TWI521155B - 浮動外殼力傳送總成 - Google Patents

Description

浮動外殼力傳送總成

本教示係關於例如制動器或離合器之力傳送總成，且更特定而言係關於具有浮動組件的總成。

如用於本揭示中的術語「總成」指的是可作用為制動器、離合器及/或兩者的總成，諸如制動總成。而本文所描述的總成尤其適合於用作制動總成且將主要在制動器背景下論述，熟習此項技術者將理解該總成同樣能夠作用為離合器。為簡單起見，將主要使用術語「總成」，但術語「總成」、「力傳送總成」、「制動總成」及「離合器總成」在下文描述中全部可互換。

已知的力傳送總成已與一軸連接以控制電力傳輸。此等已知總成已用於各種應用中，諸如拖索挖機、動力鏟、輸送帶、剪切機、動力壓榨機及其他機器。

典型的總成包含在軸上轉動之一個或多個轉盤。當附接至該轉盤兩邊的板上之摩擦襯片夾制該轉盤時發生制動。該轉盤面與該摩擦襯片之間之接合形成制動作用，從而減緩且最終終止轉盤的轉動。可在該總成內使用彈簧組而施加壓力。此等總成經由花鍵耦合將該轉盤與軸附接在一起以容許在接合操作期間該轉盤軸向移動。然而，不論多長時間其接合一次，花鍵耦合因施加至該花鍵之持續力而受到高磨損。

期望在不犧牲效能的情況下使該總成內的磨損最小化之一總成。

一種力傳送總成，其包括具有中心開口以接納軸之安裝凸緣，其中該安裝凸緣可安裝在機架上；安裝在該軸上且可隨著該軸轉動之轉盤，該轉盤具有第一平面及第二平面；具有可與該第一平面接合之第一摩擦表面之浮動板；及具有可與該第二平面接合之第二摩擦表面之壓力板。該總成亦包括一彈簧外殼，其作用如活塞；及耦合至彈簧外殼以形成流體壓力腔之汽缸，其中當經加壓的流體進入該流體壓力腔時該彈簧外殼以第一方向移動，而當經加壓的流體流出該流體壓力腔時，該彈簧外殼則以第二方向移動。該總成進一步包括滑動地支撐該浮動板、該壓力板及該彈簧外殼之至少一個滑動螺柱以容許該浮動板、該壓力板及該彈簧外殼中之至少一者之軸向移動。

10‧‧‧總成

12‧‧‧轉盤

14‧‧‧外殼

15a‧‧‧楔作用耦合

15‧‧‧馬達軸

16‧‧‧安裝凸緣

17‧‧‧消費者部件

18‧‧‧滑動螺柱

20‧‧‧導管

21‧‧‧螺帽

22‧‧‧浮動板

24‧‧‧壓力板

26a‧‧‧摩擦襯片

26b‧‧‧摩擦襯片

28‧‧‧彈簧外殼

30‧‧‧汽缸

32‧‧‧流體腔

34‧‧‧埠口

35‧‧‧螺栓

36‧‧‧放鬆彈簧

37‧‧‧密封件

38‧‧‧壓縮彈簧

40‧‧‧支撐螺柱

43‧‧‧套筒

圖1為根據本教示之一態樣之力傳送總成之透視圖；圖2為圖1中之總成之分解透視圖；圖3為在接合狀態下圖1之部分總成之示意圖；圖4為在釋放狀態下圖1之部分總成之示意圖；圖5為在接合狀態下總成之部分替代實施例之示意圖。

圖1至圖5闡明根據本教示之一態樣之力傳送總成，諸如一制動總成10。該總成10包含一轉盤12，其可由一馬達(未展示)驅動，及一外殼14。轉盤12可以任何已知方式固定在一馬達軸15上；在所闡明的實例中，馬達軸15係一錐型軸，及轉盤12經由一楔作用耦合15a牢牢地附接至馬達軸15。

外殼14可包含一安裝凸緣16，其經調適以安裝在一消費者部件 17上，諸如一馬達機架(當總成10被用作一制動器時)或一驅動軸(當總成10被用作離合器時)。在本教示之一態樣中，安裝凸緣16以及外殼14之其他部分安裝有以圓形陣列配置之複數個滑動螺柱18。如將於下文中更詳細的說明，該滑動螺柱18具有剛性支撐導管20的作用以引導外殼14之其他組件之軸向移動。螺帽21可安置在滑動螺柱18上以將總成10固持在一起。

外殼14還包含安置在轉盤12之相對側上之浮動板22及壓力板24。該浮動板22及壓力板24兩者均由滑動螺柱18滑動地支撐，因此它們可在滑動螺柱18上軸向移動。在轉盤12的兩側，摩擦襯片26a、26b分別安置在浮動板22及壓力板24上。摩擦襯片26a、26b可由一般用於此等總成10中之任何適宜的摩擦材料製成。摩擦襯片26a、26b經設計為摩擦地與轉盤12接合以減慢轉盤12的轉動。在本教示之一態樣中，摩擦襯片26a、26b可被分割成楔形部分(如圖2中所示)以容許在不拆解整個總成10的情況易於移除摩擦襯片26a、26b。

總成10可包含彈簧外殼28及汽缸30。彈簧外殼28與汽缸30協作且作用如活塞。彈簧外殼28及汽缸30一起形成一流體腔32，該流體腔32具有容許流體(諸如空氣或液壓流體)進出流體腔32之一埠口(未展示)。螺栓35可將汽缸30連接至壓力板24，使得在汽缸30與壓力板24之間沒有相對移動。諸滑動螺柱18形成一較大支承面以對浮動、滑動部件(例如，浮動板22、壓力板24及彈簧外殼28)提供比先前總成設計更好的支撐。

放鬆彈簧36可安置在螺帽21與彈簧外殼28之間以當總成10在一釋放位置時偏置浮動板22與壓力板24彼此分開。一或多個密封件37可安置在彈簧外殼28上以在彈簧外殼28與汽缸30之間形成一不透流體密封。複數個壓縮彈簧38被安置在壓力板24與彈簧外殼28之間以偏置壓力板24與彈簧外殼28彼此分開。

支撐螺柱40在浮動板22與彈簧外殼28之間提供一剛性連接以確保浮動板22及彈簧外殼28不相對移動。因此，浮動板22及彈簧外殼28作為一單一組件而一起移動。該支撐螺柱40可經由任何已知方式(諸如螺栓)附接至浮動板22及彈簧外殼28。

在釋放操作期間，放鬆彈簧36經偏置以推動浮動板22離開轉盤12。更具體而言，當放鬆彈簧36向左推擠彈簧外殼28時，浮動板22向左移動離開轉盤12。

習知的制動總成藉由在制動作用期間軸向移動轉盤、保持總成之外殼靜止來操作。圖1至圖5中展示的總成10藉由保持轉盤12靜止而軸向移動外殼14而以不同的方式來操作。此操作將在下文參考圖3及圖4來更詳細地說明。

圖3展示在接合狀態下之該總成10。在此狀態下，在汽缸30中流體通過埠口34自流體腔32釋放。流體腔32中之流體壓力之不足容許壓縮彈簧38克服放鬆彈簧36的偏置力。因此，壓縮彈簧38促使壓力板24向左及彈簧外殼28向右。壓力板24移動引起其相關聯的摩擦襯片26b接觸轉盤12的右面以產生制動作用。

同時，彈簧外殼28的向右移動亦拉動浮動板22向右，那是因為浮動板22及彈簧外殼28剛性連接在一起。浮動板22繼續向右移動直至其相關聯的摩擦襯片26a接觸轉盤12的左面以產生制動作用。在轉盤12上之來自摩擦襯片26a、26b之經組合之制動作用減緩且最終停止轉盤12的轉動。應注意在整個制動過程期間，轉盤12保持軸向靜止；僅僅外殼14組件軸向移動以產生制動作用。

圖4展示在釋放狀態下之該總成10。為了釋放總成10，經加壓的流體進入流體腔32。該流體壓力推動汽缸30向右，亦拉動壓力板24向右(歸因於汽缸30對壓力板24之剛性連接)。壓力板24之向右移動使壓縮彈簧38壓縮且使在壓力板24上之摩擦襯片26b與轉盤12的右面分 離。

同時，流體腔32中之經加壓的流體促使彈簧外殼28向左移動。因為彈簧外殼28藉由支撐螺柱40剛性附接至浮動板22，所以浮動板22亦向左移動，其引起其相關聯的摩擦襯片26b與轉盤12的左面分離。放鬆彈簧36之偏置力亦對彈簧外殼28施加壓力，進一步迫使浮動板22向左，從而確保在釋放狀態下摩擦襯片26a、26b不接觸轉盤12。這樣讓轉盤12沒有阻礙地自由轉動。

應注意在圖4中所示的釋放狀態中，浮動板22的移動係由流體腔32中之流體壓力及來自放鬆彈簧36之偏置力兩者所控制，而壓力板24的移動係單獨由流體腔32中之流體壓力所控制。這是因為浮動板22、彈簧外殼28及壓縮彈簧38之組合重量明顯大於汽缸30及壓力板24之組合重量。因此，在釋放狀態期間需要比移動壓力板24更多的力來移動浮動板22(及附接至該浮動板之其他組件)。放鬆彈簧36之偏置力增補來自流體腔32之流體力以移動浮動板22，而壓力板24單獨經由流體力來移動。經由放鬆彈簧36調節此等不同的重量容許浮動板22及壓力板24以大致相同速度自轉盤12分開。

上文所描述的制動總成10藉由在接合及分開期間軸向移動外殼14而不是轉盤12提供更耐用及堅固的結構。保持轉盤12靜止因而保持了摩擦襯片26a、26b靜止，從而降低總成10中之轉動慣性及消除襯片26a、26b飛離轉盤12的可能性。

圖5展示替代組態，其中圍繞滑動螺柱18而安置的套筒43用於代替支撐螺柱40剛性連接浮動板22及彈簧外殼28。在此組態中，在釋放狀態下，放鬆彈簧36可圍繞各個套筒43安置以偏置浮動板22及壓力板24彼此分開。注意到總成10亦可藉由將放鬆彈簧36放置在浮動板22與壓力板24之間及在彈簧外殼28與螺帽21之間而結合圖3及圖5中展示的結構。

注意到在不脫離本教示範圍的情況下，儘管所闡明之態樣展示單個轉盤設計，但可修改該總成10以包含額外轉盤12。此外，在不脫離本教示範圍的情況下，儘管所闡明之態樣係關於制動操作來描述，但總成10亦可用作離合器， 應理解，上述教示實際上僅係例示性的且並非意欲限制該等教示、其應用或用途。雖然已在說明書中描述及在圖式中闡釋特定實例，但一般技術者將理解在不脫離如在申請專利範圍內所界定的本教示之範圍的情況下可作出各種改變且等效物可代替其元件。而且，在本文中明確考慮在各種實例之間之特徵、元件及/或功能之混用搭配，使得一般技術者將從本發明理解到，一個實例之該特徵、元件及/或功能視情況而定可併入另一實例，除非上文另有描述。此外，在不脫離其中的本質範圍的情況下，可對本發明的教示作出許多修改以適應特定情況或材料。因此，本教示意欲不局限於由該圖式所闡明及該說明書中所描述的特定實例作為目前預期執行本揭示內容之教示之最佳模式，而是本發明的範圍將包含在前面描述及隨附申請專利範圍內之任何實施例。

10‧‧‧總成

14‧‧‧外殼

16‧‧‧安裝凸緣

18‧‧‧滑動螺柱

21‧‧‧螺帽

22‧‧‧浮動板

24‧‧‧壓力板

28‧‧‧彈簧外殼

30‧‧‧汽缸

36‧‧‧放鬆彈簧

40‧‧‧支撐螺柱

Claims (16)

1. 一種力傳送總成，其包括：一安裝凸緣，其具有一中心開口以接納一軸，其中該安裝凸緣可安裝在一機架上；一轉盤，其安裝在該軸上且可隨著該軸轉動，該轉盤具有一第一平面及一第二平面；一浮動板，其具有可與該第一平面接合之一第一摩擦表面；一壓力板，其具有可與該第二平面接合之一第二摩擦表面；一彈簧外殼；一汽缸，其耦合至該彈簧外殼以形成一流體壓力腔，其中該彈簧外殼作用為一活塞，其中當經加壓的流體進入該流體壓力腔時該彈簧外殼以一第一方向移動，而當經加壓的流體流出該流體壓力腔時該彈簧外殼則以一第二方向移動；複數個滑動螺柱，其滑動地支撐該浮動板、該壓力板及該彈簧外殼以容許該浮動板、該壓力板及該彈簧外殼之軸向移動；複數個放鬆彈簧，其被安置在該複數個滑動螺柱上；及複數個螺帽，其被安置在該複數個滑動螺柱上，其中各個放鬆彈簧被安置在該複數個螺帽中之一者與該彈簧外殼之間以偏置該彈簧外殼離開該螺帽。
2. 如請求項1之總成，其中該轉盤軸向靜止。
3. 如請求項1之總成，其中該等第一及第二摩擦表面中之至少一者包括分成複數個部分之一摩擦材料。
4. 如請求項1之總成，其中該浮動板被附接至該彈簧外殼以防止在該浮動板與該彈簧外殼之間之相對軸向移動。
5. 如請求項4之總成，其進一步包括將該浮動板附接至該彈簧外殼 之至少一個支撐螺柱以防止在該浮動板與該彈簧外殼之間之相對軸向移動。
6. 如請求項4之總成，其進一步包括安置在該複數個滑動螺柱上之複數個套筒，其中該套筒將該浮動板附接至該彈簧外殼且防止在該浮動板與該彈簧外殼之間之相對軸向移動。
7. 如請求項1之總成，其中該壓力板被附接至該汽缸以防止在該壓力板與該汽缸之間之相對軸向移動。
8. 如請求項1之總成，其進一步包括安置在該壓力板與該彈簧外殼之間之複數個壓縮彈簧，其中該複數個壓縮彈簧偏置該壓力板離開該彈簧外殼。
9. 如請求項1之總成，其中該複數個放鬆彈簧偏置該浮動板使該浮動板離開轉盤而至一釋放位置。
10. 如請求項9之總成，其中各個放鬆彈簧被安置在該複數個螺帽中之一者與該彈簧外殼之間以偏置該該浮動板而不是該壓力板使該浮動板離開該轉盤。
11. 如請求項1之總成，其進一步包括安置在該浮動板與該壓力板之間之複數個放鬆彈簧，其中該複數個放鬆彈簧偏置該浮動板離開該壓力板。
12. 一種力傳送總成，其包括：一安裝凸緣，其具有一中心開口以接納一軸，其中該安裝凸緣可安裝在一機架上；一轉盤，其安裝在該軸上且可隨著該軸轉動，該轉盤具有一第一平面及一第二平面且在軸向保持靜止；一浮動板，其具有可與該第一平面接合之一第一摩擦表面；複數個放鬆彈簧，其等偏置該浮動板及該壓力板中之至少一者至一釋放位置； 一壓力板，其具有可與該第二平面接合之一第二摩擦表面；一彈簧外殼，其中該浮動板被附接至該彈簧外殼以防止在該浮動板與該彈簧外殼之間之相對軸向移動；複數個壓縮彈簧，其等安置在該壓力板與該彈簧外殼之間，其中該複數個壓縮彈簧偏置該壓力板離開該彈簧外殼；一汽缸，其耦合至該彈簧外殼以形成一流體壓力腔，其中當經加壓的流體進入該流體壓力腔時該彈簧外殼以一第一方向移動，而當經加壓的流體流出該流體壓力腔時該彈簧外殼則以一第二方向移動，其中該壓力板附接至該汽缸以防止在該壓力板與該汽缸之間之相對軸向移動；複數個滑動螺柱，其滑動地支撐該浮動板、該壓力板及該彈簧外殼以容許該浮動板、該壓力板及該彈簧外殼之軸向移動；及複數個螺帽，其被安置在該複數個滑動螺柱上，其中各個放鬆彈簧被安置在該複數個螺帽中之一者與該彈簧外殼之間以偏置該彈簧外殼離開該螺帽。
13. 如請求項12之總成，其中該等第一及第二摩擦表面中之至少一者包括分成複數個部分之一摩擦材料。
14. 如請求項12之總成，其進一步包括將該浮動板附接至該彈簧外殼以防止軸向移動之至少一個支撐螺柱。
15. 如請求項12之總成，其進一步包括安置在該複數個螺柱中之至少一者上之至少一個套筒，其中該至少一個套筒將該浮動板附接至該彈簧外殼且防止相對軸向移動。
16. 如請求項12之總成，其進一步包括：複數個螺帽，其安置在該複數個滑動螺柱上，其中各個放鬆彈簧被安置在該複數個螺帽中之一者與該彈簧外殼之間以偏置該浮動板而不是該壓力板，使該浮動板離開該轉盤。