CN102913565B - 超越离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超越离合器，为解决现有超越离合器的折叠弹簧容易断、可靠性低、寿命短、制造成本高的缺点，构造一种超越离合器，其包外环齿轮、内凸轮、左右挡板，内凸轮的圆周面上设置有若干个楔形面，两相邻的楔形面之间设有隔挡板，滚道面上设置有滚柱，在滚柱与隔挡板的前端面之间设置有至少一个向滚柱施加弹力的折叠弹簧，折叠弹簧包括接触部、弹性部、连接部，接触部与滚柱侧面接触连接，接触部的一端与弹性部连接，弹性部上的折弯线与滚柱的轴线相互垂直；弹性部的末端与连接部连接，连接部与隔挡板固定连接。本发明超越离合器具有可靠性高、寿命长、易组装，制造成本低的优点。

Description

超越离合器

技术领域

本发明涉及一种离合器，尤其涉及一种应用于双涡轮液力变矩器中的超越离合器。

背景技术

大多装载机都采用双涡轮液力变矩器，双涡轮液力变矩器与超越离合器共同工作，向变速箱输入动力，实现高速轻载与低速重载间的切换，提高工作效率，降低司机劳动强度。

现有的无保持架超越离合器包括外环齿轮、位于外环齿轮内的内凸轮、固定安装在内凸轮左右两侧的左挡板和右挡板、内凸轮的圆周面上设置有若干个楔形面，两相邻的楔形面之间设有隔挡板，在两相邻的隔挡板、左挡板、右挡板、及楔形面所构成的容腔内设置有滚柱，在滚柱与隔挡板的前端面之间设置有向滚柱施加弹力的折叠弹簧，弹簧两端为接触连接，为防止折叠弹簧在离心力的作用下甩出而需要在左右挡板或隔挡板的顶部设置伸向折叠弹簧上部防止甩出的挡板，而挡板受尺寸的限制，其有效性往往有限、可靠性低，另外在折叠弹簧不断伸缩的过程中会与该挡板发生的摩擦，造成折叠弹簧严重磨损，导致折叠弹簧断裂、寿命缩短。同时这种左右挡板或内凸轮的加工需要去除大量的材料，造成浪费，同时又耗加工工时，效率低，导致制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有超越离合器的折叠弹簧容易被磨断导致失效以及制造成本高的问题而提供一种可靠性高、寿命长且制造成本低、易组装的超越离合器。

本发明的技术方案是这样实现的：构造一种包括外环齿轮、位于外环齿轮内的内凸轮、固定安装在内凸轮左右两侧的左挡板和右挡板，内凸轮的圆周面上设置有若干个楔形面，两相邻的楔形面之间设有隔挡板，在两相邻的隔挡板、左挡板、右挡板、及楔形面所构成的容腔内设置有滚柱，在滚柱与隔挡板的前端面之间设置有向滚柱施加弹力的折叠弹簧，折叠弹簧由弹簧片折弯形成，其包括接触部、弹性部、连接部，接触部与滚柱侧面接触连接，接触部的一端与弹性部连接，弹性部上的与滚柱的轴线相互垂直；弹性部的末端与连接部连接，连接部与隔挡板固定连接。在本发明中，折叠弹簧的接触部与弹性部连接处的折线以及弹性部上的折弯线与滚柱的轴线相互垂直，在内凸轮高速旋转时，折叠弹簧所承受的离心力与弹性部的折弯线方向相同，折叠弹簧在离心力的作用下所发生径向的弹性变形很小，因此折叠弹簧在随内凸轮高速旋转时接触部也不会甩出与外环齿轮的内滚道面产生摩擦导致刮伤外环齿轮滚道，同时无需限制折叠弹簧甩出的阻挡结构，从而使得结构简单，降低制造成本。在安装时，折叠弹簧先与隔挡板固定连接，方便安装。

在上述发明中，折叠弹簧自接触部至弹性部与连接部的连接处的径向高度渐变增高。这种结构使得折叠弹簧的弹性部近似为直角梯形，使得接触部与外环齿轮的内滚道面的距离增大，更能有效地防止接触部在离心力的作用下甩出与外环齿轮的内滚道面接触造成彼此的损伤。

在上述发明中，隔挡板可以是与内凸轮为一体结构，也可以是分体式结构，也就是在加工内凸轮时仅形成楔形面，隔挡板通过其他途径例如精密铸造或精加工形成。当隔挡板与内凸轮为分体式结构时，隔挡板的两端设有凸出其端面的非圆柱形的凸块，左挡板与右挡板的内侧面上设置有与隔挡板两端柱形凸块相配合、用于容纳柱形凸块固定隔挡板的安装槽；或隔挡板的两端设有凸出其端面的圆柱形凸块，左挡板与右挡板的内侧面上设置有与隔挡板两端圆柱形凸块相配合圆孔形的安装槽，隔挡板的底面与楔形面相配合，或在楔形面上开设与内凸轮轴线相互平行槽或条形凸起，在隔挡板上设置与之配合的结构如条形凸起或条形凹槽，使隔挡板的底部能够与内凸轮相配合。

在上述发明中，隔挡板左端面和/或右端面上设有凹槽，凹槽的宽度等于所述折叠弹簧连接部的宽度，折叠弹簧连接部嵌在凹槽内。凹槽除了可固定折叠弹簧外，可以确定折叠弹簧在内凸轮径向的位置，提高安装精度。凹槽的深度等于折叠弹簧连接部的厚度，这样就可以安装完毕后，左右挡板能夹紧折叠弹簧的连接部，同时又不会留下缝隙。

在上述发明中，连接部的前端具有向内折弯形成的前限位部，前限位部与隔挡板前端面接触连接。在连接部的后端还可以具有向内折弯形成的后限位部，后限位部与所述隔挡板后端面接触连接。前限位可确定接触部至隔挡板的长度，统一各个折叠弹簧对相应滚柱的弹力。后限位部与前限位部的结合，可在装配时让折叠弹簧固定在隔挡板上不松脱，方便安装。

在上述发明中，当隔挡板与内凸轮为分体式结构，隔挡板左右方向上的中部设置有竖向的插槽，连接部插装在插槽内。

在上述发明中，折叠弹簧的数量可以是一个，也可以是两个，当折叠弹簧为两个时，两折叠弹簧左右对称并列排布，并且两个折叠弹簧可以在其接触部或连接部相互一体连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1、在离心力的作用下接触部的甩出距离小不易外环齿轮的滚道面产生刮擦而损坏外环齿轮滚道面；

2、在左右挡板或隔挡板上无需设置防止折叠弹簧在离心力作用下甩出的隔挡结构，简化结构，降低制造成本。

3、安装时折叠弹簧先与隔挡板固定连接，方便安装。

附图说明

图1是本发明实施例1中超越离合器的结构示意图；

图2是本发明实施例1中内凸轮、左右挡板、滚柱及折叠弹簧的组合后结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本发明实施例1中折叠弹簧的结构示意图；

图5是本发明实施例2中内凸轮、左右挡板、滚柱及折叠弹簧的组合后结构示意图；

图6是图5中B处的局部放大图；

图7是本发明实施例2中折叠弹簧的另一种结构示意图；

图8是本发明实施例3中内凸轮、左右挡板、滚柱、隔挡板、折叠弹簧组合后结构示意图；

图9是图8中C处的局部放大图；

图10是本发明实施例3中隔挡板的结构示意图；

图11是本发明实施例3中折叠弹簧的结构示意图；

图12是本发明实施例4中隔挡板的结构示意图；

图13是本发明实施例4中折叠弹簧的结构示意图；

图14是本发明实施例4中折叠弹簧与隔挡板的装配示意图；

图15是本发明实施例5中折叠弹簧的结构示意图。

图中零部件名称及序号：

外环齿轮1、滚柱2、内凸轮10、楔形面11、折叠弹簧20、接触部21、弹性部22、连接部23、前限位部24、后限位部25、隔挡板30、凹槽31、前端面32、后端面33、圆柱形凸块34、插槽35、隔挡板底面36、隔挡板顶面37、左挡板40、左安装槽41、右挡板50、右安装槽51。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

实施例1：

如图1所示，本实施例中的超越离合器包括外环齿轮1、位于外环齿轮1内的内凸轮10，如图2图3所示，在内凸轮10左右两侧通过螺栓固定安装有左挡板40和右挡板50，内凸轮10的圆周面上设置有若干个楔形面11，两相邻的楔形面11之间设有隔挡板30，隔挡板30是与内凸轮10为一体结构。在两相邻的隔挡板30、左挡板40、右挡板50、及楔形面11所构成的一个容腔，在每个容腔内设置有滚柱2，在滚柱2与隔挡板30的前端面32之间设置有一个向滚柱施加弹力的折叠弹簧20。如图4所示，折叠弹簧20由弹簧片折弯形成，其包括接触部21、弹性部22、连接部23，接触部21与滚柱2侧面接触连接且与滚柱2的轴心平行，接触部21的一端与弹性部22连接，接触部21与弹性部22连接处的折弯线以及弹性部22上的折弯线与滚柱2的轴线相互垂直；弹性部22的末端与连接部连接，在连接部23的前端设置前限位部24，后端设置后限位部25。在隔挡板30的左端面上设置有凹槽31，该凹槽31的上下宽度与折叠弹簧20的连接部宽度相等，凹槽31的深度等于折叠弹簧20的连接部23处的厚度。折叠弹簧20安装时，其连接部嵌入到隔挡板30的侧面凹槽31中，前限位部24与隔挡板30的前端面32贴合，以确定自由端至隔挡板前端面32处的距离，也即确定折叠弹簧对滚柱施加的弹力，后限位部25与隔挡板的后端面33贴合，则与前限位部24一起构成一个夹持部，在安装过程中将折叠弹簧20固定在隔挡板30上，方便安装，安装完毕后，折叠弹簧20受左挡板40与隔挡板30的挤压得到牢固的固定。

实施例2：

如图5图6所示，本实施例中的超越离合器与实施例1中的超越离合器相比，其不同之处在于：在隔挡板30与滚柱2之间设置有两个折叠弹簧20，两个折叠弹簧20左右并列对称放置，在隔挡板30的左右两端均设有凹槽，两个折叠弹簧20各自与其中一个凹槽配合连接。使用两个对称放置的折叠弹簧相对于使用一个折叠弹簧相比，折叠弹簧对滚柱长度方向上施加的弹力更为匀称，易使滚柱保持稳定，另外使用两个折叠弹簧其弹簧刚度的要求要低于使用一个折叠弹簧时的弹簧刚度，从而可降低折叠弹簧使用过程中所受的应力。

在本实施例中，两个折叠弹簧可以在其接触部21处相互连接成一体结构，如图7所示，另外这两个折叠弹簧也可以是在后限位部25处相互连接成一体结构。

实施例3：

实施例3相比，本实施例中的超越离合器的不同之处在于：隔挡板30与内凸轮10为分体式结构，如图10所示，本实施例中的隔挡板30包括一板状挡块，在其两端各设有圆柱形凸块34和凹槽31，在隔挡板30每一端的凹槽31具有两个，分别位于圆柱形凸块34的上下两侧，如图11所示，折叠弹簧20的连接部23也具有两部分，分别与隔挡板端部的凹槽31对应，如图8图9所示，在左挡板40和右挡板50上均设有与隔挡板30上圆柱形凸块相配合的圆孔形左安装槽41和右安装槽51，安装时隔挡板两端的圆柱形凸块34插入到左挡板40、右挡板50上对应的左安装槽41和右安装槽51中，同时隔挡板30的底面36与内凸轮10上的楔形面11相配，从而实现对隔挡板30进行固定。

在本实施例中，隔挡板两端的圆柱形凸块34还可以是其他形状，比如在隔挡板的一端同时设立两个任何形状的凸块或一个非回转体形状的凸块，如截面为椭圆形、矩形、长圆形等各种形状的凸块，左右挡板上设置与该凸块形状相配合的左右安装槽即可，此时隔挡板30仅依靠其两端的凸块就可以进行完全的固定，而不必使隔挡板底部与内凸轮楔形面相配合。

实施例4：

与实施例3相比，本实施例中超越离合器的不同点在于隔挡板与折叠弹簧的安装连接方式，如图12所示，在隔挡板顶面37、底面36设有相互平行的插槽35，插槽35贯穿隔挡板的前端面32，如图13所示，两个折叠弹簧的连接部23相邻，且每个折叠弹簧的连接部23分为上下两个相互平行的两个部分，连接部两个相互平行部分与隔挡板30上的插槽35相对应。如图14所示，折叠弹簧20与隔挡板30连接安装时，折叠弹簧20的连接部23插入到隔挡板30的插槽中。安装完毕后，由于有滚柱2与折叠弹簧20的接触部接触连接，从而可防止连接部从插槽35中退出来，而连接部23两个相互平行插接部与隔挡板相互平行的两插槽的配合，可防止折叠弹簧在离心力的作用下甩出，因此这种连接方式也可以对折叠弹簧进行良好的固定。

实施例5：

如图15所示，本实施例中折叠弹簧20的特点是折叠弹簧接触部21处高度D1小于弹性部22与连接部23连接处的高度D2,其高度差为d，弹性部自接触部至连接部处其高度渐变增高。折叠弹簧固定后，与滚柱2接触的接触部属于自由端，在折叠弹簧随滚柱高速转动时，折叠弹簧在离心力的作用下向外甩出，在接触部的甩出位移最大，但在本实施例中，由于接触部的高度D1小于弹性部后端的高度，从而在其他参数相同的情况下，接触部与外环齿轮内滚道面的距离增大，从而降低接触部在离心力作用下甩出与外环齿轮的内滚道面接触而导致外环齿轮的内滚道面的损坏或折叠弹簧的磨损的可能性。

Claims (15)

1.一种超越离合器，包括外环齿轮、位于外环齿轮内的内凸轮、固定安装在内凸轮左右两侧的左挡板和右挡板，所述内凸轮的圆周面上设置有若干个楔形面，两相邻的楔形面之间设有隔挡板，在两相邻的隔挡板、左挡板、右挡板、及楔形面所构成的容腔内设置有滚柱，在滚柱与隔挡板的前端面之间设置有向滚柱施加弹力的折叠弹簧，其特征在于所述折叠弹簧由弹簧片折弯形成，其包括接触部、弹性部、连接部，所述接触部与滚柱侧面接触连接，接触部的一端与弹性部连接，所述弹性部上的折弯线与所述滚柱的轴线相互垂直；所述弹性部的末端与连接部连接，所述隔挡板左端面或/和右端面上设有凹槽，所述凹槽的宽度等于所述折叠弹簧连接部的宽度，所述连接部嵌入在所述隔挡部端部的凹槽内与所述隔挡板固定连接。

2.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于所述折叠弹簧自接触部至弹性部后端的径向高度渐变增高。

3.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于所述隔挡板与所述内凸轮为一体结构。

4.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于所述隔挡板与所述内凸轮为分体式结构，所述隔挡板的两端设有凸出其端面的非圆柱形的凸块，所述左挡板与右挡板的内侧面上设置有与隔挡板两端凸块相配合、用于容纳凸块固定隔挡板的安装槽；

或所述隔挡板的两端设有凸出其端面的圆柱形凸块，所述左挡板与右挡板的内侧面上设置有与隔挡板两端圆柱形凸块相配合圆孔形的安装槽，所述隔挡板的底面与所述楔形面相配合。

5.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于所述连接部的前端具有折弯形成的前限位部，所述前限位部与所述隔挡板前端面接触连接。

6.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于所述连接部的后端具有向内折弯形成的后限位部，所述后限位部与所述隔挡板后端面接触连接。

7.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于所述折叠弹簧为两个，所述的两个折叠弹簧左右并列排布设置。

8.根据权利要求7所述的超越离合器，其特征在于所述两个折叠弹簧在其接触部或连接部相互为一体连接。

9.一种超越离合器，包括外环齿轮、位于外环齿轮内的内凸轮、固定安装在内凸轮左右两侧的左挡板和右挡板，所述内凸轮的圆周面上设置有若干个楔形面，两相邻的楔形面之间设有隔挡板，在两相邻的隔挡板、左挡板、右挡板、及楔形面所构成的容腔内设置有滚柱，在滚柱与隔挡板的前端面之间设置有向滚柱施加弹力的折叠弹簧，其特征在于所述折叠弹簧由弹簧片折弯形成，其包括接触部、弹性部、连接部，所述接触部与滚柱侧面接触连接，接触部的一端与弹性部连接，所述弹性部上的折弯线与所述滚柱的轴线相互垂直；所述弹性部的末端与连接部连接；所述隔挡板与所述内凸轮为分体式结构，所述隔挡板左右方向上的中部设置有前后向的插槽，所述连接部插装在所述插槽内与所述隔挡板固定连接。

10.根据权利要求9所述的超越离合器，其特征在于所述折叠弹簧自接触部至弹性部后端的径向高度渐变增高。

11.根据权利要求9所述的超越离合器，其特征在于所述隔挡板与所述内凸轮为分体式结构，所述隔挡板的两端设有凸出其端面的非圆柱形的凸块，所述左挡板与右挡板的内侧面上设置有与隔挡板两端凸块相配合、用于容纳凸块固定隔挡板的安装槽；

或所述隔挡板的两端设有凸出其端面的圆柱形凸块，所述左挡板与右挡板的内侧面上设置有与隔挡板两端圆柱形凸块相配合圆孔形的安装槽，所述隔挡板的底面与所述楔形面相配合。

12.根据权利要求9所述的超越离合器，其特征在于所述连接部的前端具有折弯形成的前限位部，所述前限位部与所述隔挡板前端面接触连接。

13.根据权利要求9所述的超越离合器，其特征在于所述连接部的后端具有向内折弯形成的后限位部，所述后限位部与所述隔挡板后端面接触连接。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的超越离合器，其特征在于所述折叠弹簧为两个，所述的两个折叠弹簧左右并列排布设置。

15.根据权利要求14所述的超越离合器，其特征在于所述两个折叠弹簧在其接触部或连接部相互为一体连接。