多轴枢转系统和方法.pdf

一些实施方式提供一种枢转机构和/或系统(100)，其包括限定腔体(120)的支撑构件(102)和至少部分地位于所述腔体中的延伸构件(104)。在一些实施方式中，腔体的一个或多个内表面可以提供限定多个枢转轴线的一个或多个支撑部，其中，所述延伸构件大体上围绕所述枢转轴线可枢转地通过相应的枢转范围。枢转范围的大小可以由所述支撑构件中的腔体来限定。在一些情况下，协作的夹紧构件(106、108)与延伸构件和支撑构件接合以将延伸构件保持在腔体中。夹紧构件也可包括滑动表面(180)，该滑动表面与支撑构件滑动接合以向延伸构件的枢转运动提供摩擦阻力。电子显示器枢转和定位系统也被提供，同时也提供用于定位和枢转电子显示器的方法。

权利要求书
1.  一种枢转支撑系统，包括：
支撑构件，所述支撑构件限定腔体并且包括内表面，
所述腔体在所述支撑构件中的第一开口和所述支撑构件中的第二开口之间延伸通过所述支撑构件，
所述内表面位于所述腔体中并且提供支撑部，所述支撑部限定延伸通过所述支撑构件的第一枢转轴线，
所述腔体限定围绕所述第一枢转轴线的第一枢转范围；延伸构件，所述延伸构件包括第一和第二端，
所述延伸构件至少部分地位于所述支撑构件的腔体中支撑部附近，从而所述延伸构件能够大体上围绕所述第一枢转轴线枢转通过由所述腔体限定的第一枢转范围，
所述延伸构件的第一端从所述支撑构件中的第一开口突出；
第一夹紧构件和第二夹紧构件，所述第一和第二夹紧构件接合所述延伸构件和所述支撑构件以将所述延伸构件至少部分地保持在所述支撑构件的腔体中；以及
安装构件，所述安装构件连接在所述延伸构件的第一端附近，所述安装构件构造为当所述延伸构件相对于所述支撑构件枢转通过所述第一枢转范围时支撑物体。

2.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述支撑部限定大致垂直于所述第一枢转轴线的延伸通过所述支撑构件的第二枢转轴线，所述腔体限定围绕所述第二枢转轴线的第二枢转范围，和其中，所述延伸构件能够大体围绕所述第二枢转轴线枢转通过由所述腔体限定的第二枢转范围。

3.  如权利要求2所述的枢转支撑系统，其中，所述第一枢转范围是大约±60°或更小，并且所述第二枢转范围是大约±60°或更小。

4.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述支撑部限定无穷多个延伸通过所述支撑构件的枢转轴线，所述腔体限定围绕无穷多个枢转轴线中的每一个的相应的枢转范围，其中，所述延伸构件能够大体上 围绕所述无穷多个枢转轴线中的每一个枢转通过由所述腔体限定的相应枢转范围。

5.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述支撑构件中的第一开口由所述支撑构件的第一周界限定，其中，所述延伸构件能够围绕所述支撑部移动从而沿所述第一周界围绕所述第一开口旋转。

6.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述延伸构件包括在所述延伸构件的第一和第二端之间延伸的长度，并且其中所述第一和第二夹紧构件使所述延伸构件与所述支撑构件可转动地接合，从而所述延伸构件和所述安装构件能够相对于所述支撑构件围绕沿所述延伸构件的长度延伸的轴线旋转。

7.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述延伸构件包括在所述延伸构件的第一和第二端之间延伸的长度，并且其中所述第一和第二夹紧构件允许沿着沿所述延伸构件的长度延伸的轴线相对于所述支撑构件调整所述延伸构件的轴向位置。

8.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述腔体具有第一截头圆锥部和第二截头圆锥部，并且其中所述支撑构件的内表面在所述第一截头圆锥部和所述第二截头圆锥部之间的过渡处提供所述支撑部。

9.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，
所述支撑构件包括靠近所述第一开口的第一外表面和靠近所述第二开口的第二外表面，
所述第一夹紧构件包括构造为当所述延伸构件枢转通过所述第一枢转范围时滑动地接合所述第一外表面的第一滑动表面，其中，所述滑动接合提供对所述第一滑动表面和所述第一外表面之间的相对移动的第一摩擦阻力，以及
所述第二夹紧构件包括构造为当所述延伸构件枢转通过所述第一枢转范围时滑动地接合所述第二外表面的第二滑动表面，其中，所述滑动接合提供对所述第二滑动表面和所述第二外表面之间的相对移动的第二摩擦阻力。

10.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述第一和第二夹紧构件通过所述腔体直接连接，其中所述第一夹紧构件和所述第二夹紧 构件中的至少一个在所述腔体中延伸，并且其中所述第一和第二夹紧构件每一个包括通孔，所述通孔以摩擦配合的方式接收所述延伸构件。

11.  如权利要求1所述的枢转支撑系统，其中，所述安装构件在所述延伸构件的第一端被附接到所述延伸构件。

12.  一种显示器定位系统，所述系统包括：
支撑结构，所述支撑结构构造为支撑在支撑表面上和/或被固定到支撑表面；
滑动设备，所述滑动设备被连接到所述支撑结构；
支撑构件，所述支撑构件被连接到所述滑动设备，所述支撑构件限定腔体并且包括内表面，
所述滑动设备使得所述支撑构件具有平移范围，
所述腔体在所述支撑构件中的第一开口和所述支撑构件中的第二开口之间延伸通过所述支撑构件，
所述内表面位于所述腔体中并且提供支撑部，所述支撑部限定延伸通过所述支撑构件的多个枢转轴线，
所述腔体限定围绕多个枢转轴线中的每一个的相应的枢转范围；
延伸构件，所述延伸构件包括第一和第二端并且具有在所述第一和第二端之间延伸的长度，
所述延伸构件定位在所述支撑部附近，从而所述延伸构件能够大体上围绕所述多个枢转轴线中的每一个枢转通过由所述腔体限定的相应的枢转范围，
第一夹紧构件和第二夹紧构件，所述第一和第二夹紧构件接合所述延伸构件和所述支撑构件以将所述延伸构件至少部分地保持在所述支撑构件的腔体中；以及
安装构件，所述安装构件连接在所述延伸构件的第一端附近，所述安装构件构造为当所述延伸构件相对于所述支撑构件枢转通过所述相应的枢转范围中的每一个时支撑电子显示器。

13.  如权利要求12所述的显示器定位系统，其中，所述滑动设备包括顶部轨道和底部轨道，其中，所述支撑构件限定与所述顶部轨道对应 的第一表面特征和与所述底部轨道对应的第二表面特征，从而所述支撑构件在平移范围内与所述顶部轨道和底部轨道滑动接合。

14.  如权利要求12所述的显示器定位系统，其中，所述滑动设备包括连接到所述支撑结构的第一臂和连接到所述支撑构件的第二臂，所述第一和第二臂滑动地接合以便提供所述支撑构件在所述平移范围中的移动。

15.  如权利要求12所述的显示器定位系统，其中，
所述支撑构件包括靠近所述第一开口的第一外表面和靠近所述第二开口的第二外表面，
所述第一夹紧构件包括第一滑动表面，所述第一滑动表面构造为当所述延伸构件枢转通过所述相应的枢转范围中的每一个时滑动接合所述第一外表面，其中，所述滑动接合提供对所述第一滑动表面和所述第一外表面之间的相对移动的第一摩擦阻力，
所述第二夹紧构件包括第二滑动表面，所述第二滑动表面构造为当所述延伸构件枢转通过所述相应的枢转范围中的每一个时滑动地接合所述第二外表面，其中，所述滑动接合提供对所述第二滑动表面和所述第二外表面之间的相对移动的第二摩擦阻力，并且
其中，所述延伸构件以及所述第一和第二夹紧构件之间的接合将第一和第二夹紧构件分别压紧抵接所述第一和第二外表面。

16.  如权利要求12所述的显示器定位系统，其中，所述多个枢转轴线包括延伸通过所述支撑构件的大体水平轴线和延伸通过所述支撑构件的大体竖直轴线，和其中，所述相应的枢转范围包括由所述腔体限定的围绕所述大体水平轴线的倾斜范围和由所述腔体限定的围绕所述大体竖直轴线的摇动范围。

17.  如权利要求16所述的显示器定位系统，其中，所述倾斜范围大于大约±5°，并且所述摇动范围大于大约±5°。

18.  如权利要求16所述的显示器定位系统，其中，所述倾斜范围与所述摇动范围大小不同。

19.  如权利要求12所述的显示器定位系统，其中，第一和第二夹紧构件使所述延伸构件与所述支撑构件可转动地接合，从而所述延伸构件 和所述安装构件能够相对于所述支撑构件围绕沿所述延伸构件的长度延伸的轴线旋转。

20.  一种用于枢转电子显示器的方法，所述方法包括：
将电子显示器安装到枢转支撑系统；
相对于所述枢转支撑系统倾斜所述电子显示器，倾斜所述电子显示器包括：
在倾斜范围中使安装构件和延伸构件倾斜，所述延伸构件至少部分地定位在所述枢转支撑系统的支撑构件的腔体中，所述腔体限定围绕大体水平轴线的所述倾斜范围，所述大体水平轴线延伸通过所述支撑构件并与由所述腔体的内表面所提供的支撑部对应，以及
分别在所述支撑构件的相应的第一和第二外表面上滑动第一和第二夹紧构件的第一和第二表面，由此克服由所述第一和第二夹紧构件和所述支撑构件所提供的对倾斜的摩擦阻力；以及
相对于所述枢转支撑系统摇动所述电子显示器，摇动所述电子显示器包括：
在摇动范围中转动所述安装构件和所述延伸构件，所述支撑构件腔体限定围绕大体竖直轴线的所述摇动范围，所述大体竖直轴线延伸通过所述支撑构件并且与由所述腔体的内表面所提供的支撑部对应，以及
分别在所述支撑构件的相应的第一和第二外表面上滑动所述第一和第二夹紧构件的第一和第二表面，由此克服由所述第一和第二夹紧构件和所述支撑构件所提供的对摇动的摩擦阻力。

说明书多轴枢转系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年4月13日提交的美国临时申请No.61/623,661和2012年9月14日提交的美国临时申请No.61/701,122的权益，上述申请的内容通过引用全部纳入此文。
技术领域
本公开总体上涉及用于围绕多个轴枢转物体的系统和方法，并且在一些情况下，涉及用于枢转电子显示器的系统和方法。
背景技术
枢转机构是在三维空间中提供多种物体的可调整定位的装置和系统的常见部件。在一个定位设备中包含枢转机构可以是有益的，例如，提供额外的自由度或移动范围。仅仅作为一个示例，相对于例如工作表面定位电子显示器的关节臂经常包括允许用户围绕相应的轴线枢转电子显示器的枢转机构。在一些情况下，“枢转”可指围绕支撑部或相应的枢转轴线的任何转动，和/或可包括其他术语，诸如取决于环境的转动、倾斜和/或摇动。例如，枢转经常用于使得显示器(或任何其他物体)围绕水平轴线上下倾斜。此种枢转也用于使得显示器围绕竖直轴线左右或者一侧到一侧地转动或摇动。在同时期望倾斜和摇动的情况下或者期望其他多种类型的枢转的情况下，两个以上枢转机构可以被连接在一起以提供围绕额外轴线的额外的自由度。
总体上，枢转范围可以被看作是延伸通过一角度，并且因此可以测量角度。因此，枢转机构可以提供以角度为单位而测量的围绕枢转轴线的运动的角度范围，即，枢转范围。在一些情况下，枢转机构也可以包括一些类型的机构以克服被支撑物体的重量保持期望的枢转角度。一些 枢转机构提供抵消由所支撑物体的重量产生的围绕枢转轴线的力矩的一些或全部的力。此种力可以允许用户更加容易地使得物体移动通过可用的枢转范围。
发明内容
本发明的实施方式可以提供带有多个枢转轴线的系统和方法，其中物体(例如，电子显示器)可以围绕所述枢转轴线枢转。在一些实施方式中，枢转支撑系统包括支撑构件、延伸构件、第一夹紧构件、第二夹紧构件和安装构件。支撑构件限定第一开口、第二开口和在第一开口和第二开口之间延伸通过支撑构件的腔体。支撑构件也包括位于腔体中的内表面。内表面提供限定延伸通过支撑构件的第一枢转轴线的支撑部。腔体限定围绕第一枢转轴线的第一枢转范围。
延伸构件具有第一和第二端，并且至少部分地位于所述支撑构件的腔体中支撑部附近。以此方式，所述延伸构件可以大体上围绕所述第一枢转轴线枢转通过由所述腔体限定的第一枢转范围。所述延伸构件的第一端从所述支撑构件中的第一开口突出。所述第一和第二夹紧构件接合所述延伸构件和所述支撑构件以将所述延伸构件至少部分地保持在所述支撑构件的腔体中。所述安装构件连接在所述延伸构件的第一端附近，所述安装构件构造为当所述延伸构件相对于所述支撑构件枢转通过所述第一枢转范围时支撑物体(例如，诸如电子显示器)。
一些实施方式提供一种提供多个枢转轴线的显示器定位系统。在一些情况下，显示器定位系统包括支撑结构，所述支撑结构构造为支撑在诸如例如桌子等的支撑表面上和/或被固定到诸如例如墙壁等的支撑表面。该显示器定位系统包括被连接到所述支撑结构的滑动设备和被连接到所述滑动设备的支撑构件。所述支撑构件限定腔体并且具有定位在腔体中的内表面。所述滑动设备使得所述支撑构件具有平移范围。所述腔体在所述支撑构件的第一开口和所述支撑构件的第二开口之间延伸通过所述支撑构件，同时所述内表面提供限定多个延伸通过所述支撑构件的枢转轴线的支撑部。所述腔体限定围绕多个枢转轴线中的每一个的相应的枢转范围。
所述显示器定位系统还包括延伸构件，所述延伸构件具有第一端、第二端以及在所述第一和第二端之间延伸的长度。所述延伸构件定位在所述支撑部附近，从而所述延伸构件大体上围绕所述多个枢转轴线中的每一个可枢转通过由所述腔体限定的相应枢转范围。所述显示器定位系统还包括第一夹紧构件和第二夹紧构件，所述第一和第二夹紧构件接合所述延伸构件和所述支撑构件以将所述延伸构件至少部分地保持在所述支撑构件的腔体中。所述显示器定位系统还包括安装构件，所述安装构件连接至所述延伸构件的第一端附近。所述安装构件构造为在相对于所述支撑构件枢转所述延伸构件的过程中支撑电子显示器。
根据一些实施方式，提供用于枢转电子显示器或其他物体的一种或多种方法。在一些情况下，用于枢转电子显示器的方法包括将电子显示器安装到枢转支撑系统，以及相对于所述枢转支撑系统倾斜和摇动所述电子显示器。
在一些情况下，倾斜所述电子显示器包括：在倾斜范围中使得安装构件和延伸构件倾斜。所述延伸构件至少局部地或部分地定位在所述枢转支撑系统的支撑构件的腔体中。所述腔体限定围绕大致水平轴线的倾斜范围，该大致水平轴线延伸通过所述支撑构件并且与由所述腔体的内表面所提供的支撑部对应。倾斜所述电子显示器也可以包括分别在所述支撑构件的相应的第一和第二外表面上滑动第一和第二夹紧构件的第一和第二表面。滑动各自的表面克服由所述第一和第二夹紧构件和所述支撑构件所提供的对倾斜的摩擦阻力。
在一些情况下，摇动所述电子显示器包括：在所述支撑构件腔体所限定的摇动范围中使得所述安装构件和所述延伸构件转动。所述摇动范围限定为围绕大致竖直轴线，所述大致竖直轴线延伸通过所述支撑构件并且与由所述腔体的内表面所提供的支撑部对应。摇动所述电子显示器也可以包括分别在所述支撑构件的相应的第一和第二外表面上滑动所述第一和第二夹紧构件的第一和第二表面。滑动各自的表面克服由所述第一和第二夹紧构件和所述支撑构件所提供的对摇动的摩擦阻力。
这些和多种其他特征和优点从以下的详细说明中将变得明显。
附图说明
以下的附图说明了本发明的一些特定实施方式并且因此不限制本发明的范围。附图不按比例(除非另有说明)并且试图与下文的详细说明中的解释结合一起。接合附图下文中将说明一些实施方式，其中类似的附图标记表示类似的元件。
图1是根据一个实施方式的枢转支撑系统的立体的分解的组装图。
图2A是根据一个实施方式的图1的枢转支撑系统的支撑构件的第一剖面图。
图2B是根据一个实施方式的图1的枢转支撑系统的支撑构件的第二剖面图。
图3是根据一个实施方式的组装的图1的枢转支撑系统的俯视平面图，其中示出了替代的构造。
图4是根据一个实施方式的组装的图1的枢转支撑系统的侧视剖面图，其中示出了替代的构造。
图5是根据一个实施方式的组装的图1的枢转支撑系统的立体图。
图6是根据一个实施方式的组装的图1的枢转支撑系统的立体图。
图7是根据一个实施方式的显示器枢转系统的第一立体图。
图8是根据一个实施方式的图7的显示器枢转系统的第二立体图。
图9是根据一个实施方式的图7的显示器枢转系统的俯视平面图。
图10是根据一个实施方式的图7的显示器枢转系统的一部分的第一剖视图。
图11A是根据一个实施方式的图10的剖视图的分解的组装图。
图11B是根据一个实施方式的图11A的分解的剖视组件的立体图。
图11C是根据一个实施方式的在图11B中以剖视图形式示出的分解组件的完整立体图。
图12A是根据一个实施方式的图7的显示器枢转系统的一部分的第二剖视图。
图12B是根据一个实施方式的图12A的放大图。
图13是根据一个实施方式的显示器定位设备的立体图。
图14是根据一个实施方式的显示器定位设备的立体图。
图15A-15C是根据一些实施方式的分别包括安装到手推车、墙壁安装件、桌面安装件的枢转系统的显示器定位设备的立体图。
具体实施方式
以下的详细说明实际上是示例性的并且不是为了以任何方式限定本发明的范围、适用性或构造。相反，以下的说明提供了用于实施本发明的一些实施方式的一些实用的说明。为所选的元件提供了结构、材料、尺寸和制造过程的示例，并且所有其他元件采用对本发明所在领域的普通技术人员而言已知的结构、材料、尺寸和制造过程。本领域的技术人员将意识到示出的示例中的很多具有多样的适当替代方案。
本发明的一些实施方式提供一种具有多个枢转轴线的系统和/或装置，该系统和/或装置允许通过系统和/或装置支撑的物体枢转通过一个或多个枢转范围。一些实施方式提供使用这样的系统和/或装置定位和/或枢转物体的方法。可以想到，多种实施方式可支持多种类型物体的定位和/或枢转。仅作为一个示例，以下的公开描述了可以使得电子显示器围绕多个枢转轴线枢转和/或枢转通过多个枢转范围的多个实施方式。例如，一些实施方式可以提供枢转机构和/或枢转支撑系统，该枢转机构和/或枢转支撑系统可以被连接连接到电子显示器以使得显示器具有本文描述的枢转功能。一些实施方式提供了将要说明的枢转电子显示器的方法。一些实施方式提供可以相对于人类操作者定位包括电子显示器的多种物体的设备、装置和/或系统。设备/装置/系统(例如，显示器定位系统)可以包含枢转机构和/或枢转支撑系统以提供具有本文描述的枢转功能的显示器。
如在本文中所使用的，术语电子显示器用来表示电视、计算机显示器、平板电脑、智能手机和其他类型的显示器，这些显示器可以通过电子信号显示图像并且可以使用多种已知的显示技术(例如，等离子，LCD，LED，OLED等)中的一种制成。另外，虽然本文描述了构造为枢转电子显示器的实施方式的多个示例，但是应当理解本发明不限于支撑电子显示器，并且一些实施方式可以构造为支撑和枢转其他物体。
图1-6提供了根据本发明的一些实施方式的枢转支撑系统100的多 个视图。从图1开始，示出了枢转支撑系统100的立体的分解组装图。在该示例中，枢转支撑系统100大体上包括支撑构件102、延伸构件104和两个夹紧构件106、108，这些构件协作以围绕一个或多个枢转轴线枢转由系统100支撑的物体。在该示例中，延伸构件104形成为具有第一端110和第二端112的细长杆件或轴。安装构件114在靠近延伸构件104的第一端110被连接到延伸构件104(在图1中未示出附接件)。当延伸构件104相对于支撑构件102枢转时，安装构件114被构造为支撑物体，如下文描述的。
安装构件114可以被构造为根据被支撑的物体的类型以任何适当方式(例如，固定地、可拆卸地、可移动地等)支撑物体。如图1所示，在该示例中，安装构件114是VESA界面形式的电子显示器安装件，它可以被安装到电子显示器的后表面。虽然在图1中未示出，但是在该实施方式中，电子显示器安装件被附接到延伸构件104的第一端110。
延伸构件104被接收在支撑构件102中，该支撑构件102在此情况下提供枢转延伸构件和附接的安装构件的多个枢转范围。图2A和2B示出了根据一些实施方式的支撑构件102的剖面图。图3是组装的枢转支撑系统的100的俯视图，并且图4是组装的枢转支撑系统的100的侧视剖视图，每个视图示出了本文将进一步说明的多个枢转范围。
如图1-4所示，在该示例中的支撑构件102具有截头球体外观的球形形状，但是支撑构件102可以以任何适当的形状形成。如在本文中将进一步说明的那样，在一些情况下，支撑构件102的形状尤其是支撑构件的外表面的一个或多个部分的形状可以被设计成以摩擦配合的方式接合夹紧构件106、108。返回到图1-4，支撑构件102限定支撑构件内部的腔体120。腔体120在支撑构件中的第一开口122和支撑构件中的第二开口124之间延伸通过支撑构件102。支撑构件102包括定位在腔体120中的内表面126。在此情况下，内表面126限定腔体120的边界的一部分，但是这并没有严格地要求。
如图1-2B最佳地示出，内表面126提供支撑面(支点)或支撑部130。在此示例中，内表面126以沿支撑构件的内表面延伸的环形脊部(例如，圆形、椭圆形等)的形式提供支撑部130。如图1-2B所示，支撑部 130位于腔体的第一截头圆锥部132和腔体的第二截头圆锥部134之间的过渡部。在此示例中的脊状支撑部130限定了多个沿支撑构件102延伸的枢转轴线。如图3-6所示，延伸构件104至少局部地或部分地位于腔体120中靠近支撑部130。靠近支撑部130允许延伸构件104围绕由支撑部130所限定的多个枢转轴线中的每一个枢转。
多个枢转轴线的定义或特征可以基于所选择的参考点而变化。例如，如图1和2B所示，在一些情况下，两个枢转轴线140、142可以被限定为大体与脊状支撑部130共面并且大体上与环状脊部130相切。(圆点标记用于指示从附图纸张中延伸出的轴线的位置)。在此情况下，绕枢转轴线140、142中的一个枢转的延伸构件104可以被理解为相对于延伸构件的一侧枢转的延伸构件104。在其他实施方式中，如图1、2A和2B所示，两个枢转轴线144、146可以被定义为大体与环形脊状支撑部130共面并且大体以多个角度与环形脊状支撑部130相交。在此情况下，绕多个枢转轴线中的一个枢转的延伸构件104应当被理解为指的是绕延伸构件的宽度的中心枢转的延伸构件104。当然，可以采用枢转轴和枢转运动的其他特征以适合所描述的和/或其他实施方式。
在一些实施方式中，支撑构件支撑部可以提供至少两个相互垂直的枢转轴线。例如参考图1-4，在该情况下，脊状支撑部130限定竖直取向的枢转轴线144和水平取向的枢转轴线146(例如，相对于附图的视图是垂直的或水平的)。根据一些实施方式，延伸构件104围绕竖直取向的枢转轴线144的枢转也可以称为摇动(panning)，并且枢转轴线144可以被称为摇动轴线。在一些情况下，延伸构件104围绕水平取向的枢转轴线146的枢转也可以称为倾斜，枢转轴线146可以被称为倾斜轴线。
参考图1-4，腔体120为多个枢转轴线中的每一个限定枢转范围，其中腔体120的边界提供延伸构件104可绕任何指定的枢转轴线枢转的范围的外部界限。如图2A和4所示，腔体120限定对应水平取向枢转轴线146的第一枢转范围150。因此，延伸构件104、安装构件114和附接到安装构件114的电子显示器(或其他物体)可以绕枢转轴线146上下倾斜通过第一枢转范围150。图4示出了围绕枢转轴线146的延伸构件104和安装构件114的多个枢转构造，包括以实线示出的第一构造154 和以虚线示出的第二构造156。
如图2B和3所示，腔体120限定围绕竖直取向的枢转轴线144的第二枢转范围152。相应地，延伸构件104、安装构件114和被支撑物体可以围绕枢转轴线144从一侧摇动到另一侧通过第二枢转范围152。图3示出了围绕枢转轴线144的延伸构件104和安装构件114的多个枢转构造，包括以实线示出的第一构造158和以虚线示出的第二和第三构造160、162。
通过提供不同形状和尺寸的支撑构件腔体120可以变化不同实施方式中所提供的枢转范围的大小。在一些情况下，枢转范围根据期望的枢转量可以围绕枢转轴线延伸到大约±10°，围绕枢转轴线延伸到大约±45°，或者围绕枢转轴线扩大到大约±60°或以上。假定在一些情况下枢转范围的大小由腔体120的尺寸和支撑构件102中的相应的材料空缺来限定，在一些情况下枢转范围的最大量可以部分地由支撑构件102所需的结构支撑的最小量来确定。
另外，腔体120的尺寸和形状以及由支撑构件的内表面126所提供的支撑部130的尺寸和形状也可以是确定特定的实施方式提供多少枢转轴线的因素。例如，如图1-6所示，腔体120包括第一截头圆锥部132和第二截头圆锥部134，并且截头圆锥部132、134之间的过渡部形成围绕腔体120的内表面延伸的脊状支撑部或脊状支点130。腔体的截头圆锥部具有变化的圆锥截面，该截面在一些情况下可能是圆形的，但是不是必须圆形的。支撑部130(即，在一些情况下是脊状支撑部或环状支撑部)可具有圆形形状、椭圆形状或与腔体120相邻的部分的截面相对应的其他形状。因此，参考图中的枢转轴线144和146，可以领会到在一些情况下，枢转轴线144和146可以被限定为横贯对称腔体(例如，直角圆锥)，从而相应的枢转范围152、150具有相同的尺寸，因此提供实施方式的相同的倾斜量和摇动量。
可选地，在一些情况下，枢转轴线144、146可以被限定为横贯非对称腔体，从而枢转范围152、150中的一个的尺寸与另一个的尺寸不同。例如，在一些情况下，腔体120的高度可以比腔体的宽度大，该情况与椭圆形支撑部相对应，其提供较大的围绕水平轴线146的倾斜量和较小 的围绕竖直轴线144的清摇摆量。只作为一个可能的示例，倾斜范围150可以以此方式设置，以具有围绕枢转轴线146的大约±10°的尺寸，并且摇摆范围152可以被设置为具有围绕枢转轴线144的大约±7°的尺寸。
应当认识到，腔体120和支撑部130的形状可以较大地改变，因此根据本发明的一些实施方式可以提供实质上无限数量的枢转轴线和枢转范围组合。例如，如图1-6所示，使用具有圆形或椭圆截面和环形支撑部130的腔体可以限定延伸通过支撑构件的无穷多个枢转轴线，其中腔体限定围绕每个枢转轴线的相应的枢转范围。相反地，具有较窄的狭孔截面和支撑部的腔体提供与狭孔形状支撑部共线的单个枢转轴线，从而延伸构件仅能在一个维度上枢转(例如，延伸构件只能倾斜，只能摇动等)。当然根据期望的枢转功能也可以提供除了圆形、椭圆形或狭孔之外的多种腔体和支撑部形状，包括非对称构造。
参考图1如上所述，在该示例中，枢转支撑系统100包括与支撑构件102和延伸构件104协作的第一夹紧构件106和第二夹紧构件108以提供本文将描述的一些枢转功能。现在参考图4，枢转支撑系统100的侧截面示出了在该实施方式中设置在夹紧构件、支撑构件和延伸构件之间的接合。具体地讲，第一夹紧构件106在稍微靠近延伸构件第一端110处接合延伸构件并且也与支撑构件102的第一开口122接合。第二夹紧构件108在稍微靠近延伸构件第二端112处接合延伸构件并且也与支撑构件102的第二开口124接合。因此，第一和第二夹紧构件106、108与支撑构件102之间的接合用以将延伸构件104至少部分地保持在支撑构件102的腔体120中。
夹紧构件106、108可以以任何适当的构造设置以根据支撑构件和延伸构件的形状、尺寸和构造等接合延伸构件104和支撑构件102。如图1所示，在一些实施例中，每个夹紧构件大体地包括连接到盖构件172的管状构件170，该盖构件172具有与管状构件170的孔连通的通孔。在该情况下，管状构件170的尺寸和形状被形成为配合在腔体120中，同时盖构件172的尺寸和形状被形成为接合支撑构件102的外表面。当夹紧构件106、108的管状构件170被定位在腔体120中时，它们可以被连 接(例如，一体地紧固等)以将夹紧构件锁定在腔体中的正确位置并且与支撑构件的外表面接合。虽然在图中未示出，但是夹紧构件106、108的管状构件170在一些情况下可以包含允许一个管状构件被旋拧到另一管状构件中的协作的螺纹构件。
如图4所示，延伸构件104可以经由管状构件170和每个夹紧构件106、108的通孔接收以将延伸构件至少部分地定位在夹紧构件中，并且因此也部分地定位在支撑构件腔体120中。根据一些实施方式，在延伸构件104和夹紧构件之间提供摩擦配合，从而通过施加轴向力使得延伸构件可以在管状构件中轴向移动，该轴向力克服由摩擦配合所提供的阻力。如图4所示，在一些实施方式中，夹紧构件因此允许在沿延伸构件的长度延伸的轴线174上相对于支撑构件102调整延伸构件104的轴向位置。图4以及图3以虚线示出了可选的构造，其中延伸构件104沿轴线174被定位在不同的轴向位置。夹紧构件106、108和延伸构件104之间的摩擦配合因此提供延伸构件的轴向移动的延伸或深度范围176。
根据一些实施方式，第一和第二夹紧构件106、108通过至少部分地使得表面与支撑构件的表面滑动接合接合支撑构件102。例如，如图1所示，第二夹紧构件182的盖构件172的内表面可以提供滑动表面180，该滑动表面180构造为邻近支撑构件中的第二开口124(例如，靠近和/或围绕第二开口)滑动接合支撑构件的外表面182。在延伸构件104枢转通过一个或多个枢转范围(例如，通过倾斜范围150和/或摇动范围152)时，两个相对的表面180、182处于滑动接合中。
根据一个实施方式，两个表面之间的滑动接合给表面180、182的相对移动提供摩擦阻力，并且因此也对延伸构件104相对于支撑构件102的移动提供摩擦阻力。此摩擦阻力可以有助于阻止和/或降低例如由诸如电子显示器等被附接的物体的重量所造成的延伸构件的非期望或不必要移动。虽然在图1中未示出，但是夹紧构件106包括在靠近支撑构件的第一开口122的位置处与支撑构件的另一外表面184滑动接合的相应的滑动表面。由夹紧构件106与外表面184的滑动接合所产生的摩擦阻力增加了由夹紧构件108所产生的摩擦阻力，因此当支撑较重的物体(例如，较大的电子显示器)时，提供阻止延伸构件移动的能力。
根据一些实施方式，由枢转支撑系统100所提供的摩擦阻力的大小或程度可以依赖于一个或多个因素。例如，在一些情况中，通过选择具有多种摩擦系数的特定材料可以改变阻力的大小。在一些情况下，支撑构件由金属制成，诸如铸造或机加工铝、锌、钢或其他适当的金属或金属合金。在这些情况下，可选地，支撑构件的外表面182、184可选地可以被抛光以提供与夹紧构件的更平滑的滑动接合。根据一些实施方式，夹紧构件和/或夹紧构件的滑动表面由模制塑料或尼龙形成。在一些情况下，支撑构件由塑料、尼龙或其他材料形成。当然本发明不限于任何特定材料组合，并且应当理解多种成分可以由已知的适于期望工具的任何材料制成。
根据一些实施方式，通过调整第一和第二夹紧构件106、108之间的连接也可以使得阻力的大小变化(例如，增大，减小)。例如，在一些实施方式中，夹紧构件管状构件170之间的螺纹连接可以被加紧以在夹紧构件和支撑构件之间提供更大的压缩力和/或被松开以提供更小的压缩力。因此，可以分别增大和/或减小摩擦阻力。
在一些实施方式中，由枢转支撑系统100所提供的摩擦阻力也可以或替代地基于夹紧构件上的滑动表面和支撑构件的相应外表面的尺寸和形状而确定。例如，在一些情况下，夹紧构件108的盖构件172可以被构造为使得其滑动表面180具有与支撑构件上的外表面182的轮廓非常贴切地或者基本上匹配的弯曲表面。两个表面之间提供紧密配合可以促进平滑的滑动接合以及更好的表面接触，因此提高两个表面之间的阻力。如图所示，支撑构件102的由第一和第二开口122所截头的球形形状可以有助于提供用于曲面盖构件172抵靠滑动的平滑的弯曲表面。
当然，本发明的实施方式不限于在图中或本文中所描述的形状和构造，并且应当理解，支撑构件和夹紧构件的其他形状和构造也可能用在其他实施方式中。具体地，在多种实施方式中可以应用夹紧构件、支撑构件和延伸构件的多种变体，并且不是所有的实施方式可包含通过如图1-6中的枢转支撑系统100的示例所示的构造。仅作为一个示例，图7-12B描述了一个替换的实施方式，在该实施方式中，如后文所述，夹紧构件不包括延伸到支撑构件的腔体中的管状构件。如将领会到的，在夹紧构 件延伸到支撑构件腔体中的实施方式(例如，如图1-6所示的枢转支撑系统100)，由延伸到腔体中的部分所提供的夹紧构件106、108的附加的宽度可以增加延伸构件104的有效宽度。延伸构件和夹紧构件组合的增大的宽度也可以减小可用的枢转范围，因为增大的宽度在任一个位置中占据腔体中的更大空间。
图3、5和6示出了将根据一些实施方式说明的由枢转支撑系统100所提供的附加的自由度和运动。可选地可以在一些实施方式中提供这些自由度中的一个或多个，虽然它们并不是必须的。
参考图5，示出了根据一个实施方式的图1的组装的枢转支撑系统100的立体图。如参考图1至4描述的，延伸构件104具有在第一端和第二端110、112之间延伸的长度(在图5中未示出)。根据一些实施方式，第一和第二夹紧构件106、108使得延伸构件104与支撑构件102可转动地接合，从而延伸构件104和安装构件114可以围绕沿延伸构件104的长度延伸的轴线192相对于支撑构件102转动通过转动范围190。根据一些实施方式，通过延伸构件104相对于夹紧构件106、108的转动提供可转动接合，从而延伸构件104在夹紧构件的管状构件170中转动。
图6是图1的组装的枢转支撑系统100的另一立体图，其描述了根据一些实施方式的由枢转支撑系统所提供的旋转范围200。如图1-2B所示，在一些情况下，支撑构件102中的第一和第二开口122、124可以由相应的周界202、204限定。在一些情况下，延伸构件104可以在相邻的枢转范围之间有效地移动从而该延伸构件沿开口的周界的至少一个旋转。例如，在图6中，延伸构件104被示出为沿支撑构件的第一开口122的周界202旋转以限定旋转范围200。在一些情况下，延伸构件104在它围绕第一开口122旋转时也沿第二开口的周界和/或腔体120的内部边界面旋转。
如图1、3和4至6所示，在一些实施方式中，枢转支撑系统100也可以包括滑动设备210，该滑动设备210为支撑构件102、延伸构件104、安装构件114和任何附接的物体(例如，电子显示器)提供平移范围212。如上所述，在一些实施方式中，平移范围212大体地平行于水平取向的枢转轴线146并且与由支撑构件102所提供的支撑部130共面， 但是其他取向也是可能的。滑动设备210允许支撑构件102被定位成，除了如上所述被枢转之外，还位于沿平移范围的许多位置中(如图3中的虚线所示)。因此，滑动设备210和支撑/延伸构件枢转布置的组合在一些情况下可选地可以称为包含枢转机构和/或包括如上所述的支撑构件、夹紧构件和延伸构架的枢转支撑系统的定位系统(例如，电子显示器定位系统)。
根据一些实施方式，滑动设备可以由现有技术中已知的任何适当的滑动机构提供。如图1-6所示，在所描述的实施方式中，滑动设备210包括通过端部218连接到一起的顶部轨道214和底部轨道216。支撑构件102限定与顶部轨道214对应的第一表面特征部220，该特征部220在一些情况下可以是支撑构件102的外表面中的槽或者凹口。支撑构件102限定与底部轨道216对应的另一第二表面特征部222，该特征部222在一些情况下可以是支撑构件102的外表面中的槽或者凹口。相应地，表面特征部220、222允许支撑构件102在平移范围212内与滑动设备210的顶部轨道和底部轨道滑动地接合。滑动设备210与枢转系统的组合因此允许诸如电子显示器的附接物体的更多的定位。
在一些情况下，诸如显示器定位系统或显示器定位设备等的定位系统或设备可包括其他支撑结构，该支撑结构相对于支撑面支撑支撑构件102和/或滑动设备210。例如，在电子显示器的情况下，枢转支撑系统100可以可选地与滑动设备210以及一个或多个其他支撑构件或结构组合，这些支撑构件或结构可以构造为抵靠在诸如桌面、桌子、地板等的支撑表面上和/或被固定到诸如桌面、桌子、地板、墙壁和/或其他表面的支撑表面。图13提供了显示器定位设备1300的简单示意图，该显示器定位设备1300包括在图1-6中示出的附接到支撑结构1302并由支撑结构1302支撑的枢转支撑系统100，该支撑结构1302可以将附接的显示器定位在支撑表面1304上。当然，多样的系统和设备可以用于支撑和定位电子显示器，并且可以想到，多种实施方式可选地可提供例如作为任何已知设备/系统的一部分的系统100的枢转支撑系统。作为一些示例，枢转支撑系统100可选地可适用于安装到桌面立柱、地面立柱、小推车、关节臂、墙壁安装件或任何其他类型的显示器定位设备。
现在转到图7-12B，示出了根据本发明的一个实施方式的显示器定位系统700的几个视图。可以理解，显示器定位系统700包括与如图1-6所示和如上所述的枢转支撑系统100一样的一些特征、部件和/或方面，这些特征、部件和/或方面因此在下文中将较少地详细说明。应当理解，虽然没有特别说明，但是根据图1-6中的实施方式提供的上述教示也可以适用于现在将说明的实施方式的类似方面。
图7和图8分别提供了显示器定位系统700的前后透视图。如图所示，定位系统700一般地包括构造为支撑电子显示器710的固定臂702、延伸臂704和枢转支撑系统或枢转机构800，该电子显示器710在一些情况下示出为平板电脑。根据一些实施方式，固定臂702和延伸臂704可被滑动地接合以提供滑动设备706，该滑动设备提供枢转机构800在平移范围中平移。在描述的实施方式中，枢转机构800的支撑机构802被连接至延伸臂704的与固定臂702相反的一端附近，因此在延伸臂704相对于固定臂702从一侧滑动到一侧时允许支撑机构802平移。如在本文中将进一步说明的那样，支撑构件802经由延伸构件被连接到安装构件714，该延伸构件至少部分地被容纳在由支撑构件802所限定的腔体中。在所描述的实施方式中，安装构件714包括包含边缘夹紧件715的显示器安装设备并且被构造为保持和支撑平板电脑710或其他电子显示器。
如图7和8所示，在一些情况下，固定臂702可以包含安装界面720，该安装界面720允许固定臂702被连接到用于相对于支撑表面支撑和定位臂702、704、枢转机构800和显示器710的附加支撑结构。在图7和8示出的示例中，安装界面720被构造为VESA界面，但是任何类型的界面或其他附接特征部或机构也可以使用。
转而参考图14，在一些情况下，显示器定位系统700可以使用安装界面720被安装到显示器定位设备730。因此，显示器定位设备730提供附加的支撑结构，该附加的支撑结构与系统700组合可以相对于支撑面732(例如，在此情况下，是桌面、桌子、柜台等)定位电子显示器710。虽然并未示出，但是在一些情况下，安装界面720可以被进一步构造为也接收或者被安装到附加的电子显示器，诸如比安装到枢转机构 800上的显示器710大的电视或监视器。当然，广泛类型的系统和设备可以用于支撑和定位电子显示器，并且可以想到，多种实施方式可选地将显示器定位系统800作为已知的设备/系统的一部分。仅作为一些示例，系统800可以被安装到桌面立柱、地面立柱、小推车、关节臂、墙壁安装件或任何其他类型的显示器定位设备。图15A-15C示出了分别被安装到小推车100、墙壁安装件1002和桌面安装件1004的系统800的示例。如图所示，各个实施方式提供了一个示例，在该示例中，附加的电子显示器1006可以被安装到安装界面720(未示出)，因此将显示器1006定位到由枢转机构800(未示出)支撑的显示器710旁边。
转而参考图9，图9示出了根据一个实施方式的图7的显示器枢转系统700的俯视平面图。图7的俯视图描述了滑动设备706以及连接到滑动设备706的枢转机构800，滑动设备706包括固定臂702、延伸臂704。根据一些实施方式，枢转机构800的支撑构件802可以被附接到延伸臂704或者形成为延伸臂704的一部分。仅作为一个示例，在一些情况下，支撑构件802可以由金属、塑料、塑料或任何其他适当的材料与延伸臂一起一体地铸造或模铸。
图10-12B提供了枢转机构800的多种立体图和剖视图，并将参考这些附图说明枢转机构800的特定特征和/或部件。简言之，图10是没有固定臂702并且没有示出显示器710的显示器枢转系统700的部分的第一水平截取的剖视图。图11A是图10的分解组件图，并且图11B是在图11A中示出的剖视图的立体图。图11C与图11B的视图类似，但是示出了枢转机构800的完整立体图。图12A和12B示出了保持显示器710的系统700的侧面剖视图，其中图12B提供了图12A的一部分的放大视图。
如上参考图1-6中的系统100所述的，在图7-12B中示出的系统700以及更具体地，枢转机构800包括限定腔体820的大体球形支撑构件802，其中该腔体820具有位于腔体820内的内表面826。腔体820在支撑构件802中在第一开口822和第二开口824之间延伸并且可以被设置为本文其他地方所述的多种构造、形状和尺寸。内表面826提供了支撑部830，该支撑部830限定延伸通过支撑部830的多个枢转轴线，并且 腔体820限定围绕各个枢转轴线的相应的枢转范围(例如，倾斜范围，摇动范围等)。枢转机构800也包括延伸构件804，该延伸构件804具有第一和第二端810、810和在两端之间延伸的长度。如在其他地方描述的实施方式一样，在一些情况下，延伸构件804至少部分地被容纳在腔体820中并且位于支撑部830附近，从而延伸构件804基本上可以在相应的枢转范围内围绕每个枢转轴线枢转。枢转机构800还包括第一和第二夹紧构件806、808，该夹紧构件806、808接合延伸构件804和支撑构件802以将延伸构件至少部分地保持在腔体820中。例如，根据一些实施方式，夹紧构件806、808包括如在本文其他地方描述的滑动地接合支撑构件802的相应外表面882、884的滑动表面880、881。另外，安装构件814被连接至延伸构件804的第一端810附近以用于附接和/或支撑电子显示器710。
从图7-12B中可以领会到，根据一些实施方式，延伸构件804以及第一和第二夹紧构件806、808之间的接合操作为将夹紧构件压抵到支撑构件802并且以与图1-6所示的实施方式不同的方式将延伸构件804保持在腔体820中。例如，在一些实施方式中，延伸构件804以及夹紧构件806、808之间的接合将夹紧构件806、808压抵至支撑构件802的第一和第二外表面882、884。应当理解，延伸构件804和夹紧构件之间的压紧接合可以以多种方式实现；因此这些实施方式不限于任何特定的构造。在如图7-12B所示的实施方式中，延伸构件804形成为螺栓，其中螺栓的保持头部靠近第二端812，并且围绕第一端810形成接合螺母904的螺纹902。可以相对于螺纹902拧紧螺母904以将夹紧构件806、808一起压紧抵接到支撑构件802。在一些情况下，弹簧部件906(例如，带斜边的垫圈、弹簧垫圈等)可以定位在螺母904和第一夹紧构件806之间和/或保持头部900和第二夹紧构件808之间的螺栓上。部件906的弹性因素可以在夹紧构件和支撑构件802之间提供可释放的张力，当期望调整枢转机构800时，可以用足够大的力暂时克服该可释放的张力。
如上所述，根据一些实施方式，支撑构件802中的支撑部803可限定竖直取向的枢转轴线844和水平取向的枢转轴线846(例如，相对于图中的附图竖直或水平)。根据一些实施方式，延伸构件804围绕竖直取 向的枢转轴线844的枢转也可以被称为摇动，枢转轴线844可以被称为摇动轴线。在一些情况下，延伸构件804围绕水平取向的枢转轴线846的枢转也可以称为倾斜，枢转轴线846可以被称为倾斜轴线。
如在本文的其他地方所述的，腔体820可以限定与各个枢转轴线相对应的枢转范围(例如，竖直轴线844和/或水平轴线846)。如图12A所示，腔体820限定与水平取向枢转轴线846相对应的第一枢转范围850。因此，延伸构件804、安装构件814和附接到安装构件814的电子显示器(或其他物体)可以在第一枢转范围850内绕枢转轴线846上下倾斜。如图9和10所示，腔体820限定围绕竖直定向枢转轴线844的第二枢转范围852。因此，延伸构件804、安装构件814和被支撑物体可以在第二枢转范围852内围绕枢转轴线844从一侧摇动到另一侧。
如在其他地方所述的，通过设置不同形状和尺寸的支撑构件腔体820可以改变由不同的实施方式所提供的枢转范围的大小。在一些情况下，枢转范围根据期望枢转量可以围绕枢转轴线达到大约±10°，围绕枢转轴线达到大约±45°，或者围绕枢转轴线达到大约±60°或以上。根据一些实施方式，枢转范围至少等于大约±5°，或者在一些情况下至少大于大约±5°。此外，如上所述，在一些情况下，不是所有的枢转范围可能是相等的大小。例如，在一些情况下，一个或多个枢转范围可以比一个或多个其他枢转范围大。根据一些实施方式，例如，倾斜范围可以比摇动范围大。根据一个实施方式，在一些情况下，倾斜范围可以是大约±10°，然而倾斜范围可以是大约±7°。如上所述，通过改变支撑构件腔体820的尺寸和/或形状可以提供枢转范围的变化。
根据一些实施方式，也可以提供用于枢转电子显示器的方法。想到的方法的一个示例包括将电子显示器(或其他物理物体)装置至向诸如本文描述的一种枢转支撑系统够中。该方法包括随后使用枢转支撑系统倾斜和摇动显示器。
在一些情况中，倾斜电子显示器可以包括在倾斜范围内倾斜安装构件和延伸构件。如上所述，延伸构件可以至少部分地定位在枢转支撑系统的支撑构件的腔体中。该腔体可以限定围绕延伸通过支撑构件的大致水平轴线的倾斜范围。轴线与由腔体的内表面所提供的支撑部对应。根 据一些实施方式，倾斜电子显示器还可以包括使得第一和第二夹紧构件的第一和第二表面分别在支撑构件的相应的第一和第二外表面上滑动。滑动这些表面克服在第一和第二夹紧构件和支撑构件之间产生的对倾斜的摩擦阻力，而另一方面该摩擦阻力抑制延伸构件和支撑构件之间的相对移动。
在一些情况中，相对于枢转支撑系统摇动电子显示器包括在摇动范围内转动安装构件和延伸构件。通过支撑构件腔体可以限定围绕大致竖直轴线的摇动范围，该竖直轴线延伸通过支撑构件并且与由腔体的内表面所提供的支撑部对应。摇动电子显示器也可以包括使得第一和第二夹紧构件的第一和第二表面分别在支撑构件的相应的第一和第二外表面上滑动。此种摇动因此克服在第一和第二夹紧构件和支撑构件之间产生的摩擦阻力，该摩擦阻力在另一方面可以抑制延伸构件和支撑构件之间的相对移动。
因此，公开了本发明的实施方式。虽然已经参考特定的公开实施方式以相当多的细节说明了本发明，但是公开的实施方式出于说明的目的而不出于限定的目的而被示出，并且本发明的其他实施方式也是可能的。本领域的技术人员应当领会到在不脱离本发明的精神和所附权利要求的范围的情况下可以做出多种改变，改编和修改。