自支撑压合式牙嵌超越离合器的制作方法

专利名称：自支撑压合式牙嵌超越离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械传动领域中的一种离合装置，以及包含此种离合装置的诸 如联轴器、滑行器或牙嵌差速器之类的其它传动装置，特别涉及但不仅仅涉及一 种轴向嵌合式超越离合器。
背景技术：
摩擦式是现有技术中超越离合器的主要/流类型，但存在承载能力低下、可靠 性差、传动效率低、加工装配困难、成本高、易磨损、应用范围小的缺点(《超越 离合器的发展现状及趋势》，张济政等，第三届中日机械技术史国际学术会议，昆
明，2002年，398-403)。而嵌入式，尤其是其中的牙嵌式M离合器，虽具有克 服上述不足的可观潜力，却由于超越转动时有碰撞以及碰撞噪声等原因，除了 SSS 同步离合器外，几乎未得到应有的重视和应用，致使其可传递转矩巨大，径向尺寸、 体积和重量相对较小，以及接合后没有相对滑转等优点未得到实质利用。
本申请人提出的申请号为200710152152.3的名为压合式牙嵌超越离合器的在 审中国专利，消除了其申请前牙嵌式超越离合器的根本缺点。但在超越工况中，移 动接合元件的最终支撑构件(如机架、基座、固定环或壳体等)，仍是通过与该元 件具有相对转动关系的固定接合元件来对该元件提供轴向支撑，其与中间支撑构件 之间存在必然的相对转动，即，采用的仍然是其申请前现有技术的"它支撑"模式。 阻挡环与阻挡环的轴向支撑环之间，分离齿齿顶之间或传力齿齿顶之间无可避免地 存在着正比于轴向弹性嵌合力的机械磨损，以及相应的空载摩擦阻力转矩和发热， 不利于其应用在超越工况较多或为常态的传动部位或场合，也不利于相关构件寿命 的延长。
另夕卜，依据该发明的离合器嵌合复位时，其阻挡环相对阻挡环的轴向支撑环的 止转位置具有随机性和任意性，这必然导致离合器的两接合元件开始嵌合时的圓周 起始位置的随机性和任意性，不能保证嵌合双方从最佳的嵌合起始区间内开始嵌 合。同时，其嵌合双方在嵌合复位过程中的相对运动轨迹线又是一条螺旋线(升角 不固定，非静止状态中)。因此，该离合器存在轴向上不完全嵌合的情况。而这种 在两接合元件相互间还未达到轴向嵌合深度，双方传力齿的齿侧面就已经相互接触 并开始传递转矩的情况，很可能导致传力齿因接触强度超限而崩损。此种不足对于 两传力齿从齿顶边缘零接触位置开始嵌合的极端情况尤其严重。
因此，为适应嵌合复位过程中嵌合双方的这种相对螺旋运动轨迹线的特点，提 高嵌合复位过程的可靠性，保证轴向完全接/嵌合和防止崩齿，两接合元件上传力 齿的齿侧面必需呈内缩状(齿根内缩)。倒梯形的横/圓周向截面形状就是适应该需要的最简单的选择。但这不仅加大了加工难度和成本，而且更直接降低了传力齿的 承载能力。虽然增大轴向弹性嵌合压力可降低传力齿齿根内缩的程度，但却不可能 消除内缩的需要(内缩程度还与移动接合元件的质量、反超越转动速度等有关，并 且，弹性力更不可能无穷大)，而且还要因此付出增加空载阻力和磨损的代价。
例如，现有技术中的由两个压合式牙嵌超越离合器双联而成的3MJ1-164型牙 嵌自由4仑式差速器(《汽车车桥设计》刘惟信，清华大学出版社2004年4月，p273 ~
度的倾斜角内缩传力齿齿根:以求嵌合复位时，能令其轴向移动接合元5件上传力齿
的螺旋型运动轨迹尽可能地平行于其回转轴线(6.4度以内)，消除崩损传力齿的可 能。但过大的弹性嵌合力加大了其控制阻挡环的难度以及其嵌合时的轴向沖击力 度，反过来该控制难度又加大了其对弹性元件参数稳定性和精度的要求，从而增加 了成本，降低了工作可靠性。

实用新型内容
本实用新型致力于解决上述问题。
本实用新型的目的，在于提供一种具有固定的嵌合复位圆周起始位置和运动轨 迹，轴向上无不完全嵌合的可能，阻挡工况中，移动接合元件与其所有轴向支撑构 件间周向相对静止的自支撑压合式牙嵌超越离合器。
为达成上述发明目的，本实用新型提供了一种自支撑压合式牙嵌超越离合器， 包括用于传递转矩的传力嵌合机构，其具有绕同一回转轴线转动的可轴向嵌合且 分别形成有传力齿的固定环和移动环，与移动环周向一体的第二转动构件以及弹簧 和弹簧座；具有轴向嵌合的分离环和移动分离环的转动导向式分离嵌合机构，其利 用移动环与固定环间的超越转动，解除传力嵌合机构的轴向嵌合关系；具有轴向嵌 合的阻挡环和移动阻挡环的阻挡嵌合机构，其用于超越工况中阻止传力嵌合机构的 轴向嵌合，以维持该机构的轴向分离状态；其特征在于阻挡工况中，由周向相对 移动环、弹簧以及所有中间支撑构件均-睁止的同一个构件最终轴向支撑移动环和弹 簧；还包括止转机构，用于阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系之前，将阻挡环周向 约束在相对固定环的特定区间内，以制止二者间的相对转动；还包括释放机构，用 于解除止转机构对阻挡环的周向约束，以在阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系后， 恢复阻挡环相对固定环转动的自由；还包括至少一个定点致动机构，以利用移动环 与固定环之间的反超越转动，在阻挡环相对固定环转动至特定的圆周位置时致动阻 挡嵌合机构，结束阻挡工况并恢复该机构和传力嵌合机构的嵌合。
此外，本实用新型的还可有更多的优良改进方案，以及双向皿离合器方案， 这些方案均由从属权利要求给出。
需要特别说明的是，本实用新型文件所用相关概念或名词的含义如下共体共存一体或形成为一体的简称，指多个构件同时形成在一个单一构件上。 失效指机构或零件由于主观或客观原因不能正常工作，丧失其基本功能。例 如，以破坏构件关系的方式将^4仑机构中棘爪与棘齿轴向相互错位，或者，以破坏 构件运动的方式将其棘爪强制约束在分离位置上，该棘轮机构都将因二者不可能实 现啮合而失效。
阻挡工况即超越工况，阻挡嵌合机构中双方的阻挡齿轴向上相互对顶接触， 阻止传力嵌合机构嵌合的工作状况，与非阻挡工况即嵌合工况相对。
轴向嵌合嵌合机构中嵌合双方的嵌合或分离均伴随有双方轴向相对移动的一 种嵌合才莫式；其嵌合齿可以形成在双方的端面、锥面或圆柱面上。
超越离合器的超越转动或两传力构件间的超越转动，指接合/嵌合工况中， 能导致两传力构件轴向分离的相对转动。而双方在阻挡工况中的与超越转动方向相 反的相对转动即为反超越转动，其所转过的圆周角即为溜滑角。
相对现有技术，根据本实用新型的自支撑压合式牙嵌超越离合器，消除了其传 力嵌合机构不完全嵌合的可能，排除了内缩传力齿齿根的需要，降低了工艺难度和 制作成本；提升了性能和可靠性，基本消除更可彻底消除与弹性嵌合力相关的机械 磨损以及空载阻力转矩，扩大适用范围，延长相关构件乃至整个离合器的使用寿命。


图1是根据本实用新型的最筒结构的单向超越离合器的轴向剖面图。 图2是图1中移动环的结构示意图。
图3是图1中共体的阻挡环、止转环和释》文环的示意图，(a)是其轴向半剖图， (b)是(a)中H方向局部结构展开后的放大示意图。
图4是图1中的传力嵌合机构(l)、分离嵌合机构(l)、 jL转机构(2)、释放机构(3) 以及阻挡嵌合机构(4)五机构的齿廓，在同一外圓柱面上的径向投影的局部的系列展 开示意图，以及对应的定点致动机构(3)在棘爪所处轴截面的假想轴向投影轮廓的局 部的系列展开示意图，其中，(a)对应于嵌合工况，(b)对应于分离机构轴向分离结 束以及释》文机构开始工作的瞬间，(c)对应于止转机构结束止转的瞬间，(d)对应于 定点致动机构开始致动阻挡嵌合机构的瞬间；图中箭头表示移动环相对固定环的转 动方向，并以等效齿形表示共体的止转环和释》丈环。
图5是根据本实用新型的封装形式一的单向超越离合器的简化的轴向剖面图。
图6是图5中共体的阻挡环、释;^文环的轴向半剖示意图。
图7是根据本实用新型的封装形式二的单向超越离合器的轴向剖面图。
图8是图7中移动环的示意图，(a)是右视图，(b)是主视图的轴向剖面图。
图9是图7中阻挡环的示意图，(a)是右视图的轴向半剖图，(b)是主视图。
图IO是图7中止转环的示意图，(a)是右视图的轴向半剖图，(b)是主视图。图ll是图7中释放环的示意图，(a)是右视图的轴向剖面图，(b)是主视图。 图12是图7中棘爪的示意图，(a)是仰视图，(b)是主视图，(c)是俯视图。 图13是图7中的传力嵌合机构(l)、分离嵌合才;i4勾(1)、阻挡嵌合机构(l)、释放' 机构(l)、止转机构(2)的齿廓在同一外圆柱面上的径向投影的局部的系列展开示意 图，以;W"应的定点致动机构(2)的齿廓的轴向投影的局部的系列展开示意图，其中，
(a) 对应于嵌合工况，(b)对应于阻挡机构建立起阻挡关系的瞬间，(c)对应于止转机 构结束止转的瞬间，(d)对应于定点致动机构开始致动阻挡嵌合机构的瞬间；图中箭 头表示移动环相对固定环的转动方向，虚线表示周向一体的关系。
图14是根据本实用新型的轴一 轴传动式的双向超越离合器的轴向剖面图。
图15是图14中固定环的示意图，(a)是主视图的轴向半剖图，(b)是(a)中H方 向局部结构的放大示意图，(c)是(b)中T—T截面的局部放大图。
图16是图14中共体的移动环、移动阻挡环、移动分离环的示意图，(a)是右视 图轴向剖面图，(b)是主^L图。
图17是图14中共体的分离环、阻挡环的示意图，(a)是主视图，(b)是左视图 的轴向半剖图。
图18是图14中共体的止转环、释放环的示意图，(a)是右视图的轴向半剖图，
(b) 是主视图。
图19是图14中共体的止转基准环、致动选择环的结构示意图。 图20是图14中棘爪的示意图，(a)是仰视图，(b)是主视图，(c)是俯视图。 图21是图14中摆动导槽的示意图，(a)是主视图，(b)是俯视图。 图22是图14中驱动环的局部结构的放大示意图。
图23是图14中第二转动构件的示意图，(a)是主视图，(b)是(a)中H方向局部 结构展开后的力文大示意图。
图24是工作在第一转动方向上的图14中的传力嵌合机构(1)、分离嵌合机构(2)、 阻挡嵌合机构(2)、止转机构(3)、释放机构(3)的齿廓，在同一外圆柱面上的径向投影 的局部的系列展开示意图，以及对应的定点致动机构(4)的齿廓的轴向^t殳影的局部的 系列展开示意图，其中，(a)对应于嵌合工况，(b)对应于阻挡关系建立后释放机构 开始工作的瞬间，(c)对应于结束止转进入超越工况的瞬间，(d)对应于定点致动机 构开始致动阻挡嵌合机构的瞬间；图中箭头表示移动环相对固定环的转动方向，虚 线表示周向一体的关系。
图25是根据本实用新型的轮一轴传动式的双向超越离合器的轴向剖面图。
图26是工作在第一转动方向上的图25中的分离嵌合机构(1)、传力嵌合机构(2)、 阻挡嵌合机构(2)、释放机构(2)、止转机构(3)的齿廓，在同一外圆柱面上的径向投影 的局部的系列展开示意图，以及对应的定点致动机构的齿廓(4)的轴向投影的局部的 系列展开示意图，其中，(a)对应于嵌合工况，(b)对应于建立起阻挡关系的瞬间，(c)对应于结束止转进入超越工况的瞬间，(d)对应于定点致动机构开始致动阻挡嵌合机 构的瞬间；图中箭头表示移动环相对固定环的转动方向，虚线表示周向一体的关系。
具体实施方式
必要说明本说明书的正文及所有附图中，相同或相似的构件及其特征部位均 釆用相同的标记符号，并只在它们第一次出现时给予必要说明。同样，也不重复说 明相同或类似机构的工作机理。另外，为区别布置在对称或对应位置上的两个相同 的构件或特征部位，本说明书在其编号后面附加了字母a或b，而在泛指说明或无 需区分时，将不作区分也不附加字母a或b。实施例一最筒结构的轴一轴传动式单向超越离合器C1参见图1-4，超越离合器Cl是一个具有传力嵌合机构Ml和分离嵌合机构 M2的常规的压合式牙嵌超越离合器，其主要包括与第一、第二转轴(未示出)分 别固定的固定环50及第二转动构件240，与后者周向固定的移动环70以及弹簧86 和弹簧座88。此外，为确保准确一致地嵌合，显著P争低空载转矩，超越离合器C1 还布置有包括移动环70与第二转动构件240的阻挡嵌合机构M3，包括阻挡环130 与第二转动构件240的释方文4几构M5，包括阻挡环130与固定环50的止转才几构M4 和定点致动4几构M6。其中，传力嵌合才几构Ml包括轴向相对嵌合的固定环50和移动环70，为该才几 构提供弹性嵌合力的弹簧86,弹簧座88及将其限定在第二转动构件240上的卡环 220。移动环70套装在第二转动构件240上，其内孔的花键齿78与后者外圓柱面 上的花^T建齿242形成花键副以传递转辉。与移动分离环100共体的移动环70端面 上周向均布有共体的移动传力齿72和移动分离齿102，其横截面呈锯齿形，具有 传力侧面74和分离导向面104,参看图2。完全对应地，与分离环90共体的固定 环50上的端面齿既是传力齿52也是分离齿92，具有传力侧面54和分离导向面94, 参看图4。，显然，所有传力齿、所有分离齿齿数完全同一地周向均布(齿数均为 18个)，而且，传力嵌合机构Ml与分离嵌合机构M2共存一体，周向联动。阻挡嵌合机构M3包括轴向相对嵌合的阻挡环130和移动阻挡环160。阻挡环 130的右端面上均布三个阻挡齿132和齿槽136,其内孔面的同一轴截面上周向均 布三个径向型的限位凸齿134,该三个凸齿分别嵌装在位于第二转动构件240外圆 柱面相应位置上的三个环形的阻挡环支撑座246与花键齿242之间(安装时凸齿 134与支撑座246周向错开，轴向到位后再周向转动即可)，参见图3、 4。而移动 阻挡环160则共体在移动环70的环内一侧，三个周向均布的移动阻挡齿162由三 个^f应的移动传力齿72的径向延伸体充当。显然，三个、均布、以及利用径向延 伸体的安排都不是必需的，纯粹是为了制作的方便。止转机构M4由止转环140与止转基准环230轴向嵌合成。止转基准环230共体在固定环50的环内一侧，其上周向均布与固定传力齿52齿凄丈相等的止转齿232/ 止转齿槽234。止转环140与阻挡环130、释ii环150共体，其左侧端面上周向均 布六个移动止转齿142。显然，止转机构M4中只要求一方的止转齿的齿数与固定 传力齿52的齿数相等，另一方的齿数可取一至该齿数之间的任意整数，只要布置 在以该齿数所等分的圆周等分点上即可(6=18 + 3)。参见图3、 4，释》文机构M5是一个转动导向机构，包括均布在第二转动构件 240上与三个阻挡环支撑座246分别共存一体的三个导向齿252，其具有导向面254， 以及均布在阻挡环130上与三个限位凸齿134分别共存一体的三个移动导向齿152, 其具有导向面154。而且，导向面154与254的升角均不大于其间摩擦副的自锁摩 擦角。参见图1、 4，定点致动^U勾M6包括嵌装在固定环内孔径向槽112中的柱销形 棘爪110和弹簧114，以及由均布在止转环140外圆柱面上的单向棘齿122所构成 的棘轮。棘齿122与移动传力齿72的齿数相等，其啮合面123与该齿的传力齿侧 面74具有相同的圆周朝向。实际上，除棘轮机构外，定点致动机构M6还可以是 诸如销槽式嵌合机构的其它可实现同样功能的任意机械、电动、液动等机构。由于本实用新型之超越离合器工作的基本过程与现有技术的压合式牙嵌超越离合器完全相同，而关于后者结构及工作过程的详尽说明，可参阅本申请人提出的 申请号为200710152152.3的中国在审同名发明专利，该专利申请的全部内容以参 引方式包含在本专利申请中，所以，本说明书对其工作过程仅作筒要叙述，对其与 自支撑有关的结构和工作原理则作详细叙述。参照图1和图4,以固定环50处于转矩传动的上游一方为例进行说明(反之 一样)。非阻挡工况中，来自固定环50的转矩经传力嵌合机构M1到移动环70(图 1中左视时的逆时针方向，对应于图4(a)中的由下向上)，再经花键副传递至第二转 动构件240。此时，分离嵌合机构M2、阻挡嵌合才几构M3和止转才几构M4均同步处 于嵌合状态中，阻挡环130不能相对固定环50自由转动。移动环70受到固定环 50或阻挡环130的轴向支撑，参见图4(a)。超越转动开始后，移动环70相对固定环50沿图4(b)中箭头所示方向转动，转 动导向式分离嵌合机构M2迫使移动环70克服弹簧86的嵌合压力相对固定环50 轴向分离。在分离嵌合机构M2轴向分离完毕的临界时刻(分离导向面94与移动 分离导向面104脱离接触)，阻挡嵌合机构M3正好到达建立阻挡关系的临界点(阻 挡环130的限位端面135a压在支撑座246上，移动阻挡齿162与阻挡齿132开始 对顶接触)，释放机构M5正好到达开始解除止转机构M4的嵌合关系的起始点(导 向齿252的导向面254与移动导向齿152的导向面154开始4矣触)。》b时，止转关 系未被解除，阻挡环130相对固定环50仍然周向静止，仍不能跟随移动阻挡环160 一体转动。因此，随着超越转动的继续，齿顶间对顶的阻挡关系得以建立，释放机离后者的同时，一 边借助止转机构M4驱使阻挡环130顺势楔入移动环70腾出的轴向空间，实现移 动环70的自支撑， 一边^f昔助转动导向式释》i^几构M5驱离止转环140,并将驱动阻 挡环130 —体转动的任务转交给移动环70。其后，轴向对顶接触的导向面154与254使释放机构M5处于摩擦自锁状态， 离合器进入阻挡/超越工况，阻挡环130随同移动环70 —体地相对固定环50转动， 移动止转齿142相对止转齿232作零接触式的摩擦滑转，棘爪110在棘齿122的齿 背上超越滑转或无接触空转。显然，释放机构M5轴向提升阻挡环130的距离，或者说，止转机构M4的轴 向嵌合深度，就是传力齿52与72之间最终的齿顶间隙△。反超越转动开始后，弹簧114迫使棘爪110与其遇到第一个棘齿122啮合以阻 止阻挡环130相对固定环50转动，即，定点致动才几构M6开始致动阻挡嵌合才几构 M3，阻挡齿132开始相对移动阻挡齿162转动。此时，移动止转齿142的边缘周 向上正好对准止转齿槽234的边界点R,处于即将失去轴向嵌入其中的机会的临界 点上，而移动传力齿侧面74的最高缘则正好处于其嵌合运动轨迹线80的始点A, 参见图4(d)。接下来，随着释放机构M5撤除其对阻挡环130以及移动止转齿142 的轴向提升，止转机构M4再次嵌合。在移动阻挡齿162的齿顶滑离阻挡齿132的 齿顶之际，移动传力齿侧面74的最高缘到达其嵌合运动轨迹线80的折点B,随后 在弹性86作用下迅速到达终点C以完成传力嵌合机构Ml以及分离嵌合才几构M2 的完全嵌合，超越离合器C1恢复到起始的非阻挡工况。这里，嵌合运动轨迹线80的B点至C点的周向距离/角度，与反超越转动的速 度、弹簧86的弹力、移动环70的质量以及移动摩擦阻力等因素有关，通过设计计 算很容易得到其极值。而根据该极值，确定的终点C，以及安全裕度，便可直接确 定折点B的周向位置，并进一步得到A点和R点的位置，>&而实现消除不完全嵌 合的可能，确保嵌合的准确性、 一致性和可靠性的发明目的。显然，以极值来确定 折点B的周向位置的目的，就是为了最大限度地用尽分离齿92间齿槽槽口的宽度， 也就是最大限度地用尽入口裕度，达成理论上的完全嵌合概率。当然，还可单侧平 移入口边界点R,以扩大止转齿槽234宽度FR的方式提高止转嵌合的可靠性。而 令移动阻挡齿侧面164平行于回转轴线200,显然更有利于提高阻挡嵌合机构M3 乃至整个超越离合器Cl嵌合复位的速度。必须指出的是，支撑移动环70的承力根基，与压迫移动环70的弹簧86的施力根基，均由诸如笫二转动构件240 (实施例三则为阻挡环130)的单一构件充当， 并且，包括阻挡环130、弹簧座88及卡环220在内的所有中间支撑或传递构件， 均与弹簧86以及作为最终支撑构件的第二转动构件240周向相对静止，并与上述 构件组成一个移动环组件。即，整个弹性嵌合力的传递路径/链全部位于以该单一 构件为载体的互相间周向静止的移动环组件内，或者，与该弹性嵌合力有关的所有 轴向力封闭于该单一构件，构成一封闭循环，自己发力自己岸义受，而不经过该组件 之外的任何构件，此即为本实用新型中"自支撑"的含义所在。这与现有技术中依 赖于与该组件存在相对转动关系的诸如固定环50这样的嵌合对象环的它支撑模式 有着质的区别，令彻底消除空载磨损和摩擦阻力矩变得非常简单和容易。特别地， 当嵌合状态中亦由支撑座246支撑阻挡环130以刚性支撑移动环70时，更因与固 定环50没有丁点关系，而成为全工况或恒久的自支撑，参见图1、 4。还应说明的是，本实用新型并未对相关齿的圆周分布和数量给予特别限定，相 互间完全可以存在整数倍关系。但必须强调的是，传力齿52、 72，分离齿92、 102， 止转齿142、 232，及棘齿122、棘爪110四组中的至少一方，其数量应最佳地分别 等于同一自然数，并布置在按该自然数所等分的圓周等分点上，而各自的另一方只 要布置在按该自然数所等分的圓周等分点上即可，并不要求足数布置。比如，本实 施例中该自然数是18,但棘爪110的数量就可以等于1。所以，当棘齿122与传力齿52或72的个数相等时(如18个)， 一周内嵌合运 动轨迹线80的个数将等于传力齿的个数，可以确保传力嵌合机构Ml具有最快最 优的嵌合复位性能，参看图4(d)。由上述说明可见，本实施例的嵌合路经准确、 一致、固定且可靠，彻底消除了 轴向部分嵌合的可能，无需内缩传力齿52和72的齿根，既降低其工艺难度和制作 成本，又提升其承载能力。另外，基本消除了与弹性嵌合力相关的机械磨损和空载 阻力转矩，延长了相关构件乃至整个离合器的使用寿命，使离合器的在传递能力和 工作转速上不仅通用于现有技术的所有应用领域，包括SSS离合器的应用领域，而 且更扩大了其应用领域和范围。实施例二具有封装形式一的轮一轴传动式单向超越离合器C2本实施例是对实施例一的改进，将超越转动中的止转机构M4内的转动形式由 零接触滑转改进成无接触转动，以彻底消除与弹性嵌合力相关的机械磨损和空载阻 力转矩；同时，易于增大止转机构M4的嵌合深度，释放机构M5无需自锁，有利 于设计、制造、以及工作性能、可靠性和寿命的提高。参见图5,形式上，本实施例的形成有轮齿202的固定环50与支撑壳210通 过螺钉218紧固成一体，二者借助两个轴承216固定在第二转动构件240上，以构 成轮一轴传动式的封装形式一。实质上，本实施例的唯一变化在于，实施例一中共 体的阻挡环130和止转环140被拆分成两个周向一体但轴向弹性相连的独立构件，即，轴向拉伸型弹性组合体，以使止转环140轴向移动的开始时刻滞后于释放机构 M5致使阻挡环130轴向移动的开始时刻。参见图6,阻挡环130左端面的内环侧均布有三个环形定位凸齿138,该凸齿 138与止转环140内孔圓柱面上三个相应的定位凸齿分别嵌合，致使双方周向固定。 移动止转齿142和棘齿122均形成在止转环140的外圆柱面上。另外，周向槽139 贯穿性地形成在双方定位凸齿的内圆柱面上，置入其中的圆环状i爰冲弹簧244轴向 连接该两个环。为使两环可以弹性分离一定的距离，位于定位凸齿138内环面的周 向槽139的两端均形成偏向其齿顶的单侧喇叭口状。这样，在外力作用下，阻挡环 130和止转环140可弯曲緩冲弹簧244而轴向上相互分离一定距离5 ,外力撤除后， 再弹性复原。除上述不同之外，本实施例的结构和基本工作过程或机理完全同于实施例一， 不再重复说明，仅仅说明由上述唯一的实质改进带来的微小差异。再次参见图4~5,超越转动初始，在移动止转齿142与止转齿232齿侧间因 止转而生的摩擦阻力足以弯曲緩冲弹簧244的特意安排下，释放机构M5轴向上提 升阻挡环130的初期，不会同步提升止转环140,而是弯曲弹簧244并轴向拉伸二 环，只有在緩沖弹簧244充分弯曲至用尽周向槽139的喇叭口，开始受到上述二环 刚性剪切之后，阻挡环130才会借助緩沖弹簧244带动止转环140轴向同步移动。 止转结束瞬间，移动止转齿142与止转齿232齿顶间距为零，而随着二者齿侧之间 摩擦阻力的消失，緩沖弹簧244的复原力会立即消除两环间的分离间隙5，但鉴于 阻挡环130受其支撑座246的制约不能移动，因此，緩冲弹簧244的复原力必然致 使止转环140继续移动一,W巨离5 。即，超越转动中，止转齿142与232的齿顶间 距为大于零的5，止转机构M4内部不再处于零接触滑转状态。于是，与弹性嵌合 力相关的才几械磨损和空载阻力转矩得以彻底消除。实施例三具有封装形式二的轮一轴传动式单向超越离合器C3 对比图5和图7可知，超越离合器C3是对超越离合器C2的变形，它径向上 外翻了后者的移动环70和第二转动构件240,增加了与固定环5Q刚性一体的第一 转动构件206，总体上仍包括六个机构，但结构上有些许差异。其中，传力嵌合机构M1、分离嵌合机构M2的结构完全同于实施例一。 阻挡嵌合机构M3中的三个移动阻挡齿162均布在移动环70的内孔面上，其 具有导向面164、齿槽166和齿槽入口 168;该^/L构中的三个阻挡齿132均布在阻 挡环130的外圆柱面上，轴向上始终位于齿槽入口 168以内，其相应地具有导向面 133，参见图7~9。嵌合弹簧86安装在移动环70与阻挡环130—端的径向型P艮位 凸齿134a之间，阻挡工况中，三构件构成一个独立整体，阻挡环130和弹簧86互 相充当对方的支撑座。为轴向固定该整体以避免石並撞，最佳地，固定联接在支撑壳 210相应径向孔中的定位销208，与阻挡环130上相应的周向狹长的定位通孔131组成一个销孔式嵌合机构，在致使阻挡环130始终最佳地贴合在支撑壳210上的同 时，还允许两者之间相对转动一定的角度。实际上，本实施例中的移动阻挡环160 也可以单独成形，然后以焊接、铆接、螺紋联接、过盈配合或普通轴肩阻挡等方式 固定到移动环70内孔中。类似实施例二，止转机构M4中的止转环140也不再与阻挡环130共体，但棘 齿122却形成在阻挡环130的内孔面上，而两环的同轴则由前者环形基体外表面 143与后者的内孔面配合保证，参见图7、 9~ 10。止转机构M4中的止转基准环 230通过与第一转动构件206的共体与固定环50形成为一个环，与传力齿52齿凄t 相等的止转齿232周向均布在该环外圆柱面上的轴肩处。止转环140均布有六个内 径向的移动止转齿142，以及与阻挡环130的环形基体外径相同的三个外径向的定 位凸齿148,其与形成在阻挡环130端面的三个定位凸齿138分别嵌合，周向固定 住止转环140与阻挡环130。开口的波形弹簧212,由棘齿一端套装到阻挡环130 的P艮位凸齿134b与止转环140之间，以为止转机构M4提供嵌合力。参见图7、 9~11，释放机构M5仍是一个转动导向机构，包括均布在移动环 70内孔端面上的三个导向齿252,其具有导向面254和齿槽256，以及均布在释》文 环150端面上的三个移动导向齿152,其具有导向面154。释》文环150以其内孔面 上缺口 156避让过阻挡齿132的方式，由棘齿端套装并径向定位在阻挡环130及定 位凸齿148外，其内孔面上的定位凹槽158与止转环140定位凸齿148上等宽的挡 肩149嵌合，致使三环间周向固定，以及移动导向齿152与移动止转齿142周向一 体。直线型的三个緩冲弹簧244从外径侧同时嵌装在径向孔151和144中，将释》文 环150与止转环140轴向上连成一个压缩型弹性组合体。此时，两环的右侧端面 153与145平齐，释放环150左端面的导向齿152的内径向凸出部分為挡肩149之 间，有一个大于零的轴向间距5 。最优地，挡肩149上对应径向孔151的位置处形 成有缺口 146 ，以加大径向孔151和144的径向间距，确保緩冲弹簧244的轴向变 形量达到5。这样，便可得到完全同于实施例二的止转效果，彻底消除与弹性嵌合 力相关的机械磨损和空载阻力转矩。定点致动积i构M6与前述实施例实质相同，参见图7、 12。可 绕自转轴摆动的 棘爪110,由爪体124以及形成有半圆柱形的回转面118的基体116构成，半圆柱 形的回转面118用于自转和承受周向嵌合力，基体116的正面是限位面119a、119b， 分别在棘爪110自转的两个极限位置上与环状的限制构件120的内圓柱面贴合。限 制构件120将棘爪110径向限制在其座槽112中，该座槽112形成在与固定环50 刚性一体的第一转动构件206上，具有对应于棘爪110的背部的凹槽形状，槽中容 纳爪体124的凹穴中形成有大致为径向的弹簧孔115 (可参考图15),其中布置有 复位弹簧114。实际上，卩艮位面119可以是形成在基体116上的圓柱孔面，限制构 件120可以是圓柱销，以具有常见的摆动棘爪的销孔式定位形式。本实施例的工作过程几乎完全同于前述实施例。不同之处在于，分离嵌合才几构
M2中分离齿92与102的轴向间隙A,是依靠阻挡嵌合机构M3对移动环70的接 力式分离抬升实现的。即，在分离齿92与102分离结束后，阻挡齿132和162通 过二者相应导向面133和164的转动导向作用接力抬升移动环70直至对顶阻挡关 系的建立。参见图7和图13。
参见图7和图13，分离过程中，释放机构M5中的移动导向齿152进入齿槽 256中，在阻挡关系建立后，随着超越转动的继续，移动导向齿152与导向齿252 接触，二者导向面154和254间的导向作用致使释放环150右移。在移动止转齿 142与止转齿232齿侧间因止转而生的摩擦阻力足以弯曲緩冲弹簧244的特意安排 下，移动环70推动释放环150克服弹簧212的阻力单独右移，止转环140则轴向 静止，直至緩冲弹簧244的轴向变形量达到5 ，释》文环150上的导向齿152与止转 环140的挡肩149刚性接触。其后，止转环140被迫开始轴向移动，并致移动止转 齿142移出止转齿槽234,止转嵌合关系结束，阻挡环130与移动环70 —体转动。 再后，在緩冲弹簧244弹性复原力的作用下，止转环140继续右移一个距离5 ，同 样实现了止转机构M4内部的间隙式分离，同样彻底消除了与嵌合弹簧86相关的 机械磨损和空载阻力转矩。
应该指出的是，止转机构M4由弹簧212单独提供嵌合力。整个工作过程中， 阻挡环130应最佳地轴向固定，以适应非阻挡工况中支撑壳210充当弹簧座88, 其被弹簧86压紧在后者之上，而阻挡工况中其亲自充当弹簧座88及作为弹簧86 和移动环70 二构件的最终支撑构件，并承载着该二构件一体轴向浮动的工作特点。 另外，弹簧86的弹力一4殳较弹簧212的显著为大，因此，释》文才几构M5中导向面 154和254之间的摩擦接触不再必需自锁，即，两者的升角可不再被特别要求。
明显地，释》文环150与止转环140之间的緩冲弹簧244还可按诸如周向或轴向 方式布置，只要双方的轴向间距能有一个弹性变化量5即可。自然，轴向布置的弹 簧244应具有诸如圆柱螺旋的相应的形式，或者，其本身就是一个弹性橡胶、弹性 塑料等。当然，释放环150还可与止转环140刚性一体成一个简单的环，代价是止 转机构M4中再次出现零接触式的摩擦滑转。
实施例四轴一轴传动式双向超越离合器C4
参见图1和图14，双向超越离合器C4实质上是两个工作方向互反的单向超越 离合器C1的有机叠加，以止转基准环230当作决定工作方向的定向环，并增加了 用于致使定点致动机构M6 a或M6b失效的致动选择机构M7,用于决定离合器工 作转动方向的换向才几构M8，以及控制该才几构的换向驱动积4勾M9。
除了为传递两个圆周方向的转矩而致使传力齿52和72分别具有两个平行于回 转轴线200的传力齿侧面54和74,以及嵌合状态下的周向自由度应大到不妨碍分 离嵌合机构M2工作的程度之外，本实施例与实施例一二者中的传力嵌合机构Ml没有不同，参见图15、 16和24。
参见图15 ~ 17,分离嵌合机构M2同时也是阻挡嵌合机构M3,其具有的分离 环90与阻挡环130完全同一，移动分离环100与移动阻挡环160完全同一且共体 在移动环70环内一侧。分离环90右端面上均布有三个分离齿92,其具有两个分 离导向面94。三个周向均布的移动分离齿102的基体由对应的三个移动传力齿72 的径向延伸体充当，其具有两个不完全的分离导向面104。这里，分离齿92和102 同时分别也是阻挡齿132和162，并且，分离齿92与102的轴向嵌合深度应最佳 地大于传力齿52与72的轴向嵌合深度。
参见图14、 17~19、 23,止转机构M4和释放机构M5实质上仍具有完全等同 于实施例一的组成形式，只是为了双向工作和得到实施例二的效果，止转基准环 230已是一个可转动地嵌压在固定环50内孔端面56上的独立环，释i文环150虽仍 与止转环140共体但却仅与阻挡环130周向固定。其中，止转齿232和移动止转齿 142分别均布在止转基准环230内圆柱面以及止转环140左端面上。止转环140右 端面的三个定位凸齿148与阻挡环130内孔中的三个径向型定位凸齿138分别嵌 合，周向固定住该二环。三个导向齿252仍分别由三个形成在第二转动构件240上 的阻挡环支撑座246充当，而对应的径向型移动导向齿152则形成在止转环140的 定位凸齿148的内圆面上，二齿分别具有两个导向面154a、 154b和254a、 254b。 这里，定位凸齿148的内径大于阻挡环支撑座246的外径。
另外，释放环150内圆柱面上的径向孔151中嵌装有直线型的緩冲弹簧244， 该弹簧的内径端可滑动地嵌入第二转动构件240外圓柱面上的预压缩槽道260中 (安装时，先以前迷方式将阻挡环130轴向入位，再将止转环140上的定位凸齿 148和弹簧244分别对准阻挡环130的定位齿槽137和槽道260的入口 |殳266,轴 向推入到位后再一体周向转动即可)。第二转动构件240相对释》支环150转动时， 槽道260的压缩段262a或262b弯曲/压缩緩冲弹簧244的轴向距离达到5后，其 导向面254a或254b才开始刚性接触释放环150上相应的导向面154a或154b。而 且，导向面154或254分别与相应的压缩段262a或262b具有相同的升角，如前所 述，该升角不被特别要求。
参见闺15、 17、 20和24，两个分别对应于第一、第二转动方向的定点致动枳^ 构M6a、 M6b分别包括阻挡环130与棘爪110a、 110b。其中，棘爪110a、 110b以 圆周朝向互反的方式分别嵌装在位于固定环50内孔圓柱面上的座槽112a、112b中。 与实施例三相同，#束爪的安装座槽112具有半圓柱形回转面111，容纳爪体124的 凹槽中的弹簧孔115内布置有棘爪复位弹簧114。周向槽58贯穿座槽112a、 112b 的半圆柱形凹槽部分，嵌装在其中的开口弹性环状的限制构件120通过限位面 119a、 119b将棘爪110a、 110b可摆动地限制在座槽112a、 112b中。阻挡环130左 端的外圓柱面呈双向棘轮状，其周向均布的棘齿122与传力齿52的齿数相等，该齿双側的啮合齿侧面123a、 123b与对应棘爪110a、 110b的接触，可分别停止阻挡 环130相对固定环50沿第二或第一转动方向上的转动，并即刻启动阻挡嵌合机构 M3的嵌合复位程序，最终与传力嵌合机构M1同步复位到正确的嵌合工位。显然， 如稍孩i增加点轴向长度，啮合齿侧面123a和123b也可分别形成在轴向上相互^l晉开 的圆周朝向互反的单向棘齿122a、 122b上。
作为本实施例关键:机构之一的致动选4奪机构M7是一凸轮机构，其包括致动选 择环170和状态爪126，状态爪126上形成有弧状避让缺口 128,参见图14、 19和 20。致动选择环170与止转基准环230共体，其外缘面上形成有两个避让缺口 178a 和178b,且分别具有圆周朝向互反的凸轮面176a、 176b。避让缺口 178a、 178b间 的圆周夹角与棘爪110a、 110b间的圆周夹角相差一个换向角度值s 。于是，致动 选择环170相对固定环50转动s角的直接结果，就是互换始终互反的状态爪126a 和126b的状态。以图19的逆时针转动为例，凸4&面176a径向上完全顶起状态爪 126a,令与后者刚性一体的棘爪110a长久地处于分离工位不能摆动，对应于第一 转动方向的定点致动机构M6a因此失效，等同于不存在。同时，凸轮面176b撤除 对状态爪126b的径向阻挡，令与后者刚性一体的棘爪110b恢复摆动自由，对应于 第二转动方向的定点致动机构M6b因此恢复有效。所以，双向超越离合器C4只在 一个工作转动方向上具有嵌合复位能力，工作如纯粹单向超越离合器。
作为本实施例关键机构之二的换向机构M8，是包括固定环50、当作定向环使 用的止转基准环230以及摆杆180的摆动导杆机构，参见图14、 15、 19和21。摆 杆180以其中心销182可转动地嵌入回转孔64内的方式，嵌装在位于固定环50非 嵌合端的环形槽60内的扇形槽62中，其另 一端呈倾斜状的换向导槽196中，可滑 动地嵌装有穿过固定环上环形通孔66的止转基准环230端面上的换向销186。环 形通孔66的圆周宽度允许换向销186相对固定环50转动换向所需的圆周角度s , 相应地，摆杆180在扇形槽62中做径向上的摆动。即，控制摆杆180绕回转孔64 的转动，便可通过换向导槽196对换向销186的导向作用，致4吏周向一体的止转基 准环230、止转环140及分离环90相对固定环50同步转动s角度，完成一次换向。 而且，致动选4奪机构M7也同步完成一次相应的致动选择。本实施例中，对应于第 一转动方向的第一相对位置如图24所示，止转基准环230相对固定环50向上转动 圆周角度s，便位于对应第二转动方向的第二相对位置。
另外，本实施例还最佳地设置有换向驱动机构M9，该机构是包括固定环50、 摆杆180和驱动环190的凸轮积4勾，参见图14、 15、 21和22。驱动环l卯可转动 地嵌装在固定环50非嵌合端的环形槽60内，在借助嵌装在固定环50上卡环槽204 中的卡环220a保持自身的位置的同时，也将摆杆180的杆状基体184限制在扇形 槽62中，其环形平面上的凸轮槽道192可滑动地径向约束住摆杆180上的驱动销 188,其内缘处形成有用以对其施加旋转力的端面凸齿191。其中，凸轮槽道192包括位于中间的凸轮驱动段198，以及位于两端的以轴线200为曲率中心但半径不 同的弧状停止^殳194a和194b三部分。这样，驱动销188不可能通过凸轮槽道192 反过来推动驱动环190转动，其间摩擦副可以实现自锁。而驱动销188在停止段 194a和194b内依次停留时的径向位置，就是摆杆180将止转基准环230依次停留 在第一和第二相对位置时的径向位置。于是，当驱动环190相对固定环50转动的 圆周角大于入时，也就是至少转过凸轮驱动段198所对应的圆周角时，驱动销188 就会在停止段194a和194b之间完成一次滑动换位。其后，只要驱动环190不再转 动，例如，借助诸如弹簧滚珠之类机构的圆周限定或定位，摆杆180就不可能自转， 自然地，与其相关的换向驱动机构M9、换向机构M8以及致动选择机构M7的工 作定位得以锁定，双向超越离合器C4的单向工作状态得以稳定。
如上所述，双向超越离合器C4可^皮控制为按第一或第二转动方向工作的单向 超越离合器。例如，图22中的驱动环190相对固定环50顺时针转动，将驱动销 188径向推升并锁定至停止段194a，同步地，摆杆180将径向上摆，其换向导槽 196通过换向销186驱动止转基准环230相对固定环50顺时针转动￡角度。即， 换向驱动机构M9驱动换向机构M8运动/工作，换向机构M8再驱动致动选择机构 M7运动/工作，将双向超越离合器C4的工作方向定位在第一转动方向上，并失效 定点致动枳4勾M6b (图19 )。此时，止转基准环230相对固定环50位于如图24所 示的第一相对位置，相关构件中只有与该方向对应的a系列构件或特征部位有效， 而相反的b系列构件或特征部位失效并等同于不存在一样。即，等效于分离环90 与固定环50组合体的端面上布置有一圈具有传力齿侧面54a和分离齿侧面94a的 锯齿形齿，移动环70端面上布置有一圈具有传力齿侧面74a和分离齿侧面104a的 锯齿形齿，完全等效于单向超越离合器C1。因此，无需重复说明其工作过程。
但应该指出的是，由于释放机构M5的工作初期，緩冲弹簧244有一个如前所 述的弹性预压缩量5 ,因此，本实施例同样实现了止转机构M4内部的间隙式分离， 同样彻底消除了与嵌合弹簧86相关的机械磨损和空载阻力转矩。其过程类似于实 施例三中的说明，不再重复。
对应地，当图22中的驱动环190相对固定环50逆时针转动，将驱动销188径 向压〗氐至4亭止,殳194b并予以锁定，换向驱动才几构M9 i更驱动换向才几构M8并通过 后者驱动致动选择机构M7,将双向^1^离合器C4的工作方向定位在第二转动方 向上，并失效定点致动才几构M6a。此时，止转基准环230相对固定环50位于第二 相对位置，相关构件中只有与该方向对应的b系列构件或特征部位有效，而相反的 a系列构件或特4正部位失效并等同于不存在。即，等效于分离环90与固定环50组 合体的端面上布置有一圈具有传力齿侧面54b和分离齿侧面94b的锯齿形齿，移动 环70端面上布置有一圈具有传力齿侧面74b和分离齿侧面104b的锯齿形齿，完全 等效于一个反向工作的单向超越离合器Cl。显然，本实施例实现止转机构M4间隙转动的结构方案可以直接用于实施例一， 分离环90与阻挡环130共体的结构形式也可以应用于所有单向超越离合器中(缺 点是显著降低转矩传力的能力)。另外，分离环90与阻挡环130共体时，分离嵌合 机构M2中的双方只要有分离齿即可，没有数量和均布的限制，但在分离环90用 作定向环时，分离嵌合机构M2中必需有一方的分离齿齿数等于传力齿52的齿数， 而且必须周向均布。而且，当分离环90用作定向环时，虽非最佳，但止转基准环
不难理解，棘轮式定点致动机构M6中的棘爪110或棘齿122,还可以布置或形成 在定向环上。
应该说明的是，本实施例还可受控地用作纯离合器、纯联轴器及车辆滑行器， 或者轴向背靠背地双联成类似现有自由轮式牙嵌自锁差速器的定点嵌合的牙嵌自 锁差速器；其换向机构M8和换向驱动机构M9还可有诸如两个半齿分离环换向的
其工作^命以及可靠性，减小其机;成磨损;空载ii力矩，还可在棘轮式定点致:机
构M6中布置棘爪保持机构，或者以磁性力替代弹性力作棘爪啮合力等；相关说明 可参见本申请人提出的申请号为200810161306.X、 200820119499.8名为"导向式牙 嵌超越离合器"的专利申请，以及本申请人提出的申请号为200710152152.3的在 审中国发明专利申请。而本申请人提出的申请号为200810080503.9的在审中国发 明专利申请，还给出了释放机构的更多参考方案。该三项专利申请的全文被引用在 jt匕，不再i羊细i兌明。
实施例五具有封装形式二的轮一轴传动式双向超越离合器C5 对照图25和图7可见，双向超越离合器C5实质上是依照实施例四的思想有机 叠加的两个工作方向互反的单向超越离合器C3，并如实施例四那样增加了两个工 作方向互反的定点致动机构M6a和M6b,致动选择机构M7，换向机构M8，以及 才奐向驱动枳4勾M9。
除了总体结构相同于实施例三之外，本实施例与实施例四的不同在于，定向环 由分离嵌合机构M2中的分离环90充当，该环不再与阻挡环130 —体，而是刚性 一体地形成在致动选择环170的外圓柱面上，其均布的分离齿92的齿数等于传力 齿52的齿数，相应地，避让缺口 178形成在致动选择环170的内孔面上，而分离 嵌合机构M2中的移动分离齿102仍与对应的移动传力齿72径向一体，参见图25。 因此，对双向超越离合器C5的结构和工作过程不再重复说明，可参见图26。
以上仅仅是本实用新型针对其有限实施例给予的描述和图示，具有一定程度的 特殊性，但应该理解的是，所提及的实施例都是用来进行说明的，其各种变化、等 同、互换以及更动结构或各构件的布置，都将被认为未脱离开本实用新型构思的精 一申和范围。
权利要求1.一种自支撑压合式牙嵌超越离合器，包括用于传递转矩的传力嵌合机构，其具有可轴向嵌合且分别形成有传力齿的固定环和移动环，与所述移动环以既可轴向移动又可传递转矩的形式相联接的第二转动构件，以及弹簧和弹簧座，所述构件均绕同一回转轴线转动；转动导向式分离嵌合机构，其利用所述移动环与所述固定环之间的超越转动，致使所述移动环轴向远离所述固定环，以解除所述传力嵌合机构的轴向嵌合；所述分离嵌合机构具有轴向嵌合的分离环和移动分离环，该二环的分离回转面上都形成有分离齿；阻挡嵌合机构，其用于超越工况中阻止所述传力嵌合机构的轴向嵌合，以维持该机构的轴向分离状态；所述阻挡嵌合机构具有轴向嵌合的阻挡环和移动阻挡环，该二环上都形成有具备轴向阻挡功能的阻挡齿；其特征在于(a)阻挡工况中，轴向支撑所述移动环的最终支撑构件，与轴向支撑所述弹簧的最终支撑构件，是与所述移动环、所述弹簧以及所有中间支撑构件周向相对静止的同一个构件；(b)还包括止转机构，其用于所述阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系之前，将所述阻挡环周向约束在相对所述固定环的特定区间内，以制止二者间的相对转动；(c)还包括释放机构，其用于解除所述止转机构对所述阻挡环的周向约束，以在所述阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系后，恢复所述阻挡环相对所述固定环转动的自由；以及(d)还包括至少一个定点致动机构，其利用所述移动环与所述固定环之间的反超越转动，在所述阻挡环相对所述固定环转动至特定的圆周位置时致动所述阻挡嵌合机构，以结束阻挡工况，恢复所述阻挡嵌合机构以及所述传力嵌合机构的嵌合。
2. 按权利要求1所述的超越离合器，其特征在于(a) 所述移动分离环及所述移动阻挡环二者与所述移动环形成为一体；(b) 所述分离嵌合机构与所述传力嵌合机构合并成一个工作嵌合机构， 所述固定环沿一个圆周方向的转动致使所述移动环一体转动，而沿相反圆周 方向的转动则致使双方相对转动，并导出所述移动环以解除轴向嵌合关系， 即，所述分离环与所述固定环合并成一个环，所述工作嵌合机构中的同一嵌 合齿的两个齿侧面分别是所述分离齿和所述传力齿二者的齿侧面；(c) 所述止转^U勾是嵌合^L构，其包括均形成有止转齿的止转基准环和 止转环，所述止转基准环与所述固定环至少周向固定，所述止转环与所述阻挡环至少周向固定；(d)所述定点致动机构是棘轮机构，其棘齿和棘爪分别与所述固定环和 所述阻挡环二者中的 一个呈至少周向固定的关系。
3. 按权利要求1所述的超越离合器，其特征在于(a) 在两个圆周转动方向上，所述传力嵌合机构，所述分离嵌合机构， 所述阻挡嵌合机构，所述止转机构以及所述释放机构，均具备所述功能；(b) 所述定点致动机构的数量为两个，分别对应于两个不同的圓周转动方向；(c) 还包括至少一个致动选择机构，其用于致使特定的所述定点致动机 构失效；(d) 还包括换向机构，其用于非阻挡工况中变换所述分离环相对所述固 定环的位置，以规定所述超越离合器传递转矩和超越转动的方向；(e) 所述止转机构是嵌合机构，其包括均形成有止转齿的止转基准环和 止转环，所述止转基准环可相对所述固定环周向固定在至少一个圆周位置上， 所述止转环与所述阻挡环至少周向固定。
4. 按权利要求3所述的超越离合器，其特征在于(a) 还布置有换向驱动机构，其用于驱动所述换向机构运动，以实现所 述换向机构的所述功能及锁定所述换向机构的运动状态；(b) 所述定点致动机构是棘轮机构，其棘齿和棘爪分别与所述固定环或 与该环一体转动的转动体，以及所述阻挡环二者中的一个至少呈周向固定的关系；(c) 所述移动分离环及所述移动阻挡环二者与所述移动环形成为一体。
5. 按权利要求4所述的超越离合器，其特征在于(a) 所述定点致动机构中的棘爪与所述固定环周向固定；(b) 所述致动选择机构是凸轮机构，其包括形成有凸轮轮廓面的致动选 择环，以及与所述棘爪形成为一体的状态爪，该凸轮机构可驱动所述棘爪绕 其自身的转动轴线转动一定角度，以致使所述棘爪失去与对应棘齿相啮合的 能力；(c) 所述换向机构包括定向环及所述固定环，该才几构可以将所述定向环 分别变换到相对所述固定环的二个不同的特定位置上，在该两个位置上，所 述超越离合器分别具体为对应于两个不同圆周方向的单向超越离合器。
6. 按权利要求5任一项所述的超越离合器，其特征在于所述定向环是 所述止转基准环；所述分离环与所述阻挡环形成为一个环。
7. 按权利要求5所述的超越离合器，其特征在于所述定向环是所述分 离环；所述止转基准环与所述分离环或所述固定环形成为 一个环。
8. 按权利要求1 ~ 5任一项所述的超越离合器，其特征在于(a) 所述同一个构件是所述第二转动构件；(b) 所述阻挡环受到阻挡环支撑座的轴向限制和支撑，该支撑座和所述 弹簧座二构件至少受到所述第二转动构件的单向限制和支撑；(c) 所述释放机构是转动导向机构，其包括所述第二转动构件，以及与 所述止转环周向一体且轴向上至少弹性一体的释放环。
9. 按权利要求1 ~ 5任一项所述的超越离合器，其特征在于(a) 所述同一个构件是所述阻挡环；(b) 所述阻挡环的非阻挡端形成有径向凸起，该径向凸起嵌装在所述弹 簧与所述弹簧座之间；(c) 所述释放机构是转动导向机构，其包括所述移动环，以及与所述止 转环周向一侔且轴向上至少弹性一体的释放环。
10. 按权利要求8所述的超越离合器，其特征在于:所述释放环与所述止 转环形成为一个环。
11. 按权利要求9所述的超越离合器，其特征在于所述释放环与所述止 转环形成为一个环。
12. 按权利要求2 5任一项所述的皿离合器，其特征在于所述止转 环与所述阻挡环形成为 一个环。
13. 按权利要求3 5任一项所述的超越离合器，其特征在于所述换向 机构驱动所述致动选择才几构运动，以实现所述致动选择机构的所述功能。
14. 按权利要求3 5任一项所述的超越离合器，其特征在于所述换向 驱动机构是凸轮4几构。
15. 按权利要求3 5任一项所述的超越离合器，其特征在于所述换向 机构是摆动导杆机构。
16. 按权利要求3 5任一项所述的超越离合器，其特征在于所述传力 嵌合才几构，所述分离嵌合机构，所述止转才几构及所述定点致动机构四者的各 组成构件中，至少各有一方构件的所述传力齿，所述分离齿，所述止转齿， 以及所述棘齿或所述棘爪，其数量分别等于同一自然数，并布置在按该自然 数所等分的圆周等分点上。
专利摘要本超越离合器的特征在于，除具有传力、分离和阻挡嵌合机构外，还具有止转、释放和定点致动三控制机构。阻挡工况中，由周向相对移动环静止的同一个构件最终轴向支撑移动环和嵌合弹簧；阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系之前，止转机构将阻挡环止转在固定环上，之后，释放机构解除该止转以使其与移动环一体转动，压合弹簧力不产生任何的摩擦阻力矩；嵌合复位过程中，定点致动机构将阻挡环相对固定环停止，确保离合器准确可靠地再次接合。其优点是可传转矩巨大且高转速，高可靠，无碰撞，抗冲击，绝对空载转矩微小或为零，长寿命、低成本和体积小。其可用作方向和状态可控或不可控的单、双向超越离合器、滑行器、联轴器或单纯离合器。
文档编号F16D41/22GK201428760SQ200920149869
公开日2010年3月24日 申请日期2009年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者涛 洪 申请人:涛 洪