CN203202099U - 用于仿生人体关节的缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于仿生人体关节的缓冲装置，包括内簧和外簧，所述内簧位于外簧的内腔，两者轴向相同；所述内簧和外簧是由一根线材绕制而成；上述外簧或内簧的形状为柱形或锥形；本实用新型使用同一材质的线材，即同等丝形、丝径、同等密度的线材，用一根线材绕制成内簧和外簧，两者之间具有相对位置是固定的，而且轴向相同；用于仿生人体关节的缓冲装置可承截更大的压力载荷，共同克服压应力，具有合理的协调和互补作用，特别是两簧间升角丝呈交叉组合结构，承载应力分布更加均衡、稳定性更好；特别适用于空间及体积有限而需较大承载力需要的缓冲装置。

Description

用于仿生人体关节的缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及弹性机械构件技术领域，特别是涉及一种用于仿生人体关节的缓冲装置。

背景技术

在很多领域需要应用到缓冲装置，例如仿生人体关节领域；在这一领域中，人工假肢、假体假关节的设计与制造，往往是单纯的机械运动模式，而缺少了完整的生物运动模式和生理功能需要，特别是人体运动系统应用的机械性替代物，由于内在环境的限制，需要一种运动载荷较大、经久耐用的缓冲构件；这种缓冲构件一般采用弹簧，然而由于人体运动的载荷较大，一般的弹簧难以承受较大的载荷；如果采用数个弹簧共同承担人体运动载荷的话就面临两个问题，一是没有足够的体积可以安置数个弹簧，二是数个弹簧之间的相对位置容易发生变动。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种承受载荷较大、且相对位置固定、稳定性强的用于仿生人体关节的缓冲装置。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：用于仿生人体关节的缓冲装置，包括内簧和外簧，所述内簧位于外簧的内腔，两者轴向相同；所述内簧和外簧是由一根线材绕制而成。

上述线材的绕制起点在内簧的底圈，上行绕制直至完成内簧顶圈后，顺丝平行放大绕制半径，继续绕制外簧的顶圈，然后下行绕制外簧直至完成外簧的底圈。

上述线材的绕制起点在外簧的底圈，上行绕制直至完成外簧顶圈后，顺丝平行缩小绕制半径，继续绕制内簧的顶圈，然后下行绕制内簧直至完成内簧的底圈。

上述线材的绕制起点在内簧的顶圈，下行绕制直至完成内簧底圈后，顺丝平行放大绕制半径，继续绕制外簧的底圈，然后上行绕制外簧直至完成外簧的顶圈。

上述线材的绕制起点在外簧的顶圈，下行绕制直至完成外簧底圈后，顺丝平行缩小绕制半径，继续绕制内簧的底圈，然后上行绕制内簧直至完成内簧的顶圈。

上述外簧的形状为柱形或锥形。

上述内簧的形状为柱形或锥形。

上述外簧和内簧相交的丝线呈交叉状排序。

上述外簧和内簧的间隙轴向双边相等。

上述线材优选为不锈钢丝。

本实用新型的工作原理是：使用同一材质的线材，即同等丝形、丝径、同等密度的线材，用一根线材绕制成内簧和外簧，两者之间具有相对位置是固定的，而且轴向相同；用于仿生人体关节的缓冲装置可承截更大的压力载荷，共同克服压应力，具有合理的协调和互补作用，特别是两簧间升角丝呈交叉组合结构，承载应力分布更加均衡、稳定性更好。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）内簧和外簧是一根线材绕制而成，因此两者的相对位置是固定的，可承截更大的压力载荷，共同克服压应力，具有合理的协调和互补作用；

（2）工艺简单，抗疲劳性强，使用寿命长久，可以根据实际使用需要调整内簧和外簧的结构参数，应用范围广；

（3）本实用新型特别适用于空间及体积有限而需较大承载力需要的缓冲装置。

附图说明

图1所示为实施例1中用于仿生人体关节的缓冲装置的结构示意图；

图2所示为实施例2中用于仿生人体关节的缓冲装置的结构示意图；

图3所示为实施例3中用于仿生人体关节的缓冲装置的结构示意图。

图中：1是内簧，2是外簧。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

用于仿生人体关节的缓冲装置，包括内簧1和外簧2，所述内簧1位于外簧2的内腔，两者轴向相同；所述内簧1和外簧2是由一根线材绕制而成。

所述线材为不锈钢丝，不锈钢丝可以根据需要选择圆丝或方丝，本领域普通技术人员可以根据需要选择任何已知的材质作为本实用新型的线材。

实施例1：

如图1所示，所述用于仿生人体关节的缓冲装置的绕制起点在内簧1的底圈，上行绕制直至完成内簧1顶圈后，顺丝平行放大绕制半径，继续绕制外簧2的顶圈，然后下行绕制外簧2直至完成外簧2的底圈。

所述外簧2和内簧1的形状为柱形。

实施例2：

如图2所示，所述用于仿生人体关节的缓冲装置的绕制起点在外簧2的底圈，上行绕制直至完成外簧2顶圈后，顺丝平行缩小绕制半径，继续绕制内簧1的顶圈，然后下行绕制内簧1直至完成内簧1的底圈。

所述外簧2和内簧1的形状为锥形。

实施例3：

如图3所示，所述用于仿生人体关节的缓冲装置的绕制起点在内簧1的顶圈，下行绕制直至完成内簧1底圈后，顺丝平行放大绕制半径，继续绕制外簧2的底圈，然后上行绕制外簧2直至完成外簧2的顶圈。

所述外簧2和内簧1的形状为锥形。

实施例4：

用于仿生人体关节的缓冲装置的绕制起点在外簧2的顶圈，下行绕制直至完成外簧2底圈后，顺丝平行缩小绕制半径，继续绕制内簧1的底圈，然后上行绕制内簧1直至完成内簧1的顶圈。

所述外簧2和内簧1的形状为柱形。

所述实施例1-4的外簧2和内簧1相交的丝线呈交叉状排序。

所述实施例1-4的外簧2和内簧1的间隙轴向双边相等。

实施例5：

根据实际需要，实施例1-4还有另外一种变形，内簧1和外簧2的底圈位于同一个面上，内簧1和外簧2的高度不同；其绕制方法为：绕制起点在内簧1或外簧2的顶圈，设置内簧1和外簧2的绕制高度不同；在承受外来压力时，内簧1和外簧2两者之中的高度较高者先承受压力，高度较低者后承受压力。

本领域普通技术人员根据所述具体实施方式，可以很容易想到根据实际的生产需要，设置内簧1和外簧2具有不同的绕制圈数和绕制高度；绕制方向既可以为顺时针也可以为逆时针；另外，还可以设计一种三个或三个以上的弹簧有一根线材绕制而成的缓冲构件。

本实用新型可以有效提高簧体稳定性及超倍的承载能力，应力分布均匀，抗疲劳性能强，使用寿命长久，应用领域广泛，特别是用于空间及体积有限而需较大承载的工作环境。

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

Claims (2)

1.用于仿生人体关节的缓冲装置，其特征在于它包括内簧和外簧，所述内簧位于外簧的内腔，两者轴向相同；所述内簧和外簧是由一根线材绕制而成；所述外簧的形状为锥形；所述内簧的形状为锥形；所述外簧和内簧相交的丝线呈交叉状排序。

2.根据权利要求1所述的用于仿生人体关节的缓冲装置，其特征在于：所述外簧和内簧的间隙轴向双边相等。   

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