專利名稱：單向離合器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種單向離合器，該單向離合器包括內(nèi)座圈；外座圈；滾子，該滾子布置在內(nèi)外座圈之間的空間內(nèi)；以及彈性部件，該彈性部件布置在內(nèi)外座圈之間的空間內(nèi)，并只能夠沿特定方向傳動。
背景技術(shù)：
圖5通過實例表示了普通單向離合器的主要部件的剖視圖。參考圖5，普通單向離合器001包括內(nèi)座圈002，該內(nèi)座圈002通過外部動力而旋轉(zhuǎn)；外座圈003，該外座圈003環(huán)繞內(nèi)座圈002，用于向從動部件傳動，并設有凹穴004；滾子005，該滾子005布置在該凹穴004內(nèi)；以及彈簧，該彈簧沿特定方向按壓滾子005。
在下面的說明中，彈簧推動滾子的方向稱為“向前方向”。在凹穴004的表面中，底表面004a(即，在外座圈的外周側(cè)的表面)彎曲，這樣，凹穴在其前端處的深度更小。因此，在該底表面004a和內(nèi)座圈002的外周之間形成沿彈簧006推動滾子的方向逐漸變小的傾斜空間。當單向離合器靜止不動時，滾子005通過彈簧006而壓靠內(nèi)座圈002的外周表面和凹穴004的底表面，并保持靜止在凹穴004的基本中部處。在下面的說明中，當滾子保持靜止在凹穴的基本中部時的停止位置稱為“靜止?jié)L子停止位置”。
當內(nèi)座圈002沿箭頭W的方向旋轉(zhuǎn)時，滾子005堵塞到形成于內(nèi)座圈002的外周和凹穴004的底表面004a之間的向前傾斜空間內(nèi)。因此，從內(nèi)座圈002向外座圈003傳動，從而使外座圈003沿內(nèi)座圈002的旋轉(zhuǎn)方向而旋轉(zhuǎn)。從動部件通過將未示出的螺栓擰入形成于外座圈003中的螺紋孔003a內(nèi)而固定在外座圈003上。因此，該從動部件通過傳遞給外座圈003的動力而旋轉(zhuǎn)。當內(nèi)座圈002沿與箭頭W的方向相反的方向相對于外座圈003旋轉(zhuǎn)時，滾子005釋放，將不進行傳動。
通常，三個滾子005布置成等中心角度間隔(繞中心軸線的角度間隔)，這樣，滾子005與內(nèi)座圈均勻接觸。當單向離合器承受較大負載時，滾子的數(shù)目倍增。凹穴004的數(shù)目等于滾子的數(shù)目。同樣，螺紋孔003a的數(shù)目也是三個，以便可靠地將從動部件安裝在外座圈上。這些螺紋孔003a離外座圈中心的距離相等，并布置成等中心角度間隔。圖5中所示的單向離合器有六個滾子、六個凹穴和三個螺紋孔。
緩沖間隙布置在滾子005的前面并在凹穴004中，以便吸收凹穴004的底表面和內(nèi)座圈的外周的尺寸誤差，該凹穴004確定了向前逐漸變細空間。因此，滾子005并不與凹穴的前端表面004b接觸。
對于所有凹穴，標準滾子停止位置和凹穴004之間的位置關(guān)系都相同。在相鄰凹穴004之間的中心角度間隔等于在相鄰標準滾子停止位置之間的中心角度間隔。在普通的單向離合器中，在六個凹穴的相鄰凹穴之間的中心角度間隔為60°，而在三個螺紋孔003a的相鄰螺紋孔之間的中心角度間隔為120°。
在設置有等中心角度間隔布置的凹穴且為一定標稱尺寸的單向離合器中，在三個孔003a和相應凹穴004之間的距離d為2mm。考慮到外座圈的剛性，該距離d似乎非常小，據(jù)認為該距離必須稍微大于2mm。
為了增加單向離合器的能力，內(nèi)座圈的外徑必須增大，因此，滾子必須徑向向外移動。當外座圈003的外徑增加且螺紋孔003a徑向向外移動時，設置有單向離合器的裝置的尺寸增大，但這是不希望的。當形成于有多個凹穴的外座圈003中的螺紋孔003a并不徑向向外移動時，在螺紋孔003a和相應前端表面004b之間的距離d將減小，這不合適地減小了剛性。
本發(fā)明提供了一種裝置，用于保證在單向離合器的螺紋孔和相應的凹穴前端表面之間有足夠長的距離，該單向離合器包括具有多個凹穴的外座圈，從而在不擴大外座圈的情況下防止減小外座圈，并能夠節(jié)省空間。
另一方面，普通的單向離合器需要非常精確地加工，這包括制造具有很高精度外徑的高精度彈簧帽、以及機械加工出具有很高精度內(nèi)徑的插入孔，以便保證彈簧帽在插入孔中平滑地滑動。該高精度加工不可避免地增加了制造成本和工時。而且，當在外座圈中形成大量凹穴時，外座圈的外徑必須增加，以避免插入孔和凹穴的接近布置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將解決前述問題，并提供一種單向離合器，包括內(nèi)座圈；外座圈，該外座圈在它對著內(nèi)座圈外周的內(nèi)周上設置有多個凹穴；滾子，所述滾子分別布置在多個凹穴中；以及線圈彈簧，該線圈彈簧沿內(nèi)座圈和外座圈的一個圓周方向按壓滾子；其中，在內(nèi)座圈和外座圈之間沿所述一個圓周方向進行傳動；其特征在于所述線圈彈簧的截面具有平行于滾子的長度方向的較長側(cè)邊，各有一對側(cè)壁的U形薄彈簧帽布置在彈簧的、在滾子側(cè)的端部上，從而與分別與所述滾子接觸。
普通的單向離合器需要很高精度的加工和麻煩的裝配工作。上述結(jié)構(gòu)的彈簧帽并需要這些麻煩。彈簧帽可以通過金屬片加工形成，這樣，彈簧帽可以通過比普通彈簧帽更少的處理而更容易地制造。因此，可以制造有較多凹穴的外座圈。


圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的單向離合器以及該單向離合器的相關(guān)部件沿圖2中的線I-I的縱剖圖；圖2是沿圖1中的線II-II的剖視圖；圖3是幫助解釋圖1所示的單向離合器中凹穴的結(jié)構(gòu)的視圖；圖4A是表示在一種變化形式中線圈彈簧和置于該線圈彈簧前端上的彈簧帽的放大剖視圖；圖4B是沿圖4A中的線B-B的剖視圖；以及圖5是幫助解釋在普通單向離合器中凹穴的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實施例方式
圖1和2表示了用于汽車內(nèi)燃機的單向離合器，用于將起動器馬達的動力傳遞給發(fā)電機和曲軸。
單向離合器1具有內(nèi)座圈2，該內(nèi)座圈2由在曲軸10一端上的滾針軸承11支承；外座圈3，該外座圈環(huán)繞內(nèi)座圈2，用于向從動部件傳動，并有在其內(nèi)周上的凹穴4；滾子5，該滾子分別布置在外座圈3的凹穴4中；線圈彈簧6，該線圈彈簧6分別沿特定方向按壓滾子5；柱形彈簧帽7，該柱形彈簧帽7分別布置在線圈彈簧6的端部；蓋體8，該蓋體8覆蓋外座圈的外周和一側(cè)面，以便覆蓋凹穴的開口側(cè)；以及環(huán)形板9，該環(huán)形板9布置成與外座圈的另一側(cè)表面接觸，以便覆蓋凹穴的另一開口側(cè)。蓋體8的一部分彎曲，以便形成在彈簧帽7下面的支承部分8a，即在彈簧帽7的徑向內(nèi)側(cè)上延伸。環(huán)形板9的一部分沿軸向彎曲，以便形成與支承部分8a的底表面彈性嚙合的保持部分9a，從而防止蓋體8和環(huán)形板9脫離外座圈3。在圖2中，環(huán)形板9局部切開，以便表示滾子5和線圈彈簧6。
墊片12固定安裝在內(nèi)座圈2的凸臺上。未示出的起動器馬達的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力通過未示出的鏈條和鏈輪12傳遞給單向離合器1。
外座圈3有螺紋安裝孔3a。包含在發(fā)電機14中的旋轉(zhuǎn)單元15(即從動部件)通過將安裝螺栓13擰入螺紋安裝孔3a中而固定在外座圈3上。旋轉(zhuǎn)單元15通過機械鍵16而防止相對于曲軸10旋轉(zhuǎn)，并通過螺栓17而在曲軸上固定保持就位。因此，單向離合器的輸出傳遞給曲軸10。
各凹穴4有彎曲的底表面4a(即在外座圈的外周側(cè)的表面)，因此，凹穴4的深度在其前端處更小。因此，在底表面4a和內(nèi)座圈2的外周之間形成沿線圈彈簧推動滾子5的方向逐漸變小的傾斜空間。當單向離合器處于靜止不動時，滾子5通過線圈彈簧6而壓靠內(nèi)座圈2的外周和凹穴4的底表面4a，并在凹穴4的基本中部保持靜止。當滾子自然保持靜止時的停止位置(即標準滾子停止位置)處于凹穴4的基本中心部分處。
當內(nèi)座圈2沿箭頭W的方向旋轉(zhuǎn)時，滾子堵塞到形成于內(nèi)座圈2的外周和凹穴4的底表面4a之間的向前傾斜空間內(nèi)。因此，由于傳動，外座圈3與內(nèi)座圈2一起旋轉(zhuǎn)。然后，通過安裝螺栓13從外座圈向發(fā)電機14的旋轉(zhuǎn)單元15以及曲軸10進行傳動，以便驅(qū)動它們旋轉(zhuǎn)。當內(nèi)座圈2沿與箭頭W的方向相反的方向相對于外座圈3旋轉(zhuǎn)時，滾子5被釋放，將不進行傳動。
在普通單向離合器中，六個凹穴4布置成等中心角度間隔；也就是，在相鄰凹穴的標準滾子停止位置之間的角度間隔都是60°。因此，螺紋安裝孔3a處于離相應凹穴的前端4b的距離較短的位置處，這對外座圈的剛性產(chǎn)生不利影響。
圖3是解釋本實施例的單向離合器中凹穴的結(jié)構(gòu)的視圖。其中，省略了與該解釋不相關(guān)的部件，線圈彈簧示意畫出。對于所有凹穴，標準滾子停止位置和相應凹穴4之間的位置關(guān)系都相同，在相鄰凹穴4之間的角度間隔由在相鄰凹穴的標準滾子停止位置之間的角度間隔表示。
與普通單向離合器類似，本實施例的三個螺紋安裝孔4a以120°的中心角度間隔形成于圓上。六個凹穴布置在圓上，并分成兩個凹穴組，即第一和第二凹穴組，每個組有三個凹穴。
第一凹穴組的三個第一凹穴A布置成120°的中心角度間隔(環(huán)繞中心軸線的角度間隔)，在第一組的三個第一凹穴A和螺紋安裝孔3a之間的位置關(guān)系與在圖5中所示的普通單向離合器相同。第二凹穴組的三個第二凹穴A布置成120°的中心角度間隔。由圖3可知，第一凹穴組的三個第一凹穴A與第二凹穴組的三個第二凹穴B交替布置，且當在圖3中看時，第二凹穴組的第二凹穴B相對于第一凹穴組的第一凹穴A順時針方向移動，即遠離相鄰的螺紋安裝孔3a，這樣，在各個第二凹穴B與該第二凹穴B后側(cè)的相鄰第一凹穴A之間的中心角度間隔小于60°，例如58°50′，而在各個第二凹穴B與該第二凹穴B前側(cè)的相鄰第一凹穴A之間的中心角度間隔大于60°，例如61°10′。因此，第二凹穴組的第二凹穴B離開相應的螺紋安裝孔3a。因此，在第二凹穴組的各第二凹穴B的前端表面4b與該第二凹穴B前側(cè)的螺紋安裝孔3a之間的距離d(圖3)大于在普通單向離合器中的距離d(圖5)。
在一定標稱尺寸的普通單向離合器中，凹穴布置成等中心角度間隔，在第二凹穴的前端表面與該凹穴的前側(cè)的螺紋安裝孔3a之間的距離d為2mm。在相同標稱尺寸(外徑等于前述普通單向離合器)的本發(fā)明單向離合器中，凹穴分成第一凹穴組的第一凹穴以及第二凹穴組的第二凹穴，且第一和第二凹穴組的凹穴形成如在優(yōu)選實施例的單向離合器中所述的結(jié)構(gòu)，在第二凹穴的前端表面與該第二凹穴前側(cè)的螺紋安裝孔之間的距離d為3mm。因此，能夠在不增加外座圈的直徑的情況下防止減小外座圈的剛性，這能有效節(jié)省安裝空間，并提高單向離合器的質(zhì)量。
在優(yōu)選實施例中的單向離合器的特征在于凹穴分成以120°的等中心角度間隔布置的第一凹穴組的三個第一凹穴以及以120°的等中心角度間隔布置的第二凹穴組的三個第二凹穴，在各第二凹穴與該第二凹穴后側(cè)的相鄰第一凹穴之間的中心角度間隔并不為60°，通常，當單向離合器有m個凹穴組，每個凹穴組的n個凹穴以360°/n的等中心角度間隔布置時，在一個凹穴組的各凹穴與另一凹穴組的、在前一凹穴組的凹穴的后側(cè)的凹穴之間的中心角度間隔并不為360°/(m·n)，在一些相鄰凹穴之間的中心角度間隔大于在另一些相鄰凹穴之間的中心角度間隔。因此，通過在中心角度間隔大于另一些相鄰凹穴的相鄰凹穴之間的外座圈部分中形成螺紋安裝孔，可以防止減小外座圈的剛性。
通常，當凹穴以不同中心角度間隔進行不規(guī)則布置時，凹穴之間的間隔不規(guī)則。因此，通過使螺紋安裝孔形成于在間開較大中心角度間隔的相鄰凹穴之間的外座圈部分中，螺紋安裝孔和相鄰的凹穴可以在不增加外座圈的直徑的情況下隔開足以保證剛性的距離。
普通的單向離合器的制造需要進行精確形成彈簧帽外徑和精確形成孔直徑的高精度加工，以便精確制成彈簧帽，并保證該彈簧帽的平滑運動，同時還需要進行密封的裝配工作，這增加了制造成本，并且在高效工作方面有問題。當外座圈有較多凹穴時，孔的側(cè)表面必須與凹穴分開，這必然需要增加外座圈的直徑。
圖4A和4B表示了在一種變化形式中的線圈彈簧6和置于線圈彈簧6前端的彈簧帽7。圖4A是縱剖圖，而圖4B是沿圖4A中的線B-B的剖視圖。線圈彈簧6是扁平線圈彈簧，有通過由圓弧代替矩形的兩個較短側(cè)邊而形成的基本橢圓形截面，如圖4B所示。扁平線圈彈簧6的橫截面中的較長側(cè)邊平行于滾子5的長度。彈簧帽7通過將板彎成U形而形成，并有相對側(cè)壁。彈簧帽7的側(cè)壁覆蓋扁平線圈彈簧7的扁平側(cè)表面。
蓋體8的一部分可以向內(nèi)彎曲，以便形成用于支承U形彈簧帽7的底側(cè)壁(即在曲軸側(cè)的側(cè)壁)的支承部分8a。環(huán)形板9的一部分可以向內(nèi)彎曲，這樣，該彎曲部分可以與支承部分8a的底表面彈性嚙合，以防止蓋體8和環(huán)形板脫離外座圈3。
普通的單向離合器需要非常精確的加工，用于在外座圈中形成孔，以便將各個有彈簧帽的彈簧從外座圈的外周穿過孔插入凹穴中，且需要麻煩的裝配工作。在該變化形式中，彈簧帽不需要孔。通過金屬片加工形成的彈簧帽可以通過比普通彈簧帽更少的處理而更容易地制造。因此，可以制造具有大量凹穴的外座圈。
因為各扁平線圈彈簧的截面的較長側(cè)邊平行于滾子的長度方向，扁平線圈彈簧可以在由彈簧帽的上側(cè)壁和底側(cè)壁、蓋體以及環(huán)形板確定的矩形截面空間內(nèi)保持在穩(wěn)定位置，以便防止扁平線圈彈簧斜向按壓滾子。
支承部件8a可以通過將蓋體8的一部分向內(nèi)彎而很容易形成，保持部分9a可以通過使環(huán)形板9的一部分彎曲而很容易形成；不過，支承部分8a和保持部分9a能足夠有效地防止蓋體和環(huán)形板脫離外座圈。
權(quán)利要求
1.一種單向離合器，包括內(nèi)座圈(2)；外座圈(3)，該外座圈在它對著內(nèi)座圈(2)外周的內(nèi)周上設置有多個凹穴(4)；滾子(5)，所述滾子分別布置在多個凹穴(4)中；以及線圈彈簧(6)，該線圈彈簧沿內(nèi)座圈和外座圈的一個圓周方向按壓滾子(5)；其中，在內(nèi)座圈和外座圈之間沿所述一個圓周方向進行傳動；其特征在于所述線圈彈簧(6)的截面具有平行于滾子(5)的長度方向的較長側(cè)邊，各有一對側(cè)壁的U形薄彈簧帽(7)布置在彈簧的、在滾子(5)側(cè)的端部上，從而與分別與所述滾子接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向離合器，其特征在于所述外座圈(3)的一個側(cè)表面連接有第一蓋體(8)，該第一蓋體(8)的一部分向內(nèi)彎曲，以便形成支承彈簧帽(7)的側(cè)壁的彈簧帽支承部分(8a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單向離合器，其特征在于所述外座圈的另一側(cè)表面連接有第二蓋體(9)，該另一側(cè)表面與連接第一蓋體(8)的側(cè)表面相對，該第二蓋體(9)的一部分向內(nèi)彎曲，以便與彈簧帽支承部分(8a)彈性嚙合。
全文摘要
一種單向離合器，包括內(nèi)座圈(2)；外座圈(3)，該外座圈在它對著內(nèi)座圈(2)外周的內(nèi)周上設置有多個凹穴(4)；滾子(5)，所述滾子分別布置在多個凹穴(4)中；以及線圈彈簧(6)，該線圈彈簧沿內(nèi)座圈和外座圈的一個圓周方向按壓滾子(5)；其中，在內(nèi)座圈和外座圈之間沿所述一個圓周方向進行傳動；其特征在于所述線圈彈簧(6)的截面具有平行于滾子(5)的長度方向的較長側(cè)邊，各有一對側(cè)壁的U形薄彈簧帽(7)布置在彈簧的、在滾子(5)側(cè)的端部上，從而與分別與所述滾子接觸。這樣，彈簧帽可以通過比普通彈簧帽更少的處理而更容易地制造。因此，可以制造有較多凹穴的外座圈。
文檔編號F16D41/00GK1837633SQ20061006550
公開日2006年9月27日 申請日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者石坂孝史, 赤木正俊, 福井清隆, 宮元正 申請人:本田技研工業(yè)株式會社, 九州武藏精密株式會社