专利名称：一种弹簧片及装有该弹簧片的超越离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弹簧片及装有该弹簧片的超越离合器。
背景技术：
超越离合器是利用主、从动部分的相对运动速度变化或回转方向的变换能自动接合或脱开的离合器；是机电一体化机械传动中的基础元件，其主要功能是防止逆转、精确定位、传递转矩、或切断转矩，因而也称为逆止器或单向轴承，其广泛应用于机床、包装机械、印刷机械、轻工机械、纺织机械、石化机械、水泥机械、冶金机械、运输机械、减速机等。超越离合器种类很多，常用的有棘爪式超越离合器、滚针式超越离合器和楔块式超越离合器等，其中滚针式超越离合器的结构一般为包括内圈、外圈、滚针及弹簧，滚针依靠弹簧的弹力将超越离合器保持在工作就绪的状态，通过弹簧对滚针的缓冲作用，保证超越离合器在运转时的持续平稳性。因此，弹簧的形状结构及安装固定方式对离合器的运转的持续平稳性及使用寿命等性能指标影响相当大，是超越离合器中的关键零件。要求弹簧在保证持续的弹性回复力的同时，还需具有良好的抗疲劳性能，且在超越离合器中被可靠地定位固定。为此，超越离合器生产企业都致力于对超越离合器中的弹簧结构及安装固定方式研究，如中国专利CN2206861Y公开了一种《双滚针单向制动轴承》，其所公开的双滚针单向制动轴承中的弹簧为椭圆形弹簧片，将其放在滚针支架上的滚针孔的凹槽内，用来压紧滚针，这种结构滚针支架的生产制造较为困难，且由于弹簧片只是放置在滚针支架的滚针孔的凸槽中，在转速较高的情况下存在弹簧片脱落移位而失效的隐患；中国专利CN2252910Y公开了一种《密封式单向止动组合轴承》，其所公开的密封式单向止动组合轴承中所用的弹簧为S形扁弹簧，同样，这种结构也存在保持架制作困难的不足。美国专利6170626公开了一种超越离合器，其弹簧结构为前端为弧形弹簧片，用以支撑滚针，其后端为一弹性夹，用来将弹簧扣在保持架的横梁上，该弹簧结构能在一定程度上提高弹簧的承载能力，但是其采用后端的弹性夹将弹簧扣在保持架的横梁上，在转速较高时，存在着因离心力的作用弹性夹从保持架的横梁上松脱出来的隐患。弧形弹簧片的末端采用冲裁成形的工艺，并且末端的端面在弯曲成形后与被支撑的滚动体成尖角接触，在使用过程中，易引起滚针表面的局部磨损而产生噪音，同时弧形弹簧片的末端也极易磨损，导致支撑于滚针的弹力不足而丧失超越离合器的功能。日本专利JP2006-226318A也公开了一些超越离合器中所用的弹簧片结构，但这些弹簧片的支撑滚针悬浮部分是折叠型的，弹簧片受力后，在折叠的根部及易折断。而且在离合器高速运转、高频次往复运动时，存在移位脱落隐患。比如其附图8、9和10所示的弹簧片，由于其弹簧片为挂在保持架的横梁上的，弹簧片与保持架在轴向会有一定的轴向位移，滚针在运动中所受到的弹簧片的弹力就不会很稳定。而且在离合器高速运转、高频次往复运动时，弹簧片受到滚针的冲击，容易移位脱落。另外，其弹簧片支撑滚针悬浮部分为冲压成型的曲折部，运行过程中弹簧片受力后，在折叠的根部极易折断，从而引起产品的失效。其次，如其附图3、4、5、6、7和12b所示的弹簧片与滚针的接触位置在滚针的中间部分而不是在接近端部处，所以滚针在运动中受力不均匀，容易导致滚针倾斜。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决现有的超越离合器高转速时弹簧片存在移位脱
落隐患的技术问题，本发明提供一种弹簧片及装有该弹簧片的超越离合器，其弹簧片与保
持架配合后能稳定可靠地固定在保持架上，保证超越离合器运转时持续平稳。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种弹簧片，主要用于超越离合器
中，安装在超越离合器的保持架上用以支撑滚针悬浮，它由支撑滚针悬浮的支撑片、夹持片
和连接支撑片与夹持片的连接梁组成，夹持片的主体为直片、直片的两端有"V"形弯折部。
该弹簧片的夹持片的"V"形弯折部的内表面与保持架的第一和第二环形端边的外端面上对
应于各横梁处开设的弹簧片安装槽的槽底面相配合。利用弹簧片的夹持片两端的"v"形弯
折部夹装在保持架上，将弹簧片可靠地固定在保持架上，弹簧片在工作时不会因为受到频繁的冲击或在离心力的作用下而偏离其正确的工作位置。 前述的弹簧片的支撑片的中部为直段、两端为圆弧段，直段与两圆弧段分别相切，支撑片的两圆弧段的端面支撑滚针悬浮；所述的连接梁有两个，连接梁的形状为片状的"7"字形，连接梁的一端连夹持片的直片的端面，连接梁的另一端连支撑片的直段的端面，且连接梁与支撑片的连接处靠近直段与圆弧段连接处；所述的支撑片的圆弧段的展开长度与直段的长度相同或大致相同。弹簧片的支撑片中部为直段两端为圆弧段，提高了弹簧片的支撑片的刚性，采用两个连接梁来连接夹持片与支撑片，使得支撑片两端的圆弧段单独承载，受力平稳。 —种装有前述的弹簧片的超越离合器，具有保持架、多个滚针和多个弹簧片，所述
的保持架包括沿公共轴轴向分隔开的第一和第二环形端边及连接两环形端边的横梁，环形
端边和横梁之间形成保持滚针的窗孔，所述的第一和第二环形端边的外端面上对应于各横
梁处均分别设置有弹簧片安装槽，沿保持架的轴向剖切，弹簧片安装槽的槽底形状为"V"
形；所述的弹簧片由支撑滚针悬浮的支撑片、夹持片和连接支撑片和夹持片的连接梁组成，
夹持片的主体为直片、直片的两端为"V"形弯折部，夹持片的"V"形弯折部的内表面与弹簧
片安装槽的槽底面相配合。利用弹簧片的夹持片两端的"V"形弯折部夹装在保持架上，将弹簧片可靠地固定在保持架上，弹簧片在工作时不会因为受到频繁的冲击或在离心力的作
用下而偏离其正确的工作位置。 在自由状态下，所述的夹持片的"V"形弯折部与直片的夹角略小于弹簧片安装槽底面与横梁外表面的夹角。 一般为夹持片的"V"形弯折部与直片的夹角比弹簧片安装槽底面与横梁外表面的夹角小5。 15° ，利用"V"形弯折部适当的弹力，弹簧片的夹持片可靠地夹在保持架上。 本发明的有益效果是，本发明的弹簧片结构简单，制作方便，安装方便，利用弹簧片的夹持片两端的"V"形弯折部夹装在保持架上，就可将弹簧片可靠地固定在保持架上，保证弹簧片在工作时不会因为受到频繁的冲击或在离心力的作用下而偏离其正确的工作位置；弹簧片与保持架没有相对位移，相对的滚针受到的弹力也比较稳定。弹簧片靠两端的"V"形弯折部固定在保持架上，能起轴向限位作用，防止弹簧片发生轴向位移。弹簧片的支撑片中部为直段两端为圆弧段，提高了弹簧片的支撑片的刚性，采用两个连接梁来连接夹持片与支撑片，使得支撑片两端的圆弧段单独承载，受力平稳，承载力大。
下而结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中的弹簧片的结构示意图。
图2是本发明的超越离合器的结构示意图。
图3是本发明中的保持架的结构示意图。
图4是图3的A-A剖面图。
图5是图4的C向视图。 图6是本发明中的弹簧片和保持架连接结构示意图。 图中l.保持架，l-l.横梁，1-2.环形端边，1-2-1.弹簧片安装槽，1-3.窗孔， 2.滚针，3.弹簧片，3-1.支撑片，3-1-1.直段，3-1-2.圆弧段，3-2.夹持片，3-2_1.直片， 3-2-2. "V"形弯折部，a. "V"形弯折部与直片的夹角，a'.弹簧片安装槽底面与横梁外 表面的夹角，3-3.连接梁，4.内圈，5.外圈。
具体实施例方式
如图1所示的本发明的弹簧片的最佳实施例，它由支撑滚针2悬浮的支撑片3-1、 夹持片3-2和连接支撑片3-1与夹持片3-2的两个形状为片状的"7"字形的连接梁3-3组 成，夹持片3-2的主体为直片3-2-l、直片3-2-1的两端为"V"形弯折部3-2-2，支撑片3_1 的中部为直段3-l-l、两端为圆弧段3-1-2，直段3-1-1与两圆弧段3-1-2分别相切，支撑片 3-1的两圆弧段3-1-2的端面支撑滚针2悬浮；连接梁3-3的一端连夹持片的直片3-2-1的 端面，连接梁3-3的另一端连支撑片3-1的直段3-1-1的端面，且连接梁3-3与支撑片3-1 的连接处靠近直段3-1-1与圆弧段3-1-2连接处；支撑片3-1的圆弧段3-1-2的展开长度 与直段3-1-1的长度大致相同。 如图1 6所示的本发明的超越离合器的最佳实施例，具有内圈4、外圈5、保持架 1、多个滚针2和与滚针2相同数量的弹簧片3，所述的保持架1包括沿公共轴轴向分隔开的 第一和第二环形端边1-2及连接两环形端边1-2的横梁1-1 ，环形端边1-2和横梁1-1之间 形成保持滚针2的窗孔l-3，所述的第一和第二环形端边1-2的外端面上对应于各横梁1-1 处均分别设置有弹簧片安装槽l-2-l，沿保持架1的轴向剖切，弹簧片安装槽1-2-1的槽底 形状为"V"形；所述的弹簧片3由支撑滚针2悬浮的支撑片3-l、夹持片3-2和连接支撑片 3-1与夹持片3-2的连接梁3-3组成，夹持片3-2的主体为直片3_2_1、直片3_2_1的两端 为"V"形弯折部3-2-2，夹持片3-2的"V"形弯折部3-2-2的内表面与弹簧片安装槽1_2_1 的槽底面相配合。在自由状态下，所述的夹持片3-2的"V"形弯折部3-2-2与直片3-2-1 的夹角a比弹簧片安装槽1-2-1与横梁1-1外表面的夹角a'小6。。利用"V"形弯折 部3-2-2适当的弹力，弹簧片3的夹持片3-2可靠地夹在保持架1上，保证弹簧片在工作时 不会因为受到频繁的冲击或在离心力的作用下而偏离其正确的工作位置；弹簧片与保持架 没有相对位移，相对的滚针受到的弹力也比较稳定。支撑片3-l的中部为直段3-l-l、两端 为圆弧段3-l-2，直段3-1-1与两圆弧段3-1-2分别相切，支撑片3-1的两圆弧段3-1-2的 端面支撑滚针2悬浮；所述的连接梁3-3有两个，连接梁3-3的形状为片状的"7"字形，连 接梁3-3的一端连夹持片的直片3-2-1的端面，连接梁3-3的另一端连支撑片3-1的直段3-1-1的端面，且连接梁3-3与支撑片3-1的连接处靠近直段3-1-1与圆弧段3-1-2连接 处；所述的支撑片3-1的圆弧段3-1-2的展开长度与直段3-1-1的长度大致相同。弹簧片 3的支撑片3-1中部为直段3-l-l、两端为圆弧段3-l-2，提高了弹簧片3的支撑片3-1的 刚性，采用两个连接梁3-3来连接夹持片3-2与支撑片3-l，使得支撑片3-1两端的圆弧段 3-1-2单独承载，受力平稳，承载力大。
权利要求
一种弹簧片，主要用于超越离合器中，安装在超越离合器的保持架上用以支撑滚针悬浮，其特征是由支撑滚针(2)悬浮的支撑片(3-1)、夹持片(3-2)和连接支撑片(3-1)与夹持片(3-2)的连接梁(3-3)组成，夹持片(3-2)的主体为直片(3-2-1)、直片(3-2-1)的两端有“V”形弯折部(3-2-2)。
2. 根据权利要求l所述的弹簧片，其特征是所述的支撑片(3-1)的中部为直段(3-l-l)、两端为圆弧段(3-l-2)，直段(3-1-1)与两圆弧段(3-1-2)分别相切，支撑片(3-1)的两圆弧段(3-1-2)的端面支撑滚针(2)悬浮；所述的连接梁(3-3)有两个，连接梁(3-3)的形状为片状的"7"字形，连接梁(3-3)的一端连夹持片的直片(3-2-1)的端面，连接梁(3-3)的另一端连支撑片(3-1)的直段(3-1-1)的端面，且连接梁(3-3)与支撑片(3-1)的连接处靠近直段(3-1-1)与圆弧段(3-1-2)连接处；所述的支撑片(3-1)的圆弧段(3-1-2)的展开长度与直段(3-1-1)的长度相同或大致相同。
3. —种装有如权利要求1或2所述的弹簧片的超越离合器，具有保持架(1)、多个滚针(2)和多个弹簧片(3)，所述的保持架(1)包括沿公共轴轴向分隔开的第一和第二环形端边(1-2)及连接两环形端边(1-2)的横梁(l-l)，环形端边(1-2)和横梁(1-1)之间形成保持滚针(2)的窗孔(l-3)，其特征是所述的第一和第二环形端边(1-2)的外端面上对应于各横梁(1-1)处均分别设置有弹簧片安装槽(1-2-1)，沿保持架(1)的轴向剖切，弹簧片安装槽(1-2-1)的槽底形状为"V"形；所述的弹簧片(3)由支撑滚针(2)悬浮的支撑片(3-1)、夹持片(3-2)和连接支撑片(3-1)和夹持片(3-2)的连接梁(3-3)组成，夹持片(3-2)的主体为直片(3-2-1)、直片(3-2-1)的两端为"V"形弯折部(3-2-2)，夹持片(3-2)的"V"形弯折部(3-2-2)的内表面与弹簧片安装槽(1-2-1)的槽底面相配合。
4. 根据权利要求3所述的超越离合器，其特征是在自由状态下，所述的夹持片(3-2)的"V"形弯折部(3-2-2)与直片(3-2-1)的夹角(a)略小于弹簧片安装槽(1_2_1)与横梁(1-1)外表面的夹角(a ，)。
全文摘要
本发明涉及一种弹簧片及装有该弹簧片的超越离合器，弹簧片由支撑滚针悬浮的支撑片、夹持片和连接支撑片与夹持片的连接梁组成，夹持片的主体为直片、直片的两端有“V”形弯折部。超越离合器具有保持架、多个滚针和多个弹簧片，在保持架上的窗孔的两端的第一和第二环形端边的外端面上对应于各横梁处均分别设置有弹簧片安装槽，沿保持架的轴向剖切，弹簧片安装槽的槽底形状为“V”形；弹簧片的夹持片的直片的内表面与横梁的外表面相贴合，夹持片的“V”形弯折部的内表面与弹簧片安装槽的槽底面相配合。本发明解决了现有的超越离合器高转速、高频次往复运动时弹簧存在移位脱落隐患的技术问题。
文档编号F16D41/064GK101701612SQ200910213509
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者史建伟, 周雪刚, 薛青 申请人:江苏南方轴承股份有限公司