JP2011526742A - ディスプレイ装置用アームスタンド - Google Patents

Abstract

本発明は、装着ブラケット１１０、水平ブラケット１５０及び回動リンク部材１２０を含むディスプレイ装置用アームスタンドを提供する。前記回動リンク部材は、前記装着ブラケットのベース回転軸ａと水平ブラケットの中心回転軸ｂの間に回転可能に設置される主回動リンク１３０、及び前記装着ブラケットのベース回転軸の上部に形成された第１上部支持軸ｃと前記水平ブラケットの中心回転軸の上部に形成された第２上部支持軸ｄの間に回転可能に設置される補助回動リンク１９０を含む。前記回動リンク部材は、第１上部支持軸と前記水平ブラケットの中心回転軸の下部に形成された下部支持軸ｅの間に回転可能に設置される引張スプリングをさらに含む。

Description

本発明はＬＣＤやＰＤＰのような板状ディスプレイ装置の位置を容易に調節することができるディスプレイ装置用アームスタンドに係り、より詳しくはディスプレイ装置をどの位置でも停止状態で維持させることができるディスプレイ装置用アームスタンドに関する。

一般に、ディスプレイ装置（ｄｉｓｐｌａｙ ｕｎｉｔ）はＴＶやコンピューター用モニターとともに画像を形成する電子機器であり、最近にはＬＣＤまたはＰＤＰのような平板ディスプレイパネルを使用して大型化が容易になり、薄いので、壁またはテーブルに設置して設置空間を減らすことができることになった。
アームスタンド（Ａｒｍ Ｓｔａｎｄ）は、ＬＣＤまたはＰＤＰのような板状ディスプレイ装置を壁面またはテーブルに固定するときに使用するもので、平行リンク、一つ以上のスプリング、及びブラケットで構成され、ディスプレイ装置の位置を自由に調節することができるようにするものである。
ところで、従来のディスプレイ装置用アームスタンドは、平行リンクが回転するにつれてスプリングの弾性力も一緒に増加するので、平行リンクを一定角度以上、例えば４０〜４５°以上に回転させる場合には、元の位置に復帰するため、ディスプレイ装置の高さを調節することができる範囲が非常に小さかった。

したがって、本発明は従来技術による前記のような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、ディスプレイ装置の高さ調節範囲を広げるために、回転リンク部材を回転軌跡（０〜９０゜）内のどの位置に位置させても元の位置に戻らなくて停止することができるディスプレイ装置用アームスタンドを提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、ベースに固定される装着ブラケット、ディスプレイが固定される水平ブラケット及び前記装着ブラケットと水平ブラケットの間に回転可能に設置される回動リンク部材でなるディスプレイ装置用アームスタンドを提供する。

前記装着ブラケットは前記ベースに固定されるプレートである。前記プレートには、前記ベース回転軸の上部に一定距離を置いて第１上部支持軸が形成される。

前記水平ブラケットは前記ディスプレイ装置が固定されるプレートである。前記プレートには、前記中心回転軸の上部に一定距離を置いて第２上部支持軸が形成される。さらに、前記プレートには、前記中心回転軸の下部に一定距離を置いて下部支持軸が形成される。

前記回動リンク部材は、前記装着ブラケットのベース回転軸と水平ブラケットの中心回転軸の間に回転可能に設置されている主回動リンク；前記装着ブラケットの第１上部支持軸と水平ブラケットの第２上部支持軸の間に回転可能に設置されている補助回動リンク；及び前記装着ブラケットの第１上部支持軸と水平ブラケットの下部支持軸の間に回転可能に設置されている引張スプリングを含んでなる。

前記装着ブラケットの第１上部支持軸は、装着ブラケットに形成されたベース回転軸の右側上部に一定距離を置いて形成されることができる。前記水平ブラケットの第２上部支持軸は、前記水平ブラケットに形成された中心回転軸の右側上部に一定距離を置いて形成されることができる。前記水平ブラケットの下部支持軸は、前記水平ブラケットに形成された中心回転軸の右側下部に一定距離を置いて形成されることができる。

前記水平ブラケットの下部支持軸は、前記水平ブラケットの中心回転軸を中心とする四分面の第４四分面内の所定地点に形成される。

前記水平ブラケットの第２上部支持軸と下部支持軸は前記水平ブラケットの中心回転軸を頂点とする三角形状に配置されることができる。

前記引張スプリングは、前記回動リンク部材が装着ブラケットのベース回転軸を中心に回転するとき、前記主回動リンクに作用する力（Ｆ１）と前記補助回動リンクに作用する力（Ｆ２）が同一になるように、前記主回動リンクまたは補助回動リンクに所定の弾性力を加えることで、回動リンク部材がどの回転角度でも停止状態を維持することができる。

前記主回動リンクは、前記引張スプリングと補助回動リンクを長手方向に収容するように逆Ｕ字形の断面を持ち、両端には、前記装着ブラケットのベース回転軸と水平ブラケットの中心回転軸を形成する円形のピンホールが形成される。

前記補助回動リンクは一定の幅及び長さを持つ金属棒を含むことができる。両端には、前記装着ブラケットの第１上部支持軸と水平ブラケットの第２上部支持軸を形成する円形のピンホールが形成される。

前記引張スプリングは一定の長さを持つコイルスプリングを含むことができる。両端には、コイルスプリングの長さを調節することができる連結棒が設置されることができる。前記連結棒の先端には、前記装着ブラケットの第１上部支持軸と水平ブラケットの下部支持軸をそれぞれ形成する固定ピンが貫通する貫通ホールが形成される。
前記装着ブラケットは、ベースに固定されるプレートを含むことができる。前記水平ブラケットに向かう側には、前記引張スプリングの端部が挿入されて上下に回転できるように上下に第１挿入凹部が形成され、前記第１挿入凹部を外れたプレートの中心には前記主回動リンクを回転可能に結合するための固定ピンを固定する回転ピンホールが形成され、前記第１挿入凹部によって形成される両側垂直壁の外側面には前記補助回動リンクの端部が回転可能に定着される第１着座凹部が一定深さに形成され、前記両側垂直壁には、前記引張スプリングと補助回動リンクを同時に回転可能に結合するための固定ピンが固定される第１上部固定ピンホールが前記回転ピンホールの右側上部に形成される。

前記水平ブラケットはディスプレイ装置が固定されるプレートを含むことができる。前記装着ブラケットに向かう側には、前記引張スプリングの端部が挿入されて上下に回転できるように上下に第２挿入凹部が形成され、前記第２挿入凹部によって形成された両側垂直壁の外側面には前記補助回動リンクの端部が回転可能に定着される第２着座凹部が一定深さに形成され、前記第２挿入凹部によって形成された両側垂直壁の中心には前記主回動リンクを回転可能に結合するための固定ピンを固定するホールが形成され、前記中心固定ピンホールの右側上部には前記補助回動リンクを回転可能に結合する上部ピンが固定される第２上部固定ピンホールが形成され、前記中心固定ピンホールの右側下部には前記引張スプリングを回転可能に結合する固定ピンが固定される下部固定ピンホールが形成される。
また、前記水平ブラケットには、前記ディスプレイ装置を左右に回転させるか上下に回動させて視野角を変えるための回転及び傾動装置が結合されるように結合孔が形成される。

本発明によるディスプレイ装置用スタンドにおいて、装着ブラケットと水平ブラケットとの間に設置された引張スプリングは、水平ブラケットに加わる外力によって回動リンク部材が回転するとき、主回動リンクに作用する力（Ｆ１）と補助回動リンクに作用する力（Ｆ２）が同一になるように、前記回動リンク部材の回転によって変わる弾性力を補助回動リンクに加えることにより、前記回動リンク部材をどの回転角度でも停止状態を維持することができる。
また、本発明において、回動リンク部材の回転によって前記水平ブラケットがその中心回転軸を中心に反対方向に回転するので、ディスプレイ装置をいつも垂直に維持することができる。

さらに、引張スプリングが主回動リンクに作用する力（Ｆ１）と補助回動リンクに作用する力（Ｆ２）が同一になるように、補助回動リンクに弾性力を加えることで、回動リンク部材を９０°以上に回転させることができるので、ディスプレイ装置の位置を多様に調節することができる。
同時に、本発明は、回動リンク部材をどの回転角度でも停止状態で維持し、回動リンク部材の回転角度の範囲を拡張させる構造をカムのような複雑な部品を使わないで実現することができるので、アームスタンドの構造が単純であり、生産コストを低減することができる。

図１は本発明の一実施例によるディスプレイ装置用アームスタンドを示す斜視図である。
図２は図１のＡ−Ａ線についての断面図である。
図３は図１のＢ−Ｂ線についての断面図である。
図４は本発明によるディスプレイ装置用アームスタンドの作用を示す断面図である。
図５は本発明による主回動リンクと補助回動リンクでなるアームスタンドの機構学解釈を示す図である。
図６は本発明による主回動リンク、補助回動リンク及び引張スプリングでなるアームスタンドの機構学解釈を示す図である。
図７は図６に示すアームスタンドの回転軌跡を示す図である。
図８は図５に示す主回動リンク及び補助回動リンクでなるアームスタンドのモーメント（Ｍ１、Ｍ２）の変化推移を示すグラフである。
図９は本発明による引張スプリングの弾性力の変化推移を示すグラフである。
図１０は引張スプリングの固定位置を決定するための四分面を示す。
図１１は本発明による回動リンク部材の回転によるＬ３の変化推移を示すグラフである。
図１２は本発明による回動リンク部材の回転による引張スプリングのモーメントの変化を示すグラフである。
図１３は本発明によって主回動リンクのモーメント（Ｍ１）と補助回動リンクのモーメント（Ｍ２）が一致することを示すグラフである。
図１４は本発明の他の実施例によるディスプレイ装置用アームスタンドを示す分解斜視図である。
図１５は本発明によるアームスタンドの補助回動リンクと引張スプリングの結合構造を示す斜視図である。
図１６は本発明の他の実施例によるディスプレイ装置用アームスタンドを示す斜視図である。
図１７は図１６のＣ−Ｃ線についての断面図である。
（図面要部に対する符号の説明）
１００：アームスタンド １０１：ベース
１０２：ディスプレイ装置 １１０：装着ブラケット
１１１：回転ピンホール １１３：第１挿入凹部
１１４：第１着座凹部 １２０：回動リンク部材
１３０：主回動リンク １５０：水平ブラケット
１５３：第２挿入凹部 １５４：第２着座凹部
１７０：引張スプリング １７５：連結棒
１７７：スペースバー １９０：補助回動リンク
ａ：ベース回転軸 ｂ：中心回転軸
ｃ：第１上部支持軸 ｄ：第２上部支持軸
ｅ：下部支持軸 Ｐ：死点

以下、添付図面を参照して本発明によるディスプレイ装置用アームスタンドの好適な実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例によるディスプレイ装置用アームスタンドを示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線についての断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線についての断面図である。

添付図面を参照すれば、本発明の一実施例によるディスプレイ装置用アームスタンド１００（以下、‘アームスタンド’という）は、所定のベース１０１に固定される装着ブラケット１１０と、所定のディスプレイ装置１０２が固定される水平ブラケット１５０と、前記装着ブラケット１１０と水平ブラケット１５０の間に回転可能に設置される回動リンク部材１２０とを含んでなる。
前記装着ブラケット１１０はベース１０１に固定される所定厚さのプレートである。このプレートには、ベース回転軸ａと、このベース回転軸ａの上部に一定距離を置いて第１上部支持軸ｃが形成される。

そして、水平ブラケット１５０は所定のディスプレイ装置１０２が固定される所定厚さのプレートである。このプレートには、中心回転軸ｂと、この中心回転軸ｂの上部に一定距離を置いて第２上部支持軸ｄが形成され、中心回転軸ｂの下部に一定距離を置いて下部支持軸ｅが形成される。
前記回動リンク部材１２０は、主回動リンク１３０、補助回動リンク１９０及び引張スプリング１７０で構成される。主回動リンク１３０は、装着ブラケット１１０のベース回転軸ａと水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂの間に回転可能に設置される。補助回動リンク１９０は、前記装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃと水平ブラケット１５０の第２上部支持軸ｄの間に回転可能に設置される。そして、引張スプリング１７０は装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃと水平ブラケット１５０の下部支持軸ｅの間に一定角度で斜めに設置される。
図示のように、装着ブラケット１１０のベース回転軸ａと水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂは同一平面上に位置するように形成され、装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃは装着ブラケット１１０のベース回転軸ａの右側上部に一定距離を置いて形成され、水平ブラケット１５０の第２上部支持軸ｄは水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂの右側上部に一定距離を置いて形成されるので、前記装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃと水平ブラケット１５０の第２上部支持軸ｄは同一平面上に位置する。

したがって、装着ブラケット１１０のベース回転軸ａと水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂの間に設置される主回動リンク１３０と、装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｂと水平ブラケット１５０の第２上部支持軸ｄの間に設置される補助回動リンク１９０は上下に一定距離を置いて平行に設置される。
そして、装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃは装着ブラケット１１０のベース回転軸ａの右側上部に一定距離を置いて形成され、水平ブラケット１５０の下部支持軸ｅは水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂの右側下部に一定距離を置いて形成される。よって、装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃと水平ブラケット１５０の下部支持軸ｅの間に設置される引張スプリング１７０は主回動リンク１３０及び補助回動リンク１９０を横切って一定角度で斜めに設置される。

また、水平ブラケット１５０の第２上部支持軸ｄと水平ブラケット１５０の下部支持軸ｅは水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂの右側上部及び下部に互いに対応する位置に形成されるので、水平ブラケットの中心回転軸ｂ、第２上部支持軸ｄ及び下部支持軸ｅは前記中心回転軸ｂを頂点とする三角形状に配置される。
したがって、本発明によるアームスタンドの水平ブラケット１５０に外力または荷重が加われば、主回動リンク１３０は装着ブラケットのベース回転軸ａを中心に上下に一定角度（θ２：図６及び図７参照）だけ回転することになる。ついで、主回動リンク１３０が上下に回転すれば、主回動リンク１３０に連結されている補助回動リンク１９０と引張スプリング１７０も主回動リンク１３０とともに同一方向に回転することになる。この際、補助回動リンク１９０と引張スプリング１７０は装着ブラケットの第１上部支持軸ｃを中心に回転する。

一方、主回動リンク１３０が回転すれば、水平ブラケット１５０は水平ブラケット１５０に形成されている中心回転軸ｂを中心に反対方向に回転する。すなわち、水平ブラケット１５０は上下に平行に設置された主回動リンク１３０と補助回動リンク１９０でなる平行リンクに回転可能に連結されているので、主回動リンク１３０と補助回動リンク１９０の回転方向と反対方向に回転して、いつも水平状態を維持する。これにより、水平ブラケット１５０に設置されたディスプレイ装置１０２は主回動リンク１３０の回転に関係なくいつも垂直状態を維持することができる。

図４は本発明による回動リンク部材の回転軌跡を示す図である。図示のように、回動リンク部材１２０は水平状態から垂直状態まで約９０°の範囲で回転する。回動リンク部材１２０が回転すれば、装着ブラケット１１０のベース回転軸ａを中心に回転する主回動リンク１３０はＦの回転軌跡で回転し、装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃを中心に回転する補助回動リンク１９０はＧの回転軌跡で回転し、装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃを中心に回転する引張スプリング１７０はＨの回転軌跡で回転する。

このように、回動リンク部材１２０、具体的には主回動リンク１３０と補助回動リンク１９０は一定の回転軌跡に沿って回転する一方、引張スプリング１７０は回動リンク部材１２０の回転角度によってその長さが変わるので、一定の回転半径を持たずに不規則な回転軌跡（Ｈ）を持つものである。この際、引張スプリング１７０の長さが回転角度によって変わるのはその弾性力が回転角度によって変わることを意味する。
また、回動リンク部材１２０が回転すれば、引張スプリング１７０と補助回動リンク１９０の間の鉛直距離（Ｌ３：図６参照）が回転角度によって変わることになる。これは、引張スプリング１７０の回転角度によって補助回動リンク１９０に加わる力（モーメント）が変わることを意味する。このような現象は、長手方向に伸縮可能で補助回動リンク１９０に対して一定角度で斜めに設置されている引張スプリング１７０が水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂに固定されている主回動リンク１３０と水平ブラケット１５０の第２上部支持軸ｄに固定されている補助回動リンク１９０を越えるように構成されていることによりなされるものある。

例えば、主回動リンク１３０を下方向に回転させれば、補助回動リンク１９０と引張スプリング１７０も下方に回転することになる。この際、主回動リンク１３０と平行に設置された補助回動リンク１９０は水平ブラケット１５０を装着ブラケット１１０側に引っぱって前記水平ブラケット１５０が中心回転軸ｂを中心に反対方向に回転するようにする。そして、水平ブラケット１５０が上方に回転すれば、水平ブラケット１５０のプレートに一体に形成されている第２上部支持軸ｄと下部支持軸ｅも一緒に上部に回動することになる。
したがって、前記下部支持軸ｅに固定されている引張スプリング１７０は装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃを中心に上方に回動して、補助回動リンク１９０との間隔が小さくなるとともに引張スプリング１７０の長さが延長される。よって、引張スプリング１７０は回動リンク部材１２０が水平にあるときより大きな弾性力を持つことになるが、補助回動リンク１９０との間隔が小さくなることによって、補助回動リンク１９０に加わるモーメントが減少することになる。

ついで、引張スプリング１７０と主回動リンク１３０が一致すれば、補助回動リンク１９０に加わる引張スプリング１７０の弾性力がなくなる死点（Ｐ）が現れることになる。
そして、回動リンク部材１２０が死点（Ｐ）の下側に回動し続けると、補助回動リンク１９０に加わった引張スプリング１７０の弾性力とモーメントが主回動リンク１３０に加わる逆転現象が現れる。そして、前記回動リンク部材１２０が回転し続けると、引張スプリング１７０と主回動リンク１３０間の間隔が広くなることによって、主回動リンク１３０に加わる引張スプリング１７０のモーメントが大きくなる。

したがって、前記回動リンク部材１２０の回転軌跡（Ｆ）は逆転現象が現れる死点（Ｐ）を中心にＳ−Ａ区間とＳ−Ｂ区間に区分される。
このように、引張スプリング１７０の復元力（弾性力及びモーメント）が死点（Ｐ）を基準として逆転されるので、回動リンク部材１２０を上下に９０゜範囲で回転させることができ、どの回転角度でも停止状態を維持することができるものである。しかし、従来のアームスタンドにおいては、スプリングの復元力が逆転されないため、回動リンク部材を死点（４０〜４５゜）の下にさらに回動させれば、復元力が増大して、それ以上回動させることができなく、その位置で停止状態を維持することができない。結局、従来のアームスタンドは４０〜４５゜の小さい回転角度範囲内でディスプレイ装置の位置を調節するしかなかった。

以下、添付図面を参照して本発明によるアームスタンドの作用及び原理についてより詳細に説明する。
図５〜図７は本発明によるアームスタンドの機構学解釈を示す図である。図５は装着ブラケット１１０と水平ブラケット１５０の間での主回動リンク１３０と補助回動リンク１９０の運動を示す。図６は装着ブラケット１１０と水平ブラケット１５０の間での主回動リンク１３０、補助回動リンク１９０及び引張スプリング１７０を示す。図７は回動リンク部材の回転軌跡を示す。

まず、図５に示すように、水平ブラケット１５０に一定の荷重（Ｗ）が作用すれば、上下に一定距離を置いて平行に設置されている主回動リンク１３０と補助回動リンク１９０が下方に回転することになる。この際、主回動リンク１３０には水平ブラケットの方向にの力（Ｆ１）が作用し、補助回動リンク１９０には装着ブラケットの方向にの力（Ｆ２）が作用することになる。
すなわち、水平ブラケット１５０に荷重（Ｗ）が加われば、平行リンクを成す主回動リンク１３０は単純に装着ブラケット１１０のベース回転軸ａを中心に回転するので、水平ブラケットに作用する力（Ｆ１）が発生する。一方、前記補助回動リンク１９０が装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｃを中心に下方に回転すれば、前記水平ブラケット１５０を水平ブラケットの中心回転軸ｂを中心に反対に回転させようとする力（Ｆ２）が発生する。したがって、Ｆ１とＦ２が一致すれば、主回動リンク１３０と補助回動リンク１９０はその位置で停止する。

しかし、Ｆ１がＦ２より大きければ、回動リンク部材１２０はその位置で停止せずに下方に回転することになる。この際、水平ブラケット１５０は主回動リンク１３０が作用する力（Ｆ１）によって下方に回転するとともに補助回動リンク１９０が作用する力（Ｆ２）によって中心回転軸ｂを中心に上方に回転することになるので、いつも水平を維持する。
そして、前記水平ブラケット１５０はＦ１とＦ２が同一になるまで下方に下降する。一般に、主回動リンク１３０と補助回動リンク１９０のＦ１とＦ２が一致する位置は４０〜４５゜付近に位置する。したがって、水平ブラケット１５０は回動リンク部材１２０の回転角度が４０〜４５゜である位置で停止する。しかし、Ｆ１とＦ２が一致する位置が特定角度（４０〜４５゜）に限定されるなら、使用者はその以上の高さで水平ブラケット１５０を停止させることができなくなる。

したがって、本発明のアームスタンドは、主回動リンク１３０に作用する力Ｆ１と補助回動リンク１９０に作用する力Ｆ２の合力がいつも‘０’になるようにすることにより、回動リンク部材１２０が回転する全区間（Ｓ−Ａ及びＳ−Ｂ）または水平ブラケット１５０が上下に移動する全区域内のどの位置でも停止することができる。

図５を参照すれば、主回動リンク１３０に作用する力Ｆ１は、水平ブラケット１５０に作用する荷重（Ｗ）に装着ブラケット１１０のベース回転軸ａと水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂ間の距離Ｌ１をかけたモーメント（Ｍ１：図８参照）である。そして、補助回動リンク１９０に作用する力Ｆ２は水平ブラケット１５０に作用する荷重（Ｗ）に水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂと水平ブラケット１５０に加わる荷重（Ｗ）の重さ中心（Ｇ）間の距離をかけたモーメント（Ｍ２：図８参照）である。
したがってＦ、１＝Ｆ２を満たすためには、Ｍ１＝Ｍ２が成り立たなければならない。
Ｍ１＝Ｗ×Ｌ１ （１．１）
Ｍ２＝Ｗ×Ｌ２ （１．２）
前記式（１．１）、（１．２）において、Ｗは水平ブラケット１５０に作用する荷重と同一であり、Ｌ２は回動リンク部材１２０の回転によって変わる変数である。

したがって、Ｍ１＝Ｍ２を満たすためには、Ｌ２をＬ１と同じに設計しなければならないが、実質的にＬ１とＬ２を同一にするためには、水平ブラケット１５０の大きさが無駄に大きくなるから実質的に達成し難い。
結局、Ｍ１＞Ｍ２の等式関係をＭ１＝Ｍ２の等式関係に作るためには、Ｍ１−Ｍ２＝αの外力をＭ２に作用させなければならない。また、逆の場合も同様である。
Ｍ１＝Ｍ２＋α （１．３）

このために、本発明のアームスタンドは、図６に示すように、装着ブラケット１１０の第１上部支持軸ｂと水平ブラケット１５０の下部支持軸ｅの間に引張スプリング１７０を設置する。この際、水平ブラケット１５０の下部支持軸ｅは水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂの右側下部に形成される。また、引張スプリング１７０は水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂを越えて上部に移動するように構成される。このための水平ブラケット１５０の構成は後述する。

図６の拡大円部に示すように、水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂと引張スプリング１７０の間の鉛直距離はＬ３であり、水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂと下部支持軸ｅを連結する線と引張スプリング１７０の間の間隔はθである。そして、前記中心回転軸ｂと下部支持軸ｅ間の間隔はＬ４である。ここで、Ｌ３とθは引張スプリング１７０または水平ブラケット１５０の回転によって変わる変数であり、Ｌ４は一定値を持つ。したがって、Ｌ３をθの関係式にすると、
Ｌ３＝Ｌ４×ｃｏｓθ×ｔａｎθ （１．４）
そして、前記引張スプリング１７０のモーメント（α）は、
α＝Ｌ３×ＳＦ （１．５）
である。ここで、ＳＦ（Ｓｐｒｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ）は引張スプリング１７０の長さによって変わる弾性力である。
よって、式（１．５）を式（１．３）に代入すれば、
Ｍ１＝Ｍ２＋（ＳＦ×Ｌ３） （１．６）
となる。

結局、Ｍ１＞Ｍ２の状態でＭ１＝Ｍ２の関係にするためには、Ｍ２にαの弾性モーメントを作用させなければならないものである。このために、本発明のアームスタンドは、引張スプリング１７０を備えて、Ｌ３×ＳＦの力を補助回動リンクに加えることになる。反対に、Ｍ１＜Ｍ２の区間ではＭ１＝Ｍ２の関係にするために、Ｍ２にαの弾性モーメントを引くか、あるいは主回動リンク部材にＬ３×ＳＦの力を加えなければならない。
すなわち、本発明は、回動リンク部材１２０の回転によってＬ３×ＳＦの力を補助回動リンクまたは主回動リンクに加えるために引張スプリング１７０を設置することにより、前記水平ブラケット１５０のすべての移動区間で停止状態を維持することができる。

一方、図７は図４に対応する図で、前記回動リンク部材１２０の回転によるモーメント（Ｍ１、Ｍ２）の変化推移を示す図である。
図示のように、前記回動リンク部材１２０の回転軌跡はＳ−Ａ区間とＳ−Ｂ区間に区分される。回動リンク部材１２０が水平位置から下方に回転してＳ−Ａ区間からＳ−Ｂ区間に入るとき、Ｍ１とＭ２が逆転される点（Ｐ）が現れる。
この逆転の点（Ｐ）を死点（ｄｅａｄ ｐｏｉｎｔ）という。機構学的用語で、死点とは、外力が軸の軸線に一致する方向に加わるので、なんの回転力も作用しない点を意味する。すなわち、Ｍ１＝Ｍ２となる地点であり、引張スプリング１７０のモーメント（α）が作用しない地点である。したがって、この死点を基準としてαを加えるとか引くことで、回動リンク部材１２０の全回転軌跡でＭ１＝Ｍ２の条件を満たすことができる。

図８はアームスタンドのモーメント（Ｍ１、Ｍ２）の変化推移を示すグラフである。このグラフに示すように、回動リンク部材１２０の回転にかかわらず、補助回転リンク１９０に作用するモーメントＭ２は一定である。よって、主回転リンク１３０に作用するモーメントＭ１は、回動リンク部材１２０が水平状態から死点（Ｐ）までのＳ−Ａ区間ではＭ２より大きい。しかし、死点Ｐ点で逆転されて、Ｐから垂直状態までのＳ−Ｂ区間ではＭ１より小さい。したがって、前記回動リンク部材１２０が回転する全区間（Ｓ−Ａ〜Ｓ−Ｂ）でＭ１＝Ｍ２の関係を満たすためには、死点（Ｐ）を中心にその差（Ｍ１−Ｍ２＝｜α｜）を補正しなければならない。

図９は本発明に適用された引張スプリング１７０の弾性力の変化を示すグラフ、図１０は引張スプリング１７０の固定位置ｅを決定するために水平ブラケット１５０の中心回転軸ｂを基準として分割した四分面を示す。すなわち、引張スプリング１７０の一端は装着ブラケット１１０の上部支持軸ｃに固定され、引張スプリング１７０の他端は水平ブラケット１５０の四分面のいずれか一地点に固定してその弾性力を測定したものである。この際、水平ブラケット１５０は中心回転軸ｂを中心に回転することが当然である。

図９を参照すれば、回動リンク部材１２０を水平状態から下方に回転させるときの引張スプリングの弾性力（ＳＦ）の変化を示すグラフにおいて、変曲点が生ずるグラフは固定装置が４四分面（４／４）に固定されている場合のみである。一方、回動リンク部材１２０が回転する全区間でＭ１＝Ｍ２の関係を満たすために、前記引張スプリングは少なくとも一つの変曲点を持たなければならない。したがって、本発明による引張スプリングの固定位置ｅは水平ブラケット１５０の４四分面（４／４）であることを確認することができる。

図１１は回動リンク部材１２０の回転によるＬ３値の変化を示すグラフである。グラフに示すように、引張スプリングと水平ブラケットの中心回転軸間の鉛直距離Ｌ３は回動リンク部材１２０の回転角（θ２）につれて減少するか増加する。
したがって、式（１．５）で示すモーメント、α＝Ｌ３×ＳＦを計算するためには、図９の４四分面（４／４）での引張スプリングの弾性力と図１１に示すＬ３をかけるとよい。

図１２は回動リンク部材１２０の回転角（θ２）による引張スプリングのモーメントαの変化を示すグラフである。図示のように、前記引張スプリングのモーメント（α）は図８に示す主回動リンクのモーメント（Ｍ１）と同一である。
したがって、式（１．６）Ｍ１＝Ｍ２＋（ＳＦ×Ｌ３）によって、図８のグラフに示すＭ２に図１２で得られたα値（ＳＦ×Ｌ３）を合わせれば、図１３に示すように、Ｍ２＝Ｍ１のグラフを得ることができる。

以上説明したように、本発明のアームスタンドは、Ｆ１＝Ｆ２の条件を満たすために、引張スプリング１７０を水平ブラケット１５０の４四分面に位置する下部支持軸ｅに設置し、前記回動リンク部材１２０の回転によって前記引張スプリング１７０のモーメント（α）が補助リンク部材のモーメント（Ｍ２）に合わせられることにより、回動リンク部材１２０の全回転区間内のどの位置でも自由に停止状態を維持することができる。

以下、本発明によるアームスタンドの構成をより詳細に説明する。特に、前記引張スプリング１７０が水平ブラケット１５０の中心回転軸ｅと第２上部支持軸ｄを越えて回転するようにした構造について説明する。

まず、図１４は本発明によるアームスタンドを示す分解斜視図、図１５は前記アームスタンドの補助回動リンクと引張スプリングの結合構造を示す斜視図である。
図示のように、本発明のアームスタンド１００は、装着ブラケット１１０、回動リンク部材１２０、及び水平ブラケット１５０を含んでなる。そして、回動リンク部材１２０は、引張スプリング１７０と二つの補助回動リンク１９０、１９０−１を含んでなる。
装着ブラケット１１０は所定の長さ及び幅を持つ金属またはプラスチック製のプレートでなり、その一端にはベース１０１が固定される。好ましくは、前記ベース１０１は垂直壁または傾斜壁などのような壁面に締結できる。
装着ブラケット１１０の他端中心には、主回動リンク１３０を回転可能に結合する固定ピン１３１が固定される回転ピンホール１１１が形成される。固定ピン１３１と回転ピンホール１１１は互いに結合してベース回転軸ａを形成することになる。

また、装着ブラケット１１０の他端には引張スプリング１７０の一端部が挿入される第１挿入凹部１１３が形成されている。第１挿入凹部１１３は、引張スプリング１７０が上下に回転可能できるように、上下に形成されている。そして、第１挿入凹部１１３によって形成された両側垂直壁の外面には補助回動リンク１９０、１９０−１の一端部が回転可能に定着される所定深さの第１着座凹部１１４が形成されている。
そして、第１着座凹部１１４には、引張スプリング１７０と補助回動リンク１９０、１９０−１を同時に回転可能に結合する固定ピン１９１が固定される第１上部固定ホール１１２が形成されている。第１上部固定ホール１１２は、回転ピンホール１１１の右側上部に位置する。固定ピン１９１と第１上部固定ホール１１２は結合して第１上部支持軸ｃを形成する。

主回動リンク１３０は、その内部に引張スプリング１７０と二つの補助回動リンク１９０、１９０−１を収容する空間を持つように逆Ｕ字形の断面を持つ。主回動リンク１３０はアルミニウムなどの金属鋳物でなることができる。図示のように、主回動リンク１３０は一定間隔で隔たった二つの垂直板１３３でなる。そして、二つの垂直板１３３の両端には固定ピン１３１、１３４が貫通する貫通ホール１３５、１３６がそれぞれ形成されている。好ましくは、貫通ホール１３５には、回転防止用クリップ板１３９を設置するための凹部が形成される。また、好ましくは、二つの垂直板１３３の上端に形成された水平板１３７の両端には主回動リンク１３０と水平ブラケット１５０の回動を一定区間で干渉しないように開放部１３８がそれぞれ形成される。

引張スプリング１７０は所定長さのコイルスプリング１７１である。コイルスプリング１７１の両端には所定長さの連結棒１７５、１７５−１がそれぞれ結合される。連結棒１７５、１７５−１にはコイルスプリング１７１と螺合するようにネジ部が形成されている。そして。連結棒１７５−１の外側には固定ピン１９１が貫通して固定されるための貫通ホール１７２が形成され、反対側連結棒１７５には下部固定ピン１７４が貫通して固定されるための貫通ホール１７３がそれぞれ形成されている。下部ピン１７４、貫通ホール１７３及び下部ピンホール１５５は互いに結合して下部回転軸ｅを形成する。

一方、引張スプリング１７０は、両端に連結棒１７５、１７５−１を連結する代わりに、円形、半円形またはＵ字形のフックが一体に形成できる。そして、連結棒１７５には、引張スプリング１７０の長さを調節するためのスペースバー１７７をさらに設置することができる。このスペースバー１７７を回転させれば、引張スプリング１７０の長さを調節してその弾性力を変えることができる。すなわち、水平ブラケット１５０に設置されるディスプレイ装置１０２の重さによってスペースバー１７７を利用して引張スプリング１７０の弾性力を調節する。

そして、補助回動リンク１９０、１９０−１は両端に貫通ホール１９２、１９２−１、１９３、１９３−１が形成された二つの金属棒である。補助回動リンク１９０、１９０−１は引張スプリング１７０の両側に平行に設置される。補助回動リンク１９０、１９０−１の一端は貫通ホール１９２、１９２−１を貫通する固定ピン１９１によって装着ブラケット１１０の固定ホール１１２に固定される。そして、補助回動リンク１９０、１９０−１の他端は貫通ホール１９３、１９３−１を貫通する上部ピン１９４、１９４−１によって水平ブラケット１５０の上部ホール１５１、１５１−１に固定される。
すなわち、固定ピン１９１と固定ホール１１２は第１上部支持軸ｃを形成し、上部ピン１９４、１９４−１、貫通ホール１９３、１９３−１、及び上部ホール１５２、１５２−１は互いに結合して第２上部支持軸ｄを形成する。

水平ブラケット１５０は他端が上方に曲がった金属またはプラスチックプレープでなり、一端には、引張スプリング１７０の他端部が挿入される第２挿入凹部１５３が形成されている。第２挿入凹部１５３は、引張スプリング１７０が上下に回転可能になるように、上下に開放されている。そして、第２挿入凹部１５３によって形成された両側垂直壁の外側面には、補助回動リンク１９０、１９０−１の他端部が回転可能に定着される第２着座凹部１５４が形成されている。
そして、第２挿入凹部１５３の両側垂直壁には、主回動リンク１３０を回転可能に固定する中心固定ピンホール１５１、１５１−１と、引張スプリング１７０を回動可能に固定する下部ホール１５５、１５５−１と、補助回動リンク１９０、１９０−１を回転可能に固定する上部ホール１５２、１５２−１とがそれぞれ形成されている。

中心固定ピンホール１５１、１５１−１には、主回動リンク１３０の貫通ホール１３６を貫通する固定ピン１３４、１３４−１が固定されて、水平ブラケット１５０の回転中心となるる中心回転軸ｂを形成する。また、下部ホール１５５、１５５−１には、引張スプリング１７０の他端に形成された貫通ホール１７３を貫通する下部ピン１７４が固定される。この際、下部ピン１７４は第２挿入凹部１５３を横切って設置されて、引張スプリング１３０の回転中心となる下部支持軸ｅを形成する。
一方、前記水平ブラケット１５０の他端には、ディスプレイ装置１０２を左右に回転させるか視野角を上下に変換するための回転及び傾動部材１６０がさらに備えられる。このために、水平ブラケット１５０の他端の折曲部中央には、ディスプレイ装置１０２を回転させるための水平回転部材１６１が挿入される円錐形の結合孔１５８が形成される。そして、水平回転部材１６１の上端にはディスプレイ装置１０２を上下に回動させるための傾動部材１６０が固定される。

本発明で例示するディスプレイ装置１０２は画像を形成するＬＣＤやＰＤＰのような板状ディスプレイパネルである。しかし、本発明のディスプレイ装置１０２はこのようなものに限定されずに、陰極線管（ＣＲＴ）またはその他の種類の画像形成装置も含むことができる。そして、図面において、ベース１０１は垂直面に固定された金属板で示されているものの、これに限定されずに、傾斜面または水平面に固定される他の種類の板も含む。

図１６は本発明によるアームスタンドの他の実施例を示す斜視図、図１７は図１６のＣ−Ｃ線についての断面図である。
図示のように、本実施例によるアームスタンド１００は、装着ブラケット１１０が所定高さを持つ左右回転部材２３０に設置できる。左右回転部材２３０は従来技術によるアームスタンドと類似の構造を持つ。例えば、所定の水平ベース２０３に固定される第２装着ブラケット２１０、第２装着ブラケット２１０の上端から左右に回転可能に設置される第２回動リンク部材２７０、及び第２回動リンク部材２７０の上端に左右に回転可能に設置される第２水平ブラケットでなる。この際、前記第２水平ブラケットは装着ブラケット１１０に相当するものである。すなわち、装着ブラケット１１０はいつも水平を維持するとともに、第１回動リンク部材１２０が回転するように支持する。

以上説明したように、本発明によるディスプレイ装置用アームスタンドは、引張水平ブラケットの下部支持軸に固定された状態で所定の弾性力を回転リンク部材に加えるので、水平ブラケットが移動する全区間内のどの位置でも自由に停止状態を維持することができる。また、引張スプリングは主回転リンクが固定されている中心回転軸を越えて上下に回動することができるように構成されているので、回転リンク部材を９０°以上に回転させることが可能である。

Claims (12)

1. ベースに固定される装着ブラケット、ディスプレイが固定される水平ブラケット、及び前記装着ブラケットと水平ブラケットの間に回転可能に設置される回動リンク部材を含んでなるディスプレイ装置用アームスタンドにおいて、
   前記回動リンク部材は、
   前記装着ブラケットのベース回転軸と水平ブラケットの中心回転軸の間に回転可能に設置される主回動リンク；
   前記装着ブラケットのベース回転軸の上部に形成された第１上部支持軸と前記水平ブラケットの中心回転軸の上部に形成された第２上部支持軸の間に回転可能に設置される補助回動リンク；及び
   前記装着ブラケットのベース回転軸の上部に形成された第１上部支持軸と前記水平ブラケットの中心回転軸の下部に形成された下部支持軸の間に回転可能に設置される引張スプリングを含んでなり、
   前記主回動リンクと補助回動リンクは上下に一定距離を置いて平行に設置され、前記引張スプリングは前記主回動リンクと補助回動リンクに対して一定角度で斜めに設置されることを特徴とする、ディスプレイ装置用アームスタンド。
2. 前記装着ブラケットの第１上部支持軸は、前記装着ブラケットに形成されたベース回転軸の右側上部に一定距離を置いて形成され、前記水平ブラケットの第２上部支持軸は、前記水平ブラケットに形成された中心回転軸の右側上部に一定距離を置いて形成され、前記水平ブラケットの下部支持軸は、前記水平ブラケットに形成された中心回転軸の右側下部に一定距離を置いて形成されることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
3. 前記水平ブラケットの下部支持軸は、前記水平ブラケットの中心回転軸を中心とする四分面の４四分面（４／４）内の所定の地点に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ用アームスタンド。
4. 前記水平ブラケットの第１上部支持軸と下部支持軸は前記水平ブラケットの中心回転軸を頂点とする三角形状に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
5. 前記引張スプリングは、前記水平ブラケットに所定の荷重（Ｗ）が作用するとき、前記主回動リンクに作用する力（Ｆ１）と前記補助回動リンクに作用する力（Ｆ２）が一致するように、前記主回動リンクまたは補助回動リンクに所定の弾性力とモーメントを加えることで、どの位置でも停止状態を維持することができることを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ用アームスタンド。
6. 前記主回動リンクは、前記引張スプリングと補助回動リンクを長手方向に収容するように逆Ｕ字形の断面を持ち、両端には、前記装着ブラケットのベース回転軸と水平ブラケットの中心回転軸を形成する円形のピンホールが形成されることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
7. 前記補助回動リンクは一定の幅及び長さを持つ棒であり、両端に前記装着ブラケットの第１上部支持軸と水平ブラケットの第２上部支持軸を形成する円形のピンホールが形成されることを特徴とする、請求項１または６に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
8. 前記引張スプリングは一定の長さを持つコイルスプリングであり、両端にはコイルスプリングの長さを調節することができる連結棒が設置され、前記連結棒の先端には前記装着ブラケットの第１上部支持軸と前記水平ブラケットの下部支持軸を形成する固定ピンが貫通する貫通ホールが形成されることを特徴とする、請求項１または６に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
9. 前記装着ブラケットは、前記水平ブラケットに向かう側に、前記引張スプリングの端部が挿入されて上下に回転できるように上下に第１挿入凹部が形成され、前記第１挿入凹部を外れたプレートの中心には前記主回動リンクを回転可能に結合するための固定ピンを固定する回転ピンホールが形成され、前記第１挿入凹部によって形成される両側垂直壁の外側面には前記補助回動リンクの端部が回転可能に定着される第１着座凹部が一定の深さに形成され、前記両側垂直壁には、前記引張スプリングと補助回動リンクを同時に回転可能に結合するための固定ピンが固定される第１上部固定ピンホールが前記回転ピンホールの右側上部に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
10. 前記水平ブラケットは、前記装着ブラケットに向かう側に、前記引張スプリングの端部が挿入されて上下に回転できるように上下に第２挿入凹部が形成され、前記第２挿入凹部によって形成された両側垂直壁の外側面には前記補助回動リンクの端部が回転可能に定着される第２着座凹部が一定の深さに形成され、前記第２挿入凹部によって形成された両側垂直壁の中心には前記主回動リンクを回転可能に結合するための固定ピンを固定する中心固定ピンホールが形成され、前記中心固定ピンホールの右側上部には前記補助回動リンクを回転可能に結合する上部ピンが固定される第２上部固定ピンホールが形成され、前記中心固定ピンホールの右側下部には前記引張スプリングを回転可能に結合する固定ピンが固定される下部固定ピンホールが形成されることを特徴とする、請求項１または９に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
11. 前記水平ブラケットには、前記ディスプレイ装置を左右に回転させるか上下に回動させて視野角を変えるための回転及び傾動部材が結合するように結合孔が形成されることを特徴とする、請求項１０に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
12. 前記装着ブラケットには、前記ベースの代わりに左右回転部材がさらに設置され、前記左右回転部材は水平ベースに固定される第２装着ブラケット、及び前記第２装着ブラケットの上端から左右に回転可能に設置される第２回動リンク部材で構成され、前記第２回動リンク部材は、前記装着ブラケットと前記第２装着ブラケットの間に回転可能に設置される主回動リンク、補助回動リンク、及び引張スプリングを含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置用アームスタンド。
    

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