CN109826880B - 一种超越离合式自锁-解锁机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超越离合式自锁‑解锁机构，包括轴，轴沿轴向依次设有侧板、止动环、拨盘和传动轮A，止动环上套设一止动法兰；轴与侧板转动连接；止动法兰通过螺纹紧固件与侧板紧固连接；止动环与轴固定连接；拨盘与轴转动连接；传动轮A与轴转动连接；传动销的一端与传动轮A的第一销孔过盈配合，另一端穿过拨盘上的腰形通孔与止动环上的腰孔间隙配合；拨动销的一端与传动轮A的第二销孔过盈配合，另一端插入拨盘的腰形盲孔中并与腰形盲孔间隙配合；还包括止动销，止动销的一端穿过拨盘上的腰形孔，另一端伸入止动环上的楔形槽内。本发明解决了现有的超越离合器自锁之后不能实现同向解锁并转动的技术问题。

Description

一种超越离合式自锁-解锁机构

技术领域

本发明涉及机械传动部件，特别涉及一种超越离合式自锁-解锁机构。

背景技术

在某些机械装置上，由于条件限制，不允许安装电控(或者机电一体)的制动单元，但是又需要可靠制动(自锁)和解锁，因此，急需开发一种利用单纯机械式自锁机构来实现装置的制动(自锁)和解锁功能。

目前，国家知识产权局公开了发明名称为双向超越离合器、申请公布号为CN102192253A的发明专利，但是现有的这种超越离合器在实现了自锁之后，不能实现同向解锁并转动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超越离合式自锁-解锁机构，以解决现有的超越离合器自锁之后不能实现同向解锁并转动的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种超越离合式自锁-解锁机构，包括轴，所述轴沿轴向依次设有侧板、止动环、拨盘和传动轮A，所述止动环上套设一止动法兰：

所述轴与所述侧板转动连接；

所述止动法兰通过螺纹紧固件与所述侧板紧固连接；

所述止动环与所述轴固定连接，所述止动环的端面上设有若干腰孔和楔形槽；

所述拨盘与所述轴转动连接，所述拨盘的端面上设有若干的贯穿所述拨盘的腰形通孔、腰形盲孔和腰形孔；

所述传动轮A与所述轴转动连接，所述传动轮A的端面上设有若干的用于安装传动销的第一销孔和用于安装拨动销的第二销孔；

所述传动销的一端与所述传动轮A的第一销孔过盈配合，另一端穿过所述拨盘上的腰形通孔与所述止动环上的腰孔间隙配合；

所述拨动销的一端与所述传动轮A的第二销孔过盈配合，另一端插入所述拨盘的腰形盲孔中并与所述腰形盲孔间隙配合；

还包括止动销，所述止动销的一端穿过所述拨盘上的腰形孔，另一端伸入所述止动环上的楔形槽内。

较佳的，所述轴通过轴承与所述侧板转动连接。

较佳的，所述轴承为自润滑轴承。

较佳的，所述轴为阶梯轴，所述轴包括直径从大到小的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述侧板设置在所述第一轴段，所述拨盘、止动环和止动法兰均设置在所述第二轴段上，所述传动轮A设置在所述第三轴段：

所述拨盘的宽度为B₁，所述止动法兰的宽度为B₂，所述止动环的宽度为B₃，所述第二轴段的长度为L，B₃＞B₂，L＞B₁+B₂。

较佳的，所述拨盘上的腰形通孔的半径为R₁，开角为所述拨盘上的腰形盲孔的开角为γ；

所述止动环上的腰孔的半径为R₂，开角为λ；

R₁＞R₂，

较佳的，所述止动环的内圆面与所述轴过盈配合；或，

所述止动环上设置容置圆柱销的销孔一，对应的，所述轴上设置容置圆柱销的销孔二，所述止动环通过一圆柱销与所述轴固定连接；或，

所述止动环上设置一容置平键的凹槽一，对应的，所述轴上设置一容置平键的凹槽二，所述止动环通过一平键与所述轴固定连接。

较佳的，所述止动销的圆面上设置一卡槽，所述卡槽内安装弹性挡圈。

较佳的，所述传动轮A的外侧设置一传动轮B，所述传动轮B与所述轴固定连接；

所述传动轮B的外侧还设置一挡圈，所述挡圈套设在轴上，所述轴的端部设置一螺纹孔，所述螺纹孔上通过一螺纹紧固件将所述挡圈固定在所述轴上。

较佳的，所述传动轮A和传动轮B之间设置一隔圈，所述隔圈套设在所述轴上并与所述轴间隙配合。

较佳的，所述拨盘与所述轴之间设置一铜套A，所述铜套A的内圆面与所述轴过渡配合或过盈配合，外圆面与所述拨盘的内孔间隙配合；

所述传动轮A与所述轴之间设置一铜套B，所述铜套B的内圆面与所述轴过渡配合或过盈配合，外圆面与所述传动轮A的内孔间隙配合。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

本发明提供一种超越离合式自锁-解锁机构，当外部动力正向向传动轮A输入时，传动轮A正向转动，由于传动销的作用，传动轮A将扭矩传递给止动环，由于此时拨盘处于自由状态，则止动销向楔形槽的大端口方向逃离，因此，传递的扭矩使所述轴向正向转动；当外部动力停止输入时，所述传动轮停止转动，由于负载的作用，所述轴向反方向转动(或有向反方向转动的趋势)，止动销向楔形槽的小端口方向运动(或有向楔形槽的小端口方向运动的趋势)，止动法兰固定不动，轴被止动销卡住而不能反方向转动；当轴需要反向转动时，首先外部动力反向向传动轮A输入，传动轮反向转动，由于拨动销的作用，拨盘也反向转动，从而使止动销向楔形槽的大端口方向移动，止动环被解锁并跟随传动轮A反向转动，轴也随之反向转动，本发明能够实现自锁之后同向解锁并转动，解决了目前的超越离合器自锁之后不能实现同向自锁并转动的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1为本发明一种超越离合式自锁-解锁机构的结构图；

图2为本发明一种超越离合式自锁-解锁机构的剖视图A-A；

图3为本发明一种超越离合式自锁-解锁机构的关键尺寸示意图；

图4为本发明的拨盘的结构示意图；

图5为本发明的止动环的结构示意图；

图6为本发明的传动轮A的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合图1至图6对本发明提供的超越离合式自锁-解锁机构进行详细的描述，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1至图6，一种超越离合式自锁-解锁机构，包括轴19，所述轴19沿轴向依次设有侧板1、止动环2、拨盘4和传动轮A5，所述止动环2上套设一止动法兰3：

所述轴19与所述侧板1转动连接，侧板起与机械设备安装的作用；

所述止动法兰3通过螺纹紧固件17与所述侧板1紧固连接；

所述止动环2与所述轴19固定连接，所述止动环2的外圆面与所述止动法兰3的内孔间隙配合，所述止动环2的端面上设有若干腰孔和楔形槽；

所述拨盘4与所述轴19转动连接，所述拨盘4的端面上设有若干的贯穿所述拨盘4的腰形通孔、腰形盲孔(本实施例的腰形盲孔为平底盲孔)和腰形孔；

所述传动轮A5与所述轴19转动连接，所述传动轮A5的端面上设有若干的用于安装传动销6的第一销孔和用于安装拨动销15的第二销孔；

所述传动销6的一端与所述传动轮A5的第一销孔过盈配合，另一端穿过所述拨盘4上的腰形通孔与所述止动环2上的腰孔间隙配合；

所述拨动销15的一端与所述传动轮A5的第二销孔过盈配合，另一端插入所述拨盘4的腰形盲孔中并与所述腰形盲孔间隙配合；

还包括止动销21，所述止动销21的一端穿过所述拨盘4上的腰形孔，另一端伸入所述止动环2上的楔形槽内。在本实施例中，楔形槽平行于止动环2的轴向且是贯穿止动环2的通槽，而且还位于所述止动环2的外圆面上，楔形槽的端口沿着止动环2的径向从内向外依次增大。

在本实施例中，所述轴19的端部设置一螺纹孔，所述螺纹孔上通过一螺纹紧固件12将所述传动轮A5轴向固定在所述轴19上；或者，

所述传动轮A5的外侧设置一传动轮B8，所述传动轮B8与所述轴19固定连接；所述传动轮B8的外侧还设置一挡圈13，所述挡圈13套设在轴19上，所述轴19的端部设置一螺纹孔，所述螺纹孔上通过紧固一螺纹紧固件12(图示为内六角螺钉，但本实施例并不局限与此，螺纹紧固件12上还设置一防松的弹簧垫圈11和平垫圈10)将所述挡圈13固定在所述轴19上。

进一步的，所述传动轮A5和传动轮B8之间设置一隔圈7，所述隔圈7套设在所述轴19上并与所述轴19间隙配合。

所述拨盘4与所述轴19之间设置一铜套A16，所述铜套A16的内圆面与所述轴19过渡配合或过盈配合，外圆面与所述拨盘4的内孔间隙配合；

所述传动轮A5与所述轴19之间设置一铜套B14，所述铜套B14的内圆面与所述轴19过渡配合或过盈配合，外圆面与所述传动轮A5的内孔间隙配合。

所述传动轮B8的内孔与所述轴19过盈配合；或，所述传动轮B8的内孔上设有容置联结平键9的键槽，所述轴19上对应设有容置联结平键9的键槽，传动轮B8与轴19之间通过联结平键9固定连接。在本实施例中，传动轮B8用于输出动力至其他轴。

传动轮A5和传动轮B8可以是链轮，也可是是齿轮或带轮，本发明对此不做具体限制。

轴19可以作为卷筒(提升重物)使用，也可以作为驱动轴为其它负载提供动力。

在本实施例中，所述轴19通过轴承18与所述侧板1转动连接。

进一步的，所述轴承18为自润滑轴承。所述侧板1上设置一安装自润滑轴承的轴承安装孔，所述自润滑轴承的外圈与轴承安装孔过盈配合，内圈与轴19间隙配合。

在本实施例中，侧板1上设有若干螺纹孔，止动法兰3通过若干螺钉固定在侧板1上。

在本实施例中，所述轴19为阶梯轴，所述轴19包括直径从大到小的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述侧板1设置在所述第一轴段，所述拨盘4、止动环2和止动法兰3均设置在所述第二轴段上，所述传动轮A5和传动轮B8设置在所述第三轴段上。

在本实施例中，第一销孔和第二销孔均为阶梯圆孔，第一销孔的直径大于第二销孔的直径。

在本实施例中，所述止动环2与轴19的固定方式有以下三种：

所述止动环2的内圆面与所述轴19过盈配合；或，

所述止动环2上设置容置圆柱销20的销孔一，对应的，所述轴19上设置容置圆柱销20的销孔二，所述止动环2通过一圆柱销20与所述轴19固定连接；或，

所述止动环2上设置一容置平键的凹槽一，对应的，所述轴19上设置一容置平键的凹槽二，所述止动环2通过一平键与所述轴19固定连接。

在本实施例中，止动销21的一端穿过拨盘4上的腰形孔，另一端伸入止动环2上的楔形槽内，为了防止止动销21轴向窜动，在止动销21圆面上另外加工了一个卡槽，在卡槽内安装轴用弹性挡圈。

在本实施例中，拨盘4安装好之后，可低阻力(或者接近无摩擦力)自由在一定角度范围内转动。

本发明的工作原理：

当外部动力正向(正向和反向是两个相对方向，本发明对此不做具体限制，本实施例以图示箭头方向为正向，则图示的反方向即为反向，但本发明并不局限与此)向所述传动轮A5输入时，所述传动轮A5正向转动，由于传动销6的作用，所述传动轮A5将扭矩传递给所述止动环2，由于此时拨盘4处于自由状态，则止动销21向所述楔形槽的大端口方向逃离，因此，传递的扭矩使所述轴19向正向(本实施例为图示箭头方向)转动；

当外部动力停止输入时，所述传动轮停止转动，由于负载的作用，所述轴19向反方向(本实施例为图示箭头的反方向)转动(或有向反方向转动的趋势)，所述止动销21向所述楔形槽的小端口方向运动(或有向所述楔形槽的小端口方向运动的趋势)，所述止动法兰3固定不动，所述轴19被所述止动销21卡住而不能反方向转动；

当所述轴19需要反向(本实施例为图示箭头的反方向)转动时，首先外部动力反向向所述传动轮A5输入，所述传动轮反向转动，由于所述拨动销15的作用，拨盘4也反向转动，从而使所述止动销21向所述楔形槽的大端口方向移动，所述止动环2被解锁并跟随所述传动轮A5反向转动，所述轴19也随之反向转动。

请参考图3至图6，在本实施例中，传动销6的个数小于等于传动轮A5上第一销孔的个数，小于等于拨盘4上的腰形通孔个数，小于等于止动环2上的腰孔个数，本发明对传动销6的个数不做限制，只要能实现其传动功能即可。本实施例优选三个传动销6，三个第一销孔(501，502，503)，三个腰形通孔(401，402，403)，四个腰孔(201，202，203，204)；

止动销21的个数小于等于拨盘4上腰形孔的个数，小于等于止动环2上楔形槽的个数，本发明对止动销21的个数不做限制，本实施例优选两个止动销21，两个腰形孔(405，406)为阶梯孔，两个楔形槽(205，206)；

拨动销15的个数＝传动轮A5上第二销孔的个数＝拨盘4的腰形盲孔的个数，本发明对拨动销15的个数不做限制，本实施例优选一个拨动销15，一个第二销孔504，一个腰形盲孔404。

所述拨盘4的宽度为B₁，所述止动法兰3的宽度为B₂，所述止动环2的宽度为B₃，所述第二轴段的长度为L，B₃＞B₂，L＞B₁+B₂。

所述拨盘4上的三个腰形通孔(401，402，403)的半径均为R₁，开角均为所述拨盘4上的一个腰形盲孔404的开角为γ；所述止动环2上的三个腰孔(201，202，203)的半径均为R₂，开角均为λ；

R₁＞R₂，

在拨盘4上，相邻的两腰形通孔之间的相位角为α(即腰形通孔401与腰形通孔402之间的相位角为α，腰形通孔402与腰形通孔403之间的相位角也为α)，腰形通孔403与腰形盲孔404之间的相位角为β。

在止动环2上，相邻的两腰孔之间的相位角为α(在本实施例中，止动环2上间隔设置四个腰孔，即腰孔201与腰孔202之间的相位角为α，腰孔202与腰孔203之间的相位角也为α，腰孔203与腰孔204之间的相位角也为α)；

在传动轮A5上，相邻的第一销孔之间的相位角为α(即第一销孔501与第一销孔502之间的相位角为α，第一销孔502与第一销孔503之间的相位角也为α)；

α＞β。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，包括轴，所述轴沿轴向依次设有侧板、止动环、拨盘和传动轮A，所述止动环上套设一止动法兰；

所述轴与所述侧板转动连接；

所述止动法兰通过螺纹紧固件与所述侧板紧固连接；

所述止动环与所述轴固定连接，所述止动环的端面上设有若干腰孔和楔形槽；

所述拨盘与所述轴转动连接，所述拨盘的端面上设有若干的贯穿所述拨盘的腰形通孔、腰形盲孔和腰形孔；

所述传动轮A与所述轴转动连接，所述传动轮A的端面上设有若干的用于安装传动销的第一销孔和用于安装拨动销的第二销孔；

所述传动销的一端与所述传动轮A的第一销孔过盈配合，另一端穿过所述拨盘上的腰形通孔与所述止动环上的腰孔间隙配合；

所述拨动销的一端与所述传动轮A的第二销孔过盈配合，另一端插入所述拨盘的腰形盲孔中并与所述腰形盲孔间隙配合；

还包括止动销，所述止动销的一端穿过所述拨盘上的腰形孔，另一端伸入所述止动环上的楔形槽内。

2.如权利要求1所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述轴通过轴承与所述侧板转动连接。

3.如权利要求2所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述轴承为自润滑轴承。

4.如权利要求1所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述轴为阶梯轴，所述轴包括直径从大到小的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述侧板设置在所述第一轴段，所述拨盘、止动环和止动法兰均设置在所述第二轴段上，所述传动轮A设置在所述第三轴段：

所述拨盘的宽度为B₁，所述止动法兰的宽度为B₂，所述止动环的宽度为B₃，所述第二轴段的长度为L，B₃＞B₂，L＞B₁+B₂。

5.如权利要求1所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述拨盘上的腰形通孔的半径为R₁，开角为所述拨盘上的腰形盲孔的开角为γ；

所述止动环上的腰孔的半径为R₂，开角为λ；

R₁＞R₂，

6.如权利要求1所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述止动环的内圆面与所述轴过盈配合；或，

所述止动环上设置容置圆柱销的销孔一，对应的，所述轴上设置容置圆柱销的销孔二，所述止动环通过一圆柱销与所述轴固定连接；或，

所述止动环上设置一容置平键的凹槽一，对应的，所述轴上设置一容置平键的凹槽二，所述止动环通过一平键与所述轴固定连接。

7.如权利要求1所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述止动销的圆面上设置一卡槽，所述卡槽内安装弹性挡圈。

8.如权利要求1所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述传动轮A的外侧设置一传动轮B，所述传动轮B与所述轴固定连接；

所述传动轮B的外侧还设置一挡圈，所述挡圈套设在轴上，所述轴的端部设置一螺纹孔，所述螺纹孔上通过一螺纹紧固件将所述挡圈固定在所述轴上。

9.如权利要求8所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述传动轮A和传动轮B之间设置一隔圈，所述隔圈套设在所述轴上并与所述轴间隙配合。

10.如权利要求1所述的一种超越离合式自锁-解锁机构，其特征在于，所述拨盘与所述轴之间设置一铜套A，所述铜套A的内圆面与所述轴过渡配合或过盈配合，外圆面与所述拨盘的内孔间隙配合；

所述传动轮A与所述轴之间设置一铜套B，所述铜套B的内圆面与所述轴过渡配合或过盈配合，外圆面与所述传动轮A的内孔间隙配合。