基于角度调整的智能牵引器结构的制作方法

1.本发明涉及医疗保健器材技术领域，尤其涉及一种基于角度调整的智能牵引器结构。


背景技术：

2.颈椎是人体脊椎的重要部分，由于生理结构的特点及生理活动的需求，这个部分最容易受到损伤，特别是对于年龄在40岁以上及长期伏案工作的人，颈椎发病年龄也在逐年趋向年轻化，发病率高。科学表明，大部分的颈椎病可以通过非手术治疗痊愈，如颈椎的牵引疗法已经成为颈椎病非手术治疗的主要方法，得到行业的认可，并被国内外广泛采用。
3.现有的牵引器有多种，例如气囊牵引器、肩托式牵引器。气囊牵引器的缺点是牵引力是不分前后左右平均向上的，其牵引力主要作用在前下巴部位，颈后部的人体曲线相对平直，加上气囊材料的柔软性，使其对颈部的向上牵引作用力不大，牵引效果不佳。
4.肩托式牵引器是通过肩托式支架固定在两侧肩膀上，支架的两侧设有机械牵引装置，通过支架上的牵引装置将套在颈部的颈套向上提升，起到牵引颈椎的作用，相对气囊牵引器其对颈椎有较大的牵引作用力，但缺点是需在头部周围固定一个悬挂颈套用的牵引支架，这种支架体积较大，使用舒适度差。
5.现有的牵引机构结构简单，无法精确控制牵引力，牵引力或仅能实现颈椎的向上牵引，无法进行角度调节，治疗效果不佳，佩戴舒适度差，且当病患活动时，无法实现主动调节或适当松开束缚，如果病患活动角度过大，易对病患颈椎造成二次伤害，影响康复。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于角度调整的智能牵引器结构。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于角度调整的智能牵引器结构，包括后颈支撑架及下颚支撑架，所述下颚支撑架两侧设有控制装置，所述控制装置包括单片机、外壳、下颚支撑架转动机构及后颈支撑架控制机构，所述下颚支撑架转动机构包括蜗轮、转动电机、蜗杆滑套及转轴，所述蜗轮与下颚支撑架固定连接，所述蜗杆滑套外侧设有与蜗轮适配的螺旋齿，所述螺杆滑套与转轴之间通过花键连接，所述后颈支撑架控制机构包括压力传感器、控制电机、第一蜗杆及第二蜗杆，所述第一蜗杆及第二蜗杆之间设有活动齿轮，所述活动齿轮与后颈支撑架固定连接，所述后颈支撑架及下颚支撑架内侧均设有保护垫，所述控制装置靠近下颚支撑架一侧下部设有胸部撑架，所述胸部撑架下侧设有气囊垫。
8.优选的，所述下颚支撑架与外壳转动连接，所述外壳一侧开设有与后颈支撑架适配的卡槽，所述后颈支撑架与外壳之间活动连接。
9.优选的，所述活动齿轮与卡槽适配，且之间为转动滑动接触，所述第一蜗杆及第二蜗杆分设卡槽上下两侧，且与活动齿轮啮合接触。
10.优选的，所述胸部撑架与外壳固定连接，所述气囊垫内设有气压传感器。
11.优选的，所述转动电机输出轴与转轴固定连接，所述外壳内侧固定设有固定架，所述转轴贯穿固定架，且之间为转动连接。
12.优选的，所述转轴上套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置于蜗杆滑套与固定架之间。
13.优选的，所述第一蜗杆及第二蜗杆与外壳转动连接，所述压力传感器设有两组，分设第一蜗杆及第二蜗杆一端。
14.优选的，所述控制电机输出轴固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮及控制电机均设有两组，所述第一蜗杆及第二蜗杆一端均设有从动轮，两组所述驱动齿轮分别与两组所述从动轮啮合接触。
15.本发明的有益效果为：1、本发明通过蜗轮及蜗杆滑套控制下颚支撑架转动，精确控制下颚支撑架角度，且当病患活动时，可通过缓冲弹簧减缓冲击力，避免损伤病患颈椎。
16.2、本发明后颈支撑架通过活动齿轮与第一蜗杆及第二蜗杆配合，实现活动安装，实现后颈支撑架位置调节及角度调节，提高牵引设备固定舒适性及牵引效果。
附图说明
17.图1为本发明提出的基于角度调整的智能牵引器结构的三维结构示意图；图2为本发明提出的基于角度调整的智能牵引器结构的控制装置剖视结构示意图；图3为本发明提出的基于角度调整的智能牵引器结构的俯视结构示意图；图4为图3中a
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a处的剖视结构示意图；图5为本发明提出的基于角度调整的智能牵引器结构的下颚支撑架转动机构结构示意图；图6为本发明提出的基于角度调整的智能牵引器结构的后颈支撑架控制机构第一工作状态示意图；图7为本发明提出的基于角度调整的智能牵引器结构的后颈支撑架控制机构第二工作状态示意图。
18.图中：1控制装置、11外壳、12卡槽、2保护垫、3后颈支撑架、31后颈支撑架控制机构、311压力传感器、312驱动齿轮、313控制电机、314第一蜗杆、315第二蜗杆、32活动齿轮、4胸部撑架、5气囊垫、6下颚支撑架、61下颚支撑架转动机构、611蜗轮、612转动电机、613缓冲弹簧、614蜗杆滑套、615转轴、616固定架。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.参照图1
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7，基于角度调整的智能牵引器结构，包括后颈支撑架3及下颚支撑架6，下颚支撑架6两侧设有控制装置1，控制装置1包括单片机、外壳11、下颚支撑架转动机构61及后颈支撑架控制机构31，单片机为89c51单片机，下颚支撑架转动机构61包括蜗轮611、转动电机612、蜗杆滑套614及转轴615，蜗轮611与下颚支撑架6固定连接，蜗杆滑套614外侧设有与蜗轮611适配的螺旋齿，螺杆滑套614与转轴615之间通过花键连接，后颈支撑架控制机构31包括压力传感器311、控制电机313、第一蜗杆314及第二蜗杆315，第一蜗杆314及第二蜗杆315之间设有活动齿轮32，活动齿轮32与后颈支撑架3固定连接，后颈支撑架3及下颚支撑架6内侧均设有保护垫2，控制装置1靠近下颚支撑架6一侧下部设有胸部撑架4，胸部撑架4下侧设有气囊垫5。
21.本实施例中，下颚支撑架6与外壳11转动连接，转动电机612输出轴与转轴615固定连接，外壳11内侧固定设有固定架616，转轴615贯穿固定架616，且之间为转动连接，转轴615上套设有缓冲弹簧613，缓冲弹簧613设置于蜗杆滑套614与固定架616之间，根据蜗轮蜗杆自锁特性，可避免下颚支撑架6打滑，同时通过缓冲弹簧613有效减缓病患活动产生的冲击力，避免反向作用力影响病患颈椎。
22.具体地，外壳11一侧开设有与后颈支撑架3适配的卡槽12，后颈支撑架3与外壳11之间活动连接，便于拆卸，提高牵引设备安装便捷性，活动齿轮32与卡槽12适配，且之间为转动滑动接触，可调节后颈支撑架3位置及角度，第一蜗杆314及第二蜗杆315分设卡槽12上下两侧，且与活动齿轮32啮合接触。
23.进一步的，第一蜗杆314及第二蜗杆315与外壳11转动连接，压力传感器311设有两组，分设第一蜗杆314及第二蜗杆315一端，控制电机313输出轴固定有驱动齿轮312，驱动齿轮312及控制电机313均设有两组，第一蜗杆314及第二蜗杆315一端均设有从动轮，两组驱动齿轮312分别与两组从动轮啮合接触，两组控制电机313分别通过驱动齿轮312及从动轮带动第一蜗杆314及第二蜗杆315转动，通过转动方向不同，控制活动齿轮32移动或转动。
24.具体地，胸部撑架4与外壳11固定连接，气囊垫5内设有气压传感器，接收气囊垫5承载压力，间接测量病患活动，辅助单片机控制下颚支撑架转动机构61及后颈支撑架控制机构31。
25.工作过程：医护人员拆下后颈支撑架3，将牵引设备放置在病患脖子处，组装后颈支撑架3，活动齿轮32滑入卡槽12内，与第一蜗杆314及第二蜗杆315相抵，压力传感器311检测到第一蜗杆314及第二蜗杆315受到的压力，促使控制电机313转动，如图6所示，带动第一蜗杆314及第二蜗杆315同向同速转动，促使活动齿轮32移动，根据蜗轮蜗杆自锁特性，锁紧后颈支撑架3。
26.当需要调节后颈支撑架3角度时，通过控制电机313转动带动驱动齿轮312反向同速转动，如图7所示，第一蜗杆314及第二蜗杆315反向同速转动，带动活动齿轮32转动，实现后颈支撑架3角度调节，此外，当病患活动时，后颈支撑架3会将作用力传递至活动齿轮32，从而在第一蜗杆314及第二蜗杆315上形成两个不同的轴向力，通过压力传感器311检测，反馈至单片机，单片机促使控制电机313转动，改变活动齿轮32位置及角度，适当松开后颈支撑架3，提高牵引设备佩戴舒适性。
27.当需要调节下颚支撑架6角度时，转动电机612通过转轴615带动蜗杆滑套614转动，从而促使蜗轮611转动，带动下颚支撑架6转动，调节角度，同时蜗轮611受到来自下颚支
撑架6反馈的反作用力，促使蜗杆滑套614滑动，压缩缓冲弹簧613，增加转轴615与固定架616之间转动阻力，避免转动电机612转动过度，造成下颚支撑架6调节角度过大，损害病患颈椎。
28.此外，根据需要可在缓冲弹簧613上增设形变传感器，检测下颚支撑架6反作用力大小，从而主动控制转动电机612转动，带动蜗杆滑套614转动，释放缓冲弹簧613压力，松开下颚支撑架6，保护病患颈椎。
29.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
31.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。