CN114983130A - 一种智能阅读架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能阅读架，其包括壳体、摇臂、驱动单元和离合机构，所述壳体通过所述离合机构与所述摇臂可转动地连接，所述驱动单元与所述离合机构传动连接以使所述摇臂相对于所述壳体旋转；其中，当所述壳体或者所述摇臂的负载扭矩为扭矩限制值以下时，所述离合机构传递扭矩；当所述负载扭矩大于扭矩限制值时，所述离合机构断开扭矩的传递以使所述壳体与所述摇臂之间形成空转。本发明提供一种智能阅读架，其通过增设离合机构，当壳体与摇臂之间的缝隙嵌入物体受阻导致负载变大时，离合机构空转及时断开传动，从而达到防夹手的功能。

Description

一种智能阅读架

技术领域

本发明涉及阅读架技术领域，更具体地说，涉及一种智能阅读架。

背景技术

在授权公告号CN216220631U 的中国实用新型专利中，公开了一种智能阅读架，其包括摇臂和控制组件；摇臂与控制组件连接；控制组件包括超声波传感器，控制组件通过超声波传感器的反馈对摇臂进行调节。但是在该方案中，其摇臂收缩时与壳体之间的缝隙减少，容易夹到手指。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种智能阅读架，其通过增设离合机构，当壳体与摇臂之间的缝隙嵌入物体受阻导致负载变大时，离合机构空转及时断开传动，从而达到防夹手的功能。

本发明所采取的技术方案是：提供一种智能阅读架，包括壳体、摇臂、驱动单元和离合机构，所述壳体通过所述离合机构与所述摇臂可转动地连接，所述驱动单元与所述离合机构传动连接以使所述摇臂相对于所述壳体旋转；其中，当所述壳体或者所述摇臂的负载扭矩为扭矩限制值以下时，所述离合机构传递扭矩；当所述负载扭矩大于扭矩限制值时，所述离合机构断开扭矩的传递以使所述壳体与所述摇臂之间形成空转。

采用以上结构后，壳体、摇臂和驱动单元构成一个自动阅读架的基本结构，其中驱动单元用于驱动摇臂相对于壳体旋转，来调整摇臂的倾斜角度以使读物处于合适的阅读角度。为了避免摇臂在调节的过程当中产生夹手的问题，通过增设离合机构，摇臂旋转受阻使得离合机构空转，防止夹手。另一方面，离合机构同样可以作为过载保护机构，避免摇臂旋转受阻导致驱动单元过载受损。

根据本发明的一个实施例，所述离合机构包括扭矩输入件、扭矩输出件、弹性件和与抵持件，所述扭矩输入件和所述扭矩输出件可转动地连接，所述扭矩输入件上设有呈环形排列的多个凹槽，所述扭矩输出件上设有用于容纳所述弹性件的弹簧槽，所述弹性件具有使所述抵持件抵持于所述凹槽的趋势，当所述离合机构断开扭矩时，所述弹性件压缩以使所述抵持件在多个所述凹槽之间切换；其中扭矩输入件用来连接驱动单元，扭矩输出件用来连接摇臂，在弹簧的作用下抵持件抵持至凹槽内，扭矩输入件与扭矩输出件相对固定，当两者的负载扭矩大于扭矩限制值时，扭矩输入件和扭矩输出件相对旋转，弹簧收缩，且抵持件沿相对旋转方向跳转并抵持于相邻的凹槽中。

根据本发明的一个实施例，所述离合机构包括扭矩输入件、扭矩输出件、弹性件和与抵持件，所述扭矩输入件和所述扭矩输出件可转动地连接，所述扭矩输出件上设有呈环形排列的多个凹槽，所述扭矩输入件上设有用于容纳所述弹性件的弹簧槽，所述弹性件具有使所述抵持件抵持于所述凹槽的趋势，当所述离合机构断开扭矩时，所述弹性件压缩以使所述抵持件在多个所述凹槽之间切换。

根据本发明的一个实施例，所述驱动单元包括保护壳、与所述保护壳可转动连接的衔接块、安装在所述保护壳内的电机与减速齿轮组，所述电机的输出端设有与所述减速齿轮组啮合的蜗杆，所述减速齿轮组的输出端通过所述衔接块与所述扭矩输入件传动连接；减速齿轮组的设置用来降低转速从而增加电机的输出扭力，蜗杆的设置使得减速齿轮组具有抗反转的功能，令摇臂具有自锁力以使读物长时间保持倾斜状态。

根据本发明的一个实施例，所述减速齿轮组中的部分齿轮相对于所述保护壳外露，所述衔接块上设有内齿圈，所述内齿圈与所述外露的部分齿轮啮合；上述设置能够进一步地降低转速从而增加电机的输出扭力。

根据本发明的一个实施例，所述衔接块上朝远离所述保护壳方向延伸形成动力输出轴，所述扭矩输入件上设有与所述动力输出轴适配的插槽。

根据本发明的一个实施例，所述保护壳包括第一保护壳和第二保护壳，所述第一保护壳与所述第二保护壳连接形成容纳所述电机和所述减速齿轮组的空腔，所述衔接块与所述第一保护壳或所述第二保护壳可转动连接。

根据本发明的一个实施例，所述扭矩限制值大于所述摇臂承载读物时的自锁力。

根据本发明的一个实施例，所述驱动单元固定安装在壳体的内部或者所述摇臂的内部。

根据本发明的一个实施例，所述壳体上设有控制组件和距离传感器，所述控制组件通过所述距离传感器的反馈对所述摇臂进行调节。

附图说明

图1为本发明实施例中智能阅读架的结构示意图；

图2为本发明实施例中摇臂的连接示意图；

图3为本发明实施例中驱动单元的连接示意图；

图4为本发明实施例中离合机构的俯视图；

图5为图4中沿A-A线的剖面图；

图6为本发明实施例中离合机构的爆炸图；

图7为本发明实施例中扭矩输出件的结构示意图；

图8为本发明实施例中驱动单元的爆炸图；

图9为本发明实施例中驱动单元的局部爆炸图。

图中标号说明：

1、壳体；2、摇臂；3、驱动单元；4、距离传感器；5、离合机构；

31、第一保护壳；32、第二保护壳；33、电机；34、蜗杆；35、减速齿轮组；36、衔接块；

36a、内齿圈；36b、动力输出轴；

51、扭矩输入件；52、扭矩输出件；53、弹性件；54、抵持件；55、紧固件；

51a、凹槽；51b、插槽；

52a、弹簧槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

结合图1和图2所示，本实施例中提供一种智能阅读架，包括壳体1、摇臂2、驱动单元3和离合机构5，所述壳体1通过所述离合机构5与所述摇臂2可转动地连接，所述驱动单元3与所述离合机构5传动连接以使所述摇臂2相对于所述壳体1旋转；其中，当所述壳体1或者所述摇臂2的负载扭矩为扭矩限制值以下时，所述离合机构5传递扭矩；当所述负载扭矩大于扭矩限制值时，所述离合机构5断开扭矩的传递以使所述壳体1与所述摇臂2之间形成空转。

进一步地，在本实施例中负载扭矩具体是指摇臂2相对于壳体1旋转驱动转动负载时需要的扭矩。该负载不仅取决于摇臂2以及摇臂2承载的读物重量，还取决于摇臂2相对于壳体1旋转所受的阻力大小。

更进一步地，由于摇臂2是相对于壳体1旋转，以摇臂2为基准，在本实施例中负载扭矩可视为取决于壳体1以及壳体1承载的驱动单元3等零部件的重量，还取决于壳体1相对于摇臂2旋转所受的阻力大小。

具体地，所述驱动单元3固定安装在壳体1的内部或者所述摇臂2的内部。

进一步地，在本实施例中，驱动单元3固定安装在壳体1的内部。在另一实施例中，驱动单元3固定安装在摆臂的内壁。

具体地，所述离合机构5包括扭矩输入件51、扭矩输出件52、弹性件53和与抵持件54，所述扭矩输入件51和所述扭矩输出件52可转动地连接，所述扭矩输入件51上设有呈环形排列的多个凹槽51a，所述扭矩输出件52上设有用于容纳所述弹性件53的弹簧槽52a，所述弹性件53具有使所述抵持件54抵持于所述凹槽51a的趋势，当所述离合机构5断开扭矩时，所述弹性件53压缩以使所述抵持件54在多个所述凹槽51a之间切换。

进一步地，结合图3、图4和图5所示，其中扭矩输入件51用来连接驱动单元3的旋转输出端，扭矩输出件52用来连接摇臂2，在弹簧的作用下抵持件54抵持至凹槽51a内，扭矩输入件51与扭矩输出件52相对固定，当两者的负载扭矩大于扭矩限制值时，扭矩输入件51和扭矩输出件52相对旋转，弹簧收缩，且抵持件54沿相对旋转方向跳转并抵持于相邻的凹槽51a中。

更进一步地，结合图6所示，弹簧和抵持件54的数量均为一个或者多个，在本实施例中弹簧和抵持件54的数量为两个，且两个以扭矩输入件51的中心轴或者扭矩输出件52的中心轴为中心对称设置，以使扭矩输入件51受力更加均匀。

进一步地，在本实施例中，扭矩输入件51和扭矩输出件52可转动地连接，且旋转轴位置通过一紧固件55将扭矩输入件51和扭矩输出件52连为一体。

进一步地，在本实施例中，扭矩输出件52上设有多个弹簧槽52a，其中部分的弹簧槽52a内安装有弹簧。

更进一步地，在另一实施例中，扭矩输出件52上设有多个弹簧槽52a，每个弹簧槽52a内均安装有一个弹簧。

具体地，在另一实施例中，所述离合机构5包括扭矩输入件51、扭矩输出件52、弹性件53和与抵持件54，所述扭矩输入件51和所述扭矩输出件52可转动地连接，所述扭矩输出件52上设有呈环形排列的多个凹槽51a，所述扭矩输入件51上设有用于容纳所述弹性件53的弹簧槽52a，所述弹性件53具有使所述抵持件54抵持于所述凹槽51a的趋势，当所述离合机构5断开扭矩时，所述弹性件53压缩以使所述抵持件54在多个所述凹槽51a之间切换。

具体地，结合图8所示，所述驱动单元3包括保护壳、与所述保护壳可转动连接的衔接块36、安装在所述保护壳内的电机33与减速齿轮组35，所述电机33的输出端设有与所述减速齿轮组35啮合的蜗杆34，所述减速齿轮组35的输出端通过所述衔接块36与所述扭矩输入件51传动连接。

进一步地，在本实施例中，电机33驱动蜗杆34旋转，蜗杆34带动减速齿轮组35转动，经过减速齿轮组35中的多级齿轮转动，使得减速齿轮组35的输出端即多级齿轮中最后一级齿轮的转速降低，从而增加电机33的输出扭力。

具体地，结合图9所示，所述减速齿轮组35中的部分齿轮相对于所述保护壳外露，所述衔接块36上设有内齿圈36a，所述内齿圈36a与所述外露的部分齿轮啮合。

进一步地，在衔接块36上临近电机33的一侧设有圆柱状的内凹结构，内齿圈36a设置在该内凹结构的侧壁上，外露的部分齿轮在电机33的驱动下旋转，并带动衔接块36旋转，以此进一步地降低转速从而增加电机33的输出扭力。

具体地，结合图9所示，所述衔接块36上朝远离所述保护壳方向延伸形成动力输出轴36b，所述扭矩输入件51上设有与所述动力输出轴36b适配的插槽51b。

具体地，所述保护壳包括第一保护壳31和第二保护壳32，所述第一保护壳31与所述第二保护壳32连接形成容纳所述电机33和所述减速齿轮组35的空腔，所述衔接块36与所述第一保护壳31或所述第二保护壳32可转动连接。

具体地，所述扭矩限制值大于所述摇臂2承载读物时的自锁力。

进一步地，在本实施例中，读物包括纸质读物、电子读物，例如平板电脑、书籍、画板；在另一实施例中，读物还可以包括装饰件或者摆件。

具体地，所述壳体1上设有控制组件和距离传感器4，所述控制组件通过所述距离传感器4的反馈对所述摇臂2进行调节。

进一步地，在本实施例中，距离传感器4采用超声波传感器，在智能阅读架中还包括控制组件、供电单元等基础电气元件，此为现有技术中常见的结构，故不多加赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能阅读架，其特征在于，包括壳体（1）、摇臂（2）、驱动单元（3）和离合机构（5），所述壳体（1）通过所述离合机构（5）与所述摇臂（2）可转动地连接，所述驱动单元（3）与所述离合机构（5）传动连接以使所述摇臂（2）相对于所述壳体（1）旋转；

其中，当所述壳体（1）或者所述摇臂（2）的负载扭矩为扭矩限制值以下时，所述离合机构（5）传递扭矩；当所述负载扭矩大于扭矩限制值时，所述离合机构（5）断开扭矩的传递以使所述壳体（1）与所述摇臂（2）之间形成空转。

2.根据权利要求1所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述离合机构（5）包括扭矩输入件（51）、扭矩输出件（52）、弹性件（53）和与抵持件（54），所述扭矩输入件（51）和所述扭矩输出件（52）可转动地连接，所述扭矩输入件（51）上设有呈环形排列的多个凹槽（51a），所述扭矩输出件（52）上设有用于容纳所述弹性件（53）的弹簧槽（52a），所述弹性件（53）具有使所述抵持件（54）抵持于所述凹槽（51a）的趋势，当所述离合机构（5）断开扭矩时，所述弹性件（53）压缩以使所述抵持件（54）在多个所述凹槽（51a）之间切换。

3.根据权利要求1所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述离合机构（5）包括扭矩输入件（51）、扭矩输出件（52）、弹性件（53）和与抵持件（54），所述扭矩输入件（51）和所述扭矩输出件（52）可转动地连接，所述扭矩输出件（52）上设有呈环形排列的多个凹槽（51a），所述扭矩输入件（51）上设有用于容纳所述弹性件（53）的弹簧槽（52a），所述弹性件（53）具有使所述抵持件（54）抵持于所述凹槽（51a）的趋势，当所述离合机构（5）断开扭矩时，所述弹性件（53）压缩以使所述抵持件（54）在多个所述凹槽（51a）之间切换。

4.根据权利要求2或3所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述驱动单元（3）包括保护壳、与所述保护壳可转动连接的衔接块（36）、安装在所述保护壳内的电机（33）与减速齿轮组（35），所述电机（33）的输出端设有与所述减速齿轮组（35）啮合的蜗杆（34），所述减速齿轮组（35）的输出端通过所述衔接块（36）与所述扭矩输入件（51）传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述减速齿轮组（35）中的部分齿轮相对于所述保护壳外露，所述衔接块（36）上设有内齿圈（36a），所述内齿圈（36a）与所述外露的部分齿轮啮合。

6.根据权利要求4所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述衔接块（36）上朝远离所述保护壳方向延伸形成动力输出轴（36b），所述扭矩输入件（51）上设有与所述动力输出轴（36b）适配的插槽（51b）。

7.根据权利要求4所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述保护壳包括第一保护壳（31）和第二保护壳（32），所述第一保护壳（31）与所述第二保护壳（32）连接形成容纳所述电机（33）和所述减速齿轮组（35）的空腔，所述衔接块（36）与所述第一保护壳（31）或所述第二保护壳（32）可转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述扭矩限制大于所述摇臂（2）承载读物时的自锁力。

9.根据权利要求1所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述驱动单元（3）固定安装在壳体（1）的内部或者所述摇臂（2）的内部。

10.根据权利要求1所述的一种智能阅读架，其特征在于：所述壳体（1）上设有控制组件和距离传感器（4），所述控制组件通过所述距离传感器（4）的反馈对所述摇臂（2）进行调节。

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