安装缠绕式弹簧的方法

文档序号:23969 发布日期:2021-09-21 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 安装缠绕式弹簧的方法 (Method for mounting a wrap spring ) 是由 沃尔夫冈·沃尔克 于 2020-02-13 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于安装缠绕式弹簧(14)的方法,在所述方法中:提供第一套筒(12);被设计成摩擦邻接所述第一套筒(12)的侧表面(20)的缠绕式弹簧(14)在松弛状态下以与所述第一套筒(12)的沿轴向方向延伸的第一纵向轴线(18)成一定角度而施加到所述第一套筒(12)的所述侧表面(20)上;然后当所述缠绕式弹簧(14)接触所述第一套筒(12)的所述侧表面(20)时,所述缠绕式弹簧(14)被弹性地扭转;所述第一纵向轴线(18)和所述缠绕式弹簧(14)的中心轴线(16)之间的所得角度(α)减小;所述缠绕式弹簧(14)被螺纹连接到所述第一套筒(12)上;并且随后所述缠绕式弹簧(14)经松弛以建立与所述第一套筒(12)的所述侧表面(20)的摩擦接触。这使得能够简单地、特别是自动化地安装缠绕式弹簧(14)。(The invention relates to a method for mounting a wrap spring (14), in which method: providing a first sleeve (12); a wrap spring (14) designed to frictionally abut a side surface (20) of the first sleeve (12) is applied in a relaxed state to the side surface (20) of the first sleeve (12) at an angle to a first longitudinal axis (18) of the first sleeve (12) extending in an axial direction; then the wrap spring (14) is elastically twisted when the wrap spring (14) contacts the side surface (20) of the first sleeve (12); a resulting angle (a) between the first longitudinal axis (18) and a central axis (16) of the wrap spring (14) decreases; the wrap spring (14) is threaded onto the first sleeve (12); and subsequently the wrap spring (14) is relaxed to establish frictional contact with the side surface (20) of the first sleeve (12). This makes it possible to install the wrap spring (14) in a simple manner, in particular in an automated manner.)

安装缠绕式弹簧的方法

技术领域

本发明涉及一种方法,借助该方法可以安装被提供用于摩擦邻接在套筒上的缠绕式弹簧。

背景技术

例如,从DE 10 2009 052 611 A1已知在内套筒和外套筒之间设置缠绕式弹簧,其中通过沿卷绕方向或逆着卷绕方向扭转缠绕式弹簧,例如通过产生或中断机动车辆的机动车辆发动机的发动机轴和用于驱动辅助单元的皮带轮之间的扭矩流,可以建立或取消与内套筒或外套筒的摩擦接合。为了使缠绕式弹簧在松弛状态下产生摩擦接合,安装时有必要沿卷绕方向或逆着卷绕方向弹性地扭转缠绕式弹簧到这样的程度,使得张紧的缠绕式弹簧可以螺纹连接到插入斜面上。然而,已经发现在螺纹连接和螺纹连接失败时张紧的缠绕式弹簧会卡住。

因此需要简化缠绕式弹簧的安装。

发明内容

本发明的目的是展示能够简单安装缠绕式弹簧的措施。

根据本发明,该目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。本发明的优选实施方案在从属权利要求和下文的描述中予以说明,这些优选实施方案中的每个实施方案均能够以单独形式或组合形式代表本发明的一个方面。

根据本发明,提供了一种用于安装缠绕式弹簧的方法,其中:提供第一套筒;设置用于在松弛状态下摩擦邻接第一套筒的侧表面的缠绕式弹簧以与第一套筒的沿轴向方向延伸的第一纵向轴线成一定角度而施加到第一套筒的侧表面上;然后缠绕式弹簧被弹性地扭转以改变其标称直径;在缠绕式弹簧接触第一套筒的侧表面时,第一套筒的第一纵向轴线和缠绕式弹簧的中心轴线之间的所得角度减小;第一套筒上的缠绕式弹簧螺纹连接到第一套筒上,特别地插入到第一套筒中或附接到第一套筒;随后缠绕式弹簧被松弛以产生与第一套筒的侧表面的摩擦接触。

代替同轴地施加缠绕式弹簧并将其螺纹连接到漏斗形插入斜面上,特意以一定角度施加缠绕式弹簧。因此,缠绕式弹簧与第一套筒的摩擦相关的接触不发生在缠绕式弹簧的整个圆周上,而是仅在缠绕式弹簧的更切向的部分区域中发生。当缠绕式弹簧被张紧时,如果缠绕式弹簧沿卷绕方向或逆着卷绕方向扭转,则缠绕式弹簧的弹性变形可以更容易地分布在缠绕式弹簧的整个轴向范围上,而不会有主动摩擦力在张紧期间摩擦地阻碍卷簧的相对移动。缠绕式弹簧的倾斜对准可以减小作用在其上的摩擦表面并且最小化抵抗缠绕式弹簧张紧的摩擦扭矩。因此避免或至少显著降低了在螺纹连接时缠绕式弹簧阻碍的风险。因此,缠绕式弹簧也能够以自动化方式例如在机器人臂的帮助下容易地安装。可以避免突然的阻力,该阻力超过电机施加给机器人臂的力并导致机器人臂的计划外停机。通过以一定角度施加和螺纹连接缠绕式弹簧,可以避免第一套筒的不必要的摩擦相关阻力,从而允许缠绕式弹簧的简单特别地自动化安装。

缠绕式弹簧可以是缠绕式弹簧离合器的一部分,其中第一套筒可以摩擦地联接到第二套筒或联接到另外的套筒或轴。为此,以螺旋弹簧的方式卷绕成圆柱形的缠绕式弹簧可以沿着其卷绕方向或逆着其卷绕方向弹性变形,因此缠绕式弹簧的圆柱形部分的直径改变。如果在这种情况下缠绕式弹簧的直径变小,则缠绕式弹簧可以抵靠在内套筒的径向内侧表面上并且根据绳索摩擦原理产生摩擦接合。当缠绕式弹簧的直径较大时,缠绕式弹簧可抵靠在外套筒的径向外侧表面上并根据绳索摩擦原理产生摩擦接合。缠绕式弹簧可以特别地以形状配合的方式(例如,经由突出的腿)固定在另一个套筒上。

特别地,缠绕式弹簧的扭转和螺纹连接至少暂时地同时发生。沿着卷绕方向或逆着卷绕方向扭转的缠绕式弹簧由此可以在偏斜的同时沿着套筒滑动。这不仅导致搁置在套筒上的缠绕式弹簧的部分区域在螺纹连接方向上的相对移动,而且由于扭转导致横向于螺纹连接方向的相对移动。由于不同的运动分量和增加的相对速度,避免或至少降低缠绕式弹簧发生摩擦相关卡住的可能性。

角度的减小和螺纹连接优选地至少暂时同时进行。作为螺纹连接的结果,缠绕式弹簧可以继续伸入套筒中或被推到套筒上。通过减小缠绕式弹簧的中心轴线和第一套筒的第一纵向轴线之间的角度,缠绕式弹簧可以相对于第一套筒定向,使得缠绕式弹簧的相邻部分和第一套筒之间的接触压力保持较低,优选地保持基本上恒定。可以避免或至少降低缠绕式弹簧发生摩擦相关卡住的可能性。

特别优选地,在被螺纹连接之后,缠绕式弹簧沿轴向方向部分地从第一套筒突出。缠绕式弹簧的轴向延伸可以大于第一套筒的轴向延伸。这留下了足够的缠绕式弹簧材料,以便能够在螺纹连接和扭转期间将缠绕式弹簧保持到位。另外,在弹性张紧状态下,缠绕式弹簧的各个簧圈可以更容易地相互补偿,从而在缠绕式弹簧的轴向范围上产生基本上相同的弹性变形。可以避免或至少降低缠绕式弹簧发生摩擦相关卡住的可能性。

特别地,第一套筒具有第一轴向止挡件,其中缠绕式弹簧被螺纹连接到第一套筒上,直至缠绕式弹簧轴向地撞击第一轴向止挡件。由此可以容易地确定在螺纹连接状态下缠绕式弹簧相对于第一套筒的相对轴向位置。另外,当缠绕式弹簧撞击第一轴向止挡件时,自动产生抵抗进一步螺纹连接的阻力,从而该阻力的检测可用作螺纹连接步骤结束的信号。这有利于安装过程的自动化。

优选地,在螺纹连接期间,仅缠绕式弹簧的簧圈的一部分特别是仅六至八个簧圈在侧表面上设置成一定角度。由此可以将缠绕式弹簧的在螺纹连接时暴露于摩擦负载的区域保持较小。同时,在螺纹连接期间,缠绕式弹簧可以在足够长的轴向区域上由第一套筒支撑,以确保精确螺纹连接。

特别优选地,提供第二套筒,该第二套筒在缠绕式弹簧的松弛状态下与缠绕式弹簧摩擦接触,第二套筒被施加到在张紧状态下螺纹连接到第一套筒上的缠绕式弹簧上,然后第二套筒被螺纹连接到缠绕式弹簧上,特别地第二套筒被附接或插入到第二套筒中,其中第二套筒的第二纵向轴线在将第二套筒施加到张紧的缠绕式弹簧和完全螺纹连接第二套筒之间的至少一个时间点相对于缠绕式弹簧的中心轴线成一定角度定向。特别地,第二套筒的安装可以与缠绕式弹簧与第一套筒的安装基本类似地进行。通过以一定角度施加第二套筒并将其螺纹连接到缠绕式弹簧上,可以避免不必要的摩擦相关的阻力,从而能够实现简单的、特别是自动化的安装,尤其是缠绕式弹簧离合器的安装。可以将第一套筒设置在缠绕式弹簧外侧并且将第二套筒设置在缠绕式弹簧内侧,或者反之亦然。另选地,第一套筒和第二套筒两者可以设置在缠绕式弹簧的外侧或均设置在缠绕式弹簧的内侧,并且优选地彼此连接,使得可以以束缚的方式在第一套筒和第二套筒之间沿轴向方向接纳缠绕式弹簧。第一套筒和第二套筒可形成共同的侧表面,特别地处于松弛状态的缠绕式弹簧可基于绳索摩擦原理在该侧表面上产生摩擦接合。

特别地,第二套筒的第二纵向轴线在螺纹连接期间经历摆动。在螺纹连接期间,第二纵向轴线可以围绕缠绕式弹簧的纵向轴线在圆周方向的至少一部分上旋转。可以避免或至少降低缠绕式弹簧在第二套筒上发生摩擦相关卡住的可能性。附加地或另选地,缠绕式弹簧在被螺纹连接到第一套筒上时经历摆动。

缠绕式弹簧优选地仅在第二套筒已被螺纹连接之后松弛。缠绕式弹簧在松弛状态下与第一套筒或第二套筒的摩擦联接仅在已经达到第一套筒和第二套筒的预期相对位置时进行。因此可以避免可能使安装复杂化的不必要的摩擦效应。

特别优选地,缠绕式弹簧借助于第一机器人臂施加到第一套筒上,扭转并螺纹连接到第一套筒上,其中特别地借助于第二机器人臂,第二套筒被施加到缠绕式弹簧并螺纹连接到缠绕式弹簧上。由于可以防止缠绕式弹簧在安装期间被卡住,安装过程可以借助于机器人臂实现自动化。机器人手臂可以设计为气动夹持器和/或可以借助伺服电机驱动。机器人臂特别地是六轴机器人的一部分。

附图说明

在下文中,参考使用了优选的示例性实施方案的附图,通过示例的方式对本发明进行说明,其中下文示出的特征能够以单独形式和组合形式代表本发明的一个方面。在附图中:

图1:示出了在第一安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图,

图2:示出了在第二安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图,

图3:示出了在第三安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图,

图4:示出了在第四安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图,

图5:示出了在第五安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图,

图6:示出了在第六安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图,

图7:示出了在第七安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图,并且

图8:示出了在第八安装时间点的缠绕式弹簧离合器的示意性截面图。

具体实施方式

为了安装图1中部分地示出的缠绕式弹簧离合器10,首先提供第一套筒12,缠绕式弹簧14将被插入到该第一套筒中。为此,通过在缠绕式弹簧14的中心轴线16与第一套筒的第一纵向轴线18之间提供角度α,夹持缠绕式弹簧14的机器人臂可以将缠绕式弹簧14以一定角度施加到第一套筒12。缠绕式弹簧14可在其被施加到第一套筒12之前、在其被施加到第一套筒12时或在其被施加到第一套筒12之后沿卷绕方向弹性地扭转,从而减小缠绕式弹簧14的外径。在缠绕式弹簧14的弹性扭转状态下,缠绕式弹簧14的外径小于第一套筒12的内侧表面20的内径。

如图2所示,通过将缠绕式弹簧14插入第一套筒12中,可以将缠绕式弹簧14螺纹连接到第一套筒12上。这里,成一定角度的缠绕式弹簧14的几个簧圈可以从侧表面20的边缘滑落。另外,缠绕式弹簧14的中心轴线16与第一纵向轴线18之间的角度α可以减小直至角度α为0°,并且缠绕式弹簧14完全设置为与第一套筒12同轴,如图3所示。如果缠绕式弹簧14尚未到达其相对于第一套筒12的指定轴向位置,则缠绕式弹簧14可经由轴向相对移动进一步插入第一套筒12中,直至缠绕式弹簧14撞击第一套筒12的第一轴向止挡件22,如图4所示。在这种情况下,缠绕式弹簧14可以从第一套筒12沿轴向方向稍微突出。

如图5所示,第二套筒24可以以一定角度施加到缠绕式弹簧14的突出部分。第二纵向轴线26可设定为与缠绕式弹簧14的中心轴线16成角度β并与第一纵向轴线18成角度。如图6所示,第二套筒24可以在第一套筒12和/或缠绕式弹簧14上沿轴向方向滑动。这里,如图7所示,第二套筒24可以直立并布置成与缠绕式弹簧14同轴。在所示的示例性实施方案中,第一套筒12和第二套筒24两者布置在缠绕式弹簧14的径向外侧。当第二套筒24被完全螺纹连接时,如图8所示,第一套筒12和第二套筒24可以彼此连接并形成共同的径向面向内的侧表面20,处于最终松弛状态的缠绕式弹簧14可以在该侧表面上产生摩擦接合。另一套筒或轴可径向插入缠绕式弹簧14内,缠绕式弹簧14可通过该套筒或轴以固定方式连接到绕组的一端,例如在用于驱动机动车辆辅助单元的皮带轮内形成完整的缠绕式弹簧离合器10。

附图标记说明

10 缠绕式弹簧离合器

12 第一套筒

14 缠绕式弹簧

16 中心轴线

18 第一纵向轴线

20 侧表面

22 第一轴向止挡件

24 第二套筒

26 第二纵向轴线

α 角度

β 角度

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