CN109314384B - 带连续缆线的卷线器组件 - Google Patents

Abstract

一种卷线器组件，包括具有固定段和可伸缩段的单根连续的缆线，所述固定段包括多个连接器和覆盖连接器的护套，其中连接器响应于所述可伸缩段的缩回和伸展相对护套捻转和解捻。

Description

带连续缆线的卷线器组件

相关申请

本申请是2016年6月7日提交的美国专利申请号15/175,847的部分继续申请。

技术领域

本公开涉及一种用于将可伸缩缆线供应到电子设备及类似设备的卷线器组件。更具体地，本公开包括一种卷线器，其具有连续缆线和过渡室，该连续缆线具有带夹套或类似的遮盖物以防止磨损的可伸缩端以及具有护套和相对所述护套捻转和解捻的多个连接器的固定端，所述过渡室用于使两端汇合，从而使在固定端的连接器响应于可伸缩端的伸展和缩回而捻转和解捻。

背景技术

可伸缩的卷线器已经在各种应用中使用，用于可伸缩地储存各种类型的缆线。保持在卷线器上的缆线通常具有固定端部和可以从卷线器中伸出和缩回的部分。通常，卷线器包括弹簧加载的卷轴，缆线的可伸展部分缠绕在该卷轴上。缆线的可伸展部分可以从卷线器中抽出，使卷轴克服弹簧的力旋转。在释放缆线时，弹簧使卷轴沿相反方向旋转，从而将缆线收回到卷轴上。所有现有技术的卷线器共同存在的问题是要在缆线的旋转可伸展部分和固定端部之间提供连续的电气和数据连接。已经开发了两种基本类型的卷线器来解决这个问题。

一种类型的卷轴利用旋转触点，该触点通常设置在旋转卷线器和固定壳体之间。缆线的固定端部分与可伸展部分分开。固定缆线连接到由壳体承载的触点，可伸展部分连接到由卷线器承载的触点。当卷线器旋转时，在旋转触点之间形成基本上连续的接触。然而，具有移动触点的卷线器存在许多已被充分证明的缺点。移动触点具有引发火花的倾向，使得这种卷线器不适合在潮湿环境、危险环境和医疗应用等中使用。

为了克服这些问题，已经开发出去除触点的第二种类型的可伸缩的卷线器。该卷线器包括其上缠绕有缆线的可伸展部分的卷轴以及其中螺旋缠绕了固定长度的缆线的膨胀室。两个缆线部分通常在卷轴的毂中或附近连接。当卷轴旋转时，螺旋缠绕的固定缆线在膨胀室内伸展和缩回。这种类型的卷线器的示例公开在Burke的美国专利号5,094,396中，其公开内容在此通过引用并入本文。

不管第二种卷线器的成功与否，不需要任何连接(这种连接可能是焊接、灌封室或类似连接点中的缺陷)的卷线器组件将是有进步性的。为了得到更耐用和更可靠的用于连接和支撑连接到卷线器的电子设备的系统，必须提供一种缆线配置以使连续的缆线能够连接到这些设备。

然而，迄今为止，还没有可用的产品能为连续的缆线提供具有可伸缩和固定端部的卷线器。

所需要的是一种具有可伸缩和固定端部的卷线器组件，其采用单根连续缆线，以便在连接到电子设备时免去电气和/或机械互连点。

发明内容

术语定义

以下术语用于提交的专利权利要求中，并且旨在具有与法律要求一致的其最广泛的普通含义。

“护套”是指塑料和/或金属保护层(由例如PTFE制成)，其包裹多个连接器但是能够允许连接器相对于其进行螺旋或捻转运动。

“连接器”是指用于将电力和/或信号从线缆的固定部分的末端传导到线缆的可伸缩部分的末端的连续物理结构。

在可能使用替代含义的情况下，旨在使用其最广义的含义。在下面阐述的权利要求中使用的所有词语旨在用在语法和英语的正常、习惯用法中。

本公开的目的和内容

本公开的装置和方法大体上包括连接到卷线器壳体的缆线(例如电气的、数据或机械的)，该卷线器壳体包括在壳体内并且能够相对壳体旋转的卷轴。所述卷轴和壳体定义了用于保持缆线的单个储存室和过渡室。包含在储存室内的缆线是单根缆线，并且该单根缆线还横穿壳体的内部并在壳体外部的可伸缩端和固定端终止。所述壳体的可伸缩部分包括夹套或遮盖物，用于封闭缆线内的任何连接器以及用于实现缆线的缩回和伸展，同时提供一定程度的防磨损保护。

在缆线的固定端上，连接器具有与连接器剥离的夹套，但是随着连接器在固定端上远离壳体伸展时，它们由耐用材料制成的护套保护。但是连接器可以相对于护套捻转，这样当卷轴旋转并且缆线伸展时，缆线固定端的连接器将通过从大致未捻转的结构变成捻转的结构进行补偿，从而使包括缆线的连接器补偿由缆线的可伸缩端的伸展产生的张力。

因此，该组件支撑由多个连接器组成的单根连续缆线，其在保持另一端固定的同时能实现一侧缩回和伸展。

本发明的直接应用将在用于向连接的电子设备提供电力和/或数据的可伸缩通电缆线的情况下看到，尽管本领域技术人员将知晓本发明可以应用于不需要通过缆线提供数据和/或电力(例如，在无线集线器配置或严格机械应用中)的非通电缆线应用中。

因此可以看出，本发明的一个目的是提供一种卷线器组件，其具有单根缆线，该缆线具有一个固定端和一个可伸缩端。

本发明的另一个目的是提供一种带有缆线的卷线器组件，该缆线具有单个腔室，不需要任何焊接或灌封来连接缆线段。

本发明的又一个目的是提供一种具有连续段的缆线，该连续段能实现一个段伸展或缩回，同时保持另一个段的伸展长度恒定。

本发明的又一个目的是提供一种卷线器组件，其不需要用于储存单独的缆线段的轴向移动腔室。

应当注意，并非所要求保护的发明的每个实施例都将实现上述本发明的每个目的。

基于本发明的内容、优选实施例的详细描述以及所附附图所示出的，本发明的其他目的将变得显而易见。根据以下详细描述本发明的各种实施例以及所附附图所示出的，本发明的这些目的、特征和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1示出了根据本发明优选实施例的卷线器组件的第一示例性实施例，其具有固定端，该固定端具有用于覆盖多个连接器的护套，所述连接器包括缆线的固定段。

图2示出了根据本发明另一个实施例的卷线器的外露侧视图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的连接器的捻转和解捻布置的细节图，该连接器包括响应于缆线的可伸缩端的伸展和缩回的缆线的固定端。

具体实施方式

以下阐述的是对目前认为是所要求保护的本发明的优选实施例或最佳实施例的描述。未来和现在对所述优选实施例的替代和修改也在本发明考虑范围之内。在功能、目的、结构或结果上进行非实质性改变的任何替代或修改方案包含在本专利的权利要求范围内。

图1和2示出了根据本发明第一优选实施例的示例性卷线器组件10。具体地，该组件具有壳体12，其具有单个储存室14和过渡室16。卷轴20在壳体内部，其相对于壳体旋转，以促使缆线30缩回和伸展。如图2和3所示，缆线30是单根缆线，其横穿壳体20内部并终止于可伸缩段40和固定段50，所述段在壳体外部终止。该实施例中的缆线30是电线，可以通过其提供电力和/或数据，但是本领域技术人员将认识到本公开也可以应用于机械(即，非电)束缚绳。

可伸缩段40是本领域技术人员已知的典型缆线构造，即多个连接器(52、54、56、58)，其可选地由尼龙夹套42或类似保护罩包裹，以在伸展和收回过程中为缆线提供抗常规磨损的耐久性。

相反，缆线30的固定段50从过渡室伸展出来并且没有任何夹套(夹套42已经被剥离或者未被套在固定段50上)。但是固定段具有相同的连接器(52、54、56、58)，它们被护套(60)包裹。护套优选地由相对刚性的耐用材料(比如PTFE)制成。所述护套60优选地沿缆线30的固定段50的整个暴露长度伸展。所述护套60固定到壳体12和多个彼此捻转的连接器(例如，54、56)，所述多个连接器能够相对于护套沿着从过渡室直到固定端的缆线长度捻转和解捻，以支撑缆线40的可伸缩端相对于壳体12伸展和缩回。例如，如图3所示，若缆线30的可伸缩端40伸展出去，则固定段50通过连接器52、54、56、58的捻转和解捻来补偿由所述伸展引起的应变。由于连接器可相对于护套捻转，因此这种捻转不会在壳体的固定端50中产生运动。

以上描述并非旨在限制在定义本发明的以下权利要求中使用的词语的含义。相反，可以推测未来将存在在结构、功能或结果上的非实质性的修改，所要求保护的内容中的所有这些非实质性修改都将包含权利要求的范围之内。例如，可以转变缆线的可伸缩端的状态(即，伸展或缩回)与固定端上的连接器的状态(即，捻转或解捻)之间的特定关系。也就是说，当可伸缩的缆线伸展或者当可伸缩的缆线缩回时，对于给定的组件可能发生连接器的捻转。

类似地，虽然本发明的优选实施例集中于使用刚性PTFE护套60，但是本领域技术人员将理解，能实现连接器的固定段部分相对于其遮盖物移动的其他遮盖物同样适用于本发明。另外，护套的放置和连接器52、54、56、58的伸展不必在壳体12的中心。本领域技术人员将理解，固定端50的伸展优选从壳体12伸展到其他地方，以避免缆线30上存在的过度应变。同样地，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所示实施例进行各种改变、添加、省略和修改。所有这些修改和变化旨在包含于以下权利要求的范围之内。

Claims (6)

1.一种可伸缩卷线器装置，该装置包括：

a)壳体，其具有单个储存室和过渡室；

b)卷轴，其位于壳体内，布置用于相对于壳体旋转；

c)单根缆线，包括多个连接器、用于可伸缩端的可伸缩段护套和用于固定端的弹性护套，所述单根缆线横穿所述壳体内部并在壳体外部的可伸缩端和固定端终止；

d)其中，所述缆线的固定端从过渡室延伸出来，其包括固定于壳体上、靠近并包裹彼此捻转的多个连接器的弹性护套，所述多个连接器能够相对于护套沿着从过渡室直到固定端的缆线捻转和解捻，以支撑缆线的可伸缩端相对于壳体伸展和缩回。

2.根据权利要求1所述的可伸缩卷线器装置，其中所述多个连接器响应于所述缆线的可伸缩端的缩回捻转。

3.根据权利要求1所述的可伸缩卷线器装置，其中所述多个连接器响应于所述缆线的可伸缩端的伸展捻转。

4.根据权利要求1所述的可伸缩卷线器装置，其中所述多个连接器是电连接器。

5.根据权利要求1所述的可伸缩卷线器装置，其中所述多个连接器是数据连接器。

6.根据权利要求1所述的可伸缩卷线器装置，其中所述多个连接器仅提供机械连接。

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