一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构

摘要

本发明公开了一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，包括输出轴、拨叉、输入轴依次相连，利用动力切换机构中拨叉推动双向浮动咬合齿以实现同心的输出轴和输入轴间动力的传递，进而将单一驱动机构的动力分别输出到不同位置的部件，减少了动力浪费和多个驱动机构的占地空间，具有传递动力大、结构紧凑、运行稳定等优点。

权利要求

1.一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于，包括：输出轴，输入轴分别和拨叉相连；

所述的输出轴，包括花键轴一、第一螺栓、后盖、浮动接触环、第一弹簧安装环、第一弹簧、固定咬合齿、紧固圆板、第二螺栓；固定咬合齿中心为内花键齿，与花键轴一配合安装，由紧固圆板和第二螺栓进行固定，浮动接触环套在固定咬合齿外部，绕自身轴转动，第一螺栓和后盖固定在固定咬合齿上，限制浮动接触环在轴向上的位移；第一弹簧套在第一弹簧安装环上，由浮动接触环的翅片卡口和固定咬合齿的卡板进行固定，第一弹簧用于对浮动接触环转动后进行复位；

所述的输入轴，包括固定接触环、第三螺栓、双向浮动咬合齿、第四螺栓、第二弹簧安装环、第二弹簧、内花键咬合齿、端面轴承、后壳体、花键轴二；固定接触环套在双向浮动咬合齿外部，由第三螺栓固定；内花键咬合齿中心为花键齿，与花键轴二配合安装，能够沿花键轴二轴向移动；双向浮动咬合齿，内花键咬合齿，端面轴承，后壳体同心安装；双向浮动咬合齿的后端齿与内花键咬合齿的前端齿相互咬合，咬合齿之间有角度间隙，双向浮动咬合齿和内花键咬合齿之间能够进行有限的相对角度位移；后壳体的卡板与内花键咬合齿的卡板安装时，间隔角度为60°，使六块卡板均匀分布；第二弹簧和第二弹簧安装环由后壳体的卡板和内花键咬合齿的卡板进行固定，相邻两块卡板固定一段弹簧，对双向浮动咬合齿和内花键咬合齿产生的相对角度位移进行复位。

2.根据权利要求1所述的一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于：第二弹簧包括一组数量为六个的子弹簧，套在第二弹簧安装环上；后壳体的卡板数量为三个，均匀环向焊接在后壳体外壳上，卡板为矩形，中间开槽，槽末端为半圆形，半圆形直径与第二弹簧安装环截面直径相同，以便第二弹簧安装环能够嵌入槽内。

3.根据权利要求1所述的一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于：内花键咬合齿的卡板数量也为三个，均匀环向焊接在内花键咬合齿的外壁，卡板为矩形，中间开槽，槽末端为半圆形，直径与第二弹簧安装环截面直径相同。

4.根据权利要求1所述的一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于：双向浮动咬合齿和后壳体通过第四螺栓进行固定安装，内花键咬合齿，端面轴承能够在壳体内自由转动。

5.根据权利要求1所述的一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于：端面轴承套在内花键咬合齿的后端外筒上，松环和紧环分别与内花键咬合齿的轴肩端面及后壳体的内端面贴合，在保证双向浮动咬合齿与内花键咬合齿紧固后仍然能够自由旋转。

6.根据权利要求1所述的一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于：所述的拨叉下部为半圆环结构，嵌在双向浮动咬合齿的卡槽内，内径大于双向浮动咬合齿的卡槽外径，两个部件之间能够自由转动；拨叉上部为安装板，连接到相应的拨动机构，由拨动机构推动其横向运动，以左右拨动双向浮动咬合齿，从而连接或断开动力。

7.根据权利要求1所述的一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于：动力从输入轴传递至输出轴，由拨叉操纵输入轴上的双向浮动咬合齿的位置，对动力进行连接和断开；驱动机构运行时，花键轴二转动，内花键咬合齿随花键轴二一同转动，内花键咬合齿的前端齿与双向浮动咬合齿的后端齿咬合，驱动双向浮动咬合齿转动；需要连接动力时，拨叉向输出轴方向水平移动，双向浮动咬合齿被水平向输出轴方向拨动，当双向浮动咬合齿前端齿与输出轴上的固定咬合齿的前端齿接触并咬合时，输入轴的转动被传递至输出轴上，输出轴随之转动；需要断开动力时，拨叉向输入轴方向水平移动，双向浮动咬合齿随之被拨动，当双向浮动咬合齿的前端齿与输出轴上的固定咬合齿的前端齿脱离咬合后，输出轴停止转动，双向浮动咬合齿继续移动，直至移动至限位位置；双向浮动咬合齿与固定咬合齿脱离咬合后，在第二弹簧的作用下，恢复至环向初始位置。

8.根据权利要求1所述的一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，其特征在于：将多台所述的同心轴传动机构同时安装在传动系统中，分别传递单一驱动机构输入的驱动不同位置的动力。

说明书

一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构

技术领域

[0001] 本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构。

背景技术

[0002] 机械装置中往往会有多个部件需要动力进行驱动，以满足不同的运动功能要求，但如果在每个部件所在的位置都配置独立的动力驱动机构，可能会造成占用空间大、装置
部件结构复杂、动力浪费等问题，因此，在允许的情况下，需要尽可能的减少驱动机构的数
量，比如汽车无级变速箱的齿轮组等。考虑用单个驱动机构驱动多个部件运动，然而，对于
单个驱动机构的系统来说，由于其组成部件的距离远近，中间就需要采用过渡的动力传动
机构，以实现动能的传递。本发明就是在这样的背景下产生的。现有常用的单一驱动多向输
出传动机构通常采用硬连接的方式，例如锥齿轮传动，将动力传递至不同位置，此种传动方
式只能进行固定的动力分配，无法根据需求对动力进行断开和重新连接。

发明内容

[0003] 本发明目的是为了实现将单一驱动机构的动力分别输出到不同位置，提供一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构。利用动力切换机构对同心轴间的动力进行断开和
连接，可以实现驱动机构的动力间歇输出到不同位置，具有结构紧凑、运行稳定等优点。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，包括：输出轴，输入轴和拨叉依次相连；

[0005] 所述的输出轴，包括花键轴一、第一螺栓、后盖、浮动接触环、第一弹簧安装环、第一弹簧、固定咬合齿、紧固圆板、第二螺栓；固定咬合齿中心为内花键齿，与花键轴一配合安
装，由紧固圆板和第二螺栓进行固定，浮动接触环套在固定咬合齿外部，绕自身轴转动，第
一螺栓和后盖固定在固定咬合齿上，限制浮动接触环在轴向上的位移；第一弹簧套在第一
弹簧安装环上，由浮动接触环的翅片卡口和固定咬合齿的卡板进行固定，第一弹簧用于对
浮动接触环转动后进行复位；

[0006] 所述的输入轴，包括固定接触环、第三螺栓、双向浮动咬合齿、第四螺栓、第二弹簧安装环、第二弹簧、内花键咬合齿、端面轴承、后壳体、花键轴二；固定接触环套在双向浮动
咬合齿外部，由第三螺栓固定；内花键咬合齿中心为花键齿，与花键轴二配合安装，能够沿
花键轴二轴向移动；双向浮动咬合齿，内花键咬合齿，端面轴承，后壳体同心安装；双向浮动
咬合齿的后端齿与内花键咬合齿的前端齿相互咬合，咬合齿之间有角度间隙，双向浮动咬
合齿和内花键咬合齿之间能够进行有限的相对角度位移；后壳体的卡板与内花键咬合齿的
卡板安装时，间隔角度为60°，使六块卡板均匀分布；第二弹簧和第二弹簧安装环由后壳体
的卡板和内花键咬合齿的卡板进行固定，相邻两块卡板固定一段弹簧，对双向浮动咬合齿
和内花键咬合齿产生的相对角度位移进行复位。

[0007] 进一步的，第二弹簧包括一组数量为六个的子弹簧，套在第二弹簧安装环上；后壳体的卡板数量为三个，均匀环向焊接在后壳体外壳上，卡板为矩形，中间开槽，槽末端为半
圆形，半圆形直径与第二弹簧安装环截面直径相同，以便第二弹簧安装环能够嵌入槽内。

[0008] 进一步的，内花键咬合齿的卡板数量也为三个，均匀环向焊接在内花键咬合齿的外壁，卡板为矩形，中间开槽，槽末端为半圆形，直径与第二弹簧安装环截面直径相同。

[0009] 进一步的，双向浮动咬合齿和后壳体通过第四螺栓进行固定安装，内花键咬合齿，端面轴承能够在壳体内自由转动。

[0010] 进一步的，端面轴承套在内花键咬合齿的后端外筒上，松环和紧环分别与内花键咬合齿的轴肩端面及后壳体的内端面贴合，在保证双向浮动咬合齿与内花键咬合齿紧固后
仍然能够自由旋转。

[0011] 进一步的，所述的拨叉下部为半圆环结构，嵌在双向浮动咬合齿的卡槽内，内径大于双向浮动咬合齿的卡槽外径，两个部件之间能够自由转动；拨叉上部为安装板，连接到相
应的拨动机构，由拨动机构推动其横向运动，以左右拨动双向浮动咬合齿，从而连接或断开
动力。

[0012] 进一步的，动力从输入轴传递至输出轴，由拨叉操纵输入轴上的双向浮动咬合齿的位置，对动力进行连接和断开；驱动机构运行时，花键轴二转动，内花键咬合齿随花键轴
二一同转动，内花键咬合齿的前端齿与双向浮动咬合齿的后端齿咬合，驱动双向浮动咬合
齿转动；需要连接动力时，拨叉向输出轴方向水平移动，双向浮动咬合齿被水平向输出轴方
向拨动，当双向浮动咬合齿前端齿与输出轴上的固定咬合齿的前端齿接触并咬合时，输入
轴的转动被传递至输出轴上，输出轴随之转动；需要断开动力时，拨叉向输入轴方向水平移
动，双向浮动咬合齿随之被拨动，当双向浮动咬合齿的前端齿与输出轴上的固定咬合齿的
前端齿脱离咬合后，输出轴停止转动，双向浮动咬合齿继续移动，直至移动至限位位置；双
向浮动咬合齿与固定咬合齿脱离咬合后，在第二弹簧的作用下，恢复至环向初始位置。

[0013] 进一步的，将多台所述的同心轴传动机构同时安装在传动系统中，分别传递单一驱动机构输入的驱动不同位置的动力。

[0014] 有益效果：

[0015] 本发明提供一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，相对于现有技术的优点是：通过拨叉对输入轴和输出轴的动力连接和断开，使单一驱动机构的动力可以间歇输
出到不同的位置，减少了传动部件的数量，结构紧凑，动力传递效率高。

附图说明

[0016] 图1为本发明的结构示意图；

[0017] 图2为输出轴的结构示意图；

[0018] 图3为输入轴的结构示意图；

[0019] 图4为图3的装配截面图；

[0020] 图5为拨叉的结构示意图；

[0021] 图6为本发明的运行原理图。

[0022] 附图序号说明：1输出轴，2拨叉，3输入轴，4花键轴一，5第一螺栓，6后盖，7浮动接触环，8第一弹簧安装环，9第一弹簧，10固定咬合齿，11紧固圆板，12第二螺栓，13固定接触
环，14第三螺栓，15双向浮动咬合齿，16第四螺栓，17第二弹簧安装环，18第二弹簧，19内花
键咬合齿，20端面轴承，21后壳体，22花键轴二。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于
本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明的保护范围。

[0024] 根据本发明的一个实施例,提出一种单一驱动多向间歇输出的同心轴传动机构，参见附图1‑5，主要包括输出轴1，输入轴3和拨叉2。

[0025] 参见图2，所述的输出轴1，主要包括花键轴一4、第一螺栓5、后盖6、浮动接触环7、第一弹簧安装环8、第一弹簧9、固定咬合齿10、紧固圆板11、第二螺栓12。其具体连接方式
为：固定咬合齿10中心为内花键齿，与花键轴一4配合安装，由紧固圆板11和第二螺栓12进
行固定。浮动接触环7套在固定咬合齿10外部，可以绕自身轴转动，第一螺栓5和后盖6固定
在固定咬合齿10上，限制浮动接触环7在轴向上的位移。第一弹簧9套在第一弹簧安装环8
上，由浮动接触环7的翅片卡口和固定咬合齿10的卡板进行固定，第一弹簧9用于对浮动接
触环7转动后进行复位。

[0026] 参见图3‑4，所述的输入轴3，主要包括固定接触环13、第三螺栓14、双向浮动咬合齿15、第四螺栓16、第二弹簧安装环17、第二弹簧18、内花键咬合齿19、端面轴承20、后壳体
21、花键轴二22。其具体连接方式为：固定接触环13套在双向浮动咬合齿15外部，由第三螺
栓14固定。内花键咬合齿19中心为花键齿，与花键轴二22配合安装，可沿花键轴二22轴向移
动。双向浮动咬合齿15，内花键咬合齿19，端面轴承20，后壳体21同心安装。双向浮动咬合齿
15和后壳体21通过第四螺栓16进行固定安装，内花键咬合齿19，端面轴承20可在可体内自
由转动。双向浮动咬合齿15的后端齿与内花键咬合齿19的前端齿相互咬合，咬合齿之间有
角度间隙，双向浮动咬合齿15和内花键咬合齿19之间可进行有限的相对角度位移。端面轴
承20套在内花键咬合齿19的后端外筒上，松环和紧环分别与内花键咬合齿19的轴肩端面及
后壳体21的内端面贴合，在保证双向浮动咬合齿15与内花键咬合齿19紧固后仍然可以自由
旋转。第二弹簧18为一组数量为6个的短弹簧组成，套在第二弹簧安装环17上。后壳体21的
卡板数量为3个，均匀环向焊接在后壳体21外壳上，卡板为矩形，中间开槽，槽末端为半圆
形，半圆形直径与第二弹簧安装环17截面直径相同，以便第二弹簧安装环17可以嵌入槽内。
内花键咬合齿19的卡板数量也为3个，均匀环向焊接在内花键咬合齿19的外壁，卡板为矩
形，中间开槽，槽末端为半圆形，直径与第二弹簧安装环17截面直径相同。后壳体21的卡板
与内花键咬合齿19的卡板安装时，间隔角度为60°，使6块卡板均匀分布。第二弹簧18和第二
弹簧安装环17由后壳体21的卡板和内花键咬合齿19的卡板进行固定，相邻两块卡板固定一
段弹簧，对双向浮动咬合齿15和内花键咬合齿19产生的相对角度位移进行复位。

[0027] 参见图5，所述的拨叉2下部为半圆环结构，嵌在双向浮动咬合齿15的卡槽内，内径略大于双向浮动咬合齿15的卡槽外径，两个部件之间可以自由转动。拨叉2上部为安装板，
连接到相应的拨动机构，由拨动机构推动其横向运动，以左右拨动双向浮动咬合齿15，从而
连接或断开动力。

[0028] 参见附图6，一种单一驱动多向输出的同心轴传动机构，动力从输入轴3传递至输出轴1，由拨叉2操纵输入轴3上的双向浮动咬合齿15的位置，对动力进行连接和断开。驱动
机构运行时，花键轴二22转动，内花键咬合齿19随花键轴二22一同转动，内花键咬合齿19的
前端齿与双向浮动咬合齿15的后端齿咬合，驱动双向浮动咬合齿15转动。需要连接动力时，
拨叉2向输出轴1方向水平移动，双向浮动咬合齿15被水平向输出轴1方向拨动，当双向浮动
咬合齿15前端齿与输出轴1上的固定咬合齿10的前端齿接触并咬合时，输入轴3的转动被传
递至输出轴1上，输出轴1随之转动。需要断开动力时，拨叉2向输入轴3方向水平移动，双向
浮动咬合齿15随之被拨动，当双向浮动咬合齿15的前端齿与输出轴1上的固定咬合齿10的
前端齿脱离咬合后，输出轴1停止转动，双向浮动咬合齿15继续移动，直至移动至限位位置。
双向浮动咬合齿15与固定咬合齿10脱离咬合后，在第二弹簧18的作用下，恢复至环向初始
位置。

[0029] 所述的同心轴传动机构，可多台同时安装在传动系统中，分别传递单一驱动机构输入的驱动不同位置的动力，减少了传动部件的数量，结构紧凑，动力传递效率高。

[0030] 尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技
术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些
变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。