自动旋转手机托架的制作方法

本实用新型涉及一种自动旋转手机托架。

背景技术：

卧床观看电子屏幕时使用的旋转托架是目前迫切需要开发的另一重要产品，上述的卧床体位信号采集装置可以做为这类产品的主要构件。本申请人于 2015年12月14日向国家知识产权局提交了申请号为201510973610.4的发明专利申请，于2016年6月13日提交了申请号为201620609120.6的实用新型专利申请。第一项申请虽然解决了手机托架360°旋转的问题，但是在其感应系统及机械执行系统比较复杂而且其感应系统携带在身体上不方便。第二份申请虽然制作比较简单，但是手机托架基本上只能执行一侧卧位和仰卧的90°内的旋转动作，另外一侧卧位和仰卧之间的旋转动作不能完成。因此本实用新型对上述设计又提出了新的改进设计。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种自动旋转手机托架，该自动旋转手机托架能够利用两种卧床体位信号实现手机支架的三种卧床体位跟踪旋转。

本实用新型采用以下技术方案：该自动旋转手机托架包括旋转驱动箱、旋转驱动箱内的旋转驱动装置和旋转控制装置，旋转驱动装置的输出轴从驱动箱面板上部的轴孔向外探出，手机托架旋转臂垂直固定在输出轴上。所述的旋转控制装置由旋转方向切换电路和旋转区域切换装置组成，旋转方向切换电路由两个并联的继电器与开关信号接收器串联构成。该自动旋转手机托架还包括卧床体位信号采集装置，卧床体位信号采集装置发出的信号是当人体处在侧卧位状态断开，仰卧位状态下导通。开关信号接收器与卧床体位信号采集装置的信号输出端口连接。

旋转区域切换装置由限位开关旋钮和旋转区域切换电路组成，旋转区域分为左、右两段，左段旋转区域是左侧位与仰卧位之间的切换，右段旋转区域是仰卧位与右侧位之间的切换；限位开关旋钮为左、右两段旋转区域的切换装置，旋转切换角度为正、负90°；限位开关旋钮安装在输出轴探出端的外周与输出轴同心设置，其形状为圆盒形，上段侧壁上开有稍大于90°象限角的圆弧形旋转通道，手机托架旋转臂穿过圆弧形旋转通道垂直固定在输出轴上；在限位开关旋钮内壁上装有相位夹角为90°的左、右两个限位开关；两个限位开关在圆弧形旋转通道中分别与手机托架旋转臂的直立位和左旋终点或右旋终点相对应；

旋转区域切换电路为安装在旋转方向切换装置后面的一个三挡12脚钮子开关。钮子开关的A挡装有分别与直流电机正、负极接线端连接的左、右限位开关，B挡和C挡为左、右旋转区域之间的电路切换挡。

在限位开关旋钮内端面与相邻的驱动箱面板两个平面之间装有磁力旋转定位装置，即在限位开关旋钮的90°旋转起点和终点处，两个平面之间装有相互对应的磁铁；两个平面上的磁铁极性相反，所有磁铁都安装在以输出轴为圆心的同一圆周上。

本实用新型还设有打鼾提醒装置，其具体结构是在手机托架旋转臂顶端手机夹紧装置底部安装一根软线绳，软线绳下端可触及睡眠枕上人体面部，在软线绳下端还可以拴有一个柔性拂摸体，柔性拂摸体选用毛绒球或海绵块。在限位开关旋钮左、右两段旋转区域内增设一个中段旋转区域，中段旋转区域覆盖左段旋转区域的后半部和右段旋转区域的前半部。

在旋转方向切换电路一侧并联一个由鼾声信号声控感应开关和双定时循环时间继电器串联构成的鼾声感应控制电路，鼾声感应控制电路与旋转方向切换电路之间设有自锁电源切换开关。双定时循环时间继电器的控制触点t设置在与两个继电器并联电路之间的串联线上。

上述方案中的卧床体位信号采集装置包括一个装配垫，装配垫的尺寸应大于睡眠时人体在床面上的整个肩背部活动区。在装配垫上对称装有两条纵向设置的压力传导囊，压力传导囊为直线或波浪线形，压力传导囊内充有气体或者液体。两条压力传导囊可以采用直立或下端向内倾斜设计，下端向内倾斜角度与人体沿装配垫纵向中心线仰卧时肩背区两侧轮廓线相匹配，在装配垫上的安装位置是在该肩背区两侧轮廓线内侧数厘米处。

压力传导囊的一端为压力输出端，压力输出端通过连接导管与压力开关连接。压力开关采用常开和常闭两种形式。每个压力开关都设有控制信号输出端口，左、右两条压力传导囊上压力开关的控制信号输出端口之间串联连接。本方案中压力开关的触发压力小于人体在睡眠床上的均布载荷，即当人体压在压力传导囊上时就可以将压力开关的触点触发。

在上述方案实施过程中，人的体位有时会在横向发生一些变化，为了加大横向体位检测面积，上述卧床体位信号采集装置可在肩背活动区横向并排设置多组，所有卧床体位信号采集装置的控制信号输出端口并联连接。

上述方案的设计原理是：以常开压力开关为例，人平躺在装配垫上会将左、右两个压力传导囊全部覆盖，分别与两个压力传导囊连接的两个压力开关触点同时触发，两个压力开关的串联线路导通，控制信号输出端口输出导通信号。人侧躺在此垫上只会将左、右两个压力传导囊中的一个覆盖，只能将一个压力开关触点触发，两个压力开关的串联线路断开，控制信号输出端口输出断开信号。

本实用新型另外一种方案是压力开关的触发压力大于人体在睡眠床上的均布载荷，即只当人体的压力集中到一部分压力传导囊上时才可以将压力开关触点触发。在装配垫上左、右两侧压力传导囊之间并排增设若干个带有压力开关和控制信号输出端口的压力传导囊，所有压力传导囊将装配垫上横向对应空间均匀布满，将所有压力传导囊上压力开关的控制信号输出端口并联连接。

上述方案的设计原理是：以常开压力开关为例说明，人平躺在装配垫上，覆盖面横向距离比较大，多个压力传导囊基本平均受力，此时没有一个压力传导囊承受的压力值超过压力开关的设定值，压力开关的控制信号输出端口输出断开信号，人侧躺在装配垫上，覆盖面横向距离尺寸比较小，只有少数的压力传导囊集中受力，此时有至少一个压力传导囊承受的压力值超过压力开关的设定值，压力开关输出导通信号。

本实用新型的有益效果是：该手机托架成功地实现了利用两种卧床体位信号跟踪三种卧床体位旋转的技术效果，进一步扩大了现有旋转式手机托架的使用功能。具有结构简单，功能齐全的显著特点。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型加以详细说明。

图1为本实用新型实施例1的主视结构示意图，

图2为图1的后视结构示意图，

图3为实施例2的电路示意图。

图4为实施例4的结构示意图。

图5为实施例4的电路示意图。

图6为实施例5的结构示意图。

图7为实施例6的结构示意图。

图8为实施例7的结构示意图。

图9为实施例8的结构示意图。

图中标号

1、旋转驱动箱 2、手机托架旋转臂 3、直流电机 4、减速器

5、输出轴 6、驱动箱面板 7、轴孔 8、继电器 9、开关信号接收器

10、限位开关旋钮 11、圆弧形旋转通道 12、限位开关 13、磁铁

14、钮子开关 15、软线绳 16、柔性拂摸体 17、鼾声信号声控感应开关

18、双定时循环时间继电器 19、自锁电源切换开关。

20、装配垫 21、压力传导囊 22、连接导管 23、压力开关

24、控制信号输出端口。

具体实施方式

例1

如图1、图2所示，该自动旋转手机托架包括旋转驱动箱1、手机托托旋转臂2、旋转驱动装置、旋转方向切换电路和旋转区域切换装置。旋转驱动装置、旋转方向切换电路和旋转区域切换装置安装在旋转驱动箱1内。旋转驱动装置由直流电机3与减速器4组成，旋转驱动装置的输出轴5从驱动箱面板6上部的轴孔7向外探出，手机托架旋转臂2垂直固定在输出轴5上。

旋转方向切换电路由两个并联的继电器8与开关信号接收器9串联构成。本实用新型还包括开关信号采集装置，开关信号采集装置所发出的信号是当人体处在侧卧位状态断开，仰卧位状态下导通。开关信号采集装置可以采用能够满足上述设定信号要求的各种现有设计结构。

旋转区域切换装置由限位并关旋钮10和旋转区域切换电路组成。

本实用新型中的旋转区域分为左、右两段，左段旋转区域是左侧位与仰卧位之间的切换，右段旋转区域是仰卧位与右侧位之间的切换。

限位开关旋钮10为左、右两段旋转区域的切换装置，旋转切换角度为正、负90°。限位开关旋钮10安装在输出轴5探出端的外周与输出轴5同心设置。其形状为圆盒形，上段侧壁上开有稍大于90°象限角的圆弧形旋转通道11，手机托架旋转臂2穿过圆弧形旋转通道11垂直固定在输出轴5上。在限位开关旋钮10内壁上装有相位夹角为90°的左、右两个限位开关12。两个限位开关12 在圆弧形旋转通道11中分别与手机托架旋转臂2的直立位和左旋终点或右旋终点相对应。

旋转区域切换电路为安装在旋转方向切换装置后面的一个三档12脚钮子开关14。钮子开关14的A档装有分别与直流电机3正、负极接线端连接的左、右限位开关12，B档和C档为左、右旋转区域之间的电路切换档。

上述的限位开关旋钮10还设有旋转定位装置。为了能更加方便准确地完成旋转区域切换，优选以下设计方案：在限位开关旋钮10内端面与驱动箱面板6 两个平面之间装有磁力旋转定位装置，即在限位开关旋钮10的90°旋转起点和终点处，两个平面之间装有相互对应的磁铁13。两个平面上的磁铁13极性相反，所有磁铁13都安装在以输出轴5为圆心的同一圆周上。

例2

如图3所示，本实用新型的电路连接关系如下：

继电器K1、K2并联后与开关信号接收器S串联构成旋转方向切换电路，该电路与钮子开关QS的连接关系是：

继电器K1的常开接点k1-1与钮子开关QS的B档接点1和C档接点12 连接，常闭接点k1-2与钮子开关QS的B档接点10和C档接点3连接。

继电器K2的常开接点k2-1与钮子开关QS的B档接点7和C档接点6连接，常闭接点k2-2与钮子开关QS的B档接点4和C档接点9连接。

直流电机的正、负极接线端与钮子开关QS的A档各有两条连线，正极接线端中一条与接点5直接连接，另一条通过左侧限位开关SQ1与接点2连接。负极接线端中一条与接点8直接连接，另一条通过右侧限位开关SQ2与接点11 连接。

例3

本实用新型的工作原理是利用两个并联继电器8通过开关信号接收器9发出通断信号来实现直流电机3的旋转方向切换。通过限位开关旋钮10上的限位开关12限定每段旋转区域的起始位置，通过限位开关旋钮10的90°旋转完成两段旋转区域的切换。利用钮子开关14B档和C档之间的切换来改变左、右段旋转区域内直流电机3的旋转方向，以此实现用两种体位信号跟踪三种体位变化的发明目的。

1、左段旋转区域仰卧位和左侧卧位之间变换

将旋转限位开关旋钮10旋转至左段旋转区域，钮子开关14切换至B档工作状态。

当人体处于左侧卧位，开关信号接收器9发出断开信号，两个继电器8的常闭接点导通，直流电机3处逆时针旋转状态，由左侧限位开关12将直流电机 3关闭。

当人体由左侧卧位转为仰卧位时，开关信号接收器9发出导通信号，两个继电器8的常开接点导通，直流电机3处顺时针旋转状态，顺时针旋转90°后由右侧限位开关12将直流电机3关闭。

当人体由仰卧位变成左侧位时，开关信号接收器9发出断开信号，两个继电器8的常开接点导通，直流电机3处逆时针旋转状态，逆时针旋转90°后由左侧限位开关12将直流电机3关闭。

2、右段旋转区域仰卧位和右侧卧位之间变换

将旋转限位开关旋钮10旋转至右段旋转区域，钮子开关14切换至C档工作状态。

当人体处于仰卧位时，开关信号接收器发出导通信号，两个继电器8的常开接点导通，直流电机3处逆时针旋转状态，左侧限位开关12将直流电机3关闭。

当人体由仰卧位变成右侧卧位时，开关信号接收器发出断开信号，两个继电器8的常开接点断开，直流电机3处顺时针旋转状态，顺时针旋转90°后由右侧限位开关12将直流电机3关闭。

当人体由右侧卧位变成仰卧位时，开关信号接收器9发出导通信号两个继电器8的常开接点导通，直流电机3处逆时针旋转状态，逆时针旋转90°后由左侧限位开关12将直流电机3关闭。

例4

如图4所示，本实用新型还设有打鼾提醒装置，其具体结构是在手机托架旋转臂2顶端手机夹紧装置底部安装一根软线绳15，软线绳15下端可触及睡眠枕上人体面部，在软线绳15下端还可以拴有一个柔性拂摸体16，柔性拂摸体 16可选毛绒球或海棉块等。在限位开关旋钮10左、右两段旋转区域内增设一个中段旋转区域，中段旋转区域覆盖左段旋转区域的后半部和右段旋转区域的前半部。

在旋转方向切换电路一侧并联一个由鼾声信号声控感应开关17和双定时循环时间继电器18串联构成的鼾声感应控制电路，所述的鼾声信号声控感应开关 17为现有技术。鼾声感应控制电路与旋转方向切换电路之间设有自锁电源切换开关19。双定时循环时间继电器18的控制触点t设置在与两个继电器8并联电路之间的串联线上。见图5。

上述设计的工作原理是：当人们准备在睡觉时启用本功能时，先通过自锁切换开关19将旋转方向切换电路断开并将鼾声感应控制电路接通，再通过限位开关旋钮10将手机托架旋转臂2调整至中段旋转区域的一侧。鼾声信号声控感应开关17收到打鼾信号，双定时循环时间继电器18接通，控制其常开触点t 循环通断，继电器K1、K2随着此通断循环不断的通断，带动直流电机3也正反方向循环动作，软线绳15的下端在、右循环摆动，躺在枕头上的人感觉到此拂动动作则变换体位，打鼾停止或者减轻，鼾声信号声控感应开关17则断开，双定时循环时间继电器18断电，此循环通断动作停止。

例5

如图6所示，该卧床体位信号采集装置包括一个装配垫20，装配垫20的尺寸应大于睡眠时人体在床面上的整个肩背部活动区。在装配垫20上对称装有两条纵向设置的压力传导囊21，压力传导囊21为直线或波浪线形，压力传导囊 21内充有气体或者液体。两条压力传导囊21可以采用直立或下端向内倾斜两种设计方案，下端向内倾斜角度与人体沿装配垫20纵向中心线仰卧时肩背区两侧轮廓线相匹配，在装配垫20上的安装位置是在该肩背区两侧轮廓线内侧数厘米处。

压力传导囊21的一端为压力输出端，压力输出端通过连接导管22与压力开关23连接。压力开关23采用常开和常闭两种形式。每个压力开关23都设有控制信号输出端口24，左、右压力传导囊21上压力开关23的控制信号输出端口24串联连接。本方案中压力开关23的触发压力小于人体在睡眠床上的均布载荷，即当人体压在压力传导囊21上时就可以将压力开关23的触点触发。

例6

例1中的直线形压力传导囊21用波浪线形代替，见图7。

例7

在上述方案实施过程中，人的体位有时会在横向发生一些变化，为了加大横向体位检测面积，上述卧床体位信号采集装置在肩背活动区横向并排设置多组，所有卧床体位信号采集装置的控制信号输出端口24并联连接。见图8。

例8

如图9所示，本实用新型另外一种方案是压力开关23的触发压力大于人体在睡眠床上的均布载荷，即只当人体的压力集中到一部分压力传导囊21上时才可以将压力开关触点触发。在装配垫20上左、右两侧压力传导囊21之间并排增设若干个带有压力开关23和控制信号输出端口24的压力传导囊21，所有压力传导囊21将装配垫20上横向对应空间均匀布满，将所有压力传导囊21上压力开关4的控制信号输出端口24并联连接。