非接觸式凸輪單向離合器的製作方法
2023-10-08 21:01:39
專利名稱：非接觸式凸輪單向離合器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種非接觸式凸輪單向離合器，屬於機械傳動裝置，適用於各種要求低噪音的機械、電子設備，如運動器材、健身車、洗衣機、印表機等。
背景技術：
單向離合器，只能從一個轉向傳遞功率的裝置。當主動滾道的速度與從動滾道的速度相同時，主動滾道傳動於從動滾道。而當主動滾道的速度小於從動滾道時，從動滾道則能夠自由傳動。
單向離合器廣泛應用於飛機、坦克、軍用卡車、越野汽車、裝載機、汽車、礦山機械、工具機、印刷機械、紡織機械、彈簧機械等領域。目前，在各類機械傳動中使用的離合器主要為滾柱式超越離合器和楔塊式單向超越離合器。
現有的楔塊式超越離合器多種多樣，如圖1、2所示，這些離合器由於凸輪1』或1」受彈簧2』或2」作用，凸輪1』或1」在運動中始終與外圈3』或3」和內圈4』或4」接觸，即使處於「離」的狀態時，凸輪1』或1」也仍與外圈3』或3」和內圈4』或4」接觸，存在摩擦，所以，使用過程中噪音大，使用壽命短。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種非接觸式凸輪單向離合器，以減小噪音，延長使用壽命。
為達成上述目的，本實用新型的解決方案是非接觸式凸輪單向離合器，主要由外圈、軸、凸輪和環形彈簧等組成，複數個凸輪相互靠著設置在外圈和軸之間，外圈和軸之間的間距小於凸輪的長徑而大於凸輪的短徑，凸輪上形成支點，環形彈簧由圓柱形繞線彈簧首尾相連而成，環形彈簧設置在軸和凸輪的支點之間，通過環形彈簧的向外張力作用於凸輪的支點，令凸輪總是與外圈的內滾道接觸，而環形彈簧的向外張力小於外圈和軸反向旋轉時凸輪的離心力和慣性力之和且大於外圈和軸同向旋轉或靜止時凸輪的離心力和慣性力之差，令外圈和軸反向旋轉時凸輪與軸的外滾道分離，而外圈和軸同向旋轉或靜止時凸輪與軸的外滾道接觸。
上述軸上固定套設一個內圈，複數個凸輪相互靠著設置在外圈和內圈之間，外圈和內圈之間的間距小於凸輪的長徑而大於凸輪的短徑，環形彈簧設置在內圈和凸輪的支點之間。
採用上述結構後，本實用新型使用時，是靠環形彈簧的向外張力作用於凸輪的支點來實現離合，並通過精確設計環形彈簧的向外張力來實現凸輪在「離」狀態與軸(或內圈)的外滾道非接觸。當外圈的速度小於軸(或內圈)的速度時，外圈和軸(或內圈)反向旋轉，在離心力和慣性力克服環形彈簧向外張力的作用下，使凸輪的小圓弧與外圈的內滾道緊貼，又通過慣性力的影響使凸輪順著外圈旋轉，此時凸輪的大圓弧離開軸(或內圈)的外滾道，即凸輪與軸(或內圈)的外滾道呈不接觸狀，所以不存在有接觸的摩擦聲，單向離合器處於「離」的狀態。當外圈的速度大於或等於軸(或內圈)的速度時，外圈和軸(或內圈)同向旋轉或靜止，在環形彈簧向外張力作用下，使得凸輪的小圓弧面接觸於外圈的內滾道；又在環形彈簧的向外張力和慣性力共同作用克服離心力的狀況下，最終使得凸輪順著外圈旋轉直至其大圓弧接觸於軸(或內圈)的外滾道，由於凸輪的長徑大於外圈和軸(或內圈)之間的距離，在凸輪的卡緊作用下，離合器處於「合」的狀態，這時外圈和軸(或內圈)之間可以實現相互之間的傳動。
本實用新型與現有技術相比，為非接觸式，所以，噪音小，使用壽命長。
圖1是現有的楔塊式單向超越離合器一的局部剖視圖；圖2是現有的楔塊式單向超越離合器二的局部剖視圖；圖3是本實用新型的軸向剖視圖；圖4是本實用新型「合」狀態的徑向剖視圖；圖5是本實用新型「離」狀態的徑向剖視圖。
具體實施方式
請參閱圖3所示，本實用新型揭示的非接觸式凸輪單向離合器，主要由外圈1、軸6、凸輪2和環形彈簧5等組成，為了安裝定位凸輪2及環形彈簧5，凸輪2的兩側還設有擋板4和擋圈3。
複數個凸輪2相互靠著設置在外圈1和軸6之間，外圈1和軸6之間的間距小於凸輪2的長徑而大於凸輪2的短徑，凸輪2上形成支點21，配合圖3、4所示，環形彈簧5由圓柱形繞線彈簧首尾相連而成，環形彈簧5設置在軸6和凸輪2的支點21之間，通過環形彈簧5的向外張力作用於凸輪2的支點21，令凸輪2總是與外圈1的內滾道接觸，而環形彈簧5的向外張力小於外圈1和軸6反向旋轉時凸輪2的離心力和慣性力之和且大於外圈1和軸6同向旋轉或靜止時凸輪2的離心力和慣性力之差，令外圈1和軸6反向旋轉時凸輪2與軸6的外滾道分離，而外圈1和軸6同向旋轉或靜止時凸輪2與軸6的外滾道接觸，配合圖4所示。
當然，軸6上還可以固定套設一個內圈(圖中未示出)，這樣一來，複數個凸輪2即相互靠著設置在外圈1和內圈之間，外圈1和內圈之間的間距小於凸輪2的長徑而大於凸輪2的短徑，環形彈簧5設置在內圈和凸輪2的支點21之間，此為本實用新型的另一實施例。
本實用新型與現有的凸輪單向超越離合器相比，關鍵在於是靠環形彈簧5的向外張力作用於凸輪2的支點來實現離合，並通過精確設計環形彈簧5的向外張力來實現凸輪2在「離」狀態與軸6(或內圈)的外滾道非接觸。下面將簡要闡述本實用新型在實際使用中的工作情況。
本實用新型使用時，如圖5所示，當外圈1相對於軸6順時針旋轉，外圈1和軸6反向旋轉，外圈1空轉，環形彈簧5的向外張力弱於離心力和慣性力，在離心力和慣性力克服環形彈簧5向外張力的作用下，使凸輪2的小圓弧緊貼於與外圈1的內滾道，同時，又通過慣性力的影響使凸輪順時針方向旋轉，此時凸輪2的大圓弧離開軸6的外滾道，即凸輪2與軸6的外滾道呈不接觸狀，所以不存在有接觸的摩擦聲，單向離合器處於「離」的狀態。如圖4所示，當外圈1相對於軸6逆時針旋轉或靜止時，環形彈簧5向外張力作用於凸輪2溝槽上的支點，使得凸輪2的小圓弧面接觸於外圈1的內滾道；又在環形彈簧5的向外張力和慣性力共同作用克服離心力的狀況下，最終使得凸輪2也逆時針旋轉直至其大圓弧接觸於軸6的外滾道，由於凸輪2的大徑大於外圈1的內滾道和軸6的外滾道之間的距離，在凸輪2的卡緊作用下，離合器處於「合」的狀態，這時外圈1和軸6之間可以實現相互之間的傳動。
權利要求1.非接觸式凸輪單向離合器，其特徵在於主要由外圈、軸、凸輪和環形彈簧等組成，複數個凸輪相互靠著設置在外圈和軸之間，外圈和軸之間的間距小於凸輪的長徑而大於凸輪的短徑，凸輪上形成支點，環形彈簧由圓柱形繞線彈簧首尾相連而成，環形彈簧設置在軸和凸輪的支點之間，通過環形彈簧的向外張力作用於凸輪的支點，令凸輪總是與外圈的內滾道接觸，而環形彈簧的向外張力小於外圈和軸反向旋轉時凸輪的離心力和慣性力之和且大於外圈和軸同向旋轉或靜止時凸輪的離心力和慣性力之差。
2.如權利要求1所述的非接觸式凸輪單向離合器，其特徵在於軸上固定套設一個內圈，複數個凸輪相互靠著設置在外圈和內圈之間，外圈和內圈之間的間距小於凸輪的長徑而大於凸輪的短徑，環形彈簧設置在內圈和凸輪的支點之間。
專利摘要本實用新型公開一種非接觸式凸輪單向離合器，主要由外圈、軸、凸輪和環形彈簧等組成，複數凸輪相互靠著設置在外圈和軸之間，外圈和軸之間的間距小於凸輪的長徑而大於凸輪的短徑，凸輪上形成支點，環形彈簧由圓柱形繞線彈簧首尾相連而成，環形彈簧設置在軸和凸輪的支點之間，通過環形彈簧的向外張力作用於凸輪的支點，令凸輪總是與外圈的內滾道接觸，而環形彈簧的向外張力小於外圈和軸反向旋轉時凸輪的離心力和慣性力之和且大於外圈和軸同向旋轉或靜止時凸輪的離心力和慣性力之差，令外圈和軸反向旋轉時凸輪與軸的外滾道分離，而外圈和軸同向旋轉或靜止時凸輪與軸的外滾道接觸。此結構噪音小，使用壽命長，適用於各種要求低噪音的機械、電子設備。
文檔編號F16D41/00GK2809322SQ20052005418
公開日2006年8月23日 申請日期2005年1月21日 優先權日2005年1月21日
發明者曹輝 申請人:廈門恆耀金屬有限公司, 曹輝