專利名稱：液晶顯示器及其支撐腳座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，特別是一種液晶顯示器的支撐腳座。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參閱圖1，現(xiàn)有液晶顯示器包括一顯示單元1和一支撐腳座2。支撐腳座2包括一第一段部21、一第二段部23、一第三段部25以及一連結(jié)板26。第二段部23以可旋轉(zhuǎn)方式經(jīng)由第一樞軸22與第一段部21連結(jié)，主要用于調(diào)整顯示單元1的高低位置；第三段部25以可旋轉(zhuǎn)方式經(jīng)由第二樞軸24與第二段部23連結(jié)，主要用于調(diào)整顯示單元1的俯仰角度；顯示單元1經(jīng)由連結(jié)板26而固接在第三段部25上。連結(jié)板26與第三段部25可合并為一(未圖標(biāo))，則顯示單元1可直接固接在第三段部上。
第一樞軸22和第二樞軸24的構(gòu)造相同，因此下面僅說(shuō)明第一樞軸22的構(gòu)造而省略第二樞軸24的說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖2，符號(hào)211所示為一固定在第一段部21上的組件，第一段部21放置在桌面5上且靜止不動(dòng)，因此組件211是一個(gè)固定件；符號(hào)231所示為一固定在第二段部23內(nèi)的組件，隨著第二段部23一起旋轉(zhuǎn)，因此組件231是一個(gè)運(yùn)動(dòng)件。在上述固定件211與運(yùn)動(dòng)件231之間設(shè)置數(shù)個(gè)摩擦墊片224以及彈性墊片223，并以螺絲221穿過(guò)，且在螺絲221的尾端用一螺帽222鎖緊。彈性墊片223可使摩擦墊片224緊貼著固定件211和運(yùn)動(dòng)件231，而摩擦墊片224則提供固定件211與運(yùn)動(dòng)件231之間的摩擦力，此摩擦力用于平衡顯示單元1的重量，詳如下述。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，顯示單元1的重量W對(duì)于第一樞軸22而言會(huì)產(chǎn)生一順時(shí)針?lè)较虻闹亓εぞ豑W，而在第一樞軸22內(nèi)的靜摩擦力會(huì)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一逆時(shí)針?lè)较虻哪Σ僚ぞ豑F1。摩擦扭矩TF1與重力扭矩TW的大小相同，即TF1＝TW，使得顯示單元1能保持平衡不動(dòng)，如圖3所示。靜摩擦力是一個(gè)變量，且會(huì)隨著外力的增大而增加，直到一臨界值為止，此臨界值稱之為最大靜摩擦力；當(dāng)外力繼續(xù)再增大時(shí)，受力物體將開(kāi)始移動(dòng)，而摩擦力迅速減少并保持為一定值，此定值稱之為動(dòng)摩擦力。為了方便讀者理解，底下TF1即表示在第一樞軸22內(nèi)由最大靜摩擦力所產(chǎn)生的摩擦扭矩，如此可以簡(jiǎn)化問(wèn)題，而且不影響力學(xué)分析的正確性。當(dāng)使用者想要升高顯示單元1的位置時(shí)，使用者必須施加一外力F在顯示單元1，此外力F對(duì)于第一樞軸22而言會(huì)產(chǎn)生一逆時(shí)針?lè)较虻耐饬εぞ豑F2，用于克服上述的重力扭矩TW。在另一方面，最大靜摩擦力的方向改變，使得摩擦扭矩TF1變成順時(shí)針?lè)较?，因此外力扭矩TF2還必須克服摩擦扭矩TF1，如圖4所示，其中TF2＝TF1+TW。
在目前大尺寸顯示單元的趨勢(shì)下，為了平衡顯示單元日趨增加的重量，第一樞軸22內(nèi)的螺帽222通常鎖得很緊，以提供足夠的最大靜摩擦力。然而，如果螺帽222鎖得太緊，則會(huì)導(dǎo)致顯示單元1的高低位置調(diào)整不易。當(dāng)使用者用單手施加力量F在顯示單元1時(shí)，因?yàn)榈谝粯休S22內(nèi)的最大靜摩擦力很大(即摩擦扭矩TF1很大)，由圖4的分析可知，操作需要的外力扭矩TF2也將會(huì)很大。如圖5所示，連結(jié)在第一樞軸22另一邊的第一段部21無(wú)法提供與外力扭矩TF2相抗衡的扭矩，于是整個(gè)液晶顯示器會(huì)被抬起。為了解決這個(gè)問(wèn)題，使用者必須用另一只手施加力量N在第一段部21上，以增加第一段部21作用在第一樞軸22上的扭矩，才能使第二段部23開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)言之，為了平衡顯示單元1的重量，制造商通常會(huì)加大第一樞軸22內(nèi)的最大靜摩擦力，但因此使用者便無(wú)法用單手來(lái)改變顯示單元1的高低位置，操作上不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題而提供一種液晶顯示器，其包括一支撐腳座、一顯示單元以及一預(yù)力機(jī)構(gòu)。支撐腳座包括至少兩段部和至少一樞軸，前述段部經(jīng)由樞軸而樞接在一起。顯示單元由支撐腳座所支撐，而對(duì)樞軸施加一重力扭矩。預(yù)力機(jī)構(gòu)與樞軸連結(jié)，而對(duì)樞軸施加一預(yù)力扭矩，且前述預(yù)力扭矩與重力扭矩的方向相反，因此可以減少樞軸內(nèi)的摩擦扭矩，所以升高顯示單元所需要的外力扭矩也隨之減少，使用者用單手即可升高顯示單元。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是現(xiàn)有液晶顯示器的示意圖；圖2是現(xiàn)有液晶顯示器的樞軸的側(cè)視圖；圖3是現(xiàn)有液晶顯示器的力(扭矩)平衡圖；圖4是升高現(xiàn)有液晶顯示器的顯示單元時(shí)的力(扭矩)平衡圖；圖5顯示升高現(xiàn)有液晶顯示器的顯示單元時(shí)的情形；圖6是本發(fā)明的液晶顯示器的力(扭矩)平衡圖；圖7是升高本發(fā)明液晶顯示器的顯示單元時(shí)的力(扭矩)平衡圖；圖8是本發(fā)明液晶顯示器的示意圖；圖9顯示本發(fā)明的預(yù)力機(jī)構(gòu)與樞軸的連結(jié)關(guān)系；圖10是本發(fā)明液晶顯示器的樞軸的側(cè)視圖；圖11顯示本發(fā)明的預(yù)力機(jī)構(gòu)所提供的預(yù)力；圖12顯示本發(fā)明設(shè)置在拉桿的第二端與支撐腳座的第二段部之間的耐磨襯套；圖13A、13B、13C用于說(shuō)明拉桿的第二端會(huì)在支撐腳座的第二段部?jī)?nèi)移動(dòng)；圖14顯示本發(fā)明的預(yù)力機(jī)構(gòu)的變化例。
具體實(shí)施例方式
為了方便對(duì)照，在本發(fā)明液晶顯示器中的各組件，與現(xiàn)有技術(shù)相同的組件給予相同的符號(hào)并且省略其說(shuō)明。
在前面圖3的力學(xué)分析中曾提到，為了平衡顯示單元1產(chǎn)生的重力扭矩TW，制造商通常會(huì)加大第一樞軸22內(nèi)的摩擦扭矩TF1，但因此就會(huì)如圖4所示，升高顯示單元1所需要的外力扭矩TF2也將隨之變大(因?yàn)門F2＝TF1+TW)，結(jié)果使用者無(wú)法用單手來(lái)升高顯示單元1。
因此，本發(fā)明在支撐腳座2中加入一個(gè)預(yù)力機(jī)構(gòu)(詳情稍后再述)，用于提供一預(yù)力扭矩TP以對(duì)抗重力扭矩TW，如圖6所示，使得平衡顯示單元1的重量所需要的摩擦扭矩減少，即本發(fā)明提供的摩擦扭矩TF3小于現(xiàn)有技術(shù)的摩擦扭矩TF1。當(dāng)使用者想要抬高顯示單元1的位置時(shí)，摩擦扭矩TF3改變方向轉(zhuǎn)而對(duì)抗使用者施加的外力扭矩TF4，如圖7所示，其平衡方程式為TF4+TP＝TF3+TW，因?yàn)楸景l(fā)明已減少了摩擦扭矩TF3，所以升高顯示單元1所需要的外力扭矩TF4也隨之減少，于是第一段部21能夠與外力扭矩TF4相抗衡，進(jìn)而使第二段部23產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。換言之，使用者不需要用另一只手施加力量N在第一段部21上來(lái)對(duì)抗外力扭矩TF4，使用者用單手即可升高顯示單元1。
請(qǐng)參閱圖8，本發(fā)明的預(yù)力機(jī)構(gòu)3包括一擋止件31、一彈簧32以及一拉桿33。第二段部23為一中空組件，擋止件31被固定在第二段部23內(nèi)，可隨第二段部23一起圍繞第一樞軸22旋轉(zhuǎn)，擋止件31上設(shè)置有一通孔311，可供拉桿33穿過(guò)。請(qǐng)參閱圖9，拉桿33具有一第一端331、一第二端332以及一中間部333，中間部333連結(jié)在第一端331與第二端332之間，而彈簧32套設(shè)在中間部333上。拉桿33和彈簧32均安裝在第二段部23內(nèi)。拉桿33的第一端331具有彎鉤形狀而卡鉤在第一樞軸22’上的孔洞212，使得拉桿33可以孔洞212為中心旋轉(zhuǎn)。第二端332在拉桿的側(cè)向比中間部333大，彈簧32被限制在擋止件31與第二端332之間，呈壓縮狀態(tài)。
請(qǐng)參閱圖10，其顯示本發(fā)明的第一樞軸22’的構(gòu)造，與現(xiàn)有樞軸22不同處在于固定件211上設(shè)置有孔洞212，而上述拉桿33的第一端331卡鉤在此孔洞212內(nèi)，使拉桿33樞接在固定件211。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖8和圖11，彈簧32以拉桿33的第二端332為基礎(chǔ)，向圖面左下方推擠著第二段部23內(nèi)的擋止件31。推擠的力量(預(yù)力)為P，力的作用線沿著拉桿33而指向孔洞212。此預(yù)力P使第二段部23具有圍繞第一樞軸22’作逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的趨勢(shì)，即此預(yù)力P提供了圖6中所述的預(yù)力扭矩TP，用于抵銷重力扭矩TW，并減少摩擦扭矩使其成為TF3，使使用者用單手即可升高顯示單元1。
當(dāng)?shù)诙尾?3圍繞第一樞軸22’旋轉(zhuǎn)時(shí)，拉桿33的第二端332會(huì)在第二段部23內(nèi)移動(dòng)(稍后會(huì)證明)。請(qǐng)參閱圖12，為了減少第二端332移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力以及消除摩擦所產(chǎn)生的聲音，可在拉桿33的第二端332上或者第二段部23的內(nèi)壁面上設(shè)置耐磨襯套35。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖13A和圖13B，其中，A點(diǎn)代表第一樞軸22’的中心點(diǎn)，B點(diǎn)代表孔洞212的位置，C點(diǎn)代表?yè)踔辜?1的中心位置；當(dāng)?shù)诙尾?3旋轉(zhuǎn)后，擋止件31的中心位置移動(dòng)至C’點(diǎn)。
將圖13A和圖13B中各點(diǎn)重迭畫在圖13C中，其中，第二段部23在旋轉(zhuǎn)前后，A點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離并不會(huì)改變(AB＝r)，旋轉(zhuǎn)前A點(diǎn)與C點(diǎn)間的距離以及旋轉(zhuǎn)后A點(diǎn)與C’點(diǎn)間的距離均等于R(AC＝AC′＝R)，由余弦定理可知在ΔABC中d2＝r2+R2-2rRcosθl(1)在ΔABC’中d′2＝r2+R2-2rRcosθh(2)將(1)式減去(2)式得到d2-d′2＝2rR(cosθh-cosθl)(3)由圖13C可看出θh小于θl，因此cosθh大于cosθl。因此θh＜θl cosθh＞cosθl cosθh-cosθl＞0 (4)將(4)式代入(3)式得到d2-d′2＝2rR(cosθh-cosθl)＞0d2-d′2＝(d+d′)(d-d′)＞0d-d′＞0 (5)由第(5)式可知，當(dāng)?shù)诙尾?3向上旋轉(zhuǎn)后，孔洞212至擋止件31的距離變短了，由于拉桿33的長(zhǎng)度不變，可推論擋止件31至第二端332的距離將變長(zhǎng)，證明了第二端332會(huì)在第二段部23內(nèi)移動(dòng)。
上述預(yù)力機(jī)構(gòu)可加以改變，能提供同樣的預(yù)力扭矩TP來(lái)對(duì)抗重力扭矩TW。請(qǐng)參閱圖14，其中拉桿33的第二端332’直接與彈簧32一體成形。安裝時(shí)，彈簧32仍被限制在擋止件31及第二端332’之間，呈壓縮狀態(tài)。于是彈簧32以拉桿33的第二端332’為基礎(chǔ)，沿著拉桿33推擠著第二段部23內(nèi)的擋止件31，因而提供預(yù)力扭矩TP來(lái)對(duì)抗重力扭矩TW。
本發(fā)明在支撐腳座2中加入一個(gè)預(yù)力機(jī)構(gòu)，用于提供一預(yù)力扭矩TP以對(duì)抗重力扭矩TW，使得平衡顯示單元1重量所需要的摩擦扭矩減少，即本發(fā)明提供的摩擦扭矩TF3小于現(xiàn)有技術(shù)的摩擦扭矩TF1。當(dāng)使用者想要抬高顯示單元1的位置時(shí)，摩擦扭矩TF3改變方向轉(zhuǎn)而對(duì)抗使用者施加的外力扭矩TF4，其平衡方程式為TF4+TP＝TF3+TW，因?yàn)楸景l(fā)明已減少了摩擦扭矩TF3，所以升高顯示單元1所需要的外力扭矩TF4也隨之減少。換言之，使用者不需要用另一只手施加力量N在第一段部21上來(lái)對(duì)抗外力扭矩TF4，使用者用單手即可升高顯示單元1。
相反地，當(dāng)使用者想要降低顯示單元1的位置時(shí)，因?yàn)樽烂?提供了支撐來(lái)對(duì)抗外力扭矩，所以使用者仍然可以單手操作。
雖然本發(fā)明已結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，仍可作少許的更動(dòng)和潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括一支撐腳座，包括一第一段部、一第二段部、一第三段部、一第一樞軸以及一第二樞軸，該第一、二段部經(jīng)由該第一樞軸而樞接在一起，且該第二、三段部經(jīng)由該第二樞軸而樞接在一起；一顯示單元，與該支撐腳座的第三段部連結(jié)，而對(duì)該第一樞軸施加一重力扭矩；一預(yù)力機(jī)構(gòu)，與該第一樞軸連結(jié)，而對(duì)該第一樞軸施加一預(yù)力扭矩，且該預(yù)力扭矩與該重力扭矩的方向相反。
2.如權(quán)利要求書(shū)1所述的液晶顯示器，其中該支撐腳座的第二段部為中空，而該預(yù)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在該第二段部?jī)?nèi)。
3.如權(quán)利要求書(shū)2所述的液晶顯示器，其中該第一樞軸包括一固定件和一運(yùn)動(dòng)件，該固定件固接在該第一段部，而該運(yùn)動(dòng)件固接在該第二段部。
4.如權(quán)利要求書(shū)3所述的液晶顯示器，其中該預(yù)力機(jī)構(gòu)包括一拉桿、一擋止件以及一彈簧，該擋止件固定在該第二段部?jī)?nèi)，該拉桿樞接在該固定件，而該彈簧套設(shè)在該拉桿上，且抵頂在該擋止件。
5.如權(quán)利要求書(shū)4所述的液晶顯示器，其中該拉桿具有一第一端、一第二端以及一中間部，該中間部連結(jié)在該第一端與該第二端之間，該拉桿以該第一端樞接在該固定件。
6.如權(quán)利要求書(shū)5所述的液晶顯示器，其中該固定件設(shè)置有一孔洞，該拉桿的該第一端具有彎鉤形狀而卡鉤在該孔洞，使該拉桿樞接在該固定件。
7.如權(quán)利要求書(shū)5所述的液晶顯示器，其中，該第二端在該拉桿的側(cè)向比該中間部大，該彈簧抵頂在該擋止件與該第二端之間。
8.如權(quán)利要求書(shū)5所述的液晶顯示器，其中該第二端與該彈簧一體成形。
9.如權(quán)利要求書(shū)5所述的液晶顯示器，其還包括一耐磨襯套，設(shè)置在該第二端與該第二段部之間。
10.如權(quán)利要求書(shū)9所述的液晶顯示器，其中該耐磨襯套固定在該第二端上。
11.如權(quán)利要求書(shū)9所述的液晶顯示器，其中該耐磨襯套固定在該第二段部的內(nèi)壁面。
12.一種液晶顯示器，包括一支撐腳座，包括至少兩段部和至少一樞軸，該等段部經(jīng)由該樞軸而樞接在一起；一顯示單元，由該支撐腳座所支撐，而對(duì)該樞軸施加一重力扭矩；一預(yù)力機(jī)構(gòu)，與該樞軸連結(jié)，而對(duì)該樞軸施加一預(yù)力扭矩，且該預(yù)力扭矩與該重力扭矩的方向相反。
13.如權(quán)利要求書(shū)12所述的液晶顯示器，其中該支撐腳座的其中一段部為中空，而該預(yù)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在該段部?jī)?nèi)。
14.一種支撐腳座，用于支撐一裝置，包括一第一樞軸；一第一段部；一第二段部，藉由該第一樞軸而與該第一段部樞接；一第二樞軸；一第三段部，藉由該第二樞軸而與該第二段部樞接，該裝置與該第三段部連結(jié)，而對(duì)該第一樞軸施加一重力扭矩；一預(yù)力機(jī)構(gòu)，與該第一樞軸連結(jié)，而對(duì)該第一樞軸施加一預(yù)力扭矩，且該預(yù)力扭矩與該重力扭矩的方向相反。
15.如權(quán)利要求書(shū)14所述的支撐腳座，其中該第二段部為中空，而該預(yù)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在該第二段部?jī)?nèi)。
16.如權(quán)利要求書(shū)15所述的支撐腳座，其中該第一樞軸包括一固定件和一運(yùn)動(dòng)件，該固定件固接在該第一段部，而該運(yùn)動(dòng)件固接在該第二段部。
17.如權(quán)利要求書(shū)16所述的支撐腳座，其中該預(yù)力機(jī)構(gòu)包括一拉桿、一擋止件以及一彈簧，該擋止件固定在該第二段部?jī)?nèi)，該拉桿樞接在該固定件，而該彈簧套設(shè)在該拉桿上，且抵頂在該擋止件。
18.如權(quán)利要求書(shū)17所述的支撐腳座，其中該拉桿具有一第一端、一第二端以及一中間部，該中間部連結(jié)在該第一端與該第二端之間，該拉桿以該第一端樞接在該固定件。
19.如權(quán)利要求書(shū)18所述的支撐腳座，其中該固定件設(shè)置有一孔洞，該拉桿的該第一端具有彎鉤形狀而卡鉤在該孔洞，使該拉桿樞接在該固定件。
20.如權(quán)利要求書(shū)18所述的支撐腳座，其中，該第二端在該拉桿的側(cè)向比該中間部大，該彈簧抵頂在該擋止件與該第二端之間。
21.如權(quán)利要求書(shū)18所述的支撐腳座，其中該第二端與該彈簧一體成形。
22.如權(quán)利要求書(shū)18所述的支撐腳座，其還包括一耐磨襯套，設(shè)置在該第二端與該第二段部之間。
23.如權(quán)利要求書(shū)22所述的支撐腳座，其中該耐磨襯套固定在該第二端上。
24.如權(quán)利要求書(shū)22所述的支撐腳座，其中該耐磨襯套固定在該第二段部的內(nèi)壁面。
全文摘要
一種液晶顯示器，包括一支撐腳座、一顯示單元以及一預(yù)力機(jī)構(gòu)。支撐腳座包括至少兩段部和至少一樞軸，前述段部經(jīng)由樞軸而樞接在一起。顯示單元由支撐腳座所支撐，而對(duì)樞軸施加一重力扭矩。預(yù)力機(jī)構(gòu)與樞軸連結(jié)，而對(duì)樞軸施加一預(yù)力扭矩，且前述預(yù)力扭矩與重力扭矩的方向相反。
文檔編號(hào)G12B9/00GK1538460SQ03122560
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者顏清輝, 邱柏森 申請(qǐng)人:明基電通股份有限公司, 富鴻齊科技股份有限公司