專利名稱：摩擦塊式超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部件，特別涉及一種摩擦塊式超越離合器。本發(fā)明提供的超越離合器可應(yīng)用于機(jī)床、汽車、工程機(jī)械、無級(jí)變速器以及其它使用超越離合器的機(jī)械之中。
現(xiàn)有的超越離合器都已沿用很久，且都存在著程度不同的不足之處。例如，利用棘輪棘爪、花鍵等接合元件通過嚙合傳遞扭矩的嚙合式超越離合器，雖結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但外形尺寸大，接合位置受限制，有噪聲，故只適合在轉(zhuǎn)差不大的場(chǎng)合使用。而利用滾子、楔塊等元件通過摩擦傳遞扭矩的摩擦式超越離合器，雖然體積小、能傳遞的扭矩大、接合平穩(wěn)、工作無噪聲、可在高轉(zhuǎn)差下使用，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造要求高，加工也比較困難，故生產(chǎn)成本較高。其它形式的超越離合器也存在著類似的不足之處。
本發(fā)明的目的是提供一種摩擦塊式超越離合器，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，動(dòng)作可靠，成本低廉，壽命長，是一種全新的用于機(jī)械結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部件。
本發(fā)明的目的是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的，一種摩擦塊式超越離合器，它包括一在端面上或圓周面上有一環(huán)形槽的摩擦旋轉(zhuǎn)體，一與摩擦旋轉(zhuǎn)體同軸的嚙合旋轉(zhuǎn)體，一組置于環(huán)形槽內(nèi)的摩擦塊，和一置于二摩擦塊和嚙合旋轉(zhuǎn)體之間的雙楔塊；其中，所述嚙合旋轉(zhuǎn)體和雙楔塊在彼此接觸的位置上各有一個(gè)或一個(gè)以上相互接觸的斜面，所述雙楔塊還在另外二方位上各有一個(gè)或一個(gè)以上與相鄰摩擦塊接觸的斜面，所述摩擦塊組中的每一摩擦塊有一與環(huán)形槽側(cè)面接觸的摩擦面，每一摩擦塊還在另外二方位上各有一個(gè)或一個(gè)以上與相鄰摩擦塊或雙楔塊接觸的斜面，通過斜面相互接觸的二摩擦塊的摩擦面分別與環(huán)形槽的不同側(cè)面接觸。
本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)是，所述嚙合旋轉(zhuǎn)體、雙楔塊以及各摩擦塊之間相互接觸的斜面包括平面、圓弧面、螺旋面、球面及其它曲面以及各種表面的組合的集合，所述斜面上任何一點(diǎn)的切平面與通過該點(diǎn)的以旋轉(zhuǎn)體軸心為圓心的圓周線在該點(diǎn)的切線之間的夾角不等于0。
本發(fā)明的其它改進(jìn)是，可設(shè)置另外一個(gè)或一個(gè)以上雙楔塊，也可以在摩擦旋轉(zhuǎn)體上設(shè)置另一放置摩擦塊的環(huán)形槽，還可以設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上預(yù)緊彈簧，彈簧一端直接或通過底座與嚙合旋轉(zhuǎn)體接觸，另一端直接或通過滑塊與雙楔塊或摩擦塊接觸，此外，還可以設(shè)置處于雙楔塊和相鄰摩擦塊之間的過渡塊，過渡塊有一與摩擦塊接觸的圓弧面和一個(gè)或一個(gè)以上與雙楔塊接觸的平面或曲面。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，這種摩擦塊式超越離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，制造方便，承載能力強(qiáng)，壽命長，可作為一種全新的基礎(chǔ)部件廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械之中。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)的說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是沿圖1中的“2-2”線的剖視圖；圖3是沿圖2中的“3-3”線的剖視圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖；圖5是沿圖4中的“5-5”線的剖視圖；圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖；圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖；圖8是沿圖7中的“8-8”線的剖視圖；圖9是沿圖8中的“9-9”線的剖視圖；圖10是本發(fā)明第五實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖；圖11是沿圖10中的“11-11-11”線的剖視圖；圖12是本發(fā)明第六實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖。
參看圖1、圖2和圖3，這是本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)圖。嚙合旋轉(zhuǎn)體1和摩擦旋轉(zhuǎn)體2左右并排安裝在一空心軸上，摩擦旋轉(zhuǎn)體2的左端面上開設(shè)有一環(huán)形槽，槽中放置了由摩擦塊4、5、6、7等組成的摩擦塊組，在二摩擦塊6、7之間，有一形狀近似三角形的雙楔塊3(圖3)，它通過二斜面與相鄰的二摩擦塊6、7接觸，通過斜面E與嚙合旋轉(zhuǎn)體1接觸，嚙合旋轉(zhuǎn)體1上的斜面恰好開設(shè)在與雙楔塊3相對(duì)的位置上，兩者通過各自的斜面與對(duì)方接觸。置于環(huán)形槽中的每一個(gè)摩擦塊都有一個(gè)摩擦面與環(huán)形槽側(cè)面接觸，還有二個(gè)斜面與一相鄰的摩擦塊接觸，以摩擦塊4為例，A為其摩擦面，C、D為其二個(gè)與相鄰摩擦塊5接觸的斜面；通過斜面相互接觸的摩擦塊的摩擦面分別與不同的環(huán)形槽側(cè)面接觸，如摩擦塊4和5為二相鄰摩擦塊，它們通過二斜面C、D相互接觸，它們的摩擦面A和B就分別與環(huán)形槽的兩個(gè)不同的側(cè)面接觸。如此結(jié)構(gòu)和組成就構(gòu)成了一種摩擦塊式超越離合器。
摩擦塊式超越離合器的工作原理是這樣的當(dāng)嚙合旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)于摩擦旋轉(zhuǎn)體2沿圖2中箭頭P所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，嚙合旋轉(zhuǎn)體1將推動(dòng)雙楔塊3沿切線方向移動(dòng)，但由于慣性力和摩擦塊重力造成的摩擦力等阻力的作用，摩擦塊組將通過摩擦塊7給雙楔塊3施加一個(gè)反向阻力，使其運(yùn)動(dòng)受到阻擋，嚙合旋轉(zhuǎn)體1的斜面與雙楔塊3的斜面E之間將產(chǎn)生滑動(dòng)，雙楔塊3在斜面的作用下產(chǎn)生向環(huán)槽底面方向的移動(dòng)(參見圖3)，同時(shí)由于雙楔塊3與摩擦塊6、7接觸的兩斜面的作用，摩擦塊6、7被擠向兩邊，使摩擦塊組承受切向壓力，再由于摩擦塊間均為斜面接觸，當(dāng)兩摩擦塊承受切向壓力時(shí)，在斜面的作用下，將產(chǎn)生法向分力，使摩擦塊的摩擦面與環(huán)形槽側(cè)面之間產(chǎn)生正壓力，最終產(chǎn)生摩擦力，各摩擦塊的摩擦力之和將驅(qū)使摩擦旋轉(zhuǎn)體2與嚙合旋轉(zhuǎn)體1同步轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦塊式超越離合器接合。當(dāng)嚙合旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)于摩擦旋轉(zhuǎn)體2沿與箭頭P方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，嚙合旋轉(zhuǎn)體1的斜面將離開雙楔塊3，雙楔塊3對(duì)摩擦塊6、7的擠壓力消失，摩擦塊之間的切向壓力隨之消失，摩擦面與環(huán)形槽側(cè)面的摩擦力也隨之消失，摩擦旋轉(zhuǎn)體2失去驅(qū)動(dòng)力，因此將不再隨嚙合旋轉(zhuǎn)體1一起轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦塊式超越離合器分離。
在上述實(shí)施例中，嚙合旋轉(zhuǎn)體1、雙楔塊3以及各摩擦塊的斜面可以是平面、圓弧面、螺旋面、球面或其他形式的曲面以及各種表面的組合，只要滿足以下條件即可斜面上任何一點(diǎn)的切平面與通過該點(diǎn)的以旋轉(zhuǎn)體軸心為圓心的圓周線在該點(diǎn)的切線之間的夾角不等于0。
參看圖4和圖5，這是本發(fā)明提供的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。環(huán)形槽開設(shè)于摩擦旋轉(zhuǎn)體2的兩個(gè)相對(duì)的端面上，與雙楔塊3相鄰的二摩擦塊6、7同時(shí)置于兩環(huán)形槽之中，即摩擦塊6、7的摩擦面同時(shí)與兩環(huán)形槽的同側(cè)側(cè)面接觸，其它摩擦塊可同時(shí)與兩環(huán)形槽側(cè)面接觸，如摩擦塊4同時(shí)與二環(huán)形槽的內(nèi)環(huán)側(cè)面接觸，也可以分成相互獨(dú)立的兩段，每段只與一環(huán)形槽的側(cè)面接觸，如摩擦塊5。嚙合旋轉(zhuǎn)體1上的斜面開設(shè)于面對(duì)摩擦塊的內(nèi)圓周面上，雙楔塊3仍置于嚙合旋轉(zhuǎn)體1的斜面和二摩擦塊6、7之間，但它在超越離合器接合時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向指向旋轉(zhuǎn)體軸心。
參看圖6，這是本發(fā)明提供的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。它設(shè)置了二個(gè)雙楔塊3，相鄰二摩擦塊之間相互接觸的斜面只有一個(gè)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是嚙合旋轉(zhuǎn)體1的受力對(duì)稱，每一雙楔塊3的受力較小。此外，設(shè)置三個(gè)或更多的雙楔塊也是可行的，并具有同樣的效果。
參看圖7、圖8和圖9，這是本發(fā)明提供的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。環(huán)形槽開設(shè)于摩擦旋轉(zhuǎn)體2的外圓周表面上，環(huán)形槽的側(cè)面為二環(huán)形平面，摩擦塊6、7與一環(huán)形槽側(cè)面接觸，摩擦塊8、9與另一環(huán)形槽側(cè)面接觸，環(huán)形槽底面為圓周面。環(huán)形槽的槽口處設(shè)置有止口，其作用除可為摩擦塊定位外，還可在摩擦塊組受到切向壓力時(shí)，防止摩擦塊在徑向分力的作用下與嚙合旋轉(zhuǎn)體1接觸并產(chǎn)生摩擦力，使超越離合器脫開時(shí)阻力過大。
參看圖10和圖11，這是本發(fā)明提供的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。在嚙合旋轉(zhuǎn)體1上開有一彈簧孔，一壓縮彈簧11和一滑塊10置于孔中，彈簧11一端直接頂在嚙合旋轉(zhuǎn)體1上，另一端頂在滑塊10上，并通過滑塊10將彈簧預(yù)緊力施加在雙楔塊3上，使雙楔塊3和摩擦塊6、7之間以及摩擦塊相互之間的間隙消失，從而使摩擦塊式超越離合器接合時(shí)沒有空行程。在嚙合旋轉(zhuǎn)體1上還開設(shè)有另一槽孔，槽孔內(nèi)設(shè)置有彈簧14、滑塊13、中心銷12和彈簧座15，滑塊13可在中心銷12上滑動(dòng)，并有一短銷插入摩擦塊9的孔內(nèi)，彈簧14的一端頂在彈簧座15上，另一端頂在滑塊13上，并通過滑塊13及其上的短銷推動(dòng)摩擦塊9向雙楔塊3的方向移動(dòng)，起到與彈簧11相同的作用；很顯然，也可以設(shè)置更多的彈簧、滑塊等組件，使更多的摩擦塊受到彈簧預(yù)緊力的作用。
參看圖12，這是本發(fā)明提供的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。在雙楔塊3和相鄰的摩擦塊6、7之間各有一過渡塊16、17，過渡塊16、17通過圓弧面分別與摩擦塊6、7接觸，通過平面與雙楔塊3接觸。過渡塊實(shí)現(xiàn)了雙楔塊與摩擦塊之間的面接觸，可提高摩擦塊式超越離合器的使用壽命。
所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的結(jié)構(gòu)或部件。
權(quán)利要求
1.一種摩擦塊式超越離合器，其特征在于，它包括一在端面或圓周面上有一環(huán)形槽的摩擦旋轉(zhuǎn)體，一與摩擦旋轉(zhuǎn)體同軸的嚙合旋轉(zhuǎn)體，一組置于環(huán)形槽內(nèi)的摩擦塊，和一置于二摩擦塊和嚙合旋轉(zhuǎn)體之間的雙楔塊；其中，所述嚙合旋轉(zhuǎn)體和雙楔塊在彼此接觸的位置上各有一個(gè)或一個(gè)以上相互接觸的斜面，所述雙楔塊還在另外二方位上各有一個(gè)或一個(gè)以上與相鄰摩擦塊接觸的斜面，所述摩擦塊組中的每一摩擦塊有一與環(huán)形槽側(cè)面接觸的摩擦面，每一摩擦塊還在另外二方位上各有一個(gè)或一個(gè)以上與相鄰摩擦塊或雙楔塊接觸的斜面，通過斜面相互接觸的二摩擦塊的摩擦面分別與環(huán)形槽的不同側(cè)面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦塊式超越離合器，其特征在于，所述嚙合旋轉(zhuǎn)體、雙楔塊以及各摩擦塊之間相互接觸的斜面包括平面、圓弧面、螺旋面、球面及其它曲面以及各種表面的組合的集合，所述斜面上任何一點(diǎn)的切平面與通過該點(diǎn)的以旋轉(zhuǎn)體軸心為圓心的圓周線在該點(diǎn)的切線之間的夾角不等于零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦塊式超越離合器，其特征在于，它還包括另外一個(gè)或一個(gè)以上雙楔塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦塊式超越離合器，其特征在于，它還包括摩擦旋轉(zhuǎn)體上的另一放置摩擦塊的環(huán)形槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦塊式超越離合器，其特征在于，它還包括一個(gè)或一個(gè)以上預(yù)緊彈簧，所述預(yù)緊彈簧一端直接或通過底座與嚙合旋轉(zhuǎn)體接觸，另一端直接或通過滑塊與雙楔塊或摩擦塊接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦塊式超越離合器，其特征在于，它還包括設(shè)置于雙楔塊和相鄰摩擦塊之間的過渡塊，所述過渡塊有一與摩擦塊接觸的圓弧面和一個(gè)或一個(gè)以上與雙楔塊接觸的平面或曲面。
全文摘要
一種摩擦塊式超越離合器,它包括一開有環(huán)形槽的摩擦旋轉(zhuǎn)體,一與摩擦旋轉(zhuǎn)體同軸并開設(shè)有斜面的嚙合旋轉(zhuǎn)體,一組置于環(huán)形槽內(nèi)的摩擦塊,和一置于二摩擦塊和嚙合旋轉(zhuǎn)體之間并通過斜面與它們接觸的雙楔塊;其中,每一摩擦塊都有一與環(huán)形槽側(cè)面接觸的摩擦面和與相鄰摩擦塊接觸的斜面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,承載能力強(qiáng),可靠性高,壽命長,是一種可廣泛用于機(jī)床、汽車、無級(jí)變速器等領(lǐng)域的全新的基礎(chǔ)部件。
文檔編號(hào)F16D41/063GK1351232SQ00131109
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月1日
發(fā)明者李文華 申請(qǐng)人:李文華