CN212241113U - 一种多关节连接臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多关节连接臂，包括：两个关节臂、拉杆和手轮；关节臂包括：壳体、万向球关节、顶杆和柱面块；万向球关节位于壳体的一端，顶杆及柱面块位于壳体内，顶杆的一端抵持万向球关节，另一端抵持柱面块；柱面块与顶杆的接触端面为斜度面；拉杆包括：翼杆和腹杆，腹杆为圆柱形结构，腹杆的一端与翼杆固定连接，腹杆的另一端设有螺纹，腹杆的另一端通过螺纹与手轮旋转连接；腹杆和顶杆相垂直，腹杆贯穿两个关节臂中的柱面块。本实用新型采用一个手轮即可稳定地固定两个被连接装置，而且可以大角度调整方向，在任意位置均能锁紧连接臂，大大增加了灵活性和便利性。

Description

一种多关节连接臂

技术领域

本实用新型涉及一种连接臂技术领域，特别是涉及一种多关节的连接臂结构。

背景技术

多关节可调连接臂装置通常包含多个可以调整的关节，使得被连接装置可以方便的调整至不同的位置及角度；同时连接臂锁紧时应有一定的刚性，可以稳定地固定两个被连接装置，使得装置之间能保持有相对固定的位置。

一般的连接装置中，每个关节都包含一个锁紧机构，需要调整位置时，只能按步骤依次调整，然后依次锁紧各个关节；或者多人同时配合锁紧各个关节；采用这种方案，增加了调节时间，降低了工作效率，且连接装置也失去了便利性。

此外，少数的连接装置采用了使用一个锁紧机构控制多个可调关节的方案，但存在着调整角度不足，不能在任意位置锁紧连接臂的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种多关节连接臂，用于解决现有技术中使用一个锁紧机构控制多个可调关节，存在调整角度不足，不能在任意位置锁紧连接臂的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种多关节连接臂，包括：两个关节臂、拉杆和手轮；

所述关节臂包括：壳体、万向球关节、顶杆和柱面块；所述万向球关节位于所述壳体的一端，所述顶杆及所述柱面块位于所述壳体内，所述顶杆的一端抵持所述万向球关节，另一端抵持所述柱面块；所述柱面块与所述顶杆的接触端面为斜度面；

所述拉杆包括：翼杆和腹杆，所述腹杆为圆柱形结构，所述腹杆的一端与所述翼杆固定连接，所述腹杆的另一端设有螺纹，所述腹杆的另一端通过所述螺纹与所述手轮旋转连接；

所述腹杆和所述顶杆相垂直，所述腹杆贯穿两个所述关节臂中的所述柱面块；

其中，所述斜度面靠近两个所述柱面块相对面的一端与所述腹杆的距离小于所述斜度面远离两个所述柱面块相对面的一端与所述腹杆的距离。

于本实用新型的一实施例中，所述连接臂还包括调节齿，所述调节齿为两个，分别位于所述壳体远离所述万向球关节一端的两个相对面上，用于调节两个所述关节臂的旋转角度。

于本实用新型的一实施例中，所述关节臂还包括弹簧，所述弹簧位于所述壳体内，并套设于所述腹杆上。

于本实用新型的一实施例中，所述顶杆与所述柱面块接触的一端为斜面，所述斜面与所述斜度面相匹配。

于本实用新型的一实施例中，所述万向球关节包括万向球、万向球帽及万向球窝；

所述万向球内嵌与所述万向球帽的一端；

所述万向球窝的一端设有凹槽，所述凹槽与所述万向球接触，所述凹槽的尺寸与所述万向球的球体相匹配；所述万向球窝的另一端与所述顶杆远离所述接触端面的一端固定连接。

于本实用新型的一实施例中，所述关节臂还包括转动螺母，所述转动螺母设置于所述壳体的外壁上，并与所述万向球帽的另一端固定连接。

于本实用新型的一实施例中，所述关节臂还包括限位套，所述限位套设置于所述壳体的外壁上，且位于所述转动螺母靠近所述万向球一侧的上方，用于限制所述转动螺母朝所述万向球方向转动的距离。

于本实用新型的一实施例中，所述腹杆远离所述翼杆的一端设有螺杆；所述螺杆的螺纹为反牙螺纹，且所述螺杆的直径小于所述腹杆的直径；所述腹杆的另一端的螺纹为正牙螺纹。

于本实用新型的一实施例中，所述手轮包括轴承机构及限位槽；

所述轴承机构套设于所述腹杆上，所述限位槽位于所述手轮靠近所述腹杆一端的内部，所述轴承机构随着所述手轮的转动，移动至所述限位槽中。

于本实用新型的一实施例中，所述轴承机构包括：轴承套、单向推力球轴承、拧紧螺母及反向螺母；

所述腹杆上，所述腹杆朝向所述手轮方向，依次套设有所述轴承套、所述单向推力球轴承、所述拧紧螺母及所述反向螺母；

其中，所述单向推力球轴承内嵌于所述轴承套；

所述拧紧螺母与所述手轮固定连接，且与所述腹杆的正牙螺纹相匹配；

所述反向螺母固定套设于所述螺杆上。

如上所述，本实用新型的一种多关节连接臂，采用一个手轮即可稳定地固定两个被连接装置，而且可以大角度调整方向，在任意位置均能锁紧连接臂，大大增加了灵活性和便利性。

附图说明

图1显示为本实用新型的整体结构示意图。

图2显示为本实用新型的万向球关节的结构示意图。

图3显示为本实用新型的拉杆的结构示意图。

图4显示为本实用新型的手轮的结构示意图。

元件标号说明

1-关节臂；2-拉杆；3-手轮；4-调节齿；

101-壳体；102-万向球关节；103-顶杆；104-柱面块；105-弹簧；106-转动螺母；

107-限位套；201-翼杆；202-腹杆；203-螺杆；301-轴承机构；302-限位槽；

1021-万向球；1022-万向球帽；1023-万向球窝；

3011-轴承套；3012-单向推力球轴承；3013-拧紧螺母；3014-反向螺母。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种多关节连接臂，具体来说，包括：两个关节臂1、拉杆2和手轮3；

关节臂1包括：壳体101、万向球关节102、顶杆103和柱面块104；万向球关节102位于壳体101的一端，顶杆103及柱面块104均位于壳体101内，顶杆103的一端抵持万向球关节102，另一端抵持柱面块104；顶杆103与柱面块104接触的一端为斜面，柱面块104与顶杆103的接触端面为斜度面，其中，顶杆103的斜面与柱面块104的斜度面相匹配。

请参阅图3，拉杆2包括：翼杆201和腹杆202，腹杆202为圆柱形结构，腹杆202的一端与翼杆201固定连接，另一端设有螺纹，手轮3通过该螺纹与腹杆202旋转连接。其中，该螺纹为正牙螺纹，且为细牙螺纹。

请参阅图1，顶杆103和腹杆202相垂直，腹杆202贯穿两个关节臂1中的柱面块104。

需要说明的是，柱面块104的斜度面，靠近两个柱面块104相对面的一端与腹杆202的距离，小于斜度面远离两个柱面块104相对面的一端与腹杆202的距离。

采用这种方案，当手轮3通过螺纹向翼杆201方向旋紧时，腹杆202在螺纹作用下朝手轮3方向水平运动，同时推动两个关节臂1内的柱面块104向两个柱面体104相对面的方向滑动，使得两个顶杆103向万向球关节102方向移动，压紧万向球关节102，固定万向球关节102；两个柱面体104之间的水平距离不断减小，使两个关节臂1的壳体间水平距离减小，进而压紧两个关节臂1，使得两个关节臂1之间处于锁紧状态。

继续说明，请参阅图2，万向球关节102包括：万向球1021、万向球帽1022及万向球窝1023；其中，万向球1021内嵌与万向球帽1022的一端；万向球窝1023的一端设有凹槽，该凹槽与万向球1021接触，且尺寸与万向球1021的球体相匹配；万向球窝1023的另一端与顶杆103远离接触端面的一端固定连接。

进一步说明，本实用新型的关节臂还包括转动螺母106，转动螺母106设置于壳体101的外壁上，并与万向球帽1022的另一端固定连接。

进一步说明，本实用新型的关节臂还包括限位套107，限位套107设置于壳体101的外壁上，且位于转动螺母106靠近万向球1021一侧的上方，用于限制转动螺母106朝万向球1021方向转动的距离。

采用这种方案，当顶杆103向万向球关节102方向移动时，顶杆103通过万向球窝1023推动万向球1021，从而带动万向球帽1022向外运动，由于万向球帽1022与转动螺母106固定连接，进而拉动转动螺母106向外旋转，压向限位套107，使得万向球关节102处于锁紧状态。

需要说明的是，一般装置中，万向球1021转动的范围由万向球帽1022上的开口决定，即使万向球帽1022侧面开有槽口，也只能在指定方向上增加万向球1021的调整范围。本实用新型中增加了转动螺母106，同时万向球帽1022侧面上也开有槽口。两个结构结合可以使得万向球1021可以处于半球内的任意角向。

进一步说明，请参阅图3，腹杆202远离翼杆201的一端设有螺杆203，且螺杆203的直径小于腹杆202的直径；其中，螺杆203的螺纹为反牙螺纹。

请参阅图1，手轮3包括轴承机构301及限位槽302；轴承机构301套设于腹杆202上，限位槽302位于手轮3靠近腹杆202一端的内部，轴承机构301随着手轮3的拧紧，移动至限位槽302中。

具体的说，请参阅图4，轴承机构301包括：轴承套3011、单向推力球轴承3012、拧紧螺母3013及反向螺母3014；其中，轴承套3011和单向推力球轴承3012套设于腹杆202上，且单向推力球轴承3012内嵌于轴承套3011；拧紧螺母3013套设于腹杆202上，且与手轮3固定连接；反向螺母3014固定套设于螺杆203上。

需要说明的是，拧紧螺母3013与腹杆202的正牙螺纹相匹配；反向螺母3014与螺杆203的反牙螺纹相匹配。当放松手轮3时，拧紧螺母3013不断向外移动，直至顶住反向螺母3014，可以达到实现限位与防松的目的。

采用这种方案，手轮3旋紧时，带动拧紧螺母3013一起向翼杆201方向移动，压向单向推力球轴承3012，同时推动轴承套3011及两个柱面体104向两个柱面体104相对面的方向运动，从而推动两个顶杆103向万向球关节102方向移动，压紧万向球关节102，使得该处的万向球1021处于锁紧状态。

需要说明的是，轴承机构301增加了轴承套3011和单向推力球轴承3012的设计，而不是由拧紧螺母3013直接推动柱面体104，这样的结构可以将滑动摩擦转化为滚动摩擦，进而减少了锁紧时的阻力；且该结构中使用的拧紧螺母3013与腹杆202之间的螺纹连接为细牙螺纹，也可以减少锁紧阻力，使得操作更加方便省力。

进一步说明，请参阅图1，本实用新型的关节臂还包括弹簧105，弹簧105位于壳体101内，并套设于腹杆202上。其中，弹簧105采用了蝶形弹簧结构，可有效防止手轮3出现卡死的情况。

进一步的，随着拧紧螺母3013的锁紧，两个柱面体104之间的水平距离不断减小，使得两端的蝶形弹簧处于压缩状态，进而压紧两个关节臂1，使得两个关节臂1之间处于锁紧状态。

进一步说明，请参阅图1，两个关节臂1的相对面上设置有两个调节齿4；

未采用调节齿，拉杆2贯穿两个关节臂1，使得连接臂可以360度旋转，实现多个关节之间的大范围的调整；

采用了调节齿，可实现在360度内，间隔一定角度的调整，间隔角度的大小由调节齿齿数决定。

当松开手轮3时，带动拧紧螺母3013向远离翼杆201方向旋转，两个柱面块104分别受到处于压缩状态的蝶形弹簧的作用力，向着远离关节臂1的结合位置移动，进而使得两个顶杆103处于放松状态，万向球1021即可自由转动。

进一步的，转动螺母106由于失去了万向球帽1022的拉力，与限位套107之间不再是压紧状态，进而转动螺母106可以绕关节臂1自由转动，增大了万向球结构的可调整角度范围。

进一步的，由于拧紧螺母3013与腹杆202之间的距离不断增大，两个关节臂1之间的间隙不断增大，进而可以调整两个关节臂1之间的角度。

综上所述，本实用新型的一种多关节连接臂，采用一个手轮即可稳定地固定两个被连接装置，而且可以大角度调整方向，在任意位置均能锁紧连接臂，大大增加了灵活性和便利性。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种多关节连接臂，其特征在于，包括：两个关节臂、拉杆和手轮；

所述关节臂包括：壳体、万向球关节、顶杆和柱面块；所述万向球关节位于所述壳体的一端，所述顶杆及所述柱面块位于所述壳体内，所述顶杆的一端抵持所述万向球关节，另一端抵持所述柱面块；所述柱面块与所述顶杆的接触端面为斜度面；

所述拉杆包括：翼杆和腹杆，所述腹杆为圆柱形结构，所述腹杆的一端与所述翼杆固定连接，所述腹杆的另一端设有螺纹，所述腹杆的另一端通过所述螺纹与所述手轮旋转连接；

所述腹杆和所述顶杆相垂直，所述腹杆贯穿两个所述关节臂中的所述柱面块；

其中，所述斜度面靠近两个所述柱面块相对面的一端与所述腹杆的距离小于所述斜度面远离两个所述柱面块相对面的一端与所述腹杆的距离。

2.根据权利要求1所述的多关节连接臂，其特征在于：所述连接臂还包括调节齿，所述调节齿为两个，分别位于所述壳体远离所述万向球关节一端的两个相对面上，用于调节两个所述关节臂的旋转角度。

3.根据权利要求1所述的多关节连接臂，其特征在于：所述关节臂还包括弹簧，所述弹簧位于所述壳体内，并套设于所述腹杆上。

4.根据权利要求1所述的多关节连接臂，其特征在于：所述顶杆与所述柱面块接触的一端为斜面，所述斜面与所述斜度面相匹配。

5.根据权利要求1所述的多关节连接臂，其特征在于：所述万向球关节包括万向球、万向球帽及万向球窝；

所述万向球内嵌与所述万向球帽的一端；

所述万向球窝的一端设有凹槽，所述凹槽与所述万向球接触，所述凹槽的尺寸与所述万向球的球体相匹配；所述万向球窝的另一端与所述顶杆远离所述接触端面的一端固定连接。

6.根据权利要求5所述的多关节连接臂，其特征在于：所述关节臂还包括转动螺母，所述转动螺母设置于所述壳体的外壁上，并与所述万向球帽的另一端固定连接。

7.根据权利要求6所述的多关节连接臂，其特征在于：所述关节臂还包括限位套，所述限位套设置于所述壳体的外壁上，且位于所述转动螺母靠近所述万向球一侧的上方，用于限制所述转动螺母朝所述万向球方向转动的距离。

8.根据权利要求1所述的多关节连接臂，其特征在于：所述腹杆远离所述翼杆的一端设有螺杆；所述螺杆的螺纹为反牙螺纹，且所述螺杆的直径小于所述腹杆的直径；所述腹杆的另一端的螺纹为正牙螺纹。

9.根据权利要求8所述的多关节连接臂，其特征在于：所述手轮包括轴承机构及限位槽；

所述轴承机构套设于所述腹杆上，所述限位槽位于所述手轮靠近所述腹杆一端的内部，所述轴承机构随着所述手轮的拧紧，移动至所述限位槽中。

10.根据权利要求9所述的多关节连接臂，其特征在于：所述轴承机构包括：轴承套、单向推力球轴承、拧紧螺母及反向螺母；

所述腹杆上，所述腹杆朝向所述手轮方向，依次套设有所述轴承套、所述单向推力球轴承、所述拧紧螺母及所述反向螺母；

其中，所述单向推力球轴承内嵌于所述轴承套；

所述拧紧螺母与所述手轮固定连接，且与所述腹杆的正牙螺纹相匹配；

所述反向螺母固定套设于所述螺杆上。

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