[發明專利]一種解耦式單向離合器及其耦合彈簧

在審

• 申請號: 201911316254.3
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN110925326A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 倪景寧
• 申請（專利權）人: 倪景寧
• 主分類號: F16D41/20
• 分類號: F16D41/20;F16F1/06
• 代理公司: 杭州永曙知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33280
• 代理人: 商旭東;楊斌

本發明公開了一種解耦式離合器及其耦合彈簧，所述的解耦式離合器包括徑向限位軸套、軸向限位承載軸套和耦合彈簧，所述徑向限位軸套的底部與軸向限位承載軸套的頂部滑動配合；所述的耦合彈簧末端向內繞制形成內層彈簧，所述內層彈簧與軸向承載限位軸套的軸向限位面相抵，所述的耦合彈簧的外層彈簧的內壁與所述的徑向限位軸套和軸向限位承載軸套過盈配合，所述的耦合彈簧的頂端與所述的徑向限位軸套連接。本發明的耦合彈簧采用雙層結構，具有較強的抗扭變形特性，并可形成活動鎖塊。

技術領域

本發明涉及離合器領域，尤其涉及超越離合器，具體地說是一種解耦式離合器及其耦合彈簧。

背景技術

離合器是機械傳動中的常用部件，可將傳動系統隨時分離或接合。離合器有很多種類，包括定位離合器、逆止離合器和超越離合器。超越離合器的特點是當單向離合器的動力輸出部分（內環或外環）轉速小于動力源（外環或內環）時，離合器處于耦合狀態，內外聯動；而當單向離合器的動力輸出部分（內環或外環）轉速比動力源（外環或內環）還快時，離合器處于解脫狀態，內外環沒有任何連動關系，此謂單向離合器的單向超越功能。超越離合器被廣泛應用到汽車發動機、磨床加工以及數控機床的速度控制等領域。

常規的超越離合器，如中國專利CN104074951B公開的一種單向離合器皮帶輪。其結構如圖1所示，其單向離合器包括承載外圈4’、單向彈簧5’和單向止推環6’。所述的單向離合器與芯軸1’、皮帶輪外殼9、頂部承載軸承2’、卡簧7’和底部承載軸承8構成單向離合器皮帶輪總成。

當皮帶輪外殼9’的轉速超過芯軸1’的轉速時，承載外圈4’在轉動過程中頂推單向彈簧5’的懸置端并使單向彈簧脹開，芯軸1’與皮帶輪外殼9’實現同向運動。當皮帶輪外殼9’的轉速小于芯軸1’的轉速時，承載外圈4’對單向彈簧5’懸置端產生拉力而使單向彈簧5’收縮變形，并與承載外圈4’解鎖，芯軸1’與皮帶輪外殼9’實現分離。

上述結構的單向離合器利用單向彈簧的可變形的特點，通過承載外圈對單向彈簧不同的相對運動方向，驅使單向彈簧處于收縮或脹開狀態，從而使承載外圈與單向彈簧解鎖或鎖定，實現芯軸與皮帶輪外殼的離合。由于承載外圈對單向彈簧的相對運動所形成的是柔性摩擦，而非傳統結構的硬摩擦，因此能夠做到較低噪音，并延長了離合器的使用壽命。

然而，上述技術方案在離合器接合的過程中單向彈簧處于脹開的狀態中。由于接合狀態是離合器的常態，單向彈簧長期處于脹開狀態容易產生永久形變而損壞。同時，在離合器分離的過程中，單向彈簧整體與承載外圈形成摩擦，也會降低單向彈簧的使用壽命。

發明內容

本發明要解決的是現有技術存在的問題，旨在提供一種解耦式離合器。

為解決上述問題，本發明采用以下技術方案：一種解耦式離合器，包括徑向限位軸套、軸向限位承載軸套和耦合彈簧，所述徑向限位軸套的底部與軸向限位承載軸套的頂部滑動配合；所述的耦合彈簧末端向內繞制形成內層彈簧，所述內層彈簧與軸向承載限位軸套的軸向限位面相抵，所述的耦合彈簧的外層彈簧的內壁與所述的徑向限位軸套和軸向限位承載軸套過盈配合，所述的耦合彈簧的頂端與所述的徑向限位軸套連接。

本發明的解耦式離合器，徑向限位軸套為離合器的動力源，軸向承載限位軸套為離合器的輸出部分。使用時將所述的徑向限位軸套的外圓周壁與外界動力源（如汽車發動機，磨床或者數控機床的主軸電機）過盈配合，所述的軸向承載限位軸套的內圓周壁與外界動力輸出部分（如汽車發電機，磨床的砂輪帶，或者數控機床帶動工件或刀具旋轉的主軸）過盈配合。當外界動力源啟動及順時針運轉時，與外界動力源過盈狀態的徑向限位軸套拉動耦合彈簧使其轉動。由于與耦合彈簧與軸向限位承載軸套處過盈狀態，軸向限位承載軸套帶動外界動力輸出部分產生同步運動，實現離合器的接合。

當動力源的轉速低于芯軸時，與外界動力源處于過盈狀態的徑向限位軸套施加給耦合彈簧一個反推力，使耦合彈簧脹開，其內徑大于固定在外界動力輸出部分上的軸向限位承載軸套的外徑，從而使外界動力輸出部分與外界動力源處分離狀態，實現離合器的分離。