一种组合式万向关节的制作方法

1.本实用新型涉及一种万向关节，更具体地说，尤其涉及一种组合式万向关节。


背景技术：

2.人造关节的应用非常广泛，可应用在人体关节的置换及诸多高灵活复杂机构的设备中。在医学领域和机器人领域中，人造关节通常用来模拟或替换人的关节运动，但人的关节分为多种，而且具有不同的机能，现有的人造关节无法满足这种需求，而且现有的人造关节大多是单纯的刚性件连接，零件较多，结构复杂，而且灵活性和运动稳定性较低，不能很好的模拟人体正常关节运动。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单，灵活性和运动稳定性较高，能够满足不同关节需要并进行仿真模拟的组合式万向关节。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种组合式万向关节，包括相互配合的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件其中一端一体成型有导向限位球头，在导向限位球头外围同心包裹有球形限位套，在第一连接件与球形限位套的接触部设置有第一防松脱结构；球形限位套内成形有球形腔室，在球形腔室与导向限位球头之间的间隙内设置有导向限位座；所述导向限位座上的外拱球面所在圆半径与球形腔室所在圆半径相适应，所述导向限位座上的内凹球面所在圆半径与导向限位球头所在圆半径相适应；所述第二连接件其中一端穿过球形限位套与导向限位座固定连接，在第二连接件与球形限位套的接触部设置有第二防松脱结构；在球形限位套上设置有与第一连接件或第二连接件相配合的导向限位槽，在第一连接件和第二连接件中，位于导向限位槽内的连接件沿导向限位槽移动，另一个连接件与球形限位套转动连接。
5.上述的一种组合式万向关节中，所述第一防松脱结构为设置在第一连接件上的第一环形定位槽，在球形限位套上设置有与第一环形定位槽相配合的定位通孔，第一连接件在第一环形定位槽和定位通孔配合下与球形限位套转动连接。
6.上述的一种组合式万向关节中，所述定位通孔内侧的第一连接件上一体成型有与球形限位套内壁相适应的限位凸环。
7.上述的一种组合式万向关节中，所述第二连接件通过连接柱与导向限位座连接，所述第二连接件、连接柱和导向限位座为一体成型的整体结构；所述连接柱的外径小于第二连接件的外径，所述第二防松脱结构为第二连接件、连接柱和导向限位座配合形成的第二环形定位槽；所述导向限位槽的宽度与连接柱的外径相适应。
8.上述的一种组合式万向关节中，所述导向限位槽其中一侧的球形限位套外表面凹设有安装弧面，在导向限位槽另一侧的球形限位套两端设置有与安装弧面相对应的让位弧面；在安装弧面和其中一个让位弧面外设置有防护罩，所述防护罩外表面所在圆的半径与球形限位套外表面所在圆的半径相同；
9.在安装弧面上沿水平方向设置有弧形导向长孔，在弧形导向长孔对应的球形限位套内设置有与防护罩连接的限位块；
10.初始状态下，位于导向限位槽内的连接件位于导向限位槽中心，当位于导向限位槽内的连接件朝其中一侧转动时，该连接件推动防护罩朝另一侧转动，当连接件转动至极限位时，防护罩转动至对应的让位弧面内。
11.本实用新型采用上述结构后，通过设置第一防松脱结构能够将球形限位套限位在第一连接件上进行轴向定位；通过设置导向限位座与球形腔室相配合，能够实现导向限位座在球形腔室内滑动；通过设置第二防松脱结构能够对球形限位套另一端与第二连接件之间的位置进行限定实现轴向定位；通过设置导向限位槽，能够实现导向限位槽内的连接件在导向限位槽限定的范围内进行转动，适应人体或机器人不同的关节应用场合。
附图说明
12.下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
13.图1是本实用新型实施1的结构示意图；
14.图2是本实用新型实施1的立体图；
15.图3是本实用新型实施例2的结构示意图；
16.图4是本实用新型实施例3的结构示意图；
17.图5是本实用新型实施例3的俯视图；
18.图6是本实用新型实施例3的局部剖视图；
19.图7是本实用新型实施例3的立体图；
20.图8是本实用新型实施例3的剖视图。
21.图中：1、第一连接件；1a、导向限位球头；1b、第一环形定位槽；1c、限位凸环；2、第二连接件；2a、第二环形定位槽；3、球形限位套；3a、球形腔室；3b、导向限位槽；3c、定位通孔；3d、安装弧面；3e、让位弧面；3f、弧形导向长孔；4、导向限位座；5、连接柱；6、防护罩；7、限位块；8、动力引导座；9、引导筋条。
具体实施方式
22.实施例1
23.参阅图1至图2所示，本实用新型的一种组合式万向关节，包括相互配合的第一连接件1和第二连接件2，所述第一连接件1其中一端一体成型有导向限位球头1a，在导向限位球头1a外围同心包裹有球形限位套3，在第一连接件1与球形限位套3的接触部设置有第一防松脱结构；通过设置第一防松脱结构能够将球形限位套3限位在第一连接件1上进行轴向定位。
24.球形限位套3内成形有球形腔室3a，在球形腔室3a与导向限位球头1a之间的间隙内设置有导向限位座4；所述导向限位座4上的外拱球面所在圆半径与球形腔室3a所在圆半径相适应，所述导向限位座4上的内凹球面所在圆半径与导向限位球头1a所在圆半径相适应；通过设置导向限位座4与球形腔室3a相配合，能够实现导向限位座4在球形腔室3a内滑动。
25.所述第二连接件2其中一端穿过球形限位套3与导向限位座4固定连接，在第二连接件2与球形限位套3的接触部设置有第二防松脱结构；在球形限位套3上设置有与第一连接件1或第二连接件2相配合的导向限位槽3b，在第一连接件1和第二连接件2中，位于导向限位槽3b内的连接件沿导向限位槽3b移动，另一个连接件与球形限位套3转动连接；通过设置第二防松脱结构能够对球形限位套3另一端与第二连接件2之间的位置进行限定实现轴向定位；通过设置导向限位槽3b，能够实现导向限位槽3b内的连接件在导向限位槽3b限定的范围内进行转动，适应人体或机器人不同的关节应用场合。
26.优选地，所述第一防松脱结构为设置在第一连接件1上的第一环形定位槽1b，在球形限位套3上设置有与第一环形定位槽1b相配合的定位通孔3c，第一连接件1在第一环形定位槽1b和定位通孔3c配合下与球形限位套3转动连接；通过第一连接件1上设置的第一环形定位槽1b和球形限位套3上设置的定位通孔3c相互配合，能够实现将球形限位套3一端限定在第一环形定位槽1b实现轴向定位，同时在导向限位槽3b内的连接件转动时不影响第一连接件1与球形限位套3转动连接。
27.进一步地，所述导向限位槽3b为弧形槽且所在圆弧对应的圆心角小于180
°
，能够根据不同的应用需求限定导向限位槽3b内连接件的转动角度和范围。
28.实施例2
29.参阅图3所示，本实用新型的一种组合式万向关节，其结构与实施例1基本相同，不同之处在于，所述定位通孔3c内侧的第一连接件1上一体成型有与球形限位套3内壁相适应的限位凸环1c；通过设置限位凸环1c能够配合第一环形定位槽1b进一步限定球形限位套3与第一连接件1之间的位置关系。
30.优选地，所述第二连接件2通过连接柱5与导向限位座4连接，所述第二连接件2、连接柱5和导向限位座4为一体成型的整体结构；所述连接柱5的外径小于第二连接件2的外径，所述第二防松脱结构为第二连接件2、连接柱5和导向限位座4配合形成的第二环形定位槽2a；所述导向限位槽3b的宽度与连接柱5的外径相适应；通过设置一体成型的连接柱5与第二连接件2以及导向限位座4配合形成的第二环形定位槽2a，能够对球形限位套3另一端与第二连接件2之间的位置进行限定实现轴向定位。
31.进一步地，所述导向限位槽3b为弧形槽且所在圆弧对应的圆心角大于180
°
，能够根据不同的应用需求限定导向限位槽3b内连接件的转动角度和范围。
32.实施例3
33.参阅图4至图8所示，本实用新型的一种组合式万向关节，其结构与实施例1基本相同，不同之处在于，所述球形限位套3外围设置有动力引导座8，在动力引导座8上沿周向设置有与导向限位槽3b内的连接件相连接且用于引导连接件转动的若干引导筋条9；通过拉动不同方位的引导筋条9能够带动导向限位槽3b内的连接件进行转动。
34.优选地，所述导向限位槽3b其中一侧的球形限位套3外表面凹设有安装弧面3d，在导向限位槽3b另一侧的球形限位套3两端设置有与安装弧面3d相对应的让位弧面3e；在安装弧面3d和其中一个让位弧面3e外设置有防护罩6，所述防护罩6外表面所在圆的半径与球形限位套3外表面所在圆的半径相同；在安装弧面3d上沿水平方向设置有弧形导向长孔3f，在弧形导向长孔3f对应的球形限位套3内设置有与防护罩6连接的限位块7；通过设置与安装弧面3d以及让位弧面3e相配合的防护罩6，能够在引导筋条9拉动导向限位槽3b内的连接
件朝一侧转动时将防护罩6推动至另一侧对导向限位槽3b进行防护，防止相对设置的引导筋条9卡入导向限位槽3b内造成后续导向限位槽3b内的连接件不能顺利进行其他方向的转动；限位块7与弧形导向长孔3f活动连接，通过设置防护罩6与限位块7连接能够实现防护罩6在弧形导向长孔3f移动。
35.初始状态下，位于导向限位槽3b内的连接件位于导向限位槽3b中心，当位于导向限位槽3b内的连接件朝其中一侧转动时，该连接件推动防护罩6朝另一侧转动，当连接件转动至极限位时，防护罩6转动至对应的让位弧面3e内。
36.以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。