一种棘轮式双向离合装置的制作方法

本发明属于动力传输控制技术领域，具体涉及一种棘轮式双向离合装置。

背景技术：

当前，家电行业正朝着智能化的方向快速发展，这给家电产品中扇翼结构（例如冰箱门体）的自动化开关提出的广泛的需求，同时也给驱动扇翼结构旋转的执行器带来了广阔的应用前景。

为了使家电产品的操作更加人性化，往往要求执行器能够在自动操作和手动操作之间进行切换。目前的解决方案主要是将电磁离合器或机械离合器串接在执行器的动力传递通路中，从而实现自动模式和手动模式的切换。当前，机械离合器在卡滞感、噪音等方面存在一定的缺陷；电磁离合器则通过线圈通断控制摩擦片分合，具有成本偏高、离合力不足、稳定偏低等问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种离合力大、可靠性高、成本经济、可双向离合的离合装置。

本发明提供的棘轮式双向离合装置，包括第一旋转部、第二旋转部、第一棘轮、第二棘轮、至少一个第一棘爪、至少一个第二棘爪、第一棘爪驱动装置、第二棘爪驱动装置；第一旋转部和第二旋转部同轴线安装，且第一旋转部和第二旋转部可相对旋转；在第二旋转部上安装有随第二旋转部同步旋转的第一棘轮和第二棘轮，且第一棘轮和第二棘轮的方向相反；在第一旋转部上设有高度不同的第一平台区和第二平台区；第一棘爪可摆动地设于第一平台区，第二棘爪可摆动地设于第二平台区；第一棘爪具有与第一棘轮相卡合的结合态和与第一棘轮相分离的脱离态，第二棘爪也具有与第二棘轮相卡合的结合态和与第二棘轮相分离的脱离态；第一棘爪驱动装置驱动第一棘爪在结合态和脱离态之间切换，第二棘爪驱动装置驱动第二棘爪在结合态和脱离态之间切换。

本发明提供的棘轮式双向离合装置在工作时，第一旋转部和第二旋转部中，选择一个作为动力的输入端，另一个作为动力的输出端，通过第一棘爪驱动装置和第二棘爪驱动装置对第一棘爪、第二棘爪的状态进行控制，可以实现在以下四种状态间进行切换：

状态一，第一棘爪和第二棘爪均处于脱离态，此时第一旋转部和第二旋转部之间可相对自由旋转，不传递动力；

状态二，第一棘爪处于脱离态，第二棘爪处于结合态，此时第一旋转部和第二旋转部之间可单向传递动力；

状态三，第一棘爪处于结合态，第二棘爪处于脱离态，此时第一旋转部和第二旋转部之间可单向传递动力，且动力传递的旋转方向与状态二相反；

状态四，第一棘爪和第二棘爪均处于结合态，此时第一旋转部和第二旋转部之间双向均可传递动力。

进一步地，第一棘爪靠近第一棘轮的一端具有第一卡合部，第一棘爪远离第一棘轮的一端具有第一触动部，第一棘爪驱动装置通过对第一触动部施加挤压力来控制第一棘爪的摆动，从而控制第一卡合部与第一棘轮的卡合和脱离。

类似地，第二棘爪靠近第二棘轮的一端具有第二卡合部，第二棘爪远离第二棘轮的一端具有第二触动部，第二棘爪驱动装置通过对第二触动部施加挤压力来控制第二棘爪的摆动，从而控制第二卡合部与第二棘轮的卡合和脱离。

进一步地，在第一平台区内设有第一销柱，在第一棘爪中部设有与第一销柱配合的第一销孔，在第一销柱上还套设有连接第一棘爪和第一平台区的第一扭簧；第一扭簧将第一棘爪向着使第一卡合部靠近第一棘轮的方向扭动。

类似地，在第二平台区内设有第二销柱，在第二棘爪中部设有与第二销柱配合的第二销孔，在第二销柱上还套设有连接第二棘爪和第二平台区的第二扭簧；第二扭簧将第二棘爪向着使第二卡合部靠近第二棘轮的方向扭动。

进一步地，第一触动部和第二触动部的外表面均具有光滑弧面，使挤压和接触更加平顺。

进一步地，第一棘爪驱动装置围设在第一棘轮周围；第一棘爪驱动装置包括固定设置且位置相对的一对推拉驱动器和固定在推拉驱动器上可相向抱合的一对抱箍，记为a型抱箍和b型抱箍；a型抱箍具有半圆形的a型抱箍本体，b型抱箍具有半圆形的b型抱箍本体；a型抱箍本体与b型抱箍本体抱合呈圆形。当推拉驱动器拉动a型抱箍本体与b型抱箍本体相远离时，给第一触动部向外摆动留出了空间，从而使第一卡合部与第一棘轮卡合。当推拉驱动器推动a型抱箍本体与b型抱箍本体相向抱合时，抱箍挤压第一触动部使第一卡合部与第一棘轮脱离。

类似地，第二棘爪驱动装置围设在第二棘轮周围；第二棘爪驱动装置具有与第一棘爪驱动装置相同的机械结构和工作原理。

进一步地，a型抱箍本体的末端具有斜向外翻的插槽，b型抱箍本体的末端具有斜向外翻的与插槽插合的插条，可以防止a型抱箍本体的末端与b型抱箍本体的末端发生错位，从而提高运行的稳定性。

进一步地，插槽与插条的末端还连接有复位压簧，辅助复位。优选地，当a型抱箍本体与b型抱箍本体相抱合时，复位压簧处于自由状态或轻微压缩状态；当a型抱箍本体与b型抱箍本体相远离时，复位压簧处于压缩状态，从而，复位压簧能够使a型抱箍本体与b型抱箍本体向着抱合的状态复位。

进一步地，为提高复位压簧在受压时的稳定性，还可在复位压簧内穿设导向柱，导向柱固定在插槽或插条的末端。

进一步地，推拉驱动器优选为电磁推拉杆。通常，电磁推拉杆具有套体和可滑动设置在套体内的杆体，杆体位于套体内的一端绕设线圈，套体内部设有与线圈作用的永磁体，向线圈通电并控制电流方向，可以方便地控制杆体的伸出和缩回。

进一步地，第一旋转部和第二旋转部上还可以设置动力连接部，以便于与外部进行动力传递。例如，可以在第一旋转部和第二旋转部的边缘设置直齿圈、斜齿圈、蜗齿圈、链轮、皮带轮等动力连接部件，也可以在第一旋转部和第二旋转部的中央设置花键、花键套、蜗杆、丝杆等动力连接部件。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的棘轮式双向离合装置，具有多种离合状态和动力传递的状态，给执行器产品的设计带来了非常多的可能性；本发明提供的棘轮式双向离合装置能够提供非常大的离合力，因而能够适用大扭矩的传递；本发明提供的棘轮式双向离合装置具有较高的稳定性和可靠性，各状态之间的切换和复位均能够平稳进行。

附图说明

图1和2为本发明的结构示意图。

图3为图2的局部放大图。

图4为第一棘爪、第二棘爪在第一旋转部上的配合示意图。

图5为第一棘轮、第二棘轮在第二旋转部上的配合示意图。

图6为第一棘爪驱动装置的结构示意图。

图7为a型抱箍的结构示意图。

图8为b型抱箍的结构示意图。

图9为图7的局部放大图。

图10为第一棘爪处于脱离态的结构示意图。

图11为第一棘爪处于结合态的结构示意图。

图中，第一旋转部1、第二旋转部2、第一棘轮3、第二棘轮4、第一棘爪5、第二棘爪6、第一棘爪驱动装置7、第二棘爪驱动装置8、第一平台区11、第二平台区12、第一卡合部51、第一触动部52、第二卡合部61、第二触动部62、第一销柱13、第一销孔53、第一扭簧131、第二销柱14、第二销孔63、第二扭簧141、推拉驱动器71、a型抱箍73、b型抱箍74、a型抱箍本体731、b型抱箍本体741、插槽732、插条742、复位压簧75、导向柱76。

具体实施方式

下面通过实施例进一步阐明本发明，旨在更清楚地说明本发明的技术方案，而不应理解为是一种限制。

除非另有定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应理解为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

一种棘轮式双向离合装置，如图1至11所示，包括第一旋转部1、第二旋转部2、第一棘轮3、第二棘轮4、一对第一棘爪5、一对第二棘爪6、第一棘爪驱动装置7、第二棘爪驱动装置8；第一旋转部1和第二旋转部2同轴线安装，且第一旋转部1和第二旋转部2可相对旋转；在第二旋转部2上安装有随第二旋转部2同步旋转的第一棘轮3和第二棘轮4，且第一棘轮3和第二棘轮4的方向相反；在第一旋转部1上设有高度不同的第一平台区11和第二平台区12；第一棘爪5可摆动地设于第一平台区11，第二棘爪6可摆动地设于第二平台区12；第一棘爪5具有与第一棘轮3相卡合的结合态和与第一棘轮3相分离的脱离态，第二棘爪6也具有与第二棘轮4相卡合的结合态和与第二棘轮4相分离的脱离态；第一棘爪驱动装置7驱动第一棘爪5在结合态和脱离态之间切换，第二棘爪驱动装置8驱动第二棘爪6在结合态和脱离态之间切换。

进一步地，第一棘爪5靠近第一棘轮3的一端具有第一卡合部51，第一棘爪5远离第一棘轮3的一端具有第一触动部52，第一棘爪驱动装置7通过对第一触动部52施加挤压力来控制第一棘爪5的摆动，从而控制第一卡合部51与第一棘轮3的卡合和脱离。类似地，第二棘爪6靠近第二棘轮4的一端具有第二卡合部61，第二棘爪6远离第二棘轮4的一端具有第二触动部62，第二棘爪驱动装置7通过对第二触动部62施加挤压力来控制第二棘爪6的摆动，从而控制第二卡合部61与第二棘轮4的卡合和脱离。

进一步地，在第一平台区11内设有第一销柱13，在第一棘爪5中部设有与第一销柱13配合的第一销孔53，在第一销柱13上还套设有连接第一棘爪5和第一平台区11的第一扭簧131；第一扭簧131将第一棘爪5向着使第一卡合部51靠近第一棘轮3的方向扭动。类似地，在第二平台区12内设有第二销柱14，在第二棘爪6中部设有与第二销柱14配合的第二销孔63，在第二销柱14上还套设有连接第二棘爪6和第二平台区12的第二扭簧141；第二扭簧141将第二棘爪6向着使第二卡合部61靠近第二棘轮4的方向扭动。

进一步地，第一触动部52和第二触动部62的外表面均具有光滑弧面。

进一步地，第一棘爪驱动装置7围设在第一棘轮3周围；第一棘爪驱动装置7包括固定设置且位置相对的一对推拉驱动器71和固定在推拉驱动器71上可相向抱合的一对抱箍，记为a型抱箍73和b型抱箍74；a型抱箍73具有半圆形的a型抱箍本体731，b型抱箍74具有半圆形的b型抱箍本体741；a型抱箍本体731与b型抱箍本体741抱合呈圆形。第二棘爪驱动装置8围设在第二棘轮4周围；第二棘爪驱动装置8具有与第一棘爪驱动装置7相同的机械结构。

进一步地，a型抱箍本体731的末端具有斜向外翻的插槽732，b型抱箍本体741的末端具有斜向外翻的与插槽732插合的插条742。

进一步地，插槽732与插条742的末端还连接有复位压簧75。

进一步地，复位压簧75内还穿设有导向柱76。

进一步地，推拉驱动器71为电磁推拉杆。

进一步地，第一旋转部1和第二旋转部2的边缘都还设有齿圈部。

显然，以上实施方式是示例性的，仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于所描述的实施方式，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所能获得的其他实施方式，也应属于本发明保护的范围。