TWI569935B

TWI569935B - Cantilever structure

Info

Publication number: TWI569935B
Application number: TW104107937A
Authority: TW
Inventors: qiu-xiong Shi
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2017-02-11
Also published as: CN105974942B; CN105974942A; TW201632324A

Description

懸臂結構

本創作隸屬一種懸臂之旋轉技術領域，具體而言係指一種關節處可水平自由旋轉的懸臂結構，藉以能提升轉動的流暢性，且可便於調節其鬆緊度，增進其實用性。

按，懸臂主要係用於讓兩端物件銜接，而為了讓懸臂上之兩端物件可相對旋轉，通常懸臂中間會具有一旋轉關節，使兩端物件能垂直相對的自由旋轉，例如應用於加工機具之控制箱體的懸臂，其即一端固定於機體上，而另端則供鎖設控制箱體，如此當使用者在觀察加工進度或進行微調設定時，可便於將控制箱體旋轉至適當的角度，且當完成設定後，即可將控制箱體移開，以避免影響到加工環境，而這些動作主要係透過前述具有旋轉關節之懸臂來完成；而傳統的懸臂主要係由兩個L形的彎管件相對樞接而成，其主要係於兩彎管件的接合端之間設有軸承件，使兩彎管件可相對自由樞轉，然傳統者不僅結構複雜，且在使用一段時間其可能因磨耗而改變其轉動的順暢度，且無法依實際需求進行調整其旋轉的鬆緊度，不符實用需求；為了解決前述傳統懸臂旋轉關節的問題，申請人曾開發一種申請第98221663號之「可調式旋轉關節構造」，其可解決傳統無法調整及部份順暢度的困擾，但由於其係採上下夾掣、螺合迫緊的設計，造成其上、下懸臂的接合件於鎖緊過程中可能呈不同軸的現象，不僅影響其穩固性，且會有向單邊傾斜的狀況發生，造成其襯墊受壓不均，使其在轉動時會有鬆緊度不均的現象，進一步影響到轉動的順暢性，故在組裝時，需針對上、下接合件、襯套件與內置鎖座進行軸線校正，造成組裝上的不便與困擾。另當欲調整其鬆緊度需求時，其需轉動襯套件與內置鎖座，如此即需拆卸整個旋轉關節，因此調整上極為不便；換言之，現有懸臂之旋轉關節因設計未臻完善，造成其存在有穩固性差、不易調整、受壓不均之轉動不順暢及不易組裝等問題，故如何改善前述之問題，係目前的當務之課題。

有鑑於此，本創作人乃針對前述現有懸臂所面臨的問題深入探討，並藉由多年從事相關產業之研發與製造經驗，積極尋求解決之道，經不斷努力之研究與試作，終於成功的開發出一種懸臂結構，藉以解決現有因結構不易調整所造成的不便與困擾。

因此，本創作主要係於提供一種懸臂結構，藉以能使導向定位卡固，不僅可提升其結合的穩固性，且使其組裝更為簡便。

又，本創作次一主要係於提供一種懸臂結構，其能供由外部直接調整轉動的順暢度，達到易於調整之目的。

再者，本創作另一主要係於提供一種懸臂結構，其能使軸線自動對準、且呈同軸狀，令環狀摩擦面均勻受力，使其旋轉鬆緊度均勻。

而本創作主要係透過下列的技術手段，來具體實現前述的目的與效能；其包含有兩臂桿、兩旋座、兩襯墊及兩束環所組成，其中；所述之該等臂桿可相對連接樞轉；另所述之該等旋座係呈環狀體，該等旋座係分別設於兩臂桿的相對端部，又該等旋座於鄰近內緣處分別相對凸伸有一較小徑之頸縮段，而頸縮段於自由端形成有一道向外凸伸之扣環緣；又所述之該等襯墊係呈半環體，該等襯墊內緣中央利用一道隔離凸緣形成有一第一嵌環槽及一第二嵌環槽，供分別相對嵌卡於兩相對旋座之頸縮段扣環緣外部；再者所述之該等束環係呈半環體，供相對接合成一套設於前述該等襯墊外部之環狀體，該等束環內緣形成有一道供襯墊容置的嵌槽，另該等束環兩端分別形成有一安裝端及一鎖接端，其中安裝端上具有至少一貫孔及一調整螺孔，而鎖接端則形成有至少一對應貫孔之鎖孔及一對應調整螺孔之抵頂面，供兩端分別利用至少一鎖固件將兩束環鎖接成一環狀體，且調整螺孔可螺設一調整螺桿，供配合抵頂面產生改變兩束環對合後內徑。

藉此，透過前述技術手段的展現，讓本創作之束環與襯墊採環狀包覆於旋座上，其係屬水平移動的束力，整體穩固性大幅提高，且在調整兩臂桿間的轉動鬆緊度時，可透過束環上的調整螺桿與鎖固件來調節其相對旋座的束緊力，其調整上極為簡單與便利，另整體結構極為簡單，其組合大多採卡扣定位方式進行，有效簡化其組件，且軸線自動對準呈同軸狀，因此易於組裝及旋轉順暢，故能有效降低成本，而能提升產品的附加價值，並增進其經濟效益。

為使貴審查委員能進一步了解本發明的構成、特徵及其他目的，以下乃舉本發明之較佳實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該項技術領域者能夠具體實施。

(10)‧‧‧臂桿

(11)‧‧‧階級承槽

(12)‧‧‧鎖孔

(13)‧‧‧套接孔

(15)‧‧‧蓋板

(20)‧‧‧旋座

(21)‧‧‧頸縮段

(22)‧‧‧扣環緣

(23)‧‧‧斜導面

(24)‧‧‧限位凸塊

(25)‧‧‧束環卡孔

(26)‧‧‧沉孔

(27)‧‧‧鎖固件

(30)‧‧‧襯墊

(31)‧‧‧隔離凸緣

(321)‧‧‧第一嵌環槽

(322)‧‧‧第二嵌環槽

(331)‧‧‧第一斜導面

(332)‧‧‧第二斜導面

(35)‧‧‧穿孔

(40)‧‧‧束環

(41)‧‧‧嵌槽

(42)‧‧‧束環卡塊

(43)‧‧‧螺孔

(44)‧‧‧安裝端

(441)‧‧‧貫孔

(442)‧‧‧調整螺孔

(45)‧‧‧鎖接端

(451)‧‧‧鎖孔

(452)‧‧‧抵頂面

(46)‧‧‧鎖固件

(47)‧‧‧調整螺桿

(48)‧‧‧卡扣部

(50)‧‧‧外蓋

(51)‧‧‧容槽

(52)‧‧‧扣槽

(55)‧‧‧穿孔

(60)‧‧‧鎖桿

(65)‧‧‧螺桿

(66)‧‧‧迫緊端

第一圖：係本創作懸臂結構之組成外觀示意圖。

第二圖：係本創作懸臂結構之立體分解示意圖，用以顯示各主要元件之態樣。

第三圖：係本創作懸臂結構較佳實施例之組成剖面示意圖，其揭示組成的內部狀態。

第四圖：係本創作懸臂結構中旋座之立體剖面示意圖，供說明該等旋座之態樣。

第五圖：係本創作懸臂結構中襯墊之立體示意圖，供說明該等襯墊之態樣。

第六圖：係本創作懸臂結構中束環之立體示意圖，供說明該等束環之態樣。

第七圖：係本創作懸臂結構較佳實施例之另一使用狀態剖面示意圖。

第八圖：係本創作懸臂結構之俯視剖面示意圖。

第九圖：係本創作懸臂結構之局部剖面示意圖。

本發明係一種懸臂結構，隨附圖例示之本發明的具體實施例及其構件中，所有關於前與後、左與右、頂部與底部、上部與下部、以及水平與垂直的參考，僅用於方便進行描述，並非限制本發明，亦非將其構件限制於任何位置或空間方向。圖式與說明書中所指定的尺寸，當可在不離開本發明之申請專利範圍內，根據本發明之具體實施例的設計與需求而進行變化。

而關於本創作懸臂結構之構成，請參看第一、二圖所揭示者，其包含有兩相對接設之臂桿(10)、兩分別鎖設於臂桿(10)對接端之旋座(20)、兩套設於旋座(20)外部之襯墊(30)及兩鎖束於該等襯墊(30)外緣之束環(40)所組成，使兩臂桿(10)可相對樞轉；至於本創作較佳實施例之組成，則係如第一、二及三圖所示，所述之臂桿(10)呈L形中空管體，該等臂桿(10)可被分別定義為作為定體之臂桿(10)及作為轉體之臂桿(10)，又該等臂桿(10)於相對端部形成有一階級承槽(11)，且階級承槽(11)底緣具有複數鎖孔(12)，供旋座(20)鎖設，又該等臂桿(10)異於階級承槽(11)一端具有套接孔(13)，且套接孔(13)上可選擇性安裝有一蓋板(15)，供選擇性開啟蓋板(15)可由外部檢修佈設於臂桿(10)內的線材或組件；另所述之該等旋座(20)係呈環狀體，配合第四圖所示，該等旋座(20)鄰近外緣處形成有複數對應前述臂桿(10)鎖孔(12)之沉孔(26)，供分別配合一鎖固件(27)將旋座(20)鎖掣於臂桿(10)之階級承槽(11)內，又該等旋座(20)於鄰近內緣處分別相對凸伸有一較小徑之頸縮段(21)，而頸縮段(21)於自由端形成有一道向外凸伸之扣環緣(22)，且該等旋座(20)之扣環緣(22)內緣面形成有一向內變厚之斜導面(23)，另該等旋座(20)於頸縮段(21)頂面形成有一限位凸塊(24)，使該等臂桿(10)之相對旋座(20)能產生旋轉角度限制，再者該等旋座(20)於頸縮段(21)周緣形成有一束環卡孔(25)，供前述之束環(40)嵌卡；又所述之該等襯墊(30)係由工程塑膠所製成之半環體，供相對呈環狀套設於前述該等旋座(20)外部，進一步配合參看第五圖所示，該等襯墊(30)內緣中央利用一道隔離凸緣(31)形成有一第一嵌環槽(321)及一第二嵌環槽(322)，供分別相對嵌卡於兩相對旋座(20)之頸縮段(21)外部，且兩襯墊(30)的兩端保持有一間隙，供選擇性改變兩襯墊(30)對合之內徑大小，且襯墊(30)之第一、二嵌環槽(321、322)在異於隔離凸緣(31)的一側分別形成有向外斜傾之一第一斜導面(331)及一第二斜導面(332)，該等襯墊(30)之第一、二斜導面(331、332)分別貼抵相鄰旋座(20)之扣環緣(22)斜導面(23)，供兩襯墊(30)相對水平方向靠合或遠離時，可同步作動兩旋座(20)呈垂直方向靠合或遠離(如第九圖所示)；再者，所述之該等束環(40)係呈半環體，供相對接合成一套設於前述該等襯墊(30)外部之環狀體，且配合參照第六圖所示，該等束環(40)內緣形成有一道供前述襯墊(30)容置的嵌槽(41)，且該等束環(40)內緣分別具有一束環卡塊(42)，供相對嵌卡於旋座(20)頸縮段(21)之束環卡孔(25)(如第三、七圖所示)，另該等束環(40)兩端分別形成有一安裝端(44)及一鎖接端(45)，其中安裝端(44)上具有至少一貫孔(441)及一調整螺孔(442)，而鎖接端(45)則形成有至少一對應貫孔(441)之鎖孔(451)及一對應調整螺孔(442)之抵頂面(452)，使束環(40)可以安裝端(44)對應另一束環(40)之鎖接端(45)，供兩端分別利用至少一鎖固件(46)將兩束環(40)鎖接成一環狀體(如第八圖所示)，且調整螺孔(442)可螺設一調整螺桿(47)，供配合抵頂面(452)產生改變兩束環(40)對合後內徑大小之作用(如第八圖所示)；另該等束環(40)之上、下表面及兩端分別形成有至少一卡扣部(48)，使該等束環(40)外部可分別覆設一外蓋(50)，而該等外蓋(50)係呈半環體，且該等外蓋(50)具有一供容置束環(40)之容槽(51)，且該等外蓋(50)內面具有複數對應束環(40)卡扣部(48)之扣槽(52)，使該等外蓋(50)可選擇性扣設於束環(40)上，其中前述之卡扣部(48)及扣槽(52)係以相對配合之凸扣塊與凹扣槽為主要實施例，以便於外蓋(50)之拆裝；又如第二、七圖所示，本創作可設有一供兩臂桿(10)於旋轉後選擇性鎖緊定位之鎖桿(60)，該鎖桿(60)具有一螺桿(65)，且螺桿(65)前端形成有一迫緊端(66)，而前述之該等束環(40)上形成有一螺孔(43)，供鎖桿(60)之螺桿(65)螺設，又其對應之襯墊(30)外緣形成有一對應第一嵌環槽(321)之穿孔(35)，以供鎖桿(60)之螺桿(65)穿越，使前端之迫緊端(66)可穿經壓迫旋座(20)，再者對應之外蓋(50)具有一供穿經之穿孔(55)；藉此，組構成一穩固性佳、易於調整與組裝，且旋轉順暢的懸臂結構。

透過上述的結構設計與組成，本創作之實際運用則係如第一、二及三圖所顯示者，當懸臂中作為轉體之臂桿(10)(上方臂桿)相對作為定體之臂桿(10)(下方臂桿)轉動時，可利用分別鎖設於對應臂桿(10)之旋座(20)外部透過兩束環(40)與襯墊(30)由外緣向內包覆夾掣，且兩束環(40)分別以束環卡塊(42)卡掣於下方作為定體之臂桿(10)旋座(20)的束環卡孔(25)，如此使上方作為轉體之臂桿(10)可透過其旋座(20)相對下方臂桿(10)轉動，同時由於兩臂桿(10)之旋座(20)具有相對之限位凸塊(24)，令兩臂桿(10)能於一定角度內旋轉，而不致超過360度轉動，影響臂桿(10)內部之線材；且當需要於懸臂內穿設或整理撓性線材時，使用者可透過拆下臂桿(10)蓋板(15)的作法，來進行拉線與整線之動作，可提升其操作的便利性；另，如第七圖所示，當作為轉體之臂桿(10)於旋轉至特定位置時，操作人員可透過轉動外部之鎖桿(60)，使鎖桿(60)可利用其螺桿(65)相對束環(40)轉動前進，並利用其迫緊端(66)壓緊作為轉體之臂桿(10)旋座(20)，如此可使該臂桿(10)能獲得定位，避免其任意轉動，增進工作的便利性，且當需要再次使兩臂桿(10)相對旋轉時，則僅需反向轉動鎖桿(60)，使鎖桿(60)迫緊端(66)離開該相對之旋座(20)，如此兩臂桿(10)即可再次相對旋轉，達到選擇性定位及釋放之目的；再者，當需要調整懸臂兩臂桿(10)間的轉動鬆緊度時，則係如第八、九圖所示，以調緊為例，操作人員可直接拆下扣設於束環(40)外部之外蓋(50)，由於外蓋(50)與束環(40)間單純利用凹凸配合之扣槽(52)及卡扣部(48)所扣合，其拆裝均極為簡便，當外蓋(50)卸下後，可略為放鬆退出束環(40)之調整螺桿(47)，使兩束環(40)可透過鎖緊兩端鎖固件(46)的方式相對收束，而縮小兩束環(40)所圍之內徑，且同步作動束環(40)內之襯墊(30)向內移動，如此可透過襯墊(30)之第一、二斜導面(331、332)與兩相對旋座(20)之斜導面(23)引導作用，使兩臂桿(10)之旋座(20)被相對壓動靠合，如此即可提高其轉動之阻尼力，使其轉動時較為緊繃，不致任意旋轉。反之，如反向調節調整螺桿(47)，則可使兩束環(40)內徑變大，如此即可放鬆兩旋座(20)，使兩臂桿(10)的相對轉動較為靈活。

經由前述之說明可知，由於本創作之束環(40)、襯墊(30)係採環狀包覆於旋座(20)上，並以鎖固件(46)螺鎖來束緊，其係屬水平移動的束力，整體穩固性大幅提高，且上、下臂桿(10)之旋座(20)軸線可利用第一、二斜導面(331、332)與斜導面(23)的設計，自動對正呈同軸線，故其轉動時受力均勻，不致產生轉動時鬆緊不一致的現象；且操作人員在調整兩臂桿(10)間的轉動鬆緊度時，僅需卸下外蓋(50)，即可透過束環(40)上的調整螺桿(47)與鎖固件(46)來調節其相對旋座(20)的束緊力，其調整上極為簡單，且如前述由於其軸線能自動對正，而不需另外進行校正，大幅增進調整的便利性；再者，本創作之整體結構極為簡單，其組合大多採卡扣定位方式進行，有效簡化其組件，且其組裝時軸線能自動對正，因此易於組裝，故能有效降低成本。

藉此，可以理解到本發明為一創意極佳之創作，除了有效解決習式者所面臨的問題，更大幅增進功效，且在相同的技術領域中未見相同或近似的產品創作或公開使用，同時具有功效的增進，故本發明已符合發明專利有關「新穎性」與「進步性」的要件，乃依法提出申請發明專利。