ОДНОНАПРАВЛЕННАЯ ТРАНСМИССИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2012 года по МПК F16H1/36 B62M11/14 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к однонаправленной трансмиссии для двигателя и, более конкретно, к однонаправленной трансмиссии для двигателя, которая всегда может производить однонаправленное вращение с изменением скорости, независимо от того, вращается ли двигатель в обычном или в обратном направлении.

Описание предшествующего уровня техники

В общем трансмиссия является устройством, которое уменьшает или увеличивает скорость вращения на выходе.

Такая трансмиссия соединяется с ведущим валом для автоматического или ручного изменения скорости. В механической трансмиссии предусмотрено сцепление между ведущим валом и трансмиссией, посредством чего трансмиссия изменяет скорость в положении, в котором прекращается передача вращения привода к трансмиссии. Кроме того, автоматическая трансмиссия, в которой не предусмотрено разъединяющее средство, такое как сцепление, автоматически изменяет скорость в соответствии с изменением давления на стороне выхода и т.д.

Однако, поскольку в обычной механической трансмиссии должно быть предусмотрено сцепление, то это неудобно при пользовании и увеличивает размеры трансмиссии. Кроме того, поскольку обычная автоматическая трансмиссия является сложной, то она имеет слишком большие размеры и подвержена частым поломкам.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение разработано для решения упомянутых выше задач известного уровня техники. Целью настоящего изобретения является получение однонаправленной трансмиссии для двигателя, имеющей структуру для изменения скорости в том же направлении, в котором обычно вращается двигатель, даже если двигатель вращается в обратном направлении.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения для достижения указанной выше цели предусмотрена однонаправленная трансмиссия для двигателя в соответствии с настоящим изобретением, содержащая оболочку ступицы, соединенную с возможностью вращения с фиксирующими валами, проходящими с обеих ее боковых сторон; встроенный двигатель, установленный в оболочке ступицы и снабженный ведущим валом; и средство изменения скорости, установленное между ведущим валом и оболочкой ступицы для передачи вращения привода от встроенного двигателя к оболочке ступицы в одном направлении с изменением скорости. Средство изменения скорости содержит первую и вторую солнечные шестерни, соединенные с внешней периферийной поверхностью ведущего вала с расположением на расстоянии друг от друга и взаимодействующие с обгонными муфтами с возможностью вращения в противоположных направлениях, соответственно, первую планетарную шестерню, находящуюся в зацеплении с первой солнечной шестерней, и вторую планетарную шестерню, находящуюся в зацеплении со второй солнечной шестерней, первой планетарной шестерней и оболочкой ступицы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показан вид в разрезе однонаправленной трансмиссии для двигателя в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.2 и 3 показаны виды в поперечном сечении, иллюстрирующие действие однонаправленной трансмиссии для двигателя по фиг.1; и

на фиг.4 показан вид, поясняющий пример обгонной муфты с функцией обеспечения возможности обратного подвода мощности.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее однонаправленная трансмиссия для двигателя в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения будет подробно описана со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан вид в разрезе, иллюстрирующий однонаправленную трансмиссию для двигателя в соответствии с настоящим изобретением, и на фиг.2 и 3 показаны виды в поперечном сечении, иллюстрирующие работу однонаправленной трансмиссии для двигателя по фиг.1, где на фиг.2 показано рабочее положение, когда двигатель вращается обычно (по часовой стрелке) и на фиг.3 показано рабочее положение, когда двигатель вращается в обратном направлении (против часовой стрелки).

Со ссылкой на фиг.1 и 2 однонаправленная трансмиссия 100 для двигателя в соответствии с настоящим изобретением включает в себя оболочку 110 ступицы, фиксирующие валы 120a и 120b, проходящие с обеих боковых сторон оболочки 110 ступицы, встроенный двигатель 130, расположенный в оболочке 110 ступицы, и средство 140 изменения скорости для изменения вращения привода встроенного двигателя 130 и передачи вращения привода в одном направлении на оболочку 110 ступицы.

Оболочка 110 ступицы выполняет функции кожуха и передающей части трансмиссии 100. Средство передачи мощности, такое как звездочка или шкив, выполнено как цельная часть на внешней периферийной поверхности оболочки 110 ступицы для передачи вращения привода наружу. Кроме того, оболочка 110 ступицы вращается вокруг двух фиксирующих валов 120a и 120b, проходящих с ее обеих боковых сторон.

Встроенный двигатель 130, имеющий ведущий вал 131, удерживается фиксирующими валами и установлен в оболочке 110 ступицы, сформированной таким образом. Средство 140 изменения скорости установлено между ведущим валом 131 и внутренней поверхностью оболочки 110 ступицы. Предпочтительно встроенный двигатель 130 поддерживается одним фиксирующим валом 120a, и средство 140 изменения скорости поддерживается между встроенным двигателем 130 и удлинительной пластиной 121, радиально увеличенной на концевом участке другого фиксирующего вала 120b.

Средство 140 изменения скорости включает в себя первую и вторую солнечные шестерни 150a и 150b, присоединенные к внешней периферийной поверхности ведущего вала 131 с расположением на расстоянии друг от друга, первую и вторую планетарные шестерни 160a и 160b, находящиеся в зацеплении с двумя солнечными шестернями 150a и 150b соответственно, и коронную шестерню 170, сформированную целиком на внутренней периферийной поверхности оболочки 110 ступицы и находящуюся в зацеплении со второй планетарной шестерней 160b.

В данном случае обгонные муфты 151a и 151b, имеющие возможность вращения в противоположных направлениях, установлены между солнечными шестернями 150a и 150b и ведущим валом 131 соответственно. Таким образом, первая обгонная муфта 151a, взаимодействующая с первой солнечной шестерней 150a, когда ведущий вал 131 вращается в обычном направлении, находится в зацеплении между первой солнечной шестерней 150a и ведущим валом 131, а вторая обгонная муфта 151b, взаимодействующая со второй солнечной шестерней 150b, когда ведущий вал 131 вращается в обратном направлении, находится в зацеплении между второй солнечной шестерней 150b и ведущим валом 131.

Кроме того, к обгонным муфтам 151a и 151b соответственно прикреплены фрикционные штифты 152. Таким образом, фрикционные штифты 152 предназначены для предотвращения вращения обгонных муфт 151a и 151b вместе с ведущим валом 131, когда обгонные муфты 151a и 151b не взаимодействуют с ведущим валом 131. Более конкретно, фрикционный штифт 152 выполнен в изогнутой форме таким образом, что верхний конец фрикционного штифта 152 прикреплен к солнечной шестерне 150a или 150b, и нижний конец фрикционного штифта 152 находится в тесном контакте с обгонной муфтой 151a или 151b.

Между тем, первая планетарная шестерня 160a и вторая планетарная шестерня 160b поддерживаются соответствующими валами 161a и 161b зубчатой передачи, прикрепленными к встроенному двигателю 130 и удлинительной пластине 121. Кроме того, первая планетарная шестерня 160a и вторая планетарная шестерня 160b находятся в зацеплении друг с другом.

Ниже приводится краткое пояснение работы однонаправленной трансмиссии 100 для двигателя, выполненной таким образом.

Прежде всего, при вращении встроенного двигателя 130 в обычном направлении (по часовой стрелке), как показано на фиг. 2, ведущий вал 131 вращается в обычном направлении. Обычное вращение ведущего вала 131 приводит к тому, что первая обгонная муфта 151a приводит во вращение первую солнечную шестерню 150a в обычном направлении. Первая солнечная шестерня 150a заставляет вращаться первую планетарную шестерню 160a в обратном направлении. Первая планетарная шестерня 160a заставляет вращаться вторую планетарную шестерню 160b в обычном направлении. Вторая планетарная шестерня 160b находится в зацеплении с коронной шестерней 170 таким образом, что оболочка 110 ступицы вращается в обычном направлении с измененной скоростью.

В данном случае возможно уменьшить или увеличить частоту вращения на выходе оболочки 110 ступицы, управляя числом оборотов второй планетарной шестерни 160b путем изменения размера первой планетарной шестерни 160a.

Затем при вращении встроенного двигателя 130 в обратном направлении (против часовой стрелки), как показано на фиг.3, ведущий вал 131 вращается в обратном направлении. Вращение ведущего вала 131 в обратном направлении приводит к тому, что вторая обгонная муфта 151b приводит во вращение вторую солнечную шестерню 150b в обратном направлении. Вторая солнечная шестерня 150b заставляет вращаться вторую планетарную шестерню 160b в обычном направлении. Вторая планетарная шестерня 160b зацеплена с коронной шестерней 170 таким образом, что оболочка 110 ступицы вращается в обычном направлении при уменьшении скорости.

Между тем, необходимо рассмотреть вариант, при котором мощность не подводится в обычном направлении от встроенного двигателя 130, но может подводиться в обратном направлении от оболочки 110 ступицы. В таком случае может использоваться обгонная муфта с функцией разрешения обратного подвода мощности.

На фиг.4 показан вид примера обгонной муфты с функцией разрешения обратного подвода мощности.

Со ссылкой на фиг. 4 участок ведущего вала 131, находящийся в контакте с солнечными шестернями, выполнен с поперечным сечением многоугольной формы, при этом обгонная муфта 151 с функцией разрешения обратного подвода мощности установлена за пределами многоугольного участка ведущего вала 131, и две солнечные шестерни 150a и 150b крепятся за пределами обгонной муфты 151.

В данном случае первые и вторые шарики 153a и 153b, расположенные на расстоянии друг от друга, вставлены в обгонную муфту 151 с возможностью тесного контакта с многоугольными поверхностями ведущего вала 131 так, чтобы любые из двух шариков 153a и 153b были задействованы в соответствии с направлением вращения ведущего вала 131. Таким образом, первые шарики 153a скомпонованы между ведущим валом 131 и первой солнечной шестерней 150a, и вторые шарики 153b скомпонованы между ведущим валом 131 и второй солнечной шестерней 150b. Соответственно, даже если вращающая сила подводится обратно от оболочки 110 ступицы, обгонная муфта 151 компенсирует вращающую силу так, чтобы вращающая сила не подводилась обратно к ведущему валу 131 и встроенному двигателю 130.

Как описано выше, однонаправленная трансмиссия для двигателя в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнена таким образом, что вращение привода может передаваться в одном направлении, независимо от направления вращения встроенного двигателя, и частота вращения на выходе может меняться при изменении направления подвода мощности. Блок изменения скорости может быть встроен вместе с двигателем в один корпус для составления малогабаритного двигателя с изменяемой скоростью так, что такой двигатель с изменяемой скоростью может быть полезным в велосипеде или мотоцикле, конструкция которого может быть нарушена, если двигатель выступает наружу.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны в нем, не отступая от сущности и объема изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к однонаправленным трансмиссиям с изменением скорости вращения. Однонаправленная трансмиссия содержит оболочку ступицы, встроенный двигатель и средство изменения скорости. Оболочка ступицы соединена с возможностью вращения с фиксирующими валами, проходящими с обеих ее боковых сторон. Встроенный двигатель расположен в оболочке ступицы и снабжен ведущим валом. Средство изменения скорости установлено между ведущим валом и оболочкой ступицы для передачи вращения привода от встроенного двигателя к оболочке ступицы. Средство изменения скорости содержит первую и вторую солнечные шестерни, соединенные с внешней периферийной поверхностью ведущего вала и расположенные на расстоянии друг от друга. При этом первая и вторая солнечные шестерни взаимодействуют с обгонными муфтами с возможностью вращения в противоположных направлениях. Первая планетарная шестерня находится в зацеплении с первой солнечной шестерней, вторая планетарная шестерня находится в зацеплении со второй солнечной шестерней, первой планетарной шестерней и оболочкой ступицы. Достигаются упрощение конструкции, уменьшение габаритов и повышение надежности устройства. 4 ил.

Однонаправленная трансмиссия для двигателя, содержащая: оболочку (110) ступицы, соединенную с возможностью вращения с двумя фиксирующими валами (120a, 120b), проходящими с обеих ее боковых сторон; встроенный двигатель (130), расположенный в оболочке (110) ступицы и снабженный ведущим валом (131), и средство (140) изменения скорости, установленное между ведущим валом (131) и оболочкой (110) ступицы для передачи вращения привода от встроенного двигателя (130) к оболочке (110) ступицы в одном направлении с изменением скорости, причем средство (140) изменения скорости содержит первую и вторую солнечные шестерни (150a, 150b), соединенные с внешней периферийной поверхностью ведущего вала (131) с расположением на расстоянии друг от друга и взаимодействующие с обгонными муфтами (151a, 151b) с возможностью вращения в противоположных направлениях, соответственно, первую планетарную шестерню (160a), находящуюся в зацеплении с первой солнечной шестерней (150a), и вторую планетарную шестерню (160b), находящуюся в зацеплении со второй солнечной шестерней (150b), первой планетарной шестерней (160a) и оболочкой (110) ступицы.