[发明专利]滚动接触轴承式离合器

说明书

本发明是涉及一种一个方向能自由转动的单向接合的滚动轴承离合器。

目前使用的单向离合器，例如图14所示：圆筒状的滚柱3在内环1和外环2之间的轨道排列，将外环2的轨道面作成凸轮面状，在逆转时，由于滚柱3卡进了凸轮面2c里，使内环1和外环2接合，还有一种离合器，其内、外环轨道面为圆柱面，设置凸轮形卡块以代替圆筒状滚柱，逆转时在各个卡块上施加一弹簧压力，以便使它卡在轨道面上。在这几种离合器中，其逆转而接合时要滚柱3卡在沿其径向是非正圆的凸轮状部分2c里，而在自由转动时，使滚柱3滑动。然而，由于楔角α必需比摩擦角小，在卡块滚柱3的间距P内形成一个凸轮面，会限制凸轮面的高度，会有滚柱3越过凸形部位2c并使离合器破损的危险。

另外，为了得到均匀和足够的接合力，以往的离合器必须将组装的滚柱式卡块均匀地接触凸轮面。但由于其尺寸精度和在啮合方向上给予滚柱预压的弹簧压力的均匀程度等都有限，所以要得到均匀的接合力是非常困难的。

另一方面，在接合时，为了得到必要的传动力矩，需要产生与传动力距成比例的表面压力并使该表面压力稳定在容许的范围以内。为此，所有的滚柱都要同时参与接合动作，而接合动作产生的楔力，在所有的滚柱都相同地增加和减少。但是由于最初各个部件的精度以及组装后的轴承中的滚子与啮合面之间的相关尺寸的均匀程度，和每个凸轮的精度等原因，以及由于随着对内外环的作用力而产生变形或摩损等原因，要维持容许的表面压力很困难。特别是，在自由转动时，要由另外设置的轴承来支撑离合器，而且在凸轮面上会产生滑动摩擦，所以，从这种离合器的基本构造特性来看，其存在的主要问题是轨道面及卡块滚子的摩损问题。

以前的单向离合器由于有形成凸轮状的部分，在制作时，其原材料、热处理及加工精度方面都要受到制约，而且，在为设计容许表面压力而进行赫兹应力计算时，无法避开负面的各种系数和选择。

为解决这些问题，出现了这样一种形式的单向离合器：在形成锥形滚柱轴承形状的内环和外环之间，配置一个相对于轨道面母线倾斜着的、起着卡块作用的转动体（即滚柱），使其仅在一个方向作自由转动，并在逆转时产生接合（参看特公昭58-52092号公报）。

但是由于这种单向离合器的内、外环共同形成了锥形滚柱轴承的形状，即形成了圆锥面，虽然能使转动体与内环轨道面及外环轨道面的任何一面作线性接触，但不能使转动体与两个轨道面同时作线性接触，这就致使转动体的转动不稳定，同时不作线性接触一侧面的接触部分的表面压力值特别高。

本发明解决了上述以往有关技术上的问题。第一至第四发明目的是提供一个滚动轴承离合器。作为滚动轴承，它能圆滑地自由转动。它的额定值负荷大、寿命长，能够获得稳定的接合动作，不需要另一支承轴承。

第五和第六的发明目的是在上述目的基础上提供一个构造简单，易于适应输出、输入系统的滚动轴承离合器。

发明第七目的是在发明一至发明六的基础上提供一个能更加提高自由转动性能的轴承离合器。

发明第八及发明第九的目的是在上述发明第一至发明第七目的的基础上，提供一个不容许在输入系统及输出系统的轴方向上作移动，能适用于输入/输出系统的滚动轴承离合器。

为了达到此目的，各种发明的结构如下：即，发明一的滚动轴承离合器有内转动体、外转动体、中间转动体和施力手段。上述的内转动体提供有一个围绕-轴线的单叶旋转双曲线面的内轨道面。上述外转动体具有一个围绕上述同一轴线的单叶旋转双曲线面的外轨道面。上述内轨道面与上述外轨道面相对，形成一个轨道。上述中间转动体的滚动面是圆柱状。在上述轨道中，中间转动体的中心轴与含有上述轴线的剖面形成一定的倾斜角，在上述轨道的圆周方向中配置了数个中间转动体。该中间转动体的表面与上述内轨道面和上述外轨道面作线状接触。上述施力手段可将上述内转动体及上述外转动体的任意一方靠在上述轴线方向也就是上述轨道间隔变窄的方向上。上述内转动体或上述外转动体有一个环形部件，该部件能停止上述中间转动体在上述轴线方向上朝上述轨道间隔扩大的方向移动。