CN212004027U - 用于转动副的离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械传动领域，特别涉及一种用于转动副的离合器，包括：第一可转动构件，具有第一旋转轴心；第二可转动构件，与第一可转动构件相连并具有与第一旋转轴心重合的第二旋转轴心；单向式传动构件，限定于第一可转动构件与第二可转动构件之间，用于实现第一可转动构件与第二可转动构件之间的单向转动传动连接；离合器还具有用于驱动单向式传动构件移动的位置调节机构，位置调节机构与第一可转动构件或第二可转动构件连接的转动副机械式传动连接，用于在转动副活动时带动位置调节机构以驱动单向式传动构件。相比于目前的采用的气动式的、带有气囊的离合器，这样采用上述的机械式的传动方式进行驱动，更加可靠、安全、耐用。

Description

用于转动副的离合器

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，特别涉及一种用于转动副的离合器。

背景技术

目前市面已有产品一般为单向离合器、气动离合器、电磁离合器等。单向离合器为机械式离合器，可以实现单向锁定，另一方向自由转动，无法实现双向自由转动；气动离合器是通过外部气压实现离合器的双向分离和锁定，无法实现单向锁定与分离，并且尺寸较大，不能满足小型、轻型化设计；电磁离合器是通过电磁铁实现通电情况下的双向锁定和断电情况下的分离，无法通过外部气压进行控制，并且尺寸较大，不能满足小型、轻型化设计。并且当前市面产品在使用离合器时，一般只能通过离合器的连接实现部件的单向分离与单向锁定或双向分离与双向锁定。现在依然没专门针对转动副，如外骨骼关节位置的适宜的离合器。滚柱式超越离合器包括外环、内环、滚柱和控制滚柱移动的弹簧，内环与外环之间形成容纳滚柱的并带有楔形面的槽，滚柱由弹簧的伸缩移动在与外环内圆面接触与分离中切换，实现内环与外环的单向锁定和相对转动。

申请人经过发明创造，申请了“一种单向牙嵌式离合器及助行器”，专利号CN201821984252.2，其中，助行器，包括单向牙嵌式离合器，还包括大腿构件、小腿构件、鞋子组件所述单向牙嵌式离合器的外壳与大腿构件的下端固定连接，所述单向牙嵌式离合器的第二离合片的底部与小腿构件的上端固定连接，所述鞋子组件包括上鞋底、下鞋底，所述上鞋底的前端和下鞋底的前端铰接，所述下鞋底的侧面中部向外延伸形成固定部，所述小腿构件的下端与固定部固定连接，所述固定部上还设置有导向柱，所述牵引绳延伸到第二离合片的外部的一端穿过导向柱通过第二弹性件与上鞋底的后端连接，所述第二弹性件处于自然状态时所述上鞋底的后端与下鞋底的后端之间存在间隙，所述第二弹性件的弹性系数大于所述第一弹性件的弹性系数。

申请人经过发明创造，申请了“一种气动单向离合器”可同时实现单向锁定与双向分离，专利申请号CN201820005229.8，解决了现有技术中只能通过离合器的连接实现部件的单向分离与单向锁定或双向分离与双向锁定，当需要同时实现单向锁定与双向分离时则无法实现等技术问题，其包括主轴、顶销、星轮一、外环、滚柱、挡板一和挡板二，星轮一设置于外环内部，滚柱设置于星轮一的开口槽内，滚柱与星轮一活动连接，顶销与滚柱固定连接，顶销与星轮一活动连接，挡板一和挡板二均设置于外环内，外环内还设置有管接头、星轮二、气囊、螺钉、弹性挡圈一、定位销和弹性挡圈二，星轮二与外环转动连接，星轮二与星轮一固定连接，气囊设置于星轮二与星轮一内部。但是该项技术需要采用气压实现，当由于漏气或者其余气压不稳定时，则容易出现性能不稳定的情况，同时采用气压方式对使用场合也有较大限制。

实用新型内容

针对上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种更加适用于转动副的离合器。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是用于转动副的离合器，包括：

第一可转动构件，具有第一旋转轴心；

第二可转动构件，与第一可转动构件相连并具有与第一旋转轴心重合的第二旋转轴心；

单向式传动构件，限定于第一可转动构件与第二可转动构件之间，用于实现第一可转动构件与第二可转动构件之间的单向转动传动连接；

在上述第一可转动构件或第二可转动构件中设置有供单向式传动构件可选择的在不同地点之间移动的第一位置和第二位置，其中：

当上述单向式传动构件被移动至第一位置时，该单向式传动构件在第一可转动构件与第二可转动构件之间施加实现上述单向转动传动连接的约束；

当上述单向式传动构件被移动至第二位置时，该单向式传动构件在第一可转动构件与第二可转动构件之间解除实现上述单向转动传动连接的约束；

并且，上述离合器还具有用于驱动上述单向式传动构件在上述第一位置和第二位置之间相互移动的位置调节机构，上述位置调节机构与第一可转动构件或第二可转动构件连接的转动副机械式传动连接，用于在转动副活动时带动上述位置调节机构以驱动上述单向式传动构件。

相比于目前的采用的气动式的、带有气囊的离合器，这样采用上述的机械式的传动方式进行驱动，更加可靠、安全、耐用。

进一步的是，上述的位置调节机构设置在第一可转动构件或第二可转动构件中，并包括转轴；上述转轴的轴心与第一旋转轴心或第二旋转轴心重合，设置该转轴，可通过控制该转轴的转动方便对位置调节机构的转动。

进一步的是，上述单向式传动构件可转动的连接在上述位置调节机构上。

进一步的是，上述第二可转动构件位于第一可转动构件内侧；上述转轴穿设于上述第二可转动构件的中部并与该第二可转动构件滑动连接，用于在该第二可转动构件中部转动，以让转轴伸出第二可转动构件，并通过第二可转动构件对位置调节结构进行支撑。

进一步的是，上述位置调节机构还具有分布于转轴外围的支部，该支部与单向式传动构件连接；

上述支部包括：

径向部，该径向部为沿转轴轴心径向方向延伸；

周向部，该周向部与径向部背离转轴轴心的一端连接；

上述周向部沿该一端到转轴轴心为半径的圆的切线方向延伸并与单向式传动构件连接使径向部、周向部形成弯曲结构。

第一可转动构件与第二可转动构件之间可形成楔形面的槽体，单向式传动构件设置于该槽体内，为了使位置调节机构能顺畅驱动单向式传动构件，将位置调节机构的支部设置为弯曲结构，方便对单向式传动构件进行控制。

进一步的是，上述第二可转动构件位于第一可转动构件内侧；上述第二可转动构件内设置有槽；上述径向部位于该槽内，用于使槽对径向部在周向方向的转动范围上对径向部进行约束。

进一步的是，上述第二可转动构件包括第一星轮和第二星轮，方便进行安装；上述第一星轮和第二星轮合并后组成的构件内部带有槽体；上述位置调节机构内置于或部分内置于该槽体内。

进一步的是，上述离合器还包括带动上述位置调节机构的驱动机构；

上述驱动机构设置于第一转动构件和第二转动构件的外侧；

上述驱动机构与上述转轴传动连接，用于对转轴施加转矩。

即通过机械传动的方式在转轴外圆上施加切向的力以提供转矩。

进一步的是，上述驱动机构包括：

底板；

压板，该压板与上述转轴铰接并设置于盖体上与底板对应；

盖体，该盖体位于压板背离底板的一侧；

弹簧，该弹簧设置于底板与压板之间并套装于盖体上；

牵引件，该牵引件穿过底板并穿设于弹簧内，该牵引件与盖体连接。

通过设置上述弹簧以方便实现复位。

进一步的是，上述第二可转动构件位于第一可转动构件内，在第一可转动构件或第二可转动构件轴心方向上，设置将第二可转动构件夹持的限位件，用于对第二可转动构件在轴向方向上限位；

上述限位件与第一可转动构件滑动连接；上述驱动机构安装于限位件上。

这里的限位件优选的采用板状或盘状结构。

进一步的是，上述第一可转动构件设置有用于固定连接转动副的一个部件的第一连接部；

上述第二可转动构件设置有用于固定连接转动副的另一个部件的第二连接部。

进一步的是，所述第一连接部设置于第一可转动构件的外侧。

进一步的是，所述第一连接部由位于第一可转动构件上的至少两个连接节点组成；所述第二连接部由位于第二可转动构件上的至少两个连接节点组成。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为用于说明本用于转动副的离合器移开第一挡板后的示意图；

图2为用于说明本用于转动副的离合器移开第二挡板后的示意图；

图3为用于说明本用于转动副的离合器的拨爪所在内环上位置的示意图；

图4为用于说明本用于转动副的离合器的结构示意图；

图5为用于说明本用于转动副的离合器第一挡板的示意图；

图6为用于说明本用于转动副的离合器第二挡板和驱动机构的示意图；

图7为用于说明本用于转动副的离合器的第一星轮的示意图；

图8为用于说明本用于转动副的离合器的第二星轮的示意图；

图9为用于说明本用于转动副的离合器的拨爪的示意图；

图中标记：1-外环、110-第一连接部、2-内环、210-第一星轮、211-第二连接部、220- 第二星轮、3-拨爪、310-转轴、311-D型轴、312-转接板、320-支部、4-滚柱、5-连杆、6-驱动机构、610-底板、620-压板、630-盖体、640-弹簧、650-拉绳、710-第一挡板、720-第二挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如图1-9，用于转动副的离合器，包括：

第一可转动构件，具有第一旋转轴心；

第二可转动构件，与第一可转动构件相连并具有与第一旋转轴心重合的第二旋转轴心；

单向式传动构件，限定于第一可转动构件与第二可转动构件之间，用于实现第一可转动构件与第二可转动构件之间的单向转动传动连接；

在上述第一可转动构件或第二可转动构件中设置有供单向式传动构件可选择的在不同地点之间移动的第一位置和第二位置，其中：

当上述单向式传动构件被移动至第一位置时，该单向式传动构件在第一可转动构件与第二可转动构件之间施加实现上述单向转动传动连接的约束；

当上述单向式传动构件被移动至第二位置时，该单向式传动构件在第一可转动构件与第二可转动构件之间解除实现上述单向转动传动连接的约束；

并且，上述离合器还具有用于驱动上述单向式传动构件在上述第一位置和第二位置之间相互移动的位置调节机构，上述位置调节机构与第一可转动构件或第二可转动构件连接的转动副机械式传动连接，用于在转动副活动时带动上述位置调节机构以驱动上述单向式传动构件。优选的，这里的位置调节机构可以采用一种伸出多个支部320的拨爪3，带动拨爪3的转轴310转动，拨爪3的支部320主动带动单向式传动构件运动。本实施方式中，设置四个支部320，支部320端头上设置销孔。

这里的机械式传动连接即是转动副通过机械联动的方式带动位置调节机构，即通过数个刚性部件之间的活动连接，最终带动位置调节结构对单向式传动构件的驱动。这里的位置调节机构采用的具体结构可以根据需要进行设置，只要可将转动副活动时带动该位置调节机构从而驱动单向式传动构件即可，这里的单向式传动构件可以是圆柱状的滚柱、滚轮，也可以球形的滚子。本实施方式中，采用滚柱4。相比于目前的采用的气动式的、带有气囊的离合器，这样采用上述的机械式的传动方式进行驱动，更加可靠、安全、耐用。

上述的位置调节机构设置在第一可转动构件或第二可转动构件中，并包括转轴310；上述转轴310的轴心与第一旋转轴心或第二旋转轴心重合，设置该转轴310，可通过控制该转轴310的转动方便对位置调节机构的转动。为方便对驱动单向式传动构件即主动对单向式传动构件在上述的第一位置和第二位置之间进行移动，将上述位置调节机构与单向式传动构件连接在一起。上述单向式传动构件可转动的连接在上述位置调节机构上。上述第二可转动构件位于第一可转动构件内侧；上述转轴310穿设于上述第二可转动构件的中部并与该第二可转动构件滑动连接，用于在该第二可转动构件中部转动，以让转轴310伸出第二可转动构件，并通过第二可转动构件对位置调节结构进行支撑。

上述位置调节机构还具有分布于转轴310外围的支部320，该支部320与单向式传动构件连接；

上述支部320包括：

径向部，该径向部为沿转轴310轴心径向方向延伸；

周向部，该周向部与径向部背离转轴310轴心的一端连接；

上述周向部沿该一端到转轴310轴心为半径的圆的切线方向延伸并与单向式传动构件连接使径向部、周向部形成弯曲结构。

第一可转动构件与第二可转动构件之间可形成楔形面的槽体，单向式传动构件设置于该槽体内，为了使位置调节机构能顺畅驱动单向式传动构件，将位置调节机构的支部320设置为弯曲结构，方便对单向式传动构件进行控制。

上述第二可转动构件位于第一可转动构件内侧；上述第二可转动构件内设置有槽；上述径向部位于该槽内，用于使槽对径向部在周向方向的转动范围上对径向部进行约束。设置该槽，使位置调节机构能绕转轴310转动的同时，也对位置调节机构的转动范围进行约束，即限定其转动范围。

上述第二可转动构件包括第一星轮210和第二星轮220，方便进行安装；上述第一星轮 210和第二星轮220合并后组成的构件内部带有槽体；上述位置调节机构内置于或部分内置于该槽体内。

上述离合器还包括带动上述位置调节机构的驱动机构6；

上述驱动机构6设置于第一转动构件和第二转动构件的外侧；

上述驱动机构6与上述转轴310传动连接，用于对转轴310施加转矩。

即通过机械传动的方式在转轴310外圆上施加切向的力以提供转矩。

上述驱动机构6包括：

底板610；

压板620，该压板620与上述转轴310铰接并设置于盖体630上与底板610对应；

盖体630，该盖体630位于压板620背离底板610的一侧；

弹簧640，该弹簧640设置于底板610与压板620之间并套装于盖体630上；

牵引件，该牵引件穿过底板610并穿设于弹簧640内，该牵引件与盖体630连接；

本实施方式中具体可以采用拉绳650作为牵引件。上述盖体630直径大于牵引件穿过压板620上的孔。

上述第二可转动构件位于第一可转动构件内，在第一可转动构件或第二可转动构件轴心方向上，设置将第二可转动构件夹持的限位件，用于对第二可转动构件在轴向方向上限位；上述限位件与第一可转动构件滑动连接；上述驱动机构6安装于限位件上。这里的限位件优选的采用板状或盘状结构。本实施例中，采用一种盘状结构的挡板，该挡板上会设置通槽，以使下述的延伸板可以伸出。这里的挡板设置在本离合器的两侧，分别为第一挡板710和第二挡板720。

上述第一可转动构件设置有用于连接转动副的一个部件的第一连接部110；上述第二可转动构件设置有用于连接转动副的另一个部件的第二连接部211。通过设置上述的第一连接部110优选的可以是两个处连接位置，两处连接位置均与转动副的一个部件连接，以实现第一可转动构件与连接转动副的一个部件相对固定，同样，第二连接部211优选的可以是两处连接位置，两处连接位置均与转动副的另一个部件相对固定连接。连接位置可以采用向外延伸的延伸板，延伸板上设置螺纹孔的外部零件安装孔，即通过螺栓与转动副的一个部件或另一个部件连接。具体的可以是，第一星轮210的延伸板上预留外部零件安装孔，外环1的延伸板同样预留外部零件安装孔，这样可将星轮与外环1之间的运动关系，转化为转动副的运动关系。

在具体设置时，第二可转动构件设置于第一可转动构件内侧，第一可转动构件为外环1，第二可转动构件为内环2，即第一星轮210与第二星轮220合拢后形成内环2主要结构，上述的第一星轮210与第二星轮220通过螺钉固连，第一星轮210和第二星轮220的外径小于外环1内径，可在外环1内转动；第一星轮210和第二星轮220内部开设有沟槽，拨爪3安装在第一星轮210和第二星轮220的沟槽内，拨爪3两端转轴310穿过第一星轮210和第二星轮220的中心孔，拨爪3与星轮中心孔转动配合。

拨爪3上的四个销孔分别与四个滚柱4通过销轴铰接配合，滚柱4位于星轮的楔形面和外环1的内圆面之间；为方便进行转矩的传递，在转轴310的一端设置为D型轴311，同时设置一转接板312与D型轴311配合并在该转接板312外圆上设置延伸出一部分通过螺柱铰接一连杆5，该连杆5与压板620铰接，即转接板312与连杆5可通过销轴铰接，连杆5与压板620通过销轴铰接。

滚柱4与拨爪的铰接使滚柱4在一定角度范围内可转动。楔形面是由外环1内表面和星轮的一个平面构成的，在实际加工装配中，零件可能出现误差，则滚柱设计锁定的位置也会出现误差，并且长时间使用后，滚柱4与楔形面也会出现磨损，此时滚柱4锁定位置也会出现偏差，因此只有将滚柱4设置为铰接可转动的连接，才可保证只要将拨爪往楔形面方向转动，则滚柱因为可转动则会自动调节位置，从而一定可以完全与楔形面贴紧。并且外环1内表面和星轮平面的磨损可能还不一致，此时如果滚柱4是固定的，不是可转动的，则可能出现滚柱4在随拨爪3转动后，无法同时与组成楔形面的两个面同时紧密接触，进而造成无法锁定，因此将滚柱4设置为可转动的连接，可保证只要将拨爪往楔形面方向转动，则滚柱因为可转动则会自动调节位置，从而一定可以完全与组成楔形面的两个面紧密接触。

即滚柱4一边中部开设弧形槽和销孔，拨爪3端部也是个对应的弧形、销孔，拨爪3端部插入滚柱的弧形槽内，然后穿销子铰接。

D型轴311与转接板312对应的D型孔连接，并在端部通过螺钉固定，从而将拨爪3与转接板312固连为一体(拨爪3与转接板312固连)；拨爪3另一端安装有限位螺钉，第一挡板710位于外环1的一端台阶面和限位螺钉之间，外环1的中心圆孔与拨爪3此端的轴铰接；通过限位螺钉对第一挡板710轴向限位，防止滑出；第二挡板720位于外环1另一端的台阶面和转接板312之间，第二挡板720中心圆孔与拨爪3此端的轴铰接，通过转接板312对第二挡板720轴向限位，防止滑出。

底板610与第二星轮220固连，底板610上有导向孔，压板620上有导向轴，导向轴与导向孔滑动配合，并在底板610与压板620之间装弹簧640；拉绳650一端连接盖体630，该盖体630为圆柱型，该盖体630直径大于压板620上的穿线孔，拉绳650通过压板620上的穿线孔和底板610上的穿线孔，并从底板610引出。

本离合器可用于外部构件要在单向锁定和双向分离两种工况下自由切换的场合；通过拉绳进行机械式触发，实现两种功能的转换，更加可靠。

以上对本实用新型的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。基于本实用新型的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.用于转动副的离合器，包括：

第一可转动构件，具有第一旋转轴心；

第二可转动构件，与第一可转动构件相连并具有与第一旋转轴心重合的第二旋转轴心；

单向式传动构件，限定于第一可转动构件与第二可转动构件之间，用于实现第一可转动构件与第二可转动构件之间的单向转动传动连接；

其特征在于：

在所述第一可转动构件或第二可转动构件中设置有供单向式传动构件可选择的在不同地点之间移动的第一位置和第二位置，其中：

当所述单向式传动构件被移动至第一位置时，该单向式传动构件在第一可转动构件与第二可转动构件之间施加实现所述单向转动传动连接的约束；

当所述单向式传动构件被移动至第二位置时，该单向式传动构件在第一可转动构件与第二可转动构件之间解除实现所述单向转动传动连接的约束；

并且，所述离合器还具有用于驱动所述单向式传动构件在所述第一位置和第二位置之间相互移动的位置调节机构，所述位置调节机构与第一可转动构件或第二可转动构件连接的转动副机械式传动连接，用于在转动副活动时带动所述位置调节机构以驱动所述单向式传动构件。

2.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，

所述的位置调节机构设置在第一可转动构件或第二可转动构件中，并包括转轴；

所述转轴的轴心与第一旋转轴心或第二旋转轴心重合。

3.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述单向式传动构件可转动的连接在所述位置调节机构上。

4.如权利要求2所述的离合器，其特征在于，

所述位置调节机构还具有分布于转轴外围的支部，该支部与单向式传动构件连接；

所述支部包括：

径向部，该径向部为沿转轴轴心径向方向延伸；

周向部，该周向部与径向部背离转轴轴心的一端连接；

所述周向部沿该一端到转轴轴心为半径的圆的切线方向延伸并与单向式传动构件连接使径向部、周向部形成弯曲结构。

5.如权利要求4所述的离合器，其特征在于，所述单向式传动构件上设置有销孔和用于所述周向部伸入通槽，所述周向部的端头设置有与所述销孔对应的通孔，所述周向部与单向式传动构件通过销轴连接。

6.如权利要求4所述的离合器，其特征在于，

所述第二可转动构件位于第一可转动构件内侧；

所述第二可转动构件内设置有槽；

所述径向部位于该槽内，用于使槽对径向部在周向方向的转动范围上对径向部进行约束。

7.如权利要求6所述的离合器，其特征在于，

所述第二可转动构件包括第一星轮和第二星轮；

所述第一星轮和第二星轮合并后组成的构件内部带有槽体；

所述位置调节机构内置于或部分内置于该槽体内。

8.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，

所述第一可转动构件设置有用于固定连接转动副的一个部件的第一连接部；

所述第二可转动构件设置有用于固定连接转动副的另一个部件的第二连接部。

9.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，

所述第一连接部设置于第一可转动构件的外侧。

10.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，

所述第一连接部由位于第一可转动构件上的至少两个连接节点组成；

所述第二连接部由位于第二可转动构件上的至少两个连接节点组成。

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