專利名稱：具有反向螺旋導(dǎo)引的線軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于存儲(chǔ)及傳輸柔性材料段的線軸。更具體地，本發(fā)明涉及用于例如光纖等光學(xué)介質(zhì)的線軸。
背景技術(shù)：
已公知用于存儲(chǔ)或傳輸柔性材料的線軸。典型地，該線軸包括筒部和端緣部，該筒部和端緣部限定了一個(gè)用于卷繞容置柔性材料段的空間。用于光學(xué)介質(zhì)的線軸也是已知的，如授予Pierro等的美國(guó)專利5,908,172號(hào)中所公開(kāi)的，該文獻(xiàn)全文在此引入以供參考。
當(dāng)一柔性材料段卷繞到線軸上時(shí)，先容置在筒部上的材料部分由材料的后續(xù)卷繞部分所覆蓋。然而，對(duì)于例如光纖等的光學(xué)介質(zhì)來(lái)說(shuō)，期望可以夠到該材料的兩端以便進(jìn)行完整性測(cè)試，來(lái)確定是否有扭結(jié)或其它缺陷將會(huì)削弱該光纖段傳輸光線的能力。
為了可以夠到光纖段的兩端，將該光纖鄰近第一卷繞部的端部從筒部引開(kāi)而到達(dá)一個(gè)更易夠到的位置。然而，當(dāng)導(dǎo)引該光纖的端部時(shí)，必須小心不要損壞光纖或者不要產(chǎn)生突然彎曲，上述情況會(huì)在該材料的完整性測(cè)試中被錯(cuò)認(rèn)為是光纖的實(shí)際損壞。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于卷繞細(xì)長(zhǎng)柔性材料的設(shè)備。該卷繞設(shè)備包括筒部，其限定了基本卷繞區(qū)域；以及，連接于該筒部的凸緣壁。該卷繞設(shè)備還包括輔助卷繞區(qū)域，其通過(guò)該凸緣壁而與所述基本卷繞區(qū)域分隔開(kāi)。
該卷繞設(shè)備還包括導(dǎo)引通道，該導(dǎo)引通道具有相對(duì)的兩個(gè)端部，這兩個(gè)端部與所述基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域連通，用于在該基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域之間引導(dǎo)細(xì)長(zhǎng)的柔性材料。該導(dǎo)引通道包括相對(duì)的兩端部段，其由一個(gè)過(guò)渡段互連。該導(dǎo)引通道的各個(gè)端部段中至少一部分是相對(duì)于該卷繞設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸線沿大致圓周方向彎曲的。該導(dǎo)引通道在過(guò)渡段的彎曲方向相反。該導(dǎo)引通道的彎曲方向相反使得在基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域中可同時(shí)卷繞細(xì)長(zhǎng)柔性材料。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該卷繞設(shè)備包括一插入件，該插入件容置在由所述筒部所限定的內(nèi)部，而限定該導(dǎo)引通道的至少一部分。在該插入件的外表面上包括一個(gè)溝槽，用以在該插入件外表面和該筒部?jī)?nèi)表面之間限定該導(dǎo)引通道部分。
不同實(shí)施方式的卷繞設(shè)備可包括第一和第二筒部部件，第一和第二筒部部件每個(gè)都限定了基本卷繞區(qū)域的一部分。該卷繞設(shè)備還可包括第一和第二插入件，第一和第二插入件均穿過(guò)筒部部件的開(kāi)口端而容置在筒部部件的內(nèi)部。各插入件均從該筒部部件的開(kāi)口端延伸以限定一個(gè)輔助卷繞區(qū)域。該卷繞設(shè)備還可包括第一和第二導(dǎo)引通道，該第一和第二導(dǎo)引通道每個(gè)都與所述基本卷繞區(qū)域以及其中一個(gè)輔助卷繞區(qū)域相連通。
根據(jù)另一實(shí)施方式，該卷繞設(shè)備包括一帶有凸緣體的凸緣。該凸緣體包括一個(gè)連接于該卷繞設(shè)備的筒部的大致平坦的壁部和一個(gè)連接于該大致平坦的壁部的大致圓柱形的壁部。該凸緣體的平坦壁部和該凸緣體的圓柱形壁部限定形成一凸緣內(nèi)部。用于該卷繞設(shè)備的導(dǎo)引通道位于該凸緣內(nèi)部中。
該卷繞設(shè)備可包括由所述凸緣體容置的蓋，用以封閉該凸緣內(nèi)部。所述蓋包括由所述凸緣體的圓柱形壁部滑動(dòng)地容置的圓柱形壁部以及連接于該凸緣蓋的圓柱形壁部的大致平坦的壁部。該輔助卷繞區(qū)域由連接于蓋的平坦壁部且與該蓋的圓柱形壁部相對(duì)的大致為圓柱形的構(gòu)件限定形成。
該卷繞設(shè)備的導(dǎo)引通道由導(dǎo)引結(jié)構(gòu)限定，該導(dǎo)引結(jié)構(gòu)包括第一和第二部件，該第一和第二部件位于所述凸緣內(nèi)部并且分別由所述凸緣體和蓋所支承。該導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的第一和第二部件限定形成對(duì)應(yīng)成形的斜面，而在其間限定所述導(dǎo)引通道。


為了圖示說(shuō)明本發(fā)明的目的，附圖中示出的為當(dāng)前優(yōu)選的形式；然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于這里示出的具體裝置及手段。其中圖1是結(jié)合有本發(fā)明特征的線軸的側(cè)視圖。
圖2是圖1的線軸的剖視圖。
圖3是圖1的線軸的分解立體圖。
圖4是圖2的局部放大視圖。
圖5是圖4中的線軸構(gòu)造的替換構(gòu)造的放大視圖。
圖6是沿圖1中的線6-6的局部剖視圖。
圖7是圖1中的線軸的立體圖，示出了細(xì)長(zhǎng)材料同時(shí)卷繞到該線軸的基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域上。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的線軸的一半的分解立體圖。
圖9是沿圖8中的線9-9的剖視圖。
圖10是圖8中的半個(gè)線軸的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，其中相似的標(biāo)記代表相似的元件，圖1中示出了一個(gè)結(jié)合本發(fā)明的線軸10。該線軸10適于容置卷繞到該線軸上的柔性材料段。該線軸10是分段式構(gòu)造，并且包括第一線軸半部12和第二線軸半部14。線軸半部12和14均包括筒部16和凸緣18，凸緣18鄰近筒部16的開(kāi)口端20而固定到筒部16。優(yōu)選地，如圖2所示，凸緣18與筒部16例如由塑料成型工藝一體形成。每個(gè)筒部16均包括圓柱形的壁22，該壁22的內(nèi)表面24限定了該筒部的內(nèi)部。每個(gè)筒部16在第二端28處還包括端壁26。參照?qǐng)D3，線軸半部12和14由緊固件30固定到一起，緊固件30穿過(guò)筒部的端壁26中相對(duì)正的開(kāi)口32和34而容置。優(yōu)選地，緊固件30和開(kāi)口32、34結(jié)合了美國(guó)專利5,908,172號(hào)中描述的快速釋放構(gòu)造。如圖2所示，線軸半部14的開(kāi)口34包括開(kāi)槽端部36，該端部36用于容置形成于緊固件30的相對(duì)側(cè)上的突片38。
如圖1所示，每個(gè)線軸半部12和14的筒部16限定了一個(gè)外表面40。該筒部16的外表面40限定了用于卷繞式容置長(zhǎng)光纖材料段的一部分基本卷繞區(qū)域。每個(gè)線軸半部12和14的凸緣18限定了一個(gè)表面42，該表面42連接于相關(guān)的筒部16的表面40。表面40和42之間的連接用于限制已卷繞到該筒部16所限定的基本卷繞區(qū)域上的光纖從線軸10移開(kāi)。
該線軸10還包括第一插入件44和第二插入件44。該第一插入件44和第二插入件44的大小為分別適于容置在第一線軸半部12和第二線軸半部14的筒部16中。每個(gè)插入件44和46均包括圓柱體48和連接于該圓柱體48上的端壁49。一中央柱52從端壁49延伸到由該圓柱體48所限定的內(nèi)部中，且其大小為適于滑動(dòng)地容置在連接于相關(guān)的線軸半部12、14的端壁26的中央柱50中。筒部16的中央柱50包括用于容置相關(guān)插入件44、46的中央柱52的凹進(jìn)端54。
如圖2所示，每個(gè)凹進(jìn)端54限定了一個(gè)環(huán)形肩部56，該肩部56接觸中央柱52的端部58。因而，相關(guān)插入件44、46的圓柱體48的一部分60延伸出該筒部16的開(kāi)口端20。在一可選的構(gòu)造中，相關(guān)插入件44、46的圓柱體48的延伸部分60可通過(guò)圓柱體48與相關(guān)筒部16的端壁26之間的接觸而建立。端壁26、49每個(gè)都限定有一個(gè)中央開(kāi)口，而每個(gè)中央柱50和52都是中空的，從而限定形成一個(gè)穿過(guò)線軸10延伸的通道，如圖2所示。
插入件的圓柱體48的延伸部分60每個(gè)都包括一個(gè)限定輔助或次級(jí)卷繞區(qū)域的外表面。正如將要更詳細(xì)介紹的，線軸10的每個(gè)輔助卷繞區(qū)域均提供了一個(gè)用于卷繞例如光纖等細(xì)長(zhǎng)材料的端部的位置，將該端部從基本卷繞區(qū)域?qū)б皆撦o助卷繞區(qū)域中。如圖2所示，每個(gè)插入件44、46的端壁49包括一個(gè)外周部，該外周部從延伸部分60的輔助卷繞表面向外延伸，而限定一個(gè)凸緣，用于保持卷繞到該輔助卷繞區(qū)域上的材料。
參照?qǐng)D2和3，線軸10的每個(gè)凸緣18均包括一壁62，該壁62限定了上述提及基本卷繞區(qū)域時(shí)所討論的凸緣面42。該凸緣壁62由多個(gè)繞凸緣18間隔設(shè)置的肋條件64進(jìn)行加強(qiáng)，如圖3所示。如圖所示，凸緣壁62和相關(guān)的加強(qiáng)肋條件64相對(duì)于它們所連接的筒部16傾斜地設(shè)置。該傾斜的凸緣壁62限定形成一內(nèi)部，使得相關(guān)的筒部16的開(kāi)口端20相對(duì)于線軸10縱向凹設(shè)在該凸緣18的內(nèi)部。因而，由相關(guān)插入件44、46的延伸部分60所限定的輔助卷繞區(qū)域也將縱向凹設(shè)在凸緣18的內(nèi)部中。該輔助卷繞區(qū)域以此方式凹進(jìn)凸緣18限制了卷繞在其上的細(xì)長(zhǎng)材料的端部的露出。這樣的受限的露出對(duì)于例如光纖等的光學(xué)介質(zhì)是特別有利的，否則，若該端部在線軸10的端部處露出，其可能將受到損壞。插入件44、46和相關(guān)的筒部16之間的相對(duì)延伸可與所示的不同。例如，可期望將插入件44和46的尺寸設(shè)為使得該輔助卷繞區(qū)域的一部分未凹設(shè)進(jìn)該凸緣內(nèi)部中，以便于夠到該輔助卷繞區(qū)域。
線軸10包括材料導(dǎo)引系統(tǒng)68。正如下面將要更詳細(xì)描述的，該導(dǎo)引系統(tǒng)68規(guī)定了例如光纖等細(xì)長(zhǎng)材料從基本卷繞區(qū)域到筒部插入件44、46的延伸部分60所限定的輔助卷繞區(qū)域其中之一的方向。在2002年11月13日申請(qǐng)的共同待批的美國(guó)專利申請(qǐng)10/295,214號(hào)中披露了一種帶有用于從基本卷繞區(qū)域到輔助卷繞區(qū)域?qū)б嵝圆牧系亩瞬康牟牧蠈?dǎo)引系統(tǒng)的線軸，其全文在此引入以供參考。本發(fā)明的材料導(dǎo)引系統(tǒng)68提供了彎曲的導(dǎo)向路徑，所述導(dǎo)向路徑均在基本卷繞區(qū)域和其中一個(gè)輔助卷繞區(qū)域之間包括一反向螺旋(reversing helical)部。本發(fā)明的反向螺旋通道用于確定細(xì)長(zhǎng)材料的方向，使得同一材料段部分可在線軸10的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中同時(shí)卷繞到該基本卷繞區(qū)域和其中一個(gè)輔助卷繞區(qū)域上。本發(fā)明的反向螺旋通道使得細(xì)長(zhǎng)材料在沒(méi)有于該材料中形成突然彎曲的情況下確定方向，該突然彎曲可能損壞光纖或?qū)е略谕暾詼y(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生光纖損壞的錯(cuò)誤指示。
參照?qǐng)D2～4，插入件44包括一個(gè)形成于其外表面74中的溝槽段70，插入件46包括一個(gè)形成于其外表面74中的溝槽段72。當(dāng)插入件44和46容置在線軸半部12和14的筒部16中時(shí)，如圖2和4所示，溝槽段70、72及筒部16的內(nèi)表面24限定了一個(gè)封閉的導(dǎo)引通道76。如下所述，線軸10適于連通由溝槽段70、72所分別提供的通道段76。因而，材料導(dǎo)引通道76在該通道的相對(duì)的第一端78和第二端80之間連續(xù)地延伸。如圖1和2所示，該導(dǎo)引通道76的第一端78位于線軸半部12和14的凸緣面42之間并鄰近線軸半部12的凸緣面42。該導(dǎo)引通道76沿著筒部16如圖所示地延伸，使得通道76的第二端80位于由線軸半部14的凸緣18所限定的內(nèi)部之間。由此方式設(shè)置，材料導(dǎo)引通道76在其相對(duì)的第一端78和第二端80處分別與基本卷繞區(qū)域和由插入件46限定的輔助卷繞區(qū)域連通。
如圖3所示，筒部插入件44、46每個(gè)均包括第二通道段，用以限定線軸10的第二導(dǎo)引通道81。如圖所示，導(dǎo)引通道81的第一端位于凸緣面42之間、鄰近第二線軸半部14的凸緣面42處。相對(duì)的第二端位于第一線軸半部12的凸緣18的內(nèi)部，以連通由插入件44所限定的輔助卷繞區(qū)域。
形成于插入件44、46內(nèi)的溝槽70、72每個(gè)均包括側(cè)壁，所述側(cè)壁相對(duì)于相關(guān)插入件的鄰接面傾斜。如圖4所示，此種構(gòu)造限定溝槽70、72的橫截面大致為平行四邊形。溝槽70、72的側(cè)壁以此方式傾斜便于例如光纖94等的長(zhǎng)光學(xué)介質(zhì)段穿過(guò)由導(dǎo)引通道76和81所限定的彎曲路徑。如圖所示，溝槽70、72還設(shè)置有導(dǎo)圓的拐角，以進(jìn)一步消除對(duì)細(xì)長(zhǎng)材料穿過(guò)導(dǎo)引通道76、81通過(guò)的潛在阻礙。
限定圖1～4中的導(dǎo)引通道76、81的上述溝槽段70、72形成于插入件44、46的外表面74中。參照?qǐng)D5，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選構(gòu)造，其中，溝槽85形成于筒部16的內(nèi)表面24中，以在筒部16和插入件44之間限定材料導(dǎo)引通道87。
為了細(xì)長(zhǎng)材料從通道段70和72之間通過(guò)，線軸半部12和14在其筒部16的端壁26中設(shè)有開(kāi)口86。該開(kāi)口86位于端壁26上，使得當(dāng)線軸半部12、14由緊固件30緊固到一起時(shí)，所述開(kāi)口86彼此對(duì)正。如圖3所示，每個(gè)筒部16在其端壁26上還包括第二開(kāi)口，以連通第二導(dǎo)引通道81的分段。
參照?qǐng)D1和6，在第一線軸半部12的筒部16中設(shè)置一入口88。該入口88鄰近材料導(dǎo)引通道76的第一端78設(shè)置，以提供例如光纖94等的細(xì)長(zhǎng)材料從基本卷繞區(qū)域到材料導(dǎo)引通道76的通道。如圖6所示，圓柱形壁22包括鄰近入口88的斜部90，以便于光纖94的端部從基本卷繞區(qū)域插入到材料導(dǎo)引通道76中。應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于光纖的卷繞，并且入口88和材料導(dǎo)引通道76可適于導(dǎo)引各種截面的細(xì)長(zhǎng)材料。
形成于插入件44和46上的溝槽段70和72以如下的方式彎曲，即，使得插入到材料導(dǎo)引通道76中的細(xì)長(zhǎng)材料的端部反向。端部以此方式反向使得當(dāng)線軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)反向的端部同時(shí)地卷繞到插入件46的輔助卷繞區(qū)域，以將該同一材料段的另一部分卷繞到該基本卷繞區(qū)域上。溝槽段70和72每個(gè)均包括第一部分82和第二部分84。第一部分82從相關(guān)插入件的一側(cè)朝向相對(duì)側(cè)以大致圓周的方式螺旋地延伸。然而，溝槽段70和72的第二部分84在鄰近相應(yīng)插入件44、46的端部61處沿軸向方向改變成大致沿線軸10縱向的方向。以此方式使溝槽段70、72過(guò)渡到軸向方向而使插入件端部61處的溝槽段70和72對(duì)正，例如如圖1所示。
細(xì)長(zhǎng)材料的端部反向在材料的可卷繞性方面的影響如圖7所示。如圖所示，已經(jīng)將一段長(zhǎng)度的光纖94通過(guò)入口88插入到導(dǎo)引系統(tǒng)68的材料導(dǎo)引通道76中。光纖94已沿著導(dǎo)引通道76導(dǎo)向，使得部分96和98從通道76的相對(duì)兩端延伸到基本卷繞區(qū)域和由插入件46所限定的輔助卷繞區(qū)域上。為了清楚起見(jiàn)，斷開(kāi)示出各端部96和98。然而，應(yīng)該理解的是，各端部96和98將從線軸10分別沿著如箭頭A和B所示的方向延伸，以將材料卷繞到基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域上。如圖所示，由于導(dǎo)引系統(tǒng)68的材料導(dǎo)引通道76提供的反向螺旋，箭頭A和B相對(duì)于線軸10沿相同的圓周方向延伸。以此方式設(shè)置，線軸10沿著如圖中箭頭C所示的方向的轉(zhuǎn)動(dòng)將使得光纖部分96和98同時(shí)地卷繞到基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域上。
本發(fā)明中，構(gòu)思將柔性材料段的一部分卷繞到線軸的基本卷繞區(qū)域上，而該柔性材料段的另一部分同時(shí)卷繞到線軸的輔助或次級(jí)卷繞區(qū)域上。對(duì)于例如光纖等的材料來(lái)說(shuō)，這是期望的，在此情況下，期望夠到材料段的兩端以便于對(duì)該材料進(jìn)行完整性測(cè)試。正如上面已經(jīng)較詳細(xì)地描述的，本發(fā)明提供柔性材料的同時(shí)卷繞，而沒(méi)有突然彎曲引入到該材料中，其中該突然彎曲可能會(huì)損壞光學(xué)材料或?qū)е略谶M(jìn)行材料完整性測(cè)試的過(guò)程中對(duì)損壞的錯(cuò)誤指示。
在圖示的實(shí)施方式中，提供在基本和輔助區(qū)域中材料的同時(shí)卷繞，而無(wú)需另外使光纖改變方向。這區(qū)別于在線軸的筒部?jī)?nèi)限定螺旋通道的材料導(dǎo)引系統(tǒng)，該系統(tǒng)未以上述的方式沿圓周方向反向。由于缺少本發(fā)明的反向螺旋裝置，待卷繞到輔助卷繞區(qū)域的部分將從輔助區(qū)域中的導(dǎo)引通道中沿與卷繞到基本卷繞區(qū)域上的材料相反的圓周方向從導(dǎo)引通道退出。隨著基本區(qū)域中材料的卷繞，導(dǎo)引到卷繞區(qū)域的端部同時(shí)卷繞，這將需要端部沿著與導(dǎo)引通道提供的方向相反的圓周方向而改變方向。這樣的改變方向?qū)?huì)在材料中引入不希望的突然彎曲，該突然彎曲可能會(huì)損壞光學(xué)材料或?qū)е略谶M(jìn)行材料完整性測(cè)試的過(guò)程中損壞的錯(cuò)誤指示。
上面描述的由材料導(dǎo)引系統(tǒng)68所提供的反向螺旋通路和由此產(chǎn)生的同時(shí)卷繞針對(duì)材料導(dǎo)引通路76和由插入件46所限定的相關(guān)輔助卷繞區(qū)域進(jìn)行描述。應(yīng)該理解，類似的材料段端部同步卷繞到插入件44限定的輔助卷繞區(qū)域的情況可通過(guò)將材料插入到第二材料導(dǎo)引通道81而非第一通道76中而實(shí)現(xiàn)。
在圖1～7中所示的線軸10中，反向螺旋導(dǎo)引通道76和81限定在線軸半部12和14的筒部16與插入件44和46之間。然而，本發(fā)明不限于反向螺旋導(dǎo)引位于筒部?jī)?nèi)的情況。參照?qǐng)D8～10，示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的線軸100的可選的實(shí)施方式，其在由線軸的凸緣104限定的內(nèi)部中限定了一個(gè)反向螺旋導(dǎo)引通道102。該凸緣104包括本體部106和蓋110，該本體部106一體式地固定于筒部108。該凸緣104的蓋110包括圓柱形外壁112，該外壁112滑動(dòng)地容置在本體部106的圓柱形外壁114內(nèi)。筒柱116一體地固定到凸緣體106的圓板部118上并延伸到筒部108內(nèi)。
凸緣104的蓋110包括圓板部120和一體地固定到該圓板部120上的凸緣柱122。如圖8所示，筒柱116滑動(dòng)地容置凸緣柱122。僅示出了線軸100的一半，應(yīng)該理解的是，示出的半個(gè)線軸適于連接到例如包括帶有凹進(jìn)端部的筒柱和筒壁的另半個(gè)線軸上。筒部108限定了一基本卷繞區(qū)域部分，用以卷繞地容置細(xì)長(zhǎng)材料。線軸100還包括頂部圓柱體124，該頂部圓柱體124連接于與筒部108相對(duì)的凸緣蓋110的圓板部120上。凸緣蓋110的頂部圓柱體124限定了一輔助卷繞區(qū)域，用于以下面描述的方式容置細(xì)長(zhǎng)材料的端部。
參照?qǐng)D9，凸緣104的本體部106限定了一個(gè)內(nèi)部，當(dāng)蓋110由凸緣體104容置時(shí)，該內(nèi)部由蓋110封閉。線軸100包括反向螺旋導(dǎo)引系統(tǒng)126，該反向螺旋導(dǎo)引系統(tǒng)126位于由凸緣體104所限定的內(nèi)部。如圖8和10所示，入口128和130分別設(shè)置在本體部106的板部118、120及凸緣104的蓋110之間。入口128、130鄰近筒部108和蓋的頂部圓柱體124設(shè)置，用以為細(xì)長(zhǎng)材料的端部提供從基本卷繞區(qū)域到輔助卷繞區(qū)域的通道。
線軸100的導(dǎo)引系統(tǒng)126包括導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132，該導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132具有分別固定于凸緣104的蓋110和本體部106上的上部134和下部136。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的上部134和下136均具有矩形橫截面，該矩形橫截面的高度方向的邊相對(duì)于其固定到其上的本體部106的板部118、120及蓋110傾斜。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的下部136從入口128向上傾斜到凸緣104的內(nèi)部，與基本卷繞區(qū)域相連通。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的上部134從入口130向下傾斜到凸緣104的內(nèi)部，與輔助卷繞區(qū)域相連通。
導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的上部134和下部136均包括溝槽138，溝槽138形成于其矩形橫截面上遠(yuǎn)離相應(yīng)板部120和118的端部140中。如圖8所示，導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的上部134和下部136在凸緣104的內(nèi)部限定了螺旋通路，這些螺旋通路彼此互為鏡像。由此，導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的上部134和下部136彼此接合，使得設(shè)有溝槽的端部140彼此接觸而形成封閉的通道。如圖9所示，由導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132限定的封閉通道具有矩形橫截面，并且在入口128和130之間于所述內(nèi)部中向上行進(jìn)。
參照?qǐng)D10，由導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132限定的螺旋通路包括大致為螺旋形構(gòu)造的第一和第二部142和144。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的過(guò)渡部146將第一和第二螺旋部142、144互相連接。如圖所示，大致呈螺旋狀的第一和第二部142和144相對(duì)于線軸100的卷繞方向沿圓周方向反向。從圖10所示的情形看，從入口128穿過(guò)導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132到入口130的細(xì)長(zhǎng)材料將通過(guò)第一螺旋部142沿大致逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)向。該材料接著將通過(guò)第二螺旋部144而沿大致順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)向。如箭頭所示，通過(guò)導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132導(dǎo)向的同一材料段的各部分將從導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的相對(duì)端沿著與線軸相同的圓周方向(圖10中為順時(shí)針)而導(dǎo)向。
如圖8和10所示，反向螺旋導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132在位置148處與其自身交叉。為了提供所需的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的交叉，導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的上部134和下部136分別包括間斷處150和152，其允許上部134和下部136可分別在位置148處與其自身交叉。通過(guò)以此方式引導(dǎo)材料段，反向螺旋導(dǎo)引系統(tǒng)126使得當(dāng)線軸(沿圖10中所示的逆時(shí)針?lè)较?轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域中的材料部分可同時(shí)地卷繞。
由線軸100的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132限定的封閉通道的橫截面大致為正方形，如圖9所示。然而，可以理解的是，導(dǎo)引結(jié)構(gòu)132的上部134和下部136的設(shè)有溝槽的端緣部140可進(jìn)行修改以適于各種截面形狀的材料。
線軸10和100優(yōu)選地由塑料材料模制而成。通過(guò)綜合圖1～7的線軸10中的容置插入件44、46的線軸半部12和14與圖8～10中的線軸100中的凸緣104的蓋110和本體部106，便于在模制工藝中形成線軸10和100。從而，線軸10和100的構(gòu)造提供了制造的經(jīng)濟(jì)性。
前面就發(fā)明者所預(yù)見(jiàn)的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，對(duì)于所預(yù)見(jiàn)的實(shí)施方式的可獲得可實(shí)現(xiàn)的描述，盡管再次未預(yù)示對(duì)本發(fā)明非實(shí)質(zhì)性的修改，但其還是可以等同物表示。
權(quán)利要求
1.一種用于卷繞細(xì)長(zhǎng)柔性材料的設(shè)備，該卷繞設(shè)備包括筒部，其限定了一個(gè)基本卷繞區(qū)域；連接于該筒部的凸緣壁；輔助卷繞區(qū)域，其與所述基本卷繞區(qū)域通過(guò)該凸緣壁分隔開(kāi)；和導(dǎo)引通道，其包括相對(duì)的第一端和第二端，所述第一端和第二端分別與所述基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域連通而用于在其間引導(dǎo)細(xì)長(zhǎng)柔性材料，所述導(dǎo)引通道包括相對(duì)的兩端部段，所述端部段由一過(guò)渡段互相連接，該導(dǎo)引通道的每一端部段中的至少一部分相對(duì)于該卷繞設(shè)備的軸線沿大致圓周方向彎曲，該導(dǎo)引通道在過(guò)渡段的彎曲方向相反，從而在基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域中提供細(xì)長(zhǎng)柔性材料的同時(shí)卷繞。
2.如權(quán)利要求1所述的卷繞設(shè)備，其中，所述導(dǎo)引通道的至少一部分位于由所述筒部限定的內(nèi)部中。
3.如權(quán)利要求2所述的卷繞設(shè)備，還包括插入件，該插入件通過(guò)筒部的開(kāi)口端而容置在該筒部的內(nèi)部中，該導(dǎo)引通道的至少一部分限定在該插入件和筒部之間。
4.如權(quán)利要求3所述的卷繞設(shè)備，其中，在所述插入件的外表面形成有溝槽，從而在該插入件的外表面與該筒部的內(nèi)表面之間限定形成所述的導(dǎo)引通道部分。
5.如權(quán)利要求3所述的卷繞設(shè)備，其中，所述插入件的一部分從所述筒部的開(kāi)口端延伸而限定了所述輔助卷繞區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的卷繞設(shè)備，其中，所述筒部包括第一筒部和第二筒部，所述第一筒部和第二筒部分別由可彼此固定的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件所支承，所述第一筒部和第二筒部各限定了所述基本卷繞區(qū)域的一部分。
7.如權(quán)利要求6所述的卷繞設(shè)備，其中，每一筒部支承構(gòu)件均包括限定相關(guān)筒部的圓柱形壁，每一筒部支承構(gòu)件還包括鄰近該圓柱形壁的一端的端壁，每一筒部支承構(gòu)件的端壁包括至少一個(gè)開(kāi)口，每個(gè)筒部支承構(gòu)件的所述至少一個(gè)端壁開(kāi)口能夠與另一個(gè)筒部支承構(gòu)件的所述至少一個(gè)端壁開(kāi)口對(duì)正，用以容置緊固件。
8.如權(quán)利要求7所述的卷繞設(shè)備，進(jìn)一步包括第一插入件和第二插入件，所述第一插入件和第二插入件分別容置在由相應(yīng)的第一和第二筒部支承構(gòu)件所限定的內(nèi)部中，所述插入件穿過(guò)與所述端壁相對(duì)的圓柱形壁的開(kāi)口端而容置。
9.如權(quán)利要求8所述的卷繞設(shè)備，其中，所述插入件中每個(gè)均包括形成于該插入件的外表面中的溝槽，而在所述插入件的外表面和由所述筒部支承構(gòu)件的圓柱形壁所限定的內(nèi)表面之間限定所述導(dǎo)引通道。
10.如權(quán)利要求1所述的卷繞設(shè)備，其中，所述筒部包括相對(duì)的端部，且其中，該卷繞設(shè)備包括兩個(gè)凸緣壁和兩個(gè)輔助卷繞區(qū)域，其中一個(gè)凸緣壁和其中一個(gè)輔助卷繞區(qū)域鄰近該筒部的相對(duì)端部其中之一設(shè)置，且其中，該卷繞設(shè)備進(jìn)一步包括兩個(gè)導(dǎo)引通道，每個(gè)導(dǎo)引通道包括一個(gè)與所述基本卷繞區(qū)域連通的第一端和一個(gè)與其中一個(gè)輔助卷繞區(qū)域連通的相對(duì)的第二端。
11.一種用于卷繞細(xì)長(zhǎng)柔性材料的設(shè)備，該卷繞設(shè)備包括大致為圓柱形的筒部，其限定了基本卷繞區(qū)域；包括凸緣體的凸緣，該凸緣體具有連接于該筒部的大致平坦的壁部以及連接于該大致平坦的壁部的大致圓柱形的壁部，而以其限定形成凸緣內(nèi)部；輔助卷繞區(qū)域，該凸緣體的平坦壁部設(shè)置在該基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域之間；和設(shè)置在該凸緣內(nèi)部的導(dǎo)引通道，該導(dǎo)引通道具有相對(duì)的第一端和第二端，所述第一端和第二端分別與該基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域連通，該導(dǎo)引通道包括相對(duì)的第一和第二端部段和位于該第一和第二端部段之間過(guò)渡段，該導(dǎo)引通道的各端部段的至少一部分相對(duì)于該卷繞設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸線沿大致圓周方向彎曲，該導(dǎo)引通道在該過(guò)渡段的彎曲方向反向，以在基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域中同時(shí)地卷繞細(xì)長(zhǎng)柔性材料。
12.如權(quán)利要求11所述的卷繞設(shè)備，其中，該凸緣還包括一個(gè)蓋，該蓋由所述凸緣體的平坦壁部和圓柱形壁部所容置，用以封住該凸緣內(nèi)部。
13.如權(quán)利要求12所述的卷繞設(shè)備，其中，所述凸緣的蓋包括一個(gè)滑動(dòng)地由所述凸緣體的圓柱形壁部所容置的圓柱形壁部以及一個(gè)連接于該凸緣蓋的圓柱形壁部的大致平坦的壁部，且其中，該輔助卷繞區(qū)域由與所述蓋的圓柱形壁部相對(duì)地、連接于所述蓋的平坦壁部的大致圓柱形的構(gòu)件所限定。
14.如權(quán)利要求13所述的卷繞設(shè)備，其中，各凸緣體的平坦壁部以及凸緣蓋包括有入口，該凸緣體的入口和凸緣蓋的入口分別鄰近所述導(dǎo)引通道的第一端和第二端設(shè)置。
15.如權(quán)利要求13所述的卷繞設(shè)備，其中，所述導(dǎo)引通道由位于所述凸緣內(nèi)部的導(dǎo)引結(jié)構(gòu)限定，該導(dǎo)引結(jié)構(gòu)包括第一和第二部件，該第一和第二部件分別由該凸緣體和凸緣蓋所支承，該導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的各個(gè)部件中每一個(gè)都限定了一個(gè)相對(duì)于相關(guān)的凸緣體和凸緣蓋的平坦壁部的傾斜表面，該導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的第一和第二部件對(duì)應(yīng)地形成而在其間限定該導(dǎo)引通道。
16.如權(quán)利要求15所述的卷繞設(shè)備，其中，所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)的第一和第二部件中每個(gè)都限定了沿著該導(dǎo)引結(jié)構(gòu)延伸的溝槽。
17.如權(quán)利要求13所述的卷繞設(shè)備，還包括筒柱，其設(shè)置在由該所述筒部限定的內(nèi)部中且連接于所述凸緣體的平坦壁部；以及凸緣柱，其連接于所述凸緣蓋的平坦壁部且穿過(guò)該凸緣體的平坦壁部的開(kāi)口由所述筒柱容置。
18.一種卷繞線軸，包括第一和第二筒部，每個(gè)筒部包括一圓柱形壁，該圓柱形壁具有限定內(nèi)部的內(nèi)表面和限定該卷繞線軸的一部分基本卷繞區(qū)域的外表面，該圓柱形壁包括相對(duì)的第一和第二端，每個(gè)筒部包括鄰近圓柱形壁的第二端而連接于該圓柱形壁的端壁，該筒部的端壁包括對(duì)正的開(kāi)口，用于容置緊固件，以將所述筒部彼此固定；第一和第二插入件，每個(gè)插入件包括一圓柱形外表面，所述插入件穿過(guò)所述圓柱形壁的第一端分別容置在第一和第二筒部的內(nèi)部中，使得所述插入件的一部分延伸出該圓柱形壁的第一端之外，各個(gè)插入件的延伸部分限定了輔助卷繞區(qū)域；第一和第二凸緣壁，其分別連接第一和第二筒部的圓柱形壁，各個(gè)凸緣壁設(shè)置在由相關(guān)筒部所限定的所述基本卷繞區(qū)域部分和由相關(guān)插入件所限定的輔助卷繞區(qū)域之間；和第一和第二導(dǎo)引通道，其用于分別在該基本卷繞區(qū)域與第一及第二輔助卷繞區(qū)域之間引導(dǎo)細(xì)長(zhǎng)柔性材料，每個(gè)導(dǎo)引通道包括分別與所述基本卷繞區(qū)域和相關(guān)的輔助卷繞區(qū)域相連通的相對(duì)的端部，每個(gè)導(dǎo)引通道由一對(duì)溝槽所限定，所述溝槽分別形成在所述第一和第二插入件其中之一的外表面中且各溝槽均包括第一和第二部分，各溝槽的第二部分延伸至相關(guān)插入件的一端，各溝槽的第一部分相對(duì)于所述線軸的旋轉(zhuǎn)軸線沿大致圓周方向彎曲，各溝槽的第二部分在鄰近所述插入件的端部處相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線大致沿軸向取向，所溝槽對(duì)中每個(gè)均設(shè)置成使得所形成的導(dǎo)引通道的彎曲在溝槽對(duì)的第二部分中沿圓周方向反向，而在該基本卷繞區(qū)域和相關(guān)的輔助卷繞區(qū)域中同時(shí)地卷繞細(xì)長(zhǎng)柔性材料。
全文摘要
一種卷繞設(shè)備，包括限定了基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域的筒部。凸緣壁將該基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域分隔開(kāi)。一導(dǎo)引通道在與該基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域之間引導(dǎo)柔性材料，且該導(dǎo)引通道包括沿圓周方向彎曲的相對(duì)的端部段。該導(dǎo)引通道還包括位于所述端部段之間的過(guò)渡段，在該過(guò)渡段中彎曲的圓周方向反向，從而提供在基本卷繞區(qū)域和輔助卷繞區(qū)域中材料的同時(shí)卷繞。該設(shè)備可包括容置在筒部?jī)?nèi)的插入件，該筒部帶有形成于外表面的溝槽，以在插入件和筒部之間限定形成所述通道。可選地，該設(shè)備可包括限定形成一內(nèi)部的凸緣體和封閉該內(nèi)部的蓋。具有相應(yīng)形成的分別由凸緣體和蓋所支承的第一和第二部件的結(jié)構(gòu)限定了該內(nèi)部中的通道。
文檔編號(hào)B65H75/18GK1890168SQ200480036555
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者布賴恩·P·庫(kù)奇, 維克托·J·德羅齊埃 申請(qǐng)人:索諾科開(kāi)發(fā)公司