专利名称：管状自伸缩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及承载物体的装置，具体而言，涉及具有长弹簧件的管状自伸缩装置。
背景技术：
多种可伸缩装置被提出以保持和承载用户身上较小的个人物品，例如钥匙、徽章等。通常，这些装置可以夹到衣服的物体上以让用户的手得以空闲，这样他/她可以完成其他工作。
可以很容易理解对这种装置的需求。例如，高尔夫运动员在比赛过程中经常需要清洁他/她的高尔夫球。出于此目的通常使用连接到他/她的高尔夫包上的手巾。这样，他/她动作自由度小，并必须学会达到手巾。作为另外的示例，跑步者经常使用毛巾以在运动的过程中擦脸。现在他们必须将毛巾保持在手中或者将其承载到非常不舒适的背包或者腰带袋中。还有许多其它的需要让物件很容易得到并很容易使用和储存的情况。
公知技术中，美国专利No.5,230,117(Johnson等)，5,864,925(McGee)和6,364,237(Kagel)中显示了用于使用在外壳中伸缩的弹簧加载绳索而保持和承载不同物品的装置。
Kagel的伸缩徽章固定器是自伸缩装置的很好的示例。通常夹到裤子腰带上的此装置专门设计用于承载例如进入禁区需要的徽章。可伸缩徽章固定器由安装在卷轴的中心腔中的缠绕弹簧构成。固定了徽章的绳索围绕卷轴缠绕。此卷轴安装在小塑料外壳内。当使用徽章时卷轴被拉动，然后卷轴旋转。一旦用户释放徽章，卷轴自动将绳索回卷到外壳中。
不幸的是，如果使用在室外环境中的话，此类型的装置易于过早磨损。最终，水渗入到室中，弹簧开始生锈，这样影响绳索伸缩机构的效率。同样，绳索的可能延展范围由于伸缩机构的结构的缘故而受到限制。
同样，在美国专利No.5,816,458(Yonenoi)的现有技术中显示了一种用于安置小的个人物品的可伸缩固定器的示例。所述固定器由容纳作为弹簧的卷曲绳索的管构成。一个环被固定到用作钩部件的各端。所述环也防止卷曲的绳索从所述管脱离。所述管具有用于连接到带、腰带等的外部销。
上述装置不能用于承载较重的物品，诸如可能较湿的毛巾、帽子、工具等。它们的绳索和伸缩机构强度不足以拉出这些类型的物品，并且它们不是为了长久的使用，尤其是室外的环境中。
与大多数这样的装置一起，这些装置可以通过夹子夹到一件衣服或者另外的物体上。不幸的是，所述装置在与另外的物品相碰撞时可能脱夹。如果用户在进行运动的过程中无意中击中了所述装置也会发生相同的事情。珍贵的个人物品可能由于用户的损坏而丢失。
现有技术中，美国专利No.2,636,75 1(Carlson)，6,202,263(Harker)，6,038,748(Durney等)，6,299,040(Matias)，5,683,022(Evans)，3,547,363(Sledge)，6,371,346(Sharma)，6,328,193(Schiff)，和4,460,174(Perry)也显示了其它的个人物品固定器，其可以被佩带在一件衣服上或者另外的物品上。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种能够承载物品的自伸缩装置，其对外部环境有抵抗力并使用持久。
本发明的另外的目标是提供一种这样的能够支撑和操作多种物品(例如面巾或者连接到其上的工具)的自伸缩装置。
本发明的另外的目标是提供这样的自伸缩装置，其结构简单，成本具有竞争力，但确实高度可靠的。
本发明的另外的目标是提供这样的具有大的绳索范围的自伸缩装置。
本发明的另外的目标是提供这样可以夹到一件衣服或者另外的物品上的自伸缩装置。
本发明的另外的目标是提供能够整合到腰带上以方便使用的装置。
根据本发明，提供了一种管状自伸缩装置，包括具有开口端的长管部件、通过开口延展并固定到管状件中的绳索、连接到管状件外部绳索的夹持件以及安装在管状件之内的长弹簧装置，用于在管状件内推动所述绳索。
优选地，弹簧装置包括具有相对静止和移动端的张力或者压缩弹簧。在张力弹簧的情况下，移动端比静止端更靠近管状件的开口端。绳索连接到管状件内的移动端，并且静止端从对应闲置的张力弹簧的长度相对应的开口端一定距离加上管状件内移动端的运动范围的距离上被固定到管状件。在压缩弹簧的情况下，移动端比静止端离管状件的开口端更远。绳索被连接到移动端，静止端被固定到从对应闲置的张力弹簧的长度相对应的开口端一定距离加上管状件内移动端的运动范围的距离上被固定到管状件。
优选地，管状自伸缩装置包括纵向承载管状件的带。
下面将接合附图详细说明本发明的实施例，相似的数字表示相似的部件，其中图1是根据本发明的管状自伸缩装置的示意横截面图，张力弹簧处于完全缩回的位置中。
图2是根据本发明的具有两个管状自伸缩装置的示意透视图。
图3是根据本发明的管状自伸缩装置的示意横截面图，绳索布置在后部。
图4是根据本发明的管状自伸缩装置的示意横截面图，其具有绳索锁定装置和外夹。
图5是根据本发明的管状自伸缩装置中的横向辊布置的示意图。
图6是沿着图5中的线VI-VI所取的示意横截面图。
图7和8是根据本发明的管状自伸缩装置的示意横截面图，压缩弹簧分别处于不同的操作位置。
图9和10是根据本发明的管状自伸缩装置的示意横截面图，其具有移动杠杆。
具体实施例方式
现在参照图1，显示了根据本发明的管状自伸缩装置2。所述装置2具有容纳弹簧件3的管6形式的长管状件，固定到弹簧件3并在管6之外延展的绳索8，以及连接到管6外部的绳索8的夹10。
管6具有引导弹簧件3的纵向延长腔14，以及绳索8通过的开口端16。管6的相对端22优选闭合，但是如果需要可以保持敞开。开口端16可以设置通过螺丝连接、粘结或者其它固定到管6的盖7。具有从管6分离的盖7的优点是盖7可以被移除以易于安置，弹簧件3和绳索8的维护或者维修比较容易。
开口端16有利地具有平滑内表面42，所述表面可能具有圆形唇部43以方便绳索8滑入和滑出管6并减小绳索8的磨损。在所示出的情况下，开口端16具有比弹簧件3更小的直径以防止其离开管6。也可以使用任何其它合适的弹簧制动装置，例如，靠近其开口端16内部的内肩(未示出)。
当用户拉动夹10或者通过夹10或者绳索8本身所保持的物品(未示出)，弹簧件3沿着腔14朝向开口端16延展。一旦用户释放绳索8，绳索8通过弹簧件3在管6中收回。
弹簧件3的回收力通过F＝KΔX给出(K是弹簧的刚度系数，而ΔX是弹簧的最终长度和初始长度之间的差值。知道了弹簧件3的屈服应力极限，然后就很容易确定施加到弹簧件3上的最大载荷以避免弹簧件3永久受损或者甚至断开。相似地，可以根据用途来选择合适的弹簧。
管6的开口端可以被安置使得开口的尺寸与绳索的尺寸紧密配合。开口端16可以可选地设有橡胶环、密封衬垫等，允许绳索8以相对较紧的方式通过同时在绳索8通过弹簧3伸缩时显著地将水从绳索8中排除。这样的涂料防护布置对在室外使用所述装置是有利的。
管6可以方便地由可变形材料，诸如塑料制造，以适应不同的情况和使用条件。
参照图2，一个、两个或者多个可变形管6可以方便地整合到带24上。管6可以插入到适当的织品环中或者缝合到带24上的长织品环(未示出)上。带24也可以被形成以容纳管6并设有眼孔以让带24的相同侧或者相对侧面上的各绳索通过。也可以使用任何合适种类的带连接件。在所示出的情况下，管6用胶连接到带24的外表面。环连接件比其它类型的连接件的优点是管6没有永久地固定到带24，并可以很容易地移除以在没有带24的情况下使用。安装到带24上的装置2对经常承载使用的的物品很有用，诸如高尔夫俱乐部或者鞋的清洁毛巾、高尔夫球承载器、帽子等。也可以使用整合到带24上的单个管6(未示出)，并具有两个开口端16，两个独立的弹簧件3，以及两个独立的绳索8，其安装到管6内的相对侧面上以允许单独使用自伸缩装置2。带24可以设有容纳夹10和当处于伸缩状态中时可能的物品的袋子(未示出)。一个或者多个管6也可以整合到诸如高尔夫包、裤子(例如，直接在腰带中)等的不同的其它物品上。
现在参看图1和3，弹簧件3可以方便地由用于在管6内伸缩绳索8的张力弹簧4形成。张力弹簧4具有固定到管6的闭合的端部22的静止端18以及靠近开口端16的相对移动端20。张力弹簧4的静止端1 8也可以固定到管6的内壁，只要静止端18从对应闲置的张力弹簧4的长度相对应的开口端16一定距离加上管6内移动端20的运动范围的距离上被固定。所述移动范围是张力弹簧4可以延展的范围并可以根据管6和张力弹簧4的设计和布置而变化。
如图1中最佳显示，张力弹簧4的移动端20具有钩12，绳索8连接到所述钩12。如果需要可以使用其它连接件，例如安装到张力弹簧4的端部20的单独固定件、支架等。
绳索8的直径必须选择配合在管6内并通过开口端16。绳索8优选地由弹性材料制造，由此增加可能的延展范围。绳索8可以方便地具有通过尼龙套覆盖的橡胶芯。如果需要，所述绳索8也可以由非弹性材料制造。
在所示出的情况下，夹10由连接到管6外部的绳索8的弹簧夹形成并用于夹持将通过装置2所承载的物品。例如提环钩10(如图2-9中所示)或者任何其它的夹的其它类型夹持装置用于如同镊子保持烧杯那样抓住不同的物品，并可以替代弹簧夹。可选地，夹10可以被安置使得其通过所述装置上安置的单独远程系统来操作(打开和闭合)。例如，具有刚性的绳索和镊子状夹(未示出)的装置2可以具有固定到管6的远程控制。所述远程控制操作安装到镊子状的夹的电机。当开动时，电机驱动镊子状夹的开口和闭合。
也可以将多于一个的夹10附属到绳索8。例如，两个固定到绳索8上并彼此分离的弹簧夹(未示出)可以用于使用两个夹来夹持一个物品或者夹持两个物品。
优选地，夹10的尺寸超过管6的开口端16的开口尺寸以防止夹10进入管6中。管6可以被安置以在伸缩的位置中时覆盖和保护夹10。
参照图3、5和6，绳索8可滑动地连接到张力弹簧4的移动端20而不是通过钩12直接固定到张力弹簧4(如图1所示)，并朝向开口端16回到管6中的固定点32。钩12然后优选地通过焊接或者安置到张力弹簧4的移动端20的横向辊30(如图5、6中最佳显示)来最小化绳索8和张力弹簧4之间的摩擦。横向辊30比钩12的优点在于需要更小的张力来从管中拉出绳索8，因为摩擦更小。绳索8从固定点32开始围绕横向辊30并通过开口端16返回。其它的辊30可以在辊6内使用以在管6内容纳更长的绳索8。除了辊30外，其它诸如滑轮(未示出)的其它装置可以被使用。因为其更长，这样的结构增加了绳索可能的延展范围。
参照图4，管6可以设有用于将管6夹持到高尔夫包或者任何其它所需物品的外夹26。其它类型的固定件可以用于允许将管6固定到物品上。
可以设置绳索锁28和任何其它锁定部件，用于将绳索8相对管6锁定到拉出位置。绳索锁28可以被释放(未锁定)并沿着绳索滑动到所需的锁定位置。绳索锁28可以连接到管6或者可以沿着绳索8左向可移动。
参照图7和8，弹簧件3也可以由安装在管6内的压缩弹簧4形成以在管6伸缩绳索8。图7显示了完全延展状态中的压缩弹簧4同时图8显示了完全压缩状态中的压缩弹簧4。
压缩弹簧4具有与移动端20相对的静止端18。移动端20比静止端18离管6的开口端16更远。移动端20必须位于至少完全压缩的压缩弹簧4的长度加上管6内的移动端20的移动范围相对应的距离上以获得最大的操作范围。绳索8被连接到移动端20。绳索8沿着压缩弹簧4在移动端20和开口端16之间延展。
为了在管6内提供对压缩弹簧4的纵向引导固定到闭合端22和开口端16的延长杆34通过压缩弹簧4延展。杆34也可以只固定到闭合端22或者开口端16之一以引导压缩弹簧4。杆34优选地由可变形材料例如塑料制造，但是其它诸如金属的材料也可以被使用。绳索8也可以通过压缩弹簧4的内部，只要没有使用引导杆，如果需要的话。然后，管6必须在压缩的过程中调整尺寸以防止压缩弹簧4弯曲。开口16必须优选地与管6内的绳索8相对齐。
优选地，压缩弹簧4的静止端18被固定到杆34的放大端40以防止压缩弹簧4从管6的一端来回滑动到另外一端。静止端18可以在没有固定到其上的情况下相对放大端40倾斜，但是在这种情况下，压缩弹簧4将沿着杆34在没有力通过夹10所夹持的物品施加到压缩弹簧4上。端部40比压缩弹簧4的直径大以将压缩弹簧4安置在其上。
也由可能使用如上所述图1和3中具有张力弹簧4的杆34的引导杆。杆34可以只连接到管6的一端。
参照图9和10，管6也可以是刚性的，用于承载在传输过程中需要更大的稳定性的物品(例如危险材料的)。绳索8可以是刚性的，用于从安全的距离并具有一定的防范的情况下操纵诸如化学或者危险产品。出于个人原因，用户可以优选刚性绳索而不是可变形绳索。管6可以具有至少在压缩弹簧4的移动端20的移动范围之上延展的纵向引导槽36。连接到压缩弹簧4的移动端20的杠杆38在槽36中滑动并可以用于手工压缩所述压缩弹簧4以在不将绳索8拉出管6的情况下取出绳索8。如前所述，使用具有杠杆38的刚性绳索在处理危险物品(例如化学溶液、生物医学废物等)时是合适的。
值得注意的是在所有如上所述的实施例中，以及其它可能的实施例中，弹簧件可以由单个弹簧、多个彼此连接的弹簧、弹性件等形成，并可以双重使用以提高强度，同时绳索被安置以在弹簧和作为用于增加绳索的延展范围的滑轮系统中的连接点之间往返好几次。
尽管对本发明的一些实施例进行了展示和说明，本领域技术人员将会理解在不偏离本发明的原理和实质的情况下，可对这些实施例进行改变，其范围也落入本发明的权利要求及其等同物所限定的范围内。
权利要求
1.一种管状自伸缩装置，包括具有开口端的长管状件；通过开口延展并固定到管状件中的绳索；连接到管状件外部绳索的夹持件；以及安装在管状件之内的长弹簧装置，用于在管状件内推动所述绳索。
2.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，所述弹簧装置包括在管部件中纵向延展的弹簧件。
3.根据权利要求2所述的管状自伸缩装置，其特征在于，所述弹簧件包括具有相对静止和移动端的张力弹簧，移动端比静止端更靠近管部件的开口端部，绳索连接到管状件内部的移动端，静止端从与至少闲置的张力弹簧的长度相对应的开口端一定距离加上管状件内移动端的运动范围的距离上被固定到管状件。
4.根据权利要求3所述的管状自伸缩装置，其特征在于，绳索被固定到张力弹簧的移动端。
5.根据权利要求3所述的管状自伸缩装置，其特征在于，绳索可滑动地连接到张力弹簧的移动端并朝向开口端回到管状件内的固定点。
6.根据权利要求5所述的管状自伸缩装置，其特征在于，张力弹簧的移动端具有绳索围绕的横向辊。
7.根据权利要求3所述的管状自伸缩装置，其特征在于，张力弹簧的静止端被连接到与开口端相对的管状件的一端。
8.根据权利要求2所述的管状自伸缩装置，其特征在于，弹簧件包括具有相对的静止和移动端部的张力弹簧，移动端比静止端离管状件的开口端更远，绳索连接到移动端，静止端从与开口端相对并与至少全压缩张力弹簧的长度相对应的开口端一定距离加上管状件内移动端的运动范围的距离上被固定到管状件。
9.根据权利要求8所述的管状自伸缩装置，其特征在于，绳索沿着管状件的开口端和弹簧件的移动端之间的压缩弹簧件延展。
10.根据权利要求8所述的管状自伸缩装置，其特征在于，管状件包括靠近开口端的内部停止表面，当压缩弹簧被压缩时，压缩弹簧的静止端挤压所述表面。
11.根据权利要求2所述的管状自伸缩装置，其特征在于，还包括用于在管状件内对弹簧件提供纵向引导的引导装置。
12.根据权利要求11所述的管状自伸缩装置，其特征在于，引导装置包括延长杆，所述延长杆通过弹簧件从管状件的一端凸起。
13.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，所述绳索具有弹性。
14.根据权利要求13所述的管状自伸缩装置，其特征在于，绳索由通过尼龙套覆盖的橡胶芯。
15.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，管状件的开口端具有平滑内表面。
16.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，管状件包括外夹。
17.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，所述夹持件的尺寸超过管状件的开口端的开口尺寸。
18.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，夹持件包括弹簧夹或者提环钩。
19.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，管状件可变形。
20.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，还包括纵向承载管状件的带。
21.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于，还包括锁定装置，用于相对管状件可释放地将绳索锁定在抽出位置上。
22.根据权利要求1所述的管状自伸缩装置，其特征在于绳索大体是刚性的；以及管状件具有在弹簧转制的移动端的移动范围之上延展的纵向引导槽，以及在槽中滑动并可操作以从管状件的外部移动所述绳索的杠杆。
全文摘要
一种管状自伸缩装置(2)，包括具有开口端的长管部件(6)、通过开口延展并固定到管状件(6)中的绳索(8)，连接到管状件(6)外部绳索(8)的夹持件(10)以及安装在管状件(6)之内用于在管状件(6)内推动所述绳索(8)的长弹簧装置(3)。
文档编号A45F5/00GK1649527SQ03810185
公开日2005年8月3日 申请日期2003年4月28日 优先权日2002年5月8日
发明者迈克尔·若万 申请人:弹簧完美公司