專利名稱：楔塊式單向離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種傳動機構(gòu)，尤其是一種楔塊式單向離合器。
背景技術(shù)：
單向離合器有兩種運動方式一、扭矩傳遞或稱接合；二、空轉(zhuǎn)或稱超越，其作用 是當(dāng)動力源驅(qū)動被動元件時只能單一方向傳動，若動力源轉(zhuǎn)變方向時，如順時針變?yōu)槟鏁r 針方向，則會自動脫離不產(chǎn)生任何動力傳送的功能；或者當(dāng)單向離合器的動力輸出部分轉(zhuǎn) 速比動力源還快時，離合器處于解脫狀態(tài)，內(nèi)外環(huán)沒有任何連動關(guān)系，此謂單向離合器的單 向超越功能。單向離合器用于各種領(lǐng)域，如自行車的鏈傳動、汽車的啟動、自動變速器等。目 前，常用的單向離合器可分為滾子式單向離合器和楔塊式單向離合器兩種類型。目前，楔塊式單向離合器通常包括多個楔塊、同軸設(shè)置的外環(huán)和內(nèi)環(huán)；在徑向上外 環(huán)的內(nèi)圓周和內(nèi)環(huán)的外圓周之間設(shè)置有間隙，所述楔塊設(shè)置于在間隙內(nèi)，且楔塊一端與內(nèi) 環(huán)鉸接，另一端為可繞鉸接軸轉(zhuǎn)動的自由端；所述外環(huán)的內(nèi)圓周上設(shè)置有與楔塊自由端嚙 合配合的卡槽；沿外環(huán)的周向，卡槽的一端為鎖死端形狀滿足于將楔塊自由端鎖死，從而限 制楔塊的擺的并保證外環(huán)與內(nèi)環(huán)的隨動，卡槽的另一端為凸輪端形狀則需滿足于迫使楔塊 自由端向內(nèi)環(huán)一側(cè)擺的，從而保證外環(huán)與內(nèi)環(huán)的脫離；在內(nèi)圈和楔塊之間設(shè)置有保持彈簧， 保持彈簧將楔塊的自由端推向外圈的卡槽，也即使得楔塊始終保持一點傾斜，從而保證楔 塊自由端與外環(huán)內(nèi)表面始終緊貼。因此，當(dāng)外環(huán)試圖相對于內(nèi)環(huán)沿空轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動、或內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)按傳動方向轉(zhuǎn) 動時，楔塊將卡在卡槽內(nèi)并將內(nèi)環(huán)、外環(huán)鎖死，形成結(jié)合并傳遞扭矩；當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)沿 傳動方向轉(zhuǎn)動、或內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)沿空轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，楔塊自由端在外環(huán)作用下被推向內(nèi) 環(huán)，在內(nèi)環(huán)、外環(huán)之間讓出一定空間，因而不會鎖止離合器，形成外環(huán)的超越或內(nèi)環(huán)的空轉(zhuǎn)。 換言之，楔塊式單向離合器在任何時候都允許其外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)沿傳動方向旋轉(zhuǎn)，或允許 其內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)沿空轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。但上述的楔塊式離合器，在超越或空轉(zhuǎn)，楔塊自由端在保持彈簧作用下始終與外 環(huán)內(nèi)圓周貼合，外環(huán)內(nèi)圓周由于卡槽的設(shè)置，其表面是或高或低的，因此保持彈簧不斷地變 形、復(fù)位，從而導(dǎo)致保持彈簧容易產(chǎn)生疲勞變形，影響保持彈簧將楔塊壓向外環(huán)的彈力，影 響離合器的可靠性和使用壽命，且這類單向離合器在超越或空轉(zhuǎn)時，由于楔塊不斷的進出 卡槽會發(fā)出咔噠聲。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可靠性高、使用壽命長的楔塊式單向
畝A典
兩口命ο本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是楔塊式單向離合器，包括至少 一個楔塊、同軸設(shè)置的外環(huán)和內(nèi)環(huán)；所述楔塊一端與內(nèi)環(huán)鉸接，另一端為可繞鉸接軸轉(zhuǎn)動的 自由端；所述外環(huán)的內(nèi)圓周上設(shè)置有與楔塊自由端嚙合配合的卡槽，所述楔塊是在離心力作用下可繞鉸接軸轉(zhuǎn)動的偏心結(jié)構(gòu)；沿內(nèi)環(huán)的傳動轉(zhuǎn)動方向，由楔塊的一側(cè)指向另一側(cè)，其 中終點側(cè)設(shè)置有保證楔塊在離心力作用下轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)，起點側(cè)設(shè)置有限制楔 塊轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)；且楔塊與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊與外環(huán)脫離的位置 相適應(yīng)，楔塊與轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊嚙合卡槽的位置相適應(yīng)。本實用新型的有益效果是當(dāng)內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)速到達一定以后，楔塊在離心力作用下向外 環(huán)一側(cè)擺的，若此時內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)動方向為傳動方向，且外環(huán)速度為零、或者以小于內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)速的 速度按傳動方向轉(zhuǎn)動，楔塊擺出后卡入卡槽內(nèi)，隨著楔塊的擺動通過轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)和卡槽 鎖死端構(gòu)成楔塊沿內(nèi)環(huán)周向的雙向限位，因此通過楔塊將內(nèi)環(huán)、外環(huán)鎖死，形成結(jié)合并傳遞 扭矩；若此時內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)動方向為空轉(zhuǎn)方向、或者內(nèi)環(huán)、外環(huán)的轉(zhuǎn)動方向均為傳動方向但外環(huán) 轉(zhuǎn)速大于內(nèi)環(huán)，楔塊在卡槽凸輪端的作用下被擺向轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)，在內(nèi)環(huán)、外環(huán)之間讓出一 定空間，因而不會鎖止離合器，形成外環(huán)的超越或內(nèi)環(huán)的空轉(zhuǎn)。由于楔塊是靠內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動形成 的離心力擺向外環(huán)，同時依靠轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)限制了楔塊的擺動范圍，而不 是現(xiàn)有保持彈簧的彈力，不會存在彈簧疲勞的問題，因此可靠性高、使用壽命長。為了避免咔嗒聲，保證在內(nèi)環(huán)靜止時楔塊與外環(huán)的脫離，在內(nèi)環(huán)和楔塊之間設(shè)置 有楔塊的復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧作用于楔塊的彈力方向為指向轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)的方向。作為一種優(yōu)選方案，所述復(fù)位彈簧是設(shè)置于楔塊與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)相鄰一側(cè)的拉伸 彈簧。進一步的，所述楔塊為三角形，其中一角與內(nèi)環(huán)鉸接，另一角自由端，第三角與轉(zhuǎn) 角限制位置相鄰；所述相交于鉸接一角的三角形兩邊分別與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu) 相配合。進一步的，所述內(nèi)環(huán)設(shè)置有與楔塊數(shù)量一致的凹槽，所述凹槽開口朝向外環(huán)，楔塊 設(shè)置于凹槽內(nèi)；所述轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)均由凹槽的槽壁構(gòu)成。

圖1是本實用新型單向離合器在內(nèi)環(huán)靜止時的配合示意圖；圖2是本實用新型單向離合器在傳動時的配合示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1、圖2所示，本實用新型的楔塊式單向離合器，包括至少一個楔塊3、同軸設(shè) 置的外環(huán)1和內(nèi)環(huán)2 ；所述楔塊3 —端與內(nèi)環(huán)鉸接，另一端為可繞鉸接軸8轉(zhuǎn)動的自由端7 ； 所述外環(huán)1的內(nèi)圓周上設(shè)置有與楔塊3自由端7嚙合配合的卡槽5，所述楔塊3是在離心力 作用下可繞鉸接軸8轉(zhuǎn)動的偏心結(jié)構(gòu)；沿內(nèi)環(huán)2的傳動轉(zhuǎn)動方向，由楔塊3的一側(cè)指向另一 側(cè)，其中終點側(cè)設(shè)置有保證楔塊3在離心力作用下轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)，起點側(cè)設(shè)置 有限制楔塊3轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)；且楔塊3與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊3與 外環(huán)1脫離的位置相適應(yīng)，楔塊3與轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊3嚙合卡槽5的位置 相適應(yīng)。在圖1、圖2中逆時針方向為傳動方向，順時針為空轉(zhuǎn)方向；內(nèi)環(huán)2圓周設(shè)置有六 個楔塊3，外環(huán)1內(nèi)圓周相應(yīng)的設(shè)置有六個卡槽5。根據(jù)使用場合的不同，楔塊3、卡槽5具體的設(shè)置方式和數(shù)量可以不同。當(dāng)內(nèi)環(huán)2轉(zhuǎn)速到達一定以后，楔塊3在離心力作用下向外環(huán)1 一側(cè)擺的，若此時內(nèi) 環(huán)2的轉(zhuǎn)動方向為傳動方向，且外環(huán)1速度為零、或者以小于內(nèi)環(huán)2轉(zhuǎn)速的速度按傳動方向 轉(zhuǎn)動，楔塊3擺出后卡入卡槽5內(nèi)，隨著楔塊3的擺動，楔塊3與卡槽嚙合，并通過轉(zhuǎn)角限制 結(jié)構(gòu)和卡槽5鎖死端構(gòu)成楔塊3沿內(nèi)環(huán)2周向的雙向限位，因此通過楔塊3將內(nèi)環(huán)2、外環(huán) 1鎖死，形成結(jié)合并傳遞扭矩；若此時內(nèi)環(huán)2的轉(zhuǎn)動方向為空轉(zhuǎn)方向、或者內(nèi)環(huán)2、外環(huán)1的 轉(zhuǎn)動方向均為傳動方向但外環(huán)1轉(zhuǎn)速大于內(nèi)環(huán)2，楔塊3在卡槽5凸輪端的作用下被擺向 轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)，楔塊3與外環(huán)脫離，在內(nèi)環(huán)2、外環(huán)1之間讓出一定空間，因而不會鎖止離合 器，形成外環(huán)1的超越或內(nèi)環(huán)2的空轉(zhuǎn)。由于楔塊3是靠內(nèi)環(huán)2轉(zhuǎn)動形成的離心力擺向外 環(huán)1，同時依靠轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)限制了楔塊3的擺動范圍，而不是現(xiàn)有保持彈 簧的彈力，不會存在彈簧疲勞的問題，因此可靠性高、使用壽命長。進一步的，在內(nèi)環(huán)2和楔塊3之間設(shè)置有楔塊3的復(fù)位彈簧4，所述復(fù)位彈簧4作 用于楔塊3的彈力方向為指向轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)的方向。在離心力和復(fù)位彈簧4拉力共同作用 于楔塊3，因此在內(nèi)環(huán)2靜止或者轉(zhuǎn)速較小時，在復(fù)位彈簧4作用下，楔塊3與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu) 緊貼，因此楔塊3始終與外環(huán)1脫離，避免了咔嗒聲的發(fā)生，減少了對楔塊3的沖擊，延長了 楔塊3的使用壽命。即使復(fù)位彈簧4失效也不會導(dǎo)致離合器的失效，且復(fù)位彈簧4不會被 反復(fù)變形，因此不會影響離合器的使用壽命和可靠性。若復(fù)位彈簧4為壓縮彈簧，就需要設(shè)置于楔塊3與轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)相鄰的一側(cè)，此時 很可能由于壓縮彈簧的存在導(dǎo)致楔塊3在鎖死后的位移或者楔塊3擺動角度的不確定，從 而影響離合器的內(nèi)環(huán)2、外環(huán)1的受力分布和可靠性。因此，最好的，所述復(fù)位彈簧4是設(shè)置 于楔塊3與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)相鄰一側(cè)的拉伸彈簧。楔塊3的形狀可以是任意的，只要能通過離心力形成轉(zhuǎn)動，且其與卡槽5的配合構(gòu) 成單向傳遞即可。由于楔塊3在被轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)、卡槽5構(gòu)成雙向限位的瞬間會形成較大 的沖擊，為了保證楔塊3的強度和使用壽命，最好的，所述楔塊3為三角形，其中一角與內(nèi)環(huán) 2鉸接，另一角自由端7，第三角與轉(zhuǎn)角限制位置相鄰；所述相交于鉸接一角的三角形兩邊 分別與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)相配合。同時，楔塊3第三角與轉(zhuǎn)角限制位置相鄰，更 有利于楔塊3在離心力作用下向轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)的擺的。轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)可以是任意的，如擋條、擋塊、限位螺栓等。由于楔塊 3在與轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)接觸的瞬間，尤其是轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)，沖擊同樣較大，為 了保證轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)的強度、離合器的使用壽命，所述內(nèi)環(huán)2設(shè)置有與楔塊 3數(shù)量一致的凹槽6，所述凹槽6開口朝向外環(huán)1，楔塊3設(shè)置于凹槽6內(nèi)；所述轉(zhuǎn)角限制結(jié) 構(gòu)、轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)均由凹槽6的槽壁構(gòu)成。
權(quán)利要求楔塊式單向離合器，包括至少一個楔塊(3)、同軸設(shè)置的外環(huán)(1)和內(nèi)環(huán)(2)；所述楔塊(3)一端與內(nèi)環(huán)鉸接，另一端為可繞鉸接軸(8)轉(zhuǎn)動的自由端(7)；所述外環(huán)(1)的內(nèi)圓周上設(shè)置有與楔塊(3)自由端(7)嚙合配合的卡槽(5)，其特征在于所述楔塊(3)是在離心力作用下可繞鉸接軸(8)轉(zhuǎn)動的偏心結(jié)構(gòu)；沿內(nèi)環(huán)(2)的傳動轉(zhuǎn)動方向，由楔塊(3)的一側(cè)指向另一側(cè)，其中終點側(cè)設(shè)置有保證楔塊(3)在離心力作用下轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)，起點側(cè)設(shè)置有限制楔塊(3)轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)；且楔塊(3)與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊(3)與外環(huán)(1)脫離的位置相適應(yīng)，楔塊(3)與轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊(3)嚙合卡槽(5)的位置相適應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的楔塊式單向離合器，其特征在于在內(nèi)環(huán)⑵和楔塊⑶之間 設(shè)置有楔塊(3)的復(fù)位彈簧(4)，所述復(fù)位彈簧(4)作用于楔塊(3)的彈力方向為指向轉(zhuǎn)向 限制結(jié)構(gòu)的方向。
3.如權(quán)利要求2所述的楔塊式單向離合器，其特征在于所述復(fù)位彈簧(4)是設(shè)置于 楔塊(3)與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)相鄰一側(cè)的拉伸彈簧。
4.如權(quán)利要求1所述的楔塊式單向離合器，其特征在于所述楔塊(3)為三角形，其中 一角與內(nèi)環(huán)(2)鉸接，另一角自由端(7)，第三角與轉(zhuǎn)角限制位置相鄰；所述相交于鉸接一 角的三角形兩邊分別與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)相配合。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的楔塊式單向離合器，其特征在于所述內(nèi)環(huán)(2)設(shè)置 有與楔塊(3)數(shù)量一致的凹槽(6)，所述凹槽(6)開口朝向外環(huán)(1)，楔塊(3)設(shè)置于凹槽 (6)內(nèi)；所述轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)均由凹槽(6)的槽壁構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及傳動機構(gòu)，提供了一種楔塊式單向離合器，其楔塊是在離心力作用下可繞鉸接軸轉(zhuǎn)動的偏心結(jié)構(gòu)；沿內(nèi)環(huán)的傳動轉(zhuǎn)動方向，由楔塊的一側(cè)指向另一側(cè)，其中終點側(cè)設(shè)置有保證楔塊在離心力作用下轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)，起點側(cè)設(shè)置有限制楔塊轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)；且楔塊與轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊與外環(huán)脫離的位置相適應(yīng)，楔塊與轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)的配合位置同楔塊嚙合卡槽的位置相適應(yīng)。由于楔塊是靠內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動形成的離心力擺向外環(huán)，同時依靠轉(zhuǎn)向限制結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)角限制結(jié)構(gòu)限制了楔塊的擺動范圍，而不是現(xiàn)有保持彈簧的彈力，不會存在彈簧疲勞的問題，因此可靠性高、使用壽命長。適用于汽車啟動等各類需要使用單向離合器的場合。
文檔編號F16D41/069GK201705834SQ20102024995
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者何建彬 申請人:何建彬