定位关节和便携电子设备支架的制作方法
【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、按钮、平面棘轮和复位弹簧，按钮包括键钮、导向杆和压条，压条的顶部包括突齿；副关节包括按钮承孔和棘轮承孔，按钮穿过按钮承孔插入棘轮承孔；主关节的中央包括突柱，按钮的导向杆插入中心孔，导向杆上的定位突起插入导槽；平面棘轮松套在突柱上，平面棘轮的轴向凹槽与轮承孔的内壁上的导向条滑动配合；止动齿轮靠着平面棘轮突缘的背面，将平面棘轮顶向按钮的压条，按钮压条突齿的顶部与平面棘轮齿槽的根部周向错开；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。本实用新型与现有技术相比，结构简单，工艺难度小、产品成本较低。
【专利说明】定位关节和便携电子设备支架
[[【技术领域】]
[0001]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按键低位锁定、双揿复位的定位关节。
[【背景技术】]
[0002]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I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。
[0003]支架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。专利号为201120120877.6的中国实用新型专利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，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I个内齿轮，内齿轮与止动齿轮滑动配合，按键为低位锁定、双揿复位的按键。其中，低位锁定、双揿复位的按键包括按钮和平面棘轮，平面棘轮包括中央套筒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I个斜面和I个陡面；沿所述突缘的圆周均布6条轴向凹槽，6条轴向凹槽布置在棘齿齿槽的根部，紧靠陡面；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；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，平面棘轮安装在棘轮承孔中，棘齿方向朝向按钮，平面棘轮的轴向凹槽与导向条滑动配合；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导向条脱离。
[0004]这种定位关节的缺点是，副关节铰接部的结构复杂，工艺难度大、增加了产品的成本；主关节与副关节用金属铆钉铆合，拆装不够方便。
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【发明内容】
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[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种副关节铰接部的结构简单、产品成本较低的定位关节。
[0006]本实用新型另一个要解决的技术问题是提供一种定位关节成本较低的便携电子设备支架。
[0007]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、按钮、平面棘轮和复位弹簧，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I个内齿轮，内齿轮与止动齿轮滑动配合；棘轮的正面包括12个棘齿，每个棘齿包括I个斜面和I个陡面；沿棘轮的圆周均布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；所述的按钮包括键钮、中心导向杆和沿键钮周向均布的3根纵向的压条，3根压条的顶部包括突齿；副关节铰接部的中部包括同轴的按钮承孔和棘轮承孔，按钮穿过按钮承孔插入棘轮承孔；主关节铰接部的中央包括突柱，突柱包括中心孔，中心孔的孔壁上包括轴向的导槽；按钮的中心导向杆插入所述的中心孔，中心导向杆上的定位突起插入所述的导槽；棘轮承孔的内壁上包括3条周向均布的导向条，所述的平面棘轮松套在突柱上，棘齿方向朝向按钮，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的压条，按钮压条突齿的顶部与平面棘轮齿槽的根部周向错开；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。
[0008]主关节的铰接部包括外伸的轴颈，副关节的铰接部包括内孔，主关节的轴颈插入副关节的内孔；主关节的轴颈上包括环形的沟槽，副关节的内孔中包括环形的突台；环形的突台伸入环形的沟槽中，与沟槽适配。
[0009]以上所述的定位关节，副关节的连接部沿铰接部的径向向外伸出，副关节包括本体和盖板；本体和盖板各包括各自的铰接部和连接部，本体的连接部和盖板的连接部沿铰接部的轴向扣合组成副关节的连接部，本体的铰接部和盖板的铰接部沿铰接部的径向扣合组成副关节的铰接部。
[0010]以上所述的定位关节，主关节的轴颈包括两道轴向槽，所述的两道轴向槽布置在铰接部靠近连接部的两侧，主关节轴向槽的深度等于或大于所述沟槽的深度；副关节的内孔在本体部位包括一道轴向槽，副关节轴向槽的深度等于或大于所述突台的高度。
[0011]以上所述的定位关节，副关节本体的铰接部包括所述的内齿轮，副关节铰接部的内齿轮沿周向断开两段，内齿轮两个断开的位置对应于副关节本体沟槽的位置；棘轮承孔的孔壁沿周向断开成三段，每段孔壁包括I条所述的导向条；其中一段孔壁位于较小一段内齿轮对应的圆周角范围内，另外两段孔壁位于较大一段内齿轮对应的圆周角范围内。
[0012]以上所述的定位关节，中心孔的孔壁上包括两根所述的导槽，两根导槽一宽一窄；中心导向杆包括两个所述的定位突起，所述的定位突起，为轴向的突棱，两根突棱分别与两根导槽适配。
[0013]以上所述的定位关节，按钮顶面包括一个突起或凹下的定位标志，副关节表面在按钮承孔的周边包括复数个突起或凹下的定位标志。
[0014]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，连接托板和支腿之间的定位关节是上述的定位关节。
[0015]本实用新型定位关节和便携电子设备支架与现有技术相比，结构简单，工艺难度小、产品成本较低。
[【专利附图】
【附图说明】]
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]图1是本实用新型实施例定位关节的分解图。[0018]图2是本实用新型实施例定位关节锁定时的主视图。
[0019]图3是本实用新型实施例定位关节锁定时的俯视图。
[0020]图4是图3中的A向剖视图。
[0021]图5是本实用新型实施例定位关节解锁时的主视图。
[0022]图6是本实用新型实施例定位关节解锁时的俯视图。
[0023]图7是图6中的B向剖视图。
[0024]图8是本实用新型实施例主关节的主视图。
[0025]图9是本实用新型实施例主关节的右视图。
[0026]图10是本实用新型实施例主关节的俯视图。
[0027]图11是本实用新型实施例主关节的左视图。
[0028]图12是图10中的C向剖视图。
[0029]图13是本实用新型实施例主关节的立体图。
[0030]图14是本实用新型实施例副关节主体的主视图。
[0031]图15是本实用新型实施例副关节主体的右视图。
[0032]图16是本实用新型实施例副关节主体的俯视图。
[0033]图17是图16中的D向剖视图。
[0034]图18是本实用新型实施例副关节主体的立体图。
[0035]图19是本实用新型实施例副关节盖板的主视图。
[0036]图20是本实用新型实施例副关节盖板的俯视图。
[0037]图21是本实用新型实施例副关节盖板的立体图。
[0038]图22是本实用新型实施例止动齿轮的主视图。
[0039]图23是本实用新型实施例止动齿轮的俯视图。
[0040]图24是本实用新型实施例止动齿轮的立体图。
[0041]图25是本实用新型实施例平面棘轮的主视图。
[0042]图26是本实用新型实施例平面棘轮的俯视图。
[0043]图27是本实用新型实施例平面棘轮的仰视图。
[0044]图28本实用新型实施例平面棘轮的立体图。
[0045]图29本实用新型实施例平面棘轮另一视角的立体图。
[0046]图30是本实用新型实施例按钮的主视图。
[0047]图31是本实用新型实施例按钮的俯视图。
[0048]图32是本实用新型实施例按钮的左视图。
[0049]图33是本实用新型实施例按钮的右视图。
[0050]图34是本实用新型实施例按钮的仰视图。
[0051]图35本实用新型实施例平面按钮的立体图。
[0052]图36本实用新型实施例按钮另一视角的立体图。
[0053]图37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。
[【具体实施方式】]
[0054]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37所示。[0055]便携电子设备支架如图37所示，由托板I和2根支腿2组成，托板I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。支腿2收拢时，3根小腿201叠合在一起，成一字形。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I的高度，与托板I连接的小腿201还要调节与托板I的角度，以适合使用者的需要。
[0056]便携电子设备支架定位关节3的结构详细描述如下:
[0057]定位关节3包括主关节4，副关节5、止动齿轮6、按钮9、平面棘轮10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铰接。
[0058]主关节4的铰接部401的内部有个内齿轮403，副关节5的铰接部501内部有个内齿轮503。止动齿轮6安装在内齿轮403、503中，与内齿轮403、503滑动配合。
[0059]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。
[0060]平面棘轮10包括中央套筒1001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I个斜面1004和I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。
[0061]按钮9包括圆形的键钮901、中心导向杆906和沿键钮901周向均布的3根纵向的导条902，3根导条902的顶部有突齿903 ;中心导向杆906的后端与键钮901连接。
[0062]主关节4的铰接部401的中央有一根圆柱形的突柱406，突柱406有一个中心孔407，中心孔407的孔壁上有两根一宽一窄的轴向导槽408和409 ;按钮9的中心导向杆906插入突柱406的中心孔407。
[0063]中心导向杆906上有两根一宽一窄轴向的突棱907和908，两根突棱907、908分别与两根导槽408、409适配。在中心导向杆906突棱的引导下，按钮9只能上下运动，不能作周向运动。宽窄不一的突棱还起到限定按钮的装配方向作用。
[0064]副关节铰接部501的中央有同轴的按钮承孔504和棘轮承孔，按钮9穿过按钮承孔504插入棘轮承孔。按钮9的三根导条902的外表面都有I个突起905，按钮9插入按钮承孔504后，按钮承孔504的下沿卡住突起905，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。
[0065]本实施例为了简化结构，棘轮承孔的孔壁分割成三段周向均布的突柱505，突柱505的内壁(棘轮承孔孔壁的一部分)上各有一条导向条508，平面棘轮10安装在棘轮承孔中，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滑动配合。
[0066]复位弹簧7安装在主关节铰接部401的底板与止动齿轮6之间，止动齿轮6为碗形，止动齿轮6的内孔603松套在套在突柱406的外面，与突柱406滑动配合。平面棘轮10位于止动齿轮6的上方，平面棘轮10的中央套筒1001松套在圆柱形的突柱406的外面，与突柱406滑动配合。平面棘轮中央套筒1001的下端坐落在止动齿轮6的碗底上，止动齿轮6向平面棘轮10传递弹簧力，将平面棘轮10顶向按钮9导条902，按钮9导条902突齿903的顶部与平面棘轮10齿槽的根部周向错开。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。
[0067]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。
[0068]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。
[0069]本实施例低位锁定、双揿复位的按键是这样工作的，如图7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9导条902突齿903的顶部与平面棘轮10齿槽的根部是周向错开的，按钮9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。
[0070]如图6所示，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9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。
[0071]为了便于确定转动的角度，按钮9的顶面可以设置一个突起或凹下的定位标志，或印刷的定位标志，副关节5的表面在按钮承孔的周边设置10个周向均布的突起或凹下的定位标志，或为印刷的定位标志。
[0072]主关节铰接部内齿轮403的外围有外伸的轴颈404，副关节铰接部501有内孔504，主关节4的轴颈404插入副关节5的内孔504。主关节4的轴颈404上2道环形的突台405，副关节5的内孔504中有环形的沟槽507。主关节环形的突台405伸入环形的沟槽507中，与沟槽507适配，两者滑动配合，可以相对转动，但不能轴向移动。
[0073]为了将主关节4与副关节5装配在一起，副关节5是分体的，包括本体5a和盖板5b。本体5a和盖板5b各都有各自的铰接部和连接部，本体5a的连接部5a2和盖板5b的连接部5b2沿铰接部的轴向扣合组成副关节5的连接部502，本体5a的连接部5a2和盖板5b的连接部5b2通过螺钉连接固定。本体5a的铰接部5al和盖板5b的铰接部5b2沿铰接部的径向扣合组成副关节5的铰接部501。本体5a的铰接部5al和盖板5b的铰接部5bl沿铰接部501分成两半，便于环形的突台405扣入环形的沟槽507中。
[0074]主关节4的轴颈404上有两道轴向槽406，两道轴向槽406布置在铰接部靠近连接部的两侧，主关节4轴向槽406的深度等于(或大于)沟槽507的深度，将环形的突台405分割成大小不同的两段。副关节5的内孔504在本体5a部位有I道轴向槽506，副关节5的轴向槽506位于本体铰接部的中间部位，将沟槽507分成对称的两段。副关节5轴向槽506等于(或大于)突台405的高度。主关节的轴向槽406便于副关节本体5a内孔504的两个突出部分插入，副关节的轴向槽506便于主关节的轴颈404上靠近连接部较短的突台405插入。
[0075]副关节铰接部的内齿轮503沿周向断开成大小不同的两段，内齿轮503两个断开的位置对应于副关节本体沟槽507的位置。
[0076]上述棘轮承孔的孔壁沿周向断开成三段形成的突柱505，其中一个突柱505于较小一段内齿轮对应的圆周角范围内，另外两个突柱505位于较大一段内齿轮对应的圆周角范围内。
【权利要求】
1.一种定位关节，包括主关节，副关节、止动齿轮、按钮、平面棘轮和复位弹簧，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I个内齿轮，内齿轮与止动齿轮滑动配合；棘轮的正面包括12个棘齿,每个棘齿包括I个斜面和I个陡面；沿棘轮的圆周均布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；其特征在于，所述的按钮包括键钮、中心导向杆和沿键钮周向均布的3根纵向的压条，3根压条的顶部包括突齿；副关节铰接部的中部包括同轴的按钮承孔和棘轮承孔，键钮穿过按钮承孔插入棘轮承孔；主关节铰接部的中央包括突柱，突柱包括中心孔，中心孔的孔壁上包括轴向的导槽；按钮的中心导向杆插入所述的中心孔，中心导向杆上的定位突起插入所述的导槽；棘轮承孔的内壁上包括3条周向均布的导向条，所述的平面棘轮松套在突柱上，棘齿方向朝向按钮，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，将平面棘轮顶向按键的压条，按键压条突齿的顶部与平面棘轮齿槽的根部周向错开；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。
2.主关节的铰接部包括外伸的轴颈，副关节的铰接部包括内孔，主关节的轴颈插入副关节的内孔；主关节的轴颈上包括环形的沟槽，副关节的内孔中包括环形的突台；环形的突台伸入环形的沟槽中，与沟槽适配。
3.根据权利要求2所述的定位关节，其特征在于，副关节的连接部沿铰接部的径向向外伸出，副关节包括本体和盖板；本体和盖板各包括各自的铰接部和连接部，本体的连接部和盖板的连接部沿铰接部的轴向扣合组成副关节的连接部，本体的铰接部和盖板的铰接部沿铰接部的径向扣合组成副关节的铰接部。
4.根据权利要求4所述的定位关节，其特征在于，主关节的轴颈包括两道轴向槽，所述的两道轴向槽布置在铰接部靠近连接部的两侧，主关节轴向槽的深度等于或大于所述沟槽的深度；副关节的内孔在本体部位包括一道轴向槽，副关节轴向槽的深度等于或大于所述突台的高度。
5.根据权利要求5所述的定位关节，其特征在于，副关节本体的铰接部包括所述的内齿轮，副关节铰接部的内齿轮沿周向断开两段，内齿轮两个断开的位置对应于副关节本体沟槽的位置；棘轮承孔的孔壁沿周向断开成三段，每段孔壁包括I条所述的导向条；其中一段孔壁位于较小一段内齿轮对应的圆周角范围内，另外两段孔壁位于较大一段内齿轮对应的圆周角范围内。
6.根据权利要求1所述的定位关节，其特征在于，中心孔的孔壁上包括两根所述的导槽，两根导槽一宽一窄；中心导向杆包括两个所述的定位突起，所述的定位突起，为轴向的突棱，两根突棱分别与两根导槽适配。
7.根据权利要求1所述的定位关节，其特征在于，按钮顶面包括一个突起或凹下的定位标志,副关节表面在按钮承孔的周边包括复数个突起或凹下的定位标志。
8.一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7中任一权利要求所述的定位关节。
【文档编号】F16C11/10GK203430983SQ201320529208
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】屈晖娟 申请人:屈晖娟