CN110748581A - 三棘轮式单向离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种三棘轮式单向离合器，包括：主动棘轮、前从动棘轮组、后从动棘轮组、棘爪组和滚动轴承。所述棘爪组包括：棘爪座套、多个棘爪、多个弹性元件。所述前从动棘轮组包括：前从动棘轮组棘轮、滚动体阵列、从动棘轮组支撑圈。所述后从动棘轮组包括：后从动棘轮组棘轮、滚动体阵列、从动棘轮组支撑圈。当所述三棘轮式单向离合器沿空转的方向旋转时，所述棘爪从所述主动棘轮的齿顶面的末端滑过后到达所述前从动棘轮组棘轮和后从动棘轮组棘轮的齿顶面，从而避免所述棘爪撞击所述主动棘轮，并且棘爪、主动棘轮、前从动棘轮组棘轮、后从动棘轮组棘轮的磨损均匀。

Description

三棘轮式单向离合器
技术领域
本发明涉及一种单向离合器，尤其是一种三棘轮式单向离合器。
背景技术
棘轮离合器是单向离合器的一种，分为外啮合和内啮合棘轮离合器两类。目前大部分的棘轮离合器通过一个棘轮和多个棘爪组成的机构实现一个旋转方向传递转矩和另一个方向进行空转的功能，当单向离合器沿空转的方向旋转时，棘爪在棘轮齿顶面的末端滑过后在弹性元件的作用下撞击棘轮表面，并发出响声，此过程会增加棘爪与棘轮的磨损并降低弹性元件的使用寿命，通过采用双棘轮的方式可以避免单向离合器沿空转的方向旋转时棘爪撞击棘轮表面。
如中国专利：双棘轮式单向离合，申请号：20161107492.5，其公开一种单向离合器，尤其是一种双棘轮式单向离合器，包括主动棘轮、棘爪组、从动棘轮组、滚动轴承；
所述主动棘轮设置有一个或多个定位槽；
所述棘爪组包括：棘爪座套、多个棘爪、多个弹性元件，所述多个棘爪安装在棘爪座套上，所述多个弹性元件分别卡设在所述棘爪座套和每个所述棘爪之间；
所述从动棘轮组包括：从动棘轮组棘轮、滚珠、滚珠保持架、从动棘轮组支撑圈，所述从动棘轮组棘轮设置有一个或多个定位销，所述从动棘轮组安装在所述棘爪组中的棘爪座套上；
所述滚动轴承有两组，用于连接和支承所述主动棘轮与所述棘爪组中的棘爪座套。
该双棘轮式单向离合器沿空转的方向旋转时，所述主动棘轮先相对于所述从动棘轮组棘轮旋转，在使所述从动棘轮组棘轮的齿顶面与所述主动棘轮的齿顶面在轴向上互补后，所述主动棘轮再带动所述从动棘轮组棘轮一起旋转，使所述棘爪从所述主动棘轮的齿顶面的末端滑过后到达所述从动棘轮组棘轮的齿顶面，从而避免所述棘爪撞击所述主动棘轮。
这种双棘轮式单向离合器的不足为：该双棘轮式单向离合器沿空转的方向旋转时，所述棘爪从所述主动棘轮的齿顶面的末端滑过后到达所述从动棘轮组棘轮的齿顶面，
过程中，
当所述棘爪与所述主动棘轮的齿顶面接触时，所述棘爪在将与所述从动棘轮组棘轮的齿顶面接触的位置上悬空，在所述弹性元件的作用下，所述主动棘轮的齿顶面的两端受到所述棘爪的压力不同，导致所述棘爪与所述主动棘轮的接触面的磨损不均匀，所述主动棘轮的齿顶面的磨损集中在靠近所述从动棘轮组棘轮的一侧，
当所述棘爪与所述从动棘轮的齿顶面接触时，所述棘爪在将与所述主动棘轮组棘轮的齿顶面接触的位置上悬空，在所述弹性元件的作用下，所述从动棘轮的齿顶面的两端受到所述棘爪的压力不同，导致所述棘爪与所述从动棘轮的接触面的磨损不均匀，所述从动棘轮的齿顶面的磨损集中在靠近所述主动棘轮组棘轮的一侧。
发明内容
本发明提出一种三棘轮式单向离合器，可分为外啮合和内啮合两种实施方式，该三棘轮式单向离合器沿空转的方向旋转时棘爪与主动棘轮的接触面、棘爪与从动棘轮的接触面的磨损均匀。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种三棘轮式单向离合器，主要包括：
主动棘轮，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为外啮合时，所述主动棘轮为外齿棘轮，作为单向离合器的内圈，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为内啮合时，所述主动棘轮为内齿棘轮，作为单向离合器的外圈，所述主动棘轮设置有一个或多个定位槽；
棘爪组，所述棘爪组包括：棘爪座套、多个棘爪、多个弹性元件，所述多个棘爪安装在棘爪座套上，所述多个弹性元件分别卡设在所述棘爪座套和每个所述棘爪之间，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为外啮合时，所述棘爪座套作为单向离合器的外圈，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为内啮合时，所述棘爪座套作为单向离合器的内圈；
前从动棘轮组，所述前从动棘轮组包括：前从动棘轮组棘轮、滚动体阵列、从动棘轮组支撑圈，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为外啮合时，所述前从动棘轮组棘轮为外齿棘轮，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为内啮合时，所述前从动棘轮组棘轮为内齿棘轮，所述前从动棘轮组棘轮设置有一个或多个定位键，所述前从动棘轮组安装在所述棘爪组中的棘爪座套上，位于所述主动棘轮前端；
后从动棘轮组，所述后从动棘轮组包括：后从动棘轮组棘轮、滚动体阵列、从动棘轮组支撑圈，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为外啮合时，所述后从动棘轮组棘轮为外齿棘轮，当所述三棘轮式单向离合器的实施方式为内啮合时，所述后从动棘轮组棘轮为内齿棘轮，所述后从动棘轮组棘轮设置有一个或多个定位键，所述后从动棘轮组安装在所述棘爪组中的棘爪座套上，位于所述主动棘轮后端；
滚动轴承，所述滚动轴承有两组，用于连接和支承所述主动棘轮与所述棘爪组中的棘爪座套。
本发明的有益效果在于：当所述三棘轮式单向离合器沿空转的方向旋转时，所述主动棘轮先相对于所述前从动棘轮组棘轮和后从动棘轮组棘轮旋转，在当所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮的齿顶面与所述主动棘轮的齿顶面在轴向上互补后，所述主动棘轮再带动所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮一起旋转，使所述棘爪从所述主动棘轮的齿顶面的末端滑过后到达所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮的齿顶面；
过程中，
当所述棘爪与所述主动棘轮的齿顶面接触时，
所述棘爪在将与所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮的齿顶面接触的位置上悬空，在所述弹性元件的作用下，所述主动棘轮的齿顶面的两端受到所述棘爪的压力相同，所述主动棘轮在与所述棘爪的接触面的磨损均匀；
当所述棘爪与所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮的齿顶面接触时，
所述棘爪在将与所述主动棘轮的齿顶面接触的位置上悬空，在所述弹性元件的作用下，所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮的齿顶面的两端受到所述棘爪的压力相同，所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮在与所述棘爪的接触面的磨损均匀。
附图说明
图1为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例的剖视轴测图。
图2为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例的爆炸轴测图。
图3为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例的直径平面部分横截面的轴测图。
图4为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例沿锁定的方向旋转时主动棘轮、前从动棘轮组棘轮、后从动棘轮组棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。
图5为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例沿空转的方向旋转时主动棘轮、前从动棘轮组棘轮、后从动棘轮组棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。
图6为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例的剖视轴测图。
图7为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例的爆炸轴测图。
图8为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例的直径平面部分横截面的轴测图。
图9为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例沿锁定的方向旋转时主动棘轮、前从动棘轮组棘轮、后从动棘轮组棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。
图10为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例沿空转的方向旋转时主动棘轮、前从动棘轮组棘轮、后从动棘轮组棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。
图中符号说明：1-主动棘轮；2-前从动棘轮组棘轮；3-滚动体阵列；4-从动棘轮组支撑圈；5-后从动棘轮组棘轮；6-滚动体阵列；7-从动棘轮组支撑圈；8-棘爪；9-弹性元件；10-棘爪座套；11-滚动轴承；12-滚动轴承；13-孔用卡簧；20-定位槽；21-定位键；51-主动棘轮；52-前从动棘轮组棘轮；53-滚动体阵列；54-从动棘轮组支撑圈；55-后从动棘轮组棘轮；56-滚动体阵列；57-从动棘轮组支撑圈；58-棘爪；59-弹性元件；60-棘爪座套；61-滚动轴承；62-滚动轴承；63-孔用卡簧；70-定位槽；71-定位键。
具体实施方式
下面结合附图详细什么本发明的各个实施例。
如图1所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例，其中主动棘轮1作为单向离合器的内圈，棘爪座套10作为单向离合器的外圈，棘爪8安装在棘爪座套10上，弹性元件9卡设在棘爪8和棘爪座套10之间，多个棘爪8、多个弹性元件9和棘爪座套10共同构成棘爪组。
如图1-图3所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例，
由前从动棘轮组棘轮2、滚动体阵列3、从动棘轮组支撑圈4组成的前从动棘轮组安装在棘爪组中的棘爪座套10上；
由后从动棘轮组棘轮5、滚动体阵列6、从动棘轮组支撑圈7组成的后从动棘轮组安装在棘爪组中的棘爪座套10上；
主动棘轮1与棘爪座套10通过滚动轴承11和滚动轴承12装配连接起来，通过孔用卡簧13固定滚动轴承11和滚动轴承12的位置。
如图1-图5所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例，
前从动棘轮组棘轮2的两端面分别不与主动棘轮1和滚动轴承11发生接触，前从动棘轮组棘轮2的内孔不与主动棘轮1发生接触，前从动棘轮组棘轮2上设置有定位键21；
后从动棘轮组棘轮5的两端面分别不与主动棘轮1和滚动轴承12发生接触，后从动棘轮组棘轮5的内孔不与主动棘轮1发生接触，后从动棘轮组棘轮5上设置有定位键21。
如图2、图4及图5所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例，主动棘轮1通过定位槽20和定位键21控制其与前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5的相对位置，并带动前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5旋转。
如图4所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例，当所述三棘轮式单向离合器的外啮合实施例沿锁定的方向旋转时，主动棘轮1先相对于前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5旋转，在前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5的棘齿与主动棘轮1的棘齿在轴向上重合后，主动棘轮1在定位槽20的作用下带动前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5一起旋转，此时棘爪8可以与主动棘轮1、前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5的齿槽嵌合。
如图5所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的外啮合实施例，当所述三棘轮式单向离合器的外啮合实施例沿空转的方向旋转时，主动棘轮1先相对于前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5旋转，在使前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5的齿顶面与主动棘轮1的齿顶面在轴向上互补后，主动棘轮1再通过定位槽20带动前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5一起旋转，此时棘爪8可以不断从主动棘轮1的齿顶面与前从动棘轮组棘轮2和后从动棘轮组棘轮5的齿顶面上滑过。
如图6所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例，其中主动棘轮51作为单向离合器的外圈，棘爪座套60作为单向离合器的内圈，棘爪58安装在棘爪座套60上，弹性元件59卡设在棘爪58和棘爪座套60之间，多个棘爪58、多个弹性元件59和棘爪座套60共同构成棘爪组。
如图6-图8所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例，
由前从动棘轮组棘轮52、滚动体阵列53、从动棘轮组支撑圈54组成的前从动棘轮组安装在棘爪组中的棘爪座套60上；
由后从动棘轮组棘轮55、滚动体阵列56、从动棘轮组支撑圈57组成的后从动棘轮组安装在棘爪组中的棘爪座套60上；
主动棘轮51与棘爪座套60通过滚动轴承61和滚动轴承62装配连接起来，通过孔用卡簧63固定滚动轴承61和滚动轴承62的位置。
如图6-图10所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例，
前从动棘轮组棘轮52的两端面分别不与主动棘轮51和滚动轴承61发生接触，前从动棘轮组棘轮52的内孔不与主动棘轮51发生接触，前从动棘轮组棘轮52上设置有定位键71；
后从动棘轮组棘轮55的两端面分别不与主动棘轮51和滚动轴承62发生接触，后从动棘轮组棘轮55的内孔不与主动棘轮51发生接触，后从动棘轮组棘轮55上设置有定位键71。
如图7、图9及图10所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例，主动棘轮51通过定位槽70和定位键71控制其与前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55的相对位置，并带动前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55旋转。
如图9所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例，当所述三棘轮式单向离合器的内啮合实施例沿锁定的方向旋转时，主动棘轮51先相对于前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55旋转，在前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55的棘齿与主动棘轮51的棘齿在轴向上重合后，主动棘轮51在定位槽70的作用下带动前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55一起旋转，此时棘爪58可以与主动棘轮51、前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55的齿槽嵌合。
如图10所示为根据本发明提出的三棘轮式单向离合器的内啮合实施例，当所述三棘轮式单向离合器的内啮合实施例沿空转的方向旋转时，主动棘轮51先相对于前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55旋转，在使前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55的齿顶面与主动棘轮51的齿顶面在轴向上互补后，主动棘轮51再通过定位槽70带动前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55一起旋转，此时棘爪58可以不断从主动棘轮51的齿顶面与前从动棘轮组棘轮52和后从动棘轮组棘轮55的齿顶面上滑过。

Claims (1)

1.一种三棘轮式单向离合器，其特征在于，包括：
主动棘轮，所述主动棘轮设置有一个或多个定位槽；
棘爪组，所述棘爪组包括：棘爪座套、多个棘爪、多个弹性元件，所述多个棘爪安装在棘爪座套上，所述多个弹性元件分别卡设在所述棘爪座套和每个所述棘爪之间；
前从动棘轮组，所述前从动棘轮组包括：前从动棘轮组棘轮、滚动体阵列、从动棘轮组支撑圈，所述前从动棘轮组棘轮设置有一个或多个定位键，所述前从动棘轮组安装在所述棘爪组中的棘爪座套上；
后从动棘轮组，所述后从动棘轮组包括：后从动棘轮组棘轮、滚动体阵列、从动棘轮组支撑圈，所述后从动棘轮组棘轮设置有一个或多个定位键，所述后从动棘轮组安装在所述棘爪组中的棘爪座套上；
滚动轴承，所述滚动轴承有两组，用于连接和支承所述主动棘轮与所述棘爪组中的棘爪座套；
所述三棘轮式单向离合器沿空转的方向旋转时，所述主动棘轮先相对于所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮旋转，在使所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮的齿顶面与所述主动棘轮的齿顶面在轴向上互补后，所述主动棘轮再带动所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮一起旋转，使所述棘爪从所述主动棘轮的齿顶面的末端滑过后到达所述前从动棘轮组棘轮和所述后从动棘轮组棘轮的齿顶面。
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