CN106458501B - 风筝卷线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于卷起风筝(200)的前线(202)和后线(206)的卷线装置(10)。装置(10)包括卷线机构(14)，其包括第一卷轴(40)和第二卷轴(42)，它们位于封壳中，且前线(202)和后线(206)在使用中分别卷绕到其上。卷轴(40,42)布置成使得其沿一个方向的旋转会收回线，且其沿另一个方向的旋转会放出线。卷线机构(14)还包括卷轴连接器件(46)，其可操作成使卷轴(40,42)在一个构造中协同旋转，且在另一个构造中独立旋转。卷线机构(14)还具有用于控制卷轴(40,42)的旋转的制动机构(54)，以及与制动机构(54)连接的控制机构(60)。控制机构(60)可在阻止卷轴(40,42)的旋转的第一锁定位置与允许卷轴(40,42)的旋转的第二释放位置之间操作。

Description

风筝卷线装置

相关申请

本申请享有南非专利申请2014/02191的优先权，其说明书通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

本发明涉及风筝卷线装置。具体而言但非排它地，本发明涉及一种手柄杆，其包括用于使例如用于风筝冲浪中的风筝起飞和着陆的装置。

背景技术

现代风筝冲浪风筝由四条线控制，线在使用中从风筝向下朝使用者延伸。两条线从风筝的前部或前缘延伸，且因此称为前线，而另外两条线从风筝的后部或后缘延伸，且因此称为后线。在使用中，两条前线连接到由使用者穿着的安全带上，而两条后线连接到由使用者抓住的杆上。为了对风筝增能和降能，使用者必须使杆分别移动得更接近或更远离他/她。通过使杆移动得更接近，风筝的后部被朝使用者拉动，以便增大风筝相对于风的表面面积。自然伴随的是，通过使杆移离使用者，风筝的后部朝与风向更共线的位置移动，以便减小风筝相对于风的表面面积。必须理解的是，通过杆的移动来使后线关于前线上紧和松开来使风筝增能和降能。

鉴于上文所述，重要的是在使风筝起飞到风中之前设置风筝时使线正确地连接到风筝上。为了确保线正确地连接到风筝上，杆通常放在地面上，且线铺开。在此位置，使用者使线展开，以确保它们在将独立的线连接到风筝上的相应的连接位置上之前不会缠结。

在将它们连接到风筝上之前使线展开的步骤不但费时，而且需要较大的空间，因为线通常在20m到30m长之间。设置风筝的当前方法的另一个问题在于其必须在陆地上执行。风筝在线伸展且使用者处于横穿风向的位置(通常大约90°)来起飞。将想要在船只上放飞的使用者通常在使风筝起飞中面临着问题，因为通常存在很有限的空间来用于设置其风筝。

在风筝冲浪时段结束时，风筝必须着陆。这通常通过使风筝朝地面向下带至其基本垂直于风向的位置来完成。风筝然后由旁人或由使用者(如果他/她有所需的技术来从他/她的位置远程地这样做)放置在地面上。在风筝着陆的过程中，线完全伸展，这又需要较大的空间。现在，在风筝在地面上且不在风中的情况下，使用者一般使线与风筝分开，且将它们置于地面上。线然后包绕杆来易于运输，且试图防止它们变得缠结。

从使风筝着陆的过程的以上描述中，将清楚的是，在风筝着陆期间会经历在其起飞期间所经历的相同问题。

本发明的一个目的在于缓解风筝起飞和着陆期间经历的至少一些问题。

本发明的另一个目的在于提供一种用于风筝起飞和着陆的装置，其将为现有设备的有用的替代方案。

本发明的再一个目的在于提供一种用于风筝线的自动卷起的装置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于卷起风筝的前线和后线的卷线装置，该装置包括卷线机构，其包括第一卷轴和第二卷轴，它们位于封壳中且前线和后线在使用中分别卷绕在其上，卷轴布置成使得其沿一个方向的旋转收回线，且其沿另一个方向的旋转放出线；卷轴连接器件，其可操作成使卷轴在一个构造中协同旋转，且在另一个构造中独立旋转；用于控制卷轴的旋转的制动机构；以及控制机构，其与制动机构连接，且可在阻止卷轴旋转的第一锁定位置与允许卷轴旋转的第二释放位置之间操作。

卷线机构可包括可动凸轮滑动件和凸轮随动件，凸轮随动件在凸轮滑动件上行进且可响应于凸轮滑动件的移动而基本垂直于凸轮滑动件移动，以及其中凸轮滑动件连接到控制机构上，使得其可通过控制机构在其锁定位置与释放位置之间的操纵来移动。

制动机构优选包括制动鼓和由凸轮滑动件承载的制动瓦，以便制动瓦可通过控制机构在其锁定位置与释放位置之间的移动来分别朝向和远离制动鼓而移动，从而允许通过移动控制机构来调整制动力的大小。

卷线机构可包括用于阻止至少第二卷轴沿后线从卷轴放出的方向旋转的移动阻止器件，移动阻止器件可通过控制机构的操作来在其移动阻止位置与其移动允许位置之间操作。

移动阻止器件优选为棘轮和棘轮爪的形式，棘轮爪可通过凸轮滑动件的移动在其接合棘轮的移动阻止位置与其与棘轮脱开的移动允许位置之间移动。棘轮可由制动鼓承载。

卷轴连接器件可为齿轮系的形式，齿轮系通过使控制机构移动到其第二释放位置来接合以允许第一卷轴和第二卷轴协同旋转，且通过使控制机构移动到其第一锁定位置来脱开。

齿轮系优选具有同轴地安装的第一主齿轮和第二主齿轮，第一卷轴安装到由第一主齿轮承载的轴上，且第二卷轴安装在由第二主齿轮承载的轴上。

第一卷轴和第二卷轴可与彼此间隔开，且第一主齿轮和第二主齿轮安装在卷轴之间，使得齿轮限定通路来允许绳穿过其中，以便在使用中将前线连接到由使用者穿着的安全带上。

卷线机构还可包括卡爪盘，其可响应于凸轮随动件的移动而移动，以将第一主齿轮连接到第一卷轴上以便接合齿轮系，以及使第一主齿轮与第一卷轴分开以便使齿轮系脱开。

卷线机构还可包括作用于第一卷轴上的收回系统，收回系统在第一构造中防止第一卷轴的旋转，且在第二构造中允许第一卷轴的旋转，同时制动机构作用于第二卷轴上来控制第二卷轴的旋转。

收回系统优选具有弹簧偏压式齿轮，其可在其接合第一卷轴来防止第一卷轴的旋转的第一位置和其与第一卷轴脱开来允许第一卷轴的旋转的第二位置之间移动。弹簧偏压式齿轮可安装在凸轮随动件上，以便其可通过控制机构在其锁定位置与释放位置之间的操纵来在其第一位置与第二位置之间移动，使得弹簧偏压式齿轮在控制机构处于其释放位置时处于允许第一卷轴的旋转的第二位置。

优选可手动地且独立于控制机构的移动而使弹簧偏压式齿轮在其第一位置与第二位置之间移动。

卷线装置还可包括两个手柄杆，其可动地连接到封壳上，使得它们在手柄杆从封壳沿基本相反方向延伸的第一操作位置与手柄杆基本平行于彼此延伸的第二非操作位置之间移动。

卷线装置还可包括线锁定机构，其可释放地固定到风筝的前线上，以便在使用中允许力从前线传递至由使用者穿着的安全带。

齿轮系的齿轮可包括两组齿轮，各组均具有同轴地间隔开的两个齿轮。

一对齿轮可为与两个卷轴同轴的主齿轮组，而另一组齿轮可为副齿轮组，其垂直于主齿轮组且在使用中在两个主齿轮之间传递转矩。

制动鼓可安装在一个主齿轮的轴上。

控制机构可包括手柄，其连接到凸轮滑动件上，以便手柄的移动使凸轮滑动件在其不同位置之间移动。

凸轮随动件可为桥接件的形式，桥接件具有从中心部分延伸的两个支腿，中心部分可围绕一个主齿轮(优选第一主齿轮)的轴安装，使得凸轮随动件桥接件的支腿在凸轮随动件桥接件安装在轴上时位于第一卷轴的沿直径相对的侧上。

凸轮随动件桥接件优选可在基本平行于主齿轮的轴向中心线的方向上在齿轮系被脱开来允许卷轴独立于彼此旋转的第一位置与齿轮系被接合来允许卷轴与彼此协同旋转的第二位置之间移动。

卡爪盘可安装在第一主齿轮的轴上，其中卡爪盘由凸轮随动件桥接件承载，以便在凸轮随动件桥接件在其第二位置时连接轴和第一卷轴来接合齿轮系，且在凸轮随动件桥接件在其第一位置时分开卡爪盘和第一卷轴来使齿轮系脱开。

卡爪盘和第一卷轴优选承载互补形状的接合器件，这在齿轮系接合时，允许转矩从轴传递至第一卷轴。

弹簧促动器齿轮可与承载在顶部卷轴上的齿轮结构接合。作为优选，弹簧促动器齿轮安装在凸轮随动件桥接件上，以便其沿平行于主齿轮的轴向中心线的方向基本线性地移动。

弹簧促动器齿轮可被偏压向其接合顶部卷轴的位置。

卷线机构可具有按钮，其可从封壳的外侧接近，且在被压下时使弹簧收回器齿轮与顶部卷轴脱开。

手柄杆优选借助于可释放的销锁定在其操作位置。销可在其锁定位置与释放位置之间克服弹簧偏压移动。

在本发明的优选实施例中，销在它们处于它们将手柄杆锁定在操作位置的锁定位置时完全收缩在封壳中的凹口中。

装置可包括键，其承载接合结构，以在使销移动来收起手柄杆时接合可释放的销。

线锁定机构优选夹具的形式，其具有夹具本体和可在开启位置与闭合位置之间移动的顶部夹具。

作为优选，线锁定机构具有用于使线锁定机构操作在其开启位置与闭合位置之间的夹具杠杆，夹具杠杆枢转地连接到夹具本体上，且借助于连杆机构连接到可动的顶部夹具上，使得连杆机构在杠杆处于其闭合位置时将顶部夹具保持在其闭合位置。

在本发明的一个实施例中，线锁定机构具有抓持结构，其在线锁定机构连接到风筝线上时接合风筝线。

抓持结构可为至少一个齿的形式，其在使用中将结引入风筝线中，以便增大施加到风筝线上的抓持力。

当处于其闭合位置时，线锁定机构优选基本球形。

根据本发明的第三方面，提供了一种使用卷线装置操作风筝的方法，卷线装置包括卷线机构，其具有第一卷轴和第二卷轴，它们位于壳体中且前线和后线在使用中分别卷绕到其上，该方法包括以下步骤：

将风筝连接到卷绕在卷轴上的前线和后线上；

接合卷轴连接器件来使两个卷轴协同移动；

释放制动机构来允许卷轴旋转且因此从卷轴放线；

通过应用制动机构来使卷轴制动；

使卷轴连接器件脱开来允许卷轴独立于彼此旋转；以及

在放飞风筝的同时，锁定卷轴来防止它们在使用中沿放出线的方向旋转。

该方法可包括将线锁定机构连接到前线上来接合承载在前线上的连接器的步骤，从而将张力从前线传递至由使用者穿着的安全带。该方法可包括在将线锁定机构锁定到它们上时使风筝线变形，以便增大施加到线上的抓持力。

卷轴连接器件优选为齿轮系的形式，使得接合卷轴连接器件的步骤包括压缩齿轮系。

齿轮系的压缩可由凸轮滑动件和在凸轮滑动件的凸轮轮廓上行进的凸轮随动件控制。凸轮滑动件可通过操作手柄移动，手柄连接到凸轮滑动件上。

齿轮系可沿轴向方向压缩，以便使顶部卷轴与第一卷轴承载于其上的主齿轮的轴上承载的卡爪盘连接。

凸轮随动件可为桥接件的形式，且可在弹簧偏压下移动到其在沿凸轮轮廓移动时迫使卡爪盘接合第一卷轴的位置。凸轮随动件桥接件优选通过移动凸轮滑动件来沿凸轮轮廓移动。

该方法优选包括通过调整由制动机构施加的制动力来控制线放出的速率的步骤。

该方法还可包括监测前线上的指示器件，以及基于指示物调整线放出的速率。

释放制动机构的步骤可包括使制动瓦移离制动鼓。制动瓦可通过移动凸轮滑动件来移离制动鼓。

防止卷轴沿放出线的方向旋转的步骤包括防止它们独立地沿放出线的方向旋转。

优选通过使其与弹簧偏压式齿轮接合来防止第一卷轴沿放出线的方向旋转，且优选通过使棘轮爪与棘轮接合来阻止第二卷轴沿放出线的方向旋转。

在卷轴连接器件接合时，棘轮爪自动地与棘轮脱开。

该方法还可包括通过使弹簧偏压式齿轮在接合第一卷轴时在扭力弹簧的作用下收紧前线中的松弛的步骤。

该方法还可包括调整前线的长度以便前线和后线为相等长度的步骤。该步骤优选在释放自动机构之前执行。该步骤还可包括使弹簧偏压式齿轮与第一卷轴脱开。

该方法还可包括通过使手操作的工具与卷线装置接合且启用工具来使卷轴沿它们旋转来放出线的方向相反的方向旋转来收回风筝线的步骤。手操作的工具可使用可移除的适配器来与卷线装置接合。该方法可包括通过手操作的工具的向下移动而手动地压缩其来接合卷轴连接器件。

该方法还可包括使从卷线装置突伸的手柄杆在操作位置与非操作位置之间移动。该方法优选包括在它们处于非操作位置时将风筝保持手柄杆之间，以便于在未使用时以其折叠状态运输风筝。

附图说明

现在仅通过举例，参照附图来更详细描述本发明，在附图中：

图1示出了使用中的根据本发明的风筝卷线装置的透视图；

图2示出了图1的装置的放大视图；

图3示出了图1的装置的透视图，其中其手柄杆以其非操作收起位置示出；

图4示出了图1的装置的透视图，其中移除了手柄杆；

图5示出了图1的装置的分解顶部透视图；

图6示出了图1的装置的分解底部透视图；

图7示出了图1的装置的透视图，其中其封壳被移除来露出装置的卷线机构；

图8示出了图1的装置的顶视图，其中移除了封壳；

图9示出了图1的装置的前视图，其中移除了封壳；

图10示出了图1的装置的卷线机构的制动机构的顶部透视图；

图11示出了图10的制动机构的底部透视图；

图12为图10的制动机构的底部平面视图，其中棘轮爪示为在与棘轮接合的锁定位置；

图13示出了图10的制动机构的底部平面视图，其中棘轮爪示为在与棘轮脱开的未锁定位置；

图14示出了图1的装置的线锁定机构的透视图，锁定机构示为在其开启构造；

图15示出了处于其闭合构造的图14的线锁定机构的透视图；以及

图16示出了处于其开启构造的图14的线锁定机构的侧视图。

具体实施方式

参看附图，其中相似的数字表示相似的特征，根据本发明的风筝卷线装置的非限制性实例大体上由参考标号10指出。

使用中的风筝卷线装置10的透视图在图1中示出，而图2示出了装置的放大透视图。装置10具有两个手柄杆12.1和12.2，其沿基本相反方向延伸，以形成风筝200的手柄杆，例如，如用于风筝冲浪运动中的风筝。可看到的是，风筝200由从风筝延伸到手柄杆的四条线来控制。包括由参考标号202.1和202.2指出的两条独立的线的第一组线从风筝200的前部或前缘204延伸。线202.1和202.2将在下文中共同称为前线202。包括两条独立的线206.1和206.2的第二组线从风筝200的后部或后缘208延伸至手柄杆的两个侧向相对的侧。线206.1和206.2在下文中共同称为后线206。

在使用中，前线202连接到绳210上，绳210继而又使用挂环(chickenloop)211连接到由使用者穿着的安全带(附图中未示出)。前线借助于连接器212连接到绳210上，连接器212也称为作为钩链的D形连杆，其承载在带214的一端上，带214设在绳210的一端处。如图2中所示，前线202延伸穿过连接器212，以便连接器沿前线的长度自由地移动。为了允许力从前线202传递至绳210且最终至使用者穿着的安全带，线锁定机构120固定到前线上。在使用中，线锁定机构120固定到前线202的位置中，且用作限制连接器212沿前线的移动的限制止挡件。在使用中，在放出线的期望长度之后，线锁定机构120在装置10与连接器212之间的位置固定到前线202上。连接锁定机构120现在固定到两条前线上，且用作连接器212的锚定点。鉴于绳210附接到使用者安全带上的事实，连接器212将朝装置10向后滑动，直到其与线锁定机构120接触。锁定机构120防止连接器212朝装置10的进一步移动，且因此允许前线202中的张力传递至连接器212，且经由绳210最终至使用者的安全带。风筝冲浪领域的技术人员将认识到，线锁定机构120允许风筝的增能带和降能带正常地起作用，而不需要任何调整。

风筝卷轴装置10具有位于手柄杆的中心的卷线机构14。绳210延伸穿过卷线机构14中的通路16，以便在对风筝200增能和降能时使手柄杆相对于绳210移动。后线206从风筝200的后缘208分别朝手柄杆12.1和12.2的端部区域18.1和18.2延伸，从该处，它们朝中心卷线机构14延伸。后线206在导管19中沿手柄杆12.1和12.2延伸，且分别在其端部区域18.1和18.2中离开手柄杆。必须理解的是，为了对风筝增能和降能，前线202与绳210之间的连接点必须在使手柄杆相对于绳移动的任何时间相对于后线206与前线装置10之间的连接点保持静止。前线与后线之间的该相对移动允许风筝200改变其在风中的表面面积的大小。换言之，前线的连接点与后线的连接点之间的相对移动允许使用者改变风筝在风中的冲角。

卷线机构14具有壳体或封壳，其包括顶部封壳20.1、底部封壳20.2和底部封壳盖20.3。封壳通过将独立的构件固定到本体或主支承块22(图5和6)上来保持在一起。在卷线装置10的优选实施例中，顶部封壳20.1和底部封壳20.2借助于紧固件(例如，如，螺钉)固定到支承块22上。底部封壳盖20.3也借助于紧固件如螺钉固定到底部封壳20.2上。

支承块22承载从其中突伸且延伸穿过封壳中的开口的两个连接部分24。连接部分24连接到承载在手柄杆12.1和12.2的端部上的互补形状的连接部分26(图2和3)上。连接部分24和26由紧固件28固定到彼此上，紧固件28在手柄杆连接到支承块22上时延伸穿过连接部分中的对准的孔。从图4中可看到的是，紧固件28为螺栓的形式，且由螺母30固定到连接部分24和26的对准的孔中。螺栓28产生枢转轴线，手柄杆能够围绕该轴线枢转，以便它们在它们沿基本相反方向远离卷线机构14延伸的第一操作位置(图2)与它们收起以便它们基本平行于彼此的非操作位置(图3)之间移动。从该图3中可看到的是，各个手柄杆12.1,12.2均具有锁定凸块32，其从其连接部分26延伸且承载孔34。在使用中，手柄杆借助于锁销36锁定在其操作位置。各个锁销36均可在其延伸穿过对应的锁定凸块32中的孔34以便阻止相关联的手柄杆的移动的第一锁定位置与锁销从孔34移除以便允许手柄杆的移动的第二释放位置之间独立地移动。在装置10的优选实施例中，锁销36在弹簧偏压下偏压到其第一锁定位置，以便手柄杆12.1和12.2在使用中处于常锁定状态。作为安全特征，锁销36(图6)完全收缩到设在封壳中的插口38(图6)中，因此防止它们意外移入其释放位置。应当理解的是，在它们处于其锁定位置时，锁销36没有一部分从封壳突伸。为了使锁销36从其锁定位置移动且移入其释放位置，它们承载接合结构，接合结构可由抓持工具144抓持。在本发明的所示实施例中，抓持结构为环形凹槽的形式，且抓持工具承载可接纳在凹槽中的叉形端146。如附图中所示，构想出了抓持工具储存在封壳中的空间中，或在线锁定机构120中的空间中。在装置10的所示实施例中，抓持工具储存在线锁定机构120内部。关于此的更多内容在下文中论述。

在图7中，封壳和装置10的中心安装块22被移除，以露出卷线机构14的构件。卷线机构14包括前线202在使用中卷绕到其上的第一或顶部卷轴40，以及后线206在使用中卷绕到其上的第二或底部卷轴42。两个卷轴40,42沿两个相反方向围绕卷线机构14的中心轴线44旋转，以便允许前线和后线卷到卷轴上和从卷轴放出。应当理解的是，风筝线通过使它们沿第一方向旋转来卷绕到卷轴40,42上，而通过使卷轴沿第二方向移动来使它们从卷轴放出。在从以上图8中看时，在装置10的优选实施例中，卷轴40,42沿顺时针方向旋转，以使风筝线卷绕到它们上，即，收回线，且沿反时针方向旋转来放出线。

在装置10的所示实施例中，前线202和后线206通过允许顶部卷轴40和底部卷轴42协同旋转来在相同速率下放出和收回。通过使顶部卷轴40和底部卷轴42协同旋转，风筝200的冲角在风筝起飞或收回中保持恒定，从而允许对风筝的准确控制。然而，在使用中，在风筝200起飞之后，期望的是允许顶部卷轴40独立地旋转，以便收紧前线202中的任何松弛。关于此的更多内容在下文论述。

顶部卷轴40和底部卷轴42的移动通过卷轴连接器件控制，该器件为所示实施例中的齿轮系46的形式。齿轮系46可能在图9中最佳看到。齿轮系46具有一系列斜齿轮，其将旋转从一个卷轴传递至另一个，且具体是从底部卷轴42到顶部卷轴40。如图9中所示，齿轮系46包括具有从其中延伸的心轴50.1的第一主齿轮48.1，以及具有从其中延伸的心轴50.2的第二主齿轮48.2。第一主齿轮48.1和第二主齿轮48.2相对于彼此布置成使得其轴50.1和50.2沿轴向对准，且沿相反方向延伸。为了在两个主齿轮48.1和48.2之间传递旋转，齿轮系46包括两个副齿轮48.3和48.4，其布置成基本垂直于主齿轮48.1和48.2。必须理解的是，齿轮系46中的齿轮的布置限定它们之间的内部开口或空间52，以允许绳210穿过卷线装置10来附接到使用者的安全带上。

第二主齿轮48.2的旋转且因此底部卷轴42的旋转借助于图10和11中所示的制动机构54来控制，图10和11分别示出了顶部和底部透视图。为了简单起见，这两个图中仅示出了制动机构。制动机构54具有凸轮滑动件56，其可动地承载在支承块(图10和11中未示出)上。通过手柄60形式的控制机构的操纵，凸轮滑动件56如图10中所示沿方向58来回移动。手柄60具有两个支腿62.1和62.2，其分别经由销和槽口组件64来连接到凸轮滑动件56上。借助于紧固件66，在使用中是其底端的支腿62.1和62.2的端部固定到装置10的封壳且具体是底部封壳20.2上。紧固件66用作枢轴，手柄60在使用中在其在其不同位置之间移动时围绕枢轴枢转。

图12示出了制动机构54的顶视图，其中手柄60处于防止底部卷轴42的旋转的第一锁定位置。图13继而又示出了制动机构54的顶视图，其中手柄处于允许底部卷轴42的旋转的第二释放位置。

当手柄60处于其锁定位置时，借助于作用于制动鼓70上的制动瓦68来防止底部转轴42的旋转。如图10中可见，制动瓦68承载在凸轮滑动件56上，同时制动鼓70承载在第二主齿轮48.2的心轴50.2上。该布置允许制动瓦68通过手柄60的操纵来相对于制动鼓70移动。仍参看图10，制动瓦68借助于延伸穿过分别位于制动瓦和凸轮滑动件上的唇部结构74和76的可调整的销72连接到凸轮滑动件56上。前制动弹簧78.1和后制动弹簧78.2在凸轮滑动件56与制动瓦68之间作用，以便手柄60在其在其锁定位置与释放位置之间移动时总是克服弹簧阻力移动。

现在具体参看图11，可看到的是，制动鼓70将棘轮80承载在表面上，该表面在使用中为底面。棘轮爪82定位成以便其在手柄60处于其锁定位置时接合棘轮80，且在手柄处于其释放位置时释放棘轮。图12和13中示出了棘轮爪82的这两个位置。在图12的锁定位置，棘轮爪82接合棘轮80，底部卷轴42被阻止旋转，从而防止装置放出风筝线。相比之下，在图13的位置，棘轮爪82从棘轮80脱开，底部卷轴42自由旋转来放出风筝线。必须理解的是，棘轮齿的方向使得棘轮阻止风筝线从卷轴42放出且不收回线。棘轮80和棘轮爪82还共同地称为移动阻止器件。

为了确保棘轮80和棘轮卷轴42协同旋转，制动鼓70承载连接结构，其接合位于底部卷轴42上的互补形状的连接结构。如图11中所示，棘轮80上的连接结构为齿84的形式，齿84接合底部卷轴中的一系列互补形状的凹口或插口(附图中未示出)。当卷线装置10组装好时，棘轮80上的齿84与底部卷轴42上的插口永久地接合。

从底部卷轴42与齿轮系46之间的连接的以上描述必须理解的是，底部卷轴总是协同心轴50.2(底部卷轴安装在其上)协同旋转。这与顶部卷轴40相反，顶部卷轴40并未与第一主齿轮48.1的心轴50.1永久地接合。现在回到图7，可看到的是，卷线机构14包括凸轮随动件桥接件86。桥接件86具有中心部分86.1，以及基本垂直于其延伸的两个支腿86.2和86.3。各个支腿86.2,86.3终止于凸轮随动件88，凸轮随动件88在使用中沿着凸轮滑动件56的轮廓。在手柄60处于如图7中所示的锁定位置时，凸轮随动件88位于凸轮轮廓90的升高区段或部分92上。当手柄60移动到其释放位置时，凸轮随动件88向下移动到凸轮滑动件56的下区段或部分94上，以便整个凸轮随动件桥接件86降低。桥接件86的这样向下移动将卡爪盘96向下朝顶部卷轴40推动，以便接合分别承载在卡爪盘和顶部卷轴上的互补形状的连接结构。互补形状的连接结构又是位于卡爪盘96上的一系列齿98(图9)的形式，其接合顶部卷轴40中的凹口或插口(附图中不可见)。应当清楚的是，当齿98接合顶部卷轴40中的插口时，卡爪盘96的旋转可传递至顶部卷轴40。

为了确保桥接件86沿着凸轮滑动件56的凸轮轮廓90，两个压缩弹簧100位于且作用于桥接件的中心部分86.1与顶部封壳20.1之间。从图7可看到的是，弹簧100布置成使得其中心轴线与卷线机构14的中心轴线44基本共线。弹簧100为一定长度，使得它们在卷线装置10组装时压缩，即，在顶部封壳20.1连接到底部封壳20.2上时。该布置使得桥接件86在使用中在弹簧偏压下向下推动，从而在手柄60从其锁定位置移动到其释放位置时使卡爪盘96与顶部卷轴40自动地接合。心轴50.1延伸穿过其中的卡爪盘的内部通路与心轴的形状互补，以便卡爪盘总是与心轴50.1且因此与第一主齿轮48.1协同移动。因此，应当理解的是，当心轴60处于其释放位置时，卡爪盘96接合顶部卷轴40，以便顶部卷轴40和底部卷轴42协同旋转。在顶部卷轴40和底部卷轴42协同旋转的该构造中，可以说齿轮系46被接合或连接。相反，在卷轴40,42并未协同旋转的其它构造中，可以说齿轮系被脱开或断开。

卷线机构14还包括收回系统，其具有安装在弹簧支腿88.2上的弹簧偏压式齿轮102(图9)，以用于与由顶部转轴40承载的齿轮齿104接合。弹簧偏压式齿轮102也称为弹簧收回器齿轮102。收回器齿轮102具有从其垂直地突伸的轴，且其延伸到扭力弹簧(现在示出)所处的壳体106中。收回器齿轮102的轴延伸穿过桥接件支腿88.2中的伸长槽口，使得允许轴沿槽口的长度来回移动，即，沿图9的定向向上和向下。从图9可看到的是，壳体106由线圈弹簧108沿在使用中为基本向上方向的方向推动。应当清楚地是，收回器齿轮102向上被推入其接合由顶部卷轴40承载的齿104的位置。在接合顶部卷轴40时，作用于收回器齿轮102的轴上的扭力弹簧将其偏压到收紧前线中的松弛的方向。鉴于收回器齿轮102保持与收紧前线202中的松弛的最小旋转分开而基本静止，其在其接合顶部卷轴40的齿104时阻止顶部卷轴40的旋转。为了允许顶部卷轴40旋转，收回器齿轮102通过手动向下压壳体106或通过使手柄60移入其释放位置来脱开，即，向下移离顶部卷轴40，释放位置降低桥接件86且因此降低安装在其上的弹簧收回器齿轮102。

在风筝起飞期间，将手柄60拉回到其释放位置，释放位置使收回器齿轮102脱开，以允许卷轴40和42两者放出线。在期望量的线从卷轴放出之后，手柄60移回到其锁定位置，锁定位置接合收回器齿轮102，以便防止顶部卷轴40的旋转。在前线上存在过多或松弛的线的情况下，其通过位于收回器壳体106中的扭力弹簧来收紧。应当理解的是，在使风筝200起飞之前，前线202和后线206优选调整成使得它们长度相等。这通过手动地压下壳体106来允许顶部卷轴40独立于底部卷轴42旋转来完成。在该位置，如果期望这样，则顶部卷轴40可独立于底部卷轴42放出附加的线。升高的按钮110从壳体106延伸，且突伸穿过顶部封壳20.1中的开口，以便其由使用者接近。收回器齿轮102因此可通过按下按钮110来与顶部卷轴40脱开。

构想出了备选收回系统可用于卷线装置的备选实施例中。例如，线圈弹簧108可构造到顶部卷轴40的中心。

还可构想出的是，收回系统可从装置10完全移除。这将导致装置的重量、尺寸和复杂性的显著降低。如果收回系统从装置移除，则其将没有在风筝起飞之后收紧前线中的松弛的能力。相信这将对卷线装置10的操作和有效性没有显著影响。还构想出的是，其中前线中的松弛未收回的该备选实施例可包括用于前线的防护物来在使用中保护它们。

如上文所述，在放出线之后和在收回前线202中的任何松弛之前，线锁定机构120必须附接到前线上。线锁定机构120在图14到16中详细示出。图14示出了处于其中前线202可置入爪中或拿出爪外的开启解锁位置的机构120，而图15示出了处于其中线可锁定在其爪中的闭合锁定位置的锁定机构。具体参看图14，可看到的是，机构设计为夹具，其具有夹具本体122和可移除的顶部夹具124。顶部夹具124借助于销126可动地固定到夹具本体122上。为了使顶部夹具124围绕销126枢转，提供了夹具杠杆128。夹具杠杆128借助于销130连接到夹具本体122上，且借助于连杆机构132连接到顶部夹具124上。图16中可能最佳所见，连杆机构132也借助于销134和136连接到夹具杠杆128和顶部夹具124上。当杆128移动到其闭合位置时，连杆机构132将顶部夹具124推入其闭合位置。在闭合位置，连杆机构将顶部夹具124锁定或保持在其闭合位置，以便将前线固定在线锁定机构120。夹具本体122和顶部夹具124承载互补形状的抓持结构，以用于在线锁定机构处于其闭合位置时抓持前线202。如图14中所示，顶部夹具124上的抓持结构为齿138的形式，且夹具本体122上的抓持结构为凹口140的形式，当夹具本体闭合时，齿接纳在凹口中。凹口140横穿凹槽142延伸，在线锁定机构120附接到它们上时，风筝线接纳在凹槽142中。齿138轮廓确定成以便有助于在顶部夹具124移动到其闭合位置时抓住风筝线。应当理解的是，齿138有助于通过使线变形来将线锁定机构120固定在风筝线上，从而增大施加到风筝线上的抓持力。在机构120的所示实施例中，齿138在前线202中产生结。

可能在图16中最佳所见，抓持工具144可在操作位置(如图16中所示)与非操作位置之间移动，在非操作位置，其收到夹具本体122内部。抓持工具144围绕销148在其操作位置与非操作位置之间枢转。可构想出的是，抓持工具144将保持在其非操作位置，且将仅在使用者想要使手柄杆12.1和12.2在其延伸或收起位置之间移动时才移动到操作位置。

从风筝卷线机构14的以上描述将理解的是，为了收回风筝线，齿轮系46必须被连接，即，卡爪盘96必须与顶部卷轴40接合，以便顶部卷轴40和底部卷轴42协同旋转。替代为此使用手柄60，而是将适配器112插入顶部封壳20.1中的开口114.1和114.2中。适配器112延伸穿过开口114.1和114.2，且接合卡爪盘96，以便适配器的向下移动向下推卡爪盘96。适配器112还允许外部手操作的工具(例如，如钻)与心轴50.1对准。如图4中所示，心轴50.1的端部承载工具接合孔116来与手操作的钻接合。当收回风筝200时，用于钻的适配器112附接到钻尖上，以便容易单手操作。适配器放置就位，即，在孔114.1和114.2中，且承载扁钻头的手操作的钻插入适配器中，直到钻头接合心轴50.1中的孔116。手操作的钻然后被向下压，以推动卡爪盘96来接合顶部卷轴40，从而连接齿轮系46。手工具然后被促动来使心轴50.1且因此使顶部卷轴40和底部卷轴42沿反时针方向旋转来收回风筝线。一旦将风筝线收回令人满意的量，则适配器112和手操作的钻被简单地移除。

应当注意的是，在线借助于如上文所述的手操作的钻收回时，线锁定机构120必须从前线202移除。

相信可针对卷线装置10制作出各种改型，而不脱离本发明的精神和范围。例如，可改变卷轴40和42的位置。可构想出的是，替代将卷轴40,42定位在手柄杆的相对的侧，它们可直接地层叠在彼此的顶部上，且平放然后置于手柄杆的顶部或下方。还提供了卷轴40,42垂直地定向，即，以便其轴向中心线基本平行于手柄杆，然后置于手柄杆的顶部或下方。

还构想出的是，卷线装置10可包括附加的制动/锁定机构，以确保顶部卷轴不会过度放线。在附图中所示的实施例中，当手柄60释放且顶部卷轴40从底部卷轴42脱开时，前线收回系统需要一些时间来接合。这意味着存在允许顶部卷轴40惯性滑行的短持续时间(如果风速很高)。附加的制动/锁定机构将设计成防止顶部卷轴40的惯性滑行。

还可构想出的是，装置还可包括附加的线锁来防止线的滑移。线锁可位于手柄杆的端部处，且在前线的封壳的出口点处。

还构想出的是，装置10可包括安全线，其用于挂环211被拉动的情况下。安全线通常将使用类似于线锁定机构120的线锁定机构连接到一条前线202上，从该处，其在使用中沿带214和绳210朝使用者穿着的安全带延伸。安全线大体上将连接到安全带上，以便其连接的前线在挂环被拉动时仍与使用者的安全带连接。构想出的是，将安全线连接到前线上的线锁定机构将位于连接器212与风筝200之间的位置。构想出的是，安全线可沿绳210或在绳210内延伸，即，与绳整体结合。在两种选择中，应当理解的是，安全线将延伸穿过装置的封壳中的开口16。

已经详细描述了风筝卷线装置10的结构，现在将更详细地描述其操作方法。卷线装置10可操作成使风筝200起飞和收回，且将描述两个过程。

将首先描述使风筝200起飞的过程。应当清楚的是，在使风筝200起飞之前，前风筝线202和后风筝线206卷绕在卷轴上，使得仅其端部从装置突伸来附接到风筝上。构想出的是，在将风筝200运输至其将起飞的地点时，手柄杆12.1和12.2将处于其收起位置，其中它们将风筝牢固地保持在其间。在风筝将起飞的位置处，手柄杆12.1和12.2移动到其操作位置，以便释放风筝200。手柄杆12.1和12.2借助于如上文所述的固定销36来自动地锁定在其操作位置。现在，风筝200从手柄杆12.1和12.2释放，其典型地膨胀且然后连接到前线202和后线206上。应当注意的是，可能不需要将风筝连接到前线和后线上，因为它们可能已经连接。有可能保持风筝连接到前线和后线上。关于此的更多内容在下文中论述。在风筝膨胀且连接到卷线装置10上的情况下，其将在风中大约在12点钟方向飞行，在该处，其可容易地由使用者控制。风筝冲浪领域的技术人员将知道，在此12点钟位置，风筝线中存在最少量的张力。可能需要的是调整前线202的长度，以便前线和后线为相同长度。这通过压下按钮110来完成，以便使弹簧收回器齿轮102从顶部卷轴40脱开，从而允许顶部卷轴40旋转。在风筝处于12点钟位置的情况下，使用者从其手柄杆12.1,12.2释放一只手，且抓持风筝卷线装置10的手柄60。手柄然后向后拉，即，朝使用者，以便开始从顶部卷轴40和底部卷轴42释放线。从以上描述应当理解到的是，通过向后拉手柄60，凸轮滑动件56也向后移动来降低凸轮随动件桥接件86，且因此使卡爪盘96与顶部卷轴40接合。通过使卡爪盘96与顶部卷轴42接合，齿轮系46被连接来允许顶部卷轴40和底部卷轴42协同旋转，且以相同速率分送线。然而，为了允许卷轴40,42旋转，弹簧收回器齿轮102也向下移动，以便通过凸轮随动件桥接件86的移动来使顶部卷轴40脱开。同时，凸轮滑动件56促动棘轮爪82来使其移动到制动鼓70被释放(即，自由旋转)的脱开位置。凸轮滑动件56也使制动瓦68移离制动鼓70，以便减小作用于鼓上的制动力，从而允许转轴40,42旋转。应当理解的是，凸轮滑动件56的向后移动的程度与施加到制动鼓上的制动力成反比。换言之，拉回手柄60越多，则施加到制动鼓70上的制动力越低。可构想出的是，鉴于使用者可通过操纵手柄60的移动来准确地控制线202,206放出的速率，则可为重要的安全特征。在风筝200的典型起飞期间，手柄60将逐渐地向后拉，以便增大线从卷轴40,42逐渐地放出的速率。当线达到其期望的长度时，线放出的速率通常通过以受控方式使手柄60向前移动来放出。收回装置10的该特征允许在风筝200起飞期间放出的风筝线的长度的很准确控制。可构想出的是，至少前线202可承载指示物，其向使用者准确指出多少线已经从卷轴放出。在一个实施例中，前线可以以规则间隔(例如，最后2m中每10cm)改变颜色，以在风筝200起飞时用作使用者的提示物。使用者然后可在远望到指示物时降低线放出的速率。

一旦从卷轴40,42放出期望量的线，使用者就释放手柄60，以便其回到其非操作位置。通过释放手柄60，凸轮滑动件56移回其原来位置，从而启用制动机构，且使棘轮爪82与制动鼓70上的棘轮80接合。凸轮滑动件56移入其原来的位置也使凸轮随动件桥接件86移回其原来的升高位置，以便使卡爪盘96与顶部卷轴40脱开。换言之，卡爪盘96和顶部卷轴40的脱开使齿轮系46分离，以允许顶部卷轴独立于底部卷轴旋转。凸轮随动件桥接件86移动到其原来的升高位置使弹簧收回器齿轮102与顶部卷轴40接合，以便防止顶部卷轴的旋转。现在，顶部卷轴40与底部卷轴42脱开，这可操纵成在前线中分送附加的线或收起松弛。壳体106的扭力弹簧在收回器齿轮102上操作来收起前线中的任何松弛线。附加的线可通过下压由弹簧收回器齿轮壳体106承载的按钮110来从顶部卷轴40放出。在进行对前线的调整之后，按钮110释放，以便使弹簧收回器齿轮102与顶部卷轴40上的齿104接合，以便将卷轴锁定就位。

然而，在调整前线202的长度之前，线锁定机构120连接到它们上。这通过使机构120移动到其开启的解锁位置且将前线置于其爪上来完成。接下来，夹持杆128操作成以便闭合爪，以便将锁定机构锁定在前线上。如上文所述，现在，线锁定机构120固定在前线上，其接合连接器212，以便力传递穿过附接到使用者的安全带上的绳210。在线锁定机构120之后的前线的区段，即，在锁定机构的使用者侧处的前线的区段，并未承载张力，且前线中的任何松弛都由位于壳体106中的扭力弹簧收紧。

为了在风筝冲浪时段之后收回风筝，使用者将一只手从其手柄杆12.1,12.2移除，且将适配器112插入顶部封壳20.1中的开口114.1和114.2中，以便其接合卡爪盘96。手操作的钻插入适配器112中，以接合心轴50.1的端部处的工具接合孔116。手操作的钻然后被向下压，以推动卡爪盘96来接合顶部卷轴40，从而连接齿轮系46。手钻现在启用来使心轴50.1且因此使顶部卷轴40和底部卷轴42沿反时针方向旋转来收回风筝线202,206。一旦将风筝线收回令人满意的量，则适配器112和手操作的钻被简单地移除。风筝200然后与风筝卷线装置10分离，放气且折起。作为备选，风筝200可保持连接到风筝线202,206且因此卷线装置10上。不管风筝200是否保持连接到卷轴40,42上的风筝线202,206上，在它们处于其收起位置时，其又可置于且牢固地保持在手柄杆12.1和12.2之间。

尽管装置10描述为且示为与风筝的手柄杆整体结合形成，但可构想出的是，在附图中未示出的备选实施例中，卷线机构14也可在进行所需的小改变之后对风筝的现有手柄杆进行改造，而不会脱离本发明的精神和范围。例如，封壳可移除地附接到现有的手柄杆上，且后线206可在由手柄杆承载的导管中延伸。

从以上描述必须清楚的是，根据本发明的装置10的一个优点在于，其允许风筝200在任何位置起飞和着陆。由于不再需要在放飞风筝之前铺开前线和后线，故其甚至可在空间有限的情况下起飞，例如，如，船上。装置10的另一个优点在于，其使得风筝的起飞和着陆对于使用者和旁人更安全。装置10通过分别使用手柄和手保持的钻来允许风筝以受控方式起飞和着陆。不再需要在风的边缘使风筝起飞和着陆，因为卷线装置10允许风筝在将其保持在风中的十二点钟位置的同时起飞和着陆。然而，应当理解的是，装置10不但允许风筝200在十二点钟位置起飞，而且在180°的风弧或圆顶中的任何位置起飞。这允许了风筝200在其由于顶部障碍物而在其它情况下不可能的位置起飞。

装置10的又一个优点在于，其加速起飞和着陆过程，因为不再需要手动地铺开线且将它们卷绕在手柄杆周围。在使用装置10的情况下，前线和后线自动地卷到卷轴40和42上，这也降低了使它们缠结的风险。也不再需要使风筝与风筝线202,206分离，因为其可总是保持连接到线上。

还相信，卷线装置10可用于调整线的长度，以适应不同的风筝齿轮和环境条件。使用者因此可根据他/她的需要来调整线，且不需要如已知的现有技术的设备的情况那样一直在线的最大长度下放飞风筝。

Claims (15)

1.一种用于卷起风筝的前线和后线的卷线装置，所述装置包括：

卷线机构，其包括第一卷轴和第二卷轴，所述第一卷轴和第二卷轴位于封壳中且所述前线和所述后线在使用中分别卷绕在所述第一卷轴和第二卷轴上，所述第一卷轴和第二卷轴布置成使得其沿一个方向的旋转会收回线，且其沿另一个方向的旋转会放出线；

卷轴连接器件，其可操作成使所述第一卷轴和第二卷轴在一个构造中协同旋转，且在另一个构造中独立旋转；

用于控制所述第一卷轴和第二卷轴的旋转的制动机构；以及

控制机构，其可在第一锁定位置与第二释放位置之间操作；

其中，所述控制机构在所述第一锁定位置和所述第二释放位置之间的移动将所述卷轴连接器件控制在其不同的构造之间，且控制所述制动机构，以调节制动力。

2.根据权利要求1所述的卷线装置，其特征在于，所述卷线机构包括可动凸轮滑动件和凸轮随动件，所述凸轮随动件在所述凸轮滑动件上行进且可响应于所述凸轮滑动件的移动而基本垂直于所述凸轮滑动件移动，以及其中所述凸轮滑动件连接到所述控制机构上，使得其可通过所述控制机构在所述第一锁定位置与所述第二释放位置之间的操纵来移动。

3.根据权利要求2所述的卷线装置，其特征在于，所述制动机构包括制动鼓和由所述凸轮滑动件承载的制动瓦，以便所述制动瓦可通过控制机构在所述第一锁定位置与所述第二释放位置之间的移动来分别朝向和远离所述制动鼓而移动，从而允许通过移动所述控制机构来调整制动力的大小。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的卷线装置，其特征在于，所述卷线机构包括用于阻止至少所述第二卷轴沿后线从卷轴放出的方向旋转的移动阻止器件，所述移动阻止器件可通过所述控制机构的操作来在其移动阻止位置与其移动允许位置之间操作。

5.根据权利要求2或权利要求3所述的卷线装置，其特征在于，所述卷线机构包括作用于所述第一卷轴上的收回系统，所述收回系统在第一构造中防止所述第一卷轴的旋转，且在第二构造中允许所述第一卷轴的旋转，并且其中所述制动机构作用于所述第二卷轴上来控制所述第二卷轴的旋转。

6.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的卷线装置，其特征在于，所述卷线装置包括两个手柄杆，其可动地连接到所述封壳上，使得它们在所述手柄杆从所述封壳沿基本相反方向延伸的第一操作位置与所述手柄杆基本平行于彼此延伸的第二非操作位置之间移动。

7.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的卷线装置，其特征在于，所述卷线装置包括线锁定机构，其可释放地固定到所述风筝的前线上，以便在使用中允许力从所述前线传送至由使用者穿着的安全带。

8.一种用于卷起风筝线的系统，所述系统包括根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的卷线装置，以及手操作的工具，其可与所述卷线装置接合，以便在所述手操作的工具被启用时旋转所述第一卷轴和第二卷轴来收回所述风筝线。

9.一种使用卷线装置操作风筝的方法，所述卷线装置包括卷线机构，其具有第一卷轴和第二卷轴，所述第一卷轴和第二卷轴位于壳体中且前线和后线在使用中分别卷绕到所述第一卷轴和第二卷轴上，所述方法包括以下步骤：

将所述风筝连接到卷绕在所述第一卷轴和第二卷轴上的前线和后线上；

将控制机构从第一锁定位置操作到第二释放位置，从而接合卷轴连接器件来使所述两个卷轴协同移动，以及释放制动机构来允许卷轴旋转且因此从卷轴放线；以及

将所述控制机构从所述第二释放位置操作到所述第一锁定位置，从而通过应用所述制动机构来使所述第一卷轴和第二卷轴制动，使所述卷轴连接器件脱开来允许所述第一卷轴和第二卷轴独立于彼此旋转，以及在放飞所述风筝的同时，锁定所述第一卷轴和第二卷轴来防止它们在使用中沿放出线的方向旋转。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法可包括将线锁定机构连接到所述前线上来接合承载在所述前线上的连接器的步骤，从而将张力从所述前线传递至由使用者穿着的安全带。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过调整由所述制动机构施加的制动力来控制线放出的速率的步骤。

12.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，释放制动机构的步骤包括使制动瓦移离制动鼓。

13.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，防止所述第一卷轴和第二卷轴沿放出线的方向旋转的步骤包括防止它们独立地沿放出线的方向旋转。

14.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过使手操作的工具与所述卷线装置接合且启用所述工具来使所述第一卷轴和第二卷轴沿它们旋转来放出线的方向相反的方向旋转来收回所述风筝线的步骤。

15.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法包括使从所述卷线装置突伸的手柄杆在操作位置与非操作位置之间移动。