CN103115231B - 屏幕支撑架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及屏幕支撑架，包含用于固定屏幕的上支架、底座及支撑臂，支撑臂借助上转轴连接上支架并借助下转轴连接底座上的扭力装置，该扭力装置包括弹性组件及抵接于弹性组件外侧的滑块及以接触部抵接滑块的凸轮，该凸轮套设于下转轴的下心轴并与该下心轴同转，而下心轴与支撑臂连动。因此，当屏幕及支撑臂转动降低高度收合时，支撑臂连动下心轴，下心轴连动凸轮转动，而改变压缩弹性组件的接触部的位置，进而产生适当的支撑扭力，来配合屏幕在不同位置的下压力矩，以完全支撑屏幕，且使屏幕在降低高度收合时不需费力地下压，使操作更省力。

Description

屏幕支撑架

技术领域

本发明涉及屏幕支撑架，尤其是其扭力装置产生的支撑扭力可配合屏幕在不同位置的下压力矩的支撑架。

背景技术

随着信息科技的快速发展，平面显示器如液晶屏幕等已普遍应用于电视或台式电脑，甚至是一体式具有触控功能的台式电脑等信息产品。液晶屏幕必须透过支撑架使其可以立在桌面上使用，而常见的支撑架结构如本案申请人所拥有的中华民国公告第M263727号的新型专利「具回转及升降之转轴机构」所示，其包含斜立的支撑件，支撑件上端借助上转轴和顶架枢接，顶架并固定于屏幕背面，如此屏幕可相对于支撑件转动以调整前倾后仰的观看角度；而支撑件下端借助下转轴与底架枢接，使支撑件可相对于底架转动，以调整屏幕的高度，且下转轴设有扭簧以产生支撑扭力，在高度升降过程，屏幕重量的下压力矩和下转轴的支撑扭力保持平衡，屏幕即可停滞在所调整的高度位置。此外，支撑件的两侧边各设有拉杆，拉杆结合于上转轴和下转轴形成平行四连杆的机构，使屏幕在调整高度升降的过程中可以保持原有的角度。

另外，为了方便收纳与包装，屏幕和支撑件可转动收合以减少占用空间，斜立的支撑件可借助下转轴往前旋转降低高度成水平状态，屏幕则借助上转轴往后旋转成水平状态，使整体收合以减少包装材积。然而，屏幕在高度下降过程中，下转轴扭簧的回弹力逐渐增强，扭力逐渐增加，在转到较低的位置时需要费力地下压才能完全收合，因而不容易操作。且放手后，已蓄能的扭簧容易将屏幕弹起，因此还需要固定，以避免屏幕弹开。而如果屏幕在高度下降之前即往后旋转成水平，或是在高度降低过程中逐渐往后旋转成水平，则屏幕的重心会逐渐往后移，其下压力矩也会跟着改变减小，或先增加再减小，如此，常用的扭簧无法配合调整支撑扭力即不符所需。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种屏幕支撑架，其扭力装置所产生的支撑扭力可配合屏幕在不同位置的下压力矩，而改变调整至适当的扭力，以完全支撑屏幕，且使屏幕在降低高度收合时不需费力地下压，令操作更省力。

本发明的另一目的是提供一种屏幕支撑架，当屏幕及支撑臂完全收合成水平状态时，扭力装置产生适当扭力，可避免屏幕弹起，当应用在触控式屏幕时，在较低或收合位置也可触控使用，提高使用的便利性。

为实现上述目的，本发明所采取的技术手段包括：

上支架，用以固定屏幕，该上支架设有至少一个枢接部；

底座；

支撑臂，其上端设有至少一个上枢接部，该上枢接部借助上转轴与该上支架的枢接部枢接，该上转轴包含上心轴，该支撑臂的下端设有至少一个下枢接部，该下枢接部借助下转轴与扭力装置枢接，该扭力装置以座体固定于该底座上，该座体中容设有至少一个弹性组件及抵接于弹性组件外侧的滑块，凸轮以接触部抵接于该滑块，凸轮套设置在该下转轴的下心轴上并与该下心轴同转，该下心轴固定于支撑臂上并与该支撑臂同转。

因此，当屏幕及支撑臂转动收合时，支撑臂借助下转轴旋转降低高度并连动下心轴转动，下心轴就带动凸轮转动，而使其接触部推抵滑块，进而压缩弹性组件改变支撑扭力。由于凸轮的接触部在凸轮旋转过程中会改变位置，因此弹性组件的弹力作用于接触部的力臂也随之改变，而整体所产生的支撑扭力也随着改变。所以，扭力装置所产生的支撑扭力可配合屏幕在不同的高度位置时所产生的下压力矩而改变调整，并达到平衡。

根据本发明的一个实施例，该支撑臂侧边设有连动机构，该下转轴设有套设于下心轴的中空固定轴，该固定轴的一端固定于该扭力装置的座体，或与座体一体成形，而另一端以连接轴段与连动机构结合。透过该连动机构可使屏幕在降低高度过程可随着改变倾斜角度或保持固定的角度。

该连动机构包含至少一个连杆，连杆的上下端两侧各枢接有上连动盘及下连动盘，上连动盘以轴孔套设固定于该上心轴，并与上心轴连动，下连动盘以轴孔套设固定于该固定轴的连接轴段。上连动盘和下连动盘的轴孔旁各设有至少一个连接孔，且两个上连动盘之间设有第一轴销，第一轴销固定于两个连接孔，两个下连动盘之间设有第二轴销，第二轴销固定于两个连接孔，而连杆的上端枢设于第一轴销，连杆的下端枢设于第二轴销。因此，可形成平行四连杆或非平行四连杆的连动机构，使屏幕在降低高度时可被连动保持在固定的角度，或是逐渐往后倾斜。

根据本发明的一个实施例，该座体的一端凸设有两个枢接部，枢接部各设有贯穿的轴孔，下心轴系穿设于这些轴孔中，该下心轴设有两个平面使其断面成非圆形，且凸轮设置于两个枢接部之间，并以形状与下心轴断面相同的轴孔套设于下心轴，以与下心轴同转。

为了能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达成的功能、目的，现列举具体实施例并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的组合立体图。

图2是本发明的组件分解图。

图3是本发明另一角度的立体图。

图4是本发明下转轴与扭力装置的组合示意图。

图5是本发明下转轴与扭力装置的剖面示意图。

图6是本发明屏幕在最高位置的剖面示意图。

图7是本发明屏幕及支撑臂转动收合的动作示意图。

图8是本发明屏幕及支撑臂完全收合的示意图。

图9是本发明屏幕在最高位置时连动机构的状态示意图。

图10是本发明屏幕及支撑臂在收合过程连动机构的动作示意图。

图11是本发明屏幕及支撑臂完全收合时连动机构的动作示意图。

图12是本发明支撑臂转动到最高位置时的限位说明图。

图13是本发明另一实施例的示意图。

具体实施方式

参见图1-图5，它们是本发明的组合立体图、组件分解图、另一角度的立体组合图、扭力装置的组合图及扭力装置的剖面图。本发明屏幕支撑架包括上支架1、底座2、支撑臂3、两个上转轴4、两个下转轴5及两个扭力装置6。

上支架1用以固定屏幕7，上支架1设有左右两个枢接部10，枢接部10各设有枢孔11。

底座2设有左右两个容置区20，各容置区20设置固定扭力装置6。

支撑臂3的上端凸设有左右两个中空的上枢接部30，两个上枢接部30中间形成有容置空间，上支架1的两个枢接部10设置于该容置空间中。上枢接部30并各借助上转轴4与上支架1的枢接部10枢接，使上支架1可相对于支撑臂3旋转，这些上转轴4也位于两个上枢接部30中间的容置空间中。

支撑臂3的下端凸设有左右两个下枢接部32，两个下枢接部32中间形成有容置空间，底座2上的两个扭力装置6位于下枢接部32的容置空间中。下枢接部32并各借助下转轴5与扭力装置6枢接，使支撑臂3可相对于底座2旋转，这些下转轴5亦位于两个下枢接部32中间的容置空间中。

又如图13所示，其示出本发明的另一实施例，上支架1的枢接部10及上转轴4亦可设置于支撑臂3上枢接部30的外侧，扭力装置6及下转轴5设置于下枢接部32的外侧，如此可使支撑臂3的宽度减小，而具有不同的外观视觉效果。

参见图2-图6，扭力装置6以座体60固定于底座2的容置区20，座体60具有水平向的容置空间61，座体60的一端凸设有两个枢接部62，枢接部62各设有贯穿的轴孔63，其中一个轴孔63为非圆形孔，另一个轴孔63为圆形孔。容置空间61中设有二弹性组件64及抵接于弹性组件64外侧的滑块65，两个弹性组件64为不同外径的压缩弹簧，外径较小的压缩弹簧系置入外径较大的压缩弹簧中。

下转轴5设有穿设于支撑臂3下枢接部32和座体60轴孔63的下心轴50，下心轴50的一端穿设固定于固定片34，并且固定片34以凸榫340嵌设于下枢接部32侧边的凹槽33而结合于下枢接部32的侧边，以与支撑臂3同步转动，并使下心轴50与支撑臂3同步转动。下心轴50呈中空状并且径向设有缺口500连通中空部，以方便走线，对某些一体式的台式计算机来说，由于其主机设于底座2，因此，讯号线即可由缺口500穿过中空下心轴50而连接到底座2的主机。

下心轴50上并设有两个平面501使其断面成非圆形，凸轮66设置于两个枢接部62之间，并以形状与下心轴50断面相同的轴孔660套设于下心轴50，以与下心轴50同步转动。凸轮66具有凸出的接触部661，接触部661抵接于该滑块65，以相互推动。凸轮66的两侧边各设有凸块662，且座体60枢接部62的侧边设有弧形限位槽620，这些凸块662位于这些限位槽620中，并可挡止定位于限位槽620两端。当支撑臂3带动下心轴50往水平方向逆时针旋转，下心轴50带动凸轮66逆时针转动，凸块662即在弧形限位槽620中转动，当支撑臂3转动到水平收合位置时，凸块662挡止于弧形限位槽620的一端而形成定位。

下心轴50上并套设有数个摩擦片51、两个弧形弹片52及垫片53，于末端再以螺帽54锁固。数个摩擦片51分别以凸榫固定于座体60枢接部62两侧的嵌槽，以及支撑臂3下枢接部32的嵌槽，以提供耐磨效果，且其中设于枢接部62和支撑臂3之间的摩擦片51套设于中空固定轴55上，固定轴55并套设于下心轴50外部。

因此，当支撑臂3以下转轴5旋转降低高度时，固定片34随支撑臂3转动并带动下心轴50同步转动，下心轴50再带动凸轮66转动而改变接触部661的位置，进一步地，连动滑块65移动而压缩或释放弹性组件64。

参见图6-图8，图6为屏幕在最高位置时，支撑臂3呈斜立状态，且屏幕7重心在A位置，凸轮66的接触部661抵接于滑块65前端，且接触部661在下心轴50中心轴线的后方。当屏幕7下压调整降低高度时，支撑臂3借助下转轴5往逆时针方向旋转，如图7所示，以本实施例的结构，屏幕7降低高度的同时会逐渐往后旋转，重心也逐渐往后移，其结构及作动将在后面详述，此时屏幕重心在B位置，力臂变长，屏幕产生的下压力矩也变大。支撑臂3往下转动时即带动固定片34转动，固定片34带动下心轴50转动，而下心轴50带动凸轮66转动，使接触部661位置改变转动至下心轴50中心轴线的上方，并推抵滑块65移动，滑块65进而压缩弹性组件64。此时，弹性组件64的回弹力增加，且接触部661的力臂L变长，因而扭力装置6产生的扭力增加，可配合支撑屏幕产生的下压力矩。

参见图8，当屏幕7和支撑臂3皆旋转到水平收合状态时，屏幕的重心在C位置，由于力臂又变小了，其下压力矩也变小。而凸轮66接触部661此时转动到下心轴50中心轴线的前方，继续推动滑块65压缩弹性组件64，此时接触部661的力臂L变短，扭力装置6所产生的扭力也降低了，而可配合屏幕产生的下压力矩达到平衡。如此，屏幕在降低高度收合时不需费力地下压，使操作更省力。且屏幕在收合的水平状态时，扭力装置6产生的适当扭力，可避免屏幕弹起，当应用在触控式屏幕时，在较低或收合位置亦可触控使用，而大为提高了使用的便利性。

本发明可借助改变接触部的初始位置而改变扭力装置的支撑扭力，来配合屏幕不同功能的需求。

再参见图2，本发明的下转轴5另包含有固定轴55，固定轴55系和扭力装置6的座体60结合固定或一体成型，使固定轴55保持不动。固定轴55为中空，并套设于下心轴50外部。固定轴55具有固定轴段550，固定轴段550设有两个平面551以形成非圆形的断面，固定轴段550并穿设于座体60枢接部62的非圆形轴孔63中，该轴孔63的形状与固定轴段550的断面相同，使固定轴55同与座体60固定于底座2形成不动件，而下心轴50则与支撑臂3连动形成转动件。固定轴55并设有连接轴段552，连接轴段552也设有两个平面553使断面呈非圆形。固定轴55在相对于下心轴50的缺口500处，也设有径向缺口554连通下心轴的缺口500，以方便走线。

上转轴4包含上心轴40，上心轴40穿设于支撑臂3的上枢接部30和上支架1枢接部10的枢孔11中。上心轴40设有两个平面401使断面形成非圆形，且上心轴40的一端设有连接轴段402，连接轴段402亦设有两个平面403使断面形成非圆形。上心轴40上套设有扭簧41，扭簧41的两端分别嵌固于上支架1的枢接部10和支撑臂3的上枢接部30，使屏幕相对于支撑臂3转动调整倾斜角度时，可提供扭力支撑屏幕。为避免扭簧41压缩时与上心轴40干涉，因此扭簧41内部设有一套管42套设于上心轴40上。上心轴40并套设有数个摩擦片48、两个弧形弹片43及垫片44，且末端再以螺帽45锁固。这些摩擦片48各以凸榫嵌固于上支架1的枢接部10两侧，以及支撑臂3上枢接部30的两侧，以提供耐磨效果。该上心轴40并呈中空状，且径向设有缺口连通中空部，以方便走线。

参见图2和图9，支撑臂3两侧的容置空间进一步各设有一个连动机构9，且外侧装设有侧盖。该连动机构9为非平行四连杆机构。其包含了两支连杆90，两支连杆90的上下端外侧各设有一个上连动盘91及一个下连动盘92。两个上连动盘91各设有轴孔910，以套设固定于上心轴40的连接轴段402，而与上心轴40同步转动。轴孔910旁设有两个连接孔911，连接孔911到轴孔910中心的距离为L1，如图9所示。两个上连动盘91之间设有第一轴销93以及第三轴销94，两个轴销93、94分别固定于两个连接孔911。

两个下连动盘92各以一个轴孔920套设固定于固定轴55的连接轴段552，以与固定轴55同动。轴孔920旁设有两个连接孔921，连接孔921到轴孔920中心的距离为L2，且L2大于L1。两个下连动盘92之间设有第二轴销95及第四轴销96，两个轴销95、96分别固定于两个连接孔921。而两支连杆90的上端各以孔套设于第一轴销93，连杆90的下端各以孔套设于第二轴销95。

因此，连杆90、上转轴4、下转轴5及支撑臂3构成四连杆机构，并且由于上连动盘91的连接孔911至其轴孔910中心的距离L1小于下连动盘92的连接孔921至其轴孔920中心的距离L2，所以形成非平行四连杆机构。

上心轴40上并套设有止挡片46，止挡片46以形状与上心轴40断面相同的轴孔460套设于上心轴40，以与上心轴40同步转动。止挡片46设有凸出的挡块461，而上支架1的枢接部10设有弧形凹槽101，该挡块461位于弧形凹槽101中，并可挡止于弧形凹槽101两端，以作为上支架1调整倾斜角度的限制，其范围大约是30度。同时，当上心轴40转动时，止挡片46也同步转动，而可改变止挡的位置。

因此，当屏幕在最高位置时，由于止挡片46的限制，屏幕只能调整前倾后仰大约30度范围内的角度，而无法往后顺时针转动呈水平状态，以避免重心不稳。如果屏幕7要往后转动收合，必须使支撑臂3转动降低高度。此时将屏幕7下压使支撑臂3逆时针转动降低高度，借助非平行四连杆的连动机构9，连杆90上端会拉动上连动盘91反向顺时针转动，而连动上心轴40在支撑臂3的上枢接部30中转动，同时带动止挡片46反向顺时针转动，因此，挡块461的止挡位置改变了，屏幕因此可再顺时针多转动一些，如此，止挡片46逐渐改变止挡位置，屏幕即可逐渐顺时针往水平方向收合。

当屏幕和支撑臂持续往水平方向转动，由于凸轮66与支撑臂3下枢接部32同步转动，当凸轮66两侧的凸块662转动挡止于座体60枢接部62侧边的弧形限位槽620时，支撑臂3即转到最后的收合位置而定位。

上心轴40另套设有限位片47，限位片47可与上枢接部30内部的挡块36形成支撑臂3旋转到最高位置的限位，如图12所示。当支撑臂3由收合状态顺时针转动展开，借助支撑臂3侧边的连动机构9，上连动盘91带动上心轴40逆时针旋转，上心轴40并带动限位片47逆时针转动，到最高位置时即挡止于上枢接部30的挡块36而限位。同时，下枢接部32内部的凸部35也会挡止于下连动盘92而形成限位，如图9所示。

前述的连动机构9不限于非平行四连杆机构，亦可为平行四连杆机构，或是利用皮带和皮带轮，或是链条和链轮来连动上转轴4和下转轴5。

本发明虽为实现上述目的而披露了优选的具体实施例，但这些实施例并不是想要限制本发明的构造特征，本领域的任何普通技术人员应知道，在本发明的精神和范围内，任何容易想到的变化或修改都是可能的，并且都被本申请的权利要求所涵盖。

附图标记一览表

1、上支架           10、枢接部

11、枢孔            2、底座

20、容置区          3、支撑臂

30、上枢接部        32、下枢接部

33、凹槽            34、固定片

340、凸榫           35、凸部

36、挡块            4、上转轴

40、上心轴          401、403、平面

402、连接轴段       41、扭簧

42、套管            43、弹片

44、垫片            45、螺帽

46、止挡片          460、轴孔

461、挡块           47、限位片

48、摩擦片          5、下转轴

50、下心轴          500、缺口

501、平面           51、摩擦片

52、弹片            53、垫片

54、螺帽            55、固定轴

550、固定轴段       551、553、平面

552、连接轴段       554、缺口

6、扭力装置         60、座体

61、容置空间        62、枢接部

620、限位槽         63、轴孔

64、弹性组件        65、滑块

66、凸轮            660、轴孔

661、接触部         662、凸块

7、屏幕             9、连动机构

90、连杆            91、上连动盘

92、下连动盘        910、920、轴孔

911、921、连接孔    93、第一轴销

94、第三轴销        95、第二轴销

96、第四轴销

Claims (12)

1.一种屏幕支撑架，包括：

用以固定屏幕的上支架，该上支架设有至少一个枢接部；

底座；

支撑臂，其上端设有至少一个上枢接部，该上枢接部借助上转轴与该上支架的枢接部枢接，该上转轴包含上心轴，该支撑臂的下端设有至少一个下枢接部，该下枢接部借助下转轴与扭力装置枢接，该扭力装置以座体固定于该底座上，在该座体中容设有至少一个弹性组件及抵接于该弹性组件外侧的滑块，凸轮以接触部抵接于该滑块，凸轮套设在该下转轴的下心轴上并与该下心轴同转，该下心轴固定于支撑臂上并与该支撑臂同转，该下转轴设有套设于该下心轴的中空固定轴，该支撑臂的侧边设有连动机构，该固定轴的一端固定于该扭力装置的座体或与该座体一体成形，另一端以连接轴段与连动机构结合，该连动机构包含至少一个连杆，该连杆的上下端两侧各枢接有上连动盘及下连动盘，该上连动盘以轴孔套设固定于该上心轴并与该上心轴连动，该下连动盘以轴孔套设固定于该固定轴的连接轴段，该上连动盘和该下连动盘的轴孔旁各设有至少一个连接孔，两个上连动盘之间设有第一轴销，第一轴销固定于两个连接孔，两个下连动盘之间设有第二轴销，第二轴销固定于两个连接孔，而连杆的上端枢设于第一轴销，连杆的下端枢设于第二轴销。

2.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该固定轴具有固定轴段，该固定轴段设有两个平面以形成非圆形的断面，该座体设有形状与该固定轴段断面相同的轴孔，该固定轴段与该下心轴穿设于该轴孔并且该固定轴与该轴孔固定不动。

3.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该下连动盘的连接孔至其轴孔中心的距离大于该上连动盘的连接孔至其轴孔中心的距离。

4.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该上心轴设有两个平面使其断面成非圆形，该上心轴上套设有止挡片，该止挡片以形状与该上心轴断面相同的轴孔套设于上心轴，以与该上心轴同步转动，该止挡片设有凸出的挡块，而该上支架的枢接部设有弧形凹槽，该挡块位于该弧形凹槽中并可挡止于该弧形凹槽两端。

5.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该座体的一端凸设有两个枢接部，该枢接部各设有贯穿的轴孔，该下心轴穿设于这些轴孔及该支撑臂的下枢接部，该下心轴设有两个平面使其断面成非圆形，该凸轮设置在两个枢接部之间并以形状与该下心轴断面相同的轴孔套设于该下心轴，以与该下心轴同转。

6.如权利要求5所述的屏幕支撑架，其中，该凸轮的两侧边各设有凸块，该座体枢接部的侧边设有弧形限位槽，这些凸块位于这些限位槽中并可挡止定位于该限位槽的两端。

7.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该下心轴的一端穿设固定于固定片，该固定片以凸榫嵌设于支撑臂的下枢接部侧边的凹槽。

8.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该下心轴系呈中空状并且径向设有缺口连通中空部，以方便走线，该固定轴在相对该下心轴的缺口处也设有径向缺口连通下心轴的缺口。

9.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该上心轴系呈中空状并且径向设有缺口连通中空部，以方便走线。

10.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该支撑臂的上枢接部凸设于该支撑臂上端左右两边并呈中空，两个上枢接部中间形成有容置空间，该上支架的枢接部及该上转轴设置于该容置空间中；该支撑臂的下枢接部系凸设于该支撑臂下端左右两边，两个下枢接部中间形成有容置空间，底座上的扭力装置及下转轴位于下枢接部的容置空间中。

11.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该支撑臂设有两个凸出的上枢接部及两个凸出的下枢接部，该上支架的枢接部及该上转轴设置在该上枢接部的外侧，该扭力装置及该下转轴设置于该下枢接部的外侧。

12.如权利要求1所述的屏幕支撑架，其中，该上心轴套设固定有限位片，该限位片可与该支撑臂上枢接部内部的挡块相互止挡，形成该支撑臂旋转到最高位置的限位。