CN220430494U - 一种舷外机电动换挡机构 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种舷外机电动换挡机构，包括设置在舷外机水下壳体内的换挡电机总成、换挡凸轮轴、换挡组件、螺旋桨轴和驱动组件；换挡电机总成包括驱动电机、减速齿轮组和输出轴，将换挡电机总成的输出轴直接连接至换挡凸轮轴，并通过换挡凸轮轴带动换挡组件完成换挡动作，采用电气化驱动取代复杂的连杆机构，能够在保证换挡功能的前提下有效简化换挡结构，易于安装及维护的同时也能在一定程度上提高换挡速度，保证换挡的可靠性。

Description

一种舷外机电动换挡机构

技术领域

本实用新型涉及舷外机领域，具体涉及一种舷外机电动换挡机构。

背景技术

近年来，随着国内外经济水平的上升，船类娱乐项目越来越受民众喜爱，船用动力尤其是舷外机领域，各类机型和功率等通常以满足民众使用便利性去考量设计。

现有舷外机的设计思路都偏向于轻量化设计、结构紧凑等，舷外机上的每个系统都尽可能的简单可靠。而目前舷外机上的换挡机构，150马力以下的舷外机多为机械式换挡，换挡离合器基本设置在水下齿轮箱内，连杆组件从水下延伸至水上，将换挡离合器与设置在发动机附近的换挡手柄传动连接，通过手动操作换挡手柄来实现前进挡和倒挡的切换；150马力以上的舷外机同样采用类似结构，只是将手动操作换挡手柄换成了电推动方式，此换挡机构已延续多年，总体连杆结构较为复杂，对整机的空间布置要求较高，且随着使用年限的增加，连杆机构的关节处容易因锈蚀而出现活动阻塞的问题，对后续保养维护要求较高。

因此，实有必要开发一种舷外机电动换挡机构，用以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种舷外机电动换挡机构，以解决现有换挡机构的结构较为复杂，对整机的空间布置要求及后续保养维护要求较高的技术问题。

本实用新型实施例提供的一种舷外机电动换挡机构，包括设置在舷外机水下壳体内的换挡电机总成、换挡凸轮轴、换挡组件、螺旋桨轴以及用于驱动螺旋桨轴旋转的驱动组件；

其中，所述换挡电机总成包括驱动电机、减速齿轮组和输出轴，所述驱动电机通过接插件与发动机的ECU控制器电性连接，所述驱动电机的旋转轴通过所述减速齿轮组与所述输出轴传动连接；所述输出轴与所述换挡凸轮轴传动连接，所述换挡凸轮轴通过连接件连接至所述换挡组件，并被构造为用于驱动所述换挡组件动作，以使舷外机在前进挡状态、空挡状态和倒挡状态之间切换。

可选地，所述换挡电机总成还包括磁编码器，所述磁编码器用于测量所述驱动电机旋转轴的旋转角度，并将测量结果传送至所述发动机的ECU控制器。

可选地，所述换挡电机总成密封为一体且进行防腐处理。

可选地，所述换挡凸轮轴的一端设有用于与所述输出轴啮合传动的花键，换挡凸轮轴的另一端设有曲拐，所述曲拐相对于所述换挡凸轮轴偏心设置，所述连接件与所述曲拐卡接。

可选地，所述驱动组件包括驱动轴、驱动轴锥齿轮、前进锥齿轮和后退锥齿轮；所述驱动轴与所述发动机传动连接，所述驱动轴锥齿轮固定安装至所述驱动轴；所述前进锥齿轮和所述后退锥齿轮沿所述螺旋桨轴的轴向相对设置，并分别与所述驱动轴锥齿轮啮合传动；所述换挡组件与所述螺旋桨轴传动连接，并且能够在所述换挡凸轮轴的驱动下移动至分别与所述前进锥齿轮和所述后退锥齿轮啮合传动。

可选地，所述换挡组件包括换挡柱塞、离合器和离合器销；所述离合器设置在所述前进锥齿轮和所述后退锥齿轮之间，并可滑动地套设在所述螺旋桨轴上；所述螺旋桨轴的径向开设有供所述离合器销穿过的长条形通孔，螺旋桨轴的轴向开设有与所述长条形通孔相连通的导向孔；所述长条形通孔沿所述螺旋桨轴的轴向延长，所述离合器销穿过所述长条形通孔与所述离合器固定连接；所述换挡柱塞可滑动地插设至所述导向孔内，换挡柱塞的两端分别连接至所述离合器销和所述连接件。

可选地，所述导向孔的内侧壁上开设有空挡凹槽，所述换挡柱塞的外侧壁上嵌设有钢珠，所述钢珠通过弹性阻尼件与所述换挡柱塞活动连接；当舷外机处于空挡状态时，所述钢珠卡入所述空挡凹槽。

本实用新型实施例具有如下有益效果：在舷外机的水下壳体内设置换挡电机总成，将换挡电机总成的输出轴直接连接至换挡凸轮轴，并通过换挡凸轮轴带动换挡组件完成换挡动作，采用电气化驱动取代复杂的连杆机构，能够在保证换挡功能的前提下有效简化换挡结构，易于安装及维护的同时也能在一定程度上提高换挡速度，保证换挡的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中换挡电机总成的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中换挡凸轮轴的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的局部结构示意图；

图中数字表示：

1、水下壳体；2、换挡电机总成；2-1、驱动电机；2-2、减速齿轮组；2-3、输出轴；2-4、接插件；3、换挡凸轮轴；3-1、花键；3-2、曲拐；4、螺旋桨轴；4-1、长条形通孔；4-2、导向孔；5、连接件；6、驱动轴；7、驱动轴锥齿轮；8、前进锥齿轮；9、后退锥齿轮；10、换挡柱塞；11、离合器；12、离合器销；13、钢珠。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。此外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1所示，本实用新型的实施例提供了一种舷外机电动换挡机构，包括设置在舷外机的水下壳体1内的换挡电机总成2、换挡凸轮轴3、螺旋桨轴4、换挡组件和驱动组件，螺旋桨轴4连接至舷外机的水下螺旋桨，驱动组件用于驱动螺旋桨轴4旋转，换挡电机总成2、换挡凸轮轴3及换挡组件则用于实现舷外机的挡位切换。

如图2所示，本实施例中的换挡电机总成2包括驱动电机2-1、减速齿轮组2-2和输出轴2-3，其中，驱动电机2-1通过接插件2-4与舷外机发动机的ECU控制器电性连接，使得驱动电机2-1能够接收ECU控制器发出的换挡指令。驱动电机2-1的旋转轴通过减速齿轮组2-2与输出轴2-3传动连接，减速齿轮组2-2可以采用行星减速齿轮组等现有的齿轮减速机构，能够将驱动电机2-1输出的扭矩放大并传递至输出轴2-3。输出轴2-3与换挡凸轮轴3传动连接，换挡凸轮轴3则通过连接件5连接至换挡组件；当驱动电机2-1接收到ECU控制器发出的换挡指令之后，驱动电机2-1运行，并通过减速齿轮组2-2带动输出轴2-3正转或反转，由输出轴2-3驱动换挡凸轮轴3转动，从而通过换挡凸轮轴3带动换挡组件进行换挡动作，以使舷外机在前进挡状态、空挡状态和倒挡状态之间切换。

作为一种可选的实施方式，如图3所示，本实施例中的换挡凸轮轴3的上端设有用于与输出轴2-3啮合传动的花键3-1，换挡凸轮轴3的下端设有曲拐3-2，曲拐3-2相对于换挡凸轮轴3偏心设置(即曲拐3-2的轴线与换挡凸轮轴3的轴线之间具有一定的距离)，连接件5与曲拐3-2卡接，当换挡凸轮轴3在换挡电机总成2的驱动下正转或反转时，曲拐3-2随之转动并带动连接件5左右移动，从而通过连接件5推动或拉动换挡组件左右移动进行换挡动作。

进一步的，本实施例中的换挡电机总成2还包括磁编码器，磁编码器安装至驱动电机2-1并与发动机的ECU控制器电性连接，能够测量驱动电机2-1旋转轴的旋转角度，并将测量结果传送至ECU控制器，以便ECU控制器更精确地控制其旋转角度。考虑到换挡电机总成2需要随着水下壳体1长期浸泡在海水里，换挡电机总成2最好密封为一体并进行防腐处理。

换挡组件和驱动组件的具体结构可以直接参照现有舷外机常用的换挡及驱动结构。作为一种可选的实施方式，如图4所示，本实施例中的驱动组件主要包括驱动轴6、驱动轴锥齿轮7、前进锥齿轮8和后退锥齿轮9。其中，驱动轴6的上端与舷外机的发动机传动连接，驱动轴锥齿轮7固定安装在驱动轴6的下端；前进锥齿轮8和后退锥齿轮9沿螺旋桨轴4的轴向相对设置，并分别与驱动轴锥齿轮7啮合传动，利用发动机带动驱动轴6旋转即可同时驱动前进锥齿轮8和后退锥齿轮9旋转。换挡组件与螺旋桨轴4传动连接，并且能够在换挡凸轮轴3的驱动下移动至分别与前进锥齿轮8和后退锥齿轮9啮合传动，从而实现舷外机的挡位切换。

具体的，本实施例中的换挡组件主要包括换挡柱塞10、离合器11和离合器销12；其中，离合器11设置在前进锥齿轮8和后退锥齿轮9之间，并可滑动地套设在螺旋桨轴4上；螺旋桨轴4的径向开设有供离合器销12穿过的长条形通孔4-1，螺旋桨轴4的轴向开设有与长条形通孔4-1相连通的导向孔4-2；离合器销12穿过长条形通孔4-1与离合器11固定连接，长条形通孔4-1沿螺旋桨轴4的轴向延长，使得离合器销12和离合器11能够沿着螺旋桨轴4的轴向左右移动；换挡柱塞10可滑动地插设在导向孔4-2内，换挡柱塞10的左右两端分别连接至离合器销12和连接件5。

当连接件5在换挡凸轮轴3的驱动下向左移动时，换挡柱塞10能够在连接件5的推动下向左移动，从而通过离合器销12带动离合器11向左移动至与后退锥齿轮9啮合，由后退锥齿轮9驱动螺旋桨轴4旋转，此时舷外机处于倒挡状态；当连接件5在换挡凸轮轴3的驱动下向右移动时，换挡柱塞10能够在连接件5的拉动下向右移动，从而通过离合器销12带动离合器11向右移动至与前进锥齿轮8啮合，由前进锥齿轮8驱动螺旋桨轴4旋转，此时舷外机处于前进挡状态；当离合器11移动至前进锥齿轮8和后退锥齿轮9之间，且未与前进锥齿轮8和后退锥齿轮9中的任意一个啮合传动时，舷外机处于空挡状态。

此外，本实施例还在换挡柱塞10的外侧壁上嵌设有钢珠13，钢珠13通过弹簧、橡胶垫等弹性阻尼件与换挡柱塞10活动连接；导向孔4-2的内侧壁上开设有空挡凹槽，当舷外机处于空挡状态时，钢珠13能够正好卡入空挡凹槽内；钢珠13可以在换挡柱塞10左右移动换挡时起到一定的阻尼作用。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例的技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种舷外机电动换挡机构，其特征在于：包括设置在舷外机水下壳体内的换挡电机总成、换挡凸轮轴、换挡组件、螺旋桨轴以及用于驱动螺旋桨轴旋转的驱动组件；

其中，所述换挡电机总成包括驱动电机、减速齿轮组和输出轴，所述驱动电机通过接插件与发动机的ECU控制器电性连接，所述驱动电机的旋转轴通过所述减速齿轮组与所述输出轴传动连接；所述输出轴与所述换挡凸轮轴传动连接，所述换挡凸轮轴通过连接件连接至所述换挡组件，并被构造为用于驱动所述换挡组件动作，以使舷外机在前进挡状态、空挡状态和倒挡状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的一种舷外机电动换挡机构，其特征在于：所述换挡电机总成还包括磁编码器，所述磁编码器用于测量所述驱动电机旋转轴的旋转角度，并将测量结果传送至所述发动机的ECU控制器。

3.根据权利要求2所述的一种舷外机电动换挡机构，其特征在于：所述换挡电机总成密封为一体且进行防腐处理。

4.根据权利要求1所述的一种舷外机电动换挡机构，其特征在于：所述换挡凸轮轴的一端设有用于与所述输出轴啮合传动的花键，换挡凸轮轴的另一端设有曲拐，所述曲拐相对于所述换挡凸轮轴偏心设置，所述连接件与所述曲拐卡接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种舷外机电动换挡机构，其特征在于：所述驱动组件包括驱动轴、驱动轴锥齿轮、前进锥齿轮和后退锥齿轮；所述驱动轴与所述发动机传动连接，所述驱动轴锥齿轮固定安装至所述驱动轴；所述前进锥齿轮和所述后退锥齿轮沿所述螺旋桨轴的轴向相对设置，并分别与所述驱动轴锥齿轮啮合传动；所述换挡组件与所述螺旋桨轴传动连接，并且能够在所述换挡凸轮轴的驱动下移动至分别与所述前进锥齿轮和所述后退锥齿轮啮合传动。

6.根据权利要求5所述的一种舷外机电动换挡机构，其特征在于：所述换挡组件包括换挡柱塞、离合器和离合器销；所述离合器设置在所述前进锥齿轮和所述后退锥齿轮之间，并可滑动地套设在所述螺旋桨轴上；所述螺旋桨轴的径向开设有供所述离合器销穿过的长条形通孔，螺旋桨轴的轴向开设有与所述长条形通孔相连通的导向孔；所述长条形通孔沿所述螺旋桨轴的轴向延长，所述离合器销穿过所述长条形通孔与所述离合器固定连接；所述换挡柱塞可滑动地插设至所述导向孔内，换挡柱塞的两端分别连接至所述离合器销和所述连接件。

7.根据权利要求6所述的一种舷外机电动换挡机构，其特征在于：所述导向孔的内侧壁上开设有空挡凹槽，所述换挡柱塞的外侧壁上嵌设有钢珠，所述钢珠通过弹性阻尼件与所述换挡柱塞活动连接；当舷外机处于空挡状态时，所述钢珠卡入所述空挡凹槽。