桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，底座、可旋转的立设于底座上的外套筒和配合设于外套筒内的内套筒，所述内套筒可在所述外套筒内上下滑动升降，同时内套筒相对外套筒周向固定；还包括内套筒升降机构和外套筒旋转机构，这两个机构均采用双向棘轮和相互啮合且轴垂直的斜齿轮作为核心传动构件，分别驱使螺杆螺母副和行星齿轮组来带动内套筒升降和外套筒旋转。由于双向棘轮的特性，克服了以往桌式显示器支撑架只能用手或复杂价高的电机驱使动作的不足，转而可通过踩踏的方式来实现显示器的升降和旋转，操作十分省力、快捷、优雅，且本发明整体结构简单。
【专利说明】桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架。
【背景技术】
[0002]随着数码影音技术的蓬勃发展，显示器的运用极为广泛，但显示器大都需安装在支撑架上以便于使用，因此支撑架是显示屏密不可分的重要结合件，桌式(液晶)显示屏的支撑架亦不例外。目前，桌式电脑支撑架技术，其结构大多是在底座上固定一直立的外套筒，其内腔内套适配一稍小些的内套筒(一般两者断面亦为非圆形筒以便相互只能上下移动而不能转动)，内套筒上部顶端一般固连有一用于连接显示器(对桌式电脑，显示屏往往连带桌面框，以下不再区分，仍称显示屏或屏)的连接铰链板，内套筒可在外套筒内上下滑动升降但不能相互间转动，内套筒内部中央固连有一传动螺母，并与一枢转支撑在底座或外套筒上的螺杆适配；通过只旋转、不升降的螺杆驱动相配合的上述传动螺母(螺母不转动，只升降)来实现连接屏的内套筒的升降动作，由于螺杆和相配的传动螺母一般都设置成可在任意位置自锁，用于抵抗、平衡显示屏及桌面的重力，保证了显示屏(往往含及桌面框)可以在任意高度稳定不动。
[0003]升降的动力源现有技术有两大类，一种是采用电控的减速电机经一系列复杂的传动装置驱动螺杆，一种是手摇把手，经一系列复杂的传动装置驱动螺杆转动。两类结构中，前者因电机需外接电源且该电源电压为安全起见还需转换电源电压等很复杂、很不方便，还需大减速比机构，价高，加之电机可靠性、价格等因素等故应用较少，现有技术大多为手把或手轮手摇旋转式，但因桌子很重，手摇摇起来很费力、时间长(因如希望时间短则需减少减速比，从而会更加费力)，而且摇时需弯腰也致更加费力且也因此操作人员的整个动作也显得不很“雅”、不“绅士”感，还有，为使摇时不至于腰弯的太低，原本传动装置应设置在最低端时结构最简单，现也只能再经过多个传动环节一直传动到靠上端桌面下部，机构也就变得更加复杂、不简洁，外观因手轮在上面，也更不好看了。脚踏虽已在人们的考虑中，但脚踏要解决升和降分别需能切换两个方向转动的难题，这是因为脚只能向下踩踏，当脚上抬时需停止传动，而且升和降还要求两个旋转方向，相当于还要相反方向的“向上脚踩”，这点不同于手摇手轮可一个方向一直旋转而或升或反向降，而要求传动机构需实现两个可选的单方向旋转脚踏特性，故难度很大，目前尚未见实际运用的。
[0004]此外现有的上述桌式电脑支撑架技术中遗漏的一个环节是缺乏支撑体360度旋转的功能，尤其对于一些需要多方位展示的场合，缺乏这一功能为导致诸多不便。现有的设计仅仅是在显示器连接铰链板上叠加有限制性的左右旋转弧槽结构，但该结构使得显示器仅适合在小范围内枢转，且需用户手动翻转，较为不便。
【发明内容】
[0005]本发明目的是:根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是:提供一种不用费力的手摇方式或复杂的电驱动方式，而是通过采用轻松的踩踏方式进行传动来实现升降和旋转两种功能的桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架。
[0006]本发明的技术方案是:一种桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架是这样实现的，其特征在于包括:
[0007]底座、可旋转的立设于底座上的外套筒和配合设于外套筒内的内套筒，所述内套筒可在所述外套筒内上下滑动升降，同时内套筒相对外套筒周向固定；
[0008]内套筒升降机构，包括固连于内套筒内部的传动螺母，与传动螺母相配合传动的螺杆，所述螺杆枢转支撑在固连于所述外套筒内部的支撑座上；还包括一对相互啮合且轴相互垂直的升降机构斜齿轮，所述升降机构斜齿轮中的一个固连在所述螺杆下段，另一个固连在一升降机构水平轴上，该升降机构水平轴枢转支撑在所述外套筒底部，并且与一升降机构双向棘轮相连；
[0009]外套筒旋转机构，包括枢转安装至底座上且相互啮合的太阳齿轮和行星齿轮，所述行星齿轮同时与固定在外套筒内侧的内齿圈哨合，还包括一对相互哨合且轴相互垂直的旋转机构斜齿轮，所述旋转机构斜齿轮中的一个与太阳齿轮同轴固定，另一个则固连在一旋转机构水平轴上，该旋转机构水平轴枢转支撑在所述外套筒底部，并且与一旋转机构双向棘轮相连。
[0010]进一步的，本发明提供的这种桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其中所述升降机构双向棘轮上设有选择单向旋转方向的升降机构双向棘轮转换开关，还包括升降机构摆转脚踏板，所述升降机构双向棘轮内部棘轮副中的一个转动件与所述升降机构水平轴固连，另一个转动件则与升降机构摆转脚踏板相固连；
[0011]所述旋转机构双向棘轮上设有选择单向旋转方向的旋转机构双向棘轮转换开关，还包括旋转机构摆转脚踏板，所述旋转机构双向棘轮内部棘轮副中的一个转动件与所述旋转机构水平轴固连，另一个转动件则与旋转机构摆转脚踏板相固连。
[0012]更进一步的，本发明提供的这种桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其还包括升降机构摆转脚踏板复位扭簧，其一端功能上与升降机构摆转脚踏板相连接，另一端则与所述外套筒或底座相连接；同样，还包括旋转机构摆转脚踏板复位扭簧，其一端功能上与旋转机构摆转脚踏板相连接，另一端则与所述外套筒或底座相连接。复位扭簧的引入是为了确保摆转脚踏板能够在每次踩踏后复位，便于用户下次踩踏，从而使本发明在使用时更加轻松便利。
[0013]进一步的，为便于调节显示器的视角，所述内套筒顶端固连有用于装配固定显示器的连接铰链板，所述连接铰链板能在小范围的调节显示器的上下仰角。
[0014]更进一步的，为操作及加工简单起见，本发明中所述升降机构双向棘轮转换开关和旋转机构双向棘轮转换开关的操作件均为脚拨板杆。
[0015]进一步的，本发明中所述底座上设有供外套筒底部插入转动的环槽。
[0016]更进一步的，本发明中所述外套筒底部枢转安装有于环槽内滚动的滚轮。滚轮的引入能够极大的减小外套筒与底座间的摩擦力，使得外套筒的枢转能够更加顺滑。
[0017]为简单起见，同常规技术一样，为了确保内、外套筒之间的周向固定，其内、外套筒的配合结构形式较多，例如可以采用内、外套筒配合部分横断面轮廓为非圆形(例如规则的方形，矩形，三角形或其他多边形，以及椭圆形等)，或者是非规则形状，例如键槽配合的形式来实现两者相互只能上下运动而不能转动。
[0018]本发明的优点是:
[0019]I)克服了以往桌式显示器支撑架因只能用手或复杂价高的电机升降而引起的一系列缺陷或不足，转而采用可踩踏式的升降方式，十分省力、便利、快捷及美观，操作轻便自如，更显优雅、绅士风范，且结构简单、价低。
[0020]2)此外本发明也同时解决了支撑架在自由角度旋转功能上的不足，同样依赖踩踏的方式使得机构能够带动显示器360度旋转，轻松便捷，适应于对此有所需求的展示场所，极大的丰富了此类桌式显示器支撑架的使用场合和范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
[0022]图1为本发明一种具体实施例的结构示意图。
[0023]其中:1、底座；2、外套筒；3、内套筒；4、传动螺母；5、螺杆；6、支撑座；7、升降机构斜齿轮；8、升降机构水平轴；9、升降机构双向棘轮；10、太阳齿轮；11、行星齿轮；12、内齿圈；13、旋转机构斜齿轮；14、旋转机构水平轴；15、旋转机构双向棘轮；16、升降机构双向棘轮转换开关；17、升降机构摆转脚踏板；18、旋转机构双向棘轮转换开关；19、旋转机构摆转脚踏板；20、升降机构摆转脚踏板复位扭簧；21、旋转机构摆转脚踏板复位扭簧；22、环槽；23、滚轮。
【具体实施方式】
[0024]实施例:下面结合附图并通过具体实施例对本发明做进一步描述和说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0025]如图1所示，即为本发明提供的这种桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架的【具体实施方式】:
[0026]其具备底座1，旋转的立设于底座I上的外套筒2和配合设于外套筒2内的内套筒
3。本例所述底座I为本行业常规的板状结构，为更加稳定地支撑显示器，可适当增加其配重重量。所述底座I上开设环槽22，外套筒2底部为圆环形插入所述环槽22内，从而可相对底座I转动。并且为提高转动的顺滑性，本实施例在外套筒2底部枢转安设滚轮23，滚轮23嵌设于环槽22内。
[0027]本实施例中外套筒2和内套筒3上段嵌套配合的部分横断面为方形(或者也可以是其他非圆形结构，均为本行业常见的公知技术，故不赘述)，故使得所述内套筒3可在所述外套筒2内上下滑动升降，但不能相互间转动(即周向固定)。显然，两者之间升降滑道的滑动间隙应小些以减少晃动，同时为减少阻力及噪音，两者之间还可涂润滑脂或结合塑料嵌入件定位和调整适配的间隙，这些均为本行业公知的技术，故不赘述。
[0028]为便于调节显示器的视角(仰角)，所述内套筒3上部顶端固连有用于装配固定显示器(一类桌式电脑显示器或显示屏一般含桌边框或桌面)的连接铰链板(图中未画出，但此为本行业非常通行的公知技术，故不赘述)。
[0029]本实施例中内套筒藉由内套筒升降机构来驱动升降，所述的内套筒升降机构的构成如下:
[0030]所述内套筒3内部(靠下部中间位置为好)固连有传动螺母4，所述传动螺母4适配一竖直安装的螺杆5 (两者的螺距大小选择应适合，以免屏因重力自行下降)，所述螺杆5下段枢转支撑在所述外套筒2内部固连的一个支撑座6上。为减少螺杆5转动的摩擦阻力矩，本实施例中枢转支撑采用向心推力的滚动轴承结构(或者向心或推力轴承结构亦可，当然，滑动轴承也可，但摩擦力较大，这些结构均为机械行业的公知技术，显然很简单，故不赘述)。
[0031]还包括一对相互啮合且轴相互垂直的升降机构斜齿轮7，所述升降机构斜齿轮7中的一个固连在所述螺杆5下段，另一个固连在一升降机构水平轴8上，该升降机构水平轴8枢转支撑在所述外套筒2底部，并且与一升降机构双向棘轮9相连；所述升降机构双向棘轮9为公知技术，其上设有能选择单向旋转方向的升降机构双向棘轮转换开关16(这些均为机械行业通行的公知且成熟及商品化的技术，比如装配线上常见的带可选旋转方向拨动开关的双向棘轮扳手，使用时可按所需受力拧转的方向选择扳动拨动开关对应其一个方向来锁螺母或螺栓头，即是一个常见例子，故不赘述)。本例中升降机构双向棘轮9转换方向时也需人工拨动其上的升降机构双向棘轮转换开关16，为此，可采用一个脚踏或踢碰的类似短拨杆的件来操作控制该转换开关的转换方向，以实现升降所需的两个独立旋转方向中的一个，为操作及加工简单起见，本例优选所述转换开关的控制操作件为脚拨板杆，即一个可脚碰触或踢踏的简单杆状件。
[0032]所述升降机构双向棘轮9内部棘轮副中的一个转动件与所述升降机构水平轴8固连，另一个转动件与升降机构摆转脚踏板17相固连(这些结构及安装也为双向棘轮商品非常通行的公知技术，故不赘述)。还包括升降机构摆转脚踏板复位扭簧20，其一端功能上与升降机构摆转脚踏板17相连接，另一端则与所述外套筒2相连接；用于所述升降机构摆转脚踏板17脚踩后的自动复位。
[0033]本实施例中外套筒藉由外套筒旋转机构来驱动旋转，所述的外套筒旋转机构的构成如下:
[0034]底座I上于外套筒2内侧枢转安装有相互啮合的太阳齿轮10和行星齿轮11，所述行星齿轮11同时与固定在外套筒2内侧的内齿圈12啮合。
[0035]还包括一对相互啮合且轴相互垂直的旋转机构斜齿轮13，所述旋转机构斜齿轮13中的一个与太阳齿轮10同轴固定(即固定至同一中心轴上，从而确保该旋转机构斜齿轮13可以与太阳齿轮10 —同旋转)，另一个则固连在一旋转机构水平轴14上，该旋转机构水平轴14枢转支撑在所述外套筒2底部，并且与一旋转机构双向棘轮15相连。
[0036]所述旋转机构双向棘轮15为公知技术，其上设有选择单向旋转方向的旋转机构双向棘轮转换开关18 (可参见前述升降机构双向棘轮转换开关16的描述)，本例中旋转机构双向棘轮15转换方向时也需人工拨动其上的旋转机构双向棘轮转换开关18，为此，可采用一个脚踏或踢碰的类似短拨杆的件来操作控制该转换开关的转换方向，以实现升降所需的两个独立旋转方向中的一个，为操作及加工简单起见，本例优选所述转换开关的控制操作件为脚拨板杆，即一个可脚碰触或踢踏的简单杆状件。
[0037]所述旋转机构双向棘轮15内部棘轮副中的一个转动件与所述旋转机构水平轴14相固连，另一个转动件则与旋转机构摆转脚踏板19相固连(这些结构及安装也为双向棘轮商品非常通行的公知技术，故不赘述)。还包括旋转机构摆转脚踏板复位扭簧21，其一端功能上与旋转机构摆转脚踏板19相连接，另一端则与所述外套筒2或底座I相连接；用于所述旋转机构摆转脚踏板19脚踩后的自动复位。
[0038]本发明的实现原理如下:具体使用时，比如需要抬升显示器，首先用脚踢或踏来拨动所述升降机构双向棘轮9上的升降机构双向棘轮转换开关16—脚拨板杆来选择切换两个单向旋转方向的一个，再往复脚踏所述升降机构摆转脚踏板17来单向旋动(假设正向)所述升降机构双向棘轮9，再由所述升降机构双向棘轮9带动所述升降机构水平轴8旋转，继而带动其中一个升降机构斜齿轮7 —同旋转，从而再带动相啮合的另一个升降机构斜齿轮7及相固连的所述螺杆5也跟着转动，从而驱使所述传动螺母4升降(不转动)与所述内套筒3和显示器(图中未画出)一体升降。反之降屏时，由人工脚踢或踏升降机构双向棘轮转换开关16选择切换所述升降机构双向棘轮9的另一个单向旋转方向，再往复脚踏所述升降机构摆转脚踏板17来单向旋动(假设反向)所述升降机构双向棘轮9，相应后续机构的旋转件也跟着反向旋转，从而实现显示器下降。所述升降机构摆转脚踏板复位扭簧20在往复脚踩所述升降机构摆转脚踏板17后使所述升降机构摆转脚踏板17自动回位(另外在反向时也有一定助力作用)使之操作更便利。
[0039]需要旋转显示器时，首先用脚踢或踏来拨动所述旋转机构双向棘轮15上的旋转机构双向棘轮转换开关18—脚拨板杆来选择切换两个单向旋转方向的一个，再往复脚踏所述旋转机构摆转脚踏板19来单向旋动(假设正向)所述旋转机构双向棘轮15，再由所述旋转机构双向棘轮15带动所述旋转机构水平轴14旋转，继而带动其中一个旋转机构斜齿轮13 —同旋转，从而再带动相啮合的另一个旋转机构斜齿轮13及相固连的所述太阳齿轮10也跟着转动，从而带动行星齿轮11旋转，进而驱使内齿圈12和外套筒2和显示器(图中未画出)一体正向旋转。反向旋转时，由人工脚踢或踏旋转机构双向棘轮转换开关18选择切换所述旋转机构双向棘轮15的另一个单向旋转方向，再往复脚踏所述旋转机构摆转脚踏板19来单向旋动(假设反向)所述旋转机构双向棘轮15，相应后续机构的旋转件也跟着反向旋转，从而实现显示器的反向旋转。所述旋转机构摆转脚踏板复位扭簧21在往复脚踩所述旋转机构摆转脚踏板19后使所述旋转机构摆转脚踏板19自动回位(另外在反向时也有一定助力作用)使之操作更便利。
[0040]由于本发明在桌式显示器支撑架中采用了本行业从未采用过的双向棘轮机构由此解决了脚踏式升降和旋转时升和降分别需脚踏两个方向转动的难题，实现了真正实际可行的脚踏升降和旋转显示器的支撑架结构。彻底克服了手摇式和电动式的多种缺陷，显示器(往往含桌子边框或托底，内装屏)虽很重，但相对手而言显然人的脚力力量大得多，脚踩起来比手摇更自然、顺势，可以大大节省体力也更方便，感觉几乎不费力，因脚力大，故还可进一步减少减速比从而使升降和旋转动作更快，另因脚踩机构设置在底部，整个人体完全不再需弯腰，直接踩踏，操作更加轻便，动作也显得更“绅士”感，使得显示屏的升降整体操作更加自然、从容和优雅。加之脚踩恰可利用传动装置本就需设置在最低端的位置，传动结构也最直接、简单，不再需要额外传动环节到顶部，进一步简化了机构，综合成本也更低，特别是外露部分的升降操作机构位置在下部不起眼、比较隐蔽，外观看上去更自然、感觉更好。
[0041]此外因本发明叠加了支撑架中外套筒360度旋转的功能，故使得该支撑架适合于对此有所需求的展示场所，极大的丰富了此类桌式显示器支撑架的使用场合和范围。
[0042]当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其特征在于包括: 底座(I)、可旋转的立设于底座(I)上的外套筒(2)和配合设于外套筒(2)内的内套筒(3)，所述内套筒(3)可在所述外套筒(2)内上下滑动升降，同时内套筒(3)相对外套筒(2)周向固定； 内套筒升降机构，包括固连于内套筒(3)内部的传动螺母(4)，与传动螺母(4)相配合传动的螺杆(5)，所述螺杆(5)枢转支撑在固连于所述外套筒(2)内部的支撑座(6)上；还包括一对相互啮合且轴相互垂直的升降机构斜齿轮(7)，所述升降机构斜齿轮(7)中的一个固连在所述螺杆(5)下段，另一个固连在一升降机构水平轴(8)上，该升降机构水平轴(8)枢转支撑在所述外套筒(2)底部，并且与一升降机构双向棘轮(9)相连； 外套筒旋转机构，包括枢转安装至底座(I)上且相互啮合的太阳齿轮(10)和行星齿轮(11)，所述行星齿轮(11)同时与固定在外套筒⑵内侧的内齿圈(12)啮合，还包括一对相互哨合且轴相互垂直的旋转机构斜齿轮(13),所述旋转机构斜齿轮(13)中的一个与太阳齿轮(10)同轴固定，另一个则固连在一旋转机构水平轴(14)上，该旋转机构水平轴(14)枢转支撑在所述外套筒(2)底部，并且与一旋转机构双向棘轮(15)相连。
2.根据权利要求1所述的桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其特征在于: 所述升降机构双向棘轮(9)上设有选择单向旋转方向的升降机构双向棘轮转换开关(16)，还包括升降机构摆转脚踏板(17)，所述升降机构双向棘轮(9)内部棘轮副中的一个转动件与所述升降机构水平轴(8)固连，另一个转动件则与升降机构摆转脚踏板(17)相固连； 所述旋转机构双向棘轮(15)上设有选择单向旋转方向的旋转机构双向棘轮转换开关(18)，还包括旋转机构摆转脚踏板(19)，所述旋转机构双向棘轮(15)内部棘轮副中的一个转动件与所述旋转机构水平轴(14)固连，另一个转动件则与旋转机构摆转脚踏板(19)相固连。
3.根据权利要求2所述的桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其特征在于:还包括升降机构摆转脚踏板复位扭簧(20)，其一端功能上与升降机构摆转脚踏板(17)相连接，另一端则与所述外套筒(2)或底座(I)相连接；同样，还包括旋转机构摆转脚踏板复位扭簧(21)，其一端功能上与旋转机构摆转脚踏板(19)相连接，另一端则与所述外套筒(2)或底座⑴相连接。
4.根据权利要求1所述的桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其特征在于:所述内套筒(3)顶端固连有用于装配固定显示器的连接铰链板。
5.根据权利要求2所述的桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其特征在于:所述升降机构双向棘轮转换开关(16)和旋转机构双向棘轮转换开关(18)的操作件均为脚拨板杆。
6.根据权利要求1所述的桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其特征在于:所述底座(I)上设有供外套筒(2)底部插入转动的环槽(22)。
7.根据权利要求6所述的桌式显示器双向棘轮旋转升降支撑架，其特征在于所述外套筒(2)底部枢转安装有于环槽(22)内滚动的滚轮(23)。
【文档编号】F16M11/18GK104358986SQ201410537653
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】徐新华 申请人:徐新华