一种减震储能结构及具有其的假肢的制作方法

本发明涉及减震储能技术领域，具体涉及一种减震储能结构及具有其的假肢。

背景技术：

近年来，由于交通事故、疾病等原因，膝下截肢的人逐渐增多，而穿戴踝关节假肢可以达到对人体缺失功能大代偿。现有踝关节假肢多为被动式，利用脚板自身变形量来满足残肢所需要的回弹力，运动起来较为死板、僵硬、灵活性较差。对于上下楼梯的爬行，上下斜坡的行走基本需要装配者残端和胯部的身体摆动提供动力，行动起来比较吃力，导致残疾人士在正常生活中带来很多不便。

为此，中国专利文献cn209220587u公开了一种液压仿生踝关节，包括固定座、液压缓冲机构和四棱台结构件，当仿生踝关节进行跖曲运动/背曲运动时，转子带动活动翼片压缩第一液压腔/第二液压腔，第一液压腔/第二液压腔内的液压介质经第一单向阀/第二单向阀流向第二液压腔/第一液压腔，从而为仿生踝关节提供跖曲运动/背曲运动时的阻尼力。这种通过液压介质的流动提供的阻尼力的缓冲减震效果较差，只能起到辅助减震作用，且不具备储能功能。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的减震储能结构缓冲减震效果差，不具备储能作用的缺陷，从而提供一种缓冲减震效果好，兼具储能作用的减震储能结构及具有其的假肢。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种减震储能结构，包括：

外壳；

非同轴设置的第一转轴和第二转轴，设于所述外壳中，且所述第一转轴和所述第二转轴的至少一端贯穿所述外壳设置；

第一转套，设于所述第一转轴上，具有沿所述外壳的周向延伸设置的第一连接部；

蓄能机构，设于所述第一转套的第一连接部和所述第二转轴之间，在所述第一转轴受到驱动力时，所述外壳绕所述第二转轴转动，所述第一转轴带动所述第一转套相对所述外壳反向转动，所述蓄能机构受到所述第一转套的第一连接部施加的作用力发生形变蓄能。

所述的减震储能结构，还包括设于所述第二转轴上的第二转套，所述第二转套具有沿所述外壳的周向延伸设置的第二连接部，在所述第一转轴未受到驱动力时，所述第一转套和所述第二转套相对所述外壳的圆心对称设置，所述蓄能机构为设于所述第一连接部和所述第二连接部之间的一对。

所述的减震储能结构，所述蓄能机构为分别与所述第一转套和所述第二转套交叉连接的两个第一弹性件，在所述第一转轴带动所述第一转套转动时，所述第二转轴和所述第二转套同向转动，两个所述第一弹性件被分别压缩和拉伸。

所述的减震储能结构，所述第一弹性件为弹簧。

所述的减震储能结构，所述第一连接部和所述第二连接部上分别成型有一安装孔，所述第一弹性件的两端分别通过紧固件设于所述安装孔中。

所述的减震储能结构，所述蓄能机构为贯穿所述第一连接部和所述第二连接部的间隙，且两端分别与所述外壳固定的两个第二弹性件，在所述第一转轴带动所述第一转套转动时，所述第二转轴和所述第二转套同向转动，两个所述第二弹性件发生方向相反的形变。

所述的减震储能结构，所述第二弹性件为卷簧。

所述的减震储能结构，在所述第一转套和所述外壳的内壁之间、以及所述第二转套和所述外壳的内壁之间均设有缓冲机构。

所述的减震储能结构，所述缓冲机构为弧形橡胶块。

还提供了一种假肢，包括所述的减震储能结构，所述第一转轴和所述第二转轴平行设置。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的减震储能结构，当第一转轴受到驱动力使得外壳绕第二转轴转动时，第一转轴带动与之连接的第一转套相对外壳发生反向转动。由于第一转套具有沿外壳周向延伸的第一连接部，设于第一转套和第二转轴之间的蓄能机构受到第一连接部的作用发生形变蓄能，由此不仅实现储能作用，还由于该形变作用远远大于液体流动产生的阻尼作用，因此缓冲减震效果更好。

2.本发明提供的减震储能结构，在一对对称设置的第一转套和第二转套之间设有一对蓄能机构，在第一转套和第二转套相对外壳同向转动时，一对蓄能机构同时发生形变蓄能，进一步提高缓冲减震效果。

3.本发明提供的减震储能结构，第一转套和第二转套之间交叉设有两个第一弹性件，这样在第一转套和第二转套转动时，使得两个第一弹性件均发生弹性形变，形变量大，储存更多的能量，减震储能效果更好。

4.本发明提供的减震储能结构，第一转套和第二转套的间隙之间一对第二弹性件的设置，使得第一转套和第二转套在转动时直接作用于两个第二弹性件，发生弹性形变，减震储能效果好。

5.本发明提供的减震储能结构，第一转套和外壳的内壁之间、以及第二转套和外壳的内壁之间缓冲机构的设置，使得第一转套和第二转套在转动时同时压缩蓄能，进一步提高了装置的减震效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的减震储能结构的第一种实施方式的示意图；

图2为图1去掉顶盖时的示意图；

图3为本发明提供的减震储能结构去掉顶盖时的第二种实施方式的示意图。

图4为本发明提供的一种具有减震储能结构的假肢的示意图。

附图标记说明：

1、外壳；2、第一转轴；3、第二转轴；4、第一转套；5、第二转套；6、第一弹性件；7、螺钉；8、缓冲机构；9、弯折限位部；10、第二弹性件；11、驱动端；12、负载端；13、连接件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和2所示的减震储能结构的第一种实施方式，包括圆形的外壳1、设于圆形的外壳1中的一对平行间隔设置的第一转轴2和第二转轴3、分别套设在第一转轴2和第二转轴3上的第一转套4和第二转套5、以及分别与所述第一转套4和第二转套5交叉连接的两个第一弹性件6。

所述第一转套4为弧形块，具有沿所述外壳1的周向延伸设置的两个第一连接部，所述第二转套5也为弧形块，具有沿所述外壳1的周向延伸设置的两个第二连接部。在所述第一转轴2未受到驱动力时，所述第一转套4和所述第二转套5相对所述外壳1的圆心对称设置。

假肢，其减震储能结构其储能过程如下：如图1、图2、图4所示，所述第一转轴2通过所述连接件13与所述驱动端11连接，所述第二转轴3与所述负载端12连接。在所述第一转轴2受到驱动端11施加的向下驱动力时，连接件13带动外壳1其绝对运动方向为朝向逆时针方向转动，所述第一转轴2其绝对运动方向为斜向下平动运动。上述第一转轴2相对外壳1发生顺时针转动，即相对的第一转套4下端的第一连接部向左摆动，与第二转套5上端的第二连接部距离变长，从而拉伸与第二转套5连接且作为第一弹性件6的弹簧；第一转套4上端的第一连接部向右摆动压缩与第一转套4连接的另一弹簧，发生形变蓄能，相应的第二转套5的下端第二连接部向左摆动，上端的第二连接部向右摆动，即第二转套5与第二转轴3同步顺时针运动。

假肢，其减震储能结构其释放储能过程如下：如图1、图2、图4所示，当驱动端11施加在所述连接件13上的驱动力释放时，相对于外壳1在储能过程中被拉伸的第一弹性件6其一弹簧恢复原状(该弹簧连接第一转套4下端的第一连接部和第二转套5上端的第二连接部)，使第一转套4下端的第一连接部和第二转套5上端的第二连接部的距离变短，从而使第一转套4下端的第一连接部向右摆动；在储能过程中被压缩的第一弹性件6其另一弹簧恢复原状(该弹簧连接第一转套4上端的第一连接部和第二转套5下端的第二连接部)，使第一转套4下端的第一连接部和第二转套5上端的第二连接部的距离变长，从而使第一转套4下端的第一连接部向右摆动；

在上述弹簧的作用下，相应的第二转套5的下端第二连接部向右摆动，上端的第二连接部向左摆动，即第二转套5与第二转轴3同步相对于外壳1逆时针运动；即相应的外壳1绝对运动为朝向顺时针方向转动，带动第一转轴2其绝对运动方向为沿一定角度倾斜向上平移，从而带动连接件13向上平移，进而带动驱动端11向上运动，完成储能释放。

所述第一转轴2和所述第二转轴3贯穿所述外壳1相对的两个端面设置，以便于与其他结构的装配。第一转轴2和第二转轴3分别靠近外壳1的边缘相对设置。为保证第一转轴2和第一转套4、第二转轴3和第二转套5转动的同步性，第一转套4和第二转套5的轴孔为正方形，第一转轴2和第二转轴3的横截面也为正方形。

为便于安装弹簧，如图2所示，所述第一转套4的两个第一连接部和所述第二转套5的两个第二连接部的端部均分别成型有一安装孔。具体的，第一转套4上端和第二转套5下端的安装孔均成型在里侧，第一转套4下端和第二转套5上端的安装孔均成型在外侧，一个弹簧两端的圆环通过设于所述安装孔中的螺钉7分别与所述第一转套4的上端和第二转套5的下端连接，另一个弹簧两端的圆环通过设于所述安装孔中的螺钉7分别与所述第一转套4的下端和第二转套5的上端连接，以使得一个弹簧设置在上，另一个弹簧则设置在下。

为了进一步提高减震效果，在所述第一转套4和所述外壳1的内壁之间、以及所述第二转套5和所述外壳1的内壁之间设有作为缓冲机构8的弧形橡胶块，弧形橡胶块的两侧分别与第一转套4的外壁和外壳1的内壁、以及第二转套5的外壁和外壳1的内壁贴合设置，且与外壳1的内壁固定。

当第一转轴2受到竖直向下的压力作用时，对外壳1施加一个绕第二转轴3逆时针转动的作用力，则第一转轴2和第一转套4、第二转轴3和第二转套5相对外壳1顺时针转动，即第一转套4的下端向左摆动，拉伸与之连接的一个弹簧，上端向右摆动，压缩与之连接的另一个弹簧，第二转套5的下端向左摆动，压缩与之连接的另一弹簧，上端向右摆动，拉伸与之连接的弹簧，两个弹簧分别被拉伸和压缩，发生形变蓄能。

第一转套4在转动时挤压左侧的橡胶块，第二转套5在转动时挤压右侧的橡胶块，橡胶块起到阻尼减震作用，进一步改善减震效果。

一种假肢，包括所述的减震储能装置，第一转轴2和第二转轴3平行设置，第一转轴2与作为驱动端11的腿部连接，第二转轴3与作为负载端12的足部连接，且位于同一水平面内。当行走时，人体自重作用于第一转轴2，使其具有向下运动的趋势，并对外壳1施加作用力，使其逆时针转动，则第一转轴2和第一转套4、第二转轴3和第二转套5相对外壳1顺时针转动，一对弹簧分别发生拉伸和压缩作用蓄能、减震。同时设于第一转套4和外壳1之间、第二转套5和外壳1之间的两个橡胶块被压缩，进一步提高缓冲减震作用。

如图3所示的减震储能结构的第二种实施方式，第一转套4和第二转套5对称设置，且第一连接部和第二连接部相互靠近，预留有间隙，即第一转套4和第二转套5相互拼接成与外壳1同心的同心圆，作为第二弹性件10的卷簧的一端贯穿所述第一转套4的第一连接部和第二转套5的第二连接部的间隙，且靠近外壳1边缘的端部成型有一弯折限位部9，螺栓设于弯折限位部9中并与所述外壳1固定，卷簧的另一端固定在所述外壳1中心。一对卷簧成中心对称设置。

当第一转轴2受到向下的压力作用时，外壳1在第一转轴2的作用下发生绕第二转轴3的逆时针转动，则第一转轴2和第一转套4、第二转轴3和第二转套5相对外壳1顺时针转动，第一转套4的上部对上部的卷簧施加作用力，使其顺时针转动，发生形变蓄能。同时第二转套5的下部对下部的卷簧施加作用力，使其顺时针转动，发生形变蓄能。第一转套4和第二转套5在转动时分别挤压左侧和右侧的橡胶块，橡胶块起到阻尼减震作用，进一步提高减震作用。

作为替代的实施方式，第一转轴2和第二转轴3的横截面还可以为长方形或三角形或多边形中的任一种。

作为替代的实施方式，卷簧还可以设置一个，卷簧的两端分别穿过第一转套4和第二转套5的第一连接部和第二连接部之间的间隙，与外壳1固定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。