专利名称：一种定位关节和便携电子设备支架的制作方法
技术领域：
一种定位关节和便携电子设备支架本实用新型涉及便携电子设备的附属用具，尤其涉及一种便携电子设备支架和一种由主关节，副关节、止动齿轮和按钮等零件组成的定位关节。便携电子设备如笔记本电脑使用时需要用支架支承，便携电子设备支架由1块托板和2根支腿组成，托板与支腿的上端用定位关节连接；每根支腿由3根小腿组成，小腿与小腿之间用定位关节连接，支腿收拢时，3根小腿叠合在一起，成一字形，支腿张开时，3根小腿错开，成Z字形或其它形状。便携电子设备支架不使用时，支腿收拢，整个支架呈平板状，便于存放或携带；支腿张开时，可以通过调整小腿之间的角度来改变托板的高度，与托板连接的小腿还要调节与托板的角度，以适合使用者的需要。小腿之间的角度以及小腿托板之间的角度，需要通过定位关节来调节。传统的定位关节包括主关节，副关节、止动齿轮、按钮和复位弹簧。主关节与副关节铰接，主关节和副关节都包括铰接部和连接部，主关节的铰接部与副关节的铰接部铰接。当定位关节连接托板与支腿时，主关节的连接部从主关节铰接部的轴向伸出，以连接托板；副关节的连接部从副关节铰接部的径向伸出，以连接支腿；当定位关节连接2根小腿时，主关节的连接部和副关节的连接部从铰接部的径向伸出。传统的定位关节主关节的铰接部和与副关节的铰接部各包括1个内齿轮，2个内齿轮与止动齿轮滑动配合，止动齿轮的底面与主关节的铰接部之间装有复位弹簧，副关节的铰接部装有按键，止动齿轮位于复位弹簧和按键之间。没有触动按键时，止动齿轮在复位弹簧弹力的支承下，位于主关节和副关节的2个内齿轮中间，与2个内齿轮同时啮合，阻止主关节和副关节相对转动定位关节进入锁定状态；当需要调整主关节和副关节的相对角度时，向内推动按键，止动齿轮压缩复位弹簧，此时，止动齿轮完全进入主关节和内齿轮的内腔中，与副关节的内齿轮脱离啮合，主关节和副关节之间可以随意转动，定位关节进入解锁状态。传统的定位关节的缺点是，调整主关节和副关节相对角度时，必须向下按住按键， 操作起来相当麻烦。另外，定位关节的主关节和副关节之间仅靠铰接点连接，主关节和副关节之间除了径向转动外，还会产生沿轴向的相对摆动间隙，由于支腿的放大作用，使设备支架难以得到牢靠的支承。本实用新型要解决的技术问题是提供一种调整主关节和副关节相对角度时，不必按住按键，操作简便的定位关节。本实用新型进一步要解决的技术问题是提供一种能够消除主关节和副关节之间轴向相对摆动间隙的定位关节。[0009]本实用新型另一个要解决的技术问题是提供一种操作简便的便携电子设备支架。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种定位关节，包括主关节，副关节、止动齿轮、按键和复位弹簧，所述的主关节和副关节都包括铰接部和连接部，主关节的铰接部与副关节的铰接部铰接，主关节的铰接部和与副关节的铰接部各包括1个内齿轮，所述的内齿轮与止动齿轮滑动配合，所述的按键为低位锁定、双揿复位的按键。以上所述的定位关节，所述的低位锁定、双揿复位的按键包括按钮和平面棘轮，所述的平面棘轮包括中央套筒和和与中央套筒连接的突缘，所述突缘的正面包括12个棘齿， 每个棘齿包括1个斜面和1个陡面；沿所述突缘的圆周均布6条轴向凹槽，所述的6条轴向凹槽布置在棘齿齿槽的根部，紧靠所述的陡面；所述的按钮包括按钮部和沿按钮部周向均布的3根纵向的导条，3根导条的顶部包括突齿；副关节铰接部的中部的突起部分包括同轴的按钮承孔和棘轮承孔，按钮承孔和棘轮承孔之间有隔板隔开；所述的隔板上包括3个导条孔，按钮的导条由外向内从按钮承孔穿过所述的导条孔插入棘轮承孔；所述棘轮承孔的内壁上包括3条周向均布的导向条，所述的平面棘轮安装在棘轮承孔中，棘齿方向朝向所述的按钮，平面棘轮的轴向凹槽与所述的导向条滑动配合；所述止动齿轮靠着平面棘轮突缘的背面，向平面棘轮传递弹簧力，将平面棘轮顶向按钮导条，按钮导条突齿的顶部与平面棘轮齿槽的根部错开；当按钮向内按到底时，平面棘轮的轴向凹槽与所述的导向条脱离。以上所述的定位关节，导条顶部的突齿为2个，2个突齿之间对应的圆心角为 30°。以上所述的定位关节，导条顶部的突齿包括斜面，所述突齿的斜面与平面棘轮棘齿的斜面相适配。以上所述的定位关节，按钮导条的外表面包括突起，所述的按钮承孔包括3条导槽，所述的突起插入所述的导槽，两者滑动配合。以上所述的定位关节，包括金属铆钉，所述副关节铰接部的中央包括突柱，所述突柱的一端与所述的隔板连接，所述突柱的中央包括铆钉孔，所述主关节铰接部的中央包括铆钉孔，所述的金属铆钉穿过主关节和副关节的铆钉孔，将主关节和副关节可转动地铆合
在一起。以上所述的定位关节，平面棘轮的中央套筒套在所述突柱的外表面，与所述的突柱滑动配合；所述止动齿轮的内孔套在平面棘轮中央套筒套的外表面，与中央套筒滑动配合。以上所述的定位关节，主关节的铰接部包括定位环槽，所述的定位环槽布置在与副关节的结合面上，位于主关节内齿轮的外周；副关节的铰接部包括复数个定位突起，所述的定位突起布置在与主关节的结合面上，位于副关节内齿轮的外周；所述的定位突起插入所述的定位环槽，与定位环槽滑动配合。以上所述的定位关节，所述的连接部沿铰接部的径向向外伸出，连接部的宽度小于铰接部的直径。一种便携电子设备支架的技术方案是，包括托板和2根支腿，所述的支腿包括3根小腿，托板和支腿之间通过定位关节连接，小腿与小腿间用定位关节连接，连接托板和支腿之间的定位关节是上述的定位关节，小腿与小腿之间的定位关节是上述的定位关节。本实用新型定位关节采用低位锁定、双揿复位的按键，当需要调整主关节和副关节的相对角度时，向内推动按键并锁定，止动齿轮压缩复位弹簧，此时，止动齿轮完全进入主关节内齿轮的内腔中，与副关节的内齿轮脱离啮合，定位关节进入解锁状态，主关节和副关节之间可以随意转动进行调整；调整到需要的角度后，再按一下按键，按键复位后，在复位弹簧力的作用下，止动齿轮回到主关节和副关节的2个内齿轮中间，与2个内齿轮同时啮合，阻止主关节和副关节相对转动，定位关节进入锁定状态。采用上述定位关节的便携电子设备支架无论打开、收拢或调整托板高度时，无需按住按键，操作方便，简单易行。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例便携电子设备支架打开状态下的外形图。图2是本实用新型实施例便携电子设备支架收合状态下的外形图。图3是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节部位的爆炸图。图4是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节部位锁定状态下的外形图。图5是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节部位轻按解锁的示意图。图6是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节部位解锁后转动的示意图。图7是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节部位轻按复位锁定的示意图。图8是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节主关节的主视图。图9是图8中的A-A剖视图。
图10是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节主关节的立体图之一。
图11是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节主关节的立体图之二。
图12是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节副关节的主视图。
图13是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节副关节的后视图。
图14是
图12中的B-B剖视图。
图15是
图12中的C-C剖视图。
图16是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节副关节的立体图之一。
图17是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节副关节的立体图之二。
图18是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节止动齿轮的剖视图。
图19是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节止动齿轮的俯视图。图20是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节止动齿轮的立体图。图21是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节按钮的主视图。图22是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节按钮的俯视图。图23是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节按钮的仰视图。图M是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节按钮的立体图。图25是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节平面棘轮的主视图。图沈是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节平面棘轮的俯视图。图27是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节平面棘轮的仰视图。图观是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节平面棘轮的立体图。图四是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节解锁状态下的剖视图。[0051]图30是本实用新型实施例便携电子设备支架定位关节锁定状态下的剖视图。 [具体实施方式
]本实用新型便携电子设备支架和定位关节实施例的结构如
图1至图30所示。便携电子设备支架如
图1和图2所示，由托板1和2根支腿2组成，托板1与支腿 2的上端用定位关节3连接；每根支腿2由3根小腿201组成，小腿与小腿间用定位关节3 连接。如图2所示，支腿2收拢时，3根小腿201叠合在一起，成一字形。如
图1所示，支腿 2张开时，3根小腿201错开，成Z字形。便携电子设备支架不使用时，支腿2收拢，整个支架呈平板状，便于存放或携带；支腿2张开时，可以通过调整小腿201之间的角度来改变托板1的高度，与托板1连接的小腿201还要调节与托板1的角度，以适合使用者的需要。便携电子设备支架定位关节3的结构详细描述如下定位关节3包括主关节4，副关节5、止动齿轮6、按键和复位弹簧7，主关节4包括铰接部401和连接部402，副关节5包括铰接部501和连接部502。主关节4的铰接部401 与副关节5的铰接部501通过金属铆钉8铰接。主关节4的铰接部401的内部有个内齿轮403，和副关节5的铰接部501内部有个内齿轮503。与止动齿轮6安装在内齿轮403、503中，与内齿轮403、503滑动配合。本实施例的按键为低位锁定、双揿复位的按键。低位锁定、双揿复位的按键包括按钮9和平面棘轮10。平面棘轮10包括中央套筒1001和和与中央套筒连接的突缘1002，突缘1002的正面包括12个棘齿1003，每个棘齿1003包括1个斜面1004和1个陡面1005。沿突缘1002 的圆周均布6条轴向凹槽1006，6条轴向凹槽1006布置在棘齿1003齿槽的根部，紧靠陡面 1005。按钮9包括圆形的按钮部901和沿按钮部901周向均布的3根纵向的导条902，3 根导条902的顶部包括突齿903。副关节铰接部501的中部的突起部分包括同轴的按钮承孔504和棘轮承孔505，按钮承孔504和棘轮承孔505之间有隔板506隔开。隔板506上包括3个导条孔507，按钮9 的导条902由外向内从按钮承孔504穿过导条孔507插入棘轮承孔505。棘轮承孔505的内壁上包括3条周向均布的导向条508，平面棘轮10安装在棘轮承孔505中，棘齿1003方向朝向按钮9，平面棘轮10的轴向凹槽1006与导向条508滑动配
口 O复位弹簧7安装在主关节铰接部401的底面与止动齿轮6之间，止动齿轮6与止动齿轮6靠着平面棘轮10突缘1002的背面，向平面棘轮10传递弹簧力，将平面棘轮10顶向按钮导条902，按钮导条902突齿903的顶部与平面棘轮10齿槽的根部错开。当按钮9 向内按到底时，平面棘轮10的轴向凹槽1006与导向条508脱离。导条902顶部的突齿903为2个，2个突齿903之间对应的圆心角为30°，与平面棘轮2个棘齿1003对应的圆心角为30°相同。导条902顶部每个突齿903同样包括斜面904，突齿903的斜面904与平面棘轮 10棘齿1003的斜面1004相适配。3根按钮导条902的外表面都包括1个突起905，副关节5的按钮承孔504包括3条导槽509，将按钮9安装到副关节5的按钮承孔504后，按钮9的3个突起905插入导槽 509，突起905在导槽509中滑动。导槽509不是通槽，对突起905有止动作用，按钮9在弹簧力的作用下只能复位，不会从按钮承孔504中脱出。副关节铰接部501的中央有1突柱510，突柱510的一端与隔板506连接，突柱510 的中央包括铆钉孔，主关节铰接部401的中央也有铆钉孔，金属铆钉8穿过主关节4和副关节5的铆钉孔，将主关节4和副关节5可转动地铆合在一起。平面棘轮10的中央套筒1001套在突柱510的外表面，与突柱510滑动配合。止动齿轮6的内孔603套在平面棘轮10中央套筒套1001的外表面，与中央套筒1001滑动配
口 O主关节的铰接部401有1圈定位环槽405，定位环槽405布置在主关节4与副关节 5的结合面上，位于主关节4内齿轮403的外周。副关节5的铰接部有8个定位突起511，定位突起511布置在副关节5与主关节4的结合面上，位于副关节5内齿轮503的外周。定位突起511插入定位环槽405，与定位环405槽滑动合，可以有效地改善主关节4与副关节5之间的结合刚度，减小主关节4与副关节5沿轴向的相对摆动间隙。本实施例低位锁定、双揿复位的按键是这样工作的，如图四所示，当按下按钮9 时，导条902顶部的突齿903推动平面棘轮的棘齿1003，使平面棘轮9下行，当按钮9向下按到底时，限止平面棘轮10周向转动的轴向凹槽1006与导向条508脱离。限止平面棘轮 10周向转动的轴向凹槽1006与导向条508脱离后，由于按钮导条902突齿903的顶部与平面棘轮10齿槽的根部是错开的，按钮导条902突齿903顶在棘齿1003的斜面1004上，复位弹簧7通过止动齿轮6作用在平面棘轮9轴向推力在棘齿1003的斜面1004上分解出水平的旋转力，使平面棘轮9朝着棘齿齿尖的方向转动。如此时释放按钮9，因为平面棘轮9已经转动，平面棘轮10的轴向凹槽1006已偏离了导向条508的方向，导向条508的下端抵在棘齿1003的斜面1004上，平面棘轮10继续转动，当平面棘轮10旋转30°，导向条508的下端进入平面棘轮10两个凹槽1006之间棘齿齿槽的根部，棘齿1003的陡面1005被导向条508的下端阻挡，平面棘轮10停止转动，将平面棘轮10限止在下部的锁定位置。此时， 止动齿轮6完全进入主关节内齿轮403的内腔中，与副关节的内齿轮503完全脱离啮合，定位关节3进入解锁状态，主关节4和副关节5之间可以随意转动进行调整。当主关节4和副关节5调整到需要的角度后，可以再按一下按钮9，按钮导条902 突齿903再次推动平面棘轮10的棘齿1003，使棘齿1003的陡面1005同导向条508的下端脱离，在弹簧力的作用下，平面棘轮10再次向前旋转；松开按钮9时，导向条508的下端进入下一个棘齿齿槽，这个棘齿齿槽的根部开有凹槽1006，导向条508得以进入凹槽1006，将平面棘轮10释放，平面棘轮10在复位弹簧7的弹簧力作用下复位。同样在复位弹簧7力的作用下，止动齿轮6返回到主关节4和副关节5的2个内齿轮中间，与2个内齿轮同时啮合，阻止主关节4和副关节5相对转动，定位关节3又进入锁定状态。以上介绍了本实施例低位锁定、双揿复位按键的结构原理，低位锁定、双揿复位的按键还可以采用圆珠笔按键的形式。为了改善按钮的操作手感，在释放状态下，按钮9高出副关节铰接部501的外端面。同两根小腿201连接的定位关节3无论主关节4或副关节5的连接部沿铰接部的径向向外伸出，为了使便携电子设备支架最底部的水平小腿201摆放平稳，避免小腿201的中间部位与支承面接触，希望铰接部401、501的直径较大。主关节4或副关节5铰接部 401,501的直径要大于连接部402、502的宽度，也大于小腿201的高度。
连接托板1和支腿2之间的定位关节与同两根小腿201连接的定位关节略有不同，主要是主关节4的连接部要沿铰接部的轴向向外伸出，以便同托板1连接。
权利要求1.一种定位关节，包括主关节，副关节、止动齿轮、按键和复位弹簧，所述的主关节和副关节都包括铰接部和连接部，主关节的铰接部与副关节的铰接部铰接，主关节的铰接部和与副关节的铰接部各包括1个内齿轮，所述的内齿轮与止动齿轮滑动配合，其特征在于，所述的按键为低位锁定、双揿复位的按键。
2.根据权利要求1所述的定位关节，其特征在于，所述的低位锁定、双揿复位的按键包括按钮和平面棘轮，所述的平面棘轮包括中央套筒和和与中央套筒连接的突缘，所述突缘的正面包括12个棘齿，每个棘齿包括1个斜面和1个陡面；沿所述突缘的圆周均布6条轴向凹槽，所述的6条轴向凹槽布置在棘齿齿槽的根部，紧靠所述的陡面；所述的按钮包括按钮部和沿按钮部周向均布的3根纵向的导条，3根导条的顶部包括突齿；副关节铰接部的中部的突起部分包括同轴的按钮承孔和棘轮承孔，按钮承孔和棘轮承孔之间有隔板隔开；所述的隔板上包括3个导条孔，按钮的导条由外向内从按钮承孔穿过所述的导条孔插入棘轮承孔；所述棘轮承孔的内壁上包括3条周向均布的导向条，所述的平面棘轮安装在棘轮承孔中，棘齿方向朝向所述的按钮，平面棘轮的轴向凹槽与所述的导向条滑动配合；所述止动齿轮靠着平面棘轮突缘的背面，向平面棘轮传递弹簧力，将平面棘轮顶向按钮导条，按钮导条突齿的顶部与平面棘轮齿槽的根部错开；当按钮向内按到底时，平面棘轮的轴向凹槽与所述的导向条脱离。
3.根据权利要求2所述的定位关节，其特征在于，导条顶部的突齿为2个，2个突齿之间对应的圆心角为30°。
4.根据权利要求2所述的定位关节，其特征在于，导条顶部的突齿包括斜面，所述突齿的斜面与平面棘轮棘齿的斜面相适配。
5.根据权利要求2所述的定位关节，其特征在于，按钮导条的外表面包括突起，所述的按钮承孔包括3条导槽，所述的突起插入所述的导槽，两者滑动配合。
6.根据权利要求2所述的定位关节，其特征在于，包括金属铆钉，所述副关节铰接部的中央包括突柱，所述突柱的一端与所述的隔板连接，所述突柱的中央包括铆钉孔，所述主关节铰接部的中央包括铆钉孔，所述的金属铆钉穿过主关节和副关节的铆钉孔，将主关节和副关节可转动地铆合在一起。
7.根据权利要求2所述的定位关节，其特征在于，平面棘轮的中央套筒套在所述突柱的外表面，与所述的突柱滑动配合；所述止动齿轮的内孔套在平面棘轮中央套筒套的外表面，与中央套筒滑动配合。
8.根据权利要求2所述的定位关节，其特征在于，主关节的铰接部包括定位环槽，所述的定位环槽布置在与副关节的结合面上，位于主关节内齿轮的外周；副关节的铰接部包括复数个定位突起，所述的定位突起布置在与主关节的结合面上，位于副关节内齿轮的外周； 所述的定位突起插入所述的定位环槽，与定位环槽滑动配合。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的定位关节，其特征在于，所述的连接部沿铰接部的径向向外伸出，连接部的宽度小于铰接部的直径。
10.一种便携电子设备支架，包括托板和2根支腿，所述的支腿包括3根小腿，托板和支腿之间通过定位关节连接，小腿与小腿间用定位关节连接，其特征在于，连接托板和支腿之间的定位关节是权利要求1至8中任一权利要求所述的定位关节，小腿与小腿之间的定位关节是权利要求1至9中任一权利要求所述的定位关节。
专利摘要本实用新型公开了一种定位关节和便携电子设备支架。定位关节包括主关节，副关节、止动齿轮、按键和复位弹簧，所述的主关节和副关节都包括铰接部和连接部，主关节的铰接部与副关节的铰接部铰接，主关节的铰接部和与副关节的铰接部各包括1个内齿轮，所述的内齿轮与止动齿轮滑动配合，所述的按键为低位锁定、双揿复位的按键。便携电子设备支架的包括托板和2根支腿，所述的支腿包括3根小腿，托板和支腿之间通过定位关节连接，小腿与小腿间用定位关节连接所述的定位关节为上述的定位关节。采用上述定位关节的便携电子设备支架无论打开、收拢或调整托板高度时，无需按住按键，操作方便，简单易行。
文档编号F16C11/04GK202091342SQ20112012087
公开日2011年12月28日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者屈晖娟 申请人:屈晖娟