电动夹持装置的制作方法

本实用新型涉及一种夹持装置，尤其涉及一种电动夹持装置。

背景技术：

目前手机、iPad、电脑等便携式小型电子设备常需要放置在支架上，用于解放双手，但是现有的支架多采用单纯的机械结构，需手动打开支架的夹持臂，将电子设备放置好，再松掉夹持臂，夹持臂回弹夹紧电子设备，由于夹持臂之间的弹力比较大，不易单手操作，或者一手操作夹持臂、另一手还需手持电子设备，非常不方便。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种自动实现夹持功能、方便可靠的电动夹持装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电动夹持装置，包括基体、夹持机构、驱动夹持机构动作的驱动机构，还包括用于控制驱动机构动作的控制机构；以及用于控制电动夹持装置的各部分工作的控制电路；

所述夹持机构包括相对设置的左夹持臂和右夹持臂，所述基体设有横向排布的导向机构，所述左夹持臂和右夹持臂配合在导向机构上，沿导向机构横向滑动；

所述驱动机构包括支架伸缩马达、分别与左夹持臂和右夹持臂连接的第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件和第二驱动件末端分别与支架伸缩马达连接，所述第一驱动件与第二驱动件中分别嵌入有第一弹性件和第二弹性件；

所述支架伸缩马达启动时，所述第一驱动件和第二驱动件分别向两侧移动，以加大左夹持臂和右夹持臂之间的间距，且第一弹性件和第二弹性件被压缩；所述支架伸缩马达关闭时，第一弹性件和第二弹性件回弹将左夹持臂和右夹持臂向中心收缩；

所述控制电路包括：微控制芯片，所述支架伸缩马达通过H桥驱动芯片连接所述微控制芯片；

用于接收触摸或按压操作的控制开关，所述控制开关通过触摸电路连接所述微控制芯片；

用于发出震动和声音的线性马达，所述线性马达通过H桥驱动芯片连接所述微控制芯片。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述基体包括外壳和外壳内设置的固定件，所述导向机构设置在固定件内或/和固定件外。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述导向机构为所述固定件内设有两端贯通的导向槽，所述第一驱动件和第二驱动件分别从两端穿入导向槽，沿导向槽左右滑动。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述导向槽内壁设有横向设置的导轨，所述第一驱动件和第二驱动件分别配合在导轨上左右滑动。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述第一驱动件与第二驱动件侧面分别设置有横向的滑动槽，第一弹性件和第二弹性件嵌入滑动槽，且所述第一弹性件和第二弹性件的靠近中心的一端分别固定在滑动槽中，另一端分别抵压在固定在基体上的挡件上。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述支架伸缩马达固定在左夹持臂和右夹持臂之间中心的基体上。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述第一驱动件包括与左夹持臂连接的第一驱动杆、与支架伸缩马达上的齿轮啮合的第一齿条；所述第二驱动件包括与右夹持臂连接的第二驱动杆、与支架伸缩马达上的齿轮啮合的第二齿条。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述第一驱动件包括与左夹持臂连接的第一驱动杆、与支架伸缩马达上的齿轮啮合的第一链条；所述第二驱动件包括与右夹持臂连接的第二驱动杆、与支架伸缩马达上的齿轮啮合的第二链条。

进一步地，所述的电动夹持装置中，优选所述支架伸缩马达的齿轮直接固定在支架伸缩马达的输出轴上，第一齿条和第二齿条啮合在齿轮上。

进一步地，所述的电动夹持装置中，所述控制电路还包括：与所述微控制芯片连接、用于测量所述第一驱动件和/或第二驱动件距离的红外测量模块，所述红外测量模块包括红外发射模块和红外接收模块；

与所述微控制芯片连接、用于为所述电动夹持装置供电的供电接口；

与所述微控制芯片连接、用于进行无线充电的无线充电模块，所述无线充电模块包括无线充电线圈。

进一步地，所述的电动夹持装置中，所述微控制芯片包括用于控制所述支架伸缩马达启停时间、所述线性马达震动和发声时间的时间控制电路；

与所述微控制芯片连接的限位开机传感器；

所述微控制芯片为HT68F002芯片，所述触摸电路为BS8S10C芯片，所述无线充电模块CPSEC8010电路，所述供电接口为USB Type-B接口、USB Type-C接口、Lightning接口中的一种。

本实用新型采用夹持机构实现对电子设备的夹持，驱动机构实现夹持机构的打开和回弹夹持，其中驱动机构的动作通过控制机构实现。整个装置结构简单可靠、夹持方便、易操作。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的外观结构示意图；

图2是本实用新型实施例的爆炸图；

图3是本实用新型实施例的剖视图；

图4为本实用新型实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-3所示，一种电动夹持装置，包括基体100、夹持机构200、驱动夹持机构200动作的驱动机构，还包括用于控制驱动机构动作的控制机构；所述夹持机构200包括相对设置的左夹持臂210和右夹持臂220，所述基体 100设有横向排布的导向机构500，所述左夹持臂210和右夹持臂220配合在导向机构500上，沿导向机构500横向滑动；所述驱动机构包括支架伸缩马达330、分别与左夹持臂210和右夹持臂220连接的第一驱动件310和第二驱动件320，所述第一驱动件310和第二驱动件320末端分别与支架伸缩马达 330连接，所述第一驱动件310与第二驱动件320中分别嵌入有第一弹性件 710和第二弹性件720；所述支架伸缩马达330启动时，所述第一驱动件310 和第二驱动件320分别向两侧移动，以加大左夹持臂210和右夹持臂220之间的间距，且第一弹性件710和第二弹性件720被压缩；所述支架伸缩马达 330关闭时，第一弹性件710和第二弹性件720回弹将左夹持臂210和右夹持臂220向中心收缩。

如图1-3所示，本实用新型包括四大部分的结构，第一部分为基体100、第二部分是用于夹持的夹持机构200、第三部分是驱动夹持机构200打开和回弹夹持的驱动机构、第四部分是自动控制夹持机构200张开来夹持电子设备的控制机构。

其中，基体100是整个装置的基础和支撑，所述基体100包括外壳和外壳内设置的固定件130，所述导向机构500设置在固定件130内或/和固定件 130外。

外壳的形状不作限定，可以是任意工业设计、美观的形状，例如圆形、方形、盘形等。为了制造和安装方便，外壳包括相互扣合的上壳体110和下壳体120两部分，并且上壳体110和下壳体120内部设有用于固定控制机构、驱动机构等的卡位，例如：柱体、卡槽、挡板等。下壳体120外壁连接有连接头121，用于整个装置的固定。

固定件130固定在下壳体120内，可以与下壳体120一体结构，也可以是分体组装结构。固定件130的主要作用是用于设置夹持机构200和驱动机构，那么夹持机构200和驱动机构可以设置在固定件130上或固定件130内。根据夹持机构200和驱动机构设置位置不同，有多种实施方式，第一种实施方式为：

如图1-3所示，夹持机构200和驱动机构可以设置在固定件130上，夹持机构200的左夹持臂210与右夹持臂220分别固定在第一驱动件310和第二驱动件320的末端，在固定件130上设置有限位件，例如限位卡、挡块、限位槽等，将第一驱动件310和第二驱动件320限位在固定件130外壁，使第一驱动件310和第二驱动件320只能横向移动，不能脱离固定件130。

第二种实施方式为：夹持机构200和驱动机构可以设置在固定件130内，即在基体100设有两端贯通的导向槽，所述第一驱动件310和第二驱动件320 分别从两端穿入导向槽，沿导向槽左右滑动。导向槽限制第一驱动件310和第二驱动件320只能横向移动，不能脱离固定件130。

如图1-3所示，夹持机构200的主体为左夹持臂210和右夹持臂220，左夹持臂210和右夹持臂220用于夹持电子设备，具有一定的夹持面积，其具体结构不作限定。本实施例为板状结构，其夹持顶部设有止动件，辅助夹持，防止电子设备脱离。左夹持臂210和右夹持臂220分别固定在第一驱动件310 与第二驱动件320的端部，与第一驱动件310与第二驱动件320垂直。

如图2-3所示，固定件130一方面用于固定夹持机构200和驱动机构，另一方面也用于对二者的运动进行导向，则基体100上设置的导向机构500，具体设置在固定件130上或固定件130内。导向机构500固定件130上或固定件130内两种实施方式中，设置在固定件130上是指在固定件130的外壁设置，例如：导向机构500包括设置在固定件130外壁上横向导轨或导槽，第一驱动件310与第二驱动件320壁面设有导槽或导轨，导轨与导槽配合滑动。

另一种实施方式中，如图2所示，所述导向机构500为所述基体100设有两端贯通的导向槽，该导向槽是与限位第一驱动件310和第二驱动件320 的导向槽为同一部件。所述第一驱动件310和第二驱动件320分别从两端穿入导向槽，沿导向槽左右滑动。为了进一步加强导向，所述导向槽内壁设有横向设置的导轨，所述第一驱动件310和第二驱动件320分别配合在导轨上左右滑动。

所述第一驱动件310与第二驱动件320侧面分别设置有横向的滑动槽313 和滑动槽323，第一弹性件710和第二弹性件720嵌入滑动槽313和滑动槽 323，且所述第一弹性件710和第二弹性件720的靠近中心的一端分别固定在滑动槽313和滑动槽323中，另一端分别抵压在固定在基体100上的挡件上。第一弹性件710和第二弹性件720可以是弹簧、弹片、皮筋等会复位回弹的结构。

如图2所示，驱动机构中另外一个结构是支架伸缩马达330，支架伸缩马达330是左夹持臂210和右夹持臂220向外张开的动力。根据支架伸缩马达 330与第一驱动件310与第二驱动件320连接方式不同，支架伸缩马达330设置位置根据连接方式确定。优选所述支架伸缩马达330固定在左夹持臂210 和右夹持臂220之间中心的基体100上。

在驱动机构第一种实施方式中，所述第一驱动件310包括与左夹持臂210 连接的第一驱动杆、与支架伸缩马达330上的齿轮啮合的第一齿条；所述第二驱动件320包括与右夹持臂220连接的第二驱动杆、与支架伸缩马达330 上的齿轮啮合的第二齿条。具体地，左夹持臂210垂直固定在第一驱动杆的一端，右夹持臂220垂直固定在第二驱动杆的一端。

另一种实施方式中，所述第一驱动件310包括与左夹持臂210连接的第一驱动杆、与支架伸缩马达330上的齿轮啮合的第一链条；所述第二驱动件320包括与右夹持臂220连接的第二驱动杆、与支架伸缩马达330上的齿轮啮合的第二链条。所述支架伸缩马达330的齿轮直接固定在支架伸缩马达330 的输出轴上，第一齿条和第二齿条啮合在齿轮上。

为了能保持电子设备夹持的稳定，所述左夹持臂210和右夹持臂220之间的基体100上设有用于辅助固定的磁性件。电子设备的金属壳体可以吸附在磁性件上，帮助夹持稳定。

如图4所示，另一种实施方式中，电动夹持装置包括用于控制电动夹持装置的各部分工作的控制电路，控制电路包括：微控制芯片401，支架伸缩马达330通过H桥驱动芯片402连接微控制芯片401；用于接收触摸或按压操作的控制开关407，控制开关407通过触摸电路406连接微控制芯片401；用于发出震动和声音的线性马达404，线性马达404通过H桥驱动芯片402连接微控制芯片401。

进一步地，控制电路还包括：与微控制芯片401连接、用于测量第一驱动件310和/或第二驱动件320距离的红外测量模块，红外测量模块包括红外发射模块408和红外接收模块409；优选地，红外测量模块采用38KHz的红外载波信号。控制电路还包括与微控制芯片401连接、用于为电动夹持装置供电的供电接口410。控制电路还包括与微控制芯片401连接、用于进行无线充电的无线充电模块411，无线充电模块411连接供电接口410，将供电接口 410提供的电能转换为电磁波发射出去，为被夹持物供电；无线充电模块411 包括无线充电控制电路和无线充电线圈。优选地，无线充电模块411的充电功率为5W。

进一步地，微控制芯片401包括用于控制支架伸缩马达330启停时间、线性马达404震动和发声时间的时间控制电路，时间控制电路可在收到控制开关407产生的控制信号后控制支架伸缩马达330启停时间、线性马达404 震动和发声时间、以及启动顺序和关闭顺序，从而实现对震动和发声的控制。控制电路还包括与微控制芯片连接的限位开机传感器405。

优选地，微控制芯片401为工业级PLASH芯片，例如使用HT68F002芯片，触摸电路406为BS8S10C芯片，无线充电模块411CPSEC8010电路，供电接口410为USB Type-B接口、USB Type-C接口、Lightning接口等。优选地，USB Type-C接口的供电电压为5V，供电电流为2A。

在上述机械结构和电路结构的基础上，电动夹持装置的打开过程的工作原理如下：

在电动夹持装置处于夹持状态时，若用户想要取下被夹持物，例如被夹持物为智能手机，则用户需触摸或按压控制开关407。控制开关407产生的控制信号传输至微控制芯片401，微控制芯片401首先控制线性马达404发出震动，因该震动在控制开关407被触摸的一瞬间启动，用户可感受到该震动，由此提示用户已经成功触摸或按压到控制开关407，特别是对于设置在车辆上的电动夹持装置，用户在驾驶过程中如果分心去看是否按到控制开关407，可能会出现险情，本实施例中用户不需要看，仅需要通过震动就可知道是否按到控制开关407，提高驾驶安全性。

进一步，在线性马达404发出震动后，线性马达404会发出声音作为提示音，例如“叮咚叮咚”的提示音。可以理解的，提示音可与震动同时发出，也可在震动结束后即刻发出，还可以在震动结束一段时间后发出，可根据需要选择。并且提示音的持续时间可根据需要进行设定，例如0.75秒、0.9秒、 1秒、2秒等。本实施例通过将提示音持续一段时间来提醒用户电动夹持装置即将打开，请用户尽快拿住被夹持物，并且提示音持续一段时间，为用户提供了充足的缓冲时间。

在提示音结束后，微控制芯片401控制支架伸缩马达330工作，电动夹持装置才会打开，此时用户已经根据震动和提示音拿住了被夹持物，不会出现迅速打开导致的脱落危险，提高被夹持物安全性和用户体验。

打开过程中涉及的机械结构可参考上述实施例，在此不再赘述。

本实施例通过上述设置线性马达提供震动和提示音，不仅为用户提供了触摸和按压反馈，同时也为用户提供一段时间的缓冲，解决了用户担心被夹持物迅速掉落的问题，使得用户更加从容的拿取被夹持物。另外通过震动和提示音也可增加用户的操作乐趣。