TWI751830B - 組接式框架系統 - Google Patents

Abstract

本案關於一種組接式框架系統。框架系統包括至少一連接頭以及至少一管體。其中連接頭具有一球體，球體具有一球體直徑值，且連接頭於通過球體之中心的截面上具有至少一連接部，其中每一連接部沿球體之徑向自球體向外延伸，其中每一連接部具有一容置槽，沿球體之徑向由外向內凹設，且具有一內管徑值，其中球體直徑值與內管徑值係透過一修正常數相關連。至少一管體具有一外管徑值，其中管體之外管徑值與容置槽之內管徑值相等，至少一管體之一端容置於連接部之容置槽，且架構形成組接式框架系統。

Description

組接式框架系統

本案為關於一種框架結構，尤指一種組接式框架系統，可符合結構客製化、模組化及輕量化的需求。

近年來，積層製造產業相關設備技術不斷的精進發展，且廣泛地應用於金屬與塑膠兩大材料領域。而隨著積層製造技術的發展，其整體應用領域除了27.9%用於原型製作，近年更直接應用於終端產品，且於整體積層製造市場之佔有率更提升至28.4%。主要原因是積層製造在少量多樣的產品上有其彈性與低投資成本的優勢。受限於材料價格與生產效率，導致積層製造於整體成本高於傳統模具與CNC製程，限縮了積層製造應用之優勢。例如在金屬領域，絕大多數產品因強度需求皆須使用金屬物件用於其結構。然而，隨著市場上少量多數產品需求的提昇，以及三維結構輕量化的趨勢，如何利用積層製造技術取代傳統模具與CNC製程，遂成為積層製造技術領域努力的目的。

以無人機載具結構為例，為因應不同機型及輕量化的需求，其框架系統利用傳統模具與CNC製程來製作一體式結構。然而，傳統模具與CNC製程於小量化生產成本昂貴，且受傳統模具工法和CNC製程限制，框架系統無法增加結構設計的彈性，更無法進一步降低整體結構的重量。

因此，如何發展一種組接式框架系統，可透過積層製造實現，並使其符合結構客製化、模組化以及輕量化的需求，以解決現有技術所面臨的問題，實為本領域亟待解決的課題。

本案的目的在於提供一種組接式框架系統。框架系統藉由複數個管體與複數個連接頭可拆式地連接而架構形成。其中複數個連接頭透過例如積層製造實現，且因應複數個管體之管徑設計，來實現複數個連接頭的結構最佳化，以提高結構設計彈性，並減少產品整體結構的重量。此外，透過積層製造實現之連接頭更可以一體化小體積設計來達成傳統模具工法和CNC製程無法實現之連接機能，並達成減少框架產品之整體重量、降低框架產品設計開發及加工時間以及提高結構設計彈性等目的。

本案的另一目的在於提供一種組接式框架系統。框架系統可透過模組化複數個管體與複數個連接頭來實現，取代傳統模具工法和CNC製程所製作之框架系統，降低框架產品相關金屬或塑膠模具的投資，同時達成傳統模具工法和CNC製程無法實現之連接機能。另一方面，組接式框架系統更可透過模組化之連接頭，增設附加式功能組件，拓展組接式框架系統之應用範疇。

為達到前述目的，本案提供一種組接式框架系統，包括至少一連接頭以及至少一管體。其中連接頭具有一球體，球體具有一球體直徑值，且連接頭於通過球體之中心的截面上具有至少一連接部，其中每一連接部沿球體之徑向自球體向外延伸，其中每一連接部具有一容置槽，沿球體之徑向由外向內凹設，且具有一內管徑值，其中球體直徑值與內管徑值係透過一修正常數相關連。至少一管體具有一外管徑值，其中管體之外管徑值與容置槽之內管徑值相等，至少一管體之一端容置於連接部之容置槽，且架構形成組接式框架系統。

於一實施例中，連接頭具有M個連接部，且M個連接頭中於通過球體之中心的截面上具有N個連接部，其中M、N為整數，M大於或等於N，N大於或等於1，且球體直徑=(內管徑+修正常數

2)

。

於一實施例中，修正常數為2.8。

於一實施例中，至少一連接頭係由一積層製造一體成型構成。

於一實施例中，M大於等於2，且M個連接部之容置槽彼此連通，至少一管體為一中空管。

於一實施例中，球體包括一滑動件，連接部透過滑動件連接至球體，滑動件組配連接部相對球體之中心轉動一活動角度，其中活動角度係與球體直徑值以及內管徑值相關連。

於一實施例中，連接部相對球體之中心轉動的活動角度=

。

於一實施例中，滑動件是選取自一由一齒輪、一轉軸及一滑軌所構成之群組中之一者。

於一實施例中，N大於或等於2，且N個連接部中之二者，分別連接至二彎折部，二彎折部於空間上彼此相對，且於所對應二連接部相對位移時組配提供夾持功能。

於一實施例中，連接部與管體之該端係透過螺牙、卡扣或螺絲而彼此鎖附固定。

於一實施例中，連接部具有複數個切口、一第一嚙合件以及一鎖固套，複數個切口自連接部之外周緣貫穿至連接部之內周壁，且連通至容置槽，其中第一嚙合件與鎖固套分別環設於連接部之外周緣，且於空間上彼此相對，其中至少一管體之該端容置於容置槽時，鎖固套與第一嚙合件彼此嚙合，且推抵該連接部之外周緣，帶動連接部之內周壁夾持至少一管體之該端。

於一實施例中，連接部具有一第二嚙合件，環設於容置槽之內周壁，至少一管體具有一第三嚙合件，設置於至少一管體之該端，且組配與第二嚙合件嚙合，使至少一管體之該端可拆地連接至連接部，且至少一管體之該端容置於連接部之容置槽內。

於一實施例中，至少一管體包括一多邊形截面，多邊形截面具有一外接圓，外接圓之直徑等於內管徑值。

於一實施例中，組接式框架系統更包括一中繼管體，具有一外管徑值，其中中繼管體之外管徑值與容置槽之內管徑值相等，中繼管體之一端容置於連接部之容置槽，中繼管體之另一端不與至少一連接頭連接。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上為當作說明之用，而非用於限制本案。

第1圖係揭示本案第一實施例之組接式框架系統。第2圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第一示範例。第3圖係揭示第2圖中沿AA’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。於本實施例中，組接式框架系統1例如是應用於打印系統之機體結構，包括八個連接頭2以及十二個管體3。八個連接頭2例如具有相同之結構。於本實施中，每一連接頭2具有一球體21，球體21具有一球體直徑值D，且連接頭2於通過球體21之中心的截面上具有至少一連接部22。於本實施例中，連接頭2具有兩個連接部22。其中每一連接部22沿球體21之徑向自球體21向外延伸。其中每一連接部22具有一容置槽23，沿球體21之徑向由外向內凹設，且具有一內管徑值d。另外，於本實施例中，管體3則具有第一管體3a、第二管體3b以及第三管體3c。其中第一管體3a、第二管體3b以及第三管體3c可例如具有不同的長度，但彼此具有相等的管徑。即管體3具有一外管徑值(未圖式)。其中管體3之外管徑值與連接部22之容置槽23之內管徑值d相等，藉此管體3之一端容置於連接部22之容置槽23，即可架構例如第1圖所示之組接式框架系統1。當然，本案透過模組化管體3與連接頭2所實現架構之組接式框架系統1並不以此為限。相較於傳統板金製程所得之打印系統機體結構，本案利用八個連接頭2以及十二個管體3組接形成之框架系統1可減少重量37%，更可減少模具投資成本約100,000美元。換言之，本案框架系統1可透過模組化至少一連接頭2與至少一管體3來實現，取代傳統模具工法和CNC製程所製作之框架系統，降低框架產品相關金屬或塑膠模具的投資，同時達成傳統模具工法和CNC製程無法實現之連接機能。

於本實施例中，連接部22具有複數個切口221、一第一嚙合件222以及一鎖固套223。複數個切口221自連接部22之外周緣貫穿至連接部22之內周壁，且連通至容置槽23。其中第一嚙合件222與鎖固套223分別環設於連接部22之外周緣，且於空間上彼此相對。其中至少一管體3之一端容置於容置槽23時，鎖固套223與第一嚙合件222彼此嚙合，且推抵連接部22之外周緣，帶動連接部22之內周壁夾持至少一管體3之一端。藉此，管體3之一端即可拆地鎖附於連接頭2之連接部22上。於其他實施例中，連接頭2之連接部22與管體3之一端更可例如透過螺牙、卡扣或螺絲而彼此鎖附固定。另外，於本實施例中，管體3可例如是一標準尺寸的中空管，俾利於減少框架系統1之整體重量。於其他實施例中，連接頭2與管體3之數量以及管體3之長度均可視實際應用需求調變。於一實施例中，當連接頭2具有兩個以上之連接部22時，連接部22之容置槽23更可例如通過球體21之中空部210而彼此連通，如第4圖所示。如此，例如是中空管之複數個管體3更可透過連接頭2球體21中之中空部210而連通。惟其非限制本案之必要技術特徵，於此不再贅述。

值得注意的是，於本實施例中，連接頭2可透過例如積層製造實現一體化小體積結，同時因應複數個管體3之管徑而設計，進而實現連接頭2的結構最佳化，並提高框架系統1的設計彈性，減少產品整體結構的重量。於本實施例中，連接頭2具有M個連接部，且連接頭2於通過球體21之中心的截面上具有N個連接部22，其中M、N為整數，M大於或等於N，N大於或等於1。例如第2圖所示之連接頭2，具有三個連接部22，而於通過球體21之中心的截面上具有兩個連接部22。即M=3，N=2。則球體直徑值D與內管徑值d透過修正常數s相關係，且符合球體直徑值D=(內管徑值d+修正常數s

2)

。第5圖係揭示本案連接頭中球體直徑值與內管徑值之對應關係圖。於本實施例中，球體直徑值D與內管徑值d係透過一修正常數s相關連。於一示範例中，若M=6，N=4，內管徑值d(等於管體2之外管徑值)=5 mm，利用球體直徑D=(內管徑值d+修正常數s

2)

之關係式求得球體直徑值D為15 mm。可作為框架系統1中連接頭2之球體21的最小直徑，俾以實現連接頭2的結構最佳化，並達成減少產品整體重量的目的。

第6圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第二示範例。第7圖係揭示第6圖中沿BB’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。於本實施例中，連接頭2a與第2圖至第3圖所示之連接頭2相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本實施中，連接頭2a之連接部具有一第二嚙合件224，環設於容置槽23之內周壁，至少一管體3具有一第三嚙合件(未圖式)，設置於該至少一管體3之一端，且組配與第二嚙合件224嚙合，使至少一管體3之一端可拆地連接至連接部22，且至少一管體3之一端容置於連接部22之容置槽23內。於本實施例中，第二嚙合件224與第三嚙合件可例如是但不受限於彼此相對應之螺牙。再者，於本實施例中，連接部22更可例如包括一卡扣件225，設置於容置槽23之底部，組配與例如是中空管之管體3卡合，使管體3之一端穩固地連接至連接部22。當然，於其他實施例中，連接頭2a之連接部22與管體3之一端更可例如透過螺絲而彼此鎖附固定，本案並不以此為限。

第8圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第三示範例。第9圖係揭示第8圖中沿CC’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。於本實施例中，連接頭2b與第2圖至第3圖所示之連接頭2相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本實施中，連接頭2b具有五個連接部22，且連接頭2b於通過球體21之中心的截面上最多具有四個連接部22，即M=5，N=4。若球體21之球體直徑值D為15 mm，則利用球體直徑值D=(內管徑值d+修正常數s

2)

之關係式可求得內管徑值d=5 mm。於一實施例中，如第10圖所示，連接頭2c具有六個連接部22，而通過球體21之中心的截面上，最多仍具有四個連接部22，即M=6，N=4。若球體21之球體直徑值D為15 mm，則利用球體直徑值D=(內管徑值d+修正常數s

2)

之關係式可求得內管徑值d=5 mm。於一實施例中，連接頭2b及連接頭2c可共同用於架構出一框架系統(未圖式)，連接頭2b及連接頭2c之球體21的最小球體直徑值D可定為15 mm，以與複數個管徑5 mm之管體3進行組裝，達成減少產品整體重量的目的。當然，本案並不以此為限。

第11圖係揭示本案第二實施例之組接式框架系統。第12圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第五示範例。第13圖係揭示第12圖中沿EE’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。於本實施例中，框架系統1a以及連接頭2d與第1圖至第3圖所示之框架系統1以及連接頭2相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本實施中，組接式框架系統1a例如是應用於無人機之載具結構，包括複數個連接頭2d以及複數個管體3。複數個連接頭2d例如具有相似之結構，惟具有不同數量的連接部22。於本實施例中，每一連接頭2d具有一球體21，球體21具有一相同之球體直徑值D，且連接頭2d於通過球體21之中心的截面上具有不同組合數量之連接部22。於本實施例中，連接頭2d例如具有五個連接部22，M=5，每一連接部22沿球體21之徑向自球體21向外延伸，且每一連接部22具有一容置槽23，沿球體21之徑向由外向內凹設，且具有一內管徑值d。另外，於本實施例中，管體3則可例如具有不同的長度，但彼此具有相等的管徑。即管體3具有一外管徑值(未圖式)。其中管體3之外管徑值與連接部22之容置槽23之內管徑值d相等，藉此複數個管體3與複數個連接頭2d之連接部22相組接，即可架構例如第11圖所示之組接式框架系統1a。當然，本案透過模組化管體3與連接頭2d所實現架構之組接式框架系統1a並不以此為限。相較於傳統CNC加工製程所得之無人機載具結構，本案利用複數個連接頭2d以及複數個管體3組接形成之框架系統1a可減少重量58%，並可減少部品加工時間15.3小時。換言之，本案框架系統1a可透過模組化至少一連接頭2d與至少一管體3來實現，取代傳統模具工法和CNC製程所製作之框架系統，降低框架產品相關金屬或塑膠模具的投資，同時達成傳統模具工法和CNC製程無法實現之連接機能。

需說明的是，於框架系統1a中，每一連接頭2d之球體直徑D與對應之內管徑值d可各別設計完成。例如若框架系統1a中使用之管體3均具有相同之外管徑值，則每一連接頭2d之內管徑值d可定為一相同值。爾後，透過球體直徑值D=(內管徑值d+修正常數s

2)

之公式，決定每一連接頭2d之球體直徑值D。於一實施例中，每一連接頭2d之內管徑值d均為一相同值，則每一連接頭2d之球體直徑值D可例如是利用球體直徑值D=(內管徑值d+修正常數s

2)

之公式決定。其中N _max代表框架系統1a中，計算每一連接頭2d於通過球體21之中心的截面上所具有連接部22之數量，並取最大值。則框架系統1a中，每一連接頭2d之球體直徑值D可具有相同值。當然，本案並不以為限。於其他實施例中，亦可固定每一連接頭2d之球體直徑值D，再透過球體直徑值D=(內管徑值d+修正常數s

2)

之公式設計不同之內管徑值d，對應不同之管體3，均可取代傳統模具工法和CNC製程所製作之框架系統、降低框架產品相關金屬或塑膠模具的投資，同時達成減少整體結構重量之目的。

第14圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第六示範例。第15圖係揭示本案連接頭中球體直徑值、內管徑值以及活動角度之對應關係圖。於本實施例中，連接頭2e與第2圖至第3圖所示之連接頭2相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本實施中，連接頭2e之球體21更例如包括一滑動件211，連接頭2e之兩個連接部22a透過滑動件211連接至球體21，滑動件211組配所對應的連接部22a相對球體21之中心轉動一活動角度θ2。換言之，不同於第2圖至第3圖所示之連接頭2具有固定式連接部22，連接頭2e之連接部22a更可透過例如齒輪、轉軸或任何轉動機構達成活動式連接部之設計。於本實施例中，活動角度θ2亦與球體21之球體直徑值D以及對應之內管徑值d相關連，彼此之關係將於後詳述。於本實施例中，滑動件211例如是選取自一由一齒輪、一轉軸及一滑軌所構成之群組中之一者，本案並不受限於此。

值得注意的是，連接頭2e中，球體21之球體直徑值D以及對應之內管徑值d之間，除了需符合球體直徑值D=(內管徑值d+修正常數s

2)

之公式外外，連接部22a之活動角度θ2與球體直徑值D以及對應之內管徑值d更存在下列關連。如第15圖所示，當連接頭2e於通過球體21之中心的截面上具有N個連接部22時，則活動角度θ2可由公式

而求得。其中θ1=

。即連接部22a之活動角度θ2=

。透過前述公式所設計之連接頭2e的N個連接部22a都可設計為活動式。於一實施例中，前述公式所設計之連接頭2e可例如具有一固定式連接部22以及(N-1)個活動式連接部22a。本案不以此為限。

第16圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第七示範例。於本實施例中，連接頭2f與第14圖所示之連接頭2e相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本實施中，連接頭2f之球體21一更例如包括一滑動件212，連接頭2f之三個連接部22a透過滑動件212連接至球體21，滑動件212組配連接部22a相對球體21之中心轉動一活動角度(未圖式)，例如41.2∘。於本實例中，滑動件212例如是由一轉動部213與開口214所組配架構轉軸形式，開口214之尺寸可視實際應用需求調變。當然，本案並不以此為限。

第17圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第八示範例。於本實施例中，連接頭2g與第14圖所示之連接頭2e相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本實施中，連接頭2g之三個連接部22a透過滑動件211連接至球體21，滑動件211組配連接部22a相對球體21之中心轉動一活動角度θ2。於本實施例中，通過球體21之中心的截面上具有三個活動式連接部22a，即N=3。當球體直徑值D=15 mm，而對應之內管徑值d=5 mm時，透過活動角度θ2=

之公式可求得連接部22a之最大極限活動角度71.2∘。

於另一實施例，例如欲將第8圖之連接頭2b或第10圖之連接頭2c之固定式連接部22改為活動式連接部22a時。則其通過球體21之中心的截面上最多可具有四個連接部22a，即N=4。當球體直徑值D=15 mm，而對應之內管徑值d=5 mm時，以活動角度θ2=

之公式，同樣可可求得連接部22a之最大極限活動角度41.2∘。

第18圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第九示範例。於本實施例中，連接頭2h與第14圖所示之連接頭2e相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。於本實施中，連接頭2h具有一個固定式連接部22以及兩個活動式連接部22b。球體21一更包括二滑動件215，連接頭2h之二個活動式連接部22b透過滑動件215連接至球體21，滑動件215例如齒輪組，組配連接部22b相對球體21之中心轉動一活動角度(未圖式)，例如71.2∘。於本實施例中，連接頭2h更包括二彎折部24，分別連接至兩個活動式連接部22b。二彎折部24於空間上彼此相對，且於所對應兩個連接部22b相對位移時組配提供夾持功能。當然，本案並不以此為限。需說明的是，於其他實施例中，連接頭2h之連接部22或連接部22b更例如附鎖有其他功能性組件，俾利於框架系統1、1a將功能性組件載入框架系統1、1a中。本案不受限於此。

第19圖係揭示本案組接式框架系統中所包含中繼管體之第一示範例。參考第1圖、第8圖與第19圖。於本實施例中，框架系統1中之連接頭2或連接頭2a除了可與管體3之一端連接外，更可例如與一中繼管體4連接。中繼管體4具有一外管徑值d’。於本實施例中，中繼管體4之外管徑值d’與容置槽23之內管徑值d相等，中繼管體4之一端容置於連接部22之容置槽23，而中繼管體4之另一端不與至少一連接部22連接。於本實施例中，中繼管體4可例如具有一第三嚙合件41，設置於中繼管體4之一端，且組配與連接部22上之第二嚙合件224嚙合，使中繼管體4之一端可拆地連接至連接部22，且中繼管體4之一端容置於連接部22之容置槽23內。於本實施例中，第三嚙合件41可例如是但不受限於螺牙，對應於連接部22之第二嚙合件224。

第20圖係揭示本案組接式框架系統中所包含中繼管體之第二示範例。於本實施例中，中繼管體4a與第19圖所示之中繼管體4相似，且相同的元件標號代表相同的元件、結構與功能，於此不再贅述。中繼管體4a之一端可拆地連接至連接部22，而中繼管體4a之另一端更包括一彎折段42，俾利於框架系統1、1a結合更多元之功能應用。另外，第21圖係揭示本案組接式框架系統中所包含中繼管體之第三示範例。於本實施例中，中繼管體4b之彎折段42更具有不同的彎折角度，利於框架系統1、1a結合更多元之功能應用。當然，中繼管體4、4a、4b以及管體3均可視實際應用需求調變，本案並不受限於此。

另一方面，中繼管體4、4a、4b以及管體3除了可由標準圓形管體構成外，更可由例如方管、多邊形或不規則形狀之管材所構成。第22圖係揭示本案組接式框架系統中所包含管體之截面的第一示範例。參考第1圖、第11圖、第19圖至第21圖以及第22圖，於本實施例中，中繼管體4、4a、4b以及管體3可例如包括一三角形截面，三角形截面具有一外接圓C1，外接圓C1之直徑od等於前述連接部22之內管徑值d(參見第3圖)。於本實施例中，三角形截面之截面積S1與三邊長a1、b1、c1更符合

。

第23圖係揭示本案組接式框架系統中所包含管體之截面的第一示範例。參考第1圖、第11圖、第19圖至第21圖以及第23圖，於本實施例中，中繼管體4、4a、4b以及管體3可例如包括一矩形截面，矩形截面具有一外接圓C2，外接圓C2之直徑od等於前述連接部22之內管徑值d(參見第3圖)。於本實施例中，矩形截面之截面積S2與四邊長a2、b2、c2、d2更符合

。

第24圖係揭示本案組接式框架系統中所包含管體之截面的第一示範例。參考第1圖、第11圖、第19圖至第21圖以及第24圖，於本實施例中，中繼管體4、4a、4b以及管體3可例如包括一正五邊形截面，正五邊形截面具有一外接圓C3，外接圓C3之直徑od等於前述連接部22之內管徑值d(參見第3圖)。於本實施例中，正五邊形截面之截面積S3與邊長a3更符合

。n=5。於其他實施例中，n為正多邊形的邊長數量，邊長a4代表正多邊形之單邊長，則

。當然，本案並不以此為限。

於其他實施例中，中繼管體4、4a、4b以及管體3更例如是不規則形狀之管材所構成，透過量測不規則形狀之長寬規格，並以此為基準取得最小外接圓之直徑，即可決定中繼管體4、4a、4b以及管體3之尺寸。當然，本案並不受限於此。

綜上所述，本案提供一種組接式框架系統。框架系統藉由複數個管體與複數個連接頭可拆式地連接而架構形成。其中複數個連接頭透過例如積層製造實現，且因應複數個管體之管徑設計，來實現複數個連接頭的結構最佳化，以提高結構設計彈性，並減少產品整體結構的重量。此外，透過積層製造實現之連接頭更可以一體化小體積設計來達成傳統模具工法和CNC製程無法實現之連接機能，並達成減少框架產品之整體重量、降低框架產品設計開發及加工時間以及提高結構設計彈性等目的。另一方面，框架系統可透過模組化複數個管體與複數個連接頭來實現，取代傳統模具工法和CNC製程所製作之框架系統，降低框架產品相關金屬或塑膠模具的投資，同時達成傳統模具工法和CNC製程無法實現之連接機能。另一方面，組接式框架系統更可透過模組化之連接頭，增設附加式功能組件，拓展組接式框架系統之應用範疇。

本案得由熟習此技術的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1、1a:框架系統

2、2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h:連接頭

21:球體

210:中空部

211:滑動件

212:滑動件

213:轉動部

214:開口

215:滑動件

22、22a、22b:連接部

221:切口

222:第一嚙合件

223:鎖固套

224:第二嚙合件

225:卡扣件

23:容置槽

24:彎折部

3:管體

3a:第一管體

3b:第二管體

3c:第三管體

4、4a、4b:中繼管體

41:第三嚙合件

42:彎折段

a1、b1、c1、a2、b2、c2、d2、a3:邊長

d:內管徑值

d’:外管徑值

od:直徑

s:修正常數

AA’、BB’、CC’、EE’、FF’:線段

C1、C2、C3:外接圓

D:球體直徑值

S1、S2、S3:截面積

θ1:角度

θ2:活動角度

第1圖係揭示本案第一實施例之組接式框架系統。 第2圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第一示範例。 第3圖係揭示第2圖中沿AA’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。 第4圖係揭示第2圖中沿AA’線段且通過球體之中心所得之另一示例截面圖。 第5圖係揭示本案連接頭中球體直徑值與內管徑值之對應關係圖。 第6圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第二示範例。 第7圖係揭示第6圖中沿BB’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。 第8圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第三示範例。 第9圖係揭示第8圖中沿CC’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。 第10圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第四示範例。 第11圖係揭示本案第二實施例之組接式框架系統。 第12圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第五示範例。 第13圖係揭示第12圖中沿EE’線段且通過球體之中心所得之示例截面圖。 第14圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第六示範例。 第15圖係揭示本案連接頭中球體直徑值、內管徑值以及活動角度之對應關係圖。 第16圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第七示範例。 第17圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第八示範例。 第18圖係揭示本案組接式框架系統中連接頭之第九示範例。 第19圖係揭示本案組接式框架系統中所包含中繼管體之第一示範例。 第20圖係揭示本案組接式框架系統中所包含中繼管體之第二示範例。 第21圖係揭示本案組接式框架系統中所包含中繼管體之第三示範例。 第22圖係揭示本案組接式框架系統中所包含管體之截面的第一示範例。 第23圖係揭示本案組接式框架系統中所包含管體之截面的第一示範例。 第24圖係揭示本案組接式框架系統中所包含管體之截面的第一示範例。

2:連接頭

21:球體

22:連接部

221:切口

222:第一嚙合件

223:鎖固套

23:容置槽

d:內管徑值

D:球體直徑值

Claims (9)

1. 一種組接式框架系統，包括：至少一連接頭，其中該連接頭具有一球體，該球體具有一球體直徑值，且該連接頭於通過該球體之中心的截面上具有至少一連接部，其中每一該連接部沿該球體之徑向自該球體向外延伸，其中每一該連接部具有一容置槽，沿該球體之徑向由外向內凹設，且具有一內管徑值，其中該球體直徑值與該內管徑值係透過一修正常數相關連，其中該連接頭具有M個連接部，且該M個連接部中於通過該球體之中心的截面上具有N個連接部，其中M、N為整數，M大於或等於N，N大於或等於1，且該球體直徑值=(該內管徑值+該修正常數×2)×

   

   ，其中該修正常數為2.8；以及至少一管體，具有一外管徑值，其中該管體之該外管徑值與該容置槽之該內管徑值相等，該至少一管體之一端容置於該連接部之該容置槽，且架構形成該組接式框架系統。
2. 如請求項1所述之組接式框架系統，其中M大於等於2，且該M個連接部之該容置槽彼此連通，該至少一管體為一中空管。
3. 如請求項1所述之組接式框架系統，其中該球體包括一滑動件，該連接部透過該滑動件連接至該球體，該滑動件組配該連接部相對該球體之中心轉動一活動角度，其中該活動角度係與該球體直徑值以及該內管徑值相關連，其中該活動角度=(360°/N)-2×sin^-1[(該內管徑值+7.4)/(2×該球體直徑值)]。
4. 如請求項3所述之組接式框架系統，其中該至少一連接頭係由一積層製造一體成型構成，其中該滑動件是選取自一由一齒輪、一轉軸及一滑軌所構成之群組中之一者。
5. 如請求項3所述之組接式框架系統，其中N大於或等於2，且該N個連接部中之二者，分別連接至二彎折部，該二彎折部於空間上彼此相對，且於所對應該二連接部相對位移時組配提供夾持功能。
6. 如請求項1所述之組接式框架系統，其中該連接部具有複數個切口、一第一嚙合件以及一鎖固套，該複數個切口自該連接部之外周緣貫穿至該連接部之內周壁，且連通至該容置槽，其中該第一嚙合件與該鎖固套分別環設於該連接部之外周緣，且於空間上彼此相對，其中該至少一管體之該端容置於該容置槽時，該鎖固套與該第一嚙合件彼此嚙合，且推抵該連接部之外周緣，帶動該連接部之內周壁夾持該至少一管體之該端。
7. 如請求項1所述之組接式框架系統，其中該連接部具有一第二嚙合件，環設於該容置槽之內周壁，該至少一管體具有一第三嚙合件，設置於該至少一管體之該端，且組配與該第二嚙合件嚙合，使該至少一管體之該端可拆地連接至該連接部，且該至少一管體之該端容置於該連接部之該容置槽內。
8. 如請求項1所述之組接式框架系統，其中該至少一管體包括一多邊形截面，該多邊形截面具有一外接圓，該外接圓之直徑等於該內管徑值。
9. 如請求項1所述之組接式框架系統，更包括一中繼管體，具有一外管徑值，其中該中繼管體之該外管徑值與該容置槽之該內管徑值相等，該中繼管體之一端容置於該連接部之該容置槽，該中繼管體之另一端不與該至少一連接頭連接。

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