專利名稱：萬向關節的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種旋轉支撐機構，尤其涉及一種萬向關節。
背景技術：
萬向關節主要是用于將液晶屏幕、相框或廣告牌等物體固定，然后通過調節萬向關節的各連接桿之間的相對角度，使液晶屏幕、相框或廣告牌等物體與使用者之間達到人機工程學的最佳適應位置。 現有技術中的萬向關節在進行角度調整時，需要使用者手動對萬向關節的連接桿施加一定的作用力，使連接桿之間的相對角度發生改變，從而改變視角；當液晶屏幕、相框或廣告牌等物體的固定位置距離用戶很高或很遠時，就會給使用者的調節帶來不便。
發明內容
有鑒于此，有必要提供一種可自動調整角度的萬向關節。 —種萬向關節，其包括一第一連接桿、一第二連接桿、一第三連接桿、一第一驅動裝置、一第二驅動裝置及一控制裝置；所述第三連接桿的兩端開設有兩個相互垂直的導向槽，第一連接桿及第二連接桿與第三連接桿相連接的一端分別設有與所述導向槽相對應的第一導向體及第二導向體，所述第一導向體的一側設有第一傳動齒輪，所述第二導向體的一側設有第二傳動齒輪；所述第一驅動裝置及第二驅動裝置固設于第三連接桿內，所述第一導向體及第二導向體分別活動的卡設于兩個導向槽內，且所述第一驅動裝置及第二驅動裝置分別與第一傳動齒輪及第二傳動齒輪相嚙合；所述控制裝置分別與第一驅動裝置及第二驅動裝置電性連接。 相對于現有技術，本發明通過控制裝置控制設置于第三連接桿兩端的第一驅動裝置及第二驅動裝置，以改變第一連接桿及第二連接桿相對于第三連接桿的角度，實現萬向關節的角度的自動調節。
圖1是本發明實施方式提供的萬向關節的分解示意圖。 圖2是圖1中萬向關節的第二連接桿與座體的連接示意圖。 圖3是圖1中萬向關節的立體示意圖。 圖4是圖1中萬向關節的剖視圖。 圖5是圖1中萬向關節的第二連接桿與第三連接桿的轉動示意圖。 圖6是圖1中萬向關節的電性連接示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。 如圖1及圖6所示，本發明實施方式提供的一種萬向關節100，其包括一第一連接桿10、一第二連接桿20、一第三連接桿30、一底座40、一承載座50、一第一驅動裝置60、一第二驅動裝置70、一第三驅動裝置80、一內齒輪90、一控制裝置110、一第一擋片120、一第一轉軸101及一第二轉軸102。所述第一連接桿10與第二連接桿20分別通過第一轉軸101及第二轉軸102可轉動的連接于第三連接桿30的兩端，所述第一驅動裝置60及第二驅動裝置70固設于第三連接桿30內，用于驅動所述第一連接桿10及第二連接桿20轉動。所述第一連接桿10的另一端與承載座50相連接。所述第二連接桿20通過所述第一擋片120與底座40相連接，所述第三驅動裝置80固設于第二連接桿20與底座40相連接的一端內，所述內齒輪90固設于底座40內，所述第三驅動裝置80與內齒輪90相嚙合，并驅動所述第二連接桿20相對于底座40轉動。所述控制裝置110分別與所述第一驅動裝置60、第二驅動裝置70及第三驅動裝置80相電性連接，所述控制裝置110用于控制第一驅動裝置60、第二驅動裝置70及第三驅動裝置80帶動第一連接桿10、第二連接桿20及第三連接桿30進行相應的姿態調整。在本實施方式中，所述第一驅動裝置60、第二驅動裝置70及第三驅動裝置80為旋轉式壓電馬達，所述旋轉式壓電馬達在沒有通電狀態下保持鎖定狀態，而壓電馬達的轉子不能轉動；當通電后，根據通電電壓的極性不同，實現轉動方向的不同，并通過通電時間控制轉子轉動角度。所述第一驅動裝置60、第二驅動裝置70及第三驅動裝置80具有足夠大的驅動功率能帶動負載轉動。 如圖1及圖2所示，所述第三連接桿30的兩端開設有兩個相互垂直的導向槽31，第一連接桿10及第二連接桿20與第三連接桿30相連接的一端分別設有與所述導向槽31相對應的第一導向體11及第二導向體21，所述第一導向體11的一側固設有第一傳動齒輪12，在第二導向體21的一側固設有第二傳動齒輪22。在本實施方式中，所述第一傳動齒輪12及第二傳動齒輪22為齒盤。所述第一導向體11及第二導向體21上分別設有第一軸孔111及第二軸孔211，所述第三連接桿30上的導向槽31兩側的設有與所述第一軸孔111及第二軸孔211相對應的第三軸孔311及第四軸孔312。所述第一轉軸101通過第一軸孔111與第一導向體ll相固定連接，第一轉軸101的兩端活動套設于第三軸孔311中；所述第二轉軸102通過第二軸孔211與第二導向體21相固定連接，第二轉軸102的兩端活動套設于第四軸孔312中。所述第一驅動裝置60、第二驅動裝置70及第三驅動裝置80分別包括一第一驅動齒輪61、一第二驅動齒輪71及一第三驅動齒輪81。 如圖l至圖4所示，所述第三連接桿30內靠近第三、第四軸孔311、312的位置處分別設有第一、第二卡槽301、302，所述第一驅動裝置60及第二驅動裝置70分別卡設于第一、第二卡槽301、302內，且所述第一驅動齒輪61與第二驅動齒輪71分別朝向于所述導向槽31。所述第一驅動齒輪61與第二驅動齒輪71為圓柱齒輪，所述第一傳動齒輪12與第二傳動齒輪22為圓形齒條。所述第一驅動齒輪61與第一傳動齒輪12相嚙合，所述第二驅動齒輪71與第二傳動齒輪22相嚙合。在所述第二連接桿20內設置一第三卡槽201，所述第三驅動裝置80卡設于所述第三卡槽201內，且所述第三驅動齒輪81朝向于底座40。
所述第二連接桿20通過所述第三驅動裝置80、所述內齒輪90及所述第一擋片120與底座40可轉動連接。所述第二連接桿20與所述底座40相連接的一端上設有第二擋片23及外螺紋24，且所述第二擋片23靠近第二導向體21，所述第二擋片23為一套設于第二連接桿20上的圓環體；所述第一擋片120為一圓環體，所述第一擋片120上設有內螺紋；所述底座40上開設有一通孔41 ，所述第二連接桿20穿過所述通孔41 ，且通過第一擋片
4120及第二擋片23活動的卡設于底座40上。所述內齒輪90為圓環體，其包括一內圈91及一外圈92，在所述內圈91上設有與所述第三驅動齒輪81相對應的齒輪，所述第三驅動齒輪81與內齒輪90相嚙合；在所述外圈92上設有至少一個凸塊93，在所述底座40的底面設有與所述凸塊93相對應的凹槽42，所述內齒輪90通過所述凸塊93卡設于所述底座40的凹槽42內。 如圖1及圖5所示，萬向關節100在未通電過程中，由于第一、第二、第三驅動裝置60、70、80的第一、第二、第三驅動齒輪61、71、81分別與第一傳動齒輪12、第二傳動齒輪22、內齒輪90相嚙合，且第一、第二、第三驅動裝置60、70、80的轉子在不通電的狀態不轉動，從而使萬向關節100的位置保持不變。需要對所承載物體的角度進行調整時，使用者發送一調整信號給控制裝置IIO，所述控制裝置110識別所述調整信號并判斷需要驅動哪一個驅動裝置進行運動，然后將調整信號轉化為驅動信號再驅動相應的驅動裝置作動。當所述調整信號是用于調整第二連接桿20與第三連接桿30之間的相對角度時，所述第二驅動裝置70帶動第二驅動齒輪71轉動，所述第二驅動齒輪71給第二傳動齒輪22 —作用力F，由于第二連接桿20在第二轉軸102的轉動方向上是固定的，則第二傳動齒輪22給第三連接桿30 —反向作用力F'，使第三連接桿30帶動第二轉軸102沿第四軸孔312轉動；同理，當所述調整信號是用于調整第一連接桿10與第三連接桿30之間的相對角度時，所述第一驅動裝置60帶動第一驅動齒輪61轉動，所述第一驅動齒輪61給第一傳動齒輪12 —作用力F，使第一連接桿10帶動第一轉軸101沿第三軸孔311轉動；當所述調整信號是用于調整第二連接桿20相對于底座40的轉動時，由于內齒輪90是固定在底座40上的，當第三驅動齒輪81給內齒輪90 —作用力F時，內齒輪90給第三驅動齒輪81 —反向作用力F'，從而驅動第二連接桿20轉動，則帶動整個萬向關節100相對底座40轉動。 本發明通過控制裝置控制設置于第三連接桿兩端的第一驅動裝置及第二驅動裝置，以改變第一連接桿及第二連接桿相對于第三連接桿的角度，實現萬向關節的角度的自動調節。 另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。
權利要求
一種萬向關節，其包括一第一連接桿、一第二連接桿、一第三連接桿、一第一驅動裝置、一第二驅動裝置及一控制裝置；其特征在于，所述第三連接桿的兩端開設有兩個相互垂直的導向槽，第一連接桿及第二連接桿與第三連接桿相連接的一端分別設有與所述導向槽相對應的第一導向體及第二導向體，所述第一導向體的一側設有第一傳動齒輪，所述第二導向體的一側設有第二傳動齒輪；所述第一驅動裝置及第二驅動裝置固設于第三連接桿內，所述第一導向體及第二導向體分別活動的卡設于兩個導向槽內，且所述第一驅動裝置及第二驅動裝置分別與第一傳動齒輪及第二傳動齒輪相嚙合；所述控制裝置分別與第一驅動裝置及第二驅動裝置電性連接。
2. 如權利要求l所述的萬向關節，其特征在于所述第一驅動裝置包括第一驅動齒輪， 所述第二驅動裝置包括第二驅動齒輪；所述第一驅動齒輪與第一傳動齒輪相嚙合，所述第 二驅動齒輪與第二傳動齒輪相嚙合。
3. 如權利要求2所述的萬向關節，其特征在于所述第一驅動齒輪與第二驅動齒輪為 圓柱齒輪，所述第一傳動齒輪與第二傳動齒輪為圓形齒條。
4. 如權利要求3所述的萬向關節，其特征在于所述萬向關節還包括一第一轉軸及第 二轉軸，所述第一導向體及第二導向體上分別設有第一軸孔及第二軸孔，所述導向槽兩側 的第三連接桿上設有與所述第一軸孔及第二軸孔相對應的第三軸孔及第四軸孔；所述第一 轉軸通過相對應的第一軸孔及第三軸孔將第一導向體活動的設置于所述導向槽內，所述第 二轉軸通過相對應的第二軸孔及第四軸孔將第二導向體活動的設置于所述另一導向槽內。
5. 如權利要求1所述的萬向關節，其特征在于所述萬向關節還包括一底座，一第一擋 片，一內齒輪及一第三驅動裝置；所述底座上開設有一通孔，所述第二連接桿通過與第一擋 片相配合從所述通孔活動的卡設于底座上，所述內齒輪固設于底座的底面，所述第三驅動 裝置固設于第二連接桿內，所述第三驅動裝置包括一第三驅動齒輪，所述內齒輪與所述第 三驅動齒輪相嚙合。
6. 如權利要求5所述的萬向關節，其特征在于所述第二連接桿相對第二導向體的另 一端上設有一第二擋片及外螺紋，且第二擋片靠近第二導向體；所述第一擋片為一圓環體， 在所述圓環體上設有內螺紋；所述第一擋片與第二連接桿通過相對應的內螺紋與外螺紋相 連接。
7. 如權利要求5所述的萬向關節，其特征在于所述內齒輪為圓環體。
8. 如權利要求5所述的萬向關節，其特征在于所述第三驅動裝置與所述控制裝置相 電性連接。
9. 如權利要求1所述的萬向關節，其特征在于所述萬向關節還包括一承載座，所述承 載座固設于第一連接桿上相對于第一導向體所在的另一端。
10. 如權利要求1所述的萬向關節，其特征在于所述第一驅動裝置、第二驅動裝置及 第三驅動裝置為旋轉式壓電馬達，所述旋轉式壓電馬達在沒有通電狀態下保持鎖定狀態。
全文摘要
本發明提供一種萬向關節，其包括一第一連接桿、一第二連接桿、一第三連接桿、一第一驅動裝置、一第二驅動裝置及一控制裝置。所述第三連接桿的兩端開設有兩個相互垂直的導向槽，第一連接桿及第二連接桿與第三連接桿相連接的一端分別設有與導向槽相對應的第一導向體及第二導向體，在所述第一導向體的一側設有第一傳動齒輪，所述第二導向體的一側設有第二傳動齒輪。所述第一驅動裝置及第二驅動裝置固設于第三連接桿內，且所述第一驅動裝置及第二驅動裝置分別與第一傳動齒輪及第二傳動齒輪相嚙合。所述控制裝置分別與第一驅動裝置及第二驅動裝置電性連接。本發明通過控制裝置控制第一連接桿及第二連接桿的轉動，實現萬向關節的角度的自動調節。
文檔編號F16M11/14GK101737603SQ200810305469
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月10日 優先權日2008年11月10日
發明者褚永鴻, 賴金石 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司