专利名称：楔块式超越离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种楔块式超越离合器，属于机械传动装置。
背景技术：
超越离合器，又称单向离合器或单向轴承，是一种只能从一个转向传递功率的装置。当主动滚道的速度与从动滚道的速度相同时，主动滚道传动于从动滚道。而当主动滚道的速度小于从动滚道时，从动滚道则能自由传动。
超越离合器广泛应用于飞机、坦克、军用卡车、越野汽车、装载机、汽车、矿山机械、机床、印刷机械、纺织机械、弹簧机械等领域。目前，在各类机械传动中使用的离合器主要为滚柱式超越离合器和楔块式单向超越离合器。
现有的滚柱式超越离合器，虽然有弹簧将滚柱压向斜面，但在扭转振动作用下，没有强制的定位作用，故仍是很不可靠；而且，因传统的超越离合器占用的空间较大，其滚柱的数量受到一定的限制，其扭矩容量也很有限。
现有的楔块式超越离合器，有一种如图1-4所示，由于其楔块A两端有短轴A1，楔块A的加工工艺复杂，而且，楔块A是通过两端的短轴A1插入两端固定环C的孔C1中架设在星轮D上的圆弧型凹槽中，这需要星轮D上的圆弧型凹槽与楔块固定环C的孔等分精度保持一致性和同轴性，更使得制造成本很高；并且，所采用的是单线弹簧B，用于冲击、重载等扭矩载荷很容易失效，也就成了其另一个致命弱点；另外，整个离合器在运转过程中，不能对楔块A及内、外滚道进行良好的润滑与冷却，所以用于重载及冲击载荷时，很容易造成楔块A的磨损，也就降低了离合器的使用寿命。
现有的另一种楔块式超越离合器为双保持架楔块式超越离合器，如图5所示，其对于内、外保持架E3和E4的等分精度有严格的要求，一旦不能保证零误差，就会影响到楔块E2动作的同步性。这是因为摩擦簧片E1带动内保持架相对于外保持架转动时，一旦不能保证内、外保持架E3和E4的保持仓所产生的夹角一致，就会使得个别楔块E2被内保持架E3的保持仓接触到，以致接触到的楔块E2强行压制在内、外滑道上，导致所有楔块E2被先后磨损。由于其楔块E2的自锁角会随磨损增大，而导致其自锁性下降，而且其磨损容量小，所以整个超越离合器的使用寿命也相应缩短。
总之，现有的超越离合器存在下列缺陷一、现有的楔块式超越离合器楔块A与星轮D上的圆弧型凹槽配合弧度小于1/2个圆弧，所以，需在楔块A两端增设短轴A1并增设固定环C，籍以借助短轴A1架设在固定环C上，这使得整个装置中构件多，成本高，安全可靠性能差；二、现有的双保持架楔块式超越离合器楔块E2完全由内、外保持架E3和E4架设在装置中，不仅构件多，而且，加工难度大，成本高，安全可靠性能也差；三、现有的超越离合器采用单线弹簧B提供回复力，在装置运转过程中，受震动作用，回复作用极易失效，无法保证所有楔块A或E2同步锁紧，使得每个楔块的受力不均匀，装置的安全可靠性降低，寿命缩短；四、现有的超越离合器整个装置在运转中，不能进行自动润滑与冷却，楔块A或E2的磨损大，降低了装置的使用寿命；五、现有的滚柱式和双保持架楔块式超越离合器楔块E2与外圈和星轮之间接触面小，压应力大，传动扭矩小，传动稳定性差，自锁性也差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种楔块式超越离合器，以使整个装置结构简单，构件少，成本低，安全可靠性能得以提高。
本发明的次要目的在于提供一种楔块式超越离合器，以确保装置运转过程中的回复到位，保证所有楔块同步锁紧，受力均匀，使装置的安全可靠性提高，延长使用寿命。
本发明的另一目的在于提供一种楔块式超越离合器，以具有自动润滑与冷却的作用，减少磨损，延长装置的使用寿命。
为达成上述目的，本发明的解决方案是楔块式超越离合器，主要由外圈、星轮、楔块和复位弹簧等组成，星轮上形成圆弧型凹槽，楔块设置在外圈和星轮之间，且楔块的一端处于星轮的圆弧型凹槽中，复位弹簧设置在星轮和楔块之间，令楔块在运动中复位，其中楔块的一端形成圆弧状凸头，此圆弧状凸头与圆弧型凹槽为同心圆弧，且圆弧状凸头与圆弧型凹槽的配合弧度大于1/2个圆弧。
所述复位弹簧为圆柱形绕线弹簧，楔块上形成弹簧抵顶面，星轮的外圆周上还形成容置腔，圆柱形绕线弹簧一端容设在容置腔中，另一端则顶至楔块的抵顶面上。
所述圆柱形绕线弹簧的另一端上套设一个顶销，此顶销通过圆柱形绕线弹簧抵顶而顶至楔块的抵顶面上。
所述星轮的外圆周上形成油槽，油槽上开设油孔通向星轮的内圆周。
采用上述结构后，本发明由于楔块以圆弧状凸头与星轮的圆弧型凹槽作同心圆弧配合，且圆弧型凹槽包容圆弧状凸头超过1/2，使得楔块不能从圆弧型凹槽中脱出，保证了楔块自身旋转的灵活性，并且，本发明可以省去现有楔块两端的短轴和固定环或内、外保持架，使整个装置结构简单，构件少，加工难度小，成本低，安全可靠性能得以提高。
本发明又由于采用圆柱形绕线弹簧为复位弹簧，圆柱形绕线弹簧与单线弹簧相比，在装置运转过程中，受震动作用时回复作用不致失效，可确保运转回复到位，保证所有楔块同步锁紧，受力均匀，使装置的安全可靠性提高，延长使用寿命。
本发明再由于在星轮的外圆周上形成带有油孔的油槽，使整个装置在运转中，可借助油的润滑与冷却，减少楔块的磨损，延长装置的使用寿命。
另外，本发明由于外圈和星轮都以凹圆弧与楔块相切，与现有的滚柱式和双保持架楔块式超越离合器相比，楔块在滑道中所受的压应力要小得多，传动扭矩增大，传动更稳定，自锁性也有了很大的提高。
为对本发明有进一步地了解，下面列举具体实施例并结合附图对本发明作详细说明。
图1是现有的楔块式超越离合器的局部剖视图；图2是图1中楔块的立体结构示意图；图3是图1中单线弹簧的立体结构示意图；图4是图1中固定环的结构示意图；图5是现有的双保持架楔块式超越离合器的局部剖视图；图6是本发明的整体结构示意图；图7是本发明的局部结构放大图；图8是本发明楔块的立体结构示意图；图9是本发明顶销的立体结构示意图；图10是本发明星轮的立体示意图。
具体实施例方式
请参阅图6、7和10所示，本发明揭示的楔块式超越离合器，主要由外圈1、星轮2、楔块3和复位弹簧9等组成，星轮2的外圆周上形成圆弧型凹槽5，楔块3设置在外圈1和星轮2之间，且楔块3的一端处于星轮2的圆弧型凹槽5中，复位弹簧9设置在星轮2和楔块3之间，令楔块3在运动中复位。
本发明的关键是楔块3的一端形成圆弧状凸头，配合图8所示，此圆弧状凸头与圆弧型凹槽5为同心圆弧，且圆弧状凸头与圆弧型凹槽5的配合弧度大于1/2个圆弧。这样，本发明圆弧型凹槽5包容楔块3的圆弧状凸头超过1/2，使得楔块3不能从圆弧型凹槽5中脱出，保证了楔块3自身旋转的灵活性，并且，整个装置可以省去现有楔块A两端的短轴A1和固定环C或内、外保持架E4、E3，使整个装置结构简单，构件少，且对楔块3和星轮2上的圆弧型凹槽5并没有严格的加工精度要求，加工难度小，成本低，安全可靠性能得以提高。而且，由于外圈1和星轮2都以凹圆弧与楔块3相切，与现有的滚柱式和双保持架楔块式超越离合器相比，楔块3在滑道中所受的压应力要小得多，传动扭矩增大，传动更稳定，自锁性也有了很大的提高。
其中，复位弹簧9可以仍旧选用单线弹簧，如现有楔块式超越离合器，但受震动作用时回复作用极易失效，无法保证所有楔块同步锁紧，受力不均匀，装置的安全可靠性差，使用寿命短。但是，图6所示的本实施例中复位弹簧9为圆柱形绕线弹簧，楔块3上形成弹簧抵顶面，星轮2的外圆周上还形成容置腔6，圆柱形绕线弹簧一端容设在容置腔6中，另一端则顶至楔块3的抵顶面上，使得楔块3预压在外圈1的内滑道上。本实施例中采用的圆柱形绕线弹簧与单线弹簧相比，在装置运转过程中，受震动作用时回复作用不致失效，可确保运转回复到位，保证所有楔块同步锁紧，受力均匀，使装置的安全可靠性提高，延长使用寿命。为了进一步确保圆柱形绕线弹簧与楔块3的复位配合，参见图9所示，圆柱形绕线弹簧的另一端上还套设一个顶销8，此顶销8通过圆柱形绕线弹簧抵顶而顶至楔块3的抵顶面上，使圆柱形绕线弹簧对楔块3的复位作用更为准确。
再配合图10所示，本实施例中星轮2的外圆周上形成油槽7，油槽7上开设油孔10通向星轮2的内圆周，使整个装置在运转中，油可经油孔10流至油槽7中，借助油对楔块3与外圈1的滑道和星轮2的圆弧型凹槽5起到了良好的润滑和冷却作用，减少楔块3的磨损，延长装置的使用寿命。
本实施例使用中，当星轮2相对外圈1逆时针旋转时，楔块3与外圈1的内滑道只是轻微的接触滑动，这时超越离合器处于“离”的状态；当星轮2相对外圈1顺时针旋转时，楔块3渐渐由倾斜到径向，这时因为楔块3的高度大于外圈1的内滑道和星轮2外圆周上的圆弧型凹槽5之间的距离，使得外圈1和星轮2卡住楔块3，靠楔块3的卡制作用，将外圈1和星轮2同时卡紧，从而使外圈1随星轮2转动，以输出动力，此时超越离合器处于“合”的状态。
总之，本发明超越离合器构件少，结构简单，和以前的各种超越离合器相比，具有更高的承载能力，更长的使用寿命，更高的可靠性。本发明主要运用在装载机变速箱的二轴总成上，解决了装载机在各种恶劣环境中由于激烈振动和需要传递较大扭矩而使得变速箱易损的难题，同时也可以应用到各种止逆、超越和分度等离合器传动装置中。
权利要求
1.楔块式超越离合器，主要由外圈、星轮、楔块和复位弹簧等组成，星轮上形成圆弧型凹槽，楔块设置在外圈和星轮之间，且楔块的一端处于星轮的圆弧型凹槽中，复位弹簧设置在星轮和楔块之间，令楔块在运动中复位，其特征在于楔块的一端形成圆弧状凸头，此圆弧状凸头与圆弧型凹槽为同心圆弧，且圆弧状凸头与圆弧型凹槽的配合弧度大于1/2个圆弧。
2.如权利要求1所述的楔块式超越离合器，其特征在于复位弹簧为圆柱形绕线弹簧，楔块上形成弹簧抵顶面，星轮的外圆周上还形成容置腔，圆柱形绕线弹簧一端容设在容置腔中，另一端则顶至楔块的抵顶面上。
3.如权利要求2所述的楔块式超越离合器，其特征在于圆柱形绕线弹簧的另一端上套设一个顶销，此顶销通过圆柱形绕线弹簧抵顶而顶至楔块的抵顶面上。
4.如权利要求1所述的楔块式超越离合器，其特征在于星轮的外圆周上形成油槽，油槽上开设油孔通向星轮的内圆周。
全文摘要
本发明公开一种楔块式超越离合器，主要由外圈、星轮、楔块和复位弹簧等组成，星轮上形成圆弧型凹槽，楔块设置在外圈和星轮之间，且楔块的一端处于星轮的圆弧型凹槽中，复位弹簧设置在星轮和楔块之间，令楔块在运动中复位，其中楔块的一端形成圆弧状凸头，此圆弧状凸头与圆弧型凹槽为同心圆弧，且圆弧状凸头与圆弧型凹槽的配合弧度大于1/2个圆弧。此装置结构简单，构件少，成本低，安全可靠性能得以提高。
文档编号F16D41/063GK1755156SQ20041005171
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月27日 优先权日2004年9月27日
发明者吴必复, 曹慧 申请人:厦门恒耀金属有限公司, 吴必复, 曹慧