CN106090144B - 双向自动变速电机传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向自动变速电机传动装置，属于机械技术领域。它解决了现有的双向自动变速电机传动装置装配精度要求高的问题。它包括壳体以及设置于壳体内的输入轴与传动轴，输入轴上固定有驱动齿，传动轴外套设有传动齿，传动齿上固定有连接套，传动轴上通过花键连接有传动套，传动套位于连接套上方，传动套与连接套之间设有结合机构以及脱开机构，连接套外设有单向环，连接套与单向环之间设有单向机构，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，抵靠部能够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具有阻挡结构。它具有装配精度要求低、使用安全性高等优点。

Description

双向自动变速电机传动装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种传动装置，尤其涉及一种双向自动变速电机传动装置。

背景技术

为了克服传统无刷轮毂电机、无刷差速电机或是串励电机在使用过程中存在爬坡性能和速度等方面的缺陷，电动三轮车中开始使用双向自动变速电机传动机构，它通过单向卡头和前进单向器以及后退单向器的配合来实现电动三轮车的前进或倒退，但是，目前这种结构的双向自动变速电机传动机构存在着结构不紧凑、零部件分布分散、空间占用过大等问题。

而为了解决上述问题，本申请人曾申请过一种双向自动变速电机传动装置[申请号：201510424829.9]，它包括壳体以及均轴向固定在壳体内的主轴和输入轴，主轴上套有单向器，单向器包括外环和与主轴固定的内环，主轴上轴向固定有齿轮，外环上固定有连接件，主轴上周向固定有传动件，转轴通过齿轮机构同时带动外环和齿轮转动，且转轴与外环之间的传动比大于转轴与齿轮的传动比；当转轴逆时针转动时，单向器处于打滑状态，连接件和传动件通过设于两者之间的结合机构联动；当转轴顺时针转动时，连接件和传动件通过设于壳体内的分离机构分离并保持分离状态；当转轴顺时针高速转动时，齿轮和内环通过设于两者之间的变速机构联动。该双向自动变速电机传动装置在实现电动三轮车正倒车的前提下，很好地减小了整个传动装置所要占用的空间，使整体结构变得更加简单。

但是，上述双向自动变速电机传动装置也存在着一些缺陷：在该双向自动变速电机传动装置中，连接件和传动件之间的分离机构包括使连接件和传动件相分离的导向组件一以及使传动件和连接件保持分离状态的限位件，其中限位件包括呈条状的限位块以及压缩弹簧二，传动件的下侧壁上具有挡沿，当转轴顺时针转动时传动件通过导向组件一与连接件相分离并向上与主轴相脱开，限位块的外端在压缩弹簧二的弹力作用下顶在传动件的下侧壁上并与传动件下侧壁上的挡沿相抵靠，从而对传动件进行支撑，使传动件保持在与连接件相分离并向上与传动轴相脱开的状态。但是需要注意的是，限位块及压缩弹簧二都是安装在一个连接管内，装配时要先将连接管安装到壳体内特定的位置上，而且为了使限位块能够在压缩弹簧二的弹力作用下向外伸出，因此限位块与连接管之间必然会有一定的间隙存在，而限位块又要求在伸出后一定要能够准确地与传动件下侧壁上的挡沿相抵靠，那么对于装配时的精度要求就变得非常高，一旦出现装配不到位的情况就会导致在转轴顺时针转动时限位块无法使传动件保持与连接件相分离的情况，使整个传动装置出现故障而失效，从而影响到使用时的安全性，若是车主在行驶过程中出现这种情况更是会影响到车主的生命安全。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种双向自动变速电机传动装置，所要解决的技术问题是如何降低装配时的精度要求，提高使用安全性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

双向自动变速电机传动装置，包括壳体以及设置于壳体内的输入轴与传动轴，所述输入轴上固定有驱动齿，所述传动轴外套设有与驱动齿相啮合的传动齿，所述传动齿上固定有连接套，所述传动轴上通过花键连接有传动套，所述传动套位于连接套上方，所述传动套与连接套之间设有当输入轴逆时针转动时使传动套与连接套联动的结合机构以及当输入轴顺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机构，所述连接套外设有单向环，所述连接套与单向环之间设有当输入轴逆时针转动时使连接套与单向环相结合的单向机构，其特征在于，所述单向环上具有向上凸起的阻挡部，所述传动套下端边沿具有向下凸出的抵靠部，当输入轴顺时针转动使传动套向上与传动轴脱开时，所述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具有当输入轴顺时针转动时使抵靠部与阻挡部保持抵靠状态的阻挡结构。

当输入轴处于低速顺时针转动时，与输入轴上的驱动齿相啮合的传动齿及固定在传动齿上的连接套便逆时针转动，此时单向环处于仅在单向环与连接套之间的摩擦力作用下做转动状态，而传动套又在脱开机构的作用下与连接套相分离并向上与传动轴相脱离，因此当单向环转动至其上的阻挡部靠近传动套下端的抵靠部后，抵靠部会抵靠在单向环的阻挡部上，通过抵靠部与阻挡部相抵靠就可以使传动套保持在向上与传动轴脱开的状态，同时通过阻挡结构使抵靠部与阻挡部保持住相互抵靠的状态，这样一来就可以始终使传动套与传动轴相脱开。

当输入轴处于低速逆时针转动时，与输入轴上的驱动齿相啮合的传动齿及固定在传动齿上的连接套便顺时针转动，此时单向环在单向机构的作用下跟着连接套做同步转动，阻挡结构不再使抵靠部与阻挡部保持相抵靠，单向环上的阻挡部由此与传动套下端的抵靠部相互分离，这样一来便无法再使传动套保持在向上与传动轴相脱开的状态，传动套向下重新与传动轴通过花键相连接同时传动套与连接套之间通过结合机构形成联动，这样一来传动套也随着连接套做顺时针转动，从而使传动轴也形成顺时针的转动。

本双向自动变速电机传动装置在输入轴顺时针转动时利用抵靠部与阻挡部相抵靠来使传动套保持与传动轴相脱开的状态，同时利用阻挡部与抵靠部之间的阻挡结构来使抵靠部与阻挡部保持抵靠状态，而抵靠部又是位于传动套下端的，因此只需要在加工时加工出相应的结构即可，无需再考虑装配时的具体位置问题，从而很好地降低了对装配时的精度要求，并由此提高了使用时的安全性。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的阻挡部为块状且阻挡部的数量为若干个，所述的传动套下端具有与阻挡部数量相同的上述抵靠部，每个抵靠部位于相邻的两阻挡部之间，所述的阻挡结构包括设置于各抵靠部上的缺口，当输入轴顺时针转动时抵靠部上的缺口的侧壁与对应的阻挡部的上侧壁及右侧壁相贴靠。

当转动轴顺时针转动时，传动套处于向上与传动轴相互脱开的状态，然后当单向环在摩擦力的作用下自由转动至传动套下端的抵靠部抵靠在单向环上的阻挡部上时，位于抵靠部上的缺口的侧壁会贴靠在阻挡部的上侧壁及右侧壁上，单向环由此停止转动，而传动套又能够始终保持在向上与传动轴相互脱开的状态。

由于传动套在输入轴顺时针转动时本就要向上与传动轴相脱开，而单向环也会在摩擦力的作用下做转动，因此仅需要在抵靠部上加工缺口，那么在单向环受摩擦力做转动的过程中缺口的两侧壁便会自然地与阻挡部上的上侧壁及右侧壁相贴靠来形成阻挡结构，由此能够很好地降低装配时的精度要求，并由此来提高使用时的安全性。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的缺口呈直角状，所述的阻挡部的上侧壁及右侧壁相垂直。

将缺口加工呈直角状并将单向环上的阻挡部的上侧壁及右侧壁加工呈相互垂直，那么当传动套向上与传动轴相互脱离时，直角状的缺口的两侧壁便会自动贴靠在阻挡部上相垂直的上侧壁及右侧壁上，这样对于装配时的精度要求便能够进一步降低，使用时的安全性也就进一步提高了。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，作为另一种技术方案，所述的阻挡部的数量为若干个，所述的传动套下端具有与阻挡部数量相同的上述抵靠部，每个抵靠部位于相邻的两阻挡部之间，各抵靠部均呈块状，所述的阻挡结构包括设置于各阻挡部上的缺口，当输入轴顺时针转动时阻挡部上的缺口的侧壁与对应的抵靠部的左侧壁及下侧壁相贴靠。

当转动轴顺时针转动时，传动套处于向上与传动轴相互脱开的状态，然后当单向环在摩擦力的作用下自由转动至传动套下端的抵靠部抵靠在单向环上的阻挡部上时，位于阻挡部上的缺口的侧壁会贴靠在抵靠部的左侧壁及下侧壁上，单向环由此停止转动，而传动套又能够始终保持在向上与传动轴相互脱开的状态。

由于传动套在输入轴顺时针转动时本就要向上与传动轴相脱开，而单向环也会在摩擦力的作用下做转动，因此仅需要在阻挡部上加工缺口，那么在单向环受摩擦力做转动的过程中缺口的两侧壁便会自然地与抵靠部上的下侧壁及左侧壁相贴靠来形成阻挡结构，由此能够很好地降低装配时的精度要求，并由此来提高使用时的安全性。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的缺口呈直角状，所述的抵靠部的下侧壁及左侧壁相垂直。

将单向环的阻挡部上的缺口加工呈直角状并将传动套的抵靠部上的下侧壁及左侧壁加工呈相互垂直，那么当传动套向上与传动轴相互脱离时，直角状的缺口的两侧壁便会自动贴靠在抵靠部上相垂直的下侧壁及左侧壁上，这样对于装配时的精度要求便能够进一步降低，使用时的安全性也就进一步提高了。

在上述的双向自动变速电机传动装置中，所述的抵靠部与传动套为一体式结构。

抵靠部与传动套为一体式结构，对于抵靠部的加工精度要求更低，且更易于加工，这样也有利于降低整体装配时的精度要求，另外，还能够保证抵靠部与传动套之间的连接处具有足够的强度，那么传动套通过抵靠部与单向环之间的阻挡结构就能够稳定地保持住与传动轴相脱开的状态时。

与现有技术相比，本双向自动变速电机传动装置通过在传动套的下端一体加工出抵靠部，并在抵靠部与单向环的阻挡部之间形成阻挡结构来使传动套能够在输入轴顺时针转动时保持在向上与传动轴相脱开的状态，很好地降低了装配时对于精度的要求，使得装配变得更加的简单、方便，同时由于装配精度要求的降低，使得使用时的安全性得到了提高。

附图说明

图1是本双向自动变速电机传动装置的内部示意图。

图2是本双向自动变速电机传动装置中传动套的抵靠部抵靠在单向环的阻挡部上时的状态图。

图3是本双向自动变速电机传动装置中连接套与传动套之间的部分分解图。

图4是本双向自动变速电机传动装置的外形图。

图中，1、壳体；2、输入轴；3、传动轴；4、驱动齿；5、传动齿；6、连接套；7、传动套；7a、抵靠部；7a1、缺口；8、单向环；8a、阻挡部。

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。

实施例一

如图1-图4所示，双向自动变速电机传动装置，包括壳体1以及设置于壳体1内的输入轴2与传动轴3，输入轴2与传动轴3平行设置，输入轴2上固定有驱动齿4，传动轴3外套设有传动齿5，传动齿5与驱动齿4相啮合。传动齿5上固定有连接套6，连接套6外设有单向环8，连接套6与单向环8之间设有当输入轴2逆时针转动时能够使连接套6与单向环8相结合同步转动的单向机构。

传动轴3上通过花键连接有传动套7，传动套7位于连接套6的正上方，传动套7与连接套6之间设有当输入轴2逆时针转动时能够使传动套7与连接套6相联动的结合机构，传动套7与连接套6之间还设有当输入轴2顺时针转动时使传动套7与连接套6相分离并使传动套7向上与传动轴3相脱开的脱开机构。

如图1-图3所示，传动套7下端边沿具有若干向下凸出的抵靠部7a，单向环8上具有若干向上凸起的阻挡部8a，各抵靠部7a位于相邻的两阻挡部8a之间，当输入轴2顺时针转动时，传动套7向上与传动轴3相脱开，传动套7下端的各抵靠部7a抵靠在单向环8上对应的阻挡部8a上。

传动套7的抵靠部7a与单向环8上的阻挡部8a之间设有当输入轴2顺时针转动时使抵靠部与阻挡部保持抵靠状态的阻挡结构，阻挡结构包括设置于抵靠部7a上的缺口7a1，阻挡部8a呈块状，当输入轴2顺时针转动时抵靠部7a上的缺口7a1的侧壁与对应的阻挡部8a的上侧壁及右侧壁相贴靠。在本实施例中，抵靠部7a与传动套7为一体式结构，且抵靠部7a上的缺口7a1呈直角状，单向环8上与抵靠部7a上的缺口7a1相对应的阻挡部8a的上侧壁及右侧壁相垂直。

当然，除了上述实施方式外，还可以将阻挡结构设置为位于单向环8的阻挡部8a上的缺口，然后将传动套7上的抵靠部7a设置呈相应的块状且抵靠部7a的下侧壁及左侧壁相垂直，当输入轴2顺时针转动时，阻挡部8a上的缺口的侧壁会与传动套7上对应的抵靠部7a的下侧壁及左侧壁相贴靠。

本双向自动变速电机传动装置中连接套6与单向环8之间的单向结构、连接套6与传动套7之间的脱开机构及结合机构以及其余未提及的结构、工作原理等均可参照背景技术中提及的本申请人曾提出过的一种双向自动变速电机传动装置[申请号：201510424829.9]中的内容。

如图2所示，当输入轴2顺时针转动时，与输入轴2上的驱动齿4相啮合的传动齿5产生逆时针方向的转动，由于连接套6固定在传动齿5上，因此连接套6也往逆时针方向转动，此时在脱开机构的作用下传动套7与连接套6相分离并且传动套7向上与传动轴3相脱开，而单向环8则仅在单向环8与连接套6之间的摩擦力作用下做转动，当单向环8转动至单向环8上的阻挡部8a与传动套7下端的抵靠部7a相靠近后，传动套7的抵靠部7a会抵靠在单向环8的阻挡部8a上，通过抵靠部7a与阻挡部8a的相互抵靠使得传动套7能够保持与传动轴3相脱开的状态。

随着单向环8的继续转动，抵靠部7a上呈直角状的缺口7a1的两内侧壁会贴靠在单向环8上的阻挡部8a的上侧壁及右侧壁上，此时单向环8受到缺口7a1内侧壁与阻挡部8a右侧壁相贴靠的作用而停止转动，同时传动套7又在缺口7a1内侧壁贴靠在阻挡部8a上侧壁的作用下，那么也就使得抵靠部7a与阻挡部8a始终抵靠在一起，从而也就保证了传动套7能够始终保持向上与传动轴3相脱开的状态。

当输入轴2逆时针转动时，与输入轴2上的驱动齿4相啮合的传动齿5反向而形成顺时针方向的转动，此时单向环8在单向结构的作用下与连接套6相结合并随着连接套6同步反向并做顺时针转动，那么单向环8上的阻挡部8a便与传动套7下端的抵靠部7a相互分离。传动套7失去了阻挡结构的作用，传动套7便向下重新与传动轴3通过花键连接在一起并且传动套7会在结合结构的作用下与连接套6之间形成联动，由此传动套7便与传动轴3一同转动。

本双向自动变速电机传动装置通过在传动套7下端一体加工出抵靠部7a，并在抵靠部7a上加工出缺口7a1来与单向环8的阻挡部8a的上侧壁及右侧壁相配合而形成阻挡结构，从而在输入轴2顺时针转动时传动套7能够始终保持在向上与传动轴3相脱开的状态，相比于一种双向自动变速电机传动装置[申请号：201510424829.9]而言，由于取消了限位件的使用，那么无需再在装配时保证限位件设置在特定的位置，因此很好地降低了装配时的精度要求，并由此提高了使用时的安全性。

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 (6)

1.双向自动变速电机传动装置，包括壳体(1)以及设置于壳体(1)内的输入轴(2)与传动轴(3)，所述输入轴(2)上固定有驱动齿(4)，所述传动轴(3)外套设有与驱动齿(4)相啮合的传动齿(5)，所述传动齿(5)上固定有连接套(6)，所述传动轴(3)上通过花键连接有传动套(7)，所述传动套(7)位于连接套(6)上方，所述传动套(7)与连接套(6)之间设有当输入轴(2)逆时针转动时使传动套(7)与连接套(6)联动的结合机构以及当输入轴(2)顺时针转动时使传动套(7)与连接套(6)相分离并使传动套(7)向上与传动轴(3)相脱开的脱开机构，所述连接套(6)外设有单向环(8)，所述连接套(6)与单向环(8)之间设有当输入轴(2)逆时针转动时使连接套(6)与单向环(8)相结合的单向机构，其特征在于，所述单向环(8)上具有向上凸起的阻挡部(8a)，所述传动套(7)下端边沿具有向下凸出的抵靠部(7a)，当输入轴(2)顺时针转动使传动套(7)向上与传动轴(3)脱开时，所述抵靠部(7a)抵靠在阻挡部(8a)上并使传动套(7)保持与传动轴(3)脱开状态，且在抵靠部(7a)与阻挡部(8a)之间设有当输入轴(2)顺时针转动时使抵靠部(7a)与阻挡部(8a)保持抵靠状态的阻挡结构。

2.根据权利要求1所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的阻挡部(8a)为块状且阻挡部(8a)的数量为若干个，所述的传动套(7)下端具有与阻挡部(8a)数量相同的上述抵靠部(7a)，每个抵靠部(7a)位于相邻的两阻挡部(8a)之间，所述的阻挡结构包括设置于各抵靠部(7a)上的缺口(7a1)，当输入轴(2)顺时针转动时抵靠部(7a)上的缺口(7a1)的侧壁与对应的阻挡部(8a)的上侧壁及右侧壁相贴靠。

3.根据权利要求2所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的缺口(7a1)呈直角状，所述的阻挡部(8a)的上侧壁及右侧壁相垂直。

4.根据权利要求1所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的阻挡部(8a)的数量为若干个，所述的传动套(7)下端具有与阻挡部(8a)数量相同的上述抵靠部(7a)，每个抵靠部(7a)位于相邻的两阻挡部(8a)之间，各抵靠部(7a)均呈块状，所述的阻挡结构包括设置于各阻挡部(8a)上的缺口，当输入轴(2)顺时针转动时阻挡部(8a)上的缺口的侧壁与对应的抵靠部(7a)的左侧壁及下侧壁相贴靠。

5.根据权利要求4所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的缺口呈直角状，所述的抵靠部(7a)的下侧壁及左侧壁相垂直。

6.根据权利要求1所述的双向自动变速电机传动装置，其特征在于，所述的抵靠部(7a)与传动套(7)为一体式结构。