Муфта свободного хода Советский патент 1993 года по МПК F16D41/30 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, в качестве муфты свободного хода для велосипеда.

В настоящем изобретении промежуточный кольцевой элемент выполнен разрезным с собачкой на одном конце и с осевыми выступами с наклонными боковыми поверхностями, расположенными с интервалом в окружном направлении на цилиндрической поверхности промежуточного элемента, вторая полумуфта выполнена с рядом периферийных выступов с наклонными обращенными радиально наружу боковыми поверхностями, расположенных с интервалом один относительно другого в окружном направлении, при этом промежуточный элемент расположен с возможностью контакта боковых поверхностей его осевых выступов

с боковыми поверхностями периферийных выступов второй полумуфты и перемещения по ним в радиальном направлении в сторону первой полумуфты для обеспечения зацепления собачки с одним из храповых зубьев первой полумуфты, прогиба промежуточного элемента и зацепления его храповых зубьев с храповыми зубьями первой полумуфты.

При этой конструкции промежуточный элемент, а также и другие элементы муфты могут прессоваться в пресс-формах из пластмассового материала.

Сборка муфты проста. В процессе работы промежуточный элемент прогибается равномерно и нагрузка на выступы также распределяется равномерно. Двухстороннее расположение выступов на промежуточном элементе предпочтительно.

00

со

( о

ч|

са

На фиг. 1 .представлен вид спереди в поперечном разрезе муфты свободного хода в рабочем положении; на фиг, 2 - то же, муфта, выведена из состояния сцепления; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1 и 2; на фиг. л - вид спереди на промежуточный элемент; на фиг. 5 - частичное изображение в плане развертки промежуточного элемента, изображенного на фиг. 4.

Муфта сцепления содержит три элемента: внешнюю полумуфту 1, внутреннюю полумуфту 2 и промежуточный элемент 3.

Внешняя полумуфта 1 выполнена с набором зубьев 4 внешней звездочки типа, обычно используемого в механизме свободного хода велосипеда, а также с кольцом храповых зубьев 5.

Внутренняя полумуфта монтируется со- осно внутри внешней полумуфты 1 с кольцевым зазором 6 между ними и с возможностью относительно вращения. Внутренняя полумуфта имеет два ряда радиальных выступов 7 и 8. Эти выступы расположены на некотором расстоянии в осевом направлении друг от друга, чтобы образовалась выемка 9 (фиг. 3)для размещения в ней промежуточного элемента. Эти два набора выступов 7 и 8 смещены по окружности относительно друг друга на .половину шага выступов и имеют трапецеидальную форму в сечении, перпендикулярном оси..

Промежуточный элемент 3 представляет согнутый в кольцо упругий гибкий элемент, который легко формуется из пластмассового материала и располагается в выемке 9 на внутренней полумуфте. Этот промежуточный элемент с набором зубьев 10 на его внешней окружности имеет одинаковый шаг и наклон с зубьями 5 на внешней полумуфте. Эти зубья 10 расположены вплоть до переднего конца 11 промежуточного элемента 3. Противоположный конец промежуточного элемента оканчивается хвостовой частью 12, свободной от зубьев и несущей собачку 13 .на ее внешней поверхности. Хвостовая часть 12 образует пластинчатую пружину, отжимающую собачку, которая имеет клиновидную форму и расположена в контакте с внешней полумуфтой. . Промежуточный элемент связан с внутренней и внешней полумуфтами выступами 7 и 8. Внутренняя полумуфта удерживается в положении по месту фланцем 14, который располагается в кольцеобразной канавке 15 на одной стороне внешней полумуфты, и кольцеобразным уплотнительным фланцем 16 на другой стороне внешней полумуфтой 2, Оба фланца предупреждают проникновение грязи.

Промежуточный элемент 3 имеет ряд поперечных выступов 17, по одному в зоне каждого зуба, разнонаправленных и расположенных на чередующихся сторонах промежуточного . элемента. Внешняя поверхность каждого выступа представляет продолжение скошенных зубьев 10 муфты, а боковые стенки и внутренняя поверхность 18 выступов имеют обращенный обратную

0 сторону профиль выступов внутренней полумуфты. Таким образом, боковые стенки имеют наклон в направлении оси муфты. Поперечные выступы 17 взаимодействуют с выступами 7 и 8, чтобы входить в сцепление

5 и устанавливать в требуемое положение промежуточный элемент и внешнюю полумуфту.

Промежуточный элемент устанавливается в выемке 9 внутренней полумуфты с

0 выступами 17, входящими в промежутки между прилежащими выступами двух наборов выступов. Промежуточный элемент может скользить относительно внутренней полумуфты на небольшое расстояние толь5 ко перед тем, как боковая стенка 19 самого первого выступа 17 будет упираться в боковую стенку ее выступа.

В состоянии свободного хода внешняя полумуфта может вращаться относительно

0 внутренней полумуфты 2 в направлении по стрелке 20(фиг. 2). Собачка 13 приводится в движение при помощи храпового механизма по зубьям 5 на внешней полумуфте. Промежуточный элемент 3 удерживается

5 упругой связью с внутренней полумуфтой 2, когда зубья 10 не входят в зацепление с зубьями 5 внешней полумуфты выступами 17, входящими в промежутки между прилежащими выступами 7 и 8.

0 Если крутящий момент на валу привода будет прилагаться к внешней полумуфте 1 в направлении стрелки 21 (фиг. 1) через зубья 4 звездочки, собачка 13 будет захватывать один из зубьев 5; Это вынуждает промежу5 точный элемент 3 начинать двигаться вокруг внутренней полумуфты до тех пор, пока самый передний выступ 17 не войдет в зацепление с одним из выступов 7 и 8. Промежуточный элемент прогибается во

0 внешнюю сторону у переднего конца, когда самый первый выступ. 17 начинает подниматься вверх по выступу в положение, в котором передний зуб 10 на промежуточном элементе приходит в зацепление с соответ5 ствующим зубом 5 на внешней полумуфте. Остальные выступы 17 стремятся подниматься вверх по выступам промежуточного элемента до тех пор, пока самый задний зуб Ю на промежуточном элементе не будет находиться в состоянии зацепления с зубом

на внешней полумуфте, и входят в положение полного сцепления.

Крутящий момент на валу привода передается от внешней полумуфты к промежуточному элементу и затем к внутренней полумуфте через выступы на промежуточ ном элементе и выступы на внутренней полумуфте.

При прекращении вращения педалей крутящий момент на валу привода прекращается и промежуточный элемент разгружается. Упругие свойства промежуточного элемента вынуждают его возвращаться к его естественному положению на внутренней полумуфте, причем это действие усиливается любым тормозящим моментом в обратном направлении, который способствует выводу зубьев из состояния зацепления. Затем собачка 13 приводится в движение при помощи храпового механизма по зубьям на внешней полумуфте. Таким образом, поперечные выступы стремятся опускаться вниз по выступам 7 и 8 до тех пор, пока внутренняя поверхность 18 этих выступов 17 снова не будет упираться во внутреннюю полумуфту в промежутке междуприлежащими выступами. Когда выступы 17 стремятся опускаться вниз по выступам 7 и 8 зубья промежуточного элемента начинают выходить из зацепления с соот етст- вующими зубьями на внешней полумуфте, в конечном счете позволяя относительное вращение между этими двумя элементами.

Формула изобретения

1. Муфта свободного хода, содержащая две концентрично установленные с радиальным зазором полумуфты, одна из которых выполнена с храповыми зубьями, промежуточный кольцевой упругий гибкий элемент с храповыми зубьями, расположенный между полумуфтами с возможностью зацепления с храповыми зубьями полумуфты и связанный с другой полумуфтой с возможностью ограниченного относительного поворота, отличающаяся тем, что промежуточный кольцевой элемент выполнен разрезным с собачкой на одном конце и с осевыми выступами с наклонными боковыми поверхностями, рэспо5 ложенными с интервалом в окружном направлении на цилиндрической поверхности промежуточного элемента, вторая полумуфта выполнена с рядом периферийных выступов с наклонными обращенными ра0 диально наружу боковыми поверхностями, расположенных с интервалом один относительно другого в окружном направлении, при этом промежуточный элемент расположен с возможностью контакта боковых по5 верхноетей era осевых выступов с боковыми поверхностями периферийных выступов второй полумуфты и перемещения по ним в радиальном направлении в сторону первой полумуфты для обеспечения зацепления со0 бачки с одним из храповых зубьев первой полумуфты, прогиба промежуточного элемента я зацепления его храповых зубьев с храповыми зубьями первой полумуфты.

2.Муфта по п. 1,отличающаяся 5 тем, что осевые выступы на промежуточном

кольцевом элементе выполнены за одно целое с храповыми зубьями.

3.Муфта по п. 1,отличающаяся .. тем, что на второй полумуфте выполнен до0 полнительный ряд периферийных выступов.

4.Муфта по п. 1,отличающаяся тем, что периферийные выступы одного ряда смещены в окружном направлении относительно периферийных выступов другого

5 ряда на расстояние, равное половине ок- ружного шага расположения выступов, а смежные осевые выступы на промежуточном кольцевом элементе направлены в противоположные стороны.

0 5. Муфта по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что все выступы выполнены со скошенными боковыми поверхностями.

6. Муфта по п. 1,отличающаяся . тем. что по меньшей мере один из элемен5 тов муфты выполнен из пластмассы.

фае. г

A-/I

Использование: в области машиностроения, например, в качестве муфты свободного хода в велосипеде. Сущность изобретения муфта содержит внешнюю полумуфту 1 и внутреннюю полумуфту 2. Между полумуфтами расположен промежуточный элемент 3 в виде упругого разрезного кольца с клиновидной собачкой 13 на одном конце и зубьями 10 на наружной поверхности. На внутренней поверхности полумуфты 1 выполнены храповые зубья 5, а на наружной поверхности полумуфты 2 радиальные выступы 7 и 8. На боковых поверхностях промежуточного элемента выполнены осевые выступы 17, размещенные с зазором между выступами 7 и 8, При вращении полумуфты 1 по часовой стрелке собачка 13 захватывает один из зубьев 5. Промежуточный элемент поворачивается до контакта его выступов 17 с выступами 7 или 8, перемещается в радиальном направлении по стенкам выступов 7 или 8 до вхождения зубьев 10 в зацепление с зубьями 5. 5 з.п.ф-лы, 5 ил. СП С

10

13

фиг.4

№

фиг.5

п