专利名称：单向离合器的制作方法
单向离合器
本申请为分案申请
原案申请的申请日2005年09月23曰，申请号200510019493.4
发明名称单向离合机构
技术领壤
本发明厲于机械领域，特别涉及一种单向离合器.尤其适用于作为车 辆起动机单向离合使用的机构。
背景技术：
单向离合器在汽车起动机领域适用的十分广泛，起动机是汽车发动机 上一关键的小部件，其故障直接导致车辆无法起动。目前汽车起动机上的 单向器，或者称为传动机构，其主要使起动机驱动齿轮与发动机飞轮啮合 传动及分离的机构。不同类型的起动机有着不同的单向器.常见的有滚柱 式、摩擦片式、弹簧式和棘轮式四种。经典的滚柱式单向器结构如
图1 a、 图1 b所示。本文以图1 a为例，包括带有外齿轮定向套筒、内螺旋花键 滚轮、带驱动齿轮的外螺旋花键轴(图中未画出)，外齿轮定向套筒内侧均 布幵设有内腔.内腔中安装有滚柱和扁弹簧，扁弹簧始终將滚柱顶在内腔 较窄处。内螺旋花键滚轮设在外齿轮定向套筒内，装在外齿轮定向套筒内 腔处的滚柱可使相对转动的外齿轮定向套筒和内螺旋花键滚轮产生锁紧或 者松开动作；带驱动齿轮的外螺旋花键轴装在内螺旋花键滚轮中，依靠内 螺旋花键与外嫘旋花键轴的配合，外螺旋花键轴可作轴向移动和隨内螺旋 花键滚轮转动.以便使驱动齿轮与发动机飞轮能够啮合和分离。起动吋， 电磁开矢动作，外螺旋花键轴外移使驱动齿轮啮入发动机飞轮齿圈，驱动 电机转子轴伸齿轮与外齿轮定向套筒的外齿轮啮合，带动外齿轮定向套筒 转动，滚柱靠扁弹簧压力滚入内腔最窄处锁住内螺旋花键滚轮，转矩便由 驱动齿轮再传递给发动机齿轮；当发动机起动后.转速提高.飞轮反过来 带动驱动齿轮旋转，其速度大于外齿轮定向套筒转速吋.滚柱便从内腔较窄处滑到较宽处而打滑，转矩不能倒传递给驱动电机，避免驱动电机惠速
跟转带来危险.保护起动电机；另一方面，内螺旋花键滚轮的螺旋花键与 外螵旋花键轴配合.惠速跟转的外螺旋花键轴产生内移，最终实现驱动齿 轮与发动机飞轮分离。现有单向离合器，对滚柱、套筒和螺旋花键轴的材 料和制造工艺要求较高，工作一段吋间后，由于内腔滚道和滚柱磨损，极 易产生打滑，造成汽车发动机无法起动。
而图lb的结构与图la外围结构略有不同外，其关键部件同样也含有
从动一侧的内滚轮、主动一侧的外套筒及处于两者闾隙的滚柱，通过内滚 轮和外套筒间的相对运动，处于间隙中的滚柱正向产生夹紧或者反向产生 松脱的作用，实现单向传递动力的目的。
发明内容
本发明的目的针对现有技术的缺陷，发明一种零件少离合可靠的单向
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本发明技术方案是这样实现的 一种单向离合器，包括动态配合的第 一旋转体和第二旋转体，旋转体成圆周表面配合结构，第一旋转体表面带 有半圆导槽，第二旋转体上开设有同轴心线的离合内、外腔，离合内腔与 第一旋转体直径相吻合.套设在第一旋转体外，其内表面带有与第一旋转 体表面半圆导槽具有一夹角的半圆导槽. 一滚珠活动放置于第一旋转体和 第二旋转体半圆导槽交叉空腔中，第二旋转体的离合外腔形成滚珠可自由 活动的空腔，其直径至少是离合内腔加上一滚珠直径， 一端盖封闭在第二 旋转体的离合外腔端面上，第一旋转体的导轴穿过端盖，第二旋转体连体 的导轴与第一旋转体导轴处于同一轴心线上，其特征是第一旋转体表面的 半圆导槽至少朝第二旋转体离合外腔一端为封闭结构，而且第一旋转体半 圆导槽进入第二旋转体离合外腔刚好可容纳一个滚珠位。滚珠处于两导槽 交叉的间隙中.此吋两旋转体相互啮合，达到传递动力之需，而当隨着两 旋转体相对运动速度的改变，滚珠滑入与导槽连通的空腔中，滚珠失去一 旋转体导槽的支承，实现两旋转体的动态分离。
所述的第二旋转体半圆导槽数取2至5条，而第一旋转体上的半圆导槽数是第二旋转体上半圆导槽数的正整数倍，且第一旋转体上每一条半圆 导槽中均放置有一滚珠。
所述的第一旋转体半圆导槽数是第二旋转体半圆导槽数的二倍，第一 旋转体上的每一条半圆槽中均放置有一滚珠，转动啮合吋.有一半的滚珠 滑入两半圆导槽的交叉空间中，而另一半滚珠还停留在第二旋转体离合外 腔处，起平衡支撑两旋转体的作用，确保两旋转体在离合切换过程有较好 的同轴度。
本发明具有结构设计合理.构件少.滚珠根据两旋转体相对旋转速度 的变化，在两具有一定夹角的导槽作用下.滑至两导槽交叉间隙中实现两 旋转体啮合，滑离导槽迸入旋转体空腔后，实现两旋转体的脱离，由于滚 珠可在导槽和空腔中滚滑，克服传统单向器因滚柱挤压滑动磨损及扁弹簧 变形等引起的打滑缺陷，延长使用寿命。
附田说明
下面结合具体图例对本发明做逬一步说明 图la、 lb原有经典的单向器示意图
图2圆周表面配合单向机构立体分解图 图3起动机单向离合器立体分解图 图4起动机单向离合器剖面图 图5起动机单向离合器第二旋转体剖面图 图6起动机单向离合器二立体分解图
其中 1一第一旋转体 24 —离合外腔 5 —导轴 8 —小挡圏 52 —缓冲弹簧
2—第二旋转体 3 —滚珠 6—半圆导槽 9一弹性垫圈 53 —拨叉挡圈
23 —离合内腔 4 —端盖 7 —外套壳 51—驱动齿轮 54 — -^圈具体实掀方式
参照图2,旋转体成圆周表面动态配合结构，第一旋转体1表面带有 半圆导槽6,第二旋转体2上开设有同轴心线的离合内、外腔23、 24,离 合内腔23与第一旋转体1直径相吻合，套设在第一旋转体外形成动态配合， 其内表面带有与第一旋转体1表面半圆导槽6具有一夹角(在圆周展开表 面上的投影夹角)的半圆导槽6, —滚珠3活动放置于第一旋转体1和第二 旋转体2半圆导槽6交叉空腔中，第二旋转体2的离合外腔24形成滚珠3 可自由活动的空腔.也即滚珠3—旦滑入离合外腔24中，两旋转体即失去 啮合状态.离合外腔24的直径至少是离合内腔23加一个滚珠3直径.尤 其以接近一滚珠直径为佳，使滚珠3可顺利滑入和容纳滚珠3于离合外腔 24中，又能保持滚珠3与两者闾较紧密的关系以便下次啮合时更易滑入半 圆导槽6中，以及滚珠3在离合外腔24中又起到支撑着分离的两旋转体的 作用，起到类似轴承的作用。 一端盖4封闭在第二旋转体2的离合外腔24 端面上，端盖4可防止滚珠3滑出离合外腔24,第一旋转体1的导轴5穿 过端盖4,第二旋转体2连体的导轴5与第一旋转体导轴处于同一 轴心线上。 端盖4可采用如图的外套壳7將端盖4与第二旋转体2固定在一起，也避 免第一旋转体1与第二旋转体2两者产生轴向移位。
所述的第一旋转体1表面的半圆导槽6至少朝第二旋转体离合外腔24 一端为封闭结构，而且第一旋转体半圆导槽6进入第二旋转体离合外腔24 刚好可容纳一个滚珠位。这样滚珠3被合理限制在离第二旋转体离合内腔 23的半圆导槽6 口处. 一旦两旋转体的相对转速改变立即可滑入两半圆导 槽6交叉形成的空间中，形成迅速啮合状态；更重要的是半圆导槽6的封 闭端可有效阻挡离合时，高速向外滚出的滚珠对端盖4的冲击.避免由此 而引发离合不可靠的故障。
视应用场合的不同. 一般第二旋转体2半圆导槽6的槽数取2至5条 为佳，而第一旋转体1上的半圆导槽6数是第二旋转体2上半圆导槽数的 正整数倍.以两倍为最佳，且在第一旋转体1上每一条半圆导槽6中均放 置有一滚珠3。在旋转啮合时，有一半的滚珠3滑入两半圆导槽的交叉空间中.而另一半滚珠3还停留在第二旋转体2离合外腔24处.起平衡支撑两 旋转体的作用，确保两旋转体在离合切换过程有较好的同轴度。
另，第二旋转体2与第一旋转体1间设有一小挡圈8.小挡圈8处于 端盖4内侧，小挡圈8与离合内腔23端面闾恰好可容一滚珠3，而小挡圈 8设于第二旋转体2离合外腔24与第一旋转体1间。在小挡圈8与端盖4 间设有一弹性垫圈9，弹性垫圈9的设置，可使小挡圈8具有向内侧压缩的 状态，保持压迫滚珠3入槽的趋势.在起动吋，第二旋转体2 —旦旋转. 滚珠3即可迅速被迫滑入半圆导槽6中.形成啮合。小挡圈8和弹性垫圈9 可作为一辅助限制滚珠3的作用.配合第一旋转体表面的半圆导槽封闭端， 协同对滚珠3的限制。
两旋转体上的半圆导槽6在过轴心线平面上的投影夹角以90度为佳.
这样无论是将滚珠3迫入或者迫出两半圆导槽交叉空间的分力均最大.离
合更为迅速和可靠。
图3、图4和图5,为本发明应用于汽车起动机单向离合器的具体实例， 在第一旋转体1的导轴上固定有驱动齿轮51,而在第二旋转体2的导轴5 上套设有缓冲弹簧52和拨叉挡圈53,并通过卡圈54卡位在第二旋转体导 轴5上，形成一整体。而图6即对应现有技术的另一汽车起动机单向离合 器应用实例剖面图，其矢键的离合结构均相同。
综上所述，本实例两旋转体圆周表面动态配合的单向离合器以及在汽 车起动机上的应用.其用以说明本发明的技术要点，无论其与导轴的轴接 部分为何.只要是通过滚珠及处在两旋转体上的导槽配合实现单向啮合动 作的均应属本发明保护之列。
权利要求
1、一种单向离合器，包括动态配合的第一旋转体和第二旋转体，旋转体成圆周表面配合结构，第一旋转体表面带有半圆导槽，第二旋转体上开设有同轴心线的离合内、外腔，离合内腔与第一旋转体直径相吻合，套设在第一旋转体外，其内表面带有与第一旋转体表面半圆导槽具有一夹角的半圆导槽，一滚珠活动放置于第一旋转体和第二旋转体半圆导槽交叉空腔中，第二旋转体的离合外腔形成滚珠自由活动的空腔，其直径至少是离合内腔加上一滚珠直径，一端盖封闭在第二旋转体的离合外腔端面上，第一旋转体的导轴穿过端盖，第二旋转体连体的导轴与第一旋转体导轴处于同一轴心线上，其特征是第一旋转体表面的半圆导槽至少朝第二旋转体离合外腔一端为封闭结构，而且第一旋转体半圆导槽进入第二旋转体离合外腔刚好可容纳一个滚珠位。
2、 根据权利要求1所述的单向离合器，其特征是第二旋转体半圆导槽数取 2至5条.而第一旋转体上的半圆导槽数是第二旋转体上半圆导槽数的 正整数倍，且第一旋转体上每一条半圆导槽中均放董有一滚珠。
3、 根据权利要求2所述的单向离合器，其特征是第一旋转体半圆导槽数是 第二旋转体半圆导槽数的二倍，第一旋转体上的每一条半圆槽中均放置 有一滚珠.转动啮合吋.有一半的滚珠滑入两半圆导槽的交叉空闼中， 而另一半滚珠还停留在第二旋转体离合外腔处.起平衡支撑两旋转体的 作用.确保两旋转体在离合切换过程有较好的同轴度。
全文摘要
本发明涉及一种单向离合器，包括成圆周表面动态配合的第一旋转体和第二旋转体，旋转体配合面上分别开设有相互交叉的半圆导槽，一滚珠活动旋转于两导槽交叉空腔中，第二旋转体的离合外腔形成滚珠可自由活动的空腔，其特征是第一旋转体表面的半圆导槽至少朝第二旋转体离合外腔一端为封闭结构，且第一旋转体半圆导槽进入第二旋转体离合外腔刚好可容纳一个滚珠位。滚珠根据两旋转体相对旋转速度的变化，在两交叉导槽作用下，滑至两导槽交叉间隙中实现两旋转体啮合，滑离导槽进入旋转体空腔后，实现两旋转体的脱离，由于滚珠可在导槽和空腔中滚滑，克服传统单向器因滚柱挤压滑动磨损及扁弹簧变形等引起的打滑缺陷，延长使用寿命。
文档编号F16D41/064GK101303053SQ20081007439
公开日2008年11月12日 申请日期2005年9月23日 优先权日2005年9月23日
发明者杉 叶, 芃 叶, 叶常彬, 叶常青, 叶羽纬, 叶羽纺 申请人:叶常青;叶 杉;叶 芃