扭矩组件及制造方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及扭矩装置，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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I”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。本专利技术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Ca)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专利技术的这些和其它目的、优点以及特征。在详细说明本专利技术的实施例之前，应当认识到的是，本专利技术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。本专利技术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专利技术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专利技术的范围，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示出了根据本专利技术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示出了根据本专利技术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示出了根据本专利技术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。具体实施例方式1.概述 根据本专利技术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专利技术。方向性术语的使用不应当被解释为将本专利技术限制到任何(一个或多个)特定取向的组合。I1.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O. 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O. 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. O”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)，环形区段包本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2011.10.24 US 13/279,3631.一种扭矩组件，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH韦伯，PA索托克，T杨，
申请(专利权)人：能源投资解决方案公司，
类型：发明
国别省市：