CN101210591B - 扭矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扭矩限制器，设置在第一转动体与第二转动体之间以传递扭矩，扭矩限制器包括一驱动环、一中间环以及一轮毂；驱动环与第一转动体传动相连，驱动环具有一缺口；轮毂设于驱动环内的第二转动体上，轮毂中心设有一顶抵部，轮毂外周的一段弧上设有一向外凸伸的定位部，定位部上设有一面向轮毂中心的弹性体；中间环具有一突起部，突起部与驱动环的缺口楔合，中间环远离突起部的一侧具有一传动部，传动部置于轮毂的顶抵部与弹性体之间；当第一转动体与第二转动体间的传递扭矩超过脱离扭矩时，轮毂的顶抵部向上顶抵中间环的传动部，使中间环因传动部压缩所述弹性体而上移，从而使突起部从驱动环的缺口脱离。本发明具有结构简单，安全可靠和成本较低的优点。

Description

扭矩限制器

技术领域

本发明涉及一种扭矩传递装置，尤其涉及一种可以传递和限制扭矩的扭矩限制器。

背景技术

扭矩限制器有许多应用的场合，例如设在汽车发动机与用于空气调节的压缩机的动力传递路径上。典型的外控式变排量压缩机具有一倾斜地支撑在主轴上的斜盘，斜盘角度可以通过压缩机的电控阀改变。当外控式变排量压缩机的内部出现故障使扭矩变大时，过大的扭矩会对发动机产生大的冲击。因此，压缩机必须具有过载保护机构，使得压缩机内部的扭矩过大时，压缩机与皮带轮脱离，避免压缩机内部扭矩过大对发动机的冲击。

一种现有的过载保护技术是公开号为CN1431413A的中国专利，当扭矩过大时，依靠在第一转动体和第二转动体之间传递扭矩的凸缘的断裂破坏来达到停止传递的目的。该技术的缺点是一旦产生破坏，该传动机构就完全失效了。

另一种现有技术是公开号为JP2000-46066的日本专利，其第一转动件和第二转动件之间由涡卷形弹簧连接并传递扭矩，扭矩过大时涡卷形弹簧的自由端与其中一个转动件脱离，停止传递扭矩。该技术的缺点是弹簧作为传动件和缓冲件，工作时一直处于变形状态易产生疲劳，启动时受到冲击力，因此可靠性难以保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐疲劳不易变形且结构简单、成本低廉的扭矩限制器。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种扭矩限制器，包括一驱动环、一中间环以及一轮毂；所述驱动环与一第一转动体传动相连，驱动环具有一缺口；所述轮毂设于驱动环内的一第二转动体上，轮毂中心设有一顶抵部，轮毂外周的一段弧上设有一沿轴向向外凸伸的定位部，定位部上设有一面向轮毂中心的弹性体；所述中间环具有一突起部，所述突起部与所述驱动环的缺口锲合，所述中间环远离突起部的一侧具有一传动部，所述传动部置于所述轮毂的顶抵部与弹性体之间；当所述第一转动体与第二转动体间的传递扭矩超过脱离扭矩时，所述轮毂的顶抵部向上顶抵所述中间环的传动部，使中间环因传动部压缩所述弹性体而上移，从而使所述突起部从所述驱动环的缺口脱离。

上述的扭矩限制器中，所述顶抵部可包括一耳部，用以在中间环沿一个方向转动时起作用。

上述的扭矩限制器中，所述顶抵部可包括两个耳部，在中间环沿两个方向转动时都起作用。

上述的扭矩限制器，所述顶抵部可包括一设于所述轮毂中心的椭圆体。

上述的扭矩限制器中，所述轮毂与所述第二转动体是键连接或螺纹连接。

上述的扭矩限制器中，所述驱动环通过紧固螺钉固定于所述第一转动体上。

上述的扭矩限制器可以结合在汽车发动机与汽车空调压缩机的动力传递路径上，其中所述第一转动体是受汽车发动机驱动的转子，所述第二转动体是汽车空调压缩机的主轴。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有结构简单，安全可靠和成本较低的优点。这种脱离方式不仅能够避免采用破坏接触面方式所产生的高温，同时能够通过改变弹性体的弹性系数而将扭矩限制器的脱离扭矩确定在特定范围。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明的特征和优点，其中：

图1是设有本发明的扭矩限制器的压缩机剖面图；

图2是本发明一个实施例的扭矩限制器的结构示意图；

图3是图2所示扭矩限制器的脱离状态图；

图4是本发明另一个实施例的扭矩限制器的结构示意图。

具体实施方式

请先参阅图1和图2所示，作为本发明的一个特定实施例，本发明的扭矩 限制器是结合在汽车发动机(图未示)与汽车空调压缩机10的动力传递路径上，其中作为第一转动体的皮带轮2是受汽车发动机驱动的转子，而作为第二转动体的主轴3为压缩机主轴，扭矩限制器1设在皮带轮2与主轴3之间，用于将扭矩从皮带轮2传递到压缩机主轴3，以带动压缩机10工作。下面具体描述扭矩限制器1的结构。

扭矩限制器1包括一驱动环11、一中间环12以及一轮毂13。在本实施例中，驱动环11通过螺钉15固定在皮带轮2上，随皮带轮2转动，在螺钉15与皮带轮2固定的段上设有异型螺母4与橡胶支撑垫5，用以在扭矩限制器1与皮带轮2之间起缓冲作用。驱动环11具有缺口110。轮毂13设于驱动环11内的主轴3上，连接键或者螺纹传动相连，较佳地，是采用花键连接，以避免扭矩传递过程中轴向力的产生。轮毂中心设有作为顶抵部的两个刚性的耳部130a、130b，轮毂外周的一段弧上设有向外(即平行于主轴方向)凸伸的一段定位部131，定位部131上设有弹性体132，该弹性体132是面向轮毂中心，并且大致与两耳部130a、130b的连线平行。中间环12设于驱动环11与轮毂13之间，其具有一突起部121，该突起部121与驱动环11的缺口110锲合。中间环12远离突起部121的一侧具有一传动部122，该传动部122夹在轮毂13的耳部130与弹性体132之间，其中传动部122的外侧与弹性体132接触，内侧与耳部130a(或耳部130b)接触，并且内侧具有与耳部130a、130b相适配的形状。中间环12与轮毂的耳部130a、130b都是刚性体。

在正常情况下，汽车发动机(图未示)带动压缩机10的皮带轮2转动(顺时针或逆时针旋转，在以下的说明中仅以顺时针旋转为例)，再通过驱动环11带动中间环12转动，然后由中间环12通过传动部122与轮毂13的接触将扭矩传递到轮毂13，最后由轮毂13传递给主轴3，从而带动压缩机10正常工作。如图3所示，在扭矩传递过程中，轮毂中心的耳部130a从内侧向右上方顶抵中间环12的传动部122，使其外侧压缩轮毂13的弹性体132，并且由于中间环12受到弧形定位部131的限制作用，从而使中间环12与轮毂13之间产生一个偏转角度θ；随着传递扭矩的增大，偏转角度θ增大，弹性体132进一步被压缩，最终导致中间环12的突起部122上移，从驱动环11的缺口110中脱离，从而使轮毂13与驱动环11脱离。

从以上扭矩限制器的脱离过程可知，轮毂中心的一个耳部130a在中间环12(或驱动环11)沿一个方向旋转时起作用，在通常状态下，需要设置两耳部 以适应中间环11沿两个方向旋转的情形下的扭矩脱离。但应当理解，只设一个耳部的实施例包含在本发明的范围内。

此外，设在轮毂13上的顶抵部并不仅限于前文所揭示的耳部结构。图4是本发明另一个实施例的扭矩限制器的结构示意图。该实施例示出具有另一种结构的顶抵部的扭矩限制器，其中顶抵部由一椭圆体130构成，该椭圆体中心设在轮毂的中心，两侧形成两个突起，它们起到与图2所示耳部相同的功能，只是外轮廓有所不同，相应地，中间环12的传动部122内侧也呈与椭圆体130相适配的形状。本实施例的工作原理与图2所示实施例并无差异，因此不再赘述。

本发明所揭示的两种顶抵部及传动部配合的结构主要是考虑到加工的方便，在实施中还可根据其原理作各种变化。

本发明的扭矩限制器不仅仅可结合在汽车发动机与用于空气调节的压缩机的动力传递路径上，还可结合在发动机和用于车辆制动辅助装置的液压泵、发动机和用于动力转向装置的液压泵、以及发动机和用于空气悬浮装置的空气泵等之间。

以上的实施例说明仅为本发明的较佳实施例说明，本领域技术人员可依据本发明的上述实施例说明而作出其它种种等效的替换及修改。然而这些依据本发明实施例所作的种种等效替换及修改，属于本发明的发明精神及由权利要求所界定的专利范围内。

Claims (7)

1.一种扭矩限制器，设置在第一转动体与第二转动体之间以传递扭矩，其特征在于，所述扭矩限制器包括一驱动环、一中间环以及一轮毂；所述驱动环与所述第一转动体传动相连，驱动环具有一缺口；所述轮毂设于驱动环内的第二转动体上，轮毂中心设有一顶抵部，轮毂

外周的一段弧上设有一沿轴向向外凸伸的定位部，定位部上设有一面向轮毂中心的弹性体；所述中间环具有一突起部，所述突起部与所述驱动环的缺口锲合，所述中间环远离突起部的一侧具有一传动部，所述传动部置于所述轮毂的顶抵部与弹性体之间；

当所述第一转动体与第二转动体间的传递扭矩超过脱离扭矩时，所述轮毂的顶抵部向上顶抵所述中间环的传动部，使中间环因传动部压缩所述弹性体而上移，从而使所述突起部从所述驱动环的缺口脱离。

2.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，所述顶抵部包括一耳部。

3.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，所述顶抵部包括两个耳部。

4.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，所述顶抵部包括一设于所述轮毂中心的椭圆体。

5.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，所述轮毂与所述第二转动体是键连接或螺纹连接。

6.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，所述驱动环通过紧固螺钉固定于所述第一转动体上。

7.如权利要求1所述的扭矩限制器，其特征在于，所述第一转动体是受汽车发动机驱动的转子，所述第二转动体是汽车空调压缩机的主轴。

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