CN211525386U - 一种可控单向螺旋离合装置 - Google Patents

Abstract

一种可控单向螺旋离合装置，属于两轮车领域。本装置包括动力输入齿轮和动力输出齿轮，两个齿轮分别转动、固定连接在离合轴上，动力输入齿轮一侧连接有同心螺旋齿轮，动力输入齿轮和动力输出齿轮之间设置有普通单向离合器和单向棘齿齿轮，两者相对侧分别设置有相互啮合的单向棘齿，普通单向离合器的内圈内周啮合在同心螺旋齿轮外周上，单向棘齿齿轮内周通过花键连接在离合轴上，普通单向离合器外圈的外周上设置有凹槽，凹槽内设置有阻尼弹簧。利用本实用新型可减少在行车过程中的变档操作，在车辆行进过程中自动变档前进，在倒退或停止状况下，自动退档减速或停止，实现自动变档。

Description

一种可控单向螺旋离合装置

技术领域

本实用新型涉及一种离合装置，特别涉及一种可控单向螺旋离合装置，属于机械离合器领域。

背景技术

在机械传动领域，常常会利用离合装置，进行变档，以此改变机械设备的转速，最后达到理想的转速，进一步到达理想的使用效果，如：机械加工领域的车床，在部件加工时，在不同的速度下会实现不同的光洁度，不需要加工时，需要尽快将动力与加工主轴之间分离，

再如：在两轮自行车变档车辆在市场上已经是随处可见，自行车中的换挡一般都是利用手动拨动链条在多个链轮之间切换链条，电动两轮车的速度一般只有通过手动转把通过霍尔电气元件改变速度的，这种结构只能改变速度，无法改变驱动扭矩。另外，摩托车大都是通过离合装置进行变档的。自行车变档装置由于长期暴露在自然环境中，长期下来会出现锈蚀等现象，会导致变档装置的失灵或损坏，其他两轮车辆的换挡装置，也存在着不同程度的操作不变，换挡困难等的问题。

图5是传统滚珠式单向离合器的端面结构示意图。图中，内圈21与外圈20之间设置有起离合作用的滚珠23，内圈21设置在中心轴22上，当中心轴22按顺时针转动时，内圈21和外圈20之间被锁止，内圈21和外圈20处于联动状态，内圈21与外圈20与中心轴22同步运动，当中心轴22按逆时针转动时，内圈21和外圈20之间锁止被分离，内圈21与外圈20之间彼此处于自由状态，相互之间失去联动，尽管内圈21与中心轴22一轴心做同步圆周运动，但外圈20不与内圈21同步运动。

在机械传动装置中，转动过程中如何能够在需要正转时，利用传动动力自动加速，在反转或停止状况下，自动退档减速或停止，实现自动变档，是机械传动中变速中存在的一个课题。

发明内容

针对目前机械传动中，传统的换挡需要人工操作状况，本实用新型提供一种可控单向螺旋离合装置，其目的是减少机械传动过程中的变档操作，在机械传动过程中自动离合变档转动，在倒退或停止状况下，自动退档减速或停止，实现在动力作用下的自动离合功能，达到自动变档目的。

本发明的技术方案是：一种可控单向螺旋离合装置，包括普通单向离合器，所述可控单向螺旋离合装置包括动力输入齿轮和动力输出齿轮，动力输入齿轮转动连接在离合轴上，动力输出齿轮固定连接在离合轴上，动力输入齿轮朝向动力输出齿轮一侧连接有同心螺旋花键，动力输入齿轮和动力输出齿轮之间设置有普通单向离合器和单向棘齿盘，普通单向离合器内圈和单向棘齿盘的相对侧分别设置有相互啮合的单向棘齿，动力输入齿轮转动设置在离合轴上，单向棘齿盘内周通过花键连接在离合轴上，普通单向离合器外圈的外周上设置有凹槽，凹槽内设置有阻尼弹簧；

进一步，所述阻尼弹簧转动设置在凹槽内，动力输入齿轮正转和反转时的圆周运动分别为普通单向离合器的锁止方向和分离方向；

进一步，所述阻尼弹簧为半圆开口式结构，阻尼弹簧上部设置有固定销孔，销孔内设置有阻尼弹簧的固定销或销孔外固定件，阻尼弹簧固定销或销孔外固定件固定设置在利用可控单向螺旋离合装置的机械设备上；

进一步，所述螺旋花键的轴向宽度大于普通单向离合器和单向棘齿盘之间的间距；

进一步，所述普通单向离合器的锁止方向为同心螺旋花键外周啮合的普通单向离合器与动力输入齿轮端面距离拉大的方向，同时也是普通单向离合器内圈侧面单向棘齿与单向棘齿盘的单向棘齿之间锁止的方向。

本实用新型具有的积极效果是：通过在可控单向螺旋离合装置中设置动力输入齿轮和动力输出齿轮，能够将动力输入到单向螺旋离合装置，实现动力输入齿轮与动力输出齿轮之间的离合效果；通过将动力输入齿轮转动连接在离合轴上，动力输出齿轮固定连接在离合轴上，需要输入动力时通过其间设置的单向棘齿盘实现与动力输入齿轮的联动，然后，单向棘齿盘带动离合轴转动，从而带动与离合轴固定连接的动力输出齿轮转动，实现锁止后的动力输出；通过在动力输入齿轮朝向动力输出齿轮一侧固定连接直径小于动力输入齿轮且外周为螺旋花键齿的同心螺旋花键，能够在输入正转动力时，普通单向离合器锁止，同心螺旋花键带动其外周啮合的普通单向离合器沿着螺旋花键齿以离合轴为轴心做圆周运动的同时，沿着轴向向单向棘齿盘方向移动，也就是说此时的普通单向离合器在离合轴方向向单向棘齿盘方向做螺旋运动，普通单向离合器在轴向移动过程中，使普通单向离合器的端面靠近与之相对的单向棘齿盘，普通单向离合器内圈轴向上设置的单向棘齿与单向棘齿盘的相对面上设置的单向棘齿之间相互啮合，从而可以将动力输出齿、普通单向离合器与单向棘齿盘啮合联动，由于单向棘齿盘与离合轴之间利用花键连接，离合轴和动力输出齿轮之间时固定连接，最终会将动力传递到动力输出齿轮上，实现正转时的锁止。

相反，当动力减速或停止输入时，普通单向离合器的锁止被分离，利用同心螺旋花键带动其外周啮合的普通单向离合器沿着螺旋花键齿以离合轴为轴心向动力输入齿方向做圆周运动的同时，沿着轴向移动，也就是说此时的普通单向离合器在离合轴方向向动力输入齿方向做螺旋运动，普通单向离合器在轴向移动过程中，使普通单向离合器的端面与之相对的单向棘齿盘分离，普通单向离合器内圈轴向上设置的单向棘齿与单向棘齿盘的相对面上设置的单向棘齿相互不再啮合，从而可以使动力输出齿、普通单向离合器与单向棘齿盘失去啮合联动，最终不会将动力传递到动力输出齿轮上，实现车辆的停止。

普通单向离合器中，车辆在前进中，单向离合器的锁止状态下，动力大于阻尼弹簧的夹持力，阻尼弹簧与外圈之间是做滑动圆周运动；车辆停止时，动力消失，普通单向离合器在分离状态下，内圈与外圈之间处于非锁止状态，不发生同步圆周运行，外圈被阻尼弹簧卡住，阻尼弹簧与外圈均处于静止状态，内圈与外圈之间处于分离状态。

利用本实用新型可减少在行车过程中的变档操作，在车辆行进过程中自动变档前进，在倒退或停止状况下，自动退档减速或停止，实现自动变档。

附图说明

图1 本实用新型的整体结构图。

图2 本实用新型的爆炸图。

图3 普通单向离合器的端面结构示意图。

图4 阻尼弹簧结构示意图。

图5 传统滚珠式单向离合器的端面结构示意图。

标号说明：10-离合轴、11-花键、11a-花键、12-动力输入齿轮、13-普通单向离合器、14-单向棘齿盘、15-动力输出齿轮、16a-单向棘齿一、16b-单向棘齿二、17-阻尼弹簧、18-固定销、19-同心螺旋花键、20-外圈、21-内圈、22-中心轴、23-滚珠。

具体实施方式

以下参照附图，就本实用新型的具体实施方式进行详细说明。以下所述的普通单向离合器以及图中采用了滚珠式单向离合器进行说明的。

在以下的实施例中，以两轮电动车为例，围绕本可控单向螺旋离合装置进行说明。

本发明的技术方案是一种可控单向螺旋离合装置，图1 是本实用新型的整体结构图。图2 是本实用新型的爆炸图。图3 是普通单向离合器的端面结构示意图。单向螺旋离合装置包括普通单向离合器13，所述单向螺旋离合装置包括动力输入齿轮12和动力输出齿轮15，动力输入齿12轮转动连接在离合轴10上，动力输出齿轮15固定连接在离合轴10上，动力输入齿12轮朝向动力输出齿轮15一侧连接有直径小于动力输入齿轮12的同心螺旋花键19，动力输入齿12轮和动力输出齿轮15之间设置有普通单向离合器13和单向棘齿盘14，普通单向离合器13内圈21和单向棘齿盘14的相对侧分别设置有相互啮合的单向棘齿一16a和单向棘齿二16b，普通单向离合器13的内圈21内周啮合在同心螺旋花键19外周上，动力输入齿轮12转动设置在离合轴10上，单向棘齿盘14内周通过花键11连接在离合轴10上，11a是单向棘齿盘14内周设置的内花键，普通单向离合器13外圈20的外周上设置有凹槽，凹槽内设置有阻尼弹簧17。

所述阻尼弹簧17转动设置在凹槽内，车辆前进和后退时的圆周运动分别为普通单向离合器的锁止方向和分离方向。

图4 是阻尼弹簧结构示意图所述阻尼弹簧17为半圆开口式结构，阻尼弹簧17上部设置有固定销孔，固定销孔内设置有阻尼弹簧17的固定销或销孔外固定件18，阻尼弹簧17固定销或销孔外固定件18固定设置在车辆上。所述固定销孔和固定销或销孔外固定件18也可以利用螺孔和螺栓替换。

所述同心螺旋花键19的轴向宽度大于普通单向离合器13和单向棘齿盘14之间的间距。只有这样才能保证动力输出齿轮12上的同心螺旋花键19始终啮合，将动力传递到普通单向离合器13上，普通单向离合器13才能够将动力利用在其侧面增加的单向棘齿一16a与单向棘齿盘上的单向棘齿二16b啮合，将动力传递到动力输出齿轮15上。

所述普通单向离合器13的锁止方向为同心螺旋花键19外周啮合的普通单向离合器13与动力输入齿轮12端面距离拉大的方向，同时也是普通单向离合器13内圈21侧面单向棘齿一16a与单向棘齿盘14上单向棘齿二16b相互接近并锁止的方向。

本实用新型具有的积极效果是：通过在单向螺旋离合装置中设置动力输入齿轮12和动力输出齿轮15，能够将动力输入到单向螺旋离合装置，实现动力输入齿轮12与动力输出齿轮15之间的离合效果；通过将动力输入齿轮12转动连接在离合轴10上，动力输出齿轮15固定连接在离合轴10上，需要输入动力时，通过其间设置的单向棘齿盘14实现与动力输入齿轮12的联动，然后，单向棘齿盘14带动离合轴10转动，从而带动与离合轴10固定连接的动力输出齿轮15转动，实现普通单向离合器与单向棘齿盘14之间单向棘齿的锁止，然后实现动力输出；通过在动力输入齿轮12朝向动力输出齿轮15一侧固定连接直径小于动力输入齿轮12且外周为同心螺旋花键19，能够在输入前进动力时，动力从动力出入齿轮12输入后，普通单向离合器13的内圈21和外圈20之间锁止锁止，同时转动，动力大于阻尼弹簧17与外圈20之间的阻尼后，固定不动的阻尼弹簧17与转动的外圈20之间处于滑动状态，同心螺旋花键带动其外周啮合的普通单向离合器13沿着同心螺旋花键19以离合轴10为轴心做圆周运动的同时，沿着轴向单向棘齿盘14方向移动，也就是说此时的普通单向离合器13整体在离合轴10方向向单向棘齿盘14方向做螺旋运动，普通单向离合器13在轴向移动过程中，使普通单向离合器13的端面单向棘齿一16a、靠近与之相对的单向棘齿盘14上的单向棘齿二16b，普通单向离合器13内圈21轴向上设置的单向棘齿一16a与单向棘齿盘14的相对面上设置的单向棘齿二16b之间相互啮合，从而可以将动力输出齿轮15、普通单向离合器13与单向棘齿盘14啮合联动，由于单向棘齿盘14与离合轴10之间利用花键11连接，离合轴10和动力输出齿轮15之间是固定连接，最终会将动力传递到动力输出齿轮15上，实现前进时单向螺旋离合装置内的结合或锁止。

相反，当动力从动力出入齿12减速或停止输入时，普通单向离合器13的锁止被分离，利用同心螺旋花键19带动其外周啮合的普通单向离合器13沿着螺旋花键齿以离合轴10为轴心向动力输入齿12方向做圆周运动的同时，沿着轴向移动，也就是说此时的普通单向离合器13在离合轴10方向向动力输入齿12方向做螺旋运动，普通单向离合器13在轴向移动过程中，使普通单向离合器13的端面与之相对的单向棘齿盘14分离，普通单向离合器13内圈21轴向上设置的单向棘齿一16a与单向棘齿盘14的相对面上设置的单向棘齿二16b不再相互啮合，从而可以使动力输出齿15、普通单向离合器13与单向棘齿盘14失去啮合联动，最终不会将动力传递到动力输出齿15轮上，实现车辆的停止。

普通单向离合器13中，车辆在前进中，单向离合器的锁止状态下，动力大于阻尼弹簧17的夹持力，阻尼弹簧17与外圈20之间是做滑动圆周运动；车辆停止时，动力消失，单向离合器在分离状态下，内圈21与外圈20之间处于非锁止状态，不发生同步圆周运行，外圈20被阻尼弹簧17卡住，阻尼弹簧17与外圈20均处于静止状态，内圈21与外圈20之间处于分离状态。

利用本实用新型可减少在行车过程中的变档操作，在车辆行进过程中自动变档前进，在倒退或停止状况下，自动退档减速或停止，实现在动力作用下的自动离合功能达到自动变档目的。

Claims (5)

1.一种可控单向螺旋离合装置，包括普通单向离合器，其特征在于：所述可控单向螺旋离合装置包括动力输入齿轮和动力输出齿轮，动力输入齿轮转动连接在离合轴上，动力输出齿轮固定连接在离合轴上，动力输入齿轮朝向动力输出齿轮一侧连接有同心螺旋花键，动力输入齿轮和动力输出齿轮之间设置有普通单向离合器和单向棘齿盘，普通单向离合器内圈和单向棘齿盘的相对侧分别设置有相互啮合的单向棘齿，动力输入齿轮转动设置在离合轴上，单向棘齿盘内周通过花键连接在离合轴上，普通单向离合器外圈的外周上设置有凹槽，凹槽内设置有阻尼弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种可控单向螺旋离合装置，其特征在于：所述阻尼弹簧转动设置在凹槽内，动力输入齿轮正转和反转时的圆周运动分别为普通单向离合器的锁止方向和分离方向。

3.根据权利要求1所述的一种可控单向螺旋离合装置，其特征在于：所述阻尼弹簧为半圆开口式结构，阻尼弹簧上部设置有固定销孔，销孔内设置有阻尼弹簧的固定销或销孔外固定件，阻尼弹簧固定销或销孔外固定件固定设置在利用可控单向螺旋离合装置的机械设备上。

4.根据权利要求1所述的一种可控单向螺旋离合装置，其特征在于：所述螺旋花键的轴向宽度大于普通单向离合器和单向棘齿盘之间的间距。

5.根据权利要求1所述的一种可控单向螺旋离合装置，其特征在于：所述普通单向离合器的锁止方向为同心螺旋花键外周啮合的普通单向离合器与动力输入齿轮端面距离拉大的方向，同时也是普通单向离合器内圈侧面单向棘齿与单向棘齿盘的单向棘齿之间锁止的方向。

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