升降机构、包括其的显示器定位设备、书桌及显示器定位方法 |
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| 申请号 | CN201180037431.X | 申请日 | 2011-07-26 | 公开(公告)号 | CN103080626B | 公开(公告)日 | 2016-07-06 |
| 申请人 | 爱格升公司; | 发明人 | M·A·埃尔贡; R·W·弗吕尔; T·王; S·阿萨马瑞; J·凯恩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的 实施例 包括平衡机构，其具有第一和第二 凸轮 ，被构造成将由储能构件施加的变化 力 转 化成 施加至安装部分的大致恒定力。平衡机构可以用于平衡力，以便使用者可以将安设至平衡机构的 电子 显示器和/或其它设备的高度设定在由机构所允许的行程范围内的多个高度处。还提供了升降机构、显示器 定位 设备、以及采用多凸轮平衡机构的高度可调书桌。还提供了显示器定位方法。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种升降机构，其包括： |
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| 说明书全文 | 升降机构、包括其的显示器定位设备、书桌及显示器定位方法[0001] 交叉相关申请 [0002] 本发明专利申请要求2010年7月30日提交的美国临时专利申请No.61/369,430以及2010年7月30日提交的美国临时专利申请No.61/369,392的优选权，其中所述每个专利申请全文结合在此引作参考。 技术领域[0003] 本发明的实施例大体上涉及用于平衡负载的设备。 背景技术[0004] 负载平衡机构经常在为一种或多种类型的设备提供可调定位的装置中采用。这种机构可以用于调整定位装置中的力，否则的话，所述力例如会取决于特殊负载或在由定位装置所提供的运动范围内负载的特殊定位而发生变化。某些铰接定位装置包括负载平衡机构，尤其是为了辅助操作者手动定位不同类型的设备。 [0005] 可以采用负载平衡机构的定位装置的一个实例是用于定位电子显示器(例如监视器、电视机等)和/或用于定位计算机的装置。多种职业涉及使用个人计算机和/或显示监视器开展工作。在某些场合中，一个计算机和/或监视器在单独一天内可以由身材不同且喜好不同的多个人使用。如果人的身材不同并且人的喜好不同的话，则针对一个人在一种场合所调整的监视器或显示器可能不适合于另一个人。例如，采用同一计算机或监视器的话，儿童具有与成人相比不同的物理空间需求。此外，单个使用者希望周期性地调整显示器和/或其它设备的位置，从而以不同的坐姿完成操作。 [0006] 对于需要经常手动调整的设备而言，已经采用气体弹簧、伸缩弹簧和其它类型的提供能量的装置来提供升降辅助。然而，气体弹簧是成本高的且随着时间易坏。另外，气体弹簧通常需要很大的安装空间，例如在特定的应用中可以是非常关键的臂长度。另外，某些类型的线弹簧提供升降辅助力，该力取决于弹簧压缩或伸展的程度而变化，这可以在整个运动范围内提供不均匀的辅助力并且使得手动操作者很难进行某些运动。 [0007] 因为用于显示器的可调高度机构已经更广泛采用并且使用者已经清楚它们的优点，所以使用者更频繁地调整显示器和其它设备的高度。此外，现在这种调整更经常期望是在一宽范围的行程内实现的。而且，随着设备的尺寸与重量增加，调整性能的易用性是一个重要考量。尽管当前的负载平衡机构能够解决一些问题，但是仍旧期望增加称重能力和/或减小定位装置的尺寸，从而容纳更大的设备。另外，期望具有这样的负载平衡机构和定位装置，它们是紧凑的、制造与维护成本更低、具有增加的可靠性、允许容易调整、可针对多种不同尺寸的监视器扩展、适于提供长范围的行程和/或适于在设备正在被定位时提供恒定的支承力。 发明内容[0008] 本发明的实施例平衡负载，并且更具体地涉及从变化力源来平衡力，以便提供大致恒定的力。根据本发明的一个方面，提出了一种升降机构，其包括底座；与所述底座相联的支承柱；与所述支承柱能够移动地相联的安装部分；与所述支承柱相联的储能构件；以及在所述储能构件与所述安装部分之间联接的平衡机构。所述平衡机构包括第一凸轮；能够旋转地与所述第一凸轮相联的第二凸轮；以及能够旋转地与所述第一凸轮和所述第二凸轮相联的轮，所述第一凸轮和所述第二凸轮被构造成将由所述储能构件所施加的变化力转化成施加至所述安装部分的大致恒定力。 [0009] 根据本发明的另一个方面，提供了一种显示器定位设备。该显示器定位设备包括底座；与所述底座相联的支承柱；与所述支承柱能够移动地相联的安装部分，其中所述安装部分包含用于安设电子显示器的显示器安装件；与所述支承柱相联的储能构件；以及在所述储能构件与所述安装部分之间联接的平衡机构。所述平衡机构包括第一凸轮；能够旋转地与所述第一凸轮相联的第二凸轮；以及能够旋转地与所述第一凸轮和所述第二凸轮相联的轮，所述第一凸轮、所述第二凸轮和所述轮共轴线地安装至所述底座，并且所述第一凸轮和所述第二凸轮被构造成将由所述储能构件所施加的变化力转化成施加至所述安装部分的大致恒定力。 [0010] 根据本发明的另一个方面，提供了一种高度可调书桌。该书桌包括底座；工作面；以及至少一个在所述底座与所述工作面之间联接的升降机构。所述至少一个升降机构包括与所述底座相联的支承柱；与所述支承柱能够移动地相联的且与所述工作面固定地相联的安装部分；与所述支承柱相联的储能构件；以及在所述储能构件与所述安装部分之间联接的平衡机构。所述平衡机构包括第一凸轮；能够旋转地与所述第一凸轮相联的第二凸轮；以及能够旋转地与所述第一凸轮和所述第二凸轮相联的轮，所述第一凸轮和所述第二凸轮被构造成将由所述储能构件所施加的变化力转化成施加至所述安装部分的大致恒定力。 [0011] 根据本发明的另一个方面，提供了一种显示器定位方法。该方法包括在竖直行程范围内升降显示器；利用由储能构件施加的变化力辅助升降所述显示器；以及利用凸轮机构将由所述储能构件施加的变化力转化成施加至所述显示器的大致恒定力。所述凸轮机构包括第一凸轮；与所述第一凸轮能够移动地相联的第二凸轮；以及与所述第一凸轮和所述第二凸轮能够移动地相联的轮，所述第一凸轮和所述第二凸轮被构造成将由所述储能构件所施加的变化力转化成施加至所述显示器的大致恒定力。 [0013] 附图是本发明的具体示意性实施例的示意图并且因此并不限制本发明的范围。附图并未是成比例的(除非特别提到)并且将与以下详细说明书中的解释一同采用。本发明的示意性实施例此后结合附图被说明，其中相同的附图标记代表相同的元件。 [0014] 图1是根据本发明的实施例的升降机构的立体图。 [0015] 图2是图1的升降机构的局部分解视图。 [0016] 图3A和3B是根据本发明的实施例的图1的升降机构的底部的、局部、分解视图。 [0017] 图4是根据本发明的实施例的图1的升降机构的顶部的局部正视图。 [0018] 图5是根据本发明的实施例的图1的升降机构的底部的立体图。 [0019] 图6A和6B是根据本发明的实施例的包括第一凸轮和第二凸轮的凸轮构件的立体图。 [0020] 图7是图6A的凸轮构件的侧向俯视图。 [0021] 图8是根据本发明的实施例的轮的立体图。 [0022] 图9是图8的轮的侧向俯视图。 [0023] 图10是根据本发明的实施例的带轮系统的立体图。 [0024] 图11是图10的带轮系统的侧向俯视图。 [0025] 图12A和12B是根据本发明的实施例的分别处于降低位置和升高位置的定位设备的前立体图。 [0026] 图13A和13B是根据本发明的实施例的分别处于降低位置和升高位置的定位设备的后立体图。 [0027] 图14是平衡机构的处于与安装部分的第一位置对应状态的部分的立体图。 [0028] 图15是平衡机构的处于与安装部分的第二位置对应状态的部分的立体图。 [0029] 图16A和16B是根据本发明的实施例的分别处于升高位置和降低位置的定位设备的立体图。 [0030] 图17是根据本发明的实施例的包括键盘工作表面的定位设备的立体图。 [0031] 图18A是根据本发明的实施例的升降机构的立体图。 [0032] 图18B和18C分别是图18A的升降机构的底部和顶部的剖视图。 [0033] 图19A至19D是根据本发明的实施例的高度可调的书桌的立体图。 [0034] 图20A是根据本发明的实施例的升降机构的立体图。 [0035] 图20B是图20A的升降机构的局部剖视图。 [0036] 图20C至20D是图20A的升降机构的顶部的局部立体图。 [0037] 图20E是根据本发明的实施例的升降机构的剖视图。 [0038] 图20F是图20E的升降机构的顶部的局部立体图。 [0039] 图21A至21B是根据本发明的实施例的高度可调书桌的侧向正视图。 [0040] 图21C至21D是根据本发明的实施例的高度可调书桌的立体图。 [0041] 图22A是根据本发明的实施例的升降机构的剖视图。 [0042] 图22B是根据本发明的实施例的图22A的升降机构的底部的剖视图。 [0043] 图22C是根据本发明的实施例的图22A的升降机构的局部俯视图。 [0044] 图23A是根据本发明的实施例的高度可调书桌的侧向正视图。 [0045] 图23B是图23A的高度可调书桌的立体图。 [0046] 图24A是根据本发明的实施例的高度可调书桌的立体图。 [0047] 图24B是根据本发明的实施例的图24A的高度可调书桌的另一立体图。 [0048] 图24C是根据本发明的实施例的图24A的高度可调书桌的局部立体图。 [0049] 图24D是根据本发明的实施例的图24A的高度可调书桌的局部俯视图。 [0050] 图24E是根据本发明的实施例的图24A的高度可调书桌的升降机构的局部俯视图。 具体实施方式[0051] 以下说明书实质上是示意性的并将不会以任何方式限制本发明的范围、应用性或构造。实际上，以下说明提供了用于实施本发明的示意性实施例的某些实践说明。针对所选的元件提供了结构、材料、尺寸以及制造方法的实例，并且所有其它元件可以像本发明技术领域的普通技术人员所知的那样同样采用。本领域技术人员将清楚多种所提出的实例具有各种不同合适的替代。 [0052] 本发明的一些实施例大体上提供了这样一种负载平衡结构，其能够用于平衡广泛不同的负载。仅仅作为一个实例，一些实施例包括采用负载平衡机构的升降机构。附加的实施例提供了其它类型定位装置中的负载平衡机构，其中所述定位装置在一个或多个各种不同定向的行程范围内提供运动。本发明的一些实施例大体上提供了适于相对于操作者对各种设备进行定位的设备。例如，在一些情况中，包括负载平衡结构的定位设备可以支承诸如电子显示器、便携式电脑(即笔记本电脑)、键盘的物品和/或诸如鼠标的其它计算设备。正如在此所用，术语电子显示器用于指的是电视其、计算机监视器、平板电脑以及适于由电信号显示图像的其它类型的显示器。在此所讨论的实施例提供了适于定位这种类型的计算设备的升降机构以及采用所述升降机构的定位设备的多个实例。然而，可以想到本发明的实施例可以用于定位广泛不同的物品，并且本发明的范围并不限于此。 [0053] 图1示出了根据本发明的示意性实施例的采用负载平衡机构116的升降机构100的立体图。升降机构100可以用于使得各种不同的负载进行升降，其中所述负载包括电子显示器和/或如在此将进一步讨论的与计算机有关的装备。图1的升降机构100包括底座102以及与该底座102相连的大体上竖直的支承柱106(有时称为“升降器”)。底座可以包括任何用于支承升降机构的结构。在一些实施例中，底座可以包括用于在水平工作表面上放置的相对平坦的水平表面。在其它实施例中，底座102包括用于将升降机构夹持至水平表面的夹具或用于将升降机构100附着于竖直壁的壁支架。在图1中也可以看出平衡机构116的各部分。正如将在此更加详细说明的那样，平衡机构的如图1所示的各部分包括轮120、第一凸轮124、第二凸轮126以及带轮系统130。 [0054] 支承柱106能够通过任何合适的方法连接至底座。在一些实施例中，支承柱106可枢转地连接至底座，从而支承柱能够相对于底座102枢转。在如图1所示的实施例中，支承柱106处于一角度地连接至底座102。该角度有助于使得由支承件承载的监视器或其它装备的重心相对于底座定位在一期望的位置中，以便提高稳定性。支承柱106能够处于任何期望角度地连接至底座102，其中所述角度包括90度、小于90度或大于90度。如图12A和12B所示，该角度稍微大于90度。 [0055] 图2是图1的局部分解视图。在图2中可以看出，大体上竖直的支承柱106包括第一部分136和第二部分140。如图4所示，在完全组装之后，安装部分150(例如有时在此称为“卡座(truck)”)与第二部分140相连。安装部分150和第二部分140以彼此相互滑动接合的方式安置，从而安装部分能够相对于第二部分140平移。例如，在一些实施例中，第二部分140包括引导系统例如一个或多个导轨141，并且安装部分150包括沿着导轨滚动或滑动的轮或滑块。大体上，第一部分136和第二部分140连接至底座102，并且安装部分150能够连接至相对于第一部分136和第二部分140与安装部分150一起平移的各种类型的装备(例如一个或多个监视器和/或其它计算装备)。如图2所示，储能构件144连至第二部分140。在该实例中，储能构件144包括伸展弹簧，但是该储能构件可选地可以包括任何适用于存储势能的装置，包括其它类型的弹簧(例如，伸展弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧等)。在一些实施例中，储能构件144能够可选地经由储能构件调整机构146而调整。在该实例中，调整机构146包括具有支架的螺栓，其在致动时能够改变储能构件的有效静止(at-rest)长度。 [0056] 返看图1，升降机构100提供了一大体上竖直的行程范围190，安装部分150(在图1中未示出)能够移动经过该行程范围。在一些实施例中，竖直行程范围190在坐姿高度与立姿高度之间延伸，因而允许使用者即由坐姿位置也由立姿位置使用升降机构100。例如，在特定的实施例中，行程范围190至少是大约14英寸。在一些实施例中，行程范围190是在大约14英寸与大约24英寸之间。定位设备中的升降机构100还可以提供行程范围190的最低部位与最高部位之间的中间高度处的多个位置，因而适应其它工作位置和/或不同高度的操作者。在一些情况中，提供离散数量的中间位置。在一些情况中，升降机构100在竖直行程范围 190内提供无限数量的中间位置。 [0057] 平衡机构116在大体竖直支承柱106的第一和第二部分与安装部分150之间提供平衡力，从而操作者能够将连接至安装部分的装备沿行程范围定位在任何期望的高度，同时仅仅必须克服系统的摩擦力。此外，因为由平衡机构所提供的平衡力，所以安装部分将保持其设定位置而使用者不必使得任何锁定装置接合。 [0058] 在图1和图2的实施例中，轮120连至第一凸轮124和第二凸轮126。轮120相对于凸轮无法旋转，从而第一凸轮124和第二凸轮126随着轮的旋转而旋转。如图所示，第一凸轮124和第二凸轮126能够设置为单独一体的凸轮构件。另外，轮和凸轮构件可以设置为直接经由轴121连在一起的不同部件。在其它实施例中，它们可以一体地被形成和/或在安装时隔开一定距离。图6A、6B和7提供了根据本发明的实施例的包括第一凸轮124和第二凸轮126的凸轮构件的立体图和侧向正视图。图8和9提供了根据本发明的实施例的轮120的立体图和侧向正视图。 [0059] 图3A和3B提供了平衡构件116的附加的立体图，示出了根据本发明的实施例的轮120、第一凸轮124、第二凸轮126、带轮系统130以及储能构件144的布置结构。尽管未示出，但是在本发明的一些实施例中第一凸轮124和第二凸轮126经由一个或多个绕带轮系统130导送的柔性元件与储能构件144直接相联。例如，两个柔性元件能够连接至储能构件144的端部、绕带轮系统130导送(route)并然后与凸轮124、126相联。柔性元件可以是绳索或绳缆并且可以包括适用于传递力的任何材料、例如抗拉聚合物。 [0060] 参看图3B，在一些情况中，第一凸轮124和第二凸轮126经由带轮系统130与储能构件144间接相联。图10和11示出了带轮系统130的一个实施例，该带轮系统包括第一凸轮带轮164和第二凸轮带轮168以及在所述凸轮带轮之间相联的储能构件带轮160。如图所示，在一些实施例中，储能构件带轮160与凸轮带轮164、168以单件式机构被设置，但是这并不是必须的。 [0061] 参看图11，在该实施例中，带轮系统130包括通孔131，单个柔性元件132能够螺合经过该通孔并然后与凸轮124、126相联(其中柔性元件的每端分别与一个凸轮相联)。这种布置结构在图3B中示出。在凸轮旋转并牵拉(或松开)柔性元件132时，柔性元件132与凸轮带轮接合并且从每个凸轮带轮解卷(或相应地卷绕)。独立单独的柔性元件161在储能构件144与储能构件带轮160之间联接。储能构件带轮160随着凸轮带轮旋转并且使得柔性元件 161卷绕和解卷，从而接合储能构件144。 [0062] 尽管未示出，但是在一些实施例中第一凸轮124和第二凸轮126中的每个可选地利用独立单独的柔性元件与凸轮带轮164、168之一相联，而储能构件带轮160经由单独的柔性元件161与储能构件144相联。 [0063] 继续参看图3B和4，轮120与安装部分150相联，而该安装部分经由附加的柔性元件135与支承柱106相联。在轮120相对于底座102旋转时，安装部分150相对于支承柱移动，并且反之亦然。如图2和3B所示，附加的方向更改带轮134能够在轮120与安装部分150之间定向柔性元件135。转看图4，柔性元件135的方向再次由上带轮138更改，并且柔性元件135利用钩139或其它现有技术已知的类似装置与安装部分150相联。 [0064] 图5是升降机构100的底部的局部立体图，其具有与如图1至3B所示稍微不同的底座结构。如上所述，储能构件带轮160经由单独的柔性元件161与储能构件144相联。在一些情况中，储能构件144包括钩162，其中所述钩允许容易将柔性元件161与构件144相联。在该实施例中，储能构件144位于支承柱106内，从而钩162大体上与带轮系统130的外边缘对正，并且具体地与储能构件带轮160的外边缘对正。在一些实施例中，储能构件144和带轮160可以被定位成储能构件的纵向轴线与带轮160的边缘大体上成切向。 [0065] 在储能构件带轮160旋转时，其卷绕或解卷柔性元件161，同时允许储能构件144收缩或者使得储能构件伸展。相应地，安装部分150以及与其相联的任何装备的力或重量能够由储能构件144被抵消，这是力通过柔性元件、带轮、轮和凸轮传递至储能构件144并相对于该储能构件重新定向而实现的。 [0066] 图6A和6B提供了根据一些实施例的采用第一凸轮124和第二凸轮126的凸轮构件200的立体图，并且图7提供了该凸轮构件的侧视图。如图所示，第一凸轮124和第二凸轮126被结合到单个一体的凸轮构件200中，但是这并非是必须的并且本发明也并不限于该实例。 一些实施例可以包括多个单独的一起旋转的凸轮(例如，绕轴旋转同步)、多个一起集成到单个构件中的凸轮或者这二者的组合。返看图6A和6B，凸轮124、126分别包括连接柱123、 129，如图3B所示用于将柔性元件132的端部固定至凸轮。凸轮124、126还分别包括凸轮形表面125、127，柔性元件132的每个端部在所述凸轮形表面上卷绕。根据一些实施例，凸轮构件 200(或者作为替代地，各个凸轮124、126)能够通过模铸成型、模制的ABS塑料或尼龙或者机加工的铝等其它合适材料被形成。 [0067] 根据一个实例，在储能构件144(在这种情况中为伸展弹簧)收缩时，该储能构件将线性力施加至柔性元件161，其中所述柔性元件然后经过带轮系统130和柔性元件132将扭矩施加至凸轮124、126，因而促使凸轮124、126沿第一方向旋转。因为轮与凸轮旋转锁定在一起，所以由储能构件所施加的扭矩也促使轮120沿第一方向旋转。在轮120沿第一方向旋转时，该轮使得柔性元件135卷绕，因而相对于支承柱106向上牵拉安装部分150(图4)。 [0068] 根据一些实施例，储能构件144不会将恒定线性力施加在柔性元件161上。例如，伸展弹簧将施加随着弹簧的伸展量或收缩量变化的线性力。然而，在一些实施例中，期望为安装部分150提供相对恒定的升降力，这是因为恒定的力将使得升降机构的调节更容易并且更符合操作者人体工程学。在本发明的一些有用实施例中，第一凸轮124和第二凸轮126被共操作地成形并被定位以用由储能构件144施加在凸轮124、126上的力来平衡由安装部分150施加在轮120上的力。例如，凸轮可以被成形并被定位成由柔性元件161施加至凸轮的变化力(经由储能构件施加的变化线性力)被转化成施加至轮120的大致恒定的扭矩。轮120然后将恒定的扭矩传至柔性元件135，同时产生用于使得安装部分150相对于支承柱106升高的恒定线性力。在安装部分150被降低时产生相反的作用，而平衡机构116产生抵抗安装部分向下运动的大致恒定的阻力。 [0069] 在一些实施例中，每个凸轮124、126的有效半径根据轮120的角度方位而改变，从而将变化的扭矩转化成恒定的扭矩。例如，在每个凸轮表面绕凸轮构件200的旋转轴线在凸轮的外侧(例如外周)与轴线之间绕动时，每个凸轮表面125、127的有效半径可以根据预定的力分布而减小。在一些情况中，该力分布是储能构件144的位移函数。根据一些实施例，两个凸轮124、126彼此相互成镜像，并且具有作为旋转函数变化的相同半径分布。例如，凸轮124、126可以相对于与凸轮构件的旋转轴线垂直的平面被对称地形成。然而，这仅仅是一个实例并且并不是在所有实施例中必须的。 [0070] 在一些实施例，第一凸轮124和第二凸轮126分别被设计成将大约一半的提升力从储能构件144分配至安装部分150和任何相连的装备。参看图3B，包括储能构件带轮160和两个凸轮带轮164、168的带轮系统130将来自储能构件144的力分成大约一半。凸轮带轮164然后将大约一半的力传递至第二凸轮126，并且凸轮带轮168将大约一半的力传递至第一凸轮124。尽管未示出，但是采用多个单独的柔性元件而非单个柔性元件132也可以实现同样的效果，其中所述单独的柔性元件将各凸轮与储能构件144直接相联或者通过带轮系统130间接相联。 [0071] 申请人已经发现将来自储能构件144的力在第一凸轮与第二凸轮(或任何期望数量的凸轮)之间分摊明显减少了柔性元件132上的应力以及疲劳，因而增加了平衡结构116以及升降机构100的寿命，正如此后所讨论的那样。将与每个凸轮相联的柔性元件上的应力大小减小还允许凸轮具有更小的半径，这是因为柔性元件上由更小的半径所造成的应力某种程度地与每个柔性元件上由储能构件144导致的更小力抵消。另外，为凸轮采用更小半径的性能反过来使得使用更小的轮120。例如，为了减小轮120的半径并且仍为安装部分150提供同样大小的直线行程，轮120将必须旋转多周。这将反过来使得凸轮124、126更多地旋转，这需要更小的最终凸轮半径以将柔性元件132卷绕同样的量。将来自储能构件的力划分使得实现这种半径减小。相应地，由于更小尺寸的轮120以及凸轮构件200，所以壳体的覆盖平衡机构116的尺寸能够设置为更小。 [0072] 本发明的一些实施例以根据本发明的实施例的不同组合方式提供了各种不同类型的平衡机构、升降机构以及定位装置。以下将参照图12A至13B说明根据本发明的一个实施例的定位设备300的实例。图12A和12B分别以前立体图的方式示出了处于降低位置和升高位置的定位设备300。图13A和13B是分别处于降低位置和升高位置的定位设备300的后立体图，其中未支承有显示器和笔记本电脑。参看图12A至13B，定位设备300根据本发明的实施例除了支承笔记本电脑304以外还支承电脑监视器302形式的电子显示器。定位设备300包括底座310以及与所述底座310相连的大体竖直的支承柱312。可移动的安装部分350与支承柱312可移动地相联并且将监视器302和笔记本电脑连至设备。在一些情况中，安装部分350还能够将键盘托架355和鼠标托架357可移动地连至支承柱312。 [0073] 参看图13A和13B，设备300包括安设至安装部分350用于安装不同装备的横梁360。例如，在一些实施例中，监视器安装件362(例如，标准VSEA连接器)、笔记本电脑托架364和/或其它设备安装件安设至横梁360，允许安装部分350支承并移动监视器、笔记本电脑和/或其它装备。然而，应当清楚广泛不同的设备能够通过安装部分350被移动并且本发明的范围并不以这种方式受限。例如，安装部分350可以被构造成支承并移动一个或多个监视器和/或笔记本电脑或其它装备的组合。在一些实施例中，安装部分350被构造成支承并移动监视器与笔记本电脑的组合(例如，两个监视器和一个笔记本电脑，三个监视器和一个笔记本电脑)。在一些实施例中，安装部分350被构造成支承并移动多个监视器、例如成组的两个、三个或四个或更多个监视器。 [0074] 如图12A、12B、13A和13B所示，定位设备300能够为所安设的监视器和笔记本电脑提供宽广的行程范围390。根据一些实施例，装备(和安装部分350)的高度能够设为行程范围390的无穷数量的高度中的任何一个高度。图12A和13A示出了处于低位(例如针对坐姿)的定位设备300，而图12B和13B示出了处于高位(例如针对站姿)的定位设备300。为了向监视器302和笔记本电脑304提供这种可调性，该实施例中的定位设备300包括如图1至11所示并如上所述的升降机构100和平衡机构116。图13A和13B示出了结合到定位设备300中的升降机构和平衡机构116。轮120以及第一凸轮124、第二凸轮126和带轮系统130(未示出)位于底座310内。储能构件144(在这种情况中为伸展弹簧)位于支承柱312内并在支承柱312与平衡机构的其余部分之间相联。 [0075] 根据一些实施例，安装部分350能够本身在所安设的部件之间提供某种程度的可调性。例如，如图12A、12B、13A和13B所示，在一些情况中，第二升降机构被结合到安装部分350中或者被安设至安装部分350。这有利地例如允许横梁360、监视器302和笔记本电脑304相对于键盘托架355调整高度，以适应不同的使用者。第二升降机构可以是现有技术中已知的任何合适的机构。在一些实施例中，第二升降机构包括例如在本申请人共有的美国专利申请公开文献No.2006/0185563A1给出的启示之一，其中该美国专利申请公开文献于2005年9月28日提交，全文结合在此引作参考。 [0076] 在如图12A和12B所示的实施例中，支承柱312以一角度地连接至底座310，这适用于将监视器302和笔记本电脑304的重心相对于底座310定位在期望的位置，从而提高稳定性。支承柱312能够以任何期望的角度连接至底座，所述角度包括90度、小于90度或大于90度。如图12A和12B所示，该角度稍微大于90度。根据一些实施例，定位设备300有利地被构造成与现有的水平工作面316例如书桌或桌台一起使用。例如，底座310可以包括多个稳定腿370，其中所述稳定腿使得设备300在工作面316上保持竖立。在一些情况中，底座310包括夹具314，其有助于将定位设备300固定于水平工作面316。 [0077] 定位设备可以包括涵盖任何有利地在工作面上支承支承柱以及安装部分的结构的底座。继续参看图12A至13B，根据本发明的一些实施例，底座310包括第一端部以及第二端部，同时在第一端部与第二端部之间延伸有细长区段。根据一些实施例，细长区段的各部分形成有低矮的轮廓，因而最小化由底座所造成的任何阻碍并且最大化安装部分350的行程范围。在一些情况中，底座310的细长区段与安装部分350大体上平行。 [0078] 另外，在一些情况中，细长区段的宽度与位于底座和支承柱312直接下方的安装部分框架的宽度大致相同。这种构造能够有利地减小底座310在工作面上的覆盖面积，因而为其它活动留出更大的空间并且减小定位设备的视觉冲击。例如，在一些实施例中，底座的细长区段、安装部分的框架以及支承柱312的宽度等于或小于大约5英寸。在一些情况中，细长区段、安装部分的框架以及支承柱312的宽度等于或小于安设至安装部分的电子显示器安装件(例如，VESA安装件)的宽度。 [0079] 在一些实施例中，定位设备300的竖直行程范围390在坐姿高度与站姿高度之间延伸，因而允许操作者由坐姿位置和站姿位置使用设备300。例如，在特定的实施例中，行程范围390至少是大约14英寸。在一些实施例中，行程范围390是在大约14英寸与大约24英寸之间。定位设备中的升降机构100还可以提供行程范围390的最低程度与最高程度之间中间高度的多个位置，因而适应其它工作位置和/或具有不同高度的操作者。在一些情况中，提供离散数量的中间位置。在一些情况中，升降机构100在竖直行程范围390内提供无限数量的中间位置。 [0080] 根据本发明的一些实施例，定位设备300在单个操作者期望坐姿和站姿同时采用同一监视器和/或笔记本电脑的应用中是有帮助的。为了方便，定位设备300可以被描述为用作为“坐-站”定位设备。这种坐-站定位设备在操作者想要以不同的姿势进行操作的场合中是有帮助的，其中所述操作有可能必须或期望在同一工位执行。例如，可以期望在坐姿的位置执行一些操作而在站姿的位置执行其它操作。本发明的特定实施例提供了独特的坐-站定位设备，其与现有的、独立的工作面(例如，书桌顶面、桌台顶面、柜台顶面等)相兼容以形成一坐-站工位。如果期望的话，定位设备允许操作者在多个高度采用该工位，而无需多个高度处的单独的工作面。因此，操作者不必移动至不同的工位，也可以调整坐-站工位的高度并且继续在新的高度采用现有的工位。坐-站定位设备可以经受与传统固定监视器安装件相比更频繁的调整(例如，一个工作日内多次)，并且如上所述采用多个凸轮构件的实施例被认为是增加了设备的循环寿命，这是因为该设备遭遇增加的关节。此外，一些实施例允许相对大的行程范围，而在空间珍贵的工作面上占据较小的覆盖面积。 [0081] 在使用中，在操作者期望改变由定位设备300所支承的监视器或其它装置的位置时，操作者向监视器和/或笔记本电脑施力。监视器的移动造成其所安设于的安装部分350也相对于设备的支承柱312移动。图14是平衡机构116的处于与安装部分350的低位对应的状态的一部分的立体图，而图15是平衡机构116的处于与安装部分350的高位对应的状态的一部分的立体图。如图所示，安装部分350经由柔性元件135安设至轮120，从而监视器/笔记本电脑的移动使得轮120绕其轴线旋转。安设至轮120的第一凸轮124和第二凸轮126也旋转并且使得凸轮带轮164、168和储能构件带轮160绕它们各自的轴线(在该实施例中为同一轴线)旋转。储能构件带轮160的旋转牵拉或松开柔性元件161，使得储能构件144长度扩展或者允许该构件长度收缩。因为凸轮124、126的形状被设计成适应变化的储能构件的力(例如，基于弹簧长度)，所以操作者仅仅需要施加相对恒定的力以克服摩擦，从而将监视器移动至任何期望的位置，并且监视器将无需将其锁定就位地停留在该期望的位置。 [0082] 如上所述包括多个凸轮的平衡机构以及升降机构和采用相应平衡机构的其它类型的定位装置提供了与采用单个凸轮的平衡机构相比令人吃惊的优点。例如，采用多个凸轮的平衡机构比单凸轮机构更坚固且更可靠。申请人已经令人吃惊地发现使用双凸轮如上所述与类似单个凸轮平衡结构相比能够承受更多数量的调整循环。仅仅作为一个实例，申请人已经令人吃惊地发现，将平衡机构内的凸轮数量增加N因数在一些情况中能够使得机构的负载寿命增加大于因数N。在一些情况中，申请人已经发现负载寿命增加因数1.5N。在一个情况中，申请人已经令人吃惊地发现，采用包括双凸轮的平衡机构正如在此所述在大致类似的状况下将针对单凸轮机构的10000个循环的循环寿命增加至28000个循环的循环寿命。这种改进的循环寿命能够增加任何定位设备的实际益处，并且为使得诸如坐/站定位设备的定位设备提供了特别实用的且意想不到的改进，其中所述坐/站定位设备经受与无法适应坐姿和站姿的单个操作者的站位相比更多数量的关节。 [0083] 采用多个凸轮的定位设备还允许更重的负载在相对于较大的距离内被平移，而凸轮壳体的尺寸比类似的单个凸轮平衡设备更小。该特征在设计用于在水平工作面上安坐的且在坐姿和站姿位置适用于操作者的定位设备中是特别有用的，这是因为所述定位设备允许相对大的行程范围而在空间珍贵的工作面上占据较小的覆盖面积。作为一个实例，根据一个实施例的定位设备包括容纳双凸轮(例如图1和2中的第一凸轮和第二凸轮)的壳体，其中所述双凸轮为大约90磅的负载在大约20英寸的距离内提供了抗衡运动。在一些情况中，该壳体的尺寸大约为180mm×125mm×95mm。相反，针对大致类似负载和距离所构造的单个凸轮机构的壳体可以需要大约228mm×203mm×90mm的壳体。因此，该实施例对于空间节省很重要的工作面顶站是有帮助的。当然，壳体尺寸还可以更小或更大，取决于特定设备的特定重量和距离。一些实施例能够成比较地调整以适应大约3磅与大约250磅之间的重量或更大的重量并且适应大约2至3英寸直至40英寸或更大的行程范围。 [0084] 申请人没有被理论所约束地相信包括多个凸轮(例如双凸轮)的实施例提供了超过单凸轮平衡机构的优点，这是因为将所安设的设备的力分到两个或多个凸轮允许每个凸轮以及相关柔性元件上的更小的力以及因而更小的应力，导致了增加的有用产品寿命。另外，每个单独的凸轮可以制造成更小，这是由于每个凸轮上的更少量的负载，而全负载可以由绕较大直径的储能构件带轮缠绕的单个柔性元件承载。 [0085] 以下示例被提出以进一步说明在此所述的多凸轮(例如，双凸轮)构件的实施例，并且不将限制本发明的范围。 [0086] 实例1：循环失效的比较例 [0087] 采用具有20"冲程(stroke)的气缸在多个单凸轮平衡机构上进行测试。单凸轮平衡机构分别包括模制的凸轮以及其它生产的部件包含根据规格制成的伸展弹簧以及绳索，以在所期望的范围内平衡所期望的重量。平衡机构被调整成最大重量被平衡，从而将最大的应力施加至绳索。气缸连接至发动机的移动部件，并且以每分钟6转的速度被循环经过其行程范围。在最大负载下10000个循环的目标化循环寿命是期望的。在大多数情况中，绳索的失效在稍微大约10000循环但小于12500循环时出现。 [0088] 实例2：示意性双凸轮的循环失效 [0089] 在双凸轮平衡机构上进行测试。测试设施、载荷、循环速度、绳索材料、重量范围以及行程范围全都与实例1中说明的单凸轮机构的测试相同。设计差异包括凸轮设计、弹簧设计以及为了适应双凸轮设计的绳索布局的差异。在这种构造的至少一个测试中，机构超过28000个循环。 [0090] 转看图16A和16B，将说明根据一些实施例的定位设备400的另一实例。图16A和16B是根据本发明的实施例的分别处于升高位置和降低位置的定位设备400的示意性前立体图。该设备包括底座402，在这种情况中所述底座的前端安设至工作面404。尽管未示出，但是支承柱406利用升降机构和平衡机构(其位于安设至底座402的壳体420内)例如在此所述中的一个与安装部分可移动地相联。安装部分(未示出)支承安设至显示器安装件的显示器408。安装部分还包括键盘臂410以及相联的键盘托架412。安装部分(再次，未单独示出)被构造成在安装部分相对于支承柱406上下移动时，键盘托架412和显示器408上下移动经过大体上竖直的行程范围414。如图16A和16B所示，键盘托架412的竖直行程范围在该实施例中整个是在工作面404之上。设备400因而提供了一种多位置的工位，其允许键盘托架412和显示器408在工作面404上方的两个或多个位置(例如，高度位置)之间移动。在一些实施例中，定位设备400还包括用于将设备可拆卸地或固定地安设至现有的工作面404的安设机构(例如，夹具)。安设机构可以针对简单地在工作面404上安坐提供附加的稳定量。然而，安设机构并不是必须的，并且在一些情况中定位设备可以简单地安坐在工作面404上。 [0091] 图17是根据本发明的实施例的包括键盘工作面462的另一定位设备450的示意性立体图。定位设备450包括底座452，其中所述底座的前端安设至工作面454。尽管未示出，但是支承柱456利用升降机构和平衡机构(位于安设至底座452的壳体458内)例如在此所述的那些之一与安装部分可移动地相联。安装部分(未单独示出)还支承安设至显示器安装件的显示器460。安装部分还包括可移动的工作面462。工作面462用作为键盘托架，但是还提供了可以用于例如阅读或标记纸张文件、支承物品等的工作区。在一些实施例中，定位设备450还包括安设机构(例如，可拆卸地具有夹具或者固定地具有粘合剂或其它紧固件)用于将设备可拆卸地或固定地安设至现有的工作面454。安设机构可以针对简单地在工作面454上安坐提供附加的稳定量。然而，安设机构并不是必须的，并且在一些情况中定位设备可以简单地安坐在工作面454上。 [0092] 转看图18A至18C，根据本发明的实施例示出了升降机构500的另一实例。图18A是升降机构500的立体图，并且图18B和18C分别是升降机构500的底部和顶部的剖视图。升降机构500包括底座502，其连接至支承柱504(有时称为“升降器”)。安装部分506与支承柱504可移动地相联并且被构造成使得支承柱504上下移动经过大体竖直的行程范围508。储能构件544为了提供升降辅助与安装部分506相联。升降机构包括上弹簧引导与安设构件546，其将储能构件连接至支承柱。该构件546通过可选调整螺钉547来引导调整储能构件的张力/拉力。下弹簧引导件548在储能构件的相反端处设置，以在其伸展和收缩时引导储能构件的移动。升降机构500还包括在安装部分506与储能构件544之间相联的平衡机构，以便平衡储能构件544与安装部分506之间的力。 [0093] 在该实例中，升降机构500包括平衡机构516，其与参照图1至9如上所述的平衡机构116大致类似。转看图18B，平衡机构516包括轮520，其与包括两个单独凸轮的凸轮构件550可旋转地相联。带轮系统530包括双凸轮带轮以及储能构件带轮，其中所述双凸轮带轮经由柔性元件(未示出)与凸轮相联，所述储能构件经由附加的柔性元件(未示出)与储能构件544相联。就像图1至9中的实例那样，包括下带轮534和上带轮538(见图18C)的两个方向更改带轮在安装部分506与轮520之间导送附加的柔性元件(未示出)。平衡机构516的操作以与图1至9中的实例大致类似的方式实现，而凸轮构件550将来自储能构件544的变化的力转成用于安装部分506的大致恒定的力。 [0094] 在如图18A至18C所示的实施例中，安装部分506具有筒形结构，该筒形结构具有矩形横截面，使得安装部分506能够套着支承柱504装配。安装部分506利用引导系统与支承柱504可移动地相联，其中所述引导系统例如包括处于支承柱内的导轨以及处于安装部分内的滑块或辊。在一些实施例中，筒形结构相对于安装部分的纵向轴线是对称的，赋予安装部分两对大致相同的相反面。筒形结构以及相反面提供了安装设备的多种方案，因而使得同一升降机构500能够以多个朝向和位置(例如，左侧和/或右侧、前侧和/或后侧)被使用，而针对每个可能的位置或方向无需专门设计的安装部分。 [0095] 参看图18B，升降机构500包括制动机构552，其安设至安装部分506并接合支承柱504，以将安装部分506保持在相对于支承柱的期望位置。制动机构552包括柱塞554，其被构造成装配在支承柱504中的一组槽中。尽管未示出，但是槽能够沿着支承柱的长度延伸、至少沿着针对安装部分的行程范围508延伸。压缩弹簧556推压柱塞554进入槽中，因而在沿着支承柱504的多个竖直位置中的一个竖直位置处提供常规制动结构。根据一些实施例，制动机构552可以暂时地脱离接合，这是通过直接地或采用缆绳与杠杆系统将柱塞554从支承柱拉出来实现的。 [0096] 图19A至19D是根据本发明的实施例的采用如图18A至18C所示的升降机构500的高度可调书桌600的立体图。正如在此所用，“高度可调书桌”和“高度可调桌台”在书桌/桌台被构造成支承电子显示器的情况中也可以被称为显示器定位设备。例如，电子显示器可以简单地安坐在书桌或桌台的工作面上，或者书桌或桌台包括一些其它用于支承显示器的安设机构。 [0097] 也可以被称为桌台的书桌600包括由四个足部604所支承的底座602。在一些情况中，所述足部604(例如，采用螺纹柱)是高度可调的，以提供书桌的工作面的精细找平。作为替代地，底座602可以不包括足部或者可选地可以包括脚轮(caster)。底座602连接至在底座的相反侧上定位的第一升降机构610和第二升降机构612。如上所述，升降机构610、612分别包括支承柱614、安装部分616以及包括多个凸轮以便平衡由储能构件所施加的力以及所承载的负载的平衡机构。在该实施例中，平衡机构在盖式壳体618中设置。 [0098] 书桌600还包括具有两个侧腿622的工作面620。腿622被构造成安设至安装部分616。在该实施例中，腿622包括三个侧部，所述侧部安设至安装部分616的三个面。腿622的三个侧部在腿中形成了具有矩形横截面的纵向凹部，该纵向凹部套着/卡着支承柱614装配并且允许腿套着支承柱上下滑动。当然，应当清楚这仅仅是一个可行结构的实例，并且腿 622可以根据多种其它允许腿安设至安装部分616的结构被形成。另外，腿622可以如图所示与工作面620一体形成(例如，形成为模制成型的塑料部件)或者可以单独地形成并然后安设至工作面620。 [0099] 高度可调书桌600还包括一些可选的特征，包括工作面620内的缆线控制孔630以及制动系统。制动系统包括参照图18A至18C所述的每个升降机构610、612的制动机构、沿着每个支承柱的长度的槽、以及在工作面620的下侧上定位的制动杠杆640。制动杠杆640利用缆线(未示出)与制动机构相联，其中所述缆线穿过腿622导送并且连接至每个制动机构的柱塞。对杠杆640进行致动使得牵拉柱塞并且将制动器与每个支承柱614脱离接合。释放杠杆640由于柱塞弹簧的推力而允许每个制动机构的柱塞与支承柱重新接合。如图19A至19D所示，支承腿622包括制动壳体642，其中所述制动壳体在每个升降机构中容纳并覆盖制动机构。 [0100] 尽管制动系统对阻止书桌600的移动是有帮助的，但是它可以并不包含在本发明的所有实施例中。例如，在一些情况中，来自每个升降机构610、612的升降力以及升降机构的支承柱与安装部分之间的摩擦力将产生足够的力以抵消工作面620的重量并且保持书桌的位置。另外，在使用时，制动杠杆可以位于相对于书桌600的任何合适的位置，并且在一些情况中可以为了脚部致动而靠近底座。 [0101] 参看图19A和19B，在使用时书桌工作面620可以升高和降低一大体竖直的行程范围650，其中所述行程范围为工作面620提供了多个高度位置。图19示出了处于高位(例如，用于站姿)的可调书桌600，而图19B示出了处于低位(例如，用于坐姿)的书桌600。在一个实施例中，竖直行程范围650在坐姿高度与站姿高度之间延伸，因而允许操作者在坐姿位置并在站姿位置使用书桌600。例如，在特定的实施例中，竖直行程范围650至少是大约14英寸。在一些实施例中，行程范围650是在大约14英寸与大约24英寸之间。书桌600中的升降机构 610、612还可以提供行程范围650的最低程度与最高程度之间的中间高度的多个位置，因而适应其它工作位置和/或高度不同的操作者。在一些情况中，设置离散数量的中间位置。在一些情况中，升降机构提供竖直行程范围650内的无限数量的中间位置。 [0102] 图20A至20D示出了根据本发明的实施例的升降机构700的另一实例。图20E至20F示出了具有平衡机构的升降机构700的类似实例，其结构与如图20A至20D所示的结构稍微不同。大体上，升降机构700具有伸缩结构，这种伸缩结构对于限制处于最低位置的升降机构的高度是有帮助的。另外，伸缩动作可以使得升降机构700离开表面的边缘地(例如在表面的中心处)连接至表面的下侧。 [0103] 图20A是升降机构700的立体图，而图20B是升降机构700的局部剖视图。升降机构700包括升降器702，其由内管704和外管706形成。内管704和外管706以与引导系统滑动接合的方式相联，其中所述引导系统例如包括导轨以及滑块、滑轨、辊或任何其它合适的机构。如图20A至20B所示，升降机构700被定向成外管706可以安设至或安坐在支承面上并且内管704可以相对于支承面和外管706移动。因此，在一些情况中，外管706可以被看作是支承柱并且内管可以被看作是安装部分。但是在特定的实施例中，升降机构700可以沿相反的方向被定位从而内管安坐在或安设至支承面并且外管706可以相对于支承面和内管704移动。在这种情况中，外管706可以被看作是安装部分，而内管704用作为支承柱。 [0104] 在如图20A至20B所示的实施例中，内管704和外管706通过大体竖直的行程范围708而滑动接合。随着内管704从外管706滑出，升降机构700的总长度增加，而随着内管滑回到外管中，升降机构的长度减小。因此，升降机构700的长度随着内管704移动经过行程范围 708而调整。调整长度对于在升降机构处于较低位置时减小升降机构700的高度是有帮助的。另外，升降机构并不需要具有单一固定长度的且同时适应整个行程范围708的支承柱。 [0105] 参看图20C至20F，升降机构700包括储能构件710用于提供升降辅助，该储能构件在该实例中包括伸展弹簧。储能构件710位于内管704中并且在内管的下端712处连接，并且因而在内管相对于外管706移动时随着内管上下移动。上弹簧引导件714在储能构件的相反端处设置，以在储能构件伸展和收缩时引导储能构件的移动。升降机构700还包括在外管706与储能构件710之间相联的平衡机构716，以便平衡储能构件710与外管706之间的力。如上所述，在一些情况中，升降机构700提供离散数量的中间位置。在一些情况中，升降机构 700提供竖直行程范围708内的无限数量的中间位置 [0106] 在该实例中，平衡机构716类似于参照图1至9如上所述的平衡机构116。平衡机构716包括轮718，该轮与一凸轮构件720(如图20E至20F所示)可旋转地相联，所述凸轮构件包括两个凸轮721、723。带轮系统722包括双凸轮带轮724、726以及储能构件带轮728，其中所述双凸轮带轮经由柔性元件(未示出)与凸轮相联，所述储能构件带轮经由附加的柔性元件(未示出)与储能构件710相联。包括下带轮730与上带轮732的两个方向更改带轮导送外管 706与轮718之间的附加的柔性元件(未示出)。图20C至20D示出了轮718、凸轮构件720、带轮系统722以及上带轮732利用支架740相对于内管704被安装的第一结构。图20E至20F示出了轮和凸轮构件、以及带轮系统和上带轮颠倒次序的类似结构。在操作中，凸轮构件720将来自储能构件710的变化力转化成相对于外管706升降内管704的大致恒定的力。 [0107] 尽管在图20C至20F中未示出，但是多个柔性元件将平衡机构716的各部分与储能构件710相联。根据一个实例，第一柔性元件安设至轮718并且附着在上带轮732向下导送至下带轮730。第一柔性元件然后围绕下带轮730卷绕并安设至外管706的上端734。最初，在升降机构700处于其最高位置时，第一柔性元件围绕轮718卷绕。随着内管704向下移动，第一柔性元件牵拉并使得轮718旋转，因而将第一柔性元件开卷并允许向下行程。在一些情况中，第一柔性元件上的张力大体上与平衡机构716、内管704以及安设至内管的任何装备的组合重量相同。 [0108] 轮718相对于凸轮构件720不可旋转，并且因而在轮718旋转时，凸轮构件720也旋转。在该实例中，第二柔性元件(未示出)从第一凸轮721和第二凸轮723中的每个以与如图3B所示的实施例类似的方式导送至第一凸轮带轮724和第二凸轮带轮726。最初，第二柔性元件围绕凸轮带轮卷绕。随着轮718和凸轮构件720旋转，第一凸轮和第二凸轮牵拉第二柔性元件，其中所述第二柔性元件围绕凸轮721、723卷绕并使得凸轮带轮旋转。正如上述实施例中所讨论的，双凸轮721、723的使用将升降机构的张力分到各凸轮中。 [0109] 储能构件710位于内管704内并安设至内管的下端712。第三柔性元件(未示出)将储能构件带轮728与储能构件710的上端744相连。随着凸轮带轮724、726旋转，第三柔性元件围绕储能构件带轮728卷绕，因而牵拉储能构件710的上端并产生增加的弹簧力。第一柔性元件上的张力(例如，等于所安装的装备、内管以及平衡机构的合并的重量)向轮718施加大致恒定的扭矩。每个凸轮721、723将(经由第二柔性元件施加至每个凸轮的)增加的弹簧力的一半转换成等于由轮718所承载的扭矩一半的大致恒定的扭矩。 [0110] 在一些情况中，储能构件710以可调的方式安设至内管704，以取决于需要被平衡的重量来调整储能构件的张力。在该情况中，通过经由调整机构控制弹簧的下端的位置来实现调整。在一些情况中，调整机构可以是基于螺钉、蜗轮、锥齿轮或其它机构。参看图20E，在一些情况中，升降机构700包括制动机构748，在该实例中，所述制动机构类似于参照图18A至18C所述的制动机构实例。 [0111] 转看图20A，在一些情况中，工作面(或其它装备/物体)可以在内管704的顶端750上安装，从而平衡机构716安设至工作面并直接在工作面下方被定位。这种结构的一些优点包括空出外管706的用作为升降机构700的底座的下端752上的空间并且用工作面稍微隐藏平衡机构。尽管图20A至20F示出了这种结构，但是还可以将升降机构700上下转过来并且工作面能够安装至外管706的“下”端752而内管的“上”端750用作为升降机构的底座。 [0112] 图21A至21B和21C至21D示出了根据本发明的实施例的采用如图20A至20F所示升降机构700的高度可调书桌的两个实例。图21A至21B是根据本发明的实施例的静止的高度可调书桌800的侧向正视图。升降机构700在外管706的下端752处安设至底座802。在该实施例中，底座802包括足部803，用于将底座定位在地面或其它表面上。工作面804安设至内管704的上端750，并且平衡机构716以及包围该平衡机构的壳体806位于工作面804直接下方。 书桌800的高度可通过行程范围808调整，其中所述行程范围包括如图21A所示的高位(例如，用于站姿)以及如图21B所示的下位(例如，用于坐姿)。如上所述，在一些情况中，升降机构700提供离散数量的中间位置。在一些情况中，升降机构700提供竖直行程范围808内的无限数量的中间位置。 [0113] 如图21A至21B所示，伸缩升降机构700的使用允许工作面804(例如，居中)定位在升降机构的顶部上，这可以有利地减少工作面与升降机构之间的任何悬臂。减少悬臂有助于减少升降机构的引导系统中的摩擦并且降低操作者调整升降机构所需的力。在一些情况中，这可以使得采用单升降机构，而在其它实施例中多升降机构是必要的。例如，在图19A至19D中描述的实施例包括两个靠近工作面的相反边缘定位的升降机构。但是在一些实施例中，单升降机可以被定位在工作面的边缘附近，如果足够的结构特征出现以响应悬臂负载的话。例如，在工作面下使用更长的卡座以及更坚强的支承支架能够允许侧向安装件结构，但是这些特征可以增加成本。 [0114] 图21C至21D是根据本发明的实施例的高度可调书桌850的立体图。升降机构700在外管706的下端752处安设至底座852。在该实施例中，底座852包括脚轮853，其中所述脚轮使得书桌在地面上或在其它表面上移动。工作面854安设至内管704的上端750，并且平衡机构以及包围该平衡机构的壳体位于工作面854的直接下方。书桌800的高度可以通过行程范围858调整，该行程范围包括如图21C所示的高位(例如，用于站姿)以及如图21D所示的低位(例如，用于坐姿)。如上所述，在一些情况中，升降机构700提供离散数量的中间位置。在一些情况中，升降机构700提供竖直行程范围858内的无限数量的中间位置。图21D时示出了在一些实施例中可以安设至工作面854的可选的键盘托架860。 [0115] 转看图22A至22C，根据本发明的实施例示出了升降机构900的另一实例。图22A是升降机构900的剖视图，图22B是升降机构900的底部的剖视图，并且图22C是升降机构900的局部俯视图。升降机构900包括与支承柱904(有时也称为“升降器”)相连的底座902。安装部分906与支承柱904可移动地相联并且被构造成使得支承柱904上下移动经过大体竖直行程范围908。在该实施例中，安装部分906包括三面支架，其沿着支承柱904的一侧骑坐，但是其它结构也可以采用。 [0116] 储能构件944与安装部分906相联，以便提供升降辅助。在该实施例中，储能构件944包括第一伸展弹簧945以及第二伸展弹簧947。升降机构包括上弹簧引导与安设构件 943，其将储能构件安设至支承柱。构件943还通过可选的调整螺钉946引导储能构件的张力调整。两个下弹簧引导件948在第一伸展弹簧945和第二伸展弹簧947中的每个的相反端处设置，以在弹簧伸展和收缩时引导弹簧的移动。升降机构900还包括在安装部分906与储能构件944之间相联的平衡机构，以便平衡储能构件944与安装部分906之间的力。 [0117] 在该实例中，升降机构900包括与参照图1至9如上所述的平衡机构116类似的平衡机构。转看图22B和22C，平衡机构916包括轮920，其中所述轮与凸轮构件950可旋转地相联，所述凸轮构件包括第一凸轮924和第二凸轮926。带轮系统930包括第一凸轮带轮964和第二凸轮带轮968。第一凸轮带轮964导送第一柔性元件931，其中所述第一柔性元件的一端与第一凸轮924相联并且另一端与第一伸展弹簧945相联。第二凸轮带轮968导送第二柔性元件932，其中所述第二柔性元件的一端与第二凸轮926相联并且另一端与第二伸展弹簧947相联。第三柔性元件933在轮920与安装部分906之间联接。包括下带轮934和上带轮938的两个方向更改带轮(见图22A)在安装部分906与轮920之间导送第三柔性元件933。 [0118] 平衡机构916的操作以与图1至9的实例类似的方式实现，其中凸轮构件950将来自储能构件944的变化力转换成用于安装部分906的大致恒定的力。然而，在该实施例中，由储能构件944所提供的全部升降力由两个伸展弹簧945、947而非如图1至9所示的单伸展弹簧提供。两个伸展弹簧的使用减小了由每个弹簧所提供的必要的力(例如，每个弹簧可以提供一半升降力)，这也减小了由每个第一柔性元件931和第二柔性元件932所承载的力。另外，因为必要的力减小，所以伸展弹簧945、947能够由直径更小的线材形成并且具有与单伸展弹簧所需相比稍微更小的直径(例如，5至10mm的更小直径)。因此，在弹簧并排布置时，升降机构900可以具有比单个弹簧所需更窄的宽度。在大致同一平面内将支承柱904与轮920和凸轮构件950对正因而提供了针对升降器900更窄的结构，其中该结构可以为操作者靠近升降器900提供更大空间。 [0119] 图23A至23B是根据本发明的实施例的采用如图21A至21C所示的升降机构900的高度可调书桌1000的视图。升降机构900在支承柱904的下端处安设至底座1002。在该实施例中，底座1002包括用于将底座定位在地面或其它表面上的足部1003。升降机构的安装部分906沿着工作面的一侧安设至工作面1004，并且平衡机构916和包围平衡机构的壳体1006位于工作面1004的边缘的直接下方。书桌1000的高度可以通过行程范围1008调整，其中所述行程范围包括如图所示的高位(例如，用于站姿)以及低位(例如，用于坐姿)。如上所述，在一些情况中，升降机构900提供离散数量的中间位置。在一些情况中，升降机构900提供竖直行程范围1008内的无限数量的中间位置。可选的制动机构1020可以被设置，以便如上所述地停止安装部分906与工作面1004的移动。 [0120] 如图23B所示，升降机构700在该实施例中靠近书桌1000的后边缘1030。升降机构靠近后边缘1030的联接以及升降器904与平衡机构壳体1006的相对窄的结构相结合以在升降器/平衡机构与工作面1004的前边缘1032之间提供工作面1004下方的更大量的空间。因而，操作者可以朝向前边缘1032地就坐并且在工作面1004下方具有更大量的腿部空间。 [0121] 图24A至24E示出了根据本发明的实施例的另一高度可调书桌1100的多个视图，其中该另一高度可调书桌与如图23A至23B所示的书桌1000类似。图24A至24B是根据本发明的实施例的采用如图24D至24E所示的升降机构200的高度可调书桌1100的立体图。升降机构1200在支承柱1204的下端处安设至底座1102。在该实施例中，底座1102包括足部1103，用于将底座定位在地面或其它表面上。安装部分1206沿着工作面的一侧安设至工作面1104，并且平衡机构1216以及包围该平衡机构的壳体1208位于工作面1104的边缘的直接下方。书桌 1100的高度可以经过行程范围1108调整，其中该行程范围包括如图所示的高位(例如，用于站姿)以及低位(例如，用于坐姿)。如上所述，在一些情况中，升降机构1200提供离散数量的中间位置。在一些实施例中，升降机构1200提供竖直行程范围1108内的无限数量的中间位置。可以设置包括制动杠杆1122以及制动机构1124的可选的制动系统，以便如上所述地停止安装部分1206以及工作面1104的移动。转看图24C，绳缆1126可以在杠杆1122与制动机构 1124之间被导送穿过升降机构，以便致动制动系统。 [0122] 图24D是平衡机构壳体1208被拆卸的高度可调书桌1100的局部俯视图，并且图24E是升降机构1200的局部俯视图。在该实施例中，升降机构1200类似于如图22A至22C所示的升降机构，并且以大致相同的方式操作。例如，升降机构1200包括支承柱1204以及安装部分1206，其中在这种情况中所述安装部分包括与如图22A至22C所示的三面构件相反的平坦构件。储能构件1244包括第一伸展弹簧1245以及第二伸展弹簧1247。升降机构1200还包括在安装部分1206与储能构件1244之间相联的平衡机构，以便平衡储能构件1244与安装部分 1206之间的力。平衡机构1216类似于参照图1至9如上所述的平衡机构116并且包括与凸轮构件1250可旋转地相联的轮1200，其中所述凸轮机构包括第一凸轮1224以及第二凸轮 1226。带轮系统1230包括导送第一柔性元件(未示出)的第一凸轮带轮，其中所述第一柔性元件的一端与第一凸轮1224相联并且另一端与第一伸展弹簧1245相联。第二凸轮带轮1268导送第二柔性元件(未示出)，其中所述第二柔性元件的一端与第二凸轮1226相联并且另一端与第二伸展弹簧1247相联。第三柔性元件(也未示出)在轮1220与安装部分1206之间联接。包括下带轮和上带轮的两个方向更改带轮1238在安装部分1206与轮1220之间导送第三柔性元件。平衡机构1216的操作以与如图22A至22C所示实例类似的方式实现，其中凸轮构件1250将来自两个伸展弹簧1245、1247的变化力转换成用于安装部分1206的大致恒定的力。 [0123] 正如在此所述，多个定位设备以及高度可调书桌可以采用具有两个或多个凸轮的平衡机构。另外，在与本申请同时提交的专利代理文件号44374.95.2、名称Display Positioning Apparatus and Method的共同未决美国专利申请中描述了可以包括具有多个凸轮的平衡机构的定位设备的多个实例。44374.95.2的全文结合在此引作参考。尽管相信多凸轮平衡机构可以在特定的环境中提供优点，但是本发明的实施例并不限于多凸轮平衡机构并且作为替代地可以包括单凸轮机构。例如，如图12A至13B以及16A至17所示的定位机构300、400和500可以采用包括单凸轮平衡机构的升降机构。另外，本发明的实施例包括如图18A至24B所示的采用单凸轮平衡机构作为多凸轮(例如，双凸轮)平衡机构的替代的升降机构和高度可调书桌。单凸轮平衡机构可以是现有技术已知的任何合适的机构。在一些实施例中，单凸轮平衡机构包括2005年9月28日提交的本申请人共有的美国专利申请公开文献US 2006/0185563A1中所公开之一的机构，该专利申请公开文献全文结合在此引作参考。 [0124] 另外，多个可选的附件和/或特征可以结合到在此所述的任何一个升降机构、定位设备和/或高度可调书桌中。特征与附件的多个实例将以下说明。 [0125] 根据一些实施例，用于定位设备的升降机构包括底座，其中所述底座被构造成在诸如书桌或桌台的工作面上直接安坐。在特定的情况中，底座被构造成(例如，可拆卸地或固定地)安设至工作面。在一些情况中，定位设备包括一个或多个安装支架(例如，横梁等)，所述安装支架被构造成将装备的不同部件安设至升降机构。一个实施例包括与键盘托架分离地安设至升降机构的移动部分的小独立的工作面。一个实施例包括用于电子显示器的安装件和被构造成支承键盘的键盘托架的安装件。在一些情况中，升降机构被构造成串联地移动显示器安装件以及键盘托架。显示器安装件可以相对于键盘托架被固定，或者可以设有用于改变显示器安装件与键盘托架之间的竖直距离的独立的升降机构。在一些实施例中，键盘托架被固定，而在特定的情况中，键盘托架可以被构造成向后折叠从而在键盘不使用时为操作者提供更大的空间。在一些实施例中，键盘托架被构造作为可以用于写字、阅读等的较大工作面。另外，在一些实施例中，键盘托架可以相对于显示器安装件呈水平关系地被固定。作为替代地，键盘托架可以安设至水平移动的支架，以改变显示器安装件与操作者之间的水平距离。在一些实施例中，升降机构被构造成对抗升降机构的任何移动部分以及任何所安设的设备的合并重量。在一些实施例中，对抗平衡力可以由操作者调整。 [0126] 根据一些实施例，高度可调书桌被构造成将书桌面定位在坐姿位置以及站姿位置，从而提供坐-站书桌。在一些实施例中，书桌面可以调整大约14至20英寸，从而提供坐-站适用性。根据一些实施例，书桌面以及位于书桌面上的任何装备的重量通过采用一个或多个升降机构被抵消，因而为操作者提供了升降辅助并且降低了调整书桌面的高度所需的力。在一些情况中，一个或多个升降机构的重量是可以调整的，从而增加或减小抵抗平衡力/抵消力，以便更精确地匹配书桌以及书桌上的任何装备的重量。根据一些实施例，一个或多个升降机构可以在一个或多个部位(所述部位包括侧缘、角部、后缘)或者远离边缘朝向书桌面中央地安设至书桌面的底部。任何合适的装备可以由书桌面支承，其中所述设备包括但不限于计算装置、笔记本电脑、为了保持多个监视器、电话机、文件夹的桌架或臂以及现有技术已知的任何其它物品。 [0127] 在特定的实施例中，高度可调书桌可以包括多种类型的升降机构(包括具有伸缩式、非伸缩式和/或伪伸缩结构的升降机构)中的一个。在一些情况中，平衡机构可以位于升降器(例如，支承柱)内、升降器附近、工作面下方或者具有位于升降器上的引导系统的底座内。在一些情况中，平衡机构包括与储能构件相联的旋转凸轮构件，其中所述储能构件包括一个或多个弹簧。多种类型的弹簧可以被使用，包括伸展弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和/或螺旋弹簧。将安装部分与支承柱相联的引导系统可以包括每个升降器内的一个或多个滑块或者可以包括辊。引导系统可以以各种不同的方向被定向，包括前向、侧向或者二者之间的任一角度。在一些情况中，相对坚强的安设结构(例如、支架)将升降器与引导系统安设至书桌面，因而减小或消除使得多个升降器与引导系统同步化的需求。 [0128] 根据一些实施例，高度可调书桌可以包括显示器安装件安设部和/或键盘托架安设部。在一些情况中，显示器安装件安设部可以是在书桌面上安坐的高度可调或高度固定的独立显示器架。在一些情况中，显示器安装件安设部包括高度可调或高度固定的臂上夹具。在一些情况中，显示安装件安设部利用一个或多个紧固件(例如，螺栓、螺钉等)安设至工作面。另外，任何显示器安装件安设部可以针对一个、两个、三个或更多个电子显示器被构造，或者可以针对一个或多个显示器和/或笔记本电脑被构造。键盘托架安设部在一些情况中可以被夹持到工作面上，或者可以利用螺钉、螺栓等被固定连接。在一些实施例中、例如上述实施例中，工作面可以包括实现缆线控制的开口。一些实施例还包括采用由绳缆相联的制动机构与制动杠杆的制动系统。制动杠杆可以位于任何合适的部位并且可以手或脚致动。在特定的情况中，高度可调书桌的底座包括高度可调足部或脚轮。在特定的实施例中，书桌还可以包括文件夹、电话保持件以及计算机壳保持件中的一个或多个。 [0129] 本发明的实施例还包括诸如显示器、键盘和/或工作面的设备定位方法。根据一个实施例，显示器定位方法包括使得显示器在竖直行程范围内升降并且利用由储能构件所施加的变化力辅助升降显示器。在一些情况中，该方法还包括利用平衡机构将由储能构件所施加的变化力转化成施加至显示器的大致恒定力。该平衡机构可以包括任何在此所述的平衡机构。在一个实施例中，平衡机构包括第一凸轮、与该第一凸轮可旋转地相联的第二凸轮、以及与第一和第二凸轮可旋转地相联的轮。第一凸轮和第二凸轮被构造成将由储能构件所施加的变化力转化成施加至显示器的大致恒定力。该方法可以通过将在此所述的任何升降机构、显示器定位设备以及高度可调书桌整合而实现。 [0130] 在一些实施例中，方法还包括在竖直行程范围内降低显示器并且利用由储能构件所施加的附加的变化力来辅助降低显示器。在这种情况中，第一凸轮和第二凸轮被构造成将由储能构件所施加的附加的变化力转化成施加至显示器的大致恒定的力。例如，随着图109的储能构件144收缩，该储能构件提供阻挡升降机构的安装部分移动的变化力。根据一些实施例，将变化力转化成大致恒定力允许显示器在竖直行程范围内的位置无需制动系统就得到保持。 [0131] 移动显示器能够以取决于升降机构的结构(例如与那些上述机构对应)的任何合适的方式实现。在一些实施例中，使得显示器升降包括相对于支承柱移动安装部分。在特定的情况中，相对于支承柱移动安装部分包括在外管内并相对于外管移动内管，例如图20A至21D中所示的伸缩式升降机构的实例。在一些情况中，显示器可以定位在或安设到可移动工作面(例如，其作为高度可调书桌的一部分)上，并且使得显示器移动包括使得可移动工作面相对于支承柱移动。 [0132] 因而，公开了本发明的各实施例。尽管本发明已经参照特定公开的实施例很详细地说明，但是所公开的实施例出于示意性非限制的目的被提出，并且本发明的其它实施例是可行的。本领域技术人员将清楚在不脱离本发明精神以及权利要求书的范围的前提下可以作出各种改变、调整和改型。 |
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