自动收线机构设计资料.docx

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自动收线机构设计资料

自動收線機構設計資料

（Dataofcordreel）

一．收線基本原理

二．收線機構的主要方式

1.內部幾構介紹

2.排線方式比較

3.鎖定及收線機構

4.限速機構

三．UL規格電源線的自動收線機構

1.電源線規格

2.安規要求

3.有關專利

4.空間要求

四．JQA規格電源線的自動收線機構

1.電源線規格

2.安規要求

3.有關專利

4.空間要求

五．其他收線方式

1．收線基本原理

1.自動收線原理﹕

自動收線機構是利用平面渦旋簧的儲能﹑釋能及棘輪機構的單向鎖定進行收放線。

將電源線拉出時﹐平面渦旋簧儲能﹐停止拉出時﹐轉軸在渦旋簧作用下迴轉至被棘輪機構鎖定﹐電源線停止動作﹔收線時利用按鈕或其他方式﹐打開鎖定機構﹐使平面渦旋簧的儲能釋放﹐帶動轉軸將電源線纏繞收回。

2.用途﹕

自動收線機構應用在熨斗和其它家電產品上的主要目的﹐是在使用完畢後﹐將電源線收納起來﹐便于存放。

3.適用的電源線﹕

自動收線機構的電源線主要為兩線（不帶地線）的橡膠線﹐目前有日本市場JQA規格的電源線及美國市場UL規格的電源線﹐歐洲市場TUV規格的棉紗線由于受卷線空間及表層抗摩強度的限制﹐目前尚未有自動收線的應用。

二．收線機構的主要方式

1．內部機構介紹：

下面以7301為例闡述自動收線裝置的內部機構

首先由後蓋和中介蓋板組成收線的空間及中介蓋板提供收線的旋轉軸。

在旋轉軸的前端安裝有大﹑小滑電環。

此兩個滑電環的作用是將電源線與熨斗的內配線連通。

在旋轉軸上有可以旋轉的前﹑後卷線筒。

在前後卷線筒之間有電源線。

前後卷線筒靠三顆螺釘鎖附在一起﹐同時將電源線壓緊。

電源線的兩極分別與固定在前卷線筒上的大﹑小彈片點焊在一起。

大小彈片的端頭部各有兩銀觸點與其點焊在一起。

大小彈片可以與前卷線筒一起圍繞著旋轉軸轉動。

大小彈片通過銀觸點在大小滑電環上滑動﹐從而使電源線與熨斗的內配線導通。

銀觸點起的作用是減少磨損﹐保證良好的接觸﹐防止電路導通時在大小彈片與大小滑電環之間有弧光放電﹐確保大小彈片不會與大小滑電環因少許的弧光放電就粘焊在一起。

為了進一步減輕銀觸點的磨損﹐在銀觸點與大小滑電環之間涂有節點油。

在後卷線筒的候部安裝有收線的平面渦旋簧。

它的一端與後卷線筒相聯﹐另一端與中介蓋板上的槽相聯。

這樣當電源線向外拉出時﹐渦旋簧就會儲能。

在後卷線筒上裝有壓緊板以防止渦旋簧在上預緊力時會彈出而增加不安全因素。

在前端由按鈕﹑釋放彈簧﹑鎖定片﹑前卷線筒上的棘輪組成收線的釋放機構。

當按鈕按下時﹐鎖定片會釋放前卷線筒上的棘輪機構﹐使電源線收進。

不按時﹐電源線停止。

在按鈕﹑鎖定片下有復位彈簧。

該收線機構下面有兩個螺釘將後蓋﹑中介蓋板鎖附在一起。

在中介蓋板的下部有卡勾機構﹐可以與隔基卡接。

上部從後面穿過後蓋﹑中介蓋板有兩個螺釘鎖附在固定在本體上的鎖定片上。

收線長度﹕電源線外露1。

85M

2．排線方式比較：

根據收線時電源線的排布方式﹐可將收線裝置分為單圈和多圈兩種﹐現將其特點比較如下表

排線方式

單圈

多圈

典型樣機

TSK-736

SANYOA-R82（W）

PANASONICNI-45GX

排線規律

較規則

隨機排列﹐每次都不同

層次不分明﹐較不規則

摩擦阻力

只有上下圈之間的摩擦﹐

阻力小﹐拉收線時較順暢

除上下圈之間的摩擦外﹐

左右及傾斜方向會產生

擠壓和斜嵌﹐磨損嚴重﹐

拉收線時較不順暢

佔用空間

（相同電源線長度下）

徑向佔用空間大

軸向佔用空間小

軸向佔用空間大

徑向佔用空間小

*收線控制

依靠再次拉動電源線帶動棘輪轉離卡點﹐使轉軸回轉

依靠按鈕動作打開轉軸卡點

使其回轉

*限速機構

一般有

一般無

*

．收線控制機構的方式與限速機構的有無﹐是在樣機拆解的基礎上的總結﹐並非絕對。

我們就曾作過在7302單圈卷線機構上加按鈕控制﹐及在7861卷線機構中取消按鈕而採用拉動電源線收線的嘗試﹐但未經量產的驗證。

*

．收線控制機構與限速機構的方式將于下具體闡述

*

．在多圈收線機構中未見到限速機構的一個可能原因為﹐多圈收線需要達到一定的速度﹐以克服更大的收線阻力。

我們發現﹐當速度較慢時﹐線的分佈會嚴重不均勻而沿一圈迅速爬高﹐容易卡死。

3．鎖定及收線機構的方式：

．棘輪方式

此機構為大同公司的專利﹐目前736單圈卷線盤即為此機構。

．滑動軌道控制機構

滑動軌道結構圖

此機構為SAYON產品卷線盤結構

．按鈕控制機構

4．限速機構：

三．UL規格電源線的自動收線機構

1.電源線規格

美國市場極性插

電壓：

120V

電源線外露長度：

2．44m

2.安規要求

裸露帶電體的電氣間隙1。

6MM

電源線拉出收進6000次﹐電源線的外絕緣護套不得磨破。

電源線彎曲50000次。

必須通過CUL的摔落測試。

電源線必須通過20磅（9KG）的拉力測試。

針對以上的安規要求﹐首先我們必須保證電氣間隙

1。

60MM以上。

對與收拉線6000次﹐以及電源線彎曲50000次﹐在機構上主要應注意入線口的設計。

入線口的上下兩側向內必須是大的圓弧過渡﹐以免尖銳的過渡會刮傷電源線﹔另外電源線入口的左右兩側在與上下便過渡處不得出現銳角或凸出在上下兩側上的銳邊。

見下圖﹕

要通過CUL摔落測試及9千克力的拉力測試﹐則要注

意收線裝置與本體﹑隔基等的連接的強度及剛度﹔另外

應該注意中介蓋板上轉軸的強度。

3.有關專利:

在7861的設計過程中，我們曾受到松下專利的困擾,主要的專利限制有兩條:

.按鈕控制的收線機構

若不用按鈕控制,則需採取大同的棘輪機構或三洋的滑動軌道機構,但也可能牽扯到這兩家公司的專利問題．

.底部開口以利收線

這個限制條件對收線空間影響非常大，若要底部封口，則必須給定足夠的收線空間．

（有關松下在美國申請的專利原文,請參照附錄一）

4.空間要求（多圈）

三．JQA規格電源線的自動收線機構

1.電源線規格

日本市場兩扁插

電壓：

100V

電源線外露長度：

1．85m

2.安規要求

裸露帶電體的電氣間隙2。

5MM

電源線以30M/MIN的速度拉出1000次﹐電源線的外絕緣護套不得磨破

線芯的斷線率不得超過30%﹔不得有其他異常情況。

針對以上的安規要求﹐首先我們必須保證電氣間隙

2。

50MM以上。

對與收拉線1000次﹐﹐在機構上主要應注意入線口的設計。

入線口的上下兩側向內必須是大的圓弧過渡﹐以免尖銳的過渡會刮傷電源線﹔另外電源線入口的左右兩側在與上下便過渡處不得出現銳角或凸出在上下兩側上的銳邊。

見下圖﹕

3.有關專利

（缺乏資料）

4.空間要求（多圈）

五．其他收線方式

為配合外觀上的需求﹐我們還作過一些卷線的方案﹐但由于問題較多﹐都不成功﹐在這裡略為提及：

1．橡膠套式

此種設想結構和原理十分簡單。

在後蓋的前端長出一個有孔的卷線筒﹐電源線從孔中通過﹐直接與內配線相連。

電源線卷在卷線筒上。

線卷好後﹐將套在卷線筒後部的橡膠套翻過來護住電源線。

但是經開了一個簡易模後﹐發現了許多問題而無法實施。

2．連杆轉動的手動收線形式

此種形式結構與自動收線十分相似。

所不同的是它的後卷線筒後部沒有裝儲能的平面渦旋簧﹐而是從其後部長出一個軸﹐在後蓋的後面上有一個連杆﹐可以帶動整個卷線輪轉動。

從而達到收線的功能。

此種形式的缺點是收線要手工操作﹐而且收線力一旦取消後﹐卷緊的線會因線的回彈力而松動。

3．插頭端的自動收線機構

此種設想是將收線裝置與熨斗分離﹐而靠近電源線的插頭端﹐類似于收線裝置帶一插頭﹐而用不帶插頭的電源線連接收線裝置與熨斗﹐收線後將收線裝置掛在熨斗上。

附錄一

（美國自動卷線專利）

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UnitedStatesPatent5,371,960

Wilson,etal.December13,1994

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Ironincludingcordreelandwatertank

Abstract

Agarmentironincludingarearfacetowhichthereisreleasablyattachedacordreel.Thecordreelincludesacatchtoretainitinitspositionmountedontherearface.Thecordreelishollowsoastoprovideacavitywhichreceivesabeakerwhichmaybeusedtodeliverwatertothewaterreservoiroftheiron.Duringuse,thecordreelandbeakerareremovedfromtherearfacesothattheironmaybeverticallyoriented,restingonitsrearface.

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Inventors:

Wilson;IanG.（Cheltenham,AU）;Hoare;RichardL.（NeutalBay,AU）

Assignee:

SunbeamCorporationLimited（Campsie,AU）

Appl.No.:

970620

Filed:

November3,1992

U.S.Class:

38/77.3;38/96;219/256

Intern'lClass:

D06F075/28

FieldofSearch:

38/75,77.1,77.3,79,88,94219/246,247,256,259242/47.5,77,78.7,107.7

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ReferencesCited[ReferencedBy]

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U.S.PatentDocuments

2063274Dec.,1936Ehrlich219/256.

3949499Apr.,1976Schaefferetal.38/77.

4347428Aug.,1982Conradetal.38/88.

4517757May.,1985Asadaetal.38/88.

4784616Nov.,1988Zimmermann219/247.

ForeignPatentDocuments

0053254Jun.,1982EP.

2583792Dec.,1986FR219/247.

3825501Feb.,1990DE.

3843384Jul.,1990DE.

0212631Mar.,1941CH38/77.

2233986Jan.,1991GB.

PrimaryExaminer:

Crowder;CliffordD.

AssistantExaminer:

Izaguirre;Ismael

Attorney,AgentorFirm:

Ladas&Parry

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Claims

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1.Agarmentironcomprising:

amainbodyhavingahandleandasoleplate,saidbodyhavingarearfaceprovidedwithengageablemeansthereat,

anelectriccordextendingfromsaidbodyforconnectionwithanelectricalpowersupplytoelectricallyheatsaidsoleplate,and

acordreelreleasablyattachedtosaidrearfaceofthebody,saidcordreelincludingafrontflangeengageablewithsaidmainbodyatsaidrearfacethereof,andaresilientcatchforreleasablysecuringthecordreeltosaidrearfaceofthemainbody,saidresilientcatchcomprisingaleverhavinganendlip,saidresilientcatchhavingarestpositioninwhichsaidlipengagessaidengageablemeanstosecurethecordreeltosaidmainbodyandareleasepositioninwhichsaidlipisreleasedfromsaidengageablemeansandsaidcordreelisreleasedfromsaidmainbody.

2.Thegarmentironasclaimedinclaim1,whereinsaidresilientcatchcomprisesapivotalleverintegrallymouldedinsaidcordreel.

3.Thegarmentironasclaimedinclaim1,whereinsaidcordreelincludesarearflangespacedfromsaidfrontflangeandformingarecesstherebetweeninwhichsaidcordcanbewoundwhenthecordreelisengagedwithsaidmainbody,saidrearflangehavingtopandbottomtroughsinwhichthecordispassedbeforebeingwoundinsaidrecess.

4.Thegarmentironasclaimedinclaim3,whereinsaidfrontflangeofthecordreelhasatroughthroughwhichsaidcordcanpasstooneofthetroughsoftherearflangeofthecordreel.

5.Thegarmentironasclaimedinclaim1,whereinsaidcordreelhasacentralchamberaccessiblethrougharearfacingopeningofsaidcordreel,saidgarmentironfurthercomprisingabeakerengageableinsaidcentralchamber.

6.Thegarmentironasclaimedinclaim5,whereinsaidbeakerandcordreelhavemeansforprovidingasnapfitforsaidbeakerinsaidchamber.

7.Thegarmentironasclaimedinclaim5,whereinsaidresilientcatchcomprisesapivotalleverintegrallymouldedinsaidcordreel,saidbeakerhavingagroovewhichextendsbetweensaidtopandbottomtroughswhenthebeakerisengagedinsaidchamberforpassageofthecordinsaidgroovebetweensaidtroughs.

8.Thegarmentironasclaimedinclaim5,whereinsaidbeakerhasawatercavitythereinandafillingopening.

9.Inagarmentironhavingamainbodywithanelectricalpowercordextendingfromsaidbody,theimprovementcomprisingacombinationremovablecordreelandbeakerincluding,

areelmemberhavingafrontfacereleasablyengageablewitharearfaceofthemainbody,andarearfacespacedfromsaidfrontface,saidreelmemberhavingacentralchamberopenandaccessibleatsaidrearfaceofthereelmember,and

abeakerremovablyengageableinsaidchamberofthereelmember,

saidreelmemberincludingflangesatsaidfrontandrearsurfacesdefiningarecesstherebetweeninwhichthepowercordofthemainbodycanbewoundaroundsaidchamberwhenthereelmemberisengagedwithsaidmainbody.

10.Thecombinationclaimedinclaim9,whereinsaidrearflangeofthereelmemberhastwoopposedtroughsthereininwhichthecordispassedbeforebeingwoundinsaidrecessaroundsaidchamber.

11.Thecombinationasclaimedinclaim10,whereinsaidfrontflangeofthereelmemberhasatroughthroughwhichsaidcordcanpasstooneofthetroughsintherearflangeofthereelmember.

12.Thecombinationasclaimedinclaim9,whereinsaidreelmemberincludesareleasablecatchmeansforreleasablyengagingthemainbody.

13.Thecombinationasclaimedinclaim9,whereinsaidfrontflangeofthereelmemberincludesmeansforengagingthemainbody.

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Description

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TECHNICALFIELD

Thepresentinventionrelatestoagarmentironandmoreparticularlytoareeltoreceivetheelectriccordoftheiron.

BACKGROUNDOFTHEINVENTION

Electricallyoperatedironsareprovidedwithanelectriccordtoextendtoapoweroutlet.Ithasbeenknowntoprovidetherearendofironswithmeansaboutwhichtheelectriccordmaybewoundforstoragepurposes.However,thispreviouslyknownmeansofstoringtheelectriccordhasnotbeensuccessfulasthecordinessenceisnotretainedinacoiledconfiguration.Therehasalsobeentheneedtoreducetheoveralllengthoftheironinordertoensurestabilityoftheironwhenitrestsonitsrearfacesoas