CN201155534Y - 一种超越离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超越离合器，包括同轴安装的一个偏心轮和一个圆盘状从动套和套装在偏心轮上的中间环，在中间环与从动套之间形成间隙，在该间隙内有至少一个楔块，楔块通过支架和限位装置安装在偏心轮上并在偏心轮旋转方向相对偏心轮有一定移动行程。这种超越离合器承载能力大，更适合于大功率机械；而且这种超越离合器组成部件少，结构简单，更易于加工。除可用于机床外，也可以用于发动机或其它需要超越离合器的机械中。

Description

一种超越离合器

技术领域

本实用新型涉及一种离合器，具体来说是一种超越离合器，籍由楔块使从动套和偏心轮之间实现结合和分离。

背景技术

超越离合器或称单向离合器在各类机床中广泛使用。它可用来将脉冲发生机构摇杆的往复摆动转换成单向脉动旋转运动的输出机构。其工作能力决定了整机效率的高低、输出转矩的大小和耐用寿命的长短。

目前应用的脉动式无级变速器中，滚子式的超越离合器由于响应灵敏，滚柱在滚道内自由转动，磨损均匀，磨损后仍能保持圆柱形，短时间过载滚柱打滑不会损坏离合器，转矩减小仍能正常工作等特点一直被广泛使用；但其接触应力高，承载能力低，不能适合用于大功率的变速器。市场上另一种CK系列楔块式超越离合器，其结构、性能正在完善阶段，它主要原理仍来自于滚柱式超越离合器，由外环、内环、滚柱、楔块、弹簧、挡圈等组成，其内环需加工出若干凹圆槽形，且楔块形状多为特殊形状，如拳形、桃形、鞋形等较复杂的形状，其承载能力、耐磨性等优于滚柱式超越离合器，但其加工复杂程度较高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种超越离合器，这种超越离合器，结构简单且承载能力更大。

本实用新型采用如下技术方案：一种超越离合器，包括一个偏心轮和一个圆盘状从动套，偏心轮位于圆盘状从动套的凹腔内，偏心轮与从动套同轴心安装，在偏心轮外边缘与从动套的外圈之间形成一侧宽一侧窄的间隙，在该间隙内有至少一个弧状楔块，所述楔块在间隙宽度方向上的尺寸大于间隙最小宽度且小于间隙的最大宽度，所述楔块通过一个限位装置相对于偏心轮安装定位，且在偏心轮旋转时在限位装置内相对偏心轮有一定行程的移动；当偏心轮转动方向与楔块从小端到大端方向一致时，所述的楔块处在其移动行程的一端能够楔在所述偏心轮与从动套外壁之间将偏心轮和从动套卡住，并且楔块对向偏心轮外边缘与对向从动套外圈内壁的两个面分别与偏心轮和从动套形成面接触；当偏心轮反向旋转所述楔块处于其移动行程的另一端随偏心轮转动时，至少在楔块与从动套外圈内壁和偏心轮外边缘的一侧有间隙。

比较理想的是，本实用新型采用如下技术方案：一种超越离合器，其特征在于：包括同轴安装的一个偏心轮和一个圆盘状从动套，有一个圆形中间环被套装在所述的偏心轮上且可相对偏心轮转动，所述中间环和偏心轮位于圆盘状从动套的凹腔内，在中间环外边缘与从动套的外圈之间形成一侧宽一侧窄的间隙，在该间隙内有至少一个弧状楔块，所述楔块在间隙宽度方向上的尺寸大于间隙最小宽度且小于间隙的最大宽度，在所述偏心轮外侧连接有向从动套方向延伸的支架的，所述的楔块安装在所述支架上并通过一限位装置限定楔块在偏心轮旋转方向相对偏心轮有一定移动行程；当偏心轮转动方向与楔块的从小端到大端方向一致时，所述的楔块处在其移动行程的一端时能够楔在所述中间环与从动套外壁之间将中间环、偏心轮和从动套卡住，并且其对向中间环外边缘与对向从动套外圈内壁的两个面分别与中间环和从动套形成面接触；当偏心轮反向旋转，所述楔块处于其移动行程的另一端随偏心轮转动时，至少在楔块与从动套外圈内壁和偏心轮外边缘的一侧有间隙。

本实用新型的这种超越离合器，通过在偏心轮与从动套之间设置弧形楔块，利用偏心轮旋转时楔块相对于偏心轮位移实现离合器的工作状态的超越状态，由于起楔止作用的楔块与对应的从动套和偏心轮或中间环形成的是面接触，使其承载能力足够大，相对于现有的超越离合器来说能够传递更大转矩，使其承载能力更大，更适合于大功率机械；而且这种超越离合器组成部件少，结构简单，更易于加工。除可用于机床外，也可以用于发动机或其它需要超越离合器的机械中。

附图说明

图1为本实用新型的超越离合器的结构示意。

图2是图1的A-A剖视图。

图3为超越状态示意图。

图4为楔块端面图。

图5为本实用新型的超越离合器的另一种实施方式示意图。

图中：1、中间环，2、圆盘，3、滚针轴承，4、偏心轮，5、传动销，6、止销，7、滚针轴承，8、从动套，8a、长孔，9、套筒，10、输出轴，11、键，16、楔块，16a、中心孔，17、弹簧，18、连接销，19、凸块，20、间隙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

实施例1

如图1至图3所示，一种超越离合器，包括同轴安装在输出轴10上的一个偏心轮4和一个圆盘状从动套8，有一个圆形中间环1被套装在偏心轮4上，且可相对偏心轮4转动，中间环1和偏心轮4位于圆盘状从动套8的凹腔内，中间环1外边缘与从动套8的外圈的内壁之间有一条一侧宽一侧窄的间隙20，在该间隙20内装有一个弧形楔块16，在偏心轮4的外侧一体连接有一个圆盘2，圆盘2上通过连接销18装有一个楔形凸块19，凸块伸向间隙20内且要与从动套8外圈保持一定间隙，一个弹簧17一端连接在凸块19上另一端连接在楔块16的大端。楔块16的横截面形状如图4所示为矩形，以使其与从动套和中间环的接触面积最大化，中心孔16a用于安装弹簧17。圆盘2的作用相当于一个支架，使得楔块16通过由弹簧17和凸块19构成的限位装置相对于偏心轮4固定安装，可随偏心轮转动，而利用弹簧17的拉伸长度以及凸块19则限定了楔块16相对于偏心轮的位置和移动范围。

因为楔块16是一端大一端小的楔形结构，按图2中所示方向当偏心轮4顺时针旋转时，其旋转方向与楔块16从小端到大端和方向一致，在摩擦力作用下，中间环1随偏心轮4一起转动，使图中楔块16所在一侧间隙20变窄，而在另一边间隙却越来越大。而位于从动套8和中间环1之间的楔块16由于惯性会克服弹簧17的作用其移动滞后于偏心轮4和中间环1，故楔块16相对于中间环1作反向运动，并楔于从动套8和中间环1之间，限制了楔块16所在位置中间环1外边缘与从动套8外圈内壁之间的间隙进一步向最小值变化，使从动套8、中间环1及偏心轮4迅速结合成一整体，同时楔块16内外两面分别与中间环1外边缘和从动套8外圈的内壁形成面间触，由于中间环1不能继续相对于从动套8运动，则使得从动套8、楔块16、中间环1一起随偏心轮4转动，实现偏心轮4与从动套之8间转矩的传递。此时由于楔块16与中间环1和从动套8均是面接触，因此受力面积大，能够传递更大转矩。

结合图2和图3所示，当偏心轮4逆时针旋转时，中间环1也会逆时针运动，使楔块16所在位置间隙20变化是由小向大，楔块16则由于惯性滞后于中间环1和偏心轮4，使得楔块是向间隙20较大的方向移动，楔块16与从动套8或者中间环1之间至少一侧出现间隙，使中间环1、楔块16及从动套8迅速分开。同时在弹簧力作用下楔块16向凸块19方向即间隙20变大的方向移动，由于凸块19是通过圆盘2相对于偏心轮4固定的，凸块19限制了楔块16向该方向移动的位置，使偏心轮4在该旋转方向的任意旋转角度，楔块16始终保持在该位置相对于偏心轮4不动而随同偏心轮4以相同角速度旋转，楔块16与中间环1的外边缘之间或与从动套8外圈内壁之间始终保持有间隙，不会将中间环1和从动套楔住，此旋转过程即为超越行程。

由于中间环1是安装在偏心轮4上两者相对转动，为减少磨损，在偏心轮4与中间环1之间装有滚针轴承7，采用滚针轴承可以耐受更大作用力。

还可以如图1至图3所示，在从动套8上设置一个径向长槽8a，在中间环1上安装一个止销6插入从动套8上的径向长槽8a内，径向长槽8a宽度略大于止销6的直径，利用长槽8a的导向作用，中间环1在禽合器使用过程中受偏心轮4的作用，基本是在从动套8内腔内绕轴心摆动公转，其可绕轴心自转的角度受径向长槽8a宽度的限制。由于限制了中间环自转幅度，因此响应更加灵敏，且在工作状态，中间环1与从动套8之间是由楔块16和止销6同时传递转矩，进一步增大了承载能力。但在超越状态由于中间环1是可动的，并不会在中间环1与从动套8之间传递转矩。

圆盘2用于安装和限制楔块16使其能够随偏心轮4转动，因此圆盘2起的是楔块16的安装支架的作用，因此也可以用一个杆件焊接在偏心轮代替圆盘形成支架。但采用圆盘结构，平衡性更好，且该圆盘还起到一个端盖的作用，将楔块16及间隙20覆盖住。

由于楔块16是安装在偏心轮4上以便能够在正常状态随偏心轮同步转动，仅在超越状态与工作状态转换瞬间由于惯性发生相对位移，凸块19的作用在于安装楔块16和实现楔块16在超越状态时的限位，因此凸块19可以为任何截面形状。

可以理解的是，对于楔块16的安装方式，也可以采用滑轨，例如在圆盘2边缘加工一道滑槽，把楔块16嵌装在滑槽内，滑槽在偏心轮圆周上的长度大于楔块的长度，以使楔块16能够相对于偏心轮有一定位移量的移动，形成类似于图5中在偏心轮4上加工有一滑槽4b的实现方式。

本实施例从动套8是通过键11安装在输出轴10，偏心轮4是通过滚针轴承3安装在轴10上。输出轴10也可以通过花键结构安装从动套10和传递转矩。可以理解的是，还可以在从动套8上安装齿轮以输出动力而不用轴输出。如将将偏心轮通过键、花键或其它方式安装在轴上，则可以用轴作为动力输入装置，从动套8则要通过轴承安装在轴上或空套在轴上。也可以使从动套和偏心轮均是空套或通过轴承安装在轴10上，而在偏心轮上设置主动齿轮用于输出动力，从动套上安装从动齿轮。或者如图1所示，使偏心轮4上设置两个圆盘，在两个圆盘之间安装传动销5。套筒9的作用在于防止从动套外窜。

楔块16也可以不止一个，但会使结构变得复杂。

实施例2

如图5所示，也可以直接将偏心轮4的直径增大到与图1至图3中的中间环外缘相同的位置，而取消中间环，偏心轮4位于圆盘状从动套8的凹腔内，偏心轮4与从动套8同轴心安装，在偏心轮4外边缘与从动套8的外圈之间形成一侧宽一侧窄的间隙20，在该间隙内有一个弧状楔块16，在偏心轮边缘设置有限位滑槽4a，楔块16安装在该滑槽内并可在偏心轮旋转方向相对偏心轮4有一定行程。当偏心轮顺时针旋转时，其旋转方向与楔块从小端到大端的方向一致，楔块16因惯性向滑槽4a左侧移动，能够楔在偏心轮4与从动套8外壁之间将偏心轮4和从动套8卡住，并且其对向偏心轮4外边缘与对向从动套8外圈内壁的两个面分别与偏心轮和从动套形成面接触，使从动套8与偏心轮4结合在一起，一起同步转动进行转矩传递。当偏心轮逆时针旋转时楔块16由于惯性向间隙较宽的方向移动，使偏心轮4和从动套8迅速脱开，楔块16滑向其移动行程的右端随偏心轮4转动时，至少在楔块16与从动套8外圈内壁和偏心轮4外边缘的一侧有间隙，处于超越行程。也可以采用图1至图3所示的方式，在偏心轮4外侧同轴连接有一个圆盘，限位装置由圆盘上向偏心轮和从动套之间的间隙内延伸的凸块和弹簧组成，弹簧一端连接在凸块上，另一端连接在楔块16的大端上，凸块与从动套外圈之间有间隙。

图1至图3中所示方式相对于图5所示方式增加了一个中间环1，由于中间环1可绕偏心轮4转动，在楔块16楔合瞬间有一缓冲作用，因此在偏心轮与从动套结合和脱开瞬间，更加平稳，冲击小。

Claims (9)

1、一种超越离合器，其征在于：包括一个偏心轮和一个圆盘状从动套，偏心轮位于圆盘状从动套的凹腔内，偏心轮与从动套同轴心安装，在偏心轮外边缘与从动套的外圈之间形成一侧宽一侧窄的间隙，在该间隙内有至少一个弧状楔块，所述楔块在间隙宽度方向上的尺寸大于间隙最小宽度且小于间隙的最大宽度，所述楔块通过一个限位装置相对于偏心轮安装定位，且在偏心轮旋转时在限位装置内相对偏心轮有一定行程的移动；当偏心轮转动方向与楔块从小端到大端方向一致时，所述的楔块处在其移动行程的一端能够楔在所述偏心轮与从动套外壁之间将偏心轮和从动套卡住，并且楔块对向偏心轮外边缘与对向从动套外圈内壁的两个面分别与偏心轮和从动套形成面接触；当偏心轮反向旋转所述楔块处于其移动行程的另一端随偏心轮转动时，至少在楔块与从动套外圈内壁和偏心轮外边缘的一侧有间隙。

2、如权利要求1所述的超越离合器，其特征在于：所述的限位装置为偏心轮边缘的一个滑槽。

3、如权利要求1所述的超越离合器，其特征在于：所述的偏心轮外侧同轴连接有一个圆盘，所述的限位装置由圆盘上向所述偏心轮和从动套之间的间隙内延伸的凸块和弹簧组成，所述弹簧一端连接在所述凸块上，另一端连接在所述楔块的大端上，所述凸块与从动套外圈之间有间隙。

4、一种超越离合器，其特征在于：包括同轴安装的一个偏心轮和一个圆盘状从动套，有一个圆形中间环被套装在所述的偏心轮上且可相对偏心轮转动，所述中间环和偏心轮位于圆盘状从动套的凹腔内，在中间环外边缘与从动套的外圈之间形成一侧宽一侧窄的间隙，在该间隙内有至少一个弧状楔块，所述楔块在间隙宽度方向上的尺寸大于间隙最小宽度且小于间隙的最大宽度，在所述偏心轮外侧连接有向从动套方向延伸的支架的，所述的楔块安装在所述支架上并通过一限位装置限定楔块在偏心轮旋转方向相对偏心轮有一定移动行程；当偏心轮转动方向与楔块的从小端到大端方向一致时，所述的楔块处在其移动行程的一端时能够楔在所述中间环与从动套外壁之间将中间环、偏心轮和从动套卡住，并且其对向中间环外边缘与对向从动套外圈内壁的两个面分别与中间环和从动套形成面接触；当偏心轮反向旋转，所述楔块处于其移动行程的另一端随偏心轮转动时，至少在楔块与从动套外圈内壁和偏心轮外边缘的一侧有间隙。

5、如权利要求4所述的超越离合器，其特征在于：在所述从动套上设置一个径向长槽，在中间环上安装一个止销插入从动套上的径向长槽内，径向长槽宽度略大于止销的直径。

6、如权利要求4或5所述的超越离合器，其特征在于：所述的中间环与偏心轮之间装有滚针轴承。

7、如权利要求4或5所述的超越离合器，其特征在于：所述的支架为在偏心轮的外侧一体连接的一个圆盘，所述的限位装置由一个凸块和一个弹簧构成，所述凸块安装在圆盘上并伸向所述间隙内，且要与从动套外圈保持一定间隙，所述弹簧一端连接在该凸块上另一端连接在所述楔块的大端。

8、如权利要求8所述的超越离合器，其特征在于：所述的凸块通过一个连接销安装在所述的圆盘上。

9、如权利要求4或5所述的超越离合器，其特征在于：所述楔块的横截面形状为矩形。

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