[发明专利]具有偏置输出的超大工作空间球面铰链

权利要求书

1.一种具有偏置输出的超大工作空间的球面铰链，由中心球面铰链和偏置输出单元组成，所述中心球面铰链为球/窝换位型大工作空间球面铰链，所述球/窝换位型大工作空间球面铰链由下支撑杆(1)、双耳支架(2)、U形拨叉(5)、销轴(4、12)、直输出杆(8)、支撑辊(9，9′)、支撑销轴(10，10′)、旋转支架(11)、活动球窝(6)、球头(3)组成；所述偏置输出单元由偏置输出杆(7)组成，其特征是：所述球/窝换位型大工作空间球面铰链的双耳支架(2)、下支撑杆(1)与球头(3)固联为一体，双耳支架(2)与U形拨叉(5)通过销轴(4，12)构成转动连接，U形拨叉(5)装在双耳支架(2)的内侧，销轴(4，12)所在的轴线通过球头(3)球心，且与下支撑杆(1)的轴线垂直；旋转支架(11)上前后对称安装支撑销轴(10，10′)和支撑辊(9，9′)，旋转支架(11)连同其上的支撑销轴(10，10′)、支撑辊(9，9′)一起套装在直输出杆(8)上，直输出杆(8)上端从U形拨叉(5)的封闭长槽中穿过，直输出杆(8)下端与活动球窝(6)对心固定并与球头(3)构成球面副；所述U形拨叉(5)为半圆弧形柱面组合体，以其轴向宽度的中间平面对称面沿圆周方向、开设径向内外通透的封闭长槽，支撑辊(9，9′)外圆与U形拨叉(5)内表面接触，两者的轴线平行；所述的偏置输出单元的偏置输出杆(7)与中心球面铰链的直输出杆(8)在两杆轴线交点A处固联为一体构成整体输出杆，两杆轴线交点A点位于中心球面铰链U形拨叉(5)的外侧，偏置输出杆(7)与直输出杆(8)两杆轴线的夹角α_h为0～100°。

2.根据权利要求1所述的具有偏置输出的超大工作空间的球面铰链，其特征是：球头(3)的回转轴线与双耳支架(2)回转轴线、球头(3)的球心与中心球面铰链球心重合。

3.根据权利要求1所述的具有偏置输出的超大工作空间的球面铰链，其特征是：支撑销轴(10，10′)的轴线与旋转支架(11)的回转轴线垂直相交。

4.一种具有偏置输出的超大工作空间的球面铰链，由中心球面铰链和偏置输出单元组成，所述中心球面铰链为双耳支架固定型大工作空间球面铰链，所述双耳支架固定型大工作空间球面铰链由下支撑杆(1)、双耳支架(2)、U形拨叉(5)、销轴(4、12)、直输出杆(8)、支撑辊(9，9′)、支撑销轴(10，10′)和旋转支架(11)、球头(3)和支架球窝(1 5)组成；所述偏置输出单元由偏置输出杆(7)组成，其特征是：所述双耳支架固定型大工作空间球面铰链的双耳支架(2)、下支撑杆(1)与支架球窝(15)对心固联为一体，双耳支架(2)与U形拨叉(5)通过销轴(4，12)构成转动连接，U形拨叉(5)装在双耳支架(2)的外侧，销轴(4，12)所在的轴线通过球头(3)球心，且与下支撑杆(1)的轴线垂直；旋转支架(11)上前后对称安装支撑销轴(10，10′)和支撑辊(9，9′)，旋转支架(11)连同其上的支撑销轴(10，10′)、支撑辊(9，9′)一起套装在直输出杆(8)上，直输出杆(8)上端从U形拨叉(5)的封闭长槽中穿过，直输出杆(8)下端与球头(3)对心固定并与支架球窝(15)构成球面副，支撑球窝(15)的球心位于双耳支架(2)及下支撑杆(1)的轴线上、且与中心球面铰链球心重合；U形拨叉(5)为半圆弧形柱面组合体，以其轴向宽度的中间平面对称面沿圆周方向、开设径向内外通透的封闭长槽；支撑辊(9，9′)外圆与U形拨叉(5)内表面接触，两者的轴线平行；所述的偏置输出单元的偏置输出杆(7)与中心球面铰链的直输出杆(8)在两杆轴线交点A处固联为一体构成整体输出杆，两杆轴线交点A点位于中心球面铰链U形拨叉(5)的外侧，偏置输出杆(7)与直输出杆(8)两杆轴线的夹角α_h为0～100°。

5.根据权利要求4所述的具有偏置输出的超大工作空间的球面铰链，其特征是：支撑销轴(10，10′)的轴线与旋转支架(11)的回转轴线垂直相交。

6.一种具有偏置输出的超大工作空间的球面铰链，由中心球面铰链和偏置输出单元组成，所述中心球面铰链由下支撑杆(1)、支撑球窝(13)、约束球窝(14)和球头(3)组成；所述偏置输出单元由偏置输出杆(7)和直输出杆(8)组成，其特征是：所述的中心球面铰链为横向剖分球窝的球面铰链，其中，下支撑杆(1)上端与支撑球窝(13)对心固联，下支撑杆(1)的轴线与支撑球窝(13)的回转轴线重合，约束球窝(14)穿过偏置输出杆(7)、直输出杆(8)约束球头(3)，约束球窝(14)的球心与球头(3)的球心重合后与支撑球窝(13)固定；所述偏置输出单元的直输出杆(8)上端与偏置输出杆(7)固联，直输出杆(8)下端与球头(3)对心固联为一体，偏置输出杆(7)与直输出杆(8)两杆轴线的夹角α_h为0～100°。