CN101806327A - 一种滚柱式单向离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了滚柱式单向离合器，包括套筒、滚柱、弹簧及驱动齿轮，套筒的滚柱室内壁均布多个内弧面，内弧面的内径沿顺时针或逆时针由大变小；套筒的滚柱室内固定安装一弹簧保持架，弹簧保持架呈圆筒状，弹簧保持架的轴孔伸入并转动配合所述的驱动齿轮，弹簧保持架的内圈与驱动齿轮的工作面相适配；弹簧保持架的筒壁均匀地开有数个通孔，通孔径向穿通弹簧保持架，相邻通孔间设一凸起，数个凸起沿圆周方向同向布设；凸起外套一弹簧，弹簧的一端顶压弹簧保持架，另一端顶压所述的滚柱，滚柱装入弹簧保持架的通孔内，滚柱处于套筒的一个内弧面与驱动齿轮的工作面之间。本发明单向离合器使用寿命长、工作稳定。
Description
技术领域
本发明属于燃烧发动机的辅助装置技术领域，尤其涉及一种起动机与被起动之间的传动装置，即一种滚柱式单向离合器。
背景技术
目前国内外起动机用的单向离合器主要有以下几种：1、滚柱式单向离合器；2、摩擦片式单向离合器；3、棘轮式单向离合器。
滚柱式单向离合器结构简单，其广泛运用于汽车起动机上。参见图1、2，现有滚柱式单向离合器由驱动齿轮(1)、套筒(2)、滚柱(3)、弹簧(4)、半圆卡片(5)、外罩(6)等构成。目前滚柱式单向离合器在使用中存在两大问题：第一、在超越时，弹簧易被滚柱卡死、变形、收缩不能回弹而失效，致使起动机在起动时，滚柱(3)与驱动齿轮(1)工作面即d面(见图1)表面产生打滑现象，而无法带动发动机齿环旋转。第二、起动机在起动传动时，容易打滑，失去应有的单向离合功能。产生第一种现象的原因是目前设计单向离合器的套筒(2)滚柱室曲面c面(见图3)内有二个r点即a点和b点，滚柱室曲c面内装有弹簧及滚柱(见图1、2)。当起动机工作时，通过单向离合器带动发动机齿环旋转；发动后转速升高到某一限度时，单向离合实现超越，驱动齿轮(1)在超越时，驱动齿轮(1)工作面即d面会带动滚柱(3)表面向不同方向的转动(见图3、4)，滚柱(3)转动时会把弹簧(4)一端面带到两个r点即a点和b点上挤压，因滚柱(3)转动速度很快，很容易把弹簧(4)挤压到b点上，导致磨损、卡死、变形、收缩，不仅致使滚柱(3)与驱动齿轮(1)工作面产生打滑而无法带动发动机齿环旋转，而且缩短了其使用寿命。产生第二种现象的原因是驱动齿轮(1)的工作面d面与套筒(2)滚柱室曲面c限制空间比较大，当驱动齿轮(1)在超越时，驱动齿轮(1)会偏离套筒(2)的中心点距离较大，使弹簧(4)在套筒(2)滚柱室曲面c内顶在滚柱(3)上的力度受力不均。当起动机再次工作时，因转速太快不能及时调整弹簧的受力状况，容易使驱动齿轮(1)的工作面d面与滚柱表面产生打滑现象，失去起动效果。
发明内容
本发明公开了一种滚柱式单向离合器，其解决了现有单向离合器存在起动时容易打滑的问题。
为解决上述技术问题，本发明采取以下的技术方案：一种滚柱式单向离合器，包括套筒、滚柱、弹簧及驱动齿轮，套筒的滚柱室内壁均布多个内弧面，内弧面的内径沿顺时针或逆时针由大变小；套筒的滚柱室内固定安装一弹簧保持架，弹簧保持架呈圆筒状，弹簧保持架的轴孔伸入并转动配合所述的驱动齿轮，弹簧保持架的内圈与驱动齿轮的工作面相适配；弹簧保持架的筒壁均匀地开有数个通孔，通孔径向穿通弹簧保持架，相邻通孔间设一凸起，数个凸起沿圆周方向同向布设；所述的凸起外套一弹簧，弹簧的一端顶压弹簧保持架，另一端顶压所述的滚柱，滚柱装入弹簧保持架的通孔内，滚柱处于套筒的一个内弧面与驱动齿轮的工作面之间。
优选的，弹簧保持架外圈形成多个外弧面，外弧面与套筒的内弧面相适配，外弧面对应套筒的内弧面而压固。
优选的，弹簧保持架的相邻通孔间由隔块隔开，所述凸起设于隔块上。
优选的，套筒装有弹簧保持架的一侧面由圆环形卡片封住。
优选的，套筒的外圈由外罩罩住，外罩的一侧面内折，外罩的内折部将卡片压实于套筒的侧面。
优选的，通孔设6-10个。
优选的，滚柱采用轴承钢材料经过热处理淬火回火后，外表面经过精磨加工而成。
优选的，弹簧采用SWPB材料螺旋形状回火后制成。
优选的，弹簧采用扁弹簧。
优选的，弹簧保持架采用耐热性材料的增强尼龙整体形成。
本发明单向离合器改变现有套筒滚柱室曲面，而增设一只弹簧保持架，从而在超越时，弹簧不会被损坏，使单向离合器寿命大大延长；并且当驱动齿轮在超越时，弹簧顶在滚柱上的力度受力均匀，再次起动时不易打滑，工作更加稳定、可靠；此外，本发明套筒的结构简单，其制造工艺简单、制造效率高。
附图说明
图1是现有单向离合器局部剖视图。
图2是现有单向离合器在正常工作时的横截面图。
图3是现有套筒横截面图。
图4是现有单向离合器的套筒与驱动齿轮在超越时的结构图。
图5是本发明单向离合器局部剖视图。
图6是本发明单向离合器的横截面图。
图7是本发明单向离合器的局部放大图。
图8是本发明套筒的剖视图。
图9是本发明套筒的横截面图。
图10是本发明单向离合器的套筒与驱动齿轮在超越时的横截面图。
图11是本发明单向离合器的局部放大图。
图12是本发明弹簧保持架的结构示意图。
图13是图12的C向视图。
图14是弹簧保持架装上扁弹簧及滚柱的结构图。
图15是弹簧保持架压入套筒的结构图。
图中：1、驱动齿轮，2、套筒，3、滚柱，4、扁弹簧，5、卡片，6、外罩，7、弹簧保持架，8、凸起，9、外弧面，10、内圆面，11、内弧面，12、通孔，13、隔块。
具体实施方式
下面是结合附图对本发明作详细说明。
参见附图5-15，本发明滚柱式单向离合器包括驱动齿轮1、套筒2、滚柱3、扁弹簧4、圆环形卡片5、外罩6、弹簧保持架7，套筒2的滚柱室内壁均匀地形成十二个沿圆周同向布置的内弧面11，参见图9，本实施例中，内弧面11段的内径沿逆时针方向由大变小，使套筒2的内圈不等径。套筒2滚柱室内壁固定安装弹簧保持架7，弹簧保持架7采用耐热性材料的增强尼龙整体形成，呈笼型圆筒状，参见图12、13，弹簧保持架7的筒壁均匀地开有六个通孔12，通孔12径向穿通弹簧保持架7，但轴向未切断弹簧保持架7。相邻通孔12由隔块13隔开，隔块13形成一凸起8，六个凸起8沿圆周方向同向布置。凸起8外套扁弹簧4，扁弹簧4的一端头顶压弹簧保持架7的隔块13，另一端头顶压滚柱3，滚柱3装入通孔12内，每组弹簧4与滚柱3刚好处于套筒2其中的一个内弧面11上。滚柱3采用轴承钢材料经过热处理淬火回火后，外表面经过精磨加工而成；扁弹簧4采用SWPB材料螺旋形状回火后制成。
弹簧保持架7外圈形成十二个外弧面9，外弧面9与套筒2的内弧面11相适配，当弹簧保持架7安装于套筒2内时，外弧面9对应压入套筒2的内弧面11上。弹簧保持架7的内圈由六个等径的内圆面10构成，六个内圆面10沿圆周呈等距布设，内圆面10与驱动齿轮1的工作面即d面相适配即内圆面10与驱动齿轮1工作面d面的间隙很小；弹簧保持架7的轴孔伸入驱动齿轮1，两者间可相对转动；滚柱3处于套筒2的一个内弧面11与驱动齿轮1的工作面之间。
套筒2装有弹簧保持架7的一侧面由圆环形卡片5封住，套筒2的外圈由外罩6罩住，外罩6的一侧面内折，内折部将卡片5压实于套筒2的侧面。
安装时，在弹簧保持架7的通孔12内置入滚柱3后，再将扁弹簧4一头套入弹簧保持架7的凸起8，扁弹簧4的一部分外套于凸起8，扁弹簧4的一端头顶于弹簧保持架7，另一端头顶压在滚柱3表面上，滚柱3和扁弹簧4内表面注入高低温油脂，使两者的接触部位滚动更加润滑；再把弹簧保持架7外表面的外弧面9与套筒2的内弧面11相对应，而将两者压固，使两者之间紧密地结合成一体状(参见图15)。
本发明的工作原理简述如下：参照图5、图10，当起动机工作时，起动机的转子轴会带动弹簧保持架7和套筒2同步旋转，带动滚柱3滚动至被套筒2的内弧面11与驱动齿轮1的工作面d面卡住时，带动驱动齿轮1旋转；驱动齿轮1会带动发动机发动，当发动机发动后，转速升高到某一限度转速而超过起动机的转速时，单向离合实现超越，驱动齿轮1在超越时，参见图10、11，驱动齿轮1工作面d面会带动滚柱3向不同方向转动。滚柱3因转动太快，会把扁弹簧4向后挤压，有了弹簧保持架7上的凸起8，滚柱3挤压扁弹簧4到凸起8就不能再向后挤压(参见图10)，使扁弹簧4留有回弹的空间，从而扁弹簧4就不容易损坏而失效。弹簧保持架7内孔设计成内圆面10，内圆面10与驱动齿轮1工作面d面的间隙很小，驱动齿轮1在超越时，不会与套筒2中心产生偏离，滚柱3就会在扁弹簧4的涨力下回到套筒2内弧面11上，使多条扁弹簧4受力力度均匀；当起动机再次工作时，驱动齿轮1的工作面d面不会与滚柱表面产生打滑现象。
在现有技术中，套筒的结构复杂、制造工艺复杂，因其内螺纹段的螺旋方向必须与凸起、滚柱等设置方向相配合，从而在套筒压固成型后，在加工内螺纹段时，其螺纹段必须确定为某一螺旋方向，而无法改变。这对套筒的制造工艺、加工模具有相当高的要求。而采用本发明的技术方案，其套筒2的结构简单，套筒2压固成型后，在加工内螺纹段(即图5的e段)时，其不受任何限制，可以改变它的左右旋向；而在安装时，可以根据内螺纹段的旋向，通过调整弹簧保持架7的安装方向，即可使所设的凸起、滚柱等方向与内螺纹段的螺旋方向相配合，从而简化了套筒2的制造工艺、降低了制造成本、提高了生产效率。
以上对本发明的优选实施方式进行了详细说明，对应本领域的普通技术人员，依据本发明提供的思想，在本发明具体的实施方式和应用范围上均会有改变之处，这些改变也应视为本发明的保护范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种滚柱式单向离合器，包括套筒、滚柱、弹簧及驱动齿轮，其特征在于：所述套筒的滚柱室内壁均布多个内弧面，内弧面的内径沿顺时针或逆时针由大变小；套筒的滚柱室内固定安装一弹簧保持架，弹簧保持架呈圆筒状，弹簧保持架的轴孔伸入并转动配合所述的驱动齿轮，弹簧保持架的内圈与驱动齿轮的工作面相适配；所述的弹簧保持架的筒壁均匀地开有数个通孔，通孔径向穿通弹簧保持架，相邻通孔间设一凸起，数个凸起沿圆周方向同向布设；所述的凸起外套一弹簧，弹簧的一端顶压弹簧保持架，另一端顶压所述的滚柱，滚柱装入弹簧保持架的通孔内，滚柱处于套筒的一个内弧面与驱动齿轮的工作面之间。
2.如权利要求1所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述弹簧保持架外圈形成多个外弧面，外弧面与套筒的内弧面相适配，外弧面对应套筒的内弧面而压固。
3.如权利要求1或2所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述弹簧保持架的相邻通孔间由隔块隔开，所述凸起设于隔块上。
4.如权利要求1或2所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述套筒装有弹簧保持架的一侧面由圆环形卡片封住。
5.如权利要求4所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述套筒的外圈由外罩罩住，外罩的一侧面内折，外罩的内折部将卡片压实于套筒的侧面。
6.如权利要求3所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述的通孔设6-10个。
7.如权利要求1所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述滚柱采用轴承钢材料经过热处理淬火回火后，外表面经过精磨加工而成。
8.如权利要求1所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述弹簧采用SWPB材料螺旋形状回火后制成。
9.如权利要求1或8所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述的弹簧采用扁弹簧。
10.如权利要求1或2所述的滚柱式单向离合器，其特征在于：所述弹簧保持架采用耐热性材料的增强尼龙整体形成。
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