CN107131224B

CN107131224B - 一种超越离合器

Info

Publication number: CN107131224B
Application number: CN201710507122.3A
Authority: CN
Inventors: 刘延伟; 林子越; 朱云学; 赵克刚
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2037-06-28
Also published as: CN107131224A

Abstract

本发明公开了一种超越离合器，内圈和外圈，内圈外周设置有围绕内圈中心的多个安装平面，每个安装平面两端均安装有正向楔块和反向楔块；正向楔块位于安装平面端部且反向楔块位于安装平面中部时，内圈相对于外圈只能够正向转动；正向楔块位于安装平面中部且反向楔块位于安装平面端部时，内圈相对于外圈只能够反向转动；正向楔块和反向楔块均位于安装平面中部时，内圈和外圈能够双向相对转动；正向楔块和反向楔块分别位于安装平面两端部时，内圈和外圈相对静止。通过控制装置切换正向楔块和反向楔块的位置，使超越离合器具有正向单向超越、反向单向超越、双向超越和双向接合四种工作状态，实现双向可控，满足多种工作模式的需要，提高适用性。

Description

一种超越离合器

技术领域

本发明涉及离合器领域，特别是涉及一种超越离合器。

背景技术

超越离合器被广泛应用于多种领域，现有技术中，超越离合器均为单向超越离合器，又称为单向轴承，是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与断开功能的重要部件。利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换，来实现离合功能，依靠单向锁止原理，力矩的传递是单方向的，均能够实现动力的单向传递。

随着超越离合器使用领域的不断拓展，对其多功能化的需求也越来越高，传统的单向离合器工作模式较为单一，已无法满足原动机和工作机之间对离合器动力的单向或双向传递等多种工作模式的需要。

因此，如何提供一种双向可控的超越离合器是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超越离合器，能够双向可控，提高适用性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种超越离合器，包括同轴设置的内圈和外圈，所述内圈外周设置有围绕所述内圈中心的多个安装平面，每个所述安装平面两端均安装有正向楔块和反向楔块，所述正向楔块和所述反向楔块交替设置于所述内圈和所述外圈之间，所述内圈的端面上安装有用于沿所述安装平面推动所述正向楔块和所述反向楔块的控制装置，使所述正向楔块和/或所述反向楔块能够与所述外圈分离；

所述正向楔块位于所述安装平面端部且所述反向楔块位于所述安装平面中部时，所述内圈相对于所述外圈只能够正向转动；所述正向楔块位于所述安装平面中部且所述反向楔块位于所述安装平面端部时，所述内圈相对于所述外圈只能够反向转动；所述正向楔块和所述反向楔块均位于所述安装平面中部时，所述内圈和所述外圈能够双向相对转动；所述正向楔块和所述反向楔块分别位于所述安装平面两端部时，所述内圈和所述外圈相对静止。

优选地，每个所述安装平面中部均设置有垂直于所述安装平面的安装座，所述安装座和所述正向楔块之间设置有能够向端部推动所述正向楔块的正向弹簧，所述安装座和所述反向楔块之间设置有能够向端部推动所述反向楔块的反向弹簧。

优选地，所述控制装置包括与所述内圈同轴设置的正向控制板和反向控制板，所述正向控制板和所述反向控制板的中部设置有用于主轴穿过的通孔，所述正向控制板设置于所述内圈的正向端面，所述反向控制板设置于所述内圈的反向端面；

所述正向楔块的一端设置有凸出于所述正向端面的正向控制销，所述正向控制板的内侧周向设置有对应所述正向控制销的多个正向控制窗口，所述正向控制销安装于所述正向控制窗口中，所述正向控制板转动时能够拉动所述正向楔块向所述安装平面中部移动；

所述反向楔块的一端设置有凸出于所述反向端面的反向控制销，所述反向控制板的内侧周向设置有对应所述反向控制销的多个反向控制窗口，所述反向控制销安装于所述反向控制窗口中，所述反向控制板转动时能够拉动所述反向楔块向所述安装平面中部移动。

优选地，所述正向控制板的外侧设置有正向控制把手，所述反向控制板的外侧设置有反向控制把手。

优选地，所述正向端面和所述反向端面上均设置有弧形限位槽，所述弧形限位槽内安装有限位销座和限位弹簧，所述正向控制板和所述反向控制板的内侧均设置有限位销，所述限位销安装于所述弧形限位槽内。

优选地，所述正向楔块和所述反向楔块具体为滚柱，所述滚柱的轴线平行于所述内圈的轴线。

优选地，所述连接孔内设置有用于安装单键的键槽。

优选地，所述外圈端面上设置有用于连接齿轮的安装孔。

本发明提供一种超越离合器，包括同轴设置的内圈和外圈，内圈外周设置有围绕内圈中心的多个安装平面，每个安装平面两端均安装有正向楔块和反向楔块，正向楔块和反向楔块交替设置于内圈和外圈之间，内圈的端面上安装有用于沿安装平面推动正向楔块和反向楔块的控制装置，使正向楔块和/或反向楔块能够与外圈分离；正向楔块位于安装平面端部且反向楔块位于安装平面中部时，内圈相对于外圈只能够正向转动；正向楔块位于安装平面中部且反向楔块位于安装平面端部时，内圈相对于外圈只能够反向转动；正向楔块和反向楔块均位于安装平面中部时，内圈和外圈能够双向相对转动；正向楔块和反向楔块分别位于安装平面两端部时，内圈和外圈相对静止。

通过控制装置切换正向楔块和反向楔块的位置，使超越离合器具有正向单向超越、反向单向超越、双向超越和双向接合四种工作状态，实现双向可控，满足多种工作模式的需要，提高适用性。

附图说明

图1为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的爆炸图；

图2为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式中正向控制板的主视示意图；

图3为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式中反向控制板的侧视示意图；

图4为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式中楔块的结构示意图；

图5为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的正向单向超越工作状态示意图；

图6为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的方向单向超越工作状态示意图；

图7为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的双向超越工作状态示意图；

图8为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的双向接合工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图8，图1为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的爆炸图；图2为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式中正向控制板的主视示意图；图3为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式中反向控制板的侧视示意图；图4为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式中楔块的结构示意图；图5为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的正向单向超越工作状态示意图；图6为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的方向单向超越工作状态示意图；图7为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的双向超越工作状态示意图；图8为本发明所提供的超越离合器的一种具体实施方式的双向接合工作状态示意图。

本发明具体实施方式提供的超越离合器，包括同轴设置的内圈200和外圈600，内圈200外周设置有围绕内圈200中心的多个安装平面，每个安装平面两端均安装有正向楔块301和反向楔块401，正向楔块301和反向楔块401交替设置于内圈200和外圈600之间，内圈200的端面上安装有用于沿安装平面推动正向楔块301和反向楔块401的控制装置，使正向楔块301和/或反向楔块401能够与外圈600分离。由于外圈600内周为圆形，则安装平面中部距外圈600内周的距离大于安装平面端部距外圈600内周的距离，当推动正向楔块301(反向楔块401)至安装平面中部时，正向楔块301(反向楔块401)与外圈600分离，当推动正向楔块301(反向楔块401)至安装平面端部时，正向楔块301(反向楔块401)与外圈接触。具体地，正向楔块301和反向楔块401为滚柱，滚柱的轴线平行于内圈200的轴线，防止应力集中，也可采用其他形状的楔块，均在本发明的保护范围之内。

正向楔块301位于安装平面端部且反向楔块401位于安装平面中部时，内圈200相对于外圈600只能够正向转动，此时超越离合器处于正向单向超越状态；正向楔块301位于安装平面中部且反向楔块401位于安装平面端部时，内圈200相对于外圈600只能够反向转动，此时超越离合器处于反向单向超越状态；正向楔块301和反向楔块401均位于安装平面中部时，内圈200和外圈600能够双向相对转动，此时超越离合器处于双向超越状态；正向楔块301和反向楔块401分别位于安装平面两端部时，内圈200和外圈600相对静止，此时超越离合器处于双向接合状态。其中正向和反向用于表示相反的两个运动方向，当规定一个方向为正向时，另一个方向即为反向。

其中，内圈200具体为正六边形板，正六边形板的中心设置有用于连接主轴的连接孔201，连接孔201内设置有用于安装单键的键槽。外圈600端面上设置有用于连接齿轮的安装孔601。

通过控制装置切换正向楔块301和反向楔块401的位置，使超越离合器具有正向单向超越、反向单向超越、双向超越和双向接合四种工作状态，实现双向可控，满足多种工作模式的需要，提高适用性。

为了便于楔块的安装与复位，每个安装平面中部均设置有垂直于安装平面的安装座，安装座和正向楔块301之间设置有能够向端部推动正向楔块301的正向弹簧302，安装座和反向楔块401之间设置有能够向端部推动反向楔块401的反向弹簧402。

在本发明具体实施方式提供的超越离合器中，控制装置包括与内圈200同轴设置的正向控制板100和反向控制板700，正向控制板100和反向控制板700的中部设置有用于主轴穿过的通孔，正向控制板100设置于内圈200的正向端面，反向控制板700设置于内圈200的反向端面。定义内圈200靠近正向控制板100的一侧端面为正向端面，靠近反向控制板700的一侧端面为反向端面，正向控制板100和反向控制板700相对的侧面定义为两板的内侧，相背离的侧面定义为两板的外侧。

正向楔块301的一端设置有凸出于正向端面的正向控制销3011，正向控制板100的内侧周向设置有对应正向控制销3011的多个正向控制窗口101，正向控制销3011安装于正向控制窗口101中，正向控制板100转动时能够推动正向楔块301；

反向楔块401的一端设置有凸出于反向端面的反向控制销4011，反向控制板700的内侧周向设置有对应反向控制销4011的多个反向控制窗口701，反向控制销4011安装于反向控制窗口701中，反向控制板700转动时能够推动反向楔块401。正向控制板100的外侧设置有正向控制把手102，反向控制板700的外侧设置有反向控制把手702。正向控制板100和反向控制板700结构相同，仅是设置方向不同。

正向单向超越状态时，正向控制板100处于接合位。即推动反向控制把手702做顺时针转动，使反向控制板700处于分离位，此时反向控制窗口701朝压紧反向弹簧402的方向转动，推动反向楔块401位于安装平面中部，反向楔块401保持与外圈600分离，同时正向楔块301在正向弹簧302的作用下位于安装平面端部，与外圈600接触。内圈200相对于外圈600逆时针旋转时，正向楔块301进一步楔紧，并与内圈200、外圈600构成自锁机构；内圈200相对于外圈600顺时针旋转时，正向楔块301不会楔紧，内圈200与外圈600分离，此时为正向单向超越。

反向单向超越状态时，反向控制板700处于接合位。即推动正向控制把手102做逆时针转动，使正向控制板100处于分离位，此时正向控制窗口101朝压紧正向弹簧302的方向转动，推动正向楔块301位于安装平面中部，正向楔块301保持与外圈600分离，同时反向楔块401在反向弹簧402的作用下位于安装平面端部，与外圈600接触。内圈200相对于外圈600顺时针旋转时，反向楔块401进一步楔紧，并与内圈200、外圈600构成自锁机构；内圈200相对于外圈600逆时针旋转时，反向楔块401不会楔紧，内圈200与外圈600分离，此时为反向单向超越。

双向超越状态时，正向控制板100和反向控制板700均处于分离位，推动正向控制把手102逆时针转动，推动正向楔块301位于安装平面中部，保持与外圈600分离，推动反向控制把手702顺时针转动，推动反向楔块401位于安装平面中部，保持与外圈600分离。此时内圈200相对于外圈600顺时针或逆时针旋转时，正向楔块301和反向楔块401均不会楔紧，内圈200与外圈600分离，此时为双向超越。

双向接合状态时，正向控制板100和反向控制板700均处于接合位，撤销施加于正向控制把手102和反向控制把手702的外力，在正向弹簧302和反向弹簧402的作用下，正向楔块301和反向楔块401分别位于安装平面的两端，与外圈600接触，内圈200相对于外圈600顺时针旋转时，反向楔块401楔紧，构成自锁，不能继续转动，内圈200相对于外圈600逆时针旋转时，正向楔块301楔紧，构成自锁，不能继续转动，此时未双向接合。上述顺时针转动和逆时针转动均为根据附图定义的转动方向。

控制窗口的高度需要略大于控制销的直径，其原因在于滚柱沿多边形的边做直线运动而控制窗口绕轴做圆周运动，避免发生干涉；且控制窗口的宽度也需要略大于控制销直径，其原因在于控制窗口仅在压紧滚柱时对控制销进行约束，而内圈200、外圈600和滚柱构成自锁机构时，滚柱由于磨损或者制造误差导致的未能与外圈600接触的情况需要由弹簧来弥补，所以控制窗口的宽比控制销直径稍大，不会将滚柱固定在内圈200外端的某一位置。

在本发明具体实施方式提供的超越离合器中，内圈200的正向端面和反向端面上均设置有弧形限位槽500，弧形限位槽500内安装有限位销座和限位弹簧，正向控制板100和反向控制板700的内侧均设置有限位销501，限位销501安装于弧形限位槽500内，使正向控制板100和反向控制板700只能转动一定的角度，对其转动进行限制。

以上对本发明所提供的超越离合器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种超越离合器，其特征在于，包括同轴设置的内圈（200）和外圈（600），所述内圈（200）外周设置有围绕所述内圈（200）中心的多个安装平面，每个所述安装平面两端均安装有正向楔块（301）和反向楔块（401），所述正向楔块（301）和所述反向楔块（401）交替设置于所述内圈（200）和所述外圈（600）之间，所述内圈（200）的端面上安装有用于沿所述安装平面推动所述正向楔块（301）和所述反向楔块（401）的控制装置，使所述正向楔块（301）和/或所述反向楔块（401）能够与所述外圈（600）分离；

所述正向楔块（301）位于所述安装平面端部且所述反向楔块（401）位于所述安装平面中部时，所述内圈（200）相对于所述外圈（600）只能够正向转动；所述正向楔块（301）位于所述安装平面中部且所述反向楔块（401）位于所述安装平面端部时，所述内圈（200）相对于所述外圈（600）只能够反向转动；所述正向楔块（301）和所述反向楔块（401）均位于所述安装平面中部时，所述内圈（200）和所述外圈（600）能够双向相对转动；所述正向楔块（301）和所述反向楔块（401）分别位于所述安装平面两端部时，所述内圈（200）和所述外圈（600）相对静止；

每个所述安装平面中部均设置有垂直于所述安装平面的安装座，所述安装座和所述正向楔块（301）之间设置有能够向端部推动所述正向楔块（301）的正向弹簧（302），所述安装座和所述反向楔块（401）之间设置有能够向端部推动所述反向楔块（401）的反向弹簧（402）；

所述控制装置包括与所述内圈（200）同轴设置的正向控制板（100）和反向控制板（700），所述正向控制板（100）和所述反向控制板（700）的中部设置有用于主轴穿过的通孔，所述正向控制板（100）设置于所述内圈（200）的正向端面，所述反向控制板（700）设置于所述内圈（200）的反向端面；

所述正向楔块（301）的一端设置有凸出于所述正向端面的正向控制销（3011），所述正向控制板（100）的内侧周向设置有对应所述正向控制销（3011）的多个正向控制窗口（101），所述正向控制销（3011）安装于所述正向控制窗口（101）中，所述正向控制板（100）转动时能够拉动所述正向楔块（301）向所述安装平面中部移动；

所述反向楔块（401）的一端设置有凸出于所述反向端面的反向控制销（4011），所述反向控制板（700）的内侧周向设置有对应所述反向控制销（4011）的多个反向控制窗口（701），所述反向控制销（4011）安装于所述反向控制窗口（701）中，所述反向控制板（700）转动时能够拉动所述反向楔块（401）向所述安装平面中部移动；

所述正向楔块（301）和所述反向楔块（401）具体为滚柱，所述滚柱的轴线平行于所述内圈（200）的轴线。

2.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于，所述正向控制板（100）的外侧设置有正向控制把手（102），所述反向控制板（700）的外侧设置有反向控制把手（702）。

3.根据权利要求2所述的超越离合器，其特征在于，所述正向端面和所述反向端面上均设置有弧形限位槽（500），所述弧形限位槽（500）内安装有限位销座和限位弹簧，所述正向控制板（100）和所述反向控制板（700）的内侧均设置有限位销（501），所述限位销（501）安装于所述弧形限位槽（500）内。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的超越离合器，其特征在于，连接孔（201）内设置有用于安装单键的键槽。

5.根据权利要求4所述的超越离合器，其特征在于，所述外圈端面上设置有用于连接齿轮的安装孔（601）。