可变阻尼关节的制作方法
【专利摘要】本发明为方便使用剪刀捕捉器、简易灭火罩，简化如卫星电视天线等空间安装结构，特提出一种类似生物关节的可变阻尼关节。本发明的技术方案：采用一种可变阻尼关节，包括关节头、关节窝和调节装置，关节头插入关节窝，关节窝根部设置调节装置。该调节装置含有螺母，或者含有滑块。通过调节装置，可实现关节间的可变阻尼滑动和锁定。将两个、三个、四个、五个等这样的关节连接使用，一般还可以与拉杆结构相结合，构成可类似人类胳膊但还可以在一定范围内伸长的灵活的机械臂——帮手。该帮手可在一定范围内灵活作业，具有结构简单，使用也极为简单的特点，可广泛运用于工农业生产和家居日常生活，还可以做成玩具、制作动漫、影视置景等。
【专利说明】可变阻尼关节
【技术领域】
[0001]本发明属于简单机械构件，特别涉及一种可变阻尼关节。
【背景技术】
[0002]在中国专利申请号为2010105361775的发明《攻无不克的协同灭火战法》中，给出一种简易灭火罩，其中设计了一个可调节把手，但市场上使用此把手都不太理想。
[0003]在中国专利号为2009200967828的实用新型《剪刀捕捉器》中，给出一种手工操作工具，在使用中，发现有些不理想操作方式，比如，要经常弯腰。
[0004]在工农业生产的流水线上，比如汽车装配生产线，我们使用多轴联动的方式，以确定机械臂在空间任意一点的位置。我们最常见的如电视天线，卫星电视天线也是采用水平调节机构和垂直机构结合的组合调整机构。
[0005]具有很好耐疲劳特性的套叠滑动结构早已广泛应用，如台灯柄、话筒柄，美观实用。但上述阻尼是不可变的。
[0006]台钳，是一种在机械加工工作中基本的夹紧工具，也几乎必不可少。但台钳又是固定的，而且所夹工件能调整的位置很有限。
[0007]在多个部件组装的机械加工工作中，批量的我们采取做专用夹具的方式，少量或单个的，我们往往是几个人一起干，相互帮助。
[0008]我们知道，人的胳膊主要由肩关节、肘关节、腕关节组成，当然还有许多指关节。
【发明内容】
[0009]本发明为方便使用剪刀捕捉器、简易灭火罩，简化如卫星电视天线等空间安装结构，特提出一种类似生物关节的可变阻尼关节。
[0010]本发明的技术方案:采用一种可变阻尼关节，包括关节头、关节窝和调节装置，关节头插入关节窝，关节窝根部设置调节装置。该调节装置含有螺母，或者含有滑块。通过调节装置，可实现关节间的可变阻尼滑动和锁定。将两个、三个、四个、五个等这样的关节连接使用，一般还可以与拉杆结构相结合，构成可类似人类胳膊但还可以在一定范围内伸长的灵活的机械臂 帮手。
[0011]该帮手可在一定范围内灵活作业，具有结构简单，使用也极为简单的特点，可广泛运用于工农业生产和家居日常生活，还可以做成玩具、制作动漫、影视置景等。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明可变阻尼关节的的结构示意图。
[0013]图2是本发明在生产中使用的作业示意图。
[0014]图中:1-关节头,2-关节窝,3-调节装置,4-关节柄,5-关节柄,6-关节头。11_拉杆内套，12-拉杆外套，13-调节螺栓，14-工件a，15-工件b，16-夹子，17-夹子，18-调节装置，19-调节装置，20-调节装置。【具体实施方式】
[0015]如图1，关节头I是一个具有一定半径的球体，后面连接关节柄5 ;关节窝2是一个内半径比关节头I稍小的球壳，上面削去1/3，从中间一分为二 ；也可以是一样制造的两个带有半球壳的构件。在关节柄4上部，关节窝2根部设置调节用安装孔，转入螺栓和方便调节使用的蝶形螺母，构成调节装置3。关节窝2的另一头也可以是关节头6。
[0016]松开螺母，将关节头插入关节窝。如果需要它处于低阻尼工作状态，调节螺母就松，关节处于较自由的滑动状态；如果需要它处于中阻尼状态，调节螺母就紧，关节处于可固定又可调节可扭动状态；如果需要它处于高阻尼工作状态，也就是工作负荷作用力下的锁定状态，就再拧紧螺母，直到该工作负荷作用力不能使关节被扭动为止。
[0017]该调节装置3中的螺母也可以是楔形滑块，由末端通过拉杆或加装了棘轮的拉杆实现调节，即该种可变阻尼关节可通过调节螺母实现调节，也可以通过拨动棘轮实现调节。该调节也可以由关节窝固定，关节头膨胀，达到改变阻尼及锁定的目的。该种关节的头和窝的表面，为满足不同工作负荷，实现在一定范围内的阻尼调节，可以是低阻尼的光滑面，也可以是高阻尼的粗糙面，或者加入润滑材料或阻尼材料，具体由使用情况决定。
[0018]该可变阻尼关节可以使用目前可以成型的各种材料制造，如塑料，木材，竹子，各种金属及合金等等。可以制成各种尺寸的关节，末端也可以有各种连接，如法兰盘，夹子，钩子，各种机加工工具等等。最简单的，例如，可以在地上立个杆，将关节窝用法兰盘固定在地面上，则立杆可以有无数个位置。
[0019]如果立杆再可以拉长，和我们早已广泛使用的电视拉杆天线似乎很象，不同的是，这里我们的座是可变阻尼关节，可以固定，这也是数学里的极坐标系，改变角度和长度，可以确定空间任何一点的位置。这样的特性方便我们使用多个可变阻尼关节连接构成类似人类胳膊的帮手。
[0020]如图2， 在一间工作间里，因为结构简单，我们使用几个可变阻尼关节构成类似人的两条胳膊的机械臂。11是拉杆式结构的内套，12是外套，13表示调节螺栓，14,15表示两个工件。16、17表示用来夹紧工件的夹紧装置，可以根据所要夹紧的工件选择，一般选择类似台钳的螺旋可调的紧固夹。3、18、19、20表示的都是阻尼调节装置，一般由螺栓和螺母构成。看起来，这里就是实现台钳的可旋转、可移动，几乎是任意角度的可夹紧。
[0021]调节阻尼调节装置3和20螺栓，这两条胳膊就可以在房间里各一半的地方挥舞，调节拉杆结构调节螺栓，这两条胳膊还可以在一半多的地方任意挥舞胳膊。这样，让它们配合，把两个工件按着装配位置对在一起，或螺柱安装，或焊接、铆接、.? ?都可以轻松进行，没有他人帮忙，一个女士也可完成，而且配合尺寸也会很好。因为，这两个机械臂，拧紧螺母，让它们别动，它们举多长时间都不会累的。
[0022]有这样的机械臂，不管是什么奇形怪状的工件，我们都不需要另做夹具，都可以把它们凑合到一起。工件多，两个机械臂不够，还可以加。有这样的机械帮手，冷的、烫的、有毒、有害的，它们都不在乎。因为它们是机械，没有立场问题，胳膊肘可以向里拐，也可以向外拐，我们可以任意把它们调节到干活时人体较为舒适的位置，上下左右，加工哪个位置都方便。而且，它们的力气可以比人大，又不怕累，当然工件太重，人不能搬到指定位置的，还需要使用吊车。[0023]特别是有些时候，例如，大型设备如车辆、船舶，矿井，桥梁等安装、加工工作，有各种角度的，例如斜着打孔，打磨，这样的由可变阻尼关节构成的机械帮手，可以快速随意调节，再利用拉杆调节推拉，将加工设备固定在前端，可以实现轻松而且高进度、高精度的操作。
[0024]人体主要由骨骼、肌肉、肌腱、血管、神经等构成，人想完成一个动作，造型，由神经系统发出信号，肌肉产生拉伸、收缩，使骨骼在关节处发生位移，人就完成一个动作、造型了。人体动作的保持，也是由神经系统给出信号，由肌肉形变保持来完成的。机器人，许多是靠电机运转，齿轮转动完成动作、造型。而本发明，即使只用可变阻尼关节，做成人体骨骼，通过人工调整各个关节，同样可以完成各种人体的复杂动作，而且，比正常人能做的动作、摆的的造型还多。当然，同样原理，可以用此可变阻尼关节制作各种动物，让它们完成各种动作、造型。这也方便了例如教学、科研，玩具，动画、动漫制作和影视拍摄的置景。
[0025]总之，这种人工调节很方便的由可变阻尼关节构成的机械构件及组合起来的类似人的胳膊的机械帮手，用于例如台灯、显示器、室外天线的调节，机械加工，制作玩具、动漫，居家日常生活都带来诸多方便。
【权利要求】
1.一种可变阻尼关节，其特征是:包括关节头、关节窝和调节装置，关节头插入关节窝，关节窝根部设置调节装置。
2.如权利要求1所述的可变阻尼关节，其特征是:该调节装置含有螺母，或者含有滑块。
3.如权利要求1所述的可变阻尼关节，其特征是:该可变阻尼关节连接有拉杆。
4.如权利要求1所述的可变阻尼关节，其特征是:该种可变阻尼关节相互连接或通过拉杆相互连接，构成人体或动物或类似人体胳膊的可称之为帮手的工具。
【文档编号】F16C11/06GK103711786SQ201210374971
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年10月8日 优先权日:2012年10月8日
【发明者】张文 申请人:张文