一种支撑臂关节装置

摘要

本发明公开了一种支撑臂关节装置，利用以直角△ABC两股和函数式所建构的拉索张力系统调节机构为基础，能够依据支撑对象的重量和支撑臂的转动角度位置，分别对拉索张力系统进行静态和动态调节，使支撑臂在低于水平面高度的垂直空间中，垂直向下转动时，金属弹簧的拉伸长度递减，因此能在有限的结构空间里，利用金属弹簧，建构功能完整、容易调整、容易组装的关节装置。

主权项

一种支撑臂关节装置，包括一关节主体部、一水平转轴、一前臂连结部、一后臂连结部和一可调节拉索张力系统，所述可调节拉索张力系统包括一金属弹簧装置，其特征在于：所述支撑臂关节装置还包括一垂直转轴；所述可调节拉索张力系统还包括一拉索、一拉索长度动态调节机构和一拉索长度静态调节机构；所述水平转轴，垂直于所述前臂连结部的转动平面，前臂连结部刚性固定连结于水平转轴；所述垂直转轴是一圆柱形转轴，具有一圆柱形中空内轴与一圆柱形轴套，圆柱形中空内轴与关节主体部刚性固定连结，圆柱形轴套与后臂连结部刚性固定连结，圆柱形中空内轴能在圆柱形轴套中作水平方向转动；所述拉索长度动态调节机构，设置于关节主体部，是一直角三角形机构，包括：一拉索力矩支柱、一拉索长度动态调节机构活动臂、一拉索长度动态调节机构固定臂；所述拉索力矩支柱、拉索长度动态调节机构活动臂、拉索长度动态调节机构固定臂长度相等，以水平转轴为轴心，径向设置，其端末位置，分别设置有拉索力矩支柱滑轮、拉索长度动态调节机构活动臂滑轮、拉索长度动态调节机构固定臂滑轮；拉索力矩支柱、拉索长度动态调节机构固定臂，以水平转轴为中心，呈一对称直线结构，拉索力矩支柱位于水平转轴的上方，构成拉索长度动态调节机构直角三角形的弦边；拉索力矩支柱滑轮与拉索长度动态调节机构活动臂滑轮之间的连线、拉索长度动态调节机构活动臂滑轮与拉索长度动态调节机构固定臂滑轮之间的连线，构成拉索长度动态调节机构直角三角形的两股，该直角三角形的两股，由所述可调节拉索张力系统的局部拉索构成；所述拉索长度动态调节机构活动臂与前臂连结部为刚性固定结构，随前臂连结部同步转动，当前臂连结部停留在水平位置时，拉索长度动态调节机构活动臂与拉索长度动态调节机构直角三角形的弦边垂直，形成一等腰直角三角形；所述关节主体部还设置有限制前臂连结部向上抬高时，不超过水平位置高度的设施；所述拉索的第一端固定于前臂连结部上的施力位置点，再依序跨骑过拉索力矩支柱滑轮、拉索长度动态调节机构活动臂滑轮、拉索长度动态调节机构固定臂滑轮，拉索的第二端与金属弹簧装置的第一端连结；金属弹簧装置设置于垂直转轴的圆柱形中空内轴的内部，金属弹簧装置的第二端，固定连结于圆柱形中空内轴的底部；所述金属弹簧装置是一金属圆线弹簧和拉索长度静态调节机构的共构体，所述金属圆线弹簧是一张力弹簧；所述拉索长度静态调节机构，设置于金属弹簧装置的底部，具有固锁于垂直转轴的圆柱形中空内轴底部的设施，所述拉索长度静态调节机构和金属圆线弹簧的底端之间，设置有能调节金属圆线弹簧拉伸长度的设施，能独立运作，调节金属圆线弹簧的张力。