DE112017005506T5

DE112017005506T5 - Verstellbarer kippmechanismus

Info

Publication number: DE112017005506T5
Application number: DE112017005506.7T
Authority: DE
Inventors: Glenn Eric Anderson; Richard E. Schlack
Original assignee: Southco Inc
Current assignee: Southco Inc
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2019-10-24
Also published as: JP2019536092A; JP7132217B2; CN110167394A; US11517106B2; US20200154882A1; WO2018081686A1

Abstract

Aspekte der Erfindung richten sich auf verstellbare Kippmechanismen, z.B. verstellbare Kippmechanismen, die so konfiguriert sind, dass Objekte um eine Schwenkachse kippen können. Gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet ein verstellbarer Kippmechanismus ein Gehäuse, das eine Schwenkachse und eine senkrecht und überschneidungsfrei zur Schwenkachse ausgerichtete Einstellachse definiert, und eine Drehmomenteinstellungsanordnung, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Drehmomenteinstellungsanordnung beinhaltet einen Einsteller, der zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Einstellachse positioniert ist, ein Getriebe, das zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Schwenkachse positioniert ist, und eine mit dem Getriebe gekoppelte Vorspannfeder. Das Getriebe ist mit dem Einsteller gekoppelt. Das Gehäuse ist konfiguriert zur Kopplung an ein Objekt.

Description

Diese Anmeldung steht im Zusammenhang mit den Provisorischen US-Anmeldungen Nr. 62/415,021 und 62/530,941 , beide mit dem Titel AN ADJUSTABLE TILT MECHANISM, die am 31. Oktober 2016 und 11. Juli 2017 eingereicht wurden und deren Inhalt hierin durch Bezugnahme in deren Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen wird.
BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verstellbare Kippmechanismen, z.B. verstellbare Kippmechanismen, die zum verstellbaren Neigen eines montierten Objekts konfiguriert sind, und insbesondere auf eine Benutzerschnittstellenvorrichtung und/oder einen Monitor.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Display-Haltevorrichtungen zum Tragen von Flachbildschirmen oder Flachbildschirmen sind nach dem Stand der Technik offenbart worden. So wird beispielsweise eine Display-Tragarmanordnung im US-Patent Nr. 9,277,812 offenbart, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen wird. Es besteht jedoch nach wie vor Bedarf an verbesserten verstellbaren Kippmechanismen zum Tragen einer Vielzahl von Objekten und/oder Benutzerschnittstellenvorrichtungen, die z.B. in Display-Tragarmbaugruppen eingesetzt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aspekte der Erfindung sind auf verstellbare Kippmechanismen ausgerichtet. Gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet ein verstellbarer Kippmechanismus ein Gehäuse, das eine Schwenkachse und eine Einstellachse definiert, die senkrecht und überschneidungsfrei relativ zur Schwenkachse ausgerichtet ist, und eine Drehmomenteinstellungsanordnung, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Drehmomenteinstellungsanordnung beinhaltet einen Einsteller, der zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Einstellachse positioniert ist, ein Getriebe, das zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Schwenkachse positioniert ist, und eine mit dem Getriebe gekoppelte Vorspannfeder. Das Getriebe ist funktionsfähig mit dem Einsteller gekoppelt. Das Gehäuse ist mit mindestens einem Objekt gekoppelt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Armanordnung einen Arm mit einer Längsachse und einem verstellbaren Kippmechanismus, der mit dem Arm gekoppelt ist. Der verstellbare Neigungsmechanismus beinhaltet ein Gehäuse, das eine Schwenkachse und eine senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse ausgerichtete Einstellachse definiert, und eine Drehmomenteinstellungsanordnung, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Drehmomenteinstellungsanordnung beinhaltet einen Einsteller, der zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Einstellachse positioniert ist, ein Getriebe, das zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Schwenkachse positioniert ist, und eine mit dem Getriebe gekoppelte Vorspannfeder. Das Getriebe ist funktionsfähig mit dem Einsteller gekoppelt. Der verstellbare Kippmechanismus beinhaltet weiterhin mindestens einen Adapter, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist. Die Armanordnung beinhaltet auch eine mit dem Arm gekoppelte Montageplatte, wobei die Montageplatte zum Tragen mindestens eines montierten Objekts konfiguriert ist.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet eine Wagenanordnung einen Wagen und eine Armanordnung, die sich vom Wagen aus erstreckt. Die Armanordnung umfasst einen Arm mit einer Längsachse und einem mit dem Arm gekoppelten verstellbaren Kippmechanismus. Der verstellbare Neigungsmechanismus beinhaltet ein Gehäuse, das eine Schwenkachse und eine senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse ausgerichtete Einstellachse definiert, und eine Drehmomenteinstellungsanordnung, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Die Drehmomenteinstellungsanordnung beinhaltet einen Einsteller, der zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Einstellachse positioniert ist, ein Getriebe, das zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Schwenkachse positioniert ist, und eine mit dem Getriebe gekoppelte Vorspannfeder. Das Getriebe ist funktionsfähig mit dem Einsteller gekoppelt. Der verstellbare Kippmechanismus beinhaltet weiterhin mindestens einen mit dem Gehäuse gekoppelten Adapter und eine mit dem Arm gekoppelte Montageplatte. Die Montageplatte ist konfiguriert zum Tragen mindestens eines montierten Objekts.
Figurenliste
Die Erfindung lässt sich am besten aus der folgenden detaillierten Beschreibung entnehmen, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei ähnliche Elemente die gleichen Referenznummern aufweisen. Wenn eine Vielzahl von ähnlichen Elementen vorhanden ist, kann der Vielzahl von ähnlichen Elementen eine einzige Referenznummer mit einer Kleinbuchstabenbezeichnung für bestimmte Elemente zugeordnet werden. Wenn Sie sich auf die Elemente gemeinsam oder auf ein unspezifisches Element oder mehrere der Elemente beziehen, kann die Kleinbuchstabenbezeichnung entfallen. Dies unterstreicht, dass nach gängiger Praxis die verschiedenen Merkmale der Zeichnungen nicht maßstabsgetreu dargestellt werden, sofern nicht anders angegeben. Im Gegenteil, die Abmessungen der verschiedenen Merkmale können zur besseren Übersichtlichkeit erweitert oder reduziert werden. In den Zeichnungen sind die folgenden Abbildungen enthalten:

1 ist eine schematische Seitenansicht eines Wagens mit einem Gelenkarm gemäß der Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Gelenkarms gemäß der Erfindung;
3 ist eine Seitenansicht des Gelenkarms von 2;
Die 4A-4F sind perspektivische, vordere, obere und seitliche Ansichten eines verstellbaren Kippmechanismus, der mit einer Montageplatte gemäß der Erfindung verbunden ist;
Die 5A-5F sind perspektivische, obere, untere und seitliche Ansichten des verstellbaren Kippmechanismus von 4A;
Die 6A-6C sind Seitenansichten des verstellbaren Kippmechanismus von 4A in einer Aufwärtskippposition, einer horizontalen Kippposition und einer Abwärtskippposition;
7 ist eine Draufsicht auf den verstellbaren Kippmechanismus von 4A;
Die 8A-8C sind Querschnittsansichten des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 9A und 9B sind Explosionszeichnungen des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 10A-10G sind perspektivische, obere, untere und seitliche Ansichten des Gehäuses des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 11A-11C sind perspektivische, obere und seitliche Ansichten des Stiftes des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 12A-12C sind perspektivische, obere und seitliche Ansichten der Vorspannfeder des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 13A-13D sind perspektivische, obere und seitliche Ansichten des Getriebes des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 14A-14D sind perspektivische, obere und seitliche Ansichten des Einstellers des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 15A-15G sind perspektivische, seitliche, obere und untere Ansichten des Adapters des verstellbaren Kippmechanismus von 7;
Die 16A-16F sind perspektivische, vordere, seitliche, hintere und Querschnittsansichten einer weiteren Ausführungsform einer Armanordnung gemäß der Erfindung;
Die 17A-17C sind perspektivische, obere und untere Ansichten der Armanordnung in einer unteren Position der 16A-16E;
Die 17D-17E sind Rück- und Querschnittsansichten der Armanordnung in einer unteren Position der 16A-16E;
Die 17F-17H sind Seiten- und Querschnittsansichten der Armanordnung in einer unteren Position der 16A-16E;
Die 171 und 17J sind Vorder- und Querschnittsansichten der Armanordnung in einer unteren Position der 16A-16E;
18A ist eine Explosionsdarstellung der Armanordnung von 16A-16E; und
18B ist eine erweiterte Ansicht, die sich auf den verstellbaren Kippmechanismus von 18A konzentriert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Aspekte der Erfindung richten sich auf verstellbare Kippmechanismen, die eine gewünschte Positionierung durch den Benutzer ermöglichen. So kann beispielsweise der verstellbare Kippmechanismus es einem Benutzer vorteilhaft ermöglichen, die vom verstellbaren Kippmechanismus nach der Montage aufgebrachte Last und/oder Torsionskraft zu ändern, um eine gewünschte Positionierung und/oder Stabilität eines Objekts in Bezug auf den verstellbaren Kippmechanismus zu erreichen. In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der verstellbare Kippmechanismus in einen Gelenkarm integriert, um ein montiertes Objekt (z.B. ein Display) gezielt zu positionieren. In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird jedoch erwogen, dass eine Wagenanordnung konfiguriert werden kann, um eine oder mehrere Armanordnungen mit verstellbaren Kippmechanismen zum Positionieren von Objekten in gewünschten Positionen in Bezug auf den Wagen aufzunehmen.
In einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein verstellbarer Kippmechanismus 30 ein Gehäuse 100, das eine Schwenkachse 101 und eine senkrecht und überschneidungsfrei zur Schwenkachse 101 ausgerichtete Einstellachse 103 definiert, sowie eine Drehmomenteinstellungsanordnung 118, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 100 angeordnet ist. Die Drehmomenteinstellungsanordnung 118 beinhaltet einen Einsteller 130, der zur Drehung um die durch das Gehäuse 100 definierte Einstellachse 103 positioniert ist, ein Getriebe 120, das zur Drehung um die durch das Gehäuse 100 definierte Schwenkachse 101 positioniert ist, und eine mit dem Getriebe 120 gekoppelte Vorspannfeder 140. Das Zahnrad 120 ist funktionsfähig mit dem Einsteller 130 gekoppelt. Der verstellbare Kippmechanismus 118 beinhaltet ferner mindestens einen Adapter 180, der mit dem Gehäuse 100 gekoppelt und zum Koppeln des Gehäuses 100 mit einer Montageplatte 190 konfiguriert ist.
1 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Wagens 10, der zum Tragen von Objekten konfiguriert ist. Der Wagen 10 kann für die Mobilität konfiguriert werden, indem er ein oder mehrere Räder, Schieber oder dergleichen aufweist. Obwohl der Wagen 10 angepasst werden kann, um ein oder mehrere Objekte (z.B. eine Benutzerschnittstellenvorrichtung, einen Monitor usw.) für den medizinischen Gebrauch zu unterstützen, kann der Wagen 10 in anderen Ausführungsformen konfiguriert werden, um industrielle, kommerzielle oder persönliche Objekte zu unterstützen, wie beispielsweise Geräte, Werkzeuge, Anzeigen, Monitore, Tastaturen usw. Der Wagen 10 kann ein oder mehrere Objekte tragen, indem er eine Armanordnung, z.B. eine Armanordnung 20, aufweist, die mit einer Oberfläche oder einem Innenabschnitt des Wagens 10 gekoppelt ist. Die mit dem Wagen 10 gekoppelte Armanordnung kann so ausgelegt sein, dass sie einen oder mehrere Aspekte der Erfindung beinhaltet, die hierin erläutert werden.
Die 2 und 3 veranschaulichen exemplarische, nicht einschränkende Armbaugruppen und Teile davon gemäß den Aspekten der Erfindung. Die Armanordnung 20 hat eine Längsachse 21. Die Armanordnung 20 kann konfiguriert werden, um eine Vier-Stangen-Anordnung, mindestens eine Gasfeder, ein oder mehrere Drehgelenk(e)/Bolzen und einen Stützbefestigungsabschnitt zu beinhalten, der zur Kopplung an ein Objekt (z.B. Wagen 10, eine Wand, einen Tisch, eine Decke usw.) konfiguriert ist. Die Armanordnung 20 kann eine oder mehrere Komponenten oder Merkmale der in den U.S. Patenten Nr. 9,277,812 und 62/304,617 offenbarten Display-Tragarmanordnungen beinhalten, die hierin durch Bezugnahme auf ihre Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen werden.
Die 5A-5F veranschaulichen einen nicht einschränkenden, exemplarisch einstellbaren Kippmechanismus und Teile davon gemäß den Aspekten der Erfindung. Als allgemeine Übersicht beinhaltet der verstellbare Neigungsmechanismus 30 ein Gehäuse 100, eine Drehmomenteinstellungsanordnung 118 und mindestens einen Adapter 180.
Unter Bezugnahme auf die 7-8C beinhaltet der verstellbare Kippmechanismus 30 ein Gehäuse 100, das eine Schwenkachse 101 und eine Einstellachse 103 definiert. Die Einstellachse 103 ist senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse 101 ausgerichtet. Die Einstellachse 103 kann im Wesentlichen senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse 101 ausgerichtet sein, um innerhalb eines angemessenen Fehlergrades zu liegen und/oder dass die Drehmomenteinstellungsanordnung (z.B. die Drehmomenteinstellungsanordnung 118) wie im Folgenden näher erläutert betreibbar ist. In einer Ausführungsform ist die Einstellachse 103 jedoch senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse 101 ausgerichtet. In der Ausführungsform ist die Schwenkachse 101 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, während die Einstellachse 103 im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.
Unter Bezugnahme auf 10A-10G beschreibt das Gehäuse 100 eine Kippaufnahme 104, die sich entlang der Schwenkachse 101 erstreckt, z.B. von einer Seite 102a des Gehäuses 100 zu einer gegenüberliegenden Seite 102b des Gehäuses 100. So kann beispielsweise das Gehäuse 100 eine Innenfläche 106 aufweisen, die sich von der Seite 102a bis 102b erstreckt, was die Kippaufnahme 104 beschreibt. Die Innenfläche 106 kann aus einer oder mehreren Oberflächen gebildet sein und/oder Vorsprünge und/oder Rasten beinhalten. Wie in den 10A und 10D veranschaulicht, beinhaltet die Innenfläche 106 in einer Ausführungsform eine Nut, die zum Befestigen einer oder mehrerer Komponenten konfiguriert ist, die zumindest teilweise im Gehäuse 100 angeordnet sind, z.B. wie die Nut 107, die zum drehbaren Befestigen mindestens eines Verkleidungselements 158 konfiguriert ist. In einer weiteren Ausführungsform, die in den 16A-17J dargestellt ist, erstreckt sich die Kippaufnahme 104 durch das Gehäuse 200 und einen Endabschnitt des Arms 42 und/oder kann durch dieses definiert werden.
Das Gehäuse 100 kann auch eine sich entlang der Einstellachse 103 erstreckende Einstellaufnahme 108 beschreiben, die sich z.B. von einer Unterseite 112b des Gehäuses zu einer Oberseite 112a des Gehäuses 100 oder von einer Oberseite 112a des Gehäuses 100 zu einem Innenabschnitt des Gehäuses 100 erstreckt. Die Einstellaufnahme 108 ist über die Öffnung 109 mit der Kippaufnahme 104 verbunden. Es ist zu beachten, dass Verweise auf „oben“, „unten“ oder andere gerichtete Beziehungen aus Gründen der Zweckmäßigkeit in Bezug auf die Ausrichtung der Ausführungsformen, wie sie in den Abbildungen dargestellt sind, verwendet werden und nicht, um strenge und exklusive Positionsbeziehungen abzugrenzen. Mit anderen Worten, die in den Abbildungen dargestellte Vorrichtung kann in verschiedenen Positionen ausgerichtet sein.
Das Gehäuse 100 kann ferner eine Drehaufnahme 110 definieren, die sich entlang einer Drehachse 111 zur Aufnahme eines Schwenkers erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die Rotationsaufnahme 110 nicht durch das Gehäuse 100, sondern von einer Oberseite 112a oder einer Unterseite 112b bis zu einer Anschlussfläche der Rotationsaufnahme 110 im Gehäuse 100. In einer Ausführungsform erstreckt sich die Drehaufnahme jedoch durch das Gehäuse 100, z.B. von einer Oberseite 112a zu einer Unterseite 112b des Gehäuses 100. Die drehbare Aufnahme 110 kann den verstellbaren Kippmechanismus 30 des Dreh-/Drehkupplungselements 30 an ein gekoppeltes Objekt, z.B. eine Armanordnung 20, aufnehmen.
Unter Bezugnahme auf die 4A-4F und 15A-15G beinhaltet der verstellbare Kippmechanismus 30 mindestens einen Adapter 180, der zum Koppeln des Gehäuses 100 mit einer Montageplatte 190 konfiguriert ist. Der Adapter 180 beinhaltet einen Körperabschnitt 184 mit einer Kopplungsfläche 186 und einen Stützabschnitt 188, der in der Kippaufnahme 104 des Gehäuses 100 angeordnet ist. In der in 15G dargestellten Ausführungsform definiert die Kopplungsfläche 186 zwei Gewindebohrungen zur Aufnahme einer Schraube zur Befestigung der Montageplatte 190 am Adapter 180. Der Stützabschnitt 188 erstreckt sich vom Körperabschnitt 184 bis zur Innenfläche 182. In einer Ausführungsform definiert die Innenfläche 182 den Halter 183 zur Aufnahme einer Vorspannfeder (z.B. ein Ende 142 der Vorspannfeder 140).
Unter Bezugnahme auf die 7-8C beinhaltet der verstellbare Kippmechanismus 30 eine Drehmomenteinstellungsanordnung 118, die zumindest teilweise im Gehäuse 100 angeordnet ist. Die Drehmomenteinstellungsanordnung 118 beinhaltet ein Getriebe 120, einen Einsteller 130 und eine Vorspannfeder 140. In der in den 8A-8C dargestellten Ausführungsform sind das Getriebe 120 und die Vorspannfeder 140 der Drehmomenteinstellanordnung 118 im Gehäuse 100 durch den Stift 150 abgestützt, der sich durch die Kippaufnahme 104 erstreckt.
In Bezug auf die in 11A-11C dargestellte Ausführungsform weist Pin 150 eine Außenfläche 152 auf, die sich entlang der Achse 151 erstreckt und eine zylindrische Form bildet. Vorzugsweise ist der Stift 150 innerhalb der Kippaufnahme 104 positioniert, so dass die Achse 151 des Stiftes 150 koaxial zur Schwenkachse 101 des Gehäuses 100 ist. Pin 150 kann mit mindestens einem Adapter 180 gekoppelt werden. Die Außenfläche 152 des Stiftes 150 kann einen oder mehrere gerillte Abschnitte 154 und/oder einen oder mehrere glatte Abschnitte 156 aufweisen. Die gerillten Abschnitte 154 sind angepasst, um den Stift 150 an einer anderen Komponente des verstellbaren Kippmechanismus 30, wie beispielsweise dem Adapter 180, drehbar zu sichern. In der veranschaulichten Ausführungsform ist beispielsweise der Stift 150 an einem Endabschnitt mit einem ersten Adapter 180a und an einem zweiten Endabschnitt mit einem zweiten Adapter 180b gekoppelt, so dass die Dreh- oder Neigungseinstellung des Adapters 180 den Stift 150 dreht. Der gerillte Abschnitt 154 kann den Stift 150 in Bezug auf den Adapter 180 drehfest machen, indem er z.B. Taschen für Klebstoffe bildet, das Crimpen erleichtert, sich verformt, um eine Reibungsdichtung herzustellen, etc. In einer Ausführungsform kann der gerillte Abschnitt 154 den Nuten im Kipphalter 189 des Adapters 180 entsprechen. Der Stift 150 kann das Zahnrad 120 in Bezug auf das Gehäuse 100 tragen, z.B. durch Kupplung mit den Adaptern 180a und/oder 180b und ist zumindest teilweise durch einen Durchgang entlang einer Achse des Zahnrads 120 angeordnet. In einer Ausführungsform sind Zahnrad 120 und Stift 150 koaxial zur Drehachse 101 des Gehäuses 100.
Mindestens ein Drehmomentelement 158 kann mit dem Stift 150 gekoppelt und/oder abgestützt sein. Die Drehmomentelemente 158 können zumindest teilweise im Gehäuse 100 positioniert sein, um einer Drehung des Stiftes 150 gegenüber dem Gehäuse 100 standzuhalten. In einer Ausführungsform ist ein Abschnitt des/der Drehmomentelemente(s) 158 mit dem Gehäuse 100 gekoppelt, um das/die Drehmomentelement(e) 158 um die Schwenkachse 101 in Bezug auf das Gehäuse 100 drehbar zu sichern. Wie in 10D veranschaulicht, kann die Innenfläche 106 der Kippaufnahme 104 eine Nut 107 bilden, die zur Aufnahme eines Endabschnitts des Drehmomentelements 158 zur drehfesten Befestigung des Drehmomentelements 158 um die Schwenkachse 101 in Bezug auf das Gehäuse 100 angepasst ist. In einer weiteren Ausführungsform, die in den 17G, 18A und 18B veranschaulicht ist, ist ein Endabschnitt der Drehmomentelemente 268 sicher mit einem Endabschnitt der Stange 42 gekoppelt, so dass die Drehmomentelemente 268 Reibung mit dem Stift 250 erzeugen (z.B. durch Kontaktieren von Stift 150 oder 250), um der Drehung des Arms 42 um die Schwenkachse 201 zu widerstehen.
Eines oder mehrere der Drehmomentelemente 158 können ein asymmetrisches Drehmomentelement sein, um eine asymmetrische Widerstandskraft in einer Drehrichtung (z.B. um die Schwenkachse 101) in Bezug auf die andere Drehrichtung bereitzustellen. Zusätzlich und/oder alternativ kann eines oder mehrere der Drehmomentelemente 158 ein systematisches Drehmomentelement 158 sein, um eine systematische Widerstandskraft unabhängig von der Drehrichtung bereitzustellen.
Die Vorspannfeder 140, wie in der Ausführungsform der 12A-12D dargestellt, hat ein erstes Ende 142a und ein zweites Ende 142b. Obwohl die Vorspannfeder 140 eine schraubenförmige Drehfeder in der in den 12A-12D dargestellten Ausführungsform ist, kann die Vorspannfeder eine andere Art von Feder zum Vorspannen und/oder Bereitstellen einer Drehkraft zwischen zwei oder mehreren Komponenten des verstellbaren Kippmechanismus 30 sein (z.B. Adapter 190 in Bezug auf das Gehäuse 100). In einer Ausführungsform ist die Vorspannfeder 140 eine Spiralfeder. In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorspannfeder 140 eine Drehstabfeder (z.B. ein Drehstabgegengewicht).
Unter Bezugnahme auf die Ausführungsform in 13A-13D weist das Zahnrad 120 einen Zahnabschnitt 122, einen Körperabschnitt 124 und einen Verlängerungsabschnitt 126 auf. In einer Ausführungsform wird das Zahnrad 120 jedoch aus einem oder mehreren gekoppelten Segmenten gebildet (z.B. kann der gezahnte Abschnitt 122 ein separates Segment sein, das mit dem Körperabschnitt 124 gekoppelt ist). Der Zahnabschnitt 122 beinhaltet die Zähne 123, die funktionsfähig mit dem Einsteller 130 verbunden sind. Der gezahnte Abschnitt 122 kann integral mit dem Körperabschnitt 124 und/oder dem Verlängerungsabschnitt 128 verbunden sein.
Der Körperabschnitt 124 beinhaltet einen Durchgang zur Aufnahme des Stifts 150. Der Durchgang kann so angepasst werden, dass der Stift 150 das Zahnrad 120 in Bezug auf das Gehäuse 100 radial sichert. So kann beispielsweise der Kontakt zwischen dem Körperabschnitt 124 und der Außenfläche 152 des Stiftes 150 so angepasst werden, dass eine minimale Reibung erzeugt wird, wodurch die Drehung des Körperabschnitts 124 erleichtert wird, während eine Drehachse des Zahnrads 120 mit der Schwenkachse 101 ausgerichtet wird, z.B. um koaxial zu sein. Zusätzlich und/oder alternativ kann der Körperabschnitt 124 konfiguriert werden, um die Innenfläche 106 der Kippaufnahme 104 zu berühren, z.B. um das Zahnrad 120 innerhalb der Kippaufnahme 104 des Hauses 100 radial zu sichern. Durch die radiale Sicherung des Zahnrads 120 in der Kippaufnahme 104 erleichtern Stift 150 und/oder Körperabschnitt 124 die funktionsfähige Verbindung zwischen Zahnrad 120 und Einsteller 130 und reduzieren/verhindern das Lösen der Verbindung. Der Körperabschnitt 124 kann auch eine Seitenfläche 126 mit einem Halter 127 aufweisen, der zur Aufnahme eines Endes 142 der Vorspannfeder 140 ausgelegt ist.
Wie in 13B dargestellt, erstreckt sich der Verlängerungsabschnitt 126 von einer Seitenfläche 126 des Körperabschnitts 124. Obwohl der Verlängerungsabschnitt 126 und der Körperabschnitt 124 in den 13A und 13B als eine einzige integrale Komponente dargestellt sind, sind in einem weiteren Ausführungszahnabschnitt 122, dem Körperabschnitt 124 und dem Verlängerungsabschnitt 128 des Getriebes 120 teilbare Komponenten. Der Verlängerungsabschnitt 126 kann einen Umfang und/oder Durchmesser D2 aufweisen, der kleiner ist als ein Umfang und/oder Durchmesser D1 des Körperabschnitts 124. Der Verlängerungsabschnitt 126 kann so konfiguriert werden, dass er eine Länge L1 aufweist, die zur axialen Sicherung von Zahnrad 120 in der Kippaufnahme 104 geeignet ist. Wie beispielsweise in den 8B und 8C dargestellt, kann sich der Verlängerungsabschnitt 126 vom Körperabschnitt 124 um die Länge L1 erstrecken, so dass der Endabschnitt 129 des Verlängerungsabschnitts 126 den Adapter 180 bei der Montage des verstellbaren Kippmechanismus 30 kontaktiert. In einer Ausführungsform weist das Zahnrad 120 eine Länge L2 auf, die sich von einem Vorsprung der Innenfläche 106 der Kippaufnahme 104 zum Adapter 180 bei der Montage des verstellbaren Kippmechanismus 30 erstreckt, so dass das Zahnrad 120 axial gesichert ist. Durch die axiale Sicherung des Zahnrads 120 in der Kippaufnahme 104 erleichtert der Verlängerungsabschnitt 126 die operative Verbindung zwischen Zahnrad 120 und Einsteller 130 und reduziert bzw. verhindert das Lösen der Verbindung.
Unter Bezugnahme auf die 14A-14D ist eine Ausführungsform eines Einstellers 130 dargestellt. Der Einsteller 130 kann als Schneckengetriebe konfiguriert werden, das zum Antreiben und/oder Drehen des Zahnrads 120 geeignet ist. Das Einstellgerät 130 beinhaltet einen Kopf 132 zur Aufnahme eines Werkzeugs und einen Antriebsabschnitt 134. Obwohl der Kopf 132 in 14A als hexagonaler Vorsprung dargestellt ist, kann der Kopf 132 ein Vorsprung sein, der andere Formen bildet und/oder eine Nut zur Aufnahme eines Werkzeugs ist. In der veranschaulichten Ausführungsform beinhaltet der Antriebsabschnitt 134 Gewinde. Vorzugsweise haben die Gewinde ein Gewindeverhältnis, das das Zahnrad 120 erheblich reduziert und/oder daran hindert, den Einsteller 130 zu drehen. Das Gewindeverhältnis kann basierend auf der vorgesehenen maximalen Belastung des Einstellers 130 durch das Getriebe 120 konfiguriert werden. In einer Ausführungsform ist der Einsteller 130 so ausgelegt, dass er einer Drehung unter einer Last von bis zu 12 Ibs., vorzugsweise bis zu 15 Ibs., weiter vorzugswiese bis zu 25 Ibs., weiter vorzugsweise bis zu 50 Ibs. standhält, etc.
Der Einsteller 130 ist zur Drehung um die vom Gehäuse 100 definierte Einstellachse 103 positioniert, z.B. innerhalb der Einstellaufnahme 108. Der Einsteller 130 ist vorzugsweise axial und radial in der Einstellaufnahme 108 gesichert. So kann beispielsweise der Einsteller 130 axial zwischen einer Innenwand des Gehäuses 100 und/oder dem Klemmenende 138 der Einstellaufnahme 108 und einem Halter 136 gesichert werden. Alternativ kann der Einsteller 130 axial zwischen zwei oder mehr Halterungen gesichert werden, z.B. in einer Ausführungsform mit einer Einstellaufnahme, die sich von einer Oberseite 112a bis zu einer Unterseite 112b des Gehäuses 100 erstreckt. Der Halter 136 kann eine Öffnung 137 zur Aufnahme des Kopfes 132 und/oder eines Werkzeugs aufweisen. Wie in den 14C und 14D dargestellt, weist der Einsteller 130 einen Durchgang 131 auf, der sich dort hindurch erstreckt.
Der Einsteller 130 ist funktionsfähig mit dem Zahnrad 120 durch die Öffnung 109 gekoppelt, die sich von der Einstellaufnahme 108 bis zur Kippaufnahme 104 erstreckt. Der Antriebsabschnitt 134 des Einstellers 130 und/oder der Zahnabschnitt 122 des Zahnrads 120 kann zumindest teilweise innerhalb der Öffnung 109 angeordnet sein, um den Einsteller 130 und das Zahnrad 120 funktionsfähig zu verbinden. Der Einsteller 130 und das Zahnrad 120 können als Schneckengetriebeanordnung arbeiten, wobei sich der Einsteller 130 um die Einstellachse 103 dreht, um das Zahnrad 120 anzutreiben und um die Schwenkachse 101 zu drehen.
Da der Einsteller 130 das Zahnrad 120 in Drehung versetzt, kann die von der Vorspannfeder 140 aufgebrachte Last erhöht und/oder verringert werden. So kann beispielsweise die Vorspannfeder 140 ein erstes Ende 142a, das am Adapter 180 befestigt ist, und ein zweites Ende, das am Zahnrad 120 befestigt ist, aufweisen, so dass die Drehung des Zahnrads 120 in Bezug auf den Adapter 180 die Wickelhöhe der Vorspannfeder 140 erhöht oder verringert. In der in 8C dargestellten Ausführungsform wird ein Ende 142 der Vorspannfeder 142 in der Halterung 127 der Seitenfläche 126 des Zahnrades 120 aufgenommen, während das andere Ende in der Halterung 183 der Innenfläche 182 des Adapters 180 aufgenommen wird. Vorzugsweise kann die Belastung durch die Vorspannfeder 140 ab einem Mindestwert von 1 Ib., vorzugsweise ab 5 Ibs., weiter vorzugsweise an 12 Ibs eingestellt werden. Außerdem kann vorzugsweise die Belastung durch die Vorspannfeder 140 von einem Maximalwert von 50 Ibs., vorzugsweise von 15 Ibs. eingestellt werden. Dennoch kann die von der Vorspannfeder 140 aufgebrachte Last als beliebiger Wert gewählt werden, einschließlich Werte unter 1 Ib. und Maximalwerte über 50 Ibs. Die von der Vorspannfeder 140 aufgebrachte Last wird vorzugsweise als Torsionskraft zur Drehung und/oder Widerstandsdrehung des Adapters 180 und/oder des Stiftes 150 gegenüber dem Gehäuse 100 um die Schwenkachse 101 aufgebracht. Der verstellbare Kippmechanismus 30 und die Drehmomenteinstellvorrichtung 118 ermöglichen es vorteilhaft, die von der Vorspannfeder 140 aufgebrachte Last einzustellen, nachdem der verstellbare Kippmechanismus 30, die Armanordnung 20 oder der Wagen 10 vollständig montiert ist.
16A-18B veranschaulichen eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform einer Armanordnung 40 mit einem verstellbaren Kippmechanismus 50. Obwohl die Armanordnung 40 und der verstellbare Kippmechanismus 50 der Armanordnung 20 und dem Kippmechanismus 30 ähnlich sind, beinhalten die Armanordnung 40 und der verstellbare Kippmechanismus 50 die hierin offenbarten und in den entsprechenden Abbildungen dargestellten Unterschiede. Dementsprechend können verschiedene Besonderheiten der Armanordnung 40 und des verstellbaren Kippmechanismus 50 weggelassen werden, wenn sie der Armanordnung 20 und dem Kippmechanismus 30 ähnlich sind.
Unter Bezugnahme auf 16A-17J beinhaltet die Armanordnung 40 einen Arm 42 mit einem ersten Endabschnitt 43a, der mit einer Basis 46 gekoppelt ist, und einem zweiten Endabschnitt 43b, der mit einer Montageplatte 48 gekoppelt ist. Der Arm 42 kann über den verstellbaren Kippmechanismus 50 mit der Basis 46 und/oder der Montageplatte 48 gekoppelt werden. So ist beispielsweise in der in 16A dargestellten Ausführungsform der Arm 42 am ersten Endabschnitt 43a zumindest durch einen verstellbaren Kippmechanismus 50 mit der Basis 46 und am zweiten Endabschnitt 43b mit der Montageplatte 48 zumindest durch den Gelenkabschnitt 44 gekoppelt. In einer weiteren Ausführungsform ist der Arm 42 jedoch am ersten Endabschnitt 43a mit einem ersten verstellbaren Kippmechanismus 50 und am zweiten Endabschnitt 43b mit einem zweiten verstellbaren Kippmechanismus 50 gekoppelt. Die Basis 46 kann zur Befestigung an einer Wand, einem Tisch oder einer anderen Halterung angepasst werden. Die Montageplatte 48 kann zur Kopplung an eine Anzeige, einen Monitor oder ein anderes Objekt angepasst werden.
Der verstellbare Kippmechanismus 50 beinhaltet ein Gehäuse 200, das eine Schwenkachse 201 und eine Einstellachse 203 definiert. Das Gehäuse 200 kann aus einer oder mehreren Gehäuseschalen 200a und 200b und/oder dem ersten Endabschnitt 43a des Arms 42 gebildet werden. Ähnlich wie der verstellbare Kippmechanismus 30 kann die Einstellachse 203 im Wesentlichen senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse 201 ausgerichtet sein. Die Schwenkachse 201 kann sich durch eine Kippaufnahme 204 erstrecken, die durch eine oder mehrere Oberflächen von Gehäuseschalen 200a und/oder 200b und/oder durch eine oder mehrere Komponenten des ersten Endabschnitts 43a des Arms 42 definiert ist. Obwohl sich die Kippaufnahme 204 in beide Gehäuseschalen 200a und 200b sowie durch mehrere Komponenten des ersten Endabschnitts 43a des Arms 42 in der in 18B dargestellten Ausführungsform erstreckt, kann die Kippaufnahme 204 konfiguriert werden, um sich nur in einen Abschnitt des Gehäuses 200 und/oder des ersten Armabschnitts 43a des Arms 42 zu erstrecken. Die Einstellachse 203 kann sich durch eine Einstellaufnahme 208 erstrecken, die durch eine oder mehrere Oberflächen der Gehäuseschalen 200a und/oder 200b definiert ist. In einer Ausführungsform sind jedoch Einsteller 230 und Aufnahme 208 nur innerhalb des ersten Endabschnitts 43a des Arms 42 angeordnet.
Der verstellbare Kippmechanismus 50, ähnlich dem verstellbaren Kippmechanismus 30, beinhaltet eine Einstellvorrichtung 230, die das Zahnrad 220 in Drehung versetzt (z.B. Zahnabschnitt 222, Körperabschnitt 224 und Verlängerungsabschnitt 228). Wenn sich das Zahnrad 220 dreht, kann die Wicklungszahl der Vorspannfedern 240 erhöht oder verringert werden. So kann beispielsweise die Vorspannfeder 240 ein erstes Ende 242a am ersten Endabschnitt 43a des Arms 42 und ein zweites Ende 242b am Verlängerungsabschnitt 228 des Zahnrads 220 aufweisen, so dass die Drehung des Zahnrads 220 die von der Vorspannfeder 240 (z.B. Vorspannfedern 240a und/oder 240b) auf den ersten Endabschnitt 43a des Arms 42 aufgebrachte Last erhöht oder verringert. Obwohl das erste Ende 242a der Vorspannfedern 240 mit dem Vorsprung 45 des ersten Endabschnitts 43a des Arms 42 gekoppelt und/oder befestigt ist und das zweite Ende 242b der Vorspannfedern 240 in einem Halter 227 befestigt ist, der durch eine Fläche des Verlängerungsabschnitts 228 des Zahnrads 220 in der in 16F dargestellten Ausführungsform definiert ist, können die Enden 242 der Vorspannfeder 240 mit dem ersten Endabschnitt 43a des Arms 42 und dem Verlängerungsabschnitt 228 des Zahnrads 220 durch mechanische Mittel, wie Schrauben, Klemmen, Schweißen usw., oder durch nicht-mechanische Mittel, wie Klebstoffe usw., verbunden werden. Zusätzlich und/oder alternativ kann die von den Vorspannfedern 240 aufgebrachte Last als Torsionskraft zur Drehung und/oder Widerstandsdrehung von Arm 42 und/oder Pin 250 in Bezug auf das Gehäuse 200 um die Schwenkachse 201 aufgebracht werden.
Obwohl die Erfindung hierin unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wird, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Details beschränkt. Vielmehr können in den Details innerhalb des Umfangs und der Äquivalenzbandbreite der Ansprüche und ohne Abweichung von der Erfindung verschiedene Änderungen vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62415021 [0001]
US 62530941 [0001]
US 9277812 [0003, 0011]
US 62304617 [0011]

Claims

Verstellbarer Kippmechanismus, umfassend: ein Gehäuse, das eine Schwenkachse und eine Einstellachse definiert, die senkrecht und überschneidungsfrei relativ zur Schwenkachse ausgerichtet ist, wobei das Gehäuse mit mindestens einem Objekt gekoppelt ist; und eine Drehmomenteinstellungsanordnung, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Drehmomenteinstellungsanordnung einen Einsteller, der zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Einstellachse positioniert ist, ein Zahnrad, das zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Schwenkachse positioniert ist, und eine mit dem Zahnrad gekoppelte Vorspannfeder beinhaltet, wobei das Zahnrad funktionell mit dem Einsteller gekoppelt ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Montageplatte zur Befestigung an mindestens einem Gegenstand.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Schwenkachse im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ferner eine Drehaufnahme definiert, die sich entlang einer Drehachse erstreckt.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 3, wobei sich die Drehaufnahme durch das Gehäuse erstreckt.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Stift, der zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses positioniert ist, wobei der Stift mit mindestens einem Adapter gekoppelt ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 6, wobei der Bolzen und/oder das Gehäuse das Getriebe trägt.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 6, ferner umfassend mindestens ein Drehmomentelement, das mindestens teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei das mindestens eine Drehmomentelement mit dem Bolzen gekoppelt ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 8, wobei das mindestens eine Drehmomentelement ein asymmetrisches Drehmomentelement zum Bereitstellen einer asymmetrischen Menge an Widerstandskraft in einer Drehrichtung gegenüber der anderen Drehrichtung beinhaltet.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Vorspannfeder eine Schraubenfeder oder eine Spiralfeder ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Vorspannfeder eine Drehstabfeder ist.
Armanordnung, die konfiguriert ist, um mindestens ein montiertes Objekt zu tragen, wobei die Armanordnung umfasst: einen Arm mit einer Längsachse; und einen verstellbaren Kippmechanismus, der am Arm montiert ist und Folgendes beinhaltet: ein Gehäuse, das eine Schwenkachse und eine senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse ausgerichtete Einstellachse definiert, wobei mindestens eine der Schwenkachsen und die Einstellachse in Bezug auf die Längsachse abgewinkelt sind, eine Drehmomenteinstellungsanordnung, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Drehmomenteinstellungsanordnung einen Einsteller, der zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Einstellachse positioniert ist, ein Zahnrad, das zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Schwenkachse positioniert ist, und eine mit dem Zahnrad gekoppelte Vorspannfeder beinhaltet, wobei das Zahnrad funktionell mit dem Einsteller gekoppelt ist, und eine mit dem Arm gekoppelte Montageplatte, wobei die Montageplatte zum Tragen des mindestens einen montierten Objekts konfiguriert ist.
Armanordnung nach Anspruch 12, wobei das Gehäuse des verstellbaren Kippmechanismus ferner eine Drehaufnahme definiert, die sich entlang einer Drehachse erstreckt.
Armanordnung nach Anspruch 12, wobei das Getriebe und der Nachsteller der Drehmomenteinstellanordnung als Schneckengetriebeanordnung ausgebildet sind.
Armanordnung nach Anspruch 12, wobei die Vorspannfeder am Getriebe befestigt ist, so dass die Drehung des Einstellers das Getriebe dreht und die von der Vorspannfeder aufgebrachte Last einstellt.
Armanordnung nach Anspruch 12, wobei die Vorspannfeder um den Bolzen herum angeordnet ist.
Armanordnung nach Anspruch 13, worin der Arm ferner umfasst:ein proximales Gehäuse, das mindestens einen Abschnitt eines proximalen Schaftes trägt, wobei der proximale Schaft mit einem horizontal ausgerichteten proximalen Stift gekoppelt ist; ein distales Gehäuse, das von dem proximalen Gehäuse beabstandet ist und mindestens einen Abschnitt eines distalen Schaftes trägt, wobei der distale Schaft mit einem horizontal ausgerichteten distalen Stift gekoppelt ist; mindestens ein Glied, das sich vom proximalen Stift zum distalen Stift erstreckt; und ein Drehgelenk, das zumindest teilweise innerhalb der Drehaufnahme angeordnet ist.
Armanordnung nach Anspruch 17, wobei der proximale Schaft, der distale Schaft und das Drehgelenk im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
Armanordnung nach Anspruch 17, wobei der proximale Schaft, der distale Schaft und der Montageschaft im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind.
Wagenanordnung, umfassend: einen Wagen; und eine Armanordnung, die sich vom Wagen aus erstreckt, wobei die Armanordnung Folgendes aufweist einen Arm mit einer Längsachse und einen verstellbaren Kippmechanismus, der am Arm montiert ist und Folgendes beinhaltet ein Gehäuse, das eine Schwenkachse und eine senkrecht und nicht kreuzend zur Schwenkachse ausgerichtete Einstellachse definiert, wobei mindestens eine der Schwenkachsen und die Einstellachse in Bezug auf die Längsachse abgewinkelt sind, eine Drehmomenteinstellungsanordnung, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Drehmomenteinstellungsanordnung einen Einsteller, der zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Einstellachse positioniert ist, ein Zahnrad, das zur Drehung um die durch das Gehäuse definierte Schwenkachse positioniert ist, und eine mit dem Zahnrad gekoppelte Vorspannfeder beinhaltet, wobei das Zahnrad funktionell mit dem Einsteller gekoppelt ist, und eine mit dem Arm gekoppelte Montageplatte, wobei die Montageplatte zum Tragen des mindestens einen montierten Objekts konfiguriert ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, worin das mindestens eine montierte Objekt mindestens eine Benutzerschnittstellenvorrichtung beinhaltet.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 21, wobei die mindestens eine Benutzerschnittstellenvorrichtung mindestens eine Anzeige beinhaltet.
Armanordnung nach Anspruch 12, worin das mindestens eine montierte Objekt mindestens eine Benutzerschnittstellenvorrichtung beinhaltet.
Armanordnung nach Anspruch 23, wobei die mindestens eine Benutzerschnittstellenvorrichtung mindestens eine Anzeige beinhaltet.
Wagenanordnung nach Anspruch 20, worin das mindestens eine montierte Objekt mindestens eine Benutzerschnittstellenvorrichtung beinhaltet.
Wagenanordnung nach Anspruch 25, wobei die mindestens eine Benutzerschnittstellenvorrichtung mindestens eine Anzeige beinhaltet.
Armanordnung nach Anspruch 12, ferner umfassend mindestens einen mit dem Gehäuse gekoppelten Adapter, wobei der Adapter an der Montageplatte befestigt ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 12, wobei die Vorspannfeder mit dem Arm gekoppelt ist.
Verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 12, worin die Vorspannfeder mit einem Vorsprung an einem ersten Endabschnitt des Arms gekoppelt ist.
verstellbarer Kippmechanismus nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Objekt eine Basis umfasst.