部3以该智能膝关节2为轴心可进行转动。

本申请在现有结构的基础上，在智能膝关节2内部设置电池4安装腔，将电池4安装在该电池4安装腔内，去掉了外壳1上设置的电池槽，精简了假肢膝关节的结构，并减小假肢膝关节的体积。

在一些实施方式中，并且请参考图2、图5及图11，外壳1的开口两侧设置有贯通的转轴孔101，转轴201的两侧对应插设在外壳1两侧的转轴孔101内。

具体地，在转轴孔101的一侧为第一子孔102，另一侧为第二子孔103。第一子孔102的外侧设置有下沉的第一沉槽，在该第一沉槽内设置有紧固环，该紧固换上设置有螺纹。第二子孔103的外侧设置第二沉槽105，第二沉槽105内设有台阶结构104，转轴201的一侧设置有挡板结构206。

转轴201从外壳1的第二子孔103一侧插入到转轴孔101内，并且从转轴孔101内伸出至紧固环处。其中，转轴201远离挡板结构206的一侧设置有螺纹，转轴201与紧固环螺纹紧固连接；转轴201的挡板结构206与第二子孔103外侧的台阶结构104抵顶连接，挡板结构206与台阶结构104相互对转轴201进行限位。紧固环、台阶结构104及挡板结构206的设置，起到对转轴201的紧固定位作用。

在一些实施方式中，并且请参考图1至图5，转轴201的内部为贯通的结构，电池4设置在转轴201的内部，且电池4的两端伸出至外壳1两侧的转轴孔101处。

具体地，将电池4安装在转轴201内，电池4的一端从第一子孔102处伸出，电池4的另一端从第二子孔103处伸出。电池4的两端分别为正极与负极，电池4的正负极设置在转轴孔101的哪一侧，具体可根据设计需要或实际情况进行设置。

电池4的两端对应从第一子孔102及第二子孔103处伸出。转轴孔101的外侧设置下沉的沉槽（包括第一沉槽及第二沉槽105），因此，在电池4的两端从转轴孔101内伸出后，其两端分别位于第一子孔102一侧的沉槽内及第二子孔103一侧的沉槽内。在第一子孔102一侧的沉槽处安装电池盖板401，在第二子孔103的一侧安装按键帽402。在安装电池4时，电池盖板401可拆卸的安装在第一子孔102处，将电池盖板401拆卸，可对转轴内的电池4进行更换。在第一子孔102及第二子孔103处套设有用于防水的密封圈7。电池盖板401与按键帽402对应可以为电池4的负极与正极。

在一些实施方式中，并且请参考图1、图2、图6及图7，液压部3包括液压缸及液压轴302，液压缸上设置有液压杆301，液压杆301可进行伸缩运动的插入与伸出液压缸。液压杆301上设置第三轴孔303，将液压杆301插入到第一凹陷结构内，使第二轴孔204与第三轴孔303对齐，将液压轴302从转动部202的侧边插入到第二轴孔204及第三轴孔303内，使液压杆301可以推动转动部202以转轴201为轴心进行转动。

例如，液压杆301做伸出运动时，则液压杆301推动转动部202以转轴201为轴心向上转动（图2方向为基准），液压杆301做收缩运动时，则拉动转动部202以转轴201为轴心朝下运动；期间，液压杆301与液压轴302相对运动。

在一些实施方式中，并且请参考图6及图7，智能假肢还包括为贯通的两个限位柱，两个限位柱的一侧设置有挡块。两个限位柱分别为第一限位柱207及第二限位柱208。第一限位柱207插入一个第二轴孔204内，第二限位中插入另一第二轴孔204内，使得液压杆301位于第一限位柱207及第二限位柱208的挡块之间。

具体地，将第一限位柱207及第二限位柱208对应插入到第一凹陷部两侧的第二轴孔204内，然后将液压杆301插入到第一凹陷部内，使得液压杆301上的第三轴孔303与第一限位柱207及第二限位柱208同轴心，然后将液压轴302从转动部202的一侧插入到第二轴孔204内。此时，液压杆301位于第一限位柱207的挡块与第二限位柱208的挡块之间。两个限位柱的挡块将液压杆301限位在两个挡块之间，对液压杆301起到定位作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能膝关节，其特征在于，包括：

转动部，设置有贯穿的第一轴孔；

转轴，插设在所述第一轴孔内，所述转动部以所述转轴为轴芯转动；所述转轴内设置有用于安装电池的电池安装腔；

所述转轴的两侧伸出所述第一轴孔，且所述转轴的两侧用于外接假肢。

2.根据权利要求1所述的智能膝关节，其特征在于，所述转动部上设置有第一凹陷部，所述第一凹陷部的两侧设置有贯穿的第二轴孔。

3.根据权利要求2所述的智能膝关节，其特征在于，所述转动部的两侧边设置有第二凹陷部，所述第二凹陷部内均设置有滚珠轴承，所述滚珠轴承与所述第一轴孔同轴心，所述转轴穿过所述滚珠轴承。

4.根据权利要求3所述的智能膝关节，其特征在于，所述滚珠轴承包括内轴承、外轴承及若干滚珠，所述外轴承套设在所述内轴承上，所述转轴从所述内轴承中穿过；

所述外轴承的内侧面设置有第一凹槽，所述内轴承的外侧面设置有第二凹槽，所述第一凹槽及所述第二凹槽均为弧形凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽相对形成滚珠槽道，若干所述滚珠位于所述滚珠槽道内。

5.根据权利要求4所述的智能膝关节，其特征在于，所述外轴承的内侧设置有两个垫圈槽，所述第一凹槽位于两个所述垫圈槽之间；所述垫圈槽内均设置有垫圈。

6.根据权利要求5所述的智能膝关节，其特征在于，所述垫圈呈钩状结构，其中，所述垫圈的一端为弧形结构，所述垫圈的另一端为往所述内轴承一侧延伸的板块结构。

7.根据权利要求1所述的智能膝关节，其特征在于，所述转轴的一侧设置有挡板结构，所述挡板结构用于所述转轴插入到所述第一轴孔内后的限位。

8.一种智能假肢，其特征在于，包括：外壳、液压部及权利要求2至6任一所述的智能膝关节；

所述外壳内设置有具有开口的空腔结构，所述空腔结构的开口处设置有转轴安装部；

所述智能膝关节可转动的在所述转轴安装部上；

所述液压部一端插设在所述外壳的空腔结构内，另一端可转动的与所述智能膝关节连接。

9.根据权利要求8所述的智能假肢，其特征在于，所述外壳的开口两侧设置有贯通的转轴孔，所述转轴的两侧对应插设在所述外壳两侧的所述转轴孔内。

10.根据权利要求9所述的智能假肢，其特征在于，所述转轴内安装有电池，所述电池的两端延伸至所述外壳两侧的所述转轴孔处；和/或，

所述液压部包括液压缸及液压轴，所述液压缸的液压杆上设置有第三轴孔，所述液压缸的液压杆插设在所述第一凹陷部内，所述液压轴穿过所述第二轴孔及所述第三轴孔，使所述液压部可转动的设置在所述转动部上；

所述假肢还包括为贯通的两个限位柱，两个所述限位柱的一侧设置有挡块；

两个所述限位柱远离所述挡块的一侧对应插入所述第一凹陷部两侧的所述第二轴孔，两个所述限位柱的挡块均抵顶所述第一凹陷部的侧壁；

所述液压轴插设在所述第三轴孔及两个所述限位柱内，使所述液压杆位于两个所述限位柱之间。

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