一种助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103169554103169554B(45)授权公告日2014.12.24(21)申请号201310059193.3WO98/38951A1,1998.09.11,全文.DE3121095A1,1982.12.30,全文.(22)申请日2013.02.25JP特表2002-504983A,2002.02.12,全文.(73)专利权人西南交通大学JP特开2002-21912A,2002.01.23,全文.地址610031四川省成都市二环路北一段审查员方懿111号西南交通大学科技处(72)发明人刘放程文明周宏张则强朱家元吴晓(74)专利代理机构成都信博专利代理有限责任公司51200代理人张澎(51)Int.Cl.A61F2/60(2006.01)(56)对比文件CN203122685U,2013.08.14,权利要求1-3.权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器(57)摘要本发明公开了一种助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器。该多头螺纹阻尼器具有抗倾覆、吸振减能的功能，且具有行程小、承载高、吸能减震快速、高度集成化、安装维护简便快捷等特点。阻尼器主要的工作部件是两只聚氨酯弹性体和多头螺纹旋转体，将多头螺纹旋转体安装于两只弹性体之间，在弹性体与旋转体之间设置推力轴承，既能使二者之间可以相对旋转，也能通过推力轴承有效传递大负荷轴向载荷。弹性体自身的压缩变形和多头螺纹旋转体相对于多头螺纹杆的旋转运动和轴向的平移运动而产生的摩擦力可为外载荷提供抵抗其左右倾倒的支撑力，且能为运动过程中的冲击载荷提供吸能缓冲作用。CN103169554BCN1036954BCN103169554B权利要求书1/1页1.一种助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器，用于背架和髋部稳定连接，其特征在于，包括：一内套筒(3)，内套筒的一端与左侧连接座(1)联接，另一端套置在与右侧连接座(5)相连的外套筒(4)内，内套筒与外套筒(4)间隙配合呈可轴向滑动状态；外套筒(4)内轴向固定有一中段具有多头螺杆的中心轴(12)，中心轴的另一端穿过内套筒(3)的中心通孔(13)，由螺母(6)封住中心轴左端头，从而使中心轴在受到右侧轴向力时可作轴向串动；二推力轴承对称设置在中心轴上，其间设置有与所述中心轴多头螺杆相配合的多头内螺纹的多头螺纹旋转体(10)；各推力轴承与套筒间设置有弹性体；安装时，弹性体装于多头螺杆外套筒的内腔底部，再依次将推力轴承垫板、推力轴承、多头螺纹体、推力轴承、推力轴承垫板、弹性体叠在一起，然后将内套筒套在这些零件的外缘，通过锁紧螺母锁紧，最后在多头螺杆外套筒和内套筒的两个外端面通过螺栓连接左侧连接座和右侧连接座；阻尼器的右侧连接座和左侧连接座分别用于与助力型外骨骼用背负系统背架和髋部结构相连。2.根据权利要求1所述的助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器，其特征在于，弹性体(2)采用聚氨酯橡胶制造。3.根据权利要求1所述的助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器，其特征在于中心轴(12)的末端设置锁紧螺母(6)、防松垫圈(7)和平垫圈(8)，平垫圈起到局部增强的作用，锁紧螺母与防松垫圈配合起到锁紧的作用，且通过旋转锁紧螺母可起到预紧的作用，并能够调整整个阻尼器的安装距。2CN103169554B说明书1/3页一种助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器技术领域[0001]本发明涉及机械元器件，尤其涉及一种用于助力型外骨骼的实现背架和髋部稳定连接且能抗倾覆的助力型外骨骼用背负系统抗倾覆多头螺纹阻尼器。背景技术[0002]外骨骼技术是近年来智能机器人学科研究的重要热点之一。外骨骼的概念就是模拟人体的骨骼、肌肉和关节系统为之配备相应的金属外骨骼，使负重主要通过外骨骼传递至地面，在机械、动力和控制系统的协同工作下，提高人体运动时的负重能力，增强人的耐力，可有效的解决负荷与人体承载能力有限之间的矛盾。目前包括美国、日本和俄罗斯等国在内的多家科研机构和高等院校均将外骨骼技术列为重点研究内容。[0003]依据人体结构而设计的外骨骼主要分为背架、髋部和下肢结构，分别模拟人体的躯干骨、髋骨和下肢骨。背架和髋部之间为款关节点，该关节自由度众多，既有相对的平动自由度也有转动自由度，是外骨骼研究中的难点之一。背架主要用于支撑各种形状、各种重量的外载荷，为了将外载荷能有效地传递至髋部，在背架和髋部之间必须设置联结装置。由于人体髋关节的运动很灵活，为了使外骨骼的结构不妨碍人体的运动，因此联结装置必须既能传递载荷，也要有一定的自由度。同时，人机携行期间，负重随人体运动的速度和加速度会造成