产生力和扭矩的方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种监视器的支撑及位置控制系统。在一种实施方式中，监视器的支撑方法包括：将储能件的上升力曲线转化为基本恒定的支撑力来支撑监视器。一方面，监视器的支撑方法包括提供储能件（１４）和凸轮（３２０），其协同定位，从而沿着运动轨迹彼此作相对运动。当储能件运动并改变储能件对凸轮的作用力时，凸轮能将储能件的作用力转化为对监视器的支撑力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种提供线性力和/或旋转扭矩的设备。更具体地说，本专利技术涉及一种可用来定位各种不同装置的设备。在某些应用中可以适用的装置包括作为例子的篮板、计算机监视器、抽屉、门等。
技术介绍
本专利技术总体上涉及一种提供线性力和/或旋转扭矩的设备。更具体地说，本专利技术涉及一种可用来定位各种不同装置的设备。该装置的一个例子是个人计算机的显示器。个人计算机和/或显示器经常是直接放在桌子上或电脑架上。但为了增加桌子空间，或者能适应不同操作者的人体工程学的需要，有时候会将计算机监视器安放在能升降的结构上。作为选择，也可将监视器安装在诸如墙壁等平面上，而不是将其放在桌子上或者手推车上。但在一天当中的不同时间经常会有多个操作者使用个人计算机和/或显示器。在有些场合，一台计算机和/或监视器在一天当中可能会有多人使用，而这些人的体型和偏好不尽相同。由于各人的体形和偏好互不相同，所以为一个人在一种场合下所调节好的监视器或显示器很可能并不适合于另一个人。例如，对于使用同一台计算机和监视器来说，儿童所需要的身体空间就不同于成年人。此外，对长时间使用计算机的操作者来说，舒适性尤为重要。操作者可以选择使用由前一位使用者所留下的监视器，而不管不舒适、麻烦和不便，但这台监视器的设置是为其他人优化的，所以经过长时间的使用之后很可能会对其造成伤害。此外，随着监视器的尺寸和重量的增加，调节的方便性需要着重考虑。对于需要频繁调节的监视器，已经使用了与气动弹簧相连的臂来对监视器进行调节，其中臂铰接到桌子上或者竖直平面上。但气动弹簧价格昂贵，并且使用一段时间后会磨损。并且气动弹簧需要相当大的空间，例如满足臂长，这在特定应用当中非常重要，如用在医院中。因此，需要这样一种监视器支撑机构，其机构紧凑、制造和维护成本低、可靠性高、调节方便、可针对多种不同尺寸的监视器进行缩放、具有较长行程、并在定位监视器时能提供恒定的支撑力。
技术实现思路
本专利技术总体上涉及一种提供线性力或旋转扭矩的设备。更具体地说，该设备可用来定位多种不同装置。根据本专利技术一种典型实施方式的设备包括具有第一导面和第二导面的凸轮，和具有第一滚子的凸轮从动件，其中第一滚子具有与凸轮的第一导面啮合的第一从动面。第一滚子的第一从动面至少在第一接触点可以方便地接触凸轮的第一导面。凸轮从动件可以进一步包括第二滚子，第二滚子具有与所述凸轮的第二导面相啮合的第二从动面。在这种情况下，凸轮从动件还可以包括弹簧构件，该弹簧构件设计成将第一滚子朝着凸轮的第一导面压迫，并将第二滚子朝着凸轮的第二导面偏压。作为例子，凸轮从动件可以包括弹簧，该弹簧的第一端连接第一滚子，第二端连接第二滚子。第一滚子的接触角可通过第一假想线和假想参考线来定义，其中第一假想线经过第一接触点与第一滚子的中轴线，假想参考线则在第一滚子的中轴线与第二滚子的中轴线之间延伸。凸轮的第一导面可有益地具有连续变化的斜率和/或连续变化的曲率半径，使得第一滚子的接触角能随着凸轮从动件沿着凸轮纵轴线的移动而改变。在优选实施方式中，凸轮设计成凸轮从动件沿着凸轮纵轴线的移动能导致弹簧变形，并改变第一滚子的接触角，从而使得作用在第一滚子上的反作用力的轴向分力的大小能根据需要的力的分布而改变。在具体的优选实施方式中，凸轮设计成凸轮从动件沿着凸轮纵轴线的移动导致弹簧变形，并改变第一滚子的接触角，从而使得作用在第一滚子上的反作用力的轴向分力的大小能在凸轮从动件的整个运动过程中基本上保持恒定。作为例子，凸轮还可以设计成在凸轮从动件的整个运动过程中，使弹簧的变形量基本上反比于接触角的三角正切函数值的相关变化量。在本专利技术的一些应用当中，弹簧的弹性常数基本上能反映变形量与弹簧力之间的线性关系。在本专利技术的其他一些应用当中，弹簧的弹性函数基本上能反映变形量与弹簧力之间的非线性关系。根据本专利技术的典型实施方式，凸轮的凸轮主体具有第一导面、第二导面、和二者之间的纵轴。在有益的应用中，第一导面呈弧形，具有连续变化的斜率和/或连续变化的曲率半径。在特定应用中，凸轮基本上关于纵轴对称。有益的是，凸轮从动件可以沿着纵轴线至少在第一位置与第二位置之间移动。当凸轮从动件处于第一位置时，弹簧有利地具有第一变形量；当凸轮从动件处于第二位置时，弹簧具有第二变形量。此外，对第一滚子来说，在凸轮从动件处于第一位置时，其具有第一接触角；在凸轮从动件处于第二位置时，其具有第二接触角。在一个有用的应用当中，第一接触角可以不等于第二接触角。在一个有益的应用当中，第二变形量大于第一变形量，第二接触角小于第一接触角。在某些应用中，第二变形量大于第一变形量，第二接触角的三角正切函数值小于第一接触角的三角正切函数值。在这些应用当中，第一变形量与第二变形量的第一比值基本上等于第一接触角的三角正切函数值与第二接触角的三角正切函数值的第二比值。在本专利技术的其他典型应用中，还包括第一导向件，和设置成沿着第一导向件运动的第一从动子。在某些应用当中，该设备可以包括第二导向件，和设置成沿着第二导向件运动的第二从动子。可以设置弹簧构件将第一从动子与第二从动子朝着彼此相互偏压。第一导向件可有益地限定第一弧形轨迹，第二导向件可有益地限定第二弧形轨迹。在特定应用当中，第一弧形轨迹具有连续变化的斜率和/或连续变化的曲率半径。在一个有益的应用当中，第二弧形轨迹基本上为第一弧形轨迹的镜像。根据本专利技术典型实施方式的枢轴机构包括具有第一导面的凸轮，和凸轮从动件。凸轮从动件有益地具有第一滚子，其具有至少在第一接触点与凸轮第一导面啮合的第一从动面；和能迫使第一滚子靠在凸轮第一导面上的装置。第一滚子具有通过第一假想线和假想参考线来定义的接触角，第一假想线经过第一滚子的第一接触点和中轴线，假想参考线则基本水平。在一个特别有益的应用当中，凸轮的第一导面具有连续变化的斜率和/或连续变化的曲率半径，从而能使第一滚子的接触角随着凸轮围绕其旋转轴的转动而发生改变。在特定应用中，迫使第一滚子靠在凸轮第一导面上的装置包含弹簧。凸轮可有益地设计成凸轮围绕其旋转轴的转动导致弹簧变形，并改变第一滚子的接触角，从而使作用在凸轮上的扭矩大小在凸轮的整个转动过程中基本上保持恒定。例如，凸轮可设计成凸轮围绕其旋转轴的转动导致弹簧变形，并改变第一滚子的接触角，从而使作用在凸轮上的扭矩大小在凸轮的整个转动过程中基本上保持恒定。在一个应用中，在凸轮从动件的整个运动过程中，弹簧的变形量基本上反比于接触角的三角正切函数值的相关变化量。根据本专利技术另外的典型设备包括凸轮构件，该凸轮构件包括限定第一导面的第一凸轮件，和限定第二导面的第二凸轮件。凸轮构件的第一凸轮件和第二凸轮件可有益地彼此作相对运动。该设备还包括凸轮从动件，凸轮从动件包括第一滚子和第二滚子，第一滚子的第一从动面至少在第一接触点与凸轮构件的第一导面啮合，第二滚子的第二从动面与凸轮构件的第二导面啮合。一个弹簧的第一端连接第一滚子，第二端连接第二滚子，该弹簧驱使第一滚子和第二滚子彼此相向。在特定应用中，凸轮构件的第一凸轮件和凸轮构件的第二凸轮件均与底座构件转动连接，使得凸轮构件的第一凸轮件与凸轮构件的第二凸轮件能彼此作相对转动。在这些应用当中，通过凸轮构件的第一凸轮件与凸轮构件的第二凸轮件之间的相对转动，可对第一滚子和第二滚子的接触角进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：凸轮（４２００），其至少具有第一导面（４２０２）；凸轮从动件（４２２０），包括：至少在第一接触点（４２２４）能与凸轮（４２００）的第一导面（４２０２）啮合的第一从动面（４２２８）；和迫使第一从动面（４２２８） 靠在凸轮（４２００）第一导面（４２０２）上的装置；第一从动面（４２２８）和凸轮（４２００）的第一导面（４２０２）确定了一接触角（４２３８）；以及凸轮（４２００）的第一导面（４２０２）设计成，当凸轮从动件（４１２０）沿着凸轮（ ４１００）的纵轴线（４１４８）移动时，第一从动子（４１２２）的接触角（４１３８）基本连续改变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：哈丽C斯威勒，哈利德I阿尔泽波德赫，杰弗里M伊莱亚森，马修J舒瓦尔特尔，肖恩C林德布拉德，穆斯塔法A艾哈迈德奥卢，
申请(专利权)人：恒力技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]