一種關節機構的製作方法

2023-12-04 12:01:41

本發明涉及機械技術領域，具體涉及一種關節機構。

背景技術：

關節機構是一種特殊的機械結構，其被廣泛應用於各種模型，如人體模型、動物模型等，以及玩具中。

醫學模型是較為常用的醫療模擬器具，包括模擬整人的人體醫用模型和模擬人體一部分的器官醫用模型，通常情況下，器官模型可以對接組裝形成人體模型，當然，器官模型可以單獨存在。醫學模型為教學及醫生練習提供了一個比較真實的對象，從而為上述工作帶來方便。

目前在機械模型中使用的關節機構，比如手臂，其通過關節機構固定在肩部上，進而使手臂通過固定機構實現轉動。但目前已有的關節機構普遍存在轉動過於靈活的問題。由於人或動物的關節具有較大阻力，因此過於靈活的關節機構無法較為真實地體現該關節的阻力，這給還原關節的真實性帶來不利影響。

因此發明一種切實反映關節阻力的關節機構極為重要。

技術實現要素：

針對現有技術中的上述不足之處，本發明提供了一種關節機構，以解決現有技術中的關節機構無法較為真實地模擬人體關節阻力的問題。

一種關節機構，包括支撐架、阻力套、軸、彈簧、調節螺母和固定機構；其中：

所述支撐架用於固定被支撐物；

所述軸與所述支撐架固定相連，所述軸與所述支撐架相連的一端具有阻力面；

所述阻力套套設在所述軸上，且所述阻力套的一端端面與所述阻力面貼合；

所述彈簧套設在所述軸，所述調節螺母與所述軸螺紋配合；所述彈簧設置在所述調節螺母與所述阻力套的另一端端面之間；

所述固定機構用於固定所述阻力套與主體。

優選的，上述關節機構中，所述調節螺母與所述彈簧之間設置有壓環。

優選的，上述關節機構中，所述軸為階梯軸；所述阻力套的內腔為階梯孔，所述軸的橫截面積較大的一端與所述階梯孔的橫截面積較大的部分套設配合；所述軸的橫截面積較小的一端與所述階梯孔的橫截面積較小的部分套設配合；所述階梯軸的橫截面積較小的一端設置有與所述調節螺母配合的螺紋部。

優選的，上述關節機構中，所述彈簧為碟簧組。

優選的，上述關節機構中，所述軸包括軸主體和板狀底座，所述板狀底座的頂面為所述阻力面，所述底盤的頂面面積大於所述軸主體的橫截面積。

優選的，上述關節機構中，所述軸主體與所述板狀底座為一體式結構，且所述板狀底座通過螺釘與所述支撐架相連。

優選的，上述關節機構中，所述關節機構為手臂支撐機構；所述支撐架為手臂支撐架，所述手臂支撐架用於固定模擬手臂；所述軸為肩部軸。

一種上述關節機構的應用，所述關節機構用於模型或者玩具。

優選的，上述應用中所述模型為醫用模型。

一種醫用模型，包括：

如上任一所述的關節機構。

可見，本發明提供的關節機構在工作的過程中，可以旋扭調節螺母來調節彈簧的壓縮量，彈簧壓縮量越大，那麼彈簧施加於阻力套上的作用力就越大，那麼阻力套的端面與軸的阻力面之間的摩擦力就越大，軸與支撐架固定連接，支撐架用於固定被支撐物，因此上述摩擦力能夠模擬手臂阻力。可見，本發明提供的關節機構能解決目前的關節機構無法較為真實地模擬其阻力的問題。另外，本發明提供的關節機構通過調節彈簧被壓縮量來調節上述阻力，實現了模擬關節阻力的可調。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的關節機構的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例並結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。

請參考圖1，本發明實施例提供一種人體醫用模型的關節機構，其包括手臂支撐架10、阻力套20、肩部軸30、彈簧40、調節螺母50和固定機構60。

手臂支撐架10用於固定模擬手臂，手臂支撐架10通常為u型結構，u型結構的兩個側壁均設置有夾持塊101，夾持塊101通過螺釘102固定在手臂支撐架10上，用於夾持人體醫用模型的模擬手臂。

肩部軸30與手臂支撐架10固定相連，肩部軸30與手臂支撐架10通常通過螺釘302固定相連。肩部軸30與手臂支撐架10相連的一端具有阻力面。為了提高固定的穩定性，肩部軸30的底部可以設置有板狀底座301，板狀底座301可以通過螺釘302將肩部軸30固定在手臂支撐架10上。板狀底座301與手臂支撐架10相背離的一面為阻力面，也就是板狀底座301的頂面為阻力面。

阻力套20套設在肩部軸30，且阻力套20的一端端面與阻力面相貼合。彈簧40套設在肩部軸30。調節螺母50與肩部軸30螺紋配合。彈簧40設置在調節螺母50與阻力套20的另一端端面之間，用於向阻力套20施加使其端面貼緊於阻力面的作用力。固定機構60用於固定阻力套20與人體醫用模型的主體70上，進而實現整個關節機構的安裝。

在工作的過程中，可以旋扭調節螺母50來調節彈簧40的壓縮量，彈簧40壓縮量越大，那麼彈簧40施加於阻力套20上的作用力就越大，那麼阻力套20的端面與肩部軸30的阻力面之間的摩擦力就越大，肩部軸30與手臂支撐架10固定連接，手臂支撐架10用於固定模擬手臂，因此上述摩擦力能夠模擬人體的手臂阻力。可見，上述實施例提供的關節機構能解決目前的人體醫用模型的關節機構無法較為真實地模擬人體關節的阻力的問題。另外，本實施例提供的機構通過調節彈簧40被壓縮量來調節上述阻力，實現了模擬人體關節阻力的可調。

為了較好地實現調節螺母50對彈簧40的壓縮，上述調節螺母50與彈簧40之間可以設置有壓環80，也就是說，彈簧40布置在壓環80與阻力套20之間。優選的，壓環80的直徑大於彈簧40的徑向尺寸，以實現更為有效的壓縮。

本技術：
中，彈簧40可以是碟簧組，即包括多個碟簧組成的碟簧組。當然，彈簧40也可以是螺旋彈簧。

請再次參考圖1，肩部軸30為階梯軸，阻力套20的內腔為階梯孔。肩部軸30橫截面積較大的一端與階梯孔橫截面積較大的部分套設配合。肩部軸30橫截面積較小的一端與所述階梯孔橫截面積較小的部分套設配合。階梯軸橫截面較小的一端設置有與調節螺母50配合的螺紋部。上述結構的肩部軸30與阻力套20能便於裝配，同時能夠提高兩者配合的穩定性。

本實施例中，肩部軸30包括軸主體和板狀底座301。板狀底盤301背離手臂支撐架10的頂面為阻力面，板狀底座301的頂面面積大於軸主體的橫截面積。所謂的軸主體具有階梯結構。軸主體與板狀底座301可以為一體式結構。

基於上文實施例中所述的關節機構，本發明實施例還提供一種醫用模型，所提供的醫用模型包括上文實施例中任意一項所述的關節機構。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。