CN103591182B - 一种双向超越离合器及其分离的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种双向超越离合器，包括主动轴、从动轮以及滚柱，所述主动轴端头设有随主动轴一起旋转的拨块，所述拨块的凹内环上形成有弧形凹槽，其特征在于所述滚柱为圆柱形，所述弧形凹槽为与滚柱外形相适应的圆弧形，所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块的工作侧面与滚柱外周边相切形成的切线的法平面与弧形凹槽的圆弧形面相交，其分离的控制方法为在控制主动轴反转的同时，检测从动轮的状态，直至检测到从动轮停止了反转，本发明解决了现有技术存在的耦合不可靠、冲击较大以及在从动轮存在反转情况下难以控制分离问题。

Description

一种双向超越离合器及其分离的控制方法

技术领域

本发明涉及一种双向超越离合器及其分离的控制方法，特别涉及一种需人工干预控制分离的双向超越离合器，以及前述双向超越离合器在主动轴停止转动时，从动轮上附加有逆主动轴停止前旋转方向转矩情况下的分离控制方法。

背景技术

双向超越离合器是利用主、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离合器。是机电一体化机械传动中的基础件，一般用来单方向传输转矩，其可将主动轴的正反二个方向的转矩向从动轮传输，而主动轴处于停止状态时，从动轮形成的转矩将无法逆向传递。在现有技术中，双向超越离合器已是一种应用十分成熟的技术，而且在现有技术中，主动轴主动旋转时，双向超越离合器的主动轴与从动轮自动耦合，将主动轴的转矩传递到从动轮，而主动轴不转，从动轮主动转动时，双向超越离合器的主动轴与从动轮自动分离，转矩不能由从动轮传递到主动轴。在现有技术中，前述的具有自行离合功能的双向超越离合器结构上和功能上目前均较为完善，但结构较复杂，成本较高。但在市场竞争十分激烈的今天，现有技术的具有自行离合功能的双向超越离合器在一些应用领域应用还是显得成本较高，为了降低成本，业界有许多厂家提出过许多的解决方案，其中通过人工干预措施来实现双向超越离合器的分离，从而简化双向超越离合器的结构，实现成本的降低就是思路之一。在现有技术中，通过人工干预来实现分离的双向超越离合器为CN201120010345.7所公开，CN201120010345.7所公开的这种需通过人工干预来实现分离的双向超越离合器，包括主动轴、从动轮以及滚柱，所述主动轴端头设有扇形拨块，所述从动轮包括凹环部，所述凹环部的凹内环上开有一道弧形凹槽，所述扇形拨块位于凹环部的凹内环中，所述滚柱位于扇形拨块和凹内环限定的空位中，还包括静止并垂直于主动轴的滚柱定位板，所述滚柱垂直竖立于滚柱定位板上，并与滚柱定位板间通过磁联接。前述的这种需通过人工干预来实现分离的双向超越离合器工作时，主动轴旋转与其一体的扇形拨块将滚柱拨至弧形凹槽中，从而将主动轴与从动轮耦合起来，当主动轴停止运动时，一般会人为控制使主动轴反转，以使主动轴上的扇形拨块与滚柱离开一些距离，以使从动轮能将滚柱带离弧形凹槽，以使主动轴与从动轮脱离耦合。前述的这种需通过人工干预来实现分离的双向超越离合器存在的问题在于耦合不是太可靠，常常会发生耦合脱离的故障；另外，往往主动轴至少需旋转近一圈，主动轴与从动轮之间才能形成有效的耦合，为此，在形成耦合的过程中，主动轴的旋转对从动轮和滚柱造成的冲击较大，这导致从动轮和滚柱寿命的缩短；再者，当磁性件为滚柱时，其采用的方案为在滚柱的一端嵌卡磁材料，这样的结构形式，所述滚柱与滚柱定位板的磁合端的磁力线是围绕整个滚柱端部周围，当与之磁联接的滚柱定位板使用一段时间污损后，滚柱与滚柱定位板的磁联接力受到污损的影响降低后，而与主动轴一体的拨块又为导磁金属材料时，常常发生滚柱由于其自身磁力的作用而磁合在主动轴的扇形拨块上，从而导致主动轴与从动轮之间不能耦合；在控制方面存在的问题在于，如果在主动轴停止旋转的时点，从动轮上被作用有与主动轴停止前的旋转方向相反的旋转力矩，则在主动轴停止旋转时，人为控制使主动轴反转一定的角度，往往不能使主动轴与从动轮脱离耦合。依前所述，显然现有技术有进一步改进的必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向超越离合器，特别是提供一种需通过人工干预来实现分离的双向超越离合器，以克服现有技术存在的问题。

本发明的另一目的在于提供一种前述的双向超越离合器的主动轴停止旋转时，从动轮上被作用有与主动轴停止前的旋转方向相反的旋转力矩情况下分离的控制方法，以解决在这种情况下单纯控制主动轴反转难以实现主动轴与从动轮分离的问题。

本发明的一种双向超越离合器，包括主动轴、从动轮以及滚柱，所述主动轴端头设有随主动轴一起旋转的拨块，所述拨块包括工作侧面,所述从动轮包括凹环部，所述凹环部的凹内环上形成有弧形凹槽，所述拨块位于凹环部的凹内环中，所述滚柱位于拨块和凹内环限定的空位中，还包括静止并垂直于主动轴的滚柱定位板，所述滚柱垂直竖立于滚柱定位板上，并与滚柱定位板间通过磁联接，其特征在于所述滚柱为圆柱形，所述弧形凹槽为与滚柱外形相适应的圆弧形，所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块的工作侧面与滚柱外周边相切形成的切线的法平面与弧形凹槽的圆弧形面相交。

作为优选，所述拨块的工作侧面至少由拨移侧面和锁定侧面所构成，所述拨移侧面位于主动轴轴线一侧，所述锁定侧面位于远离主动轴轴线一侧，所述拨移侧面所在的平面与过主动轴轴线的拨块中心面相交成形成的拨移侧面夹角为锐角，所述锁定侧面与拨移侧面之间相交形成的锁定侧面夹角为钝角，同时，所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块的锁定侧面与滚柱相切。

作为进一步优选，所述凹内环上形成的弧形凹槽至少包括二个。

作为更进一步优选，所述滚柱为单面磁构件,且有磁端面向滚柱定位板。

本发明的一种前述的双向超越离合器分离的控制方法，所述双向超越离合器的主动轴停止旋转时，从动轮上被作用有与主动轴停止前的旋转方向相反的旋转力矩，所述旋转力矩的持续作用时间和旋转力矩的大小为不确定值，其特征在于，主动轴停止旋转后，首先控制主动轴的驱动装置反转让主动轴反转一个小于360度的角度，然后检测从动轮在主动轴反转时的状态，如果从动轮在主动轴反转过程中存在反转的情况，则再控制主动轴的驱动装置反转让主动轴反转一个小于360度的角度，直至检测到从动轮停止了反转。

本发明的这种双向超越离合器，工作时，主动轴主动旋转，通过拨块的工作侧面将垂直竖立于滚柱定位板上，并与滚柱定位板间通过磁联接的滚柱拨入至弧形凹槽中，从而实现主动轴与从动轮之间的耦合，由于本发明限定了所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块的工作侧面与滚柱外周边相切形成的切线的法平面与弧形凹槽的圆弧形面相交。为此具备较可靠的耦合性，现有技术存在的丢失耦合情况大为改善。

同时，优选后本发明使所述拨块的工作侧面至少由拨移侧面和锁定侧面所构成，所述拨移侧面位于主动轴轴线一侧，所述锁定侧面位于远离主动轴轴线一侧，所述拨移侧面所在的平面与过主动轴轴线的拨块中心面相交成锐角，所述锁定侧面与拨移侧面之间相交形成的锁定侧面夹角为钝角，同时，所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块与滚柱的位置位于锁定侧面上。加以这样的改进后，锁定侧面与滚柱相切时切线的法平面与拨移侧面与滚柱相切时切线的法平面更加偏向外侧，这样就更加提升了主动轴与从动轮的耦合性，使得耦合更加可靠，同时，这样的结构，使得弧形凹槽的深度较浅时亦能有较好的耦合性，弧形凹槽的深度较浅显然可使得从动轮结构更为紧凑，从而节省材料，降低成本。

所述凹内环上形成的弧形凹槽至少包括二个这一技术特征显然对改善耦合过程中主动轴对从动轮以及滚柱形成的冲击力的改善有其积极的作用，可延长本发明的双向超越离合器的使用寿命和可靠性。所述滚柱为单面磁构件，则显然对提升性能，降低故障率有积极的效果，可有效防止滚柱磁合在拨块的工作侧面，包括拨移侧面或锁定侧面上使耦合失效的问题发生。

本发明的双向超越离合器，常常被用在自动窗帘设备上，在这种应用状态下，所述从动轮一般与窗帘的卷筒联接，在主动轴的带动下，从动轮旋转，带动卷筒卷绕窗帘，窗帘被卷绕时，将形成一逆卷绕方向的反向旋转力矩作用于卷筒上，为此，当主动轴停止转动时，从动轮上被作用一反向的旋转力矩，此旋转力矩的大小以及持续作用时间，与窗帘布的材料、卷筒的大小等因素有关，为一不确定值。这时如果按常规的方式，控制主动轴反向旋转一个角度，由于从动轮在反向旋转力矩的作用下亦跟着反转，为此，主动轴并不能与从动轮分离，本发明通过检测从动轮的反转情况，来判断主动轴的反转是否实现了与从动轮分离，从而有效地解决了这一问题。

附图说明

图1是本发明较佳实施例一的一种双向超越离合器结构示意图；

图2是本发明较佳实施例二的一种双向超越离合器结构示意图。

各图中：

1为主动轴；

2为从动轮；

3为滚柱；

4为弧形凹槽；

5为拨块；

6为滚柱定位板；

7为法平面；

8为拨块中心面；

9为工作侧面；

901为拨移侧面；

902为锁定侧面；

10为凹内环；

Φ为拨移侧面夹角；

β为锁定侧面夹角。

具体实施方式

以下将结合本发明的实施例及附图对本发明作进一步说明。

实施例一：本发明的一种双向超越离合器如附图1所示，包括主动轴1、从动轮2以及滚柱3，所述主动轴1端头设有随主动轴1一起旋转的拨块5，所述拨块5包括工作侧面9,所述从动轮2包括凹环部，所述凹环部的凹内环10上形成有弧形凹槽4，所述拨块5位于环部的凹内环10中，所述滚柱3位于拨块5和凹内环10限定的空位中，还包括静止并垂直于主动轴1的滚柱定位板6，所述滚柱3垂直竖立于滚柱定位板6上，并与滚柱定位板6间通过磁联接，其要点在于所述滚柱3为圆柱形，所述弧形凹槽4为与滚柱3外形相适应的圆弧形，所述滚柱3位于弧形凹槽中4时，所述拨块5的工作侧面9与滚柱3外周边相切形成的切线的法平面7与弧形凹槽4的圆弧形面相交。

实施例二：本发明的一种双向超越离合器如附图1所示，包括主动轴1、从动轮2以及滚柱3，所述主动轴1端头设有随主动轴1一起旋转的拨块5，所述拨块5包括工作侧面9,所述从动轮2包括凹环部，在本较佳实施例中，所述凹环部的凹内环10上形成有均布的一对弧形凹槽4，所述拨块5位于凹环部的凹内环10中，所述滚柱3位于拨块5和凹内环10限定的空位中，还包括静止并垂直于主动轴1的滚柱定位板6，所述滚柱3垂直竖立于滚柱定位板6上，并与滚柱定位板6间通过磁联接，在本较佳实施例中，所述滚柱3为圆柱形，所述弧形凹槽4为与滚柱3外形相适应的圆弧形，在本较佳实施例中，所述拨块5的工作侧面9由拨移侧面901和锁定侧面902所构成,，所述拨移侧面901位于主动轴1轴线一侧，所述锁定侧面902位于远离主动轴1轴线一侧，所述拨移侧面901所在的平面与过主动轴1轴线的拨块中心面8相交形成的拨移侧面夹角Φ为30度角，所述锁定侧面902与拨移侧面901之间相交形成的锁定侧面夹角β为160度角。同时，所述滚柱3位于弧形凹槽4中时，所述拨块5的锁定侧面902与滚柱相切，同时形成的切线的法平面7与弧形凹槽4的圆弧形面相交。 另在本较佳实施例中，所述滚柱3为单面磁构件,且有磁端面向滚柱定位板6。

实施例三：本较佳实施例涉及较佳实施例一和实施例二所提供的双向超越离合器分离的控制方法，所述双向超越离合器的主动轴1停止旋转时，从动轮2上被作用有与主动轴1停止前的旋转方向相反的旋转力矩，所述旋转力矩的持续作用时间和旋转力矩的大小为不确定值，其特征在于主动轴1停止旋转后，首先控制主动轴1的驱动装置反转让主动轴1反转一个小于360度的角度，然后检测从动轮2在主动轴1反转时的状态，如果从动轮2在主动轴1反转过程中存在反转的情况，则再控制主动轴1的驱动装置反转让主动轴1反转一个小于360度的角度，直至检测到从动轮2停止了反转。

综上所述，本发明的一种双向超越离合器，包括主动轴、从动轮以及滚柱，所述主动轴端头设有随主动轴一起旋转的拨块，所述拨块的凹内环上形成有弧形凹槽，其特征在于所述滚柱为圆柱形，所述弧形凹槽为与滚柱外形相适应的圆弧形，所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块的工作侧面与滚柱外周边相切形成的切线的法平面与弧形凹槽的圆弧形面相交，其分离的控制方法为在控制主动轴反转的同时，检测从动轮的状态，直至检测到从动轮停止了反转，本发明解决了现有技术存在的耦合不可靠、冲击较大以及在从动轮存在反转情况下难以控制分离问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式。但本发明保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种双向超越离合器，包括主动轴、从动轮以及滚柱，所述主动轴端头设有随主动轴一起旋转的拨块，所述拨块包括工作侧面，所述从动轮包括凹环部，所述凹环部的凹内环上形成有弧形凹槽，所述拨块位于凹环部的凹内环中，所述滚柱位于拨块和凹内环限定的空位中，还包括静止并垂直于主动轴的滚柱定位板，所述滚柱垂直竖立于滚柱定位板上，并与滚柱定位板间通过磁联接，其特征在于所述滚柱为圆柱形，所述弧形凹槽为与滚柱外形相适应的圆弧形，所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块的工作侧面与滚柱外周边相切形成的切线的法平面与弧形凹槽的圆弧形面相交，其中，所述拨块的工作侧面至少由拨移侧面和锁定侧面所构成，所述拨移侧面位于主动轴轴线一侧，所述锁定侧面位于远离主动轴轴线一侧，所述拨移侧面所在的平面与过主动轴轴线的拨块中心面相交成形成的拨移侧面夹角为锐角，所述锁定侧面与拨移侧面之间相交形成的锁定侧面夹角为钝角，同时，所述滚柱位于弧形凹槽中时，所述拨块的锁定侧面与滚柱相切，所述凹内环上形成有均布的一对弧形凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种双向超越离合器，其特征在于，所述滚柱为单面磁构件，且有磁端面向滚柱定位板。

3.一种权利要求1或2所限定的双向超越离合器分离的控制方法，所述双向超越离合器的主动轴停止旋转时，从动轮上被作用有与主动轴停止前的旋转方向相反的旋转力矩，所述旋转力矩的持续作用时间和旋转力矩的大小为不确定值，其特征在于，主动轴停止旋转后，首先控制主动轴的驱动装置反转让主动轴反转一个小于360度的角度，然后检测从动轮在主动轴反转时的状态，如果从动轮在主动轴反转过程中存在反转的情况，则再控制主动轴的驱动装置反转让主动轴反转一个小于360度的角度，直至检测到从动轮停止了反转。