一种径向离合的安全离合器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种径向离合的安全离合器，包括离合器壳体(1)、三角形的片簧(2)和截面呈正六边形的输出轴(3)，其中离合器壳体(1)的一端与输入轴相联接，并在内部加工有用于将片簧(2)整体嵌合其中的卡槽；片簧安装嵌合后，向离合器壳体嵌入有用于限制片簧沿着轴向方向移动自由度的弹性挡圈(4)；输出轴(3)以与片簧(2)的三个侧面保持贴合的方式嵌合在其内部，并且离合器壳体、片簧和输出轴三者之间均保持同心设置。通过本发明，能够以相对较小的轴向尺寸满足狭窄的安装空间要求，同时具备结构紧凑、容差能力大、可靠性高等优点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于过载保护装置【技术领域】，更具体地，涉及一种径向离合的安全离合器。 一种径向离合的安全离合器
【背景技术】
[0002] 安全离合器的主要作用是通过离合作用实现对传动系统的保护，当传递的转矩超 过设计值时，通过将联接件分开或打滑等动作，从而防止机器中重要零件的损坏。然而，目 前常用的嵌合式和摩擦式安全离合器多为轴向端面离合的结构方式，具体而言，也即在一 根轴上以串联的方式安装一对啮合盘，或者安装一组摩擦片和轴向弹簧，这种串联安装的 结构必然使整个离合器的轴向尺寸相对较大，不适用于轴向空间尺寸较小的安装环境。相 应地，本领域亟需寻找更为完善的解决方案，以便在提供径向离合确保良好过载保护效果 的同时，能够更好地满足各类复杂应用场合的要求。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种径向离合式的安全离合 器，其中通过对其关键组件的结构及其设置方式进行改进设计，能够以相对较小的轴向尺 寸满足狭窄的安装空间要求，同时具备结构紧凑、容差能力大、可靠性高等优点，并尤其适 用于自带减速器的力矩电机、电动工装夹具或者发射装置的自动锁紧系统的应用场合。
[0004] 为实现上述目的，按照本发明，提供了一种径向离合的安全离合器，其特征在于， 该安全离合器包括离合器壳体、外形弯折呈三角形的片簧以及截面呈正六边形的输出轴， 其中：
[0005] 所述离合器壳体为两端开通的轴套结构，它的一端与输入轴相联接，并在内部加 工有用于将所述片簧整体嵌合其中的卡槽，以使得片簧相对于离合器壳体轴线的旋转自由 度受到限制；
[0006] 所述片簧安装嵌合在所述卡槽中，并在安装后向离合器壳体的另外一端嵌入弹性 挡圈，由此限制片簧沿着离合器壳体轴向方向的移动自由度；
[0007] 所述输出轴以与片簧的三个侧面保持贴合的方式嵌合在所述片簧的内部，并且离 合器壳体、片簧和输出轴三者之间均保持同心设置；以此方式，当输出端的负载处于正常范 围内时，输入轴带动所述离合器壳体和片簧一同旋转，同时使得输出轴在片簧的推动下旋 转输出扭矩；而当输出轴的负载超出正常范围后，所述片簧的侧面在输出轴的挤压下发生 弯曲变形，导致片簧无法维持与输出轴之间的嵌合并产生相对转动，由此分离整个传动链 并起到安全防护的作用。
[0008] 作为进一步优选地，所述离合器壳体可与所述输入轴组合加工成一体，由此同时 执行输入扭矩转动的功能。
[0009] 作为进一步优选地，所述输出轴嵌合在所述片簧的内部，并由于片簧自身的挠性 可随着片簧发生浮动，相应降低对离合器输入轴和输出轴两者之间的同轴度要求。
[0010] 作为进一步优选地，所述弹性挡圈为轴用弹簧挡圈，并由钢丝材料制成。 toon] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的 技术优点：
[0012] 1、通过对其关键组件如三角形片簧、正六面体输出轴的结构及其设置方式进行设 计，能够以相对较小的轴向尺寸实现安全离合，便于安装在各类轴向空间较小的环境；
[0013] 2、通过将输出轴嵌合支承在三角形片簧内，在工作时由于片簧自身的挠性可随其 在一定范围内浮动，因此对传动系统的输入、输出两端的同轴度要求不高，有较大的自适应 和容差能力；
[0014] 3、按照本发明的安全离合器的主要零件沿着径向排列，同时具备结构紧凑、便于 操作和可靠性高等优点，因而尤其适用于自带减速器的力矩电机或者电动工装夹具之类的 应用场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是按照本发明优选实施例的径向离合的安全离合器的整体结构分解示意图；
[0016] 图2a是图1中所示安全离合器的截面剖视图；
[0017] 图2b是图1中所示安全离合器沿着端面方向观察所得的结构剖视图；
[0018] 在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0019] 1-离合器壳体2-片簧3-输出轴4-弹性挡圈
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021] 图1是按照本发明优选实施例的径向离合的安全离合器的整体结构分解示意图。 如图1中所示，该安全离合器主要包括离合器壳体1、片簧2和输出轴3等，并通过对这些关 键组件的结构及其设置方式的研究改进，使得能够以少量的零件和相对较小的轴向尺即可 实现安全离合功能，同时尤其适合安装在各类轴向空间较小的复杂环境。
[0022] 离合器壳体1譬如为两端开通的轴套结构，它的一端与输入轴相联接，或者直接 与输入轴整体加工为一体，并在内部加工有多个卡槽（图中显示为3个，其形状类似三角 形，并与片簧的弯折部分相匹配），这些卡槽用于将片簧2整体嵌合其中，由此使得片簧2相 对于离合器壳体1轴线的旋转自由度受到限制。
[0023] 如图1中所示，片簧2是整体外形弯折呈三角形的片弹簧，它的三个组成侧面各自 为片状结构，并且首尾两端可分开或接触。该三角形的片簧2安装嵌合在离合器壳体1的 卡槽内，由此被卡槽限定了相对于壳体轴线的旋转自由度；此外，片簧2安装嵌合后向离合 器壳体1内嵌入有譬如钢丝弹簧挡圈的弹性挡圈4,由此限制该片簧2沿着离合器壳体1轴 向方向的移动自由度。
[0024] 同样如图1中所示，输出轴3的截面呈正六边形，并具有6个侧面，它的彼此间隔 的三个侧面均与片簧2的三个侧面保持贴合，由此嵌合在片簧2的内部，并且离合器壳体1、 片簧2和输出轴3三者之间均保持同心设置。这样，通过将正六边形截面的输出轴嵌合在 三角形的片簧2内，该结构及效果与花键相类似，相应可将片簧2的扭矩有效传递到输出轴 3〇
[0025] 当使用时，离合器壳体1输入扭矩转动，带动片簧2转动。当输出轴3上的负载在 正常范围内时，片簧2推动输出轴3转动并输出扭矩；而当输出轴3上的负载超出范围时， 片簧2的三个面均被输出轴3挤压产生弯曲变形，片簧2与输出轴3之间无法保持嵌合状 态，两者产生相对转动，传动链分离，整个安全离合器起到过载安全保护作用。
[0026] 通过本发明的安全离合器主要由三个零件可以组成，同时通过对其内部构造的设 计，能够巧妙地在较小的轴向空间内实现径向离合功能，并具备便于加工组装和工作可靠 的特点。此夕卜，由于片簧自身的挠性，输出轴3可在离合器内部发生一定程度的浮动，由此 使得对传动系统输入、输出轴两端的同轴度要求不高，具有较大的容差能力。
[0027] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种径向离合的安全离合器，其特征在于，该安全离合器包括离合器壳体（1)、外形 弯折呈三角形的片簧（2)以及截面呈正六边形的输出轴（3)，其中： 所述离合器壳体（1)为两端开通的轴套结构，它的一端与输入轴相联接，并在内部加 工有用于将所述片簧（2)整体嵌合其中的卡槽（la)，以使得片簧（2)相对于离合器壳体 (1) 轴线的旋转自由度受到限制； 所述片簧（2)安装嵌合在所述卡槽（la)中，并在安装后向离合器壳体（1)的另外一端 嵌入弹性挡圈（4)，由此限制片簧（2)沿着离合器壳体（1)轴向方向的移动自由度； 所述输出轴（3)以与片簧（2)的三个侧面保持贴合的方式嵌合在所述片簧（2)的内 部，并且离合器壳体（1)、片簧（2)和输出轴（3)三者之间均保持同心设置；以此方式，当输 出端（3)的负载处于正常范围内时，输入轴带动所述离合器壳体（1)和片簧（2) -同旋转， 同时使得输出轴（3)在片簧（2)的推动下旋转输出扭矩；而当输出轴（3)的负载超出正常 范围后，所述片簧（2)的侧面在输出轴的挤压下发生弯曲变形，导致片簧（2)无法维持与输 出轴（3)之间的嵌合并产生相对转动，由此分离整个传动链并起到安全防护的作用。
2. 如权利要求1所述的安全离合器，其特征在于，所述离合器壳体（1)可与所述输入轴 组合加工成一体，由此同时执行输入扭矩转动的功能。
3. 如权利要求1或2所述的安全离合器，其特征在于，所述输出轴（3)嵌合在所述片簧 (2) 的内部，并由于片簧自身的挠性可随着片簧（2)发生浮动，相应降低对离合器输入轴和 输出轴两者之间的同轴度要求。
4. 如权利要求1-3任意一项所述的安全离合器，其特征在于，所述弹性挡圈（4)为轴用 弹簧挡圈，并譬如由钢丝材料制成。
【文档编号】F16D13/04GK104100651SQ201410335829
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】何云峰, 李海俊, 黄碧洲, 王代宏, 陈圣荣, 段平安, 温传义, 许艳丽, 陈迎春 申请人:湖北三江航天万峰科技发展有限公司