CN102996673B - 单向离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单向离合器结构，包含多个滚子、第一轴环、第二轴环与圆形保持架，第一轴环与第二轴环套合相对转动，第一轴环具有多个凹穴，多个凹穴各具有倾斜底面，第二轴环紧密接触圆形保持架，以摩擦力带动圆形保持架转动，圆形保持架具有数量对应多个滚子且显露多个凹穴的多个穿槽，多个滚子一对一设于多个穿槽中，容设于多个凹穴内，据此驱动第二轴环转动会借摩擦力带动圆形保持架转动，而推压滚子接触凹穴倾斜底面的较高处，使第二轴环通过滚子推压带动第一轴环转动，使扭力由第二轴环传至第一轴环；当第一轴环的速度大于第二轴环时，滚子会进入凹穴倾斜底面的较低处，即滚子与第二轴环分离，而使扭力不能在第二轴环与第一轴环间传递。

Description

单向离合器

技术领域

本发明涉及单向离合器，具体涉及单向离合器的结构。

背景技术

请参阅图1与图2所示，为现有技术单向离合器的结构图，其包含一第一轴环1、一第二轴环2、一圆形保持架3、多个滚子4与数量对应该多个滚子4的多个弹性件5，其中该第一轴环1与该第二轴环2为套合相对转动，该第一轴环1可设于该第二轴环2之内，该第一轴环1具有数量对应该多个滚子4的多个凹穴6，该圆形保持架3位于该第一轴环1与该第二轴环2之间，且固定于该第一轴环1上并具有数量对应该多个滚子4且显露该多个凹穴6的多个穿槽7，该多个凹穴6各具有一倾斜底面8，且该倾斜底面8较低处与该第二轴环2的距离大于该滚子4的直径，该倾斜底面8较高处与该第二轴环2的距离小于该滚子4的直径。

又该多个滚子4为一对一的设于该多个穿槽7中，且容设于该多个凹穴6内，该多个弹性件5顶压该多个穿槽7的侧壁且推压该多个滚子4接触该倾斜底面8的较高处。

据此，驱动该第二轴环2相对该第一轴环1朝该倾斜底面8较高处转动时，由于该多个滚子4接触该倾斜底面8较高处，因而该多个滚子4会同时接触该第二轴环2与该第一轴环1，故可通过该多个滚子4作为传动结构，让该第二轴环2带动该第一轴环1转动。

而当该第一轴环1的转动速度大于该第二轴环2时，该第一轴环1会让该滚子4接触该倾斜底面8的较低处(如图2所示)，因而该滚子4会与该第二轴环2分离，也就是该第一轴环1转动速度大于该第二轴环2时扭力不能在该第二轴环2与该第一轴环1间传递。

请再参阅图3所示，为另一现有技术单向离合器结构，第一轴环1A亦可以设于第二轴环2A之外，也就是第一轴环1A与第二轴环2A的可以位置互换，而形成另一等效结构，其同样可以达成相同的传动效果。

此现有技术的传动结构，其需要设置横向排列的弹性件5，因此相当的占用空间，其限制了该多个滚子4可以设置的数量，也就是当该第二轴环2转动时，作为传动结构的该多个滚子4的数量受到了限制，因此该第二轴环2可传递至该第一轴环1的扭力也受到的限制，因而无法适用需要高扭力传输的状况。

另，此现有技术结构，其在组装时需要压缩多个弹性件5，在组装的过程中，弹性件5有可能会发生非预期的弹脱掉落，因此其组装有一定的困难度，往往需要熟练的装配人员并配合专用的器具才能顺利组装，因而导致组装成本高昂。

发明内容

有鉴于此，本发明的主目的在于提供一种单向离合器结构以及其制造方法，以解决现有技术无法适用需要高扭力传输的状况，且组装有一定的困难度，组装成本高昂的技术问题。

本发明采用以下的技术方案：

一种单向离合器，包含：

多个滚子；

一第一轴环；

一第二轴环，该第一轴环与该第二轴环为套合相对转动，该第一轴环具有数量对应该多个滚子的多个凹穴，该多个凹穴各具有一倾斜底面，且该倾斜底面较低处与该第二轴环的距离大于该滚子的直径，该倾斜底面较高处与该第二轴环的距离小于该滚子的直径；以及

一圆形保持架，该圆形保持架位于该第一轴环与该第二轴环之间，并与该第二轴环紧密接触但与该第一轴环分离，使该第二轴环以摩擦力带动该圆形保持架转动，该圆形保持架并具有数量对应该多个滚子且显露该多个凹穴的多个穿槽，该多个穿槽的宽度与该多个滚子的直径一致，又该多个滚子一对一的设于该多个穿槽中，且容设于该多个凹穴内。

依照本发明所述的单向离合器，该圆形保持架上与该第二轴环的接触面含有一耐磨材质。

依照本发明所述的单向离合器，该圆形保持架为金属，且与该第二轴环的接触面的耐磨材质为聚芳醚酮或聚四氟乙烯为基材的涂层，且该涂层中可以再添加至少一种添加剂，该添加剂可选自石墨、二硫化钼、聚芳醚酮与聚四氟乙烯所组成的群组。

依照本发明所述的单向离合器，该圆形保持架为塑料，且该塑料中还再添加至少一种添加剂，该添加剂选自石墨、二硫化钼、聚芳醚酮与聚四氟乙烯所组成的群组。

依照本发明所述的单向离合器，该第一轴环套设于该第二轴环之内。

依照本发明所述的单向离合器，该圆形保持架具有一开口，该圆形保持架的外径大于第二轴环的内径。

依照本发明所述的单向离合器，该第一轴环套设于该第二轴环之外。

依照本发明所述的单向离合器，该圆形保持架具有一开口，该圆形保持架的内径，小于第二轴环的外径。

依照本发明所述的单向离合器，该第一轴环与该第二轴环之间设置有至少一组滚子轴承。

一种单向离合器的制造方法，为让该圆形保持架具有一开口，并使该圆形保持架未组装时的尺寸与第二轴环的尺寸具有些微的差异，组装时再让该圆形保持架的尺寸在弹性变形范围与该第二轴环套合。

依照本发明所述的单向离合器的制造方法，该第一轴环套设于该第二轴环之内，且该圆形保持架未组装时的外径大于第二轴环的内径，组装时压缩该圆形保持架以缩小尺寸而塞入该第二轴环内。

依照本发明所述的单向离合器的制造方法，该第一轴环套设于该第二轴环之外，该圆形保持架未组装时的内径小于第二轴环的外径，组装时张开该圆形保持架以扩大尺寸套入该第二轴环外。

由于采用以上技术特征，本发明相比现有技术，具有以下优点和积极效果：

当驱动该第二轴环相对该第一轴环朝该倾斜底面较高处转动时，该第二轴环会因为摩擦力而带动该圆形保持架转动，以推压该滚子接触该倾斜底面的较高处，因而该多个滚子会同时接触该第二轴环与该第一轴环，而让该多个滚子作为传动结构，让该第二轴环带动该第一轴环转动，也就是使扭力由该第二轴环传递至该第一轴环；而当该第一轴环的转动速度大于该第二轴环时，该滚子会进入该倾斜底面的较低处，因而该滚子会与该第二轴环分离，也就是该第一轴环转动速度大于该第二轴环时，扭力不能在该第二轴环与该第一轴环间传递。

另外，让该第二轴环紧密接触该圆形保持架，而可以由摩擦力带动该圆形保持架转动的制造方法，除了精准控制该第二轴环与该圆形保持架的尺寸之外，本发明也可让该圆形保持架具有一开口，并使该圆形保持架的尺寸与第二轴环的尺寸具有稍微的差异，再让该圆形保持架的尺寸在弹性变形范围，与该第二轴环套合，即可利用该圆形保持架的弹性以及与该第二轴环具有尺寸上的差异，而使该第二轴环紧密接触该圆形保持架，以致可利用摩擦力带动该圆形保持架转动。

据此，本发明形成一不需横向设置弹性件的结构，因而具有空间设置较多数量的滚子，其可增加传递扭力，并免除需要安装弹性件的困扰。

附图说明

图1为现有技术单向离合器结构剖视图；

图2为现有技术单向离合器动作示意图；

图3为另一现有技术单向离合器结构剖视图；

图4为本发明单向离合器结构剖视图；

图5为本发明单向离合器组件分解结构图；

图6为本发明圆形保持架结构图；

图7为本发明另一单向离合器结构剖视图；

图8为本发明单向离合器动作示意图一；

图9为本发明单向离合器动作示意图二。

具体实施方式

有关本发明的详细内容及技术说明，现以实施例来作进一步说明，但应了解的是，所述实施例仅为例示说明之用，而不应被解释为本发明实施的限制。

请参阅图4与图5所示，本发明包含多个滚子10、一第一轴环20、一第二轴环30与一圆形保持架40，其中该第一轴环20与该第二轴环30为套合相对转动，且该第一轴环20与该第二轴环30之间可以设置有至少一滚子轴承50，其中较佳数量为一组或二组。又该第一轴环20套设于该第二轴环30之内，该第一轴环20具有数量对应该多个滚子10的多个凹穴21，该多个凹穴21各具有一倾斜底面22，且该倾斜底面22较低处与该第二轴环30的距离大于该滚子10的直径，该倾斜底面22较高处与该第二轴环30的距离小于该滚子10的直径。

而该圆形保持架40位于该第一轴环20与该第二轴环30之间，且该第二轴环30紧密接触该圆形保持架40，而以摩擦力带动该圆形保持架40转动。

且在该圆形保持架40上与该第二轴环30的接触面含有一耐磨材质。若该圆形保持架40采用金属制成，则该耐磨材质可为以聚芳醚酮(polyaryletherketone；PAEK)或聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)为基材的涂层，且该涂层中可以再添加至少一种添加剂，该添加剂可选自石墨、二硫化钼、聚芳醚酮与聚四氟乙烯所组成的群组。也就是当涂层的基材为聚芳醚酮时该添加剂可以是石墨、二硫化钼、与聚四氟乙烯这三种材料，任意择一、任意择二、任意择三；当涂层的基材为聚四氟乙烯时该添加剂可以是石墨、二硫化钼、与聚芳醚酮这三种材料，任意择一、任意择二、任意择三。另该圆形保持架40也可以塑料制成，且该塑料中可再添加至少一种添加剂以强化耐磨性，同样的，该添加剂可选自石墨、二硫化钼、聚芳醚酮与聚四氟乙烯所组成的群组。该耐磨材质的作用在于提供不易磨损且可提供适当摩擦力的滑动接口。

又该圆形保持架40具有数量对应该多个滚子10且显露该多个凹穴21的多个穿槽41，该多个滚子10为一对一的设于该多个穿槽41中，且容设于该多个凹穴21内。

请再一并参阅图6所示，为达成该第二轴环30紧密接触该圆形保持架40，并以摩擦力带动该圆形保持架40转动的目的，除了精准控制该第二轴环30与该圆形保持架40的尺寸之外，本发明亦可让该圆形保持架40具有一开口42，该开口42可让该圆形保持架40具稍微改变尺寸的能力，并使该圆形保持架40在未组装时的尺寸与第二轴环30的尺寸具有稍微的差异，组装时再让该圆形保持架40的尺寸在弹性变形范围与该第二轴环30套合，即可利用该圆形保持架40的弹性以及与该第二轴环30具有尺寸上的差异，而使该第二轴环30紧密接触该圆形保持架40，以利用摩擦力带动该圆形保持架40转动。

请再参阅图7所示，其为本发明另一等效的实施结构，其中第一轴环20A亦可套设于第二轴环30A之外，且该圆形保持架40A的内径紧密接触于第二轴环30A的外径，且该第二轴环30A利用摩擦力带动圆形保持架40A转动。

又本发明的制造方法，因应上述两种等效结构的不同，在实施上，可分为两种状态，第一，当该第一轴环20套设于该第二轴环30之内时，让该圆形保持架40未组装时的外径稍微大于第二轴环30的内径，组装时压缩该圆形保持架40以缩小尺寸而可塞入该第二轴环30内，即可通过该圆形保持架40的弹力张开，使该第二轴环30紧密接触圆形保持架40。

第二，当该第一轴环套20A设于该第二轴环30A之外时，让该圆形保持架40A未组装时的内径稍微小于第二轴环30A的外径，组装时张开该圆形保持架40A以扩大尺寸套入该第二轴环30A外，即可通过该圆形保持架40A的弹力收缩，使该第二轴环30A紧密接触圆形保持架40A。

请再参阅图8与图9所示，为本发明的作动示意图，首先当驱动该第二轴环30相对该第一轴环20朝该倾斜底面22较高处转动时，该第二轴环30会利用摩擦力而带动该圆形保持架40转动，以推压该滚子10接触该倾斜底面22较高处，因而可让该多个滚子10同时接触该第一轴环20与该第二轴环30以作为传动结构，让该第二轴环30带动该第一轴环20转动，也就是使扭力由该第二轴环30传递至该第一轴环20；当该第一轴环20的转动速度大于该第二轴环30时，该滚子10会进入该倾斜底面22的较低处，因而该滚子10会与该第二轴环30分离而无法传递扭力，也就是当该第一轴环20的转动速度大于该第二轴环30时，扭力不能在该第二轴环30与该第一轴环20间传递。

当前述该第一轴环20的转动速度大于该第二轴环30时，该圆形保持架40会随该第一轴环20转动，造成该圆形保持架40与该第二轴环30间有转速差，在该圆形保持架40上与该第二轴环30的接触面所含的耐磨材质，可降低摩擦力，并避免该接触面磨耗。

如上所述，本发明可以免除弹性件的使用，因此具有较多的空间可以装设更多的滚子10，因而可以增加传递的扭力，同时免除需要安装弹性件的困扰，而可降低组装成本。又本发明揭露一种让圆形保持架40、40A与第二轴环30、30A之间保持适当摩擦力的制造方法，其不须精准地控制尺寸，可避免制造公差所形成的尺寸差异，导致该圆形保持架40、40A与该第二轴环30、30A之间的摩擦力过小而无法作动的问题。

Claims (9)

1.一种单向离合器，其特征在于，包含：

多个滚子；

一第一轴环；

一第二轴环，该第一轴环与该第二轴环为套合相对转动，该第一轴环具有数量对应该多个滚子的多个凹穴，该多个凹穴各具有一倾斜底面，且该倾斜底面较低处与该第二轴环的距离大于该滚子的直径，该倾斜底面较高处与该第二轴环的距离小于该滚子的直径；以及

一圆形保持架，该圆形保持架位于该第一轴环与该第二轴环之间，并与该第二轴环紧密接触但与该第一轴环分离，使该第二轴环以摩擦力带动该圆形保持架转动，该圆形保持架并具有数量对应该多个滚子且显露该多个凹穴的多个穿槽，该多个穿槽的宽度与该多个滚子的直径一致，又该多个滚子一对一的设于该多个穿槽中，且容设于该多个凹穴内。

2.根据权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，该圆形保持架上与该第二轴环的接触面含有一耐磨材质。

3.根据权利要求2所述的单向离合器，其特征在于，该圆形保持架为金属，且与该第二轴环的接触面的耐磨材质为聚芳醚酮或聚四氟乙烯为基材的涂层。

4.根据权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，该圆形保持架为塑料，且该塑料中还再添加至少一种添加剂，该添加剂选自石墨、二硫化钼、聚芳醚酮与聚四氟乙烯所组成的群组。

5.根据权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，该第一轴环套设于该第二轴环之内。

6.根据权利要求5所述的单向离合器，其特征在于，该圆形保持架具有一开口，该圆形保持架的外径大于第二轴环的内径。

7.根据权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，该第一轴环套设于该第二轴环之外。

8.根据权利要求7所述的单向离合器，其特征在于，该圆形保持架具有一开口，该圆形保持架的内径小于第二轴环的外径。

9.根据权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，该第一轴环与该第二轴环之间设置有至少一组滚子轴承。