CN218988657U - 一种自动离合卷绳拉力器及测距拉力器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种自动离合卷绳拉力器及测距拉力器，包括壳体以及卷盘，还包括动力结构、离合结构、卷簧以及转动轴组件，转动轴组件包括第一转动轴、与第一转动轴转动连接的第二转动轴，卷簧和卷盘均套设在第一转动轴上，离合结构套设在第二转动轴上且沿第二转动轴轴向运动；动力结构的输出端与离合结构配合，用于驱动离合结构沿着第二转动轴轴向运动；离合结构与卷盘配合可同步运动，且离合结构沿第二转动轴运动与卷盘可离合；测距拉力器包括卷绳拉力器、用于获取卷盘转动角度的传感器以及根据转动角度获取牵引线拉出长度的处理器；本实用新型拉线能顺利进行，且不影响后期的收线；同时卷簧的力不大，并不会成为活动时的阻力。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种自动离合卷绳拉力器以及测距拉力器。
背景技术
拉力器是用在柔性外骨骼上，利用电机带着卷盘转动收线，线的另一端连接在膝盖上面，收线的时候就会拉动膝盖完成助力，完成的动作为屈髋；之后还需要电机放线让大腿回到以前位置，从而完成一个迈步周期的助力。
专利号为：CN201922085083.X的电动四肢消毒牵引架，能够实现精确调整定滑轮的高度，最终达到调节牵引线的高度，牵引高度调节完成后，通过触控面板控制牵引电机工作，牵引电机的第一电机轴带动绕卷盘转动，绕卷盘绕卷牵引线使其拉紧在定滑轮上，牵引线被拉紧，牵引线上的拉力处处相同，而由于定滑轮两端出线，在定滑轮上会受到两倍牵引线的拉力，定滑轮受到拉力后会产生微小形变，电阻应变片能够根据定滑轮产生的微小形变转化成电阻信号，再通过换算在牵引力显示器上形成具体的牵引力值信号，从而能够实现精确调整牵引线上的牵引力。牵引电机放线过程中，存在牵引线蓬松的情况，容易脱离卷盘，影响放线以及后期收线，在后期收线时，容易出现线线压线的情况，交叉位置的线就会互相挤压，寿命大大降低。
现有的卷绳在设备通电运行放线时需要电机反转，卷绳拉出长度每次都有所不同，但是程序上无法预判需要放多长的线，因此每次电机放线都是按照最大所需线长进行放线，这样每次就能够放出足够的线，避免两端护拉，但是会造成多余长度的线随着使用时间增长导致卷盘上的线膨松，让线更加的松乱，卷盘再次收线时更容易出现线压线的情况，交叉位置的线就会互相挤压，寿命大大降低，钢丝绳的情况最为明显，甚至出现线在内部卡死的情况。
通过电机反转放线还存在以下问题：当电机反转的放线速度大于患者训练时的拉线速度，卷绳就会在卷盘上蓬松，卷绳容易松乱，当电机反转的放线速度小于患者训练时的拉线舒服时，会造成训练的阻力，造成二次伤害。
实用新型内容
实用新型的目的在于提供一种自动离合卷绳拉力器及测距拉力器，解决了现有的拉力器放线时卷绳会在卷盘上蓬松，卷绳容易松乱，从而出现线压线的情况，交叉位置的线就会互相挤压，寿命大大降低；拉线时，会造成训练的阻力，造成二次伤害的问题。
本实用新型是这样实现的，一种自动离合卷绳拉力器，包括壳体以及置于所述壳体内用于卷绕牵引线的卷盘，所述拉力器还包括动力结构、离合结构、卷簧以及转动轴组件，
所述转动轴组件包括第一转动轴，以及套设在所述第一转动轴外与所述第一转动轴转动连接的第二转动轴，所述卷簧和所述卷盘均套设在所述第一转动轴上且同轴转动，所述离合结构套设在第二转动轴上且可沿所述第二转动轴轴向运动；
所述动力结构的输出端与所述离合结构配合，用于驱动所述离合结构沿着所述第二转动轴轴向运动；
所述离合结构与所述卷盘配合可同步运动，且所述离合结构沿所述第二转动轴运动与所述卷盘可离合。
所述离合结构通过动力结构可沿所述第二转动轴运动，在运动过程中离合结构始终与动力结构配合，在离合结构运动至与卷盘配合时，通过动力结构带动离合结构转动，从而使得卷盘转动，需要放线时，电机反转，小齿轮带动离合结构运动，使得离合结构与卷盘分离，拉线时牵引线不受动力结构的影响，且在拉线过程中，卷簧蓄力，由于卷簧的存在牵引线一直处于紧绷的状态，牵引线不会脱离卷盘，拉线能顺利进行，且不影响后期的收线；对牵引线进行收线处理，在卷盘转动的同时卷簧也会转动从而泄力；同时卷簧的力不大，并不会成为活动时的阻力。
在放线过程中不使用到电机驱动牵引线进行放线，能节约电机的能耗。
在收放线过程中，离合结构始终与小齿轮配合，避免脱离造成无法咬合的情况。
本实用新型的进一步技术方案是：所述离合结构包括大齿轮以及与所述大齿轮固定的离合齿轮，所述离合齿轮与所述卷盘单向啮合，所述离合齿轮与所述卷盘啮合状态下所述离合结构与所述卷盘同步转动。
本实用新型的进一步技术方案是：所述卷盘靠近所述离合齿轮一侧开设有槽，所述槽内设有与所述离合齿轮咬合的离合齿，保证在所述离合齿轮运动至与所述卷盘咬合时，能使得离合结构与卷盘同步转动。
本实用新型的进一步技术方案是：所述动力结构包括电机以及与所述电机输出端连接的小齿轮，所述大齿轮与所述小齿轮啮合，且所述大齿轮和小齿轮均为斜齿轮。
此处利用斜齿轮的轴向力，使得电机正反转会带动大齿轮轴向运动，通过正反转决定轴向运动方向，通过离合齿轮与卷盘的咬合使得离合结构与卷盘同步运动，通过离合齿轮与卷盘的分离实现彼此独立转动，在卷盘拉线转动时不会受到电机的阻力影响。
本实用新型的进一步技术方案是：所述大齿轮的宽度小于所述小齿轮的宽度，所述大齿轮沿所述小齿轮轴向运动。
大齿轮的宽度小于小齿轮的宽度，保证大齿轮沿第二转动轴运动的动力能顺利从小齿轮传到大齿轮。
本实用新型的进一步技术方案是：所述大齿轮与所述卷盘的分度圆相同。
因为齿轮传动的原理，卷盘输出力大小不会太大变动，不用因为扭矩大小考虑卷盘大小，只要空间够，卷盘可以任意放大。
本实用新型的进一步技术方案是：所述拉力器还包括排列轮，所述排列轮置于所述壳体内且与所述壳体通过排列轮轴转动连接，所述排列轮用于所述卷盘放所述牵引线时进行整齐排列。
通过排列轮的设计，使得在收线时，排列轮起到一个导向的作用，使得牵引线能整齐的在卷盘上进行排列。
本实用新型的进一步技术方案是：所述排列轮上设有弧形槽。
为了将线整齐的排列在卷盘上，在会增加一个导向的排线轮，排线轮的槽弧度做了计算，取了最适宜的角度，利用线侧向的压力让排线轮轴线移动，从而使得牵引线可以整齐排列。
本实用新型的进一步技术方案是：所述壳体包括壳本体以及与所述壳本体一端可拆卸连接的盖体。方便安装和维修。
本实用新型还提供一种测距拉力器，所述测距拉力器包括所述的卷绳拉力器、传感器以及处理器，所述传感器置于所述卷绳拉力器的卷盘上用于获取所述卷盘的转动角度，所述处理器用于根据所述卷盘的直径以及所述转动角度计算牵引线的拉出长度。
本实用新型的进一步技术方案是：所述传感器为角度传感器或者磁编码器。
本实用新型的有益效果：本实用新型中所述离合结构通过动力结构可沿所述第二转动轴运动，在运动过程中离合结构始终与动力结构配合，在离合结构运动至与卷盘配合时，通过动力结构带动离合结构转动，从而使得卷盘转动，需要放线时，电机反转，小齿轮带动离合结构运动，使得离合结构与卷盘分离，拉线时牵引线不受动力结构的影响，且在拉线过程中，卷簧蓄力，由于卷簧的存在牵引线一直处于紧绷的状态，牵引线不会脱离卷盘，拉线能顺利进行，且不影响后期的收线；对牵引线进行收线处理，在卷盘转动的同时卷簧也会转动从而泄力；同时卷簧的力不大，并不会成为活动时的阻力。
在放线过程中不使用到电机驱动牵引线进行放线，能节约电机的能耗。
在收放线过程中，离合结构始终与小齿轮配合，避免脱离造成无法咬合的情况。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种自动离合卷绳拉力器的整体结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种自动离合卷绳拉力器的爆炸图；
图3是本实用新型提供的一种自动离合卷绳拉力器另一视角的爆炸图。
附图标记：1.电机、2.卷簧、4.壳本体、5.第二转动轴、8.离合齿轮、9.卷盘、10.盖体、11.大齿轮、12.小齿轮、13.第一转动轴、14.排列轮。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
实施例一：
图1-3示出了一种自动离合卷绳拉力器，包括壳体以及置于所述壳体内用于卷绕牵引线的卷盘9，所述拉力器还包括动力结构、离合结构、卷簧2以及转动轴组件，
所述转动轴组件包括第一转动轴13，以及套设在所述第一转动轴13外与所述第一转动轴13转动连接的第二转动轴5，所述卷簧2和所述卷盘9均套设在所述第一转动轴13上且同轴转动，所述离合结构套设在第二转动轴5上且可沿所述第二转动轴5轴向运动；
所述动力结构的输出端与所述离合结构配合，用于驱动所述离合结构沿着所述第二转动轴5轴向运动；
所述离合结构与所述卷盘9配合可同步运动，且所述离合结构沿所述第二转动轴运动与所述卷盘9可离合。
在本实施例中，所述转动轴组件中的第二转动轴与所述壳体通过轴承转动连接。
在本实施例中，所述离合结构包括大齿轮11以及与所述大齿轮11固定的离合齿轮8，所述离合齿轮8与所述卷盘9单向啮合，所述离合齿轮8与所述卷盘9啮合状态下所述离合结构与所述卷盘9同步转动。
在本实施例中，所述卷盘9靠近所述离合齿轮一侧开设有槽，所述槽内设有与所述离合齿轮咬合的离合齿，保证在所述离合齿轮运动至与所述卷盘咬合时，能使得离合结构与卷盘同步转动。
在本实施例中，离合齿轮与卷盘脱离状态下，彼此的转动不受对方的影响。
在本实施例中，所述动力结构包括电机1以及与所述电机1输出端连接的小齿轮12，所述大齿轮11与所述小齿轮12啮合，且所述大齿轮11和小齿轮12均为斜齿轮。
此处利用斜齿轮的轴向力，使得电机正反转会带动大齿轮轴向运动，通过正反转决定轴向运动方向，通过离合齿轮与卷盘的咬合使得离合结构与卷盘同步运动，通过离合齿轮与卷盘的分离实现彼此独立转动，在卷盘拉线转动时不会受到电机的阻力影响。
在本实施例中，所述电机设置在所述壳体外部，所述电机上的转动轴穿过壳体与壳体内的小齿轮连接，所述动力结构通过所述小齿轮进行传动。
在本实施例中，所述大齿轮11的宽度小于所述小齿轮12的宽度，所述大齿轮11沿所述小齿轮12轴向运动。
大齿轮的宽度小于小齿轮的宽度，保证大齿轮沿第二转动轴运动的动力能顺利从小齿轮传到大齿轮。
在本实施例中，所述小齿轮的宽度为大齿轮的2倍，所述小齿轮宽度10mm，大齿轮宽度5mm。
在本实施例中，所述大齿轮11与所述卷盘9的分度圆相同。
因为齿轮传动的原理，卷盘输出力大小不会太大变动，不用因为扭矩大小考虑卷盘大小，只要空间够，卷盘可以任意放大。
在本实施例中，所述拉力器还包括排列轮14，所述排列轮14置于所述壳体内且与所述壳体通过排列轮轴转动连接，所述排列轮14用于所述卷盘9放所述牵引线时进行整齐排列。
通过排列轮的设计，使得在收线时，排列轮起到一个导向的作用，使得牵引线能整齐的在卷盘上进行排列。
在本实施例中，所述排列轮14上设有弧形槽。
为了将线整齐的排列在卷盘上，在会增加一个导向的排线轮，排线轮的槽弧度做了计算，取了最适宜的角度，利用线侧向的压力让排线轮轴线移动，从而使得牵引线可以整齐排列。
在本实施例中，所述壳体包括壳本体4以及与所述壳本体4一端可拆卸连接的盖体10。方便安装和维修。
本实用新型的工作原理：所述离合结构通过动力结构可沿所述第二转动轴运动，在运动过程中离合结构始终与动力结构配合，在离合结构运动至与卷盘配合时，通过动力结构带动离合结构转动，从而使得卷盘转动，需要放线时，电机反转，小齿轮带动离合结构运动，使得离合结构与卷盘分离，拉线时牵引线不受动力结构的影响，且在拉线过程中，卷簧蓄力，由于卷簧的存在牵引线一直处于紧绷的状态，牵引线不会脱离卷盘，拉线能顺利进行，且不影响后期的收线；对牵引线进行收线处理，在卷盘转动的同时卷簧也会转动从而泄力；同时卷簧的力不大，并不会成为活动时的阻力。
在放线过程中不使用到电机驱动牵引线进行放线，能节约电机的能耗。在收放线过程中，离合结构始终与小齿轮配合，避免脱离造成无法咬合的情况。
实施例二：
一种测距拉力器，所述测距拉力器包括实施例一中所述的卷绳拉力器、传感器以及处理器，所述传感器置于所述卷绳拉力器的卷盘9上用于获取所述卷盘9的转动角度，所述处理器用于根据所述卷盘9的直径以及所述转动角度计算牵引线的拉出长度。
在本实施例中，所述传感器为角度传感器。
作为优选实施例，所述传感器为磁编码器。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自动离合卷绳拉力器，包括壳体以及置于所述壳体内用于卷绕牵引线的卷盘(9)，其特征在于：还包括动力结构、离合结构、卷簧(2)以及转动轴组件，
所述转动轴组件包括第一转动轴(13)，以及套设在所述第一转动轴(13)外与所述第一转动轴(13)转动连接的第二转动轴(5)，所述卷簧(2)和所述卷盘(9)均套设在所述第一转动轴(13)上且同轴转动，所述离合结构套设在第二转动轴(5)上且可沿所述第二转动轴(5)轴向运动；
所述动力结构的输出端与所述离合结构配合，用于驱动所述离合结构沿着所述第二转动轴(5)轴向运动；
所述离合结构与所述卷盘(9)配合可同步运动，且所述离合结构沿所述第二转动轴运动与所述卷盘(9)可离合。
2.根据权利要求1所述的一种自动离合卷绳拉力器，其特征在于，所述离合结构包括大齿轮(11)以及与所述大齿轮(11)固定的离合齿轮(8)，所述离合齿轮(8)与所述卷盘(9)单向啮合，所述离合齿轮(8)与所述卷盘(9)啮合状态下所述离合结构与所述卷盘(9)同步转动。
3.根据权利要求2所述的一种自动离合卷绳拉力器，其特征在于，所述动力结构包括电机(1)以及与所述电机(1)输出端连接的小齿轮(12)，所述大齿轮(11)与所述小齿轮(12)啮合，且所述大齿轮(11)和小齿轮(12)均为斜齿轮。
4.根据权利要求3所述的一种自动离合卷绳拉力器，其特征在于，所述大齿轮(11)的宽度小于所述小齿轮(12)的宽度，所述大齿轮(11)沿所述小齿轮(12)轴向运动。
5.根据权利要求2所述的一种自动离合卷绳拉力器，其特征在于，所述大齿轮(11)与所述卷盘(9)的分度圆相同。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种自动离合卷绳拉力器，其特征在于，所述拉力器还包括排列轮(14)，所述排列轮(14)置于所述壳体内且与所述壳体转动连接，所述排列轮(14)用于所述卷盘(9)放所述牵引线时进行整齐排列。
7.根据权利要求6所述的一种自动离合卷绳拉力器，其特征在于，所述排列轮(14)上设有弧形槽。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种自动离合卷绳拉力器，其特征在于，所述壳体包括壳本体(4)以及与所述壳本体(4)一端可拆卸连接的盖体(10)。
9.一种测距拉力器，其特征在于，所述测距拉力器包括权利要求1-8中任意一项所述的卷绳拉力器、传感器以及处理器，所述传感器置于所述卷绳拉力器的卷盘(9)上用于获取所述卷盘(9)的转动角度，所述处理器用于根据所述卷盘(9)的直径以及所述转动角度计算牵引线的拉出长度。
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