专利名称：输入端接合式离合器的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种输入端接合式离合器，其中通过转动离合器的输入端来使离合器接合。当离合器的输入端停止转动时，离合器使输出端和输入端脱开。
一种典型的电动卷簧(wrap spring)离合器包括输入端、输出端和可将转矩从输入端传送到输出端的卷簧。通常有控制部件与弹簧相连，以便在提供了信号电压时可控制地将弹簧卷绕在轮毂上并使输入端旋转，从而与轮毂相接合。当撤去控制信号时，控制部件得到释放，使弹簧松开并脱离轮毂。在一些应用中，每次要促动或释放离合器的输入端时都需要促动或释放离合器。然而在这种结构中，在每次促动或释放输入端时离合器都必须接收控制信号，该信号激励控制部件以使离合器接合和脱开。因此，在一些应用中需要一种可在不需要控制信号的条件下使输入端和输出端接合和脱开的离合器。
发明概要本发明涉及到一种输入端接合式离合器。这种输入端接合式离合器具有能够旋转和保持静止的可旋转的输入端。该离合器具有与输入端相连的卷簧。该卷簧具有平衡状态，并可在输入端旋转时随输入端一起旋转。离合器还具有与弹簧相连的阻尼机构，这样，当输入端旋转时，阻尼机构可使弹簧从其平衡状态变化到挠曲状态—或者松开或者卷紧。在一个实施例中，离合器具有可旋转的输出端，其相对于弹簧定位成使得输出端可在弹簧处于其挠曲状态时随输入端同步地旋转，而在弹簧处于其平衡状态时独立于输入端旋转。
附图简介
图1是根据本发明的输入端接合式离合器的透视图。
图2是图1所示输入端接合式离合器的分解视图。
图3A是图1所示输入端接合式离合器的剖视图。
图3B是显示了图3A剖面的端视图。
图4是根据本发明的输入端接合式离合器的另一实施例的透视图。
图5是图4所示输入端接合式离合器的分解视图。
图6A是图4所示输入端接合式离合器的剖视图。
图6B是显示了图6A剖面的端视图。
图7是根据本发明的另一输入端接合式离合器的透视图。
图8是图7所示输入端接合式离合器的剖视图。
详细介绍图1显示了根据本发明的输入端接合式离合器10。输入端接合式离合器10包括输入端12、外壳14和输出端16。在操作中，输入端接合式离合器10可以使输入端12和输出端16交替地接合或脱开。例如，输入端12具有两种模式它可沿一个方向旋转，或者不旋转并保持静止。输入端12可与电动机相连，可以接通或断开电动机来为输入端12交替地提供旋转力和不提供旋转力。输出端16可与诸如可使门移动的齿轮的装置相连。当与输入端12相连的电动机停机时，输入端接合式离合器10脱开，使得输入端12和输出端16不再连接在一起。当电动机停机时输入端12处于静止状态。然而当电动机接通时，输入端12变化到旋转模式。在电动机接通时，输入端12被迫使旋转，使得输入端接合式离合器10接合，也就是使输入端12和输出端16相连，使得输出端16随输入端12一起旋转。
图2显示了根据本发明的输入端接合式离合器10的分解视图。输入端接合式离合器10包括输入端12、外壳14、定位环15、输出端16、输出轴17、卷簧18、弹簧套筒20、输出轮毂22和端盖24。输出轮毂22和端盖24压入配合到输出轴17上，因而与输出轴17形成一体。当离合器10完全装配好时，定位环15有助于将组件保持在一起。
卷簧18是一种螺旋式盘绕的弹簧，其具有限定了松弛内径的松弛状态。输入端12包括输入轮毂13，其具有轮毂外径。处于其松弛状态下的卷簧18的内径小于输入轮毂13的外径。因此，当将卷簧18置于输入轮毂13上时，它们处于过盈配合。因此，当输入端12旋转时卷簧18随输入端12一起旋转。卷簧18还可包括第一弹簧引脚19A，其可与输入端12接合，以便进一步确保在输入轮毂12旋转时卷簧18也可因它们的接合而旋转。
当输入端接合式离合器10完全装配好且输入端12不旋转时，卷簧18处于平衡状态。卷簧18具有第二弹簧引脚19B，其构造成可装配到弹簧套筒20的槽21中。由于输入端12、卷簧18、第二弹簧引脚19B和弹簧套筒20相互连接，因此弹簧套筒20被构造成可在输入端12旋转时随输入端12一起旋转。然而当卷簧18处于其平衡状态时，输出轴17和输入端12脱开。在其平衡状态下，卷簧18的内径大于输出轮毂22的外径。因此，当卷簧18处于其平衡状态下时，输出轴17可在卷簧18内自由地旋转，不会与之形成干涉。
卷簧18可从其平衡状态中松开或卷紧而进入到挠曲状态。当弹簧18卷紧时，其内径将小于其平衡时的内径。当弹簧18松开时，其内径将大于其平衡时的内径。输入端接合式离合器10利用了卷簧18从其平衡状态变化到其挠曲状态的优点来使输入端12与输出端16接合。例如，可将卷簧18卷紧到输出轮毂22上，使得输入端12的旋转将引起输出轴17的旋转。
图3显示了完全装配好的输入端接合式离合器10的剖视图。输入端接合式离合器10包括输入端12、输入轮毂13、外壳14、输出端16、输出轴17、卷簧18、输出轮毂22、端盖24以及粘性流体26。在操作中，响应于输入端12在旋转模式和静止模式之间的交替变化，输入端接合式离合器10可用来使输入端12和输出端16交替地接合和脱开。
当输入端接合式离合器10完全装配好时，粘性流体26容纳在外壳14和弹簧套筒20之间的区域内，从而包围了弹簧套筒20。当输入端12处于旋转模式时，输入端12会使卷簧18和弹簧套筒20因其相互连接而旋转。位于弹簧套筒20和外壳14之间的区域内的粘性流体26对弹簧套筒20的外径提供了与其旋转相反的阻力矩。由粘性流体26所提供的作用在弹簧套筒20上的阻力矩会随着输入端12旋转的速度和粘性流体26的粘度而变化。在一些情况下，例如在输入端12的旋转速度非常低和粘性流体26的粘度很低的情况下，作用在弹簧套筒20的外径上的阻力矩可能不足以使卷簧18卷紧在输出轮毂22上。然而，在足够的旋转速度和粘度下，这种由粘性流体26所引起的作用在弹簧套筒20的外径上的阻力矩足以导致卷簧18从其平衡状态转变到其挠曲状态。具体地说，作用在弹簧套筒20的外径上的阻力矩将导致卷簧18卷紧在输入轮毂13和输出轮毂22上，从而使离合器10接合。
当输入端12从旋转模式转变到静止模式并因而停止旋转时，由粘性流体26所引起的阻力矩会消散。同时，卷簧18已经在随输入端12旋转而卷紧在输入轮毂13和输出轮毂22上的挠曲状态下储存了能量。当输入端12停止旋转时，存储在卷簧18中的能量会导致卷簧18松开。这种存储在卷簧18中的能量通过弹簧套筒20在流体26中的旋转而消散。因此，当输入端12从其旋转模式转变到其静止模式时，卷簧18将从其挠曲状态转变回到其平衡状态。卷簧18和弹簧套筒20的这种少量旋转使得输出轮毂22从与卷簧18相接合的状态中释放出来，从而使离合器10脱开。
这样，当在高于阈值速度的速度下对输入端12施加输入端转动力时，离合器10将接合，即输入端12与输出轴17一起旋转。当输入端12停止转动时，输入端接合式离合器10将脱开，即输出轮毂22和输出轴17可以独立于输入端12而旋转。在这种脱开状态下，输出轴17可在卷簧18内自由地旋转。离合器10的脱开不依赖于输入端12的反向旋转。
输入端接合式离合器10可用在需要有在施加旋转力于输入端时接合而在旋转停止时脱开的离合器的应用中。例如，在一些应用中，通过某些类型的齿轮机构可将转动力施加到输入端接合式离合器10的输入端12上。当该齿轮机构旋转时输入端12也将旋转，导致卷簧18卷紧在输入轮毂13和输出轮毂22上，使得输出轴17随输入端12一起旋转。在一些结构中，当提供给输入端12的这种齿轮类型的作用力停止旋转时，输入端12被阻止在与其原始驱动方向相反的方向上旋转。这样，存储在卷簧18中的能量不能通过使输入端12反向旋转并松开卷簧18而消散。相反，输入端接合式离合器10允许通过旋转弹簧套筒20来使卷簧18松开。当通过使套筒20运动来使卷簧18松开时，输出轴17得到释放，输入端接合式离合器10脱开。只要存储在卷簧18中的能量足以克服粘性流体26所提供的作用在弹簧套筒20的外径上的阻力矩，卷簧18就可松开并释放输出轴17。
离合器10可用于自动地和手动地来移动车门。可促动与输入端12相连的驱动电机来驱动与输出端16相连的齿轮，输出端16驱动车门自动地移动。当驱动电机停机时，离合器10脱开，从而允许手动地移动车门，无须操作与输入端12相连的驱动电机。
离合器10也可用作放大阻尼器。例如，可将离合器10构造成盖罩阻尼器，其为盖罩提供了相对于底座或基底(ground)闭合的恒定速度。这样，输入端12和待闭合的盖罩相连，外壳14和输出端16则与基底相连。由于盖罩因作用在其质量上的重力而趋向于相对基底闭合，因此输入端12将旋转。由于对于输入端12的更高旋转速度来说弹簧18将卷紧在输出端16上，因此离合器10对盖罩的闭合速度提供了限制。在粘性流体26中旋转的弹簧套筒20为盖罩的闭合提供了阻力，从而为盖罩提供了所需的闭合特征。
图4-6显示了根据本发明的另一输入端接合式离合器40。离合器40包括输入端42、输入轮毂43、定位环44、压紧环45、输出端46、输出轴47、卷簧48、阻力弹簧50、输出轮毂52、齿轮54、齿轮毂56、阻尼齿轮58和旋转阻尼器59。在操作中，响应于输入端42交替地旋转和保持静止，输入端接合式离合器10可用来使输入端42和输出端46交替地接合和脱开。
输入端接合式离合器40可以与输入端接合式离合器10相同的方式来使用。例如，输入端42可与电动机相连，可接通或关掉电动机以便为输入端42交替地提供旋转力或不提供旋转力。输出端46则可与诸如可使门运动的齿轮的装置相连。当与输入端42相连的电动机停机时，输入端42处于静止模式且不旋转。在这种模式下，输入端接合式离合器40脱开，使得输入端42和输出端46不再连接在一起。然而当电动机接通时，输入端42变化到旋转模式。输入端42被迫使旋转，导致输入端接合式离合器40接合，也就是使输入端42和输出端46相连，使得输出轴47随输入端42一起旋转。
与上述卷簧18和输入端接合式离合器10类似，卷簧48通过输入轮毂43与输入端42相连。卷簧48在处于松弛状态时具有一定的松弛内径。卷簧48在其松弛状态下的内径小于输入轮毂43的直径。这样，当离合器40完全装配好时，卷簧48与输入端42摩擦式接合，具体地说是与输入轮毂43接合。作为另选或附加，卷簧48可包括第一弹簧引脚49A，其可与输入端42接合，从而将卷簧48和输入端42进一步相连。这样，卷簧48随输入端42的旋转而旋转。
卷簧48包括第二弹簧引脚49B，其构造成在完全装配好离合器40时与阻力弹簧50相接合。阻力弹簧50在处于松弛状态时也具有一定的松弛内径。阻力弹簧50在其松弛状态下的内径小于齿轮毂56的外径。这样，当将阻力弹簧50装配到齿轮毂56上时，它就与齿轮毂56摩擦式接合。齿轮毂56与齿轮54形成一体。阻力弹簧50包括阻力弹簧引脚51和53。齿轮54包括多个齿。阻尼齿轮58也包括多个齿，这些齿构造成可与齿轮54的齿啮合。阻尼齿轮58安装在旋转阻尼器59上，其为阻尼齿轮58的旋转提供了相对稳定的阻力。当离合器40完全装配好时，压紧环45和定位环44有助于将组件保持在一起。
在操作中，离合器40使输入端42与输出端46交替地接合或脱开。当离合器40完全装配好且输入端42不旋转时，卷簧48处于平衡状态。当输入端42处于旋转模式时，输入端42旋转起来，并且卷簧48也由于它们之间的相互连接而随输入端42一起旋转。当输入端42沿方向60(图4中所示)顺时针旋转时，卷簧48也沿相同的方向60旋转。当输入端42沿方向60旋转时，第二弹簧引脚49B与阻力弹簧50的阻力弹簧引脚53接合。这将使阻力弹簧50沿着与输入端42和卷簧48相同的方向旋转。齿轮54因阻力弹簧50和齿轮毂56之间的过盈配合而趋向于沿着与输入端42相同的方向60旋转。由于齿轮54上的齿和阻尼齿轮58上的齿互连，因此阻尼齿轮58趋向于沿着与方向60相反的逆时针方向旋转。阻尼齿轮58与旋转阻尼器59相连，旋转阻尼器59构造成可提供阻力矩，使得阻尼齿轮58为齿轮54的旋转提供了阻力。对于输入端42的非常低的转速以及由阻尼齿轮58和旋转阻尼器59所提供的足够低的阻力矩来说，卷簧48的第二弹簧引脚49B可通过阻力弹簧引脚53而使阻力弹簧50旋转，其足以防止卷簧48卷紧在输出轮毂52上。然而，在输入端42具有很大的转速以及阻尼齿轮58和旋转阻尼器59构造成可提供很大的阻力矩的情况下，卷簧48的第二弹簧引脚49B将无法使阻力弹簧50和齿轮54以足够高的转速旋转，因而无法防止卷簧48卷紧在输入轮毂43和输出轮毂52上。这样，卷簧48将从其平衡状态转变到其挠曲状态。当卷簧48卷紧在输入轮毂43和输出轮毂52上时，离合器40接合，输出轴47将随输入端42的旋转而旋转。当输入端42从其旋转模式转变到其静止模式时，因卷紧在输出轮毂52上而存储在卷簧48中的能量趋向于消散。所存储的能量将通过卷簧48从其挠曲状态松开回到其平衡状态而消散。在许多情况下，由于输入端42被阻止了沿与原始旋转方向60相反的方向旋转，所以当卷簧48松开时，第二弹簧引脚49B将逆着阻力弹簧引脚53而旋转，并因此使阻力弹簧50、齿轮54和齿轮毂56沿方向60旋转，该方向是与输入端42初始旋转相同的方向。然后由于齿轮54上的齿和阻尼齿轮58上的齿互连，阻尼齿轮58将沿与方向60相反的方向旋转。当卷簧48从其挠曲状态中松开到其平衡状态时，离合器40脱开。也就是说，当卷簧48处于其平衡状态时，输出轴47可在卷簧48内且不依赖于输入端42自由地旋转。
输入端接合式离合器40具有离合器10中不具备的额外特征。阻力弹簧50夹在输入端接合式离合器40的卷簧48和齿轮54之间，这就允许在离合器40中的卷簧48和齿轮54之间产生滑动，这种滑动也会发生于离合器10的卷簧18和弹簧套筒20之间。这样，对于离合器10来说，输入端12旋转的速度被控制在弹簧套筒20在粘性流体26内旋转的速度之上。然而对于离合器40来说，卷簧48和齿轮54之间的滑动使得齿轮54旋转的速度是输入端42旋转的速度以及阻力弹簧50和齿轮毂56之间的过盈配合的函数。对于输入端42的非常低的转速来说，齿轮54将在阻力弹簧50和齿轮毂56之间不存在滑动时而随输入端42一起旋转。然而，一旦为输入端42提供了足够的旋转速度，阻力弹簧50就将开始相对于齿轮毂56滑动。一旦阻力弹簧50相对于齿轮毂56滑动，即使输入端42的旋转持续地增加，齿轮54的旋转速度也将保持恒定。
虽然对于本发明来说不是必须的，但是阻力弹簧50在离合器40内的这种滑动在一些应用中是有利的。例如，旋转阻尼器59可能只能够在旋转齿轮58的包括一些可接受的最大转速在内的一定转速范围内正确地起作用。在一些情况下，输入端42可以在比旋转齿轮58可承受的高得多的旋转速度下旋转。在无法通过调整齿轮齿数比来调节速度差的情况下，阻力弹簧50在离合器40中的这种滑动可以提供良好的解决方法。
卷簧48在其卷紧在输出轮毂46上之前必须旋转的量定义为卷紧角。该卷紧角越大，就有越多的能量将存储在弹簧48中。在弹簧48处于挠曲状态时存储在弹簧48中的能量足以克服来自阻尼齿轮58和旋转阻尼器59的阻力矩，使得弹簧48从其挠曲状态到其平衡状态转变将使齿轮54和阻尼齿轮58旋转，从而使离合器40脱开。对于阻尼齿轮58和旋转阻尼器59来说，许多种旋转阻尼器都是可以接受。本发明可接受的现成旋转阻尼器的例子为来自Ace ControlsInternational公司的型号为FRT-C2、FRN-C2、FRT-D2和FRN-D2的产品。这些类型的阻尼器包含有粘性流体，其可使阻尼器具有与速度相关的旋转阻力。本领域的技术人员可以理解，能够提供旋转阻力的许多种构造均可在本发明中用作阻尼器。
也可根据本发明来修改输入端接合式离合器40，使其可用作在输入端42处于其静止模式时接合而在输入端42转变到其旋转模式时则脱开的输入端接合式离合器。与上述离合器40相反的这种结果可通过使卷簧48在其平衡状态时卷紧在输入轮毂43和输出轮毂52上，并且使齿轮54和旋转阻尼器58相对于输入端43运动来实现。当输入端43从其静止模式转变到其旋转模式时，卷簧48从输出轮毂52上松开并进入其挠曲状态。在这种挠曲状态下，输出轮毂52可在卷簧48内自由地旋转，该修改过的离合器40脱开。当输入端43从其旋转模式转变到其静止模式时，卷簧48卷紧在输出轮毂52上而回到其平衡状态。在这种平衡状态下，输出轮毂52与卷簧48相连，该修改过的离合器40接合。
这种修改过的输入端接合式离合器40可用在许多应用中。例如，其可与用于带轮车辆的制动系统结合起来使用。输入端42可与随车辆的运动和保持静止而交替地旋转和保持静止的轮子相连。而输出轴47可固定在车辆或基底上，使其不可旋转。当与输入端42相连的轮子不旋转时，输入端42处于静止模式且不旋转。在这种模式下，该修改过的输入端接合式离合器40接合，使得输入端42和输出端46连接在一起。由于输出轴47被固定住且不能旋转，因此当输入端42处于这种静止模式时，该修改过的离合器40可用作制动器。然而当轮子旋转时，输入端42转变到旋转模式。输入端42被迫随轮子一起旋转，导致该修改过的输入端接合式离合器40脱开，也就是输入端42和输出轴47不再相连，因而输出轴47不再连接在输入端42上。在输入端42处于旋转模式中时，输入端42从输出轴47中的这种释放会导致在输入端42处于静止模式时存在的制动效果得到释放。
这种修改过的输入端接合式离合器40也可用在超载情况下。例如，传统的电弹簧式离合器可在正常操作情况下使用，而修改过的离合器40可在处于超载情况下连接而形成接合，使得该修改过的离合器40的输入端42的旋转与输出端46脱离，并在这种超载情况下使修改过的离合器42从基底上释放出来。
图7和8显示了根据本发明的另一双向输入端接合式离合器200。离合器200包括输入端242、输入轮毂243、定位环244、压紧环245、输出端246、卷簧248、阻力弹簧250、外齿轮254、内齿轮255、小齿轮257、阻尼齿轮258、旋转阻尼器259、输入端壳体260和外壳261。输出端246包括输出轴247、内轮毂252和外轮毂253，所有这些部件都是整体的，因而可以一起旋转。
输入端接合式离合器200与输入端接合式离合器40类似地操作，例外之处在于输入端接合式离合器200可通过双向方式来操作。具体地说，输入端242可与驱动力相连，该驱动力交替地使输入端242沿顺时针和逆时针方向旋转。输出端246可连接到诸如可打开和关闭门的齿轮的装置上。当切断与输入端242相连的驱动力时，输入端242处于静止模式且不旋转。在这种模式下，输入端接合式离合器200脱开，使得输入端242和输出端246不再连接在一起。然而在提供驱动力时，输入端242转变到旋转模式。当输入端242被迫使沿顺时针或逆时针方向旋转时，输入端接合式离合器240将接合，也就是使输入端242和输出端246相连，使得输出轴247随输入端242一起旋转。
卷簧248与输入端242相连，因此输入端242的旋转还可使卷簧248旋转。输入端242具有切入到输入轮毂243中的圆形槽，这样可将卷簧248压入配合到输入轮毂243上的槽中。将卷簧248压入配合到输入端242中可保证卷簧248随输入端242一起持续地旋转，而与输入端242的旋转方向无关。卷簧248可以各种方式与输入端242相连，在题为“将离合器弹簧固定在弹簧离合器的转矩输入轮毂上的简化方法及相应装置”的美国专利No.4638899(Kossett)中介绍了其中的一种方法，该专利通过引用结合于本文中。
与针对输入端接合式离合器40所介绍的类似，输入端接合式离合器200的卷簧248包括构造成与阻力弹簧250相接合的弹簧引脚(图8中未示出)。阻力弹簧250在其松弛状态下的内径小于内齿轮255的外径。这样，当完全装配好离合器200时，阻力弹簧250与内齿轮255摩擦式接合。内齿轮255构造成可在内齿轮255旋转时与小齿轮257接合。在一个优选实施例中，内齿轮255和小齿轮257都具有可在旋转时啮合的齿。小齿轮257构造成与外齿轮254啮合。外齿轮254类似地具有构造成可与小齿轮257上的齿啮合的齿。最后，阻尼齿轮258也具有构造成可与外齿轮254啮合的齿。当完全装配好离合器200时，定位环244和压紧环245有助于将组件保持在一起。壳体260包围并保护了一部分离合器200，并与外轮毂253相连以使其可随输出端246旋转。外壳261包围并保护了外齿轮254和旋转阻尼器259。
在操作中，离合器200交替地使输入端242和输出端246接合和脱开。当输入端242沿顺时针或逆时针方向旋转时，其处于旋转模式。在这种旋转模式下，由于卷簧248和输入端242互连，卷簧248也将随输入端242而旋转。由于阻力弹簧250和卷簧248的相应弹簧引脚(图8中未示出)相接合，因此卷簧248的旋转也将使阻力弹簧250旋转。在图8中未示出弹簧引脚的这种接合，但其基本上与图4中由弹簧引脚49B，51和53所显示的以及结合上述离合器40所述的相同。这样，旋转卷簧248会使阻力弹簧250旋转，这又使内齿轮255旋转，内齿轮255使小齿轮257旋转，这又使外齿轮254旋转，外齿轮254又使阻尼齿轮258旋转，所有这些均因这些齿轮上的相应齿的互连所致。阻尼齿轮258与旋转阻尼器259相连，该阻尼器构造成可提供相对稳定的阻力矩，使得阻尼齿轮258提供了相对稳定的旋转阻力。当输入端242沿顺时针方向以足够的转速旋转时，旋转阻尼器259通过阻尼齿轮258、外齿轮254、小齿轮257、内齿轮255和阻力弹簧250而导致卷簧248卷紧到内轮毂252上。当卷簧248卷紧到内轮毂252上时，离合器200接合，也就是输出端256和输出轴247将随输入端242一起旋转。类似的，当输入端242沿逆时针方向以足够的转速旋转时，旋转阻尼器259提供了足够的阻力矩，并通过阻尼齿轮258、外齿轮254、小齿轮257、内齿轮255和阻力弹簧250而导致卷簧248松开到外轮毂253上。这样，输入端242的逆时针旋转使离合器200接合，也就是输出端246和输出轴247将随输入端242一起旋转。
当输入端242从其旋转模式(顺时针或逆时针旋转)转变到其静止模式时，通过卷紧在内轮毂252上或通过松开到外轮毂253上产生挠曲而存储在卷簧248中的能量将消散。这种储存能量将通过卷簧248从其挠曲状态松开或卷紧至其平衡状态而消散。在许多情况下，由于输入端242被阻止了沿与初始旋转方向相反的方向旋转，因此当卷簧248松开或卷紧时，卷簧248的弹簧引脚将与阻力弹簧250上的弹簧引脚相接合，从而使阻力弹簧250、内齿轮255、小齿轮257、外齿轮254和阻尼齿轮258旋转。这种旋转可使卷簧248回到其平衡状态，从而使离合器200脱开，也就是输出端246独立于输入端242而旋转。
虽然在上文中已经参照优选实施例来介绍了本发明，然而本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以在形式和细节上对本发明进行修改。
权利要求
1.一种离合器，包括可旋转的输入端；具有平衡状态和挠曲状态的弹簧，所述弹簧与所述输入端相连，使得所述弹簧可在所述输入端旋转时随所述输入端一起旋转；与所述弹簧相连的阻尼机构，所述阻尼机构可在所述输入端从静止转变成旋转时使所述弹簧从其平衡状态转变到其挠曲状态，而且所述阻尼机构在所述输入端从旋转转变成静止时允许所述弹簧从其挠曲状态转变到其平衡状态；和相对于所述弹簧而定位的可旋转的输出端，当所述弹簧处于其挠曲状态时，所述输出端可随所述输入端同步地旋转，当所述弹簧处于其平衡状态时，所述输出端可独立于所述输入端而旋转。
2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述可旋转的输出端包括位于所述弹簧内的输出轮毂，这样，当所述输入端从静止变化到旋转时，所述弹簧可卷紧在所述输出轮毂上，从而使所述离合器接合。
3.根据权利要求2所述的离合器，其特征在于，所述弹簧内的所述输出轮毂构造成当所述输入端从旋转变化到静止时，所述弹簧可从所述输出轮毂上松开，从而使所述离合器脱开。
4.根据权利要求3所述的离合器，其特征在于，所述弹簧通过旋转所述阻尼机构但不旋转所述输入端来从所述输出轮毂上松开。
5.根据权利要求4所述的离合器，其特征在于，所述阻尼机构包括弹簧套筒，其与所述弹簧相连并被粘性流体包围。
6.根据权利要求4所述的离合器，其特征在于，所述阻尼机构包括旋转阻尼器，其通过至少一个齿轮与所述弹簧相连。
7.根据权利要求6所述的离合器，其特征在于，所述旋转阻尼器提供了旋转阻力。
8.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述可旋转的输出端包括包围了所述弹簧的输出轮毂，这样，当所述输入端从静止变化到旋转时，所述弹簧松开到所述输出轮毂上，从而使所述离合器接合。
9.根据权利要求8所述的离合器，其特征在于，包围了所述弹簧的所述输出轮毂构造成当所述输入端从旋转变化到静止时，所述弹簧卷紧并脱离所述输出轮毂，从而使所述离合器脱开。
10.一种离合器，包括具有第一模式和第二模式的可旋转的输入端；具有第一状态和第二状态的弹簧，所述弹簧与所述输入端相连，使得每次所述输入端改变模式时，所述弹簧可改变状态；与所述弹簧相连的阻尼装置，其允许在不旋转所述输入端的情况下使所述弹簧改变状态；和相对于所述弹簧而定位的可旋转的输出端，当所述弹簧处于所述第一状态时，所述输出端可随所述输入端同步地旋转，当所述弹簧处于所述第二状态时，所述输出端可独立于所述输入端而旋转。
11.根据权利要求10所述的离合器，其特征在于，所述输入端在所述第一模式中是静止的，而在所述第二模式中沿顺时针或逆时针旋转。
12.根据权利要求11所述的离合器，其特征在于，所述可旋转的输出端包括位于所述弹簧内的输出轮毂，这样，当所述输入端从静止变化到旋转时，所述弹簧可卷紧到所述输出轮毂上，从而使所述离合器接合。
13.根据权利要求11所述的离合器，其特征在于，所述弹簧内的所述输出轮毂构造成当所述输入端从旋转变化到静止时，所述弹簧可从所述输出轮毂上松开，从而使所述离合器脱开。
14.根据权利要求13所述的离合器，其特征在于，所述弹簧通过旋转所述阻尼装置但不旋转所述输入端来从所述输出轮毂上松开。
15.根据权利要求14所述的离合器，其特征在于，所述阻尼装置包括被粘性流体包围的弹簧套筒，所述弹簧套筒与所述弹簧相连。
16.根据权利要求10所述的离合器，其特征在于，所述输入端在所述第一模式下是静止的，而在所述第二模式下是旋转的，所述可旋转的输出端包括位于所述弹簧内的输出轮毂，这样，当所述输入端从静止变化到旋转时，所述弹簧可从所述输出轮毂上松开，从而使所述离合器脱开。
17.根据权利要求16所述的离合器，其特征在于，所述弹簧内的所述输出轮毂构造成当所述输入端从旋转变化到静止时，所述弹簧可卷紧到所述输出轮毂上，从而使所述离合器接合。
18.一种离合器，包括具有第一模式和第二模式的可旋转的输入端；具有平衡状态和挠曲状态的弹簧，所述弹簧与所述输入端相连，使得每次所述输入端改变模式时，所述弹簧可改变状态；与所述弹簧相连的旋转阻尼器，所述阻尼器允许在不旋转所述输入端的情况下使所述弹簧改变状态；和相对于所述弹簧而定位的可旋转的输出端，当所述弹簧处于所述第一状态时，所述输出端可随所述输入端同步地旋转，当所述弹簧处于所述第二状态时，所述输出端可独立于所述输入端而旋转。
19.根据权利要求18所述的离合器，其特征在于，所述旋转阻尼器通过至少一个齿轮而与所述弹簧相连。
20.根据权利要求19所述的离合器，其特征在于，阻力弹簧在所述旋转阻尼器和所述弹簧之间提供了滑动。
全文摘要
一种离合器(10)，其具有可旋转的输入端(12)、可旋转的输出端(16)、弹簧(18)和阻尼机构(20，26)。可旋转的输入端(12)能够旋转和保持静止。弹簧(18)与输入端(12)相连，使得每次输入端(12)改变模式时，弹簧(18)都可改变状态。阻尼机构(20，26)允许在不旋转输入端(12)的情况下使弹簧(18)改变状态。可旋转的输出端(16)相对于弹簧(18)而定位，这样当弹簧(18)处于第一状态时，输出端(16)可随输入端(12)同步地旋转，而在弹簧(18)处于第二状态时，输出端可独立于输入端(12)而旋转。
文档编号F16D41/00GK1612981SQ02821328
公开日2005年5月4日 申请日期2002年8月28日 优先权日2001年8月31日
发明者J·E·阿诺, T·佩龙 申请人:里尔精密制造公司