專利名稱：雙轉(zhuǎn)子式力傳遞組件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種力傳遞組件(總成)，尤其涉及一種經(jīng)由轉(zhuǎn)子傳遞力以便在用作制動器時限制軸的轉(zhuǎn)動或者在用作離合器時傳遞轉(zhuǎn)動的環(huán)形力傳遞組件。
背景技術(shù)：
本發(fā)明中所用的術(shù)語“組件”和“力傳遞組件”是指可起到制動器或者離合器作用的組件，例如分離式動力頭盤式制動器。雖然在此描述的組件尤其適于用作制動器組件并且在制動器范圍內(nèi)進行詳細論述，但本領域的普通技術(shù)人員可以理解，該組件同樣能夠起到離合器的作用。為簡單起見，主要使用術(shù)語“組件”，但術(shù)語“組件”、“力傳遞組件”、“制動器組件”、“分離式動力頭盤式制動器”和“離合器組件”在下面的說明中是通用的。已知的組件已經(jīng)與軸連接以控制動力傳遞。這些已知的組件已經(jīng)用于各種用途，例如拉鏟挖掘機、鏟土機、傳送帶、剪切機、動力印刷機以及其他機器。當機器具有不同的操作特性時，應當調(diào)節(jié)組件的力傳遞能力以便與該組件所應用的機器的操作特性相對應。某些機器需要傳遞較大的力來使軸轉(zhuǎn)動或者保持軸不轉(zhuǎn)動。為了適應這些大的力，該組件可向兩個而非一個轉(zhuǎn)子施加摩擦力。這種雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)允許將等量轉(zhuǎn)矩提供在較小的包中。然而，對一個彈簧組來說很難將相同的壓力施加到兩個轉(zhuǎn)子上。希望有一種多轉(zhuǎn)子組件，該組件可在沒有人工干預的情況下克服不均勻的摩擦墊磨損并且在兩個轉(zhuǎn)子上保持一致的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的 一個方面，用于將力傳遞至軸的組件包括具有用來容納軸的中心開口的安裝法蘭，以及安裝到該軸上并且可與該軸一起轉(zhuǎn)動的第一和第二轉(zhuǎn)子。第一和第二轉(zhuǎn)子各自具有至少一個平坦表面。該組件還包括設置在第一轉(zhuǎn)子兩相對側(cè)上的第一前、后反作用板，以及設置在第二轉(zhuǎn)子兩相對側(cè)上的第二前、后反作用板。這些反作用板均具有至少一個可與轉(zhuǎn)子接合的摩擦面。該組件還包括活塞和聯(lián)接該活塞以形成流體壓力腔的缸體。當加壓流體進入該流體壓力腔時，該活塞在第一方向上移動；而當加壓流體流出該流體壓力腔時，該活塞在第二方向上移動。該組件進一步包括可操作地聯(lián)接到該活塞上的彈簧套(彈簧罩，彈簧殼體)。該彈簧套本身具有彈簧板、支承在該彈簧板中并且操作性地聯(lián)接到第一前、后反作用板上的多個第一彈簧組、以及支承在該彈簧板中并且操作性地連接到第二前、后反作用板上的多個第二彈簧組。


圖1是根據(jù)本系統(tǒng)的一個方面的組件的透視圖；圖2是沿圖1中的線2-2'截取的該組件的剖視圖3是圖2中所示剖視圖的俯視圖；圖4是圖1中組件的示意圖；圖5是用在該組件一個方面的彈簧套的透視圖；圖6是沿圖5中的線6-6'截取的彈簧套的剖視圖；圖7是圖5中彈簧套的分解圖；以及圖8是圖1中組件的部分剖開的視圖。
具體實施例方式圖1-4和圖8示出可在第一接合位置或者制動模式和第二脫開位置或者非制動模式之間操作的組件10。當組件10處于接合位置時(即，當組件10內(nèi)的流體壓力釋放時)，該組件10施加摩擦力以保持驅(qū)動軸不轉(zhuǎn)動。當制動組件10處于分離位置時(即，當流體壓力施加到組件10上時),組件10允許軸自由轉(zhuǎn)動。該組件10包括安裝法蘭12，該安裝法蘭允許該組件10連接到用戶界面(未示出)，例如電機或機器的框架。該組件10還包括第一和第二轉(zhuǎn)子14a、14b，這些轉(zhuǎn)子設計為固定到驅(qū)動軸(未示出)上以便與其一起轉(zhuǎn)動。第一轉(zhuǎn)子14a設置在第一前、后反作用板16a、18a之間，而第二轉(zhuǎn)子14b設置在第二前、后反作用板16b、18b之間。前、后反作用板16a、16b、18a、18b各自具有面向相應轉(zhuǎn)子14a、14b以便在轉(zhuǎn)子14a、14b上施加夾持載荷的摩擦面20 (例如摩擦墊·)。轉(zhuǎn)子14a、14b可以具有大體柱形的盤狀，并且可以各自具有帶有孔24的中心轂部22，以將轉(zhuǎn)子14a、14b固定在軸上。轂部22本身可以形成為相應轉(zhuǎn)子14a、14b的一體部分，或者形成為獨立部件并且用緊固件附接到轉(zhuǎn)子14a、14b上。在組件10的一個方面中，轂部22可以如圖所示地具有接納在相應直軸上的直孔24，或者轂部22可以具有裝配在錐形軸上的錐形孔24。轉(zhuǎn)子14a、14b可以利用軸的端部上的螺紋緊固件(未示出)固定就位。或者，轉(zhuǎn)子14a、14b可以經(jīng)由直軸或者錐形軸上的無鍵聯(lián)接套筒通過轂部22固定就位。各個轉(zhuǎn)子14a、14b均在每個側(cè)面上具有平坦表面26，以用作與反作用板16a、16b、18a、18b的摩擦面20摩擦接合的工作面區(qū)域。摩擦面20本身可以包括處于任何期望構(gòu)型的任何合適的摩擦材料。例如，摩擦面20可形成為單個環(huán)形表面或者形成為多個摩擦墊。如果需要，所述表面或墊是可替換的。本領域技術(shù)人員將會理解，摩擦面20可以具有任何成分或構(gòu)型而不脫離本發(fā)明的范圍。組件10還可包括連接到活塞32的缸體38，以使活塞32能相對于缸體38滑動?；钊?2設置在缸體38內(nèi)以形成可容納加壓流體(例如加壓空氣或液壓流體)的流體腔41。在加壓條件下，活塞32沿圖2和3中箭頭A所示的方向移動。該活塞32和缸體38可浮在小引導管43上。小引導管43連到彈簧套36上。安裝法蘭12和動力頭組件28 (在下面詳細描述)可與夾緊管37聯(lián)接在一起并且與引導管40對齊。缸體38和止動器板34可如圖8所示地與間隔管39聯(lián)接在一起，并且與引導管40對齊。這種連接使得止動器板34和缸體38能作為一個滑動部件一起移動。引導管40本身可以經(jīng)由任何已知措施-例如經(jīng)由其相應部件之間的連接力-設置在安裝法蘭12、止動器板34、彈簧套36、止動器板34和缸體38之間。例如，如可從圖3中看出的，引導管40可以夾在安裝法蘭12和動力頭組件28之間。應當指出，組件10可被認為具有如共同受讓人的美國公開申請2010/0018831中所述的“浮動”結(jié)構(gòu)，該申請的公開內(nèi)容結(jié)合在此以作參考。更具體而言，當活塞32和缸體38軸向移動時，反作用板16a、18a、16b、18b可在接合和脫開操作期間軸向浮動和移動。引導管40引導反作用板16a、18a、16b、18b的運動。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，前反作用板16a、16b對止動器板34的運動做出反應，后反作用板18a、18b對活塞32的運動做出反應。圖5-7更詳細地示出動力頭組件28。該動力頭組件28包括支承多個第一彈簧組42a和多個第二彈簧組42b的彈簧套36。雖然圖示實施例示出八個彈簧組-每種類型42a、42b有4個，但彈簧套36內(nèi)可包括任意數(shù)量的彈簧組。第一彈簧組42a與第一轉(zhuǎn)子14a相關聯(lián)，第二彈簧組42b與第二轉(zhuǎn)子14b相關聯(lián)。各彈簧組42a、42b均包括設置在兩個彈簧保持器46之間的多個彈簧44。彈簧44和彈簧保持器46在位于彈簧套36內(nèi)的彈簧孔48中在軸向上自由運動。如圖3所示，壓板30a、30b設置在動力頭組件28的兩相對側(cè)上，并且經(jīng)由螺栓連接或任何其它合適的連接裝置連接到彈簧保持器46上。壓板30a、30b可形成為楔形區(qū)段，其中各區(qū)段與動力頭組件28的彈簧套36內(nèi)的彈簧組相對應。前壓板30a可以接觸活塞32，后壓板30b可以接觸止動器板34。第一和第二彈簧組42a、42b以交替方式設置在彈簧套36內(nèi)，從而第一和第二彈簧組42a、42b將力均勻地分配到反作用板16a、18a、16b、18b以及由此分配到轉(zhuǎn)子14a、14b上。如圖7所示，各前、后壓板30a、30b與特定彈簧組42a、42b相關聯(lián)，從而壓板30a、30b可彼此獨立地運動。根據(jù)組件10的一個方面，每個壓板30a、30b均可具有一個或多個孔51，以便接納用于將壓板30a、30b連接到其相應彈簧保持器46上的緊固件(例如螺釘)?；蛘撸瑝喊?0a、30b和彈簧保持器46可通過任何合適的方法例如鑄造來一起形成為整體部件。因為第一和第二彈簧組42a、42b彼此獨立地運動，所以它們可以通過不同程度的伸展來補償摩擦面20中的不均勻磨損。例如，如果第一轉(zhuǎn)子14a的反作用板16a、18a上的摩擦面20比第二轉(zhuǎn)子14b的反作用板16b、18b上的摩擦面20磨損的更厲害，則第一彈簧組42a將伸展得比第二彈簧組42b更多，以補償更大的磨損，并且確保大體均勻地將彈簧力施加到第一和第二兩個轉(zhuǎn)子1 4a、14b上。同樣地,用第一轉(zhuǎn)子14a作為例子，如果前反作用板16a上的摩擦面20比后反作用板18a上的摩擦面20磨損的更厲害，則第一彈簧組42a將伸展并且在彈簧套36內(nèi)軸向移動直至碰撞第一轉(zhuǎn)子14a的摩擦面20。因此，兩個反作用板16a、18a均在轉(zhuǎn)子14a上施加力。因而，彈簧組42a、42b自動補償摩擦面20的磨損差異而不需要人工干預。此外，由于前反作用板16a、16b功能性地連接到止動器板34上并且后反作用板18a、18b功能性地連接到活塞32上，因此流體腔41的加壓使組件10松開，即使在彈簧44伸展到不同長度時。力傳遞夾緊管50將壓板30a、30b連接到反作用板16a、16b、18a、18b。如圖2和4所示，力傳遞夾緊管50具有不同的長度，因此壓板30a、30b可與其相關聯(lián)的反作用板16a、16b、18a、18b連接。此外,各壓板30a、30b與第一彈簧組42a (以及第一轉(zhuǎn)子14a)或第二彈簧組42b (以及第二轉(zhuǎn)子14b)相關聯(lián)。根據(jù)組件10的一個方面，壓板30a、30b連接到其相應轉(zhuǎn)子14a的反作用板16a、18a，并且壓板30a、30b連到其相應轉(zhuǎn)子14b的反作用板16b、18b。當彈簧組42a、42b伸展時，該構(gòu)型在第一和第二轉(zhuǎn)子14a、14b上產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。如上所述，由于彈簧組42a、42b以交替方式圍繞彈簧套36均勻地間隔開，壓力均勻分配到各個轉(zhuǎn)子14a、14b上。此外，如上所述，由于各轉(zhuǎn)子14a、14b均存在單獨的、獨立動作的彈簧組42a、42b，因此兩個轉(zhuǎn)子14a、14b之間的壓力分配相等?，F(xiàn)在更詳細地描述組件10的操作。當流體腔41內(nèi)的壓力增大時(例如在制動器松開操作期間)，活塞32沿圖2和3中箭頭A所示的方向朝安裝法蘭12移動，缸體38沿箭頭B所示的方向移離安裝法蘭12。因為止動器板34經(jīng)由間隔管39連到缸體38上，所以止動器板34也將移離安裝法蘭12 (沿箭頭B的方向)。止動器板34和活塞32相向運動并且壓縮彈簧44,使反作用板16a、18a、16b、18b松開轉(zhuǎn)子14a、14b。此時組件10處于脫開位置。為了接合轉(zhuǎn)子14a、14b，流體從流體腔41排出，釋放流體壓力。彈簧44伸展，分別將前后壓板30a、30b向外壓到活塞32和止動器板34上。這將使反作用板16a、18a、16b、18b夾在其相應的轉(zhuǎn)子14a、14b上。此時，組件10處于接合狀態(tài)。隨時間的流逝，摩擦面20將被磨損，彈簧44將通過更多地伸展來補償。然而，如果對應于給定轉(zhuǎn)子14a、14b的一個摩擦墊20比其它摩擦墊磨損的更厲害,對應于該轉(zhuǎn)子14a、14b的彈簧組42a、42b將在制動期間伸展一與額外的磨損量相等的附加距離。因此，兩個轉(zhuǎn)子14a、14b將繼續(xù)接收來自摩擦墊20的力。相反，在松開期間，其反作用板16a、18a、16b、18b具有額外磨損的轉(zhuǎn)子14a、14b將在另一個轉(zhuǎn)子14a、14b之前松開?？梢栽诮M件10上安裝一個或多個傳感器51以測量摩擦面20的磨損量。根據(jù)一個方面，傳感器51可安裝在動力頭組件28上以監(jiān)測彈簧套36分別與前后壓板30a、30b之間的距離。這些距離對應于摩擦面20上的磨損量，并且該信息可用來檢查磨損而無需人工干預?；蛘?，傳感器51可以如圖8所示地安裝在反作用板16a、18a、16b、18b上，以便更直接地監(jiān)測摩擦盤20上的磨損量。該數(shù)據(jù)可發(fā)送到用戶界面，以便檢測摩擦面20是否需要維護和/或更換。因此，具有上述結(jié)構(gòu)的組件確保反作用板和摩擦墊向兩個轉(zhuǎn)子施加均勻、相等的壓力。如上所述的組件可自動補償位于兩對以及與給定轉(zhuǎn)子有關的某一對之間的摩擦墊的不均勻磨損，以保持一致地施加壓力。該組件還確保所有彈簧都可在需要時脫開，即使它們在補償期間伸展程度不同。應當指出，上述教導在本質(zhì)上僅僅是示例性的并沒有打算限制本方面及其應用或使用。雖然已經(jīng)在說明書中描述并且在附圖中展示了特定實施例，本領域技術(shù)人員可以理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可進行各種變化并且用同等物替換其元件。此外，各個實施例之間的特征、元件和/或功能的組合匹配在此時刻是明確預期的，因此，本領域技術(shù)人員從本發(fā)明可以了解，一個實施例的特征、元件和/或功能可酌情結(jié)合到另一個實施例 ，除非另有描述。此外，在不脫離其實質(zhì)范圍的情況下可進行許多變型來使特定情況或材料適應本發(fā)明的教導。因此，需要注意的是，本教導未被限制為作為實現(xiàn)本發(fā)明教導的目前可預期的最佳實施方式、以附示并且在說明書中描述的特定實施例，而是本發(fā)明的范圍包括落入上述說明書和所附權(quán)利要求內(nèi)的任一實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于將力傳遞至軸的組件，包括 安裝法蘭，該安裝法蘭具有用于接納該軸的中心開口 ； 第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子，該第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子安裝在該軸上并能與該軸一起轉(zhuǎn)動，該第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子各自具有至少一個平坦表面； 設置在第一轉(zhuǎn)子的相對側(cè)上的第一前、后反作用板； 設置在第二轉(zhuǎn)子的相對側(cè)上的第二前、后反作用板，其中，第一和第二前、后反作用板各自具有至少一個摩擦面，該至少一個摩擦面能與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子上的所述至少一個平坦表面接合； 活塞; 缸體，該缸體聯(lián)接到該活塞以形成流體壓力腔，其中，當加壓流體進入該流體壓力腔時該活塞在第一方向上運動，當加壓流體流出該流體壓力腔時該活塞在第二方向上運動；以及 與該活塞操作性地聯(lián)接的動力頭組件，該動力頭組件具有 彈簧套， 多個第一彈簧組，所述多個第一彈簧組支承在該彈簧套內(nèi)并且操作性地聯(lián)接到第一前、后反作用板上，以及 多個第二彈簧組，所述多個第二彈簧組支承在該彈簧套內(nèi)并且操作性地聯(lián)接到第二前、后反作用板上。
2.如權(quán)利要求I的組件，其特征在于，第一彈簧組和第二彈簧組中的每一個都包括 多個彈簧；和 位于所述多個彈簧的相對端上的第一彈簧保持器和第二彈簧保持器，其中所述第一彈簧保持器和第二彈簧保持器將所述多個彈簧保持在所述彈簧套內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I的組件，其特征在于，該彈簧套是環(huán)形的，并且具有容納所述多個第一彈簧組和多個第二彈簧組的多個孔。
4.如權(quán)利要求I的組件，其特征在于，第一彈簧組和第二彈簧組以交替的方式布置在該彈簧板中。
5.如權(quán)利要求I的組件，進一步包括 至少一個前壓板； 至少一個后壓板，其中，所述多個第一彈簧組和多個第二彈簧組中的至少一個設置在所述前壓板和后壓板之間，其中該前壓板操作性地連接到該活塞；和 操作性地連接到該缸體上的止動器板，其中，當加壓流體進入該流體腔時，該活塞和該止動器板朝向彼此運動，以便克服第一彈簧組和第二彈簧組中的彈簧力朝向彼此推動該前壓板和后壓板。
6.如權(quán)利要求5的組件，進一步包括將該止動器板連接到該缸體上的多個間隔管。
7.如權(quán)利要求5的組件，進一步包括多個夾緊管，該多個夾緊管將前壓板連接到第一后反作用板和第二后反作用板以及將后壓板連接到第一前反作用板和第二前反作用板。
8.如權(quán)利要求I的組件，進一步包括至少一個傳感器，以用于測量所述至少一個摩擦面上的磨損。
9.一種用于將力傳遞至軸的組件，包括安裝法蘭，該安裝法蘭具有用于接納該軸的中心開口 ； 第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子，該第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子安裝在該軸上并能與該軸一起轉(zhuǎn)動，該第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子各自具有至少一個平坦表面； 設置在第一轉(zhuǎn)子的相對側(cè)上的第一前、后反作用板； 設置在第二轉(zhuǎn)子的相對側(cè)上的第二前、后反作用板，其中，第一和第二前、后反作用板各自具有至少一個摩擦面，該至少一個摩擦面能與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子上的所述至少一個平坦表面接合； 活塞; 缸體，該缸體聯(lián)接到該活塞以形成流體壓力腔； 操作性地連接到該缸體的止動器板； 操作性地連接到該活塞的多個前壓板； 操作地連接到該止動器板的多個后壓板，其中，所述多個第一彈簧組和多個第二彈簧組中的至少一 個設置在所述前壓板和后壓板之間； 設置在前壓板和后壓板之間的動力頭組件，該動力頭組件具有 具有多個孔的環(huán)形彈簧套， 操作性地連接到第一前、后反作用板上的多個第一彈簧組，和操作性地連接到第二前、后反作用板上的多個第二彈簧組，其中，第一彈簧組和第二彈簧組設置在位于該彈簧套內(nèi)的所述多個孔中，以及 至少兩個夾緊管，該至少兩個夾緊管將該動力頭組件連接到該安裝法蘭。
10.如權(quán)利要求9的組件，其特征在于，第一彈簧組和第二彈簧組中的每一個都包括 多個彈簧；和 位于所述多個彈簧中的每一個的相對端上的第一彈簧保持器和第二彈簧保持器，其中，該第一彈簧保持器和第二彈簧保持器將所述多個彈簧保持在彈簧板內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10的組件，其特征在于，第一彈簧組和第二彈簧組以交替的方式設置在該彈黃板內(nèi)。
12.如權(quán)利要求10的組件，其特征在于，前壓板連接到第一彈簧保持器上，后壓板連接到第二彈簧保持器上。
13.如權(quán)利要求12的組件，其特征在于，該前壓板集成有該第一彈簧保持器，該后壓板集成有該第二彈簧保持器。
14.如權(quán)利要求9的組件，進一步包括將該止動器板連接到該缸體的多個間隔管。
15.如權(quán)利要求9的組件，進一步包括多個夾緊管，該多個夾緊管將前壓板連接到第一和第二后反作用板并且將后壓板連接到第一和第二前反作用板。
16.如權(quán)利要求15的組件，進一步包括將止動器板連接到缸體的多個夾緊管， 其中，當加壓流體進入該流體腔時，該活塞和該止動器板朝向彼此移動以克服第一彈簧組和第二彈簧組中的彈簧力而朝向彼此推動前壓板和后壓板，由此使第一前、后反作用板與第一轉(zhuǎn)子脫開并且使第二前、后反作用板與第二轉(zhuǎn)子脫開， 其中，當加壓流體流出該流體腔時，第一彈簧組和第二彈簧組中的彈簧力推動該活塞和該止動器板以使之彼此遠離，由此使第一前、后反作用板接合第一轉(zhuǎn)子。
17.如權(quán)利要求9的組件，進一步包括至少一個傳感器，以用于測量所述至少一個摩擦面上的磨損。
18.一種用在力傳遞組件中的動力頭組件，該力傳遞組件具有第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子，該彈簧套包括 具有多個孔的環(huán)形的彈簧套； 與第一轉(zhuǎn)子相關聯(lián)的多個第一彈簧組；以及 與第二轉(zhuǎn)子相關聯(lián)的多個第二彈簧，其中，第一彈簧組和第二彈簧組設置在位于該彈簧套內(nèi)的所述多個孔中。
19.如權(quán)利要求18的彈簧套，其特征在于，第一彈簧組和第二彈簧組中的每一個都包括 多個彈簧；和 位于所述多個彈簧中每一個的相對端上的第一彈簧保持器和第二彈簧保持器，其中，該第一彈簧保持器和第二彈簧保持器將所述多個彈簧保持在彈簧板內(nèi)。
20.如權(quán)利要求18的彈簧套，其特征在于，第一彈簧組和第二彈簧組以交替的方式布置在該彈簧套內(nèi)。
全文摘要
一種雙轉(zhuǎn)子式力傳遞組件，包括動力頭組件，該動力頭組件具有彈簧套、為第一轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動力的多個第一彈簧組以及為第二轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動力的多個第二彈簧組。對每個轉(zhuǎn)子使用單獨的彈簧組確保了即使存在不均勻的摩擦面磨損也能在兩個轉(zhuǎn)子上施加均勻且相等的壓力。
文檔編號F16D55/36GK103256323SQ201310108159
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者N·A·阿奇雷卡 申請人:伊頓公司