人偶360度柔性關節的制作方法

本發明涉及人偶關節技術領域，特別涉及人偶關節中具有一定彈性定位功能的柔性關節。

背景技術：

人偶所用關節，是體現該人偶肢體動作與定型能力的重要技術部件。關系到該人偶的動作與定位的功能和靈活程度。目前，常用的人偶關節種類很多，如球形關節結構，半球形關節結構、軸承型關節結構、齒輪型關節結構等。球形關節結構及半球形關節結構都是在兩個支干中間一端連接一球形（或半球形）的半關節，另一端連接一與該球形（或半球形）配合的球頭半關節，球形半關節與球頭半關節配合組成。

軸承型關節結構是在兩個支干連接處分別設置銷軸座套接，中間通過銷軸連接而成；有的軸承為阻尼軸承。齒輪型關節結構是在兩個支干中間通過齒面連接，來實現相互之間的配合動作。這些關節不是通過摩擦實現相對動作，就是通過齒面實現相對動作來實現關節模式的；相對來說柔性不夠，仿真性較差。

柔性關節方面，如專利號為：“201310485156.9”，名稱為：“人偶關節彈性樞紐裝置”的專利技術，其是通過兩個固定盤相互鎖緊，之間設置一彈性件來實現的。該結構相對結構復雜，動作范圍受限制大。

技術實現要素：

本發明目的是針對以上現有技術的不足，設計一種結構簡單，可實現人偶肢體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度柔性關節。

本發明目的可以通過以下技術方案實現，一種人偶360度柔性關節，由外套體1及內套體2組成，其中：

外套體1包括:外圓盤端面10，設于其周邊的外套環邊11，均勻設于外套環邊11內環面的彈性外齒12及朝向外套環邊11的一面，設于外圓盤端面10中間的外套體軸環13，在外套體軸環13中心及外圓盤端面10中心，設有外套體防脫孔14；

內套體2包括:內圓盤端面20，設于其周邊的內套環邊21，朝向內套環邊21的一面，設于內圓盤端面20中間的內套體軸環23，均勻設于內套體軸環23外環面的彈性內齒22及在內套體軸環23中心及內圓盤端面20中心，設有內套體防脫孔24；

所述外套體軸環13插套在內套體軸環23內，使設于外套環邊11內環面的彈性外齒12與設于內套體軸環23外環面的彈性內齒22間隔設置，兩者的頂端相互插入對方的頂端間隙，其插接對應深度Ｈ根據外套體1與內套體2相對轉動時的力度要求確定插接對應深度Ｈ；

外套體軸環13插套在內套體軸環23內后，在外套體防脫孔14與內套體防脫孔24之間設有防脫件3。

所述的人偶360度柔性關節，其設于外套環邊11內環面的彈性外齒12與設于內套體軸環23外環面的彈性內齒22的個數為兩對以上。

所述的人偶360度柔性關節，其插接在一起的外套體軸環13與內套體軸環23之間設有軸承4。

所述的人偶360度柔性關節，其外套環邊11與內套環邊21的接觸端，分別設有外套環邊內嵌邊110及內套環邊外嵌邊210，外套環邊內嵌邊110動配合的套接在內套環邊外嵌邊210內。

所述的人偶360度柔性關節，其設于外套環邊11內環面的彈性外齒12與設于內套體軸環23外環面的彈性內齒22的頂端設有當兩者相互撥動時防止磨損的防磨頭5。

所述的人偶360度柔性關節，其防磨頭5斷面為球形時，彈性外齒12與彈性內齒22兩者的頂端相互插接對應深度Ｈ為當彈性外齒12與彈性內齒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度柔性關節，其防磨頭5為矩形時，彈性外齒12與彈性內齒22兩者的頂端相互插接深度Ｈ為當彈性外齒12與彈性內齒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度柔性關節，為便于與肢體連接，所述外套體1與內套體2上分別設有外套體連接件15及內套體連接件25。

本發明的技術進步在于，結構簡單，可實現肢體關節360度旋轉動作并任意定位，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為本發明的整理立體結構示意圖；

圖2為本發明外套體立體結構示意圖；

圖3為本發明的內套體立體結構示意圖；

圖4為本發明圖1的局部結構剖視圖；

圖5為本發明外套體與內套體套接后彈性外齒與彈性內齒相互關系結構示意圖；

圖6為本發明設有外套體連接件及內套體連接件的立體結構示意圖；

圖7為本發明彈性外齒及彈性內齒頂端設有斷面為球形防磨頭的結構示意圖；

圖8為本發明彈性外齒及彈性內齒頂端設有矩形防磨頭的結構示意圖；

圖9為本發明外套體軸環與內套體軸環之間設有軸承，并反映彈片插接深度Ｈ的局部結構剖視圖。

具體實施例

如圖1、2、3、4、5、9所示，本發明由外套體1及內套體2配合組成，其中：外套體1的外套體軸環13插套在內套體2的內套體軸環23內，兩者之間設有減少阻力的軸承4。外套環邊11與內套環邊21的接觸端，分別設有外套環邊內嵌邊110及內套環邊外嵌邊210，外套環邊內嵌邊110動配合的套接在內套環邊外嵌邊210內，確保外套體1與內套體2之間的相對轉動。兩者套接后，設于外套環邊11內環面的彈性外齒12與設于內套體軸環23外環面的彈性內齒22間隔設置，兩者的頂端相互插入對方的頂端，以實現在一定的旋轉外力內作用下，彈性旋轉一定角度；超出一定的旋轉外力，旋轉變檔；其插接深度Ｈ根據外套體1與內套體2相對轉動時的力度要求確定插接深度Ｈ；其一個中彈性外齒12與一個彈性內齒22為一對彈性齒，彈性齒的個數可以為18對。外套體1與內套體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13中心及外圓盤端面10中心，設有外套體防脫孔14。在內套體軸環23中心及內圓盤端面20中心，設有內套體防脫孔24。當外套體軸環13插套在內套體軸環23內后，在外套體防脫孔14與內套體防脫孔24之間設有防脫件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 彈性內齒22的頂端設有防止磨損的防磨頭5。防磨頭頭的設置，要考慮彈性外齒12與 彈性內齒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所示當其防磨頭5斷面為球形時，彈性外齒12與彈性內齒22兩者的頂端相互插接深度Ｈ為當彈性外齒12與彈性內齒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度柔性關節，如圖８所示，其防磨頭5為矩形時，彈性外齒12與彈性內齒22兩者的頂端相互插接深度Ｈ為當彈性外齒12與彈性內齒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度柔性關節，為便于與肢體連接，所述外套體1與內套體2上分別設有外套體連接件15及內套體連接件25。