CN218734404U - 无线充电手机支架 - Google Patents

Abstract

无线充电手机支架，包括底座、主体，主体的背面设有与底座连接的万向关节；主体在正面构成支撑面，还在左右两侧分设有左夹臂和右夹臂，还在内部设有控制电路、步进电机、传动机构和无线充电线圈，左夹臂和右夹臂分别通过传动机构与步进电机传动连接；控制电路中配置有红外感应头，红外感应头的检测方向朝向支撑面正面；左夹臂具有向前伸出的第一夹爪，第一夹爪的右侧设有第一硅胶垫，第一硅胶垫的的右侧形成朝向支撑面倾斜的第一夹持面；右夹臂具有向前伸出的第二夹爪，第二夹爪的左侧设有第二硅胶垫，第二硅胶垫的右侧形成朝向支撑面倾斜的第二夹持面，使得手机装夹更加牢固、不易因震动冲击脱落，而且也不易因震动冲击影响无线充电的效率。

Description

无线充电手机支架

技术领域

本实用新型涉及手机外设技术领域，具体的是一种无线充电手机支架。

背景技术

在现有技术中有一类适用于将智能手机装夹在汽车驾驶室内的车载手机支架，如公告号为CN210881960U的中国专利文献披露的一种车用的无线充电手机支架，通过传动马达带动，利用左夹子和右夹子夹紧手机两侧以实现夹持手机，还配合无线充电线圈对手机进行无线充电，并且设置红外线发射接收器，实现红外线技术自动控制夹子动作。

申请人在实践中发现，汽车在行驶时，车身的震动较大，手机被夹固于骑行车辆的车架上时极易遭受震动冲击，频繁的震动冲击容易导致手机跌落受损。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种无线充电手机支架，其技术方案如下。

无线充电手机支架，包括用于连接汽车车体的底座、用于装载手机的主体，主体的背面设有与底座连接的万向关节；

主体在正面构成用于支撑手机背面的支撑面，还在下沿设有向前伸出的脚托，还在左右两侧分设有水平滑动配合的左夹臂和右夹臂，还在内部设有控制电路、步进电机、传动机构和无线充电线圈，还在侧缘设有供控制电路连接汽车电源的电源接口，左夹臂和右夹臂分别通过传动机构与步进电机传动连接；

控制电路中配置有红外感应头，红外感应头的检测方向朝向支撑面正面，并且控制电路通过无线充电线圈提供朝向支撑面正面的无线功率传输，还通过步进电机驱动传动机构以带动左夹臂和右夹臂在水平方向同步的开合；

左夹臂具有位于主体左侧外沿的第一夹持端，第一夹持端形成向前伸出的第一夹爪，第一夹爪的右侧设有第一硅胶垫，第一硅胶垫的右侧形成朝向支撑面倾斜的第一夹持面；

右夹臂具有位于主体右侧外沿的第二夹持端，第二夹持端形成向前伸出的第二夹爪，第二夹爪的左侧设有第二硅胶垫，第二硅胶垫的右侧形成朝向支撑面倾斜的第二夹持面。

上述技术方案中的无线充电手机支架用于将智能手机装夹在汽车驾驶室内，无线充电手机支架通过底座连接汽车车体，还通过主体装载手机，还通过万向关节调节主体的角度朝向，还通过电源接口连接汽车电源为控制电路提供工作电压，还通过无线充电线圈为装载于主体的手机提供无线充电支持。

在上述技术方案中，主体内部的控制电路采用红外感应头作为触发开关，红外感应头的检测范围优选为支撑面前方8-10cm的空间，以红外感应头反馈给控制电路的电信号作为控制信号。当用户将手移动至支撑面前方8-10cm的空间，红外感应头即向控制电路反馈第一电信号，控制电路收到第一电信号时驱动步进电机在例如2秒的预设时长内按预设方向运转，从而通过传动机构带动左夹臂和右夹臂从初始位置张开至预设的开度。同时，在左夹臂和右夹臂在水平方向同步的张开至预设的开度时，通过控制电路中构建的电路逻辑实现计时等待，计时等待完成后再次驱动步进电机相对于预设方向反向运转，从而通过传动机构带动左夹臂和右夹臂在水平方向同步的收拢至初始位置。

显然，用户需要将手机装入主体或将主体上的手机取下时，将手放置在支撑面前方8-10cm的空间即可实现基于人体感应的开关控制，使得左夹臂和右夹臂得以自动张开。

在将手机装入主体时，等待左夹臂和右夹臂从初始位置张开至预设的开度之后，先将手机的下沿搁置在脚托上，然后将手机背靠在主体的支撑面上，即可实现手机预装。手机预装之后，控制电路完成计时等待再次驱动步进电机相对于预设方向反向运转，从而通过传动机构带动左夹臂和右夹臂在水平方向同步的收拢，直至第一夹爪、第二夹爪分别抵挡在手机两侧，致使步进电机遇阻堵转，控制电路则在步进电机堵转时为其断电致使步进电机停转自锁，从而通过第一夹爪、第二夹爪对手机进行夹持。在实际应用中，十分必要的一点是，在左夹臂和右夹臂处于初始位置时，第一夹爪、第二夹爪之间的间距预设为小于手机的宽度。

在上述技术方案中，鉴于第一夹爪的右侧通过第一硅胶垫形成朝向支撑面倾斜的第一夹持面，并且第二夹爪的左侧通过第二硅胶垫形成朝向支撑面倾斜的第二夹持面，所以第一夹爪、第二夹爪对手机进行夹持的过程中，第一夹持面、第二夹持面将分别从手机两侧构成斜楔配合，从而产生将手机按压于支撑面的推力，使的手机既能在第一夹爪、第二夹爪的作用下居中于支撑面，又能在第一夹持面、第二夹持面的作用下紧贴于支撑面，手机在主体上的位姿将保持得更加稳定，不仅装夹更加牢固、不易因震动冲击脱落，而且也不易因震动冲击影响无线充电的效率。

在上述技术方案中，控制电路可以采用本领域惯用的单片机、PLC，红外感应头按期望的检测范围选型或调试；步进电机则选用驱动器IC具有电流检测功能，从而通过在控制代码中设置步进电机工作电流变化率阈值的方式判断步进电机是否堵转。事实上，控制电路的具体配置，以及红外感应头、步进电机的选型并非本实用新型的改进点，并且均可以根据已知的常规技术手段直接实施，因此不予赘述。

作为上述技术方案的改进，脚托的前端设有被接入控制电路的按键。按键被触发时，可以替代红外感应头向控制电路反馈第一电信号，以此满足用户对实体按键操作的兴趣偏好。

在上述改进的技术方案中，进一步的，主体在内部设有接入控制电路的超级电容，控制电路通过电源接口连接汽车电源时对超级电容充电，控制电路断开汽车电源时由超级电容提供工作电压。因此，即便汽车电源由于熄火驻车关闭，本实用新型的无线充电手机支架也可以获得超级电容的续航支持，不因出现断开汽车电源时无法将手机从主体上取出的情形。

进一步的，出于待机节能的目的，控制电路断开汽车电源时还可以停用红外感应头，仅依靠脚托上的按键实现更低功耗的开关控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：手机装夹更加牢固、不易因震动冲击脱落，而且也不易因震动冲击影响无线充电的效率。

下面，结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中主体的结构分解示意图。

图3是本实用新型中第一夹爪和第二夹爪的结构示意图。

图4是本实用新型的工作状态示意图。

图5是本实用新型的工作原理示意图一。

图6是本实用新型的工作原理示意图二。

具体实施方式

如图1到图4所示，在一种实施方式中，本实用新型提供了一种无线充电手机支架，包括用于连接汽车车体的底座1、用于装载手机9的主体2，主体2的背面设有与底座1连接的万向关节3；

主体2在正面构成用于支撑手机9背面的支撑面21，还在下沿设有向前伸出的脚托4，还在左右两侧分设有水平滑动配合的左夹臂5和右夹臂6，还在内部设有控制电路71、步进电机72、传动机构73和无线充电线圈74，还在侧缘设有供控制电路71连接汽车电源的电源接口75，左夹臂5和右夹臂6分别通过传动机构73与步进电机72 传动连接；

控制电路71中配置有红外感应头76，红外感应头76的检测方向朝向支撑面21正面，并且控制电路71通过无线充电线圈74提供朝向支撑面21正面的无线功率传输，还通过步进电机72驱动传动机构73以带动左夹臂5和右夹臂6在水平方向同步的开合；

左夹臂5具有位于主体2左侧外沿的第一夹持端51，第一夹持端51形成向前伸出的第一夹爪52，第一夹爪52的右侧设有第一硅胶垫53，第一硅胶垫53的右侧形成朝向支撑面21倾斜的第一夹持面54；

右夹臂6具有位于主体2右侧外沿的第二夹持端61，第二夹持端61形成向前伸出的第二夹爪62，第二夹爪62的左侧设有第二硅胶垫63，第二硅胶垫63的右侧形成朝向支撑面21倾斜的第二夹持面64。

如图4所示，上述实施方式中的无线充电手机支架用于将智能手机装夹在汽车驾驶室内，无线充电手机支架通过底座1连接汽车车体，还通过主体2装载手机，还通过万向关节3调节主体2的角度朝向，还通过电源接口75连接汽车电源为控制电路71 提供工作电压，还通过无线充电线圈74为装载于主体2的手机提供无线充电支持。较佳的，无线充电线圈74支持PD快充协议、QC2.0/QC3.0快充协议。

在上述实施方式中，图1仅仅示出了底座1的一种示范性的实施例。在该实施例中，底座1具有一对夹持臂11，以便夹持固定在汽车出风口的叶片上。当然，也可以根据现有技术中的其他已知结构对图1中的底座1进行替换。

在上述实施方式中，主体2内部的控制电路71采用红外感应头76作为触发开关，红外感应头76的检测范围优选为支撑面21前方8-10cm的空间，以红外感应头76反馈给控制电路71的电信号作为控制信号。

如图5和图6所示，当用户将手移动至支撑面21前方8-10cm的空间，红外感应头76即向控制电路71反馈第一电信号，控制电路71收到第一电信号时驱动步进电机 72在例如2秒的预设时长内按预设方向顺时针运转，从而通过传动机构73带动左夹臂 5和右夹臂6从图5所示的初始位置张开至图6所示的预设的开度。同时，在左夹臂5 和右夹臂6在水平方向同步的张开至预设的开度时，通过控制电路71中构建的电路逻辑实现计时等待，计时等待完成后再次驱动步进电机72相对于预设方向反向运转，从而通过传动机构73带动左夹臂5和右夹臂6在水平方向同步的收拢至初始位置。

显然，用户需要将手机9装入主体2或将主体2上的手机9取下时，将手放置在支撑面21前方8-10cm的空间即可实现基于人体感应的开关控制，使得左夹臂5和右夹臂6得以自动张开。

在将手机9装入主体2时，等待左夹臂5和右夹臂6从初始位置张开至预设的开度之后，先将手机9的下沿搁置在脚托4上，然后将手机9背靠在主体2的支撑面21 上，即可实现手机预装。如图4所示，手机预装之后，控制电路71完成计时等待再次驱动步进电机72相对于预设方向反向运转，从而通过传动机构73带动左夹臂5和右夹臂6在水平方向同步的收拢，直至第一夹爪52、第二夹爪62分别抵挡在手机9两侧，致使步进电机72遇阻堵转，控制电路71则在步进电机72堵转时为其断电致使步进电机72停转自锁，从而通过第一夹爪52、第二夹爪62对手机进行夹持。在实际应用中，十分必要的一点是，在左夹臂5和右夹臂6处于初始位置时，第一夹爪52、第二夹爪 62之间的间距预设为小于手机9的宽度，这将在生产过程中针对适配的手机机型进行设定，并且在销售时对适配的手机机型进行说明。

在上述实施方式中，鉴于第一夹爪52的右侧通过第一硅胶垫53形成朝向支撑面21倾斜的第一夹持面54，并且第二夹爪62的左侧通过第二硅胶垫63形成朝向支撑面 21倾斜的第二夹持面64，所以第一夹爪52、第二夹爪62对手机9进行夹持的过程中，第一夹持面54、第二夹持面64将分别从手机9两侧构成斜楔配合，从而产生将手机9 按压于支撑面21的推力，使的手机9既能在第一夹爪52、第二夹爪62的作用下居中于支撑面21，又能在第一夹持面54、第二夹持面64的作用下紧贴于支撑面21，手机 9在主体2上的位姿将保持得更加稳定，不仅装夹更加牢固、不易因震动冲击脱落，而且也不易因震动冲击影响无线充电的效率。

在上述实施方式中，控制电路71可以采用本领域惯用的单片机、PLC，红外感应头76按期望的检测范围选型或调试；步进电机72则选用驱动器IC具有电流检测功能，从而通过在控制代码中设置步进电机72工作电流变化率阈值的方式判断步进电机72 是否堵转。事实上，控制电路71的具体配置，以及红外感应头76、步进电机72的选型并非本实用新型的改进点，并且均可以根据已知的常规技术手段直接实施，因此不予通过实施方式另行赘述。

在一种较佳的实施方式中，脚托4的前端设有被接入控制电路71的按键77。按键77被触发时，可以替代红外感应头76向控制电路71反馈第一电信号，以此满足用户对实体按键77操作的兴趣偏好。

进一步的，主体2在内部设有接入控制电路71的超级电容78，控制电路71通过电源接口75连接汽车电源时对超级电容78充电，控制电路71断开汽车电源时由超级电容78提供工作电压。因此，即便汽车电源由于熄火驻车关闭，本实用新型的无线充电手机支架也可以获得超级电容78的续航支持，不因出现断开汽车电源时无法将手机 9从主体2上取出的情形。

并且，出于待机节能的目的，控制电路71断开汽车电源时还可以停用红外感应头76，仅依靠脚托4上的按键77实现更低功耗的开关控制。这一机制同样并非本实用新型的改进点，并且均可以根据已知的常规技术手段直接实施，因此不予通过实施方式另行赘述。

优选的，按键77为触摸按键77，可以防止异物误碰触发按键77。

在另一较佳的实施方式中，如图2和图3所示，第一硅胶垫53和第二硅胶垫63 系厚度均匀的硅胶片，第一夹爪52的右侧壁和第二夹爪62的左侧壁分别设置为朝向支撑面21倾斜，第一硅胶垫53以面接触的方式固设于第一夹爪52的右侧壁，第二硅胶垫63以面接触的方式固设于第二夹爪62的左侧壁。

进一步的，如图2和图3所示，第一夹爪52的右侧壁呈弧形右弯，第二夹爪62 的左侧壁呈弧形左弯。

在又一较佳的实施方式中，如图2、图5和图6所示，传动机构73系由步进电机 72驱动的齿轮，齿轮的转轴垂直于支撑面21；左夹臂5右端形成水平设置的第一齿条55，右夹臂6左端形成水平设置的第二齿条65，第一齿条55啮合于齿轮的上沿或下沿中的一沿，第二齿条65则啮合于齿轮的上沿或下沿中的另一沿。

在再一较佳的实施方式中，脚托4具有左右间隔设置的一对，从而在手机的下沿提供对称的分列左右的支撑点。同时，当前的主流手机都将充电口设置在手机的下沿中部，恰好可以从一对脚托4之间露出，所以本实用新型还可以用于装夹非无线充电的手机并且便于其连接充电线。

针对上述实施方式，进一步的，脚托4的上沿设有第三硅胶垫41。

对于本领域技术人员而言，本实用新型的保护范围并不限于上述示范性实施例的细节，在没有背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员基于本实用新型的要件所做出的等同含义和保护范围内的所有变化的实施方式均应囊括在本实用新型之内。

Claims (9)

1.无线充电手机支架，其特征在于：

包括用于连接汽车车体的底座、用于装载手机的主体，主体的背面设有与底座连接的万向关节；

主体在正面构成用于支撑手机背面的支撑面，还在下沿设有向前伸出的脚托，还在左右两侧分设有水平滑动配合的左夹臂和右夹臂，还在内部设有控制电路、步进电机、传动机构和无线充电线圈，还在侧缘设有供控制电路连接汽车电源的电源接口，左夹臂和右夹臂分别通过传动机构与步进电机传动连接；

控制电路中配置有红外感应头，红外感应头的检测方向朝向支撑面正面，并且控制电路通过无线充电线圈提供朝向支撑面正面的无线功率传输，还通过步进电机驱动传动机构以带动左夹臂和右夹臂在水平方向同步的开合；

左夹臂具有位于主体左侧外沿的第一夹持端，第一夹持端形成向前伸出的第一夹爪，第一夹爪的右侧设有第一硅胶垫，第一硅胶垫的右侧形成朝向支撑面倾斜的第一夹持面；

右夹臂具有位于主体右侧外沿的第二夹持端，第二夹持端形成向前伸出的第二夹爪，第二夹爪的左侧设有第二硅胶垫，第二硅胶垫的右侧形成朝向支撑面倾斜的第二夹持面。

2.根据权利要求1所述的无线充电手机支架，其特征在于：脚托的前端设有被接入控制电路的按键。

3.根据权利要求2所述的无线充电手机支架，其特征在于：按键为触摸按键。

4.根据权利要求2所述的无线充电手机支架，其特征在于：主体在内部设有接入控制电路的超级电容，控制电路通过电源接口连接汽车电源时对超级电容充电，控制电路断开汽车电源时由超级电容提供工作电压。

5.根据权利要求1到4任一项所述的无线充电手机支架，其特征在于：第一硅胶垫和第二硅胶垫系厚度均匀的硅胶片，第一夹爪的右侧壁和第二夹爪的左侧壁分别设置为朝向支撑面倾斜，第一硅胶垫以面接触的方式固设于第一夹爪的右侧壁，第二硅胶垫以面接触的方式固设于第二夹爪的左侧壁。

6.根据权利要求5所述的无线充电手机支架，其特征在于：第一夹爪的右侧壁呈弧形右弯，第二夹爪的左侧壁呈弧形左弯。

7.根据权利要求1到4任一项所述的无线充电手机支架，其特征在于：传动机构系由步进电机驱动的齿轮，齿轮的转轴垂直于支撑面；左夹臂右端形成水平设置的第一齿条，右夹臂左端形成水平设置的第二齿条，第一齿条啮合于齿轮的上沿或下沿中的一沿，第二齿条则啮合于齿轮的上沿或下沿中的另一沿。

8.根据权利要求1到4任一项所述的无线充电手机支架，其特征在于：脚托具有左右间隔设置的一对。

9.根据权利要求1到4任一项所述的无线充电手机支架，其特征在于：脚托的上沿设有第三硅胶垫。

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