CN101286371B - 高度调节装置及采用该高度调节装置的显示装置 - Google Patents

高度调节装置及采用该高度调节装置的显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高度调节装置及采用该高度调节装置的显示装置。该高度调节装置包括一底座、一弹性元件、一锁定单元及一具收容空间的支撑架，该锁定单元包括两个滑块，该支撑架包括两个倾斜设置的摩擦轨道，其中该支撑架设置在该底座上，该弹性元件及该锁定单元收容在该收容空间内，该弹性元件一端支撑该锁定单元，另一端连接该底座，该锁定单元的两个滑块对应收容在该支撑架的两个摩擦轨道内，该两个滑块的其中之一抵接其中一摩擦轨道内表面。该显示装置使用该锁定单元配合该摩擦轨道有效锁定该显示面板静止在一定高度，使得整个显示装置结构简单，且具高可靠性。

Description

高度调节装置及采用该高度调节装置的显示装置
技术领域
本发明涉及一种高度调节装置及采用该高度调节装置的显示装置，特别是关于一种高度可调的显示装置。
背景技术
在现代信息设备中，显示装置被广泛应用于各种领域。当显示装置的显示面板与观察者保持一合适角度时，观赏者才可观赏到最佳显示效果，所以不同观赏者需要调整不同的高度来观察显示画面。为让使用者观赏到最佳的视觉画面，须提供一高度可调的显示装置。
一种现有技术的显示装置如图1及图2所示，其中图1是该显示装置的立体分解示意图，图2是图1所示显示装置组装后的侧面局部剖面示意图。该显示装置1包括一基座11、一枢接装置12及一显示面板13。该枢接装置12固定设置在该基座11上，并支撑该显示面板13，同时该枢接装置12能够调整该显示面板13相对该基座11的高度。
该基座11是一圆盘，其设置在水平台面上以维持该显示装置1重心稳定。
该枢接装置12包括一管状圆柱121、一压缩弹簧123、一滑动体125、一相互吸引的磁铁组127、一套环129及一螺帽130。
该管状圆柱121具有一中空柱状结构，该中空部分形成一收容空间，且该管状圆柱121垂直固设在该基座11的中心位置。该压缩弹簧123收容在该管状圆柱121的收容空间内.该滑动体125套设在该压缩弹簧123的端部，并收容在该管状圆柱121的收容空间内。该套环129套设在该管状圆柱121的外侧，且能够沿该管状圆柱121自由上升或者下降。该相互吸引的磁铁组127的两部分分别对应设置在该滑动体125外围及该套环129的内侧，且该相互吸引的磁铁组127的两部分通过该管状圆柱121的侧壁隔离。该螺帽130盖合在该管状圆柱121远离该基座11端，以阻挡该压缩弹簧123及该滑动体125与该管状圆柱121脱离。
该显示面板13是一用以显示画面的显示终端，其通过螺栓固定设置在该套环129，且能够随该套环129沿该管状圆柱121自由上升或者下降。
该显示装置1的工作原理如下：因为该相互吸引的磁铁组127的两部分分别设置在该套环129及该滑动体125上，所以通过该磁铁组127的两部分间引力作用，夹持该管状圆柱121的侧壁，则在该滑动体125及该套环129与该管状圆柱121侧壁间产生摩擦力；同时该压缩弹簧123施加一弹力支撑该滑动体125，使该滑动体125产生一向上滑动趋势，所以适当调整该压缩弹簧123产生弹力大小及该滑动体125及该套环129与该管状圆柱21侧壁间产生摩擦力大小，使得该摩擦力配合该压缩弹簧123的弹力及该显示面板13的重力共同作用于该套环129，保证其平衡静止在合适高度。
当需要上升该显示面板13时，在该显示面板13上施加向上外力，如果该外力与该压缩弹簧123产生弹力的和大于该显示面板13的重力与该摩擦力的和时，该显示面板13随同该套环129上升至设定高度；相反，则该显示面板13下降至设定高度；当消除外力作用时，凭借该摩擦力配合该压缩弹簧123的弹力及该显示面板13的重力共同作用，保证该显示面板13静止在设定高度。根据上述原理，实现该显示装置1的显示面板13的上升及下降调整。
但在现有技术所揭示的显示装置1中，该显示面板13的上升与下降需凭借相互吸引的磁铁组127间引力产生摩擦力以固定该显示面板13在设定高度，所以导致结构复杂，不方便升降；另外，该相互吸引的磁铁组127间引力容易受到外界因素干扰而降低磁性，从而导致该显示面板13不能有效静止在合适高度，影响该显示装置1上升及下降的可靠性。
发明内容
为解决现有技术高度调节装置升降不方便、结构复杂且可靠度低的问题，有必要提供一种方便升降，且结构简单以及可靠度高的高度调节装置。
同时还有必要提供一种采用上述高度调节装置的显示装置。
一种高度调节装置，其包括一底座、一弹性元件、一锁定单元及一具收容空间的支撑架，该锁定单元包括两个滑块，该支撑架包括两个倾斜设置的摩擦轨道，其中该支撑架设置在该底座上，该弹性元件及该锁定单元收容在该支撑架的收容空间内，该弹性元件一端支撑该锁定单元，其另一端连接该底座，该锁定单元的两个滑块分别对应收容在该支撑架的两个摩擦轨道内，该两个滑块的其中之一抵接其中一摩擦轨道内表面。
一种显示装置，其包括一显示面板及一高度调节装置，该高度调节装置包括一底座、一弹性元件、一锁定单元及一具收容空间的支撑架，该锁定单元包括两个滑块，该支撑架包括两个倾斜设置的摩擦轨道，其中该显示面板固定设置在该锁定单元，该支撑架设置在该底座上，该弹性元件及该锁定单元收容在该支撑架的收容空间内，该弹性元件一端支撑该锁定单元，其另一端连接该底座，该锁定单元的两个滑块分别对应收容在该支撑架的两个摩擦轨道内，该两个滑块的其中之一抵接其中一摩擦轨道内表面。
相较于现有技术，在该高度调节装置中，采用一锁定单元配合一摩擦轨道内表面直接摩擦产生摩擦力，通过该摩擦力直接固定该显示面板在一定高度，省略使用相互吸引的磁铁组及套环，使得整个高度调节装置结构更加简单，方便升降；同时因为该锁定单元与该摩擦轨道间摩擦力直接依赖于该锁定单元的滑块材质及该摩擦轨道内表面特性，所以该摩擦力的大小不容易受外界干扰因素影响而偏离设定值，从而提高该高度调节装置的高度调节可靠性。
相较于现有技术，因为该显示面板固定设置在该高度调节装置的锁定单元，该显示面板随同该锁定单元一起在高度方向自由升降。该高度调节装置采用一锁定单元配合该高度调节装置的摩擦轨道内表面直接摩擦产生摩擦力，通过该摩擦力直接固定该显示面板在一定高度，省略使用相互吸引的磁铁组及套环，使得整个显示装置结构更加简单，方便升降；同时因为该锁定单元与该摩擦壁轨道内表面间摩擦力直接依赖于该锁定单元的滑块材质及该摩擦轨道内表面特性，所以该摩擦力的大小不容易受外界干扰因素影响而偏离设定值，从而提高该显示面板在高度方向上升或者下降的调节可靠性。
附图说明
图1是一种现有技术所揭示的显示装置立体分解示意图。
图2是图1所示显示装置组装后的局部剖面立体示意图。
图3是本发明显示装置一种较佳实施方式立体组装示意图。
图4是图3所示显示装置侧面示意图。
图5是图4所示显示装置的高度调节装置立体组装示意图。
图6是图4所示高度调节装置的立体分解示意图。
图7是图5所示高度调节装置的锁定单元立体组装示意图。
图8是图5所示高度调节装置的锁定单元立体分解示意图。
图9是图8所示锁定单元的滑块立体分解示意图。
具体实施方式
请参阅图3及图4，图3是本发明显示装置一种较佳实施方式的立体组装示意图；图4是图3所示显示装置的侧面示意图。该显示装置2包括一显示面板21、一支架22及一高度调节装置25。该显示面板21与该高度调节装置25通过该支架22与该高度调节装置25固接在一起，该高度调节装置25支撑该显示面板21在一定高度以方便使用者观看，且该显示面板21能够相对该高度调节装置25自由升降。
再请一并参阅图5及图6，其中图5是图4所示高度调节装置25的立体组装示意图，图6是图4所示高度调节装置25的立体分解示意图。该高度调节装置25包括一底座26、一支撑架27、一弹性元件28、一圆柱29及一锁定单元30，其中该高度调节装置25能够控制该锁定单元30在高度上灵活调整。
该底座26是一矩形平板，其置放在水平台面上以维持整个显示装置2重心稳定。该底座26中央位置设置有多个螺孔261。
该支撑架27是一具收容空间的柱状支架，其通过螺栓配合该底座26的多个螺孔261固定设置在该底座26。该支撑架27包括一底壁271、一摩擦壁272、一第一锁定壁273、一第二锁定壁274、一第一延伸壁275、一第二延伸壁276及一顶壁277。
该底壁271固定设置在该底座26。该第一锁定壁273与该第二锁定壁274相对平行间隔设在该底壁271边缘。
该摩擦壁272同样设置在该底壁271边缘位置，其两个相对侧面分别连接该第一锁定壁273与该第二锁定壁274，该第一延伸壁275与该第二延伸壁276分别自该第一锁定壁273及第二锁定壁274侧面延伸形成，并相对该摩擦壁272设置，其中第一延伸壁275与该摩擦壁272及该第一锁定壁273配合形成一「ㄩ」形滑槽(未标示)，该第二延伸壁276同时配合该第二锁定壁274及该摩擦壁272对称形成另一「ㄩ」形滑槽(未标示)。该顶壁277相对该底壁271设置，盖合在该支撑架27远离该底壁271端，该顶壁277配合该摩擦壁272、该锁定壁273、274及该延伸壁275、276围成柱状收容空间(未标示)。
该摩擦壁272内侧表面设置有一挡块2721、两个平行间隔设置的第一摩擦轨道2723及第二摩擦轨道2725。该挡块2721靠近该摩擦壁272内侧表面中间位置设置。该二摩擦轨道2723均是倾斜滑槽，该摩擦轨道2723、2725设置在该摩擦壁272内侧表面自该摩擦壁272靠近该顶壁277端至该挡块2721之间区域，其中该第一摩擦轨道2723沿自该顶壁277至该挡块2721方向朝外倾斜延伸，该第二摩擦轨道2725沿自该挡块2721至该顶壁277方向朝外倾斜延伸，且该摩擦轨道2723、2725与该摩擦壁272所成倾斜夹角为锐角。即：随着高度增加，该第一摩擦轨道2723与该第一延伸壁275之间间距逐渐减小，而该第二摩擦轨道2725与该第二延伸壁276之间间距逐渐增大。
该弹性元件28及该圆柱29收容在该支撑架27的收容空间内。其中该圆柱29一端垂直设置在该底壁271的中间位置，另一端固定在该顶壁277，该弹性元件28是一套设在该圆柱29的压缩弹簧，其一端连接该支撑架27的底壁271，其另一端支撑该锁定单元30，且其能够相对该圆柱29自由上下移动。
该锁定单元30收容在该支撑架27的收容空间内，且呈长方体的块状结构，其同样套设在该圆柱29上，并能够相对该圆柱29沿该支撑架27的两个「ㄩ」形滑槽自由升降。
再请一并参阅图7及图8，图7是图5所示锁定单元30的立体组装示意图，图8是图5所示锁定单元30的立体分解示意图。其中该锁定单元30包括相互嵌套设置的一本体31、一第一滑块33及一第二滑块35。该本体31靠近该摩擦壁272侧设置有两个收容槽310，该滑块33、35对应嵌套收容在该两个收容槽310内。该本体31套设在该圆柱29上，并能够沿该圆柱29在高度方向自由升降。该第一滑块33的其中一侧面抵接该摩擦壁272的第一摩擦轨道2723内表面，该第二滑块35的其中一侧面同样抵接该第二摩擦轨道2725内表面。
再请结合参阅图9，是图8所示滑块33、35的立体分解示意图。
该第一滑块33包括一第一固定部330、一压缩弹簧32、一第二固定部331、一第一旋转部333、一第一枢轴335及一第一滚轮337。其中该第一固定部330是一块状树脂，其收容在该本体31的收容槽310内。该压缩弹簧32夹设在该第一固定部330与第二固定部331之间，该第一旋转部333通过该第一枢轴335枢接在该第二固定部331，且该第一旋转部333能够绕该第一枢轴335自由旋转一定角度。该第一滚轮337嵌套设置在该第一旋转部333的端部，且该第一滚轮337能够随该第一旋转部333一起绕该第一枢轴335旋转一定角度。凭借该压缩弹簧32的弹力作用，该第一滑块33的第一旋转部333及该第一滚轮337对应收容在该摩擦壁272的第一摩擦轨道2723内。
该第二滑块35包括一第三固定部350、另一压缩弹簧32、一第四固定部351、一第二旋转部353、一第二枢轴355及一第二滚轮357。其中该第二滑块35的结构与该第一滑块33的结构完全一致。通过该压缩弹簧32的弹力作用，该第二滑块35的第二旋转部353及该第二滚轮357对应收容在该摩擦壁272的第二摩擦轨道2725内。
在该高度调节装置25的组装过程中，首先将该弹性元件28及该锁定单元30收容在该支撑架27的收容空间内，并使得该锁定单元30的本体31套设在该圆柱29上；然后将该锁定单元30的本体31一端连接该弹性元件28，该锁定单元30的两个相对侧面对应收容在该支撑架27的两个「ㄩ」形滑槽内，该滑块33、35的旋转部333、353及滚轮337、357也对应收容在该摩擦轨道2723、2725内；接着将该支撑架27设置在该底座26上。组装完成后调整该旋转部333、353的旋转角度，保证该第一滑块33的第一旋转部333抵接该第一摩擦轨道2723内表面，同时该第二滑块35的第二滚轮357抵接该第二摩擦轨道2725内表面；或者保证该第一滑块33的第一滚轮337抵接该第一摩擦轨道2723内表面，同时该第二滑块35的第二旋转部353抵接该第二摩擦轨道2725内表面。也就是说该第一滑块33的第一旋转部333和该第二滑块35的第二旋转部353不能同时抵接该第一摩擦轨道2723及该第二摩擦轨道2725内表面；该第一滑块33的第一滚轮337和该第二滑块35的第二滚轮357不能同时抵接该第一摩擦轨道2723及该第二摩擦轨道2725内表面。
该高度调节装置25的工作原理如下：
当调高该锁定单元30相对该底座26的相对高度时，该第一滑块33的第一滚轮337抵压该第一摩擦轨道2723，并相对该第一摩擦轨道2723滚动上升，与该第一摩擦轨道2723间产生一方向向下的滚动摩擦力。然而，通常该滚动摩擦力因为滚动摩擦系数较小而忽略不计。同时，该滑块35的第二旋转部353也抵压该第二摩擦轨道2725的内表面，并产生一压力N1。因为位于该支撑架27的摩擦壁272内表面的第二摩擦轨道2725与该第二延伸壁276间距逐渐增加，该压缩弹簧32的弹力逐渐减小，导致该压力N1减小，使该第二旋转部353与该第二摩擦轨道2725间产生方向向下的滑动摩擦力以阻碍该锁定单元30的上升。根据滑动摩擦力的计算方法F＝N1×μ(μ代表该第二旋转部353与该第二摩擦轨道2725内表面间摩擦系数)可知，该第二滑块35与该摩擦壁272的第二摩擦轨道2725间摩擦力随着该压力N1的减小而逐渐减小。所以随着该锁定单元30相对该底座26的高度增加，该锁定单元30与该支撑架27间的摩擦力逐渐减小，且该摩擦力方向与该锁定单元30的运动方向相反。
另一方面，该弹性元件28对该锁定单元30的支撑力随着该锁定单元30相对该底座26的升高而减小。适当调整该弹性元件28的弹性系数及该滑块35与该第二摩擦轨道2725间摩擦系数，则当该锁定单元停止上升时，该弹性元件28对该锁定单元30的支撑力与该锁定单元30与该支撑架27间的摩擦力的和趋于定值。
相反，当调低该锁定单元30相对该底座26的相对高度时，此时，通过该压缩弹簧32的弹力作用，该第一滑块33的第一旋转部333抵接该摩擦壁272的第一摩擦轨道2723内表面，同样产生另一压力N2。因为随着高度降低，位于该支撑架27的摩擦壁272内表面的第一摩擦轨道2723与该第一延伸壁275间距逐渐减小，该压缩弹簧32的弹力逐渐增大。同样根据滑动摩擦力的计算方法F＝N2×μ可知，因为随着高度降低，位于该支撑架27的摩擦壁272内表面的第二摩擦轨道2725与该第二延伸壁276间距逐渐减小，所以该压力N2增大，该第一滑块33的第一旋转部333与该摩擦壁272的第一摩擦轨道2723内表面间滑动摩擦力逐渐增加，且该摩擦力方向与该锁定单元30的运动方向相反。同时，该第二滑块35的第二滚轮357抵接该摩擦壁272的第二摩擦轨道2725内表面，当该锁定单元30下降时，该第二滑块35的第二旋转部353与该摩擦壁272的第二摩擦轨道2725内表面相对滚动，并在他们之间产生一另一滚动摩擦力以阻碍该锁定单元30的下降。然而，通常该滚动摩擦力因为滚动摩擦系数较小而忽略不计。所以随着该锁定单元30相对该底座26的高度降低，该锁定单元30与该支撑架27间的摩擦力逐渐增大，且该摩擦力方向与该锁定单元30的运动方向相反。
另一方面，当该锁定单元30沿该圆柱29下降时，该弹性元件28对该锁定单元30的支撑弹力作用逐渐增大；当锁定单元30沿该圆柱29上升时，该弹性元件28对该锁定单元30的支撑弹力作用逐渐减小。适当调整该弹性元件28的弹性系数及该第一滑块33与该第一摩擦轨道3723间的摩擦系数，则同样可以保证当该锁定单元停止上升时，该弹性元件28对该锁定单元30的支撑力与该锁定单元30与该支撑架27间的摩擦力的和趋于定值。
综上所述，当该高度调节装置25的锁定单元30上升时，该弹性元件28对该锁定单元30的支撑弹力逐渐减小，该锁定单元30与该摩擦壁272间的滑动摩擦力也逐渐减小；当该高度调节装置25的锁定单元30下降时，该弹性元件28对该锁定单元30的支撑弹力逐渐增大，同时该锁定单元30与该摩擦壁272间的摩擦力对应逐渐增大。
在该显示装置2工作时，首先将该显示面板21通过该支架22锁固在该锁定单元30上。当需要调整该显示面板21相对该底座的高度时，因为该显示面板21锁固在该锁定单元30，使得该显示面板21相对该锁定单元30静止，所以调整该显示面板21相对该底座26的高度与调整该锁定单元30相对该底座26的高度同步。当需要调整该显示面板21相对该底座26的高度时，施加外力在该显示面板21，该外力经该显示面板21传递至该锁定单元30.则该显示面板21在该外力作用下升降时，带动该锁定单元30沿该支撑架27的滑槽升降移动。
如果需要升高该显示面板21的高度时，施加外力提拉该显示面板21，该外力带动该锁定单元30沿该圆柱29上升至期望高度，然后消除该外力作用，通过该显示面板21的重力、该锁定单元30与该支撑架27间的摩擦力及该弹性元件28的支撑弹力共同作用维持该显示面板21静止在设定高度；如果需要降低该显示面板21的高度时，同样施加外力下压该显示面板21，该外力带动该锁定单元30沿该圆柱29下降至期望高度，然后消除该外力作用，通过该锁定单元30与该支撑架27间的摩擦力、该弹性元件28的支撑弹力平衡该显示面板21及该锁定单元30的重力，维持该显示面板21静止在设定高度。
综上所述，通过该显示面板21相对该底座26的上升与下降带动该锁定单元30相对该底座26的上升与下降，该锁定单元30相对该底座26的静止维持该显示面板21相对该底座26在设定高度。其中当该锁定单元30抵接该支撑架27的顶壁277时，该显示面板21上升至最高位置，当该锁定单元30抵接该支撑架27的挡块2721时，则该显示面板21下降至最低位置，也就是说该显示面板21上升及下降的位移介于该顶壁277与该支撑架27的挡块2721间。
另外，还可以在该支撑架27的第一锁定壁273、第二锁定内壁274内表面设置一防滑带，增加该显示面板21与该锁定单元30间的摩擦系数，从而增加该锁定单元30与该支撑架27间的摩擦力，保证该显示面板21有效静止在期望高度。当然，还可以通过改变该锁定单元30的滑块33、35的材质，以增大该支撑架27与该锁定单元30间的摩擦系数以保证该显示面板21有效静止在期望高度。
相较于现有技术，使用该锁定单元30配合该支撑架27的摩擦轨道3723、2725相互摩擦实现该显示面板21相对于该底座26的升降，避免使用磁铁，套环等元件，简化整个显示装置的结构，有效降低成本；同时通过该支撑架27与该锁定单元30间摩擦力固定该显示面板21在期望高度，避免使用磁铁等磁性元件，减少因磁铁磁性受干扰而磁性降低，影响显示装置的升降可靠性。

Claims (10)

1.一种高度调节装置，其包括一底座、一弹性元件、一锁定单元及一具收容空间的支撑架，该支撑架设置在该底座，该弹性元件及该锁定单元收容在该支撑架的收容空间内，该弹性元件一端支撑该锁定单元的本体，其另一端连接该底座，其特征在于：该锁定单元包括两个滑块，该支撑架包括两个倾斜设置的摩擦轨道，该锁定单元的两个滑块分别对应收容在该支撑架的两个摩擦轨道内，该两个滑块的其中之一抵接其中一摩擦轨道内表面。
2.如权利要求1所述的高度调节装置，其特征在于：当该锁定单元上升时，其中一滑块抵接其中一摩擦轨道表面，当该锁定单元下降时，另一滑块抵接另一摩擦轨道表面。
3.如权利要求1所述的高度调节装置，其特征在于：该滑块还包括两个固定部及一旋转部，该两个固定部之间夹设一压缩弹簧，其中一个固定部朝向该摩擦轨道位置，该旋转部通过一枢纽与朝向该摩擦轨道位置的固定部枢接，该旋转部能够以该枢轴为圆心旋转一定角度。
4.如权利要求3所述的高度调节装置，其特征在于：该两个滑块还分别包括一个滚轮，该滚轮嵌套设置在该旋转部端部，且对应收容在该支撑架的一个摩擦轨道内，该滚轮能够以该枢轴为圆心旋转一定角度。
5.如权利要求4所述的高度调节装置，其特征在于：当该锁定单元上升时，其中一滚轮抵接其中一摩擦轨道表面，当该锁定单元下降时，另一滚轮抵接另一摩擦轨道表面。
6.如权利要求1所述的高度调节装置，其特征在于：该高度调节装置还包括一设置在该底座的圆柱，该锁定单元套设在该圆柱上。
7.如权利要求6所述的高度调节装置，其特征在于：该弹性元件是一压缩弹簧，其套设在该圆柱并支撑该锁定单元。
8.一种显示装置，其包括一显示面板及一支撑该显示面板的高度调节装置，该高度调节装置包括一底座、一弹性元件、一锁定单元及一具收容空间的支撑架，该支撑架设置在该底座，该弹性元件及该锁定单元收容在该支撑架的收容空间内，该弹性元件一端支撑该锁定单元，其另一端连接该底座，其特征在于：该锁定单元包括两个滑块，该支撑架包括两个倾斜设置的摩擦轨道，该锁定单元的两个滑块分别对应收容在该支撑架的两个摩擦轨道内，该两个滑块的其中之一抵接其中一摩擦轨道内表面。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于：当该锁定单元上升时，其中一滑块抵接其中一摩擦轨道表面，当该锁定单元下降时，另一滑块抵接另一摩擦轨道表面。
10.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于：该滑块还包括两个固定部及一旋转部，该两个固定部之间夹设一压缩弹簧，其中一个固定部朝向该摩擦轨道位置，该旋转部通过一枢纽与朝向该摩擦轨道位置的固定部枢接，该旋转部能够以该枢轴为圆心旋转一定角度。
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