CN107191589B - 一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置 - Google Patents

Abstract

一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，螺线槽盘上有盲双螺线槽，螺线盘内孔内同轴连接有发条弹簧内圈安装轴，发条弹簧的内圈通过内部发条弹簧内圈安装结构套装在发条弹簧内圈安装轴上，发条弹簧的外圈有发条弹簧外圈安装结构，发条弹簧外圈安装结构固定在螺线盘内孔的安装槽内，传力滑块支架中部安装在发条弹簧内圈安装轴端部，传力滑块支架两侧的侧板内有导向槽，传力滑块一侧的槽内有传力销，传力导向机构的传力滑块安装装在对应传力滑块支架两侧的侧板的端部，传力滑块连接安装有传力销，传力销一端伸入盲双螺线槽中。本发明可以在实现缓冲汽车换挡冲击，也可用于电动汽车变速器，也实现装有无级变速器汽车的辅助起步。

Description

一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置

技术领域

本发明涉及机械传动领域，在传动换挡过程中需要减少冲击的场合使用，特别适用于内燃机汽车和新能源汽车的有级变速器齿轮传动、离合器输出轴的缓冲传动、双离合器自动变速器的缓冲传动、液力机械式自动变速器液力变矩器的输出轴或二档传动、电控机械式自动变速器输入轴或二档齿轮传动、车用无级变速器的起步缓冲、工矿机械或农用机械的变速器传动，具体地说涉及一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置。

背景技术

汽车起步后在一档换二挡时，乘员常感受到顿挫感，特别在乘坐城市公交车时这种感觉更明显，这是由于一挡和二挡传动比变化大引起了冲击，装备手动变速器和液力变矩器的车辆，其减振器和液力变矩器均不能很好的缓和该冲击，除了引起乘员的不舒适，还使得传动系出现短期的高扭矩值，对于传动系中的齿轮、传动轴和其它控制元件均会冲击，使得元件磨损加剧，甚至发生齿或传动轴断裂情况；装备车用无级变速器的汽车在起步时需要专门的机构，例如液力变矩器、行星齿轮组合摩擦式离合器等机构，实现车辆从静止到最大传动比传动的工况，起步辅助机构复杂，如能简化其结构，能平稳实现起步将有非常好的前景；装备有双离合器自动变速器（缩写为DTC或DSG）的汽车在换挡时离合器的摩擦发热较多，在其中一根轴上或两根轴上装备本装置，能有效减少摩擦发热量；电动汽车为提高效率，一般装备有2-3挡机械变速器，在换挡时冲击较大，装备本系统能有效降低冲击；在设计时考虑到这个冲击，需要加大安全系数，使得齿轮和传动轴的尺寸加大或需要特殊的热加工工艺，导致元件重量变大和成本增加。为缓解该冲击问题，特提出了一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，在实现缓冲的同时，能缩短换挡时间，使得传动间断时间缩短，达到传动更平顺的目的。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置,可以用于在传动换挡过程中需要减少冲击的场合使用，特别适用于内燃机汽车和新能源汽车的有级变速器齿轮传动、离合器输出轴的缓冲传动、双离合器自动变速器的缓冲传动、液力机械式自动变速器液力变矩器的输出轴或二档传动、电控机械式自动变速器输入轴或二档齿轮传动、车用无级变速器的起步缓冲、工矿机械或农用机械的变速器传动，可以在实现缓冲的同时，能缩短换挡时间，使得传动间断时间缩短，达到传动更平顺的目的，本装置可以安装于发动机或电动机的输出端，也可安装于变速器的齿轮中（把齿轮内部掏空，具有安装本装置的空间），或者安装于变速器的输出端，适用范围广,为达此目的，本发明提供一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，包括螺线槽盘、发条弹簧、传力导向机构、发条弹簧内圈安装轴和传力滑块支架，所述螺线槽盘上有盲双螺线槽，所述螺线槽盘中部有螺线盘内孔，所述螺线盘内孔内同轴连接有发条弹簧内圈安装轴，所述发条弹簧的内圈通过内部发条弹簧内圈安装结构套装在发条弹簧内圈安装轴上，所述发条弹簧的外圈有发条弹簧外圈安装结构，所述发条弹簧外圈安装结构固定在螺线盘内孔的安装槽内，所述传力滑块支架中部有一对连接孔，所述传力滑块支架中部通过连接件穿过连接孔同轴连接安装在发条弹簧内圈安装轴端部，所述传力滑块支架两侧的侧板内有导向槽，所述传力导向机构有一对，所述传力导向机构包括传力滑块和传力销，所述传力滑块一侧的槽内有传力销，所述传力导向机构的传力滑块安装装在对应传力滑块支架两侧的侧板的端部，所述传力滑块连接安装有传力销，所述传力销一端伸入盲双螺线槽中。

本发明的进一步改进，所述传力导向机构中传力销和传力滑块通过焊接方式相连或所述传力导向机构中传力销的一端为螺柱，所述传力销上有限位台阶，所述传力销的螺柱穿过传力滑块，所述限位台阶卡在传力滑块一侧，所述螺柱穿出部分套装有压紧垫片和压紧螺母或所述传力滑块支架为中空结构两侧有平面槽，所述传力滑块包括滑块平面和后伸出段，所述传力滑块的滑块平面在传力滑块支架的中空结构内，所述滑块平面两侧从平面槽伸出，所述传力销和传力滑块的后伸出段在传力滑块支架的导向槽中，本发明可以根据实际需要选择相应的传力导向机构。

本发明的进一步改进，所述发条弹簧内圈安装轴一端安装有传力滑块支架，所述盲双螺线槽一侧有盲双螺线槽底面，盲双螺线槽底面使得螺线槽盘的刚度大大增加，满足工作时变形量小的要求。

本发明的进一步改进，所述传力滑块支架中部同轴焊接连接安装发条弹簧内圈安装轴端部或用平键同轴连接安装发条弹簧内圈安装轴或用花键同轴连接安装发条弹簧内圈安装轴，传力滑块支架可以根据需要通过以上3种方式进行安装。

本发明的进一步改进，所述盲双螺线槽的角度范围为36º- 3600º中的任一角度，即0.1圈-10圈，实际运用中盲双螺线槽的角度范围可在以上范围进行相应的选择。

本发明的进一步改进，所述盲双螺线槽的端部有圆弧面与传力销配合，这样设计能减小接触应力。

本发明的进一步改进，所述传力销与盲双螺线槽的接触段为矩形体，这样设计能减小接触应力。

本发明的进一步改进，所述发条弹簧的最大弹性扭矩为需要传递扭矩的0.3-2倍，为了保证工作效果发条弹簧可以根据实际工作需要进行选择。

本发明提供一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，具有如下特点：

1、本发明采用盲双螺线槽结构，具有盲双螺线槽底面，使得螺线槽的刚度大大加强，在多圈结构时能保证强度和刚度的前提下，达到尺寸小的目的；

2、本发明合理的传力销和传力滑块设计，使得移动零件能保证导向的功能前提下达到尺寸小、质量小，在高速转动中其产生的离心力，易于控制；

3、本发明采用高强度发条弹簧，具有体积小的特点，在齿轮内孔做大的情况下，本装置能安排到齿轮内部，使得传动系统设计时能有更大的灵活性；

4、本发明换挡时主动部分和从到部分转速差值较小，使得本装置可减少轴承的使用，降低成本，同时由于转速差值小，使得本装置的使用寿命长。

附图说明

图1是本发明整体示意图一。

图2是本发明整体示意图二。

图3是本发明螺线槽盘示意图。

图4是本发明实施例一传力导向机构示意图。

图5是本发明实施例二传力导向机构示意图。

图6是本发明实施例三传力导向机构示意图。

图7是本发明实施例四传力滑块支架含传力导向机构示意图。

图8是本发明实施例四传力导向机构示意图。

图示说明:

1、螺线槽盘；2、盲双螺线槽；3、发条弹簧；4、发条弹簧外圈安装结构；5、传力滑块；6、导向槽；7、连接孔；8、发条弹簧内圈安装结构；9、发条弹簧内圈安装轴；10、传力滑块支架；11、盲双螺线槽底面；12、螺线盘内孔；13、传力销；14、限位台阶；15、压紧垫片；16、压紧螺母；17、螺柱；18、矩形体；19、圆弧面；20、滑块平面；21、平面槽；22、后伸出段。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置,可以用于在传动换挡过程中需要减少冲击的场合使用，特别适用于内燃机汽车和新能源汽车的有级变速器齿轮传动、离合器输出轴的缓冲传动、双离合器自动变速器的缓冲传动、液力机械式自动变速器液力变矩器的输出轴或二档传动、电控机械式自动变速器输入轴或二档齿轮传动、车用无级变速器的起步缓冲、工矿机械或农用机械的变速器传动，可以在实现缓冲的同时，能缩短换挡时间，使得传动间断时间缩短，达到传动更平顺的目的，本装置可以安装于发动机或电动机的输出端，也可安装于变速器的齿轮中（把齿轮内部掏空，具有安装本装置的空间），或者安装于变速器的输出端，适用范围广。

作为本发明一种具体实施例，本发明提供如图1-2所述的一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，包括螺线槽盘1、发条弹簧3、传力导向机构、发条弹簧内圈安装轴9和传力滑块支架10，所述螺线槽盘1如图3所示上有盲双螺线槽2，所述盲双螺线槽2的角度范围为36º- 3600º中的任一角度，即0.1圈-10圈，实际运用中盲双螺线槽的角度范围可在以上范围进行相应的选择，所述盲双螺线槽2的端部有圆弧面19与传力销13配合，这样设计能减小接触应力，所述螺线槽盘1中部有螺线盘内孔12，所述螺线盘内孔12内同轴连接有发条弹簧内圈安装轴9，所述发条弹簧3的最大弹性扭矩为需要传递扭矩的03-2倍，为了保证工作效果发条弹簧可以根据实际工作需要进行选择，所述发条弹簧3的内圈通过内部发条弹簧内圈安装结构8套装在发条弹簧内圈安装轴9上，所述发条弹簧3的外圈有发条弹簧外圈安装结构4，所述发条弹簧外圈安装结构4固定在螺线盘内孔12的安装槽内，所述传力滑块支架10中部有一对连接孔7，所述传力滑块支架10中部通过连接件穿过连接孔7同轴连接安装在发条弹簧内圈安装轴9端部，所述发条弹簧内圈安装轴9一端安装有传力滑块支架10，所述盲双螺线槽2一侧有盲双螺线槽底面11，盲双螺线槽底面使得螺线槽盘的刚度大大增加，满足工作时变形量小的要求，所述传力滑块支架10两侧的侧板内有导向槽6，所述传力导向机构有一对，所述传力导向机构包括传力滑块5和传力销13，所述传力滑块5一侧的槽内有传力销13，所述传力导向机构的传力滑块5安装装在对应传力滑块支架10两侧的侧板的端部，所述传力滑块5连接安装有传力销13，所述传力销13一端伸入盲双螺线槽2中，所述传力销13与盲双螺线槽2的接触段为矩形体，这样设计能减小接触应力。

本发明实施例1的传力导向机构如图4所示，所述传力导向机构中传力销13和传力滑块5通过焊接方式相连。

本发明实施例2的传力导向机构如图5所示，所述传力导向机构中传力销13的一端为螺柱17，所述传力销13上有限位台阶14，所述传力销13的螺柱17穿过传力滑块5，所述限位台阶14卡在传力滑块5一侧，所述螺柱17穿出部分套装有压紧垫片15和压紧螺母16。

本发明实施例4的传力导向机构如图6所示，所述传力导向机构中传力销13的一端为螺柱17，所述传力销13上有限位台阶14，所述传力销13的螺柱17穿过传力滑块5，所述限位台阶14卡在传力滑块5一侧，所述螺柱17穿出部分套装有压紧垫片15和压紧螺母16，所述传力销13与盲双螺线槽2的接触段为矩形体。

本发明实施例3的传力导向机构如图7和8所示，所述传力滑块支架10为中空结构两侧有平面槽21，所述传力滑块5包括滑块平面20和后伸出段22，所述传力滑块5的滑块平面20在传力滑块支架10的中空结构内，所述滑块平面20两侧从平面槽21伸出，所述传力销13和传力滑块5的后伸出段22在传力滑块支架10的导向槽6中。

此外本发明所述传力滑块支架10中部同轴焊接连接安装发条弹簧内圈安装轴9端部或用平键同轴连接安装发条弹簧内圈安装轴9或用花键同轴连接安装发条弹簧内圈安装轴9，本发明传力滑块支架可以根据需要通过以上3种方式进行安装。

本发明传动原理如下：

本发明在持续传动过程中，传力滑块5在传力滑块支架10的最外端，传力销13在盲双螺线槽2的最外端，传力路径为：输入→螺线槽盘1→传力销13→传力滑块5→传力滑块支架10→输出。在传动断开的后的短时间内，发条弹簧收缩，滑块沿盲双螺线槽2和导向槽6运动到最内端，等待下次传动。在啮合后的短时间内，其传动路径为：输入→螺线槽盘1→发条弹簧3→传力滑块支架10→输出，在传力滑块5到达最外端时，其传力路线为持续传动路径。螺线槽盘1可以作为输出元件，传力滑块支架10可作为输入元件，其传动路线刚好相反。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，包括螺线槽盘（1）、发条弹簧（3）、传力导向机构、发条弹簧内圈安装轴（9）和传力滑块支架（10），其特征在于：所述螺线槽盘（1）上有盲双螺线槽（2），所述螺线槽盘（1）中部有螺线盘内孔（12），所述螺线盘内孔（12）内同轴连接有发条弹簧内圈安装轴（9），所述发条弹簧（3）的内圈通过内部发条弹簧内圈安装结构（8）套装在发条弹簧内圈安装轴（9）上，所述发条弹簧（3）的外圈有发条弹簧外圈安装结构（4），所述发条弹簧外圈安装结构（4）固定在螺线盘内孔（12）的安装槽内，所述传力滑块支架（10）中部有一对连接孔（7），所述传力滑块支架（10）中部通过连接件穿过连接孔（7）同轴连接安装在发条弹簧内圈安装轴（9）端部，所述传力滑块支架（10）两侧的侧板内有导向槽（6），所述传力导向机构有一对，所述传力导向机构包括传力滑块（5）和传力销（13），所述传力滑块（5）一侧的槽内有传力销（13），所述传力导向机构的传力滑块（5）安装在对应传力滑块支架（10）两侧的侧板的端部，所述传力滑块（5）连接安装有传力销（13），所述传力销（13）一端伸入盲双螺线槽（2）中；

所述传力导向机构中传力销（13）和传力滑块（5）通过焊接方式相连；

所述传力导向机构中传力销（13）的一端为螺柱（17），所述传力销（13）上有限位台阶（14），所述传力销（13）的螺柱（17）穿过传力滑块（5），所述限位台阶（14）卡在传力滑块（5）一侧，所述螺柱（17）穿出部分套装有压紧垫片（15）和压紧螺母（16）；

所述传力滑块支架（10）为中空结构两侧有平面槽（21），所述传力滑块（5）包括滑块平面（20）和后伸出段（22），所述传力滑块（5）的滑块平面（20）在传力滑块支架（10）的中空结构内，所述滑块平面（20）两侧从平面槽（21）伸出，所述传力销（13）和传力滑块（5）的后伸出段（22）在传力滑块支架（10）的导向槽（6）中。

2.根据权利要求1所述的一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，其特征在于：所述发条弹簧内圈安装轴（9）一端安装有传力滑块支架（10），所述盲双螺线槽（2）一侧有盲双螺线槽底面（11）。

3.根据权利要求1所述的一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，其特征在于：所述传力滑块支架（10）中部用平键同轴连接安装发条弹簧内圈安装轴（9）或用花键同轴连接安装发条弹簧内圈安装轴（9）。

4.根据权利要求1所述的一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，其特征在于：所述盲双螺线槽（2）的角度范围为36º- 3600º中的任一角度，即0.1圈-10圈。

5.根据权利要求1所述的一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，其特征在于：所述盲双螺线槽（2）的端部有圆弧面（19）与传力销（13）配合。

6.根据权利要求1所述的一种机械传动用盲多圈螺线槽弹性可压缩扭矩缓冲装置，其特征在于：所述传力销（13）与盲双螺线槽（2）的接触段为矩形体（18）。

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