托架系统和方法

专利名称：托架系统和方法
技术领域：
下述的公开内容描述了本发明的实施例，本发明总的涉及托架(台架)， 更特别地涉及可调节的托架。
背景技术：
近来，笔记本电脑因为其逐步减小的尺寸和重量，已获得普遍欢迎。 计算机使用者常常会发现笔记本的便携性很有用，例如在旅游时或是往来 于家和办公室而进行工作时。遗憾的是，使得笔记本便于携带的笔记本的 设计特征，从人机工程学意义上讲，也使得笔记本难以使用，尤其是对于 长期的使用时间来说。传统的托架已经设置为使一些笔记本的位置可调， 但是这些托架典型地仅允许使用者将笔记本的位置设定在少数几个预设位 置上，并且一般难以调节。
投影仪，例如视频投影仪，通常与笔记本和其它类型的电脑一起使用， 但在许多其它应用中也很普遍。视频投影仪在展示信息和娱乐节目方面很 有用，但它们的方向和位置常需要调节，以满足多种需求，例如高度、距 离和相对于投影面的角度。遗憾的是，典型的视频投影仪和/或用于支撑视 频投影仪的临时代用托架难以调节，并且只能设置有限数目的位置。另外， 视频投影仪可能具有很大的落地区域，这就占据了比所需面积更大的支撑 表面
发明内容
本发明的一个实施例包括用于支撑例如笔记本或投影仪的物体的托 架。该托架提供了沿着一行程的连续可调节性。这样的托架可包括底座、 与底座连接的支撑构件、带有用于支撑物体的大致平坦的托盘表面的与支 撑构件连接的托盘、以及适于允许托盘沿着一行程相对于底座运动且还适 于沿着所述行程将托盘定位在无限多个位置上的运动机构。在一个实施例 中，运动机构可包括枢转机构。在一可选实施例中，运动机构可包括提升 机构。
一种定位托架的方法可包括提供包括具有大致平坦的托盘平面且利 用运动机构连接到底座上的托盘的托架、使托盘至少部分地通过所述行程 相对于底座移动、沿着所述行程将托盘定位在无限多个位置的其中之一处。 另一个实施例可进一步包括将托架锁定，以使托盘保持在无限多个位置的 其中之一上。另一个实施例可包括将物体，例如笔记本或投影仪，置于托 盘上，并使用小于物体重量的力移动托盘。


图1 (a)示出了根据本发明的一个实施例的支撑笔记本的托架的示意图。
图l (b)示出了根据本发明的一个实施例的支撑投影仪的托架的正向 透视图。
图2 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括连杆机构的托架的侧视图。
图2 (b)示出了图2 (a)中的托架的俯视平面图。
图2 (c)示出了图2 (a)中的托架的正视图。
图2 (d)示出了图2 (a)中的托架的正向透视图。
图3 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有滑杆的锁定机构 的托架的正向透视图。
图3 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有滑杆的锁定机构 的托架处于第一位置的侧向透视图。
图3 (c)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有滑杆的锁定机构 的托架处于第二位置的侧向透视图。图3 (d)示出了根据本发明的一个实施例的托架处于第一位置的局部 横截面侧视图。
图3 (e)示出了根据本发明的一个实施例的托架处于第二位置的局部 横截面侧视图。
图4 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有转动支架的锁定 机构的托架的后侧透视图。
图4 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有转动支架的锁定 机构的托架处于第一位置的正向透视图。
图4 (c)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有转动支架的锁定 机构的托架处于第二位置的正向透视图。
图5 (a)示出了根据本发明的一个实施例的物体和包括带有柱塞组件 的锁定机构的托架的正向透视图。
图5 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有柱塞组件的锁定 机构的托架的正向透视图。
图5 (c)示出了根据本发明的一个实施例的包括带有柱塞组件的锁定 机构的托架的正向透视图。
图6 (a)示出了用于图5 (a) - (c)所示的托架的锁定机构的正向透 视图。
图6 (b)示出了用于图5 (a) - (c)所示的托架的锁定机构的横截面 正视图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的托架底座的底部平面图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的托盘的透视图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的托盘的底部平面图。
图10 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括折叠托盘的托架处于
第一位置的侧视图。
图10 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括折叠托盘的托架处于
第二位置的侧视图。
图11 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括滑动托盘的托架处于
第一位置的俯视图。
图11 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括滑动托盘的托架处于第二位置的俯视图。
图11 (C)示出了根据本发明的一个实施例的包括滑动托盘的托架处于 第一位置的俯视图。
图11 (d)示出了根据本发明的一个实施例的包括滑动托盘的托架处于 第二位置的俯视图。
图12 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括折叠托盘和连杆的托
架处于第一位置的侧视图。
图12(b)示出了根据本发明的一个实施例的包括折叠托盘和连杆的托
架处于第二位置的侧视图。
图13 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括臂的托架的侧向透视图。
图13 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括臂的托架的侧向透视图。
图13 (c)示出了根据本发明的一个实施例的包括臂的托架的侧向透视图。
图13 (d)示出了根据本发明的一个实施例的包括感应充电器的托架的 透视图。
图14 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括可变形底座的托架处
于第一位置的示意图。
图14 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括可变形底座的托架处
于第二位置的示意图。
图15 (a)示出了根据本发明的一个实施例的托架的正向透视图。 图15 (b)示出了根据本发明的一个实施例的托架的后侧透视图。 图15 (c)示出了根据本发明的一个实施例的托架和外部键盘处于第一
位置的侧视图。
图15 (d)示出了根据本发明的一个实施例的托架和外部键盘处于第二 位置的侧视图。
图16 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括具有提升引擎的运动 机构的托架的侧向透视图
图16 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括具有提升引擎的运动机构的托架的侧向透视图。
图16 (C)示出了根据本发明的一个实施例的包括具有提升引擎的运动 机构的托架的侧向透视图。
图17 (a)示出了根据本发明的一个实施例的包括高度可调的壁支柱的 托架处于第一位置的的正视图。
图17 (b)示出了根据本发明的一个实施例的包括高度可调的壁支柱的 托架处于第二位置的的正视图。
图18示出了根据本发明的一个实施例的托架的透视图。
图19示出了根据本发明的一个实施例的用作运动机构的提升机构的透 视图。
图20 (a)示出了图19中的提升机构的局部横截面侧视图。 图20 (b)示出了图19中的提升机构的局部横截面正视图。 图20 (c)示出了图19中的提升机构的局部横截面底部平面图。 图20 (d)示出了图19中的提升机构的局部横截面俯视平面图。 图21 (a)示出了根据本发明的一个实施例的插塞机构的局部横截面侧 视图。
图21 (b)示出了根据本发明的一个实施例的插塞机构的局部横截面侧 视图。
图21 (c)示出了根据本发明的一个实施例的插塞机构的侧视图。 图22示出了根据本发明的一个实施例的包括横向支撑件的提升机构的 正向透视图。
具体实施例方式
下面的具体实施方式
应通过参阅附图而得以理解，在附图中，不同附 图中的相同元件以相同的数字表示。这些并非必然地按比例示出的附图描 述了所选的实施例，并且不是意在限制本发明的范围。对于所选的元件， 给出了结构、材料、尺寸以及制造方法的示例。所有其它元件采用本发明 所属领域的技术人员已知的元件。所属领域的技术人员可以认识到，所给 出的多个实施例具有可使用的适宜的替代形式。下面的公开内容讨论了用 于支撑物体的系统和方法，所述物体例如是笔记本或投影仪，其带有大致平坦的物体表面。通常，"笔记本"指便携式个人电脑，有时指"膝上型电 脑"。不同实施例中的笔记本可包括处理器、存储系统、例如为键盘或鼠标 的输入装置、例如为屏幕或显示器的输出装置、用于接收可移除存储介质 的不同隔室、端口系统、以及其它元件。通常，"投影仪"指视频投影仪，
包括但不限于使用阴极射线管、LCD、 DLP和LCOS技术的投影仪。不同 实施例中的视频投影仪可包括发光系统、镜头系统、输入端口以及处理电 子器件，所有这些元件配置成用于接收电信号并将相应的图像投影到显示 表面上。此处所讨论的托架的不同实施例可支撑包括投影仪和笔记本的物 体，并且具有优于现有托架的若干优点，例如允许物体在行程范围内的任 何适宜位置进行定位，而非设定在一个预定的位置上。另外，此处所讨论 的托架的不同实施例易于操作，例如单手就可轻易实现对物体位置的调节。 例如，根据本发明的实施例的托架使用小于物体重量的预定百分比的力就 可移动。在一些实施例中，使用等于或小于物体本身重量的10%的力就可 以移动托架和物体。所有这些特性在生产成本较低并且高度可靠的托架中 得到体现。
图1 (a)示出了根据本发明的一个实施例的托架10的示意图。托架 10包含与支撑构件14功能性连接的托盘12，该支撑构件14则功能性地连 接到底座16。底座可包括任何用于支撑或将支撑构件连接到支撑表面的机 构，所述支撑表面例如为水平(例如桌面)或竖直(例如墙壁)支撑表面。 托盘12可包括大致平坦的托盘表面13，并可支撑物体18，举例来说，例 如为图1 (a)中所示的笔记本或图1 (b)中所示的投影仪。在一些实施例 中，大致平坦的托盘表面13可支撑具有大致平坦的物体表面15的物体18。 例如，在一个实施例中，大致平坦的物体表面15可以例如为笔记本或投影 仪的下部外表面。在所示出的实施例中，运动机构20将支撑构件14和底 座功能性地连接。运动机构20适于允许支撑臂14和托盘12沿着一行程相 对于底座16移动。例如，在一个实施例中，运动机构20允许支撑臂14相 对于底座16枢转。当支撑臂14枢转时，其相对于底座提升和/或降低托盘 12。通过这种运动，使用者能方便地沿着所述行程在两个或更多个位置之 间移动托盘12。
根据一个实施例，运动机构20适于提供沿着所述行程的连续可调节能力。如之前所讨论的，以前的托架仅仅包含离散数量的托盘位置。本实施
例中的运动机构20适于沿着所述行程将托盘12设置或定位在无限多个位 置上。例如，在一个实施例中，托盘12可沿着所述行程重新配置在新位置 上，并且托盘12将克服托盘12和物体18所施加的重力大致保持在此位置。 运动机构20的内部构件可以是任何能够以可控、可重复的平衡方式移动(例 如提升、降低和/或枢转)托架的适宜装置，例如提升机构(在此有时称为 提升引擎)和/或枢转机构。在一些实施例中，运动机构平衡物体的重量， 以允许使用者使用小于物体重量的力来定位物体(例如，小于物体重量的 10%)。在某些实施例中，运动机构20可包括连接在底座16和支撑构件14 之间的枢转机构，并且该枢转机构可允许物体18和托盘12沿着所述行程 在两个或更多个位置之间可控地枢转。该枢转机构可以是任何可提供这种 功能的适宜机构，例如将在下面进一步描述的弹簧或摩擦枢轴。再参考图1 (a)，托盘12可通过枢轴22 (例如摩擦或弹簧枢轴)功能性地连接到支撑 构件14，所述枢轴22允许托盘12和物体18相对于支撑构件倾斜。该实施 例可允许托盘12和物体18的位置在不改变托盘12相对于底座16的角度 的情况下进行调节。在这样的实施例中，托盘可以在始终使托盘水平和与 例如为地面的水平支撑平面平行的同时前后或上下移动。当然，在一些实 施例中，枢轴22可允许托盘12和物体18相对于底座16倾斜。在可选实 施例中，托架10可允许托盘12在不使用枢轴22的情况下相对于底座16 倾斜，下面将对此进行更详细的描述。
参考图2 (a) - (d)，示出了类似于图1 (a)和(b)中的托架10但并 不具有托盘12的托架10的各种视图。托架IO包括通过如参照图1 (a)所 述的运动机构20与底座16相连的支撑构件14。枢轴22可用来将托盘、例 如图1 (a)中的托盘12功能性地连接到支撑构件14上。支撑构件14可包 括连杆机构，例如四连杆机构。如此处所使用的，"连杆机构"用于一些实 施例中，以表示支撑构件14，而并非意在将支撑构件14限定于包括连杆机 构的实施例。如图2 (a)所示，包括四连杆机构的支撑构件14可包括示意 性地表示为D1、 D2、 Ll、 L2并在各自端部处相互连接的四根杆。在一些 实施例中，支撑构件14可包括两个或更多个四连杆机构。例如，图2 (a) -(d)所描述的托架10包括包含有杆24、 25、 28和30的四连杆机构，以及另一个包含有杆26、 27、 29和31的四连杆机构。图3 (a) - (e)进一 步更详细地示出了根据一个实施例的运动机构20。该运动机构20包括包含 有弹簧或摩擦枢轴的枢转机构。如图3 (c)中所能看到的那样，枢转机构 包括第一和第二扭转弹簧53和54，所述扭转弹簧围绕安装于框架28和29 之间的底座16上的轴55巻绕。尽管下面的实施例讨论了这两个弹簧的使 用，应当理解，仅仅一个或多于两个扭转弹簧的情况也应考虑在内。每个 扭转弹簧53、 54的一端偏压抵靠四连杆机构14，而每个扭转弹簧53、 54 的相反端安装在调节块56的内部。在一个实施例中，扭转弹簧绷得足够紧 地围绕着轴55巻绕，以能够在底座16和四连杆机构14之间施加扩张力， 从而提供克服托盘和/或置于托盘上的物体、例如投影仪或笔记本的重量的 平衡力。例如，在固定(静止)位置，弹簧提供足够的力，以防止托盘降 低自身的位置。然而，弹簧力并没有大到足以在没有助力的情况下提升托 盘的地步。使用者可通过将托盘向上或向下移动到新的位置来克服弹簧力。 一旦处于新的位置，弹簧力即重新使托盘保持固定。在一些实施例中，枢 转机构可提供大致等于例如为笔记本或投影仪的物体的重量的固定力，从 而使托盘能够轻易地移动。在一些实施例中，弹簧张紧力和弹簧力可通过 调节调节螺钉57而得以调节，所述调节螺钉57同时也移动调节块56。
如之前所描述的那样，在一些实施例中，托架10可允许托盘12在不 使用枢轴22的情况下相对于底座16倾斜。参考图4 (b)和4 (c)，之前 所提及的托盘12可以在不使用附加的枢轴的情况下直接与连接杆30和31 各自的延伸部32和33相连。随着支撑构件14相对于底座16枢转，延伸 部32、 33以及与其相连的任何托盘相对于底座16倾斜。例如，在如图4 (b)所示的第一位置中，支撑构件14远离底座16被提升，而延伸部32、 33 (以及任何相连接的托盘)相对于底座16向前倾斜。在如图4 (c)所示 的第二位置中，支撑构件14朝向底座16降低，而延伸部32、 33 (以及任 何相连接的托盘)与底座16大致平行。
被连接的托盘沿着所述行程相对于底座16的倾斜率可通过改变杆D1、 D2、 L1和L2中的一个或多个(如图2 (a)和图4 (b)所示)的长度而得 以调节。例如，在一些实施例中，杆D1的长度大于杆D2的长度。这种布 置在支撑结构通过其运动范围而运行时为托盘提供更大的倾斜量，并且所述布置对于为被连接的托盘提供更大的行程是有用的。
因此，沿着所述行程可提供不同的倾斜度。例如，杆D1、 D2、 Ll和 L2中的一个或多个的尺寸可縮短或延长，从而获得不同的倾斜度。或者， 例如包括如图3 (a) -3 (e)中的枢轴22的枢轴的实施例可允许托盘沿着 所述行程倾斜到不同的角度。在一些实施例中，托盘总是倾斜到相对于水 平面小于90度的角度。在其它实施例中，托盘总是倾斜到相对于水平面小 于45度的角度。应当理解，倾斜可以被限定在许多角度，并且上述的限定 仅仅是示例性的实施例。
本发明的一些实施例提供了带有锁定机构的托架。这样的锁定机构对 于将托盘锁定到所需的位置非常有用。图3 (a) - (c)示出了根据发明的 一个实施例包括锁定机构的托架的不同视图。如在图4 (a) - (c)、 5 (a) -(c)、 6 (a)和6 (b)所描述的实施例中进一步示出的那样，该锁定机构 可允许托架10的位置被锁定或解锁。再次参考图3 (a) - (c)，用于保持 例如为笔记本或投影仪的物体的托盘12可功能性地连接到枢轴22(例如摩 擦或弹簧枢轴)，并且枢轴22可通过支撑构件14与运动机构20 (例如包括 弹簧的枢转机构)连接。如图所示，支撑构件14包括连杆机构。支撑构件 14可包括例如两个四连杆机构。 一个四连杆机构可包括分别对应于示意性 杆L2和Ll的杆24和25。另一个四连杆机构可包括杆26和27，其同样分 别对应于示意性杆L2、 Ll。如此处所使用的，L2杆24、 26也被描述为输 入杆24、 26，而L1杆25、 27也被描述为从动杆25、 27。底座16可包括 杆或框架28、 29，其相当于示意性杆D1，用于连接支撑构件14。支撑构 件14可进一步包括杆或连接杆30、 31，其相当于示意性杆D2，其连接在 杆24、 25和26、 27的各自端部上。
该实施例中的锁定机构可包括滑杆34，该滑杆34在连杆机构14的两 个接头处功能性连接到连杆机构14，从而在滑杆34锁定于适当位置时防止 连杆机构14收缩折叠。例如，滑杆34可在第一接头36和第二接头38之 间进行连接，所述两个接头处于连杆机构14的一侧以及杆24和25的相对 端。滑杆34可枢转地连接到第一接头36，并可通过槽40和可拆卸紧固件 42 (例如螺旋式旋钮或杠杆式凸轮夹具(levered cam clamp))连接到第二 接头38。如图3 (b)所示，随着托架10的高度增加，第一接头36和第二接头 38之间的相对距离增加，滑杆34枢转并沿着槽40远离第二接头38滑动。 如图3 (c)所示，随着托架10的高度减小，第一接头36和第二接头38 之间的相对距离减小，滑杆34枢转并沿着槽40朝向第二接头38滑动。如 图3 (b)禾n (c)所示，槽40可具有端点44和46。在端点44、 46之间槽 40的长度范围内的任何所需位置，滑杆34可以通过可拆卸紧固件42贴靠 框架28锁定在适当位置上，所述紧固件42在该实施例中为螺旋式旋钮。 该实施例允许托架10的高度锁定在槽40的长度范围内的无限多个位置上， 而不是如先前的锁定机构那样锁定在很少数目的预固定位置上。
再次参考图3 (b)和(c)所描述的实施例，在使用中，使用者可通过 首先对锁定机构进行解锁而调节托架10。要这样做，使用者可松开紧固件 42，在该例子中即旋转螺旋式旋钮。使用者然后就能将托架10的高度自由 调节到新的所需位置。随着使用者提升托盘12，滑杆34绕第一接头36枢 转，并沿着槽40远离第二接头38滑动，直到槽40的端点46所限定的最 大长度范围处。随着使用者降低托盘12，滑杆34绕第一接头36枢转，并 沿着槽40朝向第二接头38滑动，直到槽40的端点44所限定的最大长度 范围处。当使用者调节托架IO达到所需位置时，他或她可将紧固件42紧 固，以将滑杆34锁定在适当位置上，在该实施例中，即旋转旋式旋钮，以 将滑杆34紧固贴靠在框架28上。因而，为了一般承重的目的，锁定了托 架的位置。例如，锁定机构可克服因例如为笔记本和投影仪的物体的重量 所引起的托盘的运动，或者在一些实施例中，可克服大于物体重量的力， 例如大于其l-5磅的力。
图4 (a) - (c)示出了带有包括可拆卸紧固件42和转动支架48的锁 定机构的托架10的一个实施例。转动支架48可与输入杆24相连接，并可 包括弯曲槽50，可拆卸紧固件42穿过所述弯曲槽与框架28连接。随着托 架高度的增加或减少，转动支架48和弯曲槽50随着输入杆24绕连杆机构 14的第三接头52转动。转动支架48和弯曲槽50的转动是相对于框架28 而言的。可拆卸紧固件42、本实施例中即杠杆式凸轮夹具可以作用为在弯 曲槽50的端点54、 56之间的弯曲槽50的长度范围内将转动支架相对于框 架28的转动锁定在任何位置。这就允许托架10的高度可被锁定在端点54、的任何所需位置。
参考图4 (a) - (c)所描述的实施例，使用者可通过松开紧固件42而 解锁托架10,此处包括将偏心夹紧杠杆推离转动支架48。使用者然后能将 托架的高度自由调节到新的所需位置。随着使用者提升或降低托盘12，转 动支架48和弯曲槽50绕第三接头52转动，直到由弯曲槽50的端点54、 56所限定的最大转动位置。当托架IO位于所需位置时，使用者可重新紧固 紧固件42，即将偏心夹紧杠杆推回，以将转动支架48锁定抵靠在框架28 上。因而，为了一般承重的目的，锁定了托架的高度。
图5 (a) - (c)示出了带有包括柱塞组件的锁定机构的托架10的一个 实施例。该柱塞组件可包括柱塞60和第一、第二扭转弹簧62、 63。尽管下 面的实施例讨论了两个弹簧的应用，但应当理解，仅带有一个或多于两个 扭转弹簧的锁定机构也应考虑在内。图6 (a)和6 (b)示出了柱塞60和 扭转弹簧62、 63的详细视图。柱塞60包括用于推动柱塞的第一端部64， 以及尺寸被确定为使其与第一和第二扭转弹簧接合的第二端部66。安装杆 68可包括用于相对于扭转弹簧62、 63安装柱塞60的孔70。参考图5 (c)， 安装杆68可通过螺钉或其它紧固件安装在连杆机构14的连接杆30、 31之 间。再次参考图6 (a)和6 (b)，围绕柱塞的柱塞弹簧72将柱塞偏压于远 离安装杆68的位置上。在一些实施例中，柱塞弹簧72可使用紧固件(例 如，粘合剂或在柱塞或安装杆上的接收槽)在其端部与柱塞60和安装杆68 中的一个或两个相连接。在一些实施例中，弹簧72可以既不连接到柱塞60 也不连接到安装杆68上，但可置于柱塞60的一部分的周围，并允许抵靠 安装杆68的一部分放置。
第一和第二扭转弹簧分别安装在内心轴74、第一外心轴76、第二外心 轴78周围。外心轴76、 78可利用安装杆68连接到连接杆30、 31上，如 图5 (c)所示，从而外心轴随着连接杆转动。内心轴74可连接到从动杆 25、 27的端部，从而内心轴随着从动杆转动。例如，在内心轴的一个或两 个端部上的栓80可以装配于从动杆的端部的相应凹槽81 (图4 (c)中示 出的凹槽)内。
参考图6 (a)和6 (b)，第一扭转弹簧62的一部分连接到第一外心轴 76，第二扭转弹簧63的一部分连接到第二外心轴78。在一些实施例中，外心轴的的直径DoM比扭转弹簧62、 63的内径大，以便于利用摩擦阻力将扭 转弹簧锁定到内心轴上。在一些实施例中，内心轴的的直径D1M比外心轴 的的直径Dom小。例如，在一些实施例中，D,m可比DoM小0.1至0.5mm。 在其它实施例中，该直径差可在0.3mm左右。在一个可选实施例中，内心 轴74和外心轴76、 78的直径可大致相同，并且带有不同张力的多个区段 的扭转弹簧可用于锁定心轴。
在锁定位置，扭转弹簧的内径小于DIM。扭转弹簧和内心轴之间的摩 擦阻力防止一般承载条件下内心轴相对于扭转弹簧及外心轴转动。由于外 心轴连接到连接杆30、 31上而内心轴连接到从动杆25、 27上，所以连杆 机构14的运动被约束，并且托架10的高度位置被锁定。在一些实施例中， 扭转弹簧62、 63包括圆形和/或方形线材。在一些实施例中，扭转弹簧62、 63仅包括方形线材，以便于增加扭转弹簧与内心轴74接触的表面面积，进 而增加摩擦阻力和锁定强度。
在扭转弹簧的打开位置，扭转弹簧62、 63的内径足够大，以允许内心 轴74相对于外心轴76、 78转动。在该实施例中，扭转弹簧62、 63的内径 保持足够小，以使扭转弹簧保持锁定在外心轴76、 78上。在一些实施例中， 内心轴74的直径D,m可比扭转弹簧62、 63的内径略大，以当内心轴74转 动时提供一些阻力。尽管该实施例提供为用于当内心轴74转动时使扭转弹 簧62、 63保持锁定在外心轴上，但应当理解，其它配置也是可行的。例如， 扭转弹簧可锁定在内心轴74上，但当内心轴转动时，其相对于外心轴76、 78保持自由。
在一些实施例中，每个扭转弹簧62、 63可包括弹簧支柱82，该弹簧支 柱82允许柱塞60的第二端部66增加或减少扭转弹簧的内径。应当理解， 锁定机构可被偏压到常态锁定或常态打开位置。例如，在常态锁定配置中， 扭转弹簧将内心轴锁定在它们的常态状态中。在图6 (a)中，当柱塞760 被压下时，柱塞的第二端部66与弹簧支柱82接合，以便于打开第一扭转 弹簧62 (即增加弹簧内径)。相似的效果发生在第二扭转弹簧63上。在不 同的实施例中可提供不同的接合量。在一个实施例中，柱塞可通过将弹簧 支柱压下3.0-5.0mm而打开扭转弹簧62、 63。在打开位置，内心轴74可相 对于外心轴76、 78旋转。当柱塞回到弹簧偏压状态时，扭转弹簧回到它们的常态锁定状态。在具有相似但相反配置的实施例中，常态打开的扭转弹
簧62、 63可允许内心轴74旋转， 一直到柱塞60被压下时为止。然后，柱 塞的第二端部66可与弹簧支柱接合，以便于使扭转弹簧抵抵靠在内心轴74 上而张紧，从而在一般承载条件下使内心轴相对于外心轴锁定。
在一些实施例中，如图5 (a)和5 (b)所示出的那样，托盘12连接 到用于支撑物体18的托架10上。在这些实施例中，物体18可作用为致动 柱塞60，以便于锁定或解锁托架的高度位置。在一些包括托盘12的实施例 中，柱塞60的长度可以改变，以便于所述柱塞在托盘12的上方突出足够 长的距离，从而允许被使用者或被物体致动。例如，在一个实施例中，柱 塞的长度可以改变直到大约15.0mm，以便于被具有不同的大致平坦的物体 表面轮廓的物体所致动。
在图5 (a) - (c)、 6 (a)和6 (b)的常态锁定的托架的一些实施例中， 使用者可按照如下方式调节和锁定托架。在一些实施例中，具有安装于其 上的物体18的托架10被常态锁定，因为扭转弹簧62、 63紧紧围绕内心轴 74巻绕，以致内心轴74由于扭转弹簧62、 63相对于内心轴的摩擦阻力而 不能旋转。为了调节托架10的高度，使用者可移除物体18，或者在一些实 施例中，手动接合柱塞60。当被释放时，柱塞60可释放扭转弹簧62、 63 的弹簧支柱82，以便于增加扭转弹簧的直径，从而使托架解锁，这是因为 扭转弹簧增加的直径放松了弹簧对内心轴的夹持，因此内心轴可以转动。 在使用者已将托架调节到所需的高度后，他/或她可将物体返回，或者对柱 塞60施加压力。柱塞60然后与弹簧支柱82接合，从而允许扭转弹簧62、 63紧紧围绕内心轴74巻绕。因此，为了承重的目的，托架的高度被再次锁 定。当然，托架IO可配置成常态地处于锁定的位置，柱塞与扭转弹簧处于 接合状态，以将托架置于解锁位置。
图7为可用于本发明的实施例中的托架底座83的底部平面图。如该实 施例所示，底座83具有大致为Y形的落地区域，其带有包括后支脚S4的 后部，以及包括两个前支脚86的前部。如图l-6中的实施例所示，托架IO 可将托盘定位在前支脚86的上方，以便于更均匀地分配托盘所支撑的物体 的重量，并减少倾翻的风险。在一些实施例中，底座83可包括放置在后支 脚84的端部的衬垫88。衬垫88可包括提供相对于支撑表面的摩擦阻力的聚合物，如聚氨酯(聚亚安酯)，其中托架放置于所述支撑表面上。来自衬
垫88的摩擦阻力可减少底座83的滑动。在一个实施例中，底座83还可包 括用于转动底座16的轮90。轮90可定位为最接近前支脚86的端部。轮 90还可包括聚氨酯，以便于在支撑表面上提供一些粘性摩擦力。当底座83 置放在支撑表面上时，使用者可大致沿虚线92转动底座。衬垫88起到枢 转中心点的作用，其足够光滑以致轻微转动，但不足以显著地改变位置。 如图所示，轮可具有与衬垫的纵向轴线大致平行(例如，在大约10度或更 小的范围内)的轴。
图8为根据本发明的一些实施例的托盘100的透视图。托盘100可包 括用来支撑物体的大致平坦的托盘表面13。托盘IOO可任选地包括保持滑 板102和/或延伸滑板104。保持滑板102通常包括滑动部106和保持部108， 在该实施例中，保持部108包括脚部110。保持部108可通过防止物体前缘 向前滑动而从托盘100掉落起到保持托盘100上物体的作用。滑动部106 为保持滑板102提供可调节的长度，以适应不同尺寸的物体。同样地，延 伸滑板104可滑出，以便扩展托盘100的尺寸，从而支撑更大及更小的物 体。
图9为托盘110的底部平面图。托盘IIO包括侧面延伸部112，其可调 节，以便于增大托盘110的整体尺寸。在一个实施例中，使用者可延伸一 个或两个侧面延伸部112，以便于例如支撑更大的物体，例如更大的笔记本 和/或投影仪。在图9所描述的实施例中，托盘IIO包括齿轮114。该齿轮 114与每个侧面延伸部112的延伸臂116相啮合。当一个侧面延伸部被延伸 时，该侧面延伸部的延伸臂与齿轮114相啮合。齿轮114同时与相反侧的 延伸臂相啮合，迫使相反侧的侧面延伸部也被延伸。根据一个实施例，齿 轮114如此动作，以使两个侧面延伸部112相等地延伸，从而保证托盘IIO 相对于中心线118保持平衡。当然，图9所示的侧面延伸部112以及各种 延伸部都能在单个托盘上得到体现。
参考图10 (a)和10 (b)，本发明的一些实施例包括带有折叠式托盘 122的托架120。托架120可设置有可连接到竖直支撑表面(例如墙壁)或 例如为桌面的水平支撑表面的底座16。托架120也可包括可被例如为桌面 的水平支撑表面支撑的支撑构件14。托架120可具有至少两个位置。在一个位置中，托盘122向下折叠，而物体18可被使用者使用，如图10 (a) 所示。在第二位置中，物体18及托盘122已移动到竖直位置，如图10 (b) 所示。例如，竖直位置可与竖直支撑表面(例如墙壁)大致平行。在另一 个实施例中，托盘122可仅能移动到相对于水平支撑表面小于90度的位置。 对于支撑笔记本并提供通过将笔记本在第一和第二位置之间移动即可轻易 地转换成计算机工作站的开放式工作空间来说，这样的实施例是非常有用 的。托盘122可通过任何适宜的方式、例如利用之前所讨论的运动机构20 在第一和第二位置之间移动。例如，运动机构20可包括枢转机构，该枢转 机构包括用来支撑物体18的托盘122的邻近边缘，并且该枢轴可允许物体 18和托盘122在第一和第二位置之间可控地枢转。枢转机构可以是提供这 种功能的任何适宜机构，例如弹簧或摩擦枢轴、或包括旋转凸轮装置的枢 轴，包括上文所描述的枢转机构，并且可以设置任何数目的枢轴。参考图 11 (a)和ll (b)， 一些实施例包括两个枢转机构。
进一步参考图11 (a)和11 (b)，附件也可在第一和第二位置之间移 动。例如，鼠标托盘124可设置为随物体18移动。另外，提供了线缆固定 器126。在一些实施例中，包括鼠标、线缆和任何附件的整个计算系统可同 时在第一和第二位置之间移动。
在一些实施例中，物体18和托盘122在第一和第二位置之间枢转，并 朝向使用者和远离使用者滑动。参考图11 (a)和11 (b)，在一些实施例 中，导向臂128设置为将托盘122和例如为墙壁或桌面的支撑结构连接起 来。需要注意到，这些实施例中的导向臂128并非必须要支撑物体18的重 量，而只是简单地引导物体沿导轨移动。导向臂128可包括两杆连接臂系 统。第一杆130具有连接到支撑面的第一端部和连接到枢轴132的第二端 部。第二杆134具有连接到枢轴132的第一端部和连接到枢轴136的第二 端部，该枢轴136也与托盘122和/或支撑构件14相连接。在该实施例中， 托盘122可在与地面平行的水平面内移动。在第一水平位置中，托盘可向 外移动，以使导向臂128延伸，如图11 (a)所示。在第二水平位置中，托 盘122可向内移动，以使导向臂128折叠，如图ll (b)所示。
参考图11 (c)和11 (d)，在一些实施例中， 一个或多个平行的导轨 138可位于支撑构件和/或托盘122之下，以能够实现滑动运动，如图11 (c)中的第一水平位置和图11 (d)中的第二水平位置所示。在这样的实施例中，
使用者可枢转托盘122以清理工作空间，但也可以从头到尾地定位托盘 122。导轨138可设置为具有或没有导向臂。这些导向特征允许托盘122和 枢轴接合，以实现第一和第二位置之间的运动。如果没有这样的臂和导轨， 当使用者试图接合托盘时，可能会弄错枢转的位置。
图12 (a)和12 (b)为根据本发明的一个实施例的包括折叠式托盘122 的托架140的侧视图。如图所示，在一些实施例中，托架140可安装到例 如墙壁的竖直支撑体142上。托架140类似于图11 (a) - (d)的实施例， 只是底座16连接到竖直支撑体142上并被其所支撑。当托盘122移动到直 立位置时，即在室内产生了额外的空间。这样的实施例可能在例如必须使 用计算机而空间又成问题的医院走廊这样的场合是很需要的。
托架140可包括连接到支撑构件14和竖直支撑体142的连杆144。该 连杆144允许支撑构件14水平设置，并在其不与竖直支撑体142分离的情 况下支撑重量。运动机构20本身可以与上面所讨论的带有连杆144的枢转 机构一样，其仅作为一种避免分离的安全装置。
在一些实施例中，托架140设置有自动关闭选项。在这样的实施例中， 托盘122基于一些启动事件将在第一和第二位置之间移动。在一些支撑笔 记本的实施例中，启动事件为距离笔记本上一次被接合的时间延迟。例如， 在未使用5分钟之后，支撑构件14可自动折叠到例如为墙壁的竖直支撑表 面142上。在另一实施例中，例如通过施加略微向上的力作用到支撑构件 14的底部平面上，使用者可手动实施该自动关闭。自动关闭选项接下来会 继续关闭，直到支撑构件和墙壁相接合。这样的实施例可使用例如为提升 机构的运动机构而得以完成。例如，提升机构包括凸轮表面和连接到竖直 支撑表面142且适于向内/向上拉伸连杆144以提升并关闭托盘的弹簧。凸 轮表面和弹簧可互相作用，以具有相对较高的启动力和相对较高的关闭力， 但是在施加该两个力之间，力必须大致平衡，以使底座抵靠墙壁关闭。这 样的凸轮表面在申请人的美国专利No. 6,994,306中有所描述，该专利的内 容通过参考结合于本文中。在另一个实施例中，旋转凸轮用于在被激活时 牵引连杆以关闭托盘。
参考图13 (a) - (c)，托架148包括支撑构件，例如根据本发明的一些实施例所示出的支撑臂150。这样的支撑臂150可包括用于平稳提升和倾 斜的受反作用力的凸轮弹簧提升引擎，该类型的凸轮弹簧提升引擎在申请 人的美国专利公开文献No .2004/0245419中有所描述，该专利的内容在此 通过参考结合于本文中。支撑臂150可允许人机工程学的高度、倾角和转 角调节，并且当支撑笔记本时，允许笔记本的屏幕当作第二监视器使用。
在一些实施例中，支撑臂150与底座151相连接，并且包括适于稳固 保持物体18的托盘14。托盘14的设计可包括适合于保持不同尺寸的宽范 围物体的任何适宜设计。例如，可提供侧杆152，并且使用翼形螺钉154， 以用于将侧杆152紧固并设定为合适的结构，从而固定笔记本。在这样的 实施例中，侧杆152可以推/拉的方式进行调节，并通过翼形螺钉154进行 固定。在一些实施例中，托盘14可提供小的接驳台156 (docking station) 或端口复制器(port replicator),以供笔记本使用，如图13 (c)所示。托 盘14可定位为在使用笔记本的实施例中为外部键盘157提供空间。另外， 在一些实施例中，支撑臂150包括集成线缆管理装置。例如，线缆158可 按规定路线通过支撑臂150，如图13 (b)中最佳地示出的那样。在这样的 实施例中，来自物体18、接驳台156或屏幕的线缆158按规定路线从支撑 臂150下面或里面通过，到达底座151，在并此处与不同的组件连接。这样 的实施例允许使用者在不需要各自调整线缆的情况下调节物体18和/或屏 幕的位置。在一些实施例中，托架148可包括一个带有两个臂150的底座 151，如图13 (b)和13 (c)所示。这样的托架148对于在一个臂上具有 例如为笔记本的被支撑物体以及在第二个臂上具有例如为外部监视器的另 外的物体160是有用的。在这样的实施例中，底座151可设有套环162，以 支撑第二臂。该实施例允许使用者使用带有额外物体160的物体18，每个 物体均可单独进行调节。
尽管图13 (c)描述了带有一个或多个支撑臂150以及用于笔记本的接 驳台156或/和端口复制器的示例性托架148，但应当理解，这样的接驳台 可设置在任何所实施的托架中，举例来说，例如为参考图1 (a) -5 (c)中 所描述的托架10。附加在接驳台之外或者代替接驳台，本发明的一些实施 例包括感应充电器，如图13 (d)所示。图13 (d)示出了带有托盘12、底 座16和适于对支撑在托盘12上的笔记本进行感应式充电的感应充电器165的托架IO。例如，在一个实施例中，感应充电器165包括输送感应线圈，
该线圈将电磁能输送给笔记本内相应的接收感应线圈，从而为笔记本供电， 以用于使用和/或对笔记本电池进行充电。
图14 (a)和14 (b)示出了带有允许对物体18的高度进行调节的可 变形底座172的托架170的示意图。在该实施例中，物体18通过具有大致 弯曲的表面的底座172支撑。该底座172可由柔性材料和例如为弹簧的运 动机构174构成，弹簧/凸轮扭转弹簧或其它装置使底座172变形，以提升 或降低物体18。在一些实施例中，弹簧设置为使底座172变形而形成向上 拱曲的平面。物体18产生向下的平衡力。底座172与例如为桌面的水平支 撑表面之间的摩擦力也可用于保持高度位置。
参考图15 (a) - (d)，几个带有高度可调性的附加托架180根据本发 明的一些实施例进行了描述。托架180可包括适于摆放在例如为桌面的水 平支撑面上的自由放置的底座16。图15 (a) - (d)中示出了托架180的 几个实施例，并且各个实施例均包含这些特征低成本的托架、人机工程 学上高度可调性、匹配于例如为投影仪和/或笔记本的各种物体的易调节 性、以及可提供小型接驳台或端口复制器和/或在支撑笔记本时具有存放键 盘157的空间。另外，这些实施例都能够以单手进行调节。
在图15 (a)和15 (b)所示的实施例中，托架180允许物体18枢转， 以调节其位置。在该实施例中，例如为枢转机构的运动机构20设置为接近 底座16的前面。枢转机构可是任何适宜的机构，例如弹簧、摩擦或转动凸 轮装置。如果需要的话，枢转机构允许物体18的屏幕靠近使用者。在一些 实施例中，键盘157可存放在底座16的下方。
在一些实施例中，在由支撑构件14和底座16支撑的托盘12的接近中 间处，包括例如为枢转机构的运动机构20，如图15 (c)和15 (d)所示。 在该实施例中，托架180设置有托盘12，以支撑物体18，并且该托盘12 可绕接近托盘12的中间处的枢转机构进行枢转或倾斜。在支撑笔记本的实 施例中，托盘可向前、向后枢转或倾斜，这使得笔记本屏幕提升或降低， 从而靠近或远离观看者。在一些实施例中，托架180上设置有可用于保持 接驳台的延伸部182。枢转机构20自身可通过摩擦、弹簧或转动凸轮装置 工作。在一些实施例中，键盘157可存放在底盘的下面，以在托架处于大致水平的位置时清理桌面空间，如图15 (C)所示。在其它实施例中，当托 盘12向后倾斜时，即产生了牢固的平台，这允许计算机能够轻易地接入接
驳台，此时接驳台也由托盘12所支撑。
图16 (a) - (c)示出了包括运动机构的托架200的正视图，该运动机 构包括提升引擎。托架200包括底座16和例如为立柱的支撑构件202。底 座或立柱可包括运动机构，例如下文所进一步描述的提升引擎/机构。物体 18由支撑构件202支撑，例如支撑于托盘上，并且能竖直移动，以调节其 位置。当物体18处于相对较高的位置时，键盘157可存放在物体18的下 方和底座16的上方。
图16 (b)和16 (c)示出了根据本发明的一个实施例的包括高度可调 的接驳台的托架200的透视图。该高度可调的接驳台可包括接驳台204和/ 或用于与物体18紧密匹配的端口复制器。在一些实施例中，通过包括带有 USB通用接驳器的端口复制器，可提供通用接驳台。在这样的实施例中， 物体18可放置在托架200上，并且使用者仅需连接一个USB端口。感应 充电器也可被提供。
在本发明的一些实施例中，使用者的笔记本接驳台电子元件可以装嵌 入具有最佳人体工程学、低成本且高度平滑可调的托架中。在一些实施例 中，当笔记本被接驳时，接驳台204允许使用者打开和使用笔记本屏幕。 这些实施例允许外部平板屏幕使用者也可使用笔记本屏幕。另外，在一些 实施例中，接驳台204使得使用者能够将外部键盘157收装于物体18的下 面，以清理书桌空间。
参考图17 (a)和17 (b)，在一些实施例中，托架200包括高度可调 的壁支柱206。支柱206可连接到竖直支撑体上，并允许物体位置进行竖直 调节。在这样的实施例中，提供了带有任意适宜数目(例如两个)的运动 机构(例如提升引擎)的壁支柱206。第一运动机构208可接近左侧，第二 运动机构210可接近右侧。支柱206自身包括与左右两侧运动机构均接合 的支撑构件14。支撑构件14可适于通过自身保持例如为笔记本电脑的物体 18，或者保持带有置于可选键盘托盘212上的外部键盘157的笔记本电脑， 如图17 (a)所示。在一些实施例中，运动机构左右两侧的每一侧可保持 15磅、总计30磅的重量，并且每个运动机构可利用连接器支架安装到墙壁上。每个运动机构可包括提升机构，举例来说，例如在下文中进一步描述 的旋转凸轮系统。
图18为根据本发明的另一个实施例的包括包含有提升引擎的运动机构
20的托架200的透视图。托架200可包括底座16、支撑构件14以及用于 支撑例如为笔记本或投影仪的托盘12。托盘12可连接到横向支撑件214 上，该横向支撑件通过支撑构件14内的运动机构20进一步连接到支撑构 件14。托盘12可包括之前参考图8所描述的保持滑板102。在一些实施例 中，托架200可包括第二横向支撑件214，用于连接例如为外部或第二监视 器的输出装置。举例来说，连接器216、例如VESA标准连接器可被连接 到第二横向支撑件214上，以用于将监视器安装到托架200上。
图19为包括旋转凸轮的提升机构300的透视图，该旋转凸轮对于使用 上述运动机构的本发明的实施例可能是有用的。提升机构300通常包括带 有第一端部303和第二端部305的提升框架302，该框架设置成与移动架 304滑动接合，在该移动架304上可连接不同的组件，例如托盘。提升框架 可连接到此处所描述的底座实施例中的任何一个。在所描述的实施例中， 提升框架302可包括与连接到移动架304的第一内滑轨相接合的第一外滑 轨306和第二外滑轨308，下文将对此进行更全面的描述。提升框架302 还可包括与连接到移动架304的第二内滑轨相接合的第三外滑轨310和第 四外滑轨。提升框架302通常可包围在三个侧面上，从而限定出空腔312， 并可在顶部或底部具有开口。如图19所示，在一些实施例中，例如为轮、 凸轮、线缆以及能量存储单元的平衡机构部件可布置在空腔312内。
图20 (a) - (d)示出了图19中的提升机构300的不同局部横截面视 图。参考图20 (a)，根据一些实施例示出了提升机构300的局部横截面侧 视图。提升机构300可包括平衡机构314，以便于在移动架304和提升框架 302之间提供平衡力。参考图20 (a)和20 (b)，平衡机构314的轮316 由提升框架302可转动地支撑，轮316可相对于转动轴318自由地转动。 在图20 (a)和20 (b)的实施例中，轮316包括滑轮构件320和凸轮构件 322。轮316的滑轮构件320可通过由滑轮325改变路线的第一缆索324连 接到移动架304。举例来说，第一缆索的端部可包括止动装置326，该止动 装置扣住形成在移动架304上或连接到移动架304上的上部吊钩328。在图20 (a)的实施例中，通过将移动架304向提升框架302的第二端 部305移动，轮316可被推动，以沿逆时针方向330转动。然而，在一些 实施例中，轮316可受能量源偏压，以沿顺时针方向332转动。该偏压在 提升框架302和移动架304之间提供平衡力。进一步参考图20 (a)，轮316 的凸轮构件322可通过实施例所示的第二缆索342与包括弹簧340的能量 源相连接。从动滑轮343可引导第二缆索342，以使得弹簧340基本上沿纵 向而非成一定角度地进行牵引。
如实施例所示，能量源(例如弹簧340)的输出可以随着弹簧340挠度 的函数而变化。提升机构300还包括可用于改变能量源输出的调节机构 344。举例来说，参考图20 (a)和20 (b)应当可以理解，弹簧340从弹 簧底板346向外延伸，该弹簧底板346通过在此包括调节螺钉的调节机构 344连接到提升框架302的第一端部303上，从而来自弹簧340的能量输出 可通过转动调节螺钉344进行调节。
在一些实施例中，由移动架304通过第一缆索324施加在轮316上的 扭矩基本保持恒定，而由弹簧340通过第二缆索342施加到轮316上的力 是变化的。在一些有用的实施例中，凸轮构件322被成形且定位为使得来 自弹簧340的变化的力转变为平衡由第一缆索324所施加的作用力的恒定 力。举例来说，凸轮构件322的有效半径可以作为轮316的角取向的函数 而变化。参考图20 (a)，可以理解，轮316可具有由第一参考线350所示 的第一角取向，其中凸轮构件322具有第一有效半径。轮316然后可通过 例如移动架304和第一缆索324的移动而被转动到由第二参考线352所示 的第二角取向。在第二角取向上，凸轮构件322可具有第二有效半径。在 一些实施例中，凸轮构件322的有效半径可以同样地作为弹簧340的位移 的函数而变化，例如，当弹簧340迫使轮316自第二角取向转动到第一角 取向时。图20 (c)和20 (d)分别示出了底视图和俯视图，其结合了提升 机构300的局部横截面视图。可以理解，提升框架302和移动架304可通 过任何适宜方法生产得到。在一些实施例中，它们可由例如为铝的材料挤 压而成。这样的挤压铝可为可折叠板式金属提供一种更低成本的替代品， 同时在更长的使用寿命中提供更高的可靠性。在一些实施例中，提升机构 的一个或多个元件的方位可改变，以便于使空腔312的尺寸最小化，从而使材料的用量最小化，并进而使提升框架302和滑轨304的成本最小化。 举例来说，参考图20 (c)，轮316可以以夹角360安装于转动轴318附近， 该夹角360限定于提升框架302的中线362与轮的纵向轴线364之间。类 似地，参考图20 (d)，滑轮325可以以夹角366安装，该夹角366限定于 中线362与滑轮325的纵向轴线368之间。在一些实施例中，夹角360和 366可以相同。
图20 (c)和20 (d)此外还示出了在提升框架302上与连接到移动架 304的第一内滑轨370相接合的第一外滑轨306和第二外滑轨308。第三外 滑轨310和第四外滑轨可与连接到移动架304的第二内滑轨374相接合。 在一些实施例中，辊子、例如尼龙辊子可分别与外滑轨和内滑轨连接，以 有助于提升框架302和移动架304之间的滑动接合。
平衡机构314的一些实施例包括将缆索连接到能量源储存件(例如弹 簧)的更可靠和更低成本的方法。例如，如图21 (a) -21 (c)所示，在一 些实施例中，"插塞"式机构380可用于将第二缆索342与弹簧340相连接。 插塞式机构380可包括三部分较大的圆柱形部分382、较小的圆柱形部分 384以及中间圆锥形部分386。第二缆索342可容纳在较小的圆柱形部分384 内，并可通过止动装置388防止从较小的圆柱形部分384中抽出。
插塞式机构380可配置为在弹簧340内沿插塞式机构380和弹簧340 的纵向轴线平移。弹簧340的主体的内径可略微大于插塞式机构380的较 大的圆柱形部分382的外径。弹簧340的底部的内径可小于插塞式机构的 较大的圆柱形部分382的外径，并且插塞式机构可配置为与弹簧的内表面 相接触。在这样的实施例中，当拉力T施加到第二缆索342上时，插塞式 机构380的中间圆锥形部分386与弹簧340的底部相接触，从而将拉力T 施加到弹簧340上。
根据本发明的一个实施例，图22示出了包括如图18所示的横向支撑 件214的提升机构300。横向支撑件214可借助于任何适当的方法通过如图 19所示的安装表面3卯安装到移动架304上。例如，螺钉292可用于安装 横向支撑件214。
所属领域的技术人员可以理解，移动架304可包括多于或少于图19和 22示出的两个安装表面，以及相应数目的更多或更少横向支撑件214。 一旦被安装，横向支撑件214可配置为用于连接托盘12或监视器连接器216， 如图18所示。
因此，托架系统和方法的实施例已经公开。尽管已经参照特定的公开 实施例对本发明进行了相当详细的描述，但是公开实施例的给出是为了说 明而不是为了限制，并且本发明的其它实施例也是可行的。所属领域的技 术人员可以理解，在不脱离本发明的精神和所附权利要求范围的情况下， 可以做出各种变化、修改和变更。
权利要求
1、一种用于支撑物体的托架，包括底座；与底座连接的支撑构件；与支撑构件连接的托盘，所述托盘具有用于支撑托盘上的物体的大致平坦的托盘表面；以及运动机构，所述运动机构适于允许托盘沿着一行程相对于底座移动，并且还适于沿着所述行程将托盘定位在无限多个位置上。
2、 如权利要求l所述的托架，其特征在于，所述运动机构包括允许托 盘沿着所述行程枢转的枢转机构，所述枢转机构包括至少一个在底座和支 撑构件之间施加力的扭转弹簧。
3、 如权利要求2所述的托架，其特征在于，所述枢转机构还包括安装 在底座上的轴，并且其中所述至少一个扭转弹簧部分地围绕所述轴巻绕。
4、 如权利要求3所述的托架，其特征在于，所述至少一个扭转弹簧的 一个端部安装在调节块内，并且还包括用于调节所述至少一个弹簧的张力 的调节螺钉。
5、 如权利要求2所述的托架，其特征在于，所述支撑构件包括将托盘 与底座相连的连杆机构，所述连杆机构允许托盘沿着所述行程相对于底座 进行上、下枢转。
6、 如权利要求5所述的托架，其特征在于，还包括枢轴，所述托盘通 过所述枢轴与所述连杆机构连接，因而所述托盘沿着所述行程大致与底座 平行。
7、 如权利要求5所述的托架，其特征在于，还包括锁定机构，其用于 沿着所述行程锁定托盘相对于底座的位置。
8、 如权利要求7所述的托架，其特征在于，所述锁定机构克服置于托 盘上的物体的重量锁定托盘的位置。
9、 如权利要求8所述的托架，其特征在于，所述锁定机构克服大于物体重量的力锁定托盘的位置。
10、 如权利要求7所述的托架，其特征在于，所述锁定机构包括包含有槽的滑杆，所述滑杆功能性地与连杆机构和底座连接，以防止滑杆锁定 时连杆机构收縮折叠，并且还包括穿过所述槽与底座连接以用于将滑杆锁 定到底座上的可拆卸紧固件。
11、 如权利要求7所述的托架，其特征在于，所述锁定机构包括包含 有弯曲槽的转动支架，其中，所述转动支架与所述连杆机构相连，以使得 转动支架随着连杆机构使托盘沿着所述行程枢转而相对于底座转动，并且 还包括穿过所述弯曲槽与底座连接以用于将转动支架锁定到底座上的可拆 卸紧固件。
12、 如权利要求ll所述的托架，其特征在于，所述可拆卸紧固件包括 杠杆式凸轮夹具。
13、 如权利要求7所述的托架，其特征在于，所述锁定机构包括柱塞 组件，所述柱塞组件包括柱塞、外心轴、内心轴以及围绕外心轴和内心轴 的至少一部分巻绕的协作扭转弹簧，其中外心轴和内心轴安装到连杆机构 上，以使得当连杆机构枢转时，外心轴与内心轴相反地转动，并且其中， 柱塞与扭转弹簧协同工作，以锁定外心轴和内心轴的转动。
14、 如权利要求2所述的托架，其特征在于，所述枢转机构适于允许 托盘沿着一行程从托盘大致水平的第一位置移动到托盘大致竖直的第二位 置。
15、 如权利要求14所述的托架，其特征在于，所述底座安装在竖直支 撑表面上，并且在所述第二位置，托盘基本上与竖直支撑表面平行。
16、 如权利要求15所述的托架，其特征在于，还包括将托盘和竖直支撑表面连接起来的连杆。
17、 如权利要求15所述的托架，其特征在于，还包括至少一个用于将 托盘从第一水平位置移动到第二水平位置的导轨。
18、 如权利要求17所述的托架，其特征在于，还包括用于将托盘从所 述第 一水平位置弓I导到所述第二水平位置的导向臂。
19、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，还包括接近托盘的接驳 台，以接驳置于托盘上的笔记本。
20、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述底座包括后部和前 部，所述后部包括衬垫，所述衬垫用于在底座和放置底座的支撑表面之间提供摩擦阻力。
21、 如权利要求20所述的托架，其特征在于，所述前部包括至少两个 轮，用于使底座围绕所述衬垫转动。
22、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述托盘包括用于将物 体保持在托盘上的可调节保持滑板。
23、 如权利要求22所述的托架，其特征在于，所述托盘还包括可调节 的延伸滑板，所述延伸滑板用于扩展托盘的尺寸，以支撑不同尺寸的物体。
24、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述托盘包括适于从托 盘的各侧面延伸的至少两个侧面延伸部，用于增大托盘的尺寸，以支撑不 同尺寸的物体。
25、 如权利要求24所述的托架，其特征在于，所述托盘还包括齿轮， 并且其中，所述至少两个侧面延伸部与所述齿轮协同工作，以使得所有的 至少两个延伸臂同时延伸和縮回。
26、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述运动机构包括用于 为托盘提供沿着所述行程的高度可调性的提升机构。
27、 如权利要求26所述的托架，其特征在于，所述底座可安装在竖直 支撑表面上，并且所述行程大致与所述竖直支撑表面平行。
28、 如权利要求27所述的托架，其特征在于，还包括至少一个附加提 升机构。
29、 如权利要求26所述的托架，其特征在于，还包括用于将输出装置 与托架连接起来的连接器。
30、 如权利要求29所述的托架，其特征在于，所述提升机构还适于允 许连接器沿着一行程移动。
31、 如权利要求30所述的托架，其特征在于，所述所述提升机构还适 于允许连接器和托盘同时移动。
32、 如权利要求26所述的托架，其特征在于，所述提升机构包括框架 和移动架，所述框架和所述移动架滑动接合。
33、 如权利要求32所述的托架，其特征在于，所述提升机构还包括用 于在所述框架和所述移动架之间提供平衡力的平衡机构。
34、 如权利要求33所述的托架，其特征在于，所述平衡机构包括轮、凸轮件和弹簧，并且其中，所述弹簧提供平衡所述移动架的力。
35、 如权利要求34所述的托架，其特征在于，所述框架包括中线，并 且所述轮包括纵向轴线，另外其中所述纵向轴线偏离所述中线。
36、 如权利要求32所述的托架，其特征在于，还包括连接在所述移动 架和所述托盘之间的横向支撑件。
37、 如权利要求36所述的托架，其特征在于，还包括至少一个与所述 移动架连接的附加横向支撑件。
38、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，还包括被托盘支撑的笔 记本。
39、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，还包括被托盘支撑的投 影仪。
40、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述托盘沿着所述行程 相对于水平面以小于90度的角度倾斜。
41、 如权利要求1所述的托架，其特征在于，所述大致平坦的托盘表 面支撑具有大致平坦的物体表面的物体。
42、 一种定位托架的方法，包括提供包括托盘的托架，所述托盘具有大致平坦的托盘表面，所述托盘 表面通过运动机构与一底座连接；使托盘至少部分地通过一行程相对于所述底座移动；以及 沿着所述行程将托盘定位在无限多个位置的其中之一上。
43、 如权利要求42所述的方法，其特征在于，还包括将所述托架锁定，以使托盘保持在所述无限多个位置的其中之一上。
44、 如权利要求42所述的方法，其特征在于，还包括将笔记本置于托 盘上，并且使用小于笔记本重量的力移动托盘。
45、 如权利要求42所述的方法，其特征在于，还包括将投影仪置于托 盘上，并且使用小于投影仪重量的力移动托盘。
全文摘要
提供了一种在行程范围内具有连续可调节能力的托架的实施例。在一个实施例中，托架包括适于允许托盘沿着一行程相对于托架底座运动的运动机构。运动机构在一些实施例中还适于沿着所述行程将托盘定位在无限多个位置上。
文档编号A47F5/00GK101437427SQ200780015120
公开日2009年5月20日 申请日期2007年5月4日 优先权日2006年5月4日
发明者J·凯恩, J·哈泽德, P·西格, R·W·弗路尔, S·C·林布拉德, S·特里施, S·阿萨马瑞 申请人:爱格升公司