单向防转构件、动力箱及电动车的制作方法

1.本实用新型涉及电动车技术，特别是一种单向防转构件、动力箱及电动车。


背景技术：

2.变速轴通常是指在同一变速轴上设置离合器和换挡机构，以实现不同转速的动力输出。离合器可采用多种结构形式，而利用螺旋花键配合结构具有旋转和轴向移动的综合运动特点形成的离合器也已在现有技术中充分公开，并得到广泛应用。在一种具有正反转输出的变速轴中，通过改变螺旋花键套的轴向位置，使其与不同的从动件结合，从而分别形成正向和反向旋转动力输出。其中，螺旋花键套上套设有能够向花键套施加径向压力的c形制动环，安装变速轴的箱体上设有单向防转构件。在动力输入构件正转时，螺旋花键套随动力输入构件正转，并处于第一轴向位置，单向防转构件中的活动挡块能够在制动环的控制柄推动下向外转动，从而为控制柄转动腾出径向空间，使制动环保持与花键套的同步正转状态。在动力输入构件反转时，单向防转构件通过控制柄阻止制动环转动，制动环在径向力作用下形成一作用在螺旋花键套的制动力，该制动力使螺旋花键套在螺旋花键结构作用下轴向移动到第二轴向位置，并与反转从动构件结合，形成反向旋转动力输出传动。但在螺旋花键套处于第一轴向位置时，控制柄转动到越过单向防转构件后，单向防转构件的活动挡块被释放，其在回位弹簧作用下转动回摆，直至与箱体上的限位部撞击后被阻止，并停顿在预定位置。由于现有单向防转构件中的活动挡块远端与箱体的限位部撞击，冲击能量较大，尽管现有活动挡块上设有缓冲层，以减缓二者的撞击速度，吸收冲击能量，降低撞击噪声，但效果仍然不理想，不是因为缓冲层较软而过早损坏，不能满足寿命要求，就是因为缓冲层较硬而降噪效果不明显，冲击噪音不能得到明显改善。为此，需要进一步改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的第一目的就是针对技术中用于螺旋花键离合器正反转换向控制的单向限位构件，螺旋花键套正转工作时噪音大的不足，提供一种单向防转构件，该单向防转构件通过将活动挡块上的缓冲层设置成具有两部分的一体结构，一部分位于活动挡块远端用于吸收冲击能量，另一部分位于活动挡块近端用于被箱体上设置的制动块挤压，降低活动挡块的冲击速度，从而充分降低活动挡块与箱体上的限位部之间的撞击噪声。本实用新型的第二目的是提供一种具有前述单向防转构件的动力箱。本实用新型的第三目的是提供一种具有前述动力箱的电动车。
4.为实现第一目的，本实用新型采用如下技术方案。
5.一种单向防转构件，包括活动挡块，活动挡块通过位于近端的铰接轴呈铰接设置，活动挡块连接有复位扭簧，活动挡块通过远端被阻挡处于静止状态，且活动挡块由金属骨架和缓冲层组成，缓冲层具有包覆在金属骨架远端的吸能部；所述缓冲层还具有包覆在金属骨架近端的制动部，所述制动部呈径向逐渐突起的结构，以在活动挡块自动复位过程中，通过对所述制动部摩擦挤压形成对活动挡块的减速制动。
6.采用前述技术方案的单向防转构件，通过将活动挡块上的缓冲层设置成两部分，一部分作为远端撞击的缓冲吸能部分予以保留，另一部分作为制动减速降低活动挡块的回弹速度，从而减小冲击能量。通过两部分的协同作用，可有效降低和吸收活动挡块回弹的冲击能量，消除或及大地降低回弹冲击噪音，甚至可做到无噪音的效果。其中，缓冲层可在金属骨架加工完成后，通过注塑方式在金属骨架上形成具有高弹性的高分子材料作为缓冲层，或者，通过硫化方式在金属骨架上形成具有高弹性的橡胶作为缓冲层。也可以通过模具做成与金属骨架分离的独立构件，然后，套在金属骨架上即可。
7.优选的，所述制动部呈凸轮状的径向突起结构。以利用凸轮升程的曲线轮廓，逐渐增大挤压量，逐步加强制动效果，并确保制动过程顺畅。
8.优选的，所述缓冲层由橡胶制成。以利用成熟的低成本材料，降低制造成本。其中，橡胶包括天然橡胶、人工合成橡胶，通过强度增强改性的改性橡胶等。
9.优选的，所述吸能部上具有台阶。利用台阶结构增大远端吸能部的厚度，并便于工作过程中，金属材质的制动柄直接与金属骨架相接处，延长缓冲层的使用寿命。
10.为实现第二目的，本实用新型采用如下技术方案。
11.一种动力箱，包括通过箱体设置的变速轴和单向防转构件；所述变速轴包括动力轴，动力轴上设有构成螺旋花键离合器的螺旋花键套，螺旋花键套的外周通过环形槽装设有c形控制环，c形控制环具有向外伸出的控制柄；所述单向防转构件由实现第一目的单向防转构件构成，所述箱体上还设有用于活动挡块远端抵靠的阻挡部，用于对所述制动部形成摩擦挤压的制动块，以及供控制柄轴向移动的接纳空间。
12.采用前述技术方案的动力箱，通过在箱体上设置前述的单向防转构件，并通过活动挡块与螺旋花键套上的c形控制环及其控制柄的协同工作，使具有螺旋花键离合器的动力轴与螺旋花键套之间形成正反转的动力传递；并在螺旋花键套正转工作的工况时，控制柄在释放活动挡块后，活动挡块在复位扭簧作用下的快速回弹过程中，与箱体上的阻挡部撞击的撞击速度低，冲击能量小，显著降低或消除了撞击噪声，从而明显降低动力箱的运行噪音。在箱体上设置两个圆周分布的单向防转构件时，从正转到反转转换的相应速度快。
13.优选的，所述箱体上形成有具有开口的环形凸起，环形凸起沿轴线延伸；所述单向防转构件设在环形凸起的开口内，开口的一侧壁构成所述阻挡部，且开口还具有供所述控制柄移动的所述接纳空间；所述活动挡块顶部高出所述环形凸起的顶面。在螺旋花键套正转时，c形控制环的控制柄支撑在顶面上方旋转；在螺旋花键套反转时，控制柄在活动挡块的阻挡下以及螺旋花键结构的作用下，随螺旋花键套轴向移动，并迅速从开口口部滑向开口底部，直至螺旋花键套与反转从动构件结合形成方向旋转动力传动。
14.进一步优选的，在所述吸能部上具有台阶的结构中，所述顶面不低于吸能部的台阶。以有效避免控制柄碰撞吸能部，消除缓冲层异常损坏隐患，确保使用寿命长；最好，活动挡块与控制柄接触的部位对应的金属骨架部分应当暴露在缓冲层外部。
15.优选的，所述制动块呈瓦形，制动块的瓦形内壁面用于对制动部形成摩擦挤压。以利用瓦形结构的内壁面形成制动面，从而与径向逐渐增大的凸起结构配合形成逐渐增大的摩擦制动力，从而有效降低活动挡块回弹速度，并避免凸起结构早期异常消耗，延长使用寿命。
16.进一步优选的，所述箱体上还形成有弹簧定位块，弹簧定位块与所述瓦形制动块
连接成一体；所述弹簧定位块用于限定所述复位扭簧的一端，复位扭簧的另一端限定在活动挡块上。以确保活动挡块自动回弹的可靠性，且弹簧定位块与所述瓦形制动块连接成一体从而形成一体紧凑型结构，利于减轻箱体质量，降低材料消耗。
17.为实现第三目的，本实用新型采用如下技术方案。
18.一种电动车，包括实现第二目的的动力箱。
19.采用前述技术方案的电动车，具有前述动力箱相同的特点，其运行噪音低，动力箱内设置两个单向防转构件时，车辆从前进档至倒车档的切换响应速度快，且布局紧凑。
20.本实用新型的有益效果是，单向防转构件通过缓冲层的两部分协同作用，可有效降低和吸收活动挡块回弹的冲击能量，消除或及大地降低回弹冲击噪音，甚至可做到无噪音的效果。具有螺旋花键离合器的动力箱运行噪音低，结构体积小；电动车具有动力箱相同的特点，其运行噪音低，动力箱内设置两个单向防转构件时，车辆从前进档至倒车档的切换响应速度快，且布局紧凑。
附图说明
21.图1是本实用新型中变速箱的结构示意轴测图；其中，螺旋花键套处于正转状态的第一轴向位置，且该图还展示了单向防转构件的结构。
22.图2是本实用新型中活动挡块组合状态的结构示意轴测图。
23.图3是本实用新型中活动挡块的俯视图。
24.图4是本实用新型中金属骨架的结构示意轴测图。
25.图5是本实用新型中缓冲层的结构示意轴测图。
26.图6是本实用新型中变速箱的结构示意轴测图；其中，螺旋花键套处于反转状态的第二轴向位置。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
28.实施例1，参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，一种单向防转构件，包括活动挡块3，活动挡块3通过位于近端的铰接轴4呈铰接设置，活动挡块3连接有复位扭簧6，活动挡块3通过远端被阻挡处于静止状态，且活动挡块3由金属骨架31和缓冲层32组成，缓冲层32具有包覆在金属骨架31远端的吸能部32a；所述缓冲层32还具有包覆在金属骨架31近端的制动部32b，所述制动部32b呈径向逐渐突起的结构，以在活动挡块3自动复位过程中，通过对所述制动部32b摩擦挤压形成对活动挡块3的减速制动。
29.其中，活动挡块3的近端形成有u形槽，复位扭簧6安装在；所述制动部32b呈凸轮状的径向突起结构。缓冲层32由橡胶制成。所述吸能部32a上具有台阶；且金属骨架31远端的一个侧面暴露在缓冲层32外部。
30.本实施中的缓冲层32可在金属骨架加工完成后，通过硫化方式在金属骨架上形成具有高弹性的橡胶作为缓冲层。
31.本实施中的制作缓冲层的橡胶包括天然橡胶、人工合成橡胶，通过强度增强改性的改性橡胶等。
32.本实施中的缓冲层32也可采用高弹性的高分子材料通过注塑方式形成在金属骨架上；或者，通过模具做成与金属骨架分离的独立构件，然后，套在金属骨架上即可。
33.实施例2，参见图1、图6，一种动力箱，包括通过箱体9设置的变速轴和单向防转构件；所述变速轴包括动力轴7，动力轴7上设有构成螺旋花键离合器的螺旋花键套1，螺旋花键套1的外周通过环形槽装设有c形控制环2，c形控制环2具有向外伸出的控制柄2a；所述单向防转构件由实施例1的单向防转构件构成，所述箱体9上还设有用于活动挡块3远端抵靠的阻挡部9a，用于对所述制动部32b形成摩擦挤压的制动块9b，以及供控制柄2a轴向移动的接纳空间。
34.其中，动力轴7空套有传动齿轮8，传动齿轮8通过螺旋花键结构与螺旋花键套1连接，螺旋花键套1一端设有卡爪，卡爪可由传动齿轮8腹板上的镂空部伸出，卡爪顶部形成有单向齿的离合器结构，用于在传动齿轮8正向转动时，螺旋花键套1轴向移动到第一位置时，卡爪伸出后与单向齿端面离合器结构的第一从动件结合，第一从动件带动动力轴7形成正转；螺旋花键套1的一端设有反向输出的单向齿端面离合器结构，以在传动齿轮8反向转动时，螺旋花键套1在单向防转构件和螺旋花键配合结构的共同作用下，移动到第二位置，旋花键套1通过另一单向齿端面离合器结构与固定连接在动力轴7的第二从动件结合，带动动力轴7反向转动。
35.其中，所述箱体9上形成有具有开口的环形凸起，环形凸起沿轴线延伸；所述单向防转构件设在环形凸起的开口内，开口的一侧壁构成所述阻挡部9a，且开口还具有供所述控制柄2a移动的接纳空间；所述活动挡块3顶部高出所述环形凸起的顶面9c。所述吸能部32a上具有台阶，所述顶面9c不低于吸能部32a的台阶，且活动挡块3与控制柄2a接触的部位对应的金属骨架31部分应当暴露在缓冲层32外部。
36.另外，所述制动块9b呈瓦形，制动块9b的瓦形内壁面用于对制动部32b形成摩擦挤压；所述箱体9上还形成有弹簧定位块5，弹簧定位块5与所述瓦形制动块9b连接成一体；所述弹簧定位块5用于限定所述复位扭簧6的一端，复位扭簧6的另一端限定在活动挡块3上。
37.本实施例的环形凸起的圆周方向上形成有两个开口，每个开口内均设有一单向防转构件；以在由正转变换为反转的转换过程中，转换响应迅速。
38.本实施例其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。
39.实施例3，参见图1，并结合图6，一种动力箱，包括实施例2的动力箱。
40.本实施例其余结构与实施例2相同，在此不再赘述。
41.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。