防止摇臂齿合的单向离合器的制作方法

专利名称：防止摇臂齿合的单向离合器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种离合器，当构件间的相对旋转是在同一个方向时，该离合 器在构件之间产生可传动地连接，而当构件之间的相对转动是在相反方向时，离合器 超越。特别地，本发明适合在一个环上具有摇臂的这种离合器，该摇臂可选择地接合 和脱离切口或另 一环。
背景技术：
用于在离合器内环与外环之间产生单向可传动地连接的常规单向离合器包括锲 块或滚柱，该锲块或滚柱用于脱离环和连接到环的机械装置中的构件的可传动地连 接。这种离合器常用于汽车的动力系或传动系中。单向离合器在许多情况下能令人满 意地执行，然而，在特定的应用中，例如在那些通过离合器传输大扭矩的量的情况下， 或那些仅为离合器提供较小空间的情况下，需要单向离合器而不是常规的锲块式或滚 柱式离合器以便满足期望的要求。常规的单向离合器总成具有至少一个锲块或滚柱，该锲块或滚柱将两个带切口或 带凹槽的环在一个转动方向可传动地互锁在一起且允许环在另一方向自由旋转。对于 特定的装配尺寸，相比较于那些滚柱式离合器，摇臂式与锲块式单向离合器总成可以 提高扭矩传输能力。然而这总体上限制在由于摇臂或锲块与环的接触引起的接触应力 或轴承应力的量造成的扭矩传输能力的范围之内。为克服这些与其他的困难，美国专利5， 070，978描述了一种具有主动元件与从动 元件的单向超越离合器，该主动元件与从动元件安装用于围绕公共轴顺时针和逆时针 方向转动。主动元件包括正交于公共轴的平坦的主动面，该公共轴与动力源连接，用 于顺时针或逆时针旋转平坦的主动面。从动元件具有平坦的从动面，该从动面定位接 近于主动面且面对于主动面。主动元件与从动元件通过在主动面的一个中的一系列凹 槽，及另一面所带的多个配合支柱相互连接，以便当主动元件受逆时针驱动时用来驱 动从动元件。当主动元件受顺时针驱动时，不驱动从动元件，但相对于从动元件可以 自由地转动。在环之间传输扭矩载荷的支柱的柱体稳定性是设计中的重要因素。美国专利5,954, 174公开了一种棘轮式单向离合器总成，该总成具有带切口的内环，带凹槽的外环，及位于凹槽中用于接合切口摇臂。摇臂具有与在外环中的凹槽中 的凸起或凹口相配合的转动凸起以将摇臂定位于凹槽中。定位每个摇臂的质心以便摇 臂趋向于接合或脱离在内环中的切口。弹簧通常用于在受导向的每个摇臂上提供倾斜 力以使摇臂与切口产生接合。当通过离合器传输扭矩时，常规的离合器会在环中产生相对较大的量的环向应 力；因此，为经受工作的环向应力，常规的单向离合器用轴承等级钢形成。因为专利 "978"和"245"中公开的离合器在工作中产生相对较低的工作环向应力，这些离合 器可以用粉末金属形成。相比较于形成和生产高等级钢的常规离合器的成本，若避免 进一步的机械加工，可以用相对低的成本制造由粉末金属形成的离合器。然而，在专利"978"或"245"中描述的离合器要求对于由粉末金属形成的构件 要有相当的机械加工量。可以产生无法接受的噪音的过多的内部间断，是这些离合器 在特定的工况下会有的潜在问题。因此，存在对低成本，可靠的单向离合器的需要，该离合器可以产生较低的工作 承压应力，且能用粉末金属轻易地制造。该离合器应该占用较少的空间以使工作中的 噪音最小化，且需要较少的或不需要机械加工。优选地，期望的离合器应该具有有助 于其在驱动系统中的装配的特征。发明内容本发明提供一种单向离合器，其具有内环，外环，且可在一个旋转方向可传动地 连接环及在相反方向超越的转动摇臂。离合器优选地由粉末金属形成。摇臂定位于环 的一个中，以便离合器能利用离心力，通过驱动摇臂朝向凸轮盘上的切口转动，以有 助于弹簧力使摇臂接合凸轮盘。当离合器通过使摇臂受力进入与凹槽上的锁定表面接 合而正在超越时，防止摇臂在旋转的切口上齿合。在每个摇臂和凹槽的相应锁定表面 之间产生的正交力具有摩擦分量，该摩擦分量阻止摇臂朝向切口转动，从而阻止摇臂 在旋转切口上齿合。包含有摇臂的凹槽盘的形状唯独不要求用于任何目的的二次加工搡作，以便去除 在粉末金属构件中的增稠剂和减稠剂。离合器的部件用粉末金属形成，在形成之后不 需要加工。对应于确定直径的切口的数目多于其他的单向离合器，因此明显地减少了间断。 由于其配置这种设计有助其本身的安装。凹槽盘装置包括摇臂和用于每个摇臂的复位 弹簧。在安装到离合器之前，凹槽盘装置限制每个摇臂在凹槽中转动的能力，相应复 位弹簧的力通过使摇臂受力进入与其凹槽接触防止摇臂随后离开凹槽。这种设置允许 在摇臂和弹簧已经安装到凹槽盘装置中，在凹槽盘装置安装到离合器之前对凹槽盘装置进行处理和运输。一种单向超越离合器包括，凸轮盘，该凸轮盘具有围绕轴成角度隔开的切口，摇臂盘，该摇臂盘具有围绕轴成角度地隔开的且面对切口的凹槽，每个凹槽包括锁定表 面，多个摇臂，每个摇臂位于凹槽的一个中用于朝向和远离与切口的接合移动，每个 摇臂包括接触表面，当切口相对于摇臂在第一方向转动时，该接触表面用于接合锁定 表面的一个以便防止摇臂移动进入与凹槽中的一个接合，及支撑在摇臂盘上的弹簧， 每个弹簧驱动摇臂中的一个朝向凹槽。根据参考附图详述的优选实施例，本发明的各种目标和优点就会对本领域技术人 员变得显而易见。


图l是本发明的离合器的侧视图，示出定位于内环中且与外环中的切口接合的摇臂；图2是离合器总成的等轴视图，示出沿轴向彼此隔开的构件；图3是部分地沿径面截取的图2的离合器总成的等轴视图，示出隔开的构件；图4是部分地沿径面截取的图2的离合器总成的等轴视图，示出组装在一起的构件；图5是沿径面截取的局部截面侧视图，示出组装在一起的构件；图6是内环一部分的侧视图，示出摇臂、凹槽，及复位弹簧；图7是内环一部分的侧视图，示出摇臂、凹槽、复位弹簧，及向量CF;图8是离合器的侧视图，示出定位于外环中且与内环中的切口接合的摇臂；及图9是外环一部分的侧视图，示出摇臂、凹槽、复位弹簧，及向量CF;图IO是折叠式复位弹簧的侧视图；图11是螺旋式复位弹簧的侧视图；图12是沿本发明的单向离合器总成的径面截取的截面图；图13是定位盘的前视图；图14是图13的定位盘的侧视图；图15按箭头15方向截取的定位盘局部视图；图16是图12朝着反向于凹槽的开口轴端的轴端看的摇臂盘的端视图； 图17是图12朝着凹槽的开口轴端看的摇臂盘的端视图； 图18是按照图16的面18-18截取的截面图； 图19是按照图17的面19-19截取的截面图； 图20是凸轮盘的可选实施例的侧视图；图21是沿凸轮盘与定位用作在轴颈表面上的引导装置的摇臂盘的径面截取的截 面图；图22是单向离合器的局部端视图，示出安装在凸轮盘中的凹槽盘； 图23是摇臂的前视图；图24是图23的摇臂的侧视图；图25是单向离合器的局部端视图，示出安装在凸轮盘中的摇臂盘、位于凹槽中 的摇臂，及当摇臂相对于摇臂盘逆时针旋转时，摇臂脱离且在凸轮上齿合；图26是类似于图25的单向离合器的局部端视图，示出即将与凸轮接触面接合的 摇臂；图27是类似于图25的单向离合器的局部端视图，示出与凸轮接触面接合的摇臂； 图28示出设置用于促使与凸轮接合的摇臂质心； 图29示出设置用于阻碍与凸轮接合的摇臂质心；图30是示出当离合器接合时，在凸轮与摇臂凹槽之间传递的力的作用线的示意图；图31是示出图30的作用线与垂直于通过枢轴的径向线的线之间的攻角的示意图；图32是单向离合器的局部端视图，示出安装于凸轮盘中的摇臂盘及摇臂，当摇 臂相对于摇臂盘逆时针旋转时，摇臂脱离且在凸轮上齿合；图33是安装在总成中的单向离合器的透视图，示出轴颈表面与在内环及外环上 的体表面；图34是单向离合器的局部端视图，示出位于在摇臂盘上具有锁定表面的凹槽中 的摇臂；及图35是图34的离合器的局部端视图，示出与凸轮盘上的切口接合的摇臂。
具体实施方式
现参考附图，图1示出本发明的单向离合器总成20。离合器总成20包括内环或 摇臂盘22，外环或凸轮盘24,及多个摇臂26，每个摇臂定位于在内环22中形成的 凹槽28中，且围绕中心轴30成角度地彼此隔开。外环24的内圈形成有多个围绕轴 30成角度地彼此隔开的凸轮或切口 32。在图1所示的离合器中具有十二个摇臂26与 凹槽28、及三十六个切口 32。当内环22顺时针旋转快于外环24时，由于摇臂与外环的径向内表面的接触，每 个摇臂26在其凹槽28中远离与切口 32的接合逆时针旋转。这允许内环22相对于外 环24围绕轴30顺时针自由地旋转。当内环22试图相对于外环"逆时针旋转时，内 环与外环通过摇臂26与切口 32的接合而接合或彼此可传动地连接。当离合器20接合时，由于摇臂与凹槽内表面34接触且与接合的切口 32的径向 表面36接合，每个接合的摇臂26在内环22与外环24之间传递力F。位于每个凹槽28中的凹口 40包含弹簧，该弹簧如螺旋压缩弹簧42或者折叠式 压缩弹簧44,用于促使每个摇臂在其凹槽中朝向与切口接合转动。图2至图5示出具有摇臂盘22的离合器，该摇臂盘22形成有成角度地隔开的凹槽28及弹簧凹口40,每个凹槽包含有摇臂26,摇臂26在相应的凹槽中转动，交替 地去接合及去脱离在凸轮盘24的径向内表面上形成的切口 32。粉末金属轴衬46安 装于凸轮盘24中。最佳如图5所示，当安装离合器20时，轴衬46的轴向表面接触凸缘50的内轴 向表面48。表面"形成有径向槽52中，槽52运载液体润滑剂，优选地为传动油， 沿径向由轴衬46的径向内表面向外。油从穿过驱动系统构件72形成的孔49进入径 向槽52中，驱动系统构件72连接到离合器20上。油沿轴向向左跨过在轴衬46上的 内径向表面51行进到径向间隙53中，径向间隙53引导油跨过摇臂盘22的宽度且跨 过摇臂26的表面沿径向向外流到表面55。轴衬46引导(pilot)内环22与外环24 且消除了沿外环的切口或凸轮32,或摇臂盘22的径向外表面区域66的机械加工的 需要。润滑油沿槽52精确地沿径向流向轴衬46，然后在摇臂盘22上的表面68与轴 衬的内径向表面51之间沿轴向流到摇臂26。由于当离合器围绕轴30旋转时形成离 心压头，润滑油沿着这条路径流动。凸轮盘24的径向外表面形成花键54,凸轮盘24通过花键可传动地连接到躯动 系统。类似地，摇臂盘22的径向内表面形成花键56,摇臂盘24通过花键56可传动 地连接到驱动系统的构件上。摇臂盘22的轴向表面58接触定位环60，定位环60靠近每个凹槽28的轴端且 通过卡环62定位，卡环62接合在凸轮盘24上形成的凹口 64。图3和图4示出分别位于装配位置中及邻近于装配位置的离合器20的构件。离 合器20装配上通过花键70可传动地连接到车辆驱动系统的鼓轮72上的凸轮盘24。现参考图6，在摇臂26的优选实施例中可以包括几个表面80、 82、 84、 86、 88 及限定的枢轴中心90。表面80和82都是圆柱形表面且其圆弧与枢轴中心90同心。 表面80， 82引导摇臂26旋转或围绕枢轴的转动，并限制其在单自由度方向转动。为 将摇臂限制在中心90的径向上，表面80, 82的必需有足够的弧度以便使摇臂的项部 或支柱部分92窄于配重部分94。表面80是导向表面。当离合器运行时施加力F且摇臂26与切口 32接合，优选 地在表面80上不产生反作用力。当离合器20通过摇臂26在外环24与内环22之间 传输扭矩时，表面82在其表面上产生对力F的反作用力。因为表面82的中心位于枢 轴中心9D,力F的反作用力沿着表面82分布以枢轴中心90为中心，且不产生倾向 于使摇臂26围绕枢轴中心转动的扭矩。表面84限制摇臂26顺时针转动且有助于环22或环24的装配，其中环22和环 24包含有凹槽28,摇臂26及弹簧42， 44。通过在每个凹槽中插入摇臂26及在每个 凹口 40中放入弹簧42, 44来准备安装环。由弹簧施加在相应摇臂上的力转动摇臂到 图6所示的位置，其中表面84接触凹槽28的底部96。弹簧力及其在底部96上的反 作用力将摇臂固定(retain)在凹槽中，而没有另外一个环存在或另 一个装置辅助。在摇臂处于准备将环装置安装到离合器总成20中的固定条件下，包含有摇臂的环容 易运输。通过限制摇臂26围绕枢轴中心90的枢轴转动，当离合器运行或接合时，在表面 84的支柱部分就会产生逆时针的反作用力。当离合器运行时，施加到摇臂表面86上 的力F在摇臂上产生围绕枢轴中心90的顺时针扭矩。在摇臂表面84接触凹槽表面 96时的力Pl反作用于力F产生的围绕中心90的扭矩。若没有表面84，全部的反作 用扭矩将作用到其他地方。例如，如果反作用于力F的全部扭矩施加到摇臂表面88 上，由于反作用力的入射角较大，在表面88接触的环上将产生较大的环向应力，倾 向于剪切该环的侧壁。如果反作用于力F的全部扭矩施加到表面82上，将可能施加 到在内环最弱点的内环极端处。优选地，反作用于力F的扭矩位于摇臂表面84上正 交于凹槽底部96的位置，且由于与凹槽接触，在表面82上产生磨擦力。当离合器运行且摇臂26与切口 32的径向表面36接合时，力F施加到表面86上。 当摇臂转动到接合位置时，表面86通过产生机械干扰实现这种功能。表面88位于摇臂26的支柱部分92的外轮廓，接触切口 32的径向表面36的齿 顶98以确保当离合器20正超越且摇臂26从切口 32脱离时没有干扰。表面88呈曲 线型以有助于在离合器超越时润滑剂膜的形成。表面88呈曲线型同时使齿顶98的冲 击最小化，当离合器通过提供过渡位置超越时，这使得相对于外环的转速的在凹槽中 的摇臂的转速最小化。当离合器超越时，这使得在摇臂上的角加速度最小化。摇臂26的质心100的定位与枢轴中心90相关，以便无论摇臂位于外环上或位于 内环上，离心力既可以趋向于接合摇臂也可以趋向于脱离摇臂。如图7所示，质心IOO位于连接轴30与枢轴中心90的线的右边，且位于内环 22上的凹槽承载摇臂。当离合器总成20围绕轴30旋转时，摇臂上的离心力沿着通 过轴30与质心100的线102径向向外导向，使摇臂26围绕枢轴中心90逆时针转动。 摇臂的逆时针转动克服弹簧42, 44的力，且倾向于远离与在外环24上的凹槽表面 36接触转动摇臂表面86。摇臂的逆时针转动倾向于移动摇臂到脱离的位置，并允许 内环22超越及离合器20脱离。倾向于压縮弹簧42，并转动摇臂26到脱离的位置的 围绕枢轴中心90的运动的量随着内环的转速及质心100与枢轴中心90的距离而变 化。或者，当摇臂承载于位于内环22上的凹槽中时，质心可以位于连接轴30与枢轴 中心90的线的左边。在那种情况下，当离合器总成20围绕轴30旋转时，摇臂上的 离心力使摇臂26围绕枢轴中心90顺时针转动。摇臂的顺时针转动加上弹簧42的力 的作用，倾向于朝向与在外环24上的径向表面36接触移动表面86，即转动摇臂26到接合的位置，且使离合器接合。图8示出本发明的离合器总成的实施例120。离合器总成UO包括内环或摇臂盘 122,外环或凸轮盘124,及多个摇臂126,每个摇臂位于在外环l24上形成的凹槽H8中，且围绕轴130成角度地彼此隔开。内环122的外圈形成有多个围绕轴130成 角度地彼此隔开的凸轮或切口 132。在图8示出的离合器中有九个摇臂126及凹槽 128,和三十六个切口 132。当外环U4顺时针旋转比内环122快速时，由于摇臂与内环径向外表面接触，每 个摇臂l"在其凹槽128中远离与切口 132的接合顺时针转动。这允许外环124相对 于内环122围绕轴130自由地顺时针旋转。当外环124试图相对于内环122逆时针旋 转时，内环和外环通过摇臂126与切口 132的接合而接合或彼此可传动地连接。当离合器120接合时，由于摇臂与凹槽128的内表面134接触且与接合的切口 132的径向表面136接触， 一个或多个摇臂126在内环122与外环124之间传输力。位于每个凹槽中的凹口 140,包含有弹簧，如螺旋压缩弹簧142或折叠式压 缩弹簧144,用于促使每个摇臂在其凹槽中朝向与切口接合转动。在如图9所示的离合器总成120,每个摇臂126的质心150位于连接轴130与枢 轴中心152的线的右边。当外环124围绕轴130旋转时，摇臂上的离心力沿着通过轴 130与质心150的线154径向向外导向，使摇臂126围绕枢轴中心152逆时针转动。 摇臂的逆时针转动与弹簧142, 144的力协作，倾向于转动摇臂到与表面136接合的 位置，且接合离合器。或者，在离合器总成120中，每个摇臂126的质心150可以位于连接轴130与枢 轴中心152的线的左边。在那种情况下，当外环124围绕轴130旋转时，摇臂上的离 心力使摇臂126围绕枢轴中心152顺时针转动。摇臂的顺时针转动克服弹簧力的作用， 且倾向于远离与内环122上的径向表面136接触转动表面86。这种作用倾向于移动 摇臂到脱离的位置，且允许离合器超越和脱离。现参考图12,类似于图1和图8的替代离合器总成，包括形成有凸轮表面或切 口162的凸轮盘160，位于凸轮盘轴端的径向凸缘164,圆柱形的内部轴颈表面180, 及在轴颈表面180上形成的且与凸缘164轴向对置的凹口 166。摇臂盘168形成有多个围绕中心纵轴172成角度地以等间隔隔开的凹槽170,每 个凹槽包含有摇臂174。每个凹槽170是一端封闭的，即通过隔壁(bulkhead)的表 面176在一个轴端封闭。每个凹槽具有位于表面176轴端反向处的轴向开口端。隔壁 具有从表面176沿轴向面向外部的外表面196。每个凹槽170具有位于其径向外圈且 面对凸轮表面162的孔，如图1和图8示出的离合器20与120。当摇臂朝向在凸轮 盘160上的凸轮表面转动时，每个摇臂174的一部分转动进入相应凹槽的孔中。当离 合器超越时，每个摇臂在凸轮表面接触和旋转摇臂时在凸轮表面上齿合。每个凹槽 170的开口端177及每个弹簧凹口 40的轴端通过定位盘178覆盖。通过定位盘178 可以防止由摇臂与邻近开口端177的表面上的弹簧接触导致的磨损。在图12的实施例中，凸轮盘160形成有内部的，轴向圆柱形轴颈表面180,且 摇臂盘168形成有外部的，轴向圆柱形轴颈表面182。凸轮盘与摇臂盘在轴颈表面180,182上受引导以轴向运动到如图12所示的装配位置。在安装时，表面180, 182彼此 接合且为凸轮盘与摇臂盘的相对旋转提供轴承支撑。在安装之后及在运行期间，定位 环184位于凹口 166中以固定摇臂盘168防止其相对于凸轮盘160的轴向运动。现参考图13至图15,定位盘178是基本上平的圆环190，其轴向内表面邻近凹 槽1"的开口轴端177。成角度地隔开的凸起192从环190的表面朝向摇臂盘168轴 向延伸，定位盘178固定到凸起192上用于与摇臂盘一起旋转。定位盘的内圈194形 成有类似于花键的轮廓，该花键具有围绕轴172成角度地隔开的交替的齿顶与键槽。 图15示出典型的轴向凸起192,其从定位盘178的表面190的平面及邻近的缓冲凹 口 191延伸，缓冲凹口 191有助于使凸起折弯定位。在可选的形式中，定位盘178可以是焊接的盘，优选地通过电容储能焊焊接到摇 臂盘168上。在这种情况下，从环190的表面朝向摇臂盘168径向延伸的成角度地隔 开的凸起192可以去除，及如图17所示的凸起凹口 220可以从摇臂盘上去除。现参考图16,摇臂盘168的面196与凹槽170的开口轴端177轴向相对，在面 196的径向内表面上形成内部花键，该花键跨摇臂盘径向延伸。花键轮廓具有围绕轴 172成角度地隔开，且通过齿面203连接的交替的齿顶202与键槽204。内部花键具 有主直径206,该内部花键通过在构件上的外部花键可传动地接合，其中构件与花键 连接。花键槽204的每个具有弓形的底部，该弓形底部形成用作在主直径206与键槽 204的底部之间的液体通道208的空间。图18示出通道208从表面196朝向每个凹槽170的开口轴端177沿轴向跨过摇 臂盘并从轴172沿径向向外导向。在定位盘178的液体通道中的液体润滑剂在摇臂盘 表面210与定位盘178的轴向内表面212之间流动，进入凹槽170中，且反向于凸轮 盘160的切口 162径向向外流动。以此方式，摇臂、凹槽与切口可以连续润滑。现参考图17与图19,摇臂盘168的表面210与表面196轴向对置，其中表面196 形成有成角度地隔开的径向通道216,每个通道位于连续的，邻近的凹槽170之间。 每个通道216从花键槽204延伸，沿径向跨表面210且通过定位盘178覆盖。流出通 道216的液体润滑剂从凸轮盘160上的切口 162的表面径向向外甩出。轴向表面210也形成有成角度地隔开的凸起凹口 220,设置凸起凹口的定位和尺 寸以安放定位盘178的凸起192。当凸起192与凹口 220接合时，定位盘178位于邻 近摇臂盘168的轴向表面210，且定位盘固定到摇臂盘上以便能作为一个整体转动。当离合器在接合时，摇臂盘168的凹槽170中的至少一个摇臂与凸轮盘160上的 切口 162接合，且力F施加到摇臂上，如图l所示。施加到接合的摇臂上的外力传递 到相应凹槽170的拐角222中，在该拐角处施加的力F在摇臂盘168上受到反作用。根据本发明的另一个方面，在摇臂盘168的径向内團上的内部花键成角度地围绕 轴172定位，且相对于每个凹槽170的拐角222转位(indexed),以便花键齿顶202 位于由向量F表示的力的作用线的延伸处。力F的作用线从与凸轮36接合的摇臂26的表面86的中点延伸到凹槽的对置的拐角，在该拐角处由凸轮施加的接合力在凹槽 侧壁上受到反作用。如图17所示，优选花键槽202的位置以便力F的作用线通过在 点2M上的齿顶，基本上位于齿顶角末端间的中部。为确保花键齿顶能定位及转位以便提供由其正确位置所产生的所期望的结构优 点，花键齿顶202位于从最近的凹槽170及其拐角222沿径向向下且成角度地偏移， 而最接近于每个凹槽的花键槽204沿径向向下且与凹槽成角度地对准。现参考图21与图20,类似于图12中的单向离合器总成具有，形成有凸轮302 的圆形凸轮盘300,凸轮302围绕中心纵轴304成角度地隔开；径向凸缘303,位于 凸轮盘轴端；及凹口 305,位于凸轮盘反向轴端。每个凸轮302包括接触面308,沿 径向向外且成角度地围绕轴304的弧形凸轮表面306,及根切310或圆角，这在接触 面308与凸轮表面306之间形成过渡。根切310为防止应力集中提供了缓冲，若止回 表面308与凸轮表面306相交成锐角，则将存在应力集中。在凸轮盘300的内圈上大 约形成有37个凸轮。表面306、 308及310延伸到径向凸缘303的内表面315且沿轴 向平行于中心轴304。用于支撑形成有配合的轴颈表面182的摇臂盘的轴颈表面312被凹口 305中断， 凹口 305包含有在其中弹性安装的卡环184,如图12所示。凸轮盘300形成有内部 的，径向圆柱形轴颈表面312,且摇臂盘320形成有外部的，轴向圆柱形轴颈表面182。 凸轮盘和摇臂盘在轴颈表面312、 182上受导向，以轴向运动到装配位置。在安装时， 表面312, 182彼此接合，且为凸轮盘与摇臂盘的相对转动提供了轴承支撑。在安装 之后及运行时，定位环184位于凹口 305中以固定摇臂盘320,防止其相对于凸轮盘 300轴向运动。如图12至图19所示的离合器所述，润滑剂在流出液体通道204, 208之后在凸 缘303的内表面315上沿径向向外流动。润滑剂靠着凹凸轮面306流动，接触表面 308，且趋向于在每个根切310中聚集。每个凸轮302的接触表面308基本上平行于相应的平面314，并与其隔开，该平 面314从中心轴304沿径向向外延伸，且围绕轴304成角度地定位在每个凸轮处。凸 轮表面306由几个圆弧形成，该圆弧逐渐过渡，朝向根切310沿径向向外且成角度地 围绕轴304。图17示出形成有几个凹槽170的摇臂盘168,凹槽围绕中心轴172成角度地隔 开。图22示出安装在凸轮盘300的径向内圈中的替换摇臂盘320的一部分。摇臂盘 320也包括几个围绕中心轴304成角度地以等间隔隔开的凹槽322。每个凹槽3"的 底部形成有凹圆柱形表面324,第二凹圆柱形表面326及相切于表面324， 的平 坦表面328。弹簧凹口 327的径向外端通过圆角322过渡到平坦表面330。从平坦表 面330到圆柱形表面324的过渡利用摇臂定位凸起332完成，摇臂定位凸起的中心位 于凹槽322外。圆柱形表面324的中心位于枢轴334上，枢轴334沿轴向穿过摇臂盘320的厚度且基本上平行于中心轴304。每个凹槽322是一端封闭的，即通过表面176在一个轴端封闭且在反向轴端177 处是开口的。每个凹槽322在其径向外圈具有孔或开口 323,在摇臂340转动到接合 与脱离凸轮302时，相应的摇臂340的一部分通过该开口 ，凸轮302面对着凹槽322。 然而，摇臂340不可能通过孔323从其凹槽上去除，因为安装的摇臂通过根切或圆角 332固定在或圏闭在凹槽中。图25示出由于摇臂定位凸起332与根切354之间，及 摇臂接触表面324和326之间的接触而固定在凹槽322中的摇臂340。因此，每个摇 臂"0插入或安装在相应的凹槽322中，且利用轴端表面210处的开口端177中提供 的凹口从凹槽中移去。在图23与图24中示出安装在每个凹槽322中的那种摇臂340。摇臂包括，与凹 槽表面324互补的凸圆柱形表面342,与凹槽表面326互补的第二凸圆柱形表面346, 及与表面3"， 346相切地接合的凹面或凹进的表面352。凹槽表面324在344具有 中心，3W在凹槽3"中的摇臂340安装时基本上平行于，或重合于枢轴334。凹口 352防止摇臂接触凹槽322的平坦表面328。摇臂形成有圆角354，其中心位于356。圆角354及其邻近的表面358， 360形成 根切354,根切354将摇臂340固定在凹槽322中，且防止摇臂340通过孔323从凹 槽322中径向移出。摇臂从根切354延伸到接合面362,当离合器接合时，接合面362 接合凸轮302的接触面308。摇臂340的径向外表面364形成有多个圆弧。 一个圆弧 具有在366的中心，其他圆弧完成到摇臂表面346的圆滑过渡。形成表面364的轮廓，以便当离合器超越时且摇臂在凸轮盘上齿合时，在位于表 面364轮廓长度的一部分与凸轮表面306轮廓的一部分之间的间隙中包含有液压液， 优选地为已供应到凸轮表面306的润滑剂或自动传动液，如图16至19所示。屈25 与图26示出在凸轮表面302的轮廓与摇臂表面364的轮廓之间的间隙中的液压液 376。图24示出摇臂质心350的大致位置，其位于端面中间，且比到接合面362更接 近于表面342, 346。图25示出摇臂340从凸轮环300上脱离，且当凸轮环相对于摇臂盘320逆时针 旋转时摇臂340在凸轮302上齿合。摇臂表面342与凹槽表面324接合以使摇臂340 接合承插口 (socket joint)中的凹槽322。弹簧370位于弹簧凹口 327中，驱动摇 臂340围绕枢轴334转动，在凸轮通过摇臂340时，使摇臂面364围绕枢轴334朝向 接合转动，且与每个凸轮的表面306接触。由于摇臂的根切354与凹槽的根切332的 接合，限制摇臂退出凹槽322。在凸轮表面306上的液压润滑剂液珠3"位于凸轮表 面306与摇臂340的径向外表面364之间，因此在离合器超越时，减弱或缓冲了摇臂 与凸轮之间的接触。当凸轮环300相对于摇臂环320逆时针旋转时，摇臂340继续在凸轮302上齿合。如图26所示，当每个摇臂的拐角372越过凸轮的接触表面308的拐角374时，摇臂 弹簧沿径向向外进入与凸轮表面306接触。图26示出在接合表面362与接触表面308 开始接合之前，摇臂340越过接触表面308的拐角374。存在于凸轮表面306之上的 液压润滑剂376,位于凸轮表面306与摇臂340的径向外表面364之间，因此减弱或 缓冲了摇臂与凸轮之间的接触。当摇臂在凸轮302上齿合时，位于凸轮表面306和根 切表面310之上的润滑剂由于摇臂340的齿合移动受压缩且从凸轮盘300的径向凸缘 303与凸轮表面306、 308、 310沿轴向泵离到轴颈表面312。在此所述的示例中，当 凸轮盘300相对于摇臂盘320每转一圈，三十七个凸轮302中的每个在七个摇臂340 上齿合时，就发生泵的动作，这提供连续不断的润滑剂流到凸轮盘的轴颈表面312与 摇臂盘的配合轴颈表面。当凸轮盘300在相同的方向快于摇臂盘320旋转时，离合器超越。当摇臂盘320 的转速等于或超过凸轮盘300的转速时，或者凸轮盘与摇臂盘反向旋转时，离合器接 合。当摇臂340的拐角372越过凸轮的接触表面308的拐角374时发生接合，从而允 许摇臂接合表面362接合凸轮接触表面308。当此接合发生时，摇臂340从图25与 图26的位置围绕枢轴334顺时针转动，如图27所示，摇臂表面346在反向于凹槽表 面326的方向上受力。如参考图17所述，当离合器接合时，力F在摇臂盘320与凸 轮盘300之间传递，向反向于凹槽表面326对摇臂表面346施力，且在凹槽表面324 与邻近的摇臂表面342之间开放余隙空间。在图28中，径向线380的指向，从中心轴304起通过枢轴334,表示作用在离 合器构件上的离心力的径向指向。线382是包含有表示枢轴334及摇臂340的质心 350的点的直线。当摇臂盘320围绕轴304旋转时，向量J表示的摇臂的离心力从轴 304起通过摇臂的质心350沿径向导向。如图28所示的摇臂完全收缩在凹槽中，即 在凹槽中围绕轴334逆时针旋转直到在摇臂与摇臂盘之间接触以防止进一步的旋转。 摇臂在此位置，其质心350相对于旋转轴334也在相应位置，以便施加到摇臂340的 离心力J使摇臂围绕枢轴334顺时针转动，因此有助于摇臂朝向与凸轮302接合转动 中的弹簧370的力。然而，由于离合器在正常转速范围内运行，力J的大小远超过弹 簧370产生的力的大小。离心力J使每个摇臂340围绕轴334转动以便摇臂的外表面364通过在凸轮盘 300的表面上的孔323延伸到图25所示的位置，其中当离合器超越时，传动液376， 或另一种液压液，，减弱或缓冲了凸轮表面306与摇臂外表面364之间重复的接触。因为弹簧力相对于摇臂的离心力较小，所以当离合器超越时，力J的位置和方向 是确定围绕枢轴334转动的优选的摇臂角度范围的主要变量。图25示出在优选的范 围中的摇臂340。已经确定当摇臂340完全收缩在凹槽中时，通过径向线380与线382 相交形成的锐角384的优选的范围在O度和20度之间的范围中。图29所示的摇臂340'完全收缩在凹槽中，即在凹槽中围绕轴逆时针旋转直到摇臂与摇臂盘之间的接触以防止进一步的旋转。相对于枢轴334定位摇臂质心 350',以便摇臂的离心力K从质心350'沿径向向外导向，使摇臂340'克服弹簧370 的力围绕轴334远离凸轮302逆时针转动。然而，反向于摇臂逆时针转动的弹簧370 的力在较低转速时相对于在摇臂上的离心力较高。径向线380从中心轴304延伸通过 枢轴334,而线386从枢轴延伸到摇臂质心350'。当在离心力运行已脱离离合器时且 摇臂340完全收缩在凹槽中时，通过径向线380与线386的相交形成的锐角388的优 选的范围在O度与20度的范围之间。当凸轮310与摇臂340接合时，通过被摇臂接合的凸轮施加到摇臂的力F及其在 摇臂所位于的凹槽上的反作用力R,可以通过直线390表示。线390连接摇臂与接合 的凸轮的接触表面308之间的接触区域的中点392与由凸摇臂表面346接触的第二凹 圆柱形表面326的中点394。图30和图31示出这些点，线和表面。力F的切向分力垂直于径向线380,在摇臂盘中引起围绕轴304的扭矩运动，倾 向于将摇臂盘320与凸轮盘300作为一个整体元件围绕轴304转动。在反作用力R处 施加到凹槽上的负载围绕圆柱形表面326的中心成角度地分布且沿轴向跨过凹槽的 深度。分布的负载在线390处具有最大值，且负载量随着离线390的距离的增加而减 少。分布的负载的最大值沿线390且没有围绕凹槽表面326中心的径向分量。然而， 分布的负载的径向分量引起在凸轮盘中的拉应力。为避免凸轮盘由于此负载的拉伸损坏，每个摇臂的轴端176通过位于沿轴向反向 于开口轴端177的隔壁面196封闭，因此，提供了跨过凹槽开口的径向张力连贯性。 隔壁的硬度还使由力F产生的在凹槽上的分布的负载集中在最接近于隔壁的凹槽的 轴端。现参考图31,当摇臂340接合凸轮310时，在作用线390与垂直于从摇臂轴304 延伸到枢轴334的径向线380的线400之间形成角398。当角398较大时，平行于线 380的力F的径向分量相对较大，且平行于线400的切向分量较小。因此，当角398 较大时，力F较少倾向于使摇臂盘320围绕中心轴304转动，且较多倾向于使摇臂盘 朝向轴304径向受力。但当角398较小时，平行于线380且倾向于使摇臂盘围绕轴 304旋转的力F的径向份量相对较大，且该力F的切向分量较小。已经确定了角398 的优选的范围是在O度与45度之间。在此范围中，由径向负载在摇臂盘上引起的材料应力的量低于摇臂盘材料的承载能力。现参考图32，其中所示的摇臂盘320安装在凸轮盘300中，当凸轮盘相对于摇 臂盘逆时针旋转时，位于凹槽322中的摇臂340在凸轮310上齿合。定位摇臂盘与凸 轮盘以便摇臂的外表面364与线410处的凸轮表面306接触，线410的轨迹在图32 中以一点出现，在凸轮逆时针移动跨过摇臂时，在线410上表面364与表面306第一 次进行接触。线308是从中心轴304通过枢轴中心334延伸的径向直线。线4U是连 接枢轴中心334与摇臂表面364上的接触线410的中心的直线。角414通过线308与412相交形成。为使由摇臂364与凸轮表面306之间接触产生的力的径向分量的大小最小化，优 选地摇臂与凸轮之间的第一次接触发生在径向线308的延长边上，即在凸轮旋转通过 线308之后。优选地，第一次接触与线308的的角偏移足以使接触力的径向分量的大 小最小化。已经确定了角414优选地应该大于IO度且应该是在IO度至45度的范围 之间。图21与图33示出用于引导凸轮盘300与摇臂盘320到其装配位置的技术。在图 21中，凸轮盘300形成有内部的，轴向圆柱形引导装置或轴颈表面312。摇臂盘320 形成有内部的，轴向圆柱形引导装置或轴颈表面318,在其表面上凸轮盘的表面312 受引导轴向运动到装配位置。在安装时，表面312, 318彼此接合且为凸轮盘300与 摇臂盘320的相对转动提供轴承支撑。在装配之后和运行期间，定位环位于凹口 305 中以便固定摇臂盘320,防止其相对于凸轮盘300轴向运动。图33示出摇臂式单向离合器，该摇臂式单向离合器使其凸轮盘300围绕摇臂盘 320旋转。位于不旋转的支撑上的变速器中的毂420,是装配的主要参考定位器。尽 管在毂420与内盘320之间具有允许安装毂与内盘的间隙，但毂和内盘可能压制在一 起或形成单件。支架(未示出)连接到变速箱上且不旋转。毂420连接到其他的传动 构件上，该传动构件提供能量给毂以便使其旋转。内环320如图33所示为摇臂盘，但也可能是凸轮盘，该内环形成有分层的横截 面，可加工其较大的直径以产生轴颈表面318的直径。毂420定位摇臂盘320的径向 位置。在毂420与摇臂盘320之间的花键422对这两个构件施力以在这两个构件之间 保持零相对转速且传输扭矩。连接到毂上的构件沿轴向定位摇臂盘320。在一个示例中，摇臂盘轴颈表面318的直径的最大和最小尺寸分别为5. 0205和 5. 0235。摇臂盘体表面424的直径的最小和最大尺寸为分别4. 8450和4. 8550。凸轮盘轴颈表面312的直径的最大和最小尺寸分别为5. 0265和5. 0305。凸轮盘 体表面302的直径的最大和最小尺寸分别为4. 8725和4. 8775。从这些尺寸可以看出，在凸轮盘与摇臂盘坏之间的最大间隙发生在盘体表面424, 302之间，其中最大间隙和最小间隙分别是0. 0325和0. 01"。两个盘之间的最小间 隙发生在轴颈表面312, 318之间，其中最大和最小间隙分别是0. 0100和0. 0030。在轴颈表面312, 318之间的间隙少于盘体表面424, 302之间的间隙的原因是确 保凸轮盘体表面直径424不能接触摇臂盘体直径30乙邻近的盘体表面是由凹槽孔323 切断的圆柱形的，间断的表面，在高速超越期间，如果没有这里讨论的间隙预防的话， 这可能会造成两个盘的瞬间锁住。在锁住期间，轴颈表面直径也将凸轮或外盘300保 持在相对于摇臂或内盘320的相对位置。有可能在锁住期间仅有一个摇臂340可以接 合凸轮。当这种情况发生时，外盘300倾向于围绕在接触接合区域处的接合的摇臂转 动。在轴颈界面312至318之间的较小间隙允许外盘300在轴颈表面312， 318之间的彼此接触发生之前仅旋转较小的距离。在所有操作模式期间一一超越，传动，及锁 住，考虑到内盘320的间隙，在轴颈表面的紧密间隙限制外盘300径向运动。轴颈表面312与轴颈表面318为圆柱形表面。轴颈表面318在轴颈表面312上受 引导，因此减少了两个表面焊接在一起的可能性。在外盘300上的根切310的锋利边 缘倾向于破坏在界面处形成的油膜。如果两个表面都是间断的，则外盘300和内盘 320将在这些高应力点接触，且可能焊接或粘住。连续的轴颈表面分布负载减少了焊 接的可能。或者，可以使用第三构件来实现引导内盘320和外盘300,如毂420。在这种情 况下，在外盘300的表面416的直径与毂420的表面430的直径之间确定了相对紧密 的尺寸公差，通过朝向毂表面430径向延伸凸缘303定位毂420的表面430接近于表 面416。在凸缘表面416与毂表面4 30的直径之间的间隙的大小类似于上述在轴颈表 面312， 318处内外盘之间的最小和最大间隙。在内盘320的表面432的直径与毂420的表面430的直径之间确定的第二相对紧 密的尺寸公差，类似于上述在表面312, 318处的内外盘之间的最大和最小间隙。这 两个间隙在430至432的界面及416至430的界面处产生在轴颈界面312至318处的 预定间隙。轴颈界面312-318在凸轮302和摇臂340间沿轴向隔开。这允许使凸轮的数量最 大化，因此减少了间断，这种间断能产生令人讨厌的噪音，如沉闷的金属音。在现有 技术中的其他超越离合器试图利用盘体直径用于引导内盘和外盘。这些离合器要求外 盘体表面区域相当大的部分平滑且不中断以用于引导，因此减少了剩余区域的尺寸， 允许较少的凸轮去占用剩余的区域，且增加了间断的风险。图34是单向离合器438的实施例，其中摇臂440的每个位于在离合器摇臂盘444 上相应的凹槽442中。摇臂盘444可以是围绕径向的内离合器盘446的径向的外离合 器盘，该径向的内离合器盘446形成有凸轮表面448,如图8和图34所示，或者摇 臂盘可以是由形成有凸轮表面的径向外离合器盘围绕的径向内离合器盘，如图1至图 3所示。离合器438的内离合器盘446，外离合器盘444,摇臂440,凹槽442,凸轮表面 448,及弹簧凹口 450基本上是围绕轴130同中心的，可比较于图8中示出的离合器 120的内离合器盘122,外离合器盘124,摇臂126,凹槽128,凸轮表面132,及弹 簧142, 144与弹簧凹口140。内环446的径向内圈452是圆形的或圆柱形的，但内 环446的外圈形成有多个围绕轴130成角度地彼此隔开的凸轮或切口 448。外盘438 形成有弹簧凹口 450，位于每个凹槽442中且包含有弹簧，如螺旋压缩弹簧142或折 叠压缩弹簧144,如图10和图11所示，每个弹簧施加力S以使摇臂"0在其凹槽442 中朝向与切口 448接合逆时针转动。尽管在图1中示出离合器20中形成有十二个摇臂26与凹槽28及三十六个切口32,且在图8中示出的离合器120中形成的九个摇臂126和凹槽128及三十六个切口 132,但这些构件的数目和在图34的离合器438中的相应部分的数目取决于应用是可 以变化的。在离合器438中，表面464和表面466分别是外部的和内部的具有中心的互补的 表面。当内盘446相对于外盘444逆时针旋转时，在切口 448的径向外表面与摇臂 440的径向内表面453之间的摩擦接触拖动每个摇臂440到其相应凹槽442的右边， 因此，使接触表面454受力与凹槽上的锁定表面456负载接触，移动表面464, 466 接近到一起(或进入彼此接触)，且在每个摇臂的左边产生在摇臂表面460与邻近的 摇臂表面462之间的间隙458。当内盘446相对于外盘444逆时针旋转时，在接触表 面454与锁定表面456之间的摩擦接触(及表面464和466之间的摩擦接触，如果它 们彼此接触的话)防止摇臂440径向向内转动，在切口 448上齿合或可传动地接合切 口 。优选地，表面464和表面466具有共同的枢轴中心468，当摇臂接触表面454不 接触锁定表面456时，每个摇臂440围绕枢轴中心朝向与切口 448接合转动。当内盘 446不在旋转或相对于外盘444顺时针旋转时，每个摇臂在其凹槽442中从如图34 所示的位置向左移动，以在表面454与456之间产生间隙，弹簧142, 144促动摇臂 440逆时针转动与切口 448接合，且圆形补偿表面464, 466引导摇臂转动进入与切 口接合。当摇臂接合时，摇臂接触表面454接触切口表面470。由于弹簧142, 144 的力及在摇臂440的其他地方没有摩擦，摇臂在凹槽442中自由转动。如图34所示，摇臂质心472位于连接轴130与枢轴中心468的线的左边。当摇 臂盘444围绕轴130旋转时，摇臂上的离心力CF沿通过轴130与质心472的线474 径向向外导向。弹簧力S和摇臂的离心力CF产生使摇臂440围绕枢轴中心468逆时 针转动的力偶。摇臂的逆时针转动移动摇臂到其接合的位置，表面454和表面470彼 此接触，因此锁住离合器438。围绕枢轴中心468的力偶的大小倾向于拉伸弹簧142, 144且随着弹簧的弹簧常数，离合器盘444的转速，及质心472离枢轴中心468的距 离的变化，转动摇臂440到接合位置。图35示出接合的离合器48。当离合器438接合时，一个或多个摇臂接触表面454 接合切口表面470,且每个接合的摇臂的表面462接触紧接的凹槽表面460,因此传 递力到摇臂盘444,其中在内离合器盘446与外离合器盘444之间产生力偶，力偶传 递扭矩地使内离合器盘446与外离合器盘444彼此锁住以使其作为一个元件旋转。摇臂440在旋转的切口 448上齿合被阻止，而离合器438通过使摇臂的接触面 454进入与凹槽442的锁定表面456接合超越。在每个接触面454与相应的锁定表面 456之间产生的正交力N具有摩擦分量L,摩擦分量L反向于摇臂朝向切口 446的转 动，因此防止摇臂在旋转的切口上齿合。依据专利法的规定，本发明的操作模式和原理在其优选实施例中解释和示出。然而，应理解，可用不同于本文具体解释和示出的实施例实施本发明，而没有离开其精 神或范围。
权利要求
1.一种单向离合器，包括凸轮盘，所述凸轮盘具有围绕轴成角度地隔开的切口；摇臂盘，所述摇臂盘具有围绕所述轴成角度地隔开且朝向所述切口的凹槽，每个凹槽具有锁定表面；多个摇臂，每个摇臂位于所述凹槽的一个中用于朝向及远离与所述切口的接合移动，每个摇臂包括接触表面，当所述切口相对于所述摇臂在第一方向旋转时，所述接触表面接合所述锁定表面中的一个以防止所述摇臂移动进入与所述切口中的一个接合；及在所述摇臂盘上支撑的弹簧，每个弹簧驱动所述摇臂中的一个朝向所述切口。
2. 如权利要求l所述的离合器，其特征在于， 每个切口还包括接合表面；及当所述切口相对于所述摇臂在反向于所述第一方向的第二方向旋转时，每个接触 表面脱离所述锁定表面的一个以允许所述摇臂的一个移动进入与所述接合表面的一 个接合。
3. 如权利要求l所述的离合器，其特征在于， 所述摇臂盘包括与所述锁定表面隔开的第一表面；及每个摇臂包括第二表面，当所述摇臂的一个中的接触表面接合所述锁定表面中的 一个时，所述第二表面与所述第一表面隔开且邻近于所述第一表面。
4. 如权利要求l所述的离合器，其特征在于， 每个凹槽还包括具有第一中心的局部圆柱形凹表面；及每个摇臂还包括局部圆柱形凸表面，所述凸表面具有基本上与所述第一中心对准的中心。
5. 如权利要求l所述的离合器，其特征在于，每个凹槽还包括具有第一中心轴的局部圆柱形凹表面；及每个摇臂还包括局部圆柱形凸表面，当所述摇臂的所述接触表面接合所述凹槽的 所述锁定表面时，且所述摇臂围绕所述中心轴转动进入与切口接合时，所述凸表面具 有基本上与所述第一中心轴对准的第二中心轴。
6. 如权利要求l所述的离合器，其特征在于，所述摇臂盘还包括弹簧凹口'每个弹簧凹口含有弹簧且与含有摇臂的凹槽连通。
7. 如权利要求l所述的离合器，其特征在于，所述摇臂盘定位于所述凸轮盘的 径向向外处且围绕所述凸轮盘。
8. 如权利要求l所述的离合器，其特征在于，所述摇臂盘定位于所述凸轮盘的 径向向内处且所述凸轮盘围绕所述摇臂盘。
9. 一种单向离合器，包括凸轮盘，所述凸轮盘包括围绕轴成角度地隔开的切口，且受支撑用于旋转；围绕所述凸轮盘的摇臂盘，所述摇臂盘受支撑用于旋转，且包括围绕所述轴成角 度地隔开的并朝向所述切口的凹槽，每个凹槽包括锁定表面和具有第一中心轴的局部 圆柱形凹表面。多个摇臂，每个摇臂位于所述凹槽的一个中用于朝向和远离与所述切口的接合移 动，每个摇臂包括接触表面，当所述切口相对于所述摇臂在第一方向上旋转时，所述 接触表面接合所述锁定表面的一个以防止所述摇臂移动进入与所述切口中的一个接合；及支撑在所述摇臂盘上的弹簧，每个弹簧驱动所述摇臂中的一个的所述接触表面脱 离与所述锁定表面的一个接合，且朝向与所述切口的一个接合。
10. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于， 每个切口还包括接合表面；及当所述切口相对于所述摇臂在反向于所述第一方向的第二方向旋转时，每个接触 表面脱离所述锁定表面中的一个以允许所述摇臂中的一个移动进入与所述接合表面 中的一个接合。
11. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于，所述摇臂盘包括与所述锁定表面隔开的第一表面；及每个摇臂包括第二表面，当所述摇臂中的一个的所述接触表面接合所述锁定表面 中的一个时，所述第二表面与所述第一表面隔开且邻近于所述第一表面。
12. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于，每个凹槽还包括具有第一中心的局部圆柱形凹表面；及每个摇臂还包括局部圆柱形凸表面，所述局部圆柱形凸表面具有基本上与所述第一中心对准的中心。
13. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于，每个凹槽还包括具有第一中心的局部圆柱形凹表面；每个摇臂还包括局部圆柱形凸表面，当所述摇臂中的一个的所述接触表面接合所 述凹槽中的一个的所述锁定表面时，所述圆柱形凸表面具有基本上与所述第一中心对 准的第二中心，且定位质心以便连接所述轴与所述质心的线与所述第一中心和所述第 二中心隔开，且所述摇臂围绕所述第一中心与所述第二中心转动进入与所述切口中的 一个接合。
14. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于， 每个凹槽还包括具有第一中心的局部圆柱形凹表面；每个摇臂还包括局部圆柱形凸表面，当所述摇臂中的一个的所述接触表面接合所 述凹槽中的一个的所述锁定表面时，所述圆柱形凸表面具有基本上与所述第一中心对 准的第二中心，且定位质心以便所述摇臂的离心力与所述第一中心和所述第二中心以 第一距离隔开；及所述摇臂盘还包括弹簧凹口，每个弹簧凹口含有所述弹簧中的一个，每个弹簧在 从所述第一中心与所述第二中心的第二距离处产生施加到所述摇臂的一个上的力，所 述离心力与所述弹簧力中的一个形成倾向于使所述摇臂接合所述切口中的一个的力 偶。
15. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于，所述摇臂盘还包括弹簧凹口，每 个弹簧凹口含有所述弹簧中的一个且与含有摇臂的所述凹槽中的一个连通。
16. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于，所述摇臂盘定位于所述凸轮盘的 径向向外处且围绕所述凸轮盘。
17. 如权利要求9所述的离合器，其特征在于，所述摇臂盘定位于所述凸轮盘的 径向向内处且所述凸轮盘围绕所述摇臂盘。
全文摘要
本发明涉及一种防止摇臂齿合的单向超越离合器，包括，凸轮盘，该凸轮盘具有围绕轴成角度地隔开的切口；摇臂盘，该摇臂盘具有围绕轴成角度地隔开且面对切口的凹槽，每个凹槽包括锁定表面；多个摇臂，每个摇臂定位于凹槽的一个中用于朝向和远离与切口的接合移动，每个摇臂具有接触表面，当切口相对于摇臂在第一方向旋转时，该接触表面接合锁定表面中的一个以便防止摇臂移动进入与切口中的一个接合；及支撑在摇臂盘上的弹簧，且每个弹簧驱动摇臂的一个朝向切口。
文档编号F16D41/12GK101240820SQ200810074028
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月5日 优先权日2007年2月6日
发明者约翰·W·吉姆斯 申请人:福特环球技术公司