一种带有锁定装置的关节铰链的制作方法

专利2022-06-30  90


本发明属于连接件技术领域,具体涉及一种带有锁定装置的关节铰链。



背景技术:

关节铰链是用于连接两个支臂的常用零部件,利用关节铰链连接的两个支臂可以进行任意的旋转,具有锁定功能的关节铰链还可以在制定位置进行锁定吗,以保证两个支臂的相对位置保持固定,这种代用位置锁定的教练具有较为广泛的用途,经常被用于办公设备、医疗设备等。

但是现有的关节铰链的结构多为阻尼式,这种铰链结构可以在任意的位置进行停止,试用范围较广。但是这种结构在灵活性和较大的承重性上不能兼顾,灵活性较好的阻尼铰链不能承受较大的重量;可以承受较大的重量的铰链往往不容易旋转改变角度。



技术实现要素:

为了解决现有的阻尼式铰链在灵活性和较大的承重性上不能兼顾的特点,本发明提供了一种带有锁定装置的关节铰链。

一种带有锁定装置的关节铰链,它包括:设置在关节上的第一支臂、第二支臂;其特征在于:所述的关节包括两个相互铰接的第一壳体、第二壳体;所述的第一锁定轮铰接安装在第一壳体内部设有铰接轴上;第二锁定轮固定于第二壳体的内部;所述的第二锁定轮与第一锁定轮相互接触设置,且接触面上设有与相互啮合棘齿;

进一步的,所述的第一壳体的内侧壁上设有固定销;所述的第一锁定轮的一侧边缘设置有凸轮槽;所述的凸轮槽与固定销相互对应设置;

进一步的,所述的固定销沿第一壳体的径向方向设置;

进一步的,所述的凸轮槽的槽底面呈倾斜状设置;所述的凸轮槽的槽底面的倾斜方向与棘齿的倾斜面的倾斜方向相同设置;所述的凸轮槽的槽底面的高度差大于棘齿的竖直面的高度;

进一步的,所述的第一锁定轮与第一壳体的桶底之间设有弹簧;

进一步的,所述的第二壳体成圆筒状,中部设有隔板;所述的第二锁定轮固定安装在隔板上,面向第一壳体的一侧;

进一步的,还包括压盖,所述的压盖整体成圆盘状,一侧设有至少三根导柱;所述的第二锁定轮、隔板上设有与导柱相互匹配的导孔;所述的导柱的端部与第二锁定轮相互接触设置;

进一步的,所述的第一锁定轮上,与凸轮槽相对的一侧边缘上还设有凹槽;

进一步的,所述的棘齿呈截面呈三角形。

本发明提供了一种带有锁定装置的关节铰链,它包括:设置在关节上的第一支臂、第二支臂;其特征在于:所述的关节包括两个相互铰接的第一壳体、第二壳体;所述的第一锁定轮铰接安装在第一壳体内部设有铰接轴上;第二锁定轮固定于第二壳体的内部;所述的第二锁定轮与第一锁定轮相互接触设置,且接触面上设有与相互啮合棘齿;本发明利用几轮结构实现关节运动的锁止功能,利用弹簧的弹力,使得两个棘轮可以有效啮合,以保证关节的锁止稳定牢靠;利用凸轮原理驱动第一锁定轮和第二锁定轮脱开和啮合,使得角度调节更加简单,也可以避免角度调节的过程中两个锁定轮的齿面相互摩擦,造成锁定轮的齿面磨损;使用凸轮结构解锁和压盖压动解锁的设计,可以使得整个关节的操作更加便利。

本发明在时第一锁定轮上的凸轮槽的设计可以减少第一锁定轮、第二锁定轮在逆时针转动过程中的齿面磨损问题;由于本设计的结构限制,顺时针调节关节运动时,由于锁止的功能存在,所以操作者会直接采用手动按动压盖,将第一锁定轮、第二锁定轮由啮合状态调节至脱开状态进行操作。但是由于本设计在进行逆时针调节时,由于棘轮会自动脱开,则操作者不会主动进行,将第一锁定轮、第二锁定轮由啮合状态调节至脱开状态的操作,而会直接进行旋转,这样的旋转会导致两个棘轮的齿面相互摩擦,经过长时间的使用后,棘轮表面的棘轮齿会出现磨损的现象,被磨损的棘轮会出现锁止失效,容易出现安全问题,需要更换新的棘轮方可进行使用。将凸轮槽的设计应用到本设计中以后,可以保证在直接对关节进行逆时针旋转操作时,第一锁定轮、第二锁定轮会在凸轮槽与固定销的作用下自动脱开,避免了齿面的磨损,提高产品的使用寿命和安全性。

本发明在时第一锁定轮上的凸轮槽的设计还可以减少第一锁定轮、第二锁定轮脱开的过程中第一锁定轮与铰接轴的磨损问题。在使用压盖35驱动第一锁定轮、第二锁定轮脱开的过程中,由于压盖上的多根导柱可以保证第一锁定轮的整个圆周面上都可以均匀受力,那么第一锁定轮与铰接轴之间就不会出现偏移和摩擦;但是在实际的使用过程中难免会出现使用者按压压盖边缘的情况,这种条件下,由于第一锁定轮与铰接轴之间存在配合的间隙,第一锁定轮就会与铰接轴之间出现摩擦,长时间这样使用,第一锁定轮的内孔就会磨损变形,严重时会导致锁定轮的锁紧功能失效。而采用凸轮槽的设计则可以很好的避免这种情况,凸轮槽与压盖的结合使用,可以避免使用者按压压盖边缘的情况,第一锁定轮就会与铰接轴之间出现摩擦,或减少这样的情况发生。

附图说明

图1为本发明一种带有锁定装置的关节铰链的主视图;

图2为本发明一种带有锁定装置的关节铰链的a-a剖视图;

图3为本发明一种带有锁定装置的关节铰链的立体视图。

具体实施方式

实施例:

请参见附图1-3,一种带有锁定装置的关节铰链,它包括:第一支臂1、第二支臂2、关节3;

所述的关节3包括第一壳体31、第二壳体32、第一锁定轮33、第二锁定轮34、压盖35;

所述的第一壳体31、第二壳体32分别与第一支臂1、第二支臂2相互固定连接设置;

所述的第一支臂1、第二支臂2用于连接连杆或支撑杆;

所述的第一壳体31与第二壳体32相互扣和设置;

所述的第一壳体31呈圆形桶装,第一壳体31内部设有铰接轴311;

所述的第一壳体31的内侧壁上设有固定销313;

所述的固定销313沿第一壳体31的径向方向设置;

所述的第一锁定轮33呈圆盘状,铰接安装在铰接轴311上;

所述的第一锁定轮33表面上设有棘齿330;

所述的棘齿330呈截面呈三角形,包括竖直面和倾斜面;

所述的第一锁定轮33与第一壳体31的桶底之间设有弹簧312;

所述的第一锁定轮33的一侧边缘设置有凸轮槽331;

所述的凸轮槽331与固定销313相互对应设置;

所述的凸轮槽331的槽底面呈倾斜状设置;

所述的凸轮槽331的槽底面的倾斜方向与棘齿330的倾斜面的倾斜方向相同设置;

所述的凸轮槽331的槽底面的高度差大于棘齿330的竖直面的高度;

所述的第一锁定轮33上,与凸轮槽331相对的一侧边缘上还设有凹槽;

所述的第二壳体32成圆筒状,中部设有隔板321;

所述的第二锁定轮34固定安装在隔板321上,面向第一壳体31的一侧;

所述的第一锁定轮33与第二锁定轮34同轴设置;

所述的第二锁定轮34与第一锁定轮33相互接触的面上设有与第一锁定轮33的相互啮合棘齿330;

所述的压盖35整体成圆盘状,一侧设有至少三根导柱351;

所述的第二锁定轮34、隔板321上设有与导柱351相互匹配的导孔341;

所述的导柱351的端部与第二锁定轮34相互接触设置;

所述的第二锁定轮34的内侧断面上与导柱351的端部相接触的面上设有滑环。

为了详细说明本设计的工作原理,将本设计的关节的顺时针运动方向定义为可以进行锁止的方向,此方向上关节可以承受较大的拉力和压力;逆时针方向定位不可进行锁止的方向;此方向上可以进行任意转动,不可承受力的作用。则本设计的第一锁定轮33上的棘齿的竖直面位于倾斜面的后侧,第二锁定轮34上的棘齿的竖直面位于倾斜面的前侧;在本关节进行顺时针旋转时第一锁定轮33与第二锁定轮34的棘齿330相互啮合,第一锁定轮33的凸轮槽331的一侧面与固定销313相互接触,使得第一锁定轮33不能旋转,整个关节保持锁定,而且,在弹簧312的支撑作用下,第一锁定轮33、第二锁定轮34始终保持紧密接触,以保证关节的锁止牢固可靠。用手按动压盖35,压盖35的导柱351带动第一锁定轮33沿铰接轴311向下滑动第一锁定轮33、第二锁定轮34脱开,关节可以进行顺时针旋转;旋转到指定的位置后,松开压盖35,在弹簧312的支撑作用下,第一锁定轮33、第二锁定轮34再次接触啮合,整个关节保持锁定。在需要进行逆时针旋转关节时,可以通过用手按动压盖35,压盖35的导柱351带动第一锁定轮33沿铰接轴311向下滑动第一锁定轮33、第二锁定轮34脱开,关节可以进行逆时针旋转。也可以直接拨动关节进行旋转,此时,第一锁定轮33、第二锁定轮34同时进行逆时针旋转,此时第一锁定轮33的凸轮槽331与固定销313接触滑动,固定销313压动第一锁定轮33铰接轴311向下滑动第一锁定轮33、第二锁定轮34脱开,关节可以进行逆时针旋转。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种带有锁定装置的关节铰链,它包括:设置在关节(3)上的第一支臂(1)、第二支臂(2);其特征在于:所述的关节(3)包括两个相互铰接的第一壳体(31)、第二壳体(32);所述的第一锁定轮(33)铰接安装在第一壳体(31)内部设有铰接轴(311)上;第二锁定轮(34)固定于第二壳体(32)的内部;所述的第二锁定轮(34)与第一锁定轮(33)相互接触设置,且接触面上设有与相互啮合棘齿(330)。

2.根据权利要求1所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:所述的第一壳体(31)的内侧壁上设有固定销(313);所述的第一锁定轮(33)的一侧边缘设置有凸轮槽(331);所述的凸轮槽(331)与固定销(313)相互对应设置。

3.根据权利要求2所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:所述的固定销(313)沿第一壳体(31)的径向方向设置。

4.根据权利要求3所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:所述的凸轮槽(331)的槽底面呈倾斜状设置;所述的凸轮槽(331)的槽底面的倾斜方向与棘齿(330)的倾斜面的倾斜方向相同设置;所述的凸轮槽(331)的槽底面的高度差大于棘齿(330)的竖直面的高度。

5.根据权利要求4所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:所述的第一锁定轮(33)与第一壳体(31)的桶底之间设有弹簧(312)。

6.根据权利要求5所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:所述的第二壳体(32)成圆筒状,中部设有隔板(321);所述的第二锁定轮(34)固定安装在隔板(321)上,面向第一壳体(31)的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:还包括压盖(35),所述的压盖(35)整体成圆盘状,一侧设有至少三根导柱(351);所述的第二锁定轮(34)、隔板(321)上设有与导柱(351)相互匹配的导孔(341);所述的导柱(351)的端部与第二锁定轮(34)相互接触设置。

8.根据权利要求7所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:所述的第一锁定轮(33)上,与凸轮槽(331)相对的一侧边缘上还设有凹槽。

9.根据权利要求8所述的一种带有锁定装置的关节铰链,其特征在于:所述的棘齿(330)呈截面呈三角形。

技术总结
本发明公开了一种带有锁定装置的关节铰链,它包括:设置在关节上的第一支臂、第二支臂;所述的关节包括两个相互铰接的第一壳体、第二壳体;所述的第一锁定轮铰接安装在第一壳体内部设有铰接轴上;第二锁定轮固定于第二壳体的内部;所述的第二锁定轮与第一锁定轮相互接触设置,且接触面上设有与相互啮合棘齿;本发明利用几轮结构实现关节运动的锁止功能,利用弹簧的弹力,使得两个棘轮可以有效啮合,以保证关节的锁止稳定牢靠;利用凸轮原理驱动第一锁定轮和第二锁定轮脱开和啮合,使得角度调节更加简单,也可以避免角度调节的过程中两个锁定轮的齿面相互摩擦,造成锁定轮的齿面磨损。

技术研发人员:王品军;夏凯
受保护的技术使用者:苏州好博医疗器械有限公司
技术研发日:2020.03.26
技术公布日:2020.06.05

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