平板電腦支架及其旋轉阻尼機構的製作方法
2023-09-10 08:16:05
本發明涉及一種平板電腦支架及其旋轉阻尼機構。
背景技術：
平板電腦與手機已經成為人們必不可少的通訊娛樂設備，隨著設備尺寸的增大在使用過程中逐漸帶來不便，為提高使用時的舒適性市場上出現眾多的平板電腦與手機支架。例如公告號為CN104964138A的發明專利中公開了「一種萬向平板電腦支架」，採用立式支架並可實現角度與高度的調節，提高使用時的靈活性。但此種支架整體結構比較死板，橫杆的轉動角度存在局限性，無法達到用戶滿足自我視覺要求的合適角度。
技術實現要素：
本發明的第一個目的是提供一種可360°自由旋轉且轉動阻尼可調節的旋轉阻尼機構。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種旋轉阻尼機構，包括第一連接件、可相對於第一連接件轉動的第二連接件以及用於連接第一連接件與第二連接件的調節件；所述第一連接件的一端面上開設有呈錐形的阻尼槽，所述第二連接件包括與阻尼槽形狀相吻合且可卡接於阻尼槽內的阻尼軸；所述第二連接件可在調節件的旋轉下往靠向於第一連接件的一側發生軸向位移，迫使阻尼軸的外壁增大與阻尼槽的接觸面積。
通過採用上述技術方案，第二連接件上的阻尼軸卡接到第一連接件上的阻尼槽實現兩者360°的相對轉動；其次阻尼槽設置為錐形，使得與阻尼軸配合時兩者卡的越緊外壁的接觸面積就越大，進而第一連接件與第二連接件兩者發生相對轉動時的阻尼就越大，並且阻尼值利用一調節件的轉動帶動第二連接件發生軸向位移實現，便於控制阻尼值的調節大小。
作為優選地，所述阻尼軸上還套設有由彈性材料製成的阻尼套，所述阻尼套與阻尼槽的形狀相吻合併卡接於阻尼槽內。
通過採用上述技術方案，阻尼套的設置提高阻尼軸與阻尼槽之間的摩擦係數，進一步的增大第一連接件與第二連接件之間的轉動阻尼；其次減少阻尼軸與與阻尼槽之間的摩擦磨損，提高兩者的使用壽命。
作為優選地，所述調節件包括調節螺釘以及與調節螺釘螺紋連接的調節螺母；所述第二連接件還包括與阻尼軸連接的安裝座，所述調節螺母固定於安裝座內，所述調節螺釘穿過第一連接件以及阻尼軸與調節螺母螺紋連接。
通過採用上述技術方案，轉動調節螺釘由於調節螺母固定在安裝內，進而可帶動整根第二連接件發生軸向位移，使得阻尼軸與阻尼槽兩者進一步的卡緊，達到阻尼大小的調節效果。
本發明的第二個目的是提供一種平板電腦支架，可實現全方位角度的調節。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種平板電腦支架，包括所述的旋轉阻尼機構、與第一連接件連接的第一伸縮杆、與第二連接件連接的第二伸縮杆以及通過球鉸機構設置在第二伸縮杆一端的託架；所述第一伸縮杆的底部設置有底座，所述第二伸縮杆從第二連接件的徑向穿過且可相對第二連接件發生滑動。
通過採用上述技術方案，利用第一伸縮杆實現在Y軸上的伸縮調節以及周向轉動調節，第二伸縮杆實現在X軸上的伸縮調節以及軸向轉動調節，旋轉阻尼機構實現第二伸縮杆繞第一伸縮杆在周向上的角度調節，最後結合球鉸機構實現360°全方位的微調，實現了任何一個視角均可調節實現，提高了使用時的靈活性；其次利用旋轉阻尼機構可根據實際所夾帶平板電腦的重量來調節，並且由於採用斜面摩擦方式的阻尼機構在最大承載重量上大幅提高，可適用於更多不同規格的平板電腦夾持。
作為優選地，所述第二伸縮杆的端部還固定有配重塊，所述配重塊與託架分別置於旋轉阻尼機構的兩側。
通過採用上述技術方案，配重塊與用於夾持平板電腦的託架分別置於旋轉阻尼機構的兩側形成一個槓桿機構，配重塊由於可以更換配合第二伸縮杆可以在第二連接件上徑向滑動，根據轉矩的計算公式，可以實現任何規格的平板電腦的夾持都可以使得第二伸縮杆保持在靜止狀態提高夾持固定後的穩定性，此外還可以通過調節旋轉阻尼機構的阻尼大小來輔助提高夾持後的穩定性。
作為優選地，所述球鉸機構包括固定在第二伸縮杆一端上的球座以及芯軸，所述球座的端部開設有窩腔；所述芯軸包括收容在窩腔內的球頭以及連接在球頭上連接段，所述連接段與託架固定，所述球座上還開設有若干均布在窩腔周向且與窩腔連通的讓位槽，所述連接段可嵌入到讓位槽內。
通過採用上述技術方案，託架利用芯軸在球座上的球接方式實現了360°的自由旋轉；其次在球座上所開設的讓位槽首先能供芯軸上的連接段卡設起到託架限位作用，另外增大了託架的最大調節角度。
作為優選地，所述託架包括與芯軸連接的調節板以及滑動連接在調節板兩側的支撐架；所述調節板開設有滑移槽，所述支撐架包括滑移連接在滑移槽上的支撐板以及設置在支撐板上的支撐柱。
通過採用上述技術方案，支撐板在調節板上的滑動來調節適用於不同大小平板電腦的夾持，利用多根支撐柱與平板電腦接觸壓緊。
作為優選地，所述第一伸縮杆包括與底座固定的第一外管、滑移連接在第一外管內的第一內管以及螺紋連接在第一外管端部上的第一管套；所述第一外管包括可在第一管套的旋轉擠壓下向第一內管一側收攏的第一卡爪。
通過採用上述技術方案，當第一內管調節到位後，利用第一管套的轉動擠壓第一外管上的第一卡爪向第一內管一側收攏，進而抱死在第一內管的外壁上，實現第一外管與第一內管兩者的固定，在操作上較為方便。
作為優選地，所述第一外管還設置有向內凸設的環形限位部，所述第一內管的外壁上設置有可與環形限位部相抵接的限位環。
通過採用上述技術方案，環形限位部與限位環的設置能防止第一內管從第一外管中拔出，起到限定最大伸縮量的作用。
作為優選地，所述第二伸縮杆包括第二外管、滑移連接在第二外管內的第二內管以及螺紋連接在第二外管上的第二管套；所述第二外管的端部處還卡接有鎖緊件，所述鎖緊件包括第二卡爪，所述第二卡爪可在第二管套的旋轉擠壓下向第二內管一側收攏。
通過採用上述技術方案，當第二內管調節到位後，利用第二管套的轉動擠壓鎖緊件上的第二卡爪使其相第二內管一側發生收攏並最後抱死第二內管，達到第二外管與第二內管兩者固定的作用；而第二伸縮杆上外增設的鎖緊件用於提高徑向上的承載能力，並且便於更換，提高使用壽命。
綜上所述，本發明具有以下有益效果：
1、通過設置第一伸縮杆、第二伸縮杆以及通過旋轉阻尼機構實現第一伸縮杆與第二伸縮杆的相對轉動，配合通過球鉸機構連接的託架，實現平板電腦夾持在託架後全方位的轉動調節，滿足用戶更好的視覺感受；
2、通過第二伸縮杆在第二連接件上的徑向滑動調節，配合在第二伸縮杆端部所設置的配重塊，使得整個第二伸縮杆形成了一個槓桿機構，使得平板電腦固定後通過調節力臂長度達到最佳的穩定性；其次配合旋轉阻尼機構可通過調節阻尼大小進一步的提高穩定性。
附圖說明
圖1為實施例一中旋轉阻尼機構的爆炸示意圖；
圖2為實施例一中旋轉阻尼機構的剖視圖；
圖3為實施例二中平板電腦支架的結構示意圖；
圖4為實施例二中旋轉阻尼機構與第一伸縮杆、第二伸縮杆之間的連接示意圖；
圖5為實施例二中第一伸縮杆內部的剖視圖；
圖6為實施例二中第一伸縮杆內部的剖視圖；
圖7為實施例二中鎖定件的結構示意圖；
圖8為實施例二中託架、球鉸機構與第二伸縮杆之間的爆炸示意圖；
圖9為實施例二中託架、球鉸機構與第二伸縮杆三者配合後的剖視圖；
圖10為實施例二中配重塊與第二伸縮杆安裝後的剖視圖；
圖11為實施例二中配重塊與託架之間的力平衡示意圖。
圖中：10、旋轉阻尼機構；11、第一連接件；111、阻尼槽；112、第一連接孔；12、第二連接件；121、阻尼軸；122、安裝座；123、容置槽；124、第二連接孔；125、安裝孔；13、阻尼套；14、調節螺釘；15、調節螺母；16、連接螺杆；20、第一伸縮杆；21、第一外管；211、環形限位部；212、第一卡爪；22、第一內管；221、限位環；23、第一管套；30、第二伸縮杆；31、第二外管；32、第二內管；33、第二管套；34、鎖緊件；341、第一螺紋段；342、第二卡爪；35、限位套；36、銷釘；37、安裝塊；38、連接螺釘；40、球鉸機構；41、球座；411、窩腔；412、讓位槽；413、第三連接孔；414、緊定螺釘；42、連接件；421、第二螺紋段；422、環形安裝槽；43、芯軸；431、球頭；432、連接段；50、託架；51、調節板；511、滑移槽；52、支撐板；53、支撐柱；54、鎖緊螺母；55、鎖緊螺釘；56、海綿墊；60、配重塊；70、底座。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
實施例一
參見圖1與圖2，一種旋轉阻尼機構，包括呈柱形的第一連接件11、與第一連接件11卡接的第二連接件12以及連接第一連接件11與第二連接件12的調節件。第二連接件12包括同樣呈柱形的安裝座122以及由安裝座122一端面垂直向外延伸的阻尼軸121；第一連接件11在其一端面上開設有阻尼槽111，其中阻尼槽111呈錐形，且大口端朝外，阻尼軸121同樣呈錐形與阻尼槽111的形狀相吻合。
旋轉阻尼機構10還包括一阻尼套13，阻尼套13設置在阻尼軸121外，將阻尼軸121緊密包裹兩者達到固定狀態；阻尼套13還可卡接在阻尼槽111內，其形狀與阻尼槽111相吻合，另外阻尼套13由彈性材料製成，例如橡膠/矽膠。
調節件包括一調節螺釘14以及與調節螺釘14螺紋連接的調節螺母15，在安裝座122內開設有容置槽123，調節螺母15收容在容置槽123內並限位固定。第一連接件11與第二連接件12沿軸向均開設有貫穿的通孔，調節螺釘14可從第一連接件11相對阻尼槽111的一端面穿入至第二連接件12的容置槽123內與調節螺母15配合。
該旋轉阻尼機構10在調節阻尼大小時，只需要轉動調節螺釘14由於調節螺母15限位在容置槽123與第二連接件12固定，使得會帶動第二連接件12發生軸向位移使得第二連接件12遠離或者靠近於第一連接件11，進而使得阻尼套13與阻尼槽111的接觸面積多少得到調節，當阻尼套13與阻尼槽111的接觸面積增大時第一連接件11與第二連接件12之間相對轉動的阻尼就增大，反之則減小。另外使用此結構不管當阻尼套13與阻尼槽111的接觸面積達到最大時，第一連接件11還是可以相對於第二連接件12發生轉動，即不存在兩者完全被鎖死狀態。
實施例二
參見圖3，一種平板電腦支架，包括豎立的第一伸縮杆20、第二伸縮杆30、用於連接第一伸縮杆20與第二伸縮杆30記載在實施例一中的旋轉阻尼機構10以及設置在第二伸縮杆30端部的用於夾持平板電腦的託架50。
第一伸縮杆20固定在底座70上，第二伸縮杆30的部分穿過旋轉阻尼機構10，並且在相對設有託架50的一端上固定有一可拆卸的配重塊60；託架50通過設置在第二伸縮杆30端部的球鉸機構40連接。
結合圖2與圖4，第一連接件11的徑向上開設有第一連接孔112，在第一連接孔112內螺紋連接有一根連接螺杆16，連接螺杆16的部分置於第一連接孔112外並與第二伸縮杆30螺紋連接，使得第一連接件11與第一伸縮杆20達到固定作用。
第二連接件12的安裝座122上徑向開設有安裝孔125，第一伸縮杆20可穿過該安裝孔125，同時在安裝座122上還開設有第二連接孔124，通過一緊定螺釘414螺紋連接在第二連接孔124內並抵接在第二伸縮杆30上達到第二伸縮杆30與第二連接件12固定效果。另外當第一連接件11與第二連接件12調節至阻尼最大值時，調節螺釘14同樣可抵接在第二伸縮杆30上，達到限位第二伸縮杆30的作用，且第二連接孔124的開設位置剛好與貫穿第二連接件12軸向的通孔相垂直，使得第二伸縮杆30調節完後，通過在兩個相垂直的抵接力對第二伸縮杆30進行限位，更好的起到穩定作用。
參見圖5，第一伸縮杆20包括第一外管21、穿設在第一外管21內且可發生軸向滑動的第一內管22以及第一管套23。第一管套23螺紋連接在第一外管21的端部，第一外管21的端部上具有第一卡爪212，第一卡爪212收容在第一管套23內，第一管套23在旋轉過程中會擠壓第一卡爪212使其發生變形向第一內管22一側收攏增大與第一內管22外壁的接觸面積，最終達到抱死第一內管22的作用，使得第一外管21與第一內管22保持相對靜止狀態。
另外第一外管21的端部上開設置有向內凸設的環形限位部211，在第一內管22的外壁上設置有向外凸設的限位環221，在豎直方向上，當第一內管22穿設到第一外管21內後，限位環221處於在環形限位部211的下方，使得當第一內管22在第一外管21內滑動的最大行程即當限位環221抵接到環線限位部上。
參見圖6與圖7，第二伸縮杆30與第一伸縮杆20的結構類似，包括了第二外管31、穿設在第二外管31內且可發生軸向滑動的第二內管32以及第二管套33，第二管套33螺紋連接在第二外管31的端部。在第二外管31的端部還設置有一鎖緊件34，該鎖緊件34包括第一螺紋段341以及第二卡爪342，第一螺紋段341通過螺紋連接與第二外管31固定，第二外管31與第二內管32之間存在間距，第一螺紋段341剛好置於在兩者的間隙中。
另外在第二內管32上還設置有一限位套35，該限位套35同樣處於在第二外管31與第二內管32之間，通過一銷釘36與第二內管32固定。限位套35使得第二內管32在第二外管31內滑動的最大行程即為當限位套35抵接到鎖緊件34上。
當第二外管31與第二內管32需要鎖定時，只需要轉動第二管套33擠壓第二卡爪342使得第二卡爪342向第二內管32一側收攏，最後聽過第二卡爪342抱死第二內管32即可鎖定第二外管31與第二內管32。
結合圖2、圖5與圖6，旋轉阻尼機構10上的第一連接件11與第一內管22連接固定，第二連接件12與第二外管31連接固定。
參見圖8與圖9，固定在第二內管32端部的球鉸機構40包括了球座41以及芯軸43，球座41內部中空設置，在球座41的一端卡設有一連接件42，該連接件42包括從球座41內部延伸至外的第二螺紋段421，連接件42通過第二螺紋段421與第二內管32的螺紋連接方式實現固定。球座41在其徑向上開設有若干第三連接孔413，連接件42在其外壁上開設有環形安裝槽422，當連接件42安裝到球座41內後，第三連接孔413對準於環形安裝槽422，通過與第三連接孔413螺紋連接的緊定螺釘414伸入至環形安裝槽422內實現連接件42與球座41兩者的固定。
球座41在遠離於設置有連接件42的一端面上還開設有窩腔411，該窩腔411的一端由連接件42的端面封閉；芯軸43包括一球頭431以及與球頭431連接的連接段432，球頭431收容在窩腔411內，並可實現360°的轉動，此外在窩腔411的周向上還均布有多個讓位槽412進一步的增大託架50的角度調節範圍，其次連接段432可嵌入至讓位槽412內起到限位。
託架50包括一扁平的調節板51，調節板51上對稱開設有兩個滑移槽511，每個滑移槽511上均滑移連接有一支撐架，每個支撐架均包括呈V形的支撐板52以及設置在支撐板52兩端的支撐柱53，支撐柱53與支撐板52相垂直設置。
支撐板52上還穿設有鎖緊螺釘55，該鎖緊螺釘55穿過滑移槽511螺紋連接有一鎖緊螺母54。支撐板52的中部位置還設置有海綿墊56，海綿墊56通過膠水固定。
芯軸43上的連接段432穿設在調節板51上，且連接段432與調節板51相固定。
參見圖10，第二外管31的尾部還設置有安裝塊37，安裝塊37通過螺紋連接與第二外管31固定，配重塊60與第二外管31兩者互相卡接，並且利用一連接螺釘38連接配重塊60與安裝塊37，進而使得配重塊60固定在第二外管31上。
參見圖11，根據不同規格重量的平板電腦可以配置不同重量的配重塊60，界定以配重塊60的重心到旋轉阻尼機構10的轉動中心連線距離為L1，託架50的重心到旋轉阻尼機構10的轉動中心連線距離為L2，根據轉矩的計算公式G1·L1=G2·L2，其中G1為配重塊60的重力，G2為託架50加上平板電腦的重力，即利用本實施例中的支架可以穩定的支撐任意一種規格的平板電腦，只要平板電腦夾持到託架50上即可。
本平板電腦在調節角度時，首先調節第二伸縮杆30上的力臂滿足上述的計算公式，接著調節第一伸縮杆20的高度，通過旋鬆第一管套23將第一內管22升至舒適高度並將託架50轉至觀看角度，旋緊第一管套23限位第一內管22；再調節第二伸縮杆30，同樣通過旋鬆第二管套33伸縮第二內管32至舒適位置，鎖緊第二管套33將第二內管32限位；再者調節旋轉阻尼機構10的阻尼值，第一保證第二伸縮杆30在任意角度中均不會發生自由轉動情況，第二保證人為調節第二伸縮杆30時的力度適當；最後調節託架50利用球鉸機構40將託架50轉動至最為舒適的觀看角度。
本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其並不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求範圍內都受到專利法的保護。