支撑结构的制作方法
【专利摘要】本发明为一种支撑结构，其由一连接元件，一屏幕支架，至少一屏幕铰链，及一扭力装置所组成。其中，该屏幕铰链以一上固定轴杆枢接于该连接元件上端及该屏幕支架的上支臂；通过对装设于屏幕支架前方的触控屏幕进行按压或滑动时，该扭力装置设于屏幕支架的摆动件与枢接于屏幕铰链的棘轮相啮合，并通过该棘轮及其至少一侧的摩擦环间的摩擦力，使屏幕铰链的摩擦扭力增加，进而提高对触控屏幕的支撑力，让触控屏幕不容易因触控受力而晃动或向后倾斜。
【专利说明】支撑结构
【技术领域】
[0001]本发明是有关一种支撑结构，尤指一种与被支撑物，例如一体成型计算机或液晶显示器的触控屏幕具有扭力变化的支撑结构。
【背景技术】
[0002]按一般具掀盖的消费性电子产品，例如可携式计算机是将本体置于下半部，并通过铰链与上半部的盖体连结，使盖体相对于本体可为之掀开或盖合。而掀盖的作用大抵是将按键或屏幕遮蔽，以避免按键的误触，或对显示屏幕形成保护作用。因此，铰链亦为决定上述产品良麻的一大要因。
[0003]而随着科技的日新月异的快速发展，已有业者将计算机主机与屏幕整合成一体成型(All In One，简称ΑΙ0)计算机，该AIO计算机前方的前盖开设一供液晶显示模块定位与外露的矩形开口，该液晶显示模块后方配置及固设主机板、硬盘机及光驱，另将一背盖与前盖对接，即形成AIO计算机。最后将包含底座的支撑结构结合于背盖，即可将该AIO计算机站立于桌面上使用。因此，该AIO计算机于外观上与一般液晶显示器无异，但与输入装置，例如键盘、鼠标连接后，即与一般桌上型计算机的功能完全相同。
[0004]而随着触控技术的进步，各种计算机采用触控屏幕已成为不可避免的趋势，由于前述AIO计算机或桌上型计算机的液晶显示器(以下称被支撑物)均设于支撑结构上，由于被支撑物与支撑结构间的铰链为固定扭力，以致使用者以手指对被支撑物的触控屏幕上进行按压或滑动过程中，该触控屏幕所产生的反作用力将造成触控屏幕的前后晃动，甚至向后倾斜并改变与支撑结构的倾斜角度，从而衍生出操作上的不便，进而严重影响到触控效果及顺畅感。探究其原因，乃在于前述铰链无法提供触控操作时具有较大的扭力，以避免被支撑物产生晃动或后倾的情况，而亟待相关业者的改善。
【发明内容】
[0005]本发明主要目的与所增益的功效在于提供一种支撑结构，其在连接元件上端以屏幕铰链枢接屏幕支架，该屏幕铰链与屏幕支架间增设扭力装置，用以增加该屏幕支架与屏幕铰链的摩擦扭力，使得与屏幕支架所装设的AIO计算机或液晶显示器的触控屏幕进行触控操作时，不致发生受力产生晃动或后倾的情况。
[0006]本发明次要目的在于提供一种支撑结构，其欲调整AIO计算机或液晶显示器的倾斜角度时，则使该扭力装置不产生摩擦扭力，以便让使用者可轻松地调整屏幕相对于支撑结构的倾斜角度。
[0007]为达成上述的目的，本发明所采取的技术手段是提供一种支撑结构，其包括:一连接元件，其具有一上端；一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方则设有一供屏幕装设的连结板；至少一屏幕铰链，各屏幕铰链以一上固定轴杆枢接于该连接元件上端及该屏幕支架的上支臂，使该屏幕支架相对于该连接元件可进行倾斜角度的调整；以及一扭力装置，其包括:一棘轮，其供该上固定轴杆穿越，且圆周面环设多个单向棘齿与齿槽，且该棘轮至少一侧设有与该棘轮相对转动的摩擦环；以及一摆动件，其弹性地枢设于该上支臂，且对应该棘轮的齿槽位置设有一与之啮合的棘爪。
[0008]本发明所采取的另一技术手段是提供一种支撑结构，其包括:一连接元件，其具有一上、下端；一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方则设有一供屏幕装设的连结板；至少一屏幕铰链，各屏幕铰链以一上固定轴杆枢接于该连接元件上端及该屏幕支架的上支臂，使该屏幕支架相对于该连接元件可进行倾斜角度的调整；一扭力装置，包括一棘轮、一摆动件，其中:一棘轮，其供该上固定轴杆穿越，且圆周面环设多个单向棘齿与齿槽，且该棘轮至少一侧设有与该棘轮相对转动的摩擦环；以及一摆动件，其弹性地枢设于该上支臂，且对应该棘轮的齿槽位置设有一与之啮合的棘爪；一基座支架，其向上伸出至少一下支臂；以及至少一基座铰链，各基座铰链以一下固定轴杆枢接于该连接元件下端及基座支架的下支臂，使该连接元件相对于基座支架可进行倾斜角度的调整。
[0009]因此，对装设于屏幕支架前方的触控屏幕进行按压或滑动时，该扭力装置设于屏幕支架的摆动件与枢接于屏幕铰链的棘轮相啮合，并通过该棘轮及其至少一侧的摩擦环间的摩擦力，使屏幕铰链的摩擦扭力增加，进而提高对触控屏幕的支撑力，让触控屏幕不容易因触控受力而晃动或向后倾斜。再者，欲调整触控屏幕的前倾角度，仅需直接对屏幕支架向前施力，使该摆动件随着屏幕支架转动，而脱离棘轮的齿槽，使该棘轮未与摆动件啮合而不作动，因此屏幕铰链产生较小的扭力，而可容易地转动调整。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明支撑结构的立体图。
[0011]图2为本发明支撑结构的连接元件、屏幕支架、屏幕铰链与扭力装置的立体分解图。
[0012]图3为本发明连接元件、基座支架与基座铰链的立体分解图。
[0013]图4为本发明支撑结构与被支撑物连接的立体图。
[0014]图5为本发明支撑结构的连接元件、屏幕支架、屏幕铰链与扭力装置组立后剖面图。
[0015]图6为本发明支撑结构进行触控操作时的示意图。
[0016]图7为本发明支撑结构的屏幕支架调整倾斜角度的示意图。
【具体实施方式】
[0017]为进一步揭示本发明的具体技术内容，首先请参阅图示，其中，图1为本发明支撑结构的立体图，图2为本发明支撑结构的连接元件、屏幕支架、屏幕铰链与扭力装置的立体分解图，图3为本发明连接元件、基座支架与基座铰链的立体分解图，图4为本发明支撑结构与被支撑物连接的立体图，图5为本发明支撑结构的连接元件、屏幕支架、屏幕铰链与扭力装置组立后剖面图，图6为本发明支撑结构进行触控操作时的示意图，图7为本发明支撑结构的屏幕支架调整倾斜角度的示意图。
[0018]如图1至图5所示，基本上，本发明的支撑结构是由一连接元件1，一屏幕支架2，至少一屏幕铰链3，一扭力装置4，一基座支架5，及至少一基座铰链6所组成。
[0019]请参阅图1及图3，连接元件I为一板体，其顶、底部分别具有一上端11及一下端12，该上、下端11、12分别通过屏幕铰链3及基座铰链6与后叙屏幕支架2及基座支架5枢接连结并呈可旋转状态。该上、下端11、12两侧边分别延伸一对上、下凸耳13，且各对上、下凸耳13间各自形成一凹入部14。
[0020]屏幕支架2进一步与被支撑物，例如AIO计算机或液晶显示器连接。该屏幕支架2向后至少伸出一上支臂21，例如一对上支臂21，以便供后叙屏幕铰链3的枢接及扭力装置4的装设。该屏幕支架2前方具有一供被支撑物，例如AIO计算机或液晶显示器装设的连接板22。
[0021]屏幕铰链3枢设于连接元件I的上端11与屏幕支架2的上支臂21，使该屏幕支架2可相对于连接元件I的上端11旋转，用以调整被支撑物的倾斜角度。如图1所示，该屏幕铰链3具有两组，并相对枢设于连接元件I两侧的上凸耳13 ;但为方便说明该屏幕铰链3的具体技术内容，请参阅图2，其仅揭示该连接元件I右侧的单一屏幕铰链3作为说明。
[0022]其中，各屏幕铰链3由一断面非圆形的上固定轴杆31轴向穿越上凸耳13的圆形轴孔131，并于该上凸耳13内侧的凹入部14套接一与上固定轴杆31连动的上止挡件32后，再穿越屏幕支架2的圆形第一架孔211，并于该屏幕支架2内侧套接一与上固定轴杆31连动的一摩擦环33、一棘轮41、另一摩擦环33、至少一弹性体34，例如碟形、波形弹片或弹簧、一垫片35，最后以一端封件36，例如防脱螺帽结合于该上固定轴杆31端部。因此，通过弹性体34的弹性迫紧作用，使该屏幕支架2相对于连接元件I可产生旋转及停滞定位效果。因此，该连接元件I与屏幕支架2的摩擦扭力产生在该屏幕支架2及其侧边相邻设置的上止挡件32与屏幕支架2及其侧边相邻设置的摩擦环33之间的摩擦面。
[0023]扭力装置4包括一套设于上固定轴杆31的棘轮41，该棘轮41圆周面环设多个单向棘齿411与齿槽412，且该棘轮41至少一侧，较佳为两侧分别设有一与上固定轴杆31连动的摩擦环33。因此，该棘轮41可相对于该对摩擦环33转动，且各自与一摩擦环33形成一摩擦面，用以增加棘轮41转动时的摩擦扭力。另将一块状弹性摆动件42枢设于屏幕支架2的适当位置，例如上支臂21内侧，使得该摆动件42活动端的棘爪421啮合于该棘轮41的单向棘齿411的齿槽412内。如图2所示，该上支臂21的圆形第二架孔212轴向供一枢轴43穿越，该枢轴43进一步穿越垫片44、摆动件42及第一扭簧45后，以一端封件46，例如E型扣环扣接于该枢轴43端部。其中，该第一扭簧45装设于该摆动件42底部预设的容置槽422内，且该第一扭簧45两端分别接装于该上支臂21与摆动件42，使该摆动件42可弹性地绕着枢轴43旋转。因此，当第一扭簧45处于释能状态时，该摆动件42的棘爪421抵接于单向棘齿411的齿槽412内，以形成啮合状态。
[0024]请参阅图1及图3，基座支架5结合于一基座(已知未予以图示)后，该基座可摆设于一平面体，例如桌面，其中该基座支架5向上伸出至少一下支臂51，例如一对轴向开设定位孔511的下支臂51，且该基座支架5通过基座铰链6与前述连接元件I枢接，使该连接元件I相对于基座支架5可进行倾斜角度的调整。
[0025]基座铰链6枢设于连接元件I的下端12与基座支架5的下支臂51，使该连接元件I的下端12可相对于基座支架5旋转，用以调整连接元件的倾斜角度。如图1所示，基座铰链6具有两组，并相对枢设于连接元件I左、右侧的下凸耳13 ;但为方便说明该基座铰链6的具体技术内容，请参阅图3，其仅揭示该连接元件I右侧的基座铰链6。
[0026]其中，各基座铰链6是由一断面非圆形的下固定轴杆61轴向穿越下凸耳13的圆形轴孔131，并于该下凸耳13内侧的凹入部14套接一固设于该基座支架5外壁且与下固定轴杆61连动的定位环片62、该基座支架5的定位孔511，并于该基座支架5内侧套接一第二扭簧63，再穿越一与下固定轴杆61连动的固定片64、至少一弹性体65，例如碟形、波形弹片或弹簧、一垫片66，最后以一端封件67，例如防脱螺帽结合于该下固定轴杆61端部。因此，通过弹性体65的弹性迫紧作用，使该连接元件I相对于基座支架5可产生旋转及停滞定位效果。
[0027]该第二扭簧63两端部分别固设于该固定片64周缘开设的片槽641及连接元件I下端12前方开设的端槽15，所以，该连接元件I通过下固定轴杆61在两下支臂51间转动时，可令该第二扭簧63产生蓄能或释能，并支撑该被支撑物。此外，为避免该第二扭簧63处于蓄能状态时与下固定轴杆61形成干涉作用，是以，该第二扭簧63内设有一供下固定轴杆61穿越的衬套68。
[0028]请再参阅图1至图3，本发明的屏幕铰链3与基座铰链6之间进一步包括至少一辅助连接件7，其为长形杆体并设于该连接元件I至少一侧，如图1所示，该连接元件I两侧各装设有两组辅助连接件7。其中，各辅助连接件7的上、下端71、72分别枢接一轴销73，以便与相邻设置且供上、下固定轴杆31、61穿越与连动的上、下轴环74、75周缘开设的上、下接孔741、751相连接。其中，该上、下接孔741、751至上、下固定轴杆31、61中心点的距离相等。
[0029]再者，该连接元件I至少一侧平行设置两辅助连接件7为佳，其中该平行设置的两辅助连接件7的上、下端71、72分别被三片采间隔设置的上、下轴环74、75所包夹，该上、下轴环74、75周缘两端相对设有一对上、下接孔741、751，各上、下轴环74、75 —侧的上、下接孔741、751供各辅助连接件7上、下端71、72的轴销73所枢接，以形成较佳的同步连动关系；而各上、下轴环74、75另一侧的上、下接孔741、751则供枢接一中继插销76。而此配置方式，使得该辅助连接件7、基座铰链6、屏幕铰链3及连接元件I本质上形成一种平行四连杆机构。
[0030]此外，如图2所示，该上止挡件32周缘轴向伸出一位于上支臂21周缘预设的挡槽213内的挡榫321，用以限制该屏幕支架2相对于连接元件I的倾斜角度。如图3所示，该邻接于下凸耳13的下轴环75周缘轴向伸出一位于下凸耳13周缘预设的挡槽133内的挡榫752，用以限制该连接元件I相对于基座支架5的倾斜角度。
[0031]尤其是，为增加前述相邻构件，例如上凸耳13与上支臂21之间的上止挡件32、摩擦环33与上支臂21、下轴环75与下凸耳13、下凸耳13与下支臂51之间的定位环片62邻接面的耐磨效果，是以，该上、下凸耳13的圆形轴孔131的内、外壁和上支臂21的圆形架孔211内、外壁分别固设一周缘开设多个油孔的耐磨环8，各耐磨环8周缘突伸一卡榫81，以便插接于轴孔131与架孔211周缘预设的插槽132、214，使各耐磨环8固设于前述相邻构件之间。
[0032]如图1所示，乃本发明经由前述说明组立后的立体图，而图4则为本发明支撑结构与被支撑物连接的立体图，用以详细揭露各构件的连接关系。如图5所示，乃本发明连接元件1、屏幕支架2、屏幕铰链3与扭力装置4组立后剖面图，由图中可以清楚看出该枢设于屏幕支架2摆动件42的棘爪421啮合于棘轮41的齿槽412内，且该棘轮41两侧各自邻接一摩擦片33。[0033]如图6所示，当使用者以手指对被支撑物的触控屏幕上进行按压或滑动时，该屏幕支架2后方摆动件42向后受力(箭头F1、F2)后，由于摆动件42啮合于棘轮41的齿槽412内，而欲同步带动棘轮41以逆时针方向旋转，此时通过该棘轮41及其两侧摩擦环33间的摩擦力使屏幕铰链3的摩擦扭力增加，因而提高了对触控屏幕的支撑力，使触控屏幕不容易因触控受力而晃动或向后倾斜。当施力大于该连接元件I与屏幕支架2间的屏幕铰链3的扭力和该棘轮41及其两侧摩擦环33间的摩擦力，此时，该摆动件42随着屏幕支架2以逆时针方向旋转，并使棘爪421推动棘轮41呈逆时针方向旋转，用以调整该屏幕支架2向后的倾斜角度。
[0034]如图7所示，如欲调整屏幕支架2向前的倾斜角度，使用者仅需以手向前施力(箭头F3)，使摆动件42以顺时针方向旋转(箭头F4)，而令该摆动件42的棘爪421脱离棘轮41的齿槽412，使该棘轮41形成不作动状态，而不致与两侧的摩擦环33产生摩擦力，因此，屏幕铰链3产生较小的扭力，而可容易地调整屏幕支架2向前的倾斜角度。
[0035]本发明所揭示，乃较佳实施例的一种，举凡局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为熟悉该项技艺的人所易于推知者，俱不脱本发明的专利权范畴。
【权利要求】
1.一种支撑结构，其特征在于，包括: 一连接元件，其具有一上端； 一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方则设有一供屏幕装设的连结板； 至少一屏幕铰链，各屏幕铰链以一上固定轴杆枢接于该连接元件上端及该屏幕支架的上支臂，使该屏幕支架相对于该连接元件进行倾斜角度的调整；以及一扭力装置，其包括: 一棘轮，其供该上固定轴杆穿越，且圆周面环设多个单向棘齿与齿槽，且该棘轮至少一侧设有与该棘轮相对转动的摩擦环；以及 一摆动件，其弹性地枢设于该上支臂，且对应该棘轮的齿槽位置设有一与之啮合的棘爪。
2.如权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，该扭力装置进一步包括一枢轴，该枢轴轴向穿越该上支臂及该摆动件，并套接一第一扭簧，再以一端封件结合于该枢轴端部，使该摆动件的棘爪恒常地抵接于该棘轮的齿槽内。
3.如权利要求2所述的支撑结构，其特征在于，该第一扭簧装设于该摆动件底部的容置槽内，且该第一扭簧两端分别接装于该上支臂与摆动件，使该摆动件为弹性地绕着枢轴旋转。
4.如权利要求1所述的支撑结构，其特征在于，该上固定轴杆为断面非圆形的杆体，其轴向穿越该连接元件上端突设 的上凸耳的圆形轴孔，并于该上凸耳内侧的凹入部套接一与上固定轴杆连动的上止挡件后，再穿越该屏幕支架的圆形第一架孔，并于该屏幕支架内侧穿越该棘轮及其至少一侧的摩擦环、至少一弹性体、一垫片，并以一端封件结合于该上固定轴杆端部。
5.如权利要求4所述的支撑结构，其特征在于，该上止挡件周缘轴向伸出一位于上支臂周缘凹设挡槽内的挡榫，用以限制该屏幕支架相对于连接元件的倾斜角度。
6.一种支撑结构，其特征在于，包括: 一连接元件，其具有一上、下端； 一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方则设有一供屏幕装设的连结板； 至少一屏幕铰链，各屏幕铰链以一上固定轴杆枢接于该连接元件上端及该屏幕支架的上支臂，使该屏幕支架相对于该连接元件进行倾斜角度的调整； 一扭力装置，其包括: 一棘轮，其供该上固定轴杆穿越，且圆周面环设多个单向棘齿与齿槽，且该棘轮至少一侧设有与该棘轮相对转动的摩擦环；以及 一摆动件，其弹性地枢设于该上支臂，且对应该棘轮的齿槽位置设有一与之啮合的棘爪； 一基座支架，其向上伸出至少一下支臂；以及 至少一基座铰链，各基座铰链以一下固定轴杆枢接于该连接元件下端及基座支架的下支臂，使该连接元件相对于基座支架进行倾斜角度的调整。
7.如权利要求6所述的支撑结构，其特征在于，该扭力装置进一步包括一枢轴，该枢轴轴向穿越该上支臂及该摆动件，并套接一第一扭簧，再以一端封件结合于该枢轴端部，使该摆动件的棘爪恒常地抵接于该棘轮的齿槽内。
8.如权利要求7所述的支撑结构，其特征在于，该第一扭簧装设于该摆动件底部的容置槽内，且该第一扭簧两端分别接装于该上支臂与摆动件，使该摆动件能弹性地绕着枢轴旋转。
9.如权利要求6所述的支撑结构，其特征在于，该上固定轴杆为断面非圆形的杆体，其轴向穿越该连接元件上端突设的上凸耳的圆形轴孔，并于该上凸耳内侧的凹入部套接一与上固定轴杆连动的上止挡件后，再穿越该屏幕支架的圆形第一架孔，并于该屏幕支架内侧穿越该棘轮及其至少一侧的摩擦环、至少一弹性体、一垫片，并以一端封件结合于该上固定轴杆端部。
10.如权利要求9所述的支撑结构，其特征在于，该上止挡件周缘轴向伸出一位于上支臂周缘凹设挡槽内的挡榫，用以限制该屏幕支架相对于连接元件的倾斜角度。
11.如权利要求6所述的支撑结构，其特征在于，该下固定轴杆为断面非圆形的杆体，其轴向穿越该连接元件下端突设的下凸耳的圆形轴孔，并于该下凸耳内侧的凹入部套接一固设于该基座支架外壁且与下固定轴杆连动的定位环片后，再穿越基座支架的定位孔，并于该基座支架内侧套接一第二扭簧，再穿越一与下固定轴杆连动的固定片、至少一弹性体、一垫片，并以一端封件结合于该下固定轴杆端部；其中，该第二扭簧两端分别接装于固定片及连接元件。
12.如权利要求6所述的支撑结构，其特征在于，进一步包括至少一平行地设于该连接元件至少一侧的辅助连接件，各辅助连接件上、下端分别连接于供上、下固定轴杆枢接与连动的上、下轴环周缘开设的上、下接孔，使得该辅助连接件、基座铰链、屏幕铰链及连接元件形成一种平行四连杆机构。
13.如权利要求12所述的支撑结构，其特征在于，该邻接于该下凸耳的下轴环周缘轴`向伸出一位于下凸耳周缘凹设挡槽内的挡榫，用以限制该连接元件相对于基座支架的倾斜角度。
【文档编号】F16M11/10GK103574236SQ201210272534
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月2日 优先权日:2012年8月2日
【发明者】张国峰, 汤忠勋 申请人:兆利科技工业股份有限公司