一种3D转轴机构的制作方法

一种3d转轴机构
技术领域
1.本技术涉及医疗仪器领域，尤其是涉及一种3d转轴机构。


背景技术：

2.带有触摸屏的电子设备，一般要求能让操作者在前后左右各个位置和角度都能操作看，因此需要用到阻尼3d转轴。
3.现有的阻尼3d转轴机构包括阻尼轴和转接支架，阻尼轴包括基座、安装于基座上的转轴、安装于转轴上且与转轴同步转动的动摩擦片、安装于基座上且与动摩擦片旋转摩擦的定摩擦片以及转动安装于转轴上且可以与转轴一起转动的转换支架，其中触摸屏安装于转换支架上，进而使用时，可以使触摸屏在任意角度转动。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为动摩擦片和定摩擦片起到阻尼的作用，但是通常动摩擦片和定摩擦片的刚性较大，弹性不足，因此长时间转动后阻尼衰减较大，进而降低了阻尼3d轴的使用寿命。


技术实现要素：

5.为了提高阻尼3d转轴的使用寿命，本技术提供一种3d转轴机构。
6.本技术提供的一种3d转轴机构，采用如下的技术方案：
7.一种3d转轴机构，包括基座、转动安装于所述基座上的转动架以及转动安装于所述转动架上的转动臂；
8.所述基座与所述转动架之间设置有弹性摩擦件，所述弹性摩擦件一侧抵接于所述基座，另一侧抵接于所述转动架；
9.所述弹性摩擦件上具有弹性凸起，所述弹性凸起抵紧于所述转动架。
10.通过采用上述技术方案，触摸屏或者显示屏可以安装于转动臂上，转动臂随着转动架同步转动，且转动臂还可独自转动，进而实现触摸屏任意角度转动。而弹性摩擦件对转动架起到阻尼的作用，同时，弹性凸起具有一定的弹性势能，转动架转动时，转动架和弹性摩擦件产生一定的摩擦后，弹性凸起在自身的弹性势能作用下仍可以起到较好的阻尼作用。通过上述结构使弹性摩擦件对转动架起到的阻尼作用衰减较小，进而提高了3d转轴的使用寿命。
11.可选的，所述基座靠近所述转动架的一侧开设有放置槽，所述弹性摩擦件安装于所述放置槽内。
12.通过采用上述技术方案，一方面，增大了弹性摩擦件与基座的接触面积，提高了弹性摩擦件安装后的稳定性；另一方面，将弹性摩擦件放置于放置槽内结构紧凑，降低了整体的空间占有率。
13.可选的，所述弹性摩擦件上设置有限位孔，所述放置槽的槽壁上设置有插入所述限位孔内的限位凸起。
14.通过采用上述技术方案，限位凸起插入限位孔内，降低了弹性摩擦件与转动架同
步转动的风险。
15.可选的，所述转动架背离所述弹性摩擦件的一侧设置有安装于所述基座上且使所述转动架抵紧于所述弹性凸起的压紧板；
16.所述压紧板与所述转动架之间设置有耐磨片，所述耐磨片一侧抵接于所述转动架，另一侧抵接于所述压紧板。
17.通过采用上述技术方案，通过压紧板可以使弹性摩擦件与转动架配合时具有较好的阻尼作用，同时，耐磨片降低了压紧板应转动架转动而产生的摩擦损耗的风险。
18.可选的，所述转动架上设置有限位板，所述压紧板的周壁上设置有与所述限位板配合对所述转动架转动角度进行限位第一限位耳和第二限位耳；
19.所述转动架转动后所述限位板抵接于所述第一限位耳，所述转动架反向转动后所述限位板抵接于所述第二限位耳。
20.通过采用上述技术方案，由于仪器都有正面和背面，而一般不会将触摸屏转动到仪器的背面，因此，限位板与第一限位耳和第二限位耳的配合可以对转动架转动的角度进行限制。
21.可选的，所述转动臂包括固定安装于所述转动架上的法兰柱、转动安装于所述法兰柱上的摇臂以及设置于所述摇臂背离所述法兰柱一侧将所述摇臂轴向限位于所述法兰柱上的压板。
22.可选的，所述法兰柱与所述摇臂之间设置有所述弹性摩擦件，所述弹性凸起抵紧于所述摇臂，所述弹性摩擦件背离所述弹性凸起的一侧抵接于所述法兰柱。
23.通过采用上述技术方案，摇臂转动时，摇臂和弹性摩擦件产生一定的摩擦后，弹性凸起在自身的弹性势能作用下仍可以起到较好的阻尼作用，进而提高了3d转轴机构的使用寿命。
24.可选的，所述摇臂背离所述法兰柱的一侧设置有第一限位凸板和第二限位凸板，所述压板的周壁上设置有对所述摇臂转动角度进行限位的第一限位角和第二限位角；
25.所述摇臂转动后所述第一限位凸板抵接于所述第一限位角，所述摇臂反向转动后所述第二限位凸板抵接于所述第二限位角。
26.通过采用上述技术方案，对摇臂的转动角度进行限位，降低了摇臂转动至下方而无法操作触摸屏的风险。同时，第一限位凸板与第一限位角配合，第二限位凸板与第二限位角的配合，可以对摇臂起到支撑作用，进而提高了摇臂的稳定性。
27.可选的，所述压板背离所述法兰柱的一侧设置有光电开关，所述摇臂上设置有随着所述摇臂一起转动并使所述光电开关打开或关闭的挡光板。
28.通过采用上述技术方案，由于摇臂带动触摸屏转动，转动摇臂，当挡光板对光电开关发出的光线不遮挡时，即光电开关为打开状态，触摸屏的显示界面将自动旋转；当挡光板对光电开关发出的光线进行遮挡时，即光电开关呈关闭状态，触摸屏的显示界面不旋转，进而便于使用人员进行操作或观看。
29.可选的，所述基座靠近所述压紧板的一侧设置有定位柱，所述耐磨片上开设有供所述定位柱插入的耐磨定位孔，所述压紧板上开设有供所述定位柱插入的压紧定位孔。
30.通过采用上述技术方案，一方面，便于耐磨片和压紧板的定位安装；另一方面，压紧板安装后可以使第一限位耳和第二限位耳位于特定的位置。
31.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
32.转动架转动时，转动架和弹性摩擦件产生一定的摩擦后，弹性凸起在自身的弹性势能作用下仍可以起到较好的阻尼作用，弹性摩擦件对转动架起到的阻尼作用衰减较小，进而提高了3d转轴的使用寿命；
33.将弹性摩擦件放置于放置槽内结构紧凑，降低了整体的空间占有率；
34.耐磨片的设置降低了压紧板应转动架转动而产生的摩擦损耗的风险。
附图说明
35.图1是本技术实施例中的3d转轴机构的整体结构示意图。
36.图2是本技术实施例中的3d转轴机构的爆炸示意图。
37.图3是本技术实施例中的转动臂的爆炸示意图。
38.图4是本技术实施例中的光电开关以及挡光板的安装结构示意图。
39.附图标记说明：1、基座；11、底座；111、放置槽；112、限位凸起；12、转动轴；121、定位柱；13、过线孔；2、转动架；21、底板；211、转动孔；212、限位板；22、竖板；23、压紧板；231、压紧定位孔；232、第一限位耳；233、第二限位耳；24、耐磨片；241、耐磨定位孔；25、穿线孔；3、转动臂；31、法兰柱；311、旋转轴；312、安装槽；313、定位凸起；314、定位凸柱；32、摇臂；321、旋转孔；322、第一限位凸板；323、第二限位凸板；33、压板；331、压板定位孔；332、第一限位角；333、第二限位角；4、弹性摩擦件；41、弹性凸起；42、限位孔；5、光电开关；6、挡光板。
具体实施方式
40.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
41.本技术实施例公开一种3d转轴机构。参照图1与图2，3d转轴机构包括基座1、转动架2以及转动臂3，触摸板固定安装于转动臂3上，转动臂3转动安装于转动架2上，而转动架2转动安装于基座1上。其中，转动架2的旋转中心线垂直于转动臂3的旋转中心线。基座1与转动架2之间设置有使基座1与转动架2之间转动阻尼衰减较小的弹性摩擦件4。
42.参照图2，基座1包括底座11和转动轴12，转动轴12与底座11一体成型。转动轴12背离底座11的一侧开设有过线孔13，过线孔13沿转动轴12的中心轴线方向贯穿转动轴12以及底座11，进而便于线缆穿过基座1。本实施例以底座11为方形柱体为例，底座11设置转动轴12的一侧的四个直角处均开设有沉头孔，进而降低了通过螺栓将底座11安装于仪器上时螺栓对转动架2产生干涉的风险。
43.弹性摩擦件4可以安装于底座11上，也可以安装于转动架2上，本实施例优选将弹性摩擦件4安装于基座1上。其中，弹性摩擦件4上具有弹性凸起41，且弹性凸起41抵紧于转动架2。本实施例优选弹性摩擦件4为一个环片，而弹性摩擦件4套设于转动轴12上。环片上具有多个弧形片，而弧形片即为弹性凸起41，多个弧形片沿着转动轴12周向均匀间隔排布，且弧形片的弧顶抵接于转动架2。
44.参照图2，底座11设置转动轴12的一侧开设有供弹性摩擦件4放置的放置槽111，弹性摩擦件4放置于放置槽111内后弹性凸起41凸出于放置槽111，弹性摩擦件4背离弹性凸起41的一侧抵接于放置槽111的槽底。放置槽111的槽壁上一体成型有限位凸起112，弹性摩擦件4的侧壁上开设有限位孔42，限位孔42沿放置槽111的开设方向贯穿弹性摩擦件4。限位凸
起112插入限位孔42内，进而降低了弹性摩擦件4与转动架2发生同步转动的风险。
45.参照图2，转动架2包括底板21和竖板22，竖板22设置有两个，两个竖板22位于底板21的同一侧，且两个竖板22设置于底板21相对的两端，即底板21和两个竖板22组合后为u型板。其中，两个竖板22均与底板21一体成型，弹性凸起41抵接于底板21。
46.底板21上开设有转动孔211，转动轴12插入转动孔211内，进而实现基座1与转动架2的转动连接。底板21上还设置有两个通孔，两个通孔以及转动孔211三者的圆心位于同一条直线上。转动底板21可以使两个通孔与底座11上对角线上的两个沉头孔一一对应，且通孔的孔径大于沉头孔大孔的孔径，拧动沉头孔内的螺栓时，可以使扳手穿过通孔进行操作。
47.继续参照图2，底板21背离底座11的一侧安装有压紧板23，压紧板23与底板21之间夹持有耐磨片24。本实施例以压紧板23和耐磨片24均为圆形板为例，耐磨片24的直径大于转动轴12的直径，压紧板23的直径大于耐磨片24的直径。压紧板23通过螺栓安装于转动轴12背离底座11的一侧，耐磨片24一侧抵接于底板21，另一侧抵接于压紧板23，进而降低了底板21转动时对压紧板23产生磨损的风险。压紧板23和耐磨片24上均开设有与过线孔13连通的穿线孔25。
48.转动轴12靠近压紧板23的一侧一体成型有定位柱121，耐磨片24上开设有耐磨定位孔241，定位柱121插入耐磨定位孔241内，使耐磨片24可以定位安装。压紧板23上开设有与耐磨定位孔241同心的压紧定位孔231，定位柱121插入耐磨定位孔241后插入压紧定位孔231内，进而使压紧板23定位安装于转动轴12上。
49.参照图2，底板21垂直设置竖板22的一侧一体成型有限位板212，限位板212的延伸方向与竖板22的延伸方向一致。压紧板23的周壁上一体成型有第一限位耳232和第二限位耳233，第一限位耳232与第二限位耳233于压紧板23的周壁上间隔排布。底板21在转动时，在限位板212与第一限位耳232和第二限位耳233的配合下只能够转动特定的角度。
50.详细的，底板21向靠近第一限位耳232的方向转动一定的角度后，第一限位耳232将抵接于限位板212对底板21进行限位，底板21向靠近第二限位耳233的方向转动一定的角度后，第二限位耳233将抵接于限位板212对底板21进行限位。限位板212从抵接于第一限位耳232的位置转动至限位板212抵接于第二限位耳233的位置处时，底板21转动了一百八十度。
51.参照图2与图3，转动臂3安装于竖板22上，由于竖板22设置有两个，因此转动臂3也设置有两个，两个转动臂3一一对应安装两个竖板22上，且两个转动臂3对称设置。两个转动臂3结构相同，以下以一个转动臂3为例进行阐述。
52.转动臂3包括法兰柱31、摇臂32以及压板33，法兰柱31通螺栓安装于竖板22的外侧，即，法兰柱31位于对应竖板22背离另一个竖板22的一侧。法兰柱31背离竖板22的一侧一体成型有旋转轴311，摇臂32上开设有供旋转轴311插入的旋转孔321，压板33通过螺栓安装于旋转轴311上对摇臂32的轴向进行限位。
53.其中，法兰柱31靠近摇臂32的一侧开设有安装槽312，安装槽312内同样安装有一个弹性摩擦件4，弹性摩擦件4套设于旋转轴311上，且弹性凸起41凸出于安装槽312抵接于摇臂32，进而起到阻尼的作用。安装槽312的槽壁上一体成型有插入限位孔42内的定位凸起313。
54.参照图3，压板33与摇臂32之间同样设置有耐磨片24，耐磨片24一侧抵接于摇臂
32，另一侧抵接于压板33，进而降低了摇臂32转动时压板33产生摩擦损耗的风险。旋转轴311背离法兰柱31的一侧一体设置有定位凸柱314，压板33上开设有供定位凸柱314插入的压板定位孔331，同时定位柱121也将插入耐磨定位孔241，进而使耐磨片24和压板33定位安装于旋转轴311上。
55.参照图3，摇臂32沿其转动方向相对的两侧分别一体设置有第一限位凸板322和第二限位凸板323。压板33的周壁上一体成型有第一限位角332和第二限位角333，第一限位角332与第二限位角333间隔排布。摇臂32在转动时，在第一限位凸板322与第一限位角332以及第二限位凸板323和第二限位角333的配合下只能够转动特定的角度。
56.详细的，摇臂32向靠近第一限位角332的方向转动一定的角度后，第一限位凸板322将抵接于第一限位角332对摇臂32进行限位，摇臂32向靠近第二限位角333的方向转动一定的角度后，第二限位凸板323将抵接于第二限位角333对摇臂32进行限位。第一限位凸板322从抵接于第一限位角332的位置转动至第二限位凸板323抵接于第二限位角333的位置处时，摇臂32转动了一百八十度。
57.参照图2与图4，其中一个压板33背离法兰柱31的一侧通过螺钉安装有光电开关5，本实施例优选光电开关5为光电门，与设置光电开关5的压板33对应的摇臂32上通过螺栓安装有挡光板6。当第一限位凸板322抵接于第一限位角332时，挡光板6对光电开关5发出的光线进行遮挡，当摇臂32向第二限位角333方向转动至九十度时，挡光板6仍对光电开关5发出的光线进行遮挡；当摇臂32转动的角度大于九十度后，挡光板6不再对光电开关5发出的光线进行遮挡，此时控制端接收到光电开关5发出的信号使触摸屏的界面旋转一百八十度。进而便于使用者从背对着触摸屏转动前的位置处观看触摸屏的操作界面。
58.本技术实施例一种3d转轴机构的实施原理为：转动架2在转动时，弹性摩擦件4在对转动架2起到阻尼作用的同时还具有一定的弹性势能，通过转动螺栓调节压紧板23对转动架2的压紧度来抵消转动架2转动时转动架2或弹性摩擦件4产生的磨损，进而使弹性摩擦件4仍具有较好的阻尼作用。同理，摇臂32在转动时，在弹性摩擦件4的作用下阻尼衰减较小。
59.另外，转动架2转动时，在限位板212和第一限位耳232以及第二限位耳233的配合下只能够在一定的角度范围内转动。摇臂32在转动时，在第一限位凸板322和第一限位角332以及第二限位凸板323和第二限位角333的配合下也只能在一定的角度范围内转动。由于触摸屏将随着摇臂32一同转动，因此在挡光板6不对光电开关5发出的光线进行遮挡时，触摸屏的显示界面会自动旋转角度。
60.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。