自锁机构及卷线器和充电线的制作方法

本发明涉及数码产品领域，尤其涉及自锁机构及卷线器和充电线。

背景技术：

随着数码科技的不断发展，数码产品的品种也越来越多样化，虽然各产品的作用、功能都不一样，但都绕不开充电的问题，目前市场上也出现了无线充电的设计，但绝大多数的数码产品还是采用有线充电的方式，主要是因为有线充电可靠，因此，市面上的充电线也多种多样，充电线的长度也根据用户的实际需求来选择，较长的充电线虽然可以解决很多的便利，但也存在收集不方便的问题，目前也出现了采用卷线器来回收数据线的产品，如专利号：201320624168.0所公示的一种卷线器及充电器，通过卷线器内的自锁机构来控制数据线的长度，主要采用的是弹性装置控制连杆与转轮盖外缘贴合，从而解决连杆在转轮盖在不同的转动状态下，连杆角度的调节问题，进而完成卷线器的自锁，但其存在一个问题是：如何选用的弹簧的弹性系数，如果选用的弹簧的弹性系数大，连杆与转轮盖贴合的比较紧，拉出数据线时需要用较大的力度，而弹性系数小，容易在频繁拉伸后容易出现变形，进而出现连杆无法贴紧转轮盖的情况，导致转轮盖无法在回转的过程中带动连杆转动，从而出现无法自锁的情况。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种自锁机构及卷线器和充电线，以解决卷线器内的自锁机构在较高使用频率的情况下，无法保证准确自锁的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种自锁机构，包括：基座，齿轮盘，拨动件，转轮盖，磁吸组件；所述齿轮盘转动连接于基座上，所述齿轮盘设有相邻且间隔设置的若干第一齿槽及第二齿槽；所述拨动件转动连接于基座上，所述拨动件包括本体，安装部，设于本体上的第一凸起、第二凸起以及第三凸起；所述转轮盖转动连接于基座上，所述转轮盖设有若干卡槽；所述磁吸组件包括固定于安装部的第一磁吸件，及固定于基座且与第一磁吸件相吸的第二磁吸件，所述第一磁吸件与第二磁吸件之间间隔设置；所述齿轮盘还设有位于第一齿槽内的第一台阶部；所述第二凸起插入第二齿槽时，所述第二凸起顶压所述第一台阶部的外侧壁；所述转轮盖转动时，所述第二磁吸件吸引所述第一磁吸件，以使得所述拨动件的第三凸起贴紧转轮盖；所述第一凸起插入第一齿槽或第二齿槽时，第一凸起驱动齿轮盘转动。

进一步地，所述第一磁吸件为磁体/铁块，所述第二磁吸件为铁块/磁体；或者，所述第一磁吸件和所述第二磁吸件为磁体。

进一步地，所述拨动件的转动中心位于远离所述第三凸起的一端，且所述拨动件的转动中心位于第一凸起、第二凸起的外侧。

进一步地，所述安装部设于所述拨动件转动中心的外侧且位于远离所述第三凸起的一端。

进一步地，所述安装部设有用于固定第一磁吸件的第一安装槽；所述基座设有用于固定所述第二磁吸件的第二安装槽。

进一步地，所述本体为环形镂空结构；所述第一凸起、第二凸起以及第三凸起分别位于本体的内侧壁；所述第二凸起近于齿轮盘的端面延伸至本体端面的外部。

进一步地，所述第一凸起、第二凸起为楔形结构，且第一凸起、第二凸起远离本体的顶端设有过渡二个楔形面的圆弧部；所述齿轮盘的齿部设有第一斜面；所述第一斜面与第一凸起近于齿轮盘一侧的楔形面相匹配；所述第一台阶部的外侧壁设有第二斜面；所述第二斜面与第二凸起近于齿轮盘一侧的楔形面相匹配；所述第一斜面、第二斜面的倾斜方向一致。

相应地，本发明实施例还提供了一种卷线器，转动连接于所述基座的卷线盘，及发条弹簧；所述转轮盖固定于所述卷线盘近于拨动件一侧的端面；所述卷线盘设有用于安装发条弹簧的腔体。

相应地，本发明实施例还提供了一种充电数据线，所述充电线包括上述的卷线器，用于安装所述卷线器的壳体，输出导线，输入导线，第一电路板，以及第二电路板；所述输出导线卷绕于所述卷线盘上；所述壳体包括所述的基座；所述输出导线的首端与第一电路板电连接；所述第一电路板固定于卷线盘的端面且位于远离转轮盖的一端，第一电路板设有电刷组；所述电刷组包括径向排列的若干导电端子；所述输入导线的末端与第二电路板电连接；所述第二电路板设有同心设置且与导电端子滑动接触的若干环形导电环。

进一步地，所述输出导线的末端连接有磁吸式母连接器，及与磁吸式母连接器相吸合的磁吸式公连接器；所述输入导线的首端连接有usb接口。

本发明实施例通过提出一种自锁机构，磁吸组件包括固定于安装部的第一磁吸件，及固定于基座且与第一磁吸件相吸的第二磁吸件，当转轮盖受外力转动时，第一凸起插入第一齿槽并驱动齿轮盘转动，第二凸起远离齿轮盘，第三凸起脱离卡槽不影响转轮盖的转动，由于第一磁吸件与基座上的第二磁吸件相互吸引，第三凸起始终紧贴转轮盖，因此，当转轮盖回转时，第三凸起会在转轮盖的带动下，驱动拨动件反向转动，拨动件旋转到一定角度后，第二凸起插入第一齿槽并顶压第一台阶部的外侧壁，第一凸起远离齿轮盘，由于第一台阶部的限位作用，第三凸起无法脱离卡槽而锁定转轮盖的回转，达到自锁的目的，解锁时，转轮盖受外力再次转动，转轮盖也会带动第三凸起转动，拨动件也发生角度偏转，第二凸起远离第一齿槽，第一凸起插入第二齿槽并驱动齿轮盘转动，当外力消失时转轮盖回转，第二凸起插入第二齿槽，第三凸起脱离卡槽。通过在安装部固定第一磁吸件，在基座上固定第二磁吸件的技术手段，克服了拨动件始终贴紧转轮盖的技术问题，由于第一磁吸件、第二磁吸件是依靠磁场进行吸引作用，不会因自锁机构使用较高频率而发生无法紧贴转轮盖，进而达到了自锁准确、使用寿命高的技术效果。

进一步，本体为环形镂空结构，第一凸起、第二凸起以及第三凸起分别位于本体的内侧壁，通过镂空的环形结构增加第三凸起与第一凸起、第二凸起的距离，以达到拨动件在较小的转动角度下达到自锁的效果，而拨动件在较小的转动角度下，第一磁吸件与第二磁吸件之间吸引力的作用更加明显。

本发明实施例提供的一种卷线器，卷线器在外力的作用下放线，放线完成后通过自锁机构进行自锁，从而达到锁定放线长度的问题，而卷线器在解除锁定后，卷线盘在发条弹簧的作用下回转收线，而自锁机构不对卷线盘产生限位作用，因此，也不会影响卷线器的收线动作，由于第一磁吸件之间第二磁吸件存在磁吸力，当卷线器收线完成后，拨动件会自动回到平衡状态。

本发明实施例提供的一种充电数据线，采用了上述的卷线器，由于卷线器内的自锁机构自锁准确且使用寿命高，解决了现有充电数据线由于使用频繁而无法自锁的问题。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明自锁机构平衡位置的正视图；

图2为本发明自锁机构受外力转动状态一的正视图；

图3为本发明自锁机构自锁位置的正视图；

图4为本发明自锁机构受外力转动状态二的正视图；

图5为本发明自锁机构解锁位置的正视图；

图6为本发明卷线器的卷线盘的安装图；

图7为本发明充电数据线的剖视图；

图8为本发明充电数据线的分解视图。

附图标号说明：

10自锁机构20卷线器

30充电数据线1齿轮盘

11第一齿槽12第二齿槽

13第一台阶部2拨动件

21本体211第一凸起

212第二凸起213第三凸起

22安装部221第一安装槽

3转轮盖31卡槽

4磁吸组件41第一磁吸件

42第二磁吸件51腔体

5卷线盘6发条弹簧

7输出导线71母连接器

8输入导线81usb接口

91第一电路板92第二电路板

93电刷组94导电环。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合示意图对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

本发明实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

一种自锁机构，包括：基座，齿轮盘，拨动件，转轮盖，磁吸组件。齿轮盘转动连接于基座上，齿轮盘设有相邻且间隔设置的若干第一齿槽及第二齿槽。拨动件转动连接于基座上，拨动件包括本体，安装部，设于本体上的第一凸起、第二凸起以及第三凸起。转轮盖转动连接于基座上，转轮盖设有若干卡槽；磁吸组件包括固定于安装部的第一磁吸件，及固定于基座且与第一磁吸件相吸的第二磁吸件，第一磁吸件与第二磁吸件之间间隔设置。齿轮盘还设有位于第一齿槽内的第一台阶部。第二凸起插入第二齿槽时，第二凸起顶压第一台阶部的外侧壁。转轮盖转动时，第二磁吸件吸引第一磁吸件，以使得拨动件的第三凸起贴紧转轮盖；第一凸起插入第一齿槽或第二齿槽时，第一凸起驱动齿轮盘转动。

当转轮盖受外力转动时，第一凸起插入第一齿槽/第二齿槽并驱动齿轮盘转动，第二凸起远离齿轮盘，第三凸起脱离卡槽不影响转轮盖的转动，由于第一磁吸件与基座上的第二磁吸件相互吸引，第三凸起始终紧贴转轮盖，因此，当转轮盖回转时，第三凸起会在转轮盖的带动下，驱动拨动件反向转动，拨动件旋转到一定角度后，第二凸起插入第一齿槽并顶压第一台阶部的外侧壁，第一凸起远离齿轮盘，由于第一台阶部的限位作用，第三凸起无法脱离卡槽而锁定转轮盖的回转，达到自锁的目的，达到自锁的目的，解锁时，转轮盖受外力再次转动，转轮盖也会带动第三凸起转动，拨动件也发生角度偏转，第二凸起远离第一齿槽，第一凸起再次插入第二齿槽/第一齿槽并驱动齿轮盘转动，当外力消失时转轮盖回转，第二凸起插入第二齿槽，第三凸起脱离卡槽。

如图1所示，一种自锁机构10，包括：基座，齿轮盘1，拨动件2，转轮盖3，磁吸组件4。

齿轮盘1转动连接于基座（图中未示出）上，齿轮盘1设有相邻且间隔设置的3个第一齿槽11和第二齿槽12，齿轮盘1还设有位于第一齿槽11内的第一台阶部13。

拨动件2转动连接于基座（图中未示出）上，拨动件2包括本体21，安装部22，设于本体21上的第一凸起211、第二凸起212以及第三凸起213。拨动件2的转动中心位于远离第三凸起213的一端，且拨动件2的转动中心位于第一凸起211、第二凸起212的外侧。安装部22设于拨动件2转动中心的外侧且位于远离第三凸起213的一端。

本体21为环形镂空结构，第一凸起211、第二凸起212以及第三凸起213分别位于本体21的内侧壁，第二凸起212近于齿轮盘1的端面延伸至本体21端面的外部，第二凸起212插入第一齿槽11时会顶压第一台阶部13的外壁，而第二凸起212则不会顶压第一台阶部13的外壁。

第一凸起211、第二凸起212为楔形结构，且第一凸起211、第二凸起212远离本体21的顶端设有过渡二个楔形面的圆弧部。齿轮盘1的齿部设有第一斜面，第一斜面与第一凸起211近于齿轮盘1一侧的楔形面相匹配。第一台阶部13的外侧壁设有第二斜面，第二斜面与第二凸起212近于齿轮盘1一侧的楔形面相匹配。第一斜面、第二斜面的倾斜方向一致，因此，当第一凸起211、第二凸起212从齿轮盘1的外缘插入第一齿槽11和第二齿槽12时，都会驱动齿轮盘1转动。

转轮盖3转动连接于基座上，转轮盖3设有4个卡槽31。

磁吸组件4包括固定于安装部22的第一磁吸件41，及固定于基座且与第一磁吸件41相吸的第二磁吸件42，第一磁吸件41与第二磁吸件42之间间隔设置，以保证拨动件2有必要的转动空间。第一磁吸件41和第二磁吸件42为磁体。安装部22设有用于固定第一磁吸件41的第一安装槽221，基座（图中未示出）设有用于固定第二磁吸件42的第二安装槽。

由于第一磁吸件41与第二磁吸件42之间存在磁吸力，因此，转轮盖3在平衡位置时，拨动件2上第一磁吸件41与第二磁吸件42的距离最近，第一凸起211、第二凸起212都未插入齿轮盘1的第一齿槽11和第二齿槽12内。

如图2所示，转轮盖3受外力顺时针转动时，第三凸起213受卡槽31内壁的顶压也顺时针转动。第一凸起211插入第一齿槽11并驱动齿轮盘1转动，第二凸起212远离齿轮盘1，第三凸起213脱离卡槽31不影响转轮盖3的转动，由于第一磁吸件41与第二磁吸件42之间存在磁吸力，第三凸起213始终紧贴转轮盖3。因此，当转轮盖3所受的该外力消失后，转轮盖3逆时针回转时，第三凸起213会再次插入卡槽31并受卡槽31内壁的顶压，使得拨动件2逆时针转动。

如图3所示，拨动件2、转轮盖3逆时针转动并超过平衡位置后，第二凸起212插入第一齿槽11并顶压第一台阶部13的外侧壁，由于第一台阶部13对拨动件2的限位作用，拨动件2的第三凸起213无法脱离卡槽31而锁定转轮盖3的回转，达到自锁的目的。

如图4所示，转轮盖3解锁时，也需要在外力的作用下顺时针转动并超过平衡位置，第三凸起213受卡槽31内壁的顶压也顺时针转动，第二凸起212远离第一齿槽11，第一凸起211插入第二齿槽12并驱动齿轮盘1转动，由于第一磁吸件41与第二磁吸件42之间存在磁吸力，第三凸起213始终紧贴转轮盖3。因此，当转轮盖3所受的该外力消失后，转轮盖3逆时针回转时，第三凸起213会再次插入卡槽31并受卡槽31内壁的顶压，使得拨动件2逆时针转动。

如图5所示，拨动件2、转轮盖3逆时针转动并超过平衡位置后，第二凸起212插入第二齿槽12，第三凸起213脱离卡槽31，由于第一磁吸件41与第二磁吸件42之间存在磁吸力，第三凸起213始终紧贴转轮盖3。因此，当转轮盖3回转完成后，第一磁吸件41与第二磁吸件42之间的磁吸力会使得拨动件2、转轮盖3顺时针转动至平衡位置。

由于自锁机构10在一次转动过程中需要变换多个转动角度，而拨动件2的第三凸起213紧贴转轮盖3是依靠第一磁吸件41与第二磁吸件42之间的磁吸力，因此，在频繁使用的情况下也不会发生疲劳及磁吸力变弱的情况，使用寿命较长。并且，本体21为环形镂空结构，第一凸起211、第二凸起212以及第三凸起213分别位于本体21的内侧壁，通过镂空的环形结构增加第三凸起213与第一凸起211、第二凸起212的距离，以达到拨动件2在较小的转动角度下达到自锁的效果，而拨动件2在较小的转动角度下，第一磁吸件41与第二磁吸件42之间吸引力的作用更加明显。

如图6所示，卷线器20，包括上述的自锁机构（图中未示出），转动连接于基座的卷线盘5，及发条弹簧6。转轮盖（图中未示出）固定于卷线盘5近于拨动件（图中未示出）一侧的端面，卷线盘5设有用于安装发条弹簧6的腔体51。

如图7和图8所示，充电数据线30，包括上述的卷线器（图中未标示），用于安装卷线器的壳体，输出导线7，输入导线8，第一电路板91，以及第二电路板92。壳体包括上壳951和下壳952。

输出导线7卷绕于卷线盘5上，在本实施例中，自锁机构（图中未标示）的基座就是壳体，输出导线7的首端与第一电路板91电连接。第一电路板91固定于卷线盘5的端面且位于远离转轮盖3的一端，第一电路板91设有电刷组93。电刷组93包括径向排列的两组导电端子，每组导电端子的数量为4个。输入导线8的末端与第二电路板92电连接，第二电路板92设有同心设置且与导电端子滑动接触的4个环形导电环94。

输出导线7的末端连接有磁吸式母连接器71，及与磁吸式母连接器71相吸合的磁吸式公连接器（图中未示出），输入导线8的首端连接有usb接口81。

作为一种实施方式，第一磁吸件为磁体/铁块，第二磁吸件为铁块/磁体，即二者之一为磁体，另一者为铁块。

作为一种实施方式，转轮盖上卡槽的数量根据数据线拉伸长度所需定位自锁的精度来设定，卡槽的数量越多，定位自锁的精度越高。

作为一种实施方式，齿轮盘上第一齿槽和第二齿槽的数量根据数据线拉伸长度所需定位自锁的精度来设定，第一齿槽和第二齿槽的数量越多，定位自锁的精度越高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。