TWI774274B - 關節裝置 - Google Patents
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Abstract
一種關節裝置適用於可轉動地設置於一支架。該關節裝置包含一轉動座單元及一旋轉軸單元。該旋轉軸單元包括一固定塊、一旋轉軸,及一迫緊環。該固定塊適用於固定在該支架內且具有一迫緊孔。該旋轉軸穿設於該轉動座單元與該迫緊孔,且可隨該轉動座單元相對於該固定塊轉動。該迫緊環塞入該迫緊孔且套設並摩擦接合於該旋轉軸。藉此,當要將該轉動座單元旋轉至所需角度時,需施加大於該迫緊環與該旋轉軸間的摩擦力的一作用力,才能將該轉動座單元旋轉至所需角度,當該作用力消除時便可再利用摩擦力達到定位,相較於習知,本發明具有便於使用的功效。
Description
本發明是有關於一種支架的組件,特別是指一種關節裝置。
參閱圖1與圖2,中華人民共和國專利號第CNB205579086U號專利案所揭露之一種麥克風支架1包含一固定桿11、一後支臂組12、一前支臂組13,及一活動桿14。
該後支臂組12的後端與前端分別樞接於該固定桿11與該前支臂組13的後端。該後支臂組12與該固定桿11間的夾角為θ1。該後支臂組12與該前支臂組13間的夾角為θ2。該活動桿14供該麥克風9設置且可轉動地樞接於該前支臂組13的前端。該活動桿14與該前支臂組13間的夾角為θ3。藉此,形成三個可動關節15,再利用三支螺栓16分別螺接於該等可動關節15。在旋鬆該等螺栓16後能夠調整該等夾角θ1、θ2、θ3,再旋緊該等螺栓16便能固定。
然而,在調整該等夾角θ1、θ2、θ3時,需先將該等螺栓16一一旋鬆,並在將該等夾角θ1、θ2、θ3調整至所需角度後,再將該等螺栓16一一旋緊,使用上較為不便,有待改善。
因此,本發明之目的,即在提供一種便於使用的關節裝置。
於是,本發明關節裝置,適用於安裝在一支架,該支架具有至少兩支臂。該關節裝置適用於可轉動地設置在該等支臂間。該關節裝置包含一轉動座單元及一旋轉軸單元。該轉動座單元適用於設置在該支架的其中一該支臂且可以一自旋軸線為中心相對於另一該支臂轉動。該旋轉軸單元的一端固定地連接於該轉動座單元且另一端用來穿設於該支架的該另一支臂。該旋轉軸單元包括一固定塊、一旋轉軸,及一迫緊環。該固定塊適用於固定在對應的該支臂內,且具有一圍繞該自旋軸線並圍繞界定出一迫緊孔的內壁面。該迫緊孔具有一迫緊段,該迫緊段具有一大內徑端,及一孔徑小於該大內徑端的孔徑的小內徑端。該旋轉軸固定於該轉動座單元且沿該自旋軸線穿設於該固定塊的迫緊孔,且該旋轉軸可隨該轉動座單元以該自旋軸線為中心相對於該固定塊轉動。該迫緊環塞入該迫緊孔的迫緊段且套設於該旋轉軸,該迫緊環具有沿徑向反向設置的一內環面與一外環面,及一貫穿該內環面與該外環面且切穿兩相反端的縫隙。該內環面摩擦接合於該旋轉軸,該外環面迫緊於該固定塊的內壁面。該迫緊環的外形配合對應於該迫緊孔的迫緊段,該迫緊環由該迫緊孔的大內徑端朝該小內徑端的方向逐漸被壓入時,該縫隙會逐漸縮小。
本發明之功效在於:藉由該迫緊環的內環面摩擦接合於該旋轉軸,當要將該轉動座單元旋轉至所需角度時,需施加大於該迫緊環的內環面與該旋轉軸間的摩擦力的一作用力,才能將該轉動座單元旋轉至所需角度,當該作用力消除時便可再利用摩擦力達到定位,相較於習知,本發明具有便於使用的功效。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,所稱的左右方向X與頂底方向Z是以使用者操作圖4中的本發明時所觀看的方位為準。
參閱圖3、圖4與圖5,本發明關節裝置的一實施例,適用於安裝在一支架8,該支架8用來供麥克風、顯示器或其他物品設置,藉由該關節裝置的設置,可調整麥克風、顯示器等物品的使用角度或觀看角度。該支架8具有至少兩支臂81、81′。該關節裝置適用於可轉動地設置在該等支臂81、81′間,且包含一轉動座單元2、一軸心單元5、一旋轉軸單元6,及一阻力單元7。
該轉動座單元2適用於設置在該支架8的其中一該支臂81且可以一自旋軸線L1為中心相對於另一該支臂81′轉動。該轉動座單元2包括圍繞一關節軸線L2且用來供該其中一支臂81連接的一殼座3,及一沿該關節軸線L2連接於該殼座3的轉動座4。該轉動座4與該殼座3可以該關節軸線L2為中心相對於彼此轉動。該關節軸線L2實質上垂直於該自旋軸線L1,且圖3中的該關節軸線L2沿該左右方向X延伸,該自旋軸線L1沿該頂底方向Z延伸。
參閱圖4、圖5與圖6,該殼座3具有一圍繞該關節軸線L2的環座部31,及一由該環座部31朝外延伸的連接部32。該環座部31具有一圍繞該關節軸線L2的內表面311,該內表面311圍繞界定出一貫穿左右兩相反端的安裝孔312。該安裝孔312具有一鄰近於該轉動座4的內段313、一反向於該內段313且呈階梯狀的外段314,及兩端分別連接於該內段313與該外段314的一傾斜段315。該傾斜段315具有反向設置的一大孔徑端316,及一孔徑小於該大孔徑端316的孔徑且鄰近於該轉動座4的小孔徑端317。該大孔徑端316的孔徑小於該外段314的孔徑。該小孔徑端317的孔徑大於該內段313的孔徑。該連接部32適用於連接該其中一支臂81。
參閱圖3、圖5與圖7,該轉動座4具有一圍繞該關節軸線L2的座本體41,及一由該座本體41朝該另一支臂81′的方向延伸的旋動部42。該座本體41具有一圍繞該關節軸線L2的座內面411,該座內面411圍繞界定出一空間上連通於該殼座3的安裝孔312的定位孔412。在本實施例中,該座內面411具有兩個沿徑向對應設置的平面區413、兩個沿徑向對應設置且連接於該等平面區413間的曲面區414,及數個形成於該等平面區413與該等曲面區414且排列成環狀的凸肋415。但在其他變化例中,該定位孔412也可以是多邊形孔、不規則形孔或其他的非圓形孔。該旋動部42具有一圍繞該自旋軸線L1且圍繞界定出一容槽421的內圍面422。
該軸心單元5包括一轉動軸51、一單向軸承52,及一迫緊件53。
該轉動軸51沿該關節軸線L2穿設於該轉動座4與該殼座3,該轉動軸51能隨該轉動座4以該關節軸線L2為中心相對於該殼座3轉動。該轉動軸51具有一接合於該轉動座4的定位孔412且外形配合對應於該定位孔412的連動段511,及一由該連動段511朝該殼座3的方向延伸且穿設於該安裝孔312的延伸段512。該連動段511具有一沿該自旋軸線L1的方向延伸的螺孔513。藉由該連動段511接合於非圓形孔的該定位孔412,能使該轉動軸51被固定在該轉動座4並隨著該轉動座4轉動。另外,利用該連動段511頂抵於該轉動座4的該等凸肋415,可防止該轉動軸51滑脫,增加定位效果。
該單向軸承52套設於該轉動軸51且位於該安裝孔312的傾斜段315,該單向軸承52具有沿徑向反向設置的一內摩擦面521與一外摩擦面522,該內摩擦面521摩擦接合於該轉動軸51。
該迫緊件53套設於該轉動軸51且塞入於該傾斜段315與該單向軸承52間,該迫緊件53具有沿徑向反向設置的一內周面531與一外周面532,及一貫穿該內周面531與該外周面532且切穿兩相反端的間隙533。該內周面531摩擦接合於該單向軸承52的外摩擦面522。該外周面532迫緊於該殼座3的內表面311。
如圖8所示,當該轉動座4被推動而以逆時針方向轉動時,該轉動座4會帶動該轉動軸51相對於該單向軸承52以逆時針方向轉動,且在該轉動座4停止轉動後,藉由該單向軸承52的內摩擦面521與該轉動軸51間的摩擦力便可將該轉動座4定位。
如圖9所示,當該轉動座4被推動而以順時針方向轉動時,受限於該單向軸承52無法以逆時針方向轉動,而需克服該單向軸承52的外摩擦面522與該迫緊件53的內周面531間的摩擦力,該轉動座4才能帶動該轉動軸51與該單向軸承52一起相對於該迫緊件53以順時針方向轉動。且在該轉動座4停止轉動後,便可利用該單向軸承52的外摩擦面522與該迫緊件53的內周面531間的摩擦力達到定位。
如圖10所示,當該殼座3被推動而以逆時針方向轉動時,該殼座3可帶動該迫緊件53與該單向軸承52一起相對於該轉動軸51以逆時針方向轉動,且在該殼座3停止轉動後,藉由該單向軸承52的內摩擦面521與該轉動軸51間的摩擦力便可將該殼座3定位。
如圖11所示,當該殼座3被推動而以順時針方向轉動時,受限於該單向軸承52無法順時針方向轉動,而需克服該單向軸承52的外摩擦面522與該迫緊件53的內周面531間的摩擦力後,該殼座3才能帶動該迫緊件53相對於該轉動軸51以順時針方向轉動。在該殼座3停止轉動後時,便可利用該迫緊件53與該單向軸承52間的摩擦力達到定位。
藉此,將該轉動座4或該殼座3轉動至所需角度後即可利用元件間的摩擦力達到定位,具有便於使用的功效。
參閱圖5、圖6與圖12,此外,該迫緊件53的外形配合對應於該傾斜段315,該迫緊件53由該安裝孔312的大孔徑端316朝該小孔徑端317的方向逐漸被壓入時,該間隙533會逐漸縮小,而改變該迫緊件53與該殼座3以及該單向軸承52間的摩擦力。本實施例還能夠藉由調整該間隙533的大小來調整該迫緊件53與殼座3以及該單向軸承52間的摩擦力。
再參閱圖3、圖5與圖7,該旋轉軸單元6的一端固定地連接於該轉動座單元2與該軸心單元5,且另一端用來穿設於該另一支臂81′。該旋轉軸單元6包括一固定塊61、一旋轉軸62,及一迫緊環63。
該固定塊61適用於固定在該另一支臂81′內,且具有一圍繞該自旋軸線L1並圍繞界定出一迫緊孔611的內壁面612。該迫緊孔611具有一鄰近於該轉動座4的穿設段613,及一遠離該轉動座4且連接於該穿設段613的迫緊段614。該迫緊段614具有一遠離該轉動座4大內徑端615,及一孔徑小於該大內徑端615的孔徑的小內徑端616。該小內徑端616的孔徑大於該穿設段613的孔徑。
該旋轉軸62穿過該固定塊61的迫緊孔611並穿設於該轉動座4,且具有一螺接於該轉動軸51的螺孔513的螺接端621。藉由該旋轉軸62與該轉動軸51固定地連接,該旋轉軸62可隨該轉動座單元2以該自旋軸線L1為中心相對於該固定塊61轉動,從而使得該轉動座單元2可以該自旋軸線L1為中心相對於該另一支臂81′旋轉。
該迫緊環63塞入該迫緊孔611的迫緊段614且套設於該旋轉軸62,該迫緊環63具有沿徑向反向設置的一內環面631與一外環面632,及一貫穿該內環面631與該外環面632且切穿兩相反端的縫隙633。該內環面631摩擦接合於該旋轉軸62。該外環面632迫緊於該固定塊61的內壁面612。
藉此,當要將該轉動座單元2連動該旋轉軸62以該自旋軸線L1為中心相對於該另一支臂81′旋轉至所需角度時,需施加大於該迫緊環63的內環面631與該旋轉軸62間的摩擦力的一作用力,才能使該旋轉軸62相對於該迫緊環63旋轉而將將該轉動座單元2旋轉至所需角度,當該作用力消除時便可再利用摩擦力達到定位,具有便於使用的功效。
參閱圖5與圖12,此外,該迫緊環63的外形配合對應於該迫緊孔611的傾斜段315。該迫緊環63由該迫緊孔611的大內徑端615朝該小內徑端616的方向逐漸被壓入時,該縫隙633會逐漸縮小,而改變該迫緊環63與該旋轉軸62間的摩擦力。因此,本實施例還能夠藉由調整該縫隙633的大小來調整該迫緊環63與該旋轉軸62間的摩擦力。
參閱圖3、圖5與圖13,該阻力單元7包括一設置於該殼座3與該轉動座4間的墊片71,及一設置於該轉動座4與該固定塊61間的塞件72。
該墊片71套設於該轉動軸51且摩擦接合於該殼座3與該轉動座4間且用來增加轉動摩擦力。該墊片71具有一由外周緣朝外傾斜漸擴延伸的傾斜環部711。該殼座3具有一形狀配合該傾斜環部711且用來頂抵於該傾斜環部711的環緣318。該環緣318具有數個環狀排列且用來頂抵於該傾斜環部711的凸起319,以增加該殼座3與該轉動座4相對轉動時的摩擦力,提高定位效果。
參閱圖5、圖7與圖14,該旋動部42的容槽421具有一內徑由鄰近於該固定塊61的一端至遠離該固定塊61的一端漸縮的阻力段423,及一連接於該阻力段423且較該阻力段423鄰近於該固定塊61的限位段424。
該塞件72摩擦接合於該旋轉軸62與該轉動座單元2並夾置於該轉動座4的旋動部42與該固定塊61間,且固定於該固定塊61。該塞件72具有一固定於該固定塊61的固定部721、一由該固定部721朝該旋動部42的方向延伸且塞入該容槽421的阻力部722,及一沿該自旋軸線L1貫穿該固定部721與該阻力部722且摩擦接合於該旋轉軸62的接觸孔723。該阻力部722具有數個用來頂抵於該旋動部42的內圍面422的凸條724,以增加該轉動座4相對於該塞件72轉動時的摩擦力。
在將該轉動座單元2連動該旋轉軸62以該自旋軸線L1為中心相對於該另一支臂81′旋轉時,該旋轉軸62與該轉動座4也會同時相對於該塞件72旋轉,利用該塞件72的阻力部722與該轉動座4件的摩擦力,及該塞件72的接觸孔723與該旋轉軸62間的摩擦力,可增加該轉動座單元2相對於該另一支臂81′旋轉時的摩擦阻力,可增加定位效果。
此外,該塞件72的固定部721具有一朝該旋動部42的方向延伸的凸塊725。該旋動部42的內圍面422具有一形成於該限位段424且沿周向延伸的擋塊425,該擋塊425具有兩個反向設置且用來靠抵於該塞件72的凸塊725的擋止端426。藉此,能夠限制該轉動座單元2相對於該另一支臂81′轉動的角度範圍。
本發明藉由該旋轉軸單元6的迫緊環63的內環面631摩擦接合於該旋轉軸62,當要將該轉動座單元2轉動至所需角度時,需施加大於該迫緊環63的內環面631與該旋轉軸62間的摩擦力的一作用力,才能將該轉動座單元2轉動至所需角度,當該作用力消除時便可再利用摩擦力達到定位,相較於習知,本發明具有便於使用的功效。因此,確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2:轉動座單元
3:殼座
31:環座部
311:內表面
312:安裝孔
313:內段
314:外段
315:傾斜段
316:大孔徑端
317:小孔徑端
318:環緣
319:凸起
32:連接部
4:轉動座
41:座本體
411:座內面
412:定位孔
413:平面區
414:曲面區
415:凸肋
42:旋動部
421:容槽
422:內圍面
423:阻力段
424:限位段
425:擋塊
426:擋止端
5:軸心單元
51:轉動軸
511:連動段
512:延伸段
513:螺孔
52:單向軸承
521:內摩擦面
522:外摩擦面
53:迫緊件
531:內周面
532:外周面
533:間隙
6:旋轉軸單元
61:固定塊
611:迫緊孔
612:內壁面
613:穿設段
614:迫緊段
615:大內徑端
616:小內徑端
62:旋轉軸
621:螺接端
63:迫緊環
631:內環面
632:外環面
633:縫隙
7:阻力單元
71:墊片
711:傾斜環部
72:塞件
721:固定部
722:阻力部
723:接觸孔
724:凸條
725:凸塊
8:支架
81、81′:支臂
L1:自旋軸線
L2:關節軸線
X:左右方向
Z:頂底方向
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:
圖1是一張側視圖,說明中華人民共和國專利號第CNB205579086U號專利案所揭露之一種現有的麥克風支架;
圖2是該麥克風支架的一張不完整的俯視圖;
圖3是一張側視分解圖,說明本發明關節裝置的一實施例;
圖4是該實施例的一張側視組合圖,說明本實施例適用於安裝在一支架的二支臂間;
圖5是該實施例的一張剖視組合圖;
圖6是該實施例的一殼座的剖視圖;
圖7是沿著圖5中的線Ⅶ-Ⅶ所截取的一張剖視圖;
圖8是使用者由左側觀看圖5的一張不完整的示意圖,說明以逆時針方向轉動該實施例的一轉動座時,該轉動座會帶動一轉動軸相對於一單向軸承以逆時針方向轉動;
圖9是一張類似圖8的視圖,說明以順時針方向轉動該轉動座時,該轉動座會帶動該轉動軸與該單向軸承同時相對於該迫緊件以順時針方向轉動;
圖10是使用者由右側觀看圖5的一張示意圖,說明以逆時針方向轉動該殼座時,該殼座會帶動該迫緊件與該單向軸承同時相對於該轉動軸以逆時針方向轉動;
圖11是一張類似圖10的視圖,說明以順時針方向轉動該殼座時,該殼座會帶動該迫緊件相對於該單向軸承以順時針方向轉動;
圖12是一張類似圖5的視圖,說明該實施例的一軸心單元的一迫緊件與一旋轉軸單元的一迫緊環移動後,分別使該迫緊件的一間隙與該迫緊環的一縫隙縮小;
圖13是該殼座的一張側視圖;及
圖14是沿著圖5中的線ⅩⅣ-ⅩⅣ所截取的一張剖視圖。
2:轉動座單元
3:殼座
31:環座部
311:內表面
312:安裝孔
315:傾斜段
316:大孔徑端
317:小孔徑端
318:環緣
4:轉動座
41:座本體
411:座內面
412:定位孔
42:旋動部
5:軸心單元
51:轉動軸
511:連動段
512:延伸段
513:螺孔
52:單向軸承
521:內摩擦面
522:外摩擦面
53:迫緊件
531:內周面
532:外周面
533:間隙
6:旋轉軸單元
61:固定塊
611:迫緊孔
612:內壁面
613:穿設段
614:迫緊段
615:大內徑端
616:小內徑端
62:旋轉軸
621:螺接端
63:迫緊環
631:內環面
632:外環面
633:縫隙
7:阻力單元
71:墊片
711:傾斜環部
72:塞件
81':支臂
L2:關節軸線
X:左右方向
Z:頂底方向
Claims (8)
- 一種關節裝置,適用於安裝在一支架,該支架具有至少兩支臂,該關節裝置適用於可轉動地設置在該等支臂間,該關節裝置包含:一轉動座單元,適用於設置在該支架的其中一該支臂且可以一自旋軸線為中心相對於另一該支臂轉動,該轉動座單元包括圍繞一關節軸線且用來供該其中一支臂連接的一殼座,及一沿該關節軸線連接於該殼座的轉動座,該轉動座與該殼座可以該關節軸線為中心相對於彼此轉動,該關節軸線實質上垂直於該自旋軸線,該殼座具有一圍繞該關節軸線的內表面,該內表面圍繞界定出一貫穿兩相反端的安裝孔,該安裝孔具有一傾斜段,該傾斜段具有反向設置的一大孔徑端,及一孔徑小於該大孔徑端的孔徑的小孔徑端;一旋轉軸單元,一端固定地連接於該轉動座單元且另一端用來穿設於該支架的該另一支臂,該旋轉軸單元包括一固定塊、一旋轉軸,及一迫緊環,該固定塊適用於固定在對應的該支臂內,且具有一圍繞該自旋軸線並圍繞界定出一迫緊孔的內壁面,該迫緊孔具有一迫緊段,該迫緊段具有一大內徑端,及一孔徑小於該大內徑端的孔徑的小內徑端,該旋轉軸固定於該轉動座單元且沿該自旋軸線穿設於該固定塊的迫緊孔,且該旋轉軸可隨該轉動座單元以該自旋軸線為中心相對於該固定塊轉動,該迫緊環塞入該迫緊孔的迫緊段且套設於該旋轉軸,該 迫緊環具有沿徑向反向設置的一內環面與一外環面,及一貫穿該內環面與該外環面且切穿兩相反端的縫隙,該內環面摩擦接合於該旋轉軸,該外環面迫緊於該固定塊的內壁面,該迫緊環的外形配合對應於該迫緊孔的迫緊段,該迫緊環由該迫緊孔的大內徑端朝該小內徑端的方向逐漸被壓入時,該縫隙會逐漸縮小;及一軸心單元,連接於該旋轉軸單元且包括一轉動軸、一單向軸承,及一迫緊件,該轉動軸沿該關節軸線穿設於該轉動座與該殼座且供該旋轉軸單元的旋轉軸固定地連接,該轉動軸能隨該轉動座以該關節軸線為中心相對於該殼座轉動,該單向軸承套設於該轉動軸且位於該安裝孔的傾斜段,該單向軸承具有沿徑向反向設置的一內摩擦面與一外摩擦面,該內摩擦面摩擦接合於該轉動軸,該迫緊件套設於該轉動軸且塞入於該傾斜段與該單向軸承間,該迫緊件具有沿徑向反向設置的一內周面與一外周面,及一貫穿該內周面與該外周面且切穿兩相反端的間隙,該內周面摩擦接合於該單向軸承的外摩擦面,該外周面摩擦接合於該殼座的內表面,該迫緊件的外形配合對應於該傾斜段,該迫緊件由該安裝孔的大孔徑端朝該小孔徑端的方向逐漸被壓入時,該間隙會逐漸縮小。
- 如請求項1所述的關節裝置,該關節裝置還包含一用來增加摩擦力的阻力單元,該阻力單元包括一摩擦接合於該轉動座單元並夾置於該轉動座單元與該固定塊間且固 定於該固定塊的塞件,該塞件供該旋轉軸摩擦接合地穿設。
- 如請求項2所述的關節裝置,其中,該轉動座單元具有一朝該固定塊的方向延伸且供該旋轉軸穿入的旋動部,該旋動部具有一圍繞該自旋軸線且圍繞界定出一容槽的內圍面,該容槽具有一內徑由鄰近於該固定塊的一端至遠離該固定塊的一端漸縮的阻力段,該塞件具有一固定於該固定塊的固定部、一由該固定部朝該轉動座單元的方向延伸且塞入該容槽的阻力部,及一沿該自旋軸線貫穿該固定部與該阻力部且摩擦接合於該旋轉軸的接觸孔。
- 如請求項3所述的關節裝置,其中,該塞件的阻力部具有數個用來頂抵於該旋動部的內圍面的凸條。
- 如請求項3所述的關節裝置,其中,該塞件的固定部具有一朝該旋動部的方向延伸的凸塊,該旋動部的容槽還具有一連接於該阻力段的限位段,該旋動部的內圍面具有一形成於該限位段且沿周向延伸的擋塊,該擋塊具有兩個反向設置且用來靠抵於該塞件的凸塊的擋止端。
- 如請求項1所述的關節裝置,該關節裝置還包含一阻力單元,該阻力單元包括一套設於該轉動軸且摩擦接合於該殼座與該轉動座間且用來增加轉動摩擦力的墊片。
- 如請求項6所述的關節裝置,其中,該墊片具有一由外周緣朝外傾斜漸擴延伸的傾斜環部,該殼座具有一形狀配合該傾斜環部且用來頂抵於該傾斜環部的環緣。
- 如請求項7所述的關節裝置,其中,該殼座的環緣具有數個用來頂抵於該傾斜環部的凸起。
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