一種磁力萬向節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磁力萬向節(jié)，特別是涉及一種既能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又能做直線運(yùn)動的磁力萬向節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)球頭萬向節(jié)，是指通過機(jī)械結(jié)構(gòu)將球頭中心拘束在機(jī)構(gòu)內(nèi)某一固定空間點(diǎn)上，使球頭只能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而不能做直線運(yùn)動，從而使分別與球頭和拘束結(jié)構(gòu)相連接的兩軸(構(gòu)件)之間即使不在同一軸線上也能實(shí)現(xiàn)連接并傳遞運(yùn)動和作用力的機(jī)械構(gòu)件。為有效將球頭幾何中心拘束在腔體內(nèi)，結(jié)構(gòu)和制造工藝較復(fù)雜，同時(shí)限制了兩軸(構(gòu)件)的自由度界限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種幾何結(jié)構(gòu)開放，能繞X、Y、Z軸及球頭軸旋轉(zhuǎn)的，既能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，又能做直線運(yùn)動的磁力萬向節(jié)。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種磁力萬向節(jié)，包括球頭和球瓦，其特征在于，所述球瓦采用幾何開放型結(jié)構(gòu)；所述球頭和球瓦之間，采用磁力作為將球頭幾何中心固定機(jī)構(gòu)固定空間點(diǎn)的作用力。
[0005]磁力作用形成穩(wěn)定地將球頭中心點(diǎn)O固定在其幾何中心位置的磁力，但對球頭繞X、Y、Z軸及連接柄的旋轉(zhuǎn)卻沒有限制，構(gòu)成幾何結(jié)構(gòu)開放但功能完整的磁力萬向節(jié)。同時(shí)，球頭轉(zhuǎn)動時(shí)與幾何形狀匹配的臼型腔表面之間產(chǎn)生摩擦力，形成運(yùn)動阻尼，使該萬向節(jié)具有較好的位置自保持功能。
[0006]作為優(yōu)選，所述球瓦包裹球頭的球面面積小于球頭的二分之一面積，使球頭能夠旋轉(zhuǎn)到球頭連桿軸線與球瓦連桿軸線之間的夾角小于等于90度。球頭的幾何形狀特征，為其4自由度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動提供了便捷條件。
[0007]由于磁力作用，開放型的球瓦結(jié)構(gòu)，將球頭中心穩(wěn)定地拘束在球頭幾何中心點(diǎn)上的作用力源；由于電磁力的可調(diào)特性，使磁力萬向節(jié)的應(yīng)用范圍更加靈活。
[0008]作為優(yōu)選，所述球瓦為永久性磁鐵或電磁鐵材料，球瓦與被磁化球頭之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。
[0009]球頭材料必須具備優(yōu)良的磁化特性，以保證在磁鐵形成的磁場中能被磁化，形成相吸磁力，使球頭與磁鐵連接在一起。
[0010]作為優(yōu)選，所述球瓦的內(nèi)表面采用永久性磁鐵或電磁鐵材料，而不是整個(gè)結(jié)構(gòu)都采用永久性磁鐵或電磁鐵材料，能夠有效降低成本。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述球頭的外表面采用硬磁材料。
[0012]作為優(yōu)選，所述球頭為永久性磁鐵或電磁鐵材料，球頭與被磁化球瓦之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。
[0013]作為優(yōu)選，所述球瓦的內(nèi)表面采用硬磁性材料。
[0014]作為優(yōu)選，所述球頭的外表面采用永久性磁鐵或電磁鐵材料。
[0015]作為優(yōu)選，所述球瓦為永久性磁鐵或電磁鐵材料，球頭為永久性磁鐵或電磁鐵材料，球頭與球瓦之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。
[0016]作為優(yōu)選，所述球瓦的內(nèi)表面為永久性磁鐵或電磁鐵材料，球頭的外表面為永久性磁鐵或電磁鐵材料。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:能夠有效實(shí)現(xiàn)球頭和球瓦兩連接件之間的4自由度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和較好的位置自保持能力，結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便，易于小型化，將其用于小人肩關(guān)節(jié)中，手臂在翻書、繪畫等動作過程中協(xié)調(diào)、自然。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型其中一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]本說明書(包括任何摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。S卩，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
[0021]具體實(shí)施例一
[0022]如圖1所示，一種磁力萬向節(jié)，包括球頭2和球瓦I，所述球瓦I采用幾何開放型結(jié)構(gòu)；所述球頭2和球瓦I之間，采用磁力作為將球頭幾何中心固定機(jī)構(gòu)固定空間點(diǎn)的作用力。
[0023]在本具體實(shí)施例中，所述球瓦包裹球頭的球面面積小于球頭的二分之一面積，使球頭能夠旋轉(zhuǎn)到球頭連桿軸線與球瓦連桿軸線之間的夾角小于等于90度。
[0024]在本具體實(shí)施例中，所述球瓦為永久性磁鐵或電磁鐵，球瓦與被磁化球頭之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。
[0025]具體實(shí)施例二
[0026]與具體實(shí)施例一的區(qū)別在于，所述球瓦的內(nèi)表面采用永久性磁鐵或電磁鐵。
[0027]具體實(shí)施例三
[0028]與具體實(shí)施例一或二的區(qū)別在于，所述球頭的外表面采用硬磁材料。
[0029]具體實(shí)施例四
[0030]與具體實(shí)施例一的區(qū)別在于，所述球頭為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭與被磁化球瓦之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。
[0031]具體實(shí)施例五
[0032]與具體實(shí)施例四的區(qū)別在于，所述球瓦的內(nèi)表面采用硬磁性材料。
[0033]具體實(shí)施例六
[0034]與具體實(shí)施例四或五的區(qū)別在于，所述球頭的外表面采用永久性磁鐵或電磁鐵。
[0035]具體實(shí)施例七
[0036]與具體實(shí)施例一的區(qū)別在于，所述球瓦為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭與球瓦之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。
[0037]具體實(shí)施例八
[0038]與具體實(shí)施例七的區(qū)別在于，所述球瓦的內(nèi)表面為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭的外表面為永久性磁鐵或電磁鐵。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁力萬向節(jié)，包括球頭和球瓦，其特征在于，所述球瓦采用幾何開放型結(jié)構(gòu)；所述球頭和球瓦之間，采用磁力作為將球頭幾何中心固定機(jī)構(gòu)固定空間點(diǎn)的作用力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球瓦包裹球頭的球面面積小于球頭的二分之一面積，使球頭能夠旋轉(zhuǎn)到球頭連桿軸線與球瓦連桿軸線之間的夾角小于等于90度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球瓦為永久性磁鐵或電磁鐵，球瓦與被磁化球頭之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球瓦的內(nèi)表面采用永久性磁鐵或電磁鐵。5.根據(jù)權(quán)利要求4或3所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球頭的外表面采用硬磁材料。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球頭為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭與被磁化球瓦之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球瓦的內(nèi)表面采用硬磁性材料。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球頭的外表面采用永久性磁鐵或電磁鐵。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球瓦為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭與球瓦之間異性相吸產(chǎn)生的磁力大于等于球頭及球頭連桿的重力、球頭連桿承受載荷在Z軸方向上的分力、以及球頭與磁鐵間相對滑動在Z軸方向上的分力之和。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁力萬向節(jié)，其特征在于，所述球瓦的內(nèi)表面為永久性磁鐵或電磁鐵，球頭的外表面為永久性磁鐵或電磁鐵。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種磁力萬向節(jié)，包括球頭和球瓦，其特征在于，所述球瓦采用幾何開放型結(jié)構(gòu)；所述球頭和球瓦之間，采用磁力作為將球頭幾何中心固定機(jī)構(gòu)固定空間點(diǎn)的作用力。能夠有效實(shí)現(xiàn)球頭和球瓦兩連接件之間的4自由度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和較好的位置自保持能力，結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便，易于小型化，將其用于小人肩關(guān)節(jié)中，手臂在翻書、繪畫等動作過程中協(xié)調(diào)、自然。
【IPC分類】F16D3/16
【公開號】CN204942313
【申請?zhí)枴緾N201520706711
【發(fā)明人】孫傳倫, 孫帆
【申請人】自貢市摯誠科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月14日