CN105134757B - 一种球关节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球关节装置，包括球关节部与连接部，该球关节部具有第一球状结合部，该第一球状结合部具有第一表面；该连接部具有第一承接部、第一固定部、第一弧面以及第二弧面，该第一承接部与该第一固定部配合以使该第一球状结合部可旋转地设置于该连接部；其中，当该第一球状结合部设置于该连接部时，该第一弧面与该第二弧面分别与该第一表面形成干涉，且该第一弧面与该第二弧面不相符。借此，可克服零件公差造成的作用力不均的问题。

Description

一种球关节装置

技术领域

本发明涉及机械活动连接领域，尤其涉及一种具有球关节的连接结构。

背景技术

目前球型接头一般由固定件、活动式调整环以及调整螺丝组成，以被动式的人工手动调整螺丝逼紧的方式产生摩擦力，来达到球型接头360度自由旋转的同时具有紧固的连接效果，以旋转并可相对固定于某一状态。然而上述结构可能于长时间使用下会有调整螺丝松退而摩擦力降低的问题，必须再使用手动重复调整，对于无须改变扭力的装置来说是一种困扰。

另一种无调整环的球型接头结构则采用承接部与固定部通过多个连接件配合锁附产生摩擦力，其中，该固定件具有多个抵接部,该抵接部具有弧面，每一该弧面均匀或者对称分布于该固定件一圆周上，且每一该弧面抵接该球型接头的表面，由于每一该弧面结构相同，于理想状态时，依顺时针或者逆时针锁固该多个连接件，当该承接部与该固定部配合锁固时，多个该弧面抵接该球型接头的该表面，使该表面受力均匀以实现紧固，然其摩擦力依零件尺寸不同将有所变化，紧固效果不佳，且这种结构在量产阶段无法克服零件公差变异造成产品干涉部位的摩擦力不尽相同，局部摩擦力不足,甚至有些部分相对翘起。

因此，有必要设计一种新型的球关节装置，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球关节装置，其能够克服零件公差造成的作用力不均的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种球关节装置，包括球关节部与连接部，该球关节部具有第一球状结合部，该第一球状结合部具有第一表面；该连接部具有第一承接部、第一固定部、第一弧面以及第二弧面，该第一承接部与该第一固定部配合以使该第一球状结合部可旋转地设置于该连接部；其中，当该第一球状结合部设置于该连接部时，该第一弧面与该第二弧面分别与该第一表面形成干涉，且该第一弧面与该第二弧面不相符。

较佳的，该第一弧面具有第一弧度，该第二弧面具有第二弧度，其中，该第一弧面与该第二弧面不相符为该第一弧度与该第二弧度不相等。

较佳的，该球关节装置还包括第二连接件，该第一弧度大于该第二弧度，该第二连接件邻近该第二弧面设置，用以连接该第一承接部与该第一固定部。

较佳的，该第一弧面具有多个，多个该第一弧面均匀或者对称分布于该第一固定部；该第二弧面具有多个，多个该第二弧面均匀或者对称分布于该第一固定部。

较佳的，该第一弧面与该第二弧面分别有两个，依序交替分布于该第一固定部。

较佳的，该球关节部还具有第一连接杆，该第一承接部具有第一通孔，当该第一球状结合部设置于该连接部时，该第一连接杆贯穿于该第一通孔，该第一球状结合部承靠于该第一通孔处。

较佳的，该球关节装置还包括多个第一连接件，该第一承接部具有多个第一连接孔，该第一固定部具有多个第二连接孔，该多个第一连接孔与该多个第二连接孔一一对应，其中，该多个第一连接孔与该多个第二连接孔通过多个该第一连接件连接，以使该第一承接部与该第一固定部配合紧固。

较佳的，该球关节装置还包括滑槽，该滑槽形成于相邻该第一弧面与该第二弧面之间。

较佳的，该第一固定部具有第一抵接部与第二抵接部，该第一弧面位于该第一抵接部，该第二弧面位于该第二抵接部。

较佳的，该第一抵接部及或该第二抵接部具有缓冲空间。

与现有技术相比，本发明提供的球关节装置，通过第一弧面及第二弧面与第一表面干涉程度不同，提供了稳定摩擦力的同时，从整体上克服零件的组装公差的影响，保持连接件和球关节部间稳定的紧固摩擦力。

附图说明

图1为本发明一实施例的球关节装置的结构爆炸示意图；

图2为本发明一实施例的球关节装置的立体结构示意图；

图3为本发明一实施例的第一固定部与第一球状结合部产生干涉一侧结构的局部放大示意图；

图4为图2沿A-A方向的剖面结构示意图；

图5为图2沿B-B方向的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

参照图1至图5所示，揭示了本发明实施例的球关节装置的结构示意图，球关节装置100包括球关节部1、连接部2、第一连接件3，第一连接件3具有多个，多个第一连接件3将该球关节部1固定于该连接部2，以使球关节部1可相对连接部2旋转以满足关节连接处的调节需要。

球关节部1具有第一球状结合部11与第一连接杆12，第一球状结合部11固定于第一连接杆12的一端。第一球状结合部11具有第一表面111，第一表面111与连接部2干涉以形成相互摩擦，达到相对紧固的效果。

连接部2具有第一承接部21及第一固定部22，第一固定部22具有第一抵接部221与第二抵接部222,第一承接部21与第一固定部22可通过第一连接件3固定连接，并可形成一容置空间212，用以容纳第一球状结合部11,该第一承接部21与该第一固定部22配合以使该第一球状结合部11可旋转地设置于该连接部2中，从而实现关节连接部位的可旋转连接。第一抵接部221及第二抵接部222可分别与第一球状结合部11抵接以形成相互抵压力，当第一球状结合部11相对连接部2转动时，第一抵接部221及第二抵接部222可分别与第一球状结合部11抵接以形成相互摩擦力。第一抵接部221具有第一弧面2211，第二抵接部222具有第二弧面2221，当球关节部1可旋转地设置于连接部2的容置空间212时，第一弧面2211及第二弧面2221分别与第一表面111抵接以形成干涉，第一弧面2211与第二弧面2221不相符，第一弧面2211与第一表面111形成的干涉程度不同于第二弧面2221与第一表面111形成的干涉程度。于实际应用中，第一抵接部221及第二抵接部222可由弹性材质制成。

优选的，第一抵接部221具有多个，多个第一抵接部221均匀或者对称分布于第一固定部22的第一圆周C上；第二抵接部222亦具有多个，多个第二抵接部222亦均匀或者对称分布于第一固定部22的该第一圆周C上；亦即，第一弧面2211具有多个，多个第一弧面2211沿该第一圆周C均匀或者对称分布；第二弧面2221具有多个，多个第二弧面2221沿该第一圆周C均匀或者对称分布。于本实施例中，第一抵接部221与第二抵接部222分别有两个，依序交替分布于第一固定部22的该第一圆周C上，相邻第一抵接部221与第二抵接部222之间形成有滑槽223，以提供第一抵接部221和第二抵接部222抵压第一表面111时产生形变的空间。由上可知，第一弧面2211与第二弧面2221分别有两个，依序沿第一固定部22的该第一圆周C交替分布。借此，以保证作用于第一表面111的力均匀分布，避免产生侧偏，导致紧固效果不佳。

请参见图3，于第一固定部22的该第一圆周C上依据弧长L1延伸出第一弧面2211，相对该弧长L1的边以形成弧形的第一自由边S1，第一弧面2211为第一球体表面的一部分，该第一球体具有第一圆心O1,第一弧面2211具有第一弧度θ1；于第一固定部22的该第一圆周C上依据弧长L2延伸出第二弧面2221，相对该弧长L2的边以形成弧形的第二自由边S2,第二弧面2221为第二球体表面的一部分，该第二球体具有第二圆心O2，第二弧面2221具有第二弧度θ2，该弧长L2等于该弧长L1，或者该弧长L2与该弧长L1相近；第一弧面2211与第二弧面2221不相符为该第一弧度θ1与该第二弧度θ2不相等。于本实施例中，该第一弧度θ1为第一自由边S1相对第一圆心O1形成的弧度，该第二弧度θ2为第二自由边S2相对第二圆心O1形成的弧度。

于本实施例中，该第一弧度θ1大于该第二弧度θ2，该球关节装置100还包括第二连接件4，第二连接件4邻近该第一弧面2211设置，用以连接第一承接部21与第一固定部22。优选的，第一承接部21上具有多个第三连接孔214，第一固定部22上具有多个第四连接孔224，第三连接孔214与第四连接孔224对应设置，通过第二连接件4连接第三连接孔214与第四连接孔224，以使第一承接部21与第一固定部22紧固连接。优选的，第三连接孔214为丝座，第四连接孔224为螺孔，第二连接件4为螺丝，以此相互配合紧固。

于一实施例中，该第一球体具有第一直径R1，该第二球体具有第二直径R2，该第一直径R1小于该第二直径R2，该第一弧度θ1亦即第一弧面2211的曲面弧度，该第二弧度θ2亦即第二弧面2211的曲面弧度，该第一弧度θ1大于该第二弧度θ2，借此，第一弧面2211于第一表面111的干涉程度大于第二弧面2221与第一表面111的干涉程度。

优选的，第一承接部21具有第一通孔211与多个第一连接孔213，第一固定部22具有多个第二连接孔223，该多个第一连接孔213于该多个第二连接孔223呈一一对应设置，其中，该多个第一连接孔213与该多个第二连接孔223通过该多个第一连接件3连接，以使第一承接部21与第一固定部22配合紧固。于本实施例中，第一承接部21具有四个第一连接孔213，第一固定部22对应设置有四个第二连接孔223，每一第一连接孔213通过一第一连接件3与一对应的第二连接孔223配合固定；优选的，第一连接孔214为丝座，第二连接孔224为螺孔，第二连接件4为螺丝，以此相互配合紧固,另选的，第一连接孔214为螺孔，第二连接孔224为丝座。此仅为本发明的一实施方式并不以此为限，第一承接部21与第一固定部22的固接方式亦可采用卡接或者其他方式。

再请参见图1，当组装球关节装置100时，先将球关节部1的第一连接杆12的自由端穿过第一通孔211，直至第一球状结合部11抵接于第一通孔211处，再将第一固定部22相对第一承接部21移动，首先第一弧面2211与第一表面111形成抵压，该第一抵接部221产生弹性形变，继续将第一固定部22相对第一承接部21移动，第二弧面2221与第一表面111形成抵压，以提供一固定的紧固压力，当球关节部1相对连接部2转动时，提供一相对固定的摩擦力，此时，第一球状结合部11承靠于第一通孔211处。再通过第一连接件3将邻近第二弧面2221的部位固定，并以此循环一周以完全固定。如此，可通过先紧固第二弧面2221部位提供固定摩擦力的以保证结构的稳定，再通过紧固第一弧面2211从整体上克服零件的组装公差的影响，保持连接部2和球关节部1间稳定的紧固摩擦力，起到二次加固的作用以保证结构的稳定性。

请参见图4，第一抵接部221具有缓冲空间2222，当第一弧面2211与第一表面111抵接时，第一抵接部221可借由缓冲空间2222形成一弹性形变，进一步满足多尺寸结构造成摩擦力不足或者过盈的问题。另参见图5，第二抵接部222亦具有缓冲空间2222，当第二弧面2221与第一表面111形成干涉时，可借由缓冲空间2222产生一定的形变，使第二弧面2221对第一表面111的作用力更加均匀，避免出现局部受力不均。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (9)

1.一种球关节装置，包括球关节部与连接部，该球关节部具有第一球状结合部，其特征在于，

该第一球状结合部具有第一表面；

该连接部具有第一承接部、第一固定部、第一弧面以及第二弧面，该第一承接部与该第一固定部配合以使该第一球状结合部可旋转地设置于该连接部；

其中，当该第一球状结合部设置于该连接部时，该第一弧面与该第二弧面分别与该第一表面形成干涉，且该第一弧面为第一球体表面的一部分，该第一球体具有第一圆心，该第一弧面具有第一弧度，该第二弧面为第二球体表面的一部分，该第二球体具有第二圆心，该第二弧面具有第二弧度，该第一弧度与该第二弧度不相等，该第一弧面与该第一表面形成的干涉程度不同于该第二弧面与该第一表面形成的干涉程度，以提供固定摩擦力的同时克服零件的组装公差的影响。

2.如权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，还包括第二连接件，该第一弧度大于该第二弧度，该第二连接件邻近该第二弧面设置，用以连接该第一承接部与该第一固定部。

3.如权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，该第一弧面具有多个，多个该第一弧面均匀或者对称分布于该第一固定部；该第二弧面具有多个，多个该第二弧面均匀或者对称分布于该第一固定部。

4.如权利要求3所述的球关节装置，其特征在于，该第一弧面与该第二弧面分别有两个，依序交替分布于该第一固定部。

5.如权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，该球关节部还具有第一连接杆，该第一承接部具有第一通孔，当该第一球状结合部设置于该连接部时，该第一连接杆贯穿于该第一通孔，该第一球状结合部承靠于该第一通孔处。

6.如权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，还包括多个第一连接件，该第一承接部具有多个第一连接孔，该第一固定部具有多个第二连接孔，该多个第一连接孔与该多个第二连接孔一一对应，其中，该多个第一连接孔与该多个第二连接孔通过多个该第一连接件连接，以使该第一承接部与该第一固定部配合紧固。

7.如权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，还包括滑槽，该滑槽形成于相邻该第一弧面与该第二弧面之间。

8.如权利要求1所述的球关节装置，其特征在于，该第一固定部具有第一抵接部与第二抵接部，该第一弧面位于该第一抵接部，该第二弧面位于该第二抵接部。

9.如权利要求8所述的球关节装置，其特征在于，该第一抵接部及/或该第二抵接部具有缓冲空间。