阅读说明：本技术 双向自动变速装置的变速传动机构 (Speed-changing transmission mechanism of bidirectional automatic speed-changing device ) 是由 屠申富 屠昌德 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种双向自动变速装置的变速传动机构,属于变速器技术领域。它解决了现有变速传动机构成本高的问题。本双向自动变速装置的变速传动机构包括主轴、轴向固定在主轴外的输入件以及套设于主轴上并与输入件螺纹连接的结合件,结合件外侧设有能对其形成转动阻力的摩擦件,摩擦件采用条形金属片制成,摩擦件上具有弯折后形成的弹性作用部与配合部,摩擦件能通过配合部与双向自动变速装置的壳体形成周向固定,弹性作用部与结合件外壁相抵靠且弹性作用部的弹力向内作用在结合件上。本双向自动变速装置的变速传动机构具有制造成本低、耐磨性强等优点。(The invention provides a speed change transmission mechanism of a bidirectional automatic speed change device, and belongs to the technical field of transmissions. It has solved the current problem that variable speed drive mechanism is with high costs. The speed change transmission mechanism of the bidirectional automatic speed change device comprises a main shaft, an input piece axially fixed outside the main shaft and a combining piece sleeved on the main shaft and in threaded connection with the input piece, wherein a friction piece capable of forming rotation resistance to the friction piece is arranged on the outer side of the combining piece, the friction piece is made of strip-shaped metal sheets, an elastic action part and a matching part formed after bending are arranged on the friction piece, the friction piece can form circumferential fixation with a shell of the bidirectional automatic speed change device through the matching part, the elastic action part is abutted against the outer wall of the combining piece, and the elastic force of the elastic action part acts on the combining piece inwards. The speed change transmission mechanism of the bidirectional automatic speed change device has the advantages of low manufacturing cost, strong wear resistance and the like.)

双向自动变速装置的变速传动机构

技术领域

本发明属于变速器技术领域，涉及双向自动变速装置，尤其涉及双向自动变速装置的变速传动机构。

背景技术

传统的双向自动变速电机通过单向卡头和前进单向器以及后退单向器的配合来实现电动三轮车的前进或后退，但是，这种结构存在着结构不紧凑、零部件分布分散、空间占用过多等问题。为此，本申请人曾对传统结构进行改进并提出了专利申请号为201610662924.7的双向自动变速电机传动装置，它很好地减小了整个传动装置所占用的空间，使整个结构变得更加简单，但是它对于零部件之间的配合有着比较高的要求，尤其是在前进与后退之间切换时很容易出现配合不到位而导致切换失败的情况。

为了解决上述问题，申请人针对原有技术进行了改变并又提出了专利申请号为201911101268.3的双向自动变速装置的倒车传动机构，它包括主轴、套接于主轴上且能与主轴形成联动关系的传动件以及轴向固定于主轴上的输入件，传动件与输入件之间设有能使两者沿周向联动或脱开的离合结构，主轴上套设有结合件且结合件上下移动时能够使离合结构在传动件与输入件沿周向联动与脱开之间进行切换，结合件与输入件螺纹连接，输入件的内周面设有弧形槽，结合件外侧设有凸头，凸头位于弧形槽内。当从前进切换至倒车时，输入件接收动力而相对于传动件做反向转动，由于输入件与结合件螺纹连接，且结合件外侧的凸头位于输入件的弧形槽内，使得输入件能通过弧形槽与凸头的配合而相对于结合件转动，这样就会驱动结合件顺着螺纹向上移动而使离合结构切换至传动件与输入件沿周向联动，这样传动件也开始反向转动，进而带动主轴反向转动以实现倒车。

在前进切换至倒车过程中凸头与弧形槽有相对运动，由于输入件是与结合件螺纹连接的，因此需要在结合件外侧施加转动阻力以确保结合件能顺利地向上移动。为此，上述双向自动变速装置的倒车传动机构在结合件外侧套接一个定位环，定位环与双向自动变速装置的壳体形成周向固定，同时在定位环与结合件之间设置由弹簧与钢球组成的摩擦结构，通过钢球顶在结合件外形成转动阻力以确保结合件能顺利地向上移动。但是，定位环、钢珠及弹簧的组合式结构导致生产成本变得比较高。针对这种情况，本领域技术人员较为常规的一种手段是采用比较便宜的材料来制造定位环。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了双向自动变速装置的变速传动机构，解决了成本高的技术问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

双向自动变速装置的变速传动机构，包括主轴、轴向固定在主轴外的输入件以及套设于主轴上并与输入件螺纹连接的结合件，所述的结合件外侧设有能对其形成转动阻力的摩擦件，其特征在于，所述的摩擦件采用条形金属片制成，摩擦件上具有弯折后形成的弹性作用部与配合部，摩擦件能通过配合部与双向自动变速装置的壳体形成周向固定，弹性作用部与结合件外壁相抵靠且弹性作用部的弹力向内作用在结合件上。

当输入件反向转动进行倒车时，由于结合件与输入件螺纹连接而结合件又受到摩擦件施加的转动阻力，摩擦件通过配合部与双向自动变速装置的壳体形成周向固定，使得结合件能够顺着螺纹移动而控制主轴与输入件沿周向联动，进而实现倒车。

在本变速传动机构中，摩擦件采用长条金属片弯折而成，并且弹性作用部及配合部都是在长条金属片弯折形成摩擦件时直接形成的，当摩擦件放在结合件外侧时弹性作用部直接抵靠在结合件的外壁上形成结合件的转动阻力。相比于现有技术中的定位环是具有较厚厚度的金属块而言，本方案中的摩擦件在对结合件形成有效转动阻力的同时大大地减少了原材料的应用，进而大大地降低了制造成本。而且，金属材料相比于常规的弹性材料如塑料、尼龙等要更加地耐磨。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的摩擦件呈具有口部的环状，弹性作用部位于靠近口部处。

弹性作用部设于本体的口部处，摩擦件不容易与结合件脱开，在降低制造成本的同时保证了摩擦件与结合件配合的稳定性。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的摩擦件一端具有向外翻折而成的凸片，弹性作用部为摩擦件该端部处的内侧壁。

将摩擦件的一端向外翻折形成凸片，这样一来摩擦件端部处自然就会产生向内的弹力，那么当摩擦件套在结合件外时，摩擦件该端部处的内侧壁便会作为弹性作用部施加向内的弹力在结合件上形成转动阻力。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的弹性作用部所在处为片体一，结合件外周面为圆柱面，片体一与结合件外周面相切。

片体一与结合件外周面相切，即两者形成线接触，这样既满足了形成转动阻力，同时又可避免转动阻力过大而导致变速切换灵敏。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的摩擦件还具有与结合件外周面相切的片体二，凸片与片体二分别固连于片体一的两端。

片体二与结合件外周面相切，两者之间也形成线接触，再结合上片体一与结合件形成线接触，能够确保摩擦件不会移位，在降低制造成本的同时保证了可靠性。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的摩擦件两端部均向外翻折形成凸片，两凸片之间设有能调节距离的调节件。

通过调节件调节两凸片之间的距离，可以对弹性作用部的弹力进行调节，避免弹力过大或过小而影响到结合件的正常动作，在降低制造成本的同时保证了可靠性。在常规中，都是采用拧紧或旋松螺丝来对弹簧的弹力进行调节。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的配合部为弯折而成的U型结构，且配合部的凹口朝外。

当本双向自动变速装置的变速传动机构固定在壳体内时，可以将固定在壳体内的限位件直接卡入到配合部内，从而使摩擦件与壳体周向固定以使摩擦件能稳定地施加转动阻力在结合件上。配合部也是长条金属片弯折成摩擦件时直接形成的，因此进一步降低了制造成本。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，作为另一种技术方案，所述的摩擦件呈梅花型，弹性作用部为摩擦件朝内凸出的部分，配合部为摩擦件外部其中一个内凹处。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的摩擦件采用弹簧钢制成，且摩擦件通过冲压成型。

弹簧钢使得摩擦件具有弹性，采用冲压方式成型摩擦件可以在降低制造成本的同时提高生产效率。

在上述的双向自动变速装置的变速传动机构中，所述的结合件呈筒形，结合件一端位于输入件外并设有环形抵靠面，结合件上设有垫片以及能防止垫片脱离的限位卡簧，摩擦件沿结合件的轴向固定在环形抵靠面与垫片之间。

与现有技术相比，本双向自动变速装置的变速传动机构具有以下优点：

1、摩擦件采用长条金属片弯折而成，弯折后自然形成配合部与弹性作用部，在对结合件形成有效转动阻力的同时大大地减少了原材料的应用，进而大大地降低了制造成本；

2、片体一与片体二均与结合件形成线接触，在既满足形成转动阻力的同时又可避免变速切换不灵敏，并且还可以保证摩擦件与结合件稳定配合以保证可靠性；

3、通过调节件的设置，使得转动阻力可调节以确保处于最佳状态。

附图说明

图1是本双向自动变速装置的变速传动机构实施例一的示意图。

图2是本双向自动变速装置的变速传动机构实施例一的剖视图。

图3是本双向自动变速装置的变速传动机构实施例一中摩擦件与推动套之间的横向剖视图。

图4是本双向自动变速装置的变速传动机构实施例一中摩擦件的示意图。

图5A是推动套与输入件之间的仰视示意图。

图5B是推动套与输入件之间的分解示意图。

图6是输入件、传动件及离合结构之间的示意图。

图7是输入件与联结盘之间的示意图。

图中，1、主轴；2、传动件；2a、结合段一；2b、结合段二；2c、让位段；2d、连接孔；3、输入件；3a、弧形槽；4、结合件；4a、结合套；4a1、插脚；4b、推动套；4b1、凸头；4b2、环形抵靠面；5、摩擦件；5a、弹性作用部；5b、配合部；5c、片体一；5d、凸片；5d1、通孔；5e、片体二；6、调节件；7、垫片；8、限位卡簧；9、联结盘；9a、联结孔；10、滚柱；11、磁铁；12、缓冲器；13、输出齿轮；14、从动齿轮；15、连接架；16、传动支座；17、联结爪；18、联结套；19、向心块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，双向自动变速装置的变速传动机构，包括主轴1、套接于主轴1上且能与主轴1形成联动关系的传动件2以及轴向固定于主轴1上的输入件3，传动件2与输入件3之间设有能使两者沿周向联动或脱开的离合结构，主轴1上套设有结合件4，结合件4与输入件3螺纹连接，结合件4外侧设有能对其形成转动阻力的摩擦件5，当结合件4沿主轴1移动时能够使离合结构在传动件2与输入件3沿周向联动与脱开之间进行切换。

图2、图5A、图5B、图6和图7所示，在本实施例中，传动件2与输入件3均呈环状，离合结构包括设于输入件3内侧的联结盘9以及若干定位于联结盘9上的滚柱10，联结盘9通过磁铁11吸附于输入件3的内侧顶壁上，传动件2外侧沿周向设有若干让位槽，各滚柱10位于对应的让位槽内且联结盘9能带动各滚柱10沿着对应让位槽移动，各让位槽朝向输入件3的槽壁均包括结合段一2a、结合段二2b以及连接于结合段一2a与结合段二2b之间的让位段2c。传动件2的一端面设有若干呈弧形的连接孔2d，结合件4包括套设于主轴1外的结合套4a以及套接于结合套4a外的推动套4b，推动套4b能相对于结合套4a转动且推动套4b与结合套4a沿轴向固定，摩擦件5设于推动套4b外。联结盘9上贯穿设置有若干联结孔9a，结合套4a的一端面设有若干插脚4a1，各插脚4a1穿过对应联结孔9a并插入连接孔2d内。推动套4b一端螺纹连接于输入件3内，输入件3的内周面设有弧形槽3a，推动套4b侧部设有位于弧形槽3a内并能沿其运动的凸头4b1。推动套4b另一端伸出输入件3外，结合套4a上设有限位卡簧8与垫片7，推动套4b伸出输入件3的部分具有环形抵靠面4b2，摩擦件5通过限位卡簧8轴向固定在垫片7与环形抵靠面4b2之间。

当滚柱10位于结合段一2a处时，结合段一2a及输入件3内壁均与滚柱10外壁相抵靠，使得输入件3与传动件2通过滚柱10周向连接；当滚柱10位于让位段2c处时，让位段2c到输入件3内壁的垂直距离大于滚柱10的外径，输入件3与传动件2相脱离；当滚柱10位于结合段二2b处时，结合段二2b及输入件3内壁均与滚柱10的外壁相抵靠，输入件3与传动件2通过滚柱10周向连接。关于离合结构的具体结构与工作原理以及结合件44与离合结构之间的配合关系，可参照申请号为201811552712.9所公开的一种双向自动变速器的传动机构。

如图1和图4所示，摩擦件5采用条形金属片弯折而成，条形金属片具体是弹簧钢材料。双向自动变速装置包括壳体，摩擦件5上具有弯折后形成的配合部5b，配合部5b具体为弯折而成的U型结构，配合部5b的凹口朝外，双向自动变速装置的壳体内固定有限位件，限位件卡入配合部5b内。限位件可以是固定于双向自动变速装置的壳体内的限位销或限位螺钉或限位块等。摩擦件5上还具有弯折后形成的弹性作用部5a，弹性作用部5a与推动套4b外壁相抵靠且弹性作用部5a的弹力向内作用在推动套4b上。

进一步地，如图1、图4和图5所示，摩擦件5呈具有口部的环状，弹性作用部5a位于口部处，摩擦件5的口部抱在推动套4b的外壁上。摩擦件5一端具有向外翻折而成的凸片5d，弹性作用部5a为摩擦件5该端部处的内侧壁。弹性作用部5a所在处为片体一5c，推动套4b外周面为圆柱面，片体一5c与推动套4b外周面相切。摩擦件5还具有与推动套4b外周面相切的片体二5e，凸片5d与片体二5e分别固连于片体一5c的两端，凸片5d与片体一5c之间以及片体一5c与片体二5e之间可以直接固连也可以是通过圆弧过渡。在本实施例中，摩擦件5的两端均具有向外翻折而成的凸片5d，两凸片5d平行设置，且两凸片5d之间设有能调节距离的调节件6，片体二5e的数量为两个且两片体二5e分别固连于配合部5b的两端。具体来说，调节件6为调节螺丝与螺帽，两凸片5d上分别贯穿设置有通孔5d1，调节螺丝端部依次穿过两通孔5d1，螺帽螺纹连接于调节螺丝的端部。实际在生产时，摩擦件5可直接利用模具冲压成型，相比于现有技术需要分别制造定位环、钢珠与弹簧而言，本方案还可以使生产效率更高。

如图2所示，主轴1上固连有用于输出动力的输出齿轮13，本双向自动变速装置的动力输入为变速电机，双向自动变速装置还包括前进变速机构以及在以及在前进变速时起到缓冲作用的缓冲器12，缓冲器12的具体结构及工作原理可参照申请号为201711099388.5所公开的自动变速电机的传动机构。缓冲器12与主轴1通过花键配合，传动件2抵靠于缓冲器12上且两者通过凹凸方式相配合，通过缓冲器12与主轴1的配合以及传动件2与缓冲器12的配合使得传动件2与主轴1之间形成联动关系。

该前进变速机构主要用于实现在低速前进时与高速前进时的速度切换。其中，前进变速机构主要包括轴向固定于主轴1上的从动齿轮14以及周向固定于从动齿轮14上的连接架15，主轴1上轴向固定有传动支座16且传动支座16与缓冲器12周向固定，传动支座16位于连接架15内侧，传动支座16上铰接有若干围绕着主轴1分布的联结爪17，各联结爪17能够相对于传动支座16摆动，传动支座16外套设有联结套18，联结套18外侧沿周向设有若干推动部，当联结套18转动时推动部能带动联结爪17摆动，摆动后的联结爪17能使连接架15与传动支座16周向固定。连接架15内铰接有两均呈圆弧状并分布于联结套18两侧的向心块19，且连接架15内在两向心块19之间固定有磁块，向心块19的铰接点于靠近向心块19的外端处，向心块19的内端吸附在对应磁块上。

车辆在低速前进时，输入件3的动力直接通过传动件2传递在主轴1处进行输出。在此过程中，弧形槽3a的一侧槽壁与凸头4b1相抵靠，使得推动套4b克服摩擦件5上弹性作用部5a的作用而随着输入件3一同转动。

切换至高速前进时，通过前进变速机构的作用使得主轴1连带着传动件2沿逆时针高速转动，传动件2的转速大于输入件3的转速，离合结构使传动件2与输入件3沿周向脱开。该状态下，凸头4b1仍与弧形槽3a的同一侧槽壁相抵靠，使得推动套4b克服摩擦件5上弹性作用部5a的作用而随着输入件3一同转动。

切换至倒车时，输入件3接收动力做顺时针转动，使得弧形槽3a的另一侧槽壁向凸头4b1靠近，若是以输入件3为静止对象则表现为凸头4b1沿着弧形槽3a运动。在该过程中，推动套4b与输入件3之间沿周向无作用力，同时推动套4b又受到摩擦件5上弹性作用部5a的作用力，使得推动套4b不与输入件3同步转动，这样一来推动套4b就会顺着螺纹而推动结合套4a向远离传动件2的方向移动。如此，使得周向结构切换至将输入件3与传动件2沿周向联动，从而使主轴1逆向转动实现车辆的倒退。当输入件3转动至弧形槽3a的另一侧槽壁与凸头4b1相抵靠后，输入件3与推动套4b重新周向连接在一起而形成同步转动。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，摩擦件5呈梅花型，弹性作用部5a为摩擦件5朝内凸出的部分，配合部5b为摩擦件5外部其中一个内凹处。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明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，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。