筆記本電腦升降裝置本申請是申請號為:201310130124.7,發明創造名稱為《筆記本電腦升降臺》,申請日為:2013年4月15日的發明專利申請的分案申請。技術領域本發明涉及一種筆記本電腦的使用輔助設備,特別涉及一種使用時能夠將筆記本電腦顯示屏調節到符合人機工程學原理的適當位置的筆記本電腦升降裝置。
背景技術:信息時代,電腦與我們的學習、工作和生活密切相關。筆記本電腦小巧、便攜,深受廣大白領、學生、商務人士的青睞。但目前的狀況是,筆記本電腦放置在普通桌面上使用時,顯示屏位置相對偏低,人們只能以前傾、俯視的不良坐姿使用電腦,增加了頸部壓力。人類工效學研究表明,頸椎前傾角為15°時,持續6小時伏案未見頸部不適和肌電圖改變,頸椎前傾角超過30°時則頸部不適明顯增多【1】。人的頸椎若長期過度地向前傾斜,就會出現頸部疼痛、活動受限等癥狀,甚至可導致頸椎病的發生。目前,解決這一問題的方法是:通過使用筆記本電腦臺來合理升高顯示屏的高度,使人們以抬頭、挺胸的正確坐姿使用筆記本電腦,減小頸椎前傾角度,從而有效地減輕頸椎壓力,預防頸椎病的發生,提高人們的生活質量。目前可用于調節顯示屏位置的筆記本電腦臺大致有2種:1、固定式筆記本電腦臺,該側面呈固定三角狀的電腦臺結構簡單,可以起到升高筆記本電腦顯示屏的位置,但是高度位置不可調節,顯示屏沒有前移量調整,無法滿足正常視距要求(抬頭、挺胸的坐姿會拉大眼睛與電腦顯示屏的距離)。2、鉸鏈式筆記本電腦臺(前鉸支),該電腦臺可以調節顯示屏的高度位置,但是受到采用前端鉸支結構限制,支撐臺板只能繞定軸轉動,顯示屏只有很小的前移量調整,不能滿足正常的視覺距離調節要求,當面板翻轉角度較大時,鍵盤傾斜角度過大,手腕操作十分別扭。如中國專利文獻CN20098748OY(申請號為2006200079298)、中國專利文獻CN201200105Y(申請號為2008201079913)均公開了一種筆記本計算機工作臺,即存在如上所述的問題。(1.朱啟星.高校學生伏案學習頸部負荷生物力學分析.中國學校衛生,1997(3))。
技術實現要素:本發明要解決的技術問題是提供一種結構巧妙、使用時能將筆記本電腦顯示屏調整到符合人機工程學原理的適當位置的筆記本電腦升降裝置。實現本發明目的的技術方案是提供一種筆記本電腦升降裝置,包括底座、動力機構、水平傳動組件、升降傳動組件、電源組件和用于放置筆記本電腦的支撐臺板。動力機構、水平傳動組件、升降傳動組件和電源組件均設置在底座上。動力機構包括電機。動力機構與水平傳動組件傳動連接,水平傳動組件與升降傳動組件傳動連接,支撐臺板與升降傳動組件傳動連接,電源組件與動力機構的電機電連接。使用時,水平傳動組件將動力機構的電機的回轉運動轉換為水平直線運動,升降傳動組件在水平傳動組件的傳動下使得支撐臺板的后部向前向上運動、支撐臺板的前部向前向下運動。底座包括底板。動力機構包括電機和彈性聯軸器。電機固定設置在底座的底板上,且位于底板的后部中央。電機的動力輸出軸與彈性聯軸器的一端傳動連接。水平傳動組件包括絲桿、滾動螺母和推桿。絲桿是滾珠絲杠,與滾動螺母相配合。推桿包括左支撐部、從右方連接在左支撐部上部的主體部以及從右方連接在主體部右方的右支撐部。推桿的主體部中部設有一個前后貫穿的通孔。滾動螺母固定設置在推桿的主體部的通孔處,滾動螺母由其中央通孔套在絲桿上,從而絲桿通過滾動螺母與推桿實現傳動連接,絲桿的轉動能使推桿前后水平運動。升降傳動組件包括左連桿機構和右連桿機構。左連桿機構包括機架、安裝板、短連桿固定鉸鏈、短連桿構件、滾珠軸承、長連桿構件、長連桿固定鉸鏈、連接鉸鏈、2根連桿和左圓柱銷軸。機架呈“山”形,左連桿機構的機架通過緊固件固定在底座的底板上,沿前后向設置,且位于水平傳動組件的推桿的左方。安裝板的大小與機架對應,安裝板通過緊固件固定在機架上。短連桿固定鉸鏈通過緊固件固定在安裝板上,且位于安裝板的前部。短連桿構件包括短連桿和連接在短連桿左右兩側的2塊短連桿側板。短連桿側板包括一個直角等腰三角形板部和連接在該直角等腰三角形板的斜邊下方的扇形板部。短連桿構件與短連桿固定鉸鏈銷接連接。短連桿構件的后部設有一根左右貫穿的銷軸,銷軸的兩端各設有一個滾珠軸承。長連桿固定鉸鏈通過緊固件固定在安裝板上,且位于安裝板的后部。長連桿構件包括長連桿和連接在長連桿的左右兩側的2塊長連桿側板。長連桿側板包括直角三角形板、連接在該直角三角形板的斜邊下方的鈍角三角形板和連接在該鈍角三角形板的前方的扇形板。長連桿構件的前端與長連桿固定鉸鏈銷接連接。長連桿的后端與連接鉸鏈銷接。連桿呈條狀,2根連桿分別由其前端與短連桿構件通過一根銷軸銷接連接,2根連桿由其后端與長連桿構件通過一根銷軸銷接連接。左圓柱銷軸的一端與2根連桿固定連接,另一端與推桿的左支撐部在上下方向上卡槽滑動連接。左連桿機構的機架包括主板部、后支撐部、中支撐部和前支撐部。其中后支撐部、前支撐部和中支撐部均是大小一致的長方體形板部,其軸向沿左右向設置。主板部呈長方體形,其軸向呈前后向設置。后支撐部從上方連接在主板部的后端,中支撐部從上方連接在主板部的中部,前支撐部從上方連接在主板部的前端。短連桿側板的扇形板的圓心角為90°。長連桿側板扇形板的圓心角為65°。右連桿機構是一個與左連桿機構相對于水平傳動組件的推桿左右對稱的機構組件,右連桿機構也包括機架、安裝板、短連桿固定鉸鏈、短連桿構件、滾珠軸承、長連桿構件、長連桿固定鉸鏈、連接板、2根連桿以及相對應的右圓柱銷軸。右圓柱銷軸的一端與右連桿機構的2根連桿固定連接,另一端與推桿的右支撐部在上下方向上卡槽滑動連接。支撐臺板的后部左側通過緊固件與左連桿機構的連接鉸鏈固定連接,相應的,支撐臺板的后部右側通過緊固件與右連桿機構的連接板固定連接,從而支撐臺板與左連桿機構和右連桿機構的2個長連桿構件轉動連接,且支撐臺板的前部由其底面架在連接在左連桿機構和右連桿機構的2個短連桿構件上的4個滾珠軸承上。上述的筆記本電腦升降裝置還包括行程保護組件。水平傳動組件還包括左導軌、右導軌、左滾動滑塊和右滾動滑塊。左導軌和右導軌均從上方呈前后向通過緊固件固定連接在底座的底板上,且左導軌和右導軌以推桿為中心左右平行相對而設。推桿的主體部的左部通過緊固件與左滾動滑塊固定連接。推桿的主體部的右部通過緊固件與右滾動滑塊固定連接。左滾動滑塊套在左導軌上,左滾動滑塊與左導軌滑動連接。右滾動滑塊套在右導軌上,右滾動滑塊與右導軌滑動連接。行程保護組件包括前行程保護開關和后行程保護開關,前行程開關通過緊固件固定在底座的底板上,且位于右導軌的前部右方。后行程保護開關通過緊固件固定在底座的底板上,且位于右導軌的后部右方。前行程保護開關和后行程保護開關的操作頭位于水平傳動組件的右滾動滑塊相對于右導軌的運動軌跡上。前行程保護開關和后行程保護開關均與電源組件電連接。底座還包括側框件。側框件包括依次首尾相連的前擋板、右側板、后擋板和左側板。側框件沿底板的周向外部從上方固定連接在底板上。左側板和右側板的中部均設有一個用于搬運整個筆記本電腦升降裝置的矩形通孔。右側板的前部由前向后依次設有上升點動按鈕插孔、下降點動按鈕插孔和風扇開關插孔。右側板的后部由前向后依次設有電源指示燈插孔和電源插座插孔。側框件可通過緊固件或卡槽連接的形式固定在底板上,側框件也可與底板以一體件的形式連接在一起。電源組件包括電源模塊、上升點動按鈕開關、下降點動按鈕開關、電源指示燈和電源插座接口。電源模塊架設在底座的底板上。上升點動按鈕開關、下降點動按鈕開關、電源指示燈和電源插座接口依次固定設置在底座的右側板上。上升點動按鈕開關、下降點動按鈕開關、電源指示燈、電源插座接口均與電源模塊電連接。前行程保護開關和后行程保護開關均與電源組件的電源模塊電連接。升點動按鈕開關和下降點動按鈕開關采用帶指示燈,常開、常閉觸點共用一公共端小型按鈕的點動開關。上述的筆記本電腦升降裝置還包括1至8個散熱風機。支撐臺板上設有由散熱通孔組成的散熱區域。所有散熱風機通過緊固件安裝在支撐臺板的散熱區域處,且位于支撐臺板的底面上。散熱風機與電源組件電連接。電源組件還包括風扇開關。底座還包括和防滑墊腳。防滑墊腳有4個,用強力粘合劑固定設置在底板的下表面上,且位于底板的下表面假想矩形的四個角上。本發明具有積極的效果:(1)本發明的筆記本電腦升降裝置使用時,筆記本電腦顯示屏的中心高度Y能夠隨意的合理升高,升高使用者的水平視線,使人們以抬頭挺胸的正確坐姿使用筆記本電腦,減小頸椎前傾角度,從而有效地減輕頸椎壓力,預防頸椎病的發生。(2)本發明的筆記本電腦升降裝置使用時,筆記本電腦顯示屏升高的同時,顯示屏要有較大的前移量X,以滿足正常視距要求(抬頭、挺胸的坐姿會拉大眼睛與電腦顯示屏的距離)。(3)本發明的筆記本電腦升降裝置使用時,筆記本電腦顯示屏升高的同時,鍵盤有合理的傾斜角度φ和較低前沿高度Z,以確保手腕操作舒適。(4)本發明的筆記本電腦升降裝置采用了后端鉸支形式的面板升降機構,支撐臺板可以實現平動(非定軸轉動),使用過程中,顯示屏形成合適的上升高度并且實現較大的前移量,鍵盤始終保持合理的傾斜角度和較低的前沿高度,同時滿足了坐姿正確、視距合理、手腕操作舒適的要求,調整效果更加合理有效。(5)本發明的筆記本電腦升降裝置利用絲杠螺母傳動的自鎖特...