[發明專利]一種支撐臂關節裝置

有效

• 申請號: 201310176645.6
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN104149100A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 徐佳義
• 申請（專利權）人: 徐佳義
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;F16M11/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種支撐臂關節裝置，其特征在于：包括：一關節主體部、一水平轉軸、一前臂連結部、一垂直轉軸、一后臂連結部、一可調節拉索張力系統，所述可調節拉索張力系統，包括一拉索、一金屬彈簧裝置、一拉索長度動態調節機構、一拉索長度靜態調節機構；

所述水平轉軸，垂直于所述前臂連結部的轉動平面，前臂連結部剛性固定連結于水平轉軸；

所述垂直轉軸是一圓柱形轉軸，具有一圓柱形中空內軸與一圓柱形軸套，圓柱形中空內軸與關節主體部剛性固定連結，圓柱形軸套與后臂連結部剛性固定連結，圓柱形中空內軸能在圓柱形軸套中作水平方向轉動；

所述拉索長度動態調節機構，設置于關節主體部，是一直角三角形機構，包括：一拉索力矩支柱、一拉索長度動態調節機構活動臂、一拉索長度動態調節機構固定臂；所述拉索力矩支柱、拉索長度動態調節機構活動臂、拉索長度動態調節機構固定臂長度相等，以水平轉軸為軸心，徑向設置，其端末位置，分別設置有拉索力矩支柱滑輪、拉索長度動態調節機構活動臂滑輪、拉索長度動態調節機構固定臂滑輪；

拉索力矩支柱、拉索長度動態調節機構固定臂，以水平轉軸為中心，呈一對稱直線結構，拉索力矩支柱位于水平轉軸的上方，構成拉索長度動態調節機構直角三角形的弦邊；

拉索力矩支柱滑輪與拉索長度動態調節機構活動臂滑輪之間的連線、拉索長度動態調節機構活動臂滑輪與拉索長度動態調節機構固定臂滑輪之間的連線，構成拉索長度動態調節機構直角三角形的兩股，該直角三角形的兩股，由所述可調節拉索張力系統的局部拉索構成；

所述拉索長度動態調節機構活動臂與前臂連結部為剛性固定結構，隨前臂連結部同步轉動，當前臂連結部停留在水平位置時，拉索長度動態調節機構活動臂與拉索長度動態調節機構直角三角形的弦邊垂直，形成一等腰直角三角形；所述關節主體部還設置有限制前臂連結部向上抬高時，不超過水平位置高度的設施；

所述拉索的第一端固定于前臂連結部上的施力位置點，再依序跨騎過拉索力矩支柱滑輪、拉索長度動態調節機構活動臂滑輪、拉索長度動態調節機構固定臂滑輪，拉索的第二端與金屬彈簧裝置的第一端連結；金屬彈簧裝置設置于垂直轉軸的圓柱形中空內軸的內部，金屬彈簧裝置的第二端，固定連結于圓柱形中空內軸的底部；

所述金屬彈簧裝置是一金屬圓線彈簧和拉索長度靜態調節機構的共構體，所述金屬圓線彈簧是一張力彈簧；

所述拉索長度靜態調節機構，設置于金屬彈簧裝置的底部，具有固鎖于垂直轉軸的圓柱形中空內軸底部的設施，所述拉索長度靜態調節機構和金屬圓線彈簧的底端之間，設置有能調節金屬圓線彈簧拉伸長度的設施，能獨立運作，調節金屬圓線彈簧的張力。

2.根據權利要求1所述的一種支撐臂關節裝置，其特征在于，所述拉索張力靜態調節機構，包括一螺桿、一螺桿螺母套、一凸緣底蓋，凸緣底蓋具有固鎖于后臂部轉軸的圓柱形中空內軸底部的設施，凸緣底蓋的中心具有供螺桿穿過的通孔，螺桿的第一端穿過通孔后，旋入螺桿螺母套中，螺桿螺母套固定設置于金屬圓線彈簧的底端，金屬圓線彈簧的頂端是金屬彈簧裝置的第一端，與拉索的第二端連結，螺桿螺母套周沿具有導筍設施，圓柱形中空內軸的內側還設置有至少一個垂直導槽，導筍能在圓柱形中空內軸內側的垂直導槽內上下滑動，螺桿的第二端的端末為螺桿頭，螺桿頭承壓于凸緣底蓋的底側，螺桿頭具有手動轉動的設施，能獨立運作，調節金屬圓線彈簧的拉伸長度。

3.根據權利要求1所述的一種支撐臂關節裝置，其特征在于，所述拉索長度動態調節機構直角三角形的弦邊，以水平轉軸為支點，傾斜向前臂連結部側，弦邊與鉛錘線的夾角為小于20.5°。

4.根據權利要求1所述的一種支撐臂關節裝置，其特征在于，所述拉索長度動態調節機構直角三角形的弦邊，以水平轉軸為支點，傾斜向前臂連結部側，弦邊與鉛錘線的夾角為20.5°。

5.根據權利要求1所述的一種支撐臂關節裝置，其特征在于，所述拉索長度動態調節機構直角三角形的弦邊，垂直于水平面。

6.根據權利要求1所述的一種支撐臂關節裝置，其特征在于，金屬彈簧裝置與拉索的連結處，設置有固定于金屬圓線彈簧頂端的連結機構，該連結機構是一沉陷入金屬圓線彈簧中心空腔的中空導桿，中空導桿內部設置有承受張力的內凸緣，內凸緣的中心為拉索通孔，拉索穿過拉索通孔，固定于內凸緣下方的中空導桿的內部。