Муфта свободного хода

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Тарасюк Игнат Федорович(72) Автор Тарасюк Игнат Федорович(73) Патентообладатель Тарасюк Игнат Федорович(57) 1. Муфта свободного хода, содержащая размещенные в кожухе ведущую, ведомую полумуфты и расположенное между ними заклинивающее устройство, включающее клиновые сухарики, заклинивающие шарики и прижимные пружины, отличающаяся тем,что клиновые сухарики выполнены отдельными деталями, а для размещения заклинивающих шариков в клиновых сухариках и в одной из полумуфт выполнены канавки по радиусу заклинивающих шариков, при этом в другой полумуфте выполнены выступы или впадины для исключения радиального проворота клиновых сухариков. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что каждый клиновый сухарик и одна из полумуфт имеют две или более канавок для расположения заклинивающих шариков в два или более рядов. 10020 1 2007.12.30 Изобретение относится к конструкциям муфт свободного хода, применяемых в машиностроении, предпочтительно в области двигателестроения для обеспечения передачи вращающего момента от вала стартера к коленчатому валу двигателя во время пуска и автоматического отключения стартера от двигателя после его запуска. Предлагаемая муфта также может быть использована в качестве обгонной муфты в приводе колеса мопеда или велосипеда, в генераторе для предохранения шкива генератора от самоотвинчивания и в других механических конструкциях, где требуется установка малогабаритной муфты свободного хода. Известны роликовые муфты свободного хода, в которых ролики заклинивают в результате возникновения сил трения в сопряженных деталях. Заклинивание ролика происходит в клиновой части, выполненной в виде отрезка логарифмической кривой, спирали Архимеда или дуги со смещенным радиусом по линии контакта ролика с наружной и внутренней полумуфтами. Величина передаваемого крутящего момента обеспечивается длиной или количеством заклинивающих роликов в муфте. Для обеспечения надежного контакта роликов с рабочими поверхностями полумуфт применяются индивидуальные или групповые прижимные устройства 1. В процессе эксплуатации на рабочих поверхностях появляется выработка, заклинивающий ролик перекашивается, происходит поломка прижимных устройств и муфта выходит из строя. Также недостатком роликовых муфт является нетехнологичность изготовления ведущей полумуфты. По технологическому исполнению ведущие полумуфты роликовых муфт могут быть выдавленными или сварными. Каждое исполнение имеет свои недостатки сварная конструкция ненадежна в эксплуатации из-за недостаточной прочности сварных соединений и низкой точности стыковки свариваемых деталей. для получения выдавленной обоймы требуется оснастка со сложной конфигурацией пуансона, недолговечного в работе и трудоемкого в изготовлении. Известны клиновые обгонные муфты (муфты свободного хода), содержащие наружную и внутреннюю полумуфты и расположенные между ними заклинивающие элементы, каждый из которых состоит из двух клиньев, сопряженных между собой по цилиндрической поверхности 2. Однако эти муфты не допускают высоких скоростей обгона и имеют большие габаритные размеры. Такие муфты не могут быть использованы для пусковых систем двигателей внутреннего сгорания. Известна муфта свободного хода для привода колеса велосипеда, выполненная в виде клиньев, подвижно расположенных между звездочкой и втулкой и взаимодействующих с шариками подшипника 3. Однако большое количество контактирующих с шариком деталей, которые должны быть установлены с зазором для обеспечения свободного вращения колеса велосипеда при обгоне, допускают осевое смещение шариков, что может привести к отказу муфты в работе. В муфте предлагаемой конструкции заклинивающие шарики контактируют только с клиновыми сухариками и одной из полумуфт, клиновые сухарики установлены неподвижно, для чего в одной из полумуфт выполнены упоры, исключающие перемещение клиновых сухариков. Заклинивание шариков происходит в клиновой части, выполненной в виде отрезка логарифмической кривой, спирали Архимеда или дуги со смещенным радиусом. Для ориентировки движения шариков в одной из полумуфт и в клиновых сухариках выполнены беговые дорожки по радиусу шариков. Заглубление шариков в полумуфту и в клиновые сухарики позволило получить контакт шарика по образующей вместо точечного, получаемого в шарикоподшипниках, и тем самым снизить концентрацию напряжений в шарике, полумуфте и в клиновых сухариках. Заглубление шариков в полумуфту и в клиновые сухарики позволило значительно уменьшить общий габарит муфты по сравнению с роликовой муфтой аналогичного назначения. На фиг. 1 показан общий вид муфты предлагаемой конструкции на фиг. 2 показана муфта в разрезе фиг. 3 и фиг. 4 иллюстрируют варианты установки клиновых сухариков фиг. 5, фиг. 6 и фиг. 7 иллюстрируют варианты исполнения клиновых сухариков. 2 10020 1 2007.12.30 Описание конструкции предлагаемой муфты свободного хода. Полумуфта 1 имеет простую цилиндрическую форму, а заклинивающая часть муфты(клиновой сухарик) 3 выполнена отдельной деталью. В качестве заклинивающего элемента используется шарик 4. С целью увеличения длины линии заклинивания шарика 4 на контактных поверхностях клинового сухарика 3 и полумуфты 2 выполнены канавки по радиусу заклинивающих шариков 4. Муфта закрыта кожухом 6, предохраняющим ее от саморазборки. Если наружный диаметр полумуфты 2 меньше диаметра отверстия кожуха 6, между полумуфтой 2 и кожухом 6 устанавливаются упорные полукольца 7, предохраняющие полумуфту 2 от выпадания. Для предохранения муфты от попадания в нее пыли и грязи между кожухом 6 и упорными полукольцами 7 может быть установлена уплотнительная прокладка 8. В конструкции муфты для исключения контакта прижимной пружины 5 с заклинивающим шариком 4 может быть предусмотрена установка упоров, выполненных в виде грибка 9 а или в виде чашки 9 б. Для исключения радиального смещения клиновых сухариков 3 в полумуфте 1 предусмотрены выступы 1 а (или впадины 1 б). Надежная фиксация клиновых сухариков 3 может быть обеспечена одним выступом 1 а (или впадиной 1 б),остальные клиновые сухарики 3 будут тормозиться, упираясь один в другой. Для обеспечения надежного упора прижимной пружины 5 в заклинивающий шарик 4 в торце клинового сухарика 3 могут быть выполнены выступы 3 а, закрывающие канавку под установку заклинивающего шарика 4. Для ограничения свободного хода заклинивающего шарика 4 при расклинивании, в начале клиновой части сухарика 3 могут быть выполнены выступы 3 в в виде буртиков. В случае изготовления полумуфты 1 со впадинами под фиксацию клиновых сухариков 3 на клиновых сухариках 3 выполнены зацепы 3 б. Работа муфты свободного хода. При включении муфты свободного хода в работу ведущая полумуфта 1 поворачивается относительно неподвижной еще ведомой полумуфты 2, заклинивающие шарики 4 под действием прижимных пружин 5 и возникших между клиновыми сухариками 3 ведущей 1 и ведомой 2 полумуфтами сил трения перемещаются в узкую часть клинового пространства и муфта заклинивается. После запуска двигателя частота вращения ведомой полумуфты 2 с шестерней 2 а превышает частоту вращения ведущей полумуфты 1 за счет сил трения заклинивающие шарики 4 отжимаются в широкую часть клинового пространства и муфта свободного хода проскальзывает. Источники информации 1. А.с. СССР 1032247 А 1, МПК 16 41/06. 2. А.с. СССР 333327 А, МПК 16 41/07. 3. А.с. СССР 364491 А 1, МПК 16 41/24. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4