CN202914580U - 具有缓冲功能的单向传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有缓冲功能的单向传动装置，第一、第二摩擦环与可绕同一轴线旋转的内环组件和外环组件之间，以增力传动机构和锥形面摩擦副分别相配合连接，增力传动机构处于常啮合状态，锥形面摩擦副通过弹性预紧件施加初始压力；当内环组件和外环组件之间出现不同方向的切向外部分力时，通过增力传动机构的作用，使锥形面摩擦副产生滑动旋转或保持静止状态，实现了类似超越离合器的单向传动扭矩的作用，而且具有较好的缓冲功能，有效缓冲机械传动过程中产生的各种冲击力，延长传动系统的使用寿命。

Description

具有缓冲功能的单向传动装置

技术领域

本实用新型涉及机械动力传动领域中的传动轮，尤其是具有缓冲功能的单向传动装置，如皮带轮、链轮、齿轮、法兰盘等，属机械传动中广泛应用的基础功能性组件。

背景技术

现有的具有缓冲功能的单向传动装置，如皮带轮等，其上设置有与皮带配合的皮带环槽，通过皮带将发动机的动力输入给从动轮，由从动轮带动输出轴将动力输送给相连接的部件。在采用链轮、齿轮等传递动力的机械装置，与皮带轮传动基本相同或类似。

在采用皮带轮传动发动机的动力装置中，如德国车系、欧美车系、日本和韩国车系，由于发动机的瞬时转速存在波动，而发电机的转动惯量又比较大，容易出现皮带打滑、跳动和噪声问题，缩短了车辆皮带、发电机和轮系的寿命。

目前世界上比较高级的车辆，采用了具有超越离合器功能的单向皮带轮来克服上述缺点，取得了很好的效果。

现在能满足车辆发电机要求的单向皮带轮，结构复杂，对材料和制造精度要求非常高，成本很高，世界上只有少数几家公司的产品能满足使用要求，而且价格非常高昂，不能在普通车辆上广泛推广使用。

发明内容

本实用新型针对现有技术单向传动轮的上述不足，采用一种全新结构的超越离合器，提供一种高性能、长寿命、成本较低的具有缓冲功能的单向传动装置。

 为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种具有缓冲功能的单向传动装置，包括传动轮本体；其特征在于：在传动轮本体上设置有内环组件、外环组件、第一摩擦环、第二摩擦环、预紧弹性件和位置约束组件；

第一摩擦环和第二摩擦环都位于内环组件与外环组件之间；第一摩擦环和第二摩擦环与内环组件之间，分别形成增力传动机构，以增力传动机构相连接；

所述外环组件的外周面上设置有配合部；在外环组件的内侧，配合设置有第一外环管件和第二外环管件，第一外环管件和第二外环管件能够在外环组件的内侧轴向移动，或转动，其都能带动外环组件同步转动；在第一外环管件和第二外环管件之间，设置有弹性件；

在第一外环管件的内侧设置有第一锥形面，在第二外环管件的内侧设置有第二锥形面，第一锥形面与第一摩擦环的第一环锥形面相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面与第二摩擦环上的第二环锥形面相配合，形成第二工作摩擦副；

预紧弹性件，设置在内轴组件与第一摩擦环或第二摩擦环之间，在内轴组件与第一摩擦环或第二摩擦环之间产生弹力，使第一、第二工作摩擦副获得初始压力；

所述内环组件、外环组件、第一摩擦环和第二摩擦环具有共同的旋转轴线；

内轴组件与外轴组件之间设置有位置约束组件，对内轴组件和外轴组件进行径向位置约束。

进一步的特征是：在第一摩擦环与第二摩擦环之间，设置有使两者同步旋转的同步机构。

第一锥形面与第一环锥形面的锥顶角相等的，第二锥形面与第二环锥形面

的锥顶角相等。

所述的增力传动机构，是第一摩擦环上的内螺纹与内环组件外周面上的第一外螺纹相啮合，第二摩擦环上的内螺纹与内环组件外周面上的第二外螺纹相啮合，分别构成螺纹副传动式增力传动机构。

所述的增力传动机构，既能由直接形成在所述摩擦环上的结构形状与所述增力传动机构相连接的所述内环或所述外环上直接形成的结构形状直接相互啮合构成，所述结构形状，可以是标准截面和不标准截面的螺纹、轴向螺旋面和轴向斜楔面中的任意一种结构形状；也能由直接形成在所述摩擦环上的结构形状和直接形成在与所述增力传动机构相连接的所述内环或所述外环上的结构形状以及位于这两个所述结构形状之间的其它零件共同构成，可以是轴向螺旋槽销结构、轴向斜撑杆结构、双钢球轴向楔紧结构、双滚柱轴向楔紧结构和滚动螺纹结构之一；所述增力传动机构，在转换运动的同时，还将所述摩擦环与所述内环之间的切向力分解，产生出相互间的轴向分力。

第一摩擦环上的内螺纹，与第二摩擦环的内螺纹，其螺纹的旋向是相反的，两者在轴线上是相向运动，即同时靠近或同时远离的。

所述的同步机构由分布于第一摩擦环和第二摩擦环的端面、内周面或外周面的相互啮合的直齿或花键构成，或者是通过直销与分布于第一摩擦环和第二摩擦环端面的孔相连接构成，或者是由分布于第一摩擦环和第二摩擦环内周面或外周面的花键结构与一个内周面或外周面有花键的园环相互啮合构成。

所述的弹性件，为弹簧、波形簧、碟簧或橡胶件。

本实用新型具有缓冲功能的单向传动装置，实质为一个超越离合器结构，能单向传递扭矩；而且，具有较高的机械性能、使用寿命较长、自身成本以及运行成本都较低；具有缓冲阻尼作用，有效缓冲机械传动过程中产生的各种冲击力，延长传动系统的使用寿命。

本实用新型是在本申请人在之前申请的专利“锥形面摩擦式超越离合器”的基础上，采用新的结构，扩展并实现了缓冲阻尼功能，提高了动力传递的平顺性。

附图说明

图1 是根据本实用新型具有缓冲功能的单向传动装置的简化轴向剖面图；

图2是本实用新型两摩擦环之间的同步旋转机构的同步构件（件6）的一种实施例结构；

图3是本实用新型两摩擦环之间的同步旋转机构的同步构件（件6）的第二种实施例结构；

图4是本实用新型两摩擦环之间不单独设置同步构件（件6）、相互之间配合形成同步旋转的第一种实施例结构；

图5是本实用新型两摩擦环之间不单独设置同步构件（件6）、相互之间配合形成同步旋转的第二种实施例结构；

图6是本实用新型的增力传动机构的一种实施例结构；

图7是本实用新型的增力传动机构的第二种实施例结构。

具体实施方式

结合下面的具体实施方式中的附图和描述说明，本实用新型的内容和优点将会更加丰富和明晰。

如图1，本实用新型一种具有缓冲功能的单向传动装置的具体实施例结构，包括传动轮本体11；在传动轮本体11上设置有内环组件1、外环组件2、第一摩擦环3、第二摩擦环4、预紧弹性件7和位置约束组件9；

内环组件1，与发电机轴等部件配合设置，在内环组件1的内周面布置有与发电机轴等部件配合的安装用螺纹而连接，在其外周面上设置了外螺纹、环形槽等。

第一摩擦环3和第二摩擦环4都位于内环组件1与外环组件2之间；直接布置在第一摩擦环3内周面上的内螺纹31，直接布置在第一摩擦环3外周面上的锥形面32 ，直接布置在第二摩擦环4内周面上的内螺纹41，直接布置在第二摩摩擦环4外周面上的锥形面42 ；第一摩擦环3和第二摩擦环4与外环组件2之间，都以锥形面相配合，分别形成至少一个可以轴向接触和分离的工作摩擦副；第一摩擦环3和第二摩擦环4与内环组件1之间，分别形成增力传动机构，以增力传动机构相连接；

图中所示的具体连接结构，是第一摩擦环3上的内螺纹31与内环组件1外周面上的第一外螺纹12相啮合，第二摩擦环4上的内螺纹41与内环组件1外周面上的第二外螺纹13相啮合，分别构成螺纹副传动，该螺纹副不仅能将第一摩擦环3 、第二摩擦环4与内环组件1 之间的相对转动转换为轴向相对位移，还能将相对旋转力转换成相对轴向力，并能使相对轴向力大于相对旋转力。该两个螺纹副就是本实用新型本实施例的增力传动机构，形成螺纹副传动式增力传动机构。

本实用新型所述增力传动机构，既能由直接形成在所述摩擦环上的结构形状与所述增力传动机构相连接的所述内环或所述外环上直接形成的结构形状直接相互啮合构成，所述结构形状，可以是标准截面和不标准截面的螺纹、轴向螺旋面和轴向斜楔面中的任意一种结构形状；也能由直接形成在所述摩擦环上的结构形状和直接形成在与所述增力传动机构相连接的所述内环或所述外环上的结构形状以及位于这两个所述结构形状之间的其它零件共同构成，可以是轴向螺旋槽销结构、轴向斜撑杆结构、双钢球轴向楔紧结构、双滚柱轴向楔紧结构和滚动螺纹结构之一；所述增力传动机构，在转换运动的同时，还将所述摩擦环与所述内环之间的切向力分解，产生出相互间的轴向分力。

在第一摩擦环3与第二摩擦环4之间，设置有使两者同步旋转的同步机构6，该同步机构6可以由分布于两个摩擦环的端面、内周面或外周面的相互啮合的直齿或花键构成，也可以通过直销与分布于两个中间摩擦环端面的孔相连接构成，还可以由分布于两个中间摩擦环内周面或外周面的花键结构与一个内周面或外周面有花键的园环相互啮合构成；同步机构6保证两者之间不产生相对转动，是同步转动。

第一摩擦环3上的内螺纹31，与第二摩擦环4的内螺纹41，其螺纹的旋向（螺纹方向）是相反的，在受到内环组件1、外环组件2的作用力时，同时转动，两者在轴线上是相向运动，即同时靠近或同时远离的。

所述外环组件2的外周面上设置有与其相连接的皮带、链轮、齿轮或法兰盘相配合连接的配合部21，如外环组件2是与皮带相配合的皮带轮，则配合部21为皮带环槽；装配时，将三角形、矩形、梯形等断面的皮带设置在配合部21内而配合；如外环组件2是与链条相配合的链轮，则配合部21为链轮环槽；如外环组件2是与其他齿轮相配合的齿轮，则配合部21为齿轮；如外环组件2是法兰盘，则其配合部21时具有螺孔、通孔的法兰盘。在外环组件2的内侧，配合设置有第一外环管件22和第二外环管件23，第一外环管件22和第二外环管件23与外环组件2之间，都通过花键等连接，第一外环管件22和第二外环管件23能够在外环组件2的内侧轴向移动，或转动，其都能带动外环组件2同步转动。在第一外环管件22的内侧设置有第一锥形面24，在第二外环管件23的内侧设置有第二锥形面25，第一锥形面24与第一摩擦环3的第一环锥形面32相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面25与第二摩擦环4上的第二环锥形面42相配合，形成第二工作摩擦副；第一工作摩擦副由锥顶角相等的第一锥形面24与第一环锥形面32构成（所述锥顶角就是锥顶的两条边之间的夹角），第二工作摩擦副由锥顶角相等的第二锥形面25与第二摩擦环4上的第二环锥形面42构成。

所述第一、第二工作摩擦副的锥形面配合形成的摩擦面上，设置有沟槽形或网纹形润滑油道。

在第一外环管件22和第二外环管件23之间，设置有弹性件26，所述弹性件26为现有技术的弹簧、波形簧、碟簧、橡胶件等弹性元件，具有弹性，同时使两者之间保持合适距离，防止两者完全靠拢。

预紧弹性件7，设置在内轴组件1与第一摩擦环3或第二摩擦环4之间，在内轴组件1 与第一摩擦环3或第二摩擦环4之间产生弹力，使第一、第二工作摩擦副获得初始压力；预紧弹性件包括至少一个由金属或橡胶等弹性材料制成扭簧、压簧、碟簧、波形弹簧、片状弹簧结构形式的弹性元件。图中的具体结构，是设置摩擦环轴向限位件5，摩擦环轴向限位件5设置在（卡在）内环组件1的环形槽内，预紧弹性件7的一端与摩擦环轴向限位件5连接，另一端与第一摩擦环3或第二摩擦环4相连接，在内轴组件1 与第一摩擦环3或第二摩擦环4之间产生弹力。

所述内环组件1、外环组件2、第一摩擦环3和第二摩擦环4具有共同的旋转轴线；同步旋转。

内轴组件1 与外轴组件2 之间设置有位置约束组件9，对内轴组件1 和外轴组件2 进行径向位置约束。

图中的内环组件1 上的安装螺纹，是为了与转轴等配合安装连接之用。

图2、3、4、5 所示本实用新型的同步构件6，设置在第一摩擦环3与第二摩擦环4之间，或者第一摩擦环3与第二摩擦环4相互之间配合形成同步旋转结构，保证两者之间不产生相对转动，是同步转动。其具体结构有多种，除了上述图1所示采用的圆柱销与孔配合的结构形式，图2所示的是一种内孔有直键的圆环与摩擦环外周面直槽相啮合的结构形式；图3所示的是一种外周面有直键的圆环与摩擦环内周面直槽相啮合的结构形式；图4、5所示的同步旋转结构，在两个摩擦环之间没有单独设置同步构件6，是由直接形成在两个摩擦环上的几何形状构成的，图4所示的是直接在两个摩擦环上分别设置直键和直槽，相互插入对方上对应设置的直键或直槽中的结构形式；图5所示的是在两摩擦环的端面设置直齿与齿槽相配合的结构。

图6、7所示的增力传动机构具体结构，图6所示是一种轴向斜撑杆结构的增力传动机构，设置在第一摩擦环3与内环组件1或外环组件2之间，或第二摩擦环4与内环组件1或外环组件2之间，代替前述的螺纹副式增力传动机构，也能实现本实用新型目的。图7所示是一种双钢球或双滚柱结构的轴向楔紧结构的增力传动机构，设置在第一摩擦环3与内环组件1或外环组件2之间，或第二摩擦环4与内环组件1或外环组件2之间，代替前述的螺纹副式增力传动机构，也能实现本实用新型目的。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种具有缓冲功能的单向传动装置，包括传动轮本体（11）；其特征在于：在传动轮本体（11）上设置有内环组件（1）、外环组件（2）、第一摩擦环（3）、第二摩擦环（4）、预紧弹性件（7）和位置约束组件（9）；

第一摩擦环（3）和第二摩擦环（4）都位于内环组件（1）与外环组件（2）之间；第一摩擦环（3）和第二摩擦环（4）与内环组件（1）之间，分别形成增力传动机构，以增力传动机构相连接；

所述外环组件（2）的外周面上设置有配合部（21）；在外环组件（2）的内侧，配合设置有第一外环管件（22）和第二外环管件（23），第一外环管件（22）和第二外环管件（23）能够在外环组件（2）的内侧轴向移动，或转动，其都能带动外环组件（2）同步转动；在第一外环管件（22）和第二外环管件（23）之间，设置有弹性件（26）；

在第一外环管件（22）的内侧设置有第一锥形面（24），在第二外环管件（23）的内侧设置有第二锥形面（25），第一锥形面（24）与第一摩擦环（3）的第一环锥形面（31）相配合，形成第一工作摩擦副；第二锥形面（25）与第二摩擦环（4）上的第二环锥形面（41）相配合，形成第二工作摩擦副；

预紧弹性件（7），设置在内环组件（1）与第一摩擦环（3）或第二摩擦环（4）之间，在内环组件（1）与第一摩擦环（3）或第二摩擦环（4）之间产生弹力，使第一、第二工作摩擦副获得初始压力；

所述内环组件（1）、外环组件（2）、第一摩擦环（3）和第二摩擦环（4）具有共同的旋转轴线；

内环组件（1） 与外环组件（2） 之间设置有位置约束组件（9），对内环组件（1） 和外环组件（2） 进行径向位置约束。

2.根据权利要求1所述具有缓冲功能的单向传动装置，其特征在于：在第一摩擦环（3）与第二摩擦环（4）之间，设置有使两者同步旋转的同步机构（6）。

3.根据权利要求1或2所述具有缓冲功能的单向传动装置，其特征在于：第一锥形面（24）与第一环锥形面（31）的锥顶角相等，第二锥形面（25）与第二环锥形面

（41）的锥顶角相等。

4.根据权利要求1或2所述具有缓冲功能的单向传动装置，其特征在于：所述的增力传动机构，是第一摩擦环（3）上的内螺纹（31）与内环组件（1）外周面上的第一外螺纹（12）相啮合，第二摩擦环（4）上的内螺纹（41）与内环组件（1）外周面上的第二外螺纹（13）相啮合，分别构成螺纹副传动式增力传动机构。

5.根据权利要求1或2所述具有缓冲功能的单向传动装置，其特征在于：所述的增力传动机构，既能由直接形成在所述摩擦环上的结构形状与所述增力传动机构相连接的所述内环组件或所述外环组件上直接形成的结构形状直接相互啮合构成，所述结构形状，可以是标准截面和不标准截面的螺纹、轴向螺旋面和轴向斜楔面中的任意一种结构形状；也能由直接形成在所述摩擦环上的结构形状和直接形成在与所述增力传动机构相连接的所述内环组件或所述外环组件上的结构形状以及位于这两个所述结构形状之间的其它零件共同构成，可以是轴向螺旋槽销结构、轴向斜撑杆结构、双钢球轴向楔紧结构、双滚柱轴向楔紧结构和滚动螺纹结构之一；所述增力传动机构，在转换运动的同时，还将所述摩擦环与所述内环组件之间的切向力分解，产生出相互间的轴向分力；

第一摩擦环（3）上的内螺纹，与第二摩擦环（4）的内螺纹，其螺纹的旋向是相反的，两者在轴线上是相向运动，即同时靠近或同时远离的。

6.根据权利要求2所述具有缓冲功能的单向传动装置，其特征在于：所述的同步机构（6）由分布于第一摩擦环（3）和第二摩擦环（4）的端面、内周面或外周面的相互啮合的直齿或花键构成，或者是通过直销与分布于第一摩擦环（3）和第二摩擦环（4）端面的孔相连接构成，或者是由分布于第一摩擦环（3）和第二摩擦环（4）内周面或外周面的花键结构与一个内周面或外周面有花键的圆环相互啮合构成。

7.根据权利要求1或2所述具有缓冲功能的单向传动装置，其特征在于：所述的弹性件（26），为弹簧、波形簧、碟簧或橡胶件。

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