一种多用途阅读架的制作方法

本发明属于阅读辅助设备技术领域，具体涉及一种多用途阅读架。

背景技术：

对于书本以及手机等电子产品的阅读是人们工作与生活的重要组成部分，但长时间手持书本或电子产品阅读容易造成以下问题：1肢体疲劳：长时间手持书本或电子产品阅读容易造成手臂以及肩部的疲劳甚至劳损；2用眼不卫生：长时间的阅读过程中，若没有明确的提示，人们容易产生阅读距离过近的问题，长期下来就会导致视力下降；3卧床阅读不便：由于休闲娱乐或者身体不便等原因，卧床阅读也成为很多人的需要，而卧床阅读若没有合适的辅助设备就更容易引起眼睛与身体的疲劳甚至受损；4双手使用不便：许多人在阅读中不便使用双手，如工作已占用双手的技术人员或者手部活动不便的残疾人。

随着社会的发展，人们对于阅读以及阅读舒适度的追求不断提升，功能较为简单的阅读架也随之出现，目前主要有以下两种类型的阅读架：

手机阅读架：该类装置可以夹持在床头或桌边，夹持装置与手机固定装置间使用鹅颈软管连接，调整方便，并具有较大的调整范围，主要代表为申请专利号201520597497.X的“一种多功能手机架”，该阅读架由于只使用较细的鹅颈软管作为支撑，所以只能搭载手机等较轻的电子设备；

书本阅读架：该类装置一般是放置于桌面以适应坐姿阅读，可以起到固定书本以及调整书本角度的功能，主要代表为申请专利号CN201510803355.9的“一种阅读书架”，该阅读架只放置于桌面，并且只能搭载书本。

以上两类阅读架因为结构设计简单既不能同时兼顾书本以及电子设备的阅读，对于书本的卧姿阅读操作也不太方便，而且均无法指示适宜的阅读距离以保证用眼卫生。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述问题，提供一种能够同时装载书本与电子产品，兼顾坐姿与卧姿，调节范围大，调节方便，并且可以明确地指示使用者合适的阅读距离的多用途阅读架。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种多用途阅读架，包括固定装置、夹持装置、指示装置以及支架，所述固定装置和夹持装置分别设置于支架两端，所述固定装置用于固定整个装置，所述夹持装置包括平板组件、纵向夹持组件以及横向夹持组件，所述纵向调节组件设置于平板组件的中部，用于对待阅读物进行纵向固定，所述横向调节组件共有两组，对称设置于平板组件两侧，用于对待阅读物进行横向固定，所述指示装置包括两组结构一样的指示组件，对称设置于夹持装置的两侧，用于指示适当的阅读距离。

优选地，所述固定装置包括C型底座、螺纹杆、旋钮以及夹紧盘，所述螺纹杆穿设于C型底座的一侧，旋钮和夹紧盘分别固定在螺纹杆的两端，且夹紧盘位于C型底座内，旋动旋钮可使压紧盘沿螺纹杆轴向移动，从而使整个装置固定于某边沿处。

优选地，所述平板组件包括中心基板、两组侧基板以及两个固定片，所述两组侧基板通过合页与中心基板两侧连接，所述两个固定片分别铰接于中心基板下表面的两侧，用于固定中心基板和侧基板的相对位置。

优选地，所述纵向夹持组件包括滑块、手拧螺钉一以及挡板，所述滑块与中心基板沿纵向滑动连接，所述手拧螺钉一穿设所述滑块用于固定滑块移动位置，所述挡板设置于中心基板的下部，用于配合滑块纵向夹持待阅读物。

优选地，所述横向夹持组件包括压杆组件、滑板、手拧螺钉二，所述滑板位于侧基板下方且与侧基板沿横向滑动连接，所述手拧螺钉二穿设滑板用于固定滑板移动位置，所述压杆组件包括压杆、弹簧一、防滑胶圈、单向轴承以及弧形连杆，所述弧形连杆数量为两个，其一端与滑板上/下侧边铰接，另一端与压杆端部固定连接，所述弹簧一数量为两个，其两端分别与弧形连杆、滑板相连接，所述单向轴承套设于压杆上，所述防滑胶圈套设于单向轴承上。

优选地，所述指示组件包括固定座一、旋转块、调节盘、固定座二、转轴，所述固定座一和固定座二固定设置于平板组件的一侧，所述转轴设置于固定座一和固定座二之间，所述旋转块和调节盘的端面固定连接且均套设于转轴上，可绕转轴转动，所述旋转块上设有纵向狭缝，所述调节盘上设有刻度，所述固定座一或固定座二上设有指针。

优选地，所述支架包括依次连接的连接组件一、锁定组件、连接组件二、连接组件三，以及设置于连接组件二上的控制组件，所述连接组件一用于连接固定装置，所述连接组件三用于连接夹持装置，所述连接组件一、锁定组件、连接组件二构成双平行四边形机构，且锁定组件用于固定连接组件一和连接组件二的姿态，所述控制组件与锁定组件相连接，用于调整锁定组件的锁定状态。

优选地，所述锁定组件包括连接板一、摩擦盘、弹簧二、楔子、关节内衬、连接板二以及关节侧板一，所述关节内衬设置于两个关节侧板一之间且与关节侧板一固定连接，所述摩擦盘数量为两个且对称位于关节内衬两侧，两个摩擦盘与所述关节侧板一铰接且分别与连接板一、连接板二固定连接，所述关节内衬中部开设有两个相邻的纵向通槽，所述楔子数量为四个，两两放置于所述纵向通槽中，所述弹簧二数量为四个，四个弹簧二分别设置于所述两个纵向通槽的上端部和下端部，一端与楔子端面连接，另一端与纵向凹槽上/下端面连接，每个所述楔子与纵向通槽侧边之间均设有若干个滚子。

优选地，所述连接组件一包括连接件以及平行设置且一端均与连接件铰接的连接杆一、连接杆二，所述连接件与固定装置固定连接，所述连接组件二包括关节侧板二以及平行设置且一端均与关节侧板一铰接的连接杆三、连接杆四，所述连接杆一的另一端与连接板二固定连接，所述连接杆二的另一端与关节侧板一铰接，所述连接杆三的另一端与连接板一固定连接，所述连接杆四的另一端与关节侧板一铰接，所述连接件、连接杆一、连接杆二、关节侧板一、连接杆三、连接杆四以及关节侧板二构成双平行四边形机构；

所述连接组件三包括锁紧器、手拧螺钉三、连接杆五、手拧螺钉四、滑动套筒、连接杆六、限位环、连接柱、C型架；其中，所述连接杆五穿设C型架的两侧部，且其右端与关节侧板二铰接；所述锁紧器、滑动套筒、限位环从左至右依次套设于连接杆五上，所述锁紧器与C型架固定连接，手拧螺钉三穿设于锁紧器上部；所述限位环数量为两个且位于C型架的左侧部左右两边，所述锁紧器和限位环用于固定C型架；所述手拧螺钉四穿设滑动套筒的上部以及连接杆六的一端部，所述连接杆六的另一端与关节侧板二铰接；

所述连接柱设置于C型架的中部，用于与夹持装置相连接。

优选地，所述控制组件包括闸线、闸基座、闸旋臂、U型解锁器以及弹簧三，所述闸基座固设于连接杆三或连接杆四上，所述闸旋臂与闸基座铰接，所述U型解锁器穿设位于上侧的关节侧板一，其两侧部的下端位于同侧两个楔子之间，所述闸线一端固定于U型解锁器的中间部，另一端穿设关节内衬、位于下侧的关节侧板一、闸基座后与闸旋臂相连接，所述弹簧三套设于闸线上，位于U型解锁器的内部。

本发明的有益效果是：本发明提供的多用途阅读架，通过设置横向夹持组件和纵向夹持组件，同时满足装载书本类与电子产品类的待阅读物。并可同时兼顾坐姿和卧姿，方便实用。进一步的，对于书籍，书页可在不必手扶的情况下进行抄写或其他工作，大大提高阅读者的读书效率，且对于不易压平较厚或较新的图书同样便于固定。此外，指示装置可为阅读者提供明确的阅读距离指示，用于保护阅读者视力。整体而言，结构简单，构思巧妙，便于携带，具有很强的实用化价值，值得在业内推广。

附图说明

图1是本发明多用途阅读架整体结构示意图；

图2是本发明固定装置结构示意图；

图3是本发明夹持装置结构示意图；

图4是本发明夹持装置局部放大示意图；

图5是本发明指示组件结构示意图；

图6是本发明指示装置原理示意图；

图7是本发明支架结构示意图；

图8是本发明连接组件一结构示意图；

图9是本发明锁定组件结构示意图；

图10是本发明锁定组件结构示意图；

图11是本发明控制组件结构示意图；

图12是本发明锁定组件解锁示意图；

图13是本发明连接组件三结构示意图。

附图标记说明：1、固定装置；2、夹持装置；3、指示组件；4、支架；5、C型底座；6、螺纹杆；7、旋钮；8、加紧盘；12、中心基板；13、滑块；14、手拧螺钉一；15；合页；16、压杆；17、弹簧一；18、滑板；19、侧基板；20、固定片；21、手拧螺钉二；22、防滑胶圈；23、单向轴承；24、挡板；25、弧形连杆；30、固定座一；31、旋转块；32、调节盘；33、固定座二；34、转轴；35、控制组件；36、连接组件一；37、锁定组件；38、连接组件二；39、连接组件三；40、锁紧器；41、手拧螺钉三；42、连接杆五；43、手拧螺钉四；44、滑动套筒；45、连接杆六；46、关节侧板二；47、限位环；48、连接柱；49、C型架；50、连接杆三；51、闸线；53、闸基座；54、闸旋臂；55、连接杆四；56、连接板一；57、摩擦盘；58、弹簧二；59、楔子；60、关节内衬；61、连接板二；62、连接杆一；63、连接杆二；64、滚子；65、U型解锁器；66、弹簧三；67、毛细钢管；68、连接件；69、关节侧板一。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1所示，本发明的多用途阅读架结构示意图，包括固定装置1、夹持装置2、指示装置3以及支架4。固定装置1和夹持装置2分别设置于支架4两端，固定装置1用于固定整个装置。夹持装置2包括平板组件、纵向夹持组件以及横向夹持组件。纵向调节组件设置于平板组件的中部，用于对待阅读物进行纵向固定。横向调节组件共有两组，对称设置于平板组件两侧，用于对待阅读物进行横向固定。指示装置包括两组结构一样的指示组件3，对称设置于夹持装置2的两侧，用于指示适当的阅读距离。

如图2所示，本发明固定装置结构示意图，固定装置1包括C型底座5、螺纹杆6、旋钮7以及夹紧盘8。C型底座5的一侧部的中间处设有螺纹孔，螺纹杆6穿设于该螺纹孔中。旋钮7固定在螺纹杆6的一端，夹紧盘8固定在螺纹杆6的另一端，夹紧盘位于C型底座5内部。需要固定时，旋动旋钮7可使压紧盘8沿螺纹杆6轴向移动，可将桌边、床边或其它边沿处加紧在加紧盘与底座之间，从而实现固定的目的。

如图3-4所示，本发明夹紧装置结构示意图。夹持装置2包括平板组件、纵向夹持组件以及横向夹持组件。其中，平板组件包括中心基板12、合页15、侧基板19以及固定片20。侧基板19数量为两组，合页15数量为4个，两组侧基板19通过合页15分别与中心基板12的两侧连接形成转动副。固定片20数量为两个，分别铰接在中心基板12下表面的两侧，邻近侧基板处。当两个固定片20分别旋转至与两组侧基板19接触时，侧基板19无法相对中心基板12旋转，从而起到固定中心基板12和侧基板19相对位置的作用。需要说明的是，平板组件的结构并不限于上述结构，平板组件主要用于放置待阅读物，以及安装横向/纵向加紧组件，从而实现对待阅读物的固定，因此平板组件也可直接采用一平板结构或其他结构。采用本实施例中的结构，两组侧基板19可相对于中心基板12旋转一进行折叠，方便收纳。

纵向夹持组件包括滑块13、手拧螺钉一14以及挡板24。挡板24置于中心基板12的下边缘处，通过螺钉螺母与中心基板12固定连接。中心基板12上开设有两条平行的纵向槽口，滑块13与纵向槽口形成移动副，实现与中心基板12的滑动连接。手拧螺钉一14穿设滑块13，旋拧手拧螺钉一14可固定滑块13移动位置。纵向夹持组件主要用于对待阅读物的纵向夹持。将待阅读物放置于中心基板12上，待阅读物下端贴紧挡板，调整滑块13位置适应待阅读物的纵向长度后拧紧手拧螺钉一14固定，即可将手机等电子设备加紧在中心基板12上。

横向夹持组件共有两组，对称设置于两组侧基板19上。横向夹持组件包括压杆组件、滑板18、手拧螺钉二21。侧基板19上开设三条横向槽口。滑板18位于侧基板下方，且与侧基板19上的横向槽口形成移动副，实现与侧基板19的横向滑动连接。手拧螺钉二21位于中间横向槽口并穿设滑板18，旋拧手拧螺钉二21可固定滑板18移动位置。压杆组件包括压杆16、弹簧一17、防滑胶圈22、单向轴承23以及弧形连杆25。两个弧形连杆25的一端分别与滑板18上/下侧边铰接，另一端分别与压杆16的两端部固定连接，弹簧一17数量为两个，其两端分别与滑板18和弧形连杆25相连接。单向轴承23的内圈套设在压杆16上，单向轴承23的外圈通过专用胶水与防滑胶圈22固定。压杆16可将书本夹紧在两组侧基板19上。单向轴承23只能在压杆16上单向旋转，因而通过选取单向轴承23的旋转方向，如图4中箭头所示，再加上防滑胶圈22与书页之间的摩擦，可以使书页不能自行抽出压杆16与两侧基板19间的间隙，但插入该间隙时比较省力，从而达到固定书本与方便翻书的目的。在本实施例中，每组横向夹持组件中单向轴承23数量为两个，显然可以根据实际需求增加或减少单向轴承23的数量。防滑胶圈22可采用橡胶圈或者硅胶圈。

如图5所示，指示组件结构示意图。指示装置包括两组结构一样的指示组件3，对称设置于夹持装置2的左下角和右下角。本实施例仅以右下角指示组件为例，进行说明。指示组件3包括固定座一30、旋转块31、调节盘32、固定座二33、转轴34。固定座一30和固定座二33固定设置于侧基板19的右下角处，固定座一30位于固定座儿33的上方。转轴34的两端分别与固定座一30和固定座二33固定连接。旋转块31和调节盘32的端面胶合固定，且均套设于转轴34上，可绕转轴34转动。旋转块31上开设有纵向狭缝，调节盘32上设有刻度。固定座二34上设有指针。

如图6所示，指示装置原理示意图。旋转调节盘32使固定座二34上的指针与相应刻度对其，当阅读者面对图书且能够使用单眼透过两个旋转块31上的纵向狭缝看到两个转轴34就可确定阅读者眼睛与书本的距离。转轴34的表面涂油鲜亮的颜色便于更好的观察。观看图像的最佳距离应当是画面高度的4倍至5倍，上下视角约为15度，左右视角约为20度，在这种情况下，可以保证人眼不转动就能看到完整的画面。在这个距离和角度下，既可以避免因过近观看时眼球需要不停地转动而引起眼疲劳，又可以避免过远观看时对图像辨别能力的降低，以及防止画面以外的景像进入视野中(尤其是观看图像长宽比为4:3时)。观看一般书籍(小四号字)的推荐距离为30厘米。在本实施例中，调节盘32上设置有三个刻度，分别是刻度A：阅读者眼睛距离书本300毫米，适合阅读手机与一般书籍(小四号字)；刻度B：阅读者眼睛距离书本670毫米，适合阅读平板电脑与32开本画册；刻度C：阅读者眼睛距离书本1300毫米，适合阅读16开本画册。

如图7所示，支架4包括依次连接的连接组件一36、锁定组件37、连接组件二38、连接组件三39，以及设置于连接组件二38上的控制组件35。连接组件一36用于连接固定装置1，连接组件三39用于连接夹持装置2，连接组件一36、锁定组件37、连接组件二38构成双平行四边形机构。锁定组件37用于固定连接组件一和连接组件二的姿态，控制组件35与锁定组件37相连接，用于调整锁定组件37的锁定状态。

如图7-8所示，连接组件一36包括连接件68、连接杆一62以及连接杆二63。在本实施例中，连接件68包括一体成型的底座和连杆，底座和连杆之间呈钝角，底座和C型底座5的中间部固定连接。连接杆一62和连接杆二63平行设置，一端均通过毛细钢管67与连杆铰接。连接组件二38包括关节侧板二46、连接杆三50以及连接杆四55。关节侧板一46数量为两个，且相对设置。连接杆三50以及连接杆四55平行设置，一端均通过毛细钢管与关节侧板一46铰接的。连接杆一62的另一端与连接板二61固定连接，连接杆二63的另一端与关节侧板一69铰接，连接杆三50的另一端与连接板一56固定连接，连接杆四55的另一端与关节侧板一69铰接，连接件68、连接杆一62、连接杆二63、关节侧板一69、连接杆三50、连接杆四55以及关节侧板二46构成双平行四边形机构；

如图9-10所示，锁定组件37包括连接板一56、摩擦盘57、弹簧二58、楔子59、关节内衬60、连接板二61以及关节侧板一69。关节侧板一69数量为两个(图中只示出其中一个)，关节内衬60呈工字形，设置于两个关节侧板一69之间，通过螺母螺钉与关节侧板一69固定连接。摩擦盘57数量为两个，且对称位于关节内衬60左右两侧。两个摩擦盘57中心处均固设有转轴，该转轴穿设过关节侧板一69，从而实现摩擦盘57与关节侧板69铰接。转轴的另一端与连接板一56/连接板二61固定连接。呈工字形的关节内衬60的中间部开设有两个相邻的纵向通槽。楔子59数量为四个，两两放置于纵向通槽中。弹簧二58数量为四个，四个弹簧二58分别设置于两个纵向通槽的上端部和下端部，一端与楔子59端面连接，另一端与纵向凹槽上/下端面连接。楔子59与关节内衬60形成移动副并通过锁定压簧58的压力与摩擦盘57保持接触。每个楔子59与纵向通槽侧边之间均设有两个圆柱形滚子64，用于减少楔子59与关节内衬60之间的摩擦力。显然，不设置滚子也可以实现锁定组件的功能，此外，滚子的数量可根据实际需求增加或减少。在本实施例中，连接板一56/连接板二61呈U型，前述转轴穿设U型连接板一56/连接板二61的中间部，再通过螺母螺钉固定。显然可以直接将转轴与摩擦盘进行固定。本实施例中的结构设置更便于整个结构的组装和实现。连接杆一62的另一端插入U型连接板二61的中间处，再通过螺母螺钉固定连接，同样的，连接杆三50的另一端U型连接板一56的中间处，再通过螺母螺钉固定连接。值得说明的是，关节内衬60、连接板一56、连接板二61的结构均不限于本实施例所述结构，可根据本发明中锁定组件的结构原理进行相应的改变，只要可实现相应的连接关系以及功能即可。

如图10-12所示，控制组件35包括闸线51、闸基座53、闸旋臂54、U型解锁器65以及弹簧三66。闸基座53呈L型，L型的横部通过螺母螺钉固设在连接杆四55上。闸旋臂54呈三维坐标系结构，Z向臂与闸基座铰接。U型解锁器65穿设位于上侧的关节侧板一69，与其形成移动副。U型解锁器65的两侧部的下端位于同侧两个楔子59之间。闸线51一端固定于U型解锁器65的中间部，另一端穿设关节内衬60、位于下侧的关节侧板一69、L型闸基座53竖部后与闸旋臂54的X向臂相连接。弹簧三66套设于闸线51上，位于U型解锁器65的内部。

连接件68、连接杆一62、连接杆二63、关节侧板一69、连接杆三50、连接杆四55以及关节侧板二46构成的双平行四边形机构，通过改变机构形状可以使夹持装置2在空间中进行移动。当楔子59与摩擦盘57接触，由于摩擦自锁，摩擦盘57无法相对关节侧板69转动，双平行四边形机构不能变形，夹持装置2在空间中的位置就固定了。为实现摩擦自锁，需要得知摩擦盘57与鞋子59间的静摩擦系数，从而计算出楔子59的顶角的值。当闸旋臂54旋转，通过闸线51控制U型解锁器65移动，并切入两个相对的楔子59之间，使得楔子59与摩擦盘57分离，使得双平行四边形机构可以变形，从而实现对支架4的控制。

如图13所示，连接组件三39包括锁紧器40、手拧螺钉三41、连接杆五42、手拧螺钉四43、滑动套筒44、连接杆六45、限位环47、连接柱48、C型架49。连接杆五42穿设C型架49的两侧部，且其右端与关节侧板二46铰接。锁紧器40的中部、滑动套筒44的下部、限位环47从左至右依次套设于连接杆五42上。锁紧器40紧邻C型架49的左侧部内壁，通过螺母螺钉与C型架49固定连接。手拧螺钉三41穿设于锁紧器上部。当拧紧手拧螺钉三41时，锁紧器40夹紧连接杆五42从而固定C型架49的转动位置。限位环47数量为两个，位于C型架49的左侧部左右两边。通过限位环47固定C型架49在连接杆五42上的轴向位置。手拧螺钉四43穿设滑动套筒44的上部以及连接杆六45的一端部。连接杆六45的另一端与关节侧板二46铰接。滑动套筒44与连接杆五42形成移动副，当拧紧手拧螺钉四43时，滑动套筒44夹紧连接杆五42形成转动副。连接柱48设置于C型架49的中部，用于与夹持装置2相连接。

本发明提供的多用途阅读架，采用以双平行四边形机构为主体的支架，并且应用摩擦自锁现象设计了一个便于操作的支架锁死机构，使得夹持装置在空间中位置的调整相对于市面上现有的阅读架更加方便。同时，本发明采用了闸线对锁死机构进行控制，利用柔性机构与硬质连杆相结合的方式简化了控制机构的设计，节约制造成本。

在夹持装置中，对于书籍类待阅读物，本发明采用单向轴承配合防滑胶圈来压紧书页，利用了单向轴承单向旋转的特性，使得夹持机构能够在各个角度(包括坐姿阅读状态与卧姿阅读状态)压紧书页，同时还保证了书籍翻页的便捷性。

在夹持装置的两侧，还设计有一对指示组件，该组件利用了窄缝机构和三角几何知识，为阅读者提供了明确的阅读距离指示，用于保护阅读者的视力。这个机构结构简单，指示明确，填补了市面上同类产品的功能缺失。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。