一种动态升降平衡支撑结构的制作方法

本发明涉及显示器支架技术领域，具体涉及一种动态升降平衡支撑结构。

背景技术：

伴随着科学技术的发展，显示屏在生产、生活中得到大规模应用，为了迎合消费者对显示器调整角度或位置的需求，需要将显示屏安装于支架上，如今在市面上涌现了多种型号、规格的显示屏支架，大大提升了人们的使用体验感。现有的支架只能实现特定角度或位置的调节，不同重量的屏幕需要设置与之匹配的支架，通用性较差，使用不方便。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种动态升降平衡支撑结构，其能使待支撑部件悬停在使用范围内的任一位置，可调整弹簧拉力和拉绳张力，满足不同重量的屏幕需求，通用性好，使用方便。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种动态升降平衡支撑结构,包括支撑臂、下旋转座、弹簧、拉绳、凸轮以及用于安装待支撑部件的上旋转座，所述支撑臂的两端分别与上旋转座和下旋转座铰接，所述凸轮固定设于上旋转座的一端，所述弹簧远离上旋转座的一端与支撑臂连接，所述拉绳的一端与弹簧的另一端连接，所述拉绳的另一端与上旋转座连接，在所述支撑臂摆动过程中，拉绳在凸轮的下侧表面始终与凸轮相切，所述上旋转座以及待支撑部件在支撑臂与下旋转座的连接处产生的力矩始终等于弹簧的拉力在凸轮旋转中心处产生的力矩，所述支撑臂上设有用于调节弹簧拉力的拉力调节机构。

作为一种优选方案，所述支撑臂包括上连接臂和下连接臂，所述上连接臂的两端分别通过第一转轴和第二转轴与上旋转座和下旋转座铰接，所述下连接臂的两端分别通过第三转轴和第四转轴与上旋转座和下旋转座铰接，并且弹簧远离上旋转座的一端与上连接臂连接。

作为一种优选方案，所述拉力调节机构包括活动件、拉力调节螺杆和控制拉力调节螺杆转动的拉力调节组件，所述拉力调节螺杆可转动的安装于上连接臂上，所述活动件与拉力调节螺杆螺合连接，并可由拉力调节螺杆控制沿拉力调节螺杆的轴线方向移动，所述弹簧与活动件连接。

作为一种优选方案，所述拉力调节组件包括调节基座以及相互啮合连接的主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述调节基座与上连接臂连接，所述主动锥齿轮可转动的安装于调节基座上，所述从动锥齿轮与拉力调节螺杆连接。

作为一种优选方案，所述上连接臂上设有限位板，所述限位板上设有供调节螺杆穿过的限位孔，所述拉力调节螺杆的一端穿过限位孔与从动锥齿轮连接，所述限位板和从动锥齿轮之间的拉力调节螺杆上设有挡环。

作为一种优选方案，所述上连接臂上设有沿拉力调节螺杆轴向方向延伸的导向槽，所述活动件上设有与导向槽对应的导向块，所述导向块伸入导向槽中。

作为一种优选方案，所述上连接臂上设有使拉绳在凸轮的下侧表面始终与凸轮相切的导向轮，所述导向轮通过第五转轴与上连接臂转动连接，所述拉绳绕过导向轮上侧的表面与上旋转座连接。

作为一种优选方案，所述上旋转座设有用于固定拉绳的固定结构，所述拉绳绕过凸轮下侧的表面与上旋转座连接。

作为一种优选方案，所述上旋转座上设有用于调节拉绳张力的张力调节机构。

作为一种优选方案，所述张力调节机构包括张力调节螺杆和旋转件，所述张力调节螺杆的下端设有供拉绳穿过的钩部或圈部，所述张力调节螺杆的上端与旋转件螺合连接，并可由旋转件控制沿张力调节螺杆轴线方向活动，所述旋转件安装于上旋转座上。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，通过设置上旋转座以及待支撑部件在支撑臂与下旋转座的连接处产生的力矩始终等于弹簧的拉力在凸轮旋转中心处产生的力矩，从而使支撑臂摆动过程中，待支撑部件能够悬停在使用范围内的任一位置；通过在支撑臂上设置用于调节弹簧拉力的拉力调节机构，可调整弹簧拉力，满足待支撑部件的不同重量需求，通用性好，使用方便；通过在上旋转座上设置用于调节拉绳张力的张力调节机构，实现拉绳张力调节，避免拉绳松动，提高稳定性；结构设置简洁紧凑，运动灵活，利于推广使用。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的使用状态示意图；

图2是本发明之实施例的组装结构示意图；

图3是本发明之实施例的分解示意图；

图4是本发明之实施例的俯视图；

图5是图4中a-a处的截面示意图；

图6是本发明之实施例的受力分析示意图；

图7是本发明之实施例的凸轮极径的变化曲线示意图。

附图标识说明：

10-上旋转座；101-凸轮；11-第一转轴；

12-第三转轴；13-卡块；14-张力调节螺杆；

141-钩部；15-旋转件；20-支撑臂；

21-上连接臂；211-限位板；22-下连接臂；

23-导向轮；24-第五转轴；30-下旋转座；

31-第二转轴；32-第四转轴；40-活动件；

401-导向块；41-拉力调节螺杆；411-挡环；

42-调节基座；43-主动锥齿轮；44-从动锥齿轮；

45-推力轴承；50-弹簧；51-拉绳；

52-待支撑部件；

具体实施方式

在本发明的描述中，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，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位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发明的限制。

在本发明的描述中，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，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-6所示，一种动态升降平衡支撑结构，包括支撑臂20、下旋转座30、弹簧50、拉绳51、凸轮101以及用于安装待支撑部件52的上旋转座10，所述支撑臂20的两端分别与上旋转座10和下旋转座30铰接，所述凸轮101固定设于上旋转座10的一端，所述弹簧50远离上旋转座10的一端与支撑臂20连接，所述拉绳51的一端与弹簧50的另一端连接，所述拉绳51的另一端与上旋转座10连接，在所述支撑臂20摆动过程中，拉绳51在凸轮101的下侧表面始终与凸轮101相切，所述上旋转座10以及待支撑部件52在支撑臂20与下旋转座30的连接处产生的力矩始终等于弹簧50的拉力在凸轮101旋转中心处产生的力矩，所述支撑臂20上设有用于调节弹簧50拉力的拉力调节机构。

所述支撑臂20包括上连接臂21和下连接臂22，所述上连接臂21的两端分别通过第一转轴11和第二转轴31与上旋转座10和下旋转座30铰接，所述下连接臂22的两端分别通过第三转轴12和第四转轴32与上旋转座10和下旋转座30铰接，所述弹簧50设于上连接臂21和下连接臂22之间，并且弹簧50远离上旋转座10的一端与上连接臂21连接，所述上连接臂21上设有使拉绳51在凸轮101的下侧表面始终与凸轮101相切的导向轮23，所述导向轮23通过第五转轴24与上连接臂21转动连接，所述拉绳51绕过导向轮23上侧的表面与上旋转座10连接，所述上旋转座10设有用于固定拉绳51的固定结构，所述拉绳51绕过凸轮101下侧的表面与上旋转座10连接，所述固定结构包括可拆卸安装于上旋转座10上的卡块13，所述拉绳51的端部与卡块13连接，所述上旋转座10上设有用于调节拉绳51张力的张力调节机构，所述张力调节机构包括张力调节螺杆14和旋转件15，所述张力调节螺杆14位于卡块13和凸轮101之间，所述张力调节螺杆14的下端设有供拉绳51穿过的钩部141或圈部，所述张力调节螺杆14的上端与旋转件15螺合连接，并可由旋转件15控制沿张力调节螺杆14轴线方向活动，所述旋转件15安装于上旋转座10上。

所述拉力调节机构包括活动件40、拉力调节螺杆41和控制拉力调节螺杆41转动的拉力调节组件，所述拉力调节螺杆41可转动的安装于上连接臂21上，所述活动件40与拉力调节螺杆41螺合连接，并可由拉力调节螺杆41控制沿拉力调节螺杆41的轴线方向移动，所述弹簧50与活动件40连接，所述拉力调节组件包括调节基座42以及相互啮合连接的主动锥齿轮43和从动锥齿轮44，所述调节基座42与上连接臂21连接，所述主动锥齿轮43可转动的安装于调节基座42上，所述从动锥齿轮44与拉力调节螺杆41连接，通过转动主动锥齿轮43带动从动锥齿轮44旋转，使拉力拉力调节螺杆41转动，从而带动活动件40移动。

所述上连接臂21上设有限位板211，所述限位板211与上连接臂21一体连接，所述限位板211上设有供调节螺杆穿过的限位孔(未示出)，所述拉力调节螺杆41的一端穿过限位孔与从动锥齿轮44连接，所述限位板211和从动锥齿轮44之间的拉力调节螺杆41上设有挡环411，所述挡环411与拉力调节螺杆41一体连接，所述限位板211和挡环411之间的拉力调节螺杆41上套设有推力轴承45，所述上连接臂21上设有沿拉力调节螺杆41轴向方向延伸的导向槽(未示出)，所述活动件40上设有与导向槽对应的导向块401，所述导向块401伸入导向槽中，所述活动件40上设有与导向槽对应的导向块401，所述导向块401的一端伸入导向槽中，导向块401与导向槽的配合限制活动件40转动，使活动件40能够在拉力调节螺杆41的驱动下沿导向槽移动。

本发明中，所述第一转轴11、第二转轴31、第三转轴12以及第四转轴32的依次围成平行四边形。

如图7所示为凸轮101极径r(α)的变化曲线示意图，a为凸轮与拉绳在初始位置的切点；a'为凸轮与拉绳在任意工作过程中对应位置的切点,α为支撑臂转动的角度。

本发明的工作原理:

g为上旋转座10和待支撑部件52的重力之和，l为上旋转座10和待支撑部件52的的重心到第二转轴31的力臂，f为弹簧50的弹力，r为凸轮101的极径，支撑臂20在上下摆动过程中，凸轮101随之转动，拉绳51始终与凸轮101的下侧表面相切，弹簧50的长度在拉绳51的作用下相应伸缩，上旋转座10和待支撑部件52产生的力矩增加或减少通过凸轮101的极径r的变化而引起弹簧50长度的伸长或缩短，各个位置的力矩始终保证g*l＝f*r，从而确保力量平衡，使得各个点的力量均衡一致并且顺滑，实现待支撑部件52悬停在使用范围内的任一位置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。