專利名稱：凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動機構(gòu)，特別涉及一種凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電動汽車、摩托車、電動自行車可以換擋的變速器種類繁多， 但萬變不離其中，主要包括手動變速器、自動擋變速器。手動變速器靠駕駛?cè)?員手動實現(xiàn)變速，對駕駛?cè)藛T的經(jīng)驗要求非常高，駕駛?cè)藛T水平的高低直接影 響行車的安全和車輛的使用壽命，并且對于沒有經(jīng)驗的駕駛?cè)藛T來說，在車速 變化突然時，會使發(fā)動機處于非穩(wěn)態(tài)工況下運轉(zhuǎn)，容易出現(xiàn)脫擋、熄火等問題。 自動擋變速器的傳動比選擇和換檔是自動進行的，機械變速器每個檔位的變換 是借助反映發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實現(xiàn) 的，駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。但是，自動擋變速器在為離合器提 供分離和嚙合動力時，要經(jīng)過一系列信號處理過程，不能根據(jù)驅(qū)動力和阻力之 間的關(guān)系隨時做出反應(yīng)。
因此，需要一種自動機構(gòu)，能自適應(yīng)隨動力和阻力之間的變化關(guān)系提供離 合器嚙合和分離的動力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，能自適應(yīng)隨驅(qū) 動力和行駛阻力之間的變化關(guān)系提供離合器嚙合和分離的動力，反應(yīng)靈敏。 本發(fā)明的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，包括軸，
a.還包括圓環(huán)體軸向凸輪、套在軸上的圓環(huán)體凸4侖座、凸輪銷、彈簧、滾 動體和平面軸7K;
b. 所述軸上設(shè)置有軸環(huán)形凸臺，圓環(huán)體軸向凸輪內(nèi)圓設(shè)置有凸輪環(huán)形凸臺， 凸輪環(huán)形凸臺與軸環(huán)形凸臺之間設(shè)置有平面軸承；
圓環(huán)體軸向凸輪圓周上設(shè)置有一個以上螺旋展開的凸4侖槽孔；圓環(huán)體凸輪 座上設(shè)置有一個以上銷孔；凸輪銷穿過圓環(huán)體軸向凸輪上的螺旋凸輪槽孔插入 圓環(huán)體凸輪座上的銷孔；
圓環(huán)體凸輪座套在軸外圓，內(nèi)圓設(shè)置有與滾動體相配合的軸向直槽；軸外 圓設(shè)置有與滾動體相配合的軸向直槽；圓環(huán)體凸輪座與軸之間通過滾動體(8) 以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；
c. 彈簧間隙配合套在軸上， 一側(cè)緊靠彈簧定位裝置，另一側(cè)緊靠圓環(huán)體凸 輪座端面。
進一步，所述圓環(huán)體軸向凸輪上的凸輪槽孔由左向右與軸旋轉(zhuǎn)方向相反螺 旋展開；平面軸承設(shè)置在凸輪環(huán)形凸臺左側(cè)與軸環(huán)形凸臺之間；彈簧定位裝置 為軸環(huán)形凸臺，彈簧右側(cè)緊靠軸環(huán)形凸臺，左側(cè)緊靠圓環(huán)體凸輪座右端面；
進一步，所述圓環(huán)體軸向凸輪上的凸輪槽孔由左向右與軸旋轉(zhuǎn)方向相同螺 旋展開；平面軸承設(shè)置在凸輪環(huán)形凸臺右側(cè)與軸環(huán)形凸臺之間；彈簧左側(cè)緊靠 彈簧定位裝置，右側(cè)緊靠圓環(huán)體凸輪座左端面；
進一步，在裝置I的左側(cè)對稱設(shè)置另外一套結(jié)構(gòu)相同的裝置II，所述裝置 II的軸環(huán)形凸臺II為可拆卸的方式固定設(shè)置在軸上的圓環(huán)體，裝置II的圓環(huán)體 軸向凸輪上的凸輪槽孔與裝置I的凸輪槽孔旋轉(zhuǎn)方向相反；
進一步，在彈簧定位裝置左側(cè)對稱安裝有與裝置m結(jié)構(gòu)相同的裝置IV，所 述裝置IV的軸環(huán)形凸臺IV為可拆卸的方式固定設(shè)置在軸上的圓環(huán)體，裝置IV的 彈簧右側(cè)緊靠彈簧定位裝置左側(cè)，裝置IV的圓環(huán)體軸向凸輪上的凸輪槽孔與裝 置m的凸輪槽孔旋轉(zhuǎn)方向相反；
進一步，所述彈簧為蝶簧組；
進一步，彈簧與圓環(huán)體凸輪座之間設(shè)置有調(diào)整鎖緊力墊圈；
進一步，圓環(huán)體凸輪座和軸的軸向直槽分別為三條在圓周上均布，滾動體
為滾珠，相應(yīng)的圓環(huán)體凸輪座和軸的軸向直槽的徑向截面為圓弧形；
進一步，軸環(huán)形凸臺為圓周均布設(shè)置有三個通孔的圓環(huán)體，軸與之相對設(shè)
置有螺紋孔，軸環(huán)形凸臺通過螺釘固定在軸上；
進一步，彈簧定位裝置為圓周均布設(shè)置有三個通孔的圓環(huán)體，軸與之相對
設(shè)置有螺紋孔，彈簧定位裝置通過螺釘固定在軸上。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的自適應(yīng)圓環(huán)體凸輪機構(gòu)，能自適應(yīng)隨動力 和阻力之間的變化關(guān)系產(chǎn)生圓周方向的位移，從而提供離合器嚙合和分離的動 力，本發(fā)明反應(yīng)靈敏，制造成本低。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。 圖l為本發(fā)明的實施例一軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的實施例二軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的實施例三軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明的實施例四軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖1沿A—A向剖視圖； 圖6為實施例一的圓環(huán)體軸向凸輪俯視圖； 圖7為實施例二的圓環(huán)體軸向凸輪俯視圖。
具體實施例方式
實施例一，本實施例軸1運行時右左向右看順時針方向旋轉(zhuǎn)。
圖1為本發(fā)明實施例一軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，凸輪自適應(yīng)位移
機構(gòu)，包括軸l、圓環(huán)體軸向凸輪5、套在軸1上的圓環(huán)體凸輪座9、凸輪銷3、
蝶簧組7、滾珠8和平面軸承6;
軸1上加工有軸環(huán)形凸臺la，圓環(huán)體軸向凸輪5右端內(nèi)圓加工有凸輪環(huán)形
凸臺5b，凸輪環(huán)形凸臺5b設(shè)置有花鍵槽，用來與離合器相關(guān)部件嚙合，凸輪環(huán) 形凸臺5b左側(cè)與軸環(huán)形凸臺la之間設(shè)置有平面軸承6;
圓環(huán)體軸向凸輪5圓周上均布設(shè)置有三個由左向右逆時針方向螺旋展開的 凸輪槽孔5a;圓環(huán)體凸輪座9上設(shè)置有三個銷孔5a，凸輪銷3穿過圓環(huán)體軸向 凸輪5上的螺旋凸輪槽孔5a插入圓環(huán)體凸輪座9上的銷孔5a;
圓環(huán)體凸輪座9套在軸1的軸環(huán)形凸臺la左側(cè)軸段外圓，內(nèi)圓設(shè)置有與滾 珠8相配合的徑向截面為圓弧形軸向直槽5b;軸1的軸環(huán)形凸臺la左側(cè)軸賴:設(shè) 置有與滾珠8相配合的徑向截面為圓弧形軸向直槽lb;圓環(huán)體凸輪座9與軸1 之間通過滾珠8進行徑向嚙合軸向可移動配合；
蝶簧組7間隙配合套在軸1上，右側(cè)緊靠軸環(huán)形凸臺la,左側(cè)依次緊靠調(diào) 整鎖緊力墊圈4圓環(huán)體凸輪座9右端面。
本機構(gòu)在運行時蝶簧7依托軸1軸環(huán)形凸臺緊推壓力調(diào)整環(huán)4，使圓環(huán)體凸 輪座9、凸輪銷3沿著軸1軸向直槽向左直線運動，由于圓環(huán)體軸向凸輪5中凸 輪由左向右逆時針方向螺旋展開，與軸1軸向直槽不在一個運動軌跡上，因此 迫使圓環(huán)體軸向凸輪5逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度，在圓周方向產(chǎn)生逆時針位移，形 成一個保持一定壓力的機構(gòu)，為離合器嚙合提供動力，并且可以通過增加調(diào)整 矩調(diào)整環(huán)4高度來調(diào)整離合器嚙合所需壓力，達到嚙合傳動目的。
在本發(fā)明中，^L動車啟動時阻力大于驅(qū)動力，阻力迫使軸1帶動圓環(huán)體凸 輪座9、凸輪銷3逆時針方向旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)體軸向凸輪5順時針轉(zhuǎn)動一定角度，在 圓周方向產(chǎn)生順時針位移，離合器脫離嚙合，與此同時，圓柱凸輪5上的凸輪 推動凸輪座5和凸輪銷3沿凸輪軸1滾珠花鍵槽直線槽向右軸向移動，壓迫蝶 簧組7吸收運動阻力矩能量，為離合器恢復(fù)嚙合傳遞動力蓄備勢能。
行駛阻力減少時，當(dāng)分力減少到小于蝶簧組7所產(chǎn)生的蝶簧圓柱凸輪自動 機構(gòu)中壓力時，因^皮運動阻力分力壓縮而產(chǎn)生蝶簧組7推動下，圓環(huán)體凸輪座9、 凸輪銷3、滾珠及滾珠架2向左軸向移動，帶動園柱凸輪5逆時針旋轉(zhuǎn)，離合器 嚙合。
實施例二，本實施例軸1運4于時右左向右看順時4十方向錄:轉(zhuǎn)。 圖2為本發(fā)明的實施例二軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圓環(huán)體軸向凸輪5圓周上 均布設(shè)置有三個由左向右順時針方向螺旋展開的凸輪槽孔5a;平面軸承6設(shè)置 在凸輪環(huán)形凸臺5b右側(cè)與軸環(huán)形凸臺la之間；彈簧7左側(cè)緊靠彈簧定位裝置 10，右側(cè)通過壓力調(diào)整環(huán)4緊靠圓環(huán)體凸輪座9左端面；彈簧定位裝置10為圓 周均布設(shè)置有三個通孔10a的圓環(huán)體，軸1與之相對設(shè)置有螺紋孔12,彈簧定 位裝置IO通過螺釘11固定在軸上。
本實施例中，本機構(gòu)在運行時蝶簧7依托彈簧定位裝置10緊推壓力調(diào)整環(huán) 4，使圓環(huán)體凸輪座9、凸輪銷3沿著軸1軸向直槽向右直線運動，由于圓環(huán)體 軸向凸輪5中凸輪槽由左向右順時針方向螺旋展開，與軸1軸向直槽不在一個 運動軌跡上，因此迫使圓環(huán)體軸向凸輪5逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度，形成一個保持 一定壓力的機構(gòu)，為離合器嚙合提供動力，并且可以通過增加調(diào)整矩調(diào)整環(huán)4 高度來調(diào)整離合器嚙合所需壓力，達到嚙合傳動目的。
順時針旋轉(zhuǎn)一定角度，提供離合器嚙合或分離動力，與實施例一并無本質(zhì)區(qū)別。 實施例三，本實施例軸1運行時由左向右看順時針方向旋轉(zhuǎn)。 圖3為本發(fā)明的實施例三軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，在實施例一所 述裝置I的左側(cè)對稱設(shè)置另外一套結(jié)構(gòu)相同的裝置II,裝置II的軸環(huán)形凸臺lal 為圓周均布設(shè)置有三個通孔la4的圓環(huán)體，軸1與之相對設(shè)置有螺紋孔la2，軸 環(huán)形凸臺lal通過螺釘la3固定在軸上，裝置II圓環(huán)體軸向凸輪5上的凸輪槽 孔5a與裝置I的凸輪槽孔5a旋轉(zhuǎn)方向相反。
實施例四，本實施例軸1運行時右左向右看順時針方向旋轉(zhuǎn)。 圖4為本發(fā)明的實施例四軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，在所述彈簧定 位裝置IO左側(cè)對稱安裝有與實施例一所述裝置III結(jié)構(gòu)相同的裝置IV，所述裝置 IV的軸環(huán)形凸臺lal為圓周均布設(shè)置有三個通孔la4的圓環(huán)體，軸1與W目對 設(shè)置有螺紋孔la2,軸環(huán)形凸臺lal通過螺釘la3固定在軸上，裝置IV的彈簧右
側(cè)緊靠彈簧定位裝置10左側(cè)，裝置IV的圓環(huán)體軸向凸輪5上的凸輪槽孔5a與 裝置III的凸輪槽孔5a旋轉(zhuǎn)方向相反。
實施例三和實施例四分別設(shè)置有兩套凸輪結(jié)構(gòu)，在啟動或運行過程中，一 套提供嚙合動力，另一套提供分離動力，阻力和驅(qū)動力關(guān)系發(fā)生變化時，兩套 凸輪結(jié)構(gòu)提供嚙合或分離動力也互相變化。原理同實施例一沒有本質(zhì)區(qū)別。
圖5為圖1沿A—A向剖視圖，即為自適應(yīng)圓環(huán)體凸輪機構(gòu)徑向剖面圖，如 圖所示，圓環(huán)體軸向凸輪5上設(shè)置有凸輪槽孔5a;圓環(huán)體凸輪座9上設(shè)置有銷 孔9a;凸輪銷3穿過圓環(huán)體軸向凸輪5上的螺旋凸輪槽孔5a插入圓環(huán)體凸輪座 9上的銷孔9a;
圓環(huán)體凸輪座9內(nèi)圓設(shè)置有徑向截面為圓弧形的軸向直槽5b;軸1外圓設(shè) 置有徑向截面為圓弧形的軸向直槽lb;滾珠8設(shè)置于兩直槽之間，對圓環(huán)體凸 輪座9和軸1進行徑向嚙合軸向可移動配合，多個滾珠8之間設(shè)置有保持架2。
圖6為實施例一的圓環(huán)體軸向凸輪俯視圖，如圖所示，圓環(huán)體軸向凸輪5 上設(shè)置有由左向右逆時針軸向螺旋展開的凸輪槽孔5a。
圖7為實施例二的圓環(huán)體軸向凸輪俯視圖，如圖所示，圓環(huán)體軸向凸輪5 上設(shè)置有由左向右順時針軸向螺旋展開的凸輪槽孔5a 。
當(dāng)然，以上實施例僅對本發(fā)明起到清楚說明的作用，并不能對本發(fā)明保護 范圍進行限制。比如，軸環(huán)形凸臺la可以是在軸上直接加工，也可以將圓環(huán)體 固定在軸上形成；凸4侖槽孔5a也并不局限于在圓環(huán)體軸向凸輪5圓周上均布設(shè) 置有三個；蝶簧組7也不局限于蝶簧，可以是一般的彈簧。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，包括軸(1)，其特征在于:a. 還包括圓環(huán)體軸向凸輪(5)、套在軸(1)上的圓環(huán)體凸輪座(9)、凸輪銷(3)、彈簧(7)、滾動體(8)和平面軸承(6)；b. 所述軸(1)上設(shè)置有軸環(huán)形凸臺(1a)，圓環(huán)體軸向凸輪(5)內(nèi)圓設(shè)置有凸輪環(huán)形凸臺(5b)，凸輪環(huán)形凸臺(5b)與軸環(huán)形凸臺(1a)之間設(shè)置有平面軸承(6)；圓環(huán)體軸向凸輪(5)圓周上設(shè)置有一個以上螺旋展開的凸輪槽孔(5a)；圓環(huán)體凸輪座(9)上設(shè)置有一個以上銷孔(5a)；凸輪銷(3)穿過圓環(huán)體軸向凸輪(5)上的螺旋凸輪槽孔(5a)插入圓環(huán)體凸輪座(9)上的銷孔(5a)；圓環(huán)體凸輪座(9)套在軸(1)外圓，內(nèi)圓設(shè)置有與滾動體(8)相配合的軸向直槽(9b)；軸(1)外圓設(shè)置有與滾動體(8)相配合的軸向直槽(1b)；圓環(huán)體凸輪座(9)與軸(1)之間通過滾動體(8)以徑向嚙合軸向可移動的方式配合；c. 彈簧(7)間隙配合套在軸(1)上，一側(cè)緊靠彈簧定位裝置(10)，另一側(cè)緊靠圓環(huán)體凸輪座(9)端面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于所述圓環(huán)體 軸向凸輪(5 )上的凸輪槽孔(5a )由左向右與軸(1)旋轉(zhuǎn)方向相反螺旋展開； 平面軸承(6)設(shè)置在凸輪環(huán)形凸臺(5b)左側(cè)與軸環(huán)形凸臺(la)之間；彈簧 定位裝置(10)為軸環(huán)形凸臺(la),彈簧(7)右側(cè)緊靠軸環(huán)形凸臺(la),左 側(cè)緊靠圓環(huán)體凸輪座(9)右端面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于所述圓環(huán)體 軸向凸輪(5)上的凸輪槽孔(5a)由左向右與軸(1)旋轉(zhuǎn)方向相同螺旋展開； 平面軸承(6)設(shè)置在凸輪環(huán)形凸臺(5b)右側(cè)與軸環(huán)形凸臺(la)之間；彈簧(7)左側(cè)緊靠彈簧定位裝置(10)，右側(cè)緊靠圓環(huán)體凸輪座(9)左端面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于在權(quán)利要求 2所述裝置I的左側(cè)對稱設(shè)置另外一套結(jié)構(gòu)相同的裝置II,所述裝置II的軸環(huán)形 凸臺II (lal)為可拆卸的方式固定設(shè)置在軸上的圓環(huán)體，裝置II的圓環(huán)體軸向 凸輪(5 )上的凸輪槽孔(5a )與裝置I的凸輪槽孔(5a )旋轉(zhuǎn)方向相反。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于在所述彈簧 定位裝置(10)左側(cè)對稱安裝有與權(quán)利要求3所述裝置III結(jié)構(gòu)相同的裝置IV, 所述裝置IV的軸環(huán)形凸臺IV (lal)為可拆卸的方式固定設(shè)置在軸上的圓環(huán)體， 裝置IV的彈簧右側(cè)緊靠彈簧定位裝置(10 )左側(cè)，裝置IV的圓環(huán)體軸向凸輪(5 ) 上的凸輪槽孔(5a)與裝置m的凸輪槽孔(5a)旋轉(zhuǎn)方向相反。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征 在于所述彈簧(7)為蝶簧組。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于彈簧(7) 與圓環(huán)體凸輪座(9)之間設(shè)置有調(diào)整鎖緊力墊圈(4)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于所述圓環(huán)體 凸輪座(9)和軸(1)的軸向直槽分別為三條在圓周上均布，滾動體(8)為滾 珠，相應(yīng)的圓環(huán)體凸輪座(9)和軸(1)的軸向直槽的徑向截面為圓弧形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于所述軸環(huán)形 凸臺(lal)為圓周均布設(shè)置有三個通孔(la4)的圓環(huán)體，軸(1)與之相對設(shè) 置有螺紋孔(la2)，軸環(huán)形凸臺(lal)通過螺釘(la3)固定在軸上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，其特征在于所述彈簧 定位裝置(10)為圓周均布設(shè)置有三個通孔(10a)的圓環(huán)體，軸(1)與^目 對設(shè)置有螺紋孔(12)，彈簧定位裝置(10)通過螺釘(11)固定在軸上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凸輪自適應(yīng)位移機構(gòu)，包括軸和套在軸上的圓環(huán)體凸輪座，圓環(huán)體凸輪座與軸徑向嚙合軸向可移動配合，凸輪銷穿過圓環(huán)體軸向凸輪上的螺旋凸輪槽孔插入圓環(huán)體凸輪座上的銷孔，彈簧間隙配合套在軸上，一側(cè)緊靠圓環(huán)體凸輪座右端面，另一側(cè)緊靠彈簧定位裝置，本發(fā)明能自適應(yīng)隨動力和阻力之間的變化關(guān)系提供離合器嚙合和分離的動力，反應(yīng)靈敏，制造成本低。
文檔編號F16D43/02GK101377218SQ20071009264
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者林毓培, 薛榮生, 郝允志 申請人:西南大學(xué)