CN112324816B - 一种斜撑式超越离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种斜撑式超越离合器，包括内圈、内保持架、波形弹簧、外保持架、外圈及楔块，还包括调整块，该调整块与一个保持架铰接，与另一个保持架通过驱动结构传动连接，驱动结构包括导向移动配合的导向柱和导轨部，调整块的重心位于所述铰接轴和导向柱连线的相应一侧，当斜撑式超越离合器处于超越工况时，调整块受离心力绕铰接轴摆动，通过所述驱动结构驱使两保持架相对错位转动，进而驱使所有楔块同步朝向脱离所述内滚道和外滚道的方向摆动。可有效抵消波形弹簧施加在楔块上的弹性作用力，降低了楔块实际在内滚道上的压力，降低了摩擦阻力，进而可有效降低楔块作用面的磨损，改善超越离合器性能。

Description

一种斜撑式超越离合器

技术领域

本发明属于超越离合器技术领域，具体涉及一种斜撑式超越离合器。

背景技术

斜撑式超越离合器在航空领域具有广泛的应用，如直升机主传动系统、固定翼飞机的起动系统、辅助动力系统等。

如图1所示，常规斜撑式超越离合器由内圈6、外圈1、楔块3、内保持架5、外保持架2和波形弹簧4组成，楔紧工况下可在内圈6和外圈1之间传递扭矩，在超越工况下使内圈6和外圈1相对独立运转，并且，楔块3、内保持架5、外保持架2和波形弹簧4跟随外圈1转动，内保持架5和外保持架2的功能是保持各楔块3在承载时相位一致，而波形弹簧4则使楔块3与内圈6的内滚道、外圈1的外滚道时刻接触。实际上，此类超越离合器的结构如授权公告号为CN2871961Y的中国实用新型专利中公开的双保持架超越离合器，离心力小，缓振性好，韧性好，耐冲击。

上述双保持架斜撑式超越离合器中，根据楔块重心位置的不同，超越离合器可分为离心啮合型和离心脱开型。在离心力作用下，离心啮合型离合器的楔块在离心力作用下趋向于啮合楔紧，可减少由超越工况切换至楔紧传扭工况的启动时间，离心脱开型离合器的楔块在离心力作用下趋向于超越脱开，可减少楔块与内外滚道的磨损。如果希望将离心啮合型离合器更改为离心脱开型离合器的话，只能更换楔块，设计、制造成本较高。而对于离心脱开型离合器，一旦楔块形状确定，在超越脱开工况下，在弹簧的弹性施压下，楔块与内外滚道的摩擦阻力是确定的，不能再继续减少，如果希望减少的话，也只能全部更换楔块，这样一来，设计、制造成本也比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜撑式超越离合器，以解决现有技术中需要通过更换楔块才能将离心啮合型离合器更改为离心脱开型离合器或者才能进一步降低离心脱开型离合器在超越脱开工况下楔块与内外滚道摩擦阻力的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的斜撑式超越离合器的技术方案是：一种斜撑式超越离合器，包括：

由内向外依次布置的内圈、内保持架、波形弹簧、外保持架及外圈，内圈的外周面上设有内滚道，外圈的内周面上设有外滚道，所述内圈用于与主动件传动连接；

若干个楔块，沿内圈周向对应分布于所述内保持架、波形弹簧及外保持架的窗孔中，各楔块依靠波形弹簧施加的弹性力与所述内滚道、外滚道接触；

调整块，与两保持架中的其中一个通过铰接轴铰接连接，与两保持架中的另一个通过驱动结构传动连接，所述铰接轴与所述内圈中心轴线并行布置；

所述驱动结构包括导向移动配合的导向柱和导轨部，导向柱和导轨部中的其中一个设置在所述调整块上，导向柱和导轨部中的另一个固设在相应保持架上，所述导轨部沿所述铰接轴的径向延伸；

在内圈周向上，所述调整块的重心位于所述铰接轴和导向柱连线的相应一侧，当斜撑式超越离合器处于超越工况时，调整块受离心力绕铰接轴摆动，通过所述驱动结构驱使两保持架相对错位转动，进而驱使所有楔块同步朝向脱离所述内滚道和外滚道的方向摆动。

有益效果是：本发明所提供的斜撑式超越离合器中，对应两保持架设置调整块，并且，使调整块的重心处于铰接轴和导向柱连线的相应一侧，在超越工况下，受离心力作用，调整块能够围绕铰接轴摆动，进而驱使两保持架相对转动，驱使所有楔块同步地的朝与两滚道脱离的方向摆动，有效抵消波形弹簧施加在楔块上的弹性作用力，降低了楔块实际在内滚道上的压力，降低了摩擦阻力，进而可有效降低楔块作用面的磨损，改善超越离合器性能。这样一来，针对于原有的离合器来讲，不需要更换楔块即可将离心啮合型离合器更改为离心脱开型离合器，或者是进一步降低离心脱开型离合器在超越脱开工况下楔块与内外滚道摩擦阻力结构简单，加工制造均较为方便，可有效提高超越离合器的整体性能。

作为进一步地改进，所述导轨部的相应一端设置传扭挡止部，当斜撑式超越离合器处于传扭工况时，导向柱与传扭挡止部顶压配合，使得调整块与两保持架相对固定装配在一起。

有益效果是：导轨部上相应一端设置传扭挡止部，可限制两保持架的相对偏转角度，可在一定程度上楔块在楔紧工况下受冲击载荷时发生翻转，提高离合器楔紧传扭稳定性。

作为进一步地改进，在所述内圈的轴向上，调整块位于两保持架同一侧。

有益效果是：调整块位于两保持架同一侧，可简化结构，不过多增加占用的体积。

作为进一步地改进，所述铰接轴与导向柱并行布置。

有益效果是：铰接轴与导向柱并行布置，结构简单，方便设计控制调整块驱使两保持架偏转角度。

作为进一步地改进，在内圈周向上，所述调整块的一面侧边为连接侧边，所述铰接轴位于连接侧边的一端，设置在所述调整块上的导向柱或导轨部对应位于连接侧边的另一端，以使得所述调整块的重心位于所述铰接轴和所述导向柱连线的相应一侧。

有益效果是：将铰接轴和导向柱对应布置于连接侧边的相对两侧，方便保证调整块的中心偏心布置，结构简单。

作为进一步地改进，所述调整块呈三角形，所述铰接轴对应位于调整块的一个角，设置在所述调整块上的导向柱或导轨部对应位于调整块的一个角。

有益效果是：调整块为三角形，结构简单，方便加工成型。

作为进一步地改进，所述连接侧边为内凹形，内凹的连接侧边的中部朝向调整块凹陷布置。

有益效果是：连接侧边为内凹形，减少可能出现的干涉风险，也方便安装。

作为进一步地改进，在所述内圈径向上，所述调整块位于所述内圈和外圈之间。

有益效果是：调整块位于内圈和外圈之间，不会过多增加离合器外形。

作为进一步地改进，在所述导轨部设置在所述调整块上时，所述导轨部为导向长孔，设置在相应保持架上的所述导向柱与所述导向长孔移动导向配合。

有益效果是：方便在调整块上加工制作导向长孔，结构简单。

作为进一步地改进，所述调整块上设有弹性臂，该弹性臂与所述连接侧边间隙配合以形成所述的导向长孔，所述弹性臂的自由端设置钩头，以与所述导向柱挡止配合。

有益效果是：利用弹性臂与连接侧面间隙配合以形成导向长孔，结构简单，方便加工成型，也方便与导向柱装配。

附图说明

图1为现有的斜撑式超越离合器的结构示意图；

图2为本发明所提供的斜撑式超越离合器的结构示意图；

图3为图2中调整块安装结构示意图；

图4为图2所示离合器处于传扭工况下的示意图；

图5为图2所示离合器处于超越工况下的示意图。

附图标记说明：

图1中：1-外圈，2-外保持架，3-楔块，4-波形弹簧，5-内保持架，6-内圈。

图2和图3中：1-外圈，2-外保持架，3-楔块，4-调整块，5-导向柱，6-铰接轴，7-垫片，8-波形弹簧，9-内保持架，10-内圈，11-导向长孔，12-连接侧边。

图4和图5中：1-外圈，2-外保持架，3-楔块，4-调整块，5-导向柱，6-铰接轴，7-垫片，8-波形弹簧，9-内保持架，10-内圈，11-导向长孔，13-弹性臂，14-钩头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的斜撑式超越离合器的具体实施例1：

如图2至图5所示，该实施例中的斜撑式超越离合器包括由内向外依次布置的内圈10、内保持架9、波形弹簧8、外保持架2及外圈1，在内圈10和外圈1之间布置有若干个楔块3，所有楔块3沿内圈10周向依次间隔分布，并且，所有楔块3均对应分布于内保持架9、波形弹簧8及外保持架2的窗孔内，并利用波形弹簧8向各楔块3施加弹性作用力，迫使楔块3与内圈10的内滚道、外圈1的外滚道保持压力接触，实现超越保持架的正常工作。

在本实施例中，内圈10用于与主动件传动连接，在传扭状态下，楔块3楔紧，内圈10、内保持架9、波形弹簧8、楔块3、外保持架2及外圈1相对固定装配在一起，驱动外圈1转动，外圈1作为东西输出部输出扭矩。当外圈1转速超过内圈10转速时，此时，楔块3朝向与两滚道脱开的方向摆动，离合器处于超越状态。实际上，在本实施例中，楔块3的重心使得离合器为离心脱开型离合器，即楔块3在离心力作用下趋向于超越脱开，这种离心脱开型离合器适合应用在长时间处于超越状态的应用场合，这样可以有效减小楔块3与内滚道、外滚道的摩擦阻力，降低楔块3及两滚道的磨损。

在不更换楔块3的情况下，为进一步降低超越工况下楔块3与内滚道、外滚道的摩擦阻力，在本实施例中，在内保持架9和外保持架2之间安装调整块4，该调整块4通过铰接轴6与内保持架9铰接连接，上述铰接轴6与内圈10中心轴线并行布置，调整块4通过驱动结构与外保持架2传动连接，此处的驱动结构包括导向柱5和导轨部，导向柱5固设在所述外保持架2上，且与铰接轴6并行布置，调整块4上设有沿铰接轴6径向延伸的导向长孔11，该导向长孔11作为导轨部与导向柱5导向移动配合，在内圈10周向上，调整块4的重心位于导向柱5和铰接轴6连线的相应旁侧，这样一来，当斜撑式超越离合器处于超越工况时，调整块4受离心力作用围绕绕铰接轴6摆动，通过导向长孔11驱动导向柱5摆动，使得两保持架相对错位转动，进而驱使所有楔块3同步朝向脱离内滚道和外滚道的方向摆动，从而可以进一步地降低楔块3与两滚道的接触摩擦阻力。

此处的铰接轴6具体采用圆销钉，圆销钉固定在内保持架9上，并且，为防止调整块4和内保持架9磨损，在圆销钉上套装有垫片7，垫片7位于内保持架9和调整块4之间。

在本实施例中，调整块4整体上呈三角形，其包括三面侧边，在内圈10的轴向上，调整块4位于两保持架的同一侧，而在内圈10的径向上，调整块4位于两保持架之间，这样即方便安装，又不会过多占用离合器外部空间，不会过多增大离合器体积。

对于三角形的调整块4来讲，铰接轴6对应位于调整块4的一个角，导向长孔11对应位于调整块4的一个角，实际上，调整块4的一面侧边为连接侧边12，铰接轴6位于连接侧边12的一端，导向长孔11则位于连接处备案的另一端，以使得调整块4的重心对应位于铰接轴6和导向柱5连线的相应一侧，方便实现离合器在超越工况下驱使两保持架相对转动，进而驱使所有楔块3同步摆动而减少楔块3收到的摩擦阻力。

为减少干涉，上述的连接侧为内凹形，内凹的连接侧边12的中部朝向调整块4凹陷布置。并且，在本实施例中，调整块4的三面侧边均为圆弧形。

而且，本实施例中，在调整块4上设置弹性臂13，该弹性臂13与连接侧边12间隙配合以形成导向长孔11，导向长孔11的一端为封堵结构，该封堵结构形成传扭挡止部，当斜撑式超越离合器处于传扭工况时，导向柱5与传扭挡止部顶压配合，使得调整块4与两保持架相对固定装配在一起。而且，为防止导向柱5从导向长孔11中脱出，在弹性臂13的自由端设置钩头14，以与导向柱5挡止配合。

本实施例所提供的超越离合器工作时，在传扭工况下，如图5所示，导向柱5与导向长孔11的封堵端挡止配合，内圈10顺时针转动，通过楔块3驱动外圈1跟随转动，此时，内圈10、外圈1、楔块3、两保持架及调整块4均处于相对固定装配，传递扭力。而外圈1转速超过内圈10后，离合器处于超越状态，如图4所示，楔块3会顺时针摆动，在外圈1作用下，外圈1通过顶推楔块3会驱使两保持架、楔块3跟随外圈1转动，楔块3与内圈10出现打滑摩擦，此时，调整块4受离心作用，调整块4围绕铰接轴6顺时针转动，进而能够外保持架2相对内保持架9沿顺时针转动，以驱使所有楔块3同步朝向脱离内滚道和外滚道的方向摆动，进而抵消一部分波形弹簧8施加给楔块3的压紧作用力，有效降低了楔块3与内圈10的内滚道的滑动摩擦阻力，降低了超越状态下的楔块3磨损，提升了超越离合器的整体性能。

需要说明的是，导向长孔的距离要满足一定要求，保证传扭状态下，调整块要稳定，进而可限制两保持架的相对偏转角度，可在一定程度上楔块在楔紧工况下受冲击载荷时发生翻转，提高离合器楔紧传扭稳定性。

本发明所提供的斜撑式超越离合器的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，楔块的重心位置使得超越离合器为离心脱开型离合器，再搭配调整块，可进一步降低楔块工作面与内外滚道的磨损。在本实施例中，楔块的中心位置使得超越离合器为离心啮合型，为将其改造为离心脱开型离合器，在此配置调整块，在离心力作用下，调整块驱使内外保持架发生相对转动，迫使楔块朝向与两滚道脱开的方向摆动，进而可有效降低楔块工作面与两滚道的磨损，不需要更换楔块，即可将离合器改造成功，结构简单，使用方便。

本发明所提供的斜撑式超越离合器的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：调整块通过铰接轴与内保持架铰接连接，通过驱动结构与外保持架传动连接，在超越状态下，调整块受离心作用摆动。在本实施例中，调整块通过铰接轴与外保持架铰接连接，通过驱动结构与外保持架传动连接，只要根据离合器的实际工作需要保证调整块的重心位于设定侧即可，此处的设定侧指的是满足如下要求：当斜撑式超越离合器处于超越工况时，调整块受离心力绕铰接轴摆动，通过驱动结构驱使两保持架相对错位转动，进而驱使所有楔块同步朝向脱离内滚道和外滚道的方向摆动。

驱动结构布置在内保持架和调整块之间，导向柱可固设在内保持架上，导向长孔可设置在调整块上，当然，也可以更换过来，将导向柱固设在调整块上，在内保持架上可安装引导板，在引导板上设置导向长孔，导向柱与导向长孔移动导向配合即可。

本发明所提供的斜撑式超越离合器的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，驱动结构中的导向柱固定在外保持架上，导向长孔作为导轨部设置在调整块上。在本实施例中，驱动结构中的导向柱也可以固设在调整块上，此时，可以在外保持架上焊接连接引导板，引导板上可设置导向长孔，以与导向柱导向移动配合。当然。如果外保持架的结构均匀的话，也可以直接将导向长孔一体设置在外保持架上，这可以根据实际尺寸进行设计。

本发明所提供的斜撑式超越离合器的具体实施例5：

其与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中，调整块为三角形，在本实施例中，调整开也可以为矩形、圆形或椭圆形，只要保证调整块的中心处于铰接轴和导向柱连线的相应一侧，能够在超越状态下驱使两保持架相对转动，进而驱使楔块朝向与两滚道脱离的方向摆动即可。

本发明所提供的斜撑式超越离合器的具体实施例6：

其与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中，调整块位于两保持架的同一侧，在本实施例中，调整块可为U形结构，调整块跨在外圈两侧，调整块的两个侧壁可分别与两保持架形成铰接轴、驱动结构的装配关系，动作稳定性好，但是离合器体积较大。

本发明所提供的斜撑式超越离合器的具体实施例7：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，调整块上的导轨部为导向长孔，在本所述中，调整块上的导轨部可为导向槽，此时，导向柱的顶端可与导向槽的槽底顶压配合，同样可引导导向柱移动，在调整块受离心作用围绕铰接轴摆动时，同样可以驱动两保持架转动相应角度。

上述各实施例所提供的斜撑式超越离合器中，在超越工况下，受离心力作用，调整块能够围绕铰接轴摆动，进而驱使两保持架相对转动，驱使所有楔块同步地的朝与两滚道脱离的方向摆动，有效抵消波形弹簧施加在楔块上的弹性作用力，降低了楔块实际在内滚道上的压力，降低了摩擦阻力，进而可有效降低楔块作用面的磨损，改善超越离合器性能。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种斜撑式超越离合器，包括：

由内向外依次布置的内圈（10）、内保持架（9）、波形弹簧（8）、外保持架（2）及外圈（1），内圈（10）的外周面上设有内滚道，外圈（1）的内周面上设有外滚道，所述内圈（10）用于与主动件传动连接；

若干个楔块（3），沿内圈（10）周向对应分布于所述内保持架（9）、波形弹簧（8）及外保持架（2）的窗孔中，各楔块（3）依靠波形弹簧（8）施加的弹性力与所述内滚道、外滚道接触；

其特征在于，还包括：

调整块（4），与两保持架中的其中一个通过铰接轴（6）铰接连接，与两保持架中的另一个通过驱动结构传动连接，所述铰接轴（6）与所述内圈（10）中心轴线并行布置；

所述驱动结构包括导向移动配合的导向柱（5）和导轨部，导向柱（5）和导轨部中的其中一个设置在所述调整块（4）上，导向柱（5）和导轨部中的另一个固设在相应保持架上，所述导轨部沿所述铰接轴（6）的径向延伸；

在内圈（10）周向上，所述调整块（4）的重心位于所述铰接轴（6）和导向柱（5）连线的相应一侧，当斜撑式超越离合器处于超越工况时，调整块（4）受离心力绕铰接轴（6）摆动，通过所述驱动结构驱使两保持架相对错位转动，进而驱使所有楔块（3）同步朝向脱离所述内滚道和外滚道的方向摆动。

2.根据权利要求1所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，所述导轨部的相应一端设置传扭挡止部，当斜撑式超越离合器处于传扭工况时，导向柱（5）与传扭挡止部顶压配合，使得调整块（4）与两保持架相对固定装配在一起。

3.根据权利要求1或2所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，在所述内圈（10）的轴向上，调整块（4）位于两保持架同一侧。

4.根据权利要求3所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，所述铰接轴（6）与导向柱（5）并行布置。

5.根据权利要求4所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，在内圈（10）周向上，所述调整块（4）的一面侧边为连接侧边（12），所述铰接轴（6）位于连接侧边（12）的一端，设置在所述调整块（4）上的导向柱（5）或导轨部对应位于连接侧边（12）的另一端，以使得所述调整块（4）的重心位于所述铰接轴（6）和所述导向柱（5）连线的相应一侧。

6.根据权利要求5所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，所述调整块（4）呈三角形，所述铰接轴（6）对应位于调整块（4）的一个角，设置在所述调整块（4）上的导向柱（5）或导轨部对应位于调整块（4）的一个角。

7.根据权利要求5所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，所述连接侧边（12）为内凹形，内凹的连接侧边（12）的中部朝向调整块（4）凹陷布置。

8.根据权利要求3所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，在所述内圈（10）径向上，所述调整块（4）位于所述内圈（10）和外圈（1）之间。

9.根据权利要求5或6或7所述斜撑式超越离合器，其特征在于，在所述导轨部设置在所述调整块（4）上时，所述导轨部为导向长孔（11），设置在相应保持架上的所述导向柱（5）与所述导向长孔（11）移动导向配合。

10.根据权利要求9所述的斜撑式超越离合器，其特征在于，所述调整块（4）上设有弹性臂（13），该弹性臂（13）与所述连接侧边（12）间隙配合以形成所述的导向长孔（11），所述弹性臂（13）的自由端设置钩头（14），以与所述导向柱（5）挡止配合。

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