具有快速释放装置连接体的可调式投影仪支座的制作方法

专利名称：具有快速释放装置连接体的可调式投影仪支座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种支座装置，更具体地说，涉及用于投影仪的可调式支座。
背景技术：
为了商业和娱乐目的，用视频投影设备进行的多媒体放映已经变得十分普遍。通常，视频投影设备是放置在桌上、车上或立于房间里的便携式LCD投影仪，将图像投影到墙体上或便携式屏幕上。然而，这种临时布置有许多缺陷。首先，在放映之前需要花费大量时间用于投影仪的定位、对准和聚焦，每次设置不同的投影仪时，都要重复耗费这么多时间。另外，将便携式投影仪放置在不是人们在房间内走动的路线，或在人们观看显示的视线的位置往往很困难。而且，用于连接投影仪和计算机电线和电缆露在地面，存在绊倒人的危险，如果有人被这些电线电缆缠住，还有可能损坏投影仪。
由于便携式投影仪的这些缺陷，投影仪支座已经发展成能够将投影仪固定在放映室天花板上。这样的装置一般已经能够成功消除投影仪电线裸露于地表面的问题。但是，以前的这些天花板支座也存在一些缺陷。
在美国专利No.5,490,655中，公开了一种将视频/数据投影仪固定在天花板或者墙上的装置，这种装置的支杆用于形成多个支撑投影仪并隐藏电缆的管道。然而，这些管道导致相当笨重的装置难以与放映室的美学环境相协调。另外，投影仪的摆动、俯仰和偏转的调整将花费大量时间且难度很大，因为通常装置调整能力有限。此外，带有普通手动工具的人在无人值班期间能够拆卸投影仪并将其偷走。在美国专利号No.6,042,068中公开一种现有的装置，如薄LCD投影仪支座，提供了一个相对更紧凑支座装置，但仍只提供一个有限范围的投影仪俯仰和偏转调整，并且根本没有摆动调整。
在美国专利申请号No.10/821,659中公开的投影仪支座消除了现有装置的许多缺陷。美国专利申请号为No.10/821,659的专利申请的所有人也是本发明的所有人，因此完全并入本文作为参考。公开的支座以编码紧固件的方式连接支座每个单独部分，提供独立的投影仪摆动、俯仰或偏转调整以及防盗支座。然而，位置的精确调整可能被破坏，因为能够调整松紧的独立紧固件的数量(用于俯仰和偏转调整的是六个)，并且除非投影仪固定在理想的位置，否则投影仪的重量也有可能拽动支座失去支座调整。并且，虽然防盗保护紧固件防止装置被盗，但为了将投影仪移到新的位置就需要使用特殊工具拆卸保护紧固件，投影仪装置的使用便利性打了折扣。
在工业上，对投影仪支座的需求仍然存在，这种支座结合摆动、俯仰、和偏转的精确投影仪位置调整的相对快捷容易，多方位，高安全防盗性和紧凑尺寸的支座特点。

发明内容
本发明满足工业上对投影仪支座的需求，这种投影仪支座结合摆动、俯仰、偏转的精确投影仪位置调整的相当快捷容易，多方位，高安全防盗性和紧凑尺寸的支座特点。根据本发明实施例，一种将投影装置连接到到头顶结构的支座包括可用于连接投影装置的装置连接体和与装置连接体连接的装置方位调整结构。装置方位调整结构包括至少一个由装置连接体垂直延伸而来的竖直物和与至少一个由竖直物延伸且与竖直物连接的支撑结构连接体。支撑结构连接体具有能够将自身与头顶结构通过直接方式或者悬挂元件可操作地连接的结构。竖直物和支撑结构连接体具有限定第一旋转轴的协同导向结构。支撑结构连接体包括可操作地连接的第一部分和第二部分，以限定与与第一旋转轴大致垂直的(transverse to)第二旋转轴，其中当支撑结构连接体与头顶结构固定连接时，装置连接体分别选择性地绕第一和第二旋转轴移动，第一和第二旋转轴都不延伸贯穿装置连接体或装置方位调整结构的任何部分。
根据该实施例，支撑结构连接体包括可操作地与第一第二旋转轴结合的第三部分，以限定与第一和第二旋转轴大致垂直的第三旋转轴，其中装置连接体选择性地绕第三旋转轴旋转。而且，支座包括单个选择性调整摩擦元件，用于支撑结构连接体的第一、第二、和第三部分任何一个或者全部，以摩擦阻止装置连接体绕第一、第二、第三旋转轴的移动。
根据本实施例，第一、第二、或第三旋转轴可以延伸贯穿投影装置。优选地，这些轴将延伸贯穿或靠近投影装置的重心，从而相对于每个轴平衡投影装置。当保持平衡时，投影装置可以保持在不用进行调整的位置。
在一实施例中，一种连接投影装置和头顶结构的支座包括可操作地连接投影装置的装置连接体和可操作地连接装置连接体的装置方位调整结构。装置方位调整结构包括至少一个从装置连接体延伸而来的竖直物和在至少一个竖直物中延伸并且与竖直物可操作地连接的第一部分的支撑结构连接体。支撑结构连接体具有使其适于与头顶结构固定连接的结构。竖直物和支撑结构连接体具有限定第一旋转轴的协同操作结构，其中装置连接体绕第一旋转轴选择性移动，第一旋转轴不贯穿装置连接体或装置方位调整结构的任何一个的任何部分。
在一实施例中，适于与天花板结构连接的可视投影系统包括投影装置，可操作地与投影装置连接的装置连接体，和可操作地与装置连接体连接的装置方位调整结构。装置方位调整结构包括作用于限定投影装置的俯仰调整轴的装置，其中投影装置绕俯仰调整轴选择性地移动，俯仰调整轴不贯穿装置连接体或装置方位调整结构的任何部分。俯仰调整轴靠近投影装置的重心延伸。系统还包括限定大致垂直于俯仰调整轴的摆动调整轴的装置，其中投影装置分别选择性地绕俯仰、摆动调整轴选择性地移动，俯仰、摆动调整轴都不贯穿装置连接体或装置方位调整结构的任何部分。摆动调整轴靠近投影装置的重心延伸。另外，系统包括限定大致垂直于俯仰、摆动调整轴的偏转调整轴的装置，其中投影装置绕偏转调整轴选择性地旋转。偏转调整轴也靠近投影装置的重心延伸。单个选择性调整磨擦元件可以用于阻止任何一个轴上或所有轴的旋转。
在本发明的另一个实施例中，一种连接投影仪和头顶结构的支座包括可操作地与投影仪相连的装置连接体和与装置连接体可操作地连接的装置方位调整结构。装置方位调整结构包括至少由装置连接体延伸而来的竖直物，和由竖直物延伸而来并具有与竖直物可操作地连接的第一部分的支撑结构连接体。竖直物和支撑结构连接体具有限定第一旋转轴的协同操作协同导向结构，其中装置连接体绕第一旋转轴选择性地移动，支撑结构连接体的第一部分具有与驱动元件啮合的第一多个轮齿，以选择性地绕第一旋转轴移动装置连接体。根据本发明，驱动元件可以是螺丝刀，最好是菲利普斯式螺丝头(Phillips tip)。
根据一实施例，支座的支撑结构连接体包括第二部分，支撑结构连接体的第一部分和第二部分可操作地连接，以限定与第一旋转轴大致垂直的第二旋转轴。当支撑结构连接体与头顶结构固定连接时，装置连接体分别绕第一和第二旋转轴选择性地移动。支撑结构连接体的第二部分具有与驱动元件啮合的第二多个轮齿，以选择性地绕第二旋转轴移动装置连接体。
另外，支撑结构连接体还包括可操作地与第一第二部分连接的第三部分，以限定通常与第一和第二旋转轴垂直的第三旋转轴。装置连接体绕第三旋转轴选择性地转动。支撑结构连接体的第三部分具有与驱动元件啮合的第三多个轮齿，以选择性地绕第三旋转轴旋转装置连接体。。
在另一个实施例中，一种连接投影仪和头顶结构的支座包括用多个紧固件可操作地连接投影装置的装置连接体。装置连接体有第一部分和滑动设置在第一部分上的第二部分。第一和第二部分共同限定多个保持结构，每个保持结构容纳多个紧固件中的单独一个。第二部分相对于第一部分、在第一闭锁位置和第二非闭锁位置间选择性滑动。处于第一闭锁位置时，多个紧固件的每一个都容纳和保持在单独一个保持结构中；处于第二非闭锁位置时，多个紧固件都与保持结构自由脱离。装置方位调整结构与装置连接体可操作地连接。装置方位调整结构包括至少一个或者一对间隔分开的由装置连接体延伸而来的竖直物，和由至少一个竖直物延伸而来或在间隔分开的竖直物间的支撑结构连接体。支撑结构连接体具有与每个竖直物可操作地连接的第一部分，并且适于与头顶结构固定连接，。竖直物和支撑结构连接体具有限定第一旋转轴的协同导向结构，其中装置连接体绕第一旋转轴选择性地移动。装置连接体的第一部分和第二部分中的每一个都可以是板状结构。多个保持结构中的每个保持结构可以是处于第一部分的板状结构周边的第一槽，和处于第二部分的板状结构周边的的第二相应槽。
一个控制件可以与装置连接体可操作地连接，用于相对于第一部分滑动地移动第二部分。并且，锁紧机构与装置连接体可操作地连接。锁紧机构在第一非锁紧位置和第二锁紧位置将选择性地移动，处于第一非紧锁位置时，装置连接体的第二部分相对于第一部分自由移动；处于第二锁紧位置时，锁紧机构禁止第二部分由闭锁位置到非闭锁位置的移动。锁紧机构包括带有容纳钥匙的锁筒，锁紧结构用钥匙可旋转，以在锁紧位置和非锁紧位置之间移动锁紧机构。
作为一种安全特征，竖直物使用至少一个紧固件固接到装置连接体上，当投影装置与装置连接体相连时，紧固件难以拆除。支撑结构连接体还包括第二部分，支撑结构连接体的第一部分和第二部分可操作地连接，以限定与第一旋转轴大致垂直的第二旋转轴，其中当支撑结构连接体与头顶结构固定连接时，装置连接体分别绕第一和第二旋转轴选择性地移动。保持结构用于保持支撑结构连接体的第一第二部分在操作接合状态。再则，作为一种安全特征，保持结构使用至少一个紧固件固接，当投影装置与装置连接体相连时，固接保持结构的紧固件难以拆除。
本发明一些实施例的特征和优点在于，投影装置的支座能够用单个相对不引人注目的装置调整投影装置的俯仰、摆动和偏转位置。
本发明一些实施例的特征和优点在于，单个选择性调整磨擦元件用于支座的俯仰、摆动和偏转调整的每一个，从而在相对于给定轴调整时，只需要操纵该元件。
本发明一些实施例的特征和优点在于，任何一个或者所有的俯仰、摆动和偏转轴穿过或靠近投影装置的重心，从而使投影装置平衡，并且使它保持在不用进行调整的位置。
本发明一些实施例的特征和优点在于，具有齿轮调整机构能够调整任何一个或者所有的俯仰、摆动和偏转轴。齿轮调整机构能够用诸如菲利普斯式螺丝头螺丝刀这样的螺丝刀调整。
本发明一些实施例的特征和优点在于，支座的装置连接体具有快速拆卸特征，其中在投影装置上的紧固钮利用单杆控制件选择性地啮合或者松开。钥匙锁用于防止杆控制件的非法开启和投影装置的拆除。
本发明一些实施例的特征和优点在于，投影装置的支座只有当投影装置没有与支座连接时才可以拆卸。所以，用于拆卸所有紧固件设置成只有从投影装置方向才可被拆除。通过拆卸支座来移走投影装置的非法行动因而被阻止。


图1为本发明实施例的支座将装置与悬挂元件连接的透视图；
图2为本发明实施例的支座与连接体板的透视图；图3为本发明实施例的支座的透视图；图4为本发明实施例的支座俯视图；图5为沿图4的截面5-5的透视截面图；图6为沿图4的截面6-6的透视截面图；图7为图4的支座拆除底板组件的仰视图；图8为图4的支座的底板组件的俯视图；图9为图4的支座的底板组件和导向组件的连接体分解透视图；图10为图4的支座的支撑结构连接体的分解透视图；图10a为本发明实施例的支座的导向结构和外框架的局部分解透视图，支座具有整体的齿轮调整组件；图11为图4的支座具有虚线所示导向组件的透视图，以显示出支撑结构连接体；图12为图4的支座具有虚线所示的支撑结构连接体的外框架的透视图，以显示出支撑结构内框架；图13a为本发明实施例的支座的导向组件之一的后透视图；图13b为图13a导向组件的前透视图；图13c为图13a导向组件的仰视图；图13d为图13a导向组件的正视图；图13e为图13a导向组件的侧视图；图13f为图13a导向组件的后面平面图；图14a为本发明实施例的支座的另一个导向组件的后透视图；图14b为图14a导向组件的前透视图；图14c为图14a导向组件的仰视图；图14d为图14a导向组件的正视图；图14e为图14a导向组件的侧视图；图14f为图14a导向组件的后视图；图15a为本发明实施例的支座的支撑结构连接体的外框架透视图；图15b为图15a外框架的反方向透视图；
图15c为图15a外框架的侧视图；图15d为图15a外框架的相反侧视图；图15e为图15a外框架的正视图；图15f为图15a外框架的后视图；图16a为本发明实施例的支座的支撑结构连接体内框架透视图；图16b为图16a内框架的反方向透视图；图16c为图16a内框架的仰视图；图16d为图16a内框架的正视图；图16e为图16a内框架的侧视图；图16f为图16a外框架的相反侧视图；图16g为图16a内框架的后视图；图17a为本发明实施例的支座的支撑结构连接体的偏转偏转连接器透视图；图17b为图17a偏转连接器的反方向透视图；图17c为图17a偏转连接器的俯视图；图17d为图17a偏转连接器的侧视图；图17e为图17d偏转连接器的相反侧视图；图17f为图17a偏转连接器的另一侧视图；图17g为图17f偏转连接器的相反侧视图；图18a为本发明实施例的支座的支撑结构连接体的支撑板透视图；图18b为图18a支撑板的反方向透视图；图19为本发明实施例的支座的支撑结构连接体的制动板透视图；图20为本发明实施例的支座的钥匙锁组件分解透视图；图21为本发明实施例的支座的弹键闩透视图；图22为本发明实施例的支座带有虚线表示导向组件的侧视图；图23为本发明实施例的支座的底板组件连接体带有紧固按钮的的局部侧视图，底板组件的零件以虚线表示；图24为本发明的支座将悬挂元件与天花板组件连接的透视图；图25为本发明的支座将装置与天花板组件连接的侧视图；图26为本发明的支座将装置与天花板组件连接的正视图；
图27为本发明的支座将装置与天花板组件连接的侧视图，表示装置旋转轴和装置重心的关系；图28为本发明的支座将装置与连接天花板组件连接的正视图，表示装置旋转轴和装置重心的关系；图29为本发明的支座的可选择实施例的侧视图；图30为图29所示的支座的相反侧视图；图31为图29所示的支座的后视图；图32为图29所示的支座的正视图；图33为图29所示的支座的透视图；图34为图29所示的支座的仰视图；图35为本发明的支座的可选择实施例的透视图；图36为图35中的支座的正视图；图37为图35中的支座的侧视图；图38为图35中的支座的从相反角度看的透视图；图39为图35中的支座的俯视图；图40为图35中的支座的俯视图，所示的底板组件处于非闭锁位置；图41为图35中的支座的正视图，所示的底板组件处于闭锁位置；具体实施方式
附示本发明支座实施例，特征和零件。前后，左右，顶底，上下，和水平垂直的参照是为了描述的方便，并没有将本发明或其零件限制在某个位置或者空间方向。在附图中规定的尺寸和该说明随着潜在的设计和本发明实施例的预期使用而变化，不脱离本发明的范围。另外，出于参照的目的，应用于本发明的附图表示出xyz坐标轴的相对方向。在本文中沿x轴、y轴、z轴移动，或者绕x轴、y轴、z轴旋转的任何参照与这些坐标轴相关。y轴相对于固定装置的前后方向定向，z轴是垂直方向，x轴与y轴z轴方向相垂直，并且相对于固定装置从一边到另一边俯仰横向定向。出于本发明申请需要，俯仰定义为绕x轴角位移，摆动定义为绕y轴角位移，偏转定义为绕z轴角位移。
如附图1-3所示，投影仪支座40通常包括底板组件42形式的装置连接体，包括导向组件44，46的装置方位调整结构，和支撑结构连接体组件48形式的支撑结构连接体。
在附图8-9所示的本发明实施例中，底板组件42通常包括底板50和锁板52。底板50具有在外围56上具有的槽54，每个槽能容纳一个紧固钮58，其可用于与接触板60相连或直接与装置62相连。每个槽54都有向外扩大区域64，尺寸正好容纳紧固钮58的头部66，内通道区域68，尺寸正好容纳紧固钮58的胫部70。底板50还具有从外围56向内隔开的插槽76，插槽76通常是钥匙孔形状，插槽的一端有扩大区域74，用于容纳紧固钮58的头部66穿过，另一端有狭道区域72，尺寸正好容纳紧固钮58的胫部70。
锁板52在底板50的上表面78滑动安置，在外围82上具有的槽80与底板50上的槽54相应，以及插槽84与插槽76相应。锁板52上具有拉长孔86，与底板50上的紧固孔88相应。
锁杆90通常包括的圆筒部分92，柄94从圆筒部分92向外径向延伸。圆筒部分92偏离中心轴A-A具有孔96。空腔98从圆筒部分92的底面100上的孔96延伸，并容纳弹簧102。圆筒部分92被锁板52上的椭圆孔104所容纳，底面100抵靠底板50。杆106由底板50的上表面78向上延伸，被锁杆90的圆筒部分92中的孔96所容纳，因此锁杆90绕杆106可旋转。弹簧102靠着空腔98的背面110和杆106，以沿其旋转行径偏压锁杆90。当锁杆90旋转时，侧面107靠着椭圆孔104的边缘107a，导致锁板52相对于底板50沿如图8箭头所示方向移动，反过来，通过板与板之间的相对运动，使得与槽54配合的紧固钮58被夹紧或松开。
如附图14a-14f所示，导向组件44通常包括底座部分112和垂直部分114。底座部分112通常包括一对间隔的腿116，118，两者之间具有锁杆孔120。每条腿116，118具有一孔122，孔内有容纳螺纹紧固件124的内螺纹，从而保证导向组件44与底板组件42紧固。间隔突起126具有在孔122的每一边，从每条腿116，118的底面127延伸，距离略大于锁板52的厚度。导向组件44用紧固件124穿过底板50上孔88和锁板52上拉长孔86紧固到底板50上，拧入每条腿116，118的孔122中，紧固到底板50上。每个间隔突起126的底面128邻接底板50的上表面78，这样每条腿的底面127与上表面78的间隔开略大于锁板52的厚度，从而使锁板52能够在腿116，118和底板50之间滑动。
垂直部分114具有上狭道130，中间导向狭道132，下狭道134。摩擦槽136从中间导向狭道132的后壁138延伸到外表面139。调整孔140具有为从下狭道134的后壁142到外表面139穿过垂直部分114。突轮制动突出片144从位于腿116，118之间的垂直部分114的内侧146向内延伸，支撑在锁杆90的上表面148上从而将其保持在合适位置。锁杆90的柄94在腿116，118之间向外延伸。
如附图13a-13f所示，导向组件46通常包括底座部分150和垂直部分152。正如导向组件44一样，底座部分150通常包括一对腿154，156，每条腿具有一孔122，孔内有可容纳螺纹紧固件124的内螺纹，从而将导向组件44紧固到底板组件42上。另外，间隔突起126具有在孔122的每一边，从每条腿154，156的底面158延伸出来，距离略大于锁板52的厚度。导向组件46紧固件124穿过底板50上孔88和锁板52上拉长孔86，拧入每条腿154，156的孔122中，紧固到底板50上。每个间隔突起126的底面128邻接底板50的上表面78，这样每条腿的底面158与上表面78的距离略大于锁板52的厚度，从而保证锁板52在腿154，156和底板50之间滑动。
垂直部分152在内表面162上具有筋160。筋160的内面164略微偏离处在狭道165之下的内表面162的面166。
如附图10的分解图所示，支撑结构连接体组件48通常包括外框168，内框170，偏转连接器172。如附图15a-15f所示，外框168通常包括具有中心开口178的侧面元件174，176和端面元件177a，177b。侧面元件174在外表面181上具有弓形突出部分180，在孔186的两边具有两狭道182，184。肩台188在沿着突出部分180的底边缘190方向上具有。狭道192，194分别限定在突出部分180的侧面元件174上下方向上。狭道194的下壁表面196具有狭道194中向上突出的齿轮198。
侧面元件176具有导向狭道202的外表面200。在导向狭道202下面的外表面200的部分204略微偏离在导向狭道202上面的部分206。端面元件177a，177b分别具有在内表面212，214上形成的突出区域208，210。突出区域208，210分别在其上方和下方具有肩台216，218。端面元件177a具有外表面219，并且具有贯穿的长槽220和调整孔222。
外框架168容纳在导向组件44、46之间，弓形突出部分180滑动配合在导向组组件44的中间导向狭道132中，导向组件46的筋160滑动配合在导向狭道202中。因此导向组件44，46和外框架168共同具有装置62的俯仰调整的弓形路径。摩擦螺钉223容纳摩擦垫圈223a，贯穿摩擦孔136并拧入孔186。因此，当摩擦螺钉223被拧紧时，摩擦垫圈223a靠着导向组件44的外表面139，以提供可选择的摩擦力，在外框架168和导向组件44、46之间相对滑动。调整孔140通到狭道194，使得能够进入轮齿198，用于精确的俯仰调整，如下面进一步的描述。
如附图16a-16g所示，内框架170通常包括具有内开口232的侧壁224，226，和端壁228，230。每个侧壁224，226具有具有弓形内表面236的朝内突出的导向垫234。侧壁224具有调整孔238和定位螺孔240。端壁228的外表面242具有狭道244，其具有向内面向轮齿248侧面246，以及从底表254向上延伸的凹窝250，252。端壁228的内表面255具有具有弓形内表面236的朝内突出导向垫234。螺孔256从外表面242延伸进入端壁228。端壁230的外表面258具有从底面254向上延伸的凹窝260，262。底面254具有围绕开口232延伸的凹窝264，螺孔266接近角268。每个端壁228，230具有沿上边缘为269a具有的弓形唇缘269。
内框架170容纳在外框架168的中心开口178中，每个弓形唇缘269的底面269b滑动地支撑在外框架168的肩台216上，从而具有装置62摆动调整的弓形路径。摩擦螺钉269c容纳摩擦垫圈269d，贯穿长槽220并拧入螺孔256。因此，当摩擦螺钉269c拧紧时，摩擦垫圈269d靠着外框架168的外表面219，以提供可选择量的摩擦力，在外框架168和内框架170之间相对滑动。调整孔222通到狭道244，以能够进入轮齿248，用于精确的摆动调整，如下面进一步的描述。
如附图17a-17g所示，偏转连接器172通常包括圆筒部分270和法兰部分272。圆筒部分270具有中心孔274和孔276，本发明实施例的孔276围绕中心孔274等距排列。定位螺孔278从外表面280贯穿圆筒部分壁270，通到中心孔274内的表面282，并且被加工螺纹，以容纳定位螺钉284。阻止螺孔286从底表面328延伸，垂直横穿定位螺孔278。阻止螺孔286也被加工螺纹，以容纳阻止定位螺丝284进入的阻止螺钉290。如下所述，表面282可以被加工螺纹，以容纳导管支撑柱291。
法兰部分272通常包括挡板部分292和保持部分294。如图所示，挡板部分292略高于保持部分294，并在围绕孔276的圆突隆起296之间延伸。轮齿298形成于挡板部分292的至少一个部分上。
如附图18a-18b所示，支撑板300包括具有孔304的中心部分302，每一个具有弓形顶表面308的相对导向壁306。朝上突出定位头310形成于支撑板300的每一角。保持板312具有中心孔314和每个角的紧固孔316。
支撑板300被内框架170的底表面254所容纳，每个定位头310与凹窝250，252，260，262配合，弓形顶表面308与外框架168的肩台218配合支撑板。偏转连接器172被内框架170的内开口232所容纳，导向垫234的弓形内表面236的抵住并导向圆筒部分270的外表面280。支撑板300中的孔304的内表面318抵住挡板部分292的外表面320。法兰部分272的上表面322抵住支撑板300的底表面324。通过将紧固件326拧入螺孔266中，保持板312被固定在内框架170的底面并且紧固在适当位置。偏转连接器172的底表面328支撑在保持板312的上表面330上，法兰部分272的保持部分294滑动地容纳在保持板312和支撑板300之间。因此，偏转连接器172在内框架170中选择性地旋转，从而能够实现装置62的偏转调整。
定位螺钉332拧入定位螺孔240并与偏转连接器172的外表面280相接触。当定位螺钉332被扭紧时，偏转连接器172被固定在内框架170内的特别理想的旋转位置。为实现如下所述精确的偏转调整，调整孔238通到轮齿298。作为定位螺钉332的一种选择，如果想要避免损坏偏转连接器172的外表面280或提供更强紧固，由比外表面280柔软的材料做成的嵌片(未示出)可以插进定位螺孔240，以便接触外表面280。然后，随着紧固件拧入定位螺孔140，嵌片被强迫紧靠外表面280。
如附图29-34所示的本发明可选择实施例，底板组件420包括一单底板400。底板400具有在外围404具有的槽402，每个槽用于容纳一个可用于连接连接板60或直接连接装置62的紧固钮58。每个槽402都有一个尺寸正好容纳紧固钮58的头部66的外部放大区域406，和一个尺寸正好容纳紧固钮58的胫部70的内狭道区域408。底板400还具有从外围404向内隔开的孔410，孔410通常是钥匙孔形状，孔的一端有一个放大区域412，用于容纳紧固钮58的头部66穿过，狭道区域414尺寸正好紧密配合紧固钮58的胫部70。
414的尺寸正好容纳紧固钮58的胫部70。
底板400还具有紧固孔416，用于容纳紧固件418，以将导向组件44，46紧固到420。孔422放置于每一孔416的任一边，用于容纳导向组件44，46的间隔突起126，使得每一导向组件44，46的底表面与顶边420齐平。
如附图35-41所示本发明另一可选择实施例，底板组件42与单个竖直物424的支撑结构连接组件48连接。在所述实施例中，竖直物424具有导向槽428形式的上保持结构426和导向槽432形式的下保持结构430。导向槽428的下壁434具有沿槽纵向延伸的抬高部分436。滑动块438滑动地安置在导向槽428中，用销440固接到外框架168。滑动块438的下表面442与抬高部分436的形状相一致，从而侧向地保持滑块438在导向槽428中。可以理解，销440可以被一紧固件(未示出)所替代，紧固件拧入外框架168从而使得能够实现选择摩擦调整。导向槽432有周边筋444。导向轮446的圆周上有凹槽448，可转动地安装在外框架168上。周边筋444被凹槽448所容纳，这样导向轮446就保持在导向槽432内。通过在导向槽428中的滑动块438与在导向槽432中的导向轮446相结合，支撑结构连接体组件48与竖直物424保持滑动接合。另外，任何装置62连接到其上的竖直物424和底板组件42绕导向槽428，432曲率中心限定的俯仰调整轴x-x选择性位移。竖直物424用一对间隔的腿448，450连接底板组件42。
为了将装置62安装到天花板组件500上，支撑结构诸如螺纹管吊杆504形式的悬挂元件502可以通过任何合适的方式固接天花板组件500。如图24所示，天花板组件500可以是建筑物的底板/天花板或屋顶组件，包括平行结构元件506，元件506可以是桁架、I字桁条、木搁栅或其他任何结构元件。一对槽板508位于横跨相邻的平行结构元件506上，并且紧固或焊接在适当位置。悬挂支架512被固定或焊接在槽板508上。悬挂托架512有一个平板部分514和一个面朝下定位的端接管516。螺纹管吊杆504的一端518拧入端接管516，螺纹管吊杆504的另一端520拧入偏转连接器172的中心孔274，这样装置62通过螺纹管吊杆504从天花板组件悬挂下来。随后定位螺钉284拧紧，以将偏转连接件172定位在螺纹管吊杆504上。一旦定位螺钉284完全拧紧，阻止螺丝290从下面拧入阻止螺丝孔286，并且用螺丝刀拧紧，螺丝刀穿过底板50中孔522和锁板52中孔524向上插入。有利地，阻止螺钉290防止了进入定位螺钉284，从而防止它通过非法拆走装置62手段被松开或拆走。另外，因为阻止螺钉290只从下面拧入，一旦装置62被安装就不能被松开或拆走。
出于安全目的，螺纹管吊杆504用抗干扰定位螺钉526固定在端接管(pipenipple)516内，抗干扰定位螺钉526通过锥孔528来插入。出于本发明申请需要，涉及紧固件的术语“抗干扰”意味着紧固件有与安装和拆走紧固件的工具编码对应的编码。紧固件一般是通过只用工具的正常手段拆卸，一般说来，这种工具公众无法获得。抗干扰紧固件的例子在美国专利申请号No.10/821,659中公开，预先并入本文作为参考。作为选择，特别是管吊杆504的连接结构处在隐蔽结构之上的地方，如悬挂天花板，管吊杆504通过焊接固定在端接管516上，或用通过孔532插入的紧固件530固定，孔532穿过管吊杆504和端接管516的螺纹连接钻孔。
作为管状悬挂元件的一种替换，如图25-27所示，多个吊杆534形式的悬挂元件502可用于悬挂支座40。另外，槽板508横跨平行结构元件510上安置。槽板508具有孔536，用于容纳每根吊杆534的一端538。吊杆534可以由螺杆形成。每一个吊杆534利用上侧螺母540和下侧锁止螺母542与槽板508连接。每一吊杆534的另一端544穿过偏转连接器172的孔276之一。下侧螺母542和上侧锁止螺母540将吊杆534固接到每个孔276内。应该理解，抗干扰扳手螺母或任何另一类型的抗干扰螺母可以用于上侧螺母540或下侧螺母542，以提供安全防贼的连接。
随着支座40固接到天花板组件上，可以连接装置62。在本发明实施例中，连接体板60使用合适的紧固件连接装置62，紧固件可以是抗干扰紧固件。另一种选择是，紧固钮58可以在对应于底板50的槽54和孔76的布置中直接与装置62连接。优选地，每个紧固钮58有喉部546和头部548，锥形区域550由两者之间伸展。紧固钮58用紧固件552固接到连接板60或装置62，紧固件552从下面拧入紧固件58的孔554中554。重要的是，紧固件552只能从连接板60下面或装置62内部中松开或移走，因此，当装置62安在支座40上时，以非法的方式拆走装置62，不能松开或拆卸紧固钮58。并且，紧固件552可以通过焊接或粘合剂如Loctite固定紧固钮58，以进一步防止松动或拆卸。
在如图1-28所示实施例中，锁杆90移动到非闭锁位置，其中锁板52移动，从而底板50中的槽54与锁板52中的槽80大致对齐。然后，底板50用每个槽54的扩大外部区域64邻接一个紧固按钮58定位，和用贯穿槽76的放大部分74的对应紧固按钮58定位。支座40可以从这个位置手工移动，使得每一紧固钮58的喉部546被槽54的内通道区域68或孔76的狭道部分72所容纳。头部548大于狭道区域68和狭道部分72，从而防止底板50相对于紧固钮58轴向拔出。
然后，锁杆90移动到闭锁位置，移动锁板52，使得槽80的边缘与紧固钮58接触。锥形区域550向下指引锁板52朝向紧固钮的喉部546接触。优选地，每个紧固钮58的喉部546尺寸定成使得其长度正好等于或者略小于底板50和锁板52的组合厚度。当锁杆90闭锁时，锁板52与锥形区域550接触，每个槽80的边缘沿锥形区域向下滑进，将底板50和锁板52压在一起。一旦锁板52达到其最终位置，锁板52和底板50在连接板60或装置62和头部548之间被牢牢夹紧，紧固钮58固接在槽54和相应的槽80内，防止底板组合42相对于连接板60和/或装置62移动。因为底板组件42与紧固钮58的的连接没有空转，装置62相对支座40的定位是很精确的。并且，定位精度通常会保持，即使支座40脱离装置62，随后又装上。另外，只是简单地移动锁杆90，就可以快速和方便的连接并脱离支座40和装置62，连接或松开装置62和装置连接体。
在本发明实施例中，支座40安装钥匙锁紧组件552，从而将锁杆90锁在闭锁位置。如附图20-21所示，钥匙锁紧组件552通常包括锁筒554，座556，座螺母558，锁柱560，筒紧固件562，锁滑条564和对应于和适于操作锁柱560的钥匙565。座556穿过导向组件44中的锁孔566，开口端568朝外，并且用座螺母44固定在适当的位置，座螺母558支撑在导向组件44的内侧146上。。锁筒554有限定开口572的侧壁570，并且用筒紧固件562固接到座556的可操作部分574。锁柱560被座556的开口端568所容纳，并且可用于与可操作部分574连接，以至于当锁柱560被钥匙565开动时，锁筒554随之转动。锁滑条564通常是L形，具有一个门闩部分576和由此大致垂直延伸的钩部分578。锁滑条564腿116的底表面127的凹窝580所容纳，以至于锁滑条564滑动地安置于导向组件44和锁板52之间。门闩部分576的远端582大致位于锁杆90处，同时钩部分578向上延伸并被锁筒554的开口572所容纳。
操作中，由于锁杆90处于闭锁位置，从导向组件44这边看，钥匙565可以旋转，以沿逆时针方向旋转锁筒554，因此，从而使开口572的后缘584推动锁滑条564，从而远端582与锁杆90接触。在这个位置，锁滑条564阻止锁杆90的旋转，从而阻止锁杆90移动到非闭锁位置。钥匙565可以被除掉从而确保组件在这个位置。另外，作为一种安全特征，试图打开锁机构时，如果使用不恰当的力，使锁杆90的柄94断裂，从而给安装提供另外的安全。
当想要从支座40上拆走装置62时，钥匙565可以插进锁柱560并顺时针旋，以转锁筒554，使得开口572的前缘586推动锁滑条564，从而使得远端582远离锁杆90，使得锁杆90旋到非闭锁位置。
值得注意的是，一旦装上，为了拆卸或拆走支座40，所有的紧固件必须拆卸，即124，290和326只能沿装置62的方向从支座下面拆卸。因此，支座40防止非法拆卸或拆走支座40而拆走装置62。。用上述锁紧特征连接，从而防止支座40偷走。
一旦装置62装在支座40上，可以操纵支座的摆动、俯仰或偏转调整装置，以按照需要精确对准装置62。例如，当装置62是一投影仪时，利用支座调整投影仪的光束可以精确对准，光束覆盖屏幕，而不会超过或不使用屏幕部分。另外，即使投影仪从支座40上卸下又使用如上所示快速释放装置连接体42重装上，通过装置连接体42与紧固钮58的连接提供的自动重新对准保证这些调整被保持住。
装置支座40通过导向组件44，46相对于外框架168的滑动能够实现装置62的俯仰调整，通过内框架170相对于外框架168的滑动能够实现装置62的摆动调整，通过在内框架170中偏转连接器172的旋转滑动能够实现装置62的偏转调整。在本发明实施例中，支座40的摆动、俯仰或偏转调整的每一个都有一个单独的摩擦元件，用于实施可选择量的摩擦阻力调整或在特别理想的位置实施固定调整。带有摩擦垫223a的摩擦螺钉223使得选择性摩擦力用来阻止俯仰调整，摩擦螺钉269c和摩擦垫269d使得选择性摩擦力用来阻止摆动调整，定位螺丝332使得偏转连接器172固定在理想的装置偏转位置。固定每个调整的单独摩擦元件能够快速和容易调整的原因在于，为了进行理想的调整，只有一个紧固件需要松开和紧固。
对于粗调整，仅需要松开合适的摩擦螺钉足够能实现元件的相对移动，将投影仪定位到所要位置，重新紧上摩擦螺钉，以固定调整在适当位置。例如，为了调整投影仪的俯仰，松开摩擦螺钉223足够的量，能在导向组件44，46和外框架168之间移动。然后投影仪定位在所要俯仰位置，摩擦螺钉223被重新扭紧。用同样的方式分别操纵摩擦螺钉269c和定位螺钉332可以进行摆动和偏转的粗调整。
在本发明实施例中，通过在不同元件上的齿条装置中形成的一排轮齿，提供摆动、俯仰或偏转调整的精确调整能力。优选地，轮齿被切削成与标准飞利浦螺丝刀尖头形式的驱动元件啮合，例如标准的第二号菲利普斯式螺丝头。在这些实施例中，飞利浦螺丝刀作为一小齿轮与形成于元件上的齿条啮合，提供一种平移元件的手段。由于精确齿切削在螺丝刀刃和轮齿之间提供相对小的误差，加上齿轮装置本身具有的本质机械优点，细微且精确的调整是可能的。
应该理解，在本发明的范围，驱动元件可以有各种其它形式。例如，轮齿可以切削成与其他紧固件驱动工具啮合，像星型或Torx，甚至直刃螺丝刀尖头。另外，理想的是，将驱动元件与支座一体化，渐开线齿的传统齿轮可以与上述切削成突10a所示的渐开线齿的齿条结构啮合。在这个实施例中，齿轮340被导向组件44的狭道194所容纳，并且具有与齿轮198吻合的齿342。齿轮340具有带键槽346的中心孔344。拇指旋钮348具有筒型部分380和按钮部分352。沿着筒型部分380的一边具有键354。筒型部分380贯穿调整孔140，并容纳在中心孔344中，键354与键槽346配合，以旋转地锁紧齿轮340和拇指旋钮348。在操作时，用户旋转拇指旋钮348，齿轮340在狭道194中平移，导致协同导向结构44相对于外框架168沿着上述协同导向结构移动。应该理解，任何齿轮排列的近似排列揭示了传统齿轮可以放置于狭道194，244中或偏转连接器172的挡板部分296上方，支座外面的调整按钮与之相连。
对精确的俯仰调整来说，首先稍微松开摩擦螺钉223，将螺丝刀杆334伸入调整孔140，这样尖头336与外框架168的狭道194中的轮齿198啮合。当旋转螺丝刀时，杆334靠着调整孔140的一边，固定螺丝刀相对于导向组件44的位置，同时尖刀336的旋转带动轮齿198，因此沿着导向组件44，46和外框架168的弓形通道滑动外框架168，反过来使装置62绕x轴旋转。一旦到达理想的俯仰，重新紧固摩擦螺钉223，将调整固定在合适位置。
要实现精确的摆动调整，首先松动摩擦螺钉269c，将螺丝刀杆334伸入调整孔222，使得尖头336与内框架170的狭道246中的轮齿248啮合。当旋转螺丝刀时，杆334靠着调整孔222的一边，固定螺丝刀相对于外框架168的位置，同时尖刀336的旋转带动轮齿248，因此沿着具有内框架170和外框架168的弓形通道滑动内框架170，反过来使得装置62绕y轴旋转。一旦达到摆动位置，摩擦螺钉269c重新拧紧固定将调整固定在合适位置。
要实现精确的偏转调整，首先松动定位螺钉332，将螺丝刀杆334伸入调整孔238，使得尖头336与偏转连接器172上的轮齿298啮合。当旋转螺丝刀时，杆334靠着调整孔238的一边，固定螺丝刀相对于内框架170的位置，同时尖刀336的旋转带动轮齿298，因此相对于内框架170旋转偏转连接器172，反过来使得装置62绕z轴旋转。一旦达到偏转位置，定位螺钉332重新拧紧固定，将调整固定在合适位置。
在本发明实施例中，将装置62与支座40相连使得调整更方便，使得俯仰，摆动和偏转轴的一个或多个直接贯穿或靠近装置62的重心。特别是俯仰和摆动轴，这样的定位提供平衡装置的优点，使得它的重量不会绕各个调整轴旋转，从而影响调整的难度和精度。例如，装置62可以与支座40相连，从而俯仰轴(图中的x轴)贯穿或靠近装置62的重心(在图27-28中标示为C.G.)，俯仰轴处在导向组件44，46和外框架168的弓形通道的曲率半径中心。由于装置62这样被定位，装置62的重量穿过其重心，保持其平衡，不会让装置62在任何旋转方向上绕俯仰轴旋转。当松开摩擦螺丝223时，能够实施调整俯仰，除非它被手动定位，装置62不会在任一方向上旋转。因此，执行调整任务的人不需要像用以前的支座那样保持装置在所要的位置。
俯仰，摆动和偏转轴在支座40下的同一点交叉。优选紧固钮58位于装置62上，这样轴的交叉点与装置62的重心一致或者近似一致。
当然，在本发明别的实施例中，俯仰，摆动和偏转轴只有其中两个交叉或者没有交叉也是可以的。在这些实施例中，任何一个或者更多轴被近似定位在支座的重心仍可达到以上所说的效果。
另外，尽管本发明已描述的支座40依靠与天花板相连的支撑元件，支座也可以插入或与放在地板上或地上的支撑元件相连。而且，除了投影仪之外，本发明的支座40也可以用作固定任何需要调整位置的装置。例如，支座40可以用作固定监视器，电视机，扬声器，显示器于天花板，底板或其他结构上面。
权利要求
1.一种将投影装置连接到头顶结构的支座，该支座包括装置连接体，其可用多个紧固件与投影装置可操作地连接，装置连接体包括第一部分和第二部分，第二部分可滑动地装在第一部分上，第一和第二部分共同限定多个保持结构，每个保持结构容纳多个紧固件中的一个，第二部分相对于第一部分可以在第一闭锁位置和第二非闭锁位置之间选择性滑动地移动，其中，处于第一闭锁位置时，多个紧固件的每一个都被一个单独的保持结构所容纳和保持，处于第二非闭锁位置时，多个紧固件与保持结构可自由地脱离；和装置方位调整结构，其与装置连接体连接，装置方位调整结构包括从装置连接体延伸的至少一个竖直物和从至少一个竖直物延伸的、并具有与竖直物连接的第一部分的支撑结构连接体，支撑结构连接体适于与头顶结构固定连接，竖直物和支撑结构连接体具有限定第一旋转轴的协同导向结构，其中，装置连接体绕第一旋转轴选择性地移动。
2.根据权利要求1所述的支座，其中装置连接体的第一和第二部分中的每一个都包含平板结构。
3.根据权利要求2所述的支座，其中多个保持结构中的每一个都包括位于第一部分平板结构周边的第一槽和相应的位于第二部分平板结构周边的第二相应槽。
4.根据权利要求1所述的支座，其中还包括控制件，其与装置连接体可操作地连接，并且被布置成相对于第一部分滑动地移动第二部分。
5.根据权利要求4所述的支座，其中控制件包括旋转杆。
6.根据权利要求5所述的支座，其中装置连接体的第一和第二部分中每一个都包括平板结构，其中第二部分的平板结构限定椭圆孔，其中旋转杆包括设置在椭圆孔中的凸轮部分且与第一部分的平板可操作地连接。
7.根据权利要求1所述的支座，其中还包括与装置连接体可操作地连接的锁紧机构，锁紧机构在第一非锁紧位置和第二锁紧位置之间选择性地移动，其中处于第一非锁紧位置时，装置连接体的第二部分相对于第一部分自由移动；处于第二锁紧位置时，锁紧机构禁止第二部分由闭锁位置移动到非闭锁位置。
8.根据权利要求7所述的支座，其中锁紧机构包括带有容纳钥匙结构的锁筒，锁紧结构用钥匙可旋转，以在锁紧位置和非锁紧位置之间移动锁紧机构。
9.根据权利要求1所述的支座，其中竖直物使用至少一个紧固件固接到装置连接体上，当投影装置与装置连接体相连接时，至少一个紧固件难以拆走。
10.根据权利要求1所述的支座，其中支撑结构连接体包括第二部分，支撑结构连接体的第一部分和第二部分可操作地连接，从而限定与第一旋转轴大致垂直的第二旋转轴，当支撑结构连接体固定地连接到头顶结构上时，装置连接体可绕第一和第二旋转轴分别选择性地移动。
11.根据权利要求10所述的支座，其中还包括保持结构，用于以可操作的接合方式保持支撑结构连接体的第一和第二部分，其中保持结构使用至少一个紧固件固定，当投影装置与装置连接体相连接时，固定保持结构的至少一个紧固件难以拆走。
12.一种将投影装置连接到头顶结构的支座，该支座包括装置连接体，与投影装置可操作地连接；和装置方位调整结构，与装置连接体可操作地连接，装置方位调整结构包括从装置连接体延伸的至少一个竖直物和从竖直物延伸的、且与竖直物可操作地连接的支撑结构连接体，支撑结构连接体适于与头顶结构可操作地连接，至少一个竖直物和支撑结构连接体具有限定第一旋转轴的协同导向结构，支撑结构连接体包括第一部分和第二部分，支撑结构连接体的第一和第二部分可操作地连接，以限定与第一旋转轴大致垂直的第二旋转轴，当支撑结构连接体固定地连接到头顶结构上时，装置连接体绕第一和第二旋转轴分别选择性地移动；第一或第二旋转轴都没有延伸贯穿装置连接体或装置方位调整结构的任何部分。
13.根据权利要求12所述的支座，其中支座包括从装置连接体延伸的一对间隔竖直物，其中支撑结构连接体在间隔竖直物间延伸。
14.根据权利要求12所述的支座，其中还包括设置的单个选择性调整摩擦元件，用于摩擦阻止装置连接体绕第一旋转轴的移动。
15.根据权利要求14所述的支座，其中单个选择性调整摩擦元件包括螺纹紧固件，用于使支撑结构连接体摩擦地偏压至少一个竖直物。
16.根据权利要求12所述的支座，其中还包括设置的单个选择性调整摩擦元件，用于摩擦阻止装置连接体绕第二旋转轴上的移动。
17.根据权利要求16所述的支座，其中单个选择性调整摩擦元件包括螺纹紧固件，用于使支撑结构连接体的第一和第二部分摩擦地偏压在一起。
18.根据权利要求16所述的支座，其中，支撑结构连接体的第一部分包括限定中心开口的外框架，支撑结构连接体的第二部分包括内框架，内框架设置于外框架的中心开口内。
19.根据权利要求12所述的支座，其中支撑结构连接体的第一和第二部分中的至少一个限定与驱动元件啮合的第一多个轮齿，以选择性地使装置连接体绕第一或第二旋转轴的任意一个移动。
20.根据权利要求19所述的支座，其中驱动元件包括螺丝刀。
21.根据权利要求20所述的支座，其中螺丝刀是菲利普斯式螺丝头。
22.权利要求12所述的支座与投影装置的组合，其中第一和第二旋转轴中的至少一个延伸贯穿投影装置。
23.权利要求22所述的支座和投影装置的组合，其中投影装置限定重心，第一和第二旋转轴中的至少一个接近重心延伸。
24.根据权利要求12所述的支座，其中第一和第二旋转轴基本上交叉。
25.根据权利要求12所述的支座，其中支撑结构连接体还包括与第一和第二部分可操作地连接的第三部分，从而限定大致垂直于第一和第二旋转轴的第三旋转轴，其中装置连接体可选择性地绕第三旋转轴旋转。
26.根据权利要求25所述的支座，其中还包括设置成摩擦阻止装置连接体绕第三旋转轴旋转的单个选择性调整摩擦元件。
27.根据权利要求26所述的支座，其中单个选择性调整摩擦元件包括设置的螺纹紧固件，用于使支撑结构连接体的第二和第三部分摩擦地偏压在一起。
28.根据权利要求26所述的支座，其中支撑结构连接体的第一部分包括限定中心开口的外框架，其中支撑结构连接体的第二部分包括内框架，内框架放置于外框架的中心开口内并且限定内框架中心开口，支撑结构连接体的第三部分包括连接器，连接器选择性可旋转地容纳在内框架中心开口中。
29.根据权利要求28所述的支座，其中还包括适于连接到头顶结构的至少一个悬挂元件，连接器具有用于容纳至少一个悬挂元件的结构。
30.根据权利要求29所述的支座，其中至少一个悬挂元件是圆管，其中连接器限定用于在其中容纳圆管的中心孔。
31.根据权利要求25所述的支座，其中第一、第二和第三旋转轴基本上交叉。
32.权利要求25所述的支座与投影装置的组合，其中第一、第二和第三旋转轴延伸贯穿投影装置。
33.根据权利要求32所述的支座与投影装置的组合，其中投影装置限定重心，第一、第二和第三旋转轴中的至少一个接近重心延伸。
全文摘要
一种将投影装置连接到头顶结构上的支座，包括用多个紧固件连接投影装置的装置连接体。该装置连接体具有第一部分和滑动地设置在第一部分上的第二部分。第一和第二部分共同具有多个保持结构，每个保持结构容纳多个紧固件的单独一个。第二部分相对于第一部分可以在第一闭锁位置和第二非闭锁位置选择性滑动，其中处于第一闭锁位置时，多个紧固件的每一个被容纳和保持在单独一个保持结构中，处于第二非闭锁位置时，多个紧固件都与保持结构自由脱离。
文档编号F16M11/04GK101078868SQ20071013627
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年5月5日
发明者杰伊·迪特默, 保罗·史密斯 申请人:Csav有限公司