技术摘要：
本发明提出一种三棘轮单向离合器，包括主动棘轮、棘爪、弹性元件、棘爪座、前从动棘轮、所述后从动棘轮；所述棘爪座上设置有一个或多个所述棘爪，所述弹性元件与所述棘爪连接；所述主动棘轮、前从动棘轮和所述后从动棘轮均与所述棘爪座连接，均可相对于所述棘爪座旋转  全部
背景技术：
棘轮离合器是单向离合器的一种，分为外啮合和内啮合棘轮离合器两类。 目前市面上大部分的棘轮离合器由一个棘轮和多个棘爪组成，当沿空转的方向旋 转时，棘爪在棘轮齿顶的末端滑过后在弹性元件的作用下撞击棘轮表面，并发出响声，此过 程会增加棘爪与棘轮的磨损并降低弹性元件的使用寿命，通过采用双棘轮的方式可以避免 单向离合器沿空转的方向旋转时棘爪撞击棘轮表面。 目前公开的双棘轮式单向离合器通过主动棘轮的齿顶与从动棘轮的齿顶在轴向 上互补的方式避免棘爪撞击棘轮表面，由于只采用两个棘轮，单向离合器沿空转的方向旋 转时，当棘爪与主动棘轮的齿顶接触时，棘爪在将与从动棘轮的齿顶接触的位置上悬空，主 动棘轮的齿顶的磨损集中在靠近从动棘轮的一侧，当棘爪与从动棘轮的齿顶接触时，所述 棘爪在将与主动棘轮的齿顶接触的位置上悬空，从动棘轮的齿顶的磨损集中在靠近所述主 动棘轮组棘轮的一侧；棘爪与主动棘轮和从动棘轮的接触面的磨损不均匀会对单向离合器 使用寿命和稳定性做成负面影响。
技术实现要素：
本发明提出一种三棘轮单向离合器，可分为外啮合和内啮合两类实施方式，该三 棘轮单向离合器沿空转的方向旋转时棘爪与主动棘轮的接触面、棘爪与从动棘轮的接触面 的磨损均匀。 为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种三棘轮单向离合器，包括主动棘轮、 棘爪、弹性元件、棘爪座、前从动棘轮、后从动棘轮； 所述棘爪座上设置有一个或多个所述棘爪； 所述弹性元件与所述棘爪连接；所述弹性元件数量为一个或多个； 所述主动棘轮与所述棘爪座连接，所述主动棘轮可相对于所述棘爪座旋转； 所述前从动棘轮与所述棘爪座连接，所述前从动棘轮可相对于所述棘爪座旋转； 所述后从动棘轮与所述棘爪座连接，所述后从动棘轮可相对于所述棘爪座旋转； 当所述三棘轮单向离合器的实施方式为外啮合时，所述棘爪座作为单向离合器的外圈 或外壳，所述主动棘轮作为单向离合器的内圈或轴，所述主动棘轮、所述前从动棘轮和所述 后从动棘轮均为外齿棘轮； 当所述三棘轮单向离合器的实施方式为内啮合时，所述棘爪座作为单向离合器的内圈 或轴，所述主动棘轮作为单向离合器的外圈或外壳，所述主动棘轮、所述前从动棘轮和所述 后从动棘轮均为内齿棘轮； 所述主动棘轮上设有主耦合结构，所述前从动棘轮上设有前从耦合结构，所述后从动 棘轮上设有后从耦合结构；以所述棘爪座为参照系，所述主动棘轮通过所述主耦合结构和 4 CN 111594555 A 说　明　书 2/10 页 所述前从耦合结构和所述后从耦合结构带动所述前从动棘轮和所述后从动棘轮旋转，并控 制其与所述前从动棘轮和所述后从动棘轮的相对位置； 所述主动棘轮的齿顶在垂直于所述主动棘轮轴向的投影面上的投影为所述主动棘轮 的齿顶弧；所述前从动棘轮的齿顶在垂直于所述前从动棘轮轴向的投影面上的投影为所述 前从动棘轮的齿顶弧；所述后从动棘轮的齿顶在垂直于所述后从动棘轮轴向的投影面上的 投影为所述后从动棘轮的齿顶弧； 所述三棘轮单向离合器沿空转的方向旋转时，以所述棘爪座为参照系，所述主动棘轮 先相对于所述前从动棘轮和所述后从动棘轮旋转，在使所述前从动棘轮和所述后从动棘轮 的齿顶与所述主动棘轮的齿顶在轴向上互补后，所述主动棘轮带动所述前从动棘轮和所述 后从动棘轮旋转，以所述主动棘轮为参照系，所述棘爪在所述前从动棘轮和所述后从动棘 轮的齿顶与所述主动棘轮的齿顶上运动。 进一步的，所述主动棘轮的齿间距小于所述主动棘轮的齿顶弧长与所述后从动棘 轮的齿顶弧长之和，所述三棘轮单向离合器沿空转的方向旋转时，以所述主动棘轮为参照 系，所述棘爪在离开所述主动棘轮的齿顶的末端前到达所述前从动棘轮和/或所述后从动 棘轮的齿顶，所述棘爪在离开所述前从动棘轮和/或所述后从动棘轮的齿顶的末端前到达 所述主动棘轮的齿顶。 进一步的，所述主动棘轮、所述前从动棘轮和所述后从动棘轮的齿顶弧在轴向上 为同圆心圆弧，所述主动棘轮、所述前从动棘轮和所述后从动棘轮的齿顶弧的两端设置有 过渡圆角和/或过渡倒角；所述三棘轮单向离合器沿空转的方向旋转时，以所述棘爪座为参 照系，在所述前从动棘轮和所述后从动棘轮的齿顶与所述主动棘轮的齿顶在轴向上互补 后，在轴向上所述前从动棘轮和/或所述后从动棘轮的齿顶的中间位置与所述主动棘轮的 齿槽的中间位置相接近或重合，所述主动棘轮的齿顶弧的与所述前从动棘轮和/或所述后 从动棘轮的齿顶弧在轴向上有部分重合。 进一步的，所述主动棘轮和/或所述前从动棘轮和/或所述后从动棘轮的齿顶弧在 轴向上不为同圆心圆弧；所述三棘轮单向离合器沿空转的方向旋转时，以所述棘爪座为参 照系，在所述前从动棘轮和所述后从动棘轮的齿顶与所述主动棘轮的齿顶在轴向上互补 后，在轴向上所述前从动棘轮和/或所述后从动棘轮的齿顶的中间位置与所述主动棘轮的 齿槽的中间位置相接近或重合，所述主动棘轮的齿顶弧的与所述前从动棘轮和/或所述后 从动棘轮的齿顶弧在轴向上有交点。 进一步的，所述主耦合结构和/或所述前从耦合结构和/或所述后从耦合结构的实 现形式为凸起、凹槽、定位键、定位槽中的一种或多种结构，即所述主动棘轮和/或所述前从 动棘轮和/或所述后从动棘轮上设置有凸起、凹槽、定位键、定位槽中的一种或多种结构，以 所述棘爪座为参照系，所述主动棘轮通过所述主动棘轮和/或所述前从动棘轮和/或所述后 从动棘轮上设置的凸起、凹槽、定位键、定位槽中的一种或多种结构带动所述前从动棘轮和 所述后从动棘轮旋转。 进一步的，所述主动棘轮通过轴孔间隙配合、滑动轴承、滚动轴承或滚动体与所述 棘爪座连接；所述前从动棘轮通过轴孔间隙配合、滑动轴承、滚动轴承或滚动体与所述棘爪 座连接；所述后从动棘轮通过轴孔间隙配合、滑动轴承、滚动轴承或滚动体与所述棘爪座连 接。 5 CN 111594555 A 说　明　书 3/10 页 进一步的，所述棘爪上设置有棘爪轮；所述三棘轮单向离合器沿空转的方向旋转 时，以所述主动棘轮为参照系，所述棘爪通过所述棘爪轮在所主动棘轮、所述前从动棘轮和 所述后从动棘轮的齿顶上运动。 进一步的，所述弹性元件可以作用在整个所述棘爪、所述棘爪于所述主动棘轮一 侧、所述棘爪于所述前从动棘轮一侧、所述棘爪于所述后从动棘轮一侧中的一个或多个位 置。 进一步的，所述弹性元件为利用材料的弹性性能来保证所述三棘轮单向离合器沿 锁定方向旋转时所述棘爪与所述主动棘轮啮合的零件或部件，一个所述弹性元件可作用于 一个或多个所述棘爪。 本发明的有益效果在于：当所述三棘轮单向离合器沿空转的方向旋转的过程中， 当所述棘爪与所述主动棘轮的齿顶接触时，所述棘爪在将与所述前从动棘轮和所述后从动 棘轮的齿顶接触的位置上悬空，所述主动棘轮的齿顶的两端受到所述棘爪的压力相同，所 述主动棘轮在与所述棘爪的接触面的磨损均匀；当所述棘爪与所述前从动棘轮和所述后从 动棘轮的齿顶接触时，所述棘爪在将与所述主动棘轮的齿顶接触的位置上悬空，所述前从 动棘轮和所述后从动棘轮的齿顶的两端受到所述棘爪的压力相同，所述前从动棘轮和所述 后从动棘轮在与所述棘爪的接触面的磨损均匀。 附图说明 图1为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例的剖视轴测图。 图2为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例的爆炸轴测图。 图3为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例沿锁定的方向旋转时 主动棘轮、前从动棘轮、后从动棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。 图4为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例沿空转的方向旋转时 主动棘轮、前从动棘轮、后从动棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。 图5为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例的剖视轴测图。 图6为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例的爆炸轴测图。 图7为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例沿锁定的方向旋转时 主动棘轮、前从动棘轮、后从动棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。 图8为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例沿空转的方向旋转时 主动棘轮、前从动棘轮、后从动棘轮和棘爪的相对位置关系的局部剖面示意图。 图9为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凹槽且前从动棘轮和 后从动棘轮设置有凸起的外啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图10为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凹槽且前从耦合结 构和后从动棘轮设置有凸起的外啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图11为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凸起且前从耦合结 构和后从动棘轮设置有凹槽的外啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图12为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凸起且前从耦合结 构和后从动棘轮设置有凹槽的外啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图13为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位槽且前从耦合 6 CN 111594555 A 说　明　书 4/10 页 结构和后从耦合结构为定位键的外啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图14为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位槽且前从耦合 结构和后从耦合结构为定位键的外啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图15为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位键且前从耦合 结构和后从耦合结构为定位槽的外啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图16为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位键且前从耦合 结构和后从耦合结构为定位槽的外啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图17为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凹槽且前从耦合结 构和后从耦合结构为凸起的内啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图18为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凹槽且前从耦合结 构和后从耦合结构为凸起的内啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图19为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凸起且前从耦合结 构和后从耦合结构为凹槽的内啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图20为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为凸起且前从耦合结 构和后从耦合结构为凹槽的内啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图21为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位槽且前从耦合 结构和后从耦合结构为定位键的内啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图22为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位槽且前从耦合 结构和后从耦合结构为定位键的内啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图23为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位键且前从耦合 结构和后从耦合结构为定位槽的内啮合实施例的正面局部剖面示意图。 图24为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的主耦合结构为定位键且前从耦合 结构和后从耦合结构为定位槽的内啮合实施例的反面局部剖面示意图。 图25为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 和后从动棘轮齿顶弧均为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 图26为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 为同圆心圆弧、后从动棘轮齿顶弧不为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 图27为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 不为同圆心圆弧、后从动棘轮齿顶弧为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 图28为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的外啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 和后从动棘轮齿顶弧均不为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 图29为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 和后从动棘轮齿顶弧均为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 图30为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 为同圆心圆弧、后从动棘轮齿顶弧不为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 图31为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 不为同圆心圆弧、后从动棘轮齿顶弧为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 图32为根据本发明提出的三棘轮单向离合器的内啮合实施例的主动棘轮齿顶弧 和后从动棘轮齿顶弧均不为同圆心圆弧的棘齿形状轴向示意图。 7 CN 111594555 A 说　明　书 5/10 页 图33本发明的外啮合实施例的棘爪上设置有棘爪轮的棘爪的示意图。 图34本发明的内啮合实施例的棘爪上设置有棘爪轮的棘爪的示意图。 图中符号说明： 1-主动棘轮；2-棘爪；3-弹性元件；4-棘爪座； 5-主动棘轮；6-棘爪；7-弹性元件；8-棘爪座； 12-前从动棘轮；15-后从动棘轮；16-凸起；17-定位键；18-凹槽；19-定位槽；25-棘爪 轮； 42-从动棘轮轴承圈；43-滚动体；44-轴承；46-卡簧； 52-前从动棘轮；55-后从动棘轮；56-凸起；57-定位键；58-凹槽；59-定位槽；65-棘爪 轮； 82-从动棘轮轴承圈；83-滚动体；84-轴承；86-卡簧。