CN201326670Y - 离合器-制动器总成 - Google Patents

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CN201326670Y CNU2008201346026U CN200820134602U CN201326670Y CN 201326670 Y CN201326670 Y CN 201326670Y CN U2008201346026 U CNU2008201346026 U CN U2008201346026U CN 200820134602 U CN200820134602 U CN 200820134602U CN 201326670 Y CN201326670 Y CN 201326670Y
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J·M·拉斯科
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Abstract

本实用新型涉及用于传递力以使轴旋转以及用于传递力以保持轴不旋转的离合器－制动器总成。该总成包括多个在活塞和底座件之间传递力的传力件，迫使活塞相对底座件移动的多个弹簧，以及布置在底座件和活塞之间的多个弹簧座圈。每个弹簧座圈包括多个从底部伸出的凸起。每个弹簧以可弹性伸缩的方式布置在凸起中的一个上。每个传力件布置在相邻的弹簧座圈之间。

Description

离合器-制动器总成
技术领域
本实用新型涉及改进的离合器-制动器总成，用于传递力以使轴旋转以及用于传递力以保持轴不旋转。
背景技术
过去，已知的离合器-制动器总成与轴相连接，用于控制动力传输。这些已知的离合器-制动器总成已被用于制罐机、压力机驱动装置、剪切机驱动装置以及其它机器。美国专利5,046,593、5,257,684、5,577,581和6,637,568公开了已知的离合器-制动器总成。
当机器具有不同的工作特性时，离合器-制动器的传力特性必须符合与离合器-制动器总成连用的机器的工作特性。因此，一种机器可能需要传递比较大的力来使轴旋转和保持轴不旋转，而另一种机器可能需要传递比较小的力来使轴旋转和保持轴不旋转。
已经观察到另一个制造商的离合器-制动器总成，当摩擦材料完全磨损时，在该总成中的制动器将失效而不能停止可对操作者造成严重伤害的挤压。与此相反，即使当所有的摩擦材料都完全磨损时，本实用新型的离合器-制动器总成的制动模式仍将有效。
与那些离合器-制动器总成不同，本实用新型的离合器-制动器总成提供了附加的安全特征，这将会在本文中进一步描述。
发明内容
本实用新型涉及改进的离合器-制动器总成，该离合器-制动器总成易于调整，以适应不同机器的力需求和力矩需求。
本实用新型提供一种用于传递力以使轴旋转以及用于传递力以保持轴不旋转的装置，该装置包括底座件、离合器表面、制动器表面、活塞、多个传力件、多个弹簧以及多个间隔布置的弹簧座圈，底座件具有用于容纳轴的中心开口，离合器表面设置在底座件的附近并可相对底座件移动，离合器表面能与产生要传递给轴的动力的动力源相连接，制动器表面设置在底座件的附近并可相对底座件移动，制动器表面与固定件相连接，活塞与底座件相连接并能相对底座件在第一和第二方向上移动，活塞在从变容积环形流体腔室施加于活塞上的流体压力的作用下在第一方向上移动，由此使第一摩擦面紧压离合器表面，以便在离合器表面和底座件之间传递力，活塞在第二方向上移动，由此使第二摩擦面紧压制动器表面，以便在制动器表面和底座件之间传递力，多个传力件在活塞和底座件之间延伸并在活塞和底座件之间传力，多个弹簧迫使活塞在第一或第二方向上相对底座件移动，弹簧座圈位于底座件和活塞之间，每个弹簧座圈具有底部和多个从底部伸出的凸起，每个弹簧以可弹性伸缩的方式布置在弹簧座圈的凸起之一上，由此使弹簧相对底座件定位，每个传力件布置在多个弹簧座圈中的相邻弹簧座圈之间。
从每个弹簧座圈的底部伸出的多个凸起包括第一组凸起和第二组凸起，第一组按照具有第一曲率半径的弧形阵列方式布置，第二组按照具有第二曲率半径的弧形阵列方式布置，第二曲率半径大于第一曲率半径。此外，所述多个传力件中的每个传力件的直径尺寸减小并且具有被容纳入所述底座件中的一端，每个所述传力件具有与底座件邻接并由该底座件所支撑的轴肩，用于为力矩载荷提供阻力。在本实用新型中，每个弹簧座圈的凸起和底部是作为一个零件一体制成的，凸起是空心的。该装置可以包括与底座件固定连接的压盖，活塞设置在底座件和压盖之间，压盖具有多个以流体连通方式与活塞内的空气流动通道相连的空气流动通道。在此，空气流动通道沿轴向穿过压盖并沿径向穿过活塞的一部分。上述装置还包括形成在底座件上的多个间隔布置的凹槽，每个弹簧座圈的底部设置在多个凹槽中的一个凹槽内，该装置还包括形成在底座件上的多个肋，每个肋设置在多个凹槽的相邻凹槽之间。
本实用新型还提供一种包括被多个径向延伸的凹槽隔开的若干弧片的摩擦材料片，所述凹槽按一定位角和选定的深度设置，用于清除灰尘和微粒子。
制动器表面和所述离合器表面包括具有被多个径向延伸的凹槽隔开的若干弧片的摩擦材料片，所述凹槽按一定位角和选定的深度设置，用于清除灰尘和微粒子。摩擦材料片的厚度范围从约0.50mm到约6.50mm。
附图说明
当结合附图地考虑以下说明时，本实用新型的上述特征和其它特征将变得更清楚，其中：
图1是表示按本实用新型构成的离合器-制动器总成的安装方式的简单示意图，该离合器-制动器总成用于传递力以使轴旋转和用于传递力以保持轴不旋转；
图2A和图2B是表示图1所示离合器-制动器总成结构的分解示意图；
图3是图1和图2所示离合器-制动器总成所用的弹簧座圈的局部放大示意图；
图4是表示弹簧可弹性伸缩地布置在图3的弹簧座圈凸起上的配置结构以及传力件布置在相邻弹簧座圈之间的配置结构的示意平面图；
图5是与图4大体相似的示意平面图，它表示仅在弹簧座圈的一部分凸起上设置弹簧而其它凸起上没有弹簧的配置；
图6是具有更短的响应时间和较小的止动角的另一个实施例的剖视图；
图7是压力(磅每平方英寸(PSI))与时间(秒(s))的关系曲线图，示出了标准容积的离合器-制动器总成与容积减小的离合器-制动器总成之间的对比关系；
图8是盘片的正面透视图，该盘片适合于用作根据本实用新型的一实施例的离合器片或者制动片；和
图9是摩擦材料弧片的透视图。
具体实施方式
离合器-制动器总成20(图1、图2A和图2B)可在接合状态与分离状态之间转换操作。当离合器-制动器总成20处于接合状态时，该离合器-制动器总成能将力从主动件22(图1)有效传递给从动件24。当离合器-制动器总成20处于分离状态时，该离合器-制动器总成能有效保持从动件24不旋转。
如图所示的主动件22(图1)是圆盘形飞轮，它被皮带26驱动，该皮带围绕飞轮边缘延伸。主动件22通过连接件27与离合器-制动器总成20相连接。如图所示的从动件24是金属的轴，在通过离合器-制动器总成20从飞轮22传给该轴的力的作用下，该轴绕其纵向中心轴线旋转。
轴24和飞轮22可以按照大致类似于美国专利5,577,581所述的方式被安装在轴承28(图1)上，以便它们相对旋转。不过，如果需要，可以按照不同的方式安装飞轮22和轴24。应当明白的是，飞轮22和轴24是许多不同的已知主动件和从动件的代表。
当离合器-制动器总成20处于分离状态时，该离合器-制动器总成将力从固定件或固定框架30传递给轴24，以保持轴不旋转。固定框架30可以是任何期望的固定不动的结构。固定框架30通过连接件32与离合器-制动器总成20相连接。处于分离状态的离合器-制动器总成20将固定框架30和轴24连接在一起，这样一来，轴不旋转。
在流体压力即空气压力的作用下，离合器-制动器总成20被转换操作到接合位置。流体压力从流压源或管路34经电磁阀36到达轴24内的中心通道38。离合器-制动器总成20与轴24内的中心通道38以流体连通的方式相连。
当电磁阀36处于如图1示意所示的未作动状态时，在轴24的中心通道38和离合器-制动器总成20中的空气经排气管42被排空。此时，处于分离状态的离合器-制动器总成20将固定框架30与轴24连接在一起，以保持轴不旋转。
当阀36作动时，流压源或管路34与中心通道38以流体连通的方式相连。经过该轴的中心通道38流至离合器-制动器总成20的流体压力操纵该离合器-制动器总成，转换到接合状态。当离合器-制动器总成20处于接合状态时，力通过离合器-制动器总成20从飞轮22被传递给轴24，从而使轴24绕其纵向中心轴线旋转。可以想到的是，轴24可以与许多不同类型的机器连接。例如离合器-制动器总成20可被用于将动力传递给制罐机。
尽管离合器-制动器总成20可被用于制罐机，但可以想到的是，该离合器-制动器总成也可以与其它已知的机器连用，所述机器要求其部件能加速减速并需要相当频繁的离合操作。例如，与离合器-制动器总成20连用的机器可以是压力机驱动装置和/或剪切机驱动装置。该机器可以是单冲程机器，或是连续运转的机器。例如，离合器-制动器总成20可以与金属冲压机、线材加工机、滚丝机、胶木板切割机、瓶子分拣机、纸张加工机或纺织机械连用。当然应该理解的是，如果需要，离合器-制动器总成20可以与其它已知类型的机器连用。
离合器-制动器总成20的总体结构与美国专利6,637,568所述的离合器-制动器总成的总体结构相同。上述美国专利6,637,568的公开内容在此被全部纳入本文，以作参考。
离合器-制动器总成20(图2)包括盘毂或底座件50(图1和图2B)并包括圆柱体或压盖54(图1和图2A)。盘毂或底座件50和圆柱体或压盖54通过螺栓56(图2A)相互连接，形成壳体总成58。此外，离合器-制动器总成20包括制动片60和离合器片62(图2B)。制动片60(图2A)与壳体总成58相连接。当离合器-制动器总成20处于接合状态时，制动片60可相对壳体总成58自由旋转。离合器片62(图2B)也与壳体总成58相连接。当离合器-制动器总成20处于分离状态时，离合器片62可相对壳体总成58自由旋转。
另外，制动片60和离合器片62(图2A和图2B)均可通过范围有限的运动相对壳体总成58轴向移动。制动片60和离合器片62大体为环形结构。壳体总成58穿过在制动片60和离合器片62的中心部上的圆形开口。不管离合器-制动器总成20是如何定向安装的，制动片60都通过连接件32与固定框架30相连接，而且离合器片62都通过连接件27与主动件或飞轮22相连接。离合器-制动器总成20的壳体总成58与轴或其它从动件24固定连接在一起。
当离合器-制动器总成20处于接合状态时，保持离合器片62相对壳体总成58不旋转。这时，离合器片62将力从飞轮22有效传递给壳体总成58。该力驱动壳体总成58和轴24绕该轴的纵向中心轴线旋转。这时，壳体总成58可以相对制动片60自由旋转。
当离合器-制动器总成20处于分离状态时，保持壳体总成58相对制动片60不旋转。这使得力能够从固定框架30通过制动片60传递给壳体总成58，以保持该壳体总成和轴24不旋转。此时，飞轮22(图1)和离合器片62(图2B)可以共同相对壳体总成58和轴24自由旋转。
离合器-制动器总成20的金属的壳体总成58包括金属的盘毂或底座件50。盘毂或底座件50按照一个金属件形式铸成并且具有大体为圆柱形的中心部72(图2B)。大体为环形的法兰部74与中心部72像一个零件那样一体形成并且从该中心部起沿径向向外延伸。圆形的中心开口或通道78延伸穿过盘毂或底座件50的中心部72。
壳体总成58还包括通过螺栓56与盘毂或底座件50(图2B)固定连接的、圆形的、金属的圆柱体或压盖54(图2A)。金属的圆柱体或压盖54具有圆形开口84，该圆形开口按照与盘毂或底座件50上的中心开口78同轴的方式布置并且构成该中心开口的延续部分。
环形的制动片60(图2A)和环形的离合器片62(图2B)与圆形的盘毂或底座件50以及圆柱体或压盖54同轴布置。制动片60具有圆形的中心开口96，该中心开口与盘毂或底座件50上的圆形的中心开口78同轴布置。同样，离合器片62具有圆形的中心开口98，该中心开口与盘毂或底座件50上的圆形的中心开口78同轴布置。制动片60上的中心开口96和离合器片62上的中心开口98具有相同的尺寸，它们的直径小于盘毂或底座件50的法兰部74的直径和圆柱体或压盖54的圆形边缘部104的直径。因此，制动片60和离合器片62在被夹持在盘毂或底座件50的法兰部74和圆柱体或压盖54的圆形边缘部104之间的情况下与壳体总成58相连接。
环形的活塞108(图2A)布置在盘毂或底座件50和圆柱体或压盖54之间。活塞108与盘毂或底座件50和圆柱体或压盖54配合，形成环形变容积流体腔室110和环形变容积弹簧腔室。环形变容积流体腔室110以流体连通的方式与盘毂或底座件50上的中心开口78相连并与轴24通过一条通道相连，该通道延伸穿过盘毂或底座件50的中心部72。变容积弹簧腔室以流体连通的方式通过形成在盘毂或底座件50上的开口始终与该离合器-制动器总成周围的大气相连通。
通过由多个弹簧138组成的弹簧组134(图2B)，活塞108被始终压向圆柱体或压盖54。由多个弹簧138组成的弹簧组134按照呈阵列环绕盘毂或底座件50的圆柱形中心部72且与之同轴的方式布置。螺旋弹簧138的左端(如图2B所示)设置在活塞108内的弹簧腔室中并接触活塞。
在离合器-制动器总成20的操作过程中，高压流体即压缩空气通过阀36(图1)和轴24内的中心通道38来输送。流体压力经过在轴24的圆柱形外表面上的出口并经过盘毂或底座件50内的通道。然后，流体压力进入活塞108和圆柱体或压盖54之间的环形变容积流体腔室110。
在形成于活塞108和压盖54之间的流体腔室110中的流体压力有效地对活塞108施压并压缩由多个弹簧138组成的弹簧组134。此时，活塞108的环形法兰部144将离合器片62上的环形摩擦面146紧压在盘毂或底座件50的法兰部74上的环形摩擦面148上。与此同时，活塞108的法兰部144上的环形摩擦面152紧压离合器片62的第二摩擦面154。
结果，力确切地说是力矩通过离合器片62从飞轮22(图1)被传递给盘毂或底座件50。盘毂或底座件50与轴24相连接。从飞轮22通过离合器片62和盘毂或底座件50传递给轴24的力矩有效地驱动该轴绕其纵向中心轴线旋转。
当离合器-制动器总成20要分离开时，位于活塞108和圆柱体或压盖54之间的变容积流体腔室110通过盘毂或底座件内的通道、轴24(图1)内的中心通道38以及阀36被排空。结果，由多个弹簧138组成的弹簧组134(图2)有效地迫使活塞108的环形法兰部144紧压环形的制动片60。制动片60上的环形摩擦面160紧压圆柱体或压盖58的边缘部104上的环形摩擦面162。与此同时，在活塞108的法兰部144上的环形摩擦面164紧压制动片60上的摩擦面166。这造成通过制动片60和盘毂或底座件50在固定框架或固定件30(图1)和轴24之间传递力。通过制动片60传递的力有效地保持轴24不旋转。
离合器-制动器总成20的总体结构和操作方式与上述美国专利5,046,593、5,257,684和6,637,568所公开的离合器-制动器总成的结构和操作方式相似。上述美国专利6,637,568的公开内容在此被纳入本文。
根据本实用新型的特征之一，由相同的弹簧座圈182、184和186(图2B)组成的弹簧座圈组180以环绕成行的方式布置在盘毂或底座件50和活塞108之间。弹簧组134中的螺旋弹簧138通过由相同的弹簧座圈182、184和186组成的弹簧座圈组180相对盘毂或底座件50和活塞108定位。
由传力件192、194和196组成的传力件组190(图2B)在盘毂或底座件50与活塞108之间延伸。空心圆柱形的传力件或管192、194和196可滑动地容纳在空心圆柱形的套管202、204和206内。套管202、204和206被紧固在活塞108上的圆形开口(未示出)内。传力件192、194和196的右端(如图2所示)被紧固在盘毂或底座件50上的圆形开口内。传力件192、194和196的另一端或左端可滑动地安置在套管202、204和206内。
传力件192、194和196将盘毂或底座件50与活塞108相互连接起来。当离合器-制动器总成20处于接合状态时，力(力矩)从飞轮22被传递给离合器片62。力从离合器片62被传递给活塞108和盘毂或底座件50。力通过传力件192、194和196在盘毂或底座件50和活塞108之间传递。因此，盘毂50可与活塞108共同旋转。
传力件192、194和196(图2B)布置在相邻的弹簧座圈182、184和186之间，但与弹簧座圈间隔开。因此，传力件192布置在弹簧座圈182和184之间。同样，传力件194布置在弹簧座圈184和186之间。传力件196布置在弹簧座圈186和182之间。传力件192、194和196可以相对套筒202、204和206和活塞108轴向滑动，从而容许活塞和盘毂或底座件50之间的轴向移动。
弹簧座圈182(图3)由模制聚合物材料一体制成。弹簧座圈182包括底部220和多个相同的空心的凸起224。虽然凸起224是空心的，但如果需要，它们也可以是实心的。
弹簧座圈182的底部220为平板状，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在弧形的径向内边缘部分228和径向外边缘部分230之间径向延伸。侧边缘部分232和234沿径向线布置，该径向线延伸经过径向内边缘部分228和径向外边缘部分230的曲率中心。弹簧座圈184和186具有与弹簧座圈182相同的结构。
多个凸起224包括按照弧形阵列方式布置的弧形径向内凸起组240和按照弧形阵列方式布置的弧形径向外凸起组244。弧形径向内凸起组240和弧形径向外凸起组244按照这样的弧形阵列方式布置，即弧形阵列的曲率中心位于离合器-制动器总成20的纵向中心轴线上。径向内边缘部分228和径向外边缘部分230的曲率中心与弧形径向内凸起组240和弧形径向外凸起组244的曲率中心相同。
尽管弧形径向内凸起组240如图所示地具有比弧形径向外凸起组244更多的凸起，但可以想到的是，弧形径向外凸起组244所具有的凸起也可以多于弧形径向内凸起组240的凸起。这些凸起224具有垂直于底部220延伸的平行的中心轴线。
弹簧座圈182、184和186布置在凹槽250(图4)内，所述凹槽形成于盘毂或底座件50上的径向延伸的肋251之间。每个凹槽250呈弧形，这类似于弹簧座圈182(图3)底部220的形状，但略大一些。一旦相同的弹簧座圈182、184和186已经按如图4所示的方式布置在底部50上的相同的凹槽250内，螺旋弹簧138就能以弹性伸缩方式布置在凸起224上。
弹簧138的下端(如图4所示)抵接在弹簧座圈182、184和186之一的底部220上。弹簧138的上端延伸超过凸起224的上端(如图4所示)。如图4所示，当弹簧138以可弹性伸缩的方式布置在凸起224上时，弹簧138按照与所述凸起同轴的方式布置。
这些凸起224将这些弹簧138保持在弹簧垂直于盘毂或底座件50的凹槽250的平底面并垂直于活塞108延伸的方向上。通过弹簧座圈182、184和186，使弹簧138相对盘毂或底座件50和活塞108被定位。在活塞108上设有用于容纳与底部220间隔开的弹簧138端部的凹槽，所述凹槽的配置结构与盘毂或底座件50上的凹槽250的配置结构相似。凸起224的端部不接触活塞108。
弹簧座圈182、184和186被容纳在形成于盘毂或底座件50上的凹槽内。在弹簧座圈182、184和186上的弧形径向内凸起组240的凸起224上的弹簧138呈圆形布置，该圆形的中心位于离合器-制动器总成20的纵向中心轴线上。同样，设置在弹簧座圈182、184和186的弧形径向外凸起组244的凸起224上的弹簧138也呈圆形布置，该圆形的中心位于离合器-制动器总成20的纵向中心轴线上。传力件192、194和196呈圆形布置，该圆形的曲率半径大于弹簧座圈的弧形径向内凸起组240的曲率半径。
弹簧138可以在弹簧座圈182、184和186被安置在盘毂或底座件50的凹槽内之前或者之后以可弹性伸缩的方式定位在凸起224上。因此，弹簧138可以布置在弹簧座圈182、184和186的凸起224上，同时，所述弹簧座圈与盘毂或底座件50间隔开。于是，弹簧座圈182、184和186连同安置在凸起224上的弹簧可以被定位在盘毂或底座件50的凹槽250内。
当离合器-制动器总成20被安装用于与具有特殊的力需求或力矩需求的特定机器相连的从动件24连用时，可以选择具有一定刚性的弹簧138，其刚性将在离合器-制动器总成处于接合状态时提供必需的力或力矩。因此，当离合器-制动器总成20需要具有比较大的力或力矩传递能力时，可以采用其线圈由比较粗的线匝构成的弹簧138。或者，当离合器-制动器总成需要具有比较小的力或力矩传递能力时，可以采用由比较细的金属线形成的弹簧138。不管用于制造弹簧138的金属线的粗细，螺旋弹簧都将形成有中心开口，该中心开口允许弹簧可弹性伸缩地安置在凸起224上。因此，可以调整弹簧138的弹簧常数和离合器-制动器总成20所传递的力，以使离合器-制动器总成能与从动轴24连用，该从动轴用于具有不同力需求或力矩需求的机器。
与其提供其弹簧常数在离合器-制动器总成处于接合状态时能传递所需的力或力矩的弹簧138，不如可以改变弹簧数量。在图4中，弹簧138与每个凸起224搭配使用。不过，当去掉与部分凸起连用的弹簧时，离合器-制动器总成20的传力特性或力矩传递特性会降低。因此可以按照图5所示方式从每个弹簧座圈182、184和186的其中两个凸起224上省掉弹簧。当然如果需要，可省掉更多或更少的弹簧。通过减少与每个弹簧座圈182、184和186连用的弹簧，在不改变单个弹簧138的结构的情况下，能降低处于接合状态的离合器-制动器总成20的传力能力或力矩传递能力。
为了促进离合器-制动器总成20的冷却，在底座件50上设有多个开口260(图4)。这些开口260能使空气经底座件50流入离合器片62的中心开口98(图2)。同样，在圆柱体或压盖54上设有狭缝或开口264(图2)。圆柱体或压盖54上的开口264能使空气经压盖流入制动片60上的开口96。制动片60上的开口96和离合器片62上的开口98以流体连通方式与活塞108上的开口266相连。在活塞108外边缘上的径向延伸的开口266以流体连通的方式通过活塞108内的内通道与该活塞的两个相反主侧面上的狭缝或开口270相连。这允许在圆柱体或压盖54和盘毂或底座件50之间通过活塞108形成冷却气流。
现参考图6，其中相同或相似的数字标记表示图1-5示出和描述的上述实施例的相同或类似的结构，图中示出了改进的总体用20’标记的另一实施例，该实施例具有更短的响应时间和改进的止动角。本文所使用的术语“止动角”意思是指从动轴24从操作者将离合器-制动器总成从离合器模式(接合状态)转换到制动模式(分离状态)直到从动轴24完全停住所旋转的度数。从图7可以看出，减小离合器-制动器总成的空气容积对减少响应时间和减小止动角有重要的作用。
离合器-制动器总成20’与上述离合器-制动器总成20在结构上类似，操作和功能可以参考前述的离合器-制动器总成20，而在本文中提到的改进之处特别地进行了标识和编号。减小环形变容积流体腔室110’中空气容积减少了离合器-制动器总成20’从离合器接合状态转换到制动器接合状态所花费的时间。变容积流体腔室110’的空气尽可能快地被排空。在图1-5中示出和描述的标准离合器-制动器总成20的一个型号中，在处于接合状态时，环形变容积流体腔室110中的空气容积约为141立方英寸。例如在一个型号中，通过将该容积减少约37％到约89立方英寸，响应时间和止动角得到大幅度改进，这明显可以从表示具有不同尺寸的流体腔室110，110’的相同型号的测试结果的图7所示曲线图中看出。
为了减小环形流体腔室110’的容积，该实施例中的圆柱体54’包括位于其中心的沉孔300，该沉孔300适合于容纳盘毂或底座件50’的缩短的中心部72’。对离合器-制动器总成20的这两个改进减小了离合器片62的摩擦面146，154以及制动片60的摩擦面160，166上的摩擦材料片与活塞108的环形法兰部144之间的缝隙。结果，活塞108更深地嵌入圆柱体54’中，并且减小了环形流体腔室110’的空气容积。因此，在离合器片62的摩擦面146’，154’和制动片60上的摩擦面160’，166’上的每片摩擦材料片的厚度减小，以允许它们装配入由前述改进所形成的减小的缝隙中。
离合器-制动器总成20’的另一种结构改变涉及传力件192’、194’和196’。每个传力件192’、194’和196’的端部302的直径尺寸都比主体部分的直径尺寸小，直径尺寸减小了约27％，并且该端部302构造成能容纳在盘毂50’的开口304中。这种直径上的改变在传力件中形成轴肩306，该轴肩306与盘毂50’邻接且由其支撑并且具有为在传力件施加力矩给活塞108时所产生的力矩荷载提供阻力的功能。
离合器-制动器总成20’中使用的摩擦材料片400具有径向延伸的凹槽402，凹槽402不仅在需要更换时可作为操作者的视觉指示器，而且通过清除粉尘或其它微粒子还能起到性能增强器的作用。除了这种安全机构之外，离合器-制动器总成20、20’还在分离状态或制动模式下提供了足够大间隙和活塞行程用于防止挤压或机器中金属与金属之间的接触，这不同于本领域其它所销售的离合器-制动器总成。这两种安全机构是本实用新型的重要特征。
现参考图8，示出了适合用作制动片60或离合器片62的摩擦盘片310。摩擦材料片400结合到带凹口的垫板404上，该垫板用多个固定件408连接到中心板406凹口。带凹口的垫板404包括与摩擦材料片400机械接合的多个开口(未示出)。这些开口大体上是圆形结构，并且交错排列，这为每六个摩擦材料弧片410提供五个开口。在一个实施例中，这些开口的直径大约为10mm。
在图9所示实施例中，摩擦材料片400由在中心板406各侧上的四组弧片组成，每组包括六个弧片410。每个弧片410用凹槽402隔开，凹槽402布置成夹角Θ大约为12.5°±0.5°。凹槽的宽度大约为10mm±0.8mm，且深度大约为2.75mm±0.25mm。
有利的是，离合器-制动器总成20’使用前述薄的摩擦材料片400，该摩擦材料片400在带凹口的垫板404上保持平面状态。对于所公开的内容来说，薄的摩擦材料片是指其尺寸范围从0.5mm到约4.0mm，并且更优选的是约3.25mm±0.25mm。此外，凹槽402通过最小化在带凹口的垫板404上的摩擦材料片400在整体成型和硬化过程中的残余应力和内应力以及应变，有助于使摩擦材料片400在垫板上保持平面状态，带凹口的垫板404具有减小摩擦材料片400翘曲的总体有效效应。
根据上述说明，显然本实用新型提供了一种改进的新型离合器-制动器总成20、20’，用于传递力以使轴24旋转以及用于传递力以保持轴不旋转。离合器-制动器总成20、20’易于调整，以适应不同的力需求和力矩需求。离合器-制动器总成20、20’可以包括具有用来容纳轴24的中心开口78的底座件50、50’。离合器表面146、146’、154、154’可以相对底座件50，50’移动。制动器表面160、160’、166、166’可以相对底座件50移动。活塞108可以在第一方向上相对底座件移动，迫使第一摩擦面152紧压离合器表面146、146’，由此使力从离合器表面传递出去。活塞108可以在第二方向上移动，迫使第二摩擦面164紧压制动器表面166、166’。
由多个弹簧138组成的弹簧组134可以在第一方向或第二方向上相对底座件50、50’推动活塞108。由间隔布置的弹簧座圈182、184和-186组成的弹簧座圈组180具有凸起224，弹簧138以弹性伸缩方式布置在凸起224上。传力件192、194和196或192’、194’和196’设置在弹簧座圈组180的相邻弹簧座圈182、184和186之间。

Claims (16)

1.一种用于传递力以使轴(24)旋转以及用于传递力以保持轴不旋转的离合器-制动器总成，该总成包括底座件(50)、离合器表面(154)、制动器表面(166)、活塞(108)、多个传力件(192-196)以及多个弹簧(138)，其中所述底座件(50)具有用来容纳该轴的中心开口(78)，所述离合器表面(154)设置在所述底座件的附近并可相对所述底座件移动，所述离合器表面能与产生要传递给该轴的动力的动力源相连接，所述制动器表面(166)设置在所述底座件附近并可相对所述底座件移动，所述制动器表面与固定件相连接，所述活塞(108)与所述底座件相连接并能相对所述底座件在第一方向和第二方向上移动，所述活塞在从环形变容积流体腔室施加到所述活塞的流体压力的作用下沿第一方向移动，由此使第一摩擦面紧压在所述离合器表面上，以便在所述离合器表面和所述底座件之间传递力，并且所述活塞在第二方向上移动，由此使第二摩擦面紧压在制动器表面上，以便在所述制动器表面和所述底座件之间传递力，所述多个传力件(192-196)在所述活塞和所述底座件之间延伸并在所述活塞和所述底座件之间传递力，所述多个弹簧(138)迫使所述活塞在所述第一方向或所述第二方向上相对所述底座件移动，其特征在于：所述离合器-制动器总成包括多个间隔布置的弹簧座圈(182-186)，所述弹簧座圈位于所述底座件(50)和所述活塞(108)之间，每个所述弹簧座圈具有底部(220)和多个从所述底部伸出的凸起(224)，每个所述弹簧(138)以可弹性伸缩的方式布置在所述弹簧座圈(182-186)的所述凸起(224)之一上，由此使该弹簧相对所述底座件定位，每个所述传力件(192-196)布置在所述多个弹簧座圈(182-186)中的相邻弹簧座圈之间。
2.根据权利要求1所述的总成，其特征在于，从每个所述弹簧座圈的所述底部伸出来的所述多个凸起包括第一组凸起和第二组凸起，所述第一组按照具有第一曲率半径的内弧形阵列的方式布置，所述第二组按照具有第二曲率半径的外弧形阵列方式布置，所述第二曲率半径大于所述第一曲率半径。
3.根据权利要求2所述的总成，其特征在于，所述多个传力件中的每个传力件的直径尺寸减小并且具有被容纳入所述底座件中的一端，每个所述传力件具有与底座件邻接并由该底座件所支撑的轴肩，用于为力矩载荷提供阻力。
4.根据权利要求1所述的总成，其特征在于，每个所述弹簧座圈的所述凸起和所述底部是作为一个零件一体制成的，并且所述凸起是空心的。
5.根据权利要求1所述的总成，其特征在于，所述总成还包括与所述底座件固定连接的压盖，所述活塞设置在所述底座件和所述压盖之间，所述压盖具有多个以流体连通方式与所述活塞内的空气流动通道相连的空气流动通道。
6.根据权利要求5所述的总成，其特征在于，所述空气流动通道沿轴向穿过所述压盖并沿径向穿过所述活塞的一部分。
7.根据权利要求1所述的总成，其特征在于，所述总成还包括形成在所述底座件上的多个间隔布置的凹槽，每个所述弹簧座圈的所述底部设置在所述多个凹槽中的一个凹槽内，该装置还包括形成在所述底座件上的多个肋，每个所述肋设置在所述多个凹槽的相邻凹槽之间。
8.根据权利要求1所述的总成，其特征在于，还包括具有完全居中的沉孔的压盖，该沉孔构造成来接受所述底座件的轴向延伸的中心部分的一端。
9.根据权利要求1所述的总成，其特征在于，所述变容积流体腔室容积减小用于更快地排空流体，以使制动器表面更快接合。
10.根据权利要求1所述的总成，其特征在于，所述制动器表面和所述离合器表面包括具有被多个径向延伸的凹槽隔开的若干弧片的摩擦材料片，所述凹槽按一定位角和选定的深度设置，用于清除灰尘和微粒子。
11.一种用于传递力以使轴(24)旋转以及用于传递力以保持轴不旋转的离合器-制动器总成，其特征在于：所述离合器-制动器总成具有一种摩擦材料片，该摩擦材料片包括被多个径向延伸的凹槽隔开的若干弧片，所述凹槽按一定位角和选定的深度设置，用于清除灰尘和微粒子。
12.根据权利要求11所述的总成，其特征在于，所述定位角的范围从12.0°到13.0°。
13.根据权利要求12所述的总成，其特征在于，所述相邻两弧片之间的定位角为12.5°。
14.根据权利要求11所述的总成，其特征在于，所述摩擦材料片的厚度范围从0.50mm到6.50mm。
15.根据权利要求13所述的总成，其特征在于，所述摩擦材料片的厚度范围从0.5mm到4.0mm。
16.根据权利要求14所述的总成，其特征在于，所述摩擦材料片的厚度为3.25mm。
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