CN100445597C

CN100445597C - 双向驱动器

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Publication number: CN100445597C
Application number: CNB2006100414144A
Authority: CN
Inventors: 尹家圣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: CN1916439A

Abstract

本发明是一种双向驱动、单向旋转输出的双向驱动器。该驱动器有一个内齿圈，其内齿分别与第一和第三行星齿轮啮合；第一行星齿轮与第二行星齿轮啮合，第二行星齿轮与活齿单向齿轮啮合；第三行星齿轮同时与活齿单向齿轮啮合；三个行星齿轮的三个齿轮轴定位在固定盘上，固定盘与机体固定连接；该双向驱动器原理清晰，构思巧妙，结构简单，零部件少，制造成本低，全封闭免维护；其可靠性高，稳定性强，传动力矩大，传动效率高。它具有双向驱动，双向作功，自动单向旋转输出等特点。适用于各种往复力矩驱动的车、船、发电装置等的驱动装置，尤其适用于轻型四轮车的驱动装置。具有广泛的推广应用前景。

Description

双向驱动器

技术领域

本发明涉及一种驱动器，尤其是一种双向驱动、单向旋转输出的双向驱动器。

背景技术

现有的双向驱动、单向旋转输出技术及装置，存在结构复杂、传动效率低、制造成本高、驱动方式单一等缺点。主要应用于自行车的驱动，如果一辆自行车安装价格高于自身的双向驱动器，仅仅为了增加反向驱动效果，那么其性价比就很低，因此难以推广应用。

本人2006年授权的四项关于双向驱动、单向旋转输出的齿条型驱动装置专利，(专利号：ZL200520070373.2、ZL200520070374.7、ZL200520070375.1、ZL200520070376.6)虽然结构简单，传动稳定可靠，但也存在有较长的齿条环，不太紧凑的不足。

发明内容

为了克服现有双向驱动、单向旋转输出装置技术上存在的缺点和不足，本发明提供了一种双向驱动器。该驱动器采用“活齿单向齿轮”技术，原理清晰，构思巧妙，结构简单紧凑，零部件少，制造成本低，全封闭免维护；然而其可靠性高，稳定性强，传动力矩大，传动效率高。它具有双向驱动，双向作功，自动单向旋转输出等特点。适用于各种往复力矩驱动的车、船、发电装置等的驱动装置，尤其适用于轻型四轮车的驱动装置。具有广泛的推广应用前景。

本发明解决其技术问题所采用的具体方案是：该双向驱动器包括内齿圈，三个行星齿轮，活齿单向齿轮，固定盘，输出轴；其特征是：该驱动器有一个内齿圈，其内齿分别与第一和第三行星齿轮啮合；第一行星齿轮与第二行星齿轮啮合，第二行星齿轮与活齿单向齿轮啮合；第三行星齿轮同时与活齿单向齿轮啮合；三个行星齿轮的三个齿轮轴定位在固定盘上，固定盘与机体固定连接；外力使内齿圈单向或双向转动，使活齿单向齿轮单向旋转，驱动输出轴输出做功。

双向驱动装置采用单向传动技术，现有的单向传动器件主要有：单向离合器、单向轴承、单向飞轮等，根据结构分为棘轮、棘齿、棘爪结构；圆球、圆柱、楔块结构等。棘轮、棘齿、棘爪结构的单向传动器不能与普通齿轮直接啮合传动。园球、圆柱、楔块结构属于摩擦式单向传动器，长期摩擦易产生磨损变形导致功能不稳定。由于现有单向传动器存在缺点，制约了其应用范围。

为了克服现有单向传动器件的缺点，根据双向驱动器设计的需要，发明了在技术上相互关联的“活齿单向齿轮”。其特征：一、它可以与普通齿轮直接啮合传动，当外力驱动其向一个方向转动时，它与其它齿轮一样，起齿轮传动作用，当外力驱动其向相反方向转动时，活齿在与之啮合齿轮齿的作用力下，被压入齿槽内，使与之啮合的齿轮空转滑动，整个传动系统达到单向传动的效果。二、活齿单向齿轮可以与多组齿轮同时啮合传动，多组齿轮传动中，允许存在不同速度、不同方向的齿轮传动，能驱动活齿单向齿轮转动的是某一个方向速度最快的那组齿轮，其余的齿轮不论方向和速度均处于空转滑行状态。这是其他单向传动器无法做到的。该双向驱动器就是利用了活齿单向齿轮的这些独有的特征设计而成。活齿单向齿轮可以承受很大的力矩，它没有强制摩擦部件，传动稳定可靠。活齿单向齿轮可替代现有的单向传动装置，用于所有需要单向传动的装置中。

其有益效果是：该双向驱动器原理清晰，构思巧妙，结构简单，零部件少，制造成本低，全封闭免维护；然而其可靠性高，稳定性强，传动力矩大，传动效率高。它具有双向驱动，双向作功，自动单向旋转输出等特点。适用于各种往复力矩驱动的车、船、发电装置等的驱动装置，尤其适用于轻型四轮车的驱动装置。具有广泛的推广应用前景。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步说明；

附图1为本发明的正面剖视结构原理示意图；

附图2为本发明的侧面剖视结构原理示意图；

附图3为本发明的活齿单向齿轮局部齿的剖面结构原理示意图；

图1、2、3中，1.内齿圈，2.第一行星齿轮，3.第一行星齿轮轴，4.输出轴，5.活齿单向齿轮，6.第二行星齿轮轴，7.第二行星齿轮，8.固定盘，9.第三行星齿轮，10.第三行星齿轮轴，11.定位槽，12～17.钢球，18.齿槽，19.活齿，20.活齿轴，21.张力弹簧，22.中间体，23.外护板。

具体实施方式

在图1、2中，该双向驱动器有一个内齿圈1，其内齿分别与第一、第三行星齿轮2、9啮合；第一行星齿轮2与第二行星齿轮7啮合，第二行星齿轮7与活齿单向齿轮5啮合；第三行星齿轮9同时与活齿单向齿轮5啮合；第一、第二、第三行星齿轮2、7、9的齿轮轴3、6、10定位在固定盘8上，固定盘8与机体固定连接；外力使内齿圈1单向或双向转动，使活齿单向齿轮5单向旋转，驱动输出轴4输出做功。

在图1、2中，内齿圈1为一面开口，一面带有挡板其内环面上带有内齿的圆环型结构，其内齿分别与第一、第三行星齿轮2、9啮合；其带有挡板的内面上，开有定位槽11，它与活齿单向齿轮5的侧面的定位槽相对应；安装时，定位槽内装有钢珠17、16，起到旋转和定位作用；在内齿圈1开口一面的内齿外端，也开有定位槽，它与固定盘8外圆周上的定位槽相对应，安装时，定位槽之间也安装有钢珠12、15；该钢珠把内齿圈1与固定盘8滑动配合安装在一起，使内齿圈1可以绕着固定盘8转动，起旋转和定位作用。

在图3中，活齿单向齿轮5为齿牙可单方向活动的齿轮，活齿19的一侧有通孔，该通孔通过活齿轴20与两面外护板23固定连接并与活齿19活动连接，它的底部，被张力弹簧21顶着，使该活齿19始终保持弹起状态，活齿19的凸起部分由中间体22上的齿槽18凹部挡住定位；齿槽18是在活齿通孔的圆周上可供活齿19活动的中间体22上的空腔，通过活齿19两面的外护板23定位，使活齿19可以活动，但不能轴向位移。

在图1、2中，固定盘8是一个圆盘，它支撑内齿圈1转动和定位；使第一、第二、第三行星齿轮2、7、9固定旋转和定位并使活齿单向齿轮5定位，固定盘8的内面与活齿单向齿轮5的另一面，对应的开有定位槽，槽内安装有钢珠13、14，起到转动和定位作用。

顺时针驱动：当内齿圈1在外力作用下顺时针转动时，内齿圈1带动第一行星齿轮2顺时针转动，第一行星齿轮2带动第二行星齿轮7逆时针转动，第二行星齿轮7带动活齿单向齿轮5顺时针转动，活齿单向齿轮5驱动输出轴4顺时针转动作功。与此同时，内齿圈1带动第三行星齿轮9顺时针转动，由于第三行星齿轮9同时与活齿单向齿轮5啮合，第三行星齿轮9的顺时针转动使顺时针转动的活齿单向齿轮5与第三行星齿轮9接触的活齿19不断的被压入齿槽18内，转动后在弹簧21作用下又不断弹起，使第三行星齿轮9处于空转滑行状态。

逆时针驱动：当内齿圈1在外力作用下逆时针转动时，内齿圈1带动第三行星齿轮9逆时针转动，第三行星齿轮9带动活齿单向齿轮5顺时针转动，活齿单向齿轮5驱动输出轴4顺时针转动作功。与此同时，内齿圈1带动第一行星齿轮2逆时针转动，第一行星齿轮2带动第二行星齿轮7顺时针转动，由于第二行星齿轮7同时与活齿单向齿轮5啮合，第二行星齿轮7的顺时针转动使顺时针转动的活齿单向齿轮5与第二行星齿轮7接触的活齿19不断的被压入齿槽18内，转动后在弹簧21作用下又不断弹起，使第二行星齿轮7处于空转滑行状态。

停驱顺转：当内齿圈1停止转动，在惯性作用下，输出轴4继续顺时针转动。此时，活齿单向齿轮5继续顺时针转动，与之啮合的第二行星齿轮7和第三行星齿轮9处于静止状态，在两个啮合点上，顺时针转动的活齿单向齿轮5的活齿19不断的被压入齿槽18内，随着转动在张力弹簧21作用下又不断弹起，使活齿单向齿轮5处于空转滑行状态。

停驱逆转：当输出轴4在外力作用下进行逆时针旋转时，活齿单向齿轮5应逆时针旋转，并企图带动第三行星齿轮9顺时针转动，第三行星齿轮9企图带动与之啮合的内齿圈1顺时针转动；同时，活齿单向齿轮5企图带动第二行星齿轮7顺时针转动，第二行星齿轮7企图带动第一行星齿轮2逆时针转动，第一行星齿轮2企图带动内齿圈1逆时针转动。这样内齿圈1受顺时针和逆时针两个力同时作用，使其处于不能转动的锁死状态。因此，输出轴不能逆时针转动，否则自刹。

Claims

1、双向驱动器，该双向驱动器包括内齿圈(1)，第一、第二、第三行星齿轮(2、7、9)，活齿单向齿轮(5)，固定盘(8)及输出轴(4)；其特征是：该驱动器有一个内齿圈(1)，其内齿分别与第一、第三行星齿轮(2、9)啮合；第一行星齿轮(2)与第二行星齿轮(7)啮合，第二行星齿轮(7)与活齿单向齿轮(5)啮合；第三行星齿轮(9)同时与活齿单向齿轮(5)啮合；第一、第二、第三行星齿轮(2、7、9)的齿轮轴(3、6、10)定位在固定盘(8)上，固定盘(8)与机体固定连接；外力使内齿圈(1)单向或双向转动，使活齿单向齿轮(5)单向旋转，驱动输出轴(4)输出做功。

2、根据权利要求1所述的双向驱动器，其特征是：活齿单向齿轮(5)为齿牙可单方向活动的齿轮，活齿(19)的一侧有通孔，该通孔通过活齿轴(20)与两面外护板(23)固定连接并与活齿(19)活动连接，它的底部，被张力弹簧(21)顶着，使该活齿(19)始终保持弹起状态，活齿(19)的凸起部分由中间体(22)上的齿槽(18)凹部挡住定位；齿槽(18)是在活齿通孔的圆周上可供活齿(19)活动的中间体(22)上的空腔，通过活齿(19)两面的外护板(23)定位，使活齿(19)可以活动，但不能轴向位移。

3、根据权利要求1所述的双向驱动器，其特征是：内齿圈(1)为一面开口，一面带有挡板，其内环面上带有内齿的圆环型结构，其内齿分别与第一、第三行星齿轮(2、9)啮合；其带有挡板的内面上，开有定位槽(11)，它与活齿单向齿轮(5)的侧面的定位槽相对应；安装时，定位槽内装有钢珠(17、16)，起到旋转和定位作用；在内齿圈(1)开口一面的内齿外端，也开有定位槽，它与固定盘(8)外圆周上的定位槽相对应，安装时，定位槽之间也安装有钢珠(12、15)，该钢珠把内齿圈(1)与固定盘(8)滑动配合安装在一起，使内齿圈(1)可以绕着固定盘(8)转动，起旋转和定位作用。

4、根据权利要求1所述的双向驱动器，其特征是：固定盘(8)是一个圆盘，它支撑内齿圈(1)转动和定位；使第一、第二、第三行星齿轮(2、7、9)固定旋转和定位并使活齿单向齿轮(5)定位，固定盘(8)的内面与活齿单向齿轮(5)的另一面，对应的开有定位槽，槽内安装有钢珠(13、14)，起到转动和定位作用。