CN1186244C - 改进的电缆卷轴组件及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种电缆卷轴组件，它包括一个带有漏斗形出口(12)的外壳(4)，一个卷轴(32)轴颈支承在外壳(4)内，一根电缆(14)卷绕在卷轴(32)上，其一端经由漏斗形出口(12)从外壳(4)中伸出。外壳(4)一般包括第一和第二壁面(6，8)，它们大致垂直于卷轴(32)的旋转轴线，一个桥形壁面(10)将第一、二壁面(6，8)连接在一起。漏斗形出口(12)从桥形壁面(10)中向外伸出。

Description

改进的电缆卷轴组件及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种用来发送电线的装置，更具体地说，涉及一种改进的电缆卷轴组件。

背景技术

一种电缆卷轴储存着一定量的电线，在需要使用之前，电线一直储存在一个很方便的小型外壳单元中，在使用时，使用者可以根据需要拉出一定长度的电线。而当使用者不需要电线时，电缆卷轴内的一个弹簧元件便将一定长度的电线收回到外壳内。

一种电缆卷轴的最普通的应用便是机械式上下滑动的吊灯(“droplight”)。在汽车修理车间经常可以看见一种吊灯，它们吊在天花板上，比头略高一些。当需要使用灯光时，机械工人会抓住吊灯并将电缆从电缆卷轴(连接在车间的天花板上)中拉出所需长度。当机械工人不需要灯光时，电缆卷轴便将电缆收回。这样就可以避免使许多松散的电线和延伸电缆堆放在地面上，这种堆放将会造成缠结并带来危险。

早期开发的电缆卷轴一般仅限于电动力场合，因为它们要依靠电刷和滑环在静止的电缆卷轴外壳与旋转的电缆卷轴之间形成连续的电流。由于电刷的滑动性能，它们通常会对其连续性造成短暂的影响，它不会影响一些最简单的电器装置，例如电灯和马达，但对精密设备，例如通讯装置将会产生极其有害的影响。在模拟装置中，这些干扰会产生噪音或静电。在数字装置中，这些干扰会引起信息比特的丢失，由此经常导致数据传送不完全或者丢失，或者发生差错。

直到开发出无电刷电缆卷轴(例如不使用电刷和滑环的卷轴)，电缆卷轴才广泛用于通讯的目的。这些电缆卷轴采用一种“静止”的电缆，将卷轴与外壳接通，用以取代电刷，从而在电缆卷轴的工作过程中，实现一种不间断的连续接触。由于电缆有用的部分是伸缩式的，所以静止的电缆可以在旋转卷轴与静止外壳之间卷起和松开。

但是，即使对于这些现代的电缆卷轴来说，当电缆通过外壳收回，并被重新放置到卷轴周围时，一些问题依然存在。电缆的外皮在通向外壳的开口处可能发生缠结和磨损，尤其是当电缆被用力拉出时。此外，外皮经常会发生绞缠，由此导致在电缆被完全收回之前，外壳就将该绞缠部分挡住。

此外，卷轴通常被设计成安装在一个特定的平台上，其电缆卷轴的外壳朝向一个特定的方向。如果能够设计一种电缆卷轴，它可以被放置在各种不同构型的平台上，而且其电缆卷轴的外壳可以朝向多个方向，那将是非常有用的。

发明概述

就本发明的一个方面而言，本发明提供了一种电缆卷轴组件，它包括一个带有漏斗形出口的外壳，一个轴颈支承在外壳内的卷轴，以及一根卷绕在卷轴上的电缆卷。电缆的一端经由漏斗形出口而从外壳中伸出。外壳一般包括第一和第二相互对置的壁面，它们大致垂直于卷轴的旋转轴线，一个桥形壁面将第一、二壁面连接在一起。漏斗形出口从桥形壁面上向外伸出。

通常，出口的对称轴在径向上与卷轴的旋转轴线发生偏离。漏斗的形状一般与对称轴之间形成一个夹角，其范围大约为15-40度。

在电缆卷轴的第一、二壁面上均设有多个安装元件，所以该电缆卷轴可以以多种方式安装在一个安装部件上或板面上。此外，该安装元件还带有一种装置，以便电缆卷轴根据现有的系统进行改型。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种将电缆卷轴安装到一个安装部件上的方法，所述的安装部件具有第一或第二安装构型，该方法包括下述步骤：

提供所述的电缆卷轴，它包括一个带有漏斗形出口的外壳，一个轴颈支承在所述的外壳内的卷轴，一根卷绕在所述的卷轴上的电缆卷，其一端经由所述的漏斗形出口从外壳中伸出，所述的外壳具有第一和第二壁面，它们大致垂直于卷轴的旋转轴线，所述的第一、二壁面分别包括第一、二安装元件；确定所述第一或第二安装构形是否存在；根据所述构型使电缆卷轴对着所述的安装部件定位；利用所述的第一安装元件安装电缆卷轴，使其第一壁面对着第一安装构型的安装部件，或者利用所述的第二安装元件安装电缆卷轴，使其第二壁面对着第二安装构型的安装部件。

附图的简要说明

图1是本发明电缆卷轴的一个实施例的透视图，其第一壁面朝前；

图2是图1所述的电缆卷轴的透视图，其第二壁面朝前；

图3是朝漏斗形出口的方向看去该电缆卷轴的前视图；

图4是电缆卷轴的侧视图；

图5是电缆卷轴的侧视图，其第二壁面局部被除去，以展示该电缆卷轴内部的组件；

图6是一种排布方式的侧视图，它包括电缆卷轴，围绕着电话话筒及支架该卷轴以两种方式定位，一种方式如实线所示，另一种方式如虚线所示；以及

图7是图6所示的电缆卷轴排布方式的俯视图。

本发明可以有各种不同的变型和替换方式，其某些特定的实施例以举例的方式在附图中示出，并将作详细的说明。但是应当明白，本发明并非仅仅限于所述的特定形式，恰恰相反，本发明包含了权利要求书甲所限定的原理和范围内的所有的变型、等同物和替换。

实施本发明的最佳方式

首先参照图1和2，它们从两个不同的角度表示出了带有外壳4的电缆卷轴2。在图1中，外壳4具有一个第一壁面6，它与图2中所示的第二壁面8相对置。通过一个桥形构件10将第一、二壁面6和8连接在一起。

一个形状为漏斗形或锥形的出口12从桥形构件10延伸出来，电缆14可以从中通过。出口12是由一个壁面13构成的，该壁面从桥形构件10中突出。电缆14被卷绕在一根卷轴上，该卷轴轴颈支承在外壳4的内部，下面将参照图5作进一步详细讨论。电缆14的端部将一个装置与另一个与电线15相连接的装置电连接在一起，如图1所示。通常，电缆14中包含有若干根电线，和将这些电线保护起来的外皮。该外皮可以由多种材料制造，其中包括金属以及含尼龙在内的各种塑料。

第一壁面6的周边上开有第一组孔眼16(图1)，同样，第二壁面8的周边上也开有第二组孔眼18(图2)。可以看出，第一壁面6上的孔眼16要多于第二壁面8上的孔眼18。第一组孔眼16中所多出的两个孔眼可以使该电缆卷轴针对各种现有的系统进行变形。通常孔眼16和18都是锥形的，以便螺丝拧入。

在现有的许多系统中，其安装平台位于装置，例如一个电话听筒，的一侧，电缆的端部与该装置相连接。但是，在许多系统中也将其安装平台放置在装置的另一侧。所以，壁面6和8上都开有孔眼可以使电缆卷轴2与所有的系统相通用。

通过加强筋20将出口12的壁面13连接在桥形构件10上，所示的加强筋位于出口12的两侧，如图1和2所示。由于加强筋20是从外壳4中延伸出来的，它可以对出口12提供一种附加的支承。

通常，外壳4是用一种塑料模制而成的。由于内部元件必须放置在外壳4的内部，所以外壳4通常都由两部分结合而成。图1和2表示了一个接缝22，它环绕着外壳4延伸。为了将外壳4的两部分连接在一起，在外壳4的周围设置了一些紧固结构24。在每一个紧固结构24的内部都装有一个紧固件26，它们将外壳4两部分连接在一起(图1)。

图3是面对着漏斗形出口12看去的电缆卷轴2的正视图。电缆14以剖面形状出现，它从纸面伸出。如图所示，出口12的内部开口28由壁面13与桥形构件10相交而成，其外部开口30则由壁面13的最外部的边缘构成。由于外壳4内部的重绕元件的缘故，出口12要偏离外壳4的中心线。但是，构成出口12的一部分壁面13，通常要超越位于第一、二壁面6和8中间的假想平面P(图3中用虚线示出)。

在图4中，示出了壁面13与出口12的对称轴之间的夹角A。通常，该夹角A在15-40度左右的范围内。角度B则表示壁面13的下部与桥形构件10的交点与水平面之间的夹角。角度B大约为25-45度，在一个优选实施例中，大约为35度。这样，出口12的对称轴线偏离卷轴旋转轴线的距离要大于卷轴的半径。下面将参照图5对卷轴作更详细的讨论。出口12对称轴大致与桥形构件10相切。

由于出口12具有漏斗形的形状，所以电缆14可以很顺利地从外壳4中拉出。即使电缆卷轴2和与之电连接的装置之间不对正，电缆14也可以被拉出，而不会遇到任何可能对之造成损坏的锐角。如果与电缆14相连接的装置远离电缆卷轴2，更大的偏离量也是可以补偿的。也就是说，当从出口12拉出的电缆14的长度增大时，角度A可以适用于偏离出口12的对称轴线更远的装置。

出口14的漏斗形状还可以很容易地将电缆14导入外壳4的卷轴中心。从而防止电缆14仅仅卷绕在卷轴的一侧，否则会导致卷轴被卡住。当电缆14被导入卷轴的中心时，电缆14将会均匀的卷绕在卷轴的整个长度上。

当电缆14开始磨损时，其外皮可能产生一些缺陷，尤其是外皮采用尼龙材料制作时。这些缺陷可能会被锐利的角部卡住，而漏斗形的出口12有助于减少这些锐利的角部。此外，在使用中，当电缆14被收回到外壳4中时，电缆14可能发生绞缠，通过漏斗可以将其伸直。

在图5中，外壳4的第二壁面8被局部剖开，从而展示了电缆卷轴2的内部元件。电缆14卷绕在卷轴32的周围，卷轴轴颈支承在外壳4上。当电缆14的大部分被卷绕在卷轴32上时，环绕在卷轴32上的电缆14的厚度将增大，如图中虚线的电缆14a所示。外壳4还包括某些重绕机构，当电缆14被拉出之后，它可以将电缆14自动收回。这种重绕机构一般具有某种类型的弹簧元件，并与一个棘轮机构相结合。

此外，由于存在着电连通，外壳4通常镀有EMI涂层，以减少对电缆14所传送的信号的干扰。电缆卷轴的其它细节见美国专利5,535,960，其名称为“电缆卷轴组件”

漏斗形出口12优于其它类型的电缆14可从中通过的出口，例如，在桥形构件10上开设一个简单的出口洞将会把内部元件暴露于外界环境中，其中包括灰尘及其它颗粒物。它还具有锐利的角部，电缆14外皮中的缺陷可能卡在其上。绞缠的电缆更容易卡在这类开口处。

也可以采用一种大口径的圆筒出口，但是，它将导致灰尘和其它颗粒物的进入。此外，它不象漏斗形出口14那样可以平滑的导引电缆14。如果该大口径的圆筒出口的尺寸大于电缆中一个绞缠结的尺寸时，将会产生其它问题。而且，一个大的圆筒形出口也将无法把电缆14导入外壳4中心的卷轴32上。

一个小口径的圆筒出口可以防止颗粒物进入外壳4，但是，它无法补偿任何不对正的情况，而对于漏斗形出口来说则能够适应。此外，当电缆14收回时，它更容易卡住并破坏电缆，尤其当电缆14的外皮产生缺陷时，或者发生绞缠时。

图6描述了一种与电话话筒50一起使用的电缆卷轴2，话筒50放置在话筒支架或前盖52上，在它们的每一侧设有一块安装板54或55。话筒50的一端一般具有一个插座56，电缆14的终端58插入其内。

电缆卷轴2可以以两种方式安装，其一如图6中实线所示，其二如图中虚线所示。在第一种方式60中，电缆卷轴2的第二壁面8对着安装板54。这时第二组孔眼18(图2)被使用，以便将电缆卷轴2安装到安装板54上。在第二种方式62中(如虚线所示)，其第一壁面6(图1)正对着安装板55。这时，采用第一组孔眼16来把电缆卷轴2安装到安装板55上。可以看出，无论采用那种安装方式60或62，其电缆14都呈水平状从出口12出来，与话筒50相连接。

图7是图6所示的电缆卷轴装置的俯视图，它描述了电缆卷轴2中的漏斗形出口12的另一个好处。由于出口12偏离外壳4的中心，在出口12电缆14的输出点与装置60中安装板54之间的距离D₁大大小于出口12中输出电缆14与装置62中安装板55之间的距离D₂。话筒50中电缆14终端的距离D₃，在结构60和62中都是一样的。在结构62中，漏斗形出口12可以使电缆14平滑地从外壳4中拉出。

从图6和7可以看出，第一种结构60中的漏斗形出口12与第二种结构62中的漏斗形出口12是相互对置的，所以，在这两种结构60和62中，电缆14拉出的方向大致相反。

通常，两块安装板54和55大致在同一个平面内。这样，在第一方向60中的第一壁面6与第二方向62中的第二壁面8大致在同一平面内。此外，如果想象一个第一平面同时包含有图6中结构60和62的卷轴旋转轴，而一个第二假想平面同时包含有图6中结构60和62的出口12的对称轴，则该第一和第二想象平面将大致平行。

以上所表示和描述的是本发明的一些优选实施例，很明显，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的保护范围的前提下，还可以作出各种变型和改进。

Claims (22)

1.一种电缆卷轴，包括：

一个外壳，具有第一和第二相互对置的壁面，每一个壁面都具有一个安装元件，所述的外壳包括一个漏斗形出口，该出口具有一个窄口端和一个宽口端，所述的漏斗形出口从窄口端向宽口端向外扩展；

一个轴颈支承在所述外壳内的卷轴；

一根卷绕在所述卷轴上的电缆卷，电缆的一端经由所述的漏斗形出口，从所述的外壳中伸出，所述的电缆具有包裹在一个外皮内的多根电线；以及

其中，所述的漏斗形出口的对称轴线位于一个假想平面的一侧，该假想平面位于第一和第二对置壁面的正中间。

2.如权利要求1所述的电缆卷轴，其特征在于所述的第一和第二相互对置的壁面垂直于所述卷轴的旋转轴线，一个桥形壁面将所述的第一和第二壁面连接在一起，所述的漏斗形出口从所述的桥形壁面上向外延伸出来。

3.如权利要求2所述的电缆卷轴，其特征在于所述的漏斗形出口的对称轴线在径向上偏离所述卷轴的旋转轴线。

4.如权利要求3所述的电缆卷轴，其特征在于所述的漏斗形出口的对称轴线与所述的桥形壁面相切。

5.如权利要求3所述的电缆卷轴，其特征在于所述的漏斗形出口的对称轴线在径向上与所述的卷轴的旋转轴线相隔一定距离，该距离大于所述卷轴的半径。

6.如权利要求1所述的电缆卷轴，其特征在于所述的漏斗形出口包括一个与所述的假想平面相交的壁面。

7.如权利要求1所述的电缆卷轴，其特征在于所述的漏斗形出口包括一个壁面，该壁面与所述的漏斗形出口的对称轴线形成一个角度，该角度为15-40度。

8.如权利要求2所述的电缆卷轴，其特征在于还包括一些加强筋，该加强筋将所述的漏斗形出口连接到所述的桥形壁面上。

9.如权利要求2所述的电缆卷轴，其特征在于漏斗形出口的最下部靠近所述卷轴的旋转轴线的部位，与所述的桥形壁面交于一点，从该点到所述卷轴的旋转轴线引一直线，该直线与水平线形成一个夹角，该角为25-45度。

10.一种电缆卷轴的安装结构，包括：

一个外壳，包括一个漏斗形出口；

一个轴颈支承在所述外壳内的卷轴；以及

一根卷绕在所述卷轴上的电缆卷，具有一个经由漏斗形出口从所述外壳中伸出的端部，所述的电缆具有被包裹在一个外皮内的多根电线，所述的外壳具有垂直于所述的卷轴的旋转轴线的第一和第二壁面，所述的第一和第二壁面包括其相应的第一和第二安装元件，用来将所述的外壳安装到相应的第一和第二安装板上去，其中，所述的漏斗形出口的对称轴线位于一个假想平面的一侧，该假想平面位于第一和第二对置壁面的正中间，以及

其中，所述的第一壁面沿一个第一朝向支承在所述的第一安装板上，所述的第二壁面沿一个第二朝向支承在所述的第二安装板上。

11.如权利要求10所述的电缆卷轴安装结构，其特征在于所述的在第一朝向中的电缆沿第一方向从所述的出口中伸出，所述的在第二朝向中的电缆沿第二方向从所述的出口中伸出，所述的第一方向与所述的第二方向方向相反。

12.如权利要求10所述的电缆卷轴安装结构，其特征在于所述的第一和第二安装元件分别包括一些螺孔。

13.如权利要求10所述的电缆卷轴安装结构，其特征在于在所述第一朝向中，所述的电缆沿着所述的漏斗形出口的对称轴线。

14.如权利要求13所述的电缆卷轴安装结构，其特征在于在所述的第二朝向中所述的电缆与所述的漏斗形出口的对称轴线形成一个夹角。

15.如权利要求10所述的电缆卷轴安装结构，其特征在于所述的沿第一朝向的第一壁面与沿第二朝向的第二壁面在同一平面内。

16.如权利要求10所述的电缆卷轴安装结构，其特征在于所述的沿第一朝向的漏斗形出口与沿第二朝向的漏斗形出口方向相反。

17.如权利要求10所述的电缆卷轴安装结构，其特征在于沿第一朝向的所述卷轴的旋转轴线与沿第二朝向的所述卷轴的旋转轴线位于第一假想平面内，沿第一朝向的所述出口的对称轴线与沿第二朝向的所述出口的对称轴线位于第二假想平面内，所述的第一和第二假想平面相互平行。

18.一种电话电缆卷轴的安装结构，包括：

一个电话电缆卷轴，该卷轴包括一外壳，该外壳具有一个漏斗形出口；一个轴颈支承在所述外壳内的卷轴；以及一根卷绕在所述卷轴上的电缆，电缆具有包裹在一个外皮内的多根电线，该电缆的一端经由所述的漏斗形出口从外壳中伸出，所述的外壳具有垂直于所述的卷轴的旋转轴线的第一和第二壁面，其中，所述的漏斗形出口的对称轴线位于一个假想平面的一侧，该假想平面位于第一和第二对置壁面的正中间，所述的第一和第二壁面分别包括第一和第二安装元件；

一个电话支架；

一个放置在所述的电话支架内的电话话筒；

位于所述的电话话筒支架每一侧的安装板；以及

其中，当所述的外壳位于所述的电话话筒支架一侧时，所述外壳的第一壁面支撑在安装板上，而且第一外壳元件与该安装板相连接；当所述的外壳位于所述的电话话筒支架另一侧时，所述外壳的第二壁面支撑在安装板上，而且第二外壳元件与该安装板相连接。

19.如权利要求18所述的电缆卷轴的安装结构，其特征在于所述的漏斗形出口包括一个壁面，该壁面与所述的漏斗形出口的对称轴线形成一个夹角，所述的夹角为15-40度。

20.一种将电缆卷轴安装到一个安装部件上的方法，所述的安装部件具有第一或第二安装构型，该方法包括以下步骤：

提供所述的电缆卷轴，包括一个具有漏斗形出口的外壳，一个轴颈支承在所述外壳内的卷轴，一根卷绕在所述的卷轴上的电缆卷，该电缆具有被包裹在一个外皮内的多根电线，并具有一个端部，该端部经由所述的漏斗形出口从外壳中伸出，所述的外壳具有垂直于所述卷轴的旋转轴线的第一和第二壁面，其中所述的漏斗形出口的对称轴线位于一个假想平面的一侧，该假想平面位于第一和第二对置壁面的正中间，所述的第一和第二壁面分别包括第一和第二安装元件；

确定所述的第一和第二安装构型是否存在；

根据所述的构型，将电缆卷轴定位于所述的安装部件上；以及

利用所述的第一安装元件来安装所述的电缆卷轴，使所述外壳的第一壁面靠在第一构型中的安装部件上，或者利用所述的第二安装元件来安装所述的电缆卷轴，使所述外壳的第二壁面靠在第二构型中的安装部件上。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于所述的漏斗形出口包括一个壁面，该壁面与所述的漏斗形出口的对称轴线形成一个夹角，该夹角为15-40度。

22.如权利要求20所述的方法，其特征在于所述的在第一构型中的第一壁面与所述的在第二构型中的第二壁面基本上在同一平面内。

Images