CN108374849B - 一种带过载保护的减速式单向离合器 - Google Patents

一种带过载保护的减速式单向离合器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单向离合器，具体的说是一种带过载保护的减速式单向离合器，属于离合器结构技术领域。其包括花键轴、花键套、齿圈和驱动齿轮，花键轴上依次设有花键套和驱动齿轮，花键套上套装齿圈和托架，齿圈内腔中设有多个偏心圆弧滑道，每个偏心圆弧滑道一侧设有弹簧室，每个偏心圆弧滑道内设有一个滚柱，每个弹簧室内设有一个压紧弹簧，压紧弹簧和滚柱之间设有压架，压紧弹簧两端分别压紧接触压架和弹簧室内端面，在压紧弹簧压紧力作用下，滚柱的侧面分别与偏心圆弧滑道和花键套线接触。本发明结构简单、紧凑、合理，工作稳定可靠，能够防止过载情况下离合器失效的情况发生，保障了离合器的正常使用。

Description

一种带过载保护的减速式单向离合器
技术领域
本发明涉及一种单向离合器，具体的说是一种带过载保护的减速式单向离合器，属于离合器结构技术领域。
背景技术
目前，国内外已有大批量生产和应用的不带过载保护的汽车起动机用减速单向离合器，它的原理是齿圈套筒内设有偏心圆弧滑道，偏心圆弧滑道内设有滚柱，通过滚柱楔紧，把齿圈上的动力通过滚柱、空心管传递到驱动齿轮组件上起动发动机。几年观察下来发现，在日常使用过程中，特别是使用一段时间后发动机出现故障或天气比较冷发动机难起动时，传动齿圈齿轮因模数小过载时容易断齿，造成离合器失效，为了防止离合器失效，设计了一种带过载保护的减速式单向离合器。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种带过载保护的减速式单向离合器，能够防止过载情况下离合器失效的情况发生，保障了离合器的正常使用。
按照本发明提供的技术方案，一种带过载保护的减速式单向离合器包括花键轴、花键套、齿圈和驱动齿轮，其特征是：花键轴上依次设有花键套和驱动齿轮，花键套前部通过内花键啮合连接在花键轴的前花键段上，驱动齿轮后部通过内花键啮合连接在花键轴的后花键段上；所述花键套内腔中设有后退弹簧，后退弹簧套装在花键轴上，后退弹簧前后端分别接触花键轴的第一台阶后端面和花键套内腔底端面；所述驱动齿轮内腔中设有压缩弹簧，压缩弹簧套装在花键轴上，压缩弹簧前后端分别接触花键轴的第二台阶后端面和驱动齿轮内腔底端面；花键套上套装齿圈和托架，托架卡装在齿圈一侧；齿圈内腔中设有多个偏心圆弧滑道，多个偏心圆弧滑道沿着齿圈圆周方向均匀分布，每个偏心圆弧滑道一侧设有弹簧室，每个偏心圆弧滑道内设有一个滚柱，每个弹簧室内设有一个压紧弹簧，压紧弹簧和滚柱之间设有压架，压紧弹簧两端分别压紧接触压架和弹簧室内端面，在压紧弹簧压紧力作用下，滚柱的侧面分别与偏心圆弧滑道和花键套线接触；所述齿圈内腔中设有保持弹簧和盖板，保持弹簧两端分别压紧接触盖板和托架，保持弹簧将各个滚柱轴向压紧在齿圈内腔中。
进一步的，压缩弹簧和花键轴的第二台阶之间设有垫圈。
进一步的，驱动齿轮右侧依次设有限位挡圈和卡装在限位挡圈内圈中的钢丝挡圈，钢丝挡圈嵌装在花键轴上并将套装在花键轴上的限位挡圈与驱动齿轮压紧。
进一步的，驱动齿轮为与发动机齿环相匹配的渐开线齿轮。
进一步的，花键套上依次套装第二轴承和第一轴承。
进一步的，花键套左端设有内孔，内孔中设有钢球，内孔的底端面与钢球互相接触，内孔的底端面为圆锥端面。
进一步的，齿圈外表面从左往右依次设有渐开线齿和卡槽，托架面向齿圈一端设有卡圈，卡圈卡装在卡槽中，约束了托架径向及轴向的位移。
进一步的，滚柱为圆锥台结构。
进一步的，压架面向滚柱一端为与滚柱侧面吻合的圆锥面，压架面向压紧弹簧一端设有定位柱，定位柱伸入压紧弹簧中。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明结构简单、紧凑、合理，工作稳定可靠，能够防止过载情况下离合器失效的情况发生，保障了离合器的正常使用。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为图1中A-A剖视图
附图标记说明：1-花键轴、1.1-第一台阶、1.2-第二台阶、2-花键套、3-齿圈、3.1-渐开线齿、3.2-卡槽、3.3-偏心圆弧滑道、3.4-弹簧室、4-后退弹簧、5-第一轴承、6-垫圈、7-压缩弹簧、8-驱动齿轮、9-限位挡圈、10-钢丝挡圈、11-压紧弹簧、12-滚柱、13-压架、13.1-定位柱、14-托架、14.1-卡圈、15-保持弹簧、16-盖板、17-第二轴承、18-钢球。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1~2所示，本发明主要包括花键轴1、花键套2、齿圈3和驱动齿轮8。花键轴1上依次设有花键套2和驱动齿轮8，花键套2前部通过内花键啮合连接在花键轴1的前花键段上，驱动齿轮8后部通过内花键啮合连接在花键轴1的后花键段上。所述驱动齿轮8为与发动机齿环相匹配的渐开线齿轮。
所述花键套2内腔中设有后退弹簧4，后退弹簧4套装在花键轴1上，后退弹簧4前后端分别接触花键轴1的第一台阶1.1后端面和花键套2内腔底端面。
所述驱动齿轮8内腔中设有压缩弹簧7，压缩弹簧7套装在花键轴1上，压缩弹簧7前后端分别接触花键轴1的第二台阶1.2后端面和驱动齿轮8内腔底端面。
所述压缩弹簧7和花键轴1的第二台阶1.2之间设有垫圈6，通过垫圈6减少压缩弹簧7的磨损。
所述驱动齿轮8右侧依次设有限位挡圈9和卡装在限位挡圈9内圈中的钢丝挡圈10，钢丝挡圈10嵌装在花键轴1上并将套装在花键轴1上的限位挡圈9与驱动齿轮8压紧。限位挡圈9保证了钢丝挡圈10不脱出花键轴1，钢丝挡圈10又保证限位挡圈9不脱出花键轴1。
花键套2左端设有内孔，内孔中设有钢球18，内孔的底端面与钢球18互相接触，内孔的底端面为圆锥端面。花键套2上依次套装第二轴承17和第一轴承5，第二轴承17和第一轴承5外圈安装在起动机机壳上起到定位和支撑单向离合器的作用。
花键套2上套装齿圈3和托架14，托架14卡装在齿圈3一侧。所述齿圈3外表面从左往右依次设有渐开线齿3.1和卡槽3.2，托架14面向齿圈3一端设有卡圈14.1，卡圈14.1卡装在卡槽3.2中，约束了托架14径向及轴向的位移。
齿圈3内腔中设有多个偏心圆弧滑道3.3，多个偏心圆弧滑道3.3沿着齿圈3圆周方向均匀分布。每个偏心圆弧滑道3.3一侧设有弹簧室3.4，每个偏心圆弧滑道3.3内设有一个滚柱12，每个弹簧室3.4内设有一个压紧弹簧11，压紧弹簧11和滚柱12之间设有压架13，压紧弹簧11两端分别压紧接触压架13和弹簧室3.4内端面，在压紧弹簧11压紧力作用下，滚柱12的侧面分别与偏心圆弧滑道3.3和花键套2线接触。所述滚柱12为圆锥台结构。
所述压架13面向滚柱12一端为与滚柱12侧面吻合的圆锥面，压架13面向压紧弹簧11一端设有定位柱13.1，定位柱13.1伸入压紧弹簧11中，避免压紧弹簧11从压架13端面上滑落。
所述齿圈3内腔中设有保持弹簧15和盖板16，保持弹簧15两端分别压紧接触盖板16和托架14，保持弹簧15将各个滚柱12轴向压紧在齿圈3内腔中。
本发明的工作原理是：如图1所示，在正常情况下，起动机通电，起动机电磁开关接通，衔铁产生推力，起动机顶针A推动钢球及花键轴，花键轴克服后退弹簧的弹力带动驱动齿轮前移与发动机齿环啮合，此时接通主回路，起动机转子旋转，通过齿圈、滚柱、花键管及花键轴带动驱动齿轮旋转，发动机被起动，当发动机起动后，起动机断电，起动机顶针A后退，花键轴在后退弹簧的推动下后退，带动驱动齿轮后退脱开发动机齿环，完成了一次起动离合的全过程。
当发动机出现故障或天气比较冷发动机难起动时，因滚柱与齿圈的偏心圆弧滑道及花键套为线接触，发动机驱动时，扭力通过驱动齿轮、花键轴及花键套传递到滚柱时有一个向右的轴向分力，当向右作用于滚柱的轴向分力大于保持弹簧的工作压力时，滚柱沿轴向向右移动脱开齿圈的偏心圆弧滑道及花键套，单向离合器出现打滑，从而能防止齿圈齿轮过载断齿。

Claims (7)

1.一种带过载保护的减速式单向离合器，包括花键轴（1）、花键套（2）、齿圈（3）和驱动齿轮（8），其特征是：花键轴（1）上依次设有花键套（2）和驱动齿轮（8），花键套（2）前部通过内花键啮合连接在花键轴（1）的前花键段上，驱动齿轮（8）后部通过内花键啮合连接在花键轴（1）的后花键段上；所述花键套（2）内腔中设有后退弹簧（4），后退弹簧（4）套装在花键轴（1）上，后退弹簧（4）前后端分别接触花键轴（1）的第一台阶（1.1）后端面和花键套（2）内腔底端面；所述驱动齿轮（8）内腔中设有压缩弹簧（7），压缩弹簧（7）套装在花键轴（1）上，压缩弹簧（7）前后端分别接触花键轴（1）的第二台阶（1.2）后端面和驱动齿轮（8）内腔底端面；花键套（2）上套装齿圈（3）和托架（14），托架（14）卡装在齿圈（3）一侧；齿圈（3）内腔中设有多个偏心圆弧滑道（3.3），多个偏心圆弧滑道（3.3）沿着齿圈（3）圆周方向均匀分布，每个偏心圆弧滑道（3.3）一侧设有弹簧室（3.4），每个偏心圆弧滑道（3.3）内设有一个滚柱（12），每个弹簧室（3.4）内设有一个压紧弹簧（11），压紧弹簧（11）和滚柱（12）之间设有压架（13），压紧弹簧（11）两端分别压紧接触压架（13）和弹簧室（3.4）内端面，在压紧弹簧（11）压紧力作用下，滚柱（12）的侧面分别与偏心圆弧滑道（3.3）和花键套（2）线接触；所述齿圈（3）内腔中设有保持弹簧（15）和盖板（16），保持弹簧（15）两端分别压紧接触盖板（16）和托架（14），保持弹簧（15）将各个滚柱（12）轴向压紧在齿圈（3）内腔中；
发动机驱动时，扭力通过驱动齿轮（8）、花键轴（1）及花键套（2）传递到滚柱（12）时有一个向右的轴向分力，当向右作用于滚柱（12）的轴向分力大于保持弹簧（15）的工作压力时，滚柱（12）能够沿轴向向右移动脱开偏心圆弧滑道（3.3）及花键套（2），以使单向离合器出现打滑；
所述压缩弹簧（7）和花键轴（1）的第二台阶（1.2）之间设有垫圈（6）；
所述驱动齿轮（8）右侧依次设有限位挡圈（9）和卡装在限位挡圈（9）内圈中的钢丝挡圈（10），钢丝挡圈（10）嵌装在花键轴（1）上并将套装在花键轴（1）上的限位挡圈（9）与驱动齿轮（8）压紧。
2.如权利要求1所述的一种带过载保护的减速式单向离合器，其特征是：所述驱动齿轮（8）为与发动机齿环相匹配的渐开线齿轮。
3.如权利要求1所述的一种带过载保护的减速式单向离合器，其特征是：所述花键套（2）上依次套装第二轴承（17）和第一轴承（5）。
4.如权利要求1所述的一种带过载保护的减速式单向离合器，其特征是：所述花键套（2）左端设有内孔，内孔中设有钢球（18），内孔的底端面与钢球（18）互相接触，内孔的底端面为圆锥端面。
5.如权利要求1所述的一种带过载保护的减速式单向离合器，其特征是：所述齿圈（3）外表面从左往右依次设有渐开线齿（3.1）和卡槽（3.2），托架（14）面向齿圈（3）一端设有卡圈（14.1），卡圈（14.1）卡装在卡槽（3.2）中，约束了托架（14）径向及轴向的位移。
6.如权利要求1所述的一种带过载保护的减速式单向离合器，其特征是：所述滚柱（12）为圆锥台结构。
7.如权利要求1所述的一种带过载保护的减速式单向离合器，其特征是：所述压架（13）面向滚柱（12）一端为与滚柱（12）侧面吻合的圆锥面，压架（13）面向压紧弹簧（11）一端设有定位柱（13.1），定位柱（13.1）伸入压紧弹簧（11）中。
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