CN103038530A - 抗反向驱动联轴器的有关改进 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抗反向驱动联轴器（5），包括能够在顺时针和逆时针方向围绕轴线（A）驱动的输入部（20），输入部（20）通过机构与输出部（40）转矩传递连接，输出部（40）能够由所述输入部围绕轴线在任一转动方向驱动，该机构包括：管（29），能够由输入部驱动，承载沿着轴线A间隔开的两个护圈（21）和（23），每个护圈分别地容纳辊（26）和（28）；用于驱动输出部（40）的输出部件（48），包括邻近每个护圈的两个平坦的构成（42）和（44），在使用中，用于分别地与辊（26）和（28）接合；和反向转矩反作用飞轮（30）和（32）能够与辊接合，用于对通过所述输出部件（48）传输并且传输到辊的反向转矩产生反作用力。

Description

抗反向驱动联轴器的有关改进

技术领域

本发明涉及一种抗反向驱动联轴器，所述抗反向驱动联轴器能够使转矩在顺时针或逆时针转动方向上从输入部传送到输出部，但是限制或防止输出部在两个转动方向上从输出部传送反向转矩到输入部。

背景技术

诸如蜗杆齿轮和蜗轮对的驱动器允许转矩仅从连接到蜗杆齿轮的输入部轴被传送到连接到蜗轮的输出部轴。如果蜗杆齿轮齿的螺旋角浅，那么没有反向驱动是可能的。然而，这样的驱动具有较高的摩擦损失，生产昂贵，并且不紧凑。此外，由该驱动提供的低齿轮比通常是不需要的。

发明内容

本发明提供一种抗反向驱动联轴器，包括能够在顺时针和逆时针方向围绕轴线驱动的输入部，输入部通过机构与输出部转矩传递连接，所述输出部能够由所述输入部在任一转动方向围绕轴线驱动，该机构包括：管，能够由输入部驱动，承载沿着轴线间隔开的两个护圈，每个护圈容纳至少一个支承元件；用于驱动输出部的输出部件，包括邻近每个护圈的至少一个接合部，接合部用于与容纳在每个护圈中的所述或每个支承元件接合；和转矩反作用部件，能够与所述或每个支承元件接合，用于对通过所述输出部件传输并且传输到所述或每个支承元件的反向转矩产生反作用力。

在一个实施例中，输出部件位于护圈径向内部，并且所述反作用部件位于护圈径向外部。

在一个实施例中，所述反作用部件包括一对飞轮，每个飞轮仅允许在一个方向转动，并且相对地邻近每个所述护圈布置，使得在每一种情况下作为反向转矩的结果，所述一对飞轮中的一个防止或抑制顺时针转动，并且所述一对飞轮中的另一个防止或限制逆时针转动。

在一个实施例中，所述至少一个支承元件包括多个支承元件，并且每个所述护圈由在管中的沿周向间隔开的多个孔形成，所述孔在管的径向内表面和径向外表面上开口，每个所述孔容纳所述多个支承元件的一个。

两个护圈中的第一护圈的孔可以与两个护圈的第二护圈的孔在圆周方向上偏移。

输出部件的至少一个接合部可以包括邻近第一护圈的多个平面或平坦部分和邻近第二护圈的多个平面，每组多个平面在数量和位置上对应于在第一护圈和第二护圈中的多个孔。

在一个实施例中，每个护圈中的孔大致等距，并且多个平面邻近第一护圈和第二护圈分别地形成大致多边形第一和第二结构。

在一个实施例中，第一和第二护圈的孔和第一和第二多边形构成具有n度的圆周间距，并且第一孔和第二孔间的圆周偏移量小于n，和优选地小于n/2。

在一个实施例中，在输入部被顺时针驱动时，在第一护圈中的支承元件经由第一护圈由输入部驱动而与第一多边形构成的平面接合，同时在第二护圈中的支承元件被松弛地保持，并且在输入部被逆时针转动时，在第二护圈中的支承元件经由第二笼由输入部驱动而与第二多边形构成的平面接合，同时在第一护圈中的支承元件被松弛地保持。

在一个实施例中，在第一护圈中的支承元件在被顺时针驱动时还与两个飞轮的第一飞轮接合，并且所述第一飞轮仅允许第一护圈和在第一护圈中的相关支承元件顺时针转动，并且在第二护圈中的支承元件在被逆时针驱动时还与相关的两个飞轮的第二飞轮接合，并且所述第二飞轮仅允许第二护圈和在第一护圈中的相关支承元件逆时针转动。

因此，当反向转矩在逆时针方向上被施加到输出部件时，第一多边形结构接合相关的支承元件，并且进而这些相关的支承元件与抑制或防止逆时针转动的第一飞轮接合，并且当转矩在顺时针方向上被施加到输出部件时，第二多边形结构与相关支承元件接合，并且进而这些相关支承元件与限制或防止顺时针转动的第二飞轮接合。

在一个实施例中，输入部相对于输出部的转动速度的比是1：1。

两个护圈每一个包括相应的细长孔，在使用中，至少一个支承部件至少部分地容纳在一个孔中。

细长孔的长度大于至少一个支承部件的长度。

本发明延伸到任何特征，或这里所描述的特征的任意组合，无论该组合是否在此明确地描述。

附图说明

本发明可以以多种方式付诸实施，参照附图仅描述和显示一个实施例，其中：

图1示出抗反向驱动联轴器的分解视图；

图2示出图1中显示的联轴器的一些部分的组装的、半透明的透视图；和

图3至6示出通过图2的组件的截面，其中零件的方位不同。

具体实施方式

参照图1，示出抗反向驱动联轴器5的分解视图。联接器5包括静态壳体10，壳体10包括两个部分：用于容纳联轴器的其余部分的主体12和用于固定到诸如机器框架（图中未显示）的转矩反作用部件的基座14。

联轴器10还包括一般地以标记20显示的输出部，和一般以标记40显示的输出部，和如下描述的连接输入部和输出部的机构。

机构包括输入部轴25，输入部轴25在使用中突出穿过在壳体10的主体12中的孔11，和插座46，在组装时，插座46与在基座14中的输出部孔13的外表面大致平齐。该机构还包括与输入部轴25转矩传递连接的管29。管29具有轴向隔开的两个护圈21和23。护圈包括一系列周向隔开的孔22和24，在图中仅在每个系列中的一个孔被标示。这些孔从管29的径向内表面延伸到管的径向外表面。孔22和24分别地容纳辊26和28形式的支承元件。输入部20由两个飞轮单元30和32支撑用于围绕轴线A转动，两个飞轮单元30和32滑动配合在管29的径向外表面上，并且当组装时位于护圈21和23径向外部。飞轮单元可以包括楔块离合器（sprag clutch）或另一种类型的飞轮。在组装时，辊26和28可以选择性地避免飞轮单元30和32的周向内表面31和33或与飞轮单元30和32的周向内表面31和33干涉。

飞轮单元30和32在组装时安装在主体12内，并且包括槽34，槽34防止飞轮单元的外部件在本体12中转动。

输出部40包括大致位于管29内的轴48。轴48包括具有接合部的两个区域42和44，在这种情况下，形成多边形的平面。在此实例中，该多边形是一个六边形。这两个多边形42和44轴向地间隔开，并且，在组装时，位于两个护圈21和23的径向内部。多边形42和44关于护圈21和23以及辊26和28的相对大小意味着输入部20和输出部40之间的相对转动被限制，因为在输入部20和输出部40之间的有限的相对转动量以后，多边形42和44向外推动辊26和28以与飞轮30和32的内表面31和33干涉。在组装时，辊26和28的端部抵接着轴48的在相应多边形42和44的端部处直立的部分。辊26和28由在输出部轴48上的平面的宽度轴向地定位。这使得在输入部管29的孔22和24长于辊的长度，到孔延伸超过飞轮的宽度的程度，以形成用于诸如油、流体的润滑剂的路径。这种布置也意味着，辊的端部不能接触孔的端部，辊的端部接触孔的端部可能导致的辊“攀爬”的孔的壁，并且在辊被松弛地保持时可能导致辊被斜地卡住。输出部40由两个支承组件16和18围绕轴线A转动地支撑。支承组件16在未组装时位于主体12内，并且组件18在组装时位于基座14中。

在替代的实施例中，可以大致颠倒该布置；例如，轴48位于护圈21和23的径向外侧，并且飞轮单元30和32位于护圈的径向内侧。

图2示出在组装状态下的输入部20、输出部40和两个飞轮30和32，以及形成将输入部连接到输出部的机构的护圈等。附图以透明形成显示部件的相关细节，尽管在实践中，部件将不是透明的。特别地，可以看出，各个飞轮的内表面31和33紧贴地围绕管29定位提供滑动配合。辊28和26捕获在其各自的护圈内并且与在图1中所示的多边形42和44接合以及与内表面31和33接合。飞轮30的内圈，在飞轮30的外圈固定的情况下，仅在由箭头C所示的方向上转动。飞轮32相反地定向，以使得其内圈可以仅在箭头AC的方向转动。

另外参照图3，该图显示通过在图2中显示的护圈21的部分截面。在该图中，护圈21沿顺时针方向C被驱动。这个运动导致辊26由护圈21推动到多边形42的平面上。允许飞轮30的内圈在顺时针方向C转动，并且因而，转矩通过护圈21传递到辊26和到多边形42上的表面并且又到输出部40。

图4示出当第一飞轮30如在图3中所示时，在第二飞轮32处的零件的方位。在图4中，辊28相对于在多边形44上的平面是松弛配合，并且因而，辊28不与飞轮32的内圈接合。因此，在辊26的布置如图3所示时，没有来自辊28的影响。凭借在其各自护圈中的孔22和24在圆周上偏移角度n的事实，辊28获得其如图4所示的位置。这个角度是优选地约10度，其中，辊之间的分离角是60度以与所示的六边形的多边形一致。在其他布置中，偏移量可以更大或更小，并且将典型地小于约n/2。

图5示出输入部管29在方向AC上被驱动。如图示的，这种驱动推动辊28到多边形44的平面上。飞轮32的内圈也可以在逆时针转动方向（AC）移动。因此，来自输入部管29的转矩通过护圈23传送到辊28，到多边形44的平面上并且到输出部40。

图6示出在获得图5中所示的方位时，辊26的位置。辊26离开飞轮30的内圈，并且因而它们没有相互接合。

图3和图5说明了功率如何可以在两个转动方向上从输入部20传送到输出部40。如果转矩被施加到输出部40，那么，参照图3，在逆时针方向中的转矩将通过多边形42被传输到辊26和到飞轮30的内圈。内圈不能够在逆时针方向行进。因此，在逆时针方向中的输入部40上的转矩被抑制。

同样地，参照图5，在顺时针方向上传递的转矩引起辊28接合在多边形44的平面上。飞轮32的内圈不能够在顺时针方向上转动，并且因此在顺时针方向上的反向转矩也被抑制。

因此，可以看出，上述的联轴器允许转矩在顺时针方向和逆时针方向从输入部20传送到输出部40，但是，在输出部40上的转矩通过被连接到静止壳体10的飞轮30和32在两个转动方向上受到反作用力。

上面仅仅已经描述本发明的一个实施例。但是，在本发明的范围之内的修改、改变、省略和添加是可能的，对于本领域技术人员是显而易见的。例如，飞轮30和32是捕获支承类型，虽然捕获辊可以使用，或楔块离合器或类似物可以用作飞轮。在轻型应用中，飞轮可以被省略，并且静态缸可以代替飞轮。然而，在驱动方向上，这可能导致在这样的静态缸上的磨损，因为在驱动输入在每个转动方向上被施加时，辊26和28将在这些缸的内表面上摩擦。

六边形的多边形42和44已经示出，并且六个规则地间隔开的辊26和28已经被使用。然而，本发明仅需要使用一个或多个平面和支承元件。支承元件不需要是辊。可以采用滚珠支承或可以使用其他不规则形状。为了获得更多的动力传输，多个护圈可以沿着轴线A或共轴地增加。多边形42和44不需要是规则形状，而是也可以是不规则的形状。虽然示出多边形和描述为具有平面，形成为平坦的，或具有接合部，这些部分不需要是完全平坦的或平面的，并且进一步地可以使用非圆形的形状，诸如弯曲的凸轮表面。这种曲面在本文中描述为平的或变平的。在它们围绕固定点转动时，这种接合部只需要具有变化的径向尺寸。

在上面显示的实施例中，输出部40显示定位在输入部20的管29内，并且飞轮或转矩反作用面显示为在护圈的径向外侧。然而，转矩反作用面在管29内和输出部在护圈径向外侧的布置可在本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种抗反向驱动联轴器（5），包括能够在顺时针和逆时针方向围绕轴线（A）驱动的输入部（20），输入部（20）通过一机构与输出部（40）转矩传递连接，输出部（40）能够由所述输入部在任一转动方向围绕所述轴线驱动，该机构包括：

管（29），能够由输入部驱动，承载沿着轴线间隔开的两个护圈（21，23），每个护圈容纳至少一个支承元件（26，28）；

用于驱动输出部的输出部件（48），包括邻近每个护圈的至少一个接合部（42，44），接合部用于与容纳在每个护圈中的所述或每个支承元件接合；和

转矩反作用部件（30，32），能够与所述或每个支承元件接合，用于对通过所述输出部件传输并且传输到所述或每个支承元件的反向转矩产生反作用力。

2.根据权利要求1所述的联轴器，其中，输出部件（48）位于护圈（21，23）径向内部，并且所述反作用部件（30，32）位于护圈径向外部。

3.根据权利要求1所述的联轴器，其中，输出部件（48）位于护圈（21，23）径向外部，并且所述反作用部件（30，32）位于护圈径向内部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的联轴器，其中，所述反作用部件包括一对飞轮（30，32），每个飞轮仅允许在一个方向转动，并且邻近每个所述护圈（21，23）相对布置，使得所述一对飞轮（30，32）中的一个防止或抑制作为反向转矩的结果的顺时针转动，并且所述一对飞轮（30，32）中的另一个防止或限制作为反向转矩的结果的逆时针转动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的联轴器，其中，所述至少一个支承元件包括多个支承元件（26，28），并且每个所述护圈（21，23）由在管中的沿周向间隔开的多个孔形成，所述孔在管的径向内表面和径向外表面上开口，每个所述孔容纳所述多个支承元件的一个。

6.根据权利要求5所述的联轴器，其中，两个护圈中的第一护圈（21）的孔与两个护圈的第二护圈（23）的孔在圆周方向上偏移。

7.根据权利要求6所述的联轴器，其中，输出部件（48）的所述至少一个接合部（42，44）包括邻近第一护圈（21）的多个平面（42，44）和邻近第二护圈（23）的多个平面，多个平面中的每一个在数量和位置上对应于在第一护圈和第二护圈中的多个孔。

8.根据权利要求7所述的联轴器，其中，在每个护圈（21，23）中的孔大致等距，并且多个平面邻近第一护圈和第二护圈分别地形成大致多边形第一和第二结构（42，44）。

9.根据权利要求8所述的联轴器，其中，第一和第二护圈（21，23）的孔和第一和第二多边形结构（42，44）的平面具有n度的圆周间距，并且第一孔和第二孔间的圆周偏移量小于n，和优选地小于n/2。

10.根据权利要求9所述的联轴器，其中，在输入部（20）被顺时针驱动时，在第一护圈（21）中的支承元件经由第一护圈由输入部驱动而与第一多边形结构（42）的平面接合，同时在第二护圈（23）中的支承元件被松弛地保持，并且在输入部被逆时针转动时，在第二护圈中的支承元件经由第二护圈由输入部驱动而与第二多边形结构（44）的平面接合，同时在第一护圈中的支承元件被松弛地保持。

11.根据权利要求10所述的联轴器，其中，在第一护圈（21）中的支承元件在被顺时针驱动时还与两个飞轮（30）中的第一飞轮接合，并且所述第一飞轮仅允许第一护圈和在第一护圈中的相关支承元件顺时针转动，并且在第二护圈（23）中的支承元件在被逆时针驱动时还与相关的两个飞轮（32）中的第二飞轮接合，并且所述第二飞轮仅允许第二护圈和在第一护圈中的相关支承元件逆时针转动。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的联轴器，其中，支承元件（26，28）的端部抵接输出部件（48）的在第一或第二多边形结构（42，44）的端部处直立的部分。

13.根据前述权利要求中任一项所述的联轴器，其中，输入部（20）相对于输出部（40）的转动速度的比是1：1。

14.根据前述权利要求中任一项所述的联轴器，其中，两个护圈（21，23）中的每一个包括相应的细长孔（22，24），在使用中，所述至少一个支承部件（26，28）至少部分地容纳在一个孔中。

15.根据权利要求14所述的联轴器，其中，所述细长孔（22，24）的长度大于所述至少一个支承部件（26，28）的长度。

16.一种大致如本文所述和/或参照附图的联轴器。

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