CN101634802B - 投影幕装置 - Google Patents

Abstract

本发明一实施例公开一种投影幕装置，包含有：一中心轴、一投影幕及一自锁机构。自锁机构设置于中心轴上，供投影幕相对于中心轴伸展至展开位置时定位投影幕，自锁机构包含一离合器及一驱动器。离合器包含一第一离合器构件及一第二离合器构件，第一离合器构件是可转动地安装于中心轴上，并在投影幕伸展至展开位置期间，沿第一方向转动，而在投影幕收回期间，沿与第一方向相反的第二方向转动。第二离合器构件是可滑移地安装于中心轴上，并可由该驱动器加以驱动而沿着中心轴相对于第一离合器构件于一啮合位置及一分离位置间移动，其中第二离合器构件在啮合位置时是啮合于第一离合器构件上，而在分离位置上时是与第一离合器构件分离开。

Description

投影幕装置

【技术领域】

本发明是有关于一种投影幕装置，特别是有关于一种具有自锁机构的投影幕装置。

【背景技术】

目前，投影幕已被广泛应用于家庭、学校及商业领域，例如：家庭影院、多媒体教学、指挥中心、视频会议室等众多使用场合。

较为现有的手拉投影幕装置是由拉杆、布幕、扭力弹簧、转管及外壳组成，并组装于一支架的顶端。向下拉动拉杆可以展开布幕，同时转管会随其转动，扭力弹簧会发生变形而蓄积一定弹力(弹性位能)，通过拉杆上的拉环卡于位于支架底端的挂勾上，可将布幕加以定位。欲收起布幕时，先解除拉环与挂勾间的配合关系，以释放拉杆，并依扭力弹簧的弹力而使得转管反方向转动(即回转)，使布幕卷绕在转管上。但是，由于该手拉投影幕装置是透过拉环与挂勾的卡合来加以定位，因此布幕只能被定位于一固定位置上，如支架底端，而不能被随意定位于支架的顶端与底端之间的任何其它位置。因此，该现有定位方式会对手拉投影幕装置的使用造成限制。再者，当布幕被定位后，由于扭力弹簧的弹力会施加于转管上，转管产生一定的回转趋势，而使得布幕受力，在长期的拉力作用下，布幕纤维会发生变形，如形成一条条的褶皱痕迹，不但影响布幕的平整度，而且会减低布幕的使用寿命。

请参照图1所示，一种现有手拉投影幕装置的定位机构9包括有：自锁轴90、自锁芯91、自锁外套92及二开关弹簧93组成。自锁芯91套设于自锁轴90上，自锁芯91的外圆柱面上开设有三组曲线槽94；自锁外套92套设于自锁芯91上，在自锁外套92的内壁上开设有三个沿轴向的直槽95，每组对应的自锁芯91的曲线槽94及自锁外套92的直槽95内均设置有一滚珠96。二开关弹簧93分别套置于自锁轴90的两端，开关弹簧93的一端通过螺丝固定于自锁芯91上。

上述现有自锁芯91的每组曲线槽94均具有连通的一第一曲线凹槽941、一斜线凹槽942、一第二曲线凹槽943、一第三曲线凹槽944、一定位凹槽945(自锁点)、一拐点946，以及一第四曲线凹槽947。当下拉投影幕时，上述现有定位机构9的自锁外套92沿顺时针方向旋转，此时自锁外套92上的对应的直槽95会驱动滚珠96从第一曲线凹槽941进入斜线凹槽942内，再到达第二曲线凹槽943内，并在第二曲线凹槽943内环绕运动。当欲定位投影幕时，操作者可以随时停止下拉，自锁外套92反向旋转(即逆时针旋转)一定角度，其上的直槽95会驱动滚珠96从第二曲线凹槽943滑入第三曲线凹槽944、然后又滑至自锁点，此时滚珠96会被定位凹槽945卡住，而使得自锁外套92不能逆时针回转，通过这种方式完成投影幕的自锁定位。当需要解锁时，只需要下拉投影幕使得自锁外套92沿顺时针方向转动一定角度，此时自锁外套92的直槽95会驱动滚珠96滑出(或脱出)定位凹槽945，并经过拐点946而进入第四曲线凹槽947，达到解自锁的状态，然后再完全释放投影幕，使得自锁外套92逆时针转动，滚珠96就会从第四曲线凹槽947滑入第一曲线凹槽941内，并且滚珠96会在第一曲线凹槽941中循环运动，直至投影幕完全收回。

上述现有定位机构9的自锁芯91是采用曲线槽94的结构，通过滚珠96在曲线槽94中的行程变化而达成自锁定位及解自锁的功能。但在自锁芯91的实际制作过程中，由于成形件(即具有曲线槽94结构的自锁芯91)的形状复杂，所以会使得射出成形的制程(例如流道设计)变得非常复杂，而且在冷却成形过程中的温度控制也会对成形件的射出成型品质产生很大影响。倘若，成形后的曲线槽94稍有不符合原先设计，滚珠96于曲线槽94中的滑动轨迹就会发生变化，极有可能无法达成预定的自锁定位及解自锁的目的。

上述现有定位机构9还存在一个比较大的缺陷。详细来讲，由于在现有自锁芯91的外圆柱面上只开设有三组曲线槽94，每组曲线槽94内只设置一个自锁点(定位凹槽945)，所以相邻两自锁点之间的展开距离是等于自锁芯91的外圆柱面的底面周长的三分之一。在实际操作中，当第一次下拉投影幕时，投影幕被定位于一第一位置；若需要将投影幕定位于紧邻第一位置的第二位置时，先解锁定位机构9并完全释放投影幕，然后才能第二次下拉投影幕，再将投影幕定位至一第二位置，但由于相邻两自锁点之间的距离限制，第二位置与第一位置之间的距离等于相邻两自锁点之间的展开距离，即第二位置不能被任意选定于紧邻第一位置处，而只能与第一位置相隔一定距离。可见，受限于相邻两自锁点的位置限定，在下拉过程中，投影幕不能在任意点被定位，而相邻两定位点之间的距离等于相邻两自锁点之间的展开距离。因此前述的现有定位机构无法进行无段定位，仅能提供特定位置的分段式(甚或仅为单段式)的定位。

再详究图1中所示的现有定位机构9，该现有定位机构9只能通过自锁轴90的一安装端901安装于手拉投影幕装置的一左端盖(未图示)上，而在实际操作中，采用该现有定位机构9的手拉投影幕装置是处于壁挂或悬吊状态，所以左端盖基本上要承受整个结构重量的二分之一，这种结构在摔落实验中，常会看到左端盖极因负荷过大而破坏的实验结果。

因此，有必要提供一种新的投影幕装置，以克服现有技术中存在的缺陷。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种投影幕装置，其设置有自锁机构，能够提供无段定位，并具有安全自锁及解锁的功能，进而提高投影幕装置的品质。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述的目的或是其它目的，本发明采用如下技术方案：一种投影幕装置，包含有：一中心轴、一投影幕及一自锁机构。投影幕卷绕于中心轴上，并可伸展至一展开位置。自锁机构套设于中心轴，供投影幕相对于中心轴伸展至展开位置时，定位投影幕。自锁机构包含有一离合器及一驱动器，离合器包含有：一第一离合器构件及一第二离合器构件。第一离合器构件能够转动地安装于中心轴上，并在投影幕伸展至展开位置期间，沿一第一方向转动，而在投影幕收回期间，沿与第一方向相反的一第二方向转动。第二离合器构件安装于中心轴上，并能够沿着中心轴相对于第一离合器构件在一啮合位置及一分离位置间移动，其中第二离合器构件在啮合位置时是啮合于该第一离合器构件上，而在分离位置上时是与第一离合器构件分离开。驱动器结合至第二离合器构件上，当第一离合器构件沿第一方向转动时，驱动器驱动第二离合器构件沿中心轴朝向啮合位置移动，以使第二离合器构件啮合于第一离合器构件，以将投影幕定位于展开位置，驱动器能够选择性地将第二离合器构件自啮合位置移动至分离位置，以使第一离合器构件沿着第二方向转动，而使得投影幕卷绕回中心轴上。

相较于现有技术，本发明一实施例的投影幕装置设置有可转动的第一离合器构件及可沿中心轴轴向移动的第二离合器构件，通过驱动件驱动第二离合器构件朝向或远离第一离合器构件移动，而使得第一、第二离合器构件能够处于啮合状态或分离状态，投影幕则可被定位、解锁及回收。另外，因第一、第二离合器构件采用啮合的方式进行定位，啮合齿数越多，在定位过程中，转管的回旋角度就越小，这样就能够达到在任意位置进行自锁定位的目的。通过调节第一、第二离合器构件的啮合齿数，可以达成无段定位。

【附图说明】

图1是现有一种手拉投影幕装置的定位机构示意图。

图2是本发明一实施例的投影幕装置的整体外部结构示意图。

图3是将图1中所示的外壳、第一端盖及第二端盖拆解之后的内部结构示意图。

图4是本发明一实施例的投影幕装置的分解结构示意图。

图5是本发明一实施例的动力机构与自锁机构的结构示意图。

图6A、图6B是本发明一实施例的自锁机构的部分构件沿一方向拆解示意图，其中第二离合器构件分别位于啮合位置与分离位置。

图7A、图7B是本发明一实施例的自锁机构的部分构件沿另一方向拆解之后的示意图，其中第二离合器构件分别位于啮合位置与分离位置。

图8A、图8B是本发明一实施例的自锁机构的所有构件沿不同方向拆解之后的结构示意图。

图9是本发明一实施例的自锁机构的第一离合器构件与第二离合器构件的放大示意图。

图10是本发明一实施例的弹性件与第二离合器构件的轴承部相连接的结构示意图。

图11是本发明一实施例的弹性件与第一离合器构件的离合齿相连接的结构示意图。

【具体实施方式】

下列各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附加图式的方向。因此，本发明以下实施例中所提到的方向用语是用来说明本发明，而非用来限制本发明。

请参照图2至图4所示的本发明的一实施例的投影幕装置100，本实施例中的投影幕装置100包含有：一投影幕1、一收放机构2、一动力机构3、一自锁机构4、一外壳5、一第一端盖50及一第二端盖51。外壳5固定不动且呈细长中空筒状结构，用来收容及遮盖收放机构2、动力机构3及自锁机构4，投影幕1也能够回收在外壳5内，或是自外壳5向外伸出至所需的展开位置而定位，以供影像投影至其上。外壳5的两端是由第一端盖50及第二端盖51加以封密，以防止外物入内，确保投影幕装置100能够在一个安全稳定的工作环境中正常工作。在第一端盖50及第二端盖51的相对内侧各设置有一支撑结构(未显示)。

请参照图3与图4所示的实施例中，投影幕装置100的收放机构2是与投影幕1相连接，并可沿着一第一方向(如顺时针方向)旋转，以使投影幕1自外壳5向外伸出；或是沿着与第一方向相反的一第二方向(如逆时针方向)旋转而回收投影幕1，以使投影幕1得以回收于外壳5内。在本实施例中，收放机构2包含一转管20，呈长圆柱状，用以支撑整个投影幕1。转管20收容于外壳5内，转管20的两端可转动地套置于第一及第二端盖50、51的支撑结构上，使得转管20得以转动，以供回收或释出投影幕1。转管20长度基本上与外壳5长度相同。

请参照图3与图4所示的实施例中，投影幕1是呈长方形，具有一顶边10、一底边11及位于顶边10与底边11之间的画面区域14。投影幕1的顶边10粘接于转管20上，也可由其它结合方式固定于转管20上，以使得投影幕1能够卷绕于或贴附于转管20的圆柱状外表面上。投影幕1的底边11是固定连接于一拉杆12上，拉杆12是位于外壳5外部，一方面通过自身重量使得投影幕1展开后保持平坦，另一方面可防止投影幕1的底边11进入外壳5内部。拉杆12的中央位置处设置有一拉环13，以便于操作者手拉投影幕1。

请参照图4与图5所示，动力机构3是连接至自锁机构4，进而与收放机构2连接在一起，用以提供一回收动力给收放机构2。关于动力机构3与自锁机构4的连接方式请容后详述。在本实施例中，动力机构3安装于转管20内部，包含有：一支撑轴30及一扭力弹簧31。支撑轴30是一管状长轴，在本实施例中，支撑轴30的长度短于转管20长度的一半。支撑轴30可由铝管或任何适当材质的硬质管件制做，具有第一支撑末端301与第二支撑末端302。支撑轴30的第一支撑末端301是通过连接于第一端盖50的支撑结构而固定于第一端盖50上，在投影幕1的释放及回收过程中，支撑轴30会始终保持固定静止状态。支撑轴30的第二支撑末端302是用以连接一中心轴40。在支撑轴30的第一支撑末端301的附近形成有一通孔303，贯穿过支撑轴30的管状外壁而与其内部轴孔(未显示)相连通。扭力弹簧31具有第一弹簧末端311及第二弹簧末端312。扭力弹簧31的第一弹簧末端311上的末端引脚313贯穿过支撑轴30上的通孔303而固定于支撑轴30上，扭力弹簧31的第二弹簧末端312则套接于自锁机构4的自锁外套43上。

在本实施例中，扭力弹簧31是由螺旋弹簧所构成，该螺旋弹簧套设于支撑轴30上，因此透过设定扭力弹簧31的有效圈数，即可调整扭力弹簧31所会产生的回收动力(或是因其变形而储存的弹性位能)及由回收动力所产生的回复力的大小。

请参照图4与图5所示，自锁机构4设置于一中心轴40上，并位于转管20内。中心轴40具有第一末端401与第二末端402(标号402参见图8A中)，中心轴40的第一末端401插入支撑轴30的第二支撑末端302的内部轴孔(未显示)内，且两者间是通过紧配合而连接于一起，当然中心轴40与支撑轴30也可采用销钉连接方式或其它连接方式而连接在一起。因为支撑轴30是固定不动的，所以中心轴40也会始终保持固定静止状态。在本实施例中，中心轴40与支撑轴30是结合在一起，并共同设置于转管20内，且二者结合后的长度总和不超过转管20长度的一半。在本发明的其它实施例中，中心轴40与支撑轴30也可以设置成一体而成为一共享轴。

请参照图6A至图9所示，自锁机构4包含有：一离合器41、一驱动器42及自锁外套43。自锁机构4与收放机构2是通过自锁外套43与转管20相连接而连接在一起，以控制转管20的转动位置，从而将投影幕1定位于任意选定的展开位置。自锁外套43与转管20的连接方式容后续陈。

离合器41包含有：一第一离合器构件6及一第二离合器构件7，第一离合器构件6是可转动地安装于中心轴40上，当投影幕1需要伸展至展开位置期间，第一离合器构件6能够沿第一方向转动。第二离合器构件7是可滑移地安装于中心轴40上，并可沿着中心轴40相对于第一离合器构件6在啮合位置(如图6A与图7A所示)及分离位置(如图6B与图7B所示)间移动，其中第二离合器构件7在啮合位置时是啮合于第一离合器构件6上，而在分离位置上时是与第一离合器构件6分离开。

第一离合器构件6具有一第一转动件60及一第二转动件61。第一转动件60呈圆柱状，套设于中心轴40上。第一转动件60的一圆柱端面形成一第一啮合表面62，用以与第二离合器构件7相啮合；另一圆柱端面则形成一第一连接面63，用以连接第二转动件61。第一离合器6在第一啮合表面62与第一连接面63之间具有一外圆柱表面，其上设置有若干个第一固定孔64。第一啮合表面62上形成有若干个第一啮合齿65，第一连接面63上则形成有若干个第二固定孔66。在本实施例中，第一转动件60设置有四个第一固定孔64，在第一啮合表面62形成有12个第一啮合齿65，每一第一啮合齿65(如第9图所示)均具有三角形的截面，且每一第一啮合齿65具有一第一斜面651及一第二斜面652，以不同的切线角度沿着相同的环周方向延伸而相交于一锐角。

第二转动件61是一薄片型式的圆柱体，套设于中心轴40上。第二转动件61的一圆柱端面形成一第二连接面67，另一圆柱端面则形成一固定面68。若干个第三固定孔69设置于第二转动件61上，且贯穿过第二连接面67与固定面68。第二连接面67上设置有若干个离合齿670。第二连接面67贴靠于第一转动件60的第一连接面63上，并通过若干个固定件8将第二转动件61锁固于第一转动件60上。在本实施例中，离合齿670均为斜棱凹槽，然而在本发明的其它实施例中，离合齿670也可为斜棱凸起。另外，在本实施例中，这些若干个固定件8包含有四根螺丝80，这些螺丝80穿过第二转动件61与第一转动件60间互相对应的第三固定孔69及第二固定孔66，以将第二转动件61固定连接于第一转动件60上。

在本实施例中，第一离合器构件6是通过至少一卡环45卡入一设置于邻近中心轴40的第二末端402的卡槽404内，并贴靠于第二转动件61的固定面68上以防止第一转动件60、第二转动件61脱出中心轴40之外。此外，由于第一离合器构件6固定连接于自锁外套43上，而自锁外套43固定连接于转管20上，转管20受限于第一、第二端盖50、51而不能左右滑移，所以第一离合器构件6也不能沿中心轴40滑移，而只能沿中心轴40转动。

第二离合器构件7是一具有台阶状外形的圆柱体，套设于中心轴40上。第二离合器构件7的其中一圆柱端面形成一第二啮合表面70，此第二啮合表面70是与第一离合器构件6的第一啮合表面62相互面对，且此第二啮合表面70上形成有若干个第二啮合齿71，对应于第一啮合表面62上的第一啮合齿65。第二啮合齿71与第一啮合齿65是构造成当第二离合器构件7位于啮合位置上时可以相互啮合，并允许第一离合器构件6沿第一方向转动，但防止第一离合器构件6沿第二方向转动。在本实施例中，在第二啮合表面70上形成有12个第二啮合齿71，每一第二啮合齿71(如图9所示)均具有三角形的截面，且每一第二啮合齿71具有一第三斜面710及一第四斜面711，以不同的切线角度沿着相同的环周方向延伸而相交于一锐角。

第二啮合齿71的第三斜面710是对应于第一啮合齿65的第一斜面651，并可于第二离合器构件7位于啮合位置时，与第一斜面651间形成滑动啮合关系，以允许第一离合器构件6沿着第一方向转动，第二啮合齿71的第四斜面711是对应于第一啮合齿65的第二斜面652，并可第二离合器构件7位于啮合位置时，与第二斜面652间形成卡扣啮合关系，以防止第一离合器构件6沿着第二方向转动，并可防止第二离合器构件7被驱动器42沿轴向方向推压至分离位置，以维持这些第一离合器构件6及第二离合器构件7间的啮合关系。

第二离合器构件7包含有一滑动控制部72及一轴承部73(标号可参见图10中)，滑动控制部72包含有一围绕着中心轴40的壁部，并套设于中心轴40上而可沿着中心轴40做轴向移动，以使第二离合器构件7在啮合位置及分离位置之间移动。滑动控制部72的壁部设置有一贯穿壁部的长条孔720，中心轴40的相对于长条孔720的位置设有一定位孔403，一定位销44穿过长条孔720并插入位于中心轴40的定位孔403中，以控制第二离合器构件7沿中心轴40的轴向移动距离。在本实施例中，滑动控制部72的壁部是第二离合器构件7的圆柱壁，长条孔720贯穿于第二离合器构件7的内、外圆柱表面，长条孔720的两端间距是大于第一啮合齿65与第二啮合齿71在中心轴40方向上的啮合距离，以确保第二离合器构件7能够从分离位置滑移至啮合位置。轴承部73安装于第二离合器构件7的内圆柱表面，能够相对于滑动控制部72(即圆柱壁)转动。换句话说，轴承部73设置成可相对于滑动控制部72及中心轴40转动，但是轴承部73与第二离合器构件7的内圆柱表面贴合，因此轴承部73的转动会受到该表面贴合所产生的摩擦阻力的影响，而形成一种阻尼式的转动。

驱动器42包含一弹性件420，设置于第一离合器构件6与第二离合器构件7之间，弹性件420结合至第二离合器构件7上，并能够选择性地结合至第一离合器构件6上。在外力驱动之下，第二离合器构件7能够在分离位置与啮合位置之间转换，相应地弹性件420可以在第一状态(例如伸展状态)与第二状态(例如压缩状态)之间变形转换，其变形方式容后详述。在本实施例中，弹性件420是一螺旋弹簧，环绕着中心轴40，螺旋弹簧具有一伸张长度(伸展状态)及一压缩长度(压缩状态)，压缩长度短于伸张长度，在外力驱动之下，螺旋弹簧420可以在伸展状态与压缩状态之间变换。在本实施例中，弹性件420(即螺旋弹簧)具有一第一引脚421与一第二引脚422，第一引脚421是选择性地卡合于第一离合器构件6的第二转动件61的离合齿670上。第二引脚422是通过一螺丝82固定连接于轴承部73上。当第一离合器构件6沿着第一方向转动时，螺旋弹簧的第一引脚421卡合于离合齿670上，且螺旋弹簧能够驱动第二离合器构件7沿中心轴40朝向啮合位置滑移，以使第二离合器构件7啮合于第一离合器构件6。而当第一离合器构件6沿着第二方向转动时，螺旋弹簧的第一引脚421脱离于离合齿670，并且能够驱动第二离合器构件7沿中心轴40朝向分离位置滑移，以使第二离合器构件7离开第一离合器构件6。详细的作动原理请容后详述。

自锁外套43是一中空圆柱体，套置于第一离合器构件6与第二离合器构件7的圆柱状结构上。自锁外套43是与第一离合器构件6相连接，以带动第一离合器构件6相对于第二离合器构件7转动。自锁外套43另与转管20相连接，通过转管20带动以带动自锁外套43转动。自锁外套43具有一第一外套末端430、一第二外套末端431及若干个第四固定孔432。第一外套末端430的外圆柱表面上设置有螺纹433，扭力弹簧31的第二弹簧末端312套置于第一外套末端430上，并通过第一外套末端430的螺纹433而固接于第一外套末端430上。第二外套末端431上对称设置有二大致呈U型结构的镂槽434，借助一销钉(未图示)穿过设置于转管20的对应位置处的销钉孔(未图示)及第二外套末端431上的镂槽434，以将自锁外套43锁固连接于转管20上。这些第四固定孔432是设置于第一外套末端430与第二外套末端431之间的圆柱表面上，并通过至少一固定件8贯穿于其中，以供锁固连接自锁外套43与第一离合器构件6。在本实施例中，通过该至少一固定件8为四根螺丝81，穿过自锁外套43与第一离合器构件6间互相对应的第四固定孔432与第一固定孔64，以固定连接自锁外套43与第一离合器构件6。

下文将以一实施例所揭示的结构为例，对投影幕1的下拉(释放)、定位及回收原理作一完整性的描述。

当操作者下拉投影幕1时，投影幕1带动转管20顺时针转动，转管20带动自锁外套43顺时针转动，由于动力机构3的扭力弹簧31是固定连接于自锁外套43的第一外套末端430上，所以扭力弹簧31会产生扭转变形且蓄积一定的回收动力(弹性位能)。与此同时，自锁外套43带动第一离合器构件6的第一转动件60与第二转动件61一起顺时针转动，由于弹性件420(即螺旋弹簧)的第一引脚421会卡合于第二转动件61的离合齿670中(参见图11)，而第二引脚422固定连接于第二离合器构件7的轴承部73上，所以当第二转动件61沿着顺时针方向转动时，弹性件420发生弹性变形(即螺旋弹簧发生扭转变形)，并且将该扭转力传递至轴承部73，以驱动轴承部73沿着第一方向转动，但是由于轴承部73与中心轴40间的阻尼式转动关系，轴承部40的转动会受到一定的转动阻力的影响，所以轴承部73的初始转动角速度小于第二转动件61的转动角速度，造成速度传递上的延滞。基于此速度传递上延滞的情形，为缓冲两者间的角速度差异，弹性件420发生弹性变形(即螺旋弹簧仍会发生扭转变形)，该弹性变形使得螺旋弹簧收缩，弹性件420从第一状态(即伸展状态)转变为第二状态(即压缩状态)，以储存弹性位能。在螺旋弹簧的收缩力的带动之下，第二离合器构件7沿着中心轴40朝向第一离合器构件6滑移，使得第二啮合齿71靠近于相对应的第一啮合齿65。当第二啮合齿71进一步靠近于第一啮合齿65时，第二啮合齿71的第三斜面710与第一啮合齿65的第一斜面651会处于滑动摩擦状态，而第二啮合齿71的第四斜面711与第一啮合齿65的第二斜面652之间不会产生卡合。

当投影幕1向下伸展至所需展开位置而欲将其定位时，操作者停止下拉，自锁外套43与转管20会在扭力弹簧31的回复力的作用下回旋(即逆时针旋转)，自锁外套43带动第一离合器构件6逆时针转动一定角度，使得第一啮合齿65的第二斜面652卡合于相对应的第二啮合齿71的第四斜面711上。此时，第一啮合齿65与第二啮合齿71是处于相互啮合的状态，第二离合器构件7因受第一离合器构件6的牵制而无法再沿逆时针方向转动，自锁外套43与转管20也均无法回旋，通过这种方式将投影幕1定位。在投影幕1的定位过程中，自锁外套43与转管20的回旋角度小于或等于360度除以第一啮合齿65(或第二啮合齿71)的齿数的所得值。在本实施例中，第一啮合齿65与第二啮合齿71的齿数为12，所以自锁外套43与转管20的回旋角度就等于30度。第一啮合齿65(或第二啮合齿71)的齿数越多，转管20的回旋角度就越小，这样就可达到在任意位置进行自锁定位的目的。换句话讲，相邻两第一啮合齿65(或相邻两第二啮合齿71)之间的圆周距离就是两相邻自锁点间的间距，通过缩小两第一啮合齿65(或相邻两第二啮合齿71)之间的圆周距离可以实现无段定位的目的。此外，在投影幕1的定位过程中，由于转管20、自锁外套43、第一离合器构件6的回旋角度很小，第一离合器构件6与第二离合器构件7能够迅速发生啮合，弹性件420(即螺旋弹簧)根本来不及在瞬间释放其弹性势能，而仍处于第二状态(即压缩状态)，所以在定位过程中，第二离合器构件7并不会被弹性件420推向远离第一离合器构件6的位置，以确保第一离合器构件6与第二离合器构件7能够安全啮合。

当需要回收投影幕1时，首先，操作者要下拉投影幕1并停留一段时间，此时投影幕1会保持在欲向下拉伸的状态，而转管20、自锁外套43、第一离合器构件6均处于顺时针转动的趋势，第一啮合齿65的第二斜面652与第二啮合齿71的第四斜面711之间出现间隙，而第一离合器构件6与第二离合器构件7之间解除啮合关系。在保持下拉并停留状态的此段时间内，通过弹性件420的弹性回复力，弹性件420可推动第二离合器构件7沿着中心轴40朝远离第一离合器构件6的方向滑移，而弹性件420也从第二状态朝向第一状态转变，待弹性件420的弹性势能全部释放完毕之后，第二离合器构件7与第一离合器构件6完全分隔开，两者间的啮合力完全消失。此时，操作者松手，自锁外套43与转管20会在扭力弹簧31的回复力的作用下逆时针回旋，第一离合器构件6也一并沿着逆时针方向转动。在回旋过程中，由于弹性件420的第一引脚421是脱离于第一离合器构件6的第二转动件61的离合齿670，所以弹性件420不会发生形变而处于自然伸展状态。

本发明的实施例的投影幕装置100设置有可转动的第一离合器构件6及可沿中心轴40轴向移动的第二离合器构件7，通过驱动器42驱动第二离合器构件7朝向或远离第一离合器构件6移动，而使得第一离合器构件6与第二离合器构件7能够处于啮合状态或分离状态，投影幕1则可被定位、解锁及回收。再者，因第一、第二离合器构件6、7采用啮合的方式进行定位，啮合齿数越多，在定位过程中，转管20的回旋角度就越小，这样就可达到在任意位置进行自锁定位的目的。因此本发明投影幕装置100能够通过调节第一、第二离合器构件6、7的啮合齿数，可以达成无段定位。

Claims (17)

1.一种投影幕装置，包含有：一中心轴、一投影幕及一自锁机构，其中该投影幕卷绕于该中心轴上，并能够伸展至一展开位置；该自锁机构套设于该中心轴，供该投影幕相对于该中心轴伸展至该展开位置时，定位该投影幕；其特征在于：该自锁机构包含有一离合器及一驱动器，该离合器包含有：一第一离合器构件及一第二离合器构件，该第一离合器构件能够转动地安装于该中心轴上，并在该投影幕伸展至该展开位置期间，沿一第一方向转动，而在该投影幕收回期间，沿与该第一方向相反的一第二方向转动；以及该第二离合器构件安装于该中心轴上，并能够沿着该中心轴相对于该第一离合器构件在一啮合位置及一分离位置间移动，其中该第二离合器构件在该啮合位置时是啮合于该第一离合器构件上，而在该分离位置上时是与该第一离合器构件分离开；该驱动器结合至该第二离合器构件上，当该第一离合器构件沿该第一方向转动时，该驱动器驱动该第二离合器构件沿该中心轴朝向该啮合位置移动，以使该第二离合器构件啮合于该第一离合器构件，以将该投影幕定位于该展开位置，该驱动器能够选择性地将该第二离合器构件自该啮合位置移动至该分离位置，以使该第一离合器构件沿着该第二方向转动，而使得该投影幕卷绕回该中心轴上。

2.如权利要求1所述的投影幕装置，其特征在于：该驱动器包含一弹性件，设置于该第一离合器构件与该第二离合器构件之间，并能够在一使该第二离合器构件位于该分离位置的第一状态与一使该第二离合器构件位于该啮合位置的第二状态之间变形转换，当该第一离合器构件沿着该第一方向转动时，该弹性件自该第一状态变形成该第二状态，而当该第一离合器构件沿着该第二方向转动时，该弹性件自该第二状态变形成该第一状态。

3.如权利要求2所述的投影幕装置，其特征在于：该弹性件能够与该第一离合器构件做选择性的结合，以随着该第一离合器构件的沿着该第一方向及该第二方向的转动而在该第一状态及该第二状态间转换。

4.如权利要求2所述的投影幕装置，其特征在于：该弹性件包含有一螺旋弹簧，环绕着该中心轴，该螺旋弹簧具有一第一引脚以及一第二引脚，该第一引脚能够选择性的结合至该第一离合器构件上，该第二引脚结合至该第二离合器构件上，该螺旋弹簧具有一伸张长度，能够将该第二离合器构件相对于该第一离合器构件定位于该分离位置，当该第一离合器构件沿着该第一方向转动时，该螺旋弹簧能够弹性变形而自该伸张长度被压缩成一压缩长度，其中该压缩长度短于该伸张长度，使得该第二离合器构件沿着该中心轴朝向该第一离合器构件移动至该啮合位置。

5.如权利要求4所述的投影幕装置，其特征在于：该第一离合器构件设有至少一凹槽，能够与该螺旋弹簧的该第一引脚相卡合。

6.如权利要求4所述的投影幕装置，其特征在于：该第一离合器构件设有若干个斜棱凹槽，该螺旋弹簧的该第一引脚是在该第一离合器构件沿着该第一方向转动时，卡合于其中一个斜棱凹槽中，而在该第一离合器构件沿着该第二方向转动时，该第一引脚能够与被卡合的该斜棱凹槽脱离。

7.如权利要求4所述的投影幕装置，其特征在于：该第二离合构件包含有一滑动控制部及一轴承部，该滑动控制部套设于该中心轴上且能够沿着该中心轴做轴向移动，以使该第二离合器构件在该啮合位置及该分离位置间移动，该轴承部能够转动地套置于该中心轴上，并能够相对于该滑动控制部转动，该轴承部与该中心轴的周边表面摩擦，该螺旋弹簧的该第二引脚连接于该轴承部，使得该第一离合器构件沿着该第一方向的转动经由该螺旋弹簧传递至该轴承部。

8.如权利要求7所述的投影幕装置，其特征在于：该滑动控制部包含有一围绕着该中心轴的壁部，该壁部设置有一长条孔，贯穿该壁部，该中心轴的相对于该长条孔的位置设有一定位孔，一定位销穿过该长条孔并插入该中心轴的该定位孔，以控制该第二离合器构件沿该中心轴的轴向移动距离。

9.如权利要求1所述的投影幕装置，其特征在于：该第一离合器构件具有一第一啮合表面，其形成有若干个第一啮合齿，该第二离合器构件具有一第二啮合表面，且该第二啮合表面设有若干个第二啮合齿，这些第一啮合齿与这些第二啮合齿是在该第二离合器构件位于该啮合位置时相互啮合，并允许该第一离合器构件沿该第一方向转动，但防止该第一离合器构件沿该第二方向转动。

10.如权利要求9所述的投影幕装置，其特征在于：该第一离合器构件的每一第一啮合齿具有三角形的截面，且每一第一啮合齿具有一第一斜面及一第二斜面，该第二离合器构件的每一第二啮合齿具有三角形的截面，且每一第二啮合齿具有一第三斜面及一第四斜面，该第三斜面对应于该第一斜面，并能够在该第二离合器构件位于该啮合位置时，与该第一斜面间形成滑动啮合关系，以允许该第一离合器构件沿着该第一方向转动，该第四斜面对应于该第二斜面，并能够在该第二离合器构件位于该啮合位置时，与该第二斜面间形成卡扣啮合关系，以防止该第一离合器构件沿着该第二方向转动，并能够防止该第二离合器构件被该螺旋弹簧推压至该分离位置，以维持该第一离合器构件及该第二离合器构件间的啮合。

11.如权利要求10所述的投影幕装置，其特征在于：该第一离合器构件具有一第一转动件及一第二转动件，该第一转动件呈圆柱状，套设于该中心轴上，该第一啮合表面是该第一转动件的一圆柱端面，该第二转动件也呈圆柱状，套设于该中心轴上，且固定连接于该第一转动件的另一圆柱端面上，该第二转动件的朝向该第一转动件的一圆柱端面上设置有若干个离合齿。

12.如权利要求11所述的投影幕装置，其特征在于：该第二离合器构件是一圆柱体，该第二啮合表面是该第二离合器构件的一圆柱端面，并且与该第一离合器构件的该第一啮合表面相互面对。

13.如权利要求10所述的投影幕装置，其特征在于：该第一离合器构件及该第二离合器构件均具有圆柱状结构，并套设于该中心轴上，该自锁机构更包含一呈圆柱状中空的自锁外套，套置于该第一与该第二离合器构件的该圆柱状结构上，并通过至少一固定件固定至该第一离合器构件上，该自锁外套能够带动该第一离合器构件相对于该第二离合器构件转动。

14.如权利要求13所述的投影幕装置，其特征在于：该投影幕装置更包含有一收放机构，该收放机构是与该投影幕及该自锁机构相连接，能够选择性地沿着该第一方向转动而伸展该投影幕，并能够选择性地沿着该第二方向转动而回收该投影幕。

15.如权利要求14所述的投影幕装置，其特征在于：该收放机构包含有一转管，该转管连接该自锁外套。

16.如权利要求15所述的投影幕装置，其特征在于：该投影幕装置更包含有一动力机构，与该自锁机构相连接，用以提供一回收动力给该收放机构，以使该收放机构沿着该第二方向转动。

17.如权利要求16所述的投影幕装置，其特征在于：该动力机构包含有一扭力弹簧及一支撑轴，该扭力弹簧的一第一弹簧末端固定于该支撑轴上，该扭力弹簧的一第二弹簧末端连接于该自锁外套上，该支撑轴结合至该中心轴。

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