发明内容
有鉴于此,本发明提供一种显示器升降装置,以实现对壁挂显示器的高度进行调节的目的。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种显示器升降装置,包括用于固定设置于墙面或其他支架上的底架和用于与显示器固定相连的面板,还包括:
设置在底架上的固定导轨;
设置在面板上并沿固定导轨滑动实现面板升降的活动导轨;和
一端与底架相连,另一端与面板相连以支撑面板的支撑件。
优选地,在上述的显示器升降装置中,支撑件包括滑槽块、联动杆和第一气弹簧;
滑槽块固定设置于面板上,滑槽块的底部设置有滑槽;
联动杆的一端与底架铰接,另一端与第一气弹簧铰接,联动杆上固定设置有能够嵌入滑槽并沿滑槽滑动的第一滑块;
第一气弹簧一端与底架铰接,另一端与联动杆铰接。
优选地,在上述的显示器升降装置中,还包括连接第一气弹簧与底架的可调连接装置,可调连接装置包括:
铰接于第一气弹簧一端的第二滑块,第二滑块底部设置有螺纹孔;
固定设置在底架上且包括至少两个内侧面彼此平行的侧限位块和一个底部限位挡板的滑块槽,底部限位挡板上设置有与螺纹孔位置对应的内螺纹孔,第二滑块可滑动地设置于滑块槽中;
外表面设置有外螺纹部的螺钉固定座,其内部设置有通孔,螺钉固定座旋入内螺纹孔中;
设置于螺纹孔中的调节螺钉,调节螺钉的螺钉帽的最大直径小于通孔的内径,螺钉帽下方设置有直径大于通孔内径的定位肩,调节螺钉与螺钉固定座相抵定位。
优选地,在上述的显示器升降装置中,侧限位块内表面所在平面与垂直方向的夹角为1°至3°,其该平面倾斜向第一气弹簧所在一侧。
优选地,在上述的显示器升降装置中,还包括套设于第一滑块外的滑槽摩擦件。
优选地,在上述的显示器升降装置中,还包括设置于第一滑块上的滚轮,滚轮嵌入滑槽中。
优选地,在上述的显示器升降装置中,第一气弹簧为自锁型气弹簧或平衡式气弹簧。
优选地,在上述的显示器升降装置中,支撑件具体为至少一根平行于固定导轨设置的第二气弹簧。
优选地,在上述的显示器升降装置中,两根第二气弹簧在显示器升降装置中对称设置。
优选地,在上述的显示器升降装置中,第二气弹簧具体为自锁型气弹簧或平衡式气弹簧。
本发明所提供的显示器升降装置包括底架、面板和支撑件,其中,底架固定设置于墙面或其他支架上,其上设置有固定导轨;面板用于与显示器固定相连,其上设置有能沿固定导轨滑动的活动导轨;支撑件的一端与底架相连,另一端与面板相连以支撑面板。
在使用本发明所提供的显示器升降装置时,通过底架将其固定于墙面或其他的支架上,而将显示器固定于面板上。由于面板通过活动导轨、固定导轨可滑动地设置于固定在底架的底架上,同时,设置于面板与底架之间的支撑件能够支撑面板,并限制两者之间的相对距离,当用户需要升高显示器的高度时,只需向上推动显示器即可,而需要降低显示器的高度时,向下推动显示器即可。因此,本发明所提供的显示器升降装置实现了对显示器的高度进行调整的目的。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种显示器升降装置,以实现对壁挂显示器的水平高度进行调节的目的。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例所公开的显示器升降装置包括底架1、面板2和支撑件3,其中,底架固定设置在墙面或其他支架上,底架1上设置有固定导轨10;面板2用于与显示器固定相连,且其上设置有能沿固定导轨10滑动的活动导轨20;支撑件3的长度能够伸缩,其一端与底架1相连而另一端与面板2相连。
在使用本发明实施例所提供的显示器升降装置时,通过底架将其固定于墙面或其他的支架上,而将显示器固定于面板2上,通常的,在安装到位后,固定导轨10的长度方向垂直于水平面。由于面板2通过活动导轨20、固定导轨10可滑动地设置于固定在底架的底架1上,同时,设置于面板2与底架1之间的支撑件3能够支撑面板2,并限制底架1和面板2之间的相对距离,当用户需要升高显示器的高度时,只需向上推动显示器即可,而需要降低显示器的高度时,向下推动显示器即可,因此,本发明实施例所提供的显示器升降装置实现了对显示器的高度进行调整的目的。
由于显示器升降装置中的支撑件3可以有多种实现方式,因此在上述实施例中并未对其具体结构进行说明。下面对支撑件3的结构进行具体说明,本领域技术人员可以理解的是,支撑件3的具体结构还可以有其它的实现方式,而不仅限于以下的具体说明。
如图2所示,在本发明实施例所提供的显示器升降装置中,支撑件3包括滑槽块31、联动杆32和第一气弹簧33。
滑槽块31固定设置在面板2上,滑槽块31的底部设置有滑槽310。滑槽块31与面板2之间有多种固定方式,如焊接、铆接或利用紧固件固定相连等,优选的,在本实施例中,滑槽块31与面板2之间通过螺栓固定相连。
联动杆32的一端与底架1铰接,其另一端与第一气弹簧33的端部铰接;联动杆32上还固定设置有能够嵌入滑槽310的第一滑块320,并且,第一滑块320能够沿滑槽310滑动。可以想到的是,第一滑块320可以为通过紧固件与联动 杆32固定连接的零件,也可以与第一滑块320为一体式结构,即第一滑块320为联动杆32上的一个凸出部。
第一气弹簧33的一端与上述的联动杆32铰接,另一端与底架1铰接,同时,在将显示器升降装置安装到位后,第一气弹簧33与底架1之间铰接轴的水平高度低于联动杆32与底架1之间铰接轴的水平高度。
下面对上述实施例所公开的显示器升降装置中的支撑件3进行受力分析。本领域技术人员可以理解的是,图3中所示出的是为了对支撑件3进行受力分析而简化后的模型。
如图3所示,杆A和杆B代表固定导轨10,其与地面固定相连;而分别套设在杆A和杆B上的滑块D和滑块E则代表活动导轨20,滑块D和滑块E分别能够沿杆A和杆B滑动;杆C的两端分别与滑块D和滑块E固定相连,滑块H套设在杆C上,并能够沿杆C滑动;杆a代表联动杆32,其一端铰接于地面,另一端与代表第一气弹簧33的杆b铰接,同时,杆a与滑块H铰接;杆b代表了第一气弹簧33,其一端与上述的杆a铰接,另一端铰接于地面。
角θ为杆a与垂直方向的夹角,代表了联动杆32的轴线与垂直于地面的法线的夹角;角α为杆b与垂直方向的夹角,代表了第一气弹簧33的轴线与垂直于地面的法线的夹角。
l为杆a与滑块H铰接轴到杆a与地面铰接轴的直线距离,为常数;L为杆a与地面的铰接轴距杆b与地面的铰接轴之间的垂直距离,为常数。
L1为G到杆a铰接轴处的力臂长度,为与角θ的正弦值正相关的变量,L1=l×sinθ。
L2为F到杆b铰接轴处的力臂长度,为与角α的正弦值正相关的变量,L2=L×sinα。
当用户推动安装于显示器升降装置上的显示器向上或向下移动时,相当于图3所示的模型中固定相连的滑块D、杆C和滑块E沿杆A和杆B水平向上或向下移动。此时,套设在杆C上的滑块H也随杆C的移动而发生位移,由于杆a与滑块H铰接,则杆a会以其与地面的铰接轴为轴发生摆动,角θ 发生变化,同时,一端与杆a铰接的杆b也以其与地面的铰接轴为轴进行摆动,角α发生变化。
选取杆a,即联动杆32,为研究对象,在显示器升降装置保持平衡时杆a所受外力包括:
重力G,一般情况下G等于显示器的重力,其作用于杆a与滑块H的铰接轴,方向竖直向下;
弹力F,F为第一气弹簧33的弹力,其作用于杆a与杆b的铰接轴,其方向沿杆b的轴线方向并指向斜上方;
支持力F`,F`为杆a与地面之间的铰接轴对杆a的支持力,其方向沿杆a的轴线方向指向斜上方。
当杆a在不受其他外力的作用下而保持静止时,以杆a与地面的铰接轴为轴计算杆a所受的弯矩,有:
F×L2=G×L1
推出:
同时,第一气弹簧33的活塞杆和缸体之间存在一定的摩擦力f,则有:
进一步的,则有:
但上述不等式成立时,杆a都可以保持静止,即显示器升降装置能够使安装于其上的显示器在一定的高度范围内保持平衡。
由上述分析可知,本发明实施例所提供的显示器升降装置实现了对壁挂显示器的水平高度进行调节的目的。
上述实施例所提供的显示器升降装置中,第一气弹簧33所需要具有的最大弹力与所挂载的显示器的重量正相关,即对于已经选定了第一气弹簧33的显示器升降装置来说,其所适用的显示器的重量是一定的。因此,对于不同重量的显示器,需要通过使用具有不同最小弹力的第一气弹簧33与之相配合,这增加了生产显示器升降装置过程的成本,同时,对于使用者来说,如果希望所购买的显示器升降装置能够适用于不同重量显示器,就必须同时购买多套显示器升降装置或购买多个不同的气弹簧进行相应的更换。因此,本实施例所提供的显示器升降装置通过增加一个可调连接装置,以使同一个显示器升降装置能够适用于不同重量的显示器。
请参考图4和图5,本实施例所提供的显示器升降装置还包括可调连接装置,第一气弹簧33与底架1通过该可调连接装置相连。
可调连接装置包括铰接于第一气弹簧33一端的第二滑块40、固定设置在底架1上的滑块槽41、螺钉固定座42和调节螺钉43。
第二滑块40的底部设置有螺纹孔400,第二滑块40可以为圆柱体或多边形棱柱,优选地,在本实施例中,第二滑块40为长方体。
滑块槽41包括至少两个侧限位块410和一个底部限位挡板411,其中,两个侧限位块410彼此相对的内侧面彼此平行,底部限位挡板411上设置有与螺纹孔400位置对应的内螺纹孔412;第二滑块40可滑动地设置于滑块槽41中。
螺钉固定座42安装于上述的内螺纹孔412中,其外表面设置有外螺纹部420,其内部还设置有通孔421。
调节螺钉43的螺纹部旋入螺纹孔400中,同时,其螺钉帽的最大直径小于通孔421的内径,而螺钉帽下方设置有直径大于通孔421内径的定位肩,即是调节螺钉43通过螺钉帽卡嵌在阶梯孔421中,与之相抵定位。操作人员可以利用工具,如螺丝刀或内六角扳手等,穿过通孔421而对调节螺钉43进行操作。
在使用本实施例所提供的显示器升降装置时,如果需要更换上不同重量的显示器,首先完成旧显示器的拆卸和新显示器的安装,然后通过旋转调节 螺钉43,升高或降低第一气弹簧33与底架1之间铰接轴的水平高度,即可实现使显示器升降装置适应不同重量的显示器的目的。
本领域技术人员可以理解的是,设置可调连接装置的目的在于实现第一气弹簧铰接端的高度可调,其具体实现方式有多种。图6为上述实施例中可调连接装置的局部结构示意图,内螺纹孔412为阶梯孔,其内径较大部分为内螺纹孔,而内径较小部分为光孔;调节螺钉43被螺钉固定座42压靠在内螺纹孔412中。在上述实施例的基础上,可调连接装置的结构还可以如图7所示,内螺纹孔412的内径均一,调节螺钉43被两个螺钉固定座42固定在内螺纹孔412中。再者,本发明实施例所提供显示器升降装置中的可调连接装置还可以如图8所示,内螺纹孔412的内径均一,调节螺钉43的外径与内螺纹孔412的内径相同;调节螺钉43螺钉帽朝下旋入内螺纹孔412中,其端部与第二滑块40相抵定位。操作人员同样可以利用工具旋转调节螺钉43,实现调节第一气弹簧铰接端高度的目的。
进一步的,在上述实施例所提供的显示器升降装置中,还包括设置在侧限位块410上的滑块压板44。请参考图5,滑块压板44将第二滑块40固定在滑块槽41中,防止其从滑块槽41中意外掉落。
优选地,滑块压板44上设置有用于指示第二滑块40位置的指针部。操作人员可以利用设置的指针部观察第二滑块40的位置变化,进而实现对显示器升降装置的精确调整。
请参考图9,图9为上述实施例所提供的显示器升降装置的受力模型。图6中的部分标记与图3相同,此处不再赘述;与图3中所示的模型不同的是,在图6中,杆b,即第一气弹簧33,铰接于滑块I上,而滑块I套设于固定在地面上的杆J上,同时,滑块I可以在杆J滑动,也可以固定于杆J上的某一点。
同样选取杆a,即联动杆32,为研究对象,在显示器升降装置保持平衡时,杆a的受力情况与图3相同,可以上文推出的
依然成立。
通过调整滑块I在杆J上的高度,可以调整杆a与地面的铰接轴与杆b与地面的铰接轴之间的水平距离,即L的大小。当G增大时,可以将调低滑块I在杆J上的高度,此时L增大,使得上述的不等式的右半部分依然成立;而当G减小时,可以调高滑块I在杆J上的高度,此时L减小,使得上述的不等式的左半部分依然成立。
由以上所述,本实施例所提供的显示器升降装置通过增加用于调节第一气弹簧33与底架1之间铰接轴的水平高度的可调连接装置,实现了使同一个显示器升降装置能够适用于不同重量的显示器的目的。
本领域技术人员可以理解是,上述实施例中的可调连接装置还可以设置于联动杆32与底架1之间,即通过调整联动杆32与底架1铰接轴的高度,以调整上述公式中L的大小,同样可以实现使同一个显示器升降装置能够适用于不同重量的显示器的目的。
进一步的,在上述实施例所提供的显示器升降装置中,侧限位块410的内表面所在平面与垂直方向的夹角为1°至3°,且该平面倾斜向第一气弹簧33所在一侧。由于第二滑块40铰接与第一气弹簧33的一端,第一气弹簧33对第二滑块40作用力的方向沿第一气弹簧33轴线的方向,并将第二滑块40压靠在滑块槽41的侧壁上。如果第二滑块40的运动方向为垂直方向,第一气弹簧33作用于第二滑块40的作用力在垂直于滑块槽41的侧壁方向上的分力较大,导致第二滑块40与滑块槽41侧壁之间的摩擦力较大,第二滑块40运动较为困难。将侧限位块410设置为内表面与垂直方向呈1°至3°的夹角,可以使第二滑块40的滑动方向与垂直方向为同样的角度,这就减小了第一气弹簧33作用于第二滑块40作用力在垂直于滑块槽41的侧壁方向上的分力,使得第二滑块40的运动更加平顺,进而使用户在推动显示器运动时手感更加平顺。
优选地,在上述实施例所提供的显示器升降装置中,侧限位块410的内表面所在平面与垂直方向的夹角为2°。
进一步的,在上述实施例的基础上,本实施例所提供的显示器升降装置中还包括滑槽摩擦件34,滑槽摩擦件34套设于第一滑块320上。本领域技术人员可以理解的是,滑槽摩擦件34为耐摩擦材质,如金属材质中的钢材、球墨铸铁、铜质等,或者为非金属材质,如塑料、石棉等。
在上述实施例所提供的显示器升降装置中,第一滑块320直接或通过套设于第一滑块320上的滑槽摩擦件34与滑槽块31接触,两者之间为滑动摩擦,其运动过程较为费力。进一步的,本实施例所提供的显示器升降装置中还包括设置于滑块320上的滚轮,滚轮可转动的设置于滑块320上,并嵌入滑槽310中。当滑块320与滑槽块31发生相对移动时,设置于滑块320上的滚轮将滑动摩擦转化为滚动摩擦,减小了运动过程中的摩擦力,使滑块320与滑槽块31的相对运动更加平顺。
具体的,在上述实施例所提供的显示器升降装置中,第一气弹簧33为自锁型气弹簧或平衡式气弹簧。
自锁型气弹簧借助一些释放机构可以在行程中的任意位置停止,并且停止以后有很大的锁紧力,通常可以达到10000N以上。通过使用自锁型气弹簧,操作者可以在调整好显示器的高度后,锁定显示器升降装置的位置,防止显示器发生意外的移动。
平衡式气弹簧又称为随意停气弹簧、摩擦式气弹簧,它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间,依靠阀门的开启关闭或活塞杆的伸缩实现锁定气弹簧的目的,不需要任何的外部结构而能停在行程中的任意位置。平衡式气弹簧同样能够实现防止显示器发生意外的移动的目的,但是与自锁型气弹簧相比,平衡式气弹簧不需要额外的锁定装置,操作更加简便。
在上述实施例所提供的显示器升降装置中,联动杆32与底架1之间的铰接轴和气弹簧33与底架1之间的铰接轴位于联动杆32与气弹簧33之间的铰接轴的同侧。这种布置方式能够有效控制显示器升降装置的体积,但是,也造成底架1受力不均匀,在显示器升降装置负载较大时容易造成底架1损坏。进一步的,在空间允许的调节下,联动杆32与底架1之间的铰接轴和气弹簧33与底架1之间的铰接轴,可以位于联动杆32与气弹簧33之间的铰接轴的 异侧,即联动杆32与底架1之间的铰接轴和气弹簧33与底架1之间的铰接轴在显示器升降装置中近似对称设置。这种布置方式可以有效调整底架1的受力点,使底架1各部分受力均匀,以提高其使用寿命。
上述实施例提供了一种利用多连杆机构实现对壁挂显示器的水平高度进行调节的显示器升降装置,出于简化装置结构的考虑,本发明还公开了一种只依靠气弹簧和简单的连接装置对壁挂显示器的水平高度进行调节的显示器升降装置。
请参考图10,在上述实施例所的基础上,本实施例所提供的显示器升降装置中,支撑件3仅包括第二气弹簧30,第二气弹簧30居中设置于显示器升降装置中,其一端与底架1相连而另一端与面板2相连。
本领域技术人员可以理解的是,目前市面上能够采购到的气弹簧的最大承重能力在2500N以上,即能够负载超过250KG以上的重物;而常见的显示器的重量一般不会超过50KG,在显示器升降装置采用一根气弹簧完全能够实现对壁挂显示器的水平高度进行调节的目的。
优选地,在上述实施例所提供的显示器升降装置中,两根第二气弹簧30对称设置于显示器升降装置中。
进一步的,在上述实施例所提供的显示器升降装置中,第二气弹簧30为自锁型气弹簧或平衡式气弹簧。
自锁型气弹簧借助一些释放机构可以在行程中的任意位置停止,并且停止以后有很大的锁紧力,通常可以达到10000N以上。通过使用自锁型气弹簧,操作者可以在调整好显示器的高度后,锁定显示器升降装置的位置,防止显示器发生意外的移动。
平衡式气弹簧又称为随意停气弹簧、摩擦式气弹簧,它的特点介于自由型气弹簧和自锁型气弹簧之间,依靠阀门的开启关闭或活塞杆的伸缩实现锁定气弹簧的目的,不需要任何的外部结构而能停在行程中的任意位置。平衡式气弹簧同样能够实现防止显示器发生意外的移动的目的,但是与自锁型气弹簧相比,平衡式气弹簧不需要额外的锁定装置,操作更加简便。
进一步的,本发明实施例所提供的显示器升降装置中,还包括垂直角度调整机构、水平角度调整机构或水平伸缩机构。考虑到目前市场上已经有设置了垂直角度调整机构、水平角度调整机构或水平伸缩机构的液晶电视支架,此处就不再对其具体的结构进行说明。本领域技术人员可以理解的是,可以在现有的设置了垂直角度调整机构、水平角度调整机构或水平伸缩机构的液晶电视支架的基础上,通过增加本发明实施例所提供的显示器升降装置,使其具有对显示器的水平高度进行调节的功能。同时,本发明所提供的显示器升降装置可以与上述三种机构中的任意一种、两种或全部的三种进行组合,以提供具有不同组合功能的显示器支架。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。