CN104963965A - 单向离合器以及片材进给辊 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单向离合器,该单向离合器包括:内环,该内环提供有用于允许转动轴插入的插入开口并且通过与转动轴接合能够与转动轴一体地转动;外环,该外环与内环的外周表面接合并且能够相对于内环沿一个方向转动而不能沿与所述一个方向相反的方向转动;以及弹性金属板部件,该弹性金属板部件与内环接合,用于限制内环相对于外环沿外环的转动轴线方向的运动。当转动轴被安装在内环中时,弹性金属板部件包括片簧部分,该片簧部分被定位在转动轴和内环之间的间隔中并能够在所述间隔中弹性地变形。本发明还涉及一种片材进给辊。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在传递沿正方向的在用于保持插入其中的转动轴的内环和包括防单向转动的可转动元件的外环之间的相对转动的同时,使得内环和外环之间沿反方向的相对转动空转的单向离合器。
背景技术
在保持转动轴的内环和外环之间相对于圆周方向提供有多个可转动元件、且随后在传递沿正方向的在内环和外环之间的相对转动的同时使得沿反方向的相对转动空转的单向离合器被广泛使用(日本专利申请(JP-A)特开平7-42766)。
如日本专利申请特开平7-42766所示,在转动轴插入内环的情况中,需要在转动轴和内环之间安装例如销、键等的防相对转动元件。可替代地,需要通过使用例如花键的防相对转动插入结构以避免在转动轴和内环之间的相对转动。
在独立于内环的防相对转动元件被提供在转动轴和内环之间的情况中,除了增加零件的数量以外,还存在增加装配步骤的数量的问题。还有忘记安装所述防相对转动元件的可能性。另一方面,在形成花键的情况中,零件的数量没有增加,但存在内环和转动轴的加工成本显著增加的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种单向离合器,该单向离合器能够以较低的成本,在不提供独立于内环的防相对转动部件的情况下,抑制内环和转动轴的相对于相对转动方向的冲击。
根据本发明的一个方面,提供有一种单向离合器,该单向离合器包括:内环,该内环提供有用于允许转动轴插入的插入开口并且通过与转动轴接合能够与转动轴一体地转动;外环,该外环与内环的外周表面接合并且能够相对内环沿一个方向转动而不能沿与所述一个方向相反的方向转动;弹性金属板部件,该弹性金属板部件与内环接合,用于限制内环相对外环沿外环的转动轴线方向的运动,其中当转动轴被安装在内环中时,弹性金属板部件包括片簧部分,该片簧部分被定位在转动轴和内环之间的间隔中并能够在所述间隔中弹性地变形。
结合附图参考后文对本发明的优选实施例的说明,本发明的所述及其他目的、特征和优点将更为明显。
附图说明
在图1中,(a)和(b)是实施例1中的单向离合器的透视图,(c)是单向离合器的前视图,(d)是单向离合器的截面图。
在图2中,(a)到(d)是在实施例1中将单向离合器围绕转动轴安装的图示。
在图3中,(a)和(b)是实施例1中的内环的透视图,(c)和(d)是实施例1中的外环侧板的透视图。
在图4中,(a)是示出了内环和外环侧板的锁定部分的透视图,(b)是实施例1中的锁定部分的放大的视图。
在图5中,(a)和(b)是实施例1中的单向离合器的装配过程的图示。
在图6中,(a)和(b)是实施例2中的单向离合器的图示。
在图7中,(a)和(b)是实施例2中的外环侧板的图示。
在图8中,(a)到(c)是实施例3中的单向离合器的图示。
在图9中,(a)和(b)是实施例4中的单向离合器的图示。
在图10中,(a)和(b)是实施例4中的外环侧板的图示。
图11是实施例5中的片材进给辊的图示。
具体实施方式
参考附图,将对本发明的实施例进行详细地说明。
<实施例1>
在图1中,(a)和(b)是实施例1中的单向离合器的透视图,(c)是单向离合器的前视图,(d)是单向离合器的截面图。在图2中,(a)到(d)是在实施例1中将单向离合器围绕转动轴安装的图示。在图3中,(a)和(b)是实施例1中的内环的透视图,(c)和(d)是实施例1中的外环侧板的透视图。在图4中,(a)是示出了内环和外环侧板的锁定部分的透视图,(b)是实施例1中的锁定部分的放大的视图。在图5中,(a)和(b)是实施例1中的单向离合器的装配过程的图示。
如图1的(a)到(d)所示,单向离合器1包括在其内侧提供有针6的外环(外座圈)4、以及提供在针6的内侧的内环(内座圈)2。作为外环4和针6,使用单向单元20(由Origin Electric Co.,Ltd.制造的“OWC-GXZ”)。单向单元20通常是辊类或针类,其中,在将外环4的内周表面相对于圆周方向等分的多个角位置中的每一个处提供有具有楔形倾斜表面的袋部分4p,并且针6被放置在袋部分4p的内部。在外环4中,针6在袋部分4p中沿圆周方向以微小的距离运动,以便在允许沿正方向的外环4和内环2之间的相对转动的同时避免沿反方向的相对运动。在图1的(c)中,相较于图5的(b),袋部分4p以夸张的方式被示出。单向单元20的设计数据在“<http://www.origin.co.jp/product/up_file/ja/201408145.pdf>”中公开。
在外环4的袋部分4p处,形成用于支撑针6的凸轮表面。针6被放置在凸轮表面和内环2的外周表面8之间的楔形空间中,并且通过例如压缩弹簧、片簧或树脂弹簧的未示出的推动部件沿楔形空间的变窄方向被推动。由推动部件推动的针6与外环4的凸轮表面以及内环2接触,使得针6在袋部分4p处被保持在固定位置。
当外环4倾向相对内环2沿某一方向转动时,在针6和作为楔形空间的倾斜表面的凸轮表面之间的接触(承载)压力变得较大,使得生成凸轮阻力,并因此动力从外环4被传递到内环2。当外环4倾向相对内环2沿反方向(与所述某一方向相反)转动时,在针6和凸轮表面之间的接触压力变得较小,使得针6和内环2相对彼此滑动,并因此消除了动力的传送。
(外环)
如图1的(a)到(d)所示,单向单元20是作为单元能够保证精度的通用产品。在实施例1中,分别制造的金属制内环2和薄金属板制辊侧板3与单向单元20装配在一起。内环2的外周表面被设定为以与转动轴18接合的方式提供带有配合公差的过盈配合。外环侧板3被安装在内环2的端部部分,使得单向离合器1被装配。
然而,单向单元20的制造方法并不局限于此。在工业生产中单向单元20总体上易于制造,并且多家公司生产并销售类似的产品。单向单元20本身也可以被独创地制造。
在外环4的外周表面上,为了避免在外环4和作为待将外环4插入其中的外配合部件的齿轮4G(图11)之间的相对滑动转动,在三个位置形成有凹槽5。
如图1的(d)所示,外环4包括用于限制针6沿转动轴线方向的运动的凸缘4F。凸缘4F与内环2的凸缘部分7接触,并且随着外环4和内环2之间的相对转动而相对于凸缘部分7滑动。因此,外环4由金属粉末材料的烧结金属形成。通过使用润滑剂渗透烧结金属的多孔组织的多孔空间增强润滑性。用于外环4的材料包括改善滑动性质的组分。
如上所述,外环4与内环2的外周表面接合,使得外环4相对内环2沿一个方向能够转动而相对内环2沿与所述一个方向相反的方向不能转动。
(内环)
如图2的(a)和(d)所示,在转动轴18的端部部分,形成平坦表面19。内环2具有平坦表面10。当转动轴18的端部部分被插入内环2中时,平坦表面10在其自身和平坦表面19之间形成间隔。在内环2的平坦表面10和转动轴18的平坦表面19之间,通过高精度尺寸设定形成一定间隙。平坦表面19通过将垂直于转动轴18的轴线的横截面部分地切割为平坦的形状、因此形成呈D形的成形部分而形成。
如图3的(a)和(b)所示,内环2以与内环的外周表面8同心的方式设置有用于与转动轴18接合并保持转动轴的孔。内环2的内周表面9被加工为由带有配合公差的过盈配合尺寸所限定的直径。
如图3的(a)和(b)所示,内环2的外周表面被加工为由带有配合公差的过盈配合尺寸所限定的直径。相应于转动轴18的平坦表面19,平坦表面10以与平坦表面19配合的方式形成在内环2的内周表面9处。如图2的(a)所示,通过将内表面10定位在与平坦表面19相对的位置中安装转动轴18,以便限制转动轴18相对内环2的转动。
内环2包括凸缘部分7、外周表面8和内周表面9。如图1的(d)所示,凸缘部分7抵靠外环4,以便避免内环2从外环4相对于插入方向的脱离。外周表面8与针6接触。如图2的(a)所示,作为待安装部件的转动轴18被插入到内周表面9中。
如图3的(a)所示,内环2包括保持槽部分11、片簧引导部分12和引导件接收部分13。如图1的(d)所示,外环侧板3与保持槽部分11接合以覆盖外环4的侧表面中的一个,使得避免针6的脱离。
如上所述,转动轴18具有平坦表面19,该平坦表面是转动轴在其圆周表面的一部分处以平坦的形状形成的实例。内环2设置有非圆形的插入开口(孔)。内环2具有平坦表面10,该平坦表面是在能够与转动轴18的圆周表面接合的内环圆周表面的一部分处以平坦的形状形成的内环平坦表面的实例。当转动轴18被插入到内环2中并与内环接合时,在平坦表面10和平坦表面19之间形成有间隔。
(外环侧板)
如图3的(c)和(d)所示,通过使用于薄板弹簧的不锈钢板(SUS304 CSP)、磷青铜板或铍板这样的片簧材料受到压力加工形成外环侧板3,随后通过热处理强化弹簧性质。外环侧板3是挠性的弹性元件,因此被安装在内环2的外部,使得限制外环4和转动轴18沿转动轴线方向的运动。内环插入部分14H与内环2的平坦表面10接触。片簧部分15通过从内环插入部分14H进行弯曲而形成,且其自由端接触到作为相对配合元件的转动轴18的平坦表面19。
外环侧板3在环形侧板部分3a的内周表面侧设置有片簧基部14K。通过弯曲片簧基部14K的自由端侧形成外环侧板3的内环插入部分14H。通过相对于沿内环2的内周表面9的方向倾斜地弯曲内环插入部分14H的两个端部部分形成外环侧板3的片簧部分15。内环插入部分14H平行于内环2的直径方向的端部部分中的至少一个被弯曲并形成为片簧部分15。
如图2所示,当插入转动轴18时,外环侧板3在弯曲的自由端和基部之间、在平坦表面10和平坦表面19之间的间隔处形成相对的表面。内环插入部分14H通过片簧部分15基于弹簧性质的弹性变形在转动轴18的平坦表面19和内环2的平坦表面10之间伸展,使得通过吸收因转动轴18和内环2之间的尺寸公差生成的间隔来消除冲击。因此,避免了转动运动的冲击的生成,使得可以精确地进行驱动传动。此外,摩擦力作用在片簧部分15和平坦表面19之间,因此即使没有像后文所述的实施例4中那样加入卡扣配合部分(钩爪27:图10),内环插入部分14H也不会轻易地从转动轴18脱离。
如图1的(a)到(d)、图2的(c)和(d)、以及图4的(a)和(b)所示,在内环2的外周表面上,形成有作为相对于圆周方向的槽的实例的保持槽部分11以及作为靠近保持槽部分11、相对于直径方向的直立表面的实例的引导件接收部分13。外环侧板3与保持槽部分11接合并且与引导件接收部分13接触。在外环侧板3被安装并固定在内环2上的情况中,侧板部分3a系泊住外环4的侧表面中的一个,使得避免包含在单向离合器1中的针6的脱离。
作为凹部的实例的片簧引导部分12使作为外环侧板3的一部分的片簧基部14K经过片簧引导部分12,直到片簧基部14K到达与外环侧板3处于同一平面中的内环2的内周表面。片簧基部14K由片簧引导部分12(图3的(a))引导,使得侧板部分3a相较保持槽部分11能够更多地朝凸缘部分7运动。在内环插入部分14H的平坦表面接触到内环2的平坦表面10的情况中,片簧部分15的两个自由端均与转动轴18的平坦表面19弹性地接触。
如图3的(a)和(b)所示,内环2的凸缘部分7在内环2被插入单向单元20中时,避免内环2在相对于推入方向的相对侧的脱离。外环侧板3与保持槽部分11接合。引导件接收部分13抵靠外环侧板3,使得外环侧板3相对于插入方向被定位。片簧引导部分12保持外环侧板3的片簧基部14K。内环2的外周表面8与构成单向单元20的内周表面的针6接触。作为待安装元件的转动轴18插入其中的内环2的内周表面9具有平坦表面10。
如图5的(b)所示,外环侧板3的侧板部分3a避免包含在单向单元20中的针6的脱离。片簧基部14K由内环2的片簧引导部分12引导。片簧部分15沿平坦表面10被插入到内环2中。
如图3的(c)所示,在外环侧板3的内周表面侧形成有多个切除部分,使得交替地形成引导部分16和锁定爪17。锁定爪17相对于与内环插入部分14H相对的方向被倾斜地弯曲。当外环侧板3被安装并固定在内环2上时,引导部分16由内环2的引导件接收部分13引导。引导部分16由引导件接收部分13引导,使得外环侧板3被定位在内环2上。锁定爪17由内环2的保持槽部分11锁定,使得外环侧板3在位置上被保持并固定在内环2上且没有冲击。锁定爪17通过与内环2的保持槽部分11接合构成防脱离挡块(保持挡块)。
如图5的(a)所示,内环2沿箭头I的方向被穿入到单向单元20中,随后被移动直到凸缘部分7与外环4的侧表面接触,使得内环2相对于外环4被定位。随后,如图5的(b)所示,外环侧板3沿箭头J的方向被插入到内环2中并因此被固定在内环2上。此时,外环侧板3的片簧基部14K由内环2的片簧引导部分12引导,使得内环插入部分14H被插入到内环2中。内环2包括用于当外环侧板3被安装在内环2上时引导外环侧板3使得外环侧板3的相位被管控在正常位置的、作为引导部分的片簧引导部分12。
如图4所示,外环侧板3的锁定爪17最终由内环2的保持槽部分11锁定,使得完成图1所示的设置有内环2的单向离合器1。如图4的(a)所示,保持槽部分11在多个位置以卡扣配合的方式与外环侧板3的内周表面部分接合。
如上所述,作为弹性金属板元件的实例的外环侧板3被安装在内环2上,并且限制在外环4和内环2之间相对于转动轴线方向的相对运动。片簧部分15通过从外环侧板3进行弯曲而形成,并且当转动轴18被安装在内环中时在内环2和转动轴18之间相对于相对转动方向能够带有位置偏差地弹性地变形。因此,减少了单向离合器1的零件(组件)的数量,使得装配步骤数也减少。
(围绕转动轴的安装)
如图2的(a)所示,转动轴18的形成有平坦表面19的一侧中的端部部分沿内周表面9被插入到单向离合器1的内环2中。为了实现简单的插入,转动轴18的自由端部分如图2的(d)所示被倒角。
转动轴18沿箭头G的方向被插入到内环2中,使得转动轴18的平坦表面19与内环2的平坦表面10重叠。在插入过程中,片簧部分15的自由端通过被转动轴18的平坦表面19按压而挠曲(弯曲),且挠曲的片簧部分15通过冲击回弹性在内环2的平坦表面10和转动轴18的平坦表面19之间伸展,使得片簧部分15吸收在转动轴18和内环2之间的冲击。此时,伴随插入生成摩擦力,因此可以根据是否存在对摩擦力的响应来确认在转动轴18和内环2之间没有冲击。因此,可以避免夹杂在转动轴18和内环2之间带有冲击的有缺陷的产品。
如图2的(c)和(d)所示,在转动轴18与单向离合器1装配的情况中,通过片簧部分15的挠曲,由内环与转动轴之间的接合误差和间隔生成的冲击被吸收。
(在致动脉冲马达过程中的防失步效果)
在实施例1中的单向离合器1中,用于允许容易的插入的转动轴18与内环2之间的接合误差和间隔被片簧部分15吸收,因此可以提供带有较少后冲的单向离合器。单向离合器1没有在转动轴18与外环4之间相对于转动方向的冲击,因此当转动轴18由脉冲马达驱动时,外环4随动于来自脉冲马达致动后的第一个脉冲的驱动,使得可以实现平滑的致动和加速。因此,不同于在转动轴18和外环4之间生成相对于转动方向的冲击的情况,在致动过程中的快速转动和加速被消除。
特别地,不生成因伴随正向转动和反向转动的后冲引起的在脉冲马达致动过程中的2波到20波的脉冲波长跳跃所造成的加速冲击力。因此,避免了在致动过程中脉冲马达的失步,以便可以通过同时稳定多个转动负载而致动脉冲马达。
最初,由电磁力确定转动扭矩,因此在低速转动期间通过电磁体的吸引力相对于角度方向在每(一)个脉冲使脉冲马达(步进马达)转动。通过加速第一个脉冲,在第二个脉冲时,脉冲马达进一步被加速,但当借助小于加速力的力施加负载时,脉冲马达可以被平滑地致动并转动。然而,当生成诸如后冲这样的冲击时,脉冲在冲击期内不对致动加速度起作用,使得息止的物体在冲击期结束的那一刻突然转动。此时,静摩擦和惯性矩作用在脉冲马达上,因此很大的扭矩作用在脉冲马达上,使得脉冲马达不能转动,因此存在脉冲马达发生失步的可能性。
作为比较实例,通过使用与实施例1中的外环一样的外环4,在内环2中形成具有与转动轴18的平坦表面19配合的D形横截面的插入开口,随后使用包括通过切割形成的片簧基部14K的外环侧板3装配单向离合器。在所述比较实例中,没有片簧部分15,因此在转动轴18和外环4之间生成相对于转动方向的冲击。在比较实例中的单向离合器中,当转动轴18由脉冲马达驱动时,由于转动角度的冲击造成的延迟,驱动从几个脉冲后开始,并且当存在负载时,脉冲马达发生失步。
(实施例1的其他效果)
实施例1中的单向离合器1通过设置在外环侧板3上的片簧部分15吸收在转动轴18和内环2之间相对于转动方向的冲击。因此,可以提供在转动轴18和内环2之间没有冲击且带有较少后冲的单向离合器。即使当转动轴18和内环2之间的冲击较大时,所述冲击可以通过外环侧板3的片簧部分15被吸收,使得可以高响应度地精确地传递动力。
在实施例1中的单向离合器中,作为由于耐久寿命的结束而使用的更换零件,只需要更换与针6接触的金属制内环2,内环2从单向单元20的外环4被拆卸,随后新的内环2可以被安装。因此,存在通过仅更换内环2可以再次使用单向单元20的优点。相较于转动轴18的长更换操作,当内环2被更换时只需要确保较小的工作空间,因此操作性较好。
在实施例1中的单向离合器1中,转动轴18伴随摩擦力被可拆卸地插入内环2中。片簧部分15带有弹簧力(冲击回弹性)地与转动轴18的平坦表面19接触,因此可以借助合适的摩擦力进行单向离合器1相对于转动轴18的安装和拆卸。因此,单向离合器1的安装、更换等的操作性很好。
在实施例1中的单向离合器1中,内环2的外周表面8的刚性很高,即使当针6强烈地按压内环2时,针6不会产生咬合使得内环2的外周表面8抵抗针的压力变形。因此,即使在外环4和内环2之间传递较大的扭矩时,外环4和内环2的单向控制通过外环4和内环2的正向转动和反向转动被平滑地切换。在传统的金属转动轴的情况中,为了获得高耐久性,例如用于成像装置的片材进给辊转动轴的长度约为400mm的组件整体受到表面硬化处理,因此制造处理较长,因而组件是昂贵的。然而,在实施例1中的单向离合器1中,只有内环2是被表面改良的而转动轴18不受到表面硬化处理,以便可以获得等同的高耐久度并因此能够显著地降低制造成本。
在外直径约为6毫米到20毫米的小尺寸传统单向单元20的情况中,在很多情况中单向单元20不包括内环(内座圈)2,因此单向单元20不能用于以薄圆柱形形成的或由树脂材料形成的转动轴18。然而,在实施例1中的单向离合器1包括内环2,因此在外直径约为6毫米到20毫米的小尺寸通用单向单元中,内环2可以用于以薄圆柱形形成的或由树脂材料形成的转动轴18。根据实施例1,通过使用外直径约为6毫米到20毫米的小尺寸通用单向单元20,包括内环2在内的组件的数量较小,使得单向离合器1可以被容易地装配。作为用于转动轴18的材料,不仅可以使用金属材料,也可以使用树脂材料。
由于转动轴18不与针6接触,在实施例1中的单向离合器1具有不仅可以使用金属制转动轴、也可以使用树脂制转动轴这种通用性。不需要考虑使得转动轴18的外直径的尺寸精度较高这种高精度表面性质,因此在常规加工水平下的转动轴18可以是足够用的。相应地,通过使用具有较低精度的便宜的转动轴18,可以显著降低使用多个转动轴18的最终产品的组件成本。
在实施例1中的单向离合器1中,转动轴18和针6被内环2分隔,因此不生成转动轴18的磨损(磨耗)和疲劳,使得转动轴18可以被重复地连续使用。此外,例如金属原材料或树脂材料的软材料不与针6直接接触,因此即使当转动轴18被长时间使用时,转动轴18的外周表面不被磨损。因此,即使当使用较软且耐磨性较低的转动轴18时,可以提供具有较长耐久寿命的最终产品。相应地,当通过成像装置使数十万张A4大小的纸张通过时,传统的单向离合器到达其寿命尽头,但通过使用实施例1中的单向离合器1,在最终产品的寿命期内,不需要用新的转动轴替换转动轴18。
结果,在通过将较大数量的辊和齿轮集成地装配到单元中来制备的片材进给机构中,对于该片材进给机构,在用于拆卸长的转动轴的结构方面的设计没有限制。此外,消除了为成像装置这样的最终产品提供用于拆卸片材进给机构的通路以及用于允许拆卸转动轴的空间的需求。消除了进行笨拙的操作使得转动轴从片材进给机构被拆卸并且随后新的转动轴被放置并返回到片材进给机构中的需求。
实施例1中的单向离合器1可以仅通过改变内环2的内周表面9的直径而使用具有多种轴直径的转动轴18。因此,通过使用针6的内周包络圆的直径被限制到一定数值的便宜的标准单向单元20,可以满足具有多种轴直径的转动轴18。
在实施例1中的单向离合器1中,在制造中,通过使用外环侧板3的待切割并扔掉的部分形成片簧基部14K、内环插入部分14H和片簧部分15,使得待扔掉的部分的量变小,以便可以节约外环侧板3的材料成本。不需要用于固定内环2和转动轴18的另一个部件,也不需要进行安装上述另一个部件的操作。
在实施例1中的单向离合器1中,通过卡扣配合接合将外环侧板3安装在内环2上,因此装配操作比使用螺钉或E型环的情况时的装配操作简单,并且只需要使用较小数量的组件。因此,存在可以通过预先确定详细说明使得不使用用于商品的一些组件而降低组件的数量并省略一些装配步骤的优点。另一方面,在商用单向离合器中,为了避免针6沿插入方向的脱离,作为与侧板部分3a类似的薄金属板的环形环通过点焊或激光焊接与外环成一体地提前固定。也就是说,侧板部分3a具有抑制针6的脱离的功能,因此相同的功能不必重复。
<实施例2>
在图6中,(a)和(b)是实施例2中的单向离合器的透视图。在图7中,(a)和(b)是实施例2中的外环侧板的透视图。
如图6的(a)所示,实施例2中的单向离合器1B除了内环插入部分14H在其自由端部分包括片簧部分22以外,与实施例1中的单向离合器1一致。因此,在后续说明中,与实施例1中的构成元件相同的构成元件由与图1到图7相同的附图标记或符号表示并且会省略重复的说明。
如图1的(a)和(b)所示,在实施例1中,在通过沿内环2的插入方向(转动轴线方向)弯曲外环侧板3的相关联的部分形成的片簧基部14K的、相对于径向方向的端部部分中的每一个处提供有片簧部分15。如图7的(a)所示,在实施例2中,除了所述这些片簧部分15之外,通过也弯曲片簧基部14K沿插入方向(转动轴线方向)的自由端部分形成片簧部分22。片簧部分15和片簧部分22被提供在三个位置,所述三个位置由内环插入部分14H的左端部分和右端部分以及内环插入部分14H相对于插入方向的自由端部分构成。
如图6的(b)所示,外环侧板21包括片簧基部14K,所述片簧基部从具有避免针6(图4)脱离的功能的侧板部分3a的内周表面的的一部分、朝侧板部分3a的中心延伸。随后,片簧基部14K的自由端部分沿插入方向(转动轴18的插入方向)弯曲,使得形成内环插入部分14H。通过弯曲内环插入部分14H的左端部分和右端部分形成片簧部分15,并且通过弯曲内环插入部分14H的自由端部分形成片簧部分22。片簧部分15和22吸收了内环2和转动轴18之间的尺寸公差,并且一直保持相对转动轴18的平坦表面19的推动(按压)状态,从而传递转动动力。
在外环侧板21的侧板部分3a的内圆周边缘处,形成用于将外环侧板21安装并固定在内环2上的引导部分16和锁定部分17。与实施例1中相似,如图4所示,引导部分16和锁定部分17与保持槽部分11接合,以便外环侧板21与内环2装配。参考图2如上述说明将转动轴18插入到单向离合器1B中。
在实施例2中,片簧部分22被弯曲并立起,使得片簧部分15和22的数量大于实施例1中片簧部分的数量,因此增加了从内环插入部分14H到平坦表面19的扭矩可传递性。通过增加片簧部分15和22的数量,转动轴18的插入压力和摩擦力变大,以便即使当持续有强烈的振动时,片簧部分15和22也不会从转动轴18自然的脱离。相较于实施例1,实施例2可以承受更大程度的负载、扭矩传递、振动和外力波动。
<实施例3>
在图8中,(a)和(c)是实施例3中的单向离合器的图示。在图8中,(a)是单向离合器的前视图,(b)是从弹簧板体侧看到的外环侧板的透视图,(c)是从下方看到的外环侧板的透视图。
如图8的(a)所示,实施例3中的单向离合器1C除了内环插入部分14H在其左端部分和右端部分当中的左端部分处包括片簧部分24以外,与实施例1中的单向离合器1一致。因此,在后续说明中,与实施例1中的构成元件相同的构成元件由与图1到图5以及图8相同的附图标记或符号表示并且会省略重复的说明。与实施例1中相似,内环2被插入到单向单元20中,随后外环侧板23通过卡扣配合接合被安装在内环2上,以便准备好实施例3中的单向离合器1C。
如图8的(b)所示,在实施例3中,仅在从外环侧板23的侧板部分3a朝中心延伸的片簧基部14K的、沿插入方向(转动轴18的插入方向)看的右端部分处提供有片簧部分24。
如图8的(a)所示,当转动轴18被插入单向离合器1C,转动轴18的平坦表面19的右端部分与内环2的平坦表面10直接接触,并且由内环2的平坦表面10保持。转动轴18的平坦表面19的左端部分与片簧部分24接触,使得片簧部分24挠曲以生成弹簧力,并因此吸收在转动轴18和内环2之间相对于转动方向的冲击。
随后,针6(未在图8的(a)中示出)被放置在外环4的内侧,使得单向离合器1C传递从转动轴18到外环4、沿箭头L的方向的扭矩,并且沿与箭头L的方向相反的方向的扭矩不被传递(空转)。
转动轴18的平坦表面19相对于径向方向的端部部分当中的一个与内环2的平坦表面10直接接触,因此当传递相对于箭头L的方向的扭矩时,由所述端部部分当中的一个的直接接触带来的接触压力增加,使得将扭矩从转动轴18直接传递到内环2。在相对于与箭头L的方向相反的方向的扭矩作用在单向离合器1C的情况中,单向离合器1C空转,因此片簧部分24的压力没有改变。
转动轴18的平坦表面19相对于径向方向的另一个端部部分经由片簧部分24直接按压内环2的平坦表面10,因此总是保持端部部分当中的上述一个的直接接触状态。即使在生成扭矩波动时,片簧部分24挠曲以吸收相对于转动方向的冲击,因此没有消除端部部分中的上述一个的直接接触状态。
在实施例3中的单向离合器1C中,扭矩从转动轴18的平坦表面19直接传递到内环2的平坦表面10,因此即使当加入较大的加速度和较大的负载波动时,扭矩可以以一定水平地传递而没有延迟。
<实施例4>
在图9中,(a)和(b)是实施例4中的单向离合器的图示。在图10中,(a)和(b)是实施例4中的外环侧板的图示。
如图9的(a)所示,实施例4中的单向离合器1D除了内环插入部分14H在其自由端部分处包括卡扣配合接合部以外,与实施例1中的单向离合器1一致。因此,在后续说明中,与实施例1中的构成元件相同的构成元件由与图1到图5、图9和图10相同的附图标记或符号表示并且会省略重复的说明。与实施例1中相似,内环2被插入到单向单元20中,随后外环侧板23通过卡扣配合接合被安装在内环2上,以便准备好实施例4中的单向离合器1D。
如图9的(a)所示,转动轴18通过贯通单向离合器1D与单向离合器1D装配。转动轴18设置有爪接收槽部分28。正如当C形环与槽接合时所使用的槽,爪接收槽部分28在转动轴18的整个圆周形成,但是爪接收槽部分28也可以仅在转动轴18的平坦表面上形成。如图9的(b)所示,在内环2的平坦表面10上,提供有贯通内环2、用于爪的槽形下切口29。
如图10的(a)所示,通过弯曲从外环侧板25的侧板部分3a向中心延伸的片簧基部14K的自由端部分形成内环插入部分14H。如从内环插入部分14H的插入方向(转动轴18的插入方向)所看到的,内环插入部分14H相对于径向方向的左端部分和右端部分被倾斜地向上弯曲,使得形成片簧部分15。通过将内环插入部分14H相对于推入方向(深度方向)的自由端部分朝外环侧板25的中心轴线弯曲形成钩爪27。
如图9的(a)所示,当转动轴18被插入到单向离合器1D中且随后单向离合器1D沿插入方向运动时,外环侧板25的钩爪27通过卡扣配合接合与转动轴18的爪接收槽部分28接合。结果,实现在转动轴18和单向离合器1D之间的定位和固定。钩爪27和爪接收槽部分28之间的接合可靠地确保单向离合器1D围绕转动轴18的保持。
如图9的(b)所示,内环2的用于爪的下切口29构成在单向离合器1D沿转动轴18运动的过程中用于钩爪27的挠曲的空间(间隙)。钩爪27在与转动轴18相对的一侧突出,直到钩爪27通过卡扣配合接合与爪接收槽部分28接合,因此下切口29具有作为突出钩爪27在其中运动的空间的功能。
实施例4中的单向离合器1D在外环侧板3的内环插入部分14H的自由端部分处包括有钩爪27。通过朝外环侧板25的中心轴线弯曲内环插入部分14H相对于转动轴线方向的自由端部分形成钩爪27,使得钩爪27进入形成在转动轴18上的爪接收槽部分28。转动轴18和内环2沿插入方向的运动通常通过诸如E形挡环或C形挡环这样的锁定部件被限制(避免)。然而,根据本实施例的构造,转动轴18和内环2可以在不使用作为单独部件的锁定部件的情况下被安装和固定,因此存在可以相应地减少组件的数量的优点。根据实施例4,单向离合器1D可以在不将C环或E环安装在爪接收槽部分28的情况下围绕转动轴18被定位并固定。在使用C环或E环的情况中,需要以夹持单向离合器1D的方式在转动轴的两个位置处提供C环或E环,但是根据实施例4,爪接收槽部分只需要被放置在一个位置。
<实施例5>
图11是实施例5中的片材进给辊的图示。
如图11所示,片材进给辊R的转动轴18由树脂材料形成,并且具有平坦表面19。围绕转动轴18固定有橡胶辊18G。转动轴18被插入到单向离合器1的内环2中。围绕单向离合器1的外环4固定有齿轮4G。
在实施例5中的片材进给辊R中,可以通过使用正如用于转动轴18的树脂材料的ABS、POM、PC、AS或上述树脂的复合材料这样的所谓的热塑性树脂材料、通过注入成型制造转动轴18。因此,相较于用镀镍易切削钢制成的转动轴以及用不锈钢材料制成的转动轴,可以较便宜地制造本实施例中的转动轴18。
<其他实施例>
本发明也可以具有其他实施例,其中,只要采用内环被提供使得多个可转动元件不与转动轴接触的构造,上述实施例中的构成元件中的一部分或全部可以被可替构成元件替代。
相应地,片簧部分15的构造不局限于其中片簧部分15被放置在片簧基部14K相对于径向方向的端部处的构造。片簧部分15也可以通过切除片簧基部14K的中心部分、并随后弯曲并立起在左侧和右侧的剩余中心部分而形成。还可以插入作为另一个部件的弹簧部件等。
在根据本发明的单向离合器中,通过安装内环上、用于限制外环沿转动轴线方向的运动的弹性金属板组件的一部分位于转动轴和内环之间的间隔中,并且限制转动轴和内环之间相对于相对转动方向的位置偏差。因此,可以在不需要提供独立于内环的防冲击部件的情况下,较便宜地抑制在内环和转动轴之间相对于相对转动方向的冲击。尽管参考此处公开的结构对本发明进行了说明,本发明不局限于所阐述的细节,并且本应用旨在覆盖出于改进的目的或在后文权利要求的范围中的调整和改变。
Claims (6)
1.一种单向离合器,包括:
内环,所述内环提供有用于允许转动轴插入的插入开口,并且通过与转动轴接合能够与转动轴一体地转动;
外环,所述外环与所述内环的外周表面接合,并且能够相对于所述内环沿一个方向转动而不能沿与所述一个方向相反的方向转动;
弹性金属板部件,所述弹性金属板部件与所述内环接合,用于限制所述内环相对于所述外环沿所述外环的转动轴线方向的运动,
其中当所述转动轴被安装在所述内环中时,所述弹性金属板部件包括片簧部分,所述片簧部分被定位在所述转动轴和所述内环之间的间隔中并能够在所述间隔中弹性地变形。
2.根据权利要求1所述的单向离合器,其中所述弹性金属板部件具有相对表面,所述相对表面以与所述间隔相对的方式从所述内环的侧部朝所述内环的内部弯曲,并且
其中所述片簧部分包括弯曲部分,所述弯曲部分通过将片簧部分相对于与所述相对表面垂直的宽度方向的端部部分朝所述内环的中心弯曲而获得。
3.根据权利要求1所述的单向离合器,其中所述内环包括引导部分,所述引导部分用于当所述弹性金属板部件与所述内环接合时引导所述弹性金属板部件使得所述弹性金属板部件的相位被管控在正常位置处。
4.根据权利要求1所述的单向离合器,其中所述内环在相对于转动轴线方向、与所述弹性金属板部件被接合的一侧相对的相对侧中,包括有用于限制所述外环沿转动轴线方向的运动的凸缘部分。
5.根据权利要求1所述的单向离合器,其中所述转动轴具有通过使转动轴的圆周表面部分地变平而形成的转动轴平坦表面,
其中所述内环具有通过使内环的能够与所述转动轴的圆周表面接合的圆周表面部分地变平而形成的内环平坦表面,以及
其中在所述转动轴平坦表面和所述内环平坦表面之间形成所述间隔。
6.一种片材进给辊,包括:
转动轴,所述转动轴由树脂材料形成;
根据权利要求1所述的单向离合器,所述转动轴被插入所述单向离合器;
齿轮,所述齿轮围绕所述单向离合器的所述外环被固定;
橡胶辊,所述橡胶辊围绕所述转动轴被固定。
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