一种多维活动的关节机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及关节结构领域，公开一种能实现多维活动的关节机构，它包括第一连杆、第二连杆，两个柱形连接座，以及一块关节连杆，所述的两个柱形连接座的轴心有一个使其分别套在第一连杆和第二连杆的一端上并使第一、二连杆作轴向旋转的轴孔，以及在其柱面上设有一个凹部，所述的关节连杆的两端为弧形面，并分别与两个柱形连接座的凹部铰接。本实用新型的关节在结构上更加稳定，并且易于维修，而且关节既能作轴向旋转活动，也能实现180度或者360度角等不同程度的完全开合活动，使关节能实现多维度活动，且关节活动更贴近人体关节，因此，人偶在做出各种动作、造型或者摆姿的可塑性更加大，大大提高了人偶的模仿性、互动性和趣味性。
【专利说明】一种多维活动的关节机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及关节结构领域，尤其是适用于人偶上的一种能实现多维活动的关节机构。
【背景技术】
[0002]目前，在人偶领域中，其关节结构一般采用的是由两支连杆通过螺杆、螺栓、螺钉或者销轴等常用机械零件铰接而成，或者是由窝球方式连接而成。铰接关节结构仅局限于前后或者左右摆动，不能作轴向旋转活动，且关节在摆动过程中，由于受到两支连杆铰接的端部相互限制和制约，其开合度也受到一定限制，不能实现完全开合。随着技术演变，人们为了使关节的活动维度更广，在两支连杆之间增设了一块U形连接件，U形连接件的底部具有使其中一支连杆作轴向旋转活动的连接孔，而U 口夹着另一支连杆并进行铰接，由于关节其中一端连杆只能作轴向旋转，不能作摆动，而另一端连杆只能作摆动，关节的两支连杆的不能完全开合，只能限制在90度角左右范围内开合，且U形连接件在受到连杆活动的轴向扭力，以及横向或者纵向力的作用下，薄弱的部位容易出现弯曲变形，甚至断裂情形，对关节活动功能造成破坏。
[0003]关节的另一种连接方式是采用窝球连接，窝球关节是由具有球头的连杆和具有球窝的连杆连接而成，球头可以在球窝内作出周向活动，以至于模拟出人体关节的活动的路径，做出各种动作，但是，球头在球窝内活动时，受到球窝窝口的限制，关节的两支连杆的开合度同样受到限制，只能在正反向90度角左右的范围内开合，且球头在球窝内长期活动，极容易造成球窝体内部扩张变形，球窝窝口边沿变形，造成关节部位连接松动，而不能实现各种动作的定型效果，影响人偶做出的各种动作、造型和摆姿。
[0004]综合上述，显然无论是铰接关节，还是窝球关节，除了以上自身缺陷极容易造成关节损坏、松动等结构不稳定外，它们的开合度均受到不同程度的限制，不能完全开合，且在模拟关节多维活动时，人偶或者仿真人偶不能做出个各种符合需求动作、造型或者摆姿，这些缺陷均会使人偶的模仿性、互动性和趣味性降低。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的为了解决上述存在的不足之处，提供一种多维活动的关节机构，解决了现有的人偶关节结构不稳定极容易变形、损坏、松动等问题，以及关节的两支连杆不能实现完全开合和活动维度不够广、以至使人偶不能做出各种动作、造型或者摆姿，影响人偶的模仿性、互动性、趣味性差等问题。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型提供了两种技术方案，分别如下。
[0007]技术方案一:它包括第一连杆、第二连杆，其特征是:还包括两个柱形连接座，以及一块关节连杆，所述的两个柱形连接座的轴心有一个使其分别套在第一连杆和第二连杆的一端上并使第一、二连杆作轴向旋转的轴孔，以及在其端部上设有一个凹部，所述的关节连杆的两端为弧形面，并分别与两个柱形连接座的凹部铰接。
[0008]优选的，所述的两个柱形连接座的凹部两边的凸起部分的外侧有铣削而成直角槽，所述的与两个柱形连接座的凹部铰接用的连接件为螺栓、螺母件，该螺栓的头部一边削出一个与所述的直角槽的一边直角面紧贴的平面。
[0009]优选的，所述的分别套在第一、二连杆的一端上的两个柱形连接座的套入处设置有一个锁紧第一、二连杆作前后移动的卡簧。
[0010]优选的，所述的两个柱形连接座设置有一条使其柱面一侧断开的垂直的线切割，并以线切割为中心在两边设置有通过螺纹件调节其轴孔松紧的调节螺孔。
[0011]技术方案二:它包括第一连杆、第二连杆，其特征是:还包括一个柱形连接座，以及一块关节连杆，所述的柱形连接座的轴心有一个使其套在第一连杆的一端上并使第一连杆作轴向旋转的轴孔，以及在其端部设有一个凹部，所述的第二连杆设置有一个连接头部，该连接头部的角部为半圆角，所述的关节连杆一端的角部为半圆角并与柱形连接座的凹部铰接，而它的另一端设置有一个凹部，该凹部与第二连杆的连接头部铰接。
[0012]优选的，所述的柱形连接座的凹部两边的凸起部份的外侧有铣削而成直角槽，所述的与柱形连接座的凹部铰接用的连接件为为螺栓、螺母件，该螺栓的头部一边削出一个与所述的直角槽的直角面紧贴的平面。
[0013]优选的，所述的套在第一连杆的一端上的柱形连接座的套入处设置有一个锁紧第一连杆作前后移动的卡簧。
[0014]优选地，所述的柱形连接座设置有一条使其柱面一侧断开的垂直的线切割，并以线切割为中心在两边设置有通过螺纹件调节其轴孔松紧的调节螺孔。
[0015]本实用型和现有技术对比，增加了连接座和关节连杆，并配合螺栓、螺母件作为各个组件之间的连接紧固件，以及螺纹件作调节配件，使关节在结构上更加稳定，并且易于维修，而且关节既能作轴向旋转活动，也能实现180度或者360度角等不同程度的完全开合活动，使关节能实现多维度活动，且关节活动更贴近人体关节，因此，人偶在做出各种动作、造型或者摆姿的可塑性更加大，大大提高了人偶的模仿性、互动性和趣味性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型技术方案一结构图。
[0017]图2为本实用新型技术方案一装配图。
[0018]图3为本实用新型技术方案二结构图。
[0019]图4为本实用新型技术方案二装配图。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型提供了两种技术方案，下面结合附图对该两种技术方案的优选方式作详细说明。
[0021]参照图1、图2，技术方案一包括第一连杆1、第二连杆11、以及两个连接座2、12和一块关节连杆16，第一连杆1、第二连杆11为关节机构用作多维活动的杆体，它们具有一个与两个连接座2、12分别连接的轴端。所述的两个连接座2、12为柱形体，这里所指的柱形体一般为公知的圆柱体、多边形柱体或者其他能实现本发明的公知柱形体等，而该两个连接座2、12的轴心均设有一个贯穿连接座本体的轴孔，该轴孔使两个连接座可分别套至在第一连杆1、第二连杆11的轴端上并使第一、第二连杆在轴孔内作轴向旋转活动，且在它们的套入处还设置有一个使第一、二连杆锁紧和限制第一、第二连杆作前后移动的卡簧6配件(见图1)。在该两个连接座2、12的端部分别设有一个凹部9、14，该凹部9、14两边的凸起部分分别设有在同一水平线的铰接孔，以及在凹部两边的凸起部分的外侧设有铣削而成直角槽4、19。在两个连接座2、12的表面有一条使其柱面一侧断开的垂直的线切割7、17，并且以该条垂直的线切割7、17为中心在两边设有一个通过螺纹件8、18调节连接座的轴孔松紧的调节螺孔3、13，当轴孔越紧时，第一连杆或者第二连杆的轴向旋转阻力越大，当轴孔越松时，第一连杆或第二连杆的轴向旋转阻力越小，这样根据实际需要通过调节螺孔3、13可以调整第一连杆或第二连杆轴向旋转的松紧程度。
[0022]所述的螺纹件8、18为公知的螺丝、螺钉、螺栓以及其他能与调节螺孔配合的公知螺纹件。
[0023]上述的关节连杆16为一块具有刚性的金属块，可以采用四方体或多边形体等公知形状，而在关节连杆的两端采用了弧形面设计，并且在该两端分别设有与上述的两个连接座2、12的凹部9、14铰接的轴孔，关节连杆16与两个连接座2、12的凹部9、14铰接用的连接件为螺栓、螺母5、10、15、20配件，螺母5、15采用多角螺母，优选为四角螺母和六角螺母。在铰接时，该螺栓10、20同时穿过连接座凹部的铰接孔和关节连杆16的轴孔并配合螺母5、15锁紧，从而使分别与两个连接座2、12作连接的第一连杆1、第二连杆11能以关节连杆16两端的轴孔为中心作摆动活动，在实践中，为了避免所用的螺栓10、20在第一连杆或者第二连杆反复往返活动的次数增多而导致旋转松脱现象出现，在螺栓10、20的头部一边削出一个平面，该平面与所述的连接座的凹部的直角槽4、19的一个直角面贴紧，这样螺栓10,20的平面受到直角槽的直角面阻碍，不容易发生旋转松脱，或者将螺母5、15设置在直角槽4、19 一端，螺母5、15的头部平面与直角槽4、19的一个直角面贴紧，而螺栓10、20设置在另一端，同样该方式也能达到防止螺栓松脱作用。
[0024]由上述可知，关节连杆两端采用了弧形面设计，能减少作轴摆动时的阻碍，使第一连杆、第二连杆在轴摆动时能实现正反方向的完全开合活动，并且配合第一连杆、第二连杆的轴向旋转，使人偶能做出各种动作、造型或者摆姿。
[0025]参照图3、图4，技术方案二包括:第一连杆21、第二连杆27、以及一个连接座22和一块关节连杆25，这里的第一连杆21和连接座22包含了技术方案一所描述的全部技术特征，并且他们按照技术方案一的方式进行连接，而技术方案二与技术方案一的区别是:所述的第二连27杆设置有一个连接头部28，该连接头部28的角部为半圆角。所述的关节连杆25的一端的角部为半圆角，并且有一个轴孔，而且该一端与连接座22的凹部31通过螺栓24进行铰接，螺母32锁紧，这里所采用的螺栓24的头部同样削出一个防其松脱的平面；关节连杆25的另一端为凹部29，通过螺栓26、螺母30件与第二连杆27的连接头部28铰接，铰接时，第二连杆27的连接头部28的半圆角和连接座25的半圆角同一方面，从而使第一连杆21、第二连杆27之间在摆动时能作正面180度角开合活动。
[0026]综合上述，本技术方案一和技术方案二还可以根据人偶各个关节部位的特性组合使用，使人偶的关节能做出维度更广的活动，做出各种动作、造型或者摆姿，提高人偶的模仿性、互动性和趣味性。
【权利要求】
1.一种多维活动的关节机构，它包括第一连杆(I)、第二连杆(11)，其特征是:还包括两个柱形连接座(2、12)，以及一块关节连杆(16)，所述的两个柱形连接座(2、12)的轴心有一个使其分别套在第一连杆(I)和第二连杆(11)的一端上并使第一、二连杆作轴向旋转的轴孔，以及在其端部上设有一个凹部(9、14)，所述的关节连杆(16)的两端为弧形面，并分别与两个柱形连接座(2、12)的凹部(9、14)铰接。
2.根据权利要求1所述的多维活动的关节机构，其特征是:所述的两个柱形连接座(2、12)的凹部(9、14)两边的凸起部分的外侧有铣削而成直角槽(4、19)，所述的与两个柱形连接座(2,12)的凹部(9,14)铰接用的连接件为螺栓(10、20)、螺母(5,15)件，该螺栓(10、20)的头部一边削出一个与所述的直角槽(4、19)的一边直角面紧贴的平面。
3.根据权利要求1所述的多维活动的关节机构，其特征是:所述的分别套在第一、二连杆(1、11)的一端上的两个柱形连接座(2、12)的套入处设置有一个锁紧第一、二连杆作前后移动的卡費(6)。
4.根据权利要求1所述的多维活动的关节机构，其特征是:所述的两个柱形连接座(2、12)设置有一条使其柱面一侧断开的垂直的线切割(7、17)，并以线切割(7、17)为中心在两边设置有通过螺纹件(8、18)调节其轴孔松紧的调节螺孔(3、13)。
5.一种多维活动的关节机构，它包括第一连杆(21)、第二连杆(27)，其特征是:还包括一个柱形连接座(22)，以及一块关节连杆(25)，所述的柱形连接座(22)的轴心有一个使其套在第一连杆(21)的一端上并使第一连杆作轴向旋转的轴孔，以及在其端部设有一个凹部(31)，所述的第二连杆(27)设置有一个连接头部(28)，该连接头部(28)的角部为半圆角，所述的关节连杆(25) —端的角部为半圆角并与柱形连接座(22)的凹部(31)铰接，而它的另一端设置有一个凹部(29)，该凹部(29)与第二连杆(27)的连接头部(28)铰接。
6.根据权利要求5所述的多维活动的关节机构，其特征是:所述的柱形连接座(22)的凹部(31)两边的凸起部份的外侧有铣削而成直角槽，所述的与柱形连接座(22)的凹部(31)铰接用的连接件为螺栓(24)、螺母(30)件，该螺栓(24)的头部一边削出一个与所述的直角槽的直角面紧贴的平面。
7.根据权利要求5所述的多维活动的关节机构，其特征是:所述的套在第一连杆(21)的一端上的柱形连接座(22)的套入处设置有一个锁紧第一连杆(21)作前后移动的卡簧。
8.根据权利要求5所述的多维活动的关节机构，其特征是:所述的柱形连接座(22)设置有一条使其柱面一侧断开的垂直的线切割，并以线切割为中心在两边设置有通过螺纹件(23)调节其轴孔松紧的调节螺孔。
【文档编号】A63H3/46GK204182127SQ201420672783
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】何伟硕 申请人:广州市新中易环保科技有限公司