CN102278394A - 轴承式超越离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承式超越离合器，设置与滚柱一一对应设置的保持托架，用于啮合的楔形槽由与内圈同心的圆弧段过渡构成，保持托架的弹性托爪V形开口正对楔形啮合空间的啮合处沿圆周方向托住滚柱，本发明能够代替轴承，节约成本并减小传动***体积，并且避免在内圈或外圈上直接加工限位座，简化加工过程，提高工作效率，降低加工成本；能够灵活的根据需要调整滚柱在圆周向的位置，保证加工及装配精度；在圆周方向能够布置相对较多的滚柱，提高承载能力，可减小在较高承载能力下的超越离合器尺寸；同时，采用弹性托爪结构，形成线接触限位，避免出现由于限位不平衡导致的滚柱偏离轴线，从而避免超越离合器运行不稳定导致的机械故障。

Description

轴承式超越离合器

技术领域

本发明涉及一种用于机动车传动的离合设备，特别涉及一种超越离合器。

背景技术

超越离合器是随着动力产品的发展而出现的基础部件，它是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。主要是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换，具有自行离合功能的装置。实践中，多数为利用牙的啮合、棘轮-棘爪的啮合或滚柱、楔块的楔紧作用单向传递运动或扭矩的离合器。

滚柱超越离合器由于传动均匀稳定并且承载能力较大，因而在较高速度的场合得到较为广泛的应用；滚柱式超越离合器根其内轭(星轮)位置不同分为外星轮和内星轮两种，星轮设置有容纳滚柱的凹槽，同时，在脱离啮合时，为了限制滚柱的反向转动，则需要设有限位装置，该装置一般包括限位座和弹性元件。限位座一般位于内圈或外圈一体成型，加工过程较为复杂，不但降低工作效率，还使加工成本较高。由于一体成型结构，无法根据使用情况调整圆周向的位置。因而，为了便于加工和保证加工精度，内星轮式的被广泛采用；但是对于外圈作为主动传动的结构，不利于适应超越离合器的传动规律，导致其使用寿命缩短或影响传动效果。

由于现有的超越离合器用于限制滚柱的限位座及弹性元件，占用较大的空间位置，致使超于离合器无法布置较多的滚柱，而滚柱则是超于离合器较为重要的承载部件，数量的限制严重影响到超越离合器的承载能力；因而在制造过程中会考虑增大尺寸以适应承载能力，导致传动设备的尺寸较大，不适应现代机械设备的需要。再有就是弹性元件作用于滚柱并限制其在圆周方向反向啮合，作用于滚柱上的一点或者说局部，不能达到平衡，使滚柱容易偏斜，造成卡死或者运动不畅的后果，从而造成机械故障。

现有技术的滚柱式超越离合器用于传动***，需要设置滚动轴承进行支撑，否则会出现失稳现象，达不到所需的传动效果；由于增加了轴承结构，这就增大了传动***的体积，并且增加安装、维护和拆卸的复杂程度，提高使用成本。

因此，需要对现有的超越离合器进行改进，能够去掉现有的超越离合器使用时所安装的辅助轴承，并且能够简化超越离合器本身的加工过程，提高工作效率，降低加工成本，能够灵活的根据需要调整滚柱在圆周向的位置，保证加工及装配精度，延长使用寿命并保证传动效果；能够布置相对较多的滚柱，并减小在较高承载能力下的超越离合器尺寸，避免由于限位不平衡导致的超越离合器运行不稳定的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轴承式超越离合器，能够去掉现有的超越离合器使用时所安装的辅助轴承，并且能够简化超越离合器本身的加工过程，提高工作效率，降低加工成本，能够灵活的根据需要调整滚柱在圆周向的位置，保证加工及装配精度，延长使用寿命并保证传动效果；能够布置相对较多的滚柱，并减小在较高承载能力下的超越离合器尺寸，避免由于限位不平衡导致的超越离合器运行不稳定的问题。

本发明的轴承式超越离合器，包括外圈、内圈和滚柱，还包括与滚柱一一对应设置的保持托架，所述保持托架包括托架座和固定设置于托架座的弹性托爪，所述外圈内圆设有楔形槽，所述楔形槽与内圈外圆共同形成用于与滚柱啮合或分离的楔形啮合空间，所述楔形槽由圆弧段a和过渡段b构成，所述圆弧段a通过过渡段b平滑过渡至外圈内圆，所述圆弧段a与内圈同心；所述托架座固定连接于外圈，所述弹性托爪为V形开口结构，弹性托爪V形开口正对楔形啮合空间的啮合处沿圆周方向托住滚柱。

进一步，所述托架座上与弹性托爪方向相背还设置有副托爪，所述副托爪与相邻托架座上的弹性托爪形成滚柱保持架结构，所述副托爪弹性小于弹性托爪弹性。

进一步，所述外圈轴向两端分别在圆周方向固定配合对应设置挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ，所述托架座沿轴向设置且两端分别对应固定连接于挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ；

进一步，所述挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ外圆向外侧折弯并沿圆周方向分布有轴向凸台，所述外圈轴向两端分别设有沉槽，沉槽内圆设有轴向槽，所述挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ分别对应嵌入沉槽并使轴向凸台嵌入轴向槽；

进一步，所述挡圈Ⅰ外径小于外圈内径，所述挡圈Ⅱ外圆向外侧折弯并沿圆周方向分布有轴向凸台，所述外圈轴向两端分别设有沉槽，与挡圈Ⅱ对应的沉槽内圆设有轴向槽，所述所述挡圈Ⅰ。滚动体和保持托架轴向穿入外圈内圆，挡圈Ⅱ嵌入对应一端的沉槽并使轴向凸台嵌入轴向槽，所述轴向凸台与轴向槽之间还通过轴向设置的螺钉连接；

进一步，所述托架座轴向两端分别以可拆卸的方式对应固定连接于挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ；

进一步，所述托架座轴向两端分别沿轴向对应穿出挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ，穿出部折弯并对应与挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ外侧表面贴合后由螺钉连接；

进一步，挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ上用于穿过托架座的孔在圆周方向宽于托架座；

进一步，每个托架座上的弹性托爪为两个沿轴向并列设置，每个托架座上的副托爪也为两个沿轴向并列设置；

进一步，所述内圈为传动轴，所述外圈两端的沉槽内位于挡圈外侧设有与内圈配合的滚动轴承。

本发明的有益效果：本发明的轴承式超越离合器，对超越离合器的楔形啮合腔进行改进，采用与内圈同心的圆弧构成超越段的楔形结构，并设置弹性托爪用于保持滚柱的滚动，在局部范围内与滚动轴承结构相同，因而也就能实现滚动轴承的效果，并且运行稳定，能够去掉现有的超越离合器使用时所安装的辅助轴承，直接用于传动和轴承；同时，采用固定连接于外圈的限位托架，避免在内圈或外圈上直接加工限位座，简化加工过程，提高工作效率，降低加工成本；由于不是一体成型，则能够灵活的根据需要调整滚柱在圆周向的位置，保证加工及装配精度，延长使用寿命并保证传动效果；采用本体以外的部件连接形成限位托架，占用相对较小的空间，在圆周方向能够布置相对较多的滚柱，提高承载能力，可减小在较高承载能力下的超越离合器尺寸，使超越离合器以及传动设备体积减小；同时，采用弹性托爪结构，形成线接触限位，避免出现由于限位不平衡导致的滚柱偏离轴线，从而避免超越离合器运行不稳定导致的机械故障。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为图1沿A处放大图；

图3为本发明实施例一轴向截面图；

图4为图3沿B-B向剖视图；

图5为本发明实施例二轴向截面图；

图6为图5沿C-C向剖视图。

具体实施方式

图1为本发明结构示意图，图2为图1沿A处放大图，图3为本发明实施例一轴向截面图，图4为图3沿B-B向剖视图，如图所示：本实施例的轴承式超越离合器，包括外圈1、内圈5和滚柱2，还包括与滚柱2一一对应设置的保持托架，所述保持托架包括托架座3和固定设置于托架座3的弹性托爪4，所述外圈1内圆设有楔形槽6，所述楔形槽6与内圈5外圆共同形成用于与滚柱2啮合或分离的楔形啮合空间；所述楔形槽6由圆弧段a和过渡段b构成，所述圆弧段a通过过渡段b平滑过渡至外圈内圆，所述圆弧段a与内圈同心；所述托架座3固定连接于外圈1，所述弹性托爪4为V形开口结构，弹性托爪4V形开口正对楔形啮合空间的啮合处沿圆周方向托住滚柱2；内圈是对超越离合器内圆传动件的总称，包括轴或者圈状结构；弹性托爪4的弹性在超越离合器超越时足够避免滚柱反向啮合；内圈5的结构并不局限于环状，也可以是轴状结构。

本发明在使用时，外圈1按如图所示的顺时针转动，弹性托爪4托住滚柱2转动，用于超越传动，由于圆弧段a与内圈同心，超越过程中起到轴承的作用，具有传动平稳的效果；当外圈1按如图所示的逆时针转动时，内外圈啮合传动，起到超越离合器啮合传动的效果。

本实施例中，所述托架座3上与弹性托爪4方向相背还设置有副托爪41，所述副托爪41与相邻托架座3上的弹性托爪4形成滚柱2保持架结构，所述副托爪弹性小于弹性托爪弹性；形成保持架结构，起到滚动轴承的保持架的作用，并且在超越时能够推动滚柱滚动，避免反向啮合，保证超越离合器在超越时顺畅运行并起到滚动轴承的作用。

本实施例中，所述外圈1轴向两端分别在圆周方向固定配合对应设置挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71，所述托架座3沿轴向设置且两端分别对应固定连接于挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71；也就是托架座3沿轴向设置且两端一一对应固定连接于挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71；采用与外圈1分体式挡圈结构，利于安装和拆卸，同时进一步简化加工过程。

本实施例中，所述挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71外圆向外侧折弯并沿圆周方向分布有轴向凸台(图中为轴向凸台7a和轴向凸台71a)，向外侧折弯是相对于超越离合器本身，由中间向轴向两端的方向为外侧；所述外圈1轴向两端分别设有沉槽(沉槽11和沉槽11a)，沉槽(沉槽11和沉槽11a)内圆设有轴向槽(轴向槽12和轴向槽12a)，所述挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71分别对应嵌入沉槽(沉槽11和沉槽11a)并使轴向凸台(图中为轴向凸台7a和轴向凸台71a)一一对应嵌入轴向槽(轴向槽12和轴向槽12a)；采用嵌合式安装结构，进一步简化结构，安装时直接嵌入即可，拆卸较为方便，并方便更换配件，节约使用成本；并且挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71外圆向外侧折弯后行程轴向凸台，嵌入轴向槽后能够增加结构抵抗弯矩的能力。

本实施例中，所述托架座3轴向两端分别以可拆卸的方式对应固定连接于挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71；方便根据需要调整安装位置，并利于安装操作，提高工作效率。

本实施例中，所述托架座3轴向两端分别沿轴向对应穿出挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71，穿出部折弯并对应与挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71外侧表面贴合后由螺钉连接，如图所示，托架座3两端分别形成折弯部8和折弯部8a，折弯部8和折弯部8a分别与挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71外侧表面贴合并连接；具有较好的定位效果，利于实现标准化生产和装配；方便安装和拆卸。

本实施例中，挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71上用于穿过托架座3的孔在圆周方向宽于托架座3，较为方便的调整托架座3在圆周方向的安装位置，达到调整滚柱2轴向位置的目的，使超越离合器运行较为顺畅。

本实施例中，每个托架座3上的弹性托爪4为两个沿轴向并列设置；每个托架座3上的副托爪41也为两个沿轴向并列设置；使托架具有轻量化的特点，同时能够保证滚柱的平衡，避免发生偏离；减少弹性托爪和副托爪与滚柱的接触面积，超越时能够利于滚柱滚动，保证其轴承效果。

本实施例中，所述内圈5为传动轴，所述外圈1两端的沉槽内位于挡圈Ⅰ7和挡圈Ⅱ71外侧设有与内圈5配合的滚动轴承，图中分别为滚动轴承9和滚动轴承9a；可制成标准件整体使用，利于成品化和标准化。

实施例二

图5为本发明实施例二轴向截面图，图6为图5沿C-C向剖视图，如图所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：本实施例中，所述挡圈Ⅰ72外径小于外圈1内径，所述挡圈Ⅱ71外圆向外侧折弯并沿圆周方向分布有轴向凸台71a，本实施例的轴向凸台71a为六个沿圆周方向均匀分布；所述外圈1轴向两端分别设有沉槽(沉槽11和沉槽11a)，与挡圈Ⅱ71对应的沉槽(沉槽11a)内圆设有轴向槽12a，所述挡圈Ⅰ72、滚动体2和保持托架轴向穿入外圈1内圆，挡圈Ⅱ71嵌入对应一端的沉槽11a并使轴向凸台71a嵌入轴向槽，所述轴向凸台81与轴向槽12a之间还通过轴向设置的螺钉10连接。。本结构在安装时，先安装好挡圈Ⅰ72、滚动体2、保持托架和挡圈Ⅱ71，形成整体后沿轴向穿入外圈内圆，将挡圈Ⅱ连接于外圈1，则完成装配，整个过程简单迅速，提高工作效率。

本发明中的保持托架设置于外圈，本领域技术人员，根据超越离合器原理，可将保持托架固定设置于内圈，能够达到相同的技术效果，属于对本技术方案的等同替换。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种轴承式超越离合器，包括外圈、内圈和滚柱，其特征在于：还包括与滚柱一一对应设置的保持托架，所述保持托架包括托架座和固定设置于托架座的弹性托爪，所述外圈内圆设有楔形槽，所述楔形槽与内圈外圆共同形成用于与滚柱啮合或分离的楔形啮合空间，所述楔形槽由圆弧段a和过渡段b构成，所述圆弧段a通过过渡段b平滑过渡至外圈内圆，所述圆弧段a与内圈同心；所述托架座固定连接于外圈，所述弹性托爪为V形开口结构，弹性托爪V形开口正对楔形啮合空间的啮合处沿圆周方向托住滚柱。

2.根据权利要求1所述的轴承式超越离合器，其特征在于：所述托架座上与弹性托爪方向相背还设置有副托爪，所述副托爪与相邻托架座上的弹性托爪形成滚柱保持架结构，所述副托爪弹性小于弹性托爪弹性。

3.根据权利要求2所述的轴承式超越离合器，其特征在于：所述外圈轴向两端分别在圆周方向固定配合对应设置挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ，所述托架座沿轴向设置且两端分别对应固定连接于挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ。

4.根据权利要求3所述的轴承式超越离合器，其特征在于：所述挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ外圆向外侧折弯并沿圆周方向分布有轴向凸台，所述外圈轴向两端分别设有沉槽，沉槽内圆设有轴向槽，所述挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ分别对应嵌入沉槽并使轴向凸台嵌入轴向槽。

5.根据权利要求3所述的轴承式超越离合器，其特征在于：所述挡圈Ⅰ外径小于外圈内径，所述挡圈Ⅱ外圆向外侧折弯并沿圆周方向分布有轴向凸台，所述外圈轴向两端分别设有沉槽，与挡圈Ⅱ对应的沉槽内圆设有轴向槽，所述所述挡圈Ⅰ、滚动体和保持托架轴向穿入外圈内圆，挡圈Ⅱ嵌入对应一端的沉槽并使轴向凸台嵌入轴向槽，所述轴向凸台与轴向槽之间还通过轴向设置的螺钉连接。

6.根据权利要求4或5所述的轴承式超越离合器，其特征在于：所述托架座轴向两端分别以可拆卸的方式对应固定连接于挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ。

7.根据权利要求6所述的轴承式超越离合器，其特征在于：所述托架座轴向两端分别沿轴向对应穿出挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ，穿出部折弯并对应与挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ外侧表面贴合后由螺钉连接。

8.根据权利要求7所述的轴承式超越离合器，其特征在于：挡圈Ⅰ和挡圈Ⅱ上用于穿过托架座的孔在圆周方向宽于托架座。

9.根据权利要求8所述的轴承式超越离合器，其特征在于：每个托架座上的弹性托爪为两个沿轴向并列设置，每个托架座上的副托爪也为两个沿轴向并列设置。

10.根据权利要求9所述的轴承式超越离合器，其特征在于：所述外圈外圆一体成型设有外齿轮。

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