申请/专利权人：索恩格汽车德国有限责任公司

申请日：2016-07-08

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN107588119B

主分类号：F16D41/064(20060101)

分类号：F16D41/064(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2019.02.26#实质审查的生效;2018.03.23#专利申请权、专利权的转移;2018.01.16#公开

摘要：本申请公开单向离合器，在外座圈中设置座腔，内座圈自腔口装入座腔，外座圈与内座圈之间具有工作间隙，工作间隙沿轴向从座腔内向腔口方向径向尺寸逐渐增大。多个滚子安装于工作间隙中，并且能在轴向力的作用下向腔口移动。第一弹性件弹性预加载地安装于单向离合器中而对滚子的轴向端部施加朝向座腔内部的弹性力。其中，内座圈对滚子的法向力的方向与轴向之间的第一夹角不大于88度。因此，单向离合器能有效防止过载损坏，工作可靠。

主权项：1.单向离合器（100），其特征在于，其包括：外座圈（1），其中设置座腔（10），所述座腔（10）具有一个朝轴向敞开的腔口（14）；内座圈（2），其自所述腔口（14）装入所述座腔（10）并相对所述外座圈（1）能自由旋转地同轴地安装，所述外座圈（1）与所述内座圈（2）之间具有工作间隙，沿轴向从所述座腔（10）内向所述腔口（14）方向所述工作间隙的径向尺寸逐渐增大；多个滚子（4），其安装于所述工作间隙中，并且能在轴向力的作用下向所述腔口（14）移动；及第一弹性件（5，6），其弹性预加载地安装于所述单向离合器（100）中而对所述滚子（4）的轴向端部施加朝向所述座腔（10）内部的弹性力；其中，所述内座圈（2）对所述滚子（4）的法向力的方向与所述轴向之间为第一夹角（a），所述第一夹角（a）不大于88度。

全文数据：单向离合器技术领域[0001]本申请涉及用于起动发动机的起动机，尤其涉及起动机的单向离合器。背景技术[0002]在机动车中通常使用起动机来起动内燃机发动机，起动机中输出轴与驱动轴之间安装单向离合器。在起动时，通电的电枢带动驱动轴运转，单向离合器将驱动轴与输出轴二者动力连接，输出轴上的小齿轮啮合发动机的飞轮而驱动发动机。然而，如果输出轴上的阻力很大，例如小齿轮被阻止转动，驱动轴上的负载将非常大，从而致使起动机因负载太大而损坏。[0003]因此，有必要改进以克服现有技术中存在的技术问题。发明内容[0004]本申请主要要解决过载引起的问题。[0005]为解决上述技术问题，本申请提供单向离合器，其包括：外座圈，其中设置座腔，所述座腔具有一个朝轴向敞开的腔口；内座圈，其自所述腔口装入所述座腔并相对所述外座圈能自由旋转地同轴地安装，所述外座圈与所述内座圈之间具有工作间隙，沿轴向从所述座腔内向所述腔口方向所述工作间隙的径向尺寸逐渐增大；多个滚子，其安装于所述工作间隙中，并且能在轴向力的作用下向^述腔口移动;及第一弹性件，其弹性预加载地安装于所述单向离合器中而对所述滚子的轴向端部施加朝向所述座腔内部的弹性力；其中，所述内座圈对所述滚子的法向力的方向与所述轴向之间为第一夹角，所述第一夹角不大于88度。[0006]可行地，所述外座圈对所述滚子的法向力的方向与所述轴向之间为第二夹角，所述第二夹角不大于88度。[0007]可行地，所述第一夹角及所述第二夹角均不小于7〇度。、^[0008]由于第一夹角不大于88度，内座圈对滚子的法向力具有指向腔口方向的分量，由于第一弹性件对滚子具有预加载的弹性力，在常规工况下滚子能保持于座腔^，但是，如果出现超常工况，例如安装单向离合器的输出轴遇到超常的阻力时，内座圈对滚子的法向力将增大，从而指向腔口方向的分量也增大，因此滚子将对抗所述弹性力而向腔口移?。由于外座圈与内座圈之间的工作间隙向腔口方向逐渐增大，一旦滚子向腔口移动，则滚子将被外座圈与内座圈释放，不再锁死，从而防止过载损伤，能可靠地工作。附图说明$[0009]结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申。〃中：图1显示根据本申请一种具体实施方式的单向离合器的示意图；图2显示图1所示单向离合器沿A—A线的剖视示意图；图3显示图1所示单向离合器沿B—B线的剖视示意图；图4显示图3所示的一个滚子的受力分析示意图；图5显示根据本申请一种具体实施方式的外座圈的示意图；图6显不根据本申请一种具体实施方式的滚子的示意图；图7显示根据本申请一种具体实施方式的基座的示意图;及图8显示根据本申请一种具体实施方式的顶件的示意图。具体实施方式[0010]下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。[0011]请参阅图1到图3所不，根据本申请一种具体实施方式的单向离合器1〇〇包括外座圈1、内座圈2、罩盖3、多个滚子4、第一弹簧5及腔盖6。外座圈丨中设置座腔10，座腔10具有一个朝轴向敞开的腔口14。[0012]内座圈2自腔口14装入座腔10并相对外座圈1能自由旋转地同轴地安装，外座圈1与内座圈2之间具有工作间隙，工作间隙沿轴向从座腔10内向腔口14方向径向尺寸逐渐增大。请结合参阅图5所示，在如图所示的具体实施方式中，外座圈1的座腔10中设置若干个滚室12，工作间隙位于滚室12位置。多个滚子4安装于工作间隙中，并且能在轴向力的作用下向腔口14移动。[0013]各个滚子4为圆锥滚子或球形滚子。圆锥滚子是指具有圆锥面的滚子，如图2到图3及图6所示，球形滚子未图示。圆锥滚子的圆锥面能较好地吻合外座圈1与内座圈2的形状，具有较大的接触面，从而能承载较大的负载。球形滚子呈球形，能在外座圈1与内座圈2之间比较灵活地滚动。本领域的普通技术人员知道，两种滚子都是可行的。[0014]第一弹簧5及腔盖6组成第一弹性件。第一弹簧5为碟形弹簧，如图3所示，一个单向离合器100中对称地安装两个碟形弹簧，这些碟形弹簧与外座圈1同轴地安装，能均衡地施力于腔盖6的周边。腔盖6具有相对的第一侧61及第二侧62。第一弹簧5弹性预加载地安装于单向离合器100中而对腔盖6的第二侧62施加轴向的弹性力。第一侧61接触滚子4的轴向端部，因此，第一侧61对滚子4的轴向端部施加阻止滚子4退出座腔10的弹性阻挡力F3。[0015]罩盖3固定于外座圈1，第一弹簧5及腔盖6均安装于罩盖3中，第一弹簧5被罩盖3及腔盖6弹性预压缩。腔盖6、第一弹簧5及罩盖3均设置通孔，内座圈2贯穿腔盖6、第一弹簧5及罩盖3的通孔。[0016]每个滚子4在一个滚室12中能在周向间隔的第一位置P1和第二位置P2之间移动。如图2所示，为说明的目的，示意性地以虚线表示了左边一个滚子4的第二位置P2,其他滚子4的第二位置相似地周向间隔。从第一位置P1到第二位置P2工作间隙的径向尺寸逐渐增大。每个滚室12中还安装有弹性预加载的第二弹性件7,第二弹性件7包括基座70、第二弹簧72及顶件74。图7显示了根据本申请一种具体实施方式的基座70的示意图，第二弹簧72为螺旋弹簧，图8显示根据本申请一种具体实施方式的顶件的示意图。第二弹簧72被弹性预压缩地安装于基座70及顶件74之间，顶件74接触滚子4。基座70由金属片冲压制成，能很好地配合滚室12而稳定地定位，顶件74制造成吻合滚子4的形状，能均衡地对滚子4施力。因此，第二弹性件7对滚子4施加使滚子4靠近第一位置P1的力。当内座圈2相对于外座圈1正向旋转时，如图2所示的逆时针方向旋转，滚子4在第一位置P1时锁死在外座圈1与内座圈2之间也就是说，内座圈2基本是相对于外座圈1固定，单向离合器100处于耦合动力的状态；内座圈2相对于外座圈1反向旋转时，如图2所示的顺时针方向旋转，滚子4移动到第二位置P2而释放在外座圈1与内座圈2之间，也就是说，内座圈2基本是相对于外座圈1自由地旋转，单向离合器100处于断开动力的状态。[0017]内座圈2对滚子4施加第一法向力F1，第一法向力n的方向与轴向之间为第一夹角a。外座圈1对滚子4施加第二法向力F2,第二法向力F2的方向与轴向之间为第二夹角b。尽管其他其他安排也是可能的，在如图所示的具体实施方式中，第一夹角a和第二夹角b大小相等，对称地位于轴线的相对两侧，第一夹角a和第二夹角b均不大于88度，并且均不小于70度。请结合参阅图4所示滚子4的受力分析，第一法向力F1和第二法向力F2共同作用形成合力F12,合力F12与阻挡力F3方向相反，在单向离合器1〇〇处于正常耦合动力的状态下，合力F12与阻挡力F3大小相等，因此滚子受力平衡，不会移动。但是，一旦安装内座圈2的输出轴未图示上的负载过大，第一法向力F1和第二法向力F2将增大，如F1’和F2’所示，从而合力F12增大为F12’，增大后的合力F12’大于原来的阻挡力F3,因此滚子4将沿轴向向腔口14移动，而进一步压缩第一弹簧6,使得阻挡力增大到F3’，在新的位置达到受力平衡。因此，由于外座圈1与内座圈2之间的工作间隙向腔口方向逐渐增大，一旦滚子4向腔口14移动，则滚子4将被外座圈1与内座圈2释放，不再锁死，从而防止过载损伤，所以单向离合器100能可靠地工作。[0018]以上具体实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

权利要求：1.单向离合器100，其特征在于，其包括：外座圈（1，其中设置座腔10，所述座腔10具有一个朝轴向敞开的腔口（14;内座圈（2，其自所述腔口（14装入所述座腔（1〇并相对所述外座圈（1能自由旋转地同轴地安装，所述外座圈（1与所述内座圈（2之间具有工作间隙，沿轴向从所述座腔（1〇内向所述腔口（14方向所述工作间隙的径向尺寸逐渐增大；多个滚子4，其安装于所述工作间隙中，并且能在轴向力的作用下向所述腔口（14移动;及第一弹性件5，6，其弹性预加载地安装于所述单向离合器（100中而对所述滚子4的轴向端部施加朝向所述座腔10内部的弹性力；其中，所述内座圈（2对所述滚子4的法向力的方向与所述轴向之间为第一夹角a，所述第一夹角a不大于88度。2.根据权利要求1所述的单向离合器（100，其中，所述外座圈（1对所述滚子4的法向力的方向与所述轴向之间为第二夹角b，所述第二夹角b不大于88度。3.根据权利要求3所述的单向离合器（100，其中，所述第一夹角（a及所述第二夹角b均不小于70度。4.根据权利要求1到3中任一项所述的单向离合器（100，其中，所述滚子4为圆锥滚子或球形滚子。5.根据权利要求1到3中任一项所述的单向离合器（100，其中，第一弹性件（5，6包括第一弹簧5及腔盖6，所述腔盖6具有相对的第一侧61及第二侧62，所述第一侧61接触所述滚子4的轴向端部，所述第一弹簧5弹性预加载地安装于所述单向离合器100中而对所述腔盖6的第二侧62施加轴向的弹性力。6.根据权利要求5所述的单向离合器100，其中所述第一弹簧5为与所述外座圈（1同轴地安装的碟形弹簧。7.根据权利要求5所述的单向离合器（100，其还包括固定于所述外座圈（1的罩盖3，所述第一弹簧5及所述腔盖6均安装于所述罩盖3中，所述第一弹簧5被所述罩盖3及所述腔盖6弹性预压缩。8.根据权利要求7所述的单向离合器1〇〇，其中，所述腔盖6、所述第一弹簧5及所述罩盖3均设置通孔，所述内座圈（2贯穿所述腔盖6、所述第一弹簧5及所述罩盖3的所述通孔。9.根据权利要求1所述的单向离合器（1〇〇，其中，所述外座圈（1的所述座腔1〇中设置若干个滚室（12，每个所述滚子4在一个所述滚室（12中能在周向间隔的第一位置P1和第二位置P2之间移动，所述滚子4在所述第一位置P1时锁死在所述外座圈（1与所述内座圈（2之间，所述滚子4在所述第二位置P2时释放在所述外座圈（1与所述内座圈（2之间，每个所述滚室（12中还安装有弹性预加载的第二弹性件7，所述第二弹性件7对所述滚子4施加使所述滚子4靠近所述第一位置P1的力。10.根据权利要求1所述的单向离合器（100，其中，所述第二弹性件7包括基座70、第二弹簧72及顶件74，所述第二弹簧72被弹性预压缩地安装于所述基座70及顶件74之间，所述顶件74接触所述滚子4。

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