CN103339048A - 可变离合器机构以及具有可变离合器机构的修正带分配器 - Google Patents

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Abstract

一种用于带分配器(10)的离合器机构(100)包含第一带盘(14)、第二带盘(16)、偏置元件(102)以及摩擦元件(104)。所述第一和第二带盘(14、16)可旋转地安置在第一和第二轴(22a、22b)上。所述偏置元件(102)安置在所述第一带盘(14)与所述第一轴(22a)之间，使得所述第一带盘(14)可在径向方向上相对于所述第一轴(22a)移动。所述摩擦元件(104)包含至少一部分，其安置在所述第一带盘(14)与所述第二带盘(16)之间且经布置以在所述第一带盘(14)处于第一位置时相对于所述第一轴(22a)产生第一法向力且在所述第一带盘(14)处于第二位置时相对于所述第一轴(22a)产生第二法向力。

Description

可变离合器机构以及具有可变离合器机构的修正带分配器
技术领域
本发明针对于离合器机构，且更特定来说，针对于具有离合器机构的修正带分配器。
背景技术
修正带分配器可用于覆盖例如纸张等衬底上产生的错误，包含书写或打字错误。在常见实例中，修正带分配器包含外壳，供应带盘和卷带盘安置在所述外壳内。载体条带具有围绕供应带盘缠绕的第一末端和围绕卷带盘缠绕的第二末端。载体条带的一侧被修正涂层涂覆，所述修正涂层用于覆盖衬底上的错误。存在一些已知的修正带分配器，其具有围绕共同轴旋转的供应带盘和卷带盘，其中供应带盘经耦合以通过离合器机构来驱动卷带盘。
敷贴器顶端具有一平台，所述平台具有前边缘，所述敷贴器顶端附接到所述外壳，其中所述前边缘在所述外壳外部。敷贴器顶端辅助将修正涂层从载体条带转移到纸上。
所述外壳可在使用期间被握在消费者的手中。在从供应带盘传递到卷带盘过程中，载体条带被引导到敷贴器顶端，越过平台，围绕前边缘，且回到卷带盘。敷贴器顶端的前边缘在条带中产生锐弯以辅助从条带释放修正涂层。所述前边缘将载体条带压在纸张或其它衬底的表面上，以便将修正涂层从载体条带转移到纸上，从而覆盖纸上产生的错误，且促进修正所述错误。
在前边缘移动越过纸时，具有新鲜修正涂层的载体条带被从供应带盘抽出，同时卷带盘被驱动以卷起已经过前边缘且因此已从其移除修正涂层的载体条带。因此，修正涂层的直的连续条被下放在纸面上，直到敷贴器顶端的向前移动停止且顶端被从纸提离为止。
就此些修正带分配器来说，众所周知的是，将修正带施加到衬底所需的拉力在产品的整个使用时间内稳定增长，而将修正带从供应带盘抽出所需的扭矩保持大体上恒定。所述扭矩等于拉力乘以储存在供应带盘上的修正带的半径。直观的是，供应带盘的半径随着修正带的供应量减小而减小。因此，为了维持恒定扭矩，必须增加施加到修正带的拉力以补偿带半径上的减小。
发明内容
所揭示的可变离合器机构有利地调节将带供应量从带转移产品的供应带盘移动到卷带盘所需的用户出力量，例如，同时还促进供应带盘和卷带盘的旋转速度在带转移产品的整个使用时间内的匹配，这又提供更用户友好的体验。
本发明的一个方面提供一种离合器机构，其包含第一带盘、第二带盘、偏置元件以及摩擦元件。第一带盘可旋转地安置在第一轴上。第二带盘可旋转地安置在第二轴上。所述偏置元件安置在所述第一带盘与所述第一轴之间，使得所述第一带盘可在径向方向上相对于所述第一轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且所述偏置元件将所述第一带盘偏置到所述第一位置中。所述摩擦元件由第二带盘承载，且接触第一带盘的表面，使得所述摩擦元件在所述第一带盘处于所述第一位置时在所述第一带盘与所述第二带盘之间产生第一摩擦力，且在所述第一带盘处于所述第二位置时在所述第一带盘与所述第二带盘之间产生第二摩擦力。
本发明的另一方面提供一种带分配器，其包含外壳、敷贴器头、第一带盘、第二带盘、偏置元件以及摩擦部件。所述敷贴器头由所述外壳承载。所述第一带盘可旋转地安置在所述外壳内的第一轴上。所述第二带盘可旋转地安置在所述外壳内的第二轴上。所述偏置元件安置在所述第一带盘与所述第一轴之间，使得所述第一带盘可在径向方向上相对于所述第一轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且所述偏置元件将供应带盘偏置到所述第一位置中。所述摩擦元件由第二带盘承载，且接触第一带盘的表面，使得所述摩擦元件在所述第一带盘处于所述第一位置时在所述第一带盘与所述第二带盘之间产生第一摩擦力，且在所述第一带盘处于所述第二位置时在所述第一带盘与所述第二带盘之间产生第二摩擦力。
本发明的又一方面提供一种修正带分配器，其包含外壳、供应带盘、卷带盘、载体条带、偏置元件以及O形环。所述外壳承载敷贴器头、供应轴以及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷轴。所述供应带盘可旋转地安置在所述供应轴上且界定驱动表面。所述卷带盘可旋转地安置在所述卷轴上，邻近于所述供应带盘。载体条带承载修正带的供应量，且从供应带盘延伸，围绕所述敷贴器头且延伸到卷带盘。所述偏置元件由供应带盘承载，且在供应带盘与供应轴之间的位置处围绕供应轴同心地安置。另外，所述偏置元件可旋转地安置在所述供应轴上且可变形，以促进所述供应带盘在径向方向上相对于所述供应轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且其中所述偏置元件将供应带盘偏置到所述第一位置中。所述O形环由卷带盘承载，且围绕卷带盘同心地安置。另外，所述O形环接触所述供应带盘的驱动表面，使得O形环采取第一压缩状态，从而在供应带盘处于第一位置时在所述供应带盘与所述卷带盘之间产生第一摩擦力，且O形环采取第二压缩状态，从而在供应带盘处于第二位置时在所述供应带盘与所述卷带盘之间产生第二摩擦力。
本发明的再一方面提供一种离合器机构，其包含第一带盘、第二带盘以及摩擦元件。第一带盘可旋转地安置在第一轴上。所述第二带盘可旋转地安置在第二轴上，且与所述第一轴间隔开且平行于所述第一轴而安置。所述摩擦元件由第二带盘承载，且围绕所述第二带盘同心地安置，使得所述摩擦元件的至少一部分安置在所述第一带盘与所述第二带盘之间，且与所述第一带盘和所述第二带盘接触以在其间产生摩擦力。
本发明的又一方面提供一种带分配器，其包含外壳、敷贴器头、供应带盘、卷带盘以及摩擦元件。所述外壳支撑供应轴以及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷轴。所述敷贴器头由所述外壳承载。所述供应带盘可旋转地安置在所述外壳内的所述供应轴上，且适于承载包含载体条带的带供应量，所述载体条带承载适于通过敷贴器头施加到衬底的标记带。所述卷带盘可旋转地安置在所述外壳内的卷轴上。所述卷带盘用于在将标记带施加到衬底之后收集载体条带。所述摩擦元件由卷带盘承载，且围绕所述卷带盘同心地安置，使得所述摩擦元件的至少一部分安置在所述供应带盘与所述卷带盘之间，以在其间产生摩擦力。
本发明的再一方面提供一种修正带分配器，其包含外壳、供应带盘、卷带盘、载体条带以及O形环。所述外壳承载敷贴器头、供应轴以及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴而安置的卷轴。所述供应带盘可旋转地安置在所述供应轴上且界定驱动表面。所述卷带盘可旋转地安置在所述卷轴上，邻近于所述供应带盘。载体条带的至少一部分承载修正带的供应量，且载体条带从供应带盘延伸，围绕所述敷贴器头且延伸到卷带盘。所述O形环由卷带盘承载，且围绕卷带盘同心地安置。所述O形环的至少一部分安置在所述卷带盘与所述供应带盘的驱动表面之间且与所述卷带盘和所述驱动表面接触，使得所述O形环在所述供应带盘与所述卷带盘之间产生摩擦力。
附图说明
图1是包含可变离合器机构且根据本发明的原理而建构的修正带分配器的侧视横截面图；
图2是图1的修正带分配器的俯视横截面图；
图3是图1和2的修正带分配器的分解透视图；
图4A到4C是处于各种操作状态的图1到3的修正带分配器的可变离合器机构的一个实施例的示意侧视图；
图5是包含可变离合器机构的替代实施例且根据本发明的原理而建构的修正带分配器的侧视横截面图；以及
图6是包含可变离合器机构的另一替代实施例且根据本发明的原理而建构的修正带分配器的侧视横截面图。
具体实施方式
本发明针对于一种可变离合器机构以及包含可变离合器机构以帮助确保对修正带的一致施加的修正带分配器。本文中所描述的可变离合器机构不限于用于修正带分配器中，而是可以可预见地用于可受益于其功能性方面的任何其它装置中，所述其它装置包含(但不限于)其它转移带机构，例如用于转移(例如)荧光(“荧光笔”)型带或双面胶带的机构。所揭示的可变离合器机构有利地减少在产品的整个使用时间内施加修正带所需的拉力上的差异，且优选地促进在产品的整个使用时间内使用大体上相同的拉力将修正(或其它)带施加到衬底，进而使得所述装置在产品的使用时间内更容易使用且更一致。另外，可变离合器机构自动地调整卷带盘相对于供应带盘旋转的速率，以确保带条带从供应带盘顺畅地转移，以使得载体条带被卷带盘收集，而不会在修正带条带和/或载体条带中产生过大或过小的张力，进而避免操作不一致性(例如，拉伸、撕扯和/或成环)。
图1和2描绘根据本发明的原理而建构且包含可变离合器机构100(在图4A到4C中示意地表示)的修正带分配器10的一个实施例。一般来说，修正带分配器10包含外壳12、供应带盘14、卷带盘16、敷贴器头18以及修正带条带20的供应量。在所描绘形式中，供应带盘14安置在卷带盘16与敷贴器头18之间，使得卷带盘16经安置而使供应带盘14与敷贴器头18相对。换句话说，供应带盘14安置成比卷带盘16更靠近敷贴器头18，这与类似常规设计的修正带分配器形成对比。外壳12包含可旋转地支撑供应带盘14的供应轴22a以及可旋转地支撑卷带盘16的卷轴22b。另外，如图1中所说明，举例来说，外壳12包含一对导引柱13a、13b，以用于在带分配器10的操作期间导引修正带20，如将论述。在所揭示的实施例中，供应轴22a和卷轴22b相对于外壳12固定在适当位置，彼此间隔开，且彼此大体上平行，如所说明。
外壳12是大体上常规的，因为其可包含一对外壳壳体12a、12b(图2和3中展示)，举例来说，所述外壳壳体12a、12b搭扣或以其它方式连接在一起，以界定含有分配器10的其它组件的腔。修正带分配器10的本实施例的供应带盘14和卷带盘16一般包含圆柱体或圆柱形部件，其分别安置在供应轴22a和卷轴22b上，以用于旋转移位。敷贴器头18可类似于任何常规的敷贴器头，其紧固到外壳12且包含施加边缘24。修正带条带20包括一段载体条带20a和结合到载体条带20a的一段修正带20b。修正带条带20从供应带盘14延伸、在导引柱13a、13b之间延伸、围绕敷贴器头18的施加边缘24、回到导引柱13a、13b之间、经过由供应带盘14承载的修正带条带20的任何剩余供应量，且延伸到卷带盘16。
在操作期间，举例来说，用户将敷贴器头18的施加边缘24压在例如纸张等衬底上，且在远离敷贴器头18的方向上移动修正带分配器10。由载体条带20a承载的修正带20b经配制以粘附到衬底。因此，修正带分配器10的前述移动施加或转变成拉力F，如图1中所示，所述拉力从供应带盘14抽取修正带条带20。此移动致使从外壳12分配修正带条带20以用于施加修正带20b，使得修正带20b与载体条带20a分离且粘附到衬底。用过的载体条带20a随后被收集在卷带盘16上。
如上文所论述，从供应带盘14抽出修正带条带20所需的拉力F在产品的整个使用时间内稳定增长。拉力F之所以增长是因为，从供应带盘14抽出修正带条带20所需的扭矩保持大体上恒定，而供应带盘14上的修正带条带20的半径R却减小。维持大体上恒定的扭矩以使得可以一致的方式从供应带盘14抽出修正带条带20。因此，常规修正带分配器的用户在供应带盘14上的修正带条带20的供应量开始减少时必须将更大的拉力F施加到修正带条带20。然而，所揭示的实施例的修正带分配器10包含可变离合器机构100来减少此现象的负面结果，如将描述。
图3以分解透视图说明包含可变离合器机构100的图1和2的修正带分配器。可变离合器机构100包含供应带盘14、卷带盘16、偏置元件102以及摩擦元件104。这些组件中的每一者可由塑料材料、金属材料、复合材料，或适合于既定目的的任何其它材料建构。
供应带盘14包含供应圆柱体106和驱动轮108。供应圆柱体106构成中空圆柱体，所述中空圆柱体界定外表面106a和内表面106b。驱动轮108包含驱动缘109和多个辐条110。驱动缘109具有比供应圆柱体106的直径大的直径，且因此，辐条110从驱动缘109向内径向延伸，且连接到供应圆柱体106的外表面106a，邻近于供应圆柱体106的轴向末端。因此，供应圆柱体106和驱动轮108被说明为单体组件。虽然已经将驱动轮108描述为包含缘109和辐条110，但在替代实施例中，驱动轮108可包含实心盘状结构，或适合于既定目的的任何其它结构。如所提及，驱动轮108的供应圆柱体106是中空的，且界定外表面106a和内表面106b。供应圆柱体106的外表面106a适于支撑修正带20的供应量，如图1和2中所说明。供应圆柱体106的内表面106b适于容纳偏置元件102，偏置元件102接纳供应轴22a且又将供应带盘14支撑在外壳12的供应轴22a上。
举例来说，如图1和2中所示，偏置元件102适于在供应带盘14与供应轴22a之间径向的位置处可旋转地安置在供应轴22a上。一般来说，偏置元件102包含弹性部件，例如弹簧，以用于促进在修正带分配器10的操作期间供应带盘14相对于供应轴22a在径向方向上移动，如将描述。在一个实施例中，偏置元件102具有在约5N/mm到约100N/mm的范围内的劲度。在所揭示的实施例中，偏置元件102包含可被称作径向弹簧的东西，其具有毂112和多个柔性指状物114。毂112包含圆柱形部件，所述圆柱形部件界定外表面112a和内表面112b。毂112的内表面112b适于驻留成以可旋转的方式与外壳12的供应轴22a直接接触。换句话说，偏置元件102的毂112适于可旋转地啮合外壳12的供应轴22a，如图1和2中所示。柔性指状物114从毂112的外表面112a径向向外延伸，使得每一柔性指状物114包含附接到毂112的外表面112b的近端114a以及与毂112间隔一定距离的远端114b。
当被组装时，且如图1和2中所示，举例来说，偏置元件102以一种方式安置在供应带盘14的供应圆柱体106的内部，使得柔性指状物114中的一者或一者以上的远端114b接触或以其它方式啮合供应圆柱体106的内表面106b。在一些实施例中，柔性指状物114中的一者或一者以上的远端114b可连接到供应圆柱体106的内表面106b。举例来说，在所揭示的实施例中，将每一柔性指状物114的远端114b说明为包含突出部116，且供应带盘14的中心圆柱体106的内表面106b界定对应多个凹部118以用于接纳突出部116。因此，在组装后，柔性指状物114的突出部116即刻适于插入到凹部118中，进而相对于供应带盘14的供应圆柱体106紧固偏置元件102的径向位置。在可变离合器机构100的所描绘形式中，柔性指状物114上的突出部116包含与柔性指状物114一体形成的大体上实心圆柱形构造，且供应圆柱体106中的凹部118包含对应的大体上圆柱形凹部。然而，在替代实施例中，突出部116和凹部118可形成为适合于既定目的的大体上任何几何构形。举例来说，在一个实施例中，作为凹部118的替代，供应带盘104的中心圆柱体106可界定与偏置元件102的指状物114的远端114b接触的一个或一个以上突出部，以用于维持内部圆柱体106和偏置元件102的位置关系。
如图1和3中所示，偏置元件102的本实施例的柔性指状物114中的每一者包含大体上二维部件，当从侧面角度观看偏置元件102时，所述二维部件具有弯曲轮廓。换句话说，柔性指状物114中的每一者是弓形的，(例如)类似于片簧。因此，当从图1中所呈现的侧面定向观看目前揭示的形式的偏置元件102时，举例来说，柔性指状物114致使偏置元件102具有螺纹形状。通过如此配置，柔性指状物114中的每一者适于在径向施加的力的影响下相对于供应轴22a在径向方向上折曲，使得在修正带分配器10或并入有可变离合器机构的其它组合件的操作期间，整个供应带盘14可相对于供应轴22a在径向方向上移动。
仍参看图3，目前揭示的实施例的卷带盘16包含圆柱形部件120，圆柱形部件120界定内表面120a和外表面120b。圆柱形部件120的内表面120a适于驻留成以可旋转的方式与外壳12的卷轴22b直接接触。换句话说，卷带盘16的圆柱形部件120适于可旋转地啮合外壳12的卷轴22b，如图1和2中所示。在所揭示的实施例中，圆柱形部件102的外表面120b界定环形凹部122，环形凹部122邻近于圆柱形部件120的轴向末端而安置。环形凹部122用于接纳摩擦元件104，举例来说，摩擦元件104可包含O形环。因此，在所揭示的实施例中，摩擦元件104由卷带盘16承载，且更特定来说，由卷带盘16的圆柱形部件120承载。且因此，摩擦元件104由卷带盘16承载且围绕卷带盘16同心地安置。所述O形环可包括硅酮或例如橡胶等弹性材料。或者，可使用由泡沫材料制成的O形环或垫圈。虽然前述描述包含摩擦元件104与卷带盘16是被组装在一起的单独组件，但在替代实施例中，摩擦元件104和卷带盘16可被共同模制。构成O形环或垫圈的材料带可具有圆形横截面或任何横截面。术语O形环无意被限于具有任何特定形状横截面的任何特定材料带，而仅仅是经布置且经配置以适合于既定目的的一件材料。
就如上文所陈述而建构的带分配器10来说，供应带盘14适于可旋转地安置在外壳12的供应轴22a上，且卷带盘16适于安置在外壳12的卷轴22b上。如图2中所示，当卷带盘14和供应带盘16安置在相应轴22a、22b上时，供应带盘14的驱动轮108的驱动缘109与卷带盘16的圆柱形部件120的外表面120a上所承载的摩擦元件104位于共同平面中。因此，摩擦元件104的至少一部分安置在卷带盘16与供应带盘14之间。更特定来说，摩擦元件104的至少一部分安置在卷带盘16的圆柱形部件120与供应带盘14的驱动轮108的驱动缘109之间。如图所示，摩擦元件104在接触点C处接触驱动缘109的驱动表面109a，且向其施加法向力N(图4A到4C中所展示)。在所揭示的实施例中的驱动表面109a包含驱动缘109的径向面向外的表面。通过如此配置，供应带盘14的旋转移位可通过此接触点C转移到卷带盘16的旋转移位。在带盘14、16之间转移此旋转移位的速率取决于在驱动缘109与摩擦元件104之间的接触点C处产生的摩擦的量值，摩擦自身取决于法向力N的量值。接触点C处的法向力N的量值取决于可变离合器机构100的操作以及摩擦元件104与驱动缘109之间的摩擦系数，举例来说，摩擦系数自身取决于摩擦元件104和驱动缘109的材料和尺寸。在一些实施例中，摩擦元件104与驱动缘109之间的摩擦系数可在约0.1到约0.5的范围内，例如，为约0.35、约0.40、约0.45。为促进此，摩擦元件104是由弹性或可压缩材料建构，如所论述，且可具有在约2N/mm到约50N/mm的范围内的劲度。
现在将参考图4A到4C来描述可变离合器机构100的操作，可变离合器机构100并入到上文所描述的带分配器10中。图4A到4C示意性地描绘根据本发明的原理而建构的可变离合器机构100的一个实施例，且可变离合器机构100可包含于上文所描述的带分配器10中。可变离合器机构100包含供应带盘14、卷带盘16、偏置元件102以及摩擦元件104。
如所说明且上文所提及，供应带盘14和卷带盘16分别安置在供应轴22a和卷轴22b上，以用于旋转移位。供应带盘14在供应圆柱体106的外表面106a上储存修正带条带20的供应量。卷带盘16在圆柱形部件120的外表面120a上储存载体条带20a的用过的供应量。图4A到4C描绘处在各种操作状态中的可变离合器机构100。图4A描绘静止状态中的机构100，且其中供应带盘14上的修正带条带20的供应量具有半径R1。图4B描绘初始操作状态中的机构100，即，其中供应带盘14包含修正带条带20的相对大的供应量，指示修正带条带20具有与图4A中所描绘的半径相同的半径R1。图4C描绘减少操作状态中的机构100，即，其中供应带盘14包含修正带条带20的大体上减少的供应量，指示修正带条带20具有比图4A和4B中所描绘的半径R1小的半径R2。
在图4A中所描绘的静止状态中，不使用修正带分配器10，且因此，没有施加力F来从供应带盘14抽出修正带条带20。因此，与驱动缘109的轴对应的供应圆柱体106的轴A与供应轴22a的轴A1完全重合。换句话说，在图4A中所描绘的静止状态中，供应带盘14和供应轴22a共享共同轴。
在用户开始使用修正带分配器10后，如上文参考图1和2所描述，用户即刻施加力F以从供应带盘14抽出修正带条带20的供应量。由用户施加的力F向供应带盘14赋予扭矩τ，其等于力F乘以修正带条带20的供应量的半径R的乘积。扭矩τ起初致使供应带盘14相对于图4A和4B的定向在顺时针方向上旋转。在此旋转期间，在驱动缘109与摩擦元件104之间的接触点C处产生的摩擦向卷带盘16赋予旋转力，进而致使卷带盘16相对于图4A到4C的定向在逆时针方向上旋转，进而收集用过的载体条带。在此初始操作状态期间，修正带条带20的供应量的半径R1大于卷带盘16上的用过的载体条带20a的集合的半径r。因为供应带盘14和卷带盘16因此以不同速率旋转，所以为了避免在带20b的施加期间修正带条带20的过大张力或成环，供应带盘14必须相对于卷带盘16滑动。致使供应带盘14滑动所需的用户出力量直接取决于由摩擦元件104施加到驱动缘109的法向力N的量值。换句话说，卷带盘16相对于供应带盘14旋转的比率取决于法向力N的量值，所述法向力赋予在接触点C处产生的摩擦量。这可参考图4C进一步说明。
图4C示意性地描绘在修正带条带20的减少供应量的状态下的修正带分配器10。具体来说，如所提及，图4C的供应带盘14上的修正带条带20的供应量具有比图4A和4B中所示的半径R1小的半径R2。因此，当用户向供应带盘14施加力F以从供应带盘14抽出修正带条带20时，施加力F必须显著增加以向供应带盘14赋予扭矩τ，所述扭矩τ具有与向图4A和4B中所描绘的供应带盘14赋予的扭矩τ的量值类似的量值。作为施加力F的增加的直接结果，供应圆柱体106所经历的径向负荷量也增加，这致使偏置元件102变形，如图4C中所描绘。此变形使得供应圆柱体106能够在所施加力F的径向方向上移动，所述移动是相对于图4C的定向向左且远离卷带盘16和相关联的摩擦元件104。这在图4C中通过供应圆柱体106的轴A在力F的方向上从供应轴22a的轴A1移位来说明。也就是说，在将力F施加到修正带20的供应量时，供应圆柱体106所经历的径向力致使供应圆柱体106压缩柔性指状物114的一部分，如图4C中所示，这又允许供应圆柱体106相对于供应轴22a移位且远离卷带盘16。另外，因为供应圆柱体106固定到驱动轮108，所以供应圆柱体106的此移位还导致驱动轮108的移位，且更特定来说，导致驱动缘109远离摩擦元件104的移位，进而减少由摩擦元件104施加到驱动缘109的法向力N的量值。
因此，通过减小法向力N的量值，举例来说，图4C中的接触点C的面积相对于图4B中的接触点C的面积也减小。法向力N的此减小的量值以及接触点C处的减小的面积导致驱动缘109与摩擦元件104之间的减小的摩擦。有利的是，此减小的摩擦使得供应带盘14能够相对于卷带盘16滑动，以确保修正带的顺畅转移。也就是说，供应带盘14能够相对于卷带盘16更容易地滑动，尤其在施加了相对较大的施加力F时，这是因为由摩擦元件104施加的法向力N的量值依据供应带盘14上所承载的修正带条带20的量而减小。通过如此配置，在图4C中，供应带盘14相对于卷带盘16滑动，这促进卷带盘16能够以与供应带盘14分配修正带条带20大体上相同的速率收集用过的载体条带20a。在用户停止施加力F以停止从供应带盘14抽出修正带条带20后，举例来说，偏置元件102即刻返回到其自然配置且将供应带盘14移动回到图4A中所描绘的其静止状态。
鉴于前述内容，应了解，图4A到4C中所描绘的可变离合器机构100经布置和配置以通过改变由摩擦元件104产生的法向力N的量值，依据由供应带盘14承载的修正带条带20的量来调节从供应带盘14抽出修正带条带20所需的施加力F的量值。也就是说，当修正带分配器10相对新且供应带盘14包含修正带条带20的相对大的供应量时，供应带盘14和卷带盘16以大体上共同速率旋转，这是因为供应带盘14的驱动轮108的驱动缘109紧密靠近卷带盘16而定位，进而在摩擦元件104与驱动缘109之间产生相对大的摩擦量。换句话说，当修正带分配器100是新的时，仅需要最小施加力Fmin来从供应带盘14抽出修正带。所述最小施加力Fmin不足以使偏置元件102变形，且因此，驱动缘109驻留成与摩擦元件104紧密靠近以产生大的摩擦力。另外，如本发明中所论述，存在施加力F随着供应带盘14上的修正带的供应量减少而稳定增加的自然趋势。因此，当修正带分配器100是旧的且修正带的供应量几乎用尽时，需要最大施加力Fmax来从供应带盘14抽出修正带。此最大施加力Fmax足以使偏置元件102变形且将驱动缘109移位远离其紧密靠近摩擦元件104的最初位置，而不会从摩擦元件104完全脱离，进而减少由摩擦元件104产生的摩擦量，这又促进供应带盘14与卷带盘16之间的滑动。
目前揭示的可变离合器机构100的另一优点是力F增加的程度与常规的恒定离合器机构相比有所减小，所述优点可归于在施加大施加力时的前述变形能力和减小的摩擦的相关联优点。举例来说，一些常规的恒定离合器机构在修正带的供应量的使用时间内可经历施加力F的约82％的增加。相比而言，已确定使用目前揭示的可变离合器机构100在修正带的供应量的使用时间内所需的施加力F仅增加约40％(基于数学建模)。
如所提及，修正带条带20的供应量的半径随着供应带盘14上的修正带条带20的供应量减少而减小，且因此，卷带盘16上所收集的载体条带20a的半径增加。因此，为确保从供应带盘14抽出修正带条带20的速率与卷带盘16收集载体条带20a的速率大体上相同，供应带盘14的旋转速率必须增加，或卷带盘16的旋转速率必须减小。在所揭示的实施例中，通过减小由摩擦元件104施加到驱动缘109的法向力N的量值(此又减小接触点C的面积)，供应带盘14的旋转速率相对于卷带盘16的旋转速率增加。举例来说，通过允许力F将供应圆柱体106和驱动轮108(包含驱动缘109)从图4A和4B中所描绘的第一位置移动到进一步远离摩擦元件104的第二位置(如图4C中所描绘)，而减小法向力N的量值和接触点C的面积。此相对减小的摩擦量允许供应带盘14相对于卷带盘16滑动，其使得卷带盘16能够以与从供应带盘14移除修正带大体上相同的速率收集用过的载体条带。
此可变离合器机构100因此自动调整卷带盘16相对于供应带盘14旋转的速率，以确保修正带条带20从供应带盘14顺畅地转移，且载体条带20a被卷带盘16收集，而不会在修正带条带20和/或载体条带20a中产生过多或过小的张力，进而避免例如撕扯和/或成环等操作不一致性。在一个实践实例中，为了实现既定的操作优点，驱动缘109的外径与摩擦元件104的外径的比率可在约2.5到约3.5的范围内，例如为约3.0。另外，在图4A和4B中所描绘的初始操作状态期间，举例来说，供应带盘14上的修正带20的起始供应量的外径与储存在卷带盘16上的用过的载体条带20b的起始集合的外径的比率可在约2.0到约3.0的范围内，例如为约2.7，其随后在产品的使用时间内逐渐减小到(例如)值1.0左右。
虽然前述实施例的偏置元件102和供应带盘14构成单独组件，但在可变离合器机构100的替代形式中，偏置元件102和供应带盘14可形成为一个(例如，整体)零件。可通过注射模制、激光切割、立体光刻、热模制、吹塑模制、铸造或大体上任何其它合适方法来形成此单件构造。另外，虽然已将偏置元件102描述为包含毂112和多个柔性指状物114，但在替代实施例中，偏置元件102可被不同地建构。举例来说，偏置元件102可替代地包含盘状部件，类似于垫圈，例如图5中所描绘的垫圈。所述盘状部件可由橡胶材料、泡沫材料，或能够在径向方向上发生弹性变形的任何其它材料建构，如上文所描述。在包含例如图5中所描绘的实心盘状偏置元件102的实施例中，偏置元件102可经由供应圆柱体106施与的压缩而在其外圆周边缘102b处弹性变形，如上文相对于图4A到4C中所描绘的偏置元件102所描述的。或者，盘状偏置元件102可经由相对于供应轴22a发生的压缩而在其内圆周102a处弹性变形。
此外，虽然已将摩擦元件104描述和描绘为由卷带盘16承载且围绕卷带盘16同心地安置，但在其它实施例中，摩擦元件104可由供应带盘14承载且围绕供应带盘14同心地安置。举例来说，如图6中所描绘，摩擦元件104可包含由供应带盘14的驱动缘109的驱动表面109a承载且围绕驱动表面109a同心地安置的O形环。通过如此配置，可变离合器机构可与上文所描述的情况大体上相同地起作用，不同之处在于，摩擦元件104将随着施加力F增加并压缩偏置元件102而移位远离卷带盘16。因此，应了解，本发明的摩擦元件104可由供应带盘14或卷带盘16承载且围绕供应带盘14或卷带盘16同心地安置。
另外，虽然已将摩擦元件104描述为包含硅酮或弹性材料，但在其它实施例中，摩擦元件104可包含能够在供应带盘14与卷带盘16之间形成摩擦的任何其它类型的材料。举例来说，摩擦元件104可包含离合器板、平坦橡胶垫圈、粘性流体，或能够以本文中所描述的方式产生可变摩擦的材料和/或组件的大体上任何其它配置。
虽然本发明已明确描述了可变离合器机构的各种实施例，但不希望本发明受本文中所描述的特征中的任一者限制。而是，本发明将由所附权利要求书的精神和范围(包含其所有等效物)界定。

Claims (53)

1.一种离合器机构，其包括：
第一带盘，其可旋转地安置在第一轴上；
第二带盘，其可旋转地安置在第二轴上；
偏置元件，其安置在所述第一带盘与所述第一轴之间，使得所述第一带盘可在径向方向上相对于所述第一轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且所述偏置元件将所述第一带盘偏置到所述第一位置中；以及
摩擦元件，所述摩擦元件的至少一部分安置在所述第一带盘与所述第二带盘之间，且经布置以在所述第一带盘处于所述第一位置时产生第一法向力且在所述第一带盘处于所述第二位置时产生第二法向力。
2.根据权利要求1所述的机构，其中所述摩擦元件由所述第一带盘或所述第二带盘承载且围绕所述第一带盘或所述第二带盘同心地安置。
3.根据权利要求1所述的机构，其中所述偏置元件可旋转地安置在所述第一轴上，位于所述第一带盘与所述第一轴之间。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述偏置元件包括弹性部件。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述偏置元件包括弹簧。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述偏置元件包括可旋转地安置在所述第一轴上的毂以及径向延伸远离所述毂的多个柔性指状物，所述柔性指状物具有连接到所述毂的近端以及连接到所述第一带盘的远端。
7.根据权利要求6所述的机构，其中所述柔性指状物中的每一者包括弓形柔性指状物。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述第一带盘和所述偏置元件是单独组件。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述第一带盘和所述偏置元件被建构成单件。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述摩擦元件与所述第一带盘或所述第二带盘共同模制。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述摩擦元件包括弹性O形环。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的机构，其中所述第一轴与所述第二轴间隔开且平行于所述第二轴而安置。
13.一种带分配器，其包括：
外壳；
敷贴器头，其由所述外壳承载；
第一带盘，其可旋转地安置在所述外壳内的第一轴上；
第二带盘，其可旋转地安置在所述外壳内的第二轴上；
偏置元件，其安置在所述第一带盘与所述第一轴之间，使得所述第一带盘可在径向方向上相对于所述第一轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且所述偏置元件将供应带盘偏置到所述第一位置中；以及
摩擦元件，所述摩擦元件的至少一部分安置在所述第一带盘与所述第二带盘之间，且经布置以在所述第一带盘处于所述第一位置时产生第一法向力且在所述第一带盘处于所述第二位置时产生第二法向力。
14.根据权利要求13所述的带分配器，其中所述摩擦元件由所述第一带盘或所述第二带盘承载且围绕所述第一带盘或所述第二带盘同心地安置。
15.根据权利要求13所述的带分配器，其中所述第一带盘包括供应带盘，所述供应带盘适于承载带供应量，所述带供应量包含载体条带以及适于通过所述敷贴器头施加到衬底的标记带，且所述第二带盘包括卷带盘，以用于在将所述标记带施加到所述衬底之后收集所述载体条带。
16.根据权利要求13到15中任一权利要求所述的带分配器，其中所述偏置元件可旋转地安置在所述第一轴上，位于所述第一带盘与所述第一轴之间。
17.根据权利要求13到16中任一权利要求所述的带分配器，其中所述偏置元件包括弹性部件。
18.根据权利要求13到17中任一权利要求所述的带分配器，其中所述偏置元件包括弹簧。
19.根据权利要求13到18中任一权利要求所述的带分配器，其中所述偏置元件包括可旋转地安置在所述第一轴上的毂以及径向延伸远离所述毂的多个柔性指状物，所述柔性指状物具有连接到所述毂的近端以及连接到所述第一带盘的远端。
20.根据权利要求19所述的带分配器，其中所述柔性指状物中的每一者包括弓形柔性指状物。
21.根据权利要求13到20中任一权利要求所述的带分配器，其中所述第一带盘和所述偏置元件是单独组件。
22.根据权利要求13到20中任一权利要求所述的带分配器，其中所述第一带盘和所述偏置元件被建构为单件。
23.根据权利要求13到22中任一权利要求所述的带分配器，其中所述摩擦元件与所述第一带盘或所述第二带盘共同模制。
24.根据权利要求13到23中任一权利要求所述的带分配器，其中所述摩擦元件包括弹性O形环。
25.根据权利要求13到24中任一权利要求所述的带分配器，其中所述第一轴与所述第二轴间隔开且平行于所述第二轴。
26.根据权利要求13到25中任一权利要求所述的带分配器，其中所述第一带盘安置在所述敷贴器头与所述第二带盘之间。
27.一种修正带分配器，其包括：
外壳，其承载敷贴器头、供应轴以及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷轴；
供应带盘，其可旋转地安置在所述供应轴上且界定驱动表面；
卷带盘，其可旋转地安置在所述卷轴上，邻近于所述供应带盘；
载体条带，其承载修正带的供应量，所述载体条带从所述供应带盘延伸，围绕所述敷贴器头且延伸到所述卷带盘；
偏置元件，其由所述供应带盘承载，且在所述供应带盘与所述供应轴之间围绕所述供应轴同心地安置，所述偏置元件可旋转地安置在所述供应轴上且可变形，以促进所述供应带盘在径向方向上相对于所述供应轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且其中所述偏置元件将所述供应带盘偏置到所述第一位置中；以及
O形环，其由所述卷带盘承载且围绕所述卷带盘同心地安置，所述O形环接触所述供应带盘的所述驱动表面，使得所述O形环采取第一压缩状态，从而在所述供应带盘处于所述第一位置时在所述供应带盘与所述卷带盘之间产生第一摩擦力，且使得所述O形环采取第二压缩状态，从而在所述供应带盘处于所述第二位置时在所述供应带盘与所述卷带盘之间产生第二摩擦力。
28.一种离合器机构，其包括：
第一带盘，其可旋转地安置在第一轴上；
第二带盘，其可旋转地安置在第二轴上，所述第二轴与所述第一轴间隔开且平行于所述第一轴而安置；以及
摩擦元件，所述摩擦元件的至少一部分安置在所述第一带盘与所述第二带盘之间，且与所述第一带盘和所述第二带盘接触以在所述第一带盘与所述第二带盘之间产生摩擦力。
29.根据权利要求28所述的机构，其中所述摩擦元件由所述第一带盘或所述第二带盘承载且围绕所述第一带盘或所述第二带盘同心地安置。
30.根据权利要求28到29中任一权利要求所述的机构，其进一步包括偏置元件，所述偏置元件安置在所述第一带盘与所述第一轴之间，使得所述第一带盘可在径向方向上相对于所述第一轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且所述偏置元件将所述第一带盘偏置到所述第一位置中，其中所述摩擦元件在所述第一带盘处于所述第一位置时产生第一法向力且在所述第一带盘处于所述第二位置时产生第二法向力。
31.根据权利要求30所述的机构，其中所述偏置元件可旋转地安置在所述第一轴上，位于所述第一带盘与所述第一轴之间。
32.根据权利要求30到31中任一权利要求所述的机构，其中所述偏置元件包括弹性部件。
33.根据权利要求30到32中任一权利要求所述的机构，其中所述偏置元件包括弹簧。
34.根据权利要求30到33中任一权利要求所述的机构，其中所述偏置元件包括可旋转地安置在所述第一轴上的毂以及径向延伸远离所述毂的多个柔性指状物，所述柔性指状物具有连接到所述毂的近端以及连接到所述第一带盘的远端。
35.根据权利要求34所述的机构，其中所述柔性指状物中的每一者包括弓形柔性指状物。
36.根据权利要求30到35中任一权利要求所述的机构，其中所述第一带盘和所述偏置元件是单独组件。
37.根据权利要求30到35中任一权利要求所述的机构，其中所述第一带盘和所述偏置元件被建构为单件。
38.根据权利要求28到37中任一权利要求所述的机构，其中所述摩擦元件与所述第一带盘或所述第二带盘共同模制。
39.根据权利要求28到38中任一权利要求所述的机构，其中所述摩擦元件包括弹性O形环。
40.一种带分配器，其包括：
外壳，其支撑供应轴以及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷轴；
敷贴器头，其由所述外壳承载；
供应带盘，其可旋转地安置在所述外壳内的所述供应轴上，且适于承载包含载体条带的带供应量，所述载体条带承载适于通过所述敷贴器头施加到衬底的标记带；
卷带盘，其可旋转地安置在所述外壳内的所述卷轴上，所述卷带盘用于在将所述标记带施加到所述衬底之后收集所述载体条带；以及
摩擦元件，所述摩擦元件的至少一部分安置在所述供应带盘与所述卷带盘之间，以在所述供应带盘与所述卷带盘之间产生摩擦力。
41.根据权利要求40所述的带分配器，其中所述摩擦元件由所述供应带盘或所述卷带盘承载且围绕所述供应带盘或所述卷带盘同心地安置。
42.根据权利要求40到41中任一权利要求所述的带分配器，其进一步包括偏置元件，所述偏置元件安置在所述供应带盘与所述供应轴之间，使得所述供应带盘可在径向方向上相对于所述供应轴在第一位置与至少第二位置之间移动，且所述偏置元件将所述供应带盘偏置到所述第一位置中，其中所述摩擦元件在所述供应带盘处于所述第一位置时产生第一法向力且在所述供应带盘处于所述第二位置时产生第二法向力。
43.根据权利要求42所述的带分配器，其中所述偏置元件可旋转地安置在所述供应轴上，位于所述供应带盘与所述供应轴之间。
44.根据权利要求42到43中任一权利要求所述的带分配器，其中所述偏置元件包括弹性部件。
45.根据权利要求42到44中任一权利要求所述的带分配器，其中所述偏置元件包括弹簧。
46.根据权利要求40到45中任一权利要求所述的带分配器，其中所述偏置元件包括可旋转地安置在所述供应轴上的毂以及径向延伸远离所述毂的多个柔性指状物，所述柔性指状物具有连接到所述毂的近端以及连接到所述供应带盘的远端。
47.根据权利要求46所述的带分配器，其中所述柔性指状物中的每一者包括弓形柔性指状物。
48.根据权利要求40到47中任一权利要求所述的带分配器，其中所述供应带盘和所述偏置元件是单独组件。
49.根据权利要求40到47中任一权利要求所述的带分配器，其中所述供应带盘和所述偏置元件被建构为单件。
50.根据权利要求40到49中任一权利要求所述的带分配器，其中所述摩擦元件与所述供应带盘或所述卷带盘共同模制。
51.根据权利要求40到50中任一权利要求所述的带分配器，其中所述摩擦元件包括弹性O形环。
52.根据权利要求40到51中任一权利要求所述的带分配器，其中所述第一带盘安置在所述敷贴器头与所述第二带盘之间。
53.一种修正带分配器，其包括：
外壳，其承载敷贴器头、供应轴以及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴而安置的卷轴；
供应带盘，其可旋转地安置在所述供应轴上且界定驱动表面；
卷带盘，其可旋转地安置在所述卷轴上，邻近于所述供应带盘；
载体条带，所述载体条带的至少一部分承载修正带的供应量，所述载体条带从所述供应带盘延伸，围绕所述敷贴器头且延伸到所述卷带盘；以及
O形环，其由所述卷带盘承载且围绕所述卷带盘同心地安置，所述O形环的至少一部分安置在所述卷带盘与所述供应带盘的所述驱动表面之间且与所述卷带盘和所述驱动表面接触，使得所述O形环在所述供应带盘与所述卷带盘之间产生摩擦力。
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