可转换支架/桌板锁定关节的制作方法【
技术领域：
】[0001]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：
】[0002]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。[0003]由于这些问题，一些人使用平板电脑时依赖平板电脑支架(tabletstand)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。[0004]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。[0005]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(retain)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。[0006]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】[0007]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。[0008]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。[0009]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。[0010]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】[0011]图1是处于支架组态(standconfigurat1n)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；[0012]图2是图1的可转换支架/桌板的左侧视图；[0013]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；[0014]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；[0015]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；[0016]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；[0017]图4是图1的可转换支架/桌板的关节的分解透视图；[0018]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；[0019]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；[0020]图和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；[0021]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；[0022]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；[0023]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；[0024]图9是处于桌板组态(tableconfigurat1n)的图1的可转换支架/桌板的左侧视图；[0025]图10是处于讲台组态(podiumconfigurat1n)的图1的可转换支架/桌板的左侧视图；[0026]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】[0027]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。[0028]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/桌板呈现了能当前第1页1 2 3 4 5