[发明专利]一种支撑臂关节装置

权利要求书

1.一种支撑臂关节装置，其特征在于：包括：一关节主体部、一水平转轴、一前臂连结部、一垂直转轴、一后臂连结部、一可调节拉索张力系统，所述可调节拉索张力系统，包括一拉索、一金属弹簧装置、一拉索长度动态调节机构、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。

2.根据权利要求1所述的一种支撑臂关节装置，其特征在于，所述拉索张力静态调节机构，包括一螺杆、一螺杆螺母套、一凸缘底盖，凸缘底盖具有固锁于后臂部转轴的圆柱形中空内轴底部的设施，凸缘底盖的中心具有供螺杆穿过的通孔，螺杆的第一端穿过通孔后，旋入螺杆螺母套中，螺杆螺母套固定设置于金属圆线弹簧的底端，金属圆线弹簧的顶端是金属弹簧装置的第一端，与拉索的第二端连结，螺杆螺母套周沿具有导笋设施，圆柱形中空内轴的内侧还设置有至少一个垂直导槽，导笋能在圆柱形中空内轴内侧的垂直导槽内上下滑动，螺杆的第二端的端末为螺杆头，螺杆头承压于凸缘底盖的底侧，螺杆头具有手动转动的设施，能独立运作，调节金属圆线弹簧的拉伸长度。

3.根据权利要求1所述的一种支撑臂关节装置，其特征在于，所述拉索长度动态调节机构直角三角形的弦边，以水平转轴为支点，倾斜向前臂连结部侧，弦边与铅锤线的夹角为小于20.5°。

4.根据权利要求1所述的一种支撑臂关节装置，其特征在于，所述拉索长度动态调节机构直角三角形的弦边，以水平转轴为支点，倾斜向前臂连结部侧，弦边与铅锤线的夹角为20.5°。

5.根据权利要求1所述的一种支撑臂关节装置，其特征在于，所述拉索长度动态调节机构直角三角形的弦边，垂直于水平面。

6.根据权利要求1所述的一种支撑臂关节装置，其特征在于，金属弹簧装置与拉索的连结处，设置有固定于金属圆线弹簧顶端的连结机构，该连结机构是一沉陷入金属圆线弹簧中心空腔的中空导杆，中空导杆内部设置有承受张力的内凸缘，内凸缘的中心为拉索通孔，拉索穿过拉索通孔，固定于内凸缘下方的中空导杆的内部。