专利名称：双向卷线器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及双向信号线卷收机构，特别涉及一种具备双向自动卷收信号线功能，以调整信号线使用长度的双向卷线器。
背景技术：
计算机外设产品的数据、影音及控制信号传输线材，譬如USB规格传输线等，在信号线二端设置信号端子后，其总长度就会固定不变。一般使用者在选择信号线时，大多会先衡量自己所需要的操作长度，再挑选一总长度大于最大操作长度的信号线，在使用过程中将信号线过长的部份直接置于一旁，或是以束带将过长的部份收束捆绑。收束捆绑的方式太过繁杂。但是若不加以收束捆绑，容易使得长度过长的信号线在使用过程中缠绕纠结，造成使用者的不便，且纠缠打结的信号线也容易造成信号线内部线芯断裂，而影响使用寿命。
为了快速地整理过长的信号线，而提出单向自动收卷信号线机构，这类卷线机构包含有利用卷簧驱转的转盘，以卷簧产生的弹性扭矩，推动转盘自动旋转收卷信号线。由于在信号线被拉出过程中，转盘便不断旋转使卷簧产生逆向的弹性扭矩，在停止拉扯信号线时，卷簧便会开始驱动转盘自动收卷信号线。因此自动收卷信号线的机构还需要包含有一止挡刹车装置，以固定转盘使之不受卷簧驱动卷收信号线，而信号线外露部分的长度加以固定，供使用者利用。这种单向的技术可应用于小型的计算机外设装置，参见中国台湾专利TW444174、TWM247569，或美国专利US6088021；然而这种单向拉伸的方式(即卷线器一端的长度可变，而卷线器的另一端则与电路板的距离固定不变者)，在收线时常常具有较大的收卷力，因此十分容易造成信号线从电路板的接点上脱落，或是信号线内的线材断裂中国台湾专利TWM260044改变信号线缠绕方式，使信号线可进行双向卷收，TWM260044中收卷信号线的方式，是使信号线的二端再收卷时重叠在一起，为了避免信号线在收卷时于转盘表面纠结，必须采取宽扁形信号线，配合转盘的高度，使信号线二端在收卷时自动重叠，这使得信号线适用型态受限，且必须加大转盘直径，才能完全容纳互相重叠的信号线。同时TWM260044的止挡刹车机构将卡掣设于转盘的外周，也会使得卷线机构的体积加大，造成这种形式的设计有体积过大不易缩小的缺点。
为克服上述缺点，例如中国台湾专利TW529819或中国专利CN2510920，是在二壳体之间枢设一转盘，利用一卷簧推动转盘，以使转盘相对于壳体形成一弹性扭矩，以自动卷收信号线，且信号线的二端分别收卷于转盘的上半部及下半部，使信号线二端在收卷时不会互相纠缠或是重叠，可缩小转盘的直径。同时在二壳体之中一个开设一限位槽，在转盘的端面开设对应的沟槽、斜向导槽及弧状缺槽等。通过滚珠在导槽及导槽之间变换位置，同时在限位槽内做对应的位置变化，可使滚珠对转盘发生止挡或卡掣的效果，以调整信号线外露部分的长度。另外，在中国台湾专利TWM260039和TWM263681等案中，虽然将上述的滚珠改为一活动的摆臂，且省略了限位槽的使用，但仍必须配合转盘上所设置的斜向导槽及弧状缺槽的设计，才能达到定位的效果。
然而，上述四专利案的导槽、沟槽及弧状缺槽型态复杂，其制作、加工过程复杂，其设计过程也必须经过复杂的计算，例如沟槽及导槽的长度、弧形凹槽的深度及相对位置、弧形凹槽与沟槽、导槽的夹角等，都必须经过复杂计算，才能发挥作用，增加设计时的困难度。TW529819及CN2510920二案的半成品在组装时需将滚珠夹置于第二壳体与转盘的端面，组装过程较为复杂、缓慢，TWM260039及TWM26368虽然将滚珠改为活动摆臂的设计，但是其组装时仍须将摆臂的前端对应于正确的初始位置，且摆臂的尺寸相对于壳体而言，为尺寸及小的元件，在安装时会形成相当的困难度。实际使用上，在拉出信号线过程中若停止抽拉，转盘仍会做小幅度的逆转并卷收部分信号线，定位滚珠才能到达定位产生止挡刹车使转盘停止转动，这一逆转卷收的信号线长度不易掌握，因此也难以精确地调整信号线的外露长度。此外不论是滚珠或摆臂，在操作过程中都会不断地与转盘顶面的沟槽之间产生摩擦，长期使用下产生的摩耗，会使滚珠或摆臂前端无法确实地定位于沟槽中，而失去固定转盘的作用。
总之，现有技术的缆线卷收机构的结构复杂，且止挡刹车精确度不足，无法有效地调整信号线外露于卷收机构外部的长度。
实用新型内容为解决以上的问题，本新型的主要目的在于提供一种双向卷线器，以简化止挡机构，提供止挡刹车效果，以精确地调整信号线外露的长度。
因此，为达到上述目的，本新型提供一种双向卷线器，在壳体之中枢设一转盘，其中转盘的一端面形成开放状态，该端面的边缘具有第一卡掣片，沿转盘的直径方向向内延伸。将一卷簧置于转盘中，使卷簧分别顶抵于转盘及壳体，而恒定地对转盘产生收卷力，驱使转盘相对于壳体旋转。将信号线的中段置于转盘内，其二端分别向外延伸而收卷于转盘的上半部及下半部。在壳体的一侧设一止挡元件，止挡元件具有第二卡掣片，可选择地依据转盘旋转方向的不同，而与第一卡掣片形成互相卡制或是相对滑移的关系。
所述止挡元件可相对于壳体进行一直线位移，当止挡元件位于第一位置时，第二卡掣片对应于第一卡掣片，即第一卡掣片和第二卡掣片位于同一平面上，此时第一卡掣片与第二卡掣片形成卡掣或相对滑动关系。当止挡元件位于第二位置时，第二卡掣片与第一卡掣片位于不同平面，使第二卡掣片不与第一卡掣片接触，以使卷簧驱动转盘旋转以自动收卷信号线。
本实用新型的优点在于，止挡刹车结构的构造简单，容易操作，可轻易地发挥止挡效果或是释放止挡刹车以收卷信号线。
图1为本实用新型较佳实施例的立体分解图；图2为本实用新型较佳实施例的立体图；图3A、3B为本实用新型较佳实施例的局部构件示意图；图4A、4B为本实用新型较佳实施例的操作示意图；图5A、5B为本实用新型较佳实施例另一操作示意图；及图6为本发明另一较佳实施例。
其中，附图标记10、100双向卷线器110信号线111信号端子 112电路板120转盘 121隔板122轴孔 123第一卡掣片123a 第一抵止侧123b 第一滑动面
124穿设槽 125夹持槽孔130第一壳体131枢轴131a 切槽131b 装设孔132压缩弹簧140第二壳体141开孔150卷簧160止挡元件161第二卡掣片 161a 第二抵止侧161b 第二滑动面具体实施方式
以下结合附图对本实用新型具体实施方式
进行详细说明。
请参阅图1和图2所示，为本新型较佳实施例所提供的一种双向卷线器10，包含有信号线110、转盘120构成的卷线单元、第一壳体130、第二壳体140、卷簧150及止挡元件160。
信号线110的二端分别连接有信号端子111，其中信号线110包括但不局限于各类的耳机音源线、USB传输线、电源线等。本实施例中信号线110为USB信号的传输线，各信号端子111均为USB插头，分别用于连结计算机主机及计算机外设装置，以传送相关的数据数据或影音信号。二信号端子111除可分别为相同规格的接头外，也可为不同规格的接头，譬如二端分别为USB A和USBB规格的接头。当然，本实用新型的结构，也可将其中一端直接焊接电连于任一电子装置中的电路板112上，而另一端则为一任意规格的信号端子111，如图6所示；但双向卷线器10两端的信号线110，仍为可变长度的型态，故属于双向收卷方式，而与US6088021、TW524349、TW581301及TWM247569等专利中的单向收卷器不同。
参阅图3A及图3B所示，并结合参照图1、2，转盘120呈现中空管状，二端面皆呈现开放状态，其内部中段形成一隔板121，大致将转盘120内部区隔为上半段及下半段二部份，隔板121相对于转盘120中心轴的位置设一轴孔122，而卷簧150则置入转盘120内部，以其一端抵靠于转盘120。
转盘120的一端面的开口周缘，形成有二向内延伸的第一卡掣片123，大致平行于转盘120的径向，各第一卡掣片123具有第一抵止侧123a及第一滑动面123b。第一抵止侧123a位于第一卡掣片123的一侧边缘，呈现一狭长平面型态，且该平面大致平行于转盘120的长轴方向。第一滑动面123b位于第一卡掣片123朝向转盘120内部的一面，与该转盘120的直径方向之间形成一微小夹角。
转盘120的周面开设有二穿设槽124及二夹持槽孔125，各穿设槽124的宽度恰可供信号线110穿过。此外，穿设槽124呈现上下错开设计，分别开设于转盘120的上段及下段，使信号线110的二端可以分别卷绕于转盘120的上半段及下半段，形成双向卷收的型态，且不会互相干涉缠绕。
第一壳体130与第二壳体140以螺钉锁固结合形成一壳体，第一壳体130面对第二壳体140的一面设有枢轴131，枢轴131具有一切槽131a，将枢轴131切割为二部分，且枢轴131末端的部份为中空，形成一装设孔131b，装设孔131b内置一压缩弹簧132。第二壳体140对应于枢轴131末端的位置，具有一开孔141，止挡元件160套设于枢轴131顶端，同时受到压缩弹簧132向外推抵，而朝向开孔141移动，透过开孔141突出于第二壳体140的外部。
卷簧150置于转盘120之内，其一端由夹持槽孔125之一穿出转盘120外，并弯折勾扣于另一夹持槽孔125，形成顶抵于转盘120的状态。转盘120的另一端夹持于枢轴131的切槽131a中，使卷簧150顶抵于枢轴131及转盘120，以形成恒定地产生一收卷力，驱动转盘120相对于第一壳体130及第二壳体140旋转。同时，压缩弹簧132置入装设孔131b时，恰可顶靠在夹持于切槽131a中的卷簧150。
止挡元件160具有一匹配枢轴131末端概呈长条椭圆断面的内孔(图未示)，用以当止挡单元160套设于枢轴131末端时，可对应于转盘120的中心轴线上，并产生一旋转轴向的卡制效果，使止挡元件160无法相对于枢轴131及第一壳体130旋转，但是可沿着转盘120的中心轴线相对转盘于第一位置及第二位置进行直线移动。止挡元件160的侧面，形成二个向外延伸的第二卡掣片161，各第二卡掣片161具有第二抵止侧161a及第二滑动面161b，第二抵止侧161a大致平行于枢轴131的长轴方向，对应于转盘120的第一卡掣片123的第一抵止侧123a，而形成一方向相反于卷簧150收卷力的卡掣效果。第二滑动面161b与枢轴131的径向呈现一微小倾斜角，且该倾斜角与第一滑动面123b的倾斜角互为补角，当反向转动转盘120时，第二滑动面161b可以与第一滑动面123b互相接触，通过互补的倾斜角，可使第一卡掣片123相对于第二卡掣片161滑动，而使转盘120可朝向与收卷力相反的方向转动。止挡元件160的周面更形成凸缘162，凸缘162可连续环绕止挡元件160的整个周面，亦可不连续交错型态环绕该止挡元件160，以本实施例为例，凸缘162为不连续型态，形成二段互相衔接的结构。凸缘162外周所构成的区域的截面积，大于第二壳体140的开孔141的截面积，用以对止挡元件160形成限位作用，使止挡元件160不会经由开孔141脱落至第二壳体140的外侧。
以上所述为本新型的元件组成，以下再进一步说明本新型各元件的结合关系。
将卷簧150置入转盘120内，使卷簧150的一端由夹持槽孔125穿出该转盘120之外，并弯折勾扣另一夹持槽孔125，使卷簧150的一端顶抵于转盘120。接着将信号线110的中段置入转盘120之中，使信号线110穿过卷簧150及转盘120内壁之间，且被夹持转盘120内壁一夹持空间之中(图未示)。信号线110的二端则分别穿过二穿设槽124到达转盘120外部，以卷绕于转盘120周面的上半部及下半部。
将枢轴131穿过转盘120的轴孔122，使卷簧150的另一端夹持于切槽131a中，接着将压缩弹簧132置入枢轴131末端的装设孔132b中，以止挡元件160向下压缩该压缩弹簧132的同时将止挡元件160套设于枢轴130的末端。最后将第二壳体140结合于第一壳体130，使止挡元件160位于第一位置并由开孔141外露，此时第一卡掣片123与第二卡掣片161位于同一平面，使第一抵止侧123a与第二抵止侧161a形成相互卡掣的状态。
请参阅图4A、4B至图5A、5B所示，为本新型较佳实施例操作方式。
双向卷线器10在组装完成后，信号线110卷绕于转盘120的周面，当需要较长的信号线110时，可由信号线110外露的二端将信号线110向外拉扯，此时信号线110可带动卷盘120旋转，以图4A、4B」为例，转盘120会进行逆时针旋转，由于止挡元件160置于压缩弹簧132的上方，此时第一卡掣片123与第二卡掣片161以第一滑动面123b及第二滑动面161b互相接触，此时第二卡掣片161将被迫向下滑移至第一卡掣片161下方，而不会对第一卡掣片123产生卡掣作用。亦即在拉出信号线110的过程中，转盘120可不受卡掣自由转动，以将信号线110释出，而卷簧150则可持续受到扭转，恒定地形成一收卷力，亦即产生逆时针方向的扭转力。
当停止拉动信号线110并加以释放时，此时卷簧150的收卷力可驱动转盘120往反方向旋转(图中为顺时针方向)，此时第二卡掣片161受到压缩弹簧132的推力作用，会回复到与第一卡掣片123位于同一平面，使得第一抵止侧123a与第二抵止侧161b形成互相卡掣的状态；同时，由于止挡元件160防转地卡掣在枢轴131的上段，故止挡元件160可完全止挡转盘120的转动并形成卡掣的效果，如图3A、图3B所示，并使得卷簧150的收卷力无法带动转盘120逆转，并固定信号线110二端于一预定的外露长度。同理，若信号线110外露长度不足，可随时由信号线110的二端向外拉动，继续将信号线110收卷于转盘120外缘的部份拉出，在到达需要的长度时停止拉动，并将信号线110放开；由于压缩弹簧132的反推作用，因此使得第一卡掣片123及第二卡掣片161及可自动形成互相卡制的效果，固定转盘120使其不会受到卷簧150的收卷力带动。
参照图5A、5B所示，需要回收信号线110时，由第二壳体140外向下压迫止挡元件160，使止挡元件160移动至第二位置，使第一卡掣片123及第二卡掣片161位于不同的水平面上，此时第一卡掣片123不会与第二卡掣片161形成互相卡制的效果，如此一来转盘120就可以自由转动，通过卷簧150受到扭转而恒定地产生的收卷力，可以带动转盘120逆转而收卷信号线110，使信号线110二端外露的部份收卷于转盘120的外周缘。
虽然本实用新型以前述的较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，应该可以进行修改和变化进行，因此本新型的专利保护范围须以本说明书所附的权利要求所界定的范围为准。
权利要求1.一种双向卷线器，包括一壳体，一置于该壳体中的卷线单元；其特征在于，在所述壳体内且相对所述卷线单元处还设有一将卷线单元位于卡止状态的止挡元件，所述止挡元件的一第一端露于壳体之外，一第二端卡掣于卷线单元之中；其中，所述止挡元件可朝向所述壳体内侧相对卷线单元进行一位移，所述止挡元件与卷线单元相互分离且所述卷线单元处于一收卷状态。
2.如权利要求1所述的双向卷线器，其特征在于，所述卷线单元还包括有一壳体；一转盘，枢设于所述壳体之中，且具有至少一卡掣片；一卷簧，置于所述转盘中且恒定地对转盘产生一收卷力；及一信号线，卷绕于所述转盘外侧；其中，所述止挡元件的第二端具有至少一卡掣片；且所述止挡元件的止掣片于一第一位置与所述转盘的卡掣片相互卡掣，止挡该收卷力且定位所述信号线于一预定长度；所述止挡元件相对所述转盘位进行该位移至一第二位置，且所述止挡元件的止掣片与所述转盘的卡掣片相互分离，所述卷簧收卷所述信号线进入所述壳体之中。
3.如权利要求1或2所述的双向卷线器，其特征在于，所述止挡元件与卷线单元之间具有一使所述止挡元件恒定地处于卡止状态的压缩弹簧。
4.如权利要求1所述的双向卷线器，其特征在于，所述信号线的二端分别连接有一信号端子。
5.如权利要求1所述的双向卷线器，其特征在于，所述信号线的一端具有一信号端子，而另一端电连接于一电路板。
6.如权利要求1所述的双向卷线器，其特征在于，所述转盘的二端面呈现开放状态，其内部中段形成一隔板，所述隔板相对于转盘中心轴的位置设一轴孔，对应于一设于壳体内的枢轴。
7.如权利要求2所述的双向卷线器，其特征在于，所述转盘的卡掣片及所述止挡元件的卡掣片，是分别互为补角的斜面体。
8.如权利要求1所述的双向卷线器，其特征在于，所述壳体上具有一开孔，所述止挡元件的第一端由所述开孔外露。
9.如权利要求8所述的双向卷线器，其特征在于，所述止挡元件的周面还形成至少一凸缘，并套设于所述开孔之中。
专利摘要一种双向卷线器，将一转盘枢设于壳体之中，其中转盘的一端面形成开放状态，该端面的边缘具有第一卡掣片，沿转盘的直径方向向内延伸；以一卷簧分别顶抵于转盘及壳体，而恒定地对转盘产生收卷力，驱使转盘相对于壳体旋转；将信号线的中段置于转盘内，其二端分别收卷于转盘的上半部及下半部；在壳体的一侧设止挡元件，其具有第二卡掣片，可选择地依据转盘旋转方向的不同，与第一卡掣片形成互相卡制或是相对滑移的关系；或是通过止挡元件相对于壳体进行一位移，使第一卡掣片与第二卡掣片不互相接触，而使转盘可自由旋转。
文档编号B65H75/34GK2850055SQ20052010314
公开日2006年12月20日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者杨再富 申请人:昆盈企业股份有限公司