CN219250831U - 一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，包括外套筒件、内伸缩件、安装件和定位调节装置，外套筒件滑动套设于内伸缩件上；安装件固定在外套筒件上；定位调节装置包括导向杆、预压弹簧和定位球；安装件上设有导向孔，导向杆沿其轴向滑动设置在导向孔内；预压弹簧安装在导向孔内，且预压弹簧的两端分别与导向孔孔底和导向杆抵接；导向杆上设有限位槽，限位槽槽底远离预压弹簧的位置处设有让位槽；外套筒件上设有过孔，定位球位于过孔内；内伸缩件沿其长度方向间隔设有若干个与过孔配合的定位凹槽；导向杆轴向滑动于安装件上，以将定位球压入定位凹槽内或者通过让位槽容置从定位凹槽完全退出的定位球；本实用新型结构简单，操作方便。

Description

一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置

技术领域

本实用新型属于下肢外骨骼技术领域，具体涉及一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置。

背景技术

下肢外骨骼是一种穿戴于人体下肢，以辅助人体下肢进行康复锻炼的装置。对于不同的穿戴者而言，因其身高不同，其下肢长度也就不同，因此需要对下肢外骨骼上的下肢长度进行调节。通常情况下使用丝杠螺母或者螺栓与螺母组成的紧固装置等结构锁定下肢上两个部件的相对距离，以达到调节下肢长度的目的。但使用丝杠螺母调节两个部件的相对距离时必须配备导轨滑块结构进行限位，使得整体结构复杂化，极大地增加了结构成本和结构重量；而使用紧固装置的螺栓穿过部件一的固定孔与部件二上不同的调节孔配合以锁定两个部件的相对距离时，结构虽然简单了，但在调节时，用户很难将固定孔与对应的调节孔对准以插入螺栓，存在操作不便的问题。因此，如何提供一种结构简单、操作方便的下肢外骨骼肢体长度调节装置是本申请亟待解决的技术问题。

实用新型内容

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下肢外骨骼的肢体长度调节装置，其结构简单、操作方便，只需按压导向杆或松开导向杆即可实现外套筒件与内伸缩件之间的伸缩或锁紧。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，包括外套筒件和内伸缩件，所述外套筒件套设于内伸缩件上，且外套筒件与内伸缩件在二者的长度方向上滑动配合；所述肢体长度调节装置包括安装件和定位调节装置；所述安装件固定在外套筒件上；所述定位调节装置包括导向杆、预压弹簧和定位球；所述安装件上设有导向孔，所述导向杆沿其轴向滑动设置在所述导向孔内；所述预压弹簧安装在所述导向孔内，且预压弹簧的一端与导向孔的孔底抵接，预压弹簧的另一端与导向杆抵接；所述导向杆朝向外套筒件的一侧设有限位槽，限位槽槽底远离预压弹簧的位置处设有让位槽；所述外套筒件上设有过孔，所述定位球位于过孔内；所述内伸缩件沿其长度方向间隔分布有若干个与过孔配合的定位凹槽；所述导向杆向靠近预压弹簧的方向移动时，让位槽移动至过孔位置处，用于容置从定位凹槽脱离的定位球；所述导向杆在预压弹簧的推动下向远离预压弹簧的方向移动时，限位槽移动至过孔位置处，以将定位球推入定位凹槽内进行卡接固定。

优选地，所述安装件为抱箍装置；所述抱箍装置包括第一箍板、第二箍板、中间连接部和锁紧装置；所述第一箍板与第二箍板均具有第一端和第二端；所述第一箍板的第一端与第二箍板的第一端均成型有第一连接端；所述第一箍板的第二端与第二箍板的第二端通过中间连接部连接；所述导向孔设置在中间连接部上；所述锁紧装置包括锁紧螺栓和锁紧螺母；所述锁紧螺栓依次穿过两个第一连接端后与锁紧螺母连接，以将外套筒件夹紧于第一箍板与第二箍板之间。

优选地，所述肢体长度调节装置包括紧固装置；所述紧固装置包括紧固螺栓和紧固螺母；所述外套筒件上设有固定孔a；所述内伸缩件沿其长度方向均匀分布有若干个与固定孔a配合的固定孔b；若干个定位凹槽沿内伸缩件的长度方向均匀分布，且相邻两个固定孔b的距离与相邻两个定位凹槽的距离相等。

优选地，所述外套筒件的内表面上固定有防磨件，所述内伸缩件在其长度方向上与防磨件滑动配合。

优选地，所述防磨件包括两个相对设置的防磨件a；一个防磨件a位于外套筒件的过孔位置处，且防磨件a上设有与过孔同心设置的通孔。

优选地，所述内伸缩件为中空结构，以减轻结构的整体重量。

如上所述，本实用新型的下肢外骨骼的肢体长度调节装置，具有以下有益效果：

本实用新型提供的下肢外骨骼的肢体长度调节装置，结构简单，操作方便，其通过定位球将外套筒件和内伸缩件卡接在一起；在需要调节外骨骼下肢长度时，只需按压导向杆，使让位槽移动至过孔位置处，使定位球脱离内伸缩件的定位凹槽进入导向杆的让位槽内，从而使得定位球与内伸缩件之间的卡接关系取消，内伸缩件可相对外套筒件滑动伸缩；当内伸缩件的伸缩长度达到预设要求时，只需松开导向杆，导向杆会在预压弹簧的作用下反向移动，以将定位球从让位槽中挤出并压入内伸缩件的定位凹槽内，利用限位槽抑制定位球从定位凹槽内脱离，实现外套筒件与内伸缩件的相对固定。

附图说明

图1为本实用新型中肢体长度调节装置的立体图。

图2为本实用新型中肢体长度调节装置的立体爆炸图。

图3为本实用新型中导向杆的立体图。

图4为本实用新型中定位球位于定位凹槽内的横剖面图。

图5为本实用新型中定位球位于让位槽内的横剖面图。

附图标记说明

外套筒件1、过孔11、固定孔a 12、内伸缩件2、定位凹槽21、固定孔b 22、安装件3，导向孔3a、第一箍板31、第二箍板32、中间连接部33、第一连接端34、锁紧装置35、锁紧螺栓351、锁紧螺母352、导向杆41、限位槽411、让位槽412、预压弹簧42、定位球43、防磨件a 5、通孔5a。

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5。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。

本申请提供一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，该肢体长度调节装置应用于下肢外骨骼机器人，从而使得下肢外骨骼的肢体长度可根据穿戴者的腿长长度进行调节，具有结构简单，操作方便的优势。

为便于叙述，下述实施例中，各方向的定义如下：将外套筒件的长度方向定义为上下方向，将外套筒件的宽度方向定义为前后方向，将外套筒件的厚度方向定义为左右方向。

如图1和图2所示，本申请涉及的下肢外骨骼的肢体长度调节装置，包括外套筒件1、内伸缩件2、安装件3和定位调节装置；

其中，外套筒件1为具有轴向内孔的长条状中空结构，内伸缩件2呈长条状；内伸缩件2的上端位于外套筒件1的轴向内孔中，并沿其长度方向与外套筒件1滑动配合；为了减轻整体结构重量，内伸缩件2优选设置为中空结构。

安装件3固定安装在外套筒件1的外侧面上；安装件3与外套筒件1一体成型或者安装件3可拆卸地固定在外套筒件1上。

定位调节装置的具体结构如图2、图3和图4所示，其包括导向杆41、预压弹簧42和定位球43；安装件3上设有导向孔3a，导向杆41沿其轴向滑动设置于导向孔3a内；预压弹簧42设置在导向孔3a内，且预压弹簧42的两端分别与导向孔3a的孔底和导向杆41抵接，以使导向杆41具有向远离导向孔3a孔底方向移动的趋势；导向杆41朝向外套筒件1的一侧设有限位槽411，限位槽411槽底远离预压弹簧42的位置处设有让位槽412；优选地，限位槽411的槽底与让位槽412的槽底圆滑过渡。

其中，导向杆41为柱状体，其横截面可以为圆形、方形、不规则形状等，对此不作限定。在本实施例中，导向杆41优选设置为圆形截面柱状体。

外套筒件1上设有与限位槽411配合的过孔11，过孔11的中心线与导向杆41的轴向中心线相垂直；定位球43始终位于过孔11内；内伸缩件2沿其长度方向间隔分布有若干个与过孔11配合的定位凹槽21，定位凹槽21的深度小于定位球43的半径；导向杆41轴向滑动于安装件3上，以通过限位槽411将定位球43压入定位凹槽21内或者通过让位槽412容置从定位凹槽21完全退出的定位球43，实现外套筒件1与内伸缩件2的相对锁定或锁定解除。

当定位球43卡接于定位凹槽21内(即限位槽411对准定位凹槽21)时，限位槽411槽底距定位凹槽21槽底的距离等于定位球43的直径；当让位槽412完全退出定位凹槽21进入让位槽412内时，让位槽412槽底距定位凹槽21槽底的距离不小于定位球43直径与定位凹槽21的深度之和。

本实施例提供的肢体长度调节装置的使用方法如下：

组装完成后，如图3和图4所示，限位槽411在预压弹簧42的作用下移动至过孔11位置处，以将定位球43压入定位凹槽21内卡接固定内伸缩件2，此时，定位球43同时位于过孔11和定位凹槽21内，实现外套筒件1与内伸缩件2的相对锁定，使外套筒件1与内伸缩件2不能伸缩。

当需要调节长度时，如图3和图5所示，先按压导向杆41以压缩预压弹簧42，使让位槽412移动至过孔11位置处，用于容置从定位凹槽21脱离的定位球43(即定位球43同时位于过孔11和让位槽412内)，以解除定位球43对内伸缩件2的卡接状态，使外套筒件1与内伸缩件2可以相对伸缩；然后根据穿戴者的下肢长度，大致调节外套筒件1与内伸缩件2的相对距离；然后松开导向杆41，使导向杆41在预压弹簧42的作用下具有向远离导向孔3a孔底方向移动的趋势；接着，使内伸缩件2相对外套筒件1移动，当内伸缩件2上的定位凹槽21对准外套筒件1上的过孔11时，导向杆41上的限位槽411在预压弹簧42的作用下移动至过孔11位置处，以使定位球43脱离让位槽412，并将定位球43压入定位凹槽21内，实现外套筒件1与内伸缩件2的相对锁定，使外套筒件1与内伸缩件2不能伸缩。如此，本申请无需穿戴者反复根据目测情况调节外套筒件1与内伸缩件2的相对位置，即可使内伸缩件2上的定位凹槽21与外套筒件1上的过孔11对准，有效降低对准难度，从而降低调节难度，提高操作便利性。

进一步地，安装件3优选设置为抱箍装置，如图2所示，抱箍装置包括第一箍板31、第二箍板32、中间连接部33和锁紧装置35；第一箍板31与第二箍板32均具有第一端和第二端；第一箍板31的第二端与第二箍板32的第二端通过中间连接部33连接，且第一箍板31、中间连接部33和第二箍板32一体成型设置，共同构成箍板结构；导向孔3a设置在中间连接部33上；第一箍板31的第一端与第二箍板32的第一端均向外弯折延伸形成第一连接端34，两个第一连接端34之间具有间隙，以形成箍板结构的开口端；锁紧装置35包括锁紧螺栓351和锁紧螺母352；当箍板结构套设于外套筒件1时，锁紧螺栓351依次穿过两个第一连接端34后与锁紧螺母352连接，以调节箍板结构的开口端间隙，从而将外套筒件1夹紧于第一箍板31与第二箍板32之间，实现外套筒件1与箍板结构的相对固定；在另一优选实施例中，中间连接部33的具体结构替换为：中间连接部33包括两个相互铰接的第二连接端，两个第二连接端分别与第一箍板31的第二端及第二箍板32的第二端一体成型。

抱箍装置安装时，需先将箍板结构上两个第一连接端34相互远离，使两个第一连接端34之间的间隙增加以便于外套筒件1顺利穿过箍板结构的开口端间隙，进入箍板结构内部(即位于第一箍板31与第二箍板32之间)；调节箍板结构在外套筒件1上的位置，使箍板结构的中间连接部33位于过孔11位置处，且中间连接部33上导向孔3a的中心线与过孔11的中心线位于相同水平面上；然后，将锁紧螺栓351依次穿过两个第一连接端34后与锁紧螺母352连接，使两个第一连接端34相互靠近，以减小箍板结构的开口端间隙，进而将箍板结构夹紧于外套筒件1上，实现箍板结构与外套筒件1的相对固定。

当抱箍装置损坏需要更换时，只需拆除第一连接端34上的锁紧螺栓351，并使两个第一连接端34相互远离，以增加箍板结构的开口端间隙，使箍板结构内的外套筒件1顺利从箍板结构的开口端处通过，实现箍板结构与外套筒件1的分离，降低更换成本。

进一步地，为了保证外套筒件1与内伸缩件2相对锁定后的稳定性，长度调节装置还包括紧固装置；紧固装置包括紧固螺栓和紧固螺母；如图2所示，外套筒件1上设有固定孔a 12，且固定孔a 12的中心线与过孔11的中心线不平行；内伸缩件2沿其长度方向均匀分布有若干个与固定孔a 12配合的固定孔b 22；若干个定位凹槽21沿内伸缩件2的长度方向均匀分布，且相邻两个固定孔b 22的距离与相邻两个定位凹槽21的距离相等；这样，当定位球43进入定位凹槽21内卡接时，内伸缩件2上的一个固定孔b 22必定与外套筒件1上的固定孔a 12对准，方便用户直接将紧固螺栓穿过固定孔a 12和固定孔b 22后与紧固螺母连接，降低操作难度。优选地，定位凹槽21的个数与固定孔b 22的个数相等。

进一步地，为了降低外套筒件1的加工成本，通过螺栓在外套筒件1的内表面上固定防磨件，内伸缩件2沿其长度方向与外套筒件1内的防磨件滑动配合。

进一步地，如图2所示，防磨件包括两个相对设置的防磨件a 5；其中，一个防磨件a5位于外套筒件1的过孔11位置处，且防磨件a 5上设有与过孔11同心设置的通孔5a。

可以理解的是，本申请的肢体长度调节装置可应用在下肢外骨骼的大腿上和/或小腿上，对此不作限定，以根据穿戴者的腿长情况，调节下肢外骨骼的大腿长度和/或小腿长度。

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 (6)

1.一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，包括外套筒件(1)和内伸缩件(2)，所述外套筒件(1)套设于内伸缩件(2)上，且外套筒件(1)与内伸缩件(2)在二者的长度方向上滑动配合；其特征在于，所述肢体长度调节装置包括安装件(3)和定位调节装置；所述安装件(3)固定在外套筒件(1)上；所述定位调节装置包括导向杆(41)、预压弹簧(42)和定位球(43)；所述安装件(3)上设有导向孔(3a)，所述导向杆(41)沿其轴向滑动设置在所述导向孔(3a)内；所述预压弹簧(42)安装在所述导向孔(3a)内，且预压弹簧(42)的一端与导向孔(3a)的孔底抵接，预压弹簧(42)的另一端与导向杆(41)抵接；所述导向杆(41)朝向外套筒件(1)的一侧设有限位槽(411)，限位槽(411)槽底远离预压弹簧(42)的位置处设有让位槽(412)；所述外套筒件(1)上设有过孔(11)，所述定位球(43)位于过孔(11)内；所述内伸缩件(2)沿其长度方向间隔分布有若干个与过孔(11)配合的定位凹槽(21)；所述导向杆(41)向靠近预压弹簧(42)的方向移动时，让位槽(412)移动至过孔(11)位置处，用于容置从定位凹槽(21)脱离的定位球(43)；所述导向杆(41)在预压弹簧(42)的推动下向远离预压弹簧(42)的方向移动时，限位槽(411)移动至过孔位置处，以将定位球(43)推入定位凹槽(21)内进行卡接固定。

2.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，其特征在于，所述安装件(3)为抱箍装置；所述抱箍装置包括第一箍板(31)、第二箍板(32)、中间连接部(33)和锁紧装置(35)；所述第一箍板(31)与第二箍板(32)均具有第一端和第二端；所述第一箍板(31)的第一端与第二箍板(32)的第一端均成型有第一连接端(34)；所述第一箍板(31)的第二端与第二箍板(32)的第二端通过中间连接部(33)连接；所述导向孔(3a)设置在中间连接部(33)上；所述锁紧装置(35)包括锁紧螺栓(351)和锁紧螺母(352)；所述锁紧螺栓(351)依次穿过两个第一连接端(34)后与锁紧螺母(352)连接，以将外套筒件(1)夹紧于第一箍板(31)与第二箍板(32)之间。

3.根据权利要求1或2所述的一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，其特征在于，所述肢体长度调节装置包括紧固装置；所述紧固装置包括紧固螺栓和紧固螺母；所述外套筒件(1)上设有固定孔a(12)；所述内伸缩件(2)沿其长度方向均匀分布有若干个与固定孔a(12)配合的固定孔b(22)；若干个定位凹槽(21)沿内伸缩件(2)的长度方向均匀分布，且相邻两个固定孔b(22)的距离与相邻两个定位凹槽(21)的距离相等。

4.根据权利要求1所述的一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，其特征在于，所述外套筒件(1)的内表面上固定有防磨件，所述内伸缩件(2)在其长度方向上与防磨件滑动配合。

5.根据权利要求4所述的一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，其特征在于，所述防磨件包括两个相对设置的防磨件a(5)；一个防磨件a(5)位于外套筒件(1)的过孔(11)位置处，且防磨件a(5)上设有与过孔(11)同心设置的通孔(5a)。

6.根据权利要求1或2所述的一种下肢外骨骼的肢体长度调节装置，其特征在于，所述内伸缩件(2)为中空结构。

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