扭矩限制器制造技术

本发明专利技术公开一种扭矩限制器，设置在第一转动体与第二转动体之间以传递扭矩，所述扭矩限制器包括设于第二转动体上的轮毂、设于轮毂外围并与第一转动体传动相连的限位环、以及在限位环与轮毂之间传递扭矩的多个弹性连接杆；限位环内圈对应每个弹性连接杆处设有突出的抵触部，每个抵触部具有一中间凹陷、两边缘逐渐升起的抵触面；每个弹性连接杆一端与轮毂刚性连接，另一端通过滚动元件与其对应的抵触面相抵，并且随弹性连接杆所传递的扭矩增大，滚动元件与抵触面的抵触位置从中间到边缘移动；当第一转动体与第二转动体的传递扭矩超过脱离扭矩时，每个滚动元件从弹性连接杆与抵触面的边缘之间脱离，使弹性连接杆与抵触面脱离。本发明专利技术与现有技术相比，具有结构简单、成本低、不易变形的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种扭矩传递装置，尤其涉及一种可以传递和限制扭矩的扭矩限制器。
技术介绍
扭矩限制器有许多应用的场合，例如设在汽车发动机与用于空气调节的压 縮机的动力传递路径上。典型的外控式变排量压缩机具有一倾斜地支撑在主轴 上的斜盘，斜盘角度可以通过压縮机的电控阀改变。当外控式变排量压縮机的 内部出现故障使扭矩变大时，过大的扭矩会对发动机产生大的冲击。因此，压 縮机必须具有过载保护机构，使得压縮机内部的扭矩过大时，压縮机与皮带轮 脱离，避免压缩机内部扭矩过大对发动机的冲击。一种现有的过载保护技术是公开号为CN1431413A的中国专利，当扭矩过 大时，依靠在第一转动体和第二转动体之间传递扭矩的凸缘的断裂破坏来达到 停止传递的目的。该技术的缺点是一旦产生破坏，该传动机构就完全失效了。另一种现有技术是公开号为JP2000-46066的日本专利，其第一转动件和 第二转动件之间由涡巻形弹簧连接并传递扭矩，扭矩过大时涡巻形弹簧的自由端与其中一个转动件脱离，停止传递扭矩。该技术的缺点是弹簧作为传动件和 缓冲件，工作时一直处于变形状态易产生疲劳，启动时受到冲击力，因此可靠 性难以保证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种耐疲劳不易变形且结构简单、成本 低廉的压縮机扭矩限制器。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种扭矩限制器，包 括设于一第二转动体上的轮毂、设于轮毂外围并与一第一转动体传动相连的限位环、以及径向设于限位环与轮毂之间以传递扭矩的多个弹性连接杆；所述限位环内圈对应每个弹性连接杆处设有突出的抵触部，每个抵触部具有一中间凹 陷、两边缘逐渐升起的抵触面；每个弹性连接杆一端与轮毂刚性连接，另一端 通过滚动元件与其对应的抵触面相抵，并且随弹性连接杆所传递的扭矩增大， 滚动元件与抵触面的抵触位置从中间到边缘移动；当所述第一转动体与第二转 动体的传递扭矩超过脱离扭矩时，每个滚动元件从弹性连接杆与抵触面的边缘 之间脱离，使弹性连接杆与抵触面脱离。上述的扭矩限制器中，所述限位环内圈在每个滚动元件的顺时针和/或逆时 针脱离方向上各设有可容置滚动元件的限位槽，各滚动元件从弹性连接杆与抵 触面的边缘之间脱离后，滚入各自的限位槽内。上述的扭矩限制器中，所述限位槽可以设于相邻的抵触部之间的限位环内 圈上。上述的扭矩限制器中，所述限位槽可以设于每个抵触部的至少一侧。 上述的扭矩限制器中，所述限位槽具有一与所述滚动元件的脱离方向呈锐角夹角的入口。 ，上述的扭矩限制器还包括多个扇形翼片，分别设在相邻的两个弹性连接杆之间的扇形区域内，每个扇形翼片与限位环内圈之间形成一供所述滚动元件滚动的弧形通道。上述的扭矩限制器中，所述滚动元件是滚针或者滚珠。 上述的扭矩限制器中，所述弹性连接杆及其对应的接触部的数量为3 5个。上述的扭矩限制器中，所述弹性连接杆的截面形状是矩形、圆形、椭圆形、 I型中的任意一种。上述的扭矩限制器中，所述轮毂与所述第二转动体可以是键连接或螺纹连接。上述的扭矩限制器可以结合在汽车发动机与汽车空调压縮机的动力传递 路径上，其中所述第一转动体是受汽车发动机驱动的转子，所述第二转动体是 汽车空调压缩机的主轴。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有结构简单、成 本低、不易变形的优点，本专利技术采用的脱离方式不仅能够避免采用破坏接触面 方式所产生的高温，同时能够通过改变弹性杆的材料和尺寸而将扭矩限制器的 脱离扭矩确定在特定范围。以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术的特征和优点，其中附图说明图1是设有本专利技术的扭矩限制器的压縮机剖面图；图2是本专利技术第一实施例的扭矩限制器的结构示意图；图3A、图3B是本专利技术第一实施例的扭矩限制器的作用原理图；图4是本专利技术第二实施例的扭矩限制器的结构示意图；图5是本专利技术第二实施例的扭矩限制器的作用原理图；图6是本专利技术第三实施例的扭矩限制器的结构示意图；图7是本专利技术第三实施例的扭矩限制器的作用原理图；图8是本专利技术一个实施例的扭矩限制器的结构示意图；图9是本专利技术一个实施例的扭矩限制器的结构示意图；图10A 图10D是本专利技术的扭矩限制器的实施例的弹性连接杆的截面形状示意图。具体实施方式请先参阅图1和图2所示，作为本专利技术的一个特定实施例，本专利技术的扭矩限制器是结合在汽车发动机与汽车空调压縮机的动力传递路径上，其中作为第一转动体的皮带轮2是受汽车发动机驱动的转子，而作为第二转动体的主轴3 是压縮机主轴，扭矩限制器1设在皮带轮2与主轴3之间，用于将扭矩从皮带 轮2传递到压縮机主轴3，以带动压縮机工作。下面描述扭矩限制器1的具体 构成。扭矩限制器1包括限位环11、轮毂12以及多个弹性连接杆13 (图2中示 出3个)。轮毂12设于主轴3上，通过键连接、螺纹连接等方式与主轴3传 动连接，较佳地采用花键连接，以避免扭矩传递过程中轴向力的产生。限位环 11设于轮毂12外围，通过若干个紧固螺钉16固定在皮带轮2上。在紧固螺钉 16与皮带轮2固定的段上设有异型螺母4与橡胶支撑垫5，用以在扭矩限制器 1与皮带轮2之间起缓冲作用。限位环内圈与轮毂12之间形成一个环形腔10， 限位环内圈上均匀设有多个突出的抵触部111，每个抵触部111具有一面向轮 毂12的抵触面112。抵触面112中间凹陷，两边缘逐渐向轮毂方向升起，即与 轮毂12的距离逐渐变小。在图2所示实施例中，抵触面112由一半径较小的 圆弧面构成，当然，可以选用其他任意具有类似性质的曲面，例如抛物面。3 个弹性连接杆13均匀分布于限位环11与轮毂12之间的环形腔10内，每个弹 性连接杆13 —端与轮毂12刚性连接，另一端指向限位环内圈上一个抵触面 112，并与该抵触面112之间留有一较小空隙，该空隙中设置一个滚动元件14, 通过滚动元件14与抵触面112相抵，使弹性连接杆13支撑在限位环内圈与轮 毂12之间。滚动元件14可由滚针或滚珠构成。如图2所示，弹性连接杆13 设置滚动元件14的端部具有与滚动元件形状吻合的窝部，如此滚动元件14可 以紧贴连接杆13，并在抵触面112上滚动。正常工作时，限位环11由皮带轮2带动旋转，以限位环ll为逆时针转动 为例，由于抵触面112中间凹陷、两边缘逐渐升起的性质，使得弹性连接杆13 (通过滚动元件14)与抵触面112的抵触位置越往边缘，弹性连接杆13被压 弯曲变形越大，其所能传递的扭矩越大。当弹性连接杆13 (通过滚动元件14) 与抵触面112的抵触位置位于抵触面边缘，即如图3A所示的极限位置，达到 其所能传递的最大扭矩，即脱离扭矩。此时轮毂12和限位环11之间偏转了一 角度0 。当限位环11与轮毂12之间的传递扭矩(即皮带轮2与主轴3之间的传递 扭矩)超过该脱离扭矩时，滚动元件14沿顺时针方向从弹性连接杆13与抵触 面的边缘之间脱离，滚入两相邻抵触部111之间的限位环内圈中，使弹性连接 杆13与抵触面U2脱离，而滚动元件14由于离心力作用，会紧贴在限位环内 圈上，如图3B所示。限位环ll顺时针转动的情形，其作用原理类似，因此不再作说明。在本专利技术的较佳实施例中，为确保滚动元件14脱离后处于确定位置，可 至少在每个滚动元件14的一个脱离方向(顺时针或逆时针)上的限位环内圈 上设置可容置滚动元件14的限位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭矩限制器，设置在第一转动体与第二转动体之间以传递扭矩，其特征在于，所述扭矩限制器包括设于所述第二转动体上的轮毂、设于轮毂外围并与所述第一转动体传动相连的限位环、以及径向设于限位环与轮毂之间以传递扭矩的多个弹性连接杆；所述限位环内圈对应每个弹性连接杆处设有突出的抵触部，每个抵触部具有一中间凹陷、两边缘逐渐升起的抵触面；每个弹性连接杆一端与轮毂刚性连接，另一端通过滚动元件与其对应的抵触面相抵，并且随弹性连接杆所传递的扭矩增大，滚动元件与抵触面的抵触位置从中间到边缘移动；当所述第一转动体与第二转动体的传递扭矩超过脱离扭矩时，每个滚动元件从弹性连接杆与抵触面的边缘之间脱离，使弹性连接杆与抵触面脱离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王人杰，潘珂，
申请(专利权)人：上海三电贝洱汽车空调有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]