CN103047380A - 车辆动力传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆动力传动机构，包括主动轮和、被动轮和传动带，主动轮包括前定轮和前动轮，被动轮包括后定轮和后动轮，主动轴上设有沿轴向作用在前动轮上的前弹簧，被动轴上设有沿轴向作用在后动轮上的后弹簧，在被动轴上设有若干角形的活动杆，活动杆的角部与被动轴活动联接，活动杆的内端作用在后动轮上，活动杆的外端设有外配重，外配重朝向后动轮的外侧伸出，活动杆跟随被动轴运动时，活动杆对后动轮施加作用力，促使后动轮具有向着克服后弹簧弹力的方向运动的趋势。本动力传动机构结构简单，工作稳定性好，可应用于摩托车、汽车等领域的动力传动。

Description

车辆动力传动机构

技术领域

本发明涉及一种车辆动力传动机构。

背景技术

现有离心式结构的车辆动力传动机构在进行动力传递时，大多数是采用低转速小扭矩、高转速大扭矩的传动模式，或者是高速和低速均是采用等扭矩的传动方式。低转速小扭矩即是在启动阶段，从动轮转速较低，从动轮上的离心结构基本不起作用，主动轮上与传动带相配合的位置与主动轴之间的距离大于从动轮上与传动带相配合的位置与从动轴之间的距离(即从动轮与传动带的配合半径)，此时体现了低转速小扭矩的传动特性；高转速大扭矩的传动模式是在高转速的情况下，它们之间的距离关系(即两者与传动带的配合半径)则相反，此时体现了高转速大扭矩的传动特性。等扭矩的传动方式，即是动力机构工作时，转速无论如何变化，主动轮对被动轮的传动均是采用不变的扭矩。

而理想的状况是，高转速应采用小扭矩传动，低转速应采用大扭矩传动，这样才便于相应装置顺利启动，以及传动机构在高速运转时节省能量消耗。

为实现上述目的，中国发明专利(CN101070086A)中公开了一种摩托车动力传动机构。其克服了现有摩托车上的车辆动力传动机构使摩托车油耗高的缺陷。结构为：主动轮、从动轮、三角传动带，主动轮包括固连在主动轴外端部的外主动轮盘、间隙地套接在主动轴上的其上设有主动弹簧的内主动轮盘；所述的从动轮间隙套接在从动轴上，结构包括轴向固定地套接在从动轴上的外从动轮盘和固定盘、套接在从动轴上的内从动轮盘，在固定盘与内从动轮盘之间设有从动弹簧，在固定盘与内从动轮盘之间设有滚动体锥面离心结构，该滚动体锥面离心结构在达到一定的转速时使内从动轮盘与外从动轮盘之间间隙变大。

这种应用在摩托车上的动力传动机构可以有效适应低速大扭矩传动、高速小扭矩传动的要求，但其从动轮位置处的结构相对较为复杂，工作稳定性差。而且主动轮中的前动轮与被动轮中的后动轮位于传动带的同一侧，传动带在传动过程中变换扭矩时，经常会出现传动带的两联接端不在一条直线，而使传动带发生扭曲，这会加重对传动带的拉伸，使传动带易变形和松驰，而且也会使能量过多地消耗在传动带的变形上。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、运行稳定性好、能够运行在合适传动模式上的车辆动力传动机构。

达到本发明目的的技术方案：一种车辆动力传动机构，包括套接在主动轴上的主动轮和套接在被动轴上的被动轮，主动轮和被动轮之间通过传动带相联接，主动轮包括固定在主动轮上的前定轮和间隙地套接在主动轴上的前动轮，被动轮包括固定在被动轴上的后定轮和间隙地套接在被动轴上的后动轮，主动轴上设有沿轴向作用在前动轮上的前弹簧，被动轴上设有沿轴向作用在后动轮上的后弹簧，前动轮相对于主动轴周向固定，后动轮相对于被动轴周向固定，在被动轴上设有若干角形的活动杆，活动杆的角部与被动轴活动联接，活动杆的内端作用在后动轮上，活动杆的外端设有外配重，外配重朝向后动轮的外侧伸出，活动杆跟随被动轴运动时，活动杆对后动轮施加作用力，促使后动轮具有向着克服后弹簧弹力的方向运动的趋势。

本车辆动力传动机构中，前定轮相对于主动轴具有轴向和周向上的稳定性；前动轮仅是相对于主动轴具有周向上的稳定性，但在主动轴的轴向上可以动作。后定轮相对于被动轴具有轴向和周向上的稳定性；后动轮仅是相对于被动轴具有周向上的稳定性，但在被动轴的轴向上可以动作。前动轮与主动轴之间，以及后动轮与被动轴之间，可以是通过花键的结构形式实现活动联接，它们之间也可以是光滑的圆环面配合，为便于前动轮在主动轴的轴向上运动，以及便于后动轮在被动轴的轴向上运动，它们之间的配合结构优选为光滑的圆环面配合。

被动轴转动时，被动轴带动活动杆运动，活动杆上的外配重在离心力的作用下并随着后动轮的转速加大，而向着被动轮的径向外侧运动，活动杆的内端部推动后动轮克服后弹簧的弹力而向着远离后定轮的方向运动，后定轮与后动轮之间的间隙变大，传动带轮驰，前动轮在前弹簧的作用下向着前定轮的方向运动，主动轮与传动带的配合半径变大，被动轮与传动带的配合半径变小，从而实现高转速小扭矩的传动模式。在被动轮低转速或停止的情况下，活动杆上的外配重所受离心力小或者不受力，后弹簧对后动轮施加轴向力，后动轮与后定轮之间的间隔小，被动轮与传动带的配合半径大，而传动带的长度基本一致，传动带会撑开前动轮与前定轮之间的间隔，主动轮与传动带的配合半径小，从而实现低转速大扭矩的传动模式。在活动杆对后动轮施加的作用力小的情况下，传动带与主动轮和被动轮之间的配合关系变化主要是由前弹簧和后弹簧的弹力来实现的，在相同压缩状态下，前弹簧所产生的弹力要小于后弹簧所产生的弹力，以便于被动轮在低转速或停止状态时，后弹簧改变主动轮和被动轮与传动带的配合半径。

本发明车辆动力传动机构还可作如下进一步的优化。

后动轮的外侧连接有圆筒形的稳定套，后弹簧套接在被动轴上，后弹簧的内端插接在稳定套内，稳定套的外口部设有环形挡板，环形挡板、稳定套和后动轮之间围成环形的活动腔，活动杆的内端部插接在活动腔内。

稳定套内设有加长套，加长套、稳定套与后动轮一体成型，加长套套接在被动轴上，后弹簧位于加长套的外周。

稳定套与后动轮焊接在一起，截断面呈L形的加强板的两端分别与稳定套和后动轮焊接在一起，加强板沿稳定套的外周面环形设置。

在被动轴上轴向固定有联接板，联接板的外端侧一体成型有安装板，活动杆的角部铰接在安装板上，后弹簧的外端部顶压在联接板上。

联接板呈圆盘状，所述的活动杆周向均布在联接板上，这些活动杆成对设置，一对中的两只活动杆设置在联接板的径向上。

活动杆的内端设有内配重，内配重的重量小于外配重。

所述前动轮和后动轮分列在传动带的相对两侧。

因此，本发明的有益效果：以角形的活动杆代替滚珠式的离合结构，不需要在被动轮处设置较为复杂的配合结构，有利于减化被动轮的结构。活动杆外端所设的外配重在离心力的作用，可以对后动轮产生作用力，且离心力的大小与被动轮的转速相关，活动杆能够很好地适应被动轮的转动状况，及时根据转速来理顺车辆动力传动机构的传动关系，使车辆动力传动机构能够保持在高转速小扭矩、低转速大扭矩的传动模式上，有利于传动机构能量的节省。活动杆的运动直接作用在后动轮上，便于后动轮及时作出符合要求的位置改变，本传动机构的工作稳定性好。相对于滚珠式的离合结构，活动杆在外配重离心力的作用下会产生更大的作用在后动轮上的作用力，便于设置弹力较大的后弹簧，以便于在活动杆对后动轮施加作用力小时改变主动轮和被动轮与传动带之间的配合半径。

附图说明

图1是本车辆动力传动机构的纵向剖视图，此时的传动模式为高转速小扭矩。

图2是低转速状态下被动轮的纵向剖视图。

图3是高转速状态下被动轮的纵向剖视图。

图4是后动轮一种实施方式的纵向剖视图。

图5是后动轮另一种实施方式的纵向剖视图。

具体实施方式

见图1，本发明车辆动力传动机构的结构包括主动轮1、被动轮2和传动带3，传动带3联接在主动轮1和被动轮2上。主动轮1套接在主动轴13上，被动轮2套接在被动轴21上，主动轴13上的动力通过主动轮1、传动带3、被动轮2被传递到被动轴21上。

主动轮1为分体式结构，其是由前定轮12和前动轮11构成的。前定轮12固定在主动轴13上，前动轮11间隙地套接在主动轴13上。在主动轴13上套接有前弹簧14，前弹簧14顶压在前动轮11的外侧面上。前动轮11与主动轴13之间之间可以采用花键结构配合，也可以是通过传动带3的挤压，而使前动轮11、传动带3和前定轮12三者构成一个稳定的传动体，使前动轮11相对于主动轴13周向固定。

被动轮2也为分体式结构，其是由后定轮22和后动轮32构成的。后定轮22固定在被动轴21上，后动轮32间隙地套接在被动轴21上。在被动轴21上套接有后弹簧29，后弹簧29顶压在后动轮32的外侧面上。被动轴21与后动轮32之间可以是通过花键结构配合，后动轮32与被动轴21之间也可以是光滑的圆环面配合。在光滑的圆环面配合的情况下，通过传动带3的挤压，而使后定轮22、传动带3和后动轮32三者构成一个稳定的传动体，使后动轮32相对于被动轴21周向固定。为便于下述活动杆26拨动后动轮32沿被动轴21轴向滑动，优选后动轮32与被动轴21之间为光滑的圆环面配合。

后动轮32的外侧面上设有稳定套30，稳定套30呈圆筒状，稳定套30沿被动轴21的轴向设置，被动轴21穿过稳定套30，后弹簧29的内端部插接在稳定套30内。设置有稳定套30，便于对后弹簧29的装配，以及后弹簧29稳定性的保持。

在稳定套30外口部的外缘处设有环形挡板31，从而在后动轮32外侧面、稳定套30外周面、环形挡板31内表面之间形成了一个环形的活动腔23。

在被动轴21上于后动轮32的外侧固定有联接板28，联接板28的外端一体成型有安装板24，安装板24上铰接有活动杆26，后弹簧29的外端顶压在联接板28上。活动杆26呈角形，活动杆26所形成的夹角可根据实际状况被预先任意设定，尽管图中所示的活动杆26所形的夹角为90度，但在实际的应用上，活动杆26所形成的夹角不受限于此。活动杆26的角部铰接在安装板24上，活动杆26的两端均位于联接板28的径向内侧，活动杆26的两端均倾斜伸向被动轴21的轴向外侧。活动杆26内端插接在所述的活动腔23内，从而便于活动杆26受离心力后，对后动轮32施加作用力，使后动轮32向着克服后弹簧29弹力的方向运动。

联接板28可以呈圆盘状，所述的活动杆26为多只，这些活动杆26沿联接板28周向均布在联接板28上。更进一步的要求，活动杆26为偶数只，它们成对设置，一对中的两只活动杆26布置在联接板28的径向上，从而有利于后动轮32的受力稳定性，有效避免了后动轮32在运动过程中发生倾斜现象。

活动杆26的外端部一体成型有外配重25，活动杆26的内端部一体成型有内配重27，内配重27的重量要小于外配重25的重量。活动杆26跟随被动轴21转动时，外配重25受到离心力，内配重27通过推动环形挡板31而使后动轮32运动。被动轴21转速小时，在外配重25的作用下，活动杆26也能够很快复位。

主动轮1和被动轮2的构成材料可以为块状，也可以为板状。它们为块状时主要是应用在大动能的传动上，如汽车的传动上；它们为板状时，主要是应用在小动能的传动上，如摩托车的传动。图1、2、3中显示的主动轮1和被动轮2均为块状材料，图5中的后动轮32是由板材通过成型后形成的，相应地，后定轮22也是由板材通过成型后形成的。

图5中的后动轮32上的稳定套30是焊接在后动轮32的外侧面上的，为保证强度，在该稳定套30和后动轮32之间焊接有加强板34，加强板34的截断面呈L形，加强板34的两端部分别被焊接在后动轮32的外侧面和稳定套30的外周面上，且加强板34沿稳定套30的外周面环形设置。

图4中的后动轮32与稳定套30为一体成型件，所述的环形挡板31也一体成型在稳定套30的外口部。为提高后动轮32与被动轴21之间的联接稳定性，在该稳定套30内设有加长套33，加长套33以圆筒状与该后动轮32一体成型在稳定套30内，加长套33和稳定套30两者的外口部平齐，被动轴21穿过加长套33，被动轴21与加长套33之间可以是花键配合结构，也可以是光滑的圆环面配合。而上述的后弹簧29套接在加长套33上，从而可进一步提高后弹簧29的稳定性，便于后弹簧29为后动轮32提供稳定的推力。

所述的前动轮11和后动轮32分列在传动带3的相对两侧，这使得主动轮1和被动轮2与传动带3之间的配合半径发生变化时，传动带3的两联接端能够同步向同一方向发生偏移，从而能够使传动带3的两端始终保持在直线上。要达到这种状态，一般要求主动轮1和被动轮2与传动带3的配合面形状及尺寸相同。被动轮2工作在高转速状态下时，后动轮32在活动杆26的作用下作远离后定轮22的方向运动，后动轮32与后定轮22之间间隔变大，传动带3松驰，前弹簧14推动前动轮11向着前定轮12方向运动，而使传动带3张紧。在此变化过程中，传动带3的一联接端具有向着前定轮12方向的偏移，传动带3的另一联接端具有向着后动轮32方向的同步偏移。而在被动轮2工作在低转速状态时，传动带3的两联接端又具有与此相反方向的同步偏移，从而保证了传动带3两联接端始终保持在直线上。

本车辆动力传动机构在应用上，主动轴13是与动力源相联接，接受动力源的动力。被动轴21与动力最终执行机构相联接，在一般情况下，如摩托车上，被动轴21与车轮之间设置有由离心甩块和摩擦片构成的过渡传动机构。

Claims (8)

1.一种车辆动力传动机构，包括套接在主动轴上的主动轮和套接在被动轴上的被动轮，主动轮和被动轮之间通过传动带相联接，主动轮包括固定在主动轮上的前定轮和间隙地套接在主动轴上的前动轮，被动轮包括固定在被动轴上的后定轮和间隙地套接在被动轴上的后动轮，主动轴上设有沿轴向作用在前动轮上的前弹簧，被动轴上设有沿轴向作用在后动轮上的后弹簧，前动轮相对于主动轴周向固定，后动轮相对于被动轴周向固定，其特征是：在被动轴上设有若干角形的活动杆，活动杆的角部与被动轴活动联接，活动杆的内端作用在后动轮上，活动杆的外端设有外配重，外配重朝向后动轮的外侧伸出，活动杆跟随被动轴运动时，活动杆对后动轮施加作用力，促使后动轮具有向着克服后弹簧弹力的方向运动的趋势。

2.按权利要求1所述的车辆动力传动机构，其特征是：后动轮的外侧连接有圆筒形的稳定套，后弹簧套接在被动轴上，后弹簧的内端插接在稳定套内，稳定套的外口部设有环形挡板，环形挡板、稳定套和后动轮之间围成环形的活动腔，活动杆的内端部插接在活动腔内。

3.按权利要求2所述的车辆动力传动机构，其特征是：稳定套内设有加长套，加长套、稳定套与后动轮一体成型，加长套套接在被动轴上，后弹簧位于加长套的外周。

4.按权利要求2所述的车辆动力传动机构，其特征是：稳定套与后动轮焊接在一起，截断面呈L形的加强板的两端分别与稳定套和后动轮焊接在一起，加强板沿稳定套的外周面环形设置。

5.按权利要求1至4任一所述的车辆动力传动机构，其特征是：在被动轴上轴向固定有联接板，联接板的外端侧一体成型有安装板，活动杆的角部铰接在安装板上，后弹簧的外端部顶压在联接板上。

6.按权利要求5所述的车辆动力传动机构，其特征是：联接板呈圆盘状，所述的活动杆周向均布在联接板上，这些活动杆成对设置，一对中的两只活动杆设置在联接板的径向上。

7.按权利要求1至4任一所述的车辆动力传动机构，其特征是：活动杆的内端设有内配重，内配重的重量小于外配重。

8.按权利要求1至4任一所述的车辆动力传动机构，其特征是：所述前动轮和后动轮分列在传动带的相对两侧。

Images