CN104010955B - 可变离合器机构及具有可变离合器机构的修正带施配器 - Google Patents

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Abstract

一种用于带施配器(10)的离合器机构(100)例如包括第一卷筒(16)、第二卷筒(14)、偏置元件(102)及摩擦元件(104)。所述第一及第二卷筒(16；14)可旋转地安置于第一及第二轴(22b；22a)上。所述偏置元件(102)安置于所述第二卷筒(14)与第二轴(22a)之间以使得所述第二卷筒(14)可相对于所述第二轴(22a)沿径向方向在第一与第二位置之间移动且所述偏置元件(102)将所述第二卷筒(14)偏置到所述第一位置中。所述摩擦元件(104)围绕所述第一及第二卷筒(16；14)延伸且经布置以在所述第二卷筒相对于所述第二轴(22a)在第一位置中时产生作用于所述第二卷筒(14)上的第一法向力，且在所述第二卷筒相对于所述第二轴在第二位置中时产生作用于所述第二卷筒上的第二法向力。

Description

可变离合器机构及具有可变离合器机构的修正带施配器
技术领域
本发明涉及离合器机构，且更特定来说涉及具有离合器机构的修正带施配器。
背景技术
修正带施配器可用于覆盖在衬底(例如一张纸)上制造的错误，包括书写或打字错误。在常见实例中，修正带施配器包括供应卷筒及卷取卷筒安置于其内部的壳体。载带具有绕所述供应卷筒缠绕的第一端及绕卷取卷筒缠绕的第二端。所述载带的一侧涂覆有用于覆盖衬底上的错误的修正涂层。存在一些已知修正带施配器，其具有绕共用轴旋转的供应及卷取卷筒，其中供应卷筒经耦合以通过离合器机构驱动卷取卷筒。
具有带有前边缘的平台的施加器尖部附接到壳体，其中所述前边缘在壳体外部。所述施加器尖部帮助将修正涂层从载带转移到纸张。
在使用期间，壳体可握持于消费者的手中。在从供应卷筒传递到卷取卷筒时，载带被引导到施加器尖部，跨越平台、围绕前边缘且回到卷取卷筒。施加器尖部的前边缘在带状物中形成尖锐弯曲以帮助从带状物释放修正涂层。前边缘将载带按压在一张纸或其它衬底的表面上以便将修正涂层从载带转移到纸张上以便覆盖在其上制造的错误且促进错误的修正。
在前边缘跨越纸张移动时，从供应卷筒拉取具有未用过的修正涂层的载带，同时驱动卷取卷筒以卷绕已通过前边缘且因此修正涂层已被从其移除的载带。因此，将修正涂层的直的连续条带涂抹在纸张表面上，直到停止施加器尖部的向前移动且将尖部提离纸张。
关于此类修正带施配器，众所周知将修正带施加到衬底所需的拉力在产品的整个寿命当中稳定地增加，而从供应卷筒拉取修正带所需的扭矩保持实质上恒定。扭矩等于拉力乘以存储于供应卷筒上的修正带的半径。直观地，供应卷筒的半径随着修正带的供应减小而减小。因此，为维持恒定扭矩，必须增加施加到修正带的拉力以抵消带半径的减小。
发明内容
所揭示可变离合器机构有利地调节将带的供应从带转移产品的供应卷筒移动到卷取卷筒所需的用户力气的量，举例来说，同时还促进在所述带转移产品的整个寿命当中所述供应及卷取卷筒的旋转速度的匹配，此又提供更具用户友好性的体验。
本发明的一个方面提供一种离合器机构，其包括第一卷筒、第二卷筒、偏置元件及摩擦元件。所述第一卷筒可旋转地安置于第一轴上。所述第二卷筒可旋转地安置于第二轴上。所述偏置元件安置于所述第二卷筒与所述第二轴之间，以使得所述第二卷筒可相对于所述第二轴沿径向方向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卷筒偏置到所述第一位置中。所述摩擦元件围绕所述第一及第二卷筒延伸，且经布置以在所述第二卷筒在所述第一位置中时产生作用于所述第二卷筒上的第一法向力且在所述第二卷筒在所述第二位置中时产生作用于所述第二卷筒上的第二法向力。
本发明的另一方面包括一种带施配器，其包括壳体、施加器头、第一卷筒、第二卷筒、偏置元件及摩擦元件。所述施加器头由所述壳体承载。所述第一卷筒可旋转地安置于所述壳体内的第一轴上。所述第二卷筒可旋转地安置于所述壳体内的第二轴上。所述偏置元件安置于所述第二卷筒与所述第二轴之间，以使得所述第二卷筒可相对于所述第二轴沿径向方向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二卷筒偏置到所述第一位置中。所述摩擦元件围绕所述第一及第二卷筒延伸，且经布置以在所述第二卷筒在所述第一位置中时产生作用于所述第二卷筒上的第一法向力且在所述第二卷筒在所述第二位置中时产生作用于所述第二卷筒上的第二法向力。
本发明的另一方面提供一种修正带施配器，其包括壳体、供应卷筒、卷取卷筒、载带、偏置元件及o形环。所述壳体承载施加器头、供应轴及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷取轴。所述供应卷筒可旋转地安置于所述供应轴上。所述卷取卷筒邻近于所述供应卷筒可旋转地安置于所述卷取轴上。所述载带承载修正带的供应且从所述供应卷筒，围绕所述施加器头且延伸到所述卷取卷筒。所述偏置元件由所述供应卷筒承载且绕所述供应轴同心地安置于所述供应卷筒与所述供应轴之间。所述偏置元件可旋转地安置于所述供应轴上且可变形以促进所述供应卷筒相对于所述供应轴沿径向方向在第一位置与至少第二位置之间的移动且其中所述偏置元件将所述供应卷筒偏置到所述第一位置中。所述o形环围绕所述供应及卷取卷筒延伸，以使得所述o形环在所述供应卷筒在所述第一位置中时拥有第一张紧状态，且在所述供应卷筒在所述第二位置中时拥有第二张紧状态。
本发明的又一方面提供一种离合器机构，其包括第一卷筒、第二卷筒及摩擦元件。所述第一卷筒可旋转地安置于第一轴上。所述第二卷筒可旋转地安置于第二轴上。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。所述摩擦元件围绕所述第一及第二卷筒延伸。
本发明的再一方面提供一种带施配器，其包括壳体、施加器头、供应卷筒、卷取卷筒及摩擦元件。所述壳体支撑供应轴及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷取轴。所述施加器头由所述壳体承载。所述供应卷筒可旋转地安置于所述壳体内的所述供应轴上且适于承载带的供应，所述带的供应包括承载适于由所述施加器头施加到衬底的标记带的载带。所述卷取卷筒可旋转地安置于所述壳体内的所述卷取轴上。所述卷取卷筒用于在将所述标记带施加到所述衬底之后收集所述载带。所述摩擦元件围绕所述供应及卷取卷筒延伸且施加朝向所述卷取卷筒偏置所述供应卷筒的法向力。
本发明的又一方面提供一种修正带施配器，其包括壳体、供应卷筒、卷取卷筒、载带及o形环。所述壳体承载施加器头、供应轴及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴而安置的卷取轴。所述供应卷筒可旋转地安置于所述供应轴上且界定驱动表面。所述卷取卷筒邻近于所述供应卷筒可旋转地安置于所述卷取轴上。所述载带(其一部分承载修正带的供应)从所述供应卷筒开始，围绕所述施加器头且延伸到所述卷取卷筒。所述o形环围绕所述供应及卷取卷筒延伸，且所述o形环的至少一部分接触所述卷取卷筒及所述供应卷筒的所述驱动表面以产生所述o形环与所述供应卷筒之间及所述o形环与所述卷取卷筒之间的摩擦力。
附图说明
图1是包括可变离合器机构且根据本发明的原理构造的修正带施配器的侧剖面图；
图2是图1的修正带施配器沿着线2-2截取的俯视剖面图；
图3是图1及2的修正带施配器的分解透视图；
图4A到4C是图1到3的修正带施配器的可变离合器机构的一个实施例在各种操作状态中的示意性侧视图；及
图5是根据本发明的原理构造的包括可变离合器机构的替代实施例的修正带施配器的侧剖面图。
具体实施方式
本发明涉及一种可变离合器机构及一种包括可变离合器机构以有助于确保修正带的一致施加的修正带施配器。本文中所描述的可变离合器机构不限于用于修正带施配器中，而是可预知用于可受益于其功能方面的任何其它装置中，包括但不限于其它转移带机构，例如用于转移荧光“高光笔”型带或双面粘合带的机构(举例来说)。所揭示可变离合器机构有利地减小在产品的整个寿命当中施加修正带所需的拉力的不同，且优选地促进在产品的整个寿命当中使用实质上相同的拉力将修正(或其它)带施加到衬底，从而使装置在产品的寿命期间较易于使用且较一致。另外，可变离合器机构自动调整卷取卷筒相对于供应卷筒旋转的速率以确保带带状物从供应卷筒平滑地转移，以使得在不产生修正带带状物及/或载带中的过多或过少张紧的情况下由卷取卷筒收集载带，从而避免操作不一致性，例如伸展、撕裂及/或打环。
图1及2描绘根据本发明的原理构造且包括可变离合器机构100(示意性地表示于图4A到4C中)的修正带施配器10的一个实施例。一般来说，修正带施配器10包括壳体12、供应卷筒14、卷取卷筒16、施加器头18及修正带带状物20的供应。在所描绘的形式中，卷取卷筒16安置于供应卷筒14与施加器头18之间，以使得供应卷筒14远离施加器头18与卷取卷筒16相对安置。换句话说，卷取卷筒16比供应卷筒14更接近施加器头18而安置。壳体12包括可旋转地支撑供应卷筒14的供应轴22a及可旋转地支撑卷取卷筒16的卷取轴22b。另外，如图1中所图解说明，举例来说，壳体12包括用于在带施配器10的操作器件引导修正带20的一对引导柱13a、13b，如将论述。在所揭示实施例中，供应轴22a及卷取轴22b相对于壳体12、彼此间隔开且彼此实质上平行地固定到位，如所图解说明。
壳体12大体常规壳体，在于其可包括搭扣或以其它方式连接在一起以界定容纳施配器10的其它组件的空腔的一对壳体外壳12a、12b(展示于图2及3中)。修正带施配器10的本实施例的供应卷筒14及卷取卷筒16分别安置于供应轴22a及卷取轴22b上以用于旋转性位移。施加器头18可类似于安装到壳体12的任何常规施加器头且包括施加边缘24。修正带带状物20包含载带20a的长度及连结到载带20a的修正带20b的长度。修正带带状物20从供应卷筒14开始，在引导柱13a、13b之间、围绕施加器头18的施加边缘24、返回引导柱13a、13b之间且延伸到卷取卷筒16。
在操作期间，举例来说，用户抵靠衬底(例如一张纸)按压施加器头18的施加边缘24，且沿远离施加器头18的方向移动修正带施配器10。由载带20a承载的修正带20b经制作以粘附到衬底。因此，修正带施配器10的前述移动施加或转换成拉力F，如图1中所展示，其从供应卷筒14拉取修正带带状物20。此移动致使修正带带状物20从壳体12的施配以用于修正带20b的施加，以使得其从载带20a分离且粘附到衬底。接着将已用载带20a收集在卷取卷筒16上。
如上文所论述，从供应卷筒14拉取修正带带状物20所需的拉力F在产品的整个寿命当中稳定增加。拉力F增长是因为从供应卷筒14拉取修正带带状物20所需的扭矩保持实质上恒定，而供应卷筒14上的修正带带状物20的半径R减小。维持实质上恒定的扭矩，以使得可以一致方式从供应卷筒14拉取修正带带状物20。因此，常规修正带施配器的用户必须在供应卷筒14上的修正带带状物20的供应开始减少时将更大拉力F施加到修正带带状物20。然而，所揭示实施例的修正带施配器10包括可变离合器机构100以减小此现象的不合意的结果，如将描述。
图3以分解透视图来图解说明图1及2的修正带施配器，其包括可变离合器机构100。可变离合器机构100包括供应卷筒14、卷取卷筒16、偏置元件102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、复合材料或适合既定目的的任何其它材料构造。
供应卷筒14包括供应圆柱体106及驱动轮108。供应圆柱体106构成界定外表面106a及内表面106b的空心圆柱体。驱动轮108包括驱动轮缘109及多个轮辐110。驱动轮缘109(如图2中所展示)可具有用于接纳摩擦元件104的一部分的凹形轮廓111。驱动轮缘109具有比供应圆柱体106的直径大的直径，且因此轮辐110从驱动轮缘109径向向内延伸且邻近于供应圆柱体106的轴向端连接到供应圆柱体106的外表面106a。因此，供应圆柱体106与驱动轮108被图解说明为一体式组件。虽然已将驱动轮108描述为包括轮缘109及轮辐110，但在替代实施例中，驱动轮108可包括实心盘形结构或适合既定目的的任何其它结构。如所述，驱动轮108的供应圆柱体106为空心的且界定外表面106a及内表面106b。供应圆柱体106的外表面106a适于支撑修正带20的供应，如图1及2中所图解说明。供应圆柱体106的内表面106b适于容纳偏置元件102，其接纳供应轴22a且又在壳体12的供应轴22a上支撑供应卷筒14。
举例来说，如图1及2中所展示，偏置元件102适于在径向在供应卷筒14与供应轴22a之间的位置处可旋转地安置于供应轴22a上。一般来说，偏置元件102包括弹性部件，例如弹簧(举例来说)，以用于促进在修正带施配器10的操作期间供应卷筒14相对于供应轴22a沿径向方向的移动，如将描述。在一个实施例中，举例来说，偏置元件102具有在大约5N/mm到大约100N/mm的范围中、在大约10N/mm到大约90N/mm的范围中或在大约15N/mm到大约75N/mm的范围中的硬度。在所揭示实施例中，偏置元件102包括可称为径向弹簧的部件，所述径向弹簧具有毂112及多个柔性指状件114。毂112包括界定外表面112a及内表面112b的圆柱形部件。毂112的内表面112b适于可旋转地与壳体12的供应轴22a直接接触地驻留。换句话说，偏置元件102的毂112适于可旋转地啮合壳体12的供应轴22a，如图1及2中所展示。柔性指状件114从毂112的外表面112a径向向外延伸，以使得每一柔性指状件114包括附接到毂112的外表面112b的近端114a及与毂112间隔开一些距离的远端114b。
当被组装时，且如图1及2中所展示，举例来说，偏置元件102以使得柔性指状件114中的一或多者的远端114b接触或以其它方式啮合供应圆柱体106的内表面106b的方式安置于供应卷筒14的供应圆柱体106的内部。在一些实施例中，柔性指状件114中的一或多者的远端114b可连接到供应圆柱体106的内表面106b。举例来说，在所揭示实施例中，每一柔性指状件114的远端114b被图解说明为包括突出部116且供应卷筒14的中心圆柱体106的内表面106b界定用于接纳突出部116的多个对应凹部118。因此，在组装后，柔性指状件114的突出部116适于插入到凹部118中，从而相对于供应卷筒14的供应圆柱体106固定偏置元件102的径向位置。在可变离合器机构100的所描绘形式中，柔性指状件114上的突出部116包括与柔性指状件114整体成形的大体实心圆柱形构造，且供应圆柱体106中的凹部118包括对应大体圆柱形凹部。然而，在替代实施例中，突出部116及凹部118可由适合于既定目的的大体任何几何配置形成。举例来说，在一个实施例中，替代凹部118，供应卷筒104的中心圆柱体106可界定与偏置元件102的指状件114的远端114b接触的一或多个突出部，以用于维持内圆柱体106与偏置元件102的位置关系。
如图1及3中所展示，偏置元件102的本实施例的柔性指状件114中的每一者包括当从侧透视图观看偏置元件102时具有弯曲轮廓的实质上二维部件。换句话说，柔性指状件114中的每一者为弓形，类似于板簧(举例来说)。因此，当从图1中所呈现的侧定向观看当前所揭示形式的偏置元件102时，柔性指状件114致使偏置元件102具有螺旋形状(举例来说)。经如此配置，柔性指状件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沿径向方向弯曲，以使得在修正带施配器10或并入有可变离合器机构100的其它组合件的操作期间，整个供应卷筒14可相对于供应轴22a沿径向方向移动。
仍参照图3，当前所揭示实施例的卷取卷筒16包括圆柱形部件120及径向轮部件121。圆柱形部件120界定内表面120a及外表面120b。圆柱形部件120的内表面120a适于可旋转地与壳体12的卷取轴22b直接接触地驻留。换句话说，卷取卷筒16的圆柱形部件120适于可旋转地啮合壳体12的卷取轴22b，如图1及2中所展示。径向轮部件121包括(如图2及3中所展示)可具有凹形轮廓122的轮缘表面123。凹形轮廓122是用于接纳摩擦元件104的一部分，摩擦元件104可包括o形环，所述o形环可包括橡胶带(举例来说)。因此，如图1及2中所描绘，摩擦元件104围绕卷取卷筒16及供应卷筒14延伸，且更特定来说，围绕卷取卷筒16的径向轮部件121及供应卷筒14的驱动轮108延伸。摩擦元件104可包含硅酮或弹性体材料，例如橡胶。或者，泡沫材料可用于摩擦元件。通常摩擦元件104采取o形环的形式，其可包括橡胶带(举例来说)。构成o形环或带的材料带可具有圆形横截面、矩形横截面或任何横截面。术语o形环并不打算限于具有任何特定形状的横截面的任何特定材料，相反只是经布置及配置以适合于既定目的的一片材料。
在带施配器10经如上所述构造的情况下，供应卷筒14适于可旋转地安置于壳体12的供应轴22a上，且卷取卷筒16适于安置于壳体12的卷取轴22b上。如图2中所展示，当供应卷筒14及卷取卷筒16安置于相应轴22a、22b上时，供应卷筒14的驱动轮108的驱动轮缘109位于与卷取卷筒16的径向轮部件121的轮缘表面123共同的平面中。因此，摩擦元件104围绕卷取卷筒16及供应卷筒14延伸。更特定来说，摩擦元件104的一部分围绕供应卷筒14的驱动轮缘109的径向向外面向的凹形驱动表面109a的一部分延伸且以摩擦方式啮合所述部分，且摩擦元件104的一部分围绕卷取卷筒16的径向轮部件121的轮缘表面123的一部分延伸且以摩擦方式啮合所述部分。经如此配置，摩擦元件104以机械方式连接供应卷筒14与卷取卷筒16且沿朝向卷取卷筒16的方向施加偏置由偏置元件102支撑的供应卷筒14的法向力N。
经如此配置，供应卷筒14的旋转位移可转换成卷取卷筒16经由摩擦元件104的旋转位移。此旋转位移在卷筒14、16之间转换的比取决于在摩擦元件104与供应卷筒14及卷取卷筒16之间产生的摩擦的量值，所述量值本身取决于法向力N的量值。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与卷筒14、16之间的摩擦系数，举例来说，所述摩擦系数本身取决于摩擦元件104及卷筒14、16的材料及尺寸。在一些实施例中，摩擦元件104与卷筒14、16中的每一者之间的摩擦系数可在大约0.1到大约0.5的范围中，举例来说，约0.35、约0.40或约0.45。为促进此，摩擦元件104由弹性或可压缩材料构造，如所论述，且可具有在大约2N/mm到大约50N/mm的范围中、在大约5N/mm到大约40N/mm的范围中或在大约10N/mm到大约30N/mm的范围中的硬度(举例来说)。
现在将参照图4A到4C以描述在可变离合器机构100并入到上文所描述的带施配器10中时的其操作。图4A到4C示意性地描绘根据本发明的原理构造且可包括在上文所描述的带施配器10中的可变离合器机构100的一个实施例。可变离合器机构100包括供应卷筒14、卷取卷筒16、偏置元件102及摩擦元件104。
如所图解说明且如上所述，供应卷筒14及卷取卷筒16分别安置于供应轴22a及卷取轴22b上以用于旋转位移。供应卷筒14在供应圆柱体106的外表面106a上存储修正带带状物20的供应。卷取卷筒16在圆柱体部件120的外表面120a上存储载带20a的已用供应。图4A到4C描绘在各种操作状态中的可变离合器机构100。图4A描绘在静止状态中的机构100，且其中供应卷筒14上的修正带带状物20的供应具有半径R1。图4B描绘在初始操作状态中的机构100，即，其中供应卷筒14包括相对大修正带带状物20供应，被指示具有与图4A中所描绘的半径相同的半径R1。图4C描绘在减少操作状态中的机构100，即，其中供应卷筒14包括实质上减少的修正带带状物20供应，被指示具有比图4A及4B中所描绘的半径R1小的半径R2。
在图4A中的静止状态中，未正在使用修正带施配器10，且因此未正在施加力F以从供应卷筒14拉取修正带带状物20。因此，供应圆柱体106的轴A(其对应于驱动轮缘109的轴)与供应轴22a的轴A1直接吻合。换句话说，在图4A中所描绘的静止状态中，供应卷筒14与供应轴22a共享共同轴。在此状态中，摩擦元件104将法向力N施加到供应卷筒14，其是基于摩擦元件104的张紧。
在用户开始使用修正带施配器10时，如上文参照图1及2所描述，用户施加力F以从供应卷筒14拉取修正带带状物20的供应，如图4B中所展示。由用户施加的力F在供应卷筒14上赋予扭矩τ，其构成力F乘以修正带带状物20的供应的半径R的乘积。扭矩τ起初致使供应卷筒14相对于图4B的定向沿逆时针方向旋转。在此旋转期间，在驱动轮缘109与摩擦元件104之间产生的摩擦致使摩擦元件104沿方向D行进且摩擦元件104与卷取卷筒16之间的摩擦赋予卷取卷筒16旋转力，从而致使卷取卷筒16旋转并收集已用载带20a。
在此初始操作状态期间，修正带带状物20的供应的半径R1大于卷取卷筒16上的已用载带20a的集合的半径r。由于供应卷筒14及卷取卷筒16因此以不同速率旋转，因此为了在带20b的施加期间避免修正带带状物20的过度张紧或打环，供应卷筒14必须相对于摩擦元件104滑动。致使供应卷筒14以此种方式旋转所需的用户力气的量直接取决于由摩擦元件104施加到驱动轮缘109的法向力N的量值。换句话说，卷取卷筒16相对于供应卷筒14旋转的比率取决于法向力N的量值，其影响在供应卷筒14与摩擦元件104之间产生的摩擦量。此可参照图4C来进一步图解说明。
图4C示意性地描绘在减少的修正带带状物20供应的状态中的机构100。具体来说，如所述，图4C的供应卷筒14上的修正带带状物20的供应具有比图4A及4B中所展示的半径R1小的半径R2。因此，当用户向供应卷筒14施加力F以从供应卷筒14拉取修正带带状物20时，施加力F必须显著增加以在供应卷筒14上赋予扭矩τ，其具有类似于在图4B中所描绘的供应卷筒14上赋予的扭矩τ的量值的量值。作为施加力F增加的直接结果，供应圆柱体106所经历的径向负载的量也增加，此致使偏置元件102变形，如图4C中所描绘。此变形使得供应圆柱体106能够沿所施加力F的径向方向移动，且朝向卷取卷筒16移动。此在图4C中通过供应圆柱体106的轴A从供应轴22a的轴A1沿力F的方向位移来图解说明。也就是说，当将力F施加到修正带20的供应时，由供应圆柱体106经历的径向力致使供应圆柱体106压缩柔性指状件114的一部分，如图4C中所展示，此又允许供应圆柱体106相对于供应轴22a且朝向卷取卷筒16位移。此外，由于供应圆柱体106固定到驱动轮108，因此供应圆柱体106的此位移也致使驱动轮108的位移，且更特定来说，驱动轮缘109朝向卷取卷筒16的位移，此减小摩擦元件104的张紧以及由摩擦元件104施加到驱动轮缘109的法向力N的量值。法向力N的此减小的量值产生驱动轮缘109与摩擦元件104之间的减小的摩擦。
换句话说，当修正带带状物20的供应较大时，如图4B中所展示，举例来说，摩擦元件104产生作用于供应卷筒14上的第一法向力N及摩擦元件104与供应卷筒14之间的第一摩擦力，且当修正带带状物20的供应减少时，如图4C中所展示，举例来说，摩擦元件104产生作用于供应卷筒14上的第二法向力N及摩擦元件104与供应卷筒14之间的第二摩擦力。在上文所描述的情形中，由于供应卷筒14的径向移动，第一摩擦力大于第二摩擦力，且第一法向力N大于第二法向力N。
有利地，当供应卷筒14从图4A及4B中所描绘的位置位移时的减小的摩擦使得供应卷筒14能够相对于卷取卷筒16以增加的速率旋转以确保修正带的平滑转移。也就是说，供应卷筒14能够相对于摩擦元件104更容易地滑动，尤其在施加相对较大的施加力F时，这是因为由摩擦元件104施加的法向力N的量值依据供应卷筒14上所承载的修正带带状物20的量而减小。经如此配置，在图4C中，供应卷筒14相对于卷取卷筒16以增加的速率旋转，此促进卷取卷筒16以与供应卷筒14施配修正带带状物20实质上相同的速率收集已用载带20a的能力。在用户停止施加力F以从供应卷筒14拉取修正带带状物20时，偏置元件102返回到其自然配置且将供应卷筒14移动回到图4A中所描绘的其状态中(举例来说)。
鉴于前文，应了解，图4A到4C中所描绘的可变离合器机构100经布置及配置以通过使法向力N的量值及由摩擦元件104产生的摩擦变化来调节从供应卷筒14拉取修正带带状物20所需的施加力F的量值(依据由供应卷筒14承载的修正带带状物20的量)。也就是说，当修正带施配器10相对新且供应卷筒14包括相对大的修正带带状物20供应时，供应卷筒14及卷取卷筒16以实质上共同速率旋转，因为摩擦元件104充足张紧以防止摩擦元件104与供应卷筒14的驱动轮缘109之间的滑动。换句话说，当修正带施配器100较新时，仅需要最小施加力Fmin来从供应卷筒14拉取修正带。最小施加力Fmin不足以使偏置部件102变形，且因此摩擦元件104拥有最大张紧状态以产生与驱动轮缘109的大摩擦力。此外，如本发明中所论述，当供应卷筒14上的修正带的供应减少时存在施加力F稳定增加的自然倾向。因此，当修正带施配器100较旧且修正带的供应几乎耗尽时，需要最大施加力Fmax来从供应卷筒14拉取修正带。此最大施加力Fmax足以使偏置元件102变形且使驱动轮缘109远离其原始位置位移，此又减小摩擦元件104中的张紧且减小摩擦元件104与驱动轮缘109之间的摩擦。此因此促进摩擦元件104与供应卷筒14之间的滑动，从而致使供应卷筒14相对于卷取卷筒16以增加的速率旋转。
当前所揭示可变离合器机构100的另一优点(其可归因于前述变形能力及在施加大的施加力时减小的摩擦的相关联优点)在于力F增加的程度与常规恒定离合器机构相比有利地减小。增加的程度与常规恒定离合器机构相比有利地减小。举例来说，一些常规恒定离合器机构可在修正带的供应的寿命内经历施加力F的大约82％增加。
如所述，修正带带状物20的供应的半径在供应卷筒14上的修正带带状物20的供应减少时减小，且因此卷取卷筒16上的所收集载带20a增加。因此，为确保在产品的寿命期间从供应卷筒14拉取修正带带状物20的速率与由卷取卷筒16收集载带20a的速率实质上相同，供应卷筒14的旋转速率必须增加，或卷取卷筒16的旋转速率必须减小。在所揭示实施例中，通过减小由摩擦元件104施加到驱动轮缘109的法向力N的量值，供应卷筒14的旋转速率相对于卷取卷筒16的旋转速率增加。通过允许力F将供应圆柱体106及驱动轮108(包括驱动轮缘109)从图4A及4B中所描绘的第一位置移动到更远离摩擦元件104的第二位置(如图4C中所描绘)而减小法向力N的量值(举例来说)。此相对减小的摩擦量允许供应卷筒14相对于摩擦元件104滑动，此使得卷取卷筒16能够以与从供应卷筒14移除修正带实质上相同的速率收集已用载带。
此可变离合器机构100因此自动调整供应卷筒14相对于卷取卷筒16旋转的速率以确保修正带带状物20从供应卷筒14平滑地转移且在不产生修正带带状物20及/或载带20a中的过多或过少张紧的情况下由卷取卷筒16收集载带20a，从而避免操作不一致，例如撕裂及/或打环。在一个实际实例中，在图4A及4B中所描绘的初始操作状态期间，举例来说，供应卷筒14上的修正带20的开始供应的外径与存储在卷取卷筒16上的已用载带20b的开始集合的外径的比可在大约2.0到大约3.0的范围中，举例来说，约2.7，其接着在产品的寿命内逐渐减小到1.0左右的值(举例而言)。
虽然上文所描述的实施例的偏置元件102及供应卷筒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与供应卷筒14可形成为单件(例如，整体)。此种单件构造可通过注射模制、激光切割立体光刻、热模制、吹塑模制、铸造或通常任何其它合适方法来形成。此外，虽然偏置元件102已被描述为包括毂112及多个柔性指状件114，但在替代实施例中，偏置元件102可以不同方式来构造。举例来说，偏置元件102可替代地包括盘形部件，类似于垫圈，举例来说，例如图5中所描绘的垫圈。盘形部件可由橡胶材料、泡沫材料或能够沿径向方向弹性变形(如上文所描述)构造。在包括实心盘形偏置元件102的实施例(如图5中所描绘)中，偏置元件102可经由供应圆柱体106的压缩而在其外圆周边缘102b处弹性变形，如上文关于图4A到4C中所描绘的偏置元件102所描述。替代地，盘形偏置元件102可经由抵靠供应轴22a的压缩而在其内圆周102a处弹性变形。
虽然本发明已明确描述可变离合器机构的各种实施例，但本发明不打算由本文中所描述的特征中的任一者限制。而是，本发明应由以上权利要求书包括其所有等效内容的精神及范围界定。

Claims (55)

1.一种离合器机构，其包含：
第一卷筒，其可旋转地安置于第一轴上；
第二卷筒，其可旋转地安置于第二轴上；
偏置元件，其安置于所述第二卷筒与所述第二轴之间，以使得所述第二卷筒可相对于所述第二轴在外界法向力和所述偏置元件的偏置力的作用下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第二卷筒偏置到所述第一位置中；及
摩擦元件，其围绕所述第一及第二卷筒延伸，且经布置以在所述第二卷筒在所述第一位置中时产生作用于所述第二卷筒上的第一法向力且在所述第二卷筒在所述第二位置中时产生作用于所述第二卷筒上的第二法向力。
2.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于所述第二轴上在所述第二卷筒与所述第二轴之间。
3.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含弹性部件。
4.根据权利要求2所述的机构，其中所述偏置元件包含弹簧。
5.根据权利要求1或2所述的机构，其中所述偏置元件包含可旋转地安置于所述第二轴上的毂及远离所述毂径向延伸的多个柔性指状件，所述柔性指状件具有连接到所述毂的近端及连接到所述第二卷筒的远端。
6.根据权利要求5所述的机构，其中所述柔性指状件中的每一者包含弓形柔性指状件。
7.根据权利要求1或2所述的机构，其中所述第二卷筒及所述偏置元件为单独组件。
8.根据权利要求1或2所述的机构，其中所述第二卷筒与所述偏置元件被构造为单件。
9.根据权利要求1或2所述的机构，其中所述摩擦元件包含弹性体o形环。
10.根据权利要求1或2所述的机构，其中由所述摩擦元件产生的所述第一及第二法向力朝向所述第一卷筒推动所述第二卷筒。
11.根据权利要求1或2所述的机构，其中所述第一法向力大于所述第二法向力。
12.根据权利要求1或2所述的机构，其中所述第一法向力产生所述摩擦元件与所述第二卷筒之间的第一摩擦力且所述第二法向力产生所述摩擦元件与所述第二卷筒之间的第二摩擦力，所述第一摩擦力大于所述第二摩擦力。
13.根据权利要求4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。
14.一种带施配器，其包含：
壳体；
施加器头，其由所述壳体承载；及
如权利要求1所述的离合器机构；
其中所述第一轴位于所述壳体内；且
所述第二轴位于所述壳体内。
15.根据权利要求14所述的带施配器，其中所述第二卷筒包含适于承载带的供应的供应卷筒，所述带的供应包括载带及适于由所述施加器头施加到衬底的标记带，且所述第一卷筒包含用于在所述标记带被施加到所述衬底之后收集所述载带的卷取卷筒。
16.根据权利要求14到15中任一权利要求所述的带施配器，其中所述偏置元件可旋转地安置于所述第二轴上在所述第二卷筒与所述第二轴之间。
17.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述偏置元件包含弹性部件。
18.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述偏置元件包含弹簧。
19.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述偏置元件包含可旋转地安置于所述第二轴上的毂及远离所述毂径向延伸的多个柔性指状件，所述柔性指状件具有连接到所述毂的近端及连接到所述第二卷筒的远端。
20.根据权利要求19所述的带施配器，其中所述柔性指状件中的每一者包含弓形柔性指状件。
21.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述第二卷筒及所述偏置元件为单独组件。
22.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述第二卷筒及所述偏置元件被构造为单件。
23.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述摩擦元件包含弹性体o形环。
24.根据权利要求14或15所述的带施配器，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。
25.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中由所述摩擦元件产生的所述第一及第二法向力朝向所述第一卷筒推动所述第二卷筒。
26.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述第一法向力大于所述第二法向力。
27.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述第一法向力产生所述摩擦元件与所述第二卷筒之间的第一摩擦力且所述第二法向力产生所述摩擦元件与所述第二卷筒之间的第二摩擦力，所述第一摩擦力大于所述第二摩擦力。
28.根据权利要求14或15所述的带施配器，其中所述第一卷筒安置于所述施加器头与所述第二卷筒之间。
29.一种修正带施配器，其包含：
壳体，其承载施加器头、供应轴及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷取轴；
供应卷筒，其可旋转地安置于所述供应轴上；
卷取卷筒，其邻近于所述供应卷筒可旋转地安置于所述卷取轴上；
载带，其承载修正带的供应，所述载带从所述供应卷筒围绕所述施加器头延伸且延伸到所述卷取卷筒；
偏置元件，其由所述供应卷筒承载且在所述供应卷筒与所述供应轴之间绕所述供应轴同心地安置，所述偏置元件可旋转地安置于所述供应轴上且可变形，以促进所述供应卷筒相对于所述供应轴在外界法向力和所述偏置元件的偏置力的作用下在第一位置与至少第二位置之间的移动，且其中所述偏置元件将所述供应卷筒偏置到所述第一位置中；及
o形环，其围绕所述供应及卷取卷筒延伸，以使得所述o形环在所述供应卷筒在所述第一位置中时处于第一张紧状态，且在所述供应卷筒在所述第二位置中时处于第二张紧状态。
30.一种离合器机构，其包含：
第一卷筒，其可旋转地安置于第一轴上；
第二卷筒，其可旋转地安置于第二轴上，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；
摩擦元件，其围绕所述第一及第二卷筒延伸；及
偏置元件，所述偏置元件安置于所述第二卷筒与所述第二轴之间，以使得所述第二卷筒在外界法向力和所述偏置元件的偏置力的作用下可相对于所述第二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二卷筒偏置到所述第一位置中，其中当所述第二卷筒在所述第一位置中时所述摩擦元件以第一法向力朝向所述第一卷筒推动所述第二卷筒，且当所述第二卷筒在所述第二位置中时所述摩擦元件以第二法向力朝向所述第一卷筒推动所述第二卷筒。
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于所述第二轴上在所述第二卷筒与所述第二轴之间。
32.根据权利要求30或31所述的机构，其中所述偏置元件包含弹性部件。
33.根据权利要求30所述的机构，其中所述偏置元件包含弹簧。
34.根据权利要求30或31所述的机构，其中所述偏置元件包含可旋转地安置于所述第二轴上的毂及远离所述毂径向延伸的多个柔性指状件，所述柔性指状件具有连接到所述毂的近端及连接到所述第二卷筒的远端。
35.根据权利要求34所述的机构，其中所述柔性指状件中的每一者包含弓形柔性指状件。
36.根据权利要求30或31所述的机构，其中所述第二卷筒及所述偏置元件为单独组件。
37.根据权利要求30或31所述的机构，其中所述第二卷筒及所述偏置元件被构造为单件。
38.根据权利要求30或31所述的机构，其中所述摩擦元件包含弹性体o形环。
39.根据权利要求30或31所述的机构，其中由所述摩擦元件产生的所述第一及第二法向力朝向所述第一卷筒推动所述第二卷筒。
40.根据权利要求30或31所述的机构，其中所述第一法向力大于所述第二法向力。
41.根据权利要求30或31所述的机构，其中所述第一法向力产生所述摩擦元件与所述第二卷筒之间的第一摩擦力且所述第二法向力产生所述摩擦元件与所述第二卷筒之间的第二摩擦力，所述第一摩擦力大于所述第二摩擦力。
42.一种带施配器，其包含：
壳体，其支撑供应轴及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴的卷取轴；
施加器头，其由所述壳体承载；
供应卷筒，其可旋转地安置于所述壳体内的所述供应轴上且适于承载带的供应，所述带的供应包括承载适于由所述施加器头施加到衬底的标记带的载带；
卷取卷筒，其可旋转地安置于所述壳体内的所述卷取轴上，所述卷取卷筒用于在所述标记带被施加到所述衬底之后收集所述载带；
摩擦元件，其围绕所述供应及卷取卷筒延伸，所述摩擦元件施加朝向所述卷取卷筒推动所述供应卷筒的法向力；及
偏置元件，所述偏置元件安置于所述供应卷筒与所述供应轴之间，以使得所述供应卷筒在外界法向力和所述偏置元件的偏置力的作用下可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卷筒偏置到所述第一位置中，其中当所述供应卷筒在所述第一位置中时所述摩擦元件产生朝向所述卷取卷筒偏置所述供应卷筒的第一法向力，且当所述供应卷筒在所述第二位置中时所述摩擦元件产生朝向所述卷取卷筒偏置所述供应卷筒的第二法向力。
43.根据权利要求42所述的带施配器，其中所述偏置元件可旋转地安置于所述供应轴上在所述供应卷筒与所述供应轴之间。
44.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述偏置元件包含弹性部件。
45.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述偏置元件包含弹簧。
46.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述偏置元件包含可旋转地安置于所述供应轴上的毂及远离所述毂径向延伸的多个柔性指状件，所述柔性指状件具有连接到所述毂的近端及连接到所述供应卷筒的远端。
47.根据权利要求46所述的带施配器，其中所述柔性指状件中的每一者包含弓形柔性指状件。
48.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述供应卷筒及所述偏置元件为单独组件。
49.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述供应卷筒及所述偏置元件被构造为单件。
50.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述摩擦元件包含弹性体o形环。
51.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述卷取卷筒安置于所述施加器头与所述供应卷筒之间。
52.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中由所述摩擦元件产生的所述第一及第二法向力朝向所述卷取卷筒推动所述供应卷筒。
53.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述第一法向力大于所述第二法向力。
54.根据权利要求42或43所述的带施配器，其中所述第一法向力产生所述摩擦元件与所述供应卷筒之间的第一摩擦力，且所述第二法向力产生所述摩擦元件与所述供应卷筒之间的第二摩擦力，所述第一摩擦力大于所述第二摩擦力。
55.一种修正带施配器，其包含：
壳体，其承载施加器头、供应轴及与所述供应轴间隔开且平行于所述供应轴而安置的卷取轴；
供应卷筒，其可旋转地安置于所述供应轴上且界定驱动表面；
卷取卷筒，其邻近于所述供应卷筒可旋转地安置于所述卷取轴上；
载带，其至少一部分承载修正带的供应，所述载带从所述供应卷筒围绕所述施加器头延伸且延伸到所述卷取卷筒；
o形环，其围绕所述供应及卷取卷筒延伸，所述o形环的至少一部分接触所述卷取卷筒及所述供应卷筒的所述驱动表面，以产生所述o形环与所述供应卷筒之间及所述o形环与所述卷取卷筒之间的摩擦力；及
偏置元件，所述偏置元件安置于所述供应卷筒与所述供应轴之间，以使得所述供应卷筒在外界法向力和所述偏置元件的偏置力的作用下可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卷筒偏置到所述第一位置中，其中当所述供应卷筒在所述第一位置中时所述o形环产生朝向所述卷取卷筒偏置所述供应卷筒的第一法向力，且当所述供应卷筒在所述第二位置中时所述o形环产生朝向所述卷取卷筒偏置所述供应卷筒的第二法向力。
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