CN113482139A - 排水管清理器和用于排水管清理器的缆绳进给控制机构 - Google Patents

Abstract

一种排水管清理器，包括：缆绳，所述缆绳构造为用于插入排水管中；卷筒，所述卷筒支撑所述缆绳；第一电机，所述第一电机构造为用于旋转所述卷筒；以及缆绳进给控制机构，所述缆绳进给控制机构构造为沿第一轴线在线性方向上进给所述缆绳，所述缆绳进给控制机构包括：第二电机，驱动轮，所述驱动轮能够通过所述第二电动机围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线旋转，以及从动轮，所述从动轮能够围绕平行于所述第二轴线的第三轴线旋转，所述驱动轮和所述从动轮构造成接合所述缆绳以沿着所述第一轴线进给所述缆绳。

Description

排水管清理器和用于排水管清理器的缆绳进给控制机构

本申请是申请号为201710625585.X、申请日为2017年07月27日、名称为“用于排水管清理器的缆绳进给控制机构”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年7月27日提交的、专利号为62/367,223的美国临时专利和于2017年4月19日提交的、专利号为62/487,063的美国临时专利的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。

背景技术

本发明涉及排水管清理器，并且具体地，涉及用于排水管清理器的缆绳进给控制机构。

排水管清理器用于清除排水管中的污垢和碎屑，或清除其它在难以进入的位置收集碎屑的管道。排水管清理器通常具有插入排水管中的缆绳或管子通条以收集碎屑。一些缆绳手动送入排水管，而其它缆绳由电机驱动进入排水管。

发明内容

在一种实施方式中，本发明提供了一种排水管清理器，该排水管清理器包括：缆绳，该缆绳构造为用于插入所述排水管中；卷筒，该卷筒支撑所述缆绳；电机，该电机构造为用于旋转所述卷筒；以及缆绳进给控制机构，该缆绳进给控制机构构造为沿线性方向进给所述缆绳。所述缆绳进给控制机构包括：多个进给楔，该多个进给楔围绕所述缆绳，每个所述进给楔具有倾斜表面，多个滚柱，该多个滚柱通过所述进给楔支撑，和套环，该套环围绕多个进给楔的至少一部分设置并且具有凸轮表面。所述套环朝向所述多个进给楔的移动使得所述套环的凸轮表面与所述多个进给楔的倾斜表面接合，从而径向向内移动所述多个进给楔并使所述多个进给楔与所述缆绳接合。

在另一种实施方式中，本发明提供了一种排水管清理器，该排水管清理器包括：缆绳，该缆绳构造为用于插入所述排水管中；卷筒，该卷筒支撑所述缆绳；第一电机，该第一电机构造为用于旋转所述缆绳；以及缆绳进给控制机构，该缆绳进给控制机构构造为沿线性方向进给所述缆绳。所述缆绳进给控制机构包括第二电机、通过所述第二电机驱动的主动轮和从动轮。所述主动轮和所述从动轮构造为选择性地沿线性方向移动所述缆绳。

在又一种实施方式中，本发明提供了一种排水管清理器，该排水管清理器包括：缆绳，该缆绳构造为用于插入所述排水管中；卷筒，该卷筒支撑所述缆绳；电机，该电机构造为用于旋转所述卷筒；以及缆绳进给控制机构，该缆绳进给控制机构构造为限制所述缆绳的线性运动。所述进给控制机构包括：多个夹紧楔，该多个夹紧楔围绕所述缆绳，每个所述夹紧楔具有倾斜表面，和套环，该套环围绕所述多个夹紧楔的至少一部分设置并且具有凸轮表面。所述套环朝向所述多个夹紧楔的移动使得所述套环的凸轮表面与所述多个夹紧楔中的多个的倾斜表面接合，从而径向向内移动所述夹紧楔并使所述夹紧楔与所述缆绳接合。

在仍然又一种实施方式中，本发明提供了一种排水管清理器，该排水管清理器包括：缆绳，该缆绳构造为用于插入所述排水管中；卷筒，该卷筒支撑所述缆绳；电机，该电机构造为用于旋转所述卷筒；以及缆绳进给控制机构，该缆绳进给控制机构构造为选择性地沿线性方向进给所述缆绳或者限制所述缆绳的移动。所述缆绳进给控制机构包括：多个进给楔，该多个进给楔围绕所述缆绳，每个所述进给楔具有第一倾斜表面，多个滚柱，该多个滚柱通过所述进给楔支撑，多个夹紧楔，该多个夹紧楔围绕所述缆绳，每个所述夹紧楔具有第二倾斜表面，套环，该套环围绕所述多个进给楔和所述多个夹紧楔的至少一部分设置，并且所述套环具有第一凸轮表面和第二凸轮表面，和套筒，该套筒与所述套环结合并且可操作地移动所述套环。所述套筒沿第一方向的移动引起所述套环朝向所述多个进给楔的移动，以使得所述套环的第一凸轮表面与所述多个进给楔的第一倾斜表面接合，从而径向向内移动所述多个进给楔并使所述多个进给楔与所述缆绳接合，并且所述套筒沿第二方向的移动引起所述套环朝向所述多个夹紧楔的移动，以使得所述套环的第二凸轮表面与所述多个夹紧楔的第二倾斜表面接合，从而径向向内移动所述夹紧楔并使所述夹紧楔与所述缆绳接合。

通过接合所附附图和详细描述，本发明的其它方面将变得清楚。

附图说明

图1为根据一种实施方式的排水管清理器的立体图。

图2为图1所示的排水管清理器的侧视图。

图3为排水管清理器沿图1中的剖面线3-3的剖视图。

图4为根据一种实施方式的缆绳进给控制机构的放大图，包括被动进给机构和缆绳限制机构。

图5为缆绳进给控制机构的剖视放大图，包括被动进给机构和缆绳限制机构。

图6为缆绳进给控制机构的制动机构的放大图。

图7为用于图4所示的进给控制机构的套筒的放大图。

图8为用于图4所示的进给控制机构的套筒的另一幅放大图。

图9为被动进给机构沿图2中的剖面线9-9的剖视图。

图10为被动进给机构沿图2中的剖面线10-10的剖视图。

图11示出了具有接合缆绳的滚柱的被动进给机构。

图12示出了具有接合缆绳的夹紧楔的缆绳限制机构。

图13为根据一种实施方式的主动进给机构的前视立体图。

图14为图13所示的主动进给机构的后视立体图。

图15为图13所示的主动进给机构的部分侧视图。

图16A为图13所示的示出驱动轴的主动进给机构的细节图。

图16B为包括另一种实施方式的杆的主动进给机构的细节图。

图17为图13所示的主动进给机构的前视图。

图18为图13所示的示出轴承的主动进给机构的前视图。

图19-29示出了用于主动进给机构的轮和轮接合配置的不同实施方式。

图30示出了根据另一种实施方式的排水管清理器。

图31示出了根据再一种实施方式的排水管清理器。

图32示出了用于容纳图31所示的排水管清理器的卷筒的背包。

图33为图31所示的排水管清理器的进给控制机构的第一侧视图。

图34为图31所示的排水管清理器的进给控制机构的第二侧视图。

具体实施方式

在详细说明本发明的任何实施方式之前，应当理解，本发明的应用不限于以下说明书中阐述或在以下附图中示出的具体结构和组件布置。本发明能够具有其它实施方式，并且能够以多种方式被实施或执行。

图1至图3示出排水管清理器20。图示排水管清理器20包括手柄组件24、护罩28、卷筒32(图3)和前端组件40。在一种实施方式中，护罩28可以是卷筒防护罩。如图3所示，排水管清理器20还包括电机44和用于转动卷筒32的驱动机构48。排水管清理器20还包括储存在卷筒32中且延伸出前端组件40的柔性缆绳50(图11至图12)。缆绳50可插入排水管或其它管道中，以清洁排水管。图示的缆绳50形成为类似弹簧，其中，长线被成形为螺旋结构。螺旋形的模式有助于抓取碎屑。螺旋结构的螺距决定缆绳50的紧密或松散，以及螺旋状物的每转之间是否存在空间。在其它实施方式中，缆绳50不是螺旋形的并且可以包括其它纹理或夹持元件。在一些实施方式中，缆绳50可以包括附接在其远端的螺旋钻头或其它工具附件。

手柄组件24从护罩28向后延伸。手柄组件24包括把手52，把手52构造成由用户抓住以搬运和操作排水管清理器20。手柄组件24支撑邻近把手52的致动器56(例如，触发器)和邻近把手52的前/后梭或按钮54。致动器56可由用户致动(例如，可压下)，以选择性地给电机44通电，并且，从而操作排水管清理器20。前后梭54可以在电机44沿第一旋转方向旋转的第一位置和电机沿第二旋转方向旋转的第二位置之间移动。图示手柄组件24还包括用于接收和支撑电池组64的电池插座60。电池插座60包括将电池组电连接到电机44和致动器56的端子。在其它实施方式中，手柄组件24可以支撑电源线以将电机44电连接到交流电源。

图示的手柄组件24还包括支架64。在一种实施方式中，支架64为底座。支架64通常定位在护罩28和电机44的下方。更具体地，支架64位于排水管清理器20的重心的下方。支架64被配置成接合并搁置在支撑表面(例如，桌子、工作台、工作台面、地板等)上，以便在操作期间易于使用。

护罩28通常在支架64上方连接到手柄组件24。护罩28固定到手柄组件24，使得护罩28在排水管清理器20的操作期间相对于把手柄组件24是静止的(即，不旋转或以其它方式移动)。护罩28围绕卷筒32放置以帮助保护卷筒32。此外，护罩28保护用户免受旋转卷筒32的影响，并且如果用户在操作器件在他/她的身体156(例如，将排水管清理器20放在膝盖或臀部上)上支撑排水管清理器20时，易于使用。

如图3所示，卷筒32大体上位于护罩28内。卷筒32配置为在护罩28内转动。卷筒32接合到驱动机构48，使得电机44的旋转通过驱动机构48传递到卷筒32。卷筒32可以使用任何合适的装置接合到驱动机构48，以将力(例如，旋转)从驱动机构48传递到卷筒32。卷筒32的旋转导致缆绳50的旋转。具体地说，在图示的实施方式中，卷筒32的内表面与缆绳50之间的摩擦使得缆绳50与卷筒32一起旋转或回转。

前端组件40从护罩28沿远离手柄组件24的方向延伸。更具体地，前端组件24从靠近护罩28的第一端72延伸到远离护罩28的第二端76。如图4和图5所示，前端组件40包括具有大致圆柱形的管68，管68具有内表面84和外表面86。管68是细长的，并且限定了纵向延伸穿过管68的进给轴80。管68具有部分中空的内部，其形成用于接收缆绳50的通道。管68将缆绳50从卷筒32(缆绳50被卷绕在卷筒32)引导到排水管清理器20的出口88，缆绳50可以从出口88离开排水管清理器20并延伸到排水管中。缆绳50沿着进给轴线80进入和抽出排水管清理器20。更具体地，缆绳50通过沿着进给轴线80沿第一方向线性移动而延伸到排水管中。类似地，缆绳50通过沿着进给轴线80沿与第一方向相反的第二方向线性移动而缩回。

排水管清理器20还包括一个或多个进给控制机构92。在图示实施方式中，进给控制机构92操作以控制缆绳50的线性移动。如下面将进一步详细描述的那样，进给控制机构92可以包括被动进给机构96(图4至图5)、主动进给机构100(图4至图5)和进给限制机构104(图4至图5)。在一些实施方式中，进给控制机构92可以用于自动地将缆绳50进给和抽出排水管，而用户不需要将缆绳50手动地进给到排水管中。另外，在一些实施方式中，进给控制机构92可以用于将缆绳50延伸到排水管中，并且将缆绳50缩回抽出排出管并进入卷筒32中。在其它实施方式中，进给控制机构92仅能够沿一个方向进给缆绳50。

参见图4至图6，被动进给机构96基本上容纳在管68内。图示的被动进给机构96包括成组的进给楔108、成组的滚柱112、套筒116和套环120。进给楔108设置在管68内，并且围绕进给轴线80以圆形布置定位。进给楔108与进给轴线80间隔开，以允许缆绳50沿着进给轴线80延伸穿过圆形布置的足够空间。在图示实施方式中，三个进给楔108用于形成圆形布置。在其它实施方式中，可以使用附加的进给楔108。

图示的进给楔108分别包括第一端124和第二端128。进给楔108被定向成使得第一端124和第二端128沿着进给轴线80轴向间隔开。进给楔108还包括内壁132、外壁136和两个侧壁140(图9)。这些壁132、136、140中的每个在第一端124和第二端128之间延伸。在图示实施方式中，内壁132径向向内朝向圆形布置的中心。外壁136径向向外远离圆形布置的中心。侧壁140在内壁132和外壁136之间延伸。

内壁132在大致垂直于进给轴线80的方向上弯曲(即，围绕进给轴线80周向弯曲)。换句话说，当从垂直于进给轴线80的横截面观察时，内壁132是弯曲的(图9)。内壁132在大致平行于进给轴线80的方向上是直的(图5)。

如图4和图6所示，外壁136在大致垂直于进给轴线80的方向上弯曲。然而，当从大致平行于进给轴线80的方向观察时，外壁136包括直表面144、第一倾斜表面148和第二倾斜表面152(图5)。直表面144通常平行于进给轴线80，并且位于第一倾斜表面148和第二倾斜表面152之间。第一倾斜表面148靠近进给楔108的第一端124，并且朝向第一端124径向向内逐渐变细。第二倾斜表面152靠近进给楔108的第二端128，并且朝向第二端128径向向内逐渐变细。因此，当从平行于进给轴线80的横截面观察时，进给楔108形成具有平坦的高峰的三角形。

侧壁140通常是平面的。进给楔108彼此相对布置，使得每个进给楔108的侧壁140对准，大致平行于相邻的进给楔108的侧壁140。此外，进给楔108径向向外偏置，并且远离彼此，使得相邻的侧壁140处于中间位置时不接触。在图示的实施方式中，进给楔108被弹簧(未示出)向外偏压，弹簧(未示出)延伸到相邻进给楔108的侧壁140中的孔中，以使得进给楔108保持分离。尽管在被动进给机构96中没有示出弹簧和孔，但在进给限制机构104(参见图10)中示出了类似的特征。如将在下面更详细地讨论的那样，进给楔108可以通过克服向外的偏压力的反作用力向内径向移动。在一些实施方式中，当进给楔108被迫径向向内时，相邻的进给楔108的侧壁140彼此接触。在其它实施方式中，侧壁140彼此移动靠近但不接触。

滚柱112由进给楔108支撑。在图示实施方式中，每个进给楔108支撑一个滚柱112，并且因此，滚柱112也围绕进给轴线80布置成圆形模式。在其它实施方式中，每个进给楔108可以支撑多于一个的滚柱112。滚柱112设置在每个进给楔108的开口内。滚柱112以可使滚柱112相对于进给楔108旋转的方式由进给楔108支撑。具体地说，滚柱112可旋转地连接到进给楔108。在一些实施方式中，滚柱112通过销连接到进给楔108，所述销延伸穿过每个滚柱112的中心并进入进进给给楔108的主体156。在其它实施方式中，可以使用不同的机构来将滚柱112可旋转地连接到进给楔108。

滚柱112构造成选择性地接合缆绳50以帮助将缆绳50进给或抽出排水管。更具体地说，当进给楔108被迫径向向内时，滚柱112与进给楔108一起向内移动，并且可以啮合缆绳50。当缆绳50由电机44转动时，滚柱112摩擦地接合缆绳50，以使缆绳50沿线性方向移动。当径向向内的力被移除时，进给楔108返回到它向外偏置的位置，并且滚柱112与缆绳50脱开。在一些实施方式中，滚柱112可以被布置成使得每个滚柱112的旋转轴线相对于进给轴线80和缆绳50倾斜。例如，在一种实施方式中，滚柱112以一定角度定向，其匹配缆绳50的螺旋模式的间距。在其它实施方式中，滚柱112相对于进给轴线80成45度角定向。在另外的实施方式中，滚柱112可以相对于进给轴线80以其它角度定向。滚柱112的角度可以有助于增加与缆绳50的摩擦，或者可以影响缆绳50的进给速度。在一种实施方式中，缆绳50以每秒5英寸或更快的速度进给。在另一种实施方式中，缆绳50以每秒6英寸和10英寸/秒的速度进给。在再一个实施方式中，缆绳50以每秒7英寸的速度进给。

继续参见图4和图5，套环120和套筒116可以用于迫使进给楔108径向向内以选择性地将滚柱112与缆绳50接合。图示的套环120包括柱体156，柱体156具有由内壁限定的部分中空的内部空间160。进给楔108的第一端124至少部分地容纳在柱体156的内部空间160内。内壁包括形成第一凸轮表面164的成角度的表面。第一凸轮表面164构造成与进给楔108的第一倾斜表面148对准，使得第一凸轮表面164和第一倾斜表面148大致平行。在图示实施方式中，第一凸轮表面164是锥形的，其中锥体的最宽部分朝向进给楔108开放。在其它实施方式中，第一凸轮表面164包括多个第一凸轮表面164，其中多个第一凸轮表面164中的每个被配置为与一个或多个第一倾斜表面148接合。套环120还包括从柱体156径向向外延伸的一对臂16。图示的套环120包括沿套环120的长度轴向延伸的两个臂16。在其它实施方式中，套环120可以包括具有不同形状和尺寸的臂168，或者可以包括更多或更少的臂168。例如，在一种实施方式中，图示的臂168由从柱体156径向向外延伸的环形圈代替。臂168延伸穿过前端部的管68中的开口。臂168构造成与套筒116接合。

套筒116是内部中空的大致圆柱形的形状。套筒116围绕管68的外部设置，以使得管68穿过套筒116的中空的内部延伸。套筒116和管68同轴设置。臂168穿过管68的开口延伸，但是臂168容纳在套筒116中。套筒116包括凹部172(图7和图8)，凹部172的大小和形状适合于容纳臂168。在所示的实施方式中，凹部172是环形凹部。在其它实施方式中，凹部172可以具有不同的形状和大小，该形状和大小构造成能够容纳臂168。套筒116能够沿着管68纵向滑动。当套筒116沿着管68滑动时，环形凹部172与套环120的臂168接合，使得套环120随着套筒116移动。换句话说，套筒116在平行于进给轴线80的方向上的线性移动导致套环120的线性移动。另外，在所示的实施方式中，套筒116包括在套筒116的每个边缘上的唇部176。唇部176从套筒116向外延伸以在套筒116上形成握持部。当沿着管68滑动套筒116时，唇部176帮助用户保持对套筒116的握持。

在一些实施方式中，排水管清理器20还包括各种制动构件，以限制套筒116相对于管68的移动。例如，在一些实施方式中，排水管清理器20可以包括这样的制动构件，该制动构件能够限制套筒在管68的第一端部72和第二端部76之间沿线性方向的移动。更具体地，在所示的实施方式中，套筒116包括位于套筒116的内部的翼片192。如图8中所示，翼片192可以仅围绕套筒116的内部的一部分延伸，使得套筒116的内周包括具有翼片192的部分和不具有翼片192的部分。翼片192可以选择性地与管68的外表面86上的脊196(图6)接合，以有助于在第一端部72和第二端部76之间沿着管68保持套筒116的线性位置。在一些实施方式中，可以用制动构件的其它形式替代翼片192和脊196，例如可以限制套筒116相对于管68移动的凸轮表面。

例如，翼片192和脊196可以帮助套筒116保持在进给位置，朝向管68的第二端部76。在所示的实施方式中，套筒116可以朝向管68的第一端部72沿着管68线性移动，直到脊196位于套筒116的内部。特别地，可以将套筒116定位在管68上，使得管68的脊196对准套筒116的没有翼片192的部分。然后，可以使套筒116相对于管68旋转，以使得翼片192与脊196接合。一旦翼片192与脊196接合，翼片192和脊196就可以帮助套筒116保持在相对于管68的位置处。在一些实施方式中，管68包括多组脊196，这些脊196能够帮助套筒116保持在相对于套筒116的不同的线性位置处。

此外，在一些实施方式中，排水管清理器20可以包括能够限制套筒116的旋转的制动构件。例如，在所示的实施方式中，套筒116包括一对柱体180(图6)，这对柱体180容纳在套筒116的内部的孔184(图8)内。如图6所示，柱体180与管68的外表面86上的通道188接合。通道188在管68的第一端部72和第二端部76之间平行于进给轴80延伸。因此，当套筒116沿着管68纵向滑动时，柱体180可以在管68的通道188内滑动。此外，柱体180和通道188的接合能够阻止套筒116相对于管68的旋转运动。在一个实施方式中，柱体180的端部包括能够卡入和离开通道188的定位部件(未示出)。当定位部件与通道188接合时，柱体180在轴向方向上引导套筒116，并且限制套筒116的旋转移动。不过，可以通过向套筒116施加足够的力来将定位部件卡到通道188之外，使套筒116旋转。在另一实施方式中，可以将套筒116中的用于容纳柱体180的孔184延长，以允许套筒116相对于管68的有限量的旋转。此外，在一些实施方式中，套筒116同时包括用于与管68上的脊196接合的翼片192，和用于与管68上的通道188接合的柱体180。

在操作中，被动进给机构96按照以下方式操作。用户可以按压致动器56以启动电机44。电机44使卷筒32旋转，这使得缆绳50旋转。虽然电机44驱动缆绳50的旋转移动，但电机不产生使缆绳50进入排水管或者从排水管出来的缆绳50的线性移动。缆绳50可以通过被动进给机构96线性地移动。特别地，套筒116沿着管68沿第一方向从中立位置(图5)线性地滑动到进给位置(图11)。在一些实施方式中，第一方向为朝向管68的出口88的方向。套筒116沿第一方向的线性运动引起套环120沿第一方向的线性移动。当套环120沿第一方向移动时，第一凸轮表面164与进给楔108的第一倾斜面148接合，使得进给楔108径向向内移动。换句话说，套筒116和套环120的线性移动产生能够克服弹簧的向外偏置力的反作用力，使得进给楔108径向向内受力。在所示的实施方式中，进给楔108的第二倾斜面128还与由管68的内表面84形成的制动面200接合。制动面200阻止进给楔108被推出到管68外部。制动面200还用作凸轮表面，以有助于使进给楔108径向向内。

滚柱112随进给楔108向内移动。然后，滚柱112将与缆绳50接合，以使缆绳50进入管68(以及排水管)或者从管68(以及排水管)出来。具体地，滚柱112摩擦地接合缆绳50。虽然滚柱112不被电机44驱动，但缆绳50旋转、缆绳50与滚柱112的摩擦相结合，能够引起缆绳50线性移动以及旋转。因此，缆绳50可以进入排水管或者从排水管出来，同时仍然继续旋转。当缆绳50沿着第一旋转方向旋转时，滚柱112的接合沿着第一线性方向进给缆绳50。当缆绳50沿着第二旋转方向旋转时，滚柱112的接合沿着第二线性方向进给缆绳50。在一些实施方式中，第一线性方向对应于缆绳50从排水管清理器20出来并进入排水管，而第二线性方向对应于缆绳50从排水管出来并进入排水管清理器20。在一些实施方式中，缆绳50的旋转方向可以由致动器56和定向开关控制。

另外，在一些实施方式中，套筒116可以通过套筒116的翼片192和管68上的脊196保持在进给位置。因此，如果用户不希望通过手动方式使套筒116保持在进给位置，那么用户可以旋转套筒116，使得翼片192与脊196接合，从而使得套筒116保持在进给位置。

排水管清理器20还可以包括其它的进给控制装置92，以控制缆绳50进入排水管和从排水管出来的移动。例如，进给限制机构104的用处在于，当用户试图从排水管移走碎屑并且需要推动或拉动缆绳50时，缆绳50不会进一步从卷筒32展开。

返回参考图4和图5，进给限制机构104包括夹紧楔204，套环和套筒。在所示的实施方式中，进给限制机构104共享被动进给机构96的套环120和套筒116。在其它实施方式中，进给限制机构104具有与被动进给机构96分离的套环和套筒。夹紧楔204以与进给楔108类似的布置定位在管68内。具体地，夹紧楔204以环形布置围绕进给轴线80定位。夹紧楔204与进给轴线80间隔开，以给缆绳50提供足够的空间，使得缆绳50能够沿着进给轴线80穿过环形布置延伸。在所示的实施方式中，三个夹紧楔204用于形成环形布置。在其它的实施方式中，可以使用附加的夹紧楔204。

另外，夹紧楔204具有与进给楔108相似的形状。每个夹紧楔204包括第一端部208和第二端部212。如图10所示，内壁216，外壁220和两个侧壁224在第一端部208和第二端部212之间延伸。内壁216朝向径向向内面向环形布置的中心，并且外壁220朝向径向向外远离环形布置的中心。侧壁224在内壁216和外壁220之间延伸。

参考图4和图5，每个夹紧楔204的外壁220在大致垂直于进给轴线80的方向上弯曲。当从大致平行于进给轴线80的方向观察时，外壁220包括平直面228、第一倾斜面232和第二倾斜面236。平直面228大致平行于进给轴线80，并且位于第一倾斜面232和第二倾斜面236之间。第一倾斜面232靠近夹紧楔204的第一端部208，并且朝向第一端部208径向向内渐缩。第二倾斜面236靠近进给楔108的第二端部212，并且朝向第二端部212径向向内渐缩。如图5所示，内壁216具有抓取表面。在图示的实施方式中，内壁216具有抓取表面，该抓取表面设置有内螺纹。内螺纹的大小和形状适于匹配缆绳50的螺旋形图案。在其它实施方式中，内壁216可以具有其它抓取表面。侧壁224大体上是平面。

当处于中立位置时，夹紧楔204径向向外偏压。因此，当在中立位置时，相邻的夹紧楔204的侧壁224彼此不接触，并且夹紧楔204的内表面216不与缆绳50接触。在所示的实施方式中，夹紧楔204通过弹簧250向外偏压，弹簧250延伸到邻近夹紧楔204的侧壁224中的孔240中，以使几个夹紧楔204保持分开(图10)。类似于进给楔108，夹紧楔204可以通过克服向外的偏置力的反作用力向内径向移动。在一些实施方式中，当夹紧楔204受迫径向向内时，相邻夹紧楔204的侧壁224彼此接触。在其它实施方式中，侧壁224彼此靠近移动但不接触。

当夹紧楔204径向向内移动时，夹紧楔204的内表面216摩擦地接合缆绳50。通过夹紧楔204，缆绳50的摩擦接合阻止了沿着进给轴线方向的缆绳50的线性移动。具体地，在所示的实施方式中，夹紧楔204的内表面216的内螺纹与缆绳50的螺旋形图案接合。所示的夹紧楔204的内螺纹有助于在夹紧楔204和缆绳50之间产生摩擦，以阻止缆绳50的线性运动。在其它实施方式中，可以将其它纹理或夹紧元件结合到夹紧楔204中，以有助于增加摩擦。

类似于被动进给机构96，可以在进给限制机构104内使用套环120和套筒116，以迫使夹紧楔204径向向内，以选择性地与缆绳50接合。在所示的实施方式中，夹紧楔204的第二端部212至少部分地容纳在套环120的内部空间160内。套环120的内壁包括形成第二凸轮表面244的第二倾斜面。第二凸轮表面244构造成与夹紧楔204的第二倾斜面236对准，使得第二凸轮表面244和第二倾斜面236平行。在所示的实施方式中，第二凸轮表面244是圆锥形，其中锥形开口的最宽部分朝向夹紧楔204。因此，在所示的实施方式中，第一凸轮表面164和第二凸轮表面244彼此背离。

如前所述，套环120的臂168与套筒116接合，使得套筒116的线性移动产生套环120的线性移动。套筒116可以从中立位置移动到锁定位置(图12)，其中夹紧楔204夹紧到缆绳50上，以阻止缆绳50的线性移动。另外，前面讨论的各种制动构件可以用于限制套筒116的移动。例如，套筒116中的翼片192和管68上的脊196可用于选择性地将套筒116保持在锁定位置。具体地说，套筒116可以朝向管68的第一端部72线性地移动，然后套筒116能够旋转，以允许翼片192与脊196接合，以使套筒116保持在锁定位置。

在操作中，进给限制机构104按照如下方式操作。用户可以按压致动器56以启动电机44。电机44使卷筒32旋转，这使得缆绳50旋转。当用户想要推动或者拉动缆绳50以帮助移除碎屑，但不再进一步松开缆绳50时，用户可以启动进给限制机构104。为此，用户可以沿着管68沿第二方向从中立位置(图5)到锁定位置(图12)线性地滑动套筒116。在一些实施方式中，第二方向朝向卷筒32(即，与第一方向相反)。套筒116在第二方向上的线性移动引起套环120在第二方向上的线性移动。当套环120在第二方向上移动时，第二凸轮表面244与夹紧楔204的第二倾斜面236接合，这迫使进给楔108径向向内移动。在所示实施方式中，夹紧楔204的第一倾斜面232还与由管68的内表面84形成的制动面200接合。制动面200阻止夹紧楔204被推出到管68外部并且进入到卷筒32中。制动面200还用作凸轮表面，以有助于使夹紧楔204径向向内。

如图12所示，当夹紧楔204径向向内移动时，夹紧楔204的内表面摩擦地接合缆绳50，以阻止缆绳50的任何线性移动。类似于被动进给机构96，套筒116可以旋转，以使得翼片192与管68上的脊196接合，以将套筒116保持在锁定位置。在一些实施方式中，夹紧楔204阻止缆绳50的线性移动，同时仍允许缆绳50旋转。在这种情况下，当缆绳50旋转时，夹紧楔204可以随缆绳50旋转。在一些实施方式中，可以通过旋转支撑杯246(图4和图5)来帮助夹紧楔204的旋转。一个支撑杯246定位成容纳夹紧楔204的第一端部208，另一个支撑杯246定位成容纳夹紧楔204的第二端部212。支撑杯246可以是单独的部件，或者可以由排水管清理器20的其它部件形成。例如，在所示的实施方式中，容纳楔形楔204的第二端部212的支撑杯246由套环120的一部分形成。该支撑杯246还限定第二凸轮表面244的一部分。另外，容纳夹紧楔204的第一端部208的支撑杯246形成制动面200，该制动面200防止夹持楔204被推出至管68外部并且进入卷筒32中。

参考图13至图18，排水管清理器20可以包括另一个进给控制机构92——主动进给机构100。与被动进给机构96不同，主动进给机构100使用电机，以沿线性方向进给缆绳50。当被动进给机构96和主动进给机构100都使用电机44来旋转缆绳50时，主动进给机构100使用第二电机来驱动缆绳50的线性移动。在所示的实施方式中，主动进给机构100是与排水管清理器20分开且独立的单元。主动进给机构100设计成与图1所示的排水管清理器20的缆绳50相接合，并且帮助将缆绳50送入排水管。在其它实施方式中，主动进给机构100集成到图1所示的排水管清理器20中。

主动进给机构100包括细长主体248，其具有用于支撑第二电机(未示出)的电机壳体252，和用于容纳电池的电池插座256。第二电机构造成驱动多个轮260，多个轮260依次驱动缆绳50使其进入排水管中或者从排水管中出来。轮260位于细长主体248的一端。所示的实施方式包括一个驱动轮264和两个从动轮268。在其它实施方式中，第二电机可以驱动更多或更少数量的轮260。主动进给机构100可以包括更多或更少数量的轮260，并且驱动轮264和从动轮268的数量可以改变。例如，如图16B所示，所示的进给机构100包括一个驱动轮264和一个从动轮268。可选地，电机可以驱动两个驱动轮264，两个驱动轮264依次驱动一个从动轮268。在另外的实施方式中，进给机构可以包括两个轮、四个轮、五个轮、六个轮等的布置，其中一些轮是驱动轮，一些轮是从动轮/空转轮。轮260并排定位，并且每个轮260的旋转轴线276大致彼此平行地定向。在所示的实施方式中，轮260定位成三角形配置(图17和图18)。主动进给机构100定位成细长主体248大致垂直于排水管清理器20的进给轴线80延伸。每个轮260的旋转轴线276也大致垂直于进给轴线80。该定位方式允许缆绳50沿着图17和图18中的虚线所示的路径296在轮260之间延伸。

如图18所示，每个轮260包括围绕轮260周向布置的多个轴承272。每个轮260上的轴承272的数量可以例如取决于轴承272的大小和轮260的大小。另外，轴承272的类型可以在不同的实施方式中改变。在所示的实施方式中，每个轴承272的旋转轴线大致垂直于与每个轮260相对应的旋转轴线276。如图16所示，每个轮260上的轴承272布置成两排，在两排轴承272之间形成通道。缆绳50被容纳在由轴承272产生的通道内。具体地说，缆绳50在轮260之间迂回而行并且通过轴承272接合。换句话说，缆绳50沿着垂直于轮260的旋转轴线276的方向穿过轮260迂回而行。在所示的实施方式中，当缆绳50在轮260之间迂回而行时，驱动轮264位于缆绳50的上方，从动轮268位于缆绳50的下方。轴承272允许缆绳50以减小缆绳50与轮260的圆周之间的摩擦量的方式旋转。

在其它实施方式中，主动进给机构100可以包括不同类型的轮260。另外，可以由电机通过不同的构造或轮接合机构来驱动轮260。图19-29示出了一些不同类型的轮260，和用于接合由电机驱动的轮260的不同配置。更具体地，如图19至图21所示，一些不同类型的轮260可以包括但不限于蜗杆，准双曲面轮或斜面轮260。参考图22至图24，轮260可以利用电机，通过支线，皮带，斜面或者双轮配置而接合。另外，轮260可以是螺纹的、齿形的或者可变的正时轮260。

驱动轮264可以由第二电机通过驱动轴280(图16A)驱动。具体地，第二电机旋转驱动轴280，驱动轴280进而使驱动轮264旋转。当驱动轮264与缆绳50接合时，驱动轮264的旋转可以驱动缆绳50进入排水管或者从排水管出来。驱动轮264选择性地与缆绳50接合以选择性地进给缆绳50。从动轮268定位在平台284上，该平台284构造成相对于驱动轮264移动。在所示的实施方式中，平台284可以在细长主体248中的凹部286内滑动。当平台284朝向驱动轮264滑动时，从动轮268移动到更靠近驱动轮264的位置，从而挤压驱动轮264和从动轮268之间的缆绳50。可以调节平台284，以使轮260在接合位置和非接合位置之间移动。在非接合位置，平台284和从动轮268定位成远离驱动轮264，以使得驱动轮264与缆绳50非接合。在接合位置，平台284和从动轮268朝向驱动轮264移动，以使得驱动轮264与缆绳50接合。在一些实施方式中，当轮260处于接合位置时，驱动轮264的底部边缘与从动轮268的顶部边缘之间存在重叠。因此，当缆绳50沿着路径迂回而行时，缆绳50呈弯曲状。这有助于轮260紧密地夹住缆绳50，以向前或者向后驱动缆绳50。

杆288配置为朝向驱动轮264滑动平台284。杆288可旋转地连接于细长主体248。如图15所示，杆288包括可以与平台284接合的凸轮表面292。随着杆288的旋转，凸轮表面292与平台284接合，并且向平台284施加力以朝着驱动轮264滑动。具体地，杆284可以从第一位置旋转到第二位置，在第一位置，轮260处于非接合位置，在第二位置，轮260处于接合位置。图16A和图16B显示了杆288的两个不同的实施方式。

在操作中，位于排水管清理器20的主壳体上的电机44旋转卷筒32，引起缆绳50旋转。当轮260处于非接合位置时，缆绳50将旋转但是不沿着进给轴线80线性移动。轴承272帮助减小缆绳50和轮260之间的摩擦，以允许缆绳50更容易旋转。第二电机驱动轮260，转而可以沿线性方向先前或者向后驱动缆绳50。更具体地，第二电机驱动驱动轮264。当轮260处于非接合位置时，缆绳50将继续旋转而不沿线性方向移动。为了将缆绳50进给到排水管中或者从排水管中拉出，用户旋转杆288至第二位置以移动轮260至接合位置，在该处驱动轮264与缆绳50接触。在接合位置，轮260沿进给轴线80线性地移动缆绳50，同时仍然允许缆绳50旋转。在一些实施方式中，主动进给机构100可以以5英寸或更大的速率给进缆绳50。在其它实施方式中，主动进给机构100可以以每秒6至10英寸之间的速率进给缆绳50。在仍然其它实施方式中，缆绳50可以以每秒7英寸的前进。

图34至图33显示了根据另一实施方式的排水管清理器500。参见图30-32，排水管清理器500包括卷筒504、缆绳508、缆绳护罩512和进给控制机构592，卷筒504封装在载体516内。排水管清理器500可以包括电机514和驱动机构(未显示)，用于旋转卷筒504。卷筒504和电机514可以与图3中显示的卷筒32和电机44相似。卷筒504和电机514配置为在载体516旋转。在图示的实施方式中，载体为包，例如能够由用户携带的软侧面的包。更具体地，图示的载体为背包516，具有肩带518a，518b，但是可以是其它类型的包，例如越肩包。缆绳508部分容纳于卷筒504中并且部分容纳于缆绳护罩512中。缆绳护罩512在卷筒504和进给控制机构592之间延伸，并且包括靠近卷筒504的第一端520和靠近进给控制机构592的第二端。进给控制机构592连接于缆绳护罩512的第二端524。缆绳护罩512和进给控制机构592一起工作以是缆绳508指向排水管。在使用时，缆绳508从卷筒504延伸通过缆绳护罩512并到达进给控制机构592最终进入排水管中。

参见图30至图34，进给控制机构592为手持单元，该手持单元设置在缆绳护罩512的第二端524上并与载体516和卷筒504相间隔。因此，缆绳从卷筒504到进给控制机构592延伸一段长度。手持单元配置为由用户携带并且与载体616分离。进给控制机构592连接于电机514以控制电机514的操作，并且用于进给缆绳508使其进入或者离开卷筒504。

手持单元包括主体部506和套筒514，主体部506具有由用户抓握的手柄510，套筒514从手柄510向前延伸。主体部506包括向前/向后的梭子或按钮511。另外，在一些实施方式中，电池536可以设置在主体部506并恰好位于手柄510的下方以为进给控制机构592提供动力。因此，电池536驱动电机514，尽管其远离电机514设置，并连接于手持单元。在其它实施方式中，电池536可以设置在任意位置，例如载体516内。在其它实施方式中，排水管清理器500可以将电源线支撑在背包内或者主体部506上，以电连接电机514与交流电源。缆绳508延伸通过套筒514并且能够通过定性的套筒514沿期望方向伸入到排水管中。

进给控制机构592可以用于选择性地将缆绳508供应到排水管中，或者将缆绳508从排水管中拉出。进给控制机构592可以用于控制缆绳508进给到排水管中的速率和方向。具体地，进给控制机构592包括轴向进给机构526，该轴向进给机构526能够沿向前方向将缆绳508延伸至排水管中或者沿向后方向将缆绳508缩回到卷筒504中。轴向进给机构526设置在套筒514上并包括第一驱动器530和第二驱动器534。第一驱动器530和第二驱动器534沿套筒514的轴向彼此呈直线地邻近。然而，在其它实施方式中，第一驱动器530和第二驱动器534可以设置在套筒514的不同位置上，例如，在套筒514的相对侧。因此，套筒514可以围绕缆绳508移动或者旋转，以重新定向轴向进给机构526。例如，图33显示了定向在套筒514之上的轴向进给机构526，而图34显示了定向在套筒514之下的轴向进给机构526。在图示的实施方式中，当第一驱动器530驱动，缆绳508沿向前方向进给，并且当第二驱动器534驱动，缆绳508沿向后方向进给。

进给控制机构592还包括速率控制开关528。在一些实施方式中，速率控制开关528为通过用户(例如按压)驱动的触发器，以选择性地驱动电机514，并且因此操作排水管清理器500。具体地，速率控制开关528电连接于卷筒504以选择性地旋转卷筒504。速率控制开关528控制卷筒504和缆绳508旋转的速率，转而控制缆绳508沿轴向进给的速率。因此，速率控制开关528可以用于控制缆绳508进给到排水管中或者从排水管离开的速率。在一些实施方式中，速率控制开关528可以是二元型开关(binary-type switch)，旋转卷筒504但是不改变卷筒504旋转的速率。速率控制开关528和轴向进给机构526可以均位于进给控制机构592的相同的手持单元上。通过使得速率控制开关528和轴向进给机构526彼此靠近，用户能够容易地获得两种控制特征，使得排水管清理器500的整体控制更方便。因此，通过将进给控制机构592设置为靠近缆绳507的将要来开背包516和卷筒504而指向到排水管中的部分，用户能够更容易进入紧密空间。

在一些实施方式中，进给控制机构592还能够操作为在某一位置锁定缆绳508并且阻止缆绳508轴向移动。例如，驱动器530或534中的每一个或者两者也能够作为锁定机构。可选择地，另外的驱动器530或534可以设置在套筒514上的任意位置或者主体部506上的任意位置以驱动锁定机构(例如，类似于图5中显示的进给限制机构104)。可以想到的是，触发器可以包括锁定模式。

应当理解的是，排水管清理器500也可以包括一个或者多个此处描述的进给控制机构92，包括被动进给机构96、主动进给机构100和进给限制机构104。进给控制机构92可以并入进给控制机构592中，或者可以沿排水管清理器500的其它部分设置。例如，在一些实施方式中，进给控制机构92可以沿缆绳护罩512设置。

本发明的各种特征和优点在所附权利要求中阐明。

Claims (20)

1.一种排水管清理器，所述排水管清理器包括：

缆绳，所述缆绳构造为用于插入排水管中；

卷筒，所述卷筒支撑所述缆绳；

第一电机，所述第一电机构造为用于旋转所述卷筒；以及

缆绳进给控制机构，所述缆绳进给控制机构构造为沿第一轴线在线性方向上进给所述缆绳，所述缆绳进给控制机构包括：

第二电机，

驱动轮，所述驱动轮能够通过所述第二电动机围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线旋转，以及

从动轮，所述从动轮能够围绕平行于所述第二轴线的第三轴线旋转，所述驱动轮和所述从动轮构造成接合所述缆绳以沿着所述第一轴线进给所述缆绳。

2.根据权利要求1所述的排水管清理器，还包括电池组，所述电池组连接到所述第一电机和所述第二电机，用以选择性地为所述第一电机和所述第二电机提供动力。

3.根据权利要求1所述的排水管清理器，还包括电池组，所述电池组连接到所述第二电机以选择性地为所述第二电机提供动力。

4.根据权利要求1所述的排水管清理器，其中，多个轴承围绕所述驱动轮和所述从动轮中的每一个周向地布置，所述多个轴承中的每一个能够围绕垂直于相应的所述第二轴线和所述第三轴线的轴承轴线旋转。

5.根据权利要求1所述的排水管清理器，其中，所述缆绳进给控制机构可操作以在第一方向和与所述第一方向相反的第二方向进给所述缆绳。

6.根据权利要求1所述的排水管清理器，其中，所述从动轮能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述从动轮与所述驱动轮隔开第一距离，在所述第二位置，所述从动轮与所述驱动轮隔开第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

7.根据权利要求6所述的排水管清理器，其中，所述缆绳进给控制机构还包括杆，所述杆配置成在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述驱动轮。

8.一种用于排水管清理器的缆绳进给控制机构，所述排水管清理器包括配置成插入排水管的缆绳和支撑所述缆绳的卷筒，所述缆绳进给控制机构包括：

壳体，所述壳体具有用于接收电池组的电池插座；

电机，所述电机支撑在所述壳体内并且由所述电池组选择性地供电；

驱动轮，所述驱动轮能够通过所述电机围绕第一轴线旋转；以及

从动轮，所述从动轮能够围绕平行于所述第一轴线的第二轴线旋转，所述驱动轮和所述从动轮构造成接合所述缆绳以沿着垂直于所述第一轴线和所述第二轴线的进给轴线进给所述缆绳。

9.根据权利要求8所述的缆绳进给控制机构，其中，多个轴承围绕所述驱动轮和所述从动轮中的每一个周向地布置，所述多个轴承中的每一个能够围绕垂直于所述相应的第二轴线和所述第三轴线的轴承轴线旋转。

10.根据权利要求8所述的缆绳进给控制机构，还包括平台，所述平台可移动地连接到所述壳体，所述从动轮连接到所述平台。

11.根据权利要求10所述的缆绳进给控制机构，其中，所述平台能够在所述壳体的凹部内滑动。

12.根据权利要求10所述的缆绳进给控制机构，其中，所述平台能够在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述从动轮与所述驱动轮间隔开第一距离，在所述第二位置，所述从动轮与所述驱动轮间隔开第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

13.根据权利要求12所述的缆绳进给控制机构，其中，当所述平台处于所述第一位置时，所述驱动轮和所述从动轮配置成接合所述缆绳，并且当所述平台处于所述第二位置时，所述缆绳能够插入所述驱动轮和所述从动轮之间或从所述驱动轮和所述从动轮之间移除。

14.根据权利要求13所述的缆绳进给控制机构，还包括杆，所述杆可旋转地连接到所述壳体并且配置成使所述平台在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

15.根据权利要求14所述的缆绳进给控制机构，其中，所述杆包括凸轮表面，所述凸轮表面在所述第一位置与所述平台接合并且在所述第二位置与所述平台脱离。

16.一种排水管清理器，包括：

缆绳，所述缆绳构造成插入到排水管中；

卷筒，所述卷筒支撑所述缆绳；

第一电机，所述第一电机可操作以使所述卷筒旋转；以及

缆绳进给控制机构，所述缆绳进给控制机构包括第二电机，所述第二电机配置成在沿着进给轴线的线性方向上进给所述缆绳。

17.根据权利要求16所述的排水管清理器，还包括电池组，所述电池组连接到所述第二电机以选择性地为所述第二电机提供动力。

18.根据权利要求16所述的排水管清理器，其中，所述缆绳进给控制机构还包括驱动轮和被配置为接合所述缆绳的从动轮，所述驱动轮能够通过所述第二电机围绕垂直于所述进给轴线的轴线旋转。

19.根据权利要求16所述的排水管清理器，其中，所述缆绳进给控制机构还包括驱动轮和被配置为接合所述缆绳的从动轮，所述驱动轮能够通过所述第二电机围绕平行于所述进给轴线的轴线旋转。

20.根据权利要求16所述的排水管清理器，其中，所述缆绳进给控制机构可操作以在第一方向和与所述第一方向相反的第二方向进给所述缆绳。

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