[发明专利]一种弯曲刚度可变的龙骨结构

说明书

本发明具体是一种弯曲刚度可变的龙骨结构，解决了现有变刚度技术应用于矫姿带时响应速度慢、刚度变化范围小、适用性差的问题。一种弯曲刚度可变的龙骨结构，包括平行设置且固定连接的第I龙骨与第II龙骨；其特征在于：第II龙骨的上部穿有N根与其间隙配合的销钉，每根销钉的顶端部均活动穿于第I龙骨，第I龙骨的顶部设置有N个防止销钉顶出的上限位机构、底部设置有N个防止销钉脱离的下限位机构；每根销钉的旁侧均设置有驱动销钉上下移动的响应驱动机构。本发明结构设计合理可靠，通过响应驱动机构对销钉在第II龙骨的插接深度进行调节，进而调节销钉晃动的幅度，进而实现变弯曲刚度的功能。

技术领域

本发明涉及医疗器械用龙骨结构，具体是一种弯曲刚度可变的龙骨结构。

背景技术

现有的变刚度技术多是通过材料性能改进、电流变技术、磁流变技术等方式来实现的。其中，变刚度的材料有形状记忆合金与压电陶瓷。

然而实践表明，现有的变刚度技术应用于矫姿带时存在以下问题：一是形状记忆合金是通过相变来实现刚度改变，用于矫姿带时存在刚度变化不连续、响应速度慢的问题；二是压电陶瓷是通过压电效应来实现刚度的连续改变，但存在刚度变化范围小、难以适应曲面结构的问题；三是电流变技术是利用电流变液的流变性质在电场中可发生快速、可逆的相变，进而实现刚度的调节，磁流变技术是利用磁流变液的流动性随磁场变化而变化的原理，实现刚度的调节，而电流变液、磁流变液均存在沉降性与再分散性较差的问题，因而限制了电流变技术、磁流变技术在矫姿带的应用。

发明内容

本发明为了解决现有变刚度技术应用于矫姿带时响应速度慢、刚度变化范围小、适用性差的问题，提供了一种弯曲刚度可变的龙骨结构。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种弯曲刚度可变的龙骨结构，包括平行设置且固定连接的第I龙骨与第II龙骨；第II龙骨的上部穿有N根与其间隙配合的销钉，N为大于等于2的正整数；每根销钉的顶端部均活动穿于第I龙骨，第I龙骨的顶部设置有N个防止销钉顶出的上限位机构、底部设置有N个防止销钉脱离的下限位机构；每根销钉的旁侧均设置有驱动销钉上下移动的响应驱动机构。

进一步地，所述响应驱动机构包括机座固定穿于第I龙骨的步进电机和与步进电机电连接的微控制器；步进电机的输出轴上固定连接有位于第I龙骨下侧的竖向的螺杆，螺杆上套设有与其螺纹连接的内螺纹套筒，内螺纹套筒的外侧壁与销钉的侧壁固定连接。

进一步地，所述上限位机构为设置于销钉上方且下部旋拧于第I龙骨顶部的端盖。

进一步地，所述下限位机构包括环形挡板，环形挡板的中部通孔的直径大于销钉中部的直径，且所述中部通孔的直径小于销钉头部的直径；环形挡板通过若干个沿周向等距离分布的螺钉固定连接于第I龙骨的底面。

进一步地，第I龙骨的底面固定连接有若干个开口朝向销钉且位于螺杆外侧的U形板，U形板的内底壁设置有与其固定贴合且与螺杆底端部相接触的垫片。

进一步地，步进电机与微控制器通过步进电机驱动器电连接；内螺纹套筒的外侧壁与销钉的侧壁通过连接杆固定连接。

进一步地，第II龙骨的上表面开设有N个凹槽，凹槽的上部呈上宽下窄的倒锥状、中下部呈圆柱状，销钉的底端部呈倒锥状，凹槽的中下部与销钉的直线段间隙配合。

进一步地，第I龙骨与第II龙骨通过位于端部的若干根支撑杆固定连接。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

（1）本发明通过响应驱动机构带动销钉上下移动，由此控制销钉在第II龙骨的插入与解离及插入时销钉的插接深度，插接深度的调节能够调节销钉晃动的幅度，实现变弯曲刚度的功能。