專利名稱：楔塊式超越離合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種楔塊式超越離合器，屬于機械傳動裝置。
背景技術：
超越離合器，又稱單向離合器或單向軸承，是一種只能從一個轉向傳遞功率的裝置。當主動滾道的速度與從動滾道的速度相同時，主動滾道傳動于從動滾道。而當主動滾道的速度小于從動滾道時，從動滾道則能自由傳動。
超越離合器廣泛應用于飛機、坦克、軍用卡車、越野汽車、裝載機、汽車、礦山機械、機床、印刷機械、紡織機械、彈簧機械等領域。目前，在各類機械傳動中使用的離合器主要為滾柱式超越離合器和楔塊式單向超越離合器。
現有的滾柱式超越離合器，雖然有彈簧將滾柱壓向斜面，但在扭轉振動作用下，沒有強制的定位作用，故仍是很不可靠；而且，因傳統(tǒng)的超越離合器占用的空間較大，其滾柱的數量受到一定的限制，其扭矩容量也很有限。
現有的楔塊式超越離合器，有一種如圖1-4所示，由于其楔塊A兩端有短軸A1，楔塊A的加工工藝復雜，而且，楔塊A是通過兩端的短軸A1插入兩端固定環(huán)C的孔C1中架設在星輪D上的圓弧型凹槽中，這需要星輪D上的圓弧型凹槽與楔塊固定環(huán)C的孔等分精度保持一致性和同軸性，更使得制造成本很高；并且，所采用的是單線彈簧B，用于沖擊、重載等扭矩載荷很容易失效，也就成了其另一個致命弱點；另外，整個離合器在運轉過程中，不能對楔塊A及內、外滾道進行良好的潤滑與冷卻，所以用于重載及沖擊載荷時，很容易造成楔塊A的磨損，也就降低了離合器的使用壽命。
現有的另一種楔塊式超越離合器為雙保持架楔塊式超越離合器，如圖5所示，其對于內、外保持架E3和E4的等分精度有嚴格的要求，一旦不能保證零誤差，就會影響到楔塊E2動作的同步性。這是因為摩擦簧片E1帶動內保持架相對于外保持架轉動時，一旦不能保證內、外保持架E3和E4的保持倉所產生的夾角一致，就會使得個別楔塊E2被內保持架E3的保持倉接觸到，以致接觸到的楔塊E2強行壓制在內、外滑道上，導致所有楔塊E2被先后磨損。由于其楔塊E2的自鎖角會隨磨損增大，而導致其自鎖性下降，而且其磨損容量小，所以整個超越離合器的使用壽命也相應縮短。
總之，現有的超越離合器存在下列缺陷一、現有的楔塊式超越離合器楔塊A與星輪D上的圓弧型凹槽配合弧度小于1/2個圓弧，所以，需在楔塊A兩端增設短軸A1并增設固定環(huán)C，籍以借助短軸A1架設在固定環(huán)C上，這使得整個裝置中構件多，成本高，安全可靠性能差；二、現有的雙保持架楔塊式超越離合器楔塊E2完全由內、外保持架E3和E4架設在裝置中，不僅構件多，而且，加工難度大，成本高，安全可靠性能也差；三、現有的超越離合器采用單線彈簧B提供回復力，在裝置運轉過程中，受震動作用，回復作用極易失效，無法保證所有楔塊A或E2同步鎖緊，使得每個楔塊的受力不均勻，裝置的安全可靠性降低，壽命縮短；四、現有的超越離合器整個裝置在運轉中，不能進行自動潤滑與冷卻，楔塊A或E2的磨損大，降低了裝置的使用壽命；五、現有的滾柱式和雙保持架楔塊式超越離合器楔塊E2與外圈和星輪之間接觸面小，壓應力大，傳動扭矩小，傳動穩(wěn)定性差，自鎖性也差。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種楔塊式超越離合器，以使整個裝置結構簡單，構件少，成本低，安全可靠性能得以提高。
本實用新型的次要目的在于提供一種楔塊式超越離合器，以確保裝置運轉過程中的回復到位，保證所有楔塊同步鎖緊，受力均勻，使裝置的安全可靠性提高，延長使用壽命。
本實用新型的另一目的在于提供一種楔塊式超越離合器，以具有自動潤滑與冷卻的作用，減少磨損，延長裝置的使用壽命。
為達成上述目的，本實用新型的解決方案是楔塊式超越離合器，主要由外圈、星輪、楔塊和復位彈簧等組成，星輪上形成圓弧型凹槽，楔塊設置在外圈和星輪之間，且楔塊的一端處于星輪的圓弧型凹槽中，復位彈簧設置在星輪和楔塊之間，令楔塊在運動中復位，其中楔塊的一端形成圓弧狀凸頭，此圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽為同心圓弧，且圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽的配合弧度大于1/2個圓弧。
所述復位彈簧為圓柱形繞線彈簧，楔塊上形成彈簧抵頂面，星輪的外圓周上還形成容置腔，圓柱形繞線彈簧一端容設在容置腔中，另一端則頂至楔塊的抵頂面上。
所述圓柱形繞線彈簧的另一端上套設一個頂銷，此頂銷通過圓柱形繞線彈簧抵頂而頂至楔塊的抵頂面上。
所述星輪的外圓周上形成油槽，油槽上開設油孔通向星輪的內圓周。
采用上述結構后，本實用新型由于楔塊以圓弧狀凸頭與星輪的圓弧型凹槽作同心圓弧配合，且圓弧型凹槽包容圓弧狀凸頭超過1/2，使得楔塊不能從圓弧型凹槽中脫出，保證了楔塊自身旋轉的靈活性，并且，本實用新型可以省去現有楔塊兩端的短軸和固定環(huán)或內、外保持架，使整個裝置結構簡單，構件少，加工難度小，成本低，安全可靠性能得以提高。
本實用新型又由于采用圓柱形繞線彈簧為復位彈簧，圓柱形繞線彈簧與單線彈簧相比，在裝置運轉過程中，受震動作用時回復作用不致失效，可確保運轉回復到位，保證所有楔塊同步鎖緊，受力均勻，使裝置的安全可靠性提高，延長使用壽命。
本實用新型再由于在星輪的外圓周上形成帶有油孔的油槽，使整個裝置在運轉中，可借助油的潤滑與冷卻，減少楔塊的磨損，延長裝置的使用壽命。
另外，本實用新型由于外圈和星輪都以凹圓弧與楔塊相切，與現有的滾柱式和雙保持架楔塊式超越離合器相比，楔塊在滑道中所受的壓應力要小得多，傳動扭矩增大，傳動更穩(wěn)定，自鎖性也有了很大的提高。
為對本實用新型有進一步的了解，下面列舉具體實施例并結合附圖對本實用新型作詳細說明。


圖1是現有的楔塊式超越離合器的局部剖視圖；圖2是圖1中楔塊的立體結構示意圖；圖3是圖1中單線彈簧的立體結構示意圖；圖4是圖1中固定環(huán)的結構示意圖；圖5是現有的雙保持架楔塊式超越離合器的局部剖視圖；圖6是本實用新型的整體結構示意圖；圖7是本實用新型的局部結構放大圖；圖8是本實用新型楔塊的立體結構示意圖；圖9是本實用新型頂銷的立體結構示意圖；圖10是本實用新型星輪的立體示意圖。
具體實施方式
請參閱圖6、7和10所示，本實用新型揭示的楔塊式超越離合器，主要由外圈1、星輪2、楔塊3和復位彈簧9等組成，星輪2的外圓周上形成圓弧型凹槽5，楔塊3設置在外圈1和星輪2之間，且楔塊3的一端處于星輪2的圓弧型凹槽5中，復位彈簧9設置在星輪2和楔塊3之間，令楔塊3在運動中復位。
本實用新型的關鍵是楔塊3的一端形成圓弧狀凸頭，配合圖8所示，此圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽5為同心圓弧，且圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽5的配合弧度大于1/2個圓弧。這樣，本實用新型圓弧型凹槽5包容楔塊3的圓弧狀凸頭超過1/2，使得楔塊3不能從圓弧型凹槽5中脫出，保證了楔塊3自身旋轉的靈活性，并且，整個裝置可以省去現有楔塊A兩端的短軸A1和固定環(huán)C或內、外保持架E4、E3，使整個裝置結構簡單，構件少，且對楔塊3和星輪2上的圓弧型凹槽5并沒有嚴格的加工精度要求，加工難度小，成本低，安全可靠性能得以提高。而且，由于外圈1和星輪2都以凹圓弧與楔塊3相切，與現有的滾柱式和雙保持架楔塊式超越離合器相比，楔塊3在滑道中所受的壓應力要小得多，傳動扭矩增大，傳動更穩(wěn)定，自鎖性也有了很大的提高。
其中，復位彈簧9可以仍舊選用單線彈簧，如現有楔塊式超越離合器，但受震動作用時回復作用極易失效，無法保證所有楔塊同步鎖緊，受力不均勻，裝置的安全可靠性差，使用壽命短。但是，圖6所示的本實施例中復位彈簧9為圓柱形繞線彈簧，楔塊3上形成彈簧抵頂面，星輪2的外圓周上還形成容置腔6，圓柱形繞線彈簧一端容設在容置腔6中，另一端則頂至楔塊3的抵頂面上，使得楔塊3預壓在外圈1的內滑道上。本實施例中采用的圓柱形繞線彈簧與單線彈簧相比，在裝置運轉過程中，受震動作用時回復作用不致失效，可確保運轉回復到位，保證所有楔塊同步鎖緊，受力均勻，使裝置的安全可靠性提高，延長使用壽命。為了進一步確保圓柱形繞線彈簧與楔塊3的復位配合，參見圖9所示，圓柱形繞線彈簧的另一端上還套設一個頂銷8，此頂銷8通過圓柱形繞線彈簧抵頂而頂至楔塊3的抵頂面上，使圓柱形繞線彈簧對楔塊3的復位作用更為準確。
再配合圖10所示，本實施例中星輪2的外圓周上形成油槽7，油槽7上開設油孔10通向星輪2的內圓周，使整個裝置在運轉中，油可經油孔10流至油槽7中，借助油對楔塊3與外圈1的滑道和星輪2的圓弧型凹槽5起到了良好的潤滑和冷卻作用，減少楔塊3的磨損，延長裝置的使用壽命。
本實施例使用中，當星輪2相對外圈1逆時針旋轉時，楔塊3與外圈1的內滑道只是輕微的接觸滑動，這時超越離合器處于“離”的狀態(tài)；當星輪2相對外圈1順時針旋轉時，楔塊3漸漸由傾斜到徑向，這時因為楔塊3的高度大于外圈1的內滑道和星輪2外圓周上的圓弧型凹槽5之間的距離，使得外圈1和星輪2卡住楔塊3，靠楔塊3的卡制作用，將外圈1和星輪2同時卡緊，從而使外圈1隨星輪2轉動，以輸出動力，此時超越離合器處于“合”的狀態(tài)。
總之，本實用新型超越離合器構件少，結構簡單，和以前的各種超越離合器相比，具有更高的承載能力，更長的使用壽命，更高的可靠性。本實用新型主要運用在裝載機變速箱的二軸總成上，解決了裝載機在各種惡劣環(huán)境中由于激烈振動和需要傳遞較大扭矩而使得變速箱易損的難題，同時也可以應用到各種止逆、超越和分度等離合器傳動裝置中。
權利要求1.楔塊式超越離合器，主要由外圈、星輪、楔塊和復位彈簧等組成，星輪上形成圓弧型凹槽，楔塊設置在外圈和星輪之間，且楔塊的一端處于星輪的圓弧型凹槽中，復位彈簧設置在星輪和楔塊之間，令楔塊在運動中復位，其特征在于楔塊的一端形成圓弧狀凸頭，此圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽為同心圓弧，且圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽的配合弧度大于1/2個圓弧。
2.如權利要求1所述的楔塊式超越離合器，其特征在于復位彈簧為圓柱形繞線彈簧，楔塊上形成彈簧抵頂面，星輪的外圓周上還形成容置腔，圓柱形繞線彈簧一端容設在容置腔中，另一端則頂至楔塊的抵頂面上。
3.如權利要求2所述的楔塊式超越離合器，其特征在于圓柱形繞線彈簧的另一端上套設一個頂銷，此頂銷通過圓柱形繞線彈簧抵頂而頂至楔塊的抵頂面上。
4.如權利要求1所述的楔塊式超越離合器，其特征在于星輪的外圓周上形成油槽，油槽上開設油孔通向星輪的內圓周。
專利摘要本實用新型公開一種楔塊式超越離合器，主要由外圈、星輪、楔塊和復位彈簧等組成，星輪上形成圓弧型凹槽，楔塊設置在外圈和星輪之間，且楔塊的一端處于星輪的圓弧型凹槽中，復位彈簧設置在星輪和楔塊之間，令楔塊在運動中復位，其中楔塊的一端形成圓弧狀凸頭，此圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽為同心圓弧，且圓弧狀凸頭與圓弧型凹槽的配合弧度大于1/2個圓弧。此裝置結構簡單，構件少，成本低，安全可靠性能得以提高。
文檔編號F16D41/06GK2713218SQ20042007220
公開日2005年7月27日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權日2004年7月29日
發(fā)明者吳必復, 曹慧 申請人:廈門恒耀金屬有限公司, 吳必復, 曹慧