扭矩限制器的製作方法

2023-05-13 20:50:01

專利名稱：扭矩限制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種扭矩傳遞裝置，尤其涉及一種可以傳遞和限制扭矩的扭矩 限制器。
背景技術：
扭矩限制器有許多應用的場合，例如設在汽車發動機與用於空氣調節的壓 縮機的動力傳遞路徑上。典型的外控式變排量壓縮機具有一傾斜地支撐在主軸 上的斜盤，斜盤角度可以通過壓縮機的電控閥改變。當外控式變排量壓縮機的 內部出現故障使扭矩變大時，過大的扭矩會對發動機產生大的衝擊。因此，壓 縮機必須具有過載保護機構，使得壓縮機內部的扭矩過大時，壓縮機與皮帶輪 脫離，避免壓縮機內部扭矩過大對發動機的衝擊。一種現有的過載保護技術是公開號為CN1431413A的中國專利，當扭矩過 大時，依靠在第一轉動體和第二轉動體之間傳遞扭矩的凸緣的斷裂破壞來達到 停止傳遞的目的。該技術的缺點是一旦產生破壞，該傳動機構就完全失效了。另 一種現有技術是公開號為JP2000-46066的日本專利，其第一轉動件和 第二轉動件之間由渦巻形彈簧連接並傳遞扭矩，扭矩過大時渦巻形彈簧的自由 端與其中 -個轉動件脫離，停止傳遞扭矩。該技術的缺點是彈簧作為傳動件和 緩衝件，工作時一直處於變形狀態易產生疲勞，啟動時受到衝擊力，因此可靠 性難以保證。發明內容本發明的目的在於提供一種耐疲勞不易變形且結構簡單、成本低廉的扭矩 限制器。本發明為解決上述技術問題而採用的技術方案是提供一種扭矩限制器，包括一驅動環、 一中間環以及一輪轂；所述驅動環與一第一轉動體傳動相連，驅動環具有一缺口；所述輪轂設於驅動環內的一第二轉動體上，輪轂中心設有一
頂抵部，輪轂外周的一段弧上設有一向外凸伸的定位部，定位部上設有一面向 輪轂中心的彈性體；所述中間環具有一突起部，所述突起部與所述驅動環的缺 口鍥合，所述中間環遠離突起部的一側具有一傳動部，所述傳動部置於所述輪 轂的頂抵部與彈性體之間；當所述第一轉動體與第二轉動體間的傳遞扭矩超過 脫離扭矩時，所述輪轂的頂抵部向上頂抵所述中間環的傳動部，使中間環因傳 動部壓縮所述彈性體而上移，從而使所述突起部從所述驅動環的缺口脫離。上述的扭矩限制器中，所述頂抵部可包括一耳部，用以在中間環沿一個方 向轉動時起作用。上述的扭矩限制器中，所述頂抵部可包括兩個耳部，在中間環沿兩個方向 轉動時都起作用。上述的扭矩限制器，所述頂抵部可包括一設於所述輪轂中心的橢圓體。 上述的扭矩限制器中，所述輪轂與所述第二轉動體是鍵連接或螺紋連接。 上述的扭矩限制器中，所述驅動環通過緊固螺釘固定於所述第二轉動體上。上述的扭矩限制器可以結合在汽車發動機與汽車空調壓縮機的動力傳遞 路徑上，其中所述第一轉動體是受汽車發動機驅動的轉子，所述第二轉動體是 汽車空調壓縮機的主軸。本發明由於採用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有結構簡單，安 全可靠和成本較低的優點。這種脫離方式不僅能夠避免採用破壞接觸面方式所 產生的高溫，同時能夠通過改變彈性體的彈性係數而將扭矩限制器的脫離扭矩 確定在特定範圍。
以下結合附圖和具體實施方式
進一步說明本發明的特徵和優點，其中

圖1是設有本發明的扭矩限制器的壓縮機剖面圖；圖2是本發明一個實施例的扭矩限制器的結構示意圖；圖3是圖2所示扭矩限制器的脫離狀態圖；圖4是本發明另一個實施例的扭矩限制器的結構示意圖。
具體實施方式
請先參閱圖1和圖2所示，作為本發明的一個特定實施例，本發明的扭矩
限制器是結合在汽車發動機(圖未示)與汽車空調壓縮機10的動力傳遞路徑上，其中作為第一轉動體的皮帶輪2是受汽車發動機驅動的轉子，而作為第二 轉動體的主軸3為壓縮機主軸，扭矩限制器1設在皮帶輪2與主軸3之間，用 於將扭矩從皮帶輪2傳遞到壓縮機主軸3，以帶動壓縮機10工作。下面具體描述扭矩限制器1的結構。扭矩限制器1包括一驅動環11、 一中間環12以及一輪轂13。在本實施例 中，驅動環11通過螺釘15固定在皮帶輪2上，隨皮帶輪2轉動，在螺釘15 與皮帶輪2固定的段上設有異型螺母4與橡膠支撐墊5，用以在扭矩限制器1 與皮帶輪2之間起緩衝作用。驅動環11具有缺口 110。輪轂13設於驅動環11 內的主軸3上，連接鍵或者螺紋傳動相連，較佳地，是採用花鍵連接，以避免 扭矩傳遞過程中軸向力的產生。輪轂中心設有作為頂抵部的兩個剛性的耳部 130a、 130b，輪轂外周的--段弧上設有向外(即平行於主軸方向)凸伸的一段 定位部131，定位部131上設有彈性體132，該彈性體132是面向輪轂中心， 並且大致與兩耳部130a、 130b的連線平行。中間環12設於驅動環11與輪轂 13之間，其具有一突起部121，該突起部121與驅動環11的缺口 110鍥合。 中間環12遠離突起部121的一側具有一傳動部1.22，該傳動部122夾在輪轂 13的耳部130與彈性體132之間，其中傳動部122的外側與彈性體132接觸， 內側與耳部130a (或耳部130b)接觸，並且內側具有與耳部130a、 130b相適 配的形狀。中間環12與輪轂的耳部130a、 130b都是剛性體。在正常情況下，汽車發動機(圖未示)帶動壓縮機10的皮帶輪2轉動(順 時針或逆時針旋轉，在以下的說明中僅以順時針旋轉為例)，再通過驅動環ll 帶動中間環12轉動，然後由中間環12通過傳動部122與輪轂13的接觸將扭 矩傳遞到輪轂13，最後由輪轂13傳遞給主軸3，從而帶動壓縮機10正常工作。 如圖3所示，在扭矩傳遞過程中，輪轂中心的耳部130a從內側向右上方頂抵 中間環12的傳動部122，使其外側壓縮輪轂13的彈性體132，並且由於中間 環12受到弧形定位部131的限制作用，從而使中間環12與輪轂13之間產生 --個偏轉角度9;隨著傳遞扭矩的增大，偏轉角度e增大，彈性體132進一步 被壓縮，最終導致中間環12的突起部122上移，從驅動環11的缺口 110中脫 離，從而使輪轂13與驅動環11脫離。從以上扭矩限制器的脫離過程可知，輪轂中心的一個耳部130a在中間環 12 (或驅動環ll)沿一個方向旋轉時起作用，在通常狀態下，需要設置兩耳部
以適應中間環11沿兩個方向旋轉的情形下的扭矩脫離。但應當理解，只設一 個耳部的實施例包含在本發明的範圍內。此外，設在輪轂13上的頂抵部並不僅限於前文所揭示的耳部結構。圖4 是本發明另一個實施例的扭矩限制器的結構示意圖。該實施例示出具有另一種 結構的頂抵部的扭矩限制器，其中頂抵部由一橢圓體130構成，該橢圓體中心 設在輪轂的中心，兩側形成兩個突起，它們起到與圖2所示耳部相同的功能， 只是外輪廓有所不同，相應地，中間環12的傳動部122內側也呈與橢圓體130 相適配的形狀。本實施例的工作原理與圖2所示實施例並無差異，因此不再贅 述。本發明所揭示的兩種頂抵部及傳動部配合的結構主要是考慮到加工的方 便，在實施中還可根據其原理作各種變化。本發明的扭矩限制器不僅僅可結合在汽車發動機與用於空氣調節的壓縮 機的動力傳遞路徑上，還可結合在發動機和用於車輛制動輔助裝置的液壓泵、 發動機和用於動力轉向裝置的液壓泵、以及發動機和用於空氣懸浮裝置的空氣 泵等之間。以上的實施例說明僅為本發明的較佳實施例說明，本領域技術人員可依據 本發明的上述實施例說明而作出其它種種等效的替換及修改。然而這些依據本 發明實施例所作的種種等效替換及修改，屬於本發明的發明精神及由權利要求 所界定的專利範圍內。
權利要求
1. 一種扭矩限制器，設置在第一轉動體與第二轉動體之間以傳遞扭矩，其特徵在於，所述扭矩限制器包括一驅動環、一中間環以及一輪轂；所述驅動環與所述第一轉動體傳動相連，驅動環具有一缺口；所述輪轂設於驅動環內的第二轉動體上，輪轂中心設有一頂抵部，輪轂外周的一段弧上設有一向外凸伸的定位部，定位部上設有一面向輪轂中心的彈性體；所述中間環具有一突起部，所述突起部與所述驅動環的缺口鍥合，所述中間環遠離突起部的一側具有一傳動部，所述傳動部置於所述輪轂的頂抵部與彈性體之間；當所述第一轉動體與第二轉動體間的傳遞扭矩超過脫離扭矩時，所述輪轂的頂抵部向上頂抵所述中間環的傳動部，使中間環因傳動部壓縮所述彈性體而上移，從而使所述突起部從所述驅動環的缺口脫離。
2. 如權利要求1所述的扭矩限制器，其特徵在於，所述頂抵部包括一耳部。
3. 如權利要求1所述的扭矩限制器，其特徵在於，所述頂抵部包括兩個耳部。
4. 如權利要求1所述的扭矩限制器，其特徵在於，所述頂抵部包括一設 於所述輪轂中心的橢圓體。
5. 如權利要求1所述的扭矩限制器，其特徵在於，所述輪轂與所述第二 轉動體是鍵連接或螺紋連接。
6. 如權利要求1所述的扭矩限制器，其特徵在於，所述驅動環通過緊固 螺釘固定於所述第二轉動體上。
7. 如權利要求1所述的扭矩限制器，其特徵在於，所述第一轉動體是受 汽車發動機驅動的轉子，所述第二轉動體是汽車空調壓縮機的主軸。
全文摘要
本發明公開一種扭矩限制器，設置在第一轉動體與第二轉動體之間以傳遞扭矩，扭矩限制器包括一驅動環、一中間環以及一輪轂；驅動環與第一轉動體傳動相連，驅動環具有一缺口；輪轂設於驅動環內的第二轉動體上，輪轂中心設有一頂抵部，輪轂外周的一段弧上設有一向外凸伸的定位部，定位部上設有一面向輪轂中心的彈性體；中間環具有一突起部，突起部與驅動環的缺口鍥合，中間環遠離突起部的一側具有一傳動部，傳動部置於輪轂的頂抵部與彈性體之間；當第一轉動體與第二轉動體間的傳遞扭矩超過脫離扭矩時，輪轂的頂抵部向上頂抵中間環的傳動部，使中間環因傳動部壓縮所述彈性體而上移，從而使突起部從驅動環的缺口脫離。本發明具有結構簡單，安全可靠和成本較低的優點。
文檔編號F16D7/00GK101210591SQ20061014814
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月28日 優先權日2006年12月28日
發明者珂 潘, 王人傑 申請人:上海三電貝洱汽車空調有限公司