CN1752474A - 改进的面接触式单向离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的面接触式单向离合器，包括主动部分和从动部分，主动部分由输入扭矩驱动旋转，主动部分和从动部分沿轴向布置，且二者的旋转轴线相重合；主动部分包括至少一主动片，从动部分包括至少一从动片，锁止时主动片和从动片的接合面紧密贴合在一起，并通过相互之间的摩擦力传递力矩。该单向离合器不仅反应灵敏，可靠性高，能够有效地传递大功率及大扭矩的动力，因此完全能应用于高速、高频、重载等恶劣工况的场合；而且锁止时接合元件接合平稳，不会产生冲击，另外接合元件的耐磨性好，使用寿命长。因而将该离合器应用到如汽车变速器等部件或产品上，相应也能延长整个部件或产品的使用寿命。

Description

改进的面接触式单向离合器

技术领域：

本发明涉及一种单方向传递扭矩的单向超越离合器，尤其涉及一种应用于高速、高频等场合、能传递大力矩的面接触式单向离合器。

背景技术：

现有技术中，单向超越离合器具有多种结构型式，包括棘轮式、滚柱斜槽式、楔块式和链环式等，但这些结构的单向离合器皆存在着诸多不足：

棘轮式单向超越离合器主要由外轮、棘轮、棘爪和叶片弹簧组成。当外轮相对于棘轮向一个方向旋转时，棘爪卡住棘轮，外轮与棘轮连为一体并同步旋转，离合器处于锁止状态；当外轮相对于棘轮向另一个方向旋转时，棘爪与棘轮之间产生相对滑动，外轮成为自由轮，离合器处于自由状态。这种离合器的棘轮与棘爪的接合位置受限制(棘轮相对外轮每次至少转动一个棘齿的角度，才能保证棘爪与棘轮相配合)、接合时产生较大冲击和噪声，反应不够灵敏，只适用于低速、低频传动。如国家知识产权局2003年12月24日授权公告的CN2594533号中国实用新型专利，就公开了一种棘轮式单向离合器，该离合器就存在上述缺点。

滚柱斜槽式单向超越离合器由外环、内环、滚柱、滚柱复位弹簧等组成。在外环内表面或内环外表面成形有容纳滚柱的楔形槽，楔形槽内装有滚柱及其复位弹簧，弹簧的弹力将各滚柱推向楔形槽较窄的一端。当外环相对于内环向一个方向转动时，在开始转动的一瞬间，滚柱便在摩擦力和弹簧力的作用下被卡死在楔形槽较窄的一端，于是内外环互相连成一体，不能相对转动，此时单向超越离合器处于锁止状态；当外环相对于内环向另一个方向转动时，滚柱在摩擦力的作用下，克服弹簧的弹力，滚向楔形槽较宽的一端，出现打滑现象，外环相对于内环可自由滑转，此时单向超越离合器脱离锁止而处于自由状态。由于滚柱与内、外环始终处于线接触状态，因而这种离合器仅适用于中速、低频的场合，最高频率不超过150次/分；另外楔形槽加工较复杂，工艺性差，要求使用高硬度和高耐磨性的材料，另外还要求滚柱的心部具有韧性，能够承受冲击载荷以避免碎裂。因而生产成本高。

楔块式单向超越离合器和滚柱斜槽式单向超越离合器的结构相似，也由外环、内环和位于外环和内环之间滚子等组成。与滚柱斜槽式离合器不同的是：其外环和内环上皆没有楔形槽，其滚子是特殊形状的楔块。楔块的形状类似于平行四边形，平行四边形的一条对角线方向的尺寸略大于内外环之间的距离，另一条对角线方向的尺寸略小于内外环支间的距离。当外环相当内环向一个方向转动时，楔块在摩擦力的作用下竖立，因自锁作用而被卡死在内外环之间，内外环无法相对滑转，此时离合器处于锁止状态；当外环相当于内环向另一个方向转动时，楔块在摩擦力的作用下倾倒，脱离锁止状态，内环与外环可以相对滑动，此时离合器处于自由状态。由于楔块与内外环皆为点接触，因而不仅楔块易于磨损，反应不灵敏，而且无法应用于高速、高频、重载的场合，另外楔块加工工艺较复杂，工艺性差，生产成本高。

楔块式单向离合器的具体应用参见US6062096号美国发明专利，该专利公开了一种利用摇臂的来回摆动来传递扭矩的无级变速装置，其摇臂的端部设有偏心块，输入端驱动偏心块绕其自身轴线旋转，偏心块旋转时产生的离心力带动摇臂来回摆动，摆动时摇臂的中部向外输出力矩。为了保证输出轴单方向输出力矩，需要在与摇臂直接相连的套筒上设置两个锁止方向相反的单向离合器，并另设有一套换向齿轮，因而输出扭矩是通过两个单向离合器交替地输出。由于该两离合器就是上述点接触、径向锁紧的楔块式离合器，不仅由于楔块受到旋转离心力的影响，反应不够灵敏；而且解锁时需要较大力矩，消耗较多能量，因而降低了变速器的传动效率；另外这种离合器不能传递大扭矩，耐磨性差，使用寿命短，因此也相应地限制了变速装置的适用范围，缩短了整个变速装置的使用寿命。

为了克服上述径向点(或线)接触式离合器的不足，出现了一种径向面接触式单向离合器——链环式单向超越离合器。中国国家知识产权局1999年1月27日公开的CN1206077号发明专利申请公开说明书，公开了一种“链环式单、双向超越离合器”，该离合器由外套、内芯、控制键和链环组成。链环置于外套和内芯之间，由依次连接的链首、多个链节及链尾组成；控制键的一端同时插入链首与链尾端部的长方形通孔中，使得链首与链尾搭接，另一端插入外套的梯形槽中。链节之间互相钩接处设置有调整销。外套上固定有预紧弹簧，预紧弹簧的另一端与链环相固定。通过外套拨动控制键使得链环紧紧抱住内芯实现自锁。该离合器尽管接合元件为面接触，反向开启力小，不易磨损；但链环与内芯的接合效果易受离合器旋转速度的影响，例如离合器高速运转时，链环由于离心力过大而与内芯松开，因而这种单向离合器不适合于高速传动，无法应用到如汽车变速器等要求必须高速运转的场合。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的诸多不足，提供一种改进的面接触式单向离合器，其不仅反应灵敏，可靠性高，能够有效地传递大功率及大扭矩的动力，因此完全能应用于高速、高频、重载等恶劣工况的场合；而且锁止时接合元件接合平稳，不会产生冲击，另外接合元件的耐磨性好，使用寿命长。因而将该离合器应用到如汽车变速器等部件或产品上，相应也能延长整个部件或产品的使用寿命。

按照本发明提供的改进的面接触式单向离合器，包括主动部分和从动部分，所述主动部分由输入扭矩驱动旋转，所述主动部分和所述从动部分沿轴向布置，且二者的旋转轴线相重合；所述主动部分包括至少一主动片，所述从动部分包括至少一从动片，锁止时所述主动片和所述从动片的接合面紧密贴合在一起，并通过相互之间的摩擦力传递力矩。

在本发明给出的一种优选实施方案中，所述主动部分或从动部分具有螺旋夹紧的结构。

在上述优选实施方案中，所述离合器包括一离合器鼓和设于所述离合器鼓内相互平行的第一、第二离合器盘、至少一鼓摩擦片和至少一弹簧；所述第一、第二离合器盘在所述弹簧的作用下夹紧所述鼓摩擦片，所述鼓摩擦片套于一套筒上，并与所述离合器鼓可传递扭矩地联接在一起；所述套筒具有内螺纹，一传输轴伸入所述套筒内，其伸入端成形有与所述内螺纹配合的外螺纹。

作为对上述方案的进一步改进，共设有多片所述鼓摩擦片，每相邻的两鼓摩擦片之间夹有一盘摩擦片；所述盘摩擦片套于所述套筒上并与之可传递扭矩地联接在一起。所述离合器鼓、第一、第二离合器盘、鼓摩擦片、套筒和所述盘摩擦片的旋转轴线重合；所述鼓摩擦片与所述离合器鼓通过花键联接，所述盘摩擦片和所述套筒也通过花键联接。所述离合器鼓的一端开口，另一端中部成形有向外延伸的空心轴；所述第一离合器盘固定于所述传输轴上，并借助第一弹性卡环安装于所述离合器鼓的开口端；所述第二离合器盘与所述套筒一体成形，并借助第二弹性卡环安装于所述传输轴上。所述离合器鼓内仅设有一弹簧，所述弹簧为一套于所述传输轴上的片状压簧，其设于所述第二弹性卡环与所述第二离合器盘之间。所述传输轴的伸入端借助轴承支撑于所述空心轴内。

在本发明给出的另一种优选实施方案中，所述主动片和从动片借助四连杆机构压紧。

在上述优选实施方案中，所述离合器包括由相互盖合在一起的离合器盘和离合器盖组成的壳体，所述壳体内设有一离合器毂、多片毂摩擦片、至少一套盘摩擦片和至少一套四连杆压紧机构；所述离合器盖的中部成形有一通孔，所述离合器毂的一端从所述通孔中露出；所述毂摩擦片为圆环状，其套置于所述离合器毂上并与之可传递扭矩地联接在一起；所述盘摩擦片和所述四连杆压紧机构具有相同的套数，每套所述盘摩擦片包括多片部分圆环状的摩擦片，其与所述毂摩擦片相间布置；每套所述四连杆压紧机构具有一横杆，每套所述盘摩擦片各片的相同位置具有一通孔，所述横杆穿过所述通孔；所述四连杆压紧机构将所述盘摩擦片和毂摩擦片压向所述离合器盘的摩擦面。

在上述优选实施方案中，每套所述四连杆压紧机构包括相互平行的两支撑臂和连接两支撑壁的所述横杆；所述两支撑臂的一端分别借助一联接销铰接于所述壳体上，另一端分别借助一联接销铰接有一连接块，所述横杆的两端分别固定于所述两连接块上；所述横杆的一端套有一弹簧，另一端设有一压块，所述压块铰接于所述联接销上。每套所述盘摩擦片上还设有两通孔，两圆柱销分别穿过所述两通孔，从而将各片摩擦片串联在一起；所述离合器盘和离合器盖上对应地成形有沿圆周方向延伸的两长槽；所述圆柱销的两端插入所述长槽内，二者设有相互配合的两平行平面。所述毂摩擦片与所述离合器毂通过花键联接在一起；所述离合器盘的中心安装有一传输轴，所述传输轴的一端向外伸出，另一端借助轴承支撑于所述离合器毂的中心孔内。所述壳体上设有三套所述四连杆压紧机构，所述壳体内对应地设有三套所述盘摩擦片，所述三套四连杆压装置与所述盘摩擦片沿圆周方向均匀分布。

按照本发明提供的改进的面接触式单向离合器，相对现有技术具有如下诸多优点：由于主动部分和从动部分轴向布置，且通过主、从动片之间的摩擦力传递力矩，不仅主、从动片之间的接合位置不受限制，接合平稳，无冲击、噪声；而且反应灵敏，可靠性高，能有效传递大扭矩及大力矩的动力，能满足高速、高频、重载等恶劣工况的需要；另外接合元件的耐磨性好，使用寿命长。将该单向离合器安装于汽车变速器等部件或产品上，也提高了该产品或部件的工作可靠性，延长了其使用寿命长。

附图说明：

下面结合附图给出的优选实施例，对本发明的特征和优点作进一步的详细说明。其中：

图1A为按照本发明提供的改进的面接触式单向离合器的一种优选实施例的立体剖视图；

图1B为图1A所示单向离合器的立体分解图；

图1C为图1A、1B所示单向离合器一种具体应用的结构示意图，其安装于一偏心变矩机构的后部，与变矩机构一起组成汽车传动装置；

图1D为图1A、1B所示单向离合器的工作原理及受力分析示意图；

图2A为按照本发明提供的改进的面接触式单向离合器的另一种优选

实施例的立体剖视图；

图2B为图2A所示单向离合器的立体分解图；

图2C为图2A、2B所示单向离合器一种具体应用的结构示意图，其安装于一偏心变矩机构的后部，与变矩机构一起组成汽车传动装置；

图2D为图2A、2B所示单向离合器的工作原理及受力分析示意图。

具体实施方式：

参见图1A，按照本发明提供的改进的面接触式单向离合器，包括主动部分1和从动部分2，按图中所示位置，力矩由左边输入，所述主动部分1位于左边，从动部分2位于右边，所述主动部分1由输入扭矩驱动旋转。如图中所示，所述主动部分1和从动部分2沿轴向布置，且二者的旋转轴线相重合。所述主动部分1包括至少一主动片11，所述从动部分2包括至少一从动片21。当主动部分1沿图示L1方向旋转时，此时该离合器锁止，主动片11和从动片21沿轴向进一步压紧，其接合面紧密接触并通过相互之间的摩擦力传递力矩；当主动部分1沿与L1相反的方向旋转时，离合器脱离锁止，此时所述主动片11和所述从动片21之间的轴向压力自动减小，二者可相对转动，该离合器不起传递力矩的作用。与现有技术中的点(或线)接触式径向离合器相比，不仅传动效率高，可靠性好，能满足汽车行驶时高速、高频运转工况的需要，而且耐磨性好，使用寿命长。其主、从动部分的具体结构详见下述。

需要说明的是，所述主动部分1和从动部分2是相对而言的，当该离合器的安装方向与图示方向相反时，主动部分1和从动部分2互换。

在本发明给出的一种优选实施例中，如图1A、1B中所示，所述主动部分1或从动部分2具有螺旋夹紧的结构。其具体结构为：包括一离合器鼓51和设于所述离合器鼓51内相互平行的第一、第二离合器盘52、53、至少一鼓摩擦片54和至少一弹簧55；所述弹簧55能对第一、第二离合器盘52、53施加预紧力，所述第一、第二离合器盘52、53在所述弹簧55的作用下夹紧所述鼓摩擦片54，所述鼓摩擦片54套于一套筒56上，并与所述离合器鼓51可传递扭矩地联接在一起；所述套筒56具有内螺纹，一传输轴57伸入所述套筒56内，其伸入端成形有与所述内螺纹配合的外螺纹。

如图1A、1B中所示，在本发明给出的优选实施例中，共设有多片所述鼓摩擦片54，每相邻的两鼓摩擦片54之间夹有一盘摩擦片58；所述盘摩擦片58套于所述套筒56上并与之可传递扭矩地联接在一起。按图示方向，当力矩从左向右传输时，所述离合器鼓51和鼓摩擦片54为所述主动部分1，所述盘摩擦片58、套筒56、第一、第二离合器盘52、53及传输轴57为所述从动部分2，鼓摩擦片54和盘摩擦片58为分别相当于主、从动部分的接合元件11、21。当采用一片所述鼓摩擦片54时，所述第一、第二离合器盘52、53就相当于所述从动部分2的接合元件21，即盘摩擦片，因而无须另设盘摩擦片58。

如图1A、1B中所示，所述离合器鼓51、第一、第二离合器盘52、53、鼓摩擦片54、套筒56和所述盘摩擦片58的旋转轴线重合；所述鼓摩擦片54与所述离合器鼓51通过花键联接，所述盘摩擦片58和所述套筒56也通过花键联接。采用花键联接不仅能保证输入的扭矩能有效地被传输，而且加工方便，降低了生产成本。所述离合器鼓51的一端开口(图中的右端)，另一端中部成形有向外延伸的空心轴511，所述传输轴57的伸入端借助轴承50支撑于所述空心轴511内，因而既便于所述传输轴57的安装定位，又能保证所述传输轴57与所述离合器鼓51的轴线重合。在本发明给出的优选实施例中，所述轴承50为滚针轴承，因而有利于保证所述传输轴57定位的准确。

如图1A、1B中所示，所述第一离合器盘52固定于所述传输轴57上，并借助第一弹性卡环59A安装于所述离合器鼓51的开口端内；所述第二离合器盘53与所述套筒56一体成形，并借助第二弹性卡环59B安装于所述传输轴57上。如图中所示，在本发明给出的优选实施例中，所述离合器鼓51内仅设有一弹簧55，所述弹簧55为一套于所述传输轴57上的片状压簧，其设于所述第二弹性卡环59B与第二离合器盘53之间。采用片状压簧不仅能有效施加预紧力，而且轴向尺寸小，因而减小了弹簧55在所述离合器鼓51内所占据的空间，进而减小了整个单向离合器的体积。

参见图1C，作为上述单向离合器的一种具体应用，将其安装于一偏心变矩机构3的后部，二者组成用于汽车变速的传动装置。如图中所示，力矩由左端输入，偏心变矩机构3的主动齿轮31驱动从动齿轮32旋转，从动齿轮32和偏心质量块33一起转动。偏心质量块33旋转时产生的离心力使支架34中部的输出轴35向外输出力矩。使用过程中所述离合器鼓51的空心轴511与所述变矩机构3的输出轴35通过键联接，所述传输轴57与外界也通过键联接。

参见图1A、1B和1D，这种面接触式单向离合器的工作原理及过程如下：当所述输出轴35沿图中L1方向(该离合器的锁止方向)转动时，此时负载的阻力方向为L1相反方向，所述输出轴35带动所述离合器鼓51及鼓摩擦片54沿L1方向旋转；由于所述压簧55预紧力的作用，所述鼓摩擦片54和盘摩擦片58存在摩擦力，所述鼓摩擦片54依靠摩擦力带动盘摩擦片58也沿L1方向旋转，所述盘摩擦片58通过花键带动所述套筒56沿L1方向转动。由于所述传输轴57与套筒56之间设有右旋螺纹，因此所述套筒56和第二离合器盘53沿传输轴57向右移动，进一步压紧所述鼓摩擦片54和盘摩擦片58。此时该单向离合器处于锁止状态，所述传输轴57也将沿L1方向转动。设置多片鼓摩擦片54及盘摩擦片58能有效增大摩擦系数。在鼓摩擦片54和盘摩擦片58既定的情况下，通过合理设计螺旋角β的大小，即能保证输入力矩沿L1方向时，主、从动部分1、2之间能实现自锁。反之，当输入力矩为沿与L1相反的L2方向时，离合器处于超越状态，不起传递力矩的作用。当所述传输轴57与所述套筒56之间设有左旋螺纹时，其锁止方向与上述相反。

图1D为图1A所示螺旋夹紧的单向离合器的工作原理示意图，螺旋夹紧的基本原理与斜面夹紧的基本原理相同，如图1D(a)所示，螺纹即相当于直角三角形的一条直角边与圆柱的回转轴线垂直，斜边缠绕在圆柱面上形成的，斜边的倾角β即为螺纹的螺旋角；螺旋夹紧的单向离合器的工作原理如图1D(b)所示，楔块与斜面的配合即相当于所述套筒56的内螺纹与所述传输轴57的外螺纹间的配合，楔块相当于第二离合器盘53与套筒56的组合体，斜面及与之连为一体的部分相当于传输轴57与第一离合器盘52的组合体；如图1D(c)所示为单向离合器锁止时楔块的受力示意图，图1D(d)所示为单向离合器解锁时楔块的受力示意图，f为鼓摩擦片54与盘摩擦片58间的摩擦力，f′为螺纹副间的摩擦力，n为鼓摩擦片54的片数，N为鼓摩擦片54与第二离合器盘53间的正压力，S为螺纹配合面间的正压力。既要使得摩擦片产生自锁，又能保证螺纹自动解锁，应该满足如下条件：

$\frac{\mathrm{\μ}+{\mathrm{\μ}}^{\′}}{1-{\mathrm{\μ\μ}}^{\′}}\≤\tan \mathrm{\β}\≤\frac{(2n-1)\mathrm{\μ}-{\mathrm{\μ}}^{\′}}{1+(2n-1){\mathrm{\μ\μ}}^{\′}}.$

参见图2A、2B，作为本发明的另一种优选实施例，所述主动片11和从动片21借助四连杆机构压紧，毂摩擦片65相当于主动片11，盘摩擦片64相当于从动片21。其具体结构为：包括由相互盖合在一起的离合器盘61和离合器盖62组成的壳体60，如图中所示，本发明给出的优选实施例中，所述离合器盘61与离合器盖62借助螺栓联接。所述壳体60内设有一离合器毂63、多片毂摩擦片65、至少一套盘摩擦片64和至少一套四连杆压紧机构66。如图中所示，所述离合器毂63位于所述壳体60的中央，所述离合器盖62的中部成形有一通孔622，所述离合器毂63的一端(图中的右端)从所述通孔中622露出，从而可与外界输入轴或输出轴联接。所述毂摩擦片65为圆环状，其套置于所述离合器毂63上并与之可传递扭矩地联接在一起，在图中给出的优选实施例中，所述离合器毂63与毂摩擦片65通过花键联接在一起。所述离合器盘61的中心安装有一传输轴612，所述传输轴612的一端向外伸出，与外界输入或输出轴相联；另一端借助轴承67支撑于所述离合器毂63的中心孔内，所述轴承67为滚针轴承。因而传输轴612不仅径向定位准确，而且转动灵活。

所述盘摩擦片64和所述四连杆压紧机构66具有相同的套数，如图2A、2B中所示，在本发明给出的优选实施例中，所述壳体60上设有三套所述四连杆压紧装置66，所述壳体60内对应地设有三套所述盘摩擦片64，所述三套四连杆压装置66与所述盘摩擦片64沿圆周方向均匀分布。

如图2A、2B中所示，每套所述盘摩擦片64包括多片部分圆环状的摩擦片，其与所述毂摩擦片65相间布置；每套所述四连杆压紧机构66具有一横杆661，每套所述盘摩擦片64各片的相同位置具有一通孔641，所述横杆661穿过所述通孔641；所述四连杆压紧机构66将所述盘摩擦片64和毂摩擦片65压向所述离合器盘61的摩擦面。参见图2B，每套所述四连杆压紧机构66的具体结构为：包括相互平行的两支撑臂662、663和连接两支撑壁662、663的所述横杆661；所述两支撑臂662、663的长度相等，其一端分别借助一联接销664铰接于所述壳体60上，如图中所示，所述支撑臂662、663分别铰接于所述离合器盘61和所述离合器盖62上；另一端分别借助一联接销665、666铰接有一连接块667、668，所述横杆661的两端分别固定于所述两连接块667、668上。所述壳体60、两支撑臂662、663和横杆661构成一平行四连杆机构。所述横杆661的一端套有一弹簧660，另一端设有一压块669，所述压块669铰接于所述联接销666上。

如图中所示，所述弹簧660为一压簧，所述压簧660和所述压块669分别作用于每套盘摩擦片64的两侧，所述压簧660产生压紧所述盘摩擦片64和所述毂摩擦片65的预紧力，使各盘摩擦片64和毂摩擦片65相互贴合在一起。

如图2A、2B中所示，每套所述盘摩擦片64上还设有两通孔642、643，两圆柱销68、69分别穿过所述两通孔642、643，从而将各片摩擦片串联在一起；所述离合器盘61和离合器盖62上对应地成形沿着圆周方向延伸的两长槽611、621；所述圆柱销68、69的两端插入所述长槽611、621内，二者设有相互配合的两平行平面。每套所述盘摩擦片64借助所述两圆柱销68、69可转动安装于所述离合器盖61和离合器盘62上，所述两圆柱销68、69承受各盘摩擦片64转动时所产生的离心力。

参见图2C，作为上述单向离合器的一种具体应用，将其安装于一偏心变矩机构3的后部，二者组成用于汽车变速的传动装置。如图中所示，力矩由左端输入，偏心变矩机构3的主动齿轮31驱动从动齿轮32旋转，从动齿轮32和偏心质量块33一起转动。偏心质量块33旋转时产生的离心力使支架34中部的输出轴35向外输出力矩。使用过程中所述离合器毂63与所述变矩机构3的输出轴35通过键联接，所述传输轴612与外界也通过键联接。

图2A、2B示出的四连杆机构压紧式的单向离合器的工作过程及原理如下：当力矩由所述离合器毂63输入时，离合器毂63与毂摩擦片65为主动部分1，盘摩擦片64和壳体60以及传输轴612为从动部分2。当输入力矩驱动离合器毂63沿L1方向转动时，所述离合器毂63通过花键带动毂摩擦片65沿L1方向旋转；所述毂摩擦片65通过摩擦力带动摩擦片64也向L1方向转动，所述毂摩擦片65通过平行四连杆机构66带动壳体60沿L1方向旋转，此时所述支撑臂663及压块669进一步压紧毂摩擦片65及盘摩擦片64，从而实现自锁；所述传输轴612也沿L1方向旋转，向外输出力矩。反之，当离合器毂63沿相反方向旋转时，所述毂摩擦片65沿相反旋转，此时平行四连杆机构66自动处于解锁状态，压块669对盘摩擦片64及毂摩擦片65的压力减小，所述主动部分1和从动部分2可相对转动，该离合器处于超越状态；设盘摩擦片64与毂摩擦片65间的摩擦系数为μ，平行四连杆机构的支撑臂662、663与单向离合器旋转轴线方向的夹角为α，n为盘摩擦片64或者毂摩擦片65的片数，则此单向离合器自锁的条件为：

tanα≤(2n-1)μ

上述实施例仅供说明本发明之用，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变形和变换，因此所有等同的技术方案都属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1、一种改进的面接触式单向离合器，包括主动部分(1)和从动部分(2)，所述主动部分(1)由输入扭矩驱动旋转，其特征在于：所述主动部分(1)和所述从动部分(2)沿轴向布置，且二者的旋转轴线相重合；所述主动部分(1)包括至少一主动片(11)，所述从动部分(2)包括至少一从动片(21)，锁止时所述主动片(11)和所述从动片(21)的接合面紧密贴合在一起，并通过相互之间的摩擦力传递力矩。

2、根据权利要求1所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述主动部分(1)或从动部分(2)具有螺旋夹紧的结构。

3、根据权利要求2所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：包括一离合器鼓(51)和设于所述离合器鼓(51)内相互平行的第一、第二离合器盘(52、53)、至少一鼓摩擦片(54)和至少一弹簧(55)；所述第一、第二离合器盘(52、53)在所述弹簧(55)的作用下夹紧所述鼓摩擦片(54)，所述鼓摩擦片(54)套于一套筒(56)上，并与所述离合器鼓(51)可传递扭矩地联接在一起；所述套筒(56)具有内螺纹，一传输轴(57)伸入所述套筒(56)内，其伸入端成形有与所述内螺纹配合的外螺纹。

4、根据权利要求3所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：共设有多片所述鼓摩擦片(54)，每相邻的两鼓摩擦片(54)之间夹有一盘摩擦片(58)；所述盘摩擦片(58)套于所述套筒(56)上并与之可传递扭矩地联接在一起。

5、根据权利要求4所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述离合器鼓(51)、第一、第二离合器盘(52、53)、鼓摩擦片(54)、套筒(56)和所述盘摩擦片(58)的旋转轴线重合；所述鼓摩擦片(54)与所述离合器鼓(51)通过花键联接，所述盘摩擦片(58)和所述套筒(56)也通过花键联接。

6、根据权利要求4或5所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述离合器鼓(51)的一端开口，另一端中部成形有向外延伸的空心轴(511)；所述第一离合器盘(52)固定于所述传输轴(57)上，并借助第一弹性卡环(59A)安装于所述离合器鼓(51)的开口端；所述第二离合器盘(53)与所述套筒(56)一体成形，并借助第二弹性卡环(59B)安装于所述传输轴(57)上。

7、根据权利要求6所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述离合器鼓(51)内仅设有一弹簧(55)，所述弹簧(55)为一套于所述传输轴(57)上的片状压簧，其设于所述第二弹性卡环(59B)与所述第二离合器盘(53)之间。

8、根据权利要求7所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述传输轴(57)的伸入端借助轴承(50)支撑于所述空心轴(511)内。

9、根据权利要求1所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述主动片(11)和从动片(21)借助四连杆压紧机构压紧。

10、根据权利要求9所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：包括由相互盖合在一起的离合器盘(61)和离合器盖(62)组成的壳体(60)，所述壳体(60)内设有一离合器毂(63)、多片毂摩擦片(65)、至少一套盘摩擦片(64)和至少一套四连杆压紧机构(66)；所述离合器盖(62)的中部成形有一通孔(622)，所述离合器毂(63)的一端从所述通孔(622)中露出；所述毂摩擦片(65)为圆环状，其套置于所述离合器毂(63)上并与之可传递扭矩地联接在一起；所述盘摩擦片(64)和所述四连杆压紧机构(66)具有相同的套数，每套所述盘摩擦片(64)包括多片部分圆环状的摩擦片，其与所述毂摩擦片(65)相间布置；每套所述四连杆压紧机构(66)具有一横杆(661)，每套所述盘摩擦片(64)各片的相同位置具有一通孔(641)，所述横杆(661)穿过所述通孔(641)；所述四连杆压紧机构(66)将所述盘摩擦片(64)和毂摩擦片(65)压向所述离合器盘(61)的摩擦面。

11、根据权利要求10所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：每套所述四连杆压紧机构(66)包括相互平行的两支撑臂(662、663)和连接两支撑壁(662、663)的所述横杆(661)；所述两支撑臂(662、663)的一端分别借助一联接销(664)铰接于所述壳体(60)上，另一端分别借助一联接销(665、666)铰接有一连接块(667、668)，所述横杆(661)的两端分别固定于所述两连接块(667、668)上；所述横杆(661)的一端套有一弹簧(660)，另一端设有一压块(669)，所述压块(669)铰接于所述联接销(666)上。

12、根据权利要求10或11所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：每套所述盘摩擦片(64)上还设有两通孔(642、643)，两圆柱销(68、69)分别穿过所述两通孔(642、643)，从而将各片摩擦片串联在一起；所述离合器盘(61)和离合器盖(62)上对应地成形有沿圆周方向延伸的两长槽(611、621)；所述圆柱销(68、69)的两端插入所述长槽(611、621)内，二者设有相互配合的两平行平面。

13、根据权利要求10或11所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述毂摩擦片(65)与所述离合器毂(63)通过花键联接在一起。

14、根据权利要求10或11所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述离合器盘(61)的中心安装有一传输轴(612)，所述传输轴(612)的一端向外伸出，另一端借助轴承(67)支撑于所述离合器毂(63)的中心孔内。

15、根据权利要求10或11所述的改进的面接触式单向离合器，其特征在于：所述壳体(60)上设有三套所述四连杆压紧机构(66)，所述壳体(60)内对应地设有三套所述盘摩擦片(64)，所述三套四连杆压装置(66)与所述盘摩擦片(64)沿圆周方向均匀分布。

Images