CN110285156B - 动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种动力传递装置，能够稳定地防止传递规定扭矩以上的扭矩。动力传递装置(100)包括输入旋转部件(2)、中间旋转部件(3)、输出旋转部件(4)、摩擦接合部(5)以及载荷调整机构(6)。扭矩从输入旋转部件(2)输入到中间旋转部件(3)。摩擦接合部(5)以与附加的载荷相应的摩擦力进行摩擦接合。而且，摩擦接合部(5)在中间旋转部件(3)与输出旋转部件(4)之间传递扭矩。载荷调整机构(6)根据输入到输入旋转部件(2)的扭矩，调整附加到摩擦接合部(5)的载荷。

Description

动力传递装置
技术领域
本发明涉及动力传递装置。
背景技术
动力传递装置将来自发动机或电机等驱动源的扭矩传递到驱动轮侧。该动力传递装置具有扭矩限制机构，以防传递规定扭矩以上的扭矩。例如，专利文献1中记载的动力传递装置在输入轴和输出轴之间设置有扭矩限制机构。通过该扭矩限制机构限制了在原动机与驱动轮之间传递的扭矩的大小。
在该扭矩限制机构中，输出轴侧的摩擦片和输入轴侧的摩擦片通过碟形弹簧的作用力相互压靠而相互摩擦接合。当输入了规定扭矩以上的扭矩时，各摩擦片相互滑动。
专利文献1：日本特开2017-035991号公报
在如上所述结构的扭矩限制机构中，滑动的扭矩不稳定，因此不能稳定地防止传递规定扭矩以上的扭矩。
发明内容
本发明的技术问题在于，提供能够稳定地防止传递规定扭矩以上的扭矩的动力传递装置。
本发明的一方面涉及的动力传递装置包括输入旋转部件、中间旋转部件、输出旋转部件、摩擦接合部和载荷调整机构。扭矩输入到输入旋转部件。扭矩从输入旋转部件输入到中间旋转部件。输出旋转部件输出扭矩。摩擦接合部以与附加的载荷相应的摩擦力进行摩擦接合。而且，摩擦接合部在中间旋转部件与输出旋转部件之间传递扭矩。载荷调整机构根据输入到输入旋转部件的扭矩，调整附加到摩擦接合部的载荷。
根据该结构，载荷调整机构为了控制附加到摩擦接合部的载荷，例如，若输入扭矩在规定扭矩以上，则载荷调整机构以使附加到摩擦接合部的载荷变小的方式进行调整。其结果，摩擦接合部处的摩擦力变小，不再充分地进行摩擦接合，因此使得不向输出旋转部件传递规定扭矩以上的扭矩。如此，通过调整附加到摩擦接合部的载荷，使摩擦接合部滑动，因此能够稳定地防止传递规定扭矩以上的扭矩。
优选地，在输入到输入旋转部件的扭矩为规定扭矩以上时，载荷调整机构减小附加到摩擦接合部的载荷。
优选地，动力传递装置还包括第一弹性部件，第一弹性部件在周向上将输入旋转部件和中间旋转部件弹性连结。载荷调整机构根据输入旋转部件与中间旋转部件的扭转角度来调整附加到摩擦接合部的载荷。优选地，当扭转角度为规定角度以上时，载荷调整机构减少附加到摩擦接合部的载荷。
优选地，载荷调整机构具有凸轮机构，凸轮机构在扭转角度为规定角度以上时，减小附加到摩擦接合部的载荷。
优选地，中间旋转部件能够在轴向上移动。载荷调整机构具有按压部件。按压部件通过沿轴向按压中间旋转部件而对摩擦接合部附加载荷，并且与中间旋转部件一体地旋转。在扭转角度为规定角度以上时，凸轮机构使按压部件沿轴向移动。
优选地，载荷调整机构还具有第二弹性部件，第二弹性部件配置在按压部件与中间旋转部件之间。按压部件经由第二弹性部件按压中间旋转部件。
优选地，摩擦接合部具有第一摩擦片和第二摩擦片，第一摩擦片与中间旋转部件一体地旋转，第二摩擦片与输出旋转部件一体地旋转。
优选地，第一摩擦片和第二摩擦片相互接触的面为圆锥状。
优选地，第一摩擦片和第二摩擦片相互接触的面在周向上呈波状延伸。
发明效果
根据本发明，能够稳定地防止传递规定扭矩以上的扭矩。
附图说明
图1是示出动力传递装置的示意图。
图2是输入旋转部件的放大主视图。
图3是中间旋转部件的放大主视图。
图4是示出安装于输入旋转部件和中间旋转部件的第一弹性部件的放大主视图。
图5是示出扭转角度为0的状态下的凸轮机构的示意图。
图6是示出扭转角度小于规定角度时的凸轮机构的示意图。
图7是示出扭转角度为规定角度以上时的凸轮机构的示意图。
图8是示出扭转角度为规定角度以上时的动力传递装置的示意图。
图9是示出扭转角度为规定角度以上时的凸轮机构的示意图。
图10是示出变形例涉及的摩擦接合部的示意图。
图11是示出变形例涉及的凸轮机构的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明涉及的动力传递装置的实施方式进行说明。另外，在以下说明中，轴向是指动力传递装置100的旋转轴O延伸的方向。此外，周向是指以旋转轴O为中心的圆的周向。径向是指以旋转轴O为中心的圆的径向。
[动力传递装置]
如图1所示，动力传递装置100配置在驱动源101与驱动轮102之间的动力传递路径上。动力传递装置100构成为在驱动源101与驱动轮102之间传递扭矩。此外，动力传递装置100构成为不传递规定扭矩以上的扭矩。需要说明的是，驱动源101例如是电机。经由动力传递装置100传递的小于规定扭矩的扭矩经由差速器104和驱动轴105传递到驱动轮102。
动力传递装置100包括输入旋转部件2、中间旋转部件3、输出旋转部件4、摩擦接合部5、载荷调整机构6以及第一弹性部件7。动力传递装置100构成为以轴部件103为中心旋转。即，动力传递装置100的旋转轴实质上与轴部件103在同一轴上延伸。
[输入旋转部件]
来自驱动源101的扭矩输入到输入旋转部件2。例如，输入旋转部件2在外周面上具有齿轮。输入旋转部件2被安装成能够以轴部件103为中心旋转。需要说明的是，输入旋转部件2能够与轴部件103相对旋转。此外，输入旋转部件2不能在轴向上移动。
如图2所示，输入旋转部件2为圆板状。输入旋转部件2具有第一开口部21。第一开口部21沿周向延伸。
[中间旋转部件]
如图1所示，扭矩从输入旋转部件2输入到中间旋转部件3。详细而言，扭矩经由第一弹性部件7从输入旋转部件2输入到中间旋转部件3。中间旋转部件3被安装成能够以轴部件103为中心旋转。中间旋转部件3能够与轴部件103相对旋转。
中间旋转部件3能够在轴向上移动。中间旋转部件3具有圆板部31和圆筒部32。圆板部31和圆筒部32由一个部件形成。
圆板部31配置成与输入旋转部件2相对。如图3所示，圆板部31具有第二开口部33。在轴向观察时，第二开口部33与输入旋转部件2的第一开口部21重叠。
圆筒部32从圆板部31的外周端部沿轴向延伸。详细而言，圆筒部32朝向输出旋转部件4侧延伸。
[第一弹性部件]
第一弹性部件7在周向上将输入旋转部件2和中间旋转部件3弹性连结。如图4所示，第一弹性部件7容纳在由输入旋转部件2的第一开口部21和中间旋转部件3的第二开口部33构成的容纳部中。即，第一弹性部件7容纳在第一开口部21和第二开口部33这两者中。第一弹性部件7例如为扭簧。第一弹性部件7配置成沿周向延伸。
在输入旋转部件2和中间旋转部件3相对旋转时，压缩第一弹性部件7。被压缩的第一弹性部件7对输入旋转部件2和中间旋转部件3施力，以使其恢复到相对旋转前的状态。
[输出旋转部件]
输出旋转部件4向驱动轮102侧输出扭矩。详细而言，输出旋转部件4将从中间旋转部件3经由摩擦接合部5传递来的扭矩输出到驱动轮102侧。输出旋转部件4与轴部件103一体地旋转。此外，输出旋转部件4不能在轴向上移动。例如，输出旋转部件4固定于轴部件103。
输出旋转部件4为圆筒状。输出旋转部件4在径向观察时与中间旋转部件3的圆筒部32重叠。即，输出旋转部件4配置在中间旋转部件3的圆筒部32的径向内侧。
[摩擦接合部]
摩擦接合部5构成为在中间旋转部件3与输出旋转部件4之间传递扭矩。摩擦接合部5以与附加的载荷相应的摩擦力进行摩擦接合。详细而言，摩擦接合部5被附加轴向上的载荷。此外，摩擦接合部5传递与摩擦力相应的扭矩。例如，在摩擦力变小时，摩擦接合部5能够传递的扭矩变小。摩擦接合部5具有多个第一摩擦片51和多个第二摩擦片52。
第一摩擦片51与中间旋转部件3一体地旋转。第一摩擦片51可轴向移动地安装于中间旋转部件3的圆筒部32的内周面。例如，第一摩擦片51为圆锥状。此外，第一摩擦片51的外周端部花键嵌合于中间旋转部件3的圆筒部32的内周面。
在多个第一摩擦片51中，最靠近中间旋转部件3的圆板部31的第一摩擦片51被圆板部31在轴向上按压。通过被该圆板部31在轴向上按压，从而各第一摩擦片51被按压到第二摩擦片52。
第二摩擦片52与输出旋转部件4一体地旋转。第二摩擦片52可轴向移动地安装于输出旋转部件4的外周面。例如，第二摩擦片52为圆锥状。第二摩擦片52与第一摩擦片51相对。第二摩擦片52的内周端部花键嵌合于输出旋转部件4的外周面。
在多个第二摩擦片52中，离中间旋转部件3的圆板部31最远的第二摩擦片52被输出旋转部件4的承接部41限制如远离圆板部31那样的轴向上的移动。
当从中间旋转部件3向摩擦接合部5附加了轴向的载荷时，第一摩擦片51和第二摩擦片52以与该附加的载荷相应的摩擦力相互摩擦接合。摩擦接合部5通过摩擦接合，在中间旋转部件3与输出旋转部件4之间传递扭矩。
[载荷调整机构]
载荷调整机构6根据输入到输入旋转部件2的扭矩，调整附加到摩擦接合部5的载荷。例如，在输入到输入旋转部件2的扭矩为规定扭矩以上时，载荷调整机构6减小附加到摩擦接合部5的载荷。需要说明的是，载荷调整机构6将输入旋转部件2和中间旋转部件3的扭转角度视为输入到输入旋转部件2的扭矩。于是，在扭转角度为规定角度以上时，载荷调整机构6减小附加到摩擦接合部5的载荷。
载荷调整机构6具有凸轮机构61、按压部件62以及第二弹性部件63。载荷调整机构6通过按压中间旋转部件3，对摩擦接合部5附加载荷。
按压部件62在轴向上配置在凸轮机构61与中间旋转部件3之间。按压部件62能够在轴向上移动。按压部件62能够在轴向上与中间旋转部件3相对地移动。即，按压部件62能够以远离中间旋转部件3或者接近中间旋转部件3的方式在轴向上移动。此外，按压部件62与中间旋转部件3一体地旋转。
按压部件62经由第二弹性部件63沿轴向按压中间旋转部件3。按压部件62通过以远离中间旋转部件3的方式进行移动，从而减小对中间旋转部件3的按压力。此外，按压部件62通过以接近中间旋转部件3的方式进行移动，从而增大对中间旋转部件3的按压力。如此，根据按压部件62的轴向位置，对中间旋转部件3的按压力发生变化，进而，作用于摩擦接合部5的载荷也发生变化。
第二弹性部件63例如为碟形弹簧。第二弹性部件63在轴向上配置在按压部件62与中间旋转部件3之间。第二弹性部件63向使按压部件62和中间旋转部件3相互分离的方向施力。
凸轮机构61构成为，在输入旋转部件2与中间旋转部件3的扭转角度为规定角度以上时，减小附加到摩擦接合部5的载荷。详细而言，凸轮机构61将输入旋转部件2与中间旋转部件3的相对旋转转换为按压部件62的轴向运动。在输入旋转部件2与中间旋转部件3的扭转角度为规定角度以上时，凸轮机构61使按压部件62沿轴向移动，即，使按压部件62向远离中间旋转部件3的方向移动。
如图5所示，凸轮机构61具有第一凸部611和第一凹部612以及第二凸部613和第二凹部614。第一凸部611在轴向上向接近中间旋转部件3的方向突出。另一方面，第二凸部613在轴向上向远离中间旋转部件3的方向突出。详细而言，第一凸部611和第二凸部613具有以宽度朝向突出的方向变小的方式进行倾斜的侧面。需要说明的是，第一凸部611和第二凸部613的侧面是朝向周向的面。
第一凸部611和第一凹部612与输入旋转部件2一体地旋转。优选地，第一凸部611和第一凹部612形成于输入旋转部件2。第一凸部611和第一凹部612沿周向延伸。
第二凸部613和第二凹部614与按压部件62一体地旋转。优选地，第二凸部613和第二凹部614形成于按压部件62。第二凸部613和第二凹部614与第一凸部611和第一凹部612相对。
[动力传递装置的动作]
在输入旋转部件2和中间旋转部件3未相对旋转时，如图5所示，第一凸部611与第二凸部613相对，第一凹部612与第二凹部614相对。
接着，当向输入旋转部件2输入小于规定扭矩的扭矩而压缩第一弹性部件7来使输入旋转部件2和中间旋转部件3相对旋转时，如图6所示，第一凸部611和第二凸部613在周向上错开。需要说明的是，在该阶段，维持第一凸部611与第二凸部613相对的状态。因此，第一凸部611不进入到第二凹部614内，此外，第二凸部613不进入到第一凹部612内。即，按压部件62的轴向位置不变，作用于摩擦接合部5的载荷也不变。因此，输入到输入旋转部件2的扭矩经由中间旋转部件3和摩擦接合部5向输出旋转部件4传递。
接着，在向输入旋转部件2输入了规定扭矩以上的扭矩时，压缩第一弹性部件7，输入旋转部件2与中间旋转部件3的扭转角度变为规定角度以上。此时，如图7所示，第一凸部611和第二凸部613在周向上错开。而且，第一凸部611与第二凹部614相对，第二凸部613与第一凹部612相对。因此，第一凸部611进入到第二凹部614内，第二凸部613进入到第一凹部612内。然后，如图8所示，按压部件62在轴向上向远离中间旋转部件3的方向移动。其结果，按压部件62按压中间旋转部件3的力变小，进而，作用于摩擦接合部5的载荷变小。于是，摩擦力变小，第一摩擦片51和第二摩擦片52相互滑动。因此，输入到输入旋转部件2的规定扭矩以上的扭矩不经由摩擦接合部5传递到输出旋转部件4。
然后，在输入到输入旋转部件2的扭矩变小而小于规定扭矩时，由于第一弹性部件7的作用力，输入旋转部件2与中间旋转部件3的扭转角度变小。其结果，第一凸部611和第二凸部613由于相互的侧面相互按压而向相互分离的方向移动。然后，第一凸部611和第二凸部613返回到图6所示的状态。
需要注意的是，在减速时等，若从驱动轮102侧向动力传递装置100输入了规定扭矩以上的扭矩，则如图9所示，在与图7的状态相反的方向上，输入旋转部件2与中间旋转部件3的扭转角度变成规定角度以上。于是，第一凸部611和第二凸部613在周向上错开，第一凸部611与第二凹部614相对，第二凸部613与第一凹部612相对。因此，第一凸部611进入到第二凹部614内，第二凸部613进入到第一凹部612内。然后，如图8所示，按压部件62在轴向上向远离中间旋转部件3的方向移动。其结果，按压部件62按压中间旋转部件3的力变小，进而，作用于摩擦接合部5的载荷变小。于是，摩擦力变小，第一摩擦片51和第二摩擦片52相互滑动。因此，输入到输出旋转部件4的规定扭矩以上的扭矩不经由摩擦接合部5传递到中间旋转部件3。
[变形例]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于此，只要不脱离本发明的宗旨，能够进行各种变更。
变形例1
摩擦接合部5具有多个第一摩擦片51和多个第二摩擦片52，但第一摩擦片51和第二摩擦片52的数量也可以是一个。
变形例2
载荷调整机构6根据输入旋转部件2与中间旋转部件3的扭转角度来调整作用于摩擦接合部5的载荷，但不限于此。例如，载荷调整机构6也可以具有扭矩传感器，该扭矩传感器检测输入到输入旋转部件2的扭矩。于是，载荷调整机构6也可以根据由扭矩传感器检测到的扭矩，调整作用于摩擦接合部5的载荷。
变形例3
载荷调整机构6具有按压部件62和第二弹性部件63，但不限于此。例如，载荷调整机构6也可以不具有第二弹性部件63而直接按压中间旋转部件3。此外，按压部件62也可以与中间旋转部件3一体地形成。
变形例4
在上述实施方式中，第一摩擦片51和第二摩擦片52分别为圆锥状，但并不限于此。例如，第一摩擦片51和第二摩擦片52也可以为圆板状。此外，如图10所示，第一摩擦片51与第二摩擦片52的摩擦面也可以为波状。即，也可以在第一摩擦片51与第二摩擦片52的摩擦面上，使平滑的凹凸沿周向重复。
变形例5
如图11所示，凸轮机构61的第二凸部613也可以为辊状。该辊状的第二凸部613例如可旋转地安装于按压部件62。需要说明的是，第一凸部611也可以为辊状。
变形例6
在上述实施方式中，防止传递来自驱动源101侧和驱动轮102侧这两者的规定扭矩以上的扭矩，但并不特别限于此。例如，动力传递装置100也可以是防止传递来自驱动源101侧的规定扭矩以上的扭矩，而不能防止传递来自驱动轮102侧的规定扭矩以上的扭矩。此外，动力传递装置100也可以是防止传递来自驱动轮102侧的规定扭矩以上的扭矩，而不能防止传递来自驱动源101侧的规定扭矩以上的扭矩。
附图标记说明
2：输入旋转部件
3：中间旋转部件
4：输出旋转部件
5：摩擦接合部
51：第一摩擦片
52：第二摩擦片
6：载荷调整机构
61：凸轮机构
62：按压部件
63：第二弹性部件
7：第一弹性部件
100：动力传递装置

Claims (6)

1.一种动力传递装置，构成为在驱动源与驱动轮之间传递扭矩，所述动力传递装置包括：
输入旋转部件，扭矩输入到所述输入旋转部件；
中间旋转部件，扭矩从所述输入旋转部件输入到所述中间旋转部件；
输出旋转部件，输出扭矩；
摩擦接合部，以与附加的载荷相应的摩擦力进行摩擦接合，所述摩擦接合部在所述中间旋转部件与所述输出旋转部件之间传递扭矩；以及
载荷调整机构，根据输入到所述输入旋转部件的扭矩，调整附加到所述摩擦接合部的载荷，
所述载荷调整机构在轴向上配置在所述输入旋转部件与所述中间旋转部件之间，
所述动力传递装置还包括第一弹性部件，所述第一弹性部件在周向上将所述输入旋转部件和所述中间旋转部件弹性连结，
所述载荷调整机构根据所述输入旋转部件与所述中间旋转部件的扭转角度来调整附加到所述摩擦接合部的载荷，
所述载荷调整机构具有凸轮机构，在所述扭转角度为规定角度以上时，所述凸轮机构减小附加到所述摩擦接合部的载荷，
所述凸轮机构具有第一凸部和第一凹部以及第二凸部和第二凹部，所述第一凸部和所述第一凹部与所述输入旋转部件一体地旋转，所述第二凸部和所述第二凹部与所述中间旋转部件一体地旋转，
当从所述驱动源一侧或所述驱动轮一侧输入小于规定扭矩的扭矩时，所述第一凸部与所述第二凸部相对，当从所述驱动源一侧或所述驱动轮一侧输入规定扭矩以上的扭矩时，所述第一凸部与所述第二凹部相对，所述第二凸部与所述第一凹部相对。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，
所述中间旋转部件能够在轴向上移动，
所述载荷调整机构具有按压部件，所述按压部件通过沿轴向按压所述中间旋转部件而对所述摩擦接合部附加载荷，并且与所述中间旋转部件一体地旋转，
在所述扭转角度为规定角度以上时，所述凸轮机构使所述按压部件沿轴向移动。
3.根据权利要求2所述的动力传递装置，其中，
所述载荷调整机构还具有第二弹性部件，所述第二弹性部件配置在所述按压部件与所述中间旋转部件之间，
所述按压部件经由所述第二弹性部件按压所述中间旋转部件。
4.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，
所述摩擦接合部具有第一摩擦片和第二摩擦片，所述第一摩擦片与所述中间旋转部件一体地旋转，所述第二摩擦片与所述输出旋转部件一体地旋转。
5.根据权利要求4所述的动力传递装置，其中，
所述第一摩擦片和所述第二摩擦片相互接触的面为圆锥状。
6.根据权利要求4所述的动力传递装置，其中，
所述第一摩擦片和所述第二摩擦片相互接触的面在周向上呈波状延伸。
CN201910191706.3A 2018-03-19 2019-03-13 动力传递装置 Active CN110285156B (zh)

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