[發(fā)明專利]自同步離合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780071275.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110023644B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·P·施托爾策;E·R·克里斯蒂安森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華納電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): F16D41/12
• 分類號(hào): F16D41/12;F16D41/08;F16D41/16;F16D41/064
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 白皎

一種離合器，包括內(nèi)座圈和外座圈，每個(gè)座圈具有多個(gè)齒。棘爪支撐在內(nèi)座圈上，設(shè)置在棘爪外側(cè)的轉(zhuǎn)換環(huán)在內(nèi)周邊上限定棘爪接合表面。銷與形成在環(huán)和外座圈中的凸輪表面接合。當(dāng)內(nèi)座圈比外座圈旋轉(zhuǎn)得快時(shí)，棘爪接合環(huán)，引起環(huán)與外座圈之間的相對(duì)移動(dòng)，該相對(duì)移動(dòng)使銷沿著凸輪表面徑向向內(nèi)移動(dòng)，以將銷定位在座圈上的相應(yīng)齒之間，并可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接座圈。當(dāng)外座圈比內(nèi)座圈旋轉(zhuǎn)得更快時(shí)，環(huán)相對(duì)于外座圈移動(dòng)，銷沿著凸輪表面徑向向外遠(yuǎn)離相應(yīng)的齒移動(dòng)，以使座圈脫開(kāi)聯(lián)接，使環(huán)與棘爪脫離接合，并允許外座圈超越內(nèi)座圈。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及一種離合器。特別地，本公開(kāi)涉及一種自同步離合器，其能夠同步離合器的輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件，而不會(huì)使任一構(gòu)件沿著離合器的旋轉(zhuǎn)軸線軸向移位。

背景技術(shù)

自同步離合器在各種應(yīng)用中都很有用。在一個(gè)示例性應(yīng)用中，自同步離合器可用于將動(dòng)力從起動(dòng)機(jī)傳遞到渦輪。渦輪通常用于在工業(yè)和制造設(shè)施以及大型船只上發(fā)電。起動(dòng)機(jī)通常用于啟動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)，并使這些部件達(dá)到自持速度。因?yàn)闇u輪需要相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間才能完全靜止，所以希望能夠接合離合器以從馬達(dá)向渦輪提供動(dòng)力，或者即使渦輪在運(yùn)動(dòng)時(shí)也能夠重新起動(dòng)渦輪。因此，離合器必須能夠同步其輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件，以避免接合過(guò)程中離合器構(gòu)件上不期望的噪音和磨損，并確保完全接合以高效傳遞扭矩。

在另一個(gè)示例性應(yīng)用中，自同步離合器可用于在馬達(dá)、渦輪或其他動(dòng)力源與用作同步調(diào)相機(jī)的發(fā)電機(jī)之間傳遞動(dòng)力。同步調(diào)相機(jī)用于通過(guò)吸收電力或發(fā)電來(lái)調(diào)節(jié)輸電網(wǎng)上的電壓。在同步調(diào)相中，離合器最初被接合以將動(dòng)力從渦輪或其他動(dòng)力源傳遞到發(fā)電機(jī)，以便使發(fā)電機(jī)的速度達(dá)到使發(fā)電機(jī)與輸電網(wǎng)同步所需的速度。此時(shí)，離合器脫離接合以將發(fā)電機(jī)與動(dòng)力源脫開(kāi)聯(lián)接，發(fā)電機(jī)充當(dāng)由電網(wǎng)的電力驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)。如果發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低到低于動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速，則離合器重新接合。

常規(guī)的自同步離合器需要輸入構(gòu)件或輸出構(gòu)件之一沿著離合器的旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)，以便使離合器接合和脫離接合。因此，離合器必須構(gòu)造成可沿多個(gè)自由度受控移動(dòng)。離合器在旋轉(zhuǎn)軸線方向上還需要額外的空間，使得難以將離合器安裝在預(yù)先存在的系統(tǒng)中(例如，當(dāng)同步發(fā)電機(jī)被轉(zhuǎn)換為用作同步調(diào)相機(jī)時(shí))。

發(fā)明人在此認(rèn)識(shí)到需要一種離合器，該離合器將減少和/或消除上述缺陷中的一個(gè)或多個(gè)。

發(fā)明內(nèi)容

提供了一種離合器。特別地，提供了一種自同步離合器，其能夠同步離合器的輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件，而不會(huì)使任一構(gòu)件沿著離合器的旋轉(zhuǎn)軸線軸向移位。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的離合器包括內(nèi)座圈，該內(nèi)座圈被構(gòu)造成繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并限定第一多個(gè)齒。離合器還包括外座圈，該外座圈設(shè)置在內(nèi)座圈的徑向外側(cè)，并限定第二多個(gè)齒和第一多個(gè)凸輪表面。離合器還包括棘爪，該棘爪支撐在內(nèi)座圈的第一軸向側(cè)上，并被構(gòu)造成繞平行于第一旋轉(zhuǎn)軸線的第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。離合器還包括轉(zhuǎn)換環(huán)，該轉(zhuǎn)換環(huán)設(shè)置在棘爪的徑向外側(cè)，并被構(gòu)造成相對(duì)于外座圈旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)換環(huán)在徑向內(nèi)周邊上限定多個(gè)棘爪接合表面，并限定第二多個(gè)凸輪表面。離合器還包括多個(gè)銷。多個(gè)銷中的每一個(gè)被構(gòu)造為與第一多個(gè)凸輪表面和第二多個(gè)凸輪表面中的相應(yīng)凸輪表面接合。內(nèi)座圈繞第一旋轉(zhuǎn)軸線在第一方向上以比外座圈轉(zhuǎn)速更大的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使得棘爪接合轉(zhuǎn)換環(huán)中的多個(gè)棘爪接合表面之一，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換環(huán)與外座圈之間的相對(duì)移動(dòng)，并且使多個(gè)銷沿著第一多個(gè)凸輪表面和第二多個(gè)凸輪表面在徑向向內(nèi)的方向上移動(dòng)，以將銷定位在來(lái)自第一多個(gè)齒和第二多個(gè)齒的相應(yīng)齒之間，并且聯(lián)接內(nèi)座圈與外座圈，以便于旋轉(zhuǎn)。外座圈在第一方向上以比內(nèi)座圈轉(zhuǎn)速更大的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換環(huán)與外座圈之間的相對(duì)移動(dòng)，從而使多個(gè)銷沿著第一多個(gè)凸輪表面和第二多個(gè)凸輪表面在徑向向外的方向上遠(yuǎn)離相應(yīng)的齒移動(dòng)，以使內(nèi)座圈與外座圈脫開(kāi)聯(lián)接，并使轉(zhuǎn)換環(huán)與棘爪脫離接合，并允許外座圈超越內(nèi)座圈。