TW202238029A - 關節裝置 - Google Patents

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Abstract

一種關節裝置包含一殼座、一轉動座，及一軸心單元。該殼座具有一安裝孔。該安裝孔具有一傾斜段。該傾斜段具有一大孔徑端，與一小孔徑端。該軸心單元包括一穿設於該殼座與該轉動座的轉動軸、一套設並摩擦接合於該轉動軸的單向軸承，及一套設並摩擦接合於該轉動軸且塞入該傾斜段與該單向軸承間的迫緊件。該迫緊件具有一間隙。該迫緊件由該大孔徑端朝該小孔徑端的方向被逐漸壓入時，該間隙會逐漸縮小，而能調整該迫緊件與單向軸承間的摩擦力。藉此，將該轉動座或殼座轉動至所需角度後即可藉由元件間的摩擦力達到定位，具有便於使用的功效。

Description

關節裝置
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，本發明關節裝置包含一殼座、一轉動座，及一軸心單元。該殼座具有圍繞一關節軸線的內表面。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，與一孔徑小於該大孔徑端的孔徑的小孔徑端。該轉動座沿該關節軸線連接於該殼座，該轉動座與該殼座可分別以該關節軸線為中心相對於彼此轉動。該軸心單元包括一穿設於該殼座與該轉動座的轉動軸、一套設於該轉動軸且位於該安裝孔的傾斜段的單向軸承，及一套設於該轉動軸且塞入該傾斜段與該單向軸承間的迫緊件。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。該外周面迫緊於該殼座的內表面。該外周面的外形配合對應於該安裝孔的傾斜段。該迫緊件由該安裝孔的大孔徑端朝該小孔徑端的方向被逐漸壓入時，該間隙會逐漸縮小。
本發明之功效在於：藉由該單向軸承套設於該轉動軸，以及該迫緊件套設於該轉動軸且塞入該安裝孔的傾斜段與該單向軸承間，使該轉動座或該殼座轉動至所需角度後即可透過元件間的摩擦力達到定位，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，所稱的前後方向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、圖5，本發明關節裝置的一實施例包含一殼座2、一轉動座3、一軸心單元4，及一阻力單元5。該關節裝置適用於設置在一支架(圖未示)。該支架用來供麥克風、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。
該殼座2包括一沿該頂底方向Z延伸的基座部21，及一位於該基座部21的頂側且圍繞一關節軸線L的環座部22，該關節軸線L沿該左右方向X延伸。該環座部22具有圍繞該關節軸線L的內表面221，該內表面221圍繞界定出一貫穿左右兩相反端的安裝孔222。該安裝孔222具有一鄰近於該轉動座3的內段223、一反向於該內段223且呈階梯狀的外段224，及兩端分別連接於該內段223與該外段224的一傾斜段225。該傾斜段225具有反向設置的一大孔徑端226，與一孔徑小於該大孔徑端226的孔徑且鄰近於該轉動座3的小孔徑端227。該大孔徑端226的孔徑小於該外段224的孔徑。該小孔徑端227的孔徑大於該內段223的孔徑。
該轉動座3沿該關節軸線L連接於該殼座2，該轉動座3與該殼座2可分別以該關節軸線L為中心相對於彼此轉動。當該基座部21固定在一桌面(圖未示)或一牆面(圖未示)時，只有該轉動座3能以該關節軸線L為中心相對於該殼座2轉動。
參閱圖3、圖4與圖6，該轉動座3包括連接於該殼座2的一座體31，及一由該座體31朝外延伸且用來連接該支架的連接部32。該座體31具有一圍繞該關節軸線L的內環壁301，及一環繞在該內環壁301外的外環壁302，在該內環壁301與該外環壁302間形成有一全周環繞的容置溝槽303。
該內環壁301具有一圍繞該關節軸線L的環內面304。該環內面304圍繞界定出一空間上連通於該殼座2的安裝孔222的定位孔305。在本實施例中，該環內面304具有兩個沿徑向對應設置的平面區306、兩個沿徑向對應設置且連接於該等平面區306間的曲面區307，及數個形成於該等平面區306與該等曲面區307且排列成環狀的凸肋308。但在其他變化例中，該定位孔305也可以是多邊形孔、不規則形孔或其他的非圓形孔。
該軸心單元4包括一轉動軸41、一單向軸承42、一迫緊件43，及一限位環44。
該轉動軸41固定於該轉動座3並穿設於該殼座2，且能隨該轉動座3以該關節軸線L為中心相對於該殼座2轉動。該轉動軸41具有一接合於該轉動座3的定位孔305且外形配合對應於該定位孔305的連動段411，及一由該連動段411朝該殼座2的方向延伸且穿設於該安裝孔222的延伸段412。藉由該連接段411接合於非圓形孔的該定位孔305，能使該轉動軸41被固定在該轉動座3並隨著該轉動座3轉動。另外，利用該連動段411頂抵於該轉動座3的該等凸肋308，可防止該轉動軸41滑脫，增加定位效果。
值得注意的是，在本實施例中，該轉動座3與該轉動軸41為分開製造後再組裝在一起，且該轉動座3與該轉動軸41也能以不同的材質製成，例如該轉動軸41以較耐用的材質例如但不限於不鏽鋼製成。而該轉動座3則以重量較輕的材質例如但不限於塑膠製成，能夠降低整體重量與製造成本。但在其他變化例中，該轉動座3與該轉動軸41也能夠一體成形，該轉動座3即可省略供該轉動軸41穿設的定位孔305。
該單向軸承42套設於該轉動軸41的延伸段412且位於該安裝孔222的傾斜段225。該單向軸承42具有沿徑向反向設置的一內摩擦面421與一外摩擦面422。該內摩擦面421摩擦接合於該轉動軸41的延伸段412。
參閱圖4與圖7，該迫緊件43套設於該轉動軸41且塞入該安裝孔222的傾斜段225與該單向軸承42間。該迫緊件43具有沿徑向反向設置的一內周面431與一外周面432，及一貫穿該內周面431與該外周面432且切穿兩相反端的間隙433。該內周面431摩擦接合於該單向軸承42的外摩擦面422。該外周面432迫緊於該殼座2的內表面221，且該外周面432的外形配合對應於該安裝孔222的傾斜段225。
該限位環44套設於該轉動軸41並位於該安裝孔222的外段224且可隨該轉動軸41轉動。該限位環44具有一沿徑向朝外延伸的限位塊441。該殼座2的內表面221形成有一位於該外段224的擋塊228，該擋塊228具有沿周向反向設置的兩擋止端229。該限位塊441用來靠抵於任一該擋止端229。藉此，能夠限制該轉動座3與該殼座2相對轉動的角度範圍。
如圖8所示，當該轉動座3被推動而以逆時針方向轉動時，該轉動座3會帶動該轉動軸41相對於該單向軸承42以逆時針方向轉動，且在該轉動座3停止轉動後，藉由該單向軸承42的內摩擦面421與該轉動軸41間的摩擦力便可將該轉動座3定位。
如圖9所示，當該轉動座3被推動而以順時針方向轉動時，受限於該單向軸承42無法以逆時針方向轉動，而需克服該單向軸承42的外摩擦面422與該迫緊件43的內周面431間的摩擦力，該轉動座3才能帶動該轉動軸41與該單向軸承42一起相對於該迫緊件43以順時針方向轉動。且在該轉動座3停止轉動後，便可利用該單向軸承42的外摩擦面422與該迫緊件43的內周面431間的摩擦力達到定位。
如圖10所示，當該殼座2被推動而以逆時針方向轉動時，該殼座2可帶動該迫緊件43與該單向軸承42一起相對於該轉動軸41以逆時針方向轉動，且在該殼座2停止轉動後，藉由該單向軸承42的內摩擦面421與該轉動軸41間的摩擦力便可將該殼座2定位。
如圖11所示，當該殼座2被推動而以順時針方向轉動時，受限於該單向軸承42無法順時針方向轉動，而需克服該單向軸承42的外摩擦面422與該迫緊件43的內周面431間的摩擦力後，該殼座2才能帶動該迫緊件43相對於該轉動軸41以順時針方向轉動。在該殼座2停止轉動後時，便可利用該迫緊件43與該單向軸承42間的摩擦力達到定位。
藉此，本發明將該轉動座3或該殼座2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4與圖12，此外，該迫緊件43由該安裝孔222的大孔徑端226朝該小孔徑端227的方向被逐漸壓入時，該間隙433會逐漸縮小，而改變該迫緊件43與該殼座2以及該單向軸承42間的摩擦力。本實施例還能夠藉由調整該間隙433的大小來調整該迫緊件43與殼座2以及該單向軸承42間的摩擦力。
參閱圖3、圖4與圖13，該阻力單元5包括一墊片51及一扭簧52。
該墊片51套設於該轉動軸41，且摩擦接合於該殼座2與該轉動座3間並用來增加轉動摩擦力。該墊片51具有一形成於外周緣並朝該轉動座3的方向且朝外漸擴延伸的傾斜環部511。該轉動座3的外環壁302具有一形狀配合且供該傾斜環部511抵靠的環緣309。該環緣309具有數個環狀排列且用來頂抵於該傾斜環部511的凸起310，以增加轉動摩擦力。
參閱圖4與圖14，在本實施例中，該扭簧52容置於該轉動座3的容置溝槽303且環繞該轉動軸41。該扭簧52的兩端分別固定地連接於該殼座2與該轉動座3。
參閱圖6、圖14與圖15，當該轉動座3與該殼座2相對轉動時，該扭簧52會朝內收緊而使內徑縮小(如圖14)，或是朝外擴張而使內徑擴大(如圖15)。藉由該轉動座3或該殼座2轉動時使該扭簧52的內徑縮小或擴大，可選擇性地增加轉動阻力。
本發明藉由該單向軸承42套設於該轉動軸41，以及該迫緊件43套設於該轉動軸41且塞入該安裝孔222的傾斜段225與該單向軸承42間，使該轉動座3或該殼座2轉動至所需角度後即可透過元件間的摩擦力達到定位，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:殼座 21:基座部 22:環座部 221:內表面 222:安裝孔 223:內段 224:外段 225:傾斜段 226:大孔徑端 227:小孔徑端 228:擋塊 229:擋止端 3:轉動座 31:座體 301:內環壁 302:外環壁 303:容置溝槽 304:環內面 305:定位孔 306:平面區 307:曲面區 308:凸肋 309:環緣 310:凸起 4:軸心單元 41:轉動軸 411:連動段 412:延伸段 42:單向軸承 421:內摩擦面 422:外摩擦面 43:迫緊件 431:內周面 432:外周面 433:間隙 44:限位環 441:限位塊 5:阻力單元 51:墊片 511:傾斜環部 52:扭簧 L: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是該實施例的一張不完整的剖視圖； 圖5是該實施例的一殼座的一張不完整的剖視圖； 圖6是沿著圖4中之線Ⅵ-Ⅵ所截取的一張不完整的剖視圖； 圖7是沿著圖4中之線Ⅶ-Ⅶ所截取的一張剖視圖； 圖8是使用者由左側觀看圖4的一張示意圖，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4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4的視圖，說明該實施例的一軸心單元的一迫緊件移動後，使該迫緊件的一間隙縮小； 圖13是該實施例的一轉動座的一張側視圖； 圖14是一張類似圖6的視圖，說明該轉動座與該殼座相對轉動後，一阻力單元的一扭簧的內徑縮小；及 圖15是一張類似圖6的視圖，說明該轉動座與該殼座相對轉動後，該扭簧的內徑擴大。
2:殼座
22:環座部
221:內表面
222:安裝孔
225:傾斜段
226:大孔徑端
227:小孔徑端
228:擋塊
3:轉動座
31:座體
301:內環壁
302:外環壁
303:容置溝槽
304:環內面
305:定位孔
309:環緣
4:軸心單元
41:轉動軸
411:連動段
42:單向軸承
421:內摩擦面
422:外摩擦面
43:迫緊件
431:內周面
432:外周面
433:間隙
44:限位環
5:阻力單元
51:墊片
511:傾斜環部
52:扭簧
L:關節軸線
X:左右方向
Z:頂底方向

Claims (9)

  1. 一種關節裝置，包含： 一殼座，具有圍繞一關節軸線的內表面，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，與一孔徑小於該大孔徑端的孔徑的小孔徑端； 一轉動座，沿該關節軸線連接於該殼座，該轉動座與該殼座可分別以該關節軸線為中心相對於彼此轉動；及 一軸心單元，包括一穿設於該殼座與該轉動座的轉動軸、一套設於該轉動軸且位於該安裝孔的傾斜段的單向軸承，及一套設於該轉動軸且塞入該傾斜段與該單向軸承間的迫緊件，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，該外周面迫緊於該殼座的內表面，該外周面的外形配合對應於該安裝孔的傾斜段，該迫緊件由該安裝孔的大孔徑端朝該小孔徑端的方向被逐漸壓入時，該間隙會逐漸縮小。
  2. 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兩端分別連接於該殼座與該轉動座並用來增加轉動阻力的扭簧。
  3. 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並用來增加轉動摩擦力的墊片。
  4. 如請求項3所述的關節裝置，其中，該墊片具有一形成於外周緣並朝該轉動座的方向且朝外漸擴延伸的傾斜環部，該轉動座具有一形狀配合且供該傾斜環部抵靠的環緣。
  5. 如請求項4所述的關節裝置，其中，該轉動座的環緣具有數個用來頂抵於該傾斜環部的凸起。
  6. 如請求項1所述的關節裝置，其中，該轉動座圍繞界定出一空間上連通於該殼座的安裝孔的定位孔，該轉動軸定位於該定位孔。
  7. 如請求項6所述的關節裝置，其中，該轉動座的定位孔的徑向截面呈非圓形。
  8. 如請求項6所述的關節裝置，其中，該轉動座具有一圍繞界定出該定位孔的環內面，該環內面具有數個排列成環狀且用來頂抵該轉動軸的凸肋。
  9. 如請求項1所述的關節裝置，其中，該殼座的安裝孔還具有連接於該傾斜段的一外段，該殼座的內表面形成有一位於該外段的擋塊，該擋塊具有沿周向反向設置的兩擋止端，該軸心單元還包括一設置於該轉動軸與該安裝孔的外段間且可隨該轉動軸轉動的限位環，該限位環具有一沿徑向朝外延伸的限位塊，該限位塊用來靠抵於任一該擋止端。
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