專利名稱：軸向自控離合器的自支撐式分離保持機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域中的一種軸向自控離合器，以及諸如包含此種自 控離合器的牙嵌自鎖差速器等其它傳動(dòng)裝置，特別涉及一種彈簧壓合式自控離 合器軸向分離后用于維持其分離狀態(tài)的保持才幾構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的軸向彈性壓合式自控離合器，包括牙嵌超越離合器，牙嵌安全 離合器，以及彈簧鋼球安全離合器，均不具備軸向分離后的狀態(tài)保持功能。其 軸向嵌合的固定、移動(dòng)分離環(huán)軸向分離后的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)必然帶來(lái)沖擊、碰撞、噪 音和端面齒的過(guò)度磨損，對(duì)軸向彈性壓合力較大的牙嵌安全離合器甚至?xí)?yán)重 到折斷端面齒的程度。而由兩個(gè)雙向牙嵌超越離合器軸向背靠背雙聯(lián)而成的牙 嵌式自鎖差速器，其固定、移動(dòng)分離環(huán)雖具備軸向分離保持功能，但仍存在分 離齒齒頂間的碰撞式磨損，對(duì)提供壓合力的彈簧剛度、彈簧長(zhǎng)度、裝配的要求 過(guò)于嚴(yán)苛，以及不能補(bǔ)償磨損等缺點(diǎn)。
本發(fā)明人提出的申請(qǐng)?zhí)枮?00710152151.9的名為軸向自控離合器的分離保 持機(jī)構(gòu)的在審中國(guó)專利，消除了上述缺點(diǎn)。但在阻擋工況中，移動(dòng)分離環(huán)的最 終支撐構(gòu)件(如機(jī)架、基座、分離環(huán)或殼體等)，仍是通過(guò)與該環(huán)具有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) 關(guān)系的嵌合對(duì)象環(huán)來(lái)對(duì)該環(huán)提供軸向支撐，其與中間支撐構(gòu)件之間存在必然的 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。即，采用的仍然是其申請(qǐng)俞現(xiàn)有技術(shù)的"它支撐"模式。阻擋環(huán)與 阻擋環(huán)的軸向支撐環(huán)之間，分離齒齒頂之間或傳力齒齒頂之間無(wú)可避免地存在 著正比于軸向彈性壓合力的滑動(dòng)式;^幾械磨損，以及相應(yīng)的空載摩擦阻力轉(zhuǎn)矩和 發(fā)熱，不利于其性能的提升、相關(guān)構(gòu)件壽命的延長(zhǎng)，以及應(yīng)用在阻擋工況較多 或?yàn)槌B(tài)的傳動(dòng)部位/場(chǎng)合。
另外，依據(jù)該發(fā)明的軸向自控離合器嵌合復(fù)位時(shí)，其阻擋環(huán)相對(duì)阻擋環(huán)的 軸向支撐環(huán)的止轉(zhuǎn)位置具有隨機(jī)性和任意性，這必然導(dǎo)致其兩嵌合環(huán)開(kāi)始嵌合 時(shí)的圓周起始位置的隨機(jī)性和任意性，不能保證嵌合雙方從最佳的嵌合起始區(qū) 間內(nèi)開(kāi)始嵌合。同時(shí)，其嵌合雙方在嵌合復(fù)位過(guò)程中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡線又是一 條螺旋線(升角不固定，非靜止?fàn)顟B(tài)中)。因此，該類離合器存在軸向上不完全 嵌合的情況，無(wú)謂地增加了齒側(cè)面上的有害磨損。而這種在兩嵌合環(huán)相互間還 未達(dá)到軸向嵌合深度，雙方傳力齒的齒側(cè)面就已經(jīng)相互接觸甚至開(kāi)始傳遞轉(zhuǎn)矩 的情況，特別有害于其中的超越離合器和以其為基礎(chǔ)的牙嵌式自鎖差速器，因 為這很可能導(dǎo)致傳力齒因接觸強(qiáng)度超限而崩損。此種不足對(duì)于兩傳力齒從齒頂 邊緣零接觸位置開(kāi)始嵌合的極端情況尤其嚴(yán)重。因此，為適應(yīng)嵌合復(fù)位過(guò)程中嵌合雙方的這種相對(duì)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)，提高 嵌合復(fù)位過(guò)程的可靠性，保證軸向完全嵌合和防止崩齒，超越離合器的兩嵌合 環(huán)上傳力齒的齒側(cè)面必需呈內(nèi)縮狀(齒根內(nèi)縮)。倒梯形的碎黃/圓周向截面形狀就 是適應(yīng)該需要的最簡(jiǎn)單的選擇。但這不僅加大了加工難度和成本，而且更直接 降低了傳力齒的承載能力。雖然增大軸向彈性壓合力可降低傳力齒齒根內(nèi)縮的 程度，但卻不可能消除內(nèi)縮的需要(內(nèi)縮程度還與移動(dòng)分離環(huán)的質(zhì)量、反超越 轉(zhuǎn)動(dòng)速度等有關(guān)，并且，彈性壓合力更不可能無(wú)窮大)，而且還要因此付出增大 空栽阻力轉(zhuǎn)矩和磨損速度的代價(jià)。
例如，現(xiàn)有技術(shù)中的3MJI-164型牙嵌式自鎖差速器(《汽車車橋設(shè)計(jì)》劉 惟信，清華大學(xué)出版社2004年4月，p273~277)，就是依據(jù)上述思想將其彈性 壓合力設(shè)計(jì)在470.4牛的水平上，同時(shí)以約6.4度的傾4牛角內(nèi)縮傳力齒齒才艮，以 求嵌合復(fù)位時(shí)，能令其軸向移動(dòng)分離環(huán)上傳力齒的螺旋型運(yùn)動(dòng)軌跡盡可能地平 行于其回轉(zhuǎn)軸線(6.4度以內(nèi))，消除崩損傳力齒的可能。但過(guò)大的彈性壓合力 加大了其控制阻擋環(huán)的難度，反過(guò)來(lái)該控制難度又加大了其對(duì)彈簧參數(shù)穩(wěn)定性 和精度的要求，從而增加了成本，P爭(zhēng)低了工作可靠性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明的目的，在于提供一種具有固定的嵌合復(fù)位圓周起始位置和運(yùn)動(dòng)軌 跡，軸向上無(wú)不完全嵌合的可能，阻擋工況中，移動(dòng)分離環(huán)與其所有軸向支撐 構(gòu)件間周向相對(duì)靜止的軸向自控離合器的自支撐式分離保持機(jī)構(gòu)。
為達(dá)成上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種軸向自控離合器的自支撐式分離 保持機(jī)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向式分離嵌合機(jī)構(gòu)，其具有繞同一回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的可 軸向嵌合的分離環(huán)和移動(dòng)分離環(huán)，與移動(dòng)分離環(huán)以既可軸向移動(dòng)又可傳遞轉(zhuǎn)矩 的形式相聯(lián)接的第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，以及彈簧和彈簧座；該機(jī)構(gòu)利用移動(dòng)分離環(huán)與 分離環(huán)之間的超越轉(zhuǎn)動(dòng)，致使移動(dòng)分離環(huán)軸向遠(yuǎn)離分離環(huán)，以解除該機(jī)構(gòu)自身 的軸向嵌合；以及，具有軸向嵌合的阻擋環(huán)和移動(dòng)阻擋環(huán)的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，該 二環(huán)上都形成有阻擋齒，以在超越工況中阻止分離嵌合機(jī)構(gòu)的軸向嵌合，維持 住該機(jī)構(gòu)的軸向分離狀態(tài)；其特征在于阻擋工況中，由周向相對(duì)移動(dòng)分離環(huán)、 彈簧以及所有中間支撐構(gòu)件均靜止的同 一個(gè)構(gòu)件最終軸向支撐移動(dòng)分離環(huán)和彈 簧；還包括具有止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)和止轉(zhuǎn)環(huán)的止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其用于自超越轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始至阻 擋嵌合機(jī)構(gòu)建立起軸向阻擋關(guān)系之前，致使阻擋環(huán)不能跟隨移動(dòng)阻擋環(huán)一體轉(zhuǎn) 動(dòng)；還包括釋放機(jī)構(gòu)，用于解除止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)阻擋環(huán)的周向約束，以在阻擋嵌合 機(jī)構(gòu)建立起軸向阻擋關(guān)系后，恢復(fù)阻擋環(huán)跟隨移動(dòng)阻擋環(huán)一體轉(zhuǎn)動(dòng)的自由；以 及，還包括至少一個(gè)定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其利用移動(dòng)分離環(huán)與止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)之間的反超越轉(zhuǎn)動(dòng)，在阻擋環(huán)相對(duì)止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)至特定的圓周位置時(shí)，致動(dòng)阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，以結(jié)束阻擋工況并恢復(fù)該機(jī)構(gòu)自身以及整個(gè)離合器的嵌合。本發(fā)明的更多的優(yōu)良改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求給出。
需要特別說(shuō)明的是，本發(fā)明文件所用相關(guān)概念或名詞的含義如下.
共體共存一體的簡(jiǎn)稱，指多個(gè)構(gòu)件合并成一個(gè)單一構(gòu)件。
失效指機(jī)構(gòu)或零件由于人為或客觀原因不能正常工作，喪失其基本功能之含義。例如，以破壞構(gòu)件基本關(guān)系的方式將棘輪機(jī)構(gòu)中棘爪與棘齒軸向相互錯(cuò)位，或者，以破壞構(gòu)件基本運(yùn)動(dòng)的方式將其棘爪強(qiáng)制約束在分離位置上，該棘4侖機(jī)構(gòu)都將因二者不可能實(shí)現(xiàn)嗜合而失效。
阻擋工況即超越工況，阻擋嵌合機(jī)構(gòu)中雙方的阻擋齒軸向上相互對(duì)頂接觸，阻止分離嵌合機(jī)構(gòu)嵌合的工作狀況，與非阻擋工況即嵌合工況相對(duì)。
軸向嵌合嵌合機(jī)構(gòu)中嵌合雙方的嵌合或分離均伴隨有雙方軸向相對(duì)移動(dòng)的一種嵌合模式；其嵌合齒可以形成在雙方的端面、錐面或圓柱面上。
超越轉(zhuǎn)動(dòng)即軸向自控離合器中處于轉(zhuǎn)矩傳遞上下游的任意兩構(gòu)件間的一種相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，特指能導(dǎo)致軸向自控離合器軸向分離的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。而雙方在阻擋工況中的與該皿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)即為反^y爭(zhēng)動(dòng)。
轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向枳4勾由圓周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)為致動(dòng)原動(dòng)力以產(chǎn)生/得到軸向相對(duì)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。既包括螺旋升角嚴(yán)格一致的螺旋機(jī)構(gòu)等，也包括螺旋升角不嚴(yán)格一致的徑向銷槽機(jī)構(gòu)、端面棘輪機(jī)構(gòu)、端面嵌合機(jī)構(gòu)及圓柱凸輪機(jī)構(gòu)等。本發(fā)明中的分離嵌合機(jī)構(gòu)，即為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向才幾構(gòu)。
相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的軸向自控離合器的自支撐式分離保持機(jī)構(gòu)，可確保(阻擋工況中)軸向自控離合器中與彈性壓合力相關(guān)的機(jī)械磨損以及空載阻力轉(zhuǎn)矩被基本消除或徹底消除，致使離合器的適用范圍得以擴(kuò)大，相關(guān)構(gòu)件乃至整個(gè)離合器的使用壽命都得以顯著延長(zhǎng)。而對(duì)于其中的超越離合器更有特別的好處，即，其傳力嵌合機(jī)構(gòu)不存在不完全嵌合的可能，無(wú)需內(nèi)縮傳力齒齒根，工藝難度和制作成本降低，性能和可靠性得到提升。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的單向超越離合器的軸向剖面圖。圖2是圖1中移動(dòng)環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1中共體的阻擋環(huán)、止轉(zhuǎn)環(huán)和釋放環(huán)的示意圖，(a)是其軸向半剖圖，(b)是(a)中H方向局部結(jié)構(gòu)展開(kāi)后的;^文大示意圖。
圖4是圖1中的傳力嵌合機(jī)構(gòu)(l)、分離嵌合機(jī)構(gòu)(l)、止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)、釋放機(jī)構(gòu)(3)以及阻擋嵌合機(jī)構(gòu)(4)五機(jī)構(gòu)的齒廓，在同一外圓柱面上的徑向投影的局部的系列展開(kāi)示意圖，以及對(duì)應(yīng)的定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)(3)在棘爪所處軸截面的假想軸向
7投影輪廓的局部的系列展開(kāi)示意圖，其中，(a)對(duì)應(yīng)于嵌合工況，(b)對(duì)應(yīng)于分離機(jī)構(gòu)軸向分離結(jié)束以及釋放機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作的瞬間，(c)對(duì)應(yīng)于止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)束止轉(zhuǎn)的瞬間，(d)對(duì)應(yīng)于定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)始致動(dòng)阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的瞬間；圖中箭頭表示移動(dòng)環(huán)相對(duì)固定環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，并以等效齒形表示共體的止轉(zhuǎn)環(huán)和釋;^文環(huán)。圖5是根據(jù)本發(fā)明的封裝形式一的單向超越離合器的簡(jiǎn)化的軸向剖面圖。圖6是圖5中共體的阻擋環(huán)、釋;^文環(huán)的軸向半剖示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的軸一軸傳動(dòng)式的單向超越離合器的軸向剖面圖。圖8是圖7中阻擋環(huán)的示意圖，(a)是右視圖的軸向半剖圖，(b)是主視圖。圖9是圖7中止轉(zhuǎn)環(huán)的示意圖，(a)是右視圖的軸向半剖圖，(b)是主視圖。圖IO是圖7中棘爪的示意圖，(a)是仰視圖，(b)是主視圖，(c)是俯視圖。圖11是圖7中第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的示意圖，(a)是主視圖，(b)是(a)中H方向局部結(jié)構(gòu)展開(kāi)后的》文大示意圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的封裝形式二的單向超越離合器的軸向剖面圖。圖13是圖12中共體的移動(dòng)環(huán)、移動(dòng)分離環(huán)、移動(dòng)阻擋環(huán)的示意圖，(a)是右視圖，(b)是主視圖的軸向剖面圖。
圖14是圖12中阻擋環(huán)的示意圖，(a)是右視圖的軸向半剖圖，(b)是主視圖。圖15是圖12中止轉(zhuǎn)環(huán)的示意圖，(a)是右視圖的軸向半剖圖，(b)是主視圖。圖16是圖12中釋放環(huán)的示意圖，(a)是右視圖的軸向剖面圖，(b)是主視圖。圖17是圖12中棘爪的示意圖，(a)是仰視圖，(b)是主視圖，(c)是俯視圖。圖18是圖12中的傳力嵌合機(jī)構(gòu)(l)、分離嵌合機(jī)構(gòu)(l)、阻擋嵌合機(jī)構(gòu)(l)、釋放機(jī)構(gòu)(l)、止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)的齒廓在同一外圓柱面上的徑向投影的局部的系列展開(kāi)示意圖，以及對(duì)應(yīng)的定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)的假想軸向投影輪廓的局部的系列展開(kāi)示意圖，其中，(a)對(duì)應(yīng)于嵌合工況，(b)對(duì)應(yīng)于阻擋機(jī)構(gòu)建立起阻擋關(guān)系的瞬間，(c)對(duì)應(yīng)于止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)束止轉(zhuǎn)的瞬間，(d)對(duì)應(yīng)于定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)始致動(dòng)阻擋嵌合機(jī)構(gòu)的瞬間；圖中箭頭表示移動(dòng)環(huán)相對(duì)固定環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，虛線表示周向固定的關(guān)系。
其中，序列表如下Ml—傳力嵌合才幾構(gòu)M2—分離嵌合機(jī)構(gòu)M3—阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M4—止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M5—釋放機(jī)構(gòu)M6—定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)
50—固定環(huán)
70—移動(dòng)環(huán)
72—移動(dòng)傳力齒
74—傳力齒側(cè)面
78—花鍵齒
80—嵌合運(yùn)^軌跡線
86—壓合彈簧
88—彈簧座
IOO—移動(dòng)分離環(huán)102—移動(dòng)分離齒104—移動(dòng)分離導(dǎo)向面
110—棘爪112—座槽114一復(fù)位彈簧115—彈簧孔52—-固定傳力齒90—-分離環(huán)116—基體
54—-傳力齒側(cè)面92—-分離齒118—半圓柱形回轉(zhuǎn)面
94—-分離導(dǎo)向面119—限位面
130-一阻擋環(huán)120—限制構(gòu)件
131-—定位通孑L140-_止轉(zhuǎn)環(huán)122—棘齒
132-一阻擋齒142-_止轉(zhuǎn)齒123—嚙合面
133-一導(dǎo)向面143-一環(huán)形基體外表面124—爪體
134-—限^f立凸齒144-一徑向孑L
135--限位端面145-—端面150_釋放環(huán)
136--阻擋齒槽146-—缺口151—徑向孔
137--定位齒槽148--定位凸齒152—移動(dòng)導(dǎo)向齒
138--定位凸齒149--擋肩153_端面
139--周向槽154—導(dǎo)向面'
160--移動(dòng)阻擋環(huán)156—缺口
200--回轉(zhuǎn)軸線162--移動(dòng)阻擋齒158—定位凹槽
202--輪齒164--移動(dòng)阻擋齒導(dǎo)向面206--第一轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件166--齒槽230—止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)
208-—定位銷168--齒槽入口232—基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒
210--支撐殼234—止轉(zhuǎn)齒槽
212--彈簧240--第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件
214--卡環(huán)槽242--花鍵齒252—導(dǎo)向齒
216-—軸承244--緩沖彈簧254—導(dǎo)向面
218--螺釘246--支撐座256—齒槽
220--卡環(huán)260—預(yù)壓縮槽道
266--入口段262—壓縮4史
具體實(shí)施例方式
必要說(shuō)明本說(shuō)明書的正文及所有附圖中，相同或相似的構(gòu)件及特征部位均采用相同的標(biāo)記符號(hào)，并只在它們第一次出現(xiàn)時(shí)給予必要說(shuō)明。同樣，也不重復(fù)說(shuō)明相同或類似機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理。另外，為區(qū)別布置在對(duì)稱或?qū)?yīng)位置上的兩個(gè)相同的構(gòu)件或特征部位，本說(shuō)明書在其編號(hào)后面附加了字母a或b，而在泛指說(shuō)明或無(wú)需區(qū)分時(shí)，將不作區(qū)分也不附加字母a或b。實(shí)施例一最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的軸一軸傳動(dòng)式單向超越離合器C1參見(jiàn)圖1 ~ 4,皿離合器Cl包括一個(gè)由傳力嵌合才幾構(gòu)Ml及分離嵌合機(jī)構(gòu)M2組成的常規(guī)的壓合式牙嵌超越離合器，其主要包括與第一、第二轉(zhuǎn)軸(未示出)分別固定的分離環(huán)90及第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240，與后者周向固定的移動(dòng)分離環(huán)100以及彈簧86和彈簧座88。此外，為確保嵌合的準(zhǔn)確一致，顯著P條低空載轉(zhuǎn)矩，超越離合器Cl還布置有包括阻擋環(huán)130和移動(dòng)阻擋環(huán)160的阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M3，包括釋放環(huán)150與第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240的釋放才幾構(gòu)M5，包括阻擋環(huán)130與分離環(huán)90的止轉(zhuǎn)才幾構(gòu)M4和定點(diǎn)致動(dòng)才幾構(gòu)M6。
其中，分離嵌合機(jī)構(gòu)M2包括軸向相對(duì)嵌合的分離環(huán)90和移動(dòng)分離環(huán)100，為該機(jī)構(gòu)提供彈性壓合力的壓合彈簧86,彈簧座88及將其限定在第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240上的卡環(huán)220。移動(dòng)分離環(huán)100套裝在第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240上，其內(nèi)孔的花鍵齒78與后者外圓柱面上的花鍵齒242形成花鍵副以傳遞轉(zhuǎn)矩。最佳地，移動(dòng)環(huán)70與移動(dòng)分離環(huán)IOO共體，固定環(huán)50與分離環(huán)90共體。因此，移動(dòng)分離齒102和移動(dòng)傳力齒72以共體的形式周向均布在移動(dòng)分離環(huán)IOO的端面上，其4黃截面呈鋸齒形，具有移動(dòng)分離導(dǎo)向面104和傳力齒側(cè)面74，參看圖2。完全對(duì)應(yīng)地，分離齒92和傳力齒52以共體的形式周向均布在分離環(huán)90的端面上，具有分離導(dǎo)向面94和傳力齒側(cè)面54，參看圖4。顯然，傳力嵌合機(jī)構(gòu)M1與分離嵌合機(jī)構(gòu)M2共存一體，兩才幾構(gòu)分別對(duì)應(yīng)于不同的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)方向，^旦周向聯(lián)動(dòng)，并且，分離齒92、 102與傳力齒52、 72四者的形狀和齒數(shù)完全相等，且周向均布(本實(shí)施例中齒凄史均為18個(gè))。
阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M3包括軸向相對(duì)嵌合的阻擋環(huán)130和移動(dòng)阻擋環(huán)160。阻擋環(huán)130的右端面上均布三個(gè)阻擋齒132和齒槽136，其內(nèi)孔面的同一軸截面上周向均布三個(gè)徑向型的限位凸齒134,該三個(gè)凸齒分別嵌合在位于第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240外圓柱面相應(yīng)位置上的三個(gè)環(huán)形的阻擋環(huán)支撐座246與花鍵齒242之間(安裝時(shí)凸齒134與支撐座246周向錯(cuò)開(kāi)，軸向到位后再周向轉(zhuǎn)動(dòng)即可)，參見(jiàn)圖3、4。移動(dòng)阻擋環(huán)160共體在移動(dòng)分離環(huán)IOO的環(huán)內(nèi)一側(cè)，三個(gè)周向均布的移動(dòng)阻擋齒162由三個(gè)對(duì)應(yīng)的移動(dòng)分離齒102的徑向延伸體充當(dāng)，參見(jiàn)圖2。這里，三個(gè)、均布、以及利用徑向延伸體的安排都不是必需的，^又僅為了制作的方便。
止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4由止轉(zhuǎn)環(huán)140與止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230軸向嵌合而成，參見(jiàn)圖1、 3。止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230共體在分離環(huán)90的環(huán)內(nèi)一側(cè)，其上周向均布與分離齒92齒數(shù)相等的基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒232/止轉(zhuǎn)齒槽234。止轉(zhuǎn)環(huán)140與阻擋環(huán)130共體，其左側(cè)端面上周向均布六個(gè)止轉(zhuǎn)齒142。顯然，止轉(zhuǎn);〖幾構(gòu)M4中只要求一方的止轉(zhuǎn)齒的齒數(shù)最佳地與分離齒92的齒數(shù)相等，另一方的齒數(shù)可取一至該齒數(shù)之間的任意整數(shù)，只要其止轉(zhuǎn)齒形成在以該齒數(shù)所等分的圓周等分點(diǎn)上即可。顯然，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4還可以是諸如銷槽式嵌合機(jī)構(gòu)，或電動(dòng)、液動(dòng)等才幾構(gòu)。
參見(jiàn)圖1、 3、 4，釋》文機(jī)構(gòu)M5是一個(gè)以第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240和分離環(huán)90之間的圓周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)為致動(dòng)原動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向積4勾，包括均布在第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240上與三個(gè)阻擋環(huán)支撐座246分別共存一體的三個(gè)導(dǎo)向齒252,其具有導(dǎo)向面254，以及均布在釋放環(huán)150上的三個(gè)移動(dòng)導(dǎo)向齒152，其具有相應(yīng)的導(dǎo)向面154。而且，導(dǎo)向面154與254的升角均不大于其間摩擦副的摩擦角。這里，釋放環(huán)150與阻擋環(huán)130共體。三個(gè)移動(dòng)導(dǎo)向齒152與三個(gè)限位凸齒134分別共體。
定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)M6包括，以周向固定和軸向固定方式嵌裝在分離環(huán)卯內(nèi)孔面上的棘爪座槽112中的柱銷形棘爪110和彈簧114,以及由均布在止轉(zhuǎn)環(huán)140外圓柱面上的單向棘齒122組成的棘輪。其中，座槽112同時(shí)也是徑向型彈簧孔115，參見(jiàn)圖1、 3、 4。棘齒122與移動(dòng)分離齒102的齒數(shù)相等，其嚙合面123與傳力齒側(cè)面74具有/面對(duì)相同的圓周朝向。同樣容易理解，定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)M6也可以是諸如銷槽式嵌合機(jī)構(gòu)，或電動(dòng)、液動(dòng)等機(jī)構(gòu)。
由于本實(shí)施例工作的基本過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)的壓合式牙嵌超越離合器完全相同，而關(guān)于后者結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程的詳盡說(shuō)明，可參閱本申請(qǐng)人提出的申請(qǐng)?zhí)枮?00710152152.3的中國(guó)在審?fù)l(fā)明專利，該專利申^"的全部?jī)?nèi)容以參引方式包含在本專利申請(qǐng)中。所以，本說(shuō)明書對(duì)其基本工作過(guò)程僅作筒要敘述，對(duì)其與自支撐有關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理則作詳細(xì)敘述。
參照?qǐng)D1、 4,以固定環(huán)50向移動(dòng)環(huán)70傳遞轉(zhuǎn)矩為例進(jìn)行說(shuō)明(反之一樣)。非阻擋工況中，來(lái)自固定環(huán)50的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳力嵌合^/L構(gòu)Ml到移動(dòng)環(huán)70 (圖1中左視時(shí)的逆時(shí)針?lè)较?，?duì)應(yīng)于圖4(a)中的由下向上)，再經(jīng)花鍵副傳遞至第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240。此時(shí)，分離嵌合機(jī)構(gòu)M2、阻擋嵌合才凡構(gòu)M3以及止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4均同步處于嵌合狀態(tài)中，阻擋環(huán)130不能相對(duì)分離環(huán)90自由轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)分離環(huán)100受到分離環(huán)90或阻擋環(huán)130的軸向支撐，參見(jiàn)圖4(a)。
超越轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始后，移動(dòng)分離環(huán)IOO相對(duì)分離環(huán)90沿圖4(b)中箭頭所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向式分離嵌合機(jī)構(gòu)M2迫使移動(dòng)分離環(huán)100克服彈簧86的壓合力相對(duì)分離環(huán)90軸向分離。在分離嵌合機(jī)構(gòu)M2軸向分離完畢的臨界時(shí)刻(分離導(dǎo)向面94與移動(dòng)分離導(dǎo)向面104脫離接觸)，阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M3正好到達(dá)建立阻擋關(guān)系的臨界點(diǎn)(阻擋環(huán)130的限位端面135a壓在支撐座246上，移動(dòng)阻擋齒162與阻擋齒132開(kāi)始對(duì)頂接觸)，釋》文機(jī)構(gòu)M5正好到達(dá)開(kāi)始解除止轉(zhuǎn)才幾構(gòu)M4的嵌合關(guān)系的起始點(diǎn)(導(dǎo)向齒252的導(dǎo)向面254與移動(dòng)導(dǎo)向齒152的導(dǎo)向面154開(kāi)始接觸)。此時(shí)，止轉(zhuǎn)關(guān)系未被解除，阻擋環(huán)130相對(duì)分離環(huán)90然周向靜止，仍不能跟隨移動(dòng)阻擋環(huán)160 —體轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，隨著皿轉(zhuǎn)動(dòng)的繼續(xù)，齒頂間對(duì)頂?shù)淖钃蹶P(guān)系得以建立，釋i文機(jī)構(gòu)M5通過(guò)導(dǎo)向面254與154間的導(dǎo)向關(guān)系得以軸向同步提升阻擋環(huán)130，進(jìn)而軸向上繼續(xù)提升移動(dòng)分離環(huán)100,致使其與分離環(huán)90間脫離接觸(分離齒92與102的齒頂之間出現(xiàn)間隙)，直至止轉(zhuǎn)齒142軸向移出止轉(zhuǎn)齒槽234解除止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4的嵌合關(guān)系為止，參見(jiàn)圖4(c)。
上述說(shuō)明等效于，分離環(huán)90相對(duì)移動(dòng)分離環(huán)IOO轉(zhuǎn)動(dòng)(圖4(a)、 (b)中的由上向下)，在軸向驅(qū)離后者的同時(shí)， 一邊借助止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4驅(qū)使阻擋環(huán)130順勢(shì)周向楔入移動(dòng)分離環(huán)100騰出的軸向空間，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)分離環(huán)100的自支撐，一邊借助轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向式釋方文機(jī)構(gòu)M5軸向驅(qū)離止轉(zhuǎn)環(huán)140，解除一體轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系，以恢復(fù)阻擋環(huán)130跟隨移動(dòng)阻擋環(huán)160 —體轉(zhuǎn)動(dòng)的自由。
其后，軸向?qū)斀佑|的導(dǎo)向面154與254使釋放機(jī)構(gòu)M5處于摩擦自鎖狀態(tài)，離合器Cl進(jìn)入阻擋/超越工況，阻擋環(huán)130隨同移動(dòng)阻擋環(huán)160 —體地相對(duì)分離環(huán)90轉(zhuǎn)動(dòng)，止轉(zhuǎn)齒142相對(duì)基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒232作零接觸式的摩擦滑轉(zhuǎn)，棘爪110在棘齒122的齒背上超越滑轉(zhuǎn)或無(wú)接觸空轉(zhuǎn)。
顯然，釋放機(jī)構(gòu)M5軸向提升阻擋環(huán)130的距離，或者說(shuō)，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4的軸向嵌合深度，就是分離齒92與102之間最終的齒頂間隙A。
反超越轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始后，彈簧114迫使棘爪110與其遇到第一個(gè)棘齒122嚙合，以阻止阻擋環(huán)130相對(duì)分離環(huán)90的轉(zhuǎn)動(dòng)，即，定點(diǎn)致動(dòng)才幾構(gòu)M6開(kāi)始致動(dòng)阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M3,阻擋齒132開(kāi)始相對(duì)移動(dòng)阻擋齒162轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，止轉(zhuǎn)齒142的邊緣周向上正好對(duì)準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒槽234的邊界點(diǎn)R,處于即將失去軸向嵌入其中的機(jī)會(huì)的臨界點(diǎn)上，而移動(dòng)傳力齒側(cè)面74的最高緣則正好處于其嵌合運(yùn)動(dòng)軌跡線80的始點(diǎn)A,參見(jiàn)圖4(d)。接下來(lái)，隨著釋放機(jī)構(gòu)M5撤除其對(duì)阻擋環(huán)130以及止轉(zhuǎn)齒142的軸向提升，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4再次嵌合。在移動(dòng)阻擋齒162的齒頂滑離阻擋齒132的齒頂之際，移動(dòng)傳力齒側(cè)面74的最高緣到達(dá)其嵌合運(yùn)動(dòng)軌跡線80的折點(diǎn)B,隨后在壓合彈簧86作用下迅速到達(dá)終點(diǎn)C以完成傳力嵌合機(jī)構(gòu)Ml以及分離嵌合機(jī)構(gòu)M2的完全嵌合，超越離合器Cl恢復(fù)到起始的非阻擋工況。
這里，嵌合運(yùn)動(dòng)軌跡線80的B點(diǎn)至C點(diǎn)的周向距離/角度，與反超越轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、壓合彈簧86的彈性壓合力、移動(dòng)分離環(huán)IOO的質(zhì)量以及移動(dòng)摩擦阻力等因素有關(guān)，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算很容易得到其極值。而根據(jù)該極值，確定的終點(diǎn)C,以及安全裕度，便可直接確定折點(diǎn)B的周向位置，并進(jìn)一步得到A點(diǎn)和R點(diǎn)的位置，從而實(shí)現(xiàn)消除不完全嵌合，確保嵌合的準(zhǔn)確性、 一致性和可靠性的發(fā)明目的。顯然，以極值來(lái)確定折點(diǎn)B的周向位置的目的，就是為了最大限度地用盡分離齒92間齒槽槽口的寬度，也就是最大限度地用盡入口裕度，達(dá)成理_淪上的完全嵌合概率。另外，還可單側(cè)平移入口邊界點(diǎn)R，以擴(kuò)大止轉(zhuǎn)齒槽234寬度FR的方式提高止轉(zhuǎn)嵌合的可靠性。而令移動(dòng)阻擋齒導(dǎo)向面164平行于回轉(zhuǎn)軸線200,顯然有利于提高阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M3乃至整個(gè)超越離合器Cl嵌合復(fù)位的速度。
必須指出的是，阻擋工況中，軸向支撐移動(dòng)分離環(huán)100的岸義力才艮基，與壓迫移動(dòng)分離環(huán)100的彈簧86的施力才艮基，均由諸如第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240 (實(shí)施例四則為阻擋環(huán)130)的單一構(gòu)件充當(dāng)，并且，包括阻擋環(huán)130、彈簧座88及卡環(huán)220在內(nèi)的所有中間支撐構(gòu)件，均與彈簧86以及作為最終支撐構(gòu)件的第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240周向相對(duì)靜止。即，整個(gè)彈性壓合力的封閉的傳遞路徑全部位于以
12該單一構(gòu)件為載體的互相間周向靜止的移動(dòng)分離環(huán)組件內(nèi)，自己發(fā)力自己承受，而不經(jīng)過(guò)該組件之外的任何構(gòu)件，此即為本發(fā)明中"自支撐"的含義所在。這
與現(xiàn)有l(wèi)支術(shù)中依賴于與該組件存在相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系的諸如分離環(huán)90這樣的嵌合對(duì)象環(huán)的它支撐模式有著質(zhì)的區(qū)別，令徹底消除空載磨損和摩擦阻力矩變得非常簡(jiǎn)單和容易。特別地，當(dāng)嵌合狀態(tài)/非阻擋工況中亦由支撐座246支撐阻擋環(huán)130以剛性支撐移動(dòng)分離環(huán)IOO時(shí)，更因與分離環(huán)90沒(méi)有丁點(diǎn)關(guān)系，而成為全工況或恒久的自支撐，參見(jiàn)圖1、 4。
可見(jiàn)，本實(shí)施例的嵌合路經(jīng)準(zhǔn)確、 一致、固定且可靠，徹底消除了軸向部分嵌合的可能，無(wú)需內(nèi)縮傳力齒52、 72的齒根，既降低其工藝難度和制作成本，又提升其承載能力和可靠性。另外，基本消除了與彈性壓合力相關(guān)的機(jī)械磨損和空載阻力轉(zhuǎn)矩，延長(zhǎng)了相關(guān)構(gòu)件乃至整個(gè)離合器Cl的使用壽命，使離合器Cl的在傳遞能力和工作轉(zhuǎn)速上不僅通用于現(xiàn)有技術(shù)的所有應(yīng)用領(lǐng)域，包括SSS離合器的應(yīng)用領(lǐng)域，而且更擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。
應(yīng)指出的是，本發(fā)明并沒(méi)有對(duì)有關(guān)齒的圓周分布和數(shù)量給予特別限定，相互間完全可以存在整數(shù)倍關(guān)系。但必須強(qiáng)調(diào)的是，傳力齒52、 72,分離齒92、102,止轉(zhuǎn)齒142、 232, ^J^齒122、棘爪110四組中的至少一方，其凄t量應(yīng)最佳地分別等于同一自然數(shù)，并布置在按該自然數(shù)所等分的圓周等分點(diǎn)上，而各自的另一方只要布置在按該自然數(shù)所等分的圓周等分點(diǎn)上即可，并不要求足數(shù)布置。比如，本實(shí)施例中該自然數(shù)是18,而止轉(zhuǎn)齒142和凈束爪110的數(shù)量均不足18。
應(yīng)該說(shuō)明的是，雖然移動(dòng)分離齒102和基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒232實(shí)質(zhì)上是分別形成在移動(dòng)分離環(huán)100和止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230上的，但由于在單向超越離合器或者單向安全離合器中，止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230與分離環(huán)90或者固定環(huán)50共體，移動(dòng)分離環(huán)100與移動(dòng)環(huán)70以徑向位置相同的方式共體，所以，該本質(zhì)顯得不直觀。但在雙向超越離合器或者雙向安全離合器中，就顯得非常直觀。屆時(shí)，移動(dòng)分離環(huán)100至少不再與移動(dòng)環(huán)70徑向同位，止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230、分離環(huán)90及固定環(huán)50最佳地各自獨(dú)立存在。另外，在安全離合器中，止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230是與分離環(huán)90共體或一體轉(zhuǎn)動(dòng)；在單向超越離合器中，止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230最佳地與用于傳遞轉(zhuǎn)矩的固定環(huán)50共體或一體轉(zhuǎn)動(dòng)；而在雙向超越離合器中，止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230雖可以與固定環(huán)50共體，但最佳地仍應(yīng)以獨(dú)立存在的形式相對(duì)固定環(huán)50周向固定在多個(gè)圓周位置上的方式，并與后者一體轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，在超越離合器中，分離環(huán)90除了可與固定環(huán)50或止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230共存一體外，還可與阻擋環(huán)130共存一體。關(guān)于上述說(shuō)明，本發(fā)明人的申請(qǐng)?zhí)枮?00820119500.7的中國(guó)專利申請(qǐng)文件中給出了詳細(xì)示例和說(shuō)明，該專利申請(qǐng)的全文被引用在此，不再詳細(xì)說(shuō)明。
盡管根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例是超越離合器，但本發(fā)明適用范圍并不限于
13此。例如，令超越離合器C1在其工作方向相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)施例就是一 個(gè)單向牙嵌式安全離合器C1。特別是在去掉卡環(huán)220，在卡環(huán)槽214部位形成 外螺紋，以調(diào)節(jié)螺母取代彈簧座88來(lái)軸向支撐彈簧86之后，本實(shí)施例將變成 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單向牙嵌式安全離合器。調(diào)節(jié)彈簧86彈性壓合力的大小，便可調(diào)節(jié) 其所傳遞轉(zhuǎn)矩的上限值。而且，當(dāng)傳力齒側(cè)面54、 74^^皮制作得分別與分離導(dǎo)向 面94或移動(dòng)分離導(dǎo)向面104具有類似或相同的傾斜角時(shí)，更可得到傳力嵌合機(jī) 構(gòu)Ml事實(shí)上不復(fù)存在的本發(fā)明的最簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)形式(該齒側(cè)面可在雙向牙嵌式安全 離合器中作為另一圓周方向上的分離導(dǎo)向面使用)。
實(shí)施例二具有封裝形式一的輪一軸傳動(dòng)式單向超越離合器C2
本實(shí)施例是對(duì)實(shí)施例一的改進(jìn)，將超越轉(zhuǎn)動(dòng)中的止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)形式 由零接觸滑轉(zhuǎn)改進(jìn)成無(wú)接觸轉(zhuǎn)動(dòng)，以徹底消除與彈性壓合力相關(guān)的機(jī)械磨損和 空載阻力轉(zhuǎn)矩；同時(shí)，更方便于增大和控制止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4的嵌合深度(以適應(yīng)諸 如安全離合器等需要加大彈性壓合力的應(yīng)用場(chǎng)合),釋放機(jī)構(gòu)M5還可無(wú)需自鎖， 有利于設(shè)計(jì)、制造、以及工作性能、可靠性和壽命的提高。
參見(jiàn)圖5,外觀上，本實(shí)施例的形成有輪齒202的分離環(huán)90與支撐殼210 通過(guò)螺釘218緊固成一體，二者借助兩個(gè)軸承216固定在第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240上， 以構(gòu)成輪一軸傳動(dòng)式的封裝形式一。本質(zhì)上，本實(shí)施例的真正變化在于，實(shí)施 例一中共體的阻擋環(huán)130和止轉(zhuǎn)環(huán)140 ^皮拆分成周向固定^f旦軸向彈'f生相連的兩 個(gè)獨(dú)立構(gòu)件，即，軸向拉伸型彈性組合體，以使止轉(zhuǎn)環(huán)140軸向移動(dòng)的開(kāi)始時(shí) 刻滯后于釋^L才幾構(gòu)M5致4吏阻擋環(huán)130軸向移動(dòng)的開(kāi)始時(shí)刻。
參見(jiàn)圖5、 6,阻擋環(huán)130仍以實(shí)施例一中的形式與釋放環(huán)150共體，其左 端面的內(nèi)環(huán)側(cè)均布有三個(gè)端面型環(huán)形定位凸齒138，該凸齒138與止轉(zhuǎn)環(huán)140內(nèi) 孔圓柱面上三個(gè)相應(yīng)的徑向性定位凸齒分別嵌合，以周向固定阻擋環(huán)130與止 轉(zhuǎn)環(huán)140。止轉(zhuǎn)齒142和棘齒122均形成在止轉(zhuǎn)環(huán)140的外圓柱面上。另外，周 向槽139貫穿性地形成在雙方定位凸齒的內(nèi)圓柱面上，置入其中的開(kāi)口圓環(huán)狀 緩沖彈簧244將該兩個(gè)環(huán)連接成一個(gè)軸向拉伸型彈性組合體。為^f吏兩環(huán)可以彈 性分離一定的距離，位于定位凸齒138內(nèi)環(huán)面的周向槽139的兩端均形成偏向 其齒頂?shù)膯蝹?cè)喇叭口狀。這^=羊，在外力作用下，阻擋環(huán)130和止轉(zhuǎn)環(huán)140可彎 曲緩沖彈簧244而軸向上相互分離一定距離5，外力撤除后，再?gòu)椥詮?fù)原。
除上述不同之外，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和基本工作過(guò)程或機(jī)理完全同于實(shí)施例 一，不再重復(fù)說(shuō)明，僅僅說(shuō)明由上述唯一的實(shí)質(zhì)改進(jìn)帶來(lái)的微小差異。
再次參見(jiàn)圖4 ~ 5,超越轉(zhuǎn)動(dòng)初始，在止轉(zhuǎn)齒142與基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒232齒側(cè)間 因止轉(zhuǎn)而生的摩擦阻力足以彎曲緩沖彈簧244的特意安排下，釋放機(jī)構(gòu)M5軸向 上提升阻擋環(huán)130的初期，不會(huì)同步提升止轉(zhuǎn)環(huán)140,而是彎曲彈簧244并軸向 拉伸二環(huán)。只有在緩沖彈簧244充分彎曲至用盡周向槽139的喇叭口，開(kāi)始受到上述二環(huán)剛性剪切之后，也就是二環(huán)軸向上被拉伸分離5距離后，阻擋環(huán)130 才會(huì)借助緩沖彈簧244帶動(dòng)止轉(zhuǎn)環(huán)140軸向同步移動(dòng)。止轉(zhuǎn)結(jié)束瞬間，止轉(zhuǎn)齒 142與基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒232齒頂間距為零，而隨著二者齒側(cè)之間摩擦阻力的消失，緩 沖彈簧244的復(fù)原力會(huì)立即消除兩環(huán)間的分離間隙5 ，但鑒于阻擋環(huán)130受其 支撐座246的制約不能移動(dòng)，因此，緩沖彈簧244的復(fù)原力必然致使止轉(zhuǎn)環(huán)140 繼續(xù)移動(dòng)一^殳距離5。即，超越轉(zhuǎn)動(dòng)中，止轉(zhuǎn)齒142與232的齒頂間距為大于 零的5，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4內(nèi)部不再處于零接觸滑轉(zhuǎn)狀態(tài)。于是，與彈性壓合力相關(guān) 的機(jī)械磨損和空載阻力轉(zhuǎn)矩得以徹底消除。
實(shí)施例三無(wú)封裝的軸一軸傳動(dòng)式單向超越離合器C3
本實(shí)施例也是對(duì)實(shí)施例一的改進(jìn)，與實(shí)施例二相比，其改進(jìn)思想和效果相 同但改進(jìn)結(jié)構(gòu)不盡相同。本實(shí)施例中，獨(dú)立的阻擋環(huán)130與共體的止轉(zhuǎn)環(huán)140 及釋放環(huán)150，形成周向固定但軸向彈性連接的關(guān)系。此外，還將柱銷狀棘爪 110改成了常規(guī)的擺動(dòng)狀棘爪110,只是其自轉(zhuǎn)/擺動(dòng)的軸線不是由定位銷而是由 定位槽決定。
參見(jiàn)圖7~9、 11，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4和釋放機(jī)構(gòu)M5實(shí)質(zhì)上仍具有完全等同于 實(shí)施例一的組成部分和基本形式，只是為了得到實(shí)施例二的效果，單獨(dú)獨(dú)立出 來(lái)的構(gòu)件是阻擋環(huán)130而不再是實(shí)施例二中的止轉(zhuǎn)環(huán)140。其中，單向棘輪的棘 齒122仍周向均布在阻擋環(huán)130左端的外圓柱面上，阻擋齒132的相應(yīng)一側(cè)形 成有導(dǎo)向面133。止轉(zhuǎn)環(huán)140左端面上均布有止轉(zhuǎn)齒142,其右端面上的三個(gè)定 位凸齒148與阻擋環(huán)130內(nèi)孔中的三個(gè)徑向型定位凸齒138分別嵌合，致使兩 環(huán)周向固定。三個(gè)導(dǎo)向齒252仍分別由三個(gè)形成在第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240上的阻擋 環(huán)支撐座246充當(dāng)，而對(duì)應(yīng)的徑向型移動(dòng)導(dǎo)向齒152則形成在止轉(zhuǎn)環(huán)140的定 位凸齒148的內(nèi)圓面上，二齒分別具有相對(duì)的導(dǎo)向面154、 254。這里，定位凸 齒148的內(nèi)徑大于阻擋環(huán)支撐座246的外徑。
另夕卜，釋放環(huán)150內(nèi)圓柱面上的徑向孔151中嵌裝有直線型的緩沖彈簧244， 該彈簧的內(nèi)徑端可滑動(dòng)地嵌入第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240外圓柱面上的預(yù)壓縮槽道260 中(安裝時(shí)，先以前述方式將阻擋環(huán)130軸向入位，再將止轉(zhuǎn)環(huán)140上的定位 凸齒148和彈簧244分別對(duì)準(zhǔn)阻擋環(huán)130的定位齒槽137和槽道260的入口段 266，軸向推入到位后再一體周向轉(zhuǎn)動(dòng)即可)。第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240相對(duì)釋》文環(huán)150 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，槽道260的壓縮,殳262彎曲/壓縮緩沖彈簧244的軸向距離達(dá)到5后， 其導(dǎo)向齒252的導(dǎo)向面254才開(kāi)始剛性接觸釋放環(huán)150上的導(dǎo)向面154。而且最 佳地，導(dǎo)向面154、 254與壓縮段262具有完全相同的升角。如實(shí)施例四所述， 該升角可以不再被特別要求。這樣，如實(shí)施例二所述，在分離轉(zhuǎn)矩和摩擦阻力 作用下，第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240和止轉(zhuǎn)環(huán)140可軸向上彎曲/壓縮緩沖彈簧244達(dá)到 一定距離5，而分離轉(zhuǎn)矩撤除后，該彈性變形將自動(dòng)消失。
15可見(jiàn)，釋》文機(jī)構(gòu)M5的工作初期，緩沖彈簧244也有一個(gè)如前所述的關(guān)鍵的 軸向彈性預(yù)壓縮量5。因此，本實(shí)施例同樣具有完全同于實(shí)施例二的止轉(zhuǎn)效果 實(shí)現(xiàn)止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4內(nèi)部的間隙式分離，徹底消除與壓合彈簧86相關(guān)的機(jī)械磨損 和空載阻力轉(zhuǎn)矩。其工作過(guò)程或機(jī)理與實(shí)施例二中的完全類似，不再重復(fù)說(shuō)明 于此。
此外，本實(shí)施例定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)M6中的棘爪110與實(shí)施例一中的稍有不同。 對(duì)比圖7、 10，本實(shí)施例將柱銷狀棘爪110改成了常規(guī)的擺動(dòng)式棘爪110。其中， 棘爪110嵌裝在位于分離環(huán)90內(nèi)孔圓柱面上的座槽112中，分離環(huán)90內(nèi)孔圓 柱面上的周向槽貫穿座槽112的半圓柱形凹槽部分，嵌裝在其中的開(kāi)口彈性環(huán) 狀的限制構(gòu)件120通過(guò)限位面119a、 119b將棘爪110可擺動(dòng)地限制在座槽112 中。
可繞自轉(zhuǎn)軸線擺動(dòng)的棘爪110,包括爪體124和形成有半圓柱形回轉(zhuǎn)面118 的基體116兩部分。半圓柱形回轉(zhuǎn)面118用于確定自轉(zhuǎn)軸線和承受周向力，基 體116的正面的限位面119a、 119b分別在棘爪110自轉(zhuǎn)的兩個(gè)極限位置上與環(huán) 狀的限制構(gòu)件120貼合。與實(shí)施例四相同，座槽112具有對(duì)應(yīng)于棘爪110的背 部的凹槽形狀(包括半圓柱形的回轉(zhuǎn)面)，槽中容納爪體124的凹槽底部形成有 大致為徑向的彈簧孔115，其中布置有棘爪復(fù)位彈簧114。
除上述說(shuō)明之外，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和基本工作過(guò)程或機(jī)理幾乎完全同于實(shí) 施例一，不再給予重復(fù)說(shuō)明。不同之處在于，分離嵌合機(jī)構(gòu)M2中分離齒92與 102之間的軸向間隙A，是依靠阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M3通過(guò)移動(dòng)阻擋齒162對(duì)移動(dòng)分 離環(huán)100的4妄力式分離抬升實(shí)現(xiàn)的(同于實(shí)施例四)。即，在分離齒92與102 分離結(jié)束后，阻擋齒132、 162通過(guò)二者相應(yīng)導(dǎo)向面133、 164的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向作用 接力抬升移動(dòng)分離環(huán)100,直至達(dá)到對(duì)頂阻擋關(guān)系建立時(shí)的軸向間隙A。此后， 解除止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4的進(jìn)程才剛開(kāi)始。
實(shí)施例四具有封裝形式二的輪一軸傳動(dòng)式單向超越離合器C4 參照?qǐng)D5和圖12,超越離合器C4是對(duì)超越離合器C2的變形，它徑向上外 翻了后者的移動(dòng)分離環(huán)100和第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件240,增加了與分離環(huán)90剛性一體 的第一轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件206，總體上仍包括上述六個(gè)機(jī)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)上有些許差異。 其中，傳力嵌合機(jī)構(gòu)M1、分離嵌合機(jī)構(gòu)M2的結(jié)構(gòu)完全同于實(shí)施例一。 阻擋嵌合才幾構(gòu)M3中的三個(gè)移動(dòng)阻擋齒162均布在移動(dòng)分離環(huán)100的內(nèi)孔面 上，其具有導(dǎo)向面164、齒槽166和齒槽入口 168;該才幾構(gòu)中的三個(gè)阻擋齒132 均布在阻擋環(huán)130的外圓柱面上，軸向上始終位于齒槽入口 168以內(nèi)，其相應(yīng) 地具有導(dǎo)向面133，參見(jiàn)圖12~14。壓合彈簧86安裝在移動(dòng)分離環(huán)IOO與阻擋 環(huán)130—端的徑向型限位凸齒134a之間。阻擋工況中，移動(dòng)分離環(huán)100、阻擋 環(huán)130和彈簧86三構(gòu)件構(gòu)成一個(gè)相互間完全靜止的獨(dú)立整體，后兩者相互充當(dāng)對(duì)方的支撐座。為軸向固定該整體以避免碰撞，最佳地，固定聯(lián)^妻在支撐殼210 相應(yīng)徑向孔中的定位銷208,與阻擋環(huán)130上相應(yīng)的周向狹長(zhǎng)的定位通孔131組 成一個(gè)銷孔式嵌合機(jī)構(gòu)，在致使阻擋環(huán)130始終最佳地貼合在支撐殼210上的 同時(shí)，還允許兩者之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，以不妨礙阻擋關(guān)系的建立。實(shí)際 上，本實(shí)施例中的移動(dòng)阻擋環(huán)160也可以單獨(dú)成形，然后以焊*接、鉚接、螺紋 聯(lián)接、過(guò)盈配合或普通軸肩阻擋等方式固定到移動(dòng)分離環(huán)100的內(nèi)孔中。
比實(shí)施例二、三更進(jìn)一步，本實(shí)施例中的阻擋環(huán)130、止轉(zhuǎn)環(huán)140和釋;^文環(huán) 150相互間完全獨(dú)立存在，但棘齒122卻形成在阻擋環(huán)130的內(nèi)孔面上，參見(jiàn)圖 12、 14 ~ 15。止轉(zhuǎn)才幾構(gòu)M4中的止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)230通過(guò)與第一轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件206共體的 形式和分離環(huán)90周向固定，與分離齒92齒數(shù)相等的基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒232周向均布 在該環(huán)外圓柱面上的軸肩處。止轉(zhuǎn)環(huán)140內(nèi)孔面上均布有六個(gè)內(nèi)徑向的止轉(zhuǎn)齒 142,以及與阻擋環(huán)130的環(huán)形基體外徑相同的三個(gè)外徑向的定位凸齒148，其 與形成在阻擋環(huán)130端面的三個(gè)定位凸齒138分別嵌合，周向固定住止轉(zhuǎn)環(huán)140 與阻擋環(huán)130,并由前者的環(huán)形基體外表面143與后者的內(nèi)孔面配合以實(shí)現(xiàn)兩環(huán) 的徑向固定。開(kāi)口的波形彈簧212，由棘齒一端套裝到阻擋環(huán)130的限位凸齒 134b與止轉(zhuǎn)環(huán)140之間，以為止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4提供壓合力。
參見(jiàn)圖12、 14~16,釋放才幾擲M5是一個(gè)以移動(dòng)分離環(huán)100和分離環(huán)90之 間的圓周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)為致動(dòng)原動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，包括均布在移動(dòng)分離環(huán)100 內(nèi)孔端面上的三個(gè)導(dǎo)向齒252，其具有導(dǎo)向面254和齒槽256，以及均布在釋》文 環(huán)150端面上的三個(gè)移動(dòng)導(dǎo)向齒152，其具有導(dǎo)向面154。釋^L環(huán)150以其內(nèi)孔 面上缺口 156避讓過(guò)阻擋齒132的方式，由凈束齒端套裝并徑向定位在阻擋環(huán)130 及止轉(zhuǎn)環(huán)140的定位凸齒148外，其內(nèi)孔面上的定位凹槽158與定位凸齒148 上等寬的擋肩149嵌合，致使三環(huán)相互間周向固定的同時(shí)，也自然導(dǎo)致移動(dòng)導(dǎo) 向齒152與止轉(zhuǎn)齒142的周向固定。直線型的三個(gè)緩沖彈簧244從外徑側(cè)同時(shí) 嵌裝在徑向孔151、 144中，將釋方文環(huán)150與止轉(zhuǎn)環(huán)140軸向上連成一個(gè)壓縮型 彈性組合體。此時(shí)，兩環(huán)的右側(cè)端面153與145平齊，釋^:環(huán)150左端面的導(dǎo) 向齒152的內(nèi)徑向凸出部分與擋肩149之間，有一個(gè)大于零的軸向間距5 。最 優(yōu)地，擋肩149上對(duì)應(yīng)徑向孔151的位置處形成有缺口 146,以加大徑向孑L 151、 144的徑向間距，確保緩沖彈簧244的軸向變形量達(dá)到5。這樣，便可得到完全 同于實(shí)施例二、三的止轉(zhuǎn)效果，徹底消除與彈性壓合力相關(guān)的機(jī)械磨損和空載 阻力轉(zhuǎn)矩。
定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)M6與前述實(shí)施例實(shí)質(zhì)相同，參見(jiàn)圖12、 17。可繞自轉(zhuǎn)軸擺 動(dòng)的棘爪110,包括爪體124和形成有半圓柱形回轉(zhuǎn)面118的基體116兩部分。 半圓柱形回轉(zhuǎn)面118用于確定自轉(zhuǎn)軸線和承受周向力，基體116的正面是限位 面119a、 119b,分別在棘爪110自轉(zhuǎn)的兩個(gè)極限位置上與環(huán)狀的限制構(gòu)件120
17的內(nèi)圓柱面貼合。限制構(gòu)件120將棘爪110徑向限制在其座槽112中，該座槽 112形成在與分離環(huán)90剛性一體的第一轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件206的外圓柱面上，具有對(duì)應(yīng) 于棘爪110的背部的凹槽形狀，槽中容納爪體124的凹槽底部形成有大致為徑 向的彈簧孔115，孔中布置有復(fù)位彈簧114。實(shí)際上，限位面119可以是形成在 基體116上的圓柱孔面，限制構(gòu)件120可以是圓柱銷，以具有常見(jiàn)的擺動(dòng)棘爪 的銷孔式定位形式。
本實(shí)施例的工作過(guò)程幾乎完全同于前述實(shí)施例。不同之處在于，分離嵌合 機(jī)構(gòu)M2中分離齒92與102的軸向間隙A，是依靠阻擋嵌合機(jī)構(gòu)M3通過(guò)移動(dòng) 阻擋齒162對(duì)移動(dòng)分離環(huán)100的接力式分離抬升實(shí)現(xiàn)的。即，在分離齒92與102 分離結(jié)束后，阻擋齒132、 162通過(guò)二者相應(yīng)導(dǎo)向面133、 164的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向作用 接力抬升移動(dòng)分離環(huán)100,直至達(dá)到對(duì)頂阻擋關(guān)系建立時(shí)的軸向間隙A。參見(jiàn)圖 12、 18。
繼續(xù)參見(jiàn)圖12、 18,超越分離過(guò)程中，移動(dòng)分離環(huán)100相對(duì)分離環(huán)90、阻 擋環(huán)130以及釋放環(huán)150轉(zhuǎn)動(dòng)，并軸向移向后者。相應(yīng)地，釋放機(jī)構(gòu)M5中的移 動(dòng)導(dǎo)向齒152進(jìn)入齒槽256中，在阻擋關(guān)系建立后，隨著超越轉(zhuǎn)動(dòng)的繼續(xù)，移 動(dòng)導(dǎo)向齒152與導(dǎo)向齒252^l妄觸，二者導(dǎo)向面154、 254間的導(dǎo)向作用致<吏釋》文 環(huán)150右移。在止轉(zhuǎn)齒142與基準(zhǔn)止轉(zhuǎn)齒232齒側(cè)間因止轉(zhuǎn)而生的摩擦阻力足 以彎曲緩沖彈簧244的特意安排下，移動(dòng)分離環(huán)100先推動(dòng)釋^L環(huán)150克服彈 簧212的阻力單獨(dú)右移，止轉(zhuǎn)環(huán)140則軸向靜止，直至緩沖彈簧244的軸向變 形量達(dá)到5 ,釋》文環(huán)150上的導(dǎo)向齒152與止轉(zhuǎn)環(huán)140的擋肩149剛性*接觸為 止。其后，借助該剛性接觸，止轉(zhuǎn)環(huán)140被迫開(kāi)始軸向移動(dòng)，并致止轉(zhuǎn)齒142 移出止轉(zhuǎn)齒槽234，止轉(zhuǎn)嵌合關(guān)系結(jié)束，阻擋環(huán)130與移動(dòng)分離環(huán)100—體自由 轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，在緩沖彈簧244彈性復(fù)原力的作用下，止轉(zhuǎn)環(huán)140繼續(xù)右移一個(gè) 距離5 ,同樣實(shí)現(xiàn)了止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4內(nèi)部的間隙式分離，也同樣徹底消除了與壓合 彈簧86相關(guān)的積4成磨損和空載阻力轉(zhuǎn)矩。
應(yīng)該指出的是，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4由彈簧212單獨(dú)提供壓合力。整個(gè)工作過(guò)程中， 阻擋環(huán)130應(yīng)最佳地軸向固定，以適應(yīng)非阻擋工況中支撐殼210充當(dāng)彈簧座88, 其被彈簧86壓緊在后者之上，而阻擋工況中其親自充當(dāng)彈簧座88及作為彈簧 86和移動(dòng)分離環(huán)IOO二構(gòu)件的最終支撐構(gòu)件，并承載著該二構(gòu)件一體軸向浮動(dòng) 的工作特點(diǎn)。另外，彈簧86的彈力一般較彈簧212的顯著為大，因此，釋》欠才幾 構(gòu)M5中導(dǎo)向面154、 254之間的摩擦、接觸不再必需自鎖，即，兩者的升角可不 再被特別要求。
明顯地，釋放環(huán)150與止轉(zhuǎn)環(huán)140之間的緩沖彈簧244還可按諸如周向或 軸向方式布置，只要雙方的軸向間距能有一個(gè)彈性變化量5即可。自然，軸向 布置的彈簧244應(yīng)具有諸如圓柱螺旋的相應(yīng)的形式，或者，其本身就是一個(gè)彈性橡膠、彈性塑料等。當(dāng)然，釋放環(huán)150還可與止轉(zhuǎn)環(huán)140剛性一體成一個(gè)簡(jiǎn) 單的環(huán)，代價(jià)是止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4中再次出現(xiàn)零接觸式的摩擦滑轉(zhuǎn)。
還應(yīng)說(shuō)明的是，為提高根據(jù)本發(fā)明的軸向自控離合器的工作壽命及可靠性， 減小其機(jī)械磨損和空載阻力矩，可以在定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)M6中布置棘爪保持機(jī)構(gòu)， 或者以磁性力替代彈性力作棘爪復(fù)位力等。相關(guān)說(shuō)明可參見(jiàn)本發(fā)明人提出的申 請(qǐng)?zhí)枮?00820119499.8名為導(dǎo)向式牙嵌超越離合器的專利申請(qǐng)，或者與本發(fā)明 同曰提出的相同名稱的發(fā)明專利申請(qǐng)。該兩項(xiàng)專利申請(qǐng)的全文被引用在此，不 再詳細(xì)it明。
另外，本發(fā)明的思想也可應(yīng)用于牙嵌雙向超越離合器、滑行器、可控聯(lián)軸 器，以及由兩個(gè)牙嵌雙向超越離合器軸向雙聯(lián)而成的定點(diǎn)嵌合的牙嵌自鎖差速 器中，具體說(shuō)明可參閱本發(fā)明人提出的申請(qǐng)?zhí)枮?00820119500.7名為自支撐壓 合式牙嵌超越離合器的專利申請(qǐng)文件，該專利申請(qǐng)的全文被引用在此，不再詳 細(xì)i兌明。
本發(fā)明的上述實(shí)施例均為牙嵌超越離合器，但是不難理解的是，依照本發(fā) 明的思想精神，再參考本發(fā)明人的申請(qǐng)?zhí)枮?00710152153.8名為零石並撞牙嵌式 通用安全離合器、申請(qǐng)?zhí)枮?00710152154.2名為零碰撞彈簧鋼球安全離合器、 申請(qǐng)?zhí)枮?00710152155.7名為基本型牙嵌式自鎖差速器，申請(qǐng)?zhí)枮?200710152151.9名為軸向自控離合器的分離保持機(jī)構(gòu)的四份在審專利申請(qǐng)的思 想，以及其它公知技術(shù)，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人士無(wú)需經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，便可設(shè) 計(jì)出單向或雙向的相應(yīng)安全離合器的自支撐式分離保持機(jī)構(gòu)的各種實(shí)施方案， 以及其它軸向自控離合器的自支撐式分離保持機(jī)構(gòu)的各種實(shí)施方案。因此，本 說(shuō)明書不再具體舉例和詳細(xì)說(shuō)明，僅將上述四份在審專利申請(qǐng)的全文引用在此。
工業(yè)適用性
本發(fā)明可直接應(yīng)用于幾乎所有機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域中的軸向自控離合器中，包括: 牙嵌式超越離合器，牙嵌式安全離合器，彈簧鋼球安全離合器，牙嵌式自鎖差 速器等等，并且，與工作轉(zhuǎn)速幾乎沒(méi)有關(guān)系。
以上僅僅是本發(fā)明針對(duì)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)施例都是用來(lái)進(jìn)行說(shuō)明的，其各種變化、 等同、互換以及更動(dòng)結(jié)構(gòu)或各構(gòu)件的布置，都將被認(rèn)為未脫離開(kāi)本發(fā)明構(gòu)思的 4奇神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種軸向自控離合器的自支撐式分離保持機(jī)構(gòu)，包括分離嵌合機(jī)構(gòu)，其具有繞同一回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的可軸向嵌合的分離環(huán)和移動(dòng)分離環(huán)，與所述移動(dòng)分離環(huán)以既可軸向移動(dòng)又可傳遞轉(zhuǎn)矩的形式相聯(lián)接的第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，以及彈簧和彈簧座；所述分離嵌合機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其利用所述移動(dòng)分離環(huán)與所述分離環(huán)之間的超越轉(zhuǎn)動(dòng)，致使所述移動(dòng)分離環(huán)軸向遠(yuǎn)離所述分離環(huán)，以解除該機(jī)構(gòu)自身的軸向嵌合；阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，其具有軸向嵌合的阻擋環(huán)和移動(dòng)阻擋環(huán)，該二環(huán)上都形成有具備軸向阻擋功能的阻擋齒，以在超越工況中阻止所述分離嵌合機(jī)構(gòu)的軸向嵌合，維持該機(jī)構(gòu)的軸向分離狀態(tài)；其特征在于(a)阻擋工況中，軸向支撐所述移動(dòng)分離環(huán)的最終支撐構(gòu)件，與軸向支撐所述彈簧的最終支撐構(gòu)件，是與所述移動(dòng)分離環(huán)、所述彈簧以及所有中間支撐構(gòu)件周向相對(duì)靜止的同一個(gè)構(gòu)件；(b)還包括止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其具有止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)和止轉(zhuǎn)環(huán)，以在自所述超越轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始至所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)建立起軸向阻擋關(guān)系之前，致使所述阻擋環(huán)不能跟隨所述移動(dòng)阻擋環(huán)一體轉(zhuǎn)動(dòng)；(c)還包括釋放機(jī)構(gòu)，其用于解除所述止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對(duì)所述阻擋環(huán)的周向約束，以在所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)建立起軸向阻擋關(guān)系后，恢復(fù)所述阻擋環(huán)跟隨所述移動(dòng)阻擋環(huán)一體轉(zhuǎn)動(dòng)的自由；(d)還包括至少一個(gè)定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)，其利用所述移動(dòng)分離環(huán)與所述止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)之間的反超越轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述阻擋環(huán)相對(duì)所述止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)至特定的圓周位置時(shí)致動(dòng)所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，以結(jié)束阻擋工況，恢復(fù)所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)及整個(gè)所述軸向自控離合器的嵌合。
2. 按權(quán)利要求1所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于 .(a) 所述移動(dòng)阻擋環(huán)與所述移動(dòng)分離環(huán)形成為一體；(b) 所述分離環(huán)和所述移動(dòng)分離環(huán)二環(huán)的分離回轉(zhuǎn)面上都形成有分離齒；(c) 所述止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是嵌合機(jī)構(gòu)，其所述止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)和所述止轉(zhuǎn)環(huán)上均形成有止轉(zhuǎn)齒；(d) 所述止轉(zhuǎn)環(huán)與所述阻擋環(huán)至少周向固定；(e) 所述定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)是棘輪機(jī)構(gòu)，其棘齒和棘爪分別與所述分離環(huán)和 所述阻擋環(huán)二者中的一個(gè)至少周向固定。
3. 按權(quán)利要求2所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)可相對(duì)所述分離環(huán)周向固定在至少 一個(gè)圓周位置上。
4. 按權(quán)利要求1所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于(a) 還包括專門用于傳遞轉(zhuǎn)矩的傳力嵌合機(jī)構(gòu)，其具有可軸向嵌合且分 別形成有傳力齒的固定環(huán)和移動(dòng)環(huán)；(b) 所述移動(dòng)環(huán)、所述移動(dòng)阻擋環(huán)及所述移動(dòng)分離環(huán)三者形成為一體；(c) 所述分離環(huán)和所述移動(dòng)分離環(huán)二環(huán)的分離回轉(zhuǎn)面上都形成有分離齒；(d) 所述止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是嵌合機(jī)構(gòu)，其所述止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)和所述止轉(zhuǎn)環(huán)上均形 成有止轉(zhuǎn)齒；(e) 所述止轉(zhuǎn)環(huán)與所述阻擋環(huán)至少周向固定，所述止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)可相對(duì)所 述固定環(huán)周向固定在至少一個(gè)圓周位置上；(f) 所述定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)是棘輪機(jī)構(gòu)，其棘齒和棘爪分別與所述固定環(huán)和 所述阻擋環(huán)二者中的一個(gè)至少周向固定。
5. 按權(quán)利要求4所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述分離嵌合機(jī)構(gòu) 與所述傳力嵌合機(jī)構(gòu)合并成一個(gè)工作嵌合機(jī)構(gòu)，所述固定環(huán)沿一個(gè)圓周方向 的轉(zhuǎn)動(dòng)致使所述移動(dòng)環(huán)一體轉(zhuǎn)動(dòng)，而沿相反圓周方向的轉(zhuǎn)動(dòng)則致使雙方相對(duì) 轉(zhuǎn)動(dòng)，并驅(qū)離所述移動(dòng)環(huán)以解除軸向嵌合關(guān)系，即，所述分離環(huán)與所述固定 環(huán)合并成一個(gè)環(huán)，所述工作嵌合機(jī)構(gòu)中的同 一嵌合齒的兩個(gè)齒側(cè)面分別是所 述分離齒和所述傳力齒二者的齒側(cè)面。
6. 按權(quán)利要求2、 4、 5任一項(xiàng)所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述 分離環(huán)與所述阻擋環(huán)形成為一個(gè)環(huán)，所述移動(dòng)分離環(huán)與所述移動(dòng)阻擋環(huán)形成 為一個(gè)環(huán)，即，所述分離嵌合機(jī)構(gòu)與所述阻擋嵌合機(jī)構(gòu)合并成一個(gè)工作嵌合 機(jī)構(gòu)，所述分離齒就是所述阻擋環(huán)，所述移動(dòng)分離齒就是所述移動(dòng)阻擋齒。
7. 按權(quán)利要求2 5任一項(xiàng)所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述分離 環(huán)與所述止轉(zhuǎn)基準(zhǔn)環(huán)形成為一個(gè)環(huán)。
8. 按權(quán)利要求1 ~ 5任一項(xiàng)所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于(a) 所述同一個(gè)構(gòu)件是所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件；(b) 所述阻擋環(huán)受到阻擋環(huán)支撐座的軸向限制和支撐，該支撐座和所述 彈簧座二構(gòu)件至少受到所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的單向限制和支撐；(c) 所述釋放機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其包括所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，以及與所述止轉(zhuǎn)環(huán)周向固定且軸向上至少?gòu)椥韵噙B的釋放環(huán)。
9. 按權(quán)利要求1 ~ 5任一項(xiàng)所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于(a) 所述同 一個(gè)構(gòu)件是所述阻擋環(huán)；(b) 所述阻擋環(huán)的非阻擋端形成有徑向凸起，該徑向凸起嵌裝在所述彈 簧與所述彈簧座之間；(c) 所述釋放機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其包括所述移動(dòng)分離環(huán)，以及與所 述止轉(zhuǎn)環(huán)周向固定且軸向上至少?gòu)椥韵噙B的釋放環(huán)。
10. 按權(quán)利要求8 9任一項(xiàng)所述的分離保持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述釋 ;改環(huán)與所述止轉(zhuǎn)環(huán)形成為 一個(gè)環(huán)。
全文摘要
本自支撐式分離保持機(jī)構(gòu)的特征在于，除具有分離和阻擋嵌合機(jī)構(gòu)外，還具有止轉(zhuǎn)、釋放和定點(diǎn)致動(dòng)三控制機(jī)構(gòu)。阻擋工況中，由周向相對(duì)移動(dòng)分離環(huán)、彈簧以及所有中間支撐構(gòu)件均靜止的同一個(gè)構(gòu)件最終軸向支撐該環(huán)和彈簧。超越轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)始至阻擋嵌合機(jī)構(gòu)建立起軸向阻擋關(guān)系之前，止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可確保該機(jī)構(gòu)內(nèi)部的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，之后，釋放機(jī)構(gòu)恢復(fù)該機(jī)構(gòu)內(nèi)部的一體轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系，彈簧壓合力不產(chǎn)生任何的摩擦阻力矩。嵌合復(fù)位過(guò)程中，由定點(diǎn)致動(dòng)機(jī)構(gòu)致動(dòng)阻擋嵌合機(jī)構(gòu)，以確保離合器準(zhǔn)確可靠地再次嵌合。其優(yōu)點(diǎn)是在確保軸向自控離合器軸向徹底分離和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)碰撞的基礎(chǔ)上，更確保嵌合復(fù)位的絕對(duì)準(zhǔn)確和可靠，以及空載轉(zhuǎn)矩與軸向壓合力徹底無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)F16D11/00GK101672332SQ20081016130
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者濤 洪 申請(qǐng)人:濤 洪