[發明專利]單軌n針型扭矩吸吐器

有效

• 申請號: 202011235936.4
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112096826B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 張紅飛
• 申請（專利權）人: 簡儉科技（寧波）有限公司
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 靳雪華

本發明公開了一種單軌n針型扭矩吸吐器，包括：軌道，其包括軌圈；軌道具有軌道面，軌道面在幾何構型上具有旋轉對稱軸線；軌道面為軌圈的內表面或外表面，為一變徑旋轉形成的柱面或其他曲面；彈針，其數量為一個或多個；彈針為沿軌道的徑向布置的可伸縮式組件，且針梢與軌道面抵接；軌道和彈針二者之一以與扭矩吸吐軸隨動的方式固定在扭矩吸吐軸上，另一個固定不動；當彈針的數量為多個時，軌道面為沿軌道的軸線具有n次旋轉對稱性的旋轉曲面；當彈針的數量為1個時，軌道面不具有旋轉對稱性。其通過彈針和軌道面的配合來控制彈針的伸縮，實現了通過彈針的伸縮來解決動力供應與負載需求之間的瞬時矛盾問題，即賦予了扭矩傳遞按需削峰填谷的能力。

技術領域

本發明涉及機械節能技術領域，特別涉及一種單軌n針型扭矩吸吐器。

背景技術

扭矩（或轉矩）傳遞是實現機械功傳送的基本形式之一，動力、負載和轉軸是扭矩傳遞的三個基本要素。通常而言，動力和負載各有自己的本征扭轉特性，但它們的本征扭轉特性往往并不匹配，從而產生了混合扭矩傳遞，并伴隨著動力及負載的自身能量轉換效率降低、扭震、扭轉能量傳遞損失、裝置壽命縮短和可靠性降低等多種負面效應。

對于負載和動力的扭矩匹配問題，傳統技術已經給出了多種多樣的解決方案，但簡單且徹底的解決方案仍然缺乏。例如在汽車方面，已有的解決方案包括增加發動機的缸數、增設飛輪和扭矩減震器等。這些方案對扭矩匹配問題給予了一定程度的解決，但未能完全克服，而方案代價則是體系重量、體積、復雜性、精密性和生產成本的增加及可靠性的降低。

鑒于此，急需開發一種能夠充分挖掘動力和負載各自的本征能量效率，并通過簡單的方式徹底解決扭矩匹配問題的吸吐器。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種單軌n針型扭矩吸吐器，通過彈針和軌道面的配合來控制彈針的伸縮，實現了通過彈針的伸縮來解決動力供應與負載需求之間的瞬時矛盾問題，即賦予了扭矩傳遞按需削峰填谷的能力。

為了實現這些目的和其它優點，本發明提供了一種單軌n針型扭矩吸吐器，適用于扭矩變化周期為360°/n的扭矩傳遞系統，包括：

軌道，其包括軌圈；所述軌道具有軌道面，所述軌道面在幾何構型上具有旋轉對稱軸線；所述軌圈為軌道面的載體，所述軌道面為所述軌圈的內表面或外表面，為一變徑旋轉形成的柱面或其他曲面；

彈針，其數量為n個，n為自然數；所述彈針為可伸縮式組件，且沿所述軌道的徑向布置；所述彈針的針梢與所述軌道面相抵接；

其中，所述軌道和彈針二者之一以與扭矩吸吐軸隨動的方式固定在扭矩吸吐軸上，另一個固定不動；所述扭矩吸吐軸為扭矩吸吐器轉動部分的轉軸，同時也是扭矩傳遞系統中動力和負載之間的扭矩傳遞軸；

另外，當彈針的數量為多個時，所述軌道面為沿所述軌道的軸線具有n次旋轉對稱性的旋轉曲面；當彈針的數量為1個時，所述軌道面不具有旋轉對稱性。

優選的是，所述的單軌n針型扭矩吸吐器中，所述軌道面的具體形狀為：

所述軌道面的準線為一平面閉合曲線，母線為一直線段或平面弧線段；所述準線所在平面垂直于所述軌道的軸線，并沿所述軌道的軸線具有n次旋轉對稱性；所述準線上各點到軸線的距離為各點處的軌道半徑；

當所述母線為直線段時，母線平行于軸線，形成的軌道面為非圓直柱面；當所述母線為平面弧線段時，平面弧線段所在的平面經過軸線，所述平面弧線段的開口朝向或背向軸線；所述平面弧線段的頂點沿準線繞軸線旋轉形成軌道面；其中，以直線段的中點或弧線段的頂點作為母線的特征點。

優選的是，所述的單軌n針型扭矩吸吐器中，所述軌道還包括用于對所述軌圈進行徑向支撐的軌輻；所述軌圈和軌輻為一體成型設置或通過連接部件進行連接。