CN108506359A - 齿轮离合机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮离合器技术领域，尤其涉及一种齿轮离合机构，包括保持架、行星架、输入齿轮、输出齿轮和两个行星轮；保持架上并排设有转动连接的输入齿轮轴和输出齿轮轴，输入齿轮和输出齿轮分别固定连接于输入齿轮轴和输出齿轮轴上；行星架固定连接于输入齿轮轴上并围设于输入齿轮之外，行星架朝向输出齿轮的侧部设有两个轮轴安装部，两个轮轴安装部上均固定连接有行星轮轴，两个行星轮分别转动连接于两个行星轮轴上且均与输入齿轮啮合；保持架上设有位于两个轮轴安装部之间且用于阻挡轮轴安装部以使得输入齿轮的轮齿和输出齿轮的轮齿均与行星轮的轮齿单面接触啮合的止挡部。本发明的齿轮离合机构具有传动更加平稳的优点。

Description

齿轮离合机构

技术领域

本发明属于齿轮离合器技术领域，尤其涉及一种齿轮离合机构。

背景技术

现有的齿轮离合机构包括主动齿轮、两个行星齿轮、行星架和输出齿轮等零件。其通过主动齿轮驱动时，驱动行星架顺时针或逆时针转动，使其中一个行星齿轮同时与主动齿轮和输出齿轮啮合。当反向(即输出齿轮)驱动时，输出齿轮无法与行星轮啮合，实现正驱双向正常传动，反驱自动断开传动的离合效果。然而该齿轮离合机构在正向传动时，行星轮同时受到主动齿轮和输出齿轮的作用力，且作用力指向主动齿轮和输出齿轮的连线，使行星轮与输出齿轮之间形成双面啮合的状态，双面啮合会导致传动不平稳，效率低，行星齿轮存在跳动现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种齿轮离合机构，旨在解决现有技术中的齿轮离合机构因其行星轮与输出齿轮之间存在双面啮合的状态而导致传动不平稳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种齿轮离合机构，包括保持架、行星架、输入齿轮、输出齿轮和两个行星轮；

所述保持架上并排设有转动连接的输入齿轮轴和输出齿轮轴，所述输入齿轮和所述输出齿轮分别固定连接于所述输入齿轮轴和所述输出齿轮轴上；

所述行星架固定连接于所述输入齿轮轴上并围设于所述输入齿轮之外，所述行星架朝向所述输出齿轮的侧部设有两个轮轴安装部，两个所述轮轴安装部上均固定连接有行星轮轴，两个所述行星轮分别转动连接于两个所述行星轮轴上且均与所述输入齿轮啮合；

所述保持架上设有位于两个所述轮轴安装部之间且用于阻挡所述轮轴安装部以使得所述输入齿轮的轮齿和所述输出齿轮的轮齿均与所述行星轮的轮齿单面接触啮合的止挡部。

优选地，所述行星架包括架体，所述架体的侧部开设有齿轮腔，所述架体的顶部和底部分别开设有与所述齿轮腔连通的上输入轴孔和下输入轴孔，所述输入齿轮设于所述齿轮腔内，所述输入齿轮轴的两端分别穿过固定连接于所述上输入轴孔和所述下输入轴孔，两个所述轮轴安装部均凸设于所述齿轮腔的开口处。

优选地，两个所述轮轴安装部均包括上延伸凸起和下延伸凸起，所述上延伸凸起和所述下延伸凸起分别于所述架体侧部的上端和下端朝外延伸形成，且所述上延伸凸起和所述下延伸凸起分别开设有位置对应的上行星轴孔和下行星轴孔，所述行星轮轴的两端分别固定连接于所述上行星轴孔和所述下行星轴孔内。

优选地，所述保持架包括下板、上板和连接于所述下板和所述上板相邻一侧之间的侧板；所述输入齿轮轴的两端分别穿设连接于所述下板和所述上板，所述行星架位于所述下板与所述上板之间，所述输出齿轮轴穿设连接于所述下板，所述止挡部设于所述下板或/和所述上板上。

优选地，所述下板和所述上板正对所述行星架的位置分别设有下轴承孔和上轴承孔，所述下轴承孔和所述上轴承孔内分别固定连接有下轴承和上轴承，所述输入齿轮轴的两端分别穿设固定连接于所述下轴承和所述上轴承。

优选地，所述架体的底部与所述下板之间以及所述架体的顶部与所述上板之间均形成有活动间隙。

优选地，所述下板、上板和所述侧板一体成型而制成所述保持架。

优选地，所述架体的顶部设有轴向限位台。

优选地，所述输入齿轮轴上设有输入轴定位面，所述输入齿轮固定安装于所述输入轴定位面上。

优选地，所述输出齿轮轴上设有输出轴定位面，所述输出齿轮固定安装于所述输出轴定位面上。

本发明的有益效果：本发明的齿轮离合机构，在正常状态下，行星架位于中间位置，使两个行星齿轮均不与输出齿轮啮合，当正驱(输入齿轮轴驱动)时，输入齿轮转动时同时带动行星架转动，使行星轮与输出齿轮啮合；当反驱(输入齿轮轴驱动)时，输出齿轮空转，不与行星齿轮啮合；保持架上设于两个轮轴安装部之间的止挡位在行星架向中间位置移动时，可以阻挡轮轴安装部，从而抵挡到行星架，使行星轮与输出齿轮之间以及行星轮与输入齿轮之间达到最小中心距后行星架无法再继续向中间位置移动，并且，输入齿轮的轮齿和输出齿轮的轮齿均与行星轮的轮齿实现单面接触啮合，如此避免了输入齿轮的轮齿与行星轮的轮齿或者输出齿轮的轮齿与行星轮的轮齿双面接触啮合，解决了齿轮制造误差等因素导致的齿轮啮合卡滞和行星轮跳动的现象；同时，保持架和行星架避免了输入齿轮和行星齿轮的轴线偏摆，实现对中心距的精确控制，提高传动稳定性和传动效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的齿轮离合机构的结构示意图一。

图2为本发明实施例提供的齿轮离合机构的结构示意图二。

图3为本发明实施例提供的齿轮离合机构的结构分解示意图。

图4为本发明实施例提供的齿轮离合机构的结构示意图三。

图5为本发明实施例提供的齿轮离合机构的行星齿轮未与输出齿轮啮合时的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的齿轮离合机构的行星齿轮与输出齿轮啮合时的结构示意图。

图7为图6中A处的局部结构放大示意图。

图8为本发明实施例提供的齿轮离合机构的行星架及安装于行星架上的输入齿轮和行星齿轮的结构示意图。

图9为本发明实施例提供的齿轮离合机构的保持架的结构示意图。

图10为本发明实施例提供的齿轮离合机构的行星架的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—保持架 11—上板 12—下板

13—侧板 14—止挡部 20—行星架

21—架体 22—轮轴安装部 30—输入齿轮

31—输入齿轮轴 40—输出齿轮 41—输出齿轮轴

50—行星轮 51—行星轮轴 60—上轴承

70—下轴承 111—上轴承孔 121—下轴承孔

211—上输入轴孔 212—下输入轴孔 213—齿轮腔

214—轴向限位台 221—上延伸凸起 222—下延伸凸起

311—输入轴定位面 411—输出轴定位面 2211—上行星轴孔

2221—下行星轴孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～10描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～4所示，本发明实施例提供的一种齿轮离合机构，包括保持架10、行星架20、输入齿轮30、输出齿轮40和两个行星轮50。

进一步地，所述保持架10上并排设有转动连接的输入齿轮轴31和输出齿轮轴41，所述输入齿轮30和所述输出齿轮40分别固定连接于所述输入齿轮轴31和所述输出齿轮轴41上；

进一步地，所述行星架20固定连接于所述输入齿轮轴31上并围设于所述输入齿轮30之外，所述行星架20朝向所述输出齿轮40的侧部设有两个轮轴安装部22，两个所述轮轴安装部22上均固定连接有行星轮轴51，两个所述行星轮50分别转动连接于两个所述行星轮轴51上且均与所述输入齿轮30啮合；

进一步地，所述保持架10上设有位于两个所述轮轴安装部22之间且用于阻挡所述轮轴安装部22以使得所述输入齿轮30的轮齿和所述输出齿轮40的轮齿均与所述行星轮50的轮齿单面接触啮合的止挡部14。

具体地，本发明实施例的齿轮离合机构，在正常状态下，行星架20位于中间位置，使两个行星齿轮均不与输出齿轮40啮合，当正驱(输入齿轮轴31驱动)时，输入齿轮30转动时同时带动行星架20转动，使行星轮50与输出齿轮40啮合；当反驱(输入齿轮轴31驱动)时，输出齿轮40空转，不与行星齿轮啮合；保持架10上设于两个轮轴安装部22之间的止挡位在行星架20向中间位置移动时，可以阻挡轮轴安装部22，从而抵挡到行星架20，使行星轮50与输出齿轮40之间以及行星轮50与输入齿轮30之间达到最小中心距后行星架20无法再继续向中间位置移动，并且，输入齿轮30的轮齿和输出齿轮40的轮齿均与行星轮50的轮齿实现单面接触啮合，如此避免了输入齿轮30的轮齿与行星轮50的轮齿或者输出齿轮40的轮齿与行星轮50的轮齿双面接触啮合，解决了齿轮制造误差等因素导致的齿轮啮合卡滞和行星轮50跳动的现象；同时，保持架10和行星架20避免了输入齿轮30和行星齿轮的轴线偏摆，实现对中心距的精确控制，提高传动稳定性和传动效率。

更具体地，如图4所示，当输入齿轮30逆时针转动时，会在转动一定的角度后，行星架20也随着转动而使得设置在行星架20上的其中一个轮轴安装部22抵接在设置在保持架10上的止挡部14，此时，限定了行星齿轮与输出齿轮40之间的最小中心距L1以及行星齿轮与输入齿轮30之间的最小中心距L2，那么保持架10无法再进一步转动，即最小中心距L1和最小中心距L2无法再进一步变小，从而限制了行星齿轮的轮齿与输出齿轮40的轮齿双面接触啮合以及限制了行星齿轮的轮齿与输入齿轮30的轮齿双面接触啮合，避免轮齿之间的双面啮合导致的卡滞和跳动，使得齿轮之间的传动更加平稳，进而使得齿轮之间的传动效率更高。同理，当输入齿轮30顺时针转动时，先使得行星齿轮脱离与输出齿轮40之间的啮合(参阅图5)，此时，输出齿轮40空转，随着输入齿轮30的继续顺时针转动，直至使得另外一个行星齿轮与输出齿轮40啮合，并且该行星齿轮也在轮轴安装部22抵接于止挡部14的作用下，使得行星齿轮的轮齿与输出齿轮40的轮齿单面接触啮合以及使得行星齿轮的轮齿与输入齿轮30的轮齿单面接触啮合。如此，本实施例中的齿轮离合机构实现了齿轮之间的离合动作。进一步地，参阅图6～7所示，M处为行星齿轮的轮齿与输出齿轮40的齿轮之间的单面接触点，N处为行星齿轮的轮齿与输入齿轮30的齿轮之间的单面接触点。

本实施例中，如图8和图10所示，所述行星架20包括架体21，所述架体21的侧部开设有齿轮腔213，所述架体21的顶部和底部分别开设有与所述齿轮腔213连通的上输入轴孔211和下输入轴孔212，所述输入齿轮30设于所述齿轮腔213内，所述输入齿轮轴31的两端分别穿过固定连接于所述上输入轴孔211和所述下输入轴孔212，两个所述轮轴安装部22均凸设于所述齿轮腔213的开口处。具体地，架体21的侧部设置齿轮腔213，齿轮腔213延伸至架体21的内部，齿轮腔213形成一个开口，输入齿轮30于该开口处装入齿轮腔213内，输入齿轮轴31则依序穿过上输入轴孔211、输入齿轮30和下输入轴孔212，如此实现将输入齿轮30限定在齿轮腔213内并且在输入齿轮轴31的转动下可以带动输入齿轮30在齿轮腔213内转动，如此带动啮合于输入齿轮30的两个行星齿轮转动。

更具体地，如图10所示，架体21的整体形状大致呈“C”字形状。

本实施例中，两个所述轮轴安装部22均包括上延伸凸起221和下延伸凸起222，所述上延伸凸起221和所述下延伸凸起222分别于所述架体21侧部的上端和下端朝外延伸形成，且所述上延伸凸起221和所述下延伸凸起222分别开设有位置对应的上行星轴孔2211和下行星轴孔2221，所述行星轮轴51的两端分别固定连接于所述上行星轴孔2211和所述下行星轴孔2221内。具体地，上延伸凸起221和下延伸凸起222的设置主要起到通过开设上行星轴孔2211和下行星轴孔2221，以通过上行星轴孔2211和下行星轴孔2221对行星轮轴51的上下两端进行固定，这样确保安装在行星轮轴51上的行星轮50能够与齿轮腔213内的输入齿轮30啮合。

本实施例中，如图9所示，所述保持架10包括下板12、上板11和连接于所述下板12和所述上板11相邻一侧之间的侧板13；所述输入齿轮轴31的两端分别穿设连接于所述下板12和所述上板11，所述行星架20位于所述下板12与所述上板11之间，所述输出齿轮轴41穿设连接于所述下板12，所述止挡部14设于所述下板12或/和所述上板11上。如此设计使得上板11、侧板13和下板12共同围设形成一个形腔，该形腔可以供行星架20安装，并且凸出于行星架20上下两端的输入齿轮轴31的两端则与上板11和下板12转动连接，这样当输入齿轮轴31转动时，可以带动输入齿轮30转动，并且输入齿轮30转动一定的角度会还会带动整个行星架20转动，进而带动连接于行星架20上的轮轴安装部22上的行星轮50转动位置，并使得行星轮50啮合于输出齿轮40，输出齿轮40转动并带动输出齿轮轴41转动，输出齿轮轴41作为动力输出源可以与外界的其他执行机构连接。

优选地，上板11的长度相比于下板12的长度短，并且，上板11通过侧板13与下板12连接后，其投影大致占据下板12的一半位置。

当然，上板11的长度也可以等于下板12的长度。

更具体地，如图9所示，保持架10的整体形状大致呈“C”字形状。

另外，所述止挡部14既可以单独设于所述下板12或所述上板11上，也可以同时设置在所述下板12和所述上板11上并位置正对。

本实施例中，如图1～3所示，所述下板12和所述上板11正对所述行星架20的位置分别设有下轴承孔121和上轴承孔111，所述下轴承孔121和所述上轴承孔111内分别固定连接有下轴承70和上轴承60，所述输入齿轮轴31的两端分别穿设固定连接于所述下轴承70和所述上轴承60。具体地，通过在下板12和上板11上分别开设下轴承孔121和上轴承孔111，并在下轴承孔121和上轴承孔111上分别装置下轴承70和上轴承60，如此穿设于下板12和上板11的输入齿轮轴31的两端即可固定连接在下轴承70和上轴承60上，以此使得输入齿轮轴31可以相对于保持架10转动，并且通过下轴承70和上轴承60对输入齿轮轴31起到支撑作用，确保输入齿轮轴31的转动更加平稳，进而确保连接于输入齿轮轴31上的行星架20以及输入齿轮30的转动更加平稳。

进一步地，输出齿轮轴41也可以通过轴承固定连接在下板12上。

本实施例中，所述架体21的底部与所述下板12之间以及所述架体21的顶部与所述上板11之间均形成有活动间隙(图未示)。具体地，活动间隙的形成可以确保保持架10的架体21可以在下板12、侧板13与长短板之间围设形成的腔体内转动，并且不受阻碍，减少架体21转动的摩擦力，同样可以确保架体21的转动更加平稳。

进一步地，如图8所示，所述架体21的顶部设有轴向限位台214，轴向限位台214位于架体21与上板11的内侧之间，通过轴向限位台214的设置可以防止架体21与上板11之间平面接触，从而减小架体21与上板11之间的接触面积，进而减小行星架20与保持架10之间摩擦，使得行星架20的运动更加平稳和顺畅。

本实施例中，如图9所示，所述下板12、上板11和所述侧板13一体成型而制成所述保持架10。具体地，一体成型的保持架10可以使得产品体积做得更小，并且有利于产品的一致性，使得保持架10适合大批量生产而可以有效提成效率和降低制造成本。

本实施例中，如图9所示，所述保持架10呈倒置的“η”字形状。如此结构设计，使得保持架10形成一个半包围的形腔，通过该形腔供行星架20安装，并且还可以对行星架20起到保护的作用。

本实施例中，如图3所示，所述输入齿轮轴31上设有输入轴定位面311，所述输入齿轮30固定安装于所述输入轴定位面311上。具体地，输入轴定位面311的设置可以确保输入齿轮轴31与输入齿轮30配合连接后，输入齿轮轴31与输入齿轮30之间避免存在相对转动，确保输入齿轮轴31转动时即可同时带动安装于输入齿轮轴31的输入轴定位面311上的输入齿轮30的转动，确保齿轮离合机构运动的顺畅和可靠。

本实施例中，如图3所示，所述输出齿轮轴41上设有输出轴定位面411，所述输出齿轮40固定安装于所述输出轴定位面411上。具体地，输出轴定位面411的设置可以确保输出齿轮轴41与输出齿轮40配合连接后，输出齿轮轴41与输出齿轮40之间避免存在相对转动，确保输出齿轮轴41转动时即可同时带动安装于输出齿轮轴41的输出轴定位面411上的输出齿轮40的转动，确保齿轮离合机构运动的顺畅和可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种齿轮离合机构，其特征在于：包括保持架、行星架、输入齿轮、输出齿轮和两个行星轮；

所述保持架上并排设有转动连接的输入齿轮轴和输出齿轮轴，所述输入齿轮和所述输出齿轮分别固定连接于所述输入齿轮轴和所述输出齿轮轴上；

所述行星架固定连接于所述输入齿轮轴上并围设于所述输入齿轮之外，所述行星架朝向所述输出齿轮的侧部设有两个轮轴安装部，两个所述轮轴安装部上均固定连接有行星轮轴，两个所述行星轮分别转动连接于两个所述行星轮轴上且均与所述输入齿轮啮合；

所述保持架上设有位于两个所述轮轴安装部之间且用于阻挡所述轮轴安装部以使得所述输入齿轮的轮齿和所述输出齿轮的轮齿均与所述行星轮的轮齿单面接触啮合的止挡部。

2.根据权利要求1所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述行星架包括架体，所述架体的侧部开设有齿轮腔，所述架体的顶部和底部分别开设有与所述齿轮腔连通的上输入轴孔和下输入轴孔，所述输入齿轮设于所述齿轮腔内，所述输入齿轮轴的两端分别穿过固定连接于所述上输入轴孔和所述下输入轴孔，两个所述轮轴安装部均凸设于所述齿轮腔的开口处。

3.根据权利要求2所述的齿轮离合机构，其特征在于：两个所述轮轴安装部均包括上延伸凸起和下延伸凸起，所述上延伸凸起和所述下延伸凸起分别于所述架体侧部的上端和下端朝外延伸形成，且所述上延伸凸起和所述下延伸凸起分别开设有位置对应的上行星轴孔和下行星轴孔，所述行星轮轴的两端分别固定连接于所述上行星轴孔和所述下行星轴孔内。

4.根据权利要求1所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述保持架包括下板、上板和连接于所述下板和所述上板相邻一侧之间的侧板；所述输入齿轮轴的两端分别穿设连接于所述下板和所述上板，所述行星架位于所述下板与所述上板之间，所述输出齿轮轴穿设连接于所述下板，所述止挡部设于所述下板或/和所述上板上。

5.根据权利要求4所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述下板和所述上板正对所述行星架的位置分别设有下轴承孔和上轴承孔，所述下轴承孔和所述上轴承孔内分别固定连接有下轴承和上轴承，所述输入齿轮轴的两端分别穿设固定连接于所述下轴承和所述上轴承。

6.根据权利要求4所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述架体的底部与所述下板之间以及所述架体的顶部与所述上板之间均形成有活动间隙。

7.根据权利要求4所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述下板、上板和所述侧板一体成型而制成所述保持架。

8.根据权利要求2所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述架体的顶部设有轴向限位台。

9.根据权利要求1～8任一项所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述输入齿轮轴上设有输入轴定位面，所述输入齿轮固定安装于所述输入轴定位面上。

10.根据权利要求1～8任一项所述的齿轮离合机构，其特征在于：所述输出齿轮轴上设有输出轴定位面，所述输出齿轮固定安装于所述输出轴定位面上。