CN204692945U - 可转换支架/桌板锁定关节 - Google Patents

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Abstract

可转换支架/桌板锁定关节,其依赖于机械驱动的磁性离合器来有选择地脱离分别耦合到第一部件和第二部件的第一齿轮和第二齿轮,并且从而选择性地启动在第一部件和第二部件之间围绕旋轴的相对转动。机械驱动的磁性离合器包括以相对关系设置的第一磁性部件和第二磁性部件,使得每个磁性部件中分别设置的永久磁铁响应于它们之间的相对运动可以处于互相排斥或互相吸引的关系。磁性部件中的一个被耦合到齿轮中的一个来沿着旋转轴移动齿轮,并且从而有选择的将该齿轮从另外的齿轮脱离或者与另外的齿轮啮合,使得齿轮响应于磁性部件的机械运动来有选择的啮合。

Description

可转换支架/桌板锁定关节
技术领域
本申请涉及如下申请,在此每个申请提交于同一日期,并通过整体引用被合并:美国专利申请号14/308,609,由黄志成等提出,并命名为“可转换支架/桌板”的申请,以及美国专利申请号14/308,623,由黄志成等提出,并命名为“可转换支架/桌板磁性球体关节”的申请。
背景技术
便携式电子设备已经越来越普遍地使用在个人和商业上。例如,平板电脑,或简易平板电脑正越来越多的使用在诸如上网、收发电子邮件、阅读电子书、玩游戏、运行程序、看视频内容、听音频内容以及视频会议等工作中。然而,平板电脑相对较重而不便于手持,特别是长时间的使用,并且伴随着平板电脑的使用越来越多,已经有越来越多的由于长时间使用平板电脑而导致的病痛和/或损伤事件。使用平板电脑时的不良姿势可以导致脖子或背部拉伤,并且持续地托举平板电脑能导致胳膊和/或手的重复性劳损。对于诸如电子阅读器和手机的其他类型的便携式电子设备,以及诸如书籍、报纸和杂志的印刷材料也存在类似的问题。
由于这些问题,一些人使用平板电脑时依赖平板电脑支架(tablet stand)或固定架(holder)。有很多种平板电脑支架的设计可用,包括桌面和地面设计。然而,传统的平板电脑支架有许多缺点。例如,许多传统的平板电脑支架是纯粹基于机械的考虑,而不是基于美观的考虑而设计。此外,由于地面支架需要尺寸相对较大,这样的地面支架在不使用时不容易被隐藏起来,从而迫使一些人时刻要将不美观的地面支架放在其生活空间内。具体地,有一些设计被设计为使得当通过该支架支撑该平板电脑时,将该平板电脑保持在支架上的机械零件被有效地隐藏在该平板电脑的后面,并且因此,一些支架设计在该支架不支撑平板电脑时甚至更没有吸引力。
此外,由于有人可能希望在不同的位置使用平板电脑,许多平板电脑支架的设计是可调节的,即,使得平板电脑能够站着使用、坐在椅子上使用、坐或躺在沙发上使用,或者坐或躺在床上使用。然而,对于传统平板电脑支架设计的调节往往是繁琐和费时的,因为调节可能涉及到诸如松开和重新拧紧调节旋钮、延长或缩短伸缩臂等复杂的交互。此外,许多传统的设计允许用户将支架调节到并不符合人体工程学的位置,可能导致与手持平板电脑相关的许多相同问题。
在一些设计中,通过支架支撑平板电脑的方式也可能有问题。许多设计依靠反向抓握,其沿着一个边或多个边缘来保持(reta in)平板电脑。虽然这样的设计可以安全地固定平板电脑,但在实践中,这样的设计可能不方便进行调整来配合于多个不同形状的设备,和/或难以将平板电脑或其他设备插入或移出。
因此,在平板电脑支架设计领域存在一个实质的需求,也就是在使用平板电脑和不使用平板电脑时支架都要美观,在不同的人体工程友好的设计之间容易地调节,并且能方便地接纳多个不同形状的设备。
实用新型内容
在此公开的实施方式的一方面提供了一种锁关节设计,其适用于可转换的支架/桌面以及其他应用,并且其依赖于机械驱动的磁性离合器来有选择地脱离分别耦合到第一部件和第二部件的第一齿轮和第二齿轮,并且从而选择性地启动在第一部件和第二部件之间围绕旋转轴的相对转动。该机械驱动的磁性离合器包括以相对关系设置的第一磁性部件和第二磁性部件,使得分别设置在每个磁性部件上的永久磁体可以响应于它们之间的相对运动而处于相互吸引或相互排斥的关系。磁性部件中的一个被耦合到齿轮中的一个以沿着轴线移动该齿轮,并且从而选择性地将该齿轮从其他齿轮脱离或与其他齿轮啮合,使得齿轮响应于磁性部件的机械运动而被选择性地啮合。
因此,符合本实用新型的一个方面的锁关节包括:彼此耦合的第一部件和第二部件,用于围绕旋转轴相对旋转;耦合到第一部件的第一齿轮,用于与第一部件一起围绕旋转轴旋转;以及耦合到第二部件的第二齿轮,用于与 第二部件一起围绕旋转轴旋转,并且采用与第一齿轮相对的关系设置,其中第二齿轮还沿着第一齿轮位置和第二齿轮位置之间的旋转轴移动,并且其中在第一齿轮位置,第一齿轮和第二齿轮相互啮合来限制第一部件和第二部件之间的相对转动,并且在第二齿轮位置,第一齿轮和第二齿轮相互分开以允许第一部件和第二部件之间的相对转动。该锁关节还包括磁性离合器,该磁性离合器包括以相对关系设置的第一磁性部件和第二磁性部件,每个磁性部件包括至少一个永久磁体,在第一离合器位置和第二离合器位置之间第一磁性部件相对于第二磁性部件可移动,第二磁性部件耦合到第二齿轮以在第一齿轮位置和第二齿轮位置之间移动第二齿轮,其中在第一磁性部件的第一离合器位置,第一磁性部件和第二磁性部件相互排斥使得第二磁性部件将第二齿轮移动到第一齿轮位置以限制第一部件和第二部件之间的相对转动,并且在第一磁性部件的第二离合器位置,第一磁性部件和第二磁性部件相互吸引使得第二磁性部件将第二齿轮移动到第二齿轮位置,从而允许在第一部件和第二部件之间的相对旋转。
符合本实用新型另一方面的一种装置包括:基座;臂,由基座支撑并且包括多个臂段;头部,包括顶表面,该头部可转动地安装到基板相对端的臂,头部被转动到相对于水平面倾斜的位置并且被构造为在符合人体工程学的观看位置支撑便携式电子装置;以及远程可驱动的锁关节,该锁关节响应于与头部耦合的手柄的驱动将多个臂段中的第一臂段和第二臂段彼此耦合。该锁关节包括:第一部件和第二部件,该第一部件和第二部件分别耦合到第一臂段和第二臂段并且彼此耦合用于绕旋转轴相对转动;耦合到第一部件的第一齿轮,用于和第一部件一起围绕旋转轴旋转;耦合到第二部件的第二齿轮,用于和第二部件一起围绕旋转轴旋转,并且采用与第一齿轮相对的关系设置,其中第二齿轮还沿着第一齿轮位置和第二齿轮位置之间的旋转轴移动,并且其中在第一齿轮位置,第一齿轮和第二齿轮相互啮合来限制第一部件和第二部件之间的相对转动,并且在第二齿轮位置,第一齿轮和第二齿轮相互分开以允许第一部件和第二部件之间的相对转动;以及机械地耦合到手柄的机械驱动的磁性离合器,该磁性离合器包括以相对关系设置的第一磁性部件和第二磁性部件。每个磁性部件包括至少一个永久磁体,其中在第一离合器 位置和第二离合器位置之间响应于手柄的驱动,第一磁性部件相对于第二磁性部件可移动,耦合到第二齿轮的第二磁性部件在第一齿轮位置和第二齿轮位置之间移动第二齿轮,其中在第一磁性部件的第一离合器位置,第一磁性部件和第二磁性部件相互排斥,使得第二磁性部件将第二齿轮移动到第一齿轮位置以限制第一部件和第二部件之间的相对转动,并且在第一磁性部件的第二离合器位置,第一磁性部件和第二磁性部件相互吸引,使得第二磁性部件将第二齿轮移动到第二齿轮位置,从而允许在第一部件和第二部件之间的相对旋转。
描述本实用新型的这些以及其他优点和特征在所附权利要求中列出并形成本文的另一部分。然而,为了更好地理解本实用新型以及通过其使用所获得的优点和目标,应参考图纸及附加的描述性内容,其中描述了本实用新型实施方式的实施例。实用新型内容仅仅提供来引入概念的选择并在详细说明书中做了进一步的阐述,并且不意味着确定所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不意味着帮助限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
图1是处于支架组态(stand configurat ion)的符合本实用新型的可转换支架/桌板的透视图,具有安装于其上的平板电脑;
图2是图1的可转换支架/桌板的左侧视图;
图3是沿着图1的线3-3获得的图1的可转换支架/桌板的部分截面图;
图3A是图3中引用的球关节的分解透视图,头的部分以虚线示出;
图3B是图3中的球关节的横截面图,沿球关节的中心平面截取;
图3C是图3的球关节的横截面图,沿着图3B的中心平面横向偏移的平面截取;
图4是图1的可转换支架/桌板的关节的分解透视图;
图5A和5B是图1的可转换支架/桌板的关节的剖视图,沿图1的线5A-5A截取,并且分别例示了处于锁住和开锁位置的关节;
图5C是图1的可转换支架/桌板的关节的剖面图,沿图1的线5C-5C截取;
图5D和5E是图1的可转换支架/桌板的关节的相对侧视图,沿图1的线5A-5A截取,并且部分切掉;
图6是图1的可转换支架/桌板的局部透视图,例示了使用平板电脑;
图7是图1的可转换支架/桌板的局部透视图,例示了使用书本;
图8是例示了图1的可转换支架/桌板的头部背面的结构的局部透视图;
图9是处于桌板组态(table configuration)的图1的可转换支架/桌板的左侧视图;
图10是处于讲台组态(podium configuration)的图1的可转换支架/桌板的左侧视图;
图11是图1的可转换支架/桌板的头部的背面视图,例示了显示器臂座。
具体实施方式
符合本实用新型的实施方式部分地针对传统的支架/桌板,其能够被转化为桌板或支架来交替使用,并且特别是,适用于在安装、固定、夹持中使用的支架,或者保持用于观看一个或多个物品的支架和/或由个人使用的支架。在后文所讨论的实施方式中,例如,专注于可以用来保持平板(这里也称为“平板电脑”)的可转换支架/桌板;但是,应当理解的是,可转换支架/桌板也可以用来保持选择性的和/或额外的物品,包括,例如,诸如手机、电子阅读器等其他类型的便携式电子设备,以及诸如书籍、杂志、报纸、乐谱、纸质文件等其他类型的非电子设备。借助于这里描述的实施方式的灵活性,可以在不同的实施方式中保持各种各样的物品,并且相应地,本实用新型不限于通过符合本实用新型的可转换支架/桌板的任何特定实施方式所保持的特定类型的物品。此外,虽然以下的讨论关注于使用平板或平板电脑,应当理解的是,符合本实用新型的可转换支架/桌板也可用于各种各样的其他便携式电子设备,所以本实用新型并不仅限于此。
以下将变得更明显的是,符合本实用新型的可转换支架/桌板可以被移动、被调整或在桌板组态和支架组态之间重新配置。当处于桌板组态时,可转换支架/桌板呈现了能够额外地保持物品的大致水平的桌板表面,但一般 只使用重力,而不提供任何额外的保持功能。但是,当处于支架组态时,可以将物品保持在相对于用户的当前位置和/或角度适合呈现那些用来使用和/或观看的物品的位置,例如,当站立、坐、卧、平躺时,等等,以及当用户坐或躺在各种类型的家具上时,如椅子、沙发、躺椅,床等。应当理解的是,当可转换支架/桌板被构造为桌板组态时,可转换支架/桌板可以有效地发挥各类家具的功能,例如,桌子、边桌、茶几、床头柜、咖啡桌、食品托盘、矮脚桌、高脚桌、早餐桌,植物支架等。
以下还将变得更明显的是,在一些实施方式中,符合本实用新型的可转换支架/桌板,可以在符合人体工程学的多个位置之间被重新配置,从而当观看或使用由该可转换支架/桌板保持的物品时,鼓励用户以不太可能导致疼痛和/或伤害的方式去使用可转换支架/桌板。在其他实施方式中,不会对符合本实用新型的可转换支架/桌板所启用的构造位置进行限制。
另外,如将在下面更详细地进行阐述的,可转换支架/桌板可以包含一个或多个可以被选择性地松开以在符合人体工程学的多个位置之间调整该可转换支架/桌板的锁关节。在一些实施方式中,每个锁关节依靠机械驱动的磁性离合器来有选择地脱离分别耦合到第一部件和第二部件的第一齿轮和第二齿轮,并且从而选择性地启动第一部件和第二部件之间围绕旋转轴的相对转动,在一些实施方式中,被分别耦合到可转换支架/桌板的臂段。机械驱动的磁性离合器包括以相对关系设置的第一磁性部件和第二磁性部件,使得分别设置在每个磁性部件中的永磁体在响应于它们之间的相对运动时可以处于相互吸引或相互排斥的关系。磁性部件中的一个部件被耦合到齿轮中的一个齿轮以沿着旋转轴移动该齿轮,并且从而选择性地将该齿轮从其他齿轮中脱离或者将该齿轮与其他齿轮啮合,使得齿轮响应于磁性部件的机械运动而被选择性地啮合。
此外,在一些实施方式中,每个锁关节可以被机械驱动和远程驱动,例如,在设置于可转换支架/桌板头部的驱动器(如手柄)和耦合到磁性离合器的控制部件之间使用鲍登线(Bowden cable)或其他机械连接。通过这样做,在一些实施方式中,可以允许用户通过驱动手柄来方便地调整可转换支 架/桌板的位置,调整可转换支架/桌板,并且一旦获得了所需的位置,松开手柄让每个锁关节回到锁定的配置。
以下还将变得更明显的是,可转换支架/桌板还可以包括磁性球体关节来将可转换支架/桌板的头部连接到可转换支架/桌板的臂端。这里描述的磁性球体关节利用交叉的磁体阵列和铁磁体来使用集中磁力磁吸合以及保持磁引力球并且在该关节处提供对于该球运动的摩擦阻力。
其他修改对于了解本公开益处的本领域普通技术人员是显而易见的。
现在来看附图,其中相同的数字代表贯穿于这些视图中的相同部件,图1-2例示了符合本实用新型的可转换支架/桌板10(此处也称为“设备”)的实施例,并且已经在可转换支架/桌板10上安装、固定或保持了平板电脑12。设备10包括基座14、臂16和头部18。基座14通常是V形,具有从旋转臂基座26向前伸出的腿22、24,臂16通过旋转臂底座26旋转地安装到基座14。可旋转的臂底座26包括具有被构造为相对于固定基座部分旋转的可旋转臂部分30的固定基座部分28。在例示的实施方式中,旋转臂部分30可被构造为绕轴A(图2)旋转,该轴A相对于地面和基座基本上是垂直的,并且超过约60度的范围,例如从图1-2所例示的位置在每个方向大约是30度。在一些实施方式中,在该可旋转臂底座中可以包括一个或多个制动器来限制臂16在这个范围内自由旋转,和/或用磁性装置来减少底座中的摩擦。例如,在一些实施方式中,在接近该范围的中心可以提供一个制动器来阻止该臂从中心旋转位置旋转。
在一些实施方式中,臂16包括用关节对40、42彼此枢接的三段34、36和38。关节40、42分别绕着轴B和C转动,轴B和C在例示的实施方式中基本彼此平行,也平行于地面。关节40设置在远离可旋转臂底座26的臂段34的相对端,并且在所例示的实施方式中,臂段34安装在相对于可旋转臂底座26的可旋转臂部分30的一个固定角度位置,使得臂段34固定在相对于轴A为α角的位置。在例示的实施方式中,α角约20度,虽然在其他实施方式中可以使用其他角度,并且在其他实施方式中,臂段34相对于基座14可绕枢轴旋转(pivotable)。
如图2-3和3A-3C所最佳例示的,在远离关节42的臂段38的相对端设置有球44,该球44被构造为与头部18的背面上的合作接口48形成球关节46。球关节46被构造为允许头部18相对于臂段38采用多个方向绕枢轴旋转,并且在一些实施方式中,其可以被构造为仅限于在符合人体工程学的位置之间运动。如图3所示,球44可以包括定义了球状体的至少一部分的外表面,并且外表面的至少一部分可以形成为诸如钢的磁性吸引材料。磁性组件50可以被设置在接口48内并且被配置为具有适合在接口48内限定球44的一部分的基本凹的表面来吸引球44,并且因此在接口48内磁性地吸合球44并且提供摩擦阻力以在用户选择的所需位置上保持头部18。
如图3A所示,在一个实施方式中,磁性组件50可以包括多个永久磁体50a-50d和按阵列排列的多个铁磁体51a-51d,其集中或增强朝向球44的方向所产生的磁场(从而提高与球的磁吸引力),同时减少或消除远离球方向的磁场(即在球关节的外面)。在所例示的实施方式中,磁铁50a-50d和主体51a-51d被排列为交替和交错组的线性阵列,具有分别包括单个主体51a和51b的外体组以及具有包括两个共面板51c/51d的内体组,并且每个磁铁组分别包括两个共面磁体(50a/50b,和50c/50d)。在一些实施方式中,磁铁和/或铁磁体装置可利用哈尔巴赫(Halbach)效应来集中施加于球的磁力。
磁铁50a-50d和主体51a-51d有共同的形状,其表现为符合球44的表面;然而,在接口48中定义了一对非磁性垫片(spacer)48a、48b(例如,通过注塑/压铸一体成型)并插入球和磁铁50a-50d之间,使得磁铁50a-50d没有物理接触球的外表面。然而,当球被磁铁组件吸合时,主体51a-51d会接触球的外表面。例如,图3B是沿球关节的中心平面截取的,其同样穿过板或主体51c和51d,并且可以看出这些主体的每一个都与球44直接接触。图3C是图3B视图的横向偏移,并穿过磁铁50c和50d截取,并且可以看出,这些磁铁没有物理接触球44,而是通过垫片48b隔开。
在例示的实施方式中,例如,主体51a-51d的每一个以及垫片48a和48b共同定义了球形杯的至少一部分(例如,一个半球形杯),该球形杯被构造为基本匹配并接触球44的外表面。因此,主体51a-51d的每一个以及 垫片48a、48b的每一个各自包括至少一个基本凹陷的表面,其为与球44具有基本相同半径的球体定义了球形区域的一部分,磁铁50a-50d的每一个还包括至少一个基本凹陷的表面,其为球体定义了球形区域的一部分;然而,基于垫片48a-48b的厚度该球体的半径会具有稍大的半径。应当理解的是,由该主体、磁铁和/或垫片定义的任何“球体”通常由一个或多个基本凹陷的表面来定义,并且被构造为与该球的基本凸形的外表面所定义的相应球体基本匹配。
如上所述,磁铁50a-d和主体51a-d交错并被构造为定义集中或聚焦朝向该球的磁场的阵列(例如,基于哈尔巴赫效应)。磁体50a-50d的每一个形成为永久磁铁,比如,由用作永久磁铁的NdFeB或另一种合适的材料制成。主体51a-d由诸如铁或钢的铁磁体材料制成,但在所例示的实施方式中,主体本身并不是永久磁铁。磁体50a-50d在各自的厚度上被磁化并被插入主体51a-51d的对之间,具有接近或面向主体或板51c和51d的北极,并且具有接近或面向主体51a和51b的南极。主体51c和51d有效地缩短了所有磁铁北极的磁场,同时主体51a和51b缩短了所有磁铁南极的磁场。这样做有效地集中并最大化沿着主体51c和51d以及磁铁50a-50d之间界面的磁场。在其它实施方式中,磁极的布置可反转,使得磁铁的南极面向主体或板51c和51d。
还应当理解的是,在所例示的实施方式中的主体51c/51d和磁铁50a/50b以及50c/50d是基本上彼此镜像的,并且从阵列的角度具有相同的极性,但是彼此物理分开并且在垂直方向上大约是主体51a和51b长度的一半,部分提供了球头螺钉可以伸出的空间(见下文)。然而,在其他实施方式中,这些主体或磁铁对可以由具有与主体51a和51b类似长度的单个主体或磁铁来替代,从而将主体和磁铁的数量减少到5个。应当理解的是,在其他实施方式中可以使用不同数量的磁铁和/或主体和/或磁铁方向。
此外,在一些实施方式中可能需要在球关节46中提供一个或多个制动器来方便在一个或多个需要的重复位置定位该头部。例如,在所例示的实施方式中,并且如图3、3A和3B所示,作为销(pin)的弹簧(spring-loaded) 球头螺钉52可以通过磁性组件50中形成的槽伸出使得螺钉表面被偏置为与球44的表面接触。球44可以包括在预定的位置处的一个或多个凹槽或凹坑53使得当头部移动到螺钉52对准凹坑53的位置时,螺钉沉入凹坑以提供用户已经到达了预定位置的反馈,并且从该位置移开的阻力基于克服螺钉的弹簧偏置所需的附加力。在一种实施方式中,例如,当可转换支架/桌板被构造为桌板时,凹坑53可以处于一个将头部18放置为水平的位置。
应当理解的是,各种各样的备选关节,包括其他球关节设计,可用于将头部18固定到臂段38。例如,可以使用限制围绕臂段38的轴旋转的球关节设计,如可以使用限制仅在预定方向(例如,沿X轴和/或Y轴)运动的球关节设计。此外,可以使用用于改变头部18的运动自由的其他机构,包括,例如,用户可用的调节旋钮,其可以用来松开球关节以允许用户调整头部并且然后拧紧球关节以在固定位置固定该头部。其他的替代方案,包括各种摩擦力、磁力、张力或其他布置,对于了解本公开益处的本领域普通技术人员是显而易见的。
所例示的实施方式中的关节40、42是锁关节,该锁关节通常被偏置为在角度位置的范围内在其各自的臂段之间限制任何相对运动的锁定构造,并且可选择地被驱动为在那些各自的臂段之间的允许相对运动的解锁构造。在所例示的实施方式中,关节40、42通过臂松开器(release)54可松开,该臂松开器54包括手柄56,该手柄56从图2-3中例示的通常偏置的位置旋转到头部18的顶表面,例如,用户在面对头部18时向上拉动手柄。采用这种方式,用户通过驱动手柄56能够同时调整臂16的所有三个臂段34-38,当臂段被合适地定位时调整臂段然后松开手柄56。
如图3所例示,臂松开器54可使用一个或多个柔性鲍登线(Bowden cable)58耦接到关节40、42,每个鲍登线58包括外套60和内导线62,内导线62在外套60中滑动。内导线62围绕滑轮64伸出并在槽66中被固定到手柄56。内导线62沿着形成在手柄56上的凸轮表面68延伸,使得当手柄在箭头70的方向上绕枢轴旋转时,内导线62按箭头72的方向被拉动。外套60保持在紧靠凸缘(ledge)74的固定位置,该凸缘74形成在靠近由 头部18的背板80的相对部件76、78所定义的夹持机构的地方,使得当用户驱动手柄56时,内导线62将在外套筒60内滑动。
当只有如图3所例示的一根缆绳58时,应当理解的是,单独的缆绳可以用来驱动关节40、42,两根缆绳被固定到手柄56并通过手柄的相同运动来同时被驱动。在其它实施方式中,可以仅适用一根缆绳,并且在一些实施方式中,关节可被单独地驱动来允许一次驱动一个关节。
现在转到图4和5A-5E,其更详细地例示了实现锁关节100的实施例,已知关节100可用于图1-3中可转换支架/桌板10中的关节40,42中的每一个。在例示的实施方式中的关节100形成一个具有机械驱动的磁性离合器的角分度(angular indexing)可调关节。在所例示的实施方式中,关节100提供了来自长距离的并且具有锁定和松开的双向旋转位置的单个动作驱动,并且在一个有限的空间内、在重负荷以及具有较小的粒度范围的角度锁定间隔下进行该动作(例如,小于大约12度)。
与其他关节设计(例如,锁定销装置、辅助锁定装置、电磁锁定装置、单向锁定布置,以及摩擦制动器锁定装置)相反,此处描述的锁关节解决了与长力臂、双向自由运动、运动范围内的小粒度锁定、小的空间需求,以及远距离驱动有关的问题,并且不需要电源。
关节100包括第一部件和第二部件,在所例示的实施方式中是外壳102、104,每个外壳都有套筒部分106、108,其被构造成滑入各臂段(其在所例示的实施方式中是空的)的端部。外壳102、104的每一个还包括偏心圆柱部分110、112,其与环形表面114、116相配合以提供外壳绕旋转轴118的相对转动。环形圈120一体形成在外壳102的圆柱形部分110的内部,以将内部分隔成内部部分和外部部分122、124。同样地,环形圈126一体形成在外壳104的圆柱形部分112的内部,以将内部分隔成内部部分和外部部分128、130。
磁性离合器132用于选择性地吸合和脱离分别耦合到第一外壳和第二外壳的齿轮对,并且通过在第一齿轮位置和第二齿轮位置之间通常沿着旋转轴移动齿轮中的一个,该齿轮对沿着旋转轴118彼此相对。第一齿轮位置是 齿轮彼此啮合来限制外壳之间的相对旋转的位置,并且第二齿轮位置是齿轮沿着旋转轴彼此轴向分离以允许第一外壳和第二外壳之间的相对旋转的位置。
在所例示的实施方式中,磁性离合器132封装在外壳102、104的各自的内部部分122、128中,并且包括以相对关系设置的一对磁性部件,一个磁性部件在第一离合器位置和第二离合器位置之间相对于其他磁性部件可移动,并且耦合到齿轮中的一个的其他磁性部件在第一齿轮位置和第二齿轮位置之间移动该齿轮。当在第一离合器位置时,磁性部件相互排斥来移动、促使或施力于齿轮进入第一齿轮位置来限制第一外壳和第二外壳之间的相对旋转。当在第二离合器位置时,另一方面,磁性部件相互吸引使得移动、促使或施力于齿轮进入第二齿轮位置以允许第一外壳和第二外壳之间的相对旋转。
在所例示的实施方式中,磁性部件被实现为磁驱动轮134和磁性齿轮136,每个都具有被构造为保持多个(例如,12)永久磁铁142,144的环形凹槽阵列138,140(图4所例示的磁铁142安装在凹槽138内,而磁铁144用分解图的形式例示)。磁铁142、144以基本相等的间隔并以交替的方式排布,以在围绕每个轮134,136的周围提供交替的北极和南极,使得围绕轴118的驱动轮134的旋转会交替定位处于相互吸引或排斥关系的极性相反的磁体142、144。可以使用各种类型的永久磁铁,包括例如稀土磁体、铁磁体、复合磁体,陶瓷磁体等。此外,在其他实施方式中可以在每个磁性部件上使用更多的或更少数量的磁体(如,少到一个磁铁)。例如,一个或两个转轮134,136可以包括单一的陶瓷磁盘而不是环形磁铁阵列。
因此,在所例示的实施方式中,第一离合器位置和第二离合器位置是围绕旋转轴的角度位置。然而,在其他实施方式中,磁性部件可以采用其他方式相对于彼此移动,例如,通过一对磁性部件相对于彼此的线性运动。
在每个内部部分122、128中容纳了套管146,并且轴148通过圆柱部分110、112和磁性离合器132的组件伸出。轴148沿旋转轴118延伸,并且包括具有拉环152的头部150以及三个轴向分离的部分154、156和158。 部件154是键槽接合的(keyed)(例如,使用一个六边形截面)以容纳在磁性齿轮136中定义的互补的键槽接合通道160,并且从而限制磁性齿轮136相对于轴148的旋转。以下将会变的更明显的是,部件154有足够的长度以允许磁性齿轮136沿轴118在吸合和脱离位置之间进行轴向移动。
部件156具有比部件154更小的直径,但也是键槽接合的(例如,使用六边形截面))以容纳通过外壳104的环形圈126定义的互补的键槽接合通道162(图5C)来同样的限制该轴相对于外壳104的旋转,并且因此,轴148、磁性齿轮136和外壳104都相对彼此固定的转动,并且当磁性离合器132和齿轮对脱离时能够相对于外壳102旋转。
轴148的部件158可能具有更小的直径,并且当关节100的部件组装在一起时,可被螺纹接合到螺纹锁紧环164(螺纹锁紧环164通过弹簧垫圈166与外壳104轴向脱离)。了解本公开益处的本领域普通技术人员应该理解还可以采用其他方式在关节100内保持轴148,例如通过开口销(cot ter pin)。盖子168、170可以用来覆盖关节100的内部组件并提供了美观的设计。
如图4和图5C所示,轴148具有在关节相对侧之间延伸的开口或通道151。在一些实施方式中,可能需要通过通道151来路由电源线(例如,图3中的电源线222)和/或鲍登线58,使得电缆可以通过耦合到外壳102、104的各个臂段的内部来延伸。回到图1-2,例如,应当理解的是,需要通过两个关节40、42来路由电源线222,并且额外地通过关节42为关节40路由鲍登线58。参考图4,鲍登线58可能需要走线,例如,走线到外壳104内,走线到锁紧环164端部附近的轴148的通道151内,走线出轴148的头部150附近的槽151,然后走线进外壳102内。
如图4和5E所示,通过将环形轨道171并入外壳102的外部部件124中,轴148的拉环(tab)152可以用来限定关节100的运动范围,通过外部部件124中形成的相对肩部来定义环形轨道171,该外部部件124在预定角度位置处啮合拉环152并限制在这种位置以外的进一步旋转。
如上所述,一对齿轮被用来选择性地限制外壳102、104之间的相对转动。在所例示的实施方式中,这些齿轮是分别集成到环形圈120和磁性离合 器132的磁性齿轮136上的。特别是,如图4所示,磁性齿轮136包括在面向磁性驱动轮134的相对面上的环形布置的齿172(例如,30颗齿)使得齿172沿旋转轴从磁驱动轮的相反方向伸出。齿172被构造为与环形圈120的朝内表面上形成的齿174的互补环形布置相匹配。在所例示的实施方式中,齿172、174从轴118径向扩张,但被构造为当磁性齿轮136被磁驱动齿轮134排斥时,面对面匹配。
然而,应当理解的是,在其他实施方式中,可以使用不同的齿轮排布。例如,齿轮可以由磁齿轮136和/或环形圈120分别定义,并通过连杆、轴、控制杆或其它机械布置耦合至磁齿轮136和/或环形圈120。因此,本实用新型并不限于齿轮都集成到外壳中和/或是磁性离合器的组件的实现方式。
如上面所提到的,关节100的驱动是响应于手柄56的驱动而发起的(图2-3),手柄56将线缆58的内导线62拉出关节100。导线62耦合到控制部件176,控制部件176具有在其远端设置的控制销178,该控制销178以基本平行于轴118的方向伸出并且与在磁驱动轮134中形成的凹陷180啮合以将内导线62的线性运动转换为磁驱动轮134的旋转运动。值得注意的是,磁驱动轮134不是键入到轴148内,并因此允许其相对于轴进行自由旋转。电缆58的外套60通过线座182固定在关节100上,并且弹簧(spring)184将控制部件176偏置到有效地锁定关节的位置。应当理解的是,在其他实施方式中,可以使用线性移动控制部件的替换装置,如,旋转的可运动控制装置。
在操作中,并且如图5A所特别例示的,当关节100处于锁定状态时,控制部件176偏向图的左边,使磁性驱动轮134转到图5A所例示的位置。在这个位置时,磁铁142、144处在同极性彼此相对的磁铁相互排斥的位置。因此,磁性齿轮136从磁驱动轮134(由间隙186表示)偏移使得磁性齿轮136和外壳102上的齿172和174互相咬合来防止两者之间的相对转动。随着磁性齿轮136键入到轴148内,轴148转而键入到外壳104内,关节100的外壳102、104的相对转动会被限制,从而锁定关节。
接下来,如图5B所例示,当线缆58的内导线62如箭头188所表示的 从关节100缩回时,控制销178按照箭头190所示的方向运动,从而旋转磁驱动轮134到反向磁铁142、144相互吸引的位置,在该位置上具有相反极性的磁铁彼此相对。这样,磁齿轮136被吸引到磁驱动轮134,从而将齿172从外壳102上的齿174脱离,并允许在外壳102、104之间绕轴118的相对旋转,从而松开或解锁关节。
然后,在松开手柄56时(图2-3),磁驱动轮134转回到图5A所例示的位置,并且由于磁齿轮136被键入到外壳104中,轮134、136将再次处于相互排斥的状态,磁齿轮136的齿172和外壳102上的齿174重新啮合,再一次锁定关节。
现在回到图1-2,请留意,关节40、42可以用螺丝固定到臂段34-38,螺栓或具有套筒部分的其他紧固件装入各自的臂段。在符合本实用新型的其他实施方式中也可以使用其他的固定方式。
在所例示的实施方式的头部18中具有带圆角的大致三角形的形状并且包括由磁性吸引表面形成的前表面或顶表面82(也就是磁体可以被附着的表面)诸如层叠到由铁填充的橡胶板的表面材料(例如,三聚氰胺)、钢等。一个或多个的凸缘(ledge)84可以从头部18的底边缘向外延伸来支撑平板电脑、其他电子设备、书本或其他物品。此外,可移动的、具有施加在其上的磁性材料的阻塞物(stopper)86可被磁性地保留在头部18上以辅助支撑头部表面上的物品。
此外,如图6所例示,在一些实施方式中可能需要利用安装垫88来将平板电脑12或其他合适的物品安装到头部18。在所例示的实施方式中,安装垫88由彼此附着的多层90、92组成,例如,通过使用粘合剂。朝向头部18的层90,例如,是由诸如从AIC工程有限公司获得的y11-07材料等弹性的橡胶磁复合材料形成的磁层。因此,层90包括至少一个永久磁铁并且提供对于头部18的顶表面82的磁吸引力。应当理解的是在其他实施方式中,顶表面82可以通过永磁体或电磁进行磁化,并且层90可以不用磁化但是可以由磁性地吸引材料来形成。
层92是微型吸管(microsuction)层,例如,由诸如从CBC有限公司 获得的Regabond-s材料的弹性微型吸管材料形成的微型吸管层,诸如聚亚氨酯(polyurethane)的其他材料形成的微型吸管层。层92形成一个吸盘表面,其粘附到平板电脑12的背面,并且因此粘附到其他的表面,例如,在其他实施方式中可以使用一个或多个不同的吸盘和吸盘阵列作为微型吸管层的替代物。在另一些实施方式中,粘性层也可用作替代物来将安装衬垫粘附到平板电脑。
在使用中,安装垫88采用一种半永久性的方式安装到平板电脑12上,安装垫88的微型吸管层92粘附到平板电脑的背面。由于安装垫88是相对薄的结构,即使不使用可转换支架/桌板10时该衬垫也可放在平板电脑上。因此,无论何时想要用可转换支架/桌板来使用平板电脑,用户只需将平板电脑放到顶表面82即可,并且磁层90和顶表面82之间的磁吸力将帮助把平板电脑12保持在顶表面上。
针对不同类型的物品安装垫88可以有不同的尺寸,例如,小尺寸的安装垫用于手机,并且在某些实施方式中,可能需要除图6所例示的圆形以外的形状。此外,层90,92的每一层可以采用其他方式来实现,并且在一些实施方式中,层90、92可以被组合在一起,例如,通过嵌入铁屑到微型吸管材料中。
应当理解的是,消费者可以购买或拥有能够被吸附到多种平板电脑或其他物品的多个安装垫,使得可转换支架/桌板可在同一时间和/或不同的时间用于多个物品。此外,应当理解的是,平板电脑或者其它物品可以采用其他方式磁性地安装到头部18上。例如,平板电脑可以被安装在具有磁性背面的盒子内,或物品本身就集成有磁性表面。
下一步,如图7所例示,额外的物品,例如,书本200,可以保持在头部18上。书本200可以由边缘84支撑,并且在其它实施方式中,一个或多个弹性绑带202、204可以用来进一步固定头部上的书本。此外,在一些实施方式中,可能需要提供一个或多个阅读灯206(例如,可活动的LED灯)来照亮顶表面,并且因此将书本放在上面以用于暗的光线条件。
如图8所例示,并另外参考图3,头部18的背面可以定义头部的后表 面并提供一些额外的特征来促使实现上述功能。例如,可以在头部18上提供凹槽208来存放不使用的带子202、204,并且可以在凹槽208中提供一个或多个加大区域210来帮助将存放在凹槽中的带子202、204握紧。每个带子形成一个环,该环部分地穿过头部18的内部延伸,穿过每个凹槽208的接近下端212的孔,并穿过每个凹槽208的接近上端214的槽216。靠近槽216的地方布置有一排缺口(notch)218以在沿着头部的顶部边缘219的多个位置的一处固定住各个带子202、204,从而限制带子202、204沿着头部的顶表面移位。这样,当带子202、204存放于槽208中时,每当想使用带子202、204时,用户可以抓住每个带子将其拉到环绕头部18的前方并越过书本或者其他物品的角。此外,用户可以移动每根带子到缺口218中的一个来将每根带子定位到所需的位置。
此外,还可能需要提供一个或多个电源端口220,例如,可供电的USB兼容端口,当借助可转换支架/桌板10来使用物品时可以用来给物品充电。此外,如图8所例示,电源端口220可以提供保持(retain)阅读灯206的辅助功能。在所例示的实施方式中通过电源线222可以给电源端口220供电,电源线222穿过头部18的内部,离开背板80中形成的开口224,并且如图1-3所例示,进入臂段38的开口224,延伸穿过每个臂段34-38、每个关节40、42,和底座26,并最终离开基座14上的底座26,结束于连接器226。电线222可以是USB兼容的电线,或者可选择的,可以仅仅提供合适的AC或DC电源,该电源在提供给电源端口220之前通过板载电路(未显示)转换为USB兼容的形式。例如,连接器226也可以用来连接到一种或多种墙式充电器/电源适配器,例如,支持全球不同国家的国内电源需求。
在其它实施方式中,电线222可进入和/或离开一个或多个臂段,例如,绕过关节40、42,或者可能根本不通过臂16的任何部分。在其他实施方式中,一个或多个可松开的连接器可沿着电线222提供,例如,当需要将头部18从可转换支架/桌板10的剩余部分中完全分离时。其他的修改对于了解本公开益处的本领域普通技术人员是显而易见地。
回到图8,在一些实施方式中可能还需要提供一个或多个的凹陷支持器, 例如,头部18背面的支持器228、230。例如,支持器228可以被配置为在不使时存放一个或多个阻塞物86,而支持器230被配置为当不使用时存放阅读灯206。
应当理解的是,在头部18上可以提供更多或更少的支持器,并且这样的固定座可以被特别地构造为存放不同类型的物品。应当理解的是,在一些实施方式中,头部18可以省略上述各种特征,并且可以缺少,例如,电源端口、凹陷支持器,和/或保持带。此外,在其他实施方式中,头部18可以包含其他特征,例如,一个或多个能够增加头部18有效尺寸的可移动部件来支撑较大的物品。例如,如图8中虚线所例示的,可能需要提供一个或多个能够绕枢轴旋转到诸如所例示的232’处的位置的可旋转的“触手(antennae)”232来支持头部18上的更大的物品。还可以使用其他类型的可移动部件,包括通常凹陷在头部18内的可滑动部件。其它的修改对于了解本公开益处的本领域普通技术人员是显而易见地。
现在转到图9,如上所述可转换支架/桌板10至少可以在支架组态和桌板组态之间进行转换。图1-2例示了可转换支架/桌板10的典型的支架组态,而图9例示了典型的桌板组态,其中臂段34-38完全折叠并且通过关节40、42基本互相平行地延伸来形成桌板的基座,头部18在球座46上绕枢轴转动以呈现为桌板顶面,桌板顶面是可以在其上放置物品的头部18的基本水平的上表面82。如上所述,用户可以通过使用球底座46中的制动装置来辅助定向头部在该位置。
在所例示的实施方式中,如,在该组态下,顶表面82可以是大约离地面26英寸(约66厘米)。应当理解的是,在一些实施方式中可以使用不同的尺寸,并且另外当臂段34-38未完全互相折叠时也可以提供桌板组态,例如,为了改变桌板顶的高度。在另一些实施方式中,一个或多个臂段34-38可以具有可变的长度以允许多个桌板高度。
图9例示了适合于桌板组态使用的折叠位置,图10例示了可转换支架/桌板10的延伸位置,其中所有的臂段34-48相互共线,它可以适用于,例如,在讲台或音乐支架组态中,例如,保持平板电脑、乐谱、书本或者用于 演讲、歌唱或者演奏的其他物品。
应当理解的是,通过关节40、42,球底座46以及底座26的分离配置可以支持大量其他组态,例如,当站、坐、卧、躺等使用时,以及当用户坐或躺在各类家具中时,如,椅子、沙发、躺椅、床等。在不同的实施方式中可以使用额外的或更少的接头、关节、底座等来扩大或限制组态所支持的范围。在一些实施方式中,例如,可能需要限制组态的范围来排除不符合人体工程学的阅读位置和/或限制头部的倾斜来减少物品脱落的风险(例如,保持倾斜至少偏离垂直位置约10-20度)。
此外,在一些实施方式中,可能需要使用从可转换支架/桌板的基座和臂分离的可转换支架/桌板的头部。如图8所示,例如,头部18的后面板80可以是可拆卸的固定到头部18,例如,使用一个或多个如图8所例示的螺纹紧固件234。在替代方案中,可松开的拉环或挂钩或其他可松开或可拆卸的结构可以用来将后面板固定到头部。此外,如图11所示,在一些实施方式中可能需要在头部18里面,例如,在通常被后面板80覆盖的凹槽240内提供包括多个螺纹孔242的监视器或电视架,该螺纹孔242设置在底座244的端部并且以工业标准配置来排列,例如,由视频电子标准协会(VESA)定义的VESA安装标准的任何一个。
通过这样做,用户可以将头部18与可转换支架/桌板10的剩余部分分离,并将头部附着到标准的电视/显示器底座,例如,墙壁底座、天花板底座、桌/台底座等。如上所述,在这样的情况下还可能需要提供可松开的连接器使电源线断开。在其它实施方式中,电源端口可以被集成到后面板80中,或所有必要的电源组件都可以被集成到头部18上,从而避免了将电源端口从电源线断开的需求。此外,在一些实施方式中,消费者甚至可以购买头部18作为一个单独的组件,而不需要购买可转换支架/桌板10的剩余部分。
在另一些实施方式中,后面板80可以被设置为采用与电视/显示器底座几乎相同的方式工作,并且因此可能会包括适合于安装到电视或显示器上的VESA兼容孔组,使得当头部18被去除时,电视或显示器可以被安装到后面 板80上,基座14和臂16采用支撑头部18类似的方式来支撑电视或监视器。作为另一种选择,后面板可以被固定到额外的适配器,其包括适合于安装到电视或显示器上的VESA兼容孔组,在这种设置中,该适配器可以有与头部18相似的穿孔图案(hole pattern),使得可以使用将后面板80固定到头部18的相同的紧固件来将后面板80固定到适配器。
虽然已经描述了具体的实施方式,但其本意并不是将本实用新型限制于此,其意图在于本实用新型的范围与本领域所允许的一样宽,并且说明书也被同样的解读。因此,本领域普通技术人员应当理解的是在不脱离所要求保护的精神和范围时还能做出其他的修改。

Claims (20)

1.可转换支架/桌板锁定关节,包括:
彼此耦合的第一部件和第二部件,用于绕旋转轴相对转动;
耦合到所述第一部件的第一齿轮,用于和所述第一部件一起围绕所述旋转轴旋转;
耦合到所述第二部件的第二齿轮,用于和所述第二部件一起围绕所述旋转轴旋转,并且采用与所述第一齿轮相对的关系设置,其中所述第二齿轮还沿着第一齿轮位置和第二齿轮位置之间的旋转轴移动,其中在所述第一齿轮位置,所述第一齿轮和所述第二齿轮相互啮合来限制所述第一部件和所述第二部件间的相对转动,并且在所述第二齿轮位置,所述第一齿轮和所述第二齿轮相互分开以允许所述第一部件和所述第二部件之间的相对转动;以及磁性离合器,其包括以相对关系设置的第一磁性部件和第二磁性部件,每个磁性部件包括至少一个永久磁体,在第一离合器位置和第二离合器位置之间所述第一磁性部件相对于所述第二磁性部件可移动,所述第二磁性部件耦合到所述第二齿轮以在所述第一齿轮位置和所述第二齿轮位置之间移动所述第二齿轮,其中在所述第一磁性部件的所述第一离合器位置,所述第一磁性部件和所述第二磁性部件相互排斥,使得所述第二磁性部件将所述第二齿轮移动到所述第一齿轮位置以限制所述第一部件和所述第二部件之间的相对转动,并且在所述第一磁性部件的所述第二离合器位置,所述第一磁性部件和所述第二磁性部件相互吸引,使得所述第二磁性部件将所述第二齿轮移动到所述第二齿轮位置,从而允许在所述第一部件和所述第二部件之间的相对旋转。
2.根据权利要求1所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一部件和所述第二部件分别包括第一外壳和第二外壳,所述外壳包括各自的偏移圆柱部分,所述偏移圆柱部分被构造为具有在其中穿过的旋转轴且沿各自的环形表面彼此配合。
3.根据权利要求2所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一外 壳包括以相对于旋转轴基本垂直的平面在所述偏移圆柱部分中设置的环形表面,并且其中所述第一齿轮包括设置在环形表面的环形齿环,所述环形表面基本上面对所述第二外壳的所述偏移圆柱部分。
4.根据权利要求1所述的可转换支架/桌板锁定关节,还包括轴,所述轴沿所述旋转轴延伸并且被耦合到所述第二部件以和所述第二部件一起围绕所述旋转轴旋转。
5.根据权利要求4所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述轴包括至少第一轴向分离部分和第二轴向分离部分,所述第一部分被键入以容纳所述第二齿轮,并且所述第二部分被键入以容纳所述第二部件来限制所述轴、所述第二齿轮和所述第二部件之间围绕所述旋转轴的相对旋转。
6.根据权利要求5所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述轴还包括头部,所述头部具有沿着在所述第一部件上定义的环形轨道旋转的拉环来限定围绕所述旋转轴的所述第一部件和所述第二部件之间的运动范围。
7.根据权利要求6所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述轴还包括螺纹的第三轴向分离部分,所述螺纹的第三轴向分离部分处在远离头部的所述轴的相对端,并且其中所述锁定关节还包括螺纹锁紧环,所述螺纹锁紧环被构造为通过螺纹与所述轴啮合,所述轴沿着所述旋转轴并穿过所述第一部件和第二部件以及所述第一齿轮和第二齿轮伸出。
8.根据权利要求1所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一磁性部件和第二磁性部件分别包括围绕所述旋转轴旋转的第一磁性轮和第二磁性轮,其中所述第一磁性部件的所述第一离合器位置和第二离合器位置分别包括围绕所述旋转轴的第一角位置和第二角位置。
9.根据权利要求8所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一磁性轮和第二磁性轮的每个均包括第一磁极的至少一个区域和第二磁极的至少一个区域,其中在所述第一离合器位置,所述第一磁性轮上的所述第一磁极的至少一个区域与所述第二磁性轮上的所述第一磁极的至少一个区域基本相对,并且其中在所述第二离合器位置,所述第一磁性轮上的所述第一磁极的至少一个区域与所述第二磁性轮上的所述第二磁极的至少一个区域基 本相对。
10.根据权利要求9所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一磁性轮和第二磁性轮的每个均包括永久磁铁的环形阵列,每个环形阵列包括围绕所述旋转轴呈交替极性排列的多个永磁体。
11.根据权利要求10所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中每个环形阵列包括交替呈现北极和南极并且基本等间隔的围绕各个环形阵列的十二个永久磁铁,并且其中第一角度位置和第二位置以大约30度分离。
12.根据权利要求8所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第二齿轮放置在所述第二磁性轮上面并沿着所述旋转轴线以与所述第一磁性轮相反的方向伸出。
13.根据权利要求8所述的可转换支架/桌板锁定关节,还包括控制部件,所述控制部件在第一位置和第二位置之间线性运动,并耦合到所述第一磁性轮以将所述第一磁性轮在第一角度位置和第二角度位置之间旋转,其中所述控制部件向所述第一位置偏移,以将所述第一磁性轮偏移到所述第一角度位置。
14.根据权利要求13所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述控制部件被设置成与鲍登线的内导线相耦合,并且其中所述控制部件包括靠近所述控制部件远端的控制销并且被设置为与所述第一磁性轮的凹槽相啮合。
15.根据权利要求12所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一齿轮和所述第二齿轮各包括环形齿环。
16.根据权利要求15所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一齿轮和所述第二齿轮的每个包括30个齿。
17.可转换支架/桌板锁定关节,包括:
基座;
臂,由所述基座支撑并且包括多个臂段;
头部,包括顶表面,所述头部可转动地安装到基板相对端的所述臂,所述头部被转动到相对于水平面倾斜的位置并且被构造为在符合人体工程学的合适观看位置支撑便携式电子装置;以及
远程可驱动的锁关节,所述锁关节响应于与所述头部耦合的手柄的驱动将多个臂段中的第一臂段和第二臂段彼此耦合,所述锁关节包括:
第一部件和第二部件,所述第一部件和所述第二部件分别耦合到所述第一臂段和所述第二臂段并且彼此耦合用于绕旋转轴相对转动;
耦合到所述第一部件的第一齿轮,用于和所述第一部件一起围绕所述旋转轴旋转;
耦合到所述第二部件的第二齿轮,用于和所述第二部件一起围绕所述旋转轴旋转,并且采用与所述第一齿轮相对的关系设置,其中所述第二齿轮还沿着第一齿轮位置和第二齿轮位置之间的旋转轴移动,其中在所述第一齿轮位置,所述第一齿轮和所述第二齿轮相互啮合来限制所述第一部件和所述第二部件间的相对转动,并且在所述第二齿轮位置,所述第一齿轮和所述第二齿轮相互分开以允许所述第一部件和所述第二部件之间的相对转动;以及
机械地耦合到所述手柄的机械驱动的磁性离合器,所述磁性离合器包括以相对关系设置的第一磁性部件和第二磁性部件,每个磁性部件包括至少一个永久磁体,在第一离合器位置和第二离合器位置之间响应于所述手柄的驱动所述第一磁性部件相对于所述第二磁性部件可移动,所述第二磁性部件耦合到所述第二齿轮以在所述第一齿轮位置和所述第二齿轮位置之间移动所述第二齿轮,其中在所述第一磁性部件的所述第一离合器位置,所述第一磁性部件和所述第二磁性部件相互排斥,使得所述第二磁性部件将所述第二齿轮移动到所述第一齿轮位置以限制所述第一部件和所述第二部件之间的相对转动,并且在所述第一磁性部件的所述第二离合器位置,所述第一磁性部件和所述第二磁性部件相互吸引,使得所述第二磁性部件将所述第二齿轮移动到所述第二齿轮位置,从而允许在所述第一部件和所述第二部件之间的相对旋转。
18.根据权利要求17所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第一磁性部件和所述第二磁性部件分别包括被设置为围绕所述旋转轴转动的第一磁性轮和第二磁性轮,其中所述第一磁性部件的所述第一离合器位置和所述第二离合器位置分别包括围绕所述旋转轴的第一角度位置和第二角度位 置。
19.根据权利要求18所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述第二齿轮放置在所述第二磁性轮的上面并沿着所述旋转轴以与所述第一磁性轮相对的方向伸出。
20.根据权利要求18所述的可转换支架/桌板锁定关节,其中所述锁关节还包括:控制部件,所述控制部件在第一位置和第二位置之间线性运动并被耦合到所述第一磁性轮,使所述第一磁性轮在所述第一角度位置和第二角度位置之间转动,其中所述控制部件被偏移到所述第一位置以将所述第一磁性轮偏移到所述第一角度位置,所述装置还包括耦合在所述手柄和所述控制部件之间的鲍登线。
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