專利名稱：一種單向離合器及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于起動機上的單向離合器及其制造工藝。
背景技術(shù)：
單向離合器是與起動機配套使用的重要部件。通常使用的單向離合器，靠滾柱傳遞力矩，由于滾柱上的滾道是異型曲面，制造、檢測都較困難，加工成本高，而且由于滾道和滾柱之間為線接觸，摩擦力不大，磨損后容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，從而不能傳遞力矩，致使離合器失效，可靠性差。另外，滾柱單向離合器因其結(jié)構(gòu)的原因，占用空間較大，在有限的空間內(nèi)也僅能容納數(shù)目有限的軸承滾柱，難以承受較大或帶有沖擊性的載荷，僅適用于5.5kw以下的中小功率起動機上。另一種摩擦片式單向離合器，制造工藝復(fù)雜，傳遞力矩有限，且不便維修，已很少使用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高、壽命長、傳遞力矩大，結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)工藝簡單的車用單向離合器及其制造工藝。
本發(fā)明按如下方案實現(xiàn)。這種單向離合器包括驅(qū)動齒輪，裝于電機軸上的驅(qū)動外殼及驅(qū)動外殼內(nèi)的彈簧，驅(qū)動外殼內(nèi)圓表面設(shè)置有內(nèi)螺旋花鍵，裝于驅(qū)動外殼之內(nèi)的螺旋棘輪外表面設(shè)有外螺旋花鍵，與驅(qū)動外殼的內(nèi)螺旋花鍵相嚙合；螺旋棘輪的一端面和驅(qū)動齒輪的一端面，分別設(shè)有相互嚙合的棘輪齒。
本發(fā)明制造工藝包括驅(qū)動外殼(1)加工、驅(qū)動齒輪(4)加工、螺旋棘輪(3)加工、總裝配等工序，所述驅(qū)動外殼(1)加工包括下述工序(a)車坯料，(b)粗?jǐn)D壓，(c)粗車外殼坯體，(d)擠壓花鍵，(e)金加工，(f)熱處理；所述螺旋棘輪(3)加工包括下述工序(a)落料，(b)粗?jǐn)D壓，(c)精擠壓成型，(d)車棘輪坯，(e)滾軋花鍵，(f)金加工，(g)熱處理。
本發(fā)明由于采用內(nèi)外圓表面螺旋花鍵嚙合和棘輪嚙合傳動，傳動力矩大，不會打滑，可靠性大大提高，其中部件的螺旋花鍵和棘輪齒采用冷擠壓工藝，工藝先進，精度高，使用壽命長，整體結(jié)構(gòu)緊湊，能更好地保護起動機，特別適用于大功率車用起動機使用。又由于沒有滾柱式單向離合器那樣的異型曲面，加工、檢測容易，便于大批量生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明組裝圖；圖2為本發(fā)明驅(qū)動外殼剖面圖、左視圖；圖3為本發(fā)明螺旋棘輪剖面圖、左視圖；圖4為本發(fā)明驅(qū)動齒輪剖面圖、左視圖。
具體實施方法以下結(jié)合附圖，用實施例說明本發(fā)明的產(chǎn)品及其制造工藝。
實施例1本發(fā)明的制造工藝包括驅(qū)動外殼1加工、驅(qū)動齒輪4加工、螺旋棘輪3加工、總裝配等工序，其中驅(qū)動齒輪4按傳統(tǒng)金加工方法進行。
驅(qū)動外殼1及其內(nèi)圓表面的花鍵按本發(fā)明獨創(chuàng)的擠壓方法成型，具體工藝步驟如下(a)車坯料工序按傳統(tǒng)機加工方法在車床上車出外殼坯料；(b)粗?jǐn)D壓成型工序?qū)⑼鈿づ髁显诩訜釞C中加熱到780℃，保溫8小時，隨爐自然冷卻到400℃，硬度在HB110-150范圍內(nèi)，隨后拋丸去氧化皮，在常溫下酸洗15分鐘后用清水清洗，并在皂化液中浸泡20分鐘，使工件表面光滑并有充分的潤滑性，然后在615噸壓力機上，以500-550噸壓力利用反擠壓方式成型至杯形外殼坯體；(c)粗車外殼坯體工序按傳統(tǒng)機加工工序，在車床上加工到所需要的外形尺寸；(d)擠壓花鍵工序?qū)⒋周嚭蟮耐鈿づ黧w按冷擠壓工藝要求，先進行退火、軟化處理，隨后進行去氧化皮、酸洗、清洗及皂化處理，工藝同粗?jǐn)D壓工序，最后在315噸壓力機上利用旋轉(zhuǎn)擠壓方式在杯形外殼坯體的內(nèi)表面加工出內(nèi)螺旋花鍵，螺旋方向可根據(jù)產(chǎn)品的需要擠壓成正、反轉(zhuǎn)；(e)金加工工序按傳統(tǒng)方法加工到所需的外形尺寸；(f)熱處理工序按常規(guī)方法，將外殼內(nèi)表面進行滲碳淬火處理，滲碳深度0.5-0.7毫米，硬度為HRC58-62度。
螺旋棘輪3及其棘輪齒也采用本發(fā)明獨創(chuàng)的擠壓方法成型，具體工藝步驟如下(a)落料工序按傳統(tǒng)方法加工；(b)粗?jǐn)D壓工序?qū)⒙淞虾蟮墓ぜ訜岬?80℃進行軟化，隨即在615噸壓力機上利用正擠壓方式粗?jǐn)D棘輪；(c)精擠成型工序?qū)⒋謹(jǐn)D壓工序后的棘輪部件加熱到780℃，保溫8小時，隨爐自然冷卻到400℃，硬度HB110-150范圍內(nèi)，隨后拋丸去氧化皮，在常溫下酸洗15分鐘后用清水清洗，并在皂化液中浸泡20分鐘，使工件表面光滑并有充分的潤滑性，然后在615噸壓力機上利用正擠壓方式加工成棘輪；(d)車棘輪坯工序按傳統(tǒng)機加工方法，車出棘輪外圓尺寸；(e)滾軋花鍵工序利用棘輪坯的中心孔定位，在滾絲機上對棘輪坯體外圓表面進行滾軋，加工成外螺旋花鍵；(f)金加工工序按常規(guī)機加工方法加工棘輪兩端面至所需尺寸；(g)熱處理工序按常規(guī)方法，將棘輪表面進行滲碳淬火處理，滲碳深度0.5-0.7毫米，硬度為HRC58-62度。
實施例2在驅(qū)動外殼1加工中的粗?jǐn)D壓工序、擠壓花鍵工序以及螺旋棘輪3加工中的粗?jǐn)D壓工序、精擠成型工序中的加熱溫度為890℃，表面硬度要求為HB110度，其余工藝同上實施例。
總裝配工序如下如圖1、圖2所示，驅(qū)動外殼1裝于電機軸上，其內(nèi)圓表面用機械擠壓的方法壓制出螺旋花鍵，與用同樣工藝方法加工的螺旋棘輪3外圓表面的螺旋花鍵相互嚙合；螺旋棘輪3裝于驅(qū)動外殼1之內(nèi)，其端面與驅(qū)動外殼1的內(nèi)端面之間有一壓簧2。螺旋棘輪3的另一端面設(shè)有棘輪齒，和驅(qū)動齒輪4端面的棘輪齒相互嚙合。驅(qū)動齒輪4借助檔圈5固定于驅(qū)動軸上。
當(dāng)起動機通電時，電磁開關(guān)驅(qū)動撥叉推動單向離合器，強制與發(fā)動機飛輪齒圈嚙合，此時起動機主電路接通，電樞軸帶動驅(qū)動外殼1，通過螺旋棘輪3和驅(qū)動齒輪4，驅(qū)動飛輪齒圈旋轉(zhuǎn)起動發(fā)動機。當(dāng)發(fā)動機飛輪齒圈的轉(zhuǎn)速高于驅(qū)動齒輪4轉(zhuǎn)速時，單向離合器實現(xiàn)超越，驅(qū)動齒輪4端面的棘輪開始打滑，而不會帶動驅(qū)動外殼1高速旋轉(zhuǎn)，從而保護起動機，此時在撥叉作用下單向離合器退回原位。
本發(fā)明采用螺旋棘輪式結(jié)構(gòu)，屬國內(nèi)首創(chuàng)，工藝達國際先進水平，解決了大功率起動機上單向離合器輸出扭矩小，易打滑失效，壽命短的缺陷，屬新一代的大功率單向離合器，市場前景看好。
權(quán)利要求
1.一種單向離合器及其制造工藝，包括驅(qū)動齒輪(4)，裝于電機軸上的驅(qū)動外殼(1)及驅(qū)動外殼(1)內(nèi)的壓簧(2)，其特征是驅(qū)動外殼(1)內(nèi)圓表面設(shè)有內(nèi)螺旋花鍵，裝于驅(qū)動外殼(1)之內(nèi)的螺旋棘輪(3)外表面設(shè)有外螺旋花鍵，與驅(qū)動外殼(1)的內(nèi)螺旋花鍵相嚙合；螺旋棘輪(3)的一端面和驅(qū)動齒輪(4)的一端面，分別設(shè)有相互嚙合的棘輪齒。
2.一種單向離合器及其制造工藝，包括驅(qū)動外殼(1)加工、驅(qū)動齒輪(4)加工、螺旋棘輪(3)加工、總裝配等工序，其特征是所述驅(qū)動外殼(1)加工包括下述工序(a)車坯料，(b)粗?jǐn)D壓成型，(c)粗車外殼坯體，(d)擠壓花鍵，(e)金加工，(f)熱處理；所述螺旋棘輪(3)加工包括下述工序(a)落料，(b)粗?jǐn)D壓，(c)精擠壓成型，(d)車棘輪坯，(e)滾軋花鍵，(f)金加工，(g)熱處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單離合器及其制造工藝，其特征是所述驅(qū)動外殼(1)加工步驟中的粗?jǐn)D壓工序是對上道工序下來的坯料須按冷擠壓工藝要求進行退火、軟化處理，硬度在HB110-150范圍內(nèi)，隨后進行去氧化皮、酸洗、清洗，并在皂化液中皂化20分鐘，最后在壓力機上以500-550噸壓力，粗?jǐn)D壓成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單離合器及其制造工藝，其特征是所述驅(qū)動外殼(1)加工步驟中的擠壓花鍵工序是將粗車外殼坯體工序后的部件須按冷擠壓工藝要求，進行退火、軟化處理，硬度在HB110-150范圍內(nèi)，隨后進行去氧化皮、酸洗、清洗，并在皂化液中皂化20分鐘，最后在壓力機上以200-280噸的壓力，利用旋轉(zhuǎn)擠壓方式在驅(qū)動外殼(1)內(nèi)表面擠壓出內(nèi)螺旋花鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單離合器及其制造工藝，其特征是所述螺旋棘輪(3)加工步驟中的粗?jǐn)D壓工序是將工件加熱到780-890℃，隨后在壓力機上以500-550噸的壓力，利用正擠壓方式，粗?jǐn)D壓出棘輪齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單離合器及其制造工藝，其特征是所述螺旋棘輪(3)加工步驟中的精擠壓成型工序是將粗?jǐn)D壓工序后的棘輪部件須按冷擠壓工藝要求，進行退火、軟化處理，硬度在HB110-150范圍內(nèi)，隨后進行去氧化皮、酸洗、清洗，并在皂化液中皂化20分鐘，然后在壓力機上以500-550噸壓力，利用正擠壓方式，擠壓出螺旋棘輪端面的棘輪齒型。
全文摘要
一種單向離合器及其制造工藝，包括驅(qū)動齒輪，裝于電機軸上的驅(qū)動外殼及驅(qū)動外殼內(nèi)的彈簧，驅(qū)動外殼內(nèi)圓表面設(shè)置有內(nèi)螺旋花鍵，裝于驅(qū)動外殼之內(nèi)的螺旋棘輪外表面設(shè)有外螺旋花鍵，與驅(qū)動外殼的內(nèi)螺旋花鍵相嚙合；螺旋棘輪的一端面和驅(qū)動齒輪的一端面，分別設(shè)有相互嚙合的棘輪齒。由于采用內(nèi)外圓表面螺旋花鍵嚙合和棘輪嚙合傳動，傳動力矩大，不會打滑，可靠性大大提高。其中部件的螺旋花鍵和棘輪齒采用冷擠壓工藝，工藝先進，精度高，使用壽命長，整體結(jié)構(gòu)緊湊，能更好地保護起動機，特別適用于大功率車用起動機使用。又由于沒有滾柱式單向離合器那樣的異型曲面，加工、檢測容易，便于大批量生產(chǎn)。
文檔編號F16D41/00GK1502829SQ0215258
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月23日
發(fā)明者陳萌, 陳力, 陳 萌 申請人:陳萌, 陳力, 陳 萌