内部控制离合器靠弹力、力矩和离心力实现。举例来说，当力矩很大时，弹簧和球径向制动离合器不能接合，当驱动轴停止转动时，允许驱动齿轮继续转动。缠绕弹簧离合器由两个分离的转动轮毅组成，两个轮毅靠螺旋形弹簧连接。当被向右方向驱动时，弹簧在轮毅上缠绕并收紧，增加了离合器的摩擦夹紧力。但是，如果被向反方向驱动时，弹簧松开，允许离合器滑动。

除了弹簧控制摩擦片至驱动轴达到预定的速度外，多盘离心式离合器与外部控制多盘摩擦片式离合器原理相似。在一定速度下，离心力驱动摩擦片径向向外移动，可以让驱动轴与从动轴接触。当驱动轴速度继续增加时，摩擦片的压力也增加，因此增加离合器的力矩。

如图1所示为超越离合器，它是一种特殊的凸轮机构，所以又叫凸轮滚子离合器。在驱动凸轮A的边缘有楔形缺口，在A的外表面和从动轮B的圆柱形内表面可以放人滚子。当驱动轮A顺时针旋转时，摩擦力使滚子繁紧地楔人缺口，带动从动轮B顺时针方向旋转。但是，如果从动轮B逆时针旋转或者顺时针旋转的速度大于驱动轮A(无论运动还是静止)，滚子都会松开，离合器将会滑移，不传递力矩。这种离合器的一些结构是在凸轮表面和滚子之间装有弹簧，当从动环B试图克服残余摩擦来驱动凸轮A时，离合器可以确保更快的离合运动。这种离合器的另一种结构是驱动自行车后轴的基本自由轮机构。

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