专利名称：用于平板电子显示器的安装系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电子显示器的座架，更具体地涉及用于将平板电子显示器(例如等离子和LCD屏幕)安装在固定结构上的装置。
背景技术：
平板显示器变得越来越流行而代替投影装置和CRT。平板显示器典型地安装在诸如墙壁的结构上。平板显示器，尤其是LCD，典型地从显示器正前面的位置可最清楚地观看。如果从明显的角度观看，显示图像经常太暗或者根本不可见。
因此，优选的是可以调节平板显示器的角度以便最适宜观看。各种现有技术中的定位装置已经被用到，例如，基于摩擦的铰链、带有弹簧或者其他偏置装置的机械连接以及各种机械插销。传统的基于摩擦的装置和机械插销典型地需要平板显示器保持正确的角度，同时调节装置以保持在自身的位置处。这可能需要操作者提升及保持平板显示器重量的实质部分。在一些实例中，操作者还必须克服定位装置的阻力。
另外，在一些现有装置中用到的铰链和枢转接头典型地在每一个接头处只能绕着一个轴定位显示器。这种装置的显示器定位可调节程度被可以经济且实用设置的接头的数量所限制。
构造带有弹簧的机械连接费用高。例如，美国专利第6,419,196号(Sweere等人)揭露了一种多接头的枢转支撑臂，所述支撑臂支撑和定位使用氮气弹簧平衡机构的平板显示器。
在一些现有的安装装置中，如每一个因此在此完全并入本文供参考的美国专利申请第10/449,834号和第11/147,987号中所描述，座架在几何上被设置成使得显示器的枢转运动的中心定位成贴近显示器的重心。这种构造使显示器和座架实质上能够自平衡，使得在定位显示器时需要最小的操作者努力。然而，即使在这些装置中，可以有利地提供选择性调节座架中的摩擦量的能力，以便通过接触或者将显示器“锁定”在所需位置处使得座架能够抵制显示器意外的重新定位。然而，之前的摩擦调节机构的缺点在于摩擦调节机构趋向于需要很大的努力去进行调节。另一个缺点在于由于显示器的重量而使摩擦调节机构趋向于随着时间的流逝将变松。
在工业上仍然需要的是用于平板电子显示器的低成本的自平衡座架，所述座架使得能够以相对较小的体力在座架中进行稳定的摩擦调节。
发明内容
在一个实施例中，本发明包括一种用于平板显示器的安装系统，所述安装系统基本满足上述的工业需求。根据本发明的一个实施例，具有中空、截头球形杯状部部分的显示器接口连接到平板电子显示器的后表面上。截头球形杯状部夹在接合到所述杯状部的外表面的剖分式外部轴承和接合到所述杯状部的内表面的内部轴承盘之间。摩擦调节螺钉设置在本体部分内，所述本体部分承载外部轴承部分，并且内部轴承盘也固定到所述本体部分上。摩擦调节螺钉的紧固造成外部轴承部分被迫从本体部分向外抵靠截头球形杯状部，将所述截头球形杯状部夹得更紧而抵靠内部轴承盘，从而对于截头球形杯状部和连接至其的显示器相对导向结构的滑动运动提供增加的摩擦阻力。旋钮可以连接到摩擦调节螺钉上，以便能够容易进行摩擦的指尖调节。同样地，松开螺钉会造成减小的摩擦阻力，使得显示器可以如最佳观看所需进行调节。截头球形杯状部可以形成具有设置成贴近平板显示器的重心的中心的曲率半径，以便能用最小的努力定位平板显示器。
在一个实施例中，本发明包括平板电子显示器座架，所述平板电子显示器座架包括具有间断轴承的显示器安装组件，所述轴承响应增加的摩擦偏置力径向扩展，所述偏置力轴向施加到间断轴承上，该径向扩展性帮助保持所需的间断轴承所提供的摩擦接合量。根据本发明的一个实施例，平板电子显示器座架可以进一步包括具有轴承的显示器安装组件，其中所述轴承具有中心轴，偏置装置选择性地接合到轴承上。另外，在平板电子显示器座架中，本发明的一个实施例提供了一种保持所需的摩擦接合量的方法。
图1为根据本发明的一个实施例的平板电子显示器和安装系统的后透视图；图2为根据本发明的一个实施例的安装系统的上视平面图；图3为图2描述的实施例的底部平面图；图4为图2描述的实施例的侧视图；图5为图2描述的实施例的后视图；图6为图2描述的实施例的前视图；图7为根据本发明的一个实施例的安装系统的后透视图；图8为图7描述的实施例的上视平面图；图9为图7描述的实施例的底部平面图；图10为图7描述的实施例的侧视图；图11为通过图8的区段11-11所截得的横截面图；图12为通过图14A的区段12-12所截得的横截面图；图13为根据本发明的一个实施例的座架的导向结构和显示器接口部分的不完整侧视图；图14A为根据本发明的另一个实施例的座架的导向结构和显示器接口部分的不完整上视平面图；图14B为图14A描述的导向结构和显示器接口部分的不完整侧视图；图15为根据本发明的一个实施例的座架的显示器接口和导向结构部分的分解图；图16为根据本发明的另一个实施例的安装系统的侧视图；图17为图16中描述的实施例的上视平面图；图18为图16中描述的实施例的底部平面图；图19为根据本发明的一个实施例的安装系统的一个可供选择的实施例的后视图；图20为图19中的实施例的侧视图；图21为图19中的实施例的上视平面图；以及图22为通过图21中的区段22-22所截得的横截面图。
具体实施例方式
根据本发明的一个实施例，安装装置在图式中一般以20来表示，且一般包括具有显示器接口22、导向结构24和支撑结构26的安装装置组件21。
参照图1-10，安装装置20的显示器接口22一般包括限定开口30的截头球形杯状部28。凸缘部分32从截头球形杯状部28的外边缘34侧向向外延伸，且包括在其内限定用于容纳紧固件37(参见图1)的孔洞36，以将显示器接口22固定在电子显示装置38上。截头球形杯状部28的杯状壁33在后壁35处终止。后壁35具有限定在其内的中心孔39。
安装装置20的导向结构24一般包括本体部分40、外部轴承42和内部轴承组件44。本体部分40一般为杯形且可以由任何合适的材料(例如金属或聚合物)一体形成，并且一般包括横向连接到后壁54的外部圆形壁46和内部圆形壁48。外部圆形壁46和内部圆形壁48共同限定其之间的圆形凹槽50。中心凸起部(boss)52一般为圆柱形状并且从后壁54向前延伸。内部螺纹孔56被限定成符合中心凸起部52的中心轴53。
导向结构24的外部轴承42一般为环形且容纳在本体部分40的凹槽50内。当外部轴承42和安装装置20为一体时，外部轴承42的轴线优选地与中心凸起部24的纵轴53成同轴布置。外部轴承42可以具有(例如，通过斜切)成形为和截头球形杯状部28的杯状壁33的外表面60相一致的轴承面58。外部轴承42具有抵靠在后壁54上的相对的内部轴承面86。内部轴承面86可以成形为与后壁54的相邻表面相一致。外部轴承42一般为环形，但是也可以通过分隔开的端部64、66之间所限定的空隙62间断(具体见图15)。
固定螺钉68延伸通过导向结构24的后壁54且容纳在空隙62中，以便抑制外部轴承42在凹槽50内旋转。间断的外部轴承42的优点是空隙62允许外部轴承42径向扩展，从而帮助外部轴承42的安置。进一步而言，当沿着轴线53轴向施加到间断外部轴承42的摩擦偏置力增加时，间断的外部轴承42径向扩展，从而帮助在安装装置20的内部维持所需的摩擦偏置量。
内部轴承组件44一般包括内部轴承盘70、垫圈72和螺纹紧固件74(具体见图11和图12)。内部轴承盘70限定了接收到中心凸起部52的平坦部78的正方形孔洞76。中心凸起部52延伸通过杯状部28的后壁35中所限定的钻孔39。螺纹紧固件74延伸通过垫圈72和正方形孔洞76并拧入钻孔56内，以通过夹于内部轴承盘70和外部轴承42之间的截头球形杯状部28将内部轴承组件44固定到本体部分40。
根据本发明的一个实施例，摩擦调节控制器80能够对安装装置20进行选择性的摩擦调节。在图11的横截面图中所描述的实施例中，摩擦调节控制器80一般包括偏置螺钉82，所述偏置螺钉以螺纹连接方式容纳在导向结构24的后壁54中所限定的螺纹孔洞83内。
在实施中，当螺钉82被紧固时，螺钉82的末端84抵靠在外部轴承42的内部轴承面86上，迫使外部轴承42向前抵靠截头球形杯状部28的外表面60，并且进而迫使截头球形杯状部28的杯状壁33的内表面86更紧紧地靠在内部轴承盘70上。截头球形杯状部28因此更紧紧地夹在内部轴承盘70和外部轴承72之间，提高了截头球形杯状部28相对本体部分40移动的摩擦阻力。当然，要理解的是松开偏置螺钉82将同样会导致减小施加到截头球形杯状部28上的偏置夹紧力，并且导致减小截头球形杯状部28相对于本体部分40移动的摩擦阻力。
在图12描述的本发明的可供选择的实施例中，螺钉82延伸通过本体部分40的外壁46中所限定的螺纹钻孔88。斜面86设置在外部轴承42上。螺钉82的末端84可以与斜面86一致成锥形。在实施例中，当螺钉82被紧固时，螺钉82的锥形末端84沿着斜面86向下滑行且迫使外部轴承42向前靠在截头球形杯状部28的外表面60上。再一次，截头球形杯状部28因此更紧紧地夹在内部轴承盘70和外部轴承72之间，增加了截头球形杯状部28相对本体部分40移动的摩擦阻力。如前所述，松开螺钉82能够使外部轴承42向后后退到凹槽50内，从而导致减小施加到截头球形杯状部28上的偏置夹紧力，并且导致减小了截头球形杯状部28相对本体部分40移动的摩擦阻力。在一些实施例中，如图13、图14A和图14B中所述，旋钮90可以连接到螺钉82上，以便能够用指尖调节摩擦。
在图19-22描述的另一个可供选择的实施例中，安装装置20通常包括其上接收安装装置组件21的壁部接口板120。壁部接口板120限定出具有相对的面向后的斜面124的楔形中心柱状部122。本体部分40的后表面126具有一对分隔开的紧固结构128，每一个所述紧固结构具有面对壁部接口板120面向后的斜面124的面向前的斜面(未示出)。
在所述实施例中，壁部接口板120可以通过面对壁面129a的后表面129进行安装。在实施中，通过相对壁部接口板120垂直移动安装装置组件21并向外拉直到紧固结构128脱离中心柱状部122为止，可以将安装装置组件21从壁部接口板120卸下。通过相反的过程实现安装装置组件21至壁部接口板120的连接。
另外，在图19-22中的实施例中，安装装置组件21的外壁46包括在本体40的上侧面132处升起的凸起部130。凸起部130限定从上表面126延伸通过到凹槽50内的孔洞134。楔形元件140的上部轴138以可滑动方式容纳并引导到孔洞134中，而下部楔形部分142抵靠在外部轴承42的斜面86上。螺钉144螺纹连接到孔洞134内且抵靠在上部轴138上。旋钮146固定在螺钉144上，以便能够使用户仅依靠手指的压力就可将螺钉144旋进及旋出。在实施中，当螺钉144被紧固时，楔形元件140以沿着斜面86向下滑动的下部楔形部分142被迫向下，从而迫使外部轴承42向外抵靠在截头球形杯状部28的外表面60上。再一次，截头球形杯状部28因此更紧紧地被夹在内部轴承盘70和外部轴承42之间，提高了截头球形杯状部28相对本体部分40移动的摩擦阻力。如前所述，松开螺钉144能够使外部轴承42向后后退到凹槽50内，从而导致施加在截头球形杯状部28上的偏置夹紧力减小，并且导致减小截头球形杯状部28相对于本体部分40移动的摩擦阻力。
根据本发明的一个实施例，摩擦调节机构通常与现有的摩擦调节机构相比会提供显著的优点。连接到显示器接口22的电子显示器的重量主要通过紧固件74由本体部分40承受，并且不会趋向于将内部轴承盘70和外部轴承42拉开。结果，不像现有装置，电子显示器的重量不会趋向于减少施加在截头球形杯状部28上的摩擦夹紧力。另外，由于摩擦调节机构不是用来部分支撑显示器装置的重量，因此所述摩擦调节对于可比的摩擦效果需要很少的力。这使得可以仅通过手指紧固螺钉82、144就能够施加足够的力来实际上将显示器“锁定”在适当的位置处。进一步而言，剖分式外部轴承42能够使截头球形杯状部28在内部轴承盘70和外部轴承42之间进行相对更平稳的滑动运动。
在本发明的实施例中，截头球形杯状部28可以设有具有与显示器的重心大致一致的中心的曲率半径，如之前在此并入供参考的美国专利申请第10/449,834号和第11/147,987号中所描述。这能够使电子显示器大体自平衡，从而对于定位显示器仅需要最小的努力。
支撑结构26实际可以为能够将导向结构24连接到固定结构(例如墙壁或者建筑物的柱状体)的任何机构。在图1-6中描述的实施例中，支撑结构26一般包括枢转块92、第一臂94、第二臂96以及壁板98。用紧固件100将枢转块92连接到导向结构24的后壁54，其中所述紧固件延伸通过后壁54中的孔洞102并容纳在枢转块92内的螺纹孔104中。枢转块92中所限定的垂直钻孔106用来容纳螺钉108。第一臂94具有对应的垂直钻孔(没有显示)，所述对应的垂直钻孔容纳螺钉108并使枢转块92和导向结构24能够相对于第一臂94水平枢转。螺母110螺纹连接到螺钉108上以将枢转块92和第一臂94固定在一起。孔罩112装配在钻孔106上，以对装置的上表面提供完美的外观。孔洞114被设置在孔罩112内，以便通过用于紧固的工具而无需移走孔罩112就能够使螺钉108进入。
利用如上所述的相似布置，第一臂94以枢转方式连接到第二臂96，第二臂96以枢转方式连接到壁板98。间隔件116可以设置在第一臂94和第二臂96之间以使臂部能够没有约束的移动。
在本发明的其他实施例中，导向结构24可以如图7-10中所描述仅利用一个摇摆臂连接到壁板98，或者如图16-18中所描述直接以枢转方式连接到壁板98。再一次，然而，要理解的是实际上任何其他支撑结构都可以用来将导向结构24连接到固定结构上。例如，这种可供选择的支撑结构可以包括能够相对于固定结构水平或垂直定位导向结构24的摇摆臂、折叠臂或者关节式臂部的任意组合。
权利要求
1.一种平板电子显示器座架，包括具有间断轴承的显示器安装组件，所述轴承响应增加的摩擦偏置力径向扩展，所述偏置力被轴向施加到所述间断轴承上，该径向扩展性帮助保持由所述间断轴承提供的所需的摩擦接合量。
2.根据权利要求1所述的平板电子显示器，所述间断轴承为环状。
3.根据权利要求2所述的平板电子显示器，所述间断轴承具有限定在所述环内的间隙。
4.根据权利要求3所述的平板电子显示器，所述显示器安装组件具有可设置在限定在所述环内的所述间隙中的固定螺钉。
5.根据权利要求4所述的平板电子显示器，所述固定螺钉用来防止所述间断轴承旋转。
6.根据权利要求1所述的平板电子显示器，所述间断轴承具有轴承面，所述轴承面成形为与所述显示器安装组件的杯状部的杯状壁相一致。
7.根据权利要求1所述的平板电子显示器，所述间断轴承具有内轴承面，所述内轴承面成形为与所述显示器安装组件的本体部分后壁的相邻表面相一致。
8.根据权利要求1所述的平板电子显示器，所述间断轴承具有交叉于内轴承面的斜面。
9.根据权利要求8所述的平板电子显示器，具有可选择地接合到所述间断轴承的所述斜面的偏置装置。
10.根据权利要求7所述的平板电子显示器，具有可选择地接合到所述间断轴承的所述内轴承面的偏置装置。
11.一种适合安装在非水平固定结构上的自平衡可调节的平板电子显示器系统，所述系统包括适合连接到所述固定结构的支撑结构；平板电子显示装置；装置接口部分，所述装置接口部分用来接收其上的所述平板电子显示装置，所述装置接口部分包括具有外表面的截头球形部分；可操作地连接所述装置接口部分和所述支撑结构的导向结构，所述导向结构包括本体部分和容纳在所述本体部分内的轴承结构，所述轴承结构接合和引导所述截头球形部分的所述外表面；以及用于抵靠所述截头球形部分的所述外表面选择性地偏置所述轴承结构的装置。
12.根据权利要求11所述的平板电子显示器系统，用于抵靠所述截头球形部分的所述外表面选择性地偏置所述轴承结构的所述装置可选择地在一轴线上接合到所述轴承结构上，所述轴线基本平行于所述轴承结构的中心轴线。
13.根据权利要求12所述的平板电子显示器系统，用于抵靠所述截头球形部分的所述外表面选择性地偏置所述轴承结构的所述装置包括螺钉。
14.根据权利要求11所述的平板电子显示器系统，用于抵靠所述截头球形部分的所述外表面选择性地偏置所述轴承结构的所述装置可选择地在一轴线上接合到所述轴承结构上，所述轴线基本横交于所述轴承结构的中心轴线。
15.根据权利要求14所述的平板电子显示器系统，用于抵靠所述截头球形部分的所述外表面选择性地偏置所述轴承结构的所述装置包括螺钉。
16.一种平板电子显示器座架，包括具有间断轴承的显示器安装组件，所述轴承具有中心轴，偏置装置可选择地接合到所述轴承上。
17.根据权利要求16所述的平板电子显示器座架，所述偏置装置可选择地在一轴线上接合到所述轴承上，所述轴线基本平行于所述轴承的中心轴线。
18.根据权利要求16所述的平板电子显示器座架，所述偏置装置可选择地在一轴线上接合到所述轴承上，所述轴线基本横交于所述轴承的中心轴线。
19.一种在平板电子显示器座架中保持所需的摩擦接合量的方法，包括步骤形成间断轴承，响应于轴向施加到所述间断轴承的摩擦偏置力使所述轴承径向扩展。
20.根据权利要求19所述的方法，包括步骤在一轴线上选择性地将偏置装置接合到所述间断轴承上，所述轴线可选择地基本平行于所述间断轴承的中心轴线或者基本横交于所述间断轴承的中心轴线。
全文摘要
一种平板电子显示器座架，所述平板电子显示器座架包括具有间断轴承的显示器安装组件，轴承响应增加的摩擦偏置力径向扩展，偏置力轴向施加到间断轴承，该径向扩展性帮助维持由间断轴承提供的所需的摩擦接合量。平板电子显示器座架进一步包括具有轴承的显示器安装组件，轴承具有中心轴，偏置装置可选择地接合到轴承。另外，在平板电子显示器座架中提供一种维持所需的摩擦接合量的方法。
文档编号G09F9/00GK101047043SQ200710087940
公开日2007年10月3日 申请日期2007年1月4日 优先权日2006年1月4日
发明者吉姆·沃尔福特, 乔尔·菲斯特, 多米尼克·格雷, 尼克·施塔内克 申请人:Csav公司