CN109538624A - 一种铰链装置和具有该铰链装置的机械设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰链装置和具有该铰链装置的机械设备，铰链装置包括第一本体、第二本体以及用于活动连接所述第一本体和第二本体的连接件；所述连接件包括用于使第一本体和第二本体在第一方向上相对转动的第一转动件、以及使第一本体和第二本体在第二方向上相对转动的第二转动件；所述第二转动件上还连接有限制第一本体和第二本体在第二方向上相对转动的角度的限位件，该铰链装置可以在多种方向、多种角度上进行转动和限位。

Description

一种铰链装置和具有该铰链装置的机械设备

技术领域

本发明涉及传动技术领域，尤其涉及一种铰链装置和具有该铰链装置的机械设备。

背景技术

铰链是用来连接两个固体并允许两者之间做相对转动的机械装置。铰链可由可移动的组件构成，或者由可折叠的材料构成。通常被用于机械设备关节处的连接，以实现两个部位之间的转动位移。相关技术中的铰链装置有很多种，然而如何采用尽量简单的结构设计实现铰链装置的多方向调节和多角度调节，使其能够适用于多种不同类型的机械设备，这一直是相关技术的研究热点。本发明旨在提供一种针对上述技术问题的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种结构设计简单且能实现多方向和多角度调节、能适用于多种不同类型机械设备的铰链装置。

本发明一方面提供一种铰链装置，包括第一本体、第二本体以及用于活动连接所述第一本体和第二本体的连接件；所述连接件包括用于使第一本体和第二本体在第一方向上相对转动的第一转动件、以及使第一本体和第二本体在第二方向上相对转动的第二转动件；所述第二转动件上还连接有限制第一本体和第二本体在第二方向上相对转动的角度的限位件。

在一种可实施方式中，所述第一转动件包括连接第一本体的第一铰链和连接第二本体的第二铰链，所述第一铰链和第二铰链之间通过第一铰链销活动连接，所述第一本体和第二本体相对第一铰链销进行转动。

在一种可实施方式中，所述第一本体与第一铰链之间通过第二转动件活动连接，所述第二转动件包括固定在第一本体上的套筒、转动穿设在套筒中并与第一铰链固定连接的第二铰链销，所述第一本体相对第二铰链销进行转动；

和/或，所述第二本体与第二铰链之间通过第二转动件活动连接，所述第二转动件包括固定在第二本体上的套筒、转动穿设在套筒中并与第二铰链固定连接的第二铰链销，所述第二本体相对第二铰链销进行转动。

在一种可实施方式中，所述限位件可拆卸连接在第二铰链销的端部，所述限位件包括有使第一本体和/或第二本体相对第二铰链销固定的第一限位件、以及使第一本体和/或第二本体相对第二铰链销的转动角度小于360°的第二限位件。

在一种可实施方式中，所述套筒包括供第二铰链销穿设的定位管、连接在定位管端部且与第一本体和/或第二本体通过紧固件固定的定位片和装设在定位片上位于定位管周向的若干限位块，所述限位块与所述定位片形成供限位件转动或固定的限位槽。

在一种可实施方式中，所述限位块设置为两块，两所述限位块对称设置。

在一种可实施方式中，所述第一限位件包括有抵接在第二铰链销端部的连接片和抵接在第二铰链销和限位块侧边的固定块，所述连接片和固定块一体成型。

在一种可实施方式中，所述连接片与固定块的连接处开设有为第二铰链销提供活动空间的让位槽。

在一种可实施方式中，所述第一铰链为铰链座，所述第二铰链为嵌设在铰链座中的铰链块，所述铰链块上设置有与铰链座配合的限位面和转动面，当所述限位面贴紧所述铰链座时，所述铰链座阻止所述第二铰链继续朝向使所述转动面远离所述铰链座的方向转动。

本发明另一方面提供一种具有上述铰链装置的机械设备，包括若干转动关节，所述转动关节包括有如上述可实施方式中任一项所述的一种万向铰链装置。

本发明提供的一种铰链装置，通过第一限位件和第二限位件的配合，可控制地限制了铰链在第二方向上的转动；且第一限位件和第二限位件与第二铰链轴可拆卸连接，可以根据实际情况对第一限位件或第二限位件进行拆卸更换。同时，本发明通过第一转动件上限位面和转动面的配合设计，可控制的限制了铰链在第一方向上的转动。结合第一限位件、第二限位件、限位面和转动面的配合，达到了对该铰链装置多种方向、多种角度可控制转动和限位的目的。

附图说明

图1示出了本发明实施例一种铰链装置的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例第一转动件的截面示意图；

图3示出了本发明实施例第二铰链在第二转动角度的示意图；

图4示出了本发明实施例第二铰链的结构示意图；

图5示出了本发明实施例第一限位件的安装示意图；

图6示出了本发明实施例第一限位件的结构示意图；

图7示出了本发明实施例第二限位件的结构示意图；

图8示出了本发明实施例套筒的结构示意图。

附图标记如下：1、第一本体；2、第二本体；3、连接件；31、第一转动件；311、第一铰链；3111、定位面；312、第二铰链；3121、转动面；3122、限位面；313、第一铰链销；32、第二转动件；321、套筒；3211、定位管；3212、定位片；3213、限位块；3214、限位槽；322、第二铰链销；4、限位件；41、第一限位件；411、固定块；412、连接片；413、让位槽；42、第二限位件；5、螺栓。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例一种铰链装置的整体结构示意图。

参见图1，本发明实施例提供一种万向铰链装置，包括第一本体1、第二本体2以及用于活动连接第一本体1和第二本体2的连接件3；连接件3包括用于使第一本体1和第二本体2在第一方向上相对转动的第一转动件31、以及使第一本体1和第二本体2在第二方向上相对转动的第二转动件32；第二转动件32上还连接有限制第一本体1和第二本体2在第二方向上相对转动的角度的限位件4。

其中，第一本体1和第二本体2可以为支架、摄影设备、设备关节、显示屏等需要进行转动的部分。本发明实施例以金属管代替需要进行转动的部分进行描述。

本发明实施例的铰链装置在使用时，其第一本体1和第二本体2均既可以沿第一转动件31所指示的第一方向转动，也可以沿第二转动件32所指示在第二方向转动，从而实现万向转动的目的。第一方向和第二方向的具体方向可以根据第一转动件31和第二转动件32的安装位置确定。如，第一转动件31和第二转动件32垂直设置时，即第一方向和第二方向始终垂直。

为了限制第一本体1和第二本体2在第二方向上相对转动的角度，本发明实施例的第二转动件32上还连接有限制第一本体1和第二本体2之间相对转动的角度的限位件4，从而限制第一本体1和第二本体2在第二方向上的转动行程。

本发明实施例中第一转动件31包括连接第一本体1的第一铰链311和连接第二本体2的第二铰链312，第一铰链311和第二铰链312之间通过铰链销313活动连接，第一本体1和第二本体2相对铰链销313进行转动。第一本体1与第一铰链311之间、和/或第二本体2与第二铰链312之间均通过第二转动件32活动连接，第二转动件32包括固定在第一本体1和/或第二本体2上的套筒321、转动穿设在套筒321中并与第一铰链311或第二铰链312固定连接的第二铰链销322，第一本体1和第二本体2相对第二铰链销322进行转动。

该铰链装置通过铰接实现第一本体1和第二本体2之间的相对转动连接，即第一方向与第一铰链销313的转动方向一致，第二方向与第二铰链销322的转动方向一致。且由于第一铰链311或第二铰链312与第二铰链销322固定，当第一本体1或第二本体2沿第一铰链销313转动的同时，可同时改变第二铰链销322的位置，使该铰链装置在转动第一本体1和/或第二本体2时，具有更大的行程范围。

为了使第二铰链销322的转动更加稳定，第二铰链销322与套筒321之间的位置关系为抵接且能够发生相对转动，从而既避免第一本体1和第二本体2相对第二铰链销322发生抖动，又避免了第一本体1或第二本体2与第二铰链销322之间贴合过紧而无法转动。

图2示出了本发明实施例第一转动件的截面示意图。图3示出了本发明实施例第二铰链在第二转动角度的示意图。图4示出了本发明实施例第二铰链的结构示意图。

结合图2、图3和图4，本发明实施例的第一铰链311为铰链座，第二铰链312为嵌设在铰链座中的铰链块，铰链块上设置有与铰链座配合的限位面3122和转动面3121，当限位面3122贴紧铰链座时，第二铰链312无法继续沿图2中的逆时针方向转动。

铰链座与铰链块的配合能够使第一转动件31的转动更加稳定，进一步的，为了避免第一本体1和第二本体2之间相撞，不同于其他铰链块的设置，本发明实施例的铰链块上设置有限位面3122和转动面3121，铰链座朝向铰链块的一面为与限位面3122配合的定位面3111，定位面3111为平面。当第一转动件31转动至限位面3122与定位面3111贴紧时，第一转动件31处于第一转动角度；转动面3121为倾斜连接在限位面3122侧边的斜面，当第一转动件31转动至定位面3111与转动面3121贴紧时，第一转动件31处于第二转动角度。该第一转动件31的转动范围即为第一转动角度至第二转动角度之间。可以通过控制转动面3121斜面的角度，达到控制其转动范围的目的，当然，转动面3121和限位面3122也可都为斜面。

图5示出了本发明实施例第一限位件的安装示意图。图6示出了本发明实施例第一限位件的结构示意图。图7示出了本发明实施例第二限位件的结构示意图。

结合图5、图6和图7，本发明实施例的限位件4可拆卸连接在第二铰链销322的端部，限位件4可以是如图5、图6中所示的使第一本体1和/或第二本体2相对第二铰链销322固定的第一限位件41，也可以是如图7中所示的使第一本体1和/或第二本体2相对第二铰链销322的转动角度小于360°的第二限位件42。

该铰链装置使用时，如需要第一本体1和第二本体2之间的转动角度范围达到最大化，可以将限位件4从第二铰链销322的端部拆下。限位件4和第二铰链销322连接方式可以是通过螺栓5连接或者是卡接，本发明实施例不对限位件4和第二铰链销322的连接方式进行限定，只需满足在没有其他阻碍情况下，限位件4能够相对第二铰链销322固定且相对套筒321转动，限位件4可在不损坏其他部件的情况下能够从第二铰链销322端部拆下即可。为了提高限位件4与第二铰链销322固定的稳定性，可在两者的接触面设置摩擦纹。

将限位件4设置成第一限位件41和第二限位件42，可根据实际需求的转动角度范围，安装第一限位件41以达到使第一本体1和/或第二本体2相对第二铰链销322固定的要求，即限制第一限位件41和第二限位件42不在第二方向上相对转动，安装第二限位件42以达到使第一本体1和/或第二本体2相对第二铰链销322的转动角度小于360°的目的。

图8示出了本发明实施例套筒的结构示意图。

参见图8，本发明实施例套筒321包括供第二铰链销322穿设的定位管3211、连接在定位管3211端部且与第一本体1或第二本体2通过紧固件固定的定位片3212和装设在定位片3212位于定位管3211周向的若干限位块3213，限位块3213与定位片3212形成供限位件4转动或固定的限位槽3214。

紧固件可以为螺钉或者螺栓，在安装第二限位件42时，第一本体1或第二本体2的转动角度的具体范围以限位槽3214的具体角度和第一限位件42的宽度决定。

本发明实施例的限位块3213设置为两块，两限位块3213对称设置。使两限位块3213之间形成两对称设置的限位槽3214，此时，固定块411连接在连接片412两端，当第一本体1或第二本体2沿第二铰链销322转动至最大角度时，限位块3213与固定块411两两对称抵接，避免第一本体1或第二本体2出现偏斜。

本发明实施例的第一限位件41包括有抵接在第二铰链销322端部的连接片412和抵接在第二铰链销322和限位块3213侧边的固定块411，连接片412和固定块411可一体成型。

本发明实施例的连接片412与固定块411的连接处开设有为第二铰链销322提供活动空间的让位槽413。让位槽413的开设可以使固定块411在连接处的成型不必过于精准，方便制造。

本发明实施例应用于一种机械设备，包括若干转动关节，转动关节包括有如上述本发明实施例的铰链装置，该铰链装置用于连接机械设备的转动关节，使机械设备的转动关节能够通过连接的铰链装置实现万向转动关系调节。本发明实施例的机械设备可以是机器人、机械臂等，本发明实施例不对机械设备的种类和类型进行限制，实际应用中凡是适于本发明实施例的铰链装置适用的机械设备应当都属于本发明实施例的保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种铰链装置，其特征在于，包括第一本体(1)、第二本体(2)以及用于活动连接所述第一本体(1)和第二本体(2)的连接件(3)；所述连接件(3)包括用于使第一本体(1)和第二本体(2)在第一方向上相对转动的第一转动件(31)、以及使第一本体(1)和第二本体(2)在第二方向上相对转动的第二转动件(32)；所述第二转动件(32)上还连接有限制第一本体(1)和第二本体(2)在第二方向上相对转动的角度的限位件(4)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一转动件(31)包括连接第一本体(1)的第一铰链(311)和连接第二本体(2)的第二铰链(312)，所述第一铰链(311)和第二铰链(312)之间通过第一铰链销(313)活动连接，所述第一本体(1)和第二本体(2)相对第一铰链销(313)进行转动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一本体(1)与第一铰链(311)之间通过第二转动件(32)活动连接，所述第二转动件(32)包括固定在第一本体(1)上的套筒(321)、转动穿设在套筒(321)中并与第一铰链(311)固定连接的第二铰链销(322)，所述第一本体(1)相对第二铰链销(322)进行转动；

和/或，所述第二本体(2)与第二铰链(312)之间通过第二转动件(32)活动连接，所述第二转动件(32)包括固定在第二本体(2)上的套筒(321)、转动穿设在套筒(321)中并与第二铰链(312)固定连接的第二铰链销(322)，所述第二本体(2)相对第二铰链销(322)进行转动。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述限位件(4)可拆卸连接在所述第二铰链销(322)的端部，所述限位件(4)包括有使第一本体(1)和/或第二本体(2)相对第二铰链销(322)固定的第一限位件(41)、以及使第一本体(1)和/或第二本体(2)相对第二铰链销(322)的转动角度小于360°的第二限位件(42)。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述套筒(321)包括供第二铰链销(322)穿设的定位管(3211)、连接在定位管(3211)端部且与第一本体(1)和/或第二本体(2)通过紧固件固定的定位片(3212)和装设在定位片(3212)上位于定位管(3211)周向的若干限位块(3213)，所述限位块(3213)与所述定位片(3212)形成供限位件(4)转动或固定的限位槽(3214)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述限位块(3213)设置为两块，两所述限位块(3213)对称设置。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一限位件(41)包括有抵接在第二铰链销(322)端部的连接片(412)和抵接在第二铰链销(322)和限位块(3213)侧边的固定块(411)，所述连接片(412)和固定块(411)一体成型。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述连接片(412)与固定块(411)的连接处开设有为第二铰链销(322)提供活动空间的让位槽(413)。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一铰链(311)为铰链座，所述第二铰链(312)为嵌设在铰链座中的铰链块，所述铰链块上设置有与铰链座配合的限位面(3122)和转动面(3121)，当所述限位面(3122)贴紧所述铰链座时，所述铰链座阻止所述第二铰链(312)继续朝向使所述转动面(3121)远离所述铰链座的方向转动。

10.一种机械设备，其特征在于，包括若干转动关节，所述转动关节包括有如权利要求1-9任一项所述的铰链装置。