CN109720221A - 支架结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种支架结构，包括：与安装区域固连的底座，支撑杆，支撑杆的两端分别为底端和顶端，支撑杆的底端通过第一关节连接器与底座连接，使支撑杆可相对于底座作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；缓冲连接器，缓冲连接器通过第二关节连接器与支撑杆的顶端连接，使缓冲连接器可相对于支撑杆作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；与被支撑物固连的支腿，支腿与缓冲连接器连接。本发明结构简单，占用空间小，能够匹配多种被支撑物和适用于不同的安装环境，从而实现支架结构的轻量化、通用化、低价化。

Description

支架结构

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是涉及一种支架结构。

背景技术

传统的支撑件或支撑框架通常由钢管或钢杆拼焊而成，存在体积大、质量大、通用性差的问题。

例如，近几年，随着能源需求量越来越大，不可再生能源逐渐减少，雾霾加剧，以及人们对环境问题日益关注，全球各国都在大力提倡发展新能源汽车。而在大力发展新能源汽车的同时，整车轻量化也是提高能源利用率的有效措施。

目前，在设计燃料电池汽车时，针对国家政策的变化，项目周期较短，车型多样，而且燃料电池与整车的连接支架大多数由钢管拼焊而成、或者由铝材通过数控加工方式制成，存在成本高、质量大、通用性差的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种支架结构，结构简单，占用空间小，能够匹配多种被支撑物和适用于不同的安装环境，从而实现支架结构的轻量化、通用化、低价化。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种支架结构，包括：

与安装区域固连的底座，

支撑杆，支撑杆的两端分别为底端和顶端，支撑杆的底端通过第一关节连接器与底座连接，使支撑杆可相对于底座作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；

缓冲连接器，缓冲连接器通过第二关节连接器与支撑杆的顶端连接，使缓冲连接器可相对于支撑杆作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；

与被支撑物固连的支腿，支腿与缓冲连接器连接。

优选地，所述第一关节连接器包括第一连接叉和第一杆端关节轴承，第一连接叉一体成型于底座上，第一杆端关节轴承包括相互配合的第一内圈和具有第一连接柄的第一外圈，第一内圈通过第一连接组件与第一连接叉连接，第一连接柄与支撑杆的底端连接。

优选地，所述支撑杆的底端设有轴向延伸的第一调节孔，所述第一连接柄伸入至第一调节孔内、并且与第一调节孔螺纹配合。

优选地，所述第一连接柄上设有第一防松件，第一防松件抵接在支撑杆的底端上。

优选地，所述第一连接组件包括第一螺钉和第一螺母，第一螺钉同时穿过第一连接叉的两叉体部和第一内圈之后与第一螺母连接，所述第一内圈的两端口分别通过第一衬套与第一连接叉的两叉体部对应抵接。

优选地，所述第二关节连接器包括第二连接叉和第二杆端关节轴承，第二连接叉与支撑杆的顶端连接，第二杆端关节轴承包括第二内圈和具有第二连接柄的第二外圈，第二内圈通过第二连接组件与第二连接叉连接，第二连接柄与缓冲连接器连接。

优选地，所述缓冲连接器包括减震垫，减震垫的两端面分别为底端面和顶端面，底端面上设有第二调节孔，顶端面上垂直设有螺纹杆，所述第二连接柄伸入至第二调节孔内、并且与第二调节孔螺纹配合，螺纹杆穿设在支腿上、并且通过紧固件与支腿固连。

优选地，所述第二连接柄上设有第二防松件，第二防松件抵接在减震垫的底端面上。

优选地，所述第二连接组件包括第二螺钉和第二螺母，第二螺钉同时穿过第二连接叉的两叉体部和第二内圈之后与第二螺母连接，所述第二内圈的两端口分别通过第二衬套与第二连接叉的两叉体部对应抵接。

优选地，所述支腿包括与被支撑物固连的本体部，本体部的底部横向延伸、并且形成脚掌部，所述缓冲连接器顶接在脚掌部上。

如上所述，本发明的支架结构，具有以下有益效果：在本发明中，支撑杆的底端通过第一关节连接器与底座连接，使支撑杆可相对于底座作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种，并且缓冲连接器通过第二关节连接器与支撑杆的顶端连接，使缓冲连接器可相对于支撑杆作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种，这样，支架结构通过两个关节连接器使支撑杆成为可仅受拉压力的杆件，避免支撑杆承受弯曲应力和剪接应力，有效降低支架结构的总体应力。因而，在设计时可选用较便宜的材料来制造支架结构的支撑杆。不仅如此，缓冲连接器能够给被支撑物提供必要的减震作用。因此，相比于传统的支撑件或支撑框架，本发明的支架结构结构简单，占用空间小，能够匹配多种被支撑物和适用于不同的安装环境，从而实现支架结构的轻量化、通用化、低价化。

附图说明

图1显示为本发明的支架结构的第一立体图；

图2显示为图1中A部分的放大图；

图3显示为图1中B部分的放大图；

图4显示为支架结构的第二立体图；

图5显示为支架结构的第一侧视图；

图6显示为支架结构的第二侧视图；

图7显示为支架结构的使用示意图。

元件标号说明

1 安装区域

2 底座

3 支撑杆

31 底端

32 顶端

33 第一调节孔

4 第一关节连接器

41 第一连接叉

42 第一杆端关节轴承

421 第一内圈

422 第一外圈

423 第一连接柄

423a 第一防松件

43 第一连接组件

431 第一螺钉

432 第一螺母

44 第一衬套

5 缓冲连接器

51 减震垫

52 第二调节孔

53 连接柱

6 第二关节连接器

61 第二连接叉

62 第二杆端关节轴承

621 第二内圈

622 第二外圈

623 第二连接柄

623a 第二防松件

63 第二连接组件

631 第二螺钉

632 第二螺母

64 第二衬套

7 被支撑物

8 支腿

81 本体部

82 脚掌部

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1、图2、图3以及图7所示，本发明提供一种支架结构，包括：

与安装区域1固连的底座2，安装区域1可以是板件的面壁，可以是杆件的外周壁，还可以是框架(例如汽车底盘)的安装部位；

支撑杆3，支撑杆3的两端分别为底端31和顶端32，支撑杆3的底端31通过第一关节连接器4与底座2连接，使支撑杆3可相对于底座2作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；支撑杆3的横截面可以是正多变形，也可以是圆形；

缓冲连接器5，缓冲连接器5通过第二关节连接器6与支撑杆3的顶端32连接，使缓冲连接器5可相对于支撑杆3作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；

与被支撑物7固连的支腿8，支腿8与缓冲连接器5连接。

如图4、图5以及图6所示，为了便于描述上述支撑杆3相对于底座2的运动和上述缓冲连接器5相对于支撑杆3的运动，将X轴方向定义为支架结构的前后方向，将Y轴方向定义为支架结构的左右方向，将Z轴方向定义为支架结构的上下方向。

故上述支撑杆3相对于底座2的下述三种运动可以理解为：

(1)摆动运动：支撑杆3以第一关节连接器4为摆动中心，在XOZ平面内、并且在一定角度范围内作摆动运动；

(2)旋转运动：支撑杆3以第一关节连接器4为旋转中心，在XOZ平面内作旋转运动；或者，支撑杆3以自身轴线为旋转轴作旋转运动；

(3)倾斜运动：支撑杆3朝Y轴方向中的一个方向作倾倒运动。

同样的，上述缓冲连接器5相对于支撑杆3的下述三种运动可以理解为：

(1)摆动运动：缓冲连接器5以第二关节连接器6为摆动中心，在XOZ平面内、并且在一定角度范围内作摆动运动；

(2)旋转运动：缓冲连接器5以第二关节连接器6为旋转中心，在XOZ平面内作旋转运动；或者，缓冲连接器5以自身轴线为旋转轴作旋转运动；

(3)倾斜运动：缓冲连接器5朝Y轴方向中的一个方向作倾倒运动。

在本发明中，支撑杆3的底端31通过第一关节连接器4与底座2连接，使支撑杆3可相对于底座2作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种，并且缓冲连接器5通过第二关节连接器6与支撑杆3的顶端32连接，使缓冲连接器5可相对于支撑杆3作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种，这样，支架结构通过两个关节连接器使支撑杆3成为可仅受拉压力的杆件，避免支撑杆3承受弯曲应力和剪接应力，有效降低支架结构的总体应力。因而，在设计时可选用较便宜的材料来制造支架结构的支撑杆3。不仅如此，缓冲连接器5能够给被支撑物7提供必要的减震作用。因此，相比于传统的支撑件或支撑框架，本发明的支架结构结构简单，占用空间小，能够匹配多种被支撑物7和适用于不同的安装环境，从而实现支架结构的轻量化、通用化、低价化。

作为上述支架结构的使用方法：被支撑物7可以通过多个上述支架结构安装在安装区域1上。在具体使用时，可以根据被支撑物7的重量或安装区域1的安装要求来选择支架结构的数量，即支架结构的数量可以是三个，可以是五个，甚至可以更多。

作为上述支架结构的一种优选使用方法：被支撑物7的一侧壁通过两个支架结构设置在安装区域1上，被支撑物7相对的另一侧壁也通过两个支架结构设置在安装区域1上。进一步的，为了提高被支撑物7的空间位置的稳定性，一个支架结构的支撑杆3与另一个支架结构的支撑杆3呈角度布置(即互不平行)；一个支架结构的底座2与另一个支架结构的底座2的相对位置可以调节，这样能够调节被支撑物7的高度，或者满足安装区域1(例如汽车底盘)的安装需求。例如，在新能源汽车领域，被支撑物7可以是汽车用设备，可以是燃料电池，也可以是其他汽车零部件。

作为上述第一关节连接器4的第一实施例(未予图示)：第一关节连接器4为球铰总成，球铰总成包括具有连接杆的球体和具有球形腔的基座，球体位于球形腔内，连接杆远离球体的一端与支撑杆3的底端31固连，基座与底座2固连。

作为上述第一关节连接器4的第二实施例(未予图示)：第一关节连接器4包括两个连接叉，两个连接叉之间通过十字万向节相互连接，其中一个连接叉设在底座2上，另一个连接叉设在支撑杆3的底端31上。

如图2所示，作为上述第一关节连接器4的第三实施例：第一关节连接器4包括第一连接叉41和第一杆端关节轴承42，第一连接叉41一体成型于底座2上，第一杆端关节轴承42包括相互配合的第一内圈421和具有第一连接柄423的第一外圈422，第一内圈421通过第一连接组件43与第一连接叉41连接，第一连接柄423与支撑杆3的底端31连接。相对于第一关节连接器4的第二实施例，本实施例的第一杆端关节轴承42的结构尺寸比十字万向节更小。此外，在十字万向节的节点处会存在弯矩，然而，本实施例的的第一内圈421和第一外圈422在配合处不存在弯矩，从而第一杆端关节轴承42的总体受力更小。

为了调节上述支架结构的长度，上述支撑杆3的底端31设有轴向延伸的第一调节孔33，上述第一连接柄423伸入至第一调节孔33内、并且与第一调节孔33螺纹配合。此外，如此设置，还能够自弥补加工误差。

进一步的，为了防止上述第一连接柄423与第一调节孔33之间发生松动，第一连接柄423上设有第一防松件423a，第一防松件423a抵接在支撑杆3的底端31上。在一些具体实施例中，第一防松件423a为防松螺母，防松螺母与第一连接柄423螺纹配合。

为了便于实现上述第一外圈422和第一内圈421之间的配合，为上述支撑杆3相对于底座2提供运动空间，避免零部件相互干涉，上述第一连接组件43包括第一螺钉431(例如塞打螺丝)和第一螺母432，第一螺钉431同时穿过第一连接叉41的两叉体部和第一内圈421之后与第一螺母432连接，上述第一内圈421的两端口分别通过第一衬套44与第一连接叉41的两叉体部对应抵接。

同样的，上述第二关节连接器6也有三个实施例：

作为上述第二关节连接器6的第一实施例(未予图示)：第二关节连接器6为球铰总成，球铰总成包括具有连接杆的球体和具有球形腔的基座，球体位于球形腔内，连接杆远离球体的一端与支撑杆3的顶端32固连，基座与缓冲连接器5固连。

作为上述第二关节连接器6的第二实施例(未予图示)：第二关节连接器6包括两个连接叉，两个连接叉之间通过十字万向节相互连接，其中一个连接叉设在支撑杆3的顶端32上，另一个连接叉设在缓冲连接器5上。

如图3所示，作为上述第二关节连接器6的第三实施例，第二关节连接器6包括第二连接叉61和第二杆端关节轴承62，第二连接叉61与支撑杆3的顶端32连接，第二杆端关节轴承62包括第二内圈621和具有第二连接柄623的第二外圈622，第二内圈621通过第二连接组件63与第二连接叉61连接，第二连接柄623与缓冲连接器5连接。相对于第二关节连接器6的第二实施例，本实施例的第二杆端关节轴承62的结构尺寸比十字万向节更小；在十字万向节的节点处会存在弯矩，然而，本实施例的第二内圈621和第二外圈622在配合处不存在弯矩，从而第二杆端关节轴承62的总体受力较小。此外，如此设置，第二连接柄623与缓冲连接器5连接，这样更加便于连接缓冲连接器5；例如，当缓冲连接器5为单体减震垫时，该单体减震垫的一端面上设有螺纹孔，第二连接柄623便可直接与该螺纹孔螺纹配合。

为了调节上述支架结构的长度，并且能够自弥补加工误差，上述缓冲连接器5包括减震垫51，减震垫51的两端面分别为底端面和顶端面，底端面上设有第二调节孔52，顶端面上垂直设有连接柱53，上述第二连接柄623伸入至第二调节孔52内、并且与第二调节孔52螺纹配合，连接柱53穿设在支腿8上、并且通过紧固件与支腿8固连。在一些具体实施例中，为了更加便于拆装，上述连接柱53具有外螺纹，上述紧固件为紧固螺母，支腿8上设有通孔；装配时，连接柱53穿过支腿8上的通孔之后与紧固螺母螺纹配合，拧转紧固螺母，直至支腿8被夹持在减震垫51和紧固螺母之间。上述紧固螺母可以具有法兰结构，这样能够增大紧固螺母与支腿8的接触面积，从而提高缓冲连接器5和支腿8之间的连接稳固性。

进一步的，为了防止上述第二连接柄623和第二调节孔52之间发生松动，上述第二连接柄623上设有第二防松件623a，第二防松件623a抵接在减震垫51的底端面上。在一些具体实施例中，第二防松件623a为防松螺母，防松螺母与第二连接柄623螺纹配合。

为了便于实现上述第二外圈622和第二内圈621之间的配合，避免零部件相互干涉，上述第二连接组件63包括第二螺钉631(例如塞打螺丝)和第二螺母632，第二螺钉631同时穿过第二连接叉61的两叉体部和第二内圈621之后与第二螺母632连接，上述第二内圈621的两端口分别通过第二衬套64与第二连接叉61的两叉体部对应抵接。

如图1和图3所示，为了便于支撑连接被支撑物7，上述支腿8包括与被支撑物7固连的本体部81，本体部81的底部横向延伸、并且形成脚掌部82，上述缓冲连接器5顶接在脚掌部82上。

最后，视被支撑物7的重量大小，上述支架结构的各个零部件可选择性地使用金属或塑料等材料。

综上所述，本发明的支架结构结构简单，占用空间小，能够匹配多种被支撑物和适用于不同的安装环境，从而实现支架结构的轻量化、通用化、低价化。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种支架结构，其特征在于，包括：

与安装区域(1)固连的底座(2)；

支撑杆(3)，支撑杆(3)的两端分别为底端(31)和顶端(32)，支撑杆(3)的底端(31)通过第一关节连接器(4)与底座(2)连接，使支撑杆(3)可相对于底座(2)作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；

缓冲连接器(5)，缓冲连接器(5)通过第二关节连接器(6)与支撑杆(3)的顶端(32)连接，使缓冲连接器(5)可相对于支撑杆(3)作摆动运动、旋转运动、倾斜运动中的一种或多种；

与被支撑物(7)固连的支腿(8)，支腿(8)与缓冲连接器(5)连接。

2.根据权利要求1所述的支架结构，其特征在于：所述第一关节连接器(4)包括第一连接叉(41)和第一杆端关节轴承(42)，第一连接叉(41)一体成型于底座(2)上，第一杆端关节轴承(42)包括相互配合的第一内圈(421)和具有第一连接柄(423)的第一外圈(422)，第一内圈(421)通过第一连接组件(43)与第一连接叉(41)连接，第一连接柄(423)与支撑杆(3)的底端(31)连接。

3.根据权利要求2所述的支架结构，其特征在于：所述支撑杆(3)的底端(31)设有轴向延伸的第一调节孔(33)，所述第一连接柄(423)伸入至第一调节孔(33)内、并且与第一调节孔(33)螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的支架结构，其特征在于：所述第一连接柄(423)上设有第一防松件(423a)，第一防松件(423a)抵接在支撑杆(3)的底端(31)上。

5.根据权利要求2所述的支架结构，其特征在于：所述第一连接组件(43)包括第一螺钉(431)和第一螺母(432)，第一螺钉(431)同时穿过第一连接叉(41)的两叉体部和第一内圈(421)之后与第一螺母(432)连接，所述第一内圈(421)的两端口分别通过第一衬套(44)与第一连接叉(41)的两叉体部对应抵接。

6.根据权利要求1所述的支架结构，其特征在于：所述第二关节连接器(6)包括第二连接叉(61)和第二杆端关节轴承(62)，第二连接叉(61)与支撑杆(3)的顶端(32)连接，第二杆端关节轴承(62)包括第二内圈(621)和具有第二连接柄(623)的第二外圈(622)，第二内圈(621)通过第二连接组件(63)与第二连接叉(61)连接，第二连接柄(623)与缓冲连接器(5)连接。

7.根据权利要求6所述的支架结构，其特征在于：所述缓冲连接器(5)包括减震垫(51)，减震垫(51)的两端面分别为底端面和顶端面，底端面上设有第二调节孔(52)，顶端面上垂直设有连接柱(53)，所述第二连接柄(623)伸入至第二调节孔(52)内、并且与第二调节孔(52)螺纹配合，连接柱(53)穿设在支腿(8)上、并且通过紧固件与支腿(8)固连。

8.根据权利要求7所述的支架结构，其特征在于：所述第二连接柄(623)上设有第二防松件(623a)，第二防松件(623a)抵接在减震垫(51)的底端面上。

9.根据权利要求6所述的支架结构，其特征在于：所述第二连接组件(63)包括第二螺钉(631)和第二螺母(632)，第二螺钉(631)同时穿过第二连接叉(61)的两叉体部和第二内圈(621)之后与第二螺母(632)连接，所述第二内圈(621)的两端口分别通过第二衬套(64)与第二连接叉(61)的两叉体部对应抵接。

10.根据权利要求1所述的支架结构，其特征在于：所述支腿(8)包括与被支撑物固连的本体部(81)，本体部(81)的底部横向延伸、并且形成脚掌部(82)，所述缓冲连接器(5)顶接在脚掌部(82)上。