螺旋弹簧装置的制作方法-j9九游会真人

1.本发明涉及一种被结合到各种设备中的螺旋弹簧装置，所述各种设备包括其盖相对于主体的铰链轴打开和关闭的设备以及通过指针的转动显示测量值的设备。


背景技术：

2.图9和图10示出了专利文献1和专利文献2中公开的传统螺旋弹簧100。该传统螺旋弹簧100具有内端110和外端120，板材130以恒定的节距螺旋地卷绕在所述内端110和外端120之间以形成非接触结构。该螺旋弹簧100以所述螺旋弹簧100的所述内端110连接到设备的内轴140，以及螺旋弹簧100的所述外端120连接到设备的外轴150的方式附接到设备上。
3.参考图9中的示例，该设备的转动轴140具有实心结构，并设有狭缝160。所述螺旋弹簧100的内端110插入到狭缝160中，从而使得所述内端110锁定到转动轴140以连接到转动轴140。所述外端120卷绕在设备的固定轴150上，从而使得外端120锁定到固定轴150以连接到所述固定轴150。
4.参考图10中的示例，该设备的转动轴140具有实心结构，并形成为十字形。螺旋弹簧100的内端110抵接在转动轴140上以待焊接，由此，所述内端110连接到转动轴140。与图9中的示例一样，外端120卷绕在设备的固定轴150周围，以连接到固定轴150。
5.在此类螺旋弹簧100中，如果转动轴140沿正向(在所示示例中为顺时针方向)转动，则螺旋弹簧100被卷绕，并且扭矩被累积。如果转动轴140上的转动力被释放，则由螺旋弹簧100累积的扭矩使转动轴140沿相反方向转动，从而使得转动轴140自动返回到其初始位置。
6.现有技术文件
7.专利文件
8.专利文件1：公开号为no.h08-2829的日本未经审查的专利申请
9.专利文件2：公开号为no.2020-2967的日本未经审查的专利申请


技术实现要素：

10.技术问题
11.在螺旋弹簧100的传统构造中，螺旋弹簧100的内端110通过将该内端110插入到转动轴140的狭缝中或通过将内端110焊接到转动轴140而连接到转动轴140。因此，螺旋弹簧100的弹力总是作用在转动轴140上。由于转动轴140的转动范围受到螺旋弹簧100的限制，因此该构造存在传统螺旋弹簧100的转动轴140的转动范围不能增加的问题。此外，如果转动轴140的尺寸减小并且用于连接的内端110的区域减小，则螺旋弹簧100难以在连接部分处确保足够的强度。这是因为如果转动轴140的尺寸减小，则用于连接的狭缝或用于焊接的区域将变小。另外，如果转动轴140的尺寸减小，则螺旋弹簧100难以将功能部件容纳到转动轴140的内部。
12.本发明是为了解决这些现有问题而提出的。本发明的目的在于提供一种螺旋弹簧
装置，其增大了设备的转动轴的转动范围，确保转动轴的强度，并使得功能部件能更容易地容纳在转动轴的内部。
13.解决技术问题的技术方案
14.本发明的螺旋弹簧装置具有连接到设备的轴上的螺旋弹簧的内端，以及连接到该设备的、与所述轴不同的构件上的螺旋弹簧的外端，其中，所述螺旋弹簧的内端被形成为与待连接的轴的轮廓相适配的形状，以通过紧固的方式连接到所述轴。
15.在本发明中，所述设备的轴具有中空结构。此外，该设备的轴形成为非圆形的外部构造，并且，螺旋弹簧的内端形成为与所述轴的非圆形形状的轮廓相适配。另外，所述设备的轴形成为圆形轮廓，并且，所述螺旋弹簧的内端通过多次卷绕紧固到所述轴上。此外，板材被卷绕为板材的各层彼此不接触。此外，所述螺旋弹簧具有板材被紧密地卷绕的部分。
16.本发明的有益技术效果
17.本发明提供了有利的技术效果，其增加了设备的转动轴的转动范围，确保了转动轴的强度，并使得功能部件在转动轴内部的容纳变得更容易。
附图说明
18.图1示出了根据本发明的第一实施方式的螺旋弹簧装置结构正视图；
19.图2示出了轴从图1中的状态沿相反方向转动的状态的正视图；
20.图3示出了根据第一实施方式的打开和关闭结构应用于设备中的正视图；
21.图4示出了根据第一实施方式的打开和关闭结构的操作的侧视图；
22.图5示出了根据本发明的第二实施方式的螺旋弹簧装置的结构的正视图；
23.图6示出了根据本发明的第三实施方式的螺旋弹簧装置的结构的正视图；
24.图7示出了根据本发明的第四实施方式的螺旋弹簧装置的正视图；
25.图8示出了根据本发明的第五实施方式的螺旋弹簧装置的结构的正视图；
26.图9示出了传统螺旋弹簧装置的正视图；以及
27.图10示出了另一种传统螺旋弹簧装置的正视图。
具体实施方式
28.在下文中，将结合附图来描述本发明的实施方式，其中，在所有附图中将使用类似的附图标记来指代类似的特征和部件。
29.第一实施方式
30.图1和图2示出了本发明的第一实施方式的螺旋弹簧装置1。所述螺旋弹簧装置1包括设置有轴2和副轴3的设备，其中，副轴3是与轴2不同的构件。所述轴2和副轴3通过螺旋弹簧4连接，由此将螺旋弹簧装置1结合到所述设备中。
31.所述螺旋弹簧4由螺旋卷绕的板材7形成，并具有构成板材7的两端的内端5和外端6。板材7以恒定的节距螺旋地卷绕，以使板材7的各层彼此不接触。螺旋弹簧4的外端6紧密地卷绕在设备的副轴3上。所述外端6通过将外端6锁定到所述副轴3的外表面的狭缝中或通过将外端6焊接到副轴3的外表面而连接到副轴3的外表面上。
32.螺旋弹簧4的内端5通过紧固连接到设备的轴2。在该实施方式中，轴2具有实心结构，并被形成为非圆形形状，即，呈六边形。螺旋弹簧4的内端5弯曲成与轴2的轮廓相适配的
形状，以适配轴2的非圆形外部构造。螺旋弹簧4的内端5通过将内端5紧固到轴2的外表面而连接到轴2。因此，内端5与轴2的连接不是通过将端部插入轴2的狭缝中或通过将内端5焊接到轴2来实现的，而是通过将内端5紧固到轴2的外表面来实现的。
33.通过这种紧固形成的连接允许轴2相对于内端转动。该紧固允许内端5连接到轴2，由此，螺旋弹簧4的弹簧力可以传递到设备，或者，设备的动力可以传递到螺旋弹簧4。轴2可具有包括四边形、除四边形之外的多边形、部分缺口的圆形和其它非圆形构造的外部形状。在这种情况下，内端5成形为与轴2的轮廓相适配。
34.参考图1，内端5通过紧固连接到轴2，其中，轴2处于静止状态。如果轴2在该状态下沿正向方向转动(在所示示例中为顺时针转动)，则转动力被传递到内端5并且螺旋弹簧4被卷绕得更紧，从而使得轴2和螺旋弹簧4的层彼此紧密接触。该紧密接触增加了摩擦力，并且加强了螺旋弹簧4对轴2的卷绕。此时，螺旋弹簧4被绕紧以累积扭矩。
35.图2示出了轴2从图1中的状态沿相反方向转动(在所示示例中为逆时针转动)的状态。由于在轴2沿相反方向进行初始转动的某个区域内，摩擦力作用在螺旋弹簧4和所述轴2之间，所以所述内端5跟着反向转动，并且，螺旋弹簧4通过轴2的反向转动而退绕。如果轴2在相反方向上转动超过一定区域的距离，并且由螺旋弹簧4累积的扭矩被释放，则内端5不再跟着轴2，并且轴2空转。因此，螺旋弹簧装置1具有逆止功能(单向离合器功能)。
36.由于当轴2沿相反方向转动时，螺旋弹簧4的弹力不作用在轴2上，因此轴2不受螺旋弹簧4的限制而自由转动，这增大轴2的转动范围。此外，由于内端5通过紧固连接到轴2的外表面，所以可增加内端5和轴2之间的连接面积，从而使得该连接部分能够确保足够的强度。
37.图3和图4示出了将本实施方式的螺旋弹簧装置1应用于具有可折叠结构的设备10的示例。具有可折叠结构的设备10的示例包括可转换膝上型电脑、可折叠智能手机、可折叠蜂窝电话、可折叠电子词典、可折叠记事本以及乘用车的敞篷车顶。设备10具有扁平状的设备主体11和盖13，盖13附接在设备主体11上，以使得盖13相对于所述设备10处于打开位置和关闭位置。所述盖13通过闭合动作来关闭设备10。盖13装配到铰链轴12上，该铰链轴12可转动地设置在设备主体11的端部。盖13通过在正反方向上转动的铰链轴12而转动，并且通过该转动，操作盖13以相对于设备主体11处于打开位置或关闭位置。在图3中，点划线表示打开位置，实线表示关闭位置。在图4中，设备主体11的铰链轴12用作轴2，螺旋弹簧4连接到该轴2，其中，螺旋弹簧4的内端5紧固连接到铰轴12的外表面。螺旋弹簧4的外端6与设置在设备主体11上的副轴3连接。外端6通过锁定到副轴3或焊接到副轴3而连接到副轴3。在这种情况下，副轴3是不转动的固定轴。
38.下文中将描述设备10的操作。参考图3，当处于如点划线所示的打开状态的盖13沿箭头e所示的方向转动时，铰链轴12沿正向方向转动，从而使得其内端5通过紧固连接到铰链轴12的螺旋弹簧4被卷绕以累积扭矩(弹力)，进而成为如图3中的实线所示的设备10的状态。在实线所示的该状态下，由于盖13上作用有打开方向上的弹力，因此，所述盖13被锁定构件(未示出)锁定而保持关闭位置。
39.如果锁定构件解锁，铰链轴12由于螺旋弹簧4的弹力而沿相反方向转动，盖13沿打开方向转动，并且，所述盖13转动到如图3中的点划线所示的位置，在该位置，盖13处于打开位置。在盖13的该打开位置，螺旋弹簧4的扭矩已经被释放。另外，在本实施方式中，螺旋弹
簧4的内端5通过紧固连接到铰链轴12，从而使得铰链轴12能够相对于内端5空转。这使得盖13能够在箭头f的方向上进一步转动。这是因为螺旋弹簧4的弹力不作用在铰链轴12上，从而增加了铰链轴12的转动范围。
40.第二实施方式
41.图5示出了本发明的第二实施方式的螺旋弹簧装置1a。在该实施方式中，螺旋弹簧4还包括被卷绕成螺旋状的板材7、构成所述板材7的两端的内端5和外端6。螺旋弹簧4的外端6紧地卷绕在设备的副轴3上以锁定到所述副轴3，从而使得所述外端6连接到所述副轴3。螺旋弹簧4的内端5通过紧固连接到设备的轴2。轴2的外形被形成为非圆形的六边形，并且，螺旋弹簧4的内端5被形成为与该非圆形的轮廓相适配的形状，从而使得内端5通过紧固而连接到轴2的外表面。
42.因此，与图1和图2所示的实施方式一样，如果轴2沿反方向转动超过一定区域的距离且螺旋弹簧4累积的扭矩被释放，则所述螺旋弹簧4的内端5不再跟着轴2，从而使得轴2空转。因此，螺旋弹簧装置1设置有逆止功能(单向离合器功能)。另外，由于当轴2沿与螺旋弹簧4的卷绕方向相反的方向(逆时针方向)转动时，螺旋弹簧4的弹力不作用在轴2上，因此可增大轴2的转动范围。另外，由于内端5通过紧固连接到轴2的外表面，所以可增加内端5和轴2之间的连接面积，从而使得该连接部分能够确保足够的强度。
43.在该实施方式中，具有六边形形状的设备的轴2具有中空结构。附图标记8表示形成在轴2中的中空部分。轴2的中空部分8能够容纳设备的功能部件。这使得轴2除了提供其用于扭矩传递的转动功能之外的多种功能。
44.第三实施方式
45.图6示出了本发明的第三实施方式的螺旋弹簧装置1b。在该实施方式中，设备的轴2具有实心结构，并且具有圆形轮廓。螺旋弹簧4的内端5被形成为圆形，其卷绕的直径大于轴2的外径，从而使得内端5通过多次卷绕紧固而连接到轴2。所述螺旋弹簧4的外端6连接到副轴3，以使所述外端6锁定在副轴3的外表面的狭缝上，或使外端6焊接到副轴3的外表面。
46.同样在该结构中，如果轴2沿相反方向转动超过一定区域的距离并且由螺旋弹簧4累积的扭矩被释放，则螺旋弹簧4的内端5不再跟着轴2，从而使得轴2空转。因此，螺旋弹簧装置1设置有逆止功能(单向离合器功能)。此外，由于当轴2沿与螺旋弹簧4的卷绕方向相反的方向转动时，螺旋弹簧4的弹簧力不作用在轴2上，因此可增大轴2的转动范围。另外，由于内端5通过紧固连接到轴2的外表面，所以可增大内端5和轴2之间的连接面积，从而使得该连接部分能够确保足够的强度。在该实施方式中，轴2被构造成具有实心结构，但是轴2也可以被构造成含有中空部分的中空结构。这使得轴2的内部能够容纳功能部件，从而为轴2提供了多种功能。
47.第四实施方式
48.图7示出了本发明的第四实施方式的螺旋弹簧装置1c。附图标记15表示的是形成在设备上的壳体。壳体15具有容纳部16，螺旋弹簧4容纳在该容纳部16中。容纳部16在其中心区域中容纳轴2，所述轴2具有实心结构并被形成为六边形形状。螺旋弹簧4的内端5通过紧固连接到轴2的外表面。螺旋弹簧4的内端5按照轴2的轮廓被形成为六边形形状，并通过紧固连接到轴2的外表面。壳体15的容纳部16在其外部设置有狭缝17，螺旋弹簧4的外端6插入到该狭缝17中，从而使得外端6锁定到狭缝17，由此，所述外端6连接到壳体15。
49.在该实施方式中，壳体15整体可转动。由于螺旋弹簧4通过所述外端6连接到狭缝17，因此，随着壳体15逆时针转动，螺旋弹簧4被卷绕以蓄积扭矩。如果壳体15沿相反方向(顺时针方向)转动，则内端5对轴2的紧固减弱，螺旋弹簧4相对于轴2空转。因此，本实施方式具有单向离合器功能。
50.第五实施方式
51.图8示出了本发明的第五实施方式的螺旋弹簧装置1d，其是第四实施方式的变型。与图7所示的实施方式一样，在该螺旋弹簧装置1d中，螺旋弹簧4容纳在壳体15的容纳部16中。形成螺旋弹簧4的板材7螺旋卷绕，其中，在螺旋弹簧4的外周上形成有紧密卷绕部18，在该紧密卷绕部18中，板材7的层彼此紧密卷绕。即使是具有这种紧密卷绕部18的螺旋弹簧4，也可以以与图7所示的实施例相同的方式操作。
52.附图标记说明
53.1.1a，1b，1c，1d螺旋弹簧装置、2.轴、3.副轴、4.螺旋弹簧、5.内端、6.外端、7.板材、8.中空部分、10.设备、12.铰链轴、20.壳体、16.容纳部、17.狭缝、18.紧密卷绕部。