本發(fā)明涉及人偶關(guān)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及人偶關(guān)節(jié)中具有一定彈性定位功能的柔性關(guān)節(jié)。
背景技術(shù):
人偶所用關(guān)節(jié),是體現(xiàn)該人偶肢體動作與定型能力的重要技術(shù)部件。關(guān)系到該人偶的動作與定位的功能和靈活程度。目前,常用的人偶關(guān)節(jié)種類很多,如球形關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),半球形關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、軸承型關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、齒輪型關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)等。球形關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及半球形關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)都是在兩個支干中間一端連接一球形(或半球形)的半關(guān)節(jié),另一端連接一與該球形(或半球形)配合的球頭半關(guān)節(jié),球形半關(guān)節(jié)與球頭半關(guān)節(jié)配合組成。
軸承型關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)是在兩個支干連接處分別設(shè)置銷軸座套接,中間通過銷軸連接而成;有的軸承為阻尼軸承。齒輪型關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)是在兩個支干中間通過齒面連接,來實現(xiàn)相互之間的配合動作。這些關(guān)節(jié)不是通過摩擦實現(xiàn)相對動作,就是通過齒面實現(xiàn)相對動作來實現(xiàn)關(guān)節(jié)模式的;相對來說柔性不夠,仿真性較差。
柔性關(guān)節(jié)方面,如專利號為:“201310485156.9”,名稱為:“人偶關(guān)節(jié)彈性樞紐裝置”的專利技術(shù),其是通過兩個固定盤相互鎖緊,之間設(shè)置一彈性件來實現(xiàn)的。該結(jié)構(gòu)相對結(jié)構(gòu)復(fù)雜,動作范圍受限制大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的是針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足,設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單,可實現(xiàn)人偶肢體360度動作和定位,且具有一定柔性,仿真及仿生度更高的人偶360度柔性關(guān)節(jié)。
本發(fā)明目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn),一種人偶360度柔性關(guān)節(jié),由外套體1及內(nèi)套體2組成,其中:
外套體1包括:外圓盤端面10,設(shè)于其周邊的外套環(huán)邊11,均勻設(shè)于外套環(huán)邊11內(nèi)環(huán)面的彈性外齒12及朝向外套環(huán)邊11的一面,設(shè)于外圓盤端面10中間的外套體軸環(huán)13,在外套體軸環(huán)13中心及外圓盤端面10中心,設(shè)有外套體防脫孔14;
內(nèi)套體2包括:內(nèi)圓盤端面20,設(shè)于其周邊的內(nèi)套環(huán)邊21,朝向內(nèi)套環(huán)邊21的一面,設(shè)于內(nèi)圓盤端面20中間的內(nèi)套體軸環(huán)23,均勻設(shè)于內(nèi)套體軸環(huán)23外環(huán)面的彈性內(nèi)齒22及在內(nèi)套體軸環(huán)23中心及內(nèi)圓盤端面20中心,設(shè)有內(nèi)套體防脫孔24;
所述外套體軸環(huán)13插套在內(nèi)套體軸環(huán)23內(nèi),使設(shè)于外套環(huán)邊11內(nèi)環(huán)面的彈性外齒12與設(shè)于內(nèi)套體軸環(huán)23外環(huán)面的彈性內(nèi)齒22間隔設(shè)置,兩者的頂端相互插入對方的頂端間隙,其插接對應(yīng)深度H根據(jù)外套體1與內(nèi)套體2相對轉(zhuǎn)動時的力度要求確定插接對應(yīng)深度H;
外套體軸環(huán)13插套在內(nèi)套體軸環(huán)23內(nèi)后,在外套體防脫孔14與內(nèi)套體防脫孔24之間設(shè)有防脫件3。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),其設(shè)于外套環(huán)邊11內(nèi)環(huán)面的彈性外齒12與設(shè)于內(nèi)套體軸環(huán)23外環(huán)面的彈性內(nèi)齒22的個數(shù)為兩對以上。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),其插接在一起的外套體軸環(huán)13與內(nèi)套體軸環(huán)23之間設(shè)有軸承4。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),其外套環(huán)邊11與內(nèi)套環(huán)邊21的接觸端,分別設(shè)有外套環(huán)邊內(nèi)嵌邊110及內(nèi)套環(huán)邊外嵌邊210,外套環(huán)邊內(nèi)嵌邊110動配合的套接在內(nèi)套環(huán)邊外嵌邊210內(nèi)。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),其設(shè)于外套環(huán)邊11內(nèi)環(huán)面的彈性外齒12與設(shè)于內(nèi)套體軸環(huán)23外環(huán)面的彈性內(nèi)齒22的頂端設(shè)有當(dāng)兩者相互撥動時防止磨損的防磨頭5。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),其防磨頭5斷面為球形時,彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22兩者的頂端相互插接對應(yīng)深度H為當(dāng)彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22接觸,相互沒有變形時,深度為球形防磨頭5的直徑。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),其防磨頭5為矩形時,彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22兩者的頂端相互插接深度H為當(dāng)彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22接觸,相互沒有變形時,深度為小于矩形防磨頭5的高度。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),為便于與肢體連接,所述外套體1與內(nèi)套體2上分別設(shè)有外套體連接件15及內(nèi)套體連接件25。
本發(fā)明的技術(shù)進步在于,結(jié)構(gòu)簡單,可實現(xiàn)肢體關(guān)節(jié)360度旋轉(zhuǎn)動作并任意定位,并具有仿真及仿生度更高的柔性及定位功能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整理立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明外套體立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的內(nèi)套體立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明圖1的局部結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖5為本發(fā)明外套體與內(nèi)套體套接后彈性外齒與彈性內(nèi)齒相互關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明設(shè)有外套體連接件及內(nèi)套體連接件的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明彈性外齒及彈性內(nèi)齒頂端設(shè)有斷面為球形防磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明彈性外齒及彈性內(nèi)齒頂端設(shè)有矩形防磨頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明外套體軸環(huán)與內(nèi)套體軸環(huán)之間設(shè)有軸承,并反映彈片插接深度H的局部結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施例
如圖1、2、3、4、5、9所示,本發(fā)明由外套體1及內(nèi)套體2配合組成,其中:外套體1的外套體軸環(huán)13插套在內(nèi)套體2的內(nèi)套體軸環(huán)23內(nèi),兩者之間設(shè)有減少阻力的軸承4。外套環(huán)邊11與內(nèi)套環(huán)邊21的接觸端,分別設(shè)有外套環(huán)邊內(nèi)嵌邊110及內(nèi)套環(huán)邊外嵌邊210,外套環(huán)邊內(nèi)嵌邊110動配合的套接在內(nèi)套環(huán)邊外嵌邊210內(nèi),確保外套體1與內(nèi)套體2之間的相對轉(zhuǎn)動。兩者套接后,設(shè)于外套環(huán)邊11內(nèi)環(huán)面的彈性外齒12與設(shè)于內(nèi)套體軸環(huán)23外環(huán)面的彈性內(nèi)齒22間隔設(shè)置,兩者的頂端相互插入對方的頂端,以實現(xiàn)在一定的旋轉(zhuǎn)外力內(nèi)作用下,彈性旋轉(zhuǎn)一定角度;超出一定的旋轉(zhuǎn)外力,旋轉(zhuǎn)變檔;其插接深度H根據(jù)外套體1與內(nèi)套體2相對轉(zhuǎn)動時的力度要求確定插接深度H;其一個中彈性外齒12與一個彈性內(nèi)齒22為一對彈性齒,彈性齒的個數(shù)可以為18對。外套體1與內(nèi)套體2套接后,為確保兩者運動過程中不至于脫落,在外套體軸環(huán)13中心及外圓盤端面10中心,設(shè)有外套體防脫孔14。在內(nèi)套體軸環(huán)23中心及內(nèi)圓盤端面20中心,設(shè)有內(nèi)套體防脫孔24。當(dāng)外套體軸環(huán)13插套在內(nèi)套體軸環(huán)23內(nèi)后,在外套體防脫孔14與內(nèi)套體防脫孔24之間設(shè)有防脫件3,防脫件3可以是定位螺絲。
在實施過程中,所述的彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22可以是任何彈性材料制成的彈片,如彈性鋼片,彈性塑料片,彈性橡膠片,彈性植物纖維片等。
更近一步的,為防止彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22,在相互運動撥動過程中的長期摩損,在彈性外齒12與 彈性內(nèi)齒22的頂端設(shè)有防止磨損的防磨頭5。防磨頭頭的設(shè)置,要考慮彈性外齒12與 彈性內(nèi)齒22相互之間的密度、材料的彈性、兩者的插接深度H、撥動的力度等因素,其在滿足上述要求后,確保彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22之間相互撥動時,不被相互勾住或影響其平滑過度即可。如圖7所示當(dāng)其防磨頭5斷面為球形時,彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22兩者的頂端相互插接深度H為當(dāng)彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22接觸,相互沒有變形時,插接深度H為不超過球形防磨頭5直徑的一半。
所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),如圖8所示,其防磨頭5為矩形時,彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22兩者的頂端相互插接深度H為當(dāng)彈性外齒12與彈性內(nèi)齒22接觸,相互沒有變形時,深度為小于矩形防磨頭5的高度。
如圖6所示,所述的人偶360度柔性關(guān)節(jié),為便于與肢體連接,所述外套體1與內(nèi)套體2上分別設(shè)有外套體連接件15及內(nèi)套體連接件25。