[实用新型]一种解耦式单向离合器及其耦合弹簧

说明书

本发明公开了一种解耦式单向离合器及其耦合弹簧，所述的解耦式离合器包括径向限位轴套、轴向限位承载轴套和耦合弹簧，所述径向限位轴套的底部与轴向限位承载轴套的顶部滑动配合；所述的耦合弹簧末端向内绕制形成内层弹簧，所述内层弹簧与轴向承载限位轴套的轴向限位面相抵，所述的耦合弹簧的外层弹簧的内壁与所述的径向限位轴套和轴向限位承载轴套过盈配合，所述的耦合弹簧的顶端与所述的径向限位轴套连接。本发明的耦合弹簧采用双层结构，具有较强的抗扭变形特性，并可形成活动锁块。

技术领域

本实用新型涉及离合器领域，尤其涉及超越离合器，具体地说是一种解耦式离合器及其耦合弹簧。

背景技术

离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合。离合器有很多种类，包括定位离合器、逆止离合器和超越离合器。超越离合器的特点是当单向离合器的动力输出部分（内环或外环）转速小于动力源（外环或内环）时，离合器处于耦合状态，内外联动；而当单向离合器的动力输出部分（内环或外环）转速比动力源（外环或内环）还快时，离合器处于解脱状态，内外环没有任何连动关系，此谓单向离合器的单向超越功能。超越离合器被广泛应用到汽车发动机、磨床加工以及数控机床的速度控制等领域。

常规的超越离合器，如中国专利CN104074951B公开的一种单向离合器皮带轮。其结构如图1所示，其单向离合器包括承载外圈4’、单向弹簧5’和单向止推环6’。所述的单向离合器与芯轴1’、皮带轮外壳9、顶部承载轴承2’、卡簧7’和底部承载轴承8构成单向离合器皮带轮总成。

当皮带轮外壳9’的转速超过芯轴1’的转速时，承载外圈4’在转动过程中顶推单向弹簧5’的悬置端并使单向弹簧胀开，芯轴1’与皮带轮外壳9’实现同向运动。当皮带轮外壳9’的转速小于芯轴1’的转速时，承载外圈4’对单向弹簧5’悬置端产生拉力而使单向弹簧5’收缩变形，并与承载外圈4’解锁，芯轴1’与皮带轮外壳9’实现分离。

上述结构的单向离合器利用单向弹簧的可变形的特点，通过承载外圈对单向弹簧不同的相对运动方向，驱使单向弹簧处于收缩或胀开状态，从而使承载外圈与单向弹簧解锁或锁定，实现芯轴与皮带轮外壳的离合。由于承载外圈对单向弹簧的相对运动所形成的是柔性摩擦，而非传统结构的硬摩擦，因此能够做到较低噪音，并延长了离合器的使用寿命。

然而，上述技术方案在离合器接合的过程中单向弹簧处于胀开的状态中。由于接合状态是离合器的常态，单向弹簧长期处于胀开状态容易产生永久形变而损坏。同时，在离合器分离的过程中，单向弹簧整体与承载外圈形成摩擦，也会降低单向弹簧的使用寿命。

发明内容

本实用新型要解决的是现有技术存在的问题，旨在提供一种解耦式离合器。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种解耦式单向离合器，包括径向限位轴套、轴向限位承载轴套和耦合弹簧，所述径向限位轴套的底部与轴向限位承载轴套的顶部滑动配合；所述的耦合弹簧末端向内绕制形成内层弹簧，所述内层弹簧与轴向承载限位轴套的轴向限位面相抵，所述的耦合弹簧的外层弹簧的内壁与所述的径向限位轴套和轴向限位承载轴套过盈配合，所述的耦合弹簧的顶端与所述的径向限位轴套连接。

本实用新型的解耦式单向离合器，径向限位轴套为离合器的动力源，轴向承载限位轴套为离合器的输出部分。使用时将所述的径向限位轴套的外圆周壁与外界动力源（如汽车发动机，磨床或者数控机床的主轴电机）过盈配合，所述的轴向承载限位轴套的内圆周壁与外界动力输出部分（如汽车发电机，磨床的砂轮带，或者数控机床带动工件或刀具旋转的主轴）过盈配合。当外界动力源启动及顺时针运转时，与外界动力源过盈状态的径向限位轴套拉动耦合弹簧使其转动。由于与耦合弹簧与轴向限位承载轴套处过盈状态，轴向限位承载轴套带动外界动力输出部分产生同步运动，实现离合器的接合。