一种楔块式离合器的制作方法

本发明涉及离合器技术领域，具体涉及一种楔块式离合器。

背景技术：

在现有技术中，离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合。摩擦离合器是应用最为广泛的一类离合器，它基本上是由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成；主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构，其接合平稳，耐磨性好，而离合器的操纵机构可以使离合器随时迅速而彻底的分离，但是其不适合在频繁分离操作的设备上应用，而且没有超越功能会造成惯性动力损失。单向离合器由外座圈、内座圈、保持架、楔块等组成，其工作原理为:当内座圈固定时，外座圈顺时针方向转动楔块不锁止，外座圈可自由转动;当外座圈逆时针转动时，楔块锁止，外座圈不能转动；单向离合器的作用是使某元件只能按一定的方向旋转，在另一个方向上锁止。单向离合器结构简单、反应灵敏，性能可靠，具备超越功能；然而，受现有机构的影响，在扭矩承载能力、抗磨损性能和抗冲击能力等要求较高的应用领域其使用受到了一定的限制。离心式离合器由主动件、离心体和从动件等组成，离心体滑装于主动件上，由原动机驱动主动件旋转加速而将其径向甩出；当主动件达到规定角速度时，甩出的离心体与从动件内壁压紧，由摩擦力强制其进入运动状态而传递扭矩。离心式离合器的特点:1),离合器的接合取决于离心力,因此不能传递大于额定扭矩的负荷。如果从动端超载，离合器便打滑，所以它也具有安全离合器的功能。2）由于离心离合器力正比于转速的平方，而输出功率则要随工作转速的立方而变化，因此不宜在变速传动系统中使用。离心离合器也不宜装在低速轴上使用，在低速进为了达到足够的离心力，就要增大结构尺寸，将使成本增加。3）因为离心力是随转速的增加而逐渐增加，所以使用离心离合器就相当于将负荷逐渐地加到原动机上，因而可以直接起动工作机械，而获得平稳起动的效果，若用电动机直接驱动，可以显著地减小启动电流。4）当原动机未达到到额定转速之前，离心体相对于从动件要打滑，从而产生摩擦热，消耗一部分能量，因此离心离合器不造于在频繁起动的场合使用，也不宜在起动过程太长的地方应用。综上所述，现有离合器还存在有较多不足之处，很有必要进一步研发及创新，开发出一种性能更加优越的离合器新技术；同时，本发明进一步改进和扩宽了专利号201710088346.5和201720147171.6（一种行星式两档驱动装置及其两档驱动方法）、以及专利号201720407792.3和201310254316.8（一种楔块式离合器）的技术和性能。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是离心式离合器在低转速时主动元件和从动元件之间同样能够传递足够大的扭矩，并且本发明还能够实现单向离合、双向离合和单向轴承等功能。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种楔块式离合器，包括主动凸轮、从动元件、至少一个离心楔块、至少一个复位装置和中间支架。所述主动凸轮、所述中间支架和所述从动元件以相同轴线设置，所述中间支架可转动的安装在所述主动凸轮上，所述中间支架和所述从动元件相互径向相距设置，所述离心楔块绕所述中间支架的轴线设置在所述主动凸轮和所述从动元件之间、并且所述离心楔块活动的安装在所述中间支架上，所述主动凸轮与所述离心楔块之间活动的相接触、或者所述主动凸轮与所述离心楔块之间滑动的相接触，使所述主动凸轮能推动所述离心楔块径向移动；所述复位装置始终保持作用力在所述离心楔块上使所述离心楔块与所述从动元件保持非接触状态，或者所述复位装置始终保持作用力在所述离心楔块上使所述离心楔块与所述从动元件保持接触状态。

所述的楔块式离合器，其中多个所述离心楔块绕所述中间支架的轴线依次设置在所述主动凸轮和所述从动元件之间，每一个所述离心楔块分别活动的安装在所述中间支架上，所述主动凸轮同时与多个所述离心楔块之间活动的相接触、或者所述主动凸轮同时与多个所述离心楔块之间滑动的相接触，使所述主动凸轮能同时推动多个所述离心楔块径向移动。

所述的楔块式离合器，其中所述中间支架上还包括与所述离心楔块数量相同的径向导向装置，与所述离心楔块数量相同的所述径向导向装置绕所述中间支架的轴线依次设置在所述中间支架上，每一个所述离心楔块分别滑动的安装在所述径向导向装置中。

所述的楔块式离合器，其中还包括至少一个楔块转轴，所述离心楔块的一端通过所述楔块转轴可转动安装在所述中间支架上、另一端与所述主动凸轮活动的或者滑动的相接触，使所述主动凸轮能推动所述离心楔块径向移动。

所述的楔块式离合器，其中所述主动凸轮设为盘形凸轮，所述盘形凸轮上包括与所述离心楔块数量相同的径向推程装置，绕所述盘形凸轮的轴线依次设置与所述离心楔块数量相同的所述径向推程装置，所述离心楔块滑动的安装在所述径向推程装置上。或者所述主动凸轮设为圆柱凸轮，所述圆柱凸轮上包括与所述离心楔块数量相同的圆柱体，绕所述圆柱凸轮的轴线依次设置与所述离心楔块数量相同的所述圆柱体，所述离心楔块滑动的安装在所述圆柱体上。

所述的楔块式离合器，其中还包括与所述径向推程装置数量相同的逆向锁止装置，所述逆向锁止装置设置在所述盘形凸轮上所述径向推程装置的端部、或者所述逆向锁止装置设置在所述盘形凸轮上、或者所述逆向锁止装置设置在所述圆柱凸轮上、或者所述逆向锁止装置设置在所述离心楔块上。当所述主动凸轮顺时针转动时，所述主动凸轮可以推动所述离心楔块径向移动；当所述主动凸轮逆时针转动时，所述逆向锁止装置阻止所述离心楔块在所述主动凸轮上径向移动。

所述的楔块式离合器，其中还包括至少一个第二复位装置，第二复位装置始终保持作用力在所述主动凸轮上使所述主动凸轮与所述逆向锁止装置保持扣合状态。当所述主动凸轮顺时针转动时，第二复位装置的保持力被克服，所述主动凸轮与所述逆向锁止装置处于分离状态，所述离心楔块与所述从动元件处于接触状态并且传递扭矩；当所述主动凸轮逆时针转动时，第二复位装置的保持力使所述主动凸轮与所述逆向锁止装置保持扣合状态，所述离心楔块与所述从动元件处于分离状态并且不传递扭矩。

所述的楔块式离合器，其中还包括与所述离心楔块数量相同的中间连接元件，所述中间连接元件可转动的安装在所述离心楔块上，并且与所述主动凸轮相接触；或者所述中间连接元件的两端分别可转动的安装在所述离心楔块和所述主动凸轮上；所述主动凸轮通过所述中间连接元件推动所述离心楔块径向移动，使所述离心楔块与所述从动元件接触并传动扭矩。

所述的楔块式离合器，其中还包括第二离心楔块和第二复位装置，所述复位装置包括第一复位拉簧和第二复位拉簧，第二复位装置包括第一压缩弹簧和第二压缩弹簧，所述主动凸轮设为盘形凸轮。所述主动凸轮上对称的设置第一径向推程装置和第二径向推程装置，并且在所述主动凸轮上第一径向推程装置和第二径向推程装置的端部分别设置第一逆向锁止装置和第二逆向锁止装置；所述中间支架上设置多个第一径向导向装置和多个第二径向导向装置，并且所述中间支架可转动的安装在所述主动凸轮上；所述离心楔块上设置第一曲面凸台和与第一径向导向装置数量相同的第一径向导槽，第二离心楔块上设置第二曲面凸台和与第二径向导向装置数量相同的第二径向导槽，第一径向导槽和第二径向导槽分别可径向滑动的安装在对应的第一径向导向装置和第二径向导向装置上，第一复位拉簧和第二复位拉簧分别安装在所述离心楔块和第二离心楔块的两端，使所述离心楔块和第二离心楔块均与所述从动元件保持非接触状态；同时，第一曲面凸台和第二曲面凸台分别与第一径向推程装置和第二径向推程装置滑动接触；第一压缩弹簧的一端安装在所述主动凸轮上、另一端安装在所述离心楔块上，第二压缩弹簧的一端安装在所述主动凸轮上、另一端安装在第二离心楔块上，使第一逆向锁止装置和第二逆向锁止装置分别与第一曲面凸台和第二曲面凸台保持扣合状态；所述中间支架也可转动的安装在所述主动凸轮上，并且通过多个第一径向导向装置和多个第二径向导向装置与所述中间支架固定连接。当所述主动凸轮顺时针转动时，所述主动凸轮首先克服第一压缩弹簧和第二压缩弹簧的推力使第一逆向锁止装置与第一曲面凸台分离、第二逆向锁止装置与第二曲面凸台分离，然后所述离心楔块和第二离心楔块产生的离心力克服第一复位拉簧和第二复位拉簧的拉力使所述离心楔块和第二离心楔块分别与所述从动元件产生接触，所述主动凸轮与所述从动元件之间传递扭矩，所述从动元件受到的阻力越大，所述主动凸轮推动所述离心楔块和第二离心楔块径向推力越大，所述主动凸轮与所述从动元件之间传递的扭矩也就越大；当所述主动凸轮逆时针转动时、或者所述主动凸轮处于静止状态时，所述主动凸轮上的第一逆向锁止装置和第二逆向锁止装置分别限制所述离心楔块和第二离心楔块的径向移动，所述主动凸轮与所述从动元件之间不传递扭矩，分别处于自由状态。构成一种非接触式单向离合器。

所述的楔块式离合器，其中所述径向导向装置设为导柱，所述离心楔块和第二离心楔块上分别设置有导槽，所述导槽滑动的安装在所述导柱上。

所述的楔块式离合器，其中可以选择所述主动凸轮设为圆柱凸轮，所述圆柱凸轮上包括与所述离心楔块数量相同的圆柱体，绕所述圆柱凸轮的轴线依次设置与所述离心楔块数量相同的所述圆柱体，所述离心楔块滑动的安装在所述圆柱体上。

所述的楔块式离合器，其中可以选择所述离心楔块上的摩擦面设为曲面，所述从动元件上的内回转弧面也设为曲面，并且两个相邻的曲面能相接合传递扭矩。

所述的楔块式离合器，其中可以选择所述离心楔块上的摩擦面设为非金属耐磨材料，或者所述离心楔块的摩擦面设为金属材料，在离心楔块上的摩擦面上设置多个导油槽。

所述的楔块式离合器，其中第二复位装置被省略，所述主动凸轮、所述中间支架和所述从动元件以相同轴线设置，所述中间支架和所述从动元件相互径向相距设置，所述主动凸轮上对称的设置两个双向径向推程装置，所述离心楔块和第二离心楔块分别可径向滑动的设置在所述中间支架上，所述中间支架可转动的安装在所述主动凸轮上，所述离心楔块和第二离心楔块上的所述曲面凸台分别与所述主动凸轮上的所述双向径向推程装置滑动接触；当所述主动凸轮顺时针转动时、或者所述主动凸轮逆时针转动时，所述离心楔块和第二离心楔块产生的离心力克服第一复位拉簧和第二复位拉簧的拉力使所述离心楔块和第二离心楔块分别与所述从动元件产生接触，所述主动凸轮与所述从动元件之间传递扭矩，所述从动元件受到的阻力越大，所述主动凸轮推动所述离心楔块和第二离心楔块的径向推力越大，所述主动凸轮与所述从动元件之间传递的扭矩也越大；当所述主动凸轮处于静止状态时，所述主动凸轮与所述从动元件之间不传递扭矩，分别处于自由状态。构成一种非接触式双向离合器。

所述的楔块式离合器，其中所述主动凸轮上的所述双向径向推程装置设为一字形。

所述的楔块式离合器，其中所述主动凸轮上的所述双向径向推程装置设为曲面。

所述的楔块式离合器，其中所述主动凸轮上的所述双向径向推程装置设为v字形。

所述的楔块式离合器，其中还包括第二单向离合器，第二单向离合器包括第二主动元件和第二从动元件，所述楔块式离合器与第二单向离合器两个元件的超越方向以相反方向设置，第二主动元件与所述主动凸轮固定连接或者为一个整体，第二从动元件与所述从动元件固定连接或者为一个整体。当所述主动凸轮向一个方向转动时，所述主动凸轮与所述从动元件之间传递扭矩，第二主动元件与第二从动元件之间不传递扭矩；当所述主动凸轮向另一个方向转动时，所述主动凸轮与所述从动元件之间不传递扭矩，第二主动元件与第二从动元件之间传递扭矩。

所述的楔块式离合器，其中所述楔块式离合器还可以设为非接触式单向离合器；或者所述楔块式离合器还可以设为楔块式单向离合器。

所述的楔块式离合器，其中所述离心楔块上还包括副推程装置、副保持弹簧和摩擦副；所述副推程装置设置在所述离心楔块上，所述摩擦副活动的安装在所述副推程装置上，所述副保持弹簧的两端分别连接在所述摩擦副和所述离心楔块上并且始终保持作用力在所述摩擦副上，使所述摩擦副与所述从动元件保持接触状态；或者所述副推程装置设置在所述离心楔块上，所述副保持弹簧与所述摩擦副为一个整体并且活动的安装在所述副推程装置上使其始终保持作用力与所述从动元件保持接触状态。

所述的楔块式离合器，其中还包括动力机、变速器、输出轴和至少一个所述楔块式离合器，所述主动凸轮与所述动力机中的驱动元件固定连接或者为一个整体，所述从动元件与所述变速器中的输入元件固定连接或者为一个整体，所述输出轴与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者所述输入元件与所述驱动元件固定连接或者为一个整体，所述从动元件与所述输出轴固定连接或者为一个整体，所述主动凸轮与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者所述驱动元件与所述输入元件固定连接或者为一个整体，所述主动凸轮与所述变速器中的控制元件固定连接或者为一个整体，所述从动元件被固定，所述输出轴与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者还包括第二楔块式离合器，第二楔块式离合器包括第二主动凸轮和第二从动元件，所述主动凸轮和第二主动凸轮分别与所述驱动元件固定连接，所述从动元件与所述输入元件固定连接或者为一个整体，第二从动元件和和所述输出轴分别与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者所述主动凸轮和所述输入元件分别与所述驱动元件固定连接，所述从动元件和第二从动元件分别与所述输出轴固定连接或者为一个整体，第二主动凸轮与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者还包括第三楔块式离合器，第三楔块式离合器包括第三主动凸轮和第三从动元件，所述主动凸轮和第二主动凸轮分别与所述驱动元件固定连接或者为一个整体，所述从动元件与所述输入元件固定连接，第二从动元件和第三从动元件分别与所述输出轴固定连接，第三主动凸轮与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者所述变速器的所述输入元件和所述主动凸轮分别与所述驱动元件固定连接或者为一个整体，所述从动元件与所述输出元件固定连接或者为一个整体、或者所述从动元件与所述控制元件固定连接或者为一个整体，第二主动凸轮和第二从动元件两个元件中的任意一个元件与所述控制元件固定连接、另一个元件被固定，所述输出轴与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者所述输入元件与所述驱动元件固定连接或者为一个整体，所述主动凸轮与所述控制元件固定连接或者为一个整体，所述从动元件与所述输出元件固定连接或者为一个整体，第二主动凸轮和第二从动元件两个元件中的任意一个元件与所述控制元件固定连接、另一个元件被固定，所述输出轴与所述输出元件固定连接或者为一个整体。或者所述主动凸轮和第三主动凸轮分别与所述驱动元件固定连接或者为一个整体，所述从动元件与所述输出元件固定连接或者为一个整体、或者所述从动元件与控制元件固定连接或者为一个整体，第二主动凸轮和第二从动元件两个元件中的任意一个元件与所述控制元件固定连接、另一个元件被固定，第三从动元件与所述输入元件固定连接或者为一个整体，所述输出轴与所述输出元件固定连接或者为一个整体。

所述的楔块式离合器，其中还包括差速器，所述输出轴作为所述差速器的输入轴。

所述的楔块式离合器，其中所述变速器设为至少一个定轴齿轮系，所述定轴齿轮系包括输入齿轮、输出齿轮和至少两个从动齿轮，所述输入齿轮设为所述输入元件，所述输出齿轮设为所述输出元件，所述输入齿轮和所述输出齿轮以相同轴线设置；第一从动齿轮与第二从动齿轮固定连接或者为一个整体、并且两个元件分别与所述输入齿轮和所述输出齿轮啮合，或者所述输入齿轮和第二从动齿轮分别与第一从动齿轮啮合、第二从动齿轮与所述输出齿轮啮合，或者第一从动齿轮与第二从动齿轮固定连接或者为一个整体、第一从动齿轮与所述输入齿轮啮合、第二从动齿轮和所述输出齿轮分别与第三从动齿轮啮合，或者第一从动齿轮与第二从动齿轮固定连接或者为一个整体、第一从动齿轮和所述输入齿轮分别与第三从动齿轮啮合、第二从动齿轮与所述输出齿轮啮合。

所述的楔块式离合器，其中所述变速器设为至少一个行星轮系，所述行星轮系包括内齿圈、太阳齿轮、行星架和多个行星齿轮；多个所述行星齿轮绕所述行星架的轴线平均分布并可转动的安装在所述行星架上，所述内齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架以相同轴线设置，所述内齿圈和所述太阳齿轮分别与所述行星齿轮啮合；所述太阳齿轮和所述内齿圈两个元件中的任意一个元件作为所述输入元件、另一个元件作为所述输出元件，所述行星架作为所述控制元件。

所述的楔块式离合器，其中所述楔块式离合器设为非接触式单向离合器，第二楔块式离合器设为单向离合器；所述输入元件与所述主动凸轮固定连接或者为一个整体，所述从动元件与所述输出元件固定连接或者为一个整体、或者所述从动元件与所述控制元件固定连接或者为一个整体，第二主动凸轮和第二从动元件两个元件中的任意一个元件与所述控制元件固定连接、另一个元件被固定连接。当所述输入元件被顺时针方向驱动时，所述楔块式离合器处于超越状态，第二楔块式离合器处于锁定状态并且阻止所述控制元件顺时针方向转动，所述输出元件逆时针方向与所述输入元件之间变速传动；当所述输入元件被逆时针方向驱动时，第二楔块式离合器处于超越状态，所述楔块式离合器处于锁定状态，所述输出元件逆时针方向与所述输入元件之间同步传动。

所述的楔块式离合器，其中所述行星轮系中还包括与所述行星齿轮数量相同的第二行星齿轮，第二行星齿轮与所述行星齿轮为一个整体或者固定连接，所述行星齿轮和第二行星齿轮可转动的安装在所述行星架上，所述行星齿轮和第二行星齿轮两个元件中的任意一个元件与所述内齿圈啮合、另一个元件与所述太阳齿轮啮合。

所述的楔块式离合器，其中多个所述行星齿轮绕所述行星架的轴线平均分布并可转动的安装在所述行星架上，与所述行星齿轮数量相同的第二行星齿轮也绕所述行星架的轴线平均分布并可转动的安装在所述行星架上，所述内齿圈和第二行星齿轮分别与所述行星齿轮啮合，所述太阳齿轮与第二行星齿轮啮合；所述太阳齿轮和所述行星架两个元件中的任意一个元件作为所述输入元件、另一个元件作为所述输出元件，所述内齿圈作为所述控制元件；或者所述内齿圈和所述行星架两个元件中的任意一个元件作为所述输入元件、另一个元件作为所述输出元件，所述太阳齿轮作为所述控制元件。

所述的楔块式离合器，其中所述行星轮系中还包括第二太阳齿轮，多个所述行星齿轮绕所述行星架的轴线平均分布并可转动的安装在所述行星架上，与所述行星齿轮数量相同的第二行星齿轮也绕所述行星架的轴线平均分布并可转动的安装在所述行星架上，第二太阳齿轮与所述太阳齿轮以相同轴线设置，所述内齿圈、所述太阳齿轮和第二行星齿轮分别与所述行星齿轮啮合，第二太阳齿轮与第二行星齿轮啮合；所述内齿圈和所述行星架两个元件中的任意一个元件作为所述输出元件并且与所述输出轴固定连接或者为一个整体，另一个元件作为所述控制元件并且被固定，所述太阳齿轮和第二太阳齿轮两个元件中的任意一个元件作为所述输入元件并且与所述从动元件固定连接或者为一个整体、另一个元件作为第二输入元件并且与第二从动轮固定连或者为一个整体，所述主动凸轮和第二主动凸轮分别与所述驱动元件固定连接或者为一个整体。

所述的楔块式离合器，其中所述内齿圈被省略，多个所述行星齿轮绕所述行星架的轴线平均分布并可转动的安装在所述行星架上，与所述行星齿轮数量相同的第二行星齿轮也绕所述行星架的轴线平均分布并可转动的安装在所述行星架上，第二太阳齿轮与所述太阳齿轮以相同轴线设置，所述太阳齿轮和第二行星齿轮分别与所述行星齿轮啮合，第二太阳齿轮与第二行星齿轮啮合；所述行星架、所述太阳齿轮和第二太阳齿轮三个元件中的任意一个元件作为所述输入元件，所述输入元件被确定后另两个元件中的任意一个元件作为所述输出元件，最后一个元件作为所述控制元件。

所述的楔块式离合器，其中所述内齿圈被省略，第二行星齿轮与所述行星齿轮以相同轴线设置、并且为一个整体或者固定连接，所述行星齿轮和第二行星齿轮可转动的安装在所述行星架上，所述行星架固定连接在所述驱动元件上，所述行星齿轮与所述太阳齿轮啮合，第二行星齿轮与第二太阳齿轮啮合；所述行星架作为所述输入元件，第二太阳齿轮和所述太阳齿轮两个元件中的任意一个元件作为作为所述输出元件、另一个元件作为所述控制元件。

所述的楔块式离合器，其中所述楔块式离合器和第二楔块式离合器两个元件中的任意一个元件设为单向离合器，或者所述楔块式离合器、第二楔块式离合器和第三楔块式离合器三个元件中的任意一个元件设为所述单向离合器，或者所述楔块式离合器、第二楔块式离合器和第三楔块式离合器三个元件中的任意一个元件设为所述单向离合器、待所述单向离合器确认后另两个元件中的任意一个元件设为第二单向离合器。所述楔块式离合器和第二楔块式离合器两个元件中的任意一个元件设为离合器，或者所述楔块式离合器、第二楔块式离合器和第三楔块式离合器三个元件中的任意一个元件设为所述离合器，或者所述楔块式离合器、第二楔块式离合器和第三楔块式离合器三个元件中的任意一个元件设为所述离合器、待所述单向离合器确认后另两个元件中的任意一个元件设为第二离合器。

所述的楔块式离合器，其中所述楔块式离合器和第二楔块式离合器两个元件中的任意一个元件设为所述单向离合器、另一个元件设为第二单向离合器，或者所述楔块式离合器和第二楔块式离合器两个元件中的任意一个元件设为所述离合器、另一个元件设为第二离合器。

所述的楔块式离合器，其中所述单向离合器设为单向轴承，第二单向离合器设为第二单向轴承；所述单向轴承和第二单向轴承的超越方向以相反方向设置；或者所述单向轴承和第二单向轴承的超越方向以相同方向设置。

所述的楔块式离合器，其中还包括制动器，第二主动凸轮和第二从动元件两个元件中的任意一个元件与所述控制元件固定连接、另一个元件通过所述制动器被固定。或者所述控制元件通过所述单向离合器与所述制动器相连接。或者所述控制元件通过第二单向离合器与所述制动器相连接。

所述的楔块式离合器，其中还包括轮辋，所述轮辋与所述输出轴固定连接或者为一个整体。

本发明的有益效果：本发明通过在主动凸轮上活动设置的中间支架支撑离心楔块，改变了主动凸轮与离心楔块之间的受力方式、还改变了离心楔块在中间支架上的径向移动方式，使从动元件与离心楔块之间在接合时的摩擦力明显增大。当离心楔块和从动元件处于非接触状态作为离合器时，利用主动凸轮转动时与中间支架之间产生转动、同时离心楔块产生微小离心力，使离心楔块在与从动元件接触后再由径向推程组推动离心楔块径向施加推力，实现在低转速状况下主动凸轮和从动元件之间能够传递较大扭矩。当离心楔块和从动元件处于接触状态并且作为超越离合器时，在离心楔块上的副摩擦装置可减少离心楔块与从动元件之间处于超越状态时的摩擦接触面积，在传递扭矩时主动凸轮和从动元件之间处于面接触状态并且径向推程组推动离心楔块径向施加推力。本发明在锁止状态时为面接触状态传递扭矩，在超越状态时为非接触或者为线接触状态，其结构紧凑、体积小、质量轻、负载能力强、耐冲击性能好等，能实现单向离合器和双向离合器两者的优越性能。本发明可用于原动机和工作机之间或机器内部主动元件与从动元件之间的动力传递与分离功能、自动变速器等机械传动领域，还可以用于各种电动车辆的驱动，如电动自行车、电动摩托车、电动滑板车、单向机械传动等领域。

附图说明

本发明包括如下附图：

图1是本发明实施例一的装配示意图；

图2是本发明实施例一的结构示意图；

图3是本发明实施例二的装配示意图；

图4是本发明实施例三的装配示意图；

图5是本发明实施例四的装配示意图；

图6是本发明实施例四的结构示意图；

图7是本发明实施例五的结构示意图；

图8是本发明实施例六的结构示意图；

图9是本发明实施例七的结构示意图；

图10是本发明实施例八的结构示意图；

图11是本发明实施例八的结构示意图；

图12是本发明实施例八的结构示意图；

图13是本发明实施例八的结构示意图；

图14是本发明实施例八的结构示意图；

图15是本发明实施例八的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明:

如图1、图2所示，本发明楔块式离合器100，包括主动凸轮6、从动元件1、至少一个离心楔块3、至少一个复位装置110和中间支架2。主动凸轮6、中间支架2和从动元件1以相同轴线设置，中间支架2与主动凸轮6铰接，中间支架2和从动元件1相互径向相距设置，多个离心楔块3绕中间支架2的轴线依次设置在主动凸轮6和从动元件1之间，每一个离心楔块3分别活动的安装在中间支架2上，主动凸轮6推动离心楔块3径向移动，使离心楔块3与从动元件1接触并传动扭矩；复位装置110始终保持作用力在离心楔块3上使离心楔块3与从动元件1保持非接触状态，或者复位装置110始终保持作用力在离心楔块3上使离心楔块3与从动元件1保持接触状态。

在本发明的具体实施例中，还包括第二离心楔块7和第二复位装置120，复位装置110包括第一复位拉簧5和第二复位拉簧8，第二复位装置120包括第一压缩弹簧4和第二压缩弹簧9，主动凸轮6设为盘形凸轮。主动凸轮6上对称的设置第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c，并且在主动凸轮6上第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c的端部分别设置第一逆向锁止装置6b和第二逆向锁止装置6d；中间支架2上设置多个第一径向导向装置2a和多个第二径向导向装置2b，并且中间支架2可转动的安装在主动凸轮6上；离心楔块3上设置第一曲面凸台3b和与第一径向导向装置2a数量相同的第一径向导槽3a，第二离心楔块7上设置第二曲面凸台7b和与第二径向导向装置2b数量相同的第二径向导槽7a，第一径向导槽3a和第二径向导槽7a分别可径向滑动的安装在对应的第一径向导向装置2a和第二径向导向装置2b上，第一复位拉簧5和第二复位拉簧8分别安装在离心楔块3和第二离心楔块7的两端，使离心楔块3和第二离心楔块7均与从动元件1保持非接触状态；同时，第一曲面凸台3b和第二曲面凸台7b分别与第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c滑动接触；第一压缩弹簧4的一端安装在主动凸轮6上、另一端安装在离心楔块3上，第二压缩弹簧9的一端安装在主动凸轮6上、另一端安装在第二离心楔块7上，使第一逆向锁止装置6b和第二逆向锁止装置6d分别与第一曲面凸台3b和第二曲面凸台7b保持扣合状态；中间支架2b也可转动的安装在主动凸轮6上，并且通过多个第一径向导向装置2a和多个第二径向导向装置2b与中间支架2固定连接。当主动凸轮6顺时针转动时，主动凸轮6首先克服第一压缩弹簧4和第二压缩弹簧9的推力使第一逆向锁止装置6b与第一曲面凸台3b分离、第二逆向锁止装置6d与第二曲面凸台7b分离，然后离心楔块3和第二离心楔块7产生的离心力克服第一复位拉簧5和第二复位拉簧8的拉力使离心楔块3和第二离心楔块7分别与从动元件1产生接触，主动凸轮6与从动元件1之间传递扭矩，从动元件1受到的阻力越大，主动凸轮6推动离心楔块3和第二离心楔块7径向推力越大，主动凸轮6与从动元件1之间传递的扭矩也就越大；当主动凸轮6逆时针转动时、或者主动凸轮6处于静止状态时，主动凸轮6上的第一逆向锁止装置6b和第二逆向锁止装置6d分别限制离心楔块3和第二离心楔块7的径向移动，主动凸轮6与从动元件1之间不传递扭矩，分别处于自由状态。构成一种非接触式单向离合器。

在本发明的具体实施例中，所述径向导向装置设为导柱，离心楔块3和第二离心楔块7上分别设置有导槽，所述导槽滑动的安装在所述导柱上。

在本发明的具体实施例中，可以选择主动凸轮6设为圆柱凸轮，所述圆柱凸轮上包括与离心楔块3数量相同的圆柱体，绕所述圆柱凸轮的轴线依次设置与离心楔块3数量相同的所述圆柱体，离心楔块3滑动的安装在所述圆柱体上。

在本发明的具体实施例中，可以选择离心楔块3上的摩擦面设为曲面，所述从动元件上的内回转弧面也设为曲面，并且两个相邻的曲面能相接合传递扭矩。

在本发明的具体实施例中，可以选择离心楔块3上的摩擦面设为非金属耐磨材料，或者离心楔块3的摩擦面设为金属材料，在离心楔块3上的摩擦面上设置多个导油槽。

如图3所示，本发明中的第二复位装置120被省略，主动凸轮6、中间支架2和从动元件1以相同轴线设置，中间支架2和从动元件1相互径向相距设置，主动凸轮6上对称的设置两个双向径向推程装置，离心楔块3和第二离心楔块7分别可径向滑动的设置在中间支架2上，中间支架2可转动的安装在主动凸轮6上，离心楔块3和第二离心楔块7上的所述曲面凸台分别与主动凸轮6上的所述双向径向推程装置滑动接触；当主动凸轮6顺时针转动时、或者主动凸轮6逆时针转动时，离心楔块3和第二离心楔块7产生的离心力克服第一复位拉簧5和第二复位拉簧8的拉力使离心楔块3和第二离心楔块7分别与从动元件1产生接触，主动凸轮6与从动元件1之间传递扭矩，从动元件1受到的阻力越大，主动凸轮6推动离心楔块3和第二离心楔块7的径向推力越大，主动凸轮6与从动元件1之间传递的扭矩也越大；当主动凸轮6处于静止状态时，主动凸轮6与从动元件1之间不传递扭矩，分别处于自由状态。构成一种非接触式双向离合器。

在本发明的具体实施例中，主动凸轮6上的所述双向径向推程装置设为一字形。

如图4所示，本发明中的主动凸轮6上的所述双向径向推程装置设为v字形。构成另一种非接触式双向离合器。

如图5所示，本发明中还包括至少一个楔块转轴10，离心楔块3的一端通过楔块转轴10可转动安装在中间支架2上、另一端被主动凸轮6推动可向径向移动。

在本发明的具体实施例中，复位装置110包括第一复位拉簧5，离心楔块3和第二离心楔块7的一端分别可转动的安装在楔块转轴10上、另一端通过第一复位拉簧5相连接，楔块转轴10固定连接在中间支架2上。

如图6所示，本发明中还包括第二楔块转轴11，复位装置110包括第一复位拉簧5和第二复位拉簧8，离心楔块3和第二离心楔块7以相同方向对称的设置；离心楔块3的一端可转动的安装在楔块转轴10上、另一端被主动凸轮6推动可向径向移动，楔块转轴10固定连接在中间支架2上（图中未示出）；第二离心楔块7的一端可转动的安装在第二楔块转轴11上、另一端被主动凸轮6推动可向径向移动，第二楔块转轴11固定连接在中间支架2上（图中未示出）；离心楔块3和第二离心楔块7相邻的端部分别通过第一复位拉簧5和第二复位拉簧8相连接。

如图7所示，本发明中还包括与离心楔块3数量相同的中间连接元件12，中间连接元件12可转动的安装在离心楔块3上，并且与主动凸轮6相接触；或者中间连接元件12的两端分别可转动的安装在离心楔块3和主动凸轮6上；主动凸轮6通过中间连接元件12推动离心楔块3径向移动，使离心楔块3与从动元件1接触并传动扭矩。

在本发明的具体实施例中，还包括第二中间连接元件13，中间连接元件12可转动的安装在离心楔块3上，第二中间连接元件13可转动的安装在第二离心楔块7上，中间连接元件12和第二中间连接元件13分别与第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c滑动接触。

在本发明的具体实施例中，可以选择中间连接元件12和第二中间连接元件13分别设为轴套或者轴承。

如图8所示，本发明中的中间连接元件12和第二中间连接元件13分别设为中间连杆14和第二中间连杆15，中间连杆14的两端分别可转动的安装在离心楔块3和主动凸轮6上，第二中间连杆15的两端分别可转动的安装在第二离心楔块7和主动凸轮6上。

如图9所示，本发明还包括第二单向离合器200，第二单向离合器200包括第二主动元件17和第二从动元件16，楔块式离合器100与第二单向离合器200两个元件的超越方向以相反方向设置，第二主动元件17与主动凸轮6固定连接或者为一个整体，第二从动元件16与从动元件1固定连接或者为一个整体。当主动凸轮6顺时针转动时，主动凸轮6与从动元件1之间传递扭矩，第二主动元件17与第二从动元件16之间不传递扭矩；当主动凸轮6逆时针转动时，主动凸轮6与从动元件1之间不传递扭矩，第二主动元件17与第二从动元件16之间传递扭矩。

在本发明的具体实施例中，可以选择楔块式离合器100还可以设为非接触式单向离合器。或者楔块式离合器100还可以设为楔块式离合器。

在本发明的具体实施例中，还包括电机，所述电机的输出与主动凸轮6固定连接或者为一个整体，从动元件1与外界传动元件固定连接或者为一个整体。

在本发明的具体实施例中，还包括变速器，所述变速器中包括输入元件和输出元件；从动元件1与所述输入元件固定连接或者为一个整体，所述输出元件与外界传动元件固定连接或者为一个整体。或者所述电机的输出与所述变速器中的所述输入元件固定连接或者为一个整体，所述输出元件与主动凸轮6固定连接或者为一个整体，从动元件1与外界传动元件固定连接或者为一个整体。

在本发明的具体实施例中，可以选择还包括差速器，所述输出元件与所述差速器中的输入元件固定连接或者为一个整体，或者从动元件1与所述差速器中的输入元件固定连接或者为一个整体。

如图10所示，本发明中的离心楔块3上还包括副推程装置20、副保持弹簧18和摩擦副19；副推程装置20设置在离心楔块3上，摩擦副19活动的安装在副推程装置20上，副保持弹簧18的两端分别连接在摩擦副19和离心楔块3上并且始终保持作用力在摩擦副19上，使摩擦副19与从动元件1保持接触状态；或者副推程装置20设置在离心楔块3上，副保持弹簧18与摩擦副19为一个整体并且活动的安装在副推程装置20上使其始终保持作用力与所从动元件1保持接触状态。

在本发明的具体实施例中，复位装置110包括第一复位弹簧5和第二复位弹簧8，第一复位弹簧5和第二复位弹簧8分别设为推力弹簧，离心楔块3和第二离心楔块7以相同方向对称的设置；主动凸轮6上对称的设置第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c，并且在主动凸轮6上第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c的端部分别设置第一逆向锁止装置6b和第二逆向锁止装置6d；离心楔块3的一端可转动的安装在楔块转轴10上、另一端被主动凸轮6推动可向径向移动，楔块转轴10固定连接在中间支架2上（图中未示出）；第二离心楔块7的一端可转动的安装在第二楔块转轴11上、另一端被主动凸轮6推动可向径向移动，第二楔块转轴11固定连接在中间支架2上（图中未示出）；离心楔块3和第二离心楔块7相邻的端部分别通过第一复位弹簧5和第二复位弹簧8相连接，离心楔块3上设置第一曲面凸台3b，第二离心楔块7上设置第二曲面凸台7b，第一曲面凸台3b和第二曲面凸台7b分别与第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c滑动接触；副推程装置20设置在离心楔块3上，摩擦副19活动的安装在副推程装置20上，副保持弹簧18的两端分别连接在摩擦副19和离心楔块3上并且始终保持作用力在摩擦副19上，使摩擦副19与从动元件1保持接触状态；第二副推程装置21设置在第二离心楔块7上，第二摩擦副22活动的安装在第二副推程装置21上，第二副保持弹簧23的两端分别连接在第二摩擦副22和第二离心楔块7上并且始终保持作用力在第二摩擦副22上，使第二摩擦副22与从动元件1保持接触状态。当主动凸轮6向顺时针方向转动时、或者从动元件1向逆时针方向转动时，首先第一逆向锁止装置6b与第一曲面凸台3b分离、第二逆向锁止装置6d与第二曲面凸台7b分离，然后第一径向推程装置6a和第二径向推程装置6c分别推动第一曲面凸台3b和第二曲面凸台7b向径向施加张力，使摩擦副19和第二摩擦副22分别克服副保持弹簧18和第二副保持弹簧23的推力，离心楔块3和第二离心楔块7分别与从动元件1产生接触，主动凸轮6与从动元件1之间传递扭矩，从动元件1受到的阻力越大，主动凸轮6推动离心楔块3和第二离心楔块7径向推力越大，主动凸轮6与从动元件1之间传递的扭矩也就越大；当主动凸轮6向逆时针方向转动时、或者从动元件1向顺时针方向转动时，主动凸轮6上的第一逆向锁止装置6b和第二逆向锁止装置6d分别限制离心楔块3和第二离心楔块7的径向移动，摩擦副19和第二摩擦副22分别与从动元件1滑动接触，主动凸轮6与从动元件1之间不传递扭矩，分别处于自由状态。构成一种接触式单向离合器。

在本发明的具体实施例中，可以选择摩擦副19和第二摩擦副22分别设为轴承。

如图11所示，本发明还包括动力机500、变速器300、输出轴24和至少一个楔块式离合器100，动力机500设为电机500，变速器300设为定轴齿轮系310，楔块式离合器100设为非接触式双向离合器，定轴齿轮系310包括输入齿轮29、输出齿轮28、第一从动齿轮27和第二从动齿轮26，电机500包括转子30和定子31，楔块式离合器100包括主动凸轮6和从动元件1。转子30设为所述驱动元件，输入齿轮29设为所述输入元件，输出齿轮28设为所述输出元件，输入齿轮29和输出齿轮28以相同轴线设置；第一从动齿轮27与第二从动齿轮26固定连接或者为一个整体、并且两个元件分别与输入齿轮29和输出齿轮28啮合，第一从动齿轮27和第二从动齿轮26的两端分别通过轴承可转动的安装在支架25上，输出轴24和输入齿轮29分别通过轴承可转动的安装在支架25上；主动凸轮6与转子30固定连接或者为一个整体，从动元件1与所述输入元件固定连接或者为一个整体，输出轴24与所述输出元件固定连接或者为一个整体，定子31固定安装在支架25上。

在本发明的具体实施例中，可以选择输入齿轮29和第二从动齿轮26分别与第一从动齿轮27啮合、第二从动齿轮26与输出齿轮28啮合，第一从动齿轮27和第二从动齿轮26分别通过轴承可转动的安装在支架25上。

在本发明的具体实施例中，还可以选择第一从动齿轮27与第二从动齿轮26固定连接或者为一个整体，第一从动齿轮27与输入齿轮29啮合，第二从动齿轮26和输出齿轮28分别与第三从动齿轮啮合。或者第一从动齿轮27与第二从动齿轮26固定连接或者为一个整体，第一从动齿轮27和输入齿轮29分别与第三从动齿轮啮合，第二从动齿轮26与输出齿轮28啮合。

在本发明的具体实施例中，可以选择还包括差速器，输出轴24作为所述差速器的输入轴。

如图12所示，本发明变速器300设为行星轮系320，行星轮系320包括内齿圈32、太阳齿轮35、行星架34和多个行星齿轮33；多个行星齿轮33绕行星架34的轴线平均分布并可转动的安装在行星架33上，内齿圈32、太阳齿轮35和行星架34以相同轴线设置，内齿圈32和太阳齿轮35分别与行星齿轮33啮合；太阳齿轮35和内齿圈32两个元件中的任意一个元件作为所述输入元件、另一个元件作为所述输出元件，行星架34被固定。

在本发明的具体实施例中，楔块式离合器100设为非接触式双向离合器，动力机500设为电机500，转子30设为所述驱动元件，主动凸轮6与转子30固定连接或者为一个整体，从动元件1与太阳齿轮35固定连接或者为一个整体并且通过轴承可转动的安装在转子30的轴上，定子31和内齿圈32分别与支架25固定连接或者为一个整体、或者定子31、内齿圈32和支架25依次固定连接，行星架34与输出轴24固定连接或者为一个整体并且通过轴承可转动的安装在支架25上。

在本发明的具体实施例中，可以选择所述输入元件与转子30固定连接或者为一个整体，从动元件1与输出轴24固定连接或者为一个整体，主动凸轮6与所述输出元件固定连接或者为一个整体。

在本发明的具体实施例中，还可以选择转子30与所述输入元件固定连接或者为一个整体，主动凸轮6与所述控制元件固定连接或者为一个整体，从动元件1被固定，输出轴24与所述输出元件固定连接或者为一个整体。

在本发明的具体实施例中，可以选择输出轴24与所述差速器的所述输入轴固定连接或者为一个整体。

如图13所示，本发明行星轮系320中的太阳齿轮35和内齿圈32两个元件中的任意一个元件作为所述输入元件、另一个元件作为所述输出元件，行星架34作为所述控制元件。

在本发明的具体实施例中，还包括第二楔块式离合器400和轮辋37，楔块式离合器100设为非接触式单向离合器，第二楔块式离合器400设为第二楔块式单向离合器400，第二楔块式单向离合器400包括第二主动凸轮36和第二从动轮39，支架25设为中间轴，输出轴24设为连接元件。所述输入元件和主动凸轮6分别与转子30固定连接或者为一个整体，从动元件1与所述输出元件固定连接或者为一个整体、或者从动元件1与所述控制元件固定连接或者为一个整体，第二主动凸轮36和第二从动元件39两个元件中的任意一个元件与所述控制元件固定连接、另一个元件与支架25固定连接，输出轴24与所述输出元件和轮辋37固定连接或者为一个整体，定子31与支架25固定连接。

在本发明的具体实施例中，可以选择第二离心式单向离合器400设为所述单向轴承，第二主动凸轮36和第二从动轮39分别作为所述单向轴承的内环和外环，所述内环和所述外环作为所述单向轴承的两个传动元件。

如图14所示，本发明所述输入元件与转子30固定连接或者为一个整体，主动凸轮6与所述控制元件固定连接或者为一个整体，从动元件1与所述输出元件固定连接或者为一个整体，第二主动凸轮36和第二从动元件39两个元件中的任意一个元件与所述控制元件固定连接、另一个元件与支架25固定连接，输出轴24与所述输出元件固定连接或者为一个整体。

在本发明的具体实施例中，太阳齿轮35设为所述输入元件，内齿圈32设为所述输出元件，行星架34设为所述控制元件，转子30设为所述驱动元件。

在本发明的具体实施例中，可以选择第二离心式单向离合器400设为所述单向轴承。

如图15所示，本发明还包括制动器600，第二离心式单向离合器400设为单向离合器400，第二主动凸轮36和第二从动元件39分别作为单向离合器400的第一传动元件36和第二传动元件39，第二传动元件39与所述控制元件固定连接或者为一个整体，制动器600可选择的控制第一传动元件36的转动，制动器600固定安装支架25上。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。