一种关节机构的制作方法

本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种关节机构。

背景技术：

关节机构是一种特殊的机械结构，其被广泛应用于各种模型，如人体模型、动物模型等，以及玩具中。

医学模型是较为常用的医疗模拟器具，包括模拟整人的人体医用模型和模拟人体一部分的器官医用模型，通常情况下，器官模型可以对接组装形成人体模型，当然，器官模型可以单独存在。医学模型为教学及医生练习提供了一个比较真实的对象，从而为上述工作带来方便。

目前在机械模型中使用的关节机构，比如手臂，其通过关节机构固定在肩部上，进而使手臂通过固定机构实现转动。但目前已有的关节机构普遍存在转动过于灵活的问题。由于人或动物的关节具有较大阻力，因此过于灵活的关节机构无法较为真实地体现该关节的阻力，这给还原关节的真实性带来不利影响。

因此发明一种切实反映关节阻力的关节机构极为重要。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种关节机构，以解决现有技术中的关节机构无法较为真实地模拟人体关节阻力的问题。

一种关节机构，包括支撑架、阻力套、轴、弹簧、调节螺母和固定机构；其中：

所述支撑架用于固定被支撑物；

所述轴与所述支撑架固定相连，所述轴与所述支撑架相连的一端具有阻力面；

所述阻力套套设在所述轴上，且所述阻力套的一端端面与所述阻力面贴合；

所述弹簧套设在所述轴，所述调节螺母与所述轴螺纹配合；所述弹簧设置在所述调节螺母与所述阻力套的另一端端面之间；

所述固定机构用于固定所述阻力套与主体。

优选的，上述关节机构中，所述调节螺母与所述弹簧之间设置有压环。

优选的，上述关节机构中，所述轴为阶梯轴；所述阻力套的内腔为阶梯孔，所述轴的横截面积较大的一端与所述阶梯孔的横截面积较大的部分套设配合；所述轴的横截面积较小的一端与所述阶梯孔的横截面积较小的部分套设配合；所述阶梯轴的横截面积较小的一端设置有与所述调节螺母配合的螺纹部。

优选的，上述关节机构中，所述弹簧为碟簧组。

优选的，上述关节机构中，所述轴包括轴主体和板状底座，所述板状底座的顶面为所述阻力面，所述底盘的顶面面积大于所述轴主体的横截面积。

优选的，上述关节机构中，所述轴主体与所述板状底座为一体式结构，且所述板状底座通过螺钉与所述支撑架相连。

优选的，上述关节机构中，所述关节机构为手臂支撑机构；所述支撑架为手臂支撑架，所述手臂支撑架用于固定模拟手臂；所述轴为肩部轴。

一种上述关节机构的应用，所述关节机构用于模型或者玩具。

优选的，上述应用中所述模型为医用模型。

一种医用模型，包括：

如上任一所述的关节机构。

可见，本发明提供的关节机构在工作的过程中，可以旋扭调节螺母来调节弹簧的压缩量，弹簧压缩量越大，那么弹簧施加于阻力套上的作用力就越大，那么阻力套的端面与轴的阻力面之间的摩擦力就越大，轴与支撑架固定连接，支撑架用于固定被支撑物，因此上述摩擦力能够模拟手臂阻力。可见，本发明提供的关节机构能解决目前的关节机构无法较为真实地模拟其阻力的问题。另外，本发明提供的关节机构通过调节弹簧被压缩量来调节上述阻力，实现了模拟关节阻力的可调。

附图说明

图1是本发明实施例提供的关节机构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

请参考图1，本发明实施例提供一种人体医用模型的关节机构，其包括手臂支撑架10、阻力套20、肩部轴30、弹簧40、调节螺母50和固定机构60。

手臂支撑架10用于固定模拟手臂，手臂支撑架10通常为u型结构，u型结构的两个侧壁均设置有夹持块101，夹持块101通过螺钉102固定在手臂支撑架10上，用于夹持人体医用模型的模拟手臂。

肩部轴30与手臂支撑架10固定相连，肩部轴30与手臂支撑架10通常通过螺钉302固定相连。肩部轴30与手臂支撑架10相连的一端具有阻力面。为了提高固定的稳定性，肩部轴30的底部可以设置有板状底座301，板状底座301可以通过螺钉302将肩部轴30固定在手臂支撑架10上。板状底座301与手臂支撑架10相背离的一面为阻力面，也就是板状底座301的顶面为阻力面。

阻力套20套设在肩部轴30，且阻力套20的一端端面与阻力面相贴合。弹簧40套设在肩部轴30。调节螺母50与肩部轴30螺纹配合。弹簧40设置在调节螺母50与阻力套20的另一端端面之间，用于向阻力套20施加使其端面贴紧于阻力面的作用力。固定机构60用于固定阻力套20与人体医用模型的主体70上，进而实现整个关节机构的安装。

在工作的过程中，可以旋扭调节螺母50来调节弹簧40的压缩量，弹簧40压缩量越大，那么弹簧40施加于阻力套20上的作用力就越大，那么阻力套20的端面与肩部轴30的阻力面之间的摩擦力就越大，肩部轴30与手臂支撑架10固定连接，手臂支撑架10用于固定模拟手臂，因此上述摩擦力能够模拟人体的手臂阻力。可见，上述实施例提供的关节机构能解决目前的人体医用模型的关节机构无法较为真实地模拟人体关节的阻力的问题。另外，本实施例提供的机构通过调节弹簧40被压缩量来调节上述阻力，实现了模拟人体关节阻力的可调。

为了较好地实现调节螺母50对弹簧40的压缩，上述调节螺母50与弹簧40之间可以设置有压环80，也就是说，弹簧40布置在压环80与阻力套20之间。优选的，压环80的直径大于弹簧40的径向尺寸，以实现更为有效的压缩。

本技术：
中，弹簧40可以是碟簧组，即包括多个碟簧组成的碟簧组。当然，弹簧40也可以是螺旋弹簧。

请再次参考图1，肩部轴30为阶梯轴，阻力套20的内腔为阶梯孔。肩部轴30横截面积较大的一端与阶梯孔横截面积较大的部分套设配合。肩部轴30横截面积较小的一端与所述阶梯孔横截面积较小的部分套设配合。阶梯轴横截面较小的一端设置有与调节螺母50配合的螺纹部。上述结构的肩部轴30与阻力套20能便于装配，同时能够提高两者配合的稳定性。

本实施例中，肩部轴30包括轴主体和板状底座301。板状底盘301背离手臂支撑架10的顶面为阻力面，板状底座301的顶面面积大于轴主体的横截面积。所谓的轴主体具有阶梯结构。轴主体与板状底座301可以为一体式结构。

基于上文实施例中所述的关节机构，本发明实施例还提供一种医用模型，所提供的医用模型包括上文实施例中任意一项所述的关节机构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种关节机构，其包括支撑架、阻力套、轴、弹簧、调节螺母和固定机构；其中：支撑架用于固定被支撑物；轴与支撑架固定相连，轴与支撑架相连的一端具有阻力面；阻力套套设在轴上，且阻力套的一端端面与阻力面贴合；弹簧套设在轴，调节螺母与轴螺纹配合；弹簧设置在调节螺母与阻力套的另一端端面之间；固定机构用于固定阻力套与主体。上述关节机构能解决目前的关节机构无法较为真实地模拟关节阻力的问题。

技术研发人员：刘朝群;王建军;王继荣
受保护的技术使用者：天津天堰科技股份有限公司
技术研发日：2017.07.14
技术公布日：2017.09.29