抗反向驅動聯軸器的有關改進的製作方法

2023-05-18 15:15:51 1

專利名稱：抗反向驅動聯軸器的有關改進的製作方法
抗反向驅動聯軸器的有關改進技術領域
本發明涉及一種抗反向驅動聯軸器，所述抗反向驅動聯軸器能夠使轉矩在順時針或逆時針轉動方向上從輸入部傳送到輸出部，但是限制或防止輸出部在兩個轉動方向上從輸出部傳送反向轉矩到輸入部。
背景技術：
諸如蝸杆齒輪和蝸輪對的驅動器允許轉矩僅從連接到蝸杆齒輪的輸入部軸被傳送到連接到蝸輪的輸出部軸。如果蝸杆齒輪齒的螺旋角淺，那麼沒有反向驅動是可能的。然而，這樣的驅動具有較高的摩擦損失，生產昂貴，並且不緊湊。此外，由該驅動提供的低齒輪比通常是不需要的。發明內容
本發明提供一種抗反向驅動聯軸器，包括能夠在順時針和逆時針方向圍繞軸線驅動的輸入部，輸入部通過機構與輸出部轉矩傳遞連接，所述輸出部能夠由所述輸入部在任一轉動方向圍繞軸線驅動，該機構包括管，能夠由輸入部驅動，承載沿著軸線間隔開的兩個護圈，每個護圈容納至少一個支承元件；用於驅動輸出部的輸出部件，包括鄰近每個護圈的至少一個接合部，接合部用於與容納在每個護圈中的所述或每個支承元件接合；和轉矩反作用部件，能夠與所述或每個支承元件接合，用於對通過所述輸出部件傳輸並且傳輸到所述或每個支承元件的反向轉矩產生反作用力。
在一個實施例中，輸出部件位於護圈徑向內部，並且所述反作用部件位於護圈徑向外部。
在一個實施例中，所述反作用部件包括一對飛輪，每個飛輪僅允許在一個方向轉動，並且相對地鄰近每個所述護圈布置，使得在每一種情況下作為反向轉矩的結果，所述一對飛輪中的一個防止或抑制順時針轉動，並且所述一對飛輪中的另一個防止或限制逆時針轉動。
在一個實施例中，所述至少一個支承元件包括多個支承元件,並且每個所述護圈由在管中的沿周向間隔開的多個孔形成，所述孔在管的徑向內表面和徑向外表面上開口， 每個所述孔容納所述多個支承元件的一個。
兩個護圈中的第一護圈的孔可以與兩個護圈的第二護圈的孔在圓周方向上偏移。
輸出部件的至少一個接合部可以包括鄰近第一護圈的多個平面或平坦部分和鄰近第二護圈的多個平面，每組多個平面在數量和位置上對應於在第一護圈和第二護圈中的多個孔。
在一個實施例中，每個護圈中的孔大致等距，並且多個平面鄰近第一護圈和第二護圈分別地形成大致多邊形第一和第二結構。
在一個實施例中，第一和第二護圈的孔和第一和第二多邊形構成具有η度的圓周間距，並且第一孔和第二孔間的圓周偏移量小於η，和優選地小於η/2。
在一個實施例中，在輸入部被順時針驅動時，在第一護圈中的支承元件經由第一 護圈由輸入部驅動而與第一多邊形構成的平面接合，同時在第二護圈中的支承元件被鬆弛 地保持，並且在輸入部被逆時針轉動時，在第二護圈中的支承元件經由第二籠由輸入部驅 動而與第二多邊形構成的平面接合，同時在第一護圈中的支承元件被鬆弛地保持。
在一個實施例中，在第一護圈中的支承元件在被順時針驅動時還與兩個飛輪的第 一飛輪接合，並且所述第一飛輪僅允許第一護圈和在第一護圈中的相關支承元件順時針轉 動，並且在第二護圈中的支承元件在被逆時針驅動時還與相關的兩個飛輪的第二飛輪接 合，並且所述第二飛輪僅允許第二護圈和在第一護圈中的相關支承元件逆時針轉動。
因此，當反向轉矩在逆時針方向上被施加到輸出部件時，第一多邊形結構接合相 關的支承元件，並且進而這些相關的支承元件與抑制或防止逆時針轉動的第一飛輪接合， 並且當轉矩在順時針方向上被施加到輸出部件時，第二多邊形結構與相關支承元件接合， 並且進而這些相關支承元件與限制或防止順時針轉動的第二飛輪接合。
在一個實施例中,輸入部相對於輸出部的轉動速度的比是1:1。
兩個護圈每一個包括相應的細長孔，在使用中，至少一個支承部件至少部分地容 納在一個孔中。
細長孔的長度大於至少一個支承部件的長度。
本發明延伸到任何特徵，或這裡所描述的特徵的任意組合，無論該組合是否在此 明確地描述。


本發明可以以多種方式付諸實施，參照附圖僅描述和顯示一個實施例，其中
圖1示出抗反向驅動聯軸器的分解視圖2示出圖1中顯示的聯軸器的一些部分的組裝的、半透明的透視圖；和
圖3至6示出通過圖2的組件的截面，其中零件的方位不同。
具體實施方式
參照圖1，示出抗反向驅動聯軸器5的分解視圖。聯接器5包括靜態殼體10，殼體 10包括兩個部分用於容納聯軸器的其餘部分的主體12和用於固定到諸如機器框架(圖中 未顯示)的轉矩反作用部件的基座14。
聯軸器10還包括一般地以標記20顯示的輸出部，和一般以標記40顯示的輸出 部，和如下描述的連接輸入部和輸出部的機構。
機構包括輸入部軸25，輸入部軸25在使用中突出穿過在殼體10的主體12中的孔 11，和插座46，在組裝時，插座46與在基座14中的輸出部孔13的外表面大致平齊。該機構 還包括與輸入部軸25轉矩傳遞連接的管29。管29具有軸向隔開的兩個護圈21和23。護 圈包括一系列周向隔開的孔22和24，在圖中僅在每個系列中的一個孔被標示。這些孔從管 29的徑向內表面延伸到管的徑向外表面。孔22和24分別地容納輥26和28形式的支承元 件。輸入部20由兩個飛輪單元30和32支撐用於圍繞軸線A轉動，兩個飛輪單元30和32 滑動配合在管29的徑向外表面上，並且當組裝時位於護圈21和23徑向外部。飛輪單元可 以包括楔塊離合器(sprag clutch)或另一種類型的飛輪。在組裝時，輥26和28可以選擇性地避免飛輪單元30和32的周向內表面31和33或與飛輪單元30和32的周向內表面31 和33幹涉。
飛輪單元30和32在組裝時安裝在主體12內，並且包括槽34，槽34防止飛輪單元的外部件在本體12中轉動。
輸出部40包括大致位於管29內的軸48。軸48包括具有接合部的兩個區域42和 44，在這種情況下，形成多邊形的平面。在此實例中，該多邊形是一個六邊形。這兩個多邊形42和44軸向地間隔開，並且，在組裝時，位於兩個護圈21和23的徑向內部。多邊形42 和44關於護圈21和23以及輥26和28的相對大小意味著輸入部20和輸出部40之間的相對轉動被限制，因為在輸入部20和輸出部40之間的有限的相對轉動量以後，多邊形42和 44向外推動輥26和28以與飛輪30和32的內表面31和33幹涉。在組裝時，輥26和28 的端部抵接著軸48的在相應多邊形42和44的端部處直立的部分。輥26和28由在輸出部軸48上的平面的寬度軸向地定位。這使得在輸入部管29的孔22和24長於輥的長度， 到孔延伸超過飛輪的寬度的程度，以形成用於諸如油、流體的潤滑劑的路徑。這種布置也意味著，輥的端部不能接觸孔的端部，輥的端部接觸孔的端部可能導致的輥「攀爬」的孔的壁， 並且在輥被鬆弛地保持時可能導致輥被斜地卡住。輸出部40由兩個支承組件16和18圍繞軸線A轉動地支撐。支承組件16在未組裝時位於主體12內，並且組件18在組裝時位於基座14中。
在替代的實施例中，可以大致顛倒該布置；例如，軸48位於護圈21和23的徑向外側，並且飛輪單元30和32位於護圈的徑向內側。
圖2示出在組裝狀態下的輸入部20、輸出部40和兩個飛輪30和32，以及形成將輸入部連接到輸出部的機構的護圈等。附圖以透明形成顯示部件的相關細節，儘管在實踐中，部件將不是透明的。特別地，可以看出，各個飛輪的內表面31和33緊貼地圍繞管29定位提供滑動配合。輥28和26捕獲在其各自的護圈內並且與在圖1中所示的多邊形42和 44接合以及與內表面31和33接合。飛輪30的內圈，在飛輪30的外圈固定的情況下，僅在由箭頭C所示的方向上轉動。飛輪32相反地定向，以使得其內圈可以僅在箭頭AC的方向轉動。
另外參照圖3，該圖顯示通過在圖2中顯示的護圈21的部分截面。在該圖中，護圈 21沿順時針方向C被驅動。這個運動導致輥26由護圈21推動到多邊形42的平面上。允許飛輪30的內圈在順時針方向C轉動，並且因而，轉矩通過護圈21傳遞到輥26和到多邊形42上的表面並且又到輸出部40。
圖4示出當第一飛輪30如在圖3中所示時，在第二飛輪32處的零件的方位。在圖4中，輥28相對於在多邊形44上的平面是鬆弛配合，並且因而，輥28不與飛輪32的內圈接合。因此，在輥26的布置如圖3所示時，沒有來自輥28的影響。憑藉在其各自護圈中的孔22和24在圓周上偏移角度η的事實，輥28獲得其如圖4所示的位置。這個角度是優選地約10度，其中，輥之間的分離角是60 度以與所示的六邊形的多邊形一致。在其他布置中，偏移量可以更大或更小，並且將典型地小於約η/2。
圖5示出輸入部管29在方向AC上被驅動。如圖示的，這種驅動推動輥28到多邊形44的平面上。飛輪32的內圈也可以在逆時針轉動方向(AC)移動。因此，來自輸入部管 29的轉矩通過護圈23傳送到輥28，到多邊形44的平面上並且到輸出部40。
圖6示出在獲得圖5中所示的方位時，輥26的位置。輥26離開飛輪30的內圈， 並且因而它們沒有相互接合。
圖3和圖5說明了功率如何可以在兩個轉動方向上從輸入部20傳送到輸出部40。 如果轉矩被施加到輸出部40，那麼，參照圖3，在逆時針方向中的轉矩將通過多邊形42被傳 輸到輥26和到飛輪30的內圈。內圈不能夠在逆時針方向行進。因此，在逆時針方向中的 輸入部40上的轉矩被抑制。
同樣地，參照圖5，在順時針方向上傳遞的轉矩引起輥28接合在多邊形44的平面 上。飛輪32的內圈不能夠在順時針方向上轉動，並且因此在順時針方向上的反向轉矩也被 抑制。
因此，可以看出，上述的聯軸器允許轉矩在順時針方向和逆時針方向從輸入部20 傳送到輸出部40，但是，在輸出部40上的轉矩通過被連接到靜止殼體10的飛輪30和32在 兩個轉動方向上受到反作用力。
上面僅僅已經描述本發明的一個實施例。但是，在本發明的範圍之內的修改、改 變、省略和添加是可能的，對於本領域技術人員是顯而易見的。例如，飛輪30和32是捕獲 支承類型，雖然捕獲輥可以使用，或楔塊離合器或類似物可以用作飛輪。在輕型應用中，飛 輪可以被省略，並且靜態缸可以代替飛輪。然而，在驅動方向上，這可能導致在這樣的靜態 缸上的磨損，因為在驅動輸入在每個轉動方向上被施加時，輥26和28將在這些缸的內表面 上摩擦。
六邊形的多邊形42和44已經示出，並且六個規則地間隔開的輥26和28已經被使 用。然而，本發明僅需要使用一個或多個平面和支承元件。支承元件不需要是輥。可以採 用滾珠支承或可以使用其他不規則形狀。為了獲得更多的動力傳輸，多個護圈可以沿著軸 線A或共軸地增加。多邊形42和44不需要是規則形狀，而是也可以是不規則的形狀。雖 然示出多邊形和描述為具有平面，形成為平坦的，或具有接合部，這些部分不需要是完全平 坦的或平面的，並且進一步地可以使用非圓形的形狀，諸如彎曲的凸輪表面。這種曲面在本 文中描述為平的或變平的。在它們圍繞固定點轉動時，這種接合部只需要具有變化的徑向 尺寸。
在上面顯示的實施例中，輸出部40顯示定位在輸入部20的管29內，並且飛輪或 轉矩反作用面顯示為在護圈的徑向外側。然而，轉矩反作用面在管29內和輸出部在護圈徑 向外側的布置可在本發明的範圍內。
權利要求
1.一種抗反向驅動聯軸器(5)，包括能夠在順時針和逆時針方向圍繞軸線(A)驅動的輸入部(20 )，輸入部(20 )通過一機構與輸出部(40 )轉矩傳遞連接，輸出部(40 )能夠由所述輸入部在任一轉動方向圍繞所述軸線驅動，該機構包括 管(29)，能夠由輸入部驅動，承載沿著軸線間隔開的兩個護圈(21，23)，每個護圈容納至少一個支承元件(26，28)； 用於驅動輸出部的輸出部件(48)，包括鄰近每個護圈的至少一個接合部(42，44)，接合部用於與容納在每個護圈中的所述或每個支承元件接合；和 轉矩反作用部件(30，32)，能夠與所述或每個支承元件接合，用於對通過所述輸出部件傳輸並且傳輸到所述或每個支承元件的反向轉矩產生反作用力。
2.根據權利要求1所述的聯軸器，其中，輸出部件(48)位於護圈(21，23)徑向內部，並且所述反作用部件(30，32)位於護圈徑向外部。
3.根據權利要求1所述的聯軸器，其中，輸出部件(48)位於護圈(21，23)徑向外部，並且所述反作用部件(30，32 )位於護圈徑向內部。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的聯軸器，其中，所述反作用部件包括一對飛輪(30，32)，每個飛輪僅允許在一個方向轉動，並且鄰近每個所述護圈(21，23)相對布置，使得所述一對飛輪(30，32)中的一個防止或抑制作為反向轉矩的結果的順時針轉動，並且所述一對飛輪(30，32)中的另一個防止或限制作為反向轉矩的結果的逆時針轉動。
5.根據前述權利要求中任一項所述的聯軸器，其中，所述至少一個支承元件包括多個支承元件(26，28)，並且每個所述護圈(21，23)由在管中的沿周向間隔開的多個孔形成，所述孔在管的徑向內表面和徑向外表面上開口，每個所述孔容納所述多個支承元件的一個。
6.根據權利要求5所述的聯軸器，其中，兩個護圈中的第一護圈(21)的孔與兩個護圈的第二護圈(23)的孔在圓周方向上偏移。
7.根據權利要求6所述的聯軸器，其中，輸出部件(48)的所述至少一個接合部(42，44)包括鄰近第一護圈(21)的多個平面(42，44)和鄰近第二護圈(23 )的多個平面，多個平面中的每一個在數量和位置上對應於在第一護圈和第二護圈中的多個孔。
8.根據權利要求7所述的聯軸器，其中，在每個護圈(21，23)中的孔大致等距，並且多個平面鄰近第一護圈和第二護圈分別地形成大致多邊形第一和第二結構(42，44)。
9.根據權利要求8所述的聯軸器，其中，第一和第二護圈(21，23)的孔和第一和第二多邊形結構(42，44)的平面具有n度的圓周間距，並且第一孔和第二孔間的圓周偏移量小於n,和優選地小於n/2。
10.根據權利要求9所述的聯軸器，其中，在輸入部(20)被順時針驅動時，在第一護圈(21)中的支承元件經由第一護圈由輸入部驅動而與第一多邊形結構(42)的平面接合，同時在第二護圈(23)中的支承元件被鬆弛地保持，並且在輸入部被逆時針轉動時，在第二護圈中的支承元件經由第二護圈由輸入部驅動而與第二多邊形結構(44)的平面接合，同時在第一護圈中的支承元件被鬆弛地保持。
11.根據權利要求10所述的聯軸器，其中，在第一護圈(21)中的支承元件在被順時針驅動時還與兩個飛輪(30)中的第一飛輪接合，並且所述第一飛輪僅允許第一護圈和在第一護圈中的相關支承元件順時針轉動，並且在第二護圈(23)中的支承元件在被逆時針驅動時還與相關的兩個飛輪(32)中的第二飛輪接合，並且所述第二飛輪僅允許第二護圈和在第一護圈中的相關支承元件逆時針轉動。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的聯軸器，其中，支承元件(26，28)的端部抵接輸出部件(48)的在第一或第二多邊形結構(42，44)的端部處直立的部分。
13.根據前述權利要求中任一項所述的聯軸器，其中，輸入部(20)相對於輸出部(40)的轉動速度的比是1:1。
14.根據前述權利要求中任一項所述的聯軸器，其中，兩個護圈(21，23)中的每一個包括相應的細長孔(22，24)，在使用中，所述至少一個支承部件(26，28)至少部分地容納在一個孔中。
15.根據權利要求14所述的聯軸器，其中，所述細長孔(22，24)的長度大於所述至少一個支承部件(26，28)的長度。
16.一種大致如本文所述和/或參照附圖的聯軸器。
全文摘要
本發明公開一種抗反向驅動聯軸器(5)，包括能夠在順時針和逆時針方向圍繞軸線(A)驅動的輸入部(20)，輸入部(20)通過機構與輸出部(40)轉矩傳遞連接，輸出部(40)能夠由所述輸入部圍繞軸線在任一轉動方向驅動，該機構包括管(29)，能夠由輸入部驅動，承載沿著軸線A間隔開的兩個護圈(21)和(23)，每個護圈分別地容納輥(26)和(28)；用於驅動輸出部(40)的輸出部件(48)，包括鄰近每個護圈的兩個平坦的構成(42)和(44)，在使用中，用於分別地與輥(26)和(28)接合；和反向轉矩反作用飛輪(30)和(32)能夠與輥接合，用於對通過所述輸出部件(48)傳輸並且傳輸到輥的反向轉矩產生反作用力。
文檔編號F16D41/10GK103038530SQ201080067602
公開日2013年4月10日 申請日期2010年6月22日 優先權日2010年6月22日
發明者戴維·萊斯利·亞當斯 申請人:羅託克控制有限公司