CN113830219A - 一种传动部件及传动设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动部件及传动设备，涉及传动结构技术领域。其中，传动部件包括：限位组件、输入组件、传动组件和输出齿轮；限位组件包括外壳和内齿圈，内齿圈卡设于外壳的内腔；输入组件包括第一曲柄和第二曲柄；传动组件包括：第一内齿盘、第二内齿盘、第一连杆、第二连杆、第一限位轴承、第二限位轴承、第一传动盘、第二传动盘、两组第一传动轴承和两组第二传动轴承。以此解决了现有技术中线性运动转转动运动时，在常规动力下使用曲轴易造成活塞或发动机受损，在液压泵或液压马达活塞摩擦损失大，在人力驱动时易造成人体关节损伤的技术问题。

Description

一种传动部件及传动设备

技术领域

本发明涉及传动结构技术领域，尤其涉及一种传动部件及传动设备。

背景技术

人力车，即常规的自行车、三轮车或对动力要求较低的设备在运行时，可以通过蹬动脚踏板带动链条为设备提供动力。在工业发展过程中，常规设备主要采用发动机提供的动力驱动设备；其中，脚蹬可以类比为曲轴，曲轴是发动机中最重要的部件，它承受连杆传来的力，并带动发动机上其它附件工作。采用常规动力驱动设备时，直线运动转圆周运动主要是通过曲轴实现的，但是在活塞推动曲轴连杆在气缸内往复运动时，连杆的侧向力作用在活塞上造成密封难度大，偏磨严重。同时，人力驱动设备运行时，需要用脚蹬动踏板，并绕脚蹬环形蹬动，长期蹬动会造成膝关节损伤。

现有技术中，在采用常规动力驱动设备时，通过活塞推动曲轴连杆在气缸在往复运动，侧向力作用在气缸壁上，偏磨严重造成活塞受损，密封性低；采用人力驱动设备运行时，长期蹬动踏板容易造成关节损伤，效率低；因此，需要对现有技术进行改进，提出更为合理的技术方案，解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明提供了一种传动部件，用以解决现有技术中线性运动转转动运动时，在常规动力下使用曲轴易造成活塞或发动机受损，在人力驱动时易造成人体关节损伤的技术问题。

第一方面的，本发明实施例提出了一种传动部件，包括：限位组件、输入组件、传动组件和输出齿轮；其中，

限位组件包括外壳和内齿圈，内齿圈卡设于外壳的内腔；输入组件包括第一曲柄和第二曲柄；传动组件包括：第一内齿盘、第二内齿盘、第一连杆、第二连杆、第一限位轴承、第二限位轴承、第一传动盘、第二传动盘、两组第一传动轴承和两组第二传动轴承；

第一限位轴承和第二限位轴承分别卡设于外壳的内腔并设于内齿圈的两侧，第一传动盘通过第一传动轴承与外壳转动连接，第二传动盘通过第二传动轴承与外壳转动连接，第一内齿盘和第二内齿盘的齿数与内齿圈的齿数比均为1：2且模数相等；第一内齿盘和第二内齿盘分别与内齿圈啮合，第一内齿盘设于第一连杆的外周且与第一连杆同轴，第二内齿盘设于第二连杆的外周且与第一连杆同轴，第一内齿盘的分度圆直径和第二内齿盘的分度圆直径与内齿圈分度圆直径之比均为1：2；第一连杆的一端通过第一传动轴承与第二传动盘连接，另一端通过第二传动轴承与第一传动盘连接并向外伸出；第二连杆的一端通过第二传动轴承与第一传动盘连接，另一端通过第一传动轴承与第二传动盘连接并向外伸出；第一曲柄与第一连杆连接，第二曲柄与第二连杆连接；输出齿轮与第一传动盘和/或第二传动盘连接。

优选地，第一曲柄包括第一连接件和第一连接杆，第一连接杆通过第一连接件与第一连杆连接，且第一连接杆与第一连杆的轴心平行且第一连杆与第一连接杆之间的距离等于内齿圈分度圆直径的四分之一；

第二曲柄包括第二连接件和第二连接杆，第二连接杆通过第二连接件与第二连杆连接，且第二连接杆与第二连杆的轴心平行且第二连杆与第二连接杆之间的距离等于内齿圈分度圆直径的四分之一。

优选地，第一连杆开设有第一销孔，第二连杆开设有第二销孔，第一连接件开设有与第一销孔对应的第一连接孔，第二连接件开设有与第二销孔对应的第二连接孔，第一连接件通过插销与第一连接孔和第一销孔的配合与第一连杆连接，第二连接件通过插销与第二连接孔和第二销孔的配合与第二连杆连接。

优选地，外壳包括上壳体、下壳体和螺栓组件，上壳体与下壳体通过螺栓组件连接。

优选地，外壳还包括至少一个固定销柱，上壳体和/或下壳体开设有穿孔，内齿圈设置有与穿孔匹配的销孔，固定销柱穿过穿孔后插设在销孔。

优选地，传动部件好包括一组或多组固定栓，固定栓设于内齿圈内且两端分别与第一传动盘和第二传动盘连接。

优选地，固定栓为两组，两组固定栓以内齿圈的轴心中心对称且与第一连杆和第二连杆错位设置。

优选地，连接有输出齿轮的一侧对应的第一连杆和/或第二连杆的长度，大于未连接有输出齿轮的一侧对应的第一连杆和/或第二连杆的长度。

优选地，传动部件还包括第一踏板和第二踏板，第一踏板与第一曲柄转动连接，第二踏板与第二曲柄转动连接。

第二方面的，本发明实施例还提出了一种传动设备，传动设备包括如上述实施例任一项的传动部件。

本发明实施例提供的传动组件具备以下效果：

1.通过对第一曲柄和第二曲柄依次做功驱动，可以带动输出齿轮转动，并且无需带动第一曲柄和第二曲柄绕标准的圆周运动；在采用常规动力驱动设备时，活塞推动曲轴连杆在气缸内往复运动时，降低了作用在气缸壁上的侧向力，同时也降低了高频的左右晃动摆幅，进而降低了发动机内壁的偏磨。在人力蹬动第一曲柄和第二曲柄时，蹬动的区间不需要绕圆周蹬动，降低了对关节的损害。

2.在第一连接杆与第一连杆的轴心平行且第一连杆与第一连接杆之间的距离等于内齿圈分度圆直径的四分之一，在第二连接杆与第二连杆的轴心平行且第二连杆与第二连接杆之间的距离等于内齿圈分度圆直径的四分之一时。在采用常规动力驱动设备时，活塞推动曲轴连杆在气缸内往复运动时，消除了侧向力对气缸壁的作用，活塞直上直下运动无摆幅，不会对发动机造成磨损。同时，采用人力蹬动第一曲柄和第二曲柄时，仅需依次上下蹬动，通过重力蹬动第一曲柄和第二曲柄，符合人体功能学，降低对身体的损害。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的传动部件的立体图；

图2为本发明实施例提供的传动部件局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的传动部件的侧视图；

图4为本发明实施例提供的传动部件的局部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的传动部件的侧视图。

图标：1-传动部件；10-限位组件；2-输入组件；3-传动组件；4-输出齿轮；11-外壳；12-内齿圈；13-第一曲柄；14-第二曲柄；15-第一内齿盘；16-第二内齿盘；17-第一连杆；18-第二连杆；19-第一限位轴承；20-第二限位轴承；21-第一传动盘；22-第二传动盘；23-第一传动轴承；24-第二传动轴承；25-第一连接件；26-第一连接杆；27-第二连接件；28-第二连接杆；29-第一销孔；30-第二销孔；31-第一连接孔；33-第二连接孔；34-上壳体；35-下壳体；36-螺栓组件；37-固定销柱；38-穿孔；39-销孔；40-固定栓；41-第一踏板；42-第二踏板。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1至图5，第一方面的，本发明实施例提出了一种传动部件1，包括：限位组件10、输入组件2、传动组件3和输出齿轮4；其中，

限位组件10包括外壳11和内齿圈12，内齿圈12卡设于外壳11的内腔；输入组件2包括第一曲柄13和第二曲柄14；传动组件3包括：第一内齿盘15、第二内齿盘16、第一连杆17、第二连杆18、第一限位轴承19、第二限位轴承20、第一传动盘21、第二传动盘22、两组第一传动轴承23和两组第二传动轴承24；

第一限位轴承19和第二限位轴承20分别卡设于外壳11的内腔并设于内齿圈12的两侧，第一传动盘21通过第一传动轴承23与外壳11转动连接，第二传动盘22通过第二传动轴承24与外壳11转动连接，第一内齿盘15和第二内齿盘16的齿数与内齿圈12的齿数比均为1：2且模数相等；第一内齿盘15和第二内齿盘16分别与内齿圈12啮合，第一内齿盘15设于第一连杆17的外周且与第一连杆17同轴，第二内齿盘16设于第二连杆18的外周且与第一连杆17同轴，第一内齿盘15的分度圆直径和第二内齿盘16的分度圆直径与内齿圈12分度圆直径之比均为1：2；第一连杆17的一端通过第一传动轴承23与第二传动盘22连接，另一端通过第二传动轴承24与第一传动盘21连接并向外伸出；第二连杆18的一端通过第二传动轴承24与第一传动盘21连接，另一端通过第一传动轴承23与第二传动盘22连接并向外伸出；第一曲柄13与第一连杆17连接，第二曲柄14与第二连杆18连接；输出齿轮4与第一传动盘21和/或第二传动盘22连接。

在采用常规动力驱动设备时，通常为直线运动转圆周运动主要是通过曲轴实现的，曲轴是发动机中最重要的部件，主要将连杆传来的力转变为转矩驱动发动机上的其它附件工作。目前，直线运动转圆周运动主要是通过曲轴来实现，但是在活塞推动曲轴连杆在气缸内往返运动时，活塞的力除了顶点是垂直作用连杆的，其余时刻都存在一个夹角，导致连杆横向受力结构强度有限。侧向力作用在气缸壁上，高频的左右摇晃造成密封难度大，偏磨严重，使用寿命低。为了提升活塞的使用寿命，保证在活塞推动曲轴连杆在气缸内往返运行时，应减少活塞对气缸壁的侧向力，减轻或杜绝活塞左右摇摆时与活塞壁之间的摩擦。同时，人力驱动设备运行时，需要用脚蹬动踏板，并绕脚蹬环形蹬动，长期蹬动会造成膝关节损伤。

本发明实施例提供的传动组件3，由于第一内齿盘15和第二内齿盘16的齿数与内齿圈12的齿数比均为1：2且模数相等；第一内齿盘15和第二内齿盘16分别与内齿圈12啮合，第一内齿盘15设于第一连杆17的外周且与第一连杆17同轴，第二内齿盘16设于第二连杆18的外周且与第一连杆17同轴，第一内齿盘15的分度圆直径和第二内齿盘16的分度圆直径与内齿圈12分度圆直径之比均为1：2。通过向第一曲柄13和第二曲柄14依次施加作用力，第一内齿盘15和第二内齿盘16自转并绕内齿圈12公转，在第一连杆17和第二连杆18的作用下带动第一内齿盘15和第二内齿盘16绕内齿圈12转动，并带动与第一连杆17和第二连杆18连接的第一传动盘21和第二传动盘22转动。输出齿轮4与第一传动盘21和/或第二传动盘22连接，在第一内齿盘15或第二内齿盘16的转动下输出齿轮4对外做功。其中，在对第一曲柄13和第二曲柄14做功或蹬动时，无需绕内齿圈12的中轴线标准圆转动，并且根据第一曲柄13和第二曲柄14的结构，可以改变第一曲柄13和第二曲柄14的转动区间。通过对第一曲柄13和第二曲柄14依次做功驱动，可以带动输出齿轮4转动，并且无需带动第一曲柄13和第二曲柄14绕标准的圆周运动；在采用常规动力驱动设备时，活塞推动曲轴连杆在气缸内往复运动时，降低了侧向力作用在气缸壁上，降低了高频的左右晃动摆幅，进而降低了发动机内壁的偏磨。在人力蹬动第一曲柄13和第二曲柄14时，蹬动的区间不需要绕圆周蹬动，降低了对关节的损害。

优选地，第一曲柄13包括第一连接件25和第一连接杆26，第一连接杆26通过第一连接件25与第一连杆17连接，且第一连接杆26与第一连杆17的轴心平行且第一连杆17与第一连接杆26之间的距离等于内齿圈12分度圆直径的四分之一；

第二曲柄14包括第二连接件27和第二连接杆28，第二连接杆28通过第二连接件27与第二连杆18连接，且第二连接杆28与第二连杆18的轴心平行且第二连杆18与第二连接杆28之间的距离等于内齿圈12分度圆直径的四分之一。

在第一连接杆26与第一连杆17的轴心平行且第一连杆17与第一连接杆26之间的距离等于内齿圈12分度圆直径的四分之一，在第二连接杆28与第二连杆18的轴心平行且第二连杆18与第二连接杆28之间的距离等于内齿圈12分度圆直径的四分之一时。在采用常规动力驱动设备时，活塞推动曲轴连杆在气缸内往复运动时，消除了侧向力对气缸壁的作用，活塞直上直下运动无摆幅，不会对发动机造成磨损。同时，采用人力蹬动第一曲柄13和第二曲柄14时，仅需依次上下蹬动，通过重力蹬动第一曲柄13和第二曲柄14，符合人体功能学，降低对身体的损害。

同理，在将输出齿轮4作为输出端时，输出齿轮4在外力的作用下带动第一内齿盘15和第二内齿盘16自转并以内齿圈12的圆心公转，以带动与第一连杆17和第二连杆18连接的第一曲轴和第二曲柄14上下依次伸缩。

优选地，第一连杆17开设有第一销孔29，第二连杆18开设有第二销孔30，第一连接件25开设有与第一销孔29对应的第一连接孔31，第二连接件27开设有与第二销孔30对应的第二连接孔33，第一连接件25通过插销与第一连接孔31和第一销孔29的配合与第一连杆17连接，第二连接件27通过插销与第二连接孔33和第二销孔30的配合与第二连杆18连接。

通过在第一连杆17开设有第一销孔29，和第二连杆18开设有第二销孔30，通过插销更改与第一连杆17和第二连杆18连接的曲柄，根据不同环境进行更换适配。

优选地，外壳11包括上壳体34、下壳体35和螺栓组件36，上壳体34与下壳体35通过螺栓组件36连接。

通过设置上壳体34和下壳体35，便于传动部件1的安装，上壳体34和下壳体35可以通过螺栓组件36连接；并且上壳体34和下壳体35可以与外接物体适配，以适配不同的动力传动设备。

优选地，外壳11还包括至少一个固定销柱37，上壳体34和/或下壳体35开设有穿孔38，内齿圈12设置有与穿孔38匹配的销孔39，固定销柱37穿过穿孔38后插设在销孔39。

为了提升传动部件1的鲁棒性，通过固定销柱37将内齿圈12固定，防止在第一内齿盘15和第二内齿盘16在内齿圈12内自转并公转时抵持，造成内齿圈12滑动。

优选地，传动部件1好包括一组或多组固定栓40，固定栓40设于内齿圈12内且两端分别与第一传动盘21和第二传动盘22连接。

通过设定固定栓40，保证了第一传动盘21和第二传动盘22的稳定性，防止第一传动盘21和/或第二传动盘22与外壳11脱离，提成传动部件1运行时的稳定性。

优选地，固定栓40为两组，两组固定栓40以内齿圈12的轴心中心对称且与第一连杆17和第二连杆18错位设置。

固定栓40为两组，并且与第一连杆17和第二连杆18错位设置，第一内齿盘15和第二内齿盘16自转或公转时，固定栓40也以相同的角速度转动。

优选地，连接有输出齿轮4的一侧对应的第一连杆17和/或第二连杆18的长度，大于未连接有输出齿轮4的一侧对应的第一连杆17和/或第二连杆18的长度。

由于输出齿轮4有一定的厚度，在第一传动盘21和第二传动盘22连接有输出齿轮4是，连接有输出齿轮4的一侧对应的第一连杆17和/或第二连杆18的长度，应大于未连接有输出齿轮4的一侧对应的第一连杆17和/或第二连杆18的长度。

优选地，传动部件1还包括第一踏板41和第二踏板42，第一踏板41与第一曲柄13转动连接，第二踏板42与第二曲柄14转动连接。

通过设置踏板，在人力驱动时，可以踩踏踏板对设备输入动力，第一踏板41和第二踏板42可以是分别固定连接或通过轴承转动连接在第一曲柄13和第二曲柄14上。在第一连接杆26与第一连杆17的轴心平行且第一连杆17与第一连接杆26之间的距离等于内齿圈12分度圆直径的四分之一，且第二连接杆28与第二连杆18的轴心平行且第二连杆18与第二连接杆28之间的距离等于内齿圈12分度圆直径的四分之一时，优选的，第一踏板41与第一曲柄13转动固定连接，第二踏板42与第二曲柄14转动固定连接。

其中，可以清楚的是，第一踏板41和第二踏板42也可以是外接连杆，以便于适配多种动力输入。

优选地，通过将图1示例镜像，改变第一曲柄13和第二曲柄14的结构使得镜像后为左右对称刚性连接，第一曲柄13和第二曲柄14之间作为输入或输出的连接位置，且多个图1示例通过以上方式完成串联。根据实际的需求改变输出齿轮4的位置、数量、连结方式。

优选地，通过图1示例中减少其中的一个内齿盘、一个连杆、一个曲柄，剩余一个曲柄实现单边的输入或者输入。

第二方面的，本发明实施例还提出了一种传动设备，传动设备包括如上述实施例任一项的传动部件1。

本实施例中，传动部件1可以设置在传动设备上，但不限于传动设备；例如，三轮车或人力驱动的其它小型设备上。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动部件，其特征在于，包括：限位组件、输入组件、传动组件和输出齿轮；其中，

所述限位组件包括外壳和内齿圈，所述内齿圈卡设于所述外壳的内腔；所述输入组件包括第一曲柄和第二曲柄；所述传动组件包括：第一内齿盘、第二内齿盘、第一连杆、第二连杆、第一限位轴承、第二限位轴承、第一传动盘、第二传动盘、两组第一传动轴承和两组第二传动轴承；

所述第一限位轴承和第二限位轴承分别卡设于所述外壳的内腔并设于所述内齿圈的两侧，所述第一传动盘通过所述第一传动轴承与所述外壳转动连接，所述第二传动盘通过所述第二传动轴承与所述外壳转动连接，所述第一内齿盘和所述第二内齿盘的齿数与所述内齿圈的齿数比均为1：2且模数相等；所述第一内齿盘和第二内齿盘分别与所述内齿圈啮合，所述第一内齿盘设于所述第一连杆的外周且与所述第一连杆同轴，所述第二内齿盘设于所述第二连杆的外周且与所述第一连杆同轴，所述第一内齿盘的分度圆直径和所述第二内齿盘的分度圆直径与所述内齿圈分度圆直径之比均为1：2；所述第一连杆的一端通过所述第一传动轴承与第二传动盘连接，另一端通过所述第二传动轴承与第一传动盘连接并向外伸出；所述第二连杆的一端通过所述第二传动轴承与第一传动盘连接，另一端通过所述第一传动轴承与第二传动盘连接并向外伸出；所述第一曲柄与所述第一连杆连接，所述第二曲柄与所述第二连杆连接；所述输出齿轮与所述第一传动盘和/或所述第二传动盘连接。

2.根据权利要求1所述的传动部件，其特征在于，所述第一曲柄包括第一连接件和第一连接杆，所述第一连接杆通过所述第一连接件与所述第一连杆连接，且所述第一连接杆与所述第一连杆的轴心平行且第一连杆与第一连接杆之间的距离等于所述内齿圈分度圆直径的四分之一；

所述第二曲柄包括第二连接件和第二连接杆，所述第二连接杆通过所述第二连接件与所述第二连杆连接，且所述第二连接杆与所述第二连杆的轴心平行且第二连杆与第二连接杆之间的距离等于所述内齿圈分度圆直径的四分之一。

3.根据权利要求2所述的传动部件，其特征在于，所述第一连杆开设有第一销孔，所述第二连杆开设有第二销孔，所述第一连接件开设有与所述第一销孔对应的第一连接孔，所述第二连接件开设有与所述第二销孔对应的第二连接孔，所述第一连接件通过插销与第一连接孔和第一销孔的配合与所述第一连杆连接，所述第二连接件通过插销与第二连接孔和第二销孔的配合与所述第二连杆连接。

4.根据权利要求1所述的传动部件，其特征在于，所述外壳包括上壳体、下壳体和螺栓组件，所述上壳体与所述下壳体通过所述螺栓组件连接。

5.根据权利要求4所述的传动部件，其特征在于，所述外壳还包括至少一个固定销柱，所述上壳体和/或下壳体开设有穿孔，所述内齿圈设置有与所述穿孔匹配的销孔，所述固定销柱穿过所述穿孔后插设在所述销孔。

6.根据权利要求1所述的传动部件，其特征在于，所述传动部件好包括一组或多组固定栓，所述固定栓设于所述内齿圈内且两端分别与所述第一传动盘和第二传动盘连接。

7.根据权利要求6所述的传动部件，其特征在于，所述固定栓为两组，两组所述固定栓以所述内齿圈的轴心中心对称且与所述第一连杆和第二连杆错位设置。

8.根据权利要求1所述的传动部件，其特征在于，连接有所述输出齿轮的一侧对应的第一连杆和/或第二连杆的长度，大于未连接有所述输出齿轮的一侧对应的第一连杆和/或第二连杆的长度。

9.根据权利要求1所述的传动部件，其特征在于，所述传动部件还包括第一踏板和第二踏板，第一踏板与第一曲柄转动连接，所述第二踏板与第二曲柄转动连接。

10.一种传动设备，其特征在于，所述传动设备包括如权利要求1至9任一项所述的传动部件。

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