可空转控制的双重单向离合器以及变速器的制作方法

文档序号:13842166阅读:167来源:国知局
可空转控制的双重单向离合器以及变速器的制作方法

本发明涉及可空转控制的双重单向离合器以及具备该可空转控制的双重单向离合器的变速器(Dual one way clutch and transmission having the same),特别是作为如下装置而最终能够提供一种适用于搭载了可正反驱动的马达的三轮或四轮电动车或船舶等并实现紧凑结构的手动及自动变速器,所述装置改善能够根据驱动源的正反旋转而向正向或反向中的一个方向输出的双重单向离合器,以便根据需要而针对正向及反向均能转换为空转状态,另一方面,将其应用于具备差动功能的变速器,从而不仅限于高速前进模式或低速前进模式,而且能够实现包括后退模式的综合性变速。



背景技术:

一般而言,为了全面提高工业机械的运转性能,或者在配备有车轮而接受人力传递或利用传动力等各种驱动力进行行驶的自行车、轮椅、汽车、轻便摩托车、摩托车、船舶等运输装置中配备有用于提高行驶性能的变速器。

这种变速器可以按照驾驶员的操作而实施变速,根据行驶环境而获得所要求的扭矩或速度。

最近,一直使用将由太阳齿轮、行星齿轮、齿圈以及承载架构成的行星齿轮组配备于轮毂壳内而以多档对速度进行变速的变速器。

但是,与复杂的结构的变速器相比,这种变速器变速档的数量少,特别是在负载驱动行驶状态下进行变速操作时,无法顺利地控制被驱动负载强力约束的棘爪,存在无法柔和地实现变速的技术上的问题。

作为利用了存在这种问题的行星齿轮组的变速器的替代方案,开发了无级变速器,无级变速器(Continuously variable transmission;CVT)具有不受预先设定的变速档的制约且可以连续地自由变更变速比的优点。

但是,与现有的齿轮型变速器相比,体积大且结构复杂,从而制造成本高,特别是需要以摩擦力为基础,使旋转力变速并输出,因而当较大负载进行作用时,耐久性下降,更重要的是存在容易发生因构成要素相互间打滑导致的动力损失的技术上的问题。

特别是最近,随着将马达用作驱动源的自行车、轻便摩托车等两轮电动车的快速增长,实际上要求一种即使具有较少变速档数但却紧凑、耐久性高的结构的变速器。

迎合这种消费者要求,本申请人开发了应用双重单向离合器的紧凑的变速器并通过韩国专利申请进行了申请。

但是,以往的具备双重单向离合器的变速器由于不需要另外的变速机构的控制,仅仅凭借使驱动源的旋转方向转换为正向或反向,以实施向高速前进模式或低速前进模式的变速。

如上所述,由于不具备另外的变速机构,输出仅向预先设定的一个方向进行,因而存在的致命缺点是,即使允许逆输入,也无法实现后退模式的控制。

即,以往的具备双重单向离合器的变速器适用于不需要后退模式的两轮电动车。

最近,以马达为驱动源的轻型的三轮或四轮电动车的开发正在急速发展,但是,就三轮或四轮的电动车而言,后退模式或差动装置是必需的,因而存在无法应用以往的具备双重单向离合器的变速器的现有技术上的问题。



技术实现要素:

所要解决的课题

本发明用于解决所述的问题,旨在提供如下可空转控制的双重单向离合器及具备该可空转控制的双重单向离合器的变速器,针对双重单向离合器,正向及反向均能够转换为空转状态,在这种空转状态下,可以强制直接连接正向或反向中的一个,从而能够进行后退及再生制动,而且能够赋予差动功能,因此最终能够提供适用于搭载了能够正反驱动的马达的三轮或四轮电动车或船舶等的紧凑结构的手动及自动变速器。

课题的解决方案

这种本发明的可空转控制的双重单向离合器通过包括如下部分而实现:驱动轴,能够接受从可正反驱动的驱动源传递来的旋转力而进行旋转,并且在外周形成有内侧约束面;承载架,供正向约束体及反向约束体以预定相位角差且以放射状等间隔地配备在两面;正向输出环及反向输出环,分别位于所述正向约束体及所述反向约束体的外侧,根据所述驱动轴的旋转方向,在作为内周面的外侧约束面和所述内侧约束面之间,选择性地约束所述正向约束体或所述反向约束体,使旋转力输出;控制销,以不与所述驱动轴干涉的方式沿着半径方向贯通而使两端固定于所述承载架;以及控制轴,沿着所述驱动轴的轴中心贯通并一体旋转,根据轴向位置来控制所述控制销相对于所述驱动轴的旋转滑移。

其中,优选在所述控制轴上形成有供所述控制销贯通并配置的狭槽,所述狭槽包括:沿着轴向以与所述控制销的直径对应的宽度形成的固定部;以及以比所述固定部宽度更宽的宽度形成的允许部。

而且,优选在所述控制轴的一侧,配备有将所述控制轴推向一个方向的促动器,在所述控制轴的另一侧,配备有用于使所述控制轴复位的弹性体。

再者,优选所述促动器的可动端以半球形状或圆锥形状成形,由此减小与所述控制轴的末端的接触面积。

其次,本发明的具备可空转控制的双重单向离合器的变速器可以通过包括如下部分而实现:所述的可空转控制的双重单向离合器;从动构件,其最终输出旋转力;第一动力传递组件,其接受从所述正向输出环传递来的旋转力而进行变速,传递至所述从动构件;以及第二动力传递组件,其接受从所述反向输出环传递来的旋转力并传递至所述从动构件,并且以与所述第一动力传递组件相同的旋转方向但不同变速比来实施变速。

此时,优选所述第一动力传递组件和所述第二动力传递组件包括多个齿轮、或者皮带及带轮,根据所述齿轮的齿数比或所述皮带轮的直径比来实现变速。

尤其优选在所述第一动力传递组件或所述第二动力传递组件中形成有强制约束齿形,在所述控制轴上配备有能够与所述强制约束齿形啮合的强制约束销,根据所述控制轴的轴向位置,控制所述强制约束齿形与所述强制约束销的啮合与否。

而且,优选追加构成有控制部,所述控制部能够对驱动源的旋转方向进行正反控制的同时,能够控制相对于促动器可动端的行程长度。

最后,优选所述从动构件为公知的差动齿轮组。

发明的效果

就如上所述的本发明针对双重单向离合器而言,正向及反向均能够转换为空转状态,在这种空转状态下,可以强制直接连接正向或反向中的一个,能够后退及再生制动,而且能够赋予差动功能,从而最终能够提供适用于搭载了可正反驱动的马达的三轮或四轮电动车或船舶等的紧凑结构的手动及自动变速器。

附图说明

图1是表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的立体图。

图2是本发明的可空转控制的双重单向离合器中的分离了正向输出环及反向输出环的分解立体图。

图3是本发明的可空转控制的双重单向离合器的分解立体图。

图4是本发明的可空转控制的双重单向离合器的运转状态图。

图5是表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的省略了驱动轴的结合状态的立体图。

图6是表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的控制轴的一个示例的俯视图。

图7是表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的控制轴的另一示例的俯视图。

图8是表示本发明的可空转控制的双重单向离合器中的控制轴又一示例的俯视图。

图9是表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的立体图。

图10是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了罩体的左侧面分解立体图。

图11是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了罩体的右侧面分解立体图。

图12是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了轴承的左侧面分解立体图。

图13是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了轴承的右侧面分解立体图。

图14是表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的第一动力传递组件及第二动力传递组件的结合状态的图。

图15是表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的强制约束齿形的图。

图16是表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的作为从动构件的差动齿轮组的分解立体图。

图中:

1—双重单向离合器,10—驱动源(马达),11—轴套,20—罩体,100—驱动轴,101—花键,102—轴孔,110—内侧约束面,120—贯通孔,130—引导孔,140—轴承,200—承载架,210—正向约束体,211—容纳槽,220—反向约束体 221—容纳槽,300—正向输出环,400—反向输出环,310、410—外侧约束面,500—控制销,501—固定销,600—控制轴,610—狭槽,611—固定部,612—允许部,620—促动器,621—可动端,630—弹性体,640—强制约束销,650—强制约束齿形,700—第一动力传递组件,710—齿轮,720—第一旋转轴,721—第一大齿轮,722—第一小齿轮,723—轴承,800—第二动力传递组件,810—齿轮,820—第二旋转轴,821—第二大齿轮,822—第二小齿轮,823—轴承,900—从动构件,901—轴承,910—旋转轴,920—第一伞齿轮,930—第二伞齿轮,940—盖体,950—连结单元。

具体实施方式

图1是表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的立体图,图2是本发明的可空转控制的双重单向离合器的分离了正向输出环及反向输出环的分解立体图,图3是本发明的可空转控制的双重单向离合器的分解立体图。

而且,图4作为本发明的可空转控制的双重单向离合器的运转状态图,图4(a)表示控制销500位于允许部612内的状态,图4(b)表示控制销500位于固定部611内的状态,图5是表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的省略了驱动轴的结合状态的立体图。

另外,图6是作为表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的控制轴的一个示例的俯视图,图6(a)是控制销500位于狭槽610的允许部612的状态,图6(b)是控制销500位于狭槽610的固定部611的状态。

图7作为表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的控制轴的另一示例的俯视图,图7(a)是控制销500位于狭槽610的允许部612的状态,图7(b)是控制销500位于狭槽610的固定部611的状态。

而且,图8作为表示本发明的可空转控制的双重单向离合器的控制轴又一示例的俯视图,图8(a)是控制销500位于狭槽610的第一固定部611a的状态,图8(b)是控制销500位于狭槽610的允许部612的状态,图8(c)是控制销500位于狭槽610的第二固定部611b的状态。

另外,图9是表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的立体图,图10是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了罩体的左侧面分解立体图,图11是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了罩体的右侧面分解立体图。

再者,图12是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了轴承的左侧面分解立体图,图13是具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的分离了轴承的右侧面分解立体图,图14作为表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的第一动力传递组件及第二动力传递组件的结合状态的图,图14(a)表示通过正向输出环300的输出状态,图14(b)表示通过反向输出环400的输出状态。

图15是表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器的强制约束齿形的图,图16是表示具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器中的作为从动构件的差动齿轮组的分解立体图。

本发明的实施例中公开的特定结构乃至功能性说明,仅是出于说明基于本发明概念的实施例为目的而示例性列举的,基于本发明概念的实施例可以以多样的形态实施。另外,不得解释为限定于本说明书中所说明的实施例,应理解为包括包含于本发明的思想及技术范围内的所有变更产品、等同产品以及替代产品。

另一方面,在本发明中,第一及/或第二等术语可以用于说明多样的构成要素,但所述构成要素不限定于所述术语。所述术语仅用于将一个构成要素区别于其它构成要素的目的,例如,在不超出基于本发明概念的权利范围的范围内,第一构成要素可以命名为第二构成要素,类似地,第二构成要素也可以命名为第一构成要素。

当提及某种构成要素“连接”或“接续”于另一构成要素时,应理解为既可以直接连接或接续于另一构成要素,也可以在中间存在其它构成要素。相反,当提及某一构成要素“直接连接”或“直接接续”于另一构成要素时,应理解为中间不存在其它构成要素。用于说明构成要素间的关系的其它表现,即,“~之间”和“~直接之间”或“邻接~”和“直接邻接~”等表现也应同样地解释。

本说明书中使用的术语仅用于说明特定的实施例,并非要限定本发明之意。只要在文理上未明确表示不同,单数的表现也包括复数的表现。在本说明书中,“包括”或“具有”等术语应理解为,仅是要指定实施的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在,不预先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。

就本发明的可空转控制的双重单向离合器以及具备该可空转控制的双重单向离合器的变速器而言,其技术上的基本特征在于,针对双重单向离合器1,正向及反向均能转换为空转状态,在这种空转状态下,可以强制直接连接正向或反向中的一个,能够进行后退及再生制动,而且能够赋予差动功能,从而最终能够提供适用于搭载了能够正反驱动的马达的三轮或四轮电动车或船舶等的紧凑构成的手动及自动变速器。

下面参照附图,详细说明本发明的实施例。

就本发明的可空转控制的双重单向离合器而言,如图1至图3所示地优选包括:驱动轴100,其能够接受从可正反驱动的驱动源10传递来的旋转力来进行旋转,并且在外周形成有内侧约束面110;承载架200,其供正向约束体210及反向约束体220以预定相位角差且以放射状等间隔地配置在两面;正向输出环300及反向输出环400,其分别位于所述正向约束体210及所述反向约束体220的外侧,根据所述驱动轴100的旋转方向,在作为内周面的外侧约束面310、410和所述内侧约束面110之间,选择性地约束所述正向约束体210或所述反向约束体220,并使旋转力输出;控制销500,其以不与所述驱动轴100干涉的方式在半径方向上贯通,并且两端固定于所述承载架200;以及控制轴600,其沿着所述驱动轴100的轴中心贯通并一体旋转,根据轴向位置来控制所述控制销500相对于所述驱动轴100的旋转滑移。

即,本发明的可空转控制的双重单向离合器大致包括驱动轴100、承载架200、正向输出环300、反向输出环400、控制销500以及控制轴600。

首先,驱动轴100是能够接受从可正反驱动的驱动源10,更详细而言,能够接受从正反驱动马达传递来的旋转力来进行旋转的旋转轴。

其中,所谓正反驱动马达是指能够根据电源供给而使输出轴旋转,且根据电控信号而使所述输出轴朝一个方向或其相反方向正反旋转。

而且,优选在所述驱动轴100的一侧形成有花键101,在驱动源10的输出轴上形成的轴套11啮合于该花键101,从而不打滑地将驱动源10的旋转力传递给驱动轴100。

此时,在所述驱动轴100的中央,沿着轴中心贯通形成有轴孔102,使下面将说明的控制轴600位于所述轴孔102内。

特别是在这种驱动轴100的一部分区间,更详细而言,在大致中央的外周,形成有一个或多个内侧约束面110,当形成多个内侧约束面110时,优选形成为隔着放射状等间隔。

在图中,示例性表示了设置60度相位角差而形成六个内侧约束面110的情况,但这种内侧约束面110的边缘最好以平缓的曲线相互连接。

在这种内侧约束面110的外侧配置有承载架200,就所述承载架200而言,在两面以设置预定相位角差且隔着放射状等间隔的方式配备有正向约束体210及反向约束体220。

如图3所示,所述承载架200作为正面的容纳槽211及背面的容纳槽221相互设置预定相位角差且非对称地形成的环状体,正向约束体210位于正面的容纳槽211内,反向约束体220位于背面的容纳槽221内。

就所述正向约束体210及所述反向约束体220而言,其形状及大小相互相同,只因安装位置而产生功能差异,由此区分为正向约束体210或反向约束体220。

如图所示,这种正向约束体210及反向约束体220可以具有大致圆柱形状的滚筒形态,虽然未图示,但也可以应用正球形。

而且,形成于所述承载架200的容纳槽211、221分别容纳所述的正向约束体210及反向约束体220,并且构成为以如下方式进行引导:在承载架200不旋转的状态下,限制容纳槽211、221内的约束体210、220沿圆周方向游动,使其仅能沿半径方向进行细微游动。

此时,形成于所述承载架200的正面的容纳槽211和形成于背面的容纳槽221,虽然其形状及大小相互相同,但是就其形成位置而言,具有相互预定的相位角差。

就这种相位角差而言,在位于其内侧的驱动轴100上是正向约束体210及反向约束体220各位于内侧约束面110的一边边缘内的程度。

因此,在一个承载架200上形成有多个容纳槽211、221,各个正向约束体210和反向约束体220位于该容纳槽211、221内。

在图中示例性表示了采用形成有六个内侧约束面110的驱动轴100,因而应用六个正向约束体210及六个反向约束体220的情况,但其个数没有限制,可以适宜地加减。

然后,在所述承载架200的正面和背面,分别配备有正向输出环300及反向输出环400。

这种正向输出环300和反向输出环400作为具有大致L字形状的剖面的环状体,在其内周面分别形成有外侧约束面310、410。

因此,就所述承载架200的正向约束体210及反向约束体220而言,形成于驱动轴100的内侧约束面110位于其内周侧,在其外周侧,正向输出环300的外侧约束面310及反向输出环400的外侧约束面410分别位于正面及背面。

根据这种构成,在图4中,随着所述驱动轴100正向旋转,即,在图中向逆时针方向旋转,正向约束体210被约束于驱动轴100的内侧约束面110与正向输出环300的外侧约束面310之间,从而通过所述正向输出环300,使旋转力向逆时针方向输出。

此时,反向约束体220置于驱动轴100的内侧约束面110与反向输出环400的外侧约束面410之间不被约束的位置,从而不向反向输出环400传递旋转力。

与此相反,随着所述驱动轴100反向旋转,即,在图中向顺时针方向旋转,反向约束体220被约束于驱动轴100的内侧约束面110与反向输出环400的外侧约束面410之间,从而通过所述反向输出环400,使旋转力向顺时针方向输出。

此时,正向约束体210置于驱动轴100的内侧约束面110与正向输出环300的外侧约束面310之间不被约束的位置,从而不向正向输出环300传递旋转力。

如上所述,可以包括驱动轴100、承载架200、正向输出环300以及反向输出环400而构成基本的双重单向离合器1。

其结果,就双重单向离合器1而言,在所述驱动轴100正向旋转时,仅使正向输出环300正向旋转,在所述驱动轴100反向旋转时,仅使反向输出环400反向旋转。

而且,如图15所示,在所述正向输出环300及所述反向输出环400上,分别连接另外的齿轮710、810,可以通过这种齿轮710、810来实现输出。

截止现在,对基本的双重单向离合器1的构成及作用进行了说明,下面对如上所述的双重单向离合器1的空转控制进行说明。

为了双重单向离合器1的空转控制,进一步要求控制销500和控制轴600。

首先,控制销500以较小直径的圆形销状构成,其两端固定于所述承载架200。

此时,为了能够使所述控制销500固定于所述承载架200,在所述承载架200上形成孔,在该孔内插入控制销500后,可以用另外的两个固定销501来防止控制销500分离。

因此,如图4及图5所示,所述控制销500的中央沿半径方向贯通所述驱动轴100而配置,此时,沿半径方向贯通所述驱动轴100的内侧约束面110而形成有贯通孔120,以使所述控制销500与所述驱动轴100相互间不发生接触或干涉。

就这种控制销500而言,在所述驱动轴100旋转时,无任何旋转滑移地选择性地直接传递给所述承载架200而进行一体旋转,从而在所述双重单向离合器1中,正向约束体210及反向约束体220两者均能够维持不被约束的空转状态。

即,为了能够使所述双重单向离合器1维持平时执行所述的正向或反向输出,或者根据需要以不实施向正向及反向的任何输出的空转状态,要求对所述控制销500旋转滑移与否进行控制。

即,如果随着驱动轴100的平时的旋转而发生所述控制销500的旋转滑移,那么所述双重单向离合器1像以往那样实施输出,但是如果控制为随着驱动轴100的需要时的旋转,以不发生任何旋转滑移的方式使所述控制销500一体旋转,那么所述双重单向离合器1维持空转状态。

其中,所谓旋转滑移意味着以所述驱动轴100的旋转为基准,直到所述控制销500开始旋转时的滑移,即发生空转。

例如,所谓不发生旋转滑移意味着所述驱动轴100和所述控制销500一体旋转。

相反,所谓发生旋转滑移意味着在所述驱动轴100旋转至既定角度的期间,所述控制销500不旋转,所述驱动轴100超过既定角度进行旋转,从而使所述控制销500一同旋转。

作为用于控制这种控制销500的旋转滑移的单元,可以是插入于所述驱动轴100的轴孔102的控制轴600。

该控制轴600沿着驱动轴100的轴中心贯通配置,也可以采用另外的连接销,以便能够与所述驱动轴100一体旋转。

下面将进行说明,但由于采用强制约束销640,因而可以省略另外的连接销。

特别是优选所述控制轴600根据所述驱动轴100内的轴向位置来控制所述控制销500相对于所述驱动轴100的旋转滑移。

例如,可以进行如下控制:随着所述控制轴600沿轴向朝向右侧移动,不发生旋转滑移,相反,随着沿轴向朝向左侧移动,发生旋转滑移。

尤其,在本发明中,如图4及图6所示,优选在所述控制轴600上形成有供所述控制销500贯通并配置的狭槽610,所述狭槽610包括沿轴向以与所述控制销500的直径对应的宽度形成的固定部611、以及以比所述固定部611宽度更宽的宽度形成的允许部612。

即,可以在所述控制轴600上形成包括固定部611和允许部612的狭槽610。

此时,狭槽610的固定部611的宽度以与所述控制销500的直径一致的宽度形成,所述允许部612的宽度以比所述控制销500的直径更宽的宽度形成。

根据这种构成,如图4(a)及图6(a)所示,在所述控制轴600沿轴向移动到左侧的状态下,所述控制销500位于狭槽610的允许部612内,从而能够相对于所述控制销500发生旋转滑移。

根据这种控制,所述双重单向离合器1处于能够实施正向或反向输出的状态。

相反,如图4(b)及图6(b)所示,在所述控制轴600沿轴向移动到右侧的状态下,所述控制销500位于狭槽610的固定部611内,从而能够不发生相对于所述控制销500的旋转滑移。

根据这种控制,所述双重单向离合器1处于不向正向或反向任何方向实施输出的空转状态。

与此相反,如图7(a)及图7(b)所示,也能够向相反方向实现所述控制,这是不言而喻的。

上面示例了在控制轴600的狭槽610内仅形成有一个固定部611和允许部612的情形,但是,例如如图8所示,也可以在狭槽610的中央形成有允许部612,在该允许部612的两侧分别形成有第一固定部611a及第二固定部611b。

此时,如图8(a)或图8(c)所示,在控制销500位于狭槽610的第一固定部611a或第二固定部611b内的情况下,能够将双重单向离合器控制为空转状态,如图8(b)所示,在控制销500位于允许部612的情况下,能够实现现有的双重单向离合器的动作。

在本发明中,优选在所述控制轴600的一侧,如图5所示地配备有将所述控制轴600推向一个方向的促动器620,在所述控制轴600的另一侧配备有用于使所述控制轴600复位的弹性体630。

这是用于使控制轴600沿轴向进行移动的单元,以便能够如上所述地控制控制销500。

首先,促动器620是能够根据电气信号的控制而控制可动端621的行程长度的公知的机械要素。

这种促动器620位于所述控制轴600的一侧,可动端621并排位于所述控制轴600的一侧末端并接触。

因此,随着所述促动器620的可动端621的凸出,所述控制轴600可以沿轴向从左侧向右侧移动。

而且,诸如螺旋弹簧的弹性体630是用于使如上所述地借助于促动器620而移动到附图右侧的控制轴600重新复位到左侧的构成。

为此,所述弹性体630在驱动轴100的轴孔102内被支撑,与所述控制轴600并排配置。

借助于如上所述地分别位于控制轴600两侧的促动器620和弹性体630,能够容易控制所述控制轴600的轴向位置。

此时,就所述促动器620的可动端621而言,优选能够以两阶段以上的方式对其凸出长度进行调节。

如果采用可动端621的凸出长度以两阶段进行控制的促动器620,那么,如图6及图7所示,优选应用于在控制轴600的狭槽610中仅形成有一个固定部611和允许部612的控制轴600。

但是,如果采用可动端621的凸出长度以三阶段进行控制的促动器620,那么,如图8所示,优选应用于在控制轴600的狭槽610中形成有第一固定部611a及第二固定部611b和形成于两者之间的允许部612的控制轴600。

尤其,在本发明中,优选所述促动器620的可动端621以半球形状或圆锥形状成形,从而减小与所述控制轴600末端的接触面积。

如上所述,控制轴600是与驱动轴100一同旋转的构成要素,相反,所述促动器620是固定的构成要素。

因此,将所述促动器620的可动端621成形为半球形状或圆锥形状等,由此减小所述可动端621与所述控制轴600的相互接触面积,这有助于预防磨损等导致的部件损伤。

截止现在说明了如下情况,通过控制轴600的控制,双重单向离合器1平时实施正向或反向输出的情况,以及双重单向离合器1根据需要而不向正向或反向任一方向实施输出的空转状态的情况。

下面,说明将这种可空转控制的双重单向离合器1应用于变速器的示例。

就具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器而言,如图9至图14所示,优选包括:所述的可空转控制的双重单向离合器1;从动构件900,其最终输出旋转力;第一动力传递组件700,其接受从所述正向输出环300传递来的旋转力并进行变速,传递给所述从动构件900;以及第二动力传递组件800,其接受从所述反向输出环400传递来的旋转力并传递至所述从动构件900,且按照与所述第一动力传递组件700相同的旋转方向但不同变速比来实施变速。

即,具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器大致包括所述的双重单向离合器1、从动构件900、第一动力传递组件700以及第二动力传递组件800。

首先,所述双重单向离合器1的驱动轴100两端借助于轴承140而能旋转地支撑于罩体20内面。

其中,所谓从动构件900是指,用于使通过本发明的变速器而全部完成变速的旋转力最终输出,在这种从动构件900上,例如可以连接三轮或四轮电动车的车轮。

而且,第一动力传递组件700是如下结构:接受从所述双重单向离合器1的正向输出环300传递来的旋转力并实施加速或减速等变速后,向所述从动构件900传递经变速的旋转力。

为此,所述第一动力传递组件700可以由传递旋转力的公知的动力传递机械要素构成。

另外,第二动力传递组件800是如下结构:接受从所述双重单向离合器1的反向输出环400传递来的旋转力并实施加速或减速等变速,且保持与第一动力传递组件700相同的旋转方向而以不同变速比实施变速后,向所述从动构件900传递经变速的旋转力。

这种第二动力传递组件800也可以由传递旋转力的公知的动力传递机械要素构成。

尤其,在本发明中,所述第一动力传递组件700和所述第二动力传递组件800包括多个齿轮、或皮带及带轮,可以根据所述齿轮的齿数比或所述带轮的直径比而实现变速。

这种齿轮或皮带及皮带轮的排列或种类没有限制,所述第一动力传递组件700和所述第二动力传递组件800可以不相互共享而独立地体现。

不过,如图所示,共享一部分构成,以使在变速后向从动构件900传递旋转力,这对紧凑的变速器构成而言更优选。

具体而言,所述第一动力传递组件700可以由连接于正向输出环300的齿轮710、配备于第一旋转轴720的第一大齿轮721及第一小齿轮722构成。

此时,第一旋转轴720的两端通过轴承723而以能旋转的方式支撑于罩体20,以使第一大齿轮721及第一小齿轮722一体旋转。

借助于这种构成,如图14(a)所示,当所述正向输出环300和齿轮710正向旋转时,啮合于所述齿轮710的第一大齿轮721与第一小齿轮722一同反向旋转,啮合于所述第一小齿轮722的从动构件900正向旋转。

另外,所述第二动力传递组件800构成为,除了连接于反向输出环400的齿轮810、配备于第二旋转轴820的第二大齿轮821及第二小齿轮822以外,还可以追加包括配备于所述第一旋转轴720的第一大齿轮721及第一小齿轮722。

此时,第二旋转轴820的两端通过轴承823以能旋转的方式支撑于罩体20,以使第二大齿轮821及第二小齿轮822一体旋转。

根据这种构成,如图14(b)所示,当所述反向输出环400和齿轮810反向旋转时,啮合于所述齿轮810的第二大齿轮821与第二小齿轮822一同正向旋转,啮合于所述第二小齿轮822的第一大齿轮721与第一小齿轮722一同反向旋转,啮合于所述第一小齿轮722的从动构件900正向旋转。

根据这种构成,第一动力传递组件700按照双重单向离合器的正向输出环300→齿轮710→第一大齿轮721→第一小齿轮722→从动构件900的顺序传递旋转力。

另外,第二动力传递组件800按照双重单向离合器的反向输出环400→齿轮810→第二大齿轮821→第二小齿轮822→第一大齿轮721→第一小齿轮722→从动构件900的顺序传递旋转力。

即,就第一动力传递组件700而言,在双重单向离合器的正向输出时,变速为高速并传递至从动构件900。

相反,就第二动力传递组件800而言,通过第二大齿轮821及第二小齿轮822而再一次实施减速,从而在双重单向离合器反向输出时,变速为低速并传递至从动构件900。

当然,并非限定于此,可以根据需要而获得适宜的两档变速比。

此时,在旋转方向方面,在双重单向离合器中输出为,当正向输出环300正向旋转时,从动构件900进行相同的正向旋转。

另外输出为,当反向输出环400反向旋转时,从动构件900正向旋转。

上面示例了从动构件900借助于双重单向离合器1而始终正向输出的情况,但也可以改变齿轮排列等,使其实现反向输出。

上面说明了仅通过齿轮而构成第一动力传递组件700或第二动力传递组件800的例子,但当然也可以利用皮带和带轮体现相同的运转。

其中,符号901是以能够旋转的方式将所述从动构件900支撑于罩体20的轴承,符号622是覆盖促动器620的罩体。

此时,就本发明的变速器而言,以罩体20内部与大部分所述构成要素一同充满润滑油的状态,并且以保持气密的方式进行组装。

截止现在说明了对来自双重单向离合器1的正向或反向输出进行变速并传递至从动构件900,从而体现高速前进模式及低速前进模式的情况,下面对后退模式的体现进行说明。

即,在本发明中优选:在所述第一动力传递组件700或所述第二动力传递组件800中形成强制约束齿形;在所述控制轴600上,配备有能够啮合于所述强制约束齿形650的强制约束销640;以及根据所述控制轴600的轴向位置,控制所述强制约束齿形650与所述强制约束销640的啮合与否。

例如,在所述第二动力传递组件800中,如图15所示,可以在连接于反向输出环400的齿轮810的内周面形成有强制约束齿形650。

就该强制约束齿形650而言,在所述齿轮810的内周面,沿轴向仅形成于一部分区间,并且环绕所述齿轮810的内周面边缘一周,以等间隔形成有多个。

与此同时,在所述控制轴600上,如图5所示,配备有能够选择性地啮合于所述强制约束齿形650的强制约束销640。

此时,所述强制约束销640沿法线方向贯通所述控制轴600进行连结,借助于该强制约束销640,所述驱动轴100和所述控制轴600可以直接连接成一体并旋转。

因此,即使没有所述的另外的连接销,所述强制约束销640也可以发挥连接销的作用。

而且,为了使所述强制约束销640在贯通驱动轴100配置的状态下,能够与位于其内部的控制轴600一同沿轴向移动,在所述驱动轴100上形成有可供所述强制约束销640移动的引导孔130。

因此,借助于引导孔130的长度,所述控制轴600可在所述驱动轴100的轴孔102内移动的最大距离受到限制。

根据这种构成,在所述驱动轴100的轴孔102内,根据所述控制轴600的轴向位置,控制所述强制约束齿形650与所述强制约束销640的啮合与否。

即,当所述控制轴600如图6(b)所示地向右侧移动时,所述强制约束销640啮合于所述强制约束齿形650,当如图6(a)所示地向左侧移动时,所述强制约束销640从所述强制约束齿形650脱离。

如上所述,基于控制轴600位置的强制约束销640控制,可以与所述控制销500的控制一同实现。

结果,当所述控制轴600向附图右侧移动时,借助于控制销500,所述双重单向离合器1转换为空转状态,与此同时,所述强制约束销640可以啮合于强制约束齿形650。

在这种状态下,来自所述驱动源10的旋转力不经双重单向离合器1而直接传递到连接于反向输出环400的齿轮810后,可以通过第二动力传递组件800而传递至从动构件900。

在这种状态下,如果使驱动源10正向旋转,则旋转力通过第二动力传递组件800,使从动构件900反向旋转。

通过这种控制,可以体现变速器的后退模式。

上面示例了如下情况:在第二动力传递组件800的齿轮810上形成有强制约束齿形650,在控制轴600中,强制约束销640位于狭槽610的右侧,从而可以通过第二动力传递组件800进行输出。

但是,与此相反,虽然未图示,如果在第一动力传递组件700的齿轮710上形成强制约束齿形650,在控制轴600中,如图7所示,在狭槽610的左侧配置强制约束销640,则可以通过第一动力传递组件700进行输出。

在这种情况下,在形成于所述控制轴600的狭槽610中,通过相互变更固定部611和允许部612的位置,可以实现控制销500的控制。

在这种状态下,如果使驱动源10反向旋转,则旋转力通过第一动力传递组件700,使从动构件900反向旋转。

通过这种控制,可以体现变速器的后退模式,此时,可以实现比所述后退模式更高速的后退。

不仅如此,在第一动力传递组件700的齿轮710及第二动力传递组件800的齿轮810上,分别形成强制约束齿形650,在控制轴600上,如图8所示,也可以在狭槽610的左侧和右侧分别配置强制约束销640。

此时,当所述控制轴600位于中央位置时,能够实施现有的双重单向离合器1的功能。

但是,借助于所述控制轴600如图8(a)所示地从中央向左侧移动,可以实现通过第一动力传递组件700的输出,借助于所述控制轴600如图8(c)所示地从中央向右侧移动,可以实现通过第二动力传递组件800的输出。

此时,在形成于所述控制轴600的狭槽610中,以允许部612为中心,第一固定部611a及第二固定部611b位于其两侧,由此,能够实现控制销500的旋转滑移控制。

通过这种控制,即使在变速器的后退模式中,也能够选择性地体现高速及低速两种模式。

在此基础上,最优选追加如下控制部(未图示):能够正反控制驱动轴100旋转方向的同时,能够控制相对于所述促动器620的可动端621的行程长度。

即,如上所述,可以利用促动器620来控制以驱动轴100为基准的控制轴600的轴向位置,另一方面,利用另外的控制部来实施驱动源10的旋转方向控制。

这种控制部例如连接于轻型三轮或四轮电动车的变速杆,随着驾驶员操作变速杆而能够选择前进模式或后退模式,而且,还能够在前进模式或后退模式中,选择高速或低速前进模式。

最后,在本发明中,如图14所示,最优选所述从动构件900为公知的差动齿轮组。

当具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器应用于轻型的三轮或四轮电动车时,当这种电动车转弯行驶时,内侧轮和外侧轮的旋转速度相互不一致。

与此相比,就具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器而言,从动构件900最好包括公知的差动齿轮组。

在本发明中,如图16所示,差动齿轮组优选包括:两端固定的旋转轴910;分别位于所述旋转轴910两端的第一伞齿轮920;以及垂直啮合于两个第一伞齿轮920之间进行旋转并供车轮分别连接的第二伞齿轮930。

此时,借助于两侧的盖体940,防止轴旋转910及伞齿轮920、930露出于外部,这种盖体940借助于连结单元950而相互组装。

根据这种构成,传递到从动构件900的旋转力使旋转轴910旋转,在直线行驶时,第一伞齿轮920不旋转,连接于车轮的两个第二伞齿轮930以相同的速度旋转。

但是,在转弯行驶时,第一伞齿轮920分别以不同的速度旋转,以使连接于车轮的两个第二伞齿轮930可以以互不相同的速度旋转。

如上所述,随着在具备本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器中附加差动齿轮组,在车辆转弯行驶时,允许发生内侧轮和外侧轮的旋转速度差异。

下面参照附图,说明本发明的作用。

具备如上所述地构成的本发明的可空转控制的双重单向离合器的变速器可以应用于轻型三轮或四轮电动车。

而且,控制部连接于驾驶员的变速杆,可以进行高速前进模式、低速前进模式以及后退模式的操作。

[高速前进模式]

首先,在高速前进模式下,控制部使促动器620的可动端621不凸出,另一方面,使驱动源10正向旋转。

因此,就控制轴600而言,如图6(a)所示,在驱动轴100内,借助于弹性体630而保持移动到附图左侧的状态,控制销500位于形成在控制轴600上的狭槽610的允许部612内。

此时,不仅发生相对于控制销500的旋转滑移,而且强制约束销640处于不与连接于反向输出环400的齿轮810的强制约束齿形650啮合的状态。

结果,来自驱动源10的正向旋转力使驱动轴100正向旋转,从而在双重单向离合器1中,在内侧约束面110与正向输出环300的外侧约束面310之间,约束正向约束体210,实现通过正向输出环300的正向输出。

此时,反向约束体220借助于被承载架200保持的相位角差而不被约束。

如上所述,就通过正向输出环300的正向输出而言,通过第一动力传递组件700变速成高速后,传递至从动构件900,通过差动齿轮组传递至车轮,从而使电动车高速前进。

[低速前进模式]

然后,在低速前进模式下,控制部使促动器620的可动端621保持不凸出的状态,另一方面,使驱动源10反向旋转。

因此,就控制轴600而言,如图6(a)所示,在驱动轴100内,借助于弹性体630而继续保持移动到附图左侧的状态,控制销500继续位于形成在控制轴600上的狭槽610的允许部612内。

此时,不仅发生相对于控制销500的旋转滑移,而且强制约束销640处于不与连接于反向输出环400的齿轮810的强制约束齿形650啮合的状态。

结果,来自驱动源10的反向旋转力使驱动轴100反向旋转,从而在双重单向离合器1中,在内侧约束面110与反向输出环400的外侧约束面410之间,约束反向约束体220,实现通过反向输出环400的反向输出。

此时,正向约束体210借助于被承载架200保持的相位角差而不被约束。

如上所述,就通过反向输出环400的反向输出而言,通过第二动力传递组件800,与所述高速前进模式相比,变速成低速后,传递到从动构件900,通过差动齿轮组传递给车轮,从而使电动车可以低速前进。

[后退模式]

而且,在后退模式下,控制部使促动器620的可动端621凸出,另一方面,使驱动源10正向旋转。

因此,控制轴600在驱动轴100内,借助于可动端621而如图6(b)所示地向右侧移动,控制销500位于在控制轴600中形成的狭槽610的固定部611内。

结果,借助于所述控制销500,在双重单向离合器1中,承载架200无旋转滑移地与驱动轴100一体旋转,因而正向约束体210及反向约束体220两者均不被约束,从而双重单向离合器转换为不输出旋转力的空转状态。

但是此时,强制约束销640处于与连接于反向输出环400的齿轮810的强制约束齿形650啮合的状态。

因此,来自驱动源10的正向旋转力从驱动轴100不经由双重单向离合器1而直接通过连接于反向输出环400的齿轮810进行正向输出。

然后,这种齿轮810的正向输出通过第二动力传递组件800而变速后,反向传递至从动构件900,经差动齿轮组传递给车轮,从而使电动车可以后退。

在这种控制的基础上,还可以追加地实施高速及低速后退。

此时,能够通过如下方式来体现:如图8所示,使促动器620的可动端621分三阶段凸出的同时,在形成于控制轴600的狭槽610中,以允许部612为中心,在两侧形成第一固定部611a及第二固定部611b。

因此,本发明能够提供如下手动及自动变速器,因而是具有卓越优点的发明:能够对双重单向离合器使正向及反向均可转换为空转状态,在这种空转状态下,可以强制直接连接正向或反向中的一个,能够后退及再生制动,而且,可以赋予差动功能,从而最终能够提供一种适用于搭载了可正反驱动的马达的三轮或四轮电动车或船舶等的紧凑结构的手动及自动变速器。

所述实施例作为用于具体说明本发明的技术思想的一个示例,本发明的范围不限定于所述附图或实施例。

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