CN100416126C

CN100416126C - 单向离合器

Info

Publication number: CN100416126C
Application number: CNB2003101165925A
Authority: CN
Inventors: 郭盈显
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2023-11-18
Also published as: CN1619180A

Abstract

一种单向离合器，包括一从动组件、一主动组件以及一滚动组件。该从动组件具有一外圆周表面以及一滑动部，该滑动部是从该外圆周表面延伸至该从动组件的内部，并且具有一第一平面以及一第二平面。该第一平面是相对于该第二平面，并且该第一平面与该第二平面是从该外圆周表面以一倾斜角而相向倾斜至该从动组件的内部。该主动组件是滑动地设置于该从动组件的该外圆周表面之上。该滚动组件是滚动及滑动于该滑动部与该卡合部之间，该主动组件的该卡合部至该从动组件的中心的最大距离与该从动组件的半径之间的差值是小于该滚动组件的直径。

Description

单向离合器

技术领域

本发明涉及一种单向离合器，特别是涉及一种结构简单以及传动效率更高的单向离合器。

背景技术

一般来说，单向离合器在传动机构上的应用相当广泛，其应用目的是要使传动机构能朝一方向传动，而反方向可转动但不传动。

参阅图1，在美国专利第3,844,392号中公开一种公知的单向离合器1，其主要是针对一般单向传动但反向转动精密度要求不高的情形下使用。单向离合器1主要包括有一从动组件10、一主动组件20、一滚珠30以及一弹簧40。在从动组件10之中具有一容纳部11，而在主动组件20之中则具有一卡槽21。弹簧40是设置于容纳部11之中，滚珠30则是设置于弹簧40之上，并且是位于卡槽21之中，同时，弹簧40会施予滚珠30一轴向的推力。此外，在卡槽21之中还具有一弧面22以及一斜面23。

如图1所示，当主动组件20朝逆时针方向转动时，滚珠30会因为卡槽21的弧面22的抵挡而被带动，进而使得从动组件10也朝逆时针方向转动，此时，单向离合器1乃是进行传动的动作。在另一方面，当主动组件20朝顺时针方向转动时，由于卡槽21的斜面23的设计，滚珠30会滑动于斜面23之上，并且会压挤弹簧40。然后，滚珠30会被推挤至从动组件10的容纳部11之中，而使得主动组件20滑动于从动组件10的外围以及滚珠30之上，此时，单向离合器1乃是进行转动而不传动的动作。

然而，单向离合器1具有诸多的缺点，分别叙述如下：

(1)由于弹簧40是设置于从动组件10之中，因此会使制造时的困难度增加，进而增加制造成本。

(2)由于主动组件20只具有单一卡槽21，故当单向离合器1进行传动任务时，主动组件20可能需空转一较大的角度才能使滚珠30进入至卡槽21之中，因此，滚珠30与主动组件20摩擦接触的时间会加长，因而发出长时间的噪音。

(3)同样地，由于主动组件20可能需空转一较大的角度才能使滚珠30进入至卡槽21之中，因此会使单向离合器1的传动效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是要提供一种改良的单向离合器，其结构简单并且制造容易，同时，本发明的单向离合器具有较小的空转驱动角度，因此，可以降低单向离合器运作时的噪音，并且其传动效率可以大幅提高。

本发明基本上采用如下所详述的特征以为了要解决上述的问题。也就是说，本发明包括：一具有一外圆周表面以及一滑动部的从动组件，其中，该滑动部是从该外圆周表面延伸至该从动组件的内部，并且具有一第一平面以及一第二平面，该第一平面是相对于该第二平面，并且该第一平面与该第二平面是从该外圆周表面以一倾斜角而相向倾斜至该从动组件的内部；一主动组件该主动组件滑动地设置于该从动组件的该外圆周表面之上，并且具有一内圆周表面以及一卡合部，其中，该内圆周表面是滑动地包覆于该从动组件的该外圆周表面，该卡合部是从该内圆周表面成形至该主动组件的内部；以及一滚动及滑动于该滑动部与该卡合部之间的滚动组件，其中，该主动组件的该卡合部至该从动组件的中心的最大距离与该从动组件的半径之间的差值是小于该滚动组件的直径。

同时，根据本发明的单向离合器，该主动组件的该卡合部还具有一曲面以及一斜面，该曲面连接于该斜面，该曲面的长度是小于该斜面的长度，该滚动组件抵挡于该曲面之上或是滑动于该斜面之上。

又在本发明中，该主动组件的该卡合部还具有一第一斜面以及一第二斜面，该第一斜面连接于该第二斜面，该第一斜面的长度是小于该第二斜面的长度，该滚动组件抵挡于该第一斜面之上或是滑动于该第二斜面之上。

又在本发明中，该主动组件的该卡合部还具有一第一曲面以及一第二曲面，该第一曲面连接于该第二曲面，该第一曲面的长度是小于该第二曲面的长度，该滚动组件抵挡于该第一曲面之上或是滑动于该第二曲面之上。

又在本发明中，该倾斜角是介于5度与85度之间。

又在本发明中，该滚动组件是为一滚珠。

本发明提供一种单向离合器，包括：一具有一外圆周表面以及一滑动部的从动组件，其中，该滑动部从该外圆周表面延伸至该从动组件的内部，并且具有一第一平面以及一第二平面，该第一平面是相对于该第二平面，并且该第一平面与该第二平面分别地从从动组件的内部朝从动组件的底部以及顶部倾斜，即该第一平面与该第二平面是从该外圆周表面以一倾斜角而相向倾斜至该从动组件的内部；一主动组件，该主动组件滑动地设置于该从动组件的该外圆周表面之上，并且具有一内圆周表面以及一卡合部，其中，该内圆周表面滑动地包覆于该从动组件的该外圆周表面，该卡合部从该内圆周表面成形至该主动组件的内部；以及一滚动组件，该滚动组件滚动及滑动于该滑动部与该卡合部之间，其中，该主动组件的该卡合部至该从动组件的中心的最大距离与该从动组件的半径之间的差值小于该滚动组件的直径。

本发明提供另一种单向离合器，包括：一具有一外圆周表面以及一滑动部的从动组件，其中，该从动组件同时具有三种形式的滑动部，所述三种形式的滑动部为，第一种形式的滑动部，其是以垂直于该外圆周表面的方式而延伸至该从动组件的内部的一水平凹槽；第二种形式的滑动部，其是从该从动组件的内部向其底部倾斜的一凹槽；第三种形式的滑动部，其是从该从动组件的内部向其顶部倾斜的一凹槽；一主动组件，该从动组件动地设置于该从动组件的该外圆周表面之上，并且具有一内圆周表面以及一卡合部，其中，该内圆周表面滑动地包覆于该从动组件的该外圆周表面，该卡合部从该内圆周表面成形至该主动组件的内部；以及一滚动及滑动于该滑动部与该卡合部之间的滚动组件，其中，该主动组件的该卡合部至该从动组件的中心的最大距离与该从动组件的半径之间的差值小于该滚动组件的直径。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图做详细说明。

附图说明

图1是显示一习知的单向离合器的剖面示意图；

图2是显示本发明的第一个实施例的单向离合器的剖面示意图；

图3A是显示本发明的第一个实施例的从动组件的俯视示意图；

图3B是显示根据图3A的前视示意图；

图3C是显示根据图3A的侧视示意图；

图4是显示本发明的单向离合器的主动组件的俯视示意图；

图5是显示本发明的第二个实施例的单向离合器的剖面示意图；

图6A是显示本发明的第二个实施例的从动组件的俯视示意图；以及

图6B是显示根据图6A的前视示意图。

附图符号说明：

1、100、200～单向离合器

10、110、210～从动组件

11～容纳部

20、120、220～主动组件

21～卡槽

22～弧面

23～斜面

30～滚珠

40～弹簧

111、211～外圆周表面

112～滑动部

113～第一平面

114～第二平面

115、215”、216”、217”～侧壁

116、214～底部

117、213～顶部

121、221～内圆周表面

122、222～卡合部

123、223～曲面

124、22～斜面

130、230～滚动组件

212a～第一滑动部

212b～第二滑动部

212c～第三滑动部

215～第一平面

215’～第二平面

216～第三平面

216’～第四平面

217～第五平面

217’～第六平面

θ、θ’、θ”～倾斜角

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

第一实施例

参阅图2，本实施例的单向离合器100主要包括有一从动组件110、一主动组件120以及三个滚动组件130。

如图3A所示，从动组件110具有一外圆周表面111以及三个平均分布的滑动部112，每一个滑动部112都是从外圆周表面111向内延伸至从动组件110之中。

如图3B及图3C所示，三个滑动部112都具有相同的形状，并且都为具有一大致上为梯形截面的凹入部，更详细的来说，每一个滑动部112都具有一第一平面113以及一第二平面114，并且第一平面113是相对于第二平面114，同时，第一平面113以及第二平面114是分别地从从动组件110的内部朝从动组件110的底部116以及顶部117倾斜，或者换句话说，第一平面113与第二平面114是同时地从外圆周表面111以一倾斜角θ而相向倾斜至从动组件110的内部，而此倾斜角θ的角度范围可以是介于5度与85度之间。

如图2及图4所示，主动组件120是以可滑动的方式设置于从动组件110的外圆周表面111之上，并且主动组件120具有一内圆周表面121以及六个平均分布的卡合部122。如图2、图3A以及图4所示，主动组件120的内圆周表面121是滑动地包覆于从动组件110的外圆周表面111。如图4所示，主动组件120的每一个卡合部122都是从内圆周表面121向内成形至主动组件120之中。此外，仍如图4所示，每一个卡合部122还具有一曲面123以及一斜面124，曲面123乃连接于斜面124。特别的是，曲面123的长度是小于斜面124的长度，故曲面123以及斜面124可形成如图4所示的卡合部122的形状。

此外，本实施例的三个滚动组件130乃是采用滚珠，滚动组件130可以滚动及滑动于滑动部112与卡合部122之间，值得注意的是，主动组件120的每一个卡合部122至从动组件110的中心的最大距离与从动组件110的半径之间的差值必须是小于滚动组件130的直径，如此才不至于因滚动组件130的直径过小而任意地滚动于滑动部112与卡合部122之间。

如图2以及图3C所示，当从动组件110、主动组件120以及三个滚动组件130组装在一起后，不论单向离合器100是以垂直方向或水平方向放置，其都可以达成单向传动，而反向可转动但不传动的目的。更详细的来说，当主动组件120朝顺时针方向转动时，滚动组件130会因为重力而沿着倾斜的第一平面113或第二平面114滚动或下滑至主动组件120的卡合部122之中，然后，由于卡合部122的曲面123以及滑动部112的侧壁115的抵挡限制，主动组件120便会带动滚动组件130以及从动组件110朝顺时针方向转动，此时，单向离合器100乃是进行传动的动作。在另一方面，当主动组件120朝逆时针方向转动时，即使滚动组件130是位于主动组件120的卡合部122之中，滚动组件130会受到卡合部122的斜面124推挤而进入至从动组件110的滑动部112之中，而使得主动组件120滑动于从动组件110的外圆周表面111以及滚动组件130之上，此时，单向离合器100乃是进行转动而不传动的动作。

值得注意的是，本实施例的单向离合器100并不局限于三个滚动组件130以及三个滑动部112，换句话说，单向离合器100也可以仅具有一个滚动组件130以及一个滑动部112，如此一来，当主动组件120朝逆时针方向转动时，主动组件120滑动于从动组件110的外圆周表面111以及滚动组件130上的噪音可以更为减少。同样地，本实施例的单向离合器100也可以具有六个以上的卡合部122，如此一来，单向离合器100的空转运作角度可以更为缩小。

此外，卡合部122的曲面123以及斜面124也可以分别是一第一斜面123以及一第二斜面124，同样地，第一斜面123连接于第二斜面124，第一斜面123的长度是小于第二斜面124的长度，故滚动组件130可以抵挡于第一斜面123之上或滑动于第二斜面124之上。

再者，卡合部122的曲面123以及斜面124也可以分别是一第一曲面123以及一第二曲面124，同样地，第一曲面123连接于第二曲面124，第一曲面123的长度是小于第二曲面124的长度，故滚动组件130可以抵挡于第一曲面123之上或滑动于第二曲面124之上。

第二实施例

参阅图5，本实施例的单向离合器200主要包括有一从动组件210、一主动组件220以及三个滚动组件230。

如图6A所示，从动组件210具有一外圆周表面211以及三个平均分布的第一滑动部212a、第二滑动部212b及第三滑动部212c，第一滑动部212a、第二滑动部212b及第三滑动部212c都是从外圆周表面211向内延伸至从动组件210的内部。

如图6B所示，第一滑动部212a是一水平凹槽，换言之，第一滑动部212a具有一第一平面215以及一第二平面215’，第一平面215是平行于第二平面215’，同时，第一平面215以及第二平面215’又是分别平行于从动组件210的顶部213以及底部214。第二滑动部212b是从外圆周表面211以一倾斜角θ’而延伸至从动组件210的内部，或者换句话说，第二滑动部212b是从从动组件210的内部向其底部214倾斜的一凹槽。更详细的来说，第二滑动部212b具有一第三平面216以及一第四平面216’，第三平面216是平行于第四平面216’，但是第三平面216以及第四平面216’是分别以倾斜角θ’而倾斜于从动组件210的顶部213以及底部214。在另一方面，第三滑动部212c是从外圆周表面211以一倾斜角θ”而延伸至从动组件210的内部，或者换句话说，第三滑动部212c是从从动组件210的内部向其顶部213倾斜的一凹槽。更详细的来说，第三滑动部212c具有一第五平面217以及一第六平面217’，第五平面217是平行于第六平面217’，但是第五平面217以及第六平面217’是分别以倾斜角θ”而倾斜于从动组件210的顶部213以及底部214。至于倾斜角θ’与θ”，其角度范围可以是介于5度与85度之间。此外，倾斜角θ’与θ”可以是相同或不相同的。

如图5所示，主动组件220是以可滑动的方式设置于从动组件210的外圆周表面211之上，并且主动组件220具有一内圆周表面221以及六个平均分布的卡合部222。如图5所示，主动组件220的内圆周表面221是滑动地包覆于从动组件210的外圆周表面211。主动组件220的每一个卡合部222都是从内圆周表面221向内成形至主动组件220之中。此外，仍如图5所示，每一个卡合部222还具有一曲面223以及一斜面224，曲面223乃连接于斜面224。特别的是，曲面223的长度是小于斜面224的长度，故曲面223以及斜面224可形成如图5所示的卡合部222的形状。

此外，本实施例的三个滚动组件230乃是采用滚珠，三个滚动组件230可以分别地滚动及滑动于第一滑动部212a与卡合部222之间、第二滑动部212b与卡合部222之间以及第三滑动部212c与卡合部222之间。值得注意的是，主动组件220的每一个卡合部222至从动组件210的中心的最大距离与从动组件210的半径之间的差值必须是小于滚动组件230的直径，如此才不至于因滚动组件230的直径过小而任意地滚动于第一滑动部212a与卡合部222之间、第二滑动部212b与卡合部222之间以及第三滑动部212c与卡合部222之间。

如图5、图6A以及图6B所示，当从动组件210、主动组件220以及三个滚动组件230组装在一起后，不论单向离合器200是以垂直方向或水平方向放置，其都可以达成单向传动，而反向可转动但不传动的目的。更详细的来说，当单向离合器200以垂直方向放置时，以及当主动组件220朝顺时针方向转动时，滚动组件230会因为重力而从第一滑动部212a滚动或下滑至主动组件220的卡合部222之中，然后，由于卡合部222的曲面223以及第一滑动部212a的侧壁215”的抵挡限制，主动组件220便会带动滚动组件230以及从动组件210朝顺时针方向转动，此时，单向离合器200乃是进行传动的动作。当单向离合器200以从动组件210的顶部213朝上而水平放置并时，以及当主动组件220朝顺时针方向转动时，滚动组件230会因为重力而从第二滑动部212b滚动或下滑至主动组件220的卡合部222之中，然后，由于卡合部222的曲面223以及第二滑动部212b的侧壁216”的抵挡限制，主动组件220便会带动滚动组件230以及从动组件210朝顺时针方向转动，此时，单向离合器200乃是进行传动的动作。当单向离合器200以从动组件210的底部214朝上而水平放置并时，以及当主动组件220朝顺时针方向转动时，滚动组件230会因为重力而从第三滑动部212c滚动或下滑至主动组件220的卡合部222之中，然后，由于卡合部222的曲面223以及第三滑动部212c的侧壁217”的抵挡限制，主动组件220便会带动滚动组件230以及从动组件210朝顺时针方向转动，此时，单向离合器200乃是进行传动的动作。在另一方面，当主动组件220朝逆时针方向转动时，即使滚动组件230是位于主动组件220的卡合部222之中，滚动组件230会受到卡合部222的斜面224推挤而进入至从动组件210的第一滑动部212a、第二滑动部212b以及第三滑动部212c之中，而使得主动组件220滑动于从动组件210的外圆周表面211以及滚动组件230之上，此时，单向离合器200乃是进行转动而不传动的动作。

值得注意的是，本实施例的单向离合器200亦可以具有六个以上的卡合部222，如此一来，单向离合器200的空转运作角度可以更为缩小。

此外，卡合部222的曲面223以及斜面224亦可以分别是一第一斜面223以及一第二斜面224，同样地，第一斜面223连接于第二斜面224，第一斜面223的长度是小于第二斜面224的长度，故滚动组件230可以抵挡于第一斜面223之上或滑动于第二斜面224之上。

再者，卡合部222的曲面223以及斜面224亦可以分别是一第一曲面223以及一第二曲面224，同样地，第一曲面223连接于第二曲面224，第一曲面223的长度是小于第二曲面224的长度，故滚动组件230可以抵挡于第一曲面223之上或滑动于第二曲面224之上。

综上所述，本发明的单向离合器具有以下的优点：

(1)构造简单，因此可减低制造时的困难度，进而降低制造成本。

(2)主动组件的空转角度较小，因此，滚珠与主动组件摩擦接触的时间可以减小，进而可使单向离合器运作时所发出的噪音减小。

(3)由于主动组件的空转角度较小，因此可使单向离合器的传动效率提高。

虽然本发明已以优选实施例公开于上，然而其并非用以限定本发明，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当然可作些更动与润饰，因此本发明的保护范围应以申请的权利要求书范围所界定的为准。

Claims

1. 一种单向离合器，包括：

一具有一外圆周表面以及一滑动部的从动组件，其中，该滑动部从该外圆周表面延伸至该从动组件的内部，并且具有一第一平面以及一第二平面，该第一平面是相对于该第二平面，并且该第一平面与该第二平面分别地从从动组件的内部朝从动组件的底部以及顶部倾斜，即该第一平面与该第二平面是从该外圆周表面以一倾斜角而相向倾斜至该从动组件的内部；

一主动组件，该主动组件滑动地设置于该从动组件的该外圆周表面之上，并且具有一内圆周表面以及一卡合部，其中，该内圆周表面滑动地包覆于该从动组件的该外圆周表面，该卡合部从该内圆周表面成形至该主动组件的内部；以及

一滚动组件，该滚动组件滚动及滑动于该滑动部与该卡合部之间，其中，该主动组件的该卡合部至该从动组件的中心的最大距离与该从动组件的半径之间的差值小于该滚动组件的直径。

2. 如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于：该主动组件的该卡合部还具有一曲面以及一斜面，该曲面连接于该斜面，该曲面的长度小于该斜面的长度，该滚动组件抵挡于该曲面之上或是滑动于该斜面之上。

3.如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于：该主动组件的该卡合部更具有一第一斜面以及一第二斜面，该第一斜面连接于该第二斜面，该第一斜面的长度小于该第二斜面的长度，该滚动组件抵挡于该第一斜面之上或是滑动于该第二斜面之上。

4. 如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于：该主动组件的该卡合部还具有一第一曲面以及一第二曲面，该第一曲面连接于该第二曲面，该第一曲面的长度小于该第二曲面的长度，该滚动组件抵挡于该第一曲面之上或是滑动于该第二曲面之上。

5. 如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于：该第一平面和该第二平面的倾斜角都是介于5度与85度之间。

6. 如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于：该滚动组件为一滚珠。

7. 一种单向离合器，包括：

一具有一外圆周表面以及一滑动部的从动组件，其中，该从动组件同时具有三种形式的滑动部，所述三种形式的滑动部为，

第一种形式的滑动部，其是以垂直于该外圆周表面的方式而延伸至该从动组件的内部的一水平凹槽；

第二种形式的滑动部，其是从该从动组件的内部向其底部倾斜的一凹槽；

第三种形式的滑动部，其是从该从动组件的内部向其顶部倾斜的一凹槽；

一主动组件，该从动组件动地设置于该从动组件的该外圆周表面之上，并且具有一内圆周表面以及一卡合部，其中，该内圆周表面滑动地包覆于该从动组件的该外圆周表面，该卡合部从该内圆周表面成形至该主动组件的内部；以及

一滚动及滑动于该滑动部与该卡合部之间的滚动组件，其中，该主动组件的该卡合部至该从动组件的中心的最大距离与该从动组件的半径之间的差值小于该滚动组件的直径。

8. 如权利要求7所述的单向离合器，其特征在于：该主动组件的该卡合部还具有一曲面以及一斜面，该曲面连接于该斜面，该曲面的长度小于该斜面的长度，该滚动组件抵挡于该曲面之上或是滑动于该斜面之上。

9. 如权利要求7所述的单向离合器，其特征在于：该主动组件的该卡合部还具有一第一斜面以及一第二斜面，该第一斜面连接于该第二斜面，该第一斜面的长度小于该第二斜面的长度，该滚动组件抵挡于该第一斜面之上或是滑动于该第二斜面之上。

10. 如权利要求7所述的单向离合器，其特征在于：该主动组件的该卡合部还具有一第一曲面以及一第二曲面，该第一曲面连接于该第二曲面，该第一曲面的长度小于该第二曲面的长度，该滚动组件抵挡于该第一曲面之上或是滑动于该第二曲面之上。

11. 如权利要求7所述的单向离合器，其特征在于：该第二种形式的滑动部和该第三种形式的滑动部的倾斜角都是介于5度与85度之间。

12. 如权利要求7所述的单向离合器，其特征在于：该滚动组件为一滚珠。