单向离合器 本发明涉及一种单向离合器，特别涉及一种具有与一种摩托车引擎或类似物的引擎互锁的永磁发电机的单向离合器外部结构上的改进，例如有效地供一个永磁发电机和一个起动电动机之间啮合和脱开用的那种单向离合器。
一般说来，在一种建造成由一个起动电动机起动的引擎中，其中包括摩托车或类似物的引擎，必须在开始运转之后使该起动电动机与引擎脱开。为此，将一个单向离合器设置在该引擎的曲轴和起动电动机之间。另一方面，在很多情况下，一辆摩托车或类似物的一个引擎的曲轴直接与永磁发电机连接。因而，这种结构被广泛应用，即将一个单向离合器装入一个永磁电动机中，用于完成一个起动电动机和一个引擎之间的啮合和脱开。
如同将一个单向离合器装入一个直接连接到一个引擎的曲轴上的永磁电动机中的结构那样，有一种结构，在该结构中一个离合器的外部被同心式固定到永磁电动机的一个毂件上，并且一个与起动电动机协同操作地链轮轴被固定到一个离合器内部上，该离合器内部结合到一个离合器外部中。
通常，这一种单向离合器包括一个离合器内部和一个离合器外部，它们分别并相互同心式安装在里边和外边。离合器外部包括：一个主体，它具有用于离合器内部的一个安装孔，离合器内部连接到该安装孔中；一组离合器室，它们在用于离合器内部的安装孔的一个内部周边表面，在一个圆周方向上以相等的间距形成，每个室都开有楔形槽，在轴向方向上朝着外边；一组离合器辊，它们可转动地安放在各自的离合器室中；和一组弹簧，每个弹簧都使其中一个离合器辊偏向每个离合器室的一个小直径部分。对每个离合器室来说，在其一个大直径部分的一侧上，开有一个通孔，该通孔安放一个弹簧并穿过主体从主体的外周边到离合器室。一个制动器被加压地插入安放一个弹簧的通孔的一个外端部分中，以便由该制动器承受弹簧的反作用力。
在日本实用新型专利62-177929(Laid-Open No.62-177929)中说明了这种单向离合器。
在这样说明的常用离合器外部，当一个已被压入通孔中的制动器松开时，弹簧在离合器辊上的偏置力变得不同于指定的值，或者它不传送到离合器辊上。另外，因为一个制动器被加压地插入每个通孔的一个外端部分中，所以这些通孔应当用很高的精度加工，并且尺寸精度的控制变得很严格。
本发明的一个目的是提供一种单向离合器，它可以适宜地保持弹簧的偏置力，并可以降低尺寸精度控制的严格程度。
按照本发明，提供有一种包括一个离合器内部和一个离合器外部的单向离合器，它分别地并相互同心式安排内部和外部，该离合器外部包括：一个主体，它具有一个用于离合器内部的安装孔，离合器内部连接到此安装孔中；一组离合器室，它们设置在离合器内部的安装孔的内部周边表面，在一个圆周方向上以相等的间距形成，每个室都开有楔形槽并在径向方向上向着外部；一组离合器辊，它们可转动地安放在各自的离合器室中；和一组弹簧，每个弹簧都使其中的一个离合器辊偏向每个离合器室的一个小直径部分，其中：对每个离合器室来说，在其一个大直径部分的边上，形成一个容放弹簧的安放孔，该孔在与用于离合器内部的安装孔相切的方向上开槽，并且将每个弹簧如此插入安放孔中，以便弹簧接收一个来自接收孔底的一个接收部分的反作用力(对弹簧起作用的一种力)；并且在邻近主体中每个离合器室一个小直径部分的这一部分处，在相应的用于弹簧的接收孔的轴线的一个延伸部分上，开有一个通孔。
按照此处说明的装置，弹簧被安放在接收孔中，该孔具有弹簧反作用力侧的端部，该弹簧安放在接收孔底部的接收部分中。因此，其结果是不会象在常用的制动器中那样产生加压的插入松脱，并且弹簧在反作用力侧的端部位置不会变动。因而，弹簧可将其弹力不变地保持在一个给定的水平，并且可以用一个给定的弹力偏置离合器辊。另外，不需要加压式插入，因此可以降低对用于弹簧的接收孔尺寸精度控制的严格程度。
除了上述装置外，可以在接收孔处开一个连通孔，以便接收孔的内部和主体的外部可以相互连通。在这种结构情况下，当用该单向离合器浸入油中时，油就可以自由地进出离合器室和用于弹簧的接收孔，并且可以保持离合器辊和弹簧的移动平稳度。
另外，在上述装置中，可以将一个圆柱形弹簧座连接到弹簧在接收孔一侧上的末端部分的外周边上。弹簧被插入接收孔同时与弹簧座连接。结果，在接收孔中不必形成一个小直径部分，减少了用于对齐弹簧工时和生产成本，并改善了离合器的对齐精度和产品质量。
从下面专利说明书结合附图的说明，本发明的上述目的和其它目的，以及新的特点将变得更加十分明显。
图1(a)和1(b)示出一种作为本发明的一个实施例的单向离合器：图1(a)是一个局部剖面侧视图，图1(b)是沿着图1(a)的Ib-Ib线所取的一个剖面视图；
图2(a)和2(b)示出图1(a)和1(b)的单向离合器的主要部分：图2(a)是一个放大的局部剖面侧视图，图2(b)是沿着图2(a)的IIb-IIb线所取的一个剖面视图；
图3是示出一个永磁发电机和一个起动电动机及在它们之间使用的单向离合器的剖面前视图；
图4(a)和4(b)示出作为本发明的一个第二实施例的单向离合器的主要部分：图4(a)是一个放大的局部剖面侧视图，图4(b)是沿着图4(a)的IVb-IVb线所取的剖面视图；和
图5(a)和5(b)是示出一种作为本发明的一个第三实施例的单向离合器的一个主要部分：图5(a)是放大的局部剖面侧视图，图5(b)是沿着图5(a)的Vb-Vb线所取的剖面视图。
图1(a)和1(b)示出一种作为本发明一个实施例的单向离合器，图1(a)是一个局部剖面侧视图，图1(b)是沿着图1(a)的Ib-Ib线所取的剖面视图。图2(a)和2(b)示出图1(a)和1(b)的离合器的一个主要部分；图2(a)是放大的局部剖面侧视图，图2(b)是沿着图2(a)的IIb-IIb线所取的剖面视图。图3是示出一个永磁发电机和一个起动电动机及在它们之间使用的单向离合器的剖面前视图。
在本实施例中，本发明的单向离合器是与永磁电动机和起动电动机相联系并直接连接到摩托车引擎上。也就是说，单向离合器30包括一个离合器内部31和一个离合器外部33，二者均被分别并相互同心式安排在内部和外部。离合器内部31与起动电动机互锁，而离合器外部33直接连接到永磁电动机上。
如图3所示，永磁发电机20的一个转子21被直接连接到从引擎10的侧壁11伸出的一个曲轴12的伸出端上。该曲轴12的中间部分通过一个滚柱轴承32可转动地支承单向离合器30的离合器内部31。
永磁发电机20的转子21具有一个轭状物22，该轭状物形成为一个具有底壁的短圆柱形。在该轭状物的内部周边表面上，一组磁铁23被在一个圆周方向上以一定的间距固定，用于提供场磁极。在轭状物22的底壁中，安排一个与该轭状物22同心并固定于其上的轴衬构件24。该轴衬构件24通过它们的锥度和用一个键结合到曲轴12上，并且进一步用一个螺钉固定。在该轭状物22的内部，安放了一个电枢25。该电枢25由一个固定到引擎10的侧壁11上的引擎罩13支承。在该引擎罩13的内部形成一个封闭室14。
起动电动机15的一个输出轴16被插入该封闭室14中。一个主动链轮17固定在输出轴16上。主动链轮17连接到从动链轮18上，利用一个链条19将从动链轮18固定到离合器内部31上。这时，主动链轮17与从动链轮18联锁。
单向离合器30的离合器外部33包括一个利用冷锻成具有圆柱形的整体形成的离合器主体34。离合器外部33的圆柱形空心部分作为用于离合器内部的一个安装孔35用。该离合器内部31利用曲轴12可转动地支承，它被可转动地结合到安装孔35中。在图1和2中，离合器内部31用一种假设的线示出。
如图1(b)所示，在轭状物一侧上离合器主体34的安装孔35的一端部分处，与该安装孔35同心式并整体形成一个套筒36A，将套筒开槽成具有一恒定深度的圆坑形状。套筒部分36A以一种套筒接合的形式与轴衬构件24的插口部分36B结合，该插口部分36B在轭状物底壁的一个外端部分的外周边上形成。这种套筒连接保证离合器外部33与转子21的对齐。在离合器主体34的圆周方向上的一个任意点处，在轴向方向上加压式插入一个定位销37。该定位销37被插入一个在轭状物22底壁中所开的定位孔38中，它保证转子21和离合器外部33之间在它们的圆周方向上相对定位。用一组螺栓39将离合器主体34固定到轭状物22的底壁上，同时将主体34以套筒连接形式连接到永磁发电机20的转子21的轴衬构件24上。
在用于离合器内部的安装孔35的内部圆周表面中，与套筒部分36A相对的一端部分处，在一个圆周方向上以相等的间距形成有三个离合器室40，每个离合器室都被开槽成楔形，并在轴向方向上向着外部。每个离合器室40都以一种可转动方式安放一个离合器辊43。每个离合器室40形成为楔形，它整体式具有一个小直径部分41和一个大直径部分42，这两部分具有离用于离合器内部的安装孔35的中心不同的距离。当离合器辊42被定位在小直径部分41中时，它在离合器内部31和离合器外部33之间具有一种楔牢作用。
在离合器主体34中，在每个邻近离合器室40的一个小直径部分41的部分处，都如此开有一个通孔44，以便它在一个与用于离合器内部的安装孔35相切的方向上从离合器主体34的外周表面穿过离合器主体34到离合器室40。该通孔44的内径被设定稍大于下面所述的一个弹簧座的外径。在离合器主体34中，在每个邻近一个离合器室40的大直径部分42处，在通孔44的轴向延伸部分上形成有一个用于弹簧的接收孔45。每个用于弹簧的接收孔45都形成一个切入通孔44并在该通孔44的延伸部分上的不通孔。用于弹簧的一个接收孔45的底部形成为一个接收部分46，该接吸部分接收下面所述的弹簧的反作用力。
在每个接收孔45中，都从离合器室40插入一个弹簧47，并且一个插入端，也就是向着弹簧47反作用力一侧的一端，在由接收孔45底部所形成的接收部分46中被接收。向着弹簧47偏置侧的一端用一个在具有底部的圆柱形的弹簧座48盖住。弹簧47总是通过弹簧座48的封闭的端壁压住离合器辊43。也就是说，弹簧47接收来自作为接收孔45底部的接收部分46，亦即直接来自离合器主体34的一个反作用力。因此它的弹力总是在离合器室40中将离合器辊43从大直径部分42偏向小直径部分41。
离合器主体34的外部从外周边到轭状物22对面的一个端表面整个地用一个离合器盖49盖住。离合器盖49在轭状物22一侧上的一个端部分是弯的，塞住离合器主体34在轭状物22这一侧上的外周边部分。因而在离合器主体34的外周边中每个离合器室40的一个开口和通孔44均被一个离合器盖49堵住。
下面，将说明用于使直接连接到发动机上的永磁电动机与起动电动机协同操作的单向离合器的操作。
当操作起动电动机15用于使发动机10开始运转时，起动电动机15的输出轴16的一个旋转力通过主动链轮17、链条19和从动链轮18输送到离合器内部31上。当离合器内部31按图1(a)中所示的箭头X方向旋转时，离合器辊43向着离合器室40的小直径部分旋转直到具有楔入作用。结果，离合器外部33随着离合器内部31的旋转按箭头X的方向旋转。离合器外部33的一个旋转力通过永磁发电机20的转子21输送到曲轴12上，以使发动机10开始运转。
在发动机10开始运转后和当转数增加时，离合器外部33以比离合器内部31更高的速度旋转。从相对的观点来看，它与离合器内部31按与前述方向相反的方向旋转的状态相同，并且离合器辊43被抵抗弹簧47的偏置力向着大直径部分42移动。结果，离合器内部31和离合器外部33之间的啮合被松开，成为曲轴12脱开起动电动机15旋转的状态。
按照本实施例，在接收孔45中接收的弹簧47的反作用力一侧上的端部被接收在接收部分46也就是用于弹簧的接收孔45的底部中。因此，与常用的止动器相反，加压插入但并不松开，在弹簧47的反作用力一侧上的端部位置不会位移。因而弹簧47可以总是保持一个给定的弹簧力，并且可以用该给定的弹簧力偏置离合器辊43。
另外，作为一种逻辑结论，不会出现一个止动器由于该止动器的加压插入的松脱而在接收弹簧的通孔内移动的情况。因而不会出现象由于止动器移动而引起不规则声音的问题。另外，还不会出现这样的结果，即当离合器辊43由于发动机的反冲力矩而倒转时，止动器因接收来自弹簧座48的震动而脱出。
另外，和常用的技术相反，不必加压式插入止动器，因此尺寸精度的控制在其严格程度上可以减轻。也就是说，就用于弹簧的接收孔45的内径而论，考虑弹簧47和弹簧座48的外径就足够了，因此和加压插入止动器的情况相比，大大减轻了尺寸精度的控制。还有，作为一种逻辑结论，可以免除加压插入止动器的过程，它和减轻尺寸精度控制的严格程度一起，大大降低了单向离合器的生产成本。
图4(a)和4(b)示出一个作为本发明的第二实施例的单向离合器的主要部分；图4(a)是放大的局部剖面侧视图，而图4(b)是沿着图4(a)中IVb-IVb线所取的一个剖面视图。
本第二实施例在下面两点上与上述第一实施例不同。首先，在用于弹簧的接收孔45的底部中开一个连通孔50，以穿过离合器主体34到离合器主体34的外周边上，该底部具有接收部分46，它成环形留在连通孔50的外周边中，以便用于弹簧的接收孔45的内部与离合器主体的外部可以相互连通。其次，分别在相应于通孔44和连通孔50的位置处，在离合器盖49中开了小孔51和52。
在本第二实施例中，当发动机油(图中未示出)流经图3中所示的封闭室14时，发动机油可以自由地进出离合器室40和用于弹簧的接收孔45。结果，可以保持离合器辊43、弹簧47和弹簧帽48的移动平稳性。如果在所使用的一个单向离合器30的一个实施例中不开连通孔50，而是在用于弹簧的接收孔45的底部处浸入发动机油中，则在离合器室40的大直径部分42一侧上存在的发动机油的流动性很低。结果，离合器辊43、弹簧47和弹簧帽48的移动平稳性降低。另一方面，当开口的连通孔50被打开时，离合器室40的大直径部分42一侧上的发动机油可以通过连通孔50自由地进出，从而保证了离合器辊43、弹簧47和弹簧帽48的移动平稳性。
图5(a)和5(b)是示出一种作为本发明的第三实施例的单向离合器的主要部分；图5(a)是放大的局部剖面侧视图，而图5(b)是沿着图5(a)的Vb-Vb线所取的剖面视图。
本第三实施例与上述第一实施例不同之处在于，一个短圆柱形弹簧座53被连接到弹簧47在接收孔45一侧上的端部外周边上，并将弹簧47插入接收孔45中，而与弹簧座53连接。也就是说，弹簧座53被形成为一种短的圆柱形形状，其一端被堵住，并且其内径和外径基本上分别等于弹簧帽48的内径和外径。弹簧座53的被堵住的一端的内表面接收在其与弹簧帽48那一侧对面端上的弹簧47。另外，弹簧座53堵住端的一个外表面被贴着接收孔45的接收部分46接触。而且，弹簧座53的长度被如此设定，以使它与弹簧帽48长度在一起的总长度短于接收孔45的深度。也就是说，如此设定弹簧座53和弹簧帽48的长度，以便允许弹簧47压缩变形。弹簧座53的堵塞壁装备有一个同心式打开的小孔53a。
现在回到图1，2和4中所示的实施例，在这些实施例其中每一个实施例中，应当注意，在接收孔45的底部分中，形成有一个小直径部分，它具有一个基本上等于弹簧47外径的内径，用于保证弹簧47和接收孔45之间对齐。这个小直径部分应当单独在接收孔45上制成，因此，用于工作的工时和成本一起增加。除此之外，由于必须让弹簧的端部进入小直径部分的内部，通过倒角以形成一个迎角在这个小直径部分的插入开口中提供一个锥形部分，因此进一步增加了生产成本。即使是在小直径部分的插入开口处形成锥形部分的情况下，万一弹簧的端部被一个倒刺或类似物抓住而未插入小直径部分，也难以符合未被插入的状态。另外，当离合器辊43在反转转矩作用下，弹簧帽48可能会一致撞进接收孔45中小直径部分的锥形部分中，以致由于集中应力而引起在弹簧帽48中产生变形或损坏。
另一方面，在本第三实施例中，通过将弹簧47插入接收孔45中来保证弹簧47和接收孔45对齐，而在接收孔45这一侧上弹簧47的端部被用弹簧座53盖住。也就是说，通过将盖住弹簧47的弹簧座53插入接收孔45这种简单的组装操作，就可以达到弹簧47和接收孔45之间的高精度对齐。因此，生产成本可以降低，同时改善了产品的质量。另外，因为可以免除接收孔45底部中用于对齐的小直径部分，所以可以减少工作的工时，并且可以进一步降低生产成本。另外，当离合器辊43例如被弹压作用时，弹簧帽48成一个平面撞进弹簧座53中。因而，可以减轻碰撞时的应力，因此同时避免了弹簧帽48和弹簧座53的变形和损坏。简而言之，弹簧47和接收孔45之间的对齐精度及单向离合器的性能可以得到改善，而生产成本大大降低。
上面已对本发明者所完成的发明参照一些实施例给出了详细说明。但是，本发明应不限于上述实施例，而是在不脱离要点的范围内可以作各种修改。
例如，弹簧帽48可以除去。在那种情况下，许多零件、加工工时和组装工时，以及成本都可以减少。
在第二实施例中，连通孔50不必在用于弹簧的接收孔45的底部中开口，而可以在侧壁中开口。
如上所述，按照本发明，适当地保持一个弹簧的偏置力，并可以减轻尺寸精度要求的严格程度。