一种撑力角自调节的设备支撑架的制作方法

本发明涉及一种撑力角自调节的设备支撑架，一端连接基层面(如墙面、桌面、地面等支撑面)，一端连接和支撑设备(显示器等)。属于支撑架技术领域。

背景技术：

显示器支架是一种可以固定显示器，笔记本或者平板电脑等的产品，可以帮助解决人们在家庭或商用办公场所操作电脑时所遇到的各种技术难题，它的人体工学设计，可以预防工作疲劳带来的健康问题，提高工作效率，带了生活和工作的理想空间。显示器支架，已经广泛引用于零售、娱乐、金融、医疗、交通等领域；产品涵盖单屏幕、双屏幕、大幅面拼接屏幕等品类。显示器支架的主要作用是可自由调节设备的高度并在任意位置悬停，目前市场上的同类显示器支架主要分为二大类：气弹簧结构和机械弹簧结构。

目前市场上95％以上的同类支架都是气弹簧结构，气弹簧结构具有开发难度低，开发成本低，结构简单，技术成熟等优点。但气弹簧也存在一些很难排除的缺点。1、气弹簧的寿命：常规气弹簧的使用寿命只有2-3万次，高端的气弹簧寿命极限也只有3-6万次左右。使用高端气弹簧会造成成本高的问题，使用常规气弹簧存在使用寿命不足的缺陷。2、气弹簧的安全问题：气弹簧在使用的过程中存在密封圈失效导致漏气，及快速升降发生爆炸的危险等，气弹簧突然失效会导致臂体快速下垂，导致摔坏支架所支撑的设备，砸伤人等。3、高温环境：气弹簧不能在高温环境下使用，过高的温度会导致气弹簧爆炸或者是失效。4、气弹簧支架的成本问题：由于市场销售价的限制，目前市场上的气弹簧支架大都使用低价气弹簧，这些低价气弹簧的寿命，质量均存在各种问题。

市场上也有少数的同类支架采用机械弹簧结构。机械弹簧存在压缩距离越大，弹力就越大的问题，导致支架升降臂无法实现自由悬停。为了实现升降臂悬停，多数厂家就在支架的内部增加阻力来中和弹簧变大的弹力，来实现悬停功能。但是此种方式存在诸多问题。1、升降操作手感差：特别是体现在上升操作时出现需要用很大的辅助力才能将设备进行上升操作。2、使用过程中增加阻力的零件老化导致阻力失效，当阻力失效后升降臂的悬停功能就会变差及失效。但是就机械弹簧本身，无论是寿命还是成本都存在着巨大的优势，如弹簧的使用寿命更长，常规的机械弹簧使用寿命8-30万次，特殊的机械弹簧使用寿命可达到几千万次，如发动机气门弹簧疲劳寿命就能达到2000万次左右。相比气弹簧弹簧的生产成本更低，技术更成熟，环境适应能力更强，机械弹簧不会跟气弹簧一样发生突然失效，快速压缩不会发生爆炸等优点。摆在我们面前最大的难题是结构。

本发明人早期申请过一中国专利申请号为201710836507.4，发明创造名称为一种高承重负载率比定型显示屏支撑架(以下称老结构)，包括上盖、腹盖、望头、支撑臂升降头、悬拉杆组，所述上盖和腹盖相互拼合组成支撑臂主架，支撑臂主架的头端设置望头、底部设置支撑臂升降头，底部连接在支撑臂升降头上端；所述悬拉杆组包括顶固定轴、定位滑片、压杆、承杆、后固定轴、多螺旋弹簧。上述专利申请文本中与实际产品不符，且存在一系列的形式问题，且老结构对应的产品也无法满足新产品的升降角度及升降手感需求，主要的缺陷在加大升降角度后，升降手感会变差，在经过多次试验无法还是无法实现后，只能对结构进进行优化。优化后的本申请(以下称新结构)在使用性能上有了明显的提升，主要的变化是相比上一个结构在增加了升降角度的情况下，升降时依然保持了相当舒适的手感。

技术实现要素：

本发明提出一种可安装在一些需要进行高低升降的臂体及机械设备中，可实现快速高低调节，在可调节的高度范围内不会反弹，沉降，具有使用寿命长、安全系数高、升降手感轻便、悬停效果稳定、承重能力强、承重可调区间大等优点的撑力角自调节的设备支撑架，解决现有技术存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种撑力角自调节的设备支撑架，包括与基层面(桌面或者墙面)直接连接或通过转接部件连接的尾端连接座和与显示器直接连接或通过转接部件连接的头端连接座，所述头端连接座和尾端连接座之间活动连接有一弹簧下盖，所述弹簧下盖内安装有弹簧支撑结构，所述弹簧支撑结构通过一通过调整所述弹簧支撑结构的撑力角以实现在任意升降角度产生相同升力的支撑力自调节结构与尾端连接座活动连接，所述支撑力自调节结构包括一端与所述尾端连接座活动连接、一端与所述弹簧支撑结构活动连接的一个调力摆件和一端与所述弹簧支撑结构活动连接、另一端与所述弹簧下盖活动连接的两个调角摆件。在支撑臂做升降运动时，结构可根据支架在不同的悬停高度产生不同的弹簧支撑角度，得到相应的升力，来实现快速高低调节，在可调节的高度范围内不会反弹，沉降，结构内部不需要添加任何阻力来中和弹簧多出的弹力，以纯机械结构来调节弹簧的支撑角度及压缩量，效果更佳。

所述弹簧支撑结构从左至右依次包括与所述调力摆件和调角摆件活动连接的小支撑架、与所述小支撑架固定连接的导杆组件、与所述导杆组件转动连接的调力螺母和与所述导杆组件连接的转轴，所述小支撑架和调力螺母之间安装有弹簧。在一种情况下，转轴可以直接与弹簧上盖相连，也可以通过转轴架与弹簧上盖相连，在另一种情况下，转轴可以直接与头端连接座相连，也可以通过转轴架与头端连接座相连。

所述调力摆件开设有6号孔和8号孔，所述调角摆件开设有9号孔和10号孔，所述小支撑架开设有13号孔，所述调力摆件的6号孔通过联接件活动连接尾端连接座，所述调力摆件的8号孔通过联接件与13号孔、9号孔拼合且活动连接调力摆件、调角摆件和小支撑架，所述调角摆件的10号孔通过联接件活动连接弹簧下盖。联接件包括但不局限于铆钉、销轴、螺杆、螺丝、拉丁等，用于紧固两构件的同时也可使连接件与被连接件做局部范围内的相对运动。

一种撑力角自调节的设备支撑架，包括与基层面(桌面或者墙面)直接连接或通过转接部件连接的尾端连接座和与显示器直接连接或通过转接部件连接的头端连接座，所述头端连接座和尾端连接座之间活动连接有一弹簧下盖，所述弹簧下盖内安装有弹簧支撑结构，所述弹簧支撑结构通过一通过调整所述弹簧支撑结构的撑力角以实现在任意升降角度产生相同升力的支撑力自调节结构与尾端连接座活动连接，所述支撑力自调节结构包括一端与所述尾端连接座活动连接、一端与所述弹簧支撑结构活动连接的一个调力摆件和一端与所述调力摆件活动连接、另一端与所述弹簧下盖活动连接的两个调角摆件。本技术方案在上述技术方案进行改进，在支撑臂做升降运动时，结构可根据支架在不同的悬停高度产生不同的弹簧支撑角度，得到相应的升力，来实现快速高低调节，在可调节的高度范围内不会反弹，沉降，结构内部不需要添加任何阻力来中和弹簧多出的弹力，以纯机械结构来调节弹簧的支撑角度及压缩量，效果更佳。

所述弹簧支撑结构从左至右依次包括与所述调力摆件活动连接的小支撑架、与所述小支撑架固定连接的导杆组件、与所述导杆组件转动连接的调力螺母和与所述导杆组件连接的转轴，所述小支撑架和调力螺母之间安装有弹簧。在一种情况下，转轴可以直接与弹簧上盖相连，也可以通过转轴架与弹簧上盖相连，在另一种情况下，转轴可以直接与头端连接座相连，也可以通过转轴架与头端连接座相连。

所述调力摆件开设有6号孔、7号孔和8号孔，所述调角摆件开设有9号孔和10号孔，所述小支撑架开设有13号孔，所述调力摆件的6号孔通过联接件活动连接尾端连接座，所述调力摆件的7号孔通过联接件与9号孔拼合且活动连接调力摆件和调角摆件，所述调力摆件的8号孔通过联接件与13号孔拼合且活动连接调力摆件和小支撑架，所述调角摆件的10号孔通过联接件活动连接弹簧下盖。联接件包括但不局限于铆钉、销轴、螺杆、螺丝、拉丁等，用于紧固两构件的同时也可使连接件与被连接件做局部范围内的相对运动。

所述导杆组件包括与所述小支撑架固定连接的弹簧导杆和贯穿所述调力螺母且分别与所述调力螺母和所述弹簧导杆活动连接的螺杆组件。

所述尾端连接座和头端连接座活动连接有与所述弹簧下盖相对的弹簧上盖。

所述调力螺母呈t型，包括竖向的中空第一光杆和被所述弹簧上盖和/或弹簧下盖限制防止其随所述螺杆组件跟转的横向顶板，中空第一光杆开设有17号孔，所述螺杆组件包括一体成型的第二光杆、第一螺杆、限位块和第三光杆，第二光杆贯穿中空第一光杆与弹簧导杆活动连接且在所述弹簧导杆的16号孔内伸缩限位运动，所述中空第一光杆的17号孔与第一螺杆螺纹连接。第二光杆在16号孔内前后伸缩且不脱离16号孔。

所述第三光杆贯穿所述转轴开设有弹力调准头，中空所述第一光杆在第一螺杆上的位置由弹力调准头向弹簧导杆方向的旋转深度限定，通过调节弹力调准头带动调力螺母实现对弹簧的压缩或伸长、调整弹簧的初始预紧力。通过调节弹力调准头带动调力螺母的过程中，为了防止第一光杆被第一螺杆带动跟转，在第一光杆的头端一体成型或分体成型有异型大面积横向顶板，横向顶板的形状取决于弹簧下盖和弹簧上盖形成的封闭空间，横向顶板只需在弹簧下盖和弹簧上盖形成的封闭空间不发生跟转，形状可以为三角形、长方形或多边形。实际操作中，可根据悬挂物体的重量进行调节弹力调准头向弹簧导杆方向的旋转深度，从而调整弹簧的初始预紧力，对大部分重量的悬挂物体均适用，适用范围广。

本发明具有以下的优点和有益效果：

本发明涉及的一种撑力角自调节的设备支撑架是以纯机械结构来调节弹簧的支撑角度及压缩量，可安装到一些设备支撑臂中，根据所悬挂设备的重量对弹簧的弹力进行调节，给予相应的弹力来支撑设备。本发明在支撑臂做升降运动时，结构可根据支架在不同的悬停高度产生不同的弹簧支撑角度，得到相应的升力，来实现快速高低调节，在可调节的高度范围内不会反弹，沉降，结构内部不需要添加任何阻力来中和弹簧多出的弹力，给予了支撑臂一个相当舒服的升降手感，极大的增加了支撑臂的使用寿命。

整个结构还具有以下的优点：1、机械弹簧使用寿命长：与常规的气弹簧相比，机械弹簧的使用寿命是气弹簧的10倍，2、安全：机械弹簧不会跟气弹簧一样发生突然失效，只会因弹簧长期保压缩短，而且缩短之后根据使用者的二次调整，仍然可以使用，减少了因突然失效导致臂体快速下垂摔坏设备及伤人的可能性。3、升降速度：与常规的气弹簧支架相比，机械弹簧可以接受更大的升降速度，且机械弹簧对于高温环境适应能力更强。4、生产成本：相对于气弹簧而言，机械弹簧的采购及生产成本更低，更容易被市场接受。本结构做的支撑臂与同类的机械弹簧支撑臂相比：升降操作手感舒适度远远大于同行的机械弹簧支撑臂。对于目前市场上的使用者来说，操作手感舒适度是极为重要的一项，这也是支架研究的主要重点项目之一。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例1的爆炸图；

图2为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例2的爆炸图；

图3为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例2中支撑力自调节结构的结构示意图；

图4为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例1的结构示意图(1)；

图5为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例1的结构示意图(2)；

图6为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例1的结构示意图(3)；

图7为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架中弹簧支撑结构的结构示意图；

图8为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架的结构示意图(1)；

图9为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架的结构示意图(2)；

图10为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例1的结构示意图(4)；

图11为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架实施例1的结构示意图(5)；

图12为本发明一种撑力角自调节的设备支撑架的结构示意图(3)。

图中，1-1号孔；2-2号孔；3-3号孔；4-4号孔；5-5号孔；6-6号孔；7-7号孔；8-8号孔；9-9号孔；10-10号孔；11-11号孔；12-12号孔；13-13号孔；14-14号孔；15-15号孔；16-16号孔；17-17号孔；18-第一光杆；19-第二光杆；20-第一螺杆；21-限位块；22-第三光杆；23-23号孔；24-尾端连接座；25-调角摆件；26-弹簧下盖；27-调力摆件；28-弹簧上盖；29-小支撑架；30-弹簧；31-弹簧导杆；32-调力螺母；33-螺杆组件；34-转轴；35-转轴架；36-头端连接座；37-圆柱凸台；38-38号孔；39-39号孔；40-40号孔；41-41号孔；42-限位u型槽；43-43号孔；44-弹力调准头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1：

参照图1所示的一种撑力角自调节的设备支撑架的实施例1的爆炸图，一种撑力角自调节的设备支撑架，包括与基层面(桌面或者墙面)直接连接或通过转接部件连接的尾端连接座24和与显示器直接连接或通过转接部件连接的头端连接座36，弹簧盖包括两端分别与所述尾端连接座24和头端连接座36活动连接的弹簧下盖26和弹簧上盖28，所述弹簧盖内安装有弹簧支撑结构，所述弹簧支撑结构通过一调整所述弹簧支撑结构的撑力角以实现在任意升降角度产生相同的升力的支撑力自调节结构与尾端连接座24活动连接，所述支撑力自调节结构包括一端与所述尾端连接座24活动连接、一端与所述弹簧支撑结构活动连接的调力摆件27和一端与所述调力摆件27活动连接、另一端与所述弹簧下盖26活动连接的调角摆件25。

参照图4～图5，具体地，尾端连接座24开设有1号孔1、2号孔2和3号孔3，1号孔1通过联接件与弹簧上盖28活动连接，调力摆件27开设有6号孔6、7号孔7和8号孔8，调角摆件开设有9号孔9和10号孔10，弹簧下盖26一端开设有5号孔5和11号孔11，另一端开设有12号孔12，弹簧上盖开设有40号孔40和43号孔43，头端连接座开设有38号孔38和39号孔39，43号孔通过联接件与1号孔1拼合且活动连接尾端连接座24和弹簧上盖28，2号孔2通过联接件与6号孔6拼合且活动连接尾端连接座24和调力摆件27，3号孔3通过联接件与5号孔5拼合且活动连接尾端连接座24和弹簧下盖26，11号孔11通过联接件与10号孔10拼合且活动连接调角摆件25和弹簧下盖26，7号孔7通过联接件与9号孔9拼合且活动连接调角摆件25和调力摆件27，40号孔40通过联接件与38号孔38拼合且活动连接弹簧上盖28和头端连接座36。联接件包括但不局限于铆钉、销轴、螺杆、螺丝、拉丁等，用于紧固两构件的同时也可使连接件与被连接件做局部范围内的相对运动。

参照图7、图8和图9所示的一种撑力角自调节的设备支撑架中弹簧支撑结构的结构示意图、设备支撑架的结构示意图(1)和设备支撑架的结构示意图(2)，弹簧支撑结构从左至右依次包括与所述调力摆件活动连接的小支撑架29、与所述小支撑架29固定连接的导杆组件、与导杆组件转动连接的调力螺母32和与所述导杆组件连接的转轴34，所述小支撑架29和调力螺母32之间安装有弹簧30，在一种实施例下，转轴34可以直接与弹簧上盖28相连，也可以通过转轴架35与弹簧上盖28相连，在另一种实施例下，转轴34可以直接与头端连接座36相连，也可以通过转轴架35与头端连接座36相连。所述导杆组件包括与所述小支撑架29固定连接的弹簧导杆31和贯穿所述调力螺母32且分别与所述调力螺母32和所述弹簧导杆31活动连接的螺杆组件33。

本实施例中转轴34转动连接有转轴架35，转轴34的两端各一体成型有圆柱凸台37，圆柱凸台37与转轴架35一端设置的限位u型槽42拼合，所述转轴架35和弹簧上盖28与头端连接座36活动连接，转轴架35开设有41号孔41，41号孔41、40号孔40和38号孔38拼合且连接头端连接座36、转轴架35和弹簧上盖28，所述转轴架35和弹簧上盖28固定连接。联接件包括但不局限于铆钉、销轴、螺杆、螺丝、拉丁等，用于紧固两构件的同时也可使连接件与被连接件做局部范围内的相对运动。

参照图10-图12，小支撑架29呈u型，底板开设有14号孔14，左侧板和右侧板开设有13号孔13，弹簧导杆31一端开设有15号孔15，相对另一端开设有16号孔16，15号孔15和14号孔14通过紧固件相互固定，紧固件为螺钉或螺栓，13号孔13通过联接件与8号孔8拼合且活动连接弹簧支撑结构和弹簧下盖26，调力螺母32呈t型包括竖向的中空第一光杆18和被所述弹簧上盖28和/或弹簧下盖26限制防止其随所述螺杆组件33跟转的横向顶板，中空第一光杆18开设有17号孔17，螺杆组件33包括一体成型的第二光杆19、第一螺杆20、限位块21(限制转轴34的位置)和第三光杆22，第二光杆19贯穿中空第一光杆18与弹簧导杆31活动连接且在所述弹簧导杆31的16号孔16内伸缩限位运动，所述中空第一光杆18的17号孔17与第一螺杆20螺纹连接。第二光杆19在16号孔16内前后伸缩且不脱离16号孔16，17号孔17(17号孔17为螺纹孔)与第一螺杆20螺纹连接，转轴34开设有23号孔23，与第三光杆22转动连接。所述弹簧下盖26呈u型，包括底板和固定安装在所述底板上的左侧板和右侧板，所述左侧板和右侧板开设有5号孔5和11号孔11，通过联接件分别与尾端连接座24和调角摆件25活动连接。

所述第三光杆22贯穿所述转轴34开设有弹力调准头44，中空所述第一光杆18在第一螺杆20上的位置由弹力调准头44向弹簧导杆31方向的旋转深度限定，通过调节弹力调准头44带动调力螺母32实现对弹簧30的压缩或伸长、调整弹簧30的初始预紧力。通过调节弹力调准头44带动调力螺母32的过程中，为了防止防止第一光杆18被第一螺杆20带动跟转，在第一光杆18的头端一体成型或分体成型有异型大面积横向顶板，横向顶板的形状取决于弹簧下盖26和弹簧上盖28形成的封闭空间，横向顶板只需在弹簧下盖26和弹簧上盖28形成的封闭空间不发生跟转，形状可以为三角形、长方形或多边形。实际操作中，可根据悬挂物体的重量进行调节弹力调准头44向弹簧导杆31方向的旋转深度，从而限定弹簧30的总长度弹力调节非常简单，只需要旋转四边形或六边形的弹力调准头44，调整弹簧30的长度，调节弹簧的弹性，达到细微调整或大的力度调节。

将本申请与老结构进行对比分析：

臂体在可升降的高度范围内，在任意高度位置需臂体需保持相同的升力。保证悬挂设备在需要的高度不会反弹及沉降。臂体在升降过程中，弹簧30会被压缩，弹力会持续变大，当弹力变大后臂体升力也会变大。臂体在升降过程中，利用调角摆件25来调整弹簧30的撑力角，匹配相应的弹簧30压缩变量，实现在任意升降角度产生相同的升力。

如上表所示：新结构与老结构在弹簧30压缩相同的情况下，结构的改变产生了新的撑力角，在多次试验中，新结构调出来的撑力角比老结构调出来的撑力角升力更匀，升降手感更舒适，可升降的角度也更大。

实施例2：

与实施例1存在区别的是：参照图2～图3，一种撑力角自调节的设备支撑架，包括与基层面(桌面或者墙面)直接连接或通过转接部件连接的尾端连接座24和与显示器直接连接或通过转接部件连接的头端连接座36，所述头端连接座36和尾端连接座24之间活动连接有一弹簧下盖26，所述弹簧下盖26内安装有弹簧支撑结构，所述弹簧支撑结构通过一通过调整所述弹簧支撑结构的撑力角以实现在任意升降角度产生相同升力的支撑力自调节结构与尾端连接座24活动连接，所述支撑力自调节结构包括一端与所述尾端连接座24活动连接、一端与所述弹簧支撑结构活动连接的一个调力摆件27和一端与所述弹簧支撑结构活动连接、另一端与所述弹簧下盖26活动连接的两个调角摆件25。在支撑臂做升降运动时，结构可根据支架在不同的悬停高度产生不同的弹簧支撑角度，得到相应的升力，来实现快速高低调节，在可调节的高度范围内不会反弹，沉降，结构内部不需要添加任何阻力来中和弹簧30多出的弹力，以纯机械结构来调节弹簧30的支撑角度及压缩量，效果更佳。所述弹簧支撑结构从左至右依次包括与所述调力摆件27和调角摆件25活动连接的小支撑架29、与所述小支撑架29固定连接的导杆组件、与所述导杆组件转动连接的调力螺母32和被所述导杆组件贯穿且与弹簧下盖26活动连接的转轴34，所述小支撑架29和调力螺母32之间安装有弹簧30。所述调力摆件27开设有6号孔6和8号孔8，所述调角摆件25开设有9号孔9和10号孔10，所述小支撑架29开设有13号孔13，所述调力摆件27的6号孔通过联接件活动连接尾端连接座24，所述调力摆件27的8号孔8通过联接件与13号孔13、9号孔9拼合且活动连接调力摆件27、调角摆件25和小支撑架29，所述调角摆件25的10号孔10通过联接件活动连接弹簧下盖26。联接件包括但不局限于铆钉、销轴、螺杆、螺丝、拉丁等，用于紧固两构件的同时也可使连接件与被连接件做局部范围内的相对运动。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。