CN205937572U - 一种可控制的单向离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可控制的单向离合器。现有离合器中不具备可控制的单向离合器，在使用时存在安全隐患。本实用新型包括壳体、定圈以及制动盘，制动盘可转动地插置在定圈内，定圈与制动盘间设有离合组件和控制组件，离合组件包括滚动体，控制组件包括分离爪，朝预设方向转动的制动盘与分离爪配合驱动滚动体在制动工位和分离工位间切换。通过定圈、滚动体以及制动盘三者配合实现制动盘朝预设方向转动时制动可控，在制动盘朝预设方向转动时，分别利用制动盘和控制组件实现制动盘单向制动控制，既确保制动盘在特定方向转动过程中可制动，有效防止车辆后溜情况的发生，确保使用者安全，还结构简单，方便生产。

Description

一种可控制的单向离合器

技术领域

本实用新型涉及新能源车领域，具体涉及一种单向离合器。

背景技术

绿色新能源类交通工具已日渐广泛地运用于我们的日常生活。在动力系统方面，新能源车辆一般包括电池组、电机、离合器等，但现有离合器不具备可控制单向制动能力，当新能源车辆在斜坡上遇到动力失效或传动断连情况时，会出现后溜等情况，存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种可控制的单向离合器，通过定圈、滚动体、分离爪以及制动盘四者配合实现制动盘朝预设方向转动时制动可控，实现制动盘单向制动或制动解锁，继而确保使用者安全和行车需要。

本实用新型通过以下方式实现：一种可控制的单向离合器，包括壳体、与壳体固接的定圈以及与所述定圈配合制动的制动盘，所述制动盘可转动地插置在所述定圈内，所述定圈与制动盘间设有离合组件以及控制组件，所述离合组件包括夹持在定圈内缘面与制动盘外缘面间的滚动体，所述控制组件包括控制滚动体活动的分离爪，朝预设方向转动的制动盘与所述分离爪配合驱动所述滚动体在制动工位和分离工位间切换。滚动体在分离爪和制动盘的共同作用下在制动工位和分离工位切换，通过定圈、滚动体以及制动盘三者配合实现制动盘朝预设方向转动时制动可控，当制动盘在外力作用下朝预设方向转动时，会将滚动体带至与定圈相对静止的制动工位，实现制动，位于制动工位的滚动体能在控制组件作用下由制动工位切换至可相对定圈自由转动的分离工位，当制动盘朝向与预设方向相反的方向转动时，会将滚动体带至分离工位，则制动圈可自由旋转，由此实现制动盘单向制动控制，既确保制动盘在特定方向转动过程中可制动，有效防止车辆后溜情况的发生，确保使用者安全，还结构简单，方便生产。

作为优选，所述离合组件包括设于定圈内缘面与制动盘外缘面间且沿周向开设的限位槽，所述限位槽包括形成所述分离工位的宽端以及形成所述制动工位的窄端，所述宽端的径向宽度大于滚动体直径，所述窄端的径向宽度小于滚动体直径。制动盘可转动地装配在定圈内，限位槽形成滚动体活动的空间，制动盘转动时通过其外缘面的摩擦力来驱动滚动体运动，并使得滚动体在窄端和宽端间运动切换。径向宽度是指在制动盘的径向上制动盘外缘面与定圈内缘面间的距离，当滚动体卡入窄端时，由于窄端的径向宽度小于滚动体，使得滚动体会卡置在定圈和制动盘间，导致制动盘不能相对定圈转动，实现制动，反之，当滚动体卡入宽端时，由于滚动体能在宽端内自由活动，所以对制动盘和定圈间没有制动限制。

作为优选，制动盘沿预设方向转动，使得所述滚动体在限位槽内从所述宽端向所述窄端运动。制动功能只在制动盘朝预设方向转动时才能实现，所述预设方向是指制动盘转动并带动滚动体卡入的窄端的转动方向。

作为优选，所述定圈呈环状，所述制动盘以间隙配合方式可转动地插置在所述定圈中，所述定圈的内缘面上设有径向凹陷，所述凹陷与所述制动盘外缘面围合形成所述限位槽。环形定圈具有圆形的内孔，制动盘可转动地插置在内孔中，制动盘与定圈间以间隙配合方式配合，确保两者在滚动体不干预的情况下可相对转动；设于定圈上的径向凹陷通过不同部位设置不同的凹陷深度来形成所述窄端和宽端。

作为优选，所述分离爪通过拨杆插置在滚动体与窄端间，所述拨杆在分离爪驱动下沿着限位槽移动，并将所述滚动体推离位于窄端的制动工位。受分离爪控制的拨杆可以沿着限位槽移动，对滚动体起到推离制动工位的作用。

作为优选，所述滚动体呈圆柱状，其轴线与所述制动盘轴线平行，使得所述滚动体可沿所述制动盘外缘面滚动。圆柱状的滚动体利用其侧壁沿着制动盘外缘滚动，确保滚动体运动路径始终保持在一平面上，防止滚动体因滚动时偏离累积而脱离限位槽的情况发生。

作为优选，所述滚动体与所述宽端间夹设一弹性元件，所述弹性元件一端抵触在所述限位槽的端面上，另一端朝向滚动体设置。弹性元件设于宽端和滚动体间，确保滚动体与制动盘具有有效接触，在配合制动盘摩擦力的作用下，确保滚动体能顺利卡入窄端。

作为优选，所述离合组件为若干组，且均分布置在所述定圈内缘面上，所述拨杆数量与所述离合组件数量匹配，与制动盘同轴旋转的分离爪驱动所述拨杆摆动。各离合组件均具有滚动体，利用多个均分的滚动体实现定圈和制动盘间无论何时相互分离或是相互制动，均能实现定圈和制动盘同轴布置，防止因两者偏心设置而影响制动效果。

作为优选，所述外壳通过其底部周缘与所述定圈顶面固接，并围合形成供盘状分离爪转动的容置腔。所述分离爪上设有一与制动盘同轴设置的外联轴，所述外联轴一端与分离爪顶面中部固接，另一端穿过所述外壳并外露。外壳既与定圈固接，又与外联轴套置连接，有效确保定圈与制动盘同轴运动。所述制动盘中部设有连接孔，连接孔用于固接车辆传动轴，使得制动盘与传动轴联动，通过制动盘来实现车辆制动。

本实用新型的有益效果：通过定圈、滚动体、分离爪以及制动盘四者配合实现制动盘朝预设方向转动时制动可控，在制动盘朝预设方向转动时，分别利用制动盘和控制组件实现制动盘单向制动控制，既确保制动盘在特定方向转动过程中可制动，有效防止车辆后溜情况的发生，确保使用者安全，又能实现单向制动解锁，使车辆能正常倒车，还结构简单，方便生产。

附图说明

图1 为本实用新型分解结构示意图；

图2 为分离爪、拨杆以及外联轴装配结构示意图；

图3 为制动盘逆时针方向转动时滚动体间配合结构示意图；

图4 为制动盘逆时逆方向转动时滚动体间配合结构示意图；

图5为制动盘逆时逆方向转动时拨杆与滚动体间配合结构示意图；

图中：1、壳体，2、定圈，3、制动盘，4、滚动体，5、限位槽，6、窄端，7、宽端，8、拨杆，9、分离爪，10、外联轴，11、连接孔，12、弹性元件。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。

如图1所示的一种可控制的单向离合器，由壳体1、与壳体1固接的定圈2以及与所述定圈2配合制动的制动盘3组成，所述制动盘3可转动地插置在所述定圈2内，所述定圈2与制动盘3间设有离合组件以及控制组件，所述离合组件包括夹持在定圈2内缘面与制动盘3外缘面间的滚动体4，所述控制组件包括控制滚动体4活动的分离爪9，朝预设方向转动的制动盘3与所述分离爪9配合驱动所述滚动体4在制动工位和分离工位间切换。

在实际操作中，所述离合组件包括设于定圈2内缘面与制动盘3外缘面间且沿周向开设的限位槽5，所述限位槽5包括形成所述分离工位的宽端7以及形成所述制动工位的窄端6，所述宽端7的径向宽度大于滚动体4直径，所述窄端6的径向宽度小于滚动体4直径。所述限位槽5呈弧形，既确保滚动体4能沿着制动盘3外缘面移动，还与拨杆8移动路径重合，便于拨杆8摆动。

在实际操作中，所述壳体与定圈2固定在安装工位上，为可控制的单向离合器提供稳定支撑，并为制动盘3提供制动力。使用者通过外联轴10控制分离爪9，进而驱动拨杆8控制滚动体。制动盘3通过其中部的连接孔11与车辆传动轴联动，使得制动盘3的制动状态能控制传动轴的运动状态。车辆行驶时，具有前进和后退两种模式，当车辆处于后退模式时，被传动轴驱动的制动盘3朝向预设方向旋转，当车辆处于前进模式时，被传动轴驱动的制动盘3朝向与预设方向相反的方向旋转。

如图4所示，设定制动盘3的预设方向为顺时针方向，并如图设置限位槽5窄端6和宽端7相对位置。通过车辆所处模式进行分别说明：

当车辆处于前进模式时，如图3所示，由于制动盘3在传动轴带动下进行逆时针运动，使得滚动体4会因制动盘3外缘面摩擦力而向宽端7运动并抵触在弹性元件12上，滚动体4可在限位槽5内自动活动，制动盘3与定圈2间没有形成制动力，无论是否触发控制组件，制动盘3均可相对定圈2同轴转动，所以，车辆处于前进模式时，可控制的单向离合器不会被触发；

当车辆处于后退模式，由于制动盘3在传动轴带动下进行顺时针运动，使得滚动体4会因制动盘3外缘面摩擦力而向窄端6运动并卡置在定圈2与制动盘3间的制动工位，滚动体4一侧抵触在定圈2内缘面上，另一侧抵触在制动盘3外缘面上，且制动盘3具有推动滚动体4朝向窄端6端面运动的趋势，进一步起到卡置制动盘3的作用，使得制动盘3不能相对定圈2转动，进而实现对传动轴制动，使得处于后退状态的车辆能自动停车，防止在坡道上出现后溜情况；

当车辆处于后退模式时，制动盘3因滚动体4卡置实现制动功能，此时，可以通过外联轴10驱动分离爪9旋转，使得拨杆8将滚动体4推离制动工位（如图5所示），使得制动盘3恢复在定圈2内自动转动，实现车辆后退。

当车辆处于后退模式时，制动盘3因滚动体4卡置实现制动功能，此时，若车辆切换至前进模式时，制动盘3因逆时针旋转而带动滚动体4脱离制动工位，实现滚动体4在由制动工位向分离工位切换。

通过上述配合关系实现可控制的单向离合器的单向制动功能，当车辆处于后退模式时，制动功能会因制动盘3逆向转动而自动开启，所述外联轴10的触发方式可以为自动触发，也可以为手动触发，例如当车辆挂至倒挡时，应该采用自动触发方式，确保车辆顺利后退，均应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，制动盘3沿预设方向转动，使得所述滚动体4在限位槽5内从所述宽端7向所述窄端6运动。制动盘3的预设转动方向可以根据实际情况进行确定，并不限定于逆时针方向或顺时针方向，所述限位槽5内窄端6和宽端7的相对位置应该与制动盘3预设方向匹配设置，均应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，所述定圈2呈环状，所述制动盘3以间隙配合方式可转动地插置在所述定圈2中，所述定圈2的内缘面上设有径向凹陷，所述凹陷与所述制动盘3外缘面围合形成所述限位槽5。利用径向凹陷深度来形成宽端7和窄端6，且宽端7和窄端6间平稳过渡，使得滚动体4在移动时受力循序渐进，防止出现因滚动体4在制动工位卡死而无法切换至分离工位的情况发生，使得制动过程平缓、有效。

在实际操作中，所述控制组件包括插置在滚动体4与窄端6间的拨杆8以及控制拨杆8的分离爪9，所述拨杆8在分离爪9驱动下沿着限位槽5移动，并将所述滚动体4推离位于窄端6的制动工位。所述分离爪9上设有一与制动盘3同轴设置的外联轴10，所述外联轴10一端与分离爪9顶面中部固接（如图2所示），另一端穿过所述壳体并外露，所述制动盘3中部设有连接孔11。拨杆8一端与分离爪9固接，另一端插置在限位槽5内，使得与分离爪9同步动作的拨杆8平稳推动滚动体4，确保制动控制精确性。

在实际操作中，所述滚动体4呈圆柱状，其轴线与所述制动盘3轴线平行，使得所述滚动体4可沿所述制动盘3外缘面滚动。圆柱状的滚动体4既具有滚动稳定的作用，还能通过增大与定圈2、制动盘3间的接触面积来提高制动效果。所述滚动体与所述宽端7间夹设一弹性元件12，所述弹性元件12一端抵触在所述限位槽5宽端的端面上，另一端朝向滚动体4设置。弹性元件12优选为柱状弹簧，具有线性伸缩功能，所述弹簧非受力状态下的长度因确保滚动体4不会卡入制动工位，防止滚动体4因弹簧作用而始终处于制动工位的情况发生。优选情况，所述限位槽的宽端端面设有盲孔，弹簧一端插入盲孔内，也应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，所述离合组件为若干组，且均分布置在所述定圈2内缘面上，所述拨杆8数量与所述离合组件数量匹配，与制动盘3同轴旋转的分离爪9驱动所述拨杆8摆动。离合组件至少为三组，且均匀分布在定圈2的内缘面上，使得定圈2与制动盘3在制动时始终处于同轴位置。较多的离合组件数量可以提供更为稳定有效的制动力，生产成本也更高，离合组件的数量可以根据实际情况进行增减调整，均应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，所述壳体通过其底部周缘与所述定圈2顶面固接，并围合形成供盘状分离爪9转动的容置腔。由于壳体与定圈2固接并安装在预设的安装工位上，当滚定体卡入制动工位后，制动盘3会将来自传动轴的作用力通过定圈2传递至安装工位上，实现对传动轴制动。

Claims (10)

1.一种可控制的单向离合器，包括壳体（1）、与壳体（1）固接的定圈（2）以及与所述定圈（2）配合制动的制动盘（3），所述制动盘（3）可转动地插置在所述定圈（2）内，其特征在于，所述定圈（2）与制动盘（3）间设有离合组件以及控制组件，所述离合组件包括夹持在定圈（2）内缘面与制动盘（3）外缘面间的滚动体（4），所述控制组件包括控制滚动体（4）活动的分离爪（9），朝预设方向转动的制动盘（3）与所述分离爪（9）配合驱动所述滚动体（4）在制动工位和分离工位间切换。

2.根据权利要求1所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述离合组件包括设于定圈（2）内缘面与制动盘（3）外缘面间且沿周向开设的限位槽（5），所述限位槽（5）包括形成所述分离工位的宽端（7）以及形成所述制动工位的窄端（6），所述宽端（7）的径向宽度大于滚动体（4）直径，所述窄端（6）的径向宽度小于滚动体（4）直径。

3.根据权利要求2所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，制动盘（3）沿预设方向转动，使得所述滚动体（4）在限位槽（5）内从所述宽端（7）向所述窄端（6）运动。

4.根据权利要求2所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述定圈（2）呈环状，所述制动盘（3）以间隙配合方式可转动地插置在所述定圈（2）中，所述定圈（2）的内缘面上设有径向凹陷，所述凹陷与所述制动盘（3）外缘面围合形成所述限位槽（5）。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述分离爪通过拨杆（8）插置在滚动体（4）与窄端（6）间，所述拨杆（8）在分离爪（9）驱动下沿着限位槽（5）移动，并将所述滚动体（4）推离位于窄端（6）的制动工位。

6.根据权利要求5所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述滚动体（4）呈圆柱状，其轴线与所述制动盘（3）轴线平行，使得所述滚动体（4）可沿所述制动盘（3）外缘面滚动。

7.根据权利要求5所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述滚动体与所述宽端（7）间夹设一弹性元件（12），所述弹性元件一端抵触在所述限位槽（5）的端面上，另一端朝向滚动体（4）设置。

8.根据权利要求7任一项所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述离合组件为若干组，且均分布置在所述定圈（2）内缘面上，所述拨杆（8）数量与所述离合组件数量匹配，与制动盘（3）同轴旋转的分离爪（9）驱动所述拨杆（8）摆动。

9.根据权利要求7所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述壳体通过其底部周缘与所述定圈（2）顶面固接，并围合形成供盘状分离爪（9）转动的容置腔。

10.根据权利要求8所述的一种可控制的单向离合器，其特征在于，所述分离爪（9）上设有一与制动盘（3）同轴设置的外联轴（10），所述外联轴（10）一端与分离爪（9）顶面中部固接，另一端穿过所述壳体并外露，所述制动盘（3）中部设有连接孔（11）。