可升降支撑装置的制作方法

文档序号:21641979发布日期:2020-07-29 02:53阅读:151来源:国知局
可升降支撑装置的制作方法

本实用新型关于一种支撑装置,特别是一种用于承载显示器的可升降支撑装置。



背景技术:

美国专利us7,506,853提供了一种用于显示器的支撑装置,具有一承载件、一滑动模块、一直立柱、一基座及一储能元件,基座摆设于一工作面,直立柱设置于基座上,并具有至少一凸轮,滑动模块设于直立柱,承载件用以连接一显示器,通过滑动模块,显示器连同该承载件可相对于该直立柱上下移动,当显示器上下移动时,带动储能元件沿着凸轮的曲面滑动而产生弹性变化,使其在不同位置对显示器产生不同大小的支撑力。更明确而言,当储能元件沿凸轮曲面运动时,会改变储能元件与凸轮之间的作用力,凸轮将储能元件的作用力转化为对应于显示器的支撑力。因此,单一支撑装置可以适用于多种不同尺寸及重量的显示器,该支撑装置改为挂载不同尺寸的显示器时,不需要调整或更换储能元件。

然而,现有支撑装置有凸轮曲面的设计精度需求较高、储能元件寿命短等缺点。因此本实用新型提供了另一种支撑装置,利用多个具有双臂的储能装置在二个相互不平行滑动结构之间的上下动作的行程,使其在对显示器的支撑力能实质上维持稳定。



技术实现要素:

本实用新型的一主要目的在于提供一种可升降支撑装置,利用多个分别具有双臂的储能装置在二个相互不平行滑动结构之间的上下动作的行程,使其在对显示器的支撑力实质上维持稳定,使用者操作显示器上下移动至所需位置后能够随停于该位置。

本实用新型的可升降支撑装置所使用的储能装置,具有动作原理简单、支撑力稳定、储能元件寿命长等优点。

为达上述目的,本实用新型提供一种可升降支撑装置,用于承载一显示器,该可升降支撑装置包括一直立柱、一储能单元以及一承载模块。该直立柱于一第一轴上延伸,包含一容置空间以及相互不平行的一第一滑动结构及一第二滑动结构,该容置空间介于该第一滑动结构及该第二滑动结构之间,该第一滑动结构包含一第一滑动面及一第三滑动面,该第二滑动结构包含一第二滑动面及一第四滑动面,在该第一轴上定义一最高位置及一最低位置。该储能单元可移动地设置于该容置空间中且抵靠于该第一滑动结构与该第二滑动结构上,并至少包含一第一储能元件及一第二储能元件。该第一储能元件具有一第一连接段以及自该第一连接段延伸的一第一臂及一第二臂,其中,该第一臂提供一第一抗力,该第二臂提供一第二抗力。该第二储能元件具有一第二连接段以及自该第二连接段延伸的一第三臂及一第四臂,其中,该第三臂提供一第三抗力,该第四臂提供一第四抗力。该承载模块连接该显示器及该储能单元,并可沿该第一轴相对该直立柱往复滑动。

其中,该第一臂与该第二臂之间形成一第一夹角,该第一臂与该第一滑动面之间定义一第二夹角,该第一滑动面与该第一轴之间定义有一第三夹角,该第二臂与该第二滑动面之间定义一第四夹角,该第二滑动面与该第一轴之间定义有一第五夹角,该第三臂与该第四臂之间形成一第六夹角,该第三臂与该第三滑动面之间定义一第七夹角,该第四臂与该第四滑动面之间定义一第八夹角,该第三滑动面与该第一轴之间定义有一第九夹角,该第四滑动面与该第一轴之间定义有一第十夹角,该第三夹角为定值且小于该第一夹角,该第九夹角为定值且小于该第六夹角,该第五夹角为定值且小于该第一夹角,该第十夹角为定值且小于该第六夹角,该第六夹角小于该第一夹角;当该储能单元自该最高位置移动至该最低位置,该第一夹角及该第六夹角分别持续变小,使该第一抗力、该第二抗力、该第三抗力及该第四抗力持续增加,且该第二夹角及该第四夹角的至少其中之一持续变小,该第七夹角及该第八夹角的至少其中之一持续变小,相反地,当该储能单元自该最低位置移动至该最高位置,该第一夹角及该第六夹角持续变大,使该第一抗力、该第二抗力、该第三抗力及该第四抗力持续减少,且该第二夹角及该第四夹角的至少其中之一持续变大,该第七夹角及该第八夹角的至少其中之一持续变大,由此,该第一轴上的一有效总抗力实质上维持不变;在施加一外力的情况下,该储能单元、该承载模块及该显示器能连动,当该外力移除,该储能单元、该承载模块及该显示器恒保持于一静态平衡状态,并使该显示器随停于介于该最高位置与该最低位置之间的任一位置。

该第一滑动面与该第二滑动面在与该第一轴垂直的一第二轴上有一第一间距,该第三滑动面与该第四滑动面在该第二轴上有一第二间距,该第一间距及该第二间距自该最高位置至该最低位置持续变小。

该第一臂及该第三臂投影于该第一轴上的长度,自该最高位置至该最低位置持续变大。

该第一抗力在该第一轴上形成一第一有效抗力,该第二抗力在该第一轴上形成一第二有效抗力,该第三抗力在该第一轴上形成一第三有效抗力,该第四抗力在该第一轴上形成一第四有效抗力,该有效总抗力包含该第一有效抗力、该第二有效抗力、该第三有效抗力及该第四有效抗力。

该第一储能元件还包含一第一随动件及一第二随动件,该第二储能元件还包含一第三随动件及一第四随动件,该第一随动件设置于该第一臂上,该第二随动件设置于该第二臂上,该第三随动件设置于该第三臂上,该第四随动件设置于该第四臂上,且该第一随动件及第三随动件分别与该第一滑动面及该第三滑动面接触,该第二随动件及第四随动件分别与该第二滑动面及该第四滑动面接触。

于一实施例中,该直立柱还包含沿该第一轴设置的一滑轨模块,该承载模块连接于该滑轨模块并可相对于该直立柱移动,此时该第一臂及该第三臂分别沿该第一滑动面及该第三滑动面滑动,该第二臂及该第四臂分别沿该第二滑动面及该第四滑动面滑动。

该承载模块连接至该第一连接段及该第二连接段。

于一实施例中,该第一滑动面与该第二滑动面相对于该第一轴相互对称,该第三滑动面与该第四滑动面相对于该第一轴相互对称。

于另一实施例中,该第一滑动与该第二滑动相对于该第一轴不对称,该第三滑动面与该第四滑动面相对于该第一轴不对称,且该第二滑动面及该第四滑动面平行该第一轴。

于一实施例中,该第三夹角与该第九夹角相等,该第五夹角与该第十夹角相等,该第一滑动面与该第三滑动面重叠,该第二滑动面与该第四滑动面重叠

于另一实施例中,该第一储能元件及该第二储能元件分别为一体成形的一扭簧,该第一连接段包含一第一卷绕部,该第二连接段包含一第二卷绕部。其中,该承载模块具有一第一轴杆,该第一卷绕部及该第二卷绕部共同套设于该第一轴杆。

作为另一替代方案,该承载模块具有一第一轴杆及一第二轴杆,该第一轴杆穿设于该第一卷绕部之中,该第二轴杆穿设于该第二卷绕部之中。

于另一实施例中,该第一储能元件及该第二储能元件分别包含一体成形的一开角弹性钢。

于一实施例中,该承载模块具有一第一轴杆、一第二轴杆、一第一连动件及一第二连动件,该第一轴杆及该第一连接段固定于该第一连动件,该第二轴杆及该第二连接段固定于该第二连动件。

于另一实施例中,该第一连接段及该第二连接段分别为一支撑块,连接至该承载模块,该第一臂及该第二臂分别局部固接于该第一连接段上,该第三臂及该第四臂分别局部固接于该第二连接段上。

其中,该第一臂、该第二臂、该第三臂及该第四臂分别为一板簧。

于一优选实施例中,该承载模块还包含一摩擦件,邻设于该直立柱,该摩擦件对该直立柱提供一正向力,当该承载模块移动时,该摩擦件与该直立柱之间产生一动摩擦力。

该摩擦件包含一摩擦块及一螺丝,该螺丝抵顶于该摩擦块使该摩擦块紧贴于该直立柱上,通过调整该螺丝抵顶于该摩擦块的程度调整该正向力。

附图说明

图1为本实用新型可升降支撑装置的第一实施例连接一基座及一显示器的立体示意图;

图2为本实用新型可升降支撑装置的第一实施例后侧视角的局部立体示意图;

图3为本实用新型可升降支撑装置的第一实施例的俯视图;

图4为本实用新型可升降支撑装置的第一实施例于最高位置的动作原理示意图;

图5为本实用新型可升降支撑装置的第一实施例于最低位置的动作原理示意图;

图6(a)至图6(d)为本实用新型可升降支撑装置第一实施例于最高位置的各抗力分力示意图;

图7(a)至图7(d)为本实用新型可升降支撑装置第一实施例于最低位置的各抗力分力示意图;

图8为本实用新型可升降支撑装置的第二实施例后侧视角的局部立体示意图;

图9为本实用新型可升降支撑装置的第二实施例后侧视角的局部示意图;

图10为本实用新型可升降支撑装置的第二实施例的俯视图;

图11为本实用新型可升降支撑装置的第三实施例后侧视角的局部立体示意图;

图12为本实用新型可升降支撑装置的第三实施例的俯视图;

图13为本实用新型可升降支撑装置的第三实施例的局部立体爆炸图;

图14为本实用新型可升降支撑装置的第四实施例后侧视角的局部立体示意图;

图15为本实用新型可升降支撑装置的第四实施例的俯视图;

图16为本实用新型可升降支撑装置的第五实施例后侧视角的局部立体示意图;

图17为本实用新型可升降支撑装置的第五实施例的俯视图;

图18为本实用新型可升降支撑装置的第六实施例的局部示意图;

图19为本实用新型可升降支撑装置的第七实施例的侧视剖面图;

图20为本实用新型可升降支撑装置的第八实施例的局部示意图;

图21为本实用新型可升降支撑装置的第九实施例的局部示意图;

图22为本实用新型可升降支撑装置的第十实施例的局部示意图;

图23为本实用新型可升降支撑装置的第十一实施例的局部示意图。

【符号说明】

1000可升降支撑装置

2000显示器

3000基座

1直立柱

11第一滑动结构

111第一滑动面

113第三滑动面

12第二滑动结构

122第二滑动面

124第四滑动面

13容置空间

14滑轨模块

2储能单元

21第一储能元件

211第一臂

212第二臂

213第一连接段

2131第一卷绕部

214第一随动件

215第二随动件

216第一枢接件

217第二枢接件

22第二储能元件

221第三臂

222第四臂

223第二连接段

2231第二卷绕部

224第三随动件

225第四随动件

226第三枢接件

227第四枢接件

3承载模块

31滑动件

32第一轴杆

33第二轴杆

34第一连动件

35第二连动件

36摩擦件

361主体

3611通孔

363摩擦块

364螺丝

37载板

38螺丝

39螺帽

d1、d1’长度

d3、d3’长度

f1、f1’第一抗力

f1x、f1x’第一有效抗力

f2、f2’第二抗力

f2x、f2x’第二有效抗力

f3、f3’第三抗力

f3x、f3x’第三有效抗力

f4、f4’第四抗力

f4x、f4x’第四有效抗力

fx有效总抗力

p1第一间距

p2第二间距

x第一轴

y第二轴

φ1、φ1’第一斜角

φ2、φ2’第二斜角

θ1、θ1’第一夹角

θ2、θ2’第二夹角

θ3第三夹角

θ4、θ4’第四夹角

θ5第五夹角

θ6、θ6’第六夹角

θ7、θ7’第七夹角

θ8、θ8’第八夹角

θ9第九夹角

θ10第十夹角

具体实施方式

请参阅图1,所示为本实用新型第一实施例的可升降支撑装置1000、基座3000及一显示器2000的立体示意图。本实用新型的可升降支撑装置1000用于承载显示器2000,然而,本实用新型的可升降支撑装置1000不一定要连接基座3000使用,于其他实施例中,可以固设于墙面或桌面上,或连接于其他装置,在此不加以限制。

请进一步参阅图2、图3、图4及图5,所示为本实用新型可升降支撑装置1000第一实施例的局部立体示意图及俯视图,可升降支撑装置1000包括一直立柱1、一储能单元2以及一承载模块3,直立柱1于一第一轴x上延伸,包含相互不平行的一第一滑动结构11及一第二滑动结构12、与介于第一滑动结构11及第二滑动结构12之间的一容置空间13,于本实施例中,直立柱1还包含沿第一轴x设置且邻设于第一滑动结构11及第二滑动结构12的一滑轨模块14,如图3所示,滑轨模块14包含彼此相对的二组滑轨,承载模块3可滑动地连接于所述滑轨上,而可沿第一轴x相对直立柱1往复滑动。

进一步而言,储能单元2设置于容置空间13中,而承载模块3连接于显示器2000及储能单元2之间且彼此连动,其中承载模块3包含一滑动件31、一第一轴杆32、一第二轴杆33、及一载板37(请一并参照图1),滑动件31连接滑轨模块14,第一轴杆32、第二轴杆33连动储能单元2,而载板37连接于显示器2000及滑动件31之间。因此,承载模块3通过滑轨模块14相对直立柱1滑动时,储能单元2沿第一滑动结构11及第二滑动结构12滑动。

为能够清楚说明本实用新型的可升降支撑装置1000,在第一轴x上分别定义一最高位置及一最低位置,其中,图2所示的储能单元2即是位于最高位置的状态。

本实用新型的可升降支撑装置1000的技术核心之一在于,储能单元2配合第一滑动结构11与第二滑动结构12的动作,可达到在第一轴x维持实质上稳定的承载力,以下先进一步说明储能单元2的各部分结构。

储能单元2可移动地设置于容置空间13中且抵靠于第一滑动结构11与第二滑动结构12上以提供与重力方向相反的阻抗。本实用新型的储能单元2包含多个储能元件,以本实施例来说,储能单元2包含一第一储能元件21及一第二储能元件22。其中,第一储能元件21包含一第一臂211、一第二臂212、一第一连接段213、一第一随动件214及一第二随动件215。第一臂211及第二臂212自第一连接段213延伸,第一随动件214设置于第一臂211上,第二随动件215设置于第二臂212上。类似地,第二储能元件22包含一第三臂221、一第四臂222、一第二连接段223、一第三随动件224及一第四随动件225。第三臂221及第四臂222自第二连接段223延伸,第三随动件224设置于第三臂221上,第四随动件225设置于第四臂222上。而该第一滑动结构11包含一第一滑动面111及一第三滑动面113,该第二滑动结构12包含一第二滑动面122及一第四滑动面124。定义第一滑动面111与第二滑动面122在与第一轴x垂直的一第二轴y上有一第一间距p1,定义第三滑动面113与第四滑动面124在与第二轴y上有一第二间距p2,第一间距p1及第二间距p2自最高位置至最低位置持续变小,请参阅图4及图5,图4所示的第一间距p1及第二间距p2分别位在第一轴x上相对较低的一位置处,图5所示的第一间距p1及第二间距p2分别位在第一轴x上相对较高的另一位置处。当储能单元2随滑动件31相对于该直立柱1移动,第一臂211及第三臂221分别沿第一滑动面111及第三滑动面113滑动,第二臂212及第四臂222分别沿第二滑动面122及第四滑动面124滑动,于本实施例中,第一滑动面111及第三滑动面113为重叠的同一平面,第二滑动面122及第四滑动面124为重叠的同一平面,因此在第一轴x上同一高度位置处的第一间距p1与第二间距p2相等。

如图4所示,第一臂211提供一第一抗力f1,第二臂212提供一第二抗力f2,第三臂221提供一第三抗力f3,第四臂222提供一第四抗力f4,于本实施例中,第一臂211、第二臂212及第一连接段213一体成形为一扭簧,第一连接段213包含一第一卷绕部2131,供第一轴杆32穿设,第一随动件214及第二随动件215可以是分别枢设于第一臂211及第二臂212上的轴承或培林,类似地,第三臂221、第四臂222及第二连接段223一体成形为一扭簧,第二连接段223包含一第二卷绕部2231,供第二轴杆33穿设,第三随动件224及第四随动件225可以是分别枢设于第三臂221及第四臂222上的轴承或培林,因此第一随动件214、第二随动件215、第三随动件224及第四随动件225,可分别沿第一滑动面111、第二滑动面122、第三滑动面113及第四滑动面124滚动,但不以此为限。

须说明的是,在本实施例中,第一滑动结构11及第二滑动结构12分别具有一凹陷区及二凸起区(请参阅图3),所述凹陷区分别对应位于所述凸起区之间,第一滑动面111及第三滑动面113即是位于第一滑动结构11的凹陷区上,第二滑动面122及第四滑动面124即是位于第二滑动结构12的凹陷区上。通过此设计,第一随动件214、第三随动件215在第一滑动结构11的凹陷区上的第一滑动面111及第三滑动面113滚动,第二随动件215、第四随动件225在第二滑动结构12的凹陷区上的第二滑动面122及第四滑动面124滚动时,可分别被限位,以确保第一随动件214、第二随动件215、第三随动件224及第四随动件225在滚动时不脱离凹陷区,因此,储能单元2在往复移动的过程中,第一储能元件21及第二储能元件22不会偏移而导致受力不平衡。而于其他实施例中,第一滑动面111及第三滑动面113也可位于第一滑动结构11的凸起区上,第二滑动面122及第四滑动面124也可位于第二滑动结构12的凸起区上,而另外设计其他结构限位,使第一储能元件21及第二储能元件22不会偏移,在此不再赘述。

为了简洁说明有关储能单元2的动作原理,请进一步参阅图4至图7(d)。其中,第一臂211与第二臂212之间形成一第一夹角θ1,第一臂211与第一滑动面111之间定义一第二夹角θ2,第一滑动面111与第一轴x之间定义有一第三夹角θ3,第二臂212与第二滑动面122之间定义一第四夹角θ4,第二滑动面122与第一轴x之间定义有一第五夹角θ5,第三臂221与第四臂222之间形成一第六夹角θ6,第三臂221与第三滑动面113之间定义一第七夹角θ7,第四臂222与第四滑动面124之间定义一第八夹角θ8,该第三滑动面113与该第一轴x之间定义有一第九夹角θ9,该第四滑动面124与该第一轴x之间定义有一第十夹角θ10。其中,因本实用新型的第一滑动面111为相对第一轴x倾斜的一斜平面,因此第三夹角θ3为定值,即在第一滑动面111上任一位置的第三夹角θ3皆不变,相同地,第五夹角θ5、第九夹角θ9及第十夹角θ10也是定值。实际上,于本实施例中,第三夹角θ3与该第九夹角θ9相等,该第五夹角θ5与该第十夹角θ10相等,该第一滑动面111与该第三滑动面113重叠,该第二滑动面122与该第四滑动124重叠。于本实施例中,第一滑动面111与第二滑动面122相对于第一轴x相互对称,因此第三夹角θ3等于第五夹角θ5,第三滑动面113与第四滑动面124相对于该第一轴x相互对称,因此第九夹角θ9等于第十夹角θ10。

当储能单元2自该最高位置往最低位置移动(请参阅图4及图5),第一储能元件21及第二储能元件22被压缩,而第一臂211及第二臂212间的第一夹角θ1会持续变小(成为第一夹角θ1’),第三臂221及第四臂222间的第六夹角θ6也会持续变小(成为第六夹角θ6’),因此所提供的第一抗力f1、第二抗力f2、第三抗力f3及第四抗力f4会持续变大(成为第一抗力f1’、第二抗力f2’、第三抗力f3’及第四抗力f4’),且第一臂211及第二臂212与第一连接段213连接的一端会分别相对第一滑动面111与第二滑动面122贴近,第三臂221及第四臂222与第二连接段223连接的一端也会分别相对第三滑动面113与第四滑动面124贴近,因此第二夹角θ2、第四夹角θ4、第七夹角θ7及第八夹角θ8会持续变小(成为第二夹角θ2’、第四夹角θ4’、第七夹角θ7’及第八夹角θ8’)。通过第一夹角θ1、第二夹角θ2及第四夹角θ4改变为第一夹角θ1’、第二夹角θ2’及第四夹角θ4’,第一抗力f1及f1’在第一轴x上形成的一第一有效抗力f1x及f1x’、及第二抗力f2及f2’在第一轴x上形成的一第二有效抗力f2x及f2x’实质上保持稳定(即第一有效抗力f1x及f1x’相等,第二有效抗力f2x及f2x’相等)。而通过第六夹角θ6、第七夹角θ7及第八夹角θ8改变为第六夹角θ6’、第七夹角θ7’及第八夹角θ8’,第三抗力f3及f3’在第一轴x上形成的一第三有效抗力f3x及f3x’、及第四抗力f4及f4’在第一轴x上形成的一第四有效抗力f4x及f4x’实质上保持稳定(即第三有效抗力f3x及f3x’相等,第四有效抗力f4x及f4x’相等)。

相反地,当储能单元2自最低位置往最高位置移动(请参阅图5),第一储能元件21的第一臂211及第二臂212间的第一夹角θ1’会持续变大(成为第一夹角θ1),第二储能元件22的第三臂221及第四臂222间的第六夹角θ6’也会持续变大(成为第六夹角θ6),而第一抗力f1’、第二抗力f2’、第三抗力f3’及第四抗力f4’持续变小(成为第一抗力f1、第二抗力f2、第三抗力f3及第四抗力f4),且第二夹角θ2’、第四夹角θ4’、第七夹角θ7’及第八夹角θ8’持续变大(成为第二夹角θ2、第四夹角θ4、第七夹角θ7及第八夹角θ8),在此反向移动的过程中,通过第一夹角θ1’、第二夹角θ2’及第四夹角θ4’改变为第一夹角θ1、第二夹角θ2及第四夹角θ4,第一抗力f1及f1’分配至第一轴x上的第一有效抗力f1x及f1x’、及第二抗力f2及f2’分配至第一轴x上的第二有效抗力f2x及f2x’也仍然实质上保持稳定。此外,通过第六夹角θ6’、第七夹角θ7’及第八夹角θ8’改变为第六夹角θ6、第七夹角θ7及第八夹角θ8,第三抗力f3及f3’分配至第一轴x上的第三有效抗力f3x及f3x’、及第四抗力f4及f4’分配至第一轴x上的第四有效抗力f4x及f4x’也仍然实质上保持稳定。

因此,在施加一外力情况下,储能单元2、承载模块3及显示器2000互相连动,使用者可将显示器2000调整至适当位置,当外力移除,储能单元2、承载模块3及显示器2000始终保持于一静态平衡状态,因此显示器2000可随停于一介于最高位置与最低位置之间的任一位置。

以下将再更详细说明储能单元2在不同位置时,第一抗力f1、第二抗力f2、第三抗力f3及第四抗力f4在第一轴x上有效分力的变化。首先说明第一储能元件21,如图4及图6(a)所示,第一抗力f1始终朝向垂直第一臂211的方向,随着储能单元2由最高位置移动到最低位置的过程,第一夹角θ1持续变小,第一储能元件21的弹性储存能逐渐增加,第一抗力f1的大小也随之增大,而第一抗力f1的作用方向也会持续改变。为求得第一抗力f1在第一轴x上的有效分力(即是第一有效抗力f1x),先定义第一抗力f1与第二轴y间具有一第一斜角φ1,经计算可以得知,第一斜角φ1实质上即为第二夹角θ2及第三夹角θ3的总和,而由于第三夹角θ3为定值,因此在最高位置及最低位置之间,第一斜角φ1随第二夹角θ2的增加而变大,并随第二夹角θ2的减少而变小。同理,请参阅图4及图6(b),第二抗力f2恒朝向垂直第二臂212的方向,随着储能单元2由最高位置移动到最低位置,第一夹角θ1持续变小,第一储能元件21储存能逐渐增加,第二抗力f2的大小也随之增大,第二抗力f2的作用方向也会持续改变。与前述第一抗力f1相似,为求得第二抗力f2在第一轴x上的有效分力(即是第二有效抗力f2x),先定义第二抗力f2与第二轴y间具有一第二斜角φ2,经计算可以得知第二斜角φ2实质上为第四夹角θ4及第五夹角θ5的总和,而由于第五夹角θ5为定值,第二斜角φ2随第四夹角θ4的增加而变大,并随第四夹角θ4减少而变小。

接下来说明第二储能元件22,请参阅图4、图6(c)及图6(d),与第一储能元件21原理相同,第二储能元件22中第三抗力f3始终朝向垂直第三臂221的方向,随着储能单元2由最高位置移动到最低位置,第六夹角θ6持续变小,第二储能元件22储存能逐渐增加,第三抗力f3的大小也随之增大,第三抗力f3的作用方向也会持续改变。为求得第三抗力f3在第一轴x上的有效分力(即是第三有效抗力f3x),先定义第三抗力f3与第二轴y间具有一第三斜角φ3,经计算可以得知第三斜角φ3实质上为第九夹角θ9及第七夹角θ7的总和,且第三斜角φ3随第七夹角θ7的增加而变大,并随第七夹角θ7减少而变小。同理,第四抗力f4恒朝向垂直第四臂222的方向,随着储能单元2由最高位置移动到最低位置,第六夹角θ6持续变小,第二储能元件22储存能逐渐增加,第四抗力f4的大小也随之增大,第四抗力f4的作用方向也会持续改变。为求得第四抗力f4在第一轴x上的有效分力(即是第四有效抗力f4x),先定义第四抗力f4与第二轴y间具有一第四斜角φ4,经计算可以得知第四斜角φ4实质上为第十夹角θ10及第八夹角θ8的总和,而由于第十夹角θ10为定值,第四斜角φ4随第八夹角θ8的增加而变大,并随第八夹角θ8减少而变小。

本实施例中抵抗显示器2000及承载模块3的重量的支撑力主要来源是储能单元2的第一抗力f1、第二抗力f2、第三抗力f3及第四抗力f4在第一轴x(即铅直轴)上的分力加总,也就是第一有效抗力f1x(即f1.sinφ1)、第二有效抗力f2x(即f2.sinφ2)、第三有效抗力f3x(即f3.sinφ3)及第四有效抗力f4x(即f4.sinφ4)的总和,该总和定义为一有效总抗力fx,储能单元2由图4所示的最高位置移动到图5所示的最低位置,其第一夹角θ1变小为第一夹角θ1’,第二夹角θ2变小为第二夹角θ2’,第四夹角θ4变小为第四夹角θ4’,第六夹角θ6变小为第六夹角θ6’,第七夹角θ7变小为第七夹角θ7’,第八夹角θ8变小为第八夹角θ8’,第一斜角φ1同样变小为第一斜角φ1’,第二斜角φ2变小为第二斜角φ2’,第三斜角φ3变小为第三斜角φ3’,第四斜角φ4变小为第四斜角φ4’,而第一抗力f1变大为第一抗力f1’,第二抗力f2变大为第二抗力f2’,第三抗力f3变大为第三抗力f3’,第四抗力f4变大为第四抗力f4’。请一并参阅图6(a)至图7(d)其中,由于第一斜角φ1的角度值由最高位置至最低位置减小为第一斜角φ1’,sinφ1的值也随之降低为sinφ1’,其显示第一抗力f1在第一轴x上的分力比率逐渐降低,然而第一抗力f1的大小由最高位置移动至最低位置之间渐增为第一抗力f1’,因此,在最高位置上的第一有效抗力f1x(即f1.sinφ1)与在最低位置上的第一有效抗力f1x’(即f1’.sinφ1’)实质上相等。同理,在最高位置上的第二有效抗力f2x(即f2.sinφ2)与在最低位置上的第二有效抗力f2x’(即f2’.sinφ2’)实质上相等,在最高位置上的第三有效抗力f3x(即f3.sinφ3)与在最低位置上的第三有效抗力f3x’(即f3’.sinφ3’)实质上相等,在最高位置上的第四有效抗力f4x(即f4.sinφ4)与在最低位置上的第四有效抗力f4x’(即f4’.sinφ4’)实质上相等,因此可推知在最高位置上的有效总抗力fx与在最低位置上的有效总抗力fx实质上维持不变。由上述可说明在最高位置及最低位置上,虽然第一抗力f1、第二抗力f2、第三抗力f3及第四抗力f4与第一抗力f1’、第二抗力f2’、第三抗力f3’及第四抗力f4’不同(第一抗力f1’大于第一抗力f1,第二抗力f2’大于第二抗力f2,第三抗力f3’大于第三抗力f3,第四抗力f4’大于第四抗力f4),但储能单元2实质上可在第一轴x上提供定力。此外,再进一步配合各元件间可能存在的摩擦力,使得显示器2000及承载模块3可随停于最高位置及最低位置之间的任一位置。

另外补说明一点,实际上第一储能元件21的第一臂211及第二臂212分别相对在第一滑动面111及第二滑动面122上会对应产生其他的力效应,第二储能元件22的第三臂221及第四臂222分别相对在第三滑动面113及第四滑动面124上也会对应产生其他的力效应,而这些效应同样也与第一夹角θ1、第二夹角θ2、第四夹角θ4、第六夹角θ6、第七夹角θ7及第八夹角θ8的变化有关,换句话说,第一有效抗力f1x、第二有效抗力f2x、第三有效抗力f3x及第四有效抗力f4x可能还包括例如静摩擦力或动摩擦力的分力,但因前面所提的内容的是最主要的原理,因此其他的效应不再特别说明。

另外须说明的是,第一储能元件21的第一夹角θ1初始值及第二储能元件22的第六夹角θ6初始值分别大于第一滑动面111与第二滑动面122、第三滑动面113与第四滑动面124间的夹角,而可以理解地,第一滑动面111与第一轴x之间的第三夹角θ3及第二滑动面122与第一轴x之间的第五夹角θ5更是始终小于第一夹角θ1。进一步而言,于本实施例中,第一滑动面111、第二滑动面122相对于第一轴x对称,且相对于第一轴x的倾角第三夹角θ3及第五夹角θ5为等角,第九夹角θ9及第十夹角θ10为等角,为使第一储能元件21的第一臂211和第二臂212以及第二储能元件22的第三臂221和第四臂222有效地推抵于第一滑动面111、第二滑动面122、第三滑动面113、第四滑动面124上,在设计时要使第一夹角θ1、第六夹角θ6分别大于滑动面间的夹角,也就是必须满足θ1>θ3+θ5和θ6>θ9+θ10,第一储能元件21及第二储能元件22才能分别维持抵顶于第一滑动结构11及第二滑动结构12间并提供抗力。

此外,储能单元2自最高位置移动到最低位置的过程中,因第一储能元件21、第二储能元件22自身夹角及相对滑动面的夹角产生变化,第一臂21、第二臂22、第三臂221及第四臂222在于第一轴x上的投影长度,也将会持续变大。参阅图4、图5,第一臂211及第一轴x之间所夹角度为第二夹角θ2与第三夹角θ3的总和,因第三夹角θ3不变而第二夹角θ2持续变小,因此其总和也是持续变小,第一臂211投影于第一轴x上的一长度d1为第一臂211的长度乘以cos(θ2+θ3),其中(θ2+θ3)介于0度与90度之间,由于第一储能元件21自最高位置至最低位置(θ2+θ3)逐渐变小,第一臂21投影于第一轴x上的长度自最高位置的长度d1至最低位置的长度d1’持续变大;第三臂221投影于第一轴x上的一长度d3为第三臂221的长度乘以cos(θ9+θ7),其中(θ9+θ7)介于0度与90度之间,由于第二储能元件22自最高位置至最低位置(θ9+θ7)逐渐变小,第三臂221投影于第一轴x上的长度自最高位置的长度d3至最低位置的长度d3’持续变大。同理,第二臂212投影于第一轴x上的长度为第二臂212的长度乘以cos(θ4+θ5),由于第一储能元件2自最高位置至最低位置(θ4+θ5)逐渐变小,第二臂22投影于第一轴x上的长度自最高位置至最低位置持续变大;第四臂222投影于第一轴x上的长度为第四臂222的长度乘以cos(θ10+θ8),由于第二储能元件22自最高位置至最低位置(θ10+θ8)逐渐变小,第四臂222投影于第一轴x上的长度自最高位置至最低位置持续变大。

参阅图8、图9及图10,为本实用新型可升降支撑状装置1000的第二实施例两不同视角的局部立体图和俯视图。

本实施例中,储能单元2包含三个储能元件,然而,于其他实施例中,储能元件的数量可为二个或三个以上。本实施例的附图中显示三个储能元件的结构作为示例,然而,以下说明仍将延续以其中二个储能元件加以说明,第三储能元件的结构及原理类似,不再赘述,此外,第一滑动结构11具有三个滑动面、第二滑动结构12具有三个滑动面,于图10中标示其中的第一滑动面111、第二滑动面122、第三滑动面113、第四滑动面124作为说明。承载模块3不具有第一实施例中的第二轴杆33。如图所示,本实施例中的三个储能元件皆为扭簧,各储能元件的动作原理与第一实施例的扭簧相似,与第一实施例结构不同之处在于,本实施例中各储能元件的各连接段的卷绕部共同套设于同一轴杆(例如第一卷绕部2131、第二卷绕部2231皆套设于第一轴杆32),因此本实施例的储能单元2所包含的储能元件彼此并非上下摆放设置,而是前后摆放设置,各储能元件两臂之间的夹角和臂长皆不相同(第一夹角θ1大于第六夹角θ6,第一臂211、第二臂212比第三臂221、第四臂222短)。

由于各储能元件是依前后设置,且各随动件分别在第一滑动面111、第二滑动面122、第三滑动面113、第四滑动面124上移动,其分别由一个凹陷区、以及对应设于各凹陷区两侧的二凸起区所构成,用以限制各随动件保持在各滑动面上位移。可以理解地,于本实施例中,第一滑动面111与第三滑动面113可以实质上共平面(即斜度相同,第三夹角θ3等于第九夹角θ9),或者,第一滑动面111与第三滑动面113也可以视结构上的需求设计为不共平面(即斜度不同,第三夹角θ3不等于第九夹角θ9);同样地,二滑动面122与第四滑动面124也可以是共平面(第五夹角θ5等于第十夹角θ9)或不共平面(第五夹角θ5不等于第十夹角θ9)。

须说明的是,若第一滑动面111及第三滑动面113斜度相同,第二滑动面122及第四滑动面124斜度相同,第一间距p1与第二间距p2在第一轴x的同一高度位置处仍为相等。于其他实施例中,举例而言,第一滑动面111与第三滑动面113斜度不同,第二滑动面122与第四滑动面124斜度不同,则第一间距p1与第二间距p2在第一轴x的同一高度位置处则不一定相等,因此根据滑动面斜度的设计及所选储能元件的规格及臂长,可搭配出符合不同尺寸显示器承载能力,在此不作限制。

参阅图11及图12,为本实用新型可升降支撑装置1000的第三实施例后侧视角的局部立体图和俯视图。

本实施例的动作原理参第一实施例,相同处不再赘述,其差异在于本实施例省略第一实施例的凹陷区及凸起区,又储能单元2包含二开角弹性钢,各开角弹性钢为一呈v字形的弹性板体,例如为一板簧,其中各连接段弹性板体经弯折形成,以形成一预开角。不同于第一实施例所使用的扭簧,本实施例的各储能元件的连接段不具有卷绕部,储能单元2及承载模块3并非通过卷绕部套设于第一轴杆连动。如图13所示,于本实施例中,承载模块3具有二第一轴杆32、二第二轴杆33、一第一连动件34、一第二连动件35、二螺丝38及二螺帽39,第一连动件34连接所述第一轴杆32及第一储能元件21的连接段213,第二连动件35连接所述第二轴杆33及第二储能元件22的连接段223。详细而言,其中一螺丝38同时穿设第一连动件34及第一连接段213,并与其中一螺帽39螺接以锁固第一连动件34和第一连接段213,而所述第一轴杆32穿设并固定于第一连动件34中,同理,第二连动件35藉另一螺丝38及螺帽39与第二连接段223锁固,所述第二轴杆33穿设并固定于第二连动件35中,因此,储能单元2及承载模块3可同步移动。

此外,本实施例中,由于是通过将如板簧的弹性钢加以弯折后,形成一体成型的第一臂211、第二臂212及第一连接段213和一体成型的第三臂221、第四臂222及第二连接段223,因此第一臂211、第二臂212、第三臂221、第四臂222皆为板状,为了能装配第一随动件214、第二随动件215、第三随动件224及第四随动件225,第一储能元件21还具有一第一枢接件216、一第二枢接件217,第一枢接件216固设于第一臂211,第二枢接件217固设于第二臂212,第一随动件214枢设于第一枢接件216上,第二随动件215枢设于第二枢接件217上。第二储能元件22还具有一第三枢接件226、一第四枢接件227,第三枢接件226固设于第三臂221,第四枢接件227固设于第四臂222,第三随动件224枢设于第三枢接件226上,第四随动件225枢设于第四枢接件227上。

请参阅图14及图15,所示为本实用新型可升降支撑装置1000第四实施例后侧视角的局部立体图和俯视图。

本实施例的结构大致与第三实施例相似,储能单元2同样包含具有预开角的v字形弹性钢,第一随动件214及第二随动件215分别通过枢设于第一枢接件216及第二枢接件217而与第一臂211及第二臂212连动,第三随动件224及第四随动件225分别通过枢设于第三枢接件226及第四枢接件227而与第三臂221及第四臂222连动,与第三实施例不同之处在于,本实施例除了额外图示了一第三储能元件以呈现储能元件数量不限制之外,也省去第三实施例的第一连动件34及第二连动件35,承载模块3是直接提供将各连接段分别以二个轴杆夹持的方式(即二第一轴杆32夹持于第一连接段213的相对二侧,二第二轴杆33夹持于第二连接段223的相对二侧)以达到与储能单元2连动的效果。

参阅图16及图17,所示为本实用新型可升降支撑装置1000第五实施例后侧视角的局部立体图和俯视图。

本实施例的动作原理大致上与前述实施例类似,结构上与第三实施例部分相同,其差异之处在于,本实施例的各储能元件2是使用各二板簧固定于各连接段,以第一储能元件21为例,所述板簧即分别为第一臂211及第二臂212,连接段213为连接至滑动件31的一支撑块,所述板簧可以是以焊接或螺丝锁固的方式与第一连接段213固接。而与前述实施例类似地,第一随动件214及第二随动件215分别枢设于第一枢接件216及第二枢接件217而与第一臂211及第二臂212连动,第三随动件224及第四随动件225分别枢设于第三枢接件226及第四枢接件227而与第三臂221及第四臂222连动。本实施例中,由于有效总抗力fx的主要来源是所述二板簧,可升降支撑装置1000主要是由第一臂21及第二臂22与连接段23(支撑块)固接以外的部分,作为所述板簧的可形变段,来提供抵抗储能单元2、承载模块3及显示器2000重量的支撑力。

另外,于本实施例中,承载模块3不具有第一轴杆32、第二轴杆33及第一连动件34、第二连动件35,第一储能元件21和第二储能元件22分别是通过第一连接段213(支撑块)、第二连接段223直接连接至该承载模块3,而与承载模块3连动。其中第一连接段213同时固接第一臂211、第二臂212,并固设于滑动件31上,第二连接段223同时固接第三臂221、第四臂222,并固设于滑动件31上,因此,储能单元2及承载模块3彼此连动。另外,在本实施例中,第一随动件214、第二随动件215、第三随动件224及第四随动件225分别是培林。

请参阅图18,为本实用新型可升降支撑装置1000第六实施例的局部示意图。

本实施例的结构与第一实施例大致上相同,其差异之处在于,本实施例的第一滑动结构11与第二滑动结构12相对于第一轴x不对称且省略凹陷区及凸起区,举例而言,第一滑动面111、第三滑动面113与第一轴x不平行,而第二滑动面122、第四滑动面124则平行第一轴x。其中,当储能单元2于最高位置及最低位置间滑动时,第二臂212及第四臂222贴近于第二滑动面122及第四滑动面124上滑动,与承载模块3及显示器2000同步沿第一轴x移动。

本实施例由于只有第一滑动结构11相对第一轴x倾斜,所以θ1>θ3+θ5以及θ6>θ9+θ10的条件,实质上会是第一夹角θ1仅需维持大于第三夹角θ3,以及第六夹角θ6仅需维持大于第九夹角θ9,第一储能元件21及第二储能元件22便可有效地推抵于第一滑动结构11及第二滑动结构12。

参阅图19,所示为本实用新型可升降支撑装置1000第七实施例的侧视剖面图。

本实施例的结构与第一实施例大部分相同,而承载模块3还包含一摩擦件36,用来提供额外的摩擦力,以加强滑动件31于最高位置及最低位置间滑动时的稳定性。详细而言,摩擦件36邻设于直立柱1,包含一主体361、一摩擦块363及一螺丝364,主体361包含一通孔3611,摩擦块363则设置于主体361上,螺丝364可调整地螺设于通孔3611之中。其中螺丝364穿设通孔3611而推抵摩擦块363,使其紧贴于直立柱1,摩擦块363对直立柱1提供一正向力,因此当承载模块3移动时,摩擦件36与直立柱1之间产生一动摩擦力,当承载模块3静止时,摩擦件34与直立柱1之间产生静摩擦力,使承载模块3及储能单元2于最高位置及最低位置间滑动或随停时可以更加稳定,使用者可通过旋入或旋出螺丝364调整螺丝364抵顶于摩擦块361的程度,以调整该正向力,并因此改变随停时可以产生的最大静摩擦力及滑动时的动摩擦力。

本实施例可视为第一实施例加上额外的辅助结构,摩擦件36不影响储能单元2本身的效果,但可增加可升降支撑装置1000的稳定性、显示器随停的容许度、以及使用者的操作手感,摩擦件36的结构并不限于第一实施例可以增加设置,本实用新型中其他实施例的可升降支撑装置1000的承载模块3皆可多包含一摩擦件36抵于直立柱1。

如图20-23所示分别为本实用新型第八实施例至第十一实施例,分别为本实用新型可升降支撑装置1000中的储能单元2颠倒设置(θ1、θ6开口朝下)。其中,图20所示的第八实施例,是第一实施例储能单元2包含的扭簧且将其倒置位于最高位置的示意图,可以理解地,当储能单元2向下移动将受限于第一滑动结构11及第二滑动结构12而被压缩,进而产生有效总抗力fx;相较于第一实施例,本实施例除了储能单元2(第一储能元件21及第二储能元件22)摆放的方向不同,其于细节及动作原理基本上没有改变。图21所示的第九实施例,是第三实施例、四实施例储能单元2所包含的开角弹性钢且将其倒置的示意图,图22所示的第十实施例,是第五实施例储能单元2包含的板簧及第一连接段213、第二连接段223且将其倒置而成的示意图,图23所示的第十一实施例,是第六实施例储能单元2包含的扭簧且将其倒置的示意图。

储能单元2颠倒设置时的动作原理与未颠倒的动作原理相似,当储能单元2自最高位置移动至最低位置,第一储能元件21的第一臂211及第二臂212间的第一夹角θ1持续变小使第一抗力f1及第二抗力f2持续增加,且第二夹角θ2及第四夹角θ4至少其中之一持续变小,第二储能元件22的第三臂221及第四臂222间的第六夹角θ6持续变小使第三抗力f3及第四抗力f4持续增加,且第七夹角θ7及第八夹角θ8至少其中之一持续变小,使得有效总抗力fx保持不变。当储能单元2自最低位置移动至最高位置,第一夹角θ1持续变大使第一抗力f1及第二抗力f2持续变小,而第二夹角θ2及第四夹角θ4至少其中之一持续变大,第六夹角θ6持续变大使第三抗力f3及第四抗力f4持续变小,而第七夹角θ7及第八夹角θ8至少其中之一持续变大,使得有效总抗力fx保持不变。

综上所述,本实用新型的可升降支撑装置,通过储能单元的各储能元件双臂在二斜面上夹角的变化,使各储能元件各臂由最高位置朝向最低位置逐渐增大的各抗力分配至第一轴上的分力趋于相等,在第一轴上,可对于承载模块及显示器提供一相当于定力的支撑力,使显示器在最高位置及最低位置间的移动可以达到随停效果。而本实用新型的储能单元所使用的储能元件,相较于现有技术还具有零件设计精度要求较低、动作原理简单、支撑力稳定、储能元件寿命长等优点。

上述的实施例仅用来例举本实用新型的实施形式,以及阐释本实用新型的技术特征,并非用来限制本实用新型的保护范畴。任何本领域技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本实用新型的范围。

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