CN1802302A - 工具支架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于悬挂重量轻的工具和其它物体(诸如吹风机等)的支撑组件和方法。所述组件为所悬挂的物体提供支架，在具体实施例中，还为所悬挂的物体提供电力。另外，所述组件提供了缆线的控制。可在预定移动范围内调节物体的仰角。所述组件在所述物体上施加向上力，所述向上力取决于仰角而改变。校准该可变力以便于名义上在整个移动范围内为所述物体提供均匀的无重力感或者实质上的无重力“感觉”。所述组件具有低摩擦和低惯性，以使得可通过较小的力和较小的曳力在各个仰角之间快速并容易地移动物体。由所述组件施加在所述物体上的力的量是可调节的。

Description

工具支架
技术领域
本发明涉及可回缩的悬挂式工具支架，更具体地说，本发明涉及用于重量轻的手持式工具(诸如吹风机)的低曳力悬挂式支架。
背景技术
在各行各业中，工人们日常使用手持工具和其它实用装置。这些装置中的大多数都较重，并且需要较大臂力将其提起、固定就位或操纵。可能需要重力补偿型悬挂装置从上方支撑较重的物体，诸如将发动机组等支撑在汽车装配线上。这些装置能够使得较重物体便利地移动到生产线上或沿所述生产线移动，使得工人转动它们以便于方便地接近它们，例如以便于附着部件，或将它们降低就位，诸如将它们降低到汽车的发动机机舱中。为了支撑所述较重物体，可用较重部件制造这些悬挂装置以赋予它们必不可少的结构完整性。由于其预期用途和结构要求，因此这些悬挂装置趋向于具有高惯性质量。所述装置在使用期间还趋向于显示出较高摩擦力。
如上所述的，所支撑的物体本身较重，因此，通常缓慢地移动到预期位置，并且一旦被如此定位，例如定位在装配线的预期仰角下，或定位在汽车的发动机机舱中之后，就难得再上升地移动。因此，对于所述应用来说，悬挂装置的质量、惯性和摩擦力都几乎没有不利影响。
然而，所述悬挂装置绝不适用于较轻重量的物体，诸如吹风机和其它手持式工具，它们具有较低质量并且经常在各个仰角之间迅速移动。例如，发型设计师使用手持式吹风机，所述手持式吹风机必需被长时间手持并且快速并重复地在各个仰角之间操作，有时在干燥或设计的同时还需与发刷合作。
即使当适当地按比例缩小尺寸以抵偿所述物体的更轻重量时，以上所述类型的传统悬挂装置通常在一个或多个方面也具有已经验证的不足。例如，所述装置趋向于提供过多或过少的补偿(例如，向上)力并且用来将这些装置连接于待支撑物体的缆线在快速的仰角改变(即，在快速升高和降低)期间易于拉紧。而且，在所述快速仰角移动期间，诸如在以上所述的发型设计/干燥操作期间，在升高吹风机和相应的缆线回缩之间可存在滞后。该滞后可导致缆线交替变松，之后拉紧，从而提供不均匀的工具支撑，这对于使用者来说可具有破坏性。而且，由于所述装置试图松散地卷绕所述缆线，因此瞬时滞后可导致过高速度下的继续回缩。或者，甚至在使用者企图降低物体时所述装置也试图回缩所述缆线，这可能更具有破坏性，并且会在使用者的手腕上以及所述悬挂装置的各个部件上施加不适当的应力。由于所述滞后而产生的不均匀力的施加可导致所述装置的部件不利地出现翘立(cocking)或卡死。
因此所期望的是，为诸如吹风机和其它手持式工具等较轻重量的物体提供一种改进的悬挂设备，所述悬挂设备赋予所述较轻重量物体明显或实质上的无重力感，同时也能够使得它们在各个仰角之间频繁快速地移动，并且还赋予其横向移动的自由度。
发明内容
在本发明的一个方面中，多仰角吹风机支架包括：构造成用于安装于天花板上的框架，以及转动地与所述框架相连接从而围绕中心轴转动的鼓，所述鼓具有外截头圆锥体表面。螺旋状沟槽沿截头圆锥体表面延伸，盘簧被布置成用于偏压鼓的转动，并且缆线在其近端处与所述鼓相连接。吹风机与缆线的远端相连接，所述缆线被构造成用于向吹风机供应电力。螺旋状沟槽以卷绕的方式将电力线接收在其中，从而当吹风机分别被升起和落下时使得电力线可在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开。所述鼓被构造成在交替卷绕和解开期间轴向移动。在交替解开和卷绕期间所述缆线通过轴向固定点交替地退出和进入所述螺旋状沟槽。所述弹簧在轴向固定位置处与所述鼓相连接，所述轴向固定位置与进入和退出点相对于所述轴线垂直对齐。所述弹簧还被构造成用于在鼓轴向移动期间保持轴向固定。
在本发明的另一个方面中，提供了用于在移动范围上偏置(offsetting)两个参考点之间恒力的低曳力平衡重设备，所述参考点分别限定了附于力的点和转动轴。所述设备包括构造成围绕所述转动轴转动的鼓、以及可操作地与所述鼓相接合以便于偏压所述鼓的转动的弹簧，所述鼓具有其上限定了螺旋状路径的表面。缆线在其近端处与所述鼓相连接，所述缆线在其远端处与所述力相连。所述缆线被构造成在所述鼓转动期间分别在具有偏压和克服偏压的情况下沿着所述螺旋状路径相对于所述鼓交替地卷绕和解开。提供了进入/退出位置，在卷绕和解开期间所述缆线在所述进入/退出位置处交替地与所述鼓相接合和脱离，并且进入/退出点和弹簧被构造成在卷绕和解开期间相对于彼此轴向固定。
在本发明的另一个方面中，低曳力多仰角吹风机支架包括：被构造成用于安装于天花板的框架；设置在框架上的轴；沿轴的第一部分设置的低摩擦滚压螺纹；与所述轴的另一部分同心设置的基本光滑的低摩擦弹簧支架，所述弹簧支架具有构造成用于滑动地支撑以与其同心方式设置的弹簧的光滑的外表面。鼓装有整体自润滑的内螺纹镗孔，所述螺纹镗孔被设置成与低摩擦滚压螺纹转动接合，所述鼓还具有外截头圆锥体表面。螺旋状路径沿截头圆锥体表面延伸，并且盘簧被布置成用于偏压鼓的转动，所述弹簧具有与所述弹簧支架同心叠置的第一数量的盘绕，并且所述盘绕被设置成相对于彼此轴向隔开，以使得在所述鼓转动期间所述盘绕不会相互接合。螺旋状路径关于所述鼓延伸第二数量的转数，以使得盘绕的第一数量与转数的第二数量的比例至少为11∶1。缆线在其近端处与鼓相连接，并且吹风机与所述缆线的远端相连接，所述缆线被构造成用于向吹风机供应电力。所述螺旋状路径以卷绕的方式将缆线接收在其上，从而当吹风机分别被升起和落下时使得所述缆线可在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开。所述支架具有低于0.5磅(0.5千克)的与吹风机的仰角移动相反的曳力。
本发明的其它方面还包括用于在移动范围上偏置两个参考点之间恒力的方法，所述参考点分别限定了附于力的点和转动轴。所述方法包括构成围绕所述转动轴转动的鼓、将弹簧可操作地与所述鼓相接合以便于偏压所述鼓的转动，提供其上限定了螺旋状路径的表面，并且将缆线的近端与所述鼓相连接。所述方法还包括构成用于与所述力相连的所述缆线的远端，将所述缆线构造成在所述鼓转动期间分别在具有偏压和克服偏压的情况下沿着所述螺旋状路径相对于所述鼓交替地卷绕和解开，提供了进入/退出位置，在卷绕和解开期间所述缆线在所述进入/退出位置处交替地与所述鼓相接合和脱离；并且将所述进入/退出点和弹簧构造成在卷绕和解开期间相对于彼此轴向固定。
在本发明的另一个方面中，多仰角吹风机支架包括设置成围绕中心轴转动的鼓。盘簧被布置成用于偏压鼓的转动，并且缆线在其近端处与鼓相连接。吹风机与所述缆线的远端相连接，所述缆线被构造成用于向吹风机供应电力。所述鼓以卷绕的方式将电力线接收在其上，从而当吹风机分别被升起和落下时使得所述电力线可在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开。所述鼓被构造成用于在交替解开和卷绕期间轴向移动。在交替解开和卷绕期间所述缆线通过轴向固定点交替地退出和进入所述螺旋状沟槽。所述弹簧在轴向固定位置处与所述鼓相连接，所述轴向固定位置与进入和退出点相对于所述轴线垂直对齐。所述弹簧还被构造成用于在鼓轴向移动期间保持轴向固定。
在本发明的另一个方面中，提供了用于在移动范围上偏置吹风机和缆线的重量的可调节设备。所述设备包括构造成围绕所述转动轴转动的鼓、可操作地与所述鼓相接合以便于偏压所述鼓的转动的弹簧，以及在其近端处与所述鼓相连接的缆线，所述缆线在其远端处与吹风机相连。所述缆线被构造成分别在具有偏压和克服偏压的情况下相对于所述鼓交替地卷绕和解开。张力调节器与所述弹簧相连接，并且被构造成用于在所述吹风机和缆线的重量的0-100％的范围上调节偏压。
附图说明
从以下结合附图作出的本发明各个方面的详细描述的阅读中将更容易理解本发明的上述和其它特征和优点，其中：
图1是本发明一个实施例的正视图，以及以缩小比例示出的吹风机；
图2是图1中所示的实施例的另一个视图；
图3是本发明另一个实施例的部分的正视的横截面图；
图4是图3实施例的分解横截面图；
图5是本发明另一个实施例的正视图；
图6是图5中所示的实施例的一部分的前视图；
图7是图5中所示的实施例的部分的正视的、横截面图；
图8是图5实施例的部分的顶视图，其中部分以阴影示出；
图9是与图8相似的本发明替换实施例的部分的视图；
图10是图9实施例的正视图；
图11是图10实施例的前视图；以及
图12A-12G是根据本发明各个实施例所用的各个鼓结构的正视图。
具体实施方式
在以下详细描述中，对构成本说明书一部分并且其中通过示例性地示出了可实施本发明的具体实施例的附图进行参考。以充分详细的方式描述了这些实施例以使得本领域中普通技术人员可实践本发明，并且应该理解的是，也可使用其它实施例。还应该理解的是，在不背离本发明精神和保护范围的情况下可作出结构、程序和系统改变。因此，以下详细描述不应被看作是限制性的意思，并且本发明的范围由所附权利要求和其等价物限定。为了清楚地进行解释，附图中所示的相似的零件应由相似的附图标记表示，并且附图中替换实施例中所示的相似的零件应由相似的附图标记表示。
当用在本说明书中时，当与文中所述的元件结合使用时术语“轴向”是指相对于元件的方向，当所述元件被安装时所述方向基本平行于转动轴a(诸如图1中所示的)。相似地，术语“横向”是指基本垂直于轴方向的方向。用在文中时，术语“曳力”是指趋向于反作用于由本发明实施例支撑的物体的仰角改变的力。这些“曳”力可包括这些实施例的各种部件显示出的摩擦和惯性。
本发明的一个方面是这样的认识，不能成功使用传统抗衡悬挂系统的原因是与所述装置所涉及的较高曳力(例如摩擦和惯性)有关。而且，我们发现，甚至当将所述系统的尺寸按比例减小以试图适应较轻重量(例如，大约1-25磅)的悬挂物体时，即使没有显著的因素，曳力也会变得很明显，尤其是对于该重量范围的下限的物体来说更是如此。实际上，尽管可减小各种元件部分的尺寸以补偿较轻重量的物体，但是移动的部件的摩擦和惯性所产生的曳力也不会成比例减少。因此，曳力与物体的重量的比例变得难以接受地高，这伴随着增剧与上文中所述的快速仰角移动相关的“滞后”问题。
本发明的实施例通过提供低曳力(低惯性、低摩擦力)空中悬挂系统解决了前述缺点，所述低曳力空中悬挂系统被构造成用于名义上以无重力的方式支撑重量轻的物体(即，大约1到25磅，而在具体实施例中，大约为1到5磅)，从而可进行快速的仰角移动，所述重量轻的物体包括吹风机和其它手持式工具。另外，由于用于将所述物体支撑在其当前位置所不需用到的任何过量的缆线都被自动地卷绕起来，因此这些实施例提供了用于控制与所述工具相连接的电力线的便利系统。所述缆线被布置呈以便于名义上消除延伸期间的卷绕，并且在缩回期间不会叠制成束。这些实施例还在缆线延伸的整个操作范围上提供了近似均匀的补偿(向上)力。这些实施例还提供了便利地储存所悬挂的物体。对于不用电的物体，可用支撑缆线替换电缆，并且不需存在用于将电力供应给所述缆线的机构。
另外，可调节用于延伸所述物体所需的力的量。在物体上施加较少量的向上提升的力可开始所述缆线的回缩。而且，通过简单地去除物体上的向上提升的力可将缆线回缩停止在任何位置下。所述物体可回缩到预设“原始”位置，所述“原始”位置需要附加力将物体从中移出来。本发明实施例的有利之处还在于提供了用于诸如吹风机等工具的支架，同时赋予其六个移动自由度(即，x、y、z、θx、θy和θz)。
现在参照附图，图1和图2中示出了作为悬挂系统200的本发明的一个实施例。系统200包括构造成围绕中心轴a转动的鼓1和可操作地与所述鼓相接合以便于偏压所述鼓关于轴线的转动的弹簧4。鼓1包括外表面202，在所示的实施例中外表面202基本为截头圆锥体的(尽管不需要)。表面202限定了横穿其上的螺旋状路径204，在该具体实施例中，螺旋状路径204被构成为设置在表面202中的螺旋状沟槽的形状的。在下文中将参照图12B-12G的路径204B-204G描述几种替换鼓结构，例如，其中其表面或部分为非截头圆锥体的、和/或其路径或部分不是螺旋状的或者不是由沟槽限定的。
如图中所示的，缆线2的近端被固定于鼓1，并且被构造成用于当所述鼓关于轴线a转动时沿着螺旋状路径204关于鼓1交替地卷绕和解开。在该卷绕和解开期间，缆线2在进入/退出点206进入和退出路径204(即，缆线与鼓相接合和脱离)，并且延伸到直接(或通过连接器3)固定于物体(诸如吹风机208)的远端。在所示的具体实施例中，在缆线2的卷绕和解开期间，进入/退出点206和弹簧4相对于彼此轴向固定，并且在该具体实施例中，如下文中将更详细地描述的，例如在鼓轴向滑动时，点206和弹簧4两者都轴向固定。因此，当鼓转动时尽管点206将相对于鼓1轴向移动，但是点206相对于轴线a以及相对于使用者保持固定。所述轴向固定性通过使得移动零件的数量和所述零件移动的程度最小化有利地减小了设备200的总惯性(从而降低了曳力)。该轴向固定性也名义上消除了鼓上的偏移扭矩从而进一步减小设备上的曳力。
这些实施例的任选方面包括：将弹簧4的鼓接合部分210设置成基本与进入/退出点206横向(径向)对齐。所述对齐有效地阻止了在这些位置处所施加的相反的、补偿力之间的轴向延伸力矩臂的形成。本领域中普通技术人员应理解的是，所述结构将使得以下倾向最小化或基本消除所述倾向，所述倾向即，在所述物体的快速仰角移动期间，鼓1和/或弹簧4相对于轴线a翘起或扭曲。
现在将参照图1和图2更详细地描述，实施例200还可包括心轴5、止推板8、扭矩变换器9、滑环组件11、以及弹簧张力调节器15，所有这些都设置在带螺纹的主轴部分6上。如图中所示的，止推板8可在其中心处包括螺母，所述螺母被构造成用于可以螺纹接合的方式将带螺纹的主轴部分6接收于其中。止推板8被刚性地连接于鼓1以使得所述鼓随着板8一起关于轴部分6转动。如上所述的，鼓1可包括截头圆锥体外表面202，任选地，所述外表面202包括构造成用于将适合尺寸的缆线2接收于其中的螺旋状沟槽204。
在优选实施例中，鼓1被形成为中空的环形套筒，所述环形套筒具有这样的内表面，所述内表面在其上具有以间隔的关系设置的多个轴向延伸支杆12。还如图中所示的，扭矩变换器9被构成为具有中心套筒9B的圆盘，所述中心套筒9B被制成为可滑动地将轴部分6接收于其中的尺寸。变换器9还包括一系列沿圆周方向隔开的切口9A，其尺寸和形状被构造成可与支杆12滑动地接合。支杆12与切口9A的该滑动接合用于将鼓1转动地连接于扭矩变换器9，同时使得鼓1相对于变换器9轴向滑动。而且，套筒9B的滑动配合能够使得扭矩变换器9相对于轴部分6转动，而不会相对于其轴向移动。例如可通过使用绳夹舌板80阻止轴向移动。扭矩变换器9还包括与主轴部分6同心的圆形脊9C。圆形脊9C的径向最内侧边缘的尺寸被制定得与心轴5的一端以配对的方式接合，而圆形脊9C的径向最外侧边缘的尺寸被制定得与弹簧4的内径以配对的方式接合(图2)。脊9C和/或弹簧4的尺寸和形状最好被制定得用于提供适贴配合，并且如下文中所述的，所述弹簧以足以在名义上阻止操作期间转动滑动的任何便利方式附于其上。支撑托架10(如图2中所示的)可用于将鼓1和弹簧4相对于彼此保持在其最好位置中。
如上文中所述的，鼓1的截头圆锥体表面202可具有螺旋状沟槽204，所述螺旋状沟槽204被构造成用于将缆线2保持在覆盖结构中，如图2中所示的。如图中所示的，截头圆锥体表面202以及沟槽204所形成的螺旋的半径沿着鼓的长度方向逐渐增加。本领域中普通技术人员应理解的是，沟槽204的这种渐进性半径有利地使得工具(例如，吹风机)208的重量在缆线解开时向鼓1提供以渐近方式增加的扭矩，以补偿当使得弹簧4克服其偏压移动时所产生的增加的扭矩。所述补偿可有利地用于在系统200的操作中保持基本中立或对于工具208的无重力感觉，如下文中将更详细描述的。可通过所使用的具体弹簧4、具体工具208的重量以及当缆线2延伸时其解开部分的增加的重量确定具体轴向位置处的路径204的半径。而且，在具体实施例中，在所述鼓的最小直径部分处所述半径可较为显著地减小以便于使得所述工具回缩到收藏位置，如图7中清楚示出的。
在所示的实施例中，鼓1和进入/退出点206在卷绕和解开期间相对于彼此轴向移动。在图1和图2中所示的具体实施例中，通过止推板8与轴部分6的螺纹的螺纹接合而实现这一点，从而当其转动时所述鼓沿轴6轴向移动。通过螺纹的节距确定轴向移动的量级，所述节距被构造成使得缆线2将不会完成其本身顶部上的转动，从而当其卷绕和解开时名义上防止其出现缠结或卡死。在所示的具体实施例中，螺纹节距被构造成与螺旋状路径204的螺纹节距相匹配，以使得在整个鼓转动范围内进入/退出点206都与路径204保持径向对齐。
在具体实施例中，轴部分6的螺纹可被构成为传统多头(例如，5-头)螺纹，如可需要的那样以便于支撑所述鼓。
在其中缆线2为电力线的实施例中，电力可从适当的电源(诸如110伏AC线电压源(未示出))被传输到具有一对滑动接合环212、214的传统滑环组件11。在所示的实施例中，环212没有转动，而是轴向移动并且可被连接于所述电源，而另一个环214可整体固定于止推板8以便于随其转动。之后环214可诸如通过端子52被连接于缆线2的近端(图5)。以这种方式，电力可便利地从固定源传输到系统200的可转动部分。任选地，如上文中所述的，缆线2可在其远端处端接于电插头类型的连接器3，这能够使得使用者便利地将所述缆线和工具208相连接和断开。而且，尽管文中已作为电力线描述了缆线2，但是本领域中普通技术人员应该理解的是，在工具或物体不需连接于远程电源的情况下，所述缆线可简单地用于悬挂所述工具。因此不应认为术语“缆线”是局限性的，并且缆线应包括细绳、绳索、链条、电线或具有足以实现文中所述功能的强度和尺寸的其它材料。
同样如图所示的，心轴5以与弹簧4相隔开的与之同心的方式被设置在弹簧4中。心轴5的尺寸被制定得用于在系统200的操作期间支撑弹簧4的中心，以防止弹簧4在其中心部分处过于下垂。在这一点上，心轴5可具有尽可能大的外径，同时所述外径仍小于弹簧4被卷绕到其操作极限时(例如，当缆线2从鼓1上完全解开时)弹簧4的最小内径。如上文中所述的，心轴5在一端处由扭矩变换器9的脊9C支撑。心轴5的另一端由心轴隔离物5A支撑，如图所示的，心轴隔离物5A具有构造成用于转动地与没有螺纹的轴部分6A相接合的内支承表面。任选地，也可依需要提供一个或多个辅助隔离物5A′以便于进一步支撑心轴5。隔离物5A与弹簧张力调节器15相连接。一旦如下文中所示的那样被调节后，调节器15被构造成在系统200的操作期间为固定的。这也在操作期间有效地将心轴5保持在固定定向中。在所示的实施例中，弹簧4为盘绕扭转弹簧。调节机构通过人工或自动(例如，通过适合的步进马达组件216)地转动连接于隔离物5A的弹簧的端部而调节弹簧的张力。所述转动借助弹簧的偏压或克服弹簧的偏压有效地施加预定级的预载荷，从而使得使用者能够精调弹簧所施加的力的量。以这种方式，可根据附件208的重量调节弹簧张力。在优选实施例中，文中所述的结构能够有利地使得调节器15在附件208的重量和缆线2的组合重量的0-100百分比(％)的范围上调节弹簧4所施加的力。因此这些实施例允许在从无补偿(使用者感觉得到所述附件的全重)到等于其重量的净向上偏压的范围内调节补偿(例如向上的)力。
根据诸如所要悬挂的附件208的重量、当其延伸时缆线2的重量以及螺旋状路径204的半径等因素选择弹簧4的特征。另外，最好将弹簧4的弹簧圈数选择得使得操作期间每个独立盘绕的转动最小化。例如，我们已经发现具有至少是路径转数的十一倍(即，11∶1的比例)的弹簧圈数的弹簧是最好的。在这样的结构中，在操作期间，每个盘绕的平均转动小于所述鼓的平均转动的十一分之一。在优选实施例中，可使用大约20∶1的比例。还可使用30∶1或更高的比例。我们还已经发现最好用自润滑材料(诸如聚四氟乙烯(PTFE)，例如TEFLON(Dupont Corporation，Delaware))涂覆所述弹簧和/或将所述弹簧构造成使得相邻盘绕彼此隔开，以便于名义上消除它们之间的任何摩擦。在下文中将描述各种趋向于有助于本发明的低曳力(低惯性、低摩擦)方面的辅助因素。
已经描述了本发明的一个实施例，下面将描述其操作。如上所述的，物体208可在由其中所述缆线2可名义上完全缩回的上部起始位置与其中缆线2可基本完全延伸的最下部位置所限定的预定移动范围内进行仰角移动。在起始位置中，物体208从完全回缩的缆线2上被悬挂。在该位置中物体208或者保持平衡状态(即，既没有向上净偏压也没有向下净偏压)，或者具有净向上偏压(例如，在使用具有减小直径(图3-5)的螺旋状路径的情况下)。如果所述设备仅用作缆线控制装置的话，那么最好弹簧张力调节器可被设置成使得所述物体甚至具有净向下偏压并且使用者感觉到工具的重量。当使用者拉上物体时，缆线2延伸并且鼓关于主轴6、6A转动。当从系统200处拉伸所悬挂的工具208时，缆线2解开，这使得与之相连接的鼓1和止推板8转动。如上所述的，由于止推板8与带螺纹的轴部分6螺纹连接，该转动用于使得鼓/板组件沿着带螺纹的主轴部分6移动。当鼓1转动并移动时，其支杆12相对于扭矩变换器9的切口9A轴向滑动。这用于使得扭矩变换器转动，这又克服其偏压卷绕弹簧4。如上所述的，螺旋状路径204的增加的半径与解开缆线2的增加的重量相组合提供增加的扭矩，所述增加的扭矩有效地补偿当弹簧4卷绕时所产生的增加的扭矩，从而如由使用者感觉到的，当工具208在其移动范围内移动时保持实质上的无重力感。
与该操作相反，悬挂工具208的略为提升能够使得弹簧4沿其偏压的方向解开。该解开有效地倒转了扭矩变换器9的转动，之后使得鼓1转动，因而也使得带螺纹的止推板8转动，当缆线2卷绕在鼓的路径204上时使得鼓朝向其起始位置往回轴向移动。在操作中，诸如吹风机等工具与缆线2的端部相连接(任选地，可使用连接器)。如文中所述的，取决于工具的重量和/或使用者对于系统所提供的阻力量的偏好，可通过使得弹簧张力调节器15关于轴线 a转动而调节弹簧4。任选地，还可使用马达组件216进行所述调节。
在本实施例中，鼓、止推板、滑环名义上为仅移动的零件，并且弹簧的(轴向)长度保持恒定。这有助于防止弹簧出现翘起(cocking)或卡死，正如如果同时进行卷绕(或解开)和轴向伸展的话这种类型的弹簧易于出现的那样。另外，如上文中所描述的，螺旋状路径204的节距和轴部分6的螺纹可相匹配，以使得进入/退出点206轴向固定。这也有助于防止缆线出现卡死或缠结。
如上文中所述的，已提供了本发明的各个方面以使得系统200中的曳力(例如，摩擦和惯性)量最小化，将所述曳力减小到低于0.5磅(0.2千克)，在具体实施例中，低至3盎司(0.08千克)，即，实质上对于大多数使用者来说都感觉不到的力度，从而能够成功地使用具有较低重量的工具208，例如，那些重量低于25磅(11.4千克)的工具，在具体实施例中，那些重量在1-5磅(0.4-2.3千克)的工具。
通过为该轴部分提供滚轧的螺纹而不是提供机制螺纹使得在带螺纹的轴部分6上移动的零件的摩擦最小化。这些滚轧的螺纹与传统机制螺纹相比较呈现出明显减少的阻力，这是由于基本上消除了所述传统螺纹通常具有的锐边和显微镜可见的加工毛边。另外，滚轧的螺纹和/或止推板8的螺纹可涂覆以PTFE，例如TEFLON或其它自润滑材料以进一步减小其摩擦。也可用自润滑或者光滑或低摩擦的材料(诸如DELRIN(Dupont Corporation))制造诸如切口9A和套筒9B等滑动部件。而且，最好用较轻重量并且结构刚硬的材料(诸如模制的ABS)制造移动部件。这有利地减小了移动零件的惯性质量。另外，可通过增加扭矩调节马达组件216为本发明增加任选功能，从而便于远程地调节弹簧4的阻力，如上文中所述的。用于所述组件216的控制装置可被设置在所悬挂的工具上或连接器3上。另外，包含传统齿轮组的收藏马达组件218可与轴部分6或6A相连接以便于远程地升高或降低所述工具，例如在系统200被安装在高天花板上的情况中。
而且，在所示的实施例中，螺纹被如此定向，即，使得延伸(解开)的缆线2使得鼓朝向不带有螺纹的轴部分6A轴向移动。然而，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，螺纹定向(以及所述鼓本身)也可被倒转，以使得所述鼓在解开期间沿相反的轴向方向移动。
现在参照图3-4，本发明的替换实施例示为系统200′。系统200′在许多方面与上述系统200相似或相同，具有以下将描述的差别。在该实施例中，包含部分6、6A的主轴由支撑框架(例如，托架10)的相对端支撑，所述支撑框架包括设置成与进入/退出点206(图1)对齐的开口20。尽管相对于系统200′示出了托架10和开口20，但是本领域中普通技术人员应理解的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，这些部件，以及相对于该系统200′示出和描述的一个或多个其它部件可与其它实施例(诸如系统200)互换地使用。本领域中普通技术人员应理解的是，托架的使用有利地使得系统200、200′等被便利地安装于例如使用者工作区上方的天花板上。
系统200′和上文中所述的系统200之间的一个差异在于，取代使用扭矩变换器9，在系统200′中弹簧4直接连接于鼓1A。因此，在该实施例中，当鼓转动时弹簧4轴向移动。如所示的，鼓1A的螺纹和轴部分6的螺纹被如此定向，即，缆线2的延伸(解开)使得鼓1A朝向心轴5轴向移动，并且缆线2的回缩使得鼓1A远离心轴5轴向移动。当弹簧4盘绕时这种螺纹定向有利地沿轴向压缩弹簧4。尽管所述螺纹定向可诸如以上文中相对于系统200所述的方式倒转，但是当弹簧被盘绕时所述定向趋向于轴向拉伸所述弹簧，这在某些应用中可能是不合需要的。
另外如所示的，可使用替换滑环组件11′，所述滑环组件11′被连接于鼓1A的任意(轴向)一端。滑环组件11′包括内部组件11B和外部组件11A。内部滑环组件11B支撑传统滑动(接触)环11G并且刚性地连接于鼓1A。外部组件11A包括传统刷14，所述刷14被构造成用于当组件11A和11B以同心的方式彼此转动连接时与环11G电力地接合，如图3和图4中所示的互配接合。包括滑环11G的内部组件11B与鼓1A一起转动，而外部组件11A包括传统刷14的其它部分不转动。可通过任何适合的装置阻止组件11A转动，诸如构造成用于安放组件11A或使得组件11A与非转动组件(诸如杆56)相接合的槽口或棘爪(未示出)。任何适合的轴承，诸如自润滑轴承材料(例如，TEFLON)或滚珠轴承59可用于进行组件11A、11B彼此之间的可转动接合。可通过从电力固定盒13中延伸出的电线21向外部组件11B的刷14供应电力。
各种其它实施例可包括对于上文中所述的系统200、200′的技术的修正和替换。现在参照图5-11，可提供系统200″、200，所述系统200″、200使用包含与轴向固定(而不是轴向可移动)鼓1A′相组合的缆线跟踪机构的替换缆线卷绕装置。所述机构可为齿轮传动的(图5-8)或可为皮带-滑轮传动的(图9-11)。在这两种结构中，使用未带螺纹的轴6A′。设置了带螺纹的跟踪螺旋轴39(例如，通过包含齿轮34和36(图5-8)适合的齿轮组，或通过皮带42和滑轮40、41(图9-11))以便于在鼓转动期间使得跟踪臂38轴向移动。如图8中清楚示出的，跟踪臂38包括缆线2从中延伸的开口220，并且所述开口220在鼓转动期间与进入/退出点206′协力地轴向移动，以便于当缆线从螺旋状路径204A中卷绕和解开时引导缆线。开口220的引导操作有助于使得缆线在鼓1A′上缠结或卷绕在其自身上的任何趋势最小化。
如图7中清楚示出的，在齿轮传动和皮带-滑轮传动的实施例中，可使用一对传统绳夹舌板80将鼓1A′保持在轴向固定位置中。可提供适合的低阻力轴承7以允许鼓关于轴6A′自由转动。由于其一端装配于弹簧张力调节器15中的圆形沟槽中，因此心轴5沿其整个纵向长度被保持定中心。尽管鼓1A′自由转动，而不打算使得心轴5转动，但是也不需要以防止其转动的任何方式将其固定。设置在鼓1A′和心轴5中的绳夹舌板80用作隔离物，以避免当鼓转动时在鼓1A′和心轴5的端部之间的任何摩擦产生接触。
再参照图5-8，在齿轮传动跟踪机构的操作期间，当缆线2被卷绕在鼓1A′上时，主跟踪齿轮34驱动次跟踪齿轮36，所述次跟踪齿轮36使得螺纹轴39关于其纵向轴转动。该转动使得跟踪臂38轴向移动。齿轮34、36的直径以及轴39的螺纹的节距被如此构成，即，使得在鼓转动期间跟踪臂38在与进入/退出点206′相同的速度(和方向)下轴向移动，因此穿过孔220的缆线2在卷绕和解开期间被适当地引导，如上所述的。本领域中普通技术人员应该理解的是，除使用主跟踪滑轮40、次跟踪滑轮41，以及跟踪皮带42取代齿轮34和36以外，图9-11中所示的皮带-滑轮传动跟踪机构基本与齿轮传动跟踪装置相似。
作为另一个选择方案，文中所披露的各种实施例中的任意一个都可装有止动器17，如图5中所示的。所述止动器用于防止缆线2进一步回缩得超过了预定位置，从而限定出“原始”位置。作为另一个选项，止动器17可为磁性的，以便于与靠近于进入/退出位置的框架10的一部分磁力地接合。磁性止动器17的使用有利之处在于，能够使用较小的向上偏压(例如，在使用者期望较小(即使有的话)补偿力的情况中)同时仍然将装置208牢固地保持在原始位置中。止动器17是可调节的，因此名义上可沿缆线将其布置在任何位置处，从而当处于其“原始”位置中时允许所述物体牢固地悬挂在任何仰角处。也可提供诸如传统磁力启动开关的开关222(图2)以便于当离开或返回到原始位置中时分别自动地接通或切断装置208的电源。本领域中普通技术人员应该理解的是，供给到所述装置的电力可交替地、或辅助地由人工控制，诸如通过布置在装置208上、文中所述的连接器3上的开关、或通过任何传统远程控制(未示出)由人工控制。
现在参照图12A-12G，其中示出了适用于与以上所述的任何实施例结合使用的其它任选鼓。尽管这些图都描绘了几种任选鼓结构，但是它们并非是详尽的。因此本领域中普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，可提供实质上具有适合于关于中心轴转动以便于卷绕和解开其上的缆线的任何结构的鼓。为系统200、200′等的具体应用所选择的所述鼓的设计取决于诸如诸如与缆线相连接的物体的期望操作的选择，是否希望鼓转动时轴向移动，并且如果不希望的话，是否希望使用跟踪机构。为了清楚起见，这些图12A-12G中所示的鼓的变体被如此定向，即，使得缆线的近端与每个鼓右手侧上的路径204相接合，并且在路径204为螺旋状的情况中，朝向鼓左手侧进行卷绕。
而且，尽管上文中已以螺旋状描述了路径204、204A，如考虑到以下因素所明白的，也可提供其中路径为非螺旋状的实施例，而且，可允许缆线卷绕在其自身上，诸如图12A-12G中所示的。本领域中普通技术人员应该理解的是，所述非螺旋状的路径仍然在本发明的精神和保护范围内。
参照图12A，上文中所述的鼓1A包括具有渐进性半径的沟槽形式的螺旋状路径204A，被构造成用于将缆线2接收于其中。该鼓可被轴向固定(例如，如上文中所述的鼓1A′那样构成)，其中跟踪臂38可用于在卷绕/解开期间引导缆线2。或者，鼓1A可被构造成在转动期间轴向移动，以便于提供轴向固定进入/退出点206，如上文中所述的。本领域中普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，文中所示出并描述的所有鼓都可被构造成可轴向移动或可轴向固定。
鼓1B具有由设置在圆柱形表面中的沟槽限定的螺旋状路径204B，所述沟槽是沿所述鼓的长度以均匀半径设置的。因此，当缆线2延伸并且弹簧克服其偏压卷绕时，该鼓1B不用于增加扭矩。
除路径204C在其一端处包括减小半径部分以便于当如上文中所述的缆线被完全卷绕时为所述工具提供向上偏压以外，鼓1C与鼓1B相似。
鼓1D具有截头圆锥体螺旋状路径204D，所述螺旋状路径204D与图1和图2的路径204相似，但不是由沟槽限定的。
尽管具有圆柱形的外表面而不是具有截头圆锥体的外表面，但是鼓1E名义上与鼓1D一致。
鼓1F被构造成使得缆线2在其自身顶部上盘绕以便于当缆线2被解开时减小直径。
鼓1G与鼓1F相似，但是使用V形外表面以便于当缆线被卷绕和解开时减小有效半径的改变率。
尽管已使用传统扭转螺旋弹簧示出并描述了前述实施例，但是本领域中普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下，实质上可使用包含其它类型弹簧的任何类型的偏压装置，所述其它类型弹簧诸如恒压弹簧、钟表弹簧、悬臂弹簧、空气装置等。
以下示出的示例目的在于说明本发明的某些方面。应该理解的是，不应将该示例看作是限制性的。
示例
制造出基本如图3-4中所示并描述的支撑组件200′，所述支撑组件200′具有以下参数，被构造成用于无重力地支撑重量在1-3磅范围内的物体。该组件依照以下参数被构成：
  调节器
  使用具有20°压力角的正齿轮的纤维增强ABS塑料
  心轴
  薄壁(.08″)ABS塑料.2.5″O.D.X8.5长
  弹簧
  具有3.5″盘绕直径的具有80Teflon涂层的0.08″琴用钢丝
  扭矩变换器
  具有8个传输沟槽9A和4.55″O.D.的Delrin
  鼓
  具有0.4″直径沟槽204的ABS塑料.所述沟槽具有.5″螺距(即，节距，对应于每次转动.5″轴向移动)和具有5″的起始螺旋状盘绕直径的10°锥形接续器。起始O.D.5.7″、起始I.D.4.8″。终止O.D.6.76″、终止I.D.5.86″。长度是3″。
止推板
  Delrin，具有用于接收螺杆的螺纹
  螺杆(导向螺杆)
  涂覆303不锈钢的Teflon。具有.5″螺距和5头的滚压螺纹
  能够处理15到20amps的传统滑环组件
我们发现该组件能够成功地支撑0.6盎司到4磅范围内的物体208。我们可用重量为2磅的吹风机进行调节并成功地测试，并且发现具有3盎司(0.08千克)或更小的曳力。
在前面的说明书中，已参考其具体的例证性实施例描述了本发明。应该明白的是，在不脱离所附权利要求中所述的本发明的广义精神和保护范围的情况下，可对其作出各种修正和改变。因此可将说明书和附图看作是说明性的而不是限制性的。

Claims (45)

1.一种多仰角吹风机支架，其包括：
构造成用于安装于天花板上的框架；
转动地与所述框架相连接从而围绕中心轴转动的鼓；
所述鼓具有外截头圆锥体表面；
沿截头圆锥体表面延伸的螺旋状沟槽；
布置成用于偏压鼓的转动的盘簧；
在其近端处与所述鼓相连接的缆线；
吹风机与所述缆线的远端相连接；
被构造成用于向吹风机供应电力的缆线；
以卷绕的方式将电力线接收在其中的螺旋状沟槽；
被构造成用于当吹风机分别被升起和落下时在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开的电力线；
被构造成在交替卷绕和解开期间轴向移动的鼓；
轴向固定进入和退出点，在交替解开和卷绕期间所述缆线通过所述轴向固定进入和退出点交替地退出和进入所述螺旋状沟槽；
在轴向固定位置处与所述鼓相连接的弹簧，所述轴向固定位置与进入和退出点相对于所述轴线垂直对齐；以及
所述弹簧被构造成用于在鼓轴向移动期间保持轴向固定。
2.一种用于在移动范围上偏置两个参考点之间载重的低曳力平衡重设备，所述参考点分别限定了附于所述载重的点和转动轴，所述设备包括：
构造成围绕所述转动轴转动的鼓；
可操作地与所述鼓相接合以便于偏压所述鼓的转动的弹簧；
所述鼓具有在其上限定有螺旋状路径的表面；
在其近端处与所述鼓相连接的缆线；
所述缆线在其远端处与所述载重相连；
所述缆线被构造成在所述鼓转动期间分别在具有偏压和克服偏压的情况下沿着所述螺旋状路径相对于所述鼓交替地卷绕和解开；
进入/退出位置，在卷绕和解开期间所述缆线在所述进入/退出位置处交替地与所述鼓相接合和脱离；以及
进入/退出点和弹簧被构造成在卷绕和解开期间相对于彼此轴向固定。
3.依照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述载重包括工具。
4.依照权利要求3所述的设备，其特征在于，所述工具是吹风机。
5.依照权利要求3所述的设备，其特征在于，所述工具是电动剃须刀。
6.依照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述鼓的表面是截头圆锥体。
7.依照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述鼓的表面是圆柱形的。
8.依照权利要求6所述的设备，其特征在于，所述螺旋状路径包括设置在截头圆锥体表面中的沟槽。
9.依照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述进入/退出点被构造成在卷绕和解开期间轴向固定。
10.依照权利要求9所述的设备，其特征在于，所述弹簧被构造成在卷绕和解开期间保持轴向固定。
11.依照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述弹簧的鼓接合部分沿垂直于轴线的方向与所述进入/退出点对齐。
12.依照权利要求11所述的设备，还包括设置在鼓与所述弹簧的鼓接合部分之间的扭矩变换器。
13.依照权利要求12所述的设备，其特征在于，所述扭矩变换器轴向固定。
14.依照权利要求13所述的设备，其特征在于，所述鼓与所述扭矩变换器轴向滑动地接合。
15.依照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述弹簧包括扭转弹簧。
16.依照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述螺旋状路径包括螺旋状沟槽。
17.一种低曳力多仰角吹风机支架，其包括：
被构造成用于安装于天花板的框架；
设置在框架上的轴，所述轴限定了转动轴；
沿轴的第一部分设置的低摩擦滚压螺纹；
与所述轴的另一部分同心设置的基本光滑的低摩擦弹簧支架；
所述弹簧支架具有构造成用于滑动地支撑以与其同心方式设置的弹簧的光滑的外表面；
具有整体自润滑内螺纹镗孔的鼓；
所述螺纹镗孔被设置成与低摩擦滚压螺纹转动接合；
所述鼓具有外截头圆锥体表面；
螺旋状路径沿截头圆锥体表面延伸；
盘簧被布置成用于偏压鼓的转动；
所述弹簧具有与所述弹簧支架同心叠置的第一数量的盘绕；
所述盘绕被设置成相对于彼此轴向隔开，其中在所述鼓转动期间所述盘绕不会相互接合；
螺旋状路径关于所述鼓延伸第二数量的转数；
盘绕的第一数量与转数的第二数量的比例至少为11∶1；
缆线在其近端处与鼓相连接；
吹风机与所述缆线的远端相连接；
所述缆线被构造成用于向吹风机供应电力；
所述螺旋状路径以卷绕的方式将缆线接收在其上；
所述缆线被构造成当吹风机分别被升起和落下时在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开；以及
所述支架具有低于0.5磅(0.5千克)的与吹风机的仰角移动相反的曳力。
18.依照权利要求17所述的设备，其特征在于，所述鼓被构造成用于在交替的解开和卷绕期间轴向移动。
19.依照权利要求18所述的设备，包括轴向固定的进入和退出点，在交替的解开和卷绕期间，缆线通过所述进入和退出点交替地退出和进入螺旋状路径。
20.依照权利要求18所述的设备，其特征在于，所述螺旋状路径包括螺旋状沟槽。
21.依照权利要求19所述的设备，其特征在于，所述弹簧在轴向固定位置处连接于所述鼓，所述轴向固定位置与所述进入和退出点相对于轴线垂直对齐。
22.依照权利要求21所述的设备，其特征在于，所述弹簧被构造成用于在所述鼓的轴向移动期间保持轴向固定。
23.依照权利要求17所述的设备，其特征在于，所述弹簧被构造成用于在卷绕和解开期间轴向移动。
24.依照权利要求23所述的设备，其特征在于，所述弹簧被构造成用于在卷绕和解开期间轴向伸展和收缩。
25.依照权利要求24所述的设备，其特征在于，所述弹簧被构造成用于在卷绕期间轴向伸展，而在解开期间轴向收缩。
26.依照权利要求17所述的设备，其特征在于，盘绕的第一数量与转数的第二数量的比例高达30∶1。
27.一种用于在移动范围上偏置两个参考点之间载重的方法，所述参考点分别限定了附于载重的点和转动轴，所述方法包括：
(a)构成围绕所述转动轴转动的鼓；
(b)将弹簧可操作地与所述鼓相接合以便于偏压所述鼓的转动；
(c)提供其上限定了螺旋状路径的表面；
(d)将缆线的近端与所述鼓相连接；
(e)构成用于与所述载重相连的所述缆线的远端；
(f)将所述缆线构造成在所述鼓转动期间分别在具有偏压和克服偏压的情况下沿着所述螺旋状路径相对于所述鼓交替地卷绕和解开；
(g)提供进入/退出位置，在卷绕和解开期间所述缆线在所述进入/退出位置处交替地与所述鼓相接合和脱离；并且
(h)将所述进入/退出点和弹簧构造成在卷绕和解开期间相对于彼此轴向固定。
28.一种多仰角吹风机支架，其包括：
设置成围绕中心轴转动的鼓；
被布置成用于偏压鼓的转动的盘簧；
在其近端处与鼓相连接的缆线；
与所述缆线的远端相连接的吹风机；
所述缆线被构造成用于向吹风机供应电力；
所述鼓以卷绕的方式将电力线接收在其上；
所述电力线被构造成当吹风机分别被升起和落下时在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开；
所述鼓被构造成用于在交替解开和卷绕期间轴向移动；
轴向固定进入和退出点，在交替解开和卷绕期间所述缆线通过所述轴向固定进入和退出点交替地退出和进入所述螺旋状沟槽；
所述弹簧在轴向固定位置处与所述鼓相连接，所述轴向固定位置与进入和退出点相对于所述轴线垂直对齐；以及
所述弹簧被构造成用于在鼓轴向移动期间保持轴向固定。
29.依照权利要求28所述的支架，包括被构造成用于转动地支撑所述鼓的框架。
30.依照权利要求29所述的吹风机支架，其特征在于：
所述鼓包括外截头圆锥体表面；
螺旋状沟槽沿截头圆锥体表面延伸；并且
所述螺旋状沟槽被构造成以卷绕的方式将电力线接收于其中。
31.依照权利要求3所述的设备，还包括：
与所述弹簧相连接的张力调节器；
所述张力调节器被构造成用于在以下范围内调节偏压：
从工具和缆线的重量的0％到工具和缆线的重量的100％。
32.依照权利要求31所述的设备，其特征在于，所述鼓被构造成由使用所述工具的使用者人工地卷绕和解开。
33.依照权利要求31所述的设备，还包括构造成用于自动地卷绕和解开所述鼓的马达组件。
34.依照权利要求3所述的设备，其特征在于，所述缆线被构造成用于向所述工具供应电力。
35.依照权利要求3所述的设备，其特征在于，所述工具被构造成在所述设备的操作期间具有六个移动自由度。
36.依照权利要求2所述的设备，还包括构造成用于调节所述弹簧的张力的马达组件。
37.依照权利要求4所述的设备，还包括用于远程地接通和断开吹风机的开关。
38.依照权利要求2所述的设备，还包括缆线上的磁性止动器。
39.依照权利要求38所述的设备，其特征在于，所述磁性止动器被滑动地调节以使其位置位于缆线上。
40.依照权利要求34所述的设备，包括自动电源开关。
41.依照权利要求40所述的设备，其特征在于，所述自动电源开关被构造成用于在所述工具移出和移动到所述移动范围内的预定位置中时分别接通和断开电力。
42.依照权利要求34所述的设备，其特征在于，所述缆线被构造成用于向工具供应电力。
43.一种多仰角工具支架，其包括：
设置成围绕中心轴转动的鼓；
被布置成用于偏压鼓的转动的盘簧；
在其近端处与鼓相连接的缆线；
与所述缆线的远端相连接的工具；
所述缆线被构造成用于向所述工具供应电力；
所述鼓以卷绕的方式将电力线接收在其周围；
所述缆线被构造成当所述工具分别被升起和落下时在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开；
所述鼓被构造成用于在交替解开和卷绕期间轴向移动；
轴向固定进入和退出点，在交替解开和卷绕期间所述缆线通过所述轴向固定进入和退出点交替地与所述鼓相接合和脱离；
所述弹簧在轴向固定位置处与所述鼓相连接，所述轴向固定位置与进入和退出点相对于所述轴线垂直对齐；以及
所述弹簧被构造成用于在鼓轴向移动期间保持轴向固定。
44.一种多仰角工具支架，其包括：
设置成围绕中心轴转动的鼓；
被布置成用于偏压鼓的转动的盘簧；
在其近端处与鼓相连接的缆线；
与所述缆线的远端相连接的工具；
所述缆线被构造成用于向所述工具供应电力；
所述鼓以卷绕的方式将电力线接收在其周围；
所述缆线被构造成当所述工具分别被升起和落下时在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开；
所述鼓被构造成用于在交替解开和卷绕期间轴向移动；
轴向固定进入和退出点，在交替解开和卷绕期间所述缆线通过所述轴向固定进入和退出点交替地与所述鼓相接合和脱离；
所述弹簧与所述鼓相连接；以及
所述弹簧被构造成用于在鼓轴向移动期间保持轴向固定。
45.一种低曳力多仰角工具支架，其包括：
框架；
设置在框架上的轴，所述轴限定了转动轴；
沿轴的第一部分设置的低摩擦螺纹；
与所述轴的另一部分同心设置的弹簧支架；
所述弹簧支架具有构造成用于滑动地支撑以与其同心方式设置的弹簧的光滑的外表面；
具有整体自润滑内螺纹镗孔的鼓；
所述螺纹镗孔被设置成与低摩擦螺纹转动接合；
所述鼓具有为在其上延伸的螺旋状路径提供的外表面；
盘簧被布置成用于偏压鼓的转动；
所述弹簧具有与所述弹簧支架同心叠置的第一数量的盘绕；
螺旋状路径关于所述鼓延伸第二数量的转数；
盘绕的第一数量与转数的第二数量的比例至少为11∶1；
缆线在其近端处与鼓相连接；
工具与所述缆线的远端相连接；
所述螺旋状路径以卷绕的方式将缆线接收在其上；
所述缆线被构造成当工具分别被升起和落下时在弹簧的偏压下被卷绕或克服弹簧的偏压被解开；以及
所述支架具有低于0.5磅(0.5千克)的与工具的仰角移动相反的曳力。
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