一种人造关节的制作方法

1.本实用新型涉及一种关节，更具体地说，尤其涉及一种人造关节。


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人造关节。
4.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种人造关节，包括球头体和与球头体转动连接的球套体，所述球头体由球形关节头和设置在球形关节头一端的第一连接头组成；所述球套体由一端设置有球形凹槽且球形凹槽内径与球形关节头直径相适应的连接套及设置在连接套开口另一端的第二连接头组成；所述球形凹槽开口截面位于球形凹槽远离第二连接头一侧的小圆截面上；在连接套开口端沿周向间隔设置有若干与第一连接头相配合的弧形让位缺口，弧形让位缺口的弧面与连接套开口端面之间圆滑过渡；第一连接头通过球形关节头包裹在连接套内与第二连接头铰接。
5.上述的一种人造关节中，所述球形关节头和第一连接头为一体成型的整体结构。
6.上述的一种人造关节中，所述球套体由沿其中心线对半分开的左套体和右套体组成；位于左套体上部的连接套和位于左套体下部的第二连接头为一体成型结构，位于右套体上部的连接套和位于右套体下部的第二连接头为一体成型结构。
7.上述的一种人造关节中，所述弧形让位缺口与连接套开口端之间配合形成第一连接头的转动区域，其中位于最大深度的弧形让位缺口一侧为转动方向的前侧；所述球形关节头在第一连接头限位下与球形凹槽的配合转动角度范围为前后侧90
‑
200
°
，左右侧60
‑
110
°
。
8.上述的一种人造关节中，所述球形关节头在第一连接头限位下与球形凹槽的配合转动角度范围为前后侧180
‑
200
°
，左右侧60
‑
100
°
。
9.上述的一种人造关节中，所述球形关节头在第一连接头限位下与球形凹槽的配合转动角度范围为前后侧90
‑
110
°
，左右侧75
‑
95
°
。
10.上述的一种人造关节中，所述球形关节头在第一连接头限位下与球形凹槽的配合转动角度范围为前后侧100
‑
125
°
，左右侧90
‑
110
°
。
11.本实用新型采用上述结构后，通过设置球形凹槽开口截面位于球形凹槽远离第二连接头一侧的小圆截面上，能够将球形关节头与球形凹槽配合包裹在连接套内，有效防止
球形关节头转动时与球形凹槽发生脱离；通过在连接套开口端设置弧形让位缺口，能够在球形关节头带动第一连接头转动时对第一连接头的转动范围进行限定，在保证第一连接头转动灵活性的同时准确模拟人体正常关节运动。
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是本实用新型的结构示意图；
14.图2是图1中的局部剖视图；
15.图3是本实用新型的另一种结构示意图；
16.图4图3中的局部剖视图；
17.图5是本实用新型的另一种结构示意图；
18.图6图5中的局部剖视图；
19.图7是本实用新型的使用状态示意图。
20.图中：1、球头体；1a、球形关节头；1b、第一连接头；2、球套体；2a、球形凹槽；2b、连接套；2c、第二连接头；2d、弧形让位缺口；3、左套体；4、右套体。
具体实施方式
21.参阅图1至图6所示，本实用新型的一种人造关节，包括球头体1和与球头体1转动连接的球套体2，所述球头体1由球形关节头1a和设置在球形关节头1a一端的第一连接头1b组成；所述球套体2由一端设置有球形凹槽2a且球形凹槽2a内径与球形关节头1a直径相适应的连接套2b及设置在连接套2b开口另一端的第二连接头2c组成；所述球形凹槽2a开口截面位于球形凹槽2a远离第二连接头2c一侧的小圆截面上；在连接套2b开口端沿周向间隔设置有若干与第一连接头1b相配合的弧形让位缺口2d，弧形让位缺口2d的弧面与连接套2b开口端面之间圆滑过渡；第一连接头1b通过球形关节头1a包裹在连接套2b内与第二连接头2c铰接；通过设置球形凹槽2a开口截面位于球形凹槽2a远离第二连接头2c一侧的小圆截面上，能够将球形关节头1a与球形凹槽2a配合包裹在连接套2b内，有效防止球形关节头1a转动时与球形凹槽2a发生脱离；通过在连接套2b开口端设置弧形让位缺口2d，能够在球形关节头1a带动第一连接头1b转动时对第一连接头1b的转动范围进行限定，在保证第一连接头1b转动灵活性的同时准确模拟人体正常关节运动。
22.优选地，所述球形关节头1a和第一连接头1b为一体成型的整体结构；能够有效提高球形关节头1a和第一连接头1b的连接强度，延长人造关节的使用寿命。
23.进一步地，所述球套体2由沿其中心线对半分开的左套体3和右套体4组成；位于左套体3上部的连接套2b和位于左套体3下部的第二连接头2c为一体成型结构，位于右套体4上部的连接套2b和位于右套体4下部的第二连接头2c为一体成型结构；通过将球套体2对半分为左套体3和右套体4，能够在保证球套体2的运动稳定性的和工作强度的同时方便对球套体2进行拆装更换和维修。
24.本实施例中，所述左套体3和右套体4之间为可拆卸的螺栓连接；能够方便对球套体2进行拆装，方便对其进行更换和维修。
25.优选地，所述弧形让位缺口2d与连接套2b开口端之间配合形成第一连接头1b的转动区域，其中位于最大深度的弧形让位缺口2d一侧为转动方向的前侧；所述球形关节头1a在第一连接头1b限位下与球形凹槽2a的配合转动角度范围为前后侧90
‑
200
°
，左右侧60
‑
110
°
；通过设置不同深度的弧形让位缺口2d能够对球形关节头1a在球形凹槽2a的转动角度进行限定，准确模拟人体不同关节的实际运动情况。
26.进一步地，所述球形关节头1a在第一连接头1b限位下与球形凹槽2a的配合转动角度范围为前后侧180
‑
200
°
，左右侧60
‑
100
°
；对应的人体腕关节屈曲(即前侧)和背伸(即后侧)相对于伸直情况下是各为90
°
，左右侧弯曲的最大范围是50
°
；对应的人体食指、中指、无名指和小指掌指关节屈曲极限度均在90
‑
110
°
，背曲90
°
左右；食指以右手为参考，左侧弯曲范围30
‑
35
°
，右侧弯曲范围50
‑
55
°
，中指左侧弯曲范围30
‑
35
°
，右侧弯曲范围45
‑
50
°
，无名指左侧弯曲范围30
‑
35
°
，右侧弯曲范围30
‑
40
°
，小指左侧弯曲范围40
‑
50
°
，右侧弯曲范围40
‑
50
°
。
27.优选地，所述球形关节头1a在第一连接头1b限位下与球形凹槽2a的配合转动角度范围为前后侧90
‑
110
°
，左右侧75
‑
95
°
；对应的人体拇指屈曲范围为30
‑
40
°
，背伸范围为60
‑
70
°
，左侧弯曲范围55
‑
65
°
，右侧弯曲范围20
‑
30
°
。
28.进一步地，所述球形关节头1a在第一连接头1b限位下与球形凹槽2a的配合转动角度范围为前后侧100
‑
125
°
，左右侧90
‑
110
°
；对应的人体踝关节以右脚为参考，背曲范围为35
‑
45
°
，在背曲极限位置可以左右侧各移动15
‑
25
°
；屈曲范围为65
‑
80
°
，在屈曲极限位置可左右侧各移动15
‑
25
°
；在平衡位置的左侧弯曲范围40
‑
50
°
，右侧弯曲范围50
‑
60
°
。各极限位置，屈曲范围为40
‑
50
°
，背伸范围为30
‑
40
°
。
29.优选地，在连接套2b周侧设置有与第一连接头1b外侧壁相连接且用于引导第一连接头1b转动的动力引导结构。
30.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。