CN101932843B - 扭矩限制器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种扭矩限制器，在该扭矩限制器中，当管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，能快速除去油压膨胀室内的油，而且所述轴构件和所述管构件的各个摩擦接合面不可能灼烧。周向延伸室(38)的内表面在朝所述油压膨胀室(26)延伸的延伸平面中与油压膨胀室(26)相交的区域的面积大于除油孔的通向所述周向延伸室(38)的开口的横截面积。

Description

扭矩限制器
技术领域
本发明涉及一种扭矩限制器。
背景技术
常规地，已有如日本专利公布No.JP-A-07-310753(专利文献1)公开的一种扭矩限制器。
此扭矩限制器被构造成管构件的内周面装配在轴构件的外周面上，并且通过将加压油供应至管构件的油压膨胀室，管构件的内周面的直径因油压膨胀室中的加压油而减小，且该内周面压靠管构件的外周面。以此方式，轴构件摩擦联接至管构件，由此传递扭矩。此时，油压膨胀室内的加压油与剪切管密封，且锁定至剪切管端部的锁定构件固定至轴构件。
当轴构件相对于管构件的旋转位置因已经将大于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上且管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动而发生改变时，剪切管的端部被锁定构件切断，而油压膨胀室中的加压油经由形成在剪切管内的除油孔被排到外部。结果，管构件的内周面变得不能压靠轴构件的外周面，且解除轴构件和管构件之间的摩擦联接，从而中断扭矩的传递。此外，在轴构件与管构件之间施加润滑油，从而防止轴构件和管构件在已将大于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上且管构件的内周面相对于轴构件的外周面滑动时灼烧。
在上述常规扭矩限制器中，当已将大于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上且管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，必须快速除去油压膨胀室中的油。否则，会将动摩擦力长时间施加在轴构件和管构件的相应摩擦接合面上，且轴构件和管构件的接合面很可能灼烧。
由于该原因，在常规或现有扭矩限制器中，期望的是当已将大于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上且管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，更快速地除去油压膨胀室中的油，借此缩短将动摩擦力施加在轴构件和管构件上的时间。
专利文献1：日本专利公布No.JP-A-7-310753
发明内容
本发明要解决的问题
鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种扭矩限制器，在该扭矩限制器中，当管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，能快速除去油压膨胀室内的油，并且轴构件和管构件的相应摩擦接合面不可能灼烧。
解决问题的手段
为解决上述问题，根据本发明提供了一种扭矩限制器，包括
轴构件，
管构件，该管构件以可转动的方式装配在轴构件上，
上述管构件包括
油压膨胀室，该油压膨胀室用于使管构件的内周面压靠轴构件的外周面，
周向延伸室，该周向延伸室与油压膨胀室连通，并在管构件的径向方向上从油压膨胀室向外突出，而且在管构件的周向方向上延伸，以及
除油孔，所述除油孔通向周向延伸室，并具有在径向方向上从周向延伸室向外延伸的径向延伸部分，
该除油孔被构造成使得当小于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上时，除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的端部密封，由此油压膨胀室因密封在该油压膨胀室内的油而膨胀，从而使得轴构件和管构件相互摩擦接合，而当大于预定值的载荷施加在管构件或轴构件上时，除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的端部通向外部，由此油压膨胀室中的油被除去，从而解除轴构件与管构件之间的摩擦接合，
其特征在于，当油压膨胀室膨胀时，周向延伸室的内表面在朝向油压膨胀室延伸的延伸平面上与油压膨胀室相交的区域的面积大于除油孔的通向周向延伸室的开口的横截面积。
此外，根据本发明，提供了一种扭矩限制器，包括
轴构件，
管构件，该管构件以可转动的方式装配在轴构件上，
上述轴构件包括
油压膨胀室，该油压膨胀室用于使轴构件的外周面压靠管构件的内周面，
周向延伸室，该周向延伸室与油压膨胀室连通，并在管构件的径向方向上从油压膨胀室向内突出，而且在管构件的周向方向上延伸，以及
除油孔，该除油孔通向周向延伸室，并具有在径向方向上从周向延伸室向内延伸的径向延伸部分，
该除油孔被构造成使得当小于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上时，除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的端部密封，由此油压膨胀室因密封在该油压膨胀室内的油而膨胀，从而使得轴构件和管构件相互摩擦接合，而当大于预定值的载荷施加在管构件或轴构件上时，除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的端部通向外部，由此油压膨胀室中的油被除去，从而解除轴构件与管构件之间的摩擦接合，
其特征在于，当油压膨胀室膨胀时，周向延伸室的内表面在朝向油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的面积大于除油孔的通向周向延伸室的开口的横截面积。
应当注意的是，上述延伸平面被限定为带状平面，该带状平面被限定为由闭合曲线绘成的轨迹，当闭合曲线在径向方向上移动时，该轨迹为与油压膨胀室接触的内表面的一部分。
发明人已用各种结构的扭矩限制器，采用试误法对当管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时用于快速除去油压膨胀室中的油的结构进行了很多测试，并做了深入研究。结果发现，在扭矩限制器的常规结构中，仅通过增加除油孔的数量或使除油孔的直径更大来缩短用于除去油压膨胀室中的油的时间存在限制，而且不能明显缩短用来除去油压膨胀室中的油的时间。
还发现，如果将在周向方向上延伸的周向延伸室形成在油压膨胀室与除油孔之间，且周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的面积大于除油孔的通向周向延伸室的开口的横截面积，则能比常规结构少大约4倍的时间快速除去油压膨胀室中的油，且用于除油的时间明显缩短。
推断为这是由于在常规扭矩限制器中，油压膨胀室在径向方向上的厚度非常小，而且当解除摩擦接合时，即便除油孔数量或直径都增加，但除油孔的油入口受到限制，并且油难以进入除油孔。
能通过形成具有上述结构的周向延伸室来明显缩短除油所需要的时间的原因如下。已经过其中周向延伸室的内表面在朝向油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的油很容易进入周向延伸室，且因与油压膨胀室相交的区域的面积很大，油能很明显地易于到达(进入)除油孔。
根据本发明，周向延伸室的内表面在朝向油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的面积大于除油孔的通向周向延伸室的开口的横截面积。因此，当已将大于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上且管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，能够更快速地除去油压膨胀室中的油，而且能明显缩短动摩擦力施加在轴构件与管构件之间的时间。结果，能防止轴构件和管构件的相应摩擦接合面灼烧。
此外，在本发明的一个实施例中，周向延伸室为成环形形状的室。
根据上述实施例，由于周向延伸室为成环形形状的室，因此，能够增大周向延伸室的内表面在朝向油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的面积。由此，与常规结构相比，在管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，能够明显快速地除去油压膨胀室中的油。
此外，在本发明的另一实施例中，周向延伸室的在轴构件的轴向方向上的长度大于除油孔的直径。
在上述实施例中，由于周向延伸室在轴构件的轴向方向上的长度大于除油孔的直径，因此，与常规结构相比，当管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，能够更快地除去油压膨胀室中的油。
本发明的优点
根据本发明的扭矩限制器，当已将大于预定值的载荷施加在轴构件或管构件上且管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，能更快速地除去油压膨胀室中的油，而且能明显缩短在轴构件与管构件之间施加动摩擦力的时间。由此，能够防止轴构件和管构件的相应摩擦接合面上灼烧。
附图说明
图1是沿轴向方向截取的根据本发明第一实施例的扭矩限制器的剖面图。
图2是示意性示出了剪切阀、除油孔、周向延伸室以及油压膨胀室之间的连接关系的放大图。
图3是示意性示出了周向延伸室周围的区域的放大图。
图4是示出了除油孔的开口的剖面图，该除油孔的开口通向周向延伸室并由圆柱面的一部分限定。
图5是示出了周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的视图。
图6是与图5相对应的视图，其示出了根据本发明第二实施例中的扭矩限制器的主体部分。
图7是沿轴向方向截取的根据本发明第三实施例的扭矩限制器的剖面图。
具体实施方式
现在将参照附图所示的实施例更完全地描述本发明。
图1是沿轴向方向截取的根据本发明第一实施例的扭矩限制器的剖面图。
此扭矩限制器包括轴构件1、管构件2、剪切阀6、滚珠轴承17以及滚珠轴承18。
轴构件1包括具有大致圆柱形外周面20的本体部分8以及从本体部分8的外表面突出的大致L形锁定部分9。轴构件1的外周面20具有螺旋状防止油封凹槽35。此螺旋状凹槽35在轴向方向上通向轴构件1的两侧。此外，螺旋状凹槽35的螺距大于轴构件1的轴径(外径)的1/10且小于该轴径的1/5。此凹槽35具有在传递动力时经由凹槽35的开口将多余的润滑油(以下将描述的牵引油)排到外部的功能。换言之，在传递动力时，凹槽35将多余的润滑油排出，借此防止释放扭矩与预定值相差太远，并将释放扭矩大致设定为设计值。
管构件2由第一管构件10和第二管构件11组成。第一管构件10具有与轴构件1的外周面20形成接触的大致圆柱形内周面21。作为用于防止灼烧的润滑油的牵引油施加在轴构件1的外周面20与管构件2的内周面21之间。轴构件1的螺旋状凹槽35在轴构件1的外周面20与管构件2的内周面21接触所在的区域的轴向方向上通向两端。
此牵引油为萘基合成油或环烷基矿物油，它们具有脂环族官能团(诸如环戊基、环己基和环庚基)、一部分不饱和的官能团、上述官能团的一部分中的碳原子由氧原子或硫原子或氮原子替代的官能团、这些官能团交联形成的官能团、通过缩合这些官能团而具有缩合环的官能团或者用这些官能团形成的芳香族多环官能团。作为牵引油的其它示例，具有包含苯基或环己基的支链式烷基苯、烷基萘或聚硅氧烷。作为牵引油另一些示例，具有α-烷基苯乙烯聚体、α-烷基苯乙烯氢化物聚体、以分子式F-(CF(CF3)CF2O)n-C2F5表示的全氟聚醚，以及全氟聚醚的衍生物。
此外，将此牵引油与基于石蜡的矿物油、基于碳化氢的合成油(如聚-α-烯烃油)、酯油(如二酯或多元醇酯)，或者已知的润滑油(如烷基乙二醇油、烷基二苯醚油、硅油、烷基全氟聚醚(perfuluoroalkylpolyether)油)等等混合。
为进一步增强实用性，可添加足量的添加剂，例如抗氧化剂、防锈剂、清洁分散剂、倾点下降剂、粘度指数增强剂、极压添加剂、耐磨添加剂、防腐剂、防泡剂、金属失活剂以及着色剂等等。
优选的是，牵引油具有大的压力粘度指数。当前应用中，18GPa-1(40℃)或更高为优选的，25GPa-1(40℃)或更高为更优选，而32GPa-1(40℃)或更高为进一步优选的。如上所述的牵引油很容易被轴与轴套之间的接触面压力玻璃化，而且能够容易地传递驱动力。此外，利用牵引油，轴与轴套之间的直接接触减少，而且防止轴与轴套粘着，从而在油压室中的油压已经降低且油已经液化时，能容易地释放扭矩。
第二管构件11具有与第一管构件10的大致圆柱形外周面23接触的大致圆柱形内周面24。此外，第二管构件11具有剪切阀安装孔30和大致管状油压膨胀室26，该油压膨胀室26在轴构件1的大致轴向方向上沿在第二管构件11的内周面24的轴向方向上的预定长度延伸。
剪切阀6被装配到剪切阀安装孔30中。在剪切阀6被装配到剪切阀安装孔30的状态下，剪切阀6的一个端部在径向方向上比第二管构件11的外周面更向外突出。剖面为大致L状的锁定部分9具有径向延伸部分50和轴向延伸部分51，该径向延伸部分50在大致径向方向上延伸并在轴向方向上与第二管构件11的端面相对，而轴向延伸部分51从该径向延伸部分50延续并在轴向方向上沿第二管构件11的外周面延伸。剪切阀6的所述一个端部由锁定部分9的轴向延伸部分51锁定。
另外，剪切阀6具有仅在其一端敞开的管27。在剪切阀6被装配到剪切阀安装孔30的状态下，该管27在轴构件1的大致径向方向上延伸。另外，在剪切阀6被装配到剪切阀安装孔30的状态下，管27的位于封闭侧的一端在径向方向上从第二管构件11的外周面向外突出。管27的位于封闭侧的相反侧的开口通过油道37和周向延伸室38与油压膨胀室26在轴向方向上的一端连通。管27和油道37构成除油孔，其中，油道37形成除油孔的径向延伸部分。油压膨胀室26在靠近剪切阀6的一侧具有紧密密封空间。
滚珠轴承17包括插在并固定在轴构件1的外表面上的内圈40、插入并固定到第二管构件11的内表面中的外圈41以及布置在内圈40的座圈面与外环41的座圈面之间的滚珠42。另外，滚珠轴承18包括插在并固定在轴构件1的外表面上的内圈44、插入并固定到第一管构件10的内表面中的外圈45以及布置在内圈44的座圈面与外圈45的座圈面之间的滚珠46。滚珠轴承17和18支承轴构件1，从而在轴构件1相对于管构件2转动时相对于管构件2转动。
图2是示意性示出了剪切阀6、除油孔(由管27和油道37组成)、周向延伸室38以及油压膨胀室26之间的连接关系的放大图。图3是示意性示出了周向延伸室38周围的区域的放大图。
如图2和图3所示，作为除油孔的径向延伸部分的油道37在管构件2的径向方向上延伸。另外，周向延伸室38通向油压膨胀室26，从而与油压膨胀室26连通。周向延伸室38在轴向方向上的截面中具有大致矩形形状，并在垂直于轴向方向上的截面中以圆弧状形状延伸。尽管附图未示出，但沿垂直于作为径向延伸部分的油道37的延伸方向的平面截取的周向延伸室38的横截面积大于油道37的横截面积，无论上述平面与轴构件1的中心轴之间的距离如何。
油道37为具有圆形截面的通道。如图4所示，油道37的截面的直径为a(cm)，而如图5所示，周向延伸室38的轴向方向上的尺寸为b(cm)，无论周向延伸室38在周向方向上的位置如何，b(cm)都为大于油道37的直径a(cm)的固定值。
尽管未示出，但周向延伸室38(准确来说，是周向延伸室在径向方向上的最里部分)在周向方向上沿比油道37的直径a(cm)大的固定值c(cm)的长度延伸。油道37通向下一部分，亦即，周向延伸室38的在径向方向上向外定位的内表面的一部分、在轴向方向上大致位于中心的部分以及在周向上大致位于中心的部分。
图4中的阴影区域70示出了作为除油孔的一部分的油道37的开口的横截面，其通向周向延伸室38，并由圆柱面的一部分限定。
将油压膨胀油填充到油压膨胀室26并密封时，第一管构件10的内周面21直径减小，并压靠轴构件1的外周面20，借此使得轴构件1与管构件2彼此摩擦联接。图5的阴影区域80示出了在轴构件1和管构件2如上所述地彼此摩擦联接的状态下，周向延伸室38的内表面在朝油压膨胀室26延伸的延伸平面中与油压膨胀室26相交的区域(严格意义上是在作为与油压膨胀室26接触的周向延伸室38的内表面的一部分的闭合曲线在径向方向上移动时，以图中绘出的带状轨迹与油压膨胀室26相交的区域(此意义中使用″内表面的延伸″))。
周向延伸室38的内表面在朝油压膨胀室26延伸的延伸平面中与油压膨胀室26相交的区域80的面积大于区域70的面积，区域70为通向周向延伸室38并由圆柱面的一部分限定的油道37的开口的横截面。
在上述结构中，如果将小于预定值的载荷(能传递扭矩的范围内的载荷)施加在轴构件1或管构件2上，则第一管构件10的内周面21的直径因通过联接器(未示出)被填充到油压膨胀室26并得以密封的油压膨胀油而减小，且内周面21压靠轴构件1的外周面20。以此方式，轴构件1和管构件2彼此摩擦联接，借此在轴构件1与管构件2之间传递扭矩。
另一方面，如果已将大于预定值的载荷(大于能传递扭矩的范围的载荷)施加在轴构件1或管构件2上，且轴构件1相对于管构件2的旋转位置已发生改变，则由于轴构件1的外周面20已相对于第一管构件10的内周面滑动，因此，锁定部分9切断剪切阀6的所述一个端部(管27的在径向方向上的朝外端)。结果，油压膨胀室26内的油压膨胀油经由所述一个端部已被切掉的剪切阀6被排到外部。以此方式，管构件10的内周面21的要施加在轴构件1的外周面20上的压力消失，且轴构件1与管构件2之间的摩擦联接被解除，从而中断扭矩的传递。以此方式，当过大的载荷施加在轴构件1或管构件2上时，扭矩的传递被中断，从而保护联接至扭矩限制器的昂贵机器。
发明人已用各种结构的扭矩限制器，采用试误法对当管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时用于快速除去油压膨胀室中的油的结构进行了很多测试，并做了深入研究。结果发现，在扭矩限制器的常规结构中，仅通过增加除油孔的数量或使除油孔的直径更大不能明显缩短用来除去油压膨胀室中的油的时间，且不能明显减小轴构件和管构件的摩擦接合面灼烧的可能性。
还发现，如果将在周向方向上延伸的周向延伸室形成在油压膨胀室与除油孔之间，且周向延伸室的内表面在朝向油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的面积大于除油孔的通向周向延伸室的开口的横截面积，则与常规结构相比，能明显缩短用于除去油压膨胀室中的油的时间，且用于除油的时间明显变快。
根据上述第一实施例的扭矩限制器，周向延伸室38的内表面在朝油压膨胀室26延伸的延伸平面中与油压膨胀室26相交的区域80的面积大于区域70的横截面积，区域70为通向周向延伸室38并由圆柱面的一部分限定的除油孔的开口的横截面。因此，当将大于预定值的载荷施加在轴构件1或管构件2上且管构件2的内周面21已相对于轴构件1的外周面20滑动时，更快速地除去油压膨胀室26中的油是可能的，而且能明显缩短在轴构件1与管构件2之间施加动摩擦力的时间。结果，能防止轴构件1和管构件2的相应摩擦接合面灼烧。
另外，根据上述第一实施例的扭矩限制器，周向延伸室38在轴构件1的轴向方向上的长度大于油道37的直径。因此，与常规结构相比，当管构件2的内周面已相对于轴构件1的外周面滑动时，能够更快除去油压膨胀室26中的油。
尽管上述第一实施例中的扭矩限制器具有用于防止油封的凹槽35，但根据本发明也能够省去用于防止油封的凹槽。另外，在第一实施例的扭矩限制器中，牵引油密封在彼此摩擦接合的轴构件1的外周面20与管构件2的内周面21之间。但是，根据本发明，可将其它润滑油而非牵引油，如涡轮机油密封在彼此摩擦接合的轴构件的外周面与管构件的内周面之间。
另外，尽管在上述第一实施例的扭矩限制器中，周向延伸室38具有大致矩形横截面形状，但根据本发明，周向延伸室也可具有其它形状，如三角形横截面形状。在本发明中，假定周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域的面积大于通向周向延伸室的除油孔的开口的横截面积，则周向延伸室可具有任何形状。此外，在本发明中，可在周向方向上以相等间隔设置一个或多个剪切管。另外，在本发明中，可在周向方向上以不等间隔设置多个剪切管。
如果设置有多个剪切管，则使得多个剪切管与一个油道37连通是可能的，或者设置分别用于剪切管的油道37也是可能的。如果设置多个油道37，则设置用于一个油道37的一个周向延伸室38是可能的，或者设置用于多个油道37的一个周向延伸室38也是可能的。如果一个周向延伸室38设置用于多个油道37，则一个周向延伸室38的内表面在朝油压膨胀室26延伸的延伸平面中与油压膨胀室26相交的区域80的面积大于区域70的面积总和就足够了，区域70为通向一个周向延伸室38并由圆柱面的一部分限定的多个油道37的开口的横截面。
在上述实施例的扭矩限制器中，管构件2由第一管构件10和第二管构件11组成，第一管构件10具有与轴构件1的外周面20接触的内周面21，第二管构件11具有密封有油压膨胀油的油压膨胀室26。但本发明中，管构件可以是整体管构件，该整体管构件具有可与轴构件的外周面接触的内周面和密封有油压膨胀油的油压膨胀室。
尽管没有特别做描述，但无论上述横截面与轴构件1的中心轴之间的距离如何，沿垂直于作为径向延伸部分的油道的延伸方向截取的与该径向延伸部分连通的周向延伸室的横截面面积大于油道的径向延伸部分的横截面积当然是优选的。这是因为在没有传递动力的同时可更快速地去除油。
图6是对应于图5的视图，其示出了本发明第二实施例的扭矩限制器的一部分。
第二实施例的扭矩限制器与第一实施例的扭矩限制器的不同仅在于周向延伸室的形状，除周向延伸室以外的其它结构与第一实施例的扭矩限制器完全相同。
尽管未示出，但第二实施例的周向延伸室沿着管构件的整个圆周设置。如图6所示，在将油压膨胀油填充到油压膨胀室中且对其进行密封时，通过使直径已减小的第一管构件10的内周面21压靠轴构件1的外周面20而使得轴构件1和管构件2彼此摩擦接合的状态下，周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域90包括在管构件的轴向方向上彼此相对且相互平行的两个部分63和64。通过从第一圆的内部区域挖去第二圆的内部区域来形成每个部分63、64，第二圆具有与第一圆相同的中心、处于与第一圆相同的平面上、且具有小于第一圆的半径。具有部分63的面积和部分64的面积之和的周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域90的面积大于油道37的开口的横截面面积，该开口为通向周向延伸室并由圆柱面的一部分限定的除油孔的一部分。
显然，在每个部分63、64中，径向长度等于在轴构件与管构件摩擦接合时压力油膨胀室在径向方向上的厚度与在未将油填充到油压膨胀室中时油压膨胀室在径向方向上的厚度之差。
根据上述第二实施例的扭矩限制器，由于周向延伸室为环形室，因此，能够增大周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域90的面积，而且当油流入除油孔时也能够在周向方向上使油在流动方向上的横截面积相等。因此，与常规结构相比，在管构件的内周面已相对于轴构件的外周面滑动时，能够明显快速地除去油压膨胀室中的油。
在上述第二实施例的扭矩限制器中，周向延伸室具有大致矩形横截面。但根据本发明，周向延伸室可具有其它形状而非矩形横截面，如三角形横截面。另外，在本发明中，假定周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室延伸的延伸平面中与油压膨胀室相交的区域90的面积大于通向周向延伸室的油道开口的横截面积，则周向延伸室可具有任何形状。此外，在本发明中，可在周向方向上以相等间隔设置一个或多个剪切管。另外，在本发明中，可在周向方向上以不等间隔设置多个剪切管。如果设置多个油道，则周向延伸室38的内表面在朝油压膨胀室26延伸的延伸平面中与油压膨胀室26相交的区域90的面积大于区域70的面积总和就足够了，区域70为通向周向延伸室并由圆柱面的一部分限定的多个油道的开口的横截面。
图7是沿轴向方向截取的根据本发明第三实施例的扭矩限制器的剖面图。
第三实施例的扭矩限制器与第一实施例的扭矩限制器的不同在于环形油压膨胀室126形成在轴构件101内，且轴构件101的外周面123通过使得油压膨胀室126在径向方向上膨胀而与管构件102的内周面124摩擦接合。
在描述第三实施例的扭矩限制器过程中，将省略与第一实施例的扭矩限制器相同的结构、操作、优点和改型的描述。
第三实施例的扭矩限制器包括轴构件101、管构件102、剪切阀106、滚珠轴承117以及滚珠轴承118。
轴构件101包括具有大致圆柱形外周面120的轴本体161以及环形构件110。环形构件110的内周面121装配至轴本体161的外周面120，且内周面121的端面用螺钉145锁定和固定。环形构件110具有大致圆柱形的外周面123。
管构件102具有从管构件102的外表面突出的锁定部分109，以及作为周面的内周面124。管构件102的内周面124具有与第一实施例相类似的用于防止油封的螺旋状凹槽135。螺旋状凹槽135在轴构件101与管构件102之间的摩擦接合部分的轴向方向上通向两侧。螺旋状凹槽135的螺距大于轴构件101的轴径(外径)的1/10且小于该轴径的1/5。
管构件102的大致圆柱形的内周面124适于在传递扭矩时与轴构件101的外周面123(具体而言是环形构件110)摩擦接合。作为与第一实施例相同的方式用于防止灼烧的润滑油的牵引油或其混合物施加在轴构件101的外周面123与管构件102的内周面124之间。
环形构件110具有剪切阀安装孔130和环形油压膨胀室126，该环形油压膨胀室126在轴构件101的大致轴向方向上沿在环形构件110的外周面123轴向方向上的预定长度延伸。
剪切阀106被装配到剪切阀安装孔130中。在剪切阀106被装配到剪切阀安装孔130中的状态下，剪切阀106的一个端部在轴向方向上从环形构件110的端面向外突出。上述锁定部分109在径向方向上沿环形构件110的端面延伸。剪切阀106的所述一个端部由锁定部分109锁定。
剪切阀106具有仅在其一端敞开的管127。在剪切阀106被装配到剪切阀安装孔130中的状态下，管127在轴构件101的大致轴向方向上延伸。在剪切阀106被装配到剪切阀安装孔130中的状态下，管127的位于封闭侧的一个端部从环形构件110的端面向外突出。另外，管127的位于封闭侧的相反侧的开口通过油道137和周向延伸室138连接至油压膨胀室26。
如图7所示，油道137由轴向延伸部分160和径向延伸部分161组成。轴向延伸部分160在轴向方向上的向内侧处与管127的开口连通。轴向延伸部分160在轴向方向上延伸。径向延伸部分161在轴向方向上与管127相反的一侧处与轴向延伸部分160的开口连通。径向延伸部分161在径向方向上延伸。径向延伸部分161的在径向方向上的向外侧上的开口通向在径向方向上的向内侧处的周向延伸室138的内表面。管127和油道137构成除油孔。
周向延伸室138在周向方向上沿整个圆周延伸。另外，在本发明中，周向延伸室可在周向方向上仅延伸预定长度，而不必沿着整个圆周延伸，如第一实施例所述。
通过将油压膨胀油填充到油压膨胀室126并密封之后，环形构件110的外周面123直径变大，并压靠轴构件102的内周面124，借此使得轴构件101与管构件102摩擦接合。在此状态下，周向延伸室138的内表面在朝油压膨胀室126延伸的延伸平面中与油压膨胀室126相交的区域的面积大于如下区域的面积，该区域为径向延伸部分161的开口的横截面，该开口为通向周向延伸室138并由圆柱面的一部分限定的除油孔的一部分。同样在第三实施例中，作为多个除油孔的一部分的径向延伸部分可通向周向延伸室，如第一实施例和第二实施例所述。如果作为多个除油孔的一部分的径向延伸部分通向周向延伸室，则周向延伸室的内表面在朝油压膨胀室126延伸的延伸平面中与油压膨胀室126相交的区域的面积大于径向延伸部分的开口面积的总和就足够了，该径向延伸部分的开口为通向周向延伸室并由圆柱面的一部分限定的多个除油孔的一部分。
由于第三实施例的扭矩限制器也具有上述结构的周向延伸室138，因此，与常规结构相比，当管构件102的内周面已相对于轴构件101的外周面滑动时，能够以与第一实施例和第二实施例相同的方式明显快速除去油压膨胀室126中的油。结果，能明显减小轴构件101的外周面123(摩擦接合面)和管构件102的内周面124(摩擦接合面)灼烧的上述可能性。

Claims (6)

1.一种扭矩限制器，包括：
轴构件；
管构件，所述管构件以可转动的方式装配在所述轴构件上；
所述管构件包括
油压膨胀室，所述油压膨胀室用于使所述管构件的内周面压靠所述轴构件的外周面，
周向延伸室，所述周向延伸室与所述油压膨胀室连通，并在所述管构件的径向方向上从所述油压膨胀室向外突出，且在所述管构件的周向方向上延伸；以及
除油孔，所述除油孔通向所述周向延伸室，并具有在所述径向方向上从所述周向延伸室向外延伸的径向延伸部分，
所述除油孔被构造成使得当将小于预定值的载荷施加在所述轴构件或所述管构件上时，所述除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的端部被密封，由此所述油压膨胀室因密封在所述油压膨胀室内的油而膨胀，从而使得所述轴构件和所述管构件相互摩擦接合，而当将大于所述预定值的载荷施加在所述轴构件或所述管构件上时，所述除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的所述端部通向外部，由此所述油压膨胀室中的油被除去，从而解除所述轴构件与所述管构件之间的摩擦接合，
其特征在于，当所述油压膨胀室膨胀时，所述周向延伸室的内表面在朝向所述油压膨胀室延伸的延伸平面中与所述油压膨胀室相交的区域的面积大于所述除油孔的通向所述周向延伸室的开口的横截面积。
2.一种扭矩限制器，包括：
轴构件；
管构件，所述管构件以可转动的方式装配在所述轴构件上；
所述轴构件包括
油压膨胀室，所述油压膨胀室用于使所述轴构件的外周面压靠所述管构件的内周面，
周向延伸室，所述周向延伸室与所述油压膨胀室连通，并在所述轴构件的径向方向上从所述油压膨胀室向内突出，且在所述轴构件的周向方向上延伸；以及
除油孔，所述除油孔通向所述周向延伸室，并具有在所述径向方向上从所述周向延伸室向内延伸的径向延伸部分，
所述除油孔被构造成使得当将小于预定值的载荷施加在所述轴构件或所述管构件上时，所述除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的端部被密封，由此所述油压膨胀室因密封在所述油压膨胀室内的油而膨胀，从而使得所述轴构件和所述管构件相互摩擦接合，而当将大于所述预定值的载荷施加在所述轴构件或所述管构件上时，所述除油孔的位于所述周向延伸室的相反侧的所述端部通向外部，由此所述油压膨胀室中的油被除去，从而解除所述轴构件与所述管构件之间的摩擦接合，
其特征在于，当所述油压膨胀室膨胀时，所述周向延伸室的内表面在朝向所述油压膨胀室延伸的延伸平面中与所述油压膨胀室相交的区域的面积大于所述除油孔的通向所述周向延伸室的开口的横截面积。
3.根据权利要求1或2所述的扭矩限制器，其特征在于，所述周向延伸室为成环形形状的室。
4.根据权利要求1或2所述的扭矩限制器，其特征在于，所述周向延伸室在所述轴构件的轴向方向上的长度大于所述除油孔的直径。
5.根据权利要求1或2所述的扭矩限制器，其特征在于，所述周向延伸室在轴向方向上的截面中具有大致矩形形状，并在与所述轴向方向垂直的截面中以圆弧状形状延伸。
6.根据权利要求1或2所述的扭矩限制器，其特征在于，管和油道构成所述除油孔，其中所述油道形成所述除油孔的所述径向延伸部分。
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