具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1和图2,本实用新型实施例提供了一种旋转转轴,包括:套筒101、弹性设备102、凹点垫片103和活动支架104。
套筒101包括唇边1011和圆柱体1012;
弹性设备102、凹点垫片103和活动支架104,从唇边1011开始沿圆柱体1012的以唇边1011为起始点的轴心方向,依次套接在圆柱体1012上;
凹点垫片103的一个端面上设置有多个凹点1031,多个凹点1031呈同心圆形分布,凹点垫片103设置有多个凹点1031的端面,与活动支架104的一个端面相接触,活动支架104的该端面上,配合多个凹点1031设置有多个凸点1041。
进一步地,旋转转轴还包括:限位环105;限位环105套接在圆柱体1012上,限位环105沿上述轴向方向位于活动支架104的后面,限位环105上设置有限位槽1051;
相应地,活动支架104的一个端面上设置有定位柱1043,活动支架104的设置有定位柱1043的端面与限位环105相接触。
进一步地,旋转转轴还包括:定位支架106;定位支架106套接在圆柱体1012上,定位支架106沿上述轴向方向位于限位环105的后面。
进一步地,定位支架106上至少设置有一个定位孔1061。
进一步地,旋转转轴还包括:锁紧垫片107;锁紧垫片107套接在圆柱体1012上,锁紧垫片107沿上述轴向方向位于定位支架106的后面。
进一步地,弹性设备102、凹点垫片103和活动支架104采用间隙配合的方法套接在圆柱体1012上;
限位环105、定位支架106和锁紧垫片107采用过紧配合的方法套接在圆柱体1012上。
进一步地,圆柱体1012的外表面上设置有多个定位面1012b;
相应地,凹点垫片103、限位环105、定位支架106和锁紧垫片107的,与圆柱体1012的多个定位面1012b相接触的多个内表面上,分别设置有相应的定位面,分别记为定位面103a、定位面105a、定位面106a、定位面107a。
进一步地,弹性设备102初始状态处于受压缩状态。
进一步地,圆柱体1012的中间设置有穿孔1012a 。
进一步地,活动支架104上至少设置有一个定位孔1042。
本实用新型实施例提供的旋转转轴可以应用于USB设备、数据卡、手机等数码设备中。
本实用新型实施例所述的旋转转轴,通过套筒、弹性设备、凹点垫片、活动支架等部件即可实现,结构简单、体积小、成本较低、可靠性好;通过凹点凸点,以及弹性设备的配合,产生手感和段落感,实现旋转转轴每次旋转的角度;并且通过限位环上的限位槽的角度的设置,可以实现旋转转轴任意的旋转角度范围;另外,可以通过对弹性设备的长度、弹性系数或者凹点凸点的咬合深度等进行调节,达到需要的最大扭矩。
实施例2
参见图3、图4和图5,本实用新型实施例提供了一种旋转转轴,包括:套筒201、弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205、定位支架206和锁紧垫片207。
其中,套筒201,包括唇边2011和圆柱体2012。并且圆柱体2012的中间可以设置穿孔2012a,当使用线缆时,可以使线缆从穿孔2012a穿过,方便布置线缆。
需要说明的是,穿孔2012a的形状可以设置为圆形、方形、菱形等,本实用新型实施例中优选设置穿孔2012a为圆形。当然,在其他的一些实施例中,穿孔2012a的形状也可以设置为其他形状,本实施例不对此作限制。
其中,弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205、定位支架206和锁紧垫片207,从唇边2011开始沿圆柱体2012的以唇边2011为起始点的轴心方向依次套接在套筒201的圆柱体2012上。
弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205、定位支架206和锁紧垫片207套接在套筒201的圆柱体2012上时应该采用相应的套接方法,以满足一定的条件,具体地,弹性设备202和凹点垫片203套接在套筒201的圆柱体2012上时,使用的套接方法应该使弹性设备202和凹点垫片203可以沿着圆柱体2012的轴心方向移动,但不可以沿着圆柱体2012旋转;活动支架204套接在套筒201的圆柱体2012上时,使用的套接方法应该使活动支架204可以沿着圆柱体2012旋转,但不可以沿着圆柱体2012的轴心方向移动;限位环205、定位支架206和锁紧垫片207套接在套筒201的圆柱体2012上时,使用的套接方法应该使限位环205、定位支架206和锁紧垫片207既不可以沿着圆柱体2012旋转,也不可以沿着圆柱体2012的轴心方向移动。
本实用新型实施例中各个部件采用的套接方法具体如下:凹点垫片203采用间隙配合的方法套接在套筒201的圆柱体2012上,并且在套筒201的圆柱体2012的外表面上设置两个定位面2012b(本实用新型实施例为上下对称设置);在凹点垫片203的与圆柱体2012的两个定位面2012b相接触的两个内表面上,分别设置相应的定位面203a,因此凹点垫片203可以沿着圆柱体2012的轴心方向往复移动,但不可以沿着圆柱体2012旋转;弹性设备202采用间隙配合的方法套接在圆柱体2012上,并且还可以将弹性设备202的一端固定在套筒201的唇边2011上,另一端固定在凹点垫片203上,因此弹性设备202可以随着凹点垫片203沿着圆柱体2012的轴心方向往复移动,但不可以沿着圆柱体2012旋转。活动支架204采用间隙配合的方法套接在套筒201的圆柱体2012上,活动支架204可以沿着圆柱体2012旋转,但不可以沿着圆柱体2012的轴心方向移动。限位环205、定位支架206和锁紧垫片207采用过紧配合的方法完全固定在套筒201的圆柱体2012上,并且在限位环205、定位支架206和锁紧垫片207的,与圆柱体2012的两个定位面2012b相接触的两个内表面上,分别设置相应的定位面,在限位环205、定位支架206和锁紧垫片207上设置的定位面分别表示为定位面205a、定位面206a和定位面207a,因此限位环205、定位支架206、锁紧垫片207与套筒201可保持相对静止,即限位环205、定位支架206和锁紧垫片207既不会沿着圆柱体2012旋转,也不会沿着圆柱体2012的轴心方向移动。
需要说明的是,还可以采用其他各种套接方法实现弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205、定位支架206和锁紧垫片207套接在套筒201的圆柱体2012上并满足上述的条件,例如:各个部件上可以只设置一个定位面、或设置三个、四个等;或可以直接将限位环205、定位支架206和锁紧垫片207采用焊接的方法固定在圆柱体2012上等。并不限于本实用新型实施例提供的方法,可以根据实际应用状况,进行灵活设置。
其中,弹性设备202在初始状态时处于受压缩状态,以提供一定的预紧力。
具体地,初始状态是弹性设备202原始组装到旋转转轴中时的状态。弹性设备202可以是弹簧或者弹片等可以提供一定弹力的设备。
其中,凹点垫片203的,与活动支架204相接触的端面上,设置有多个凹点2031。
凹点垫片203上设置的多个凹点2031呈同心圆形分布,多个凹点2031可以在某一直径的圆形上均匀分布,也可以不均匀分布。其中,某一直径的具体大小可以根据凹点垫片203的大小和实际的应用情况进行设置,不作具体限定。凹点垫片203可以是中心为圆孔的圆形、方形、菱形等形状的薄片,并且圆孔的直径略微大于圆柱体2012的直径,以便凹点垫片203可以套接在圆柱体2012上沿圆柱体2012的轴心方向进行往复移动,但不可以相对圆柱体2012进行转动。本实用新型实施例中优先设置凹点垫片203是中心为圆孔的圆形薄片。
其中,活动支架204的,与凹点垫片203相接触的端面上,配合多个凹点2031设置有多个凸点2041。
具体地,在旋转活动支架204,使活动支架204相对圆柱体2012进行转动的过程中,凸点2041可以旋进旋出凹点2031,通过凸点2041与凹点2031,及弹性设备202弹力的配合,弹性设备202和凹点垫片203可以相对圆柱体2012在轴心方向往复移动。可以根据设置的凹点2031的个数和位置分布情况,对凸点2041的个数和分布进行相应的设置。一般设置凸点2041的个数小于等于凹点2031的个数,例如:设置12个凹点2031在某一直径的圆形上均匀分布,每两个相邻的凹点2031之间为30度,此时可以相应地设置12个凸点2041,每两个相邻的凸点2041之间为30度,也可以设置4个凸点2041,每两个相邻的凸点2041之间为90度等。但是当凹点垫片203上的凹点2031在某一直径上不是均匀分布时,此时只可以设置凸点2041的个数为1个。
本实用新型实施例中设初始状态时,凸点2041旋在凹点2031中,在活动支架204上的凸点2041相对凹点垫片203上的凹点2031进行旋转的过程中,在弹性设备202弹力的配合下,凸点2041不断旋进凹点2031,旋出凹点2031,即不断的咬合、离开,由此变化产生了手感和段落感。活动支架204相对凹点垫片203每转动一次(本实用新型实施例中即凸点2041从凹点2031中旋出再旋进的过程)的角度,可以通过调整凹点垫片203上的凹点2031在某一直径上分布的数量和位置来调整,例如:上述设置每两个相邻的凹点2031之间为30度,则活动支架204相对凹点垫片203每转动一次的角度为30度。可以将活动支架204相对凹点垫片203每转动一次的角度称为旋转转轴的一个工作档位角度。通过调整凹点垫片203上的凹点2031的个数和位置分布情况,可以实现对旋转转轴的工作档位角度的大小进行调节。并且,使活动支架204上的凸点2041从凹点垫片203上的凹点2031中完全旋出的扭矩,即为旋转转轴的最大扭矩,最大扭矩可以通过改变弹性设备202的弹性系数、凸点2041和凹点2031的大小等来控制。为了便于凸点2041旋进、旋出凹点2031,一般凹点2031的深度不会设置太深,并设置凸点2041的直径大于凹点2031的深度。
需要说明的是,活动支架204可以是中心为圆孔的圆形、方形、菱形等形状的薄片,并且圆孔的直径大于圆柱体2012的直径,以便活动支架204可以套接在圆柱体2012上,并可以沿圆柱体2012进行转动。本实用新型实施例中设置活动支架204是中心为圆孔的圆形薄片。并且,在将本实用新型实施例提供的旋转转轴用于其他设备上时,为了便于与其他设备连接,还可以在活动支架204上至少设置一个定位孔2042。参见图3和图4,本实用新型实施例中,在活动支架204的两则对应设置一对定位孔2042。
其中,限位环205上设置有限位槽2051,活动支架204的与限位环205相接触的端面上,设置有定位柱2042。
当活动支架204上的定位柱2042,与限位环205上的限位槽2051边缘接触后,活动支架204无法沿着相同的方向继续转动,因此限位环205上的限位槽2051会限制活动支架204上的定位柱2042在一定角度范围上转动,即限位环205上的限位槽2051的角度决定了活动支架204的旋转角度范围,如当限位环205上的限位槽2051角度是270度时,活动支架204的旋转角度范围是0度到270度。
需要说明的是,当不设置限位环205时,本实用新型也可以实现,只是此时活动支架204可以沿顺时针或逆时针的方向旋转任意的角度,当圆柱体2012的中间设置穿孔2012a,有线缆从穿孔2012a穿过时,会使线缆产生铰接。
其中,定位支架206上至少设置有一个定位孔2061,当将旋转转轴用在其他设备中时,可以通过定位支架206的定位孔2061将整个旋转转轴固定在其他设备上。
需要说明的是,并不限于通过设置定位孔2061的方式实现固定,还可以通过现有技术中的其他方法实现,例如:可以通过设置定位栓、采用过紧配合的方法等,可以根据实际应用状况灵活设置。并且,当不设置定位支架206时,本实用新型也可以实现,只是当将旋转转轴用在其他设备中时,通过旋转转轴中的其他部件实现固定即可,例如:可以在套筒201的唇边2011上设置定位孔。
其中,锁紧垫片207,可以将弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205和定位支架206压缩组装在套筒201的圆柱体2012上,并且迫使弹性设备202在初始状态时处于受压缩状态,提供一定的预紧力。
需要说明的是,当不设置锁紧垫片207时,本实用新型也可以采用现有技术中的其他各种方法实现,例如:可以将弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205和定位支架206压缩组装在套筒201的圆柱体2012上,将圆柱体2012的末端外翻固定在定位支架206上;或者将弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205和定位支架206压缩组装在套筒201的圆柱体2012上后,将限位环205和定位支架206通过焊接的方法固定在圆柱体2012上等。
本实用新型实施例提供的旋转转轴的工作原理如下:
初时状态时,活动支架204上的凸点2041旋在凹点垫片203上的凹点2031中,弹性设备202处于受压缩状态,提供一定的预紧力。当旋转活动支架204时,活动支架204上的凸点2041从凹点垫片203上的凹点2031中旋出,此时凹点垫片203受到活动支架204上的凸点2041的挤压,凹点垫片203向靠近弹性设备202的方向移动,压缩弹性设备202,弹性设备202压缩量变大,弹力变大,若继续旋转活动支架204,活动支架204上的凸点2041又旋进凹点垫片203上的下一个凹点2031中,凹点垫片203在弹性设备202的弹力下向远离弹性设备202的方向移动,此时弹性设备202的伸缩量变小,弹力变小。在旋转活动支架204过程中,随着凸点2041旋出一个凹点2031、旋进另一个凹点2031,凹点垫片203在圆柱体2012上沿轴心方向往复移动,弹性设备202的压缩量变大,变小,由此变化产生了手感和段落感。当旋转活动支架204至定位柱2042与限位环205的限位槽2051边缘接触后,活动支架204转动中止,达到最大的旋转角度。
需要说明的是,该旋转转轴的材料可以是金属或者塑胶等,不对此进行限制,可采用金属冲压或者粉末冶金等工艺实现。该旋转转轴可以应用于U盘、数据卡、手机等数码产品。
本实用新型实施例所述的旋转转轴,通过套筒、弹性设备、凹点垫片、活动支架等部件即可实现,结构简单、体积小、成本较低、可靠性好;通过凹点凸点,以及弹性设备的配合,产生手感和段落感,实现旋转转轴每次旋转的角度;并且通过限位环上的限位槽的角度的设置,可以实现旋转转轴任意的旋转角度范围;另外,可以通过对弹性设备的长度、弹性系数或者凹点凸点的咬合深度等进行调节,达到需要的最大扭矩。
下面以将本实用新型实施例提供的旋转转轴应用于数据卡为例,进行进一步地说明。
实施例3
参见图6-图10,本实用新型实施例提供了一种数据卡,该数据卡包括:数据卡旋转USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)头30和数据卡机身40。
其中,旋转USB头30包括:USB连接器301、旋转转轴302、连接线缆303、USB上支架304和USB下支架305;旋转转轴302包括:套筒201、弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205、定位支架206和锁紧垫片207,旋转转轴302包括的各个部件的结构和功能与实施例2相同,此处不再赘述。数据卡机身40包括:PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)401,数据卡上壳402和数据卡下壳403。
其中,旋转转轴302的定位支架206固定在数据卡上壳402上,从而实现定位支架206与数据卡机身40固定在一起。
具体地,定位支架206固定在数据卡上壳402上可以是:直接将定位支架206焊接在数据卡上壳402上;或通过在定位支架206上设置2个定位孔2061,通过两个螺丝将定位支架206固定在数据卡上壳402上;或通过现有技术中的其他各种方法将定位支架206固定在数据卡上壳402上,不对此进行具体限定。并且,当旋转转轴302中没有设置定位支架206时,可以采用类似的方法将套筒201的唇边2011固定在数据卡上壳402上。
其中,旋转转轴302的活动支架204固定在USB下支架305上,从而实现活动支架204与旋转USB头30固定在一起。
具体地,可以采用将定位支架206固定在数据卡上壳402上类似的各种方法,实现将活动支架204固定在USB下支架305上,此处不再赘述。
其中,USB连接器301与连接线缆303的一端相连接,连接线缆303的另一端从圆柱体2012上的穿孔2012a穿过后,与PCB401相连接。
具体地,可采用焊接、卡接等方式实现连接线缆303与USB连接器301和PCB401的连接,不对连接方式做具体的限定。
其中,USB连接器301通过一个导体与旋转转轴302导通,旋转转轴302通过另一导体与PCB401导通。
具体地,可以通过金属弹片等导体实现旋转转轴302与USB连接器301和旋转转轴302导通,从而实现旋转转轴302接地。
其中,USB连接器301位于USB上支架304与USB下支架305之间,USB上支架304与USB下支架305固定在一起,从而实现对USB连接器301的保护和固定。
本实用新型实施例提供的数据卡的工作原理如下:当旋转旋转USB头30时,旋转转轴302的活动支架204与凹点垫片203发生相对旋转,从而旋转USB头30相对数据卡机身40发生相对旋转,通过旋转转轴302提供的手感、工作档位和最大旋转角度,实现旋转USB头30相对数据卡机身40进行相应的旋转。
本实用新型实施例所述的数据卡,通过使用包括套筒、弹性设备、凹点垫片、活动支架等部件的旋转转轴,即可实现进行任意角度的旋转,结构简单、体积小、成本较低、可靠性好。
下面以将本实用新型实施例提供的旋转转轴,应用于USB连接器转接设备为例,进行进一步地说明。
实施例4
参见图11-图15,本实用新型实施例提供了一种USB连接器转接设备,该USB连接器转接设备包括:转接头USB A部50和转接头USB B部60。
其中,转接头USB A部50包括:USB A连接器501、USB A部上支架502,USB A部下支架503、旋转转轴504和连接线缆505;旋转转轴504包括:套筒201、弹性设备202、凹点垫片203、活动支架204、限位环205、定位支架206和锁紧垫片207,旋转转轴504包括的各个部件的结构和功能与实施例2相同,此处不再赘述。转接头USB B部60包括:USB B部上支架601、USB B部下支架602和USB B连接器603。
其中,旋转转轴504的定位支架206固定在USBA部下支架503上,从而实现定位支架206与转接头USB A部50固定在一起。
具体地,将定位支架206固定在USB A部下支架503上可以采用与实施例3中将定位支架206固定在数据卡上壳402上类似的方法,此处不再赘述。
其中,旋转转轴504的活动支架204固定在USB B部下支架602上,从而实现活动支架204与转接头USB B部60固定在一起。
具体地,将活动支架204固定在USB B部下支架602上可以采用与实施例3中将活动支架204固定在USB下支架305上类似的方法,此处不再赘述。
其中,USB A连接器501与连接线缆505的一端相连接,连接线缆505的另一端从圆柱体2012上的穿孔2012a穿过后,与USB B连接器603相连接。
具体地,可采用焊接、卡接等方式实现连接线缆505与USBA连接器501和USB B连接器603的连接,不对连接方式做具体的限定。
其中,USB A连接器501位于USB A部上支架502和USB A部下支架503之间,USB A部上支架502与USB A部下支架503固定在一起,从而实现对USB A连接器501的保护和固定。
其中,USB B连接器603位于USB B部上支架601和USB B部下支架602之间,USB B部上支架601与USB B部下支架602固定在一起,从而实现对USB B连接器603的保护和固定。
本实用新型实施例提供的数据卡的工作原理如下:当旋转转接头USB B部60时,旋转转轴302的活动支架204与凹点垫片203发生相对旋转,从而转接头USB B部60相对转接头USB A部50发生相对旋转,通过旋转转轴302提供的手感、工作档位和最大旋转角度,实现转接头USB A部50相对转接头USB A部50进行相应的旋转。
本实用新型实施例所述的USB连接器转接设备,通过使用包括套筒、弹性设备、凹点垫片、活动支架等部件的旋转转轴,即可实现进行任意角度的旋转,结构简单、体积小、成本较低、可靠性好。
实施例5
参见图16,本实用新型实施例提供了一种USB设备,该USB设备包括:USB插头70、旋转机构80和设备主体90。
其中,USB插头70与旋转机构80固连,旋转机构80设有旋转器件801,旋转机构80与设备主体90通过旋转器件801连接,旋转机构80在设备主体90的侧面通过旋转器件801进行旋转。
其中,旋转器件801与实施例1和实施例2中所述的旋转转轴相同,此处不再赘述。并且可以理解的是,在本实用新型实施例中,USB设备的旋转器件也可以是齿轮结构的旋转器件,也可以是弹簧结构的旋转器件等,本发明实施例中USB设备的旋转器件不限于上述的旋转器件。
其中,设备主体90设有收纳槽901,USB插头70和旋转机构80通过旋转,可以收容在收纳槽901中,与设备主体90形成一体。
本实用新型实施例所述的USB设备,通过使用包括套筒、弹性设备、凹点垫片、活动支架等部件的旋转转轴,即可实现进行任意角度的旋转,结构简单、体积小、成本较低、可靠性好。
本实用新型实施例可以利用软件实现,相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中,例如,路由器的硬盘、缓存或光盘中。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。