扭矩限制系统的制作方法_4

文档序号:9925102阅读:来源:国知局
。示出了与图17直接相关的图形。因为先前已详细描述了安装扭矩_滑移值和工作扭矩-滑移值原理的不同,所以将简单地对图形进行描述。
[0147]示出了具有安装扭矩-滑移值itv的线和工作扭矩-滑移值wtv的线的图形,这两条线表示与优选实施方案150相关的安装和工作扭矩值的差别,并且安装和长期工作扭矩-滑移值的差别是约25%。由于本文中所解释的原因,这些相对参数对于本文所描述的扭矩限制系统的性能来说是至关重要的。
[0148]示出了优选实施方案150可以提供通过对角加速度双向扭矩限制器反应而产生非常一致且可靠的变量值。本领域技术人员应当理解,前述研究、构型和描述本质上是示例性的而非限制性的。
[0149]本领域技术人员可以理解,前述构型本质上是示例性的而非限制性的。非限制性地,可以通过拉削、CNC或本领域中已知的附加制造或其他过程,在外壳的内孔或轴的外表面中切割具有预先确定的深度和设计的所述最大负值机械限止部-10、负下行斜面-9、最小值平衡点eq、下行斜面9、最大值机械限止部10。非限制性地,本发明的原理还适用于任何类型的材料或构型的、在任一方向上旋转的外或内波纹公差环以及其部件。优选地,但非限制性地,图17、图18、图19的原理适用于所有构型、形式、材料的公差环。
[0150]图20、图21、图22、图23、图24示出利用本发明的优选实施方案50的周向可调节值扭矩限制器200的完整和局部截面图以及部分截面图。
[0151]此外,图20、图21、图22、图23、图24示出本发明的优选实施方案200,即具有调节其内部圆周的装置的扭矩限制组件。这允许调节优选实施方案50的压缩值和扭矩-滑移值,从而为期望的装置提供相关联传递扭矩的可调节性。
[0152]图20示出周向可调节值角扭矩限制器的完整环形部分横截面图。包括外波纹公差环1、外部圆柱形部件驱动环2a、内部圆柱形部件3、内部圆柱形部件表面3a、一个或多个轴向沟槽4a、夕卜部圆柱形驱动环2b、内部圆柱形部件3、压缩方向I la、一个或多个孔洞16、一个或多个调节螺钉21、以及一个或多个螺纹孔31a。
[0153]对图20进行解释,轴向沟槽4a平行于外部圆柱形部件驱动环2a的具有预先确定的深度和设计的旋转轴线(所述预先确定的深度和设计可以通过拉削、CNC或本领域中已知的附加制造或其他过程在内孔中进行切割),并且适于驱动地接合外波纹公差环I的一个或多个对应的外波纹。优选地,外部圆柱形部件驱动环2a具有包括一个或多个突出耳部的开口环构型,并且以这样一种方式进行构造:可以通过一个或多个调节螺钉31减小其直径,这产生了抵靠所述突出耳部的夹持力,从而减小了外部圆柱形部件驱动环2a的内圆周。
[0154]优选地,外部圆柱形部件驱动环2a可以通过其凸缘或其他装置将扭矩传递到外部圆柱形驱动环2b,所述外部圆柱形驱动环2b优选地,但非限制性地通过一个或多个孔洞16中的螺栓(未示出)安装在限滑差速器或工业动力传动系统中。
[0155]图21示出周向可调节值扭矩限制器的驱动环的环形部分横截面图。关于图21,其示出具有对应于外波纹公差环1(未示出)的一个或多个波纹的轴向沟槽4a的外部圆柱形部件驱动环2a,箭头示出压缩方向I Ia。
[0156]图22示出周向可调节值扭矩限制器的驱动环的轴向部分横截面图。关于图22,其示出图2B1的轴向横截面,其中外部圆柱形部件驱动环2a具有一个或多个轴向沟槽4a。
[0157]图23示出周向可调节值扭矩限制器的外壳环的环形部分横截面图。关于图23,其示出外部圆柱形驱动环2b,其中具有用于调节螺钉31的螺纹孔31a和一个或多个孔洞16。
[0158]图24示出周向可调节值扭矩限制器的外壳环的轴向部分横截面图。关于图24,其示出具有螺纹孔31a的外部圆柱形部件驱动环2b的轴向截面。
[0159]优选地,通过由调节螺钉31的压缩改变外部圆柱形部件驱动环2b的内部圆周直径,实施方案200提供可调节的扭矩滑移值。
[0160]优选地,轴向沟槽4a可以紧密地适形于公差环的被压缩波纹的轮廓,并且可以是(但不应限于)在其应用中使用的环的材料的厚度的深度。因此,例如:由0.020英寸厚的材料制成的环可以具有0.020英寸的沟槽深度,并且由0.006英寸厚的材料制成的环可以具有0.006英寸的沟槽深度。由于本文中所解释的原因,这些相对尺寸对于本文所描述的扭矩限制系统的性能来说是至关重要的。非限制性地,所述轴向沟槽可以通过CNC机械加工、附加制造、模塑、刨削、研磨或本领域中已知的任何过程制造,并且非限制性地,图20、图21、图22、图23、图24的任何部件可以由金属、塑料、复合材料或任何材料制成。
[0161]优选地,本发明的这个优选实施方案200提供非常简单、廉价且可靠的扭矩限制器,其具有能够补偿不同需求、不断变化的条件或磨损度的可精确调节的扭矩-滑移值。
[0162]优选地,本领域技术人员应当理解,优选实施方案200可适于与上文示出的优选实施方案50或本发明的任何相关实施方案一起起作用。另外,优选地,实施方案200可以以许多方式进行构造,非限制性地,包括具有内波纹公差环(未示出),因为前述原理适用。
[0163]本领域技术人员可以理解,前述构型本质上是示例性的而非限制性的。非限制性地,可以通过拉削、CNC或本领域中已知的附加制造或其他过程,在外部圆柱形部件驱动环2a的内孔中切割具有预先确定的深度和设计的所述恒定值轴向沟槽4a。非限制性地,本发明的原理还适用于任何类型的材料或构型的、在任一方向上旋转的外或内波纹公差环以及其部件。优选地,但非限制性地,图20、图21、图22、图23、图24的原理适用于所有构型、形式、材料的公差环。
[0164]图25、图26、图27示出锥形套管(bushing)扭矩限制器、即本发明的优选实施方案400,其是利用优选实施方案50的可调节值扭矩限制器。
[0165]图25、图26、图27示出了本领域中已知的一种类型的压缩型锥形套管,其另外可以被称为锥形套管,非限制性地,其可以被构造成将动力源连接到轴、将带轮连接到轴、和/或其他构型。优选地,所述锥形套管可具有用于通过压缩减小其内部圆周直径、或通过膨胀扩大其外部圆周直径的装置(未示出),并且可具有用于传递扭矩的装置。优选地,本发明可以使用所述锥形套管来精确地控制压缩值以及因此扭矩滑移,并且可以传递扭矩。优选地,应当理解,图25、图26、图27是示例性的,并且非限制性地,可以表示任何类型的锥形套管或装置,其中具有用于使内部或外部部件向内或向外扩大的装置和传递扭矩的装置并且因此具有任何类型或构型。
[0166]图25、图26、图27优选地示出所述可调节套管的部分截面图,根据本发明的优选实施方案400,所述可调节套管还可以充当扭矩-滑移组件。
[0167]优选地,所述可调节套管可以使用螺栓、开口环和锥形环来实现对其内部压缩环的压缩,另外进一步解释了如何实现压缩和传递扭矩。
[0168]图25示出锥形套管扭矩限制器的环形部分截面图。示出了内部圆柱形部件3、轴向沟槽4a、锥形开尾螺纹外壳21、外壳狭槽21a、压力螺母34、孔洞16、外波纹公差环1(未示出)。
[0169]图26示出锥形套管扭矩限制器的外壳的正交视图。示出了锥形开尾螺纹外壳21、内部圆柱形部件3、外壳狭槽21a、锥形螺纹36、以及孔洞16。
[0170]图27示出锥形套管扭矩限制器的外壳的轴向部分截面图。示出了压力螺母34、锁紧螺母35、锥形螺纹36、外波纹公差环1、内部圆柱形部件3、轴向沟槽4a、锥形开尾(split-tapered) 外壳21、 以及孔洞 16。
[0171]对图25、图26、图27进行解释,优选地,通过压力螺母34的动作周向地压缩锥形开尾外壳21,从而减小其内径。优选地,可以通过所述压力螺母34的动作来增加或减少对所述外波纹公差环I的压缩值,并且因此控制其扭矩-滑移值。优选地,锥形开尾外壳21可以通过其凸缘12传递来自内部圆柱形部件3的扭矩滑移,所述内部圆柱形部件3可以是由电源驱动的轴。非限制性地可以具有其他构型的所述凸缘,非限制性地可以通过一个或多个孔洞16的螺栓安装在差速器或工业动力传动系统中、或安装在其他装置或构型中。
[0172]本领域技术人员应当理解,非限制性地,所述压缩锥形套管可适于与本发明的适用实施方案中的任何一个一起起作用。
[0173]优选地,本领域技术人员应当理解,前述解释在本质上是示例性的而非限制性的。本领域技术人员可以理解,前述构型本质上是示例性的而非限制性的。非限制性地,可以通过拉削、CNC或本领域中已知的附加制造或其他过程,在外壳的内孔或轴的外表面中切割具有预先确定的深度和设计的所述恒定值轴向沟槽4a。非限制性地,本发明的原理还适用于任何类型的材料或构型的、在任一方向上旋转的外部或内波纹公差环以及其部件。优选地,但非限制性地,图25、图26、图27的原理适用于所有构型、形式、材料的公差环。
[0174]优选地,本发明的优选实施方案400提供非常简单、廉价且可靠的扭矩限制器,其具有能够补偿不断变化的需求、条件或磨损度的可精确调节的扭矩-滑移值。
[0175]图28、图29、图30示出主动可变的扭矩限制器的截面图。优选实施方案500使用优选实施方案400的变体和固定值扭矩限制器、即优选实施方案50。所述实施方案提供能够适于包括限滑差速器的许多工业和自动装置的主动系统。
[0176]图28示出主动可变的扭矩限制器的截面图。示出了内部圆柱形部件3、轴向沟槽4a、锥形开尾平滑外壳21s、外壳狭槽21a、压力轴承22、致动器臂24、致动器25、致动器臂枢轴26、外波纹公差环I (未示出)。
[0177]图29示出主动可变的扭矩限制器的正交视图。示出了锥形开尾平滑外壳21s、外壳狭槽21a、内部圆柱形部件3、以及孔洞16。
[0178]图30示出主动可变的扭矩限制器的截面图。示出了致动器25、致动器活塞25a、致动器力aF、压力轴承22、致动器臂24、致动器臂枢轴26、内部圆柱形部件3、外波纹公差环1、压力环32、贝氏垫圈组23、垫片环18、锥形开尾平滑外壳21s。
[0179]对图28、图29、图30进行解释,在正常条件下,优选实施方案500可以提供预先确定的摩擦扭矩值。当需要增加的摩擦扭矩或检测到不希望的差速时,优选地通过来自ECU或机械控制装置、液压栗或其他装置(未示出)的信号,可以产生致动器力aF。借助于致动器力aF而运动的致动器活塞25a优选地使致动器臂24运动(所述致动器臂24在致动器臂枢轴26上枢转),并且使压力轴承22抵靠锥形开尾平滑外壳21s的锥形外表面运动,从而减小锥形开尾外壳21s的内圆周直径,所述压力轴承22在构型上类似于汽车离合器分离轴承,所述压力轴承22使压力轴环32运动,所述压力轴环32可具有自动释放型锥形内表面。这增加了对外波纹公差环I的压缩值。当致动器力aF停止时,贝氏垫圈组23向压力环32的自动释放型锥形部提供力,以便将优选实施方案500返回到其预先确定的摩擦扭矩。这个实施方案可具有类似于图14、图15、图16的性能包络线,并且非限制性地,可以通过本领域中已知的任何方式进行润滑。
[0180]另外,优选地,已知的是,因为前述原理适用,并且优选实施方案500提供主动可变的扭矩-滑移值的预先计算的范围,并且在被适当构造时,可以提供主动的(active)限滑差速器。优选地,但非限制性地,所述主动系统可以具有用于提供致动器力aF的装置。
[0181]此外,优选地,但非限制性地,它可以在陆地车辆中提供动力传递。此外,优选地,本领域技术人员应当理解,非限制性地,优选实施方案500可适于与本发明的适用实施方案中的任何一个一起起作用。
[0182]本领域技术人员可以理解,前述构型本质上是示例性的而非限制性的。非限制性地,可以通过拉削、CNC或本领域中已知的附加制造或其他过程,在外壳的内孔或轴的外表面中切割具有预先确定的深度和设计的所述恒定值轴向沟槽4a。非限制性地,本发明的原理还适用于任何类型的材料或构型的、在任一方向上旋转的外或内波纹公差环以及其部件。优选地,但非限制性地,图28、图29、图30的原理是用于所有构型、形式、材料的公差环。
[0183]图31示出图28、图29、图30的主动可变的扭矩限制器的功能的框图。
[0184]1.检测逐渐增加的不希望的径向速度差速
[0185]2.将来自传感器的信号发送到致动器
[0186]3.产生致动器力的致动
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