阻尼器控制式盘绕弹簧离合器的制作方法

阻尼器控制式盘绕弹簧离合器


背景技术：

1.离合器用于许多应用，并且在整个工业中有许多种类。离合器的一个特定形式是由阻尼器启用的盘绕弹簧(wrap spring)离合器。阻尼器启用允许离合器在输入件从静止改变至旋转时使状态改变。输入件接合离合器的特征包括在离合器对负载进行承载时在不移动输入件或输出件的情况下将离合器断开接合。这些离合器可以是单向的或双向的。用于双向离合器设计的常见应用是对电磁摩擦盘式离合器的替代品。单向离合器通常利用交叉毂(cross over hub)盘绕弹簧进行扭矩传递，而双向离合器利用两组交叉毂。然而，这种已知的离合器设计具有高部件数量并且需要精确的组装，使得这些离合器设计通常没有足够的成本竞争力而被使用。因此，需要一种输入件接合离合器的新设计，该输入件接合离合器可以在简化的机构中产生双向或单向功能，以满足这些应用的成本预期。
附图说明
2.包括附图以提供对实施方式的进一步理解，并且附图结合在本技术中且构成本技术的一部分。附图示出了各实施方式并且与描述一起用于说明各实施方式的原理。其他实施方式和各实施方式的许多预期优点将是容易理解的，因为其他实施方式和各实施方式的许多预期优点通过参照以下详细描述变得更好理解。附图的元件不一定是相对于彼此按比例绘制的。相同的附图标记表示对应的相似部分。
3.图1示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器的立体图。
4.图2示出了根据一个实施方式的图1的盘绕弹簧离合器的分解图。
5.图3示出了根据一个实施方式的图1和图2的盘绕弹簧离合器的截面图。
6.图4示出了根据一个实施方式的具有槽的控制件的立体图。
7.图5示出了根据一个实施方式的具有旋转阻尼器的盘绕弹簧离合器的立体图。
8.图6示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器的立体图。
9.图7示出了根据一个实施方式的图6中的盘绕弹簧离合器的分解图。
10.图8a示出了根据一个实施方式的图6和图7的盘绕弹簧离合器的截面图。
11.图8b至图8e示出了根据一个实施方式的具有指定扭矩路径的图6和图7的盘绕弹簧离合器的截面图。
12.图9示出了根据一个实施方式的具有槽的控制件毂的立体图。
13.图10示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器的立体图。
14.图11示出了根据一个实施方式的图10的盘绕弹簧离合器的分解图。
15.图12示出了根据一个实施方式的图10和图11的盘绕弹簧离合器的截面图。
16.图13示出了根据一个实施方式的单向盘绕弹簧离合器的立体图。
17.图14示出了根据一个实施方式的图13的单向盘绕弹簧离合器的分解图。
18.图15示出了根据一个实施方式的图13和图14的单向盘绕弹簧离合器的截面图。
19.图16示出了根据一个实施方式的具有弹簧趾部(toe)槽的输入件的立体图。
20.图17示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器的立体图。
21.图18示出了根据一个实施方式的图17的盘绕弹簧离合器的分解图。
22.图19示出了根据一个实施方式的图17和图18的盘绕弹簧离合器的截面图。
23.图20示出了根据一个实施方式的图17至图19的盘绕弹簧离合器的驱动毂的立体图。
24.图21示出了根据一个实施方式的图17至图19的盘绕弹簧离合器的控制件的立体图。
具体实施方式
25.在以下详细描述中，对附图进行参照，这些附图形成详细描述的一部分，并且在附图中，以说明的方式示出了可以实施本发明的具体实施方式。就此而言，参照一个或更多个图中的被描述的取向来使用方向性术语，比如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”、“引导”、“跟随”等。因为各实施方式的部件可以定位在多个不同的取向中，所以方向性术语用于说明的目的且绝不是限制性的。应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施方式并且可以进行结构或逻辑的改变。因此，以下详细的描述不应理解为在限制性意义上，并且本发明的范围由所附权利要求限定。
26.应当理解的是，除非另有特别的说明，否则本文中描述的各种示例性实施方式的特征可以彼此组合。
27.图1示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器10。图2另外示出了盘绕弹簧离合器10的分解图，示出了图1中不可见的另外的部件。图3示出了完全组装的盘绕弹簧离合器10的截面图。在一个实施方式中，盘绕弹簧离合器10包括输入件12和输出件14。在一个实施方式中，轴16和输出件毂18联接至输出件14，以及带槽的驱动件20联接至输入件12。在一个实施方式中，带槽的驱动件20具有第一驱动表面20a和第二驱动表面20b。
28.盘绕弹簧22是具有限定出松弛内径的松弛状态或平衡状态的螺旋盘绕弹簧。盘绕弹簧22螺旋地盘绕在输出件毂18上，并且包括第一弹簧端部22a和第二弹簧端部22b。输出件毂18具有比盘绕弹簧22在该盘绕弹簧的松弛状态中的内径小的毂外径。因此，当处于盘绕弹簧22的松弛状态中的盘绕弹簧22安置在输出件毂18上时，输出件毂18可以在盘绕弹簧22内旋转而不与该盘绕弹簧22发生干涉。在一个实施方式中，第一弹簧端部22a和第二弹簧端部22b中的每一者均是弹簧趾部，所述弹簧趾部向外挠曲远离弹簧22的螺旋盘绕部分，如下面进一步讨论的。
29.在一个实施方式中，控制件24设置在输出件毂18和盘绕弹簧22上。图4示出了控制件24的另一视图，在一个实施方式中，控制件24包括控制件槽25。在一个实施方式中，控制件槽25具有第一边缘25a和第二边缘25b。在一个实施方式中，控制件24经由槽25而与第一弹簧端部22a或第二弹簧端部22b以可控制的方式接合。根据旋转的相对方向，第一弹簧端部22a或第二弹簧端部22b将经由挠曲的弹簧趾部而与第一边缘25a或第二边缘25b接合。
30.如图5中所示，控制件24以阻尼力而被接合。例如，在一个实施方式中，控制件24与旋转阻尼器30接合，例如，控制件24经由控制件24的外边缘上的和旋转阻尼器30上的相接合的齿状部而与旋转阻尼器30接合。旋转阻尼器30向控制件24的旋转提供相对稳定的抵阻力。提供阻尼力或阻力扭矩的其他方式是众所周知的，比如提供周围的粘性流体，该粘性流体将向旋转控制件24提供阻力或受控的抵阻力。因为阻尼控制力是低的，所以阻尼控制力
所施加的区域可以是相对较小的，比如，阻尼控制力施加至挠曲的弹簧趾部。
31.在一个实施方式中，盘绕弹簧离合器10允许离合器状态——接合或断开接合——改变，而无论盘绕弹簧离合器10的负载如何。当输入件12沿任一方向旋转时，该输入件12的旋转通过带槽的驱动件20而在盘绕弹簧22的端部22a/22b中的一个端部处对盘绕弹簧22进行接合。同时，控制件24对相反的端部22a/22b进行接合，并且由于控制件24上的阻尼力，盘绕弹簧22向下盘绕在输出件毂18上，使得输入件12和输出件14一起旋转。当输入件12不旋转时，储存在盘绕弹簧22中的弹簧力允许盘绕弹簧从输出件毂18松开，使得输入件12和输出件12断开接合。储存在盘绕弹簧22中的相对弹簧力、以及控制件24上的相对阻力(比如通过旋转阻尼器30)的量可以被调节成使得离合器状态的变化可以容易地受控。
32.当输入件12旋转时，由阻尼器30在控制器24上提供的阻力足以克服盘绕弹簧22中的弹簧力，以从该盘绕弹簧22的平衡状态改变至该盘绕弹簧的挠曲状态。当输入件12不再旋转时，盘绕弹簧22中的弹簧力的量足以克服由阻尼器30在控制件24上提供的阻力，以使盘绕弹簧22从该盘绕弹簧22的挠曲状态改变至该盘绕弹簧22的平衡状态。
33.在操作中，盘绕弹簧离合器10可以交替地将输入件12与输出件14接合和断开接合。例如，输入件12具有两种模式：该输入件12沿一个方向旋转，或者该输入件12不旋转并且保持静止。在一个实施方式中，输入件12可以联接至马达，该马达可以打开以及关闭以在一个或两个方向上交替地向输入件12提供旋转力、或者不向输入件12提供旋转力。然后，输出件14可以联接至一装置，该装置比如为将对门或其他可移动装置进行移动的齿轮。当联接至输入件12的马达关闭时，盘绕弹簧离合器10断开接合，使得输入件12和输出件14不联接在一起。当马达关闭时，输入件12处于静止模式中。然而，当马达打开时，输入件12改变至旋转模式。在马达打开的情况下，输入件12被迫使旋转，从而致使输入件接合离合器10被接合，即，输入件12和输出件14联接，使得输出件14与输入件12一起旋转。
34.在一个实施方式中，当输入件12沿在图1和图2上的箭头中所示的顺时针方向旋转时，带槽的驱动件20的第一驱动表面20a与盘绕弹簧22的第一端部22a接合，并且带槽的驱动件20的第一驱动表面20a将该盘绕弹簧22沿所示的顺时针方向驱动。在一个实施方式中，盘绕弹簧22的第一端部22a是从盘绕弹簧22的螺旋圈部向外挠曲的弹簧趾部，使得该盘绕弹簧22容易与带槽的驱动件20的第一驱动表面20a接合。随着输入件12和弹簧22旋转，在一个实施方式中是向外挠曲的弹簧趾部的第二端部22b与控制件24内的槽25的第二边缘25b接合。仍处于弹簧的松弛状态中的弹簧开始使控制件24与输入件一起旋转。当控制件24上的阻力的量足以克服储存在盘绕弹簧22中的能量时，槽25的第二边缘25b将沿与图1和图2中的箭头相反的逆时针方向推动第二弹簧端部22b，从而致使盘绕弹簧22从该盘绕弹簧22的平衡状态转变至该盘绕弹簧22的挠曲状态并且向下盘绕到输出件毂18上。如此，输入件12和输出件14一起旋转。
35.当输入件12不再旋转时，储存在盘绕弹簧22中的能量足以克服控制件24上的阻力的量，从而致使盘绕弹簧22从该盘绕弹簧22的挠曲状态转变至该盘绕弹簧22的平衡状态并且从输出件毂18盘绕打开(wrap open off)。在这种情况下，输入件12和输出件14断开连接，并且输出件14将独立于输入件12旋转。
36.在一个实施方式中，当输入件12沿与图1和图2上的箭头中所示的方向相反的逆时针方向旋转时，带槽的驱动件的第二驱动表面20b与盘绕弹簧22的第二端部22b接合并且将
该盘绕弹簧22沿逆时针方向驱动。随着输入件12和弹簧22旋转，在一个实施方式中是向外挠曲的弹簧趾部的第一端部22a与控制件24内的槽25的第一边缘25a接合。仍处于弹簧的松弛状态中的弹簧开始使控制件24与输入件一起旋转。当控制件24上的阻力的量足以克服储存在盘绕弹簧22中的能量时，槽25的第一边缘25a将沿由图1和图2中的箭头所示的顺时针方向推动第一弹簧端部22a，从而致使盘绕弹簧22从该盘绕弹簧22的平衡状态转变至该盘绕弹簧22的挠曲状态并且向下盘绕到输出件毂18上。如此，输入件12和输出件14一起旋转。
37.现有的输入件接合离合器、比如在通过参引并入本文中的美国专利no.6,637,571中描述的输入件接合离合器需要供盘绕弹簧交叉的两个毂。这种类型的交叉离合器经由弹簧将扭矩从一个毂传递至另一毂。这种类型的设计需要多个毂和最小的轴向间隙，以防止弹簧楔入到间隙中并导致离合器的寿命失效。本实施方式消除了现有技术实施方式中所需的两个毂的使用，并且还取消了现有技术实施方式的交叉弹簧离合器所需的精确组装——这需要负载从输入件毂精确地交叉行进至输出件毂。在一个实施方式中，盘绕弹簧离合器10具有输入件接合特征部，该输入件接合特征部与趾部驱动弹簧组合，使得离合负载通过盘绕弹簧22的端部传递。这既使得部件数量减少且使得组装方面的复杂性降低。
38.图6示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器10。图7另外示出了盘绕弹簧离合器10的分解图，示出了图6中不可见的另外的部件。图8a示出了完全组装的盘绕弹簧离合器10的截面图。图6至图8a的盘绕弹簧离合器10类似于图1至图5中的盘绕弹簧离合器。在一个实施方式中，盘绕弹簧离合器10包括输入件12和输出件14。在一个实施方式中，输出件14和输出件毂18联接至轴16，以及具有第一驱动表面20a和第二驱动表面20b的带槽的驱动件20联接至输入件12。具有第一弹簧端部22a和第二弹簧端部22b的盘绕弹簧22螺旋地盘绕在输出件毂18上。
39.在一个实施方式中，控制件24、控制件毂26和阻力弹簧28设置在输出件毂18和盘绕弹簧22上。在盘绕弹簧离合器10的一个实施方式中，控制件24和控制件毂26是经由阻力弹簧28而选择性地联接在一起的。在一个实施方式中，控制件24具有突出部24a，该突出部24a构造成在盘绕弹簧离合器10被完全组装时位于阻力弹簧28的槽28a内。阻力弹簧28的添加允许另外的控制件来辅助来自阻尼器、比如图5中所示的旋转阻尼器30的阻力，以将对控制件24进行锁定的这种阻尼力传递至控制件毂26，从而将第一弹簧端部22a和第二弹簧端部22b中的一个弹簧端部与槽25接合。控制件槽25及该控制件槽25的第一边缘25a和第二边缘25b在图9中示出。
40.在操作中，图6至图8a的盘绕弹簧离合器10的功能与图1至图5中的盘绕弹簧离合器的功能类似，其中，控制件24、控制件毂26和阻力弹簧28的操作略有变化，该阻力弹簧28在某些状态下允许滑动。当输入件12沿在图6和图7上的箭头中所示的顺时针方向旋转时，带槽的驱动件20的第一驱动表面20a与盘绕弹簧22的第一端部22a接合，并且带槽的驱动件20的第一驱动表面20a将该盘绕弹簧22沿所示的顺时针方向驱动。通过这种旋转，第二端部22b与控制件24内的槽25的第二边缘25b接合。当控制件24上的阻力(比如来自图5中的旋转阻尼器30)的量足以克服储存在盘绕弹簧22中的能量时，阻力经由控制件24的外齿状部传递至控制件24、经由槽28a内的突出部24a传递至阻力弹簧28、传递至控制件毂26，使得槽25的第二边缘25b将沿与图6和图7中的箭头相反的逆时针方向推动第二弹簧端部22b，从而致使盘绕弹簧22从该盘绕弹簧22的平衡状态转变至该盘绕弹簧22的挠曲状态并且向下盘绕
到输出件毂18上。如此，输入件12和输出件14一起旋转。
41.阻力弹簧28对从输入件12传输至阻尼器30的力和能量的量进行限制。当阻力弹簧28滑动时，该阻力弹簧28仍传递足够的能量以保持弹簧22向下盘绕，但是该阻力弹簧28使旋转阻尼器的一些转数减少。
42.作为相对于图8a的相反立体图的图8b示出了指示当输入件12如刚刚描述的沿顺时针方向被驱动时已接合的离合器10的扭矩路径的箭头。输入件12的旋转经由带槽的驱动件20而对盘绕弹簧22的第一端部22a进行驱动。由于盘绕弹簧22向下盘绕在与轴16联接的输出件毂18上，因此轴16相应地被驱动。此外，由于输出件14固定至轴16，因此输出件14也被驱动。
43.作为相对于图8b的相反立体图的图8c示出了指示当输入件如刚描述的沿顺时针方向被驱动时已接合的离合器10的控制件24的扭矩路径的箭头。如所示的，扭矩从第二弹簧端部22b传递至控制件毂26中的槽25的第二边缘25b、传递至阻力弹簧28、传递至控制件24。
44.当输入件12不再旋转时，储存在盘绕弹簧22中的能量足以克服控制件24上的阻力的量，从而致使盘绕弹簧22从该盘绕弹簧22的挠曲状态转变至该盘绕弹簧22的平衡状态并且从输出件毂18盘绕打开。在这种情况下，输入件12和输出件14断开连接，并且输出件14将独立于输入件12而旋转。在旋转阻尼器30与控制件24接合的情况下，作用在控制件24上的阻力是与旋转速度成比例的。当阻尼器30上的速度较高时，存在较高的力输出。来自阻尼器30的阻力在较低的旋转速度下减小。
45.当输入件12沿在与图6和图7上的箭头中所示的方向相反的逆时针方向旋转时，带槽的驱动件20的第二驱动表面20b与盘绕弹簧22的第二端部22b接合，并且带槽的驱动件20的第二驱动表面20b将盘绕弹簧22沿逆时针方向驱动。通过这种旋转，第一端部22a与控制件24内的槽25的第一边缘25a接合。当控制件24上的阻力的量足以克服储存在盘绕弹簧22中的能量时，该阻力经由控制件24的外齿状部传递至控制件24、经由槽28a内的突出部24a传递至阻力弹簧28、传递至控制件毂26，使得槽25的第二边缘25b将沿逆时针方向推动第二弹簧端部22b，从而致使盘绕弹簧22从该盘绕弹簧22的平衡状态转变至该盘绕弹簧22的挠曲状态并且向下盘绕到输出件毂18上。如此，输入件12和输出件14一起旋转。
46.作为相对于图8b的相反立体图的图8d示出了指示当输入件12沿逆时针方向被驱动时已接合的离合器10的扭矩路径的箭头。输入件12的旋转经由带槽的驱动件20而对盘绕弹簧22的第二端部22b进行驱动。由于盘绕弹簧22向下盘绕在与轴16联接的输出件毂18上，因此轴16相应地被驱动。此外，由于输出件14固定至轴16，因此输出件14也被驱动。
47.作为相对于图8a的相反立体图的图8e示出了指示当输入件沿逆时针方向被驱动时已接合的离合器10的控制件24的扭矩路径的箭头。如所示的，扭矩从第一弹簧端部22a传递至控制件毂26中的槽25的第一边缘25b、传递至阻力弹簧28、传递至控制件24。
48.图10示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器60。图11另外示出了盘绕弹簧离合器60的分解图，示出了图10中不可见的另外的部件。图12示出了完全组装的盘绕弹簧离合器60的截面图。图10至图12的盘绕弹簧离合器60类似于图1至图9中的盘绕弹簧离合器10，除了盘绕弹簧离合器60使用键输入件和输出件而不是齿轮输入件和输出件使得盘绕弹簧离合器60可以用于例如主轴应用中以外。
49.在一个实施方式中，盘绕弹簧离合器60包括输入件62和输出件64。在一个实施方式中，输出件64包括输出件毂表面64a，以及输入件62包括带槽的驱动件开口62a，该带槽的驱动件开口62a对槽开口的任一侧上的驱动表面进行限定。具有第一弹簧端部72a和第二弹簧端部72b的盘绕弹簧72螺旋地盘绕在输出件毂表面64a上。
50.在一个实施方式中，控制件74、控制件毂76和阻力弹簧78设置在输出件64和盘绕弹簧72上。在盘绕弹簧离合器60的一个实施方式中，控制件74和控制件毂76是经由阻力弹簧78而选择性地联接在一起的。在一个实施方式中，控制件74具有突出部74a，该突出部74a构造成当盘绕弹簧离合器60被完全组装时位于阻力弹簧78的槽78a内。阻力弹簧78允许另外的控制件来辅助来自阻尼器、比如图5中所示的旋转阻尼器30的阻力，以将该阻尼力从阻尼器30传递至控制件74、传递至阻力弹簧78、传递至控制件毂76，并且从而将第一弹簧端部72a和第二弹簧端部72b中的一个弹簧端部与控制件74中的槽(类似于前面描述的图4和图9中所示的槽25)接合。
51.在操作中，图10至图12的盘绕弹簧离合器60的功能与图6至图8a中的盘绕弹簧离合器的功能类似。当输入件62沿在图10和图11上的箭头中所示的顺时针方向旋转时，带槽的驱动件开口62a的驱动表面与盘绕弹簧72的第一端部72a接合，并且带槽的驱动件开口62a的驱动表面将该盘绕弹簧72沿所示的顺时针方向驱动。当控制件74上的阻力(比如来自图5中的旋转阻尼器30)的量足以克服储存在盘绕弹簧72中的能量时，阻力从阻尼器30传递至控制件74、传递至阻力弹簧78、传递至控制件毂76，使得控制件74中的槽的边缘将沿与图10和图11中的箭头所示的逆时针方向推动第二弹簧端部72b，从而致使盘绕弹簧72从该盘绕弹簧72的平衡状态转变至该盘绕弹簧72的挠曲状态并且向下盘绕到输出件毂表面64a上。如此，输入件62和输出件64一起旋转。
52.当输入件62不再旋转时，储存在盘绕弹簧72中的能量足以克服控制件74上的阻力的量，从而致使盘绕弹簧72从该盘绕弹簧72的挠曲状态转变至该盘绕弹簧72的平衡状态并且从输出件毂表面64a盘绕打开。在这种情况下，输入件62和输出件64断开连接，并且输出件64将独立于输入件62而旋转。
53.当输入件62沿在与图10和图11上的箭头中所示的方向相反的逆时针方向上旋转时，带槽的驱动件开口62a的驱动表面与盘绕弹簧72的第二端部72b接合，并且带槽的驱动件开口62a的驱动表面将该盘绕弹簧72沿逆时针方向驱动。当控制件74上的阻力的量足以克服储存在盘绕弹簧72中的能量时，阻力从阻尼器30传递至阻力弹簧78、传递至控制件毂76，使得控制件74中的槽的边缘将沿逆时针方向推动第一弹簧端部72a，从而致使盘绕弹簧72从该盘绕弹簧72的平衡状态转变至该盘绕弹簧72的挠曲状态并且向下盘绕到输出件毂表面64a上。如此，输入件62和输出件64一起旋转。
54.图13示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器80。图14另外示出了盘绕弹簧离合器80的分解图，示出了在图13中不可见的另外的部件。图15示出了完全组装的盘绕弹簧离合器80的截面图。鉴于前面描述的盘绕弹簧离合器10和60是双向的，盘绕弹簧离合器80构造为单向输入离合器，使得该盘绕弹簧离合器80在顺时针或逆时针的单一旋转方向上操作。在图13至图15所示的实施方式中，盘绕弹簧离合器80构造成使得输入件沿由箭头所指示的顺时针方向进行接合。
55.在一个实施方式中，盘绕弹簧离合器80包括输入件82和输出件84。在一个实施方
式中，输出件84包括输出件毂表面84a，以及输入件82包括弹簧端部槽83。具有第一弹簧端部92a和第二弹簧端部92b的盘绕弹簧92螺旋地盘绕在输出件毂表面84a上。在一个实施方式中，第一弹簧端部92a是向外挠曲的弹簧趾部并且组装在弹簧端部槽83内，使得盘绕弹簧92将随着输入件82的旋转而旋转。控制件94设置在输出件毂84和盘绕弹簧92上。在一个实施方式中，控制件94以来自阻尼器、比如图5中所示的旋转阻尼器30的阻力而被接合，以将该阻尼力传递至控制件94，例如经由控制件94和阻尼器30的外周缘上的齿状部而传递至控制件94。
56.在操作中，图13至图16的盘绕弹簧离合器80的功能与前面图中的盘绕弹簧离合器的功能有些类似，除了该盘绕弹簧离合器80仅在输入件82沿单一方向旋转的情况下操作以外。当输入件82沿在图13和图14上的箭头中所示的顺时针方向旋转时，由于第一弹簧端部92a联接在弹簧端部槽83内，盘绕弹簧92也沿顺时针方向旋转。当控制件94上的阻力(比如来自图5中的旋转阻尼器30)的量足以克服储存在盘绕弹簧92中的能量时，第二弹簧端部92b将使盘绕弹簧92从该盘绕弹簧92的平衡状态转变至该盘绕弹簧92的挠曲状态并且使盘绕弹簧92向下盘绕到输出件毂表面84a上。如此，输入件82和输出件84一起旋转。
57.在一个实施方式中，盘绕弹簧92的螺旋盘绕部将在第二弹簧端部92b处具有与盘绕弹簧92的其余部分相比更大的直径。这例如在图15中示出，其中，盘绕弹簧92的最后几个圈部在第二弹簧端部92b处具有较大的直径。尽管第二弹簧92b总是与控制件94接合，但这种连接方法允许以特定扭矩进行相对运动。在超过扭矩时，弹簧端部92b将在孔的内部滑动，同时仍传递足够的力来与离合器弹簧盘绕部接合。弹簧端部92b处的这种较大直径有助于盘绕弹簧92与控制件94的接合使得盘绕弹簧92向下盘绕到输出件毂表面84a上，并且提供阻尼器保护。
58.当输入件82不再旋转时，储存在盘绕弹簧92中的能量足以克服控制件94上的阻力的量，从而致使盘绕弹簧92从该盘绕弹簧92的挠曲状态转变至该盘绕弹簧92的平衡状态并且从输出件毂表面84a盘绕打开。在这种情况下，输入件82和输出件84断开连接，并且输出件84将独立于输入件82而旋转。
59.图16示出了输入件82的另外的细节。示出了弹簧端部槽83，并且该弹簧端部槽83是供第一弹簧端部92a联接的地方。还示出了第一驱动表面83a和第二驱动表面83b。当盘绕弹簧离合器80构造成与沿顺时针方向的输入件旋转接合时(如图13至图15中所示)，第一驱动表面83a将对第一弹簧端部92a的弹簧趾部进行驱动，从而使离合器接合。显然，盘绕弹簧离合器80还可以构造成通过将盘绕弹簧92的螺旋取向反转而与沿逆时针方向的输入件旋转接合，在这种情况下，第二驱动表面83b将对第一弹簧端部92a的弹簧趾部进行驱动，从而使离合器接合。
60.图17示出了根据一个实施方式的盘绕弹簧离合器110。图18另外示出了盘绕弹簧离合器110的分解图，示出了图17中不可见的另外的部件。图19示出了完全组装的盘绕弹簧离合器110的截面图。鉴于前面描述的盘绕弹簧离合器10、60和80是向下盘绕构型，盘绕弹簧离合器110构造为输入件盘绕打开离合器，并且该盘绕弹簧离合器以顺时针和逆时针的双向输入件旋转进行操作。
61.在一个实施方式中，盘绕弹簧离合器110包括输入件112和输出件114。在一个实施方式中，轴116和输出件毂128联接至输出件114。驱动键111从输入件112的中央部延伸并且
固定至该输入件112，并且轴116延伸穿过驱动键111。驱动键111包括第一键槽111a和第二键槽111b。在一个实施方式中，第一驱动毂120和第二驱动毂121组装在驱动键111上。图20示出了第一驱动毂120的另一视图。第一驱动毂120包括第一驱动表面120a、第二驱动表面120b、控制件槽120c、第一键脊状部120d和第二键脊状部120e。第二驱动毂121类似地构造有第一驱动表面121a、第二驱动表面121b、控制件槽121c、第一键脊状部121d和第二键脊状部121e。
62.当对盘绕弹簧离合器110进行组装并且将第一驱动毂120和第二驱动毂121组装在驱动键111上时，第一键脊状部120d和第一键脊状部121d配装到第一键槽111a中，并且第二键脊状部120e和第二键脊状部121e配装到第二键槽111b中。因此，输入件112和驱动键111的旋转也将最初沿相同的旋转方向对第一驱动毂120和第二驱动毂121进行驱动。
63.盘绕弹簧122是具有限定出松弛外径的松弛或平衡状态的螺旋盘绕弹簧。盘绕弹簧122螺旋地盘绕在第一驱动毂120和第二驱动毂121上，并且包括第一弹簧端部122a和第二弹簧端部122b。
64.输出件毂128组装在盘绕弹簧122上并且具有比盘绕弹簧122在该盘绕弹簧122的松弛状态中的外径大的毂内径。因此，当处于盘绕弹簧122的松弛状态中的盘绕弹簧122安置在输出件毂128内时，输出件毂128可以在盘绕弹簧122上旋转而不会与该盘绕弹簧122发生干涉。
65.在一个实施方式中，控制件124设置在输出件毂128和盘绕弹簧122上。图21示出了控制件124的另一视图，在一个实施方式中，该控制件124具有第一控制件指状部124a、第二控制件指状部124b，并且该控制件124在该控制件的外周缘上包括齿状部。在一个实施方式中，当对盘绕弹簧离合器110进行组装时，第一控制件指状部124a构造成滑动到第一驱动毂120的控制件槽120c中，以及第二控制件指状部构造成滑动到第二驱动毂121的控制件槽121c中。来自阻尼器、比如图5中所示的旋转阻尼器30的阻力将阻尼力经由周缘上的齿状部传递至控制件124。
66.在操作中，图17至图19的盘绕弹簧离合器110的功能与前面描述的图1至图12中的双向实施方式有些类似，除了盘绕弹簧122在从松弛状态转变至挠曲状态时盘绕打开而不是向下盘绕。当输入件112沿在图17和图18上的箭头中所示的顺时针方向旋转时，驱动键111顺时针驱动第二驱动毂121。第二驱动毂121的这种旋转迫使第二驱动表面121b抵靠第二弹簧端部122b，从而还使盘绕弹簧122顺时针旋转。当控制件124上的阻力(比如来自图5中的旋转阻尼器30)的量足以克服储存在盘绕弹簧122中的能量时，控制件124将逆时针推动，并且由于第一控制件指状部124a延伸穿过第一驱动毂120的控制件槽120c，第一驱动毂120将沿逆时针方向推动，而迫使第二驱动表面120b抵靠第一弹簧端部122a，从而致使盘绕弹簧122从该盘绕弹簧122的平衡状态转变至该盘绕弹簧122的挠曲状态并且盘绕打开成抵靠输出件128的内径部。由于输出件128经由轴116而固定至输出件114，因此输入件112和输出件114一起旋转。
67.当输入件112不再旋转时，储存在盘绕弹簧122中的能量足以克服控制件124上的阻力的量，从而致使盘绕弹簧122从该盘绕弹簧122的挠曲状态转变至该盘绕弹簧122的平衡状态并且从输出件128的内表面盘绕下来。在这种情况下，输入件112和输出件114断开连接，并且输出件114将独立于输入件112而旋转。
68.当输入件112沿在与图17和图18上的箭头中所示的方向相反的逆时针方向旋转时，驱动键111逆时针驱动第一驱动毂120。第一驱动毂120的这种旋转迫使第一驱动表面120a抵靠第一弹簧端部122a，从而还使盘绕弹簧122逆时针旋转。当控制件124上的阻力(比如来自图5中的旋转阻尼器30)的量足以克服储存在盘绕弹簧122中的能量时，控制件124将顺时针推动，并且由于第二控制件指状部124b延伸穿过第二驱动毂121的控制件槽121c，第二驱动毂121将沿顺时针方向推动，而迫使第二驱动表面121b抵靠第二弹簧端部122b，从而致使盘绕弹簧122从该盘绕弹簧122的平衡状态转变至该盘绕弹簧122的挠曲状态并且盘绕打开成抵靠输出件128的内径部。由于输出件128经由轴116固定至输出件114，输入件112和输出件114一起旋转。
69.在所公开的实施方式中的每个实施方式中，仅存在单个毂，盘绕弹簧向下盘绕在该毂上或者盘绕弹簧盘绕打开在该毂上。没有一个实施方式包括供输入件扭矩施加的输入件毂。因此，输入件扭矩不会经由盘绕弹簧的主体传递，比如在一部分盘绕在输入件毂上并且一部分盘绕在输出件毂上的情况下。相反，输入件仅经由弹簧端部来驱动扭矩。这种实施方式取消了现有技术实施方式的交叉弹簧离合器所需的精确组装。现有技术实施方式还要求负载从输入件毂精确地交叉行进至输出件毂，当然，这在当前实施方式的情况下不是问题。本实施方式既使得部件数量减少并且使得组装复杂性降低。
70.输入件接合离合器具有能够旋转且能够保持静止的可旋转的输入件。离合器具有联接至输入件的盘绕弹簧。盘绕弹簧具有平衡状态，并且当输入件旋转时，盘绕弹簧与输入件一起旋转。离合器还具有阻尼器机构，该阻尼器机构联接至弹簧和地面，使得当输入件旋转时，阻尼器机构允许弹簧从该弹簧的平衡状态改变至盘绕打开或向下盘绕的挠曲状态。在一个实施方式中，离合器具有可旋转的输出件，该输出件相对于弹簧定位成使得当弹簧处于该弹簧的挠曲状态中时，输出件与输入件同步地旋转，以及当弹簧处于该弹簧的平衡状态中时，输出件独立于输入件而旋转。
71.所描述的离合器实施方式构造为输入件接合离合器，输入件接合离合器在输入件不旋转的情况下断开接合并且在输入件旋转时进行接合。本领域技术人员理解的是，实施方式可以容易地构造为输入件断开接合离合器，输入件断开接合离合器在输入件不旋转的情况下进行接合并且在输入件旋转时断开接合。这可以基于与输出件相比弹簧的平衡状态的大小来进行调节。对于输入件断开接合的实施方式，弹簧仍在一个端部上与输入件接合并且在另一端部上与阻尼器接合。
72.除了进行离合，当实施方式包括滑动离合器时，另一实施方式可以实现为制动器。
73.尽管本文中已经说明和描述了特定实施方式，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以用各种替代性的和/或等同的实施方式来代替所示出和描述的特定实施方式。本技术旨在涵盖本文中讨论的特定实施方式的任何改型或变型。因此，本发明旨在仅由权利要求及其等同方案来限制。