[发明专利]一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置及其应用

权利要求书

1.一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置，其特征在于，包括：底板(13)、小腿板(20)、左右旋丝杠(6)、右旋螺母(23)、左旋螺母(25)、发电机(1)、联轴器(2)、第一导轨连接件(5)、第二导轨连接件(7)、第三导轨连接件(12)、第四导轨连接件(15)、定滑轮(18)、第一钢丝绳(8)、第二钢丝绳(17)以及两个光滑轴(3)；

两个光滑轴(3)和左右旋丝杠(6)互相平行且均固定于底板(13)上，两个光滑轴(3)分别位于左右旋丝杠(6)两侧；发电机(1)固定于底板上且通过联轴器(2)连接左右旋丝杠(6)上端；底板(13)下端与小腿板(20)上端枢接，定滑轮(18)设于底板(13)与小腿板(20)的枢接部；

左右旋丝杠(6)包括上下分布的左旋螺纹段(26)和右旋螺纹段(27)，左旋螺母(25)设于左旋螺纹段(26)上，右旋螺母(23)设于右旋螺纹段(27)上；第一导轨连接件(5)和第三导轨连接件(12)均与左旋螺母(25)固连，且分别设于两个光滑轴(3)上；第二导轨连接件(7)和第四导轨连接件(15)均与右旋螺母(23)固连，且分别设于两个光滑轴(3)上；

第一钢丝绳(8)上端固定于第一导轨连接件(5)上，下端经过定滑轮(18)后固定于小腿板(20)上；第二钢丝绳(17)上端固定于第四导轨连接件(15)上，下端经过定滑轮(18)后固定于小腿板(20)上；第一钢丝绳(8)和第二钢丝绳(17)中的至少一个绕定滑轮(18)一周。

2.如权利要求1所述的一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置，其特征在于，定滑轮(18)为双层滑轮件，第一钢丝绳(8)、第二钢丝绳(17)各占一层。

3.如权利要求2所述的一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置，其特征在于，还包括关节连接件(19)，小腿板(20)通过关节连接件(19)与底板(13)枢接；小腿板(20)上设有阵列式安装孔，关节连接件(19)上端与底板(13)枢接，下端通过与阵列式安装孔的不同孔配合固定，适应不同的小腿长度。

4.如权利要求3所述的一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置，其特征在于，定滑轮(18)、关节连接件(19)和小腿板(20)可拆卸地连接，以通过调整连接处的层叠顺序，适应不同粗细的小腿。

5.如权利要求3所述的一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置，其特征在于，双层滑轮件与关节连接件(19)固连或一体成型。

6.如权利要求1～5任意一项所述的一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置，其特征在于，还包括小腿固定侧板(21)、大腿固定侧板(11)；小腿固定侧板(21)安装于小腿板(20)上，大腿固定侧板(11)安装于底板(13)上，小腿固定侧板(21)和大腿固定侧板(11)上均设有用于安装绑带的孔槽。

7.如权利要求1～5任意一项所述的一种基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置，其特征在于，还包括滚珠轴承，第一导轨连接件(5)、第二导轨连接件(7)、第三导轨连接件(12)、第四导轨连接件(15)均与对应的光滑轴(3)通过滚珠轴承连接。

8.一种如权利要求1～7任意一项所述的基于双向滚珠丝杠传动的膝关节发电装置的应用，其特征在于，用于佩戴至人体肘关节、动物关节或者具有铰链式结构的机器上进行发电。