机械双向非超越离合器.pdf

本发明公开了一种机械双向非超越离合器，包括壳体、主动轮、从动轮和至少一组传动机构，所述传动机构包括一个二级齿轮和两个三级齿轮，主动轮和从动轮的轮轴分别装配于壳体内，主动轮与传动机构的二级齿轮啮合传动，从动轮与传动机构的三级齿轮啮合传动，其中二级齿轮能够自转同时沿第一圆弧形轨迹绕主动轮公转，传动机构中的两个三级齿轮分别分布于二级齿轮沿其公转方向的两侧，二级齿轮正反方向公转分别能够与一个三级齿轮啮合传动，本发明结构简单，体积小，传动强度大，修护方便，有效解决了滑移门上下坡时的车门加速下坠的风险，该结构还可以通过主动轮转速的变化实现从动轮转速的变化，实现了从动轮的调速功能。

权利要求书
1.  一种机械双向非超越离合器，其特征在于：包括壳体、主动轮（1）、从动轮（2）和至少一组传动机构，所述传动机构包括一个二级齿轮（3）和两个三级齿轮（4），主动轮（1）和从动轮（2）的轮轴分别装配于壳体内，主动轮（1）与传动机构的二级齿轮（3）啮合传动，从动轮（2）与传动机构的三级齿轮（4）啮合传动，其中二级齿轮（3）能够自转同时沿第一圆弧形轨迹绕主动轮（1）公转，传动机构中的两个三级齿轮（4）分别分布于二级齿轮（3）沿其公转方向的两侧，二级齿轮（3）正反方向公转分别能够与一个三级齿轮（4）啮合传动。

2.  根据权利要求1所述的机械双向非超越离合器，其特征为：所述传动机构中两个三级齿轮（4）分别能够沿第二、三圆弧形轨迹绕从动轮（2）公转，且第二、三圆弧形轨迹分别位于第一圆弧形轨迹长度方向的两侧。

3.  根据权利要求2所述的机械双向非超越离合器，其特征为：还设有第一、二弹性件（5、6），该第一、二弹性件（5、6）分别保持传动机构中两个三级齿轮（4）具有处于相互靠近位置的的运动趋势。

4.  根据权利要求3所述的机械双向非超越离合器，其特征为：所述第一、二弹性件（5、6）均为弹簧，该第一、二弹簧分别能够沿第二、三弧形轨迹方向伸缩，且第二、三弹簧相对远离的一端固定定位于壳体上，第二、三弹簧相互靠近的一端分别紧抵一个三级齿轮（4）的齿轮轴。

5.  根据权利要求2所述的机械双向非超越离合器，其特征为：所述两个三级齿轮（4）分别能够沿第二、三圆弧形轨迹绕从动轮（2）公转的结构为：壳体上设有第一、二轨道凹槽（7、8），该第一、二轮轨道凹槽分别与第二、三圆弧形轨迹对应一致，两个三级齿轮（4）的齿轮轴恰分别插设于第一、二轨道凹槽（7、8）内，且两个三级齿轮（4）的齿轮轴分别能够沿第一、二轨道凹槽（7、8）长度方向滚动。

6.  根据权利要求1所述的机械双向非超越离合器，其特征为：所述二级齿轮（3）能够自转同时沿第一圆弧形轨迹绕主动轮（1）公转的结构为：壳体上设有第三轨道凹槽（9），该第三轨道凹槽（9）与第一圆弧形轨迹对应一致，二级齿轮（3）的齿轮轴恰插设于第三轨道凹槽（9）内，且二级齿轮（3）的齿轮轴能够沿第三轨迹凹槽长度方向滚动。

7.  根据权利要求6所述的机械双向非超越离合器，其特征为：壳体内还固设有一与主动轮（1）同心的扇形齿轮片（10），该扇形齿轮片（10）与二级齿轮（3）啮合传动，二级齿轮（3）位于主动轮（1）啮合面和扇形齿轮片（10）啮合面之间并沿二者形成的弧形空间滚动。

8.  根据权利要求1或6所述的机械双向非超越离合器，其特征为：还设有第一、二限位片（12、13），第一、二限位片分别止挡于二级齿轮（3）的齿轮轴沿其滚动方向的两侧，所述二级齿轮（3）能够克服第一、二限位片的止挡沿第一圆弧形轨迹运动实现与三级齿轮（4）啮合。

9.  根据权利要求8所述的机械双向非超越离合器，其特 征为：所述第一、二限位片均固定于与第一圆弧形轨迹中间位置正对的限位块（11）上，且第一、二限位片形成V形槽结构，限位块（11）能够沿第一圆弧形轨迹中间部位的径向直线往复运动，还设有第三弹性件，所述第三弹性件一端固定于壳体上，另一端紧抵限位块（11）背向二级齿轮（3）方向的一侧表面。

10.  根据权利要求1-9中任意一项所述的机械双向非超越离合器，其特征为：所述主动轮（1）为齿轮和蜗杆中的一种。

说明书机械双向非超越离合器
技术领域
本发明涉及一种离合器，特别涉及一种机械双向非超越离合器。
背景技术
传统的汽车滑移门都采用电磁离合器实现主动轮与从动轮的离合传动，然而其存在以下缺点：1.没有调速能力，不能增大或减小速度；2.生产成本高昴；3.电磁离合器的最大扭矩限制于尺寸重量要求，小尺寸电磁离合器的扭矩较小难于实现大的输出力量。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种机械双向非超越离合器，该机械双向非超越离合器结构简单，生产成本低，控制稳定，能够实现大扭矩传递，
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机械双向非超越离合器，包括壳体、主动轮、从动轮和至少一组传动机构，所述传动机构包括一个二级齿轮和两个三级齿轮，主动轮和从动轮的轮轴分别装配于壳体内，主动轮与传动机构的二级齿轮啮合传动，从动轮与传动机构的三级齿轮啮合传动，其中二级齿轮能够自转同时沿第一圆弧形轨迹绕主动轮公 转，传动机构中的两个三级齿轮分别分布于二级齿轮沿其公转方向的两侧，二级齿轮正反方向公转分别能够与一个三级齿轮啮合传动。
作为本发明的进一步改进，所述传动机构中两个三级齿轮分别能够沿第二、三圆弧形轨迹绕从动轮公转，且第二、三圆弧形轨迹分别位于第一圆弧形轨迹长度方向的两侧。
作为本发明的进一步改进，还设有第一、二弹性件，该第一、二弹性件分别保持传动机构中两个三级齿轮具有处于相互靠近位置的的运动趋势。
作为本发明的进一步改进，所述第一、二弹性件均为弹簧，该第一、二弹簧分别能够沿第二、三弧形轨迹方向伸缩，且第二、三弹簧相对远离的一端固定定位于壳体上，第二、三弹簧相互靠近的一端分别紧抵一个三级齿轮的齿轮轴。
作为本发明的进一步改进，所述两个三级齿轮分别能够沿第二、三圆弧形轨迹绕从动轮公转的结构为：壳体上设有第一、二轨道凹槽，该第一、二轮轨道凹槽分别与第二、三圆弧形轨迹对应一致，两个三级齿轮的齿轮轴恰分别插设于第一、二轨道凹槽内，且两个三级齿轮的齿轮轴分别能够沿第一、二轨道凹槽长度方向滚动。
作为本发明的进一步改进，所述二级齿轮能够自转同时沿第一圆弧形轨迹绕主动轮公转的结构为：壳体上设有第三轨道凹槽，该第三轨道凹槽与第一圆弧形轨迹对应一致，二级齿轮的齿轮轴恰插设于第三轨道凹槽内，且二级齿轮的齿轮轴能够沿第三轨迹凹槽长度方向滚动。
作为本发明的进一步改进，壳体内还固设有一与主动轮同心的扇形齿轮片，该扇形齿轮片与二级齿轮啮合传动，二级齿轮位于主动轮啮合面和扇形齿轮片啮合面之间并沿二者形成的弧形空间滚动。
作为本发明的进一步改进，还设有第一、二限位片，第一、二限位片分别止挡于二级齿轮的齿轮轴沿其滚动方向的两侧，所述二级齿轮能够克服第一、二限位片的止挡沿第一圆弧形轨迹运动实现与三级齿轮啮合。
作为本发明的进一步改进，所述第一、二限位片均固定于与第一圆弧形轨迹中间位置正对的限位块上，且第一、二限位片形成V形槽结构，限位块能够沿第一圆弧形轨迹中间部位的径向直线往复运动，还设有第三弹性件，所述第三弹性件一端固定于壳体上，另一端紧抵限位块背向二级齿轮方向的一侧表面。
作为本发明的进一步改进，所述主动轮为齿轮和蜗杆中的一种。
本发明的有益技术效果是：本发明通过齿轮机构传动，通过二级齿轮与主动轮啮合传动时沿第一圆弧形轨迹滚动实现与一个三级齿轮啮合或者分离，当二者啮合时，就实现了主动轮与从轮动的传动，当二者分离是就实现了主动轮与从动轮的脱离，又通过二级齿轮与不同三级齿轮啮合实现从轮轮的正反方向跟转，该结构简单，整体传动强度大，能够实现小体积大扭力传动，且其传动稳定，不易出现故障，修护方便，当主动轮运动时，从动轮不管其状态如何，都会强制与主动轮步调
附图说明
图1为本发明第一种结构原理示意图；
图2为本发明第一种结构中二级齿轮与三级齿轮啮合状态示意图；
图3为本发明第一种结构中二级齿轮与三级齿轮稳定传动状态示意图；
图4为本发明第二种结构原理示意图；
图5为本发明第二种结构中二级齿轮与三级齿轮啮合状态示意图；
图6为本发明第二种结构中二级齿轮与三级齿轮稳定传动状态示意图；
图7为本发明第三种结构原理示意图；
图8为本发明第三种结构中二级齿轮与三级齿轮啮合状态示意图；
图9为本发明第三种结构中二级齿轮与三级齿轮稳定传动状态示意图；
图10为本发明第三种结构的部分零部件细化后的主视图；
图11为本发明应用于滑移门结构原理示意图。
具体实施方式
实施例:一种机械双向非超越离合器，包括壳体、主动轮1、从动轮2和至少一组传动机构，所述传动机构包括一个二级齿轮3和两个三级齿轮4，主动轮1和从动轮2的轮轴分别装配于壳体内，主动轮1与传动机构的二级齿轮3啮合传动，从动轮2与传动机构的三级齿轮4啮合传动，其中二级齿轮3能够自转同时沿第一圆弧形轨迹绕主动轮1公转，传动机构中的两个三级齿轮4分别分布于二级齿轮3沿其公转方向的两侧，二级齿轮3正反方向公转分别能够与一个三级齿轮4啮合传动，当驱动装置（一般为马达，可以采用马达配合蜗杆机构，以达到大的传动比，实现大扭力的传递）驱动主动轮1旋转时，主动轮1带动二级齿轮3沿第一圆弧形轨迹绕主动轮1公转，当其滚动到第一圆弧形轨迹长度方向的一侧时，二级齿轮3与一个三级齿轮4啮合在一起，三级齿轮4在二级齿轮3带动下跟转，由于三级齿轮4与从动轮2啮合传动，此时从动轮2就开始转动，相反，主动轮1反向转动时，二级齿轮3就向相反的方向滚动与另一个三级齿轮4啮合，另一个三级齿轮4产生反方向的转动，进而带动从动轮2反向转动，当二级齿轮3不与三级齿轮4啮合时，从动轮2不会跟转，此时可以手动让其向任意方向转动，该机械双向非超越离合器可以运用于电动滑移门上，还可以应用于自动转门系统等来代替电磁离合器的功能，其结构简单，体积小巧，生产成本低，同时能实现大扭矩传递，运行稳定。该机构同时避免了滑移门上下坡时的车门加速下坠的风险。其中传动机构可以是一组，也可以是两组， 或者更多组，根据实际传动时的扭力大小来选配。
所述传动机构中两个三级齿轮4分别能够沿第二、三圆弧形轨迹绕从动轮2公转，且第二、三圆弧形轨迹分别位于第一圆弧形轨迹长度方向的两侧，当需要控制从动轮2跟转时，主动轮1转动带动二级行星轮绕其公转，当二级行星轮与三级行星轮接触时就强制与三级行星轮啮合，同时将三级行星轮向前推到稳定位置，保持正常传动。
还设有第一、二弹性件5、6，该第一、二弹性件5、6分别保持传动机构中两个三级齿轮4具有处于相互靠近位置的的运动趋势，第一、二弹性件5、6可以使两个三级齿轮4在与二级齿轮3脱离状态时，保持在相互靠近的位置，保证其处于与二级齿轮3最接近的位置，保证二级齿轮3滚动过来时，能及时与三级齿轮4啮合。
所述第一、二弹性件5、6均为弹簧，该第一、二弹簧分别能够沿第二、三弧形轨迹方向伸缩，且第二、三弹簧相对远离的一端固定定位于壳体上，第二、三弹簧相互靠近的一端分别紧抵一个三级齿轮4的齿轮轴，除了伸缩弹簧，还可以使用扭转弹簧等其它弹顶结构。
所述两个三级齿轮4分别能够沿第二、三圆弧形轨迹绕从动轮2公转的结构为：壳体上设有第一、二轨道凹槽7、8，该第一、二轮轨道凹槽分别与第二、三圆弧形轨迹对应一致，两个三级齿轮4的齿轮轴恰分别插设于第一、二轨道凹槽7、8内，且两个三级齿轮4的齿轮轴分别能够沿第一、二轨道凹槽7、8长度方向滚动，通过第一、二轨道凹槽7、8对两个三 级齿轮4的齿轮轴进行限位，实现两个三级齿轮4能够自转的同时沿第一、二轨道凹槽7、8绕从动轮2公转。
所述二级齿轮3能够自转同时沿第一圆弧形轨迹绕主动轮1公转的结构为：壳体上设有第三轨道凹槽9，该第三轨道凹槽9与第一圆弧形轨迹对应一致，二级齿轮3的齿轮轴恰插设于第三轨道凹槽9内，且二级齿轮3的齿轮轴能够沿第三轨迹凹槽长度方向滚动，实现二级齿轮3自转的同时也在第三轨道凹槽9内绕主动轮1公转。
壳体内还固设有一与主动轮1同心的扇形齿轮片10，该扇形齿轮片10与二级齿轮3啮合传动，二级齿轮3位于主动轮1啮合面和扇形齿轮片10啮合面之间并沿二者形成的弧形空间滚动，扇形齿轮与二级齿轮3、主动齿轮构成一个行星轮系。当主动轮1不动时，对二级齿轮3片起制动作用。
还设有第一、二限位片12、13，第一、二限位片分别止挡于二级齿轮3的齿轮轴沿其滚动方向的两侧，所述二级齿轮3能够克服第一、二限位片的止挡沿第一圆弧形轨迹运动实现与三级齿轮4啮合，当主动轮1旋转时，二级齿轮3要开始滚动时，当其要与一个三级齿轮4啮合时，其需要先强制克服第一、二限位片之一的阻挡力与之脱离，当二级齿轮3脱离阻挡后才能继续向前滚动最终与三级齿轮4啮合，实现从动轮2的带动，同理，当二级齿轮3复位到第一圆弧形轨迹中间位置时，其也需要克服第一、二挡片之一的阻力进入到第一、二挡片之间的位置，实现从动轮2的自由转动。
所述第一、二限位片均固定于与第一圆弧形轨迹中间位置 正对的限位块11上，且第一、二限位片形成V形槽结构，限位块11能够沿第一圆弧形轨迹中间部位的径向直线往复运动，还设有第三弹性件，所述第三弹性件一端固定于壳体上，另一端紧抵限位块11背向二级齿轮3方向的一侧表面，通过限位块11弹性退让实现第一、二挡片与二级齿轮3的脱离，此外还可以通过第一、二挡片枢接于限位块11上，第一、二挡片始终具有保持与限位块11表面垂直的运动趋势，通过二级齿轮3克服第一、二挡片的转动扭力，使第一、二挡片旋转实现脱离，具体可以采用扭簧实现。
所述主动轮1为齿轮和蜗杆中的一种，其中齿轮可以是内齿轮也可以是外齿轮，例如，主动轮1为内齿轮，从动轮2为套设于主动轮1内部的外齿轮，二级齿轮3为主动轮1的行星轮，两个三级齿轮4为从动轮2的行星轮；抑或主动轮1为外齿轮，从动轮2为位于主动轮1外侧的内齿轮，二级齿轮3为主动轮1的行星轮，两个三级齿轮4为从动轮2的行星轮；还可以是主动轮1与从动轮2均为外齿轮，二级齿轮3与三级齿轮4也为外齿轮，他们通过轴向错位布置，实现离合传动，还可以是主动轮1为蜗杆，二级齿轮3为齿轮，通过蜗杆与齿轮啮合传动。