專利名稱：一種面接觸式單向離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬離合器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單方向傳遞扭矩的單向超越離合器，可應(yīng)用 于高速、高頻等場合、能傳遞大力矩的面接觸式單向離合器。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中，單向超越離合器具有多種結(jié)構(gòu)型式，包括棘輪式、滾柱斜槽式、楔塊式 和鏈環(huán)式等，但這些結(jié)構(gòu)的單向離合器皆存在著諸多不足棘輪式單向超越離合器主要由外輪、棘輪、棘爪和葉片彈簧組成。當(dāng)外輪相對于棘輪向一 個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪卡住棘輪，外輪與棘輪連為一體并同步旋轉(zhuǎn)，離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)； 當(dāng)外輪相對于棘輪向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪與棘輪之間產(chǎn)生相對滑動(dòng)，外輪成為自由輪， 離合器處于自由狀態(tài)。這種離合器的棘輪與棘爪的接合位置受限制(棘輪相對外輪每次至 少轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)棘齒的角度，才能保證棘爪與棘輪相配合)、接合時(shí)產(chǎn)生較大沖擊和噪聲，反 應(yīng)不夠靈敏，只適用于低速、低頻傳動(dòng)。滾柱斜槽式單向超越離合器由外環(huán)、內(nèi)環(huán)、滾柱、滾柱復(fù)位彈簧等組成。在外環(huán)內(nèi)表 面或內(nèi)環(huán)外表面成形有容納滾柱的楔形槽，楔形槽內(nèi)裝有滾柱及其復(fù)位彈簧，彈簧的彈力 將各滾柱推向楔形槽較窄的一端。當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在開始轉(zhuǎn)動(dòng)的一 瞬間，滾柱便在摩擦力和彈簧力的作用下被卡死在楔形槽較窄的一端，于是內(nèi)外環(huán)互相連 成一體，不能相對轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)單向超越離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)向另一個(gè) 方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾柱在摩擦力的作用下，克服彈簧的彈力，滾向楔形槽較寬的一端，出現(xiàn)打 滑現(xiàn)象，外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)可自由滑轉(zhuǎn)，此時(shí)單向超越離合器脫離鎖止而處于自由狀態(tài)。由 于滾柱與內(nèi)、外環(huán)始終處于線接觸狀態(tài)，因而這種離合器僅適用于中速、低頻的場合，最 高頻率不超過150次/分；另外楔形槽加工較復(fù)雜，工藝性差，要求使用高硬度和高耐磨 性的材料，另外還要求滾柱的心部具有韌性，能夠承受沖擊載荷以避免碎裂。楔塊式單向超越離合器和滾柱斜槽式單向超越離合器的結(jié)構(gòu)相似，也由外環(huán)、內(nèi)環(huán)和 位于外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間滾子等組成。與滾柱斜槽式離合器不同的是其外環(huán)和內(nèi)環(huán)上皆沒有 楔形槽，其滾子是特殊形狀的楔塊。楔塊的形狀類似于平行四邊形，平行四邊形的一條對 角線方向的尺寸略大于內(nèi)外環(huán)之間的距離，另一條對角線方向的尺寸略小于內(nèi)外環(huán)支間的 距離。當(dāng)外環(huán)相當(dāng)內(nèi)環(huán)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，楔塊在摩擦力的作用下豎立，因自鎖作用而被 卡死在內(nèi)外環(huán)之間，內(nèi)外環(huán)無法相對滑轉(zhuǎn)，此時(shí)離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)外環(huán)相當(dāng)于內(nèi)環(huán)向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，楔塊在摩擦力的作用下傾倒，脫離鎖止?fàn)顟B(tài)，內(nèi)環(huán)與外環(huán)可以相對 滑動(dòng)，此時(shí)離合器處于自由狀態(tài)。由于楔塊與內(nèi)外環(huán)皆為點(diǎn)接觸，因而不僅楔塊易于磨損， 反應(yīng)不靈敏，而且無法應(yīng)用于高速、高頻、重載的場合。為了克服上述徑向點(diǎn)(或線)接觸式離合器的不足，出現(xiàn)了一種徑向面接觸式單向離 合器——鏈環(huán)式單向超越離合器。中國國家知識產(chǎn)權(quán)局1999年1月27日公開的CN1206077 號發(fā)明專利申請公開說明書，公開了一種"鏈環(huán)式單、雙向超越離合器"，該離合器由外 套、內(nèi)芯、控制鍵和鏈環(huán)組成。鏈環(huán)置于外套和內(nèi)芯之間，由依次連接的鏈?zhǔn)?、多個(gè)鏈節(jié) 及鏈尾組成；控制鍵的一端同時(shí)插入鏈?zhǔn)着c鏈尾端部的長方形通孔中，使得鏈?zhǔn)着c鏈尾搭 接，另一端插入外套的梯形槽中。鏈節(jié)之間互相鉤接處設(shè)置有調(diào)整銷。外套上固定有預(yù)緊 彈簧，預(yù)緊彈簧的另一端與鏈環(huán)相固定。通過外套撥動(dòng)控制鍵使得鏈環(huán)緊緊抱住內(nèi)芯實(shí)現(xiàn) 自鎖。該離合器盡管接合元件為面接觸，反向開啟力小，不易磨損；但是，控制鍵承受了 很大的載荷，鏈環(huán)與內(nèi)芯的接合效果易受離合器旋轉(zhuǎn)速度的影響，因而這種單向離合器不 適合于高速傳動(dòng)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改進(jìn)的面接觸式單向離合器，其不僅反應(yīng)靈敏， 可靠性高，能夠有效地傳遞大功率及大扭矩的動(dòng)力的一種面接觸式單向離合器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種面接觸式單向離合器，包括主 體支持盤、外齒摩擦片、內(nèi)齒摩擦片、鎖止機(jī)構(gòu)和離合器鼓，其特征在于所述的主體支 持盤、外齒摩擦片、內(nèi)齒摩擦片、鎖止機(jī)構(gòu)中的壓緊盤和離合器鼓沿旋轉(zhuǎn)軸線方向布置且 它們的旋轉(zhuǎn)軸線重合；所述的外齒摩擦片和內(nèi)齒摩擦片相間布置，夾持于主體支持盤和壓 緊盤的凸緣之間，所述的外齒摩擦片與離合器鼓的內(nèi)齒相配合并且與之同步旋轉(zhuǎn)，所述的 內(nèi)齒摩擦片(3)與壓緊盤的外齒相配合并且與之同步旋轉(zhuǎn)；所述的鎖止機(jī)構(gòu)包括壓緊盤、至 少兩套支撐臂機(jī)構(gòu)、支撐盤，每套所述的支撐臂機(jī)構(gòu)的支撐臂一端鉸支于壓緊盤上，另一 端鉸支于所述的支撐盤上，所述的支撐盤與所述的主體支持盤連接在一起，兩者的相對位 置保持固定。所述的主體支持盤的中央伸出一軸，所述的壓緊盤中央有一孔，所述的壓緊盤套于所 述的主體支持盤軸上，并且兩者可以相對轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)。所述的支撐臂機(jī)構(gòu)包括鉸接座、支撐臂、鉸接座、鉸接銷和；所述的鉸接座和的一端 均開有槽，與槽開口垂直的方向有一聯(lián)接孔，所述的支撐臂的兩端各有一聯(lián)接孔，其一端插入所述鉸接座的槽中，另一端插入所述的鉸接座的槽中，所述的鉸接銷穿過鉸接座、支 撐臂、鉸接座的聯(lián)接孔將三者聯(lián)接起來成為支撐臂機(jī)構(gòu)；所述的鎖止機(jī)構(gòu)的壓緊盤上設(shè)有 支撐臂機(jī)構(gòu)聯(lián)接孔，所述的支撐盤上也設(shè)有支撐臂機(jī)構(gòu)聯(lián)接孔，所述的鉸接座插入壓緊盤 的聯(lián)接孔中，所述的鉸接座插入所述支撐盤的聯(lián)接孔中，所述的支撐盤中央有一帶鍵的孔 套置在所述的主體支持盤中央軸上，并通過卡環(huán)限制所述支撐盤的軸向移動(dòng)。在所述的主體支持盤、外齒摩擦片、內(nèi)齒摩擦片和鎖止機(jī)構(gòu)之間采用至少一個(gè)預(yù)緊彈 簧施加預(yù)緊力；所述的預(yù)緊彈簧沿圓周方向布置， 一端連接于所述的壓緊轂上，另一端連 接于所述支撐盤上。采用三套所述的支撐臂機(jī)構(gòu)沿圓周方向均勻布置。采用四套所述支撐臂機(jī)構(gòu)沿圓周方向均勻布置。在所述的離合器鼓和主體支持盤的中央軸之間設(shè)有軸承；在所述離合器鼓和所述卡環(huán) 之間設(shè)有止推墊片或止推軸承。有益效果本發(fā)明反應(yīng)靈敏，可靠性高，能夠有效地傳遞大功率及大扭矩的動(dòng)力，因此完全能應(yīng) 用于高速、高頻、重載等惡劣工況的場合；而且鎖止時(shí)接合元件接合平穩(wěn)，不會(huì)產(chǎn)生沖擊， 另外接合元件的耐磨性好，使用壽命長。因而將該離合器應(yīng)用到如汽車變速器等部件或產(chǎn) 品上，相應(yīng)也能延長整個(gè)部件或產(chǎn)品的使用壽命。


圖l為按照本發(fā)明提供的面接觸式單向離合器的一種優(yōu)選實(shí)施例的立體剖視圖；圖2為圖1所示單向離合器的立體分解圖；圖3為圖2所示單向離合器鎖止機(jī)構(gòu)的立體分解圖；圖4為支撐臂機(jī)構(gòu)的立體分解圖；圖5為圖1所示單向離合器的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。如圖1、圖2和圖3所示， 一種面接觸式單向離合器，至少包括主體支持盤1、外齒摩擦片2、內(nèi)齒摩擦片3、鎖止機(jī)構(gòu)4以及離合器鼓5，所述主體支持盤1、外齒摩擦片2、 內(nèi)齒摩擦片3、壓緊盤41和離合器鼓5沿旋轉(zhuǎn)軸線方向布置且它們的旋轉(zhuǎn)軸線重合；所述 外齒摩擦片2和內(nèi)齒摩擦片3相間布置，夾持于主體支持盤1和壓緊盤41的凸緣413之 間，所述外齒摩擦片2與離合器鼓5的內(nèi)齒相配合并且與之同步旋轉(zhuǎn)，所述內(nèi)齒摩擦片3 與壓緊盤41的外齒412相配合并且與之同步旋轉(zhuǎn)；所述鎖止機(jī)構(gòu)4包括壓緊盤41、三套 支撐臂機(jī)構(gòu)42沿圓周方向均勻布置、支撐盤43，每套所述支撐臂機(jī)構(gòu)42的支撐臂422 一端鉸支于壓緊盤41上，另一端鉸支于所述支撐盤43上，所述支撐盤43與所述主體支 持盤1連接在一起，兩者的相對位置保持固定。所述主體支持盤1的中央伸出一軸，所述壓緊盤41中央有一孔，所述壓緊盤41套于 所述主體支持盤1軸上，并且兩者可以相對轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)。圖3和圖4所示，所述支撐臂機(jī)構(gòu)42包括鉸接座421、支撐臂422、鉸接座423、鉸接 銷424和425;所述鉸接座421和423的一端均開有槽，與槽開口垂直的方向有一聯(lián)接孔， 所述支撐臂422的兩端各有一聯(lián)接孔，其一端插入所述鉸接座421的槽中，另一端插入所 述鉸接座423的槽中，所述鉸接銷424和425穿過鉸接座421、支撐臂422、鉸接座423 的聯(lián)接孔將三者聯(lián)接起來成為支撐臂機(jī)構(gòu)；所述鎖止機(jī)構(gòu)4的壓緊盤41上設(shè)有支撐臂機(jī) 構(gòu)聯(lián)接孔411，所述支撐盤43上也設(shè)有支撐臂機(jī)構(gòu)聯(lián)接孔431，所述鉸接座421插入壓 緊盤41的聯(lián)接孔411中，所述鉸接座423插入所述支撐盤43的聯(lián)接孔431中，所述支 撐盤43中央有一帶鍵的孔套置在所述主體支持盤1中央軸上，并通過卡環(huán)8限制所述支 撐盤43的軸向移動(dòng)。采用三個(gè)預(yù)緊彈簧44沿圓周方向均勻布置，在所述主體支持盤1、外齒摩擦片2、內(nèi) 齒摩擦片3和鎖止機(jī)構(gòu)4之間施加預(yù)緊力；所述預(yù)緊彈簧44沿圓周方向布置， 一端連接 于所述壓緊轂41上，另一端連接于所述支撐盤43上。對于實(shí)施例中面接觸式單向離合器，還可采用四套或者多于四套所述支撐臂機(jī)構(gòu)42 沿圓周方向均勻布置。如圖1和圖2所示，在所述離合器鼓5和主體支持盤1的中央軸之間設(shè)有軸承6，在 所述離合器鼓5和所述卡環(huán)8之間設(shè)有止推墊片或止推軸承7，以此來保證離合器鼓5相 對于其它零部件的準(zhǔn)確的位置關(guān)系。本發(fā)明實(shí)施例的面接觸式單向離合器的工作過程及原理如下如圖1、圖3和圖4所示，從右向左看，當(dāng)力矩由所述離合器鼓5按照逆時(shí)針的方向 輸入時(shí)，離合器鼓5通過內(nèi)齒花鍵帶動(dòng)外齒摩擦片2同步旋轉(zhuǎn)，在彈簧44預(yù)緊力的作用下，相間布置的外齒摩擦片2和內(nèi)齒摩擦片3之間產(chǎn)生沿圓周方向的摩擦力矩Mf，該摩擦 力矩Mf帶動(dòng)內(nèi)齒摩擦片3沿逆時(shí)針的方向，內(nèi)齒摩擦片3通過花鍵帶動(dòng)壓緊盤41沿逆時(shí) 針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，壓緊盤41通過插入其聯(lián)接孔411的鉸接座421帶動(dòng)支撐臂422以鉸接座 423的鉸接孔中心為支點(diǎn)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使得壓緊盤41進(jìn)一步壓向外齒摩擦片2和內(nèi) 齒摩擦片3，從而使得外齒摩擦片2和內(nèi)齒摩擦片3間的正壓力更大，更大的正壓力產(chǎn)生 更大的摩擦力矩Mf，阻止外齒摩擦片2連同離合器鼓5向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)自鎖; 反之，從右向左看，當(dāng)力矩由所述離合器鼓5按照順時(shí)針的方向輸入時(shí)，外齒摩擦片2和 內(nèi)齒摩擦片3之間的摩擦力矩Mf帶動(dòng)內(nèi)齒摩擦片3沿順時(shí)針的方向，內(nèi)齒摩擦片3通過 花鍵帶動(dòng)壓緊盤41沿順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，壓緊盤41通過插入其聯(lián)接孔411的鉸接座421 帶動(dòng)支撐臂422以鉸接座423的鉸接孔中心為支點(diǎn)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使得壓緊盤41有離 開外齒摩擦片2和內(nèi)齒摩擦片3的趨勢，從而使得外齒摩擦片2和內(nèi)齒摩擦片3間的正壓 力減小，因而阻止外齒摩擦片2連同離合器鼓5向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的摩擦力矩Mf也進(jìn)一 步減小，從而單向離合器自動(dòng)處于解鎖的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種面接觸式單向離合器，包括主體支持盤(1)、外齒摩擦片(2)、內(nèi)齒摩擦片(3)、鎖止機(jī)構(gòu)(4)和離合器鼓(5)，其特征在于所述的主體支持盤(1)、外齒摩擦片(2)、內(nèi)齒摩擦片(3)、鎖止機(jī)構(gòu)(4)中的壓緊盤(41)和離合器鼓(5)沿旋轉(zhuǎn)軸線方向布置且它們的旋轉(zhuǎn)軸線重合；所述的外齒摩擦片(2)和內(nèi)齒摩擦片(3)相間布置，夾持于主體支持盤(1)和壓緊盤(41)的凸緣(413)之間，所述的外齒摩擦片(2)與離合器鼓(5)的內(nèi)齒相配合并且與之同步旋轉(zhuǎn)，所述的內(nèi)齒摩擦片(3)與壓緊盤(41)的外齒(412)相配合并且與之同步旋轉(zhuǎn)；所述的鎖止機(jī)構(gòu)(4)包括壓緊盤(41)、至少兩套支撐臂機(jī)構(gòu)(42)、支撐盤(43)，每套所述的支撐臂機(jī)構(gòu)(42)的支撐臂(422)一端鉸支于壓緊盤(41)上，另一端鉸支于所述的支撐盤(43)上，所述的支撐盤(43)與所述的主體支持盤(1)連接在一起，兩者的相對位置保持固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面接觸式單向離合器，其特征在于所述的主體支持盤(1) 的中央伸出一軸，所述的壓緊盤(41)中央有一孔，所述的壓緊盤(41)套于所述的 主體支持盤(1)軸上，并且兩者可以相對轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面接觸式單向離合器，其特征在于所述的支撐臂機(jī)構(gòu)(42) 包括鉸接座(421)、支撐臂(422)、鉸接座(423)、鉸接銷(424)和(425); 所述的鉸接座(421)和(423)的一端均開有槽，與槽幵口垂直的方向有一聯(lián)接孔， 所述的支撐臂(422)的兩端各有一聯(lián)接孔，其一端插入所述鉸接座(421)的槽中， 另一端插入所述的鉸接座(423)的槽中，所述的鉸接銷(424)和(425)穿過鉸接 座(421)、支撐臂(422)、鉸接座(423)的聯(lián)接孔將三者聯(lián)接起來成為支撐臂機(jī) 構(gòu)；所述的鎖止機(jī)構(gòu)(4)的壓緊盤(41)上設(shè)有支撐臂機(jī)構(gòu)聯(lián)接孔(411)，所述的支 撐盤(43)上也設(shè)有支撐臂機(jī)構(gòu)聯(lián)接孔(431)，所述的鉸接座(421)插入壓緊盤(41) 的聯(lián)接孔(411)中，所述的鉸接座(423)插入所述支撐盤(43)的聯(lián)接孔(431) 中，所述的支撐盤(43)中央有一帶鍵的孔套置在所述的主體支持盤(1)中央軸上， 并通過卡環(huán)(8)限制所述支撐盤(43)的軸向移動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面接觸式單向離合器，其特征在于在所述的主體支持盤(1)、外齒摩擦片(2)、內(nèi)齒摩擦片(3)和鎖止機(jī)構(gòu)(4)之間采用至少一個(gè)預(yù)緊彈簧(44) 施加預(yù)緊力；所述的預(yù)緊彈簧(44)沿圓周方向布置， 一端連接于所述的壓緊轂(41) 上，另一端連接于所述支撐盤(43)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面接觸式單向離合器，其特征在于采用三套所述的支撐 臂機(jī)構(gòu)(42)沿圓周方向均勻布置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面接觸式單向離合器，其特征在于采用四套所述支撐臂 機(jī)構(gòu)(42)沿圓周方向均勻布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面接觸式單向離合器，其特征在于在所述的離合器鼓(5) 和主體支持盤(1)的中央軸之間設(shè)有軸承(6);在所述離合器鼓(5)和所述卡環(huán)(8)之間設(shè)有止推墊片或止推軸承(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種面接觸式單向離合器，包括主體支持盤(1)、外齒摩擦片(2)、內(nèi)齒摩擦片(3)、鎖止機(jī)構(gòu)(4)以及離合器鼓(5)，鎖止機(jī)構(gòu)(4)包括壓緊盤(41)、至少兩套支撐臂機(jī)構(gòu)(42)、支撐盤(43)，每套支撐臂機(jī)構(gòu)(42)的支撐臂(422)一端鉸支于壓緊盤(41)上，另一端鉸支于所述支撐盤(43)上，支撐盤(43)與主體支持盤(1)連接在一起，兩者的相對位置保持固定，鎖止時(shí)摩擦片的接合面緊密貼合在一起，并通過相互之間的摩擦力傳遞力矩。本發(fā)明反應(yīng)靈敏，可靠性高，能夠有效地傳遞大功率及大扭矩的動(dòng)力；而且鎖止時(shí)接合元件接合平穩(wěn)，不會(huì)產(chǎn)生沖擊，另外接合元件的耐磨性好，使用壽命長。
文檔編號F16D41/00GK101270787SQ20081003748
公開日2008年9月24日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者韓文明 申請人:寧波宏協(xié)機(jī)械制造有限公司