一种计算机显示器底部固定装置

技术领域

本发明涉及显示器周边设施技术领域，具体为一种计算机显示器底部固定装置。

背景技术

当人们乘坐车辆进行远途旅行时，通常都会感觉到无聊与乏闷；通常这个时候，人们就会拿出电子产品进行娱乐；但在车辆内手持使用电子产品具有极大的不便利性，因此需要推出一种车载的显示屏固定装置。

文献(国外医学《物理医学与康复学分册》，“键盘操作者头、颈姿势与视频显示终端屏幕高度间的关系”，作者：李鹏虹，1999,(03)：第131-132页)指出电子屏幕不恰当的距离与角度会对操作者的颈、头造成疲劳影响；因此，需要考虑市场内现有的屏幕调节装置是否可以利用在车内。

此时，对现有的车载电子产品支架进行检索；申请号CN201711424368.0公开了一种平板电脑车载用保持架，此发明可以对固定在车辆内的平板进行角度调节并保持一定的角度；但是没有对车辆内的情况进行具体考虑，在车辆行程过程中，经常会被外部环境影响；屏幕的角度以及距离会发生晃动，人眼长时间注视后，极容易造成眼部疲劳，影响视力；且未考虑人在更换座位后使用的情况。

因此，作为最简捷的解决方法，可以考虑将常见的显示屏固定支架安装在车内；申请号CN201910068294.4公开了一种自动调节角度的屏幕支架，此发明可以根据座椅的重心变化对固定在支架上的屏幕进行角度与距离的调节；但是此发明依旧没有对车辆晃动的问题进行解决，且仍然不便于摆放位置的更换。

为此，提出一种计算机显示器底部固定装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算机显示器底部固定装置，通过利用拉伸杆与水平转杆的配合来调节便携显示器的水平位置与高度；用调平单元使得便携显示器保持竖直放置；通过控制系统控制拉伸杆、水平转杆和调平单元来设定视线跟随模式，控制人眼与屏幕的角度与距离保持在一定范围内。以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种计算机显示器底部固定装置，其特征在于：包括夹持单元、调平单元和拉伸单元；

所述调平单元的一端与所述夹持单元的一端铰接；所述调平单元的另一端与所述拉伸单元的一端铰接；所述夹持单元绕自身中心轴转动；所述调平单元绕铰接点转动；

所述夹持单元用于将便携显示器夹持稳定；

所述拉伸单元用于调节便携显示器的水平位置与高度；

所述调平单元用于将便携显示器保持竖直放置。

优选的，所述夹持单元包括夹持板、限位板、转轴齿轮和磁吸条；

所述夹持板的内部开设有矩形腔；所述夹持板的中心处设置有转轴；所述转轴同轴安装有转轴齿轮；绕所述转轴齿轮的中心圆周阵列设置有两组齿条、齿轮和限位板；所述齿条的顶部与所述齿轮啮合；所述齿条的一端通过弹簧与夹持板的内部侧壁固定连接；所述齿轮与所述转轴齿轮啮合；所述限位板与所述齿条的另一端固定连接；所述两组限位板对称设置在所述夹持板的左右两侧；所述两组限位板的内侧壁设置有防撞条；

所述夹持板的前壁设置有磁吸条。

优选的，还包括控制系统；所述调平单元包括调平底板、调平外壳、屏幕控制组件和水平传感器；

所述调平外壳内部开设有矩形腔；所述屏幕控制组件和水平传感器固定安装在所述矩形腔内；所述水平传感器与所述控制系统电性连接；所述屏幕控制组件与所述控制系统电性连接；所述调平底板与所述调平外壳通过多组弹簧固定连接。

优选的，所述屏幕控制组件包括U型架、圆环、一号连杆和二号连杆；

所述调平底板的中部开设有通孔；所述U型架的底部与一号马达的输出轴固定连接；

所述圆环的上侧与所述U型架上端铰接；所述圆环的下侧与所述U型架的下端铰接；所述圆环沿竖直中心轴转动；

所述一号连杆与所述二号连杆均为直角结构；所述一号连杆的一端与所述二号连杆的一端铰接；所述一号连杆的另一端开设有圆通孔；所述圆环的左侧通过转动轴与所述夹持板固定连接；所述转动轴从左往右依次穿过所述通孔和所述圆通孔；所述二号连杆的另一端与二号马达的输出轴固定连接；所述一号马达和二号马达与所述控制系统电性连接。

优选的，所述拉伸单元包括拉伸杆和角动量组件；

所述拉伸杆的内部固定安装有电动气缸；所述电动气缸与控制系统电性连接；所述电动气缸的一端与所述调平外壳的底部铰接；所述电动气缸的另一端与所述角动量组件的侧壁铰接。

优选的，所述拉伸组件还包括充电组件；所述充电组件电源、充电口和接口；

所述充电组件固定安装在所述拉伸杆的内部；所述接口、所述电源与所述充电口按顺序依次电性连接。

优选的，所述角动量组件包括水平转杆和转动轴套；所述转动轴套包括霍尔传感器和转盘；

所述转动轴套的右部为圆柱结构、左部为梯形结构；所述转动轴套同轴固定安装有所述转盘；所述转动轴套底部开设有竖直的通孔；

所述水平转杆的一端与所述转动轴套的底部铰接；所述水平转杆一端的内部开设有腔室；所述腔室内固定安装有无刷电机；所述无刷电机输出轴套设于所述通孔内；所述无刷电机与所述霍尔传感器电性连接；所述无刷电机与所述控制系统电性连接。

优选的，还包括平转组件；所述平转组件包括固定环、水平转杆和套杆；

所述固定环内部绕中心轴固定安装有卡箍；所述固定环与所述水平转杆铰接；所述固定环和所述水平转杆开设有竖直的贯通孔；所述套杆套设在所述贯通孔的内部。

优选的，还包括固定单元；所述固定单元包括操作面板和固定板；

所述固定单元中部开设有螺纹孔；所述套杆通过螺纹孔与所述固定单元固定连接；所述操作面板与所述控制系统电性连接；所述固定板顶部与所述操作面板固定连接；所述固定板与车体固定连接。

优选的，还包括防撞棉条；

所述防撞棉条贴合在所述拉伸杆、所述水平转杆和所述套杆的外壁上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本申请的调平单元和拉伸单元可以共同控制屏幕的远近距离以及屏幕朝向；这样当使用者换个位置或者更换观看姿势时，依然能够确保使用者获得屏幕最佳的观看距离以及观看角度。

2、本申请具有视线跟随模式，控制系统通过控制电动气缸两端的长度，且根据使用者的视线角度调整屏幕仰俯角度；使得距离屏幕与人眼之间的高度保持在设置的安全范围内；避免因为屏幕过高或过低，使得使用者的脖颈出现僵直；降低颈椎疾病问题的出现。

3、使用本申请采用弹簧与防撞棉条的设计，当使用者遇到急刹情况时，转动轴套向后转动，扩大屏幕与操作者的距离；调平底板与调平外壳之间的弹簧能将操作者撞击到屏幕时产生的动量吸收，在撞击后释放出来，保护屏幕；贴合在所述拉伸杆、所述水平转杆和所述套杆外壁上的防撞棉条能避免人体撞击到本申请时产生撞伤。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A截面剖视图；

图3为图1的B-B截面剖视图；

图4为图3的C处局部剖视图；

图5为拉伸杆的横截面示意图；

图6为图1的E处局部剖视图；

图7为图1的F处局部剖视图。

图中：1、夹持板；12、限位板；121、防撞条；13、转轴齿轮；14、磁吸条；2、调平件；2a、铰接点；21、调平底板；211、U型架；212、圆环；213、一号连杆；214、二号连杆；22、调平外壳；23、水平传感器；3、拉伸杆；31、盖板；32、电动气缸；33、电源；331、充电口；332、接口；4、水平转杆；41、转动轴套；421、霍尔传感器；422、转盘；43、固定环；431、卡箍；5、套杆；6、操作面板；7、固定板。

具体实施方式

请参阅图1至图7，本发明提供一种计算机显示器底部固定装置，技术方案如下：

一种计算机显示器底部固定装置，其特征在于：包括夹持单元、调平单元和拉伸单元；

调平单元的一端与夹持单元的一端铰接；调平单元的另一端与拉伸单元的一端铰接；夹持单元绕自身中心轴转动；调平单元绕铰接点2a转动；

夹持单元用于将便携显示器夹持稳定；

拉伸单元用于调节便携显示器的水平位置与高度；

调平单元用于将便携显示器保持竖直放置。

屏幕通过夹持单元固定在调平单元一侧，调平单元和拉伸单元共同控制屏幕的远近距离以及屏幕朝向；这样当使用者换个位置或者更换观看姿势时，依然能够确保使用者获得屏幕最佳的观看距离以及观看角度；如果没有这些调整，当使用者观看屏幕时，可能经常需要伸长脖子或者频繁调动座椅来获取最佳屏幕使用体验；且调平单元可以将屏幕保持竖直放置，避免屏幕因为车辆颠簸，上下起伏晃动，避免使用者使用屏幕体验不佳。

作为本发明的一种实施方式，夹持单元包括夹持板1、限位板12、转轴齿轮13和磁吸条14；

夹持板1的内部开设有矩形腔；夹持板1的中心处设置有转轴；转轴同轴安装有转轴齿轮13；绕转轴齿轮13的中心圆周阵列设置有两组齿条、齿轮和限位板12；齿条的顶部与齿轮啮合；齿条的一端通过弹簧与夹持板1的内部侧壁固定连接；齿轮与转轴齿轮13啮合；限位板12与齿条的另一端固定连接；两组限位板12对称设置在夹持板1的左右两侧；两组限位板12的内侧壁设置有防撞条121；夹持板1的前壁设置有磁吸条14。

拉动夹持板1左右两侧的限位板12，限位板12带动齿条向外滑动；齿条通过齿轮带动转轴齿轮13转动，齿条带动弹簧产生形变；通过限位板12与磁吸条14将需要夹持的平板电脑或者便携式显示器夹持在夹持板1的外侧；防撞条121保护平板电脑或者便携式显示器的两侧夹持边不会被划伤与撞击所损坏。

夹持板1通过限位板12将屏幕固定夹持住，当需要更换使用的屏幕设备或者取出时，只需要拉动限位板12即可；这样极大的方便使用者使用本申请的便利性，且通过磁吸条吸附屏幕也能够防止屏幕滑落。

作为本发明的一种实施方式，还包括控制系统；调平单元包括调平底板21、调平外壳22、屏幕控制组件和水平传感器23；

调平外壳22内部开设有矩形腔；屏幕控制组件和水平传感器23固定安装在矩形腔内；水平传感器23与控制系统电性连接；屏幕控制组件与控制系统电性连接；调平底板21与调平外壳22通过多组弹簧固定连接。

当操作者遇到急刹时，调平底板21与调平外壳22之间的弹簧能将操作者撞击到屏幕时产生的动量吸收，在撞击后释放出来，保护屏幕；也能在操作平板类设备以及触屏类设备时，对按压操作产生的振动进行吸收，避免屏幕晃动；水平传感器23将水平参数输入控制系统，以便于控制系统调整调平件。

作为本发明的一种实施方式，屏幕控制组件包括U型架211、圆环212、一号连杆213和二号连杆214；

调平底板21的中部开设有通孔；U型架211的底部与一号马达的输出轴固定连接；

圆环212的上侧与U型架211上端铰接；圆环212的下侧与U型架211的下端铰接；圆环212沿竖直中心轴转动；

一号连杆213与二号连杆214均为直角结构；一号连杆213的一端与二号连杆214的一端铰接；一号连杆213的另一端开设有圆通孔；圆环212的左侧通过转动轴与夹持板1固定连接；转动轴从左往右依次穿过通孔和圆通孔；二号连杆214的另一端与二号马达的输出轴固定连接；一号马达和二号马达与控制系统电性连接。

当调整仰俯角时，控制系统控制二号马达转动，带动二号连杆214绕二号马达输出轴的中心轴转动；二号连杆214的转动带动一号连杆213绕圆环212与U型架211的铰接点转动；因为一号连杆213与圆环212的顶部铰接，因此一号连杆213带动圆环212绕其与U型架211的铰接点转动；因为圆环212顶部的转动轴与夹持板1固定连接，所以圆环212的转动带动夹持板1的转动，因此带动屏幕的仰俯角发生转变；当需要将屏幕切换横竖屏模式时，通过指令操作控制系统，控制系统启动一号马达，一号马达带动U型架211绕其输出轴的中心轴转动，U型架211带动圆环212绕一号马达输出轴的中心轴转动，从而带动夹持板1同轴转动。

控制系统将水平传感器23传入的数据经过分析，得到保持屏幕竖直放置所需要调整的角度，启动二号马达控制屏幕的仰俯角变化，避免出现屏幕低头，而使得使用者不得不频繁地调整仰俯角度；且可以通过操作面板6启动视线跟随模式，控制系统控制二号马达跟随使用者的视线角度调整屏幕仰俯角度；且可以通过操作面板，控制屏幕横竖屏切换；避免使用平板类产品横竖屏切换时，从夹持板1内频繁拿放平板。

作为本发明的一种实施方式，拉伸单元包括拉伸杆3和角动量组件；

拉伸杆3的内部固定安装有电动气缸32；电动气缸32与控制系统电性连接；电动气缸32的一端与调平外壳22的底部铰接；电动气缸32的另一端与角动量组件的侧壁铰接。

由于电动气缸32的一端固定连接在调平件2与拉伸杆3的铰接点上，电动气缸32的另一端固定连接在转动轴套41与拉伸杆3的铰接点上，因此当调整调平件2的高度位置时，控制系统控制电动气缸32的两端长度，以便于使用者调整屏幕的使用高度；且在操作面板6启动视线跟随模式时，能够保持屏幕与人眼之间的高度维持在设置的安全距离；避免因为屏幕过高或过低，使用者的脖颈出现僵直，降低颈椎疾病问题的出现。

作为本发明的一种实施方式，拉伸组件还包括充电组件；充电组件电源33、充电口331和接口332；

充电组件固定安装在拉伸杆3的内部；接口332、电源33与充电口331按顺序依次电性连接。屏幕可以通过接口332与电源33电性连接获取电量，当电源33内部的电源耗尽时，可以通过充电口331获取电量。

在外出携带本申请时，可以将电源33用作备用电池使用；借此可以增强本申请的随身性。

作为本发明的一种实施方式，角动量组件包括水平转杆4和转动轴套41；转动轴套41包括霍尔传感器421和转盘422；

转动轴套41的右部为圆柱结构、左部为梯形结构；转动轴套41同轴固定安装有转盘422；转动轴套41底部开设有竖直的通孔；水平转杆4的一端与转动轴套41的底部铰接；水平转杆4一端的内部开设有腔室；腔室内固定安装有无刷电机；无刷电机输出轴套设于通孔内；无刷电机与霍尔传感器421电性连接；无刷电机与控制系统电性连接。

在车辆行驶中，霍尔传感器421获取水平角的变化数据，将其传入控制系统中；控制系统启动无刷电机，无刷电机带动转盘422转动；转盘422转动的角动量传入转动轴套41内，控制转动轴套41的水平角变化，保持转动轴套41的水平角度不变。

当操作者遇到车辆急刹时，转动轴套41向后转动，扩大屏幕与使用者的距离，避免使用者撞击到屏幕上，损毁屏幕或者撞伤脸部；在操作面板6启动视线跟随模式时，能够保持屏幕与人眼的距离维持在安全范围内；避免出现人眼与屏幕距离太近导致近视的情况出现。

作为本发明的一种实施方式，还包括平转组件；平转组件包括固定环43、水平转杆4和套杆5；

固定环43内部绕中心轴固定安装有卡箍431；固定环43与水平转杆4铰接；固定环43和水平转杆4开设有竖直的贯通孔；套杆5套设在贯通孔的内部。

将水平转杆4套在套杆5上，通过旋紧卡箍431的紧固螺栓将固定环43固定在套杆5上；卡箍431将水平转杆4固定在套杆5上，扳动水平转杆4可以调整水平转杆4的水平角度；当需要在一个固定位置使用多个屏幕组成分屏情况时，则将多个水平转杆4套自上而下依次套在套杆5上；特别是在车辆后排使用时，有多个使用者需要观看不同屏幕设备时，即可将多个水平转杆4套在套杆5上；也能将多个屏幕组成分屏，提高使用者的效率。

作为本发明的一种实施方式，还包括固定单元；固定单元包括操作面板6和固定板7；

固定单元中部开设有螺纹孔；套杆5通过螺纹孔与固定单元固定连接；操作面板6与控制系统电性连接；固定板7顶部与操作面板6固定连接；固定板7与车体固定连接。

套杆5通过螺纹孔与固定单元固定连接，当需要更换支架放置位置时；只需要将套杆5拆卸，然后固定连接在其它位置处的固定单元上，避免出现放置多个本申请的情况，以防人体在不经意间的撞击与碰撞，减少撞伤的可能性；将套杆5拆卸下，即可将本申请随身携带，在遇到随身使用时，只需要将套杆5握持住，即可将本申请作为一个简易的稳定器使用。

作为本发明的一种实施方式，还包括防撞棉条；

防撞棉条贴合在拉伸杆3、水平转杆4和套杆5的外壁上。

贴合在所述拉伸杆3、所述水平转杆4和所述套杆5外壁上的防撞棉条能避免人体撞击到本申请时产生撞伤。

工作原理：

当使用者使用本申请时，将固定板7通过螺栓固定连接在经常使用屏幕设备的位置，在驾驶室内布置多个固定板7；将套杆5通过螺纹孔与固定单元固定连接，当需要更换支架放置位置时；只需要将套杆5拆卸，然后固定连接在其它位置处的固定单元上即可；将水平转杆4套在套杆5上，通过旋紧卡箍431的紧固螺栓将固定环43固定在套杆5上；如果需要固定多个设备，则将多个水平转杆4套自上而下依次套在套杆5上；屏幕可以通过接口332与电源33电性连接获取电量，当电源33内部的电源耗尽时，可以通过充电口331获取电量。

拉动夹持板1左右两侧的限位板12，限位板12带动齿条向外滑动；齿条通过齿轮带动转轴齿轮13转动，齿条带动弹簧产生形变；通过限位板12与磁吸条14将需要夹持的平板电脑或者便携式显示器夹持在夹持板1的外侧；防撞条121保护平板电脑或者便携式显示器的两侧夹持边不会被划伤与撞击所损坏。

调平件2与夹持板1铰接，调平件2内部的水平传感器23将屏幕的水平位置数据传入控制系统；当调整仰俯角时，控制系统控制二号马达转动，带动二号连杆214绕二号马达输出轴的中心轴转动；二号连杆214的转动带动一号连杆213绕圆环212与U型架211的铰接点转动；因为一号连杆213与圆环212的顶部铰接，因此一号连杆213带动圆环212绕其与U型架211的铰接点转动；因为圆环212顶部的转动轴与夹持板1固定连接，所以圆环212的转动带动夹持板1的转动，因此带动屏幕的仰俯角发生转变；当需要将屏幕切换横竖屏模式时，通过指令操作控制系统，控制系统启动一号马达，一号马达带动U型架211绕其输出轴的中心轴转动，U型架211带动圆环212绕一号马达输出轴的中心轴转动，从而带动夹持板1同轴转动。

当使用者需要调平屏幕的舒适位置时，只需要拉动调平件2的位置；由于调平件2与拉伸杆3铰接，因此调平件2可以发生水平方位角转变，调整屏幕的朝向；由于转动轴套41与水平转杆4铰接点发生水平角转动，水平转杆4套设在套杆5上；借此可以调整屏幕的远近距离；由于电动气缸32的一端固定连接在调平件2与拉伸杆3的铰接点上，电动气缸32的另一端固定连接在转动轴套41与拉伸杆3的铰接点上，转动轴套41与拉伸杆3铰接点发生仰俯角转动；因此控制系统通过控制电动气缸32两端的长度变化进行控制，以便于使用者调整屏幕的使用高度。

在车辆行驶中，霍尔传感器421获取水平角的变化数据，将其传入控制系统中；控制系统启动无刷电机，无刷电机带动转盘422转动；转盘422转动的角动量传入转动轴套41内，控制转动轴套41的水平角变化，保持转动轴套41的水平角度不变；当操作者遇到急刹时，转动轴套41向后转动，扩大屏幕与操作者的距离；调平底板21与调平外壳22之间的弹簧能将操作者撞击到屏幕时产生的动量吸收，在撞击后释放出来，保护屏幕；也能在操作平板类设备以及触屏类设备时，对按压操作产生的振动进行吸收，避免屏幕晃动；贴合在所述拉伸杆3、所述水平转杆4和所述套杆5外壁上的防撞棉条能避免人体撞击到本申请时产生撞伤。

在使用视线跟随模式时，控制系统控制二号马达跟随使用者的视线角度调整屏幕仰俯角度；控制系统通过控制电动气缸32两端的长度，能够保持屏幕与人眼之间的高度维持在设置的安全距离；能够保持屏幕与人眼的距离维持在安全范围内；控制系统控制转动轴套41的水平角变化；使得屏幕与使用者的距离、高度、角度保持在恒定值范围内。