本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)，具體涉及一種滾柱式離心離合器。

背景技術(shù)：

離合器是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的重要構(gòu)件，主要用于切斷或傳遞原動(dòng)機(jī)向傳動(dòng)系輸出的動(dòng)力。

離心式離合器是指在主動(dòng)部件達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，利用離心力自動(dòng)分離或結(jié)合的離合器，相比其他類型的離合器，不需要另外的操縱機(jī)構(gòu)，且具有過(guò)載保護(hù)功能，因而在工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的離心式離合器主要采用蹄塊式機(jī)構(gòu)，是利用輸出部件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力作用甩開(kāi)蹄塊，蹄塊上的摩擦材料通過(guò)摩擦作用帶動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，過(guò)程中需要大力值的彈簧牽制蹄塊來(lái)保證離合器的分離，功率損失較大，通常有效功率只有75～80％，此外，蹄塊外緣的摩擦材料加工難度大，使得其制造成本也相對(duì)較高，并且長(zhǎng)期摩擦過(guò)程中，發(fā)熱量較高，影響使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種滾柱式離心離合器，以解決傳統(tǒng)離心式離合器功率損失大、成本高、使用壽命較短等問(wèn)題。

其技術(shù)方案如下：

一種滾柱式離心離合器，包括具有環(huán)形的摩擦內(nèi)壁的摩擦輪；可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在摩擦輪內(nèi)側(cè)的離合器本體，其與該摩擦輪同軸設(shè)置，所述離合器本體外緣上分布有凹槽，所述凹槽具有止擋側(cè)壁，且該凹槽深度在離合器本體外緣周向上呈線性變化，即凹槽深度在離合器本體圓周方向上平滑地逐漸增大或者減小；可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在摩擦內(nèi)壁與離合器本體之間的滾柱，其一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置在所述凹槽位置；以及拉簧，該拉簧一端固定在離合器本體上，另一端與滾柱連接，其沿遠(yuǎn)離所述摩擦內(nèi)壁的方向向滾柱施力；

初始狀態(tài)下，拉簧使?jié)L柱緊貼止擋側(cè)壁，且滾柱與摩擦內(nèi)壁之間留有間隙，當(dāng)滾柱在離心力作用下向外運(yùn)動(dòng)并與摩擦內(nèi)壁抵緊后，能夠使離合器本體、滾柱和摩擦輪三者自鎖，從而帶動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

采用滾動(dòng)摩擦方式，相對(duì)于傳統(tǒng)蹄塊式離心離合器，對(duì)彈簧力值要求較低，功率損失小，傳動(dòng)效率高，并且取消了復(fù)雜的蹄塊結(jié)構(gòu)及要求特別高的摩擦材料，大大降低了生產(chǎn)成本，離合器本體、滾柱和摩擦輪三者自鎖后無(wú)相對(duì)摩擦，可靠保證了離合器的使用壽命。

為方便加工，并確保滾柱在凹槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)順暢，所述凹槽優(yōu)選為楔形槽，包括止擋側(cè)壁和垂直于該止擋側(cè)壁的底壁，其中，止擋側(cè)壁與離合器本體中心軸線垂直。

優(yōu)選地，所述離合器本體上設(shè)有與凹槽連通的拉簧安裝孔，以方便安裝拉簧，該拉簧安裝孔傾斜設(shè)置，且其開(kāi)口位置位于止擋側(cè)壁與底壁連接處，確保拉簧在初始狀態(tài)下能夠使?jié)L柱緊貼止擋側(cè)壁和底壁。

為方便將拉簧一端固定到拉簧安裝孔內(nèi)，所述拉簧安裝孔中設(shè)有用于固定拉簧的定位銷(xiāo)。

通過(guò)所述滾柱遠(yuǎn)離離合器本體中心一端頂點(diǎn)的切線與底壁延長(zhǎng)線之間的夾角優(yōu)選為3～7°，該角度能夠可靠保證當(dāng)滾柱在離心力作用下與摩擦內(nèi)壁抵接時(shí)，使離合器本體、滾柱和摩擦輪形成自鎖，并在負(fù)載過(guò)大時(shí)，使?jié)L柱能夠與摩擦內(nèi)壁產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，即令摩擦輪打滑，提供過(guò)載保護(hù)。

為方便拉簧與滾柱的連接，所述滾柱呈圓柱狀結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)度方向的中部設(shè)有環(huán)槽，所述拉簧一端端部鉤掛在該環(huán)槽中。

為方便連接主動(dòng)軸或其他主動(dòng)部件，所述離合器本體中心設(shè)有軸孔。

所述離合器本體上的凹槽共為3個(gè)，以該離合器本體圓心為中心點(diǎn)呈圓環(huán)陣列分布，該結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，方便加工，并且能夠可靠保證離合器在傳動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)平衡。

所述離合器本體在每?jī)蓚€(gè)相鄰凹槽之間均設(shè)有安裝孔，以方便,離合器本體的裝配及其他部件的安裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果：

1、傳動(dòng)效率高，離合器本體、滾柱和摩擦輪自鎖后，有效功率達(dá)98％以上；

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取消了復(fù)雜的蹄塊結(jié)構(gòu)，且不需要摩擦材料，生產(chǎn)成本較低；

3、自鎖后無(wú)相對(duì)摩擦，使用壽命長(zhǎng)；

4、初期接觸時(shí)，滾柱與摩擦輪為滾動(dòng)與摩擦，結(jié)合平穩(wěn)；

5、使用范圍廣，在摩托車(chē)、汽車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等通用機(jī)電領(lǐng)域均可廣泛使用，并且在不同功率、扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)上均能夠使用；

6、安裝結(jié)構(gòu)可以和傳統(tǒng)蹄塊式離心離合器相同，與現(xiàn)有產(chǎn)品互換性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中離合器本體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中滾柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示的滾柱式離心離合器，包括摩擦輪1和與該摩擦輪1同軸設(shè)置的離合器本體2，摩擦輪1具有呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的摩擦內(nèi)壁11，離合器本體2位于摩擦內(nèi)壁11內(nèi)側(cè)，并與摩擦內(nèi)壁11之間留有間隙，以便使離合器本體2與摩擦輪1產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

離合器本體2中心設(shè)有軸孔23，在該離合器本體2的周向外緣上均勻分布有三個(gè)凹槽21，三個(gè)凹槽21以軸孔23圓心為中心點(diǎn)呈圓環(huán)陣列分布。

結(jié)合圖2可以看出，本實(shí)施例中，凹槽21為楔形槽，凹槽21包括一個(gè)止擋側(cè)壁21a和底壁21b，凹槽21的深度在離合器本體2外緣周向上呈線性變化，即沿離合器本體2圓周方向逐漸變淺或變深，并且底壁21b是平滑過(guò)渡的，其中，止擋側(cè)壁21a與離合器本體2及軸孔23的軸向中心線垂直，底壁21b又垂直于止擋側(cè)壁21a，由于凹槽21深度的變化，使得底壁21b與摩擦輪1的摩擦內(nèi)壁11之間的間距也呈線性變化。

在對(duì)應(yīng)每個(gè)凹槽21位置各設(shè)有一個(gè)滾柱3，滾柱3上連接有一拉簧4，拉簧4遠(yuǎn)離滾柱3的一端與離合器本體2固定，將滾柱3向遠(yuǎn)離摩擦內(nèi)壁11的方向牽拉，在初始狀態(tài)下，即離合器本體2未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，且滾柱3不受其他外力干擾情況下，滾柱3外緣面與摩擦內(nèi)壁11之間具有適當(dāng)間隙，拉簧4使得滾柱3的外壁保持與凹槽21的止擋側(cè)壁21a和底壁21b緊貼。

為方便拉簧4的安裝，并確保離合器整體結(jié)構(gòu)緊湊，離合器本體2上在對(duì)應(yīng)每個(gè)凹槽21位置均設(shè)有一個(gè)與該凹槽21連通的拉簧安裝孔22，拉簧安裝孔22采用盲孔形式，其開(kāi)口位置位于止擋側(cè)壁21a和底壁21b結(jié)合部位，該拉簧安裝孔22沿其開(kāi)口位置朝遠(yuǎn)離凹槽21的方向延伸，并向離合器本體2中心傾斜，在拉簧安裝孔22內(nèi)鉚接固定有定位銷(xiāo)5。

圖3示出了滾柱3的大致結(jié)構(gòu)，其整體呈圓柱狀，長(zhǎng)度方向的中部設(shè)有向內(nèi)凹陷的環(huán)槽31，拉簧4一端鉤掛在該環(huán)槽31處，另一端與拉簧安裝孔22內(nèi)的定位銷(xiāo)5固定。

為了方便離合器本體2與其他連接部件的安裝，在離合器本體2的軸孔23外側(cè)沿周向均勻分布有3個(gè)安裝孔24，每個(gè)安裝孔24均位于相鄰兩個(gè)凹槽21之間。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

主動(dòng)軸穿設(shè)在離合器本體2的軸孔23中，帶動(dòng)離合器本體2轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦輪1與從動(dòng)部件連接，當(dāng)主動(dòng)軸帶動(dòng)離合器本體2沿圖1所示箭頭方向正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱3在離心力作用下，克服拉簧4拉力向外運(yùn)動(dòng)，此時(shí)凹槽21、摩擦內(nèi)壁11配合形成特殊自鎖角度，使三者自鎖，從而帶動(dòng)摩擦輪1轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例中，通過(guò)滾柱3遠(yuǎn)離離合器本體2中心一側(cè)頂點(diǎn)的切線與底壁21b延長(zhǎng)線之間的夾角優(yōu)選α為3～7°，能夠確保離合器本體2在未達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，通過(guò)滾柱3與摩擦內(nèi)壁11的滾動(dòng)摩擦，使摩擦輪1以低于離合器本體2的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足部分怠速傳動(dòng)需要。

當(dāng)然，凹槽21的數(shù)量及設(shè)置方式并不限于上述實(shí)施例，只需要滿足在滾柱3向外運(yùn)動(dòng)后，能夠配合摩擦內(nèi)壁11形成自鎖角度即可。

同樣，拉簧4也可以采用其他安裝方式，諸如拉簧安裝孔22的傾斜角度、定位銷(xiāo)5的固定方式等均可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)，以能夠?qū)L柱3向遠(yuǎn)離摩擦側(cè)壁11的方向施力，并確保在離心力作用下滾柱3可以向外運(yùn)動(dòng)與摩擦內(nèi)壁11及凹槽21形成自鎖為準(zhǔn)。

最后需要說(shuō)明的是，上述描述僅僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不違背本實(shí)用新型宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。