CN102887203B - 一种力矩转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种力矩转换装置，包括：力矩输入轴；外齿弧；齿弧架；内齿弧；超越离合器，其拥有外环齿轮；力矩输出轴；所述齿弧架一端固定在所述力矩输入轴上，所述内齿弧固定在所述齿弧架另一端，所述外齿弧固定在所述力矩输入轴上，所述超越离合器为两个，同向固定在所述力矩输出轴上，其中一个与所述外齿弧啮合，另外一个与所述内齿弧啮合。本发明能够将往复方向的力矩转换为连续方向的力矩输出，并且结构紧凑。
Description
技术领域
本发明涉及一种力矩转换装置，特别涉及一种自行车力矩转换装置。
背景技术
目前，自行车以其经济、环保、便捷等优点，已成为世界上应用最广泛的交通工具，技术人员也在不断对其进行改进。现有改进方案中，一个重要方向就是将骑行过程中由于骑行人的姿势变化或者道路的颠簸产生的重力变化转化为力矩，为自行车提供助力。但重力变化是往复的，因而力矩方向也是往复的。现有技术条件下，一般是利用棘轮等装置，只能将一个方向的力矩作用于自行车，另一方向的力矩不起作用，因而只能间断性地为自行车提供助力。而且，力矩转换装置作为附加在自行车上的装置，需要尽量紧凑、轻巧，否则其自重将减弱甚至抵消助力效果。
在专利CN 101683881B中，公开了一种力矩转换器，能够将两个方向的力矩转换为一个方向上的连续力矩输出，但该装置在力矩转换过程中，内、外齿弧均固定在齿弧架上，往复力矩只靠一个齿弧架传递，容易产生疲劳断裂。并且为使外齿弧传递力矩稳定，外齿弧与齿弧架之间必须具有较大的固定区域，使得齿弧架的长度较长，不利于实现结构的紧凑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够将往复力矩转换成为一个方向上的连续力矩输出，并且传递力矩稳定、结构紧凑的力矩转换装置。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案：
一种力矩转换装置，包括：
力矩输入轴；
外齿弧；
齿弧架；
内齿弧；
超越离合器，其拥有外环齿轮；
力矩输出轴；
所述齿弧架一端固定在所述力矩输入轴上，所述内齿弧固定在所述齿弧架另一端，所述外齿弧固定在所述力矩输入轴上，所述超越离合器为两个，同向固定在所述力矩输出轴上，其中一个通过其外环齿轮与所述外齿弧啮合，另外一个通过其外环齿轮与所述内齿弧啮合。
可选择地，如上所述的力矩转换装置还包括轴套，所述齿弧架和/或所述外齿弧通过轴套固定在所述力矩输入轴上。
可选择地，所述力矩输出轴的力矩输出端固定有齿轮。
可选择地，所述力矩输出轴的力矩输出端固定有摩擦轮。
可选择地，所述力矩输出轴的力矩输出端开有花键。
可选择地，所述力矩输出轴的力矩输出端拥有电磁装置。
可选择地，所述外齿弧与所述齿弧架是一体成型件。
由于两个超越离合器同向安装，并分别与内齿弧、外齿弧啮合，因而能够将往复方向的力矩转换成一个方向的连续力矩。
由于外齿弧与齿弧架分别固定至力矩输入轴，并分别各自传递一个方向的力矩，因此传递力矩更稳定可靠，并且由于两者之间不需要固定连接区域，因而齿弧架能够做得更小，结构更紧凑。
更近一步地，由于齿弧架和/或外齿弧通过轴套固定在所述力矩输入轴上，因而装配更方便。
更进一步地，由于力矩输入轴上，并且相应地齿轮中心孔开有花键，更利于力矩的稳定传递。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明，其中：
图1是本发明实施例的力矩转换装置的俯视剖面图；
图2是图1中示出的齿弧架的主视图，表明了齿弧架与其它各部分的连接关系。
上图中：1-力矩输入轴2-轴套3-外齿弧4-齿弧架5-内齿弧6-力矩输出轴7、9-超越离合器8、10-外环齿轮11-齿轮
具体实施方式
参考图1，外齿弧3和齿弧架4固定在轴套2上，轴套2再通过焊接、过盈配合或者键槽连接等方式固定在力矩输入轴1上。本领域普通技术人员能够理解，将外齿弧3和齿弧架4固定在轴套2上的目的是为了装配方便，外齿弧3和齿弧架4还能够直接固定至力矩输入轴1，而不需要轴套2。外齿弧3与齿弧架4之间并无之间连接关系，不需要较大的连接面积。齿弧架4距离力矩输入轴1较远的一端固定有内齿弧5。在本实施例中，内齿弧5是通过螺栓固定在齿弧架4上的，但本领域普通技术人员能够很容易地想象，内齿弧5同样能够通过焊接等方式固定在齿弧架4上，或者与齿弧架4通过铸造一体成型。超越离合器7、9通过各自的内环同向固定在力矩输出轴6上，超越离合器7的外环固定有外环齿轮8，超越离合器9的外环固定有外环齿轮10。在本实施例中，外环齿轮8、10是单独加工的齿轮，固套在超越离合器7、9上，但本领域普通技术人员能够很容易地想象，外环齿轮8、10还能够是具有外齿的超越离合器外环本身。在本文中，超越离合器同向的意思是，两个超越离合器朝相同的方向传递力矩，例如，仅当超越离合器7的外环沿B0至B1的方向旋转时，其内环随之旋转，否则空转，超越离合器9亦然。超越离合器7通过其外环齿轮8与固定在齿弧架4上的内齿弧5啮合，超越离合器9通过其外环齿轮10与外齿弧3啮合。力矩输出轴6的力矩输出端固定安装有齿轮11，用于向外部输出力矩。优选力矩输出轴6的力矩输出端开有花键，相应地，与其配合的齿轮中心孔也开有花键，不仅装配方便，而且传递力矩效果更好。本领域普通技术人员能够想象，力矩输出轴6的力矩输出端还能够安装摩擦轮、或者线圈等电磁装置向外输出力矩。
下面结合图1和2，以超越离合器7、9的外环仅沿B0至B1的方向旋转时内环随之旋转为例，描述本发明的力矩转换装置的工作原理。当力矩输入轴1受到图1中示出的力矩M1作用时，力矩输入轴1沿A0至A1的方向旋转，外齿弧3和齿弧架4随之沿A0至A1的方向旋转。从图1中可见，此时外齿弧3带动超越离合器9的外环沿B1至B0的方向旋转，从而使超越离合器9空转，不传递力矩，而从图2中可见，此时内齿弧5带动超越离合器7的外环沿B0至B1的方向旋转，其内环随之旋转，使力矩输出轴6沿B0至B1的方向旋转。当力矩输入轴1受到图1中示出的力矩M2作用时，力矩输入轴1沿A1至A0的方向旋转，外齿弧3和齿弧架4随之沿A1至A0的方向旋转。从图1中可见，此时外齿弧3带动超越离合器9的外环沿B0至B1的方向旋转，其内环随之旋转，使力矩输出轴6沿B0至B1的方向旋转，而从图2中可见，此时内齿弧5带动超越离合器7的外环沿B1至B0的方向旋转，从而使超越离合器7空转，不传递力矩。因此，虽然力矩输入轴1受到的是M1、M2两个不同方向的力矩的作用，但力矩输出轴6均沿B0至B1的方向旋转，输出相同方向的力矩。本领域普通技术人员能够很容易地想象，当需要力矩输出轴6始终沿B1至B0方向旋转时，输出另一方向的力矩时，只需要将超越离合器7、9同时换方向安装即可。为了更加清晰，图1中示出的轴承、轴承座（未标注）等非主要部件，在图2中均被省略。
在力矩转换过程中，外齿弧3仅传递力矩M2，齿弧架4仅传递力矩M1，传力更可靠。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。
Claims (7)
1.一种力矩转换装置，包括：
力矩输入轴；
外齿弧；
齿弧架；
内齿弧；
超越离合器，其拥有外环齿轮；
力矩输出轴；
所述齿弧架一端固定在所述力矩输入轴上，所述内齿弧固定在所述齿弧架另一端，所述外齿弧固定在所述力矩输入轴上，所述超越离合器为两个，同向固定在所述力矩输出轴上，其中一个通过其外环齿轮与所述外齿弧啮合，另外一个通过其外环齿轮与所述内齿弧啮合。
2.根据权利要求1所述的力矩转换装置，还包括轴套，所述齿弧架和/或所述外齿弧通过轴套固定在所述力矩输入轴上。
3.根据权利要求1所述的力矩转换装置，其特征在于，所述力矩输出轴的力矩输出端固定有齿轮。
4.根据权利要求1所述的力矩转换装置，其特征在于，所述力矩输出轴的力矩输出端固定有摩擦轮。
5.根据权利要求1所述的力矩转换装置，其特征在于，所述力矩输出轴的力矩输出端开有花键。
6.根据权利要求1所述的力矩转换装置，其特征在于，所述力矩输出轴的力矩输出端拥有电磁装置。
7.根据权利要求1所述的力矩转换装置，其特征在于，所述外齿弧与所述齿弧架是一体成型件。
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