[发明专利]过载滑动离合器

说明书

本发明涉及一种过载滑动离合器，在这种离合器中，传动与被传动之间的扭矩传递，通过一种由预压力弹性构件产生的摩擦连接来进行，尤其是用作打孔器具中的部件。

在使用钻孔器具时，如打孔机、冲击钻机和金刚石钻头钻机，会产生因此基引起的高扭矩。对于上述类型的一种机器，可以比较准确地规定最大允许扭矩。扭矩一方面作用在机器上，另一方面尤其对于手动工具则还作用在使用者身上，然而扭矩的作用可有很大差别。若使用者站在导体上并用一只手操作此器具，那么他所加的反作用力矩较之他站在地面上用整个身体抵住打孔器具要小。遇到坚韧的地基时，扭矩的增加要比遇到硬东西(“Eisen treffer”)时慢得多。在使用情况和站立姿态不恰当时，一个很小的扭矩变化，尤其是反力矩，就已经会导致后果严重的不幸事故。

众所周知，为防止产生过高的扭矩，采用摩擦离合器或棘轮离合器，它们的设计参数采取保护使用者和保护机器之间的折衷方案。然而这种妥协的结果并不令人满意，因为现有结构类型的过载离合器，当机器的功率范围应保持为全部可利用时，在钻头卡住的情况下，由于在钻孔器具上产生的反力矩而会导致上述工作故障。

为了能及时发现因工具卡死造成的故障情况并采取对抗措施，例如通过快速作用的电磁离合器，切断从机器到工具的传动路线，在这方面已知一些不同的方案，这些方案应在使用者受到伤害前避免发生危险。通常所涉及的是机械-电子式或电机械式的方案，其中，用一种有质量惯性的传感器，测出由于反力矩在器具外壳上作用的超过预定门坎值的加速度分量或速度分量，转换成电信号，并用来释放(即脱开)上述断路离合器。在DE3346215A1和WO-DE88-00109中，介绍了一些这类电磁式带有速度传感器的方案的例子，并在德国专利申请P4344817.8中，建议了一种带有加速度传感器和数字式电子器件的时新方案。在所有这些电机械式或机械一电子式方案中，传感器测出一些值，例如旋转加速度、迅速增大的电流、增大的扭矩等。一旦传感器信号超过规定的极限或门坎值，和/或根据预先储存的过程变化参数，电子器件便得知故障情况。于是，电子器件通过采取适当对抗措施，如切断离合器或制动传动电机，避免因故障引起的危险后果。

所有已知或建议的方案，除传感器外还需要电子的识别、处理和放大线路。

本发明的目的是提出一种纯机械式替代方案，它与已有的或建议的电机械式或机一电式方案相比成本较低。

本发明采用一种过载滑动离合器，其中，传动和被传动之间扭矩的传递，通过由预压力弹簧产生的是一种摩擦连接进行，本发明的内容包括，为了根据传动力矩自适应性地匹配释放力矩，将一根传动轴或将一根被传动轴设计为由两部分组成的轴，轴的两部分可同轴地移动并可彼此相对转动，在传动侧的轴段和一个与之刚性连接的传动件之间具有沿轴向的可移动性，使预压力弹簧在传动力矩增大时更紧地压在与被传动侧轴段连接的卡锁机构上。

所述的卡锁机构是一种取决于扭矩释放的齿啮合式摩擦连接装置。

与现有的电机械式或机械-电子式方案相比，按本发明的自适应式摩擦离合器建立在另一种工作原理的基础之上。它涉及一种纯机械作用式滑动离合器，它的释放力矩是可调的。释放力矩的调整根据当时存在的传动力矩自动进行，所以在正常工作状态下，摩擦离合器不会释放。

有惰性质量或适应性阻尼装置的传动件，最好通过无自锁的传动丝杆螺纹或通过月牙槽连接装置，刚性地作用在传动端的轴段上。如由下面的说明中的详细情况可知，这两个轴段互相搭接并能同轴地移动是有优点的，其中，被传动端的轴段装在传动端的轴段内，以及，卡锁机构由装在被传动端轴段上排成环状凸肩的滚珠、滚柱等构成，它们穿过传动端轴段的搭接端，此时，预压力弹簧通过一个加压环压在此环状凸肩上。

下面借助附图所表示的实施例，详细介绍本发明和有优点的细节。其中；

图1钻孔机工作时实际扭矩的工作曲线与画在它上面有可调整的安全距离的释放力矩随时间变化的曲线，此钻孔器具配有按本发明的自适应式摩擦离合器；

图2配备有按本发明的自适应式摩擦离合器的钻孔器具扭矩和释放力矩测量曲线；

图3与图1和2相应的曲线，用以说明在出现故障情况时，例如钻头卡死时自适应式摩擦离合器的释放；

图4说明按本发明的自适应摩擦离合器工作原理的简图；

图4a和4b各个力的轴向分量示意矢量图；

图5和6按本发明结构型式的自适应式摩擦离合器两种实施例；以及

图7按本发明结构型式的自适应式摩擦离合器一种具体的并经过考验的实施例剖面图。