CN103967960A - 转矩限制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转矩限制器，在将剪切阀固定于剪切阀固定孔的状态下，剪切阀具有头部，在轴部件的径向截面中该头部具有大致T字的形状并从筒部件突出。在上述截面中轴部件具有与头部的形状对应的形状，并且具有一个以上大致T字状的槽，在传递转矩时这些槽收容头部。

Description

转矩限制器

技术领域

本发明涉及转矩限制器。

背景技术

以往，作为转矩限制器，在日本特开2009-293680号公报中有所记载。该转矩限制器将筒部件的内周面外嵌于轴部件的外周面，并向筒部件的油压扩张室供给压力油，利用该油压扩张室的压力油来缩小筒部件的内周面的直径。然后，将筒部件的内周面按压于轴部件的外周面，使轴部件与筒部件摩擦结合来传递转矩。而且，利用剪切阀来密封油压扩张室内的压力油，另一方面，将卡止于剪切阀的端部的卡止部件固定于上述轴部件。

对上述轴部件或筒部件作用规定值以上的负载，在筒部件的内周面相对于轴部件的外周面滑动，且轴部件相对于筒部件绕轴的位置发生变化时，在上述卡止部件处剪切阀的前端侧的销被切断，从而油压扩张室的压力油被向外部排出。由此解除轴部件与筒部件的摩擦结合，从而阻断转矩的传递。

上述现有的转矩限制器在剪切阀的径向外侧配置有防飞散用的盖。这样，在对轴部件或筒部件作用有规定值以上的负载的情况下，断裂的剪切阀的销也不会向远处飞散。

然而，在上述现有的转矩限制器中，由于转矩释放时被切断的剪切阀的头部在防飞散盖的内侧转动，导致剪切阀的头部飞散或丢失，因此有时复位需要花费时间。另外，由于上述被切断的剪切阀的头部在防飞散盖的内侧转动，因此有时会对转矩限制器造成损伤。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种转矩限制器，能够抑制头部的转动，且能够迅速地进行复位，并且还能够抑制对转矩限制器造成损伤。

本发明的一个方式的转矩限制器的结构上的特征在于，具备：轴部件；能够旋转地外嵌于所述轴部件的筒部件；以及一个以上剪切阀，所述筒部件以及所述轴部件中的一方的部件具有：流体压力扩张室，其用于将所述一方的部件的周面按压于所述筒部件以及所述轴部件中的另一方的部件的周面；和一个以上剪切阀固定孔，它们与所述流体压力扩张室连接，

各所述剪切阀固定于所述剪切阀固定孔，另一方面，各所述剪切阀具有头部，在所述轴部件的径向截面中该头部具有大致T字的形状并且从所述一方的部件突出，所述另一方的部件具有套管，该套管具有一个以上大致T字状的槽，在所述截面中各所述大致T字状的槽具有与所述头部的形状对应的形状，并且在传递转矩时收容所述头部。

附图说明

以下，通过参照附图对本发明的实施方式示例进行详细地描述，本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚，其中，相同的部件标注相同的附图标记，其中：

图1是本发明的第一实施方式的转矩限制器的轴向的示意剖视图。

图2是图1的剪切阀周边的放大剖视图。

图3是图1的AA线截面的剪切阀安装孔的周边部的径向的放大剖视图。

图4是带T字形槽的盖部的立体图。

具体实施方式

以下，根据图示的方式对本发明进行详细地说明。

图1是本发明的第一实施方式的转矩限制器的轴向的示意剖视图。

该转矩限制器具备：作为一方的部件的筒部件1、作为另一方的部件的轴部件2、四个剪切阀6、球轴承17以及球轴承18。

上述筒部件1由第一筒部件10与第二筒部件11构成。上述第一筒部件10具有与轴部件2的外周面20抵接的大致圆筒状的内周面21。在上述轴部件2的外周面20与第一筒部件10的内周面21之间存在防烧结用的润滑油。上述第二筒部件11具有与第一筒部件10的大致圆筒状的外周面23抵接的大致圆筒状的内周面24。上述第二筒部件11具有：四个剪切阀安装孔30、和作为流体压力扩张室的环状的油压扩张室26。

上述油压扩张室26遍及第二筒部件11的内周面24的轴向的规定长度而大致沿轴部件2的轴向延伸。上述四个剪切阀安装孔30在第二筒部件11的外周面且位于沿周向等间隔的位置。上述剪切阀6具有与剪切阀安装孔30的数量相同的数量。各上述剪切阀6旋合固定于剪切阀安装孔30。

图2是图1的剪切阀6周边的放大剖视图。

如图2所示，第二筒部件11具有排油孔28。排油孔28的径向外侧的另一端向剪切阀安装孔30开口。排油孔28的径向内侧的一端与油压扩张室26连通。

各上述剪切阀6的内部具有管（通路）。上述管在剪切阀6固定于剪切阀安装孔30的状态下大致沿轴部件2的径向延伸。如图2所示，上述剪切阀6的径向外侧的端部在轴向的截面中构成T字状的头部37。在上述剪切阀6嵌入剪切阀安装孔30的状态下，上述头部37比第二筒部件11的外周面更向径向的外侧突出。

在上述剪切阀6固定于剪切阀安装孔30的状态下，上述管的径向内侧的一个端部与排油孔28的另一端连通，并与油压扩张室26的轴向的一端侧连通。另外，在上述剪切阀6固定于剪切阀安装孔30的状态下，上述管的径向外侧的另一端部延伸至头部37，并比第二筒部件11的外周面更向径向外侧突出。上述管的径向外侧的另一端部被密封。

如图1以及图2所示，在上述轴部件2的具有大致圆筒状的外周面20的主体部8上连接有套管9。套管9为环状。上述套管9通过螺栓等紧固部件固定于主体部8。上述套管9具有位于第二筒部件11的外周面的径向外侧的部分。

如图2所示，上述主体部8具有径向延伸部50以及轴向延伸部51、52。上述径向延伸部50与筒部件1的轴向的一侧的端面55沿轴向对置并沿径向延伸。上述轴向延伸部51与径向延伸部50连接。上述轴向延伸部51沿筒部件1的外周面沿轴向延伸。

再次参照图1，上述球轴承17具有：内圈40、外圈41以及多个球42。上述内圈40外嵌于轴部件2的外周面而被固定。上述外圈41内嵌于第二筒部件11的内周面而被固定。上述球42配置在内圈40的滚道面与外圈41的滚道面之间。另外，上述球轴承18具有内圈44、外圈45以及多个球46。上述内圈44外嵌于轴部件2的外周面从而被固定。上述外圈45内嵌于第一筒部件10的内周面从而被固定。上述球46配置在内圈44的滚道面与外圈45的滚道面之间。上述球轴承17以及18在轴部件2相对于筒部件1进行相对旋转时，将轴部件2支承为相对于筒部件1旋转自如。

图3是图1的AA线截面的剪切阀安装孔30的周边部的径向的放大剖视图。

如图3所示，套管9与剪切阀6沿轴向重叠。套管9沿筒部件1的周向延伸。上述套管9具有环状的主体部60以及四个带T字形槽的盖部61。上述带T字形槽的盖部61构成带头部收容槽的盖部。上述主体部60具有四个嵌合凹部90。各嵌合凹部90只朝轴向的一侧开口。另外，上述嵌合凹部90的径向的外侧沿径向开口，嵌合凹部90的径向内侧也沿径向开口。各上述嵌合凹部90在两侧面分别具有一个大致矩形的凹部95。各上述凹部95遍及嵌合凹部90的轴向的全部区域而存在，并沿轴向延伸。上述嵌合凹部90的径向截面形状与轴向位置无关为相同。

图4是上述带T字形槽的盖部61的立体图。

如图4所示，上述带T字形槽的盖部61具有外表面100以及内表面101、102。上述外表面100由圆筒外周面的一部分构成。上述内表面101、102由相同的圆筒内周面的一部分构成。上述带T字形槽的盖部61在两侧面分别具有一个大致矩形的凸部96。各凸部96沿图4中箭头A所示的外表面100的周向突出。各上述凸部96从带T字形槽的盖部61的轴向的一侧的端面105沿图4中箭头B所示的轴向延伸至另一侧的端面106。

如图3所示，各上述带T字形槽的盖部61的侧面的径向截面形状与嵌合凹部90的侧面的截面形状相对应。各上述带T字形槽的盖部61嵌合于嵌合凹部90。带T字形槽的盖部61的凸部96嵌合于嵌合凹部90的凹部95。各上述带T字形槽的盖部61沿轴向可嵌装、脱离地安装于主体部60。

如图3以及图4所示，各上述带T字形槽的盖部61在其宽度方向的中央部具有槽97，该槽97在筒部件1的径向截面中呈大致T字状。该大致T字状的槽97由径向延伸部68、周向延伸部69构成。上述径向延伸部68存在于带T字形槽的盖部61的周向的中央部并沿径向延伸。上述径向延伸部68只在径向的内侧沿径向开口。

上述周向延伸部69沿周向延伸。上述周向延伸部69的周向的两侧在周向上均不开口。周向延伸部69在周向的两端具有大致沿径向延伸的端面。上述周向延伸部69的周向的大致中央部与径向延伸部68的径向外侧的端部连接。

如图3所示，在将带T字形槽的盖部61嵌合于主体部60的状态下，带T字形槽的盖部61的径向外侧的面100构成套管9的外周面的一部分。另一方面，带T字形槽的盖部61的径向内侧的面101、102构成套管9的内周面的一部分。

如图3所示，上述主体部60具有联接器插通孔91、销插通孔92。上述联接器插通孔91相对于销插通孔92位于沿周向隔开间隔的位置。另外，如图3所示，上述第二筒部件11具有供脂口70以及定位孔71。

如图3所示，在上述定位孔71的周向的相位与销插通孔92的周向的相位一致的状态下，将销插入定位孔71以及销插通孔92。因此在组装转矩限制器时，能够防止套管9相对于第二筒部件11沿周向进行相对移动。

另外，在上述销插入定位孔71以及销插通孔92的状态下，联接器插通孔91的周向的相位与供脂口70的周向的相位一致，剪切阀插通孔30的周向的相位与主体部60的嵌合凹部90的周向的相位一致。

该转矩限制器例如按照以下顺序来组装。即：首先，在销插入到定位孔71以及销插通孔92的状态下，通过旋合而将剪切阀6以稍松的状态安装于剪切阀安装孔30。然后，将联接器89通过联接器插通孔91而插通于供脂口70，将规定量的油经由油封入通路110而向图3中箭头A所示的方向送入，从而将上述规定量的油封入油压扩张室26。以此，来使筒部件1与轴部件2摩擦卡合。

然后，通过旋合将剪切阀6紧固于剪切阀安装孔30，从而将剪切阀6可靠地固定于剪切阀安装孔30。然后，使带T字形槽的盖部61沿轴向相对主体部60移动，并嵌合于主体部60。最后，将销从定位孔71以及销插通孔92取下，结束转矩限制器的组装。

图3是表示将销从定位孔71以及销插通孔92取下而结束转矩限制器的组装时的状态。如图3所示，在筒部件1的径向截面（该截面与轴部件2的径向截面一致）中，剪切阀6的T字状的头部37具有与大致T字状的槽97对应的形状。另外，在转矩限制器的组装结束了的状态下，剪切阀6的T字形的头部37被带T字形槽的盖部61的大致T字状的槽97以隔开间隔的状态收容。

参照图3，上述剪切阀6的T字状的头部37的前端的沿周向延伸的部分的周向长度比T字状的槽97的径向延伸部68的周向长度长。因此，在T字状的头部37被切断时，该被切断的T字状的头部37卡止于T字状的槽97。

在上述结构中，在对上述轴部件2或者筒部件1作用有规定值以下的负载（进行转矩传递的范围内的负载）的情况下，利用借助联接器（未图示）注入到油压扩张室26的油压扩张用的油，来缩小第一筒部件10的内周面21的直径，从而将该内周面21按压于轴部件2的外周面20。因此轴部件2与筒部件1摩擦结合，从而在轴部件2与筒部件1之间传递转矩。

另一方面，对上述轴部件2或筒部件1作用有规定值以上的负载（比进行转矩传递的范围大的负载），轴部件2的外周面20相对于第一筒部件10的内周面21滑动，轴部件2与筒部件1的绕轴的位置发生变化的情况下，套管9切断剪切阀6的头部37，从而使油压扩张室26内的油压扩张用的油经由另一端被切断的剪切阀6的管而向外部排出。因此，解除第一筒部件10的内周面21对轴部件2的外周面20的按压力，从而解除轴部件2与筒部件1的摩擦结合，进而阻断转矩的传递。因此，在轴部件2或筒部件1产生过负载的情况下，阻断转矩的传递来保护与转矩限制器装置连结的高价格的机械。

根据上述实施方式，剪切阀6具有在轴部件2的径向截面中呈大致T字状的头部37。由此能够使头部37的重心位于靠头部37的前端侧，从而易于切断头部37。另外，收容套管9的头部37的T字状的槽97具有在上述径向截面中与头部37的形状对应的形状即大致T字状的形状。由此能够使头部37的T字的部分卡止于T字状的槽97，从而能够抑制头部37的更细小的粉碎。另外，收容套管9的头部37的T字状的槽97具有在轴向的截面中与头部37的形状对应的形状即大致T字状的形状。由此将被切断的头部37能够移动的空间限制在非常狭窄的空间内，从而能够极大地抑制头部37的飞散或丢失。因此能够更迅速地进行剪切阀6的更换操作，能够迅速地进行复位。

另外，根据上述实施方式，由于能够使上述头部37的T字的部分卡止于T字状的槽97，并且将被切断的头部37能够移动的空间限制在非常狭窄的空间内，从而能够抑制被切断的头部37转动。由此还能够抑制对转矩限制器造成损伤。

另外，根据上述实施方式，收容套管9的头部37的T字状的槽97具有在轴向的截面中与头部37的形状对应的形状即大致T字状的形状。由此在筒部件1相对于轴部件2进行相对旋转时，能够更迅速地使头部37与套管9接触，从而能够更迅速地切断头部37。因此能够使转矩限制器的响应性更优异。

另外，根据上述实施方式，不需要为更换剪切阀6而使套管整体移动。详细而言，将带T字形槽的盖部61从主体部60取下之后，更换剪切阀6并且除去卡止于带T字形槽的盖部61的被切断的头部37。最后，只要再次将带T字形槽的盖部61嵌合于主体部60，就能够进行转矩限制器的复位。因此能够更迅速地进行转矩限制器的复位。

此外，在上述实施方式的转矩限制器中，筒部件1由第一筒部件10和第二筒部件11构成。上述第一筒部件10具有与轴部件2的外周面20接触的内周面21。上述第二筒部件11具有封入油压扩张用的油的油压扩张室26。然而在本发明中，筒部件也可以是具有内周面与流体压力扩张室的一体型的筒部件。上述内周面与轴部件的外周面接触。上述流体压力扩张室封入流体压力扩张用的流体。

另外，在上述实施方式的转矩限制器中，在上述轴部件2的外周面20与筒部件1的内周面21之间涂抹的润滑油也可以是牵引油、或者也可以是石蜡系矿物油（涡轮机油）、或受阻酯等牵引油以外的润滑油。

另外，在上述实施方式的转矩限制器中，流体压力扩张室是环状的油压扩张室26，注入到流体压力扩张室的流体是油。然而在本发明中，注入到流体压力扩张室的流体也可以是油以外的任何液体，另外，流体压力扩张室也可以不是环状。

另外，在上述实施方式的转矩限制器中，四个剪切阀6沿周向以等间隔配置。然而在本发明中，可以有一个以上任何数量的剪切阀。另外，在具有多个剪切阀的情况下，上述多个剪切阀也可以沿周向以等间隔配置，或者也可以沿周向非等间隔地配置。

另外，在上述实施方式的转矩限制器中，在剪切阀6的轴向的截面中剪切阀6的头部具有大致T字状的形状。然而，在本发明中，剪切阀的头部也可以具有单纯的棒状的形状。另外，剪切阀的头部也可以具有任何形状，在这种情况下，优选套管具有与其头部对应的形状的头部收容槽。

另外，在上述实施方式的转矩限制器中，套管9是环状。然而在本发明中，套管也可以不是环状。另外，在上述实施方式的转矩限制器中，套管9具有主体部60以及与剪切阀安装孔30的数量相同的数量的带T字形槽的盖部61。然而，在本发明中，套管也可以是不能够分离的一体的环状或者非环状的部件。另外，在本发明中，带头部收容槽的盖部也可以具有比剪切阀安装孔30的数量少的数量，至少一个不能分离的带头部收容槽的盖部也可以有相互隔开间隔而设置的多个头部收容槽。

另外，在上述实施方式的转矩限制器中，通过将带T字形槽的盖部61的凸部96嵌合于嵌合凹部90的凹部95，由此使带T字形槽的盖部61沿周向可靠地卡合于嵌合凹部90。然而，在本发明中，也可以通过将带头部收容槽的盖部的凹部嵌合于嵌合凹部的凸部，由此使带头部收容槽的盖部沿周向可靠地卡合于嵌合凹部。另外，在本发明中，也可以通过将带头部收容槽的盖部与嵌合凹部花键卡合、锯齿卡合或键卡合来使带头部收容槽的盖部沿周向可靠地卡合于嵌合凹部。另外，在本发明中，也可以通过除此以外的任何卡合来使带头部收容槽的盖部沿周向可靠地卡合于嵌合凹部。

另外，在上述实施方式的转矩限制器中，油压扩张室26以及剪切阀安装孔30形成于筒部件1，剪切阀安装孔30向径向的外侧开口，筒部件1构成一方的部件，而轴部件2构成另一方的部件。然而，在本发明中，也可以是筒部件构成另一方的部件，而轴部件构成一方的部件，流体压力扩张室以及剪切阀安装孔形成于轴部件。此外，在这种情况下，例如，剪切阀安装孔也可以形成为沿轴向延伸并向轴向的端面开口，套管也可以与筒部件连接，并且具有沿着轴部件的轴向的端面而沿径向延伸的部分。

另外，在本发明的转矩限制器中，可以用标记或刻印而对相对旋转的双方的部件即套管与筒部件（在筒部件不为一体的情况下，为第二筒部件）的双方做标记，并利用该标记或刻印对上述双方的部件进行定位。

另外，在本发明的转矩限制器中，在由主体部与带头部收容槽的盖部构成套管的情况下，即、在一方的部件是筒部件的情况下，优选转矩限制器具有防止带头部收容槽的盖部相对于套管沿轴向进行相对移动的防止部。另外，该防止部例如可以是在主体部中能够旋转地安装于与嵌合凹部在周向上相邻的部分的卡止部。而且，也可以通过将带头部收容槽的盖部嵌合于主体部的嵌合凹部之后，使卡止部旋转并以沿轴向与带头部收容槽的盖部重叠的方式配置，来防止带头部收容槽的盖部相对于套管沿轴向相对移动。此外，防止部当然也可以是除该结构以外的任何公知的轴向移动阻止单元。

根据本发明，能够实现能够抑制头部转动并能够迅速地进行复位且能够抑制造成损伤的转矩限制器。

Claims (3)

1.一种转矩限制器，其特征在于，具备：

轴部件；

能够旋转地外嵌于所述轴部件的筒部件；以及

一个以上剪切阀，

其中，

所述筒部件以及所述轴部件中的一方的部件具有：

流体压力扩张室，其用于将所述一方的部件的周面按压于所述筒部件以及所述轴部件中的另一方的部件的周面；和

一个以上剪切阀固定孔，它们与所述流体压力扩张室连接，

各所述剪切阀固定于所述剪切阀固定孔，另一方面，各所述剪切阀具有头部，在所述轴部件的径向截面中该头部具有大致T字的形状并且从所述一方的部件突出，

所述另一方的部件具有套管，该套管具有一个以上大致T字状的槽，

在所述截面中各所述大致T字状的槽具有与所述头部的形状对应的形状，并且在传递转矩时收容所述头部。

2.根据权利要求1所述的转矩限制器，其特征在于，

所述套管具有：主体部；一个以上带T字形槽的盖部，它们以能够嵌装、脱离的方式安装于所述主体部并且具有一个以上所述大致T字状的槽，

各所述带T字形槽的盖部至少具有一个所述大致T字状的槽。

3.一种转矩限制器，其特征在于，具备：

轴部件；

能够旋转地外嵌于所述轴部件的筒部件；以及

一个以上剪切阀，

其中，

所述筒部件以及所述轴部件中的一方的部件具有：

流体压力扩张室，其用于将所述一方的部件的周面按压于所述筒部件以及所述轴部件中的另一方的部件的周面；和

一个以上剪切阀固定孔，它们与所述流体压力扩张室连接，

各所述剪切阀具有从所述一方的部件突出的头部，并且各所述剪切阀固定于所述剪切阀固定孔，

所述另一方的部件具有套管，该套管具有一个以上头部收容槽，在传递转矩时所述头部收容槽收容所述头部，

所述套管具有：主体部、和以能够嵌装、脱离的方式安装于所述主体部的一个以上带头部收容槽的盖部，

各所述带头部收容槽的盖部至少具有一个所述头部收容槽。