CN109386555B - 具有带钩部的螺旋弹簧的弹簧离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将安装于旋转体的螺旋弹簧的紧固扭矩向输出构件旋转传递的弹簧离合器，其能够防止因弯曲力矩导致的钩部的耐久性下降且能够进行顺畅的旋转传递。在弹簧离合器的旋转体(1)的外周安装有螺旋弹簧(2)，在输出构件(3)的供螺旋弹簧(2)的一端的钩部(21)插入的狭缝(31)的开口部设有较小的倒角部。在旋转体(1)进行旋转并将螺旋弹簧(2)的紧固扭矩向输出构件(3)传递时，钩部(21)的弯曲部与直线部之间的连接部分抵接于该倒角部，因此在旋转传递时，不会在钩部(21)产生因弯曲力矩导致的弯曲应力，能够防止钩部的破损。此外，引导部(33)紧贴地嵌入旋转体(1)的中空部，防止中心轴线发生偏移、倾斜。

Description

具有带钩部的螺旋弹簧的弹簧离合器

技术领域

本发明涉及一种弹簧离合器，该弹簧离合器在旋转体的外周安装螺旋弹簧，在通过旋转体的旋转使螺旋弹簧紧固的情况下，将该旋转向输出侧传递，在螺旋弹簧松弛的情况下，将旋转传递阻断。

背景技术

弹簧离合器是如下这样的离合器：在旋转体与卷绕于其外周的螺旋弹簧之间作用的摩擦力因螺旋弹簧的紧固或松弛而不同，利用这一点，对旋转传递进行阻断、接通。该离合器是比较简单的构造，其工作可靠，也容易小型化，因此较多地用于复印机、打印机等办公用设备。

弹簧离合器的螺旋弹簧通常在自由状态下的内径比旋转体的外径稍小，在弹性地扩径的状态下紧贴地卷绕于旋转体。利用图5的(a)说明使用了这样的螺旋弹簧的弹簧离合器的一例。

图5的(a)的弹簧离合器使与马达等驱动源相连的驱动轴(输入轴)IS和与作业设备等负载侧相连的从动轴(输出轴)OS以同芯状态对接，并遍及这两个轴地卷绕螺旋弹簧CS。在该图中，若使驱动轴IS沿箭头方向旋转，则在螺旋弹簧CS的内径侧与这两个轴之间产生摩擦力，从而弹簧被卷入，能够从驱动轴IS向从动轴OS传递较大的扭矩(紧固扭矩)。若使驱动轴IS沿与箭头相反的方向旋转，则螺旋弹簧CS松弛，只能传递较小的扭矩(松弛扭矩)，旋转传递实质上被阻断。这样，图5的(a)的弹簧离合器作为与驱动轴IS的旋转方向相应地将旋转传递阻断、接通的单方向离合器来进行工作。

在图5的(a)所示的弹簧离合器中，遍及以同芯状态设置的驱动轴和从动轴这两个轴地安装内径比轴小的螺旋弹簧，因此存在零件件数增加并且组装困难的问题。与此相对，还公知一种例如在专利文献1公开的弹簧离合器，该弹簧离合器做成为，在单一的驱动轴安装螺旋弹簧并借助螺旋弹簧的钩部向外侧的输出构件传递旋转。

专利文献1的弹簧离合器应用于小型打印机的活字鼓旋转机构和送纸机构，如图5的(b-1)所示，在与马达相连的驱动轴IS(旋转体)安装有单一的螺旋弹簧CS。在螺旋弹簧CS的两端形成有使弹簧的线材向径向外侧弯曲而成的钩部F1、钩部F2，钩部F1插入与活字鼓旋转机构用的齿轮G1相结合的圆筒的狭缝S1，钩部F2插入送纸机构用的齿轮G2的狭缝S2。在驱动轴IS沿箭头方向旋转时，借助钩部F2对齿轮G2作用紧固扭矩，齿轮G2被大扭矩驱动而旋转。另一方面，借助钩部F1对齿轮G1作用松弛扭矩，齿轮G1被小扭矩驱动而旋转。

并且，在齿轮G1设有止挡件卡合用的缺口RS。关于以下内容省略图示，即：在使止挡件卡合于该缺口RS时，齿轮G1的负载扭矩增大，因此，在螺旋弹簧CS与驱动轴IS之间发生打滑，在齿轮G1保持停止的状态下，驱动轴IS空转，从而旋转传递被阻断。

另外，专利文献2也公开了经由螺旋弹簧的钩部进行扭矩传递的弹簧离合器。在该弹簧离合器中，如图6所示那样，使卷绕于驱动轴IS的螺旋弹簧CS的线材的一端沿切线方向延长(E1)，再将其以沿轴向延伸(E2)的方式呈直角折回，从而形成钩部。沿轴向延伸的部分E2插入作为从动构件的壳体CA的孔CH。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平5-7455号公报

专利文献2：日本特开平7-293577号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于将螺旋弹簧遍及驱动轴和从动轴这两个轴地安装的图5的(a)的弹簧离合器而言，组装困难，零件件数也增加。对于借助安装于单一的轴的螺旋弹簧的钩部进行扭矩传递的图5的(b-1)的弹簧离合器而言，尽管不存在这样的组装性等的问题，但在钩部的耐久性、旋转传递时的顺畅性等方面，产生如下的问题。

在借助卷绕于驱动轴的螺旋弹簧的钩部进行扭矩传递时，也如作为放大图的图5的(b-2)所示那样，在包围螺旋弹簧外周的从动侧(输出侧)构件设置狭缝S2，将螺旋弹簧的向径向外侧延伸的钩部F2插入狭缝S2。通过与驱动轴一体地旋转的钩部F2的侧面按压狭缝S2的壁面，从而将驱动轴的扭矩向从动侧构件传递，但这时，对钩部F2作用由传递扭矩产生的反作用力。该反作用力如图5的(b-2)所示，成为沿钩部F2的直线部大致均等地分布的载荷，因此，对钩部F2的根部的弯曲部B作用较大的弯曲力矩并产生弯曲应力。若重复产生这样的弯曲应力，则会导致钩部F2的耐久性的下降。

在弹簧离合器中，特别是在利用紧固扭矩进行旋转传递时，在钩部产生较大的弯曲应力。在作用松弛扭矩的情况下，若达到预定的扭矩，则发生打滑，不会作用预定扭矩以上的扭矩，因此，弯曲应力实质上不会成为问题。另外，若缩短钩部的直线部，则弯曲力矩和弯曲应力变小，但向狭缝插入的插入长度减小，在进行扭矩传递时钩部有可能从狭缝脱离。

为了达到提高钩部的耐久性的目的，在专利文献2中公开了如下这样的弹簧离合器：使螺旋弹簧的线材的一端沿切线方向延长，再将其沿轴向折回从而形成钩部，将钩部插入从动构件的轴向的长孔，不对钩部作用弯曲应力(另外，在专利文献2的第0005段等记载了沿径向延伸的钩部不适合大扭矩的传递这样的主旨)。但是，具有这样的钩部的螺旋弹簧的形状复杂，整体的径向尺寸增大，并且螺旋弹簧的线材相对于轴斜交，因此，有时因钩部与驱动轴之间的相对旋转而导致钩部沿轴向移动，对钩部作用意料之外的载荷。

此外，在图5的(b-1)的弹簧离合器中，如图5的(b-3)所示那样，伴随着扭矩传递而作用于钩部F2的反作用力CF(在图5的(b-2)中均等地分布的载荷的合力)也向安装有螺旋弹簧CS的驱动轴IS传递，对驱动轴IS的中心作用横向的力(图中虚线箭头)。由此，在弹簧离合器进行旋转传递时，在驱动轴IS的中心轴线与从动侧的齿轮G2的中心轴线之间产生相对偏移或轴线的倾斜等，导致产生振动等，从而阻碍顺畅的旋转传递。

本发明的课题在于使用具有向径向外侧延伸的、所谓的通常的钩部的螺旋弹簧来构成能够进行大容量的扭矩传递且耐久性优异的弹簧离合器，从而解决上述的问题。

用于解决问题的方案

鉴于上述的课题，本发明的弹簧离合器借助钩部将螺旋弹簧被紧固时的扭矩向输出构件传递，在该弹簧离合器中，从钩部的根部的弯曲部传递扭矩，钩部的直线部不抵接于输出构件的狭缝壁面，从而防止因弯曲应力导致的耐久性的下降。即，本发明为一种弹簧离合器，

“该弹簧离合器在旋转体的外周安装有螺旋弹簧，在利用所述旋转体的旋转使所述螺旋弹簧紧固时，将所述旋转体的旋转向输出构件传递，在使所述螺旋弹簧松弛时，向所述输出构件的旋转传递被阻断，该弹簧离合器的特征在于，

在所述螺旋弹簧的一端形成有钩部，该钩部具有向径向外侧弯曲的弯曲部和与所述弯曲部相连的直线部，并且在所述输出构件形成有供所述钩部插入的狭缝，而且，

在所述钩部所处的所述狭缝的剖面中，在所述狭缝的开口部形成有倾斜的倒角部，且设定为所述钩部的所述直线部与所述狭缝的壁面相对于彼此倾斜，

在将所述旋转体的旋转向所述输出构件传递时，所述钩部的所述弯曲部与所述直线部之间的连接部分抵接于所述狭缝的所述倒角部的外侧端，从而进行扭矩的传递。”

在此，相对于彼此倾斜的钩部的直线部与狭缝的壁面所成的角度优选为处于1°以上且15°以下的范围。此外，作为这些构件的材料，优选将所述旋转体和所述螺旋弹簧设为金属制，将所述输出构件设为合成树脂制。

在本发明的弹簧离合器中，为了阻断旋转传递，能够设为如下这样的结构：“在所述螺旋弹簧的另一端形成有第2钩部，该第2钩部具有向径向外侧弯曲的弯曲部和与所述弯曲部相连的直线部，并且将具有供所述第2钩部插入的第2狭缝的控制构件设置成与所述旋转体一同旋转，在所述控制构件停止旋转时，所述螺旋弹簧松弛，向所述输出构件的旋转传递被阻断”。

在采用了这样的结构时，优选的是，“在所述输出构件设置外侧圆筒部，该外侧圆筒部包围所述螺旋弹簧并形成有所述狭缝，并且在所述控制构件设置形成有所述第2狭缝的圆筒壁部，所述输出构件的外侧圆筒部和所述控制构件的圆筒壁部利用卡合部件相结合”。此外，优选将所述控制构件设为合成树脂制。

并且，在本发明的弹簧离合器中，为了防止旋转体的中心轴线与输出构件的中心轴线之间的相对偏移或倾斜等并进行顺畅的旋转传递，能够在输出构件设置旋转体的引导部，并如下这样构成。

“该弹簧离合器在旋转体的外周安装有螺旋弹簧，在利用所述旋转体的旋转使所述螺旋弹簧紧固时，将所述旋转体的旋转向输出构件传递，在使所述螺旋弹簧松弛时，向所述输出构件的旋转传递被阻断，该弹簧离合器的特征在于，

在所述螺旋弹簧的一端形成有向径向外侧弯曲的钩部，并且在所述输出构件形成有供所述钩部插入的狭缝，而且，

在所述旋转体的内部设有剖面呈圆形的中空部，且在所述输出构件设有外侧圆筒部和引导部，该外侧圆筒部包围所述螺旋弹簧并形成有所述狭缝，该引导部沿轴向延伸并嵌入所述旋转体的中空部，

所述旋转体被设置成能够一边紧贴于所述引导部的外周一边进行滑动，在将所述旋转体的旋转向所述输出构件传递时，所述钩部抵接于所述狭缝的壁面，从而进行扭矩的传递”。

优选的是，所述输出构件的引导部以跨越安装于所述旋转体的所述螺旋弹簧的长度或跨越超过安装于所述旋转体的所述螺旋弹簧的长度的方式沿轴向延伸。此外，能够设为，在所述输出构件形成环状凹部，将所述旋转体的端部嵌入该环状凹部。

发明的效果

弹簧离合器是利用卷绕地安装于旋转体的螺旋弹簧的紧固扭矩将旋转体的旋转向输出构件传递的传动部件，在本发明的弹簧离合器中，将螺旋弹簧的向径向外侧延伸的钩部插入输出构件的狭缝，该输出构件被置于紧邻螺旋弹簧的外侧的位置，借助该结构进行扭矩(和旋转)的传递。因此，构造简单，零件件数较少，容易使弹簧离合器小型化。此外，具有向径向外侧延伸的钩部的螺旋弹簧是也广泛应用于扭矩限制器等传动部件的所谓的通用品，能够以低成本获得特性稳定的螺旋弹簧。

并且，在本发明中，在钩部所处的狭缝的剖面中，在狭缝的开口部形成有倾斜的倒角部，且设定为钩部的从根部(弯曲部)延伸的直线部与狭缝的壁面相对于彼此倾斜(参照后述的图3)。由此，在将钩部插入狭缝时，钩部的顶端部分远离狭缝的壁面，能够避免这两者相接触。在将旋转体的旋转向输出构件传递时，钩部的弯曲部与直线部之间的连接部分抵接于狭缝的倒角部的外侧端，来进行扭矩传递，而不对钩部的顶端侧的直线部作用反作用力。其结果是，不对钩部的根部作用弯曲力矩，在根部产生的应力主要为剪切应力，因此，与施加弯曲应力的情况相比，耐久性提高，即使反复由紧固扭矩进行较大的扭矩传递，也不会导致钩部的破损。

狭缝的剖面中的两侧的壁面通常形成为与剖面的中心线平行，为了使钩部的直线部与狭缝的壁面相对于彼此倾斜，优选使钩部的直线部相对于剖面的中心线倾斜地设置。但是，也能够相反地使钩部的直线部与中心线平行而使壁面相对于中心线倾斜。

相对于彼此倾斜的钩部的直线部与狭缝的壁面所成的角优选为处于1°以上且15°以下的范围。若倾斜1°以上，则即使旋转体、输出构件在旋转过程中产生了振动，也能够实质地避免因两者的接触导致弯曲力矩的产生。此外，通过将该角度设为15°以下，从而在旋转过程中钩部从狭缝脱出的可能性变得非常小。在将钩部的直线部与狭缝的壁面所成的角设为3°以上且10°以下时，能够更加可靠地获得这样的效果。

本发明的弹簧离合器的一个实施方式的结构为“在螺旋弹簧的另一端形成有第2钩部，该第2钩部具有向径向外侧弯曲的弯曲部和与所述弯曲部相连的直线部，并且将具有供第2钩部插入的第2狭缝的控制构件设置成与旋转体一同旋转”，这样构成的目的在于，对该控制构件的旋转、停止进行控制，从而在进行向输出构件的旋转传递和阻断旋转传递之间进行切换。

在该实施方式中，在安装于旋转体的螺旋弹簧的两端设置钩部，使一端的钩部插入输出构件的狭缝，并且使另一端的第2钩部插入形成于控制构件的第2狭缝。在弹簧离合器进行旋转传递时，控制构件与旋转体(和螺旋弹簧)一同旋转，但在阻断旋转传递时，例如，使由螺线管操作的止挡件卡合于控制构件来使控制构件的旋转停止。

在使控制构件停止旋转时，经由另一端的第2钩部对旋转中的螺旋弹簧作用阻止旋转的方向上的负载扭矩。该负载扭矩作为使螺旋弹簧的卷绕松弛的松弛扭矩进行作用(由于通过旋转体的旋转而作用于相反侧的钩部的扭矩为紧固扭矩)，在负载扭矩达到了预定的值时，在旋转体与螺旋弹簧之间发生打滑，无法进行从旋转体向输出构件的旋转传递。也就是说，通过对控制构件的旋转、停止进行控制，能够在进行从旋转体向输出构件的旋转传递和阻断该旋转传递之间进行切换。

在设置控制构件的实施方式中，能够为“在输出构件设置外侧圆筒部，该外侧圆筒部包围螺旋弹簧并形成有狭缝，并且在控制构件设置形成有第2狭缝的圆筒壁部，输出构件的外侧圆筒部和控制构件的圆筒壁部利用卡合部件相结合”。在采用了该结构时，安装于旋转体的螺旋弹簧的外侧被输出构件的外侧圆筒部和控制构件的圆筒壁部覆盖，能够防止异物、尘埃等进入旋转体与螺旋弹簧之间的滑动面。

另外，在上述的实施方式中，为了对弹簧离合器的旋转传递、旋转阻断进行控制，在螺旋弹簧的另一端设置第2钩部，并且设置卡合于第2钩部的控制构件，操作控制构件以对螺旋弹簧作用松弛扭矩。但是，即使在使仅在螺旋弹簧的一端设置的钩部卡合于输出构件的情况下，在将旋转体的旋转方向设为相反的方向时，也会作用松弛扭矩，因此，在将本发明的弹簧离合器用作单方向离合器时，不必设置这样的控制构件。

在本发明的弹簧离合器中，为了进行顺畅的旋转传递，能够为在输出构件设置供旋转体嵌入的引导部的结构，即“在旋转体的内部设有剖面呈圆形的中空部，且在输出构件设有外侧圆筒部和引导部，该外侧圆筒部包围螺旋弹簧并形成有狭缝，该引导部沿轴向延伸并嵌入旋转体的中空部，所述旋转体被设置成能够一边紧贴于引导部的外周一边进行滑动”。在设为该结构的情况下，由于旋转体紧贴地嵌入输出构件的引导部，因此，在旋转体与输出构件一同旋转的弹簧离合器进行旋转传递时，即使产生了旋转振动等，也不会在这两者的旋转轴线之间产生偏移、倾斜，能够实现顺畅的旋转传递。此外，在使旋转体与输出构件相对旋转的旋转传递阻断时，由于旋转体在输出构件的引导部的外周面滑动，因此，仍然不会在这两者的中心轴线之间产生倾斜、偏芯等，能够防止因倾斜、偏芯导致的零件的破损等。

优选的是，设于输出构件的引导部以跨越安装于旋转体的螺旋弹簧的长度或跨越超过安装于旋转体的螺旋弹簧的长度的方式沿轴向延伸。如此一来，成为作用有传递扭矩的反作用力的螺旋弹簧整体被引导部支承的形式，能够可靠地防止旋转体的中心轴线和输出构件的中心轴线的倾斜等。

此外，上述那样的引导部能够应用于具有技术方案1的结构的弹簧离合器，也就是“在将旋转体的旋转向输出构件传递时，钩部的弯曲部与直线部之间的连接部分抵接于狭缝中的倒角部的外侧端，从而进行扭矩的传递”。在应用于该弹簧离合器的情况下，螺旋弹簧的钩部的抵接于输出构件的狭缝的壁面的部位通过旋转体所嵌入的引导部保持于预定的位置(弯曲部与直线部之间的连接部分)，能够避免如下状况：钩部的顶端部分抵接于狭缝的壁面，意料之外的弯曲力矩进行作用。

附图说明

图1是表示本发明的弹簧离合器的实施例的整体构造的图。

图2是表示图1的弹簧离合器的旋转体和螺旋弹簧的单件图。

图3是表示图1的弹簧离合器的输出构件和控制构件的单件图。

图4是表示图1的弹簧离合器的钩部的卡合状态的说明图。

图5是表示以往的弹簧离合器的两个例子的图。

图6是表示以往的弹簧离合器的另外的例子的图。

附图标记说明

1、旋转体；2、螺旋弹簧；21、钩部(B：弯曲部、L：直线部、J：连接部分)；22、第2钩部；3、输出构件；31、狭缝；32、外侧圆筒部；33、引导部；4、控制构件；41、第2狭缝；42、圆筒壁部。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的弹簧离合器。图1表示本发明的弹簧离合器的实施例的整体构造(组装图)，图2以单件图表示该弹簧离合器的构成零件即旋转体和螺旋弹簧，图3以单件图表示输出构件和控制构件。此外，图4表示将安装有螺旋弹簧的旋转体与输出构件组合起来的状态，并以放大图表示插入狭缝的钩部。

如图1所示，该实施例的弹簧离合器由旋转体1、输出构件3、控制构件4以及卷绕地安装于旋转体1的外周的螺旋弹簧2这4个零件构成。旋转体1形成为圆筒形(也参照图2的单件图)，供螺旋弹簧2安装的外周的剖面呈圆形，并且在内部设有剖面呈圆形的中空部11。此外，在图的左侧端部设有用于与未图示的马达等驱动源连接的、剖面呈四边形形状的卡合槽12。

安装于旋转体1的外周的螺旋弹簧2的内径被设定为在不受外力作用的自由状态下比旋转体1的外径稍小，螺旋弹簧2被安装为利用弹簧的弹性对旋转体1的外周施加紧固力。在螺旋弹簧2的一端设有将弹簧的线材向径向外侧弯曲而形成的钩部21，在螺旋弹簧2的另一端也设有同样地形成的第2钩部22。

螺旋弹簧2是通过将钢琴丝等具有弹性的金属线材卷绕而制作成的，嵌入其内径部的旋转体1是利用具有耐磨耗性的钢铁材料等金属材而制作成的。此外，以耐磨耗性、耐久性的提高为目的而在螺旋弹簧2与旋转体1之间涂布润滑油等润滑剂。作为润滑剂，优选氟类润滑剂(全氟聚醚)，特别优选地使用以直链型全氟聚醚和侧链型全氟聚醚的混合物为基油的润滑油。这样的润滑油在日本特许第6122191号公报中有所记载。

如图1的剖面X-X所示那样，螺旋弹簧2的钩部21插入于在输出构件3上形成的剖面呈长方形的狭缝31。在输出构件3上形成有隔开间隙地包围螺旋弹簧2的外周侧的外侧圆筒部32(参照图3)，狭缝31设为在外侧圆筒部32上沿轴向延伸。并且，在输出构件3的内侧设有紧贴地嵌入旋转体1的中空部11的引导部33，引导部33形成为内部成为中空的圆筒形状，并以跨越旋转体1的安装有螺旋弹簧2的部分的长度或跨越超过旋转体1的安装有螺旋弹簧2的部分的长度的方式沿轴向延长。外侧圆筒部32和引导部33利用端板34连结，在端板34形成有供旋转体1的一端嵌入的环状的凹部35。

为了实现轻量化、制造容易化的目的，输出构件3利用聚对苯二甲酸丁二酯等合成树脂来制作。为了提高耐磨耗性，也能够将玻璃纤维等纤维体混入合成树脂。

在输出构件3的端板34的、与凹部35所处侧相反的一侧的面竖立设置卡合突起36，卡合突起36与未图示的送纸机构等作业设备侧相连接。另外，可以明确的是，“输出构件”是为了方便说明而使用的用语，本发明的弹簧离合器能够以使输出构件3与马达等驱动侧相连接、使旋转体1与作业设备等从动侧相连接的方式使用。

在图1的实施例的弹簧离合器中，为了进行旋转传递的阻断、接通，在螺旋弹簧2的另一端部形成有第2钩部22，并且如图1的剖面Y-Y所示，具有供第2钩部22插入的第2狭缝41的控制构件4与输出构件3相对地设置(也参照图3的单件图)。控制构件4具有形成有第2狭缝41的圆筒壁部42和形成有中央孔43的端板44，中央孔43嵌入旋转体1的端部的外周。

在圆筒壁部42的顶端沿周向形成有4个朝内的爪45，爪45卡合于输出构件3的外侧圆筒部32的圆周槽，从而控制构件4与输出构件3相结合。控制构件4是利用与输出构件3相同的合成树脂制作成的，控制构件4的爪45利用弹性卡合于外侧圆筒部32的圆周槽。

这样，在图1的实施例的弹簧离合器中，安装于旋转体1的螺旋弹簧2的外侧被输出构件3的外侧圆筒部32和控制构件4的圆筒壁部42全面地覆盖。因此，异物、尘埃等不会进入旋转体1与螺旋弹簧2之间的滑动面，能够防止润滑剂的污染，同时能够防止被封入的润滑剂向外部泄漏。

如图1的左视图所示那样，在控制构件4的外周形成有剖面为三角形状的4个止挡突起46。若用双点划线表示的止挡件ST卡合于该止挡突起46，则控制构件4的旋转被阻止，从而借助第2钩部22对螺旋弹簧2作用松弛方向的扭矩，来自旋转体1的旋转传递被阻断，输出构件3的旋转也停止。止挡件ST的位置能够通过对未图示的电磁螺线管进行操作来控制。

接着，主要利用图4来说明本发明的弹簧离合器的一个特征部分即螺旋弹簧2的钩部21和输出构件3的狭缝31的详细的构造。在图4的下部提取示出安装有螺旋弹簧2的旋转体1和与之组合的输出构件3，在图4的上部放大示出插入输出构件3的狭缝31的钩部21的状态(图1的剖面X-X中的Z部的放大图)。

如前述那样，在弹簧离合器中，安装于旋转体1的螺旋弹簧2的内径比处于自由状态时稍微弹性地扩径，向径向外侧弯曲的钩部21也稍微变形。在本发明中，与输出构件3卡合的钩部21形成为，在螺旋弹簧2安装于旋转体1的状态下，该钩部21的直线部L相对于螺旋弹簧2的径向稍微倾斜。并且，输出构件3的狭缝31的剖面为大致长方形的形状，两侧的壁面形成为与狭缝31的剖面中的沿径向延伸的中心线c平行，且在旋转体1的旋转方向前方那一侧(在图4中为右侧)的开口部形成有倾斜的倒角部3C。

如图4的上部的放大图所示那样，若将钩部21插入狭缝31内，则钩部21的弯曲部B与直线部L的连接部分J即直线部L的根部部分抵接于狭缝31的倒角部3C的外侧端，钩部21的直线部L以顶端离开狭缝31的壁面的方式稍微倾斜。在本发明中，该倾斜设定为，钩部21的直线部L与狭缝31的壁面所成的角α为1°以上且15°以下，图4中的角α约为6°。

在该实施例的弹簧离合器中，旋转构件1构成为，从左侧观察时向顺时针方向旋转(图1的剖面X-X等)。因此，在旋转从旋转构件1向输出构件3传递时，钩部21的连接部分J一边按压狭缝31的倒角部3C的外侧端，一边使输出构件3与旋转构件1一同旋转。这时，紧固方向的扭矩作用于螺旋弹簧2，并经由钩部21向输出构件3传递，但钩部21的直线部L离开了狭缝31的壁面，因此，不会对钩部21的根部作用较大的弯曲力矩，在该根部产生的应力主要成为剪切应力而不会产生弯曲应力。由于直线部L相对于狭缝31的壁面倾斜，因此，即使在旋转传递中产生振动等，也能够避免因两者的接触对直线部L作用反作用力的状况。

此外，在与钩部21抵接的狭缝31的开口部实施有倒角部3C。由此，能够使狭缝31的开口部接近钩部21的弯曲部B，能够缩小钩部21与狭缝31之间的间隙，还能够缩小螺旋弹簧2的外周与输出构件3之间的间隙。并且，与钩部21的连接部分J抵接的部分为钝角，能够缓和扭矩传递时的应力的集中。

在本实施例的弹簧离合器中，在将从旋转构件1向输出构件3的旋转传递阻断时，如图1的左视图所示那样，使止挡件ST抵接于控制构件4的外周的止挡突起46来使控制构件4的旋转停止。由此，借助图1的剖面Y-Y中的第2钩部22对螺旋弹簧2作用松弛方向的扭矩，其结果是，在旋转构件1与螺旋弹簧2之间发生打滑，输出构件3停止，旋转构件1空转。

另外，伴随着控制构件4的停止，对第2钩部22作用反作用力，但该反作用力远远小于因紧固扭矩而在钩部21产生的反作用力，在第2钩部22不会产生较大的弯曲应力。

在此，在本发明的图1的实施例中，如图4的下部所示，在旋转体1设有中空部11，并且引导部33嵌入该中空部11，从而将旋转体1组合于输出构件3，旋转体1能够一边紧贴引导部33的外周一边滑动。该引导部33跨越安装于旋转体1的螺旋弹簧2的全长地沿轴向延伸(也参照图1)，此外，输出构件3在引导部33的周围形成有环状的凹部35，旋转体1的端部嵌入该凹部35。

因此，在弹簧离合器进行旋转传递时，即使在与扭矩传递相伴随的反作用力的作用下对旋转体1的中心轴作用横向的力，也能够防止旋转体1的中心轴线相对于输出构件3的中心轴线偏移、倾斜。并且，能够防止输出构件3的狭缝31与螺旋弹簧2的钩部21之间的相对位置因振动等发生变动，能够保持为不对钩部21作用弯曲力矩的状态。

如以上详细说明的那样，本发明的弹簧离合器借助钩部将安装于旋转体的外周的螺旋弹簧被紧固时产生的扭矩向输出构件传递，在该弹簧离合器中，从钩部的根部的弯曲部向输出构件传递扭矩，且不对钩部的直线部作用反作用力，从而防止因弯曲应力导致的钩部的耐久性下降，此外，在输出构件设置引导部，该引导部嵌入旋转体的中空部，从而防止旋转体与输出构件之间的相对偏移等，能够进行顺畅的旋转传递。

在上述实施例中，将输出构件的嵌入旋转体内部的引导部设为中空的圆筒形状，但也能够将其设为实心的圆柱体。此外，为了使用于阻断旋转传递的控制构件停止，设置止挡突起来卡合于止挡件，但是取而代之，可以使用摩擦式制动器来使控制构件停止等，能够对上述实施例进行各种变形，这是不言而喻的。

Claims (9)

1.一种弹簧离合器，该弹簧离合器在旋转体的外周安装有螺旋弹簧，在利用所述旋转体的旋转使所述螺旋弹簧紧固时，将所述旋转体的旋转向输出构件传递，在使所述螺旋弹簧松弛时，向所述输出构件的旋转传递被阻断，该弹簧离合器的特征在于，

在所述螺旋弹簧的一端形成有钩部，该钩部具有向径向外侧弯曲的弯曲部和与所述弯曲部相连的直线部，并且在所述输出构件形成有供所述钩部插入的狭缝，而且，

在所述钩部所处的所述狭缝的剖面中，在所述狭缝的开口部形成有倾斜的倒角部，且设定为所述钩部的所述直线部与所述狭缝的壁面相对于彼此倾斜，

在将所述旋转体的旋转向所述输出构件传递时，所述钩部中的所述弯曲部与所述直线部之间的连接部分抵接于所述狭缝的所述倒角部的外侧端，从而进行扭矩的传递。

2.根据权利要求1所述的弹簧离合器，其中，

在所述钩部所处的所述狭缝的剖面中，所述钩部的所述直线部与所述狭缝的壁面所成的角为1°以上且15°以下。

3.根据权利要求1或2所述的弹簧离合器，其中，

所述旋转体和所述螺旋弹簧为金属制，所述输出构件为合成树脂制。

4.根据权利要求1或2所述的弹簧离合器，其中，

在所述螺旋弹簧的另一端形成有第2钩部，该第2钩部具有向径向外侧弯曲的弯曲部和与所述弯曲部相连的直线部，并且，具有供所述第2钩部插入的第2狭缝的控制构件被设置成与所述旋转体一同旋转，

在所述控制构件停止了旋转时，所述螺旋弹簧松弛，向所述输出构件的旋转传递被阻断。

5.根据权利要求4所述的弹簧离合器，其中，

在所述输出构件设置外侧圆筒部，该外侧圆筒部包围所述螺旋弹簧并形成有所述狭缝，并且在所述控制构件设置形成有所述第2狭缝的圆筒壁部，

所述输出构件的外侧圆筒部与所述控制构件的圆筒壁部利用卡合部件相结合。

6.根据权利要求5所述的弹簧离合器，其中，

所述控制构件为合成树脂制。

7.一种弹簧离合器，该弹簧离合器在旋转体的外周安装有螺旋弹簧，在利用所述旋转体的旋转使所述螺旋弹簧紧固时，将所述旋转体的旋转向输出构件传递，在使所述螺旋弹簧松弛时，向所述输出构件的旋转传递被阻断，该弹簧离合器的特征在于，

在所述螺旋弹簧的一端形成有向径向外侧弯曲的钩部，并且在所述输出构件形成有供所述钩部插入的狭缝，而且，

在所述旋转体的内部设有剖面呈圆形的中空部，且在所述输出构件设有外侧圆筒部和引导部，该外侧圆筒部包围所述螺旋弹簧并形成有所述狭缝，该引导部沿轴向延伸并嵌入所述旋转体的中空部，

所述旋转体被设置成能够一边紧贴于所述引导部的外周一边进行滑动，在将所述旋转体的旋转向所述输出构件传递时，所述钩部抵接于所述狭缝的壁面，从而进行扭矩的传递。

8.根据权利要求7所述的弹簧离合器，其中，

所述输出构件的引导部以跨越安装于所述旋转体的所述螺旋弹簧的长度或跨越超过安装于所述旋转体的所述螺旋弹簧的长度的方式沿轴向延伸。

9.根据权利要求7或8所述的弹簧离合器，其中，

在所述输出构件形成有供所述旋转体的端部嵌入的环状的凹部。

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