CN212004028U - 一种离心离合器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种传动元件，特指一种离心离合器结构，包括主动盘和棘轮板，主动盘上套设有转动盘，转动盘上通过棘爪销固定有至少两个棘爪，棘轮板上设置有与棘爪配合的棘轮，所述主动盘上设置有若干个限位销和若干个传动销，所述转动盘上设置有与所述限位销配合的限位槽和与所述传动销配合的传动槽，所述棘爪和转动盘之间设置有使棘爪始终具有脱离棘轮运动趋势的复位装置，所述棘爪上设置有用于与所述限位销抵靠或分离且在复位装置的作用下能够与所述限位销锁定或释放的扇形滑槽。离合器采用层状结构，结构简单紧凑，设计合理，采用棘轮棘爪传动，具有传动稳定且传动效率高的优点，采用弹性件使棘轮与棘爪分离，性能稳定。

Description

一种离心离合器结构

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种传动元件，特指一种离心离合器结构。

背景技术

随着人们生活水平的提高，出行方面越来越便利。在我们的交通工具中，电动车是最为常见的一种，在近十几年来，电动车在我们的日常生活中发挥着非常重要的作用。对于乡镇或者是中小型城市来说，几乎家家户户都配备了一辆或者两辆电动车，上下班或者是接送孩子，都比较便利，电动车也是深受人们的喜爱。不过在去年的四月份，国内正式实施了新国标电动车的规定，具体内容如下：1、车辆最大时速不超过25km/h；2、整车重量不超过55kg包含电池；3、电机功率不大于400瓦；4、电池电压不超过48伏；5、需要有脚蹬子功能。物体越重，速度越快，惯性就越大，所以新国标设定了55kg的整车重量和25km的行车速度，为的就是降低碰撞的总能量，最大程度地保障用户的行车安全。在35km/h时能急刹平稳的停下来几乎不可能，特别是下雨天，电动车后轮抓地力基本为0，急刹必甩尾，摔车，限速25km可以减短刹车距离。最后25km/h 的反应时间就是7m/s，35km/h的反应时间就是10m/s，一秒就差3m，也就是两个电动车长度，车速降低给了汽车人更多的反应时间，还可以有效减少电动车路口突然冲出，汽车没有时间采取制动措施而造成事故。电动车限速使得电动车的驾驶更加安全，但是，现有电动车在斜坡推车存在动力不足，在电动车电机不工作时，无法推动电动车后退，这就给实际使用带来了很多的不便。

电动自行车和电动摩托车一般都包括车身、轮毂电机和电源等，其中轮毂电机是驱动元件，目前，电机所用的变速装置主要有两种，一种是电子式的无级控制器变速，另一种是机械式变速方式。电子式无级控制器变速能获得从0 至电机的最高转速，有很好的变速曲线，但是它所输出的转矩大小直接与电机的输入电流大小变化相一致，在电压不变时也就是电机负载越大电流就越大。机械式变速方式可以是有级变速式，也可以是无级变速式，机械式变速方式最主要的一点是能获得不同大小的输出转矩，也就是在输入电流不变时，通过机械式变速方式最主要的一点是能获得不同大小的输出转矩，也就是在输入电流不变时，通过机械式减速能使转矩增大，或者增速时使转矩减小。单一的由小齿轮带动大齿轮得到大力矩，在不另外增加变档机构时这种结构只能获得一个档，而无法实现多档输出。

为此，中国发明专利200910305629.6公开了一种电动车轮毂动力输出装置，本装置设置在轮毂上且与固定在轮毂上的电动机相联接，它包括驱动齿轮和输出齿轮，电动机与驱动齿轮相联且能带动驱动齿轮转动，在驱动齿轮和输出齿轮之间设有当驱动齿轮转动时能单向带动输出齿轮转动的单向低速传动机构，在驱动齿轮和输出齿轮之间还设有当驱动齿轮反向转动时能带动输出齿轮转动的单向高速传动机构，单向低速传动机构和单向高速传动机构的传动方向相反，且单向低速传动机构与输出齿轮的传动比小于单向高速传动机构与输出齿轮的传动比。它具有高、低速挡切换灵活，传动效率高等优点。

然而，由于驱动齿轮和输出齿轮之间同时设有单向低速传动机构和高速传动机构，两者的传动方向相反，因此当电动车电机不工作时，仍然无法推动电动车后退，这就给实际使用带来了不便，特别是增加了非行驶状态下对电动车控制的难度。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种离心离合器结构。

本实用新型的目的是这样实现的：一种离心离合器结构，包括主动盘和棘轮板，主动盘上套设有转动盘，转动盘上通过棘爪销固定有至少两个棘爪，棘轮板上设置有与棘爪配合的棘轮，所述主动盘上设置有若干个限位销和若干个传动销，所述转动盘上设置有与所述限位销配合的限位槽和与所述传动销配合的传动槽，所述棘爪和转动盘之间设置有使棘爪始终具有脱离棘轮运动趋势的复位装置，所述棘爪上设置有用于与所述限位销抵靠或分离且在复位装置的作用下能够与所述限位销锁定或释放的扇形滑槽。

在上述的一种离心离合器结构中，所述复位装置包括弹性件，所述转动盘上设置有垫块，垫块上设置有弹性件挂钩，所述棘爪上设置有弹性件固定部，所述弹性件的一端与弹性件挂钩相连，另一端与弹性件固定部相连。

在上述的一种离心离合器结构中，所述棘爪销和垫块上固定有加强板，所述棘爪的一端面与加强板相抵靠。

在上述的一种离心离合器结构中，所述弹性件挂钩位于加强板的下方并露出挂钩，所述加强板上设置有避免与所述弹性件干涉的圆弧部。

在上述的一种离心离合器结构中，所述弹性件为弹簧，所述弹性件固定部上设置有一定位销，所述弹簧的一端钩在定位销上，另一端设置在弹性件挂钩的挂钩上。

在上述的一种离心离合器结构中，所述棘爪的数量为两个且棘爪沿着转动盘的轴心周向对称分布。

在上述的一种离心离合器结构中，所述棘爪包括一呈条状的基部和相对于基部倾斜设置的齿部，基部和齿部相连处具有沿着基部纵向延伸的配重部，所述棘爪的配重部与主动盘之间在棘爪与限位销锁定或释放状态下均留有空隙。

在上述的一种离心离合器结构中，所述棘爪的基部与齿部之间相连处成型有一让位槽，所述弹性件固定部位于让位槽的一侧。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：本实用新型的离合器采用层状结构，结构简单紧凑，设计合理，涉及的零件数量少，生产费用低，有利于推广应用，采用棘轮棘爪传动，具有传动稳定且传动效率高的优点，采用弹性件使棘轮与棘爪分离，性能稳定。

附图说明

图1是本实用新型离心离合器结构的爆炸图。

图2是本实用新型离心离合器结构的剖视图。

图3是本实用新型棘爪的结构示意图。

图4是本实用新型轮毂电机的结构示意图。

图5是本实用新型轮毂电机的剖视图。

图6是本实用新型图5中A处的局部放大图。

图7是本实用新型定轴轮系齿轮组件的结构示意图。

图8是本实用新型定轴轮系齿轮组件的剖视图。

图中标号所表示的含义：

1-主动盘；2-棘轮板；3-转动盘；4-棘爪销；5-棘爪；6-棘轮；7-限位销； 8-传动销；9-限位槽；10-传动槽；11-扇形滑槽；12-弹性件；13-垫块； 14-弹性件挂钩；15-弹性件固定部；16-加强板；17-圆弧部；18-基部；19-齿部；20-配重部；21-轮毂体；22-固定轴；23-齿圈盖；24-内齿圈； 25-齿轮架；26-电机；27-输入齿轮；28-介轮；29-鼓刹；30-齿轮轴； 31-运动输出左端盖；32-运动输出右端盖；33-让位槽；34-棘轮板盖； 35-离心离合器结构；36-定轴轮系齿轮组件；37-超越离合器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一种离心离合器结构，参照图1-3，包括主动盘1和棘轮板2，主动盘1上套设有转动盘3，转动盘3上通过棘爪销4固定有至少两个棘爪5，棘轮板2上设置有与棘爪5配合的棘轮6，所述主动盘1上设置有若干个限位销7和若干个传动销8，所述转动盘3上设置有与所述限位销7配合的限位槽9和与所述传动销8配合的传动槽10，所述棘爪5和转动盘3之间设置有使棘爪5始终具有脱离棘轮6运动趋势的复位装置，所述棘爪5上设置有用于与所述限位销7抵靠或分离且在复位装置的作用下能够与所述限位销7锁定或释放的扇形滑槽11。

作为优选，所述复位装置包括弹性件12，所述转动盘3上设置有垫块13，垫块13上设置有弹性件挂钩14，所述棘爪5上设置有弹性件固定部15，所述弹性件12的一端与弹性件挂钩14相连，另一端与弹性件固定部15相连。

复位装置是使棘爪5始终具有脱离棘轮6的棘齿的运动趋势，即当转动盘3 停止转动后，棘爪5在复位装置的作用下能自动地脱离棘轮6的棘齿，当转动盘3在主动盘1的带动下转动时，棘爪5能克服复位装置与棘轮6的棘齿相啮合并能带动轮毂体21转动。具体来说，复位装置包括弹性件12，本实施例优选的弹性件12为弹簧(弹簧为特制的，其内径为4mm，弹簧的弹簧钢丝直径为0.3mm)，弹簧位于棘爪5与弹性件挂钩14之间，棘爪5的基部18与齿部19之间相连处成型有一让位槽33，弹性件固定部15位于让位槽33的一侧，弹性件固定部15上设置有一定位销，定位销固定在棘爪5上，弹簧的一端钩在定位销上，另一端设置在弹性件挂钩14的挂钩上，由此使得弹簧的一端与棘爪5相连，该结构能够对棘爪5施加稳定拉力，且具有偏于棘爪5从棘轮6的棘齿内脱离的优点。上述的让位槽33为弹簧与棘爪5相连提供了空间，同时保证连接点位于棘爪5的中心处。

如图3所示，所述棘爪5包括一呈条状的基部18和相对于基部18倾斜设置的齿部19，基部18和齿部19相连处具有沿着基部18纵向延伸的配重部20，所述棘爪5的配重部20与主动盘1之间在棘爪5与限位销7锁定或释放状态下均留有空隙。设置配重部20可以提高棘爪5自由端的重量，由此提高棘爪5自由端的离心力，同时可以通过调节配重部20的重量，实现改变棘爪5自由端的离心力大小，使其能适应不同型号的离合器，棘爪5的数量为两个且两个棘爪5 沿着转动盘3的轴心周向对称分布。如图1-2所示，本实施例仅给出棘爪5数量为2个的示意图，棘爪5的数量也可以为3个或4个，当棘爪5的数量大于2 个时，棘爪5也是沿着转动盘3的轴心周向均匀分布。

如图1-2所示，棘爪5的根部穿设有一根棘爪销4，所述棘爪销4和垫块 13上固定有加强板16，棘爪销4的一端定位在转动盘3上，另一端定位在加强板16上，棘爪5的一端面与加强板16相抵靠，棘爪5的另一端面与转动盘3 的侧面之间具有间隙。由此可知，设置加强板16具有提高棘爪销4被定位的稳定性，同时可提高棘爪5摆动的稳定性；又使棘爪5能沿着加强板16的侧面摆动，具有导向作用，即进一步提高棘爪5摆动的稳定性。

所述弹性件挂钩14位于加强板16的下方并露出挂钩，所述加强板16上设置有避免与所述弹性件12干涉的圆弧部17。圆弧部17可以避免加强板16与弹性件12之间发生运动干涉。

棘轮6的内壁上具有与棘爪5的齿部19结构和位置一一对应的棘齿，本实施例的棘轮6的棘齿数量为20，但实际上棘齿的数量不仅仅局限于20。

如图1所示，设定平面的顺时针方向即为主动盘1的顺时针转动方向，当主动盘1和转动盘3不转动时，在复位装置的作用下，棘爪5与棘轮6的棘齿均处于分离状态。

当主动盘1沿顺时针方向转动时，传动销8转动进入传动槽10的另一侧，限位销7转动进入限位槽9的另一侧，同时，限位销7从扇形滑槽11内滑出，限位销7与扇形滑槽11相释放，当主动盘1的转速达到设定转速值时，棘爪5 的齿部19便能嵌入棘轮6的棘齿内，离心离合器结构35就开始工作了，根据不同的情况，调整棘爪5的整体重量以及弹性件12的拉力可以得到不同的转速值；当主动盘1未达到设定转速值时，在复位装置的作用下，棘爪5与棘轮6 的棘齿处于分离状态，即主动盘1空转。

当主动盘1沿逆时针方向转动时，传动销8转动进入传动槽10的另一侧，限位销7转动进入限位槽9的另一侧，同时，限位销7滑入扇形滑槽11内，限位销7与扇形滑槽11相锁定，同时，在复位装置的作用下，棘爪5与棘轮6的棘齿处于分离状态，即主动盘1空转。

一种应用上述离心离合器结构的电动车轮毂电机，参照图1-8，包括具有空腔的轮毂体21、穿设在轮毂体21轴心处的固定轴22，所述轮毂体21与固定轴 22转动连接，所述固定轴22上套设有一电机26、一组定轴轮系齿轮组件36和一离心离合器结构35，所述定轴轮系齿轮组件36通过超越离合器37设置在电机26的运动输出右端盖32上，所述离心离合器结构35设置在电机26的运动输出左端盖31上，所述电机26、定轴轮系齿轮组件36和离心离合器结构35均位于轮毂体21的空腔内，当电机26沿一个方向转动时，能通过超越离合器37 带动定轴轮系齿轮组件36转动，然后定轴轮系齿轮组件36再带动轮毂体21转动，离心离合器结构35处于分离状态；当电机26沿着另一个方向转动时，通过离心离合器结构35带动轮毂体转动，超越离合器37处于分离状态。所述定轴轮系齿轮组件36包括齿圈盖23、设置于齿圈盖23上的内齿圈24和齿轮架 25以及设置在超越离合器37上的输入齿轮27，所述齿圈盖23、内齿圈24和齿轮架25均套设在固定轴22上，所述齿轮架25上设置有若干个介轮28，介轮若干个介轮28分别与内齿圈24和输入齿轮27相啮合且沿着内齿圈24的轴心周向等距分布；本实施优选所述介轮28为三个，三个介轮28分别套设在所述齿轮架25的齿轮轴30上，所述介轮28与齿轮轴30之间设置有滚针轴承；所述定轴轮系齿轮组件36设置在电机26的一侧，所述电机26的另一侧设置有一离心离合器结构35。固定轴22穿设在轮毂体21的轴心处，且两端均穿出轮毂体 21，轮毂体21和固定轴22通过轴承相连。离心离合器结构35位于运动输出左端盖31与棘轮板盖34之间，定轴轮系齿轮组件36位于运动输出右端盖32与齿圈盖23之间。

当需要电机26驱动行驶(低速行驶)时，电机26沿逆时针转动，电机26 通过超越离合器37动力输出带动输入齿轮27逆时针转动，输入齿轮27通过相啮合的介轮28带动与介轮28相啮合的内齿圈24顺时针转动，由于内齿圈24 与齿圈盖23固定连接，这样其动力输出给齿圈盖23，即带动齿圈盖23顺时针转动，最终带动轮毂体21顺时针转动，即实现了电动车的轮毂向前转动，此时，因为电机26逆时针转动，电机26带动设置在运动输出左端盖31上的主动盘1逆时针转动，传动销8转动进入传动槽10的另一侧，限位销7转动进入限位槽9的另一侧，同时，限位销7滑入扇形滑槽11内，限位销7与扇形滑槽11 相锁定，同时，在复位装置的作用下，棘爪5与棘轮6的棘齿处于分离状态，即主动盘1空转，离心离合器结构35处于分离状态。

当需要电机26驱动且变速行驶(高速行驶)时，电机26沿顺时针转动，此时，在超越离合器37的作用下，定轴轮系齿轮组件36与超越离合器37处于分离状态，即定轴轮系齿轮组件36与固定轴22处于分离状态，同时，电机26 带动设置在运动输出左端盖31上的主动盘1顺时针转动且主动盘1处于高速运动状态，即主动盘1的转速达到设定转速值，离心离合器结构35处于接合状态，于是轮毂体21通过离心离合器结构35带动绕着固定轴22的轴心顺时针转动，此时，电机26通过离心离合器结构35直接带动轮毂体21转动，使得运动直接输出，极大地减少损耗。

所以，无论电机26处于逆时针转动状态还是顺时针转动状态，轮毂体21 始终向前运动，即电动车始终向前运动。

当电机26不工作且需推动电动车前进或后退时，离心离合器结构35始终处于分离状态，因此无论超越离合器37处于分离或接合状态均能手动推动电动车前进或后退。

作为优选，所述定轴轮系齿轮组件36的一侧设置有一鼓刹29，鼓刹29与齿圈盖23固定连接。采用鼓刹的开发成本低，相同直径下，鼓刹的绝对制动力大，并且能够借助车轮向前转动增大制动力。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了固定轴22；主动盘1；转动盘3；棘爪销4；棘爪5；棘轮6；限位销7；传动销8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种离心离合器结构，其特征在于，包括主动盘和棘轮板，主动盘上套设有转动盘，转动盘上通过棘爪销固定有至少两个棘爪，棘轮板上设置有与棘爪配合的棘轮，所述主动盘上设置有若干个限位销和若干个传动销，所述转动盘上设置有与所述限位销配合的限位槽和与所述传动销配合的传动槽，所述棘爪和转动盘之间设置有使棘爪始终具有脱离棘轮运动趋势的复位装置，所述棘爪上设置有用于与所述限位销抵靠或分离且在复位装置的作用下能够与所述限位销锁定或释放的扇形滑槽。

2.根据权利要求1所述的一种离心离合器结构，其特征在于：所述复位装置包括弹性件，所述转动盘上设置有垫块，垫块上设置有弹性件挂钩，所述棘爪上设置有弹性件固定部，所述弹性件的一端与弹性件挂钩相连，另一端与弹性件固定部相连。

3.根据权利要求2所述的一种离心离合器结构，其特征在于：所述棘爪销和垫块上固定有加强板，所述棘爪的一端面与加强板相抵靠。

4.根据权利要求3所述的一种离心离合器结构，其特征在于：所述弹性件挂钩位于加强板的下方并露出挂钩，所述加强板上设置有避免与所述弹性件干涉的圆弧部。

5.根据权利要求2所述的一种离心离合器结构，其特征在于：所述弹性件为弹簧，所述弹性件固定部上设置有一定位销，所述弹簧的一端钩在定位销上，另一端设置在弹性件挂钩的挂钩上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种离心离合器结构，其特征在于：所述棘爪的数量为两个且棘爪沿着转动盘的轴心周向对称分布。

7.根据权利要求2-5任一项所述的一种离心离合器结构，其特征在于：所述棘爪包括一呈条状的基部和相对于基部倾斜设置的齿部，基部和齿部相连处具有沿着基部纵向延伸的配重部，所述棘爪的配重部与主动盘之间在棘爪与限位销锁定或释放状态下均留有空隙。

8.根据权利要求7所述的一种离心离合器结构，其特征在于：所述棘爪的基部与齿部之间相连处成型有一让位槽，所述弹性件固定部位于让位槽的一侧。

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