转动关节以及轮椅的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，尤其是一种转动关节以及轮椅。


背景技术：

2.临床上，骨折的病人在手术前后需要长时间将患肢固定于某一角度，以防止二次伤害、促进血液循环或帮助骨头愈合。现有一类用于支撑病人患肢的转动关节，其包括安装座与可相对安装座转动且用于支撑或固定患肢的支撑架。然而，若转动关节可供调节的角度较少，则可能存在支撑架与安装座所呈角度不能适配于病人患肢具体需求的情况，不利于病人的康复。


技术实现要素：

3.针对上述的转动关节可供调节的角度较少存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可调节任意角度的转动关节以及具有该转动关节的轮椅。
4.为了达到上述的目的，一方面，本实用新型提供以下第一技术方案：一种转动关节，包括安装座与可转动地连接于所述安装座上的支撑架，所述的支撑架固定设置有位于所述安装座处的内齿轮，所述的内齿轮具有周向排列于内壁面上的多个轮齿，所述的转动关节还包括锁紧机构，所述的锁紧机构包括：限位件，套设于所述内齿轮的内侧且固定设置于所述的安装座，所述的限位件布置有若干可径向来回滑动的滑动体，各所述的滑动体均具有脱离所述内齿轮的齿槽以允许所述支撑架转动的第一位置以及至少有部分伸入所述内齿轮的齿槽之中以锁定所述支撑架的第二位置；活动件，可沿轴向方向移动地布置于所述限位件的内侧，所述的活动件具有分别与各个所述滑动体对应的导向面，各所述导向面均至少有部分沿同时倾斜于轴向和径向的方向延伸，所述的活动件具有将各所述滑动体限定于所述第一位置的第三位置以及将各所述滑动体限定于所述第二位置的第四位置；以及驱动组件，所述的驱动组件用于驱动所述的活动件轴向移动，以控制所述的活动件在所述的第三位置与第四位置之间切换。
5.在上述的第一技术方案中，优选地，所述的滑动体为一球体。
6.在上述的第一技术方案中，优选地，所述的限位件包括轴向延伸的外周壁，所述的外周壁上开设有若干径向延伸的第一开口，各所述的滑动体分别布置于各所述的第一开口内。
7.在上述的第一技术方案中，优选地，各所述的导向面均包括第一端面与第二端面，所述的第一端面与第二端面相互远离，且分别能够将所述滑动体限定于第一位置与第二位置，所述第二端面在径向上相对于所述的第一端面向外凸出。
8.在上述的第一技术方案中，优选地，所述的驱动组件包括与所述活动件固定连接且穿出所述安装座的驱动轴。还可以进一步优选地，所述的锁紧机构还包括布置于所述安装座侧部的锁紧手柄，所述锁紧手柄具有与所述驱动轴可转动铰接的铰接端以及远离所述铰接端且供用户操作的操作端，所述的铰接端偏心设置，以在转动时驱动所述的驱动轴轴
向移动。
9.在上述的第一技术方案中，优选地，所述的驱动组件包括固定设置于所述限位件的复位弹簧，所述复位弹簧的自由端与所述活动件相接触，以向所述的活动件提供一个朝向所述第三位置的第一作用力。还可以进一步优选地，所述的驱动组件还包括电磁铁，所述的电磁铁包括固定连接所述活动件的铁芯与套设于所述铁芯外侧的导电绕组，所述的导电绕组被配置成接入电流时，能够向所述的铁芯提供一个与所述第一作用力方向相反的第二作用力。
10.在上述的第一技术方案中，优选地，还包括左右相对的一对环套，各所述的环套均被配置成内外壁面分别接触所述的安装座与所述的支撑架，所述环套的硬度小于所述支撑架与所述安装座的硬度。
11.另一方面，本实用新型提供以下第二技术方案：一种轮椅，包括：支架；座椅，安装于所述的支架上；一对如第一技术方案及其优选方案中任一方案所述的转动关节，左右相对地布置于所述轮椅的前部，所述的安装座固定安装于所述的支架上；一对第一支撑件，分别固定连接在一对所述转动关节的支撑架上，用于支撑小腿；轮组件，包括若干可转动地连接于所述支架下部的轮体。
12.相较于现有技术，本实用新型第一、第二技术方案所提供的转动关节，通过可移动的滑动体抵紧内齿轮的轮齿来固定支撑架的角度。由于内齿轮上的轮齿周向密集排列，故可将支撑架固定于任意角度上，以适配不同病人的实际需求。
附图说明
13.图1为本实用新型所提供的转动关节的立体结构示意图；
14.图2为图1所示的转动关节的侧面剖视图；
15.图3为图1所示a-a处的剖视图；
16.图4为图1所示转动关节的拆分图；其中，锁紧手柄未被示出；
17.图5为图1所示转动关节的活动件的立体结构示意图；
18.图6为图1所示转动关节的限位件与驱动轴的立体结构示意图；
19.图7为本实用新型所提供的轮椅的立体结构示意图1；其中，支撑架竖直放置；
20.图8为图7所示的轮椅的立体结构示意图2；其中，支撑架水平放置。
21.图中标志：
22.100、轮椅；10、转动关节；
23.1、安装座；11、第一安装架；12、第二安装架；13、固定螺栓；14、螺栓口；15、轴孔；
24.2、支撑架；21、杆体；22、环体；23、内齿轮；24第一啮合齿；25、第二啮合齿；26、第一支撑件；27、第二支撑件；
25.3、套环；31、限位部；
26.4、限位件；41、第一开口；42、外周壁；43、第二开口；44、端盖；45、滑动体；
27.5、活动件；51、支撑台座；52、第一支撑面； 53、第二支撑面；
28.61、驱动轴；62、锁紧手柄；63、手柄座；64、复位弹簧；
29.71、复位弹簧；72、铁芯；73、导电绕组；
30.20、机架；201、把手；202、滑杆；
31.301、坐垫；302、靠背；303、头枕；304、手垫；
32.401、导向轮；402、驱动轮；
33.y、旋转轴心线。
具体实施方式
34.为详细说明本技术的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描。
35.本技术中，诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等的空间相对术语，由此来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包括上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释在此使用的空间相对描述语。
36.本实用新型提供一种医疗器械用的转动关节，该转动关节能够以任意角度支撑或固定骨折病人的患肢。如图1所示，转动关节10均包括安装座1、可相对安装座1转动的支撑架2以及用于锁定支撑架2的锁紧机构。
37.结合图2，安装座1可固定安装于相应的医疗器械上，如下文的轮椅100、床体或支架，从而为转动关节10提供支撑。结合图4，安装座1包括相对布置的第一安装架11与第二安装架12。第一安装架11上固定设置有若干沿轴向方向（旋转轴心线y的方向，见下文）延伸的固定螺栓13，第二安装架12上开设有分别适配于若干固定螺栓13的螺栓口14与供驱动轴61（见下文）穿过的轴孔15。经由固定螺栓13与相应螺栓口14的配合，第一安装架11与第二安装架12之间形成固定连接。在其他实施例中，第一、第二安装架也可一体形成。
38.支撑架2包括沿一纵向方向延伸的杆体21、固定设置于杆体21一侧端部的环体22以及套设于环体22内部的内齿轮23。杆体21上可固定安装若干配件（如下文的第一、第二支撑件，亦或固定用的绑带），以支撑或固定病人的患肢。
39.环体22限定有一旋转轴心线y，支撑架2被配置成可绕着该旋转轴心线y转动。环体22的内壁面上布置有若干第一啮合齿24，内齿轮23与环体22同轴心线布置且内齿轮23的外周壁面上布置有适配于第一啮合齿24的第二啮合齿25。经由第一啮合齿24与第二啮合齿25的配合，内齿轮23可拆卸地安装于环体22的内侧并能够随环体22同步地绕旋转轴心线y转动。
40.在其它实施例中，内齿轮还可以配置成与环体一体形成或通过螺纹连接、卡接等方式固定设置于环体的内部，在内齿轮能够固定设置于环体且一同转动的前提下，二者之间具体的连接方式不对本实用新型的保护范围起到限定作用。
41.进一步地，转动关节10还包括一对左右布置的环套3，各环套3均被配置成内外两侧端部分别抵接安装座1与支撑架2。各套环3均具有伸入环体22内侧且抵接内齿轮23的限位部31，以防止内齿轮23在轴向方向上发生移动。再进一步地，该环套3为可替换部件且硬度小于安装座1与环体22的硬度，以减少安装座1与环体22的磨损从而提高二者的使用寿
命。
42.锁紧机构包括固定设置于安装座1上的限位件4、位于限位件4内侧的活动件5以及驱动活动件5轴向移动的驱动组件。
43.参阅图3、图4与图6，限位件4包括开设有若干第一开口41的外周壁42、固定连接于外周壁42一侧的端盖44以及可移动地布置于各第一开口41处的滑动体45。外周壁42沿着轴向方向延伸并与环体22同轴心线布置，内齿轮23具有周向排列于内壁面上的多个轮齿并可转动地支撑于限位件4的外周壁42上。
44.各第一开口41均沿径向贯通外周壁42，滑动体45被配置成具有完全脱离内齿轮23的齿槽的第一位置与至少部分伸入内齿轮23的齿槽之中的第二位置。当滑动体45位于第一位置时，内齿轮23可相对限位件3任意转动，即支撑架2可调整至任意角度；当滑动体45位于第二位置时，滑动体45卡接内齿轮23的轮齿并阻止内齿轮23转动，从而将支撑架2限定于一固定角度。
45.进一步地，各第一开口41处均布置有空心的管体，滑动体45为可在相应管体内来回移动的一球体。由于球体为光滑表面，其可使得内齿轮23在卡接时适应性地微调自身的角度，从而避免内齿轮23的轮齿与滑动体45卡接不牢靠或造成严重磕碰和磨损。此外，在活动件5位于第三位置（见下文）时，部分因重力等原因仍处于第二位置的球体可被转动的内齿轮23直接推回第一位置，从而避免支撑架2卡顿。
46.端盖44上开设有若干供固定螺栓13穿过的第二开口43以及布置于中心位置且供驱动轴61穿过的第三开口（图中国未标示出）。第二开口43周向排列布置，从而使得限位件4与安装座1保持相对固定。
47.活动件5可沿着轴向方向移动，其包括与外周壁42上各第一开口41相对应的多个支撑台座51，各支撑台座51的顶部均具有与相应处滑动体45相接触的导向面，该导向面为具有位于前部的第一支撑面52、位于后部且相对第一支撑面52径向向外凸出的第二支撑面53以及从第一支撑面52后边缘逐步过度至第二支撑面53前边缘的过渡面（图中未示出）。
48.结合图6，活动件5具有使得第一支撑面52与相应滑动体45相接触以将滑动体45限定于第一位置的第三位置以及使得第二支撑面53与相应滑动体45相接触以将滑动体45限定于第二位置的第四位置。由此可通过驱动活动件5在轴向方向移动，实现滑动体45在第一位置与第二位置之间切换。
49.在其他实施例中，活动件也可取消支撑台座，在该活动件具有分别与各滑动体接触的若干导向面并且各导向面均至少有部分沿着同时相对轴向与径向倾斜度方向延伸，以使得通过自身的轴向运动实现活动体在第一位置与第二位置之间切换的前提下，活动件具体的结构不对本实用新型的保护范围起到限定作用。
50.本实施例所提供的驱动组件包括可轴向移动的驱动轴61、固定设置于安装座1侧部的手柄座63以及可转动地连接于驱动轴61一侧端部的锁紧手柄62。
51.驱动轴6轴向延伸并包括相互远离的第一端部与第二端部。第一端部从安装座1的侧部对外露出，以供用户操控该驱动轴61；第二端部经由安装座1的轴孔15与限位件4的第三开口穿入限位件4的内部并固定连接活动件5。
52.锁紧手柄62安装于手柄座63上，其具有可转动地连接于驱动轴6第一端部的铰接端与远离交接端且适于用户单手操作的驱动端。锁紧手柄62的铰接端被配置成一偏心结
构，其在转动时可使得驱动轴61轴向移动，以操作驱动轴61在第三位置与第四位置之间切换。
53.进一步地，锁紧机构还包括布置于限位件4内部的复位弹簧64，该复位弹簧64的两侧端部分别抵接活动件5与端盖44的内侧壁面，以向活动件5提供一个朝向第三位置的作用力。
54.在其它实施例中还可设置其它结构的驱动组件，例如：驱动组件包括固定设置于限位件内的复位弹簧与可选择性地导通电流的电磁铁。复位弹簧的自由端与活动件相接触，以向活动件以供一个朝向第三位置的第一作用力。电磁铁包括与活动件固定设置的铁芯与套设于铁芯外侧的导电绕组，该导电绕组被配置成通电后可向铁芯提供一个与第一作用力方向相反的第二作用力，以驱动活动件轴向移动。可以理解地，该第二作用力不小于第一作用力的最大值。此外，还可以通过内置电机等方式驱动活动件移动。
55.参阅图7-8，本实用新型所还提供的一种供行动不便用户乘坐的轮椅100，轮椅100包括形成支撑骨架的机架20、装设于机架20上侧且供用户乘坐的座椅、可转动地连接于机架20下部的轮组件以及供用户放置腿部的一对转动关节10。
56.机架20由刚性材料制成，其后部具有左右布置的一对把手201，该把手201可供陪护人员推动轮椅100。座椅包括供用户乘坐的坐垫301、供用户抵靠的靠背302、适于支撑用户颈部或头部的头枕303以及左右布置的一对手垫304。坐垫301与靠背302均可拆卸地安装于机架20上，头枕303固定设置于靠背302的上侧。机架20还包括布置于坐垫301处且左右相对的一对滑杆202，各滑杆202均沿着上下方向延伸且被配置成可沿着前后方向来回滑动。一对手垫304分别固定安装于一对滑杆202的顶部，以支撑用户的手臂。
57.轮组件包括分别可转动地安装于机架20前部与后部的一对导向轮401与一对驱动轮402，各导向轮401均被配置成可绕一垂直于地面的轴线转动，以调整一轮100的前进方向。进一步地，轮椅100还设置有与驱动轮402传动连接的驱动电机（图中未示出），以驱动轮椅100前进或后退。
58.一对转动关节10呈左右镜像地布置于轮椅100的前部，以支撑或固定患者的腿部。其中，各转动关节10的安装座1固定安装于机架20上；各支撑架2的底部固定设置有第一支撑件26，该第一支撑件26被配置成适于支撑患者的脚部；各支撑架2的中部固定设置有第二支撑件27，该第二支撑件27被配置成适于支撑患者的腿部。
59.上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。