WO2014026412A1 - 一种力矩转换装置 - Google Patents

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WO2014026412A1
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torque
arc
fixed
toothed arc
torque output
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Inventor
栗运岭
赵胜乐
Original Assignee
Li Yunling
Zhao Shengle
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B62M6/50—Control or actuating devices therefor characterised by detectors or sensors, or arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels

Definitions

  • the invention relates to a torque conversion device, in particular to a bicycle torque conversion device. Background technique
  • a torque converter which is capable of converting a torque in two directions into a continuous torque output in one direction, but in the torque conversion process, the inner and outer tooth arcs are fixed to the teeth.
  • the reciprocating torque is transmitted by only one toothed arc frame, which is prone to fatigue fracture.
  • the outer tooth arc and the tooth arch frame must have a large fixed area, so that the length of the tooth arch frame is long, which is not conducive to achieving compact structure.
  • An object of the present invention is to provide a torque converter capable of converting a reciprocating torque into a continuous torque output in one direction and having a stable transmission torque and a compact structure.
  • a torque conversion device includes:
  • the overrunning clutch is two One of the same direction is fixed on the torque output shaft, one of which is engaged with the outer tooth arc by its outer ring gear, and the other is engaged with the inner tooth arc by its outer ring gear.
  • the torque conversion device as described above further includes a bushing, and the toothed arc frame and/or the outer toothed arc are fixed to the torque input shaft by a bushing.
  • a gear is fixed to the torque output end of the torque output shaft.
  • the torque output end of the torque output shaft is fixed with a friction wheel.
  • the torque output end of the torque output shaft is splined.
  • the torque output end of the torque output shaft has an electromagnetic device.
  • the outer tooth arc and the tooth arch are integrally formed.
  • the torque in the reciprocating direction can be converted into a continuous torque in one direction.
  • the transmission torque is more stable and reliable, and since the fixed connection region is not required between the two, the toothed arc frame can be made Smaller and more compact.
  • toothed frame and/or the externally toothed arc are fixed to the torque input shaft through the bushing, assembly is more convenient.
  • FIG. 1 is a top cross-sectional view of a torque conversion device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front elevational view of the toothed frame shown in Figure 1, showing the connection of the toothed frame to the other parts.
  • the outer tooth arc 3 and the toothed arc frame 4 are fixed on the sleeve 2, and the sleeve 2 is fixed to the torque input shaft 1 by welding, interference fit or keyway connection.
  • the purpose of fixing the external tooth arch 3 and the toothed frame 4 to the sleeve 2 is for assembly convenience, and the external tooth arch 3 and the toothed frame 4 can also be directly fixed to the torque input shaft 1 .
  • An end tooth arc 5 is fixed to the end of the toothed arc frame 4 which is far from the torque input shaft 1.
  • the internal tooth arc 5 is fixed to the dental frame 4 by bolts, but those skilled in the art can easily imagine that the internal tooth arc 5 can also be fixed to the toothed frame 4 by welding or the like.
  • the overrunning clutches 7, 9 are fixed to the torque output shaft 6 in the same direction by respective inner rings, the outer ring gear 8 is fixed to the outer ring of the overrunning clutch 7, and the outer ring gear 10 is fixed to the outer ring of the overrunning clutch 9.
  • the outer ring gears 8, 10 are separately machined gears that are sleeved over the overrunning clutches 7, 9, but those skilled in the art will readily appreciate that the outer ring gears 8, 10 can also have The outer gear of the outer gear of the outer ring itself.
  • the overrunning clutch means that the two overrunning clutches transmit torque in the same direction. For example, only when the outer ring of the overrunning clutch 7 rotates in the direction of B 0 to ⁇ , the inner ring rotates accordingly. Otherwise, idle, overrunning clutch 9 is also true.
  • the overrunning clutch 7 is meshed by its outer ring gear 8 with an internal toothed arc 5 fixed to the toothed frame 4, and the overrunning clutch 9 is meshed with the outer toothed arc 3 via its outer ring gear 10.
  • the torque output end of the torque output shaft 6 is fixedly mounted with a gear 11 for outputting a torque to the outside.
  • the torque output end of the torque output shaft 6 is splined.
  • the gear center hole is also provided with a spline, which is not only easy to assemble, but also has a better torque transmitting effect.
  • the torque output of the torque output shaft 6 can also be mounted with a friction wheel, or an electromagnetic device such as a wire, to output a torque outward.
  • the inner tooth arc 5 drives the outer ring of the overrunning clutch 7 to rotate in the direction of ⁇ , and the inner ring rotates accordingly.
  • the torque output shaft 6 rotates in the direction of B 0 to B i .
  • the torque input shaft 1 is acted upon by the moment M 2 shown in FIG. 1
  • the torque input shaft 1 rotates in the direction of 1 to A Q
  • the outer tooth arc 3 and the tooth arch 4 rotate in the direction of 1 to A 0 .
  • the outer case to drive the dental arch 3 from overrunning clutch 9 in FIG. 1 the outer ring 80 is rotated in the direction 81 to which the inner ring to rotate therewith, so that the direction of torque to the output shaft 6, from FIG. It can be seen in Fig.
  • the external tooth arc 3 only transmits the torque M 2
  • the toothed arc frame 4 only transmits the torque M 1 ?
  • the transmission force is more reliable.

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  • Transportation (AREA)
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Abstract

一种力矩转换装置，包括：力矩输入轴（1）、外齿弧（3）、齿弧架（4）、内齿弧（5）、超越离合器（7、9）和力矩输出轴（6）；所述超越离合器（7、9）具有外环齿轮（8、10），所述齿弧架（4）一端固定在所述力矩输入轴（1）上，所述内齿弧（5）固定在所述齿弧架（4）另一端，所述外齿弧（3）固定在所述力矩输入轴（1）上，所述超越离合器（7、9）为两个，同向固定在所述力矩输出轴（6）上，其中一个与所述外齿弧（3）啮合，另外一个与所述内齿弧（5）啮合。该装置能够将往复方向的力矩转换为连续方向的力矩输出，并且结构紧凑。

Description

一种力矩转换装置
技术领域
本发明涉及一种力矩转换装置， 特别涉及一种自行车力矩转换装置。 背景技术
目前， 自行车以其经济、 环保、 便捷等优点， 已成为世界上应用最广 泛的交通工具， 技术人员也在不断对其进行改进。 现有改进方案中， 一个 重要方向就是将骑行过程中由于骑行人的姿势变化或者道路的颠簸产生的 重力变化转化为力矩， 为自行车提供助力。 但重力变化是往复的， 因而力 矩方向也是往复的。 现有技术条件下， 一般是利用棘轮等装置， 只能将一 个方向的力矩作用于自行车， 另一方向的力矩不起作用， 因而只能间断性 地为自行车提供助力。 而且， 力矩转换装置作为附加在自行车上的装置， 需要尽量紧凑、 轻巧， 否则其自重将减弱甚至抵消助力效果。
在专利 CN 101683881 B中， 公开了一种力矩转换器， 能够将两个方向 的力矩转换为一个方向上的连续力矩输出， 但该装置在力矩转换过程中， 内、 外齿弧均固定在齿弧架上， 往复力矩只靠一个齿弧架传递， 容易产生 疲劳断裂。 并且为使外齿弧传递力矩稳定， 外齿弧与齿弧架之间必须具有 较大的固定区域， 使得齿弧架的长度较长， 不利于实现结构的紧凑。 发明内容
本发明的目的在于提供一种能够将往复力矩转换成为一个方向上的连 续力矩输出， 并且传递力矩稳定、 结构紧凑的力矩转换装置。
为实现上述目的， 本发明的实施例提供了如下技术方案：
一种力矩转换装置， 包括：
力矩输入轴；
外齿弧；
齿弧架；
内齿弧； 超越离合器， 其拥有外环齿轮；
力矩输出轴；
所述齿弧架一端固定在所述力矩输入轴上， 所述内齿弧固定在所述齿 弧架另一端， 所述外齿弧固定在所述力矩输入轴上， 所述超越离合器为两 个， 同向固定在所述力矩输出轴上， 其中一个通过其外环齿轮与所述外齿 弧啮合， 另外一个通过其外环齿轮与所述内齿弧啮合。
可选择地， 如上所述的力矩转换装置还包括轴套， 所述齿弧架和 /或所 述外齿弧通过轴套固定在所述力矩输入轴上。
可选择地， 所述力矩输出轴的力矩输出端固定有齿轮。
可选择地， 所述力矩输出轴的力矩输出端固定有摩擦轮。
可选择地， 所述力矩输出轴的力矩输出端开有花键。
可选择地， 所述力矩输出轴的力矩输出端拥有电磁装置。
可选择地， 所述外齿弧与所述齿弧架是一体成型件。
由于两个超越离合器同向安装， 并分别与内齿弧、 外齿弧啮合， 因而 能够将往复方向的力矩转换成一个方向的连续力矩。
由于外齿弧与齿弧架分别固定至力矩输入轴， 并分别各自传递一个方 向的力矩， 因此传递力矩更稳定可靠， 并且由于两者之间不需要固定连接 区域， 因而齿弧架能够做得更小， 结构更紧凑。
更近一步地， 由于齿弧架和 /或外齿弧通过轴套固定在所述力矩输入轴 上， 因而装配更方便。
更进一步地， 由于力矩输入轴上， 并且相应地齿轮中心孔开有花键， 更利于力矩的稳定传递。 附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明， 其中： 图 1是本发明实施例的力矩转换装置的俯视剖面图；
图 2是图 1 中示出的齿弧架的主视图， 表明了齿弧架与其它各部分的 连接关系。
上图中： 1-力矩输入轴 2-轴套 3-外齿弧 4-齿弧架 5-内齿弧 6-力矩输 出轴 7、 9-超越离合器 8、 10-外环齿轮 11-齿轮 具体实施方式
参考图 1 , 外齿弧 3和齿弧架 4固定在轴套 2上， 轴套 2再通过焊接、 过盈配合或者键槽连接等方式固定在力矩输入轴 1上。 本领域普通技术人 员能够理解， 将外齿弧 3和齿弧架 4固定在轴套 2上的目的是为了装配方 便，外齿弧 3和齿弧架 4还能够直接固定至力矩输入轴 1 ,而不需要轴套 2。 外齿弧 3与齿弧架 4之间并无之间连接关系， 不需要较大的连接面积。 齿 弧架 4距离力矩输入轴 1较远的一端固定有内齿弧 5。 在本实施例中， 内 齿弧 5是通过螺栓固定在齿弧架 4上的， 但本领域普通技术人员能够很容 易地想象， 内齿弧 5同样能够通过焊接等方式固定在齿弧架 4上， 或者与 齿弧架 4通过铸造一体成型。 超越离合器 7、 9通过各自的内环同向固定在 力矩输出轴 6上， 超越离合器 7的外环固定有外环齿轮 8 , 超越离合器 9 的外环固定有外环齿轮 10。 在本实施例中， 外环齿轮 8、 10是单独加工的 齿轮， 固套在超越离合器 7、 9上， 但本领域普通技术人员能够很容易地想 象， 外环齿轮 8、 10还能够是具有外齿的超越离合器外环本身。 在本文中， 超越离合器同向的意思是， 两个超越离合器朝相同的方向传递力矩， 例如， 仅当超越离合器 7的外环沿 B0至 ^的方向旋转时， 其内环随之旋转， 否 则空转， 超越离合器 9亦然。 超越离合器 7通过其外环齿轮 8与固定在齿 弧架 4上的内齿弧 5啮合，超越离合器 9通过其外环齿轮 10与外齿弧 3啮 合。力矩输出轴 6的力矩输出端固定安装有齿轮 11 ,用于向外部输出力矩。 优选力矩输出轴 6的力矩输出端开有花键， 相应地， 与其配合的齿轮中心 孔也开有花键， 不仅装配方便， 而且传递力矩效果更好。 本领域普通技术 人员能够想象， 力矩输出轴 6的力矩输出端还能够安装摩擦轮、 或者线圏 等电磁装置向外输出力矩。
下面结合图 1和 2, 以超越离合器 7、 9的外环仅沿 B0至 ^的方向旋 转时内环随之旋转为例， 描述本发明的力矩转换装置的工作原理。 当力矩 输入轴 1受到图 1中示出的力矩 用时，力矩输入轴 1沿 A。至 的方 向旋转， 外齿弧 3和齿弧架 4随之沿 A。至 的方向旋转。 从图 1中可见， 此时外齿弧 3带动超越离合器 9的外环沿 6 至 B。的方向旋转， 从而使超 越离合器 9空转， 不传递力矩， 而从图 2中可见， 此时内齿弧 5带动超越 离合器 7的外环沿 至 ^的方向旋转， 其内环随之旋转， 使力矩输出轴 6 沿 B0至 B i的方向旋转。当力矩输入轴 1受到图 1中示出的力矩 M2作用时， 力矩输入轴 1沿 1至 AQ的方向旋转， 外齿弧 3和齿弧架 4随之沿 1至 A0的方向旋转。 从图 1中可见， 此时外齿弧 3带动超越离合器 9的外环沿 80至81的方向旋转， 其内环随之旋转， 使力矩输出轴 6沿 至 的方向 旋转， 而从图 2 中可见， 此时内齿弧 5带动超越离合器 7的外环沿 8 至 B0的方向旋转， 从而使超越离合器 7空转， 不传递力矩。 因此， 虽然力矩 输入轴 1 受到的是 M1 M2两个不同方向的力矩的作用， 但力矩输出轴 6 均沿 至 ^的方向旋转， 输出相同方向的力矩。 本领域普通技术人员能 够很容易地想象， 当需要力矩输出轴 6始终沿 ^至 B。方向旋转时， 输出 另一方向的力矩时， 只需要将超越离合器 7、 9同时换方向安装即可。 为了 更加清晰， 图 1 中示出的轴承、 轴承座（未标注） 等非主要部件， 在图 2 中均被省略。
在力矩转换过程中， 外齿弧 3仅传递力矩 M2, 齿弧架 4仅传递力矩 M1 ? 传力更可靠。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的， 但本发明并不限定于上述 实施例， 而只受所附权利要求的限定， 本领域普通技术人员能够容易地对 其进行修改和变化， 但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims

权 利 要 求
1. 一种力矩转换装置， 包括：
力矩输入轴；
外齿弧；
齿弧架；
内齿弧；
超越离合器， 其拥有外环齿轮；
力矩输出轴；
所述齿弧架一端固定在所述力矩输入轴上， 所述内齿弧固定在所述齿 弧架另一端， 所述外齿弧固定在所述力矩输入轴上， 所述超越离合器为两 个， 同向固定在所述力矩输出轴上， 其中一个通过其外环齿轮与所述外齿 弧啮合， 另外一个通过其外环齿轮与所述内齿弧啮合。
2. 根据权利要求 1所述的力矩转换装置， 还包括轴套， 所述齿弧架和 /或所述外齿弧通过轴套固定在所述力矩输入轴上。
3. 根据权利要求 1所述的力矩转换装置， 其特征在于， 所述力矩输出 轴的力矩输出端固定有齿轮。
4. 根据权利要求 1所述的力矩转换装置， 其特征在于， 所述力矩输出 轴的力矩输出端固定有摩擦轮。
5. 根据权利要求 1所述的力矩转换装置， 其特征在于， 所述力矩输出 轴的力矩输出端开有花键。
6. 根据权利要求 1所述的力矩转换装置， 其特征在于， 所述力矩输出 轴的力矩输出端拥有电磁装置。
7. 根据权利要求 1所述的力矩转换装置， 其特征在于， 所述外齿弧与 所述齿弧架是一体成型件。
PCT/CN2012/080878 2012-08-16 2012-08-31 一种力矩转换装置 WO2014026412A1 (zh)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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