一种气动单向离合器的制作方法

本发明涉及机械传动技术领域，更具体的是涉及。

背景技术：

离合器是随着机电一体化产品的发展而出现的基础件，它是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换具有自行离合功能的装置。

单向离合器是由外座圈，内座圈、保持架、楔块等组成。当内座圈固定时，外座圈顺时针方向转动楔块不锁止，外座圈可自由转动；当外座圈逆时针转动时，楔块锁止，外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外座圈的方向略微倾斜，以加强楔块的锁止功能。

单向离合器具备以下功能：

a超越离合器

当单向离合器的动力输出部分(内环或外环)转速比动力源(外环或内环)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。

b定位离合器

将直线往复运动转换成旋转轴的圆周步进运动，此谓单向离合器的分度功能。

c逆止离合器

将单向离合器用于物料输送设备(如皮带输送机、斗式提升机等)，以防止设备在无动力源时倒退或反转。此谓单向离合器的单向逆止功能。

单向离合器的作用是使某元件只能按一定的方向旋转，在另一个方向上锁止。可分为滚子式单向离合器和楔块式单向离合器两种类型。

一般来说，前者使用得更为普遍一些。当然，在自动变速器中，单向离合器的使用还不仅仅局限于执行机构，例如，在液力变矩器的导轮支承处，也采用了单向离合器。

单向离合器俗称单向轴承，也是仅能单一方向(顺时针方向或逆时针方向)传动的机械传动基础件。

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)，被动元件则会自动脱离不产生任何动力传送的功能。

具体有以下4种类别：

1、逆止器；

2、超越离合器；

3、定位离合器；

4、传递扭矩式离合器。

目前市面已有产品一般为单向离合器、气动离合器、电磁离合器等。单向离合器为机械式离合器，可以实现单向锁定，另一方向自由转动，无法实现双向自由转动；气动离合器是通过外部气压实现离合器的双向分离和锁定，无法实现单向锁定与分离，并且尺寸较大，不能满足小型、轻型化设计；电磁离合器是通过电磁铁实现通电情况下的双向锁定和断电情况下的分离，无法通过外部气压进行控制，并且尺寸较大，不能满足小型、轻型化设计。并且当前市面产品在使用离合器时，只能通过离合器的连接实现部件的单向分离与单向锁定或双向分离与双向锁定，当需要同时实现单向锁定与双向分离时则无法实现。为了填补这一空白技术而设计一种气动单向离合器，可以在不输入气压时实现两个方向的自由转动，在输入气压时实现单向锁定。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种可以根据实际需求情况实现单向锁定和双向自由转动的气动单向离合器。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种气动单向离合器，包括主轴、顶销、星轮一、外环、滚柱、挡板一和挡板二，所述星轮一设置于所述外环内部，所述外环与所述星轮一转动连接，所述主轴与所述星轮一固定连接，所述滚柱设置于所述星轮一的开口槽内，所述滚柱与所述星轮一活动连接，所述顶销与所述滚柱固定连接，所述顶销与所述星轮一活动连接，所述挡板一和所述挡板二均设置于外环内部，所述挡板一和所述挡板二与所述外环转动连接，所述外环内还设置有管接头、星轮二、气囊、螺钉、弹性挡圈一、定位销和弹性挡圈二，所述星轮二与所述外环转动连接，所述星轮二与所述星轮一固定连接，所述气囊设置于所述星轮二与所述星轮一内部，所述气囊与所述星轮二活动连接，所述气囊与所述星轮一活动连接，所述气囊与所述顶销固定连接。通过设置气囊，让滚柱的位置可以控制，既实现传统离合器的单向锁定功能，又实现了传统单向离合器无法实现的双向分离功能。通过传统单向离合器的星轮一分为二，设置为星轮一与星轮二让气囊的安装便捷，同时可通过提高星轮一与星轮二的制造精度，提高气囊形变量的控制精度，从而提高本装置的传动精度。

进一步地，所述星轮一的端面上设置有气囊槽一，所述星轮二的端面上设置有气囊槽二。通过设置气囊槽一和气囊槽二让气囊能够安装在星轮一与星轮二内部，往气囊充气，气囊能够沿预定方向膨胀。

进一步地，所述星轮二与所述主轴固定连接。让星轮二与主轴能够联动。

进一步地，所述弹性挡圈一与所述主轴卡接，所述弹性挡圈二与所述主轴卡接。通过设置弹性挡圈一与弹性挡圈二让挡板一和挡板二不会脱落。

进一步地，所述气囊上设置有管接头，所述管接头与所述气囊固定连接。通过设置管接头让外部气源能够通过管接头对气囊进行充气。

进一步地，所述星轮一端面上设置有孔，所述孔为通孔。通过设置孔为通孔，让星轮一与星轮二能够通过螺钉固定连接。

进一步地，所述星轮一端面上还设置有定位销孔。通过设置定位销孔让星轮一与星轮二在装配过程中能够更加快捷和精准，提高装置的装配速率和装配精度。

进一步地，所述星轮二端面上设置有螺纹孔，所述螺纹孔贯穿所述星轮二，所述星轮二端面上还设置有定位销孔。通过设置螺纹孔，让星轮一与星轮二能够通过螺钉固定连接。通过设置定位销孔让星轮一与星轮二在装配过程中能够更加快捷和精准，提高装置的装配速率和装配精度。

进一步地，所述主轴设置为d型轴。通过将主轴设置为d型轴，让主轴与星轮一和星轮二不会相对转动。

进一步地，所述气囊材质设置为硅胶。通过设置气囊材质为硅胶，充气时可发生变形，泄气后回位迅速，提高本装置的控制灵敏度。

工作原理：将星轮设计为两半结构进行组合，同时在星轮一与星轮二上分别设置气囊槽一与气囊槽二，将气囊装在气囊槽内，同时气囊上设有管接头，外部气源从管接头进入气囊。当接通外部气源时，气囊充气受压发生变形，气囊槽径向尺寸与气囊径向尺寸相同，因此气囊只能沿轴向发生变形，气囊推动顶销移动，从而推动滚柱移动，因此气囊变形将带动滚柱发生位移，直至滚柱与外环和星轮之间完全接触。此时当外环固定时，星轮只能进行单方向转动，实现单向离合器的功能。当停止外部供气时，气囊基于材料特性自动回位，从而带动滚柱回位，滚柱与外环之间重新出现间隙，离合器恢复双向自由转动的功能。

本发明的有益效果如下：

1.通过外部气源对气囊进行充气与泄气，既实现传统离合器的单向锁定功能，又实现了传统单向离合器无法实现的双向分离功能。

2.通过传统单向离合器的星轮一分为二，设置为星轮一与星轮二让气囊的安装便捷，同时可通过提高星轮一与星轮二的制造精度，提高气囊形变量的控制精度，从而提高本装置的传动精度。

3.通过将气囊的材质设置为硅胶，充气时可发生变形，泄气后回位迅速，提高本装置的控制灵敏度。

4.气囊与气囊槽之间的轴向间隙大于滚柱与外环之间的间隙，可保证气囊充气后带动滚柱与外环完全接触。

5.锁定方式采用气囊结构，可以根据实际需求设计相应尺寸，有利于实现小型化与轻量化设计。

附图说明

图1是本发明一种气动单向离合器结构示意图。

图2是本发明一种气动单向离合器剖视图。

图3是图1中星轮二装配结构示意图。

图4是本发明一种气动单向离合器左视图。

图5是本发明一种气动单向离合器右视图。

图6是图1中星轮一结构示意图。

图7是图1中星轮二结构示意图。

附图标记：1-主轴,2-顶销,3-管接头,4-星轮一,5-外环，6-星轮二，7-滚柱，8-螺钉，9-弹性挡圈一，10-挡板一，11-挡板二，12-气囊，13-定位销，14-弹性挡圈二，15-气囊槽一，16-气囊槽二，17-孔，18-螺纹孔，19-定位销孔。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

根据附图所示，本实施例提供一种气动单向离合器，包括主轴1、顶销2、星轮一4、外环5、滚柱7、挡板一10和挡板二11，所述星轮一4设置于所述外环5内部，所述外环5与所述星轮一4转动连接，所述主轴1与所述星轮一4固定连接，所述滚柱7设置于所述星轮一4的开口槽内，所述滚柱7与所述星轮一4活动连接，所述顶销2与所述滚柱7焊接，所述顶销2与所述星轮一4活动连接，所述挡板一10和所述挡板二11均设置于外环5内部，所述挡板一10和所述挡板二11与所述外环5转动连接，所述外环5内还设置有管接头3、星轮二6、气囊12、螺钉8、弹性挡圈一9、定位销13和弹性挡圈二14，所述星轮二6与所述外环5转动连接，所述星轮二6与所述星轮一4通过螺钉固定连接，所述气囊12设置于所述星轮二6与所述星轮一4内部，所述气囊12与所述星轮二6活动连接，所述气囊12与所述星轮一4活动连接，所述气囊12与所述顶销2粘接。通过设置气囊12，让滚柱7的位置可以控制，既实现传统离合器的单向锁定功能，又实现了传统单向离合器无法实现的双向分离功能。通过传统单向离合器的星轮一分为二，设置为星轮一4与星轮二6让气囊12的安装便捷，同时可通过提高星轮一4与星轮二6的制造精度，提高气囊12形变量的控制精度，从而提高本装置的传动精度。

所述星轮一4的端面上设置有气囊槽一15，所述述星轮二6的端面上设置有气囊槽二16。通过设置气囊槽一15和气囊槽二16让气囊能够安装在星轮一4与星轮二6内部，往气囊12充气，气囊12能够沿预定方向膨胀。

所述星轮二6与所述主轴1过盈配合。让星轮二6与主轴1能够联动。

所述星轮一4端面上设置有孔17，所述孔17为螺钉通过孔。通过设置孔17为螺钉通过孔，让星轮一4与星轮二6能够通过螺钉8固定连接。

所述星轮一4端面上还设置有定位销孔19。通过设置定位销孔19让星轮一4与星轮二6在装配过程中能够更加快捷和精准，提高装置的装配速率和装配精度。

所述星轮二6端面上设置有螺纹孔18，所述螺纹孔18贯穿所述星轮二6，所述星轮二6端面上还设置有定位销孔19。通过设置螺纹孔18，让星轮一4与星轮二6能够通过螺钉8固定连接。通过设置定位销孔19让星轮一4与星轮二6在装配过程中能够更加快捷和精准，提高装置的装配速率和装配精度。

实施例2

据附图所示，本实施例提供一种气动单向离合器，包括主轴1、顶销2、星轮一4、外环5、滚柱7、挡板一10和挡板二11，所述星轮一4设置于所述外环5内部，所述外环5与所述星轮一4转动连接，所述主轴1与所述星轮一4固定连接，所述滚柱7设置于所述星轮一4的开口槽内，所述滚柱7与所述星轮一4活动连接，所述顶销2与所述滚柱7焊接，所述顶销2与所述星轮一4活动连接，所述挡板一10和所述挡板二11均设置于外环5内部，所述挡板一10和所述挡板二11与所述外环5转动连接，所述外环5内还设置有管接头3、星轮二6、气囊12、螺钉8、弹性挡圈一9、定位销13和弹性挡圈二14，所述星轮二6与所述外环5转动连接，所述星轮二6与所述星轮一4通过螺钉固定连接，所述气囊12设置于所述星轮二6与所述星轮一4内部，所述气囊12与所述星轮二6活动连接，所述气囊12与所述星轮一4活动连接，所述气囊12与所述顶销2粘接。通过设置气囊12，让滚柱7的位置可以控制，既实现传统离合器的单向锁定功能，又实现了传统单向离合器无法实现的双向分离功能。通过传统单向离合器的星轮一分为二，设置为星轮一4与星轮二6让气囊12的安装便捷，同时可通过提高星轮一4与星轮二6的制造精度，提高气囊12形变量的控制精度，从而提高本装置的传动精度。

所述弹性挡圈一9与所述主轴1卡接，所述弹性挡圈二14与所述主轴1卡接。通过设置弹性挡圈一9与弹性挡圈二14让挡板一10和挡板二11不会脱落。

所述主轴1设置为d型轴。通过将主轴1设置为d型轴，让主轴1与星轮一4和星轮二6不会相对转动。

实施例3

据附图所示，本实施例提供一种气动单向离合器，包括主轴1、顶销2、星轮一4、外环5、滚柱7、挡板一10和挡板二11，所述星轮一4设置于所述外环5内部，所述外环5与所述星轮一4转动连接，所述主轴1与所述星轮一4固定连接，所述滚柱7设置于所述星轮一4的开口槽内，所述滚柱7与所述星轮一4活动连接，所述顶销2与所述滚柱7焊接，所述顶销2与所述星轮一4活动连接，所述挡板一10和所述挡板二11均设置于外环5内部，所述挡板一10和所述挡板二11与所述外环5转动连接，所述外环5内还设置有管接头3、星轮二6、气囊12、螺钉8、弹性挡圈一9、定位销13和弹性挡圈二14，所述星轮二6与所述外环5转动连接，所述星轮二6与所述星轮一4通过螺钉固定连接，所述气囊12设置于所述星轮二6与所述星轮一4内部，所述气囊12与所述星轮二6活动连接，所述气囊12与所述星轮一4活动连接，所述气囊12与所述顶销2粘接。通过设置气囊12，让滚柱7的位置可以控制，既实现传统离合器的单向锁定功能，又实现了传统单向离合器无法实现的双向分离功能。通过传统单向离合器的星轮一分为二，设置为星轮一4与星轮二6让气囊12的安装便捷，同时可通过提高星轮一4与星轮二6的制造精度，提高气囊12形变量的控制精度，从而提高本装置的传动精度。

所述气囊12上设置有管接头3，所述管接头3与所述气囊12粘接。通过设置管接头3让外部气源能够通过管接头3对气囊进行充气。

所述气囊12材质设置为硅胶。通过设置气囊12材质为硅胶，充气时可发生变形，泄气后回位迅速，提高本装置的控制灵敏度。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。