TWM243587U

TWM243587U - One-way clutch

Info

Publication number: TWM243587U
Application number: TW092219379U
Authority: TW
Inventors: Ying-Hsien Kuo
Original assignee: Benq Corp
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2004-09-11
Also published as: US7121391B2; US20050092572A1; DE102004052471A1

Description

M243587 五、創作說明（1) 新型所屬之技術領域本創作是有關於一種單向離合器，特別是有關於一種結構簡單以及傳動效率更為提升之單向離合器。先前技術一般來說，單向離合器在傳動機構上的應用相當廣泛，其應用目的是要使傳動機構能朝一方向傳動，而反方向可轉動但不傳動。請參閱第1圖，在美國專利第3, 844, 392號中揭露有一種習知之單向離合器1，其主要是針對一般單向傳動但反向轉動精密度要求不高的情形下使用。單向離合器1主要包括有一被動元件10、一主動元件20、一滾珠30以及一彈簧40。在被動元件10之中具有一容納部11，而在主動元件 2 0之中則具有一卡槽2 1。彈簧4 0是設置於容納部1 1之中，滚珠3 0則是設置於彈簧4 0之上，並且是位於卡槽2 1之中，同時，彈簧4 0會施予滾珠3 0 —軸向之推力。此外，在卡槽 21之中還具宄一弧面22以及一斜面23。如第1圖所示，當主動元件2 0朝逆時針方向轉動時，滾珠30會因為卡槽21之弧面22的抵擋而被帶動，進而使得被動元件1 0亦朝逆時針方向轉動，此時，單向離合器1乃是進行傳動之動作。在另一方面，當主動元件2 0朝順時針方向轉動時，由於卡槽2 1之斜面2 3的設計，滾珠3 0會滑動於斜面2 3之上，並且會壓擠彈簧4 0。然後，滚珠3 0會被推擠至被動元件1 0之容納部11之中，而使得主動元件2 0滑動

0535-10290TWF(Nl);A03052;HAWDONG.ptd 第5頁 M243587 五、創作說明（2) 於被動元件10之外圍以及滾珠30之上，此時，單向離合器 1乃是進行轉動而不傳動之動作。然而，單向離合器1具有諸多之缺點，分別敘述如下： (1) 由於彈簧40是設置於被動元件10之中，因此會使製造時之困難度增加，進而提高製造成本。 (2) 由於主動元件20只具有單一卡槽21，故當單向離合器1欲進行傳動任務時，主動元件2 0可能需空轉一較大的角度才能使滾珠30進入至卡槽21之中，因此，滾珠30與主動元件2 0摩擦接觸之時間會增長，因而發出長時間的噪音。 (3) 同樣地，由於主動元件20可能需空轉一較大的角度才能使滾珠30進入至卡槽21之中，因此會使單向離合器 1之傳動效率降低。有鑑於此，本創作之目的是要提供一種改良之單向離合器，其結構簡單並且製造容易，同時，本創作之單向離合器具有較小之空轉驅動角度，因此，單向離合器運作時之噪音可以被降低，並且其傳動效率可以被大幅提升。新型内容 t 本創作基本上採用如下所詳述之特徵以為了要解決上述之問題。也就是說，本創作包括一被動元件，具有一外圓周表面以及一滑動部，其中，該滑動部係從該外圓周表面延伸至該被動元件之内部，並且具有一第一平面以及一

0535- 10290TWF(N1) ;A03052;HAWD〇NG.ptd 第6頁 M243587 五、創作說明（3) 第二平面，該平面與該第二斜至該被動元動元件之該外一卡合部，其件之該外圓周主動元件之内動部與該卡合被動元件之中值係小於該滾同時，根第一平面係相對於平面係從該外圓周件之内部；一主動圓周表面之中，該内圓表面，該卡部；以及一部之間，其心之最大距動元件之直據本創作之合部更具有一曲面以及上，並周表面合部係滾動元中，該離與該徑。單向離斜面，面之長斜面之該曲面之長度係小於該斜該曲面之上或係滑動於該又在本創作中，該主動元件斜面以及一第二斜面，該第一斜該第一斜面之長度係小於該第二係抵擋於該第一斜面之上或係滑又在本創作中，該主動元件曲面以及一第二曲面，該第一曲長度係小於該第一曲面之於該第在本創在本創該第二曲面之上或係滑斜角係動元件係為一滾珠作中，該傾作中，該滾該第二平面，並且該第一表面以一傾斜角而相向傾元件，滑動地設置於該被且具有一内圓周表面以及係滑動地包覆於該被動元從該内圓周表面成形至該件，係滾動及滑動於該滑主動元件之該卡合部至該被動元件之半徑之間的差合器，該主動元件之該卡該曲面係連接於該斜面，度，該滾動元件係抵擋於上。之該卡合部更具有一第一面係連接於該第二斜面，斜面之長度，該滾動元件動於該第二斜面之上。之該卡合部更具有一第一面係連接於該第二曲面，曲面之長度，該滾動元件動於該第二曲面之上。介於5度與85度之間。係抵擋又又

0535-102 90 ί W( N1); A0305 2; HAWDONG. p t d 第7頁 M243587

M243587 五、創作說明（5) 122。如第2圖、哲〜圓周奈®ι?ι 3、、成弟3A圖以及第4圖所示，主動元件120之内 / 疋；月動地包覆於被動元件110之外 111。如第4圖所；、外圆周表面從内圓周表面12 Γ， 70件120之每一個卡合部122皆是如第4圖所干，各向内成形至主動元件120之中。此外，仍斜面m ’曲面广2「個人合部122還具有一曲面123以及一 123之异产是j μ乃疋連接於斜面124。特別的是，曲面可幵彡成"如又第4Θ沐斜面124之長度，故曲面丨23以及斜面124 Τ形成士弟4圖所示之卡合部1 2 2之形狀。滾動ί 1ΐ30本可實施例之三個滚動元件13〇乃是採用滚珠， fB f /β $立以滾動及滑動於滑動部11 2與卡合部1 2 2之間，值付注思的县，士養1 - 〇 Π 1 t 疋主動兀件120之母一個卡合部122 $姑 ΐ ΓΓ二之i中：之最大距離與被動元件110之半徑之間的動元件130之直徑，如此才不至於因滾仏過小而任意地滾動於滑動部丨丨2盥卡人邱 122之間。，、卞口邛如第2圖以及第％圖所示，當被動元 120以及三個滾動亓杜知狀卢如％王勤凡件 =兀件130組瓜在一起後，不論單向離合器 100疋以ΐ直方向或水平方向放置，其都可以達成單向傳動，而反向可轉動但不傳動之目的。更詳細的來說，♦主動元件120朝順時針方向轉動日寺，滾動元件130會因為^力而沿著傾斜的第—平面1 1 3或第二平面11 4滾動或下滑至主動元件120之卡合部122之中，然後，由於卡合部122之曲面1 2 3以及滑動部1 1 2之側壁11 5的抵擋限制，主動元件丨2 〇便會帶動滾動元件1 3 0以及被動元件11 0朝順時針方向轉

0535 1029〇1^卩(~1) ;A〇3〇52;HAWEOsJG.ptd

M243587 五、創作說明（6) =此2 ’單向離合moo乃是進行傳動之動作 :面’當主動元件120朝逆時針方向轉動件130是位於主動元件12〇之卡合部122之 ^ f ^ 1 會受到卡合部1 2 2之斜面1 24推擠而進渰叙、兀滑動部112"，而使得主動二二皮=件"〇之夂外Η周表面1 i i以及滾動元件! 30之上，此時向離合為1〇〇乃是進行轉動而不傳動之動作。值得注意的是，本實施例之單向離合器丨〇〇並不侷限 ;二個滾動7L件1 3 〇以及三個滑動部丨〗2，換二合器1。〇亦可以僅具有一個滚動元件13。以】：!：二 =2_，如此一來，當主動元件120朝逆時針方向轉動時，主兀件1 20滑動於被動元件丨丨〇之外圓周表面丨丨i以及滚動 =件130上的噪音可以更為減少。同樣地，本實施例之單向離合器1〇〇亦可以具有六個以上之卡合部122，如此一來，單向離合器100之空轉運作角度可以更為縮小。此外’卡合部1 2 2之曲面1 2 3以及斜面丨2 4亦可以分別是一第一斜面123以及一第二斜面124，同樣地，第一斜面 123是連接於第二斜面124，第一斜面123之長度是小於第二斜面124之長度’故滾動元件丨30可以抵擂於第一斜面 123之上或滑動於第二斜面124之上。再者’卡合部122之曲面123以及斜面124亦可以分別是一第一曲面123以及一第二曲面124,同樣地，第一曲面 123是連接於第二曲面124，第一曲面123之長度是小於第二曲面124之長度，故滾動元件13〇可以抵擋於第一曲面

M243587 五、創作說^ (^7) " ----- 123之上或滑動於第二曲面124之上。第二實施例一凊苓閱第5圖，本實施例之單向離合器2〇〇主子動，件210、一主動元件220以及三個滾動元件23〇。如第6A圖所示，被動元件21()具有—外及三個平均分佈的第一滑動鬥表面211以三滑動邱9 1〜^ 弟一滑動部21 2b及第、、典^ 滑動部21 2a、第二滑動部2 12b及繁二，月部21 2c都是從外圓周表面21 1向内延伸至被動# ^ 之内部。 τ王被動兀件2 1 0 如第6Β圖所示，第一滑動部212a是一二:第：滑動部ma具有—第一平面215以及千―凹第槽二= ，弟一平面215是平行於第二平面215，，同時，第一、苜，215以及第二平面215，又是分別平行於被動元丁、/213以及底部214。第二滑動部2l2b …一傾物，而延伸至被動元件21〇之内，句話說，第二滑動部212b是從被 Z，或者換部214傾斜之一凹煸疋攸孤動兀件之内部向其底 f 肖°更詳細的來說’第二滑動部212h且 ΐ二平面216以及-第四平面216，，第三平面216是平仃於弟四平面216，，徊旱笙一企十面216疋千是分別以傾斜角θ，傾# —、 16以及第四平面21 6，底部m。在另—方而闕於被動元件21G之頂部2U以及 211以一傾斜角三滑動部212c是從外圓周表面句話說，第三滑動=:Λ被^ 句。卩212〇疋從破動元件21〇之内部向其頂

0535 -10290TW( Ν1 ); Α03052; HAWDQNG. ptd 第11頁 M243587 五、創作說明（8) 部2 1 3傾斜之一凹槽。更詳細的來說，第三滑動部2 1 2 c具有一第五平面217以及一第六平面217，，第五平面217是平行於第六平面217’ ，但是第五平面217以及第六平面217，是分別以傾斜角0 ’’而傾斜於被動元件2 1 〇之頂部2 1 3以及底部2 1 4。至於傾斜角0，與0 ’’，其角度範圍可以是介於 5度與8 5度之間。此外，傾斜角0,與0，，可以是相同或不相同的。如第5圖所示，主動元件220是以可滑動之方式設置於被動元件210之外圓周表面211之上，並且主動元件220具有一内圓周表面221以及六個平均分佈的卡合部222。如第|| 5圖所示，主動元件220之内圓周表面mi是滑動地包覆於被動元件210之外圓周表面211。主動元件220之每一個卡合部222皆是從内圓周表面221向内成形至主動元件220之中。此外，仍如第5圖所示，每一個卡合部222還具有一曲面223以及一斜面224，曲面223乃是連接於斜面224。特別的是，曲面2 23之長度是小於斜面224之長度，故曲面223 以及斜面224可形成如第5圖所示之卡合部222之形狀。此外，本實施例之三個滾動元件2 3 0乃是採用滾珠，三個滾動元件2 3 0可以分別地滚動及滑動於第一滑動部 2 12a與卡合部22 2之間、第二滑動部21 2b與卡合部2 22之間⑩ 以及第二滑動部2 1 2 c與卡合部2 2 2之間。值得注意的是，主動元件220之每一個卡合部222至被動元件21〇之中心之最大距離與被動元件210之半徑之間的差值必須是小於滾動元件230之直徑，如此才不至於因滾動元件23〇之直徑過

0535-10290TWF(N1);A03052;HAWDONG.p t d 第12頁 M243587 五、創作說明（9) 小而任意地滾動於箆一潛 -私私。弟月動部21 2a與卡合部222之間、第一⑺動邛21 2b與卡合部2 22之門以及篦-漘翻加〇1 〇第合部222之間。 < 間以及第二π動部212c與卡如第5圖、第6A圖以及筮以闰糾+ ，舍扯主動亓杜99η 弟6B圖所不田破動元件210、件22G以及三個滾動 3{)在向離合器2 0 0县LV千古十A丄不卿早成單向值叙或水平方向放置，其都可以達說，告i L =向可轉動但不傳動之㈣。更詳細的來丨頁時針方向轉動時，滚動元脚會因及二= 中’然後，由於卡合部222之曲而99q以；、Ά 之側辟？is,，μ & a ^之曲面22 3 u及第一滑動部212a 230 ^ L a^f，J 5 哭？nn f動凡件2 1 〇朝順時針方向轉動，此時，單向離合 2。; 〇之2疋進行傳動之動作。當單向離合器200以被動元；二13朝上而水平放置並時，…主動=20 、蚪針方向轉動時，滾動元3 〇，m2b滚動或下滑至主動元腳之卡合：而二然後，由於卡合部？ 9 9 — , I “ Z之〒，壁216,，的抵擔限弟^曲面223以及第二滑動部21 2b之側 ^ ^ . \田制，主動元件220便會帶動滾動元件23() 以及被動元件2 1 0朝順奸Λ 初凡仟Z d ϋ 2〇〇乃是進行傳動之動〗’十方ί轉動’ t匕時’單向離合器 210之底部21 4朝上而水。當單向離合器20 0以被動元件朝順時針方向轉動：水：；置並時’卩及當主動元件22。滑動部2⑴滾動或下、、4動W會因為重力而從第三乂卜/月至主動元件2 20之卡合部222之中，

0535-10290BfF(Nl)；A03052;HAWD0NG.ptd 第13頁 M243587 五則作說明（10) C之側然後，由於卡合部222之曲而99q以乃篦一、與去壁2”，，的抵擋限制曲面223 I:，月動部212 以及被動元件210朝噸日t動兀件2 2 0便曰帶動滾動元件23〇 200乃是進行傳動=!針方向轉動’此時向離合器逆時針方向轉動時，？乍。在另一方面，當主動元件22 0朝之卡合部m《中、，二使滾動元件2 30是位於主動元件22〇 224推擠而進入至祐ί動元件230會受到卡合部222之斜面動部2 12b以及第三讲勒几件2 1〇之第一滑動部21 2a、第二滑、、骨认、+ ^ - /月動部2 1 2 c之中’而使得主動元件2 2 0 1，； I動^件21 〇之外圓周表面2η以及滾動元件230之 ,此日$ ’單向離合器2 0 0乃是進行轉動而不傳動之動 1乍〇值得注意的是，本實施例之單向離合器2 0 0亦可以具個以上之卡合部222，如此一來，單向離合器200之空轉運作角度可以更為縮小。 θ 此外’卡合部222之曲面223以及斜面224亦可以分別疋一第一斜面223以及一第二斜面224，同樣地，第一斜面 223是連接於第二斜面224，第一斜面223之長度是小於第二斜面224之長度，故滾動元件230可以抵擋於第一斜面 223之上或滑動於第二斜面224之上。

再者’卡合部22 2之曲面223以及斜面224亦可以分別是一第一曲面223以及一第二曲面224，同樣地，第一曲面 223是連接於第二曲面224，第一曲面223之長度是小於第二曲面224之長度，故滾動元件230可以抵擋於第一曲面 223之上或滑動於第二曲面224之上。

0535-l0290TWF(Nl )；A〇3〇52;HAWDONG.ptd 第14頁 M243587 五、創作說明（11) 綜上所述，本發明之單向離合器具有以下之優點： (1 ) 構造簡單，因此可減低製造時之困難度，進而降低製造成本。 (2 ) 主動元件之空轉角度較小，因此，滚珠與主動元件摩擦接觸之時間可以減小，進而可使單向離合器運作時所發出之噪音減小。 (3) 由於主動元件之空轉角度較小，因此可使單向離合器之傳動效率提高。雖然本創作已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此項技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

0535-10290TWF(N1);A0305 2;HAWDONG.p t d 第15頁 M243587 圖式簡單說明第1圖係顯示一習知之單向離合器之剖面示意圖；第2圖係顯示本創作之第一個實施例之單向離合器之剖面示意圖；第3 A圖係顯示本創作之第一個實施例之被動元件之俯視示意圖；第3B圖係顯示根據第3A圖之前視示意圖；第3C圖係顯示根據第3A圖之側視示意圖；第4圖係顯示本創作之單向離合器之主動元件之俯視示意圖；第5圖係顯示本創作之第二個實施例之單向離合器之剖面示意圖；第6A圖係顯示本創作之第二個實施例之被動元件之俯視不意圖，以及第6B圖係顯示根據第6A圖之前視示意圖。符號說明 1、100、200〜單向離合器 1 0、1 1 0、2 1 0〜被動元件 1 1〜容納部 Φ 20、120、220〜主動元件 2 1〜卡槽 2 2〜弧面 2 3〜斜面 3 0〜滾珠

0535-1 ()290T^F(N1); A03052;HAWDONG. ptd 第16頁 M243587 圖式簡單說明 4 0〜彈簧 111 、211〜外圓周表面 1 1 2〜滑動部 1 1 3〜第一平面 · 1 1 4〜第二平面 115、215"、216’ ’、217"〜側壁 " 1 1 6、2 1 4〜底部 1 1 7、2 1 3〜頂部 121 、221〜内圓周表面 122、 22 2〜卡合部 123、 223〜曲面 124、 224〜斜面 130、230〜滚動元件 21 2a〜第一滑動部 21 2b〜第二滑動部 2 1 2 c〜第三滑動部 21 5〜第一平面 21 5’〜第二平面 21 6〜第三平面 21 6’〜第四平面 _ 21 7〜第五平面 21 7’〜第六平面 0 、0，、0，，〜傾斜角

(、35 -10290TWF(N1);A03052;HAWDONG.ptd 第17頁

Claims

M243587 六、申請專利範圍 1. 一種單向離合器，包括：一被動元件，具有一外圓周表面以及一滑動部，其中，該滑動部係從該外圓周表面延伸至該被動元件之内部，並且具有一第一平面以及一^第二平面，該第一平面係相對於該第二平面，並且該第一平面與該第二平面係從該外圓周表面以一傾斜角而相向傾斜至該被動元件之内部；一主動元件，滑動地設置於該被動元件之該外圓周表面之上，並且具有一内圓周表面以及一卡合部，其中，該内圓周表面係滑動地包覆於該被動元件之該外圓周表面，該卡合部係從該内圓周表面成形至該主動元件之内部；以及一滾動元件，係滚動及滑動於該滑動部與該卡合部之間，其中，該主動元件之該卡合部至該被動元件之中心之最大距離與該被動元件之半徑之間的差值係小於該滾動元件之直徑。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之單向離合器，其中，該主動元件之該卡合部更具有一曲面以及一斜面，該曲面係連接於該斜面，該曲面之長度係小於該斜面之長度，該滾動元件係抵擋於該曲面之上或係滑動於該斜面之上。 3.如申請專利範圍第1項所述之單向離合器，其中，該主動元件之該卡合部更具有一第一斜面以及一第二斜面，該第一斜面係連接於該第二斜面，該第一斜面之長度係小於該第二斜面之長度，該滚動元件係抵擋於該第一斜面之上或係滑動於該第二斜面之上。

05 >5-10290Ί^VF(N1); A03052;HAWDONG. ptd 第18頁 M243587 ^、申請專利範圍 4 ·如申該主動元件面該第係小於該第面之上或係 5 ·如申該傾斜角係 6.如申該滾動元件請專利範圍第1項所述之單向離合器，其中，之該卡合部更具有一第一曲面以及一第二曲曲面係連接於該第二曲面，該第一曲面之長度二曲面之長度，該滾動元件係抵擋於該第一曲滑動於該第二曲面之上。請專利範圍第1項所述之單向離合器，其中，介於5度與85度之間。請專利範圍第1項所述之單向離合器，其中，係為一滾珠。 7. —種單向離合器，包括：一被動元件，具有一外圓周表面以及一滑動部，其中，該滑動部係以垂直於該外圓周表面之方式而延伸至該被動元件之内部；元件，滑動地設置於該被動元件之該外圓周表且具有一内圓周表面以及'—^合部，其中，該係滑動地包覆於該被動元件之該外圓周表面，從該内圓周表面成形至該主動元件之内部；以一主動面之上，並内圓周表面該卡合部係及滚動間，其中，最大距離與件之直徑。 8.如申該主動元件元件，係滾動及滑動於該滑動部與該卡合部之該主動元件之該卡合部至該被動元件之中心之該被動元件之半徑之間的差值係小於該滾動元請專利範圍第7項所述之單向離合器，其中，之該卡合部更具有一曲面以及一斜面，該曲面

35-1029()ΊW(N1); A03052;HAWDONG. ptd 第19頁 M243587 t、申請專利範圍係連接於該斜面，該曲面之長度係小於該斜面之滾動元件係抵擋於該曲面之上或係滑動於該斜面 9.如申請專利範圍第7項所述之單向離合器該主動元件之該卡合部更具有一第一斜面以及一面，該第一斜面係連接於該第二斜面，該第一斜係小於該第二斜面之長度，該滾動元件係抵擋於面之上或係滑動於該第二斜面之上。 1 〇 .如申請專利範圍第7項所述之單向離合器該主動元件之該卡合部更具有一第一曲面以及一面，該第一曲面係連接於該第二曲面，該第一曲係小於該第二曲面之長度，該滾動元件係抵擋於面之上或係滑動於該第二曲面之上。 1 1 .如申請專利範圍第7項所述之單向離合器該滾動元件係為一滾珠。 1 2. —種單向離合器，包括：一被動元件，具有一外圓周表面以及一滑動中，該滑動部係從該外圓周表面以一傾斜角而延動元件之内部；一主動元件，滑動地設置於該被動元件之該面之上，並且具有一内圓周表面以及一卡合部，内圓周表面係滑動地包覆於該被動元件之該外圓該卡合部係從該内圓周表面成形至該主動元件之及一滾動元件，係滚動及滑動於該滑動部與該長度，該之上。其中，第二斜面之長度該第一斜，其中，第二曲面之長度該第一曲，其中，部，其伸至該被外圓周表其中，該周表面，内部；以卡合部之

()535-1029()TWF(Nl);A03052;HAWD〇NG.ptd 第20頁 M243587 \、申請專利範圍間，其中，該主動元件之該卡合部至該被動元件之中心之最大距離與該被動元件之半徑之間的差值係小於該滾動元件之直徑。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之單向離合器，其中，該主動元件之該卡合部更具有一曲面以及一斜面，該曲面係連接於該斜面，該曲面之長度係小於該斜面之長度，該滾動元件係抵擋於該曲面之上或係滑動於該斜面之 1 4 .如申請專利範圍第1 2項所述之單向離合器，其中，該主動元件之該卡合部更具有一第一斜面以及一第二斜面，該第一斜面係連接於該第二斜面，該第一斜面之長度係小於該第二斜面之長度，該滾動元件係抵擋於該第一斜面之上或係滑動於該第二斜面之上。 1 5 ·如申請專利範圍第1 2項所述之單向離合器，其中，該主動元件之該卡合部更具有一第一曲面以及一第二曲面，該第一曲面係連接於該第二曲面，該第一曲面之長度係小於該第二曲面之長度，該滚動元件係抵擋於該第一曲面之上或係滑動於該第二曲面之上。 1 6 .如申請專利範圍第1 2項所述之單向離合器，其中，該傾斜角係介於5度與8 5度之間。 1 7.如申請專利範圍第1 2項所述之單向離合器，其中，該滾動元件係為一滚珠。

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