CN106572746A - 高度可调监视器和键盘支撑件 - Google Patents

Abstract

一种高度可调工作站，用于使监视器和键盘相对于工作表面而定位。所述高度可调工作站可以包括定位在所述工作表面下方的静止柱以及耦合至所述静止柱并且可在所述工作表面上方垂直延伸的可移动柱。所述可移动柱可以支撑键盘支撑件和/或监视器安装件。一种定位在所述工作表面下方并且在工作中耦合至所述静止柱和可移动柱两者的平衡组装件起到抵消由所述键盘支撑件和/或监视器安装件所承载的负荷的作用，从而提供不费力的高度调整。

Description

高度可调监视器和键盘支撑件

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2014年12月10日的美国临时申请号US 62/090,188的权益，其特此通过引用而并入。

发明背景

最近的研究表明，无论诸如运动或营养等其他健康指标如何，久坐不动的工作增加了癌症和心脏疾病的风险。然而，以静态姿势站立一整天也可能引起健康问题，包括颈动脉粥样硬化的风险的显著性增加。最健康工作场所的解决方案允许用户一整天内在就坐姿势与站立姿势之间交替。

高度可调工作站目前包括高度可调的桌子，在所述高度可调的桌子上安装有监视器和键盘支撑件，键盘支撑件的相应高度随着桌子在就坐位置与站立位置之间调整而调整。在高度可调监视器和键盘支撑件中提供了这样的高度可调的桌子的较便宜的备选方案，该备选方案通常包括安装或置于工作表面顶上的基座以及从其向上延伸至键盘平台和监视器安装部的支撑柱。这些机构的基座在工作表面上可能占据许多空间，并且当用户处于就坐姿势时，所述支撑柱常常在监视器上方延伸，这在开放式办公室规划中可能起阻碍作用。

发明内容

本文所公开的发明针对一种高度可调监视器和键盘支撑件，其被设计用于节省工作表面上的空间同时还包含能够抵消由该支撑件承载的负荷的平衡机构。在例证了本发明的原理的特定实施方式中，高度可调监视器和键盘支撑件或工作站可以包括定位在工作表面下方的静止柱以及耦合至所述静止柱并且可在所述工作表面上方垂直延伸的可移动柱。所述可移动柱可以支撑键盘支撑件和/或监视器安装件。一种定位在所述工作表面下方并且在工作中耦合至所述静止柱和可移动柱两者的平衡组装件起到抵消由所述键盘支撑件和/或监视器安装件所承载的负荷的作用，从而提供不费力的高度调整。

以上发明内容不旨在描述每个图示的实施方式或每一可能的实现方式。本发明的这些特征、方面和优势以及其他特征、方面和优势对于以下描述、所附权利要求和附图而言将会变得更好理解。

附图说明

在附图的所有单独视图中相同的附图标记指代相同或功能相似的元件，附图并未按照比例并且与下面的详细描述一起并入本说明书中并形成其一部分，所述附图用于进一步图示各个实施方式并且根据本发明来解释各个原理和优点。根据对本发明的示例性实施方式的以下详细描述，本发明的实施方式的优点将显而易见，所述示例性实施方式应当结合附图来考虑，在附图中：

图1是例证本发明的原理的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的前透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图2是图1中示出的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的后透视图，其中所述支撑件处于降低的位置；

图3是图1中示出的、示出为具有备选监视器安装配置的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的前透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图4是图3中示出的高度可调监视器和键盘支撑件的后透视图，其中所述支撑件处于降低的位置；

图5是图1中示出的、示出为具有进一步的备选监视器安装配置的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的前透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图6是图5中示出的高度可调监视器和键盘支撑件的后透视图，其中所述支撑件处于降低的位置；

图7是图1中示出的、示出为具有又一备选监视器安装配置的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的后透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图8是图7中的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的后透视图，其中所述支撑件处于降低的位置；

图9是图1中示出的、示出为具有备选监视器安装和键盘平台配置的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的后透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图10是图9中的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的后透视图，其中所述支撑件处于降低的位置；

图11是图1中示出的、示出为具有又一备选监视器安装和键盘平台配置的高度可调监视器和键盘支撑件的实施方式的前透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图12是图11中的高度可调监视器和键盘支撑件的后透视图，其中所述支撑件处于降低的位置；

图13a是图1至图12中的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的后透视透明视图；

图13b是图13a中的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的底端的放大透视透明视图；

图14a是高度可调监视器和键盘支撑件的另一实施方式的下部的后透视透明视图；

图14b是图14a中的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的底端的放大透视图；

图15a是高度可调监视器和键盘支撑件的进一步实施方式的下部的后透视透明视图；

图15b是图15a中的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的底端的放大透视透明视图；

图15c是容纳于图15a中的高度可调监视器和键盘支撑件的下部之内的内部提升机构的局部放大透视图；

图16是另一示例性高度可调监视器和键盘支撑件的前透视部分透明视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图17是图16中的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的后透视透明视图；

图18是图16中的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的前透视部分透明视图；

图19是图16中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的前透视图；

图20是图20中的平衡组装件的后透视图；

图21是图16中的高度可调监视器和键盘支撑件的安全组装件的放大后透视图；

图22是图20中的平衡组装件的蜗旋凸轮滑轮和缆绳的侧透视图；

图23是图19中的平衡组装件的蜗旋凸轮滑轮和缆绳的后视图；

图24是用于高度可调监视器和键盘支撑件的另一示例性平衡组装件的蜗旋凸轮滑轮和缆绳的后视图；

图25是高度可调监视器和键盘支撑件的进一步实施方式的前透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图26是图25中的高度可调监视器和键盘支撑件的前透视图，其中所述支撑件处于降低的位置；

图27是图25中的高度可调监视器和键盘支撑件的前透视图，其示出有附接至监视器安装部的监视器；

图28是图25中的高度可调监视器和键盘支撑件的监视器安装部和键盘平台的局部放大透视图；

图29是图25中的高度可调监视器和键盘支撑件的键盘平台手柄的放大透视图；

图30是图25中的高度可调监视器和键盘支撑件的监视器安装部的放大透视图；

图31a是图25中的高度可调监视器和键盘支撑件的底部透视透明视图；

图31b是图31a中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的一部分的放大透明视图；

图31c是图31b中的平衡组装件的端部的放大透明视图；

图32是与图13a中类似的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的后透视透明视图；

图33是与图14a中类似的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的后透视透明视图；

图34是与图15a中类似的高度可调监视器和键盘支撑件的下部的后透视透明视图；

图35是另一示例性高度可调监视器和键盘支撑件的前透视图，其中所述支撑件处于升高的位置；

图36是图35中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的下部的后透视图；

图37是图35中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的上部的后透视图；

图38是图35中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的上部的顶透视图；

图39是图35中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的上部的侧透视图，其中静止柱被移除以显露出下方的组件；

图40是图35中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的上部的侧透视图，其中蓄力组装件外壳被移除以显露出下方的组件；

图41是图35中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的上部的后视图，其中蓄力组装件外壳被移除以显露出下方的组件；

图42是图35中的高度可调监视器和键盘支撑件的平衡组装件的上部的后视图，其中静止柱被移除以显露出下方的组件；

图43是用以将图35中的高度可调监视器和键盘支撑件固定地定位的释放组装件的侧透视图；以及

图44是图35中的键盘支撑件的底透视图，其示出了可调的锁定释放手柄和缆绳以及其通过键盘和监视器安装部的背面至下降中的支撑件系统的连接。

具体实施方式

本文公开了本发明的具体实施方式；然而，应当理解，所公开的本发明的实施方式仅仅是示例性的，所述实施方式能够以各种形式体现。因此，本文所公开的具体的结构细节和功能细节不被解释为限制性的，而仅被解释为权利要求的基础以及用于教导本领域技术人员以几乎任何适当的详细结构不同程度地采用本发明的代表性基础。此外，本文所使用的术语和词组不旨在是限制性的；而是旨在用于提供对本发明的可理解的描述。虽然本说明书的结论是定义了本发明的被认为新颖的特征的权利要求，但应当相信从与附图相结合的以下描述考虑，将会更好地理解本发明，在附图中，延续了相同的附图标记。

可以在不背离本发明的精神或范围的情况下设计备选实施方式。另外，将不详细描述或将省略本发明的示例性实施方式中的公知元件以免使本发明的相关细节模糊不清。

在公开和描述本发明之前，应当理解，本文所使用的专业术语仅是为了描述特定实施方式并不旨在是限制性的。如本文所使用，术语“一个”或“一种”被定义为一个或不止一个。如本文所使用的术语“多个”被定义为两个或不止两个。如本文所使用的术语“另一”被定义为至少又一个或更多个。术语“包括”、“包含”及其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括元件列表的过程、方法、物品或装置不仅包含那些元件，还可包含未明确列出的或者此类过程、方法、物品或装置所固有的其他元件。在没有更多约束的情况下，由“包括......一个”开头的元件不排除在包括该元件的过程、方法、物品或装置中存在附加的相同元件。如本文所使用的术语“包含”、“具有”和“特征为”被定义为包括(即，开放性语言)。如本文所使用的术语“耦合”和“附接”被定义为连接，但不一定是直接地连接，且也不一定是机械地连接。如本文所使用，术语“约”或“大约”适用于所有数值，无论是否明确指出亦如此。这些术语通常是指本领域技术人员将认为等同于所列举的值(即，具有相同的功能或结果)的数字的范围。在许多情况下，这些术语可以包含被四舍五入至最接近的有效数的数字。关系术语，诸如第一和第二、顶和底、右和左等，可以单独用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开来而并不一定需要或暗示这样的实体或动作之间的此类任何实际的关系或顺序。

在本文中描述了本发明的各种实施方式。为了避免冗余，在一些情况下可能不对类似的特征作重复性描述。然而，应当理解，对首次出现的特征的描述适用于稍后描述的类似的特征，并且因此每个相应的描述是要并入于其中而不进行这样的重复。

现在描述本发明的示例性实施方式。现参考附图，其中在若干视图中相似的附图标记对应于相似的元件，并且更具体而言，参考图1至图12，示出了具有各种监视器安装配置的高度可调支撑件10的示例性实施方式，所述高度可调支撑件10用于使监视器12和键盘14相对于工作表面18而定位。高度可调监视器和键盘支撑件10与诸如自立式办公桌上的桌面等平整的平面的刚性工作表面18或者附接至并且支撑在垂直壁或隔板上的水平工作表面18一起使用以提供高度可调的工作站，在该工作站中，用户可以在就坐姿势与站立姿势之间交替。如下文进一步详细地描述，工作表面18具有优选地形成于工作表面18的后部中并且尺寸被设定用于接纳高度可调支撑件10的一部分的通孔或开口22。开口22可以通过本领域中已知的任何适当地切削或钻孔手段来形成。

如图1至图13b中所示，高度可调支撑件10包含静止柱24、可移动柱30、监视器安装部40、键盘平台42以及容纳于柱24、30内的提升机构。如图13a中所最佳图示的，静止柱24是细长刚性延伸构件，该细长刚性延伸构件具有顶端25和底端26以及在它们之间延伸的内部通路28。顶端25是经由从静止柱24的侧壁的上端向外延伸的水平安装法兰16，通过本领域中已知的任何合适的附接装置(例如，通过螺栓或螺丝)而固定至工作表面18的背面20的开放端。开放的顶端25定位在开口22周围以使得开口22的中心轴线与静止柱24的中心轴线对准。静止柱24从固定至工作表面18的背面20的顶端25在远离工作表面18的向下方向上朝向地面延伸至底部自由端26。

在示例性实施方式中，由于底端26是自由端，并且根据工作表面18的高度，底端26以不同高度与地面相隔一定距离，因此底端26可以包含可伸长的支撑构件27，该支撑构件27例如通过在第一方向(例如，顺时针方向)上转动或旋松支撑构件27而从底端26沿向下方向延伸，以接合地面并从而提供附加张力以用作对静止柱24的附加支撑。如果底端26与地面之间需要附加的空间，则例如可以通过在与第一方向相反的第二方向(例如，逆时针方向)上转动或旋紧支撑构件27而使该支撑构件27很容易地缩回至静止柱24的内部通路28中。可能出于包括例如存储、电气布线或清洁在内的很多原因而期望地面与底端26之间有附加空间。

静止柱24的尺寸被设定用于在内部通路28内接纳可移动柱30，藉此静止柱24和可移动柱30处于轴向对准。在降低的位置中，可移动柱30的底端34定位在静止柱24的底端26附近而可移动柱的顶端32定位成穿过工作表面开口22，要么邻近工作表面18(如图2、图4、图6和图8中所描绘)，要么稍高于工作表面18(如图12中所描绘)，或者当用户处于就坐位置时处于工作表面18之上与监视器12背部上的附接部分相对于工作表面18的高度平齐的高度处(如图10中所描绘)。可移动柱30可移动地耦合于静止柱24内，以使得在高度可调监视器和键盘支撑件10在降低(或就坐)位置与升高(或站立)位置之间进行调整时，可移动柱30的底端34在内部通路28内上下移动。监视器安装部40和键盘平台42附接至可移动柱30。因此，当例如通过向键盘平台42施加升力来使支撑件10从降低的位置升高时，可移动柱30与监视器安装部40和键盘平台42一起移动，藉此可移动柱30的底端34朝向静止柱24的顶端25移动。由于静止柱24附接至工作表面18的背面20，因此在支撑件10升高和降低时静止柱24保持静止并且接纳不同长度的可移动柱30(这取决于监视器12相对于工作表面18的优选高度)于其中。

监视器安装部40可以采用本领域中已知的、用于在工作表面18上支撑至少一个监视器12的任何配置。尽管在一些实施方式中监视器安装部40被示出为支撑一个或两个监视器12，但不应当将本发明局限于仅支撑一个或两个监视器12。对于支撑件10而言包含被配置用于支撑不止两个监视器12的监视器安装部40也在本发明的范围之内。

参考图1和图2，监视器安装部40可以是附接至可移动柱30的单监视器臂，以使得用户在就坐姿势与站立姿势之间进行调整时，监视器安装部40随着可移动柱30在垂直方向上移动。可以通过使监视器臂的底部和顶部相对于彼此枢转来调整监视器12相对于用户的水平深度，正如用本领域中所获知的众多监视器臂通常所做的那样。图3和图4中的监视器安装部40包含附接至图1和图2中的单监视器臂的横杆，用于安装两个监视器12。如图5和图6中所示，监视器安装部40包含两个单监视器臂，作为用于安装两个监视器12的备选装置。如图7和图8中所描绘，监视器安装部40或者可以包含附接至可移动柱30的顶部的柱杆以及附接至所述柱杆并且从所述柱杆延伸的至少两个监视器臂，用于支撑至少两个监视器12。可以通过使每个监视器臂的监视器连杆或一部分相对于彼此枢转来调整监视器12相对于用户的水平深度。图9和图10图示了监视器安装部40的进一步实施方式，所述监视器安装部40包含直接附接至可移动柱30的横杆以支撑两个监视器12。

在图1至图10中示出的实施方式中，键盘平台42经由支撑板43而直接附接至可移动柱30。在优选实施方式中，键盘平台42可移动地附接至支撑板43以使得用户可以通过滑动(纵向)或枢转(角向)运动来调整键盘平台42的水平位置。例如，支撑板43可以具有纵向轨道，键盘平台42被配置用于沿着该纵向轨道滑动以调整键盘平台42相对于可移动柱30的水平深度。支撑板43还可以包括旋转托架、铰链或本领域中已知的类似的附接装置，键盘平台42通过所述附接装置附接至支撑板43以使得键盘平台42能够相对于支撑板43枢转，并因此能够相对于可移动柱30枢转，以便对键盘平台42进行角度调整。角度调整可以围绕如本领域中已知的垂直轴线和/或水平轴线。支撑板43可以通过螺栓连接、螺丝连接、焊接或者任何其他合适的附接方法而附接至可移动柱30。

或者，支撑板43可以经由摩擦配合而附接至可移动柱30，藉此如在图9和图10中所示的实施方式中，支撑板43包含通过其来接纳可移动柱30的开口。在该实施方式中，支撑板43可以包含张紧构件以使支撑板43与可移动柱30之间的摩擦变松/减少和变紧/增加，使得当张紧构件变松并继而在期望的高度处使张紧构件变紧时，可以通过沿着可移动柱30的中心轴线简单地升高和降低键盘平台42并因此升高和降低板43，来调整键盘平台42的高度而与可移动柱30和监视器12无关。以类似的方式，当张紧构件变松时，也可以通过使键盘平台42围绕可移动柱30的中心轴线枢转并因此使板30围绕其枢转，来调整键盘平台42的角度位置。继而可以通过使张紧构件变紧来将键盘平台42的角度位置锁定到位。

关于图1至图8中所示的实施方式，监视器安装部40可以通过诸如螺钉连接、螺丝连接、焊接等任何合适的附接方法而附接至支撑板43或者穿过支撑板43中的开口附接至可移动柱30。在图9和图10的实施方式中，监视器安装部40通过诸如螺钉连接、螺丝连接、焊接等任何合适的附接方法而直接附接至可移动柱30。

参考图11和图12，备选的安装部40可以包含水平横杆39和支撑臂38，所述水平横杆39被配置用于支撑至少监视器12，所述支撑臂38具有连接至横杆39的垂直部分38a以及从垂直部分38a的下端成钝角——即，在朝向用户的方向上向下并且远离垂直部分38a——延伸的成角度部分38b。键盘平台42附接至成角度部分38b的下端。支撑臂38可以一体地形成为具有将垂直部分38a与成角度部分38b区分开来的弯曲部的单一连续件。或者，垂直部分38a和成角度部分38b可以是通过本领域中已知的任何合适的附接装置枢转地附接至彼此的单独组件。如图12中所示，支撑臂38通过邻近垂直部分38a与成角度部分38b之间的弯曲部的附接构件37而附接至可移动柱30。附接构件37被接纳在可移动柱30的顶部内。附接构件37可以是螺栓、螺丝或者本领域中已知或预期的任何其他合适的附接机构。

图1到图12中的高度可调监视器和键盘支撑件10包含提升机构，所述提升机构具有容纳在相应静止柱24和可移动柱30的内部通路28和36内的平衡组装件以抵消支撑件10上的负荷，以便不费力地进行高度调整。在高度可调的桌子的领域中存在许多已知的平衡组装件并且存在各种平衡提升机构。可配合在伸缩柱系统内的任何合适的平衡组装件可以并入根据本发明的支撑件10的实施方式中。

参考图13a和图13b，示例性平衡组装件可以包含经由提升缆绳和滑轮系统而耦合至蜗旋凸轮滑轮52的拉伸弹簧50。众所周知，所施加的力，例如由典型的拉伸弹簧(亦称为张紧弹簧)施加的力随其拉伸而线性地改变。为了抵消由拉伸弹簧50施加的线性增加的力，平衡组装件包含蜗旋凸轮滑轮52，蜗旋凸轮滑轮52与拉伸弹簧50相结合地操作以提供相对恒定的平衡配重力。预载机构，诸如六角键，可用于根据高度可调监视器和键盘支撑件10意图支撑的重量来调整弹簧50的张力。

转至图14a和图14b，另一示例性平衡组装件可以包含耦合至扭力弹簧51的纵向驱动轴60，所述扭力弹簧51例如与车库门开启装置中常用的那些弹簧类似。轴60同轴地延伸穿过相应的静止柱24和可移动柱30的内部通路28和36。扭力弹簧51安置在轴60周围并且包含位于顶端处的固定锥62和位于底端处的绕锥64。绕锥64耦合至蜗轮66，该蜗轮66通过缠绕驱动轴60来为扭力弹簧51蓄力。蜗轮66可以由电动马达驱动或者通过本领域中已知的任何机械曲柄装置来驱动。

图15a到图15c图示了根据本发明的教导的高度可调监视器和键盘支撑件110的另一实施方式，其中与高度可调监视器和键盘支撑件10中的那些组件类似的组件由增加了100的类似附图标记表示。支撑件110的提升机构包含线性致动器，该线性致动器包括耦合至电动的齿轮马达172的主轴170。

图16到图23描绘了根据本发明的教导的高度可调监视器和键盘支撑件210的更进一步实施方式，其中与高度可调监视器和键盘支撑件10中的那些组件类似的组件由增加了200的类似附图标记表示。如图16中所示，监视器安装部240充当键盘平台242并且反之亦然，这是因为支撑件210支撑膝上型计算机而不是单独的监视器和键盘。在该实施方式中，可移动柱230未以与先前的实施方式一样的伸缩关系而被接纳在静止柱224的内部通路内。相反，静止柱224具有由两个侧壁202和204限定的凹陷部分280，凹陷部分280被配置用于以滑动接合的方式来接纳可移动柱230。可移动柱230可以通过本领域中已知的任何合适的线性滑动机构，例如通过滚轴组装件、筒匣滑动组装件、线性导轨等在凹陷部分280内滑动。如图19和图21中所描绘，附接在可移动柱230(未示出)内的托架235与静止柱224的侧轨223滑动接合。

高度可调监视器和键盘支撑件210的提升机构包含容纳于静止柱224的内部通路228内的平衡组装件。如图19和图20中所描绘，示例性平衡组装件包含耦合至蜗旋凸轮滑轮252的拉伸弹簧250，所述蜗旋凸轮滑轮252与拉伸弹簧250相结合地操作以提供相对恒定的平衡配重力。蜗旋凸轮滑轮252经由轮轴251固定在静止柱224的底端226内，该轮轴251附接至静止柱224的后壁。轮轴251限定了蜗旋凸轮滑轮252绕其旋转的旋转轴线。拉伸弹簧250通过缆绳254和滑轮260而耦合至蜗旋凸轮滑轮252。

在一个实施方式中，缆绳254是单根缆绳，该单根缆绳具有附接至静止柱224的底端226内的固定附接点的第一端255和耦合至可移动柱230的第二端256。缆绳254从第一固定端255向上延伸，围绕耦合至拉伸弹簧250的滑轮260行进，然后往回朝向蜗旋凸轮滑轮252向下。缆绳254接合在蜗旋凸轮滑轮252的螺旋凸轮轨道262内并且穿过第一孔258和第二孔259以与蜗旋凸轮滑轮252的圆周提升轨道266接合，如图22中所最佳图示的。缆绳254在基本上平行于弹簧250的中心轴线的方向上从提升轨道266向上延伸并且围绕一对滑轮268和270行进，该对滑轮中的每一个耦合至托架272，该托架272固定至静止柱224的至少一个壁的内部。缆绳254在基本上平行于弹簧250的中心轴线的向下方向上从滑轮270行进至第二端256，第二端256间接地附接至可移动柱30，如下文进一步详细描述的。

如图23中所示，在缆绳254中在位于孔258与孔259之间的部分中形成至少一个结264。结264起到止动器的作用，使得缆绳254的在第一端255与结264之间的部分保持固定长度(其一部分接合蜗旋凸轮滑轮252的凸轮轨道262并沿着其行进)；并且结264与第二端256之间的部分保持固定长度(其一部分接合蜗旋凸轮滑轮252的提升轨道266并沿着其行进)。或者，如图24中所描绘，可以使用两个单独的缆绳254a和254b来代替在其中形成有结的单一缆绳。缆绳254或缆绳254a和254b优选地由尼龙或另一种合成聚合物(诸如超高分子量聚乙烯纤维)构造而成。

螺旋凸轮轨道262具有相对于蜗旋凸轮滑轮252的旋转轴线可变的半径并且起可变杠杆臂的作用，弹簧力通过该杠杆臂而被施加到蜗旋凸轮滑轮252上。当蜗旋凸轮滑轮252旋转时，缆绳254接合凸轮轨道262的长度发生改变。因此，蜗旋凸轮滑轮252和缆绳254起均衡器组装件的作用，所述均衡器组装件被配置用于将由拉伸弹簧250施加的线性力转换成相对恒定的力。

例如当通过向键盘平台242施加相应的升力或下压力使支撑件210升高或降低时，键盘平台242所附接的可移动柱230在静止柱224的凹陷部分280内(经由沿着一对静止柱侧轨223滑动的可移动柱托架235)滑动。缆绳254(其第二端256附接至可移动柱托架235)上的张力根据可移动柱30是升高还是降低而改变。由与蜗旋凸轮滑轮252相结合的拉伸弹簧250施加的线性力(以及接合在凸轮轨道262中的缆绳254的变化长度对接合在提升轨道266中的缆绳254的变化长度)共同作用以平衡缆绳254上的可变张力，从而提供不费力的高度调整。

在示例性实施方式中，高度可调监视器和键盘支撑件210可以包含安全组装件，若缆绳254断裂，所述安全组装件将防止可移动柱230坠落在用户身上或工作表面18上。参考图21，具有从其穿过而形成的多个孔径或开口282的安全导轨284通过任何合适的装置而纵向地安置在静止柱224(未示出)内。例如，安全导轨284可以附接至与图19和图20中所示出的侧轨223相对的侧轨。在由套环272接纳的环中形成缆绳254的第二端256，所述套环是以一种通过螺栓274枢转地安装至可移动柱230的托架235的挂钩的形式。螺栓274限定了套环272的旋转轴线。弹簧275在底端处附接至托架235而在顶端处附接至套环272的后底角。若缆绳254断裂，缆绳254的第二端256上的张力将会释放并且由弹簧275施加的偏置力将导致套环272在向后的方向上(远离可移动柱托架235)枢转。套环272的形状被设定成使得当套环272在向后的方向上枢转时，与弹簧274所附接的角相对的底角276接合在沿安全导轨284的开口282中的一个开口内。套环272接合在开口282内将会使可移动柱230(经由托架235)锁定至静止柱224(经由安全导轨284)。

如图18中所示，对于缆绳管理能力，静止柱224的侧壁202和204可被配置用于容纳用于监视器12、键盘14和/或其他电子计算机附件的电子接线205。

预载机构，诸如六角键，可以用于根据高度可调监视器和键盘支撑件210所意图支撑的重量来调整弹簧250的张力。

转至图25到图31c，图示了根据本发明的教导的高度可调监视器和键盘支撑件310的又一实施方式，其中与高度可调监视器和键盘支撑件10中的那些组件类似的组件由增加了300的类似附图标记表示。支撑件310包含附接至可移动柱330的顶端的板341，监视器安装部340和键盘平台342都附接至可移动柱330。如图28和图30中所描绘，板341可以具有形成于其中的至少一个纵向槽344，以提供附接至监视器安装部340的监视器12相对于用户的水平深度调整。可以通过使监视器安装部40沿着槽344水平滑动而很容易地调整监视器12的深度。应当注意，尽管监视器安装部340被示出为仅有一个监视器12附接于其上，但其可被配置用于支撑不止一个监视器12，例如，通过添加横杆来支撑。

如图30中所示，监视器安装部340可以具有形成于其中的至少一个纵向槽345以提供对监视器12的垂直高度调整而与可移动柱330和键盘平台342无关。在该实施方式中，将监视器12的后部安装至监视器安装部340的监视器附接部分346可以沿着槽345垂直滑动。在备选实施方式中，监视器附接部分346可以将被配置用于支撑不止一个监视器12的横杆安装至监视器安装部340。如图28中所最佳图示的，键盘平台342通过轮缘或边缘部分343而附接至板341，所述轮缘或边缘部分343被配置用于摩擦地接合在形成于板341的底面内的凹陷348之内。

参考图31a到图31c，支撑件310的提升机构可以包含伸缩柱324和330以及平衡组装件，该平衡组装件容纳在水平安置在工作表面18下方的外壳388内而不是容纳在伸缩柱324和330内。正因如此，伸缩柱324和330可以采用这样的形状：该形状在至少一个方向上较薄，例如，在从工作表面18的后部朝向工作表面18的前部的方向上较薄。外壳388可以通过任何合适的安装方法而直接安装至工作表面18的背面20。平衡组装件可以包含耦合至与例如在车库门开启装置中常用的那些扭力弹簧类似的至少一个扭力弹簧351的纵向驱动轴360。在图31a和图31b中描绘的示例性实施方式中，支撑件310的平衡组装件包含由绕锥364分隔开的两个扭力弹簧351以及通过缠绕驱动轴360来为扭力弹簧351蓄力的蜗轮366。蜗轮366可以由电动马达驱动或者通过本领域中已知的任何机械致动装置来驱动，例如，通过图31a中示出的手动曲柄365来驱动。

支撑件310还可包含相对于静止柱324而锁定可移动柱330的锁定机构，该锁定机构可以包括伸缩柱的领域中已知的任何合适的锁定机构。在这样的实施方式中，可以将锁偏置到锁定位置，使得可移动柱330仅能够通过将锁致动至未锁定位置而相对于静止柱324移动，其中可以相对于静止柱324和工作表面18而调整可移动柱330的高度。如图29中所示，手柄349可以包含杠杆347，杠杆347在接合或挤压抵靠手柄349的上部时，将所述锁释放以允许对支撑件310的高度调整；而在脱离所述锁时回到其偏置锁定位置以防止支撑件310的垂直移动。

图32到图34示出了具有各种长度的静止柱10、110的高度可调监视器和键盘支撑件的各种实施方式的下部。由于本发明的静止柱24、124、224、324附接至工作表面18的背面20，因此静止柱24、124、224、324的底端26、126、226、326与地面之间的距离可以改变，这取决于工作表面18相对于地面的高度以及取决于静止柱24、124、224、324的长度。通过将提升机构安装在工作表面18下方，可以在工作表面18上获得自由空间并且用户不会被阻碍且笨重的桌面机构打扰分心。

本文所描述的伸缩柱可以是矩形的、管状的，可以包含矩形柱和管状柱的组合(如图1到图12中示出)，或者在不背离本发明的范围的情况下可以采用任何其他合适的形状。本文所公开的任何伸缩柱布置可以可选地包括滚轴保持架，所述滚轴保持架包含位于静止柱与可移动柱之间的多个滚轴，以便在升高和降低支撑件时促进可移动柱相对于静止柱的无摩擦滑动。

工作表面18中的开口22的尺寸和形状优选地被设定用于在使工作表面18与可移动柱30、130、230、330之间的间距最小的情况下接纳可移动柱30、130、230、330。如果开口尺寸比期望的大，则可以使用索环盖来填充可移动柱30、130、230、330与工作表面18之间的开放空间。

图35到图42描绘了根据本发明的教导的高度可调监视器和键盘支撑件410的又一实施方式。如图35中所示，可移动柱430可以支撑键盘平台442和监视器412。监视器安装部440可以用于将键盘平台442和监视器412安装至可移动柱430。高度可调监视器和键盘支撑件410可以经由支撑板443而附接至刚性工作表面18(未示出)，诸如自立式办公桌的桌面。在该实施方式中，静止柱424定位在工作表面18下方并且可滑动地耦合至可移动柱430。如图39中示出，可以利用本领域中已知的任何合适的线性滑动机构，例如，通过滚轴保持架组装件499的线性滑动机构，以使得能够实现可移动柱430与静止柱424之间的滑动接合。

高度可调监视器和键盘支撑件410的提升机构包含定位在邻近于-或者，容纳于-静止柱424内的平衡组装件，其中该平衡组装件起到在工作中将静止柱424连接至可移动柱430的作用。在图35中描绘的实施方式中，平衡组装件的扭力弹簧450定位在与静止柱424相邻处。可以利用扭力弹簧外壳451(其在图35被示出为被移除的)来覆盖扭力弹簧450。

现参考图36-图37、图39和图42，平衡组装件可以包含耦合至具有螺旋形轮廓462的线轴464的扭力弹簧450，所述线轴462与扭力弹簧450相结合地操作以提供相对恒定的平衡配重力。线轴464向内穿并且安装至驱动轴460，其中该垂直驱动轴460的下端固定地安装至静止柱424的水平安装板425。线轴464的螺旋形轮廓的垂直节距可与驱动轴460的轮廓和线轴464的内螺纹的垂直节距相等，并且线轴464的螺旋形轮廓的方向可以与驱动轴460的轮廓在相同的方向上。在这一布置中，可移动柱430的垂直移动将导致线轴464沿着驱动轴460的长度垂直移动，从而提供了缆绳454与水平滑轮465的恒定的水平对准。线轴462可以通过线轴462上的毂而在工作中连接至扭力弹簧450。

如图36-图37、图39和图42中所描绘，平衡组装件还可以包括缆绳454、多个滑轮465-467和套环472，以便在工作中将扭力弹簧450连接至可移动柱430。缆绳454优选地由尼龙或另一种合成聚合物(诸如超高分子量聚乙烯纤维)构造而成。然而，在其他实施方式中，缆绳可以由本领域中已知的任何其他材料构造而成，所述材料包含但不限于棉、麻、聚合物、金属或其他合成纤维。缆绳454的第一端锚固至线轴464。螺旋形轮廓462具有相对于绕锥464的垂直旋转轴线可变的半径。当线轴464旋转时，接合螺旋形轮廓462的缆绳454的长度改变以便适应可移动柱430的垂直移动。线轴464的螺旋形轮廓将扭力弹簧450的扭矩转换成恒定的线性力。缆绳454的路线为从螺旋形轮廓462绕水平滑轮465到达下面的垂直滑轮466，到达上面的垂直滑轮467，并继而将其固定地附接至套环472。缆绳454的这一路径可以在图36和图42中看出。尽管未在图35-图42中描绘，但套环472可以形成上文关于图16到图23中所描绘的实施方式而描述的安全组装件的一部分，以便在缆绳454断裂的情况下防止可移动柱430坠落在用户身上或工作表面18上。

现参考图36-图38和图40-图41，平衡组装件还包括预载机构和蓄力组装件470，以根据高度可调监视器和键盘组装件410所意图支撑的重量来调整扭力弹簧450的张力。预载机构和蓄力组装件470可以包括蓄力组装件外壳471、包括与蜗轮475啮合的蜗杆474的蜗杆传动部以及在工作中耦合至蜗杆传动部和蓄力组装件外壳471的齿轮箱480。齿轮箱480可以包括在工作中连接至蜗轮475的内侧直齿轮482。内侧直齿轮482与外侧直齿轮483啮合，外侧直齿轮483转而与正齿轮481啮合。在这一布置中，蜗杆474的旋转(例如，通过使用六角键或者预载机构上的其他手工工具)将会导致蜗轮475旋转，这转而将导致内侧直齿轮482旋转。内侧直齿轮482的旋转可以使在工作中连接至扭力弹簧450的顶部的弹簧毂473旋转。弹簧毂473的旋转改变了由扭力弹簧450实现的扭矩。内侧直齿轮482的旋转可以通过内侧直齿轮482与外侧直齿轮483的相互作用来驱动外侧直齿轮483旋转，外侧直齿轮483的旋转转而将导致正齿轮481旋转。本领域技术人员可以使用或多或少的直齿轮以便使正齿轮481旋转。通过使蜗轮475和弹簧毂473旋转，用户可以调整由扭力弹簧450所施加用于可移动柱430的提升和下降的张力-并因此调整平衡力。在优选实施方式中，正齿轮481的特征可以为止动销488(见图41)，该止动销488接合蓄力组装件外壳471中的限制通道472以约束正齿轮481的旋转，并从而防止扭力弹簧450的过载或欠载。

现参考图43和图44，高度可调监视器和键盘支撑件410还可以包括释放组装件，用于选择性地将可移动柱430-以及安装至其上的键盘平台442和监视器412-锁定在垂直平面中的期望高度处。该释放组装件可以包括驻留于静止柱424内的锁杆501。锁杆501安装至水平安装板425并且在静止柱424内从其垂直延伸。释放组装件还可以包括制动耦合器502、释放致动器503、连杆504和制动支撑件505、弹簧506以及支撑板507。释放组装件通过螺丝或其他任何合适的方法连接至可移动柱安装件508。缆绳的下端(未示出)通过穿过释放致动器503中的开口并且固定至释放致动器503而附接至该释放致动器503。缆绳从释放致动器垂直地向上延伸穿过可移动柱430并且附接至螺丝扣509或用于调整缆绳的张力的任何其他合适的设备。螺丝扣509附接至连杆510，连杆510连接至键盘托盘442的背面上的枢转段511。枢转段511通过连杆513而连接至锁定释放手柄512。当锁定释放手柄512接合时，连杆513平移以使得枢转段511旋转并因此拉动连杆510远离可移动柱430。一旦拉动连杆510远离可移动柱430，螺丝扣509就被朝向键盘托盘442拉动。由于缆绳554经由可移动柱内的垂直滑轮(未示出)将螺丝扣509连接至释放致动器503，因此该释放致动器503被向上拉动以使得制动支撑件505从锁杆501脱离，从而压缩弹簧506。这允许在垂直方向上升高和降低可移动柱430。

虽然本文公开了提升机构和监视器安装配置的各种实施方式，但本发明的范围并不限于特定的提升机构配置或特定的监视器安装配置。本发明的高度可调监视器和键盘支撑件可包含本文所公开的或本领域中通常已知的任何提升机构，其包含与本文所描述的或本领域中通常已知的任何监视器安装配置相结合的气缸提升机构。因此，在不背离本发明的范围的情况下本文所描述的监视器安装配置和提升机构可以是可互换的。

Claims (22)

1.一种用于使监视器和键盘相对于工作表面而定位的高度可调工作站，所述高度可调工作站包括：

a)静止柱，其定位在所述工作表面下方；

b)可移动柱，其耦合至所述静止柱并且能够垂直地延伸穿过所述工作表面中的开口；

c)键盘平台，其由所述可移动柱支撑；

d)监视器安装件，其由所述可移动柱支撑；以及

e)平衡组装件，其定位在所述工作表面下方并且在工作中耦合至所述静止柱和可移动柱两者以允许所述键盘平台和监视器安装件中的至少一个相对于所述工作表面的平衡高度调整。

2.根据权利要求1所述的高度可调工作站，其中所述监视器安装件和键盘平台的高度能够相对于所述工作表面独立调整。

3.根据权利要求1所述的高度可调工作站，其中所述平衡组装件包括提供平衡力的弹簧，所述弹簧选自包含拉伸弹簧和扭力弹簧的组。

4.根据权利要求3所述的高度可调工作站，其中所述弹簧定位在与所述静止柱相邻处。

5.根据权利要求3所述的高度可调工作站，其中所述弹簧定位在所述静止柱内。

6.根据权利要求3所述的高度可调工作站，其中所述平衡组装件还包括：i)驱动轴，其同轴地延伸穿过所述扭力弹簧并且在其下端处安装至所述静止柱；ii)线轴，其向内穿并且安装至所述驱动轴，所述线轴具有外螺旋形轮廓；iii)缆绳，其用于在工作中将所述平衡组装件耦合至所述可移动柱，所述缆绳具有固定地附接至所述线轴的所述外螺旋形轮廓的第一端和固定地附接至所述可移动柱的第二端。

7.根据权利要求6所述的高度可调工作站，其中所述平衡组装件还包括用于调整所述扭力弹簧的平衡力的预载机构和蓄力组装件。

8.根据权利要求7所述的高度可调工作站，其中所述预载机构和蓄力组装件包括：i)蓄力组装件外壳；ii)蜗杆传动部，其包括与蜗轮啮合的蜗杆；iii)齿轮箱，其在工作中耦合至所述蜗杆传动部和所述蓄力组装件外壳；以及iv)弹簧毂，其在工作中将所述蜗轮连接至所述扭力弹簧的顶部以使得所述蜗轮的旋转调整所述扭力弹簧的平衡力。

9.根据权利要求8所述的高度可调工作站，其中所述齿轮箱包括在工作中连接至所述蜗轮并且与外侧直齿轮啮合的内侧直齿轮，其中所述外侧直齿轮与正齿轮啮合。

10.根据权利要求9所述的高度可调工作站，其中所述正齿轮包括止动销，所述止动销与形成于所述蓄力组装件外壳中的限制通道相接合以约束所述正齿轮的旋转并从而防止所述扭力弹簧的过载或欠载。

11.根据权利要求10所述的高度可调工作站，还包括用于选择性地将所述可移动柱锁定在所述垂直平面中的期望高度处的释放组装件，所述释放组装件包括：i)锁杆，其定位在所述静止柱内；ii)制动支撑件，其与所述锁杆可释放地接合；iii)释放致动器；以及iv)连杆，其将所述释放致动器附接至所述制动支撑件。

12.一种用于在相对于工作表面的不同高度处支撑监视器和键盘的装置，所述装置包括：

a)静止柱，其附接至所述工作表面的背面并且从所述工作表面的背面向下延伸；

b)可移动柱，其可移动地耦合至所述静止柱并且可移动地安置成穿过所述工作表面中的开口，所述可移动柱包括一个或多个安装部；以及

c)提升机构，其安置在所述静止柱和所述可移动柱中的至少一个内以相对于所述静止柱而使所述可移动柱提升或下降，从而调整所述一个或多个安装部相对于所述工作表面的高度。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述静止柱和所述可移动柱以伸缩关系布置以适应所述一个或多个安装部的高度调整。

14.根据权利要求12所述的装置，其中所述静止柱限定了凹陷轨道，并且其中所述可移动柱能够与所述静止柱的所述凹陷轨道滑动接合。

15.根据权利要求12所述的装置，其中所述提升机构包括被配置用于抵消由所述一个或多个安装部承载的可变负荷的平衡组装件。

16.根据权利要求12所述的装置，其中所述一个或多个安装部的高度能够相对于所述工作表面独立调整。

17.根据权利要求12所述的装置，其中所述一个或多个安装部用于支撑监视器和键盘。

18.一种用于使监视器和键盘相对于具有从其中穿过而形成的开口的工作表面而定位的高度可调支撑件，所述高度可调支撑件包括：

a)第一支撑构件，其具有上安装部和下自由部，其中所述第一支撑构件在所述上安装部处附接至所述工作表面的背面并从其向下延伸至所述下自由部；以及

b)第二支撑构件，其具有上部和下部，其中所述第二支撑构件可移动地耦合至所述第一支撑构件并从其向上延伸，穿过所述工作表面开口；

c)其中所述第二支撑构件的所述上部被配置用于支撑所述监视器和所述键盘，以及

d)其中所述第二支撑构件相对于所述第一支撑构件的垂直移动用于调整由所述第二支撑构件的上部所支撑的所述监视器和所述键盘相对于所述工作表面的高度。

19.根据权利要求17所述的高度可调支撑件，其中所述第一支撑构件和所述第二支撑构件以伸缩关系布置以适应由所述第二支撑构件的上部所支撑的所述监视器和所述键盘的高度调整。

20.根据权利要求17所述的高度可调支撑件，其中所述第一支撑构件限定了具有纵向轨道的凹陷部分，并且其中所述第二支撑构件能够滑动接合于所述第一支撑构件的所述纵向轨道内。

21.根据权利要求17所述的高度可调支撑件，还包括提升机构，所述提升机构具有被配置用于抵消由所述高度可调支撑件承载的可变负荷的平衡组装件。

22.根据权利要求20所述的高度可调支撑件，其中所述第二支撑构件的所述上部包括：i)用于支撑所述监视器的监视器臂，所述监视器臂使得能够调整所述监视器相对于所述工作表面的位置而与所述键盘相对于所述工作表面的位置无关；以及ii)用于支撑所述键盘的键盘支撑件，所述键盘支撑件使得能够调整所述键盘相对于所述工作表面的位置而与所述监视器相对于所述工作表面的位置无关。