CN103062207A - 扭矩组件及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及扭矩组件及制造方法。具体地，一种扭矩组件包括轴、安装在轴上以便绕轴旋转的帽、以及经工作硬化的塑料套筒，套筒被插在帽和轴之间以便套筒和帽关于轴持续旋转。扭矩组件可被安装到铰接物体和固定物体上，沿单个轴线移动。扭矩组件可通过如下步骤形成：（a）提供轴，轴具有基部和从基部延伸的杆；（b）提供帽构件，帽构件具有环形区段，环形区段限定内直径；（c）提供环形塑料套筒，套筒具有内直径和外直径；（d）将套筒加工硬化达预定时间段；（e）改变套筒的内直径；以及（f）将轴杆插入穿过套筒的内直径。
Description
技术领域
本发明涉及扭矩装置，并且更具体地涉及能够为铰接物体提供持续、受控扭矩的扭矩组件。
背景技术
扭矩铰链在多种应用中是众所周知的。一般而言，扭矩铰链在铰接物体的整个运动范围上提供一定程度的阻力。在汽车中，扭矩铰链常常用于控制诸如存储舱盖、防晒板、握柄和可移动扶手的物体的运动。其它常见应用包括诸如膝上型计算机的电装置的铰接部分。
扭矩铰链的一种常见类型是弹簧扭矩铰链，其通常包括围绕轴缠绕的扭转弹簧。扭转弹簧的端部被固定就位以绕着轴压缩盘簧，在弹簧和轴之间产生摩擦配合，该摩擦配合在轴的整个运动范围上产生阻力。另一种扭矩铰链类型不包括弹簧，而是包括具有由聚氨酯、特氟龙或其它压缩性材料制成的涂层的轴，该轴被压配合到壳体中以形成带涂层的轴和壳体之间的干涉配合。
遗憾的是，所有类型的常规扭矩铰链均存在的缺点是它们都趋向于随着时间过去而磨损，减小了轴上的摩擦量，从而使轴上的阻力的量降低到不期望的量。在弹簧扭矩铰链的情况下，弹簧趋向于在一段时间后被展开，从而减小了它们围绕轴的压缩。其它材料遭受磨损或变形，这趋向于随着时间过去降低那些材料和轴之间的摩擦。许多扭矩铰链设计不能满足当前在各种行业中提高的安全和质量标准。
发明内容
本发明提供了一种扭矩组件，其包括轴、安装在所述轴上以便绕所述轴旋转的帽、以及经工作硬化的塑料套筒，所述套筒位于所述帽和所述轴之间以便绕所述轴旋转。在所述套筒最终插在所述帽和所述轴之间之前，所述套筒被工作硬化达预定量。
在一个实施例中，所述轴包括杆和基部，并且所述帽包括大致环形区段，其具有在一端处的向内延伸凸缘和在相对端处的向外延伸凸缘。所述套筒的尺寸可被设置成使得其配合成与向外延伸凸缘齐平。所述轴杆可被插入穿过套筒和帽，使得在轴基部和帽之间存在间隙。在一个实施例中，该间隙为约1”间隙。
轴基部可附接到固定物体，并且帽凸缘可附接到铰接物体，使得当铰接物体关于固定物体一端时套筒和帽绕轴旋转。在一个实施例中，扭矩组件可被安装到铰接物体和固定物体上，沿单个轴线移动。例如，可通过将铰接物体的一部分插入轴基部和帽之间的间隙中而将扭矩组件安装到铰接物体上，固定物体的一部分定位成邻近轴基部与铰接物体相对。
在另一个实施例中，该组件可包括扭转弹簧，其充当打开和关闭铰接物体时的辅助机构。扭转弹簧可包括线圈和一对端部，该端部之一连接到轴基部并且另一个端部连接到帽。在更特别的实施例中，支架沿大致平行于轴杆的方向从轴基部延伸。弹簧端部之一连接到支架，并且另一个弹簧端部连接到帽上的向外延伸凸缘。
本发明还包括一种用于形成扭矩组件的方法。该方法可包括如下步骤：（a）提供轴，所述轴具有基部和从所述基部延伸的杆；（b）提供帽构件，所述帽构件具有环形区段，所述环形区段限定内直径；（c）提供环形塑料套筒，所述套筒具有内直径和外直径；（d）将所述套筒加工硬化达预定时间段；（e）改变所述套筒的内直径；以及（f）将所述轴杆插入穿过所述套筒的内直径。
在一个实施例中，可通过将所述套筒插入所述环形帽区段并且将所述轴杆插入穿过所述套筒的内直径以在所述轴杆和所述环形帽区段之间压缩所述套筒，而将所述套筒加工硬化。可通过将所述套筒的内直径扩大到对应于期望扭矩量的尺寸来改变内直径。
通过参考当前实施例的描述和附图，将会更加全面地理解和认识本发明的这些和其它目的、优点以及特征。
在详细说明本发明的实施例之前，应当认识到的是，本发明不限于在以下描述中阐述的或者在附图中示出的操作细节或者部件的结构和布置的细节。本发明可以在各种其它实施例中实施并且可以以本文未明确公开的替代方式来实施或执行。而且，应当理解的是，本文使用的短语和术语是为了描述的目的，并且不应当视为是限制性的。“包括”和“包含”及其变体的使用意味着涵盖其后列出的项目及其等同物以及另外的项目及其等同物。此外，在各种实施例的描述中可使用列举。除非另外明确地指出，否则列举的使用不应当被认为将本发明限制到部件的任何特定顺序或数量。列举的使用也不应当被认为将任何另外的步骤或部件排除出本发明的范围，所述另外的步骤或部件可能与所列举的步骤或部件组合或者被组合到所列举的步骤或部件中。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的扭矩组件的分解图。
图2示出了该扭矩组件的组装图。
图3示出了该扭矩组件的侧面剖视图。
图4示出了根据本发明的另一个实施例的扭矩组件的分解图。
图5示出了该扭矩组件的组装图。
图6示出了该扭矩组件的侧面剖视图。
图7示出了根据本发明的扭矩组件的透视图，该扭矩组件被安装到扶手存储组件中。
图8示出了该扭矩组件在扶手盖处于打开位置情况下的透视图。
具体实施方式
I. 概述
根据本发明的一个实施例的扭矩组件在图1中示出并且总体上标示为10。该扭矩组件形成了扭矩铰链，所述扭矩铰链在铰接物体的整个运动范围上提供阻力。在所示实施例中，扭矩组件包括轴12、帽14和套筒16。帽14被安装在轴12上以便绕轴12旋转，并且套筒16位于帽14和轴12之间以形成套筒16和轴12之间的摩擦配合。在图1-3和7-8所示的实施例中，扭矩组件还包括扭转弹簧18和弹簧支架20。贯穿本说明书，方向性术语，例如“竖直的”、“水平的”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”、“向内”、“外”以及“向外”，均可用于基于图中示出的实施例的取向来帮助描述本发明。方向性术语的使用不应当被解释为将本发明限制到任何（一个或多个）特定取向的组合。
II. 结构
轴12通常由诸如1008 CRS（冷轧钢）的拉制钢形成，不过取决于应用，也可使用其它的钢变体和诸如模制塑料的其它材料。在一个实施例中，轴12包括大致圆形基部22以及从基部22延伸的大致圆柱形杆24。基部22包括上表面26以及与上表面26相对的下表面28。在一个实施例中，基部22限定了延伸穿过基部22的一对安装孔30，其能够接收一个或多个紧固件以便将基部22连接到一结构。基部22的尺寸和形状以及安装孔30在基部22上的定位可以变化以便将所述轴构造成安装到许多期望结构中的一种或多种。杆24可沿着垂直于基部22的方向从基部22的上表面26的中心延伸到远侧自由端32。在一个实施例中，轴基部22具有约1.5”的直径以及在上表面26和下表面28之间的约0.048”的厚度。轴12的高度从下表面28到远端32约为2.235”。杆24的直径约为0.330”。在一个实施例中，杆的直径在杆24的意图接合套筒16的特定区段处被严密地控制。例如，在从距离基部24约1.0”到距离基部24约1.75”的杆的区段中，杆直径的公差可被控制到+/-0.0015”。在另一个实施例中，杆和基部的尺寸可变化以便产生用于特定应用的期望扭矩。任选地，杆可以是圆柱形管，其能够接收沿着扭矩组件10的中心轴线延伸穿过管的中心的杆（未示出），以帮助将该装置组装到一结构并且充当用于该结构上的另外的扭矩组件或其它装置的安装功能。在一个实施例中，杆可以是1/4”直径的杆，不过取决于轴12的尺寸，也可以使用各种尺寸的杆。
在一个实施例中，帽14由诸如1008 CRS（冷轧钢）的拉制钢形成，不过取决于应用，也可使用其它的钢变体和诸如模制塑料的其它材料。帽14通常包括环形区段34，其为圆柱形状并且在上端36和下端38之间延伸。在一个实施例中（图6中示出），环形区段包括内直径42和外直径44。内直径42可以为约0.515”。帽14可包括从下端38延伸的向外延伸凸缘40，用于将帽14附接到诸如铰接物体的结构。凸缘40可限定一个或多个安装孔46，其能够接收紧固件和/或其它物体，例如扭转弹簧的一部分。向外延伸凸缘40可以是圆柱形的，并且可围绕环形区段34的整个圆周延伸。帽14的上端36可包括向内延伸凸缘48，其形成部分封闭的上端36。在一个实施例中，向外延伸凸缘40具有约1.5”的直径，向内延伸凸缘48向内延伸约0.1”，并且帽14具有约0.563”的总高度。
套筒16是由模制塑料形成的大致圆柱形的环形元件。在一个实施例中，套筒16由均聚物乙缩醛形成，例如由DuPontTM制造的Delrin®。替代地，套筒16可由具有期望强度和摩擦系数特性的其它材料形成。套筒16通常包括第一端50、第二端52、内直径54和外直径56。在一个实施例中，模制套筒16的外直径56至少与帽14的内直径42一样大。在第一端50和第二端52之间的套筒16的高度可根据应用而变化以影响组件10的扭矩输出，因为扭矩输出随着套筒16的长度而线性增大。
如下面更详细描述的，模制套筒16在其最终插入帽14之前被再次加工。在一个实施例中，套筒16在其最终插入帽14之前被加工硬化达预定时间段。例如，可通过将套筒16压配合到帽14的环形区段34的内部中并且通过将轴12插入穿过套筒16的内直径54初始时间来将套筒16进行加工硬化。套筒16、轴12和帽14组件可被留在该状态中达预定时间（例如24小时）以压缩塑料套筒16，使得塑料套筒16的结晶结构发生变化并且套筒16被塑性变形。套筒16的塑性变形导致从套筒16去除了蠕变，从而使套筒16加工硬化。在另一个实施例中，可通过不同方法来将套筒16加工硬化，例如替代的压缩方法。
另外，可在套筒16已被加工硬化后改变套筒16的内直径54。例如，内直径54可扩大到期望的预定尺寸，所述期望的预定尺寸已知为在最终组件中产生期望的扭矩输出。在一个实施例中，套筒16的内直径54被扩大到0.322”以实现期望的高扭矩输出，或者内直径54被扩大到0.330”以实现期望的低扭矩输出。
如图1-3所示，该组件可包括另外的元件，例如扭转弹簧18和弹簧支架20。如图所示，支架20是刚性的有角度支架，其具有第一腿60和第二腿62，第二腿62以约九十度的角度从第一腿60延伸。可例如通过将第一腿60焊接到轴基部22或者通过使紧固件（未示出）延伸穿过第一腿60中的安装孔64和轴基部22中的安装孔30来将第一腿60固定到轴基部22。第二腿62可平行于轴杆24延伸，并且可在其内包括一个或多个凹口66。在所示实施例中，扭转弹簧18包括盘绕部分68、第一端70和第二端72，第一端70从盘绕部分68的一侧延伸，第二端72从盘绕部分68的相对端延伸。扭转弹簧18被附接在轴12和帽14之间，使得其可在帽14沿一个方向旋转时部分地展开，以对正在移动被附接到帽14和/或轴12的铰接物体的用户提供帮助。如图所示，盘绕部分68绕帽14的环形区段34缠绕，第一端70延伸到帽14上的向外延伸凸缘40上的安装孔46之一中，并且第二端72延伸到支架20中的凹口66之一中。在一个实施例中，该组件还包括位于轴杆22上的止动垫圈82。
如图2和3所示，在最终的组件中，帽16被插入帽14的环形区段34中，套筒16的第一端50与轴基部22的下表面28齐平。轴杆24被插入穿过套筒16的内直径54，在轴基部22和帽14之间留有间隙。在一个实施例中，该间隙为约1.0”间隙。止动垫圈82被定位在轴杆24上，位于帽14的上端36上。在包括扭转弹簧18和支架20的实施例中，如上所述，弹簧18被连接在支架20和帽14之间。
图4-6示出了扭矩装置100的任选替代实施例，其中，弹簧18、支架20和止动垫圈82未被包括在内。如图所示，扭矩装置100的剩余部件（包括轴120、帽140和套筒160）与关于扭矩装置10描述的那些相同，因此不再很详细地描述。说明以下一点就足够了：套筒160被插入帽140中，并且轴120被插入穿过套筒160使得帽140和套筒160绕轴120旋转，由套筒160和轴120之间的干涉配合产生一定程度的阻力。
图7-8示出了扭矩组件10的一个实施例被安装到扶手存储组件200中。如图所示，扶手组件200包括形成扶手基部的固定物体202、以及形成扶手和存储盖的铰接物体204。扶手组件以及用于扭矩组件10的其它铰接应用可被布置成使得扭矩组件10的安装可通过将扭矩组件10沿着仅单一轴线插入来完成。在一个实施例中，扶手基部202包括从基部202向后延伸的一对突起206，每个突起206限定缝槽208。盖204包括从盖204向后延伸的两个突起210，每个突起210限定缝槽212。如图8所示，当盖204处于打开位置时，缝槽208和212彼此对准。通过将扭矩组件沿一个方向移动使得盖突起210和基部突起206在轴基部22和帽14之间插入，扭矩组件10可被安装到每组相邻的突起206、210中。轴基部22通过常规方法附接到盖204，例如延伸穿过盖突起210和轴基部22上的安装孔30的紧固件。帽14通过常规方法附接到扶手基部202，例如延伸穿过基部突起206和帽14上的安装孔46的紧固件。通过移动盖204从而使帽14和套筒16绕固定轴12旋转，可使盖204在图8所示的打开位置和图7所示的关闭位置之间移动。在包括扭转弹簧18的实施例中，弹簧18可被布置成使得其在扶手盖204移动到打开位置时部分地展开，以帮助用户打开扶手盖204。
III. 制造方法
在一个实施例中，扭矩装置的制造包括如下步骤：（a）提供轴12，轴12具有基部22和从基部延伸的杆24；（b）提供帽构件14，帽构件14具有环形区段34，环形区段34具有内直径42；（c）提供环形塑料套筒16，套筒16具有内直径54和外直径56，套筒16的外直径56至少与环形帽区段34的内直径42相同；（d）将套筒16加工硬化达预定时间段；（e）改变套筒16的内直径54；以及（f）将轴杆24插入穿过套筒16的内直径54。
可通过由钢（例如冷轧钢）来拉拔和/或冲压基部部分22和杆部分24来形成轴12。如上所述，轴的至少一些部分的公差可被严密地控制。在一个实施例中，杆22的直径在杆24的意图接合套筒16的区段处被特别地控制。例如，在从距离基部24约1.25”到距离基部24约1.75”的杆的区段中，杆直径的公差可被控制到0.330”+/-0.0015”。
可以以与轴12类似的方式通过拉拔和/或冲压来形成帽14。在所示实施例中，帽14被形成为包括环形区段34、从环形区段34的一端36延伸的向外延伸凸缘40、以及从环形区段34的相对端38延伸的向内延伸凸缘48。尽管帽14的尺寸可随着应用变化而变化，但帽14的某些尺寸（特别是环形区段34的内直径42）可被控制到预定量。在所示实施例中，环形区段34的内直径42为0.51”。
套筒16可通过注射模制、挤出或其它常规技术来形成。在一个实施例中，套筒16由模制的均聚物乙缩醛形成，如由DuPontTM制造的Delrin®。也可使用其它乙缩醛以及其它塑料。在一个实施例中，套筒16被模制成具有在第一端50和第二端52之间的约0.4375”的高度以及约0.520”的外直径56和约0.322”的内直径54。
在套筒16最终插入帽14之前，通常通过压缩来将套筒16加工硬化，以便使套筒16塑性地变形以降低蠕变。在一个实施例中，通过将套筒16压入帽14中来将套筒16加工硬化。这可通过将套筒16压配合到帽14的环形区段34的内部中来完成，其可能需要约500磅的力。在一个实施例中，套筒16被插入帽14中，使得套筒16的端部50与轴基部24的下表面28齐平，使得整个套筒16处于压缩力之下。
在套筒16已被插入帽14中之后，轴12（更特别地，轴杆24）可被插入穿过套筒16的内直径54以在轴杆24和帽14的环形区段34的内壁33之间压缩套筒16。帽14和套筒16可在沿着轴杆24的特定位置处被插到轴12上。例如，轴12可被插入穿过套筒16，直到帽14和套筒16距离轴12的基部22约1.00”+/-0.25”。可让轴12、帽14和套筒16的组件不受触动达预定时间段，该预定时间段已知为足以改变塑料套筒16的内部结晶结构，使得套筒16塑性地变形并且已从套筒16去除一定程度的蠕变。在一个实施例中，该预定时间段是至少24小时。在一个示例中，套筒16的内直径54可在24小时的时段之后增加约0.002”到0.003”。
在该预定时间段之后，可停止套筒16的加工硬化，并且套筒16可准备好用于轴12的最终插入。在通过在帽14和轴12之间压缩来加工硬化套筒16的实施例中，可通过从轴12移除套筒16和帽来停止加工硬化。在一个实施例中，套筒16可保持插在帽14中，并且套筒16可在其保持于帽14中时进行准备。可在将套筒16的内直径54改变到期望量之后，将套筒16准备好用于轴12的最终插入。在一个实施例中，通过用扩孔工具来扩大套筒16的内直径来改变内直径54。内直径54被扩大或者以其它方式改变到已被确定为当套筒16与轴12组装时产生特定扭矩输出的尺寸。在一个实施例中，套筒12的内直径54被扩大到约0.322”以产生组件10的相对高扭矩输出，或者被扩大到约0.330”以产生组件10的相对低扭矩输出。当然，也可使用其它尺寸以提供不同的扭矩值，或者与不同尺寸的轴12和帽14部件相互作用。
在套筒16已准备好用于最终组装之后，轴12被插入穿过套筒16的内直径54。帽14和套筒16可再次被定位在沿套筒16的期望位置。在一个实施例中，帽14和套筒16被定位成使得它们与轴12的基部22隔开约1”。在包括垫圈80的实施例中，可在将轴12插入穿过帽14和套筒16之前，将垫圈80插到轴12上。可在帽14和套筒16的定位之后，将止动垫圈82插到轴12上。当扭矩组件10已被最终组装时，帽14和套筒16能够绕轴杆24一起旋转，套筒16和轴杆24之间的摩擦配合提供了在帽14的整个运动范围上的持续阻力。
在包括扭转弹簧18和弹簧支架20的实施例中，支架20可在形成轴20之后的任何时间被附接到轴12。可通过诸如紧固件或焊接的常规方法来附接支架20，或者支架20可以替代地与轴一起形成为单件。可在将帽14和套筒16定位在轴12上之后，将弹簧18添加到该组件。例如，弹簧18的盘绕部分68围绕帽14的环形区段34缠绕，然后第一端70延伸到帽14上的向外延伸凸缘40上的安装孔46之一中，并且第二端72延伸到支架20中的凹口66之一中。
如上所述，扭矩组件10（或者具有弹簧的扭矩组件100）可被安装到多种应用之一中，以用作扭矩铰链。在图7和8所示的实施例中，扭矩组件100被安装到扶手存储组件200中。在一个实施例中，通过将盖204放置在图8所示的打开位置而将固定扶手基部202的两个突起206上的缝槽208与铰接扶手盖204的两个突起210上的缝槽212对准，从而开始该安装。然后，可通过沿单个方向（即，沿一个轴线）移动扭矩组件100使得盖突起210插在轴基部22和垫圈80之间并且基部突起206插在垫圈80和帽14之间而将扭矩组件100（或者扭矩组件10）安装到每组相邻的突起206、210中。如上所述，轴基部22通过常规方法附接到盖204，例如延伸穿过盖突起210和轴基部22上的安装孔30的紧固件。帽14通过常规方法附接到扶手基部202，例如延伸穿过基部突起206和帽14上的安装孔46的紧固件。通过移动盖204从而使帽14和套筒16绕固定轴12旋转，可使盖204在图8所示的打开位置和图7所示的关闭位置之间移动。如图7和8所示，弹簧18可被布置成使得其在扶手盖204移动到打开位置时部分地展开，以帮助用户打开扶手盖204。在另一个实施例中，扭矩组件100可被安装成帽14附接到铰接部分204而轴12附接到基部部分202。扭矩组件10可类似地安装到其它铰接应用中，其中，轴12和帽14中的一个附接到铰接构件而轴12和帽14中的另一个附接到固定构件。轴杆24、帽14和套筒16（尤其是套筒16的内直径54）的相对尺寸可改变以提供用于每个应用的期望扭矩输出。
以上描述是本发明的当前实施例的描述。在不偏离如所附权利要求限定的本发明的精神和更广泛方面的情况下，可作出各种改变和变化，应当根据包括等同原则在内的专利法原理来解释所附权利要求。本公开是针对例示的目的而给出的，并且不应当被理解为本发明的所有实施例的穷尽性描述或者被理解为将权利要求的范围限制到关于这些实施例描述或说明的特定元件。例如并且非限制地，所描述的发明的任何（一个或多个）单独元件可被替代元件替换，所述替代元件提供基本类似的功能或者提供胜任的操作。这例如包括当前已知的替代元件（例如本领域技术人员当前已知的那些元件）以及可能在将来研发出来的替代元件（例如本领域技术人员在经过研发后可能意识到的作为替代的那些元件）。此外，所公开的实施例包括多个特征，其被一同描述并且可能协作地提供一批益处。本发明不仅仅限于包括所有这些特征的或者提供所有指明益处的那些实施例，除非所附权利要求中另外明确指出。使用冠词“一”、“一个”、“该”或“所述”而对于权利要求元件的任何单数的指代均不应被理解为将该元件限制为单数。
Claims (20)
1.一种扭矩组件，包括：
轴，所述轴限定旋转轴线；
帽，所述帽安装在所述轴上以便绕所述轴线旋转；和
经工作硬化的塑料套筒，所述套筒位于所述帽和所述轴之间以便绕所述轴线旋转，在所述套筒最终放置在所述帽和所述轴之间之前，所述套筒被工作硬化达预定量。
2.如权利要求1所述的扭矩组件，其中，所述轴包括基部和从所述基部延伸的杆，所述套筒和所述帽从所述基部隔开。
3.如权利要求1所述的扭矩组件，其中，所述帽包括圆柱形区段，所述圆柱形区段具有开放端和形成与所述开放端相对的部分封闭端的端壁，所述套筒被插入穿过所述圆柱形区段、所述开放端和所述部分封闭端。
4.如权利要求3所述的扭矩组件，其中，所述套筒是具有第一端和第二端的大致环形套筒，所述套筒的所述第二端与所述帽的所述开放端齐平。
5.如权利要求4所述的扭矩组件，其中，所述帽包括从所述开放端向外延伸的凸缘，所述凸缘适于附接到固定元件，所述固定元件延伸到所述帽和所述基部之间的空间中。
6.如权利要求5所述的扭矩组件，其中，所述轴基部适于附接到铰接元件，使得所述铰接元件和所述轴能够关于所述帽和所述固定元件旋转。
7.如权利要求6所述的扭矩组件，包括扭转弹簧，所述扭转弹簧具有连接到所述轴基部的第一部分和连接到所述帽上的所述凸缘的第二端。
8.如权利要求7所述的扭矩组件，包括支架，所述支架大致平行于所述轴杆从所述轴基部延伸，所述扭转弹簧的所述第一部分接合所述支架。
9.如权利要求8所述的扭矩组件，其中，所述扭转弹簧包括绕所述帽的所述圆柱形区段缠绕的线圈。
10.如权利要求1所述的扭矩组件，其中，所述套筒是乙缩醛均聚物。
11.一种用于形成扭矩组件的方法，包括如下步骤：
提供轴，所述轴具有基部和从所述基部延伸的杆；
提供帽构件，所述帽构件具有环形区段，所述环形区段限定内直径；
提供环形塑料套筒，所述套筒具有内直径和外直径，所述套筒的外直径大于所述环形帽区段的内直径；
通过将所述套筒插入所述环形帽区段并且将所述轴杆插入穿过所述套筒的内直径以在所述轴杆和所述环形帽区段之间压缩所述套筒达预定时间段，而将所述套筒加工硬化；
在所述预定时间段之后从所述套筒移除所述轴杆；
改变所述套筒的内直径；以及
将所述轴杆再次插入穿过所述套筒的内直径。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述轴杆的再次插入包括保持所述轴基部和所述帽之间的间隙。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述间隙为约1.00”。
14.如权利要求11所述的方法，其中，所述预定时间段为至少24小时。
15.如权利要求11所述的方法，其中，所述套筒被形成为包括第一端和第二端，并且所述帽的环形区段被形成为包括开放端和部分封闭端，其中，所述套筒被再次插入使得所述套筒的第一端与所述帽的环形区段的开放端齐平。
16.如权利要求11所述的方法，包括将所述帽连接到固定物体并且将所述轴基部连接到铰接物体，使得能够通过在固定的帽和套筒内旋转所述轴杆而使所述铰接物体相对于所述固定物体移动。
17.如权利要求11所述的方法，包括将扭转弹簧附接在所述轴基部和所述帽之间，其中，所述轴关于所述帽的旋转使所述扭转弹簧展开。
18.一种用于形成扭矩组件的方法，包括：
提供轴，所述轴具有基部和从所述基部延伸的大致圆柱形杆；
提供帽，所述帽具有环形区段，所述环形区段具有第一端和第二端，所述第二端包括向内延伸凸缘，其部分地封闭所述第二端；
形成具有内直径和外直径的环形塑料套筒；
将所述套筒加工硬化达预定时间段以从所述塑料套筒去除蠕变；
将所述套筒插入所述帽的环形区段中；以及
将所述轴杆插入穿过所述套筒的内直径。
19.如权利要求18所述的方法，包括步骤：在所述套筒已被加工硬化之后，扩大所述套筒的内直径。
20.如权利要求19所述的方法，包括步骤：
将所述轴杆插入穿过所述套筒，以留下所述帽和所述轴基部之间的间隙；
将固定物体的一部分插入所述帽和所述轴基部之间的间隙中；
将所述固定物体附接到所述帽；
将铰接物体的一部分插入所述帽和所述轴基部之间的间隙中；以及
将所述铰接物体附接到所述轴基部。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020200011A1 (zh) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | 浙江双友物流器械股份有限公司 | 一种铰接结构 |
| CN112469986A (zh) * | 2018-07-31 | 2021-03-09 | 科思创有限公司 | 用于经由脉冲式过盈接触进行摩擦的扭矩测量的装置和方法 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10279996B2 (en) | 2011-09-16 | 2019-05-07 | Simplehuman, Llc | Receptacle with low friction and low noise motion damper for lid |
| US9790025B2 (en) | 2012-03-09 | 2017-10-17 | Simplehuman, Llc | Trash can with clutch mechanism |
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| US9388615B2 (en) * | 2014-05-20 | 2016-07-12 | Ami Industries, Inc. | Deformable stow box door hinge |
| DE102014111925B4 (de) * | 2014-08-20 | 2017-03-30 | F.S. Fehrer Automotive Gmbh | Armlehne zur Anordnung an einem Fahrzeugsitz |
| WO2016054109A1 (en) | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Frank Yang | Trash cans |
| CN107110196B (zh) * | 2015-01-22 | 2018-11-02 | 凯恩科技有限公司 | 铰链结构 |
| US9366064B1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-06-14 | Lianhong Art Co., Ltd. | Hinge structure |
| US20170053574A1 (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | Stephen Byrd | Vehicle Mounting Signage System |
| US11242198B2 (en) | 2015-11-10 | 2022-02-08 | Simplehuman, Llc | Household goods with antimicrobial coatings and methods of making thereof |
| USD804133S1 (en) | 2015-12-09 | 2017-11-28 | Simplehuman, Llc | Trash can |
| US10494175B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-12-03 | Simplehuman, Llc | Receptacle assemblies with motion dampers |
| USD793642S1 (en) | 2016-03-04 | 2017-08-01 | Simplehuman, Llc | Trash can |
| DE102016006087A1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Grammer Ag | Armlehne |
| AU2016413288A1 (en) * | 2016-06-27 | 2019-01-17 | Po-Kung LO | Folding and unfolding structure of blade of ceiling fan |
| USD835376S1 (en) | 2016-11-14 | 2018-12-04 | Simplehuman, Llc | Trash can |
| USD855919S1 (en) | 2017-06-22 | 2019-08-06 | Simplehuman, Llc | Trash can |
| USD858024S1 (en) | 2018-01-12 | 2019-08-27 | Simplehuman, Llc | Trash can |
| USD858923S1 (en) | 2018-01-12 | 2019-09-03 | Simplehuman, Llc | Trash can |
| CA3035674A1 (en) | 2018-03-07 | 2019-09-07 | Simplehuman, Llc | Trash can assembly |
| DE102018008817B3 (de) * | 2018-11-09 | 2019-10-31 | Grammer Ag | Armlehne |
| WO2020198204A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Shanghai Yanfeng Jinqiao Automotive Trim Systems Co. Ltd. | Vehicle interior component |
| USD901815S1 (en) | 2019-05-16 | 2020-11-10 | Simplehuman, Llc | Slim trash can |
| USD963277S1 (en) | 2020-08-26 | 2022-09-06 | Simplehuman, Llc | Waste receptacle |
| USD969291S1 (en) | 2020-08-26 | 2022-11-08 | Simplehuman, Llc | Odor pod |
| US11952128B2 (en) | 2022-04-05 | 2024-04-09 | B/E Aerospace, Inc. | Aircraft seat arm O-ring friction mechanism |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1970018A (en) * | 1932-06-15 | 1934-08-14 | Gen Motors Corp | Reaming machine |
| CH223124A (fr) * | 1940-09-27 | 1942-08-31 | Tissages A Brechard Sa D | Procédé de fixation d'un organe sur un arbre. |
| DE2626441A1 (de) | 1976-06-12 | 1977-12-22 | Keiper Automobiltechnik Gmbh | Hoehenverstellbarer sitz insbesondere fahrzeugsitz |
| US5165145A (en) | 1990-09-27 | 1992-11-24 | Smith Corona Corporation | Hinge for use with portable electronic apparatus |
| US5231734A (en) | 1991-11-04 | 1993-08-03 | General Clutch Corporation | Friction hinge assembly |
| US5509176A (en) | 1993-02-22 | 1996-04-23 | Texas Instruments Incorporated | Torque hinge |
| US5464083A (en) | 1993-08-31 | 1995-11-07 | Reell Precision Manufacturing Corporation | Torque limiting spring hinge |
| US5542505A (en) | 1995-05-26 | 1996-08-06 | Vadnais Technologies Corporation | Torque limiting device with restraining mechanism |
| US5697125A (en) | 1995-11-27 | 1997-12-16 | Reell Precision Manufacturing Corporation | Clip friction hinge |
| US5652694A (en) | 1996-02-01 | 1997-07-29 | Canon Business Machines, Inc. | Friction hinge including compressed friction washer |
| US5771539A (en) | 1996-09-17 | 1998-06-30 | Reell Precision Manufacturing Corporation | Torsion friction spring hinge |
| US5749124A (en) | 1996-12-20 | 1998-05-12 | Lu; Sheng-Nan | Hinge for notebook computer |
| US5918348A (en) | 1997-04-04 | 1999-07-06 | Torqmaster, Inc. | Friction hinge with detent capability |
| JP2000046039A (ja) | 1998-07-24 | 2000-02-15 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | トルクヒンジ機構 |
| US6393662B1 (en) | 2000-02-22 | 2002-05-28 | Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. | Lubricated hinge device |
| KR200190080Y1 (ko) | 2000-03-03 | 2000-07-15 | 주식회사창신 | 냉동기 실외기케이스 |
| FR2820375B1 (fr) * | 2001-02-06 | 2003-04-18 | Faurecia Sieges Automobile | Dispositif de fixation pour accoudoir amovible et dispositif d'assise comportant un tel dispositif de fixation |
| US6530123B1 (en) | 2001-04-17 | 2003-03-11 | Reell Precision Manufacturing Corporation | Clip friction hinge with housing |
| JP4130203B2 (ja) | 2005-11-04 | 2008-08-06 | タキゲン製造株式会社 | トルク調整型ヒンジ |
| US20080040887A1 (en) | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Dickerson Harry L | Friction hinge for electronic apparatus |
-
2011
- 2011-10-24 US US13/279,363 patent/US8516668B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-10-22 CN CN2012104030666A patent/CN103062207A/zh active Pending
-
2013
- 2013-07-22 US US13/947,622 patent/US20130305503A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112469986A (zh) * | 2018-07-31 | 2021-03-09 | 科思创有限公司 | 用于经由脉冲式过盈接触进行摩擦的扭矩测量的装置和方法 |
| WO2020200011A1 (zh) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | 浙江双友物流器械股份有限公司 | 一种铰接结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130305503A1 (en) | 2013-11-21 |
| US20130097809A1 (en) | 2013-04-25 |
| US8516668B2 (en) | 2013-08-27 |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130424 |