CN108644347A - 一种速度变换装置 - Google Patents

Abstract

一种速度变换装置，其包括动力机构，从动机构，以及速度变换齿轮。所述动力机构包括带轮，旋转盘，以及内齿轮。所述带轮包括皮带轮，以及容置盘。所述内齿轮包括一个齿轮圈，以及一个抵顶环。所述从动机构包括一个永磁盘，以及外齿轮。所述永磁盘上设置有至少一对极性相反且间隔设置的永磁铁。本速度变速装置在当该速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置固定时，所述从动机构与动力机构的转速一致，而当速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置不固定时，所述动力机构的旋转盘将切割所述从动机构的永磁盘的永磁铁所形成的磁力线。由于设置所述永磁铁以及通过切割磁力线来达到让从动机构以一定速度旋转的目的，结构较为简单，以适应不需要精确控制速度的场合，从而降低成本。

Description

一种速度变换装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，特别是一种速度变换装置。

背景技术

变速装置有很多种类，比如行星齿轮变速器，齿轮箱变速器等等，其已经用在了很多领域，如汽车，电动工具，气动工具，电动车、数控机床等等。变速装置的结构与性能一直是这些设备的主要考虑的因素。

目前很多的变速机构都是纯机械式的，如汽车上所用的齿轮变速箱，其由很多的齿轮构成，这是根据汽车的特性要求而设定的。因为汽车要求在每一级别的速度都应当在一个固定的范围内。然而某些领域，却不需要这么精确的速度控制，只需要比某个特定的最高速度小就可以了。如专利号为201620724409.2，专利名称为主轴驱动变速机构所公开的变速机构，其包括的所述第三级变速机构包括大齿轮、小齿轮和外花键，所述小齿轮固定安装在所述中间轴的下端并与所述大齿轮啮合，所述外花键与主轴的上端固定连接，所述大齿轮通过下联轴器可上下滑动的安装在所述外花键上，所述下联轴器与所述上联轴器啮合连接。该变速机构可以根据用户的需求来精确调节输出速度，但是在某些场合，如汽车上使用的水泵离合器，其不需要很精确的速度控制，因此，上述的变速机构往往会增加成本，造成浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种结构简单的速度变换装置，以满足用户需求。

一种速度变换装置包括一个动力机构，一个设置在所述动力机构上的从动机构，以及一个设置在所述动力机构与从动机构之间的速度变换齿轮。所述动力机构包括一个带轮，一个旋转盘，以及一个夹设在所述带轮与旋转盘之间的内齿轮。所述带轮包括一个皮带轮，以及一个设置在所述皮带轮的一端的容置盘。所述旋转盘与所述容置盘固定连接。所述内齿轮包括一个齿轮圈，以及一个设置在所述齿轮圈的一侧的抵顶环。所述齿轮圈的内侧设置有内齿牙。所述抵顶环的内径小于所述齿轮圈的内径。所述从动机构包括一个永磁盘，以及一个与所述永磁盘相对固定的外齿轮。所述永磁盘上设置有至少一对极性相反且间隔设置的永磁铁。所述速度变换齿轮具有外齿牙并位于所述抵顶环与容置盘之间且耦合在所述齿轮圈与外齿轮之间。当所述速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置固定时，所述速度变换齿轮在所述齿轮圈的驱动下带动所述外齿轮转动，且该外齿轮的转速与所述带轮的转速相等。当所述速度变换齿轮与所述抵顶环之间活动设置时，所述旋转盘切割所述永磁盘上的所间隔设置的永磁铁所形成的磁力线，并在切割该磁力线的同时产生驱动所述永磁盘旋转的驱动力以使所述从动机构旋转。

进一步地，所述旋转盘包括一个容置腔，所述永磁铁容置在所述旋转盘的容置腔中。

进一步地，所述旋转盘还包括一个设置在所述容置腔中的铁件，所述铁件用于在所述旋转盘旋转时切割所述间隔设置的永磁铁所形成的磁力线以形成驱动力驱动所述从动机构旋转。

进一步地，所述速度变换齿轮的直径小于所述外齿轮的直径，同时也小于所述齿轮圈的内径，所述速度变换齿轮位于所述齿轮圈与外齿轮之间。

进一步地，当所述速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置固定时，所述速度变换齿轮的外齿牙与所述齿轮圈的齿牙及外齿轮的齿牙相耦合固定。

进一步地，所述从动机构还包括一个设置在所述永磁盘上的轴承，所述轴承与所述永磁盘同心设置。

进一步地，所述速度变换齿轮位于所述齿轮圈与容置盘之间，并要沿所述轴承套的轴向活动。

进一步地，所述带轮还包括一个轴承套，该轴承套与所述皮带轮同心设置并穿设在所述皮带轮中，所述轴承穿设在所述轴承套中。

进一步地，所述带轮、齿轮圈、以及旋转盘组装为一体，并在所述带轮的驱动下一起旋转。

进一步地，所述永磁盘上设置有六对极性相反且间隔设置的永磁铁，任意两个相邻的永磁铁的极性相反。

与现有技术相比，本发明所提供的速度变速装置，由于具有所述变速变换齿轮，使得在当该速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置固定时，使得所述从动机构与动力机构成为一个整体，从而使得所述从动机构与动力机构的转速一致，而当速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置不固定时，即可以相对活动时，所述从动机构不再与动力机构为一体，而是相互独立，这时为了让从动机构继续旋转，所述动力机构的旋转盘将切割所述从动机构的永磁盘的永磁铁所形成的磁力线，从而迫使该永磁盘带动所述从动机构一起旋转。而由于是通过切割磁力线使永磁盘旋转，其动力机构的动力不可能全部传输给所述从动机构，因此所述从动机构的转速一定是低于所述动力机构的速度的，从而达到减速以及变速的目的。由于当所述从动机构的速度低于所述动机构的旋转速度，其所输出的速度值并不需要精确控制，因此设置所述永磁铁以及通过切割磁力线来达到让从动机构以一定速度旋转的目的，结构较为简单，以适应不需要精确控制速度的场合，从而降低成本。

附图说明

图1为本发明提供的速度变换装置的分解结构示意图。

图2为图1的速度变换装置的另一个角度的分解结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1至图2所示，其为本发明提供的速度变换装置的结构示意图。所述速度变换装置包括一个动力机构10，一个设置在所述动力机构10上的从动机构20，以及一个设置在所述动力机构10与从动机构20之间的速度变换齿轮30。可以想到的是，所述速度变换装置还包括其他的一些功能模块，如用于组装上述功能模块的组装组件如螺钉、螺栓等，用于为所述动力机构10提供动力的动力源如电机等，以及用于控制所述速度变换齿轮30的工作状态的控制装置等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再一一详细说明。

所述动力机构10包括一个带轮11，一个与该带轮11连接的旋转盘12，以及一个夹设在所述带轮11与旋转盘12之间的内齿轮13。所述带轮11、旋转盘12以及内齿轮13通过组装组件组装在一起，并在所述带轮11的驱动下一起旋转。在本实施例中，所述带轮11、旋转盘12以及内齿轮13通过三根螺栓组装在一起。所述带轮11包括一个皮带轮111，一个与所述皮带轮111同心设置并穿设在所述皮带轮111中的轴承套112，以及一个设置在所述皮带轮111的轴向一端的容置盘113。所述皮带轮111上设置在很多的沟槽，其用于夹设三角带或梯形带等皮带，从而在该三角带等皮带的带动下旋转。所述轴承套112套设在所述皮带轮111之中并同心设置。所述轴承套112的直径小于所述皮带轮111的直径，以利于设置所述三角带等皮带。所述容置盘113设置在所述皮带轮111及轴承套112的轴向的一端，可以想到的是，该容置盘113具有一个与该轴承套112同心同直径的通孔以穿设相应的轴承。所述容置盘113上设置有一个空腔以用于容置其他功能元件，如所述速度变换齿轮30以及控制所述速度变换齿轮30的工作状态的控制装置等等。

所述内齿轮13包括一个齿轮圈131，以及一个设置在所术齿轮圈131的内侧的抵顶环132。所述齿轮圈131的内侧设置有多个内齿牙。所述抵顶环132的内径小于所述齿轮圈131的内径，并在当所述速度变换齿轮30抵靠在该抵顶还132上时抵顶该速度变换齿轮30。所述抵顶环132与齿轮圈131一体成型。为了增加所述抵顶环132的摩擦力，所述抵顶环132上还可以设置有摩擦板或在该抵顶环132上设置摩沙层以增加摩擦力。

所述旋转盘12通过螺栓等紧固件固定在所述带轮11上，同时所述内齿轮13夹设在所述带轮11与旋转盘12之间。所述旋转盘12包括一个容置腔121。所述旋转盘12可以由金属材料制成也可以由非金属材料制成。由于所述旋转盘12除了作为一个端盖还有一个作用是用于切割下述的永磁盘21上的磁力线。因此当所述旋转盘12由非金属材料制成时，所述旋转盘12包括一个设置在所述容置腔121中的铁件122。所述铁件122用于在所述旋转盘12旋转时切割所述间隔设置的永磁铁所形成的磁力线以形成驱动力驱动所述从动机构20旋转。

所述从动机构20包括一个永磁盘21，一个与所述永磁盘21相对固定的外齿轮22，一个固定设置在所述永磁盘21上的轴承23。所述永磁盘21上设置有至少一对极性相反且间隔设置的永磁铁211。该至少一对极性相反的永磁铁211朝向所述旋转盘12设置，以利于所述旋转盘12对该永磁铁211所形成的磁力线进行有效切割。在本实施例中，所述永磁盘21上设置有六对永磁铁211，以形成较强的磁场。为了形成磁场，任意两个相邻的永磁铁211的极性相反。所述外齿轮22与所述内齿轮13的齿轮圈131处于同一个平面上，同时该外齿轮22固定在所述永磁盘21上。该外齿轮22与永磁铁211分居于两侧并套设在所述轴承23上。所述轴承23与所述永磁盘21同心设置，并与该永磁盘21的相对位置固定，即通过紧固件固定相连。所述轴承23用于输出功率，即该轴承23的另一端可以与其他功能模块连接，如水泵，风扇，或者是其他的功能性模块。

所述速度变换齿轮30具有外齿牙并位于所述抵顶环132与容置盘113之间且耦合在所述齿轮圈131与外齿轮22之间，并可以沿所述轴承套的轴向进行活动。所述速度变换齿轮30的直径小于所述外齿轮22的直径，同时也小于所述齿轮圈131的内径。所述速度变换齿轮30由一个控制装置(图未示)控制。所述控制装置可以为一个设置在所述容置盘113的电磁阀，即当需要所述速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间的位置固定时，该电磁阀即伸出活塞将该速度变换齿轮30抵顶在抵顶环132上，以固定该速度变换齿轮30与抵顶环132之间的相对位置。当所述速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间的位置固定时，所述速度变换齿轮30的外齿牙与所述齿轮圈131的齿牙及外齿轮22的齿牙相耦合固定。当然，可以想到的是，所述控制装置还可以为其他装置，如设置在所述容置盘113。当所述控制装置不抵顶该速度变换齿轮30时，该速度变换齿轮30与抵顶环132之间的摩擦力就变得很小甚至没有，此时速度变换齿轮30便处于自由状态，其会跟随所述齿轮圈131或外齿轮22以某一速度旋转。而速度变换齿轮30的齿牙与与所述齿轮圈131的齿牙及外齿轮22的齿牙的参数如模数、齿数、节圆等相互之间并没有任何约束关系，因此当所述控制装置不抵顶该速度变换齿轮30时，该速度变换齿轮30可以任意速度旋转。

在工作时，当需要所述速度变换装置的输出速度与输入速度一致时，就应当通过所述控制装置将所述速度变换齿轮30抵顶在所述抵顶环132上，从而使所述速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间的位置固定。当所述速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间的位置固定时，所述速度变换齿轮30在所述齿轮圈131的驱动下带动所述外齿轮22转动，进而使该外齿轮22的转速与所述带轮11的转速相等，即使所述速度变换装置的输出速度与输入速度一致。而当需要使所述速度变换装置的输出速度小于输入速度一致时，就应当通过所述控制装置放弃对该速度变换齿轮30的抵顶，从而使所述速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间活动设置。而当所述速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间活动设置时，所述速度变换齿轮30不再驱动所述外齿轮22转动，此时所述旋转盘12将切割所述永磁盘21上的所间隔设置的永磁铁211所形成的磁力线，并在切割该磁力线的同时产生驱动所述永磁盘21旋转的驱动力从而使所述从动机构20旋转。

与现有技术相比，本发明所提供的速度变速装置，由于具有所述变速变换齿轮30，使得在当该速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间的位置固定时，使得所述从动机构20与动力机构10成为一个整体，从而使得所述从动机构20与动力机构10的转速一致，而当速度变换齿轮30与所述抵顶环132之间的位置不固定时，即可以相对活动时，所述从动机构20不再与动力机构10为一体，而是相互独立，这时为了让从动机构20继续旋转，所述动力机构10的旋转盘12将切割所述从动机构20的永磁盘21的永磁铁211所形成的磁力线，从而迫使该永磁盘21带动所述从动机构20一起旋转。而由于是通过切割磁力线使永磁盘21旋转，其动力机构10的动力不可能全部传输给所述从动机构20，因此所述从动机构20的转速一定是低于所述动力机构10的速度的，从而达到减速以及变速的目的。由于当所述从动机构20的速度低于所述动机构10的旋转速度，其所输出的速度值并不需要精确控制，因此设置所述永磁铁以及通过切割磁力线来达到让从动机构20以一定速度旋转的目的，结构较为简单，以适应不需要精确控制速度的场合，从而降低成本。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种速度变换装置，其特征在于：所述速度变换装置包括一个动力机构，一个设置在所述动力机构上的从动机构，以及一个设置在所述动力机构与从动机构之间的速度变换齿轮，所述动力机构包括一个带轮，一个旋转盘，以及一个夹设在所述带轮与旋转盘之间的内齿轮，所述带轮包括一个皮带轮，以及一个设置在所述皮带轮的一端的容置盘，所述旋转盘与所述容置盘固定连接，所述内齿轮包括一个齿轮圈，以及一个设置在所述齿轮圈的一侧的抵顶环，所述齿轮圈的内侧设置有内齿牙，所述抵顶环的内径小于所述齿轮圈的内径，所述从动机构包括一个永磁盘，以及一个与所述永磁盘相对固定的外齿轮，所述永磁盘上设置有至少一对极性相反且间隔设置的永磁铁，所述速度变换齿轮具有外齿牙并位于所述抵顶环与容置盘之间且耦合在所述齿轮圈与外齿轮之间，当所述速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置固定时，所述速度变换齿轮在所述齿轮圈的驱动下带动所述外齿轮转动，且该外齿轮的转速与所述带轮的转速相等，当所述速度变换齿轮与所述抵顶环之间活动设置时，所述旋转盘切割所述永磁盘上的所间隔设置的永磁铁所形成的磁力线，并在切割该磁力线的同时产生驱动所述永磁盘旋转的驱动力以使所述从动机构旋转。

2.如权利要求1所述的速度变换装置，其特征在于：所述旋转盘包括一个容置腔，所述永磁铁容置在所述旋转盘的容置腔中。

3.如权利要求2所述的速度变换装置，其特征在于：所述旋转盘还包括一个设置在所述容置腔中的铁件，所述铁件用于在所述旋转盘旋转时切割所述间隔设置的永磁铁所形成的磁力线以形成驱动力驱动所述从动机构旋转。

4.如权利要求1所述的速度变换装置，其特征在于：所述速度变换齿轮的直径小于所述外齿轮的直径，同时也小于所述齿轮圈的内径，所述速度变换齿轮位于所述齿轮圈与外齿轮之间。

5.如权利要求4所述的速度变换装置，其特征在于：当所述速度变换齿轮与所述抵顶环之间的位置固定时，所述速度变换齿轮的外齿牙与所述齿轮圈的齿牙及外齿轮的齿牙相耦合固定。

6.如权利要求1所述的速度变换装置，其特征在于：所述从动机构还包括一个设置在所述永磁盘上的轴承，所述轴承与所述永磁盘同心设置。

7.如权利要求6所述的速度变换装置，其特征在于：所述速度变换齿轮位于所述齿轮圈与容置盘之间，并要沿所述轴承套的轴向活动。

8.如权利要求6所述的速度变换装置，其特征在于：所述带轮还包括一个轴承套，该轴承套与所述皮带轮同心设置并穿设在所述皮带轮中，所述轴承穿设在所述轴承套中。

9.如权利要求1所述的速度变换装置，其特征在于：所述带轮、齿轮圈、以及旋转盘组装为一体，并在所述带轮的驱动下一起旋转。

10.如权利要求1所述的速度变换装置，其特征在于：所述永磁盘上设置有六对极性相反且间隔设置的永磁铁，任意两个相邻的永磁铁的极性相反。