CN107701664B - 双向变速电机的传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了双向变速电机的传动机构，属于机械技术领域。它解决了现有的传动装置工作稳定性差的问题。本双向变速电机的传动机构，包括主轴、套设在主轴外并与主轴周向固定的内环、套设在内环外侧的外环以及套设在主轴外侧的结合套，所述内环与外环之间设置有单向结构，所述结合套与外环之间设置有当外环转动时使结合套向远离外环方向移动的脱开结构，传动机构还包括能使上述结合套向所述外环靠近的弹性件一，所述内环与外环之间设置有结合件以及弹性件二，所述结合套向外环靠近时能带动所述结合件克服上述弹性件二的弹力移动并使内环和外环周向固定。本双向变速电机的传动机构具有工作更稳定的优点。

Description

双向变速电机的传动机构

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种双向变速电机的传动机构。

背景技术

双向变速电机的传动机构应用于电动三轮车中，它通过单向卡头等结构的配合来实现电动三轮车的前进或倒退，但是，这种结构的传动机构零部件分布分散，占用空间过多。所以，申请人设计了一种双向自动变速电机传动装置并申请了中国专利(其申请号为：CN201520526628.5；其公告号为：CN204900704U)，该传动装置将整个结构的各个零部件均分布在主轴的轴线上，减少了各个零部件之间的间隙，减少了占用空间。但是，该传动装置中的分离机构对于各个零部件的装配精度要求极高，如装配不到位，可能使得分离机构中的传动件不能与连接件之间保持分离状态，进而影响整个传动装置的使用安全性。

为此，申请人针对前一方案进行了改进，重新设计了一种双向自动变速电机传动装置并申请了中国专利(其申请号为：201620877779.X；其公告号为：CN205896057U)，该传动装置包括传动轴以及套设在传动轴外侧的传动齿，传动齿上固定有连接套，传动轴上还通过花键连接有传动套，传动套与连接套之间设有当传动轴顺时针转动时使传动套和连接套联动的结合机构以及当传动轴逆时针转动时使传动套与连接套相分离并使传动套向上与传动轴相脱开的脱开结构，连接套外设置有单向环，连接套与单向环之间设有当传动轴顺时针转动时使连接套与单向环相结合的单向机构，单向环上具有向上凸起的阻挡部，传动套下端边沿具有向下凸出的抵靠部，当传动轴逆时针转动时使传动套向上与传动轴脱开时，抵靠部抵靠在阻挡部上并使传动套保持与传动轴脱开状态，且在抵靠部与阻挡部之间设有当传动轴逆时针转动时使抵靠部与阻挡部保持抵靠状态的阻挡结构。该传动装置通过在一体加工出的抵靠部与阻挡部之间设置阻挡结构的方式降低了装配时加工精度的要求，提高了安全性。

然而，该传动装置在进行倒挡传动时，即固定在传动齿上的连接套和传动套相结合，以将传动齿的动力依次通过连接套、传动套传递至传动轴时，因连接套与传动套之间通过具有弧形倾斜面的齿状导向部进行结合，且该导向部还可用作使连接套和传动套沿着倾斜面脱开，所以导向部的倾斜面较长，即相邻两个导向部之间形成的供卡入结合的卡口较大，在实际使用时，往往结合不到位，容易发生传动齿与传动套之间晃动甚至脱开的情况，工作稳定性较差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种双向变速电机的传动机构，所要解决的技术问题是如何使车辆处于倒挡时动力传递结构结合更稳定。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

双向变速电机的传动机构，包括主轴、套设在主轴外并与主轴周向固定的内环、套设在内环外侧的外环以及套设在主轴外侧的结合套，所述内环与外环之间设置有单向结构，所述结合套与外环之间设置有当外环转动时使结合套向远离外环方向移动的脱开结构，传动机构还包括能使上述结合套向所述外环靠近的弹性件一，其特征在于，所述内环与外环之间设置有结合件以及弹性件二，所述结合套向外环靠近时能带动所述结合件克服上述弹性件二的弹力移动并使内环和外环周向固定。

本双向变速电机的传动机构工作时，由外侧具有齿牙的外环持续接收传递的动力，由主轴输出动力。车辆切换至一挡前进时，外环接收传递动力逆时针转动，内环和外环之间的单向结构使两者相结合，外环的动力直接通过内环传递至主轴处输出动力，在此传动过程中，结合套在脱开结构的作用下使结合套向远离外环的方向移动并与外环相脱开，结合件未受到其它作用力，仅由弹性件二的弹力作用带动结合件动作并使结合件不将外环和内环周向固定；车辆切换至二挡前进时，由二挡传动机构将动力传递至主轴上，通过主轴高速转动将动力输出，此时，内环随着主轴高速逆时针转动，外环沿逆时针低速转动，内环的转速高于外环，两者之间的单向结构使得两者打滑，结合件保持不结合的状态，保证二挡动力传递的正常传输；当车辆切换至倒挡时，外环接收动力顺时针转动，内环和外环之间的单向结构使得两者之间打滑，脱开机构不再使结合套脱开，结合套在弹性件一的弹力作用下向外环方向靠近，并推动结合件克服弹性件二的弹力移动并使内环和外环周向固定，外环通过结合件将动力传递给内环并带动与内环周向固定的主轴顺时针转动并输出动力。

本双向变速电机的传动机构中，将脱开结构仅用于使结合套脱开，在车辆处于倒挡时并不作为结合的主要结构，避免了利用脱开结构上的导向部来结合而存在的结合不稳定的情况，同时，使结合套能相对于主轴周向转动和轴向移动，利用结合套、结合件以及弹性件二这一另外的传动结构，使得车辆倒挡时能将内环和外环周向固定来实现动力传递，无需考虑脱开的结构需求，能使内环和外环的结合更稳定，传动更可靠。

在上述的双向变速电机的传动机构中，所述内环上开设有滑槽，所述结合件呈块状且位于上述滑槽处，上述弹性件二作用在所述结合件上并能使结合件沿着所述滑槽向远离上述外环的方向移动，所述结合套与结合件之间设有能方便结合套推动结合件移动的导向面，且结合套能推动上述结合件部分伸出上述滑槽并使结合件与外环周向固定。在结合套和结合件之间设置导向面，能使结合套移动时更好地推动结合件移动，工作更稳定，且采用块状的结合件部分伸出滑槽的方式来使外环和内环之间形成周向固定，不易出现故障，固定地更牢靠。

在上述的双向变速电机的传动机构中，所述外环内侧开设有凹入的结合槽，上述结合件能部分伸入上述结合槽内。通过结合件将外环和内环周向固定时，呈块状的结合件部分伸入外环的结合槽内，部分位于内环的滑槽中，结合更稳定。

在上述的双向变速电机的传动机构中，所述结合套呈环状，所述结合件的数量为数个且绕上述主轴的轴线分布，所述结合套向外环靠近时能带动数个上述结合件移动。内环与外环均呈环形，则通过周向分布的数个结合件来实现内环和外环之间的结合，能使两者之间的结合更稳定，动力传递更可靠。

在上述的双向变速电机的传动机构中，所述结合套包括呈环状的主体以及轴向固定在主体上的推动件，所述推动件呈圆环形，推动件的外端伸出上述主体且外端的端部具有向外翻出的环状翻边，所述推动件的外侧还固定有卡簧。推动件通过呈环状的翻边和卡簧的结构来轴向定位在结合套的主体上，定位稳定，从而保证推动件推动结合件的移动更稳定，保证内环和外环之间周向固定的可靠性。

在上述的双向变速电机的传动机构中，所述推动件内侧具有挡肩，所述主轴上固定有支撑座，所述弹性件一部分伸入上述推动件内且两端分别作用在挡肩和支撑座上。将弹性件一部分伸入到推动件内，不仅结构更紧凑，且减少了弹性件二与推动件和结合件作用位置的距离，更利于弹性件二的稳定作用，对弹性件二的参数要求降低。

在上述的双向变速电机的传动机构中，所述内环和/或结合件朝向上述外环的一侧具有凹入的卡槽，所述弹性件二呈环形且卡入上述卡槽内。将弹性件二卡入内环与结合件的卡槽内，避免弹性件二的偏移，保证了弹力的作用，使得结合件能实现稳定地回位，保证工作的稳定和可靠性。

作为另一种情况，在上述的双向变速电机的传动机构中，所述结合件呈杆状且铰接于上述内环上，所述弹性件二包括扭簧且上述结合件在扭簧的扭力作用下能绕铰接点向远离外环的方向摆动，所述的外环内侧还具有凹入的连接槽，所述结合套能带动上述结合件克服扭簧的扭力摆动并使结合件部分伸入上述连接槽内。根据结构的不同需求，可将块状的结合件替换为杆状，通过杆状结合件的铰接摆动来实现内环和外环之间的结合，同样能避免一个脱开结构实现两个作用而存在的结合不稳定的情况。

与现有技术相比，本双向变速电机的传动机构利用结合套会与外环之间相分离以及相靠近的特点，通过在结合套上以及内环和外环之间设置推动件、结合件以及弹性件二等结构配合结合套的轴向移动来实现车辆倒挡时外环和内环之间的周向固定，相对于利用脱开结构上的导向部来实现结合的方案来说，结合更可靠，工作更稳定。

附图说明

图1是本双向变速电机的传动机构的结构示意图。

图2是本双向变速电机的传动机构的剖视结构示意图。

图3是本双向变速电机的传动机构中内环与外环结合处的剖视结构示意图。

图4是本双向变速电机的传动机构中结合件的结构示意图。

图5是本双向变速电机的传动机构中结合件处的放大图。

图中，1、主轴；2、内环；2a、滑槽；3、外环；3a、结合槽；4、结合套；5、单向结构；6、脱开结构；7、弹性件一；8、推动件；8a、翻边；8b、挡肩；9、结合件；9a、卡槽；10、弹性件二；11、导向面；12、卡簧；13、支撑座。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，双向变速电机的传动机构包括主轴1、与主轴1固连的输出齿轮、套设在主轴1外并与主轴1周向固定的呈圆环状的内环2、套设在内环2外侧的呈圆环状的外环3以及套设在主轴1外侧的呈圆环状的结合套4，内环2与外环3之间设置有当外环3顺时针转动时使内环2和外环3之间打滑的单向结构5。结合套4与外环3之间设置有当外环3逆时针转动时使结合套4向远离外环3方向移动的脱开结构6，传动机构还包括能使结合套4具有向外环3靠近趋势的弹性件一7。

如图3、图4和图5所示，结合套4还包括圆环状的主体以及轴向固定在主体上的呈圆环状的推动件8，内环2上端面沿径向贯穿开设有数个滑槽2a，各个滑槽2a内均设置有呈块状的结合件9，内环2以及结合件9朝向外环3的一侧开设有卡槽9a，卡槽9a内设置有环状的弹性件二10，结合件9在弹性件二10的弹力作用下能缩入内环2的滑槽2a内。推动件8朝向结合件9一端的端面以及结合件9上均具有方便推动件8推动结合件9向外滑出的导向面11。外环3内侧壁还开设有数量以及位置均与结合件9相应的结合槽3a，当推动件8推动结合件9克服弹性件二10向外移动时，结合件9部分伸出滑槽2a并伸入结合槽3a内。

在本实施例中，推动件8的外端伸出主体且外端的端部具有向外翻出的环形翻边8a，推动件8的外侧还固定有卡簧12，推动件8通过翻边8a和卡簧12轴向固定在结合套4上；推动件8的内侧壁还具有挡肩8b，主轴1上靠近推动件8的外端处固定有支撑座13，弹性件一7为弹簧且部分伸入推动件8内，弹簧的两端分别作用在挡肩8b和支撑座13上；结合件9和滑槽2a均绕主轴1的轴线均匀分布；结合套4还包括固定在主体朝向内环2一端的端部的传动套，外环3朝向结合套4的一端具有凸出的连接部，脱开结构6设置于传动套和连接部之间；传动套的外侧还套设有单向环，单向环与传动套单向连接，外环3上侧还具有阻挡部，该阻挡部与单向环之间设置有当结合套4与外环3相分离时能使结合套4保持分离状态的阻挡结构。这里，内环2与外环3之间的单向结构5、单向环与传动套之间的连接方式、脱开结构6以及阻挡结构均采用背景技术中所述的专利中的结构。

本双向变速电机的传动机构工作时，由外侧具有齿牙的外环3持续接收传递的动力，由主轴1通过输出齿轮输出动力。

车辆切换至一挡前进时，外环3接收传递动力逆时针转动，内环2和外环3之间的单向结构5使两者相结合，外环3的动力直接通过内环2传递至主轴1处输出动力。在此传动过程中，结合套4在脱开结构6的作用下使结合套4向远离外环3的方向移动并与外环3相脱开，并带动推动件8移动，结合件9未受到推动件8的推力作用，仅由弹性件二10的弹力作用带动结合件9沿滑槽2a缩回内环2中，外环3和内环2之间不通过结合件9结合。

车辆切换至二挡前进时，由二挡传动机构(二挡传动机构可直接采用背景技术中所述的专利中的结构)将动力传递至主轴1上，通过主轴1高速转动将动力输出，此时，固定在主轴1上的内环2随着主轴1高速逆时针转动，外环3沿逆时针低速转动，内环2的转速高于外环3，两者之间的单向结构5使得两者打滑，两者的转动不相互影响，结合件9保持缩回内环2不结合的状态，保证二挡动力传递的正常传输。

当车辆切换至倒挡时，外环3接收动力顺时针转动，内环2和外环3之间的单向结构5使得两者之间打滑，脱开机构不再使结合套4脱开，结合套4在弹性件一7的弹力作用下向外环3方向靠近，推动件8随着结合套4移动并推动结合件9克服弹性件二10的弹力向外移动，结合件9部分伸入外壳的结合槽3a内，使内环2和外环3周向固定，外环3通过结合件9将动力传递给内环2并带动与内环2周向固定的主轴1顺时针转动并输出动力。

本双向变速电机的传动机构中，将脱开结构6仅用于使结合套4脱开，在车辆处于倒挡时并不作为结合的主要结构，避免了利用脱开结构6上的导向部来结合而存在的结合不稳定的情况，同时，使结合套4能相对于主轴1周向转动和轴向移动，利用推动件8、结合件9以及弹性件二10这一另外的传动结构，使得车辆倒挡时能将内环2和外环3周向固定来实现动力传递，无需考虑脱开的结构需求，能使内环2和外环3的结合更稳定，传动更可靠。

除以上方案以外，结合件9还可呈杆状且铰接于内环2上，弹性件二10包括扭簧且结合件9在扭簧的扭力作用下能绕铰接点向远离外环3的方向摆动，外环3内侧同样开设凹入的连接槽，推动件8能推动结合件9克服扭簧的扭力摆动并使结合件9部分伸入连接槽内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.双向变速电机的传动机构，包括主轴(1)、套设在主轴(1)外并与主轴(1)周向固定的内环(2)、套设在内环(2)外侧的外环(3)以及套设在主轴(1)外侧的结合套(4)，所述内环(2)与外环(3)之间设置有单向结构(5)，所述结合套(4)与外环(3)之间设置有当外环(3)转动时使结合套(4)向远离外环(3)方向移动的脱开结构(6)，传动机构还包括能使上述结合套(4)向所述外环(3)靠近的弹性件一(7)，其特征在于，所述内环(2)与外环(3)之间设置有结合件(9)以及弹性件二(10)，所述结合套(4)向外环(3)靠近时能带动所述结合件(9)克服上述弹性件二(10)的弹力移动并使内环(2)和外环(3)周向固定，所述内环(2)上开设有滑槽(2a)，所述结合件(9)呈块状且位于上述滑槽(2a)处，上述弹性件二(10)作用在所述结合件(9)上并能使结合件(9)沿着所述滑槽(2a)向远离上述外环(3)的方向移动，所述结合套(4)与结合件(9)之间设有能方便结合套(4)推动结合件(9)移动的导向面(11)，且结合套(4)能推动上述结合件(9)部分伸出上述滑槽(2a)并使结合件(9)与外环(3)周向固定，所述外环(3)内侧开设有凹入的结合槽(3a)，上述结合件(9)能部分伸入上述结合槽(3a)内。

2.根据权利要求1所述的双向变速电机的传动机构，其特征在于，所述结合套(4)呈环状，所述结合件(9)的数量为数个且绕上述主轴(1)的轴线分布，所述结合套(4)向外环(3)靠近时能带动数个上述结合件(9)移动。

3.根据权利要求1所述的双向变速电机的传动机构，其特征在于，所述结合套(4)包括呈环状的主体以及轴向固定在主体上的推动件(8)，所述推动件(8)呈圆环形，推动件(8)的外端伸出上述主体且外端的端部具有向外翻出的环状翻边(8a)，所述推动件(8)的外侧还固定有卡簧(12)。

4.根据权利要求3所述的双向变速电机的传动机构，其特征在于，所述推动件(8)内侧具有挡肩(8b)，所述主轴(1)上固定有支撑座(13)，所述弹性件一(7)部分伸入上述推动件(8)内且两端分别作用在挡肩(8b)和支撑座(13)上。

5.根据权利要求1所述的双向变速电机的传动机构，其特征在于，所述内环(2)和/或结合件(9)朝向上述外环(3)的一侧具有凹入的卡槽(9a)，所述弹性件二(10)呈环形且卡入上述卡槽(9a)内。