一种双向自动变速传动机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种双向自动变速传动机构，属于机械技术领域。它解决了现有的自动变档差速电机寿命短的问题。本双向自动变速传动机构包括壳体、离合器和均轴向固定在壳体内的主轴和副轴，离合器的内环和外环分别与副轴和主轴相连，离合器在主轴绕逆时针转动时处于打滑状态，副轴上周向固定有联动套，主轴上螺接有螺旋套，螺旋套上套有呈环状且能驱动联动套沿副轴的轴向往复平移的连接件，连接件两端分别设有钢球和与螺旋套固定的定位件，螺旋套上设有用于容纳钢球的连接孔，且连接孔内设有使连接件夹于钢球和定位件之间的弹簧，外环和联动套之间设有能使两者在主轴绕逆时针转动时联动的联动机构。本双向自动变速传动机构具有寿命长的优点。
【专利说明】
一种双向自动变速传动机构
技术领域
[0001]本实用新型属于机械技术领域，涉及一种传动机构，特别是一种双向自动变速传动机构。
【背景技术】
[0002]目前电动三轮车、电动汽车所采用的无刷轮毂电机和无刷差速电机及串励电机比较普遍，这三种电机中，由于它们设计中考虑到电动三轮车、电动汽车运行的速度和负载的二者因素的合理均衡，因此在使用过程中存在爬坡和速度方面的欠缺，而且启动电流大，降低了蓄电池的使用寿命，造成使用电机功率的放大和能源浪费，以及负载、速度、爬坡的需求不能满足。
[0003]对于这种情况，人们已经意识到这种不足，并进行过改进，如中国专利库公开的一种自动变档差速电机[申请号:201410431948.2 ；申请公布号:CN 104184255 A]，包括有驱动电机、变速器，变速器包括有箱体、主轴、从动轴，在主轴的两端分别连接驱动电机及离合器，在主轴上设置有一档主动齿轮，并空套有二档主动齿轮，在从动轴上分别设置有两个主动齿轮啮合的一档从动齿轮和二档从动齿轮，并设置有输出齿轮，输出齿轮与差速器上的差速齿轮啮合，一档从动齿轮通过单向轴承设置在从动轴上;离合器根据主轴的转速高低实现档位的切换:主轴低转速时，离合器的离心片与二档主动齿轮分离，驱动电机带动主轴及主轴上的一档主动齿轮转动，一档主动齿轮与一档从动齿轮啮合传动，带动从动轴上的输出齿轮与差速齿轮嗤合传动驱动差速器向外输出动力；主轴高转速时，离合器的离心片与二档主动齿轮结合，二档主动齿轮与二档从动齿轮啮合传动带动从动轴转动，从动轴上的输出齿轮与差速齿轮啮合传动驱动差速器向外输出动力;所述的从动轴上一档从动齿轮的一侧设置有螺旋套，螺旋套上设置有螺旋齿，螺旋套外套装有第一倒车轮，第一倒车轮的内齿与螺旋齿齿合，第一倒车轮的一侧面上设置有第一倒车齿，在输出齿轮一侧设置有第二倒车轮，第二倒车轮上与第一倒车轮上的第一倒车齿相对的侧面上设置有与第一倒车齿对扣的第二倒车齿，在第一倒车轮外套装有驱动卡簧，驱动卡簧的另一端与箱体内壁滑动连接。
[0004]上述的变档差速电机通过电机转速的变化实现自动变档的功能以及通过设置的螺旋套、第一倒车轮、第二倒车轮配合实现倒车的动作，很好的解决了上述的问题。但该变档差速电机还是存在一个问题:第一倒车轮通过卡簧与箱体内壁滑动连接来实现与第二倒车轮配合，但在工作过程中，卡簧和箱体之间一直存在滑动摩擦，导致在长时间使用下，卡簧极易磨损，使螺旋套无法自由上下移动，导致整个倒车功能无法实现。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种寿命长的双向自动变速传动机构。
[0006]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种双向自动变速传动机构，包括壳体、离合器和均轴向固定在壳体内的主轴和副轴，所述的离合器的内环和外环分别与副轴和主轴相连，且离合器在主轴绕逆时针转动时处于打滑状态，其特征在于，所述的副轴上周向固定有联动套，所述的主轴上螺接有螺旋套，且螺旋套上套有呈环状且能驱动联动套沿副轴的轴向往复平移的连接件，所述的连接件的两端分别设有钢球和与螺旋套固定的定位件，所述的螺旋套上设有用于容纳钢球的连接孔，且连接孔内设有使连接件夹于钢球和定位件之间的弹簧，所述的外环和联动套之间设有能使两者在主轴绕逆时针转动时联动的联动机构。
[0007]本双向自动变速器还包括电机和差速器，其中，电机与主轴相连，且差速器通过齿轮传动的方式与副轴相连。主轴转动时，螺旋套一开始会跟随主轴一起转动，使连接件和钢球之间形成摩擦阻力，并在该摩擦阻力的作用下，使螺旋套从跟随主轴一起转动的状态切换到沿主轴的轴向移动。
[0008]本传动机构主要装于电动三轮车、电动汽车中进行使用，且整个工作过程大致可分为前进和后退这两个状态。前进时，电机带动主轴顺时针转动，在离合器的作用下带动副轴逆时针转动，并通过差速器输出动力，此时，螺旋套向下运动;后退时，电机带动主轴逆时针转动，螺旋套向上运动，以带动连接件向上运动，从而驱动联动套上移并在联动机构的作用下使联动套与离合器的外环结合联动，此时，电机的动力一侧经过离合器外环、螺旋套、副轴、差速器来输出动力。
[0009]本传动机构通过钢球和连接件之间的滑动来获得以驱动螺旋套沿主轴轴向滑动的动力，且钢球一直以滚动的形式在移动，从而有效减少钢球和连接件之间的摩擦，以减少钢球的磨损，继而提高本传动机构的寿命。
[0010]在上述的双向自动变速传动机构中，所述的副轴上固定有两个限位件二，两限位件二沿副轴的轴向分布，所述的联动套位于两限位件二之间，且该联动套能分别与两限位件二相抵。
[0011]通过设置两限位件二，对螺旋套的移动起到较好的限位作用，以有效避免联动套与其他用于实现本传动机构功能的零部件发生碰撞，来进一步提高本传动机构的使用寿命O
[0012]在上述的双向自动变速传动机构中，所述的主轴上固定有两个限位件一，两限位件一沿主轴的轴向分布，所述的螺旋套位于两限位件一之间，且该螺旋套能分别与两限位件一相抵。
[0013]通过设置两限位件一，对螺旋套的移动起到较好的限位作用，以避免螺旋套与其他用于实现本传动机构功能的零部件发生碰撞，从而提高了本传动机构的使用寿命。
[0014]在上述的双向自动变速传动机构中，所述的限位件一为卡簧或垫片;所述的限位件二为卡簧或垫片。
[0015]采用上述的结构，具有结构简单、安装方便的优点。
[0016]在上述的双向自动变速传动机构中，所述的连接件的端面上设有环形凹槽，且环形凹槽的横截面呈半圆形，所述的弹簧的两端分别与连接孔内壁和钢球相抵，且在弹簧的作用下，所述的钢球的一侧与环形凹槽的内壁紧密抵靠。
[0017]通过设置环形凹槽对钢球起到较好的定位作用，使连接件和钢球之间形成较为稳定的摩擦，以有效提高本传动机构的工作稳定性。
[0018]在上述的双向自动变速传动机构中，所述的连接件包括呈U形且与副轴正对的拨动部，所述的联动套的外侧壁上设有呈环状的限位槽，所述的拨动部插在限位槽内。
[0019]拨动部插在限位槽内，可以增加拨动部与联动套相抵时的接触面积，使拨动部能够稳定地带动联动套移动，来提高本传动机构的工作稳定性。
[0020]在上述的双向自动变速传动机构中，所述的联动机构包括联动套端面上呈柱状凸出的限位部和外环上对应设置的插口，所述的限位部至少有两个且沿联动套的周向均布，所述的插口的数量与限位部相同且位置一一对应，所述的限位部能插设在对应的插口内。
[0021]后退时，联动套在连接件的作用下沿副轴的轴向移动并使限位部插在插口内，此时离合器外环即可带动联动套转动并最终通过差速器输出动力，具有结构简单、工作稳定性尚的优点。
[0022]作为另一种方案，在上述的双向自动变速传动机构中，所述的联动机构包括套在副轴上且与联动套固定的环形电磁铁，所述的外环由导磁材料制成，且电磁铁能与外环相抵。
[0023]与现有技术相比，本双向自动变速传动机构通过钢球和连接件之间的滑动来获得以驱动螺旋套沿主轴轴向滑动的动力，且钢球一直以滚动的形式在移动，从而有效减少钢球和连接件之间的摩擦，以减少钢球的磨损，继而提高本传动机构的寿命。
【附图说明】
[0024]图1是本双向自动变速传动机构的结构示意图。
[0025]图2是图1中A处的放大结构示意图。
[0026]图3是连接件的俯视结构示意图。
[0027]图中，1、壳体；2、离合器；2a、内环；2b、外环；2b1、插口； 3、主轴；4、副轴；5、联动套;5a、限位槽;5b、限位部;6、螺旋套;6a、连接孔;7、连接件;7a、环形凹槽;7b、拨动部;8、钢球;9、弹簧；10、差速器；11、连接环；12、外花键套；13、外罩；14、离心块；15、拉簧；16、定位件;17、限位件一;18、限位件二; 19、小齿轮。
【具体实施方式】
[0028]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。
[0029]实施例一
[0030]如图1所示，本双向自动变速传动机构由壳体1、离合器2、主轴3、副轴4、联动套5、螺旋套6、连接件7、钢球8、弹簧9、差速器10等组成。其中，差速器10与中国专利库公开的一种双向自动变速电机传动机构[申请号:201320760985.9 ；授权公告号:CN 203548812 U]中所涉及到的差速器相同。
[0031]具体来说，主轴3竖直设置在壳体I内，且主轴3的上下两端均通过轴承与壳体I轴向固定，即主轴3能够相对于壳体I周向转动。壳体I上设有与主轴3上端正对的通孔，以供电机输出轴的安装。副轴4竖直设有在壳体I内，且副轴4的上下两端均通过轴承与壳体I轴向固定，即副轴4也能够相对于壳体I周向转动。差速器10设于壳体I内，副轴4位于差速器10和主轴3之间，且副轴4通过齿轮传动的方式与差速器10相连。
[0032]如图1所示，主轴3下端分别套有连接环11和外花键套12，且连接环11位于外花键套12和处于下侧的轴承之间。其中，连接环11通过花键与主轴3相连，并通过位于连接环11两端且均与主轴3固定的两垫片进行轴向限位，以确保主轴3能够稳定地带动连接环11转动;外花键套12也通过位于其两端且均与主轴3固定的两个垫片进行轴向限位，该外花键套12通过齿轮传动的方式与副轴4相连。外花键套12上套有外罩13，外罩13上端通过花键与外花键套12相连，且外罩13下端套在连接环11上。外罩13通过轴承和垫片进行轴向限位。连接环11上固定有销子，外罩13内设有离心块14以及两端分别与壳体I和离心块14相连的拉簧15，且上述的离心块14装于销子上。在本实施例中，离心块14至少有两块且沿周向均布，销子和拉簧15的数量均与离心块14相同且位置均一一对应。
[0033]如图1所示，螺旋套6套在主轴3中部，且该螺旋套6通过螺纹连接的方式与主轴3相连。联动套5套在副轴4上，且该联动套5与副轴4周向固定，S卩联动套5能相对于副轴4轴向移动。在本实施例中，联动套5通过花键与副轴4相连。连接件7呈环状并套在螺旋套6上，且连接件7能够驱动联动套5沿副轴4的轴向往复平移。
[0034]具体来说，如图1和图2所示，螺旋套6上设有与连接件7正对的连接孔6a，连接孔6a位于连接件7下侧且该连接孔6a为盲孔。螺旋套6上还固定有定位件16，且定位件16位于连接件7上侧。连接孔6a内设有钢球8和弹簧9，其中，弹簧9的两端分别与钢球8和连接孔6a的底壁相抵，且在弹簧9的作用下，连接件7夹于定位件16和钢球8之间，即此时，连接件7的两端分别与定位件16和钢球8相抵。在本实施例中，定位件16为扭簧或垫片均是可以的。钢球8至少有两个且沿连接件7的周向均布，弹簧9和连接孔6a的数量与钢球8相同且位置一一对应。进一步说明，连接件7的端面上设有横截面呈半圆形的环形凹槽7a，且在弹簧9的作用下，钢球8的一侧与环形凹槽7a的内壁紧密抵靠。
[0035]如图1和图3所示，连接件7包括呈U形的拨动部7b，拨动部7b沿水平方向设置并与副轴4正对。联动套5的外侧壁上设有呈环状的限位槽5a，且拨动部7b插在限位槽5a内，以实现联动套5能跟随连接件7—起上下移动。自然，采用“连接件7上具有两个沿水平方向设置的夹持部，且联动套5位于两夹持部之间”这一技术方案同样能够实现联动套5跟随连接件7一起上下移动的目的。
[0036]进一步说明，如图1和图3所示，主轴3上固定有两个限位件一 17，且两限位件一 17沿主轴3的轴向分布。螺旋套6位于两限位件一 17之间，且在主轴3转动的过程中，螺旋套6能分别与两限位件一 17相抵，以对螺旋套6起到较好的限位作用。如图1所示，副轴4上固定有两个限位件二 18，且两限位件二 18沿副轴4的轴向分布。联动套5位于两限位件二 18之间，且该联动套5能分别与两限位件二 18相抵，以对联动套5的移动起到较好的限位作用。在本实施例中，限位件一 17为卡簧或垫片均是可以的;限位件二 18为卡簧或垫片也均是可以的。
[0037]如图1所示，离合器2套在副轴4上端，且在本实施例中，离合器2为滚柱式单向离合器。该离合器2包括内环2a和外环2b，其中，主轴3的上端固定有小齿轮19，且外环2b通过齿轮传动的方式与主轴3相连;离合器2的内环2a与副轴4固定，且离合器2在主轴3绕逆时针转动时处于打滑状态。
[0038]联动套5处于外环2b下侧，且外环2b和联动套5之间设有能使两者在主轴3绕逆时针转动时联动的联动机构。在本实施例中，如图1所示，联动机构包括联动套5端面上呈柱状凸出的限位部5b和外环2b上对应设置的插口 2bl。其中，限位部5b至少有两个且沿联动套5的周向均布，插口2bl的数量与限位部5b相同且位置一一对应。在联动套5滑动的过程中，每个限位部5b均能插设在对应的插口 2bl内。
[0039]本传动机构主要装于电动三轮车、电动汽车中进行使用，安装时，电机与主轴3上端相连，差速器10与电动三轮车的后桥相连。整个工作过程大致可分为慢速前进、高速前进和后退这三个状态，且具体状态如下:慢速前进:电机带动主轴3顺时针转动，并通过小齿轮19带动外环2b沿逆时针方向转动，使内环2a和外环2b处于结合状态并将动力传递到副轴4上，此时副轴4通过齿轮传动的方式将动力传递到差速器10上以输出动力；在主轴3转动的过程中，螺旋套6—开始会跟随主轴3—起转动，使连接件7和钢球8之间形成摩擦阻力，并在该摩擦阻力的作用下，螺旋套6会从跟随主轴3—起转动的状态切换到沿主轴3的轴向并往下运动至与限位件一 17相抵;高速前进:电机带动主轴3顺时针转动，以带动连接环11高速转动，驱使离心块14克服拉簧15的弹力移动使外罩13和连接环11结合，此时，动力依次通过外罩13、外花键套12、副轴4并由差速器10输出动力，且在这一过程中，由于与副轴4相连的内环2a转速过快，使内环2a和外环2b之间的滚柱产生离心力并最终使内环2a和外环2b相脱离，以避免小齿轮19对高速前进造成影响；后退:电机带动主轴3逆时针转动，此时，内环2a和外环2b处于分离状态;螺旋套6上移并带动连接件7上移，然后连接件7驱动联动套5上移并使限位部5b插在插口 2bl内，此时，外环2b即会带动联动套5转动，从而驱动副轴4转动并由差速器10输出动力。
[0040]实施例二
[0041]本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于:联动机构包括套在副轴4上且与联动套5固定的环形电磁铁，外环2b由导磁材料制成，且电磁铁能与外环2b相抵。
[0042]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。
【主权项】
1.一种双向自动变速传动机构，包括壳体(I)、离合器(2)和均轴向固定在壳体(I)内的主轴⑶和副轴(4)，所述的离合器⑵的内环(2a)和外环(2b)分别与副轴⑷和主轴⑶相连，且离合器(2)在主轴(3)绕逆时针转动时处于打滑状态，其特征在于，所述的副轴(4)上周向固定有联动套(5)，所述的主轴(3)上螺接有螺旋套(6)，且螺旋套(6)上套有呈环状且能驱动联动套(5)沿副轴(4)的轴向往复平移的连接件(7)，所述的连接件(7)的两端分别设有钢球(8)和与螺旋套(6)固定的定位件(16)，所述的螺旋套(6)上设有用于容纳钢球(8)的连接孔(6a)，且连接孔(6a)内设有使连接件(7)夹于钢球(8)和定位件(16)之间的弹簧(9)，所述的外环(2b)和联动套(5)之间设有能使两者在主轴(3)绕逆时针转动时联动的联动机构。2.根据权利要求1所述的双向自动变速传动机构，其特征在于，所述的副轴(4)上固定有两个限位件二(18)，两限位件二(18)沿副轴(4)的轴向分布，所述的联动套(5)位于两限位件二(18)之间，且该联动套(5)能分别与两限位件二(18)相抵。3.根据权利要求1或2所述的双向自动变速传动机构，其特征在于，所述的主轴(3)上固定有两个限位件一(17)，两限位件一(17)沿主轴(3)的轴向分布，所述的螺旋套(6)位于两限位件一(17)之间，且该螺旋套(6)能分别与两限位件一(17)相抵。4.根据权利要求1或2所述的双向自动变速传动机构，其特征在于，所述的连接件(7)的端面上设有环形凹槽(7a)，且环形凹槽(7a)的横截面呈半圆形，所述的弹簧(9)的两端分别与连接孔(6a)内壁和钢球(8)相抵，且在弹簧(9)的作用下，所述的钢球(8)的一侧与环形凹槽(7a)的内壁紧密抵靠。5.根据权利要求1或2所述的双向自动变速传动机构，其特征在于，所述的连接件(7)包括呈U形且与副轴(4)正对的拨动部(7b)，所述的联动套(5)的外侧壁上设有呈环状的限位槽(5a)，所述的拨动部(7b)插在限位槽(5a)内。6.根据权利要求1或2所述的双向自动变速传动机构，其特征在于，所述的联动机构包括联动套(5)端面上呈柱状凸出的限位部(5b)和外环(2b)上对应设置的插口(2bl)，所述的限位部(5b)至少有两个且沿联动套(5)的周向均布，所述的插口(2bl)的数量与限位部(5b)相同且位置一一对应，所述的限位部(5b)能插设在对应的插口(2bl)内。
【文档编号】F16H3/091GK205559700SQ201620067239
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】屠国锋
【申请人】屠国锋