CN105626676B - 锁定机构及带有该锁定机构的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明锁定机构包括第一配合件、第二配合件、夹持臂、弹性件以及解锁件，第一配合件穿设并固定于转轴上，第二配合件与第一配合件抵接，夹持臂设置于转动件上并可在解锁件的作用下于张开与闭合两种状态之间切换，以在闭合状态时将第二配合件相对于第一配合件制动，并在张开状态时使第二配合件可在外力作用下相对于第一配合件转动；弹性件与夹持臂连接，用于为夹持臂提供由张开状态切换至闭合状态的回复力。本发明中采用锁定机构与转动机构的配合，使得第一部件可相对于第二部件随意转动，并可在转动至任意目的角度时还可将其相对于第二部件立即锁定，操作简单且方便实用。

Description

锁定机构及带有该锁定机构的电子设备

技术领域

本发明涉及一种电子设备，特别涉及一种带有锁定机构的电子设备。

背景技术

目前大多数设备的显示器转角锁定机构都不能在任意角度停留锁定，而必须在某一特定的位置才能定位锁死，例如，齿轮机构或者插销孔定位自锁结构。采用上述机构在操作时，若显示器未扳动到特定的角度，显示器便无法啮合锁死，给操作带来了极大的不便；另外若显示器被扳动死角的话，客户却以为显示器已经锁定好，结果由于啮合死角的原因而并未完全啮合，很容易导致操作者的误操作。

发明内容

基于此，有必要提供一种能在任意角度锁定旋转轴的锁定机构。

此外，还有必要提供一种带该锁定机构的电子设备。

锁定机构，用于使转动机构于锁定状态与自由状态之间来回切换；所述转动机构包括转动件以及穿设于所述转动件内的转轴；所述锁定机构包括第一配合件、第二配合件、夹持臂、弹性件以及解锁件，所述第一配合件穿设并固定于所述转轴上，所述第二配合件与所述第一配合件抵接，所述夹持臂设置于所述转动件上并可在所述解锁件的作用下于张开与闭合两种状态之间切换，以在闭合状态时卡设于所述第一配合件与所述第二配合件之间将所述第二配合件相对于所述第一配合件制动，并在张开状态时与所述第一配合件及所述第二配合件分离以使所述第二配合件可在外力作用下相对于所述第一配合件转动；所述弹性件与所述夹持臂连接，用于为所述夹持臂提供由张开状态切换至闭合状态的回复力。

在其中一个实施例中，所述夹持臂包括两个支臂、两个制动件以及两个弹性件；所述两个支臂转动连接于所述转动件上并可在外力作用下相互张开与闭合；所述两个支臂的一端向相互靠近的方向延伸并围设形成与所述解锁件配合的插槽，另一端分别与所述两个制动件连接；两个弹性件分别与两个支臂连接，用于为所述两个支臂提供由张开状态切换至闭合状态的回复力。

在其中一个实施例中，所述两个支臂均包括中间段、第一段与第二段；所述两个中间段分别转动连接于所述转动件上且两者与第一段连接的两端相互交叉，所述每个支臂中第一段与所述第二段分别位于所述中间段相对两端并向相互背离的方向延伸；所述两个支臂中第一段的末端向相互靠近的方向延伸并包围形成沿转轴轴向延伸的所述插槽，所述两个支臂中第二段向相互靠近的方向延伸并分别与所述两个制动件连接。

在其中一个实施例中，所述两个制动件活动连接于所述两个支臂中第二段的末端且保持一定间隔；所述第一配合件与所述第二配合件并列设置于所述两个制动件相对的两侧；所述第一配合件包围于所述两个支臂之间，所述第二配合件转动连接于所述转动件上且位于所述两个制动件远离所述第一段的一侧。

在其中一个实施例中，所述第一配合件与所述第二配合件为相互啮合的摩擦齿轮，且两者均包括相互啮合的齿部及凸出于所述齿部一侧的轴座；所述两个制动件为与所述两个摩擦齿轮中轴座相互作用的摩擦轮；所述第一配合件与所述第二配合件中轴座的表面以及两个制动件表面均经过滚花处理。

在其中一个实施例中，所述解锁件包括固定座、操作部、解锁部以及扭转弹簧，所述固定座设置于所述转动件上，所述操作部的一端通过连接轴转动连接于所述固定座上，另一端伸出于所述转动件外以供用户操作；所述解锁部沿平行于所述转轴的轴向凸出设置于所述操作部上并可在所述操作部的带动下可分离地插接于所述插槽内；所述扭转弹簧套设于所述连接轴上，且抵接于所述转动件上，用以为所述操作部提供向远离所述转动件方向转动的回复力。

在其中一个实施例中，所述解锁部的顶端为锥形，所述两个支臂中第一段的末端面向对应中间段的表面沿所述转轴轴向方向向下倾斜并共同围设形成与所述解锁部配合的锥形插槽。

电子设备，其包括第一部件、转动机构、锁定机构以及第二部件，所述第一部件通过所述转动机构转动连接于所述第二部件上，所述锁定机构用于与所述转动机构相互作用，以使所述第一部件相对于所述第二部件可在锁定状态与自由状态之间来回切换。

在其中一个实施例中，所述转动件包括本体、由所述本体相对两端朝一侧凸出的第一安装座与第二安装座，所述转轴穿设于所述第一安装座与所述第二安装座内，且包括头部及与所述头部连接的杆部；所述杆部远离所述头部一端的表面设置有外螺纹；所述第一配合件穿设于伸出所述第一安装座的所述杆部上，且通过固定件与所述杆部外螺纹的配合固定于所述第一安装座；所述第一安装座的底部设置有若干转动柱与固定柱；所述夹持臂与所述第二配合件分别转动连接于所述转动柱上，所述解锁件设置于所述固定柱上。

在其中一个实施例中，所述第一安装座与所述第二安装座上均开设有沿第一方向延伸的圆形穿孔，所述第二部件的一端设置于所述第一安装座与所述第二安装座之间且开设有与所述穿孔连通的半圆形轴孔；所述第一配合件上开设有与所述杆部配合的半圆形配合孔，所述两个穿孔、轴孔以及配合孔均为同轴设置；所述转轴穿设于所述轴孔与所述配合孔的部分亦为半圆形。

本发明中采用锁定机构与转动机构的配合，使得第一部件可相对于第二部件随意转动，并可在转动至任意目的角度时还可将其相对于第二部件立即锁定，操作简单且方便实用。

附图说明

图1为本发明带锁定机构的电子设备的结构示意图；

图2为图1所示锁定机构的分解示意图；

图3为图2所示锁定机构的部分配合图；

图4为图2所示锁定机构中另一部分的配合图；

图5为图2所示锁定机构的锁定状态图；

图6为图2所示锁定机构中再一部分的配合图；

图7为图2所示锁定机构的解锁状态图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参看图1，本发明中电子设备100，其包括第一部件10、转动机构30、锁定机构50以及第二部件60。第一部件10通过转动机构30转动连接于第二部件60上。锁定机构50用于与转动机构30相互作用，以使第一部件10相对于第二部件60可在锁定状态与自由状态之间来回切换。在本实施例中，电子设备100为显示装置，第一部件10为显示器，第二部件60为用于支撑显示器的固定支臂。可以理解地，在其它一些实施例中，电子设备100可为其它装置，且第一部件10以及第二部件60可分别为电子设备100的其它部件，例如，电子设备100为笔记本电脑，第一部件10与第二部件60分别为笔记本电脑相互转动开合的盖与基座。

请一并参看图2与图3，转动机构30包括设置于第一部件10上的转动件31以及穿设于转动件31内将第一部件10转动连接于第二部件60上的转轴33。转动件31包括本体310、由本体310相对两端朝一侧凸出的第一安装座311与第二安装座312以及盖体313。第一安装座311为一端开口的中空圆柱形，其底部设置有相对的两个转动柱314、固定柱315以及设置于两个转动柱314与固定柱315之间的连接柱318。盖体313盖合于第一安装座311呈开口的一端，其上设置有缺口316。第一安装座311与第二安装座312上均开设有沿第一方向延伸的圆形穿孔317。第二部件60大体呈L型，其一端设置于第一安装座311与第二安装座312之间且开设有与穿孔317连通的半圆形轴孔61。其中，两个穿孔317以及轴孔61均同轴设置。在本实施中，转动件31通过螺钉直接固定于第一部件10上。在其它一些实施例中，转动件31亦可一体设置第一部件10上，在此不作限定。

转轴33包括头部330、与头部330连接的杆部331以及固定件332。杆部331远离头部330一端的表面设置有外螺纹。杆部331依次穿过第二安装座312、第二部件60以及第一安装座311，将转动件31转动连接于与第二部件60上。其中，杆部331穿设于轴孔61的部分亦为半圆形。由于第一安装座311与第二安装座312上的穿孔317为圆形，而第二部件60的轴孔61为半圆形，因此当转轴33穿设于转动件31与第二部件60上时，转轴33不能相对于第二部件60随意转动，而转动件31可外力作用下相对于转轴33随意转动。固定件332为与外螺纹配合的螺母。

在本实施例中，为了更好的固定以及保护转轴33，转轴33的杆部331上套设有轴套34。轴套34穿过第二安装座312的穿孔317插入第二部件60靠近转轴33头部330一端的轴孔61内，并可随第一部件10一同相对于转轴33转动。在其中一些实施例中，轴套34与第二安装座312之间还设置有垫圈35，以保护第二安装座312，防止其表面被轴套34磨损。

锁定机构50设置于转动件31的第一安装座311上，其包括夹持臂51、第一配合件52、第二配合件53以及解锁件56。第一配合件52穿设于伸出第一安装座311底部的杆部331上，且通过固定件332与杆部331外螺纹的配合固定于第一安装座311上。其中，夹持臂51与第二配合件53分别转动连接于第一安装部111底部的转动柱314上。解锁件56通过固定柱315安装于第一安装座311底部。

夹持臂51可在解锁件56的作用下于张开与闭合两种状态之间切换，以在闭合状态时卡设于第一配合件52与第二配合件53之间将第二配合件53相对于第一配合件52制动，并在张开状态时与第一配合件52及第二配合件53分离以使第二配合件53可在外力作用下相对于第一配合件52转动。

请继续参看图3和图4，夹持臂51包括两个支臂510、两个制动件511以及两个弹性件512。两个支臂510的一端向相互靠近的方向延伸并围设形成一个与解锁件56配合的插槽514，另一端分别与两个制动件511连接。两个支臂510转动连接于转动件31上，从而使两者围设成插槽514的一端可在外力作用下相互张开与闭合。两个弹性件512分别与两个支臂510连接，用于为两个支臂510提供由张开状态切换至闭合状态的回复力。

在本实施例中，两个支臂510均大体呈Z字型，且其均包括中间段5110、第一段5112以及第二段5113。每个支臂510中第一段5112与第二段5113分别位于中间段5110相对两端并向相互背离的方向延伸。

两个中间段5110分别转动连接在第一安装座311上位于穿孔317相对两侧的两个转动柱314上，从而使两个支臂510可在外力作用下绕对应的转动柱314转动以实现相互张开与闭合。两个中间段5110与对应第一段5112连接的两端相互交叉，两个第一段5112的末端向相互靠近的方向延伸，且两者面向中间段5110的表面均沿转轴33轴向方向向下倾斜，如此在安装时，两个第一段5112的末端包围形成沿转轴33轴向延伸的锥形插槽514。两个支臂510中第二段5113向相互靠近的方向延伸并分别与两个制动件511连接。

两个制动件511通过销钉活动连接于两个支臂510中第二段5113相对的末端且保持一定间隔。两个弹性件512分别连接于两个支臂510上，且每个弹性件512的一端连接于对应支臂510的中间段5110上，另一端连接于凸出于第一安装座311底部的连接柱318上。两个弹性件512使两个支臂510一直处于夹紧锁定状态，并为夹持臂51中两个支臂510提供由张开状态切换至闭合状态的回复力。

第一配合件52与第二配合件53并列设置于两个制动件511相对的两侧，从而使两个制动件511在两个支臂510闭合时卡制于第一配合件52与第二配合件53之间，并在两个支臂510张开时随对应支臂510与第一配合件52及第二配合件53分离。其中，第一配合件52包围于两个支臂510之间，第二配合件53转动连接于靠近第一配合件52的一个转动柱314上且位于两个制动件511远离第一段5112的一侧。并与第一配合件52抵接。第一配合件52上开设有与杆部331配合的配合孔513。其中，配合孔513为半圆形，且与穿孔317及轴孔61均为同轴设置。杆部331穿设于配合孔513的部分亦为半圆形。如此，第一配合件52不能相对于转轴33随意转动。

在本实施例中，第一配合件52与第二配合件53为相互啮合的摩擦齿轮，且两者均包括相互啮合的齿部520及凸出于齿部520一侧的轴座522。两个制动件511为与两个摩擦齿轮中轴座522相互作用的摩擦轮。两个制动件511可在两个支臂510的作用下卡制于两个轴座522上下两侧之间。第一配合件52与第二配合件53中轴座522的表面以及两个制动件511表面均经过滚花处理，以增大相互之间的摩擦力，从而当两个制动件511卡制于两个轴座522上时，可以使得两个啮合的第一配合件52与第二配合件53在摩擦力的作用下保持不能转动，以将第一部件10相对于第二部件60锁定于锁定状态。

请继续参看图2，解锁件56活动设置于转动件31上，其包括固定座561、操作部562、解锁部563以及扭转弹簧564。

请一并参看图4，固定座561固定于第一安装座311底部的固定柱315上。操作部562大体呈L型，其一端通过连接轴565与固定座561转动连接，另一端穿过缺口316伸出于转动件31外，以供用户操作。解锁部563沿平行于转轴33的轴向凸出设置于操作部562面向第一安装座311底部的表面，并可在操作部562的带动下活动地插接于插槽514内，以驱动两个支臂510相互张开与闭合。扭转弹簧564套设于连接轴565上，且抵接于第一安装座311底部上，用以为操作部562提供向远离第一安装座311底部方向转动的回复力。

在本实施例中，解锁部563为形状与插槽514配合的锥形插销插槽514。如此，解锁部563可在外力作用下插接于插槽514内，以将两个支臂510中两个第一段5112的末端向相互远离的方向挤开，实现两个支臂510的张开。可以理解地，在其它一些实施例中，解锁件56与支臂510的配合亦可采用其它结构，例如，将解锁部563设置成采用转动方式将两个第一段5112撑开的凸轮；再例如，将解锁部563设置成采用拉力方式将两个第一段5112向相互远离方向侧向扳动等；只需要实现使两个支臂510可在外力作用下相互张开即可。

请参看图5，在第一部件10相对于第二部件60处于锁定状态时，解锁件56未被按下，安装在第一安装座311上的两个支臂510在弹性件512的作用力下，将两个制动件511压入两个啮合的第一配合件52与第二配合件53之间。当有外力欲促使第一部件10相对于第二部件60转动时，第二配合件53便会有一个围绕第一配合件52转动的受力趋势。由于第一配合件52与第二配合件53的齿部520相互啮合，所以在第一部件10欲转动的同时两者都产生同一个方向的作用力，同时往上或同时往下。此时，夹持臂51上的制动件511在弹性件512压紧力的作用下，便会卡入两个第一配合件52与第二配合件53的轴座522之间，同时由于第一配合件52与第二配合件53轴座522表面以及制动件511表面都经过滚花处理，所以使得两个啮合的第一配合件52与第二配合件53在摩擦力的作用下不能转动。

请参看图6与图7，当手向靠近第一安装座311方向按下操作件562伸出缺口316的一端时，解锁部563插入两个支臂510的插槽514内。由于两个支臂510的一端上下交叉安装，因此当解锁部563插入两个插槽514内时，使得两个支臂510第一段5112向相互远离的方向被挤开，使中间段5110绕各自的转动柱314转动并相互张开，从而带动安装在两个支臂510上的制动件511从两个啮合的第一配合件52与第二配合件53内拔出并相互分离。此时，第二配合件53便可以围绕着固定在转轴33上的第一配合件52转动，第一部件10相对于第二部件60由锁定状态切换至自由状态，操作人员按住解锁部563的同时就可以相对于第二部件60上下转动第一部件10。当第一部件10相对于第二部件60转动至目标角度时，手松开，解锁部563在扭转弹簧564的作用下向远离固定座561转动，使解锁部563由插槽514内抽出，两个支臂510上的制动件511重新卡入啮合的第一配合件52与第二配合件53内，以将第一部件10相对于第二部件60锁定。

可以理解地，在本实施例中，轴孔61与配合孔513以及转轴33与两者配合的部分可为其它形状，例如方形；只需实现转轴33相对于第二部件60不能随意转动，且第一配合件52相对于转轴33不能随意转动即可；另外，在本实施例中，转动件31绕固定于第二部件60上的转轴33转动，而在其它一些实施例中，转动件31亦可与转轴33共同绕第二部件60转动，在此不作限定。

在本发明中，采用该锁定机构50与转动机构30的配合，使得第一部件10可相对于第二部件60随意转动，并可在转动至任意目的角度时还可将其相对于第二部件60立即锁定，操作简单且方便实用。特别是将上述结构应用于显示器上时，能有效避免在使用显示器上的一些误操作，尤其带触摸屏的显示器。同时，还可以使得显示器呈一定仰角或者俯角的锁定，方便且实用。同时此发明体积结构精巧，大大减小了显示器转轴锁定部分的体积，使得显示器能设计得更方便实用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.锁定机构，用于使转动机构于锁定状态与自由状态之间来回切换；所述转动机构包括转动件以及穿设于所述转动件内的转轴；其特征在于：所述锁定机构包括第一配合件、第二配合件、夹持臂、弹性件以及解锁件，所述第一配合件穿设并固定于所述转轴上，所述第二配合件与所述第一配合件抵接，所述夹持臂设置于所述转动件上并可在所述解锁件的作用下于张开与闭合两种状态之间切换，以在闭合状态时卡设于所述第一配合件与所述第二配合件之间将所述第二配合件相对于所述第一配合件制动，并在张开状态时与所述第一配合件及所述第二配合件分离以使所述第二配合件可在外力作用下相对于所述第一配合件转动；所述夹持臂包括两个支臂、两个制动件以及两个弹性件；所述两个支臂转动连接于所述转动件上并可在外力作用下相互张开与闭合；所述两个支臂的一端向相互靠近的方向延伸并围设形成与所述解锁件配合的插槽，另一端分别与所述两个制动件连接；两个弹性件分别与两个支臂连接，用于为所述两个支臂提供由张开状态切换至闭合状态的回复力；所述两个支臂均包括中间段、第一段与第二段；两个中间段分别转动连接于所述转动件上且两者与第一段连接的两端相互交叉，每个支臂中第一段与所述第二段分别位于所述中间段的两端并向相互背离的方向延伸；所述两个支臂中第一段的末端向相互靠近的方向延伸并包围形成沿转轴轴向延伸的所述插槽，所述两个支臂中第二段向相互靠近的方向延伸并分别与所述两个制动件连接。

2.如权利要求1所述的锁定机构，其特征在于：所述两个制动件活动连接于所述两个支臂中第二段的末端且保持一定间隔；所述第一配合件与所述第二配合件并列设置于所述两个制动件的两侧；所述第一配合件包围于所述两个支臂之间，所述第二配合件转动连接于所述转动件上且位于所述两个制动件远离所述第一段的一侧。

3.如权利要求1所述的锁定机构，其特征在于：所述第一配合件与所述第二配合件为相互啮合的摩擦齿轮，且两者均包括相互啮合的齿部及凸出于所述齿部一侧的轴座；所述两个制动件为与两个摩擦齿轮中轴座相互作用的摩擦轮；所述第一配合件与所述第二配合件中轴座的表面以及两个制动件表面均经过滚花处理。

4.如权利要求1所述的锁定机构，其特征在于：所述解锁件包括固定座、操作部、解锁部以及扭转弹簧，所述固定座设置于所述转动件上，所述操作部的一端通过连接轴转动连接于所述固定座上，另一端伸出于所述转动件外以供用户操作；所述解锁部沿平行于所述转轴的轴向凸出设置于所述操作部上并可在所述操作部的带动下活动插接于所述插槽内；所述扭转弹簧套设于所述连接轴上，且抵接于所述转动件上，用以为所述操作部提供向远离所述转动件方向转动的回复力。

5.如权利要求4所述的锁定机构，其特征在于：所述解锁部的顶端为锥形，所述两个支臂中第一段的末端面向对应中间段的表面沿所述转轴轴向方向向下倾斜并共同围设形成与所述解锁部配合的锥形插槽。

6.电子设备，其特征在于：包括第一部件、转动机构、锁定机构以及第二部件，所述第一部件通过所述转动机构转动连接于所述第二部件上，所述锁定机构用于与所述转动机构配合，以使所述第一部件相对于所述第二部件可在锁定状态与自由状态之间来回切换；其中所述锁定机构为上述权利要求1-5中任意一项所述的锁定机构。

7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于：所述转动件包括本体、由所述本体的两端朝一侧凸出的第一安装座与第二安装座，所述转轴穿设于所述第一安装座与所述第二安装座内，且包括头部及与所述头部连接的杆部；所述杆部远离所述头部一端的表面设置有外螺纹；所述第一配合件穿设于伸出所述第一安装座的所述杆部上，且通过固定件与所述杆部外螺纹的配合固定于所述第一安装座；所述第一安装座的底部设置有若干转动柱与固定柱；所述夹持臂与所述第二配合件分别转动连接于所述转动柱上，所述解锁件设置于所述固定柱上。

8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于：所述第一安装座与所述第二安装座上均开设有沿第一方向延伸的圆形穿孔，所述第二部件的一端设置于所述第一安装座与所述第二安装座之间且开设有与所述穿孔连通的半圆形轴孔；所述第一配合件上开设有与所述杆部配合的半圆形配合孔，所述穿孔、轴孔以及配合孔均为同轴设置；所述转轴穿设于所述轴孔与所述配合孔的部分亦为半圆形。