專利名稱：摩擦傳動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置及其系列和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配備了作為摩擦輥而具有太陽輥、行星輥及環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)和制動(dòng)所述摩擦輥轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)裝置、摩擦傳動(dòng)裝置中組裝了電動(dòng)機(jī)的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)驅(qū)動(dòng)裝置及其系列以及該摩擦傳動(dòng)裝置的制造方法。
具有簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的摩擦傳動(dòng)裝置早已是眾所周知的。
在圖8中，示意地畫出了這種傳統(tǒng)摩擦傳動(dòng)裝置的例子。摩擦傳動(dòng)裝置1作為摩擦輥而在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)10的外殼9(沒有整個(gè)畫出)中配備了太陽輥2、與太陽輥2的外周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥6、行星輥6在其內(nèi)圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸、同時(shí)又限定自身轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)輥8。另外，通過把支承銷插入行星輥6而將齒輪4與簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)10連接在一起。
摩擦傳統(tǒng)裝置1以太陽輥2或齒輪4為動(dòng)力輸入/輸出元件并以環(huán)輥8為固定元件。在以太陽輥2為動(dòng)力輸入元件時(shí)，摩擦傳動(dòng)裝置變成具有減速功能，而在以太陽輥2為動(dòng)力輸出元件時(shí)，摩擦傳動(dòng)裝置變成具有加速功能。另外，環(huán)輥8被固定在外殼9一側(cè)上。
圖9更具體地示出了圖8的結(jié)構(gòu)，它示出了本發(fā)明人所設(shè)想(在申請(qǐng)時(shí)未公開)的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100配備有作為摩擦輥而具有太陽輥30、保持在齒輪32上的同時(shí)與太陽輥30的外周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥34、行星輥34在其內(nèi)圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的同時(shí)限制自身轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)輥36的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28、與太陽輥30相連、驅(qū)動(dòng)太陽輥30的電動(dòng)機(jī)102。
確切地說，電動(dòng)機(jī)126的電機(jī)軸126A通過平行鍵與太陽輥30相連，電動(dòng)機(jī)102本身通過螺栓被固定在安放簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28的外殼38的凸緣部38B上。
在凸緣部38B的內(nèi)周面?zhèn)壬?，形成了徑向?nèi)突的環(huán)狀固定部38A，環(huán)輥36通過螺栓40被固定在那里。
簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28以太陽輥30為動(dòng)力輸入元件、以齒輪32為動(dòng)力輸出元件并以環(huán)輥32為固定元件，其整體具有減速功能。就是說，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100將電動(dòng)機(jī)102的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳給太陽輥30并又按照預(yù)定的減速比從齒輪32側(cè)輸出動(dòng)力。
簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28利用在各摩擦輥間的接觸面上產(chǎn)生的摩擦力或剪切力來傳遞電動(dòng)機(jī)126的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力(牽引力傳遞)，與利用齒輪等的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相比，可以進(jìn)行順利而安靜的運(yùn)轉(zhuǎn)。
因此，為了用簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28來確保預(yù)定的傳動(dòng)能力(可傳遞轉(zhuǎn)矩)，必須在各摩擦輥之間產(chǎn)生足夠的摩擦力。這個(gè)摩擦力一般是通過使環(huán)輥36的內(nèi)徑小于行星輥34直徑的兩倍與太陽輥30的直徑之和，即通過施加緊固力而使環(huán)輥36產(chǎn)生彈性變形的方式產(chǎn)生的。當(dāng)緊固力大時(shí)，摩擦輥之間的摩擦力也增大，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28可通過摩擦力傳遞的轉(zhuǎn)矩也增大。相反，當(dāng)緊固力小時(shí)，可傳遞轉(zhuǎn)矩降低。當(dāng)可傳遞轉(zhuǎn)矩高時(shí)(緊固力大)時(shí)，各摩擦輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力也增大，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100的傳遞效率降低，同時(shí)由轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞引起的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28的耐久性能降低也成問題。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100采用上述簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28時(shí)，主要獲得了以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，如上所述，與齒輪等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相比，能夠獲得既順利又肅靜的傳動(dòng)并且能提高旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的傳遞效率、降低電動(dòng)機(jī)126的電耗，即有助于節(jié)能。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，與齒輪等相比，制造摩擦輥比較容易，由于降低了生產(chǎn)成本，所以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100變得廉價(jià)。
另一方面，因采用摩擦傳動(dòng)式簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28而帶來的缺點(diǎn)是，由于它是通過摩擦力來傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的，所以通常在各轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦輥的接觸面之間發(fā)生輕微打滑，太陽輥30的轉(zhuǎn)速與齒輪32的轉(zhuǎn)速也必然不能按照嚴(yán)格的減速比關(guān)系。所以，齒輪等傳動(dòng)結(jié)構(gòu)在這方面要略勝一籌。
可是，當(dāng)考慮到實(shí)際應(yīng)用具有這種減速機(jī)結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置)的狀況時(shí)，畢竟在使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等的場(chǎng)合下在輥與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間產(chǎn)生一定打滑，所以，也就不一定要求這種減速機(jī)構(gòu)本身有嚴(yán)格的減速比。就是說，為了使相連的被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速保持預(yù)定值，一般不得不測(cè)量被驅(qū)動(dòng)機(jī)械側(cè)等的轉(zhuǎn)速來反饋控制電動(dòng)機(jī)。與其是遵照嚴(yán)格減速比關(guān)系但價(jià)格昂貴的齒輪減速機(jī)構(gòu)，還不如節(jié)能又廉價(jià)的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)更符合現(xiàn)在市場(chǎng)的需要。
過去，在齒輪傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(所謂的齒輪減速馬達(dá))中，大多存在著事后在電動(dòng)機(jī)等上加裝制動(dòng)器的情況。就本發(fā)明人所知，裝有制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置尚未在市場(chǎng)上出現(xiàn)，而且目前也沒有添設(shè)制動(dòng)器的提案。這是因?yàn)轭A(yù)料到實(shí)際上存在以下諸多難點(diǎn)的緣故。
更確切地說，由于具有簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的摩擦傳動(dòng)式傳動(dòng)裝置是通過在各摩擦輥接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞動(dòng)力的裝置，所以在承受大轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷的情況下，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生打滑。另一方面，常用的制動(dòng)器是利用閘輪和閘片之間的摩擦而將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿模簿褪峭ㄟ^閘輪與閘片之間的滑動(dòng)來產(chǎn)生制動(dòng)力。
因此，由于摩擦傳動(dòng)裝置及制動(dòng)器都具有伴隨滑動(dòng)的可能性，所以設(shè)想出最適當(dāng)?shù)慕M合方式是困難的。另外，根據(jù)很多經(jīng)驗(yàn)和直覺，不一定能確保制動(dòng)器相對(duì)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)具有最適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)特性。
例如，當(dāng)制動(dòng)器所獲制動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小時(shí)，由于不能可靠地制動(dòng)摩擦傳動(dòng)裝置或與之相連的被驅(qū)動(dòng)機(jī)械(負(fù)荷)，所以為安全起見而不得不將所獲靜摩擦轉(zhuǎn)矩(制動(dòng)能力)設(shè)定得相當(dāng)大。然而，當(dāng)如此設(shè)定的靜摩擦轉(zhuǎn)矩過大時(shí)，不僅由于制動(dòng)器能力變得超強(qiáng)(相對(duì)必要制動(dòng)能力而言)而使無用功損失上升，而且必要時(shí)要快速制動(dòng)，所以產(chǎn)生了摩擦傳動(dòng)裝置的各輥摩擦面不能完成保持被驅(qū)動(dòng)機(jī)械(負(fù)荷)側(cè)的慣性力(反作用力)任務(wù)的問題。就是說，如果在制動(dòng)轉(zhuǎn)矩適當(dāng)并且速度穩(wěn)妥地制動(dòng)，則能夠順利制動(dòng)，但情況并不全都是這樣，由于制動(dòng)轉(zhuǎn)矩過強(qiáng)，在摩擦傳動(dòng)裝置上恐怕會(huì)出現(xiàn)打滑。不用說，一旦發(fā)生一次打滑，摩擦傳動(dòng)裝置的制動(dòng)就變得困難了。
因此，如果為安全起見而又不能將制動(dòng)器設(shè)計(jì)得大型化，則這種設(shè)計(jì)是有難度的。
另外，這種情況使設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，即摩擦傳動(dòng)裝置的可傳遞轉(zhuǎn)矩(最大傳遞轉(zhuǎn)矩)取決于過盈量，而當(dāng)大于產(chǎn)品誤差的實(shí)際過盈量與所設(shè)計(jì)的過盈量略微不吻合時(shí)，也會(huì)相當(dāng)大地改變可傳遞轉(zhuǎn)矩。
當(dāng)制動(dòng)器與摩擦傳動(dòng)裝置組合在一起時(shí)，實(shí)際上存在著太多的不確定因素或不明確因素。因此，完成產(chǎn)品大多是在嘗試制作并且設(shè)想出所有情況地試運(yùn)轉(zhuǎn)，而且必須進(jìn)行在最佳范圍內(nèi)平衡摩擦傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)能力與制動(dòng)器的制動(dòng)能力的工作。
可是，當(dāng)企業(yè)作為產(chǎn)品地給市場(chǎng)提供裝有這種制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)裝置時(shí)，一般必須作為系列產(chǎn)品(產(chǎn)品族)地提供具有各種傳動(dòng)能力或各種減速比的裝置。在這種情況下，只要不開發(fā)預(yù)定的設(shè)計(jì)和制造方法，整體地構(gòu)建出一個(gè)統(tǒng)一的產(chǎn)品系列(由于一一的試行錯(cuò)誤)是近乎不可能的。
對(duì)通過將制動(dòng)器組裝在齒輪等其它傳動(dòng)裝置中而構(gòu)成的產(chǎn)品來構(gòu)成產(chǎn)品系列來說，這種情況意味著結(jié)果會(huì)對(duì)成本不利，而這又被認(rèn)為是迄今尚不能將制動(dòng)器組裝到摩擦傳動(dòng)裝置中的原由。
一般，與其對(duì)應(yīng)于必要尺寸地采用1級(jí)或2級(jí)大型輥機(jī)構(gòu)，不如使用特性已知的(不打滑)的齒輪機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗煽壳页杀镜汀?br> 但另一方面，在摩擦傳動(dòng)裝置中存在著在肅靜性和同軸性優(yōu)良特性，并且在結(jié)構(gòu)緊湊的情況下容易獲得比較高的減速比，并且存在著容易獲得任意的減速比的優(yōu)點(diǎn)。因此，鑒于這些事實(shí)而制定了本發(fā)明。它的一個(gè)目的是提供一種具有制動(dòng)特性最適于簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)裝置及其制造方法。其它目的是提供一種將這種摩擦傳動(dòng)裝置與電動(dòng)機(jī)組合起來而得到的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置及其系列。
本發(fā)明為一種配備有作為摩擦輥而具有太陽輥、保持在傳動(dòng)齒輪上的同時(shí)在所述太陽輥的外周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥及該行星輥與其內(nèi)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、與所述太陽輥相連、制動(dòng)太陽輥轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)裝置，在以通過所述制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩為Y，在固定所述傳動(dòng)齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，并以最初在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值為臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd時(shí)，將所述靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y設(shè)定為0.1Xd＜Y＜0.7Xd，從而達(dá)到上述目的。
首先，本發(fā)明人考慮到，作為摩擦傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)，采用這樣的結(jié)構(gòu)，即它具有以太陽輥為動(dòng)力輸入元件并以傳動(dòng)齒輪或環(huán)輥?zhàn)鳛閯?dòng)力輸出元件的減速功能，通過與太陽輥相連的制動(dòng)器制動(dòng)與傳動(dòng)齒輪或環(huán)輥一側(cè)相連的外部負(fù)載(被驅(qū)動(dòng)機(jī)械)的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)具有與動(dòng)力輸入軸與動(dòng)力輸出軸同軸的特性并且肅靜性能優(yōu)越，并且在結(jié)構(gòu)緊湊的同時(shí)獲得了大減速比，而且其作為最常見的摩擦傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)地具有通用性。
可是，這種摩擦傳動(dòng)裝置因其通用性強(qiáng)而被考慮用于各種各樣的用途并可以與各種被驅(qū)動(dòng)機(jī)械組裝在一起地使用。因此，不得不組合具有在預(yù)測(cè)所得的各種狀況下最合理的特性的制動(dòng)器。因此，本發(fā)明人假想地?cái)M訂出了針對(duì)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)進(jìn)行制動(dòng)的狀況。就是說，現(xiàn)假設(shè)通過制動(dòng)器完全固定太陽輥，并考慮利用制動(dòng)器并通過簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)來保持與傳動(dòng)齒輪或環(huán)輥側(cè)連接的被驅(qū)動(dòng)機(jī)械(外部負(fù)荷)的靜止?fàn)顟B(tài)的情況。這樣一來，如果利用通過被驅(qū)動(dòng)機(jī)械本身的(由慣性力、自重等產(chǎn)生的)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力而在制動(dòng)器側(cè)產(chǎn)生的反作用力轉(zhuǎn)矩等于由制動(dòng)器獲得的轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果利用這個(gè)反作用力轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)能力與制動(dòng)器制動(dòng)能力的平衡表現(xiàn)為最佳狀態(tài)。就是說，在本發(fā)明中，按照在太陽輥上所加“實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩”的形式逐漸增大這個(gè)反作用力，結(jié)果，觀測(cè)到最初在任何摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)當(dāng)前所加的值(以下稱之為臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd)。
不用說，這種狀況必然與制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩實(shí)際上通過摩擦傳動(dòng)裝置來制動(dòng)被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)是不一致的。不過，許多追加實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是以這個(gè)臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd為基礎(chǔ)的，如果制動(dòng)器的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y被設(shè)定成位于其乘以所定標(biāo)稱率的范圍(0.1Xd＜Y＜0.7Xd)且最好是(0.2Xd＜Y＜0.5Xd)內(nèi)，則在連接各種負(fù)荷或連接各種驅(qū)動(dòng)源(如電動(dòng)機(jī))的情況下，在再現(xiàn)性非常高地假定實(shí)際使用狀況的基礎(chǔ)上，可以想見到能適當(dāng)設(shè)定制動(dòng)器。
即，當(dāng)相對(duì)臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd而將制動(dòng)器的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y設(shè)定在上述范圍內(nèi)時(shí)，制動(dòng)器的能力相對(duì)偏高，即變成緊急制動(dòng)狀態(tài)，“簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)在達(dá)到制動(dòng)器保證的制動(dòng)能力的極限以前滑出”這樣的狀況幾乎不可能發(fā)生。
即使驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)能力(驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩)相對(duì)摩擦傳動(dòng)裝置為接近實(shí)用上限的情況，也幾乎不發(fā)生不制動(dòng)的狀況。
在具有如此設(shè)定的制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)裝置中，以太陽輥與制動(dòng)器相連的連接軸作為其自身電機(jī)軸的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在連接軸外周上，并且將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳給連接軸地構(gòu)成了摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。
另外，在基于這個(gè)設(shè)想而制成的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置中，也可以通過各自的傳動(dòng)能力與變速比不相同的許多個(gè)摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置來構(gòu)成摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置系列。
另外，本發(fā)明人所提出的以上理論結(jié)果獲得了制造上述摩擦傳動(dòng)裝置的明確的制造方法。
確切地說，首先在固定傳動(dòng)齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，測(cè)定當(dāng)最初在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值(臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩)Xd。
接著，如此設(shè)定和制作所述制動(dòng)器的制動(dòng)部，即所述制動(dòng)器的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y相對(duì)所測(cè)定的臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd為0.1Xd＜Y＜0.7Xd(最好為0.2xd＜Y＜0.5Xd)。
根據(jù)具有以上兩個(gè)步驟的摩擦傳動(dòng)裝置的制造方法，能夠獲得簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)與制動(dòng)器的最佳組合，并能夠制造出確保制動(dòng)性能的且性價(jià)比高的摩擦傳動(dòng)裝置。這是由于在摩擦傳動(dòng)裝置的制造過程中不僅引入了設(shè)計(jì)理論上的概念，而且引入了假定的使用狀態(tài)(制動(dòng)狀態(tài))。
一般，上述簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳動(dòng)形式與以下所述的固定、動(dòng)力輸入、動(dòng)力輸出有關(guān)。
1)在太陽輥為動(dòng)力輸入元件的場(chǎng)合下，存在著環(huán)輥為固定元件而保持行星輥的傳動(dòng)齒輪為動(dòng)力輸出元件的情況，以及環(huán)輥為動(dòng)力輸出元件而保持行星輥的傳動(dòng)齒輪為固定元件的情況。
2)在保持行星輥的傳動(dòng)齒輪為動(dòng)力輸入元件的場(chǎng)合下，存在著環(huán)輥為固定元件而太陽輥為動(dòng)力輸出元件的情況，以及環(huán)輥為動(dòng)力輸出元件而太陽輥為固定元件的情況。
3)在環(huán)輥為動(dòng)力輸入元件的場(chǎng)合下，存在著保持行星輥的傳動(dòng)齒輪為固定元件而太陽輥為動(dòng)力輸出元件的情況，以及保持行星輥的傳動(dòng)齒輪為動(dòng)力輸出元件而太陽輥為固定元件的情況。
本發(fā)明的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)是采用以上(1)的形式的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)，本發(fā)明也能夠適用于環(huán)輥或傳動(dòng)齒輪的任一個(gè)為動(dòng)力輸出元件的情況。
不過，本發(fā)明人如上所述地在摩擦傳動(dòng)裝置的制造方法中引入了“實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩的輸入”的新概念。這個(gè)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩就是直接輸入實(shí)際(現(xiàn)實(shí))的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)矩。結(jié)果，由于所獲得的數(shù)據(jù)不是理論值，所以如果將其引入制造過程中，必然能夠克服制造誤差影響而生產(chǎn)出平衡最適當(dāng)?shù)哪Σ羵鲃?dòng)裝置。
本發(fā)明的第二方面為一種摩擦傳動(dòng)裝置的制造方法，具有作為摩擦輥而具有太陽輥、保持在傳動(dòng)齒輪上的同時(shí)在所述太陽輥的外周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥及該行星輥與其內(nèi)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、與所述太陽輥相連、制動(dòng)太陽輥轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)器，其中，在固定所述齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，測(cè)定當(dāng)最初在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值，以其作為臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩在這種情況下，設(shè)定所述環(huán)輥的緊固力，使臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩位于通過該制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩的1.4倍-10.0倍的范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)上述目的。
確切地說，“實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩的輸入”所引起的實(shí)際數(shù)據(jù)收集是這樣進(jìn)行的。
首先，在固定傳動(dòng)齒輪及環(huán)輥的狀態(tài)下，在太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩。這樣一來，由于最初通過摩擦輥之間的摩擦力而產(chǎn)生了反作用力轉(zhuǎn)矩，所以實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩在各摩擦輥不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下增大?？墒牵?dāng)通過摩擦力產(chǎn)生的反作用力轉(zhuǎn)矩達(dá)到極限時(shí)，在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)，反作用力轉(zhuǎn)矩突然降低。測(cè)定在這個(gè)反作用力轉(zhuǎn)矩突然降低時(shí)所加上的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值，這個(gè)值被認(rèn)為是上述的“臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩”。
如上所述，“臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩”的檢測(cè)狀態(tài)必然與制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩實(shí)際上通過摩擦傳動(dòng)裝置而制動(dòng)被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的狀態(tài)不一致。但本發(fā)明人通過在多次追加實(shí)驗(yàn)的結(jié)果值上乘以預(yù)定增大率而能夠預(yù)見可提供對(duì)制動(dòng)器靜摩擦轉(zhuǎn)矩有效的指標(biāo)。就是說，本發(fā)明人知道了，根據(jù)許多追加實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩等于制動(dòng)器靜摩擦轉(zhuǎn)矩的1.4倍-10.0倍，則在通用性高的摩擦傳動(dòng)裝置中，幾乎能夠適用于所有使用狀態(tài)并且確保高效率的傳動(dòng)性能及制動(dòng)性能。
確切地說，在經(jīng)過上述工序而制成的摩擦傳動(dòng)裝置中，由于臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩結(jié)果位于上述范圍內(nèi)，所以能夠獲得制動(dòng)器制動(dòng)能力與簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)傳動(dòng)能力(在這種情況下，也考慮保持能力)之間趨于平衡的摩擦制動(dòng)裝置。例如，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)能力相對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)能力過小，結(jié)果，可防止在制動(dòng)器側(cè)發(fā)揮充分的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，因簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)能力過低而會(huì)出現(xiàn)打滑，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩沒有被可靠地傳遞到被驅(qū)動(dòng)機(jī)械側(cè)的狀況。而當(dāng)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)能力相對(duì)制動(dòng)器過高時(shí)(轉(zhuǎn)動(dòng)阻力過高)，能夠防止損失很多能量(做無用功)。另外，還能夠防止簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的耐久性能低于必要極限。
就是說，根據(jù)本發(fā)明，在獲得了可靠地給被驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳遞動(dòng)力的摩擦傳動(dòng)裝置的同時(shí)，與在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和直覺的基礎(chǔ)上制成摩擦傳動(dòng)裝置以后，設(shè)想所有狀況地測(cè)定其動(dòng)力性能等的場(chǎng)合相比，能夠使制造過程中的摩擦傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)及制動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)人工操作化地實(shí)施，從而防止了制造、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤并實(shí)現(xiàn)了制造成本的大幅度降低。
另外，在所述摩擦傳動(dòng)裝置的制造方法中，相對(duì)制動(dòng)器靜摩擦轉(zhuǎn)矩，最好將臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為靜摩擦轉(zhuǎn)矩的2.0倍-5.0倍。
另外，本發(fā)明的第三方面為一種摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，它具有作為摩擦輥而具有太陽輥、保持在齒輪上的同時(shí)在所述太陽輥的外周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥及該行星輥與其內(nèi)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、與所述太陽輥相連、驅(qū)動(dòng)太陽輥轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，其中，在將制動(dòng)器設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)上的同時(shí)，將通過所述制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y，以及在固定所述傳動(dòng)齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，并當(dāng)在所述任何一個(gè)摩擦輥上最初出現(xiàn)打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值Xd設(shè)定成Y＜Xd，并且將在所述馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速下通過所述制動(dòng)器獲得的動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩Ys，以及所述簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)在所述太陽輥以所述額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由所述太陽輥傳遞的極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs設(shè)定成0.65Ys＜Xs＜3.4Ys，從而實(shí)現(xiàn)上述目的。
如上所述地，本發(fā)明人考慮到在組裝有簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置上新設(shè)制動(dòng)器的情況下，實(shí)際使用這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的情況。在本發(fā)明的第三方面中，著眼于靜止時(shí)的制動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的制動(dòng)裝置之間的差異。
第三方面的技術(shù)方案的主題是這樣的。
即，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)是通過在各摩擦輥的接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力或剪切力來傳遞動(dòng)力的，在承受高轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷的情況下，在接觸面上產(chǎn)生“打滑”。另一方面，常見的制動(dòng)器是利用閘片緊壓閘輪的摩擦將動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能的，就是說，它是利用閘片與閘輪之間的“滑動(dòng)”來產(chǎn)生制動(dòng)力的。
因此，由于簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器具有伴隨滑動(dòng)的可能性，所以從可靠制動(dòng)的角度出發(fā)，設(shè)想出最合適的組合方式是困難的。因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)和制造場(chǎng)合中，需要因包含這樣的不確定因素而將安全性設(shè)定得很高并且將簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)(依賴于緊固力)的可傳遞轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)得比較大。
這樣作是因?yàn)榭紤]到例如當(dāng)簡(jiǎn)單行星輥的傳動(dòng)能力(可傳遞轉(zhuǎn)矩)相對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)能力(制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩)過小時(shí)，不能可靠制動(dòng)與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置相連的被驅(qū)動(dòng)機(jī)械(外部機(jī)械)的緣故。
另一方面，必須高效地將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)。
就是說，在大型化(包括傳動(dòng)能力)地設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合中，各摩擦輥的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大，由此損失了“高效傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力”這種摩擦傳動(dòng)式簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。另外，成本當(dāng)然也要提高。因此，當(dāng)從傳動(dòng)效率與成本角度出發(fā)時(shí)，必須盡可能小地設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)(包括傳動(dòng)能力)。
由于相反的理由，過去不能輕松地將制動(dòng)器添加到摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置中，結(jié)果認(rèn)為無法采用制動(dòng)器。而一般在本行業(yè)中，與其如上所述地對(duì)應(yīng)于必要尺寸而利用1級(jí)或2級(jí)以上的輥機(jī)構(gòu)，利用齒輪機(jī)構(gòu)倒能夠可靠且廉價(jià)地制造。
鑒于以上問題，本發(fā)明的第三方面的目的是提供一種性價(jià)比高的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，它在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器三者的平衡最適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下進(jìn)行組裝并且保持制動(dòng)能力，而且同時(shí)具有高效化和廉價(jià)化。
若更確切地說明第三方面，通常，制動(dòng)器例如通過閘片壓緊閘輪而發(fā)揮制動(dòng)力。在制動(dòng)器的場(chǎng)合中，由于其制動(dòng)能力無法通過閘輪轉(zhuǎn)速來改變，所以盡可能小地設(shè)定靜止時(shí)的靜摩擦轉(zhuǎn)矩(所謂的保持轉(zhuǎn)矩)與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩之差(超出靜摩擦轉(zhuǎn)矩之值)。
另一方面，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)在其功能上不是以產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷為目的的裝置，重要的是要在各摩擦輥之間產(chǎn)生預(yù)定緊固力地順利轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)中的傳遞轉(zhuǎn)矩相對(duì)靜止時(shí)的傳遞轉(zhuǎn)矩(保持轉(zhuǎn)矩)相對(duì)地相當(dāng)小。
本發(fā)明人著眼于靜止時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)能力的相對(duì)差異對(duì)制動(dòng)器和簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)來說有很大不同的事實(shí)。即，為了巧妙地利用這個(gè)差異，除了表示簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)靜止時(shí)的傳動(dòng)能力的“臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd”之外，還引入了表示轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳動(dòng)能力的“極限傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩Xs”的新概念。這樣一來，能夠根據(jù)實(shí)際的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)所測(cè)定的這些數(shù)值來設(shè)定簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)最佳平衡。
就是說，按照上述大小關(guān)系來設(shè)定上述臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd、極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs、制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(靜摩擦轉(zhuǎn)矩、動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩)。根據(jù)這樣設(shè)定的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，靜止時(shí)由制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩被可靠地傳遞給通過簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)相連的被驅(qū)動(dòng)機(jī)械，并能夠可靠地將被驅(qū)動(dòng)機(jī)械保持在靜止?fàn)顟B(tài)下。對(duì)正在轉(zhuǎn)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)機(jī)械來說，通過簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)可靠地如實(shí)傳遞制動(dòng)器產(chǎn)生的動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩，能夠可靠地降低被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速。
就是說，盡管制動(dòng)器的功能最后必須使被驅(qū)動(dòng)機(jī)械靜止下來，但由于要考慮制動(dòng)器本身在轉(zhuǎn)動(dòng)中制動(dòng)時(shí)一邊滑動(dòng)一邊制動(dòng)的狀態(tài)，因而簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)不一定要完全將其制動(dòng)力傳遞給被驅(qū)動(dòng)機(jī)械，有本身打滑的可能性也無妨。換句話說，在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)傳遞極限范圍內(nèi)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)揮預(yù)定制動(dòng)力，可靠降低被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速。另外，隨著被驅(qū)動(dòng)機(jī)械側(cè)轉(zhuǎn)速因制動(dòng)而逐漸降低，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的極限傳遞能力也逐漸增大(本發(fā)明人已確認(rèn))，結(jié)果，最后必然能夠可靠地制動(dòng)被驅(qū)動(dòng)機(jī)械，一旦停了下來，被驅(qū)動(dòng)機(jī)械就不能隨意開始轉(zhuǎn)動(dòng)。
另一方面，當(dāng)考慮一般的電動(dòng)機(jī)與制動(dòng)器的組合關(guān)系時(shí)，按照本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)能力不會(huì)相對(duì)在額定轉(zhuǎn)速下的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能力過大或過小，而是可被設(shè)定成最佳狀態(tài)。就是說，盡管于如上所述地可靠發(fā)揮制動(dòng)功能的情況，還充分維持了既肅靜又順利的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞(高效傳動(dòng))這種摩擦傳動(dòng)類型的特性。
結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，可獲得最佳地設(shè)定了簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)三者的能力平衡，性價(jià)比高的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。
在這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置中，最好將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力設(shè)定成電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩T相對(duì)所述簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs為T＜Xs。這樣一來，在制動(dòng)能力和驅(qū)動(dòng)能力方面都能可靠地驅(qū)動(dòng)與摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置相連的被驅(qū)動(dòng)機(jī)械。
在本發(fā)明中，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs被設(shè)定成0.65Ys＜Xs＜3.4Ys，最好是0.8Ys＜Xs＜1.7Ys，最佳地是Ys約等于Xs。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)與制動(dòng)器的平衡并且能夠在降低成本的同時(shí)獲得具有可靠制動(dòng)能力的摩擦傳動(dòng)裝置。另外，在將電動(dòng)機(jī)組裝到摩擦傳動(dòng)裝置上的情況下，能夠獲得高效率的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。另外，能夠獲得能可靠地制造出具有上述效果的摩擦傳動(dòng)裝置的制造方法。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的摩擦傳動(dòng)裝置的局部剖視圖。
圖2是表示測(cè)定同一摩擦傳動(dòng)裝置的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)的模式圖。
圖3是表示同一測(cè)定狀態(tài)下的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)的模式圖。
圖4是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的局部剖視圖。
圖5是表示測(cè)定本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩的其它狀態(tài)的模式圖。
圖6是表示測(cè)定同一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的極限傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)的模式圖。
圖7是表示同一測(cè)定狀態(tài)下的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)的模式圖。
圖8是表示過去的一般摩擦傳動(dòng)裝置的概念9是表示具體的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的草圖。
以下，參照?qǐng)D面來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的摩擦傳動(dòng)裝置20的局部剖視圖。摩擦傳動(dòng)裝置配備有作為摩擦輥而具有太陽輥30、保持在齒輪32上的同時(shí)與太陽輥30的外周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥34、行星輥34與其內(nèi)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的同時(shí)限制自身轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)輥36的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28以及與太陽輥30相連、制動(dòng)所述太陽輥30轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)器22。
將通過所述制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y設(shè)定成相對(duì)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)所具有的臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd(以后詳細(xì)描述)為0.1Xd＜Y＜0.7Xd，最好是0.2Xd＜Y＜0.5Xd，確切地說，將Y設(shè)定為等于0.3Xd。
簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28被安放在外殼38的內(nèi)部，環(huán)輥36通過螺栓40固定在設(shè)置在外殼38的內(nèi)圓周上的環(huán)狀突起38A上。
外殼38在中心線方向的兩端上具有徑向外擴(kuò)的凸緣部38B、38C，制動(dòng)器22的殼體42一體地連接在太陽輥30側(cè)的凸緣部38B上。制動(dòng)器22具有一體地設(shè)置在所述殼體42上的環(huán)形勵(lì)磁線圈44、在相對(duì)殼體42不可周向轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下可軸向滑動(dòng)的環(huán)形閘片46、通過連接軸48與太陽輥40相連并與太陽輥30成一體地轉(zhuǎn)動(dòng)的閘輪50，始終使閘片46具有移向閘輪50的趨勢(shì)的卷簧52。
在勵(lì)磁線圈44的勵(lì)磁狀態(tài)下，閘片46被吸向勵(lì)磁線圈44，閘片46克服卷簧52的彈性力離開閘輪50，從而轉(zhuǎn)變到非制動(dòng)狀態(tài)，在勵(lì)磁線圈44的非勵(lì)磁狀態(tài)下，卷簧52將閘片46壓向閘輪50，從而轉(zhuǎn)變到制動(dòng)狀態(tài)。
接著，說明實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩X及臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd。
如在圖2中示意畫出的那樣，通過轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60將轉(zhuǎn)矩發(fā)生器62(旋轉(zhuǎn)動(dòng)力發(fā)生器件)連接在太陽輥30上。另一方面，傳動(dòng)齒輪32被連接在固定部64上，其轉(zhuǎn)動(dòng)受到限制。另外，環(huán)輥36通過外殼38同樣被固定在固定部64上。
在這種狀態(tài)下，通過轉(zhuǎn)矩發(fā)生器62逐漸增大地在太陽輥30上輸入轉(zhuǎn)矩。逐漸增大的輸入轉(zhuǎn)矩在本發(fā)明中就是“實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩X”。當(dāng)這樣操作時(shí)，通過各摩擦輥接觸面的摩擦力，在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28側(cè)上產(chǎn)生了反作用力轉(zhuǎn)矩Xo，轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60所檢測(cè)出的轉(zhuǎn)矩Xr也隨之逐漸增大(X＝Xo＝Xr)。而當(dāng)由摩擦力產(chǎn)生的反作用力轉(zhuǎn)矩Xo達(dá)到極限時(shí)，在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生了打滑轉(zhuǎn)動(dòng)，即使實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩增大了，反作用力轉(zhuǎn)矩Xo因打滑而急劇降低，所以轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60所檢測(cè)出的轉(zhuǎn)矩Xr也快速降低。根據(jù)轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60所獲的上述數(shù)據(jù)(見圖3)，在檢測(cè)轉(zhuǎn)矩Xr快速降低時(shí)(對(duì)應(yīng)于圖3的P)，迄今為止所加的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩X(等于檢測(cè)轉(zhuǎn)矩Xr)的值被定義為“臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd”。
臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd是將簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)38能夠保持外部負(fù)荷的極限轉(zhuǎn)矩?fù)Q算成太陽輥30側(cè)的轉(zhuǎn)矩值的轉(zhuǎn)矩，換句話說，臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd是在使固定太陽輥30地連接在傳動(dòng)齒輪32一側(cè)的外部負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)38的忍耐極限能力在太陽輥30側(cè)數(shù)值化的結(jié)果。
根據(jù)摩擦傳動(dòng)裝置20，由于如上所述地將制動(dòng)器22的制動(dòng)能力(所獲靜摩擦轉(zhuǎn)矩)Y設(shè)定得小于臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd的0.7倍，所以制動(dòng)器22的制動(dòng)能力過大而傾向于緊急制動(dòng)，而被驅(qū)動(dòng)機(jī)械(負(fù)荷)的慣性力過度增大并因而在摩擦傳動(dòng)裝置上會(huì)產(chǎn)生打滑這樣的情況幾乎不會(huì)發(fā)生。這在許多次性能追加實(shí)驗(yàn)中都得到了確認(rèn)。
另外，根據(jù)摩擦傳動(dòng)裝置20，由于制動(dòng)器22的制動(dòng)能力Y被設(shè)定得大于臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd的0.1倍，所以幾乎不會(huì)發(fā)生因制動(dòng)器22的制動(dòng)能力過小而無法制動(dòng)驅(qū)動(dòng)源或被驅(qū)動(dòng)機(jī)械(負(fù)荷)的情況。這在多次性能追加實(shí)驗(yàn)中也得到了確認(rèn)。
就是說，在最平衡狀態(tài)下設(shè)定簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28的傳動(dòng)能力與制動(dòng)器22的制動(dòng)特性，結(jié)果，傳動(dòng)效率及制動(dòng)能力都很出色，能夠獲得性價(jià)比高的摩擦傳動(dòng)裝置。
這個(gè)范圍最好是0.2Xd＜Y＜0.5Xd，最佳地是Y＝0.25Xd-0.35Xd的附近。
在這個(gè)實(shí)施例的摩擦傳動(dòng)裝置20中，由于將簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28的傳動(dòng)能力與制動(dòng)器22的制動(dòng)特性設(shè)定在最平衡狀態(tài)下，所以如果以制動(dòng)器22為基準(zhǔn)地設(shè)定傳給摩擦傳動(dòng)裝置20的動(dòng)力(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置能力、配合側(cè)機(jī)械的負(fù)荷等)，則能夠防止在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28上出現(xiàn)打滑。
參見圖4來詳細(xì)說明立足于這種思想的本發(fā)明第二實(shí)施例的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100是這樣的裝置，以具有簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128與制動(dòng)器122的摩擦傳動(dòng)裝置120的連接軸148為自身電機(jī)軸的電動(dòng)機(jī)26被組裝到連接軸(電機(jī)軸)148的外周上，電動(dòng)機(jī)126的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力由此被傳遞給連接軸148。
確切地說，與第一實(shí)施例所示的摩擦傳動(dòng)裝置20的連接軸48相比，采用了軸向長(zhǎng)的連接軸148，同時(shí)在連接軸148四周的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128與制動(dòng)器122之間的位置上組裝上了以連接軸148為電機(jī)軸的電動(dòng)機(jī)126。
簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128的外殼138有兩部分構(gòu)成，在它們之間夾放著環(huán)輥136。就是說，環(huán)輥136也構(gòu)成了外殼138的一部分。另外，在傳動(dòng)齒輪132的軸心位置上突設(shè)了一個(gè)輸出軸133，它能夠通過聯(lián)軸器等與被驅(qū)動(dòng)機(jī)械相連。
電動(dòng)機(jī)126的電機(jī)殼126A的一端與制動(dòng)器122的殼體142相連，其另一端與簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128的外殼138相連。摩擦傳動(dòng)裝置120的其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例所示的摩擦傳動(dòng)裝置20幾乎一樣。相同或類似的部分用與摩擦傳動(dòng)裝置20的后兩位相同的標(biāo)記來表示，并且省略了對(duì)其結(jié)構(gòu)、作用等的詳細(xì)說明。
在這里，電動(dòng)機(jī)126的額定轉(zhuǎn)矩P被設(shè)定成是制動(dòng)器122的制動(dòng)能力(靜摩擦轉(zhuǎn)矩)Y的1/1.5。因此，例如象所述實(shí)施例那樣，在制動(dòng)能力Y被設(shè)定為是臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd的0.3倍時(shí)，額定轉(zhuǎn)矩P是其1/1.5，即以臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd為標(biāo)準(zhǔn)，將所述額定轉(zhuǎn)矩P設(shè)定成等于0.3÷1.5≌0.2倍的值。
這個(gè)值(關(guān)系值)對(duì)裝有制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置來說是最佳形式，即使在從實(shí)用方面考慮連接上多個(gè)負(fù)荷時(shí)，也能夠無用功盡可能少地發(fā)揮良好的驅(qū)動(dòng)特性和制動(dòng)特性。
因此，如果滿足這個(gè)數(shù)值地制造許多個(gè)裝有傳動(dòng)能力不同、變速比不同的制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，則能夠獲得這樣的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置系列，即它裝有具有對(duì)于任何機(jī)種都是必需的且足夠強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)特性和制動(dòng)特性的制動(dòng)器。
盡管在上述摩擦傳動(dòng)裝置中設(shè)計(jì)得出的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩不一定與實(shí)際提供的產(chǎn)品所獲的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩完全一樣，但在這個(gè)方面，根據(jù)本發(fā)明，能夠簡(jiǎn)單地確認(rèn)通過在實(shí)際產(chǎn)品上加上實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩而獲得的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這也屬于確認(rèn)產(chǎn)品是否在預(yù)定公差內(nèi)的實(shí)驗(yàn)的范疇，所以與根據(jù)試行錯(cuò)誤來決定預(yù)定公差本身相比，只是量綱不同而已。
而在著眼于本發(fā)明第二方面地制造摩擦傳動(dòng)裝置20時(shí)，將環(huán)輥36的緊固力設(shè)定成所測(cè)定的臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩在制動(dòng)器22的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的1.4倍-10.0倍范圍內(nèi)。最好將上述范圍設(shè)定為2.0倍-5.0倍，最佳地是3.3倍。
這種“緊固力”可通過從具有各種內(nèi)徑的環(huán)輥36中選擇最適當(dāng)?shù)沫h(huán)輥36，或研磨環(huán)輥36的內(nèi)圓周而調(diào)整過盈量?；蛘撸ㄟ^調(diào)整各摩擦輥的半徑(曲率)及寬度而使接觸面積變化，并能夠通過作用在該接觸面上的壓力使接觸面彈性變形，以調(diào)整緊固力。由于上述緊固力的調(diào)整手段是利用最終輥材料的彈性變形的方法，所以改變材料本身的楊氏模量(即改變材料本身)來設(shè)定緊固力也無妨。
如上所述，改變環(huán)輥36的緊固力，再次測(cè)定臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，反復(fù)改變緊固力，直至該值落入以上范圍內(nèi)。在這里，臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩過大時(shí)，沿減小緊固力的方向設(shè)定，臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩過小時(shí)，沿增大緊固力的方向設(shè)定，總之必須能夠通過反復(fù)使所述臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩落入以上范圍內(nèi)。
實(shí)際上，一旦確定了緊固力并且即使有制造誤差也能確認(rèn)落入上述范圍內(nèi)時(shí)，隨后可以大量生產(chǎn)具有同樣緊固力的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28，例如只需要對(duì)每一個(gè)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)進(jìn)行臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩測(cè)定，就能幾乎保證具有一定的傳動(dòng)能力。這樣一來，在即使有制造誤差也確認(rèn)能夠必然落入上述范圍的基礎(chǔ)上的大量生產(chǎn)與按照本發(fā)明方法逐個(gè)生產(chǎn)是同一個(gè)意思。
最后，將如上所述地制成的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28與制動(dòng)器22組裝起來，由此完成了圖1所示的摩擦傳動(dòng)裝置20。
根據(jù)上述摩擦傳動(dòng)裝置20的制造方法，能夠大量生產(chǎn)出保證制動(dòng)能力的摩擦傳動(dòng)裝置20并大幅度降低成本。
另外，根據(jù)摩擦傳動(dòng)裝置20，由于可以相對(duì)制動(dòng)器22的制動(dòng)能力而最佳地設(shè)定簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28的傳動(dòng)能力，所以如果以制動(dòng)器22為基準(zhǔn)地設(shè)定傳給摩擦傳動(dòng)裝置20的動(dòng)力(例如旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的能力、配合側(cè)機(jī)械的負(fù)荷)，則在防止了在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28上打滑的同時(shí)，也能防止成本增加和耐久性能降低。
就是說，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)28的傳動(dòng)能力與制動(dòng)器的制動(dòng)特性被設(shè)定成在最平衡狀態(tài)下，結(jié)果，能夠獲得在傳動(dòng)效率及制動(dòng)能力兩方面都很出色的且性價(jià)比高的摩擦傳動(dòng)裝置。
接著，詳細(xì)說明與本發(fā)明的第三方面有關(guān)的實(shí)施例。
再參見圖4，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置100的電動(dòng)機(jī)126上設(shè)置了制動(dòng)器122。通過制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y和簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128所具有的臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd被設(shè)定成Y＜Xd。在電動(dòng)機(jī)126的額定轉(zhuǎn)速下由制動(dòng)器122獲得的動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩Ys與簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128在太陽輥130以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所具有的極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs(以下詳細(xì)描述)被設(shè)定成0.65Ys＜Xs＜3.4Ys。
極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs最好可以被設(shè)定成0.8Ys＜Xs＜1.7Ys。電動(dòng)機(jī)126的額定轉(zhuǎn)矩Ts與所述極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs被設(shè)定成T＜Xs。這個(gè)數(shù)值是在本發(fā)明人制作了許多個(gè)實(shí)驗(yàn)品并實(shí)際上在許多場(chǎng)合下進(jìn)行適用實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的基礎(chǔ)上獲得的。
在這里，說明“臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd”和“極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs”。
在圖5中示出了測(cè)定臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd的其它形式。轉(zhuǎn)矩發(fā)生器62(旋轉(zhuǎn)動(dòng)力發(fā)生器件)通過轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60連接在太陽輥130上。另一方面，傳動(dòng)齒輪132被連接在固定部64上，其轉(zhuǎn)動(dòng)被完全限定。環(huán)輥136通過外殼138同樣被固定在固定部64上。
這個(gè)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)架與圖2的一樣。臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd也能利用與借助圖2所述的方法一樣的方式測(cè)得。因此，圖中的相同部位用后兩位相同的符號(hào)來表示并且省略了重復(fù)說明。
臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd能夠表現(xiàn)將簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128能夠保持外部負(fù)荷的極限轉(zhuǎn)矩?fù)Q算為太陽輥130側(cè)的轉(zhuǎn)矩值的數(shù)值。換句話說(反過來考慮)，所述臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩是將當(dāng)在太陽輥130固定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)被連接在傳動(dòng)齒輪132一側(cè)的外部負(fù)荷時(shí)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128所忍耐(保持)的極限能力在太陽輥130一側(cè)數(shù)值化表現(xiàn)的結(jié)果。
接著，參見圖6來說明簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128的極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs。
為測(cè)定極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs，負(fù)荷發(fā)生器80(能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的器件)通過轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60被連接在太陽輥130上。另一方面，被固定在固定部(母材)64上的實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)84的電機(jī)軸84A通過聯(lián)軸器與傳動(dòng)齒輪132相連。環(huán)輥136通過外殼139同樣被固定在固定部64上。
首先，在沒有產(chǎn)生負(fù)荷發(fā)生器80的轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷的狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)84使傳動(dòng)齒輪132轉(zhuǎn)動(dòng)，并以將要連接的電動(dòng)機(jī)102(見圖1)的額定轉(zhuǎn)速使太陽輥130轉(zhuǎn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)84的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩與在這次要測(cè)定的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128中可傳遞的轉(zhuǎn)矩及制動(dòng)器122的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩相比要大許多，無論在太陽輥一側(cè)出現(xiàn)了多少負(fù)荷變動(dòng)，都只存在著使太陽輥130繼續(xù)以預(yù)定轉(zhuǎn)速(將要連接的電動(dòng)機(jī)102的額定轉(zhuǎn)速)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。在這個(gè)狀態(tài)下，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生器80(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩發(fā)生器)逐漸增大地輸入太陽輥130的轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷(負(fù)荷轉(zhuǎn)矩Xn1)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)84不受這種負(fù)荷增大拘束地繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以恢復(fù)了對(duì)應(yīng)于由負(fù)荷發(fā)生器80作用在太陽輥130上的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩Xn1的反作用力轉(zhuǎn)矩Xo1，結(jié)果，在轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60上檢測(cè)出了檢測(cè)轉(zhuǎn)矩Xr1。(Xn1＝Xo1＝Xr1)。檢測(cè)轉(zhuǎn)矩Xr1隨著負(fù)荷轉(zhuǎn)矩Xn1的增大而增大。但當(dāng)由負(fù)荷發(fā)生器8輸入的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩Xn1繼續(xù)增大時(shí)，反作用力轉(zhuǎn)矩Xo1因各摩擦輥之間的滑動(dòng)而不隨著負(fù)荷轉(zhuǎn)矩Xn1的增大而增大，滑動(dòng)加劇并達(dá)到產(chǎn)品所允許的極限滑動(dòng)率(接近0.2％)(參照?qǐng)D7)。結(jié)果，轉(zhuǎn)矩檢測(cè)器60在達(dá)到這個(gè)極限時(shí)檢測(cè)出的檢測(cè)轉(zhuǎn)矩值Xr1(對(duì)應(yīng)于圖7的Q點(diǎn))就是“極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs”。
在這個(gè)實(shí)施例中，表示傳動(dòng)齒輪132是動(dòng)力輸出元件，但在以環(huán)輥為動(dòng)力輸出元件的情況下，也可以連接上實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)84地測(cè)定環(huán)輥。
極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs表現(xiàn)為當(dāng)簡(jiǎn)單星星輥機(jī)構(gòu)128被將要連接的電動(dòng)機(jī)102驅(qū)動(dòng)，以額定速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)機(jī)械外部負(fù)荷的允許極限轉(zhuǎn)矩值。就是說，所述極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs是當(dāng)從被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的制動(dòng)方面考慮時(shí)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128在太陽輥130以額定速度轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下能夠傳遞給被驅(qū)動(dòng)機(jī)械側(cè)的制動(dòng)能力(轉(zhuǎn)矩)的允許極限值。
由于如上所述地設(shè)定了象以上所述地測(cè)定的臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值Xd、極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs、制動(dòng)器的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y、動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩Ys，所以所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置為簡(jiǎn)單行星機(jī)構(gòu)128相對(duì)制動(dòng)器122具有適當(dāng)?shù)某叽?傳動(dòng)能力)，充分發(fā)揮了所謂的“最終使被驅(qū)動(dòng)機(jī)械可靠靜止下來”的基本功能。
當(dāng)在轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)時(shí)，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128的各摩擦輥上可能會(huì)出現(xiàn)打滑，在這種情況下，通過可靠地將制動(dòng)器122的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩)傳遞給被驅(qū)動(dòng)機(jī)械側(cè)(在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128傳遞極限內(nèi))，能夠降低被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速。當(dāng)這種狀態(tài)繼續(xù)時(shí)，被驅(qū)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速不久就下降了，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128的極限傳遞轉(zhuǎn)矩也隨之升高(本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)和證據(jù))，由此更可靠地傳達(dá)制動(dòng)器122的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而最終必然能夠使被驅(qū)動(dòng)機(jī)械靜止下來。
一旦被驅(qū)動(dòng)機(jī)械靜止下來，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128的保持轉(zhuǎn)矩(實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值X)高于制動(dòng)器122的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩(靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y)，所以在制動(dòng)器122滑動(dòng)前，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128不會(huì)先滑開，從而能夠可靠地保持被驅(qū)動(dòng)機(jī)械。
另一方面，在這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置126中，當(dāng)從電動(dòng)機(jī)126與制動(dòng)器122的一般的能力平衡方面考慮時(shí)，根據(jù)上述極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs與動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩Ys之間的關(guān)系所示，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128相對(duì)電動(dòng)機(jī)126具有最適當(dāng)尺寸(傳動(dòng)能力)，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128不會(huì)過大。因此，能夠高效率地將電動(dòng)機(jī)126的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到被驅(qū)動(dòng)機(jī)械一側(cè)。
結(jié)果，由于在最佳狀態(tài)下平衡了對(duì)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)128來說制動(dòng)特性和傳遞效率是相反的要求，所以形成了從整體上講性價(jià)比優(yōu)良的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。
盡管在上述例子中，簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的極限傳遞能力Xs、電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩T被設(shè)定成T＜Xs，但最好是T＜0.8Xs，最佳地是T約等于0.6Xs。
盡管上述實(shí)施例中示出了將制動(dòng)器安裝在電動(dòng)機(jī)后端的情況，但本發(fā)明不局限于此，本發(fā)明還包括將制動(dòng)器設(shè)置在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)與電動(dòng)機(jī)之間的情況，所述制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)也不局限于上文所述的形式。例如，閘片徑向壓迫閘輪的鼓式制動(dòng)器也是可行的?；蛘?，啟閉切換方法也能夠采用油壓方式、機(jī)械方式、氣壓方式等。
盡管在本發(fā)明的實(shí)施例中示出了將簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器組裝在一起而形成的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，但是除此之外，在本發(fā)明適用精神范圍內(nèi)地可以設(shè)附加其它用途的減速器。
另外，在本發(fā)明中，不局限于制動(dòng)器被直接連接在簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的太陽輥上的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還包括在其間插入電動(dòng)機(jī)的方式以及通過減速器間接連接的方式。在這種情況下的制動(dòng)器靜摩擦轉(zhuǎn)矩可以采用換算到太陽輥一側(cè)的值。
權(quán)利要求
1.一種摩擦傳動(dòng)裝置，它配備有作為摩擦輥而具有太陽輥、保持在傳動(dòng)齒輪上的同時(shí)在所述太陽輥的外周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥及該行星輥與其內(nèi)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)，與所述太陽輥相連、制動(dòng)太陽輥轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)器，其特征在于，在以通過所述制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩為Y，在固定所述傳動(dòng)齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，并以最初在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值為臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd時(shí)，將所述靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y設(shè)定為0.1Xd＜Y＜0.7Xd。
2.一種具有簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，將權(quán)利要求1所述摩擦傳動(dòng)裝置中作為自身電機(jī)軸而具有連接摩擦傳動(dòng)裝置中的太陽輥與所述制動(dòng)器的連接軸的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在所述連接軸的外周上，并且將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給所述連接軸。
3.一種如權(quán)利要求2所述的摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成的系列，由各自的傳動(dòng)能量及變速比彼此不同的多個(gè)摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。
4.一種具有簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)及制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)裝置的制作方法，用于制造權(quán)利要求1所述的摩擦傳動(dòng)裝置其特征在于，包括以下步驟在固定所述傳動(dòng)齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，并測(cè)定最初在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值Xd作為臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩；如此設(shè)定和制作所述制動(dòng)器的制動(dòng)部，即所述制動(dòng)器的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y相對(duì)所測(cè)定的臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd在0.1Xd＜Y＜0.7Xd的范圍內(nèi)。
5.一種摩擦傳動(dòng)裝置的制造方法，其中所述摩擦傳動(dòng)裝置具有作為摩擦輥而具有太陽輥、保持在傳動(dòng)齒輪上的同時(shí)在所述太陽輥的外周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥及對(duì)該行星輥和太陽輥施加緊固力。并且該行星輥與其內(nèi)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)，與所述太陽輥相連、制動(dòng)太陽輥轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)器，其特征在于，在固定所述傳動(dòng)齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，并且測(cè)定最初在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的所述實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值作為臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，在這種情況下，設(shè)定所述環(huán)輥的緊固力，以便該臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩位于通過該制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩的1.4倍-10.0倍的范圍內(nèi)。
6.一種摩擦傳動(dòng)式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，它配備有作為摩擦輥而具有太陽輥、保持在傳動(dòng)齒輪上的同時(shí)在所述太陽輥的外周上轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的行星輥及該行星輥與其內(nèi)圓周轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、與所述太陽輥相連、驅(qū)動(dòng)太陽輥轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在將制動(dòng)器設(shè)置所述電動(dòng)機(jī)上的同時(shí)，將通過所述制動(dòng)器獲得的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y，以及在固定所述傳動(dòng)齒輪及所述環(huán)輥的狀態(tài)下，在所述太陽輥上逐漸增大地輸入實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩，并當(dāng)在所述任何一個(gè)摩擦輥上最初出現(xiàn)打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值Xd設(shè)定成Y＜Xd，并且將在所述馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速下通過所述制動(dòng)器獲得的動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩Ys，以及所述簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)在所述太陽輥以所述額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由所述太陽輥傳遞的極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs設(shè)定成0.65Ys＜Xs＜3.4Ys。
7.如權(quán)利要求6所述的摩擦傳動(dòng)裝置，其特征在于，將所述簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的所述極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs與所述電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩T設(shè)定成T＜Xs。
全文摘要
一種具有太陽輥、行星輥及環(huán)輥的簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器的摩擦傳動(dòng)裝置,將靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y和最初在任何一個(gè)摩擦輥上產(chǎn)生打滑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩值Xd設(shè)定成0.1Xd<Y<0.7Xd。將環(huán)輥的緊固力設(shè)定成臨界實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)矩Xd等于制動(dòng)器的靜摩擦轉(zhuǎn)矩Yd的1.4－10.0倍。將靜摩擦轉(zhuǎn)矩Y、臨界摩擦轉(zhuǎn)矩Xd設(shè)定成Y<0.7Xd,將額定轉(zhuǎn)速下的動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩Ys、太陽輥以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)簡(jiǎn)單行星輥機(jī)構(gòu)的極限傳遞轉(zhuǎn)矩Xs設(shè)定成0.65Ys<Xs<3.4Ys。
文檔編號(hào)F16H13/08GK1308194SQ0013533
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2000年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月3日
發(fā)明者峰岸清次, 為永淳 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社