TWI398583B - 樞轉裝置 - Google Patents

Description

樞轉裝置

本發明是有關於一種樞轉裝置，且特別是有關於一種具有球狀接頭的樞轉裝置。

由於資訊科技的不斷進步，各式各樣的電子產品相繼問世，如個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、平板型電腦(Tablet PC)、數位相機及全球定位系統(Global Positioning System，GPS)裝置等。上述電子裝置更可依使用上的需求而連接於樞轉裝置。舉例而言，可利用車內的樞轉裝置掛載全球定位系統裝置或個人數位助理等物件，以方便使用者觀看與操作。此外，數位相機、平板型電腦等物件亦可掛載於樞轉裝置以方便使用。

一般而言，上述掛載於樞轉裝置的物件可相對樞轉裝置而轉動，以讓使用者可將其調整至便於操作或觀看的角度。掛載於樞轉裝置的物件可透過單軸向轉動支架而相對樞轉裝置轉動。

然而，雖可藉由兩個以上的單軸向轉動支架之組合增加其轉動範圍，但其轉動範圍相較於球狀接頭類型的轉動結構仍較受限制。但是，在使用球狀接頭類型的轉動結構上，當使用者要調整球狀接頭類型的轉動結構之角度時，必須先將其夾具鬆開，待調到適當角度再將夾具鎖緊。如此一來，每做一次調整，就必須重復上述的動作一次，使用上仍具有不便之處。

本發明提供一種樞轉裝置，具有較大的轉動範圍且在操作上較為簡便。

本發明提出一種樞轉裝置，包括一軸承座(bearing seat)、一球狀接頭、多個定位銷及一限位環。軸承座具有一容置槽。球狀接頭可相對旋轉地配置於容置槽內，且球狀接頭表面具有多個定位孔。定位銷配置於軸承座上。定位銷設置為可朝向或遠離球狀接頭滑動，並且軸承座與球狀接頭相對旋轉至一特定方位時，定位銷分別對應於部分之定位孔。限位環(retaining ring)沿容置槽開口設置並圍繞定位銷。當軸承座與球狀接頭相對旋轉至特定方位時，限位環抵靠定位銷，使定位銷卡掣於所對應的定位孔內。

在本發明之一實施例中，上述之軸承座包括一杯狀本體及一蓋體。杯狀本體提供容置槽，且杯狀本體在容置槽的開口周緣設有多個凹口，用以放置定位銷，而使定位銷部分凸出於容置槽內壁。蓋體配置於容置槽的開口處，以將球狀接頭限位於容置槽內，且蓋體的中央具有一開孔，用以暴露出球狀接頭的一部份。

在本發明之一實施例中，上述之樞轉裝置更包括多個彈性件，設置於定位銷與軸承座之間。

在本發明之一實施例中，上述之各彈性件為一彈簧。

在本發明之一實施例中，上述之限位環內側具有多個凸起，且限位環被設置為在相對於軸承座旋轉一特定角度後，藉由凸起抵靠定位銷。

在本發明之一實施例中，上述之限位環包括一外環及一內環。外環圍繞定位銷。內環設置於外環與定位銷之間，用以提供凸起。

在本發明之一實施例中，上述之內環為一環形彈片，且環形彈片的一部分向內彎折以形成凸起。

在本發明之一實施例中，上述之限位環與軸承座分別具有相對應的至少一第一定位結構與至少一第二定位結構，且在限位環相對於軸承座旋轉特定角度之後，第一定位結構與第二定位結構相互嵌合(engage)。

在本發明之一實施例中，上述之第一定位結構包括一第一凸肋(rib)，而第二定位結構包括兩擋止部與一第二凸肋，第一凸肋被設置為在兩擋止部之間移動，而第二凸肋鄰近於其中一個擋止部，使得限位環相對於軸承座旋轉特定角度之後，第一凸肋嵌合於第二凸肋與其相鄰的擋止部之間。

在本發明之一實施例中，上述之樞轉裝置更包括一固定支架，連接於軸承座或球狀接頭。

基於上述，本發明的樞轉裝置藉由球狀接頭相對軸承座的轉動而具有較大的轉動範圍。此外，可藉由限位環的轉動以將定位銷推入球狀接頭的定位孔而達定位功效。因此，使用者在操作上較為簡便。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例之樞轉裝置的側視圖。圖2為圖1之樞轉裝置的爆炸圖。圖3至圖5為圖1之樞轉裝置的部分結構立體圖。請參考圖1至圖5，本實施例的樞轉裝置100包括一軸承座110、一球狀接頭120、多個定位銷130(繪示為四個)及一限位環140。軸承座110具有一容置槽112。球狀接頭120配置於容置槽112內，且球狀接頭120表面具有多個定位孔122。

定位銷130配置於軸承座110上並部分凸出於容置槽112內壁，且定位銷130設置為朝向或遠離球狀接頭120滑動，並且在軸承座110與球狀接頭120相對旋轉至一特定方位之後，定位銷130分別插入所對應的定位孔122。限位環140配置於軸承座110上，且限位環140設置為在軸承座110與球狀接頭120相對旋轉至特定方位之後抵靠定位銷130，以將定位銷130卡掣於所對應的定位孔122內。

請參考圖3至圖5，當球狀接頭120轉動至相對軸承座110的各種特定方位時，四個定位銷130會對應於四個定位孔122。此時使用者可轉動限位環140而將四個定位銷130分別推入其所對應的四個定位孔122，以使球狀接頭120與軸承座110的相對角度被固定住。換言之，使用者透過轉動球狀接頭120及轉動限位環140之簡單步驟就可完成樞轉裝置100的操作。

請參考圖2至圖4，在本實施例中，軸承座110包括一杯狀本體114及一蓋體116。杯狀本體114提供容置槽112，且杯狀本體114在容置槽112的開口周緣設有多個凹口118，用以放置定位銷130。以一較佳實施例來說，容置槽112的開口周緣具有一凸緣112a，且凸緣112a上形成多個凹口118。蓋體116配置於容置槽112的開口處，以將球狀接頭120限位於容置槽112內，且蓋體116的中央具有一開孔116a，用以暴露出球狀接頭120的一部份。定位銷130藉由相對凹口118的滑動而朝向或遠離球狀接頭120移動。

請參考圖4及圖5，限位環140沿容置槽112開口設置並圍繞定位銷130，且限位環140內側具有多個凸起144a，當限位環140相對於軸承座110旋轉一特定角度後，限位環140可藉由凸起144a抵靠定位銷130。其中，限位環140包括一外環142及一內環144。外環142圍繞定位銷130。內環144設置於外環142與定位銷130之間，用以提供凸起144a。在較佳實施例中，內環144為一環形彈片，且環形彈片的一部分向內彎折以形成凸起144a。

圖6A及圖6B為圖1之樞轉裝置的局部結構作動俯視圖。圖7A及圖7B為圖1之樞轉裝置的局部結構作動立體圖。請參考圖6A及圖7A，使用者可將球狀接頭120相對軸承座110轉動至特定位置而使定位銷130對應於定位孔122。此時，限位環140的凸起144a尚未被旋轉至對應於定位銷130的位置，故定位銷130尚未被完全推入對應之定位孔122，亦即定位銷130與球狀接頭120之間僅具有輕微的結構性干涉，而使球狀接頭120仍可相對軸承座110轉動，並讓使用者在轉動球狀接頭120時可藉由此輕微的結構性干涉感受定位銷130是否對應到定位孔122，達到初步定位的效果。

請參考圖6B及圖7B，當使用者將定位銷130對應於定位孔122(如圖6A及圖7A所繪示)之後，可轉動限位環140而使凸起144a被旋轉至對應於定位銷130的位置，以藉由凸起144a將定位銷130推入定位孔122。此時球狀接頭120相對於軸承座110的角度透過定位銷130與球狀接頭120之間結構性干涉而被固定住。

請參考圖6A及圖6B，樞轉裝置100更包括多個彈性件150，各彈性件150例如為一彈簧且設置於定位銷130與軸承座110之間。在本實施例中，各彈簧是圍繞定位銷130配置，當凸起144a位於對應定位銷130的位置而將定位銷130推入定位孔122時，彈性件150處於被壓縮的狀態。當凸起144a被從對應定位銷130的位置移開時，定位銷130會藉由彈性件150的彈性力而退出定位孔122。

圖8A及圖8B為圖1之樞轉裝置的局部結構作動立體圖。請參考圖6A、圖6B、圖8A及圖8B，在本實施例中，限位環140與軸承座110分別具有相對應的至少一第一定位結構200與至少一第二定位結構300，且第一定位結構200與第二定位結構300被設置為在限位環140相對於軸承座110旋轉特定角度之後相互嵌合(如圖6B及圖8B所繪示)。值得注意的是，定位結構的數量可以是多個。在本實施例中，第一定位結構200及第二定位結構300的數量分別為四個。

詳細而言，第一定位結構200包括一第一凸肋210，而第二定位結構300包括兩擋止部310與一第二凸肋320。第一凸肋210被設置為在兩擋止部310之間移動，而第二凸肋320鄰近於其中一個擋止部310，使得限位環140相對於軸承座110旋轉特定角度而使定位銷130卡掣於所對應的定位孔122內之後(如圖6B及圖8B所繪示)，第一凸肋210嵌入第二凸肋320與其相鄰的擋止部310之間，使凸起144a能夠穩固地維持在對應於定位銷130的位置。值得注意的是，在一未繪示的實施例中，第一定位結構200及第二定位結構300亦可分別位於軸承座110與限位環140，而具有與上述相同的定位功能。

請參考圖1及圖2，在本實施例中，樞轉裝置100更包括一固定支架160。固定支架160連接於軸承座110，且球狀接頭120適於連接於一物件400。物件400例如是個人數位助理、平板型電腦、數位相機或全球定位系統裝置等電子產品。此外，在一未繪示的實施例中，更可將固定支架160連接於球狀接頭120，並將軸承座110連接於物件400。

請參考圖2及圖5，在本實施例中，球狀接頭120具有一連接部124。開孔116a暴露出部分球狀接頭120，且連接部124從開孔116a暴露出的部分球狀接頭120延伸出，以與物件400連接。

圖9為圖1之樞轉裝置的轉動範圍示意圖。請參考圖9，藉由上述之樞轉裝置100的配置方式，可使物件400相對樞轉裝置100的轉動範圍涵蓋球面S。當使用者欲調整物件400的角度時，僅須轉動限位環140以解除球狀接頭120與軸承座110的相對固定狀態。待使用者將物件400調整至適當角度後，再次藉由轉動限位環140以固定球狀接頭120與軸承座110的相對角度。

綜上所述，本發明的樞轉裝置藉由球狀接頭相對軸承座的轉動而具有較大的轉動範圍，並可藉由限位環的轉動以將定位銷推入球狀接頭的定位孔而達定位功效。因此，使用者在操作上較為簡便。此外，限位環的第一凸肋可卡置於軸承座的第二凸肋與擋止部之間，而使限位環的凸起能維持在對應於定位銷的位置，以使物件與樞轉裝置可穩固地維持特定的相對角度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．樞轉裝置

110．．．軸承座

112．．．容置槽

112a．．．凸緣

114．．．杯狀本體

116．．．蓋體

116a．．．開孔

118．．．凹口

120．．．球狀接頭

122．．．定位孔

124．．．連接部

130．．．定位銷

140．．．限位環

142．．．外環

144‧‧‧內環

144a‧‧‧凸起

150‧‧‧彈性件

160‧‧‧固定支架

200‧‧‧第一定位結構

210‧‧‧第一凸肋

300‧‧‧第二定位結構

310‧‧‧擋止部

320‧‧‧第二凸肋

400‧‧‧物件

S‧‧‧球面

圖1為本發明一實施例之樞轉裝置的側視圖。

圖2為圖1之樞轉裝置的爆炸圖。

圖3至圖5為圖1之樞轉裝置的部分結構立體圖。

圖6A及圖6B為圖1之樞轉裝置的局部結構作動俯視圖。

圖7A及圖7B為圖1之樞轉裝置的局部結構作動立體圖。

圖8A及圖8B為圖1之樞轉裝置的局部結構作動立體圖。

圖9為圖1之樞轉裝置的轉動範圍示意圖。

100．．．樞轉裝置

110．．．軸承座

112．．．容置槽

112a．．．凸緣

114．．．杯狀本體

116．．．蓋體

116a．．．開孔

118．．．凹口

120．．．球狀接頭

122．．．定位孔

124．．．連接部

130．．．定位銷

140．．．限位環

142．．．外環

144．．．內環

144a．．．凸起

150．．．彈性件

160．．．固定支架

400．．．物件

Claims (8)

1. 一種樞轉裝置，包括：一軸承座，具有一容置槽；一球狀接頭，可相對旋轉地配置於該容置槽內，且該球狀接頭表面具有多個定位孔；多個定位銷，配置於該軸承座上，該些定位銷可朝向或遠離該球狀接頭滑動，並且該軸承座與該球狀接頭相對旋轉至一特定方位時，該些定位銷分別對應於部分之該些定位孔；以及一限位環，沿該軸承座之該容置槽開口可旋轉地設置並圍繞該些定位銷，其中該限位環內側具有多個凸起，當該軸承座與該球狀接頭相對旋轉至該特定方位時，該限位環在相對於該軸承座旋轉一特定角度後藉由該些凸起抵靠該些定位銷，使該些定位銷朝向該球狀接頭滑動以卡掣於對應的該些定位孔內，其中該限位環與該軸承座分別具有相對應之至少一第一定位結構與至少一第二定位結構，且在該限位環相對於該軸承座旋轉該特定角度之後，該第一定位結構與該第二定位結構相互嵌合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之樞轉裝置，其中該軸承座包括：一杯狀本體，提供該容置槽，且該杯狀本體在該容置槽的開口周緣設有多個凹口，用以放置該些定位銷，而使該些定位銷部分凸出於該容置槽內壁；以及 一蓋體，配置於該容置槽的開口處，以將該球狀接頭限位於該容置槽內，且該蓋體的中央具有一開孔，用以暴露出該球狀接頭的一部份。
3. 如申請專利範圍第1項所述之樞轉裝置，更包括多個彈性件，設置於該些定位銷與該軸承座之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述之樞轉裝置，其中各該彈性件為一彈簧。
5. 如申請專利範圍第1項所述之樞轉裝置，其中該限位環包括：一外環，圍繞該些定位銷；以及一內環，設置於該外環與該些定位銷之間，用以提供該些凸起。
6. 如申請專利範圍第5項所述之樞轉裝置，其中該內環為一環形彈片，且該環形彈片的一部分向內彎折以形成該些凸起。
7. 如申請專利範圍第1項所述之樞轉裝置，其中該第一定位結構包括一第一凸肋，而該第二定位結構包括兩擋止部與一第二凸肋，該第一凸肋被設置為在該兩擋止部之間移動，而該第二凸肋鄰近於其中一個擋止部，使得該限位環相對於該軸承座旋轉該特定角度之後，該第一凸肋嵌合於該第二凸肋與其相鄰的該擋止部之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之樞轉裝置，更包括一固定支架，連接於該軸承座或該球狀接頭。