CN205618576U - 一种三位双向可控的超越离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三位双向可控的超越离合器，其包括外圈、星轮、斜槽轮、拨叉环，所述星轮与所述外圈之间套设有滚柱支架，滚柱支架的周向上设有均匀布置的滚柱，滚柱与滚柱支架之间装接有预紧用的橡胶圈，且所述星轮的外表面设有与所述滚柱相对应匹配的楔形槽；还包括固定装接在所述星轮的侧面的斜槽轮以及与斜槽轮滑动导向配合的拨叉环，驱动所述拨叉环并带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮周向转动一定角度：所述拨叉环位于中间位置时，所述外圈相对所述星轮处于空转状态；所述拨叉环沿轴向正向或反向运动时，所述外圈相对所述星轮处于正向驱动反向超越状态或者反向驱动正向超越状态；结构简单紧凑、体积小、扭矩大、能够实现高速空转，提高了离合器的整体性能和适用范围。

Description

一种三位双向可控的超越离合器

技术领域

本实用新型涉及一种离合器，特别是涉及一种三位双向可控的超越离合器。

背景技术

超越离合器是随着机电一体化产品的发展而出现的基础件，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。它是利用主动件和从动件的转速变化或回转方向变换而自动接合和脱开的一种离合器。当主动件带动从动件一起转动时，称为结合状态；当主动件和从动件脱开以各自的速度回转时，称为超越状态。

常用的超越离合器有棘轮超越离合器、滚柱超越离合器和楔块超越离合器三种，其中，滚柱式超越离合器历史最为悠久，并且不断的发展和完善，结构型式增多，应用也较普遍。但是，现有的滚柱超越离合器的滚柱预紧机构主要采用弹簧，滚柱的安装空间较大，要达到较大的扭矩往往需要加大离合器体积，并且额定转速远远达不到要求，无法实现小体积、高扭矩。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供了一种三位双向可控的超越离合器，结构更紧凑，在原有体积的基础上能够实现较大的扭矩。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种三位双向可控的超越离合器，其包括外圈、星轮、斜槽轮、拨叉环，所述星轮与所述外圈之间套设有滚柱支架，滚柱支架的周向上设有均匀布置的滚柱，滚柱与滚柱支架之间装接有预紧用的橡胶圈，且所述星轮的外表面设有与所述滚柱相对应匹配的楔形槽；还包括固定装接在所述星轮的侧面的斜槽轮以及与斜槽轮滑动导向配合的拨叉环，驱动所述拨叉环并带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮周向转动一定角度：所述拨叉环位于中间位置时，所述滚柱位于所述星轮的楔形槽的中间，所述滚柱与所述外圈无接触，所述外圈相对所述星轮处于空转状态；所述拨叉环沿轴向正向或反向运动时，带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮正向或反向转动一定角度，使得所述滚柱楔紧配合在所述星轮的楔形槽与所述外圈的内壁之间，所述外圈相对所述星轮处于正向驱动反向超越状态或者反向驱动正向超越状态。

优选的，所述滚柱支架设有支架固定柱，该支架固定柱伸出所述滚柱支架并与所述拨叉环传动配合连接。

优选的，所述支架固定柱伸出所述滚柱支架的部分还套设有固定柱螺母，所述拨叉环的端面上设有与所述固定柱螺母相对应的插接孔，所述插接孔的内壁设有滑动槽，所述固定柱螺母的外壁设有滚珠槽，所述支架固定柱及固定柱螺母与所述拨叉环的插接孔通过滚珠滑动连接配合。

优选的，所述滚柱支架包括两个支撑环，支撑环之间通过支架固定柱连接，且两个支撑环上对称设置有用于安装滚柱的支撑孔，所述滚柱通过所述橡胶圈装接在所述支撑孔之间。

优选的，所述滚柱支架通过支撑轴承转动装接在所述星轮与所述外圈之间。

优选的，所述斜槽轮与所述星轮相对固定，所述斜槽轮的外表面设有斜槽，所述拨叉环的内表面设有与所述斜槽滑动配合的斜槽导向柱，驱动所述拨叉环进行轴向运动时，所述斜槽导向柱在所述斜槽中滑动，使得所述拨叉环通过所述斜槽轮的斜槽把所述轴向运动转换成相对于斜槽轮边轴向移动边周向转动的运动，并带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮周向转动。

本实用新型的有益效果是：

(1)、本实用新型的超越离合器包括外圈、星轮、斜槽轮、拨叉环、滚柱支架及滚柱，通过驱动所述拨叉环并带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮周向转动一定角度，从而控制所述外圈相对所述星轮在空转状态、正向驱动反向超越状态、反向驱动正向超越状态之间切换，实现三位双向可控；

(2)、本实用新型的滚柱与滚柱支架之间装接有预紧用的橡胶圈，与传统的弹簧预紧结构相比，占用空间更小，从而能够在有限的空间内大大增加了滚柱的数量，结构简单紧凑能够实现体积小、扭矩大，空转时滚柱与齿圈无接触，能够实现高速空转，提高了离合器的整体性能和适用范围。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的三位双向可控的超越离合器的剖视结构图；

图2为本实用新型的三位双向可控的超越离合器的立体结构图之一；

图3为本实用新型的三位双向可控的超越离合器的立体结构图之二；

图4为本实用新型的三位双向可控的超越离合器的立体结构图之三；

图5为本实用新型的三位双向可控的超越离合器的拨叉环结构图；

图6为本实用新型的三位双向可控的超越离合器的空转状态示意图；

图7为本实用新型的超越离合器的正向超越反向驱动状态示意图；

图8为本实用新型的超越离合器的正向驱动反向超越状态示意图；

图中：

11-外圈；

12-星轮；121-楔形槽；

13-斜槽轮；131-斜槽；

14-拨叉环；141-插接孔；1411-滑动槽；142-斜槽导向柱；143-环形槽；

15-滚柱支架；151-支架固定柱；1511-固定柱螺母；1512-滚珠槽；

16-滚柱；17-橡胶圈。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

汽车变速箱对传动扭矩以及转速要求都比较高，如一台最大能输出300N/M的发动机驱动的变速箱，在输出轴上的超越离合器因减速比必须能承受大致800N/M的扭矩，汽车在高速运转时发动机的转速可达到5000RPM，此时有些档位的超越离合器的外圈与轴之间的转速差会超过5000RPM；而普通的超越离合器要达到这么大的扭矩往往体积很大，额定转速远远达不到要求，如果要做到三位双向可控的话那体积就更大了。

据此，本实用新型的一种三位双向可控的超越离合器，如图1至图8所示，其包括外圈11、星轮12、斜槽轮13、拨叉环14，所述星轮12与所述外圈11之间套设有滚柱支架15，滚柱支架15的周向上设有均匀布置的滚柱16，滚柱16与滚柱支架15之间装接有预紧用的橡胶圈17，且所述星轮12的外表面设有与所述滚柱16相对应匹配的楔形槽121；还包括固定装接在所述星轮12的侧面的斜槽轮13以及与斜槽轮13滑动导向配合的拨叉环14，驱动所述拨叉环14并带动所述滚柱支架15及其滚柱16相对所述星轮12周向转动一定角度：所述拨叉环14位于中间位置时，所述滚柱16位于所述星轮12的楔形槽121的中间，所述滚柱16与所述外圈11无接触，所述外圈11相对所述星轮12处于空转状态；所述拨叉环14沿轴向正向或反向运动时，带动所述滚柱支架15及其滚柱16相对所述星轮12正向或反向转动一定角度，使得所述滚柱16楔紧配合在所述星轮12的楔形槽121与所述外圈11的内壁之间，所述外圈11相对所述星轮12处于正向驱动反向超越状态或者反向驱动正向超越状态。

本实施例中，所述滚柱支架15设有支架固定柱151，该支架固定柱151伸出所述滚柱支架15并与所述拨叉环14传动配合连接。其中，所述支架固定柱151伸出所述滚柱支架15的部分还套设有固定柱螺母1511，所述拨叉环14的端面上设有与所述固定柱螺母1511相对应的插接孔141，所述插接孔141的内壁设有滑动槽1411，所述固定柱螺母1511的外壁设有滚珠槽1512，所述支架固定柱151及固定柱螺母1511与所述拨叉环14的插接孔141通过滚珠滑动连接配合。并且，所述滚柱支架15包括两个支撑环，支撑环之间通过支架固定柱151连接，且两个支撑环上对称设置有用于安装滚柱16的支撑孔，所述滚柱16通过所述橡胶圈17装接在所述支撑孔之间。所述滚柱支架15通过支撑轴承转动装接在所述星轮12与所述外圈11之间。

本实施例中，所述斜槽轮13与所述星轮12相对固定，所述斜槽轮13的外表面设有斜槽131，所述拨叉环14的内表面设有与所述斜槽131滑动配合的斜槽导向柱142，驱动所述拨叉环14进行轴向运动时，所述斜槽导向柱142在所述斜槽131中滑动，使得所述拨叉环14通过所述斜槽轮13的斜槽131把所述轴向运动转换成相对于斜槽轮13边轴向移动边周向转动的运动，并带动所述滚柱支架15及其滚柱16相对所述星轮12周向转动。

为了实现高扭矩而体积小，必须增加滚柱16的数量，本实用新型的预紧结构不像传统的超越离合器采用弹簧预紧，而是采用橡胶圈17，且本实施例中，所述橡胶圈17采用耐高温、耐油、耐老化的氟橡胶，橡胶圈17的直径与滚柱16差不多，占空间很小，所以滚柱16的数量可增加很多，以外圈11内径为60M M为例，可做到18个滚柱16，在低速档需要更大的扭矩，可将外圈11的内径适当做大，这样既增加受力点的力矩又可增加滚柱16的数量，增加超越离合器的宽度也可增加额定扭矩。

本实用新型的超越离合器的工作原理简述如下：

本实用新型所述的三位双向可控，即正向驱动反向超越状态、空转状态、反向驱动正向超越状态：拨叉环14在中间位置时，滚柱16在星轮12的楔形槽121中间，此时滚柱16与外圈11无接触，外圈11与星轮12靠外圈11两边的轴承支撑着，彼此之间的相对运动无障碍，且负载只有外圈11自身的重量，所以可实现高速空转。当拨叉环14往里推时，挂入正向驱动状态，拨叉环14里的斜槽导向柱142顺着斜槽131环上的斜槽131相对星轮12逆时针转动一定的角度，拨叉环14带动连接着滚柱支架15上的三根支架固定柱151旋转，此时整个滚柱支架15相对星轮12逆时针转动一定的角度，滚柱16相对星轮12左移并通过滚柱16两头的橡胶圈17预紧在星轮12的楔形槽121的左边，此时驱动外圈11逆时针运转时，滚柱16被外圈11与星轮12楔紧，迫使星轮12从动，而当外圈11的转速低于星轮12时，星轮12就处于超越状态。当拨叉环14从中间位置往外拉时，挂入反向驱动状态，拨叉环14相对星轮12顺时针转动一定的角度，滚柱16预紧在星轮12的楔形槽121的右边，此时外圈11转速高时相对星轮12处于超越状态，当外圈11低转速而星轮12处于惯性高转速时，滚柱16被楔紧，星轮12驱动外圈11同步运动；从而实现超越离合器的方向可控、体积小、扭矩大、高速空转的性能。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种三位双向可控的超越离合器，其特征在于，包括外圈、星轮、斜槽轮、拨叉环，所述星轮与所述外圈之间套设有滚柱支架，滚柱支架的周向上设有均匀布置的滚柱，滚柱与滚柱支架之间装接有预紧用的橡胶圈，且所述星轮的外表面设有与所述滚柱相对应匹配的楔形槽；还包括固定装接在所述星轮的侧面的斜槽轮以及与斜槽轮滑动导向配合的拨叉环，驱动所述拨叉环并带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮周向转动一定角度：所述拨叉环位于中间位置时，所述滚柱位于所述星轮的楔形槽的中间，所述滚柱与所述外圈无接触，所述外圈相对所述星轮处于空转状态；所述拨叉环沿轴向正向或反向运动时，带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮正向或反向转动一定角度，使得所述滚柱楔紧配合在所述星轮的楔形槽与所述外圈的内壁之间，所述外圈相对所述星轮处于正向驱动反向超越状态或者反向驱动正向超越状态。

2.根据权利要求1所述的一种三位双向可控的超越离合器，其特征在于：所述滚柱支架设有支架固定柱，该支架固定柱伸出所述滚柱支架并与所述拨叉环传动配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种三位双向可控的超越离合器，其特征在于：所述支架固定柱伸出所述滚柱支架的部分还套设有固定柱螺母，所述拨叉环的端面上设有与所述固定柱螺母相对应的插接孔，所述插接孔的内壁设有滑动槽，所述固定柱螺母的外壁设有滚珠槽，所述支架固定柱及固定柱螺母与所述拨叉环的插接孔通过滚珠滑动连接配合。

4.根据权利要求2所述的一种三位双向可控的超越离合器，其特征在于：所述滚柱支架包括两个支撑环，支撑环之间通过支架固定柱连接，且两个支撑环上对称设置有用于安装滚柱的支撑孔，所述滚柱通过所述橡胶圈装接在所述支撑孔之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种三位双向可控的超越离合器，其特征在于：所述滚柱支架通过支撑轴承转动装接在所述星轮与所述外圈之间。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种三位双向可控的超越离合器，其特征在于：所述斜槽轮与所述星轮相对固定，所述斜槽轮的外表面设有斜槽，所述拨叉环的内表面设有与所述斜槽滑动配合的斜槽导向柱，驱动所述拨叉环进行轴向运动时，所述斜槽导向柱在所述斜槽中滑动，使得所述拨叉环通过所述斜槽轮的斜槽把所述轴向运动转换成相对于斜槽轮边轴向移动边周向转动的运动，并带动所述滚柱支架及其滚柱相对所述星轮周向转动。