CN1443286A - 无齿条旋转控制装置 - Google Patents

Abstract

一个旋转控制装置(10，10a)，用于控制第一和第二可相对旋转的部件(26，120，120a)之间的旋转力的传输。这一旋转控制装置(10，10a)包括一个互连的活塞(76，76a)，用于通过一个轴承器(146)与第二部件并行轴向移动。轴承器(146)使活塞(76，76a)和第二部件(120，120a)能够相对旋转和并行轴向位移。活塞(76，76a)通过使用一或多个弹簧(压缩弹簧116)仅互连于第一部件(26)，以致于至少容纳活塞(76，76a)和第一部件(26)之间的部分相对旋转。活塞(76，76a)包括一个轴向侧表面(80)，轴向侧表面(80)限定了一个放大了的区域，以根据一个引入一个腔膛(92)的加压的流体的源动作，以导致活塞(76，76a)和第二部件(120，120a)同时凭借弹簧(116)的偏置力位移，以便控制第一可旋转的部件(26)和第二部件(120，120a)之间的有选择的啮合/脱开。

Description

无齿条旋转控制装置

本发明的背景

本发明涉及一种旋转控制装置。更具体地说，涉及一种无齿条旋转控制装置。这一无齿条旋转控制装置适用于有选择地控制第一和第二相对旋转的部件之间的旋转力的传输。特别是，在所优选的形式中，涉及一个用于驱动一个排风扇的摩擦离合设备。

当人们希望间歇式地把旋转力从一个可旋转的部件传输到另一个可旋转的部件时，通常需要把部件与一个离合器相互连接在一起，然后，当需要的时候，有选择地接合和分离离合器。如人们所知，可以使用基于电气的、机械的、气动的或液压的传动系统对离合器装置加以控制，通常，每一个这样的传动系统通过向一个耦合部件施加一个轴向负载加以运转。一般情况下，它们由一个可旋转的部件或一个独立的部件构成，以在耦合部件和一个可旋转的部件之间创建一定的相对的轴向位移，以便可驱动地互连两个可旋转的部件。

在使用一个独立耦合部件的情况下，通常通过一个齿条连接，把耦合部件可驱动地与可旋转的部件之一连接在一起。采用这一配置，能够很容易地使耦合部件沿轴向方向位移，同时仍维持与相应的可旋转的部件的一个驱动连接。这种类型的离合器的主要的缺点是，齿条将成为一个高磨损部件，并需要昂贵的机加工。显然，当齿条连接磨损时，将会对整个离合器的功能产生不利的影响，而且需要不断地加以维护。另外，还需要使用润滑剂，例如黄油。

在流体传动的系统中，耦合部件几乎一成不变地由一个环形的活塞构成。通常，活塞将至少根据一个弹簧动作，这一弹簧把活塞向一个接合的或分离的位置之一偏置。当两个可旋转的部件需要互连时，流体压力作用在活塞的一个侧面(相对于弹簧的那一侧)，致使活塞轴向移动。由于由流体所产生的轴向位移力等于流体的压力乘以活塞的相关的表面面积，所以活塞的表面面积对可以形成的力的程度拥有一个直接的影响。然而，通常这一类型的离合器活塞拥有很小的表面面积，特别是在回绕毂或类似的机制加以放置的环形活塞的情况下。因此，这样的离合器拥有相当低的与其相关的啮合和脱开力。

这一技术中人们所公认的另一个问题涉及通过轴承的负载的传输。在可旋转的控制设备技术领域，人们常常会发现：相当高的负载，特别是轴向负载，放置在配置于相对可旋转部件之间的轴承器上，这一高的轴向负载常常会导致轴承的疲劳故障，因而要求对轴承周期性地加以替换。

基于这一技术中所公认的这些及其它问题，存在着对这样一个可旋转控制设备的需求：能够避免对一个齿条连接的使用，可形成一个相当高的啮合或脱开力，并可限制放置在其中的轴承上的轴向负载的程度。

本发明的概述

本发明通过提供一个拥有一个固定支撑轴(通过一个第一轴承器可在其上可旋转地安装一个第一部件)的可旋转的控制装置，解决了这一技术中的这些及其它的问题。在一个与第一轴承器轴向间隔的位置上，提供了一个第一啮合表面，用于与第一部件一起旋转。一个第二部件拥有一个与其相关的第二啮合表面，第二啮合表面适用于有选择地放入与第一啮合表面的摩擦啮合，以把第一和第二部件互相连接在一起。

为了互连啮合表面，把一个活塞轴向地放置在第一和第二部件之间。在本发明的最佳形式中，活塞(为圆形的或盘形的，不同于环形的)，跨越第一部件的一个外部环形部分径向地延伸，并密闭地啮合第一部件的这一外部环形部分。使用这一配置，活塞与一个放大了的表面面积相关联，较佳的做法是令这一表面面积适用于根据一个加压的流体动作，以使活塞能够相对于第一部件位移。把一个盖板部件密闭地安装于第一部件的一个内部轴向部分，以致于盖板部件、第一部件的各部分、以及活塞为可旋转的控制装置限定了一个流体传动/解除传动的腔膛。

活塞由第二轴承器可旋转地加以支撑，第二轴承器置于活塞和第二部件之间。尽管允许活塞和第二部件之间的相对旋转，但活塞和第二部件通过第二轴承互相连接在一起，以实现并行的轴向移动。因此，活塞的移动导致第一和第二啮合表面的啮合和脱开。至少提供一个弹簧，以把活塞偏置到一个啮合或脱开位置，弹簧动作于活塞和一个快速延伸的反作用板之间，这一反作用板的配置旨在与第一部件一起旋转。在本发明的一个优选的形式中，反作用板限定了多个环形间隔和轴向延伸的空腔。这些空腔接收相应的弹簧，弹簧的作用是把活塞偏置到一个啮合位置。在本发明的另一个优选形式中，环形弹簧置于反作用板和活塞之间，以把活塞偏置到一个脱开位置。

在本发明的每一形式中，活塞不直接驱动地与第一部件啮合，  以致于在旋转控制装置中对齿条的需求可以避免。另外，对轴承器加以定位，以致于当旋转控制装置的第一和第二部件被啮合时，最小轴向负载放置在其上。另外，如以上所描述的，活塞限定了一个放大了的表面面积，这一表面面积可根据一种流体或其它轴向力形成机制动作，以致于能够创建大的啮合/脱开力。

因而，本发明的一个目的是提供一个改进的旋转控制装置，用于有选择地控制第一和第二相对可旋转的部件之间的力的传输。

本发明的另一个目的是提供这样一种类型的旋转控制装置：拥有一个固定的支撑轴，这一支撑轴通过一个第一轴承器可旋转地支撑第一部件。

本发明的再一个目的是提供这样的一个旋转控制装置：通过使用一个拥有一个大的相关活塞面积的轴向位移的活塞驱动旋转控制装置，以能够形成相当大啮合或脱开力。

本发明的又一个目的是提供这样的一个旋转控制装置：在这一旋转控制装置中，可把流体压力引入一个由活塞、第一部件的各部分、以及一个密闭地安装在第一部件的盖板部件所限定的腔膛中，以轴向地位移活塞。

本发明的又一个目的是提供这样的一个旋转控制装置：在这一旋转控制装置中，活塞可轴向地位移，且其安装未使用任何齿条连接。

本发明的又一个目的是提供这样的一个旋转控制装置：在这一旋转控制装置中，活塞通过一个第二轴承器互连，用于相对第二部件的旋转和与第二部件的并行轴向移动。

本发明的又一个目的是提供这样的一个旋转控制装置：这一旋转控制装置可以通过弹簧偏置于一个啮合或脱开位置。

本发明的又一个目的是提供这样的一个旋转控制装置：这一旋转控制装置设计成可在轴承器上施加最小载荷，以延长该装置的使用寿命。

通过以下结合附图对本发明的所优选的实施例的详细的描述，本发明的这些及其它的目的、特性、以及优点将变得更加明显。在所有附图中，同样的参照数字涉及同样的部件。

附图的简要描述

图1是一个根据本发明的一个第一优选的实施例所构造的一个旋转控制装置的截面图；以及

图2是一个根据本发明的一个第二优选的实施例所构造的一个旋转控制装置的截面图。

应该加以注意的是，所画的所有图都是仅仅是为了便于对本发明的基本描述的解释。以下将对那些与形成所优选的实施例的部件的数目、位置、关系、以及维度相关的图形的扩展加以解释，而未再加解释的在阅读和理解了本发明的下列的技术之后，读者也将会意味到许多扩展将属于这一技术的技能范围。

另外，当此处使用术语“第一”、“第二”、“内部”、“外部”、“径向”、“轴向”、以及相类似的术语时，应该领悟到：这些术语仅涉及图中所显示的结构，对于一个观看这些图的人来说，这些术语将是很明显的，并仅用于帮助对本发明的描述。

本发明的详细描述

首先参照图1，根据符合本发明的描述的一个第一优选的实施例所构造的一个旋转控制装置，在图中总体上用数字10加以表示。在本发明的最佳形式中，旋转控制装置10构成了一个摩擦离合器，这一摩擦离合器特别适用于驱动一个排风扇，例如在一个自动化环境中使用的冷却排风扇。然而，通过阅读和理解本发明，如以下的详细描述，将会明显领悟到：本发明的各个方面可很方便地在这一特定领域之外加以使用，例如在制动设备技术领域中。

如这一图中所描述的，旋转控制装置10包括一个整体形成的大体上呈L形的轴颈托架14，轴颈托架14限定了一个针对整个装置的支撑机构。轴颈托架14包括一个突出部分16，通过突出部分16，一系列螺栓(未在图中加以显示)适用于延伸到这样的一个距离：在一个固定的位置，能够以螺纹方式把轴颈托架紧固于支撑结构(未在图中加以显示)上，例如紧固于一个引擎设备上。轴颈托架14包括一个传动轴部分22，传动轴部分22适用于支撑一个皮带轮26。根据符合本发明所优选的描述形式，皮带轮26构成旋转控制装置10的一个第一或输入部件，并通过一个第一轴承器30可旋转地支撑在传动轴部分22上。更具体地说，第一轴承器30包括内部座圈和外部座圈，这些座圈分别压置在传动轴部分22上和紧靠着皮带轮26压置。通过把传动轴部分22的一个肩状部分32邻接在一个轴向位置上，以及在一个间隔的轴向位置上通过与一个保持架部件34(保持架部件34能够以螺纹方式附接于传动轴部分22的一个直径减小的内部轴向端36上)相啮合，把第一轴承器30的内部的座圈轴向地固定在传动轴部分22上。

皮带轮26具有一个肩状部分38，肩状部分38把皮带轮26相对第一轴承器30轴向定位。在所描述的优选的实施例中，肩状部分38代表着对皮带轮26的一个第一或毂部分42的一个延伸。第一部分42限定了一个外部径向凹槽部分44，一个皮带(未在图中加以显示)围绕着外部轴向凹槽部分44，适用于延伸到这样的距离：可向皮带轮26输入一个轴向驱动力。皮带轮26还包括一个第二部分46，第二部分46与第一部分42轴向地相间隔。使用这一配置，皮带轮26与一个内部径向直径表面48和一个外部径向直径表面50相关联，两个表面都位于皮带轮26的限制范围内。

在本发明的最佳的形式中，旋转控制装置10构成了一个液压控制的设备。在这一优选的形式中，旋转控制装置10并入一个盖板部件54，盖板部件54跨越内部直径表面48加以延伸。如图1中所清晰地加以描述的，盖板部件54也邻接第一轴承器30的外部座圈，并通过一个开口环56保持轴向状态。密封垫58置于盖板部件54和皮带轮26之间。在盖板部件54的中心位置，一个流体通道限定耦合器62能够以螺纹方式加以紧固。耦合器62的通道以流体形式与一个旋转接合点68的一个导管66联系。旋转接合点68安装在一个形成于轴颈托架14的传动轴部分22中的孔70中。总而言之，旋转接合点68取这一技术中人们所熟悉的一种卡头形式，因此将不在此对其详细加以描述。然而，应该加以注意的是，导管66还以流体的形式与形成于传动轴部分22中的一个通道72进行联系。因此，采用这一配置，可以迫使一定量的加压的液体有选择地通过通道72、旋转接合点68、以及耦合器62流过盖板部件54。

在旋转控制装置10的最初的装配期间，第一轴承器30最初紧靠着皮带轮26中的肩状部分32放置。此后，把皮带轮26和第一轴承器30滑入轴颈托架14的传动轴部分22，直至第一轴承器30邻接肩状部分32。接下来，把保持架部件34以螺纹方式拧到传动轴部分22的轴向端36，传动轴部分22紧靠着肩状部分32压挤第一轴承器30的内部座圈。旋转接合点68实际上可在皮带轮26和轴颈托架14上的第一轴承器30装配之前或之后进行装配。使用密封垫58和附接在盖板部件54之上的耦合器62，把盖板部件54沿内部径向直径表面48滑动，并紧靠着第一轴承器30的外部座圈压挤。此后，把开口环56安装在一个形成于直径表面48中的一个环形槽中，以径向地保持盖板部件54。使用这一配置，可以方便地把轴颈托架14形成为一个整体，以改进它的结构特性，与此同时，仍可使传动轴部分22很好地延伸到皮带轮26中。在所优选的形式中，以螺纹方式拧上耦合器62的流体通道，用于接收一个螺栓或类似的装置，以允许去除盖板部件54(在去除开口环56之后)，以便拆除。

在本发明的最佳的形式中，保持架部件34与一个渗出孔75形成在一起，传动轴部分22具有一个渗出通道77，渗出通道77从渗出孔75穿过轴颈托架14轴向地延伸。使用这一优选的结构，如果任何渗漏出现在耦合器62和旋转接合点68之间，流体将通过渗出管路而不是通过第一轴承器30流出，以延长第一轴承器30的使用寿命。

旋转控制装置10还包括一个活塞76，活塞76拥有一个盘形部分，这一盘形部分至少部分地由一个第一轴向侧面80加以限定，第一轴向侧面80暴露于流经耦合器62的加压的液体。活塞76还包括一个第二轴向侧面82，轴向延伸侧面86和88从第二轴向侧面82向外突出。一个密封垫90置于向外轴向延伸部分86和皮带轮26的第二部分46的表面50之间，以致于一个流体腔膛92限定在皮带轮26中。较佳的做法是令流体腔膛92由一种低孔金属(例如钢或铁)形成，更具体地说，在盖板部件54、皮带轮26的各部分、以及活塞76的第一轴向侧面80之间形成。如以下将进一步详细加以描述的，活塞76适用于使其有选择地相对皮带轮26轴向地位移，以啮合和脱开旋转控制装置10。

在本发明的优选的形式中，密封垫90固定在皮带轮26上。更具体地说，一个反应力板96的一个轴向延伸环形突出部分94紧靠着皮带轮26压挤密封垫90。当然，应该很容易地意识到：尽管可容纳密封垫90的一定程度的轴向移动，但活塞76本身和啮合表面50也可以附有密封垫90。在任何情况下，活塞76可沿突出部分94的轴向表面、密封垫90以及皮带轮26的第二部分46滑动。较佳的做法是令密封垫90取一种多杯密封垫形式，并放置在流体腔膛92的一个最外端部分，以致于在旋转控制装置10和浸湿的密封垫90的操作期间粘滞的流体(例如黄油或其它润滑剂)将势必径向向外流动。反应力板96还包括一个最外环绕的突出部分100，最外环绕的突出部分100适合于轴向地栓于皮带轮26的第二部分46。更具体地说，限定了旋转控制装置10的一个第一摩擦啮合表面的摩擦衬垫102接收按钮头帽螺钉104，按钮头帽螺钉104还通过突出部分100延伸，以螺纹形式把按钮头帽螺钉104接收于皮带轮26的第二部分46中。因此，螺钉104的拧紧把摩擦衬垫102和反应力板96紧固于皮带轮26上，以及把环形密封垫90牢固地保持在一个所希望的位置上。

反应力板96还包括一个内部轴向延伸环形部分108，内部轴向延伸环形部分108具有一个防尘密封垫110，并有助于限定一系列环形间隔的空腔112。在所优选的实施例中，12个这样的空腔112相等地环形间隔在反应力板96中。空腔112的壁限定了肋拱，肋拱在结构上加强了反应力板96。每一个空腔112适用于接收一个压缩弹簧116，压缩弹簧116在反应力板96和活塞76的第二轴向侧面82之间延伸。由于压缩弹簧116的出现，把活塞76向传动轴部分22偏置，但把流体压力通过通道72提交于流体腔膛92。旋转接合点68和流体通道限定耦合器62可以导致活塞76相对皮带轮26凭借压缩弹簧116的偏置力位移。在这一轴向位移期间，活塞76还相对反应力板96滑动，活塞76的内部轴向延伸部分88被沿反应力板96的内部轴向延伸部分108导向。在本发明的最佳形式中，活塞76和反应力板96之间的这一接口具有一个摩擦减少的、热的、施用了喷剂的陶瓷/金属涂层(注入了聚四氟乙烯)。人们认为这样的一种配置优于对润滑剂(例如黄油)的使用，这将会产生摩擦表面，并可影响与旋转控制装置10相关的啮合/脱开力。这可能是在对旋转控制装置10的使用的专门领域中人们特别加以关注一个问题，而且事实上，尘土很容易粘到和进入任何所使用的润滑剂。另外，活塞76和反应力板96的相邻的径向表面不是沿一个径向平面加工的，而是拥有一个盘旋形状，以缓解压力。

旋转控制装置10还包括一个第二输出部件120，第二输出部件拥有一个第一外部径向部分124，第一外部径向部分124与一个第二内部径向部分128互连。第一径向部分124与一个第二摩擦衬垫132相互关联，第二摩擦衬垫132与摩擦衬垫102并列配置。在本发明的最佳形式中，第二摩擦衬垫132由一个用钢或其它淬硬的材料制造的盘构成，并当形成第二部件120时放置在一个插入模具中。在这一方式中，第二摩擦衬垫132和第二部件120变成一个整体。在本发明的最佳形式中，较佳的做法是令第二摩擦衬垫132为反L形，如图1中所示，这有助于使摩擦衬垫132就位。较佳的做法是令第二摩擦衬垫132也与各径向同心齿133一起形成，以改进从第二摩擦衬垫132到第二部件120的热量传输，以及增加这两个部件之间的粘着区域。盘状的衬垫132还可以具有各种各样的孔134，孔134开在第二部件120的一侧，以便在制模/铸造过程期间使针对第二部件120的材料流入其中。因此，孔134将产生栓钉，以防止衬垫132和第二部件120之间的相对旋转。尽管较佳的做法是令摩擦衬垫132由钢或铁制造，但较佳的做法是令第二部件120由铝来形成，以减轻重量，并可很容易制造和加工，以及减小惯性、减少整个重量、以及减轻磨损等。出于类似的原因，较佳的做法是令活塞76和反应力板96也用铝形成。然而，应该认识到：活塞76、反应力板96、与/或第二部件120可以作为一个整体，由一种其它材料(例如铸铁)铸成。

使用这一配置，摩擦衬垫102和132限定了第一和第二摩擦啮合表面，当啮合旋转控制装置10时，这些表面适用于互相邻接。第二部件120适用于通过使用一个拥有一个头部分142的具有螺纹的短轴136加以安装。更具体地说，具有螺纹的短轴136是由一个起重螺栓构成的，这一起重螺栓拥有一个扭转装置，并适用于以螺纹方式被接收于安装毂144中，安装毂144限定在内部径向部分128的一个中心部分。较佳的做法是令安装毂144与一个浇铸钢嵌块143形成一个整体，实际上浇铸钢嵌块143能够以螺纹方式附接于短轴136。安装毂144还具有一个肩状部分145，紧靠着肩状部分145放置一个第二轴承器146的一个内部座圈。第二轴承器146拥有一个外部座圈，这一外部座圈是紧靠着一个热延伸控制嵌块147压置的。热延伸控制嵌块147与活塞76整体浇铸在一起，并沿一个轴向方向与活塞76邻接。使用一个开口环148把外部座圈保持在其所希望的位置上。

在装配旋转控制装置10的下一个阶段，把活塞76插入皮带轮26的第二部分46中，然后再插入反应力板96中，把放置在空腔112中的压缩弹簧116通过螺钉104紧固于皮带轮26上。短轴136通过第二轴承器146加以延伸，把第二轴承器146压置于嵌块147中，并邻接活塞76。此后，插入开口环148，以轴向维持第二轴承器146的外部座圈。应该认识到：主要由于反应力板96的结构，第二轴承器146也可以在把活塞76插入皮带轮26之前附接在活塞76上。接下来，把第二部件120插入轴承器146，此后，把转矩施加于短轴136，以同样地旋转，并把第二部件120拖入第二轴承器146，直至肩状部分145邻接第二轴承器146的内部座圈。在安装毂144中收紧具有螺纹的短轴136的过程中，头部分142啮合第二轴承器146的内部座圈，以致于在头部分142和肩状部分145之间的内部座圈得以保持。由于这一安装配置和第二轴承器146的出现，允许活塞76和第二部件120互相相对旋转。另外，由于第二轴承器146位于一个内部径向位置，所以因在旋转控制装置10的操作期间所产生的离心力而造成的污染和摩擦衬垫灰尘将势必会径向向外流动，并离开第二轴承器146。在第二径向部分128处，在第二部件120上，还提供了一系列环形间隔的具有螺纹的传动轴或短轴150，较佳的做法是令它们固定在第二部件120中。在本发明的最佳形式中，由于旋转控制装置10构成了一个摩擦排风扇离合器，所以所安装的具有螺纹的短轴150适用于接收一个将紧固于第二部件120上的排风扇的叶片环。

使用这一结构，皮带轮26的第一部分42适用于相对轴颈托架14以旋转方式加以驱动。对皮带轮26的驱动还导致反应力板96和第一摩擦衬垫102的旋转。另外，尽管活塞76、反应力板96、或皮带轮26之间不存在齿条连接，但由于弹簧116的配置与安装，总体上仍将会导致活塞76与这些部件一起旋转。然而，应该认识到：至少允许活塞76和皮带轮26与反应力板96两者之间的部分相对旋转。并应该认识到第二轴承器146容纳活塞76和第二部件120之间的相对旋转。

当用作一个离合器(其中允许皮带轮26和第二部件120旋转)时，弹簧116把活塞76偏置到一个可导致由摩擦衬垫102和132所限定的第一和第二摩擦啮合表面之间相啮合的位置。然而，可以把加压的流体引入流体腔膛92中，以导致活塞76的轴向位移。由于活塞76和第二部件120之间通过第二轴承器146互相啮合，所以活塞76相对皮带轮26的轴向位移将导致第二部件120的并行轴向位移。第二部件120的这一轴向位移将导致摩擦衬垫102和132之间的脱开，从而脱开旋转控制装置10的啮合操作。

此时，应该加以注意的是：活塞76的第一轴向侧面80为盘状，即非环形的，并拥有一个显著的径向维度，即一个大于皮带轮26的第一部分42的直径的维度。这一结构建立了一个大的活塞区域，这一活塞区域根据引入流体腔膛92中的加压的流体动作。因此，对于一个给定的流体压力，这一大的活塞区域使一个高脱开力能够形成于旋转控制装置10中，同时还允许大量的弹簧力导致迅速的啮合，并减少了滑动和磨损。

在本发明的最佳形式中，把空气做为加压的流体源。然而，应该很容易认识到：也可以使用其它流体，包括液压的液体。另外，这一技术中人们所熟悉的，且不背离本发明其它类型的传动系统也能够很容易地并入，包括机械的和涡流型传动系统。在一个涡流传动系统的情况中，可以简单地把磁提供在反应力板96上，例如紧靠着压缩弹簧116，以与第二部件120上的一个驱动环协同运作。在任何情况下，仅需注意到这样一个重要的问题：在本发明的这一形式中，弹簧116和流体或其它活塞位移系统的功能是相对于皮带轮26轴向位移活塞76，以导致有选择地使皮带轮26和第二部件120之间的脱开。因此，如果压力减少，旋转控制装置10将被视为具有一个发生故障时可自动停止运行的啮合模式。

当对皮带轮26和第二部件120加以啮合时，力的传输出现在旋转控制装置10的外部径向部分。更具体地说，通过摩擦衬垫102和132把这些力直接在皮带轮26和第二部件120之间传输。使用这一配置，在旋转控制装置10的操作期间，第二轴承器146不会过度地承受负载，以致于可延长第二轴承器146的使用寿命。

此时，还应该认识到：如果把短轴150或其它相匹配的结构用于紧固第二部件120以抵御旋转，那么本发明的旋转控制装置10还可用作一种制动设备。然而，通过具有螺纹的短轴150对第二部件120的固定仍将需要容纳其与活塞76一起产生的轴向位移。使用这样的一种配置，摩擦衬垫102和132之间的啮合将导致对旋转的皮带轮26的制动。还应该认识到：可有选择地通过除摩擦衬垫102和136之外的其它结构互连皮带轮26和第二部件120，例如，在不背离本发明的精神情况下，通过使用凸轮控制的齿等。

在图1所示的实施例中，弹簧116把活塞76偏置到可导致摩擦衬垫102和132之间相啮合的一个位置。图2代表了一个可选的实施例，这一实施例的构造与第一实施例的构造大体相当。但其中，相应的弹簧1 16用于把旋转控制装置10a偏置到一个脱开位置。根据这一实施例，把一个安装环154紧固于皮带轮26，一个相应的反应力板96a位于它们之间。用一对儿轴向间隔和径向延伸的部分158和159形成安装环154。部分158实际接收螺栓160，用于把皮带轮26、反应力板96a、以及安装环154互相连接在一起。另一方面，安装环154的径向延伸部分159实际上为这一实施例的转控制装置10a限定了第一摩擦啮合表面。一个相应的第二部件120a具有一个径向突出部分164，使径向突出部分164变成位于一个下部切去的区域中，这一区域总体上由安装环154的部分159加以限定。径向突出部分164附有一个摩擦衬垫165，摩擦衬垫165适用于啮合安装环154的部分159，以把皮带轮26和第二部件120a互相连接在一起。

由于径向突出部分164放置在皮带轮26和安装环154的部分159之间，所以弹簧116把活塞76a偏置到一个可把皮带轮26从第二部件120a脱开的方向。为了提供一个更加紧凑的配置，活塞76a具有针对各弹簧116的空腔112a。反应力板96a具有一个直的弹簧表面168，弹簧116将紧靠着直的弹簧表面168动作。

除了以上所提到的很小的差别外，图2所示的实施例总体上与图1中的实施例相当。然而，由于安装环154的出现以及径向突出部分164的配置，通过使活塞76a和第二部件120a的并行轴向位移，弹簧116实际上把旋转控制装置10a偏置到一个脱开位置。把加压的流体引入流体腔膛92将导致活塞76a和第二部件120a同时位移，从而导致皮带轮26与第二部件120a互相连接。为了完整性，安装环154可以具有一系列环形间隔的散热片170，用于热量的消散和系统功能的改进。相应的散热片(未在图中加以标记)可以在盖板部件54中加以提供。例如，在图1所示的实施例中，沿第二部件120的轴向倾斜的外部部分加以提供。

由于已对本发明的基本描述进行了解释，对于那些拥有这一技术的基本技能的人来说，对本发明的多方面的扩展和变更将是显而易见的。例如，如以上所述，尽管本发明已对摩擦离合器进行了解释，但应该认识到：这些技术也可以施用于其它类型的转矩传输与/或旋转控制装置，例如制动器。另外，尽管最佳形式的旋转控制装置10和10a包括一些优良的特性(这些特性被视为可增加系统的功效)，但也可独立利用这些特性，或以其它组合方式利用这些特性。

总的来说，所提供的本发明的结构特性可延长设备的使用寿命。由于减少了轴承器上的负载，并排除了高磨损件(例如齿条)，旋转控制装置可明显地减少维护需求。当作为一个车辆排风扇离合器加以使用时，旋转控制装置的寿命可大大超过车辆的整个生命期。

不管其具体的使用如何，此处所揭示的本发明可以在不背离其精神和总的特征的情况下，以其它特定的形式加以体现。此处所描述的实施在所有方面均应视为是说明性的，而不是限制性的。而本发明的范围是由所附的权利要求书加以说明的，而不是由先前的描述加以说明的。所有符合这些权利要求的含义和在这些权利要求范围内的变化都将包括于权利要求书中。

Claims (23)

1.一种旋转控制装置，组合起来包括：一个支撑机构，这一支撑机构适用于维持在一个固定的位置上，该支撑机构包括一个传动轴部分，这一传动轴部分中拥有一个外部表面和一个第一流体通道；一个毂机构，该毂机构包括一个内部直径表面，这一内部直径表面围绕传动轴部分同心地加以间隔；一个第一部件，该第一部件包括一个第一部分，这一第一部分适用于与一个驱动源互相连接，一个第二部分，这一第二部分轴向地与第一部分相间隔，以及一个环形轴向延伸的部分；一个第一轴承器，这一第一轴承器置于支撑机构和第一部件之间，第一轴承器包括一个外部座圈，这一外部座圈拥有一个其维度与毂的内部直径表面的维度大体相当的外部直径，以及一个内部座圈，能够可滑动地把这一内部座圈接收于并保留在传动轴部分的外部表面上，支撑机构通过第一轴承器可旋转地对第一部件加以支撑；一个第一啮合表面，这一第一啮合表面提供在第一部件的第二部分，  用于与第一部件并行地加以旋转；一个第二部件，这一第二部件拥有第一和第二部分，第二部件的第二部分径向地从第一部分向内延伸，并与第一部件的第一部分轴向地相间隔；一个第二啮合表面，这一第二啮合表面提供在第二部件的第一部分；一个中心安装毂，这一中心安装毂作为第二部件的一个部分加以形成；一个活塞，这一活塞轴向地放置在第一部件的第一部分和第二部件的第二部分之间，该活塞包括一个径向部分和一个内部径向延伸部分，第一部件的轴向延伸部分可滑动地支撑活塞的轴向延伸部分，以致于活塞可相对于第一部件轴向位移；至少一个置于第一部件和活塞的径向部分之间的弹簧；一个盖板部件，这一盖板部件附接于第一部件，并配置在第一轴承器和活塞之间，盖板部件拥有一个第二流体通道和一个其维度与毂的内部直径表面的维度大体相当的外部直径，外部座圈紧靠着毂的内部直径表面放置，并由盖板部件轴向地捕获于毂中，毂、外部座圈和盖板部件可相对传动轴部分一起旋转，盖板部件、第一部件、以及活塞限定了可旋转控制装置中的一个内部腔膛；一个旋转接合点，这一旋转接合点安装在盖板部件和传动轴部分之间，旋转接合点包括一个导管，这一导管以流体形式互连第一和第二流体通道，同时使毂、外部座圈、以及盖板部件相对于传动轴部分并行旋转；一个第二轴承器，这一第二轴承器置于活塞的轴向延伸部分和第二部件的安装毂之间，第二轴承器附接于并互连每一个活塞和第二部件，以相对于第一部件并行轴向移动，同时允许活塞和第二部件之间的相对旋转；以及一个装置，当轴向位移活塞以有选择地互连第一和第二部件时，这一装置用于相对第一部件轴向位移活塞，以导致第一和第二啮合表面之间有选择的啮合。

2.一种旋转控制装置，组合起来包括：一个支撑机构，  这一支撑机构适用于维持在一个固定的位置上；一个第一部件，这一第一部件包括一个第一部分，这一第一部分适用于与一个驱动源互相连接，一个第二部分，这一第二部分轴向地与第一部分相间隔；一个第一轴承器，这一第一轴承器置于支撑机构和第一部件之间，支撑机构通过第一轴承器可旋转地对第一部件加以支撑；一个第一啮合表面，这一第一啮合表面提供在第一部件的第二部分，用于与第一部件并行地加以旋转；一个第二部件，这一第二部件拥有第一和第二部分，第二部件的第二部分径向地从第一部分向内延伸，并与第一部件的第一部分轴向地相间隔；一个第二啮合表面，这一第二啮合表面提供在第二部件的第一部分；一个活塞，这一活塞轴向地放置在第一部件的第一部分和第二部件的第二部分之间，该活塞可相对于第一部件轴向位移；一个第二轴承器，这一第二轴承器互连活塞和第二部件，以相对于第一部件并行轴向移动，同时允许活塞和第二部件之间的相对旋转；以及一个装置，这一装置用于相对第一部件轴向位移活塞，以导致第一和第二啮合表面之间有选择的啮合，以互连第一和第二部件。

3.按照权利要求2所述的旋转控制装置，其特征在于活塞可部分地相对于第一部件旋转。

4.按照权利要求2所述的旋转控制装置，其特征在于活塞密封地啮合第一部件的第二部分。

5.按照权利要求4所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个盖板部件，这一盖板部件密封地啮合第一部件的第一部分，其中，盖板部件、活塞、以及第一部件限定了一个流体腔膛。

6.按照权利要求2所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个内部环，其包括固定于第一部件的第二部分的外部径向部分以及一个内部径向部分。

7.按照权利要求6所述的旋转控制装置，其特征在于活塞包括一个轴向部分，这一轴向部分以与内部环的内部径向部分可滑动的关系加以放置。

8.按照权利要求7所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括至少一个置于内部环和活塞之间的弹簧。

9.按照权利要求8所述的旋转控制装置，其特征在于至少一个弹簧把活塞偏置于可导致第一和第二啮合表面互相邻接的一个方向。

10.按照权利要求9所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：多个形成于内部环中的环形间隔的空腔，  每一个空腔适用于接收一个相应的弹簧。

11.按照权利要求8所述的旋转控制装置，其特征在于至少一个弹簧把活塞偏置于可导致第一和第二啮合表面轴向间隔的一个方向。

12.在一个有选择地互连第一和第二相对可旋转的部件的旋转控制装置中，组合起来这一装置包括：一个支撑机构，这一支撑机构包括一个传动轴部分，这一传动轴部分中拥有一个外部表面和一个第一流体通道；一个毂，该毂作为第一部件的一部分加以形成，该毂包括一个内部直径表面，这一内部直径表面围绕传动轴部分同心地加以间隔；一个轴承器，这一轴承器包括一个外部座圈，这一外部座圈拥有一个其维度与毂的内部直径表面的维度大体相当的外部直径，以及一个内部座圈，能够可滑动地把这一内部座圈接收于并保留在传动轴部分的外部表面上；一个盖板部件，这一盖板部件拥有一个第二流体通道和一个其维度与毂的内部直径表面的维度大体相当的外部直径，外部座圈紧靠着毂的内部直径表面放置，并由盖板部件轴向地捕获于毂中，毂、外部座圈和盖板部件可相对传动轴部分一起旋转；一个旋转接合点，这一旋转接合点安装在盖板部件和传动轴部分之间，旋转接合点包括一个导管，这一导管以流体形式互连第一和第二流体通道，同时使毂、外部座圈、以及盖板部件相对于传动轴部分并行旋转；

13.按照权利要求12所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个活塞，这一活塞可滑动地放置在一个与毂相间隔的位置上的第一部件中；一个腔膛，这一腔膛以流体的形式与第二流体通道联系，活塞、第一部件、以及盖板部件限定了这一腔膛。

14.按照权利要求12所述的旋转控制装置，其特征在于支撑机构适用于维持在一个固定的位置上。

15.按照权利要求12所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个紧固于传动轴部分并邻接轴承器的内部座圈的保持架部件，用于轴向地相对支撑机构固定内部座圈。

16.按照权利要求15所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个通过保持架部件加以延伸的渗出孔。

17.一种旋转控制装置，组合起来这一旋转控制装置包括：第一和第二相对旋转部件；一个活塞，这一活塞包括一个径向部分以及一个内部轴向延伸部分，第一部件包括一个环形的、轴向延伸的部分，这一轴向延伸的部分可滑动地支撑活塞的轴向延伸部分；至少一个置于第一部件和活塞的径向部分之间的弹簧；一个中心安装毂，该毂作为第二部件的一个部分加以形成；一个轴承器，这一轴承器置于活塞的轴向延伸部分和第二部件的安装毂之间，轴承器附接于每一个活塞和第二部件，以便能够在活塞和第二部件之间相对旋转，同时互连活塞和第二部件，以相对第一部件并行轴向移动；以及第一和第二啮合表面，分别提供在第一和第二部件上，其中，当轴向地移动活塞以有选择地互连第一和第二相对可旋转的部件时，第二啮合表面邻接第一啮合表面。

18.按照权利要求17所述的旋转控制装置，其特征在于活塞的径向部分为盘形的和非环形的。

19.按照权利要求18所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个通过轴承器加以延伸并以螺纹形式紧固于第二部件的安装毂的起重螺栓。

20.按照权利要求19所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个轴颈，这一轴颈拥有一个传动轴部分；以及一个第二轴承器，这一第二轴承器置于传动轴部分和第一部件之间，用于可旋转地支撑轴颈上的第一部件。

21.按照权利要求17所述的旋转控制装置，其特征在于组合起来还包括：一个起重螺栓，这一起重螺栓通过第一轴承器加以延伸，安装毂包括一个中心具有螺纹的开口，这一中心具有螺纹的开口用于以螺纹方式接收起重螺栓，第一轴承器夹在起重螺栓和安装毂之间。

22.按照权利要求17所述的旋转控制装置，其特征在于弹簧移动活塞，以使得第一和第二啮合表面之间啮合。

23.按照权利要求17所述的旋转控制装置，其特征在于弹簧移动活塞，以使得第二啮合表面与第一啮合表面脱开。

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