单向离合器或制动器中促动簧的保持制造技术

一种用于在一个旋转方向上传输扭矩的装置，包括凸轮盘，其包括绕轴成角度间隔的凹口，摇块盘，其包括绕轴成角度互相间隔的凹槽，摇块，每个摇块都位于各凹槽中，用于移向和脱离与凸轮盘上的凹槽的啮合，弹簧凹部，每个弹簧凹部包括一个保持器，以及弹簧，每个弹簧都位于弹簧凹部，并且与保持器啮合，用于促使摇块移向凸轮盘和与凹口的啮合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种离合器，组件的相对旋转处于同一方向时，在 组件之间产生驱动连接，当相对旋转处于相反方向时发生超速运转。具体 地说，本专利技术关于一种具有摇块的离合器，其摇块至少部分地由于作用于 摇块的离心力而啮合或脱离。
技术介绍
用于在总成的内座圈和外座圈之间产生单向驱动连接的传统单向离 合器和制动器包括，用于可释放、可驱动地连接座圈和连接至座圈的机械总成的组件的斜撑(sprags)或滚柱(rollers)。单向离合器和制动器在很 多情况下都表现出色，但对于某些应用，如那些通过组件传输巨大扭矩或 那些仅给组件提供很小的空间的情况，就需要非传统的斜撑或滚柱型离合 器和制动器来满足要求。传统的单向离合器和制动器具有至少一个斜撑或滚柱，其可驱动地将 两个有凹口或凹槽的座圈互相锁定在一个旋绕方向上并且使座圈可在其 他方向自由旋转。摇块和斜撑型单向制动总成与滚柱型的制动器相比，对 于给定的包装尺寸可以增加最大扭矩，但是他们通常由于座圈接触摇块或 斜撑而产生的大量的接触应力或承压应力而限制最大扭矩的传输。为了克服这些和其他的困难，美国专利5070978所述的一种单向超速 运转离合器包括驱动部件和从动部件，其被安装成绕一个公共轴线顺时针 或逆时针旋转。驱动部件包括一个垂直于公共轴线的平的驱动面，其连接 至动力源，顺时针或逆时针旋转平的驱动面。从动部件包括一个安放在接 近和面对于驱动面的平的驱动面。驱动和从动部件通过一系列处于一个驱动面中的的凹槽和其它面板承载的多个共同运转的压杆互相连接，这样， 当驱动部件被逆时针驱动时，其驱动从动部件与其转动。当驱动部件被顺 时针驱动时，其不驱动从动部件，而是相对于从动部件自由旋转。在座圈间传输扭矩载荷的压杆的柱体稳定性(Column stability)在设计中是一个 重要的因素。美国专利5，954，174公开了一种棘爪单向离合器总成，其具有带凹口 的内座圈，带凹槽的外座圈，以及位于凹槽上与凹口啮合的摇块。摇块具 有枢脊(pivotridge)，其与外座圈凹槽中的顶点或凹进匹配，以将摇块安 置在凹槽中。每一个摇块的质心被定位，这样摇块就会在内座圈内与凹口 啮合或脱离。利用弹簧在每一个摇块上提供一个倾转力，用来产生摇块和 凹口的接合。当加载离心时，在单向离合器和制动器中的弹簧压縮摇块。这增加弹 簧上的应力，并且增加弹簧从凹槽中脱开的机会。当扭矩通过制动器传输时，传统的单向制动器和离合器在座圈内产生 相对较大的环向应力值；因此，为了承担工作环向应力，传统单向制动器 的座圈是由轴承级钢(bearing grade steel)制成。与传统的高级别钢(high grade steel)形成并制造的离合器和制动器相比，，假如避免了大量的机加 工，由动力金属(poweredmetal)制成的离合器可以以相对低的成本生产。然而，在'978和'245号专利中描述的离合器需要大量机械加工由 动力金属形成的组件。会产生无法忍受的噪音的过多内部齿轮隙，是这些 离合器在某些运行条件下潜在的问题。通常，促动簧可以通过在弹簧凹部处设置周面得以保持，这样弹簧内 操作应力相比弹簧的强度低，弹簧不会从凹槽中弹出。但是，形成这些表 面是要使其执行影响摇块性能的多重功能。然而增加额外的弹簧保持力的 要求会降低它们执行其他功能的能力，并削弱设计的灵活性。单向离合器 或制动器中需要将促动摇块的弹簧固定在弹簧凹部内，从而防止弹簧在使 用中、在运输中以及在操作过程中以外从凹部脱落。位于弹簧的凹部的保持器在其安装过程中与弹簧接合，并将弹簧的最 靠里的支脚固定至摇块环。当摇块环和弹簧通过由高速旋转产生的离心力 负载时，保持器防止弹簧压下摇块，因此减少弹簧的压力。此外，因为弹 簧被呈固定地保持在其凹部中，因此当摇块在开放的环境下枢转至与凹口 圈啮合时弹簧脱离凹部的机会就会被大大减小。包括摇块和促动簧的摇块环子总成，通过固定地将每一个弹簧保持在 其凹槽中防止弹簧从凹槽中弹出。摇块环由粉末金属制成，其高硬耐磨。 由于作用在高速旋转的弹簧上的离心力，弹簧在其凹部中变形。在每一个 弹簧凹部附近的摇块环的表面是向外张开的并且是辐射状的，以防止弹簧 表面的摩擦和磨损。在包含摇块的摇块环的形状独特地无需进行任何二次加工处理，如取消了动力金属组件的密实处理(densifiers)和去密实除处理(de-densifiers)。 由动力金属制成的制动器组件在制成之后不需要加工。参照附图阅读了下面的较佳实施例的详细说明后，本专利技术的各种目的 和优点对于所属
的技术人员将会变得一目了然。附图说明图1是根据本专利技术的离合器的侧视图，表示摇块位于内座圈中并与外 座圈的凹口啮合；图2是离合器总成的等轴视图，表示互相沿轴向间隔的组件；图3是图2的离合器总成部分处于从径向表面上取的横截面的等轴 视图，表示处于间隔开的关系中的组件；图4是图2的离合器总成部分处在通过径向表面的横截面的等轴视 图，表示装配好的组件；图5为侧视图，通过径向表面的部分横截面表示装配好的组件；图6是内座圈的部分侧视图，表示摇块，凹槽和回位弹簧；图7是内座圈的部分侧视图，表示摇块、凹槽、回位弹簧和CF矢量;图8是离合器的侧视图，表示位于外座圈中并与内座圈中的凹口啮合 的摇块；以及图9是外座圈的部分侧视图，表示摇块、凹槽、回位弹簧和CF矢量;图IO是折叠回位弹簧的侧视图11是螺旋回位弹簧的侧视图12根据本专利技术的单向离合器通过径向表面的横截面视图13是保持器板的正视图14是图13的保持器板的侧视图15是沿箭头15的方向的保持器板的局部视图16是图12的摇块盘向与凹槽的开口轴端相对的轴端看去的端视图17是图12的摇块盘向凹槽的开口轴端看去的端视图18是图17在平面18-18上取得的横截面图；以及图19是图17在平面19-19上取得的横截面图20是弹簧凹部的俯视图，表示位于凹部中的弹簧保持器；图21是弹簧凹部形成的弹簧凹部的透视图；以及图22弹簧凹部的透视图，表示位于凹部中并且通过弹簧保持器固定 的弹簧。具体实施例方式现在参照附图，图1表示根据本专利技术的单向离合器总成20。单向离合 器总成20包括内座圈或摇块盘22，外座圈或凸轮盘24，以及多个摇块26， 每一个摇块位于在内座圈22中形成并绕中心轴30成角度地互相间隔的凹 槽28中。外座圈24的内周形成有多个绕轴30成角度地互相间隔的凸轮 或凹口 32。图1所示的离合器有12个摇块26和凹槽28以及36个凹口32。当内座圈22顺时针旋转速度超过外座圈24时，由于摇块与外座圈的 内径向表面接触，每个摇块26在凹槽28中逆时针方向枢转，脱离与凹口 32的啮合。这就允许内座圈22相对外座圈24自由地绕轴30顺时针旋转。 当内座圈22试图相对于外座圈24逆时针旋转时，内座圈和外座圈通过摇 块26和凹口 32的啮合互相啮合或可驱动地连接。当离合器20啮合时，由于其接触到凹槽的内表面34和啮合的凹口 32 的径向表面36，每个啮合的摇块26在内、外座圈22， 24之间传输力F。位于每个凹槽28上的凹部40容纳一个弹簧，如螺旋盘绕压縮弹簧42 或折叠压縮弹簧44，用于促使每一个摇块在其凹槽中向与凹口啮合枢转。图2-5表示具有摇块盘22的离合器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在一个旋转方向上传输扭矩的装置，其包含：　　　　凸轮盘，包括多个绕轴成角度间隔的凹口；　　　　摇块盘，包括多个绕轴成角度互相间隔的凹槽；　　　　多个摇块，每个摇块都位于各凹槽中，用于移向和脱离与凸轮盘上的凹槽的啮合。　　　　多个弹簧凹部，每个弹簧凹部包括一个保持器；以及　　　　多个弹簧，每个弹簧都位于弹簧凹部并且与保持器啮合，用于促使摇块移向凸轮盘和与凹口的啮合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰W吉姆斯，诺尔曼J伯德，丹尼斯N威斯，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]