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TWI431207B - 聯結總成 - Google Patents

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Publication number
TWI431207B
TWI431207B TW097134585A TW97134585A TWI431207B TW I431207 B TWI431207 B TW I431207B TW 097134585 A TW097134585 A TW 097134585A TW 97134585 A TW97134585 A TW 97134585A TW I431207 B TWI431207 B TW I431207B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
cooling fluid
ribs
passage
radially
inlet
Prior art date
Application number
TW097134585A
Other languages
English (en)
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TW200918778A (en
Inventor
Jeremy Steven Culmer
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of TW200918778A publication Critical patent/TW200918778A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI431207B publication Critical patent/TWI431207B/zh

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/78—Features relating to cooling
    • F16D65/84—Features relating to cooling for disc brakes
    • F16D65/853—Features relating to cooling for disc brakes with closed cooling system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/186—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with full-face force-applying member, e.g. annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
    • F16D2065/13—Parts or details of discs or drums
    • F16D2065/1304—Structure
    • F16D2065/1328—Structure internal cavities, e.g. cooling channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
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    • F16D2065/784—Features relating to cooling the coolant not being in direct contact with the braking surface

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Description

聯結總成
本發明係關於一種新穎及經改良之聯結總成，其可係一離合器及/或剎車。
在美國專利第4,262,789中揭示一種用作一剎車之已知聯結總成。此已知聯結總成利用一冷卻流體(水)流動來冷卻嚙合一轉子以減慢該轉子與一外殼之間的相對旋轉之銅耐磨板。在美國專利第3,530,965號及第5,577,581號中揭示其它已知聯結總成。
在該等已知聯結總成之使用期間，在自一脫離條件至一嚙合條件操作該聯結總成時產生熱。已建議，可將該聯結總成之組件曝露至一冷卻流體(水)流動以將熱自該聯結總成之組件轉移至該冷卻流體。即使將該等已知聯結總成之組件曝露至一流動冷卻流體，仍往往在該等聯結總成之該等組件中聚集熱。在極嚴格的操作條件下，聚集熱往往在該聯結總成之組件上之熱點處變得過多。
本發明提供一種新穎及經改良之聯結總成，其具有一經改良之冷卻流體流動以促進自該聯結總成之組件之熱轉移。可藉由以間隔開面積沿該冷卻流體流過之一通道增加該冷卻流體之速度來促進自該聯結總成之組件至該冷卻流體流動之對流熱轉移。在該聯結總成嚙合時，一旋轉盤之一徑向外部分處往往比該盤之一徑向內部分處產生更多的 熱。為移除此熱，毗鄰於該旋轉盤之該徑向外部分之冷卻流體流動可大於毗鄰於該旋轉盤之該徑向內部分。
該聯結總成可包含至少部分地由一外殼封閉之可旋轉盤。該外殼可具有一板部分，其具有一可與該可旋轉盤上之一側表面面積嚙合以減慢該外殼與該盤之間的相對旋轉之力傳輸表面。該外殼亦可具有一冷卻流體通道，該冷卻流體通道至少部分地由該板部分之與該力傳輸表面相對之側界定。
為改良熱轉移且最小化熱點之出現，複數個突出部分可延伸至冷卻流體流過該冷卻流體通道之一路徑中。可藉由使肋狀物突出至該冷卻流體通道中而在一冷卻流體流動中引起湍流。
該冷卻流體通道之一流體入口可具有一經連接與該冷卻流體通道之一徑向外部分流體連通之相對大橫截面積。該入口可具有一經連接與該冷卻流體通道之一徑向內部分流體連通之相對小橫截面積。
一種根據本發明構造之聯結總成具有許多不同特徵，該等特徵可有利地如本文中所揭示共用利用。然而，該等特徵可單獨或與先前技術之各種特徵組合利用。舉例而言，可在沒有突出部分進入該冷卻流體通道中之情形下，針對冷卻流體通道之徑向內及徑向外部分使用具有不同大小之冷卻流體入口。作為另一實例，該等突出部分可包含或可不包含肋狀物。
雖然本文中所揭示之聯結總成係用作一剎車，然而，應 理解該聯結總成亦可用作一離合器。本發明涵蓋，該聯結總成可係一組合離合器及剎車總成。
一聯結總成10(圖1及2)用於在一可旋轉輸入構件12與一固定構件14(圖2)之間傳輸力。在本發明之圖解說明實施例中，聯結總成10用作一剎車且聯結總成10在固定構件14與輸入構件12之間傳輸力以使該輸入構件保持不旋轉。若聯結總成10將用作一離合器，則構件14在自輸入構件12通過聯結總成10傳輸至構件14之力之影響下將係可旋轉。應理解，聯結總成10可係一組合剎車及離合器總成。
聯結總成10(圖2)包含輸入構件12連接至其之一可旋轉環形盤18。在本發明之圖解說明實施例中，輸入構件12係一連接至一可旋轉輸入軸(未顯示)之齒輪。齒輪12之週邊上之一圓形齒陣列接收成與盤18之一徑向內部分20中形成之對應齒嚙合。環形摩擦墊或構件24及26以一與盤及輸入構件12共軸之關係安裝於盤18之軸向相對側上。
盤18至少部分地由一外殼總成32封閉。外殼總成32以固定方式連接至構件14。如先前所述，在聯結總成10用作一剎車時，構件14係固定。然而，若聯結總成10用作一離合器，則外殼總成32及構件14可係可旋轉。
外殼總成32包含一蓋或汽缸38、一可移動壓力板40(圖2－6)及一安裝凸緣或固定壓力板42(圖2)。一環形活塞46(圖2)安裝於蓋或汽缸38中形成之一環形室48中。蓋或汽缸38及安裝凸緣42以固定方式互連以便其不可軸向移動或 相對於彼此旋轉。然而，壓力板40可在自活塞46傳輸至壓力板40之力之影響下沿軸向延伸支撐柱52移動。
在室48藉助一適宜之流體(例如，空氣)加壓時，活塞46將壓力板40堅固地壓在設置於盤18之左(如圖2中所示)側上之摩擦墊24上。此力致使盤18沿輸入構件12上之齒軸向移動以將右(如圖2中所示)摩擦墊26壓在安裝凸緣或壓力板42上。由於安裝凸緣或壓力板42係以固定方式連接至固定構件14，因此此導致盤18被堅固地抓在壓力板40與安裝凸緣或壓力板42之間以減慢該盤相對於外殼總成32之旋轉。
環形可移動壓力板40包含一基座56(圖3及4)及一板部分60。環形板部分60以固定方式連接至環形基座56且與其共軸。板部分60與基座56協作以形成一具有一中心軸65的環形冷卻流體通道64。
環形冷卻流體通道64具有一形成於壓力板40之基座56中之入口68(圖2、3及4)。沿基座56中之一入口通路70(圖4)引導通過入口68之流體流動。入口通路70經連接與冷卻流體通道64(圖2及3)流體連通。在本發明之圖解說明實施例中，通過冷卻流體通道64引導之冷卻流體係水。然而，若需要，可使用一不同的冷卻流體。
流體自環形冷卻流體通道64引導至出口74(圖4)，出口74經連接通過一出口通路76(圖2及4)與冷卻流體通道64流體連通。流體自冷卻流體通道64流過出口通路76及出口74。出口通路76位於與入口通路70完全相對。
在聯結總成10處於脫離條件(圖2)時，輸入構件12及盤 18圍繞一連接至該輸入構件之驅動軸(未顯示)旋轉。此時，摩擦墊24與壓力板40之耐磨板部分60隔開。類似地，摩擦墊26與固定安裝凸緣或壓力板42隔開。
在自脫離條件朝向嚙合條件操作聯結總成10時，活塞64(圖2)朝向旋轉盤18軸向移動壓力板40。此導致壓力板40之耐磨板部分60與旋轉盤18上之摩擦墊24之滑動嚙合。壓力板40之耐磨板部分60與摩擦墊24之嚙合導致在該摩擦墊沿該耐磨板部分之表面滑動時產生熱。此熱通過耐磨板部分60轉移至冷卻流體通道64中之冷卻流體(水)。
雖然耐磨板部分60可由許多不同材料製成，然而，在本發明之圖解說明實施例中，耐磨板部分60係由銅或一銅合金製成。耐磨板部分60之銅材料有效地將熱引導至環形冷卻流體通道64中之冷卻流體。轉移至冷卻流體通道64中之冷卻流體之熱自聯結總成10引導於來自出口74之冷卻流體(水)流動中。此防止聯結總成10之耐磨板部分60及其它組件之過多加熱。
冷卻流體通道64經構造以促進將熱自耐磨板部分60轉移至該冷卻流體通道中之一冷卻流體流動。藉由減小該環形冷卻流體通道之深度(亦即，軸向廣度)促進至冷卻流體通道64中之流體之熱轉移。由於該冷卻流體通道中之流體流動之體積速率保持恆定，因此減小冷卻流體通道64之深度增加該冷卻流體之速度從而增加熱轉移速率。另外，藉由在冷卻流體通道64之一徑向外部分中達成比該冷卻流體通道之一徑向內部分中大的冷卻流體流動來促進經改良之熱 轉移。
除藉由減小冷卻流體通道64之深度促進經改良之熱轉移之外，亦藉由使湍流流動面積增加來改良熱轉移。該增加之流動湍流促進沿板部分60之一內側移動之冷卻流體與沿一壓力板40之基座56之一內側移動之冷卻流體混合。雖然冷卻流體通道64之橫截面積減小，然而流過冷卻流體通道之冷卻流體之體積速率不減小。當然，此導致流體流過冷卻流體通道64之速度增加。
冷卻流體通道64具有一環形組態，其對應於壓力板40之板部分60之環形組態。冷卻流體沿相對方向(亦即，順時針及逆時針)自入口68(圖2、3、4、5及6)流動至出口74(圖2及4)。該冷卻流體流動在該冷卻流體自入口通路70(圖4)流動至冷卻流體通道64(圖5)中之後立即被劃分成一沿一個方向之流體流動及一沿相對方向之流體流動。
冷卻流體通道64藉由一軸向突出環形壁部分或肋狀物86被劃分成一環形徑向外冷卻流體通道區段82(圖5－7)及一環形徑向內冷卻流體通道區段84。徑向外及徑向內通道區段82及84具有相同的經向廣度。因此，從環形壁部分或肋狀物86之徑向外側90(圖7)至徑向外通道區段82之一圓形徑向向內面向側92之距離與從壁區段或肋狀物86之一圓形徑向內側94至冷卻流體通道64之一圓形徑向向外面向側96之距離相同。
環形壁區段或肋狀物86與壓力板40之耐磨板部分60(圖3)及該壓力板之基座56協作以界定徑向外及徑向內冷卻流 體通道區段82及84(圖5)。耐磨板部分60之扁平、軸向內主側嚙合軸向突出壁區段或肋狀物86以妨礙跨越壁區段或肋狀物86之流體流動。
徑向外通道區段82(圖7)具有一環形底表面100。底表面100自環形壁部分或肋狀物86之外側90延伸至基座56之向內面向側92。類似地，徑向內通道區段84具有一形成於基座56上之環形底表面102。環形底表面102自環形壁區段或肋狀物86之徑向內側94延伸至基座56之徑向向外面向側96。
徑向外通道區段82上之底表面100與耐磨板60之向內面向扁平主側表面間隔開之距離與徑向內通道區段84上之底表面102與耐磨板60之向內面向扁平主側表面間隔開之距離相同。徑向外通道區段82上之底表面100以一與徑向內通道區段84上之底表面102共面之關係設置。因此，徑向外及內通道區段82及84在其整個廣度具有相同的均勻深度。然而，若需要，一個通道區段82或84可深於其它通道區段。
在圖1－7中所圖解說明之本發明之特定實施例中，徑向外及徑向內通道區段82及84具有一約為千分之190英吋之深度。藉由減小冷卻流體通道64之深度同時維持流過該冷卻流體通道之流體之相同的體積流動速率，冷卻流體通道64中之流體流動速度增加。應理解，徑向外及徑向內通道區段82及84可具有一不同於前述特定深度之深度。舉例而言，徑向外通道區段82之深度可不同於徑向內通道區段84 之深度。另一選擇為，徑向外通道區段82及徑向內通道區段84可具有不同於本文中先前所闡明之該具體深度之相同的深度。
複數個突出部分110自徑向外通道區段82之底表面100向上或向外軸向延伸(如圖7中所示)。類似地，複數個突出部分112自徑向內通道區段84之底表面102向上或向外軸向延伸(如圖7中所示)。突出部分110及112具有相同的一般組態。然而，如沿徑向外通道區段82及徑向內通道區段84之環形共軸中心軸量測之長度沿一徑向向外方向增加(見圖6)。
突出部分110及112沿徑向外及徑向內通道區段82及84之長度被劃分成複數個群組。因此，在徑向外通道區段82中存在點綴有突出部分群組118之突出部分群組116(圖7)。類似地，在徑向內通道區段84中存在點綴有突出部分群組124之突出部分群組122。徑向外通道區段82中之突出部分群組116與該徑向外通道區段中之突出部分群組118徑向偏移。類似地，徑向內通道區段84中之突出部分群組122與該徑向內通道區段中之突出部分群組124徑向偏移。
雖然在突出部分群組116、118、122及124之每一者中存在相同數目之突出部分110或112，然而亦可在不同的突出部分群組中提供不同數目之突出部分。舉例而言，可在突出部分群組116中提供比在群組118中大的數目之突出部分110。類似地，可在突出部分群組122中提供比在群組124中大的數目之突出部分112。
藉由使突出部分群組116、118、122及124(圖7)中之突出部分彼此徑向偏移，使通過徑向外及徑向內通道區段82及84之流體流動稍微轉向以從而促進該流體流動中之湍流及熱自板部分60(圖3及4)至徑向外及內通道區段82及84中之冷卻流體流動之轉移。當然，若需要，突出部分群組116中之突出部分可與群組118中之突出部分徑向對準。類似地，突出部分群組122中之突出部分可與突出部分群組124中之突出部分徑向對準。
突出部分110及112具有一細長組態，其縱向中心軸111沿徑向外及徑向內通道區段82及84之圓形縱向中心軸延伸。突出部分110及112具有線性縱向中心軸。然而，突出部分110及112亦可具有弓形縱向中心軸。若需要，突出部分110及112之縱向中心軸可具有一弓形組態，其一曲率中心與環形壁區段或肋狀物86之一曲率中心重合。
突出部分110及112具有軸向錐形相對端部分。一突出部分110(圖8)具有一大致矩形本體區段130。突出部分110在本體區段130之相對端處具有軸向錐形端部分132及134。本體區段130藉助一圍繞突出部分110延伸之弓形倒角側面積136與徑向外通道區段82之底表面100連接在一起。
突出部分110具有一扁平上(如圖8中所示)側表面138，其平行於徑向外通道區段82之底表面100延伸。突出部分110之扁平上側表面138設置於與壁區段或肋狀物86之一扁平環形上(如圖7中所示)側表面140之相同的平面中。突出部分112具有與突出部分110相同的組態。突出部分112具 有扁平上(如圖7中所示)側表面144，其設置於與壁區段或肋狀物86之扁平上側表面140相同的平面中。
在聯結總成10(圖2)處於脫離條件時，耐磨板部分60之扁平內側表面剛剛接觸或與突出部分110上之扁平上側表面138、壁區段或肋狀物86上之扁平上側表面140及突出部分112上之扁平上側表面144(圖7)極稍微隔開。在結總成10處於嚙合條件時，耐磨板部分60之扁平內側表面(圖3)設置成與突出部分110上之扁平上側表面138、壁區段或肋狀物86上之扁平上側表面140及突出部分112上之扁平上側表面144(圖7)鄰接嚙合。因此，在聯結總成10處於嚙合條件時，藉由將耐磨板部分60之扁平內側表面與壁區段或肋狀物86、突出部分110及突出部分112嚙合來支撐該耐磨板部分。此在聯結總成10操作至嚙合條件時促進耐磨板部分60之外或上(如圖3及4中所示)側表面與摩擦墊24(圖2)之均勻滑動嚙合。
在沿徑向外通道區段82之一冷卻流體流動期間(圖7)，突出部分110減小可用於冷卻流體流動之面積。因此，該冷卻流體流動圍繞突出部分110加速。突出部分110之端部分132及134(圖8)以一促進圍繞突出部分110之端部分132及134兩者之平滑冷卻流體流動之方式漸縮。藉由促進此平滑流體流動，該流體流動之相對停滯面積毗鄰於突出部分110之兩個端部分132及134最小化。
若停滯面積建立於通過徑向外通道區段82之流體流動中，則熱點可在耐磨板部分60之毗鄰於該等停滯面積之部 分中逐步顯現。因此，若突出部分110具有鈍端部分132及134，而非圖解說明之錐形端部分，則將存在停滯面積在流體流動中，特定而言毗鄰於突出部分110之下游端部分逐步顯現之一趨勢。藉由使突出部分110之端部分132及134漸縮，該等相對停滯面積最小化，同時導致耐磨板部分60中之熱點之最小化。
在圖1－8中所圖解說明之本發明之實施例中，突出部分110及112(圖7)與壓力板40之基座56整合地形成為單片。耐磨板部分60之內側(圖3)面向突出部分110及112且具有一無突出部分之扁平平坦表面。然而，若需要，耐磨板部分60之內側表面可具有突出部分。耐磨板部分60之內側表面上之該等突出部分可點綴有壓力板40之基座56上之突出部分。另一選擇為，可省略壓力板40之基座56上之突出部分110及112且僅存在自耐磨板部分60之內側表面提供之突出部分。
無論突出部分110及112係形成於基座56上或耐磨板部分60上，該等突出部分皆可與該基座及/或耐磨板部分60中之任一者或兩者一起整體地形成。然而，若需要，該等突出部分亦可與基座56及/或耐磨板部分60分離形成並附裝至該基座及/或耐磨板部分。
在圖1－8中所圖解說明之本發明之實施例中，突出部分110及112皆具有相同的一般組態。突出部分110及112僅在其長度上不同於彼此。亦即，該等突出部分沿徑向外及內通道區段82及84之環形中心軸之廣度。若需要，突出部分 110及112可具有相同的長度。本發明涵蓋，突出部分110及112可具有不同於彼此且不同於該等圖解說明之組態之組態。舉例而言，突出部分110及/或112在一平行於徑向外及徑向內通道區段82及84之底表面100及/或102之平面中可具有淚滴橫截面組態。本發明涵蓋，某些突出部分110可具有一個組態而其它突出部分110具有一不同的組態。當然，某些突出部分112可具有一個組態而其它突出部分112可具有一不同的組態。
除突出部分110及112之外，複數個肋狀物150(圖7)突出至冷卻流體通道64中。肋狀物150具有縱向中心軸151。因此，肋狀物150係延伸於冷卻流體通道64之徑向向內面向外側92(圖7)與肋狀物86上之壁區段上之徑向向外面向內側90之間之突出部分。另外，肋狀物150延伸於壁區段或肋狀物86之徑向向內面向側94與冷卻流體通道64之徑向向外面向側96之間。雖然肋狀物150沿環形冷卻流體通道64之半徑延伸，然而若需要肋狀物150亦可相對於冷卻流體通道64之半徑歪斜。
肋狀物150之高度小於壁區段或肋狀物86之高度，壁區段或肋狀物86將冷卻流體通道64劃分成一徑向外通道區段82及一徑向內通道區段84。壁區段或肋狀物86由耐磨板部分60嚙合並與該耐磨板部分協作以妨礙徑向外及徑向內通道區段82及84之間之流體流動。然而，肋狀物150與耐磨板部分60隔開，亦即，肋狀物150之上(如圖7中所示)側與耐磨板60之下或內側隔開。
雖然徑向外通道區段82中之肋狀物150與徑向內通道區 段84中之肋狀物150徑向對準，然而一個通道區段中之肋狀物亦可與另一通道區段中之肋狀物偏移。若需要，肋狀物150可以離冷卻流體通道64之一曲率中心大致相同的徑向距離偏移一足以使得能夠使複數個突出部分110及/或112位於毗鄰肋狀物之間之距離。
在沿徑向外及內通道區段82及84之冷卻流體流動期間，冷卻流體在肋狀物150上方在耐磨板部分60之內側與肋狀物150之上側之間之有限空間中流動。肋狀物150增加該冷卻流體之速度並在該冷卻流體中引起湍流。該由肋狀物150在該冷卻流體流動中引起之湍流致使該冷卻流體撞擊耐磨板部分160之內側。此湍流促進流體在該等肋狀物面積中之混合。
另外，肋狀物150減小肋狀物150處冷卻流體通道64之橫截面積。因此，肋狀物150處之冷卻流體流動面積減小為該等肋狀物之上(如圖7中所示)側表面與耐磨板部分60之內主側表面之間之面積。藉由減小可用於冷卻流體流動之面積，該冷卻流體之速度在其跨越肋狀物150流動時增加。增加該冷卻流體之速度進一步促進毗鄰於肋狀物150之流體流動中之湍流。
雖然據信將肋狀物150與突出部分110及112結合使用頗為有利，然而應理解，肋狀物150亦可與突出部分110及112一起或不與突出部分110及112一起使用。另一選擇為，突出部分110及112可與肋狀物150一起或不與肋狀物150一起使用。雖然利用壁區段或肋狀物86來將冷卻流體 通道64劃分成徑向內及徑向外通道區段82及84較佳，然而亦可省略壁區段或肋狀物86。
在聯結總成10自圖1之脫離條件操作至嚙合條件時，將壓力板40之耐磨板部分60壓在盤18上之旋轉摩擦墊24上。盤18之徑向外部分以一高於該盤之徑向內部分之速度旋轉。因此，在聯結總成10自脫離條件操作至嚙合條件時，毗鄰於耐磨板部分60之徑向外部分所產生之熱比毗鄰於該耐磨板部分之徑向內部分所產生之熱多。
為促進冷卻耐磨板部分60之徑向外部分，在將該聯結操作至嚙合條件期間產生最大量的熱之情形下，入口68(圖4)有效地指引一到達徑向外通道區段82(圖5－7)比到達徑向內通道區段84大的冷卻流體流動。為提供較大流體流動通過徑向外通道區段82，入口通路70之一圓柱形徑向外初始部分160(圖4)具有一比入口通路70之一圓柱形徑向內第二部分162大的直徑。
入口通路70之相對較大直徑初始部分160經連接藉助複數個連接器通路166(圖4)與徑向外通道區段82流體連通。類似地，該入口通路之相對較小直徑第二部分162經連接藉助複數個連接器通路168與徑向內通道區段82流體連通。一冷卻流體流動在入口68處進入入口通路70(圖4)。一相對較大體積之冷卻流體自入口流體通路70之初始部分160引導至徑向外通道區段82。一較小體積之冷卻流體自入口流體通路70之相對較小第二部分162引導至徑向內通道區段84。
以一與入口通路70之圓柱形第二部分162共軸之關係設置該入口通路之圓柱形初始部分160。然而，入口通路70之第二部分162之中心軸可與該入口通路之初始部分160之中心軸偏移。若需要，入口通路70之初始部分160可設置至該入口通路之第二部分162之一個側以使一個流體流動路徑到達徑向外通道區段82且一第二、分離流體流動路徑到達徑向內通道區段84。
徑向外通道區段82沿自連接器通路166(圖4及6)至出口通路76之相對方向延伸。因此，徑向外通道區段82沿一順時針及一逆時針兩個方向自入口通路70延伸至出口通路74。類似地，徑向內通道區段82沿相對方向自入口通路70延伸至出口通路76。因此，徑向內通道區段84沿一順時針及逆時針兩個方向(如圖3中所示)自入口68延伸至出口64(圖4)。在徑向外通道區段82中在該徑向外通道區段之順時針與逆時針流動區段之間均等地劃分流體流動。類似地，在徑向內通道區段84中在該徑向內通道區段之順時針與逆時針流動區段之間均等地劃分流體流動。
出口通路76(圖4)具有與入口通路70相同的構造。因此，圓柱形出口通路76具有一帶有一比一徑向內或進入部分176大的直徑之徑向外或退出部分174。徑向內通道區段84中之流體流動通過連接器通路180引導至進入部分176。類似地，流體通過連接器通路182自徑向外通道區段82引導至出口通路76之退出部分174。
以一與出口通路76之圓柱形進入部分176共軸的關係設 置該出口通路之圓柱形退出部分174。然而，出口通路76之進入部分176之中心軸可與該出口通路之退出部分174之中心軸偏移。若需要，出口通路76之進入部分176可設置至該出口通路之退出部分174之一個側以使一個流體流動路徑來自徑向內通道區段894且一第二、分離流體流動路徑來自徑向外通道區段82。
可與具有一不同於冷卻流體通道64之構造之構造之冷卻流體通道關聯利用提供一到達徑向外通道區段82比徑向內通道區段84大的流體流動速率之入口及出口通路70及76。因此，可與不具有突出部分110及112及/或肋狀物150之徑向外及徑向內通道區段82及84關聯利用入口及出口通路70及76。
在聯結總成10處於圖2之脫離條件時，盤18上之摩擦墊24及26與軸向可移動壓力板40及固定安裝凸緣或壓力板42稍微隔開。此使得盤18能夠相對於固定構件14及外殼總成32自由旋轉。
在聯結總成10自脫離條件操作至嚙合條件時，活塞46朝向安裝凸緣或壓力板42軸向移動壓力板40以將盤18堅固地抓在壓力板40與安裝凸緣或壓力板42之間。
安裝凸緣或壓力板42具有一類似於壓力板40之構造之構造。由於安裝凸緣或壓力板42之組件與壓力板40之組件相同，因此可利用類似編號來表示類似組件，後綴字母「a」與與安裝凸緣或壓力板42有關之編號相關聯以避免混淆。
安裝凸緣或壓力板42包含一基座56a及一耐磨板部分60a。耐磨板部分60a及基座56a以固定方式互連且協作以界定一具有與圖3－7之冷卻流體通道64相同的構造之冷卻流體通道。安裝凸緣或壓力板42中之冷卻流體通道藉助一對應於圖5－7之壁區段或肋狀物86之環形壁區段或肋狀物被劃分成對應於圖2－7之冷卻流體通道區段82及84之徑向內及徑向外冷卻流體通道區段。在該等冷卻流體通道區段中提供對應於圖5－7之突出部分110及112之突出部分。另外，在安裝凸緣或壓力板42中之冷卻流體通道區段中提供對應於圖5－7之肋狀物150之肋狀物。
安裝凸緣或壓力板42具有一冷卻流體入口68a及一冷卻流體出口74a。與安裝凸緣或壓力板42中之冷卻流體入口68a及冷卻流體出口74a關聯提供對應於圖4之通路70及76之入口及出口通路。
鑒於上述描述，顯而易見，本發明提供一新穎及經改良之聯結總成10，其具有一經改良之冷卻流體流動以促進自該聯結總成之組件之熱轉移。可藉由以間隔開面積沿冷卻流體沿該冷卻流體流過之一通道64增加速度來促進自聯結總成10之組件至該冷卻流體流動之對流熱轉移。在聯結總成10嚙合時，一旋轉盤18之一徑向外部分處往往比該盤之一徑向內部分處產生更多熱。為移除此熱，毗鄰於旋轉盤18之該徑向外部分之冷卻流體流動可大於毗鄰於該旋轉盤之該徑向內部分。
聯結總成10可包含至少部分地由一外殼32封閉之可旋轉 盤18。外殼32可具有一板部分60，其具有一可與可旋轉盤18上之一側表面面積嚙合以減慢該外殼與該盤之間的相對旋轉之力傳輸表面。外殼32亦可具有一冷卻流體通道64，冷卻流體通道64至少部分地由板部分60之一與該力傳輸表面相對之側界定。
為改良熱轉移且最小化熱點之出現，複數個突出部分110及112延伸至冷卻流體流過冷卻流體通道64之路徑中。可藉由使肋狀物150突出至冷卻流體通道64中而在一冷卻流體流動中引起湍流。
冷卻流體通道64之一流體入口68可具有一經連接與該冷卻流體通道之一徑向外部分82流體連通之相對大橫截面積部分160。入口68可具有一經連接與冷卻流體通道64之一徑向內部分84流體連通之相對小橫截面積部分162。
一根據本發明構造之聯結總成10具有許多不同的特徵，該等特徵可有利地如本文中所揭示共用利用。然而，該等特徵可單獨或與先前技術之各種特徵組合利用。舉例而言，可在沒有突出部分110及112進入該冷卻流體通道中之情形下，針對冷卻流體通道64之徑向內及徑向外部分82及84使用具有不同大小之冷卻流體入口68。作為另一實例，該等突出部分可包含或可不包含肋狀物150。
雖然本文中所揭示之聯結總成10係用作一剎車，然而應理解，該聯結總成亦可用作一離合器。本發明亦涵蓋，該聯結總成可係一組合離合器及剎車總成。
10‧‧‧聯結總成
12‧‧‧可旋轉輸入構件
14‧‧‧固定構件
18‧‧‧盤
20‧‧‧徑向內部分
26‧‧‧摩擦墊
32‧‧‧外殼總成
38‧‧‧蓋或汽缸
40‧‧‧可移動壓力板
42‧‧‧安裝凸緣或壓力板
46‧‧‧活塞
48‧‧‧環形室
52‧‧‧軸向延伸支撐柱
56‧‧‧基座
56a‧‧‧基座
60‧‧‧板部分
60a‧‧‧耐磨板部分
64‧‧‧環形冷卻流體通道
65‧‧‧中心軸
68‧‧‧入口
68a‧‧‧冷卻流體入口
70‧‧‧入口通路
74a‧‧‧冷卻流體出口
74‧‧‧出口
76‧‧‧出口通路
82‧‧‧徑向外通道區段
84‧‧‧徑向內通道區段
86‧‧‧軸向突出環形壁部分或肋狀物
90‧‧‧徑向向外面向內側
94‧‧‧徑向向內面向側
96‧‧‧徑向向外面向側
100‧‧‧底表面
102‧‧‧環形底表面
110‧‧‧突出部分
111‧‧‧縱向中心軸
112‧‧‧突出部分
116‧‧‧突出部分群組
118‧‧‧突出部分群組
122‧‧‧突出部分群組
124‧‧‧突出部分群組
130‧‧‧大致矩形本體區段
132‧‧‧端部分
134‧‧‧端部分
136‧‧‧弓形倒角側面積
138‧‧‧扁平上側表面
140‧‧‧扁平環形上側表面
144‧‧‧扁平上側表面
150‧‧‧肋狀物
151‧‧‧縱向中心軸
160‧‧‧耐磨板部分
162‧‧‧圓柱形徑向內第二部分
166‧‧‧連接器通路
168‧‧‧連接器通路
174‧‧‧徑向外或退出部分
176‧‧‧徑向內或進入部分
180‧‧‧連接器通路
182‧‧‧連接器通路
在結合隨附圖式考量以上描述時本發明之以上及其它特徵將變得更為明瞭，該等圖式中：圖1係一根據本發明構造之聯結總成之一正視圖；圖2係一大致沿圖1之線2－2截取之放大截面圖，其進一步圖解說明該聯結總成之構造；圖3係一大致沿圖2之線3－3截取之部分拆分圖解，其圖解說明一耐磨板與該聯結總成之外殼之另一部分之關係；圖4係一大致沿圖3之線4－4截取之截面圖，其圖解說明一冷卻流體入口及一冷卻流體出口與圖1及2之聯結總成之外殼之一部分之關係；圖5係一大致沿圖4之線5－5截取之平面圖，其圖解說明一冷卻流體通道之形成於圖1及2之聯結總成之外殼中之一個側之構造；圖6係圖5之一部分之一放大片斷圖解；圖7係一大致沿圖5之線7－7截取之放大片斷截面圖，其進一步圖解說明延伸至冷卻流體通道中之突出部分之構造；及圖8係圖7之該等突出部分中之一者之一示意性圖解。
10‧‧‧聯結總成
12‧‧‧可旋轉輸入構件
14‧‧‧固定構件
18‧‧‧盤
20‧‧‧徑向內部分
26‧‧‧摩擦墊
32‧‧‧外殼總成
38‧‧‧蓋或汽缸
40‧‧‧可移動壓力板
42‧‧‧安裝凸緣或壓力板
46‧‧‧活塞
48‧‧‧環形室
52‧‧‧軸向延伸支撐柱
56‧‧‧基座
56a‧‧‧基座
60‧‧‧板部分
60a‧‧‧耐磨板部分
64‧‧‧環形冷卻流體通道
68‧‧‧入口
68a‧‧‧冷卻流體入口
70‧‧‧入口通路
74a‧‧‧冷卻流體出口
74‧‧‧出口
76‧‧‧出口通路

Claims (4)

  1. 一種供用於傳輸力之聯結總成，該聯結總成包括一可旋轉盤，及一至少部分地封閉該可旋轉盤之外殼，該外殼具有：一板部分，其帶有一圓形力傳輸表面，該圓形力傳輸表面可由該可旋轉盤上之一圓形側表面面積嚙合以減慢該外殼與該盤之間的相對旋轉；一冷卻流體通道，其具有一圓形組態且至少部分地由該板部分之一與該力傳輸表面相對之側界定；一入口，冷卻流體經引導而自該冷卻流體通道穿過該入口，及一出口，冷卻流體經引導自該冷卻流體通道穿過該出口；一壁部分，其具有一大致圓形組態並將該冷卻流體通道之一徑向外部分與該冷卻流體通道之一徑向內部分分離，該壁部分由該板部分與該力傳輸表面相對之側嚙合；第一及第二間隔開的肋狀物，其自該壁部分跨越該冷卻流體通道之該徑向內部分延伸，第三及第四肋狀物，其自該壁部分跨越該冷卻流體通道之該徑向內部分延伸，該等肋狀物之每一者與該板部分與該力傳輸表面相對之該側間隔開以使得冷卻流體能夠沿該冷卻流體通道之該徑向外部分在整個該第三及第四肋狀物的長度上跨越該第一及第二肋狀物流動，並使得冷卻流體能夠沿該冷卻流體通道之該徑向內部分在整個該第一及第二肋狀物的長度上跨越該第三及第四肋狀物流動，一第一複數個突出部分，其設置於介於該第一及第二肋狀物之間且自該第一及第二肋狀物間隔開，及一第二複數個突出部分，其設置於介於該第三 及第四肋狀物之間且自該第三及第四肋狀物間隔開，該第一複數個及第二複數個突出部分由該板部分與該力傳輸表面相對之側嚙合，該第一複數個突出部分係被設置成一自該壁部分之徑向向外設置之陣列，該第一複數個突出部分之每一者位在離該壁部分之一不同徑向距離，該第二複數個突出部分係被設置成一自該壁部分之徑向向內設置之陣列，該第二複數個突出部分之每一者位在離該壁部分之一不同徑向距離。
  2. 如請求項1之聯結總成，其中該第一複數個突出部分之一第一突出部分具有一沿該第一突出部分之一縱向中心軸之第一長度，該第一長度小於該第一及第二肋狀物之間的一距離，該第一複數個突出部分之一第二突出部分具有一沿該第二突出部分之一縱向中心軸之第二長度，該第二長度小於該第二複數個肋狀物之鄰近肋狀物之間的距離，該第一長度大於該第二長度。
  3. 如請求項1之聯結總成，其中流體經引導而經由其進入該冷卻流體通道中之該入口包含一入口通路，該入口通道具有一經連接與該冷卻流體通道之該徑向外部分流體連通之第一圓柱部分及一經連接與該冷卻流體通道之該徑向內部分流體連通之第二圓柱部分，該入口通路之該第一圓柱部分具有一第一直徑，該入口通路之該第二圓柱部分具有一第二直徑，該第一直徑大於該第二直徑，該入口通路有效地將流體流動自該入口通路之該第一部分引導至該入口通路之該第二部分。
  4. 如請求項1之聯結總成，其中該複數個突出部分中至少某些該等突出部分具有錐形相對端部分。
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