悬臂片弹簧复位式超越离合器的制作方法

本发明涉及超越离合器技术，尤其是一种用于装载机传动装置悬臂片弹簧复位式超越离合器。

背景技术：

超越离合器是国内装载机传动装置中普遍采用的一种关键零部件，也是目前国内装载机传动装置中提高可靠性的短板零部件。公开技术中也有多种不同设计，如专利公告号为cn202768676u，一种超越离合器，其滚柱是通过隔离环和螺旋弹簧复位的，这种结构存在的主要缺陷是由于制造误差不能使所有滚柱同时达到复位位置，造成隔离环变形或断裂故障；又如专利公告号为cn102182769b设计的一种超越离合器，其滚柱是通过弹簧座和螺旋弹簧复位的，这种结构存在的主要缺陷弹簧力小、对油污非常敏感，工作过程中会出现因油污使得弹簧座不能伸出而导致滚柱不能复位的现象，从而造成超越离合器损坏；还有如中国专利申请号为201310107861.5，公开的一种超越离合器，其滚柱是通过折叠弹簧复位的，这种结构的内环凸轮不但结构复杂，制造难度大，弹簧折叠圆角小又容易发生断裂，折叠式弹簧在离合空间内要么无法定位，要么只通过一个折弯部与隔挡部配合，因弹力方向安装时必须符合摩擦力矩要求，所以在滚道面工作区域占用空间很大，不仅装配困难、容易移动，且左挡板和右挡板同样制造难度大成本高，其中细小凸块也容易裂损。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种易制造、易安装、稳定可靠性高的悬臂片弹簧复位式超越离合器。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种悬臂片弹簧复位式超越离合器，包括中间输入轴，外环齿轮，其特征是：所述中间输入轴上连接有伸入外环齿轮内孔中的内环凸轮，在内环凸轮的外滚道面和外环齿轮的内滚道面形成的空间中设有滚柱，滚柱的两端分别装有左挡板和右挡板；所述外滚道面上设有与滚柱一一对应且下沉式的弹簧槽，弹簧槽中装有复位弹簧，滚柱由复位弹簧复位。

前述的一种悬臂片弹簧复位式超越离合器中，作为优选，弹簧槽是沿内环凸轮外径轴向均匀分布的长槽，且沿内环凸轮径向是底部为弧面的长槽结构，所述复位弹簧为悬臂片弹簧。

前述的一种悬臂片弹簧复位式超越离合器中，作为优选，复位弹簧由椭圆卷制部分和悬臂组成，其中椭圆卷制部分安装在内环凸轮上的弹簧槽中，悬臂的长度和滚柱配合。

前述的一种悬臂片弹簧复位式超越离合器中，作为优选，复位弹簧的悬臂中间部位设有中部开槽，使悬臂分为右悬臂和左悬臂两部分，右悬臂和左悬臂分别与滚柱的两端配合。

前述的一种悬臂片弹簧复位式超越离合器中，作为优选，复位弹簧的悬臂折弯角α为0～30°。

前述的一种悬臂片弹簧复位式超越离合器中，作为优选，内环凸轮上的弹簧槽沿内环凸轮径向为弧底长槽结构，所述长槽朝内环凸轮旋转方向倾斜，弹簧槽由相互平行的第一平面、第二平面以及连接在第一平面、第二平面之间的圆弧面组成。

前述的一种悬臂片弹簧复位式超越离合器中，作为优选，所述中间输入轴为t形轴结构，外环齿轮的内孔通过双排轴承连接在中间输入轴上。

前述的一种悬臂片弹簧复位式超越离合器中，作为优选，所述中间输入轴具有通心油路，且所述油路与外环齿轮内孔中双排轴承中间相通，继而与内滚道面所在的腔体相通。

本技术方案以现有技术中间输入轴为基础，在其基本构造内布置外环齿轮，在中间输入轴上连接内环凸轮使其伸入外环齿轮内孔中，在内环凸轮的外滚道面和外环齿轮的内滚道面之间获得滚柱的工作空间，滚柱的两端通过左、右挡板限位。本装置在外滚道面上设置与滚柱数量对等、且一一对应的弹簧槽，弹簧槽为下沉式结构，其槽宽小于滚柱直径，离合工作面在两个弹簧槽之间，在弹簧槽中装有一种特别设计的复位弹簧，工作时，滚柱由复位弹簧复位。

进一步，弹簧槽的长度和内环凸轮的厚度相应，弹簧槽的底部呈弧形结构，以满足悬臂片弹簧的安装。这种悬臂片复位弹簧具有一个椭圆卷制部分，该部分安全容纳于弹簧槽之内，椭圆卷制部分的设计不仅保证复位弹簧自身的结构强度，更重要的是通过这种内空椭圆获得弹力“自由形变”空间，在安装槽内能保证其本体与槽面之间的张紧力，在工作过程中能消除吸收过载带来的变量；另一个悬臂部分，该部分和滚柱直接接触，悬臂的长度一般大于滚柱半径而小于滚柱直径，使其把弹力能完全作用于滚柱之上而又不影响外环齿轮和内环凸轮之间相对离合运动。

不仅如此，复位弹簧的悬臂中间被中部开槽分隔，把悬臂分成左、右悬臂两个部分，形成一种“板式扭簧”，工作时，左、右悬臂分别与滚柱的两端配合，不仅减其重量，而且使复位弹簧与滚柱两端充分而紧密地接触，大幅度提高复位弹簧的弹性灵敏度，保证滚柱的可靠复位。在此基础上，本方案中的左、右悬臂两个部分可延伸至梳子弹簧结构，即悬臂部分由若干条单臂组成。

再进一步，弹簧槽沿内环凸轮径向长槽朝内环凸轮旋转方向倾斜，使其开槽受力避开凸轮中心，弹簧槽由相互平行的第一平面、第二平面以及连接在两个平面之间的圆弧面组成，形成一个平行安装口，不仅有利于安装弹簧，并取得平行布置的两个过盈配合面，而且对应悬臂折弯角α为0～30°，保证复位弹簧的全方位、大角度工作位移要求。

在本装置技术方案的支持下，滚柱的直径选择范围为1～25mm，甚至更大，可加大滚柱直径，以提高超越离合器的接触强度，从而进一步提高超越离合器的安全性、可靠性。

本技术方案中间输入轴为t形轴结构，外环齿轮的内孔通过双排轴承连接在中间输入轴上，保证相互转动部件之间的运行稳定性。而且中间输入轴具有通心油路和径向旁通油路，油路也与外环齿轮内孔中双排轴承中间部位相通，还继续与内滚道面所在的腔体相通，保证整个离合器产品的各点位滑润。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：每个滚柱配置各自独立弹簧复位，简单的结构使制造精度、性能易于实现和保证，所有滚柱能得到同步复位；悬臂片复位弹簧的设计，不惧油污，适应车辆恶劣的复杂使用工况，不仅无小折弯圆角，而且在工作中无移动、伸缩，避免了运动磨损和开裂，稳定可靠性高；复位弹簧的悬臂与滚柱两端紧密接触，灵敏度高，保证了滚柱的可靠复位，提高滚柱直径选择范围，满足更广泛的产品延伸。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本图1的a-a向局部剖视图。

图3是本发明的一种内环凸轮结构示意图。

图4是图3的b-b向剖视结构示意图。

图5是本发明的一种中间输入轴结构示意图。

图6是本发明的一种外环齿轮结构示意图。

图7是本发明的一种复位弹簧结构示意图。

图8是图7的俯视图。

图中：1.中间输入轴，2.外环齿轮，3.滚柱，4.右挡板，5.内环凸轮，6.孔用挡圈，7.隔离套，8.轴用挡圈，9.第一球轴承，10.第二球轴承，11.螺栓，12.左挡板，13.垫圈，14.第三球轴承，15.螺母，16.复位弹簧，17.外滚道面，18.弹簧槽，19.第一平面，20.第二平面，21.圆弧面，22.螺栓孔，23.定位内孔，24.右定位轴颈，25.左定位轴颈，26.密封轴颈，27.第一轴承安装轴颈，28.中轴齿部，29.端齿孔，30.孔定位轴颈，31.第一润滑油孔，32.第二轴承安装轴颈，33.第二润滑油孔、34.第三润滑油孔，35.连接花键，36.中部润滑油孔，37.轴挡圈槽，38.定位平面，39.外沉槽，40.内沉槽，41.外环齿部，42.螺装孔，43.内滚道面，44.第一轴承安装孔，45.外齿润滑油孔，46.第二轴承安装孔，47.孔挡圈槽，48.减重孔，49.椭圆卷制部分，50.悬臂，51.右悬臂，52.中部开槽，53.左悬臂。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1、图2，本实施例一种悬臂片弹簧复位式超越离合器，包括中间输入轴1，外环齿轮2，中间输入轴1上通过螺栓11、垫圈13、螺母15连接有伸入外环齿轮2内孔中的内环凸轮5，在内环凸轮5的外滚道面17和外环齿轮2的内滚道面43形成的空间中布置一周20件滚柱3，滚柱3的直径选20mm，滚柱3的两端分别装有左挡板12和右挡板4；外滚道面17上设有与滚柱3一一对应的20个、且下沉式的弹簧槽18，每个弹簧槽18中装有一件复位弹簧16，滚柱3由复位弹簧16复位。

具体地说，弹簧槽18是沿内环凸轮5外径轴向均匀分布的弧形长槽结构，内环凸轮5结构如图3、图4所示，弹簧槽18是底部为弧形的长槽结构，长槽朝内环凸轮5旋转方向倾斜，弹簧槽18由相互平行的第一平面19、第二平面20以及连接在第一平面19、第二平面20之间的圆弧面21组成，另外，内环凸轮5幅面均匀分布20个螺栓孔22，用来穿装螺栓11。内环凸轮5具有定位内孔23和外环齿轮2芯部轴头配合，并在两端部分别设有右定位轴颈24和左定位轴颈25，安装定位右挡板4和左挡板12。

中间输入轴1为t形轴结构，如图5所示，外环齿轮2的内孔通过双排轴承连接在中间输入轴上，即一件第一球轴承9和一件第二球轴承10，第一球轴承9和第二球轴承10之间设有孔用挡圈6和隔离套7，第一球轴承9外侧通过轴用挡圈8限位，轴用挡圈8外侧再设一件第一球轴承9与中间输入轴1另一端的第三球轴承14配套以固定中间输入轴1。中间输入轴1具有通心油路，且油路与外环齿轮2内孔中双排轴承中间相通，继而与内滚道面43所在的腔体相通，即通心油路为中部润滑油孔36，径向设有第一润滑油孔31、第二润滑油孔33以及第三润滑油孔34，其中第一润滑油孔31通向第一球轴承9和第二球轴承10之间。另外，中间输入轴1一端设有密封轴颈26，通过第一轴承安装轴颈27安装第三球轴承14，t形轴结构的最大径向尺寸为中轴齿部28，并由20个端齿孔29穿装螺栓11，在端齿孔29朝内环凸轮5一侧设有内环凸轮5和左挡板12端面定位的定位平面38，并沿轴向设置孔定位轴颈30用来定位安装内环凸轮5的内孔。中间输入轴1的t形轴结构长轴部分设有第二轴承安装轴颈32，用来安装第一球轴承9和第二球轴承10，由轴挡圈槽37定位安装第一球轴承9和第二球轴承10之间轴用挡圈。中间输入轴1的末端设有外接连接花键35。还有中轴齿部28外侧端面上设有外沉槽39及内沉槽40，用于定位垫圈13和满足螺母15安装空间。

外环齿轮2具体结构如图6所示，包括外环齿部41，外环齿部41的幅面上设有一组螺装孔42，具有内滚道面43的环形滚道空间，分别用于安装第一球轴承9和第二球轴承10的第一轴承安装孔44和第二轴承安装孔46，在环形滚道空间和中心孔之间设有外齿润滑油孔45，使中间输入轴1通心油路和双排轴承中间相通，中心孔内还设有孔挡圈槽47安装孔用挡圈6用于第二球轴承10的限位，为了减轻外环齿轮2的重量，沿环形滚道空间方向开设多个减重孔48。

复位弹簧16为悬臂片弹簧，复位弹簧16由椭圆卷制部分49和悬臂50组成，悬臂50的折弯角α为30°，如图7、图8所示，其中椭圆卷制部分49安装在内环凸轮5上的弹簧槽18中，悬臂50的长度和滚柱3配合。复位弹簧16的悬臂50中间部位设有中部开槽52，使悬臂50分为右悬臂51和左悬臂53两个部分，由右悬臂51和左悬臂53分别与滚柱3的两端配合。

工作时，当外环齿轮2和内环凸轮5之间做离合动作时，每个滚柱3均由一件复位弹簧16的左悬臂53、右悬臂51对应复位，稳定可靠。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的方法、结构等均属于本发明的保护范围。