平衡提升機構及其方法

2023-06-17 19:59:16 2

平衡提升機構及其方法
【專利摘要】本發明的實施方式提供用於提升和降低電子顯示器的平衡提升機構（100)。該提升機構包括與支撐架（120)以滑動接合的方式結合的移動託架（110)。隨著移動託架相對於支撐架移動，彈簧組件（130)變形以提供抵消負載的重量的力。轉換組件（149)管理彈簧組件相對於移動託架的移動的變形，使得變形的必要範圍比移動託架的期望的行程範圍短。該提升機構也包括凸輪組件(170)以將來自彈簧組件的可變力轉換成基本恆定的力。在一些情況下，彈簧組件、轉換組件和凸輪組件都被安裝到移動託架並且與顯示器一起移動。也提供了一種用於定位電子顯示器的方法。
【專利說明】平衡提升機構及其方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年3月30日提交的美國臨時申請N0.61/618138的優先權，該申請的內容通過引用全部納入此文。

【技術領域】
[0003]本發明的實施方式大體上涉及一種用於提升和平衡負載的設備。

【背景技術】
[0004]在多種場景中採用諸如計算機監視器、平板電腦、電視機等的電子顯示器。在一些場景中，一個電子顯示器可被多個操作人員使用。例如，計算機監視器可被部署在由多個員工共享的工作空間中。在另一示例中，電視可被部署在很多人全天都將使用顯示器的會議中心中。可以領會到人們的尺寸和偏好的不同可能需要公用的電子顯示器能夠被調整以適應多個用戶的個人偏好。例如，小孩與使用相同的計算機和監視器的成人相比可能具有不同的物理空間需求。在一些情況下，個人用戶專用的電子顯示器也可以具有調整的需求。例如，單個用戶在使用電子顯示器的時候可以具有周期性地坐和站的身體需求或偏好。在這些情況下，高度可調節機構可用於滿足多個操作人員或者單個用戶的需求。調整的便利性以及高度可調節機構的美觀需求對用戶而言是重要的考慮因素。


【發明內容】

[0005]本發明的實施方式大體上涉及可以沿著行程範圍定位電子顯示器和其他負載的設備。在一些情況下，定位一個顯示器可以包括相對於豎直/水平參考面提升和/或平移顯示器。定位顯示器還可包括抵消顯示器和定位設備的一部分的重量以輔助用於移動顯示器。
[0006]根據一個方面，提供了一種用於提升和降低電子顯示器的平衡提升機構。提升機構大體包括構造為被耦接到支撐構件的支撐架和構造為被耦接到電子顯示器的移動託架。滑動機構被耦接在所述支撐架和所述移動託架之間並且向所述移動託架提供相對於所述支撐架行程範圍。所述行程範圍包括低點位置和高點位置，在一些情況下，該低點位置和高點位置可以與最小聞度和最大聞度相同。
[0007]該提升機構還包括安裝到所述移動託架的彈簧組件。所述彈簧組件被構造為產生第一力，第一力用於抵消與耦接到所述移動託架的所述電子顯示器的重量相對應的第二力。所述彈簧組件具有耦接到所述移動託架的第一端和當所述移動託架沿著所述行程範圍移動時沿著變形範圍移動的第二端。還設置了轉換組件(例如，安裝到所述移動託架)。當所述移動託架沿著行程範圍移動時，所述轉換組件被構造為使得所述彈簧組件變形的長度比所述移動託架的長度短。所述提升機構也包括凸輪組件(例如，安裝到所述移動託架)以及兩根或以上纜繩。所述凸輪組件包括凸輪和輪子。所述纜繩與所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件組合將所述移動託架操作地耦接到所述支撐架。
[0008]根據另一方面，一個實施方式提供一種電子顯示器定位設備。所述設備包括支撐架、在行程範圍中與所述支撐架滑動地接合的移動託架以及安裝到所述移動託架的平衡機構。所述支撐架被構造為耦接到支撐構件(例如，牆壁、提升器、臂部、柱體、立架、基座、表面等)。同時所述移動託架被構造為耦接(例如，直接或間接地耦接)到電子顯示器。移動託架包括具有高度、寬度和厚度的殼體。所述殼體的高度和寬度分別比耦接到移動託架的所述電子顯示器的高度和寬度小。
[0009]所述顯示器定位設備的所述平衡機構被安裝在所述移動託架殼體中的所述移動託架。所述機構被構造為抵消所述電子顯示器、所述移動託架和所述平衡機構的組合重量。在一般的情況下，所述平衡機構包括彈簧組件、轉換組件、凸輪組件和與所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件組合將所述移動託架操作地耦接到所述支撐架的多根纜繩。所述彈簧組件還限定耦接到所述移動託架的第一端和當所述移動託架沿著所述行程範圍移動時沿著變形範圍移動的第二端。所述轉換組件被構造為使得所述彈簧組件變形的長度比所述移動託架沿著所述行程範圍的相應移動的長度短。所述凸輪組件包括凸輪和輪子，在一些情況下，凸輪和輪子可被一體地連接或者分開地設置並且可轉動地固定。
[0010]根據另一方面，可以提供一種提升機構以用於調整電子顯示器的高度。所述提升機構包括構造為被耦接到支撐構件的第一部分和在行程範圍中與所述第一部分滑動地接合的第二部分。所述第二部分也被構造為被耦接到電子顯示器。所述提升機構包括彈簧組件，其被安裝到所述第二部分並且構造為施加可變力。所述彈簧組件具有耦接到所述第二部分的第一端和當所述第二部分沿著所述行程範圍移動時沿著變形範圍移動的第二端。轉換組件也被安裝到所述第二部分。所述轉換組件被構造為縮小所述可變力並且使得所述彈簧組件變形的長度比所述第二部分沿著所述行程範圍的相應移動的長度短。另外，所述提升機構包括凸輪組件，凸輪組件包括凸輪和安裝到所述第二部分的輪子。所述凸輪組件構造為將縮小的可變力轉換成大致恆定的力並且將大致恆定的力施加到所述第一部分。所述第二部分、所述第一部分、所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件通過多根纜繩連接。
[0011]根據另一方面，提供一種用於定位電子顯示器的方法。所述方法包括使得電子顯示器沿著豎直行程範圍相對於支撐構件移動第一距離。利用包括彈簧組件、轉換組件和凸輪組件的顯示器定位設備將所述電子顯示器耦接到所述支撐構件。在移動所述電子顯示器的同時，所述方法還包括將所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件沿著所述豎直行程範圍移動第一距離，並且使得所述彈簧組件沿著變形範圍變形第二距離，所述第二距離與所述第一距離相對應。所述第二距離也比所述第一距離短。所述方法還包括在使得所述彈簧組件沿著所述變形範圍變形所述第二距離的同時，利用所述彈簧組件產生第一可變力；利用所述凸輪組件產生被縮小的力，所述被縮小的力與所述第一可變力相對應；利用所述凸輪組件產生基本恆定的力，所述基本恆定的力與與所述第一可變力相對應。在一些情況下，所述方法包括將所述被縮小的力施加到所述支撐構件以抵消所述電子顯示器的重量。在一些情況下，所述方法包括將所述基本恆定的力施加到所述支撐構件以抵消所述電子顯示器的重量。
[0012]一些實施方式可以可選地提供以下優點中的一些或所有，或者不不提供，雖然其他沒有裡列出的優點也可被提供。
[0013]在一些情況下，平衡提升機構可包括包含轉換滑輪組件的轉換組件。轉換滑輪組件包括第一轉換滑輪和第二轉換滑輪並且被構造為縮小由彈簧組件產生的第一力。在一些情況下，還設置制動組件。制動組件可構造為鎖定支撐架和移動託架相對於彼此的移動。所述移動託架還可包括定位在所述移動託架中的與所述制動組件對齊的多個槽孔，使得這些槽孔在移動託架相對於支撐架移動時經過所述制動組件。在一些情況下所述制動組件包括軸、制動閂和制動彈簧。制動閂被構造為被所述軸樞轉地支撐並且與所述多個槽孔接合。所述制動彈簧被構造為將所述制動閂偏壓朝向與所述多個槽孔接合。在一些實施方式中，所述多根纜繩的至少一個被耦接到所述制動閂從而提供與所述制動彈簧的偏壓相反的張力以使得所述制動閂與所述多個槽孔分開。
[0014]在一些情況下，定位電子顯示器的步驟涉及同時地執行一起的多個操作。例如，在一些情況下，該方法包括在行程範圍內移動電子顯示器，並且在移動顯示器的同時，利用能夠能量儲存組件提供第一可變力，利用轉換滑輪組件縮小第一可變力，利用凸輪組件將所述縮小的第一可變力轉換成第二恆定力，該第二恆定力抵消掉由電子顯示器、能量儲存組件、轉換滑輪組件和凸輪組件的共同的重量所施加的重力。
[0015]在一些情況下，移動託架的行程範圍的大小可以比提供為用於彈簧組件的變形範圍長。例如，在一些情況下，所述行程範圍是所述彈簧組件的變形範圍的至少大約二倍到五倍長。在一些情況下，該行程範圍比變形範圍長至少大約3倍。在一些實施方式中，轉換組件包括與第二轉換滑輪可轉動地固定在一起的第一轉換滑輪。這些滑輪配置成提供所述彈簧組件的變形和所述移動託架的對應移動之間的轉換的第一行程倍增係數。在一些情況下，所述第一行程倍增係數是至少大約2。另外，或者作為可選方案，在一些情況下，所述凸輪組件可選地提供彈簧組件的變形和所述移動託架的對應移動之間的轉換的第二行程倍增係數。
[0016]在一些情況下，提升機構和/或顯示器定位設備包括用於輔助固定所述機構/設備的彈簧的至少一個螺紋元件。所述螺紋元件包括構造為將所述螺紋元件附接到彈簧引導託架、移動託架或其他結構的緊固件部，並且還包括構造為將所述螺紋元件定位在彈簧的直徑中的芯部。所述螺紋元件還包括構造為接合在所述彈簧的至少兩個線圈之間的螺紋部。
[0017]根據一些實施方式，包括移動託架的提升機構或其他設備還可包括將移動託架耦接到電子顯示器的傾斜機構、轉動機構或其他機械聯動裝置。在一些情況下，顯示器定位設備包括傾斜機構，所述傾斜機構具有安裝到所述移動託架的支撐架、構造為附接到所述電子顯示器的顯示器安裝託架；以及耦接在所述傾斜機構支撐架和所述顯示器安裝託架之間的傾斜託架。在一些情況下，所述傾斜託架構造為所述顯示器安裝託架提供一定範圍的傾斜。
[0018]從以下的詳細說明中，這些和許多其他的特徵和優點將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]以下的附圖示出了本發明的一些【具體實施方式】，並且因此不限定本發明的範圍。這些附圖並不是按照比例繪製的(除非另有說明)並且是為了與下文的詳細說明書中的解釋說明結合使用。在下文中將結合附圖來說明這些實施方式，其中，類似的附圖標記表示類似的元件。
[0020]圖1是根據一個實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0021]圖2A-2B是根據一個實施方式的提升機構的頂視平面圖，其分開地分別示出了凸輪組件和轉換組件。
[0022]圖2C是圖2A和2B的組合的頂視平面圖，示出了圖2A至2B的包括彈簧組件的提升機構並且示出了凸輪組件和轉換組件。
[0023]圖3A是根據一個實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0024]圖3B-3E是圖3A的提升機構處於多個位置時的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0025]圖4是根據一個實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0026]圖5是根據一個實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0027]圖5A-5C是根據一些實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0028]圖6A是根據一個實施方式的彈簧組件的前視平面圖。
[0029]圖6B是根據一個實施方式的彈簧的前視平面圖。
[0030]圖7A是根據一個實施方式的彈簧組件的頂部的局部立體圖。
[0031]圖7B是根據一個實施方式的螺紋元件的立體圖。
[0032]圖7C是圖7B的螺紋元件的俯視圖。
[0033]圖7D是圖7B的螺紋元件的仰視圖。
[0034]圖8是圖7A的彈簧組件的局部剖視圖。
[0035]圖9是根據一個實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0036]圖1OA和1B是根據一個實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0037]圖1lA是根據一個實施方式的制動組件的局部視圖。
[0038]圖11B-11C是根據一個實施方式的制動組件的示意圖。
[0039]圖12是根據一個實施方式的提升機構的局部正視圖。
[0040]圖13是根據一個實施方式的提升機構的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0041]圖14是根據一個實施方式的連接到顯示器定位設備的顯示器的頂部平面圖。
[0042]圖15是根據一個實施方式的連接到顯示器定位設備的顯示器的正視圖。
[0043]圖16是根據一個實施方式的連接到顯示器定位設備的顯示器的正視圖。
[0044]圖17是根據一個實施方式的顯示器定位設備的立體圖。
[0045]圖18是根據一個實施方式的傾斜託架的正視圖。
[0046]圖19A和19B是根據一個實施方式的顯示器安裝託架的立體圖。
[0047]圖20A是根據一個實施方式的定位設備的側視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0048]圖20B是圖20A的定位設備的底部的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0049]圖21A是根據一個實施方式的處於傾斜位置的圖20A的定位設備的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0050]圖21B是根據一個實施方式的處於傾斜位置的圖20A的定位設備的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。
[0051]圖22A是根據一個實施方式的顯示器和定位設備的立體圖。
[0052]圖22B和22C是圖22A的顯示器和定位設備的示意正視圖。
[0053]圖23A是根據一個實施方式的顯示器和定位設備的立體圖。
[0054]圖23B和23C是圖23A的顯示器和定位設備的示意正視圖。
[0055]圖24A是根據一個實施方式的顯示器和定位設備的立體圖。
[0056]圖24B和24C是圖24A的顯示器和定位設備的示意正視圖。
[0057]圖25A是根據一個實施方式的顯示器和定位設備的立體圖。
[0058]圖25B和25C是圖25A的顯示器和定位設備的示意正視圖。
[0059]圖26A是根據一個實施方式的顯示器和定位設備的立體圖。
[0060]圖26B和26C是圖26A的顯示器和定位設備的示意正視圖。

【具體實施方式】
[0061]以下的詳細說明當然是示例性的並且不是為了以任何方式限定本發明的範圍、適用性或者結構。然而，下面的描述提供一些用於實現本發明的一些實施方式的實際說明。為限定的元件提供構造、材料、尺寸以及製造過程的示例，並且所有其他元件採用對本發明的領域中的普通技術人員所知的元件。本領域的技術人員將意識到很多突出的示例具有很多適當的替代方案。
[0062]本發明的特定實施方式涉及用於沿著行程範圍提升、支撐、平衡和/或定位一負載的機構和系統。在一些情況下，行程範圍包括相對於支撐面或者操作人員的豎直部(例如，基本豎直的，或豎直的和水平的)，從而提供高度可調的負載定位設備。如本文進一步討論的那樣，特定的實施方式適用於定位和支撐電子顯示器。如本文中所述的術語電子顯示器用於指代電視、計算機監視器、平板電腦、智慧型手機和其他類型的顯示器或包含能夠顯示來自於電子信號的圖形的顯示器的設備。例如，特定的實施方式提供定位設備，其允許用戶沿著定位設備的行程範圍定位電子顯示器。在一些情況下，定位設備可包括提升機構和/或平衡機構，該提升結構為顯示器提供豎直行進範圍，該平衡機構能夠支撐顯示器並且幫助用戶抵抗顯示器重量而定位顯示器。本文討論的實施方式提供提升機構和定位設備的若干個示例，該定位設備包括能夠定位顯示器的平衡機構。然而，可以想到，本發明的實施方式能夠用於定位廣泛的多種物件，並且本發明的範圍不限於此。
[0063]圖1是根據一個實施方式的提升機構100的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。提升機構100大體包括可移動部106，其可移動地耦接到提升機構100的固定部108。固定部108可以構造為被附接(直接或間接)到例如牆壁或基座的支撐結構，並且可移動部106可被耦接(例如，直接或間接)到諸如電子顯示器等的負載。因此，在一些實施方式中，包括提升機構100的顯示器定位設備可以通過相對於提升機構的固定部移動提升機構的可移動部而相對於支撐結構轉移或平移電子顯示器。
[0064]根據一些實施方式,提升機構100的可移動部106被設置為移動託架110,並且固定部108設置為支撐架120的形式，其中支撐架120構造為可被附接(例如，直接或間接地)到支撐面或支撐構件。在一些情況下，移動託架110包括(例如，殼體的)覆蓋託架100的移動託架和支撐架120之間的整個背部的第一表面或面板。第一表面在圖1的視圖中是透明的，從而提供更加清晰的支撐架120的視圖。另外，在一些情況下，移動託架110包括覆蓋移動託架110的與支撐架120相反的相對側的第二表面或面板。該第二表面在圖1的視圖中也是透明的從而提供現在不說明的若干個部件的清晰視圖。
[0065]提升機構也包括彈簧組件130、轉換組件149和凸輪組件170。提升機構100可被用與提升包括電子顯示器的多種負載並且可被包含在顯示器定位設備或其他設備中。在提升機構100被包含在定位設備的示例中，移動託架110和支撐架120可形成升降器，該升降器使得定位設備具有豎直範圍內的可調整性。
[0066]移動託架110和支撐架120可以以彼此滑動接合方式設置，從而移動託架110可相對於支撐架120平移。例如，滑動機構可被耦接在支撐架和移動託架之間從而使得移動託架相對於支撐架具有一行程範圍111。在一些情況下，行程範圍111包括沿著該範圍的高點位置(如圖1所示)和低點位置(未示出)。例如，高點位置可以是移動託架能夠達到的最大高度。類似地，低點位置可以是移動託架能夠達到的最小高度。如圖1所示以及所有附圖所示，以移動託架110的頂點為參考示出了行程範圍111，因此示出了移動託架110的頂部的行程範圍。當然，應當理解，可參考其他的點來描述行程範圍，或者可以指的是移動託架上的多個點(例如，從移動託架頂部的最高點到移動託架底部的最低點)的組合行程範圍。
[0067]如圖1所示，兩個滑動機構包括安裝到移動託架的並且構造為分別與附接到支撐架120的滑動元件122a和122b接合的滑動元件112a和112b。在另一示例中，支撐架可包括導軌，並且移動託架可包括構造為沿著導軌滾動的輪子。本領域的技術人員可理解到任何適當的接合機構都可用於提供提升機構100的移動託架和支撐架之間的滑動接合。
[0068]支撐架120可被固定到例如壁或基座的支撐結構，並且移動託架110可被耦接(例如，直接地或間接地)到諸如電子顯示器的負載。因此，包括提升機構100的定位設備可以通過相對於支撐架120移動移動託架110而相對於支撐結構移動電子顯示器。在下文中將要進一步說明的圖14-17，20A-26C提供了提升機構以及包括平衡機構的定位設備的多個示例。
[0069]如圖1所示，彈簧組件130被構造為提供移動託架110和支撐架120之間的平衡力以便抵消移動託架110的重量和耦接到其上的任何負載。在此示例中，彈簧組件130包括彈簧132和調節機構134。在一些示例中，彈簧132包括牽引簧或拉伸彈簧。移動託架110被耦接到彈簧132，其中彈簧132通過纜繩114而耦接到轉換組件149。彈簧132當其移動通過變形範圍133時向纜繩114施加拉力並且被構造為提供對抗或抵消移動託架110和耦接其上的任何顯示器或其他設備的重量的力。調節機構134將彈簧132耦接到移動託架110並且構造為調整彈簧132的張力。例如，調節機構可以是帶有託架的螺栓，當該調節機構在被致動時改變彈簧132的有效剩餘長度(effective rest lenght)。以下將參考圖6A至圖8來進一步討論彈簧組件的附加示例。雖然圖1示出了彈簧組件130包括彈簧132的示例，但是應當理解在一些情況下彈簧組件可包括其他類型的適當能量儲存機構以提供移動託架110和支撐架120之間的平衡力。
[0070]繼續參考圖1，在該實施方式中，轉換組件149被設置為多級滑輪。本文描述的實施方式提供多級滑輪150形式的轉換組件149，該多級滑輪150在本文中為方便起見被稱為轉換滑輪組件150。雖然以轉換滑輪組件150為示例說明了多個實施方式，但是應當理解，多級滑輪只是轉換組件149的一個可能的示例而已，其他的實施方式也是可能的。
[0071]回到圖1，轉換滑輪組件150可被耦接到移動託架110並且包括第一和第二轉換滑輪152和154。在此示例中，第一轉換滑輪152的半徑可以比第二轉換滑輪154的半徑小。第一轉換滑輪152相對於第二轉換滑輪154也被可轉動地固定。在該實施方式中，第一轉換滑輪152被可轉動地固定至第二轉換滑輪154並且與第二轉換滑輪154同心。因此，轉換滑輪的轉動同步從而第一轉換滑輪152的一整圈轉動與第二轉換滑輪154的一整圈轉動相對應。在特定的示例中，第一轉換滑輪152和第二轉換滑輪154在安裝時可以通過軸直接連接在一起，一體地形成或者間隔開一定距離。在示出的實施方式中，第一轉換滑輪152通過纜繩114連接到彈簧組件130，並且第二轉換滑輪154通過纜繩116耦接到凸輪組件170。
[0072]凸輪組件170也可以被耦接到移動託架110並且可以包括凸輪172和輪子174。在示出的實施方式中，凸輪172包括安裝柱176和凸輪表面178。在該示例中，纜繩116的一端連接至凸輪172的頂端176附近。因此，當凸輪組件170逆時針轉動時，纜繩116沿著凸輪表面178纏繞。凸輪172相對於輪子174可轉動地固定，從而凸輪172和輪子174 —起轉動。凸輪172和輪子174在安裝時可以通過軸直接連接在一起，一體地形成或者間隔開一定距離。凸輪172通過纜繩116耦接到轉換滑輪組件150，並且輪子174通過纜繩118耦接到支撐架120。
[0073]根據一些實施方式，彈簧132可不施加恆定的線性力到纜繩114。然而，彈簧132可以施加隨著彈簧沿著變形範圍133的變形量(即，拉伸或者收縮)而變化的線性力。然而，可以期望，在一些示例中，提供相對恆定的提升力以輔助移動託架110的平移，因為恆定力往往使得提升機構的調整更加容易並且對於操作人員而言人體功率學上更加友好。在一些示例中，凸輪172可被構型和定位成將彈簧132的可變力轉換成作用在輪174上的大致恆定的扭矩力。例如，凸輪表面178可被構造為隨著凸輪轉動而減小凸輪172的有效半徑。參考圖1，當凸輪172逆時針轉動時，凸輪172相對於纜繩116的有效半徑減小。輪子174然後將恆定扭矩傳遞給纜繩118由此產生恆定的線性力以平衡或者輔助相對於支撐架120平移移動託架110。為了提供期望的力配合曲線(force matching profile),凸輪172使得其有效半徑變化的速率應當與彈簧132隨著其被變形時的收縮力變化的速率相對應。
[0074]纜繩114、116和118被構造為在移動託架110和支撐架120之間傳遞力。纜繩114、116和118可由本領域已知的適於期望的應用的任何材料(例如，天然纖維、金屬、聚合物、單股纜繩、纜繩)形成。在一些實施方式中，為了進一步以較低的成本在整個長的壽命上提供高可靠性，纜繩可以由包括高抗拉強度的聚合材料形成。此種抗張力的聚合物在更長的使用壽命過程中比金屬纜繩提供更好的可靠性。例如，由鋼製纜繩製成的典型的計算機提升機構可在少於500次的使用周期中斷裂，然而工程聚合物纖維線可超過10000次使用周期。聚合纖維包括例如編織成繩構造的芳香族聚酯液晶聚合物、氨基纖維或其他高抗拉強度強度合成纖維。應當理解，雖然本文描述的示例被描述為使用纜繩，但是術語「纜繩」被廣泛地用於表示任何適當的細長的抗拉構件。例如，公開的纜繩的任何一種可被設置為多種類型的抗拉構件，包括例如，線、細繩、帶子、繩索、鏈子、緞帶、帶或本領域中已知的其他構件。
[0075]因此，移動託架110通過纜繩114、116和118通過彈簧組件130、轉換滑輪組件150以及凸輪組件170或者與彈簧組件130、轉換滑輪組件150以及凸輪組件170組合而操作地耦接到支撐架120。一般地，提升機構100使用彈簧132通過經由轉換滑輪組件150和凸輪組件170提供力的傳遞、放大/縮小、轉向提供平衡力。參考圖1，彈簧132向纜繩114施加向下的力，該纜繩114向轉換滑輪組件150施加逆時針扭矩。這繼而向凸輪組件170施加順時針扭矩，該凸輪組件170向纜繩118施加向下的線性力。同時，移動託架110以及耦接到其上的任何負載的重量向纜繩118施加向上的線性力，該纜繩118向凸輪組件170施加逆時針扭矩。這繼而向轉換滑輪組件150施加順時針扭矩，然後轉換滑輪組件150向纜繩114施加向上的線性力。當轉換滑輪組件150和凸輪組件170上的扭矩力相等時(例如，大小相等方向相反)，移動託架110以及耦接到其上的任何負載的重量被抵消。因此，提升機構100可在移動託架110和支撐架120之間提供平衡力，從而操作人員可以將附接到移動託架110上的設備沿著行程範圍111定位在任何期望高度，僅需要例如克服通過移動託架110和支撐架120之間的滑動接合提供的系統的摩擦。此外，因為由提升機構提供的平衡力，安裝部在不需要操作人員接合任何鎖定裝置(雖然可以提供可選的鎖定裝置)的情況下保持其設定位置。
[0076]移動託架110相對於支撐架120的平移可導致彈簧132的變形。例如，圖1示出了位置在提升機構的運動111的豎直範圍的頂點處的提升機構100。當移動託架110相對於支撐架120被向下平移時(例如，通過增加移動託架110上的重量或者向下拉移動託架110)，向下平移的力破壞移動託架110和支撐架120上的力的平衡，並且在纜繩118上產生比由彈簧132施加在纜繩114上的向下拉力更大的向上的拉力。因此，纜繩118上的向上拉力導致凸輪組件170順時針轉動，使得纜繩118從輪子174上解開，並且導致凸輪172沿著凸輪表面178纏繞纜繩116。這繼而導致轉換滑輪組件150順時針轉動，這將使得纜繩116從第二轉換滑輪154上解開並且導致第一轉換滑輪152纏繞纜繩114以拉伸彈簧132。
[0077]相反地，當相對於支撐架120向上平移移動託架110時(例如通過減輕移動託架110上的重量或者抬起移動託架110)，向上的平移的力破壞移動託架110和支撐架120上的力的平衡並且允許彈簧132收縮，向纜繩施加向下的拉力。因此，纜繩114上的向下的拉力使得轉換滑輪組件150逆時針轉動，這導致從第一轉換滑輪解開纜繩114並引起第二轉換滑輪154纏繞纜繩116。這繼而導致凸輪組件170順時針轉動從而從凸輪172上解開纜繩116，並且導致輪子174纏繞纜繩118。圖3B-3E以及10A-10B示出了相對於支撐架平移移動託架的一些不例。
[0078]如上所述，轉換滑輪組件150和凸輪組件170可以被構造在力之間轉換，包括通過放大力和縮小力在多個力之間轉換。例如，凸輪組件170可被構造為提供纜繩116和纜繩118上的力之間的轉換，其中凸輪組件170被構造為減小纜繩116上的拉力和放大纜繩118上的拉力。更具體地，纜繩116上的向上力向凸輪172施加拉力並且在凸輪組件170上產生順時針扭矩。該順時針扭矩可用由施加在輪子174上的纜繩118上的向上力產生的逆時針扭矩平衡。因為輪子174的半徑比凸輪172的有效半徑大，所以通過纜繩118上的比纜繩116上的向上力小的向上力可以產生抵消用逆時針扭矩。因此，凸輪組件170縮小纜繩116上的向上力並且放大纜繩118上的向上力。在一些情況下，輪子174的半徑和凸輪的有效半徑之比可修改以增大或減小凸輪組件的放大/縮小效果。在一些情況下下，輪子的半徑和凸輪半徑之比可以看作力倍增係數(force multiplier)和/或力除法係數(forcereducer)。
[0079]類似地，轉換滑輪組件150也可以被構造為提供纜繩114和纜繩116上的力之間的轉換。例如，轉換滑輪組件150可以縮小彈簧組件130的收縮力並且放大來自纜繩116的向下拉力。更具體地，由纜繩114施加的向下力牽拉第一轉換滑輪152並且在轉換滑輪組件150上產生逆時針扭矩。該逆時針扭矩可以用由纜繩116施加在第二轉換滑輪154上的向下力而產生的順時針扭矩平衡。因為第二轉換滑輪154的半徑比第一轉換滑輪152的半徑大，所以通過纜繩116的比纜繩114的向下力小的向下力可以產生抵消用順時針扭矩。因此，轉換滑輪組件150縮小從纜繩114的向下力(由彈簧132產生)對纜繩116的影響並且總體上放大來自纜繩116的(由移動託架110的重量產生的)向下力對纜繩114的影響。第一和第二轉換滑輪的半徑之比可以被修改為增加或者減小轉換滑輪組件150的放大/縮小效果。在一些情況下，提升機構100的放大/縮小效果可通過加入多個轉換滑輪增大。因此，轉換滑輪組件150可被看作具有力倍增係數的效果，該效果使得轉換滑輪組件150可以在力之間轉換。
[0080]設置有構造為放大/縮小力的轉換滑輪組件的提升機構可允許提升機構具有小而緊湊的外形。例如，提升機構100可以包括彈簧132，該彈簧132具有比由移動託架110以及附接到其上的負載的重量所產生的重力大的收縮力。彈簧132可以具有更大的收縮力，因為該彈簧132的力在提升機構100可通過轉換滑輪組件150被減小。一般地，具有更大的收縮力的彈簧可以構造為比具有較小收縮力的彈簧短和小(例如，彈簧的直徑)，因此彈簧132可被構造為具有較小的外形，因此有助於使得提升機構100的輪廓更加緊湊。
[0081]此外，與具有較小的收縮力的彈簧相比，具有較大的收縮力的彈簧可利用較少的彈簧變形實現提升機構100的平衡力。應當理解，彈簧132的較短的變形可允許移動託架110、因此也允許提升機構100具有較小的輪廓外形。例如，提升機構100的高度可被減小，然而依舊容納較短的彈簧變形。比外，彈簧132的較小變形可能需要較小的凸輪172。如上所述，彈簧一般地提供作為彈簧的變形的函數而變化的可變的力，因此變形範圍決定了力的變化。因此，具有較短變形的彈簧可具有較小的力的變化。因為提升機構100使用凸輪172將彈簧132的可變的力轉換成恆定的線性力，因此具有較小的力的變化的彈簧132的較短變形需要較小的凸輪來轉換力。因此，具有較小輪廓的凸輪可有助於提升機構100的輪廓更加緊湊。
[0082]輪廓外形小的提升機構可提供許多優點。例如，輪廓外形小的提升機構可以很容易地被包含在提升機構或者定位設備中。例如，構造為定位電子顯示器的定位設備可包含輪廓外形小的提升機構，從而該提升機構從電子顯示器的角度觀察是被遮擋的。此外，構造為與電子顯示器一起平移的提升機構，例如圖1的提升機構100，在該提升機構的整個行程範圍內都可以被電子顯示器遮擋。圖13-16以及22-26是提升機構和在整個行程範圍內都被電子顯示器遮擋的包含小輪廓外形的提升機構的定位設備的示例。
[0083]與彈簧132的變形相比，轉換滑輪組件150和凸輪組件170也可以被構造為增大提升機構100的行程範圍111。例如，纜繩114上的向上拉力可導致彈簧132變形第一距離。因此，第一轉換滑輪152纏繞與第一距離相等長度的纜繩114。同時，第二轉換滑輪154解開與第二距離相等長度的纜繩116。在此示例中，第一距離與第二距離之比與第一轉換滑輪152和第二轉換滑輪154的半徑之比相關。結果，轉換滑輪組件可允許移動託架110移動比彈簧132的變形距離大的位移。
[0084]轉換滑輪組件150因此構造為使得彈簧132沿著變形範圍133變形一比移動託架110通過行程範圍111的相應移動長度小的長度。轉換滑輪組件150被構造為提供用於在彈簧組件的變形和移動託架的相應移動之間轉換的第一行程倍增係數。第一和第二轉換滑輪的半徑之比可以被修改以增加或減小轉換滑輪組件150的行程倍增係數。在一些情況下，例如，行程倍增係數可以至少是大約2，與滑輪154具有滑輪152的半徑的2倍的半徑相對應。
[0085]在一些情況下，提升機構可具有單級轉換組件或者多級轉換組件。參考圖1，在該實施方式中，轉換滑輪組件150和凸輪組件170操作為轉換組件，其中，這兩者分別構造為提供用於彈簧組件130的變形和移動託架110的相應移動之間的轉換的行程倍增係數。轉換滑輪組件150被構造為提供第一行程倍增係數，同時凸輪組件170構造為提供第二行程倍增係數。倍增係數的組合效應比只使用一個轉換組件的情況提供更大的行程量和變形量之比。在一些情況下，行程範圍111可以是變形範圍133的至少3倍長。在一些情況下，行程範圍111可以是變形範圍133的大約2倍到5倍之間。
[0086]圖2A示出了圖1的附接到支撐結構102的提升機構100的下部分的頂視平面圖。支撐架120可以被附接到支撐結構102並且被設置成與移動託架110滑動接合。移動託架110的滑動元件112a和112b可以被構造為分別與支撐架120的滑動元件122a和122b接合。凸輪組件170可以通過軸179被耦接到移動託架110，由此允許當移動託架110相對於支撐架120平移時凸輪組件170與移動託架110 —起移動。凸輪組件也可被構造為繞軸179轉動。另外，凸輪172能夠可轉動地固定到輪子174。圖2B示出了提升機構100的頂部的頂視平面圖，其示出了轉換滑輪組件150通過軸156耦接到移動託架110，從而允許當移動託架110相對於支撐架120平移時轉換滑輪組件150與移動託架110 —起移動。轉換滑輪組件150也可以被構造為繞軸156轉動。另外，第一轉換滑輪152可轉動地與第二轉換滑輪154固定在一起。圖2C示出了提升機構100的頂視平面圖並且示出了轉換滑輪組件150、凸輪組件170和彈簧組件130相對於彼此的定位。在該示例中，轉換滑輪組件150被定位在凸輪組件170之上並且因此局部阻擋觀察到凸輪組件170。在圖2C中也示出了將輪子174耦接到固定構件120的纜繩118。
[0087]雖然不是必需的，但是在一些實施方式中，提供彈簧組件130、轉換滑輪組件150和凸輪組件170都能夠被耦接到移動託架110的提升機構100，與這些元件中的一個或多個被耦接到提升機構的固定的支撐架的提升機構相比，能夠提供更多的優點。應當理解，在此示例中，提升機構100的唯一的固定元件是支撐架120。因此，當提升機構100被包含在構造為定位顯示器的定位設備中時，移動託架110和所有的耦接在其上的元件都能夠與顯示器一起平移。在特定的示例中，特別是提升機構100具有小的輪廓外形的示例中，從顯示器的角度觀察時，在定位設備的整個行進範圍提升機構100的絕大部分可以被隱藏或遮擋。例如，提升機構的移動託架可以高度不比顯示器的高度大，寬度不比顯示器的寬度長，並且在一些情況下，厚度不比顯示器的厚度厚(例如，取決於顯示器的類型)。如上所述，圖13-16以及22-26是提升機構和包含在整個行程範圍內都被電子裝置遮擋的小輪廓提升機構的定位設備的示例。
[0088]圖2A-2C也示出了附接到移動託架110的表皮104。表皮104可構造為覆蓋移動託架110的開放的背部從而限制接近安裝在殼體中的部件，這些部件包括多個纜繩和處於高度張緊狀態下的彈簧。因此，利用表皮104包圍移動託架110可以降低傷害操作人員或者安裝人員的風險。表皮104可被構造為容納移動託架110相對於支撐架120的平移。圖17是包括覆蓋移動託架的開放背部的表皮的定位設備的示例。再次簡單地參考圖1，類似表皮104的表皮可以被看作是覆蓋移動託架的一部分的表面，該表面在圖1中為了清楚地說明而被繪製為透明的。
[0089]圖3A是根據一個實施方式的提升機構300的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。和圖1 一樣，提升機構300可包括移動託架310的可選的第一和第二表面，其中為了清楚地說明這些表面被繪製為透明的。提升機構300與圖1的提升機構100類似，除了凸輪372的取向是相反的。例如，提升機構300包括移動託架310和支撐架320，移動託架310和支撐架320可以設置成彼此滑動接合從而移動託架310沿著相對於支撐架的行程範圍311可相對於支撐架320平移。提升機構300也可包括彈簧組件330、轉換組件349和凸輪組件370。
[0090]在該實施方式中，提升機構300的纜繩318附接到固定構件320的不同部分上。在一些示例中，凸件(未示出)可從固定構件320上延伸以允許纜繩318能夠容易地安裝到固定構件320。凸件也可被構造為允許纜繩318在如下的位置中附接到固定構件320:在此位置時纜繩318與輪子374對齊以降低纜繩318在操作提升機構300期間從輪子374上滑脫的可能性。
[0091]和如圖1所示的示例一樣，移動託架310相對於支撐架320的平移可導致彈簧332的變形。圖3B-3E是圖3A的提升機構的在不同位置的正視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分繪製為透明的。例如，圖3B示出了提升機構300定位在提升機構的豎直運動範圍322的頂點。當移動託架310相對於支撐架320向下平移時(例如，通過增加移動託架310上的重量或者向下拉移動託架310)，向下平移的力打破移動託架310和支撐架320上的力平衡，並且在纜繩318上產生比彈簧332施加在纜繩314上的向下的拉力大的向上的拉力。因此，纜繩318上的向上拉力引起凸輪組件370順時針轉動，使得纜繩318從輪子374上解開，並且導致凸輪372沿著凸輪表面378纏繞纜繩316。這繼而導致轉換滑輪組件350順時針轉動，這將使得纜繩316從第二轉換滑輪354上解開並且導致第一轉換滑輪352纏繞纜繩314以拉伸彈簧132。隨著移動託架310逐漸地向下移動通過行程範圍311，凸輪組件370的轉動和彈簧332的變形可以從圖3C-3E中看出。
[0092]繼續參考圖3B-3E，轉換滑輪組件350和凸輪組件370也可被構造為與彈簧332的變形相比增大移動託架310的行程範圍311。例如，纜繩314上的向上拉力可導致彈簧332發生第一距離的變形。因此，第一轉換滑輪352纏繞與第一距離相等長度的纜繩314。同時，第二轉換滑輪354解開與第二距離相等長度的纜繩316。在此示例中，第一距離與第二距離之比與第一轉換滑輪352和第二轉換滑輪354的半徑之比相關。結果，轉換滑輪組件可允許移動託架310移動比彈簧332的變形距離大的位移。
[0093]轉換滑輪組件350因此構造為使得彈簧332沿著變形範圍333變形比移動託架310在行程範圍311上的相應移動長度小的長度。轉換滑輪組件350被構造為提供用於在彈簧組件的變形和移動託架的相應移動之間轉換的第一行程倍增係數。第一和第二轉換滑輪的半徑之比可以被修改為增加或減小轉換滑輪組件350的行程倍增係數。在一些情況下，例如，行程倍增係數可以是至少大約2，與滑輪354具有滑輪352的半徑的2倍的半徑相對應。
[0094]圖4是根據一個實施方式的提升機構400的正視圖。提升機構400與圖1的提升機構100類似，該提升機構400包括移動託架410、支撐架420、轉換滑輪組件450和凸輪組件470。另外，與圖1類似，為了清楚地說明，移動託架410的可選的第一和第二表面繪製為透明的。移動託架410和支撐架420可以設置成彼此滑動接合從而可以通過使用滑動機構412a、412b、422a和422b，移動託架410相對於支撐架420平移。轉換滑輪組件450可被耦接到移動託架410並且分別包括第一和第二轉換滑輪452和454。轉換滑輪組件可被構造為傳遞、放大/縮小通過提升機構400的力以及改變通過提升機構400的力的方向，以及與彈簧組件430的變形相比還增大移動託架410的行程範圍。凸輪組件470也可被耦接到移動託架410並且包括凸輪472和輪子474。凸輪組件可被構造為傳遞、放大/縮小通過提升機構400的力以及改變通過提升機構400的力的方向。另外，凸輪組件470可使用凸輪472並且將彈簧組件430的變化的收縮力轉換為使用凸輪472的恆定線性力。
[0095]提升機構400還包括彈簧組件430和惰輪458，該惰輪458和彈簧組件430如圖4所示也耦接到移動託架410。彈簧組件430可被構造為在移動託架410和支撐架420之間提供平衡力並且包括頂部引導託架436、底部引導託架437、彈簧432a和432b以及調節機構434。在該示例中，彈簧組件430通過調節機構434被耦接到移動託架410的頂部。調節機構434可以被構造為通過相對於移動託架410的頂部平移頂部引導託架436調整由彈簧組件430提供的平衡力。通過惰輪458纜繩414將彈簧組件430連接到轉換滑輪組件450。在此示例中，惰輪458可以被耦接到移動託架410並且被構造為經由提升機構400傳遞力和改變力的方向。
[0096]託架436和437可以被構造為固定彈簧432a和432b並且在提升機構400的操作期間防止它們無意中接觸。託架436和437也可被構造為增大彈簧432a和432b的收縮力。在圖6A、7A和8中示出了引導託架的其他示例。移動託架410和支撐架420之間的平衡力可通過彈簧432a和432b提供。設置具有包含多個彈簧的彈簧組件的提升機構400與採用單個彈簧的提升機構相比可提供許多優點。例如，使用多個彈簧可增大彈簧組件430的收縮力並且可允許提升機構平衡更重的負載。在特定的示例中，多個彈簧可減小彈簧組件430的變形距離，由此有助於使得提升機構400具有較小的輪廓外形。此外，將移動託架410的重量以及附接其上的任何負載分配在多個彈簧上可減小每個彈簧上的應力和疲勞，因此延長提升機構的壽命。雖然彈簧組件430在圖4中被示出為具有兩個彈簧，但是可以領會到提升機構可以被構造為包含任何數量的彈簧。
[0097]提升機構400通過纜繩414、416和418經過彈簧組件430、惰輪458、轉換滑輪組件450和凸輪組件470操作地耦接在移動託架410和支撐架420之間。參考圖4，彈簧組件430向纜繩414的第一部分施加向上的線性力，該纜繩414的第一部分向惰輪458施加順時針扭矩。惰輪458件將該力的方向轉向為向下線性力作用至纜繩414的第二部分，該纜繩的第二部分向轉換滑輪組件450施加逆時針扭矩。這繼而驅使第一轉換滑輪解開纜繩414，並且使得第二轉換滑輪纏繞纜繩416。轉換滑輪組件450上的逆時針扭矩也向纜繩416施加向上的線性力，該纜繩416在凸輪組件470上產生逆時針扭矩。該扭矩驅使凸輪472解開纜繩416並且使得輪子474纏繞纜繩418。當移動託架410以及耦接到其上的全部負載的重量的重力向纜繩418施加向上的線性力從而產生與上述針對惰輪458、轉換滑輪組件450和凸輪組件470的力的大小相等方向相反的扭矩力時，提升機構400被平衡。因此，提升機構400可提供平衡力，使得操作人員可以只需要克服系統的摩擦就可以沿著行程範圍將附接到移動託架410的設備定位在任何期望高度。此外，因為所提供的平衡力，移動託架410不需要操作人員接合任何鎖定裝置(雖然在一些情況下可以設置一個或多個可選的鎖定裝置)的情況下就可以保持在其設定位置。
[0098]提升機構400也可以包括制動組件460。如本文將進一步討論的那樣，制動組件460可以被構造為在移動託架410不再被操作地耦接到支撐架420的情況下(例如，纜繩414,416或者418中的任何一個斷裂時)相對於支撐架420鎖定移動託架410。以下將參考圖11A-11C而討論制動組件的示例。
[0099]圖5A、5B和5C是提升機構的正視圖，其中，在這三個圖中，轉換滑輪組件550分別被耦接到移動託架510的頂部、中部和底部。和圖4 一樣，為了清除地說明，圖5A-5C的一部分被繪製為透明的。一系列附圖示出了轉換滑輪組件550在移動託架510中的定位帶來的潛在的優點和缺點。例如，圖5C中的轉換滑輪組件的定位比如圖5A和5B所示的轉換滑輪組件的定位提供較緊湊的提升結構輪廓。轉換滑輪組件550相對於凸輪組件570的位置也可改變轉動凸輪組件所必需的力。例如，圖5C中的由纜繩516和凸輪表面578所形成的角度573比圖5A和5B中的角度573大。應當理解使得凸輪572逆時針轉動所需的向上力與角度573的大小直接相關。更具體地，在圖5C中需要施加到纜繩516上轉動凸輪572的向上力比圖5A和5B中的力小，因為圖5C中的角度573最大。此外，轉換滑輪組件550相對於凸輪組件570和惰輪558的位置可影響纜繩514和516的長度。例如，纜繩514和516的長度在圖5C中是最小的。如能夠理解到的那樣，較短纜繩可能更不易於斷裂並且對提升機構的製造而言提供成本優勢。
[0100]圖6是根據本發明的一個實施方式的彈簧組件600的側視平面圖。在該示例中，彈簧組件600包括頂部引導託架610、底部引導託架620、彈簧612a和612b以及調節機構630。如上所述，調節機構630可構造為將彈簧組件600耦接到提升機構的移動託架。在該示例中，螺栓632和墊片631可被用於將彈簧組件600耦接到移動託架，同時螺栓632和另一墊片(未示出)將調節機構630固定到頂部引導託架610。調節機構630也可被構造為通過轉動螺栓632調整彈簧612a和612b的張緊力。一般地，螺栓632的頭被置於移動託架的外部並且可由操作人員接觸到。墊片636可被膠粘到螺栓632以防止調節機構632的過度調節。頂部引導託架610被構造為分別使用固定機構614a和614b固定彈簧612a和612b的頂端。類似地，底部引導託架620被構造為固定彈簧612a和612b的底端。
[0101]圖6B是根據本發明的一個實施方式的彈簧的側視平面圖。彈簧650包括錐形的頂端654和開口 652以提供用以將彈簧的頂端固定到引導託架的裝置。例如，「子彈」類型的機構可用於將纜繩耦接到彈簧650並且在2011年11月23日提交的美國專利申請出版物第201210069508 Al號中公開，該申請的內容通過引用全部納入此文。彈簧650也可以包括底端656。在該示例中，底端656是鉤形並且可用於將彈簧耦接到底部引導託架。
[0102]圖7A是根據本發明的一個實施方式的彈簧組件700的頂部部分的局部立體圖，圖8是圖7A的局部剖面圖。彈簧組件700包括頂部引導託架710、調節機構720、彈簧730a-730c以及構造為將彈簧的端部耦接到頂部引導託架710的相應的螺紋元件750a-750c。在該示例中，彈簧730a_730c通過包括螺紋元件750a、中間螺紋元件750b (在圖7A中未示出)和螺紋元件750c的三個相應的螺紋元件被耦接到頂部引導託架710。
[0103]圖7B是螺紋元件750的立體圖，其示出了突出件752a和752b、構造為將螺紋元件定位在彈簧的直徑內的芯部753以及提供彈簧界面的螺紋剖面(sect1n)/界面754。螺紋元件750與圖7A的螺紋元件750a、750c類似。螺紋剖面754可以是螺旋形狀並且被構造為與彈簧的線圈螺旋連接。例如，圖7A示出了與彈簧730a的線圈714螺旋連接的螺紋元件750a的彈簧界面754a。在該示例中，由彈簧730a的壓縮力產生的彈簧界面754a和彈簧線圈714之間的摩擦力通過阻止螺紋元件750a與彈簧解開而將彈簧730a固定到螺紋元件750a。突出件752a和752b可被構造為與頂部引導託架通過界面連接並且防止螺紋元件以及固定到其上的彈簧相對於頂部引導託架轉動。例如，圖7A的頂部引導託架可包括與突出件752a和752b (未示出)相對應的孔洞(未示出)。圖7C是圖7b的螺紋元件的頂視圖，其示出了通孔756。通孔756提供螺紋元件的緊固區域並且被構造為接收可用於將螺紋元件750固定到頂部引導託架的螺栓或固定機構。圖7D是圖7B的螺紋元件的底視圖，並且示出了圍繞通孔756而居中的壓痕(impress1n) 758。壓痕758可被構造為接收六角螺母，該六角螺母可用於與螺栓或固定機構一起使用以固定螺紋元件。
[0104]圖8是圖7A的彈簧組件700的剖面圖。圖8示出了分別固定到彈簧730a_730c的螺紋元件750a-750c。在示出的實施方式中，螺紋元件750a通過螺栓712a和裝配在螺紋元件的壓痕758a中的六角螺母760a被固定到頂部引導託架。壓痕758a可以旋轉固定六角螺母760a，從而允許操作人員或安裝人員在不使用工具的情況下相對於六角螺母760a來調整螺栓712a以固定六角螺母。螺紋元件750c可以類似地通過螺栓712c和六角螺母760c被固定到頂部引導託架，並且螺紋元件750b可通過調節機構720和六角螺母760b固定到頂部引導託架。六角螺母或墊片762可被固定或膠粘到調節機構720以防止操作人員從六角螺母760b上擰下調節機構720。
[0105]圖9是根據本發明的一個實施方式的提升機構900的正視圖，其中以與之前的附圖類似的方式一部分被繪製為透明的。提升機構900包括移動託架910、支撐架920、彈簧組件930、惰輪958、轉換滑輪組件950、凸輪組件970和制動組件960。提升機構900與圖1的提升機構100和圖4的提升機構400類似地操作。移動託架910和支撐架920可被設置成彼此滑動接合從而移動託架910可通過滑動結構或者其他任何適當接合機構相對於支撐架920平移。轉換滑輪組件950可被耦接到移動託架910並且分別包括第一和第二轉換滑輪952和954。轉換滑輪組件可被構造為傳遞、放大/縮小通過提升機構900的力以及改變通過提升機構900的力的方向，同時與彈簧組件930的變形相比還增大移動託架910的行程範圍。凸輪組件970也可被耦接到移動託架910並且包括凸輪972和輪子974。凸輪組件也可以被構造為經由提升機構900轉換力、放大/縮小力和改變力的方向。另外，凸輪組件970可被構造為使用凸輪972將彈簧組件930的變化的收縮力轉換為的恆定線性力。
[0106]提升機構900通過纜繩914、916和918經過彈簧組件930、惰輪958、凸輪組件970、轉換滑輪組件950和制動組件960操作地耦接在移動託架910和支撐架920之間。參考圖9，移動託架910示出為沿著行程範圍911處於相對於移動託架910的頂點限定的高點位置。以下將根據一些實施方式說明平衡狀態期間提升機構900中的力。當如圖9所示的實施方式處於平衡狀態時，彈簧組件930趨於向上變形(收縮)通過變形範圍921，並且因此向纜繩914施加向上的線性力，其中該纜繩914通過惰輪958通向凸輪組件970。該向上的力向凸輪組件970施加逆時針扭矩。該逆時針扭矩驅使凸輪972和輪子974逆時針轉動，並且因此輪子974向纜繩916施加向上的力。施加到纜繩916的向上力向轉換滑輪組件950施加逆時針扭矩。該扭矩驅使第一和第二轉換滑輪952、954逆時針轉動，因此向纜繩918施加向下的力。
[0107]當移動託架910以及耦接到其上的任何負載的重量的重力沿著行程範圍911向下驅使移動託架910，因此在纜繩918連接到支撐架920的連接點處向纜繩918施加向上的線性力時，提升機構900被平衡。由移動託架910以及相關的負載的重量生成向上的力產生與上述的針對轉換滑輪組件950和凸輪組件970描述的力的大小相等的扭矩力但是力的方向相反。因此，提升機構900可提供平衡力，從而操作人員可以只需要克服系統的摩擦力將附接到移動託架910的設備沿著行進範圍定位在任何期望高度。此外，因為所提供的平衡力，移動託架910在不需要操作人員接合任何可選的鎖定裝置(如果存在的話)的情況下保持其設定位置。
[0108]圖1OA和1B是根據本發明的一個實施方式的提升機構1000的正視圖。圖1OA示出了相對於支撐架1020處於提升位置並且在提升機構1000的行程範圍1011的頂點處平衡的移動託架1010，而圖1OB示出了在行程範圍的底部的較低位置處平衡的移動託架1010。移動託架1010從圖1OA的位置到圖1OB的位置的平移向纜繩1018施加向上的拉力，這引起該纜繩1018從第二轉換滑輪1054上解開。纜繩1018的拉力通過轉換滑輪組件1050和凸輪組件1070被放大並且對纜繩1014產生向下的拉力，由此引起彈簧組件1030沿比行程範圍1011短的變形範圍1021變形。相反地，移動託架1010從圖1OB的位置平移到圖1OA的位置引起彈簧組件1030收縮並且在纜繩1014上產生向上的拉力。該纜繩1014的拉力通過凸輪組件1070和轉換滑輪組價1050被縮小並且引起第二轉換滑輪1054纏繞纜繩1018，該纜繩1018繼而相對於支撐架1020向上平移移動託架1010。
[0109]圖1IA-1IC是根據本發明的一個實施方式的制動機構1100的側視示意圖。如上所述，制動機構1100可被包含在提升機構中以在提升機構的纜繩斷裂的情況下相對於支撐架鎖定移動託架。制動機構1100可包括制動閂1162、載重繩1164 (truck rope)、彈簧1163和多個槽孔1166。圖1lA示出了包含在制動機構1100中的制動閂1162，該制動閂1162可通過軸1165耦接到支撐架1120，從而制動閂1162可繞軸轉動。制動閂1162可被構造為與多個槽孔1166接合。多個槽孔1166可位於移動託架1110上並且在提升機構的整個行程範圍11620上可與制動閂1162對齊。彈簧1163可被構造為驅使制動閂1162與多個槽孔1166接合，同時載重繩1164被構造為驅使制動閂1162與多個槽孔脫開。圖1lB示出了與多個槽孔1166分開的制動閂1162。在該示例中，載重繩1164可以是與提升機構的彈簧組件連接地耦接的纜繩(例如，圖1的纜繩118，圖4的纜繩418，或者圖9的纜繩918，或者圖10的纜繩1018)。可以由彈簧組件提供到載重繩的向下的線性力克服彈簧1163的向上收縮力，由此將制動閂1162保持在相對於多個槽孔1166的分開位置。圖1lC示出了在載重繩1164上存在極小或者不存在向下的線性力(例如，提升機構的纜繩斷裂)的情形，因此允許彈簧1163的收縮力使制動閂1162與多個槽孔1166接合，由此相對於平衡機構的支撐架鎖定移動託架。
[0110]圖12是根據本發明的一個實施方式的提升機構1200的局部正視圖。提升機構1200與圖9的提升機構900類似，除了該提升機構1200的凸輪組件1270包括兩個凸輪。在該示例中，凸輪1272a和1272b分別可轉動地相對於輪子1274固定。凸輪以鏡像取向的方式被安裝在輪子1274的兩個相對面並且通過纜繩1214被耦接到彈簧組件1230。纜繩1214的第一端被附接到凸輪1272b的安裝柱1272b。纜繩1214的第二端通過惰輪1258被轉向，穿過彈簧組件1230的底部託架1237，然後再次被惰輪1258轉向，並且附接到凸輪1272a的安裝柱1276a。將來自彈簧組件1230的力分配在多個凸輪之間可以減小纜繩1214上的張力和疲勞，由此延長了提升機構1200的壽命。降低耦接到每個凸輪的纜繩1214上的張力可允許較小有效半徑的凸輪，因為彈簧組件1230的收縮力被纜繩1214的兩個部分分配。另外，使用較小凸輪的能力有助於使得提升機構1200的輪廓外形更加緊湊。雖然提升機構1200被描述為包括一對凸輪，但是應當理解提升機構可包含任何數量的並聯或串聯的凸輪。
[0111]圖13是根據本發明的一個實施方式的提升機構1300的正視圖，其中以與之前的附圖類似的方式，一部分被繪製為透明的。提升機構1300包括提升機構1310和支撐架1320a-1320d。支撐架被附接到提升機構主體1310的移動託架1312並且共同地適於允許安裝電子顯示器(未示出)。支撐架1314可被附接到支撐結構(例如，基座或牆壁)。因此，提升機構1300的操作人員可通過相對於支撐架1314平移移動託架1312而沿著提升機構1300的行程範圍調整電子顯示器的位置。
[0112]圖14是根據本發明的一個實施方式的顯示器定位設備1400的平面俯視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。在該示例中，顯示器定位設備1400包括提升機構1410，該提升機構1410包括可以被附接到支撐結構1401的支撐架1414。提升機構1410也包括移動託架1412。支撐架1420a和1420b可被附接到移動託架1412。電子顯示器1402可被安裝到支撐架從而允許電子顯示器沿提升機構1410的行程範圍移動。
[0113]圖15是顯示器定位設備1500的側視圖，該顯示器定位設備1500包括具有附接到支撐面1501的支撐架1514和以滑動結合的方式與支撐架接合的移動託架1512。移動託架1512構造為經由支撐架1520A和1520B耦接到顯示器1502。圖15示出了小輪廓的提升機構1510如何能夠實現提升機構的移動託架1512從顯示器的角度觀察時基本上被電子顯示器1502遮擋。此外，因為移動託架1512和電子顯示器1502耦接在一起，所以移動託架1512在提升機構1510的整個行程範圍內保持為被顯示器遮擋。如上所述，可以理解到在特定的示例中，可以更加容易地和外觀更加美觀地將小輪廓的提升機構包含在顯示器定位設備1500中。
[0114]圖16是根據本發明的一個實施方式的顯示器和定位設備1600的正視圖。定位設備1600包括耦接到提升機構1610的移動託架1612的底部的傾斜機構1630(未示出)。傾斜機構1630可被構造為允許操作人員傾斜電子顯示器1602以改變顯示器的觀看角度。在特定的情況下，傾斜機構可以是經平衡的，但是這並不是必需的。例如，傾斜機構1630在其他的可能情況下可以包括起平衡作用的彈簧系統(例如，扭力彈簧機構)、重力傾斜機構、摩擦傾斜機構或者球球窩機構。2003年8月20日提交的美國專利N0.6，997，422，2004年I月17日提交的美國專利N0.7，252，277以及2005年9月28日提交的美國專利申請US200610185563 Al提供了可能的傾斜機構和轉動機構的示例，並且這些專利中的每一個的全部內容通過引用全部納入此文。
[0115]圖17是根據本發明的一個實施方式的定位設備1700的立體圖。定位設備1700包括提升機構1710、支撐架1720a-1720d、安裝託架1760a和1760b以及傾斜機構1730a和1730b。在該示例中，提升機構1710的支撐架1714可以被附接到支撐結構。如在本文中將進一步說明的那樣，支撐架1720a-1720d可被構造為與傾斜託架1740a和1740b通過界面連接以支撐安裝託架1760a和1760b。安裝託架可被構造為允許安裝電子顯示器，由此允許定位設備1700的操作人員沿著提升機構1710的行程範圍定位顯示器。定位設備1700可包括配置成覆蓋移動託架110的開放背部的表皮1716。如上所述，移動託架1712可包括處於高張緊狀態下的纜繩和彈簧，這潛在地可對定位設備1700的操作人員或安裝人員造成傷害。表皮1716可被構造為包圍或封閉移動託架1712，由此降低傷害操作人員或者安裝人員的風險。表皮1716可以以提供開口 1717a和1717b以容納移動託架1712相對於支撐架1714的平移的方式構造並附接到移動託架1712。傾斜機構1730a和1730b在其他的可能性中可包括平衡彈簧系統、重力傾斜機構、摩擦傾斜機構或者球球窩機構。
[0116]圖18是根據本發明的一個實施方式的傾斜託架1840的側視圖。傾斜託架1800可被包含在定位設備1700的傾斜機構1730a和1730b中。如本文將要進一步說明的那樣，傾斜託架1840包括可以構造為與支撐架通過界面連接的支撐界面1842和1844。傾斜託架1840還包括構造為分別使用第一和第二支撐銷(未示出)耦接到安裝託架的通道1846和1848。通道適於支撐可以安裝到安裝託架的電子顯示器的重量並且允許安裝託架和電子顯示器傾斜。
[0117]圖19A和19B是根據本發明的一個實施方式的安裝託架1960的立體圖。安裝託架1960可以包括適於允許將電子顯示器安裝到該託架的安裝界面1962。安裝託架1960也可適於與圖18的傾斜託架1840耦接。例如，傾斜託架1840可以被構造為安裝到凹部1964從而第一支撐銷(未示出)穿過孔1966a、通道1846以及孔1966b，並且第二支撐銷(未示出)穿過孔1968a、通道1848以及孔1968b。
[0118]圖20A是根據本發明的一個實施方式的定位設備2000的側視圖，其中為了清楚地說明，一個或多個部分被繪製為透明的。定位設備2000包括提升機構2010並且被構造為沿著提升機構的行程範圍平移電子顯示器。定位設備2000被固定到支撐機構2001並且也包括可以附接到移動託架2012的支撐架2020a和2020b。定位設備2000還包含傾斜機構2030，傾斜機構2030包括傾斜託架2040和安裝託架2060，在圖20A-21B中為了清楚該安裝託架2060被繪製為透明的。安裝託架2060被繪製為透明的以示出傾斜託架2040。圖20B是圖20A的定位設備2000的底部的局部側視圖。在該示例中，安裝託架2060通過第一和第二支撐銷2076和2078耦接到傾斜託架2040。該傾斜託架安裝到安裝託架2060的凹部中使得安裝託架的對準孔與傾斜託架2040的支撐通道2046和2048對齊。第一和第二銷通過相應的孔和通道以將安裝託架固定到傾斜託架。傾斜託架2040可以被構造為與支撐架2020a和2020b通過界面連接。支撐界面2042可被構造為懸掛在支撐架2020a上，並且支撐界面2044可以被構造為抵靠在支撐架2020b下面從而將傾斜託架穩定在豎直方向上。此外，每個支撐架可包括凸件(例如，參見圖20B中的靠近支撐架2020B的凸件2021a和2021b)。凸件可以將傾斜託架穩定在水平方向上。在該示例中，通過將支撐界面2044拉離支撐架2020B並且將支撐界面2042提升離開支撐架2020a可以從支撐架上移除傾斜託架2040。傾斜託架2040和支撐架之間的連接界面允許容易地安裝/拆卸，因為定位設備2000的安裝人員或操作人員可首先將電子顯示器安裝到安裝託架和傾斜託架，然後通過傾斜託架上的連接界面將顯示器懸掛到支撐架上。
[0119]圖21A和21B是圖20A的定位設備2000處於傾斜位置的側視圖。在該示例中，第一和第二支撐銷2076和2078分別在通道2046和2048中平移從而允許安裝託架2060和安裝在其上的電子顯示器沿向前的方向傾斜。傾斜機構2030可被構造為使用安裝託架和電子顯示器的重量以在支撐銷和支撐通道之間產生摩擦使得定位設備2000在不需要操作者接合任何鎖定機構的情況下保持傾斜位置。
[0120]圖22A是根據本發明的一個實施方式的顯示器2202和定位設備2200的立體圖，並且圖22B和22C是定位設備2200的側視圖。定位設備2200包含提升機構2210並且被構造為沿著提升機構的行程範圍定位電子顯示器2202。例如，圖22B示出定位在行程範圍底部的電子顯示器2202，圖22C示出了位於行程範圍頂部的電子顯示器。電子顯示器2202被耦接到附接到提升機構2210的移動託架2012的支撐架。提升機構被附接到基座2205的支撐柱2206。定位設備也包括拴繩2209，該拴繩2209可被連接到支撐柱2206和牆壁2201以防止基座2205的傾翻。定位設備2200也可包括傾斜託架以使得電子顯示器傾斜。
[0121]圖23A是根據本發明的一個實施方式的顯示器2302和定位設備2300的立體圖，並且圖23B和23C是定位設備2300的側視圖，其示出了分別定位在定位設備2300的行程範圍的底部和頂部的顯示器2302。定位設備2300的提升機構2310可被直接附接到牆壁2301。
[0122]圖24A是根據本發明的一個實施方式的顯示器2402和定位設備2400的立體圖，並且圖24B和24C是側視圖，其示出了分別定位在定位設備2400的行程範圍的底部和頂部的顯示器2402。定位設備2400的提升機構2410可被附接到基座2405的支撐主體2406上。基座2405可以被擴大以提供較大的基座以更好地支撐定位設備和顯示器的共同重量。另外，基座2405可包括可用於儲存或其他任何用途目的的架子2407a和2407b。
[0123]圖25A是根據本發明的一個實施方式的顯示器2502和定位設備2500的立體圖，並且圖25B和25C是側視圖，其示出了分別定位在定位設備2500的行程範圍的底部和頂部的顯示器2502。定位設備2500的提升機構2510可被連接到安裝臂2580。安裝臂2580可被附接到牆壁2501並且適於相對於牆壁託架2581水平地平移電子顯示器2500。另外，安裝臂可被構造為改變顯示器的水平視角。
[0124]圖26A是根據本發明的一個實施方式的顯示器2602和定位設備2600的立體圖，並且圖26B和26C是側視圖，其示出了分別定位在定位設備2600的行程範圍的底部和頂部的顯示器2602。定位設備2600的提升機構2610可被連接到可移動基座2605的支撐主體2606。可移動基座2605可包括輪子，該輪子可定位顯示器並且增大移動性以平移顯示器。
[0125]因此，公開了本發明的多個實施方式。雖然已經參考公開的特定的實施方式相當詳細地說明了本發明，但是公開的實施方式是為了說明的目的而示出的並且不是限定性的，本發明的其他實施方式也是可能的。本領域的技術人員將理解到在不脫離本發明的精神和所附權利要求的範圍的情況下可對本發明進行多個改變、改編和修改。
【權利要求】
1.一種用於升降電子顯示器的平衡提升機構，所述提升機構包括: 支撐架，其構造為被耦接到支撐構件； 移動託架，其構造為被耦接到電子顯示器； 滑動機構，其耦接在所述支撐架和所述移動託架之間，為所述移動託架提供相對於所述支撐架的並且包括低點位置和高點位置的行程範圍； 彈簧組件，其被安裝到所述移動託架，所述彈簧組件構造為產生第一力，所述第一力用於抵消與耦接到所述移動託架的所述電子顯示器的重量相對應的第二力，所述彈簧組件具有耦接到所述移動託架的第一端和當所述移動託架沿著所述行程範圍移動時沿著變形範圍移動的第二端； 轉換組件，其被構造為使得所述彈簧組件變形的長度比所述移動託架沿著所述行程範圍的相應移動的長度短； 凸輪組件，其包括凸輪和輪子；以及 多根纜繩，其與所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件組合將所述移動託架操作地耦接到所述支撐架。
2.如權利要求1所述的提升機構，其中，所述行程範圍是所述變形範圍的至少大約三倍。
3.如權利要求1所述的提升機構，其中，所述轉換組件包括第一轉換滑輪和第二轉換滑輪，第一所述轉換滑輪和第二轉換滑輪被可轉動地固定並且構造為提供所述彈簧組件的變形和對應的所述移動託架的移動之間的轉換的第一行程倍增係數。
4.如權利要求3所述的提升機構，其中，所述第一行程倍增係數是至少大約2。
5.如權利要求3所述的提升機構，其中，所述凸輪組件的凸輪和輪子被可轉動地固定並且構造為提供所述彈簧組件的變形和對應的所述移動託架的移動之間轉換的第二行程倍增係數。
6.如權利要求3所述的提升機構，其中，所述多根纜繩包括第一、第二和第三纜繩，其中，所述第一纜繩將所述彈簧組件的第二端耦接到所述凸輪，所述第二纜繩將所述凸輪組件的輪子耦接到所述第一轉換滑輪，所述第三纜繩將所述第二轉換滑輪耦接到所述支撐架。
7.如權利要求3所述的提升機構，其中，所述多根纜繩包括第一、第二和第三纜繩，其中，所述第一纜繩將所述彈簧組件的第二端耦接到所述第一轉換滑輪，所述第二纜繩將所述第二轉換滑輪耦接到所述凸輪，所述第三纜繩將所述凸輪組件的輪子耦接到所述支撐架。
8.如權利要求1所述的提升機構，其中，所述彈簧組件包括第一和第二彈簧引導託架，多個彈簧以及多個螺紋元件，其中每個彈簧具有分別耦接到所述第一彈簧引導託架和所述第二彈簧引導託架的第一端和第二端，其中，每個螺紋元件被構造為使得所述多個彈簧中的一個的所述第一端耦接到所述第一彈簧引導託架。
9.如權利要求8所述的提升機構，其中，每個螺紋元件包括構造為將所述螺紋元件附接到所述第一彈簧引導託架的緊固件部、構造為將所述螺紋元件定位在彈簧的直徑內的芯部以及構造為接合在所述彈簧的至少兩個圈之間的螺紋部。
10.如權利要求1所述的提升機構，還包括制動組件，其被耦接到所述支撐架並且構造為鎖定所述支撐架和所述移動託架的相對移動。
11.如權利要求10所述的提升機構，其中，所述移動託架還包括多個槽孔，所述槽孔定位成當所述移動託架相對於所述支撐架移動時與所述支撐架上的制動組件對齊； 其中，所述制動組件包括: 軸； 制動閂，其被所述軸樞轉地支撐並且被構造為與所述多個槽孔接合，以及制動彈簧，其被構造為將所述制動閂偏壓向與所述多個槽孔接合；以及其中，所述多根纜繩的至少一個被耦接到所述制動閂從而提供與所述制動彈簧的偏壓相反的張力以使得所述制動閂與所述多個槽孔分開。
12.一種電子顯示器定位設備，包括: 支撐架，其被構造為耦接到支撐結構； 移動託架，其在行程範圍中與所述支撐架滑動地接合，所述移動託架被構造為耦接到電子顯示器，所述移動託架包括具有高度、寬度和厚度的殼體，所述殼體的高度和寬度分別比所述電子顯示器的高度和寬度小，以及 平衡機構，其在所述移動託架的殼體中被安裝到所述移動託架，所述平衡機構被構造為抵消所述電子顯示器、所述移動託架和所述平衡機構的組合重量，所述平衡機構包括: 彈簧組件，其具有耦接到所述移動託架的第一端和當所述移動託架沿著所述行程範圍移動時沿著變形範圍移動的第二端； 轉換組件，其被構造為使得所述彈簧組件變形的長度比所述移動託架沿著所述行程範圍的相應移動的長度短； 凸輪組件，其包括凸輪和輪子；以及 多根纜繩，其與所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件組合將所述移動託架操作地耦接到所述支撐架。
13.如權利要求12所述的設備，其中，所述轉換組件包括第一轉換滑輪和第二轉換滑輪，所述第一和第二轉換滑輪被可轉動地固定並且構造為提供所述彈簧組件的變形和所述移動託架的對應移動之間轉換的第一行程倍增係數。
14.如權利要求13所述的設備，其中，所述行程範圍是所述變形範圍的大約二倍到大約五倍。
15.如權利要求13所述的設備，其中，所述多根纜繩包括第一纜繩、第二纜繩和第三纜繩，其中，所述第一纜繩將所述彈簧組件的第二端耦接到所述凸輪，所述第二纜繩將所述凸輪組件的輪子耦接到所述第一轉換滑輪，所述第三纜繩將所述第二轉換滑輪耦接到所述支撐架。
16.如權利要求12所述的設備，其中，所述彈簧組件包括由螺紋元件固定的至少一個彈簧，所述螺紋元件包括用於與所述彈簧組件耦接的緊固件部、構造為將所述螺紋元件定位在彈簧的直徑內部的芯部以及構造為接合在所述彈簧的至少兩個圈之間的螺紋部。
17.如權利要求12所述的設備，還包括被耦接到所述支撐架的制動組件和所述移動託架中的與所述制動組件對齊的多個槽孔，所述制動組件包括: 軸； 制動閂，其被所述軸樞轉地支撐並且被構造為與所述多個槽孔接合，以及 制動彈簧，其被構造為將所述制動閂偏壓向與所述多個槽孔接合；以及 其中，所述多根纜繩的至少一個被耦接到所述制動閂從而提供與所述制動彈簧的偏壓相反的張力以使得所述制動閂與所述多個槽孔分開。
18.如權利要求12所述的設備，還包括傾斜機構，所述傾斜機構包括安裝到所述移動託架的支撐架，構造為附接到所述電子顯示器的顯示器安裝託架；以及耦接到所述傾斜機構的支撐架和所述顯示器安裝託架的傾斜託架，所述傾斜託架構造成為所述顯示器安裝託架提供一定範圍的傾斜。
19.一種用於調整電子顯示器的高度的提升機構，所述提升機構包括: 第一部分，其構造為被耦接到支撐構件； 第二部分，其在行程範圍中與所述第一部分滑動地接合併且被構造為被耦接到電子顯示器； 彈簧組件，其被安裝到所述第二部分並且構造為施加可變力，所述彈簧組件具有耦接到所述第二部分的第一端和當所述第二部分沿著所述行程範圍移動時沿著變形範圍移動的第二端； 轉換組件，其被安裝到所述第二部分，所述轉換組件被構造為縮小所述可變力並且使得所述彈簧組件變形的長度比所述第二部分沿著所述行程範圍的相應移動的長度短，以及 凸輪組件，其包括凸輪和安裝到所述第二部分的輪子，所述凸輪組件構造為將縮小的可變力轉換成大致恆定的力並且將大致恆定的力施加到所述第一部分； 其中，所述第二部分、所述第一部分、所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件通過多根纜繩連接。
20.如權利要求19所述的提升機構，其中，所述轉換組件包括第一轉換滑輪和第二轉換滑輪，所述第一轉換滑輪和第二轉換滑輪被可轉動地固定並且構造為提供所述彈簧組件的變形和所述第二部分的對應移動之間的轉換的第一行程倍增係數。
21.如權利要求20所述的提升機構，其中，所述凸輪組件的凸輪和輪子被可轉動地固定並且構造為提供所述彈簧組件的變形和所述第二部分的對應移動之間的轉換的第二行程倍增係數。
22.如權利要求19所述的提升機構，其中，所述轉換組件包括具有大於大約360°的第一轉動行程範圍的第一轉換滑輪和第二轉換滑輪，並且其中所述凸輪組件的輪子具有小於大約360°的第二轉動行程範圍。
23.如權利要求19所述的提升機構，其中，所述彈簧組件包括: 第一引導託架； 第二引導託架； 具有第一端和第二端的至少一個彈簧；以及 至少一個螺紋元件，其被構造為被耦接到所述第一引導託架，所述至少一個螺紋元件包括將所述螺紋元件定位在彈簧的直徑內部的芯部以及構造為接合在所述彈簧的至少兩個圈之間的螺紋部。
24.如權利要求23所述的提升機構，其中，所述彈簧組件還包括安裝在所述第二部和所述第一彈簧引導託架之間的調節機構，所述調節機構構造為調整所述至少一個彈簧的張緊力。
25.如權利要求19所述的提升機構，其中，所述第二部分包括具有高度、寬度和厚度的殼體，所述殼體的高度、寬度分別比所述電子顯示器的高度和寬度小，以及所述殼體容納所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件。
26.如權利要求19所述的提升機構，還包括制動組件，所述制動組件被耦接到所述第一部分並且構造為如果所述多根纜繩不再連接所述第二部分、所述第一部分、所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件則鎖定所述第一部分和所述第二部分的相對移動。
27.一種用於定位電子顯示器的方法，所述方法包括: 使電子顯示器沿著豎直行程範圍相對於支撐構件移動第一距離，利用包括彈簧組件、轉換組件和凸輪組件的顯示器定位設備將所述電子顯示器耦接到所述支撐構件； 在移動所述電子顯示器的同時，將所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件沿著所述豎直行程範圍移動所述第一距離； 在移動所述電子顯示器的同時，使得所述彈簧組件沿著變形範圍變形第二距離，所述第二距離與所述第一距離相對應並且比所述第一距離短； 在使得所述彈簧組件沿著所述變形範圍變形所述第二距離的同時，利用所述彈簧組件產生第一可變力； 利用所述轉換組件產生被縮小的力，所述被縮小的力與所述第一可變力相對應； 利用所述凸輪組件產生基本恆定的力，所述基本恆定的力與所述第一可變力相對應；以及 將所述被縮小的力或者所述基本恆定的力施加到所述支撐構件以抵消所述電子顯示器的重量。
28.如權利要求27所述的方法，其中，所述轉換組件包括第一轉換滑輪和第二轉換滑輪，所述第一和第二轉換滑輪被可轉動地固定並且提供用於產生所述被縮小的力的第一行程係數，所述第一行程係數將所述第一距離與所述第二距離相關聯倍增係數。
29.如權利要求27所述的方法，其中，所述電子顯示器包括構造為顯示電子圖像的第一表面和與所述第一表面相反的第二表面，以及所述方法還包括如下的步驟:在將所述電子顯示器移動所述第一距離之前，將所述顯示器定位設備的支撐架耦接到所述支撐構件並且將所述顯示器定位設備的移動託架耦接到所述電子顯示器的所述第二表面，由此利用所述顯示器定位設備將所述電子顯示器耦接到所述支撐構件。
30.如權利要求29所述的方法，其中，所述移動託架包括具有高度、寬度和厚度的殼體，所述殼體的高度、寬度分別比所述電子顯示器的高度和寬度小，其中所述彈簧組件、所述轉換組件和所述凸輪組件在所述移動託架的殼體中被安裝到所述移動託架。
【文檔編號】F16M13/02GK104220801SQ201380018018
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】穆斯塔法·A·額爾古納, 羅伯特·W·弗呂爾瑞爾, 賽義卜·阿斯馬瑞 申請人:愛格升有限公司