CN102159847A - 离合器-制动器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离合器-制动器组件，该离合器-制动器组件传递力以使轴转动和保持该轴不转动。该组件包括多个在活塞与基部部件之间传递力的力传递部件(190)。多个弹簧(134)向活塞施压，以使活塞相对于基部部件运动。在基部部件与活塞之间布置多个弹簧限位器(180)。每个弹簧限位器包括多个从基部部分延伸出的突出部分。制动器表面和离合器表面包括摩擦材料，该摩擦材料具有由多个径向延伸的沟槽分隔开的多个区段。

Description

离合器-制动器组件

相关申请

本申请是于2006年10月31日提交的序列号为11/590,199的美国专利申请的部分继续申请。

技术领域

本发明涉及一种改进的离合器-制动器组件，其用于传递力以使轴转动和传递力以保持该轴不转动。

背景技术

公知的离合器-制动器组件与轴相连接，以控制动力传递。这些公知的离合器-制动器组件与制罐机、挤压机驱动装置、和剪切驱动装置、以及其它机器相联合地使用。在美国专利No.5,046,593、No.5,257,684、No.5,577,581和No.6,637,568中公开了公知的离合器-制动器组件。

当机器具有不同的工作特性时，离合器-制动器组件的力传递能力必须与利用该离合器-制动器组件的机器的工作特性相符。因此，一第一机器可能要求传递比较大的力来使轴转动和保持该轴不转动。另一机器可能要求较小的力来使轴转动和保持该轴不转动。

对于其他的制造商的离合器-制动器组件，已观察到随着摩擦材料完全磨损掉，该组件中的制动器将不会起到停止挤压机的作用，这会对操作员造成严重伤害。相反，本发明的离合器-制动器组件即使在所有摩擦材料完全磨损掉时也将在制动模式中起作用。

与那些离合器-制动器组件不一样，本发明的离合器-制动器组件提供了附加的安全特征，所述附加的安全特征将在此进一步被描述。

发明内容

本发明涉及一种改进的离合器-制动器组件，其易于调节以适应不同机器的力和转矩的要求。该离合器-制动器组件可包括基部部件，该基部部件具有接纳轴的中心开口。离合器表面可相对于基部部件运动。制动器表面可相对于基部部件运动。活塞可相对于基部部件沿第一方向运动，以将第一摩擦表面压靠在离合器表面上，从而能将力从离合器表面传递出来。活塞可沿第二方向运动以将第二摩擦表面压靠在制动器表面上。

多个弹簧可相对于基部部件向活塞沿第一和第二方向之一施压。多个分开的弹簧限位器具有弹簧可伸缩地布置在其上的突出部分。力传递部件布置在多个弹簧限位器的相邻的弹簧限位器之间。

附图说明

考虑下面针对附图进行的描述，本发明的上述和其它的特征将变得更加清晰，附图中：

图1是一简化示意图，示出依照本发明构成的离合器-制动器组件可安装成传递力以使轴转动和传递力以使该轴不转动的方式；

图2A和图2B是示出图1的离合器-制动器组件的结构的分解示意图示；

图3是使用在图1和图2的离合器-制动器组件中的弹簧限位器的局部放大图示；

图4是一示意性平面图，示出弹簧可伸缩地布置在图3的弹簧限位器的凸出部上的方式和力传递部件布置在相邻的弹簧限位器之间的方式；

图5是大致类似于图4的一示意性平面图，示出弹簧仅布置在弹簧限位器的一部分凸出部上而其它凸出部上未布置弹簧的方式；

图6是具有更快的响应时间和停止角度的一替代实施例的截面图；

图7是以每平方英寸磅(PSI)为单位的压强与以秒(s)为单位的时间的关系的曲线图，示出了标准容积的离合器-制动器组件与容积减小的离合器-制动器组件之间的比较；

图8是根据本发明的一实施例的适用于离合器盘或制动器盘的盘的立面透视图；以及

图9是摩擦材料的一区段(segment)的透视图。

具体实施方式

总体说明

离合器-制动器组件20(图1、图2A和图2B)可在接合状态与分离状态之间操作。当离合器-制动器组件20处于接合状态时，离合器-制动器组件有效地将力从驱动部件22(图1)传递至从动部件24。当离合器-制动器组件20处于分离状态时，离合器-制动器组件有效地保持从动部件24不转动。

所示的驱动部件22(图1)为圆形飞轮，其由围绕飞轮的周边延伸的带26驱动。驱动部件22通过连接部件27与离合器-制动器组件20相连接。所示的从动部件24为金属轴，其在从飞轮22经由离合器-制动器组件20传递至该轴的力的影响下围绕其纵向中心轴线转动。

轴24和飞轮22可安装在轴承28(图1)上，以便以与美国专利No.5,577,581中公开的方式大致类似的方式彼此相对地转动。然而，如果需要的话可以不同的方式来安装飞轮22和轴24。应当理解的是，飞轮22和轴24代表了许多不同的公知的驱动和从动部件。

当离合器-制动器组件20处于分离状态时，离合器-制动器组件传递来自固定部件(stationary member)或框架30的力，以保持轴24不转动。固定框架30可为任何希望的固定的结构。固定框架30通过连接部件32与离合器-制动器组件20相连接。分离的离合器-制动器组件20将固定框架30和轴24互相连接，从而轴不转动。

离合器-制动器组件20通过流体压力/流体压强——也就是空气——被操作至接合状态。流体压力从源或导管34经由螺旋管操作的阀36引导至轴24中的中心通道38。离合器-制动器组件20以流体连通的方式与轴24中的中心通道30相连接。

当阀36处于图1中示意性示出的未致动状态时，轴24中的通道38和离合器-制动器组件20经由消声器42排气至大气中。此时，分离的离合器-制动器组件20将轴24与固定框架30连接，以保持轴不转动。

通过致动阀36，源导管34以流体连通的方式与通道38连接。经由轴38引导至离合器-制动器组件20的流体压力将离合器-制动器组件致动至接合状态。当离合器-制动器组件20处于接合状态时，力从飞轮22经由离合器-制动器组件20传递至轴24以使轴围绕其纵向中心轴线转动。可以设想的是，轴24可与许多不同类型的装置连接。例如，离合器-制动器组件20可用于将动力传递至罐成形机。

虽然离合器-制动器组件20可与罐成形机联合，但可以设想的是，离合器-制动器组件可用于与其它公知的需要其构件加速和减速以及比较高的分离和接合频率的机器联合。与离合器-制动器组件20相联合的机器例如可为挤压和/或剪切驱动装置。这些机器可为单冲程或连续运行的机器。例如，离合器-制动器组件20可与金属冲压机、线材加工机、滚丝机、切板机、理瓶机、纸品加工机或纺织机联合。当然，应当理解的是，如果需要的话离合器-制动器组件20可与其它公知类型的机器联合。

离合器-制动器组件20具有与美国专利No.6,637,568中所公开的离合器-制动器组件一样的大体结构。因此前述美国专利No.6,637,568中的公开通过引用将其整体内容并入本文中。

离合器-制动器组件20(图2)包括毂或基端部部件50(图1和图2B)以及圆筒体或盖部件54(图1和图2A)。圆筒体或盖部件54和毂或基端部部件50通过螺栓56(图2A)互相连接，从而形成本体组件58。另外，离合器-制动器组件20包括制动器盘60和离合器盘62(图2B)。制动器盘60(图2A)与本体组件58连接。当离合器-制动器组件20处于接合状态时制动盘60可相对于本体组件58自由转动。离合器盘62(图2B)也与本体组件58连接。当离合器-制动器组件20处于分离状态时离合器盘62可相对于本体组件58自由转动。

另外，制动器盘60和离合器盘62(图2A和图2B)可相对于本体组件58轴向运动经过有限的运动范围。制动器盘60和离合器盘62具有大致环形的构造。本体组件58延伸经过制动器盘60和离合器盘62的中心部分中的圆形开口。不论离合器-制动器组件20的方位被布置得如何，制动器盘60都通过连接部件32与固定框架部件30相连接并且离合器盘62通过连接部件27与驱动部件或飞轮22相连接。离合器-制动器组件20的本体组件58固定连接到轴或其它从动部件24上。

当离合器-制动器组件20处于接合状态时，离合器盘62保持相对本体组件58不转动。此时，离合器盘62有效地将力从飞轮22传递至本体组件58。该力使本体组件和轴24围绕该轴的纵向中心轴线转动。此时，本体组件58可相对制动器盘60自由转动。

当离合器-制动器组件20处于分离状态时，本体组件58保持相对制动器盘60不转动。这能使力从固定框架30经由制动器盘60传递至本体组件58，以保持本体组件和轴24不转动。此时，飞轮22(图1)和离合器盘62(图2B)可相对于本体组件58和轴24一起自由转动。

离合器-制动器组件20的金属本体组件58包括金属的毂或基部部件50。毂或基部部件50铸为一单件式/单体式的金属且包括大致圆筒形的中心部段72(图2B)。大致环形的凸缘部段74与中心部段72一体形成为一单件并从该中心部段径向向外延伸。圆筒形的中心开口或通道78延伸通过毂或基部部件50的中心部段72。

本体组件58还包括通过螺栓56固定连接到毂或基部部件50(图2B)上的圆形金属制的圆筒体或盖部件54(图2A)。圆筒体或盖部件54具有圆形开口84，圆形开口84布置成与毂或基部部件50中的中心开口78成同轴关系并形成为所述中心开口78的延续部分。

环形制动器盘60(图2A)和环形离合器盘62(图2B)布置成与圆形的毂或基部部件50以及圆形的圆筒体或盖部件54成同轴关系。制动器盘60具有圆形的中心开口96，该中心开口96布置成与毂或基部部件50中的圆形中心开口78成同轴关系。类似地，离合器盘62具有圆形的中心开口98，该中心开口98布置成与毂或基部部件50中的中心开口78成同轴关系。制动器盘60和离合器盘62中的中心开口96和98的直径具有相同的尺寸且比毂或基部部件50的凸缘部段74的直径和圆筒体或盖部件54的圆形边缘部分104的直径小。因此，通过将制动器盘60和离合器盘62保持在毂或基部部件70的凸缘部段74与圆筒体或盖部件54的边缘部分104之间，而使制动器盘60和离合器盘62与本体组件58连接。

环形活塞108(图2A)布置在毂或基部部件50与圆筒体或盖部件54之间。活塞108与毂或基部部件50和圆筒体或盖部件54配合，从而形成环形可变容积流体室110和环形可变弹簧室。环形可变流体室110通过延伸经过毂或基部部件50的中心部段72的通道以流体连通的方式与毂或基部部件50中的中心开口78以及与轴24连接。可变容积弹簧室经由形成在毂或基端部件50中的开口与离合器-制动器组件周围的大气以流体连通的方式连续连接。

通过多个134(图2B)弹簧138将活塞108朝向圆筒体或盖部件82连续施压。多个134弹簧138以环形阵列的方式布置在毂或基部部件50的圆筒形中心部分72周围且与该圆筒形中心部分72成同轴关系。螺旋弹簧138的左(当在图2B中观察时)端布置在活塞108中的弹簧室内并布置成与该活塞相接合。

在离合器-制动器组件20操作期间，加压流体、也就是加压空气被引导经过阀36(图1)和经过轴24中的通道38。流体压力经由毂或基部部件50中的通道引导经过轴24的圆筒形外侧表面中的出口。流体压力被引导到形成在活塞108与圆筒体或盖部件54之间的环形可变容积流体室110中。

活塞108与盖部件54之间形成的流体室110内的流体压力有效地向活塞108施加力和压缩多个134弹簧138。当这种情况发生时，活塞108的环形凸缘部分144将离合器盘62上的环形摩擦表面146牢固地压靠在毂或基部部件50的凸缘部段74上的环形摩擦表面148上。同时，活塞108的凸缘部段144上的环形摩擦表面152压靠在离合器盘62的第二摩擦表面154上。

这导致力、也就是说转矩经由离合器盘62(图2)从飞轮22(图1)传递至毂或基部部件50。毂或基部部件50与轴24相连接。经由离合器盘62和毂或基部部件50从飞轮22传递至轴24的转矩有效地使轴围绕该轴的纵向中心轴线转动。

当要使离合器-制动器组件20分离时，活塞108与圆筒体或盖部件54之间的可变容积流体室110经由毂或基部部件中的通道、轴24(图1)中的通道38和阀36与大气连通。这使得多个134(图2)弹簧138有效地将活塞108的环形凸缘部分144压靠在环形制动器盘60上。制动器盘60上的环形摩擦表面160被压靠在圆筒体或盖部件58的边缘部分104上的环形摩擦表面162上。同时，活塞108的凸缘部段144的环形摩擦表面164被压靠在制动器盘60上的摩擦表面166上。这导致力经由制动器盘60和毂或基部部件50在固定框架或部件30(图1)与轴24之间传递。经由制动器盘60被传递的力有效地保持轴24不转动。

离合器-制动器组件20的大体结构和操作模式与前述美国专利No.5,046,593、No.5,257,684和No.6,637,568中公开的离合器-制动器组件的结构和操作模式类似。因此，在此将前述美国专利No.6,637,568中的公开内容并入本文中。

弹簧限位器

依照本发明的特征之一，多个180完全相同的弹簧限位器182、184和186(图2B)以环形阵列的方式布置在毂或基部部件50与活塞108之间。多个134弹簧中的螺旋弹簧138通过多个180完全相同的弹簧限位器182-186相对毂或基部部件50和活塞108而定位。

多个190(图2B)力传递部件192、194和196在毂或基部部件50与活塞108之间延伸。空心圆筒形的力传递部件或管192-196可滑动地容纳在空心圆筒形套管202、204和206内。套管202、204和206牢固地固定在活塞108中的圆柱形开口(未示出)内。力传递部件192、194和196的右(当在图2中观察时)端部分固定在毂或基部部件50中的圆柱形开口内。力传递部件192、194和196的对面的或左(当在图2中观察时)端可滑动地容纳在套管202、204和206内。

力传递部件192-196将毂或基部部件50和活塞108互相连接。当离合器-制动器组件20处于接合状态时，力(转矩)从飞轮22传递至离合器盘62。力从离合器盘62传递至活塞108并传递至毂或基部部件50。力通过力传递部件192-196在毂或基部部件50与活塞108之间传递。因此，毂50和活塞108可一起转动。

力传递部件192、194和196(图2B)布置在相邻的弹簧限位器182-186之间并与该相邻的弹簧限位器分开一定距离。因此，力传递部件192布置在弹簧限位器182与184之间。类似地，力传递部件194布置在弹簧限位器184与186之间。力传递部件196在弹簧限位器186和182之间延伸。力传递部件192-196可相对于套管202-206和活塞108轴向滑动，以适应活塞与毂或基部部件50之间的轴向运动。

弹簧限位器182(图3)一体形成为单件的模制聚合材料。弹簧限位器182包括基部220和多个完全相同的空心凸出部224。虽然所述凸出部224是空心的，但如果需要的话凸出部可以是实心的。

弹簧限位器182的基部220形成为平板并具有弧形的径向内边缘部分228和弧形的径向外边缘部分230。侧边缘部分232和234在弧形内边缘部分228与弧形外边缘部分230之间径向延伸。侧边缘部分232和234沿着延伸经过径向内缘部分228和径向外缘部分230的曲率中心的径向轴线布置。弹簧限位器184和186具有与弹簧限位器182相同的结构。

凸出部224包括布置成弧形阵列的一系列240弧形径向内凸出部和布置成弧形阵列的一系列244弧形径向外凸出部。一系列240径向内凸出部和一系列244径向外凸出部布置成具有布置在离合器-制动器组件20的纵向中心轴线上的曲率中心的弧形阵列。径向内边缘部分232和径向外边缘部分234具有共同的与一系列240弧形凸出部的和一系列244弧形凸出部的曲率中心重合的曲率中心。

虽然一系列240径向内凸出部已显示为具有比一系列244径向外凸出部更多的凸出部，但可以设想的是，在一系列244径向外凸出部中可提供比在一系列240径向内凸出部中更多的凸出部。凸出部244具有垂直于基部220延伸的平行中心轴线。

弹簧限位器182、184和186布置在毂或基部部件50上的径向延伸的肋251(图2B)之间所形成的凹部250(图4)中。每个凹部250具有与弹簧限位器182(图3)的基部220的构造相类似且略微大于该构造的弧形构造。一旦完全相同的弹簧限位器182、184和186已经以图4中所示的方式定位在基座50中的完全相同的凹部250中，则线圈弹簧138就可伸缩地定位在凸出部224上。

弹簧138的下(当在图4中观察时)端与弹簧限位器182、184或186的其中一个的基部220接合。弹簧138的上端延伸经过凸出部224的上端(当在图4观察时)。当弹簧可伸缩地布置在凸出部上时，弹簧138被布置成与凸出部224成同轴关系，如图4中所示。

凸出部224将弹簧138保持在其中所述弹簧138垂直于毂或基部部件50中的凹部250的平的底侧表面延伸和垂直于活塞108延伸的方位中。弹簧138通过弹簧限位器182、184和186相对于毂或基部部件50以及相对于活塞108定位。活塞108形成有凹部，该凹部具有与毂或基部部件50中的凹部250的构造类似的构造，以接纳弹簧138的与基部220分开一定距离的端部。凸出部224的端部不与活塞108接合。

弹簧限位器182、184和186容纳在毂或基部部件50中所形成的凹部250中。弹簧限位器182、184和186上的一系列240径向内凸出部的凸出部224上的弹簧138布置成环形阵列，该环形阵列的中心布置在离合器-制动器组件20的纵向中心轴线上。类似地，布置在弹簧限位器182、184和186上的一系列244径向外凸出部中的凸出部224上的弹簧138布置成环形阵列，该环形阵列的中心在离合器-制动器组件20的纵向中心轴线上。力传递部件192-196布置成环形阵列，该环形阵列具有比一系列240径向内弹簧限位器的曲率半径大的曲率半径。

在弹簧限位器182、184和186定位在毂或基部部件50中的凹部250中的之前或之后，可将弹簧138以可伸缩的方式定位在凸出部224上。因此，弹簧138可定位在弹簧限位器182、184和186上的凸出部224上，同时弹簧限位器与毂或基部50分开。在凸出部224上带有弹簧的弹簧限位器182、184和186随后可定位在毂或基部部件50中的凹部250中。

当要组装离合器-制动器组件20以用于与从动部件24——所述从动部件24与具有特定力或转矩的要求的具体机器相连接——相联合地使用时，弹簧138可被选择成具有当离合器-制动器组件处于接合状态时将提供必要的力或转矩的刚性。因此，当离合器-制动器组件20具有比较大的力或转矩传递能力时，可利用具有通过比较粗的多圈金属丝形成的线圈的弹簧138。替代地，当离合器-制动器组件20具有比较小的力或转矩传递能力时，可利用由比较细的金属丝形成的弹簧138。不论形成弹簧138的金属丝的尺寸如何，螺旋弹簧将形成有允许该螺旋弹簧可伸缩地定位在凸出部224上的中心开口。因此，可调节弹簧138的弹簧常数和由离合器-制动器组件20传递的力，以使离合器-制动器组件能够与用于具有不同的力或转矩要求的机器的驱动轴24相联合地使用。

可不提供具有能使当离合器-制动器组件20处于接合状态时传递必要的力或转矩的弹簧常数的弹簧138，作为替代，可改变弹簧的数目。图4中，提供与每个凸出部224相联合的弹簧138。然而，通过除去与一些凸出部相联合的弹簧，可减小离合器-制动器组件20的力或转矩的传递特征。因而，按照图5中所示的方式每个弹簧限位器182-186上的凸出部224中的两个可省去弹簧。当然，如果需要的话可以省去更大或更小数目的弹簧。通过减小与每个弹簧限位器182-186相联合的弹簧的数目，可减小已接合的离合器-制动器组件20的力或转矩的传递能力而不改变单独弹簧138的结构。

为了促进离合器-制动器组件20的冷却，在基部50中形成开口260(图4)。开口260能使空气经基部50流入离合器盘62中的中心开口98(图2)中。类似地，在圆筒体或盖部件54中形成槽或开口264(图2)。圆筒体或盖部件54中的开口264能使空气经过所述盖流入制动器盘60中的开口96中。制动器盘60中的开口96和离合器盘62中的开口96与活塞108中的开口266以流体连通的方式连接。在活塞108的周边中径向延伸的开口266通过活塞内部的内通道以流体连通的方式与对面的活塞108的主侧中的槽或开口270连接。这使得能够经过活塞108在圆筒体或盖部件54与毂或基部部件50之间建立冷却空气流。

现参照图6，其中该图中相同的数字表示与图1-5中示出和描述的先前实施例相同或类似的特征，图6示出具有更快的响应时间和改进的停止角度的总体以20′表示的改进的替代的实施例。在此所用的术语“停止角度”意指从动轴24从操作员将离合器-制动器组件从离合器模式(接合状态)切换到制动器模式(分离状态)的点一直转动到从动轴24完全静止为止的度数。如图7中可看到地，减小离合器-制动器组件的空气容积对减小响应时间和停止角度产生深远影响。

离合器-制动器组件20′在结构上与前面关于离合器-制动器组件20描述的相类似，操作和功能如同该离合器-制动器组件20一样，然而离合器-制动器组件20′具有如在此注明的那样被明确识别和编号的修改。减小环形可变容积流体室110′中的空气容积减小了将离合器-制动器组件20′从使离合器接合切换至使制动器接合所耗费的时间。空气从可变容积流体室110′被尽可能快地排空。在图1-5中示出和描述的标准离合器-制动器组件20的一个模式中，环形可变流体室110中的空气容积在接合状态中为大约141立方英寸。通过例如在一个模式中将该容积减小大约37％——至大约89立方英寸，如从图7——图7示出具有不同尺寸的流体室110、110′的相同的模式的测试结果——中所示的曲线图显见地，响应时间和停止角度得到很大改善。

为了减小环形流体室110′的容积，这个实施例中的圆筒体54′包括置于中心的沉孔300，该沉孔300适于接纳毂或基部部件50′的缩短的中心部段72′。对于离合器-制动器组件20的这两种修改减小了用于离合器盘62的摩擦表面146、154上的和用于制动器盘60的摩擦表面160、166上的摩擦材料与活塞108的环形凸缘部分144之间的间隙。这使得活塞108更深地插入圆筒体54′中并减小了环形流体室110′的空气容积。因此，离合器盘62上的摩擦表面146′、154′上的和制动器盘60上的摩擦表面160′、166′上的每个摩擦材料的厚度被减小，以允许摩擦材料适配在由前述修改引起的减小的间隙中。

离合器-制动器组件20′的另一结构变化涉及力传递部件192′、194′和196′。每个力传递部件192′、194′和196′的端部分302具有在尺寸上比主要部分小——在直径方面大约减少27％——的直径并构造成容纳在毂50′中的开口304内。直径方面的这种变化在力传递部件中产生台肩306，台肩306邻接毂50′并由毂50′支承以及用于对力矩负荷——当力传递部件对活塞108施加转矩时产生该力矩负荷——提供阻力。

离合器-制动器组件20′中采用的摩擦材料400具有径向延伸的沟槽402，沟槽402不仅用作当需要更换时用于操作员的视觉指示件，而且通过对灰尘和其它微粒进行清除而起到性能增强器的作用。除这种安全装置以外，离合器-制动器组件20、20′在分离状态或制动器模式中提供充足的间隙和活塞行进距离以通过金属与金属接触来停止挤压或使机器停止，这与本行业中由其他人售卖的离合器-制动器组件不同。这两种安全措施是本发明的重要特征。

现参照图8，示出了可适合用作为制动器盘60或离合器盘62的摩擦盘310。摩擦材料400与用多个紧固件408附接在芯板406上的齿状垫板404粘结(bonded)。齿状垫板404包括多个与摩擦材料400机械接合的开口(未示出)。这些开口在结构上大致为圆形并交错布置成为每六个摩擦材料区段410提供五个开口。在一个实施例中，这些开口的直径为大约10毫米。图9中所示的实施例中的摩擦材料400在芯板406的每一侧上包括四组六个区段410。每个区段410由以12.5度加上或减去0.5度的大致角度θ布置的沟槽402分隔开。沟槽具有10毫米加上或减去大约0.8毫米的大致宽度和大约2.75毫米加上或减去0.25毫米的深度。

有利地，离合器-制动器组件20′采用在齿状垫板404上维持在平坦的状态中的前述的薄摩擦材料400。基于本公开文本的目的，薄摩擦材料意在表示一种在0.50毫米到大约4.0毫米范围内的、且更优选为大约3.25毫米加上或减去0.25毫米的薄摩擦材料。此外，沟槽402通过使在以减少摩擦材料400的扭曲的整体净效率来将摩擦材料400一体地模制和固化在齿状垫板404上的期间的残余和内部应力及应变最小化而利于将摩擦材料400在垫板上保持在平坦的状态中。

结论

鉴于上面的描述，可以清楚的是，本发明提供一种新型的和改进的用于传递力以使轴24转动和用于传递力以保持该轴不转动的离合器-制动器组件20、20′。离合器-制动器组件20、20′易于调节以适应不同的力和转矩的要求。离合器-制动器组件20、20′可包括基部部件50、50′，该基部部件50、50′具有接纳轴24的中心开口78。离合器表面146、146′、154、154′可相对于基部部件50、50′运动。制动器表面160、160′、166、166′可相对于基部部件50、50′运动。活塞108可相对于基部部件沿第一方向运动，以将第一摩擦表面144压靠在离合器表面146、146′上，从而能够传递来自于离合器表面的力。活塞108可沿第二方向运动以将第二摩擦表面164压靠在制动器表面166、166′上。

多个134弹簧138可相对于基部部件50、50′沿第一或第二方向之一向活塞108施压。多个180分开的弹簧限位器182-186具有在其上可伸缩地布置有弹簧138的突出部分224。力传递部件192-196或192′-196′布置在多个180弹簧限位器的相邻的弹簧限位器182-186之间。

Claims (16)

1.一种用于传递力以使轴转动和用于传递力以保持所述轴不转动的装置，所述装置包括：基部部件，其具有接纳所述轴的中心开口；离合器表面，其布置成与所述基部部件相邻并且可相对于所述基部部件运动，所述离合器表面可与要被传递至所述轴的驱动力的源连接；制动器表面，其布置成与所述基部部件相邻并且可相对于所述基部部件运动，所述制动器表面可与固定部件连接；活塞，其与所述基部部件连接并且可相对于所述基部部件沿第一和第二方向运动，所述活塞可在从可变容积环形流体室施加至所述活塞的流体压力的影响下沿所述第一方向运动以将第一摩擦表面压靠在所述离合器表面上，从而在所述离合器表面与所述基部部件之间传递力，所述活塞可沿所述第二方向运动以将第二摩擦表面压靠在所述制动器表面上，从而在所述制动器表面与所述基部部件之间传递力；多个力传递部件，其在所述活塞与所述基部部件之间延伸并在所述活塞与所述基部部件之间传递力；多个弹簧，其向所述活塞施压，以使所述活塞相对于所述基部部件沿所述第一和第二方向之一运动；以及多个分开的弹簧限位器，其布置在所述基部部件与所述活塞之间，每个所述弹簧限位器具有基部部分和多个从所述基部部分延伸出的突出部分，每个所述弹簧可伸缩地布置在所述弹簧限位器的所述突出部分的其中一个上，以用于相对于所述基部部件定位所述弹簧，每个所述力传递部件布置在所述多个弹簧限位器的相邻的弹簧限位器之间。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，从每个所述弹簧限位器的所述基部部分延伸出的所述多个突出部分包括第一系列凸出部和第二系列凸出部，所述第一系列凸出部布置成具有第一曲率半径的弧形内阵列，所述第二系列凸出部布置成具有比所述第一曲率半径大的第二曲率半径的弧形外阵列。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多个力传递部件中的每一个具有一个直径尺寸减小的、容纳在所述基部部件中的端部，每个所述力传递部件具有台肩，所述台肩邻接所述基部部件并由所述基部部件支承以对力矩负荷提供阻力。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述弹簧限位器的所述凸出部和所述基部部分一体形成为一单件并且所述凸出部是空心的。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与所述基部部件固定连接的盖部件，所述活塞布置在所述基部部件与所述盖部件之间，所述盖部件具有多个与所述活塞中的空气流通道以流体连通的方式连接的空气流通道。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述空气流通道轴向延伸经过所述盖部件并且径向延伸经过所述活塞的一部分。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：多个形成在所述基部部件中的分开的凹部，每个所述弹簧限位器的所述基部部分布置在所述多个凹部中的其中一个所述凹部内；和多个形成在所述基部部件中的肋，每个所述肋布置在所述多个凹部中的相邻的凹部之间。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括盖部件，所述盖部件具有正好置于中心的沉孔，所述沉孔构造用于接纳所述基部部件的轴向延伸中心部段的一个端部。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可变容积流体室的容积被减小以用于更快地排空所述流体，从而使得所述制动器表面更快地接合。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制动器表面和所述离合器表面包括具有由多个径向延伸的沟槽分隔开的多个区段的摩擦材料，所述沟槽位于用于去除灰尘和微粒的角方位处和选定的深度处。

11.一种摩擦材料，包括由多个径向延伸的沟槽分隔开的多个区段，所述沟槽位于用于去除灰尘和微粒的角方位处和选定的深度处。

12.如权利要求10所述的摩擦材料，其特征在于，所述角方位的范围是从大约12.0度到大约13.0度。

13.如权利要求11所述的摩擦材料，其特征在于，区段之间的所述角方位为大约12.5度。

14.如权利要求10所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料具有范围为从大约0.50毫米到大约6.50毫米的厚度。

15.如权利要求13所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料具有范围为从大约0.50毫米到大约4.0毫米的厚度。

16.如权利要求14所述的摩擦材料，其特征在于，所述摩擦材料具有大约3.25毫米的厚度。

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