一种转角无级定位关节的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种转角无级定位关节，包括第一构件，第二构件，还包括摩擦副、弹性片，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，所述摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。本发明提供的转角无级定位关节通过摩擦副能提供较大范围的支撑扭矩，且摩擦片均为面接触，压力分散，摩擦面不易磨损。
【专利说明】
一种转角无级定位关节
技术领域
[0001]本发明涉及一种转角无级定位关节。
【背景技术】
[0002]角度无级定位关节或铰链用于台灯、手术灯以及电脑或电视显示屏的支撑等多种场所。中国专利CN103742880B、CN103742881A分别公开了一种大型台灯或小型台灯的关节机构，利用楔形块或弧形弹片与内腔壁摩擦实现转动臂的无级定位，但是，这种结构的内腔壁与楔形块或弹片可能出现线接触，局部压力较大，易导致磨损。中国专利CN102146955B公开了一种机械关节角度无级调整与锁定结构，松开或锁紧扭簧实现转动臂的运动和锁紧定位，CN101721234A公开了一种用于外科手术辅助臂的电动锁紧旋转关节，通过松开或锁紧摩擦盘实现松开或锁紧关节转轴，但以上两种关节结构均需增加锁紧机构的附加动作才能实现关节的转动定位，而且在锁定后，转动臂因为自重而可能稍有下沉，最终定位不是很可靠。中国专利CN101498336B公布了铰链以及具有该铰链的显示装置，这种铰链多用于显示装置的转动固定，如手提电脑的显示屏等，但其缺点是铰链能承受的力矩较小，一般不超过IN.m，频繁转动容易失效。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种定位可靠且能提供较大支撑扭矩范围的转角无级定位关节，尤其适用于红外保健治疗设备等需要关节频繁转动和定位的场合，使安装在转杆上的照射头容易调整照射角度，从而照射到人体不同部位，以克服现有技术中所存在的不足。
[0004]本发明解决其技术问题的技术方案是:一种转角无级定位关节，包括第一构件，第二构件，还包括摩擦副、弹性片，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，所述摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。
[0005]所述第一构件包括下杆板，下杆板上设置有铰轴和弹片槽，铰轴轴线与第一构件的轴线垂直，第二构件的旋转部设置第一通孔，环绕第一通孔设置有摩擦槽，旋转部的第一通孔套在铰轴上，所述摩擦副包括第一摩擦副和第二摩擦副，第一摩擦副、第二摩擦副分别设置在旋转部左右两侧。
[0006]所述第一摩擦副包括动片、压片，第二摩擦副包括动片、静片，弹性片设置在弹片槽内，弹性片抵压静片，压片紧固在铰轴的端面上，动片设置在旋转部的摩擦槽内随旋转部同步转动。
[0007]所述动片的外轮廓与旋转部的摩擦槽内轮廓相适配，静片的内轮廓与铰轴的截面外轮廓相适配。
[0008]还包括可插入第一构件的左、右摩擦片固定座，所述第二构件旋转部设置左、右铰轴，左、右摩擦片固定座上设置第二通孔，左摩擦片固定座环绕第二通孔设置有摩擦槽，第二通孔套在左、右铰轴上，所述摩擦副还包括第三摩擦副和第四摩擦副，第三、第四摩擦副分别设置在左摩擦片固定座两侧的摩擦槽内。
[0009]右摩擦片固定座环绕第二通孔设置有摩擦槽，第三、第四摩擦副分别设置在在右摩擦片固定座两侧的摩擦槽内。
[0010]所述第三摩擦副包括静片、压片，第四摩擦副包括动片、静片，弹性片抵压动片，压片紧固在铰轴上，动片套在铰轴上随铰轴同步转动。
[0011]还包括嵌套，嵌套5的内轮廓与铰轴的截面外轮廓相适配，动片套在嵌套外。
[0012]第一构件上设置弹片槽和支撑柱，第二构件的上、下侧对称设置有摩擦片槽，第二构件设置支撑柱孔，第二构件套设在第一构件的支撑柱上，在第二构件的上、下侧分别设置有第五摩擦副和第六摩擦副，支撑柱的顶端设置卡簧，弹片槽内设置弹性片，由卡簧和弹性片将第五摩擦副和第六摩擦副夹紧在第二构件与支撑柱之间。
[0013]第五摩擦副包括动片、压片，第六摩擦副包括动片、静片，静片设置在弹片槽内，动片设置在第二构件的摩擦片槽内，压片紧邻卡簧设置。
[0014]本发明的有益效果是:
本发明提供的转角无级定位关节通过摩擦副能提供较大范围的支撑扭矩，且摩擦片均为面接触，压力分散，摩擦面不易磨损。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例一爆炸图。
[0016]图2是本发明实施例一产品结构剖示图。
[0017]图3是本发明实施例二爆炸图。
[0018]图4是本发明实施例二产品结构剖示图。
[0019]图5是本发明实施例二摩擦副盖结构示意图。
[0020]图6是本发明实施例二固定管结构示意图。
[0021 ]图7是本发明实施例三爆炸图。
[0022]图8是本发明实施例三产品结构剖示图。
[0023]图9是本发明实施例四爆炸图。
[0024]图10是本发明实施例四产品结构剖示图。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。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”的特征可以明示或者隐含地包含一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0027]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
[0028]—种转角无级定位关节，包括第一构件，第二构件，还包括摩擦副、弹性片，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，所述摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。
[0029]实施例一:
如图1-2所示，转角无级定位关节包括第一构件、第二构件，其中，第一构件包括下杆板17，第二构件是旋转件，它的旋转部设置第一通孔14。转角无级定位关节还包括摩擦副、弹性片6，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。下杆板17上设置有铰轴7和弹片槽8，铰轴轴线与第一构件的轴线垂直，第二构件的旋转部设置第一通孔14，环绕第一通孔设置有摩擦槽13，旋转部的第一通孔套在铰轴上，摩擦副包括第一摩擦副和第二摩擦副，第一摩擦副、第二摩擦副分别设置在旋转部左右两侧。
[0030]第一摩擦副包括动片1、压片3，动片I是正多边形的。第二摩擦副包括动片1、静片2，弹性片6设置在弹片槽8内，弹性片抵压静片，压片紧固在铰轴的端面上，动片设置在旋转部的摩擦槽内随旋转部同步转动。
[0031]动片I的正多边形外轮廓与旋转部的摩擦槽内轮廓相适配，静片的内轮廓与铰轴的截面外轮廓相适配。
[0032]压片3通过螺钉4被紧固在铰轴7的端面上，使动片I与压片3紧贴、动片I与静片2紧贝占，同时弹性片6被压缩，为各摩擦片的结合提供恒定的正压力。在一定的力矩范围内，第一、二摩擦副的静摩擦力提供的阻力矩将阻止第一构件与第二构件之间的相对转动，只有再施加的力矩超过阻力矩的范围后，第一构件与第二构件之间才会出现相对转动。而一旦撤除再施加的力矩，第一构件与第二构件可以固定保持任何可能的角度定位而不会出现回弹或下坠。本实施例可提供3N.m以上的阻力矩。
[0033]实施例二:
如图3-6所示，转角无级定位关节包括第一构件、第二构件、摩擦副、弹性片，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。第一构件是固定管11，第二构件是旋转件，还包括可插入固定管11的左、右摩擦片固定座9，第二构件旋转部设置左铰轴7、右铰轴7，左、右摩擦片固定座上设置第二通孔19，左摩擦片固定座环绕第二通孔设置有摩擦槽20，第二通孔套在左、右铰轴上，所述摩擦副包括第三摩擦副和第四摩擦副，所述第三摩擦副包括静片2、压片3，第四摩擦副包括动片1、静片2，弹性片6抵压动片I，压片紧固在铰轴上，动片套在铰轴上随铰轴同步转动。第三、第四摩擦副分别设置在左摩擦片固定座两侧的摩擦槽内。同时，右摩擦片固定座环绕第二通孔设置有摩擦槽，第三、第四摩擦副分别设置在在右摩擦片固定座两侧的摩擦槽内。
[0034]在铰轴7上设置嵌套5，嵌套5的内轮廓与铰轴的截面外轮廓相适配，使嵌套5相对铰轴7静止，动片套在嵌套外。嵌套的作用是避免摩擦片固定座的内圆面与铰轴7的外圆面之间的直接摩擦，从而延长主要构件的使用寿命。摩擦副盖10安装在摩擦片固定座9上，摩擦片固定座下端插入到固定管11内。本实施例采用了双转动座设计，左右分别摩擦阻尼关节，总共有四个摩擦面。而且每个关节内使用双弹片，提供更大的正压力，进一步增加了阻力矩。适合大阻力矩的使用场合，本实施例可提供lON.m以上的阻力矩。
[0035]实施例三:
如图7-8所示，转角无级定位关节包括第一构件、第二构件、摩擦副、弹性片，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。第一构件是固定管11，第二构件是旋转件，还包括可插入固定管11的左、右摩擦片固定座9，第二构件旋转部设置左铰轴7、右铰轴7，左、右摩擦片固定座上设置第二通孔19，左摩擦片固定座环绕第二通孔设置有摩擦槽20，第二通孔套在左、右铰轴上，所述摩擦副包括第三摩擦副和第四摩擦副，所述第三摩擦副包括静片2、压片3，第四摩擦副包括动片1、静片2，弹性片6抵压动片I，压片紧固在铰轴上，动片套在铰轴上随铰轴同步转动。第三、第四摩擦副分别设置在左摩擦片固定座两侧的摩擦槽内。在铰轴7上设置嵌套5，嵌套5的内轮廓与铰轴的截面外轮廓相适配，使嵌套5相对铰轴7静止，动片套在嵌套外。
[0036]本实施例左关节为摩擦阻尼关节，右关节不提供摩擦力。左关节同样具有四个摩擦面，依据此种结构还可以增加多个摩擦副，从而可以提供更大的阻力矩。本实施例可依据所需阻力矩的大小增减摩擦副。
[0037]实施例四:
如图9-10所示，转角无级定位关节包括第一构件、第二构件、摩擦副、弹性片，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。第一构件上设置弹片槽8和支撑柱31，第二构件的上、下侧对称设置有摩擦片槽32，第二构件设置支撑柱孔33，第二构件套设在第一构件的支撑柱31上，在第二构件的上、下侧分别设置有第五摩擦副和第六摩擦副，支撑柱31的顶端设置卡簧，弹片槽8内设置弹性片6，由卡簧30和弹性片6将第五摩擦副和第六摩擦副夹紧在第二构件与支撑柱31之间。
[0038]第五摩擦副包括动片1、压片3，第六摩擦副包括动片1、静片2，静片2设置在弹片槽8内，动片设置在第二构件的摩擦片槽32内，压片3紧邻卡簧30设置。
[0039]本实施例提供了另一种相对转动的摩擦阻尼关节，上关节和下关节均为正多边形的关节座，卡簧安装在下关节上，使摩擦副的各摩擦片紧贴在一起，并使弹性片有一定的压缩量。本实施例提供的正压力较小，多用于较小阻力转矩场合。
[0040]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，比如将多边形摩擦片的直边改为弧形或其它异形等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种转角无级定位关节，包括第一构件，第二构件，其特征在于:还包括摩擦副、弹性片，摩擦副安装在第一构件与第二构件之间，所述摩擦副包含至少一个多边形的摩擦片。2.根据权利要求1所述的转角无级定位关节，其特征在于:所述第一构件包括下杆板，下杆板上设置有铰轴和弹片槽，铰轴轴线与第一构件的轴线垂直，第二构件的旋转部设置第一通孔，环绕第一通孔设置有摩擦槽，旋转部的第一通孔套在铰轴上，所述摩擦副包括第一摩擦副和第二摩擦副，第一摩擦副、第二摩擦副分别设置在旋转部左右两侧。3.根据权利要求2所述的转角无级定位关节，其特征在于:所述第一摩擦副包括动片、压片，第二摩擦副包括动片、静片，弹性片设置在弹片槽内，弹性片抵压静片，压片紧固在铰轴的端面上，动片设置在旋转部的摩擦槽内随旋转部同步转动。4.根据权利要求3所述的转角无级定位关节，其特征在于:所述动片的外轮廓与旋转部的摩擦槽内轮廓相适配，静片的内轮廓与铰轴的截面外轮廓相适配。5.根据权利要求1所述的转角无级定位关节，其特征在于:还包括可插入第一构件的左、右摩擦片固定座，所述第二构件旋转部设置左、右铰轴，左、右摩擦片固定座上设置第二通孔，左摩擦片固定座环绕第二通孔设置有摩擦槽，第二通孔套在左、右铰轴上，所述摩擦副还包括第三摩擦副和第四摩擦副，第三、第四摩擦副分别设置在左摩擦片固定座两侧的摩擦槽内。6.根据权利要求5所述的转角无级定位关节，其特征在于:右摩擦片固定座环绕第二通孔设置有摩擦槽，第三、第四摩擦副分别设置在在右摩擦片固定座两侧的摩擦槽内。7.根据权利要求5或6所述的转角无级定位关节，其特征在于:所述第三摩擦副包括静片、压片，第四摩擦副包括动片、静片，弹性片抵压动片，压片紧固在铰轴上，动片套在铰轴上随铰轴同步转动。8.根据权利要求6所述的转角无级定位关节，其特征在于:还包括嵌套，嵌套5的内轮廓与铰轴的截面外轮廓相适配，动片套在嵌套外。9.根据权利要求1所述的转角无级定位关节，其特征在于:第一构件上设置弹片槽和支撑柱，第二构件的上、下侧对称设置有摩擦片槽，第二构件设置支撑柱孔，第二构件套设在第一构件的支撑柱上，在第二构件的上、下侧分别设置有第五摩擦副和第六摩擦副，支撑柱的顶端设置卡簧，弹片槽内设置弹性片，由卡簧和弹性片将第五摩擦副和第六摩擦副夹紧在第二构件与支撑柱之间。10.根据权利要求9所述的转角无级定位关节，其特征在于:第五摩擦副包括动片、压片，第六摩擦副包括动片、静片，静片设置在弹片槽内，动片设置在第二构件的摩擦片槽内，压片紧邻卡簧设置。
【文档编号】F16C11/04GK106050897SQ201610574637
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月21日
【发明人】彭卫东, 薛勍, 周启安, 龙琼珍, 梁广斌, 罗贺良
【申请人】广东凯敦电子科技有限公司