双法向有拘束的自由旋转关节的制作方法

本实用新型涉及一种能够自由旋转、松紧适度的有预紧力的支架关节，具体地说，为一种双法向有拘束的自由旋转关节。

背景技术：

目前市场上，该类支架关节适用领域最广的就是床用和车载的手机和平板支架。但目前市场上的支架管无一例外都使用金属软管，金属软管的缺点是，如果过硬，扭转很困难；如果过软，无法承重而变形，同时，金属软管只能在某一平面大角度旋转，小角度无法扭转。更为重要的是，由于金属本身的特性，在金属软管轴线的旋转方向上，根本是无法旋转的。

技术实现要素：

本实用新型发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能够自由旋转、但松紧适度、易于操作的双法向有拘束的自由旋转关节。

本实用新型发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种双法向有拘束的自由旋转关节，由公关节、母关节、内部的齿型圈、齿型咬合件和弹簧螺丝部件连接而成，其特征在于：公关节和母关节在平面上，有环状齿圈互相啮合，靠平面锁紧的压簧和螺丝产生摩擦力在轴线上可以完成0度-360度的自由旋转，在母关节的内部有固定不可移动的圆柱齿型圈，在公关节内部有弹簧产生预顶力的齿型圈啮合件。

在平面法向可以完成90度-270度的自由旋转；公关节和母关节在平面上有环状齿圈互相啮合，靠平面锁紧的压簧和螺丝产生摩擦力在轴线上可以完成0度-360度的自由旋转；在母关节的内部有固定不可移动的圆柱齿型圈，在公关节内部有弹簧产生预顶力的齿型圈啮合件，在平面法向完成90度-270度的自由旋转。

与现有的技术相比本实用新型具有以下有益的效果：

1.在平面法向和轴线法向提供了恒定的摩擦力，调节轻松、且松紧适度。

2.可以提供各个角度的旋转和定位，是普通金属软管所不能企及的。

3.以塑代钢，轻量化产品，同时也保证了强度。

附图说明

图1为双法向有拘束的自由旋转关节总装效果图。

图2为双法向有拘束的自由旋转关节组装结构图1。

图3为双法向有拘束的自由旋转关节组装结构图2。

图4为双法向有拘束的自由旋转关节旋转效果图。

图中：公关节01、母关节02、弹簧固定座03、不锈钢压簧04、柱状齿型圈05和齿型咬合件06。

具体实施方法：

下面将结合附图和实施对本实用新型的实质内容和运动步骤作进一步详细描述：

由平面带环状齿圈的公关节、平面带环状齿圈的母关节、固定在母关节内部的圆柱状齿型圈、在公关节内部运动的齿型圈啮合件、不锈钢弹簧和不锈钢螺丝螺母等部件组合而成。

公关节的圆柱状凸台插入母关节的圆柱状凹槽，作为圆周运动的定位。公关节和母关节的环状齿圈互相啮合，在圆周运动时，起到摩擦力的作用。在连接公母关节的4毫米不锈钢螺丝的末端，有一条内径4毫米的弹簧，弹簧的线径粗细，可以调节公母关节旋转的摩擦力大小。同时，使用带尼龙的不锈钢锁紧螺母，使公母关节在0度-360度轴向自由旋转时，不会松动脱落。在母关节内部，有一固定不动的圆柱状齿型圈。在公关节内部，有弹簧座和2条内径3毫米的弹簧以及和柱状齿型圈相匹配的啮合件。弹簧线径的粗细，可以调节咬合件和柱状齿型圈的摩擦力。使得公母关节在平面90度到270度旋转时，获得恒定的摩擦力。公母关节的连接，靠隐藏在关节内部的2套M3的不锈钢螺丝螺母和1套M4的不锈钢螺丝螺母完成。

图2为双法向有拘束的自由旋转关节组装结构图1，弹簧固定座03安装在公关节01的内部，顶部安装两枚内径为3毫米的不锈钢压簧04，柱状齿型圈05安装在母关节02内部，保持固定不动，每齿的分度为9度，在母关节02内部还有和柱状齿型圈05相匹配的齿型咬合件06，共5齿，和不锈钢压簧04作用下产生预顶力。当公母关节在平面旋转时，部件在互相咬合的齿圈以及两枚不锈钢压簧04的作用力下，产生了摩擦力，必须施以一定的作用力，克服摩擦力才能在平面法向旋转。不锈钢压簧04的线径粗细，决定了摩擦力的大小。

图3为双法向有拘束的自由旋转关节组装结构图2，母关节02在接合面有宽度为2.5毫米，分度为15度共24齿的齿圈，同时带一圆柱状凹槽，部件公关节01，在结合面也有宽度为2.5毫米，与母关节相捏合的齿圈，同时带一圆柱状凸台，

M4的不锈钢螺丝和M4的不锈钢螺母，连接公关节01和母关节01。在不锈钢螺丝的根部安装一枚内径为4毫米的不锈钢压簧04，把公关节01插入母关节02，公关节凸台插入母关节凹槽，在圆周旋转时作为同心圆定位作用。同时，公母关节上，同时带有的宽度为2.5毫米的环形齿圈互相啮合。

公关节01和母关节02的环形齿圈互相啮合，在4毫米的不锈钢压簧04的预紧力作用下，产生摩擦力。

当两者在作轴线法向0度-360度旋转时，必须施以一定的作用力克服摩擦力，才能旋转。摩擦力的大小，由不锈钢压簧04的线径决定。

图1为双法向有拘束的自由旋转关节总装效果图，为公关节01、03和母关节02、04总装之后的效果图。实际使用过程中，还可以不断延伸和扩充。

图4为双法向有拘束的自由旋转关节旋转效果图，为公关节01、03和母关节02、04旋转之后的效果图。其中，01和02旋转了90度，02和03旋转90度，03和04旋转90度。

实际使用过程中，可以按照需要调整不同的角度。