CN107635041A - 一种电动手机夹 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动手机夹，包括支撑座，支撑座的下端设置有支撑底托，左侧设置有可左右移动的左夹臂，右侧设置有可左右移动的右夹臂，左夹臂和右夹臂联动；支撑座内设置有与左夹臂或右夹臂连接的电动机构；支撑座、左夹臂、右夹臂或支撑底托上设置有与电动机构电连接的夹紧触发开关及释放触发开关，本发明采用电动机构驱动夹臂夹紧或释放手机，结构设计巧妙，可靠性高，只用单手就可以完成取放手机，能够适应不同宽度的手机，可以做成内置电池，不需要外接电源的手机支架，也可以做成采用车载电源等供电的无线充电手机支架等。

Description

一种电动手机夹

技术领域

本发明涉及一种数码产品支架，特别是一种电动手机夹。

背景技术

目前的手机夹有两种结构，一种是依靠弹簧的弹力夹紧手机，这种手机架对手机的夹持力大，使用的可靠性高，但在使用时需要双手操作，取放手机较为麻烦。另一种是依靠重力作用的自动夹，这种重力自动夹通过手机的重力作用，使夹臂运动，能够实现单手取放手机，但由于手机的重量不大，而且手机类产品也正在向轻量化发展，依靠手机自身的重力，夹臂对手机的夹持力小，而行车过程中，难免会出现颠簸或急刹，常常发生手机掉落，对手机造成伤害，甚至影响安全驾驶。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种操作方便、可靠性高的电动手机夹。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电动手机夹，包括支撑座，所述支撑座的下端设置有支撑底托，左侧设置有可左右移动的左夹臂，右侧设置有可左右移动的右夹臂，所述左夹臂和右夹臂联动；所述支撑座内设置有与所述左夹臂或右夹臂连接的电动机构；所述支撑座、左夹臂、右夹臂或支撑底托上设置有与所述电动机构电连接的夹紧触发开关及释放触发开关。

所述夹紧触发开关为设置在所述支撑底托上的压力传感器或微动开关，或者所述夹紧触发开关为设置在所述支撑座和支撑底托之间的微动开关，或者所述夹紧触发开关为设置在所述支撑座上的光敏传感器或微动开关。

所述释放触发开关为设置在所述支撑座、左夹臂、右夹臂或支撑底托上的按钮开关或触摸开关。

所述电动机构包括电机，所述左夹臂和右夹臂均设置有齿条，所述电机的输出轴上安装有同时与所述左夹臂和右夹臂上的齿条啮合的蜗杆。

所述输出轴和蜗杆之间为摩擦连接。

所述电动机构包括电机，所述左夹臂或右夹臂的一侧设置有驱动座，所述驱动座上安装有可周向转动不可轴向移动的驱动杆，所述驱动杆上安装有驱动块和螺旋弹簧，所述驱动块与所述左夹臂或右夹臂连接，所述螺旋弹簧只能轴向移动而不能周向转动，所述螺旋弹簧的两端抵在所述驱动块的两端，所述驱动杆上设置有伸入所述螺旋弹簧圈间的拨动杆；所述左夹臂设置有左齿条，所述右夹臂设置有右齿条，所述支撑座内安装有同时与所述左齿条和右齿条同时啮合的联动齿轮；所述电机的轴上安装有主动齿轮，所述驱动杆上安装有直接与所述主动齿轮啮合或通过中间齿轮与所述主动齿轮啮合的从动齿轮。

所述支撑座内设置有用于卡住或释放所述左夹臂或右夹臂的电动卡位机构。

所述电动卡位机构为电磁铁，所述左夹臂或右夹臂设置卡位部，在所述左夹臂或右夹臂运动到位后，所述电磁铁的衔铁伸入所述卡位部中。

所述支撑座设置有无线充电线圈，所述无线充电线圈连接有安装在所述支撑座内的无线充电电路。

所述无线充电电路包括二极管D1、晶体振荡器Y、运算放大器A、NPN型的MOS管B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5；所述二极管D1、晶体振荡器Y、电阻R1和电阻R2依次串联后，所述二极管D1的阳极接输入电源U的正极，电阻R2的另一端分两路，一路接所述运算放大器A的1脚，另一路通过所述电容C4接地；所述电容C1、电容C2并联后，一端接所述二极管D1的阳极，另一端接地；所述电容C3的一端接所述二极管D1的阴极，另一端接地；所述运算放大器A的5脚接所述MOS管B的G极，2脚分两路，一路通过所述电阻R3接地，另一路通过所述电阻R4接所述MOS管B的G极，3脚接所述电阻R1和电阻R2的结点，4脚接地；所述 MOS管B的S极接地；所述电容C5和无线充电线圈L1并联后一端接所述MOS管B的D极，另一端分两路，一路接所述MOS管B的D极，另一路通过反向串联的二极管D2和二极管D3接所述MOS管B的G极；所述电阻R5的一端接所述MOS管B的G极，另一端接地。

本发明的有益效果是：本发明采用电动机构驱动夹臂夹紧或释放手机，结构设计巧妙，可靠性高，只用单手就可以完成取放手机，能够适应不同宽度的手机，可以做成内置电池，不需要外接电源的手机支架，也可以做成采用车载电源等供电的无线充电手机支架等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的第一种实施方式内部结构示意图；

图3是本发明的第二种实施方式内部结构示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是本发明无线充电电路图。

具体实施方式

参照图1至图4，一种电动手机夹，包括支撑座1，所述支撑座1的下端设置有支撑底托2，所述支撑座1的左侧设置有可左右移动的左夹臂3，右侧设置有可左右移动的右夹臂4，所述左夹臂3和右夹臂4联动；所述支撑座1内设置有与所述左夹臂3或右夹臂4连接的电动机构；所述支撑座1、左夹臂3、右夹臂4或支撑底托2上设置有与所述电动机构电连接的夹紧触发开关5及释放触发开关6。电动机构有两种供电方式，一种是采用内置的干电池供电，不需要外接电源，由于电动机构工作的时间很短（夹紧及释放时工作时间为1-3秒），两节五号电池能够满足一到两年的使用寿命，另一种是作为无线充电支架的手机夹，采用车载电源供电，无需内置电池。

所述夹紧触发开关5有三种实施方式，第一种为设置在所述支撑底托2上的压力传感器或微动开关，手机放到夹子上后，手机的下端搁在支撑底托2上，从而触发压力传感器或微动开关，第二种为设置在所述支撑座1和支撑底托2之间的微动开关（支撑座1和支撑底托2之间为活动连接，微动开关处有复位弹簧，手机拿走后微动开关复位，类似于固定电话的拨叉），在手机放到支撑底托2上后，手机的重力作用触发微动开关，第三种为设置在所述支撑座1上的光敏传感器或微动开关，将手机放放到支撑座1上后，手机遮住光敏传感器或触发微动开关，控制器接收到夹紧触发开关信号后，控制电动机构动作，左夹臂3和右夹臂4向内运动，夹紧手机。在没有收到释放触发开关6前，控制器忽略因行车中手机振动可能触发夹紧触发开关5的信号，不会产生误动作。

所述释放触发开关6为设置在所述支撑座1、左夹臂3、右夹臂4或支撑底托2上的按钮开关或触摸开关，由于手机支架一般在方向盘右侧的中控台或出风口处，为了方便操作，释放触发开关6适宜设置在左夹臂3或支撑底托2的表面。用户在取手机时，需要按一下释放触发开关6，控制器接收到释放触发开关信号后，控制电动机构动作，左夹臂3和右夹臂4向外打开，释放手机。

电动机构的第一种实施方式参见图2，所述电动机构包括电机7（微型直流电机），所述左夹臂3和右夹臂4均设置有齿条8，所述电机7的输出轴9上安装有同时与所述左夹臂3和右夹臂4上的齿条8啮合的蜗杆10，所述输出轴9和蜗杆10之间为摩擦连接，电机7正向转动时，通过蜗杆10与左夹臂3和右夹臂4上的齿条8传动左夹臂3和右夹臂4同步向内运动夹紧手机，电机7反向转动时，通过蜗杆10与左夹臂3和右夹臂4上的齿条8传动左夹臂3和右夹臂4同步向外运动释放手机。本实施例中，电机7的工作时间是固定的，由于不同规格的手机宽度不同，需要左夹臂3和右夹臂4在夹紧后的宽度不同，采用摩擦连接，在左夹臂3或右夹臂4不受阻挡时，电机的输出轴9和蜗杆10之间的摩擦力足够传动左夹臂3和右夹臂4运动，而在左夹臂3或右夹臂4受到阻挡时（夹紧后手机阻挡左夹臂3和右夹臂4进一步向内运动），输出轴9和蜗杆10之间的摩擦力不足以传动左夹臂3和右夹臂4继续运动，而电机7又能够低速转动，防止电机7因堵转而烧坏。采用这种结构，左夹臂3和右夹臂4可以在最大开度和最小开度之间的任意位置夹紧手机，能够满足夹持3到10英寸手机的需求。对于摩擦连接的实现方式，可以是电机轴和蜗杆之间采用锥形面配合，设置合适锥度的锥形面即可，也可以是在电机轴和蜗杆之间安装硅胶套实现，还可以是电机轴和蜗杆之间的接触面为磨砂面实现。

电动机构的第二种实施方式参见图3和图4，所述电动机构包括电机（微型直流电机）7，所述左夹臂3或右夹臂4的一侧设置有驱动座11，所述驱动座11上安装有可周向转动不可轴向移动的驱动杆12（在驱动杆的两端设置有环形凹槽，在环形凹槽内安装有卡簧），所述驱动杆12上安装有驱动块13和螺旋弹簧14，驱动块13可以与左夹臂3或右夹臂4一体成型，也可以为分体结构，采用连接杆23连接。所述驱动块13与所述左夹臂3或右夹臂4连接，所述螺旋弹簧14只能轴向移动而不能周向转动（螺旋弹簧14的两端设置有较长的定位段，该定位段受支撑座内壁的阻挡，使螺旋弹簧14只能轴向移动），所述螺旋弹簧14的两端抵在所述驱动块13的两端，所述驱动杆12上设置有伸入所述螺旋弹簧14圈间的拨动杆15；所述左夹臂3设置有左齿条16，所述右夹臂4设置有右齿条17，所述支撑座1内安装有同时与所述左齿条16和右齿条17同时啮合的联动齿轮18；所述电机7的轴上安装有主动齿轮19，所述驱动杆12上安装有直接与所述主动齿轮19啮合或通过中间齿轮与所述主动齿轮19啮合的从动齿轮20。将手机放到手机夹上，触发夹紧触发开关5后，电机7正向转动，从而调动驱动杆12转动，拨动杆15使螺旋弹簧14内轴向移动，螺旋弹簧14挤压驱动块13向内移动，由于左夹臂3上的左齿条16和右夹臂4上的右齿条17通过联动齿轮18啮合，在左夹臂3向内运动的同时，右夹臂4也同步向内运动，电机运行设定的时间后停止，由于采用了螺旋弹簧14，放入不同宽度的手机后，只是螺旋弹簧14的压缩程度不一样，在本产品中，螺旋弹簧14的长度为5厘米，左夹臂3和右夹臂4的弹性宽度变化在4厘米左右，能够满足夹持3到7英寸手机的需求。

所述支撑座1内设置有用于卡住或释放所述左夹臂3或右夹臂4的电动卡位机构21；所述电动卡位机构21为电磁铁，所述左夹臂3或右夹臂4设置卡位部22，所述卡位部22可以为卡位齿条，也可以为卡位凹坑等，在电机工作的时候，电动卡位机构21释放左夹臂3或右夹臂4，如电磁铁通电，衔铁后退，在电机停止后（认为左夹臂3和右夹臂4已经运动到位），电动卡位机构21锁住左夹臂3或右夹臂4，如电磁铁断电，衔铁依靠弹簧弹出，衔铁的前端卡入卡位齿条或卡位凹坑中，确保在左夹臂3和右夹臂4打开及夹紧手机后不会移动。

所述支撑座1设置有无线充电线圈L1，所述无线充电线圈L1连接有安装在所述支撑座1内的无线充电电路，并在支撑座1上设置有连接车载电源的USB接口，使用时，将电源线的一端插在车辆的点烟器或USB供电接口，另一端插在支撑座1上的USB接口即可。对于本身支持无线充电的手机，直接放到手机夹上即可，对不不支持无线充电的手机，需要在手机的背面贴无线充电感应线圈，或选择对应型号的无线充电手机壳，将手机装在支持无线充电的手机壳内。

参照图5，所述无线充电电路包括二极管D1、晶体振荡器Y、运算放大器A、NPN型的MOS管B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5；所述二极管D1、晶体振荡器Y、电阻R1和电阻R2依次串联后，所述二极管D1的阳极接输入电源U的正极，电阻R2的另一端分两路，一路接所述运算放大器A的1脚，另一路通过所述电容C4接地（与输入电源U的负极同电位，也可以描述为接输入电源U的负极）；所述电容C1、电容C2并联后，一端接所述二极管D1的阳极，另一端接地；所述电容C3的一端接所述二极管D1的阴极，另一端接地；所述运算放大器A的5脚接所述MOS管B的G极，2脚分两路，一路通过所述电阻R3接地，另一路通过所述电阻R4接所述MOS管B的G极，3脚接所述电阻R1和电阻R2的结点，4脚接地；所述 MOS管B的S极接地；所述电容C5和无线充电线圈L1并联后一端接所述MOS管B的D极，另一端分两路，一路接所述MOS管B的D极，另一路通过反向串联的二极管D2和二极管D3接所述MOS管B的G极（二极管D2和二极管D3可以是阳极相连，也可以是阴极相连，作用和工作原理是一样的）；所述电阻R5的一端接所述MOS管B的G极，另一端接地。电容C1、电容C2、电容C3起到滤波作用，二极管D1起到单向隔离作用，二极管D2和二极管D3起到保护作用。输入电源U（车载电源5V、12V或24V，从车载点烟器或车辆的USB供电接口取电）经过晶体振荡器Y产生高频脉冲波，经过运算放大器A放大后，驱动MOS管B工作，从而在无线充电线圈L1产生无线充电电波，电路结构简单，安全性强。

另外，可以在支撑座内设置陀螺仪，能够检测到车辆的加速度、减速度等，以此来判断驾驶习惯，通过在对应的手机APP上显示驾驶习惯，如急加速的次数、急刹车的次数、急转弯的次数等。所述支撑底托2、左夹臂3和右夹臂4的末端表面上设置有缓冲垫24，所述缓冲垫24为硅胶材料，能确保手机夹不会对手机造成磨损伤害，也增大了与手机的摩擦力，使得夹持更加牢固。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种电动手机夹，包括支撑座（1），所述支撑座（1）的下端设置有支撑底托（2），左侧设置有可左右移动的左夹臂（3），右侧设置有可左右移动的右夹臂（4），其特征在于所述左夹臂（3）和右夹臂（4）联动；所述支撑座（1）内设置有与所述左夹臂（3）或右夹臂（4）连接的电动机构；所述支撑座（1）、左夹臂（3）、右夹臂（4）或支撑底托（2）上设置有与所述电动机构电连接的夹紧触发开关（5）及释放触发开关（6）。

2.根据权利要求1所述的电动手机夹，其特征在于所述夹紧触发开关（5）为设置在所述支撑底托（2）上的压力传感器或微动开关，或者所述夹紧触发开关（5）为设置在所述支撑座（1）和支撑底托（2）之间的微动开关，或者所述夹紧触发开关（5）为设置在所述支撑座（1）上的光敏传感器或微动开关。

3.根据权利要求1所述的电动手机夹，其特征在于所述释放触发开关（6）为设置在所述支撑座（1）、左夹臂（3）、右夹臂（4）或支撑底托（2）上的按钮开关或触摸开关。

4.根据权利要求1所述的电动手机夹，其特征在于所述电动机构包括电机（7），所述左夹臂（3）和右夹臂（4）均设置有齿条（8），所述电机（7）的输出轴（9）上安装有同时与所述左夹臂（3）和右夹臂（4）上的齿条（8）啮合的蜗杆（10）。

5.根据权利要求4所述的电动手机夹，其特征在于所述输出轴（9）和蜗杆（10）之间为摩擦连接。

6.根据权利要求1所述的电动手机夹，其特征在于所述电动机构包括电机（7），所述左夹臂（3）或右夹臂（4）的一侧设置有驱动座（11），所述驱动座（11）上安装有可周向转动不可轴向移动的驱动杆（12），所述驱动杆（12）上安装有驱动块（13）和螺旋弹簧（14），所述驱动块（13）与所述左夹臂（3）或右夹臂（4）连接，所述螺旋弹簧（14）只能轴向移动而不能周向转动，所述螺旋弹簧（14）的两端抵在所述驱动块（13）的两端，所述驱动杆（12）上设置有伸入所述螺旋弹簧（14）圈间的拨动杆（15）；所述左夹臂（3）设置有左齿条（16），所述右夹臂（4）设置有右齿条（17），所述支撑座（1）内安装有同时与所述左齿条（16）和右齿条（17）同时啮合的联动齿轮（18）；所述电机（8）的轴上安装有主动齿轮（19），所述驱动杆（12）上安装有直接与所述主动齿轮（19）啮合或通过中间齿轮与所述主动齿轮（19）啮合的从动齿轮（20）。

7.根据权利要求1至6任一所述的电动手机夹，其特征在于所述支撑座（1）内设置有用于卡住或释放所述左夹臂（3）或右夹臂（4）的电动卡位机构（21）。

8.根据权利要求7所述的电动手机夹，其特征在于所述电动卡位机构（21）为电磁铁，所述左夹臂（3）或右夹臂（4）设置卡位部（22），在所述左夹臂（3）或右夹臂（4）运动到位后，所述电磁铁的衔铁伸入所述卡位部（22）中。

9.根据权利要求1所述的电动手机夹，其特征在于所述支撑座（1）设置有无线充电线圈（L1），所述无线充电线圈（L1）连接有安装在所述支撑座（1）内的无线充电电路。

10.根据权利要求9所述的电动手机夹，其特征在于所述无线充电电路包括二极管D1、晶体振荡器Y、运算放大器A、NPN型的MOS管B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5；所述二极管D1、晶体振荡器Y、电阻R1和电阻R2依次串联后，所述二极管D1的阳极接输入电源U的正极，电阻R2的另一端分两路，一路接所述运算放大器A的1脚，另一路通过所述电容C4接地；所述电容C1、电容C2并联后，一端接所述二极管D1的阳极，另一端接地；所述电容C3的一端接所述二极管D1的阴极，另一端接地；所述运算放大器A的5脚接所述MOS管B的G极，2脚分两路，一路通过所述电阻R3接地，另一路通过所述电阻R4接所述MOS管B的G极，3脚接所述电阻R1和电阻R2的结点，4脚接地；所述 MOS管B的S极接地；所述电容C5和无线充电线圈L1并联后一端接所述MOS管B的D极，另一端分两路，一路接所述MOS管B的D极，另一路通过反向串联的二极管D2和二极管D3接所述MOS管B的G极；所述电阻R5的一端接所述MOS管B的G极，另一端接地。