专利名称：楔块式单向离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传动机构，尤其是一种楔块式单向离合器。
背景技术：
单向离合器有两种运动方式一、扭矩传递或称接合；二、空转或称超越，其作用 是当动力源驱动被动元件时只能单一方向传动，若动力源转变方向时，如顺时针变为逆时 针方向，则会自动脱离不产生任何动力传送的功能；或者当单向离合器的动力输出部分转 速比动力源还快时，离合器处于解脱状态，内外环没有任何连动关系，此谓单向离合器的单 向超越功能。单向离合器用于各种领域，如自行车的链传动、汽车的启动、自动变速器等。目 前，常用的单向离合器可分为滚子式单向离合器和楔块式单向离合器两种类型。目前，楔块式单向离合器通常包括多个楔块、同轴设置的外环和内环；在径向上外 环的内圆周和内环的外圆周之间设置有间隙，所述楔块设置于在间隙内，且楔块一端与内 环铰接，另一端为可绕铰接轴转动的自由端；所述外环的内圆周上设置有与楔块自由端啮 合配合的卡槽；沿外环的周向，卡槽的一端为锁死端形状满足于将楔块自由端锁死，从而限 制楔块的摆的并保证外环与内环的随动，卡槽的另一端为凸轮端形状则需满足于迫使楔块 自由端向内环一侧摆的，从而保证外环与内环的脱离；在内圈和楔块之间设置有保持弹簧， 保持弹簧将楔块的自由端推向外圈的卡槽，也即使得楔块始终保持一点倾斜，从而保证楔 块自由端与外环内表面始终紧贴。因此，当外环试图相对于内环沿空转方向转动、或内环相对于外环按传动方向转 动时，楔块将卡在卡槽内并将内环、外环锁死，形成结合并传递扭矩；当外环相对于内环沿 传动方向转动、或内环相对于外环沿空转方向转动时，楔块自由端在外环作用下被推向内 环，在内环、外环之间让出一定空间，因而不会锁止离合器，形成外环的超越或内环的空转。 换言之，楔块式单向离合器在任何时候都允许其外环相对于内环沿传动方向旋转，或允许 其内环相对于外环沿空转方向旋转。但上述的楔块式离合器，在超越或空转，楔块自由端在保持弹簧作用下始终与外 环内圆周贴合，外环内圆周由于卡槽的设置，其表面是或高或低的，因此保持弹簧不断地变 形、复位，从而导致保持弹簧容易产生疲劳变形，影响保持弹簧将楔块压向外环的弹力，影 响离合器的可靠性和使用寿命，且这类单向离合器在超越或空转时，由于楔块不断的进出 卡槽会发出咔哒声。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可靠性高、使用寿命长的楔块式单向
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两口命ο本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是楔块式单向离合器，包括至少 一个楔块、同轴设置的外环和内环；所述楔块一端与内环铰接，另一端为可绕铰接轴转动的 自由端；所述外环的内圆周上设置有与楔块自由端啮合配合的卡槽，所述楔块是在离心力作用下可绕铰接轴转动的偏心结构；沿内环的传动转动方向，由楔块的一侧指向另一侧，其 中终点侧设置有保证楔块在离心力作用下转动方向的转向限制结构，起点侧设置有限制楔 块转动角度的转角限制结构；且楔块与转向限制结构的配合位置同楔块与外环脱离的位置 相适应，楔块与转角限制结构的配合位置同楔块啮合卡槽的位置相适应。本实用新型的有益效果是当内环转速到达一定以后，楔块在离心力作用下向外 环一侧摆的，若此时内环的转动方向为传动方向，且外环速度为零、或者以小于内环转速的 速度按传动方向转动，楔块摆出后卡入卡槽内，随着楔块的摆动通过转角限制结构和卡槽 锁死端构成楔块沿内环周向的双向限位，因此通过楔块将内环、外环锁死，形成结合并传递 扭矩；若此时内环的转动方向为空转方向、或者内环、外环的转动方向均为传动方向但外环 转速大于内环，楔块在卡槽凸轮端的作用下被摆向转向限制结构，在内环、外环之间让出一 定空间，因而不会锁止离合器，形成外环的超越或内环的空转。由于楔块是靠内环转动形成 的离心力摆向外环，同时依靠转向限制结构和转角限制结构限制了楔块的摆动范围，而不 是现有保持弹簧的弹力，不会存在弹簧疲劳的问题，因此可靠性高、使用寿命长。为了避免咔嗒声，保证在内环静止时楔块与外环的脱离，在内环和楔块之间设置 有楔块的复位弹簧，所述复位弹簧作用于楔块的弹力方向为指向转向限制结构的方向。作为一种优选方案，所述复位弹簧是设置于楔块与转向限制结构相邻一侧的拉伸 弹簧。进一步的，所述楔块为三角形，其中一角与内环铰接，另一角自由端，第三角与转 角限制位置相邻；所述相交于铰接一角的三角形两边分别与转向限制结构、转角限制结构 相配合。进一步的，所述内环设置有与楔块数量一致的凹槽，所述凹槽开口朝向外环，楔块 设置于凹槽内；所述转角限制结构、转向限制结构均由凹槽的槽壁构成。
图1是本实用新型单向离合器在内环静止时的配合示意图；图2是本实用新型单向离合器在传动时的配合示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1、图2所示，本实用新型的楔块式单向离合器，包括至少一个楔块3、同轴设 置的外环1和内环2 ；所述楔块3 —端与内环铰接，另一端为可绕铰接轴8转动的自由端7 ； 所述外环1的内圆周上设置有与楔块3自由端7啮合配合的卡槽5，所述楔块3是在离心力 作用下可绕铰接轴8转动的偏心结构；沿内环2的传动转动方向，由楔块3的一侧指向另一 侧，其中终点侧设置有保证楔块3在离心力作用下转动方向的转向限制结构，起点侧设置 有限制楔块3转动角度的转角限制结构；且楔块3与转向限制结构的配合位置同楔块3与 外环1脱离的位置相适应，楔块3与转角限制结构的配合位置同楔块3啮合卡槽5的位置 相适应。在图1、图2中逆时针方向为传动方向，顺时针为空转方向；内环2圆周设置有六 个楔块3，外环1内圆周相应的设置有六个卡槽5。根据使用场合的不同，楔块3、卡槽5具体的设置方式和数量可以不同。当内环2转速到达一定以后，楔块3在离心力作用下向外环1 一侧摆的，若此时内 环2的转动方向为传动方向，且外环1速度为零、或者以小于内环2转速的速度按传动方向 转动，楔块3摆出后卡入卡槽5内，随着楔块3的摆动，楔块3与卡槽啮合，并通过转角限制 结构和卡槽5锁死端构成楔块3沿内环2周向的双向限位，因此通过楔块3将内环2、外环 1锁死，形成结合并传递扭矩；若此时内环2的转动方向为空转方向、或者内环2、外环1的 转动方向均为传动方向但外环1转速大于内环2，楔块3在卡槽5凸轮端的作用下被摆向 转向限制结构，楔块3与外环脱离，在内环2、外环1之间让出一定空间，因而不会锁止离合 器，形成外环1的超越或内环2的空转。由于楔块3是靠内环2转动形成的离心力摆向外 环1，同时依靠转向限制结构和转角限制结构限制了楔块3的摆动范围，而不是现有保持弹 簧的弹力，不会存在弹簧疲劳的问题，因此可靠性高、使用寿命长。进一步的，在内环2和楔块3之间设置有楔块3的复位弹簧4，所述复位弹簧4作 用于楔块3的弹力方向为指向转向限制结构的方向。在离心力和复位弹簧4拉力共同作用 于楔块3，因此在内环2静止或者转速较小时，在复位弹簧4作用下，楔块3与转向限制结构 紧贴，因此楔块3始终与外环1脱离，避免了咔嗒声的发生，减少了对楔块3的冲击，延长了 楔块3的使用寿命。即使复位弹簧4失效也不会导致离合器的失效，且复位弹簧4不会被 反复变形，因此不会影响离合器的使用寿命和可靠性。若复位弹簧4为压缩弹簧，就需要设置于楔块3与转角限制结构相邻的一侧，此时 很可能由于压缩弹簧的存在导致楔块3在锁死后的位移或者楔块3摆动角度的不确定，从 而影响离合器的内环2、外环1的受力分布和可靠性。因此，最好的，所述复位弹簧4是设置 于楔块3与转向限制结构相邻一侧的拉伸弹簧。楔块3的形状可以是任意的，只要能通过离心力形成转动，且其与卡槽5的配合构 成单向传递即可。由于楔块3在被转角限制结构、卡槽5构成双向限位的瞬间会形成较大 的冲击，为了保证楔块3的强度和使用寿命，最好的，所述楔块3为三角形，其中一角与内环 2铰接，另一角自由端7，第三角与转角限制位置相邻；所述相交于铰接一角的三角形两边 分别与转向限制结构、转角限制结构相配合。同时，楔块3第三角与转角限制位置相邻，更 有利于楔块3在离心力作用下向转角限制结构的摆的。转向限制结构、转角限制结构可以是任意的，如挡条、挡块、限位螺栓等。由于楔块 3在与转角限制结构或转向限制结构接触的瞬间，尤其是转角限制结构，冲击同样较大，为 了保证转角限制结构、转向限制结构的强度、离合器的使用寿命，所述内环2设置有与楔块 3数量一致的凹槽6，所述凹槽6开口朝向外环1，楔块3设置于凹槽6内；所述转角限制结 构、转向限制结构均由凹槽6的槽壁构成。
权利要求楔块式单向离合器，包括至少一个楔块(3)、同轴设置的外环(1)和内环(2)；所述楔块(3)一端与内环铰接，另一端为可绕铰接轴(8)转动的自由端(7)；所述外环(1)的内圆周上设置有与楔块(3)自由端(7)啮合配合的卡槽(5)，其特征在于所述楔块(3)是在离心力作用下可绕铰接轴(8)转动的偏心结构；沿内环(2)的传动转动方向，由楔块(3)的一侧指向另一侧，其中终点侧设置有保证楔块(3)在离心力作用下转动方向的转向限制结构，起点侧设置有限制楔块(3)转动角度的转角限制结构；且楔块(3)与转向限制结构的配合位置同楔块(3)与外环(1)脱离的位置相适应，楔块(3)与转角限制结构的配合位置同楔块(3)啮合卡槽(5)的位置相适应。
2.如权利要求1所述的楔块式单向离合器，其特征在于在内环⑵和楔块⑶之间 设置有楔块(3)的复位弹簧(4)，所述复位弹簧(4)作用于楔块(3)的弹力方向为指向转向 限制结构的方向。
3.如权利要求2所述的楔块式单向离合器，其特征在于所述复位弹簧(4)是设置于 楔块(3)与转向限制结构相邻一侧的拉伸弹簧。
4.如权利要求1所述的楔块式单向离合器，其特征在于所述楔块(3)为三角形，其中 一角与内环(2)铰接，另一角自由端(7)，第三角与转角限制位置相邻；所述相交于铰接一 角的三角形两边分别与转向限制结构、转角限制结构相配合。
5.如权利要求1、2、3或4所述的楔块式单向离合器，其特征在于所述内环(2)设置 有与楔块(3)数量一致的凹槽(6)，所述凹槽(6)开口朝向外环(1)，楔块(3)设置于凹槽 (6)内；所述转角限制结构、转向限制结构均由凹槽(6)的槽壁构成。
专利摘要本实用新型涉及传动机构，提供了一种楔块式单向离合器，其楔块是在离心力作用下可绕铰接轴转动的偏心结构；沿内环的传动转动方向，由楔块的一侧指向另一侧，其中终点侧设置有保证楔块在离心力作用下转动方向的转向限制结构，起点侧设置有限制楔块转动角度的转角限制结构；且楔块与转向限制结构的配合位置同楔块与外环脱离的位置相适应，楔块与转角限制结构的配合位置同楔块啮合卡槽的位置相适应。由于楔块是靠内环转动形成的离心力摆向外环，同时依靠转向限制结构和转角限制结构限制了楔块的摆动范围，而不是现有保持弹簧的弹力，不会存在弹簧疲劳的问题，因此可靠性高、使用寿命长。适用于汽车启动等各类需要使用单向离合器的场合。
文档编号F16D41/069GK201705834SQ20102024995
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者何建彬 申请人:何建彬