CN113630489B - 一种电机驱动式多轴联动车载无线充电支架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，其包括有壳体和两个夹杆，壳体的边缘处设有托架，夹杆是包括有横向齿条支臂和竖直夹持支臂的“L”形夹杆，两个横向齿条支臂由两侧插入壳体内，且两个横向齿条支臂相互平行，壳体的顶部固定有顶壳，顶壳内侧设有能够纵向滑动的线圈支架，线圈支架上设有无线充电模块，壳体内设有驱动电机，驱动电机通过一联动机构驱使两个横向齿条支臂和线圈支架同步运动，其中：当驱动电机驱使两个横向齿条支臂相对张开时，线圈支架随之向上运动；当驱动电机驱使两个横向齿条支臂相对合拢时，线圈支架随之向下运动。本发明能够兼容多种尺寸手机，而且能够保证高效率充电。

Description

一种电机驱动式多轴联动车载无线充电支架
技术领域
本发明涉及手机支架，尤其涉及一种电机驱动式多轴联动车载无线充电支架。
背景技术
手机支架是用于夹持手机和支撑手机的装置，随着使用范围的扩大，很多车载环境都配置有手机支架装置，同时，为了满足无线充电需求，现有的手机支架也配置了无线充电模块。但是在实际应用中，因手机的尺寸不同，所述很难保证手机支架与手机的无线充电模块准确对正，当二者的无线充电模块不能对正时，就会造成充电效率下降，不能满足快速充电要求。具体请参见图12，现有的手机中，手机的无线充电模块大致设于手机背部中心位置，对于大中小不同尺寸的手机，其无线充电模块的中心位置竖直高度(h1、h2、h3)不同，现有的手机支架因无线充电模块位置，所以不能兼顾多种尺寸、型号的手机，因此存在兼容性差的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够兼容多种尺寸手机，而且能够保证高效率充电的电机驱动式多轴联动车载无线充电支架。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，其包括有壳体和两个夹杆，所述壳体的边缘处设有托架，所述夹杆是包括有横向齿条支臂和竖直夹持支臂的“L”形夹杆，两个横向齿条支臂由两侧插入所述壳体内，且两个横向齿条支臂相互平行，所述壳体的顶部固定有顶壳，所述顶壳内侧设有能够纵向滑动的线圈支架，所述线圈支架上设有无线充电模块，所述壳体内设有驱动电机，所述驱动电机通过一联动机构驱使两个横向齿条支臂和所述线圈支架同步运动，其中：当所述驱动电机驱使两个横向齿条支臂相对张开时，所述线圈支架随之向上运动；当所述驱动电机驱使两个横向齿条支臂相对合拢时，所述线圈支架随之向下运动。
优选地，所述壳体的两侧分别开设有滑槽，两个横向齿条支臂分别插设于两个滑槽内，且所述横向齿条支臂与所述滑槽滑动配合。
优选地，所述联动机构包括有中心齿轮，所述中心齿轮与所述驱动电机的输出轴传动连接，两个横向齿条支臂分设于所述中心齿轮的两侧，且两个横向齿条支臂均与所述中心齿轮相啮合。
优选地，所述线圈支架的底部设有纵向齿条，所述纵向齿条与所述中心齿轮相啮合。
优选地，所述壳体内固定有倒“U”形的罩板，所述罩板罩设于两个横向齿条支臂的上方。
优选地，所述罩板上开设有通孔，所述中心齿轮穿过所述通孔，所述线圈支架设于所述罩板上方。
优选地，所述壳体内形成有上挡板、下挡板和两个相互平行的纵向挡板，两个纵向挡板连接于所述上挡板和所述下挡板之间，所述纵向挡板的竖直高度小于所述上挡板和所述下挡板的竖直高度。
优选地，所述纵向挡板是截面呈梯形的挡板。
优选地，所述上挡板和所述下挡板的外侧分别设有卡扣，所述罩板的两侧分别开设有卡口，所述罩板跨设于所述上挡板和所述下挡板的外侧，且所述卡扣与所述卡口相互卡合。
优选地，所述壳体的底部形成有用于容纳所述驱动电机的凹口。
本发明公开的电机驱动式多轴联动车载无线充电支架中，在所述驱动电机输出的动力作用下，可驱使两个横向齿条支臂和所述线圈支架同步运动，具体地，当所述驱动电机驱使两个横向齿条支臂相对张开时，所述线圈支架随之向上运动，此时可将手机放置于所述托架上，然后控制所述驱动电机运动，利用所述驱动电机驱使两个横向齿条支臂相对合拢时，所述线圈支架随之向下运动，对于不同尺寸的手机而言，其宽度也大小不同，所以当用户装入尺寸较大的手机时，受其宽度影响，所述线圈支架的向下运动距离较小，从而与竖直高度较高的无线充电模块相互配合；当用户装入尺寸较小的手机时，所述线圈支架的向下运动距离较大，从而与竖直高度较低的小型手机无线充电模块相互配合。基于上述原理可见，本发明通过合理的动作设置，能够在夹持不同尺寸手机时，尽量保证手机支架与手机的无线充电模块保持对正，进而保证不同尺寸手机都能得到高效率充电，大大提高了本发明手机支架的兼容性。
附图说明
图1为车载无线充电支架的立体图；
图2为车载无线充电支架的侧视图；
图3为车载无线充电支架张开状态的结构图；
图4为车载无线充电支架夹持状态的结构图；
图5为车载无线充电支架的内部结构图一；
图6为车载无线充电支架的分解图一；
图7为车载无线充电支架的分解图二；
图8为车载无线充电支架的内部结构图二；
图9为线圈支架的底部结构图；
图10为线圈支架和无线充电模块的分解图一；
图11为线圈支架和无线充电模块的分解图二；
图12为不同尺寸手机的无线充电模块竖直高度示意图；
图13为支撑机构的结构图一；
图14为支撑机构的结构图二；
图15为支撑机构的结构图三。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
实施例一
本实施例提出了一种电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，结合图1至图12所示，其包括有壳体1和两个夹杆2，所述壳体1的边缘处设有托架3，所述夹杆2是包括有横向齿条支臂20和竖直夹持支臂21的“L”形夹杆，两个横向齿条支臂20由两侧插入所述壳体1内，且两个横向齿条支臂20相互平行，所述壳体1的顶部固定有顶壳4，所述顶壳4内侧设有能够纵向滑动的线圈支架5，所述线圈支架5上设有无线充电模块8，所述壳体1内设有驱动电机7，所述驱动电机7通过一联动机构驱使两个横向齿条支臂20和所述线圈支架5同步运动，其中：
当所述驱动电机7驱使两个横向齿条支臂20相对张开时，所述线圈支架5随之向上运动；
当所述驱动电机7驱使两个横向齿条支臂20相对合拢时，所述线圈支架5随之向下运动。
上述结构中，在所述驱动电机7输出的动力作用下，可驱使两个横向齿条支臂20和所述线圈支架5同步运动，具体地，当所述驱动电机7驱使两个横向齿条支臂20相对张开时，所述线圈支架5随之向上运动，此时可将手机100放置于所述托架3上，然后控制所述驱动电机7运动，利用所述驱动电机7驱使两个横向齿条支臂20相对合拢时，所述线圈支架5随之向下运动，对于不同尺寸的手机而言，其宽度也大小不同，所以当用户装入尺寸较大的手机时，受其宽度影响，所述线圈支架5的向下运动距离较小，从而与竖直高度较高的无线充电模块相互配合；当用户装入尺寸较小的手机时，所述线圈支架5的向下运动距离较大，从而与竖直高度较低的小型手机无线充电模块相互配合。基于上述原理可见，本发明通过合理的动作设置，能够在夹持不同尺寸手机时，尽量保证手机支架与手机的无线充电模块保持对正，进而保证不同尺寸手机都能得到高效率充电，大大提高了本发明手机支架的兼容性。
为保证横向齿条支臂20顺滑运动，本实施例中，所述壳体1的两侧分别开设有滑槽101，两个横向齿条支臂20分别插设于两个滑槽101内，且所述横向齿条支臂20与所述滑槽101滑动配合。
为了实现联合驱动，本实施例中，所述联动机构包括有中心齿轮9，所述中心齿轮9与所述驱动电机7的输出轴传动连接，两个横向齿条支臂20分设于所述中心齿轮9的两侧，且两个横向齿条支臂20均与所述中心齿轮9相啮合。
关于所述线圈支架5的纵向运动原理，本实施例中，所述线圈支架5的底部设有纵向齿条50，所述纵向齿条50与所述中心齿轮9相啮合。
上述联动机构的结构简单、易于实现，而且仅需要一个中心齿轮9来驱动，同步运动的可靠性较高。
为了对两个横向齿条支臂20起到限制作用，本实施例中，所述壳体1内固定有倒“U”形的罩板10，所述罩板10罩设于两个横向齿条支臂20的上方。
本实施例中，所述罩板10上开设有通孔11，所述中心齿轮9穿过所述通孔11，所述线圈支架5设于所述罩板10上方。
作为一种优选方式，所述壳体1内形成有上挡板102、下挡板103和两个相互平行的纵向挡板104，两个纵向挡板104连接于所述上挡板102和所述下挡板103之间，所述纵向挡板104的竖直高度小于所述上挡板102和所述下挡板103的竖直高度。
其中，在上挡板102和下挡板103的限制作用下，为了两个横向齿条支臂20提供了滑动空间。
作为一种优选结构，所述纵向挡板104是截面呈梯形的挡板。上述结构的所述纵向挡板104能够稳固地设于所述壳体1内，而且梯形截面结构的稳定性更好。
为了将所述罩板10可靠固定，同时实现免螺丝安装，本实施例中，所述上挡板102和所述下挡板103的外侧分别设有卡扣105，所述罩板10的两侧分别开设有卡口106，所述罩板10跨设于所述上挡板102和所述下挡板103的外侧，且所述卡扣105与所述卡口106相互卡合。
为了节省空间，本实施例中，所述壳体1的底部形成有用于容纳所述驱动电机7的凹口。
为使得所述线圈支架5顺滑地纵向运动，本实施例中，所述壳体1内固定有两个相互平行的纵向滑杆12，所述线圈支架5的底部形成有四个滑杆卡扣51，四个滑杆卡扣51分设于所述线圈支架5的两侧，所述纵向滑杆12卡设于所述滑杆卡扣51内，且所述滑杆卡扣51与所述纵向滑杆12滑动配合。
作为一种优选方式，所述顶壳4上设有开口40，所述无线充电模块8设于所述开口40内，且所述无线充电模块8能够相对所述开口40纵向运动。基于所述开口40与所述无线充电模块8的配合，能够对所述线圈支架5起到限位作用，从而将所述线圈支架5限制于所述顶壳4内侧。
本实施例中，所述无线充电模块8向所述顶壳4的上方凸出预设高度。上述结构优选采用了所述无线充电模块8向上凸出的方式，这种凸出结构能够保证所述无线充电模块8与所述手机100的背侧紧密贴合，从而提高充电效率。
进一步地，所述线圈支架5的顶部设有圆形槽口52，所述无线充电模块8包括有无线充电线圈80和线圈盖板81，所述无线充电线圈80卡设于所述圆形槽口52内，所述线圈盖板81盖合于所述圆形槽口52的顶部。
作为一种优选方式，所述线圈支架5的底部固定有底圈53，所述底圈53上固定有多个磁铁54，所述圆形槽口52内开设有多个磁铁插口55，多个磁铁插口55沿所述无线充电线圈80的周围分布，所述磁铁插口55与所述磁铁54一一对齐，且所述磁铁54穿过所述磁铁插口55。这种环状分布的磁铁结构，有助于与内部具有磁铁的手机磁吸配合，从而将手机更加可靠地吸附于手机支架上，从而提高手机支架对手机的夹持稳定性与可靠性。
本实施例中，所述圆形槽口52的内侧形成有半圆形板56，所述纵向齿条50形成于所述半圆形板56上。上述半圆形板56配合所述纵向齿条50的结构，可使得所述线圈支架5与所述中心齿轮9的啮合关系更加稳固可靠。
为了实现电性控制，本实施例中，所述壳体1内固定有PCB板13，所述驱动电机7和所述无线充电线圈80分别电性连接于所述PCB板13，借由所述PCB板13控制所述驱动电机7运转以及控制所述无线充电线圈80的充电状态。
进一步地，所述壳体1的两侧分别嵌设有触摸开关14，所述触摸开关14电性连接于所述PCB板13。
实施例二
实际应用中，为了保证较高的充电效率，手机支架上的无线充电模块应当根据手机尺寸的不同，具有一定的位置调节功能，因此，如何实现无线充电模块随着手机支架两侧的夹杆同步运动，是现有技术亟待解决的技术问题。
对此，本实施例提出了一种能够保证无线充电模块随着两个夹杆同步纵向运动，从而适配多种尺寸手机以及保证手机支架与手机的无线充电模块准确对正的用于手机支架的电机驱动式联动机构，结合图1至图11所示，所述手机支架包括有壳体1和两个夹杆2，所述夹杆2包括有横向齿条支臂20，两个横向齿条支臂20由两侧插入所述壳体1内，且两个横向齿条支臂20相互平行，所述横向齿条支臂20的上方设有能够纵向运动的线圈支架5，所述壳体1内设有驱动电机7和中心齿轮9，所述中心齿轮9与所述驱动电机7的输出轴传动连接，两个横向齿条支臂20分设于所述中心齿轮9的两侧，且两个横向齿条支臂20均与所述中心齿轮9相啮合，所述线圈支架5的底部设有纵向齿条50，所述纵向齿条50与所述中心齿轮9相啮合，当所述驱动电机7通过所述中心齿轮9驱使两个横向齿条支臂20相互远离时，所述中心齿轮9驱使所述线圈支架5同步向上运动，当所述驱动电机7通过所述中心齿轮9驱使两个横向齿条支臂20相对靠近时，所述中心齿轮9驱使所述线圈支架5同步向下运动。
上述结构中，在所述壳体1上同时设置了两个横向齿条支臂20和所述线圈支架5，在所述中心齿轮9与两个横向齿条支臂20和所述线圈支架5的联动作用下，当用户装入尺寸较大的手机时，受手机宽度影响，所述线圈支架5的向下运动距离较小，从而与竖直高度较高的无线充电模块相互配合；当用户装入尺寸较小的手机时，所述线圈支架5的向下运动距离较大，从而与竖直高度较低的小型手机无线充电模块相互配合。基于上述原理可见，本发明通过合理的动作设置，能够保证无线充电模块随着两个夹杆同步纵向运动，从而适配多种尺寸手机，而且能够保证手机支架与手机的无线充电模块准确对正，较好地满足了应用需求。
作为一种优选结构，位于左侧的所述横向齿条支臂20延伸至所述中心齿轮9下方，位于右侧的所述横向齿条支臂20延伸至所述中心齿轮9上方，所述纵向齿条50位于所述中心齿轮9的左侧。上述结构可使得所述中心齿轮9能够同时与两个横向齿条支臂20和所述线圈支架5联动。
为使得所述线圈支架5顺滑地上下运动，本实施例中，所述壳体1内固定有两个相互平行的纵向滑杆12，所述线圈支架5的底部形成有四个滑杆卡扣51，四个滑杆卡扣51分设于所述线圈支架5的两侧，所述纵向滑杆12卡设于所述滑杆卡扣51内，且所述滑杆卡扣51与所述纵向滑杆12滑动配合。
本实施例中，所述壳体1内固定有倒“U”形的罩板10，所述罩板10罩设于两个横向齿条支臂20的上方。上述罩板10对两个横向齿条支臂20具有限位作用。
本实施例中，所述壳体1的顶部固定有顶壳4，所述线圈支架5设于所述顶壳4的内侧。
进一步地，所述线圈支架5上设有无线充电模块8。
为了对所述线圈支架5起到限制作用，本实施例中，所述顶壳4上设有开口40，所述无线充电模块8设于所述开口40内，且所述无线充电模块8能够相对所述开口40纵向运动。
进一步地，所述无线充电模块8向所述顶壳4的上方凸出预设高度。
本实施例还具有磁吸手机的功能，具体是指，所述线圈支架5的顶部设有圆形槽口52，所述无线充电模块8包括有无线充电线圈80和线圈盖板81，所述无线充电线圈80卡设于所述圆形槽口52内，所述线圈盖板81盖合于所述圆形槽口52的顶部。
为了提高纵向运动的可靠性，本实施例中，所述圆形槽口52的内侧形成有半圆形板56，所述纵向齿条50形成于所述半圆形板56上。
实施例三
本实施例可将所述手机支架安装固定于汽车出风口栅格上，结合图1、图2、图13、图14和图15所示，本实施例中，所述壳体1的底部设有支撑机构6，所述支撑机构6包括有竖杆60和锁壳61，所述竖杆60的底部形成有勾形部62，所述竖杆60穿过所述锁壳61且二者滑动连接，所述锁壳61上设有用于将所述锁壳61和所述竖杆60紧固的锁紧机构。
进一步地，所述锁紧机构包括有滑块63和锁紧弹簧64，所述竖杆60的侧部形成有竖杆齿牙600，所述滑块63上形成有锁舌630，所述锁紧弹簧64抵接于所述锁壳61与所述滑块63之间，借由所述锁紧弹簧64施加的弹力令所述锁舌630卡接于所述竖杆齿牙600。
作为一种优选方式，所述滑块63和锁紧弹簧64均设于所述锁壳61之内，所述滑块63的端部穿过所述锁壳61，所述滑块63上开设有通孔631，所述竖杆60穿过所述通孔631，所述锁舌630位于所述通孔631的内侧，所述锁壳61的外侧形成有两个相对设置的弧形支脚65，所述弧形支脚65与所述锁壳61之间通过连接臂66相连接。
在上述支撑机构6的作用下，利用勾形部62可以将手机支架稳定可靠地夹持于汽车的出风口栅格，同时，在所述锁紧机构的作用下，可实现对夹持宽度的调节，进而适用于多种宽度的汽车出风口栅格，大大提高了产品的兼容性，较好地满足了市场需求。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，其特征在于，包括有壳体(1)和两个夹杆(2)，所述壳体(1)的边缘处设有托架(3)，所述夹杆(2)是包括有横向齿条支臂(20)和竖直夹持支臂(21)的“L”形夹杆，两个横向齿条支臂(20)由两侧插入所述壳体(1)内，且两个横向齿条支臂(20)相互平行，所述壳体(1)的顶部固定有顶壳(4)，所述顶壳(4)内侧设有能够纵向滑动的线圈支架(5)，所述线圈支架(5)上设有无线充电模块(8)，所述壳体(1)内设有驱动电机(7)，所述驱动电机(7)通过一联动机构驱使两个横向齿条支臂(20)和所述线圈支架(5)同步运动，其中：
当所述驱动电机(7)驱使两个横向齿条支臂(20)相对张开时，所述线圈支架(5)随之向上运动；
当所述驱动电机(7)驱使两个横向齿条支臂(20)相对合拢时，所述线圈支架(5)随之向下运动；
所述壳体(1)的两侧分别开设有滑槽(101)，两个横向齿条支臂(20)分别插设于两个滑槽(101)内，且所述横向齿条支臂(20)与所述滑槽(101)滑动配合；
所述联动机构包括有中心齿轮(9)，所述中心齿轮(9)与所述驱动电机(7)的输出轴传动连接，两个横向齿条支臂(20)分设于所述中心齿轮(9)的两侧，且两个横向齿条支臂(20)均与所述中心齿轮(9)相啮合；
所述线圈支架(5)的底部设有纵向齿条(50)，所述纵向齿条(50)与所述中心齿轮(9)相啮合；
所述壳体(1)内固定有倒“U”形的罩板(10)，所述罩板(10)罩设于两个横向齿条支臂(20)的上方；
所述罩板(10)上开设有通孔(11)，所述中心齿轮(9)穿过所述通孔(11)，所述线圈支架(5)设于所述罩板(10)上方；
所述壳体(1)内固定有两个相互平行的纵向滑杆(12)，所述线圈支架(5)的底部形成有四个滑杆卡扣(51)，四个滑杆卡扣(51)分设于所述线圈支架(5)的两侧，所述纵向滑杆(12)卡设于所述滑杆卡扣(51)内，且所述滑杆卡扣(51)与所述纵向滑杆(12)滑动配合；
所述顶壳(4)上设有开口(40)，所述无线充电模块(8)设于所述开口(40)内，且所述无线充电模块(8)能够相对所述开口(40)纵向运动；
所述无线充电模块(8)向所述顶壳(4)的上方凸出预设高度；
所述线圈支架(5)的顶部设有圆形槽口(52)，所述无线充电模块(8)包括有无线充电线圈(80)和线圈盖板(81)，所述无线充电线圈(80)卡设于所述圆形槽口(52)内，所述线圈盖板(81)盖合于所述圆形槽口(52)的顶部；
所述线圈支架(5)的底部固定有底圈(53)，所述底圈(53)上固定有多个磁铁(54)，所述圆形槽口(52)内开设有多个磁铁插口(55)，多个磁铁插口(55)沿所述无线充电线圈(80)的周围分布，所述磁铁插口(55)与所述磁铁(54)一一对齐，且所述磁铁(54)穿过所述磁铁插口(55)；
所述圆形槽口(52)的内侧形成有半圆形板(56)，所述纵向齿条(50)形成于所述半圆形板(56)上。
2.如权利要求1所述的电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，其特征在于，所述壳体(1)内形成有上挡板(102)、下挡板(103)和两个相互平行的纵向挡板(104)，两个纵向挡板(104)连接于所述上挡板(102)和所述下挡板(103)之间，所述纵向挡板(104)的竖直高度小于所述上挡板(102)和所述下挡板(103)的竖直高度。
3.如权利要求2所述的电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，其特征在于，所述纵向挡板(104)是截面呈梯形的挡板。
4.如权利要求2所述的电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，其特征在于，所述上挡板(102)和所述下挡板(103)的外侧分别设有卡扣(105)，所述罩板(10)的两侧分别开设有卡口(106)，所述罩板(10)跨设于所述上挡板(102)和所述下挡板(103)的外侧，且所述卡扣(105)与所述卡口(106)相互卡合。
5.如权利要求1所述的电机驱动式多轴联动车载无线充电支架，其特征在于，所述壳体(1)的底部形成有用于容纳所述驱动电机(7)的凹口。
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