阅读说明：本技术 一种双向离合轮 (Bidirectional clutch wheel ) 是由 朱英文 于 2020-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双向离合轮,其技方案要点是：包括中心轴和套接在中心轴上的轮体,还包括套设在中心轴上的偏心环,所述轮体为筒状,所述偏心环位于所述轮体的内部,所述偏心环的内环设有可活动的滚动体,所述滚动体的外径介于所述中心轴的轴壁与所述偏心环的内环壁的最小间距和最大间距之间。通过在轮体内设置偏心圆,并在偏心环的内环中设置可活动的滚动体,当外力驱动当轮体转动时,偏心环将被一同带动旋转,此时滚动体将被卡死在中心轴的轴壁与偏心环的内环壁之间,从而使得中心轴能够随着轮体一同旋转；当外力驱动中心轴反向转动时,滚动体将与中心轴分离,即实现了离合作用。(The invention discloses a bidirectional clutch wheel, which has the technical scheme that: including the center pin with cup joint at the epaxial wheel body of center pin, still establish the epaxial eccentric ring in center including the cover, the wheel body is the tube-shape, eccentric ring is located the inside of wheel body, the inner ring of eccentric ring is equipped with mobilizable rolling element, the external diameter of rolling element is in the axle wall of center pin with between minimum interval and the maximum interval of the inner ring wall of eccentric ring. By arranging the eccentric circle in the wheel body and arranging the movable rolling body in the inner ring of the eccentric ring, when the wheel body is driven by external force to rotate, the eccentric ring is driven to rotate together, and the rolling body is clamped between the shaft wall of the central shaft and the inner ring wall of the eccentric ring, so that the central shaft can rotate together with the wheel body; when the central shaft is driven by external force to rotate reversely, the rolling bodies are separated from the central shaft, and the clutch action is realized.)

一种双向离合轮

技术领域

本发明涉及离合器的技术领域，具体是涉及一种双向离合轮。

背景技术

密集柜在使用过程中要求传动轮与传动轴之间具备双向离合功能。为实现这一功能，目前常采用的方法是在传动轴上增设电磁离合器，通过电磁力来实现传动轮与传动轴之间的离合功能。但是电磁离合器能负载的扭矩较小而价格较高，且对安装精度的要求较高，容易损坏。

市面上也有机械滚柱式的离合器，然而现有的离合器的轮体的结构相对复杂，不容易加工，且大多都需要将滚柱配合弹簧使用，导致制造成本与装配成本都比较高。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的滚柱式离合器结构复杂，制造和装配成本高的问题。

本发明的技术解决方案是：提供一种双向离合轮，包括中心轴和套接在中心轴上的轮体，还包括套设在中心轴上的偏心环，所述轮体为筒状，所述偏心环位于所述轮体的内部，所述偏心环的内环设有可活动的滚动体，所述滚动体的外径介于所述中心轴的轴壁与所述偏心环的内环壁的最小间距和最大间距之间。

优选的，所述滚动体为滚柱，所述滚柱至少为一个，所述滚柱的轴线与所述中心轴的轴线相平行。滚柱能够实现更大的扭矩传递作用，且转动较为平稳。

优选的，所述滚柱与所述中心轴的直径之比为1/2～7/10。在实际的使用中，若滚柱与中心轴的直径之比过小(小于1/2)，则容易导致滚柱被卡死在中心轴和偏心环的内环之间，导致很难实现分离；若滚柱与中心轴的直径之比过大，则不利于结构的紧凑。经多次改良优化后，发现在将滚柱与中心轴的直径之比控制在该比例范围，一方面能够实现较大的扭矩传递，另一方面不会轻易卡死，取得了较好的离合效果。

优选的，所述中心轴与所述偏心环的内环的直径之比为2/5～3/5，保证分离状态下的中心轴与滚柱之间留有足够的间隙，避免滚柱由于杂质影响而与中心轴误触。

优选的，所述偏心环的内环与所述轮体的中心距相对于所述中心轴的直径的比例为1/10～1/4，从而在保证离合效果的前提下尽可能使得结构更为紧凑。

优选的，所述滚柱与所述中心轴的直径之比为3/5，所述偏心环的内环与所述中心轴的直径之比为10/23，所述偏心环的内环与所述轮体的中心距相对于所述中心轴的直径的比例为1/10。经测算，此时滚柱与中心轴之间能够取得较好的抵触效果。

优选的，所述偏心环的内环壁设有尖状的环形凸起，所述滚柱的侧壁的中部设有与所述环形凸起相匹配的环形凹槽。环形凸起和环形凹槽的设置能够有效对滚柱的位置进行定位，防止滚柱轴向的偏移，且不影响滚柱和中心轴之间的抵触作用，对扭矩传递的影响较小。

优选的，所述轮体的外部设有传动齿，所述传动齿与所述偏心环位于同一平面，从而保证轮体能够承受较大的扭矩。传动齿可以是轮齿，或者带齿，或者链齿等。

优选的，所述轮体与偏心环通过键可拆卸连接，或者所述轮体与偏心环一体化连接。

优选的，所述轮体的两侧均设有轴承，所述轮体通过轴承与所述中心轴转动连接。

上述方案相对现有技术的改进效果为：通过在轮体内设置偏心圆，并在偏心环的内环中设置可活动的滚动体，当外力驱动当轮体转动时，偏心环将被一同带动旋转，此时滚动体将被卡死在中心轴的轴壁与偏心环的内环壁之间，从而使得中心轴能够随着轮体一同旋转；当外力驱动中心轴反向转动时，滚动体将与中心轴分离，轮体不会与中心轴一同旋转，即实现了离合作用。由于在本方案中，无论初始时的轮体或中心轴的旋转方向是顺时针还是逆时针，都可以实现上述离合效果，故实际上是双向离合轮。本方案结构简单，运行可靠，且能传递较大的扭矩，具备较好的实用性。

附图说明

图1为本发明的一种双向离合轮的横截面示意图；

图2为沿图2中A-A剖面线的剖视示意图；

图3为本发明的一种双向离合轮的实施例2的横截面示意图；

附图中：1-轮体；1.1-轮齿；2-中心轴；3-偏心环；3.1-环形凸起；4-滚柱；4.1-环形凹槽；5-轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1和图2，本发明实施例1提供的一种双向离合轮，包括圆筒状的轮体1。轮体1的外侧壁的中部设有轮齿1.1，轮齿1.1也可以是链齿、带齿或其他能起到传动作用的形状。轮体1的内侧壁的中部固定有偏心环3，且偏心环3与轮齿1.1位于同一平面内，以减小轮体1受到的弯矩影响，提升轮体1的扭矩负载能力。在本实施例1中，偏心环3与轮体1为一体化连接成型。两个轴承5通过卡环固定在轮体1的两侧，中心轴2安装于轴承5的内孔。

偏心环3的内环为圆形。偏心环3的内环偏心设置，在本实施例中，偏心环3的内环与轮体1的中心距相对于中心轴2的直径的比例为1/10，从而在保证离合效果的前提下尽可能使得结构更为紧凑。

偏心环3的内环壁与中心轴2之间设有可活动的滚动体。在本实施例中，滚动体为滚柱4。滚柱4的轴线与中心轴2的轴线相平行，滚柱4的直径介于中心轴2的轴壁与偏心环3的内环壁的最小间距和最大间距之间。滚柱4能够实现更大的扭矩传递作用。滚柱4的数量可以是一个，此时轮体1需要转过较大的角度才能实现滚柱4与中心轴2之间的抵触；也可以是多个，从而轮体1只需要转过较小角度即可实现滚柱4与中心轴2之间的抵触。

在实际的使用中，若滚柱4与中心轴2的直径之比小于1/2，则容易导致滚柱4被卡死在中心轴2和偏心环3的内环之间，导致很难实现分离；若滚柱4与中心轴2的直径之比过大，则不利于结构的紧凑。在经多次改良优化后，发现在将滚柱4与中心轴2的直径之比控制在1/2时，一方面能够实现较大的扭矩传递，另一方面滚柱4不会轻易卡死，实现了较好的离合效果。

中心轴2与偏心环3的内环的直径之比为10/23，保证分离状态下的中心轴2与滚柱4之间留有足够的间隙，避免滚柱4与中心轴2误触引起的故障问题或灵敏度过高的问题。

通过上述对中心轴2、偏心环3和滚珠4的尺寸比例的定义，使得滚柱4与中心轴2的抵触区与分离区的所占角度之比接近1/9，即在轮体1的大部分转动角度中滚柱4与中心轴2为分离状态，更贴合实际的使用工况。

本实施例的基本原理为：当外部电机通过轮齿1.1使得轮体1转动时，轮体1带动偏心环3旋转，当偏心环3的内环转至中心轴2的上方时，滚柱4被卡死在中心轴2的轴壁与偏心环3的内环壁之间，从而实现中心轴2与轮体1一同旋转的功能；当偏心环3的内环转至中心轴2的下方时，中心轴2反转，滚柱4由于摩擦力的作用而与中心轴2相分离，并由于重力保持在分离状态，轮体1不再与中心轴2一同旋转。

需要说明的是，当需要滚柱4与中心轴2分离时，由外部电机驱动的轮体1的停止位置是不确定的，因而在实际的使用过程中，若中心轴2与轮体1没有完全分离，可以设定外部电机在停止后再反转180度以确保分离。

由于在本方案中，无论初始时的轮体1的旋转方向是顺时针还是逆时针，都可以实现上述离合效果，故实际上是双向离合轮。

实施例2

请参阅图3，本发明实施例2提供的一种双向离合轮，其特征与实施例1基本一致，不同点在于：

1、偏心环3的内环壁设有环形的环形凸起3.1，滚柱4的侧壁的中部设有与环形凸起3.1相匹配的环形凹槽4.1。在实施例1中，滚柱4被轮体1两侧的轴承5阻挡在偏心环3的内环中，但是由于滚柱4与轴承之间必然存在间隙，容易导致滚柱4偏移，运行时间长后可能会对轴承5造成损坏。而本实施例2中，通过环形凸起3.1和环形凹槽4.1的设置，使得滚柱4能够被有效地定位在偏心环3的内环中，避免了滚柱4轴向的偏移，且不影响滚柱4和中心轴2之间的抵触作用，对扭矩传递的影响较小。

2、偏心环3的外环壁以及轮体1的内侧壁均设有键槽(图中未示出)，偏心环3通过定位键可拆卸地固定在轮体1内，从而使得操作者可以根据不同的工况替换不同尺寸的偏心环3，且便于维修。

以上对本发明进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。