CN112145915B - 基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架 - Google Patents

基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种手机托架，该手机托架通过手机支板上的重力夹持组件来完成手机的自动夹紧固定，手机固定到手机支板上后，通过手机自身的传感器判断手机相距人脸位置，通过角度调节组件调节夹持装置相对于支撑杆的倾斜角度，通过远近调节组件调节手机与人脸的距离，使手机屏幕能够适应不同人的视角和距离，由齿式离合器和单向轴承组成的高度调节装置用来调整支撑杆的倾斜角度，达到调整上方夹持装置内的手机距地面高度的效果，该装置能够方便的调整手机的倾斜角度、手机的高度、手机距使用者的距离，解决了使用者在卫生间使用手机的诸多不便问题，并且整体设计巧妙、使用方便、占用卫生间空间极少，稍加改造即可用在其它房间。

Description

基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架
技术领域
本发明涉及手机支架技术领域，尤其涉及一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架。
背景技术
随着科技的不断发展，手机的功能越来越丰富，已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，即使是在上卫生间时，人们也喜欢带着手机到卫生间进行工作、游戏、看书，有调查显示，自从智能手机普及之后，人们上卫生间的平均时间延长了近一倍，在卫生间使用手机其实也是一种休闲娱乐方式。但是，这也面临一个问题，在卫生间只能手持手机低头进行操作，时间过长会损害腰部和颈椎，长时间手持手机还会导致胳膊酸痛麻木，影响穿、脱裤子、拿纸等步骤，有人无处放置手机只能一只手拿着手机另一只手进行操作，这个过程非常容易不小心将手机滑落到马桶或地面，对手机造成严重的损害；现有的手机支架很多，都是针对床上、桌上等地方进行设计的，无法在卫生间使用或在卫生间使用非常不便；因此，有必要针对上述卫生间使用手机的一些不便之处并结合现有的手机支架，设计出一种卫生间专用的手机托架。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架。
本发明的技术方案是：一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，包括由齿式离合器和单向轴承组成的离合式高度调节装置、通过支撑杆连接在离合式高度调节装置侧上方的可调节夹持装置，其特征在于：
齿式离合器包括开口相对且对称固定在地面的方形壳体甲和方形壳体乙，壳体甲和壳体乙之间留有一定间隙，壳体甲的内端面中间固定连接有轴固定座甲，壳体乙的内端面中间固定连接有轴固定座乙，两轴固定座之间固定有一根光轴甲，光轴甲的一端同轴设有与轴固定座乙固定连接的固定端面齿盘，光轴甲的中间套有滑动轴套并形成滑动副，滑动轴套的一端同轴设有连接盘且该连接盘上通过螺钉固定连接有与固定端面齿盘啮合的活动端面齿盘，滑动轴套的另一端和轴固定座甲之间的光轴甲上套有弹簧；所述的单向轴承套装在滑动轴套的外侧面中间并与壳体甲、壳体乙之间的间隙对应，支撑杆的下端设有套环套在单向轴承的外侧并与其固定；
可调节夹持装置包括角度调节组件、远近调节组件，角度调节组件包括支撑板、角度调节电机，支撑板的中间设有铰接座，支撑杆的上端伸入到该铰接座内且支撑杆上端设有轴孔与铰接座中间设置的通孔同轴心，铰接座一侧的支撑板上设有与其垂直固定的电机支板，角度调节电机固定在该电机支板上且电机轴穿过电机支板伸入到铰接座的通孔和支撑杆的轴孔内，电机轴与轴孔过盈配合且与通孔间隙配合；
远近调节组件包括支撑板两端对称固定连接的方形滑动支撑壳甲和方形滑动支撑壳乙、连接在滑动支撑壳甲和滑动支撑壳乙之间手机支板，滑动支撑壳甲和滑动支撑壳乙的内侧面中间均沿长度方向设有切缝，滑动支撑壳体甲内沿长度方向设有丝杠，丝杠的一端伸出支撑壳体甲与支撑板一端固定的丝杠电机的轴同轴固定连接，滑动支撑壳乙两端板的中部之间沿长度方向固定连接有一根光轴乙；手机支板两端的中间通过连接杆对称的固定连接有滑块甲和滑块乙，滑块甲的上端面和手机支板的端面具有一定夹角，滑块甲套装在丝杠上形成丝杠螺母机构，滑块乙通过其中间的主滑孔套在光轴乙上形成滑动副，两连接杆分别位于两切缝内。
优选的，支撑壳体甲的底面沿长度方形设有滑轨，滑块甲的底面设有滑槽匹配的套在滑轨上。
优选的，支撑壳体乙两端板的四角之间沿长度方向固定连接有四根光轴丙，滑块乙的四角设有辅助滑孔对应的套在四根光轴丙上并形成滑动副。
优选的，所述的手机支板上设有重力夹持组件，该组件包括固定连接在手机支板中间的下壳体、两个L形夹板、两个三角形连接板、一个L形托板，下壳体上匹配的连接有上壳体形成盒体，下壳体两端的中间对称的设有两支撑导向轴，下壳体的下部对称的设有两支座，三角形连接板的上边角处设有推拉轴甲，下边角内侧设有推拉轴乙，两个三角形连接板分别通过其外侧下边角设置的圆孔与支座铰接，L形托板的竖板部上方设有横向的长圆孔甲并通过该长圆孔甲匹配的套在两侧的推拉轴乙上形成滑动副，两L形夹板分别通过其横板部中间设置的长圆孔乙与两支撑导向轴滑动连接，L形夹板横板部的内端设有竖向的长圆孔丙套在推拉轴甲上形成滑动副；上壳体两端的边框中间均设有方孔甲，L形夹板的夹板部穿过该方孔甲伸出到盒体的外侧，壳盖下部的边框中间设有方孔乙，L形托板的托板部穿过该方孔乙伸出盒体。
优选的，所述上壳体和下壳体两端的边框中间均设有弧形凹陷部。
优选的，所述L形夹板的夹板部外侧向上设有折边，L形托板的托板部外侧向上也设有折边
本发明的有益技术效果是：
该基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架通过手机支板上的重力夹持组件来固定手机，手机横向的放置到盒体上会由于自身的重力会压着L形托板向下滑动，向下滑动的同时会通过两三角形连接板拉动两侧的L形夹板相向运动，两 L形夹板相向运动夹紧在手机的两端即完成对手机的固定，因此只需将手机横向的放到盒体上即可自动的完成手机的固定，向外拉L形夹板即可将松开手机将其取下，该设计通过手机自身重力完成自身的固定，并且操作简单、固定效果好；手机固定到手机支板上后，驱动角度调节电机能够调节整个夹持装置相对于支撑杆的倾斜角度，以调节手机在手机支板上的倾斜角度，使手机屏幕能够适应不同人的视角；
固定在地面的离合式高度调节装置用来调整支撑杆的倾斜角度，达到调整夹持装置内的手机距地面高度的效果，弹簧的弹力将滑动轴套上的活动端面齿盘和固定端面齿盘压紧处于啮合固定状态，向上推支撑杆会连同单向轴承一起向内转动，手机的高度增加，松开支撑杆单向轴承逆向锁死，手机的高度增加并被固定；降低手机的高度时，握持支撑杆并施加力向下压，单向轴承反向锁死，支撑杆和滑动轴套、活动端面齿盘会一体向下转动，由于端面齿牙间的反向力，活动端面齿盘会沿光轴向外移动并压缩弹簧，同时活动端面齿盘相对固定端面齿盘向下转动，支撑杆向下转动减小倾斜角度，松开支撑杆，弹簧的回弹力将活动端面齿盘和固定端面齿盘从新压紧处于啮合固定状态，手机的高度降低并被固定，手机高度的调整能够适应不同身高、不同坐姿的使用者的使用；
在卫生间使用该装置时，能够方便的调整手机的倾斜角度、手机的高度、手机距使用者的距离，将手机调整到合适的位置供使用者使用，该装置解决了使用者在卫生间使用手机的诸多问题，并且整体设计巧妙、使用方便、不占用卫生间空间。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是图2的A-A向剖视图；
图4是本发明离合式高度调节装置去除壳体甲后的立体结构示意图；
图5是本发明离合式高度调节装置去除壳体乙后的立体结构示意图；
图6是本发明支撑杆和可调节夹持装置的立体结构示意图；
图7是本发明可调节夹持装置的俯视结构示意图；
图8是图7的B-B向剖视图；
图9是图7的C-C向剖视图；
图10是图7的D-D向剖视图；
图11是图7的E-E向剖视图；
图12是本发明手机支板和重力夹持组件的立体结构示意图；
图13是图12的F-F向剖视图；
图14是本发明重力夹持组件的内部结构示意图；
图15是本发明上壳体的立体结构示意图；
图16是本发明的L形托板、L形夹板的立体结构示意图。
图中，01.离合式高度调节装置、11.壳体甲、111.轴固定座甲、12.壳体乙、121.轴固定座乙、13.光轴甲、14.固定端面齿盘、15.活动端面齿盘、16.滑动轴套、161.连接盘、17.弹簧、18.单向轴承、21.支撑杆、211.套环、212.轴孔、03.角度调节组件、31.支撑板、311.铰接座、312.通孔、32.角度调节电机、321.电机轴、33.电机支板、04.远近调节组件、41.滑动支撑壳甲、411.丝杠、412.丝杠电机、413.滑轨、42.滑动支撑壳乙、421.光轴乙、422.光轴丙、43.手机支板、431.连接杆、432.滑块甲、4321.滑槽、433.滑块乙、4331.主滑孔、4332 .辅助滑孔、44.切缝、05.重力夹持组件、51.下壳体、511.支撑导向轴、512.支座、52.上壳体、521.方孔甲、522.方孔乙、523.弧形凹陷部、53.L形夹板、531.长圆孔乙、532.长圆孔丙、533. 横板部、534.夹板部、54.三角形连接板、541.推拉轴甲、542.推拉轴乙、55.L形托板、551.长圆孔甲、552.竖板部、553.托板部、56.折边、57.手机。
具体实施方式
实施例一，参见说明书附图 1-16，一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，包括离合式高度调节装置、通过支撑杆连接在离合式高度调节装置侧上方的可调节夹持装置，
齿式离合器包括开口相对且对称固定在地面的方形壳体甲和方形壳体乙，壳体甲和壳体乙之间留有一定间隙，壳体甲的内端面中间固定连接有轴固定座甲，壳体乙的内端面中间固定连接有轴固定座乙，两轴固定座之间固定有一根光轴甲，光轴甲的一端同轴设有与轴固定座乙固定连接的固定端面齿盘，光轴甲的中间套有滑动轴套并形成滑动副，滑动轴套的一端同轴设有连接盘且该连接盘上通过螺钉固定连接有与固定端面齿盘啮合的活动端面齿盘，滑动轴套的另一端和轴固定座甲之间的光轴甲上套有弹簧，所述的单向轴承套装在滑动轴套的外侧面中间并与壳体甲、壳体乙之间的间隙对应，该单向轴承能够向内自由转动，向外锁死不能转动，支撑杆的下端设有套环套在单向轴承的外侧并与其固定，上下转动支撑杆可调节整个托架的高度，不使用该手机托架时，向上转动支撑杆将其贴合墙面，整个托架不会挤占卫生间内的空间；
可调节夹持装置包括角度调节组件、远近调节组件，角度调节组件包括支撑板、角度调节电机，支撑板的中间设有铰接座，支撑杆的上端伸入到该铰接座内且支撑杆上端设有轴孔与铰接座中间设置的通孔同轴心，铰接座一侧的支撑板上设有与其垂直固定的电机支板，角度调节电机固定在该电机支板上且电机轴穿过电机支板伸入到铰接座的通孔和支撑杆的轴孔内，电机轴与轴孔过盈配合且与通孔间隙配合，电机转动时其自身的机体能够相对支撑杆转动；
远近调节组件包括支撑板两端对称固定连接的方形滑动支撑壳甲和方形滑动支撑壳乙、连接在滑动支撑壳甲和滑动支撑壳乙之间手机支板，滑动支撑壳甲和滑动支撑壳乙的内侧面中间均沿长度方向设有切缝，滑动支撑壳体甲内沿长度方向设有丝杠，丝杠的一端伸出支撑壳体甲与支撑板一端固定的丝杠电机的轴同轴固定连接，滑动支撑壳乙两端板的中部之间沿长度方向固定连接有一根光轴乙；手机支板两端的中间通过连接杆对称的固定连接有滑块甲和滑块乙，滑块甲的上端面和手机支板的端面具有一定夹角，滑块甲套装在丝杠上形成丝杠螺母机构，滑块乙通过其中间的主滑孔套在光轴乙上形成滑动副，两连接杆分别位于两切缝内，丝杠电机通过丝杠能够驱动手机支板在两滑动支撑壳之间前后移动。
支撑壳体甲的底面沿长度方形设有滑轨，滑块甲的底面设有滑槽匹配的套在滑轨上，设置滑轨和滑槽起到对滑块甲的导向定位作用。
支撑壳体乙两端板的四角之间沿长度方向固定连接有四根光轴丙，滑块乙的四角设有辅助滑孔对应的套在四根光轴丙上并形成滑动副，光轴丙起到对滑块乙的导向定位作用。
所述的手机支板上设有重力夹持组件，该组件包括固定连接在手机支板中间的下壳体、两个L形夹板、两个三角形连接板、一个L形托板，下壳体上匹配的连接有上壳体形成盒体，下壳体两端的中间对称的设有两支撑导向轴，下壳体的下部对称的设有两支座，三角形连接板的上边角处设有推拉轴甲，下边角内侧设有推拉轴乙，两个三角形连接板分别通过其外侧下边角设置的圆孔与支座铰接，L形托板的竖板部上方设有横向的长圆孔甲并通过该长圆孔甲匹配的套在两侧的推拉轴乙上形成滑动副，两L形夹板分别通过其横板部中间设置的长圆孔乙与两支撑导向轴滑动连接，L形夹板横板部的内端设有竖向的长圆孔丙套在推拉轴甲上形成滑动副，三角形连接板的转动能够拉着L形夹板沿着支撑导向轴横向的移动；上壳体两端的边框中间均设有方孔甲，L形夹板的夹板部穿过该方孔甲伸出到盒体的外侧，壳盖下部的边框中间设有方孔乙，L形托板的托板部穿过该方孔乙伸出盒体。
所述上壳体和下壳体两端的边框中间均设有弧形凹陷部，该凹陷部增加了L形夹板的行程，能够适应不同尺寸手机的夹紧固定，所述L形夹板的夹板部外侧向上设有折边，L形托板的托板部外侧向上也设有折边。
该发明手机相距人脸的位置由手机内置的传感器感知，通过开发的小程序与单片机相连，单片机控制角度调节电机和丝杠电机转动。
本实用新型的使用方法是：
a:将手机横向的放置到盒体上，手机的下端压在L形托板的托板部，手机自身的重力会压着L形托板向下滑动，向下滑动的同时会通过其上方的长圆孔甲、推拉轴乙驱动三角形连接板向内转动，两三角形连接板向内转动会通过推拉轴甲、长圆孔甲拉动两侧的L形夹板相向移动，直到两 L形夹板的夹板部压紧在手机的两端，完成对手机的夹紧固定；
b: 手机被固定后，可向上推支撑杆或向下压来调整手机的高度，由于弹簧的弹力将滑动轴套上的活动端面齿盘和固定端面齿盘压紧处于啮合固定状态，因此向上推支撑杆会连同单向轴承一起向内转动，支撑杆的倾斜角度增加，松开支撑杆单向轴承逆向锁死，手机的高度增加并被固定；降低手机的高度时，握持支撑杆并施力向下压，单向轴承反向锁死，支撑杆和滑动轴套、活动端面齿盘一体向下转动，由于端面齿牙间的反向力，活动端面齿盘会沿光轴向外移动并压缩弹簧，同时活动端面齿盘相对固定端面齿盘向下转动，支撑杆向下转动倾斜角度较小，松开支撑杆，弹簧的回弹力将活动端面齿盘和固定端面齿盘重新压紧处于啮合固定状态，手机的高度降低并被固定，完成手机的高度调整；
c:高度调整完成后，驱动角度调节电机转动，由于电机轴和支撑杆固定连接、电机和支撑板固定连接，电机的转动能够驱动其自身和整个夹持装置相对于支撑杆上下转动，以调节固定在手机支板上手机的倾斜角度；
d：手机的倾斜角度调整完成后，通过丝杠电机和丝杠来驱动滑块甲在滑动支撑壳甲内前后滑动，滑块乙在滑动支撑壳乙内会同时滑动作为对手机支板的支撑，手机支板前后移动能够调整手机和使用者之间的距离。
当然，该发明的使用场景部局限于卫生间，只要是有使用需求且能固定安装的地方均可以使用。

Claims (6)

1.一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，包括由齿式离合器和单向轴承组成的离合式高度调节装置、通过支撑杆连接在离合式高度调节装置侧上方的可调节夹持装置，其特征在于：
齿式离合器包括开口相对且对称固定在地面的方形壳体甲和方形壳体乙，壳体甲和壳体乙之间留有一定间隙，壳体甲的内端面中间固定连接有轴固定座甲，壳体乙的内端面中间固定连接有轴固定座乙，两轴固定座之间固定有一根光轴甲，光轴甲的一端同轴设有与轴固定座乙固定连接的固定端面齿盘，光轴甲的中间套有滑动轴套并形成滑动副，滑动轴套的一端同轴设有连接盘且该连接盘上通过螺钉固定连接有与固定端面齿盘啮合的活动端面齿盘，滑动轴套的另一端和轴固定座甲之间的光轴甲上套有弹簧；所述的单向轴承套装在滑动轴套的外侧面中间并与壳体甲、壳体乙之间的间隙对应，支撑杆的下端设有套环套在单向轴承的外侧并与其固定；
可调节夹持装置包括角度调节组件、远近调节组件，角度调节组件包括支撑板、角度调节电机，支撑板的中间设有铰接座，支撑杆的上端伸入到该铰接座内且支撑杆上端设有轴孔与铰接座中间设置的通孔同轴心，铰接座一侧的支撑板上设有与其垂直固定的电机支板，角度调节电机固定在该电机支板上且电机轴穿过电机支板伸入到铰接座的通孔和支撑杆的轴孔内，电机轴与轴孔过盈配合且与通孔间隙配合；
远近调节组件包括支撑板两端对称固定连接的方形滑动支撑壳甲和方形滑动支撑壳乙、连接在滑动支撑壳甲和滑动支撑壳乙之间手机支板，滑动支撑壳甲和滑动支撑壳乙的内侧面中间均沿长度方向设有切缝，滑动支撑壳体甲内沿长度方向设有丝杠，丝杠的一端伸出支撑壳体甲与支撑板一端固定的丝杠电机的轴同轴固定连接，滑动支撑壳乙两端板的中部之间沿长度方向固定连接有一根光轴乙；手机支板两端的中间通过连接杆对称的固定连接有滑块甲和滑块乙，滑块甲的上端面和手机支板的端面具有一定夹角，滑块甲套装在丝杠上形成丝杠螺母机构，滑块乙通过其中间的主滑孔套在光轴乙上形成滑动副，两连接杆分别位于两切缝内。
2.根据权利要求1所述的一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，其特征在于：支撑壳体甲的底面沿长度方形设有滑轨，滑块甲的底面设有滑槽匹配的套在滑轨上。
3.根据权利要求1所述的一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，其特征在于：支撑壳体乙两端板的四角之间沿长度方向固定连接有四根光轴丙，滑块乙的四角设有辅助滑孔对应的套在四根光轴丙上并形成滑动副。
4.根据权利要求1所述的一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，其特征在于：所述的手机支板上设有重力夹持组件，该组件包括固定连接在手机支板中间的下壳体、两个L形夹板、两个三角形连接板、一个L形托板，下壳体上匹配的连接有上壳体形成盒体，下壳体两端的中间对称的设有两支撑导向轴，下壳体的下部对称的设有两支座，三角形连接板的上边角处设有推拉轴甲，下边角内侧设有推拉轴乙，两个三角形连接板分别通过其外侧下边角设置的圆孔与支座铰接，L形托板的竖板部上方设有横向的长圆孔甲并通过该长圆孔甲匹配的套在两侧的推拉轴乙上形成滑动副，两L形夹板分别通过其横板部中间设置的长圆孔乙与两支撑导向轴滑动连接，L形夹板横板部的内端设有竖向的长圆孔丙套在推拉轴甲上形成滑动副；上壳体两端的边框中间均设有方孔甲，L形夹板的夹板部穿过该方孔甲伸出到盒体的外侧，壳盖下部的边框中间设有方孔乙，L形托板的托板部穿过该方孔乙伸出盒体。
5.根据权利要求4所述的一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，其特征在于：所述上壳体和下壳体两端的边框中间均设有弧形凹陷部。
6.根据权利要求4所述的一种基于齿式离合器和单向轴承组合的离合式手机托架，其特征在于：所述L形夹板的夹板部外侧向上设有折边，L形托板的托板部外侧向上也设有折边。
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