CN110228727A - 自动绕线组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动绕线组件，包括：绕线机构；电机，用以驱动所述绕线机构旋转；第一控制机构，用以控制所述电机正向旋转；第二控制机构，用以控制所述电机反向旋转。通过设置第一控制机构及第二控制机构，控制自动绕线组件不同的旋转方向，以实现其收紧线绳或放松线绳的功能；并且通过在第一控制机构中设置第一通断机构及在第二控制机构中设置第二通断机构，使自动绕线组件在旋转至极限位置时自动停止旋转从而达到极限旋转限位的效果，与现有技术相比，机械冲击小，延长了整个产品的使用寿命；另外，本发明的自动绕线组件在满足极限旋转限位和自适应收紧功能的前提下成本更低，用户体验更好。

Description

自动绕线组件

技术领域

本发明涉及日常生活用品领域，尤其涉及一种自动绕线组件。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，具有自动绕线模块的生活用品非常广泛，如电动耳机收线器、电动收紧鞋带的鞋、电动收紧塑性文胸等，方便人们的使用。其中的自动绕线模块除了基本的收紧放松功能外，通常还具有极限旋转位置限位及自适应收紧功能等。

美国专利US9864165B2公开了一种自动鞋带绕线组件，其极限旋转位置限位和自适应收紧功能的实现采用的是旋转编码器、电机控制单元、电机驱动IC的位置控制及带齿槽轮机械限位的方案。由于自动绕线组件主要应用于智能穿戴等生活用品，产品的易耗性决定了产品对自动绕线组件的成本控制要求很高。但上述现有技术采用的编码器、电机控制单元、电机驱动IC等均是成本高昂的主要原因；并且，上述与编码器配合的机械限位技术机械冲击较大，影响整个产品的使用寿命。

因此，为解决上述问题，必须设计一种新的自动绕线组件。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种自动绕线组件，包括：绕线机构；电机，用以驱动所述绕线机构旋转；第一控制机构，用以控制所述电机正向旋转，并且包括第一操作开关、设置在电机和第一操作开关通路上的第一通断机构，所述第一通断机构具有固定于所述绕线机构上的第一导电环、与所述第一导电环滑动配合的第一电连接件；第二控制机构，用以控制所述电机反向旋转，并且包括第二操作开关、设置在电机和第二操作开关通路上的第二通断机构，所述第二通断机构具有固定于所述绕线机构上且与所述第一导电环绝缘设置的第二导电环、与第二导电环滑动配合的第二电连接件；其中，所述第一导电环上设有用以断开与第一电连接件的电性连接的第一绝缘部，所述第二导电环上设有用以断开与第二电连接件的电性连接的第二绝缘部。

作为本发明的进一步改进，所述第一导电环及所述第二导电环同心设置，且所述第一导电环及所述第二导电环沿所述绕线机构的轴向间隔设置，于绕线机构旋转时，相对所述第一导电环和第二导电环来说，所述第一电连接件和第二电连接件分别沿第一导电环和第二导电环移动。

作为本发明的进一步改进，所述第一绝缘部、所述第二绝缘部分别为形成于所述第一导电环及所述第二导电环上的缺口。

作为本发明的进一步改进，所述绕线机构具有绕线轮和连接在绕线轮与电机之间的传动结构，所述传动结构包括与所述绕线轮同轴转动的配合轮及与所述配合轮相啮合的传动轮。

作为本发明的进一步改进，所述第一导电环及所述第二导电环均设置在所述传动轮上。

作为本发明的进一步改进，所述传动轮与所述配合轮的传动比大于1。

作为本发明的进一步改进，所述第一电连接件为一对相互间隔的第一导电弹片，所述第一导电弹片与第一导电环滑动接触连接；所述第二电连接件为一对相互间隔的第二导电弹片，所述第二导电弹片与第二导电环滑动接触连接。

作为本发明的进一步改进，所述第一导电环及所述第二导电环沿所述绕线机构的径向间隔平铺设置，所述第一电连接件及所述第二电连接件分别平铺于所述第一导电环及所述第二导电环上。

作为本发明的进一步改进，所述第一电连接件包括一对第一导电弹片，所述第一绝缘部的绝缘面积不小于任一所述第一导电弹片的导电面积；所述第二电连接件包括一对第二导电弹片，所述第二绝缘部的绝缘面积不小于任一所述第二导电弹片的导电面积。

作为本发明的进一步改进，所述绕线机构具有凸伸形成的凸轴，所述第一导电环及所述第二导电环沿所述凸轴上下间隔环绕于所述凸轴的外壁面；所述第一电连接件部分贴附于所述第一导电环上；所述第二电连接件部分贴附于所述第二导电环上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明通过设置第一控制机构及第二控制机构，控制自动绕线组件不同的旋转方向，以实现其收紧线绳或放松线绳的不同功能；并且通过第一通断机构及第二通断机构，使自动绕线组件在旋转至极限位置时自动停止旋转从而达到极限旋转限位的效果；同时，第一导电环与第一电连接件、第二导电环与第二电连接件的滑动配合限位技术，与现有技术相比，机械冲击小，延长了整个产品的使用寿命；另外，本发明的自动绕线组件在满足极限旋转限位和自适应收紧功能的前提下成本更低，用户体验更好。

附图说明

图1a为本发明自动绕线组件的其一状态的电路原理图；

图1b为本发明第一实施例的自动绕线组件对应于图1a所示状态的部分结构示意图；

图1c为本发明自动绕线组件的另一状态的电路原理图；

图1d为本发明第一实施例的自动绕线组件对应于图1c所示状态的部分结构示意图；

图1e为本发明自动绕线组件的又一状态的电路原理图；

图1f为本发明第一实施例的自动绕线组件对应于图1e所示状态的部分结构实施图；

图2为本发明第二实施例的自动绕线组件的部分结构示意图；

图3为本发明第三实施例的自动绕线组件的第一导电环及第二导电环的结构示意图；

图4为本发明第三实施例的自动绕线组件的部分结构示意图；

图5为本发明第四实施例的自动绕线组件的部分结构示意图；

1-绕线机构；11-绕线轮；12-传动结构；13-凸轴；121-配合轮；122-传动轮；2-电机；3-第一控制机构；31-第一操作开关；32-第一通断机构；321-第一导电环；3211-第一绝缘部；322-第一电连接件；4-第二控制机构；41-第二操作开关；42-第二通断机构；421-第二导电环；4211-第二绝缘部；422-第二电连接件。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

根据图1-图5，本发明提供了一种自动绕线组件，包括绕线机构1、用以驱动所述绕线机构1旋转的电机2、用以控制所述电机2正向旋转的第一控制机构3及用以控制所述电机2反向旋转的第二控制机构4。

具体地，所述第一控制机构3包括第一操作开关31、设置在电机2和第一操作开关31通路上的第一通断机构32，所述第一通断机构32具有固定于所述绕线机构1上的第一导电环321、与所述第一导电环321滑动配合的第一电连接件322；类似地，所述第二控制机构4包括第二操作开关41、设置在电机2和第二操作开关41通路上的第二通断机构42，所述第二通断机构42具有固定于所述绕线机构1上且与所述第一导电环321绝缘设置的第二导电环421、与第二导电环421滑动配合的第二电连接件422。其中，所述第一导电环321上设有用以断开与第一电连接件322的电性连接的第一绝缘部3211，所述第二导电环421上设有用以断开与第二电连接件422的电性连接的第二绝缘部4211。

需要说明的是，上述“正向旋转”、“反向旋转”指的是电机2或受电机2驱动的绕线机构1的旋转方向，若定义电机2或绕线机构1逆时针旋转为正向旋转，则电机2或绕线机构1顺时针旋转为反向旋转。

在第一控制机构3中，当所述第一电连接件322与所述第一导电环321上除第一绝缘部3211外的其他地方接触时，所述第一通断机构32处于连通状态，此时闭合所述第一操作开关31可使所述绕线机构1正向旋转；而当所述第一电连接件322与所述第一绝缘部3211接触时，所述第一通断机构32处于断开状态，此时即使闭合所述第一操作开关31，所述绕线机构1无法正向旋转；即所述第一操作开关31及第一通断机构32共同作用控制所述绕线机构1的正向旋转及实现绕线机构1的正向旋转极限限位功能。

与第一控制机构3相同，在第二控制机构4中，所述第二操作开关41及所述第二通断机构42共同作用控制所述绕线机构1的反向旋转及实现绕线机构1的反向旋转极限限位功能。本发明通过第一导电环321与所述第一电连接件322的滑动配合、第二导电环421与所述第二电连接件422的滑动配合实现了极限旋转限位功能，与现有技术相比，机械冲击小，延长了整个产品的使用寿命；并且较传统的基于编码器的自动绕线组件成本更低，用户体验更好。

下面将用四个具体实施例对本发明的结构做进一步说明：

如图1b、1d、1f所示，在本发明的第一实施例中，所述第一导电环321及所述第二导电环421同心设置，且所述第一导电环321及所述第二导电环421沿所述绕线机构1的轴向间隔设置，于绕线机构1旋转时，相对所述第一导电环321和第二导电环421来说，所述第一电连接件322和第二电连接件422分别沿第一导电环321和第二导电环421移动。

具体地，在本实施例中，所述第一导电环321及所述第二导电环421还沿所述绕线机构1的径向间隔平铺设置，需要说明的是，所述“平铺”即第一导电环321的平面及第二导电环421的平面完全贴附于所述绕线机构1的表面上。当然，在本实施例的其他实施结构中，所述第一导电环321及所述第二导电环421也可不沿绕线机构1的轴向间隔设置而仅沿所述绕线机构1的径向间隔平铺设置，例如所述第一导电环321与所述第二导电环421均平铺设置于所述绕线机构1的同一水平端面上，只要达到所述第一导电环321及所述第二导电环421彼此间隔绝缘设置即可实现本发明的目的。

优选地，在本实施例中，所述第一绝缘部3211、所述第二绝缘部4211分别为形成于所述第一导电环321及所述第二导电环421上的缺口。当然，所述第一绝缘部3211、第二绝缘部4211也可采用在完整无缺口的第一导电环321或第二导电环421上包裹或涂抹绝缘层等方式以实现绝缘的效果。

另外，所述第一电连接件322及所述第二电连接件422分别平铺于所述第一导电环321及所述第二导电环421上，即所述第一电连接件322的平面完全贴附于所述第一导电环321的表面上，所述第二电连接件422的平面完全贴附于所述第二导电环421的表面上。

并且，所述第一电连接件322为一对相互间隔的第一导电弹片，所述第一导电弹片与第一导电环321滑动接触连接；所述第二电连接件422为一对相互间隔的第二导电弹片，所述第二导电弹片与第二导电环421滑动接触连接。通过滑动接触的方式实现所述自动绕线组件的极限旋转限位功能，解决了现有技术中因机械冲击大导致整个产品极易损坏的问题，并且在满足极限转角限位及自适应收紧模式核心功能的同时成本更低廉。当然，所述第一导电弹片、第二导电弹片也可采用其他类型的电连接件代替，只要达到与所述第一导电环321、第二导电环421接触导电的效果即可实现本发明的目的。

进一步地，所述第一绝缘部3211的绝缘面积不小于任一第一导电弹片的导电面积，所述第二绝缘部4211的绝缘面积不小于任一所述第二导电弹片的导电面积，从而保证任一所述第一导电弹片位于所述第一绝缘部3211时，所述第一通断机构32处于断开状态；任一所述第二导电弹片位于所述第二绝缘部4211时，所述第二通断机构42处于断开状态。

参照图1a-图1f为本发明自动绕线组件处于三种不同状态时的电路原理示意图及第一实施例的自动绕线组件对应于电路原理示意图三种状态的部分结构示意图：

首先，对应于图1a、1b，此时，所述第一电连接件322的一对第一导电弹片均与所述第一导电环321电性连接，即所述第一通断机构32处于连通状态，而所述第二电连接件422的其一第二导电弹片位于所述第二导电环421的第二绝缘部4211上，即所述第二通断机构42处于断开状态，此时只有第一操作开关31有效，闭合所述第一操作开关31可使所述绕线机构1正向旋转。

而后，对应于图1c、1d，当所述绕线机构1正向旋转一定角度后，所述第一电连接件322均与所述第一导电环321电性连接，所述第二电连接件422也均与所述第二导电环421电性连接，即所述第一通断机构32、第二通断机构42均处于连通状态，此时第一操作开关31、第二操作开关41均有效，闭合所述第一操作开关31可使所述绕线机构1正向旋转，闭合所述第二操作开关41可使所述绕线机构1反向旋转。

接着，对应于图1e、1f，当所述绕线机构1继续旋转至其一第一导电弹片位于所述第一导电环321上的第一绝缘部3211上时，即所述第一通断机构32处于断开状态，而所述第二电连接件422均与所述第二导电环421电性连接，即所述第二通断机构42处于连通状态，此时只有第二操作开关41有效，闭合所述第二操作开关41可使所述绕线机构1反向旋转。

如图2所示，在本发明的第二实施例中，其与第一实施例的区别在于：所述绕线机构1具有绕线轮11和连接在绕线轮11与电机2之间的传动结构12，所述传动结构12包括与所述绕线轮11同轴转动的配合轮121及与所述配合轮121相啮合的传动轮122。所述第一导电环321及所述第二导电环421均设置在所述传动轮122上。

进一步地，于本实施例中，所述传动轮122与所述配合轮121的传动比大于1。通过所述传动轮122与所述配合轮121的相互配合，放大了所述绕线机构1的旋转夹角。具体地，所述传动轮122与所述配合轮121的传动比为5:1，即当所述传动轮122旋转1圈时，所述配合轮121需旋转5圈，相应地所述绕线轮11也旋转5圈。此外，为了使整个自动绕线组件空间更紧凑，优选地，所述配合轮121为间歇齿轮。当然，在本实施例中的其他实施结构中，所述配合轮121也可为渐开线齿轮，只要达到与所述传动轮122配合实现所述绕线轮11的旋转即可达到本发明的效果。

如图3、图4所示，在本发明的第三实施例中，其与第一实施例的区别在于：所述绕线机构1具有凸伸形成的凸轴13，所述第一导电环321及所述第二导电环421沿所述凸轴13上下间隔环绕于所述凸轴13的外壁面；所述第一电连接件322部分贴附于所述第一导电环321上；所述第二电连接件422部分贴附于所述第二导电环421上。具体地，在本实施例中，所述第一电连接件322的一对第一导电弹片相对设置且分别部分贴附于所述第一导电环321的两侧；类似地，所述第二电连接件422的一对第二导电弹片相对设置且分别部分贴附于所述第二导电环421的两侧。

如图5所示，在本发明的第四实施例中，其与第三实施例的区别在于：所述绕线机构1具有绕线轮11和连接在绕线轮11与电机2之间的传动结构12，所述传动结构12包括与所述绕线轮11同轴转动的配合轮121及与所述配合轮121相啮合的传动轮122。具体地，在本实施例中，所述凸轴13形成于所述传动轮122上。需要说明的是，本实施例中的传动结构12与第二实施例中的传动结构12相类似，以下不再赘述。

综上所述，本发明通过设置第一控制机构3及第二控制机构4，控制自动绕线组件不同的旋转方向，以实现其收紧线绳或放松线绳的不同功能；并且通过第一通断机构32及第二通断机构42，使自动绕线组件在旋转至极限位置时自动停止旋转从而达到极限旋转限位的效果；同时，第一导电环321与第一电连接件322、第二导电环421与第二电连接件422的滑动配合限位技术，与现有技术相比，机械冲击小，延长了整个产品的使用寿命；另外，本发明的自动绕线组件在满足极限旋转限位和自适应收紧功能的前提下成本更低，用户体验更好。

应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动绕线组件，其特征在于，包括：

绕线机构；

电机，用以驱动所述绕线机构旋转；

第一控制机构，用以控制所述电机正向旋转，并且包括第一操作开关、设置在电机和第一操作开关通路上的第一通断机构，所述第一通断机构具有固定于所述绕线机构上的第一导电环、与所述第一导电环滑动配合的第一电连接件；

第二控制机构，用以控制所述电机反向旋转，并且包括第二操作开关、设置在电机和第二操作开关通路上的第二通断机构，所述第二通断机构具有固定于所述绕线机构上且与所述第一导电环绝缘设置的第二导电环、与第二导电环滑动配合的第二电连接件；

其中，所述第一导电环上设有用以断开与第一电连接件的电性连接的第一绝缘部，所述第二导电环上设有用以断开与第二电连接件的电性连接的第二绝缘部。

2.根据权利要求1所述的自动绕线组件，其特征在于：所述第一导电环及所述第二导电环同心设置，且所述第一导电环及所述第二导电环沿所述绕线机构的轴向间隔设置，于绕线机构旋转时，相对所述第一导电环和第二导电环来说，所述第一电连接件和第二电连接件分别沿第一导电环和第二导电环移动。

3.根据权利要求1所述的自动绕线组件，其特征在于：所述第一绝缘部、所述第二绝缘部分别为形成于所述第一导电环及所述第二导电环上的缺口。

4.根据权利要求1所述的自动绕线组件，其特征在于：所述绕线机构具有绕线轮和连接在绕线轮与电机之间的传动结构，所述传动结构包括与所述绕线轮同轴转动的配合轮及与所述配合轮相啮合的传动轮。

5.根据权利要求4所述的自动绕线组件，其特征在于：所述第一导电环及所述第二导电环均设置在所述传动轮上。

6.根据权利要求5所述的自动绕线组件，其特征在于：所述传动轮与所述配合轮的传动比大于1。

7.根据权利要求1所述的自动绕线组件，其特征在于：所述第一电连接件为一对相互间隔的第一导电弹片，所述第一导电弹片与第一导电环滑动接触连接；所述第二电连接件为一对相互间隔的第二导电弹片，所述第二导电弹片与第二导电环滑动接触连接。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的自动绕线组件，其特征在于：所述第一导电环及所述第二导电环沿所述绕线机构的径向间隔平铺设置，所述第一电连接件及所述第二电连接件分别平铺于所述第一导电环及所述第二导电环上。

9.根据权利要求8所述的自动绕线组件，其特征在于：所述第一电连接件包括一对第一导电弹片，所述第一绝缘部的绝缘面积不小于任一所述第一导电弹片的导电面积；所述第二电连接件包括一对第二导电弹片，所述第二绝缘部的绝缘面积不小于任一所述第二导电弹片的导电面积。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的自动绕线组件，其特征在于：所述绕线机构具有凸伸形成的凸轴，所述第一导电环及所述第二导电环沿所述凸轴上下间隔环绕于所述凸轴的外壁面；所述第一电连接件部分贴附于所述第一导电环上；所述第二电连接件部分贴附于所述第二导电环上。