CN201310569Y - 超越离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超越离合器，包括：外转子；与所述外转子可共轴转动的内棘轮；其中所述超越离合器进一步包括：形成在所述外转子的内周表面上的至少一个槽，所述槽朝向外转子的内周表面的中心开口；容纳在所述槽中的挡块，所述挡块具有磁性并在所述槽中可转动；以及与所述槽相邻设置的至少一个磁块，其中所述磁块和所述挡块的相邻的磁极极性相同。由此，依靠所述挡块和所述内棘轮的棘齿相抵所产生的阻挡力，解决了滚柱和楔块式超越离合器靠摩擦力传递扭矩的问题，并保证了扭矩的传递效果和延长了所述超越离合器的使用寿命。

Description

超越离合器

技术领域

本实用新型涉及一种传动部件，尤其是涉及一种超越离合器。

背景技术

超越单向离合器属于机电一体化产品中机械传动的基础件，是一种随速度或旋转方向的变化而自动结合或脱开的新型超越离合器，用途广泛。在传统的机械传动中，采用的多是棘轮式离合器，滚柱式离合器或者扭力弹簧式结构的单向离合器。但是，它们传递的扭矩小，轮廓尺寸大，且重量较大。从而给设备的设计及空间的布置带来了诸多不便，随着技术的进步与工业的发展，对设备的外观紧凑性以及可靠性等提出了更高的要求。

进一步地，现有的超越离合器故障率较高。例如，专利权人为张荣堂的中国实用新型专利ZL97230825.3公开了一种滚柱超越离合器，所述滚柱超越离合器由外毂、星轮和滚柱组成，滚柱在滚柱支架上，滚柱和滚柱支架置于星轮和外毂之间，且卷簧推动滚柱支架带动所有的滚柱运动，但是该滚柱式离合器的卷簧顶销容易失效，且承载能力低。

此外，对于本领域中所经常使用的棘轮式离合器由于棘爪轴的限制，承载能力也有限；而在楔块式离合器中，楔块的圆弧工作面的磨损楔块式单向超越离合器属于摩擦式超越离合器，楔块式离合器中的楔块与内外环滚道构成高副接触，楔块圆弧工作面的磨损属于不可避免的正常磨损，且楔块式离合器的保持架也容易损坏，由此只能力求减缓这样的磨损或者损坏以提高离合器的使用寿命。

从上述可见，现有各种类型的超越离合器都存在寿命较短的问题。

实用新型内容

由此需要提供一种超越离合器，所述超越离合器可以解决传统的超越离合器始终需要依靠摩擦力来传递扭矩的问题，从而可以延长所述超越离合器的寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种超越离合器，所述超越离合器包括：外转子；与所述外转子可共轴转动的内棘轮；其中，所述超越离合器进一步包括：形成在所述外转子的内周表面上的至少一个槽；容纳在所述槽中的挡块，所述挡块具有磁性并在所述槽中可转动；以及与所述槽相邻设置的至少一个磁块，其中所述磁块和所述挡块的相邻的磁极极性相同。

在根据本实用新型的上述的超越离合器沿着一个转动方向接合时，由于所述磁块和所述挡块的相邻的磁极的极性相同，从而导致同磁极的磁块和所述挡块发生排斥，这使得所述挡块发生转动并卡住所述内棘轮的棘齿，由此依靠所述挡块和所述内棘轮的棘齿相抵所产生的阻挡力，解决了滚柱和楔块式超越离合器靠摩擦力传递扭矩的问题。从而根据本实用新型的上述技术方案，保证了扭矩的传递效果，并延长了所述超越离合器的使用寿命。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1A、1B显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器的内棘轮的示意图；

图2显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器的挡块的示意图；

图3显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器的磁块的示意图；

图4显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器总体示意图；以及

图5A、5B显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器的挡块与棘齿配合的局部示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

图1-5显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器。其中图1-3显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器的零部件示意图，图4显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器总体示意图。图5A、5B显示了根据本实用新型的一个实施例的超越离合器的挡块与棘齿配合的局部示意图。

在图4中所示的、根据本实用新型的一个实施例的超越离合器100。所述超越离合器100包括：外转子4；与所述外转子4可共轴转动的内棘轮2。所述超越离合器100进一步包括：形成在所述外转子4的内周表面上的至少一个槽41；容纳在所述槽41中的挡块3，所述挡块3具有磁性并在所述槽41中可转动；以及与所述槽41相邻设置的至少一个磁块1，其中所述磁块1和所述挡块3的相邻的磁极极性相同。

在根据本实用新型的一个实施例中，如图4中所示，所述超越离合器具有4个均匀分布在所述外转子的内周表面上的槽41和4个容纳在所述槽41中的挡块3。但是，可以理解的是，普通技术人员在阅读了本实用新型的公开之后，可以根据需要，在所述外转子4的内周表面上形成更多个槽(例如5个、6个等)或者更少的槽(2个或者3个等)，由此，此处所描述的槽41和挡块3的数目不是为了限制本实用新型所要保护的技术范围，而只是出于示意说明的目的。此外，所述槽的形状可以为月牙槽或者半圆柱形槽，所述槽曲面与所述挡块的匹配曲面可光滑配合。普通技术人员显然理解，可以采用任何能够实现该平滑配合的任何槽、配合所述槽的柱体结构，由此上述对于所述槽的描述仅限于说明的目的，而不能理解为限制本实用新型的保护范围。

下面将结合图1A、1B来详细说明根据本实用新型的一个实施例的超越离合器100的内棘轮2的结构。所述内棘轮2可以为常规使用的棘轮结构，并具有多个棘齿21，所述棘齿21的上、下端形成有倒角22，以减小棘齿21的转动过程中可能产生的损坏。在根据本实用新型的一个实施例中，所述内棘轮的中心形成有容纳传动轴的孔，所述孔的内周表面上可以形成有键槽22，用于与需要传递动力的传动轴进行接合，从而通过所述超越离合器可以传递动力。

图2显示了容纳在所述外转子4的槽41内的挡块3的示意结构。所述挡块3具有与所述槽41配合的第一面32和与第一面32连接的第二面31，所述第二面31在挡块3完全容纳在所述槽41中时形成所述外转子4的内圆周表面的一部分。在根据本实用新型的一个实施例中，所述第一面32可以形成为半圆柱体面。相似地，所述槽41也形成为与所述第一面32匹配的半圆柱体面。此外，在需要的情况下，可以在槽41和第一面32的结合处添加润滑剂，以减小磨损和降低摩擦。

在根据本实用新型的一个实施例中，所述挡块3可以为永磁体，例如铁氧体。在根据本实用新型的一个实施例中，所述永磁体也可以由钕铁硼材料所形成。

图3显示了与所述槽41相邻设置的磁块1，在根据本实用新型的一个实施例中，所述磁块1具有六面体形状，且所述磁块1为永磁体。需要说明的是，在根据本实用新型的一个实施例中，所述磁块1可以具有任何适于设置在外转子4上的结构。且所述磁块1与容纳在槽41中的挡块3的设置方式为、其相邻的磁极极性相同。

下面将结合图5A、5B以及上述的超越离合器100的结构来描述所述超越离合器100的操作。

在所述超越离合器100初始未发生转动的情况下，由于所述挡块3与磁块1的相邻磁极的极性相同，即相邻磁极相同所导致的同性相斥的缘故，从而导致被排斥的挡块3为离合器提供预紧力，如图5A中所示，其中所述挡块3压在所述内棘轮的棘齿21上，并为该离合器提供一定程度的预紧力。

即，在根据本实用新型的一个实施例中，由于所述挡块3可以与磁块1的磁极相反安装，从而可以为所述超越离合器100提供预紧力。当内棘轮2相对外转子4顺时针转动时，挡块3在内棘轮2的拨动下，完全埋进外转子内圆弧。内棘轮在外转子内顺时针转动顺畅，此时所述超越离合器100处于分离状态，并且没有发生扭矩的传递。

详细而言，在图4中，当所述内棘轮2沿着顺时针方向A1旋转时，所述由于所述挡块3与磁块1的相邻磁极的极性相同，从而所述挡块的边33搭接在所述棘齿21的第一面211上(如图1A中所示)，并沿着所述第一面211滑动。即所述挡块3不会阻挡内棘轮2的顺时针旋转。

当所述内棘轮2沿着与所述顺时针方向A1相反的逆时针方向A2旋转时，由于所述挡块3与磁块1的相邻磁极的极性相同，从而导致所述挡块的边33朝向内棘轮2的中心方向偏转，并搭接在所述第一面211上，但是由于内棘轮2的继续旋转，从而所述内棘轮2的棘齿21的第二面212将与所述挡块3接触。由于所述挡块3本身只能在槽41中转动，而不能发生移动，从而所述挡块3将阻挡所述内棘轮2的进一步旋转。由此，利用根据本实用新型的一个实施例的超越离合器100，只能在一个方向进行动力的传递。

在所述超越离合器100结合时，即所述内棘轮2的棘齿21与挡块3相抵时，由于此时没有利用弹簧，从而不会发生弹簧的疲劳断裂的问题。此时，由于所述挡块3与棘齿21相抵受力仅为剪切力，从而解决了滚柱和楔块式超越离合器靠摩擦力传递扭矩所存在的磨损和疲劳问题。

根据本实用新型的一个实施例的超越离合器100，对于重载频繁超越的工况而言，这将极大地延长所述超越离合器的使用寿命。

进一步地，由于超越离合器的上述结构，超越离合器100的传递扭矩的能力高于所配套齿轮系。即使在内棘轮与挡块或者挡柱进行结合部位产生了压痕，这不但不影响离合器工作，而且还能使得传递扭矩能力更强。

进一步地，由于所述挡块3和所述磁块1之间利用了磁力，本身没有作用力直接作用于磁块1上，所以磁块1不会被磨损或被机械力损坏，更没有现有技术中的弹簧所存在的疲劳断裂的问题，由此延长了根据本实用新型的超越离合器的使用寿命。即，该超越离合器100采用了永磁力进行复位，且挡块3为永磁块，这就解决了其它超越离合器用弹簧存在金属疲劳的弊端，并消除了传统中的超越离合器中存在的顶销和保持器等问题，进而延长了根据本实用新型的超越离合器的使用寿命。

且进一步地，上述超越离合器100的结构增加了所述超越离合器的使用可靠性，且本超越离合器100的体积小、构件少，这极大地降低了所述超越离合器100的维护成本。

在所述棘轮离合器100接合时，由于所述棘轮离合器100的锁定可靠，不需要传递动力时，脱离结合的速度很快，且有现有滚柱离合器的不用轴承支撑的优点，也具有现有的楔块式离合器承载能力强的优点。

需要说明的是，所述外转子4的外周表面上可以形成有传动齿(未示出)，从而可以利用所述超越离合器进行动力的传递。

同样地，根据本实用新型的实施例的超越离合器可以应用到需要单向传递动力的任何机械装置中，例如汽车的动力传输系统、货运传输系统等，上述只是出于说明的目的，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1、一种超越离合器，包括：

外转子；

与所述外转子可共轴转动的内棘轮；

其特征在于，所述超越离合器进一步包括：

形成在所述外转子的内周表面上的至少一个槽，所述槽朝向外转子的内周表面的中心开口；

容纳在所述槽中的挡块，所述挡块具有磁性并在所述槽中可转动；以及

与所述槽相邻设置的至少一个磁块，其中所述磁块和所述挡块的相邻的磁极极性相同。

2.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于，所述超越离合器具有4个均匀分布在所述外转子的内周表面上的槽和4个容纳在所述槽中的挡块。

3.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于，所述内棘轮的中心形成有孔。

4.根据权利要求3所述的超越离合器，其特征在于，所述孔的内周表面上形成有键槽。

5.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于，所述外转子的外周表面上形成有传动齿。

6.根据权利要求1所述的超越离合器，其特征在于，所述挡块为永磁体。

7.根据权利要求6所述的超越离合器，其特征在于，所述挡块具有与所述槽配合的第一面和与第一面连接的第二面，所述第二面在挡块完全容纳在所述槽中时形成所述外转子的内周表面的一部分。

8.根据权利要求7所述的超越离合器，其特征在于，所述第一面为半圆柱体面。

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