支撐結構的制作方法

支撐結構的制作方法
【專利摘要】本發明為一種支撐結構，其由一連接元件，一屏幕支架，至少一屏幕鉸鏈，及一扭力裝置所組成。其中，該屏幕鉸鏈以一上固定軸桿樞接于該連接元件上端及該屏幕支架的上支臂；通過對裝設于屏幕支架前方的觸控屏幕進行按壓或滑動時，該扭力裝置設于屏幕支架的擺動件與樞接于屏幕鉸鏈的棘輪相嚙合，并通過該棘輪及其至少一側的摩擦環間的摩擦力，使屏幕鉸鏈的摩擦扭力增加，進而提高對觸控屏幕的支撐力，讓觸控屏幕不容易因觸控受力而晃動或向后傾斜。
【專利說明】支撐結構
【技術領域】
[0001]本發明是有關一種支撐結構，尤指一種與被支撐物，例如一體成型計算機或液晶顯示器的觸控屏幕具有扭力變化的支撐結構。
【背景技術】
[0002]按一般具掀蓋的消費性電子產品，例如可攜式計算機是將本體置于下半部，并通過鉸鏈與上半部的蓋體連結，使蓋體相對于本體可為之掀開或蓋合。而掀蓋的作用大抵是將按鍵或屏幕遮蔽，以避免按鍵的誤觸，或對顯示屏幕形成保護作用。因此，鉸鏈亦為決定上述產品良麻的一大要因。
[0003]而隨著科技的日新月異的快速發展，已有業者將計算機主機與屏幕整合成一體成型(All In One，簡稱ΑΙ0)計算機，該AIO計算機前方的前蓋開設一供液晶顯示模塊定位與外露的矩形開口，該液晶顯示模塊后方配置及固設主機板、硬盤機及光驅，另將一背蓋與前蓋對接，即形成AIO計算機。最后將包含底座的支撐結構結合于背蓋，即可將該AIO計算機站立于桌面上使用。因此，該AIO計算機于外觀上與一般液晶顯示器無異，但與輸入裝置，例如鍵盤、鼠標連接后，即與一般桌上型計算機的功能完全相同。
[0004]而隨著觸控技術的進步，各種計算機采用觸控屏幕已成為不可避免的趨勢，由于前述AIO計算機或桌上型計算機的液晶顯示器(以下稱被支撐物)均設于支撐結構上，由于被支撐物與支撐結構間的鉸鏈為固定扭力，以致使用者以手指對被支撐物的觸控屏幕上進行按壓或滑動過程中，該觸控屏幕所產生的反作用力將造成觸控屏幕的前后晃動，甚至向后傾斜并改變與支撐結構的傾斜角度，從而衍生出操作上的不便，進而嚴重影響到觸控效果及順暢感。探究其原因，乃在于前述鉸鏈無法提供觸控操作時具有較大的扭力，以避免被支撐物產生晃動或后傾的情況，而亟待相關業者的改善。

【發明內容】

[0005]本發明主要目的與所增益的功效在于提供一種支撐結構，其在連接元件上端以屏幕鉸鏈樞接屏幕支架，該屏幕鉸鏈與屏幕支架間增設扭力裝置，用以增加該屏幕支架與屏幕鉸鏈的摩擦扭力，使得與屏幕支架所裝設的AIO計算機或液晶顯示器的觸控屏幕進行觸控操作時，不致發生受力產生晃動或后傾的情況。
[0006]本發明次要目的在于提供一種支撐結構，其欲調整AIO計算機或液晶顯示器的傾斜角度時，則使該扭力裝置不產生摩擦扭力，以便讓使用者可輕松地調整屏幕相對于支撐結構的傾斜角度。
[0007]為達成上述的目的，本發明所采取的技術手段是提供一種支撐結構，其包括:一連接元件，其具有一上端；一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方則設有一供屏幕裝設的連結板；至少一屏幕鉸鏈，各屏幕鉸鏈以一上固定軸桿樞接于該連接元件上端及該屏幕支架的上支臂，使該屏幕支架相對于該連接元件可進行傾斜角度的調整；以及一扭力裝置，其包括:一棘輪，其供該上固定軸桿穿越，且圓周面環設多個單向棘齒與齒槽，且該棘輪至少一側設有與該棘輪相對轉動的摩擦環；以及一擺動件，其彈性地樞設于該上支臂，且對應該棘輪的齒槽位置設有一與之嚙合的棘爪。
[0008]本發明所采取的另一技術手段是提供一種支撐結構，其包括:一連接元件，其具有一上、下端；一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方則設有一供屏幕裝設的連結板；至少一屏幕鉸鏈，各屏幕鉸鏈以一上固定軸桿樞接于該連接元件上端及該屏幕支架的上支臂，使該屏幕支架相對于該連接元件可進行傾斜角度的調整；一扭力裝置，包括一棘輪、一擺動件，其中:一棘輪，其供該上固定軸桿穿越，且圓周面環設多個單向棘齒與齒槽，且該棘輪至少一側設有與該棘輪相對轉動的摩擦環；以及一擺動件，其彈性地樞設于該上支臂，且對應該棘輪的齒槽位置設有一與之嚙合的棘爪；一基座支架，其向上伸出至少一下支臂；以及至少一基座鉸鏈，各基座鉸鏈以一下固定軸桿樞接于該連接元件下端及基座支架的下支臂，使該連接元件相對于基座支架可進行傾斜角度的調整。
[0009]因此，對裝設于屏幕支架前方的觸控屏幕進行按壓或滑動時，該扭力裝置設于屏幕支架的擺動件與樞接于屏幕鉸鏈的棘輪相嚙合，并通過該棘輪及其至少一側的摩擦環間的摩擦力，使屏幕鉸鏈的摩擦扭力增加，進而提高對觸控屏幕的支撐力，讓觸控屏幕不容易因觸控受力而晃動或向后傾斜。再者，欲調整觸控屏幕的前傾角度，僅需直接對屏幕支架向前施力，使該擺動件隨著屏幕支架轉動，而脫離棘輪的齒槽，使該棘輪未與擺動件嚙合而不作動，因此屏幕鉸鏈產生較小的扭力，而可容易地轉動調整。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明支撐結構的立體圖。
[0011]圖2為本發明支撐結構的連接元件、屏幕支架、屏幕鉸鏈與扭力裝置的立體分解圖。
[0012]圖3為本發明連接元件、基座支架與基座鉸鏈的立體分解圖。
[0013]圖4為本發明支撐結構與被支撐物連接的立體圖。
[0014]圖5為本發明支撐結構的連接元件、屏幕支架、屏幕鉸鏈與扭力裝置組立后剖面圖。
[0015]圖6為本發明支撐結構進行觸控操作時的示意圖。
[0016]圖7為本發明支撐結構的屏幕支架調整傾斜角度的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為進一步揭示本發明的具體技術內容，首先請參閱圖示，其中，圖1為本發明支撐結構的立體圖，圖2為本發明支撐結構的連接元件、屏幕支架、屏幕鉸鏈與扭力裝置的立體分解圖，圖3為本發明連接元件、基座支架與基座鉸鏈的立體分解圖，圖4為本發明支撐結構與被支撐物連接的立體圖，圖5為本發明支撐結構的連接元件、屏幕支架、屏幕鉸鏈與扭力裝置組立后剖面圖，圖6為本發明支撐結構進行觸控操作時的示意圖，圖7為本發明支撐結構的屏幕支架調整傾斜角度的示意圖。
[0018]如圖1至圖5所示，基本上，本發明的支撐結構是由一連接元件1，一屏幕支架2，至少一屏幕鉸鏈3，一扭力裝置4，一基座支架5，及至少一基座鉸鏈6所組成。
[0019]請參閱圖1及圖3，連接元件I為一板體，其頂、底部分別具有一上端11及一下端12，該上、下端11、12分別通過屏幕鉸鏈3及基座鉸鏈6與后敘屏幕支架2及基座支架5樞接連結并呈可旋轉狀態。該上、下端11、12兩側邊分別延伸一對上、下凸耳13，且各對上、下凸耳13間各自形成一凹入部14。
[0020]屏幕支架2進一步與被支撐物，例如AIO計算機或液晶顯示器連接。該屏幕支架2向后至少伸出一上支臂21，例如一對上支臂21，以便供后敘屏幕鉸鏈3的樞接及扭力裝置4的裝設。該屏幕支架2前方具有一供被支撐物，例如AIO計算機或液晶顯示器裝設的連接板22。
[0021]屏幕鉸鏈3樞設于連接元件I的上端11與屏幕支架2的上支臂21，使該屏幕支架2可相對于連接元件I的上端11旋轉，用以調整被支撐物的傾斜角度。如圖1所示，該屏幕鉸鏈3具有兩組，并相對樞設于連接元件I兩側的上凸耳13 ;但為方便說明該屏幕鉸鏈3的具體技術內容，請參閱圖2，其僅揭示該連接元件I右側的單一屏幕鉸鏈3作為說明。
[0022]其中，各屏幕鉸鏈3由一斷面非圓形的上固定軸桿31軸向穿越上凸耳13的圓形軸孔131，并于該上凸耳13內側的凹入部14套接一與上固定軸桿31連動的上止擋件32后，再穿越屏幕支架2的圓形第一架孔211，并于該屏幕支架2內側套接一與上固定軸桿31連動的一摩擦環33、一棘輪41、另一摩擦環33、至少一彈性體34，例如碟形、波形彈片或彈簧、一墊片35，最后以一端封件36，例如防脫螺帽結合于該上固定軸桿31端部。因此，通過彈性體34的彈性迫緊作用，使該屏幕支架2相對于連接元件I可產生旋轉及停滯定位效果。因此，該連接元件I與屏幕支架2的摩擦扭力產生在該屏幕支架2及其側邊相鄰設置的上止擋件32與屏幕支架2及其側邊相鄰設置的摩擦環33之間的摩擦面。
[0023]扭力裝置4包括一套設于上固定軸桿31的棘輪41，該棘輪41圓周面環設多個單向棘齒411與齒槽412，且該棘輪41至少一側，較佳為兩側分別設有一與上固定軸桿31連動的摩擦環33。因此，該棘輪41可相對于該對摩擦環33轉動，且各自與一摩擦環33形成一摩擦面，用以增加棘輪41轉動時的摩擦扭力。另將一塊狀彈性擺動件42樞設于屏幕支架2的適當位置，例如上支臂21內側，使得該擺動件42活動端的棘爪421嚙合于該棘輪41的單向棘齒411的齒槽412內。如圖2所示，該上支臂21的圓形第二架孔212軸向供一樞軸43穿越，該樞軸43進一步穿越墊片44、擺動件42及第一扭簧45后，以一端封件46，例如E型扣環扣接于該樞軸43端部。其中，該第一扭簧45裝設于該擺動件42底部預設的容置槽422內，且該第一扭簧45兩端分別接裝于該上支臂21與擺動件42，使該擺動件42可彈性地繞著樞軸43旋轉。因此，當第一扭簧45處于釋能狀態時，該擺動件42的棘爪421抵接于單向棘齒411的齒槽412內，以形成嚙合狀態。
[0024]請參閱圖1及圖3，基座支架5結合于一基座(已知未予以圖示)后，該基座可擺設于一平面體，例如桌面，其中該基座支架5向上伸出至少一下支臂51，例如一對軸向開設定位孔511的下支臂51，且該基座支架5通過基座鉸鏈6與前述連接元件I樞接，使該連接元件I相對于基座支架5可進行傾斜角度的調整。
[0025]基座鉸鏈6樞設于連接元件I的下端12與基座支架5的下支臂51，使該連接元件I的下端12可相對于基座支架5旋轉，用以調整連接元件的傾斜角度。如圖1所示，基座鉸鏈6具有兩組，并相對樞設于連接元件I左、右側的下凸耳13 ;但為方便說明該基座鉸鏈6的具體技術內容，請參閱圖3，其僅揭示該連接元件I右側的基座鉸鏈6。
[0026]其中，各基座鉸鏈6是由一斷面非圓形的下固定軸桿61軸向穿越下凸耳13的圓形軸孔131，并于該下凸耳13內側的凹入部14套接一固設于該基座支架5外壁且與下固定軸桿61連動的定位環片62、該基座支架5的定位孔511，并于該基座支架5內側套接一第二扭簧63，再穿越一與下固定軸桿61連動的固定片64、至少一彈性體65，例如碟形、波形彈片或彈簧、一墊片66，最后以一端封件67，例如防脫螺帽結合于該下固定軸桿61端部。因此，通過彈性體65的彈性迫緊作用，使該連接元件I相對于基座支架5可產生旋轉及停滯定位效果。
[0027]該第二扭簧63兩端部分別固設于該固定片64周緣開設的片槽641及連接元件I下端12前方開設的端槽15，所以，該連接元件I通過下固定軸桿61在兩下支臂51間轉動時，可令該第二扭簧63產生蓄能或釋能，并支撐該被支撐物。此外，為避免該第二扭簧63處于蓄能狀態時與下固定軸桿61形成干涉作用，是以，該第二扭簧63內設有一供下固定軸桿61穿越的襯套68。
[0028]請再參閱圖1至圖3，本發明的屏幕鉸鏈3與基座鉸鏈6之間進一步包括至少一輔助連接件7，其為長形桿體并設于該連接元件I至少一側，如圖1所示，該連接元件I兩側各裝設有兩組輔助連接件7。其中，各輔助連接件7的上、下端71、72分別樞接一軸銷73，以便與相鄰設置且供上、下固定軸桿31、61穿越與連動的上、下軸環74、75周緣開設的上、下接孔741、751相連接。其中，該上、下接孔741、751至上、下固定軸桿31、61中心點的距離相等。
[0029]再者，該連接元件I至少一側平行設置兩輔助連接件7為佳，其中該平行設置的兩輔助連接件7的上、下端71、72分別被三片采間隔設置的上、下軸環74、75所包夾，該上、下軸環74、75周緣兩端相對設有一對上、下接孔741、751，各上、下軸環74、75 —側的上、下接孔741、751供各輔助連接件7上、下端71、72的軸銷73所樞接，以形成較佳的同步連動關系；而各上、下軸環74、75另一側的上、下接孔741、751則供樞接一中繼插銷76。而此配置方式，使得該輔助連接件7、基座鉸鏈6、屏幕鉸鏈3及連接元件I本質上形成一種平行四連桿機構。
[0030]此外，如圖2所示，該上止擋件32周緣軸向伸出一位于上支臂21周緣預設的擋槽213內的擋榫321，用以限制該屏幕支架2相對于連接元件I的傾斜角度。如圖3所示，該鄰接于下凸耳13的下軸環75周緣軸向伸出一位于下凸耳13周緣預設的擋槽133內的擋榫752，用以限制該連接元件I相對于基座支架5的傾斜角度。
[0031]尤其是，為增加前述相鄰構件，例如上凸耳13與上支臂21之間的上止擋件32、摩擦環33與上支臂21、下軸環75與下凸耳13、下凸耳13與下支臂51之間的定位環片62鄰接面的耐磨效果，是以，該上、下凸耳13的圓形軸孔131的內、外壁和上支臂21的圓形架孔211內、外壁分別固設一周緣開設多個油孔的耐磨環8，各耐磨環8周緣突伸一卡榫81，以便插接于軸孔131與架孔211周緣預設的插槽132、214，使各耐磨環8固設于前述相鄰構件之間。
[0032]如圖1所示，乃本發明經由前述說明組立后的立體圖，而圖4則為本發明支撐結構與被支撐物連接的立體圖，用以詳細揭露各構件的連接關系。如圖5所示，乃本發明連接元件1、屏幕支架2、屏幕鉸鏈3與扭力裝置4組立后剖面圖，由圖中可以清楚看出該樞設于屏幕支架2擺動件42的棘爪421嚙合于棘輪41的齒槽412內，且該棘輪41兩側各自鄰接一摩擦片33。[0033]如圖6所示，當使用者以手指對被支撐物的觸控屏幕上進行按壓或滑動時，該屏幕支架2后方擺動件42向后受力(箭頭F1、F2)后，由于擺動件42嚙合于棘輪41的齒槽412內，而欲同步帶動棘輪41以逆時針方向旋轉，此時通過該棘輪41及其兩側摩擦環33間的摩擦力使屏幕鉸鏈3的摩擦扭力增加，因而提高了對觸控屏幕的支撐力，使觸控屏幕不容易因觸控受力而晃動或向后傾斜。當施力大于該連接元件I與屏幕支架2間的屏幕鉸鏈3的扭力和該棘輪41及其兩側摩擦環33間的摩擦力，此時，該擺動件42隨著屏幕支架2以逆時針方向旋轉，并使棘爪421推動棘輪41呈逆時針方向旋轉，用以調整該屏幕支架2向后的傾斜角度。
[0034]如圖7所示，如欲調整屏幕支架2向前的傾斜角度，使用者僅需以手向前施力(箭頭F3)，使擺動件42以順時針方向旋轉(箭頭F4)，而令該擺動件42的棘爪421脫離棘輪41的齒槽412，使該棘輪41形成不作動狀態，而不致與兩側的摩擦環33產生摩擦力，因此，屏幕鉸鏈3產生較小的扭力，而可容易地調整屏幕支架2向前的傾斜角度。
[0035]本發明所揭示，乃較佳實施例的一種，舉凡局部的變更或修飾而源于本發明的技術思想而為熟悉該項技藝的人所易于推知者，俱不脫本發明的專利權范疇。
【權利要求】
1.一種支撐結構，其特征在于，包括: 一連接元件，其具有一上端； 一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方則設有一供屏幕裝設的連結板； 至少一屏幕鉸鏈，各屏幕鉸鏈以一上固定軸桿樞接于該連接元件上端及該屏幕支架的上支臂，使該屏幕支架相對于該連接元件進行傾斜角度的調整；以及一扭力裝置，其包括: 一棘輪，其供該上固定軸桿穿越，且圓周面環設多個單向棘齒與齒槽，且該棘輪至少一側設有與該棘輪相對轉動的摩擦環；以及 一擺動件，其彈性地樞設于該上支臂，且對應該棘輪的齒槽位置設有一與之嚙合的棘爪。
2.如權利要求1所述的支撐結構，其特征在于，該扭力裝置進一步包括一樞軸，該樞軸軸向穿越該上支臂及該擺動件，并套接一第一扭簧，再以一端封件結合于該樞軸端部，使該擺動件的棘爪恒常地抵接于該棘輪的齒槽內。
3.如權利要求2所述的支撐結構，其特征在于，該第一扭簧裝設于該擺動件底部的容置槽內，且該第一扭簧兩端分別接裝于該上支臂與擺動件，使該擺動件為彈性地繞著樞軸旋轉。
4.如權利要求1所述的支撐結構，其特征在于，該上固定軸桿為斷面非圓形的桿體，其軸向穿越該連接元件上端突設 的上凸耳的圓形軸孔，并于該上凸耳內側的凹入部套接一與上固定軸桿連動的上止擋件后，再穿越該屏幕支架的圓形第一架孔，并于該屏幕支架內側穿越該棘輪及其至少一側的摩擦環、至少一彈性體、一墊片，并以一端封件結合于該上固定軸桿端部。
5.如權利要求4所述的支撐結構，其特征在于，該上止擋件周緣軸向伸出一位于上支臂周緣凹設擋槽內的擋榫，用以限制該屏幕支架相對于連接元件的傾斜角度。
6.一種支撐結構，其特征在于，包括: 一連接元件，其具有一上、下端； 一屏幕支架，其背面伸出至少一上支臂，前方則設有一供屏幕裝設的連結板； 至少一屏幕鉸鏈，各屏幕鉸鏈以一上固定軸桿樞接于該連接元件上端及該屏幕支架的上支臂，使該屏幕支架相對于該連接元件進行傾斜角度的調整； 一扭力裝置，其包括: 一棘輪，其供該上固定軸桿穿越，且圓周面環設多個單向棘齒與齒槽，且該棘輪至少一側設有與該棘輪相對轉動的摩擦環；以及 一擺動件，其彈性地樞設于該上支臂，且對應該棘輪的齒槽位置設有一與之嚙合的棘爪； 一基座支架，其向上伸出至少一下支臂；以及 至少一基座鉸鏈，各基座鉸鏈以一下固定軸桿樞接于該連接元件下端及基座支架的下支臂，使該連接元件相對于基座支架進行傾斜角度的調整。
7.如權利要求6所述的支撐結構，其特征在于，該扭力裝置進一步包括一樞軸，該樞軸軸向穿越該上支臂及該擺動件，并套接一第一扭簧，再以一端封件結合于該樞軸端部，使該擺動件的棘爪恒常地抵接于該棘輪的齒槽內。
8.如權利要求7所述的支撐結構，其特征在于，該第一扭簧裝設于該擺動件底部的容置槽內，且該第一扭簧兩端分別接裝于該上支臂與擺動件，使該擺動件能彈性地繞著樞軸旋轉。
9.如權利要求6所述的支撐結構，其特征在于，該上固定軸桿為斷面非圓形的桿體，其軸向穿越該連接元件上端突設的上凸耳的圓形軸孔，并于該上凸耳內側的凹入部套接一與上固定軸桿連動的上止擋件后，再穿越該屏幕支架的圓形第一架孔，并于該屏幕支架內側穿越該棘輪及其至少一側的摩擦環、至少一彈性體、一墊片，并以一端封件結合于該上固定軸桿端部。
10.如權利要求9所述的支撐結構，其特征在于，該上止擋件周緣軸向伸出一位于上支臂周緣凹設擋槽內的擋榫，用以限制該屏幕支架相對于連接元件的傾斜角度。
11.如權利要求6所述的支撐結構，其特征在于，該下固定軸桿為斷面非圓形的桿體，其軸向穿越該連接元件下端突設的下凸耳的圓形軸孔，并于該下凸耳內側的凹入部套接一固設于該基座支架外壁且與下固定軸桿連動的定位環片后，再穿越基座支架的定位孔，并于該基座支架內側套接一第二扭簧，再穿越一與下固定軸桿連動的固定片、至少一彈性體、一墊片，并以一端封件結合于該下固定軸桿端部；其中，該第二扭簧兩端分別接裝于固定片及連接元件。
12.如權利要求6所述的支撐結構，其特征在于，進一步包括至少一平行地設于該連接元件至少一側的輔助連接件，各輔助連接件上、下端分別連接于供上、下固定軸桿樞接與連動的上、下軸環周緣開設的上、下接孔，使得該輔助連接件、基座鉸鏈、屏幕鉸鏈及連接元件形成一種平行四連桿機構。
13.如權利要求12所述的支撐結構，其特征在于，該鄰接于該下凸耳的下軸環周緣軸`向伸出一位于下凸耳周緣凹設擋槽內的擋榫，用以限制該連接元件相對于基座支架的傾斜角度。
【文檔編號】F16M11/10GK103574236SQ201210272534
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月2日 優先權日:2012年8月2日
【發明者】張國峰, 湯忠勛 申請人:兆利科技工業股份有限公司