CN101737603B - 万向关节 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种万向关节，其包括一第一连接杆、一第二连接杆、一第三连接杆、一第一驱动装置、一第二驱动装置及一控制装置。所述第三连接杆的两端开设有两个相互垂直的导向槽，第一连接杆及第二连接杆与第三连接杆相连接的一端分别设有与导向槽相对应的第一导向体及第二导向体，在所述第一导向体的一侧设有第一传动齿轮，所述第二导向体的一侧设有第二传动齿轮。所述第一驱动装置及第二驱动装置固设于第三连接杆内，且所述第一驱动装置及第二驱动装置分别与第一传动齿轮及第二传动齿轮相啮合。所述控制装置分别与第一驱动装置及第二驱动装置电性连接。本发明通过控制装置控制第一连接杆及第二连接杆的转动，实现万向关节的角度的自动调节。

Description

万向关节
技术领域
本发明涉及一种旋转支撑机构，尤其涉及一种万向关节。
背景技术
万向关节主要是用于将液晶屏幕、相框或广告牌等物体固定，然后通过调节万向关节的各连接杆之间的相对角度，使液晶屏幕、相框或广告牌等物体与使用者之间达到人机工程学的最佳适应位置。
现有技术中的万向关节在进行角度调整时，需要使用者手动对万向关节的连接杆施加一定的作用力，使连接杆之间的相对角度发生改变，从而改变视角；当液晶屏幕、相框或广告牌等物体的固定位置距离用户很高或很远时，就会给使用者的调节带来不便。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可自动调整角度的万向关节。
一种万向关节，其包括一第一连接杆、一第二连接杆、一第三连接杆、一第一驱动装置、一第二驱动装置及一控制装置；所述第三连接杆的两端开设有两个相互垂直的导向槽，第一连接杆及第二连接杆与第三连接杆相连接的一端分别设有与所述导向槽相对应的第一导向体及第二导向体，所述第一导向体的一侧设有第一传动齿轮，所述第二导向体的一侧设有第二传动齿轮；所述第一驱动装置及第二驱动装置固设于第三连接杆内，所述第一导向体及第二导向体分别活动的卡设于两个导向槽内，且所述第一驱动装置及第二驱动装置分别与第一传动齿轮及第二传动齿轮相啮合；所述控制装置分别与第一驱动装置及第二驱动装置电性连接。
相对于现有技术，本发明通过控制装置控制设置于第三连接杆两端的第一驱动装置及第二驱动装置，以改变第一连接杆及第二连接杆相对于第三连接杆的角度，实现万向关节的角度的自动调节。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的万向关节的分解示意图。
图2是图1中万向关节的第二连接杆与座体的连接示意图。
图3是图1中万向关节的立体示意图。
图4是图1中万向关节的剖视图。
图5是图1中万向关节的第二连接杆与第三连接杆的转动示意图。
图6是图1中万向关节的电性连接示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1及图6所示，本发明实施方式提供的一种万向关节100，其包括一第一连接杆10、一第二连接杆20、一第三连接杆30、一底座40、一承载座50、一第一驱动装置60、一第二驱动装置70、一第三驱动装置80、一内齿轮90、一控制装置110、一第一挡片120、一第一转轴101及一第二转轴102。所述第一连接杆10与第二连接杆20分别通过第一转轴101及第二转轴102可转动的连接于第三连接杆30的两端，所述第一驱动装置60及第二驱动装置70固设于第三连接杆30内，用于驱动所述第一连接杆10及第二连接杆20转动。所述第一连接杆10的另一端与承载座50相连接。所述第二连接杆20通过所述第一挡片120与底座40相连接，所述第三驱动装置80固设于第二连接杆20与底座40相连接的一端内，所述内齿轮90固设于底座40内，所述第三驱动装置80与内齿轮90相啮合，并驱动所述第二连接杆20相对于底座40转动。所述控制装置110分别与所述第一驱动装置60、第二驱动装置70及第三驱动装置80相电性连接，所述控制装置110用于控制第一驱动装置60、第二驱动装置70及第三驱动装置80带动第一连接杆10、第二连接杆20及第三连接杆30进行相应的姿态调整。在本实施方式中，所述第一驱动装置60、第二驱动装置70及第三驱动装置80为旋转式压电马达，所述旋转式压电马达在没有通电状态下保持锁定状态，而压电马达的转子不能转动；当通电后，根据通电电压的极性不同，实现转动方向的不同，并通过通电时间控制转子转动角度。所述第一驱动装置60、第二驱动装置70及第三驱动装置80具有足够大的驱动功率能带动负载转动。
如图1及图2所示，所述第三连接杆30的两端开设有两个相互垂直的导向槽31，第一连接杆10及第二连接杆20与第三连接杆30相连接的一端分别设有与所述导向槽31相对应的第一导向体11及第二导向体21，所述第一导向体11的一侧固设有第一传动齿轮12，在第二导向体21的一侧固设有第二传动齿轮22。在本实施方式中，所述第一传动齿轮12及第二传动齿轮22为齿盘。所述第一导向体11及第二导向体21上分别设有第一轴孔111及第二轴孔211，所述第三连接杆30上的导向槽31两侧的设有与所述第一轴孔111及第二轴孔211相对应的第三轴孔311及第四轴孔312。所述第一转轴101通过第一轴孔111与第一导向体11相固定连接，第一转轴101的两端活动套设于第三轴孔311中；所述第二转轴102通过第二轴孔211与第二导向体21相固定连接，第二转轴102的两端活动套设于第四轴孔312中。所述第一驱动装置60、第二驱动装置70及第三驱动装置80分别包括一第一驱动齿轮61、一第二驱动齿轮71及一第三驱动齿轮81。
如图1至图4所示，所述第三连接杆30内靠近第三、第四轴孔311、312的位置处分别设有第一、第二卡槽301、302，所述第一驱动装置60及第二驱动装置70分别卡设于第一、第二卡槽301、302内，且所述第一驱动齿轮61与第二驱动齿轮71分别朝向于所述导向槽31。所述第一驱动齿轮61与第二驱动齿轮71为圆柱齿轮，所述第一传动齿轮12与第二传动齿轮22为圆形齿条。所述第一驱动齿轮61与第一传动齿轮12相啮合，所述第二驱动齿轮71与第二传动齿轮22相啮合。在所述第二连接杆20内设置一第三卡槽201，所述第三驱动装置80卡设于所述第三卡槽201内，且所述第三驱动齿轮81朝向于底座40。
所述第二连接杆20通过所述第三驱动装置80、所述内齿轮90及所述第一挡片120与底座40可转动连接。所述第二连接杆20与所述底座40相连接的一端上设有第二挡片23及外螺纹24，且所述第二挡片23靠近第二导向体21，所述第二挡片23为一套设于第二连接杆20上的圆环体；所述第一挡片120为一圆环体，所述第一挡片120上设有内螺纹；所述底座40上开设有一通孔41，所述第二连接杆20穿过所述通孔41，且通过第一挡片120及第二挡片23活动的卡设于底座40上。所述内齿轮90为圆环体，其包括一内圈91及一外圈92，在所述内圈91上设有与所述第三驱动齿轮81相对应的齿轮，所述第三驱动齿轮81与内齿轮90相啮合；在所述外圈92上设有至少一个凸块93，在所述底座40的底面设有与所述凸块93相对应的凹槽42，所述内齿轮90通过所述凸块93卡设于所述底座40的凹槽42内。
如图1及图5所示，万向关节100在未通电过程中，由于第一、第二、第三驱动装置60、70、80的第一、第二、第三驱动齿轮61、71、81分别与第一传动齿轮12、第二传动齿轮22、内齿轮90相啮合，且第一、第二、第三驱动装置60、70、80的转子在不通电的状态不转动，从而使万向关节100的位置保持不变。需要对所承载物体的角度进行调整时，使用者发送一调整信号给控制装置110，所述控制装置110识别所述调整信号并判断需要驱动哪一个驱动装置进行运动，然后将调整信号转化为驱动信号再驱动相应的驱动装置作动。当所述调整信号是用于调整第二连接杆20与第三连接杆30之间的相对角度时，所述第二驱动装置70带动第二驱动齿轮71转动，所述第二驱动齿轮71给第二传动齿轮22一作用力F，由于第二连接杆20在第二转轴102的转动方向上是固定的，则第二传动齿轮22给第三连接杆30一反向作用力F’，使第三连接杆30带动第二转轴102沿第四轴孔312转动；同理，当所述调整信号是用于调整第一连接杆10与第三连接杆30之间的相对角度时，所述第一驱动装置60带动第一驱动齿轮61转动，所述第一驱动齿轮61给第一传动齿轮12一作用力F，使第一连接杆10带动第一转轴101沿第三轴孔311转动；当所述调整信号是用于调整第二连接杆20相对于底座40的转动时，由于内齿轮90是固定在底座40上的，当第三驱动齿轮81给内齿轮90一作用力F时，内齿轮90给第三驱动齿轮81一反向作用力F’，从而驱动第二连接杆20转动，则带动整个万向关节100相对底座40转动。
本发明通过控制装置控制设置于第三连接杆两端的第一驱动装置及第二驱动装置，以改变第一连接杆及第二连接杆相对于第三连接杆的角度，实现万向关节的角度的自动调节。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种万向关节，其包括一第一连接杆、一第二连接杆、一第三连接杆、一第一驱动装置、一第二驱动装置及一控制装置；其特征在于，所述第三连接杆的两端开设有两个相互垂直的导向槽，第一连接杆及第二连接杆与第三连接杆相连接的一端分别设有与所述导向槽相对应的第一导向体及第二导向体，所述第一导向体的一侧设有第一传动齿轮，所述第二导向体的一侧设有第二传动齿轮；所述第一驱动装置及第二驱动装置固设于第三连接杆内，所述第一导向体及第二导向体分别活动的卡设于两个导向槽内，且所述第一驱动装置及第二驱动装置分别与第一传动齿轮及第二传动齿轮相啮合；所述控制装置分别与第一驱动装置及第二驱动装置电性连接。
2.如权利要求1所述的万向关节，其特征在于：所述第一驱动装置包括第一驱动齿轮，所述第二驱动装置包括第二驱动齿轮；所述第一驱动齿轮与第一传动齿轮相啮合，所述第二驱动齿轮与第二传动齿轮相啮合。
3.如权利要求2所述的万向关节，其特征在于：所述第一驱动齿轮与第二驱动齿轮为圆柱齿轮，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮为圆形齿条。
4.如权利要求3所述的万向关节，其特征在于：所述万向关节还包括一第一转轴及第二转轴，所述第一导向体及第二导向体上分别设有第一轴孔及第二轴孔，所述导向槽两侧的第三连接杆上设有与所述第一轴孔及第二轴孔相对应的第三轴孔及第四轴孔；所述第一转轴通过相对应的第一轴孔及第三轴孔将第一导向体活动的设置于所述导向槽内，所述第二转轴通过相对应的第二轴孔及第四轴孔将第二导向体活动的设置于所述另一导向槽内。
5.如权利要求1所述的万向关节，其特征在于：所述万向关节还包括一底座，一第一挡片，一内齿轮及一第三驱动装置；所述底座上开设有一通孔，所述第二连接杆通过与第一挡片相配合从所述通孔活动的卡设于底座上，所述内齿轮固设于底座的底面，所述第三驱动装置固设于第二连接杆内，所述第三驱动装置包括一第三驱动齿轮，所述内齿轮与所述第三驱动齿轮相啮合。
6.如权利要求5所述的万向关节，其特征在于：所述第二连接杆相对第二导向体的另一端上设有一第二挡片及外螺纹，且第二挡片靠近第二导向体；所述第一挡片为一圆环体，在所述圆环体上设有内螺纹；所述第一挡片与第二连接杆通过相对应的内螺纹与外螺纹相连接。
7.如权利要求5所述的万向关节，其特征在于：所述内齿轮为圆环体。
8.如权利要求5所述的万向关节，其特征在于：所述第三驱动装置与所述控制装置相电性连接。
9.如权利要求1所述的万向关节，其特征在于：所述万向关节还包括一承载座，所述承载座固设于第一连接杆上相对于第一导向体所在的另一端。
10.如权利要求5所述的万向关节，其特征在于：所述第一驱动装置、第二驱动装置及第三驱动装置为旋转式压电马达，所述旋转式压电马达在没有通电状态下保持锁定状态。
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