CN213145812U - 可自由调高度的显示器支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可自由调高度的显示器支架，包括基座和用于安装显示器的连接头，所述的基座和连接头之间设置相平行的上连接臂和下连接臂，所述的显示器支架包括机械弹簧，所述的机械弹簧的一端与所述的连接头或所述的下连接臂相铰接，所述的机械弹簧的另一端与螺纹滑块相铰接，所述的螺纹滑块套接在螺纹杆上，所述的螺纹杆设置在所述的基座内，使得在操作所述的螺纹杆的端部而驱动所述的螺纹杆旋转时，所述的螺纹滑块沿所述的螺纹杆可移动，根据所述的连接头上的显示器的重量调整所述的螺纹滑块在所述的螺纹杆上的位置，使得在向上或向下移动所述的连接头时，所述的连接头可自由停止在相对于所述的基座的不同高度。

Description

可自由调高度的显示器支架

技术领域

本实用新型涉及显示器支架技术领域，涉及一种可自由调高度的显示器支架。

背景技术

市面上，高度可自由可调的显示器支架主要采用气弹簧结构或者机械弹簧结构来实现在高度上的调整。气弹簧显示器支架具有成本高、寿命短、漏油隐患、安全隐患、以及不环保(因报废了难处理)等缺点，但气弹簧力值稳定，在实现高度上的自由调节方面体验较好。目前气弹簧显示器支架仍起主导地位。

机械弹簧的显示器支架具有成本低、寿命高、安全环保等优点，但现有机械弹簧显示器在高度上的自由调节方面过多依赖于摩擦力来达到平衡，体验较差。

因此，需要一种在高度自由调节方面的体验较气弹簧支架相当、甚至更佳的机械弹簧的显示器支架。

实用新型内容

本实用新型的主要目的就是针对以上存在问题，提供一种安装方便、可以实现调高度自由停止的机械弹簧式显示器支架。

为了实现上述目的，本实用新型采用的可自由调高度的显示器支架的技术方案如下：

所述的显示器支架包括基座和用于安装显示器的连接头，所述的基座和连接头之间设置相平行的上连接臂和下连接臂，所述的上连接臂与连接头之间的铰接点、连接头、下连接臂与连接头之间的铰接点、下连接臂、下连接臂与基座的铰接点、基座、上连接臂与基座的铰接点、上连接臂之间形成四边形结构；

所述的显示器支架包括机械弹簧，所述的机械弹簧的一端与所述的连接头或所述的下连接臂相铰接，所述的机械弹簧的另一端与螺纹滑块相铰接，所述的螺纹滑块套接在螺纹杆上，所述的螺纹杆设置在所述的基座内，使得在操作所述的螺纹杆的端部而驱动所述的螺纹杆旋转时，所述的螺纹滑块沿所述的螺纹杆可移动，根据所述的连接头上的显示器的重量调整所述的螺纹滑块在所述的螺纹杆上的位置，使得在向上或向下移动所述的连接头时，所述的连接头可自由停止在相对于所述的基座的不同高度。

较佳地，所述的显示器支架满足第一平衡条件和第二平衡条件，所述的第一平衡条件为：保持连接头处于预设高度范围中的任一高度，通过驱动所述的螺纹杆旋转带动所述的螺纹滑块的移动，保证重力转矩M1＝弹力转矩M2，以适配处于预设重量范围中的任一重量的显示器；所述的第二平衡条件为：根据第一平衡条件，保持对应于显示器重量的螺纹滑块在螺纹杆中的位置，在预设高度范围内任意改变连接头的高度时，保证重力转矩M1＝弹力转矩M2，实现所述的连接头可自由停止在相对于所述的基座的不同高度。

较佳地，所述的螺纹杆设置成与所述的螺纹滑块的运动轨迹相一致，所述的螺纹滑块的运动轨迹为位于四边形e₁f₁f₂e₂范围中的点e₀和点f₀连成的线段，所述的四边形e₁f₁f₂e₂范围通过将线段ef沿垂直于线段ef的方向上、下平移5mm分别获得线段e₁f₁和e₂f₂而形成，点e和点f为圆C分别与直线La和Lb的交点，圆C为以机械弹簧在所述的连接头或下连接臂上的连接点为圆心、在所述的连接头处于预设最大高度时所述的机械弹簧的长度L1为半径的圆，直线La和Lb分别为机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角b在最大值和最小值时机械弹簧所在直线。

较佳地，所述的螺纹杆与远离所述的连接头的水平方向之间的夹角为0～80°。

较佳地，在所述的连接头处于预设最大高度时，所述的机械弹簧的长度L1设置为L-x，其中，L为机械弹簧与所述的连接头或下连接臂的连接点到下连接臂与基座的铰接点之间的距离，x为-10～30mm。

较佳地，在保持连接头处于预设高度范围中的任一水平高度时，根据显示器的预设重量范围的最大值和最小值，获得所述的机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角b的最大值和最小值。

较佳地，所述的机械弹簧的弹性系数K为Kmin～Kmax，其中Kmax-Kmin≤15，并且Kmin、Kmax通过下式获得：

式中，G为显示器重量；

a1，a2为连接头在预设高度范围内的任意两个高度时上连接臂或下连接臂与水平面之间的角度；

b1，b2分别为a1、a2对应的机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角；

L1，L1’分别为a1、a2对应的机械弹簧的长度。

较佳地，所述的螺纹杆的一端设置为操作端，所述的螺纹杆的另一端可旋转地设置在安装座内，使得通过对所述的螺纹杆的操作端施力以驱动所述的螺纹杆的旋转。

较佳地，所述的显示器支架包括调节杆，所述的调节杆的一端与所述的连接头或下连接臂相铰接，所述的调节杆的另一端与所述的机械弹簧的一端相螺纹连接，在操作所述的调节杆的端部驱动所述的调节杆转动时，带动所述的机械弹簧伸缩，以调整所述的机械弹簧的弹性力，以适配预设重量范围的显示器。

采用了本实用新型的可自由调高度的显示器支架，使用机械弹簧，实现高度调节自由停，较气弹簧支架更佳。

附图说明

图1为本实用新型的可自由调高度的显示器支架的分解示意图。

图2为本实用新型的可自由调高度的显示器支架的第一状态的剖视图。

图3为本实用新型的可自由调高度的显示器支架的第二状态的剖视图。

图4为本实用新型的显示器支架的第一简化图。

图5为本实用新型的显示器支架的第二简化图。

图6为本实用新型的可自由调高度的显示器支架的另一实施例。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

如图1～6所示，为本实用新型采用的可自由调高度的显示器支架的实施例，其中，所述的显示器支架包括基座1和用于安装显示器的连接头4，显示器通过安装板5固定于连接头4上，所述的基座1和连接头4之间设置相平行的上连接臂2和下连接臂3，如图4所示，所述的上连接臂2与连接头4之间的铰接点C、连接头4、下连接臂3与连接头4之间的铰接点D、下连接臂3、下连接臂3与基座1的铰接点B、基座1、上连接臂2与基座1的铰接点A、上连接臂1之间形成四边形结构ABDC。

如图1～3所示，所述的显示器支架包括机械弹簧6，所述的机械弹簧6的一端与所述的连接头4相铰接，所述的机械弹簧6的另一端与螺纹滑块7相铰接，所述的螺纹滑块7套接在螺纹杆8上，所述的螺纹杆8设置在所述的基座1内。所述的螺纹杆的一端设置为操作端，所述的螺纹杆的另一端可旋转地设置在安装座内，使得通过对所述的螺纹杆的操作端施力以驱动所述的螺纹杆的旋转。在操作所述的螺纹杆8的端部而驱动所述的螺纹杆8旋转时，所述的螺纹滑块7沿所述的螺纹杆8可移动。如图2所示，此时，螺纹滑块7处于螺纹杆8的最高端；如图3所示，螺纹滑块7处于螺纹杆8的最低端，通过操作螺纹杆8，可以实现螺纹滑块7在螺纹杆8的最高端和最低端之间移动。

根据所述的连接头4上的显示器的重量调整所述的螺纹滑块7在所述的螺纹杆上的位置，使得在向上或向下移动所述的连接头4时，所述的连接头4可自由停止在相对于所述的基座1的不同高度。

在本实用新型提供的实施例中，所述的机械弹簧6的一端与所述的连接头4相铰接，可选地，机械弹簧6的端部也可以与所述的下连接臂3相铰接。

本实用新型提供的实施例中，机械弹簧的一端铰链在连接头上，另一端与螺纹滑块相铰链，螺纹滑块与螺纹杆螺纹连接，三者一起安装于基座上，如图2～3所示，机械弹簧处于拉伸状态。可以用六角扳手转动螺纹杆，使得螺纹滑块在螺纹杆上下移动，改变机械弹簧与上连接臂或者下连接臂的角度，从而实现不同承重的高度方面的自由停。其中，可以对螺纹滑块的滑动的范围以及相应的螺纹杆的安装位置进行设计，实现所需承重范围显示器的自由停。

因此，为实现所需承重范围显示器的自由停，本实用新型提供的显示器支架同时满足以下平衡条件：

第一平衡条件：保持连接头处于预设高度范围中的任一高度，通过驱动所述的螺纹杆旋转带动所述的螺纹滑块的移动，保证重力转矩M1＝弹力转矩M2，以适配处于预设重量范围中的任一重量的显示器。

第二平衡条件：根据第一平衡条件，保持对应于显示器重量的螺纹滑块在螺纹杆中的位置，在预设高度范围内任意改变连接头的高度时，保证重力转矩M1＝弹力转矩M2，实现所述的连接头可自由停止在相对于所述的基座的不同高度。

对于第一平衡条件，如图4所示，保持连接头处于预设高度范围中的任一高度，即，上连接臂或下连接臂与水平面之间的角度a不变，此时，为适配处于预设重量范围中的任一重量的显示器，可以用六角扳手转动螺纹杆，使得螺纹滑块在特制螺杆上下移动，改变螺纹滑块在螺纹杆上的位置，即，改变机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的角度b。

由重力转矩M1＝＝GL*cos(a)＝弹力转矩M2＝F*L*sin(b)，其中，L为上连接臂或下连接臂的长度，G为重力，F为弹力，得

因角度a一定，弹力F也一定，所以当b减小时(螺纹滑块往下滑动)，G就减小，也就是显示器重量减小。因此，对于预设重量范围中的显示器，重量减少，b减少，螺纹滑块位置越靠下。如图4所示，E点为螺纹滑块的最高点，此时机械弹簧与上连接臂或下连接臂的角度b最大；F点为螺纹滑块滑到最低点，此时机械弹簧与上连接臂或下连接臂的角度b最小。

对于第二平衡条件，显示器重量一定，螺纹滑块在螺纹杆中的位置一定，通过上下调节显示器位置时，即角度a可在预设角度范围内任意变化，在此过程中，同样重力转矩M1＝弹力转矩M2。

假设，角度a的预设范围为(33°，-33°)，当角度a由33°向-33°变化时，由于机械弹簧长度一直在拉伸，弹力F在不断变大，要使M1＝M2，则需使得机械弹簧与上连接臂或下连接臂的角度b不断减小，以保证弹力提供的转矩M2基本不变。

因此，可以根据预设重量范围和预设高度范围/预设角度范围，计算获得相应的螺纹杆设置位置/螺纹滑块的运动轨迹。

如图5所示，基于第一平衡条件和第二平衡条件，可确定螺纹滑块的初步运动轨迹，即以机械弹簧在所述的连接头上的连接点G为圆心，在所述的连接头处于预设最大高度时所述的机械弹簧的长度L1为半径画圆C，机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角b在最大值和最小值时形成过G点的直线La和Lb，圆C与直线La和Lb的交点形成点e和点f，将线段ef沿垂直于线段ef的方向上、下平移5mm分别获得线段e₁f₁和e₂f₂，形成螺纹滑块的运动轨迹范围，四边形e₁f₁f₂e₂。

在保持连接头处于预设高度范围中的任一水平高度时，根据显示器的预设重量范围的最大值和最小值，获得所述的机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角b的最大值和最小值。

也就是说，所述的螺纹滑块的运动轨迹为位于四边形e₁f₁f₂e₂中的两点点e₀和点f₀连成的线段e₀f₀，所述的螺纹杆设置成与所述的螺纹滑块的运动轨迹相一致。如图4所示，本实用新型提供的所述的螺纹杆与远离所述的连接头的水平方向之间的夹角α优选为0～80°。

为进一步确定螺纹滑块的运动轨迹，可以通过机械弹簧的弹性系数确定。对于同一个弹簧，弹簧的刚度K(弹性系数)需为一定值或者大小差异不大。基于K＝弹簧力的增量ΔF/机械弹簧的形变量ΔX为一定值或者大小差异不大，可以通过下式对螺纹滑块的运动轨迹进行验证，并确定机械弹簧的弹性系数。

式中，G为显示器重量；

a1，a2为连接头在预设高度范围内的任意两个高度时上连接臂或下连接臂与水平面之间的角度；

b1，b2分别为a1、a2对应的机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角；

L1，L1’分别为a1、a2对应的机械弹簧的长度，通过实际测量得出。

通过上式，可获得数个K值，所述的机械弹簧的弹性系数K选自Kmin～Kmax，其中Kmax-Kmin≤15；可以验证线段e₀f₀上的任意一点是否符合要求，若不符合，可稍微调整位置，重新验证即可，实际得到的点可能会上下浮动，最终绘制的直线作为最终的螺纹滑块的运动轨迹。

在所述的连接头处于预设最大高度时，所述的机械弹簧的长度L1设置为L-x，其中，L为机械弹簧与所述的连接头或下连接臂的连接点到下连接臂与基座的铰接点之间的距离，x为-10～30mm。为满足第二平衡条件，在预设角度/高度范围变化时，理论上，当角度a为最大时，机械弹簧长度L1>＝L可保证在往下转动时，角度b是一直不断减小的。但实际上，重力提供的转矩M1＝GL*cos(a)，重力G不变，在起始阶段，角度a从33°到0°时，重力的转矩M1是在增大的，变化值并不大，特别是后大半段因弹力变化较大，重力的转矩变化可忽略，即视为定值。因此，所述的机械弹簧的长度L1设置为L-x，x为-10～30mm。

具体地，以显示器承重2～9kg为例，设定角度a的变化是由33°到-33°，算上零件本身重量，G按30～100N计算，假设弹力F＝700N，可得出最小值bmin＝2°左右，最大值bmax＝7.5°左右；L＝240mm，x＝5mm，L1＝235mm。

如图6所示，所述的显示器支架包括调节杆10，所述的调节杆10的一端与所述的连接头或下连接臂相铰接，所述的调节杆10的另一端与所述的机械弹簧6的一端相螺纹连接，在操作所述的调节杆的端部驱动所述的调节杆转动时，带动所述的机械弹簧伸缩，以调整所述的机械弹簧的弹性力，以适配预设重量范围的显示器。

若仅设置机械弹簧，即机械弹簧拉力已经设定，无法调整；安装调节杆后，弹力可控，可以转动调节杆控制机械弹簧拉伸，改变弹力大小；通过调整弹力大小，能够更加灵活的设定显示器的重量范围。例如，弹力为700N，显示器重量范围2～9kg，若调整弹力到800N，可达到3～11kg。

采用了本实用新型的可自由调高度的显示器支架，使用机械弹簧，实现高度调节自由停，较气弹簧支架更佳。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (9)

1.一种可自由调高度的显示器支架，其特征在于，所述的显示器支架包括基座和用于安装显示器的连接头，所述的基座和连接头之间设置相平行的上连接臂和下连接臂，所述的上连接臂与连接头之间的铰接点、连接头、下连接臂与连接头之间的铰接点、下连接臂、下连接臂与基座的铰接点、基座、上连接臂与基座的铰接点、上连接臂之间形成四边形结构；

所述的显示器支架包括机械弹簧，所述的机械弹簧的一端与所述的连接头或所述的下连接臂相铰接，所述的机械弹簧的另一端与螺纹滑块相铰接，所述的螺纹滑块套接在螺纹杆上，所述的螺纹杆设置在所述的基座内，使得在操作所述的螺纹杆的端部而驱动所述的螺纹杆旋转时，所述的螺纹滑块沿所述的螺纹杆可移动，根据所述的连接头上的显示器的重量调整所述的螺纹滑块在所述的螺纹杆上的位置，使得在向上或向下移动所述的连接头时，所述的连接头可自由停止在相对于所述的基座的不同高度。

2.根据权利要求1所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，所述的显示器支架满足第一平衡条件和第二平衡条件，所述的第一平衡条件为：保持连接头处于预设高度范围中的任一高度，通过驱动所述的螺纹杆旋转带动所述的螺纹滑块的移动，保证重力转矩M1＝弹力转矩M2，以适配处于预设重量范围中的任一重量的显示器；所述的第二平衡条件为：根据第一平衡条件，保持对应于显示器重量的螺纹滑块在螺纹杆中的位置，在预设高度范围内任意改变连接头的高度时，保证重力转矩M1＝弹力转矩M2，实现所述的连接头可自由停止在相对于所述的基座的不同高度。

3.根据权利要求1所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，所述的螺纹杆设置成与所述的螺纹滑块的运动轨迹相一致，所述的螺纹滑块的运动轨迹为位于四边形e₁f₁f₂e₂范围中的点e₀和点f₀连成的线段，所述的四边形e₁f₁f₂e₂范围通过将线段ef沿垂直于线段ef的方向上、下平移5mm分别获得线段e₁f₁和e₂f₂而形成，点e和点f为圆C分别与直线La和Lb的交点，圆C为以机械弹簧在所述的连接头或下连接臂上的连接点为圆心、在所述的连接头处于预设最大高度时所述的机械弹簧的长度L1为半径的圆，直线La和Lb分别为机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角b在最大值和最小值时机械弹簧所在直线。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，所述的螺纹杆与远离所述的连接头的水平方向之间的夹角为0～80°。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，在所述的连接头处于预设最大高度时，所述的机械弹簧的长度L1设置为L-x，其中，L为机械弹簧与所述的连接头或下连接臂的连接点到下连接臂与基座的铰接点之间的距离，x为-10～30mm。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，在保持连接头处于预设高度范围中的任一水平高度时，根据显示器的预设重量范围的最大值和最小值，获得所述的机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角b的最大值和最小值。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，所述的机械弹簧的弹性系数K为Kmin～Kmax，其中Kmax-Kmin≤15，并且Kmin、Kmax通过下式获得：

式中，G为显示器重量；

a1，a2为连接头在预设高度范围内的任意两个高度时上连接臂或下连接臂与水平面之间的角度；

b1，b2分别为a1、a2对应的机械弹簧与上连接臂或者下连接臂之间的夹角；

L1，L1’分别为a1、a2对应的机械弹簧的长度。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，所述的螺纹杆的一端设置为操作端，所述的螺纹杆的另一端可旋转地设置在安装座内，使得通过对所述的螺纹杆的操作端施力以驱动所述的螺纹杆的旋转。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的可自由调高度的显示器支架，其特征在于，所述的显示器支架包括调节杆，所述的调节杆的一端与所述的连接头或下连接臂相铰接，所述的调节杆的另一端与所述的机械弹簧的一端相螺纹连接，在操作所述的调节杆的端部驱动所述的调节杆转动时，带动所述的机械弹簧伸缩，以调整所述的机械弹簧的弹性力，以适配预设重量范围的显示器。

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