专利名称：卷绕弹簧式离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在离合部件之间的卷绕弹簧式离合器，其中第一，内离合部件包括外圆柱表面，卷绕弹簧的环围绕其定位，和第二，外离合部件包括内圆柱表面，卷绕弹簧的环位于其内，其中卷绕弹簧的端部或端部之一从环部伸出并形成驱动柄，其可由第二离合部件的驱动器驱动。
这样的卷绕弹簧结构的离合器以单向或双向作用的离合器形式是公知的。卷绕弹簧的环无间隙地封闭外表面，例如销形式的摩擦部件的表面。卷绕弹簧的末环的端部向外弯折并形成驱动柄，其在外离合部件上的驱动口，缝或槽中被导向。由于环紧配合在销上，因而能够恒定地提供摩擦连接。
就单向作用离合器来说，由于环立即紧抓住销的外表面，因此旋转方向锁定在与旋转相反的方向上。在锁定方向上的锁定动作立即发生作用，不允许离合部件的任何的相对旋转。在另一方向上离合器由于扭矩构成摩擦连接。就双向作用卷绕弹簧式离合器来说，摩擦连接在两个方向上存在，其中由于公差的原因需要在离合部件之间提供一定的相对的圆周回转，在其中卷绕弹簧不随离合部件的旋转移动。以这种方式，不会发生滑动运动且不限定离合部件相互的旋转位置。
本发明的一个目的在于以这样一种方法提供一种卷绕弹簧式离合器，即就单向结构来说，在锁定方向上不产生立即地锁定而是通过逐渐地增加扭矩引起锁定，就双向结构来说，在中间位置没有呈现离合部件的相互的非限定的旋转位置。
根据本发明只在扭矩增加获得之后产生锁定的目的在于只有卷绕弹簧的第一部分的环在预张紧状态下其内径旋紧配合在第一离合部件的外表面上，并且连接驱动柄的卷绕弹簧的第二部分的环的至少一部分在放松状态下展示出比第一离合部件的外表面大的内径。
由于驱动柄的拉紧，具有较大内径的环或多个环首先减小它/它们的直径。从开始扭矩大于或等于零牛顿毫米的较大直径开始，扭矩逐渐增加，直径减小至锁定接合，驱动离合部件驱动被驱动离合部件。较大直径环的数量越大，驱动扭矩的增加越慢，因为当锁定方向上的旋转开始时，离合部件抵抗非封闭安装弹簧端的弯折力旋转，其中不紧密地稳定地装配的环逐渐与第一离合部件例如销的表面一致，直到离合器最终锁定或抓紧。
如果非封闭安装环可以自由地设定它们的放松位置，那么开始扭矩等于零。然而开始扭矩也可以不为零。所以本发明的另一个改进在于第二离合部件的内圆柱表面的内径限制了较大直径的环(多个环)的自由膨胀并且预张紧它(它们)。
通过借助第二离合部件的内表面限定制大直径的环的外径，获得相对于开始运动的预张紧。因此开始扭矩可通过第二离合部件的内表面的内径调整。
在本发明的另一个改进中，还可以这样改变结构即第二离合部件的内圆柱表面的内径这样设定尺寸，不紧配合在第二离合部件上的环可以自由地膨胀且不被预张紧。在这种情况下，故意地从开始扭矩为零开始是可能的。
本发明的另一个改进在于属于与第一离合部件紧配合的环的部分，在卷绕弹簧的另一自由端上的第二末环成形为第二向外伸出的驱动柄，它可以由第二离合部件的第二驱动器驱动，其中在与第二驱动器一定距离处呈现一限定壁且第二驱动柄在驱动器和限定壁之间存在间隙。
以这种方式，可以精确地限定离合部件相互之间的旋转位置。停止壁相对于第二驱动柄具有间隙，其尺寸设定为在第一卷绕弹簧端的非封闭安装的第一环被旋转充分远使离合器产生锁定之前，在第二驱动柄和停止壁之间发生接触。若进一步旋转，部分地紧密配合在离合器部件上的卷绕弹簧的第二末环在第二旋转方向上被放松。卷绕弹簧些微地打开并在离合部件上以第二方向滑动。如果移开外作用扭矩，第一离合部件在减小开始扭矩的作用下发生回转。以这种方式，非封闭安装环的直径又增加，直到弹簧整个地被放松(开始扭矩＝0牛顿毫米)或者直到它紧配合在第二离合部件的内表面上。在这两种情况下，都到达端部位置。限定了旋转位置。
本发明还涉及用于数据介质磁盘的驱动器，其中使用了根据本发明的卷绕弹簧式离合器。卷绕弹簧式离合器较佳地使用在旋转运动到数据介质磁盘的前后传递中。
本发明将参照附图中所示的实施例进一步地描述，但并不限定本发明，在图中
图1是根据本发明的具有较大直径的环的卷绕弹簧式离合器的单向例子的分解示图，图2是根据图1的具有较大直径的环的卷绕弹簧的示图，图3是图示具有摩擦销和用于功能元件的驱动盘的第一离合部件，卷绕弹簧定位在摩擦销上，图4是以平面图表示装有卷绕弹簧的卷绕弹簧式离合器的第二离合部件，图5作为一个变形，表示根据图1-4的卷绕弹簧式离合器的双向结构的分解图，其中卷绕弹簧在两个末环上都提供有驱动器，图6是表示根据图5的卷绕弹簧式离合器的卷绕弹簧的示图，图7是表示在根据图5的带有用于两个驱动柄的驱动口的第二离合部件上方的根据图6的卷绕弹簧的示图，图8是根据图5和7的位于第二离合部件内带驱动柄的卷绕弹簧的平面图。
图1是一个卷绕弹簧式离合器1的简要分解示图。卷绕弹簧式离合器1较佳地用于将旋转运动传递给数据介质磁盘的驱动中，未显示数据介质磁盘。
卷绕弹簧式离合器1包括带有外圆柱面2a的摩擦销2形式的第一离合部件。摩擦销2与两个驱动盘3a和3b连接。在驱动盘3a和3b之间存在驱动间隙3c，例如数字数据介质的边缘可在其间导向。卷绕弹簧4位于摩擦销2的上面。卷绕弹簧4包括具有不同的结构环4c1和4c2两部分4a和4b。图1清楚地表示了这两个部分4a和4b。4a部分包括环4c1，它的直径设置成这样，即4a部分的环4c1在摩擦销2的外圆柱表面2a上摩擦配合。图中，4b部分只有一个环4c2。然而如果卷绕弹簧式离合器1形成适合的另外的尺寸，4b部分也可以包括若干环4c2。环4c2具有比环4c1大的直径。
卷绕弹簧4具有两个环端4d和4e。向外弯折环端4d以形成第一驱动柄5。在图1中，环端4e沿切向只稍稍伸出圆柱区域。
在图1中，卷绕弹簧4的上方表示了第二离合部件6。这个离合部件6在它的外侧具有齿形边缘6a。旋转运动通过未示的旋转驱动传递至此。第二离合部件6具有套筒6b，它支承齿形边缘6a。套筒6b如图4所示具有内圆柱表面8。此外，套筒6b具有用于驱动柄5的驱动口7。
图2清楚地表示了环4的4a和4b两部分。环形区域4a的环4c1具有适合与摩擦销2配合的统一的直径，而环形区域4b的环4c2清楚地显示出较大的直径，尤其是在呈现运动的全自由度处。驱动柄5从环端4d向外弯曲。应当注意如果环4c2能自由地伸展，第二离合部件如套筒6b作用在第一离合部件如摩擦销2上的这一点的开始扭矩等于零牛顿毫米。这是这样一种情况，即如果第二离合部件6的内圆柱表面8的内径这样设定尺寸即环4c2不紧配合在第二离合部件6上且因而不被预张紧。
图3中，卷绕弹簧4已推上摩擦销2；在放松状态下，它通过摩擦力置于摩擦销2上。
图4表示了套筒6b的内圆柱表面8限制环4c2的外径。因此套筒6b的内圆柱表面8限制了环4c2的自由膨胀且给它施加预张紧。通过借助套筒6b的内圆柱表面8限制环4c2的外径，获得相应于开始扭矩的预张紧。开始扭矩可以通过套筒6b的内表面8的直径来调整。
如果齿形凸缘6a以所示的旋转方向10运动，在驱动柄5拉紧的作用下，环4c2的直径首先减小。从开始扭矩由表面8的直径预定的较大直径开始，随着直径减小扭矩逐渐增加，直到离合器被锁定地接合，即驱动离合部件，带有齿形凸缘的6a的套筒6b驱动受驱动离合部件，即带有驱动盘3a和3b的摩擦销2。大直径环4c2的数越大，扭矩增加越多。
图5表示另一种形式，根据图1-5的卷绕弹簧式离合器的另一种改进。卷绕弹簧式离合器1还包括带有外圆柱表面2a的摩擦销2形式的第一离合部件。摩擦销2与两个驱动盘3a和3b相连。在驱动盘3a和3b之间存在一个驱动间隙3c，例如数字介质的边缘和其它物体可在其中导向。卷绕弹簧4位于摩擦销2的上面。卷绕弹簧4包括具有不同结构环4c1和4c2的部分4a和4b。图5和图6清楚地表示了这两部分4a和4b。4a包括环4c1，它的直径是这样的，即4a的环4c1摩擦配合在摩擦销2的外圆柱表面2a上。在图中，4b部分只包括一个环4c2。如果另外地适当设计卷绕弹簧式离合器1的尺寸，则4b可以包括许多环4c2。环4c2具有比环4c1更大的直径。
卷绕弹簧4具有两个环端4d和4e。向外弯折环端4d以形成第一驱动柄5。环端4e类似地向外弯折形成驱动柄12。
图5中在卷绕弹簧4的上方表示的是第二离合部件6。此离合部件6在外侧具有齿形凸缘6a。通过未示的旋转驱动可以将旋转运动传递于此。第二离合部件6具有套筒6b1，其支承齿形凸缘6a。套筒6b1具有在图5中可见的内圆柱表面8。此外，套筒6b1具有驱动柄12接合的驱动口13。若发生旋转运动，驱动柄12在驱动口13内作为驱动器的停止壁11和限定壁14之间具有运动自由度。
图6清楚地表示了环4的4a和4b部分。环部4a的环4c1具有适合装配在摩擦销2上的统一的直径，而环部4b的环4c2清楚地表示了大的直径，特别表示了运动的全自由度处。驱动柄5从环端4d向外弯折。驱动柄12从环端4e向外弯折。如果大直径的环4c2自由地伸展，开始扭矩等于零牛顿米。
图7表示了在第二离合部件6前面的卷绕弹簧4，齿形轮6a具有略有变化的套筒6b1。驱动柄5可以接合在驱动口7中。驱动柄12接合在驱动口13中。
图8表示套筒6b1内圆柱表面8限制环4c2的外径。因此套筒6b1的内圆柱表面8限制了环4c2的自由膨胀并且给它施加预张紧。通过借助套筒6b1内圆柱表面8限制环4c2的外径，获得对应于开始扭矩的预张紧。开始扭矩可通过套筒6b1内表面8调整。
如果齿形凸缘6a以所示的旋转方向10旋转，在驱动柄5的拉紧作用下，环4c2的直径首先减小。从由表面8的直径预定的开始扭矩开始，扭矩不断增加，直到在末环4c12上的驱动柄12旋转离开停止壁11，由此弹簧开始滑过第一离合部件2的圆柱体。如果消除外部扭矩，第一离合部件2在减小开始运动的作用下发生回转。以这种方式，非封闭安装环4c2的直径又增加，直到弹簧整个地被放松(开始扭矩＝0牛顿毫米)或者直到它与第二离合部件6的套筒6b1的内表面8紧密配合。在这两种情况下，到达端部位置。限定了旋转位置。
第二驱动口13如此设计，即若第二离合部件6的旋转与旋转方向10相反，驱动口13的限定壁14不紧邻套筒6b1的停止壁11，以防止锁定。卷绕弹簧4滑过圆柱体2，其中在停止壁11和驱动柄12之间的距离大致地保持恒定。
权利要求
1.一种在离合部件(2，6)之间的卷绕弹簧式离合器，其中第一内离合部件(2)包括外圆柱表面(2a)，卷绕弹簧(4)的环(4c)围绕其定位，和第二外离合部件(6)包括内圆柱表面(8)，卷绕弹簧(4)的环(4c)位于其内，其中卷绕弹簧(4)的端部(4d，4e)或端部之一从环部伸出并形成驱动柄(5)，其可由第二离合部件的驱动器(7)驱动，其特征在于只有卷绕弹簧(4)的第一部分(4a)的环(4c)在预张紧状态下卷绕成其内径旋紧配合在第一离合部件(2)的外表面(2a)上，并且邻接驱动柄(5)的卷绕弹簧(4)的第二部分(4b)的第一环(4c2)的至少一部分在放松状态下展示出比第一离合部件(2)的外表面(2a)大的内径。
2.如权利要求1所述的卷绕弹簧式离合器，其特征在于第二离合部件(6)的内圆柱表面(8)的内径限制了较大直径的环(多个环)(4c2)的自由膨胀并且因此使它(它们)预张紧。
3.如权利要求1或2所述的卷绕弹簧式离合器，其特征在于第二离合部件(6)的内圆柱表面(8)的内径这样确定尺寸，以使环(多个环)(4c2)不紧装配在第二离合部件(6)上，可以自由地膨胀并不被预张紧。
4.如权利要求1-3中的一项或多项所述的卷绕弹簧式离合器，其特征在于在卷绕弹簧(4)的另一自由端处的第二末环(4c12)被成形为可以由第二离合部件(6)的第二驱动器(11)驱动的第二向外伸出的驱动柄(12)，第二末环(4c12)属于其环(4c1)紧配合在第一离合部件(2)上的部分(4a)，其中限定壁(14)呈现在距第二驱动器(11)的一距离处，并且第二驱动柄(12)有间隙地定位在驱动器(11)和限定壁(14)之间。
5.一种具有如权利要求1所述的卷绕弹簧式离合器的用于数据介质磁盘的驱动器。
全文摘要
本发明涉及一种在离合部件(2，6)之间的卷绕弹簧式离合器，其中第一内离合部件(2)包括外圆柱表面(2a)，卷绕弹簧(4)的环(4c)围绕其定位，和第二外离合部件(6)包括内圆柱表面(8)，卷绕弹簧(4)的环(4c)位于其内，其中卷绕弹簧(4)的端部(4d，4e)或端部之一从环部伸出并形成驱动柄(5)，其可由第二离合部件的驱动器(7)驱动，只有卷绕弹簧(4)的第一部分(4a)的环(4c
文档编号F16D41/20GK1646822SQ03808145
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月8日 优先权日2002年4月12日
发明者N·昆泽 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司