双联块超越离合器的制作方法

本发明提供一种超越离合器。

背景技术：

目前的超越离合器以接触式滚子或楔块超越离合器为主，滚子或楔块在超越行程中必须与外环或内环保持接触，不但发热耗能降低传动效率，还磨损严重缩短寿命。无接触超越离合器克服了接触式超越离合器以上这些弊病，是超越离合器的一个重要分支，其中，楔块式无接触超越离合器因结构简单、锁止可靠、分离轻易而具有很好的发展前景，但也存在一些缺陷——在超越行程中，楔块在离心作用下发生倾转来保持与外环和内环的距离，这需要在一定的转速条件下才能实现，使用范围大大受到限制；楔块与外环和内环的接触形式是线接触，传动面积较小，容易因压强太大而使传动表面受损；轴承或滚子只有减阻作用，资源利用率不高影响结构简化。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种超越离合装置，其锁止元件与滚子（5）联动，用滚子（5）在超越行程中与锁止对象的滚动接触来使锁止元件免于滑动接触，既可以随时对锁止对象相对速度的变化做出响应又能减轻磨损和能耗，滚子与保持架之间采用磁悬浮结构还可以进一步降低阻力和减震，滚子不但是锁止、分离的触发和执行元件，还起到轴承的作用，资源利用率高，有利于结构简化，锁止元件可以采用线接触方式进行摩擦传动，也可以与面接触式的锁止元件或刚性啮合元件的配合来大幅提高承载能力，此外，通过倾斜度调节机构实现正向锁止而反向分离、正向分离而反向锁止、双向锁止等功能。

本发明包括锁止元件，直接与离合器座或中轴（10）传动或者还带有外环（1）或内环（9），通过外环（1）或内环（9）与离合器座或中轴（10）传动，其特征是带有与外环（1）、离合器座、内环（9）和中轴（10）四者之一滚动连接的滚子（5）；锁止元件包括双联块（3），其与滚子（5）或滚子（5）带有的保持架（8）转动连接，同时还与不和滚子（5）滚动连接的外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）四者之一转动连接，两个连接点在不同的径向位置，使得双联块（3）可以随连接点上的滚子（5）或保持架（8）与外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）之间发生角位移而在周向倾转，并且可以限定角位移范围；保持架（8）在一侧与外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）间隔着滚子（5），而在另一侧与外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）不接触或者转动连接；双联块（3）的径向尺寸可以随其长轴相对于径向的夹角的变化而负相关变化，夹角最大时，双联块（3）与作为滚子（5）的滚道的外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）可以不接触或无压力接触。

本发明的双联块（3）是一种摩擦式锁止元件或刚性啮合锁止元件，与外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）直接传动。

本发明的锁止元件包含但不限于齿条、齿环、摩擦环、摩擦块、胀环或挠性环，可以在双联块（3）、滚子（5）、保持架（8）、外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）的驱动下与外环（1）、离合器座、内环（9）或中轴（10）进行接触摩擦、刚性啮合或分离。

本发明的滚子（5）的保持架（8）中带有把滚子（5）推离保持架（8）的磁性材料，或者带有可以约束滚子外周面的滚轮（17），或者滚子（5）通过销轴（17）与保持架（8）转动连接。

本发明的外环（1）和内环（9）之间，也可以是外环（1）和中轴（10）、内环（9）和离合器座或离合器座和中轴（10）之间以滑动、滚动或磁悬浮方式转动配合。

本发明的双联块（3）上连接有弹性材料，可以在超越状态下给双联块（3）施加向锁止方向倾转的力矩。

本发明的双联块（3）上连接有倾斜度调节机构可以进行磨损补偿调节，其技术类型包括但不限于偏心轮、摇臂、连杆、拉线、蜗杆、螺纹、电力、气力、液力或磁力机构。

本发明的双联块（3）分成前倾和后倾两个组，同组的双联块（3）有相同的倾斜方向、倾斜度和径向尺寸，可以通过倾斜度调节机构的作用使两组双联块（3）的溜滑角有多种组合——前倾组大于后倾组、前倾组小于后倾组、前倾组和后倾组相等，从而实现整体装置的正向锁止而反向分离、正向分离而反向锁止、双向锁止的功能。

本发明有外部控制装置可以控制倾斜度调节机构，其技术类型包括但不限于拉绳、推杆、拉杆、旋钮、按钮或滑块。

本发明有内置传感器、通信模块或供电装置，可以用于对内部组件的状况进行监控。

附图说明

图1是双联块安装在内环的实施例结构图；

图2是图1的左视图；

图3是双联块安装在外环的实施例结构图；

图4是由双联块驱动锁止元件的实施例结构图；

图5由双联块和其它组件共同驱动锁止元件的实施例结构图；

图6是带有磁性材料的保持架结构；

图7是滚子和保持架磁极排列方式示意图；

图8是带有滚轮的保持架结构；

图9是滚子与保持架转动连接的结构；

图10是偏心轮倾斜度调节机构结构图。

具体实施方式

本发明带有锁止元件，直接与离合器座或中轴传动，或者还带有外环或内环，锁止元件通过外环或内环与离合器座或中轴传动。图1和图2所示的是带有外环和内环的实施例——滚子5是外表平滑的圆形回转体，也可以是齿轮，外环1带有滚道或者齿条，滚子5可以在外环1上滚动。锁止元件包括双联块3，其一端通过长圆孔2与滚子5或滚子5的保持架8上的圆柱销转动连接，双方还可以顺着长圆孔2滑动，同时，双联块3在中部位置还通过销轴4与内环9转动连接，以上两个连接点在不同的径向位置，使得双联块3可以随保持架8或滚子5与内环9之间发生角位移而在周向倾转，并且可以限定它们的角位移范围。保持架8在径向的外侧与外环1间隔着滚子5，可以相对转动；滚子5和保持架8之间采用磁悬浮式的滚动配合方式，也可以是接触式的滑动或滚动；保持架8在径向的内侧与内环9不接触或者转动连接，转动连接的方式包括但不限于接触滑动、带有滚子的滚动或带有磁性材料的磁悬浮方式。双联块3向顺时针方向倾斜，其径向尺寸可以随其长轴相对于径向的夹角的变化而负相关变化；当外环1相对于内环9顺时针转动时，滚子5也向相同的方向滚动使双联块3顺时针倾转而径向尺寸变小，到达极限位置时，因为滚子5承受外环1的压力，双联块3与外环1可以不接触或无压力接触，离合器处于超越状态，此时，滚子5在周向的运动受到双联块3的限制，但在外环1的摩擦作用下仍然转动；当外环1相对于内环逆时针转动时，双联块3逆时针倾转而径向尺寸逐渐变大，直到可以取代滚子5承受外环1压力，通过两个端点把外环1和内环9锁止，或者通过一个端点和销轴4把外环1和内环9锁止。双联块3可以是一个，也可以是两个以上在周向分布，一致朝着一个方向倾斜实现单向锁止或分离，或者分成两个组分别向相反的方向倾斜以实现双向锁止。双联块3可以是摩擦类的锁止元件，也可以是端部带有刚性啮合锁止结构与锁止对象进行啮合；锁止元件可以只有双联块3，也可以还有别的类型的锁止元件与双联块3配合，类型包括但不限于齿条、齿环、摩擦环、摩擦块、胀环或挠性环；双联块3可以是直接锁止元件，也可以作为间接锁止元件来驱动其它类型的锁止元件。图1的结构方案也可以如图3那样反过来——双联块3在中部位置通过销轴4与外环1转动连接，同时通过长圆孔2与滚子5或保持架8转动连接和滑动连接，滚子5与内环9滚动连接，保持架8在径向的内侧与内环9间隔着滚子5，可以相对转动，而在外侧与外环1或离合器座不接触或者转动连接。

图1实施例的双联块3是一种摩擦式的锁止元件，通过长轴的两个端点把外环1和内环9锁止，或者通过一个端点和销轴4把外环1和内环9锁止，也可以在端点上设置有齿型，同时，外环1、离合器座、内环9或中轴10上也设置有可与之啮合传动的齿条。

参照图4的实施例，有多个摩擦块14，其两端分别与相邻的双联块3转动连接，外环1和内环9的相对速度发生变化时双联块3的径向尺寸也发生变化，从而驱动摩擦块14与外环1靠近或相离，从而实现离合器的锁止或分离。参照图5所示的实施例，挠性环15绕在中轴10外边，其两端分别与双联块3的两端转动连接，双联块3的径向尺寸变化使挠性环15抱紧或松开中轴10，从而实现离合器的锁止或分离。锁止元件的类型包含但不限于齿条、齿环、摩擦环、摩擦块、胀环或挠性环，与可以相对运动的双联块3、滚子5、保持架8、外环1、离合器座、内环9或中轴10连接，可以在它们的驱动下与外环1、离合器座、内环9或中轴10进行接触摩擦、刚性啮合或分离。

参照图6和图7，滚子5的中心有磁块21，保持架8中有磁块22分布在滚子5的周向的单侧或者双侧，磁块21和磁块22的磁极在轴向或周向排列，通过同性磁极相斥使滚子5和保持架8在磁场内保持分离的趋势，达到磁悬浮或者减轻接触压力的效果。参考图8，滚轮17通过销轴16与保持架8转动连接，连接处带有微型滚子，或是直接滑动连接，或是磁悬浮连接，其与滚子5接触时可以滚动。参考图9，滚子5通过销轴11与保持架8转动连接，连接处带有微型滚子，或是直接滑动连接，或是磁悬浮连接。

参照图1，外环1和内环9之间，也可以是外环1和中轴10、内环9和离合器座或离合器座和中轴10之间，以滑动、滚动或磁悬浮方式直接转动配合。

参照图1和2，在长圆孔2远端与销轴11之间设置有弹性材料，使双联块3在处于超越状态时受到朝向锁止方向倾转的预压力，其值小于维持超越状态所需的力的大小，预防滚子5意外打滑时锁止功能失灵。

参照图1和图10。图10所示的是偏心轮式倾斜度调节机构——偏心轮25固定在销轴11上，改变其偏心朝向可以改变双联块3和销轴11的最大滑动行程，以及偏心轮25对长圆孔2的内壁作用点在径向的位置，改变偏心轮25的偏心朝向还可以使双联块3的倾转度对销轴11的周向位移有不同的敏感度，可以在销轴4和销轴11距离既定的情况下用来调节双联块3在锁止状态和超越状态之间的倾转角度，即溜滑角，从而能够进行传动件的磨损补偿或其它功能上的调节。倾斜度调节机构的技术类型不局限于偏心圆机构，也可以包括但不限于摇臂、连杆、拉线、蜗杆、螺纹、电力、气力、液力或磁力机构。

参照图1和图10，把双联块3分成前倾和后倾两个组，同组的双联块3有相同的倾斜方向、倾斜度和径向尺寸；通过倾斜度调节机构的作用使两组双联块3有不同的溜滑角组合——前倾组大于后倾组、前倾组小于后倾组、前倾组和后倾组相等；两组双联块3的溜滑角不相等时，其中一组的锁止功能失效，两组双联块3的溜滑角相等时，它们的锁止功能都正常，从而可以实现整体装置的正向锁止而反向分离、正向分离而反向锁止、双向锁止的功能。

参照图10，拉绳24和销轴11连接，从外部拉动拉绳可以使销轴11正传或反转来控制倾斜度调节机构，外部控制装置也可以是但不限于推杆、拉杆、旋钮、按钮或滑块。

在装置内部安装有位置、转速、加速度、温度、压力或扭力等类型传感器、通信模块或供电装置，可以用于对内部组件的状况进行监控。