CN103620262A - 动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力传递装置。该动力传动装置包括：环形齿轮；与环形齿轮的一侧啮合的第一和第二齿轮；插置于第一和第二齿轮之间的离合器，并且离合器根据其旋转方向而朝向第一和第二齿轮中的一者移动，从而与第一和第二齿轮中的一者联接；以及向离合器提供动力的驱动轴。

Description

动力传递装置
技术领域
本实施方式涉及一种动力传递装置。
背景技术
动力传递装置安装在二轮车辆中，如自行车或摩托车。动力传递装置提供使用了马达或类似装置的动力的传递，以便通过使用小动力来实现高驱动力。
动力传递装置采用齿轮系统以使马达的输出最大化，并且速度的变化通过沿正向或反向方向驱动马达而成为可能。
然而，根据相关技术的动力传递装置，马达的驱动力通过使用销或弹簧被转换，因此需要许多部件并且组装过程复杂，导致了耐久性和可靠性的减低。
发明内容
【技术问题】
实施方式提供了一种动力传递装置，其具有新颖的结构。
实施方式提供了一种动力传递装置，其具有简单的结构，并且用较少数量的部件来制造。
实施方式提供了一种动力传递装置，其具有卓越的耐久性和可靠性。
【技术方案】
根据实施方式的动力传递装置包括：环形齿轮；与环形齿轮的一侧啮合的第一和第二齿轮；插置于第一和第二齿轮之间的离合器，并且离合器根据其旋转方向而朝向第一和第二齿轮中的一者移动，从而与第一和第二齿轮中的一者联接；以及向离合器提供动力的驱动轴。
【发明的有益效果】
实施方式能够提供一种动力传递装置，其具有新颖的结构。
实施方式能够提供一种动力传递装置，其具有简单的结构，并且用较少数量的部件来制造。
实施方式能够提供一种动力传递装置，其具有卓越的耐久性和可靠性。
根据实施方式，环形齿轮总沿一个方向旋动，例如，沿正向方向旋转，即使驱动轴沿正向方向或反向方向旋转也如此，所以各种速度的变化可以通过使用一个马达来实现。
另外，离合器可以根据其旋转方向而选择性地与彼此不同的齿轮联接，所以结构可以简化并且能够提高耐久性和可靠性。
附图说明
图1是示出根据实施方式的动力传递装置的透视图；
图2是示出根据实施方式的动力传递装置的环形齿轮内侧所设置的部件的透视图；
图3是根据实施方式的动力传递装置的剖视图；
图4是示出根据实施方式的动力传递装置的驱动轴的透视图；
图5是示出根据实施方式的动力传递装置的离合器与驱动轴联接的部分的透视图；
图6和7是示出根据实施方式的动力传递装置的操作的剖视图；以及
图8是根据另一个实施方式的动力传递装置的剖视图。
具体实施方式
在下文中，实施方式将被更详细地参照附图加以描述。
图1是示出根据实施方式的动力传递装置的透视图，图2是示出根据实施方式的动力传递装置环形齿轮内侧所设置的部件的透视图，图3是根据实施方式的动力传递装置的剖视图，图4是示出根据实施方式的动力传递装置驱动轴的透视图，图5是示出根据实施方式的动力传递装置的离合器与驱动轴联接部分的透视图，而图6和7是示出根据实施方式的动力传递装置操作的剖视图。
参考图1至3，本实施方式的动力传递装置包括：环形齿轮100；第一和第二齿轮200和300，其与环形齿轮100的一侧啮合；离合器400，离合器400插置于第一和第二齿轮200和300之间，并根据其旋转方向朝向第一和第二齿轮200和300中的一者移动，从而与第一和第二齿轮200和300中的一者联接；以及驱动轴500，其向离合器400提供动力。
环形齿轮100以中空环的形式制备，并具有预定的宽度。环形齿轮100被连接到两轮车辆——如自行车——的轮或踏板轴（未示出）。
第一和第二齿轮200和300布置于环形齿轮100内侧。第一和第二齿轮200和300彼此间隔开，并与环形齿轮100的内侧啮合以旋转环形齿轮100。环形齿轮100的内侧是指驱动轴500和环形齿轮或指向驱动轴500的平面之间的区域，并且环形齿轮100的外侧是指环形齿轮100内侧相反的区域。
第一齿轮200可呈具有预定厚度的圆板形状。第一齿轮200的外表面与环形齿轮100的内壁啮合。在第一齿轮200的中心形成穿孔，并且驱动轴500可通过穿过第一齿轮200的穿孔而延伸。
第二齿轮300与第一齿轮200间隔开，并与环形齿轮100的内侧啮合以旋转环形齿轮100。第二齿轮300可包括：第二恒星齿轮320和第二行星齿轮340。
第二恒星齿轮320呈具有预定厚度的圆板形状，并且第二行星齿轮340布置于第二恒星齿轮320的外侧。第二行星齿轮340可具有比第二恒星齿轮320直径更小的直径。多个第二行星齿轮340设置成与第二恒星齿轮320同心。第二行星齿轮340的旋转方向与第二恒星齿轮320的旋转方向相反。
因此，随着第二恒星齿轮320旋转，设置成与第二恒星齿轮320同心的第二行星齿轮340可沿与第二恒星齿轮320旋转方向相反的方向旋转并且与第二行星齿轮340的外部啮合的环形齿轮100可沿第二恒星齿轮320的旋转方向旋转。
离合器400插置于第一和第二齿轮200和300之间。详细地说，离合器400布置于第一和第二齿轮200和300之间，以便旋转第一和第二齿轮200和300中的一者。
为了此目的，在离合器400与第一和第二齿轮200和300以预定的距离间隔开的状态下，离合器400可移向第一齿轮200或第二齿轮300以便与第一齿轮200或第二齿轮300联接。
离合器400的移动方向根据离合器400的旋转方向来确定。举例来说，如果离合器400沿正向方向旋转，离合器400被移动并与第一齿轮200联接。另外，如果离合器400沿反向方向旋转，离合器400被移动并与第二齿轮300联接。
离合器400在与第一和第二齿轮200和300进行表面接触的同时与第一和第二齿轮200和300联接，并且联接构件（未示出）可以设置于离合器400的一个表面和第一齿轮200或第二齿轮300的一个表面之间，该一个表面面向离合器400的一个表面。
离合器400可包括：第一离合器420和第二离合器440。第一离合器420被定位成与第一齿轮200相邻并且具有与第一齿轮200的尺寸相对应的尺寸。
第一离合器420可以与第二离合器440一体地形成。此外，第一离合器420可以与第二离合器440分开地形成然后联接至第二离合器440。
第二离合器440具有与第二齿轮300的尺寸——即第二恒星齿轮320的尺寸——相对应的尺寸。例如，第二离合器440可以具有比第二恒星齿轮320直径更小的直径。第二离合器440在与第二恒星齿轮320进行表面接触的同时与第二恒星齿轮320联接。
因此，第二离合器440不会干涉装备设置在第二恒星齿轮320外侧的第二行星齿轮340。
虽然已经描述了第一和第二离合器420和440的尺寸分别对应于第一和第二齿轮200和300的尺寸，但本实施方式并不限于此。比如，第一和第二离合器420和440的尺寸可以分别比第一和第二齿轮200和300的尺寸更小。
根据本实施方式，第一离合器420的直径小于第一齿轮200的直径，第二恒星齿轮320的直径小于第一离合器420的直径，第二离合器440的直径小于第二恒星齿轮320的直径，并且第二行星齿轮340的直径小于第二离合器440的直径。
在离合器400的中心形成有穿孔，并且驱动轴500插入离合器400的穿孔。驱动轴500连接到马达（未示出）以将马达的驱动力传送到离合器400。
如图4和5所示，驱动轴500具有圆柱棒形状，并在驱动轴500的端部处、沿着驱动轴500的外表面形成了螺旋槽520。
离合器400与螺旋槽520联接，并且沿着螺旋槽520在驱动轴500的轴向方向上移动。因此，离合器400可以朝向第一齿轮200或第二齿轮300移动。
为了使离合器400联接至形成于驱动轴500的螺旋槽520中，螺纹460可以从离合器400的中央突出。
离合器400的螺纹460以如此的方式被装配至形成于驱动轴500的螺旋槽520内，即：螺纹400可根据驱动轴500的旋转而沿着槽520移动。
如果驱动轴500沿正向方向旋转，离合器400朝向第一齿轮200移动，以便与第一齿轮200联接。另外，如果驱动轴500沿反向方向旋转，离合器400朝向第二齿轮300移动以便与第二齿轮300联接。
形成在驱动轴500端部处的槽520的两端之间的水平距离D可以对应于第一和第二齿轮200和300之间的距离。因此，离合器400可以在槽520两端之间的水平距离的范围上移动，使得离合器400可以与第一和第二齿轮200和300中的一者联接。
如图6所示，如果驱动轴500沿正向方向旋转，与驱动轴500联接的离合器400朝向第一齿轮200移动，并与第一齿轮200联接。
离合器400沿驱动轴500的旋转方向旋转。例如，离合器400沿正向方向旋转，并且与离合器400联接的第一齿轮200同样沿正向方向旋转，该方向与离合器400的旋转方向相同。
因此，与第一齿轮200外部啮合的环形齿轮100与第一齿轮200一起沿正向方向旋转。
如图7所示，如果驱动轴500沿反向方向旋转，与驱动轴500联接的离合器400朝向第二齿轮300移动，以便与第二恒星齿轮320联接。
离合器400沿驱动轴500的旋转方向旋转，也就是说，沿反向方向旋转，并且，与离合器400联接的第二恒星齿轮320沿离合器400的旋转方向旋转，也就是说，沿反向方向旋转。
如果第二恒星齿轮320沿反向方向旋转，与第二恒星齿轮320外部啮合的第二行星齿轮340沿与第二恒星齿轮320的旋转方向相反的方向旋转，也就是沿正向方向旋转。
随着第二行星齿轮340沿正向方向旋转，与第二行星齿轮340啮合的环形齿轮100沿第二行星齿轮340的旋转方向旋转，也就是沿正向方向旋转。
如上所述，根据本实施方式的动力传递装置，环形齿轮100总是沿一个方向旋转，例如，沿正向方向旋转，无论驱动轴500沿正向方向还是沿反向方向旋转，因此各种速度的变化可以通过使用一台马达来实现。
另外，根据驱动轴500的旋转方向，离合器可以选择性地与第一和第二齿轮200和300联接，所以组装工作可以简化，并且能够提高耐久性和可靠性。
而且，根据本实施方式，销和弹簧可以被省略，所以可以减少部件的数量，并能够提高组装工作。
图8是根据另一实施方式的动力传递装置的剖视图。参考图8，根据另一实施方式的动力传递装置包括：环形齿轮100；第一齿轮200，其与环形齿轮100的外部啮合；第二齿轮300，其与第一齿轮200间隔开并与环形齿轮100的内部啮合；离合器400，其布置于第一和第二齿轮200和300之间并与第一和第二齿轮200和300中的一者联接以旋转第一和第二齿轮200和300中的一者；以及驱动轴500，其用于向离合器400提供动力。
根据另一实施方式的动力传递装置的第二齿轮300的结构与前述实施方式的相同，因此下文中将省略其详细描述。
环形齿轮100呈中心开放的环形形状，并包括第一环形齿轮120和第二环形齿轮140，第二环形齿轮140具有比第一环形齿轮120直径更大的直径。因此，环形齿轮100具有阶梯状的剖面形状。
第一齿轮200设置于第一环形齿轮120的一侧，并与第一环形齿轮120的外部啮合以旋转第一环形齿轮120。
第一齿轮200包括第一恒星齿轮220和第一行星齿轮240。多个第一行星齿轮240与第一恒星齿轮220同心地被布置在第一恒星齿轮220外侧。因此，第一行星齿轮240可以沿与第一恒星齿轮220的旋转方向相反的方向旋转。第一恒星齿轮220和第一行星齿轮240被布置在第一环形齿轮120的侧向侧。
多个辅助齿轮260设置于第一行星齿轮240的一侧。辅助齿轮260可以与第一行星齿轮240一体地形成。此外，辅助齿轮260可以与第一行星齿轮240分开地形成，然后联接至第一行星齿轮240。
第一行星齿轮240的直径小于第一恒星齿轮220的直径，辅助齿轮260的直径小于第一行星齿轮240的直径。
第一环形齿轮120以如此的方式被布置在辅助齿轮260内侧，即：第一环形齿轮120可以沿与辅助齿轮260的旋转方向相反的方向旋转。详细来说，辅助齿轮260以如此方式被布置在第一环形齿轮120的外周表面上，即：第一环形齿轮120定位于辅助齿轮260中间。
第二齿轮300设置于第二环形齿轮140内侧，使得第二齿轮300可沿第二齿轮300的第二行星齿轮340的旋转方向旋转。
离合器400被布置在第一和第二齿轮200和300之间。离合器400呈具有预定厚度的圆板形状。根据其旋转方向离合器400朝向第一齿轮200或第二齿轮300移动，并且离合器400与第一齿轮200和第二齿轮300中的一者联接，以旋转第一齿轮200和第二齿轮300中的一者。
离合器400具有与第一齿轮200的第一恒星齿轮220的尺寸相对应的尺寸或更小。因此，离合器400可以与第一行星齿轮240独立地操作。
另外，离合器400具有与第二恒星齿轮320的尺寸相对应的尺寸或更小，使得离合器400不会干涉第二齿轮300的第二行星齿轮340。
虽然已经描述了离合器400具有小于第一恒星齿轮220和第二恒星齿轮320的尺寸的尺寸，但本实施方式并不限于此。比如，可以设置具有与第一恒星齿轮220和第二恒星齿轮320的尺寸相对应的尺寸的两个离合器。
因此，随着驱动轴500沿正向方向旋转，离合器400朝向第一齿轮200移动并与第一恒星齿轮220联接。因此，第一恒星齿轮220可以沿驱动轴500的旋转方向旋转，也就是沿正向方向旋转。
与第一恒星齿轮220的外侧啮合的第一行星齿轮240可以沿与第一恒星齿轮220的旋转方向相反的方向旋转，即沿反向方向旋转，并且与第一行星齿轮240接合的辅助齿轮260也沿反向方向旋转。
因此，与辅助齿轮260啮合的环形齿轮100可以沿与辅助齿轮260旋转方向相反的方向旋转，也就是沿正向方向旋转。
相比之下，随着驱动轴500沿反向方向旋转，离合器400朝向第二齿轮300移动并与第二恒星齿轮320联接。因此，第二恒星齿轮320可以沿驱动轴500的旋转方向旋转，也就是说，沿反向方向旋转。
与第二恒星齿轮320的外侧啮合的第二行星齿轮340可以沿与第二恒星齿轮320旋转方向相反的方向旋转，也就是沿正向方向旋转。与第二行星齿轮340的外部啮合的环形齿轮100可以沿第二行星齿轮340旋转方向的旋转，也就是沿正向方向旋转。
虽然已经参考实施方式的多个示例性实施方式描述了实施方式，应该理解的是，本领域技术人员可以设计出许多其它的修改和实施方式，这些其它的修改和实施方式落入本公开的原理的精神和范围内。更特别地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，主题组合装置的组成部件和/或布置形式上，各种变化和修改都可能的。除了组成部件和/或布置形式上的变化和修改之外，对于本领域技术人员而言替代性用途也是显然的。
【工业适用性】
本实施方式可以应用在各种技术领域中所使用的各种动力传递装置中。

Claims (15)

1.一种动力传递装置，包括：
环形齿轮；
与所述环形齿轮的一侧啮合的第一齿轮和第二齿轮；
离合器，所述离合器插置在所述第一齿轮与所述第二齿轮之间，并且所述离合器根据所述离合器的旋转方向而朝向所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一者移动，以便与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一者联接；以及
驱动轴，所述驱动轴向所述离合器提供动力。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮在所述环形齿轮的内侧彼此间隔开。
3.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，所述驱动轴在其外表面上形成有螺旋槽，并且所述离合器沿着所述螺旋槽在所述驱动轴的轴向方向上移动。
4.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，所述第二齿轮包括第二恒星齿轮和第二行星齿轮，所述第二行星齿轮与所述第二恒星齿轮的外部啮合。
5.根据权利要求4所述的动力传递装置，其中，多个第二行星齿轮与所述第二恒星齿轮同心地布置。
6.根据权利要求5所述的动力传递装置，其中，所述第二恒星齿轮的直径小于所述第一齿轮的直径，所述第二行星齿轮的直径小于所述第二恒星齿轮的直径，并且所述第二行星齿轮与所述环形齿轮的内部啮合。
7.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，所述离合器包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器具有与所述第一齿轮的尺寸相对应的尺寸，所述第二离合器具有与所述第二齿轮的尺寸相对应的尺寸，并且所述第一离合器的直径大于所述第二离合器的直径。
8.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，当所述离合器沿正向方向旋转时，所述离合器与所述第一齿轮联接以沿所述正向方向旋转所述环形齿轮，并且当所述离合器沿反向方向旋转时，所述离合器与所述第二齿轮联接以沿所述正向方向旋转所述环形齿轮。
9.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中，所述环形齿轮包括第一环形齿轮和第二环形齿轮，所述第二环形齿轮具有比所述第一环形齿轮的直径大的直径。
10.根据权利要求9所述的动力传递装置，其中，所述第一齿轮与所述第一环形齿轮的外部啮合。
11.根据权利要求10所述的动力传递装置，其中，所述第一齿轮包括第一恒星齿轮和第一行星齿轮，所述第一行星齿轮位于所述第一恒星齿轮外侧。
12.根据权利要求11所述的动力传递装置，其中，在所述第一行星齿轮的一侧设置有辅助齿轮，并且所述辅助齿轮与所述第一环形齿轮的外部啮合。
13.根据权利要求12所述的动力传递装置，其中，所述辅助齿轮具有比所述第一行星齿轮的直径小的直径，并且所述第一行星齿轮的直径小于所述第一恒星齿轮的直径。
14.根据权利要求11所述的动力传递装置，其中，所述第一恒星齿轮和所述第一行星齿轮布置在所述第一环形齿轮的侧向侧。
15.根据权利要求9所述的动力传递装置，其中，所述第二齿轮包括第二恒星齿轮和第二行星齿轮，所述第二行星齿轮与所述第二恒星齿轮的外部啮合，并且所述第二行星齿轮与所述第二环形齿轮的内部啮合。
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