DE102015108152A1

DE102015108152A1 - Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes in einer von einem Benutzer eingestellten Position

Info

Publication number: DE102015108152A1
Application number: DE102015108152.0A
Authority: DE
Inventors: Richard E. Schlack
Original assignee: Southco Inc
Current assignee: Southco Inc
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2015-12-03
Also published as: CN105156856B; US9624967B2; JP2015232393A; US20150345543A1; GB2528561A; GB201509066D0; KR20150137029A; CN105156856A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung bereitgestellt für die Positionierung eines Gegenstandes relativ zu einem anderen Gegenstand. Die Vorrichtung weist ein Gliederwerk auf, das einen ausgefahrenen Zustand und einen eingefahrenen bzw. zusammengeklappten Zustand hat, wobei das Gliederwerk zumindest ein Paar von Gliedern aufweist, die über eine Schwenkachse miteinander verbunden sind. Die Vorrichtung weist auch ein Reibelement auf, dass an der Schwenkachse des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks angeordnet ist. Eine Feder der Vorrichtung ist so angeordnet, dass sie eine Vorspannung auf die Glieder des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks aufbringt. Die Vorrichtung ist dafür ausgelegt, dass sie einer unbeabsichtigten Bewegung des Gegenstandes aus der vom Benutzer eingestellten Position entlang des Pfades widersteht und eine beabsichtigte Bewegung des Gegenstandes näher zu dem anderen Gegenstand oder weiter von diesem weg ermöglicht.

Description

Hinweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der US-Provisional Anmeldung Nr. 62/003,749, die am 28. Mai 2014 eingereicht wurde und durch diese Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hier aufgenommen wird.
Hintergrund der Erfindung
In der Vergangenheit sind bereits Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes in einer von einem Benutzer eingestellten Position vorgeschlagen worden. Einige derartige Vorrichtungen haben eine relativ kurze Benutzungs- bzw. Lebensdauer und können vorzeitig versagen. Andere Vorrichtungen erfordern möglicherweise eine Einstellung durch einen Benutzer, damit sie für die Verwendung mit Gegenständen von unterschiedlichem Gewicht ausgestaltet sind. Einige weitere Vorrichtungen erfordern einen Hebel- oder Bremsmechanismus, um einen Gegenstand in einer von einem Benutzer eingestellten Position zu sichern.
Auch wenn eine oder mehrere dieser Eigenschaften unter gewissen Umständen annehmbar oder sogar erwünscht sind, verbleibt dennoch ein Bedarf an verbesserten Vorrichtungen für die Positionierung eines Gegenstandes in einer von einem Benutzer eingestellten Position, die eine oder mehrere dieser Eigenschaften teilweise beseitigen kann. Es bleibt auch ein Bedarf an Vorrichtungen, die zumindest hinsichtlich einer der Eigenschaften Leistungsfähigkeit, Kosteneffizienz, Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit verbessert sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes im Verhältnis zu einem anderen Gegenstand bereit. Die Vorrichtung weist ein Gestänge bzw. Gliederwerk auf, welches einen ausgefahrenen und einen zurück- bzw. eingefahrenen (zusammengeklappten) Zustand hat, wobei das Gliederwerk zumindest ein Paar von Gliedern aufweist, die über eine Rotationsachse miteinander verbunden sind. Die Vorrichtung weist auch ein Reibungselement auf, welches an der Rotationsachse des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks angeordnet ist. Eine Feder der Vorrichtung ist so angeordnet, dass sie eine Vorspannung auf die Glieder des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks ausübt. Die Vorrichtung ist so ausgestaltet, dass sie einer unbeabsichtigten Bewegung des Gegenstandes aus der vom Benutzer eingestellten Position entlang des Bewegungspfades wiedersteht und eine beabsichtigte Bewegung des Gegenstandes näher an das andere Gegenstand heran oder weiter von diesem weg ermöglicht.
Die Vorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass der Gegenstand durch einen Benutzer entlang des Bewegungspfades in die vom Benutzer eingestellte Position bewegbar ist und der Gegenstand in der vom Benutzer eingestellten Position verbleibt, nachdem er von dem Benutzer freigegeben bzw. losgelassen wird, und das Gliederwerk kann so ausgestaltet sein, dass es eine Kraft erzeugt, die ausreichend ist, um zumindest teilweise das Gewicht eines der Gegenstände auszugleichen. Das Gliederwerk ist wahlweise so ausgestaltet, dass es Variationen in der Kraft über den Bewegungsbereich des Gliederwerkes zwischen dem ausgefahrenen Zustand und dem eingefahrenen Zustand vermindert.
Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung auch ein von einem Benutzer einstellbares Positioniersystem bereit. Das System weist einen ersten Gegenstand auf, der von einem Benutzer des Systems bewegbar ist, und einen zweiten Gegenstand, bezüglich dessen das erste Gegenstand entlang eines Pfades näher zu dem zweiten Gegenstand oder weiter von diesem weg bewegbar ist. Das System weist auch ein Gliederwerk auf, dass einen entfernt gelegenen Endabschnitt hat, der mit dem ersten Gegenstand verbunden ist und einen nahegelegenen Endbereich hat, der mit dem zweiten Gegenstand verbunden ist, wobei das Gliederwerk auch einen ausgefahrenen und einen eingefahrenen Zustand hat. Das Gliederwerk weist zumindest ein Paar von Gliedern auf, die um eine Rotationsachse miteinander verbunden sind, und ein Reibungselement ist an der Rotationsachse des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerkes angeordnet. Eine Feder ist so angeordnet, dass sie auf die Glieder des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks eine Vorspannung ausübt. Das Gliederwerk ist so ausgestaltet, dass es einer unbeabsichtigten Bewegung des ersten Gegenstandes aus der vom Benutzer eingestellten Position heraus entlang des Pfades Widerstand entgegensetzt und dass es eine beabsichtigte Bewegung des ersten Gegenstandes näher an den zweiten Gegenstand heran oder weiter von diesem weg ermöglicht. Der entfernt gelegene Endbereich des Gliederwerks des vom Benutzer einstellbaren Positioniersystems ist optional entlang des Pfades bewegbar und der nahegelegene Endbereich des Gliederwerks ist optional stationär oder bewegbar. Der erste Gegenstand weist optional einen Monitor auf und der zweite Gegenstand weist optional eine Tischplatte oder ein Autoverdeck auf. Der Pfad kann vertikal ausgerichtet sein und das Gliederwerk kann so ausgestaltet sein, dass das Verhältnis der Kraft, die erforderlich ist, um das erste Gegenstand zu bewegen im Verhältnis zu dem Gewicht des ersten Gegenstandes < 1 ist. Die durch das Reibungselement erzeugte Reibung ist vorzugsweise ausreichend, um eine Bewegung des Gliederwerkes aus der ausgefahrenen in die eingefahrene Position zu verhindern, wenn die Vorspannung des Gliederwerkes in Richtung der ausgefahrenen Position, welche durch die Feder erzeugt wird, geringer ist als das Gewicht des ersten Gegenstandes, und die Reibung, die durch das Reibungselement erzeugt wird, ist vorzugsweise ausreichend, um eine Bewegung des Gliederwerkes aus der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position zu verhindern, wenn die Vorspannung des Gliederwerkes in Richtung der ausgefahrenen Position, welche durch die Feder erzeugt wird, größer ist als das Gewicht des ersten Gegenstandes.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die 1A und 1B sind perspektivische Ansichten eines Beispiels eines Systems gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, welches eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes in einer von einem Benutzer eingestellten Position relativ zu einem weiteren Gegenstand entlang eines entsprechenden Weges umfasst.
Die 2A und 2B sind perspektivische Ansichten der Vorrichtung eines Systems, welches in den 1A und 1B dargestellt ist, in zwei verschiedenen Positionen.
3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Vorrichtung nach den 2A und 2B.
Die 4A und 4B sind perspektivische Ansichten einer Ausführungsform eines Schlittenaufbaus der Vorrichtung nach den 2A und 2B.
5A ist eine Vorderseite bzw. Stirnansicht der Vorrichtung nach den 2A und 2B, wobei eine stirnseitige Abdeckung entfernt ist, um das Innere der Vorrichtung freizulegen, und 5B ist eine seitliche Querschnittsansicht der Vorrichtung nach den 2A und 2B mit einem Scherenmechanismus der Vorrichtung in einer ausgefahrenen Position.
6A ist eine Vorderansicht der Vorrichtung nach den 2A und 2B, wobei die vordere Abdeckung entfernt ist, um das Innere der Vorrichtung freizulegen, und 6B ist eine seitliche Querschnittsansicht der Vorrichtung nach den 2A und 2B, wobei der Scherenmechanismus der Vorrichtung im ein- bzw. zurückgefahrenen Zustand ist.
7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform des Scherenmechanismus der Vorrichtung nach den 2A und 2B.
8A bis 8F veranschaulichen den Scherenmechanismus nach 7 in einem ausgefahrenen Zustand. Insbesondere ist 8A eine perspektivische Ansicht des in 7 dargestellten Scherenmechanismus in einem ausgefahrenen Zustand, 8B ist eine Seitenansicht des Scherenmechanismus, 8C ist eine Ansicht des Scherenmechanismus von unten, 8D ist eine Ansicht des Scherenmechanismus von unten, wobei die unteren Glieder entfernt sind, 8E ist eine Ansicht von oben auf den Scherenmechanismus und 8F ist eine Ansicht von oben auf den Scherenmechanismus, wobei die oberen Glieder entfernt sind.
9A bis 9F veranschaulichen den Scherenmechanismus nach 7 in einem eingefahrenen Zustand. Insbesondere ist 9A eine perspektivische Ansicht des Scherenmechanismus, welcher in 7 dargestellt ist, in einem eingefahrenen Zustand, 9B ist eine Seitenansicht des Scherenmechanismus, 9C ist eine Ansicht des Scherenmechanismus von unten, 9D ist eine Ansicht des Scherenmechanismus von unten, wobei die unteren Glieder entfernt sind, 9E ist eine Ansicht von oben auf den Scherenmechanismus und 9F ist eine Ansicht von oben auf den Scherenmechanismus, wobei die oberen Glieder entfern sind.
10A bis 10E sind perspektivische Ansichten sowie Ansichten von oben, von der Seite, von unten und von vorne zu einer weiteren Ausführungsform des Scherenmechanismus.
11A und 11B sind perspektivische Ansichten eines oberen Endgliedes des Scherenmechanismus, welcher in den 10A bis 10E dargestellt ist.
12A und 12B sind perspektivische Ansichten eines unteren Endgliedes des Scherenmechanismus, welcher in den 10A bis 10E dargestellt ist.
13A und 13B sind perspektivische Ansichten eines oberen Scherengliedes des Scherenmechanismus, welcher in den 10A bis 10E dargestellt ist.
14A und 14B sind perspektivische Ansichten eines unteren Scherengliedes des Scherenmechanismus, welcher in den 10A bis 10E dargestellt ist.
15 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Feder, die in dem in 7 dargestellten Scherenmechanismus verwendet werden kann.
16 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Schaftes einer Welle, die in dem in 7 dargestellten Scherenmechanismus verwendet werden kann.
17 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Reibungselementes, welches in dem in 7 dargestellten Scherenmechanismus verwendet werden kann.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Auch wenn die Erfindung hier in Bezug auf spezielle Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist, soll die Erfindung nicht auf die dargestellten Einzelheiten beschränkt sein. Stattdessen können verschiedene Modifikationen hinsichtlich der Einzelheiten innerhalb des Schutzumfanges und Bereiches von Äquivalenten der Patentansprüche vorgenommen werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.
Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen vertikalen Hubmechanismus bereit, der verwendet werden kann, um einen bewegbaren Gegenstand in einer von einem Benutzer eingestellten Position bezüglich einer stationären Basis zu positionieren und er kann ermöglichen, dass der bewegbare Gegenstand in dieser Position bleibt, bis der Benutzer den beweglichen Gegenstand erneut einstellt. Der Mechanismus stellt auch eine Ausgleichswirkung bereit, sodass die von dem Benutzer aufzubringende Kraft zur Positionierung des bewegbaren Gegenstandes geringer ist als das Gewicht des bewegbaren Gegenstandes selbst. Die vom Benutzer aufzubringende Kraft ist über den Bewegungsbereich des Mechanismus hinweg nahezu konstant.
Eine spezielle Anwendung dieses Mechanismus besteht in der vertikalen Positionierung eines Monitors (Bildschirms), einer Tischplatte oder eines Fahrzeugdaches (Autoverdeck). Wie später noch beschrieben wird, kann man sich viele andere Anwendungen und Ausrichtungen des Mechanismus innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung vorstellen.
Gemäß beispielhaften Gesichtspunkten stellt die vorliegende Erfindung über den Bewegungsbereich des Mechanismus hinweg eine nahezu konstante Ausgleichskraft, eine Reibung in dem Mechanismus, sodass eine Bremse nicht erforderlich ist, und einen Mechanismus bereit, der so ausgestaltet ist, dass er im Bereich des Gewichts beweglicher Gegenstände arbeitet, sowie einen Mechanismus, der in ein Paket einer vernünftigen räumlichen Größe hineinpasst.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung wird ein Scherenmechanismus durch Torsionsfedern in einen ausgefahrenen Zustand vorgespannt und er verwendet auch Reibungselemente, um dem Mechanismus Reibung hinzuzufügen. Ein Ende der Scheren ist an der stationären Basis angebracht und das andere Ende ist an dem bewegbaren Gegenstand angebracht. Die Torsionsfedern sind an äußeren Schwenkachsen der Scherenglieder angeordnet und Reibungselemente sind an zentralen Schwenkachsen angeordnet. In dem ausgefahrenen Zustand wird die sich ergebende Kraft der Torsionsfeder in nahezu horizontaler Richtung aufgebracht. Aufgrund der Geometrie der Scheren kann eine geringere resultierende horizontale Kraft eine viel größere vertikale Kraft ausgleichen. Wenn der Scherenmechanismus eingefahren bzw. zusammengeklappt wird, werden die Torsionsfedern aufgewickelt und die von ihnen ausgeübte Kraft steigt an. Gleichzeitig verändert sich die Richtung der resultierenden Federkraft von nahezu horizontal in nahezu vertikal. Aufgrund der Geometrie der Federn kommt, wenn der Mechanismus eingefahren bzw. zusammengeklappt wird, die sich ergebende Ausgleichskraft von den Torsionsfedern einem 1:1-Verhältnis bzgl. des Gewichtes des bewegbaren Gegenstandes näher.
Die Reibungselemente an den zentralen Rotationsachsen der Scheren fügen dem Mechanismus Reibung hinzu. Diese Reibung wird aufgebracht, um zu ermöglichen, dass der Mechanismus für einen gewissen Bereich des Gewichtes beweglicher Gegenstande verwendet werden kann. Wenn die Ausgleichskraft geringer ist als das Gewicht des bewegbaren Gegenstandes verhindern die bewegbaren Elemente, dass die Scheren sich aufgrund des Gewichtes des bewegbaren Gegenstandes zusammenklappen bzw. in den eingefahrenen Zustand gehen. Wenn die Ausgleichskraft größer ist als das Gewicht des bewegbaren Gegenstandes verhindern die Reibungselemente, dass der Scherenmechanismus der bewegbare Gegenstand anhebt. Die Scherenelemente stellen auch eine Bremswirkung bereit, die dabei hilft, den bewegbaren Gegenstand in seiner gewünschten Position zu halten.
Die drei beispielhaften Elemente dieser Scheren – die Glieder, die Torsionsfedern und die Reibungselemente – können in vielfältiger Weise kombiniert werden, um unterschiedliche Gewichte bewegbarer Gegenstände und Bewegungsbereiche zu unterstützen bzw. zu ermöglichen. Gegenstände mit kleineren Gewichten für einen gegebenen Bewegungsbereich können abgedeckt werden durch das Entfernen von Torsionsfedern oder durch das Einstellen der Federkonstanten Federvorspannung. Kleinere und größere Bereiche der Bewegung können erzielt werden durch Entfernen oder Hinzufügen von Scherengliedern. Ein kleinerer Scherenmechanismus kann bspw. ein Paar kurzer oberer Glieder und kurzer unterer Glieder mit zwei Torsionsfedern aufweisen.
Die Torsionsfedern können durch Zugfedern ersetzt werden, die zwischen den äußeren Schwenkachsen des Scherenmechanismus wirken und sich damit strecken (was die Kraft vergrößert) wenn der Scherenmechanismus zusammengeklappt wird und sich zusammenziehen (was die Kraft vermindert), wenn sie sich streckt.
Die verbleibenden Komponenten eines solchen vertikalen Hubmechanismus können verwendet werden, um die Bewegung des Scherenmechanismus zu steuern und eine Führung und Halterung für den bewegbaren Gegenstand bereitzustellen. Obere und untere Reibplatten können mit einem Langloch bzw. langen Schlitz versehen werden, der verwendet wird, um die zentralen Rotationsachsen des Scherenmechanismus zu führen, sodass sie sich entlang einer geraden Linie bewegen. Zusätzlich stellen die Reibplatten eine glatte Fläche mit geringer Reibung für den Scherenmechanismus bereit, an welchem er gleiten kann. Der Schlittenaufbau kann kommerziell erhältliche Kugelgleitbahnen verwenden, um einen Bügel zu führen, an welchem der bewegliche Gegenstand angebracht ist. Dies bietet eine Einrichtung mit geringer Reibung um das Kräftepaar des Gegenstandes aufzunehmen, welches durch dessen Gewicht und seinen Abstand von dem Zentrum des Gleit- bzw. Schlittenaufbaus verursacht wird.
Das bewegbare Ende des Scherenmechanismus ist an einer Klammer oder einem Bügel angebracht. Eine untere Abdeckung und eine obere Abdeckung stellen die Befestigung an einem stationären Ende des Scherenmechanismus bereit. Sie umfassen auch den Scherenmechanismus, um zu verhindern, dass der Benutzer auf Quetschpunkte in dem Scherenmechanismus Zugriff hat. Die stirnseitige Kappe und das Basisteil sind kosmetische Elemente, die verwendet werden, um die offenen Enden der Abdeckungen zu verschließen. Unterlegscheiben können als Teil des Scherenaufbaus verwendet werden; sie können insbesondere einen positiven Anschlag für einen Hämmer- bzw. Körnungsvorgang bereitstellen, der die oberen und unteren Glieder aneinander befestigt und sicherstellt, dass die Schwenkachsen sich frei drehen können. Drehmomentwellen bzw. -schäfte bieten eine Oberfläche mit hoher Festigkeit, an welchen Reibungselemente angreifen können. Blindnieten befestigen den Schlittenaufbau in der Grundteilabdeckung und Schrauben können die stirnseitige Kappe und das Basisteil an den Abdeckungen halten.
Während eine große Vielfalt an Materialien verwendet werden kann, umfassen die bevorzugten Materialien für die Bauteile Aluminiumblech für die Basisteil- und obere Abdeckungen, Zinkdruckguss für die Verbindungsglieder, die Endkappe und das Basisteil, niedrig legierter Kohlenstoffstahl für den Schlittenaufbau und Unterlegscheiben, Kunststoff, wie z. B. Acetal für die Reibplatten, Stahlseiten bzw. Stahldrähte für die Torsionsfedern und hoch legierter Kohlenstoffstahl für die Drehmomentwellen und Reibelemente.
Während einige Mechanismen wahlweise Federn mit konstanter Kraft verwenden, um eine Gewichtsausgleichsfunktion bereitzustellen, erfordert die Ausgestaltung von Federn mit konstanter Kraft eine Feder mit sehr großem Durchmesser, um eine beträchtliche Anzahl von Zyklen (ein Zyklus ist ein Strecken und Zusammenziehen der Feder) für eine gegebene Belastung zu erreichen. Für bewegbare Gegenstände die bspw. bis zu 8 kg wiegen, muss eine Kraft mit konstanter Feder in etwa 75 mm Durchmesser haben, um eine Nutzungsdauer von 25.000 Zyklen zu erreichen. Dies führt zu sehr großen räumlichen Abmessungen des Mechanismus, oder einer Reduzierung der gewünschten Produktparameter (weniger Ausgleichskraft oder weniger Zyklen), um vernünftige räumliche Abmessungen des gesamten Pakets zu erreichen. Dementsprechend ist die Verwendung von Federn mit konstanter Kraft gemäß der vorliegenden Erfindung nicht erwünscht und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen es, solche Federn mit konstanter Kraft zu vermeiden.
Während andere Mechanismen wahlweise einen Hebel oder eine Bremseinrichtung verwenden, um einen bewegbaren Gegenstand in seiner eingestellten Position zu erhalten, kann dies in ergonomischer Hinsicht dem Benutzer Probleme bereiten, der gleichzeitig die Bremseinrichtung in einer gelockerten Position halten muss, während sich der bewegbare Gegenstand in die gewünschte Position bewegt. Die Bremse wird dann festgezogen, um den bewegbaren Gegenstand an seinem Platz zu halten. Dieser Ansatz vergrößert auch die Herstellungskosten und die Komplexität der Herstellung. Dementsprechend ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer solchen Bremseinrichtung nicht bevorzugt und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung machen es möglich, derartige Bremseinrichtungen zu vermeiden.
Außerdem wird wahlweise auch eine Einstellbarkeit verwendet, sodass ein Benutzer die Ausgleichskraft an das Gewicht eines bestimmten bewegbaren Gegenstandes anpassen kann. Während dies eine wünschenswerte Eigenschaft ist (eine spezielle Betriebskraft für den Benutzer bereitzustellen) erhöht dies nicht die Kosten des Mechanismus und erfordert, dass der Hersteller oder der Benutzer eingreift, damit sie ordnungsgemäß eingestellt ist. Dementsprechend ist die Verwendung einer solchen Einstellbarkeit gemäß der vorliegenden Erfindung nicht gewünscht, und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung machen es möglich, eine derartige Einstellmöglichkeit zu vermeiden.
Generell unter Bezug auf die Figuren sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung 20 zum Positionieren eines Gegenstandes 22, wie z. B. eines Monitors, vor, und zwar in einer von dem Benutzer eingestellten Position entlang eines Pfades bezüglich eines anderen Gegenstandes 24. Die Vorrichtung 20 ist so ausgelegt, dass sie einer unbeabsichtigten Bewegung des Gegenstandes 22 aus der vom Benutzer eingestellten Position heraus und entlang eines Pfades wiedersteht und eine beabsichtigte Bewegung des Gegenstandes 22 näher an den anderen Gegenstand 24 heran oder weiter von diesem weg ermöglicht. Die Vorrichtung umfasst ein Gliederwerk 38, ein Reibungselement 68 und eine Feder 65.
Das Gliederwerk 38 hat einen ausgefahrenen Zustand, in welchem der Gegenstand 22 entfernt von dem anderen Gegenstand 24 angeordnet werden kann, sowie einem zusammengefalteten Zustand, in welchem der Gegenstand 22 in der Nähe des anderen Gegenstandes positioniert werden kann. Ein abgelegenes Ende des Gliederwerks 38 ist dafür ausgelegt, mit dem Gegenstand 22 verbunden zu werden und ein nahegelegenes Ende des Gliederwerks 38 ist dafür ausgelegt, mit dem anderen Gegenstand 24, wie z. B. einer Tischplatte oder einem Wagenverdeck, verbunden werden kann.
Das entfernte(distale) Ende des Gliederwerks 38 ist entlang des Pfades bewegbar und das nahegelegene (proximale) Ende des Gliederwerks 38 ist stationär oder bewegbar. Die Einrichtung 20 und/oder der Pfad können vertikal ausgerichtet sein und der Gegenstand 22 ist bzgl. des anderen Gegenstandes 24 entlang des Pfades vertikal bewegbar. Das Gliederwerk 38 umfasst zumindest ein Paar von Gliedern (bspw. die Glieder 64a, 66a), die drehbar miteinander verbunden sind, so dass sie relativ zueinander um eine Achse drehbar sind, welche entlang des Pfades angeordnet ist. Das Gliederwerk 38 kann auch zwei oder mehr Paare von Gliedern (bspw. die Glieder 64/66a und 64/66b) aufweisen, wobei jedes Glied mit einem benachbarten Link für eine Drehung um eine Rotationsachse verbunden ist und wobei das Glied weiterhin eine Welle 63b aufweisen kann, welche das Glied des einen Paares von Gliedern mit dem Glied eines weiteren Paares von Gliedern verbindet.
Das Reibungselement 68 ist bei der Rotationsachse des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks 38 angeordnet, und das Reibungselement 68 erzeugt Reibung, welche der Drehung der Glieder relativ zueinander und um die Rotationsachse verhindert. Das Reibungselement 68 ist dafür ausgelegt, die Bewegung des Gegenstandes 22 entlang des Pfades zu bremsen, obwohl eine getrennte Bremse 20 nicht enthalten sein muss.
Eine oder mehrere Federn 65, wie z. B. eine Torsionsfeder, die bspw. entlang der Rotationsachse angeordnet ist, ist bzw. sind so angeordnet, dass sie eine Vorspannung auf die Glieder des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks 38 ausüben und sie sind so ausgerichtet, dass sie das Gliederwerk in Richtung des ausgefahrenen Zustandes vorspannen. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Feder, wie zuvor erwähnt, eine Zugfeder, die dafür ausgestaltet ist, eine zunehmende Kraft zu erzeugen, wenn das Gliederwerk sich in Richtung des eingefahrenen bzw. zusammengeklappten Zustandes bewegt und eine reduzierte Kraft erzeugt, wenn das Gliederwerk sich in Richtung des ausgefahrenen Zustandes bewegt.
Die Richtung des Pfades des bewegbaren Gegenstandes muss nicht vertikal sein, sondern sie kann stattdessen auch horizontal oder unter irgendeinem Winkel bzgl. der Horizontalen ausgerichtet sein. Unabhängig von der Richtung des Pfades sind eine oder mehrere Federn, wie z. B. Torsionsfedern daher wahlweise so ausgerichtet, dass die resultierende Kraft, die durch die Federn erzeugt wird, parallel zur Richtung des Pfades ist, wenn das Gliederwerk sich in dem eingefahrenen Zustand befindet und/oder nicht parallel zu der Richtung des Pfades ist, wenn das Gliederwerk in dem ausgefahrenen Zustand ist. Die Richtung variiert, während das Gliederwerk sich zwischen dem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahrenen Zustand bewegt.
Die durch das Reibungselement 68 erzeugte Reibung ist ausreichend, um eine Bewegung des Gliederwerks 38 aus der ausgefahrenen Position in den zusammengeklappten Zustand und/oder in umgekehrter Richtung zu verhindern (d. h. aus dem eingefahrenen Zustand in den ausgefahrenen Zustand), wenn die Vorspannung des Gliederwerks 38, die durch die Federn 65 erzeugt wird, in Richtung des ausgefahrenen Zustandes geringer ist als das Gewicht des Gegenstandes. Der Ausgleichseffekt der Einrichtung 20 ist insgesamt derart, dass ein Verhältnis der Kraft, die erforderlich ist, den Gegenstand 22 zu bewegen, im Verhältnis zu dem Gewicht des Gegenstandes 22 geringer als 1 ist. Dieses Verhältnis kann entlang des Pfades, der durch den Gegenstand 22 zurückgelegt wird, auch konstant oder nahezu konstant sein, d. h. die Kraft, die erforderlich ist, um den Gegenstand zu bewegen, ist in etwa dieselbe unabhängig von dem Startpunkt des Gegenstandes 22 entlang des Pfades.
Die Vorrichtung kann auch so ausgestaltet sein, dass sie Gegenstände unterschiedlicher Gewichte aufnehmen kann. Das Reibungselement, die Feder und/oder die Glieder können so ausgewählt werden, dass die Vorrichtung dafür ausgelegt ist, innerhalb eines Bereiches von Gewichten einer unbeabsichtigten Bewegung eines Gegenstandes 22 zu widerstehen. Insbesondere können die Reibungselemente so ausgestaltet sein, dass sie den Gegenstand in der vom Benutzer ausgewählten Position halten, wenn es sich um Gegenstände innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von Gewichten handelt.
Die Vorrichtung 20 weist weiterhin zumindest eine Reibplatte 36, einen Schlittenaufbau 33 und ein Gehäuse auf. Das Gliederwerk 38 bewegt sich entlang einer Reibplatte 36 zwischen dem ausgefahrenen Zustand und dem eingefahrenen Zustand. Die zumindest eine Reibplatte 36 definiert einen Schlitz, der sich entlang des Pfades erstreckt und sie ist so ausgelegt, dass sie die Bewegung der Rotationsachse des zumindest einen Paares von Gliedern 64a/66a weg von dem Pfad begrenzt. Der Schlittenaufbau 33 umfasst einen kleinen Bügel 34, an welchem der Gegenstand 22 und das Gliederwerk 38 miteinander verbunden sind und eine Kugelgleitbahn für die Führung des Bügels 34 entlang des Pfades. Das Gehäuse umfasst das Gliederwerk 38 und schließt eine Abdeckung 32, eine nahegelegene Kappe 46 an einem nahegelegenen Ende der Abdeckung 32 und eine entfernt gelegene Kappe 44 an einem entfernt gelegenen Ende der Abdeckung 32 ein.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein von einem Benutzer einstellbares Positioniersystem einen ersten Gegenstand 22 auf, der durch einen Benutzer des Systems bewegbar ist, sowie einen zweiten Gegenstand 24, bzgl. dessen der erste Gegenstand 22 entlang eines Pfades näher an den zweiten Gegenstand 24 heran oder weiter von diesem weg bewegbar ist, ein Gliederwerk 38 und ein Reibungselement 68 auf. Das Gliederwerk 38 ist dafür ausgelegt, einer unbeabsichtigten Bewegung des ersten Gegenstandes 22 aus der vom Benutzer eingestellten Position heraus und entlang des Pfades zu widerstehen, und eine beabsichtigte Bewegung des ersten Gegenstandes 22 näher an den zweiten Gegenstand 24 heran oder weiter von diesem weg zu ermöglichen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes 22 in einer von einem Benutzer eingestellten Position entlang eines Pfades relativ zu einem anderen Gegenstand 24 Einrichtungen zum Erzeugen von Reibung auf, die der Bewegung des Gliederwerks aus dem ausgefahrenen Zustand in den eingefahrenen bzw. zusammengeklappten Zustand Widerstand entgegensetzt, sowie Einrichtungen zum Vorspannen des Gliederwerks in Richtung der ausgefahrenen Position.
Die Reibungserzeugungseinrichtungen können ein Reibungselement umfassen, welches mit dem Gliederwerk verbunden ist. Andere Reibungserzeugungseinrichtungen umfassen Komponenten oder Materialien, die in der Lage sind, einer Bewegung zu widerstehen, wenn sie an dem Gliederwerk angebracht sind bzw. mit diesem verwendet werden. Beispielsweise können Dämpfer, Torsionsscheiben oder Drehreibungsscheiben an zumindest einer der Schwenkachsen oder Rotationsachsen angebracht werden. Alternativ kann ein viskoses Fluid, wie z. B. Fett, an den Schwenk- oder Rotationsachsen angebracht werden, um die Bewegung zu begrenzen oder ihr Widerstand entgegen zu setzen. Außerdem könnte die äußere Form der Wellen, an welchen die Schwenk- und/oder Rotationsachsen angeordnet sind, in einer solchen Weise ausgestaltet werden, dass sie beim Drehen in einer nicht gleichartig geformten Bohrung oder Hülse variable Reibungskräfte erzeugen.
Gemäß jeder der Figuren, in welchen gleiche Bezugszahlen, die in den Figuren verwendet werden, gleiche Teile in den verschiedenen Figuren bezeichnen, sind 1A und 1B Darstellungen einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem montierten Zustand als Komponente eines von einem Benutzer einstellbaren Positioniersystems. Ein erster Gegenstand 22, wie z. B. ein Monitor, ist an einem vertikalen Hubmechanismus 20 angebracht. Der Boden bzw. untere Teil des vertikalen Hubmechanismus 20 ist an einen zweiten Gegenstand 24 angebracht, wie z. B. an einer Tischplatte oder einem bewegbaren Wagen. Wie durch den vertikalen Doppelpfeil angezeigt wird, ermöglicht der vertikale Hubmechanismus 20, dass der erste Gegenstand 22 sich in einer im Wesentlichen vertikalen Bewegung entlang eines Pfades relativ zu dem zweiten Gegenstand 24 bewegt, während der Gegenstand 24 stationär bleibt. Wie weiter unten noch genau beschrieben wird, ermöglicht der vertikale Hubmechanismus 20, dass er zu irgendeiner Stelle entlang des vertikalen Pfades bewegt wird und stellt eine nahezu konstante Ausgleichskraft über den Bewegungsbereich des Mechanismus hinweg bereit. Der erste Gegenstand 22 bleibt in einer Position, die von dem Benutzer entlang des vertikalen Pfades ausgewählt wurde, ohne eine getrennte Verrieglung oder einen Bremsmechanismus zu erfordern.
Der vertikale Hubmechanismus 20 kann in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, in welchen ein vertikal einstellbarer Gegenstand erwünscht ist, bspw. ein Monitor, ein Projektionsbildschirm, ein Regal, ein Speicherfach, eine Wandtafel oder eine Arbeitsfläche. Zusätzlich ist der Hubmechanismus 20 optional auch horizontal oder entlang anderer nicht vertikaler Richtungen ausgerichtet.
Die Position und Form des zweiten Gegenstandes 24 hängt von der Anwendung des vertikalen Hubmechanismus 20 ab. Beispielsweise liegt in der Ausführungsform, die in den 1A und 1B dargestellt ist, der zweite Gegenstand 24 in Form eines Basisteils oder einer horizontalen Fläche vor, wenn man den ersten Gegenstand 22, der die Form eines Monitors hat, betrachtet oder auf diesen zugreift. Wenn es jedoch gewünscht ist, beispielsweise einen an einer Wand montierten Monitor zu haben, kann der vertikale Hubmechanismus 20 direkt an einer vertikalen Fläche befestigt werden, wie z. B. an einer Wand, wodurch das Erfordernis, dass ein Basisteil oder eine horizontale Oberfläche an dem vertikalen Hubmechanismus 20 angebracht ist, eliminiert wird. Der Bezugspunkt für die vertikale Verschiebung des ersten Gegenstandes wäre dann irgendein anderer stationärer Ort, wie z. B. der Boden, ein Punkt an der Wand, oder die Enden des vertikalen Hubmechanismus. Man kann sich auch vorstellen, dass der Hubmechanismus 20 unter irgendeinem Winkel installiert wird, um die Position eines ersten Gegenstandes entlang einer geneigten oder abfallenden Linie oder entlang eines horizontalen Pfades zu kontrollieren. Der vertikale Hubmechanismus 20 ist ideal geeignet, um eine Ausgleichskraft für das Gewicht eines ersten Gegenstandes bereitzustellen, sodass der erste Gegenstand in einer gegebenen Position unter verschiedenen Höhen verbleiben kann, unabhängig von der Orientierung bzw. Ausrichtung des vertikalen Hubmechanismus 20.
Ein vertikaler Hubmechanismus 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in den 2A bis 9F dargestellt. Die 2A und 2B zeigen den vertikalen Hubmechanismus 20 im ausgefahrenen bzw. im eingeklappten oder eingefahrenen Zustand. In dem vertikalen Hubmechanismus 20 befindet sich ein Bügel, der vertikal gleitet. Der Bügel weist zwei Arme 30a, 30b auf. Die Arme stellen einen Befestigungspunkt zwischen dem ersten Gegenstand und dem vertikalen Hubmechanismus 20 bereit. Abhängig von verschiedenen Faktoren, wie z. B. dem Gewicht und der Form des ersten Gegenstandes, kann der Bügel einen oder mehrere Arme aufweisen, sodass der erste Gegenstand an dem vertikalen Hubmechanismus 20 sicher angebracht werden kann. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Bügel zumindest zwei Arme hat. Jeder der beiden Arme 30a, 30b erstreckt sich durch eine entsprechende längliche Öffnung oder einen Schlitz 28a, 28b in einer vorderen Abdeckung 32 des vertikalen Hubmechanismus 20. In 2A sind die Arme 30a, 30b am entfernt gelegenen Ende länglicher Öffnungen 28a, 28b angeordnet, was dem ausgefahrenen Zustand entspricht, in welchem der erste Gegenstand 22 relativ entfernt von dem zweiten Gegenstand 24 ist. In 2B liegen die Arme 30a, 30b am nahegelegenen Ende der länglichen Öffnungen 28a, 28b, was dem eingefahrenen bzw. zusammengeklappten Zustand entspricht, in welchem der erste Gegenstand 22 relativ näher an dem zweiten Gegenstand 24 liegt.
Gemäß 3 ist eine Explosionsdarstellung des vertikalen Hubmechanismus 20 wiedergegeben. Der vertikale Hubmechanismus 20 weist ein Gehäuse mit einer vorderen Abdeckung 32, einer hinteren Abdeckung 42, einer Endkappe 44 und einer Basiskappe 46 auf, die unter Verwendung eines ersten Satzes von Befestigungsmitteln 50a, 50b, 50c, 50d zusammengehalten werden, wie z. B. durch Gewindebolzen. Um die Anzahl der Befestigungsmittel zu begrenzen, die erforderlich sind, um das Gehäuse zu montieren, können einer oder mehrere einstückige Vorsprünge 29a, 29b an der Vorderfläche der Endkappe 44 und/oder der Basiskappe 46 vorgesehen sein, die mit einem entsprechenden Loch bzw. einer Bohrung an den Endabschnitten 39a, 39b der vorderen Abdeckung 32 und/oder der hinteren Abdeckung 42 zusammenpassen. Der erste Satz von Befestigungsmitteln 50a, 50b, 50c, 50d kann auch durch zwei oder mehr der Teile der vorderen Abdeckung 32, der hinteren Abdeckung 42, der Endkappe 44 und der Basiskappe 46 eingesetzt werden. Das Gehäuse schirmt einen Benutzer gegenüber den inneren, sich bewegenden Teilen des Mechanismus ab und verhindert eine Verletzung des Benutzers während des Betriebs oder eine Beschädigung der Teile.
Wie zuvor schon beschrieben, kann die vordere Abdeckung 32 zwei längliche Öffnungen oder Schlitze 28a, 28b aufweisen, welche die Arme 30a, 30b eines Bügels 34 aufnehmen. Die Arme 30a, 30b erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche einer Gleitplatte 51 des Bögels 34. Wie in den 4A und 4B dargestellt, ist der Bügel 34 Teil eines Schlittenaufbaus 33, dessen weitere Einzelheiten später beschrieben werden.
Zwischen dem Schlittenaufbau 33 und der hinteren Abdeckung 42 befindet sich ein Scherenmechanismus 38, der sandwichartig zwischen einer oberen Reibplatte 36 und einer unteren Reibplatte 40 aufgenommen ist. Der Scherenmechanismus 38 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einer Explosionsdarstellung in 7 dargestellt, die später noch beschrieben wird.
Weiterhin ist es gemäß 3 bevorzugt, dass eine oder mehrere der Komponenten des vertikalen Hubmechanismus 20 symmetrisch sind. Dies ist vorteilhaft, da es die Komplexität der Herstellung der einzelnen Teile vermindert und bei der Montage Fehler vermeiden hilft. Beispielsweise können der Schlittenaufbau 33, die obere Reibplatte 36 und die untere Reibplatte 40 horizontal um 180° gedreht werden und können dennoch ordnungsgemäß installiert werden.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Zusammenbauen des vertikalen Hubmechanismus 20 könnte zunächst das Anordnen der unteren Reibplatte 40 auf der hinteren Abdeckung 42 aufweisen. Um die untere Reibplatte 40 ordnungsgemäß auszurichten, kann die rückwärtige Abdeckung 42 einen oder mehrere erhabene Abschnitte 40 aufweisen, die in ein entsprechendes Loch 81 in der unteren Reibplatte 40 hineinpassen.
Der Scherenmechanismus 38 kann dann auf der unteren Reibplatte 40 angeordnet werden. Die untere Reibplatte 40 kann einen länglichen Schlitz aufweisen, der als eine Bahn für eine Reihe von Laschen oder Ansätzen an einer unteren Fläche von Gliedern des Scherenmechanismus 38 dient, wie z. B. die Ansätze 76a an der Bodenfläche der Glieder des Scherenmechanismus 38, der in den 12B und 14B dargestellt ist. Beispielsweise kann einer der Ansätze 76a, der unter einem nahegelegenen Endzapfen 63a eines unteren Endgliedes 62a am nahegelegenen Ende des Scherenmechanismus 38 angeordnet ist, koaxial durch eine Öffnung in der unteren Reibplatte 40 und der hinteren Abdeckung 42 eingesetzt werden.
Die obere Reibplatte 36 wird oben auf dem Scherenmechanismus 38 angeordnet und weist in ähnlicher Weise einen Schlitz für Laschen oder Ansätze an einer oberen Fläche von Gliedern des Scherenmechanismus 38 auf, wie z. B. die Laschen 76b auf der Oberseite der Glieder des Scherenmechanismus 38, die in 13A dargestellt sind. Die obere Reibplatte weist ebenfalls ein Loch am nahegelegen Ende auf, um die Spitze des nahegelegen (proximalen) Endzapfens 63a aufzunehmen, der sich über das obere Endglied 60a hinaus erstreckt. Die Spitzes eines ferngelegenen (distalen) Endzapfens 63c am entfernten Ende des Scherenmechanismus 38 wird in den Schlitz der oberen Reibplatte 36 eingefügt.
Der Scherenmechanismus 38 wird zwischen den oberen und unteren Reibplatten 36, 46 zusammengedrückt, welche Reibflächen für die äußeren Flächen der Glieder bereitstellen, die während des Betriebs des vertikalen Hubmechanismus 20 darauf entlang laufen. Die Reibkräfte an den Platten ebenso wie die später noch beschriebenen Reibungselemente 68 können zu einem Bremsen des Scherenmechanismus 38 in verschiedenen Positionen beitragen.
Bevorzugt ist es, dass die Breite der Schienen 35a, 35b des Schlittenaufbaus 33 größer als die Breite der oberen und unteren Reibplatten 36, 40 ist, sodass der Schlittenaufbau 33 auf der rückwärtigen Abdeckung 42 angeordnet werden kann. Der ferngelegene Endzapfen 63c am entfernten Ende des Scherenmechanismus 38 kann dann in eine zentrale Bohrung 52 auf der Gleitplatte 51 eingesetzt werden und die Schienen 35a, 35b können an den inneren Seitenwänden der hinteren Abdeckung 42 angebracht werden, vorzugsweise durch Vernieten. Wenn es wahrscheinlich ist, dass sich die Gleitplatte und der nahegelegene Endzapfen 63a am nahegelegen Ende des vertikalen Hubmechanismus gegenseitig stören, kann eine Kerbe 53 aus der Gleitplatte ausgeschnitten werden, um den Kontakt zwischen den beiden Teilen in dem zusammengeklappten Zustand zu vermeiden, wie man in 6A sieht.
Um das Gehäuse zu vervollständigen kann die Endkappe 44 und eine Basiskappe 46 in der passenden Position an jedem Ende der hinteren Abdeckung 42 angeordnet werden. Die vordere Abdeckung 32 kann dann über dem Schlittenaufbau 33 angeordnet werden, was sicherstellt, dass die Arme des Bügels sich durch die länglichen Öffnungen in der vorderen Abdeckung 32 erstrecken. Die vordere Abdeckung 32 kann an ihrem nahegelegenen Ende auch ein Loch aufweisen für die koaxiale Ausrichtung mit den nahegelegenen Endzapfen 63a am nahegelegen Ende des Scherenmechanismus 38. Wenn die vordere Abdeckung 32 in Position ist, kann das Gehäuse dann unter Verwendung von Befestigungsmitteln, wie z. B. der Gewindebolzen oder Schrauben in Form des ersten Satzes von Befestigungsmitteln 50a, 50b, 50c, 50d an jeder Ecke des Gehäuses gehalten werden.
Wie in den 4A und 4B dargestellt, ist der Bügel 34 Teil eines Schlittenaufbaus 33, der weiterhin zwei Schienen 35a, 35b und einen Gleitmechanismus für das Gleitenlassen des Bügels 34 entlang der Schienen 35a, 35b aufweisen kann. Der Gleitmechanismus ist vorzugsweise irgendein Mechanismus, der einen geringen Reibungskontakt hat, wenn der Bügel 34 sich entlang der Schienen 35a, 35b bewegt, bspw. eine Kugelgleitschiene oder -bahn.
Der Schlittenaufbau 33 ist vorzugsweise an dem Gehäuse angebracht. Noch bevorzugter ist es, wenn jede Schiene 35a, 35b an der angrenzenden inneren Seitenwand zumindest entweder der vorderen Abdeckung 32 oder hinteren Abdeckung 42 angebracht ist. Am meisten bevorzugt ist es, wenn die Schienen 35a, 35b an den inneren Seitenwänden der hinteren Abdeckung 42 angebracht sind. Die Schienen 35a, 35b können unter Verwendung eines zweiten Satzes von Befestigungsmitteln 48a, 48b, 48c und 48d angebracht werden, wie z. B. durch Blindnieten, was in 3 dargestellt ist.
Gemäß 7 ist ein Scherenmechanismus 38 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Explosionsdarstellung wiedergegeben. Der Scherenmechanismus 38 weist obere Endglieder 60a, 60b, untere Endglieder 62a, 62b, eines oder mehrere obere Scherenglieder 64a, 64b und eines oder mehrere untere Scherenglieder 66a, 66b auf. Gemeinsam bilden diese Glieder Paare von Gliedern, die drehbar miteinander verbunden sind. Beispielsweise bilden die Glieder 60a und 62a ein Paar ebenso wie die Glieder 64a und 66a, die Glieder 64b und 66b und die Glieder 60b und 62b.
Die Gesamtlänge des Scherenmechanismus 38 wird festgelegt durch die Anzahl und Länge der Glieder in dem Scherenmechanismus 38 und die Anzahl von Paaren solcher Glieder. Beispielsweise könnte der Scherenmechanismus 38 ein einzelnes Paar von Gliedern, wie z. B. die Glieder 64b und 66b oder die Glieder 60b und 62b aufweisen. Auch wenn vier Paare in der in 7 dargestellten Ausführungsform vorgesehen sind, können weniger oder mehr verwendet werden, je nach den Faktoren, welche das Gewicht der Gegenstände, die mit dem Gliederwerk verbunden sind, die Länge des Pfades, entlang welcher die Gegenstände bewegbar sein sollen, und anderen Gesichtspunkten der Auslegung.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Montieren der ersten Ausführungsform des Scherenmechanismus 38, welcher in 7 dargestellt ist, kann zunächst das Anbringen eines oder mehrerer Reibelemente 68 an einem in etwa zylinderförmigen Schaft 69 aufweisen, die Drehmomentelemente umfassen können oder als solche bezeichnet werden können. Die Reibelemente 68 sind vorzugsweise sichelförmig (wie später noch unter Bezug auf 17 beschrieben wird) und der gekrümmte Abschnitt des Reibelementes 68 hat einen Innendurchmesser, der gleich oder vorzugsweise geringer ist als der Außendurchmesser der Welle 69 und stellt dadurch einen Reibeingriff zwischen den beiden Teilen bereit. Die Reibelemente 68 sind an einem Ende der Welle bzw. des Schaftes 69 ausgerichtet und angeordnet, sodass dann, wenn ein Ende des Schaftes 69 in eine zentrale Aussparung 71 in dem unteren Scherenglied 66b eingesetzt wird, die Endabschnitte der Reibelemente 68 in einer U-förmigen Lasche 72 ruhen. Die U-förmige Lasche 72 hält die Orientierung der Reibelemente 68 aufrecht, sodass die Reibelemente 68 sich während des Betriebs des Scherenmechanismus nicht mit dem Schaft bzw. der Welle 69 drehen.
Gemäß den 11A bis 14B haben die entgegengesetzt liegenden Enden der unteren Scherenglieder 66a, 66b und ein Ende der unteren Endglieder 62a, 62b einen in etwa zylindrischen Federzapfen, wie z. B. den Federzapfen 63b, der sich im montierten Zustand durch eine Torsionsfeder 65 hindurch erstreckt. Das untere Endglied 62a, 62b weist auch einen nahegelegenen Endzapfen 63a an einem zum Federzapfen 63b entgegengesetzt liegenden Ende auf. Die unteren Scherenglieder 66a, 66b und unteren Endglieder 62a, 62b können eine oder mehrere Laschen 64a, 64b aufweisen, um eine Lagerfläche für ein unteres Federbein 67a der Torsionsfedern 65 bereitzustellen.
Gemäß 7 werden, nachdem die Torsionsfedern 65 auf jeden Federzapfen 63b aufgesetzt wurden, sodass das untere Federbein 67a an einer Lasche 64 anliegt, die oberen Endglieder 60a, 60b und die oberen Scherenglieder 64a, 64b auf den unteren Endgliedern 62a, 62b und den unteren Scherengliedern 66a, 66b, angeordnet. Die entgegengesetzten Enden der oberen Scherenglieder 64a, 64b und ein Ende der oberen Endglieder 60a, 60b haben jeweils ein zylindrisches Federrohr 61b, wobei der Außendurchmesser jedes Federrohrs 61b kleiner ist als der Innendurchmesser der Torsionsfeder 65 und der Innendurchmesser jedes Federrohres 61b größer als der Außendurchmesser des Federzapfens 63b ist. Die oberen Endglieder 60a, 60b weisen ein zylindrisches Endrohr 61a am entgegensetzten Ende bezüglich des Federrohres 61b auf, welches mit einem der nahegelegenen oder ferngelegenen Endzapfen 63a, 63c der unteren Endglieder 62a, 62b zusammenpasst.
Jedes der oberen Scherenglieder 64 weist weiterhin ein zentrales zylindrisches Rohr 73 auf, welches die Welle 69 aufnimmt, um ein Paar von Scherengliedern, bspw. die Glieder 64a und 66a zu bilden, welche eine gemeinsame zentrale Drehachse miteinander teilen, welche durch die Welle 69 definiert wird. Während des Betriebs drehen sich die oberen Scherenglieder 64a, 64b mit einer Welle 69 in entgegengesetzter Drehrichtung zu den unteren Scherengliedern 66a, 66b. Die Welle 69 weist vorzugsweise ein Merkmal (wie z. B. eine flache Lagerfläche, wie in 16 dargestellt) auf und die innere Bohrung des zentralen Rohres 73 passt im Wesentlichen zu der Form der Welle 69, sodass die oberen Scherenglieder 64a, 64b und die Welle 69 sich gemeinsam drehen.
Im montierten Zustand sind die Federrohre 61b jedes oberen Scherengliedes 64a, 64b auf die Federzapfen 63b der unteren Glieder, die neben dem unteren Scherenglied 66a, 66b liegen, aufgesetzt, welche sich eine gemeinsame zentrale Rotationsachse mit dem oberen Scherenglied 64a, 64b teilen. Wie oben erläutert, passen die nahegelegenen und ferngelegenen Endzapfen 63a, 63c der unteren Endglieder 62a, 62b mit dem Endrohr 61a eines oberen Endgliedes 60a, 60b zusammen. Weiterhin sollten die Federrohre 61b der oberen Endglieder 60a, 60b auf die Federzapfen 63b des unteren Scherengliedes 66a, 66b aufgesetzt werden, welches neben dem unteren Endglied 62a, 62b liegt, das mit dem oberen Endglied 60a, 60b zusammenpasst.
Der Scherenmechanismus 38 umfasst vorzugsweise Mittel zum Zusammenhalten der Bauteile. In der in 7 dargestellten Ausführungsform weist jedes Federrohr 61b zwei offene Enden auf, sodass ein Ende jedes Federzapfens 63b freiliegt, wenn er in das Federrohr 61b eingesetzt ist. Eine Unterlegscheibe 70 kann verwendet werden, um einen ringförmigen Raum um das freiliegende Ende des Federzapfens 63b zu füllen, und das freiliegende Ende kann bspw. gekörnt werden, um die Glieder des Scherenmechanismus 38 zusammen zu halten, während gleichzeitig die Glieder frei drehen können. Die Unterlegscheibe 20 würde einen positiven Anschlag an dem gekörnten Material an der Spitze des Federzapfens 63b bereitstellen. Der endgültige Montageschritt umfasst das Drehen der oberen Federbeine 67b jeder Torsionsfeder 65 über einen Keil 74 hinweg, der an den oberen Endgliedern 60a, 60b und den oberen Scherengliedern 64a, 64b angeordnet ist. Die Keile 74 stellen eine zweite Lagerfläche für die Torsionsfeder 65 bereit.
Die Elemente des Scherenmechanismus, die Glieder, Federn und Reibelemente, können in verschiedenen Anordnungen angeordnet werden, abhängig von dem gewünschten Bewegungsbereich und der Kraft, die für das Ausgleichen des Gewichtes des ersten Gegenstandes erforderlich ist. Beispielsweise ist eine alternative Ausführungsform des Scherenmechanismus in den 10A bis 10E dargestellt. Für eine Anpassung an einen kleinen Bewegungsbereich und/oder einen leichten ersten Gegenstand kann der Scherenmechanismus lediglich ein einzelnes Paar von oberen Endgliedern 60a, 60b und unteren Endgliedern 62a, 62b aufweisen, d. h. ohne irgendwelche Scherenglieder. Die oberen und unteren Endglieder würden in etwa in Rombusform angeordnet, wie in den 10B und 10D dargestellt. In dieser alternativen Ausführungsform sind die Reibelemente 68 an den Endzapfen 63a, 63c befestigt, wie man am besten in 10A sieht.
In einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) kann der Scherenmechanismus ein Paar von Scherengliedern, wie z. B. die Glieder 64b und 66b ohne irgendwelche Endglieder aufweisen. In dieser Ausführungsform würden die Scherenglieder in etwa eine X-Form bilden. Da ein X-förmiger Scherenmechanismus nicht jeweils ein einzelnes nahegelegenes und ferngelegenes Ende bereitstellen, an welchen Bügel angeschlossen werden könnten, kann eine bogenförmige Nockenöffnung in einem Bügelbauteil vorgesehen sein, um die Bewegung der Gliederenden in Richtung eines Pfades und weg von diesem einzufangen und zu führen, während die Glieder relativ zueinander gedreht werden.
Im zusammenmontierten Zustand spannen die Torsionsfedern 65 den Scherenmechanismus 38 in die ausgefahrene Position vor, wie man in den 5A, 5B und 8A bis 8F sieht. Insbesondere ist der Scherenmechanismus gemäß Ausführungsformen der Erfindung durch die Torsionsfedern in die ausgefahrene Richtung vorgespannt, wie man bspw. in 8C sieht. Dies ist ein Ergebnis der Tatsache, dass die Federbeine der Torsionsfedern eine Kraft gegen die Lasche und den Keil der oberen bzw. unteren Glieder ausüben, wie man bspw. anhand der 8D und 8F sieht. Die 8C und 8D sind beides Ansichten von unten auf den Scherenmechanismus 38, abgesehen davon, dass in 8D die unteren Endglieder 62a, 62b und die unteren Scherenglieder 66a, 66b entfernt worden sind, um die Torsionsfedern 65 und Reibfedern 68 freizulegen. In ähnlicher Weise sind sowohl die 8E als auch die 8F beides Ansichten von oben auf einen Scherenmechanismus 38 mit Ausnahme der Tatsache, dass in 8F die oberen Endglieder 60a, 60b und die oberen Scherenglieder 64a, 64b entfernt sind.
In den 7 bis 14B sind die oberen und unteren Oberflächen der Glieder mit Trennlinien dargestellt, welche sich über die Länge der Glieder erstrecken. Diese Linien sollen nicht suggerieren, dass eine Trennlinie notwendigerweise vorhanden ist, was jedoch geschehen kann, wenn die Teile gemäß einer möglichen Herstelltechnik durch Spritzguss hergestellt werden. Die Linien sind lediglich dafür gedacht, bei der Identifizierung und/oder Visualisierung der Flächen und der optionalen Oberflächendefinitionen der verschiedenen Teile Hilfe zu bieten.
Die zentralen Achsen der Torsionsfedern werden in horizontaler Richtung verschoben, wenn der Scherenmechanismus sich zwischen dem ausgefahrenen und dem eingefahrenen Zustand bewegt. Beispielsweise stellen die 8D und 9D Ansichten des Scherenmechanismus 38 von unten im ausgefahrenen bzw. eingefahrenen oder eingezogenen Zustand bereit. In beiden Ansichten sind die unteren Endglieder 62a, 62b und die unteren Scherenglieder 66a, 66b entfernt worden. In 9D sind die Schenkel bzw. Beine der Torsionsfedern zusammengedrückt, was bewirkt, dass die Torsionsfedern unter Spannung sind. Die zentralen Achsen der Torsionsfedern bilden äußere Schwenkachsen, die weg von der horizontalen Mittellinie des Scherenmechanismus 38 angeordnet sind, wie man in den 8D und 9D sieht. Dies steht im Gegensatz zu den Rotationsachsen der Scherenglieder und der Endzapfen, welche nur wenig oder keine horizontale Verschiebung aufweisen.
In dem ausgefahrenen Zustand wird die resultierende Kraft, die durch die Torsionsfedern erzeugt wird, in nahezu horizontaler Richtung gegen die Lagerflächen der Laschen und Keile aufgebracht, wie in den 8D und 8F dargestellt ist. Wenn der Scherenmechanismus sich in den eingefahrenen Zustand zusammenzieht, wie in den 9A bis 9F dargestellt, werden die Torsionsfedern weiter aufgewickelt und die Spannung in den Torsionsfedern nimmt zu. Die resultierende Kraft, die von den Federn abgegeben wird, nimmt daher zu, wenn der erste Gegenstand sich entlang des vertikalen Pfades nach unten bewegt. Während die Keile und Laschen sich über etwa 90° aus dem ausgefahrenen Zustand in den eingefahrenen Zustand drehen, wie in den 9D und 9F dargestellt, verändert sich die Richtung der resultierenden Federkraft von nahezu horizontal in nahezu vertikal, d. h., im eingefahrenen Zustand verläuft der Kraftvektor der Federn im Wesentlichen in entgegengesetzter Richtung zur Gravitationskraft, angenommen, dass der vertikale Hubmechanismus sich in einer lotrechten Ausrichtung befindet.
Wie bereits oben erwähnt, können die Torsionsfedern durch Zugfedern ersetzt werden, welche die äußeren Schwenkachsen des Scherenmechanismus verbinden. Wenn der Scherenmechanismus eingeklappt wird, strecken sich die Zugfedern und erhöhen die Federspannung. Das Anheben eines ersten Gegenstandes in den ausgefahrenen Zustand würde die Federn entspannen und die durch die Federn erzeugte Kraft reduzieren.
Genaue Ansichten der Feder, der Welle und der Reibelemente sind in 15 bis 17 dargestellt. Wie schon erwähnt, sind die Reibelemente 68 vorzugsweise sichelförmig (wie in 17) und der gekrümmte Abschnitt des Reibelementes 68 hat einen Innendurchmesser, der gleich dem äußeren Durchmesser der Welle 69 oder vorzugsweise etwas geringer ist und dadurch einen Reibeingriff zwischen den beiden Teilen gewährleistet. Die Anzahl der Reibelemente 68 auf einer Welle 69 kann variiert werden, um die in dem Gliederwerk erzeugte Reibung zu kontrollieren bzw. einzustellen. Auf diese Weise kann das Gliederwerk für die Verwendung mit Gegenständen ausgestaltet werden, die verschiedene Gewichtsbereiche haben. Mit anderen Worten, eine bestimmte Kraft, die durch eine bestimmte Anzahl von Reibelementen 68 erzeugt wird, ist geeignet für die Verwendung mit Gegenständen innerhalb eines Gewichtsbereiches. Deshalb kann ein bestimmtes Gliederwerkmodell einen Bereich von Gegenständen aufnehmen, ohne dass der Benutzer etwas einstellen muss. Indem die Anzahl von Reibelementen 68 reduziert oder vergrößert wird, wird das Gliederwerk für die Verwendung mit schwereren oder leichteren Gegenständen geeignet gemacht.
Zur Veranschaulichung kann ein Gliederwerkmodell für die Verwendung eines Gewichtes von A bis zu C Pfund (lbs) ausgestaltet werden und ein anderes Gliederwerkmodell kann für die Verwendung mit Gegenständen von B bis E Pfund (lbs) ausgestaltet werden und ein weiteres Gliederwerkmodell kann für die Verwendung mit Gegenständen von D bis F Pfund (lbs) ausgestaltet werden. In diesem Beispiel können Gegenstände, die zwischen A und F (lbs) liegen, von nur 3 Gliederwerkmodellen aufgenommen werden, Die Gewichtsbereiche müssen einander auch nicht überlappen. Beispielsweise kann ein Gliederwerkmodell ausgestaltet sein für die Verwendung mit Gegenständen A bis B Pfund (lbs) ein weiteres Gliederwerkmodell kann ausgestaltet sein für die Verwendung mit Gegenständen von B bis C Pfund (lbs) und ein weiteres Gliederwerkmodell kann ausgestaltet sein für die Verwendung mit Gegenständen von C bis D Pfund (lbs). Auch wenn in diesen Beispielen drei Bereiche vorgesehen sind, kann man sich dennoch vorstellen, dass eine Anzahl von Bereichen die größer als drei ist, ausgewählt werden kann.
In einem speziellen, nicht beschränkenden Beispiel, welches für Zwecke der Veranschaulichung gewählt wurde, kann ein Gliederwerkmodell I bereitgestellt werden für die Verwendung mit Gegenständen von 6,4 bis zu 10,2 Pfund (lbs). Ein weiteres Gliederwerkmodell II kann ausgestaltet werden für die Verwendung mit Gegenständen von 10,2 bis zu 14 Pfund (lbs) und ein weiteres Gliederwerkmodell III kann ausgestaltet werden für die Verwendung mit Gegenstanden von 14,0 bis 17,8 Pfund. In diesem speziellen Beispiel können Gegenstände in einem Bereich von 6,4 bis 17,8 Pfund (lbs) durch drei (3) Gliedermodelle I–III aufgenommen werden. Eines der Gliederwerkmodelle I–III kann dann für den Gebrauch ausgewählt werden, abhängig von dem Gewicht des bewegbaren Gegenstandes, mit welchem es verwendet werden soll. Wenn bspw. ein Monitor mit einem Gewicht von 13,5 Pfund (lbs) unter Verwendung des Gliederwerks montiert werden soll, würde das Gliederwerkmodell II ausgewählt werden.
Es versteht sich anhand der vorstehenden Beschreibung, dass die Reibelemente, welche auf den zentralen Achsen der Scherenglieder angeordnet sind, eine Reibkraft auf die Oberfläche der Wellen ausüben. Die Anzahl von Reibelementen und die Reibpassung zwischen den beiden Elementen wird so gewählt, dass verhindert wird, dass der erste Gegenstand unbeabsichtigt entlang des vertikalen Pfades nach oben oder unten abdriftet, ohne dass der Benutzer tätig wird. Die Reibelemente wirken daher als ein Widerstand, der sicherstellt, dass eine Ausgleichskraft erhalten wird. Die Reibelemente wirken im Wesentlichen als eine Bremse, um den ersten Gegenstand auf der vom Benutzer gewählten Höhe zu halten.
Die Gesamtlänge des Scherenmechanismus wird bestimmt durch die Anzahl und Länge der Glieder in dem Scherenmechanismus, wie zuvor schon angemerkt wurde. Daher kann man den Bewegungsbereich für den ersten Gegenstand in einfacher Weise durch geringfügige Variationen an dem Scherenmechanismus anpassen. Der vertikale Hubmechanismus kann auch verwendet werden, um eine Ausgleichskraft über einen Gewichtsbereich des ersten Gegenstandes bereitzustellen, wie oben erwähnt wurde. Dies wird erreicht, indem man einfach die passende Anzahl und Stärke bzw. Auslegung der Torsionsfedern Reibelemente auswählt.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann eine verbesserte Leistungsfähigkeit hinsichtlich des Betriebes, der Zuverlässigkeit, der Dauerhaftigkeit und der Kosteneffizienz haben. Sie kann auch Platz sparen, da sie eine kleinere Grundfläche beansprucht.
Beispielsweise kann eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Wiederholzyklen haben. Eine Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann bspw. eine Lebensdauer haben, die an 20.000 Benutzungszyklen heranreicht oder diese sogar übersteigt, bevor sie versagt.
Weiterhin kann eine Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Notwendigkeit vermeiden, die Einstellung für den Gebrauch an unterschiedliche Gewichte von Gegenständen anzupassen. Dementsprechend können Vorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden für die Verwendung mit Gegenständen, die verschiedene Gewichtsbereiche haben. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform eine Version der Vorrichtung für die Verwendung mit Gegenständen hergestellt werden, die in eine ersten Gewichtsbereich liegen und eine zweite Version der Vorrichtung kann hergestellt werden für die Verwendung mit Gegenständen in einem zweiten Gewichtsbereich, etc.
Zusätzlich können Vorrichtungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Erfordernis von Hebeln oder Bremsen vermeiden, um einen Gegenstand in einer ausgewählten Position zu halten, nachdem der Benutzer den Gegenstand losgelassen hat. Wenn die Vorrichtung ohne einen solchen Hebel oder eine Bremse verwendet wird, kann der Benutzer den Gegenstand einfach loslassen und er bleibt in der vom Benutzer gewählten Position. Die bevorzugte Vermeidung von Hebeln und Bremsen ist vorteilhaft hinsichtlich der Kostenreduktion, einer besseren Erfahrung bzw. Handhabung durch den Benutzer und einem fehlerfreien Zustand, wenn der Benutzer den Gegenstand unabsichtlich loslässt.
Während hier bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, versteht es sich, dass solche Ausführungsformen lediglich beispielhaft bereitgestellt wurden. Zahlreiche Variationen, Änderungen und Austauschmöglichkeiten liegen für Fachleute auf der Hand, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass die anhängenden Ansprüche alle derartigen Variationen abdecken sollen, die in den Geist und Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims

Vorrichtung zum Positionieren eines Gegenstandes in einer von einem Benutzer ausgewählten Position entlang eines Pfades relativ zu einem anderen Gegenstand, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Gliederwerk, welches einen ausgefahrenen Zustand hat, in welchem der Gegenstand von dem anderen Gegenstand aus entfernt angeordnet werden kann und einen eingefahrenen oder eingezogenen Zustand hat, in welchem der Gegenstand in der Nähe zu dem anderen Gegenstand angeordnet werden kann, wobei ein entferntes Ende des Gliederwerks so ausgestaltet ist, dass es mit dem Gegenstand verbunden werden kann und ein nahegelegenes Ende des Gliederwerks so ausgestaltet ist, dass es mit dem anderen Gegenstand verbunden werden kann, ein Reibelement, welches mit dem Gliederwerk verbunden und so ausgelegt ist, dass es Reibung erzeugt, welche der Bewegung des Gliederwerks aus dem ausgefahrenen Zustand in den eingefahrenen Zustand Widerstand entgegensetzt, und eine Feder, die mit dem Gliederwerk verbunden und so ausgestaltet ist, dass sie das Gliederwerk in Richtung des ausgefahrenen Zustandes vorspannt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das abgelegene Ende des Gliederwerks entlang des Pfades bewegbar ist und das nahegelegene Ende des Gliederwerks stationär oder bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das abgelegene Ende des Gliederwerks so ausgestaltet ist, dass es mit einem Monitor verbindbar ist und das nahegelegene Ende des Gliederwerks so ausgelegt ist, dass es mit einer Tischplatte oder einem Fahrzeugverdeck bzw. -dach verbunden werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis der Kraft, welche erforderlich ist, den Gegenstand zu bewegen, zum Gewicht des Gegenstandes weniger als 1 beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gliederwerk zumindest zwei Paare von Gliedern aufweist, wobei jedes Glied mit einem benachbarten Glied über eine Drehachse drehbar verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Gliederwerk eine Welle aufweist, welche ein Glied eines Paares von Gliedern mit dem Glied eines benachbarten Paares von Gliedern verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Feder eine Torsionsfeder ist, die entlang der Rotationsachse ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Torsionsfeder so ausgerichtet ist, dass die durch die Torsionsfeder erzeugte resultierende Kraft nicht parallel zu der Richtung des Pfades ist, wenn das Gliederwerk sich in dem ausgefahrenen Zustand befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest entweder das Reibelement, die Feder oder das Gliederwerk derart ausgewählt sind, dass die Vorrichtung dafür ausgestaltet ist, dass sie einer unerwünschten Bewegung des Gegenstandes über einen Bereich von Gewichten hinweg einen Widerstand entgegensetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Pfad vertikal ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die durch das Reibelement erzeugte Reibung ausreichend ist, um eine Bewegung des Gliederwerks aus der ausgefahrenen Position in die zurückgezogene Position zu verhindern, wenn die Vorspannung des Gliederwerks in Richtung der ausgefahrenen Position, welche durch die Feder erzeugt wird, größer ist als das Gewicht des Gegenstandes.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die durch das Reibelement erzeugte Reibung ausreichend ist, um eine Bewegung des Gliederwerks aus der zurückgezogenen Position in die ausgefahrene Position zu verhindern, wenn die Vorspannung des Gliederwerks in Richtung der ausgefahrenen Position, welche durch die Feder erzeugt wird, größer ist als das Gewicht des Gegenstandes.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Reibelement dafür ausgelegt ist, die Bewegung des Gegenstandes entlang des Pfades zu bremsen, sodass eine getrennte Bremse nicht in der Vorrichtung vorhanden sein muss.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Feder so ausgerichtet ist, dass die resultierende Kraft, welche durch die Feder erzeugt wird, parallel zu der Richtung des Pfades ist, wenn das Gliederwerk sich in dem eingefahrenen Zustand befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Richtung der resultierenden Kraft, welche durch die Torsionsfeder erzeugt wird, sich während der Bewegung des Gliederwerks zwischen dem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahrenen Zustand bewegt, verändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Verhältnis der Kraft, die erforderlich ist, um den Gegenstand zu bewegen, zu dem Gewicht des Gegenstandes entlang des Pfades im Wesentlichen konstant ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Reibelemente so ausgestaltet sind, dass sie den Gegenstand in einem bestimmten Bereich von Gewichten in der von dem Benutzer gewählten Position hält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welcher eine Mehrzahl von Federn aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Feder eine Zugfeder ist, die so ausgestaltet ist, dass sie, wenn sich das Gliederwerk in Richtung des eingefahrenen Zustandes bewegt, eine zunehmende Kraft erzeugt, und eine abnehmende Kraft erzeugt, wenn sich das Gliederwerk in Richtung des ausgefahrenen Zustandes bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin zumindest eine Reibplatte aufweist, entlang welcher das Gliederwerk sich zwischen dem ausgefahrenen Zustand und dem eingefahrenen Zustand bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die zumindest eine Reibplatte einen Schlitz definiert, der sich entlang des Pfades erstreckt und dafür ausgelegt ist, die Bewegung der Rotationsachse des zumindest einen Paares von Gliedern weg von dem Pfad zu begrenzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin einen Schlittenaufbau aufweist, der einen Bügel umfasst, mit welchem der Gegenstand und das Gliederwerk verbunden sind, und eine Kugelgleitbahn aufweist für die Führung des Bügels entlang des Pfades.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin ein Gehäuse aufweist, welches das Gliederwerk aufnimmt, wobei das Gehäuse eine Abdeckung, eine nahegelegene (proximale) Kappe und ein proximales Ende der Abdeckung sowie eine ferngelegene (distale) Kappe und ein ferngelegenes (distales) Ende der Abdeckung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung so ausgestaltet ist, dass sie entlang des Pfades einer unbeabsichtigten Bewegung des Gegenstandes aus der vom Benutzer eingestellten Position Widerstand entgegensetzt und eine beabsichtigte Bewegung des Gegenstandes näher zu dem anderen Gegenstand hin oder weiter von diesem weg ermöglicht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gliederwerk ein Paar von Gliedern aufweist, welche um eine Rotationsachse drehbar miteinander verbunden sind, wobei die Rotationsachse entlang bzw. auf dem Pfad angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei das Reibelement an der Rotationsachse des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks angeordnet ist, wobei das Reibelement eine Reibung erzeugt, die der Drehung der Glieder relativ zueinander um die Rotationsachse Widerstand entgegensetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die Feder so angeordnet ist, dass sie auf die Glieder des zumindest einen Paares von Gliedern des Gliederwerks eine Vorspannung aufbringt, wobei die Feder so ausgerichtet ist, dass sie das Gliederwerk in Richtung der ausgefahrenen Position vorspannt.