支撑装置的制作方法

本实用新型涉及机械支撑结构技术领域，尤其涉及一种含屏物体的支撑装置。

背景技术：

随着科技的发展，各种显示器(又称屏)已广泛应用于现今生活中；例如，液晶显示器已广泛应用于现今生活中。常用的显示器为一种近似板状的物体，其本身无法自行站立，必须借助支撑架等支撑装置的支撑才能使用。

随着显示器在各行各业不断深入的应用，仅仅能够固定支撑已经不能满足人们对显示器的需求。为实际应用中更方便使用，显示器还需要能够升降，并且能在任意高度方便快速的随停，已成为人们对显示器的新的追求。

因此，本申请针对上述问题提供一种新的支撑装置，以能够使显示器升降并且能够轻松操作、方便快速的在任意高度随停。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供支撑装置，以能够使显示器升降并且能够轻松操作、方便快速的在任意高度随停。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案；

基于上述目的，本实用新型提供的支撑装置，用于含屏物体的力平衡升降，包括固定支撑架和升降机构；所述升降机构能够沿着所述固定支撑架的高度方向移动；

所述升降机构包括升降平衡机构和用于连接含屏物体的容纳机构；所述升降机构沿所述固定支撑架的高度方向移动时，所述升降平衡机构作用于所述固定支撑架并能够产生平衡含屏物体重量和所述升降机构重量的力；

所述升降平衡机构包括弹性组件、凸轮和输出轮；

所述弹性组件的一端与所述容纳机构连接，另一端通过柔性连接件与所述凸轮连接；

所述凸轮与所述输出轮同轴固连，所述凸轮和所述输出轮可转动地枢接在所述容纳机构上；

所述固定支撑架沿所述升降机构的升降方向固定设置有支撑齿条，所述支撑齿条与所述输出轮机械啮合传动；

所述升降机构沿所述固定支撑架的高度方向移动时，所述输出轮与所述支撑齿条啮合传动并相应转动以驱使所述凸轮联动摆转，从而通过所述凸轮卷绕和释放所述柔性连接件而改变所述弹性组件的弹性力大小以及弹性力相对所述凸轮的枢接轴轴线的力臂，以使含屏物体重量和所述升降机构重量的合力被平衡。

在上述任一技术方案中，可选地，所述凸轮远离所述凸轮的枢接轴的一端设置有连接端；所述凸轮的连接端通过所述柔性连接件与所述弹性组件连接；

所述凸轮的表面具有型面变化区段；

所述升降机构沿所述固定支撑架的高度方向移动时，所述输出轮与所述凸轮相应联动摆转从而卷绕或释放所述柔性连接件，以使所述柔性连接件逐渐贴合或者逐渐远离所述型面变化区段，以增大或者减小所述弹性组件的弹性力，并同时相应逐渐减小或者逐渐增大所述弹性组件的弹性力相对所述凸轮的枢接轴轴线的力臂。

在上述任一技术方案中，可选地，所述柔性连接件包括链条、绳索或带。

在上述任一技术方案中，可选地，所述弹性组件包括第一弹性连接件、第二弹性连接件和弹簧；

所述第一弹性连接件与所述容纳机构连接；所述第二弹性连接件通过所述柔性连接件与所述凸轮连接；

所述第一弹性连接件与所述第二弹性连接件之间设置一个或者多个所述弹簧。

在上述任一技术方案中，可选地，所述弹簧为拉伸弹簧；所述拉伸弹簧的弹性力随所述拉伸弹簧的拉长而相应增加，随所述拉伸弹簧的缩短而相应减少。

在上述任一技术方案中，可选地，所述第一弹性连接件与所述容纳机构通过可调节组件连接；

所述可调节组件能够调节所述第一弹性连接件与所述第二弹性连接件之间的距离，从而使所述弹簧拉长或者缩短以改变所述弹簧的弹性力。

在上述任一技术方案中，可选地，所述可调节组件包括可调节抵顶件和可调节螺杆；

所述可调节抵顶件设置在所述容纳机构靠外处，所述第一弹性连接件设置在所述容纳机构里面；

所述可调节抵顶件抵接或固连在所述容纳机构上，或者所述可调节抵顶件与所述容纳机构为一体件；

所述第一弹性连接件固定设置有螺母，或者所述第一弹性连接件具有螺纹孔；

所述可调节螺杆穿过所述可调节抵顶件与所述第一弹性连接件螺接。

在上述任一技术方案中，可选地，所述容纳机构容置有所述升降平衡机构；

所述升降平衡机构在所述容纳机构内左右成对设置。

在上述任一技术方案中，可选地，所述容纳机构与所述固定支撑架之间设置有滑轨。

在上述任一技术方案中，可选地，所述的支撑装置还包括至少一个恒力弹簧，所述恒力弹簧的两端沿竖向分别与所述固定支撑架和所述升降机构连接，使所述升降机构下行时受到所述恒力弹簧向上的弹性拉力。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的支撑装置，包括固定支撑架和升降机构；其中，升降机构包括升降平衡机构和容纳机构；通过升降机构沿固定支撑架的高度方向移动时，升降平衡机构作用于固定支撑架并能够产生平衡含屏物体的重量和升降机构的重量的力，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。具体而言，升降机构沿固定支撑架的高度方向移动时，所述输出轮与所述支撑齿条啮合传动并相应转动以驱使所述凸轮联动摆转，从而通过所述凸轮卷绕和释放所述柔性连接件而改变所述弹性组件的弹性力大小以及弹性力相对所述凸轮的枢接轴轴线的力臂，以使含屏物体重量和所述升降机构重量的合力被平衡；以使输出轮通过支撑齿条承受的含屏物体的重力和升降机构的重力绕着凸轮的枢接轴轴线产生的力矩，能够与弹性组件弹性力的力矩相等或者基本相等，进而使含屏物体重量和升降机构重量与固定支撑架之间的力平衡，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的支撑装置的结构示意图；

图2为图1所示的支撑装置的局部放大图；

图3为图2所示的支撑装置的凸轮与输出轮的放大图；

图4为图2所示的支撑装置的A区放大图。

图标：100-固定支撑架；200-升降平衡机构；210-弹性组件；211-第一弹性连接件；212-第二弹性连接件；213-弹簧；220-凸轮；221-凸轮的枢接轴；222-凸轮的连接端；230-输出轮；240-支撑齿条；250-柔性连接件；260-可调节组件；261-可调节抵顶件；262-可调节螺杆；300-容纳机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1-图4所示，本实施例提供了一种支撑装置；图1为本实施例提供的支撑装置的结构示意图；为了更加清楚的显示结构，图2为图1所示的支撑装置的局部放大图，图3为图2所示的支撑装置的凸轮与输出轮的放大图；图4为图2所示的支撑装置的A区放大图。其中，图2示出了一套升降平衡机构。

本实施例提供的支撑装置，用于支撑液晶显示器、等离子屏幕、液晶电视、电子荧幕等等含屏物体，还可以支撑其他需要支撑的设备。其中，屏又称为显示器，含屏物体可以理解为具有或含有显示器的物体。

参见图1-图4所示，所述支撑装置，用于含屏物体的力平衡升降，包括固定支撑架100和升降机构；升降机构能够沿着固定支撑架100的高度方向移动；

升降机构包括升降平衡机构200和容纳机构300；其中，容纳机构300 用于连接含屏物体，以使含屏物体随容纳机构300的移动而移动。升降机构沿着固定支撑架100的高度方向移动，也即升降平衡机构200和容纳机构300沿着固定支撑架100的高度方向移动。可选地，升降平衡机构200 设置在容纳机构300的内部。

升降机构沿固定支撑架100的高度方向移动时，升降平衡机构200作用于固定支撑架100并能够产生平衡含屏物体的重量和升降机构的重量的力；其中，升降机构的重量包括升降平衡机构200的重量和容纳机构300 的重量。

升降平衡机构200包括弹性组件210、凸轮220和输出轮230；

弹性组件210的一端与容纳机构300连接，另一端通过柔性连接件250 与凸轮220连接；

所述凸轮与所述输出轮同轴固连，凸轮和输出轮230共用同一枢接轴 221。所述凸轮和所述输出轮可转动地枢接在所述容纳机构上；也即凸轮和输出轮230能够绕凸轮的枢接轴221的轴线转动；

所述固定支撑架沿所述升降机构的升降方向固定设置有支撑齿条，所述支撑齿条与所述输出轮机械啮合传动；

升降机构沿固定支撑架100的高度方向移动时，输出轮230通过支撑齿条240啮合传动并相应转动以驱使凸轮220联动摆转，从而通过凸轮卷绕和释放柔性连接件250改变弹性组件210的弹性力大小以及弹性力相对凸轮的枢接轴221轴线的力臂，以使含屏物体重量和升降机构重量的合力被平衡，也即以使含屏物体重量和所述升降机构重量的合力在整个升降行程上始终被平衡或者大体平衡。可选地，通过柔性连接件250增加或者减少弹性组件210的弹性力大小时，同时减少或者增加弹性力相对凸轮的枢接轴221轴线的力臂大小。

本实施例的可选方案中，参见图1-图4所示，升降机构沿固定支撑架 100的高度方向移动时，也即含屏物体和容纳机构300沿固定支撑架100的高度方向移动，由于输出轮230的半径恒定，含屏物体的重量和升降机构的重量恒定，也即支撑装置输出的重力基本恒定、力臂也基本恒定，因而支撑装置的输出力矩基本恒定。

本实施例的可选方案中，参见图1-图4所示，升降机构沿固定支撑架 100的高度方向移动时，也即含屏物体和容纳机构300沿固定支撑架100的高度方向移动，凸轮220绕凸轮的枢接轴221的轴线摆转而增加或减少弹性组件210的弹性力时，弹性力的力臂相应减少或增加；可以理解为凸轮 220绕凸轮的枢接轴221的轴线摆转，而使弹性组件210的弹性力增大，同时弹性力距离凸轮的枢接轴221轴线的力臂相应减小，反之亦同；以在一定程度上确保弹性组件210的力矩基本恒定，也即确保支撑装置输入的力矩基本恒定，进而在一定程度上确保支撑装置的输入力矩与输出力矩相同或者基本相同。

本实施例中所述支撑装置包括固定支撑架100和升降机构；其中，升降机构包括升降平衡机构200和容纳机构300；通过升降机构沿固定支撑架 100的高度方向移动时，升降平衡机构200作用于固定支撑架100并能够产生平衡含屏物体的重量和升降机构的重量的力，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。具体而言，升降机构沿固定支撑架 100的高度方向移动时，所述输出轮与所述支撑齿条啮合传动并相应转动以驱使所述凸轮联动摆转，从而通过所述凸轮卷绕和释放所述柔性连接件而改变所述弹性组件的弹性力大小以及弹性力相对所述凸轮的枢接轴轴线的力臂，以使含屏物体重量和所述升降机构重量的合力被平衡；以使输出轮 230通过支撑齿条240承受的含屏物体的重力和升降机构的重力绕着凸轮的枢接轴221轴线产生的力矩，能够与弹性组件210弹性力的力矩相等或者基本相等，进而使含屏物体重量和升降机构重量与固定支撑架100之间的力平衡，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。

本实施例中所述支撑装置，升降机构沿固定支撑架100的高度方向移动时，通过支撑齿条240使输出轮230相应转动并同步驱使凸轮220联动摆转，卷绕或释放柔性连接件250以增加或者减少弹性组件210的弹性力大小时，同时减少或者增加弹性力相对凸轮的枢接轴221轴线的力臂大小；以使弹性组件210弹性力的力矩恒定或者基本恒定，也即支撑装置的输入力矩基本恒定，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。

本实施例的可选方案中，凸轮220远离凸轮的枢接轴一端设置有连接端；所述凸轮的连接端通过所述柔性连接件与所述弹性组件连接；

凸轮220的表面具有型面变化区段；型面变化区段用于接触或脱离柔性连接件250。

弹性组件210通过柔性连接件250与凸轮的连接端222连接；

升降机构沿固定支撑架100的高度方向移动时，所述输出轮与凸轮220 相应联动摆转从而卷绕或释放柔性连接件250，以使柔性连接件250逐渐贴合或者逐渐远离型面变化区段，以增大或者减小弹性组件210的弹性力，并同时相应逐渐减小或者逐渐增大弹性组件210的弹性力相对凸轮的枢接轴221轴线的力臂；以使弹性组件210弹性力的力矩恒定或者基本恒定，也即支撑装置的输入力矩基本恒定，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。也就是说，升降机构沿固定支撑架100的高度方向移动时，输出轮与凸轮220相应联动摆转从而使柔性连接件250被卷绕而逐渐贴合型面变化区段，以增大弹性组件210的弹性力，并同时相应逐渐减小弹性组件210的弹性力相对凸轮的枢接轴221轴线的力臂；反之亦然。

需要说明的是，型面变化区段是个型面表面各点相对凸轮的枢接轴轴线半径或曲率变化的曲面段，该段可以为光滑曲面，也可按其型面的变化趋势为轮齿状；例如为了配合具有轮齿状的柔性连接件250，相应的，型面变化区段具有轮齿状。

本实施例的可选方案中，柔性连接件250包括链条、绳索或带。可选地，带包括金属带、塑料带、传送带、橡胶带或者同步带，或者其他带状物；可选地，带可以具有齿，也可以不具有齿。

参见图2和图3所示，本实施例的可选方案中，弹性组件210包括第一弹性连接件211、第二弹性连接件212和弹簧213；

第一弹性连接件211与容纳机构300连接；第二弹性连接件212通过柔性连接件250与凸轮220连接；

第一弹性连接件211与第二弹性连接件212之间设置一个或者多个弹簧213。通过第一弹性连接件211和第二弹性连接件212，以便于弹性组件210分别与容纳机构300和凸轮220的连接，还便于在第一弹性连接件211 与第二弹性连接件212之间设置一个或者多个弹簧213，有利于根据弹簧 213的弹性力、含屏物体的重量等因素而调整弹簧213的数量。所述弹簧 213为拉伸弹簧；所述拉伸弹簧的弹性力随所述拉伸弹簧的拉长而相应增加，随所述拉伸弹簧的缩短而相应减少。

本实施例所述支撑装置，通过凸轮220和具有弹簧的弹性组件210，可以在升降机构沿固定支撑架100的高度方向移动时，输出轮230相应机械传动而转动并驱使凸轮220联动摆转，从而通过卷绕或释放柔性连接件250 改变弹簧213的弹性力大小以及弹性力相对凸轮的枢接轴221轴线的力臂；以使输出轮230通过支撑齿条240承受的含屏物体的重力和升降机构的重力绕着凸轮的枢接轴221轴线产生的力矩，能够与弹性组件210弹性力的力矩相等或者基本相等；由于输出轮230承受的含屏物体的重力和升降机构的重力绕着凸轮的枢接轴221轴线产生的力矩恒定或者基本恒定，因此弹性组件210弹性力的力矩恒定或者基本恒定。

本实施例的可选方案中，为了使支撑装置可以适应更大范围不同重量的含屏物体，弹性组件210弹性力可以在一定范围内调整。

例如，第一弹性连接件与容纳机构300通过可调节组件260连接；可调节组件260能够调节第一弹性连接件211与第二弹性连接件212之间距离，从而使弹簧拉长或者缩短以改变弹簧的弹性力。

通过可调节组件260，以便于调节弹性组件210的初始弹性力，以使支撑装置可以适应更大范围变化重量的含屏物体。例如，含屏物体为40kg时，通过调节可调节组件260以改变弹性组件210的初始弹性力，通过支撑齿条240承受的含屏物体的重力和升降机构的重力绕着凸轮的枢接轴221轴线产生的力矩，能够与弹性组件210弹性力的力矩相等或者基本相等，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。含屏物体为 60kg时，通过调节可调节组件260以增加弹性组件210的初始弹性力，通过支撑齿条240承受的含屏物体的重力和升降机构的重力绕着凸轮的枢接轴221轴线产生的力矩，依然能够与弹性组件210弹性力的力矩相等或者基本相等，以实现轻松操作含屏物体的升降、方便快速的在任意高度随停。

参见图4所示，可选地，可调节组件260包括可调节抵顶件261和可调节螺杆262；可调节抵顶件261设置在容纳机构300靠外处，第一弹性连接件211设置在容纳机构300里面，且可调节抵顶件261抵接在容纳机构 300上；第一弹性连接件211固定设置有螺母或者第一弹性连接件211具有螺纹孔；可调节螺杆262穿过可调节抵顶件261与第一弹性连接件211螺接。通过转动可调节螺杆262，以改变可调节抵顶件261与第一弹性连接件 211之间的距离，从而改变第一弹性连接件211与第二弹性连接件212之间的拉伸长度。可选地，弹性组件210的弹簧213初始状态呈拉伸状态，弹簧213具有初始弹性力，以使可调节抵顶件261能够抵接在支撑件上。可选地，所述可调节抵顶件固连在所述容纳机构上，或者所述可调节抵顶件与所述容纳机构为一体件。

本领域技术人员可以理解的是，本实施例还可以采用其他可调节组件 260调整弹性组件210的初始弹性力。

可选地，弹簧为拉伸弹簧；拉伸弹簧的弹性力随拉伸弹簧的拉长而相应增加，也即拉伸弹簧的弹性力随拉伸弹簧的拉伸距离增加而相应增加；反之亦然，如拉伸弹簧的弹性力随拉伸弹簧的缩短而相应减少，也即拉伸弹簧的弹性力随拉伸弹簧的拉伸距离减少而相应减少。通过采用拉伸弹簧代替现有技术的普通恒力弹簧，可以延长弹性组件210的使用寿命并可在需要时进行调节升降力，以适应挂不同重量的含屏物体。使用恒力弹簧是无法调节升降力的。

本实施例的可选方案中，升降平衡机构200的数量为一个或者多个。

可选地，升降平衡机构200成对设置。

本实施例的可选方案中，容纳机构300容置有升降平衡机构200；升降平衡机构200在容纳机构300内左右成对设置。采用这样的设计，以在一定程度上可以相互抵消含屏物体绕垂直于屏的轴线的偏转力，减少或者避免含屏物体的偏转，提高支撑装置升降调节时的稳定性能。

可选地，升降平衡机构200的数量为一个，一个升降平衡机构200设置在容纳机构300的中间，以在一定程度上可以减少或者避免含屏物体绕垂直于屏的轴线的偏转力，减少或者避免含屏物体的偏转，提高支撑装置升降调节时的稳定性能。

本实施例的可选方案中，容纳机构300与固定支撑架100之间设置有滑轨。可选地，滑轨包括轴承滑轨或者滚珠滑轨，或者其它滑轨或轨道。

本实施例的可选方案中，所述支撑装置可包括至少一个恒力弹簧(因比较容易理解，图中未显示)，所述恒力弹簧的两端沿竖向分别与固定支撑架和升降机构连接，使所述升降机构下行时受到所述恒力弹簧向上的弹性拉力。此可用于本支撑装置中不需调节升降力的那部分力值的产生，以分担由拉伸弹簧产生的一部分力。比如本支撑装置要求能承受最大70公斤力，从40公斤到70公斤需可调，则这40公斤不需调力，可以用该些恒力弹簧承担一部分或全部这40公斤，以减轻拉伸弹簧的负担并有利于调力后升降力变化的误差更小。

现有技术仅采用恒力弹簧对含屏物体的重量及自身升降装置的重量进行力的平衡，但恒力弹簧寿命短且不可调力，使用时无法适应挂不同重量的屏。本实施例中所述支撑装置，通过弹性组件、凸轮和增速机构，或者通过弹性组件、凸轮、增速机构和恒力弹簧，其弹性组件的弹簧寿命更长，延长了支撑装置的使用寿命，还可调节平衡力适应挂不同重量的含屏物体。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。