專利名稱：扭矩敏感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種根據(jù)扭矩提供軸向力的裝置。
在通過摩擦面?zhèn)鬟f扭矩的傳動設(shè)備中，需要對摩擦面作用足夠的壓力，因為否則會發(fā)生滑動，由此限制了傳遞的扭矩。如果扭矩變化，則不經(jīng)常需要相同的壓力。如果選擇了固定不變的壓力，則壓力必須大到能夠傳遞最大的扭矩。由于這個最大的壓力，傳動設(shè)備的軸承將不必要地在部分載荷的情形下受載。
在連續(xù)變化的傳動設(shè)備中特別會發(fā)生這個問題。在這種傳動設(shè)備中，依靠摩擦把驅(qū)動扭矩傳遞到作為摩擦面的一個對面上。根據(jù)所要求的扭矩，必須在兩個摩擦面之間實現(xiàn)限定的壓力。
已經(jīng)知道根據(jù)扭矩來調(diào)節(jié)一定壓力的裝置，其中先測量扭矩，然后根據(jù)測量值調(diào)節(jié)一定的壓力，例如依靠液壓系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。這些裝置耗能和復(fù)雜，因而制造和維護很費錢。
本發(fā)明的目的是按照可避免現(xiàn)有裝置缺點的設(shè)想提供一種簡單的裝置。采用按照本發(fā)明的一種裝置，本發(fā)明達到了這個目的，裝置包括-一個第一軸，具有至少包括一個徑向部分的摩擦面；-一個第二軸，放置成至少以一個軸向部分與第一軸平行；-一個設(shè)有在第二軸上螺紋的摩擦件，與摩擦面作摩擦接觸，摩擦件在相對于第二軸轉(zhuǎn)動情形下沿軸向移動；-沿軸向推壓摩擦件的加壓件。
當(dāng)?shù)谝惠S以一定扭矩轉(zhuǎn)動時，由于螺紋，第一軸將相對于摩擦件轉(zhuǎn)動。由此摩擦件將沿軸向移動并壓在摩擦面上。當(dāng)壓力大到足以把扭矩傳遞到第二軸時，第一軸相對于摩擦件的轉(zhuǎn)動停止，從第一軸把扭矩傳遞到第二軸。設(shè)置加壓件來保證摩擦件和摩擦面之間的最初接觸。
螺紋還提供了兩個軸的良好徑向定心，由此軸承可以比較簡單。
在一個優(yōu)選實施例中，把滾動體設(shè)置在螺紋中。這些滾動體大大降低了螺紋中的摩擦，由此可更精確地調(diào)節(jié)壓力。
在另一個按照本發(fā)明的實施例中，加壓件為一個盤形彈簧。
在按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，兩個軸之一可沿軸向移動，設(shè)置一個接合在摩擦件上的限位件，以限制摩擦件的軸向移動。
移動兩個軸之一的能力還可以提供傳動設(shè)備的離合器功能。
本發(fā)明還包括一個機械傳動設(shè)備，包括-一個框架；-一個按照以上權(quán)利要求之一的第一裝置，其中第一軸形成一個輸入軸，輸入軸設(shè)置成可在框架上轉(zhuǎn)動；-一個按照以上權(quán)利要求之一的第二裝置，其中第二軸形成一個輸出軸，輸出軸設(shè)置成可平行于輸入軸在框架上轉(zhuǎn)動，以及其中第一裝置的第二軸和第二裝置的第一軸相互結(jié)合形成一個轉(zhuǎn)動體，轉(zhuǎn)動體設(shè)置成在框架上至少徑向移動；-一個設(shè)置在第一裝置的摩擦面和摩擦件之間的第一壓帶；-一個設(shè)置在第二裝置的摩擦面和摩擦件之間的第二壓帶；其中各摩擦面是轉(zhuǎn)動對稱的，摩擦面至少包括一個軸向部分和至少包括一個徑向部分。
在這種機械傳動設(shè)備中特別希望具有足夠大的壓力。另一方面，這個壓力必須不太大，否則可能產(chǎn)生不必要的磨損。
在按照本發(fā)明傳動設(shè)備的一個優(yōu)選實施例中，第一裝置和第二裝置的加壓件是共用的。
在按照本發(fā)明傳動設(shè)備的另一個實施例中，輸入軸和輸出軸中至少一個軸是可以沿軸向移動的，并且設(shè)置了一個限位件，以限制與可軸向移動軸連接的摩擦件的軸向移動。
采用以上措施形成一個具有固有離合器的機械傳動設(shè)備。因為摩擦件被限制了沿軸向的移動，軸之一的較大軸向移動能夠使兩個摩擦面之一從摩擦件脫開。由此可以把輸入軸從輸出軸脫開。
在按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，設(shè)置在可移動軸上的摩擦面包括一個第一接合面。
當(dāng)機械傳動設(shè)備還用作離合器時，則設(shè)置在可移動軸上的摩擦面將過度磨損，當(dāng)輸入和輸出軸接合時壓帶將在摩擦面上滑動。由于摩擦面過度磨損將影響機械傳動設(shè)備的工作?，F(xiàn)在提供了一個專門的接合面，僅這個面被磨損，而機械傳動設(shè)備所需的摩擦面將保持完整無損。
在按照本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例中，一個第二接合面設(shè)置在壓帶上，壓帶接合在與可移動軸連接的摩擦面上，其中第一接合面位于摩擦面的平面之外，使得僅第一接合面可以與第二接合面相互作用。
由于在離合器接合時壓帶和摩擦面之間的滑動，壓帶也被磨損。現(xiàn)在壓帶上提供了一個專門的第二接合面，它能夠僅與第一接合面相互作用，對壓帶或摩擦面的磨損將不影響機械傳動設(shè)備的工作。
參照附圖將進一步闡明本發(fā)明的這些和其他特性。


圖1表示了按照本發(fā)明的裝置的剖視圖；圖2表示了按照本發(fā)明的機械傳動設(shè)備的第一個實施例；圖3a和3b表示了按照本發(fā)明機械傳動設(shè)備的第二個實施例的剖視圖；以及圖4表示了機械傳動設(shè)備的第三個實施例，其中設(shè)置了按照本發(fā)明的裝置。
圖1表示了按照本發(fā)明的一個裝置20。這個裝置20通常稱為扭矩敏感裝置。裝置20具有一個輸入軸21和一個輸出軸22。一個具有內(nèi)螺紋24的零件23設(shè)在輸入軸21上。在這個螺紋24中設(shè)有球25，它們形成了摩擦件26的軸承。依靠盤形彈簧27把摩擦件26壓在輸出軸22的摩擦面28上。
當(dāng)驅(qū)動輸入軸21時，它帶動了摩擦件26。因為摩擦件26被盤形彈簧27壓在不動輸出軸的摩擦面28上，摩擦件26最初被抑制，由此因螺紋作用而沿軸向移動。當(dāng)壓力足夠大時，這個軸向移動將停止，輸出軸22將被帶動。
圖2表示了一個機械傳動設(shè)備1，它包括一個具有摩擦面3的輸入軸2，一個輸出軸4和一個設(shè)置在輸出軸上的摩擦面5。在摩擦面3和5之間設(shè)有一個可移動的摩擦件6，用它可以調(diào)節(jié)輸入軸2和輸出軸4之間的傳動比。
摩擦件6包括一個可移動的框架7。一個襯套9通過軸承8裝在這個框架7中。襯套9在內(nèi)側(cè)設(shè)有螺紋10。兩個塊體12和13依靠球11設(shè)在這個螺紋中。塊體12和13之間設(shè)有相互推開兩個塊體的盤形彈簧14。塊體12和13在朝著相關(guān)摩擦面3和5的側(cè)面上設(shè)有壓帶15和16。
盤形彈簧14保證壓帶15，16與相關(guān)的摩擦面3和5保持接觸。如果現(xiàn)在把扭矩作用到軸2上，壓帶15，因而塊體12將被摩擦面3的轉(zhuǎn)動所帶動。由于螺紋10，現(xiàn)在塊體12將朝著摩擦面3的方向相對于襯套9移動。當(dāng)壓力足夠大時，襯套9將被軸2的轉(zhuǎn)動所帶動。
在這個機械傳動設(shè)備中，事實上設(shè)置了兩個按照圖1的加壓裝置，每一個裝置保證了對一個壓帶的正確壓力。
因為最初輸出軸4保持不動，由于在壓帶16和摩擦面5之間的摩擦，塊體13將被抑制。因為襯套9轉(zhuǎn)動，現(xiàn)在塊體13將朝著摩擦面5相對于這個襯套移動，從而在壓帶16和摩擦面5之間的壓力增加。只要壓力足夠大，輸出軸4將開始轉(zhuǎn)動，因此可以把輸入軸2的扭矩傳遞到輸出軸4上。
圖3a和3b表示了按照圖2裝置的變化形式。相應(yīng)的部分用相同的編號表示，并且為了簡單起見，這里不再作進一步描述。
與圖2實施例的區(qū)別在于輸出軸4可以沿軸向A移動。在襯套9中設(shè)有一個保險件17，當(dāng)輸出軸4移動離開摩擦件6時，它防止了因盤形彈簧14而使塊體13脫離螺紋。圖3a表示了脫開的位置。
在圖3b中，輸出軸4再一次靠到摩擦面6上，由此塊體13從保險件17釋放，機械傳動設(shè)備如圖2所示那樣進行工作。
圖4表示了一個機械傳動設(shè)備，它在構(gòu)造上大部分相當(dāng)于圖2所示的實施例。因此相應(yīng)的部分用相同的編號表示。
在這個實施例中，壓帶15還設(shè)在塊體12中。而壓帶16設(shè)在塊體30中。塊體12通過滾動體11和螺紋10裝在塊體30中。
一個襯套31與塊體30同軸放置，襯套31相對于塊體30可沿軸向移動。這個襯套依靠軸承8裝在框架7中。
對于大多數(shù)零件，工作相應(yīng)于圖2實施例的工作。塊體12相對于塊體30的轉(zhuǎn)動保證了兩個壓帶15，16之間距離的改變。為了均勻地把軸向壓力分配在兩個摩擦面3，5上，塊體30將在襯套31中沿軸向移動。
這個構(gòu)造的優(yōu)點是軸承8沿軸向不受載荷，因而框架沿軸向也保持不受載荷。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)扭矩提供軸向力的裝置，裝置包括-一個第一軸，具有至少包括一個徑向部分的摩擦面；-一個第二軸，放置成至少以一個軸向部分與第一軸平行；-一個設(shè)有在第二軸上軸向螺紋的摩擦件，與摩擦面作摩擦接觸，摩擦件在相對于第二軸轉(zhuǎn)動情形下沿軸向移動；-沿軸向推壓摩擦件的加壓件。
2.權(quán)利要求1中申請的裝置，其中滾動體設(shè)置在螺紋中。
3.權(quán)利要求1中申請的裝置，其中加壓件為一個彈簧，如盤形彈簧。
4.權(quán)利要求1中申請的裝置，其中摩擦面為碟形。
5.權(quán)利要求1中申請的裝置，其中兩個軸之一可沿軸向移動，以及其中設(shè)有接合在摩擦件上的限位件，以限制摩擦件的軸向移動。
6.一種機械傳動設(shè)備，包括-一個框架；-一個按照以上權(quán)利要求之一的第一裝置，其中第一軸形成一個輸入軸，輸入軸設(shè)置成可在框架上轉(zhuǎn)動；-一個按照以上權(quán)利要求之一的第二裝置，其中第二軸形成一個輸出軸，輸出軸設(shè)置成可平行于輸入軸在框架上轉(zhuǎn)動，以及其中第一裝置的第二軸和第二裝置的第一軸相互結(jié)合形成一個轉(zhuǎn)動體，轉(zhuǎn)動體設(shè)置成至少在框架上徑向移動；-一個設(shè)置在第一裝置的摩擦面和摩擦件之間的第一壓帶；-一個設(shè)置在第二裝置的摩擦面和摩擦件之間的第二壓帶；其中各摩擦面是轉(zhuǎn)動對稱的，摩擦面至少包括一個軸向部分和至少包括一個徑向部分。
7.權(quán)利要求6中申請的傳動設(shè)備，其中第一裝置和第二裝置的加壓件是共用的。
8.權(quán)利要求6中申請的傳動設(shè)備，其中輸入軸和輸出軸中至少一個軸是可以沿軸向移動的，以及其中設(shè)置了一個限位件，以限制與可軸向移動軸連接的摩擦件的軸向移動。
9.權(quán)利要求8中申請的傳動設(shè)備，其中設(shè)置在可移動軸上的摩擦面包括一個第一接合面。
10.權(quán)利要求9中申請的傳動設(shè)備，其中一個第二接合面設(shè)置在壓帶上，壓帶接合在與可移動軸連接的摩擦面上，其中第一接合面位于摩擦面的平面之外，使得僅第一接合面可以與第二接合面相互作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種根據(jù)扭矩提供軸向力的裝置，裝置包括一個第一軸，具有至少包括一個徑向部分的摩擦面；一個第二軸，放置成至少以一個軸向部分與第一軸平行；一個設(shè)有在第二軸上軸向螺紋的摩擦件，與摩擦面作摩擦接觸，摩擦件在相對于第二軸轉(zhuǎn)動情形下沿軸向移動；以及沿軸向推壓摩擦件的加壓件。
文檔編號F16H15/42GK1398329SQ01804036
公開日2003年2月19日 申請日期2001年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月24日
發(fā)明者海爾克·霍根貝格 申請人:哈瑪普羅控股有限公司