专利名称：具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种换挡变速装置，特别涉及一种用于电动摩托车或者电动自行车的具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置。
背景技术：
电动摩托车或者电动自行车的速度挡位通常分为一挡和二挡，一挡速度低，二挡速度高。一、二挡主动齿轮分别与一、二挡从动齿轮常啮合，一、二挡从动齿轮分别通过超越离合器安装在同一输出轴上，二挡从动齿轮与输出轴之间采用电磁控制的超越离合器。电动摩托车在一挡行驶时，输出轴与一挡从动齿轮等转速转动，二挡从动齿轮转速大于输出轴转速，二挡从动齿轮由其与输出轴之间的可控超越离合器超越输出轴；当需要换挡变速成二挡时，操控二挡从动齿轮与输出轴之间的电磁控制超越离合器，使二挡从动齿轮带动输出轴等转速转动，此时，一挡从动齿轮转速低于输出轴转速，输出轴通过其与一挡从动齿轮之间的超越离合器超越一挡从动齿轮。目前，用于电动摩托车的具有超越离合特性的电磁控制超越离合器包括二挡齿轮的心部安装有花键凸轮，花键凸轮通过花键配合与输出轴形成可拆装固定连接，花键凸轮圆周均布有多段由升程特性的圆滑曲面，在花键凸轮与二挡齿轮内径之间设有保持架，保持架的均分缺口内具有滚柱，滚柱分别与凸轮的每段圆滑曲面相对应，保持架与花键凸轮之间安装有能够使保持架将滚柱挤向凸轮曲面低位的弹簧，依靠弹簧使滚柱与齿轮和花键凸轮脱离摩擦连接状态以实现超越，通过对保持架施加电磁阻力使齿轮和花键凸轮保持摩擦连接，从而实现二挡齿轮与输出轴的等转速转动。由于该超越离合器的摩擦曲面设在花键凸轮上，受结构限制，花键凸轮结构尺寸较小，机械强度低，同时，因为设有内花键，其壁厚严重不均，在对其进行热处理过程中，极易发生应力集中现象而导致产生裂纹、形成废品而造成损失，或者严重影响其使用寿命，增加了用户的使用维修成本。为此，需要进一步改进。发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种用于电动摩托车或者电动自行车的制造和使用成本低、使用寿命长的具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。一种具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置，包括同轴转动连接在输出轴上的二挡从动齿轮、位于二挡从动齿轮的一端内部并通过花键结构与输出轴形成可拆装固定连接的花键套，花键套与二挡从动齿轮之间圆周均布有数个凸轮曲面，凸轮曲面连接有摩擦滚柱，花键套与二挡从动齿轮可通过摩擦滚柱形成摩擦连接，数个摩擦滚柱共同配合有一空套在输出轴外部并可拨动数个摩擦滚柱同步实现周向位移的拨叉盘，拨叉盘上连接有多个压缩弹簧，压缩弹簧可使二挡从动齿轮和花键套脱离摩擦连接，拨叉盘的一侧外部还设有可向拨叉盘施加电磁阻力以使二挡从动齿轮与花键套保持摩擦连接的电磁铁，所述花键套与二挡从动齿轮的相向面为圆柱面；所述凸轮曲面为内曲面，凸轮曲面设在二挡从动齿轮上，或者二挡从动齿轮内部还固定连接有内曲面凸轮，凸轮曲面设在内曲面凸轮上，二挡从动齿轮由内曲面凸轮通过摩擦滚柱与花键套保持或者脱离摩擦连接。采用前述技术方案的本实用新型，由于凸轮曲面为内曲面，凸轮曲面或者直接设在二挡从动齿轮上，或者设在与二挡从动齿轮固定连接的内曲面凸轮上，在确保原有结构强度不变的情况下，增大了凸轮曲面的结构尺寸，从而可相应增大过渡圆角；同时，花键套上不设凸轮曲面，其壁厚变化较小，可大幅度降低热处理时因应力集中而产生裂纹和使用过程中因疲劳而产生裂纹的风险，进而有效减少因产品裂纹所带来的废品损失，延长了产品使用寿命，且制造更方便，从而有效降低了制造成本，减少用户维修成本。摩擦滚柱及凸轮曲面的数量可根据具体结构尺寸确定，通常为4 12个。优选的，所述凸轮曲面设在内曲面凸轮上，凸轮曲面贯穿内曲面凸轮厚度，凸轮曲面形成内曲面凸轮的内表面；所述内曲面凸轮通过螺钉与二挡从动齿轮固定连接。内曲面凸轮与二挡从动齿轮形成分体结构，凸轮曲面贯穿内曲面凸轮，因此，凸轮曲面可采用拉制的方式加工，可大幅度提高生产效率，进而降低制造成本。优选的，所述拨叉盘的一端位于二挡从动齿轮外侧，拨叉盘伸入二挡从动齿轮内部另一端端面上圆周均布有数个用于容纳摩擦滚柱的凹槽，凹槽的数量与摩擦滚柱的数量相等；拨叉盘与二挡从动齿轮的相向侧面上还均布有多个突起的凸柱，凸柱的数量与压缩弹簧的数量相等；所述二挡从动齿轮与拨叉盘的相向侧面上向外突出有凸阶，在凸阶端面上圆周均布有多个凹槽；所述拨叉盘的凸柱前端伸入凹槽中；所述压缩弹簧位于凹槽中， 压缩弹簧两端分别与凸柱和凹槽一端内侧壁连接，压缩弹簧通过拨叉盘将摩擦滚柱推离花键套外圆柱面。凹槽及压缩弹簧数量根据结构尺寸大小具体确定，通常为2 4个，确保在二挡从动齿轮处于非工作状态时，二挡从动齿轮与输出轴保持超越，其结构简单、制造、拆装方便，可有效降低制造成本。进一步优选的，所述拨叉盘设有均布的多个开槽，开槽设在拨叉盘位于二挡从动齿轮外侧的部分，拨叉盘外侧设有环状压盖，拨叉盘的中部从压盖的中部孔中露出，压盖内侧面突出有多个通过螺钉与二挡从动齿轮端面固定连接的凸台，凸台呈圆周均布，凸台的数量与拨叉盘的开槽数量相等，多个凸台分别位于拨叉盘的多个开槽中，凸台与开槽的相向侧壁之间具有设定间隙；所述凹槽贯穿二挡从动齿轮的凸阶外侧壁；所述压盖的外周向二挡从动齿轮方向延伸有包围在凸阶外周的筒壁。拨叉盘可通过压盖、螺钉与二挡从动齿轮形成可整体拆装的结构，在生产过程中可独立形成部件组装，且拆装方便，可进一步提高生产效率，降低生产成本。开槽数量根据结构尺寸大小具体确定，通常为2 4个；拨叉盘的中部从压盖的中部孔中露出，便于电磁铁向其施加电磁阻力；凸台与开槽的相向侧壁之间设定间隙的大小以使拨叉盘有足够的摆动角度，确保二挡从动齿轮和花键套能正常保持和脱离摩擦连接功能为原则；由于凹槽贯穿二挡从动齿轮的凸阶外侧壁，进一步确保压缩弹簧安装方便。本实用新型与现有技术相比的有益效果是，结构简单、拆装方便、废品损失小、使用寿命长，制造和使用成本低。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型图1中的A-A剖视图；[0016]图3本实用新型图1中的B-B剖视图；图4是本实用新型中的拨叉盘结构示意；图5本实用新型图4中的C-C剖视图；图6是本实用新型中的压盖结构示意图；图7是本实用新型图6中的D-D剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。参见图1，一种具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置，包括同轴转动连接在输出轴1上的二挡从动齿轮2、位于二挡从动齿轮2的一端内部并通过花键结构与输出轴1 形成可拆装固定连接的花键套3，花键套3与二挡从动齿轮2之间圆周均布有八个凸轮曲面4，凸轮曲面4连接有摩擦滚柱5，花键套3与二挡从动齿轮2可通过摩擦滚柱5形成摩擦连接，八个摩擦滚柱5共同配合有一空套在输出轴1外部并可拨动八个摩擦滚柱5同步实现周向位移的拨叉盘6，拨叉盘6上连接有多个压缩弹簧7，压缩弹簧7可使二挡从动齿轮2和花键套3脱离摩擦连接，拨叉盘6的一侧外部还设有可向拨叉盘6施加电磁阻力以使二挡从动齿轮2与花键套3保持摩擦连接状态的电磁铁8，所述花键套3与二挡从动齿轮2的相向面为圆柱面；所述凸轮曲面4为内曲面，凸轮曲面4设在二挡从动齿轮2上，或者二挡从动齿轮2内部还固定连接有内曲面凸轮9，凸轮曲面4设在内曲面凸轮9上，二挡从动齿轮2由内曲面凸轮9通过摩擦滚柱5与花键套3保持或者脱离摩擦连接。参见图3，所述凸轮曲面4设在内曲面凸轮9上，凸轮曲面4贯穿内曲面凸轮9厚度，凸轮曲面4形成内曲面凸轮9的内表面；所述内曲面凸轮9通过螺钉与二挡从动齿轮2 固定连接。参见图1、图2、图3、图4、图5，所述拨叉盘6的一端位于二挡从动齿轮2外侧，拨叉盘6伸入二挡从动齿轮2内部另一端端面上圆周均布有六个用于容纳摩擦滚柱5的凹槽 61 ；拨叉盘6与二挡从动齿轮2的相向侧面上还均布有两个突起的凸柱62 ；所述二挡从动齿轮2与拨叉盘6的相向侧面上向外突出有凸阶，在凸阶端面上圆周均布有两个凹槽21 ； 所述拨叉盘6的凸柱62前端伸入凹槽21中；所述压缩弹簧7位于凹槽21中，压缩弹簧7 两端分别与凸柱62和凹槽21 —端内侧壁连接，压缩弹簧7通过拨叉盘6将摩擦滚柱5推离花键套3外圆柱面。参见图2、图3、图4、图5、图6、图7，所述拨叉盘6设有均布有四个开槽63，开槽 63设在拨叉盘6位于二挡从动齿轮2外侧的部分，拨叉盘6外侧设有环状压盖11，拨叉盘 6的中部从压盖11的中部孔中露出，压盖11内侧面突出有四个通过螺钉与二挡从动齿轮2 端面固定连接的凸台111，凸台111呈圆周均布，四个凸台111分别位于拨叉盘6的多个开槽63中，凸台111与开槽63的相向侧壁之间具有设定间隙；所述凹槽21贯穿二挡从动齿轮2的凸阶外侧壁；所述压盖11的外周向二挡从动齿轮2方向延伸有包围在凸阶外周的筒壁 112。工作原理下面通过本实用新型工作过程的介绍对工作原理进行简要说明参见图1、图2、图3，本实用新型的工作过程是这样的，当电动摩托车需要在一挡行驶时，输出轴1在一挡从动齿轮(图中未示出)带动下按图示方向旋转，花键套3随输出轴1等转速转动，二挡从动齿轮2由二挡主动齿轮(图中未示出)带动旋转，此时，虽然二挡主动齿轮2的转速大于输出轴1转速，但由于压缩弹簧7的通过弹性力使拨叉盘6将摩擦滚柱5推压在远离花键套3外圆柱面位于内曲面凸轮9的凸轮曲面4远端，二挡从动齿轮2不能通过凸轮曲面4向摩擦滚柱5施加摩擦力矩，摩擦滚柱5与花键套3及与二挡从动齿轮2固定连接的凸轮连接结构脱开摩擦连接状态，摩擦滚柱5同拨叉盘6—起随二挡从动齿轮2公转，其结果是，二挡从动齿轮2在输出轴1上空转，输出轴1与一挡从动齿轮等转速转动。当电动摩托车需要在二挡行驶时，二挡从动齿轮2由二挡主动齿轮带动旋转(图中未示出)，输出轴1在一挡从动齿轮(图中未示出)带动旋转，花键套3随输出轴1等转速转动，二挡主动齿轮2的转速大于输出轴1转速，此时，电磁铁8工作，拨叉盘6受电磁阻力作用克服压缩弹簧7的弹性力，将摩擦滚柱5推向内曲面凸轮9的凸轮曲面4的近端，逐渐与花键套3外圆柱面凸轮曲面4形成摩擦连接，二挡从动齿轮2通过凸轮曲面4向摩擦滚柱5施加摩擦力矩，带动花键套3随二挡从动齿轮2等转速转动，花键套3带动输出轴1 等转速转动；由于一挡从动齿轮与输出轴1之间设有普通结构的超越离合器，当一挡从动齿轮转速低于输出轴1时，输出轴1在一挡从动齿轮内空转，从而超越一挡从动齿轮；以此实现输出轴1与二挡从动齿轮2等转速旋转。以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本实用新型的范围和意图之内的。
权利要求1.一种具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置，包括同轴转动连接在输出轴(1) 上的二挡从动齿轮O)、位于二挡从动齿轮(2)的一端内部并通过花键结构与输出轴(1)形成可拆装固定连接的花键套(3)，花键套C3)与二挡从动齿轮( 之间圆周均布有数个凸轮曲面(4)，凸轮曲面(4)连接有摩擦滚柱(5)，花键套C3)与二挡从动齿轮( 可通过摩擦滚柱(5)形成摩擦连接，数个摩擦滚柱( 共同配合有一空套在输出轴(1)外部并可拨动数个摩擦滚柱(5)同步实现周向位移的拨叉盘(6)，拨叉盘(6)上连接有多个压缩弹簧(7)， 压缩弹簧(7)可使二挡从动齿轮( 和花键套C3)脱离摩擦连接，拨叉盘(6)的一侧外部还设有可向拨叉盘(6)施加电磁阻力以使二挡从动齿轮( 与花键套C3)保持摩擦连接的电磁铁(8)，其特征在于所述花键套(3)与二挡从动齿轮O)的相向面为圆柱面；所述凸轮曲面(4)为内曲面，凸轮曲面(4)设在二挡从动齿轮( 上，或者二挡从动齿轮O)内部还固定连接有内曲面凸轮(9)，凸轮曲面(4)设在内曲面凸轮(9)上，二挡从动齿轮O)由内曲面凸轮(9)通过摩擦滚柱( 与花键套C3)保持或者脱离摩擦连接。
2.根据权利要求1所述的具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置，其特征在于 所述凸轮曲面⑷设在内曲面凸轮(9)上，凸轮曲面⑷贯穿内曲面凸轮(9)厚度，凸轮曲面(4)形成内曲面凸轮(9)的内表面；所述内曲面凸轮(9)通过螺钉与二挡从动齿轮(2) 固定连接。
3.根据权利要求1所述的具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置，其特征在于 所述拨叉盘(6)的一端位于二挡从动齿轮( 外侧，拨叉盘(6)伸入二挡从动齿轮O)内部另一端端面上圆周均布有数个用于容纳摩擦滚柱( 的凹槽(61)，凹槽(61)的数量与摩擦滚柱(5)的数量相等；拨叉盘(6)与二挡从动齿轮O)的相向侧面上还均布有多个突起的凸柱(62)，凸柱(6 的数量与压缩弹簧(7)的数量相等；所述二挡从动齿轮( 与拨叉盘(6)的相向侧面上向外突出有凸阶，在凸阶端面上圆周均布有多个凹槽；所述拨叉盘㈩)的凸柱(62)前端伸入凹槽中；所述压缩弹簧(7)位于凹槽中，压缩弹簧 (7)两端分别与凸柱(6 和凹槽—端内侧壁连接，压缩弹簧(7)通过拨叉盘(6)将摩擦滚柱( 推离花键套C3)外圆柱面。
4.根据权利要求3所述的具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置，其特征在于 所述拨叉盘(6)设有均布的多个开槽(63)，开槽(6 设在拨叉盘(6)位于二挡从动齿轮 (2)外侧的部分，拨叉盘(6)外侧设有环状压盖(11)，拨叉盘(6)的中部从压盖(11)的中部孔中露出，压盖(11)内侧面突出有多个通过螺钉与二挡从动齿轮( 端面固定连接的凸台(111)，凸台(111)呈圆周均布，凸台(111)的数量与拨叉盘(6)的开槽(63)数量相等， 多个凸台(111)分别位于拨叉盘(6)的多个开槽(63)中，凸台(111)与开槽(63)的相向侧壁之间具有设定间隙；所述凹槽贯穿二挡从动齿轮( 的凸阶外侧壁；所述压盖(11) 的外周向二挡从动齿轮方向延伸有包围在凸阶外周的筒壁(112)。
专利摘要本实用新型公开了一种具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置，包括同轴转动连接在输出轴上的二挡从动齿轮、二挡从动齿轮内部固定连接有圆周均布有数个凸轮内曲面的内曲面凸轮，内曲面凸轮内部有与输出轴固定连接且外形为圆柱形的花键套，凸轮内曲面与花键套之间有摩擦滚柱，二挡从动齿轮由内曲面凸轮通过摩擦滚柱可与花键套形成摩擦连接；数个摩擦滚柱由一拨叉盘拨动，拨叉盘上有多个可使二挡从动齿轮和花键套脱离摩擦连接的压缩弹簧，拨叉盘的一侧外部有可向拨叉盘施加电磁阻力以使二挡从动齿轮和花键套保持摩擦连接的电磁铁。本实用新型的有益效果是，结构简单、拆装方便、废品损失小、使用寿命长，制造和使用成本低。
文档编号F16H3/10GK201944205SQ201120053990
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者傅元才, 周永生, 秦兆量 申请人:重庆阿尔迪机电技术开发有限公司