CN113431871B - 一种单向传动齿轮结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种单向传动齿轮结构，涉及传动齿轮的领域，其包括用于连接电机的主动齿轮以及用于连接活动件的从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮之间通过啮合的方式传动连接，通过电机向主动齿轮输入力矩，再通过主动齿轮将力矩传递给从动齿轮，从而使得从动齿轮能够带动活动件做功。本申请具有降低相关技术中单向传动齿轮结构成本的效果。

Description

一种单向传动齿轮结构

技术领域

本申请涉及传动齿轮的领域，尤其是涉及一种单向传动齿轮结构。

背景技术

在各类机械传动中，齿轮传动是最常见的，常用于机械爪、汽车、吊机等设备，齿轮传动主要是利用互相啮合的主动齿轮和从动齿轮实现，主动齿轮连接电机，从动齿轮连接活动件，当电机带动主动齿轮转动时，主动齿轮会带动从动齿轮转动，最终达到带动活动件工作的效果，通过主动齿轮和从动齿轮之间的配合，能够达到传动电机力矩的效果。

在部分机械领域中，对齿轮结构的功能也会有所要求，例如单向传动齿轮结构，具体的，当主动齿轮正转时，主动齿轮能够带动从动齿轮转动，而当主动齿轮反转时，主动齿轮不会带动从动齿轮转动，实现上述技术方案的常规手段是离合器，利用离合器以切断或传递电机向主动齿轮输入的动力。

针对上述中的相关技术，本发明人认为，离合器的使用需要额外的动力源做驱动，会导致上述单向传动齿轮结构的成本较高，因此需要改进。

发明内容

为了改善相关技术中单向传动齿轮结构成本较高的问题，本申请提供一种单向传动齿轮结构。

本申请提供的一种单向传动齿轮结构，采用如下的技术方案。

一种单向传动齿轮结构，包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述主动齿轮包括：

传动轴，所述传动轴用于连接电机使用；

齿轮体，所述齿轮体套设在传动轴上并与传动轴同轴线设置，所述齿轮体与传动轴之间转动连接，所述限位槽呈弧状设置，所述限位槽的其中一端靠近齿轮体轴线设置，所述限位槽的另外一端靠近齿轮体的外周设置；

限位轮，所述限位轮套设在传动轴上并与传动轴同轴线设置，在限位轮靠近齿轮体的一侧面上滑移连接有限位杆，所述限位杆可朝向靠近限位轮轴线或远离限位轮轴线的方向移动；

其中，在齿轮体靠近限位轮的一侧面上还设置有导出结构，所述导出结构与限位槽靠近齿轮体轴线的一端相接，所述导出结构用于使限位杆能够从限位槽靠近齿轮体轴线的一端滑出限位槽外。

通过采用上述技术方案，从动齿轮与活动件配合时会受到阻力，当主动齿轮正转时，滑移连接于限位轮上的限位杆会在离心力的作用下朝向远离限位轮轴线的方向移动，此时，限位杆伸进限位槽内的部分会朝向限位槽远离齿轮体轴线的一端移动，从而使得限位杆能够与限位槽远离齿轮体轴线的一端卡接，此时，主动齿轮能够带动从动齿轮转动；当主动齿轮反转时，限位杆会因为从动齿轮的阻力而沿着限位槽的弧线方向朝向靠近齿轮体的方向移动，从而使得限位杆能够朝向靠近限位轮轴线的方向移动，纸质限位杆与导出结构配合，从而使得限位杆脱离限位槽，达到解除限位杆与齿轮体卡接关系的效果，此时，主动齿轮无法带动从动齿轮转动，实现该齿轮结构的单向传动功能。

可选的，所述限位轮上设置有：

滑移卡槽，所述滑移卡槽的长度方向沿限位轮的径线方向延伸设置；

其中，所述限位杆靠近限位轮的一端与滑移卡槽滑移卡接，所述限位杆与滑移槽之间的滑移方向沿滑移卡槽长度方向设置，所述限位杆与滑移槽之间的卡接方向沿限位轮厚度方向设置。

通过采用上述技术方案，利用滑移卡槽能够起到限制限位杆滑移方向的效果，避免限位杆移动过程中发生偏移，同时确保限位杆不会脱离限位轮。

可选的，所述限位轮上还设置有：

第一弹性件，所述第一弹性件安装于滑移卡槽内，所述第一弹性件远离限位轮轴线的一端与限位抵接，所述第一弹性件靠近限位轮轴线的一端与滑移卡槽端部抵接，所述第一弹性件用于驱动限位杆朝向远离限位轮轴线的一端移动。

通过采用上述技术方案，利用第一弹性件能够驱使限位杆朝向远离限位轮轴线的方向移动，从而使得传动轴正转时，限位杆更容易从限位槽靠近齿轮体轴线的一端滑进限位槽远离齿轮体轴线的一端内。

可选的，所述导出结构包括：

环形槽，所述环形槽的首尾端相接，所述环形槽的轴线与齿轮体的轴线重合，且所述环形槽与限位槽靠近齿轮体轴线的一端相通；

其中，所述环形槽与限位槽相切设置。

通过采用上述技术方案，利用环形槽与限位槽之间的配合，使得当传动轴反转以迫使限位杆朝向靠近限位轮轴线的方向移动时，限位杆会直接从限位槽内滑移至环形槽内，并且使得传动轴继续翻转时，限位杆可以在环形槽内移动。

可选的，所述导出结构包括：

导向坡，所述导向坡设置于限位槽靠近齿轮体轴线的一端上，所述导向坡远离齿轮体轴线的一端与限位槽底面相接，所述导向坡靠近齿轮体轴线的一端与齿轮体靠近限位轮的一侧面相接；

其中，所述限位杆靠近齿轮体的一端可沿传动轴的轴线方向移动。

通过采用上述技术方案，利用导向坡与限位槽以及齿轮体表面之间的配合，使得当限位杆朝向齿轮体轴线方向移动时，限位杆能够沿着导向坡的坡面滑动，从而使得限位杆能够从限位槽内滑出，达到解除限位杆与限位槽之间卡接关系的效果。

可选的，所述限位杆包括：

滑移部，所述滑移部远离齿轮体的一端与滑移卡槽滑移卡接；

伸缩部，所述伸缩部靠近齿轮体的一端与限位槽配合，所述伸缩部远离齿轮体的一端插设于滑移部内；

第二弹性件，所述第二弹性件的两端分别插设于滑移部和伸缩部内，所述第二弹性件用于驱动伸缩部朝向远离滑移部的方向移动；

其中，所述限位轮与传动轴固定。

通过采用上述技术方案，利用滑移部、伸缩部和第二弹性件之间的配合，使得限位杆沿着导向坡的坡面滑动至齿轮体表面时，伸缩部能够缩进滑移部内，而当限位杆再次滑进限位槽内时，利用第二弹性件能够使得伸缩部朝向远离滑移部的方向自动复位。

可选的，所述传动轴上设置有：

限位环，所述限位环设置于限位轮背离齿轮体的一侧上；

第三弹性件，所述第三弹性件套设在传动轴上且两端分别与限位环和限位轮抵接；

其中，所述传动轴与限位轮之间为键连接，所述限位轮可沿传动轴的长度方向滑移。

通过采用上述技术方案，通过是传动轴和限位轮键连接，并利用第三弹性件与限位环和限位轮之间的配合，使得限位杆沿着导向坡的坡面滑动至齿轮体表面时，限位轮也能够随着限位杆朝向远离齿轮体的方向移动，而当限位杆再次滑进限位槽内时，利用第三弹性件使得限位轮和第三弹性件一起朝向靠近齿轮体的方向移动，从而使得限位杆能够与齿轮体在此卡接。

可选的，还包括：

基座，所述基座设置于传动轴外；

棘爪，所述棘爪远离传动轴的一端与基座转动连接；

棘轮，所述棘轮设置于齿轮体背离限位轮的一侧面上；

其中，所述棘爪靠近传动轴的一端与棘轮抵接，且当传动轴反转时，棘爪与棘轮相卡接时。

通过采用上述技术方案，利用转动连接于棘爪与棘轮之间的配合，使得当传动轴翻转时，限位杆会受到更大的阻力，从而使得限位轮更加的难以带动齿轮体转动。

可选的，还包括：

第四弹性件，所述第四弹性件设置于基座上，所述第四弹性件用于对棘爪靠近传动轴的一端施加朝向传动轴的力。

通过采用上述技术方案，利用第四弹性件对棘爪施加一个朝向传动轴方向的力，能够确保棘爪与棘轮卡接配合。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

无需其余动力源即可实现传动齿轮结构的单向传动结构，成本更低，使用更安全；

具有防呆功能，无需人工监督，使用更便捷，能够进一步降低使用成本；

可以在现有的传动齿轮结构上改进使用，便于推广和使用。

附图说明

图1是本申请实施例1的单向传动齿轮结构的结构示意图；

图2是本申请实施例1的主动齿轮的主视图；

图3是本申请实施例1的主动齿轮的爆炸示意图；

图4是图3中的A局部放大示意图；

图5是本申请实施例1的齿轮体的结构示意图；

图6是本申请实施例2的主动齿轮的爆炸示意图；

图7是图6中的B局部放大示意图；

图8是本申请实施例2的限位杆的剖面示意图；

图9是本申请实施例3的主动齿轮的爆炸示意图；

图10是本申请实施例3的传动轴与限位轮之间的连接示意图；

图11是本申请实施例4的单向传动齿轮结构的结构示意图；

图12是图11中的C局部放大示意图。

附图标记：1、主动齿轮；11、传动轴；111、花键；112、限位环；113、第三弹性件；12、齿轮体；121、限位槽；122、导出结构；123、环形槽；124、导向坡；13、限位轮；131、滑移卡槽；132、滑移槽；133、卡接槽；134、缺口；135、键槽；14、滚珠轴承；15、联动组件；151、限位杆；152、限位部；153、直杆部；154、第一弹性件；155、滑移部；156、伸缩部；157、第二弹性件；158、插接孔；159、安装孔；2、从动齿轮；3、棘轮棘爪组件；31、基座；32、棘爪；33、棘轮；34、第四弹性件。

具体实施方式

以下结合附图1-12对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种单向传动齿轮结构。

实施例1：

参照图1，该单向传动齿轮结构包括用于连接电机的主动齿轮1以及用于连接活动件的从动齿轮2，主动齿轮1与从动齿轮2之间通过啮合的方式传动连接，通过电机向主动齿轮1输入力矩，再通过主动齿轮1将力矩传递给从动齿轮2，从而使得从动齿轮2能够带动活动件做功。

参照图2和图3，主动齿轮1包括传动轴11、齿轮体12和限位轮13，传动轴11用于连接电机以输入力矩，齿轮体12套设在传动轴11上并与传动轴11之间转动连接，限位轮13与传动轴11之间相对周向固定；其中，在限位轮13和齿轮体12之间设置有联动组件15，联动组件15用于使传动轴11在做正转和反转运动时，齿轮体12能够同步转动或停止转动。

其中，在传动轴11上套设固定有滚珠轴承14，齿轮体12的内壁与滚珠轴承14的外环固定连接。

参照图3和图4，联动组件15包括限位杆151和第一弹性件154，限位杆151的其中一端与限位轮13滑移连接，且限位杆151的另外一端抵在齿轮体12表面上，第一弹性件154用于驱动限位杆151朝向远离限位轮13轴线的方向移动；具体的，在限位轮13靠近齿轮体12的一侧面上设置有滑移卡槽131，限位杆151与限位轮13配合的一端滑移连接于滑移卡槽131内，在齿轮体12靠近限位轮13的一侧面上设置有限位槽121和导出结构122，限位杆151与齿轮体12配合的一端可在限位槽121内滑动，且限位杆151与齿轮体12配合的一端可通过导出结构122移出限位槽121外。

当限位杆151移动至限位槽121端部并与限位槽121端部相卡接时，限位轮13会带动齿轮体12与传动轴11同步转动；当限位杆151通过导出结构122移出限位槽121外时，限位轮13无法带动齿轮体12与传动轴11同步转动。

参照图4，滑移卡槽131呈直线状设置，且滑移卡槽131沿着限位轮13的径线方向设置；其中，滑移卡槽131包括滑移槽132、卡接槽133和缺口134，滑移槽132设置于限位轮13内，卡接槽133设置于限位轮13表面上并与滑移槽132连通，且卡接槽133的宽度小于滑移槽132的宽度，缺口134设置于限位轮13表面上并与卡接槽133以及滑移槽132靠近限位轮13轴线的一端相通，第一弹性件154以及限位杆151均通过缺口134安装于滑移卡槽131内。

其中，限位杆151包括滑移连接于滑移槽132内的限位部152和滑移连接于卡接槽133内的直杆部153，限位部152卡设滑移连接于滑移槽132内，第一弹性件154靠近限位轮13轴线的一端与滑移卡槽131的端部抵接，且第一弹性件154远离限位轮13轴线的一端与限位部152抵接。

当传动轴11正转时，限位杆151会受到第一弹性件154的作用而朝向远离限位轮13轴线的方向移动，并且，限位杆151与齿轮体12配合的一端会与限位槽121远离导出结构122的一端端部相卡接；当传动轴11反转时，限位杆151会因为受到阻力的作用而朝向限位轮13轴线的方向移动，此时，第一弹性件154开始收缩，直至限位杆151通过导出结构122移出限位槽121外，从而解除限位杆151与限位槽121之间的卡接关系。

参照图5，限位槽121呈弧状设置，且限位槽121远离齿轮体12轴线的一端的弯曲方向与传动轴11的正转方向相对应，导出结构122设置为环形槽123，环形槽123首尾端相接且与齿轮体12同轴线设置，限位槽121靠近齿轮体12轴线的一端与环形槽123连通，且限位槽121与环形槽123相切设置；其中，当限位杆151朝向靠近齿轮体12轴线的方向移动时，限位杆151能够自然的从限位槽121过渡至环形槽123内，并且随着传动轴11的继续反转，限位杆151会保持在限位槽121内滑动，达到避免限位杆151带动齿轮体12与限位轮13同步转动的效果。

其中，以上所述的限位杆151设置有若干件，且各件限位杆151环绕着限位轮13的轴线周向等距排布设置。

本申请实施例一种单向传动齿轮结构的实施原理为：

当传动轴11在电机驱动下正转时，限位轮13也会随着传动轴11正转，当限位轮13转动至滑移卡槽131靠近限位轮13轴线一端与限位槽121重合的位置时，限位杆151会在第一弹性件154的作用下朝向远离限位轮13轴线的方向移动，从而使得限位杆151与齿轮体12配合的一端能够从环形槽123内滑移进限位槽121内，直至限位杆151移动至限位槽121远离限位轮13轴线的一端端部上，此时，当传动轴11带动限位轮13正转时，限位轮13也会通过限位杆151带动齿轮体12同步转动。

其中，齿轮体12会因为受到活动件的反作用力而产生一定的阻力，当传动轴11在电机驱动下翻转时，齿轮体12受到的阻力大于第一弹性件154的弹力，从而使得限位杆151会沿着限位槽121的弧线方向而朝向靠近环形槽123的方向移动，直至限位杆151完全滑移至环形槽123内，此时，当传动轴11继续翻转时，限位杆151会继续保持在环形槽123内滑动的效果，从而避免限位杆151带动齿轮体12与限位轮13同步转动的效果。

实施例2：

参照推6和图7，本实施例与实施例1的区别在于，导出结构122设置为导向坡124，导向坡124设置于限位槽121靠近齿轮体12的一端端部内，导向坡124的两侧分别与限位槽121的两侧相接，导向坡124的坡底与限位槽121的底面相接，且导向坡124的坡顶与齿轮体12靠近限位轮13的一侧面相接。

参照图8，限位轮13与传动轴11固定连接，限位杆151包括滑移部155、伸缩部156和第二弹性件157，滑移部155远离齿轮体12的一端与滑移卡槽131连接，且在滑移部155靠近齿轮体12的一端内设置有插接孔158，伸缩部156远离齿轮体12的一端插接于插接孔158内，在伸缩部156靠近限位轮13的一端内设置有安装孔159，第二弹性件157安装于滑移部155和伸缩部156之间且两端分别与插接孔158和安装孔159抵接，利用第二弹性件157与滑移部155和伸缩部156之间的配合，使得伸缩部156能够朝向滑移部155所在方向做往复平移运动。

当限位杆151朝向靠近齿轮体12轴线的方向移动时，限位杆151与齿轮体12配合的一端端部会沿着导向坡124移动至齿轮体12靠近限位轮13的一侧面上，从而达到解除限位杆151与齿轮体12卡接关系的效果；其中，当伸缩部156沿着导向坡124朝向远离齿轮体12的方向移动时，伸缩部156会朝向滑移部155内移动，从而达到移出限位槽121外的效果。

实施例3：

参照推9，本实施例与实施例1的区别在于，导出结构122包括导向坡124，导向坡124设置于限位槽121靠近齿轮体12的一端端部内，导向坡124的两侧分别与限位槽121的两侧相接，导向坡124的坡底与限位槽121的底面相接，且导向坡124的坡顶与齿轮体12靠近限位轮13的一侧面相接。

参照图9和图10，在传动轴11的外壁上设置有环传动轴11的轴线周向设置一圈的花键111，在限位轮13的内壁上设置有与花键111卡接的键槽135，通过键槽135与花键111之间的配合，使得限位轮13只能够沿着传动轴11的长度方向来回移动；其中，在传动轴11的外壁上还设置有限位环112，限位环112位于限位轮13远离齿轮体12的一侧上，在传动轴11上还套设有两端分别与限位环112和限位轮13抵接的第三弹性件113。

利用第三弹性件113与导向坡124之间的配合，使得当限位杆151沿着导向坡124滑移出限位槽121外时，限位轮13和限位杆151能够整体朝向远离齿轮体12的方向移动，从而达到解除限位轮13与齿轮体12间接固定连接的关系。

实施例4：

参照图11和图12，与实施例1的区别在于,本申请实施例还包括用于限制齿轮体12意外反转的棘轮棘爪组件3，棘轮棘爪组件3包括基座31、棘爪32、棘轮33和第四弹性件34，基座31设置于传动轴11外，且传动轴11的两端均可以通过轴承座与基座31转动连接，棘爪32转动连接于基座31上，且棘爪32与基座31之间的转轴轴线与传动轴11轴线互相平行，棘轮33设置于齿轮体12远离限位轮13的一侧上，且棘轮33与棘爪32远离基座31的一端相接，第四弹性件34设置于基座31上以用于驱使棘爪32远离基座31的一端朝向靠近传动轴11的方向转动。

其中，通过棘轮33和棘爪32之间的配合能够避免齿轮体12因为意外原因而发生反转，确保该单向传动齿轮结构的使用安全。

其中，以上所述的第一弹性件154、第二弹性件157以及第三弹性件113均设置为拉伸弹簧，以上所述的第四弹性件34设置为扭簧。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单向传动齿轮结构，包括主动齿轮（1）和从动齿轮（2），所述主动齿轮（1）与从动齿轮（2）啮合，其特征在于，所述主动齿轮（1）包括：

传动轴（11），所述传动轴（11）用于连接电机使用；

齿轮体（12），所述齿轮体（12）套设在传动轴（11）上并与传动轴（11）同轴线设置，所述齿轮体（12）与传动轴（11）之间转动连接，齿轮体（12）的其中一侧面上设置有限位槽（121），所述限位槽（121）呈弧状设置，所述限位槽（121）的其中一端靠近齿轮体（12）轴线设置，所述限位槽（121）的另外一端靠近齿轮体（12）的外周设置；

限位轮（13），所述限位槽（121）设置于齿轮体（12）靠近限位轮（13）的一侧面上，所述限位轮（13）套设在传动轴（11）上并与传动轴（11）同轴线设置，在限位轮（13）靠近齿轮体（12）的一侧面上滑移连接有限位杆（151），所述限位杆（151）可朝向靠近限位轮（13）轴线或远离限位轮（13）轴线的方向移动；

其中，在齿轮体（12）靠近限位轮（13）的一侧面上还设置有导出结构（122），所述导出结构（122）与限位槽（121）靠近齿轮体（12）轴线的一端相接，所述导出结构（122）用于使限位杆（151）能够从限位槽（121）靠近齿轮体（12）轴线的一端滑出限位槽（121）外。

2.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，所述限位轮（13）上设置有：

滑移卡槽（131），所述滑移卡槽（131）的长度方向沿限位轮（13）的径线方向延伸设置；

其中，所述限位杆（151）靠近限位轮（13）的一端与滑移卡槽（131）滑移卡接，所述限位杆（151）与滑移槽（132）之间的滑移方向沿滑移卡槽（131）长度方向设置，所述限位杆（151）与滑移槽（132）之间的卡接方向沿限位轮（13）厚度方向设置。

3.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，所述限位轮（13）上还设置有：

第一弹性件（154），所述第一弹性件（154）安装于滑移卡槽（131）内，所述第一弹性件（154）远离限位轮（13）轴线的一端与限位抵接，所述第一弹性件（154）靠近限位轮（13）轴线的一端与滑移卡槽（131）端部抵接，所述第一弹性件（154）用于驱动限位杆（151）朝向远离限位轮（13）轴线的一端移动。

4.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，所述导出结构（122）包括：

环形槽（123），所述环形槽（123）的首尾端相接，所述环形槽（123）的轴线与齿轮体（12）的轴线重合，且所述环形槽（123）与限位槽（121）靠近齿轮体（12）轴线的一端相通；

其中，所述环形槽（123）与限位槽（121）相切设置。

5.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，所述导出结构（122）包括：

导向坡（124），所述导向坡（124）设置于限位槽（121）靠近齿轮体（12）轴线的一端上，所述导向坡（124）远离齿轮体（12）轴线的一端与限位槽（121）底面相接，所述导向坡（124）靠近齿轮体（12）轴线的一端与齿轮体（12）靠近限位轮（13）的一侧面相接；

其中，所述限位杆（151）靠近齿轮体（12）的一端可沿传动轴（11）的轴线方向移动。

6.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，所述限位杆（151）包括：

滑移部（155），所述滑移部（155）远离齿轮体（12）的一端与滑移卡槽（131）滑移卡接；

伸缩部（156），所述伸缩部（156）靠近齿轮体（12）的一端与限位槽（121）配合，所述伸缩部（156）远离齿轮体（12）的一端插设于滑移部（155）内；

第二弹性件（157），所述第二弹性件（157）的两端分别插设于滑移部（155）和伸缩部（156）内，所述第二弹性件（157）用于驱动伸缩部（156）朝向远离滑移部（155）的方向移动；

其中，所述限位轮（13）与传动轴（11）固定。

7.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，所述传动轴（11）上设置有：

限位环（112），所述限位环（112）设置于限位轮（13）背离齿轮体（12）的一侧上；

第三弹性件（113），所述第三弹性件（113）套设在传动轴（11）上且两端分别与限位环（112）和限位轮（13）抵接；

其中，所述传动轴（11）与限位轮（13）之间为键连接，所述限位轮（13）可沿传动轴（11）的长度方向滑移。

8.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，还包括：

基座（31），所述基座（31）设置于传动轴（11）外；

棘爪（32），所述棘爪（32）远离传动轴（11）的一端与基座（31）转动连接；

棘轮（33），所述棘轮（33）设置于齿轮体（12）背离限位轮（13）的一侧面上；

其中，所述棘爪（32）靠近传动轴（11）的一端与棘轮（33）抵接，且当传动轴（11）反转时，棘爪（32）与棘轮（33）相卡接时。

9.根据权利要求1所述的一种单向传动齿轮结构，其特征在于，还包括：

第四弹性件（34），所述第四弹性件（34）设置于基座（31）上，所述第四弹性件（34）用于对棘爪（32）靠近传动轴（11）的一端施加朝向传动轴（11）的力。

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