专利名称：一种对颈椎有保护作用的显示器运动支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机显示器支架，尤其涉及一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架
背景技术：
随着电脑应用于各行各业，大大提高工作的高效率，许多人由于长期在电脑前工作，一日工作下来，颈、肩、背部都酸胀、疼痛。日复一日，年复一年，身体状态可能每况愈下，很多人患颈椎病。为了身体健康，每日利用工间休息时间，松弛一下的颈部。可以缓解颈部肌肉的紧张状况，主要做的运动有四种，I.头部左右转动运动，此项运动是以颈椎的纵轴作水平扭转以加大颈椎的转动，加强椎体的灵活性，减轻神经压迫症状，促进颈部血液循环， 缓解颈部肌肉紧张。2.头部上下运动，此项运动是增加颈椎向前后弯曲度的运动。经常练习能加大各椎体间的间隙和拉长颈椎前后僵硬的肌肉。多做此练习对治疗颈椎病所引起的手臂麻木，或因“落枕”引起的肩部不适有良效。3.头侧屈运动，此项运动是活动颈椎侧面的肌肉和增加颈椎向侧摆动的能力。如果颈椎有疲劳感或肩部肌肉紧张，多做练习能起到缓解作用。4.头绕环运动，此项运动是前几项头部运动的组合，这项运动是每次头部练习时的必做项目。适合于有各种颈椎病的患者，经常运动可缓解颈椎的不适。但是人们在实际工作中，由于精力集中，很难保证在四十分钟到一个小时的时间间隔内做一次颈部活动，为了做到既保证工作，又保证电脑操作人员的颈部活动，减少和预防颈椎病的发生，许多专利提出了使显示器运动的显示器支架，其运动方式分为三种，一种为左右沿圆弧运动，第二种为上下运动，第三种为圆弧加圆周实现的球面运动轨迹。如专利号为“CN200810058496. 2”，专利名称为“颈部保健电脑显示器支架”;专利号为“CN201020556321.7”，专利名称为“一种可调节高度的台式电脑显示器支架”；专利号为“CN201020129694. 6”，专利名称为“升降式显示器支架”;专利号为“CN201120098804. 1”，专利名称为“大学生防疲劳显示器支架”以及专利号为“CN200910254016. 4”，专利名称为“自动弧形往复移动式电脑显示器”等专利。上述专利只能实现头部左右转动运动，头部上下运动和头部绕环运动一种或其中组合，无法全面实现左右转动运动，头部上下运动，头侧屈运动和头绕环运动全部运动的组合，对颈部肌肉进行全面运动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以实现头部左右转动运动和头部上下运动，完成头部侧屈运动以及头绕环运动对颈椎具有保护作用的显示器运动支架。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，包括弧形底座，所述弧形底座上设置有立柱，立柱上连接有用于安装显示器的摇头支撑臂，所述摇头支撑臂通过法兰与显示器连接。进一步地，所述弧形底座由形状为圆弧形槽的底座外壳、滑车车体、导轨和弧形齿条构成；所述导轨分为弧形外导轨和弧形内导轨，弧形外导轨和弧形内导轨分别固定设置在底座外壳的内侧壁和外侧壁，弧形齿条固定设置在底座外壳内侧底面上，滑车车体设置在弧形齿条上方，且滑车车体两侧分别与弧形外导轨和弧形内导轨配合。进一步地，所述滑车车体与弧形外导轨和弧形内导轨之间通过设置在两侧的导轨滚动轮配合，滑车车体中间设置有能够与弧形齿条啮合的齿轮，所述导轨滚动轮和齿轮通过设置在滑动车体中间部位的步进电机驱动，滑车车体两端设置有接近传感器，接近传感器与设置在底座外壳两端的传感器感应弹簧片相互感应。进一步地，所述底座外壳内侧两端设置有缓冲弹簧，滑车车体上设置有用于连接立柱的立柱安装底板。再进一步地，所述立柱由立柱壳体、滑道上滑块、升降丝杠步进电机和齿条构成；所述齿条按上下垂直方向安装在立柱壳体上，立柱壳体后部设置有滑道，滑道上滑块安装在滑道内，所述升降丝杠步进电机固定在立柱壳体底部，升降丝杠步进电机上设置有丝杠，丝杠顶部通过设置在立柱壳体上方的上端轴承固定，所述丝杠上设置有滑动体，滑动体与设置在滑道内的滑道上滑动块连接。 再进一步地，所述滑道上滑块上设置有传感器感应片，立柱壳体上设置有三个能够与所述传感器感应片互相传递信号的上下位置感应器。再进一步地，所述摇头支撑臂由设置有俯仰角调节装置的内支撑臂和设置有左右转动角度位置传感器的外支撑臂构成；所述内支撑臂一端与设置在立柱上的滑道上滑块连接，另一端通过活动轴与外支撑臂活动连接，所述外支撑臂上固定设置有摇头步进电机和涡轮减速机，涡轮减速机轴端与所述法兰连接，并且所述涡轮减速机轴端与所述外支撑臂之间设置有轴承。再进一步地，所述俯仰角调节装置包括变速齿轮，变速齿轮由上下两个不同直径相互啮合的齿轮构成，所述上齿轮与设置在立柱内的齿条滚动连接，下齿轮与设置在内支撑臂内的横向齿条滚动连接。更进一步地，所述显示器上设置有用于控制和驱动弧形底座与立柱和摇头支撑臂之间运动的控制电路装置和电机驱动电路装置。与现有技术相比，本发明的有益之处是这种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架实现了在显示器移动过程中和眼睛距离保持基本一致以及和眼睛视线垂直屏幕的情况下，实现了头部左右转动运动和头部上下运动，完成头部侧屈运动以及头绕环运动，能够可实现多种运动方式的控制，并可通过速度调节开关旋钮，实现运动速度的设定，保证眼睛盯显示器屏幕时，头部以适合的速度运动。
下面结合附图对发明进一步说明。图I是本发明一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架立体图；图2是一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架弧形底座结构示意图；图3是一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架弧形底座结构剖示图；图4是一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架立柱结构示意图；图5是一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架摇头支撑臂结构示意图。图中1、弧形底座；11、底座外壳；111、缓冲弹簧；11、传感器感应弹簧片；12、滑车车体；121、立柱安装底板；122、接近传感器；123、导轨滚动轮；124、齿轮；125、步进电机；131、弧形外导轨；132、弧形内导轨；14、弧形齿条；2、立柱；21、立柱壳体；22、滑道上滑块；221、滑动体；222、滑道；223、传感器感应片；224、上下位置传感器；23、丝杠步进电机；24、齿条；25、丝杠；26、上端轴承；3、摇头支撑臂；31、内支撑臂；311、变速齿轮；312、横向齿条；32、外支撑臂；321、摇头步进电机；322、涡轮减速机；33、活动轴；34、轴承；4、法兰；5、显示器；51、控制电路装置；52电机驱动电路装置。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细描述。图I所示一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，包括弧形底座1，所述弧形底座I上设置有立柱2，立柱2上连接有用于安装显示器5的摇头支撑臂3，所述摇头支撑臂3通过法兰4与显示器5连接。如图2和图3所示，所述弧形底座I由形状为圆弧形槽的底座外壳11、滑车车体12、导轨和弧形齿条14构成；所述底座外壳11内侧两端设置有缓冲弹簧111 ;导轨分为弧形外导轨131和弧形内导轨132，弧形外导轨131和弧形内导轨132分别固定设置在底座外壳11的内侧壁和外侧壁，弧形齿条14固定设置在底座外壳11内侧底面上，滑车车体12设置在弧形齿条14上方；所述滑车车体12上设置有用于连接立柱2的立柱安装底板121，滑车车体12中间设置有齿轮124与弧形齿条14啮合，滑车车体12两侧设置有导轨滚动轮123，分别与弧形外导轨131和弧形内导轨132配合；所述导轨滚动轮123和齿轮124通过设置在滑动车体12中间部位的步进电机125驱动，滑车车体12两端设置有接近传感器122，接近传感器122与设置在底座外壳11两端的传感器感应弹簧片112相互感应。如图4所示，所述立柱2由立柱壳体21、滑道上滑块22、升降丝杠步进电机23和齿条24构成；所述齿条24按上下垂直方向安装在立柱壳体21上,立柱壳体21后部设置有滑道222，滑道上滑块22安装在滑道222内；所述滑道上滑块22上设置有传感器感应片223，立柱壳体21上设置有三个能够与所述传感器感应片223互相传递信号的上下位置感应器224 ;所述升降丝杠步进电机23固定在立柱壳体21底部，升降丝杠步进电机23上设置有丝杠25，丝杠25顶部通过设置在立柱壳体21上方的上端轴承26固定，所述丝杠25上设置有滑动体221，滑动体221与设置在滑道222内的滑道上滑动块22连接。如图5所示，所述摇头支撑臂3由设置有俯仰角调节装置的内支撑臂31和设置有左右转动角度位置传感器的外支撑臂32构成；所述俯仰角调节装置包括变速齿轮311，变速齿轮311由上下两个不同直径相互啮合的齿轮构成，所述上齿轮与设置在立柱2内的齿条24滚动连接，下齿轮与设置在内支撑臂31内的的横向齿条312滚动连接；通过变速齿轮311将上下运动转化为水平移动，推动外支撑臂32上下沿活动轴33转动，实现显示器5的平面的俯仰动作，保证显示器3在上下移动中显示器平面和人的视线垂直。所述内支撑臂31 一端与设置在立柱2上的滑道上滑块22连接，另一端通过活动轴33与外支撑臂32活动连接，所述外支撑臂32上固定设置有摇头步进电机321和涡轮减速机322，涡轮减速机322轴端与所述法兰4连接，法兰4和显示器5连接，通过摇头步进电机321正反转动，实现显示器5的左右旋转运动并且所述涡轮减速机322轴端与所述外支撑臂32之间设置有轴承34 ;所述显示器5上设置有用于控制和驱动弧形底座I与立柱2和摇头支撑臂3之间运动的控制电路装置51和电机驱动电路装置52。具体地，所述弧形底座I完成显示器支架与桌面的接触支持功能，使滑车车体12可沿导轨运动，带动立柱2和摇头支撑臂3做弧形运动，从而带动显示器5做左右弧形运动，实现了人在看显示器时，做左右转头运动；立柱2上下移动的滑动体221功能带动摇头支撑臂3做上下运动，从而带动显示器5上下运动，实现头部的低头和仰头操作；所述的摇头支撑臂3完成显示器5和立柱2之间的连接，并能够带动显示器5作顺时针和逆时针转动的功能，实现头部左右摇头，完成头部侧屈运动。
所述对颈椎具有保护作用的显示器运动支架由计算机CPU、多个不同位置传感器、模式和速度选择开关、多个步进电机驱动器和步进电机组成的控制系统控制，完成了弧形底座I、立柱2、摇头支撑臂3上运动部件的移动控制功能；其中控制系统和各传感器及步进电机之间的连接方式可采用如下方案，控制线缆通过软连接线引致摇头支撑臂3，摇头支撑臂3上再通过软连接线连至滑动体221上，然后通过立柱2内可弯曲排线引到立柱2内的传感器和步进电机，并连至滑车车体12，线缆和滑车车体12上的传感器和步进电机相连，进行控制。这种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架实现了在显示器5移动过程中和眼睛距离保持基本一致以及和眼睛视线垂直屏幕的情况下，实现了头部左右转动运动和头部上下运动，完成头部侧屈运动以及头绕环运动，能够可实现多种运动方式的控制，并可通过速度调节开关旋钮，实现运动速度的设定，保证眼睛盯显示器5屏幕时，头部以适合的速度运动。需要强调的是以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于包括弧形底座(1)，所述弧形底座(I)上设置有立柱(2)，立柱(2)上连接有用于安装显示器(5)的摇头支撑臂(3)，所述摇头支撑臂(3)通过法兰(4)与显示器(5)连接。
2.根据权利要求I所述的对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于所述弧形底座(I)由形状为圆弧形槽的底座外壳(11)、滑车车体(12)、导轨和弧形齿条(14)构成；所述导轨分为弧形外导轨(131)和弧形内导轨(132)，弧形外导轨(131)和弧形内导轨(132)分别固定设置在底座外壳(11)的内侧壁和外侧壁，弧形齿条(14)固定设置在底座外壳(11)内侧底面上，滑车车体(12)设置在弧形齿条(14)上方，且滑车车体(12)两侧分别与弧形外导轨(131)和弧形内导轨(132)配合。
3.根据权利要求2所述的对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于所述滑车车体(12)与弧形外导轨(131)和弧形内导轨(132)之间通过设置在两侧的导轨滚动轮(123)配合，滑车车体(12)中间设置有能够与弧形齿条(14)啮合的齿轮(124)，所述导轨滚动轮(123)和齿轮(124)通过设置在滑动车体(12)中间部位的步进电机(125)驱动，滑车车体(12)两端设置有接近传感器(122)，接近传感器(122)与设置在底座外壳(11)两端的传感器感应弹黃片(112)相互感应。
4.根据权利要求2所述的对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于所述底座外壳(11)内侧两端设置有缓冲弹簧(111)，滑车车体(12)上设置有用于连接立柱(2)的立柱安装底板(121)。
5.根据权利要求I所述的对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于所述立柱(2)由立柱壳体(21)、滑道上滑块(22)、升降丝杠步进电机(23)和齿条(24)构成；所述齿条(24)按上下垂直方向安装在立柱壳体(21)上，立柱壳体(21)后部设置有滑道(222)，滑道上滑块(22)安装在滑道(222)内，所述升降丝杠步进电机(23)固定在立柱壳体(21)底部，升降丝杠步进电机(23)上设置有丝杠(25)，丝杠(25)顶部通过设置在立柱壳体(21)上方的上端轴承(26)固定，所述丝杠(25)上设置有滑动体(221)，滑动体(221)与设置在滑道(222)内的滑道上滑动块(22)连接。
6.根据权利要求5所述的对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于所述滑道上滑块(22)上设置有传感器感应片(223)，立柱壳体(21)上设置有三个能够与所述传感器感应片(223)互相传递信号的上下位置感应器(224)。
7.根据权利要求I所述的对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于所述摇头支撑臂(3)由设置有俯仰角调节装置的内支撑臂(31)和设置有左右转动角度位置传感器的外支撑臂(32)构成；所述内支撑臂(31) —端与设置在立柱(2)上的滑道上滑块(22)连接，另一端通过活动轴(33)与外支撑臂(32)活动连接，所述外支撑臂(32)上固定设置有摇头步进电机(321)和涡轮减速机(322)，涡轮减速机(322)轴端与所述法兰(4)连接，并且所述涡轮减速机(322)轴端与所述外支撑臂(32)之间设置有轴承(34)。
8.根据权利要求7所述的对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，其特征在于所述俯仰角调节装置包括变速齿轮(311)，变速齿轮(311)由上下两个不同直径相互啮合的齿轮构成，所述上齿轮与设置在立柱(2)内的齿条(24)滚动连接，下齿轮与设置在内支撑臂(31)内的横向齿条(312)滚动连接。
全文摘要
本发明公开了一种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架，包括弧形底座，所述弧形底座上设置有立柱，立柱上连接有用于安装显示器的摇头支撑臂，所述摇头支撑臂通过法兰与显示器连接。这种对颈椎具有保护作用的显示器运动支架实现了在显示器移动过程中和眼睛距离保持基本一致以及和眼睛视线垂直屏幕的情况下，实现了头部左右转动运动和头部上下运动，完成头部侧屈运动以及头绕环运动，能够可实现多种运动方式的控制，并可通过速度调节开关旋钮，实现运动速度的设定，保证眼睛盯显示器屏幕时，头部以适合的速度运动。
文档编号F16M11/04GK102913723SQ20121042581
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者张丛 申请人:张丛