专利名称：带有限制扭矩离合器的胶片传输机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在摄影照相机中的手动胶片传输机构，更具体地说，涉及包括一个用以防止胶片损坏的单向限制扭矩离合器的一种胶片推进和回绕机构。
在用在摄影照相机中的手动胶片传输机构的技术领域内，已经知道可向该手动胶片传输机构提供一种单向胶片推进和回绕器件，以实现将胶片卷绕在一个相关的胶片卷取轴或筒上，同时又能防止发生胶片卡住不动的现象，该现象因该卷绕器件或旋钮在反方向上转动而逼迫该胶片移动所致。还知道通过在一个胶片推进或胶片驱动机构中提供某种磨檫或滑动离合器，在一条胶片达到一个由一个计量器件确定的停止点上或已经卷绕到该胶卷的末端时，该离合器可以防止操作人员在该胶片上施加过度的力。举例而言，此种滑动离合器的实例，分别示于1964年6月23日颁发的美国专利3,138,084和1972年5月2日颁发的美国专利3,659,798中。在该美国专利3,659,798的离合器中还提供以单向驱动器。
本发明提供一种手动胶片传输机构，该手动胶片传输机构包括将单向驱动作用与一个限制扭矩特征结合起来的改进型式的离合器。这种限制扭矩单向驱动离合器可与驱动机构内的胶片推进齿轮相配合，用以限制可施加到胶片推进筒或卷取轴的扭矩，也用以防止发生胶片卡住不动的现象，该现象因该胶片推进齿轮反向转动而朝后驱动胶片所致。如果需要亦可以以类似的离合器结构用在该胶片传输机构的回绕旋钮或其他部件上。
通常，本发明的离合器采用同轴的内部和外部转动表面，该两转动表面中之一承载一个接合另一个转动表面的弹性臂，该弹性臂具有一个端部，该端部可与在另一个转动表面上的支靠部或齿接合，以便按预定方向移动该胶片。按照本发明，该齿或该弹性臂的端部与该齿的接合部分都制成具有一定的角度，当达到一个预定扭矩范围时，该角度便足以允许该驱动接合滑脱。如此便限制了施加于该胶片上并将之驱动的扭矩，且也可防止因操作人员用力过度所导致的胶片损坏。
本发明的这些或其他特征和优点将通过下文结合附图对本发明所作的详细说明而能更加容易了解。附图中
图1是一个照相机的示意图，该照相机包括一个本发明的胶片推进机构；图2示出一个用在一个胶片推进机构中的现有技术单向离合器的截面图；图3是图2中所示的离合器的一个部分的放大图；图4示出其取自沿图1中的4-4剖线且与图3所示相似的本发明的限制扭矩单向离合器的第一个实施例的视图；图5示出类似于图4的限制扭矩单向离合器的第二个实施例的视图；图6示出一个用于一个胶片传输机构的限制扭矩单向离合器的第三个实施例分解透视图；图7为图6中示出的该离合器在脱离接合的状态下的平面图；图8类似于图7，但示出该离合器处于驱动接合状态；图9示出在图8中一个点线所围成的圆圈9的部分中，该离合器的扭矩释放操作的放大图。
现详细参照各附图，图中示出一个摄影照相机10，该照相机10具有一个主体12，图中所示，其背部已卸下以便示出一个内部腔室14。在该内部腔室14中，装纳一个胶片暗盒16，胶片18从该暗盒伸展横跨该腔室14，并卷绕在一个卷取轴20上。一个计量止动器22有效地啮合该胶片18侧边的各方孔，以便把该胶片18定位在每帧画面位置上。在该照相机的背部有一个细缝口24，一个滚花的推进指轮26的外部边缘伸展透过该隙缝口24，以便操作人员手动操作时与之接触。该指轮26通过未示出的内部离合器与该卷取轴20连接，以便用以在一个胶片推进方向上转动该卷取轴20。该暗盒16、该卷取轴20、该计量止动器22、该指轮26及其未示出的相关的离合器构成一个用以在照相机10内移动该胶片18的胶片传输机构27的部分。
图2示出安装在一个类似于指轮26的胶片推进齿轮中的现有技术单向离合器28。该离合器28包括一个圆形外环30，该外环30与一个内部凸轮32共轴。外环30具有一个朝内的表面34，一个弹性臂36从该表面34向内延伸，该弹性臂36则与该凸轮32的朝外表面38接合。
从图3中的放大视图可以清楚地看到，该弹性臂36具有一个成角度的端部40，当与图1中示出的指轮26向左方向移动相当地将图2和3中所示的外环30沿顺时针方向转动时，该成角度的端部定位成与一个在该凸轮32的外部表面上形成的大致为径向或稍许成相反角度的支靠部或齿42相接合。当该离合器如此接合时，该指轮26在顺时针胶片推进方向的转动，导致该内部凸轮32转动并相当于导致一个胶片卷取轴20在一个胶片推进方向上移动胶片的转动。如果将该指轮26朝反方向即反时针方向转动时，该弹性臂36发生弯曲，以便骑在该支靠部或齿42之上而没有使该内部凸轮转动。这种单向离合动作是在该外部表面38的流线型部分的协助下实现的，该外部表面38的流线型部分则从该支靠部或齿42的面向反时针方向的抵靠表面的外部边沿顺时针方向地延伸。
图4示出一个结合在图1中的该指轮26内的离合器44，该离合器44构成本发明的第一个实施例。该离合器44由对示于图2和3中的现有技术的离合器28进行改型而构成，该离合器44包括具有内部表面34和具有如同图3所示的实施例中带有成角度的端部40的弹性臂36的外环30。该离合器44还具有一个凸轮46，该凸轮46具有外部表面47和一个带有抵对该弹性臂36的成角度的端部40的表面的支靠部或齿48。然而，该支靠部或齿48的表面则朝外与该端部40成一个预定角度50倾斜而不在接近径向的方向上。此角度50选择成，使得当该离合器以该端部40接合该支靠部或齿48而接合时，该外环30只在顺时针方向转动时传输有限的扭矩。然而，当超出了一个预定扭矩值之后，由该成倾斜状态的支靠部或齿48所产生的向外的滑动力将克服磨檫力并导致该弹性臂36受该凸轮46的支靠部或齿48导向而沿该支靠部或齿48的表面向外滑动，或脱离与该支靠部或齿48的接合。以这样的方式，该离合器将在一个预定的最大扭矩值下滑脱，以便防止有过大的力作用在受该指轮26驱动而向前推进的胶片之上。
图5示出可供选择的另一种离合器52的实施例，该离合器52包括一个带有如同那些示于图3的实施例中的一个外部表面38和径向支靠部或齿42的凸轮32。该离合器52采用的改型外环54带有一个内部表面55和一个具有一个端部58的弹性臂56，该端部58向前倾斜一个预定滑动角度60。该离合器52的操作与示于图4的实施例的操作相似之处在于，当该端部58接合该支靠部或齿42时，外环的顺时针方向转动将向该凸轮32传输有限的扭矩。然而，当达到一个预定扭矩值时，由与该支靠部或齿42接合的该倾斜的端部58所产生向外的力将向外导向该弹性臂56，以便与该支靠部或齿脱离接合，并允许该离合器滑脱，从而向该离合器提供一种限制扭矩的功能。
显然，如果需要，图4中所示的凸轮的特征可与图5中所示的外环结合起来，以便提供一种滑动离合器，在该离合器中，该凸轮的支靠部或齿48和该弹性臂的端部58都制成倾斜的形状，组合而成的组合件则基本上以与前述各实施例的离合器相同的方式进行操作。然而，由于各实施例中的磨檫力会有差别，则对这种组合件而言，该滑脱角度需加以调整，以便获得这种组合件所需的扭矩极限。此外，如果需要，也可能在前述的离合器类型中采用多于一个弹性臂和/或多于一个用以接合一个或多个该弹性臂的支靠部或齿。
参照图6至9，图中示出意图用在一个照相机胶片推进机构中的限制扭矩单向离合器62的另一种型式。该离合器62包含在一个胶片推进指轮64之内，该胶片推进指轮64包括一个中心轮毂-凸轮66，该中心轮毂-凸轮66具有一对从一个凸轮状外部表面70延伸的倾斜的支靠部或齿68。
一个驱动件72与该中心轮毂-凸轮66协同动作，该驱动件72包括一个驱动轮毂74，该驱动轮毂74可与一个驱动轴76连接，而该驱动轴76则驱动一个未示出的胶片推进机构。该驱动轮毂74承载一个横臂78，在该横臂78上安装以一对从该横臂78的内部表面81延伸的弹性臂80。该弹性臂80以大致呈弓形的方式弯曲，用以搭放在环绕该轮毂-凸轮66的外部表面70的指轮的切口中。在该弹性臂80远离该横臂78的端部上，该弹性臂80有一个钩82。于图9中可清楚地看到，该钩82具有向内的大致指向径向的端部表面84，该端部表面适宜于与该轮毂-凸轮的倾斜的支靠部或齿68接合。
如示于图8和9中，当该指轮64在如图中所示顺时针方向转动时，该钩82的端部表面84接合该倾斜的支靠部或齿68，并传输有限的扭矩到该轮毂-凸轮66，以便在该胶片推进方向上转动该轮毂-凸轮，且在照相机内推进胶片。如果该照相机的操作人员在照相机上施加过度的力，这种情况可能发生在当该未示出的胶片计量机构将胶片停止在下一个拍摄位置或该胶片卷绕到该胶片行程的末端时，如图9中虚线86所示，该弹性臂的钩82的端部84将向外骑在该支靠部或齿68的表面上，以便释脱该离合器62并限制可能施加到该胶片推进机构上的扭矩。
显然，如同在第一个实施例中所述的那样，在本实施例中的离合器62也可以通过向该弹性臂的钩提供以倾斜的端部表面来代替形成在径向上的表面84并向该轮毂-凸轮提供以所示的倾斜的支靠部或齿68或可供选择的另一种径向齿，而将该离合器改型。在两种情况下，将会存在一种向外的导向力，且当达到预定的扭矩值时，该力将允许该离合器滑脱并以与前述的各实施例相同的方式限制所施加的扭矩。
本发明的离合器中，在其接合表面可采用任意适当的齿或滑脱角度和各接合元件可采用任意合适的材料，在类似与图4所示的离合器的设计中，该离合器为一种元件采用聚碳酸脂而另一种元件采用聚甲醛的组合件且带有42.5°的滑动角度，结果，在释放力为15.53盎司-英寸时，其标准偏差只为0.43盎司-英寸。同样地，采用同样材料制成的离合器但其带有45°的滑动角度时，结果，给出11盎司-英寸的平均释放力和0.63盎司-英寸的标准偏差。这些离合器材料和滑动角度提供选择值约为12盎司-英寸的释放力，此值相当于在正常状态下推进胶片通过该照相机所需的6盎司-英寸最大扭矩值的两倍。
当离合器的两种元件都采用聚碳酸脂材料制造时，所采用的材料对滑动离合器的改进具有显著的效果。这种离合器在以45°的滑动角度制造时，给出其值为13.3盎司-英寸的平均释放力，但其标准偏差则为2.15盎司-英寸，这说明该接合的聚碳酸脂表面的磨檫特性比较高且不规则。因此，目前最好采用不同的材料来制造离合器的不同部件。虽然可以任意选择适当的材料，但就目前而言，最好一种元件选择采用一种诸如聚碳酸脂苯乙烯的非晶态聚合物，而另一种元件则采用诸如尼龙或聚甲醛的半晶态聚合物。
如果需要，本发明的限制扭矩单向离合器也可如同用在已经叙述的胶片传输机构那样而用在一个胶片传输机构的回绕驱动器件中。
虽然已经参照某些特定的实施例来叙述本发明，但应当理解到，本领域的普通技术人员可在前述本申请案的发明构思的精神和范围之内，对本发明作出多种改型。因此，不能以前述的实施例来限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应完全由后附的权利要求书来限定。
权利要求
1.一种照相机(10)中带有一个限制扭矩单向驱动离合器(44，52，62)的胶片传输机构(27)，所述离合器具有同轴的可相对转动的驱动元件(30，54，66)和受驱动元件(32，46，72)，所述两元件分别具有径向相对的朝内表面(34，55，81)和朝外表面(38，47，70)，在所述两个表面之一上有一个支靠部(42，48，68)和一个与所述两个表面的另一个表面连接的力传输臂(36，56，80)，所述臂并以一个比较接近切线方向而不接近径向方向的角度朝向所述一个表面弹性地推动，以便在顺时针方向驱动所述驱动元件以使所述臂(36，56，80)接合所述支靠部(42，48，68)时，有效地用所述支靠部(42，48，68)接合所述臂(36，56，80)的自由端部，用以在所述驱动元件(30，54，66)和受驱动元件(47，38，70)之间传输扭矩，在反时针方向上转动时，所述臂(36，56，80)脱离与所述支靠部(42，48，68)的接合，并弯曲以便骑在所述支靠部(42，48，68)之上，并避免反方向传输扭矩，所述离合器的特征在于在至少一个所述臂(36，56，80)的自由端部上制成一个成角度的表面，而用以导向所述臂(36，56，80)的所述支靠部(42，48，68)，在对所述驱动元件(30，54，66)施加过度的扭矩时，所述臂(36，56，80)便脱离与所述支靠部(48，42，68)的接合。
2.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述支靠部(42，68)和所述臂(56)的自由端部制成具有成角度的表面(48，58，68)。
3.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述臂(36，56)连接到所述驱动元件(30，54)，而所述支靠部(40，58)则设置在所述受驱动元件(32，54)上。
4.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述臂(80)连接到所述受驱动元件(78)上，而所述支靠部(68)则设置在所述驱动元件(66)。
5.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述成角度的表面(48，58，68)与径向方向形成一个40至45度之间的角度。
6.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述支靠部(42，48)由所述弹性臂(36，56)的自由端部的线性的外部部分(40，58)所接合，使得所述弹性臂(36，56)受到压缩负荷。
7.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述支靠部(68)由所述弹性臂(80)的自由端部的一个钩部分(84)所接合，使得所述弹性臂(80)受到张拉负荷。
8.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述弹性臂(36，56，80)从所述朝内表面(34，55，81)延伸，而所述支靠部(42，48，68)则设置在所述朝外表面(47，38，70)上。
9.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述朝内表面(34，55)形成在所述驱动元件(30，54)上。
10.如权利要求1所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述离合器(28，44，52，62)连接到所述胶片推进机构的一个胶片推进齿轮上。
11.性臂(36，56，80)和所述支靠部(42，48，68)的所述接合表面(40，42；40，48；58，42；68，84)有不同的材料制成，所选择的材料可提供具有较低范围的偏差的释放力强度。
12.如权利要求11所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述接合表面(40，42；40，48；58，42；68，84)之一由非晶态聚合物制成，而所述接合表面(40，42；40，48；58，42；68，84)的另一个表面则由半晶态聚合物制成。
13.如权利要求12所述带有一个限制扭矩单向驱动离合器的胶片传输机构，其特征在于所述非晶态聚合物为聚碳酸脂苯乙烯，而所述半晶态聚合物则选自包含尼龙和聚甲醛的一组材料中之一。
全文摘要
照相机胶片传输机构中的限制扭矩单向驱动离合器，其用以防止因施加过度扭矩所致的胶片损坏或防止驱动器的反向转动。离合器有同轴的内部和外部元件。弹性臂在两元件之一的切线方向延伸并以其自由端推靠在另一元件上，并与另一元件的支靠部接合以在其间传输扭矩。支靠部和弹性臂端部有倾斜表面，在克服摩擦力后，通过导向弹性臂脱离与支靠部的接合来限制扭矩的传输。可提供以多个弹性臂和/或支靠部以便实现压缩或张拉负荷。且用不同材料来限制释放力的偏差。
文档编号G03B1/00GK1161468SQ96107430
公开日1997年10月8日 申请日期1996年5月1日 优先权日1996年5月1日
发明者S·W·施蒂芬逊, T·M·西门斯 申请人:伊斯曼柯达公司