CN111819143A - 可塌缩、可重复使用的线轴 - Google Patents

Abstract

线轴在可操作(即电缆准备)状态和收起(即返回准备)状态之间可转变。在可操作状态下，线轴构造成接收并保持电缆的线圈。与可操作状态相比，在收起状态下，线轴具有减小的三维占地面积，由此便于线轴的储存和返回。线轴可以可释放地锁定在可操作状态。在释放锁定时，线轴可以在两种状态之间自由转变以便于线轴的重复使用。

Description

可塌缩、可重复使用的线轴

相关申请的交叉引用

本申请作为PCT国际专利申请于2019年3月28日提交，并要求2018年3月29日提交的美国专利申请序列号62/649,850的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

通信电缆(例如，光纤电缆、同轴电缆、双绞线电缆和电源电缆)通常包装在线轴上并运送到安装地点。较大的线轴往往制造得坚固耐用(例如，用金属或塑料制成)并且因此可重复使用。然而，这些线轴的储存和运输会是昂贵的和/或浪费空间的。较小的线轴通常用纸板制成并且仅供一次性使用。当电缆已从这样的线轴部署时，线轴往往被丢弃，由此产生浪费。

需要改进。

发明内容

本公开的一些方面涉及一种线轴，其在可操作(即，电缆准备)状态和收起(stowed)(即，返回准备)状态之间可转变。在可操作状态下，线轴构造成接收并保持电缆的线圈。与可操作状态相比，在收起状态下，线轴具有减小的三维占地面积。当处于收起状态时线轴不能保持电缆。

在使用中，电缆卷绕在可操作线轴上以便进行储存和运输并在安装地点从电缆准备线轴部署。一旦部署电缆，线轴可以转变到收起状态。例如，线轴可以塌缩以具有更小的三维占地面积。可以将一个或多个收起线轴包装在一起并运送回电缆供应商。与可操作线轴相比，收起线轴也可以更容易地储存(例如，在更小的区域中)。线轴随后可以由电缆供应商转变回到可操作状态并重新装载更多电缆。

在某些实现方式中，当电缆围绕线轴卷绕时线轴可锁定在可操作状态以禁止转变状态。在某些示例中，线轴可以锁定在收起状态。在某些示例中，通过旋转刻度盘锁定线轴。

在某些实现方式中，线轴包括在相对的轴向端部法兰之间延伸的鼓。将线轴转变到收起状态使轴向端部法兰移动靠拢在一起。在某些示例中，当线轴转变到收起状态时，仅线轴的高度减小。在某些实现方式中，线轴的鼓变形以径向向外扩张以使线轴的轴向端部法兰能够移动靠拢在一起。

在下面的描述中将阐述各种附加发明方面。发明方面可以涉及单独的特征以及特征的组合。应当理解，前述的一般描述和以下的详细描述都仅是示例性的和说明性的，并且不限制本文公开的实施例所基于的广泛的发明构思。

附图说明

并入说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本公开的几个方面。附图的简要说明如下：

图1是根据本公开的原理构造的示例性线轴的俯视透视图，线轴以可操作状态布置；

图2是图1的线轴的仰视透视图；

图3是图1的线轴的侧视立面图；

图4是在可操作状态和收起状态之间的中间转变的图1的线轴的侧视立面图；

图5是在可操作状态和收起状态之间的中间转变，但是比图4更接近收起状态的图1的线轴的侧视立面图；

图6是在收起状态下构造的图1的线轴的俯视透视图；

图7是图1的线轴的透视图，其中部件相互分离以方便观看；

图8是适合用于形成图1的线轴的鼓的示例性板的立面图；

图9是图8的板的透视图；

图10示出了分成两个板构件的图9的板；

图11是适合与图1的线轴一起使用的示例性法兰的透视图；

图12是图11的法兰的平面图；

图13是适合与图1的线轴一起使用的示例性致动构件的第一透视图；

图14是图13的致动构件的第二透视图；

图15是适合与图1的线轴一起使用的示例性锁定构件的第一透视图；

图16是图15的锁定构件的第二透视图；

图17是图1的线轴的透视图，其中锁定装置布置在释放位置，其中移除了一些板构件，使得鼓的内部可见；

图18是图17的一部分的放大图；

图19是沿着19-19线截取的图3的线轴的横向横截面图；

图20是图1的线轴的透视图，其中锁定装置布置在锁定位置，其中移除了一些板构件，使得鼓的内部可见；以及

图21是图20的一部分的放大图。

具体实施方式

现在将详细参考在附图中示出的本公开的示例性方面。只要有可能，将在所有附图中尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。

本公开涉及一种电缆线轴，其在可操作状态和收起状态之间可转变。在可操作状态下，线轴构造成接收并保持电缆的线圈。与可操作状态相比，在收起状态下，线轴具有减小的三维占地面积。当处于收起状态时线轴不能保持电缆。

图1和2示出了在可操作状态下构造的示例性线轴100。线轴100包括在第一轴向端部111和第二轴向端部112之间沿着高度H延伸的鼓110。第一径向法兰114布置在第一轴向端部111处，并且第二径向法兰116布置在第二轴向端部112处。图2-5示出了在可操作状态和收起状态之间转变的线轴100。图6示出了在收起状态下构造的线轴100。

当处于可操作状态时，线轴100具有第一高度H1。当处于收起状态时，线轴100具有小于第一高度H1的第二高度H2。线轴100的径向法兰114、116具有横向尺寸C1(例如直径)。在某些示例中，当线轴在可操作状态和收起状态之间转变时横向尺寸C1不变。在某些实现方式中，当线轴100在可操作状态下构造时鼓110具有第一横向尺寸C2，并且当线轴100在收起状态下构造时鼓具有第二横向尺寸C3，其中第二横向尺寸C3大于第一横向尺寸C2。

当线轴100处于可操作状态时，鼓110限定卷绕表面113。在一些实现方式中，卷绕表面113是连续的。在其他示例中，卷绕表面113基本上是连续的，因为卷绕表面113包括沿着表面113的多个间隙或间隔，所述多个间隙或间隔足够小以至于不会干扰电缆在该表面上的卷绕。例如，基本上连续的卷绕表面113可以由彼此相邻定位以形成大致圆柱形状的多个板限定。

在某些实现方式中，线轴100是中空的。在某些实现方式中，线轴100限定延伸通过线轴100的高度的贯通通道，使得线轴100可以安装到杆以在从线轴100放出电缆时便于线轴100的旋转。

在一些实现方式中，线轴100包括将线轴100可释放地保持在可操作状态的锁定装置。因此，当电缆卷绕在线轴100上时，可以防止线轴100转变到收起状态。在某些实现方式中，锁定装置也可以将线轴100可释放地保持在收起状态。

在某些实现方式中，锁定装置由用户经由致动器140操作。例如，致动器140可以在锁定位置和释放位置之间移动。当致动器140被置于锁定位置时，线轴100被可释放地锁定以防止状态之间的转变。当致动器140被置于释放位置时，线轴100可以在状态之间转变。

在某些实现方式中，致动器140在锁定位置和释放位置之间旋转。例如，致动器140可以围绕沿着线轴100的高度延伸的旋转轴线R(参见图17)旋转。

在一些实现方式中，锁定装置包括布置在第一径向法兰114处的第一致动器140和布置在第二径向法兰116处的第二致动器140。两个致动器140在锁定位置和释放位置之间可移动。在某些实现方式中，当两个致动器140都布置在释放位置时，线轴100在状态之间可转变。在某些实现方式中，当两个致动器140都布置在锁定位置时，线轴100在状态之间不可转变。在一些实现方式中，当致动器140中的一个布置在锁定位置并且另一致动器140布置在释放位置时，线轴100在状态之间不可转变。在其他实现方式中，当致动器140中的一个布置在锁定位置并且另一致动器140布置在释放位置时，线轴100在状态之间部分地可转变。

参考图7，示例性线轴100包括由多个板120、第一径向法兰114和第二径向法兰116形成的鼓110。第一锁定构件130布置在第一径向法兰114处。第一致动器140可操作地联接到第一锁定构件130。在某些实现方式中，第二锁定构件130布置在第二径向法兰114处。在某些实现方式中，第二致动器140可操作地联接到第二锁定构件130。

图8-10示出了适合与线轴100一起使用的示例性板120。板120沿着第一端部和第二端部之间的长度延伸。安装构件122布置在第一端部和第二端部处。板120沿其长度可转变。在一些示例中，板120沿其长度可弯曲或以其他方式可变形。在其他示例中，板120包括两个板构件121a、121b，所述两个板构件联接在一起以围绕枢转轴线P枢转。在某些示例中，枢转轴线P大致垂直于板120的长度延伸。在某些示例中，枢转轴线P沿着板120的长度布置在大致中心位置。

如图10中所示，每个板构件121a、121b包括一个安装构件122。每个板构件121a、121b也在板构件121a、121b的与相应的安装构件122相对的一侧形成铰链的一部分。在所示的示例中，第一板构件121a包括限定孔的销保持器123，并且第二板构件121b包括装配在孔中的铰链销124。因此，第一板构件121a的安装构件122可以相对于第二板构件121b的安装构件122枢转。

在某些实现方式中，板构件121a、121b中的至少一个包括保持构件125。在某些示例中，保持构件限定孔或凹部126。在某些示例中，保持构件125布置在鼓110的内表面处。在某些示例中，保持构件125与销保持器123或铰链销124相对布置。在某些示例中，保持构件125与安装构件122相邻布置。

图11和12示出了适合与线轴100一起使用的示例性径向法兰114、116。法兰114、116具有面对鼓的第一主表面和背离鼓的第二主表面。法兰114、116限定在第一和第二主表面之间延伸的通孔115。板122安装到法兰114、116的第一表面。

在一些实现方式中，法兰114、116在第一主表面处包括销形安装构件117。每个板120的安装构件122中的一个卡扣配合在法兰114、116的安装构件117中的相应一个上。在其他实现方式中，板120的安装构件122为销形并且法兰114、116的安装构件117包括卡扣配合臂。在另外的其他实现方式中，板120的安装构件122、117和法兰114、116以其他方式装配在一起。

在某些实现方式中，法兰114、116与致动器140协作以引导致动器140在锁定位置和释放位置之间切换。在某些示例中，法兰114、116在第二主表面处包括突起(例如，隆起)或凹陷118。如本文将讨论的，突起或凹陷118a中的第一个对应于致动器140的锁定位置，并且突起或凹陷118b中的第二个对应于致动器140的释放位置。

在某些实现方式中，法兰114、116包括锁定标记119a和释放标记119b。如本文将描述的，锁定/释放标记119a、119b与致动器140上的标记协作以向用户指示致动器140何时布置在锁定位置以及致动器140何时布置在释放位置。

图13和14示出了适合与线轴100一起使用的示例性致动器140。致动器140包括主体141，所述主体安装到法兰114、116中的相应一个。致动器主体141具有装配在限定在相应法兰114、116中的通孔115内的周缘142。致动器主体141还限定通孔147。在示例中，致动器140的通孔147与法兰114、116的通孔115对准。

致动器主体141具有第一侧和相对的第二侧。当致动器140安装到线轴100的法兰114、116时，第一侧面向鼓110并且第二侧背离鼓110。在某些实现方式中，致动器主体141可旋转地安装到法兰114、116。在某些示例中，致动器主体141相对于法兰114、116的旋转被限制在锁定位置和释放位置之间。

在某些示例中，一个或多个抓握构件145布置在致动器主体141的第二侧。抓握构件145促进致动器140在锁定位置和释放位置之间的移动。在所示的示例中，两个抓握构件145布置在致动器主体141的第二侧的相对端部处。在所示的示例中，抓握构件145包括凸起的壁，该凸起的壁将凹口限定在致动器140的周缘142中。在其他示例中，抓握构件145可以包括在致动器主体141的第二侧中的凹陷、从第二侧的突起、手柄、或其他这样的结构。

在某些实现方式中，致动器140包括与法兰114、116的突起或凹陷118配合的隆起或凹部148。在所示的示例中，致动器140的每个隆起或凹部148对应于法兰114、116的第一和第二突起或凹陷118a、118b。当致动器140处于锁定位置时，隆起或凹部148接合第一突起或凹陷118a。当致动器140处于释放位置时，隆起或凹部148接合第二突起或凹陷118b。在所示的示例中，致动器主体141具有布置在第二侧的相对端部处的两个隆起或凹部148。在其他示例中，法兰114、116可以具有一个突起或凹陷，并且致动器140可以具有两个隆起或凹部148。

在某些实现方式中，标记149设置在致动器主体141的第一侧以与法兰114、116上的锁定和释放标记119a、119b对准，从而指定致动器140何时处于锁定位置以及致动器140何时处于释放位置。当致动器140的隆起或凹部148接合法兰114、116的突起或凹陷118a时，致动器140上的标记149与法兰114、116上的锁定标记119a对准。当致动器140的隆起或凹部148接合法兰114、116的突起或凹陷118b时，致动器140上的标记149与法兰114、116上的释放标记119b对准。

在某些实现方式中，致动器140构造成当在锁定位置和释放位置之间移动时带动锁定构件130，如将在本文中更详细地描述。在某些示例中，致动器140包括从致动器主体141的第一侧朝向鼓110延伸的带动构件143。在一些示例中，带动构件143是齿(例如，齿轮齿)。在其他示例中，带动构件包括闩锁钩144。

图15和16示出了适合与线轴100一起使用的示例性锁定构件130。锁定构件130与鼓110接合以禁止线轴100的可操作状态和收起状态之间的转变。在某些示例中，锁定构件130接合鼓110以禁止鼓110的变形。在某些示例中，锁定构件130接合鼓110以禁止鼓110的径向运动。在某些示例中，锁定构件130接合鼓110以禁止鼓110和法兰114、116之间的运动或变形。

在某些实现方式中，锁定构件130包括接合鼓110的板120中的相应板的锁定臂135。在某些示例中，每个锁定臂135可以具有与相应板120的保持构件125接合的锁定指状件136。例如，锁定指状件136可以滑动到由保持构件125限定的开口中。

在某些示例中，锁定臂135通过锁定构件130的旋转接合和释放板120。例如，锁定构件130与致动构件140或致动构件140中的相应一个一起在锁定位置和释放位置之间旋转。当锁定构件130布置在锁定位置时，锁定臂135接合保持构件125。当锁定构件130布置在释放位置时，锁定臂135释放保持构件125。

锁定构件130限定通孔133，所述通孔沿着面对鼓110的第一侧和背离鼓110的第二侧之间的高度延伸。在某些实现方式中，锁定构件130包括主体131，所述主体具有尺寸确定成装配在法兰114、116的通孔115内的周缘132。在某些示例中，当主体131布置在法兰114、116的通孔115内时，锁定臂135布置在鼓110内。

在某些实现方式中，锁定构件130构造成连接到致动器140，使得致动器140的运动带动锁定构件130的运动。在各种示例中，锁定构件130和致动器140闩锁在一起、紧固在一起、卡扣配合在一起、摩擦配合在一起、螺纹连接在一起、或以其他方式联接在一起以一体移动。在其他示例中，锁定构件130和致动器140可以是整体件(例如，整体地形成)。

在某些示例中，锁定构件130在通孔133内限定捕获表面134。在所示的示例中，当致动器140安装到线轴100时，捕获表面134限定面向鼓110的凹入肩部。相应致动器140的带动构件143接合捕获表面134以将致动器140保持到锁定构件130。在某些示例中，当线轴100被组装时，致动器140的闩锁钩144卡扣配合在捕获表面134上。闩锁钩144与捕获表面134协作以禁止致动器140沿着旋转轴线R从锁定构件P130和因此从线轴100移除。

当致动器140旋转时，使肩部134径向地凹入通孔133的内周壁中导致带动构件143压靠内周壁134a。因此，致动器140在锁定位置和释放位置之间的运动导致锁定构件130在锁定位置和释放位置之间的运动。

图17-21示出了线轴100的锁定装置的操作。图17-19示出了处于释放位置的锁定装置，使得线轴100可以在可操作状态和收起状态之间转变。图20-21示出了处于锁定位置的锁定装置，使得线轴100不能在可操作状态和收起状态之间转变。

如图17-19中所示，致动器140相对于相应的法兰114、116旋转定位，使得标记149与解锁标记119b对准。锁定构件130布置在释放位置。因此，锁定臂135与鼓110的保持构件125脱离接合。例如，锁定臂135的锁定指状件136与保持构件125在周向上间隔(参见图19)。因此，将法兰114、116朝向彼此按压将使板120变形、枢转或以其他方式移动以使法兰114、116能够更靠拢在一起(例如，参见图4-6)。例如，板120的安装构件122可以相对于法兰114、116的安装构件117自由地枢转。此外，板的铰链销124可以相对于销保持器123枢转，由此当每个板120的相对侧移动靠拢时允许每个板120的中间部分径向向外移动。

在图19和20中，致动器140相对于法兰114、116旋转定位，使得标记149与锁定标记119a对准。锁定构件130布置在锁定位置。因此，锁定臂135与鼓110的保持构件125接合。例如，锁定臂135的锁定指状件136延伸到限定于保持构件125中的孔126中(参见图21)。因此，将法兰114、116朝向彼此按压将不会导致板120变形、枢转或以其他方式移动以使法兰114、116能够更靠拢在一起。而是，锁定臂135和保持构件125之间的接合将禁止板120相对于相应法兰114、116的安装构件117的枢转。

已描述了本公开的优选方面和实现方式，本领域技术人员可以容易地想到所公开概念的修改和等同物。然而，意图将这样的修改和等同物包括在所附权利要求的范围内。

Claims (30)

1.一种线轴组件，其包括：

鼓，所述鼓沿着旋转轴线在第一端部和第二端部之间延伸；

第一法兰，所述第一法兰从所述鼓的第一端部径向向外延伸；

第二法兰，所述第二法兰从所述鼓的第二端部径向向外延伸；

所述鼓在使用构造和收起构造之间可重复构造，当所述鼓以所述使用构造布置时所述第二端部与所述第一端部间隔第一距离，当所述鼓以所述收起构造布置时所述第二端部与所述第一端部间隔第二距离，所述第二距离比所述第一距离短。

2.根据权利要求1所述的线轴组件，其中当所述鼓以所述使用构造布置时所述鼓限定至少基本上连续的卷绕表面；并且其中当所述鼓以所述收起构造布置时所述鼓不限定卷绕表面。

3.根据权利要求2所述的线轴组件，其中所述卷绕表面尺寸确定成向围绕所述卷绕表面卷绕的光纤提供弯曲半径限制保护。

4.根据权利要求1所述的线轴组件，其还包括锁定装置，所述锁定装置将所述鼓可释放地锁定在使用位置。

5.根据权利要求4所述的线轴组件，其中所述锁定装置将所述鼓可释放地锁定在收起位置。

6.根据权利要求4所述的线轴组件，其中所述锁定装置具有相对于所述鼓旋转的致动器。

7.根据权利要求4所述的线轴组件，其中所述锁定装置具有相对于所述第一法兰旋转的致动器。

8.根据权利要求4所述的线轴组件，其中所述锁定装置安装在所述第一法兰和所述第二法兰处，所述锁定装置相对于所述第一法兰和所述第二法兰可移动。

9.根据权利要求1所述的线轴组件，其中所述鼓包括多个可折叠的板。

10.根据权利要求9所述的线轴组件，其还包括锁定装置，所述锁定装置在被致动时禁止所述板的折叠。

11.一种线轴组件，其包括：

线轴，所述线轴沿着第一轴向端部和第二轴向端部之间的高度延伸；以及

布置在所述线轴上的锁定装置，所述锁定装置将所述线轴保持在使用构造，在所述使用构造中所述线轴限定至少基本上连续的卷绕表面，所述锁定装置可释放以使所述线轴能够转变到收起构造，在所述收起构造中所述线轴不限定至少基本上连续的卷绕表面。

12.根据权利要求11所述的线轴组件，其中所述线轴包括多个板，当所述线轴处于所述使用构造时，所述多个板协作以提供所述至少基本上连续的卷绕表面。

13.根据权利要求12所述的线轴组件，其中当所述线轴处于所述收起构造时，所述板沿着每个板的大部分长度彼此间隔。

14.根据权利要求12所述的线轴组件，其中每个板限定保持构件；并且其中所述锁定装置包括第一环，所述第一环具有围绕所述第一环的圆周布置的多个锁定构件；其中每个锁定构件尺寸确定成装配在所述板中的一个的保持构件内。

15.根据权利要求14所述的线轴组件，其中所述第一环相对于所述线轴的第一轴向端部可在锁定位置和释放位置之间旋转，其中当所述第一环布置在锁定位置时，所述第一环的锁定构件与所述板的保持构件接合，并且其中当所述第一环布置在释放位置时，所述锁定构件与所述保持构件间隔开。

16.根据权利要求14所述的线轴组件，其中每个板的保持构件是第一保持构件，其中每个板还包括在所述板的与所述第一保持构件相对的端部处的第二保持构件，并且其中所述锁定装置还包括第二环，所述第二环具有围绕所述第二环的圆周布置的相应的多个锁定构件，所述第二环的锁定构件尺寸确定成装配在所述板的第二保持构件内。

17.根据权利要求11所述的线轴组件，其中所述线轴包括在所述第一轴向端部处的第一径向法兰和在所述第二轴向端部处的第二径向法兰。

18.根据权利要求17所述的线轴组件，其中所述锁定装置包括布置在所述第一径向法兰处的致动器，所述致动器相对于所述第一径向法兰可移动。

19.根据权利要求18所述的线轴组件，其中所述致动器是第一致动器；并且其中所述锁定装置还包括布置在所述第二径向法兰处的第二致动器，所述第二致动器相对于所述第二径向法兰可移动。

20.根据权利要求11所述的线轴组件，其中所述线轴组件关于与所述线轴的高度相交的平面对称。

21.一种使用电缆线轴的方法，所述方法包括：

接收没有电缆的塌缩电缆线轴，所述塌缩电缆线轴具有在所述电缆线轴的相对径向法兰之间延伸的第一高度；

通过使所述相对径向法兰彼此远离移动而使所述塌缩电缆线轴扩张为可操作电缆线轴，所述可操作电缆线轴具有大于所述第一高度的第二高度；

将所述可操作电缆线轴锁定在所述第二高度；以及

在所述可操作电缆线轴上卷绕电缆。

22.根据权利要求21所述的方法，其中锁定所述可操作电缆线轴包括可释放地锁定所述可操作电缆线轴。

23.根据权利要求21所述的方法，其中将电缆卷绕在所述可操作电缆线轴上包括围绕至少基本连续的卷绕表面卷绕电缆。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述塌缩电缆线轴不限定所述至少基本上连续的卷绕表面。

25.根据权利要求21所述的方法，其中将所述可操作电缆线轴锁定在所述第二高度包括相对于所述可操作电缆线轴旋转致动器。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述致动器是第一致动器；并且其中将所述可操作电缆线轴锁定在所述第二高度还包括相对于所述可操作电缆线轴旋转第二致动器。

27.根据权利要求21所述的方法，其中使所述塌缩电缆线轴扩张的步骤包括展开多个板以限定所述可操作电缆线轴的鼓，其中所述塌缩电缆线轴的板不形成鼓。

28.一种使用电缆线轴的方法，所述方法包括：

从具有一定高度的可操作电缆线轴放出电缆；

释放所述可操作电缆线轴的锁定装置；以及

通过将相对径向法兰朝向彼此移动使所述可操作电缆线轴塌缩为塌缩电缆线轴，收起的电缆线轴具有小于所述可操作电缆线轴的高度的不同高度；以及

将所述塌缩电缆线轴运送回电缆供应商以供重复使用。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述塌缩电缆线轴是多个塌缩电缆线轴中的一个，并且其中所述方法还包括将所述多个塌缩电缆线轴包装在一起以将所述塌缩电缆线轴运送回电缆供应商。

30.根据权利要求28所述的方法，其中释放所述锁定装置包括旋转所述锁定装置的致动器。

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