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Title:
DEVICE WITH CLUTCH FUNCTION OR BRAKE FUNCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/071887
Kind Code:
A1
Abstract:
A device with clutch function or brake function can be used as a clutch or a brake. The device is provided with a main shaft part (5), an outer shell component (6) and a push rod component (4). The outer shell component (6) is arranged on the main shaft part (5), the main shaft part (5) is of a hollow structure, the push rod component (4) is arranged in the main shaft part (5) opposite, and the push rod component (4) is arranged in a main shaft component (507) of the main shaft part (5). The push rod component (4) is composed of a longitudinal push rod (401) and a horizontal push rod (402) which are perpendicular to one another, an opening groove is arranged at one end of the longitudinal push rod (401), a thread is machined in the opening groove, the horizontal push rod (402) is inserted into the opening groove, a bolt is matched with the thread and against the longitudinal push rod (401) to fix the longitudinal push rod (401) and the horizontal push rod (402), and connecting holes (C) are arranged at both ends of the horizontal push rod (402). The main shaft component (507) is composed of a main shaft (5071) and a fixing disc (5072). The fixing disc (5072) is arranged on the main shaft (5071), and the fixing disc (5072) is connected with a connector of the main shaft (5072) through a bolt (5073).

Inventors:
ZHUANG, Desheng (3-8-2, 3# Lin Yun Spring109-7 Dongjian Street, Dadong Distric, Shenyang Liaoning 4, 110044, CN)
Application Number:
CN2013/086913
Publication Date:
May 15, 2014
Filing Date:
November 12, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ZHUANG, Desheng (3-8-2, 3# Lin Yun Spring109-7 Dongjian Street, Dadong Distric, Shenyang Liaoning 4, 110044, CN)
International Classes:
F16D67/02; F16D67/06
Foreign References:
CN102927179A
CN101126425A
CN2058946U
CN2239530Y
JPH09217771A
JPS59133840A
US4201280A
Attorney, Agent or Firm:
SHENYANG UPDATE INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY (Room 1918, Tianshui e cheng6-1 Sanyi Street, Hunnan New Distric, Shenyang Liaoning 0, 110180, CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、一种具有离合或制动功能的装置, 其特征在于, 该装置设有主轴部件、外 且件和推杆 组件, 主轴部件上设置外 且件, 主轴部件为中空结构, 其内相对设置推杆组件, 推杆组 立 于主轴部件中的主轴组件内;

推杆组件包括相互垂直设置的纵推杆、横推杆,纵推杆一端开槽,所述开槽内加工有螺纹, 横推杆插装于所述开槽中, 螺钉与所述螺纹配合, 顶住纵推杆, 使纵推杆与横推杆固定, 横推 杆两端开有连擀 L;

主轴组件包括主轴、 固定盘, 固定盘安装于主轴上, 固定盘与主轴上的连 ¾f牛通 累钉连 接; 主轴组件中的主轴在其轴线上相应位置的方向开有主轴槽孔, 横推杆横穿主轴槽孔, 固定 盘上与主轴槽孔相应位置开有固定盘槽孔, 滑块设置于固定盘槽孔中, 固定盘槽孔容纳滑块在 其中滑动, 两滑块在固定盘槽孔中的运动轨迹平行 线;

该體作为普通的离合器或制动器。

2、按照权利要求 1所述的具有离合或制动功能的體,其特征在于,主轴部件上分别设置 电磁线圈组件、 外壳组件, 电磁线圈组件与主轴部件之间通过两个角接触球轴承传动连接, 以 承受线圈工作时产生的轴向力; 两个角接触球轴承置于电磁线圈组件内侧的两端, 位于外侧的 轴承端部通过主轴部件上的轴用弹性挡圈给轴承 A定位;外 且件与主轴部件之间通过轴承 、 轴承 B传动连接,轴承 A、轴承 B置于外壳组件内侧的两端; 电磁线圈组件和外壳组件内侧的 轴承相对设置, 所述轴承之间设置隔套 B; 同时, 夕卜壳组件内侧的轴承 A内侧通孔用弹性挡 圈定位;

主轴部件为中空结构, 其内相对设置推杆组件和铁芯, 推杆组件与铁芯相对端之间留有间 隙 δ, 铁芯通 纹与主轴部件上的主轴相连;

当带有电磁线圈组件时, 该¾8作为电磁离合器或制动器。

3、 按照权利要求 2所述的具有离合或制动功能的 ¾S, 其特征在于, 电磁线圈组件包括: 电磁线圈、 线圈端盖、 线圈衬套、 角接触球轴承 I、 角接触球轴承 II, 角接触辦由承 I、 角接 触球轴承 II设置于电磁线圈内侧, 电磁线圈与角接触球轴承 I、 角接触辦由承 II之间设置线圈 衬套。

4、按照权利要求 3所述的具有离合或制动功能的體,其特征在于,线圈衬套的一¾¾过 线圈端盖与电磁线圈固定。

5、按照权利要求 3腿的具有离合或制动功能的装置,其特征在于, 电磁线圈、线圈衬套、 线圈端盖合并成为一个劐本, 形«谓的一体化电磁线圈, 线圈衬套、 线圈端盖作为电磁线圈 的骨架, 在骨架上绕制电磁线圈。

6、按照权利要求 1或 2所述的具有离合或制动功能的體,其特征在于,主轴部件包括拉 簧、 连接销 I、 摇臂、 滑块、 连杆、 连襟肖 II、 主轴组件、 垫圈、 轴用弹性挡圈、 连襟肖 III, 具体结构如下:

摇臂的一端 Μ¾ί 肖 I与固定盘连接, 摇臂上设置连接销 III, 相邻摇臂上的连襟肖 II通 过拉簧连接; 摇臂按圆周对称布置, 并通过拉簧使其端部与滑块一端的圆周面紧密接触; 滑块 另一端穿过固定盘上相应的固定盘槽孔, 在固定盘槽孔的另一侧用配套使用的垫圈及轴用弹性 挡圈固定; #±夬与横推杆之间通 杆连接, 连杆两端的连接孔分别通 接销 II与#±夬、 横 推漏妾。

7、按照权利要求 6所述的具有离合或制动功能的装置,其特征在于, 摇臂设置四个, 并通 过拉簧使其端部与嫩紧密接触。

8、按照权利要求 6所述的具有离合或制动功能的體,其特征在于,两个连杆之间的夹角 为: 120。≤α<180。。

9、按照权利要求 1或 2所述的具有离合或制动功能的装置,其特征在于,外壳组件包括孔 用弹性挡圈 I、 端盖、 孔用弹性挡圈 II、摩擦材料、 外壳, 外壳的一端设有端盖, 端盖设置于 夕卜壳内表面安装的孔用弹性挡圈 I和孔用弹性挡圈 II之间, 外壳内表面相应部位与摇臂曲面组 鰣擦副。

ιο、 按照权利要求 9戶; Μ的具有离合或制动功能的装置, 其特征在于, 在摇臂曲面和外壳 内表面二者之间加入相应的摩擦材料组 擦副。

Description:
一种具有离合或制动功能的

脉领域

本发明涉及离 ^恸领域, 具体为一种具有离合或制动功能的装置, 该装置即可作为离合 器、 又可作为制动器棚。

背景脉

离合器有多种, 常见多为端面接触的型式。 为了提高传动扭矩, 贝 IJ必须增大接触压力; 而 为了增大接角艇力, 人们又设计了很多的机构, 相应地又带来了新的问题, 如: 机构变得餘 等。 虽然有离心离合器的增力方案, 但基于离心力的设计使得其应用又局限于一定 的场合。

发明内容

本发明的目的在于搬一种结构简单、 维护方便、 接合平稳、 重量轻、 承载大, 同时成本 低廉的具有离合或制动功能的 ¾s。

本发明的技术方案是:

一种具有离合或制动功能的 ¾S, 该装置设有主轴部件、 夕卜壳组件和推杆组件, 主轴部件 上设 S ^壳组件, 主轴部件为中空结构, 其内相对设置推杆组件, 推杆组 立于主轴部件中的 主轴组件内;

推杆组件包括相互垂直设置的纵推杆、横推杆 ,纵推杆一端开槽,所述开槽内加工有螺纹, 横推杆插装于所述开槽中, 螺钉与所述螺纹配合, 顶住纵推杆, 使纵推杆与横推杆固定, 横推 杆两端开有连擀 L;

主轴组件包括主轴、 固定盘, 固定盘安装于主轴上, 固定盘与主轴上的连 ¾f牛通 累钉连 接; 主轴组件中的主轴在其轴线上相应位置的方向 开有主轴槽孔, 横推杆横穿主轴槽孔, 固定 盘上与主轴槽孔相应位置开有固定盘槽孔, 滑块设置于固定盘槽孔中, 固定盘槽孔容纳滑块在 其中滑动, 两滑块在固定盘槽孔中的运动轨迹平行 线;

该體作为普通的离合器或制动器。

所述的具有离合或制动功能的装置, 主轴部件上分别设置电磁线圈组件、 夕卜壳组件, 电磁 线圈组件与主轴部件之间通过两个角接触球轴 承传动连接, 以承受线圈工作时产生的轴向力; 两个角接触辦由承置于电磁线圈组件内侧的两 端, 位于外侧的轴承端部舰主轴部件上的轴用 弹性挡圈给轴承 A定位; 外壳组件与主轴部件之间通过轴承 A、轴承 B传动连接, 轴承 A、轴 承 B置于外壳组件内侧的两端; 电磁线圈组件和外壳组件内侧的轴承相对设置 , 所述轴承之间 设置隔套 B; 同时, 外壳组件内侧的轴承 A内侧通孔用弹性挡圈定位;

主轴部件为中空结构, 其内相对设置推杆组件和铁芯, 推杆组件与铁芯相对端之间留有间 隙 δ, 铁芯通 纹与主轴部件上的主轴相连;

当带有电磁线圈组件时, 该¾8作为电磁离合器或制动器。

所述的具有离合或制动功能的装置, 电磁线圈组件包括: 电磁线圈、线圈端盖、线圈衬套、 角接触球轴承 I、 角接触辦由承 II, 角擞虫球轴承 I、 角擞虫球轴承 II设置于电磁线圈内侧, 电磁线圈与角¾1虫球轴承 I、 角接触球轴承 II之间设置线圈衬套。

所述的具有离合或制动功能的體, 线圈衬套的一端通纖圈端盖与电磁线圈固定。 所述的具有离合或制动功能的装置, 电磁线圈、 线圈衬套、 线圈端盖合并成为一个整体, 形成所谓的一体化电磁线圈, 线圈衬套、 线圈端盖作为电磁线圈的骨架, 在骨架上绕制电磁线 圈。

所述的具有离合或制动功能的装置, 主轴部件包括拉簧、 连接销 I、 摇臂、 滑块、 连杆、 连接销 II、 主轴组件、 垫圈、 轴用弹性挡圈、 连接销 III, 具体结构如下:

摇臂的一端 Μ¾ί 肖 I与固定盘连接, 摇臂上设置连接销 III, 相邻摇臂上的连襟肖 II通 过拉簧连接; 摇臂按圆周对称布置, 并通过拉簧使其端部与滑块一端的圆周面紧密 接触; 滑块 另一端穿过固定盘上相应的固定盘槽孔, 在固定盘槽孔的另一侧用配套使用的垫圈及轴 用弹性 挡圈固定; #±夬与横推杆之间通 杆连接, 连杆两端的连接孔分别通 接销 II与#±夬、 横 推漏妾。

所述的具有离合或制动功能的装置,摇臂设置 四个,并 Μ;拉簧使其端部与#±夬紧密接触。 所述的具有离合或制动功能的體, 两个连杆之间的夹角为: 120¾χ<180°。

所述的具有离合或制动功能的装置, 外壳组件包括孔用弹性挡圈 I、 端盖、 孔用弹性挡圈 II、 摩擦材料、 外壳, 夕卜壳的一端设有端盖, 端盖设置于外壳内表面安装的孔用弹性挡圈 I和 孔用弹性挡圈 II之间, 外壳内表面相应部位与摇臂曲面组成摩擦副。

所述的具有离合或制动功能的装置, 在摇臂曲面和外壳内表面二者之间加入相应的 摩擦材 料组娜擦副。

本发明运用理论力学中力的放大原理,实现了 用较小的驱动力产生较大夹紧力的设计目的。 具体而言, 就是当两个连杆间的夹角在 120°以上、接近 180°时, 作用在外壳组件上的力将会非 常大以至于 ί叛无穷大, 而此时, 只需在横推杆上作用非常小的力。 为实现上述设计目的, 采 用了薩几构, 且使两滑块组件的运动繊平行并共线。

本发明的有益效果是:

1、 本发明外形尺寸小, 消耗材料少, 零件结构简单, 力口工维护方便, 接合平稳, 承载大, 低廉。 2、本发明通过圆周接触, 实现了在推杆上作用较小的驱动力,就可在圆 周上产生非常大的 擞虫力, 提高了输出扭矩。

3、 与传统的离合器相比, 本发明具有尺寸小, 轻, 扭矩大的特点。

4、 本发明通过改变主轴部件两端的键槽 A (或 A' )、 夕卜壳组牛端面 B的连接方式, 离合 器可作为制动器来棚。

5、 当作为电磁离合器(或电磁制动器)使用时, 在轴承的作用下, 电磁线圈可以保持固定 不动 (不参加旋转运动), 没有滑环, 因此结构紧凑。

附图说明

图 1 (a) - (b)是离合器(制动器)结构示意图。其中, 图 1 ω 视图; 图 1 (b)是 立体图。

图 2是外^且件结构示意图。

图 3 ¾±轴部件示意图。

图 4是推杆组件示意图。

图 5 (a) - (b)是主轴组件示意图。 其中, 图 5 (a)是立体图 I; 图 5 (b)是立体图 II。 图 6、 图 7是两种电磁线圈组件的装配示意图。

图中: 1、铁芯; 2、轴用弹性挡圈 A; 3、 电磁线圈组件; 4、推杆组件; 5、 主轴部件; 6、 夕卜壳组件; 7、 轴承 A; 8、 轴承 B; 9、 隔套 A; 10、 孔用弹性挡圈; 11、 隔套 B。

301、 电磁线圈; 301A、 电磁线圈 (衬套与线圈一体); 302、 线圈端盖; 303、 线圈衬套; 304、角擞虫球轴承 I; 305、角接触琪由承 II; 401、纵推杆; 402、横推杆; 403、螺钉 I; 501、 拉簧; 502、连棚 I; 503、摇臂; 504、滑块; 505、连杆; 506、连接销 II; 507、 主轴组件; 508、垫圈; 509、轴用弹性挡圈; 510、连接销 III; 5071、主轴; 5072、 固定盘; 5073、螺钉 Π ; 601、 孔用弹性挡圈 I; 602、 端盖; 603、 孔用弹性挡圈 II; 604、摩擦材料; 605、 外壳。

C、 连接孔; D主轴槽孔; E固定盘槽孔。 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图 1-7所示, 本发明具有离合或制动功能的装置主要包括: 铁芯 1、 轴用弹性挡圈 A2、 电磁线圈组件 3、推杆组件 4、主轴部件 5、夕卜壳组件 6、轴承 A7、轴承 B8、 隔套 A9、孔用弹 性挡圈 10、 隔套 B11等组成, 具体结构如下:

主轴部件 5上分别设置电磁线圈组件 3、外壳组件 6, 电磁线圈组件 3与主轴部件 5之间通 过两 $由承传动连接, 两 $由承置于电磁线圈组件 3内侧的两端, 位于外侧的轴承端部通过主 轴部件 5上的轴用弹性挡圈 A2定位;外壳组件 6与主轴部件 5之间通过轴承(轴承 A7、轴承 B8)传动连接, 轴承 A7、轴承 B8置于外壳组件 6内侧的两端。 电磁线圈组件 3和外壳组件 6 内侧的轴承相对设置, 所述轴承之间设置隔套 Bll。 同时, 外魏件 6内侧的轴承 A7内侧通 过轴承孔用弹性挡圈 10定位。

主轴部件 5为中空结构, 其内相对设置推杆组件 4和铁芯 1, 推杆组件 4与铁芯 1相对端 之间留有间隙 δ, 铁芯 1通过螺纹与主轴部件 5上的主轴 5071相连。

如图 1 (b)所示, 本发明通过改变主轴部件两端的键槽 A (或 A' )、外 且件端面 B的连 接方式, 离合器可作为制动器来棚。 如:

当键槽 A (或 Α' )连¾¾动部件, 夕卜壳组件端面 Β ¾¾ 止的基座时, 线圈通过制动外 魏件实现制动, 此时具备制动器的功能。 当然, 也可将 Β连接到运动部件, 键槽 Α (或 Α' ) 连接到静止部件, 当线圈工作时, 同样具备制动器的功能。

而当键槽 Α (或 Α' )连接到动力源(如电机), Β连接到工作机时, 此时线圈就可根据要 «行工作, 从而在不切断电机电源的情况下, 实现工作机的运动或停止, 此时该装置具有离 合器的功能。 也可将 Β接到电机, 键槽 Α (或 Α' )连接工作机, 离合器的工作原理是一样的。

如图 1 (a)、 图 4所示, 推杆组件 4位于主轴组件 507内, 工作时, 由作用在推杆组件 4 上的驱动力驱动,做往复运动。推杆组件 4包括相互垂直设置的纵推杆 401、横推杆 402, 纵推 杆 401—端开槽, 所述开槽内力口工有螺纹, 横推杆 402插装于所述开槽中, 螺钉 1 403与所述 螺纹配合, 顶住纵推杆 401, 使纵推杆 401与横推杆 402固定, 横推杆 402两端开有连接孔 如图 1 (a)、图 3、图 5 (a)、图 5 (b)所示,主轴部件 5主要包括:拉簧 501、连接销 I 502、 摇臂 503、 #±夬 504、 连杆 505、 连接销 11506、 主轴组件 507、 垫圈 508、 轴用弹性挡圈 509、 连接销 III510等, 具体结构如下:

主轴组件 507包括主轴 5071、固定盘 5072,固定盘 5072安装于主轴 5071上,固定盘 5072 与主轴 5071上的连¾|牛通 累钉115073连接。主轴组件 507中的主轴 5071在其轴线上相应位 置的径向开有主轴槽孔 D; 该主轴槽孔 D为通槽孔, 横推杆 402横穿主轴槽孔 D。相 应地,固定盘 5072上与主轴槽孔 D相应位置开有固定盘槽孔 E,滑块 504设置于固定盘槽孔 E 中, 固定盘槽孔 E容纳滑块 504在其中滑动, 两滑块 504在固定盘槽孔 E中的运动轨迹平行并 共线。

摇臂 503的一端 M¾撐肖 I 502与固定盘 5072连接, 摇臂 503上设置连接销 111510, 相 邻摇臂 503上的连接销 III510通过拉簧 501连接。 摇臂 503按圆周对称布置, 并通过拉簧 501 使其端部与滑块 504一端的圆周面紧密 ¾ 。滑块 504另一端穿过固定盘 5072上相应的固定盘 槽孔 E, 在固定盘槽孔 E的另一侧用配套使用的垫圈 508及轴用弹性挡圈 509固定。 优选地, 摇臂 503设置 4个, 并通过拉簧 501使其端部与#±夬 504紧密接触。 滑块 504与横推杆 402之 间通舰杆 505连接,连杆 505两端的连擀 L C分别通腿妾销 II 506与滑块 504、横推杆 402 铰接, 两个连杆 505之间的夹角为: 120°≤α<180°。

如图 1 (a)、 图 2所示, 外壳组件 6主要包括孔用弹性挡圈 1 601、 端盖 602、 孔用弹性挡 圈 11603、摩擦材料 604、外壳 605等,夕卜壳 605的一端设有端盖 602,端盖 602设置于外壳 605 内表面安装的孔用弹性挡圈 I 601和孔用弹性挡圈 II 603之间,外壳 605内表面相应部位与摇臂 503曲面组成摩擦副,也可在摇臂 503曲面和外壳 605内表面二者之间加入相应的摩擦材料 604 m m, 以便起到降温, 增 擦力等作用。

如图 1 (a)、 图 6、 图 7所示, 电磁线圈组件 3主要包括: 电磁线圈 301、 电磁线圈 (衬套 与线圈一体) 301 A、 线圈端盖 302、 线圈衬套 303、 角接触辦由承 I 304、 角接触球轴承 II 305 等, 角接触球轴承 1 304、角擞虫球轴承 Π305设置于电磁线圈 301内侧, 电磁线圈 301与角接 触球轴承 I 304、 角擞虫球轴承 II 305之间设置线圈衬套 303, 线圈衬套 303的一¾¾纖圈端 盖 302与电磁线圈 301固定。角擞虫球轴承 I 304、角接触辦由承 II305可承受轴向力与径向力, 也可将电磁线圈 301、线圈衬套 303、线圈端盖 302合并成为一个整体,形成所谓的一体化电磁 线圈 301A (即把线圈衬套 303、线圈端盖 302作为电磁线圈的骨架, 再进行电磁线圈的绕制)。 这样, 电磁线圈的结构较为紧凑, 使得装配大为简化。

本发明的工作过程如下:

当电磁线圈通电时, 电磁线圈产生磁力, 并通过铁芯 1得以强化, 吸引推杆组件 4的纵推 杆 401向铁芯 1运动, 从而连杆 505带动摇臂 503运动, 摇臂 503以连接销 I 502为轴心向外 侧方向 (外壳组件 ό的内侧)扩张, 当间隙 δ逐渐减小至零时, 摇臂 503与摩擦材料 604的压 力达到最大, 此时产生最大扭矩, 进而对外做功。

当线圈断电时,在拉簧 501的作用下,摇臂 503被拉回初始位置,摇臂 503和摩擦材料 604 脱离, 此时不产生扭矩。

为了消除磁屏蔽现象对铁芯 1的影响, 要求被电磁线圈包围的部分使用非磁性材料, 如线 圈骨架, 即线圈端盖 302、 线圈衬套 303可采用非金属材料; 主轴 5071采用无磁钢。

当带有电磁线圈组件 3时, 本发明可以作为电磁离合器或制动器; 当去掉电磁线圈组件 3 时, 本发明可变为普通的离合器或制动器。 例如: 去掉电磁线圈后, 加 ^¾推杆 401的长度使 之超出主轴 5071端面, 就将具有制动器的功能, 拓展了棚范围。