CN212137749U - 一种齿轮齿条联动式夹持机构及手机支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮齿条联动式夹持机构，其包括有一支撑架、两个横向夹爪、一纵向夹爪、一中心齿轮及一驱动马达，横向夹爪包括有横向直齿条，纵向夹爪包括有纵向直齿条，中心齿轮嵌设于支撑架上，两个横向直齿条对称设于中心齿轮的两侧，纵向直齿条设于中心齿轮的侧部，且纵向直齿条和两个横向直齿条均与中心齿轮相啮合，纵向直齿条上形成有传动直齿条，驱动马达的输出轴上固定有驱动齿轮，驱动齿轮与传动直齿条相互啮合，当驱动马达运转时，通过驱动齿轮驱使传动直齿条运动，同时驱使纵向夹爪和两个横向夹爪同时张开或者合拢。本实用新型能够令两个横向夹爪及一纵向夹爪同时执行张开或者收拢动作，并且节省空间、易于驱动、稳定可靠。

Description

一种齿轮齿条联动式夹持机构及手机支架

技术领域

本实用新型涉及手机支架，尤其涉及一种齿轮齿条联动式夹持机构及手机支架。

背景技术

手机支架是用于夹持手机，并将手机支撑于桌面、汽车中控台等处的设备，现有技术中的手机支架，通常具有两个夹爪和一个托爪，托爪一般是位置固定的，两个夹爪之间通过弹簧牵引，借助弹簧的拉力，使得两个夹爪将手机夹紧，当弹簧失效时手机支架将无法使用，从而降低了手机支架的使用寿命。此外，现有的手机支架中，其两个夹爪和一个托爪之间缺乏联动功能，导致用户的使用体验较差，难以满足用户和市场需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够令两个横向夹爪及一纵向夹爪同时执行张开或者收拢动作，同时节省空间、结构简单、稳定可靠的齿轮齿条联动式夹持机构及手机支架。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种齿轮齿条联动式夹持机构，其包括有一支撑架、两个横向夹爪、一纵向夹爪、一中心齿轮及一驱动马达，所述横向夹爪包括有横向直齿条，所述纵向夹爪包括有纵向直齿条，所述中心齿轮嵌设于所述支撑架上且二者转动连接，两个横向直齿条对称设于所述中心齿轮的两侧，所述纵向直齿条设于所述中心齿轮的侧部，且所述纵向直齿条和两个横向直齿条均与所述中心齿轮相啮合，所述纵向直齿条上形成有传动直齿条，所述驱动马达固定于所述支撑架上，所述驱动马达的输出轴上固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动直齿条相互啮合，当所述驱动马达运转时，通过所述驱动齿轮驱使所述传动直齿条运动，借由所述纵向直齿条、两个横向直齿条与所述中心齿轮的配合，驱使所述纵向夹爪和两个横向夹爪同时张开或者合拢。

优选地，所述传动直齿条位于所述纵向直齿条的端部，且所述传动直齿条与所述纵向直齿条的延伸方向相同。

优选地，所述纵向直齿条的齿牙开口方向与所述传动直齿条的齿牙开口方向相互垂直。

优选地，所述横向夹爪是包括有横向支臂，所述横向直齿条位于所述横向支臂的端部。

优选地，所述纵向夹爪包括有纵向支臂，所述纵向直齿条位于所述纵向支臂的端部。

优选地，所述支撑架上开设有横向滑道和纵向滑道，两个横向支臂分别由两侧插设于所述横向滑道内，且所述横向支臂与所述横向滑道滑动连接，所述纵向支臂插设于所述纵向滑道内且二者滑动连接。

优选地，所述支撑架上开设有容纳槽，所述中心齿轮设于所述容纳槽内。

一种手机支架，其包括有壳体，所述壳体内设有线路板，所述壳体的底部设有支撑机构，所述壳体内设有夹持机构，所述夹持机构包括有一支撑架、两个横向夹爪、一纵向夹爪、一中心齿轮及一驱动马达，所述横向夹爪和所述纵向夹爪分别穿过所述壳体并向外伸出，所述横向夹爪包括有横向直齿条，所述纵向夹爪包括有纵向直齿条，所述中心齿轮嵌设于所述支撑架上且二者转动连接，两个横向直齿条对称设于所述中心齿轮的两侧，所述纵向直齿条设于所述中心齿轮的侧部，且所述纵向直齿条和两个横向直齿条均与所述中心齿轮相啮合，所述纵向直齿条上形成有传动直齿条，所述驱动马达电性连接于所述线路板，借由所述线路板控制所述驱动马达的上电运转，所述驱动马达固定于所述支撑架上，所述驱动马达的输出轴上固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动直齿条相互啮合，当所述驱动马达运转时，通过所述驱动齿轮驱使所述传动直齿条运动，借由所述纵向直齿条、两个横向直齿条与所述中心齿轮的配合，驱使所述纵向夹爪和两个横向夹爪同时张开或者合拢。

优选地，所述壳体的顶部固定有顶壳，所述顶壳内嵌设有无线充电模块，所述无线充电模块电性连接于所述线路板，借由所述线路板控制所述无线充电模块向外辐射无线电磁能量。

优选地，所述顶壳上固定有面盖，所述面盖覆盖所述无线充电模块。

本实用新型公开的齿轮齿条联动式夹持机构中，所述纵向直齿条和两个横向直齿条均与所述中心齿轮相啮合，所以只需对所述纵向直齿条和两个横向直齿条中的任何一个施加推拉力，即可在所述纵向直齿条、两个横向直齿条与所述中心齿轮的配合作用下实现张开或者合拢动作，在此基础上，本实用新型在所述纵向直齿条上设置了传动直齿条，在所述支撑架上设置了所述驱动马达，当所述驱动马达运转时，通过所述驱动齿轮驱使所述传动直齿条前后平移，进而带动所述纵向夹爪运动，使得所述纵向直齿条和两个横向直齿条较好地执行夹紧或者松开手机的动作。相比现有技术而言，本实用新型实现了所述纵向直齿条和两个横向直齿条的三轴联动功能，有助于提高手机支架的自动化性能以及提高用户体验，此外，本实用新型采用对所述纵向夹爪施加推拉力的方式实现联动控制，相比对所述中心齿轮施加动力的方式而言，无需将所述中心齿轮设计为多层齿轮的形式，有助于节省手机支架的内部空间，同时还易于驱动所述纵向夹爪前后运动，在此基础上，本实用新型结构简单、易于实现、结构稳定可靠，因此适合应用于手机支架产品中。

附图说明

图1为手机支架的立体图一；

图2为手机支架的立体图二；

图3为手机支架的内部结构图一；

图4为手机支架的内部结构图二；

图5为齿轮齿条联动式夹持机构的立体图一；

图6为齿轮齿条联动式夹持机构的分解图一；

图7为齿轮齿条联动式夹持机构的立体图二；

图8为齿轮齿条联动式夹持机构的分解图二；

图9为中心齿轮的立体图；

图10为支撑机构的立体图一；

图11为支撑机构的立体图二；

图12为支撑机构的分解图一；

图13为支撑机构的分解图二；

图14为竖杆与滑块的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。

实施例一

本实施例提出了一种齿轮齿条联动式夹持机构，结合图1至图9所示，其包括有一支撑架1、两个横向夹爪2、一纵向夹爪3、一中心齿轮4及一驱动马达5，所述横向夹爪2包括有横向直齿条20，所述纵向夹爪3包括有纵向直齿条30，所述中心齿轮4嵌设于所述支撑架1上且二者转动连接，两个横向直齿条20对称设于所述中心齿轮4的两侧，所述纵向直齿条30设于所述中心齿轮4的侧部，且所述纵向直齿条30和两个横向直齿条20均与所述中心齿轮4相啮合，所述纵向直齿条30上形成有传动直齿条31，所述驱动马达5固定于所述支撑架1上，所述驱动马达5的输出轴上固定有驱动齿轮50，所述驱动齿轮50与所述传动直齿条31相互啮合，当所述驱动马达5运转时，通过所述驱动齿轮50驱使所述传动直齿条31运动，借由所述纵向直齿条30、两个横向直齿条20与所述中心齿轮4的配合，驱使所述纵向夹爪3和两个横向夹爪2同时张开或者合拢。

上述结构中，所述纵向直齿条30和两个横向直齿条20均与所述中心齿轮4相啮合，所以只需对所述纵向直齿条30和两个横向直齿条20中的任何一个施加推拉力，即可在所述纵向直齿条30、两个横向直齿条20与所述中心齿轮4的配合作用下实现张开或者合拢动作，在此基础上，本实用新型在所述纵向直齿条30上设置了传动直齿条31，在所述支撑架1上设置了所述驱动马达5，当所述驱动马达5运转时，通过所述驱动齿轮50驱使所述传动直齿条31前后平移，进而带动所述纵向夹爪3运动，使得所述纵向直齿条30和两个横向直齿条20较好地执行夹紧或者松开手机的动作。相比现有技术而言，本实用新型实现了所述纵向直齿条30和两个横向直齿条20的三轴联动功能，有助于提高手机支架的自动化性能以及提高用户体验，此外，本实用新型采用对所述纵向夹爪3施加推拉力的方式实现联动控制，相比对所述中心齿轮4施加动力的方式而言，无需将所述中心齿轮4设计为多层齿轮的形式，有助于节省手机支架的内部空间，同时还易于驱动所述纵向夹爪3前后运动，在此基础上，本实用新型结构简单、易于实现、结构稳定可靠，因此适合应用于手机支架产品中。

作为一种优选方式，所述传动直齿条31位于所述纵向直齿条30的端部，且所述传动直齿条31与所述纵向直齿条30的延伸方向相同。本实施例中的所述传动直齿条31由所述纵向直齿条30向外延伸，从而更好地与所述驱动马达5相匹配。

在此基础上，所述纵向直齿条30的齿牙开口方向与所述传动直齿条31的齿牙开口方向相互垂直。这种结构可使得所述驱动马达5横向设置即可，无需占用手机支架的竖直空间，有助于手机支架向轻薄化方向发展。

进一步地，所述横向夹爪2是包括有横向支臂21，所述横向直齿条20位于所述横向支臂21的端部。

本实施例中，所述纵向夹爪3包括有纵向支臂32，所述纵向直齿条30位于所述纵向支臂32的端部。

为了更好地与两个横向夹爪2和纵向夹爪3相配合，同时保证可靠滑动，本实施例中，所述支撑架1上开设有横向滑道10和纵向滑道11，两个横向支臂21分别由两侧插设于所述横向滑道10内，且所述横向支臂21与所述横向滑道10滑动连接，所述纵向支臂32插设于所述纵向滑道11内且二者滑动连接。

为了对所述中心齿轮4起到容纳和限制作用，本实施例中，所述支撑架1上开设有容纳槽12，所述中心齿轮4设于所述容纳槽12内。

本实施例可应用于一种手机支架中，所述手机支架包括有壳体7，所述壳体7内设有线路板14，所述壳体7的底部设有支撑机构8，所述壳体7内设有夹持机构，所述夹持机构包括有一支撑架1、两个横向夹爪2、一纵向夹爪3、一中心齿轮4及一驱动马达5，所述横向夹爪2和所述纵向夹爪3分别穿过所述壳体7并向外伸出，所述横向夹爪2包括有横向直齿条20，所述纵向夹爪3包括有纵向直齿条30，所述中心齿轮4嵌设于所述支撑架1上且二者转动连接，两个横向直齿条20对称设于所述中心齿轮4的两侧，所述纵向直齿条30设于所述中心齿轮4的侧部，且所述纵向直齿条30和两个横向直齿条20均与所述中心齿轮4相啮合，所述纵向直齿条30上形成有传动直齿条31，所述驱动马达5电性连接于所述线路板14，借由所述线路板14控制所述驱动马达5的上电运转，所述驱动马达5固定于所述支撑架1上，所述驱动马达5的输出轴上固定有驱动齿轮50，所述驱动齿轮50与所述传动直齿条31相互啮合，当所述驱动马达5运转时，通过所述驱动齿轮50驱使所述传动直齿条31运动，借由所述纵向直齿条30、两个横向直齿条20与所述中心齿轮4的配合，驱使所述纵向夹爪3和两个横向夹爪2同时张开或者合拢。

为了实现无线充电功能，本实施例中，所述壳体7的顶部固定有顶壳9，所述顶壳9内嵌设有无线充电模块13，所述无线充电模块13电性连接于所述线路板14，借由所述线路板14控制所述无线充电模块13向外辐射无线电磁能量。

进一步地，所述顶壳9上固定有面盖15，所述面盖15覆盖所述无线充电模块13。

实际应用中，如果采用与所述中心齿轮4相互配合的方式，则需要将所述中心齿轮4设计为至少三层齿轮的结构，这种结构将占用手机支架的内部空间，使得手机支架难以实现轻薄化结构，相比之下，本实用新型采用对纵向夹爪3施加动力的方式实现联动功能，这种驱动方式使得所述中心齿轮4仅设计为双层齿轮即可，具体是指：

所述中心齿轮4包括有第一齿轮部40和第二齿轮部41，所述第一齿轮部40和第二齿轮部41上下层叠设置，所述第一齿轮部40的直径大于所述第二齿轮部41的直径，所述第一齿轮部40与所述纵向直齿条30相啮合，所述第二齿轮部41与所述横向直齿条20相啮合。

为了方便用户操作，本实施例中，所述壳体7的两侧分别嵌设有触摸按键16，所述触摸按键16电性连接于所述线路板14，所述线路板14根据所述触摸按键16键入的控制指令控制所述驱动马达5正向或者反向运转。

实施例二

实际应用中，当手机支架应用于车载环境时，有时需要将手机支架固定于汽车中控台或者空调出风口栅格处，对于与出风口栅格相匹配的结构而言，通常是在手机支架的底部设置一个具有勾扣的竖杆，通过勾扣勾住出风口栅格，同时利用竖杆上的支撑座卡固于出风口栅格外侧，这种匹配方式，虽然能起到支撑和固定作用，但是支撑座与竖杆之间的相对角位置无法调节，对于出风口栅格外侧结构比较狭窄、特殊的结构而言，可能会导致手机支架无法与汽车出风口栅格相匹配，由此可见，现有手机支架的支撑机构缺少方位调节功能，无法满足多场景的应用需求。

对此，本实施例提出了一种用于手机支架、有助于调整支撑环与竖杆之间的相对角位置，进而匹配多种应用场景的旋转式支撑机构，结合图1、图2、图4、图10至图14所示，所述支撑机构8包括有支撑环80、底盘81、盖体82、竖杆83和滑块84，所述滑块84位于所述盖体82内，所述滑块84的一端与所述盖体82的内壁之间夹设有弹簧85，所述滑块84的另一端穿过所述盖体82的侧壁并向外伸出，所述滑块84上开设有避空开口840，所述盖体82上开设有上插孔820，所述底盘81上开设有下插孔810，所述竖杆83由上至下依次穿过所述上插孔820、所述避空开口840和所述下插孔810，所述避空开口840的开口长度大于所述竖杆83的厚度，以令所述滑块84能够相对所述竖杆83往复滑动，所述避空开口840靠近所述弹簧85一侧的内壁形成有锁舌841，所述竖杆83的侧部形成有竖直齿牙部830，所述竖直齿牙部830沿所述竖杆83的长度方向延伸，所述竖直齿牙部830与所述锁舌841相对设置，借由所述弹簧85施加的弹力驱使所述锁舌841与所述竖直齿牙部830相互卡合，所述竖杆83的下端形成有勾扣831，所述盖体82和所述底盘81分设于所述支撑环80的上下两侧，所述盖体82与所述底盘81固定连接，且所述盖体82和所述底盘81均与所述支撑环80转动配合。

上述结构中，利用所述竖杆83下端的勾扣831可以勾扣于汽车出风口栅格的内侧，同时配合所述支撑环80卡固于汽车出风口栅格外侧，进而将支撑机构固定于汽车出风口栅格处，再通过所述竖直齿牙部830与所述锁舌841的配合，可以调整所述竖杆83的插入深度，同时对所述竖杆83的插入位置进行限位和固定，使得所述支撑机构易于安装和拆卸，在此基础上，本实施例将所述支撑环80夹设于所述盖体82和所述底盘81之间，同时令所述支撑环80能够相对所述盖体82和所述底盘81转动，当需要调整所述支撑环80的方位时，可直接旋拧所述支撑环80，从而满足多场景的应用需求，不仅有助于提升手机支架的整体性能，而且能够进一步提升用户体验。

作为一种优选方式，所述支撑环80的上端面形成有多个下凸块800，所述下凸块800与所述盖体82的下端面相抵接，所述盖体82的下端面形成有多个上凸块821，所述上凸块821与所述支撑环80的上端面相抵接。其中，当所述支撑环80旋转预设角度后，所述下凸块800与上凸块821相互抵挡，继续旋拧所述支撑环80时，需克服所述下凸块800与上凸块821之间的卡合力，本实施例通过设置合理数量和适当位置的下凸块800，还可以对上凸块821起到行程限制作用，例如，可将上凸块821卡设于相邻两个下凸块800之间，进而实现限位功能。

为了便于穿过所述滑块84，本实施例中，所述盖体82的侧壁开设有滑块孔822，所述滑块84穿过所述滑块孔822且二者滑动配合。

为了对所述滑块84起到限制作用，本实施例中，所述底盘81上形成有两个竖直设置的滑块限位板811，两个滑块限位板811相互平行，所述滑块84位于两个滑块限位板811之间。上述两个滑块限位板811有助于所述滑块84按照预设轨迹平稳滑动，避免所述滑块84发生偏移。

为了更好地支撑于汽车出风口栅格外侧，本实施例中，所述支撑环80的两侧分别形成有撑脚801。

进一步地，所述撑脚801向斜下方延伸。

本实施例中，所述底盘81与所述盖体82之间优选采用插接固定的方式组装，具体是指，所述底盘81上形成有多个插柱812，所述盖体82的内侧形成有多个插孔823，所述插柱812与所述插孔823一一对齐，所述插柱812插设于所述插孔823内且二者紧密配合。上述组装方式不仅结构可靠，而且无需螺丝，组装过程简单方便。

为了保证所述支撑环80稳定、可靠地转动，本实施例中，所述支撑环80的底部开口处形成有内台阶口802，所述底盘81嵌设于所述内台阶口802内且二者转动配合。

本实施例可应用于一种手机支架中，所述手机支架包括有壳体7，所述壳体7的底部设有支撑机构，所述支撑机构8包括有支撑环80、底盘81、盖体82、竖杆83和滑块84，所述滑块84位于所述盖体82内，所述滑块84的一端与所述盖体82的内壁之间夹设有弹簧85，所述滑块84的另一端穿过所述盖体82的侧壁并向外伸出，所述滑块84上开设有避空开口840，所述盖体82上开设有上插孔820，所述底盘81上开设有下插孔810，所述竖杆83的上端连接于所述壳体7，所述竖杆83由上至下依次穿过所述上插孔820、所述避空开口840和所述下插孔810，所述避空开口840的开口长度大于所述竖杆83的厚度，以令所述滑块84能够相对所述竖杆83往复滑动，所述避空开口840靠近所述弹簧85一侧的内壁形成有锁舌841，所述竖杆83的侧部形成有竖直齿牙部830，所述竖直齿牙部830沿所述竖杆83的长度方向延伸，所述竖直齿牙部830与所述锁舌841相对设置，借由所述弹簧85施加的弹力驱使所述锁舌841与所述竖直齿牙部830相互卡合，所述竖杆83的下端形成有勾扣831，所述盖体82和所述底盘81分设于所述支撑环80的上下两侧，所述盖体82与所述底盘81固定连接，且所述盖体82和所述底盘81均与所述支撑环80转动配合。

进一步地，所述壳体7的底部固定有万向轴座70，所述万向轴座70的外侧套设有锁紧螺母72且二者螺合固定，所述竖杆83的上端形成有万向球832，所述万向球832卡设于所述万向轴座70内。

以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种齿轮齿条联动式夹持机构，其特征在于，包括有一支撑架、两个横向夹爪、一纵向夹爪、一中心齿轮及一驱动马达，所述横向夹爪包括有横向直齿条，所述纵向夹爪包括有纵向直齿条，所述中心齿轮嵌设于所述支撑架上且二者转动连接，两个横向直齿条对称设于所述中心齿轮的两侧，所述纵向直齿条设于所述中心齿轮的侧部，且所述纵向直齿条和两个横向直齿条均与所述中心齿轮相啮合，所述纵向直齿条上形成有传动直齿条，所述驱动马达固定于所述支撑架上，所述驱动马达的输出轴上固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动直齿条相互啮合，当所述驱动马达运转时，通过所述驱动齿轮驱使所述传动直齿条运动，借由所述纵向直齿条、两个横向直齿条与所述中心齿轮的配合，驱使所述纵向夹爪和两个横向夹爪同时张开或者合拢。

2.如权利要求1所述的齿轮齿条联动式夹持机构，其特征在于，所述传动直齿条位于所述纵向直齿条的端部，且所述传动直齿条与所述纵向直齿条的延伸方向相同。

3.如权利要求2所述的齿轮齿条联动式夹持机构，其特征在于，所述纵向直齿条的齿牙开口方向与所述传动直齿条的齿牙开口方向相互垂直。

4.如权利要求1所述的齿轮齿条联动式夹持机构，其特征在于，所述横向夹爪是包括有横向支臂，所述横向直齿条位于所述横向支臂的端部。

5.如权利要求4所述的齿轮齿条联动式夹持机构，其特征在于，所述纵向夹爪包括有纵向支臂，所述纵向直齿条位于所述纵向支臂的端部。

6.如权利要求5所述的齿轮齿条联动式夹持机构，其特征在于，所述支撑架上开设有横向滑道和纵向滑道，两个横向支臂分别由两侧插设于所述横向滑道内，且所述横向支臂与所述横向滑道滑动连接，所述纵向支臂插设于所述纵向滑道内且二者滑动连接。

7.如权利要求1所述的齿轮齿条联动式夹持机构，其特征在于，所述支撑架上开设有容纳槽，所述中心齿轮设于所述容纳槽内。

8.一种手机支架，其特征在于，包括有壳体，所述壳体内设有线路板，所述壳体的底部设有支撑机构，所述壳体内设有夹持机构，所述夹持机构包括有一支撑架、两个横向夹爪、一纵向夹爪、一中心齿轮及一驱动马达，所述横向夹爪和所述纵向夹爪分别穿过所述壳体并向外伸出，所述横向夹爪包括有横向直齿条，所述纵向夹爪包括有纵向直齿条，所述中心齿轮嵌设于所述支撑架上且二者转动连接，两个横向直齿条对称设于所述中心齿轮的两侧，所述纵向直齿条设于所述中心齿轮的侧部，且所述纵向直齿条和两个横向直齿条均与所述中心齿轮相啮合，所述纵向直齿条上形成有传动直齿条，所述驱动马达电性连接于所述线路板，借由所述线路板控制所述驱动马达的上电运转，所述驱动马达固定于所述支撑架上，所述驱动马达的输出轴上固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动直齿条相互啮合，当所述驱动马达运转时，通过所述驱动齿轮驱使所述传动直齿条运动，借由所述纵向直齿条、两个横向直齿条与所述中心齿轮的配合，驱使所述纵向夹爪和两个横向夹爪同时张开或者合拢。

9.如权利要求8所述的手机支架，其特征在于，所述壳体的顶部固定有顶壳，所述顶壳内嵌设有无线充电模块，所述无线充电模块电性连接于所述线路板，借由所述线路板控制所述无线充电模块向外辐射无线电磁能量。

10.如权利要求9所述的手机支架，其特征在于，所述顶壳上固定有面盖，所述面盖覆盖所述无线充电模块。

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