CN1196873C - 扭矩敏感装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种根据扭矩提供轴向力的装置，装置包括：一个框架；一个第一和第二摩擦装置，装置包括：一个第一轴，具有至少包括一个径向部分的摩擦面；一个衬套，放置成至少以一个轴向部分与第一轴平行；一个设有在衬套内具有轴向螺纹的块体，与摩擦面作摩擦接触，块体在相对于衬套转动情形下沿轴向移动；以及沿轴向推压块体的盘形弹簧。

Description

扭矩敏感装置
技术领域
本发明涉及了一种机械传动设备，如在US-A-1 903 228中所描述。
背景技术
在通过摩擦面传递扭矩的传动设备中，需要对摩擦面作用足够的压力，因为否则会发生滑动，由此限制了传递的扭矩。如果扭矩变化，则不经常需要相同的压力。如果选择了固定不变的压力，则压力必须大到能够传递最大的扭矩。由于这个最大的压力，传动设备的轴承将不必要地在部分载荷的情形下受载。
在连续变化的传动设备中特别会发生这个问题。在这种传动设备中，依靠摩擦把驱动扭矩传递到作为摩擦面的一个对面上。根据所要求的扭矩，必须在两个摩擦面之间实现限定的压力。
已经知道根据扭矩来调节一定压力的装置，其中先测量扭矩，然后根据测量值调节一定的压力，例如依靠液压系统来调节。这些装置耗能和复杂，因而制造和维护很费钱。
发明内容
本发明的目的是提供一种可避免现有设备缺点的机械传动设备。采用按照本发明的机械传动设备，本发明达到了这个目的，传动设备包括：
-一个框架；
-一个第一和第二摩擦装置，装置包括：
-一个第一轴，具有至少包括一个径向部分的摩擦面；
-一个衬套，放置成至少以一个轴向部分与第一轴平行；
-一个设有在衬套内具有轴向螺纹的块体，与摩擦面作摩擦接触，块体在相对于衬套转动情形下沿轴向移动；以及
-沿轴向推压块体的盘形弹簧，其中第一摩擦装置的第一轴形成一个输入轴，输入轴设置成可在框架上转动；其中第二摩擦装置的第一轴形成一个输出轴，输出轴设置成可平行于输入轴在框架上转动，以及其中第一摩擦装置的块体和第二摩擦装置的块体相互结合形成一个转动体，转动体设置成在框架上至少作轴向移动；
-一个设置在第一摩擦装置的摩擦面和块体之间的第一压带；
-一个设置在第二摩擦装置的摩擦面和块体之间的第二压带；
其中各摩擦面是转动对称的，摩擦面至少包括一个轴向部分和至少包括一个径向部分。
当第一轴以一定扭矩转动时，由于螺纹，第一轴将相对于块体转动。由此块体将沿轴向移动并压在摩擦面上。当压力大到足以把扭矩传递到衬套时，第一轴相对于块体的转动停止，从第一轴把扭矩传递到衬套。设置基形弹簧来保证摩擦件和摩擦面之间的最初接触。
螺纹还提供了两个轴的良好径向定心，由此轴承可以比较简单。
在一个优选实施例中，把滚动体设置在螺纹中。这些滚动体大大降低了螺纹中的摩擦，由此可更精确地调节压力。
在另一个按照本发明的实施例中，加压件为一个盘形弹簧。
在按照本发明的一个优选实施例中，两个轴之一可沿轴向移动，设置一个接合在摩擦件上的限位件，以限制摩擦件的轴向移动。
移动两个轴之一的能力还可以提供传动设备的离合器功能。
在这种机械传动设备中特别希望具有足够大的压力。另一方面，这个压力必须不太大，否则可能产生不必要的磨损。
在按照本发明传动设备的一个优选实施例中，第一装置和第二装置的加压件是共用的。
在按照本发明传动设备的另一个实施例中，输入轴和输出轴中至少一个轴是可以沿轴向移动的，并且设置了一个限位件，以限制与可轴向移动轴连接的摩擦件的轴向移动。
采用以上措施形成一个具有固有离合器的机械传动设备。因为摩擦件被限制了沿轴向的移动，轴之一的较大轴向移动能够使两个摩擦面之一从摩擦件脱开。由此可以把输入轴从输出轴脱开。
在按照本发明的一个优选实施例中，设置在可移动轴上的摩擦面包括一个第一接合面。
当机械传动设备还用作离合器时，则设置在可移动轴上的摩擦面将过度磨损，当输入和输出轴接合时压带将在摩擦面上滑动。由于摩擦面过度磨损将影响机械传动设备的工作。现在提供了一个专门的接合面，仅这个面被磨损，而机械传动设备所需的摩擦面将保持完整无损。
由于在离合器接合时压带和摩擦面之间的滑动，压带也被磨损。现在压带上提供了一个专门的第二接合面，它能够仅与第一接合面相互作用，对压带或摩擦面的磨损将不影响机械传动设备的工作。
附图说明
参照附图将进一步阐明本发明的这些和其他特性。
图1表示了按照本发明的装置的剖视图；
图2表示了按照本发明的机械传动设备的第一个实施例；
图3a和3b表示了按照本发明机械传动设备的第二个实施例的剖视图；以及
图4表示了机械传动设备的第三个实施例，其中设置了按照本发明的装置。
具体实施方式
图1表示了按照本发明的一个装置20。这个装置20通常称为扭矩敏感装置。装置20具有一个输入轴21和一个输出轴22。一个具有内螺纹24的零件23设在输入轴21上。在这个螺纹24中设有球25，它们形成了摩擦件26的轴承。依靠盘形弹簧27把摩擦件26压在输出轴22的摩擦面28上。
当驱动输入轴21时，它带动了摩擦件26。因为摩擦件26被盘形弹簧27压在不动输出轴的摩擦面28上，摩擦件26最初被抑制，由此因螺纹作用而沿轴向移动。当压力足够大时，这个轴向移动将停止，输出轴22将被带动。
图2表示了一个机械传动设备1，它包括一个具有摩擦面3的输入轴2，一个输出轴4和一个设置在输出轴上的摩擦面5。在摩擦面3和5之间设有一个可移动的摩擦件6，用它可以调节输入轴2和输出轴4之间的传动比。
摩擦件6包括一个可移动的框架7。一个衬套9通过轴承8装在这个框架7中。衬套9在内侧设有螺纹10。两个块体12和13依靠球11设在这个螺纹中。块体12和13之间设有相互推开两个块体的盘形弹簧14。块体12和13在朝着相关摩擦面3和5的侧面上设有压带15和16。
盘形弹簧14保证压带15，16与相关的摩擦面3和5保持接触。如果现在把扭矩作用到轴2上，压带15，因而块体12将被摩擦面3的转动所带动。由于螺纹10，现在块体12将朝着摩擦面3的方向相对于衬套9移动。当压力足够大时，衬套9将被轴2的转动所带动。
在这个机械传动设备中，事实上设置了两个按照图1的加压装置，每一个装置保证了对一个压带的正确压力。
因为最初输出轴4保持不动，由于在压带16和摩擦面5之间的摩擦块体13将被抑制。因为衬套9转动，现在块体13将朝着摩擦面5相对于这个衬套移动，从而在压带16和摩擦面5之间的压力增加。只要压力足够大，输出轴4将开始转动，因此可以把输入轴2的扭矩传递到输出轴4上。
图3a和3b表示了按照图2装置的变化形式。相应的部分用相同的编号表示，并且为了简单起见，这里不再作进一步描述。
与图2实施例的区别在于输出轴4可以沿轴向A移动。在衬套9中设有一个保险件17，当输出轴4移动离开摩擦件6时，它防止了因盘形弹簧14而使块体13脱离螺纹。图3a表示了脱开的位置。
在图3b中，输出轴4再一次靠到摩擦面6上，由此块体13从保险件17释放，机械传动设备如图2所示那样进行工作。
图4表示了一个机械传动设备，它在构造上大部分相当于图2所示的实施例。因此相应的部分用相同的编号表示。
在这个实施例中，压带15还设在块体12中。而压带16设在块体30中。块体12通过滚动体11和螺纹10装在块体30中。
一个衬套31与块体30同轴放置，衬套31相对于块体30可沿轴向移动。这个衬套依靠轴承8装在框架7中。
对于大多数零件，工作相应于图2实施例的工作。块体12相对于块体30的转动保证了两个压带15，16之间距离的改变。为了均匀地把轴向压力分配在两个摩擦面3，5上，块体30将在衬套31中沿轴向移动。
这个构造的优点是：轴承8沿轴向不受载荷，因而框架沿轴向也保持不受载荷。

Claims (3)

1.一种机械传动设备，包括：
-一个框架(7)；
-一个第一和第二摩擦装置，装置包括：
-一个第一轴(2，4)，具有至少包括一个径向部分的摩擦面(3，5)；
-一个衬套(9)，放置成至少以一个轴向部分与第一轴(2，4)平行；
-一个设在衬套(9)内具有轴向螺纹的块体(12，13)，与摩擦面(3，5)作摩擦接触，块体在相对于衬套转动情形下沿轴向移动；以及
-沿轴向推压块体的盘形弹簧，其中第一摩擦装置的第一轴(2)形成一个输入轴，输入轴设置成可在框架(7)上转动；其中第二摩擦装置的第一轴形成一个输出轴(4)，输出轴设置成可平行于输入轴(2)在框架上转动，以及其中第一摩擦装置的块体(12)和第二摩擦装置的块体(13)相互结合形成一个转动体，转动体设置成在框架(7)上至少作轴向移动；
-一个设置在第一摩擦装置的摩擦面(3)和块体(2)之间的第一压带(15)；
-一个设置在第二摩擦装置的摩擦面(5)和块体(13)之间的第二压带(16)；
其中各摩擦面(3，5)是转动对称的，摩擦面(3，5)至少包括一个轴向部分和至少包括一个径向部分。
2.如权利要求1中的传动设备，其中第一装置和第二装置的盘形弹簧(14)是共用的。
3.如权利要求1中的传动设备，其中输入轴(2)和输出轴(4)中至少一个轴是可以沿轴向移动的，以及其中设置了一个保险件(17)，以限制与可轴向移动轴(2，4)连接的块体(12，13)的轴向移动。
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