專利名稱：力傳遞組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的改進的力傳遞組件，該力傳遞組件可工作在多個嚙合狀態(tài)和一個脫開狀態(tài)。
公知的力傳遞組件包括一個轉(zhuǎn)子組件和一個基體組件。轉(zhuǎn)子組件包括一個轂，在轂上設(shè)有沿軸向可動的環(huán)狀摩擦盤組件。基體組件包括與轂同心設(shè)置的左端和右端部件。
雙頭螺柱穿過公知的力傳遞組件的左端和右端部件并將其相互連接在一起。在摩擦盤組件之間設(shè)有環(huán)狀反作用盤組件。在轉(zhuǎn)子組件的相對兩端設(shè)有環(huán)狀壓力盤組件，以對軸向外摩擦盤組件施加壓力。
初級活塞組件推動其中一個壓力盤組件以抵抗偏壓彈簧的作用，使公知的力傳遞組件脫開。第二級活塞組件改變或調(diào)節(jié)力傳遞組件所傳遞力的大小。1986年9月2日公開的US4609076披露了具有上述結(jié)構(gòu)特征的力傳遞組件。
本發(fā)明提供一種新的改進的力傳遞組件，該力傳遞組件可工作在多個嚙合狀態(tài)和一個脫開狀態(tài)。力傳遞組件包括第一和第二活塞面。流體壓力施加在第一活塞面上，以產(chǎn)生一個第一量值的力傳遞值。流體壓力施加在第二活塞面上，以產(chǎn)生一個第二量值的力傳遞值。第一和第二活塞面設(shè)置在該力傳遞組件的同一軸向端部上。
另外，該力傳遞組件還可包括第三和第四活塞面，流體壓力作用在上述第三和第四活塞面上，以改變力傳遞組件所傳遞力的大小。第三和第四活塞面設(shè)置在與第一和第二活塞面所處端部相對的力傳遞組件的另一軸向端部上。
本發(fā)明前述的和其它的特征將結(jié)合附圖在隨后的說明書中清楚地予以描述

圖1是本發(fā)明力傳遞組件的端面圖；圖2是圖1沿2-2的放大的剖面圖，進一步顯示了力傳遞組件的結(jié)構(gòu)；圖3是圖2中一個局部的放大剖面圖；圖4是圖2另一局部放大剖面圖；圖5是與圖4相似的力傳遞組件第2實施例的局部放大剖面圖6是與圖2相似的力傳遞組件第3實施例的局部剖面圖；圖7是圖6沿7-7的端面視圖，進一步顯示了本發(fā)明第3實施例的結(jié)構(gòu)。
力傳遞組件10(圖1、2)可用于離合器或制動器。力傳遞組件10可工作在多個嚙合狀態(tài)和一個脫開狀態(tài)之間，在嚙合狀態(tài)時，可傳遞不同大小的力，在脫開狀態(tài)時，則不能傳遞力。該力傳遞組件10包括一個轉(zhuǎn)子組件12(圖2)和一個基體組件14。當(dāng)該力傳遞組件10用于制動器時，上述基體組件14是固定不動的。力傳遞組件10處于脫開狀態(tài)時，轉(zhuǎn)子組件12相對于基體組件14是轉(zhuǎn)動的。力傳遞組件10工作于任一嚙合狀態(tài)時，力傳遞組件可有效地阻礙轉(zhuǎn)子組件12相對于基體組件14轉(zhuǎn)動，或者在轉(zhuǎn)子組件和基體組件間傳遞力時允許轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動。盡管這里所描述的力傳遞組件10是用于制動器，但該力傳遞組件也可用于離合器。
轉(zhuǎn)子組件12包括一個普通的圓柱狀金屬轂18(圖1、2)。轂18設(shè)有用于安裝軸的圓柱狀中心開孔或通道20。通過安裝在轂18鍵槽22內(nèi)的鍵將軸與轂18的固定連接。如果需要，可使用花鍵將轂18與軸相連接。
在轂18的周邊設(shè)有呈環(huán)狀布置的直接徑向向外伸展的花鍵或齒26(圖2)。上述齒26的縱向中心線與鍵槽22和力傳遞組件10的縱向中心線28平行。
環(huán)狀摩擦盤或力傳遞盤組件32(圖2)與轂18相聯(lián)。上述環(huán)狀摩擦盤組件32與轂18同心。摩擦盤組件32與花鍵26相嚙合，以免其相對于轂18轉(zhuǎn)動。但花鍵26可允許摩擦盤組件32沿轂18軸向滑動。
每個摩擦盤組件32包括一個環(huán)狀金屬盤芯或基體34。每個摩擦盤組件32的盤芯34設(shè)有中心圓孔，中心圓孔上設(shè)有與轂18上的花鍵26相嚙合的徑向向內(nèi)伸展的齒36。摩擦盤組件32的盤芯或基體34上的齒36可沿轂18上的花鍵26軸向滑動。但是，齒36與花鍵26相配合以防止摩擦盤組件的盤芯34相對于轂18轉(zhuǎn)動。
摩擦盤組件32的每個盤芯34的相對的兩側(cè)固定連接有環(huán)狀摩擦盤38?？赏ㄟ^適當(dāng)?shù)木o固件如平頭螺釘，將摩擦盤38固定在摩擦盤組件32的盤芯34上。盡管這里的力傳遞組件10只包括有三個摩擦盤組件32，但如果需要，力傳遞組件10也可設(shè)有更多個或更少個摩擦盤組件32。
在力傳遞組件10用于制動器時，基體組件14是固定不動的。當(dāng)力傳遞組件10處于脫開狀態(tài)時，與轂18相聯(lián)的軸(圖中未示出)可驅(qū)動轉(zhuǎn)子組件12相對于基體組件14轉(zhuǎn)動。當(dāng)力傳遞組件處于完全嚙合狀態(tài)時，基體組件14阻止轉(zhuǎn)子組件12轉(zhuǎn)動。
基體組件14包括一個左端或固定端部件44和一個右端或活動端部件46(圖2)。左端和右端部件44、46都是環(huán)狀外形，并與摩擦盤組件32和轂18同心設(shè)置。左端和右端部件44、46通過多個沿環(huán)狀分布的雙頭螺柱50相互連接(圖1)。
每個雙頭螺柱50由一個圓柱狀夾管52包住(圖2)。每個雙頭螺柱的左端(如圖2所示)旋入到基體組件14的左端部件44中。在雙頭螺柱50的另一端用鎖緊螺母56鎖緊。
環(huán)狀反作用盤組件62與左端和右端部件44、46以及力傳遞組件10的摩擦盤組件32同心設(shè)置。反作用盤組件62設(shè)置在摩擦盤組件32之間。雙頭螺柱50可防止反作用盤組件62相對于基體組件14轉(zhuǎn)動。
反作用盤組件62(圖2)可滑動地安裝在圓柱狀夾管52上。并可沿夾管52和雙頭螺柱50軸向滑動。但是，夾管52和雙頭螺柱50相互配合以防止該反作用盤組件62相對于基體組件14轉(zhuǎn)動。
在反作用盤組件62中設(shè)有通道64以提供冷卻液，這里是水。在力傳遞組件10工作時，在反作用盤組件62中，流經(jīng)通道64的水流以熟知的方式將熱從反作用盤組件中傳走。
環(huán)狀壓力盤組件66、68與反作用盤組件62和摩擦盤組件32同心布置。壓力盤組件66設(shè)置成與基體組件14的左端部件44相鄰，而壓力盤組件68設(shè)置成與基體組件14的右端部件46相鄰。壓力盤組件66、68滑動地設(shè)置在夾管52上，并通過夾管防止其轉(zhuǎn)動。這樣，反作用盤組件62和壓力盤組件66、68都通過夾管52和雙頭螺柱50防止其相對于基體組件14轉(zhuǎn)動。但是，反作用盤組件62和壓力盤組件66、68都可沿夾管52相對于基體組件14軸向移動。
螺旋彈簧72與夾管52同心設(shè)置并環(huán)繞夾管表面伸展。當(dāng)力傳遞組件10處于脫開狀態(tài)時，螺旋彈簧72推動壓力盤組件66、68和反作用盤組件62軸向移動以離開摩擦盤組件32。
在右端部件46和右壓力盤組件68之間設(shè)有多個彈簧組件76。彈簧組件76是呈環(huán)狀分布的，其中心線與力傳遞組件10的中心線28重合。在力傳遞組件10的所示實施例中，在右端部件46和右壓力盤組件68之間呈環(huán)狀設(shè)有20個彈簧組件76。如果需要也可設(shè)置更多或更少的彈簧組件76，這里僅僅是為了說明書清楚起見，才提出彈簧組件的上述特定數(shù)目。
力傳遞組件10的常規(guī)結(jié)構(gòu)和工作方式早以為人熟知。這樣，力傳遞組件10的結(jié)構(gòu)與從易通公司購買的盤式水冷制動器的結(jié)構(gòu)基本上相似。因此，為了避免說明書過于冗長，力傳遞組件10的通常結(jié)構(gòu)就不再進一步描述了。
根據(jù)本發(fā)明，力傳遞組件10的右端部件46(圖2)包括圓柱腔82和84。上述圓柱腔82和84可使力傳遞組件10在多個嚙合狀態(tài)下工作，以使其可傳遞不同大小的力。力傳遞組件10還有一個脫開狀態(tài)，在脫開狀態(tài)時，上述力傳遞組件不能有效地傳遞力。
彈簧組件76可有效地將力傳遞組件10推到完全嚙合狀態(tài)，這時，摩擦盤組件32被夾在反作用盤組件62和壓力盤組件66、68之間，以防止轂18相對于基體組件14轉(zhuǎn)動。通過向兩個圓柱腔82和84傳送液壓以抵抗彈簧組件76的作用，從而使力傳遞組件10由完全嚙合狀態(tài)轉(zhuǎn)到完全脫開狀態(tài)。通過改變傳送到圓柱腔82和／或圓柱腔84的流體壓力，力傳遞組件10所傳遞的力的大小也可以改變。
當(dāng)上述兩個圓柱腔82和84(圖2、3)釋放到低壓，即環(huán)境壓力時，力傳遞組件10就通過彈簧組件76作用。此時，力傳遞組件10具有最大的力傳遞能力。為了將力傳遞組件10的力傳遞能力減小一個相對較小的量，可通過閥88向相對較小的圓柱腔84傳送低流體壓力來實現(xiàn)。此時，相對較大的圓柱腔82通過閥86釋放到低壓(大氣壓)。
為了將力傳遞組件10的力傳遞能力減小一個相對較大的量，可通過閥86向相對較大的圓柱腔82傳送流體壓力來實現(xiàn)。此時，圓柱腔84釋放到低壓(大氣壓)。通過改變圓柱腔82和84之間相對的流體壓力，可在較大范圍內(nèi)改變力傳遞組件10所傳遞力的大小。
由于圓柱腔82大于圓柱腔84，在圓柱腔82中，流體壓力的相對較小的變化就會使力傳遞組件10傳遞力的能力產(chǎn)生相對較大的變化。相類似的，在較小的圓柱腔84中，同樣相對較小的流體壓力變化能使力傳遞組件10傳遞力的能力產(chǎn)生相對較小的變化。通過控制閥88調(diào)節(jié)較小的圓柱腔84中的流體壓力，可以很容易地準(zhǔn)確控制力傳遞組件10的力傳遞能力。
在力傳遞組件10的工作過程中，閥86和88可控制使傳到圓柱腔82和84中的流體壓力增加相同的量。如果是這種情況，傳到圓柱腔82中流體壓力的增量變化將導(dǎo)致力傳遞組件10的力傳遞能力產(chǎn)生一個第一量級的變化。傳到圓柱腔84中流體壓力的增量變化將導(dǎo)致力傳遞組件10的力傳遞能力產(chǎn)生一個第二量級的變化。力傳遞能力的第二量級的變化比第一量級的變化小。力傳遞能力的第一和第二量級變化的差值是圓柱腔82和84大小差值的函數(shù)。
基體組件14包括一個環(huán)狀彈簧罩或固定部件90。固定部件90通過雙頭螺柱50和夾管52防止其相對于力傳遞組件10的左端或固定端部件44運動(圖2)。鎖緊螺母56(圖3)可有效地將固定部件90牢牢地夾靠在夾管52上。
基體組件14的固定部件90上設(shè)有呈環(huán)狀分布的圓柱形彈簧腔92(圖2、3)。每個彈簧組件76安裝在上述彈簧腔92的其中之一中。彈簧腔92的中心線平行于力傳遞組件10的中心線28和環(huán)狀壓力盤68的中心線(圖2)。
彈簧組件76對壓力盤組件68施加力并持續(xù)向左推動壓力盤組件(如圖2所示) 。當(dāng)圓柱腔82和84釋放到低壓時，彈簧組件76施加到壓力盤組件68上的力較大。上述彈簧力可有效地將摩擦盤組件32、反作用盤組件62和壓力盤組件66、68緊緊地壓在一起。所產(chǎn)生的摩擦力足以很快地使轂18停止轉(zhuǎn)動，并防止轂相對于基體組件14轉(zhuǎn)動。
環(huán)狀軸向外側(cè)部件或活塞部件98相對于力傳遞組件10的固定部件90和左端即固定端部件44是軸向可移動的(圖2)。活塞部件98通過螺釘102和圓柱狀隔離管104固定在壓力盤組件68上。螺釘102穿過活塞部件98和隔離管104旋入壓力盤組件68的螺紋孔中。隔離管104穿過位于右端部件46的固定部件90上的徑向向外的開口槽106(圖1、2)。
活塞部件98可離開固定部件90向右移動，以使力傳遞組件10由完全嚙合狀態(tài)經(jīng)一定范圍的部分嚙合狀態(tài)而到達脫開狀態(tài)(如圖2所示)。在活塞部件98的向右運動過程中(如圖2所示)，力傳遞組件10的力傳遞能力降低了。由于活塞部件98向右移動，因此螺釘102拉著壓力盤組件68向右移動，并將彈簧組件76壓向固定部件90。由于壓力盤組件68向右移動 (如圖2所示)，因此螺旋彈簧72也使反作用盤組件62向右移動，并使反作用盤組件之間保持相同的間隔。
在基體組件14的可動部件98的環(huán)狀活塞部件114上設(shè)有環(huán)狀徑向內(nèi)活塞面112(圖2、3)。類似地，在基體組件14的固定部件90的活塞部件120上設(shè)有環(huán)狀徑向外活塞面118。上述環(huán)狀徑向外活塞面118的面積大于環(huán)狀徑向內(nèi)活塞面的面積，且兩者是同心的。
固定部件90與基體組件14的可動部件98的活塞部件114一起配合形成圓柱腔84(圖3)。這樣，基體組件14的固定部件90包括一個徑向向內(nèi)延伸的環(huán)狀側(cè)壁124，側(cè)壁124與活塞部件120成一整體，且從該活塞部件起徑向向內(nèi)延伸。軸向延伸的圓柱狀側(cè)面126與側(cè)壁124和活塞部件120成一整體，并且沿軸向向外延伸，也就是如圖3所示從側(cè)壁124起向右伸展。可動部件98的活塞部件114由活塞部件120和固定部件90的側(cè)壁124、側(cè)面126封閉，并形成環(huán)狀圓柱腔84。
基體組件14的可動部件98包括一個環(huán)狀徑向向外延伸的側(cè)壁130(圖3)，側(cè)壁130與活塞部件114成一整體。軸向向內(nèi)延伸的圓柱狀側(cè)面132與側(cè)壁130和可動部件98的活塞部件114成一整體?；钊考?14、可動部件98的徑向延伸的側(cè)壁130和軸向延伸的側(cè)面132將固定部件88的活塞部件120封閉，并形成環(huán)狀圓柱腔82。
左端部件44包括一個環(huán)狀徑向外活塞140和一個環(huán)狀徑向內(nèi)活塞142。外活塞140安裝在左端部件44的環(huán)狀圓柱形腔146內(nèi)(圖4)。內(nèi)活塞142安裝在左端部件44的環(huán)狀圓柱形腔148內(nèi)。環(huán)狀活塞140和142相互同心設(shè)置并與壓力盤組件66同心。
通過操縱三通控制閥152可有效地調(diào)節(jié)傳到圓柱形腔146的流體壓力，以將外活塞140壓靠在壓力盤組件66上。類似地，通過操縱三通控制閥154可有效地調(diào)節(jié)傳到圓柱形腔148的流體壓力，以將內(nèi)活塞142壓靠在壓力盤組件66上?？刂崎y152和154工作在一個工作狀態(tài)時就將流體壓力傳到圓柱形腔146和148內(nèi)?？刂崎y152和154工作在另一個工作狀態(tài)時就將圓柱形腔146和148釋放到低壓狀態(tài)，也就是大氣壓。當(dāng)圓柱形腔146和148被釋放到低壓后，活塞140和142就不能壓靠到壓力盤組件66。
活塞140有一個相對較大的環(huán)狀表面156，該環(huán)狀表面承受由控制閥152導(dǎo)入的流體壓力?；钊?42有一個相對較小的環(huán)狀表面158，該環(huán)狀表面承受由控制閥154導(dǎo)入的流體壓力。通過操縱控制閥152和154，可以改變施加在活塞140和142上的流體壓力進而改變施加在壓力盤組件66上的力。
通過改變施加在壓力盤組件66上的力，力傳遞組件10所傳遞力的大小是可控制的。由于活塞140上的環(huán)狀表面156與活塞142上的環(huán)狀表面158相比相對較大，因此，通過控制閥152傳到圓柱形腔146的流體壓力有相對較小的變化，就可使外活塞140施加在壓力盤組件66上的力產(chǎn)生較大的變化。內(nèi)活塞142上相對較小的表面158則需要施加在該表面上的流體壓力有較大的變化才能引起內(nèi)活塞142施加在壓力盤組件66上的力有相對較小的變化。
可以設(shè)想，希望使用閥86和88(圖2)來控制流向右圓柱腔82和84的液體流量(如圖2所示)。閥152和154可用來控制流向圓柱形腔156和158的空氣流量(如圖2所示)。當(dāng)然，如果需要也可采用不同的布置。例如，在所有的圓柱腔82、84、156和158中都導(dǎo)入液體。
如果需要，徑向外活塞140和徑向內(nèi)活塞142也可省去。如果這樣的話，可通過改變導(dǎo)入圓柱腔82和84的流體壓力來使力傳遞組件10的力傳遞能力得以改變。由于圓柱腔84有相對較小的活塞面112，力傳遞組件10的力傳遞能力可隨導(dǎo)入圓柱腔84的流體壓力的變化而準(zhǔn)確變化。由于圓柱腔82中的活塞面118較大，因此，對于導(dǎo)入圓柱腔82的同樣變化量的流體壓力，就可使力傳遞組件10的力傳遞能力產(chǎn)生較大的變化。
控制器164通過導(dǎo)線166、168、170和172與控制閥86、88、152和154相聯(lián)(圖2)?？刂破?64可有效地控制閥86、88、152和154的操作。閥86和88可操縱力傳遞組件10工作于嚙合和脫開狀態(tài)。當(dāng)圓柱腔82和84通過閥86和88與流體(液體)壓力源相聯(lián)接時，閥152和154可調(diào)節(jié)改變力傳遞組件10所傳遞力的大小。
當(dāng)力傳遞組件10處于完全嚙合狀態(tài)或鎖止?fàn)顟B(tài)時，阻止轂18相對于基體組件14轉(zhuǎn)動。此時，右端部件46的圓柱腔82和84通過閥86和88釋放到環(huán)境壓力。因此，彈簧組件76以很大的力將壓力盤組件68壓向固定的左端部件44。該力也使得摩擦盤組件32被緊緊夾在反作用盤組件62和壓力盤組件66、68之間。
如果需要，控制器164可將閥152和154控制到開啟狀態(tài)。這可提高圓柱腔146和148中將活塞140和142壓向壓力盤組件66的壓力。然而，最好是當(dāng)力傳遞組件處于非完全嚙合狀態(tài)時，使用左端部件44的活塞140和142來調(diào)節(jié)力傳遞組件10所傳遞的力。
當(dāng)要操縱力傳遞組件10進入到傳遞相對較大的力的嚙合狀態(tài)時，操作控制閥88將流體壓力傳入到圓柱腔84中。該流體壓力作用在右端部件46的可動部件98上的較小活塞面112上(圖2、3)。該流體壓力可有效地向右推動壓力盤組件68，并抵抗彈簧組件76的作用，以減小力傳遞組件10的力傳遞能力。
由于內(nèi)活塞面112相對較小，因此，傳入到圓柱腔84的流體壓力對減小力傳遞組件10的力傳遞能力的作用相對較小。因此，在轂18上要施加相對較大的載荷以使摩擦盤組件32相對于反作用盤組件62和壓力盤組件66、68打滑。
當(dāng)希望力傳遞組件10的力傳遞能力顯著降低時，控制器164就操縱閥86將流體壓力傳入到圓柱腔82中。此時，圓柱腔84可被釋放到環(huán)境壓力。這導(dǎo)致流體壓力只作用在相對較大的活塞面118上。
圓柱腔82內(nèi)的流體壓力以一個相對較大的力使基體組件14的可動部件98向右推動壓力盤組件68(如圖2所示)。該力可有效地壓縮彈簧組件76。流體壓力可有效地使力傳遞組件10的力傳遞能力大大降低。
通過操縱閥88控制作用在活塞114上的流體壓力，可調(diào)節(jié)力傳遞組件10的力傳遞能力降低的程度。這樣，如果需要降低力傳遞組件10的力傳遞能力，就可通過操縱閥88對內(nèi)活塞114的相對較小活塞面112施加流體壓力來實現(xiàn)。通過操縱閥控制施加在活塞114上的流體壓力，就可控制力傳遞組件10的力傳遞能力的減小量。
當(dāng)力傳遞組件10要進入完全脫開狀態(tài)時，控制器164控制兩個閥86和88將流體壓力直接導(dǎo)入到圓柱腔82和84中(圖2)。使基體組件14的右端部件46的可動部件98向右移動并以最大的力壓縮彈簧組件76(如圖2所示)。當(dāng)上述發(fā)生時，螺旋彈簧72使反作用盤組件62沿雙頭螺柱50和夾管52移動，并使摩擦盤組件32、反作用盤組件62和壓力盤組件66、68之間產(chǎn)生細(xì)微的間隙。
如果需要力傳遞組件10只傳遞一個非常小的力而不使力傳遞組件工作在完全脫開狀態(tài)，可操縱閥152和／或154將流體壓力施加在活塞140和／或142上，以使壓力盤組件66壓靠在相鄰的摩擦盤組件32上。可以設(shè)想，希望通過操縱閥152改變較大圓柱腔156內(nèi)的流體壓力，來實現(xiàn)力傳遞組件10的力傳遞能力有較大的增加；通過操縱閥154改變較小圓柱腔158內(nèi)的流體壓力，可實現(xiàn)力傳遞組件10的力傳遞能力有較小的增加。
活塞142的表面比活塞140的表面要小得多。因此，通過閥152傳到圓柱腔156內(nèi)的流體壓力的增加量與相同大小的通過閥154傳到圓柱腔158內(nèi)的流體壓力的增加量相比，前者所引起的力傳遞組件10的力傳遞能力的增加量更大。因此，通過改變圓柱腔158內(nèi)的流體壓力，可使力傳遞組件10的力傳遞能力有較小變化。
實施例2如圖1-4所示的本發(fā)明實施例中，在基體組件14的左端部件44上設(shè)有單獨的活塞140和142(圖2、4)來調(diào)節(jié)力傳遞組件10的力傳遞能力。而在圖5所示的本發(fā)明實施例中，只使用一個活塞。由于圖5所示的本發(fā)明實施例與圖1-4所示的本發(fā)明實施例大體上類似，因此附圖中相同的數(shù)字標(biāo)號代表相同的部件，為避免混淆，在圖5中數(shù)字標(biāo)號的后面帶有后綴“a”。
力傳遞組件10a包括一個可相對于基體組件14a轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子組件12a?；w組件14a包括一個左端或固定端部件44a。轉(zhuǎn)子組件12a包括一個與多個摩擦盤組件32a相連接的轂18a。摩擦盤組件32a設(shè)置在反作用盤組件62a和壓力盤組件66a之間。反作用盤組件62a和壓力盤組件66a滑動地設(shè)置在夾管52a上。
根據(jù)本發(fā)明的該實施例，左端部件44a上設(shè)有一個環(huán)狀活塞182，來調(diào)節(jié)力傳遞組件10a的力傳遞能力?；钊?82包括一個相對較小的環(huán)狀徑向內(nèi)活塞部件184?；钊考?84含有一個相對較小的環(huán)狀活塞面186，流體壓力施加在該活塞面上?；钊?82還包括一個相對較大的環(huán)狀徑向外活塞部件188，活塞部件188含有一個相對較大的環(huán)狀活塞面190。環(huán)狀中間活塞部件194含有環(huán)狀活塞面196?；钊?96大于活塞部件184上的活塞面186，而小于活塞部件188上的活塞面190，并與活塞面186和活塞面190同心。
設(shè)有多個控制閥200、202和204，以控制施加在活塞面186、190和196上的流體壓力。這樣，可通過操縱閥200、202和204來分別改變施加在活塞部件84的活塞面186、活塞部件188的活塞面190以及活塞部件194的活塞面196上的流體壓力。
在力傳遞組件10a的工作過程中，通過操縱閥200-204可改變施加在活塞面186、190和196上的流體壓力。通過改變施加在活塞面186、190和196上的流體壓力，可調(diào)節(jié)力傳遞組件10a的力傳遞能力。盡管圖5中只示出了力傳遞組件10a的左端或固定端部件44a，但可以理解，力傳遞組件10a含有與力傳遞組件10相同的結(jié)構(gòu)，即它包括一個與力傳遞組件10的右端部件46結(jié)構(gòu)相同的右端部件。
實施例3在圖1-5所示的本發(fā)明實施例中，活塞140、142或182設(shè)置在左端或固定端部件44或44a上。在圖6和7所示的本發(fā)明實施例中，有多個單獨的活塞組件與左端或固定端部件相連接。由于圖6和7所示的本發(fā)明實施例與圖1-5所示的本發(fā)明實施例相類似，因此附圖中相同的數(shù)字標(biāo)號代表相同的部件，為避免混淆，在圖6和7中數(shù)字標(biāo)號的后面帶有后綴“b”。
力傳遞組件10b包括一個可相對于基體組件14b轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子組件12b?；w組件14b包括一個環(huán)狀的左端或固定端部件44b。轉(zhuǎn)子組件12b包括一個與多個環(huán)狀摩擦盤組件32b相連接的轂18b。轉(zhuǎn)子組件12b可繞力傳遞組件10b的縱向中心線28b轉(zhuǎn)動。
環(huán)狀左摩擦盤組件32b設(shè)置在環(huán)狀壓力盤組件66b和環(huán)狀反作用盤組件62b之間(如圖6所示)。反作用盤組件62b和壓力盤組件66b安裝在圓柱形夾管52b上。雙頭螺柱50b穿過圓柱形夾管52b與基體組件14b的左端部件44b相連接。螺旋彈簧72b環(huán)繞夾管52b并與夾管同心設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的該實施例，在左端或固定端部件44b上設(shè)置多個活塞組件220、224、226、228和230(圖7)?；钊M件220-230都具有相同的結(jié)構(gòu)?；钊M件220-230可用來調(diào)節(jié)力傳遞組件10b的力傳遞能力。
控制閥236和238可用來控制活塞組件220-230，控制閥236和238在圖7中示意性地示出。特別是，操縱控制閥236可從進口242處通過導(dǎo)管244、246和248使流體壓力導(dǎo)入到活塞組件220、224和228內(nèi)，圖7中示意性地示出導(dǎo)管244、246和248。類似地，控制閥238有一個進口252，從該進口處通過導(dǎo)管254、256和258可將流體壓力導(dǎo)入到活塞組件222、226和230內(nèi)。
通過操縱三通控制閥236，可有效地調(diào)節(jié)導(dǎo)入到活塞組件220、224和228內(nèi)的流體壓力。這樣就調(diào)節(jié)了由活塞組件220、224和228(圖7)將壓力盤組件66b壓靠在摩擦盤組件32b上(圖6)所施加的力。
類似地，通過操縱三通控制閥238，可有效地調(diào)節(jié)導(dǎo)入到活塞組件222、226和230內(nèi)的流體壓力。這樣就調(diào)節(jié)了由活塞組件222、226和230(圖7)將壓力盤組件66b壓靠在摩擦盤組件32b上(圖6)所施加的力。
控制閥236和238可同時操作控制所有的活塞組件220-230。如果需要，可只用控制閥236來控制活塞組件220、224和228。類似地，也可只用控制閥238來控制活塞組件222、226和230?？梢圆倏v控制閥236和238泄放活塞組件220-230，以使活塞組件施加在壓力盤組件66b上的力最小。
當(dāng)要使施加在壓力盤組件66b上的力增加一個較小量時，只需操縱其中一個控制閥236或238即可。例如，操縱控制閥236只控制活塞組件220、224和228將力施加在壓力盤組件66b上。當(dāng)要通過活塞組件220-230將一個相對較大的力施加在壓力盤組件66b上時，可操縱兩個控制閥236和238將流體壓力導(dǎo)入到所有的活塞組件中。
通過改變活塞組件220-230施加在壓力盤組件66b上的力，可控制力傳遞組件10b所傳遞力的大小。在本發(fā)明的該實施例中，活塞組件220-230是工作在流體壓力的作用下，特別是空氣壓力。但是，如果需要，活塞組件220-230也可制成是由液體驅(qū)動的形式。
活塞組件220(圖6)包括一個通常的圓柱形罩264。罩264由柔性聚合膜270分隔成一個彈簧腔室266和一個壓力腔268。
圓形活塞274與膜270相聯(lián)。圓柱形活塞桿278與活塞274固定連接。活塞桿278可在固定端部件44b的圓柱形開孔中滑動。活塞桿278連接著壓力盤組件66b。螺旋彈簧280向左推動活塞274和膜270(如圖6所示)。
當(dāng)要操縱活塞組件220對壓力盤組件66b施加力并將壓力盤組件推向摩擦盤組件32b時，可通過進口284將流體(空氣)壓力導(dǎo)入到壓力腔268中。壓力腔268中的流體壓力向右推動膜270和活塞274(如圖6所示)。這樣，力是由活塞274經(jīng)活塞桿278傳到壓力盤組件66b的。當(dāng)要減小作用在壓力盤組件66b上的力時，可通過進口284將壓力腔268的壓力泄放到大氣壓。
活塞組件222-230與活塞組件220相比，具有相同的結(jié)構(gòu)和操作方式?；钊M件220-230呈圓形分布(圖7)?；钊M件220-230的分布圓中心線與力傳遞組件10b的縱向中心線28b重合。
每個活塞組件220-230的中心線與活塞桿278的中心線重合?；钊M件220-230的中心線與力傳遞組件10b的縱向中心線平行?；钊M件220-230的中心線偏離力傳遞組件10b的縱向中心線的距離相同。
活塞組件220-230均制成標(biāo)準(zhǔn)的部件，呈圓形分布安裝在與壓力盤組件66b相對的固定端部件44b的另一側(cè)。由于活塞組件220被制成單個的標(biāo)準(zhǔn)部件，因此，它們可與固定端部件44b分別單獨制作，在組裝力傳遞組件10b時，再將其與固定端部件連接。
在所示的該實施例中，活塞組件220可從MGM Brake Division of Indian HeadIndustries of Charlotte，North Carolina處獲得，其部件號為No．143001或1436001。為了說明書清楚起見，在此指出了具有特殊結(jié)構(gòu)的活塞組件220-230的前述具體來源?？梢栽O(shè)想，活塞組件220-230可以是多種不同結(jié)構(gòu)中的任何一種結(jié)構(gòu)，并且可從各種不同渠道中的任何一條獲得上述活塞組件。
在圖6所示的本發(fā)明實施例中，力傳遞組件10b的右端(圖中未示出)與圖2所示的力傳遞組件10的右端具有相同的結(jié)構(gòu)。但是，可以設(shè)想，如果需要，力傳遞組件10b的右端也可具有不同的結(jié)構(gòu)。例如，力傳遞組件10b的右端可具有如US4609076所披露的類似結(jié)構(gòu)。而且，為了進一步調(diào)節(jié)力傳遞組件10b的力傳遞能力，力傳遞組件10b的右端也可與活塞組件220-230相類似的活塞組件相聯(lián)。
由此可見，本發(fā)明提供一種新的改進的力傳遞組件10，該力傳遞組件可工作在多個嚙合狀態(tài)和一個脫開狀態(tài)。力傳遞組件10包括第一和第二活塞面112和118。流體壓力施加在第一活塞面112上，以產(chǎn)生一個第一量值的力傳遞值。流體壓力施加在第二活塞面118上，以產(chǎn)生一個第二量值的力傳遞值。第一和第二活塞面112和118設(shè)置在力傳遞組件10的同一軸向端部46上。
另外，力傳遞組件10還可包括第三和第四活塞面156和158，流體壓力作用在上述第三和第四活塞面上，以改變力傳遞組件10所傳遞力的大小。第三和第四活塞面156和158設(shè)置在與第一和第二活塞面所處端部相對的力傳遞組件10的另一軸向端部44上。
權(quán)利要求
1．一種力傳遞組件，它可工作在多個可傳遞不同大小力的嚙合狀態(tài)和一個不能有效傳遞力的脫開狀態(tài)；該力傳遞組件包括一個第一部件、一個與所述第一部件相聯(lián)的圓形力傳遞盤、一個第二部件、一個與所述第二部件相聯(lián)的圓形反作用盤和致動裝置，當(dāng)所述力傳遞組件處于脫開狀態(tài)時，所述第一部件和所述力傳遞盤可相對于所述第二部件和所述反作用盤轉(zhuǎn)動，所述致動裝置可操縱所述力傳遞組件使其處于脫開狀態(tài)和多個嚙合狀態(tài)；所述致動裝置包括一個第一活塞面和一個第二活塞面，當(dāng)所述力傳遞組件處于第一嚙合狀態(tài)而有效地傳遞一個第一量值力時，流體壓力作用在所述第一活塞面上；當(dāng)所述力傳遞組件處于第二嚙合狀態(tài)而有效地傳遞一個第二量值力時，流體壓力作用在所述第二活塞面上；所述第一和第二活塞面設(shè)置在所述力傳遞組件的第一軸向端部上，其位置軸向偏離所述反作用盤和力傳遞盤的第一側(cè)面。
2．如權(quán)利要求1所述的力傳遞組件，其特征在于所述致動裝置包括一個第三活塞面，當(dāng)所述力傳遞組件處于所述第一和第二嚙合狀態(tài)中的至少一個狀態(tài)時，流體壓力作用在所述第三活塞面上，所述第三活塞面設(shè)置在所述力傳遞組件的第二軸向端部上，其位置軸向偏離所述反作用盤和力傳遞盤的第二側(cè)面。
3．如權(quán)利要求1所述的力傳遞組件，其特征在于所述致動裝置包括一個第三活塞面，當(dāng)所述力傳遞組件處于第三嚙合狀態(tài)時，流體壓力作用在所述第三活塞面上，所述第三活塞面設(shè)置在所述力傳遞組件的第一軸向端部上。
4．如權(quán)利要求1所述的力傳遞組件，其特征在于還包括彈簧裝置，所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件進入嚙合狀態(tài)，所述彈簧裝置設(shè)置在所述力傳遞組件的第一軸向端部上，當(dāng)所述力傳遞組件處于第三嚙合狀態(tài)而有效地傳遞一個大于第一量值力和第二量值力的第三量值力時，所述第一和第二活塞面被泄放到一個相對較低的流體壓力狀態(tài)。
5．如權(quán)利要求1所述的力傳遞組件，其特征在于還包括彈簧裝置，所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件進入嚙合狀態(tài)，所述彈簧裝置設(shè)置在所述力傳遞組件的第二軸向端部上，其位置偏離所述反作用盤和力傳遞盤的第二側(cè)面，所述致動裝置包括一個第三活塞面和一個第四活塞面，流體壓力作用在所述第三活塞面上，以減小所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件而進入嚙合狀態(tài)的力；流體壓力作用在所述第四活塞面上，以減小所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件而進入嚙合狀態(tài)的力；所述第三和第四活塞面設(shè)置在所述力傳遞組件的第二軸向端部上。
6．如權(quán)利要求1所述的力傳遞組件，其特征在于還包括彈簧裝置、一個第一環(huán)狀部件和一個第二環(huán)狀部件；所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件進入嚙合狀態(tài)；所述彈簧裝置驅(qū)動所述第一環(huán)狀部件，所述第一環(huán)狀部件與所述圓形力傳遞盤和所述圓形反作用盤同心設(shè)置，所述第一環(huán)狀部件具有一個環(huán)狀活塞部分和一個環(huán)狀圓柱部分；所述第二環(huán)狀部件與所述第一環(huán)狀部件同心設(shè)置，所述第二環(huán)狀部件具有一個環(huán)狀活塞部分，且至少部分地被所述第一環(huán)狀部件的所述環(huán)狀圓柱部分封閉；所述第二環(huán)狀部件也具有一個環(huán)狀圓柱部分，且至少部分地被所述第一環(huán)狀部件的所述環(huán)狀活塞部分封閉；所述第一活塞面設(shè)置在所述第一環(huán)狀部件的所述環(huán)狀活塞部分上，而所述第二活塞面設(shè)置在所述第二環(huán)狀部件的所述環(huán)狀活塞部分上。
7．如權(quán)利要求6所述的力傳遞組件，其特征在于所述第一活塞面是一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第二活塞面也是一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第一活塞面與所述第二活塞面同心，且沿徑向設(shè)置在所述第二活塞面的外側(cè)。
8．如權(quán)利要求7所述的力傳遞組件，其特征在于所述第一活塞面大于所述第二活塞面。
9．如權(quán)利要求1所述的力傳遞組件，其特征在于還包括一個端部部件、一個第一環(huán)狀活塞和一個第二環(huán)狀活塞；所述端部部件軸向偏離于所述反作用盤和力傳遞盤的第一側(cè)面，并與所述反作用盤相聯(lián)；所述端部部件包括一個第一表面裝置和一個第二表面裝置，所述第一表面裝置確定一個第一環(huán)狀凹槽，而所述第二表面裝置確定一個第二環(huán)狀凹槽；所述第一和第二環(huán)狀凹槽與所述圓形力傳遞盤和所述圓形反作用盤同心設(shè)置；所述第一環(huán)狀活塞設(shè)置在所述第一環(huán)狀凹槽中，而所述第二環(huán)狀活塞設(shè)置在所述第二環(huán)狀凹槽中；所述第一活塞面設(shè)置在所述第一環(huán)狀活塞上，而所述第二活塞面設(shè)置在所述第二環(huán)狀活塞上。
10．如權(quán)利要求9所述的力傳遞組件，其特征在于所述第一活塞面是一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第二活塞面也是一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第一活塞面與所述第二活塞面同心，且沿徑向設(shè)置在所述第二活塞面的外側(cè)。
11．如權(quán)利要求10所述的力傳遞組件，其特征在于所述第一活塞面大于所述第二活塞面。
12．如權(quán)利要求9所述的力傳遞組件，其特征在于還包括彈簧裝置、一個第一環(huán)狀部件和一個第二環(huán)狀部件；所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件進入嚙合狀態(tài)；所述彈簧裝置驅(qū)動所述第一環(huán)狀部件，所述第一環(huán)狀部件和所述彈簧裝置軸向偏離于所述反作用盤和力傳遞盤的第二側(cè)面，所述第一環(huán)狀部件與所述圓形力傳遞盤和所述圓形反作用盤同心設(shè)置；所述第二環(huán)狀部件與所述第一環(huán)狀部件同心設(shè)置，所述第一和第二環(huán)狀部件具有一個環(huán)狀活塞部分和一個環(huán)狀圓柱部分，且所述環(huán)狀圓柱部分至少部分地封閉所述環(huán)狀活塞部分；所述環(huán)狀活塞部分包括一個第三活塞面，且該第三活塞面與所述第一和第二活塞面同心設(shè)置。
13．如權(quán)利要求1所述的力傳遞組件，其特征在于還包括一個端部部件和一個第一環(huán)狀活塞；所述端部部件軸向偏離于所述反作用盤和力傳遞盤的第一側(cè)面，并與所述反作用盤相聯(lián)；所述端部部件包括表面裝置，所述表面裝置確定一個環(huán)狀凹槽；所述環(huán)狀凹槽與所述圓形力傳遞盤和所述圓形反作用盤同心設(shè)置；所述第一環(huán)狀活塞設(shè)置在所述環(huán)狀凹槽中；所述第一和第二活塞面設(shè)置在所述第一環(huán)狀活塞上；所述第一活塞面是環(huán)狀結(jié)構(gòu)且設(shè)置在所述第一環(huán)狀活塞的第一部分上；所述第二活塞面是環(huán)狀結(jié)構(gòu)且設(shè)置在所述第一環(huán)狀活塞的第二部分上；所述第一活塞面沿徑向設(shè)置在所述第二活塞面的外側(cè)。
14．如權(quán)利要求13所述的力傳遞組件，其特征在于還包括一個第三活塞面，所述第三活塞面設(shè)置在所述第一環(huán)狀活塞上，所述第三活塞面是環(huán)狀結(jié)構(gòu)且設(shè)置在所述第一環(huán)狀活塞的第三部分上，所述第三活塞面沿徑向設(shè)置在所述第二活塞面的外側(cè)和所述第一活塞面的內(nèi)側(cè)。
15．如權(quán)利要求13所述的力傳遞組件，其特征在于還包括彈簧裝置、一個第一環(huán)狀部件和一個第二環(huán)狀部件；所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件進入嚙合狀態(tài)；所述彈簧裝置驅(qū)動所述第一環(huán)狀部件，所述第一環(huán)狀部件和所述彈簧裝置軸向偏離于所述反作用盤和力傳遞盤的第二側(cè)面，所述第一環(huán)狀部件與所述圓形力傳遞盤和所述圓形反作用盤同心設(shè)置；所述第二環(huán)狀部件與所述第一環(huán)狀部件同心設(shè)置，所述第一和第二環(huán)狀部件具有一個環(huán)狀活塞部分和一個環(huán)狀圓柱部分，且所述環(huán)狀圓柱部分至少部分地封閉所述環(huán)狀活塞部分；所述環(huán)狀活塞部分包括一個第三活塞面，且該第三活塞面與所述第一和第二活塞面同心設(shè)置。
16．一種力傳遞組件，它可工作在多個可傳遞不同大小力的嚙合狀態(tài)和一個不能有效傳遞力的脫開狀態(tài)；該力傳遞組件包括一個第一部件、一個與所述第一部件相聯(lián)的圓形力傳遞盤、一個第二部件、一個與所述第二部件相聯(lián)的圓形反作用盤和致動裝置，當(dāng)所述力傳遞組件處于脫開狀態(tài)時，所述第一部件和所述力傳遞盤可相對于所述第二部件和所述反作用盤轉(zhuǎn)動，所述致動裝置可操縱所述力傳遞組件并通過實現(xiàn)反作用盤和力傳遞盤之間的軸向運動來使所述力傳遞組件處于脫開狀態(tài)和多個嚙合狀態(tài)；所述致動裝置包括第一活塞裝置和第二活塞裝置；所述第一活塞裝置具有一個第一環(huán)狀活塞面和一個第二環(huán)狀活塞面；當(dāng)所述力傳遞組件處于第一嚙合狀態(tài)而有效地傳遞一個第一量值力時，流體壓力作用在所述第一環(huán)狀活塞面上；當(dāng)所述力傳遞組件處于第二嚙合狀態(tài)而有效地傳遞一個第二量值力時，流體壓力作用在所述第二環(huán)狀活塞面上；所述第一環(huán)狀活塞面沿徑向設(shè)置在所述第二環(huán)狀活塞面的外側(cè)；所述第一活塞裝置設(shè)置在所述力傳遞組件的第一軸向端部上，其位置軸向偏離所述反作用盤和力傳遞盤的第一側(cè)面；所述第二活塞裝置具有一個第三環(huán)狀活塞面和一個第四環(huán)狀活塞面；當(dāng)所述力傳遞組件處于第三嚙合狀態(tài)而有效地傳遞一個第三量值力時，流體壓力作用在所述第三環(huán)狀活塞面上；當(dāng)所述力傳遞組件處于第四嚙合狀態(tài)而有效地傳遞一個第四量值力時，流體壓力作用在所述第四環(huán)狀活塞面上；所述第三環(huán)狀活塞面沿徑向設(shè)置在所述第四環(huán)狀活塞面的外側(cè)；所述第二活塞裝置設(shè)置在所述力傳遞組件的第二軸向端部上，其位置軸向偏離所述反作用盤和力傳遞盤的第二側(cè)面。
17．如權(quán)利要求16所述的力傳遞組件，其特征在于還包括彈簧裝置，所述彈簧裝置推動所述力傳遞組件進入嚙合狀態(tài)，在作用于所述第一和第二環(huán)狀活塞面的流體壓力的聯(lián)合影響下，可操縱所述力傳遞組件以抵抗所述彈簧裝置的作用，使所述力傳遞組件從嚙合狀態(tài)進入到脫開狀態(tài)。
18．一種力傳遞組件，它可工作在多個可傳遞不同大小力的嚙合狀態(tài)和一個不能有效傳遞力的脫開狀態(tài)；該力傳遞組件包括一個第一部件、一個與所述第一部件相聯(lián)的圓形力傳遞盤、一個第二部件、一個與所述第二部件相聯(lián)的圓形反作用盤和致動裝置，當(dāng)所述力傳遞組件處于脫開狀態(tài)時，所述第一部件和所述力傳遞盤可相對于所述第二部件和所述反作用盤轉(zhuǎn)動，所述致動裝置可操縱所述力傳遞組件使其處于脫開狀態(tài)和多個嚙合狀態(tài)；所述致動裝置包括多個活塞，所述活塞的中心線偏離所述第一部件和所述力傳遞盤的轉(zhuǎn)動軸線，并與上述軸線平行。
19．如權(quán)利要求18所述的力傳遞組件，其特征在于所述致動裝置包括可改變作用于所述多個活塞的流體壓力的裝置。
20．如權(quán)利要求18所述的力傳遞組件，其特征在于所述多個活塞中的每一個活塞由一個罩進行封閉，所述多個活塞中的每一個活塞用柔性膜與所述罩連接。
21．如權(quán)利要求18所述的力傳遞組件，其特征在于所述多個活塞中的每一個活塞可相對于所述第二部件運動，并將所述反作用盤壓靠在所述力傳遞盤上。
22．如權(quán)利要求18所述的力傳遞組件，其特征在于所述多個活塞呈圓形分布，且上述分布圓中心線位于所述第一部件和力傳遞盤的轉(zhuǎn)動軸線上。
23．如權(quán)利要求18所述的力傳遞組件，其特征在于所述圓形反作用盤與所述第二部件的第一側(cè)面相鄰設(shè)置，所述多個活塞與所述第二部件的第二側(cè)面相鄰設(shè)置。
24．如權(quán)利要求23所述的力傳遞組件，其特征在于所述致動裝置包括多個活塞桿，每個活塞桿與所述活塞之一相聯(lián)，并穿過所述第二部件與所述反作用盤相接合。
25．如權(quán)利要求23所述的力傳遞組件，其特征在于所述致動裝置包括多個罩，所述的多個罩與所述第二部件的所述第二側(cè)面相聯(lián)，所述多個活塞中的每一個活塞設(shè)置在所述多個罩的其中之一中。
全文摘要
一種力傳遞組件,其包括一個具有徑向內(nèi)活塞面和外活塞面的第一級活塞組件和一個具有徑向內(nèi)活塞面和外活塞面的第二級活塞組件,流體壓力作用在上述徑向內(nèi)活塞面和外活塞面上,可改變該力傳遞組件所傳遞力的大小。在本發(fā)明的一個實施例中,所述第二級活塞組件包括兩個單獨的活塞。而在另一個實施例中,上述第二級活塞組件只包括一個具有環(huán)狀徑向內(nèi)活塞面、徑向外活塞面和中間活塞面的活塞,流體壓力作用在上述環(huán)狀徑向內(nèi)活塞面、徑向外活塞面和中間活塞面上。
文檔編號F16D65/18GK1290825SQ9910989
公開日2001年4月11日 申請日期1999年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月30日
發(fā)明者K·R·帕特爾, R·F·普蘭坦, J·M·拉特斯科 申請人:易通公司