CN104179835A - 超越离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超越离合器的结构，其由主动件、中间件、从动件、圆柱弹子、弹簧、挡圈组成。本发明通过中间件和从动件之间的内外螺旋作用，驱动弹子径向移动，以此改变主动件和从动件的相对运动，实现超越离合器的超越状态或接合状态。本发明结构简单、可靠，提高了超越离合器的使用寿命和承载能力，简化了加工工艺。

Description

超越离合器

技术领域

本发明属于机械传动领域，特别涉及一种具有高可靠性的带有弹子结构的超越离合器。 

背景技术

超越离合器通常用于在主动轴和从动轴之间实现动力的传递，并根据主动轴和从动轴之间相对速度的不同以实现接合或超越。目前，常用的超越离合器有滚柱超越离合器、楔块超越离合器等类型，此类超越离合器均是采用内圈与外圈之间的楔紧机构进行扭矩的传递，结构复杂，传递过程中会产生很大的接触应力，零件磨损严重，并且滚柱式超越离合器和楔块式超越离合器磨损不易补偿，存在过载翻转或打滑现象，工作可靠性不高。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述离合器结构复杂、工作可靠性不高、寿命短，磨损不易补偿的技术问题，而提供的一种结构简单，可靠性高的带有弹子结构的超越离合器。

为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下所述。 

一种带有弹子结构的超越离合器，包括主动件1、中间件2，从动件3，弹子4，弹子5、弹簧6，左挡圈7、右挡圈8。其特征在于：所述主动件1可转动的设置并能够沿其轴向移动，轴向开有中心通孔，外表面轴线方向上开有一组相同尺寸的径向通孔11，所述径向通孔11在圆周方向上均匀分布；所述中间件2外表面设置有外螺旋21，内壁上开有多个与所述主动件1径向通孔11相对应的径向盲孔22，所述径向盲孔22在圆周方向上均匀分布；所述从动件3一端设置有中心盲孔，孔内表面设置有与外螺旋21啮合的内螺旋31，孔底端中心向外设置有圆柱形突出体32，所述从动件3另一端设置有销孔33和安装孔，所述从动件3与所述外部输出轴10通过所述销9固定连接，并使所述从动件3只可周向转动而不能轴向移动；所述弹子4放置于主动件1的径向通孔11中，可沿孔11孔壁上下移动，其下端面与圆柱形突出体32外表面相接触，长度等于所述圆柱突出体32大圆柱面至所述主动件1外表面的距离；所述弹子5设置于中间件2上的径向盲孔22中，长度小于孔22的长度，可沿孔22轴线上下移动；所述弹簧6安装在孔22的底端，所述弹簧6预紧时的长度与弹子5的长度之和大于盲孔22的长度；所述挡圈7和挡圈8安装在所述主动件1上的挡圈环槽12中，左挡圈7安装在左挡圈环槽中，右挡圈8安装在右挡圈环槽中，挡圈7和挡圈8限制所述中间件2在所述主动件1上的轴向位置。

当从动件3速度大于主动件1速度时，中间件2与从动件3具有相对转速，且转速方向与外螺旋21方向相反，由于主动件1能够轴向移动而从动件3轴向不能移动，在外螺旋21和内螺旋31的螺旋作用下，中间件2通过挡圈7带动主动件1逐渐向外旋出从动件3。随着主动件1向外移动，弹子4下端面与从动件3上的圆柱突出体32的接触面逐渐由圆柱突出体32的小圆柱面上升至大圆柱面，弹子4与弹子5相接触的面也不断上升，由于弹子4长度等于圆柱突出体32大圆柱面至主动件1外表面的距离，故当弹子4下端面到达大圆柱面时，弹子4与弹子5相接触的面恰好与主动件1外表面相切，弹子5完全退出径向通孔11，此时主动件1与中间件2分离。由于中间件2与主动件1为间隙配合，中间件2此时周向可自由转动，主动件1的转速和从动件3的转速互不影响，主动件1与从动件3处于超越状态。

当从动件3速度小于主动件1速度时，从动件3相对于中间件2有速度差且转速方向与外螺旋21方向相同，此时中间件2通过挡圈8带动主动件1向从动件3内旋进，弹子4和弹子5的接触面逐渐下降，弹子4下端面与从动件3上的圆柱突出体32的接触面逐渐由圆柱突出体32大圆柱部分下降至过渡锥面部分，弹子5下端逐渐进入主动件1径向孔11中，在螺旋作用下主动件1与中间件2继续旋入从动件3内，至弹子4下端面与圆柱突出部32小圆柱面接触，此时5弹子有很大一部分进入主动件1径向孔11中，主动件1与中间件2通过弹子5连接，当主动件1和中间件2旋入至最内端后，主动件1端面与从动件3中心盲孔底端接触，主动件1和中间件2轴向无法继续移动，中间件2外螺旋21与从动件3内螺旋31之间会锁紧，此时主动件1、中间件2、从动件3作为一个整体一起旋转，主动件1通过弹子5和外螺旋21与内螺旋31的螺旋啮合传动带动从动件3转速提高，超越离合器进入接合状态。

本发明采用弹子结构与螺旋结构结合，实现超越离合器的超越和接合；结构简单，机构所受预紧力小且组装方便，弹子容易更换具有磨损补偿功能，能保证有较长寿命；传动机构采用弹子和螺旋传递扭矩克服了滚柱式超越离合器高副传递的缺点，可传递的扭矩更大，寿命更长。

附图说明

图1为本发明的轴向1/4剖装配视图。

图2为本发明的主动件三维视图。

图3为本发明的中间件三维视图。

图4为本发明的从动件三维视图。

图5为本发明的从动件轴向半剖视图。

图6为本发明的弹子三维视图。

图7为本发明的挡圈三维视图。

图8为本发明所述超越离合器处于超越工作状态时弹子位置轴向局部剖视图。

图9为本发明所述超越离合器处于接合工作状态时弹子位置轴向局部剖视图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明所述超越离合器做进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本发明提供了一种超越离合器，包括主动件1、中间件2，从动件3，弹子4，弹子5、弹簧6，左挡圈7、右挡圈8。其特征在于：所述主动件1可转动的设置并能够沿其轴向移动，轴向开有中心通孔，外表面轴线方向上开有一组相同尺寸的径向通孔11，所述径向通孔11在圆周上均匀分布；所述中间件2外表面设置有外螺旋21，内壁上开有多个与所述主动件1径向通孔11相对应的径向盲孔22，所述径向盲孔22在圆周上均匀分布；所述从动件3一端设置有中心盲孔，孔内表面设置有与外螺旋21啮合的内螺旋31，孔底端中心向外设置有圆柱形突出体32，所述从动件3另一端设置有销孔33和安装孔，所述从动件3与所述外部输出轴10通过所述销9固定连接，并使所述从动件3只可周向转动而不能轴向移动；所述弹子4放置于主动件1的径向通孔11中，可沿孔11轴线上下移动，其下端面与圆柱形突出体32外表面相接触，长度等于所述圆柱突出体32大圆柱面至所述主动件1外表面的距离；所述弹子5设置于中间件2上的径向盲孔22中，长度小于孔22的长度，可沿孔22轴线上下移动；所述弹簧6安装在孔22的底端；所述挡圈7和挡圈8安装在主动件1上的挡圈环槽12中，左挡圈7安装在左挡圈环槽中，右挡圈8安装在右挡圈环槽中，挡圈7和挡圈8限制所述中间件2在所述主动件1上的轴向位置。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图9所示，初始装配时主动件1连同中间件2旋入从动件3中心盲孔最内端，此时主动件1端面与从动件3中心盲孔底端接触，弹子4下端面与圆柱突出体32的小圆柱外表面接触，弹子4和弹子5的接触面位于中间件2与主动件1分界面以下，弹子5一部分位于主动件1上的径向通孔11中，一部分位于中间件2上的径向盲孔22中，此时通过弹子5即将主动件1和中间件2锁紧在一起，主动件1通过弹子5带动中间件2以相同速度旋转。

超越状态：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，当从动件3速度大于主动件1速度时，中间件2与从动件3具有相对转速，且转速方向与外螺旋21方向相反，由于主动件1能够轴向移动而从动件3轴向不能移动，在外螺旋21和内螺旋31的螺旋作用下，通过弹子5锁紧在一起的主动件1与中间件2逐渐向外旋出从动件3。随着主动件1的向外移动，弹子4下端面与从动件3上的圆柱突出体32的接触面逐渐由圆柱突出体32小圆柱面上升至大圆柱面，弹子4与弹子5相接触的面也不断上升，弹子5压缩弹簧6，由于弹子4长度等于所述圆柱突出体32大圆柱面至所述主动件1外表面的距离，故当弹子4下端面与圆柱突出体32大圆柱面接触时，弹子4与弹子5相接触的面恰与主动件1外表面相切，弹子5完全退出径向通孔11，此时主动件1与中间件2分离。由于中间件2与主动件1为间隙配合，中间件2此时周向可自由转动。主动件1与中间件2初始分离时，中间件2转速与主动件1转速相同，即此时中间件2转速依然低于从动件3转速，从动件3通过内外螺旋啮合带动中间件2旋转直至两者速度达到一致，在此过程中中间件2通过左挡圈7带动主动件1继续向外移动一段微小距离，当从动件3与中间件2速度达到一致时两者之间无相对转速，中间件2不再带动主动件1向外移动，主动件1向外移动至最大位置，该过程中弹子4下端面与从动件3上的圆柱突出体32的接触面一直为大圆柱面。此时主动件1的运动和从动件3的运动互不影响，离合器处于超越状态。

接合状态：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图9所示，超越状态时从动件3通过螺旋传动带动中间件2以相同速度旋转。当从动件3速度下降时，从动件3相对于中间件2有速度差且转速方向与螺旋方向相同，此时中间件2通过挡圈8带动主动件1向从动件3内旋进，弹子4下端面与从动件3上的圆柱突出部32的接触面逐渐由圆柱突出体32大圆柱部分下降至过渡锥面部分，弹子4顶端位置低于主动件1的外表面，在弹簧6回复力作用下弹子5下端进入主动件1径向孔11中，主动件1就与中间件2就会通过弹子5逐渐进入锁紧状态。若此时从动件3速度下降后，从动件3速度仍大于主动件1速度，则重复上述超越状态的过程；若速度下降后从动件3速度小于主动件1速度，则主动件1与中间件2继续向从动件3内部旋进，至弹子4下端面与圆柱突出部32小圆柱面接触，此时5弹子有很大一部分进入主动件1径向孔11中，主动件1与中间件2通过弹子5完全锁紧，当主动件1和中间件2旋入至最内端后，主动件1一端与从动件3中心盲孔底端接触，中间件2与从动件3之间的螺旋会锁紧，此时主动件1、中间件2、从动件3作为一个整体一起旋转，主动件1通过弹子5和外螺旋21与内螺旋31的螺旋啮合传动带动从动件3转速提高，超越离合器进入接合状态。

Claims (6)

1.一种超越离合器，由主动件、中间件、从动件组成；其特征在于所述主动件1轴向开有中心通孔，外表面轴线方向上开有一组径向通孔11，所述径向通孔11中安装有弹子4；所述中间件2外表面设置有外螺旋21，轴心设置有中心通孔，内壁上设置有多个与所述主动件1上径向通孔11相对应的径向盲孔22，所述径向盲孔22中安装有弹子5和弹簧6，弹簧6一端接触盲孔22的底部，一端接触弹子5的一端；所述主动件1安装于中间件2的轴心通孔中，两者为间隙配合；所述主动件1左端安装有左挡圈7，右端安装有右挡圈8；所述从动件3的轴心设置有中心盲孔，孔内表面加工有与外螺旋21啮合的内螺旋31，孔底端中心向外设置有圆柱突出体32，所述圆柱突出体32伸入主动件1的中心通孔中。

2.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于所述主动件1左端安装有左挡圈7，右端安装有右挡圈8的具体方式为：主动件1左右两端加工有挡圈槽，左挡圈7安装在左端挡圈槽中，右挡圈8安装在右挡圈槽中，左右挡圈卡住中间件2，限制中间件2在主动件1上的轴向位置。

3.根据权利要求1或2所述的超越离合器，其特征在于所述弹子4可沿着通孔11的孔壁上下移动，其下端面与圆柱形突出体32外表面相接触，其长度等于所述圆柱突出体32大圆柱面至所述主动件1外表面的距离。

4.根据权利要求1或2所述的超越离合器，其特征在于所述弹子5安装于中间件2上的径向孔22中，可沿孔壁上下移动。

5.根据权利要求1或2所述的超越离合器，其特征在于所述弹簧6预紧时的长度与弹子5的长度之和大于盲孔22的长度。

6.根据权利要求1或2所述的超越离合器，其特征在于所述圆柱形突出部32包括大圆柱部分，过渡部分以及小圆柱部分，大圆柱部分直径小于主动件1中心通孔的直径；当弹子4下端面与大圆柱表面接触时，弹子5与弹子4的接触面恰好与主动件1的外表面相切；当弹子4下端面与小圆柱面或过渡锥面接触时，弹子5与弹子4的接触面处于主动件1的外表面之下，弹子5一部分进入径向孔11中。