[發明專利]基于彈針機構的扭矩吸吐器

有效

• 申請號: 202011235946.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112096781B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 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: F16F15/121
• 分類號: F16F15/121;F16F15/129;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

本發明公開了一種基于彈針機構的扭矩吸吐器，包括：軌道，其軌道面在幾何構型上具有旋轉對稱軸線；軌道面為一變徑旋轉形成的柱面或其他曲面；彈針，其包括定托、動托和壓簧；動托和定托的托身對頭相嵌，并由動托和定托的托底夾持壓簧，以通過壓簧連接形成單一的移動副或兼具一定角度轉動的移動副；動托的托尾構成彈針的梢部，梢部末端的彈針針梢抵接軌道面，并沿軌道面移動，彈針針梢幾何與軌道面幾何相匹配；其中，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。其通過彈針和軌道面的配合，實現了通過壓簧帶動彈針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，特別涉及一種基于彈針機構的扭矩吸吐器。

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。

轉軸扭轉傳功裝置已經遍布當今社會生產生活的各個角落，但由于動力和負載之間普遍存在扭矩特性差異，故而導致動力和負載難以充分發揮它們各自的本征能量轉換效率。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基于彈針機構的扭矩吸吐器，通過彈針和軌道面的配合，實現了通過壓簧帶動彈針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，本發明提供了一種基于彈針機構的扭矩吸吐器，包括：

軌道，其軌道面在幾何構型上具有旋轉對稱軸線；所述軌道面為一變徑旋轉形成的柱面或其他曲面；

彈針，其包括定托、動托和壓簧；所述動托和定托的托身對頭相嵌，并由所述動托和定托的托底夾持所述壓簧，以通過壓簧連接形成單一的移動副或兼具一定角度轉動的移動副；所述動托的托尾構成彈針的梢部，梢部末端的彈針針梢抵接所述軌道面，并沿軌道面移動，彈針針梢幾何與軌道面幾何相匹配；

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。

優選的是，所述的基于彈針機構的扭矩吸吐器中，所述壓簧以以下任一位置形式設置：

設置在所述定托的托身和動托的托身的外部；

設置在所述定托的托身和動托的托身的內部；以及

同時設置在所述定托的托身和動托的托身的內部和外部；

其中，當所述壓簧同時設置在所述定托的托身和動托的托身的內部和外部時，所述定托的托身和動托的托身的內部和外部至少設置一個所述壓簧，且各個所述壓簧的中心線相互重合或平行；壓簧組合只有一個中心線，或者是由各壓簧中心線共線設置而形成的共享中心線，或者是由各壓簧中心線相互對稱設置而形成的對稱中心線。壓簧組合的中心線（簡稱壓簧的中心線或壓簧中心線，下同）與扭矩吸吐軸軸線垂直相交。