專利名稱：具有袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及所有傳動(dòng)領(lǐng)域中的一種離合裝置，以及包含該離合裝置的諸如摩擦離合器、電控/磁離合器、安全離合器、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、機(jī)動(dòng)車滑行器、變速器、傳動(dòng)輪、扳手和鉸鏈/樞軸等，特別涉及一種摩擦式超越離合器。
背景技術(shù)：
本部分中的陳述僅僅提供與本申請(qǐng)內(nèi)容有關(guān)的背景資料和分析但并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。于2011年1月公開的上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)基礎(chǔ)專利申請(qǐng)的技術(shù)方案，很好地消除了現(xiàn)有技術(shù)中超越離合器所具有的承載能力低下、可靠性差、傳動(dòng)效率低、加工裝配困難、成本高、易磨損/壽命短、應(yīng)用范圍小的缺點(diǎn)。其中，相對(duì)使用軸向?qū)邮胶蛷较驅(qū)邮捷S向力封閉封裝殼的技術(shù)方案，其使用至少大致呈環(huán)狀的袋形構(gòu)件/封裝殼的技術(shù)方案， 在具有同樣的性能優(yōu)勢(shì)的情況下，更因其具有最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，積木式的裝配，更小的軸/徑向尺寸和質(zhì)量，更低的制作和裝配成本，以及在包括更高轉(zhuǎn)速、巨型和微型尺度傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)更易于應(yīng)用等諸多優(yōu)點(diǎn)，而具有了更大的優(yōu)勢(shì)和更大的實(shí)用價(jià)值。但上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)基礎(chǔ)專利申請(qǐng)，未針對(duì)該技術(shù)方案給出進(jìn)一步的深化和拓展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)性地提供一種具有袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器，其相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，更小的軸向/徑向尺寸和更小的質(zhì)量， 更易于巨型化和微型化，以及遠(yuǎn)遠(yuǎn)為高的轉(zhuǎn)矩容量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明之具有袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器包括，繞一軸線回轉(zhuǎn)且可軸向接合的至少一個(gè)牽引摩擦機(jī)構(gòu)，其具有繞所述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有摩擦面的至少大致為環(huán)狀的中介件和摩擦件，以在該兩構(gòu)件間傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩；為該牽引摩擦機(jī)構(gòu)提供接合力并繞上述軸線回轉(zhuǎn)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其具有繞上述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有相應(yīng)導(dǎo)向面的至少大致為環(huán)狀的導(dǎo)向件和中介件；以及，用以建立導(dǎo)向件、中介件及摩擦件之間的軸向力封閉式抵觸連接，并與其中的一個(gè)至少不可旋轉(zhuǎn)地相連的至少一個(gè)袋形構(gòu)件，其設(shè)置有繞上述軸線回轉(zhuǎn)的至少大致半周的內(nèi)周面，以及位于該內(nèi)周面上的大致半周的周向凹槽和由上述袋形構(gòu)件的外周面連通至該周向凹槽的入口 ；當(dāng)導(dǎo)向件和摩擦件被中介件可驅(qū)動(dòng)地連接成一個(gè)摩擦體時(shí)，導(dǎo)向件與中介件雙方的導(dǎo)向面之間的相互抵觸部位的升角λ，大于零且小于等于ξ，g卩，0 < λ彡ξ，其中，ξ是能夠令形成于該抵觸部位的導(dǎo)向摩擦副自鎖的升角λ的最大值。較佳地，袋形構(gòu)件與導(dǎo)向件、中介件以及摩擦件中的一個(gè)，結(jié)合成單一剛性零件?？蛇x地，設(shè)置有至少兩個(gè)繞上述軸線回轉(zhuǎn)的摩擦機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)是上述牽引摩擦機(jī)構(gòu)，其中另一個(gè)是與導(dǎo)向件和摩擦件至少不可旋轉(zhuǎn)地分別結(jié)合在一起的傳力摩擦機(jī)構(gòu)， 或者再一個(gè)上述牽弓I摩擦機(jī)構(gòu)。作為一種改進(jìn)，上述升角λ的取值范圍還可以是ζ < λ彡ξ，或者，0 < λ < ζ (當(dāng)ζ >0)，其中，ζ是能夠令所述抵觸部位的導(dǎo)向摩擦副自鎖的升角λ的最小值，也是令牽引摩擦機(jī)構(gòu)的牽引摩擦副自鎖的升角λ的最大值?？蛇x擇地，上述袋形構(gòu)件上設(shè)置有用于傳遞轉(zhuǎn)矩的特征曲面?？蛇x擇地，導(dǎo)向件、中介件或摩擦件的外周面上，設(shè)置有向上述入口徑向延伸的力臂。為平衡超越離合器的離心慣性力，還可在上述入口中設(shè)置平衡元件。為最佳地徑向封堵上述入口，還設(shè)置有封口構(gòu)件。優(yōu)選地，還可設(shè)置兩個(gè)徑向上相互嵌套的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)彈性元件。該兩機(jī)構(gòu)的兩個(gè)導(dǎo)向件以及兩個(gè)中介件，以導(dǎo)向面位于同方向端面上的形式，分別連接成剛性一體，以及不可旋轉(zhuǎn)地連接成周向一體；該兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中各自導(dǎo)向摩擦副的升角入，分別大于零且小于等于ζ，以及大于ζ且小于等于ξ ；彈性元件則軸向上至少間接地抵觸至升角λ大于零且小于等于ζ的所述轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。可選擇地，還可具有多個(gè)牽引摩擦機(jī)構(gòu)和多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置在沿上述軸線設(shè)置并剛性地結(jié)合成一體的多個(gè)袋形構(gòu)件的對(duì)應(yīng)的多個(gè)周向凹槽中。最佳地，還包括至少具有一個(gè)彈性元件的彈性預(yù)緊機(jī)構(gòu)，其用于持續(xù)地保持中介件與摩擦件之間的至少間接的摩擦連接。優(yōu)選地，牽引摩擦機(jī)構(gòu)和傳力摩擦機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)，其兩個(gè)相應(yīng)摩擦面是半錐頂角大于O度而小于180度的截錐面。為增大ζ和ξ，牽引摩擦機(jī)構(gòu)是可以多摩擦片式摩擦機(jī)構(gòu)，其具有與摩擦件和中介件分別不可旋轉(zhuǎn)地相連的兩組軸向交錯(cuò)排列的各至少一個(gè)摩擦片。為增大轉(zhuǎn)矩容量，傳力摩擦機(jī)構(gòu)可以是多摩擦片式摩擦機(jī)構(gòu)，其具有與摩擦件和導(dǎo)向件分別不可旋轉(zhuǎn)地相連的兩組軸向交錯(cuò)排列的各至少一個(gè)摩擦片。需要特別說明的是，本申請(qǐng)文件所使用的相關(guān)概念或名詞的含義如下轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將圓周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為至少包括軸向相對(duì)移動(dòng)或移動(dòng)趨勢(shì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。例如螺旋升角嚴(yán)格一致和不嚴(yán)格一致的滑動(dòng)/滾動(dòng)式螺旋或部分螺旋機(jī)構(gòu)、徑向銷槽機(jī)構(gòu)、端面楔形機(jī)構(gòu)、端面嵌合機(jī)構(gòu)、端面棘輪機(jī)構(gòu)及圓柱/端面凸輪機(jī)構(gòu)?？臻g楔形機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和牽引摩擦機(jī)構(gòu)組成的機(jī)構(gòu)。ζ和ξ 空間楔形機(jī)構(gòu)的重要極限角，如圖1、16所示的中介件90，一方面，通過其摩擦面例如104與摩擦件70的牽引摩擦面72至少軸向抵觸，以形成抵觸部位的法向壓力的合力W不垂直于回轉(zhuǎn)軸線X的回轉(zhuǎn)型牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl的至少包括一個(gè)的一組牽引摩擦副；另一方面，通過其朝向同一圓周方向的導(dǎo)向面94，與導(dǎo)向件50的相應(yīng)導(dǎo)向面M至少軸向抵觸，以形成抵觸部位的法向壓力的合力N不垂直于回轉(zhuǎn)軸線X的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的至少包括一個(gè)的一組導(dǎo)向摩擦副；該抵觸部位的公切線與垂至于回轉(zhuǎn)軸線X的平面的夾角的平均值，稱為該抵觸部位的升角λ ；再一方面，通過其它表面還可作用有諸如用于彈性預(yù)緊或限位的其它作用力，參見圖1、4、6 15 ；在轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向工況中，也就是導(dǎo)向件50致使中介件90沿箭頭P所指方向以大于等于零的速度相對(duì)摩擦件70轉(zhuǎn)動(dòng)的工況中，能夠確保導(dǎo)向摩擦副自鎖的雙方表面抵觸部位的最小升角被定義為ζ，最大升角則被定義為ξ。而該兩個(gè)極限角則完全界定了中介件90相對(duì)導(dǎo)向件50向前轉(zhuǎn)動(dòng)、靜止不動(dòng)和向后轉(zhuǎn)動(dòng)的一切可能的運(yùn)動(dòng)形式。具體含義如下1、當(dāng)ξ < λ <90度時(shí)，導(dǎo)向摩擦副和牽引摩擦副均不能自鎖，通過導(dǎo)向摩擦副的法向壓力N，或者其分力Q和Τ，導(dǎo)向件50可致使中介件90相對(duì)其向前亦即箭頭P所指方向滑轉(zhuǎn)/擠出。因此，導(dǎo)向件50與摩擦件70不能被中介件90楔合成一個(gè)摩擦體。只是因?yàn)閴毫源自非彈性力或受構(gòu)件結(jié)構(gòu)所限，才致使中介件90僅被導(dǎo)向件50推動(dòng)著相對(duì)摩擦件70摩擦滑轉(zhuǎn)而未被實(shí)際擠出。2、當(dāng)ζ < λ彡ξ且λ >0時(shí)，導(dǎo)向摩擦副處于恒定的自鎖狀態(tài)，牽引摩擦副處于不可自鎖的一般靜摩擦狀態(tài)。此時(shí)，中介件90可以將導(dǎo)向件50與摩擦件70楔合成一個(gè)摩擦體，但在摩擦件70相對(duì)導(dǎo)向件50過載時(shí)，牽引摩擦副仍可由靜摩擦狀態(tài)正常地轉(zhuǎn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)而導(dǎo)向摩擦副仍可穩(wěn)定自鎖。對(duì)應(yīng)地，空間楔形機(jī)構(gòu)處于半楔合狀態(tài)，超越離合器處于非完全接合狀態(tài)。3、當(dāng)0< λ彡ζ (針對(duì)ζ >0的情況)時(shí)，牽引摩擦副處于恒定的自鎖狀態(tài)，導(dǎo)向摩擦副處于一般靜摩擦狀態(tài)。相應(yīng)地，在摩擦件70相對(duì)導(dǎo)向件50過載時(shí)，中介件90將具有突破導(dǎo)向摩擦副的最大靜摩擦狀態(tài)/阻力而相對(duì)導(dǎo)向件50滑轉(zhuǎn)爬升的趨勢(shì)，但由于該爬升趨勢(shì)被空間楔形機(jī)構(gòu)的軸向力封閉結(jié)構(gòu)剛性阻止(除非壓力N源自彈性力)，因此，導(dǎo)向摩擦副被強(qiáng)制性地維持在等同于自鎖的一般靜摩擦狀態(tài)。即，中介件90、導(dǎo)向件50與摩擦件70三者被強(qiáng)制楔合/結(jié)合成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)整體，即使過載至毀損也不相互滑轉(zhuǎn)爬升。空間楔形機(jī)構(gòu)因而處于類似斜撐式超越離合器的絕對(duì)自鎖/楔合狀態(tài)。由常識(shí)可知，λ等于ζ的情況，只存在于理論上而不存在于現(xiàn)實(shí)中。也就是說，因不能同時(shí)自鎖而必然始終存在著一組不自鎖的可滑轉(zhuǎn)摩擦副，空間楔形機(jī)構(gòu)傳遞轉(zhuǎn)矩的物理本質(zhì)只能是摩擦，而不是現(xiàn)有技術(shù)認(rèn)定的摩擦自鎖。但極限角ζ未被現(xiàn)有技術(shù)理論所認(rèn)識(shí)，也不能由作為特例的平面楔形機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系啟示、想象或揭示出來，更不能由其結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出來。因此，不知道極限角ζ的存在及物理含義的現(xiàn)有技術(shù)便無法透徹地認(rèn)識(shí)極限角 I亦即楔角的真實(shí)物理含義，包括摩擦滑轉(zhuǎn)的正常性，更不可能發(fā)現(xiàn)、揭示和證實(shí)空間楔合的物理本質(zhì)，并進(jìn)而得出本申請(qǐng)的基于空間楔形機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案。顯然，上述升角λ就是空間楔形機(jī)構(gòu)的楔角，也稱楔合角/擠住角，并僅在0 < λ ^ ξ時(shí)，空間楔形機(jī)構(gòu)方可楔合，超越離合器方可接合。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，依據(jù)本發(fā)明的具有袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器，除具有上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)基礎(chǔ)專利申請(qǐng)所指出的眾多理想性能和有益效果外，還特別具有更加簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，更小的軸向/徑向尺寸和更小的質(zhì)量，更易于巨型化和微型化，更易于應(yīng)用的眾多優(yōu)點(diǎn)。借助下述實(shí)施例的說明和附圖，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將顯得更為清楚和明了。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的單向超越離合器的軸向剖面圖。圖2是圖1中具有力封閉功能的環(huán)狀袋形構(gòu)件的端面視圖。圖3是圖1中具有力封閉功能的可選的開口環(huán)狀袋形構(gòu)件的端面視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有組合封裝殼的單向超越離合器的軸向剖面圖。圖5是圖4中具有延伸力臂的導(dǎo)向件的主視圖。圖6是依據(jù)本發(fā)明的可換向的雙聯(lián)雙向超越離合器的軸向剖面示意圖。圖7是應(yīng)用本發(fā)明的自行車飛輪的軸向剖面示意圖。圖8是應(yīng)用本發(fā)明的逆止器的軸向剖面示意圖。圖9是應(yīng)用本發(fā)明的摩托車用超越離合器的軸向剖面示意圖。圖10是應(yīng)用本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車用單向器的軸向剖面示意圖。圖11是應(yīng)用本發(fā)明的單向軸承的軸向剖面示意圖。圖12是應(yīng)用本發(fā)明的單向皮帶輪的軸向剖面示意圖。圖13是應(yīng)用本發(fā)明的裝載機(jī)二軸總成的軸向剖面示意圖。圖14是應(yīng)用本發(fā)明的電動(dòng)自行車電動(dòng)輪轂的簡(jiǎn)化的軸向剖面示意圖。圖15是應(yīng)用本發(fā)明的電動(dòng)自行車中置式驅(qū)動(dòng)裝置的單向輸出機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化的軸向剖面示意圖。圖16是圖1中各機(jī)構(gòu)的齒廓向同一外圓柱面徑向投影的局部展開圖。圖17是圖6中各機(jī)構(gòu)的齒廓向同一外圓柱面徑向投影的局部展開圖。
具體實(shí)施例方式必要說明本說明書的正文及所有附圖中，相同或相似的構(gòu)件及特征部位均采用相同的附圖標(biāo)記，并只在它們第一次出現(xiàn)時(shí)給予必要說明。同樣，也不重復(fù)說明相同或相似機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理或過程。為區(qū)別設(shè)置在對(duì)稱或?qū)?yīng)位置上的相同的構(gòu)件或特征部位，本說明書在其附圖標(biāo)記后面附加了字母，而在泛指說明或無需區(qū)別時(shí)，則不附加任何字母。實(shí)施例一摩擦件為環(huán)狀袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器Cl參見圖1、2、16，單向傳動(dòng)的超越離合器Cl包括最佳地繞軸線X形成，并最佳地呈階梯環(huán)狀的導(dǎo)向件50。其外環(huán)側(cè)的內(nèi)端面上，設(shè)置有一組最佳地繞軸線X周向均布的螺旋導(dǎo)向齒52，其內(nèi)環(huán)側(cè)朝內(nèi)端延伸的管狀基體60的內(nèi)周面上，最佳地設(shè)置有花鍵齒，以與同軸線地設(shè)置在其內(nèi)孔中的內(nèi)環(huán)40借助花鍵副不可旋轉(zhuǎn)地相連。為此，內(nèi)環(huán)40中部的固定連接段45的外周面上以互補(bǔ)的方式構(gòu)造有相應(yīng)的花鍵齒。同時(shí)，內(nèi)環(huán)40內(nèi)周面上設(shè)置有構(gòu)成平鍵槽的傳力特征曲面64，以與其內(nèi)孔中未示出的傳動(dòng)軸不可旋轉(zhuǎn)地相連并傳遞轉(zhuǎn)矩。這里，不可旋轉(zhuǎn)地連接的形式除了花鍵和平鍵連接之外，也可以根據(jù)需要采用諸如過盈、D字形或方形軸孔的非圓配合等連接方式。而在管狀基體60的中部外周面上，則可滑轉(zhuǎn)地徑向定位有最佳地呈環(huán)狀的中介件90，其通過設(shè)置在面對(duì)導(dǎo)向件50的端面上的與導(dǎo)向齒52呈互補(bǔ)式構(gòu)造的一組螺旋導(dǎo)向齒92，與導(dǎo)向件50恒久地嵌合，以構(gòu)成最佳地繞軸線X回轉(zhuǎn)的面接觸型單向轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G。超越離合器Cl還包括最佳地繞軸線X形成并具有軸向力封閉功能和傳力特征曲面34的摩擦件70。該摩擦件70最佳地是一個(gè)與環(huán)狀的袋形構(gòu)件180同一，并與可選擇的外環(huán)30最佳地結(jié)合成一體的單一零件。傳力特征曲面34在外環(huán)30的外周面上構(gòu)造出輪
7齒168。顯然，該特征曲面34可以是構(gòu)成諸如過盈圓柱面、D字形或方形軸的非圓配合面、 花鍵齒、鍵槽、皮帶槽、凸起、各式孔和螺紋傳力結(jié)構(gòu)等的任意曲面，需要時(shí)還可以直接形成在一個(gè)單獨(dú)的環(huán)狀構(gòu)件上，然后再通過公知的連接方式固定到摩擦件70的外周面上，參見圖6和圖13。同樣，該外環(huán)30也可通過其它諸如螺拴的方式緊固連接至摩擦件70上。摩擦件70的繞軸線X形成的內(nèi)周面84的軸向中部，同軸線地設(shè)置有最佳地為平面型的盤形環(huán)狀周向凹槽78。該周向凹槽78的約半周的內(nèi)表面，最佳地沿兩相互平行的切線方向H和 H'延伸至摩擦件70的外周面，并形成等截面矩形入口 82。周向凹槽78的徑向內(nèi)表面80， 因而延伸成具有U字形橫截面形狀的非閉合式內(nèi)徑向表面。相互嵌合的導(dǎo)向件50和中介件90可沿圖2中空心箭頭所指方向由入口 82直接納入周向凹槽78，并被軸向貫穿于摩擦件70內(nèi)孔中的內(nèi)環(huán)40徑向定位。而摩擦件70則通過設(shè)置于其內(nèi)周面與內(nèi)環(huán)40兩端的對(duì)應(yīng)外周面48a和48b之間的兩個(gè)軸承158，同軸線地徑向固定在內(nèi)環(huán)40上。最佳地，軸承 158附裝有未示出的密封圈或軸承蓋。在此應(yīng)指出的是，周向凹槽78呈環(huán)狀和入口 82呈等截面矩形，均是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳但并非必需設(shè)置。實(shí)際上，只要能夠納入諸如導(dǎo)向件50和中介件90，周向凹槽78和入口 82可以具有任意形狀和不等截面。比如，周向凹槽78可以呈矩形，入口 82可因兩個(gè)延伸切線方向H和H'不相互平行而呈擴(kuò)口喇叭形。同樣道理，摩擦件70的內(nèi)周面84也不必需周向封閉和對(duì)應(yīng)于貫通式內(nèi)孔，其完全可以呈例如大致半周的U形開口狀并對(duì)應(yīng)于一個(gè)盲孔，只要在該內(nèi)周面84上可以設(shè)置出用以收納諸如中介件90之類的回轉(zhuǎn)構(gòu)件的周向凹槽78即可。另外，軸承158和內(nèi)環(huán)40也均非本發(fā)明之必需，其作用完全可以被滑動(dòng)摩擦， 以及設(shè)置于內(nèi)周面84中的具有例如花鍵齒或D字形非圓截面的傳動(dòng)軸分別取代。同時(shí)，也可按這樣的方式實(shí)現(xiàn)上述徑向定位。即，如圖1 2所示，在入口 82兩徑向側(cè)面的周向端部88的軸向上只對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向件50的部位，預(yù)先切割出一個(gè)可徑向內(nèi)彎曲的周向舌，便可在導(dǎo)向件50和中介件90裝配就位之后塑性彎曲該周向舌，實(shí)現(xiàn)對(duì)該二構(gòu)件的可轉(zhuǎn)動(dòng)的封裝和定位。顯然，軸向力封閉的環(huán)狀袋形摩擦件70也可以是一個(gè)組合構(gòu)件。例如，借助諸如焊接、鉚接或螺栓之類的緊固方式，將一個(gè)具有中心圓孔的杯形殼式限力元件軸向固定連接至盤形外環(huán)30的端面，并限定出周向凹槽78。此時(shí)，還可進(jìn)一步地將導(dǎo)向齒52或92，剛性一體地直接形成在盤形外環(huán)30的內(nèi)端面上，并在周向凹槽78內(nèi)設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的盤形圓環(huán)以充當(dāng)摩擦件。再如，借助諸如焊接、在包括軸向中部和/或外端部的外周面上過盈地設(shè)置至少一個(gè)環(huán)形箍或圓環(huán)狀外環(huán)30之類的緊固連接方式，將徑向上至少大致對(duì)稱，且半圓形內(nèi)圓面上均設(shè)置有半圓形周向槽的兩個(gè)半圓殼式限力元件，徑向固定地對(duì)接成一個(gè)限定出完整的周向凹槽78的組合式環(huán)狀摩擦件。相關(guān)結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)說明和圖示可參見上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)，此處不作進(jìn)一步說明。繼續(xù)參見圖1，盤形環(huán)狀周向凹槽78分別設(shè)置有回轉(zhuǎn)型牽引摩擦面72和傳力摩擦面74。其左端的牽引摩擦面72，與設(shè)置在中介件90無齒端面上的回轉(zhuǎn)摩擦面104摩擦相連，構(gòu)成回轉(zhuǎn)型面接觸牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl。其右端的傳力摩擦面74，與設(shè)置在導(dǎo)向件50無齒端面的傳力摩擦面58摩擦相連，構(gòu)成可與導(dǎo)向件50直接傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩的回轉(zhuǎn)型面接觸傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2。牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G，共同組成端面型空間楔形機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)再與傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2 —起，構(gòu)成超越離合器Cl的軸向力封閉的空間楔合式摩擦超越離合機(jī)構(gòu)。應(yīng)該指出的是，本申請(qǐng)“直接傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩”的含義是指，轉(zhuǎn)矩在兩構(gòu)件間的傳遞路徑僅經(jīng)過一個(gè)摩擦機(jī)構(gòu)，而不經(jīng)過任何第二個(gè)其它機(jī)構(gòu)，其與該摩擦機(jī)構(gòu)所具有的摩擦面/片的數(shù)量沒有任何關(guān)系。顯然地，由于環(huán)狀袋形摩擦件70的盤形環(huán)狀周向凹槽78被最佳地設(shè)置成平盤狀而非錐盤狀，因此，超越離合器Cl在理論上可以不要求導(dǎo)向件50和中介件90的組合與摩擦件70之間的同軸度精度。也就是說，可以不對(duì)超越離合機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G、牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2三者之間以及三者與軸線X的同軸度做過高要求，尤其是轉(zhuǎn)速不高時(shí)，只要其兩個(gè)面接觸回轉(zhuǎn)摩擦副垂直于軸線X，以及僅具有幾乎不可察覺的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向件50和中介件90相互間同軸線設(shè)置即可。而相對(duì)現(xiàn)代工藝，保證該兩個(gè)環(huán)狀構(gòu)件之間的同軸度又是一件簡(jiǎn)單和低成本的勞動(dòng)。因此，這將顯著降低制作、裝配和使用超越離合器Cl的要求和成本，顯著優(yōu)越于完全相反的現(xiàn)有技術(shù)。為最佳地封閉/封堵入口 82，還以諸如焊接、鉚接、膠接、螺紋副、徑向或端面螺釘、過盈或間隙配合(如圖8、14)之類的緊固或非緊固連接方式，在入口 82中或其外部的摩擦件70的外周面上設(shè)置有至少一個(gè)封口件190，如最佳的完整圓環(huán)。為作高速轉(zhuǎn)動(dòng)而需要對(duì)超越離合器Cl進(jìn)行回轉(zhuǎn)平衡時(shí)，可最佳地在封口件190內(nèi)徑側(cè)未被填滿的入口 82的剩余空間中，設(shè)置一個(gè)與該剩余空間最佳地具有互補(bǔ)式構(gòu)造的弧形平衡元件/配重塊170。 該平衡元件170最佳地被貫穿于其中，并固定連接在摩擦件70的軸向孔81中的至少一個(gè)固定銷172徑向定位，參見圖1、2、10。而由常識(shí)可知，以螺釘代替固定銷172更可獲得提升摩擦件70剛度的好處，以及，還可在對(duì)應(yīng)于U字形內(nèi)表面80底部?jī)啥说哪Σ撩?2和74 上，以設(shè)置軸向孔的方式進(jìn)行回轉(zhuǎn)平衡。顯然，平衡元件170可如上所述地直接取代封口件 190。下面再結(jié)合圖16來說明轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的詳細(xì)關(guān)系和結(jié)構(gòu)特征。其中，沿徑向延伸的每對(duì)端面型鋸齒狀螺旋導(dǎo)向齒52和92的導(dǎo)向面M和94，可相互貼合，并構(gòu)成一組面接觸的螺旋式導(dǎo)向摩擦副。即，該兩個(gè)具有互補(bǔ)式構(gòu)造的導(dǎo)向面M和94，最佳地是分別朝向單一圓周方向且升角均為λ的螺旋型齒面。一般地，0< λ ( ξ，特殊地，ζ < λ ^ ξ 或者0< λ彡ζ (當(dāng)ζ >0)。最佳地間隙相隔的非導(dǎo)向面56和96則平行于軸線X，以最佳地保證雙方周向抵觸時(shí)不會(huì)導(dǎo)致楔合。容易理解，導(dǎo)向件50端面上的多個(gè)導(dǎo)向齒52實(shí)際上就是空間楔形機(jī)構(gòu)的楔形齒， 其導(dǎo)向面M朝周向一方軸向上逐漸靠近摩擦件70的回轉(zhuǎn)型牽引摩擦面72，并與后者分別圍成多個(gè)沿周向延伸的端面楔形空間。而設(shè)置在該多個(gè)楔形空間中的多個(gè)導(dǎo)向齒92就是楔合子，其因不必需徑向運(yùn)動(dòng)而最佳地相互合并成一個(gè)零件，即整體環(huán)狀的中介件90。為使溜滑角盡可能地接近于零，超越離合器Cl還最佳地設(shè)置有彈性預(yù)緊機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)主要包括一個(gè)由彈簧鋼絲制成的可軸向壓縮的環(huán)狀波形彈簧150，其設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G內(nèi)徑側(cè)的管形腔中，也就是設(shè)置在導(dǎo)向齒52、92的內(nèi)端面與管狀基體60外周面，以及其間的導(dǎo)向件50與中介件90兩者相對(duì)的端面所限定出的管形空間內(nèi)，參見圖1。當(dāng)然， 彈簧150也可以是一個(gè)或多個(gè)扭簧、片狀波形彈簧，或者由彈性材料制成的具有任意形式和任意設(shè)置位置的至少一個(gè)的彈性元件，只要其可以最佳地致使回轉(zhuǎn)摩擦面104始終彈性地抵觸至牽引摩擦面72即可。并且，最好能致使導(dǎo)向面94也同時(shí)始終彈性地抵觸至M導(dǎo)向面。另外，彈性預(yù)緊機(jī)構(gòu)也可通過將一個(gè)與中介件90或摩擦件70不可旋轉(zhuǎn)相連的構(gòu)件彈壓至對(duì)方的方式，建立兩者間的間接摩擦連接，同樣可以產(chǎn)生牽引用摩擦轉(zhuǎn)矩。比如，在非導(dǎo)向面56和96之間設(shè)置徑向的片狀波形彈簧，便可致使兩個(gè)導(dǎo)向面M 和94始終具有周向上相向轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，也就是致使轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G始終具有轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向的趨勢(shì)。于是，中介件90可以始終保持在其位于楔形空間周向最小端的準(zhǔn)楔合工位上，處于可隨時(shí)楔合的臨界狀態(tài)中。在這種臨界狀態(tài)中，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的軸向自由度/間隙為δ，周向自由度/間隙為ε，兩自由度均最佳地大于零，參見圖16。其中，有關(guān)彈性預(yù)緊機(jī)構(gòu)的更詳細(xì)的說明和圖示，可參見上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)，此處不作進(jìn)一步說明。容易明了，為降低超越離合器Cl的溜滑角和周向慣性沖擊，提升其動(dòng)作響應(yīng)性和靈敏性，上述自由度δ和ε設(shè)置得越小越好，且以ε小至零為最理想。如上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)所述，彈性預(yù)緊機(jī)構(gòu)也非本發(fā)明之必需。未設(shè)置該機(jī)構(gòu)時(shí)，超越離合器Cl仍可依靠0< λ ^ ζ的升角λ的特別設(shè)置，以及依靠例如周向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性致使中介件90入楔，盡管可靠性不夠高。比如，用作脈動(dòng)無級(jí)變速器的輸出機(jī)構(gòu)時(shí)的情形?；蛘?，為可靠入楔，也就是令中介件90可靠地轉(zhuǎn)入將導(dǎo)向件50與摩擦件 70可驅(qū)動(dòng)地連接/結(jié)合/楔合成一個(gè)摩擦體的工作過程和狀態(tài)，可將中介件90的外徑最佳地設(shè)置得相較導(dǎo)向件50的稍大，以使其可于徑向串動(dòng)中摩擦接觸到內(nèi)表面80并借此獲得入楔所需的摩擦力。為此，摩擦件70、軸承158以及內(nèi)環(huán)40三者之間應(yīng)設(shè)置有相應(yīng)的徑向自由度。顯然，這將付出諸如降低齒輪嚙合傳動(dòng)質(zhì)量的代價(jià)。超越離合器Cl的工作過程非常簡(jiǎn)單。當(dāng)導(dǎo)向件50開始持續(xù)地具有沿圖16中箭頭P所指方向相對(duì)摩擦件70轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)的初始瞬間，摩擦件70將借助牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl的空載/牽引摩擦轉(zhuǎn)矩，牽引著轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的中介件90，相對(duì)導(dǎo)向件50沿箭頭R所指方向作轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的軸向移動(dòng)/脹緊力，在將導(dǎo)向齒92瞬間楔緊在導(dǎo)向面討和牽引摩擦面72所圍成的端面楔形空間中，也就是中介件90將導(dǎo)向件50與摩擦件70楔合成一個(gè)摩擦體，牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl因而軸向接合的同時(shí)，還將導(dǎo)向件50即刻脹緊在摩擦件70的另一個(gè)內(nèi)端面也就是傳力摩擦面74上，以形成軸向力封閉式抵觸連接的方式，致使傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2也同步接合，并將導(dǎo)向件50與摩擦件70直接連接成一個(gè)摩擦體。于是，超越離合器Cl隨著空間楔形機(jī)構(gòu)的楔合而接合。由管狀基體60內(nèi)孔中的內(nèi)環(huán)40傳入的來自未示出傳動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩M0，分成經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G和牽引摩擦機(jī)構(gòu) Fl傳遞的楔合摩擦轉(zhuǎn)矩M1,以及經(jīng)由傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2直接傳遞的傳力摩擦轉(zhuǎn)矩M2,分別傳遞給摩擦件70及與其同體的外環(huán)30，再傳遞給與輪齒168嚙合的未示出的齒輪。其中，M0 = MJM2，且上述軸向脹緊力、楔合力和各摩擦力的大小，均完全自適應(yīng)地正比于M1,也就是 Μ0。當(dāng)然，轉(zhuǎn)矩也可按相反路徑傳遞，而不會(huì)有任何實(shí)質(zhì)差別。應(yīng)該指出的是，如上所述，超越離合器Cl僅在具有ζ < λ < ξ的設(shè)置中，可以獲得自適應(yīng)地相對(duì)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩過載打滑的防過載破壞功能，但前提是轉(zhuǎn)矩必需由導(dǎo)向件50向摩擦件70傳遞，也就是沿如上所述的由軸到輪的路徑方向傳遞，而不是相反。而當(dāng)導(dǎo)向件50開始持續(xù)地具有沿圖16中箭頭R所指方向相對(duì)摩擦件70轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)的初始瞬間，導(dǎo)向件50將開始相對(duì)中介件90作解除轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的導(dǎo)向作用的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，導(dǎo)向面M與94之間的法向壓力和轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向作用，將隨著兩導(dǎo)向面產(chǎn)生相互脫離接觸趨勢(shì)的一瞬間而同時(shí)消失。自然，基于該機(jī)構(gòu)G的軸向移動(dòng)/脹緊力的兩個(gè)摩擦機(jī)構(gòu)Fl和F2以及空間楔形機(jī)構(gòu)，將隨即分離或解楔。于是，超越離合器Cl 結(jié)束接合并開始超越轉(zhuǎn)動(dòng)，中介件90跟隨導(dǎo)向件50相對(duì)摩擦件70沿R方向摩擦滑轉(zhuǎn)。至此不難發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩在超越離合器Cl中全部經(jīng)由面接觸摩擦副傳遞，其傳遞路徑上不存在任何離散構(gòu)件，不存在任何與離心力相關(guān)的摩擦力，更不存在任何不可平衡的回轉(zhuǎn)構(gòu)件以及任何不平衡徑向力或其分力，所有作用力僅具有軸向分力和/或周向分力，而該兩個(gè)分力的作用對(duì)象又均具有極高的軸向和/或周向剛度。因此，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，尤其是其中的滾柱式和斜撐式超越離合器，根據(jù)本發(fā)明的具有袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器Cl，不僅具有了質(zhì)的先進(jìn)性和極其顯著的全方位優(yōu)勢(shì)，而且更具備了理想超越離合器所應(yīng)該具備的幾乎全部特性。例如，因相較現(xiàn)有技術(shù)的中空環(huán)遠(yuǎn)遠(yuǎn)為高的剛度，而具有更可靠的楔合/自鎖特性和更高的傳動(dòng)精度；因依靠面接觸摩擦副、雙轉(zhuǎn)矩流傳動(dòng)模式，以及可將摩擦機(jī)構(gòu)Fl和 F2設(shè)置成多摩擦片式結(jié)構(gòu)、附裝有更大摩擦系數(shù)材料/元件的結(jié)構(gòu)、或半錐頂角均介于0 180度之間的截錐面型摩擦副結(jié)構(gòu)，而具有無可比擬的承載能力和抗沖擊能力；因無離心慣性力而具有對(duì)應(yīng)于相關(guān)材料強(qiáng)度的高轉(zhuǎn)速能力；因轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G幾乎不存在磨損，摩擦機(jī)構(gòu)Fl和F2的摩擦力絕緣于離心慣性力并可自動(dòng)補(bǔ)償磨損，以及面接觸的摩擦強(qiáng)度較線接觸顯著為低，而具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)為長(zhǎng)的工作壽命；因無聲、無彈性疲勞以及絕緣于離心力的低摩阻，而具有優(yōu)異的超越特性和更高的傳動(dòng)效率；因楔合方向/軸向的高剛度而具有輕便的開合特性；因關(guān)鍵地可以依需要而剛性地限定周向自由度ε的大小、進(jìn)而可以無需中介件90在楔合或解楔過程中作任何可察覺的慣性幾何運(yùn)動(dòng)，而具有極高的開合靈敏度和響應(yīng)性；因優(yōu)異的超越特性和開合靈敏度，而在高頻開合時(shí)具有更穩(wěn)定的性能；因所有磨損在幾何參數(shù)上幾乎不改變極限角ζ和ξ的大小，而可以磨合/跑合并隨著磨合/跑合而提升性能，同時(shí)還因此而具有容易調(diào)節(jié)和修復(fù)的特性；因楔合時(shí)不產(chǎn)生徑向力而無需大環(huán)厚來增強(qiáng)徑向剛度，進(jìn)而具有更小的徑向尺寸；因更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)更少的構(gòu)件數(shù)量，而具有更經(jīng)濟(jì)的制作和裝配成本，以及更高的生產(chǎn)效率和更寬廣的應(yīng)用范圍。有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和有益效果、以及如何消除摩擦阻力以實(shí)現(xiàn)非接觸式超越轉(zhuǎn)動(dòng)的更詳細(xì)的說明和圖示， 可參見上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)，此處不作進(jìn)一步說明。具體地，在導(dǎo)向件50的內(nèi)徑不小于50mm，在環(huán)狀袋形摩擦件70的外徑不大于 98mm，軸向?qū)挾炔淮笥?1mm，以及工作系數(shù)和摩擦系數(shù)分別為3. 0和0. 1時(shí)，只有約半周可以楔合和傳力的超越離合器Cl，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少達(dá)到3，725N · m的約5倍于現(xiàn)有技術(shù)的量級(jí)水平，成倍地超出例如輸配電設(shè)備中彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)或脈動(dòng)無級(jí)變速器對(duì)該單向齒輪的實(shí)際需求。并且，降低導(dǎo)向件50的內(nèi)徑并相應(yīng)地增加環(huán)狀袋形摩擦件70的徑向環(huán)厚，計(jì)算轉(zhuǎn)矩還可顯著增加。而實(shí)施回轉(zhuǎn)件平衡之后，其工作轉(zhuǎn)速便可高至軸承158的設(shè)計(jì)極限。因此，對(duì)于同等的轉(zhuǎn)矩容量，超越離合器Cl無疑將具有更小的軸向、徑向尺寸以及質(zhì)量。并且，很容易在高轉(zhuǎn)速上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有1麗· m級(jí)的轉(zhuǎn)矩上限。應(yīng)該指出的是，為謀求更大的設(shè)計(jì)自由度和使空間楔形機(jī)構(gòu)更容易地楔合或解楔，本發(fā)明還具有各種提升極限角ζ和ξ數(shù)值的技術(shù)手段。包括，將轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的導(dǎo)向面M和94設(shè)置成傾斜螺旋型齒面，將牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl的摩擦面72和104設(shè)置成截錐面，致使軸截面內(nèi)導(dǎo)向面討和94或摩擦面72和104與軸線X的夾角/半錐頂角不等于90
11度，而等于如圖9所示的0 180度的其它值；將牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl設(shè)置成多摩擦片式結(jié)構(gòu)； 以及，將具備更大摩擦系數(shù)的材料或元件附裝至摩擦面72和104中的至少一個(gè)上。例如， 在靜摩擦系數(shù)均為0.1時(shí)，超越離合器Cl中的ζ和ξ分別等于0度和11.4度，而只需將牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl的摩擦面設(shè)置成半錐頂角等于30度的截錐面這一個(gè)措施，上述極限角便分別升至5. 6度和17. 02度。這里應(yīng)順便提及的是，本說明書已經(jīng)給出了關(guān)于極限角ζ和 I的清晰的文字定義和說明，無需付出任何創(chuàng)造性的勞動(dòng)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員均可據(jù)此推導(dǎo)出其函數(shù)關(guān)系式/計(jì)算公式。由常識(shí)可知，為增大同等直徑時(shí)超越離合器Cl的轉(zhuǎn)矩容量并降低軸向內(nèi)力，牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2也可依公知技術(shù)，被如上所述地分別或同時(shí)設(shè)置為多摩擦片式的離合機(jī)構(gòu)，并因此而具有多于一個(gè)的一組牽引摩擦副或傳力摩擦副。例如，參見圖1， 借助設(shè)置在通孔或外周面缺口中的兩組軸向銷，將軸向上分別介于摩擦面72與104以及傳力摩擦面58與74之間的，各至少包括一個(gè)的各一組環(huán)狀外摩擦片，不可旋轉(zhuǎn)地連接至牽引摩擦面72和傳力摩擦面74，再借助諸如花鍵副，將對(duì)應(yīng)的各至少包括一個(gè)的各一組環(huán)狀內(nèi)摩擦片，以與上述外摩擦片軸向交錯(cuò)排列的形式，分別相應(yīng)地且不可旋轉(zhuǎn)地連接在內(nèi)環(huán)40 外周面上，以及位于回轉(zhuǎn)摩擦面104內(nèi)環(huán)側(cè)的環(huán)形端面凸緣的外周面上。容易想到，如果在傳力摩擦面58和74之間再軸向?qū)ΨQ地設(shè)置一個(gè)中介件90，并與導(dǎo)向件50及摩擦件70分別對(duì)稱地組成再一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G和牽引摩擦機(jī)構(gòu)F1，超越離合器Cl將失去傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2而具有兩個(gè)共用同一個(gè)摩擦件70的牽引摩擦機(jī)構(gòu)F1。需要說明的是，如定義中所述，本發(fā)明沒有對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G及其導(dǎo)向齒52、92作出具體限制，其不必需具有最佳的螺旋齒結(jié)構(gòu)。因此，該機(jī)構(gòu)G及其導(dǎo)向齒可具有任意具備轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向功能的形式和形狀。導(dǎo)向齒可按離散形式設(shè)置在端面/周面上，也可按圖9所示的諸如單頭或多頭螺紋的形式，周向延續(xù)地設(shè)置在相應(yīng)的內(nèi)/外周面上。而在后一種設(shè)置形式中，其可最佳地設(shè)置成具有諸如矩形、梯形、鋸齒形或三角形等截面形狀的螺旋齒。同樣道理，只要能夠最佳地實(shí)現(xiàn)軸向的互補(bǔ)式貼合/抵觸，牽引摩擦機(jī)構(gòu)Fl和傳力摩擦機(jī)構(gòu) F2的各自兩組回轉(zhuǎn)摩擦副的截錐式回轉(zhuǎn)型摩擦面，可以基于任意曲線/母線回轉(zhuǎn)而成，并可以是設(shè)置有用以散熱或排除液體/氣體的溝槽的非連續(xù)表面。因此，超越離合器Cl可以具有這樣的變型。即，將其中的機(jī)構(gòu)G的螺旋導(dǎo)向齒52 和92，設(shè)置在管狀基體60的外周面以及中介件90的內(nèi)周面上，或者，設(shè)置在中介件90的外周面以及形成于導(dǎo)向件50徑向外環(huán)側(cè)的環(huán)形端面凸緣的內(nèi)周面上(相當(dāng)于徑向翻轉(zhuǎn)中介件90以及導(dǎo)向件50的位置)。或者，去除其內(nèi)環(huán)40，借助諸如精密鑄造、澆注、壓鑄或注塑等方式，將導(dǎo)向齒52或92直接剛性地形成在作為袋形構(gòu)件的摩擦件70的相應(yīng)內(nèi)端面上， 以令摩擦件70變型為具有軸向力封閉功能的袋形導(dǎo)向件或袋形中介件。相應(yīng)地，再在圖1 中的中介件90或者導(dǎo)向件50與摩擦件70的軸向之間，徑向置入一個(gè)內(nèi)孔固定相連至一傳動(dòng)軸的盤形摩擦環(huán)，從而將超越離合器Cl變型為導(dǎo)向件為袋形構(gòu)件的輪-軸傳動(dòng)式超越離合器，或者，變型為中介件為袋形構(gòu)件的軸-軸傳動(dòng)式超越離合器(導(dǎo)向件50的內(nèi)周面耦合有另一傳動(dòng)軸)。屆時(shí)，裝配時(shí)應(yīng)最后置入該盤形摩擦環(huán)。另外，如果需要，例如用作無級(jí)定位鉸鏈時(shí)，摩擦件70也可以是非完整環(huán)狀的袋形構(gòu)件。即，當(dāng)需要軸向延伸例如導(dǎo)向件50的管狀基體60以致其不能徑向通過入口 82時(shí)， 參見圖1 2，可在入口 82處的軸向一端或者沒有外環(huán)30時(shí)的兩端設(shè)置徑向缺口。例如，將位于內(nèi)周面8 —端的正好半周的內(nèi)周面，沿平行于H或H'的兩條相互平行的切線方向， 徑向延伸至摩擦件70的外周面，并形成一個(gè)允許管狀基體60置入/通過的缺口。于是，內(nèi)周面8 同樣延伸成具有U字形橫截面形狀的非閉合式內(nèi)徑向表面，摩擦件70變成為一個(gè)形似砝碼的U形開口環(huán)，參見圖3。當(dāng)然，此時(shí)應(yīng)按上述設(shè)置平衡元件170的方式，在擴(kuò)大的入口 82中最佳地設(shè)置一個(gè)與該入口具有互補(bǔ)式構(gòu)造的弧形壓件，以徑向定位管狀基體60。應(yīng)特別說明的是，超越離合器Cl還可具有包括兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的并聯(lián)式空間楔形機(jī)構(gòu)的變型。即，具有0< λ ( ζ設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)Ge的導(dǎo)向齒9 和52e，分別設(shè)置在中介件90的內(nèi)環(huán)側(cè)和導(dǎo)向件50e上。而具有ζ < λ < ξ設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的導(dǎo)向齒92和52，則分別設(shè)置在與導(dǎo)向齒92e同端的中介件90的外環(huán)側(cè)和導(dǎo)向件50 上。導(dǎo)向件50的位于導(dǎo)向齒52徑向內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域，設(shè)置有端面型周向凹槽?；顒?dòng)地收容在該周向凹槽中的環(huán)狀導(dǎo)向件50e，最佳地通過花鍵連接方式，不可旋轉(zhuǎn)地連接在該凹槽的外周面上，也就是管狀基體60的外周面上，從而與導(dǎo)向件50形成周向一體。同時(shí)，具體為碟形彈簧的至少一個(gè)彈性元件以預(yù)壓緊的形式，設(shè)置在導(dǎo)向件50e和該周向凹槽的壁面之間。導(dǎo)向件50e被一個(gè)設(shè)置在其與中介件90之間的管狀基體60外周面上的卡環(huán)軸向限定住。相應(yīng)地，彈簧150是一個(gè)套設(shè)在中介件90和導(dǎo)向件50外周面上的螺旋壓簧，其兩端分別抵觸至該兩個(gè)外周面上的對(duì)應(yīng)凸緣。相關(guān)具體結(jié)構(gòu)，可參見本申請(qǐng)人于本申請(qǐng)同日提出的名為空間楔合式摩擦連接器，以及名為升降設(shè)備用空間楔合式防墜落、防超速緊急制動(dòng)裝置的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)。設(shè)置上，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G和Ge的周向間隙，可致使后者先于前者進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向工況，并具有這樣的效果。即，接合過程中，當(dāng)導(dǎo)向齒52和92雙方周向上開始相互抵觸之際， 對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向齒5 和9 的滑環(huán)爬升式轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向作用的軸向壓縮，并未致使導(dǎo)向件50e和 50相互間在軸向上開始間接的剛性抵觸。如此變型的效果是，超越離合器Cl楔合過程初期的摩擦轉(zhuǎn)矩，具有對(duì)應(yīng)于碟形彈簧彈性力的線性上升的特點(diǎn)。并且，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)Ge的具有彈性楔合力的空間楔形機(jī)構(gòu)，同時(shí)還發(fā)揮著導(dǎo)引和保障對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的具有剛性楔合力的空間楔形機(jī)構(gòu)絕對(duì)楔合的作用，實(shí)質(zhì)上也是其彈性預(yù)緊機(jī)構(gòu)。而如果附加入諸如定向機(jī)構(gòu)D的入楔控制機(jī)構(gòu)，該變型將因具有柔性楔合/接合能力，而可最佳地用作機(jī)動(dòng)車的可隨時(shí)受控地結(jié)束滑行工況的滑行器。顯然，如果在該變型中的中介件90內(nèi)周面上，設(shè)置沿管狀基體60內(nèi)端面內(nèi)徑向地延伸的凸緣，再將不可旋轉(zhuǎn)地連接至管狀基體60的內(nèi)環(huán)40，改變?yōu)椴豢尚D(zhuǎn)地連接至該凸緣，那么，導(dǎo)向件50和中介件90將事實(shí)上互換角色。實(shí)施例二 限力元件為環(huán)狀袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器C2超越離合器C2是對(duì)超越離合器Cl結(jié)構(gòu)的變型，其目的在于確保當(dāng)ζ < λ < ξ 時(shí)，轉(zhuǎn)矩由外環(huán)30向內(nèi)環(huán)40傳遞時(shí)具有過載打滑的防過載破壞功能，以及如后所述的可在入口 82處設(shè)置定向機(jī)構(gòu)D。為此，環(huán)狀袋形構(gòu)件必需具有導(dǎo)向件的功能。為制作方便，參見圖4 5，該導(dǎo)向件被設(shè)置成力封閉式組合構(gòu)件，由導(dǎo)向件50和作為環(huán)狀的袋形構(gòu)件180不可旋轉(zhuǎn)地相連而成。其中，袋形構(gòu)件180與圖1 2中的摩擦件具有完全相同的構(gòu)造。為與袋形構(gòu)件180不可旋轉(zhuǎn)地相連，大致呈環(huán)狀的導(dǎo)向件50的外周面上，設(shè)置有以互補(bǔ)的方式沿入口 82徑向延伸至封口件190內(nèi)表面的凸緣式弧形力臂55。力臂55的兩個(gè)徑向側(cè)表面66，即為可與入口 82的兩個(gè)徑向側(cè)表面同時(shí)互補(bǔ)式地嚙合，并傳遞轉(zhuǎn)矩的傳力特征曲面。于是，與中介件90 —同可滑轉(zhuǎn)地設(shè)置在盤形環(huán)狀摩擦件70的管狀基體76的外周面上， 并抵觸至支撐端面189的導(dǎo)向件50，因其側(cè)表面66與U形內(nèi)表面80的互補(bǔ)式貼合而和袋形構(gòu)件180不可旋轉(zhuǎn)地連接成周向一體。另外，管狀基體76與其內(nèi)孔中的內(nèi)環(huán)40通過花鍵不可旋轉(zhuǎn)地連接成一體。而通過環(huán)狀封口件190的內(nèi)周面對(duì)力臂55的弧形外表面57的徑向限定，或者通過內(nèi)環(huán)40對(duì)摩擦件70的徑向限定，導(dǎo)向件50、中介件90和摩擦件70 — 同徑向固定在周向凹槽78中?？梢?，在超越離合器C2中，作為環(huán)狀的袋形構(gòu)件180，實(shí)際上就是傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2 中的一個(gè)與導(dǎo)向件50不可旋轉(zhuǎn)地相連的摩擦片。并且，傳力摩擦機(jī)構(gòu)F2不再如前所述地與摩擦件70以及導(dǎo)向件50分別剛性地結(jié)合在一起，而是不可旋轉(zhuǎn)地分別結(jié)合在一起。顯然，袋形構(gòu)件180也可與外周面上設(shè)置有上述力臂的大致呈環(huán)狀的中介件90構(gòu)成組合式環(huán)狀袋形中介件。如前文所述，導(dǎo)向齒52或92還可最佳地直接設(shè)置在例如支撐端面189上，或者，以類似單頭或多頭螺紋的形式，周向延續(xù)地分別設(shè)置在導(dǎo)向件50或中介件 90的外周面，以及周向凹槽78的約半周的內(nèi)表面80上。如是，離合器C2可變型為軸-軸傳動(dòng)式超越離合器，并可具有中介件自身提供楔形空間并受到由內(nèi)向外的脹緊力作用的現(xiàn)有技術(shù)所沒有的外部楔合模式。當(dāng)然，此時(shí)的導(dǎo)向件50應(yīng)完全同于圖1所示，并在軸向上與摩擦件70串聯(lián)排列。同時(shí)，該變型將因此而具有更大的設(shè)計(jì)自由度，更方便配置控制其可楔合能力和方向的類似離合器C3中的定向機(jī)構(gòu)D。另外，如果需要，例如，為利于將摩擦機(jī)構(gòu)Fl和F2設(shè)置成多摩擦片式結(jié)構(gòu)，摩擦件 70本身也可以是上述組合構(gòu)件。S卩，在圖1中的摩擦面104與72以及/或58與74之間， 徑向置入一個(gè)外周面上設(shè)置有上述徑向力臂的呈大致環(huán)狀的盤形摩擦環(huán)。實(shí)際上，圖1中的摩擦件70就是該摩擦環(huán)與袋形構(gòu)件最佳地或至多地結(jié)合成單一零件的產(chǎn)物和結(jié)果。除設(shè)置力臂55之外，兩同軸構(gòu)件間不可旋轉(zhuǎn)地相連的方式還可采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種公知技術(shù)方案。比如，通過在軸向孔81和59中設(shè)置連接銷的方式，通過將銷槽式嵌合機(jī)構(gòu)的凸起和凹槽分別設(shè)置在兩構(gòu)件間相互面對(duì)的端面上或周面上的方式，或者， 通過在內(nèi)周面84與相應(yīng)構(gòu)件的環(huán)形端面凸緣的對(duì)應(yīng)外周面之間設(shè)置花鍵齒的方式等。實(shí)施例三可換向的雙聯(lián)雙向空間楔合式摩擦超越離合器C3參見圖6，超越離合器C3是可最佳地應(yīng)用于大型水面艦艇的混合/雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可控離合器，是對(duì)超越離合器Cl的變型。首先，為傳遞來自兩個(gè)不同的原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，其包括兩個(gè)沿軸線X設(shè)置的超越離合機(jī)構(gòu)。該兩個(gè)離合機(jī)構(gòu)的與環(huán)狀袋形構(gòu)件180a和180b分別同一的摩擦件70a和70b，軸向上最佳地結(jié)合成一個(gè)零件，并且，兩個(gè)入口 82周向上正好相錯(cuò)半周，也就是相錯(cuò)180度。 為傳遞大轉(zhuǎn)矩，方便單獨(dú)更換構(gòu)件，形成有輪齒168的外環(huán)30被最佳地設(shè)置成一個(gè)獨(dú)立構(gòu)件。該外環(huán)30同時(shí)使用過盈配合和鍵202連接的雙重連接方式，固定在摩擦件70的外周面上，并通過設(shè)置在位于摩擦件70兩外端環(huán)形端面凸緣16 和162b外周面上的軸承158a 和158b，可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在未示出的齒輪箱/機(jī)架上。同時(shí)，中介件90a與導(dǎo)向件50a以及中介件90b與導(dǎo)向件50b各自的組合，通過非完整的花鍵齒副，分別不可旋轉(zhuǎn)地連接在最佳地直接耦合于兩個(gè)原動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸200a和200b端部的外周面上。實(shí)際上，需要時(shí)還可將更多的環(huán)狀袋形摩擦件70同軸線地結(jié)合成一個(gè)零件，或者剛性整體，比如3個(gè)或4個(gè)，以收容更多的中介件90與導(dǎo)向件50的組合，構(gòu)成更多的超越離合機(jī)構(gòu)，并通過相應(yīng)的空心傳動(dòng)軸與更多的同端或異端原動(dòng)機(jī)耦合，以傳入驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)然，也可以逆向傳遞轉(zhuǎn)矩/功率流，比如，用作機(jī)動(dòng)車傳動(dòng)系統(tǒng)中的雙離合器之際。其次，為傳遞兩個(gè)圓周方向的轉(zhuǎn)矩，超越離合器C3的相應(yīng)導(dǎo)向齒被賦予了雙周向楔合/傳力能力。為此，參見圖17，導(dǎo)向齒52和92的非導(dǎo)向面56和96，被分別設(shè)置成周向上最佳地對(duì)稱于導(dǎo)向面M和94。即，分別朝向兩個(gè)圓周方向的四組導(dǎo)向面5 和94a、 54b和94b、5k和94c以及Md和94d的四個(gè)互補(bǔ)的升角λ a、λ b、λ。和λ d，均對(duì)稱地等于入，且，0< λ < ξ。于是，導(dǎo)向齒52和92變型為橫截面至少為大致梯形的徑向型端面齒。再次，為可選擇地限定超越離合器C3的傳動(dòng)工況，還分別設(shè)置有兩個(gè)完全一樣的圓柱凸輪式定向機(jī)構(gòu)Da和Db。該兩個(gè)機(jī)構(gòu)Da和Db包括，分別可滑動(dòng)地設(shè)置在傳動(dòng)軸200a 和200b外周面上的定向環(huán)120a和120b，以及設(shè)置在中介件90a和90b內(nèi)周面上的徑向型定向銷12 和124b。其中，定向環(huán)120a和120b的內(nèi)周面上，分別最佳地均布有相向延伸的至少一個(gè)軸向爪12 和122b，后者頭部分別設(shè)置有具有三個(gè)不同臺(tái)階段的圓柱凸輪式導(dǎo)槽130a和130b。定向銷12 和124b穿過設(shè)置于管狀基體60外端的避讓缺口 6 和 62b，分別對(duì)應(yīng)地收容在導(dǎo)槽130a和130b中，以被軸向爪122限定在導(dǎo)向件50的不同周向位置上。對(duì)應(yīng)地，傳動(dòng)軸200a和200b端部的未切割出花鍵齒的外周面上，分別設(shè)置有可滑動(dòng)地收納軸向爪12 和122b的延伸至端部的軸向基準(zhǔn)槽126a和126b。對(duì)照?qǐng)D17，定向機(jī)構(gòu)Da和Db均分別具有這樣的設(shè)置效果，即，當(dāng)定向環(huán)120a和 120b分別相對(duì)傳動(dòng)軸200a和200b沿箭頭Y或Z所指方向軸向移動(dòng)，致使定向銷12 和 124b位于導(dǎo)槽130a和130b的三個(gè)不同臺(tái)階段時(shí)，中介件90a和90b將分別對(duì)應(yīng)地處于相對(duì)導(dǎo)向件50a和50b的三個(gè)不同的周向位置上，其所對(duì)應(yīng)的最佳地大于零的周向自由度，將允許對(duì)應(yīng)于某一圓周方向的一組導(dǎo)向面5 和9 或54b和94b可以抵觸/楔合，如圖17 的左半邊所示，或者均不可以抵觸/楔合，如圖17的右半邊所示。應(yīng)特別指出的是，設(shè)置定向機(jī)構(gòu)D的目的，就是將中介件90分別限定在相對(duì)導(dǎo)向件50的兩個(gè)或多個(gè)不同的周向區(qū)域內(nèi)，以令處于該區(qū)域內(nèi)的中介件90所具有的周向自由度，僅僅允許中介件90可以在零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)圓周方向上入楔。因此，定向機(jī)構(gòu)Da和Db 并不必需具有傳動(dòng)軸200a和200b，更不必需設(shè)置在摩擦件70的內(nèi)周面84內(nèi)。定向機(jī)構(gòu) D也可以設(shè)置在摩擦件70的對(duì)應(yīng)于入口 82的K、J處，特別是當(dāng)導(dǎo)向件50設(shè)置有如圖4 5所示的力臂55之際。該機(jī)構(gòu)D可以是圓柱凸輪式移動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，可以是由設(shè)置于軸向孔 81和/或59中的偏心輪，可以是外徑向地延伸出中介件90的兩根絲狀直彈簧構(gòu)成的彈性周向槽組成的嵌合機(jī)構(gòu)，也可以是設(shè)置在入口 82中并分別嚙合至導(dǎo)向件50和中介件90外周面的諸如雙聯(lián)的行星斜齒輪機(jī)構(gòu)等。關(guān)于定向機(jī)構(gòu)D及其導(dǎo)向槽等等的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)、 變型和說明，可參見上文所整體結(jié)合的兩項(xiàng)專利申請(qǐng)，以及本申請(qǐng)人于本申請(qǐng)同日提出的名為可連續(xù)作業(yè)的空間楔合式扭轉(zhuǎn)作業(yè)工具的專利申請(qǐng)，此處不作進(jìn)一步說明。因此，通過操縱定向機(jī)構(gòu)Da和Db，便可分別改變位于雙向超越離合器C3左右側(cè)的兩個(gè)空間楔形機(jī)構(gòu)的工作方向，也就是超越轉(zhuǎn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的圓周方向，并可至少使其部份地進(jìn)入絕對(duì)分離空轉(zhuǎn)的工況。這將特別適合于需要隨時(shí)進(jìn)行動(dòng)力切換、在線檢修和任意試車的設(shè)置有雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大型水面艦船，以取代不具有此一功能的現(xiàn)有技術(shù)的SSS同步離合器。當(dāng)然，超越離合器C3可以用于以齒輪為共同驅(qū)動(dòng)的第一構(gòu)件的所有混合/雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域，包括雙動(dòng)力直升機(jī)、雙動(dòng)力機(jī)動(dòng)車的傳動(dòng)軸系等，尤其是對(duì)于去除了操縱定向機(jī)構(gòu)D之后的更簡(jiǎn)單變型。除了具有已經(jīng)指出的轉(zhuǎn)矩優(yōu)勢(shì)和上述使用方面的優(yōu)勢(shì)，比如在摩擦件70的內(nèi)/外徑不大于150mm/300mm和工作系數(shù)為3. 0之際，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少不低于55，000N · m之外(設(shè)置為單向?qū)螨X時(shí)則翻倍)，還特別具有無剛性沖擊和不占用空間的更大優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，超越離合器C3集成了兩個(gè)SSS同步離合器以及一個(gè)齒輪的功能，而僅需共用原有齒輪所必需占據(jù)的空間，從而省去了兩個(gè)需要單獨(dú)機(jī)座的SSS同步離合器以及相應(yīng)的四個(gè)聯(lián)軸器所占用的軸向空間，成倍地降低傳動(dòng)系統(tǒng)的軸向長(zhǎng)度，降低安裝難度、 安裝工時(shí)和經(jīng)濟(jì)成本等。顯然地，當(dāng)混合/雙動(dòng)力源所共同驅(qū)動(dòng)的第一構(gòu)件并非例如齒輪、皮帶輪之類的單純旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，而是諸如發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)或水泵等無法設(shè)置于其外環(huán)側(cè)的工作機(jī)時(shí)，雙聯(lián)的超越離合器C3將不再適用，而應(yīng)該分解成兩個(gè)獨(dú)立的軸-軸傳動(dòng)式離合器(摩擦件70與另一傳動(dòng)軸直接耦合)，像現(xiàn)有技術(shù)那樣分別設(shè)置在工作機(jī)的軸向兩端。容易理解，該分解的離合器也可直接用作機(jī)動(dòng)車的可隨時(shí)受控地結(jié)束滑行工況的雙向滑行器。同樣不難理解的是，定向機(jī)構(gòu)D也可應(yīng)用于單向的超越離合器，以可控制地取消單向超越離合器的超越能力。比如，將單向超越離合器用作機(jī)動(dòng)車單向滑行器、單向離合器片的情況，或者，將工作方向互反的兩個(gè)單向超越離合器依圖6所示軸向剛性地結(jié)合成一體，并以如圖1所示的同一個(gè)內(nèi)環(huán)40替代傳動(dòng)軸200a和200b，致使雙聯(lián)的離合器成為一個(gè)與單向超越離合器具有同等承載能力的雙向超越離合器或機(jī)動(dòng)車滑行器的情況。典型應(yīng)用實(shí)施例舉例圖7示出的是應(yīng)用本發(fā)明的自行車飛輪C4，其是超越離合器Cl的直接變型。其中，以兩組滾珠192取代非必需的軸承158，以鏈輪齒222取代輪齒168。在具有外滾道的內(nèi)環(huán)40的另一端外周面上，通過螺紋副相應(yīng)地設(shè)置有同樣具有外滾道的端蓋224，以約束該兩組滾柱192。該飛輪C4在摩擦件70的外徑不大于44mm時(shí)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少不低于 358N ·πι(工作系數(shù)為3. 0)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)際所需。顯然地，該飛輪C4也可以用作電動(dòng)自行車等的飛輪。而且，如果需要更小的鏈輪徑向尺寸，鏈輪齒222也可改設(shè)在內(nèi)環(huán)40 的例如右端的外周面上，參見圖14。此時(shí)，摩擦件70應(yīng)不可旋轉(zhuǎn)地連接至輪轂等轉(zhuǎn)矩下游的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件上。當(dāng)去除外環(huán)30以及內(nèi)環(huán)40，以螺釘176將封口件190可拆卸地緊固在摩擦件70 的外周面上，并在摩擦件70外周面的一端徑向地延伸出一個(gè)可以固定連接至機(jī)架的力臂 196，超越離合器Cl便變型為逆止器C5，袋形構(gòu)件180因此呈大致的環(huán)狀，參見圖8。最佳地，軸承158應(yīng)具有密封功能，比如，通過在軸向外端設(shè)置軸承端蓋的方式。參數(shù)上，在摩擦件70和傳動(dòng)軸200的外徑分別等于965mm和490mm時(shí)，逆止器C5的計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少不低于 3. 79MN · m(工作系數(shù)3. 0)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)同等直徑時(shí)的0. 9492MN · m的水平。另外，作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員不難想到，依據(jù)本發(fā)明，例如，去除圖1所示的外環(huán)30、內(nèi)環(huán)40以及封口件190，最佳地將軸承158替換為滑動(dòng)軸承或滾針軸承，超越離合器Cl便可變型為小型或微型超越離合器。其不僅顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，可以具有更小的外徑和更大的轉(zhuǎn)矩等，而且更易于用戶在例如外周面上自行附加樹脂部件等的后續(xù)制作。比如， 在摩擦件70的內(nèi)外徑分別等于3. Omm/8. 2mm時(shí)，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少不低于2. ON · m(工作系
16數(shù)為3. 0)，4倍于現(xiàn)有技術(shù)0. 49N -m的承載水平(內(nèi)外徑分別為6mm/12mm)，而在內(nèi)外徑分別為6mm/12mm之際，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩更至少不低于6. ON ·πι(工作系數(shù)為3. 0)?？梢?，上述轉(zhuǎn)矩和尺寸均成倍地優(yōu)于現(xiàn)實(shí)中例如筆記本計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)等電子產(chǎn)品使用的現(xiàn)有技術(shù)無級(jí)定位鉸鏈的技術(shù)參數(shù)。圖9示出的是摩托車起動(dòng)用超越離合器C6，其同樣是超越離合器Cl的直接變型。 其中，中介件90可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在管狀基體60的外周面上。為更易于制作和降低制作成本，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G的一組螺旋導(dǎo)向齒52、92以類似單頭或多頭螺紋的形式，周向延續(xù)地分別設(shè)置在該兩構(gòu)件相對(duì)的內(nèi)和外周面上。彈簧150變型為設(shè)置在中介件90小端外周面上，兩個(gè)端頭分別收容在位于中介件90和導(dǎo)向件50的相對(duì)端面的相應(yīng)軸向孔中的扭轉(zhuǎn)式螺旋彈簧。在摩擦件70的內(nèi)外徑為24mm/49mm時(shí)，超越離合器C6的計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少不低于 450N · m(工作系數(shù)為3. 0)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)際所需，僅需簡(jiǎn)單地改變接口設(shè)置即可滿足所有類型和規(guī)格摩擦車的起動(dòng)所需。而且，在外環(huán)30上附裝大摩擦系數(shù)的材料或摩擦片，超越離合器C6還可變型為機(jī)動(dòng)車的單向離合器摩擦片。圖10示出的是應(yīng)用本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車起動(dòng)機(jī)中的單向器C7。其摩擦件70的朝一端延伸出的管狀基體76a的外周面上設(shè)置有輪齒168，以嚙合發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪，傳遞起動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。摩擦件70的朝另一端延伸出的管狀基體76b的外周面上設(shè)置有周向滑槽218，以收容驅(qū)動(dòng)其軸向移動(dòng)的撥叉(未示出)。為適應(yīng)高速超越轉(zhuǎn)動(dòng)，弧形平衡元件/配重塊170 被如上所述地設(shè)置在入口 82中。如果需要，還可去除管狀基體76a、76b，并在摩擦件70的一個(gè)外端面上設(shè)置若干凸起以充當(dāng)行星齒輪軸，或者設(shè)置若干軸向孔以收容行星齒輪軸， 進(jìn)而令單向器C7變型為可用于減速型起動(dòng)機(jī)的單向器。無疑，類比離合器C6即可確定，單向器C7具備足以滿足從微型車直至重型卡車在內(nèi)的所有機(jī)動(dòng)車，以及船舶、飛行器、發(fā)電機(jī)組、工業(yè)風(fēng)機(jī)等的起動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩容量。圖11給出的是單向軸承C8。其中，用以構(gòu)成鍵槽的傳力特征曲面34直接設(shè)置在摩擦件70的外周面上。軸承密封圈110被設(shè)置在一組滾珠192外端的環(huán)形空間中。橡膠密封圈100則被設(shè)置在內(nèi)環(huán)40的外周面48b與摩擦件70的內(nèi)周面84b的徑向之間。外周面48b與內(nèi)周面84b之間的最大徑向間距，大到至少允許一組滾珠192由另一端軸向置入其滾道的程度。并且，密封圈100的裝配入位，必需在一組滾珠192全部入位之后。參數(shù)上， 在摩擦件70的外徑等于35mm時(shí)，單向軸承C8的計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少不低于129N · m(工作系數(shù)為3. 0)，是現(xiàn)有技術(shù)中具有對(duì)等直徑的CSK15的至少7 9倍。圖12示出的是可以適用于機(jī)動(dòng)車發(fā)電機(jī)輸入軸端的單向皮帶輪C9。為以最小的徑向尺寸獲得最大的承載能力，與外環(huán)30剛性地結(jié)合在一起的空間楔合式摩擦超越離合機(jī)構(gòu)，被偏置在外環(huán)30及其兩個(gè)支撐軸承158的軸向同一端。該兩個(gè)用于徑向定位外環(huán) 30和內(nèi)環(huán)40的軸向間隔有隔環(huán)210的軸承158，分別被設(shè)置在外周面48b和內(nèi)周面84b內(nèi)端的兩個(gè)相應(yīng)軸肩，以及設(shè)置在該兩周面外端相應(yīng)周向槽中的卡環(huán)18 和184b完全限定住。外環(huán)30的外周面上設(shè)置有用以限定出皮帶槽32的傳力特征曲面34。內(nèi)環(huán)40的內(nèi)周面則設(shè)置有用于連接發(fā)電機(jī)輸入軸的螺紋段42，用于定位的圓柱基礎(chǔ)段44，以及用于安裝和拆卸的諸如六角孔形的附加孔段46。作為設(shè)置結(jié)果，在內(nèi)孔徑為15mm，皮帶輪外徑不大于48mm時(shí)，皮帶輪C9的計(jì)算轉(zhuǎn)矩至少達(dá)到400N -m(工作系數(shù)為3. 0),4.4倍于2010年的現(xiàn)有技術(shù)90N · m的轉(zhuǎn)矩水平(皮帶輪外徑51mm)。
圖13示出的是應(yīng)用本發(fā)明的裝載機(jī)變速器的二軸總成C10。其設(shè)置有輪齒168a 的小齒輪220剛性一體地形成在傳動(dòng)軸200上。其設(shè)置有輪齒168b的外環(huán)30 (因軸向位置關(guān)系只能單獨(dú)制作)，同時(shí)使用過盈配合和鍵202連接的雙重連接方式固定在摩擦件70的外周面上，并通過軸承158徑向定位在傳動(dòng)軸200的朝一端延伸的軸頸上。導(dǎo)向件50則通過花鍵不可旋轉(zhuǎn)地連接在傳動(dòng)軸200的外周面上。顯然，二軸總成ClO成倍地簡(jiǎn)化了現(xiàn)有二軸總成的結(jié)構(gòu)并降低了制作成本，除了兩個(gè)齒輪和一根軸以外，已完全不同于現(xiàn)有技術(shù)。并且，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩在摩擦件70的外徑為175mm和工作系數(shù)為3. 0時(shí)，便至少達(dá)到22，500N · m 的水平，更成倍地超過實(shí)際工作時(shí)可能的極限轉(zhuǎn)矩。如實(shí)施例一中所述，二軸總成ClO中的摩擦件70也可由最佳地完全相同的兩個(gè)半圓殼徑向?qū)佣?，二者最佳地借助以過盈連接和鍵連接的雙重方式設(shè)置在二者外周面上的外環(huán)30實(shí)現(xiàn)相互固定。圖14示出的是應(yīng)用本發(fā)明的具有集成飛輪的電動(dòng)自行車輪轂C11。其中，同軸設(shè)置的兩個(gè)工作方向同向的空間楔合式摩擦超越離合機(jī)構(gòu)的兩個(gè)環(huán)狀袋形摩擦件70a和 70b,依圖6所示的方式軸向剛性地結(jié)合成一體，并與輪轂外殼206形成為一個(gè)零件。輪轂外殼206通過軸承158徑向固定在輪轂軸216上，其內(nèi)安裝有減速器基架214。減速器基架 214內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定有耦合于電機(jī)輸出軸的軸齒輪212。軸齒輪212可將來自電機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩通過與其嚙合的內(nèi)環(huán)40a，傳遞給輪轂內(nèi)側(cè)的超越離合機(jī)構(gòu)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)輪轂外殼206旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，輪轂外側(cè)的超越離合機(jī)構(gòu)自然地處于超越狀態(tài)。而如果需要，驅(qū)動(dòng)輪轂外殼206 旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩也可來自輪轂外側(cè)的超越離合機(jī)構(gòu)，也就是來自飛輪機(jī)構(gòu)的內(nèi)環(huán)40b所傳遞的騎行者的蹬踏力。這里，為滾珠192提供外滾道的兩個(gè)設(shè)置在輪轂軸216外周面上的內(nèi)圈座204，分別被設(shè)置在輪轂軸216內(nèi)端的相應(yīng)軸肩以及外端的其它構(gòu)件軸向定位，比如車架等。顯然，對(duì)輪轂Cll稍加變型，便可得到電動(dòng)自行車的中置式驅(qū)動(dòng)裝置的單向輸出機(jī)構(gòu)C12。如圖15所示，剛性地結(jié)合成一個(gè)零件的環(huán)狀袋形摩擦件70a和70b，通過最佳地設(shè)置有密封圈的軸承158b，可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在中置變速箱體198—端的內(nèi)孔周面上。中軸230 通過軸承158a、158c可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在中置變速箱體198另一端的內(nèi)孔周面上，以及摩擦件 70b的內(nèi)周面上。分屬于兩個(gè)摩擦超越離合機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向件50a和50b，分別通過花鍵副與內(nèi)環(huán)40以及中軸230不可旋轉(zhuǎn)地相連。內(nèi)環(huán)40可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在中軸230外周面上并耦合于未示出的電機(jī)。用于傳遞騎行者蹬踏力的曲柄166a和166b，分別固定連接至中軸230的兩端。于是，來自電機(jī)或者騎行者的驅(qū)動(dòng)力，便可分別通過兩個(gè)空間楔合式摩擦超越離合機(jī)構(gòu)，接力式地驅(qū)動(dòng)外環(huán)30并通過未示出的鏈條將驅(qū)動(dòng)力傳遞至驅(qū)動(dòng)輪。無疑，簡(jiǎn)單類比飛輪C4的358N · m的轉(zhuǎn)矩容量，即可確認(rèn)輪轂Cll和單向輸出機(jī)構(gòu)C12具有遠(yuǎn)超實(shí)際所需的承載能力。而且，該兩個(gè)實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力顯然可以分別來自兩個(gè)機(jī)械動(dòng)力源，比如，來自電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。另外，當(dāng)單向輸出機(jī)構(gòu)C12的驅(qū)動(dòng)力僅僅來自騎行者的蹬踏力時(shí)，曲柄166a和 166b可最佳地同時(shí)設(shè)置在蹬踏圓的位于車頭方向的半周內(nèi)，只要在兩曲柄之間設(shè)置一個(gè)諸如專利文獻(xiàn)CN1621304A所公開的反向機(jī)構(gòu)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)兩曲柄的翹翹板式連續(xù)蹬踏。這樣，蹬踏動(dòng)作和蹬踏圓不再具有可造成例如上坡情況中騎行失敗的上下止點(diǎn)，而全部位于最高驅(qū)動(dòng)效率點(diǎn)的附近。不僅最有效最符合人體構(gòu)造，節(jié)省騎行者體力，而且更易于提升蹬踏頻率和利于快速加速。必需特別指出的是，如上所述，當(dāng)ζ < λ彡ξ且λ >0時(shí)，本發(fā)明可以具有過載打滑的防破壞功能，也就是可以用作無需專門設(shè)定過載轉(zhuǎn)矩值的完全自適應(yīng)動(dòng)作的單向或雙向安全離合器。有關(guān)此一方面的詳細(xì)說明和圖示，可參見本申請(qǐng)人于本申請(qǐng)同日提出的名為空間楔合式摩擦聯(lián)軸器和安全離合器的專利申請(qǐng)，本申請(qǐng)不作進(jìn)一步說明。以上僅僅是本發(fā)明針對(duì)其有限實(shí)施例給予的描述和圖示，具有一定程度的特殊性，但應(yīng)該理解的是，所提及的實(shí)施例和附圖都僅僅用于說明的目的，而不用于限制本發(fā)明及其保護(hù)范圍，其各種變化、等同、互換以及更動(dòng)結(jié)構(gòu)或各構(gòu)件的布置，都將被認(rèn)為未脫離開本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有袋形構(gòu)件的空間楔合式摩擦超越離合器，包括繞一軸線回轉(zhuǎn)且可軸向接合的至少一個(gè)牽引摩擦機(jī)構(gòu)，其具有繞所述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有摩擦面的至少大致為環(huán)狀的中介件和摩擦件，以在該兩構(gòu)件間傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩；以及為所述牽引摩擦機(jī)構(gòu)提供接合力并繞所述軸線回轉(zhuǎn)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其具有繞所述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有相應(yīng)導(dǎo)向面的至少大致為環(huán)狀的導(dǎo)向件和所述中介件；其特征在于還包括至少一個(gè)袋形構(gòu)件，用以建立所述導(dǎo)向件、所述中介件以及所述摩擦件之間的軸向力封閉式抵觸連接，并與其中的一個(gè)至少不可旋轉(zhuǎn)地相連接，其設(shè)置有繞所述軸線回轉(zhuǎn)的至少大致半周的內(nèi)周面，以及位于該內(nèi)周面上的大致半周的周向凹槽和由所述袋形構(gòu)件的外周面連通至該周向凹槽的入口 ；以及當(dāng)所述導(dǎo)向件和所述摩擦件被所述中介件可驅(qū)動(dòng)地連接成一個(gè)摩擦體時(shí)，所述導(dǎo)向件與所述中介件雙方的所述導(dǎo)向面之間的相互抵觸部位的升角λ，大于零且小于等于ξ， 即，0< λ ( ξ，其中，ξ是能夠令形成于所述抵觸部位的導(dǎo)向摩擦副自鎖的所述升角λ 的最大值。
2.按權(quán)利要求1所述的超越離合器，其特征在于所述袋形構(gòu)件與所述導(dǎo)向件、所述中介件以及所述摩擦件中的一個(gè)結(jié)合成單一剛性零件。
3.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于該超越離合器包括至少兩個(gè)繞所述軸線回轉(zhuǎn)的摩擦機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)是所述牽引摩擦機(jī)構(gòu)，其中另一個(gè)是與所述導(dǎo)向件和所述摩擦件至少不可旋轉(zhuǎn)地分別結(jié)合在一起的傳力摩擦機(jī)構(gòu)以及再一個(gè)所述牽引摩擦機(jī)構(gòu)中的一個(gè)。
4.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于所述升角λ大于ζ，即， ζ < λ ^ ξ，其中，ζ是能夠令所述抵觸部位的抵觸部位的所述導(dǎo)向摩擦副自鎖的所述升角λ的最小值，也是令所述牽引摩擦機(jī)構(gòu)的牽引摩擦副自鎖的所述升角λ的最大值，ξ 的含義同上。
5.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于當(dāng)ζ>0時(shí)，所述升角 λ小于等于4，即，0< λ≤ζ，其中，ζ的含義同上。
6.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于所述導(dǎo)向件、所述中介件和所述摩擦件之一的外周面上，設(shè)置有向所述入口徑向延伸的力臂。
7.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于還包括平衡元件，其設(shè)置在所述入口中，以平衡所述超越離合器的離心慣性力。
8.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于設(shè)置有兩個(gè)徑向上相互嵌套的所述轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，該兩機(jī)構(gòu)的兩個(gè)所述導(dǎo)向件以及兩個(gè)所述中介件，以所述導(dǎo)向面位于同方向端面上的形式，分別連接成剛性一體，以及不可旋轉(zhuǎn)地連接成周向一體；兩個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中各自的所述導(dǎo)向摩擦副的升角λ，分別大于零且小于等于 ζ，以及大于ζ且小于等于ξ ；設(shè)置有至少一個(gè)彈性元件，其軸向上至少間接地抵觸至所述升角λ大于零且小于等于ζ的所述轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
9.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于其具有多個(gè)所述牽引摩擦機(jī)構(gòu)和多個(gè)所述轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，分別對(duì)應(yīng)地設(shè)置在多個(gè)所述袋形構(gòu)件的對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述周向凹槽中，該多個(gè)所述袋形構(gòu)件沿所述軸線設(shè)置并剛性地結(jié)合成一體。
10.按權(quán)利要求1 2任一項(xiàng)所述的超越離合器，其特征在于還包括至少具有一個(gè)彈性元件的彈性預(yù)緊機(jī)構(gòu)，其用于持續(xù)地保持所述中介件與所述摩擦件之間的至少間接的摩擦連接。
全文摘要
本超越離合器是對(duì)空間楔合式摩擦超越離合器的進(jìn)一步深化。其包括，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)G和牽引摩擦機(jī)構(gòu)F1組成的空間楔形機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)F1具有摩擦件，機(jī)構(gòu)G的導(dǎo)向件最佳地具有螺旋齒式導(dǎo)向面，二機(jī)構(gòu)還共有同一個(gè)具有互補(bǔ)式導(dǎo)向面和回轉(zhuǎn)摩擦面的環(huán)狀中介件并軸向剛性聯(lián)動(dòng)；以及，軸向力封閉該兩個(gè)機(jī)構(gòu)并與導(dǎo)向件及摩擦件剛性地結(jié)合在一起的傳力摩擦機(jī)構(gòu)。其關(guān)鍵特征在于，上述導(dǎo)向件、中介件和摩擦件之一是袋形環(huán)狀構(gòu)件，或至少與該袋形構(gòu)件組合成周向固定一體的組合構(gòu)件。本發(fā)明具有理想超越離合器所應(yīng)具有的幾乎所有品質(zhì)，并特別地具有結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，幾何尺寸更小，制作裝配更方便和成本更低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16D41/06GK102537126SQ20101062490
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者洪濤 申請(qǐng)人:洪濤