锁定机构
阅读说明：本技术 锁定机构 (Locking mechanism ) 是由 A·哈米尔 A·拉迪亚 于 2018-09-17 设计创作，主要内容包括：锁定机构的插座(202),该插座包括：具有第一开口(200)的第一端(206)以及第二端(306),所述第一开口围绕一插座轴线(221)形成插座的第一周边(203),第二开口围绕所述插座轴线形成插座的第二周边(303),所述两端之间的距离形成插座的深度(304)；第一侧壁(308),其延伸插座的深度延续第一周边的第一部分(203A)；第二侧壁(318),其从第一端延伸并且小于插座的深度延续第一周边的第二部分(203B),其中,在与第一周边的第二部分对齐的第二端处,所述第二端比第一端的第一开口宽,并且限定了垂直于插座的轴线的锁定表面(312),所述表面包括用于与插塞(102)的互补锁定机构(124)配合的锁定机构(314)。(A receptacle (202) of a locking mechanism, the receptacle comprising: a first end (206) having a first opening (200) forming a first perimeter (203) of the socket about a socket axis (221) and a second end (306) forming a second perimeter (303) of the socket about the socket axis, the distance between the two ends forming a depth (304) of the socket; a first sidewall (308) extending the depth of the receptacle for a first portion (203A) of the first perimeter; a second sidewall (318) extending from the first end and continuing a second portion (203B) of the first perimeter less than the depth of the receptacle, wherein at a second end aligned with the second portion of the first perimeter, the second end is wider than the first opening of the first end and defines a locking surface (312) perpendicular to the axis of the receptacle, the surface including a locking mechanism (314) for mating with a complementary locking mechanism (124) of the plug (102).)
技术领域
本发明涉及一种适用于一设备的锁定机构，并特别适用于但不限于连接到手持设备的配套附件上。
背景技术
许多锁定机构已经被开发出来以将手持电子设备连接到诸如风挡玻璃安装座或自行车车把安装座之类的配套附件上。这种已知的锁定机构通常包括不特定于装置或附件尺寸的夹持机构。结果，这样的已知机构可能无法实现附件或设备之间的安全连接，并且手持设备和配套附件之间的连接是否牢固可能取决于用户的设置。其他锁定机构通过活动部件进行操作，例如弹簧组件或卡扣连接。这些机构容易变形和破裂，从而限制了它们的使用寿命。此外，锁定机构往往体积庞大，从而无法在某些情况下使用或与特定的配套附件一起使用，从而降低了其通用性。
因此，本发明公开了一种克服上述缺点的改进的锁定机构。
发明内容
根据第一方面，提供了一种如所附权利要求的权利要求1所限定的插座。因此，本发明提供了一种锁定机构的插座，所述插座包括具有第一开口的第一端以及第二端，所述第一开口围绕一插座轴线形成插座的第一周边，第二开口围绕所述插座轴线形成插座的第二周边，所述两端之间的距离形成插座的深度；第一侧壁，其延伸插座的深度延续第一周边的第一部分；第二侧壁，其从第一端延伸并且小于插座的深度延续第一周边的第二部分，其中，在与第一周边的第二部分对齐的第二端处，所述第二端比第一端的第一开口宽，并且限定了垂直于插座的轴线的锁定表面，所述表面包括用于与插塞的互补锁定机构配合的锁定机构。
可选地，插座还包括多个所述第一侧壁，每个第一侧壁延伸插座的深度延续第一周边的第一部分；多个所述第二侧壁，每个第二侧壁从第一端延伸并且小于插座的深度延续第一周边的第二部分，其中在与第一周边的每个第二部分对齐的第二端处，所述第二端比第一端的第一开口宽，并且限定了插座的第二周边和垂直于插座的轴线的锁定表面，所述表面包括用于与相应插塞的互补锁定机构配合的锁定机构。
可选地，根据本发明的插座，其中所述锁定机构包括从锁定表面突出的突起。
可选地，根据本发明的插座，其中所述锁定机构包括所述锁定表面的切口部分。
可选地，根据本发明的插座，其中所述第一开口包括多边形。
可选地，根据本发明的插座，其中所述多边形具有圆角。
可选地，根据本发明的插座，其中所述第二周边包括第一部分，所述第一部分包括由所述第一开口绕所述插座轴线旋转而形成的圆弧。
可选地，根据本发明的插座，其中所述第二周边包括第二部分，所述第二部分的形状与所述多边形的角互补。
可选地，根据本发明的插座，其中所述第二周边的所述第一部分和第二部分位于锁定机构的任一侧。
可选地，根据本发明的插座，其中所述第二周边布置成当与所述插座的锁定机构接合时与对应的插塞互补。
可选地，本发明的插座布置成使得相应的插塞在25度至65度之间旋转以配合所述锁定机构。
可选地，根据上述任一权利要求所述的插座位于手持设备上。
可选地，根据上述任一权利要求所述的插座位于手持设备的外壳上。
可选地，根据上述任一权利要求所述的插座，其中，所述第二端包括第二开口，并且所述第二开口比所述第一开口宽。
可选地，本发明提供的插座中，所述第二端包括闭合端。
根据第二方面，提供了一种锁定机构的插塞，所述插塞包括：第一端、第二端、一颈状部围绕一插塞轴线并在第一端和第二端之间延伸，所述第二端包括一锁定部，所述锁定部在径向上延伸超过颈状部并垂直于插塞轴线延伸，其中锁定部包括最靠近颈状部的一锁定表面，所述锁定表面包括用于与插座的互补锁定机构配合的锁定机构。
可选地，插塞还包括多个锁定机构。
可选地，根据本发明的插塞中，其中所述锁定机构包括从锁定表面突出的突起。
可选地，根据本发明的插塞中，其中所述锁定机构包括所述锁定表面的切口部分
可选地，根据本发明的插塞中，其中所述锁定部包括多边形。
可选地，根据本发明的插塞中，其中所述多边形具有圆角。
可选地，根据本发明的插塞中，其中每个锁定机构位于多边形的角的位置上或附近。
可选地，根据本发明的插塞中，其中所述第一端位于手持设备附件上。
根据第三方面，提供了其一种锁定机构，包括权利要求1至15中任一项的插座和权利要求16至23中任一项的插塞。
根据第四方面，本发明提供了一种制造任何其他方面的方法，该方法包括提供其他方面的插座和/或插塞。
可选地，插塞的颈状部与第二端的锁定部一体成型。
可选地，插塞的颈状部与第二端的锁定部是不同的部件。
可选地，插头的颈状部与配套附件的表面成一体成型。
通过所有方面，在从属权利要求中限定了优选和可选的特征。
附图说明
下面将参考附图通过示例的方式描述实施例，其中
图1A示出了在配套附件上的插塞组件的俯视图；
图1B示出了在配套附件上的插塞组件的侧视图；
图1C示出了在配套附件上的插塞组件的正视图；
图2A示出了手持设备外壳的插座组件的俯视图；
图2B示出了图2A的手持设备外壳上的插座组件的仰视图；
图2C示出了图2A的手持设备外壳上的插座组件的侧视图；
图2D示出了图2A的插座组件的正视图；
图2E示出了从正面观察的手持设备外壳上的插座组件的立体图；
图2F示出了图2E的插座的近视图；
图3A示出了手持设备外壳上的插座组件的后视图；
图3B示出了手持设备上的插座组件的立体后视图；
图3C示出了图3B的插座的近视图；
图4是带有插塞组件的配套附件和带有插座组件的手持设备外壳的立体图，这两个组件被布置为将被锁定在一起但尚未锁定，以及
图5是具有插塞组件的配套附件和具有插座组件的手持设备外壳的透视图，两个组件被锁定配置。
发明综述
根据本发明的锁定机构包括一个插座，优选地位于一个设备上。插座可以包括设备的一部分，或者可以包括用于设备的外壳体、夹具或其他连接装置的一部分，该设备可以是手持设备。锁定机构还包括一个布置成与插座配合的插塞，该插塞优选地位于该设备的配套附件上或包括该配套附件的一部分。
具体实施方式
图1A-1C示出了一个在手持移动设备或其他手持或便携设备的配套附件上的插塞组件102。示出的配套附件是卡包，但是应当理解，插塞组件102可以附接至任何配套附件。插塞102具有一个颈状部104，该颈状部具有第一端108和第二端110，其中颈状部的第一端108附接到配套附件100的表面112上，这样颈状部104从配套附件100的表面112突出。颈状部104可以与配套附件的表面112一体成型，或者可以通过任何已知的固定装置附接到配套附件的表面112上。该颈状部的第二端110包括锁定部106，例如锁定面板106A，其优选地与第二端110一体成型。锁定部具有第一表面114和第二表面116。锁定部106的表面114、116位于可以彼此平行的间隔平面上，并且由侧壁118的深度限定其间隔的距离。
锁定部106的第一表面114或第二表面116中的至少一个可以径向超过所述颈状部的第二端110的周边并垂直于插塞轴线121延伸。在一个示例性实施例中，插塞102的锁定部106被成形为形成具有圆角120的多边形。锁定部106被布置成装配到插座202的第一开口200中(见稍后讨论的图2D、2E、2F)，该插座可以位于一个手持设备204的外壳上，或者直接位于该设备本身上。在该示例性实施例中，锁定部106上的圆角120的半径小于当锁定面板106绕插塞轴121旋转时由锁定面板106描绘的等效圆的半径。
第二表面116可以被称为锁定部106的锁定表面，至少有一个凸模锁定机构位于第二表面116上、或者取决于它们的相对大小锁定部位于第一表面114和第二表面116之间。在锁定部106具有多边形形状的情况下，每个锁定机构可以位于一个多边形的角的位置上或在其附近。图3D示出了锁定机构124位于锁定面板106A上(透视图)示例。锁定机构124从第二表面116突出，并且可以成形为圆盖或具有圆盖顶部的杆状物，以使锁定机构的杆部将对应的凹模锁定机构保持到位。所述锁定机构可以形成为适合与相应的凹模锁定机构配合的任何形状。锁定机构的圆形顶部有助于插塞102和插座202的旋转运动，以最终锁定和解锁所述两个组件。在图1A和1B所示的示例性实施例中，锁定机构124位于锁定部106的第二表面116上。所述至少一个锁定机构的尺寸和位置设置成与插座202中的一个相应的凹模锁定机构配合，该凹模锁定机构可选地为锁定凹口或切口。凹模锁定机构可以被成形为反圆盖形以配合锁定机构124的圆盖形状。
在下面的描述中，附图示出了一个插座，该插座包括具有第一开口的第一端和具有第二开口的第二端。应当理解，第二端可以包括闭合端。对于两种变化而言插座的工作原理都相同。在具有闭合端的情况下，对第二端平面的任何引用都应理解为与闭合的第二端的紧靠处。
图2A-3C示出了一个手持设备204或手持设备204外壳上的插座组件202。插座202具有包括第一开口200的第一端206和可以包括第二开口300的第二端306。第一开口200围绕插座轴线形成插座202的第一周边203。第二开口或第二端(闭合)300围绕插座轴线221形成插座的第二周边303。开口200和开口/第二端(闭合)300之间的距离形成插座202的深度304(见图3C)。第一周边203与插塞102的锁定面板106具有相同的形状并且被布置为容纳所述锁定面板106。因此，第一开口200可以具有多边形的形状。第一端206上的第一周边203周围的材料可以相对于第一端的周围材料稍厚，以在第一开口200和第一周边203周围形成凸起的边界208。所述凸起边界208由确保当插塞102和插座202所在一起时两者之间的紧密配合所需的最少材料制成，同时确保所有组件的完整性保持不变而不会变形或破裂。凸起边界208可以具有例如2.9mm的厚度，此厚度提供插座的深度。
两个开口200和300避免了难以清除的灰尘和污垢在插座202内部的积聚，否则灰尘和污垢会通过聚集在插座的各个凹部中的污垢和灰尘颗粒损害锁定机构的功能。
凸起边界208还减少了对插座202的第一端206周围的表面的损坏，该表面例如可以是手持设备的外壳，或者是连接至插塞102的颈状部的第一端的配套附件100的表面112。否则，在配套附件100的连接和移除(稍后描述的扭转运动)期间可能会发生损坏，从而导致手持设备或配套附件的周围表面材料刮伤，所述周围表面材料可能是比插塞和插座(例如聚碳酸酯)更软的材料(例如，硅树脂或橡胶涂层)制成。
插座202的第二端306中的第二开口300(或插座直到闭合端壁的深度)也被布置成接纳插塞102的锁定面板106，并比第一端206中的第一开口200更大(更宽)，以便当所述锁定面板106旋转时，第二开口300可以容纳插塞102的锁定面板106。所述旋转可以在25度和65度之间，例如45度。此外，只要在插座的锁定表面312(见下文)上有足够的空间供所使用的锁定机构使用，锁定面板在零度以上和90度以下的任何旋转都可以提供所需的旋转运动。
在图2E和2F中，可以看到，在插座202的圆角310处和/或附近，第一侧壁308从第一端206垂直地沿着插座202的深度在凸起的边界208和第二端306之间延伸，延续第一开口200的第一周边203的第一部分203A。从插座的圆角310处和/或从其近端延伸的第一侧壁308被布置成引导插座102的锁定面板106上的相应的圆角120。
具有小于插座202的深度的第二侧壁318从第一端206延伸一个第一周边203的第二部分203B。第二端306的第二开口300(或闭合端)与第一周边的第二部分为对齐(轴向对齐)，并且第二端306的第二开口300(或闭合端)比第一端206的第一开口200大(宽)。这限定了如图3A-3C所示的垂直于插座202的轴线的锁定表面312。锁定表面312包括用于与插塞的互补的锁定机构124配合的锁定机构314。与锁定表面312紧靠的第二周边303的第一部分303A包括由第一开口绕其旋转而形成的圆的弧线，其对应于由第一开口绕着插座轴线旋转的圆弧(换句话说，对应于锁定面板绕插塞轴旋转)，以及第二周边303的第二部分303B对应于锁定面板的圆角的弧线。这些部分在锁定机构124的任一侧。第二侧壁318的深度与插塞102的颈状部104的长度相对应，当插座202和锁定面板106锁定在一起时，在它们之间形成紧密配合。选择整体颈状部104的优选长度以及锁定面板106的深度，以确保当连接插塞102和插座202时，插座202的凸起边界208与配套附件100的表面112之间存在摩擦接触，并且锁定面板106的第一表面114与插座202的第二端306的平面齐平(或紧靠闭合第二端)。凸起边界208与配套附件的表面112之间的摩擦接触的示例公差为0.0至0.5mm，并且优选地为0.0至0.1mm。
当处于锁定状态时，这种紧密齐平的布置有利地提高了插塞102和插座202之间的连接强度，消除了任何不稳定性，否则将导致插塞102或插座206以及相应的组件附件或手持设备摆动或摇摆。x和y轴都受益于这种增强的连接。还可以保持超薄设置。接触区域即插座202的凸起边界208和配套附件100的表面112上的所述凸起边界接触的对应区域122提供z轴支撑和控制，所述接触的区域优选地由具有相似硬度和密度的材料形成，例如硬质聚碳酸酯。这样可以防止任何一个组件由于另一个组件的硬度而磨损。
可以是凹口或切口部的至少一个凹模锁定机构314可以位于插座202的表面312上，并且可以对应于锁定面板106上的突出的凸模锁定机构124。可选地，插塞和插座的锁定机构可以颠倒。例如，突出的锁定机构124可以位于插座202的表面312上，并且相应的凹口或切口部可以位于锁定面板106上。凹模锁定机构314或凸模锁定机构124中的任一个可选地垂直于第二侧壁部分318延伸。在图3A所示的示例性实施例中，在表面314上示出了包括锁定凹部314的四个锁定机构。
在一个示例性实施例中，插塞102的锁定面板106的圆角120被设置为在插座202的圆角310处紧靠相应的凹口316。
在如图4和5所示的操作期间，将插塞102的锁定面板106插入插座202中，直到锁定面板106的第一表面114与第二(开口)端306的平面齐平，或者紧靠插座202的闭合第二端。这确保了锁定面板的整个深度被插入到插座中，比第二侧壁318更深并且能够旋转。然后，锁定面板以凸轮作用朝着锁定表面的方向并围绕其轴线121(以及插座的轴线221)旋转，以在插塞102和插座202之间处于锁定配置。至少一个锁定凹部314被设置成当插塞102旋转到锁定位置时，可以通过与锁定面板106的对应的至少一个锁定机构124互锁来保持住插塞102。
图4示出了对准但未锁定的插塞102和插座202的示例立体图。在示例中，配套附件100与手持设备外壳204成45度角。配套附件100上的插塞102的锁定面板106置于手持设备外壳204上的插座202的第一开口200中。锁定面板106的位置使其圆角120紧靠插座202的第一侧壁308。锁定面板106的位置也使其第一表面114与插座202的第二端306的平面齐平。
在图5中，已将连接到配套附件100的示例性插塞102旋转了45度，以使附件与手持设备外壳204平行放置。锁定面板106的第一表面114与插座202的第二端306的平面齐平。在旋转配套附件100时，插塞102的锁定面板106的圆角120以凸轮作用沿着第二开口的第二周边303进行运动，直到与对应于插塞102的圆角120的插座的弯曲凹部316紧靠为止。借助于至少一个锁定机构314将锁定面板106以锁定布置保持在插座202内，该至少一个锁定机构314可选地是凹口，其位于插座202的表面312上。在插塞102和插座202的相对旋转期间，突出的锁定机构124与对应的凹入的锁定机构314对准并卡扣到其中，从而将插塞102和插座202锁定在一起。
通过沿与锁定所需方向相反的方向旋转插塞102和插座202来释放锁定机构，从而释放锁定机构314和210之间的摩擦力。然后，通过将锁定面板106与插座的第一端上的第一开口200对准，并通过经由插塞102通过进入插座202的第一开口200移除所述锁定面板106，来分离插塞102和插座202。
应当理解，插座202和插塞102可以由任何适当的材料制成。例如，尽管可以使用其他材料或材料组合，但是两个部件都可以由硬质聚碳酸酯(PC)芯或PC芯和模制硅树脂制成。使用诸如PC之类的硬质材料可以保持形状并避免组件变形。可以使用任何硬质材料，例如丙烯酸树脂或聚丙烯。如示例性实施例中所示的具有插座的手持设备由PC的硬核制成，该硬核可包括设备的外壳的全部或一部分以提供稳定性，并在第一面和侧面用柔软的材料，例如硅树脂包覆成型，为用户提供光滑的手感并提供保护。形成为与手持设备的表面邻接的外壳的内部可以涂覆有微纤维织物，以有利地保护和固定所述表面以及提供额外的缓冲和耐刮擦性，尽管上述微纤维维织物可能不会延伸到锁定插座周围的区域。任何前述材料的使用都是示例性的和可选的，并且可以使用任何适当的材料。
与现有的锁定机构相比，根据本发明的锁定机构具有若干优点。特别是，锁定机构没有活动部件，从而增加了插塞和插座的使用寿命。锁定机构也是紧凑而纤薄的，因此在设备和配套附件上安装时，对用户几乎没有干扰。因此，锁定机构既强大又通用。
尽管在示例性实施例和附图中将上述的插塞和插座组合布置成具有带锁定面板的插塞，并且锁定面板具有带圆角的正方形形状以及具有用于容纳所述形状的相应的开口和凹部，但是应当理解，可以使用其他形状的锁定面板以及相应的开口和凹部，例如但不限于三角形或六边形或任何多边形。可以使用任何形状，只要其包括至少一个用于在具有相应形状的插座中使用的具有至少一个相应锁定凹部的锁定元件。
锁定元件和相应的锁定凹部的尺寸和形状不限于示例性实施例的圆盖和反圆盖，并且可以使用其他尺寸和形状。取决于所使用的形状和材料，锁定元件和锁定凹部的数量也可以增加或减少。所述锁定元件的材料和锁定面板上的相应接触区域也可以变化。
示例性实施例和附图指的是，插座是用于手持设备的电话外壳的一部分，而插塞是用于附接至其的配套设备的一部分。应理解这不是一个限制性特征，并且插座和插塞可以与配套设备一体成型或制造任何其他便携式系统的附接件，所述配套设备包括但不限于运动带、卡包、电池附件、自行车把手附件、汽车停靠系统等。插塞和插座可以互换，以使插塞连接到移动/便携式/手持设备，而插座连接到配套附件。可替代地，在自行车把手附件或汽车停靠系统的情况下，插塞或插座中的一个可被附接到用于与自行车车把或汽车挡风玻璃联接的另一连接装置，例如手柄夹或挡风玻璃吸盘装置。