CN104508345A - 用于监视器的倾斜结构 - Google Patents

Abstract

一种用于电子显示器(20)的倾斜机构(10)。倾斜机构包括具有压缩弹簧组件(40)的平衡机构。此种倾斜机构允许电子显示器被定位在多个倾斜角度处。倾斜机构包括支撑件，该支撑件相对于支撑表面是可枢转的。

Description

用于监视器的倾斜结构

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年7月30日提交的美国临时申请No.61/677,209的优先权，该申请的内容通过引用全部纳入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于电子监视器的倾斜机构的系统和方法。

背景技术

倾斜机构被用于调整电子监视器的倾斜角度以便于用户的人机工程学上的观察。

发明内容

本发明的实施例包括用于电子显示器的倾斜机构。在一些实施例中，倾斜机构包括具有压缩弹簧组件的平衡机构。在特定实施例中，与具有扭力弹簧组件的平衡机构相比，这样的压缩弹簧允许更薄的倾斜机构。这样的倾斜机构可被立架、臂部、推车等支承。

附图说明

以下的附图图解说明本发明的详细实施例并且因此不限定本发明的范围。附图不是按比例绘制的(除非另外说明)并且旨在与以下的详细说明书的解释说明相结合。在下文中将结合附图说明本发明的实施例，在这些附图中，类似的标记表示类似的元件。

图1A包括立架的侧视剖面图，该立架具有根据本发明的实施例的倾斜机构。

图1B包括图1A的一部分的放大视图。

图2A包括根据本发明的实施例的倾斜机构的透视图。

图2B包括根据本发明的实施例的倾斜机构的透视图。

图3A包括根据本发明的实施例的处于第一倾斜角度的倾斜机构的侧视剖面图。

图3B包括根据本发明的实施例的处于第二倾斜角度的倾斜机构的侧视剖面图。

图3C包括根据本发明的实施例的处于第三倾斜角度的倾斜机构的侧视剖面图。

图4A包括立架的侧视剖面图，该立架具有根据本发明的实施例的处于第一倾斜角度的倾斜机构。

图4B包括图4A的一部分的放大视图。

图5A包括立架的侧视剖面图，该立架具有根据本发明的实施例的处于第二倾斜角度的倾斜机构。

图5B包括图5A的一部分的放大视图。

图6A包括立架的侧视剖面图，该立架具有根据本发明的实施例的处于第三倾斜角度的倾斜机构。

图6B包括图6A的一部分的放大视图。

图7A包括立架的侧视剖面图，该立架具有根据本发明的实施例的处于第四倾斜角度的倾斜机构。

图7B包括图7A的一部分的放大视图。

图8A包括具有根据本发明的实施例的倾斜机构的立架的立体图。

图8B包括图8A的一部分的放大视图，其中壳体的一部分被去掉。

图9A包括具有根据本发明的实施例的处于一倾斜角度的倾斜机构的立架的立体图。

图9B包括图9A的一部分的放大视图，其中壳体的一部分被去掉。

图10A包括具有根据本发明的实施例的处于一倾斜角度的倾斜机构的立架的立体图。

图10B包括图10A的一部分的放大视图，其中壳体的一部分被去掉。

具体实施方式

以下的详细说明本质上是示例性的并且不旨在以任何方式限定本发明的范围、应用性或构造。而是，以下的说明提供了用于实现本发明的示例性实施例的一些实际说明。为所选择的元件提供示例的构造、材料、尺寸和制造步骤，并且所有其他的元件采用本发明所在领域的技术人员所已知的构造、材料、尺寸和制造步骤。本领域的技术将意识到很多指出的示例具有多种适当的替代方案。

如图1A-10B所示，一些实施例包括具有平衡机构的倾斜机构10，该平衡机构对于平衡监视器20(本文中有时称为显示器，在附图中只示出了该监视器的后部面板)而言是有用的。该监视器可被与倾斜支架34监视器相关联(例如连接或一体地形成)的监视器安装支架30所支撑(例如标准壁挂功能(VESA)顺应式支架)，该倾斜支架34适于在一倾斜角度范围内倾斜(例如，围绕大致水平的旋转轴线)。监视器20具有自倾斜旋转轴线TAR作用第一距离的监视器重量。在此实施例中，监视器扭矩MT通过监视器重量乘以监视器重心CG和倾斜旋转轴线TAR之间的水平距离而产生。

平衡机构可以包括至少一个压缩弹簧40。压缩弹簧40包括第一端部42和第二端部44。压缩弹簧40可以包括围绕弹簧轴线SA缠绕的多个线圈46。转而参考图2A和2B，示出的实施例包括第一压缩弹簧40A和第二压缩弹簧40B。在示出的实施例中，第一压缩弹簧40A和第二压缩弹簧40B的第一弹簧轴线和第二弹簧轴线是彼此平行的。压缩弹簧40的第一端部42与弹簧盖60接触。当倾斜支架34在调整倾斜角度期间旋转时，压缩弹簧40反作用在弹簧盖60上。在此旋转期间，压缩弹簧40从相对未压缩位置移动到相对压缩位置。压缩弹簧40沿着弹簧轴线SA在相对未压缩位置和相对压缩位置之间移动弹簧偏移距离。通过作用在与倾斜旋转轴线TAR相距第二距离SD处的压缩力而完成上述的移动(在图1B中示出了放大的细节)。压缩弹簧40的特征在于力的响应，其中，压缩力随着偏移距离减小而增大。在一些实施例中，弹簧距离SD在倾斜操作期间是固定的。弹簧扭矩ST通过作用在弹簧距离SD处的压缩力而产生。

如图1A所示，监视器扭矩MT和弹簧扭矩ST作用在相反的方向上，并且在一些实施例中，彼此平衡。在此种实施例中，随着监视器被向后倾斜(使得监视器将被更加水平地定位)，监视器重心CG和倾斜旋转轴线TAR之间的水平距离增大，由此增大监视器扭矩MT。在相同的移动期间，压缩弹簧40被压缩，由此增大压缩力，继而增大弹簧扭矩ST。因此，这些实施例在倾斜角度范围内的任何倾斜角度处都是平衡的。应当理解，在这样的实施例中，使得压缩弹簧40不能很好地平衡监视器的重量的一些摩擦力可能作用在倾斜机构10中的多个位置上监视器。因此，技术术语“平衡”包括如下的实施例：在这些实施例中，摩擦力或类似的方式可允许压缩弹簧自身不能很好地平衡监视器20的重量，监视器还处于其可被调整的位置中。

在一些实施例中，倾斜机构10在一倾斜角度范围内是可倾斜的。如图3A-3C所示，倾斜角度“y”可被定义为竖直轴线VA和经过监视器的重心的线“x”之间的角度。在一些实施例中，倾斜角度“y”的范围可以位于大约-15°至90°之间。如图3A所示，0°的倾斜角度“y”与监视器的竖直位置相对应。如图3B和3C所示，在示出的实施例中，正倾斜角度与监视器的远离竖直位置的逆时针转动相对应。图3B示出了以正倾斜角度倾斜的监视器。图3C示出了在其最大正倾斜角度位置处的监视器，在该实施例中，最大正倾斜角度位置是大致水平的。倾斜机构可倾斜到负倾斜角度(未示出)。负倾斜角度与远离如图3A所示的倾斜机构的竖直位置相对应的顺时针转动相对应。

在一些实施例中，与具有扭力弹簧的机构相比，压缩弹簧40允许更薄的倾斜机构。例如，在一些实施例中，弹簧轴线SA可以与倾斜旋转轴线TAR不同。在一些实施例中，弹簧轴线SA可以不与倾斜旋转轴线TAR平行。例如，弹簧轴线SA相对于倾斜旋转轴线TAR可以是倾斜的。在示出的实施例中，弹簧轴线SA与倾斜旋转轴线TAR垂直。另外，弹簧轴线SA可偏离倾斜旋转轴线TAR。因为扭力弹簧轴线必须与倾斜轴线对齐(例如，平行)，所以此种布置方式一般地允许倾斜机构比包括扭力弹簧的倾斜机构更薄。

图2A至2B示出了倾斜机构10的实施例的一些细节的立体图。如图所示，压缩弹簧40被弹簧保持支架50限制并且反作用在相应的弹簧盖60上。在该实施例中，弹簧保持支架50被可操作地连接到(直接地，或经由倾斜支架34间接地)监视器安装支架30上，从而压缩弹簧40在倾斜角度调整期间随同监视器安装支架30转动。压缩弹簧40作用在(例如，经由弹簧端部盖60)压缩支架70上，该压缩支架70在倾斜调整期间保持静止。在一些实施例中，压缩支架70的角度位置相对于诸如立架、臂部或推车的支撑件可被固定。在示出的实施例中，随着监视器安装支架30被倾斜以将监视器定位在更加水平的定向中，压缩弹簧40反作用在压缩支架70上，并且压缩弹簧40的弹簧偏移距离减小，由此增大压缩力。增大的压缩力导致了更大的弹簧扭矩ST。

图3A至3C示出了位于三个示例性倾斜位置中的倾斜机构10的实施例的侧视剖视图。在图3A中，倾斜角度是0°(例如，监视器安装支架30是大致竖直的)。在此角度处，监视器的重心CG在倾斜旋转轴线TAR前方。因此，如图所示，不需要压缩力以将监视器保持在该位置，并且压缩弹簧40不反作用在压缩支架70上。类似地，应当注意，在一些实施例中，监视器可被向前倾斜，从而倾斜角度是负的(例如，-15°或更多)。在图3B中，倾斜角度是大约70°。压缩弹簧40反作用在压缩支架70上并且弹簧扭矩平衡监视器扭矩。在图3C中，倾斜角度是大约90°(即，监视器安装支架30是大约水平的)。这里，压缩弹簧40以最大的压缩产生最大的压缩力和弹簧扭矩以平衡最大的监视器扭矩。

图4A示出了包括立架80的支撑件，该立架80包括倾斜机构10的一个实施例。如图所示，立架80包括升降器90(riser)和基部100。升降器90可具有经由倾斜机构10连接到监视器的远端110。在一些实施例中，升降器90相对于基部100围绕该升降器90的近端130附近的基部枢轴120是可枢转的。该升降器也可以容纳平衡机构，诸如弹簧(如图4A所示)以平衡升降器相对于基部的角度位置。在一些实施例中，升降器90可以围绕基部枢轴130在大约0°(当该升降器90是大致水平的并且与基部并列时)和大约90°(当该升降器90为大致竖直时)之间枢转。在图4A中，倾斜角度是0°(例如，监视器20和监视器安装支架是大致竖直的)并且监视器的重心CG在倾斜旋转轴线TAR前方。因此，如图所示，在图4B中，不需要压缩力以将监视器保持在该位置，并且压缩弹簧40不反作用在压缩支架70上。

在图5A中，倾斜机构10在立架上的倾斜角度是大约40°。如图5B所示，压缩弹簧40反作用在压缩支架70上(经由弹簧盖)以产生弹簧扭矩ST，从而平衡监视器扭矩MT。

在图6A中，倾斜机构10在立架上的倾斜角度是大约70°。如图6B所示，与图5B相比，压缩弹簧40更进一步被压缩，从而产生更大的压缩力，由此产生更大的弹簧扭矩以平衡更大的监视器扭矩(因为监视器的重心CG和倾斜轴线之间的水平距离相对于图5A所示的位置也被增大)。

在图7A中，倾斜角度是大约90°。如图7B所示，压缩弹簧40以最大的压缩量产生压缩弹簧扭矩以平衡最大的监视器扭矩。

在本文中说明的倾斜机构10的实施例可以被诸如立架、臂部、墙体安装件或推车等的任何适当的支撑件支撑。在一些实施例中，如图4A和8A-10B所示，支撑件包括具有基部100的立架80，该基部100具有适于与诸如桌面的水平支撑表面平行的表面。如图所示，立架80包括升降器90，该升降器90具有经由倾斜机构10而连接到监视器20的远端110。在图8-10中，如图所示，倾斜支架30可枢转地安装到升降器90的远端110。在一些实施例中，升降器90相对于基部100围绕该升降器90的近端130附近的基部枢轴120是可枢转的。如图8-9所示，立架80被枢转在第一位置。升降器90可以在向下的方向上移动从而折叠倾斜机构10。升降器90可以在向下的方向上移动，以使得立架80是大致水平的或者大致竖直的。

现在参考图10A-10B，通过升降器90的向下的运动，立架80被从第一位置枢转到第二位置。在示出的实施例中，立架80处于大致水平的位置中。在该实施例中，监视器安装支架可以位于90°的最大倾斜角度。该升降器可容纳诸如弹簧等的平衡机构以平衡升降器相对于基部的角度位置。此种实施例的小轮廓设计可以最小化倾斜机构10在储存和运输期间的占地面积。

本发明的实施例也包括使用本文所述的任何倾斜机构的方法。在一些实施例中，该方法包括向倾斜机构设置至少一个压缩弹簧，倾斜倾斜机构以改变压缩弹簧的压缩力。

因此，说明了本发明的实施例。虽然已经参考特定的公开实施例非常详细地说明了本发明，但是公开的实施例是出于图解说明的目的而被展示的而不是限定性的，本发明的其他实施例也是可能的。本领域的技术人员可以想到在不脱离本发明的精神的基础上可以进行多种改变、改变和修改。

Claims (13)

1.一种用于监视器的倾斜机构，包括：

支撑件；

倾斜支架，所述倾斜支架能够相对于所述支撑件在一倾斜角度范围内围绕倾斜旋转轴线倾斜；以及

第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧具有不与所述倾斜旋转轴线平行的第一弹簧轴线，并且所述第一压缩弹簧被定位在所述支撑件和所述倾斜支架之间，以提供抵抗由可操作地联接到所述倾斜支架的监视器所产生的监视器扭矩的弹簧扭矩。

2.根据权利要求1所述的倾斜机构，其中，所述第一压缩弹簧能够被构造为当施加压缩力时在相对未压缩位置和相对压缩位置之间移动，所述未压缩位置和压缩位置沿着所述第一弹簧轴线间隔开弹簧偏移距离，使得压缩力随着所述弹簧偏移距离的减小而增大。

3.根据权利要求1所述的倾斜机构，其中，

所述监视器具有监视器重量并且被设置成与所述倾斜旋转轴线相距第一距离，所述监视器扭矩随着第一距离的增大而成比例地增大，并且所述弹簧轴线被定位成与所述倾斜旋转轴线相距第二距离，所述弹簧扭矩随着所述压缩力的增大而成比例地增大。

4.根据权利要求1所述的倾斜机构，其中，所述倾斜角度位于大约-15°和大约90°之间。

5.根据权利要求4所述的倾斜机构，其中，所述弹簧扭矩大约等于所述监视器扭矩。

6.根据权利要求1所述的倾斜机构，还包括可操作地连接到所述倾斜支架上的弹簧保持支架，所述弹簧保持支架被构造为提供用于所述第一压缩弹簧的约束支撑。

7.根据权利要求1所述的倾斜机构，还包括弹簧盖，所述弹簧盖被定位成靠近所述第一压缩弹簧的第一端部，以使得所述第一压缩弹簧向所述弹簧盖施加压缩力。

8.根据权利要求7所述的倾斜机构，还包括可操作地联接到所述弹簧盖上的压缩支架，所述压缩支架的角度位置相对于所述支撑件保持静止，所述第一压缩弹簧经由所述弹簧盖向所述压缩支架施加压缩力。

9.根据权利要求1所述的倾斜机构，还包括第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧具有与所述第一弹簧轴线平行的第二弹簧轴线，并且所述第二压缩弹簧被定位在所述支撑件和所述倾斜支架之间。

10.根据权利要求1所述的倾斜机构，还包括与所述倾斜支架相关联的监视器安装支架，所述监视器安装支架支撑监视器。

11.根据权利要求10所述的倾斜机构，其中，所述监视器安装支架被可操作地连接到所述倾斜支架上或者与所述倾斜支架一体地形成。

12.根据权利要求1所述的倾斜机构，其中，所述支撑件包括：

基部，

升降器，所述升降器能够围绕所述基部枢转，所述升降器包括远端和近端，

所述升降器的远端可操作地连接到所述倾斜机构的所述倾斜支架上，并且所述升降器的近端包括基部枢轴。

13.根据权利要求12所述的倾斜机构，其中，所述升降器能够相对于所述基部枢轴在一枢转位置范围内枢转。