專利名稱：軸向自控離合器的分離保持機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新遒涉及一種機(jī)械傳動領(lǐng)域中的軸向壓合式自控離合器，特別涉 及一種彈黃壓余式自控離合器軸向分離后用于維持其分離狀態(tài)的保持機(jī)構(gòu)， 屬M(fèi)傳動領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的軸向彈黃壓合式自控離合器，除了牙嵌式自銷差速器外，牙 嵌式超越離合蕃和安全離合器，以及彈黃鋼球式安全離合器均不具備軸向分 離后的狀態(tài)保持功能。主、從動接合元件軸向夯離后，二者的相對轉(zhuǎn)動會帶 來沖擊、碰撞、噪音和端面齒的過度磨損，對軸向彈性嵌合力較大的牙嵌式 安全離合器甚至?xí)?yán)重到折斷端面齒的程度.因此，無論是理論界還是工程 界，傳動領(lǐng)域內(nèi)長期普遍的共識是，軸向彈黃壓合式自控離合器不適用于分 離后主、從動接合元件相對轉(zhuǎn)速較大或者栽荷慣量較大的軸系傳動部位。比
如，牙嵌離合器的工作轉(zhuǎn)速一般不超過200轉(zhuǎn)/分鐘，負(fù)荷不大于400N'm，對 彈簧鋼球式安全離合器，在l，OOON.m量級的負(fù)荷上，其最高工作轉(zhuǎn)速一般不 超過400轉(zhuǎn)/分鐘。所以，它們的應(yīng)用受到了4艮大的限制，致使其可傳遞轉(zhuǎn)矩 巨大、結(jié)構(gòu)簡單以及接合后沒有滑轉(zhuǎn)和生熱等優(yōu)點(diǎn)難以得到應(yīng)有的利用。盡 管擁有牙嵌式自銷差速器中的分離保持機(jī)構(gòu)的技術(shù)，但由于其特殊的借助其 主動環(huán)的布局形式，對彈黃剛度、彈簧長度以及裝配過于嚴(yán)苛的要求，以及
不能調(diào)節(jié)等限制a數(shù)的影響，該技術(shù)至今都沒有應(yīng)用到其它的相關(guān)離合器中。
況且其自身還存在分離阻擋和嵌合復(fù)位二過程的可靠性問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新邇的目的，就是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠且不受彈簧參數(shù) 穩(wěn)定性影響、速應(yīng)不同的軸向嵌合力、裝配簡單的可用于所有軸向彈簧壓合 式自控離合器的分離狀態(tài)保持機(jī)構(gòu)，以消除或基本消除該類離合器原有的沖 擊和碰撞。
記述技術(shù)方案之前先對相關(guān)名詞或概念說明如下
屬主環(huán)被枏屬阻擋環(huán)或附屬限位環(huán)所剛性依附的回轉(zhuǎn)構(gòu)件。
基準(zhǔn)環(huán)嵌合工作狀態(tài)下，作為阻擋環(huán)相對靜止的參照對象的回轉(zhuǎn)構(gòu)件;
其軸向上直接面對阻擋環(huán)的端面被稱為基準(zhǔn)端面，徑向上直接面對阻擋環(huán)的
圃柱面被稱為基準(zhǔn)圃柱面.
阻擋工作面阻擋嵌合機(jī)構(gòu)軸向分離后，組成該機(jī)構(gòu)的齒環(huán)雙方的徑向
齒之間用來進(jìn)^ff對頂接觸的齒頂面部分，其升角用入表示.
阻擋工況阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的組成雙方的阻擋齒相互對頂接觸，阻止軸向 上位于其之外的其它軸向嵌合機(jī)構(gòu)嵌合的工作狀況。
5角阻擁工況中，阻擋環(huán)一方面由其滑動端面或圃柱面與基準(zhǔn)環(huán)的基 準(zhǔn)端面或基準(zhǔn),柱面接觸形成滑動摩擦副，另一方面由其阻擋齒的阻擋工作 面與附屬阻擋齒的阻擋工作面軸向接觸形成靜摩擦副，在僅靠該靜摩擦副來 限定阻擋環(huán)相對附屬阻擋環(huán)的周向位置時，該靜摩擦副必需是自鎖的，其中， 能夠確保該^^f擦副自鎖的阻擋工作面的最小升角就定義為5 。
max():取最大值函數(shù)，即，提取括號內(nèi)數(shù)列中的最大值.
限位工作面對阻擋環(huán)的周向相對位置給與限制的表面.即，限位嵌合 機(jī)構(gòu)中限位凹橫的周向界面.
最小阻擋高度阻擋嵌合機(jī)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)其阻擋工作面之間的對頂接觸所必 需分開的最小軸向距離.
起始分離離度在彈性嵌合力的作用下，軸向嵌合機(jī)構(gòu)的組成雙方為實(shí) 現(xiàn)其相對轉(zhuǎn)動所必需具備的最小軸向分離距離。在設(shè)計(jì)許可的相對方向上轉(zhuǎn) 動，該距離必鑭為零，反之，該距離可以不為零。
全齒*壤度在保證軸向接觸且不考慮起始分離高度的前提下，軸向 接合或嵌合機(jī)構(gòu)的組成雙方相對轉(zhuǎn)動一周時，其第一接合元件與第二掩^元 件之間的軸向距離的變化幅度。也可稱作全齒嵌合深度。
阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的入口裕度K:在不考慮其它嵌合機(jī)構(gòu)的影響以及阻擋環(huán) 周向自由時，從最小阻擋高度上，組成阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的齒環(huán)雙方在不影響該 機(jī)構(gòu)軸向嵌合的前提下相互間可以連續(xù)錯開的最大囷周角度，
齒頂阻擋角@:在壓合彈黃作用下，在不考慮阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的影響時， 軸向分離狀態(tài)申的自控離合器為避開其內(nèi)部相關(guān)齒頂面的阻擋、達(dá)到軸向接 合的目的，* 合雙方相互間必需連續(xù)錯開的最大圓周角度。
本實(shí)用新型中，當(dāng)一嵌合機(jī)構(gòu)的組成雙方分別以另 一嵌合機(jī)構(gòu)的組成雙 方為軸向支撐根基時，就稱前一嵌合機(jī)構(gòu)軸向上位于后一嵌合機(jī)構(gòu)之內(nèi)，反 之為之外.另外，本實(shí)用新型所稱的"阻擋環(huán)"均為獨(dú)立阻擋環(huán)的簡稱.
為達(dá)成上迷目的，本實(shí)用新型的軸向自控離合器的分離保持機(jī)構(gòu)，由第 一接合元件、第二接合元件、彈簧以及彈貴支座基于同一軸心線組成；第二 接合元件可以軸向移動，且軸向上居于第一接合元件和彈黃之間，彈簧的另
一端受到彈黃支座的支撐；在所述彈簧的作用下，第一備^元件與笫二接合 元件軸向相對鍾成工作M機(jī)構(gòu)，兩者同步轉(zhuǎn)動時，其間軸向距離達(dá)到最小， 并處于穩(wěn)定掩務(wù)狀態(tài)，兩者異步轉(zhuǎn)動時，其間軸向距離可達(dá)到最大，并處于 分離狀態(tài)；其特征在于1)布置有阻止分離狀態(tài)下的工作^^機(jī)構(gòu)軸向^^ 的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，軸向上位于工作M機(jī)構(gòu)之內(nèi)，徑向上位于工作接合機(jī)構(gòu) 之內(nèi)或之外，由P且擋環(huán)和附屬阻擋環(huán)軸向嵌合而成，該兩個環(huán)的嵌合端面周 向上都布置有相同數(shù)量的具有軸向阻擋作用的徑向型阻擋齒，該阻擋齒的阻 擋工作面均是升角為入的螺旋面，入《max(0， 5);阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的最小阻 擋高度，大于工作接合機(jī)構(gòu)在兩個轉(zhuǎn)動方向上的起始分離高度，小于工作接 合機(jī)構(gòu)的全齒M深度；附屬阻擋環(huán)與其屬主環(huán)剛性一體，該屬主環(huán)是笫一 接合元件或笫_^^元件；阻擋環(huán)受基準(zhǔn)環(huán)基準(zhǔn)端面的單向支撐，其滑動端 面與該基準(zhǔn)端面構(gòu)成周向自由滑動摩擦副；而基準(zhǔn)環(huán)則是與附屬阻擋環(huán)的屬 主環(huán)相對的第^^元件或第一^元件；2)布置有對阻擋嵌合機(jī)構(gòu)中阻擋 環(huán)的周向相對位置實(shí)施限制的限位嵌合機(jī)構(gòu)，由阻擋環(huán)和附屬限位環(huán)組成； 附屬限位環(huán)與其屬主環(huán)剛性一體，且附屬限位環(huán)與附屬阻擋環(huán)周向固定；限 位嵌合機(jī)構(gòu)的周向自由度，大于所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的入口裕度。作為具有雙向阻擋功能的保持機(jī)構(gòu)，工作接合機(jī)構(gòu)在兩個相對轉(zhuǎn)動方向 上的起始分離離度均為零，阻擋工作面分別對應(yīng)地形成于阻擋齒機(jī)構(gòu)中每個 齒頂面的兩倒，且阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的入口裕度大于自控離合器的齒頂阻擋角。上述保持機(jī)構(gòu)中的限位嵌合機(jī)構(gòu)，可以是一個布置在附屬限位環(huán)與阻擋為有理想的性能，嵌合狀態(tài)中的阻擋環(huán)可以通過約束相對靜止在基準(zhǔn)環(huán) 的基準(zhǔn)端面或基準(zhǔn)圃柱面上。另外，將阻擋環(huán)視為環(huán)狀基體和端面徑向齒兩部分組成的環(huán)狀構(gòu)件，該 端面徑向齒可以形成于所述環(huán)狀基體的兩端或內(nèi)、外圓柱面上?？蛇x擇地，附屬阻擋環(huán)可以單獨(dú)制作，再通過焊接、直接過盈配合或軸 向銷孔過盈配合等方式與其屬主環(huán)構(gòu)成剛性一體的組合構(gòu)件。在本實(shí)用新型中，通過向自控離合器的工作接合機(jī)構(gòu)內(nèi)加入起軸向阻擋 作用的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，或者令該機(jī)構(gòu)與限制其內(nèi)部周向相對位置的限位嵌合 機(jī)構(gòu)周向固定的形式，或者將工作接合機(jī)構(gòu)的組成雙方都列為附屬阻擋環(huán)的 屬主環(huán)的方式，很好地實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的，很好地維持住了阻擋工況 下阻擋嵌合機(jī)構(gòu)內(nèi)部的周向相對位置，達(dá)成了維持住阻擋關(guān)系，阻止自控離 合器M復(fù)位以及消除沖擊或碰撞的目的，而且具有高可靠性、與壓合彈簧 性能無關(guān)、可調(diào)節(jié)軸向分離力以及裝配簡單的優(yōu)點(diǎn)。使其適用于高轉(zhuǎn)速、大 轉(zhuǎn)矩的軸系部位.并且，阻擋環(huán)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉.附困說明困l是作為本實(shí)用新型最簡結(jié)構(gòu)實(shí)施例的超越離合器的軸向剖面困.
圖2是困1中第^#^元件的示意困，(a)是(b)的右視圖的軸向半剖困， (b)是主視圖.圖3是困1中阻擋環(huán)的示意圖，(a)是主視圖，(b)是左視困的軸向半剖圖。 圖4是困1中的各個嵌合機(jī)構(gòu)的齒廊間的相對關(guān)系于不同工況下，在同 一外圃柱面上的徑向投影的局部展開圖，(a)是嵌合狀態(tài)下工作接合機(jī)構(gòu)的齒 形關(guān)系示意困，(b)是與(a)對應(yīng)的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的齒形關(guān)系示意困，(c)是阻擋 工況下工作4^^機(jī)構(gòu)的齒形關(guān)系示意困，(d)是與(c)對應(yīng)的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的齒 形關(guān)系示意困，(e》是(a)的局部放大示意困，箭頭代表相對J^I轉(zhuǎn)動方向。 圖5是作為本實(shí)用新型實(shí)施例二的安全離合器的軸向剖面圖， 困6是作為本實(shí)用新型實(shí)施例三的超越離合器的軸向剖面圖。 圖7是作為本實(shí)用新型實(shí)施例四的炮逸離合器的軸向剖面圖。 困8是作為本實(shí)用新型實(shí)施例五的彈脊鋼球安全離合器的軸向剖面困， 圖9是作為本實(shí)用新型實(shí)施例六的自鎖差速器的軸向剖面圖。
具體實(shí)施方式
必要說明>^說明書的正文及所有附困中，相同或相似的構(gòu)件及其特征 部位均采用相同的標(biāo)記符號，所以本說明書只在它們第一次出現(xiàn)時給予詳細(xì) 說明，其后再次出現(xiàn)時將不再給予重復(fù)的詳細(xì)闡述。如


圖1 ~困4所示，本實(shí)用新型的第一實(shí)施例是一個呈輪一軸傳動形式的 單向M離合器.其中，第一^^元件50是阻擋環(huán)100的基準(zhǔn)環(huán)，第二* 元件柳是附屬取插環(huán)的屬主環(huán)，第二軸套206是附屬限位環(huán)的屬主環(huán)。第一 #元件50套襲在第二軸套206的光滑段上，二者間的軸承216單向限制住 第一^元件鄰，該軸承又被卡環(huán)210a單向限制在第二軸套加6上。第二接 合元件80套裝在第二軸套206的花鍵齒段上，二者間由花鍵齒周向固定，第 一接合元件鄰與第二接合元件80組成工作M機(jī)構(gòu)。嵌合彈簧160安裝在 第二^^元件糖的非嵌合端面與彈黃座162之間。彈簧座162則被卡環(huán)21他 軸向限定在第4套206的外端側(cè).阻擋環(huán)100徑向上位于工作^^機(jī)構(gòu)之 內(nèi)，其滑動端面124朝向第一M元件50的基準(zhǔn)端面70，與附屬阻擋環(huán)組成 阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，與鑲嵌在第二軸套206上的限位銷134組成限位嵌^^機(jī)構(gòu)。 波形約束彈贊l幼置于阻擋環(huán)100與第二軸套206外花鍵齒的端面之間。在如困2所示的第二掩^元件80上，笫二掩^齒82為橫截面呈鋸齒形 的徑向齒，該食均布在其嵌合端面的外環(huán)側(cè)，附屬阻擋齒142均布在其嵌合 端面的內(nèi)環(huán)銅.附屬阻擋齒142與笫二^齒82徑向上連成一體，其齒頂面 就是阻擋工作面l勒.為簡化結(jié)構(gòu)和方便制造，附屬阻擋齒的阻擋工作面148、 齒側(cè)面l鄰a和鷹根面146分別與笫二接合齒齒頂面84、齒側(cè)面88a和齒根面
86完全共面.即，附屬阻擋齒142完全由第二M齒82的徑向延伸部分充當(dāng)。 除了沒有附屬阻擋齒，以及"^齒齒頂面具有一定弧度以外，第一接合元件 50的嵌合端面的布局和齒形完全等同于笫二M元件80。在圖3所示的阻擋環(huán)100中，阻擋齒102 —體均布在環(huán)狀基體112的外 環(huán)面上，限位郷槽136—體均布在環(huán)狀基體112的內(nèi)環(huán)面上。軸向上，阻擋 齒102明顯高于環(huán)狀基體112。阻擋齒齒頂面104就是阻擋工作面108，阻擋 齒齒側(cè)面110a、 ll他所形成的齒橫能容納附屬阻擋齒142，其間周向自由度 大于零.阻擋齒102的頂端為阻擋環(huán)的嵌合端，其底端面即為阻擋環(huán)100的 周向滑動端面124.如困4(a)、 (b)和(e)所示，第一M元件50與笫二#元件80組成既是 傳力嵌合M又是分離嵌合機(jī)構(gòu)的單向工作^^機(jī)構(gòu)，阻擋環(huán)100與附屬阻 擋環(huán)組成單向阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，該二嵌合機(jī)構(gòu)的周向自由度可以為零.第二軸 套206上的限位銷134與阻擋環(huán)100的限位凹槽136組成限位嵌合機(jī)構(gòu)(圖 中虛線部分)，該機(jī)構(gòu)的周向自由度X大于阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的入口裕度K，即， X>K，其中K-Z麗-Z^t (相關(guān)符號表示對應(yīng)點(diǎn)間的圃周角)。以這樣的寸，即，在阻擁嵌合;t^嵌合的狀態(tài)下，限位銷134必須能夠接觸到限位凹 槽136的限位工作面138b。另外，嵌合狀態(tài)下，Dt< X^<De (橫線符號表示 軸向距離，下同)，其中，Dt代表工作^機(jī)構(gòu)在非設(shè)計(jì)的分離超越方向上的 起始分離高度，其在設(shè)計(jì)的分離超越方向上的起始分離高度恒為零，D(代表 工作^機(jī)構(gòu)的全齒接合深度，E代表阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的最小阻擋高度.超 越工況下各機(jī)構(gòu)的相互關(guān)系如困4(c)、 (d)所示。不難理解，本實(shí)施例中限位凹槽136及作為附屬限位齒的限位銷134周 向均布三個，阻扭環(huán)IOO和附屬阻擋環(huán)各有三個均布的完全一致的徑向齒102 和142,附屬阻扭齒142周向上正好是第二^^齒82的徑向延伸的安排都不 是必需的，而純粹是出于簡化結(jié)構(gòu)和工藝等的需要.對于附屬阻擋環(huán)無法與 其屬主環(huán)一體形成的特殊愔況，可以采用事先將它單獨(dú)制作出來，再事后把 它與屬主環(huán)以或,或過盈配合等的方式加以剛性組合的方法來處理.同樣 道理，約束彈贊l加也可以是波形彈黃以外的其它任何形式的彈性體. 下面結(jié)合工作過程并參照困1和圖4對本實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。 在嵌合狀態(tài)下，第一掩^元件50上的轉(zhuǎn)矩(由圍1的左側(cè)觀看為逆時針 方向)經(jīng)工作接合機(jī)構(gòu)傳給笫二#^元件80，再經(jīng)花鍵副傳給第二軸套206，或者反轉(zhuǎn)時沿*1^珞線傳遞.當(dāng)兩接合元件在設(shè)計(jì)的相互分離方向上的相對 轉(zhuǎn)速大于零時，即，出現(xiàn)困4(c) 、 (d)中箭頭所示的相對轉(zhuǎn)動時，超越離合器 便開始分離超越，第《^ 合齒82和第一接合齒52之間將克服壓合彈簧160
的彈力而沿二者的分離齒面58a和88a相互滑轉(zhuǎn)爬升，直至二者的軸向分離 距離達(dá)到A.由于有參4fc^〈De的制約，以及阻擋環(huán)100被約束彈簧120相 對靜止在笫一*元件50上，因此，只要阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的入口裕度K不遠(yuǎn)離 其下限值，jlW分離的過程就足以確保在阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的軸向分離距離第一 次同步達(dá)到Dt時，附屬阻擋齒阻擋工作面148就已經(jīng)躍上阻擋齒阻擋工作面 108并建立起輪向阻擋關(guān)系，在該阻擋工況中，笫二接合元件80相對第一接 合元件50和阻擁環(huán)100的轉(zhuǎn)動為M式滑轉(zhuǎn)，其跳躍或碰撞的幅度為A與5^ 之間的差值.如圃4(c) 、 (d)所示，當(dāng)與笫二掩^元件80周向固定的限位銷 134抵觸到限位KJ槽136的限位工作面138a時，阻擋環(huán)100便被限位銷134 驅(qū)動著相對第一M元件SO同步滑轉(zhuǎn)，阻擋環(huán)100與附屬阻擋齒142也隨即 處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的阻擋工況得以穩(wěn)定。相對于現(xiàn)有技術(shù)，以上分離阻擋過程簡單可靠，阻擋環(huán)100被動地靜止 在其基準(zhǔn)環(huán)第一#元件50上，建立起阻擋關(guān)系之前，不需要該環(huán)在周向或 軸向上做任何的亊情，不存在任何的運(yùn)動響應(yīng)、空行程以及驅(qū)動摩擦力等問 題， 一切分離動作，均由與附屬阻擋環(huán)剛性一體的從動環(huán)這個導(dǎo)致分離阻擋 動作的原動件自己來執(zhí)行，這將特別有利于阻擋關(guān)系的建立，更明顯優(yōu)于現(xiàn) 有技術(shù).而且，將阻擋環(huán)100布置在工作接合機(jī)構(gòu)徑向之內(nèi)，也降低了殘余 轉(zhuǎn)矩和磨損消耗.另外，本實(shí)施例的阻擋工作面108還可以是具有升角入的 螺旋面，入<5.于是，當(dāng)5>0且0<入<5時，附屬阻擋齒142將因?qū)?接觸的兩阻擋工作面不能自鎖而相對滑轉(zhuǎn)爬升，令阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的軸向分離 距離等于或大于A,直至限位銷134抵觸到限位凹槽136的限位工作面138a. 也就是說，經(jīng)過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，我們可以得到令兩接合元件之間零接觸或無接 觸的M轉(zhuǎn)動工況.由于入<max (0， 5 )的限制，阻擋嵌合機(jī)構(gòu)中雙方阻 擋齒齒頂間的對領(lǐng)接觸，要么在5 >0時不能自鎖，要么在5 〈O能自鎖但卻 被參數(shù)X^CD。所帶來的跳躍式滑轉(zhuǎn)模式所破壞，因此，無論正向還是良向超 越，沒有限位嵌合機(jī)構(gòu)的作用，阻擋環(huán)100都不可能自動跟隨第二^元件 80—體轉(zhuǎn)動，而是靜止在第一^^元件鄰的基準(zhǔn)端面70上。所以，本實(shí)施例的嵌合復(fù)位非常簡單和自然，反向超越即可.即，只要 令笫二*無件8d相對于笫一#元件鄰作與圖4(c)和4(d)中箭頭反向的相 對轉(zhuǎn)動，附屬阻耱齒142都能滑離阻擋齒阻擋工作面108，與笫二M齒82 一起同步嵌合復(fù)位.而在附屬阻擋齒阻擋工作面148的前點(diǎn)A點(diǎn)還未滑離阻 擋齒阻擋工作面l鵬的前點(diǎn)G點(diǎn)之前，第二掩^齒82已經(jīng)周向錯過了笫一接合齒齒橫口的情況下，嵌合復(fù)位就需要轉(zhuǎn)過一個齒才可完成，但絕不會出現(xiàn) 卡死或崩齒現(xiàn)象.罔為有Dt〈S^，也就M始分離高度的限制，所以，兩接 合齒52和82掩然反向M分離。同時，限位銷134抵觸到限位凹槽136的
限位工作面13錄時，附屬阻擋齒齒頂面148的后點(diǎn)B并沒有錯過阻擋齒齒槽 入口的H點(diǎn)，整個齒頂面148仍處于阻擋齒齒槽入口的上方。由上述說明可 見，相對現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例之嵌合復(fù)位過程，機(jī)理簡單，過程可靠，除了 需要彈脊160提M合壓力之外，與該彈簧的尺寸、具體性能M以及穩(wěn)定 與否沒有任何關(guān)系.徹底消除了嵌合彈黃160對阻擋嵌合機(jī)構(gòu)嵌合復(fù)位過程 的影響，令變換嵌合壓力以及調(diào)節(jié)彈黃尺寸成為基本可能。自然地，彈黃160 的制it^度、成本及離合器裝配要求將大為降低，使用壽命明顯提高.本實(shí)施例也可以做牙嵌式安全離合器使用，或者將卡環(huán)210換成調(diào)節(jié)螺 母164，笫二軸套206的外端相應(yīng)處加工出螺紋，成為可調(diào)節(jié)的安全離合器， 或者將兩^^iit計(jì)為正梯形截面的上相安全離合器，或者還可變形為如圖5 所示的具備雙向M離合器.雙向安全離合器中最好使用具有雙向阻擋功能 的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)與單向阻擋的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的工作原理和基本結(jié)構(gòu) 和參數(shù)要求幾乎完全一樣，區(qū)別僅僅在于，雙向阻擋嵌合機(jī)構(gòu)中的入口裕度 K必須大于自控離合器的齒頂阻擋角0,以及，以這樣的效果來確定限位嵌 合機(jī)構(gòu)與阻擋嵌合機(jī)構(gòu)周向相對位置及各自構(gòu)件的周向尺寸，即，限位嵌合 機(jī)構(gòu)不得妨礙BM^嵌合機(jī)構(gòu)在兩個方向上建立阻擋關(guān)系，而以兩機(jī)構(gòu)可同時 居中嵌合的定位為最佳.在雙向阻擋機(jī)構(gòu)的嵌合復(fù)位過程中，K〉0參數(shù)限制 足以保證反向趫?jiān)綍r嵌合復(fù)位的成功，而不會進(jìn)入反向分離阻擋工況。雙向 P且擋嵌合機(jī)構(gòu)中，附屬P且擋齒142周向上最好由兩個笫二接合齒82的徑向延 伸部分分體組成，齒體中部呈不連續(xù)狀。需要指出的是，本實(shí)施例中對阻擋環(huán)100的約束不是必需的，這樣做的 目的只是為了錄對確保阻擋嵌合機(jī)構(gòu)能在第 一 時間內(nèi)建立起軸向阻擋關(guān)系。 而約束的方式也不限于彈發(fā)壓縮一種，還可以是用磁性材料制作第一接合元 件50或阻擋環(huán)16 的全部或局部以造成二者磁性吸合的方式，或者將阻擋環(huán) 100制成帶軸肩的沐性開口環(huán)的方式，或者制成帶錐形回轉(zhuǎn)面的彈性開口環(huán)， 或者是徑向彈性力作用在阻擋環(huán)100的局部錐形回轉(zhuǎn)面上，比如彈貴ia3朱以 及彈性卡環(huán)等的徑向壓迫方式。關(guān)于阻擋環(huán)IOO，附屬阻擋環(huán)(齒)以及阻擋 環(huán)100的約束方法，在本專利申請人提出的實(shí)用新型專利"基本型牙嵌式自 鎖差速器"以及"壓合式牙嵌單、雙向炮緣離合器"中有更詳盡細(xì)致的描述， 該兩專利整體上禮^申請所參引，在此不再予以詳述。需要說明的是，由于阻擋嵌合機(jī)構(gòu)以及限位嵌合機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)、基本 關(guān)系、基本麥數(shù)要求以及基本工作原理和過程完全相同或類似，所以以下實(shí)施例中將不再給于重復(fù)說明，而只對具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要解釋，如上所迷，困5所示牙嵌式雙向安全離合器具有軸一軸傳動形式，與
圖1 實(shí)施例基本相同，不同之處在于，其限位嵌合機(jī)構(gòu)的徑向凸起132形成在阻
擋環(huán)100的內(nèi)孔面上，而限位凹槽136形成在第二軸套206上。具有相對高 的可靠性，裝配也更簡單了。困6給出的是本實(shí)用新型的最簡實(shí)施例，具有孔一軸傳動形式的超越離 合器或安全離合器。第一^^元件50與第一軸套204呈剛性一體形式，輪齒 214直接形成在笫二^元件80的外圃柱面上。其與前兩個實(shí)施例的最大不 同在于，阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的組成雙方軸向上位置互換了。即，附屬阻擋環(huán)以第 一M元件50為其屬主環(huán)，阻擋環(huán)100以第二接合元件80為其基準(zhǔn)環(huán).因 此，阻擋環(huán)l柳軸向上不再固定，并通過將其自身制成帶外軸肩的彈性開口 環(huán)的自約束方式實(shí)現(xiàn)與第二接合元件80的軸向固定，分離阻擋過程同于現(xiàn)有 技術(shù)。相應(yīng)地，附屬限位環(huán)為與附屬阻擋環(huán)的周向固定，其屬主環(huán)也換成了 第一*元件鄰.附屬限位齒仍由限位銷134充當(dāng)，只要將本實(shí)施例的工作過程視為笫一接合元件50相對笫二接合元件80 轉(zhuǎn)動和分離，其分離阻扭和嵌合復(fù)位過程就完全同上，這里不再重復(fù)說明。 但應(yīng)該指出的是，除了由于阻擋環(huán)100的軸向隨動帶來了空行程問題外，本 實(shí)施例仍然具有困1、困5實(shí)施例的眾多有點(diǎn)。而且，呈錐形孔狀的基準(zhǔn)端面 70對摩擦力的放大具有提升&角和減輕或消除嵌合復(fù)位過程中彈黃160影響 的作用。圖7給出的是本實(shí)用新型用于孔一軸傳動形式的封裝^l離合器的結(jié)構(gòu) 示意圖.笫一#^元件50與第一軸套204剛性一體，阻擋環(huán)100套裝在其接 合齒外的臺階形圃柱面上，以臺階端面為其基準(zhǔn)端面70.第4合元件柳以 嵌合端面相對的方式套裝在笫一軸套204上，與笫一^元件50組成工作接 合機(jī)構(gòu)，并通過其外圃柱面上的花鍵齒與管狀殼體226周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩。 管狀殼體226麵細(xì)柱面上形成有花鍵齒212，外圃柱面上形成有固定齒團(tuán)用的 鍵槽230和卡樂情232.波形約束彈黃120安裝在花鍵齒212的端面與阻擋環(huán) 100的環(huán)狀基R間.限位銷134徑向地鑲嵌在管狀殼體226上的相應(yīng)孔中， 與形成在阻搪環(huán)1W環(huán)狀基體上的限為凹槽136構(gòu)成限位嵌合機(jī)構(gòu)。環(huán)形端 蓋224a和22物通過螺釘228被分別固定在其兩端的開口端面上，并通過軸 承216和密封瞰218與笫一軸套204徑向固定或密封。壓合彈黃160安M 第二*元件糖環(huán)形端蓋224b之間，對比困1實(shí)魂例，不難發(fā)現(xiàn)兩者實(shí)質(zhì)上是呈內(nèi)外環(huán)互為翻轉(zhuǎn)的關(guān)系.所 以，二者幾乎具有完全相同的特點(diǎn)，除了后者的殘余轉(zhuǎn)矩稍大之外.圖8給出的是本實(shí)用新型用于彈黃鋼球安全離合器的結(jié)構(gòu)示意困。笫一 M元件50由銅球救90的一端套裝在第二軸套206無螺故端的外圓柱面上， 并被卡環(huán)21 Ih^閨定.笫二軸套206與銅球轂卯制成剛性一體，阻擋環(huán)100 置于笫一M元件鄰嵌合端的端面圃形凹槽內(nèi)。阻擋齒102 —體均布在環(huán)狀 基體的外圃柱面上，徑向凸起132 —體均布在該環(huán)狀基體的內(nèi)圓柱面上.該 徑向凸起132與形成在第二軸套206相應(yīng)外囷柱面上的限位凹槽136構(gòu)成限 位嵌合機(jī)構(gòu).約束彈黃120安裝在阻擋環(huán)100的環(huán)狀基體與鋼球轂90之間， 迫使阻擋環(huán)l柳貼緊端面囷形凹槽的壁面，即基準(zhǔn)端面70，令后者靜止在該 基準(zhǔn)端面70上.鋼球60放置在鋼球轂灘的軸向通孔中，在其部分球體于一 個方向上嵌入第一掩^元件50相應(yīng)端面上的凹槽的同時，仍有部分球體于另 一個方向上頂在第:^^元件柳的端面上。第二掩^元件80由鋼球叛9O的 另一端套在第二釉套206螺紋端的外圃柱面上.附屬于其上的附屬阻擋齒142 穿過*轂90上的進(jìn)讓通孔，與阻擋環(huán)100組成阻擋嵌合機(jī)構(gòu)。彈簧160安 裝在第二接合元件抑與調(diào)節(jié)螺母164之間.調(diào)節(jié)螺母164以螺紋形式聯(lián)結(jié)在 第二軸套206的外螺紋上。錐形襯套208用于固定聯(lián)接第二軸套206與笫二 轉(zhuǎn)軸，由螺松2I0和螺故孔對其軸向施力.盡管本實(shí)施例與困1所示實(shí)施例有著明顯的不同，但均以第一掩^元件 50為阻擋環(huán)1W的基準(zhǔn)環(huán)，均以第二備^元件80為附屬阻擋環(huán)的屬主環(huán)，均 以與第^^^元件周向閨定的笫二軸套206為附屬限位環(huán)的屬主環(huán)。所以， 從阻擋嵌合4M^和限位嵌合機(jī)構(gòu)的角度分析，二者是完全一樣的，二機(jī)構(gòu)有 著完全一樣的工作過程和優(yōu)點(diǎn)，這里不再重復(fù)說明。另外，很顯然地，二機(jī) 構(gòu)也可以徑向上布里到銅球嵌合機(jī)構(gòu)的外圃柱面上，但殘余轉(zhuǎn)矩明顯增大。圖9給出鏞是本實(shí)用新型用于牙嵌式自鎖差速器的結(jié)構(gòu)示意圖。以中心 環(huán)形式出現(xiàn)的笫一M元件50嵌于主動傳力環(huán)240的內(nèi)孔中并被卡環(huán)210軸 向固定，兩個第^=1#^元件抑安裝在主動傳力環(huán)240的兩端，四環(huán)的嵌合端 面兩兩相對組成兩個實(shí)為分離嵌合機(jī)構(gòu)的工作接合機(jī)構(gòu)，以及兩個傳力嵌合 機(jī)構(gòu).兩個彈脊l幼從兩端分別壓住第"^^元件80以保證嵌合壓力的持續(xù) 存在，兩個彈* 160的外端受到兩個彈黃座162的支撐。而兩個彈簧座162 則分別受到套裝在其內(nèi)孔中的兩個第二軸套206的外軸肩的軸向限位.該兩 個第二軸套206分別以花鍵聯(lián)接的方式與兩個第二癡^元件柳內(nèi)孔周向固 定，第二軸套2M內(nèi)孔中加工有傳遞轉(zhuǎn)矩到榆出半袖(未示出)用的花'鍵齒。兩 個阻擋環(huán)l腳分別以嵌合端面朝向笫二^^元件柳的形式安裝在第一M元 件50的端面躪形U槽內(nèi)，以該凹槽內(nèi)壁為基準(zhǔn)端面，以第一接合元件50為 基準(zhǔn)環(huán).阻插齒182—體均布在環(huán)狀基體的外囷柱面上，限位凹槽136—體 均布在該環(huán)狀J^體的內(nèi)圃柱面上.限位凹槽136與鑲嵌在第二軸套206相應(yīng) 外圃柱面上的限位銷134構(gòu)成限位嵌合機(jī)構(gòu)，兩個約束彈簧120分別安^* 阻擋環(huán)100的JMM^體與第二軸套206的外花鍵齒的內(nèi)端面之間，將阻擋環(huán) 100壓緊在基準(zhǔn)壤面上.主動傳力環(huán)240的四個徑向凸耳內(nèi)呈徑向地加工有中 心環(huán)拆卸孔.整個差速器軸向上具有完全對稱的布局和結(jié)構(gòu)，所有構(gòu)件上的 接合齒、傳力齒數(shù)量完全同一，并且周向均布，同時，第一M元件50及主 動傳力環(huán)240兩端面的徑向齒周向上嚴(yán)格同位。以上僅僅是本實(shí)用新型針對其有限實(shí)施例給予的描述和圖示，具有一定 程度的特殊性，但應(yīng)該理解的是，所提及的實(shí)施刮都是用來進(jìn)行說明的，其 各種變化、等同、互換以及更動結(jié)構(gòu)或各構(gòu)件的布置，都將被認(rèn)為未脫離開 本實(shí)用新型構(gòu)恩的精神和范圍，
權(quán)利要求1.一種軸向自控離合器的分離保持機(jī)構(gòu)，由第一接合元件、第二接合元件、彈簧以及彈簧支座基于同一軸心線組成；第二接合元件可以軸向移動，且軸向上居于第一接合元件和彈簧之間，彈簧的另一端受到彈簧支座的支撐；在所述彈簧的作用下，第一接合元件與第二接合元件軸向相對組成工作接合機(jī)構(gòu)，兩者同步轉(zhuǎn)動時，其間軸向距離達(dá)到最小，并處于穩(wěn)定接合狀態(tài)，兩者異步轉(zhuǎn)動時，其間軸向距離可達(dá)到最大，并處于分離狀態(tài)；其特征在于(a)布置有阻止分離狀態(tài)下的所述工作接合機(jī)構(gòu)軸向接合的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，軸向上位于所述工作接合機(jī)構(gòu)之內(nèi)，徑向上位于所述工作接合機(jī)構(gòu)之內(nèi)或之外，由阻擋環(huán)和附屬阻擋環(huán)軸向嵌合而成，該兩個環(huán)的嵌合端面周向上都布置有相同數(shù)量的具有軸向阻擋作用的徑向型阻擋齒，所述阻擋齒的阻擋工作面均是升角為λ的螺旋面，λ≤max(0，δ)，其中，δ是能夠令阻擋工況中由雙方阻擋工作面軸向接觸所形成的靜摩擦副成功自鎖的阻擋工作面的最小升角；所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的最小阻擋高度，大于所述工作接合機(jī)構(gòu)在兩個轉(zhuǎn)動方向上的起始分離高度，小于所述工作接合機(jī)構(gòu)的全齒接合深度；所述附屬阻擋環(huán)與其屬主環(huán)剛性一體，該屬主環(huán)是第一接合元件或第二接合元件，所述阻擋環(huán)受基準(zhǔn)環(huán)基準(zhǔn)端面的單向支撐，其滑動端面與該基準(zhǔn)端面構(gòu)成周向自由滑動摩擦副；所述基準(zhǔn)環(huán)是與所述附屬阻擋環(huán)的屬主環(huán)相對的第二接合元件或第一接合元件；(b)布置有對所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)中阻擋環(huán)的周向相對位置實(shí)施限制的限位嵌合機(jī)構(gòu)，由阻擋環(huán)和附屬限位環(huán)組成；附屬限位環(huán)與其屬主環(huán)剛性一體，且附屬限位環(huán)與附屬阻擋環(huán)周向固定；所述限位嵌合機(jī)構(gòu)的周向自由度，大于所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的入口裕度。
2. 按權(quán)利要求l所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于(a) 所述工作接合機(jī)構(gòu)在兩個相對轉(zhuǎn)動方向上的起始分離高度均為零， 該機(jī)構(gòu)在兩個相對轉(zhuǎn)動方向上的^H&都將導(dǎo)致自身軸向分離；(b) 所迷扭擋齒和附屬阻擋齒二者齒頂?shù)淖钃豕ぷ髅婢鶠閮蓚€，該兩個 阻擋工作面分鷹對應(yīng)地形成于每個齒頂面的兩側(cè)；(c) 所il^擋嵌合一的入口裕度大于自控離合器的齒頂阻擋角。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的保持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述限位嵌合機(jī)構(gòu)， 是一個布置在錄屬限位環(huán)與阻擋環(huán)的兩國柱面之間或兩端面之間的由凸起和 凹槽組成的銷橫式限位機(jī)構(gòu).
4. 按權(quán)利要求1或2所迷的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于通過約束可將 嵌合狀態(tài)中的鋒插環(huán)相對靜止在基準(zhǔn)環(huán)的基準(zhǔn)端面或基準(zhǔn)圃柱面上.
5. 按權(quán)利豢求1或2所述的分離##機(jī)構(gòu)，其特征在于將阻擋環(huán)視為 環(huán)狀基體和端樣樣向齒兩部分組成的環(huán)狀構(gòu)件，所述端面徑向齒可以形成于 所述環(huán)狀基體的兩端或內(nèi)、外圃柱面上。
6.按權(quán)利要求1或2所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述附屬阻擋 環(huán)可以單獨(dú)制作，再通過烀接、直接過盈配合或軸向銷孔過盈配合等方式與其屬主環(huán)構(gòu)成W性一體的組^^構(gòu)件.
專利摘要一種軸向自控離合器的分離保持機(jī)構(gòu)，由阻擋環(huán)、附屬阻擋環(huán)以及附屬限位環(huán)組成，阻擋環(huán)與附屬阻擋環(huán)組成阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，以維持所服務(wù)的工作接合機(jī)構(gòu)的分離狀態(tài)，阻擋環(huán)與附屬限位環(huán)組成限位嵌合機(jī)構(gòu)，以維持阻擋嵌合機(jī)構(gòu)內(nèi)部齒頂間對頂關(guān)系的穩(wěn)定。其特征在于，阻擋環(huán)通過約束靜止在基準(zhǔn)端面上，阻擋嵌合機(jī)構(gòu)軸向上位于工作接合機(jī)構(gòu)之內(nèi)，徑向上位于工作接合機(jī)構(gòu)之內(nèi)或之外，限位嵌合機(jī)構(gòu)與阻擋嵌合機(jī)構(gòu)周向固定。相比牙嵌式自鎖差速器中的保持機(jī)構(gòu)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，分離阻擋和嵌合復(fù)位過程可靠性更高，更重要的是不受壓合彈簧尺寸和參數(shù)的影響，可以調(diào)節(jié)壓合彈簧的軸向壓力，裝配簡單，因此，可適用于所有軸向彈簧壓合式自控離合器。
文檔編號F16D11/00GK201041203SQ200720146909
公開日2008年3月26日 申請日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者濤 洪 申請人:濤 洪